KR101762628B1 - 건물 내부 흙막이용 h파일 - Google Patents

건물 내부 흙막이용 h파일 Download PDF

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Abstract

본 발명은 협소한 공간 내에서도 건축물의 기초 증축 공사를 용이하게 실시할 수 잇는 건물 내부 흙막이용 H파일에 관한 것으로, 소형의 회전수단을 이용하여 H파일을 근입시킬 수 있도록 제1 H빔과 천공부를 포함한 터파기용 H파일을 구성함으로써 흙막이 시공시 H파일을 지반 천공작업 없이 바로 실시하여 시공시간을 단축할 수 있으며, 특히, 여유공간이 협소한 건물 내부에서도 흙막이를 위한 H파일을 근입시킬 수 있고, 근입 길이가 길 경우에는 길이 연장용 H파일을 연장부재를 이용해 연결한 후 시공할 수 있으며, 천공부의 콘부에 연마비트를 형성해 지반 내의 단단한 물질이 있어도 쉽게 H파일을 근입시킬 수 있는 건물 내부 흙막이용 H파일을 제공한다.

Description

건물 내부 흙막이용 H파일{A H-pile for sheathing at building inside}
본 발명은 협소한 공간 내에서도 건축물의 기초 증축 공사를 용이하게 실시할 수 있는 건물 내부 흙막이용 H파일에 관한 것이다.
흙막이 공법이란 흙막이 배면에 작용하는 토사의 압력에 대응하는 구조물로서 기초 굴착에 따른 지반붕괴와 물의 침입을 방지하기 위한 목적으로 토압과 수압을 지지하는 공법이다.
이러한, 흙막이 공법은 H파일(엄지말뚝)을 근입하기 위해 H파일이 근입되는 위치를 오거 또는 이에 상응하는 장치를 이용해 천공을 실시한 후 H파일을 근입한 상태에서 토류판, 띠장, 버팀보 등을 설치하여 토사 및 수압을 막음처리한 후 터파기 작업을 하기 위해 선행되는 방법이다.
상기와 같은 토류판을 이용한 흙막이 공법으로는 CIP공법, MIP공법, PIP공법, SCW 주열식 공법 등이 있다.
한편, 이와 관련한 종래 기술로는 대한민국 등록특허 제10-1179770호, 대한민국 공개특허 제10-2008-0085260호 등이 있으며, 이러한 선행기술들은 대부분 대형의 흙막이 공법들에 관한 것들이다.
(특허문헌 1) KR10-1179770 B1 흙막이 가설구조 및 흙막이 가설 방법
(특허문헌 2) KR10-2008-0085260 A 흙막이 설치용 지지파일 및 이를 이용한 흙막이 시공방법
한편, 한정된 공간 내에서 건물을 철거한 후 건물의 신축하는 것보다 비용 및 작업시간의 단축을 위해 증축 또는 리모델링을 하는 경우가 잦다.
그런데, 오래된 저층으로 지어진 건물들은 건축법상의 문제로 인한 조망권 때문에 건물의 높이를 높게 형성하지 못하는 것보다는 대부분 지반의 약화로 인해 건물을 높게 못 짓는 경우가 많으며, 따라서, 건물의 증축시에는 건물 하부의 기초 공사는 필수적이라 할 수 있다.
하지만, 대부분의 흙막이 공법들은 대형의 장비를 이용하여 작업을 하기 때문에 층고가 낮으면서 면적이 좁은 건물 내부에서의 기초 공사를 위한 흙막이 공법에는 적합하지 않다.
특히, 건물이 지어진 땅 중 바다를 매립한 곳에서의 오래된 건물은 특히나 이러한 현상이 두드러지게 나타나 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 건물 내부 흙막이용 H파일은 협소한 공간에서도 흙막이 시공을 쉽게 실시할 수 있는 건물 내부 흙막이용 H파일을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 흙막이 시공시 H파일을 지반 천공작업 없이 바로 실시하여 시공시간을 단축할 수 있으며, 특히, 여유공간이 협소한 건물 내부에서도 흙막이를 위한 H파일을 근입시킬 수 있다.
또한, 근입 길이가 길 경우에는 길이 연장용 H파일을 연장부재를 이용해 연결한 후 시공할 수 있다.
아울러, 천공부의 콘부에 연마비트를 형성해 지반 내의 단단한 물질이 있어도 쉽게 H파일을 근입시킬 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 건물 내부 흙막이용 H파일을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 건물 내부 흙막이용 H파일의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 건물 내부 흙막이용 H파일의 근입 전 상태를 도시한 상태도.
도 4는 본 발명에서 길이 연장용 H파일을 연장한 상태를 도시한 상태도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에서의 터파기용 H파일(30)은 도 1 내지 도 2에서와 같이 제1 H빔(10)과 제1 H빔(10)의 하측에 결합하여 지반 내로 제1 H빔(10)이 삽입될 수 있도록 지반을 굴착하는 천공부(20)로 구성되어 있다.
우선, 제1 H빔(10)은 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)이 일정 간격으로 이격되어 형성되고, 상기 제1 좌, 우측 측면판(11, 12) 사이에는 제1 수평판(13)이 배치되어 대략 H형상의 단면을 가지도록 형성되어, 제1 수평판(13)을 기준으로 상, 하측에 제1 상, 하측 공간부(14, 15)가 형성되며, 상기 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)과 제1 수평판(13)은 수직방향으로 연장된 H빔 형태로 이루어져 있다.
또한, 상기 제1 상, 하측 공간부(14, 15)에는 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)을 지지 하기 위해 제1 지지 플레이트(16)가 수직 방향으로 다수 형성된 구조로 이루어져 있으며 이러한, 제1 지지 플레이트(16)는 용접을 통해 결합되어 있다.
그리고 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)과 제1 수평판(13)이 수직방향으로 연장된 상, 하측면에는 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)과 제1 수평판(13) 전체를 덮을 수 있는 크기의 제1 상, 하측 지지 플레이트(17, 18)가 용접 결합되어 있다.
여기서 상술한 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)을 구성하고 있는 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)의 상단부에는 하나 이상의 제1 수직결합홀(V1)이 형성되고, 제1 상, 하측 지지 플레이트(17)에는 하나 이상의 제1 수평결합홀(H1)이 구성되어 있다.
다음으로, 천공부(20)는 상술한 제1 H빔(10)의 하측에 결합되어 지반을 천공하면서 제1 H빔(10)을 지반 내로 근입시킬 수 있는 구성이다.
즉, 상술한 천공부(20)는 상측으로 제1 H빔(10)과 결합하기 위한 판형상의 결합플레이트(21)가 형성되어 있다. 상기 결합플레이트(21)에는 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)에 형성되어 있는 제1 하측 지지 플레이트(18)의 제1 수평결합홀(H1)과 대응하는 홀(21a)이 타공되어 볼트(B) 및 너트(N)에 의해 결합할 수 있도록 구성된다.
또한, 결합플레이트(21)의 하측면에는 하부 방향으로 연장되는 축(22)이 형성되어 있으며, 상기 축(22)의 외주면에는 직경이 상이한 제1, 2 스크류(23, 24)가 비연속적으로 형성된 구조로 이루어져 있다.
여기서, 상기 제1, 2 스크류(23, 24)는 상측에 형성되어 있는 제1 스크류(23)의 직경이 하측에 형성되는 제2 스크류(24)의 직경보다 더 크게 형성하도록 하되, 제1 스크류(23)의 직경은 제1 H빔(10)의 크기보다 더 크게 형성하는 것이 좋다.
또한, 상기 축(22)의 하측면에는 지반을 천공할 수 있도록 강도가 높은 재질로 이루어진 콘형상의 콘부(25)가 형성되어 있다.
여기서, 통상의 지반에는 흙 이외에 다양한 크기의 돌이 형성될 수 있다.
따라서, 상술한 콘부(25)의 외주면에는 다수의 연마비트(25a)가 형성될 수 있다.
상술한 연마비트(25a)는 다양한 재질로 형성할 수 있겠지만, 효율성을 높이기 위해 공업용 다이아몬드로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서의 터파기용 H파일(30)은 건물 내부에서와 같이 협소한 공간 내에서도 흙막이 시공이 가능하도록 구성되어 있다.
따라서, 상술한 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)의 수직방향으로 연장되는 길이가 짧을 수 밖에 없다.
이에 본 발명은 더 깊은 깊이로 터파기가 필요할 경우 터파기용 H파일(30)을 연장하기 위한 수단이 더 구비될 수 있다.
즉, 상술한 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)과 유사한 형태의 길이 연장용 H파일(40)과 이들을 연결하기 위한 연장부재(50)가 더 구성될 수 있을 것이다.
상기 길이 연장용 H파일(40)은 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)이 일정 간격으로 이격되어 형성되고, 상기 제2 좌, 우측 측면판(41, 42) 사이에는 제2 수평판(43)이 배치되어 대략 H형상의 단면을 가지도록 형성되어, 제2 수평판(43)을 기준으로 상, 하측에 제2 상, 하측 공간부(44, 45)가 형성되며, 상기 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)과 제2 수평판(43)은 수직방향으로 연장 형성되어 H빔 형태로 이루어져 있다.
또한, 상기 제2 상, 하측 공간부(44, 45)에는 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)을 지지 하기 위해 제2 지지 플레이트(46)가 수직 방향으로 다수 형성된 구조로 이루어져 있으며, 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)과 제2 수평판(43)이 수직방향으로 연장된 상, 하측면에는 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)과 제2 수평판(43) 전체를 덮을 수 있는 크기의 제2 상, 하측 지지 플레이트(47, 48)가 형성되어 전체적인 형상이 사각 파이프 형태로 구성된다.
여기서, 상기 제2 좌, 우측 측면판(41 , 42)의 상, 하단부에는 하나 이상의 제2 수직결합홀(V2)이 형성되고, 제2 상, 하측 지지 플레이트(47, 48)에는 하나 이상의 제2 수평결합홀(H2)이 구성된다.
한편, 상기와 같은 구성으로 이루어진 터파기용 H파일(30)과 길이 연장용 H파일(40)은 연장부재(50)에 의해 서로 견고하게 연결된 상태를 유지할 수 있다.
상기 연장부재(50)는 터파기용 H파일(30) 및 길이 연장용 H파일(40)에 형성되어 있는 제1, 2 수직결합홀(V1, V2)과 대응하는 제3, 4 수직결합홀(V3, V4)이 형성되어 있는 연장부재 좌, 우측 측면판(51, 52)이 일정 간격으로 이격된 상태로 구성되고, 상기 연장부재 좌, 우측 측면판(51, 52) 사이에는 터파기용 H파일(30)에 형성된 제1 상측 지지 플레이트(17) 및 길이 연장용 H파일(40)에 형성되어 있는 제2 하측 지지 플레이트(48)와 맞닿으면서 연장부재 좌, 우측 측면판(51, 52)을 연결하는 연장부재 수평판(53)이 구성된다.
특히, 상기 연장부재 수평판(53)에는 터파기용 H파일(30)에 형성된 제1 상측 지지 플레이트(17) 및 길이 연장용 H파일(40)의 제2 하측 지지 플레이트(48)에 형성된 제1, 2 수평결합홀(H1, H2)과 대응하는 제3 수평결합홀(H3)이 형성되어 있다.
여기서, 상술한 연장부재(50)는 터파기용 H파일(30)과 길이 연장용 H파일(40)을 연결하기 위해 이용할 수도 있지만, 다수의 길이 연장용 H파일(40)들을 연결하는데 이용할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 터파기용 H파일(30)을 지반에 근입시키기 위해 제1 H빔(10)의 상단에 형성되어 있는 제1 상측 지지 플레이트(17) 또는 길이 연장용 H파일(40)에 형성된 제2 상측 지지 플레이트(47)에 탈, 부착 가능한 회전수단 결합부(60)가 더 포함될 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 건물 내부 흙막이용 H파일의 실시 예 및 그에 따른 작용효과에 대해 살펴보면 다음과 같다.
우선, 도 3에서와 같이 시공하고자 하는 공간에 터파기용 H파일(30)을 배치한다.
그런 후, 통상의 회전수단(R)을 결합할 수 있는 회전수단 결합부(60)를 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)에 형성된 제1 상측 지지 플레이트(17)에 결합하고, 회전수단(R)을 이용하여 터파기용 H파일(30)을 회전시키게 된다.
그러면, 지면과 맞닿는 터파기용 H파일(30)의 천공부(20)는 회전하는 힘과 더불어 중력방향으로 작용하는 힘에 의해 콘부(25)가 지면을 천공하면서 삽입이 이루어지게 된다.
특히, 상술한 천공부(20)는 축(22)의 외주면에 제1, 2 스크류(23, 24)가 형성되어 있어 콘부(25)를 통해 천공 공간을 더욱 확장시켜 제1 H빔(10)의 삽입이 원활해 질 수 있도록 작용하게 된다.
한편, 상기와 같이 터파기용 H파일(30)의 천공부(20)에 의해 천공된 공간으로 삽입되는 제1 H빔(10)은 아무리 천공부분을 통해 삽입이 이루어진다 하더라도 천공된 측면의 일부 토사가 내려앉게 된다.
이러한 과정에서 본 발명에서의 제1 H빔(10)에는 제1 지지 플레이트(16)가 형성되어 있어 지면으로의 근입시 제1 H빔(10)의 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)을 보강하는 역할을 하기 때문에 통상적으로 이용하는 H파일을 회전시키더라도 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)의 파손을 방지하면서 지면 아래로 근입을 시킬 수 있게 된다.
한편, 지면 아래의 토사에는 흙과 더불어 돌과 같은 단단한 재질의 장애물이 존재할 수 있다.
이에 본 발명에서는 천공부(20)의 콘부(25) 외주면에 다수의 연마비트(25a)가 형성되어 있기 때문에 이러한 장애물이 있더라도 이를 파쇄하면서 터파기용 H파일(30)의 근입이 이루어질 수 있게 되는 것이다.
특히, 본 발명에서의 터파기용 H파일(30)의 상, 하측면에는 제1 상, 하측 지지 플레이트(17, 18)가 용접결합되어 있어, 제1 지지 플레이트(16)와 함께 제1 H빔(10)이 뒤틀리는 현상을 방지하도록 작용하게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 건물 내부 흙막이용 H파일(100)은 건물 내부에서도 흙막이 작업을 실시할 수 있다.
즉, 본 발명은 상술한 바와 같이 별도의 천공장비 없이 바로 H파일을 지면 아래도 근입시킬 수 있어 소형의 회전수단(R)이 위치할 작업공간만 있으면 작업이 가능하다.
특히, 층고가 낮은 건물일 경우에는 터파기용 H파일(30)을 구성하는 제1 H빔(10)의 전체 길이를 짧게 형성한 상태에서 회전수단(R)을 이용해 상술한 바와 같은 방법으로 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)을 근입시킨다.
그런 후, 터파기를 하고자 하는 깊이가 길 경우에는 도 4에서와 같이 회전수단(R)과 결합하기 위한 회전수단 결합부(60)를 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)에 형성된 제1 상측 지지 플레이트(17)에서 탈착하고, 그 위치에 연장부재(50) 및 길이 연장용 H파일(40)을 볼트(B) 및 너트(N)를 이용해 체결한 후 작업을 하게 되면 협소한 공간 내에서도 터파기의 깊이를 사용자가 조절하면서 터파기 작업을 실시할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)과 길이 연장용 H파일(40) 구성이 동일하게 이루어져 있기 때문에 제작에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 회전수단(R)이 안착될 수 있을 정도의 공간만 확보되어도 터파기 및 이를 위한 흙막이 시공이 가능하여 건축물 증축 또는 리모델링시 추가적인 기초 공사시 유용하게 이용할 수 있게 된다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음은 본 발명에 속하는 통상의 기술자들에게 있어서 명백한 것임을 명시한다.
R : 회전수단
30 : 터파기용 H파일
10 : 제1 H빔
11 : 제1 좌측 측면판 12 : 제1 우측 측면판 13 : 제1 수평판
14 : 제1 상측 공간부 15 : 제1 하측 공간부 16 : 제1 지지 플레이트
17 : 제1 상측 지지 플레이트 18 : 제1 하측 지지 플레이트
V1 : 제1 수직결합홀 H1 : 제1 수평결합홀
20 : 천공부
21 : 결합플레이트 21a : 홀 22 : 축 23 : 제1 스크류
24 : 제2 스크류
25 : 콘부 25a : 연마비트
40 : 길이 연장용 H파일
41 : 제2 좌측 측면판 42 : 제2 우측 측면판 43 : 제2 수평판
44 : 제2 상측 공간부 45 : 제2 하측 공간부 46 : 제2 지지 플레이트
47 : 제2 상측 지지 플레이트 48 : 제2 하측 지지 플레이트
V2 : 제2 수직결합홀 H2 : 제2 수평결합홀
50 : 연장부재
51 : 연장부재 좌측 측면판 52 : 연장부재 우측 측면판
53 : 연장부재 수평판 V3 : 제3 수직결합홀 V4 : 제4 수직결합홀
H3 : 제3 수평결합홀
60 : 회전수단 결합부
100 : 건물 내부 흙막이용 H파일

Claims (5)

  1. 제1 좌, 우측 측면판(11, 12) 사이에 제1 수평판(13)이 H형상으로 배치되어 제1 상, 하측 공간부(14, 15)를 형성하되 수직방향으로 연장되어 형성되며, 상기 제1 상, 하측 공간부(14, 15) 내에 형성되어 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)을 지지하기 위한 제1 지지 플레이트(16)와, 상기 제1 좌, 우측 측면판(11, 12) 및 제1 수평판(13)이 연장된 상, 하측면에 결합되는 제1 상, 하측 지지 플레이트(17, 18)로 구성되되, 층고가 낮은 위치에 적용시에는 수직방향으로 연장되는 연장길이를 짧게 제작하는 제1 H빔(10);
    상기 제1 H빔(10)에 결합된 제1 하측 지지 플레이트(18)와 결합하는 결합플레이트(21)와 상기 결합플레이트(21)에서 하측 방향으로 연장되어 형성되는 축(22)과 상기 축(22)의 외주면에 형성되는 제1, 2 스크류(23, 24) 및 축(22)의 하단에 형성되는 콘형상의 콘부(25)로 구성된 천공부(20)로 이루어진 터파기용 H파일(30);을 포함하며,
    상기 터파기용 H파일(30)의 제1 H빔(10)에 형성된 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)의 상단부에는 제1 수직결합홀(V1)을 더 형성하고,
    제2 좌, 우측 측면판(41, 42) 사이에 제2 수평판(43)이 H형상으로 배치되어 제2 상, 하측 공간부(44, 45)를 형성하되 수직방향으로 연장되어 형성되며, 상기 제2 상, 하측 공간부(44, 45) 내에 형성되어 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)을 지지하기 위한 제2 지지 플레이트(46)와, 상기 제2 좌, 우측 측면판(41, 42) 및 제2 수평판(43)이 연장된 상, 하측면에 결합되는 제2 상, 하측 지지 플레이트(47, 48) 및 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)의 하단부 또는 상, 하단부에 형성되는 제2 수직결합홀(V2)로 이루어지되 제1 H빔(10)과 동일한 형상으로 이루어진 연장용 H파일(40)이 더 형성되며,
    상기 터파기용 H파일(30)과 길이 연장용 H파일(40)을 결합하기 위해 터파기용 H파일(30)의 제1 좌, 우측 측면판(11, 12)에 형성되어 있는 제1 수직결합홀(V1) 및 길이 연장용 H파일(30)의 제2 좌, 우측 측면판(41, 42)에 형성된 제2 수직결합홀(V2)과 볼트(B) 및 너트(N)에 의해 결합할 수 있는 제3, 4 수직결합홀(V3, V4)을 포함하고 있는 연장부재 좌, 우측 측면판(51, 52)과, 연장부재 좌, 우측 측면판(51, 52) 사이에 배치되되 터파기용 H파일(30)의 제1 상측 지지 플레이트(17) 및 길이 연장용 H파일(40)의 제2 하측 지지 플레이트(48)와 맞닿을 수 있도록 형성되는 연장부재 수평판(53)으로 구성된 연장부재(50)가 더 형성되며,
    상기 터파기용 H파일(30)에 형성된 제1 상측 지지 플레이트(17)의 상측 또는 길이 연장용 H파일(40)에 형성된 제2 상측 지지 플레이트(47)의 상측에는 회전수단(R)에 결합할 수 있는 회전수단 결합부(60)가 더 포함되어 구성되며,
    상기 터파기용 H파일(30)의 제1 상, 하측 지지 플레이트(17, 18)와 길이 연장용 H파일(40)의 제2 상, 하측 지지 플레이트(47, 48) 및 연장부재(50)의 연장부재 수평판(53)에는 볼트(B) 및 너트(N)에 의해 체결되도록 각각 제1, 2, 3 수평결합홀(H1, H2, H3)이 형성되어 있는 것에 특징이 있는 건물 내부 흙막이용 H파일.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 터파기용 H파일(30)의 천공부(20)에 형성된 콘부(25)의 표면에는 연마비트(25a)가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 건물 내부 흙막이용 H파일.
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