KR102199619B1 - 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 종래의 터파기 공사에서 불필요한 용적을 차지하였던 단점을 해결하고, 과도한 터파기를 방지하며, 시공과정에서 발생되는 외력으로 인한 구조물의 뒤틀림을 방지할 수 있도록 하는 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에 관한 것이다.

Description

흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물{Construction structures to prevent dirt and order}

본 발명은 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 종래의 터파기 공사에서 불필요한 용적을 차지하였던 단점을 해결하고, 과도한 터파기를 방지하며, 시공과정에서 발생되는 외력으로 인한 구조물의 뒤틀림을 방지할 수 있도록 하는 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이벽체 및 차수벽체를 형성하는 공법으로서, CIP(Cast-in place pile) 공법 또는 SCW(Soil Cement Wall) 공법 등이 주로 사용되고 있다.

특히, CIP(Cast-in place pile)공법은 천공장비를 사용하여 일정 깊이까지 천공하여 토사를 배출시킨 후 H-Pile 또는 철근망을 삽입하고 콘크리트를 타설하여 흙막이 벽체를 형성하는 방식이다.

CIP 공법의 경우 단면 크기에 비해 지지력이 우수하다는 장점이 있다. 그러나, CIP 공법은 기둥이 수직하게 입설되지 못하고 기울어지게 시공되어 기둥 사이가 벌어지게 되고, 기둥과 기둥 사이의 이음부가 취약하여 이음부의 보강이 필요하며, 지하수가 있는 경우 별도의 차수 공법이 요구되어 시간과 비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있다.

이에 따라 종래의 CIP 공법을 이용한 시공 시 발생되는 단점을 보완할 수 있는 구조물의 개발이 요구된다.

선행기술문헌 : KR 등록특허공보 제1633840호(2016.6.27.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 종래의 터파기 공사에서 불필요한 용적을 차지하였던 단점을 해결하고, 과도한 터파기를 방지하며, 시공과정에서 발생되는 외력으로 인한 구조물의 뒤틀림을 방지할 수 있도록 하는 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물은 길이방향을 따라 나란하게 배치되고, 서로 대응되는 위치에 마주보도록 내설되며, 밀폐된 판 형상으로 형성되는 메인플레이트; 마주보고 내설된 메인플레이트의 사이면에 장착되어 메인플레이트 간을 고정하고, 시공과정에서 발생되는 하중으로 인한 메인플레이트의 뒤틀림을 방지하는 보강부재; 일측단부는 메인플레이트의 상방에 형성된 제1 슬릿에 체결되고, 타측단부는 메인플레이트의 대각면을 지나 맞은편 메인플레이트의 하방에 형성된 제1 슬릿에 체결되는 지지바; 및 메인플레이트의 내측면에 소정 간격을 두고 다수 개 구비되어 천공 작업 시 케이싱 간의 간섭을 배제하고 지반의 구멍을 뚫기 위해 설치되는 케이싱이 인입될 위치를 가이드하도록 하는 케이싱가이드프레임을 포함할 수 있다.

또한, 지지바는 마주보고 배치된 메인플레이트에 X자 형상으로 교차형성되어 걸리는 것을 포함할 수 있다.

또한, 메인플레이트의 양측말단의 각 상하측에는 단차부가 형성되어 길이방향을 따라 메인플레이트가 연속되게 조립될 때 단차부에 의해 상호 결합되어 메인플레이트 간의 흔들림이 보강될 수 있도록 하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 종래의 터파기 공사에서 불필요한 용적을 차지하였던 단점을 해결하고, 과도한 터파기를 방지하며, 시공과정에서 발생되는 외력으로 인한 구조물의 뒤틀림을 방지할 수 있도록 하며 하부 폭 확장을 방지할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 메인플레이트의 양측 말단은 연결부가 형성되어 메인플레이트의 길이방향을 따라 배치된 또 다른 제2 메인플레이트가 연속되게 조립될 때 연결부로 인해 메인플레이트 간의 흔들림이 보강될 수 있도록 하고, 시공 규모에 따라 메인플레이트의 길이를 가변적으로 조절하며 조립하여 설치할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 마주보고 내설된 메인플레이트의 사이면에 장착되되, 천공이 이루어지는 양 위치에 내설되는 보강부재가 구비됨으로써 메인플레이트 간을 고정하고 메인플레이트의 뒤틀림을 방지하며, 천공이 이루어지는 위치의 수직도를 상승시킬 수 있도록 하고, 천공이 이루어지는 양 위치로부터의 간섭을 배제할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 지지바가 구비됨으로써 시공을 위해 지지바를 인출하는 과정에서 메인플레이트 하부면에 걸린 후크를 볼트를 풀어 느슨하게 하면 용이하게 빼낼 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.

도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에서 지지바가 해제된 상태를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물의 측면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물의 보강부재를 도시한 도면,
도 5는 메인플레이트 간을 연결하는 연결부의 확대도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에서 메인플레이트에 지지바가 걸려있는 상태를 도시한 도면,
도 7은 메인플레이트의 내부에 지지바가 X자 형상으로 걸려있는 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에서 지지바가 해제된 상태를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물의 보강부재를 도시한 도면이고, 도 5는 메인플레이트 간을 연결하는 연결부의 확대도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물에서 메인플레이트에 지지바가 걸려있는 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 메인플레이트의 내부에 지지바가 X자 형상으로 걸려있는 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물(100)은 메인플레이트(10), 케이싱가이드프레임(20), 보강부재(30), 및 지지바(40)를 포함하여 구성된다.

도 3을 참조하면, 메인플레이트(10)는 길이방향을 따라 소정 길이를 가지고 형성되며, 밀폐된 판 형상으로 형성된다.

메인플레이트(10)는 서로 대응되는 위치에 마주보도록 각각 하나씩 내설되며, 마주보고 내설된 각 메인플레이트(10)는 소정 간격을 두고 설치되어 시공을 위한 단면 확보가 이루어질 수 있도록 한다.

메인플레이트(10)의 상부와 하부에는 제1 슬릿(12)이 일정 간격을 두고 다수 개 형성되어 제1 슬릿(12) 사이로 아래에서 서술할 지지바(40)가 끼워져 고정될 수 있도록 한다.

메인플레이트(10)의 양측 말단은 연결부(50)가 형성되어 길이방향을 따라 메인플레이트가 연속되어 조립될 때 연결부(50)로 인해 메인플레이트 간의 흔들림이 보강될 수 있도록 한다.

보다 구체적으로, 메인플레이트(10)의 양측말단 상면과 하면에는 소정폭으로 오목하게 파지된 단차부(52)가 형성되어 단차부(52)에 의해 메인플레이트(10) 간이 상호 겹쳐지게 결합되어 길이방향을 따라 조립될 수 있도록 한다.

예컨대, 메인플레이트가 길이방향을 따라 다수 개 연결될 때 측면에 나란하게 배치된 메인플레이트를 각각 제1 메인플레이트(10a), 제2 메인플레이트(10b)라고 지칭하면, 제1 메인플레이트(10a)의 일측에는 수직방향으로 돌출된 돌기부(54)가 형성되고, 제1 메인플레이트(10a)의 측면에 배치된 제2 메인플레이트(10b)의 일측은 ㄷ자 형상으로 절곡된 절곡부(56)와 절곡부(56)의 측면에 구비되어 절곡부(56)를 고정시키기 위한 고정부(58)가 구비된다.

따라서, 제1 메인플레이트(10a)를 들어서 연결하고자 하는 제2 메인플레이트(10b)의 절곡부(56) 내측에 삽입시키면 제1 메인플레이트(10a)의 돌기부(54)에 제2 메인플레이트(10b)의 절곡부(56)가 내측으로 결합되어 제1 메인플레이트(10a)와 제2 메인플레이트(10b) 간이 상호 연결될 수 있다.

여기서, 메인플레이트(10)에 형성된 돌기부(54), 절곡부(56)는 메인플레이트(10)에 용접 방식으로 결합되는 것이 바람직하나, 그 밖에 체결부재를 이용하여 메인플레이트에 결합될 수도 있다. 여기서, 결합방식을 한정하는 것은 아니다.

상술한 구조는 시공 규모에 따라 메인플레이트의 길이를 가변적으로 조립하여 설치할 수 있고, 또 다른 메인플레이트가 길이방향으로 연속되게 조립될 때 벽체강판 간의 흔들림이 보강될 수 있도록 하는 장점이 있다.

케이싱가이드프레임(20)은 메인플레이트(10)의 내측면에 소정 간격을 두고 다수 개 구비되어 천공 작업 시 케이싱 간의 간섭을 배제하고 지반의 구멍을 뚫기 위해 설치되는 케이싱이 인입될 위치를 가이드한다.

케이싱가이드프레임(20)은 단면이 다각형상으로 형성되며, 메인플레이트(10)의 높이방향에 대응되도록 소정의 길이를 가지고 구비된다.

케이싱가이드프레임(20)은 밑면에 길이방향을 따라 관통형성되고 소정 크기를 가진 관통구멍(22)이 형성된다.

케이싱가이드프레임(20)은 메인플레이트(10)의 내측면과 일체로 형성되거나 독립된 부재로 형성되어 메인플레이트의 내측에 결합되어 구비될 수 있다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예로, 케이싱가이드프레임(20)의 형상은 삼각 형상으로 형성될 수 있으며, 그 밖의 형상으로도 형성될 수 있다. 여기서, 케이싱가이드프레임(20)의 형상을 한정하는 것은 아니다.

보강부재(30)는 마주보고 내설된 메인플레이트(10)의 사이면에 장착되어 메인플레이트(10) 간을 고정하고, 시공과정에서 발생되는 하중으로 인한 메인플레이트(10)의 뒤틀림을 방지한다.

특히, 보강부재(30)는 시공단계 중 천공작업 시 천공이 이루어지는 양 위치에 내설되어 천공이 이루어지는 위치의 수직도를 상승시키고, 천공이 이루어지는 양 위치로부터의 간섭을 배제할 수 있도록 한다.

예컨대, 보강부재(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전체적으로 양측단이 각이 진 땅콩 형상과 유사한 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 보강부재(30)는 마주보는 양측면이 소정 곡률로 만곡되어 있고, 사방에는 각각 모서리면(36)이 구비되고, 마주보고 내설된 메인플레이트(10)의 사이면에 내삽되었을 때 사방에 형성된 각 모서리면(36)이 삼각형상의 케이싱가이드프레임(20)의 일측 변에 접하여 삽입되는 구조로 이루어진다.

도 6을 참조하면, 보강부재(30)의 외측면에는 소정 직경으로 파지된 홀 또는 후크로 구성된 인출조작부(32)가 구비되어 시공을 위해 보강부재(30)를 인출하여야 할 경우 인출조작부(32)에 크레인 등의 인입출장치를 홀 또는 후크에 걸어 인입 또는 인출작업이 이루어질 수 있도록 한다.

도 4를 참조하면, 보강부재(30)의 상부와 하부에는 일정 간격을 두고 다수 개의 제2 슬릿(34)이 형성되어 제2 슬릿(34) 사이로 아래에서 서술할 지지바(40)가 고정될 수 있도록 한다.

보강부재(30)에 형성된 제2 슬릿(34)은 메인플레이트(10)에 형성된 제1 슬릿(12)의 위치와 규격에 대응되도록 형성되고, 보강부재(30)의 제2 슬릿(34)과 메인플레이트(10)의 제1 슬릿(12)은 동일한 규격과 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

지지바(40)는 일측단부는 메인플레이트(10)의 상방에 형성된 제1 슬릿(12)에 체결되고, 타측단부는 메인플레이트(10)의 대각면을 지나 맞은편 메인플레이트(10)의 하방에 형성된 제1 슬릿(12)에 체결된다.

지지바(40)는 메인플레이트(10)의 상부 및 하부를 잡아주고 메인플레이트(10)의 뒤틀림을 방지하도록 한다.

지지바(40)의 일측단부를 메인플레이트(10)의 제1 슬릿(12)에 걸어 고정시키고 지지바(40)의 타측단부는 이웃하여 배치된 또 다른 메인플레이트의 제1 슬릿(12)에 걸어 고정시킴으로써 마주보고 배치된 메인플레이트(10) 간을 연결할 수 있도록 한다.

즉, 도 7을 참조하면, 지지바(40)는 마주보고 배치된 메인플레이트(10)에 X자 형상으로 교차형성되어 걸림으로써 메인플레이트(10)를 사방에서 균형된 힘으로 잡아주어 힘을 분산시킬 수 있도록 한다.

일 실시예로, 도 6을 참조하면, 지지바(40)는 양측면에 암나사가 형성된 너트(42)가 중앙에 구비되고, 너트(42)의 양측으로는 왼나사, 오른나사로 구성된 볼트(44)가 각각 구비되어 중앙의 너트(42)를 회전시키면 양측에 위치한 볼트(44)가 서로 회전하며 조여지거나 풀리게 된다.

또한, 도 7을 참조하면, 지지바(44))의 양측말단은 후크 형태로 형성되어 메인플레이트(10)의 제1 슬릿(12)과 보강부재(30)의 제2 슬릿(34)에 걸릴 수 있도록 한다.

상술한 지지바(40)의 구조는 시공을 위해 지지바(40)를 인출하는 과정에서 메인플레이트 하부면에 걸린 볼트를 풀면 지지바(40)의 장력이 느슨해져 슬릿으로부터 용이하게 빼낼 수 있도록 한다.

여기서, 지지바(40)의 형상과 구조는 일 실시예로 나타낸 것이며, 다른 형태와 구조를 가질 수도 있다. 여기서, 지지바(40)를 한정하는 것은 아니다.

도시되지 않았으나, 마주보고 내설된 메인플레이트(10) 간에 일정 간격을 유지할 수 있도록 하고, 마주보는 양 메인플레이트(10) 간을 연결하는 간격유지재(미도시)가 더 포함될 수 있다.

간격유지재(미도시)는 양말단이 절곡되어 전체적으로 ㄷ자 형상으로 형성되고 메인플레이트에 걸려 고정될 수 있도록 한다. 여기서, 간격유지재(미도시)의 형상을 한정하는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물을 이용한 시공방법을 설명한다.

먼저, 흙파기(터파기 공사)를 실시한다. 그 다음, 본 발명에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물을 설치한다. 이때, 본 발명에 따른 구조물은 양 메인플레이트 사이면에 보강부재와 지지바가 설치되어 있다.

그 다음, 본 발명에 따른 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물(이하, 구조물)을 시공이 이루어질 공간에 인입한다. 구조물이 인입되면 터파기 공사로 인해 발생된 소정의 틈에 석분 등을 집어넣어 구조물이 견고하게 고정될 수 있도록 한다.

그 다음, 구조물이 인입되면, 구조물 사이에 형성된 공간에 교번적으로 천공을 실시한다. 예컨대, 1번, 3번, 5번,, N번과 같이 홀수측 천공을 우선적으로 실시하고, 홀수측 타설이 완료되면, 짝수측에 보강부재가 장착된 위치에 천공을 실시한다. 이때, 보강부재가 장착된 위치에 천공작업을 실시할 경우, 천공작업이 이루어지기 전 지지바를 먼저 빼내고, 보강부재를 해체한 다음 실시하도록 한다. 이때, 보강부재는 천공 및 타설 직전에 해체한다.

그 다음, 천공이 완료된 직후 콘크리트 타설을 시행한다. 콘크리트 타설이 완료되면 구조물을 인출한다. 구조물을 인출하고 나면 연속벽체가 형성된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 메인플레이트 12 : 제1 슬릿
20 : 케이싱가이드프레임 30 : 보강부재
32 : 인출조작부 34 : 제2 슬릿
40 : 지지바 50 : 연결부
52 : 단차부 54 : 돌기부
56 : 절곡부 58 : 고정부

Claims (3)

1. 길이방향을 따라 나란하게 배치되고, 서로 대응되는 위치에 마주보도록 내설되며, 밀폐된 판 형상으로 형성되는 메인플레이트;
   마주보고 내설된 메인플레이트의 사이면에 장착되어 메인플레이트 간을 고정하고, 시공과정에서 발생되는 하중으로 인한 메인플레이트의 뒤틀림을 방지하며, 마주보는 양측면이 소정 곡률로 만곡되어 있고, 외측면에 홀 또는 후크가 구비되는 인출조작부를 포함하는 보강부재;
   일측단부는 메인플레이트의 상방에 형성된 제1 슬릿에 체결되고, 타측단부는메인플레이트의 대각면을 지나 맞은편 메인플레이트의 하방에 형성된 제1 슬릿에 체결되는 지지바;
   메인플레이트의 내측면에 소정 간격을 두고 다수 개 구비되어 천공 작업 시케이싱 간의 간섭을 배제하고 지반의 구멍을 뚫기 위해 설치되는 케이싱이 인입될 위치를 가이드하도록 하고, 외부 단면 형상이 삼각의 형상을 이루는 케이싱가이드프레임;
   을 포함하고,
   보강부재는
   마주보는 양측면이 소정 곡률로 만곡되어 있고, 사방에는 각각 모서리면이 구비되고, 마주보고 내설된 메인플레이트의 사이면에 내삽되었을 때 사방에 형성된 각 모서리면이 삼각형상의 케이싱가이드프레임의 일측 변에 접하여 삽입되는 구조로 이루어지며,
   보강부재는
   천공이 실시되는 위치의 양측면에 각각 하나씩 설치되어 천공이 이루어지는 위치로부터의 간섭을 배제하고 천공이 이루어지는 위치의 수직도를 상승시킬 수 있도록 하며,
   지지바는 마주보고 배치된 메인플레이트에 X자 형상으로 교차형성되어 걸리되, 양측면에 암나사가 형성된 너트가 중앙에 구비되고, 너트의 양측으로는 왼나사, 오른나사로 구성된 볼트가 각각 구비되어 중앙의 너트를 회전시키면 양측에 위치한 볼트가 서로 회전하며 조여지거나 풀리게 되는 것
   을 포함하며,
   메인플레이트의 양측말단의 각 상하측에는 단차부가 형성되어 길이방향을 따라 메인플레이트가 연속되게 조립될 때 단차부에 의해 상호 결합되어 메인플레이트간의 흔들림이 보강될 수 있도록 하고,
   메인플레이트가 길이방향을 따라 다수 개 연결될 때 하나의 메인플레이트의 일측에는 수직방향으로 돌출된 돌기부가 형성되고, 하나의 메인플레이트에 나란하게 배치된 또 다른 메인플레이트의 일측은 ㄷ자 형상으로 절곡된 절곡부가 구비되며,
   하나의 메인플레이트를 들어서 연결하고자 하는 또 다른 메인플레이트의 절곡부 내측에 삽입시키면 하나의 메인플레이트의 돌기부에 또 다른 메인플레이트의 절곡부가 내측으로 결합되어 양 메인플레이트 간이 상호 연결될 수 있도록 하는 것
   을 포함하는 흙막이 및 차수방지를 위한 공사용 구조물.
   
   
   
   
   
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