KR101915632B1

KR101915632B1 - 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101915632B1
Application number: KR1020180018245A
Authority: KR
Inventors: 이형훈
Original assignee: 이형훈; 주식회사 대산시빌테크날러지; (주)아리아펫
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-01-07

Abstract

지반에 강재파일을 서로 이격시켜 시공한 후, 배면 지반을 굴착하면서 강재파일 사이에 상부에서 토류판을 끼워 설치하지 않고 강재파일 배면사이에 바로 고정 정착시킬 수 있는 강배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법에 관한 것으로서 상기 흙막이벽은 지반에 서로 인접하도록 시공된 강재파일 배면 지반을 굴착하여 노출된 강재파일 배면 사이에, 양 측면이 접하도록 설치되는 패널부재와 상기 패널부재 배면에 상,하로 연장 형성된 배면수직부재를 포함하는 토류판; 상기 배면수직부재 배면에 수평 연장되도록 형성되도록 하되 상,하로 이격 배치되는 배면수평지지빔; 및 상기 배면수평지지빔의 양 단부가 삽입 지지되도록 한 상태에서 강재파일 배면에 고정되어 배면수평지지빔을 강재파일 배면에 고정시키는 배면고정장치;를 포함한다.

Description

배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법{TEMPORARY WALL STRUCTURE USING REAR HORIZONTAL SUPPORTING BAR AND CONSTRUCTION METHOD THEREFOR}

본 발명은 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 지반에 강재파일을 서로 이격시켜 시공한 후, 배면 지반을 굴착하면서 강재파일 사이에 상부에서 토류판을 끼워 설치하지 않고 강재파일 배면사이에 바로 고정 정착시킬 수 있는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법에 관한 것이다.

도 1a는 종래 흙막이벽의 시공도를 도시한 것이다.

즉, 엄지말뚝(1)을 서로 이격시켜 지반에 수직으로 시공하고,

엄지말뚝(1) 배면 작업공간을 굴착에 의하여 확보하고,

상기 엄지말뚝(1) 사이에 토류판(2)을 상방에서 끼워 설치하되 토류판(2)은 상,하로 적층되면서 토류판(2) 전면부의 토압을 지지하도록 하고 있음을 알 수 있다.

상기 엄지말뚝(1)으로서 H형 파일을 이용하고 있음을 알 수 있는데 이는 토류판(2)을 H형 파일 사이에 끼워 설치하는 것이 비교적 용이하기 때문이다.

하지만 이와 같이 H형강 복부 사이에 토류판(2)을 끼워 설치하려면 토류판(2)을 엄지말뚝(1) 두부 상방(S1)으로 인양하여 설치해야 함을 알 수 있다.

이에 토류판(2)을 작업자가 인력으로 설치해야 하는 경우 작업성이 매우 떨어질 뿐만 아니라 백호등 장비를 이용하는 경우 작업공간이 확보되어야 하므로 이 또한 여의치 않은 경우가 발생하게 된다.

즉, 실제 현장에서는 이러한 토류판(2) 설치작업은 간단하지 않으며 흙막이벽 설치에 있어 실질적인 시공성과 및 경제성과 직접적으로 연관되어 있다.

도 1b는 엄지말뚝으로서 원형강관(20)을 이용하는 경우가 도시되어 있다.

이러한 원형강관(20)은 강관파일로서 원형 단면인데 이 경우에는 원형강관(20) 사이에 토류판(2)을 끼워 설치할 수 없기 때문에 가이드장치(21)를 추가로 원형강관(20) 외주측면에 별도 형성시키고 있음을 알 수 있다.

이에 상기 가이드장치(21)의 가이드홈에 토류판(2)을 끼워 설치할 수 있게 되지만 역시 작업자가 인력으로 설치해야 하는 경우 작업성이 매우 떨어지게 되고, 장비를 이용하는 경우 작업공간이 확보되어야 한다는 문제점을 그대로 가질 수 밖에 없음을 알 수 있다.

대한민국 공개특허 제 10-2011-0052321호(발명의 명칭: 흙막이용 강관 말뚝 및 이를 이용한 흙막이 시공방법, 공개일자: 2011년05월18일) 대한민국 공개특허 제 10-2013-0085353호(발명의 명칭: 흙막이 벽의 시공 방법 및 그 시공 장치 및 흙막이 벽 구조물, 공개일자: 2013년07월29일)

이에 본 발명은 원형강관, H형강재와 같은 강재파일 사이에 강재파일 상방(S1)에서 토류판을 설치하지 않을 수 있도록 하여 작업의 효율성을 높일 수 있으면서 토류판을 강재파일 배면에서 고정시킬 수 있도록 하여 토류판의 토압지지 성능을 확보할 수 있고, 해체도 용이한 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 지반에 서로 인접하도록 시공된 강재파일 배면 지반을 굴착하여 노출된 강재파일 배면 사이에, 양 측면이 접하도록 설치되는 패널부재와 상기 패널부재 배면에 상,하로 연장 형성된 배면수직부재를 포함하는 토류판; 상기 배면수직부재 배면에 수평 연장되도록 형성되도록 하되 상,하로 이격 배치되는 배면수평지지빔; 및 상기 배면수평지지빔의 양 단부가 삽입 지지되도록 한 상태에서 강재파일 배면에 고정되어 배면수평지지빔을 강재파일 배면에 고정시키는 배면고정장치;를 포함하여, 토류판에 전달되는 토압에 의한 하중이 분산되어 배면수평지지빔으로 전달되며, 배면수평지지빔에 전달된 하중은 배면고정장치에 의하여 강재파일에 의하여 지지되도록 하며, 상기 강재파일은 원형강관으로서 고정볼트가 관통될 수 있도록 고정홀이 상,하로 이격 형성되며, 상기 고정볼트에 의하여 배면수평지지빔의 양 단부가 삽입 지지되는 단부지지브라켓이 강재파일 배면에 고정되도록 하되, 상기 단부지지브라켓은 I형강으로서 상,하부플랜지 사이의 복부에 배면수평지지빔의 단부가 삽입되도록 하여 지지되어 배면수평지지빔에 전달되는 하중이 원형강관인 강재파일 배면에 고정볼트로 고정된 단부지지브라켓에 의하여 지지되도록 하는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법을 제공하게 된다.

본 발명에 의한 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법에 의하면 원형강관과 H형 강재를 엄지말뚝으로 각각 용도에 맞추어 사용할 수 있고, 배면고정장치와 배면수평지지빔를 이용하여 토류판을 강재파일 배면에 바로 고정 설치하여 토류판의 토압지지 성능 유지와 조립 및 해체가 용이하게 된다.

본 발명에 의한 토류판은 배면의 배면수직부재를 배면수평지지빔이 분산지지하면서 전달된 하중을 강재파일에 의하여 지지되도록 하며, 상기 배면수평지지빔의 설치가 용이하여 신속하고 경제적인 흙막이벽 설치가 가능하게 된다.

본 발명에 의한 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 및 그 시공방법에 의하면 토류판을 패널부재 배면에 일체로 형성된 배면수직부재를 이용함으로서 단순 패널부재와 대비하여 자중도 작아질 수 있고 하중 전달의 효율성도 확보할 수 있게 된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 흙막이벽의 시공도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽의 구성사시도,
도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 및 도 3e는 본 발명의 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽의 실시예들 시공도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽의 시공방법 순서도및 시공사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[ 본 발명의 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 ]

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 배면수평지지빔(140)을 이용한 흙막이벽(100)의 구성사시도를 도시한 것이다.

본 발명에 의한 흙막이벽(100)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 토류판(120)을 인접한 강재파일(110) 배면 사이에 강재파일(110)의 배면 작업공간(S2)에서 전면방향으로 설치하고, 상기 토류판(120)을 배면고정장치(130)를 이용하여 강재파일(110) 배면에 고정 설치하게 되며 토류판(120)을 직접 강재파일(110)에 설치하는 형태가 아님을 알 수 있다.

이러한 본 발명의 상기 흙막이벽(100)은 도 2a 및 도 2b와 같이 강재파일(110), 토류판(120), 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 포함하고 있음을 알 수 있다.

먼저 상기 강재파일(110)은 원형 또는 H형 단면의 강재로 제작된 것을 이용할 수 있으나 도 2a에서는 원형강관이 개시되어 있다.

상기 원형강관은 공장에서 제작된 것으로서 일정한 직경을 가지게 되며 외주면에 상,하로 이격된 고정홀(111)이 일열로 다수 이격 형성시키게 된다.

이러한 고정홀(111)은 토류판(120)의 양 단부가 고정 설치되는 부위가 아니라 배면수평지지빔(140)의 양 단부가 지지되는 배면고정장치(130)가 고정되는 부위이다.

이에 본 발명은 토류판(120)을 배면수평지지빔(140)을 이용하여 강재파일(110) 사이에 토압을 지지하도록 설치하게 되며 배면고정장치(130)를 제거하면 바로 토류판(120) 해체가 가능하게 된다.

이러한 강재파일(110)은 흙막이벽 연장방향으로 서로 이격되어 인접하도록 시공되며 지반에 천공홀(미도시)을 미리 형성시키고 삽입시킨 후 수직으로 시공하는 방식을 이용할 수 있다.

상기 토류판(120)은 강재파일(110) 전면방향의 지반에 의한 토압을 지지하는 패널 형태의 부재로서 종래 판재, 파형패널 등이 이용하였는데, 제작, 운반 및 설치함에 있어 적합한 크기로 강재파일(110) 사이에 용이하게 설치할 수 있어야 하며, 토압을 지지하기에 충분한 강성을 가져야 한다.

본 발명은 특히 패널부재(121)와 패널부재(121)에 일체로 형성된 배면수직부재(122)로 형성된 것을 이용하게 된다.

즉, 패널부재(121) 배면에 관부재로 형성된 배면수직부재(122)가 서로 이격되어 상,하로 연장되도록 배치되어 자중이 크지 않으면서도 토압 지지에 유리하도록 하되 후술되는 배면수평지지빔(140)에 의하여 상기 배면수직부재(122)가 지지되도록 하여 배면수평지지빔(140)을 통하여 강재파일(110)에 하중을 전달되도록 한 것이다.

즉, 토압은 1차로 패널부재(121)로 전달되고, 상기 배면수직부재(122)는 다수가 서로 이격 배치되어 있어 하중이 분산되어 지지되도록 하게 되므로 패널부재(121)의 두께를 최소화시킬 수 있어 자중 감소에 매우 유리한 구조임을 알 수 있다.

이에 상기 패널부재(121)는 두께가 최소화되어 있어 양 측면을 강재파일(110)의 양 측면에 접하도록 세팅하기에 또한 유리하게 된다.

상기 배면고정장치(130)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 직접 고정 설치되어 배면수평지지빔(140)의 양 단부가 지지되도록 하여 강재파일(110)로 하중을 전달하는 역할을 하는 것으로서 강재파일(110)의 고정홀(111)에 체결 고정되는 고정볼트(131)와 배면수평지지빔(140)의 양 단부가 지지되는 단부지지브라켓(132)을 포함하는 것을 이용하게 된다.

즉, 강재파일(110)의 고정홀(111)과 연통하는 고정홀을 구비한 단부지지브라켓(132)을 고정볼트(131)를 이용하여 강재파일(110) 배면에 고정되도록 하게 된다.

이러한 단부지지브라켓(132)은 U형 브라켓으로 형성되고 있음을 알 수 있으며 내측으로 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되며, 이에 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 강재파일(110) 배면에 상기 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되는 형상을 구비함을 알 수 있다.

이에 도 2b와 같이, 단부지지브라켓(132)은 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되어 지지될 수 있도록 배면부(132a)가 양 측면지지부(132b)에 의하여 강재파일(110)의 배면으로부터 이격되어 위치하도록 하고 상기 이격된 공간으로 상기 배면수평지지빔(140)의 단부가 수평 삽입되어 지지되도록 하게 된다.

나아가 도 2b와 같이, 배면고정장치(130)의 고정볼트(131)는 강재파일(110)의 배면 작업공간(S2)에서 볼트부가 강재파일(110)의 고정홀(111)에 체결되도록 하고 머리부가 단부지지브라켓(132)에 정착되도록 할 수 있지만 머리부를 강재파일 내면에 위치하도록 하고 볼트부가 강재파일(110) 내부로부터 외부로 인출되어 너트에 의하여 단부지지브라켓(132)에 정착되도록 할 수 도 있다.

또한 고정볼트(110)는 도 2b와 같이, 고정너트(135)가 볼트부에 회전 체결됨에 따라 탄성복원력을 가진 스프링(137)을 압축시키게 되고 이러한 압축력은 머리부와 접하도록 세팅된 압축헤드링(136)을 압축 확장시켜 고정볼트의 머리부에 직경이 커지는 확장에 의하여 보다 안정적인 고정볼트 지지가 가능하도록 할 수 도 있다.

또한 도 2b와 같이, 상기 강재파일(110) 내측면에 머리부가 삽입되는 고정홈이 형성된 고정볼트 고정구(134)를 강재파일(110) 내측면에 고정볼트의 머리부와 함께 미리 세팅되도록 할 수 도 있다.

상기 배면수평지지빔(140)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 수평으로 연장된 형강 또는 관부재로서 양 단부는 배면고정장치(130)의 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되고, 전면부가 토류판(120)의 배면수직부재(122)의 배면을 지지하도록 하게 되며, 배면수직부재(122)의 상,하 연장길이에 따라 다수가 역시 상,하로 배치되어 있어 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의하 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 된다.

이에 본 발명의 토류판(120)은 강재파일(110)이 시공된 상태에서 강재파일(110) 전면부를 향해 강재파일(110) 배면 작업공간(S2)에서 작업자가 바로 강재파일(110) 양 측면부에 접하도록 배치하고, 배면수평지지빔(140)을 강재파일(110)에 설치된 배면고정장치(130)를 이용하여 고정하여 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의한 하중을 효과적으로 지지하도록 하고, 배면고정장치(130)를 강재파일(110)로부터 제거하여 토류판(120)을 회수할 수 있도록 하게 됨을 알 수 있다.

[ 본 발명의 강재파일과 토류판을 구비한 흙막이벽의 다른 실시예 ]

도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d, 도 3e는 본 발명의 강재파일(110)과 토류판(120)을 구비한 흙막이벽(100)의 다른 시공도를 도시한 것이다.

도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d의 경우 강재파일로서 원형강관을 이용하는 실시예이고, 도 3e는 강재파일로서 H형 파일을 이용하는 실시예이며, 각각은 배면고정장치(130)과 토류판(120)에 있어 차이가 있다.

먼저 도 3a의 경우, 강재파일(110), 토류판(120), 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 포함하도록 하되,

상기 강재파일(110)은 원형 강관을 이용하게 되며 외주면에 상,하로 이격된 고정홀(111)이 다수 형성되어 있음은 동일하다.

상기 토류판(120)은 역시 패널부재(121)와 패널부재(121)에 일체로 형성된 배면수직부재(122)를 포함하도록 함은 동일하다.

상기 배면고정장치(130)는 도 2a와 차이가 있다. 즉, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 배면수평지지빔(140)의 단부가 지지되어 고정되도록 하는 것으로서 기본적으로 고정볼트(131)를 사용하는 것은 동일하지만, 단부지지브라켓(132)에 차이가 있다.

이러한 단부지지브라켓(132)은 도 3a와 같이, ㅠ형 브라켓으로 양 측방 내측으로 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되며 이에 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 함을 동일함을 알 수 있다.

이때 상기 단부지지브라켓(132) 양 측방과 강재파일(110) 사이에는 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입될 수 있는 삽입블록(133)이 끼워져 고정되도록 하고 있음을 알 수 있다.

이러한 삽입블록(133)은 배면수평지지빔(140)의 단부를 수용할 수 있는 중공블록으로 형성시킨 것을 단부지지브라켓(132)에 일체로 형성시킨 것을 이용하면 된다.

이러한 ㅠ형 브라켓인 상기 단부지지브라켓(132)은 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되어 지지될 수 있도록 배면부(132a)가 양 측면지지부(132b)에 의하여 강재파일(110)의 배면으로부터 이격되어 위치하도록 하고 상기 배면부가 고정볼트(131)에 의하여 강재파일(110)에 고정되도록 하게 된다.

상기 배면수평지지빔(140)은 수평으로 연장된 형강 또는 관부재로서 양 단부는 상기 배면고정장치(130)의 삽입블록(133)에 의하여 삽입 지지되고, 전면부가 토류판(120)의 배면수직부재(122)의 배면을 지지하도록 하게 되며 배면수직부재(122)의 상,하 연장길이에 따라 다수가 역시 상,하로 배치되어 있어 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의하 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 된다.

다음으로 도 3b의 경우, 역시 강재파일(110), 토류판(120), 배면고정장치(130)를 포함하는 것으로서 배면수평지지빔(140)을 사용하지 않을 수 있음을 알 수 있다.

이에 상기 강재파일(110)은 원형 강관파일을 이용하게 되며 외주면에 상,하로 이격된 고정홀(111)이 다수 형성되어 있음은 동일하다.

상기 토류판(120)은 역시 패널부재(121)로 형성된 것을 그대로 이용하게 된다.

상기 배면고정장치(130)는 도 3a와 동일하다. 즉, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 배면수평지지빔(140)의 단부가 고정되도록 하는 것으로서 고정볼트(131)를 사용하면서 단부지지브라켓(132)은 ㅠ형 브라켓으로 전달되는 하중이 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 하게 된다.

이러한 ㅠ형 브라켓인 상기 단부지지브라켓(132)은 토류판(120의 양 측단이 삽입되어 지지될 수 있도록 배면부(132a)가 양 측면지지부(132b)에 의하여 강재파일(110)의 배면으로부터 이격되어 위치하도록 하고 상기 배면부가 고정볼트(131)에 의하여 강재파일(110)에 고정되도록 하게 된다.

즉, 토류판(120)은 패널부재(121)로서 양 측단이 배면고정장치(130)에 그대로 삽입 지지되도록 한 것임을 알 수 있다.

다음으로 도 3c의 경우, 강재파일(110), 토류판(120), 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 포함하도록 하되, 역시 배면고정장치(130)에 차이가 있다.

상기 강재파일(110)은 원형 강관파일을 이용하게 되며 외주면에 상,하로 이격된 고정홀(111)이 다수 형성되어 있음은 동일하다.

상기 배면고정장치(130)는 I형강을 이용함을 알 수 있다. 즉, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 배면수평지지빔(140)의 단부가 지지되도록 하는 것으로서 기본적으로 고정볼트(131)를 사용하는 것은 동일하지만, 단부지지브라켓(132)에 차이가 있다.

즉, 도 3c에 의한 단부지지브라켓(132)은 I형강으로서 상,하부플랜지 사이의 복부에 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되며 이에 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 하게 된다.

이러한 I형강인 상기 단부지지브라켓(132)은 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되어 지지될 수 있도록 상,하플랜지 및 복부에 의한 I형 단면으로서 일측플랜지가 강재파일(110)의 배면에 접하도록 위치하도록 하고 상기 일측플랜지가 고정볼트(131)에 의하여 강재파일(110)에 고정되도록 하게 되며 하방으로 연장되어 있어 신속한 설치가 가능하도록 함에 특징이 있다.

상기 배면수평지지빔(140)은 수평으로 연장된 형강 또는 관부재로서 양 단부는 상기 배면고정장치(130)인 복부에 삽입되어 지지되고, 전면부가 토류판(120)의 배면수직부재(122)의 배면을 지지하도록 하게 되며 배면수직부재(122)의 상,하 연장길이에 따라 다수가 역시 상,하로 배치되어 있어 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의하 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 된다.

다음으로 도 3d의 경우, 강재파일(110), 토류판(120), 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 포함하도록 하되 도 3c와 차이는 배면고정장치(130)가 용접에 의하여 강재파일(110) 배면에 고정되도록 함에 차이가 있다.

역시 상기 강재파일(110)은 원형 강관파일을 이용하게 되며 외주면에 상,하로 이격된 고정홀(111)이 다수 형성되어 있음은 동일하다.

상기 배면고정장치(130)는 도 3c와 같이, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 배면수평지지빔(140)의 단부가 고정되도록 하는 것으로서 기본적으로 고정볼트(131)를 사용하는 것은 동일하며, 단부지지브라켓(132)은 역시 I형강으로서 상,하부플랜지 사이의 복부에 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되며 이에 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 하게 됨은 동일하다.

이러한 I형강인 상기 단부지지브라켓(132)은 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되어 지지될 수 있도록 상,하플랜지 및 복부에 의한 I형 단면으로서 일측플랜지가 강재파일(110)의 배면에 접하도록 위치하도록 하고 상기 일측플랜지가 고정볼트(131)를 사용하지 않고 용접에 의하여 강재파일(110)에 고정되도록 하게 된다.

상기 배면수평지지빔(140)은 수평으로 연장된 형강 또는 관부재로서 양 단부는 상기 배면고정장치(130)인 복부에 삽입되어 지지되고, 전면부가 토류판(120)의 배면수직부재(122)의 배면을 지지하도록 하게 되며 배면수직부재(122)의 상,하 연장길이에 따라 다수가 역시 상,하로 배치되어 있어 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의한 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 된다.

다음으로 도 3e의 경우, 강재파일(110), 토류판(120), 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 포함하도록 하되 도 3c와 차이는 특히 강재파일(110)로서 원형강관이 아닌 H형 강재를 이용함에 차이가 있다.

역시 상기 강재파일(110)은 H형 강재를 이용하게 되며 일측 플랜지에 고정홀(111)이 다수 형성되어 있으며, 이러한 고정홀(111)에 고정볼트(131)의 머리부가 끼워져 고정되도록 하게 된다.

이러한 고정홀(111)은 원형 강관의 경우 관통홀의 형태로 형성되지만 H형 강재인 경우에는 상기 고정홀(111)은 일측플랜지와 복부의 연결부위에 종방향으로 연장된 연장홀을 형성시키고, 상기 연장홀에 고정볼트의 볼트부가 관통되도록 하면서 머리부가 연장홀 주위의 스타퍼(112)에 의하여 지지되도록 하여 고정볼트(131)를 세팅할 수 있도록 하게 된다.

상기 배면고정장치(130)는 도 3e와 같이, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 배면수평지지빔(140)의 단부가 고정되도록 하는 것으로서 기본적으로 고정볼트(131)를 사용하게 되며, 단부지지브라켓(132)은 ㄷ자형 형강을 이용하여 내측으로 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하고, 고정볼트가 관통할 수 있도록 배면판에는 관통홀이 형성되어 있도록 하게 된다.

이에 배면고정장치(130)에 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되며 이에 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 하게 된다.

[ 본 발명의 강재파일과 토류판을 구비한 흙막이벽의 시공방법]

도 4a 및 도 4b에 의하면 본 발명의 강재파일과 토류판을 구비한 흙막이벽의 시공방법의 순서도 및 시공사시도를 도시한 것이다.

먼저, 도 4a 및 도 4b와 같이, 지반(G)에 앞서 살펴본 강재파일(110)을 서로 이격시켜 흙막이벽 연장방향으로 다수의 강재파일(110)을 시공하게 되며, 이러한 강재파일은 원형강관을 기준으로 살펴보기로 한다. 이에 상기 원형강관(110)에는 고정홀(111)이 다수 형성된 것을 이용하게 된다.

다음으로는 도 4a 및 도 4b와 같이, 상기 강재파일(110) 배면을 미도시된 백호등을 이용하여 굴착하게 되며 이에 지표면 하방으로 굴착을 진행함에 따라 시공된 강재파일(110)의 고정홀(111)이 노출된다.

이에 도 4a 및 도 4b와 같이, 상기 강재파일(110) 사이사이 공간에 앞서 살펴본 토류판(120)을 강재파일(110) 상방이 아닌 강재파일 배면 작업공간(S2)에서 강재파일 전면방향으로 강재파일(110) 사이에 먼서 설치하여 작업성 및 시공성을 확보하게 된다.

이에 도 4a 및 도 4b와 같이, 상기 토류판(120)이 강재파일(110) 사이에 고정 될 수 있도록 고정볼트(131)를 이용하여 U형 브라켓으로 형성된 단부지지브라켓(132)에 의한 배면고정장치(130)를 이용하게 된다.

즉, 강재파일(110)의 고정홀(111)에 배면고정장치(130)를 고정시키면서, 배면고정장치(130)의 내측으로 양 단부가 삽입 지지되는 배면수평지지빔(140)의 전면부가 토류판(120)의 배면수직부재(122)의 배면을 지지하도록 하되 배면수직부재(122)의 상,하 연장길이에 따라 다수가 역시 상,하로 배치되도록 하여 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의하 하중을 효과적으로 지지할 수 하게 된다.

이에 도 4a 및 도 4b와 같이, 굴착작업을 더 진행하면서 토류판(120), 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 모두 설치한 이후, 해체가 필요할 경우, 배면고정장치(130), 배면수평지지빔(140)을 강재파일(110)로부터 분리하고, 토류판(120)을 제거하면서 회수할 수 있게 된다. 물론 강재파일(110)도 별도 회수할 수 있는데, 고정볼트(131)를 풀어 제거하는 것으로 작업이 가능하여 신속한 해체가 가능하게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 흙막이벽 110: 강재파일
111: 고정홀 112: 스타퍼
120: 토류판 121: 패널부재
122: 배면수직부재 130: 배면고정장치
131: 고정볼트 132: 단부지지브라켓
132a: 배면부 132b: 양 측면지지부
133: 삽입블록 134: 고정볼트 고정구
135: 고정너트 136: 압축헤드링
140: 배면수평지지빔
S1: 엄지말뚝 두부 상방
S2: 배면 작업공간

Claims

상방에서 토류판을 삽입 설치 않도록 하는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽에 있어서,
지반에 서로 인접하도록 시공된 강재파일(110) 배면 지반을 굴착하여 노출된 강재파일(110) 배면 사이에, 양 측면이 접하도록 설치되는 패널부재(121)와 상기 패널부재 배면에 상,하로 연장 형성된 배면수직부재(122)를 포함하는 토류판(120);
상기 배면수직부재(122) 배면에 수평 연장되도록 형성되도록 하되 상,하로 이격 배치되는 배면수평지지빔(140); 및
상기 배면수평지지빔(140)의 양 단부가 삽입 지지되도록 한 상태에서 강재파일 배면에 고정되어 배면수평지지빔을 강재파일 배면에 고정시키는 배면고정장치(130);를 포함하여,
상기 토류판(120)에 전달되는 토압에 의한 하중이 분산되어 배면수평지지빔(140)으로 전달되며, 배면수평지지빔(140)에 전달된 하중은 배면고정장치에 (130)의하여 강재파일(130)에 의하여 지지되도록 하며,
상기 강재파일(110)은 원형강관으로서 고정볼트(131)가 관통될 수 있도록 고정홀(111)이 상,하로 이격 형성되며, 상기 고정볼트(131)에 의하여 배면수평지지빔의 양 단부가 삽입 지지되는 단부지지브라켓(132)이 강재파일(110) 배면에 고정되도록 하되, 상기 단부지지브라켓(132)은 I형강으로서 상,하부플랜지 사이의 복부에 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되어 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 원형강관인 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 하는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽.
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제 1항에 있어서,
상기 고정볼트(131)는 고정너트(135)가 볼트부에 회전 체결됨에 따라 탄성복원력을 가진 스프링을 압축시키고 압축력에 의하여 머리부와 접하도록 세팅된 압축헤드링(136)을 압축 확장시켜 고정볼트의 머리부에 직경이 커지는 확장에 의하여 안정적인 고정볼트 지지가 가능하도록 하거나, 상기 강재파일(110) 내측면에 머리부가 삽입되는 고정홈이 형성된 고정볼트 고정구(134)를 강재파일(110) 내측면에 고정볼트의 머리부와 함께 미리 세팅되도록 하는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽.
상방에서 토류판을 삽입 설치 않도록 하는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 시공방법에 있어서,
(a) 지반에 서로 인접하도록 시공된 강재파일 배면 지반을 굴착하여 강재파일 배면 을 노출시켜 강재파일(110)의 배면공간(S2)을 확보하는 단게;
(b) 상기 노출된 강재파일 배면 사이에, 양 측면이 접하도록 설치되는 패널부재(121)와 상기 패널부재 배면에 상,하로 연장 형성된 배면수직부재(122)를 포함하는 토류판(120)을 설치하는 단계;
(c) 상기 배면수직부재(122) 배면에 수평 연장되도록 형성되도록 하되 상,하로 배면수평지지빔(140)을 이격 배치하는 단계; 및
(d) 상기 배면수평지지빔(140)의 양 단부가 삽입 지지되도록 한 상태에서 강재파일 배면에 고정되어 배면수평지지빔을 강재파일 배면에 고정시키는 배면고정장치(130)를 설치하는 단계;를 포함하여,
상기 (b) 단계의 토류판(120)은 강재파일(110)이 시공된 상태에서 강재파일(110) 전면부를 향해 강재파일(110) 배면의 굴착공간(S2)에서 작업자가 바로 강재파일(110) 양 측면부에 접하도록 배치하고, 상기 (c) 단계에서 배면수평지지빔(140)을 강재파일(110)에 설치된 배면고정장치(130)를 이용하여 고정하여 배면수직부재(122)로 전달되는 토압에 의한 하중을 효과적으로 지지하도록 하고, 상기 (d) 단계에 이후에, 배면고정장치(130)를 강재파일(110)로부터 제거하여 토류판(120)을 회수하도록 하며,
상기 (a)단계의 강재파일(110)은 원형강관으로서 고정볼트(131)가 관통될 수 있도록 고정홀(111)이 상,하로 이격 형성되며, 상기 고정볼트(131)에 의하여 배면수평지지빔의 양 단부가 삽입 지지되는 단부지지브라켓(132)이 강재파일(110) 배면에 고정되도록 하되, 상기 단부지지브라켓(132)은 I형강으로서 상,하부플랜지 사이의 복부에 배면수평지지빔(140)의 단부가 삽입되도록 하여 지지되어 상기 (d) 단계에서 배면수평지지빔(140)에 전달되는 하중이 원형강관인 강재파일(110) 배면에 고정볼트(131)로 고정된 단부지지브라켓(132)에 의하여 지지되도록 하는 배면수평지지빔을 이용한 흙막이벽 시공방법.