KR102046965B1 - 프리스트레스빔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빔유닛에 프리스트레스를 부여할 수 있고, 빔유닛으로부터 프리스트레스유닛을 탈부착 가능하게 하여 빔유닛을 재활용하기 위한 프리스트레스빔에 관한 것이다.
이를 위해 프리스트레스빔은 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛과, 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛을 포함하고, 프리스트레스유닛은 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재와, 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재와, 양단부가 제1브라켓부재와 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블와, 스트레스케이블의 일단부를 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재 및 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 스트레스케이블의 타단부를 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재를 포함한다.

Description

프리스트레스빔{PRESTRESS BEAM}

본 발명은 프리스트레스빔에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 빔유닛에 프리스트레스를 부여할 수 있고, 빔유닛으로부터 프리스트레스유닛을 탈부착 가능하게 하여 빔유닛을 재활용하기 위한 프리스트레스빔에 관한 것이다.

우리나라의 지속적인 경제성장과 더불어 인구의 대도시 집중화 현상은 토지의 효율적 이용방안이 요구되고 있으며, 이에 따라 초고층 건축물의 건설과 더불어 지하공간의 최대 활용을 위한 대심도의 지하 건축물에 대한 공사가 대폭적으로 증가하고 있다. 따라서, 대심도 굴착에 걸맞는 흙막이벽의 구조 내지 공법이 지속적으로 개발되고 있으나, 2009년 판교의 어느 한 연구소 신축공사장에서 지하 5층 깊이의 터파기 공사 중 흙막이벽이 붕괴되면서 십여 명의 사상자가 발생하는 등 끊임없이 흙막이벽의 붕괴 사고가 발생하고 있다. 이러한 사고들은 대부분이 배면 토압에 의해 발생되는 흙막이벽의 수평 변형에 적절히 대응하지 못한 것에 기인한다.

한편, 흙막이벽의 시공방법 중 CIP공법을 이용한 흙막이벽은 지반 조건에 구애받지 않고 거의 모든 지반에 대하여 적용이 가능하고, 굴착 완료 후에는 지하구조물의 외부 옹벽과 합벽 시공할 수 있어 대지 경계에까지 근접하여 시공할 수 있기 때문에 도심지의 많은 현장에서 적용되고 있다.

이러한 CIP 흙막이벽의 시공방법은, 굴착공사의 착수 전에 굴착지반 경계에 어스 오거 등의 장비를 이용하여 소정의 깊이까지 천공하여 천공홀을 형성시킨 다음, 천공홀에 철근콘크리트 구조물을 조성하여 지중에 말뚝을 형성하고, 이러한 말뚝을 주열식으로 연속 시공하여 흙막이 벽체를 형성시키는 방법으로 이루어진다.

다른 한편으로, 대심도 굴착공사나 지하 수위가 높은 지반에서의 흙막이벽에 미치는 배면 토압은 일반적인 경우보다 매우 크게 작용되기 때문에, 일정한 간격으로 CIP 콘크리트 내부에 H형강을 매설하여 엄지말뚝을 형성시키되, H형강은 암반층의 필요한 소정의 깊이까지 연장 근입된다.

그러나 H형강은 고가의 부재임에도 불구하고 회수가 불가능한 것이기 때문에 공사 비용이 증가되는 문제점이 있다. 따라서, 최근에는 강관과 콘크리트의 합성 내지 구속효과로 높은 강성을 발휘하는 것으로 검증된 CFT 강관을 흙막이 벽체의 강성 보강용으로 사용하고자 하는 시도가 점차 증대되고 있다. CFT 강관을 강성 보강용으로 사용하는 흙막이벽은, CIP 콘크리트 내부에 H형강을 매설하는 대신에 천공홀에 강관을 근입시키고, 강관 내부에 콘크리트를 타설하여 이를 CIP 흙막이벽의 엄지말뚝으로 활용하게 된다. 이때, 강관과 천공홀 사이의 간극에 대하여는 되메우기가 이루어진다. 그런데, CFT 강관을 CIP 흙막이벽의 일부로 구성하여 흙막이벽의 강성을 증대시키는 방법은 기존의 CIP 콘크리트 내에 H형강을 매설시키는 방법에 비해 시공이 간단할 뿐 아니라 경제성이 높은 장점이 있으나, 다음과 같은 문제점으로 인하여 상부 하중에 의한 수직하중은 물론, 특히 배면 토압에 의한 수평하중에 취약하여 흙막이벽의 수평변형을 제어하지 못하고, 종국에는 흙막이벽이 붕괴되는 위험한 상황이 발생할 여지가 있다.

첫째, 강관을 삽입시키기 위하여 굴착한 천공홀의 바닥면에 쌓인 슬라임을 완전히 제거하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서, 강관의 하단은 지지층의 암반에 정착되지 못하고, 슬라임 위에 놓여지게 되어, 상부의 수직하중에 의해 흙막이벽에 부동침하가 발생하게 되며, 이는 흙막이벽의 일체성을 붕괴시켜 흙막이벽의 구조적 강성은 물론 차수성능이 현저히 저하되어 흙막이벽의 또 다른 변형을 유발시킨다.

둘째, 천공홀은 강관의 외경보다 크게 형성되므로, 천공홀의 외벽과 강관 사이에는 간극이 발생하고, 간극에는 콘크리트의 타설이 어려워 통상 되메우기를 실시하고 있으나, CIP 흙막이벽의 엄지말뚝은 수직하중만을 고려대상으로 하는 기둥이나 기초 저면의 지지말뚝과는 달리 캔틸레버의 구조를 가지고 있고, 이로 인하여 엄지말뚝의 하단에는 수평하중에 의한 전단력과 휨모멘트가 가장 크게 발생됨에도 불구하고, 이를 구성하는 강관의 하단에 이를 지지할 수 있는 고정단이 형성되지 않아 수평변위에 매우 취약한 구조를 가지게 된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1618723호 (발명의 명칭 : CIP흙막이벽 엄지말뚝용 강관의 보강 지지구조, 2016. 05. 09. 공고)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 빔유닛에 프리스트레스를 부여할 수 있고, 빔유닛으로부터 프리스트레스유닛을 탈부착 가능하게 하여 빔유닛을 재활용하기 위한 프리스트레스빔을 제공함에 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 프리스트레스빔은 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및 상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고, 상기 프리스트레스유닛은, 상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재; 상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재; 양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블; 상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및 상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함한다.

여기서, 상기 빔유닛은, 길이 방향으로 길게 형성되는 제1프레임; 상기 제1프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임; 및 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 교차되도록 양측단부가 각각 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 일체로 결합되는 제3프레임;을 포함한다.

여기서, 상기 제1브라켓부재는, 상기 제2프레임과 상기 제3프레임 중 적어도 어느 하나의 일단부에 돌출되고, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓; 및 상기 케이블정착브라켓과 교차되도록 일체로 결합된 상태에서 인접한 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임과 교차되도록 일체로 결합되는 보강브라켓;을 포함한다.

여기서, 상기 제1브라켓부재는, 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일단부가 마주보도록 배치되는 머리브라켓; 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면과 마주보도록 상기 머리브라켓의 일단부에 일체로 결합되는 제1연장브라켓; 및 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면과 마주보도록 상기 머리브라켓의 타단부에 일체로 결합되는 제2연장브라켓;을 포함하고, 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출되도록 상기 제1연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블정착브라켓; 및 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면 전방으로 돌출되도록 상기 제2연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블정착브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며, 상기 제1케이블정착브라켓과 상기 제2케이블정착브라켓 중 적어도 어느 하나에는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀;이 구비된다.

여기서, 상기 제2브라켓부재는, 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타단부가 마주보도록 배치되는 바닥브라켓; 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면과 마주보도록 상기 바닥브라켓의 일단부에 일체로 결합되는 제1지지브라켓; 및 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면과 마주보도록 상기 바닥브라켓의 타단부에 일체로 결합되는 제2지지브라켓;을 포함하고, 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출되도록 상기 제1지지브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블고정브라켓; 및 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면 전방으로 돌출되도록 상기 제2지지브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블고정브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하고, 상기 제1케이블고정브라켓과 상기 제2케이블고정브라켓 중 적어도 어느 하나에는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀;이 구비된다.

여기서, 상기 제2브라켓부재는, 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출되도록 상기 바닥브라켓과 상기 제1케이블고정브라켓 사이의 상기 제1지지브라켓에 일체로 결합되는 제1날개부재; 및 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면 전방으로 돌출되도록 상기 바닥브라켓과 상기 제2케이블고정브라켓 사이의 상기 제2지지브라켓에 일체로 결합되는 제2날개부재; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

여기서, 상기 바닥브라켓은, 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타단부에서 길이 방향으로 형성되는 제1바닥브라켓; 상기 제1바닥브라켓과 마주보도록 상기 제1바닥브라켓에 일체로 결합되는 제2바닥브라켓;을 포함하고, 상기 제1날개부재와 마주보도록 상기 제1바닥브라켓에 일체로 결합되는 제1보조브라켓; 및 상기 제2날개부재와 마주보도록 상기 제2바닥브라켓에 일체로 결합되는 제2보조브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.

여기서, 상기 제2브라켓부재는, 상기 제3프레임의 일측면 전방과 상기 제3프레임의 타측면 전방 중 적어도 어느 하나로 돌출되거나 상기 제2프레임의 일측면 전방과 상기 제2프레임의 타측면 전방 중 적어도 어느 하나로 돌출되도록 상기 제1지지브라켓과 상기 제2지지브라켓에 각각 형성된 연결홀에 끼움 결합되는 날개부재;를 더 포함한다.

본 발명에 따른 프리스트레스빔은 흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 노출되는 부분에 구비되는 상부보강부재와, 흙막이 공사에 대응하여 상기 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 매립되는 부분에 구비되는 하부보강부재 중 적어도 어느 하나를 포함하여 상기 빔유닛의 모멘트를 줄여주는 변형보강부재;를 더 포함한다.

여기서, 상기 상부보강부재는, 상기 제3프레임에 지지되도록 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 구비되는 상부보강판; 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 지지되도록 상기 상부보강판에서 돌출되는 상부지지부; 및 상기 상부보강판과 상기 상부지지부가 상기 빔유닛의 상부에서 정위치되도록 상기 빔유닛에 상기 상부보강판과 상기 상부지지부를 고정시키는 상부지지클립;을 포함한다.

여기서, 상기 하부보강부재는, 상기 제3프레임으로부터 평행하게 이격 배치되는 하부보강판; 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 지지되도록 상기 하부보강판에서 돌출되는 하부지지부; 및 상기 하부보강판과 상기 하부지지부가 상기 빔유닛의 하부에서 정위치되도록 상기 빔유닛에 상기 하부보강판과 상기 하부지지부를 고정시키는 하부지지클립;을 포함한다.

여기서, 상기 빔유닛은, 중공의 관 형상을 나타낸다.

본 발명에 따른 프리스트레스빔은 흙막이벽의 전방으로 노출되어 토류판을 설치하기 위해 상기 빔유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 토류판설치유닛;을 더 포함한다.

여기서, 상기 토류판설치유닛은, 상기 빔유닛의 일측에서 상기 빔유닛과 마주보도록 길게 형성되는 토류판지지부재; 상기 빔유닛의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 상기 빔유닛의 일측에 관통 형성되는 토류판고정홀; 상기 토류판지지부재의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 상기 토류판고정홀에 대응하여 상기 토류판지지부재에 관통 형성되는 토류판지지홀; 및 상기 토류판에 대응하여 상기 빔유닛으로부터 상기 토류판지지부재를 이격 고정시키는 결합부재;를 포함한다.

여기서, 상기 제1브라켓부재는, 상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 상기 빔유닛의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 정착파지부; 및 상기 빔유닛의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 정착파지부에 일체로 결합되고, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓;을 포함한다.

여기서, 상기 제2브라켓부재는, 상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 빔유닛의 타단부를 감싸는 탈착파지부; 및 상기 탈착파지부에 일체로 결합되고, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀이 구비된 케이블고정브라켓;을 포함한다.

여기서, 상기 빔유닛은, 호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 제1강관프레임; 한 쌍이 찬넬 형상 단면으로 길게 형성되되, 끼움홈의 입구가 상호 대향 배치되는 끼움찬넬; 및 호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되고, 상기 제1강관프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2강관프레임;을 포함하고, 한 쌍의 끼움찬넬 중 어느 하나의 끼움홈의 입구에는, 상기 제1강관프레임의 길이 방향 일측단부와 상기 제2강관프레임의 길이 방향 일측단부가 각각 일체로 결합되고, 한 쌍의 끼움찬넬 중 다른 하나의 끼움홈의 입구에는, 상기 제1강관프레임의 길이 방향 타측단부와 상기 제2강관프레임의 길이 방향 타측단부가 각각 일체로 결합된다.

여기서, 상기 제1브라켓부재는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓;을 포함하고, 상기 제2강관프레임의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 제2강관프레임의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제1정착파지부; 및 상기 끼움찬넬의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 끼움찬넬의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2정착파지부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며, 상기 케이블정착브라켓은, 상기 빔유닛의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 제1정착파지부와 상기 제2정착파지부 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성된다.

여기서, 상기 제2브라켓부재는, 상기 제1브라켓부재에 대응하여 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀이 구비된 케이블고정브라켓;을 포함하고, 상기 제1강관프레임과 상기 제2강관프레임 중 적어도 상기 제2강관프레임의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 제1강관프레임과 상기 제2강관프레임 중 적어도 상기 제2강관프레임의 타단부를 감싸는 강관파지부; 및 상기 끼움찬넬의 타단부에서 상기 끼움홈과 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 찬넬지지브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며, 상기 케이블고정브라켓은, 상기 빔유닛의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 강관파지부와 상기 찬넬지지브라켓 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성된다.

여기서, 상기 빔유닛은, 호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 강관프레임;을 더 포함하고, 상기 제2프레임의 길이 방향 양측단부에는 상기 강관프레임의 길이 방향 양측단부가 일체로 결합된다.

여기서, 상기 제1브라켓부재는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓;을 포함하고, 상기 강관프레임의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 강관프레임의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제1정착파지부; 및 상기 제2프레임의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 제2프레임의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2정착파지부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며, 상기 케이블정착브라켓은, 상기 제2프레임 또는 상기 강관프레임의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 제1정착파지부와 상기 제2정착파지부 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성된다.

여기서, 상기 제2브라켓부재는, 상기 제1브라켓부재에 대응하여 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀이 구비된 케이블고정브라켓;을 포함하고, 상기 강관프레임의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 강관프레임의 타단부를 감싸는 강관파지부; 및 상기 제2프레임의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 제2프레임의 타단부를 감싸는 배면파지부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며, 상기 케이블고정브라켓은, 상기 강관프레임의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 강관파지부와 상기 배면파지부 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성된다.

여기서, 상기 케이블고정부재는, 상기 제2브라켓부재에 지지되되, 상기 제2브라켓부재를 통과한 상기 스트레스케이블이 통과되는 고정홀부와, 상기 고정홀부로부터 직경이 커지도록 확장되는 고정콘삽입부가 구비된 고정볼트부; 상기 스트레스케이블을 파지한 상태로 상기 고정콘삽입부에 끼움 결합되되, 상기 스트레스케이블이 통과되는 고정콘홀부와, 상기 고정콘홀부가 길이 방향으로 절개되는 고정콘슬릿부가 구비된 고정콘부; 및 상기 고정볼트부와 나사 결합되는 고정너트부;를 포함하고, 상기 고정볼트부와 상기 고정너트부가 나사 결합된 상태에서 상기 스트레스케이블에 인장력이 부여됨에 따라 상기 고정콘부는 상기 고정콘삽입부에 압입됨은 물론 상기 고정콘홀부를 통과하는 상기 스트레스케이블과 압착된다.

여기서, 상기 케이블정착부재는, 상기 제1브라켓부재에 지지되되, 상기 제1브라켓부재를 통과한 상기 스트레스케이블이 통과되는 정착홀부와, 상기 정착홀부로부터 직경이 커지도록 확장되는 정착콘삽입부와, 상기 정착홀부와 상기 정착콘삽입부가 길이 방향으로 절개되는 정착볼트슬릿부가 구비된 정착볼트부; 상기 정착콘삽입부에 끼움 결합되되, 상기 스트레스케이블이 통과되는 정착콘홀부와, 상기 정착콘홀부가 길이 방향으로 절개되는 정착콘슬릿부가 구비된 정착콘부; 및 상기 정착볼트부와 나사 결합되는 정착너트부;를 포함하고, 상기 정착볼트부와 상기 정착너트부가 나사 결합된 상태에서 상기 스트레스케이블에 인장력이 부여됨에 따라 상기 정착콘부는 상기 정착콘삽입부에 압입됨은 물론 상기 정착콘홀부를 통과하는 상기 스트레스케이블과 압착되며, 상기 정착볼트부와 상기 정착너트부의 나사 결합이 해제됨에 따라 상기 스트레스케이블은 상기 정착콘삽입부와 상기 정착콘홀부가 확장되어 상기 케이블정착부재에서 분리가 가능하다.

본 발명에 따른 프리스트레스빔에 따르면, 빔유닛에 프리스트레스를 부여할 수 있고, 빔유닛으로부터 프리스트레스유닛을 탈부착 가능하게 하여 빔유닛을 재활용할 수 있다.

또한, 본 발명은 프리스트레스유닛의 세부 구성을 통해 빔유닛에 충분한 프리스트레스를 제공하고, 빔유닛에 작용하는 수직하중과 수평하중 중 적어도 어느 하나를 충분히 극복하여 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 빔유닛 중 하중이 작용하는 부분으로 편심되어 프리스트레스를 제공할 수 있고, 흙막이벽의 수평변형을 안정되게 제어하고, 흙막이벽의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 흙막이 공사를 실시함에 있어서, 설치 위치에서의 상부 하중에 의한 수직하중 및 배면 토압에 의한 수평하중에 대응하여 빔유닛에 프리스트레스를 안정적으로 제공할 수 있고, 상부 하중에 의한 수직하중은 물론 배면 토압에 의한 수평하중을 충분히 극복할 수 있다.

또한, 본 발명은 흙막이 공사 이후에 적어도 빔유닛을 설치 위치에서 분리하여 재활용할 수 있다. 또한, 빔유닛에서 제2브라켓부재의 분리를 간편하게 하고, 제2브라켓부재가 천공홀에 안정되게 고정되도록 한다.

또한, 본 발명은 제2브라켓부재의 세부 구성을 통해 천공홀의 바닥에 잔류하는 슬리임에 빔유닛을 안정적으로 고정시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 변형보강부재를 통해 굴착 작업 후 토압에 의해 빔유닛에 작용하는 모멘트 및 빔유닛의 응력을 감소시키고, 토압에 의한 빔유닛의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상부보강부재의 세부 구성을 통해 빔유닛에서 상부보강부재의 탈부착 및 정위치를 용이하게 하고, 굴착 작업 후 빔유닛이 외부로 노출되는 부분에서 토류판의 탈부착을 간편하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 상부보강부재의 위치 한정을 통해 굴착 작업 후 빔유닛이 외부로 노출되는 부분에서 모멘트가 작용하는 위치를 특정할 수 있고, 빔유닛에 작용하는 모멘트의 감소를 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 하부보강부재의 세부 구성을 통해 빔유닛에서 하부보강부재의 탈부착 및 정위치를 용이하게 하고, 흙막이 공사 이후에 설치 위치에서 빔유닛을 분리할 때, 토사의 저항을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 하부보강부재의 위치 한정을 통해 굴착 작업 후 빔유닛이 매립되는 부분에서 모멘트가 작용하는 위치를 특정할 수 있고, 빔유닛에 작용하는 모멘트의 감소를 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 다양한 빔유닛에 적용할 수 있고, 빔유닛에서 편심되도록 프리스트레스유닛의 설치 위치를 편리하게 변경할 수 있다.

또한, 본 발명은 빔유닛이 중공의 강관 형태를 나타내더라도 빔유닛에 토류판을 설치할 수 있고, 빔유닛으로부터 토류판설치유닛의 탈부착을 간편하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 토류판에 대응하여 토류판지지부재와 빔유닛 사이의 간격 조절을 간편하게 할 수 있고, 토류판지지부재가 빔유닛으로부터 이격된 상태를 안정되게 유지시킬 수 있으며, 나사 결합력을 향상시키고 빔유닛에서 토류판설치유닛의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 제1브라켓부재가 빔유닛에서 탈부착이 가능하므로, 빔유닛과 프리스트레스유닛의 분리시 토사에 의해 간섭을 최소화시키거나 방지하여 빔유닛을 천공홀에서 간편하게 배출시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 흙막이 공사의 말뚝이나 교량의 기둥이나 보 등 다양한 건축 공사 및 토목 공사에 간편하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔을 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 케이블고정부재를 도시한 분해 단면도이다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 케이블정착부재를 도시한 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔의 결합 상태를 도시한 결합단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 토류판의 결합 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 탈착브라켓부재의 변형예를 도시한 도면으로, (a)는 제1변형예에 따른 단면도이고, (b)는 제2변형예에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔의 설치 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 흙막이 공사에 따른 빔유닛의 타단부 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 흙막이 공사에 따라 빔유닛에 작용하는 모멘트를 표시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 흙막이 공사에 따라 노출되는 부분의 변형보강부재인 상부보강부재를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔에서 흙막이 공사에 따라 매립되는 부분의 변형보강부재인 하부보강부재를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스빔으로써, (a)는 빔유닛과 고정브라켓부재의 결합 상태를 도시한 평면도이고, (b)는 A1-A1선에 따른 프리스트레스빔의 상부 종단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스빔으로써, (a)는 탈착브라켓부재를 도시한 사시도이고, (b)는 B1-B1선에 따른 프리스트레스빔의 하부 종단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스빔의 변형예를 도시한 분해사시도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스빔의 변형예에 대한 결합 상태를 도시한 단면도로써, (a)는 종단면도이고, (b)는 횡단면도이다.
도 16은 본 발명의 제3실시예에 따른 프리스트레스빔으로써, (a)는 빔유닛과 고정브라켓부재의 결합 상태를 도시한 평면도이고, (b)는 A2-A2선에 따른 프리스트레스빔의 상부 종단면도이며, (c)는 c-c선에 따른 프리스트레스빔의 상부 종단면도이다.
도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 프리스트레스빔으로써, (a)는 탈착브라켓부재를 도시한 사시도이고, (b)는 B2-B2선에 따른 프리스트레스빔의 하부 종단면도이다.
도 18은 본 발명의 제4실시예에 따른 프리스트레스빔으로써, (a)는 빔유닛과 고정브라켓부재의 결합 상태를 도시한 평면도이고, (b)는 A3-A3선에 따른 프리스트레스빔의 상부 종단면도이다.
도 19는 본 발명의 제4실시예에 따른 프리스트레스빔으로써, (a)는 탈착브라켓부재를 도시한 사시도이고, (b)는 B3-B3선에 따른 프리스트레스빔의 하부 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프리스트레스빔의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔(100)은 빔유닛(110)과, 프리스트레스유닛(120)을 포함한다.

빔유닛(110)은 길이 방향으로 길게 형성된다. 빔유닛(110)이 흙막이 공사 또는 교량의 기둥에 적용하는 경우, 빔유닛(110)의 타단부가 천공홀(H)의 바닥을 향하도록 한다.

빔유닛(110)은 판 형상으로 길게 형성되는 제1프레임(111)과, 판 형상으로 길게 형성되고 제1프레임(111)과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임(112)과, 판 형상으로 길게 형성되고 제1프레임(111)과 제2프레임(112)에 교차되도록 양측단부가 각각 제1프레임(111)과 제2프레임(112)에 일체로 결합되는 제3프레임(113)을 포함할 수 있다. 여기서, 길이 방향을 기준으로 제3프레임(113)의 양측단부는 각각 제1프레임(111)의 중앙 부분과 제2프레임(112)의 중앙 부분에 일체로 결합되어 H 형상의 단면을 형성한다.

빔유닛(110)이 흙막이 공사에 적용되는 경우, 제1프레임(111)은 흙막이벽의 전방을 향하도록 하고, 제2프레임(112)은 흙막이벽과 마주보도록 한다.

프리스트레스유닛(120)은 빔유닛(110)에 프리스트레스를 부여한다.

프리스트레스유닛(120)은 빔유닛(110)의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재(130)와, 빔유닛(110)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재(140)와, 양단부가 제1브라켓부재(130)와 제2브라켓부재(140)에 각각 지지되는 스트레스케이블(150)과, 스트레스케이블(150)의 일단부를 제2브라켓부재(140)에 고정시키는 케이블고정부재(160)와, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여된 상태에서 스트레스케이블(150)의 타단부를 제1브라켓부재(130)에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재(170)를 포함할 수 있다.

일예로, 제1브라켓부재(130)는 빔유닛(110)의 일단부에 일체로 결합될 수 있다. 제1브라켓부재(130)는 제2프레임(112)과 제3프레임(113) 중 적어도 어느 하나의 일단부에 돌출되는 케이블정착브라켓(131)과, 케이블정착브라켓(131)과 교차되도록 일체로 결합된 상태에서 인접한 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)과 교차되도록 일체로 결합되는 보강브라켓(133)을 포함할 수 있다. 이때, 케이블정착브라켓(131)에는 스트레스케이블(150)이 통과되는 케이블정착홀(132)이 구비되어 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(132)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제1브라켓부재(130)는 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제3프레임(113)을 기준으로 한 쌍이 대칭되게 형성되도록 한다. 또한, 케이블정착브라켓(131)과 케이블정착홀(132)은 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제2프레임(112) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(110)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다. 이때, 제1프레임(111)과 제1브라켓부재(130) 사이에는 토류판(500)이 삽입되는 토류판삽입부(134)가 형성되어 흙막이 공사에서 토류판(500)의 단부가 끼움 결합될 수 있다.

도시되지 않았지만, 제1브라켓부재(130)는 제2프레임(112)의 외측으로 돌출되도록 제2프레임(112)에 일체로 결합될 수 있다. 제1브라켓부재(130)는 제3프레임(113)이 결합된 제2프레임(112)의 내측면과 대향되는 제2프레임(112)의 외측면에서 돌출 형성되도록 한다. 이때, 제1브라켓부재(130)는 제2프레임(112)의 상단부 중앙 부분에 하나가 형성되거나, 제3프레임(113)을 기준으로 한 쌍이 대칭되게 형성될 수 있다.

다른 예로, 제1브라켓부재(130)는 빔유닛(110)의 일단부에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 제1브라켓부재(130)는 제2브라켓부재(140)와 같이 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 일단부가 마주보도록 배치되는 머리브라켓과, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 일측면과 마주보도록 머리브라켓의 일단부에 일체로 결합되는 제1연장브라켓과, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타측면과 마주보도록 머리브라켓의 타단부에 일체로 결합되는 제2연장브라켓을 포함할 수 있다. 그리고 제1브라켓부재(130)는 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 일측면 전방으로 돌출되도록 제1연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블정착브라켓과, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타측면 전방으로 돌출되도록 제2연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블정착브라켓 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1케이블정착브라켓과 제2케이블정착브라켓 중 적어도 어느 하나에는 스트레스케이블(150)이 통과되는 케이블정착홀(132)이 구비되어 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(132)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제1브라켓부재(130)는 제2브라켓부재(140)와 같이 제1연장브라켓과 제2연장브라켓 사이에서 제3프레임(113)의 일단부가 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 제1케이블정착브라켓은 제1연장브라켓의 단부에서 제3프레임(113)의 일측면 전방으로 돌출 형성될 수 있다. 제2케이블정착브라켓은 제2연장브라켓의 단부에서 제3프레임(113)의 타측면 전방으로 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제1브라켓부재(130)는 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제2프레임(112) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(110)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다. 그리고 스트레스케이블(150)은 제1케이블정착브라켓과 제2케이블정착브라켓에 각각 구비된 케이블정착홀(132)을 통과함으로써, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(132)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 제1프레임(111)과 편심 설치된 제1브라켓부재(130) 사이에는 토류판(500)이 삽입되는 토류판삽입부(134)가 형성되어 흙막이 공사에서 토류판(500)의 단부가 끼움 결합될 수 있다.

또한, 제1브라켓부재(130)는 제1연장브라켓과 제2연장브라켓 사이에서 제2프레임(112)의 일단부가 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 제1케이블정착브라켓은 제1연장브라켓의 단부에서 제1프레임(111)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 제2케이블정착브라켓은 제2연장브라켓의 단부에서 제1케이블정착브라켓의 돌출 방향과 반대 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 그리고 스트레스케이블(150)은 제1케이블정착브라켓과 제2케이블정착브라켓 중 적어도 어느 하나에 각각 구비된 케이블정착홀(132)을 통과함으로써, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(132)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 제1프레임(111)과 제1케이블정착브라켓(131) 사이에는 토류판(500)이 삽입되는 토류판삽입부(134)가 형성되어 흙막이 공사에서 토류판(500)의 단부가 끼움 결합될 수 있다.

제2브라켓부재(140)는 빔유닛(110)의 타단부에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 제2브라켓부재(140)는 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타단부가 마주보도록 배치되는 바닥브라켓(141)과, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 일측면과 마주보도록 바닥브라켓(141)의 일단부에 일체로 결합되는 제1지지브라켓(142)과, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타측면과 마주보도록 바닥브라켓(141)의 타단부에 일체로 결합되는 제2지지브라켓(143)을 포함할 수 있다. 그리고 제1브라켓부재(130)는 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 일측면 전방으로 돌출되도록 제1지지브라켓(142)의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블고정브라켓(144)과, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타측면 전방으로 돌출되도록 제2지지브라켓(143)의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블고정브라켓(145) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에 따라 제2브라켓부재(140)는 하나의 판재로 절곡 형성할 수 있다. 이때, 제1케이블고정브라켓(144)과 제2케이블고정브라켓(145) 중 적어도 어느 하나에는 스트레스케이블(150)이 통과되는 케이블결합홀(1441)이 구비되어 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블결합홀(1441)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 케이블정착홀(132)과 케이블결합홀(1441)은 1:1로 매칭되어 상호 마주보도록 배치됨으로써, 스트레스케이블(150)의 직진성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 제2브라켓부재(140)는 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143) 사이에서 제3프레임(113)의 타단부가 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 제1케이블고정브라켓(144)은 제1지지브라켓(142)의 단부에서 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출 형성될 수 있다. 제2케이블고정브라켓(145)은 제2지지브라켓(143)의 단부에서 제3프레임(113)의 타측면 전방으로 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제1브라켓부재(130) 또는 케이블결합홀(1441)은 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제2프레임(112) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(110)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다. 그리고 스트레스케이블(150)은 제1케이블고정브라켓(144)과 제2케이블고정브라켓(145)에 각각 구비된 케이블결합홀(1441)을 통과함으로써, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블결합홀(1441)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

또한, 제2브라켓부재(140)는 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143) 사이에서 제2프레임(112)의 타단부가 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 제1케이블고정브라켓(144)은 제1지지브라켓(142)의 단부에서 제1프레임(111)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 제2케이블고정브라켓(145)은 제2지지브라켓(143)의 단부에서 제1케이블고정브라켓(144)의 돌출 방향과 반대 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 제1케이블고정브라켓(144)과 케이블결합홀(1441)은 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제2프레임(112) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(110)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다. 그리고 스트레스케이블(150)은 제1케이블고정브라켓(144)과 제2케이블고정브라켓(145) 중 적어도 어느 하나에 구비된 케이블결합홀(1441)을 통과함으로써, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 케이블결합홀(1441)에서 스트레스케이블(150)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

제2브라켓부재(140)는 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 일측면 전방으로 돌출되도록 바닥브라켓(141)과 제1케이블고정브라켓(144) 사이의 제1지지브라켓(142)에 일체로 결합되는 제1날개부재(146)와, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타측면 전방으로 돌출되도록 바닥브라켓(141)과 제2케이블고정브라켓(145) 사이의 제2지지브라켓(143)에 일체로 결합되는 제2날개부재(147) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

제1날개부재(146)는 제1지지브라켓(142)으로부터 제1케이블고정브라켓(144)의 단부를 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 제2날개부재(147)는 제2지지브라켓(143)으로부터 제2케이블고정브라켓(145)의 단부를 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 그러면, 제1날개부재(146) 또는 제2날개부재(147)의 경사에 따라 흙막이 공사에서 되매우기에 따라 제1날개부재(146)와 제2날개부재(147)가 각각 천공홀(H)에 안정되게 고정될 수 있고, 제2브라켓부재(140)가 천공홀(H)에 고정됨으로써, 흙막이 공사가 종료된 다음, 제2브라켓부재(140)와 빔유닛(110)의 분리를 간편하게 할 수 있다.

제2브라켓부재(140)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 제3프레임(113)의 일측면 전방과 제3프레임(113)의 타측면 전방 중 적어도 어느 하나로 돌출되거나 제2프레임(112)의 일측면 전방과 제2프레임(112)의 타측면 전방 중 적어도 어느 하나로 돌출되도록 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143)에 각각 형성된 연결홀(1481)에 끼움 결합되는 제3날개부재(148)를 더 포함할 수 있다.

제3날개부재(148)는 제1지지브라켓(142)으로부터 제1케이블고정브라켓(144)의 단부를 향해 상향 경사지게 형성되거나 제2지지브라켓(143)으로부터 제2케이블고정브라켓(145)의 단부를 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 그러면, 제3날개부재(148)의 경사에 따라 흙막이 공사에서 되매우기에 따라 제3날개부재(148)가 각각 천공홀(H)에 안정되게 고정될 수 있고, 제2브라켓부재(140)가 천공홀(H)에 고정됨으로써, 흙막이 공사가 종료된 다음, 제2브라켓부재(140)와 빔유닛(110)의 분리를 간편하게 할 수 있다.

상술한 제2브라켓부재(140)에서 바닥브라켓(141)은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)의 타단부에서 길이 방향으로 형성되는 제1바닥브라켓(1411)과, 제1바닥브라켓(1411)과 마주보도록 제1바닥브라켓(1411)에 일체로 결합되는 제2바닥브라켓(1412)을 포함하고, 제1날개부재(146)와 마주보도록 제1바닥브라켓(1411)에 일체로 결합되는 제1보조브라켓(1413)과, 제2날개부재(147)와 마주보도록 제2바닥브라켓(1412)에 일체로 결합되는 제2보조브라켓(1414) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1보조브라켓(1413)의 일단부는 제1바닥브라켓(1411)의 단부에 일체로 결합되고, 제1보조브라켓(1413)의 타단부는 제1날개부재(146)의 단부에 일체로 형성된다. 또한, 제2보조브라켓(1414)의 일단부는 제2바닥브라켓(1412)의 단부에 일체로 결합되고, 제2보조브라켓(1414)의 타단부는 제2날개부재(147)의 단부에 일체로 형성된다. 이러한 구성에 따라 제2브라켓부재(140)는 하나의 판재로 절곡 형성할 수 있다. 이때, 제1날개부재(146)와 제1보조브라켓(1413)은 고정클립(1415)을 매개로 추가 결합됨으로써, 빔유닛(110)에 프리스트레스가 부여될 때, 스트레스케이블(150)에 작용하는 인장력에 의해 제1날개부재(146)와 제1보조브라켓(1413) 사이가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 제2날개부재(147)와 제2보조브라켓(1414)은 고정클립(1415)을 매개로 추가 결합됨으로써, 빔유닛(110)에 프리스트레스가 부여될 때, 스트레스케이블(150)에 작용하는 인장력에 의해 제2날개부재(147)와 제2보조브라켓(1414) 사이가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 고정클립(1415)은 밴딩 방식, 리벳 방식, 용접 방식, 볼트와 너트를 이용한 나사 결합 방식 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.

상술한 제2브라켓부재(140)의 구조를 좀더 구체화한다. 바닥브라켓(141) 쪽에서 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143) 사이의 간격을 T1이라 하고, 제1케이블고정브라켓(144) 또는 제2케이블고정브라켓(145) 쪽에서 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143) 사이의 간격을 T2라 하면, T2는 제2프레임(112)의 두께 또는 제3프레임(113)의 두께보다 크게 형성됨으로써, 빔유닛(110)과 제2브라켓부재(140) 사이의 끼움 결합에 있어서, 제2프레임(112) 또는 제3프레임(113)이 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143) 사이에서 간편하게 삽입 또는 이탈될 수 있다.

또한, T1은 제2프레임(112)의 두께 또는 제3프레임(113)의 두께와 같거나 크고, T2와 같거나 크게 형성됨으로써, 빔유닛(110)과 제2브라켓부재(140) 사이의 끼움 결합을 간편하게 함은 물론 빔유닛(110)에 프리스트레스가 부여될 때, 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143)이 빔유닛(110)을 안정되게 파지할 수 있고, 빔유닛(110)에서 제2브라켓부재(140)의 유동을 방지할 수 있다.

다만, 수치한정범위를 벗어나는 경우, 빔유닛(110)과 제2브라켓부재(140) 사이의 끼움 결합이 어렵고, 빔유닛(110)에 프리스트레스가 부여될 때, 제1지지브라켓(142)과 제2지지브라켓(143)이 빔유닛(110)을 파지하더라도 빔유닛(110)에서 제2브라켓부재(140)가 기울어지고, 빔유닛(110)에 원하는 프리스트레스를 부여하기 어려워진다.

스트레스케이블(150)은 하나의 강선으로 이루어지거나, 둘 이상의 강선을 꼬아서 형성된 하나의 강연선으로 이루어질 수 있다.

케이블고정부재(160)는 제2브라켓부재(140)에 지지되는 고정볼트부(161)와, 스트레스케이블(150)을 파지한 상태로 고정볼트부(161)에 끼움 결합되는 고정콘부(162)와, 고정볼트부(161)와 나사 결합되는 고정너트부(163)를 포함할 수 있다.

고정볼트부(161)의 외주면에는 나사 결합을 위한 나사산이 형성된다. 고정볼트부(161)에는 제2브라켓부재(140)의 케이블결합홀(1441)을 통과한 스트레스케이블(150)이 통과되는 고정홀부(1611)와, 고정홀부(1611)로부터 직경이 커지도록 확장되는 고정콘삽입부(1612)가 포함된다. 고정볼트부(161)의 나사산은 고정콘삽입부(1612)와 고정홀부(1611)의 일부를 감싸도록 고정볼트부(161)의 외주면에 형성될 수 있다. 또한, 고정볼트부(161)에는 적어도 고정콘삽입부(1612)와 연통되도록 고정볼트부(161)의 길이 방향으로 절개하는 고정볼트슬릿부(1613)가 더 포함될 수 있다. 고정볼트슬릿부(1613)는 고정볼트부(161)의 측면으로 고정콘삽입부(1612)를 노출시키거나, 고정볼트부(161)에서 고정콘삽입부(1612)가 형성된 부분을 절개할 수 있다. 고정볼트슬릿부(1613)는 고정콘삽입부(1612)의 노출과 더불어 고정홀부(1611)의 일부를 노출시키거나, 고정볼트부(161)에서 고정콘삽입부(1612)와 고정콘홀부(1621)의 일부를 절개할 수 있다. 스트레스케이블(150)의 길이 방향 이동이 자유롭도록 고정홀부(1611)의 내경은 스트레스케이블(150)의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

고정콘부(162)에는 고정홀부(1611)를 통과한 스트레스케이블(150)이 통과되는 고정콘홀부(1621)와, 고정콘홀부(1621)가 길이 방향으로 절개되는 고정콘슬릿부가 포함될 수 있다. 고정콘슬릿부는 고정콘부(162)의 측면에서 고정콘홀부(1621)를 노출시키거나, 고정콘부(162)를 둘 이상으로 분리시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 고정콘홀부(1621)에는 스트레스케이블(150)에 압입되는 고정압입돌부(미도시)가 돌출 형성될 수 있다.

중공의 고정너트부(163)의 내주면에는 나사 결합을 위한 나사산이 형성된다.

그러면, 고정볼트부(161)와 고정너트부(163)가 나사 결합된 상태에서 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 고정콘부(162)는 고정콘삽입부(1612)에 압입됨은 물론 고정콘홀부(1621)를 통과하는 스트레스케이블(150)과 압착되므로, 스트레스케이블(150)의 일단부는 제2브라켓부재(140)에 지지 고정된다. 이때, 고정볼트부(161)의 단부는 고정너트부(163)와 같거나 돌출되도록 나사 결합되고, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여된 상태에서는 제2브라켓부재(140)에서 멀어지도록 고정너트부(163)를 회전시키면, 고정볼트부(161)에서 고정콘부(162)와 스트레스케이블(150)의 압입 및 압착 상태를 강화시킬 수 있다.

그리고 고정볼트부(161)와 고정너트부(163)의 나사 결합이 해제되면, 고정콘삽입부(1612)와 고정콘홀부(1621)를 확장시킬 수 있고, 케이블고정부재(160)에서 스트레스케이블(150)의 일단부를 분리할 수 있다.

케이블정착부재(170)는 제1브라켓부재(130)에 지지되는 정착볼트부(171)와, 스트레스케이블(150)을 파지한 상태로 정착볼트부(171)에 끼움 결합되는 정착콘부(172)와, 정착볼트부(171)와 나사 결합되는 정착너트부(173)를 포함할 수 있다.

정착볼트부(171)의 외주면에는 나사 결합을 위한 나사산이 형성된다. 정착볼트부(171)에는 제1브라켓부재(130)의 케이블정착홀(132)을 통과한 스트레스케이블(150)이 통과되는 정착홀부(1711)와, 정착홀부(1711)로부터 직경이 커지도록 확장되는 정착콘삽입부(1712)가 포함된다. 정착볼트부(171)의 나사산은 정착홀부(1711)와 고정콘삽입부(1612)를 모두 감싸도록 정착볼트부(171)의 외주면 전체에 형성될 수 있다. 또한, 정착볼트부(171)에는 정착홀부(1711)와 정착콘삽입부(1712)와 연통되도록 정착볼트부(171)의 길이 방향으로 절개하는 정착볼트슬릿부가 더 포함될 수 있다. 정착볼트슬릿부는 정착볼트부(171)의 측면으로 정착콘삽입부(1712)를 노출시키거나, 정착볼트부(171)에서 정착콘삽입부(1712)가 형성된 부분을 절개할 수 있다. 정착볼트슬릿부는 정착콘삽입부(1712)의 노출과 더불어 정착홀부(1711)의 일부를 노출시키거나, 정착볼트부(171)에서 정착콘삽입부(1712)와 정착콘홀부(1721)의 일부를 절개할 수 있다. 스트레스케이블(150)의 길이 방향 이동이 자유롭도록 정착홀부(1711)의 내경은 스트레스케이블(150)의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

정착콘부(172)에는 정착홀부(1711)를 통과한 스트레스케이블(150)이 통과되는 정착콘홀부(1721)와, 정착콘홀부(1721)가 길이 방향으로 절개되는 정착콘슬릿부가 포함될 수 있다. 정착콘슬릿부는 정착콘부(172)의 측면에서 정착콘홀부(1721)를 노출시키거나, 정착콘부(172)를 둘 이상으로 분리시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 정착콘홀부(1721)에는 스트레스케이블(150)에 압입되는 정착압입돌부(미도시)가 돌출 형성될 수 있다.

중공의 정착너트부(173)의 내주면에는 나사 결합을 위한 나사산이 형성된다.

그러면, 정착볼트부(171)와 정착너트부(173)가 나사 결합된 상태에서 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여될 때, 정착콘부(172)는 정착콘삽입부(1712)에 압입됨은 물론 정착콘홀부(1721)를 통과하는 스트레스케이블(150)과 압착되므로, 스트레스케이블(150)의 타단부는 제1브라켓부재(130)에 지지 고정된다. 이때, 정착볼트부(171)의 단부가 정착너트부(173)와 같거나 돌출되도록 나사 결합되고, 스트레스케이블(150)에 인장력이 부여된 상태에서 제1브라켓부재(130)에서 멀어지도록 정착너트부(173)를 회전시켜 정착볼트부(171)에서 정착콘부(172)와 스트레스케이블(150)의 압입 및 압착 상태를 강화시킬 수 있다.

그리고 정착볼트부(171)와 정착너트부(173)의 나사 결합이 해제되면, 정착콘삽입부(1712)와 정착콘홀부(1721)를 확장시킬 수 있고, 케이블정착부재(170)에서 스트레스케이블(150)의 타단부를 분리할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔(100)이 흙막이 공사에 적용될 때, 빔유닛(110)에는 프리스트레스유닛(120)에 의해 프리스트레스가 부여되고, 이러한 빔유닛(110)의 타단부가 천공홀(H)의 바닥을 향하도록 설치한 다음, 되매우기를 통해 흙막이벽 및 지중에 빔유닛(110)을 고정시킬 수 있다.

그리고 터파기 작업이 진행됨에 따라 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔(100)이 노츨되므로, 천공홀(H)에서 빔유닛(110)의 고정력을 향상시키기 위해 빔유닛(110)의 타단부와 제2브라켓부재(140) 중 적어도 제2브라켓부재(140)가 천공홀(H)의 바닥에 고정시키는 것이 유리하다. 이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 빔유닛(110)의 타단부에서 제2브라켓부재(140)의 상부 또는 상측에 패커(P)를 설치한 상태에서 빔유닛(110)을 천공홀(H)에 삽입한다. 그리고 터파기가 진행되는 도중 또는 되매우기 작업 전에 도 8과 같이 유체주입호스(PH)를 이용하여 패커(P)를 팽창시켜 천공홀(H)과 빔유닛(110) 사이를 밀폐한 다음, 그라우팅호스(GH)를 이용하여 패커(P)와 천공홀(H)의 바닥 사이에 그라우트(G)를 충진시킨다. 이때, 그라우트(G)의 충진압력에 의해 연약지반이 압축되고, 패커(P)와 천공홀(H)의 바닥 사이에서 천공홀(H)의 부피가 팽창되므로, 연약지반의 천공홀(H)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 프리스트레스빔(100)을 안정되게 고정시킬 수 있다.

그리고 굴착 작업 후 흙막이 공사가 완료되고 나면, 케이블정착부재(170)에서 스트레스케이블(150)을 분리함으로써, 빔유닛(110)을 천공홀(H)로부터 간편하게 배출시킬 수 있고, 배출된 빔유닛(110)은 재활용할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스빔(100)은 변형보강부재(180)를 더 포함할 수 있다. 변형보강부재(180)는 흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 빔유닛(110)에 작용하는 단면 2차 모멘트를 줄여준다. 변형보강부재(180)는 상부보강부재(180a)와 하부보강부재(180b) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

상부보강부재(180a)는 흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 빔유닛(110)이 노출되는 부분에 구비된다. 이때, 상부보강부재(180a)의 하단은 굴착면의 상측으로 기설정된 높이만큼 이격되도록 한다.

일예로, 상부보강부재(180a)는 판 형상으로 이루어지고, 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제3프레임(113)과 실질적으로 평행하도록 빔유닛(110)에 일체로 결합될 수 있다. 이때, 상부보강부재(180a)가 빔유닛(110)에 설치되도라도 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에는 토류판삽입부(134)가 폐쇄되지 않으므로, 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 토류판(500)의 설치를 용이하게 할 수 있다.

다른 예로, 상부보강부재(180a)는 제3프레임(113)에 지지되도록 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에 구비되는 상부보강판(181)과, 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 중 적어도 어느 하나에 지지되도록 상부보강판(181)에서 돌출되는 상부지지부(183)와, 상부보강판(181)과 상부지지부(183)가 빔유닛(110)의 상부에서 정위치되도록 빔유닛(110)에 상부보강판(181)과 상부지지부(183)를 고정시키는 상부지지클립(185)을 포함할 수 있다. 이때, 상부지지클립(185)은 탄성을 가지므로, 상부지지클립(185)은 상부보강판(181)과 상부지지부(183)를 빔유닛(110) 쪽으로 탄성 가압함으로써, 빔유닛(110)에서 상부보강부재(180a)의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에 토류판(500)을 설치함에 있어서 상부보강부재(180a)가 토류판(500)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상부보강판(181)에는 상부보강홀부(1811)가 함몰 또는 관통 형성될 수 있다. 또한, 상부지지부(183)에는 상부지지홀부(1831)가 함몰 또는 관통 형성될 수 있다. 그리고 상부지지클립(185)에는 상부보강홀부(1811)와 걸림 결합되는 상부연장걸림부(1858)가 포함될 수 있다. 또한, 상부지지클립(185)에는 상부지지홀부(1831)와 걸림 결합되는 상부탄성걸림부(1856)가 포함될 수 있다.

특히, 상부지지클립(185)은 상부지지부(183)에 대응하여 제1프레임(111) 또는 제2프레임(112)에 지지되는 상부브라켓(1851)과, 찬넬 형상을 나타내도록 상부브라켓(1851)에서 돌출되는 상부연장부(1853)와, 상부지지부(183)를 가압하도록 상부연장부(1853)에서 돌출되는 상부탄성부(1855)를 포함할 수 있다. 또한, 상부지지클립(185)은 상부보강판(181)을 가압하도록 상부탄성부(1855)에서 돌출되는 상부연장탄성부(1857)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상부탄성부(1855)와 상부연장탄성부(1857)는 탄성을 가지므로, 상부지지부(183)와 상부보강판(181)을 각각 탄성 가압할 수 있다. 그러면, 상부탄성부(1855)에는 상부탄성걸림부(1856)가 구비되어 상부지지부(183)에 구비된 상부지지홀부(1831)와 걸림 결합되도록 하고, 상부연장탄성부(1857)에는 상부연장걸림부(1858)가 구비되어 상부보강판(181)에 구비된 상부보강홀부(1811)와 걸림 결합되도록 한다.

상부지지클립(185)은 제1프레임(111)에 상부지지부(183)를 고정시키는 제1상부클립과, 제2프레임(112)에 상부지지부(183)를 고정시키는 제2상부클립으로 구분할 수 있다. 제1상부클립은 제1프레임(111)에 지지되는 제1상부브라켓과, 찬넬 형상을 나타내도록 제1상부브라켓에서 돌출되는 제1상부연장부와, 상부지지부(183)를 가압하도록 제1상부연장부에서 돌출되는 제1상부탄성부를 포함하고, 상부보강판(181)을 가압하도록 제1상부탄성부에서 돌출되는 제1상부연장탄성부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1상부탄성부와 제1상부연장탄성부는 탄성을 가지므로, 상부지지부(183)와 상부보강판(181)을 각각 탄성 가압할 수 있다. 또한, 제2상부클립은 제2프레임(112)에 지지되는 제2상부브라켓과, 찬넬 형상을 나타내도록 제2상부브라켓에서 돌출되는 제2상부연장부와, 상부지지부(183)를 가압하도록 제2상부연장부에서 돌출되는 제2상부탄성부를 포함하고, 상부보강판(181)을 가압하도록 제2상부탄성부에서 돌출되는 제2상부연장탄성부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2상부탄성부와 제2상부연장탄성부는 탄성을 가지므로, 상부지지부(183)와 상부보강판(181)을 각각 탄성 가압할 수 있다.

상호 마주보는 제1상부연장탄성부와 제2상부연장탄성부는 일체로 이루어짐에 따라 상부지지클립(185)은 빔유닛(110)의 외주면을 감싸는 띠 형상을 나타낼 수 있다. 상부지지클립(185)은 상부보강판(181)의 길이에 대응하여 상부보강판(181)의 길이 방향을 따라 하나 또는 둘 이상을 이격 배치할 수 있다.

상부보강부재(180a)의 설치 위치와 관련하여 굴착 공사 이후 굴착면 위로 노출되는 빔유닛(110)의 길이 또는 굴착 깊이를 h0, 굴착 공사 이후 굴착면 아래로 매립되는 빔유닛(110)의 길이를 h1, 굴착면 위로 노출되는 빔유닛에서 굴착면으로부터 최대 모멘트가 작용하는 위치까지의 거리를 a0, 빔유닛(110)의 길이 방향에 대응하여 빔유닛(110)에 설치되는 상부보강부재(180a)의 길이 또는 상부보강판(181)의 길이를 a1이라고 정의할 수 있다.

그러면, 토압절대값이 작용할 때를 기준으로 h1/h0은 3/5 내지 7/9 이고, a0는 3/10 내지 1/3 이며, a1은 9/20 내지 11/20의 관계식을 만족함으로써, 빔유닛(110)에 작용하는 단면 2차 모멘트를 최대한 줄일 수 있게 된다. 하지만, 수치한정범위의 최소값보다 작아지는 경우, 빔유닛(110)의 매립 깊이가 낮아지고, 굴착면 위쪽에서 최대 모멘트의 작용 위치가 높아지며, 굴착면의 위로 노출되는 빔유닛(110)이 변형되어 흙막이 기능을 저하시킬 수 있고, 수치한정범위의 최대값보다 커지는 경우, 빔유닛(110)의 매립 깊이가 커지고, 상부보강부재(180a)의 길이가 늘어나므로, 천공홀(H)의 깊이가 증가되고, 상부보강부재(180a)의 길이가 늘어나 흙막이 공사 비용을 증가시키는 원인이 될 수 있다.

하부보강부재(180b)는 흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 빔유닛(110)이 매립되는 부분에 구비된다. 이때, 하부보강부재(180b)의 상단은 굴착면의 하측으로 기설정된 깊이만큼 이격되도록 한다.

일예로, 하부보강부재(180b)는 판 형상으로 이루어지고, 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 사이에서 제3프레임(113)과 실질적으로 평행하도록 빔유닛(110)에 일체로 결합될 수 있다. 이때, 하부보강부재(180b)가 빔유닛(110)에 설치되는 경우, 하부보강부재(180b)는 굴착면 아래로 매립되므로, 하부보강부재(180b)는 제3프레임(113)과 실질적으로 평행한 상태로 제3프레임(113)에서 이격 되도록 한다. 이에 따라, 흙막이 공사 이후에 빔유닛(110)의 설치 위치에서 천공홀(H)로부터 빔유닛(110)을 분리할 때, 하부보강부재(180b)에 가해지는 토사의 저항을 최소화하고, 빔유닛(110)의 인출을 원활하게 할 수 있다.

다른 예로, 하부보강부재(180b)는 제3프레임(113)으로부터 평행하게 이격 배치되는 하부보강판(182)과, 제1프레임(111)과 제2프레임(112) 중 적어도 어느 하나에 지지되도록 하부보강판(182)에서 돌출되는 하부지지부(184)와, 하부보강판(182)과 하부지지부(184)가 빔유닛(110)의 하부에서 정위치되도록 빔유닛(110)에 하부보강판(182)과 하부지지부(184)를 고정시키는 하부지지클립(186)을 포함할 수 있다. 이때, 하부지지클립(186)은 탄성을 가지므로, 하부지지클립(186)은 하부보강판(182)을 제3프레임(113) 쪽으로 탄성 가압함으로써, 빔유닛(110)에서 하부보강부재(180b)의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 하부보강부재(180b)가 빔유닛(110)에 설치되는 경우, 하부보강부재(180b)는 굴착면 아래로 매립되므로, 하부보강판(182)은 제3프레임(113)과 실질적으로 평행한 상태로 제3프레임(113)에서 이격 되도록 한다. 이에 따라, 흙막이 공사 이후에 빔유닛(110)의 설치 위치에서 천공홀(H)로부터 빔유닛(110)을 분리할 때, 하부보강부재(180b)에 가해지는 토사의 저항을 최소화하고, 빔유닛(110)의 인출을 원활하게 할 수 있다.

여기서, 하부보강판(182)에는 하부보강홀부(1821)가 함몰 또는 관통 형성될 수 있다. 그리고 하부지지클립(186)에는 하부보강홀부(1821)와 걸림 결합되는 하부연장걸림부(1866)가 포함될 수 있다.

특히, 하부지지클립(186)은 하부지지부(184)에 대응하여 제1프레임(111) 또는 제2프레임(112)에 지지되는 하부브라켓(1861)과, 찬넬 형상을 나타내어 하부보강판(182)을 가압하도록 하부브라켓(1861)에서 돌출되는 하부연장탄성부(1862)를 포함할 수 있다. 여기서, 하부연장탄성부(1862)는 탄성을 가지므로, 하부보강판(182)을 탄성 가압할 수 있다. 그러면, 하부연장탄성부(1862)에는 하부연장걸림부(1866)가 구비되어 하부보강판(182)에 구비된 하부보강홀부(1821)와 걸림 결합될 수 있다.

하부지지클립(186)은 제1프레임(111)에 하부보강판(182)을 고정시키는 제1하부클립과, 제2프레임(112)에 하부보강판(182)을 고정시키는 제2하부클립으로 구분할 수 있다. 제1하부클립은 하부지지부(184)에 대응하여 제1프레임(111)에 지지되는 제1하부브라켓과, 찬넬 형상을 나타내어 하부보강판(182)을 가압하도록 제1하부브라켓에서 돌출되는 제1하부연장탄성부를 포함할 수 있다. 여기서, 제1하부연장탄성부는 탄성을 가지므로, 하부보강판(182)을 탄성 가압할 수 있다. 제2하부클립은 하부지지부(184)에 대응하여 제2프레임(112)에 지지되는 제2하부브라켓과, 찬넬 형상을 나타내어 하부보강판(182)을 가압하도록 제2하부브라켓(1861)에서 돌출되는 제2하부연장탄성부를 포함할 수 있다. 여기서, 제2하부연장탄성부는 탄성을 가지므로, 하부보강판(182)을 탄성 가압할 수 있다.

상호 마주보는 제1하부연장탄성부와 제2하부연장탄성부는 일체로 이루어짐에 따라 하부지지클립(186)은 빔유닛(110)과 하부보강판(182)을 감싸는 띠 형상을 나타낼 수 있다. 하부지지클립(186)은 하부보강판(182)의 길이에 대응하여 하부보강판(182)의 길이 방향을 따라 하나 또는 둘 이상을 이격 배치할 수 있다.

하부보강부재(180b)의 설치 위치와 관련하여 굴착 공사 이후 굴착면 위로 노출되는 빔유닛(110)의 길이 또는 굴착 깊이를 h0, 굴착 공사 이후 굴착면 아래로 매립되는 빔유닛(110)의 길이를 h1, 굴착면 아래로 매립되는 빔유닛(110)에서 굴착면으로부터 최대 모멘트가 작용하는 위치까지의 거리를 b0, 빔유닛(110)의 길이 방향에 대응하여 빔유닛(110)에 설치되는 하부보강부재(180b)의 길이 또는 하부보강판(182)의 길이를 b1이라고 정의할 수 있다.

그러면, 토압절대값이 작용할 때를 기준으로 h1/h0은 3/5 내지 7/9 이고, b0는 1/5 내지 1/4 이며, b1은 3/5 내지 7/10의 관계식을 만족함으로써, 빔유닛(110)에 작용하는 단면 2차 모멘트를 최대한 줄일 수 있게 된다. 하지만, 수치한정범위의 최소값보다 작아지는 경우, 빔유닛(110)의 매립 깊이가 낮아지고, 굴착면 위쪽에서 최대 모멘트의 작용 위치가 높아지며, 굴착면의 위로 노출되는 빔유닛(110)이 변형되어 흙막이 기능을 저하시킬 수 있고, 수치한정범위의 최대값보다 커지는 경우, 빔유닛(110)의 매립 깊이가 커지고, 하부보강부재(180b)의 길이가 늘어나므로, 천공홀(H)의 깊이가 증가되고, 하부보강부재(180b)의 길이가 늘어나 흙막이 공사 비용을 증가시키는 원인이 될 수 있다.

도 12 내지 도 15을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스빔(200)은 빔유닛(210)과, 프리스트레스유닛(220)을 포함한다.

빔유닛(210)은 길이 방향으로 길게 형성된다. 빔유닛(210)이 흙막이 공사 또는 교량의 기둥에 적용하는 경우, 빔유닛(210)의 타단부가 천공홀(H)의 바닥을 향하도록 한다.

빔유닛(210)은 중공의 관 형상으로 길게 형성된다. 빔유닛(210)은 원형 단면, 타원형 단면, 다각형 단면 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

빔유닛(210)이 흙막이 공사에 적용되는 경우, 빔유닛(210)의 일측은 빔유닛(210)의 중심을 기준으로 흙막이벽의 전방을 향하도록 하고, 빔유닛(210)의 타측은 흙막이벽과 마주보도록 한다. 본 발명의 제2실시예에서 빔유닛(210)의 내부에는 콘크리트가 충진될 수 있다.

프리스트레스유닛(220)은 빔유닛(210)에 프리스트레스를 부여한다.

프리스트레스유닛(220)은 빔유닛(210)의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재(230)와, 빔유닛(210)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재(240)와, 양단부가 제1브라켓부재(230)와 제2브라켓부재(240)에 각각 지지되는 스트레스케이블(250)과, 스트레스케이블(250)의 일단부를 제2브라켓부재(240)에 고정시키는 케이블고정부재(260)와, 스트레스케이블(250)에 인장력이 부여될 때, 스트레스케이블(250)의 타단부를 제1브라켓부재(230)에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재(270)를 포함할 수 있다.

제1브라켓부재(230)는 정착파지부(232)와, 케이블정착브라켓(231)을 포함할 수 있다.

정착파지부(232)는 빔유닛(210)의 일단부와 일체로 결합되거나 빔유닛(210)의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 일예로, 정착파지부(232)는 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이 찬넬 형상의 단면을 형성하여 빔유닛(210)의 일단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다. 이때, 정착파지부(232)에는 빔유닛(210)의 일단부가 끼움 결합되는 제1강관끼움홈(2311)을 형성하게 된다. 다른 예로, 정착파지부(232)는 빔유닛(210)의 외주면에 지지되거나 빔유닛(210)의 내주면에 지지될 수 있다. 정착파지부(232)는 빔유닛(210)의 일단부 중 전체 또는 일부에 결합될 수 있다.

케이블정착브라켓(231)은 빔유닛(210)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 정착파지부(232)에 일체로 결합된다. 이때, 케이블정착브라켓(231)에는 스트레스케이블(250)이 통과되는 케이블정착홀(2311)이 구비되어 스트레스케이블(250)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(2311)에서 스트레스케이블(250)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제1브라켓부재(230)에서 케이블정착브라켓(231) 또는 케이블정착홀(2311)은 빔유닛(210)의 중심을 기준으로 일측으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(210)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다.

또한, 제1브라켓부재(230)에서 케이블정착브라켓(231)은 중공인 빔유닛(210)의 내부에 돌출 형성되기도 하고, 중공인 빔유닛(210)의 외부에 돌출 형성될 수 있다.

제2브라켓부재(240)는 빔유닛(210)의 타단부에 탈부착 가능하게 결합된다. 제2브라켓부재(240)는 탈착파지부(241)와, 케이블고정브라켓(242)을 포함할 수 있다.

탈착파지부(241)는 빔유닛(210)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나 빔유닛(210)의 타단부를 감싼다. 일예로, 탈착파지부(241)는 도 13과 도 14에 도시된 바와 같이 찬넬 형상의 단면을 형성하여 빔유닛(210)의 타단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다. 이때, 탈착파지부(241)에는 빔유닛(210)의 일단부가 끼움 결합되는 제2강관끼움홈(2411)을 형성하게 된다. 다른 예로, 탈착파지부(241)는 빔유닛(210)의 외주면에 지지될 수 있다.

케이블고정브라켓(242)은 빔유닛(210)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 탈착파지부(241)에 일체로 결합된다. 이때, 케이블고정브라켓(242)에는 스트레스케이블(250)이 통과되는 케이블결합홀(2421)이 구비되어 스트레스케이블(250)에 인장력이 부여될 때, 케이블결합홀(2421)에서 스트레스케이블(250)이 완활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제2브라켓부재(240)에서 케이블고정브라켓(242) 또는 케이블결합홀(2421)은 제1브라켓부재(230)에 대응하여 빔유닛(210)의 중심을 기준으로 일측으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(210)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다.

또한, 제2브라켓부재(240)에서 케이블고정브라켓(242)은 중공인 빔유닛(210)의 내부에 돌출 형성되기도 하고, 중공인 빔유닛(210)의 외부에 돌출 형성될 수 있다.

제2브라켓부재(240)는 탈착파지부(241)의 외주면에서 빔유닛(210)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출 형성되는 날개부재(243)를 더 포함할 수 있다. 날개부재(243)는 탈착파지부(241)로부터 빔유닛(210)의 일단부 쪽을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 그러면, 날개부재(243)의 경사에 따라 흙막이 공사에서 되매우기에 따라 날개부재(243)가 각각 천공홀(H)에 안정되게 고정될 수 있고, 제2브라켓부재(240)가 천공홀(H)에 고정됨으로써, 흙막이 공사가 종료된 다음, 제2브라켓부재(240)와 빔유닛(210)의 분리를 간편하게 할 수 있다.

제2브라켓부재(240)는 케이블고정브라켓(242) 또는 날개부재(243)에서 빔유닛(210)의 타단부 전방으로 돌출 형성되는 끼움부재(244)를 더 포함할 수 있다. 끼움부재(244)는 돌출 방향을 따라 직경이 작아지는 콘 형상을 나타낼 수 있다. 이때, 콘 형상의 끼움부재(244)에는 조립홀(2441)이 관통 형성되어 케이블고정부재(260)의 설치를 원활하게 할 수 있다. 도시되지 않았지만, 끼움부재(244)는 핀 또는 판 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 스트레스케이블(250)과, 케이블고정부재(260)와, 케이블정착부재(270)는 본 발명의 제1실시예에 따른 스트레스케이블(150)과, 케이블고정부재(160)와, 케이블정착부재(170)와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.

좀더 자세하게, 고정볼트부(261)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고정볼트부(161)와 동일한 구성이고, 고정콘부(262)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고정콘부(162)와 동일한 구성이며, 고정너트부(263)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고정너트부(163)와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.

또한, 정착볼트부(271)는 본 발명의 제1실시예에 따른 정착볼트부(171)와 동일한 구성이고, 정착콘부(272)는 본 발명의 제1실시예에 따른 정착콘부(172)와 동일한 구성이며, 정착너트부(273)는 본 발명의 제1실시예에 따른 고정너트부(173)와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스빔(200)은 흙막이 공사를 실시함에 있어서, 흙막이벽의 전방으로 토류판(500)의 설치를 위해 빔유닛(210)에 탈부착 가능하게 결합되는 토류판설치유닛(280)을 더 포함할 수 있다.

토류판설치유닛(280)은 터파기 작업을 진행함에 따라 흙막이벽의 전방으로 노출되도록 빔유닛(210)의 일측에 결합된다. 이때, 빔유닛(210)의 타측에는 프리스트레스유닛(220)이 결합되도록 한다.

토류판설치유닛(280)은 빔유닛(210)의 일측에서 빔유닛(210)과 마주보도록 길게 형성되는 토류판지지부재(283)와, 빔유닛(210)의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 빔유닛(210)의 일측에 관통 형성되는 토류판고정홀(281)과, 토류판지지부재(283)의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 토류판고정홀(281)에 대응하여 토류판지지부재(283)에 관통 형성되는 토류판지지홀(282)과, 토류판(500)에 대응하여 빔유닛(210)으로부터 토류판지지부재(283)를 이격 고정시키는 결합부재(284)를 포함할 수 있다.

특히, 토류판지지부재(283)는 빔유닛(210)과 마주보도록 배치되고 토류판지지홀(282)이 구비되는 간격부재(2831)를 포함하고, 간격부재(2831)의 일단부 또는 간격부재(2831)의 양단부에서 빔유닛(210)을 향해 돌출 형성되는 간격유지부재(2832)를 더 포함하며, 빔유닛(210)에 지지되도록 간격유지부재(2832)에서 돌출 형성되는 간격제한부재(2833)를 더 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 토류판지지부재(283)는 간격유지부재(2832)에서 이격되어 빔유닛(210)을 향해 돌출 형성되는 둘 이상의 간격유지돌부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 간격유지돌부(미도시)의 배열 방향은 토류판지지홀(282)의 배열 방향과 일치되도록 하여 간격유지돌부(미도시)가 토류판(500)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 간격유지돌부(미도시) 중 일부는 토류판고정홀(283)에 삽입될 수 있다.

결합부재(284)는 토류판지지부재(283)에 지지된 상태에서 토류판지지홀(282)을 통과하여 토류판고정홀(281)에 나사 결합되는 결합볼트부(285)를 포함할 수 있다.

결합부재(285)는 빔유닛(210)에 지지된 상태에서 토류판고정홀(281)에 끼움 결합 또는 나사 결합되는 결합앵커부(286)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 결합볼트부(285)는 결합앵커부(286)에 나사 결합되도록 한다. 결합앵커부(286)를 더 포함함에 따라 결합볼트부(285)의 나사 결합을 안정화시키고, 빔유닛(210)과 토류판지지부재(283) 사이의 간격을 안정화시킬 수 있다.

특히, 결합앵커부(286)는 토류판고정홀(281)에 끼움 결합 또는 나사 결합되고 일단부가 개구된 중공의 절개로드부(2861)와, 빔유닛(210)에 지지되도록 절개로드부(2861)의 일단부에 돌출 형성되고 절개로드부(2861)의 중공과 연통되는 볼트결합홀(2864)이 구비된 링 형상의 로드지지부(2863)를 포함할 수 있다. 절개로드부(2861)와 로드지지부(2863) 중 적어도 어느 하나에는 결합볼트부(285)가 나사 결합된다. 여기서, 절개로드부(2861)에는 결합볼트부(285)와 절개로드부(2861)의 나사 결합에 따라 벌어지는 절개부(2862)가 형성될 수 있다. 벌어진 절개부(2862)는 토류판고정홀(281)에서 절개로드부(2861)의 이탈을 방지할 수 있다. 벌어진 절개부(2862)는 빔유닛(210)의 내부에 타설된 콘크리트에 밀착될 수 있다. 절개로드부(2861)와 결합볼트부(285) 사이의 나사 결합력을 향상시킬 수 있다.

그러면, 도 15의 (b)와 같이 빔유닛(210)과 토류판지지부재(283) 사이에는 토류판삽입부(211)가 형성됨에 따라 토류판삽입부(211)에 토류판(500)을 끼움 결합할 수 있다.

도 16과 도 17을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 프리스트레스빔(300)은 빔유닛(310)과, 프리스트레스유닛(320)을 포함한다.

빔유닛(310)은 길이 방향으로 길게 형성된다. 빔유닛(310)이 흙막이 공사 또는 교량의 기둥에 적용하는 경우, 빔유닛(310)의 타단부가 천공홀(H)의 바닥을 향하도록 한다.

빔유닛(310)은 호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 제1강관프레임(311)과, 한 쌍이 찬넬 형상 단면으로 길게 형성되는 끼움찬넬(312)과, 호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 제2강관프레임(313)을 포함할 수 있다. 여기서, 끼움찬넬(312)에는 토류판(500)의 삽입을 위한 끼움홈(314)의 입구가 제1강관프레임(311)의 길이 방향 양측단부 쪽으로 개구되도록 상호 대향 배치된다. 또한, 제2강관프레임(313)은 끼움찬넬(312)을 기준으로 제1강관프레임(311)과 마주보도록 이격 배치된다.

그러면, 한 쌍의 끼움찬넬(312) 중 어느 하나의 끼움홈(314)의 입구에는 제1강관프레임(311)의 길이 방향 일측단부와 제2강관프레임(313)의 길이 방향 일측단부가 각각 일체로 결합되고, 한 쌍의 끼움찬넬(312) 중 다른 하나의 끼움홈(314)의 입구에는 제1강관프레임(311)의 길이 방향 타측단부와 제2강관프레임(313)의 길이 방향 타측단부가 각각 일체로 결합된다.

본 발명의 제3실시예에서 빔유닛(310)은 본 발명의 제2실시예에 따른 빔유닛(210)에 끼움홈(314)이 길이 방향으로 길게 함몰 형성된 형태이다.

빔유닛(310)이 흙막이 공사에 적용되는 경우, 제1강관프레임(311)은 흙막이벽의 전방을 향하도록 하고, 제2강관프레임(313)은 흙막이벽과 마주보도록 한다.

프리스트레스유닛(320)은 빔유닛(310)에 프리스트레스를 부여한다.

프리스트레스유닛(320)은 빔유닛(310)의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재(330)와, 빔유닛(310)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재(340)와, 양단부가 제1브라켓부재(330)와 제2브라켓부재(340)에 각각 지지되는 스트레스케이블(350)과, 스트레스케이블(350)의 일단부를 제2브라켓부재(340)에 고정시키는 케이블고정부재(360)와, 스트레스케이블(350)에 인장력이 부여된 상태에서 스트레스케이블(350)의 타단부를 제1브라켓부재(330)에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재(370)를 포함할 수 있다.

제1브라켓부재(330)는 케이블정착브라켓(331)을 포함하고, 제1정착파지부(333)와 제2정착파지부(335) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

케이블정착브라켓(331)은 빔유닛(310)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 제1정착파지부(333)와 제2정착파지부(335) 중 적어도 어느 하나에 일체로 결합된다. 이때, 케이블정착브라켓(331)에는 스트레스케이블(350)이 통과되는 케이블정착홀(3311)이 구비되어 스트레스케이블(350)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(3311)에서 스트레스케이블(350)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제1브라켓부재(330)에서 케이블정착브라켓(331) 또는 케이블정착홀(3311)은 끼움찬넬(312)을 기준으로 제2강관프레임(313) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(310)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다.

또한, 제1브라켓부재(330)에서 케이블정착브라켓(331)은 제2강관프레임(313)과 끼움찬넬에 의해 형성되는 제2강관프레임(313)의 내측에 돌출 형성되기도 하고, 제2강관프레임(313)의 외측에 돌출 형성될 수 있다.

제1정착파지부(333)는 제2강관프레임(313)의 일단부와 일체로 결합되거나 제2강관프레임(313)의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 일예로, 제1정착파지부(333)는 도 16에 도시된 바와 같이 찬넬 형상의 단면을 형성하여 제2강관프레임(313)의 일단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다. 다른 예로, 제1정착파지부(333)는 제2강관프레임(313)의 외주면에 지지될 수 있다. 제1정착파지부(333)는 제2강관프레임(313)의 일단부 중 전체 또는 일부에 결합될 수 있다.

제2정착파지부(335)는 끼움찬넬(312)의 일단부와 일체로 결합되거나 끼움찬넬(312)의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 제2정착파지부(335)는 한 쌍인 끼움찬넬(312)에 대응하여 하나 이상이 구비될 수 있다. 일예로, 제2정착파지부(335)는 도 16에 도시된 바와 같이 찬넬 형상의 단면을 형성하여 끼움찬넬(312)의 일단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다. 다른 예로, 제2정착파지부(335)는 끼움홈(314)에서 끼움찬넬(312)의 측벽에 지지될 수 있다. 제2정착파지부(335)는 끼움찬넬(312)의 일단부 중 전체 또는 일부에 결합될 수 있다.

제2브라켓부재(340)는 빔유닛(310)의 타단부와 탈부착 가능하게 결합된다. 제2브라켓부재(340)는 케이블고정브라켓(343)을 포함하고, 강관파지부(341)와 찬넬지지브라켓(342) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

케이블고정브라켓(343)은 제1브라켓부재(330)에 대응하여 빔유닛(310)의 제2강관프레임(313)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 강관파지부(341)와 찬넬지지브라켓(342) 중 적어도 어느 하나에 일체로 결합된다. 이때, 케이블고정브라켓(343)에는 스트레스케이블(350)이 통과되는 케이블결합홀(3431)이 구비되어 스트레스케이블(350)에 인장력이 부여될 때, 케이블결합홀(3431)에서 스트레스케이블(350)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제2브라켓부재(340)에서 케이블고정브라켓(343) 또는 케이블결합홀(3431)은 끼움찬넬(312)을 기준으로 제2강관프레임(313) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(310)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다.

또한, 제2브라켓부재(340)에서 케이블고정브라켓(343)은 제2강관프레임(313)과 끼움찬넬(312)에 의해 형성되는 제2강관프레임(313)의 내측에 돌출 형성되기도 하고, 제2강관프레임(313)의 외측에 돌출 형성될 수 있다.

강관파지부(341)는 제1강관프레임(311)과 제2강관프레임(313) 중 적어도 제2강관프레임(313)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 제1강관프레임(311)과 제2강관프레임(313) 중 적어도 제2강관프레임(313)의 타단부를 감쌀 수 있다. 일예로, 강관파지부(341)는 도 17에 도시된 바와 같이 제1강관프레임(311)과 제2강관프레임(313)의 외주면을 감쌀 수 있다. 다른 예로, 강관파지부(341)는 찬넬 형상의 단면을 형성하여 제1강관프레임(311)과 제2강관프레임(313)의 타단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다.

찬넬지지브라켓(342)은 끼움찬넬(312)의 타단부에서 끼움홈(314)과 탈부착 가능하게 결합된다. 찬넬지지브라켓(342)은 강관파지부(341)와 일체로 결합된다.

제2브라켓부재(340)는 강관파지부(341)의 외주면에서 빔유닛(310)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출 형성되는 날개부재(344)를 더 포함할 수 있다. 날개부재(344)는 강관파지부(341)로부터 빔유닛(310)의 일단부 쪽을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 그러면, 날개부재(344)의 경사에 따라 흙막이 공사에서 되매우기에 따라 날개부재(344)가 각각 천공홀(H)에 안정되게 고정될 수 있고, 제2브라켓부재(340)가 천공홀(H)에 고정됨으로써, 흙막이 공사가 종료된 다음, 제2브라켓부재(340)와 빔유닛(310)의 분리를 간편하게 할 수 있다.

제2브라켓부재(340)는 케이블고정브라켓(343) 또는 날개부재(344)에서 빔유닛(310)의 타단부 전방으로 돌출 형성되는 끼움부재(345)를 더 포함할 수 있다. 끼움부재(345)는 돌출 방향을 따라 직경이 작아지는 콘 형상을 나타낼 수 있다. 이때, 콘 형상인 끼움부재(345)에는 조립홀(3451)이 관통 형성되어 케이블고정부재(360)의 설치를 원활하게 할 수 있다. 도시되지 않았지만, 끼움부재(345)는 핀 또는 판 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 스트레스케이블(350)과, 케이블고정부재(360)와, 케이블정착부재(370)는 본 발명의 제1실시예에 따른 스트레스케이블(150)과, 케이블고정부재(160)와, 케이블정착부재(170)와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 18과 도 19를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 프리스트레스빔(400)은 빔유닛(410)과, 프리스트레스유닛(420)을 포함한다.

빔유닛(410)은 길이 방향으로 길게 형성된다. 빔유닛(410)이 흙막이 공사 또는 교량의 기둥에 적용하는 경우, 빔유닛(410)의 타단부가 천공홀(H)의 바닥을 향하도록 한다.

빔유닛(410)은 판 형상으로 길게 형성되는 제1프레임(411)과, 판 형상으로 길게 형성되고 제1프레임(411)과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임(412)과, 판 형상으로 길게 형성되고 제1프레임(411)과 제2프레임(412)에 교차되도록 양측단부가 각각 제1프레임(411)과 제2프레임(412)에 일체로 결합되는 제3프레임(413)과, 호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 강관프레임(414)을 포함할 수 있다. 여기서, 길이 방향을 기준으로 제3프레임(413)의 양측단부는 각각 제1프레임(411)의 중앙 부분과 제2프레임(412)의 중앙 부분에 일체로 결합되어 H 형상의 단면을 형성한다. 또한, 제2프레임(412)의 길이 방향 양측단부에는 강관프레임(414)의 길이 방향 양측단부가 일체로 결합되어 중공홀부(4141)가 형성된 중공의 관 형상을 나타낸다.

본 발명의 제4실시예에서 빔유닛(410)은 본 발명의 제1실시예에 따른 빔유닛(110)에 강관프레임(414)이 결합된 형태이다.

빔유닛(410)이 흙막이 공사에 적용되는 경우, 제1프레임(411)은 흙막이벽의 전방을 향하도록 하고, 강관프레임(414)은 흙막이벽과 마주보도록 한다

프리스트레스유닛(420)은 빔유닛(410)에 프리스트레스를 부여한다.

프리스트레스유닛(420)은 빔유닛(410)의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재(430)와, 빔유닛(410)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재(440)와, 양단부가 제1브라켓부재(430)와 제2브라켓부재(440)에 각각 지지되는 스트레스케이블(450)과, 스트레스케이블(450)의 일단부를 제2브라켓부재(440)에 고정시키는 케이블고정부재(460)와, 스트레스케이블(450)에 인장력이 부여된 상태에서 스트레스케이블(450)의 타단부를 제1브라켓부재(430)에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재(470)를 포함할 수 있다.

제1브라켓부재(430)는 케이블정착브라켓(431)을 포함하고, 제1정착파지부(432)와 제2정착파지부(433) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.

케이블정착브라켓(431)은 빔유닛(410)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 제1정착파지부(432)와 제2정착파지부(433) 중 적어도 어느 하나에 일체로 결합된다. 이때, 케이블정착브라켓(431)에는 스트레스케이블(450)이 통과되는 케이블정착홀(434)이 구비되어 스트레스케이블(450)에 인장력이 부여될 때, 케이블정착홀(434)에서 스트레스케이블(450)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제1브라켓부재(430)에서 케이블정착브라켓(431) 또는 케이블정착홀(434)은 제2프레임(412)을 기준으로 강관프레임(414) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(410)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다.

또한, 제1브라켓부재(430)에서 케이블정착브라켓(431)은 제2프레임(412)과 강관프레임(414)에 의해 형성되는 중공홀부(4141)에 돌출 형성되기도 하고, 강관프레임(414)의 외측에 돌출 형성될 수 있다.

제1정착파지부(432)는 강관프레임(414)의 일단부와 일체로 결합되거나 강관프레임(414)의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다. 일예로, 제1정착파지부(432)는 도 18에 도시된 바와 같이 찬넬 형상의 단면을 형성하여 강관파지부(441)의 일단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다. 다른 예로, 제1정착파지부(432)는 강관파지부(441)의 외주면에 지지될 수 있다. 제1정착파지부(432)는 제2강관프레임(414)의 일단부 중 전체 또는 일부에 결합될 수 있다.

제2정착파지부(433)는 제2프레임(412)의 일단부와 일체로 결합되거나 제2프레임(412)의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다.

일예로, 제2정착파지부(433)는 도 18에 도시된 바와 같이 찬넬 형상의 단면을 형성하여 제3프레임(413)의 중앙 부분에 끼움 결합되도록 할 수 있다. 이때, 제2정착파지부(433)에는 제3프레임(413)과 끼움 결합되는 프레임끼움부(435)가 구비될 수 있다. 다른 예로, 제2정착파지부(433)는 한 쌍이 제3프레임(413)을 기준으로 대칭되어 제3프레임(413)과 끼움 결합될 수 있다. 또 다른 예로, 제2정착파지부(433)는 토류판(500) 삽입을 위해 제1프레임(411)과 제2프레임(412) 사이에 형성된 토류판삽입부(415)에서 제2프레임(412)의 측벽에 지지될 수 있다. 제2정착파지부(433)는 제2프레임(412)의 일단부 중 전체 또는 일부에 결합될 수 있다.

제2브라켓부재(440)는 빔유닛(410)의 타단부와 탈부착 가능하게 결합된다. 제2브라켓부재(440)는 케이블고정브라켓(445)을 포함하고, 강관파지부(441)와 배면파지부(442) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있으며, 연결파지부(443)를 더 포함할 수 있고, 정면파지부(444)를 더 포함할 수 있다.

케이블고정브라켓(445)은 제1브라켓부재(430)에 대응하여 빔유닛(410)의 강관프레임(414)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 강관파지부(441)와 배면파지부(442) 중 적어도 어느 하나에 일체로 결합된다. 이때, 케이블고정브라켓(445)에는 스트레스케이블(450)이 통과되는 케이블결합홀(4451)이 구비되어 스트레스케이블(450)에 인장력이 부여될 때, 케이블결합홀(4451)에서 스트레스케이블(450)이 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

여기서, 제2브라켓부재(440)에서 케이블고정브라켓(445) 또는 케이블결합홀(4451)은 제2프레임(412)을 기준으로 강관프레임(414) 쪽으로 편심되어 설치됨으로써, 빔유닛(410)에 안정된 프리스트레스를 부여할 수 있다.

또한, 제2브라켓부재(440)에서 케이블고정브라켓(445)은 강관프레임(414)과 제2프레임(412)에 의해 형성되는 중공홀부(4141)에 돌출 형성되기도 하고, 강관프레임(414)의 외측에 돌출 형성될 수 있다.

강관파지부(441)는 강관프레임(414)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 강관프레임(414)의 타단부를 감쌀 수 있다. 일예로, 강관파지부(441)는 도 19에 도시된 바와 같이 강관프레임(414)의 외주면을 감쌀 수 있다. 다른 예로, 강관파지부(441)는 찬넬 형상의 단면을 형성하여 강관프레임(414)의 타단부가 끼움 결합되도록 할 수 있다.

배면파지부(442)는 제2프레임(412)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 제2프레임(412)의 타단부를 감쌀 수 있다. 일예로, 배면파지부(442)는 도 19에 도시된 바와 같이 토류판삽입부(415)에서 제2프레임(412)을 지지할 수 있다. 이때, 강관파지부(441)와 배면파지부(442)에 의해 중공홀부(4141)와 연통되는 강관안착부(4411)가 구비될 수 있다. 다른 예로, 배면파지부(442)는 찬넬 형상의 단면을 형성하여 제2프레임(412)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합될 수 있다.

강관파지부(441)와 배면파지부(442)는 강관프레임(414)과 제2프레임(412)을 감싸 지지함에 따라 강관안착부(4411)가 함몰 형성될 수 있다.

연결파지부(443)는 제3프레임(413)의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 제3프레임(413)의 타단부를 감싼다. 연결파지부(443)는 도 19에 도시된 바와 같이 제3프레임(413)의 양측면을 지지할 수 있다. 연결파지부(443)에는 제3프레임(413)이 삽입되는 연결안착부(4431)가 함몰 형성될 수 있다.

정면파지부(444)는 제1프레임(411)의 타단부와 탈부탁 가능하게 끼움 결합되거나 제1프레임(411)의 타단부를 감싼다. 정면파지부(444)는 도 19에 도시된 바와 같이 제1프레임(411)의 외측면을 지지할 수 있다. 정면파지부(444)에는 제1프레임(411)이 삽입되는 정면안착부(4441)가 함몰 형성될 수 있다.

제2브라켓부재(440)는 강관파지부(441)의 외주면에서 빔유닛(410)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출 형성되는 강관날개부재(446)를 더 포함할 수 있다. 강관날개부재(446)는 강관파지부(441)로부터 빔유닛(410)의 일단부 쪽을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 그러면, 강관날개부재(446)의 경사에 따라 흙막이 공사에서 되매우기에 따라 강관날개부재(446)가 각각 천공홀(H)에 안정되게 고정될 수 있고, 제2브라켓부재(440)가 천공홀(H)에 고정됨으로써, 흙막이 공사가 종료된 다음, 제2브라켓부재(440)와 빔유닛(410)의 분리를 간편하게 할 수 있다.

제2브라켓부재(440)는 정면파지부(444)의 외주면에서 빔유닛(410)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출 형성되는 정면날개부재(447)를 더 포함할 수 있다. 정면날개부재(447)는 정면파지부(444)로부터 빔유닛(410)의 일단부 쪽을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 그러면, 정면날개부재(447)의 경사에 따라 흙막이 공사에서 되매우기에 따라 정면날개부재(447)가 각각 천공홀(H)에 안정되게 고정될 수 있고, 제2브라켓부재(440)가 천공홀(H)에 고정됨으로써, 흙막이 공사가 종료된 다음, 제2브라켓부재(440)와 빔유닛(410)의 분리를 간편하게 할 수 있다.

제2브라켓부재(440)는 케이블고정브라켓(445) 또는 강관날개부재(446)에서 빔유닛(410)의 타단부 전방으로 돌출 형성되는 끼움부재(448)를 더 포함할 수 있다. 끼움부재(448)는 돌출 방향을 따라 직경이 작아지는 콘 형상을 나타낼 수 있다. 이때, 콘 형상인 끼움부재(448)에는 조립홀(4481)이 관통 형성되어 케이블고정부재(460)의 설치를 원활하게 할 수 있다. 도시되지 않았지만, 끼움부재(448)는 핀 또는 판 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 제4실시예에 따른 스트레스케이블(450)과, 케이블고정부재(460)와, 케이블정착부재(470)는 본 발명의 제1실시예에 따른 스트레스케이블(150)과, 케이블고정부재(160)와, 케이블정착부재(170)와 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명에서 프리스트레스빔(100, 200, 300, 400)은 흙막이 공사에 적용되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 교각의 기둥 또는 교각의 보에도 적용하는 등, 다양한 건축 공사 및 토목 공사에 적용할 수 있다.

상술한 프리스트레스빔(100, 200, 300, 400)에 따르면, 빔유닛(110, 210, 310, 410)에 프리스트레스를 부여할 수 있고, 빔유닛(110, 210, 310, 410)으로부터 프리스트레스유닛(120, 220, 320, 420)을 탈부착 가능하게 하여 빔유닛(110, 210, 310, 410)을 재활용할 수 있다.

또한, 프리스트레스유닛(120, 220, 320, 420)의 세부 구성을 통해 빔유닛(110, 210, 310, 410)에 충분한 프리스트레스를 제공하고, 빔유닛(110, 210, 310, 410)에 작용하는 수직하중과 수평하중 중 적어도 어느 하나를 충분히 극복하여 파손을 방지할 수 있다.

또한, 빔유닛(110, 210, 310, 410) 중 하중이 작용하는 부분으로 편심되어 프리스트레스를 제공할 수 있고, 흙막이벽의 수평변형을 안정되게 제어하고, 흙막이벽의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 흙막이 공사를 실시함에 있어서, 설치 위치에서의 상부 하중에 의한 수직하중 및 배면 토압에 의한 수평하중에 대응하여 빔유닛(110, 210, 310, 410)에 프리스트레스를 안정적으로 제공할 수 있고, 상부 하중에 의한 수직하중은 물론 배면 토압에 의한 수평하중을 충분히 극복할 수 있다.

또한, 흙막이 공사 이후에 적어도 빔유닛(110, 210, 310, 410)을 설치 위치에서 분리하여 재활용할 수 있다. 또한, 빔유닛(110, 210, 310, 410)에서 제2브라켓부재(140, 240, 340, 440)의 분리를 간편하게 하고, 제2브라켓부재(140, 240, 340, 440)가 천공홀(H)에 안정되게 고정되도록 한다.

또한, 제2브라켓부재(140, 240, 340, 440)의 세부 구성을 통해 천공홀(H)의 바닥에 잔류하는 슬리임에 빔유닛(110, 210, 310, 410)을 안정적으로 고정시킬 수 있다.

또한, 변형보강부재(180)를 통해 굴착 작업 후 토압에 의해 빔유닛(110)에 작용하는 모멘트 및 빔유닛의 응력을 감소시키고, 토압에 의한 빔유닛(110)의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 상부보강부재(180a)의 세부 구성을 통해 빔유닛(110)에서 상부보강부재(180a)의 탈부착 및 정위치를 용이하게 하고, 굴착 작업 후 빔유닛(110)이 외부로 노출되는 부분에서 토류판(500)의 탈부착을 간편하게 할 수 있다.

또한, 상부보강부재(180a)의 위치 한정을 통해 굴착 작업 후 빔유닛(110)이 외부로 노출되는 부분에서 모멘트가 작용하는 위치를 특정할 수 있고, 빔유닛(110)에 작용하는 모멘트의 감소를 원활하게 할 수 있다.

또한, 하부보강부재(180b)의 세부 구성을 통해 빔유닛(110)에서 하부보강부재(180b)의 탈부착 및 정위치를 용이하게 하고, 흙막이 공사 이후에 빔유닛(110)의 설치 위치에서 빔유닛(110)을 분리할 때, 토사의 저항을 작게 할 수 있다.

또한, 하부보강부재(180b)의 위치 한정을 통해 굴착 작업 후 빔유닛(110)이 매립되는 부분에서 모멘트가 작용하는 위치를 특정할 수 있고, 빔유닛(110)에 작용하는 모멘트의 감소를 원활하게 할 수 있다.

또한, 다양한 빔유닛(110, 210, 310, 410)에 적용할 수 있고, 빔유닛(110, 210, 310, 410)에서 편심되도록 프리스트레스유닛의 설치 위치를 편리하게 변경할 수 있다.

또한, 빔유닛(210)이 중공의 강관 형태를 나타내더라도 빔유닛(210)에 토류판(500)을 설치할 수 있고, 빔유닛(210)으로부터 토류판설치유닛(280)의 탈부착을 간편하게 할 수 있다.

또한, 토류판(500)에 대응하여 토류판지지부재(283)와 빔유닛(210) 사이의 간격 조절을 간편하게 할 수 있고, 토류판지지부재(283)가 빔유닛(210)으로부터 이격된 상태를 안정되게 유지시킬 수 있으며, 나사 결합력을 향상시키고 빔유닛(210)에서 토류판설치유닛(280)의 유동을 억제 또는 방지할 수 있다.

또한, 제1브라켓부재가 빔유닛(110, 210, 310, 410)에서 탈부착이 가능하므로, 빔유닛(110, 210, 310, 410)과 프리스트레스유닛(120, 220, 320, 420)의 분리시 토사에 의해 간섭을 최소화시키거나 방지하여 빔유닛(110, 210, 310, 410)을 천공홀(H)에서 간편하게 배출시킬 수 있다.

또한, 흙막이 공사의 말뚝이나 교량의 기둥이나 보 등 다양한 건축 공사 및 토목 공사에 간편하게 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.

100: 제1실시예에 따른 프리스트레스빔
110: 빔유닛 111: 제1프레임 112: 제2프레임
113: 제3프레임 120: 프리스트레스유닛 130: 제1브라켓부재
131: 케이블정착브라켓 132: 케이블정착홀 133: 보강브라켓
134: 토류판삽입부 140: 제2브라켓부재 141: 바닥브라켓
1411: 제1바닥브라켓 1412: 제2바닥브라켓 1413: 제1보조브라켓
1414: 제2보조브라켓 1415: 고정클립 142: 제1지지브라켓
143: 제2지지브라켓 144: 제1케이블고정브라켓1441: 케이블결합홀
145: 제2케이블고정브라켓146: 제1날개부재 147: 제2날개부재
148: 제3날개부재 1481: 연결홀 150: 스트레스케이블
160: 케이블고정부재 161: 고정볼트부 1611: 고정홀부
1612: 고정콘삽입부 1613: 고정볼트슬릿부 162: 고정콘부
1621: 고정콘홀부 163: 고정너트부 170: 케이블정착부재
171: 정착볼트부 1711: 정착홀부 1712: 정착콘삽입부
172: 정착콘부 1721: 정착콘홀부 173: 정착너트부
180: 변형보강부재 180a: 상부보강부재 180b: 하부보강부재
181: 상부보강판 1811: 상부보강홀 182: 하부보강판
1821: 하부보강홀 183: 상부지지부 1831: 상부지지홀
184: 하부지지부 185: 상부지지클립 1851: 상부브라켓
1853: 상부연장부 1855: 상부탄성부 1856: 상부탄성걸림부
1857: 상부연장탄성부 1858: 상부연장걸림부 186: 하부지지클립
1861: 하부브라켓 1862: 하부연장탄성부 1866: 하부연장걸림부
P: 패커 PH: 유체주입호스 G: 그라우트
GH: 그라우팅호스 H: 천공홀
200: 제2실시예에 따른 프리스트레스빔
210: 빔유닛 211: 토류판삽입부 220: 프리스트레스유닛
230: 제1브라켓부재 231: 케이블정착브라켓 2311: 케이블정착홀
232: 정착파지부 2321: 제1강관끼움홈 240: 제2브라켓부재
241: 탈착파지부 2411: 제2강관끼움홈 242: 케이블고정브라켓
2421: 케이블결합홀 243: 날개부재 244: 끼움부재
2441: 조립홀 250: 스트레스케이블 260: 케이블고정부재
270: 케이블정착부재 280: 토류판설치유닛 281: 토류판고정홀
282: 토류판지지홀 283: 토류판지지부재 2831: 간격부재
2832: 간격유지부재 2833: 간격제한부재 284: 결합부재
285: 결합볼트부 286: 결합앵커부 2861: 절개로드부
2862: 절개부 2863: 로드지지부 2864: 볼트결합홀
300: 제3실시예에 따른 프리스트레스빔
310: 빔유닛 311: 제1강관프레임 312: 끼움찬넬
313: 제2강관프레임 314: 끼움홈 320: 프리스트레스유닛
330: 제1브라켓부재 331: 케이블정착브라켓 3311: 케이블정착홀
333: 제1정착파지부 335: 제2정착파지부 340: 제2브라켓부재
341: 강관파지부 342: 찬넬지지브라켓 343: 케이블고정브라켓
3431: 케이블결합홀 344: 날개부재 345: 끼움부재
3451: 조립홀 350: 스트레스케이블 360: 케이블고정부재
370: 케이블정착부재
400: 제4실시예에 따른 프리스트레스빔
410: 빔유닛 411: 제1프레임 412: 제2프레임
413: 제3프레임 414: 강관프레임 4141: 중공홀부
415: 토류판삽입부 420: 프리스트레스유닛 430: 제1브라켓부재
431: 케이블정착브라켓 432: 제1정착파지부 433: 제2정착파지부
434: 케이블정착홀 435: 프레임끼움부 440: 제2브라켓부재
441: 강관파지부 4411: 강관안착부 442: 배면파지부
443: 연결파지부 4431: 연결안착부 444: 정면파지부
4441: 정면안착부 445: 케이블고정브라켓 4451: 케이블결합홀
446: 강관날개부재 447: 정면날개부재 448: 끼움부재
4481: 조립홀 450: 스트레스케이블 460: 케이블고정부재
470: 케이블정착부
500: 토류판

Claims (21)

1. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및
   상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고,
   상기 프리스트레스유닛은,
   상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
   상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
   양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
   상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
   상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
   상기 빔유닛은,
   길이 방향으로 길게 형성되는 제1프레임;
   상기 제1프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임; 및
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 교차되도록 양측단부가 각각 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 일체로 결합되는 제3프레임;을 포함하고,
   상기 제1브라켓부재는,
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일단부가 마주보도록 배치되는 머리브라켓;
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면과 마주보도록 상기 머리브라켓의 일단부에 일체로 결합되는 제1연장브라켓; 및
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면과 마주보도록 상기 머리브라켓의 타단부에 일체로 결합되는 제2연장브라켓;을 포함하고,
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출되도록 상기 제1연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블정착브라켓; 및
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면 전방으로 돌출되도록 상기 제2연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블정착브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
   상기 제1케이블정착브라켓과 상기 제2케이블정착브라켓 중 적어도 어느 하나에는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀;이 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
2. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및
   상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고,
   상기 프리스트레스유닛은,
   상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
   상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
   양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
   상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
   상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
   상기 빔유닛은,
   길이 방향으로 길게 형성되는 제1프레임;
   상기 제1프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임; 및
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 교차되도록 양측단부가 각각 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 일체로 결합되는 제3프레임;을 포함하고,
   상기 제2브라켓부재는,
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타단부가 마주보도록 배치되는 바닥브라켓;
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면과 마주보도록 상기 바닥브라켓의 일단부에 일체로 결합되는 제1지지브라켓; 및
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면과 마주보도록 상기 바닥브라켓의 타단부에 일체로 결합되는 제2지지브라켓;을 포함하고,
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출되도록 상기 제1지지브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블고정브라켓; 및
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면 전방으로 돌출되도록 상기 제2지지브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블고정브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하고,
   상기 제1케이블고정브라켓과 상기 제2케이블고정브라켓 중 적어도 어느 하나에는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀;이 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1브라켓부재는,
   상기 제2프레임과 상기 제3프레임 중 적어도 어느 하나의 일단부에 돌출되고, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓; 및
   상기 케이블정착브라켓과 교차되도록 일체로 결합된 상태에서 인접한 상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임과 교차되도록 일체로 결합되는 보강브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1브라켓부재는,
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일단부가 마주보도록 배치되는 머리브라켓;
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면과 마주보도록 상기 머리브라켓의 일단부에 일체로 결합되는 제1연장브라켓; 및
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면과 마주보도록 상기 머리브라켓의 타단부에 일체로 결합되는 제2연장브라켓;을 포함하고,
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 일측면 전방으로 돌출되도록 상기 제1연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제1케이블정착브라켓; 및
   상기 제2프레임 또는 상기 제3프레임의 타측면 전방으로 돌출되도록 상기 제2연장브라켓의 단부에 일체로 결합되는 제2케이블정착브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
   상기 제1케이블정착브라켓과 상기 제2케이블정착브라켓 중 적어도 어느 하나에는, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀;이 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
5. 삭제
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 노출되는 부분에 구비되는 상부보강부재와, 흙막이 공사에 대응하여 상기 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 매립되는 부분에 구비되는 하부보강부재 중 적어도 어느 하나를 포함하여 상기 빔유닛의 모멘트를 줄여주는 변형보강부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
7. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛;
   상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛; 및
   흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 노출되는 부분에 구비되는 상부보강부재와, 흙막이 공사에 대응하여 상기 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 매립되는 부분에 구비되는 하부보강부재 중 적어도 어느 하나를 포함하여 상기 빔유닛의 모멘트를 줄여주는 변형보강부재;를 포함하고,
   상기 프리스트레스유닛은,
   상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
   상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
   양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
   상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
   상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
   상기 빔유닛은,
   길이 방향으로 길게 형성되는 제1프레임;
   상기 제1프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임; 및
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 교차되도록 양측단부가 각각 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 일체로 결합되는 제3프레임;을 포함하고,
   상기 상부보강부재는,
   상기 제3프레임에 지지되도록 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 구비되는 상부보강판;
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 지지되도록 상기 상부보강판에서 돌출되는 상부지지부; 및
   상기 상부보강판과 상기 상부지지부가 상기 빔유닛의 상부에서 정위치되도록 상기 빔유닛에 상기 상부보강판과 상기 상부지지부를 고정시키는 상부지지클립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
8. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛;
   상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛; 및
   흙막이 공사에 대응하여 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 노출되는 부분에 구비되는 상부보강부재와, 흙막이 공사에 대응하여 상기 굴착면을 기준으로 상기 빔유닛이 매립되는 부분에 구비되는 하부보강부재 중 적어도 어느 하나를 포함하여 상기 빔유닛의 모멘트를 줄여주는 변형보강부재;를 포함하고,
   상기 프리스트레스유닛은,
   상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
   상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
   양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
   상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
   상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
   상기 빔유닛은,
   길이 방향으로 길게 형성되는 제1프레임;
   상기 제1프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임; 및
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 교차되도록 양측단부가 각각 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 일체로 결합되는 제3프레임;을 포함하고,
   상기 하부보강부재는,
   상기 제3프레임으로부터 평행하게 이격 배치되는 하부보강판;
   상기 제1프레임과 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나에 지지되도록 상기 하부보강판에서 돌출되는 하부지지부; 및
   상기 하부보강판과 상기 하부지지부가 상기 빔유닛의 하부에서 정위치되도록 상기 빔유닛에 상기 하부보강판과 상기 하부지지부를 고정시키는 하부지지클립;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
   
9. 삭제
10. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및
    상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고,
    상기 프리스트레스유닛은,
    상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
    상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
    양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
    상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
    상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
    상기 빔유닛은, 중공의 관 형상을 나타내고,
    상기 제1브라켓부재는,
    상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 상기 빔유닛의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 정착파지부; 및
    상기 빔유닛의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 정착파지부에 일체로 결합되고, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
11. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및
    상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고,
    상기 프리스트레스유닛은,
    상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
    상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
    양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
    상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
    상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
    상기 빔유닛은, 중공의 관 형상을 나타내고,
    상기 제2브라켓부재는,
    상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 빔유닛의 타단부를 감싸는 탈착파지부; 및
    상기 탈착파지부에 일체로 결합되고, 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀이 구비된 케이블고정브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
12. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛;
    상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛; 및
    흙막이벽의 전방으로 노출되어 토류판을 설치하기 위해 상기 빔유닛에 탈부착 가능하게 결합되는 토류판설치유닛;을 포함하고,
    상기 프리스트레스유닛은,
    상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
    상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
    양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
    상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
    상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
    상기 빔유닛은,
    중공의 관 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 토류판설치유닛은,
    상기 빔유닛의 일측에서 상기 빔유닛과 마주보도록 길게 형성되는 토류판지지부재;
    상기 빔유닛의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 상기 빔유닛의 일측에 관통 형성되는 토류판고정홀;
    상기 토류판지지부재의 길이 방향을 따라 상호 이격되도록 상기 토류판고정홀에 대응하여 상기 토류판지지부재에 관통 형성되는 토류판지지홀; 및
    상기 토류판에 대응하여 상기 빔유닛으로부터 상기 토류판지지부재를 이격 고정시키는 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
14. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및
    상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고,
    상기 프리스트레스유닛은,
    상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
    상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
    양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
    상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
    상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
    상기 빔유닛은,
    호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 제1강관프레임;
    한 쌍이 찬넬 형상 단면으로 길게 형성되되, 끼움홈의 입구가 상호 대향 배치되는 끼움찬넬; 및
    호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되고, 상기 제1강관프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2강관프레임;을 포함하고,
    한 쌍의 끼움찬넬 중 어느 하나의 끼움홈의 입구에는, 상기 제1강관프레임의 길이 방향 일측단부와 상기 제2강관프레임의 길이 방향 일측단부가 각각 일체로 결합되고,
    한 쌍의 끼움찬넬 중 다른 하나의 끼움홈의 입구에는, 상기 제1강관프레임의 길이 방향 타측단부와 상기 제2강관프레임의 길이 방향 타측단부가 각각 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1브라켓부재는,
    상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓;을 포함하고,
    상기 제2강관프레임의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 제2강관프레임의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제1정착파지부; 및
    상기 끼움찬넬의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 끼움찬넬의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2정착파지부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
    상기 케이블정착브라켓은,
    상기 빔유닛의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 제1정착파지부와 상기 제2정착파지부 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
16. 제14항에 있어서,
    상기 제2브라켓부재는,
    상기 제1브라켓부재에 대응하여 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀이 구비된 케이블고정브라켓;을 포함하고,
    상기 제1강관프레임과 상기 제2강관프레임 중 적어도 상기 제2강관프레임의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 제1강관프레임과 상기 제2강관프레임 중 적어도 상기 제2강관프레임의 타단부를 감싸는 강관파지부; 및
    상기 끼움찬넬의 타단부에서 상기 끼움홈과 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 찬넬지지브라켓; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
    상기 케이블고정브라켓은,
    상기 빔유닛의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 강관파지부와 상기 찬넬지지브라켓 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
17. 길이 방향으로 길게 형성되는 빔유닛; 및
    상기 빔유닛에 프리스트레스를 부여하는 프리스트레스유닛;을 포함하고,
    상기 프리스트레스유닛은,
    상기 빔유닛의 일단부와 일체로 결합되거나 탈부착 가능하게 결합되는 제1브라켓부재;
    상기 빔유닛의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2브라켓부재;
    양단부가 상기 제1브라켓부재와 상기 제2브라켓부재에 각각 지지되는 스트레스케이블;
    상기 스트레스케이블의 일단부를 상기 제2브라켓부재에 고정시키는 케이블고정부재; 및
    상기 스트레스케이블에 인장력이 부여된 상태에서 상기 스트레스케이블의 타단부를 상기 제1브라켓부재에 탈부착 가능하게 결합시키는 케이블정착부재;를 포함하며,
    상기 빔유닛은,
    길이 방향으로 길게 형성되는 제1프레임;
    상기 제1프레임과 마주보도록 이격 배치되는 제2프레임;
    상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 교차되도록 양측단부가 각각 상기 제1프레임과 상기 제2프레임에 일체로 결합되는 제3프레임; 및
    호 형상 또는 1회 이상 절곡된 형상의 단면으로 길게 형성되는 강관프레임;을 포함하고,
    상기 제2프레임의 길이 방향 양측단부에는 상기 강관프레임의 길이 방향 양측단부가 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1브라켓부재는,
    상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블정착홀이 구비된 케이블정착브라켓;을 포함하고,
    상기 강관프레임의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 강관프레임의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제1정착파지부; 및
    상기 제2프레임의 일단부와 일체로 결합되거나, 상기 제2프레임의 일단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되는 제2정착파지부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
    상기 케이블정착브라켓은,
    상기 제2프레임 또는 상기 강관프레임의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 제1정착파지부와 상기 제2정착파지부 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
19. 제17항에 있어서,
    상기 제2브라켓부재는,
    상기 제1브라켓부재에 대응하여 상기 스트레스케이블이 통과되는 케이블결합홀이 구비된 케이블고정브라켓;을 포함하고,
    상기 강관프레임의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 강관프레임의 타단부를 감싸는 강관파지부; 및
    상기 제2프레임의 타단부와 탈부착 가능하게 끼움 결합되거나, 상기 제2프레임의 타단부를 감싸는 배면파지부; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하며,
    상기 케이블고정브라켓은,
    상기 강관프레임의 길이 방향과 교차되는 방향으로 돌출되도록 상기 강관파지부와 상기 배면파지부 중 적어도 어느 하나와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
20. 제1항 내지 제4항, 제7항, 제8항, 제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이블고정부재는,
    상기 제2브라켓부재에 지지되되, 상기 제2브라켓부재를 통과한 상기 스트레스케이블이 통과되는 고정홀부와, 상기 고정홀부로부터 직경이 커지도록 확장되는 고정콘삽입부가 구비된 고정볼트부;
    상기 스트레스케이블을 파지한 상태로 상기 고정콘삽입부에 끼움 결합되되, 상기 스트레스케이블이 통과되는 고정콘홀부와, 상기 고정콘홀부가 길이 방향으로 절개되는 고정콘슬릿부가 구비된 고정콘부; 및
    상기 고정볼트부와 나사 결합되는 고정너트부;를 포함하고,
    상기 고정볼트부와 상기 고정너트부가 나사 결합된 상태에서 상기 스트레스케이블에 인장력이 부여됨에 따라 상기 고정콘부는 상기 고정콘삽입부에 압입됨은 물론 상기 고정콘홀부를 통과하는 상기 스트레스케이블과 압착되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    
21. 제1항 내지 제4항, 제7항, 제8항, 제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이블정착부재는,
    상기 제1브라켓부재에 지지되되, 상기 제1브라켓부재를 통과한 상기 스트레스케이블이 통과되는 정착홀부와, 상기 정착홀부로부터 직경이 커지도록 확장되는 정착콘삽입부와, 상기 정착홀부와 상기 정착콘삽입부가 길이 방향으로 절개되는 정착볼트슬릿부가 구비된 정착볼트부;
    상기 정착콘삽입부에 끼움 결합되되, 상기 스트레스케이블이 통과되는 정착콘홀부와, 상기 정착콘홀부가 길이 방향으로 절개되는 정착콘슬릿부가 구비된 정착콘부; 및
    상기 정착볼트부와 나사 결합되는 정착너트부;를 포함하고,
    상기 정착볼트부와 상기 정착너트부가 나사 결합된 상태에서 상기 스트레스케이블에 인장력이 부여됨에 따라 상기 정착콘부는 상기 정착콘삽입부에 압입됨은 물론 상기 정착콘홀부를 통과하는 상기 스트레스케이블과 압착되며,
    상기 정착볼트부와 상기 정착너트부의 나사 결합이 해제됨에 따라 상기 스트레스케이블은 상기 정착콘삽입부와 상기 정착콘홀부가 확장되어 상기 케이블정착부재에서 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 프리스트레스빔.
    

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