KR101982590B1 - 흙막이 가시설 연속벽체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배면지반 측에 위치하는 제1플랜지와, 상기 제1플랜지와 마주보도록 웨브의 타측단에 형성되어 굴착지반 측에 위치하는 제2플랜지 및 상기 제1 및 제2플랜지의 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어지고, 서로 이격되도록 지중에 설치되는 복수개의 H파일; 상기 H파일의 제1 및 제2플랜지 사이에 삽입되는 측면삽입부를 구비하고 지중으로 근입되는 시트파일; 상기 시트파일의 근입을 위한 외력이 시트파일의 하부에서 가해질 수 있도록 시트파일의 전면에서 설치되고 양단에는 H파일 방향으로 연장되도록 형성되어 H파일의 제2플랜지 외면에 맞닿아 걸려지게 됨으로써 시트파일이 지중에 근입시 시트파일이 제2플랜지에 밀착된 상태로 근입되도록 하는 날개부가 형성되어 있는 한쌍의 상부가력부와 하부가력부; 상기 한쌍의 상부가력부와 하부가력부를 수직하게 연결하여 상기 시트파일을 지지하는 복수개의 수직지지부; 및 상기 수직지지부의 강도를 향상시키기 위하여 서로 이웃하는 수직지지부 사이를 연결하는 와이어로프;를 포함하는 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

흙막이 가시설 연속벽체 {Earth retaining wall and method of construction retaining wall using thereof}

본 발명은 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트파일을 이용하되 상기 시트파일에 신규한 구조를 구비하도록 하여 시공성 및 토양응력에 대한 강도를 향상시킨 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 토목, 건축 공사 등에서 지하구조물을 설치하기 위하여 지반을 굴착하는 경우, 굴착면의 붕괴를 방지할 목적으로 흙막이 차수벽을 시공하게 된다.

이를 위하여, 종래에는 토류판을 사용하는 토류벽설치나 대한민국 특허공보 공고번호 특1995-0002119호 "시트파일 설치공법"과 같이 시멘트 그라우팅으로 차수벽을 형성하는 공법을 사용하게 되는데, 토류판을 사용하는 토류벽은 벽면을 형성하게 되는 목재의 특성상 차수기능이 없는 문제점이 있었으며, 시멘트 그라우팅으로 형성된 차수벽은 지하수가 빠른 속도로 이동하는 지반에서는 지하수에 의해 시멘트가 유실되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 최근에는 시트파일(sheet pile:강널말뚝)을 흙막이 차수벽으로 시공하게 되는데, 이와 같은 시트파일은 주강재로 이루어져 강도 및 내구성이 우수하여 연속벽형 강성체로서 토류벽의 역할을 충분히 수행할 수 있고, 정해진 단면형상으로 서로 연접된 시트파일이 서로 맞물리며 결합되도록 하므로써 수밀성도 좋아져 차수벽의 역할도 충분히 수행할 수 있게 된다.

이와 같이, 시트파일을 지반에 설치하는 공법으로는 바이브로 파일 해머를 사용하는 직항타 공법, 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0102173호 "암반착공 제이브이 파이로트공법(선항굴착 착공공법)과 같이 항타 공법에 워터제트를 병합하여 시트파일을 설치하는 공법, 대한민국 공개특허공보 공개번호 특1998-064990호 "강널말뚝의 시공방법", 등록특허공보 등록번호 제10-0348024호 "선천공후 시트파일을 설치하는 공법", 등록번호 제10-0770783호 "시트파일 시공방법"과 같은 천공장비로 선천공후 바이브로 해머로 시트파일을 항타하는 선천공 후항타 공법 등이 있다.

그러나, 종래의 시트파일은 에이치 파일에 조립시 서로 간 용접으로 접합되는 것으로, 작업이 번거로우며 해체가 불가하고 시공상 경제성이 저하되는 문제가 발생되고 있는 실정이다.

또한, 종래의 시트파일은 상대적으로 취약한 강성으로 인해 암반층까지 근입시키는 작업시 시공기간의 단축과 공사비의 절감을 저해하는 요소가 된다.

최근에는 시공성을 향상시키기 위해, 시트 파일을 암반층까지 근입시키지 않는 대신에 시트 파일의 안쪽에 미리 정해진 간격으로 H형 파일을 암반층까지 근입시키는 시공방법이 소개된 바 있다.

그런데, 위와 같이 시트 파일과 H형 파일의 복합형 구조를 갖는 기초 가시설은, 시트 파일이 암반층까지 근입되지 않으므로 시트 파일의 하단과 암반층의 상단 사이에 틈새가 발생할 수 있고 이러한 틈새를 통해 토사 및 유입수가 유입될 수 있으므로 이에 대한 구조 및 시공상의 대책이 요구된다.

본 발명의 목적은 토압응력에 강도가 향상되고 시공성, 수밀성 및 구조 일체화가 개선된 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 에이치 파일, 시트파일 및 띠장이 상호 밀착하면서 구조 일체화를 이루도록 형성되어 가시설 구조 강도가 크게 개선되고, 시공이 단순화되어 경제성이 향상되며, 추후 에이치 파일과 시트파일의 해체가 가능하고 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법을 제공하기 위함이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 배면지반 측에 위치하는 제1플랜지와, 상기 제1플랜지와 마주보도록 웨브의 타측단에 형성되어 굴착지반 측에 위치하는 제2플랜지 및 상기 제1 및 제2플랜지의 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어지고, 서로 이격되도록 지중에 설치되는 복수개의 H파일; 상기 H파일의 제1 및 제2플랜지 사이에 삽입되는 측면삽입부를 구비하고 지중으로 근입되는 시트파일; 상기 시트파일의 근입을 위한 외력이 시트파일의 하부에서 가해질 수 있도록 시트파일의 전면에서 설치되고 양단에는 H파일 방향으로 연장되도록 형성되어 H파일의 제2플랜지 외면에 맞닿아 걸려지게 됨으로써 시트파일이 지중에 근입시 시트파일이 제2플랜지에 밀착된 상태로 근입되도록 하는 날개부가 형성되어 있는 한쌍의 상부가력부와 하부가력부; 상기 한쌍의 상부가력부와 하부가력부를 수직하게 연결하여 상기 시트파일을 지지하는 복수개의 수직지지부; 및 상기 수직지지부의 강도를 향상시키기 위하여 서로 이웃하는 수직지지부 사이를 연결하는 와이어로프;를 포함하는 흙막이 가시설 연속벽체를 포함한다.

상기 상부가력부와 하부가력부는 각각, 시트파일의 전면에 결합되는 결합판; 및 상기 결합판에서 수평방향으로 연장되어 시트파일을 근입하기 위한 외력이 가해질 수 있도록 하는 지지판;를 포함하고, 상기 상부가력부와 하부가력부에서 상기 결합판과 상기 지지판은 단면이 L자형태로 일체형으로 형성되어 상기 상부가력부와 하부가력부의 상기 결합판의 말단이 서로 반대방향을 향하도록 구비되고, 상기 지지판에는 상기 수직지지부가 삽입되는 복수개의 체결홀을 구비할 수 있다.

상기 수직지지부는, 단면이 원형으로 구비되어 상기 상부가력부의 체결홀을 통하여 삽입되어 상기 하부가력부의 체결홀을 통하여 돌출되도록 구비되는 막대형의 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단과 다단에서 각각 결합되는 너트형태의 체결고정부재;를 포함하고, 상기 체결고정부재는 상기 상부가력부의 지지판의 상부로 도출되는 몸체부의 일단과 상기 하부가력부의 지지판의 하부로 돌출되는 몸체부의 타단과 각각 체결되어 상기 지지판과 접촉하고, 상기 지지판에 상기 체결홀이 구비된 부분에는 상기 체결고정부재가 안착되도록 상기 체결고정부재에 대응하는 내측으로 오목한 안착오목부가 형성될 수 있다.

상기 몸체부의 일단 및 타단에는 각각 상기 체결고정부재와 나사결합을 하도록 외면에 나사산이 구비되고, 상기 몸체부의 중심부에는 상기 와이어로프가 고정되도록 상기 몸체부에 수직하도록 외측으로 돌출되는 하나 이상의 로프고정돌기가 구비되고, 상기 로프고정돌기에서 상부측 및 하부측에 각각 이격되는 부분에는 상기 로프고정돌기에서 고정된 와이어로프가 안착되어 상기 와이어로프의 위치를 가이드하도록 내측으로 오목한 로프홈이 구비되며, 상기 로프고정돌기는 상기 수직지지부가 상기 상부가력부와 상기 하부가력부 사이에 삽입되어 연결된 후 금속돌기를 상기 몸체부의 중심부에 용접하여 구비될 수 있다.

상기 제2플랜지에는 서로 이격되어 구비되는 복수개의 개구홀이 구비되고, 상기 시트파일의 측면삽입부에서 상기 제2 플랜지와 대면하는 면에는 에폭시스틸에 코팅되어 구비되며, 상기 시트파일이 상기 H파일 사이에 삽입된 후 상기 제2 플랜지의 개구홀의 일부에 자석을 안착시켜 상기 에폭시스틸로 코팅된 측면삽입부를 고정시킨 후 상기 개구홀의 다른 일부를 통하여 상기 시트파일의 측면삽입부와 상기 제2 플랜지를 용접하여 고정시킬 수 있다.

상기 제2 플랜지에 구비되는 상기 개구홀은 상기 제2 플랜지의 일측단을 따라 서로 이격되어 구비되는 제1 개구홀과, 상기 제2 플랜지의 타측단을 따라 서로 이격되어 구비되는 제2 개구홀로 이루어지고, 상기 제1 개구홀과 제2 개구홀은 서로 대응되지 않도록 지그재그형태로 교대로 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 소정의 간격으로 H파일을 설치하고, 상기 H파일 사이에 시트파일을 근입한 후 시트파일의 전면을 굴착하여 형성되는 흙막이 가시설 연속벽체의 시공방법에 있어서, 배면지반 측에 위치하는 제1플랜지와, 상기 제1플랜지와 마주보도록 웨브의 타측단에 형성되어 굴착지반 측에 위치하는 제2플랜지 및 상기 제1 및 제2플랜지의 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어지고, 서로 이격되도록 지중에 설치되는 복수개의 H파일들의 제1 및 2플랜지 사이에 시트파일의 양단에 구비되는 측면삽입부을 끼워넣고 시트파일의 일부를 지중으로 근입하는 제1단계; 상기 시트파일의 전면에 시트파일의 근입을 위한 외력을 받을 수 있도록 상부가력부 및 하부가력부를 각각 서로 수평으로 나란하도록 설치하는 제2 단계; 상기 시트파일을 지지하는 상기 한쌍의 상부가력부와 하부가력부를 수직하게 연결하여 복수개의 수직지지부를 상기 상부가력부와 하부가력부에 고정시키는 제3 단계; 상기 수직지지부의 강도를 향상시키기 위하여 서로 이웃하는 수직지지부 사이를 와이어로프로 연결하는 제4 단계; 상기 상부가력부 및 하부가력부 중 어느 하나에 외력을 가하여 시트파일을 지중으로 근입하는 제5 단계; 상기 제5 단계에서 근입된 깊이 이내로 시트파일 전면의 지반을 굴착하여 상기 상부가력부 및 하부가력부 중 어느 하나를 통한 시트파일의 연속적인 근입이 가능하도록 하는 제6 단계; 및 상기 제5 단계와, 제6 단계를 반복 시행하여 필요한 깊이까지 시트파일을 근입하면서 시트파일 전면을 굴착하는 제7 단계;를 포함하는 흙막이 가시설 연속벽체의 시공방법을 포함한다.

상기 상부가력부와 하부가력부는 각각, 시트파일의 전면에 결합되는 결합판; 상기 결합판에서 수평방향으로 연장되어 시트파일을 근입하기 위한 외력이 가해질 수 있도록 하는 지지판;을 포함하고, 상기 상부가력부와 하부가력부에서 상기 결합판과 상기 지지판은 단면이 L자형태로 일체형으로 형성되어 상기 상부가력부와 하부가력부의 상기 결합판의 말단이 서로 반대방향을 향하도록 구비도리 수 있다.

상기 지지판에는 상기 수직지지부가 삽입되는 복수개의 체결홀을 구비하며, 상기 수직지지부는, 단면이 원형으로 구비되어 상기 상부가력부의 체결홀을 통하여 삽입되어 상기 하부가력부의 체결홀을 통하여 돌출되도록 구비되는 막대형의 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단과 다단에서 각각 결합되는 너트형태의 체결고정부재;를 포함하고, 상기 지지판에 상기 체결홀이 구비된 부분에는 상기 체결고정부재가 안착되도록 상기 체결고정부재에 대응하는 내측으로 오목한 안착오목부가 형성되며, 상기 제3 단계에서 상기 수직지지부는 상기 상부가력부의 지지판의 상부에서 삽입되어 상기 하부가력부의 지지판의 하부로 돌출되어 상기 상부가력부와 하부가력부를 수직하게 연결한 후, 상기 체결고정부재는 상기 상부가력부의 지지판의 상부로 도출되는 상기 수직지지부의 몸체부의 일단과 상기 하부가력부의 지지판의 하부로 돌출되는 상기 수직지지부의 몸체부의 타단과 각각 체결되어 상기 지지판과 안착오목부에 접촉된 후 용접될 수 있다.

상기 몸체부의 일단 및 타단에는 각각 상기 체결고정부재와 나사결합을 하도록 외면에 나사산이 구비되고, 상기 몸체부의 중심부에는 상기 와이어로프가 고정되도록 상기 몸체부에 수직하도록 외측으로 돌출되는 하나 이상의 로프고정돌기가 구비되고, 상기 로프고정돌기에서 상부측 및 하부측에 각각 이격되는 부분에는 상기 로프고정돌기에서 고정된 와이어로프가 안착되어 상기 와이어로프의 위치를 가이드하도록 내측으로 오목한 로프홈이 구비되고, 상기 제4 단계에서 상기 로프고정돌기는 상기 수직지지부가 상기 상부가력부와 상기 하부가력부 사이에 삽입되어 연결된 후 금속돌기를 상기 몸체부의 중심부에 용접하여 구비시킨 후, 상기 와이어로프는 서로 이웃하는 수직지지부 중 어느 일측의 수직지지부에 구비되는 상기 로프고정돌기에 고정된 후 상부측에 구비되는 로프홈으로 위치가 가이드된 후 서로 이웃하는 수직지지부 중 어느 타측의 수직지지부에 구비되는 상기 로프고정돌기에 고정된 후 하부측에 구비되는 로프홈으로 위치가 가이드되어 연결될 수 있다.

상기 제2플랜지에는 서로 이격되어 구비되는 복수개의 개구홀이 구비되고, 상기 시트파일의 측면삽입부에서 상기 제2 플랜지와 대면하는 면에는 에폭시스틸에 코팅되어 구비되며, 상기 제4 단계와 상기 제5 단계 사이에는, 상기 시트파일이 상기 H파일 사이에 삽입된 후 상기 제2 플랜지의 개구홀의 일부에 자석을 안착시켜 상기 에폭시스틸로 코팅된 측면삽입부를 고정시킨 후 상기 개구홀의 다른 일부를 통하여 상기 시트파일의 측면삽입부와 상기 제2 플랜지를 용접하여 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 토압응력에 강도가 향상되고 시공성, 수밀성 및 구조 일체화가 개선된 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 에이치 파일, 시트파일 및 띠장이 상호 밀착하면서 구조 일체화를 이루도록 형성되어 가시설 구조 강도가 크게 개선되고, 시공이 단순화되어 경제성이 향상되며, 추후 에이치 파일과 시트파일의 해체가 가능하고 흙막이 가시설 연속벽체 및 이의 시공방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 가시설 연속벽체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면단면도이다.
도 3은 도 1의 분해사시도이다.
도 4는 수직지지부가 상부가력부에 체결된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 연속벽체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공시 가력부를 통해 시트파일을 일부 근입한 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공시 시트파일의 전면을 일부 굴착한 상태를 나타낸 예시도이다.
도 8는 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공시 가력부를 통해 다시 시트파일의 일부를 근입한 상태를 나타낸 예시도이다.
도 9 은 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공방법을 나타낸 흐름도이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 가시설 연속벽체를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 평면단면도이다. 도 3은 도 1의 분해사시도이다. 도 4는 수직지지부가 상부가력부에 체결된 모습을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일 실시예는 배면지반 측에 위치하는 제1플랜지(120)와, 상기 제1플랜지(120)와 마주보도록 웨브(110)의 타측단에 형성되어 굴착지반 측에 위치하는 제2플랜지(130) 및 상기 제1 및 제2플랜지(120, 130)의 중앙부를 연결하는 웨브(110)로 이루어지고, 서로 이격되도록 지중에 설치되는 복수개의 H파일(100); 상기 H파일(100)의 제1 및 제2플랜지(120, 130) 사이에 삽입되는 (201)측면삽입부를 구비하고 지중으로 근입되는 시트파일(200); 상기 시트파일(200)의 근입을 위한 외력이 시트파일(200)의 하부에서 가해질 수 있도록 시트파일(200)의 전면에서 설치되고 양단에는 H파일(100) 방향으로 연장되도록 형성되어 H파일(100)의 제2플랜지(130) 외면에 맞닿아 걸려지게 됨으로써 시트파일(200)이 지중에 근입시 시트파일(200)이 제2플랜지(130)에 밀착된 상태로 근입되도록 하는 날개부가 형성되어 있는 한쌍의 상부가력부와 하부가력부(300); 상기 한쌍의 상부가력부와 하부가력부(300)를 수직하게 연결하여 상기 시트파일(100)을 지지하는 복수개의 수직지지부(400); 및 상기 수직지지부(400)의 강도를 향상시키기 위하여 서로 이웃하는 수직지지부(400) 사이를 연결하는 와이어로프(500);를 포함하는 흙막이 가시설 연속벽체를 포함한다.

일반적으로, 각종 건축이나 토목공사를 하기 위해 땅을 파낼 때 그 굴착면의 붕괴를 방지하면서 흙을 잔류되게 하는 목적으로 소위 강재로 된 널말뚝, 즉 시트파일(Sheet Pile)을 사용하여 흙막이벽을 형성하였다. 반면, 이러한 시트파일은 굴착면의 지지력이 충분하지 않아 장기간 사용하는 경우 휨이 발생하는 등의 문제가 있었고, 또한 넓은 면적에 대해서 복수개의 시트파일을 연결하여 사용함에 따라 시공이 용이하지 않다는 단점이 있었다.

본 실시예에 따른 흙막이 가시설 연속벽체는 장기간 사용에 대해서 내구성이 향상되고 복수개의 시트파일을 용이하게 연결할 수 있어 시공성 및 작업성이 향상된다. 또한, 대면적에 대한 시트파일을 구비하는 경우에도 위치가 용이하게 가이드되어 일체형의 흙막이 가시설 연속벽체를 용이하게 구현할 수 있다.

상기 시트파일(200)은 평판형으로 형성하거나, 배면지반에 대해서 굴곡지도록 형성될 수 있다. 상기 시트파일(200)은 평판형으로 형성하거나 휨모멘트에 대한 저항과 허용전단응력이 증대되어 안전율이 향상될 수 있도록 배면지반에 대해서 굴곡지도록 형성됨으로써 상기 시트파일(200)의 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

즉 토류벽의 지간이 길어지면 휨모멘트가 거리의 제곱으로 커지므로 경제적인 설계를 위해 휨모멘트를 감소시켜야 하는데 전술한 바와 같이 시트파일(200)을 굴곡지도록 형성함으로써 힘을 수평방향과 수직방향으로 분산시킴으로써 휨모멘트를 감소시켜 굴착면의 안정성을 향상시킬 수 있다.

상기 시트파일(200)에는 중심부에 하부측에 상부가력부(300a) 및 하부가력부(300b)가 구비될 수 있다. 상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)에서, 상기 상부가력부(300a)는 상대적으로 상부측에 구비되어 상기 하부가력부(300a)는 상대적으로 하부측에 구비되어 서로 대면하도록 한쌍으로 구비될 수 있다.

한편 상기 상부가력부(300a) 및 하부가력부(300b) 각각은 시트파일(200)의 전면에 결합되는 결합판(310); 및 상기 결합판(310)에서 수평방향으로 연장되어 시트파일(200)을 근입하기 위한 외력이 가해질 수 있도록 하는 지지판(320);를 포함할 수 있다.

상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)에서 상기 결합판(310)과 상기 지지판(320)은 단면이 L자형태로 일체형으로 연결되어 상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)의 상기 결합판(310)의 서로 반대방향을 향하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)의 내부면이 서로 대면하도록 구비될 수 있다.

상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)는 수직지지부(400)에 의하여 상하 수직하게 연결될 수 있다. 상기 지지판(320)에는 상기 수직지지부(400)가 삽입되는 복수개의 체결홀(311)을 구비할 수 있으며, 상기 수직지지부(400)는 상기 체결홀(311)을 관통하여 상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b) 사이를 연결할 수 있다.

예컨대, 상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)는 상기 시트파일(200)에 용접되어 고정될 수 있다.

상기 수직지지부(400)는, 단면이 원형으로 구비되어 상기 상부가력부(300a)의 지지판(320)에 구비되는 체결홀(311)을 통하여 삽입되어 상기 하부가력부(300a)의 지지판(320)에 구비되는 체결홀(311)을 통하여 돌출되도록 구비되는 막대형의 몸체부(410); 및 상기 몸체부(410)의 일단과 다단에서 각각 결합되는 너트형태의 체결고정부재(450);를 포함한다.

상기 체결고정부재(450)는 상기 상부가력부(300a)의 지지판(320)의 상부로 도출되는 몸체부(410)의 일단과 상기 하부가력부(300b)의 지지판(320)의 하부로 돌출되는 몸체부(410)의 타단과 각각 체결되어 상기 지지판(320)과 접촉할 수 있다. 또한, 상기 지지판(320)에 상기 체결홀(311)이 구비된 부분에는 상기 체결고정부재(450)가 안착되도록 상기 체결고정부재(450)에 대응하는 내측으로 오목한 안착오목부(312)가 형성될 수 있다. 상기 체결홀(311)의 내주연에는 나사산이 구비되어 상기 수직지지부(400)와 나사결합으로 체결될 수 있다.

상기 수직지지부(400)에서, 상기 몸체부(410)의 일단 및 타단에는 각각 상기 체결고정부재(450)와 나사결합을 하도록 외면에 나사산(420)이 구비될 수 있다. 상기 수직지지부(400)의 몸체부(410)에 구비되는 나사산(420)은 상기 몸체부(410)의 일단 및 타단에서 끝단까지 연장되도록 구비되어 상기 수직지지부(400)의 몸체부(410)가 상기 체결고정부재(450) 및 체결홀(311)과 용이하게 결합되도록 할 수 있다.

상기 체결고정부재(450)는 상기 수직지지부(400)의 몸체부(410)의 일단 및 타단에 각각 구비되는 나사산(420)과 체결되어 상기 수직지지부(400)를 고정시킬 수 있다. 상기 수직지지부(400)는 상기 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)를 수직하게 연결하여 상기 시트파일(200)에 가해지는 외력에 의하여 상부가력부(300a)와 하부가력부(300b)가 상기 시트파일(200)을 보다 안정적으로 지지하도록 할 수 있다. 또한, 상기 체결고정부재(450)는 안착오목부(312)에 일부가 삽입되고 일부는 돌출되도록 구비될 수 있다. 상기 체결고정부재(450)는 상기 안착오목부(312)에 삽입되어 에폭시접착제에 의하여 고정되는 데, 상기 안착오목부(312)에 의하여 상기 체결고정부재(450)는 보다 안정적으로 고정될 수 있다.

상기 몸체부(410)의 중심부에는 상기 와이어로프(500)가 고정되도록 상기 몸체부(410)에 수직하도록 외측으로 돌출되는 하나 이상의 로프고정돌기(440)가 구비되고, 상기 로프고정돌기(440)에서 상부측 및 하부측에 각각 이격되는 부분에는 상기 로프고정돌기(440)에서 고정된 와이어로프(500)가 안착되어 상기 와이어로프(500)의 위치를 가이드하도록 내측으로 오목한 로프홈(430)이 구비될 수 있다.

상기 로프고정돌기(440)는 상기 수직지지부(400)가 상기 상부가력부(300a)와 상기 하부가력부(300b) 사이에 삽입되어 연결된 후 금속돌기를 상기 몸체부(410)의 중심부에 용접하여 구비될 수 있다. 또한, 상기 수직지지부(400)는 전처적으로 서스(SUS)로 형성될 수 있으며, 추후 서스로 형성될 금속돌기를 용접하여 상기 로프고정돌기(440)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 와어이로프(500)가 구비된 상기 상부가력부(300a) 및 하부가력부(300b) 사이에는 콘크리트가 도포될 수 있으며, 이에 의하여 상부가력부(300a) 및 하부가력부(300b) 사이는 평평한 면으로 형성될 수 있다. 상기 와이어로프(500)가 구비됨으로써 상기 수직지지부(400)와 상기 상부가력부(300a) 및 하부가력부(300b) 사이의 강도를 향상시킬 수 있으며, 또한 추후 도포되는 콘크리트와의 접촉면적을 증가시켜 상기 콘크리트가 상기 상부가력부(300a) 및 하부가력부(300b) 사이에 안정적으로 고정되도록 할 수 있다.

상기 H파일(100)은 배면지반에 접촉하는 제1플랜지(120)와 상기 제1플랜지(130)와 대면하는 제2플랜지(130) 및 상기 제1 및 제2플랜지(120, 130) 사이의 중심부를 연결하여 상기 시트파일(200)의 측면삽입부(201)의 공간을 제공하는 웨브(110)로 이루어질 수 있다.

상기 제2플랜지(130)에는 서로 이격되어 구비되는 복수개의 개구홀(131, 132)이 구비되고, 상기 시트파일(200)의 측면삽입부(201)에서 상기 제2플랜지(130)와 대면하는 면에는 에폭시스틸(epoxy steel)에 코팅되어 구비될 수 있다. 상기 에폭시스틸은 철 분말 등을 포함하는 에폭시접착제로 이루어질 수 있으며, 금속, 석재, 타일 등을 접착시키는 데 사용될 수 있으며 상기 철 분말에 의하여 강도가 보강될 수 있다. 또한, 상기 에폭시스틸은 철 분말을 포함하여 자석에 의하여 붙는 성질을 갖는다.

상기 시트파일(200)이 상기 H파일(100) 사이에 삽입된 후 상기 제2 플랜지(130)의 개구홀(131, 132)의 일부에 자석을 안착시켜 상기 에폭시스틸로 코팅된 측면삽입부(201)를 고정시킨 후 상기 개구홀(131, 132)의 다른 일부를 통하여 상기 시트파일(200)의 측면삽입부(201)와 상기 제2플랜지(130)를 용접하여 고정시킬 수 있다.

즉, 상기 시트파일(200)이 상기 H파일(100)의 제1 및 제2플랜지(120, 130) 사이에 삽입되면 상기 시트파일(200)은 상기 제1 및 제2플랜지(120, 130) 사이의 공간에 의하여 위치가 고정되지 않는다. 반면, 상기 에폭시스틸로 코팅된 측면삽입부(201)는 자석에 의하여 붙는 성질이 있으므로, 상기 제2플랜지(130)의 일부 개구홀(131, 132)을 통하여 자석을 붙이면 상기 자석은 상기 시트파일(200)의 측면삽입부(201)를 당겨서 상기 시트파일(200)의 제2플랜지(130)와 접촉하도록 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 제2플랜지(130)의 다른 개구홀(131, 132)을 통하여 상기 시트파일(200)의 측면삽입부(201)와 상기 제2플랜지(130)를 용접시켜 상기 시트파일(200)을 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.

상기 제2 플랜지(130)에 구비되는 상기 개구홀(131, 132)은 상기 제2 플랜지(130)의 일측단을 따라 서로 이격되어 구비되는 제1 개구홀과(131), 상기 제2 플랜지(130)의 타측단을 따라 서로 이격되어 구비되는 제2 개구홀(132)로 이루어지고, 상기 제1 개구홀(131)과 제2 개구홀(132)은 서로 대응되지 않도록 지그재그형태로 교대로 구비될 수 있다. 즉, 상기 제2플랜지(130)에서 상기 웨브(110)를 중심으로 두고 상기 제1 및 제2 개구홀(131, 132)은 서로 양단에 각각 구비될 수 있다.

상기 제1 및 제2 개구홀(131, 132)의 위치가 서로 대응되지 않도록 교대로 구비시킴으로써 상기 제2 플랜지(130)의 강도가 저하되는 것을 방지하고 상기 제2 플랜지(130)에 상기 시트파일(200)을 보다 견고하게 고정되도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가시설 연속벽체를 개략적으로 나타낸 도면이다.

별법으로, 상기 상부가력부 및 하부가력부(300)는 상기 결합판(310)과 시트파일(200)에 다수의 관통홀(210)을 형성하고 상기 관통홀(210)을 통해 볼트(600)와 너트(610)를 체결하여 결합판(310)을 시트파일(200)에 결합할 수 있다.

이때 상기 시트파일(200)에 형성되는 관통홀(210)은 도면에서와 같이 슬롯형태로 형성되는 것으로, 볼트(600)의 두부가 끼워질 수 있도록 형성되는 상부삽입부(211)와, 상기 상부삽입부(211)의 하부에 상부삽입부(211)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 일체로 형성되어 볼트(600)의 나사부가 걸려질 수 있도록 하는 나사걸림부(212)를 포함하여 구성된다.

이렇게 시트파일(200)에 관통홀(210)을 형성함으로써 가력부(300)의 조립시 볼트(600)의 두부가 시트파일(200)에 걸려지도록 하고 나사부가 가력부(300)의 결합판(310)에 형성된 관통홀에 끼워진 상태로 너트(610)를 설치하여 조립함으로써, 가력부(300)의 안정적인 설치가 가능하다.

이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 가실서 연속벽체의 시공방법을 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공시 가력부를 통해 시트파일을 일부 근입한 상태를 나타낸 예시도이다. 도 7은 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공시 시트파일의 전면을 일부 굴착한 상태를 나타낸 예시도이다. 도 8는 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공시 가력부를 통해 다시 시트파일의 일부를 근입한 상태를 나타낸 예시도이다. 도 9 은 본 발명에 의한 흙막이 가시설 연속벽체의 시공방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 소정의 간격으로 H파일(100)을 설치하고, 상기 H파일(100) 사이에 시트파일(200)을 근입한 후 시트파일(200)의 전면을 굴착하여 형성되는 흙막이 가시설 연속벽체의 시공방법에 있어서, 배면지반 측에 위치하는 제1플랜지와, 상기 제1플랜지와 마주보도록 웨브의 타측단에 형성되어 굴착지반 측에 위치하는 제2플랜지 및 상기 제1 및 제2플랜지의 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어지고, 서로 이격되도록 지중에 설치되는 복수개의 H파일들(100)의 제1 및 2플랜지 사이에 시트파일(200)의 양단에 구비되는 측면삽입부을 끼워넣고 시트파일의 일부를 지중으로 근입하는 제1단계; 상기 시트파일의 전면에 시트파일의 근입을 위한 외력을 받을 수 있도록 상부가력부 및 하부가력부(300)를 각각 서로 수평으로 나란하도록 설치하는 제2 단계; 상기 시트파일(200)을 지지하는 상기 한쌍의 상부가력부와 하부가력부(300)를 수직하게 연결하여 복수개의 수직지지부(400)를 상기 상부가력부와 하부가력부(300)에 고정시키는 제3 단계; 상기 수직지지부(400)의 강도를 향상시키기 위하여 서로 이웃하는 수직지지부(400) 사이를 와이어로프(500)로 연결하는 제4 단계; 상기 상부가력부 및 하부가력부(300) 중 어느 하나에 외력을 가하여 시트파일(200)을 지중으로 근입하는 제5 단계; 상기 제5 단계에서 근입된 깊이 이내로 시트파일(200) 전면의 지반을 굴착하여 상기 상부가력부 및 하부가력부(300) 중 어느 하나를 통한 시트파일의 연속적인 근입이 가능하도록 하는 제6 단계; 및 상기 제5 단계와, 제6 단계를 반복 시행하여 필요한 깊이까지 시트파일을 근입하면서 시트파일(200) 전면을 굴착하는 제7 단계;를 포함하는 흙막이 가시설 연속벽체의 시공방법을 포함한다.

상기 상부가력부와 하부가력부(300)는 각각, 시트파일(200)의 전면에 결합되는 결합판; 상기 결합판에서 수평방향으로 연장되어 시트파일(200)을 근입하기 위한 외력이 가해질 수 있도록 하는 지지판;를 포함하고, 상기 상부가력부와 하부가력부(300)에서 상기 결합판과 상기 지지판은 단면이 L자형태로 일체형으로 형성되어 상기 상부가력부와 하부가력부(300)의 상기 결합판의 말단이 서로 반대방향을 향하도록 구비되고, 상기 지지판에는 상기 수직지지부가 삽입되는 복수개의 체결홀을 구비할 수 있다.

상기 수직지지부(400)는, 단면이 원형으로 구비되어 상기 상부가력부의 체결홀을 통하여 삽입되어 상기 하부가력부의 체결홀을 통하여 돌출되도록 구비되는 막대형의 몸체부; 및 상기 몸체부의 일단과 다단에서 각각 결합되는 너트형태의 체결고정부재;를 포함하고, 상기 지지판에 상기 체결홀이 구비된 부분에는 상기 체결고정부재가 안착되도록 상기 체결고정부재에 대응하는 내측으로 오목한 안착오목부가 형성될 수 있다.

상기 제3 단계에서 상기 수직지지부(400)는 상기 상부가력부의 지지판의 상부에서 삽입되어 상기 하부가력부의 지지판의 하부로 돌출되어 상기 상부가력부와 하부가력부를 수직하게 연결한 후, 상기 체결고정부재는 상기 상부가력부의 지지판의 상부로 도출되는 상기 수직지지부의 몸체부의 일단과 상기 하부가력부의 지지판의 하부로 돌출되는 상기 수직지지부의 몸체부의 타단과 각각 체결되어 상기 지지판과 안착오목부에 접촉된 후 용접될 수 있다.

상기 몸체부의 일단 및 타단에는 각각 상기 체결고정부재와 나사결합을 하도록 외면에 나사산이 구비되고, 상기 몸체부의 중심부에는 상기 와이어로프(500)가 고정되도록 상기 몸체부에 수직하도록 외측으로 돌출되는 하나 이상의 로프고정돌기가 구비되고, 상기 로프고정돌기에서 상부측 및 하부측에 각각 이격되는 부분에는 상기 로프고정돌기에서 고정된 와이어로프(500)가 안착되어 상기 와이어로프(500)의 위치를 가이드하도록 내측으로 오목한 로프홈이 구비될 수 있다.

상기 제4 단계에서 상기 로프고정돌기는 상기 수직지지부(400)가 상기 상부가력부와 상기 하부가력부(300) 사이에 삽입되어 연결된 후 금속돌기를 상기 몸체부의 중심부에 용접하여 구비시킨 후, 상기 와이어로프(500)는 서로 이웃하는 수직지지부(400) 중 어느 일측의 수직지지부(400)에 구비되는 상기 로프고정돌기에 고정된 후 상부측에 구비되는 로프홈으로 위치가 가이드된 후 서로 이웃하는 수직지지부 중 어느 타측의 수직지지부에 구비되는 상기 로프고정돌기에 고정된 후 하부측에 구비되는 로프홈으로 위치가 가이드되어 연결될 수 있다.

상기 제2플랜지에는 서로 이격되어 구비되는 복수개의 개구홀이 구비되고, 상기 시트파일(200)의 측면삽입부에서 상기 제2 플랜지와 대면하는 면에는 에폭시스틸에 코팅되어 구비될 수 있다.

상기 제4 단계와 상기 제5 단계 사이에는, 상기 시트파일(200)이 상기 H파일(100) 사이에 삽입된 후 상기 제2 플랜지의 개구홀의 일부에 자석을 안착시켜 상기 에폭시스틸로 코팅된 측면삽입부를 고정시킨 후 상기 개구홀의 다른 일부를 통하여 상기 시트파일의 측면삽입부와 상기 제2 플랜지를 용접하여 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : H파일 110 : 웨브
120 : 제1플랜지 130 : 제2플랜지
200 : 시트파일 300 : 가력부

Claims (10)

1. 배면지반 측에 위치하는 제1플랜지와, 상기 제1플랜지와 마주보도록 웨브의 타측단에 형성되어 굴착지반 측에 위치하는 제2플랜지 및 상기 제1 및 제2플랜지의 중앙부를 연결하는 웨브로 이루어지고, 서로 이격되도록 지중에 설치되는 복수개의 H파일;
   상기 H파일의 제1 및 제2플랜지 사이에 삽입되는 측면삽입부를 구비하고 지중으로 근입되는 시트파일;
   상기 시트파일의 근입을 위한 외력이 시트파일의 하부에서 가해질 수 있도록 시트파일의 전면에서 설치되고 양단에는 H파일 방향으로 연장되도록 형성되어 시트파일이 지중에 근입시 시트파일의 일부가 제2플랜지에 밀착된 상태로 근입되도록 하는 날개부가 형성되어 있는 한쌍의 상부가력부와 하부가력부;
   상기 한쌍의 상부가력부와 하부가력부를 수직하게 연결하여 상기 시트파일을 지지하는 복수개의 수직지지부; 및
   상기 수직지지부의 강도를 향상시키기 위하여 서로 이웃하는 수직지지부 사이를 연결하는 와이어로프;를 포함하고,
   상기 상부가력부와 하부가력부는 각각,
   시트파일의 전면에 결합되는 결합판; 및
   상기 결합판에서 수평방향으로 연장되어 시트파일을 근입하기 위한 외력이 가해질 수 있도록 하는 지지판;를 포함하고,
   상기 상부가력부와 하부가력부에서 상기 결합판과 상기 지지판은 단면이 L자형태로 일체형으로 연결되도록 형성되되, 상기 상부가력부와 하부가력부의 상기 결합판의 서로 반대방향을 향하도록 구비되고,
   상기 지지판에는 상기 수직지지부가 삽입되는 복수개의 체결홀(311)을 구비하고,
   상기 수직지지부는,
   단면이 원형으로 구비되어 상기 상부가력부의 체결홀을 통하여 삽입되어 상기 하부가력부의 체결홀을 통하여 돌출되도록 구비되는 막대형의 몸체부; 및
   상기 몸체부의 일단과 다단에서 각각 결합되는 너트형태의 체결고정부재;를 포함하고,
   상기 체결고정부재는 상기 상부가력부의 지지판의 상부로 도출되는 몸체부의 일단과 상기 하부가력부의 지지판의 하부로 돌출되는 몸체부의 타단과 각각 체결되어 상기 지지판과 접촉하고,
   상기 지지판에 상기 체결홀이 구비된 부분에는 상기 체결고정부재가 안착되도록 상기 체결고정부재에 대응하는 내측으로 오목한 안착오목부가 형성되고,
   상기 몸체부의 일단 및 타단에는 각각 상기 체결고정부재와 나사결합을 하도록 외면에 나사산이 구비되고,
   상기 몸체부의 중심부에는 상기 와이어로프가 고정되도록 상기 몸체부에 수직하도록 외측으로 돌출되는 하나 이상의 로프고정돌기가 구비되고,
   상기 로프고정돌기에서 상부측 및 하부측에 각각 이격되는 부분에는 상기 로프고정돌기에서 고정된 와이어로프가 안착되어 상기 와이어로프의 위치를 가이드하도록 내측으로 오목한 로프홈이 구비되며,
   상기 로프고정돌기는 상기 수직지지부가 상기 상부가력부와 상기 하부가력부 사이에 삽입되어 연결된 후 금속돌기를 상기 몸체부의 중심부에 용접하여 구비되고,
   상기 와어이로프가 구비된 상기 상부가력부 및 하부가력부 사이에는 콘크리트가 도포되는 것을 특징으로 하는 흙막이 가시설 연속벽체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2플랜지에는 서로 이격되어 구비되는 복수개의 개구홀이 구비되고,
   상기 시트파일의 측면삽입부에서 상기 제2 플랜지와 대면하는 면에는 에폭시스틸에 코팅되어 구비되며,
   상기 시트파일이 상기 H파일 사이에 삽입된 후 상기 제2 플랜지의 개구홀의 일부에 자석을 안착시켜 상기 에폭시스틸로 코팅된 측면삽입부를 고정시킨 후 상기 개구홀의 다른 일부를 통하여 상기 시트파일의 측면삽입부와 상기 제2 플랜지를 용접하여 고정시키는 흙막이 가시설 연속벽체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 플랜지에 구비되는 상기 개구홀은 상기 제2 플랜지의 일측단을 따라 서로 이격되어 구비되는 제1 개구홀과, 상기 제2 플랜지의 타측단을 따라 서로 이격되어 구비되는 제2 개구홀로 이루어지고,
   상기 제1 개구홀과 제2 개구홀은 서로 대응되지 않도록 지그재그형태로 교대로 구비되는 흙막이 가시설 연속벽체.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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