KR102201999B1

KR102201999B1 - 토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법

Info

Publication number: KR102201999B1
Application number: KR1020200112813A
Authority: KR
Inventors: 이선우
Original assignee: 주식회사 데크맨
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2021-01-12
Also published as: WO2022050499A1

Abstract

본 발명은 토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 금속판으로 토류판을 제조하고, 모듈화된 토류판을 시공 및 철거할 수 있도록 구성함으로써, 재사용성이 있는 토류판과, 토류판을 시공 및 철거하는 데 사용되는 토류판 설치 지그, 및 이를 이용한 토류판의 시공 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 토류판의 상태를 확인하는 센서를 구비하여 실시간으로 토류판의 상태 확인이 가능한, IoT 기능이 구비된 토류판에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면, 하단 수평면을 제2면, 중앙 수직면을 제3면, 개방된 면을 제1개방면이라 함); 상기 제1개방면 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대; 상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체; 상기 지지체의 일측 이상에 결합되되, 지지체가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면을 향하도록 구비되는 지지체걸림대 및; 지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(Beam)를 포함하여; 복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체가 결합되어 플레이트결합체를 구성하고, 상기 플레이트결합체가 보 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판을 제공한다.

Description

토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법{Retaining plate, Installation jig for retaining plate, retaining plate construction method}

본 발명은 토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 금속판으로 토류판을 제조하고, 모듈화된 토류판을 시공 및 철거할 수 있도록 구성함으로써, 재사용성이 있는 토류판과, 토류판을 시공 및 철거하는 데 사용되는 토류판 설치 지그, 및 이를 이용한 토류판의 시공 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 토류판의 상태를 확인하는 센서를 구비하여 실시간으로 토류판의 상태 확인이 가능한, IoT 기능이 구비된 토류판(IoT 센서로 실시간 모니터링이 가능한 토류판)에 관한 것이다.

일반적으로 토류판(흙막이벽)은 구조물을 시공하기에 앞서, 작업현장의 안전을 확보하기 위해 먼저 작업 설치하는 것으로, 통상적으로 지반을 일정한 깊이로 굴착하는 건축물의 기초공사, 공동구 공사 및 지하철공사 등의 각종 터파기공사에 사용되는 것이다.

종래 토류판은, 일정 간격으로 H빔을 배치하고, H빔들 사이에 목재로 된 토류판을 삽입하여 형성하고 있으며, 지반 굴착시 토압에 의한 토사 및 지하수의 유입되지 않도록 하는 역할을 한다.

종래 토류판의 시공은 지반 굴착이 어느 정도 진행된 상태에서 H빔과 토류판을 설치하고, 토류판의 뒤편에 흙을 메우는 방식으로 진행되고 있다.

한편, 종래 토류판의 철거작업에는, 토류판을 일일이 분리하여 재사용하는 것이 아니라 굴삭기 등의 중장비를 이용하여 목재 토류판을 파괴하고 이를 폐기처분 하는 방식이 사용되고 있으며, 목재의 낭비로 인한 환경오염 문제와 토류판 관리 비용 증가 등의 문제가 있었다.

국내등록특허공보 제10-0752544호에는, "토류판"이 개시되어 있으며, 상기 특허문헌에서는 토류판의 소재를 목재가 아닌 합성수지재로 변경하는 방식으로 재사용 가능한 토류판을 제공하고 있다. 다만, 토류판(플레이트)의 구조가 복잡해져 토류판의 비용이 매우 높아질 수 있으며, 설치 및 해체 작업은 목재 토류판과 동일하게 이루어질 수밖에 없으며, 오히려 기존 목재 토류판처럼 해체작업 시 토류판을 파괴할 수 없어 작업시간을 증가시킨다는 한계가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 토류판의 문제점을 해결하기 위해, 플레이트를 금속 재질로 구성함으로써 재사용 가능하면서 설치 및 해체 작업이 용이한 토류판을 제공하는 것이다.

본 발명은 종래 토류판의 문제점을 해결하기 위해, 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면(1), 하단 수평면을 제2면(2), 중앙 수직면을 제3면(3), 개방된 면을 제1개방면(4)이라 함); 상기 제1개방면(4) 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대(5); 상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체(6); 상기 지지체(6)의 일측 이상에 결합되되, 지지체(6)가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면(4)을 향하도록 구비되는 지지체걸림대(7) 및; 지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(8)(Beam)를 포함하여; 복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체(6)가 결합되어 플레이트결합체(9)를 구성하고, 상기 플레이트결합체(9)가 보(8) 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판을 제공한다.

또한, 상기 플레이트에는 제1면(1) 및 제2면(2)의 단부가 제1개방면(4) 방향 수직으로 절곡된 수직고정부(10)가 형성되고; 상기 플레이트결합체(9)가 보(8)에 결합될 때 플레이트결합체(9)와 보(8) 사이에 소정의 수평 방향 고정력이 가해지도록 구비되는 판스프링(11)이 포함되되; 상기 판스프링(11)은: 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되고(이하, 판스프링(11)의 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제4면(12), 하단 수평면을 제5면(13), 중앙 수직면을 제6면(14), 개방된 면을 제2개방면(15)이라 함), 상기 제4면(12)의 폭은 제1개방면(4)의 폭에서 수직고정부(10)의 폭을 제외한 길이 미만의 길이가 되도록 형성되고; 상기 제5면(13)의 폭은 제1개방면(4)의 폭에서 수직고정부(10)의 폭을 제외한 길이 이상의 길이가 되도록 형성되고; 상기 제4면(12)에는 판스프링체결홀(16)이 구비되도록 구성할 수 있다.

그리고, 상기 플레이트는: 상기 제1면(1) 및 제2면(2)에 하나 이상 구비되는 수직절곡부(17) 및; 상기 제3면(3)에 둘 이상 구비되는 수평절곡부(18)를 포함하고; 상기 수직절곡부(17)를 기준으로 제1개방면(4) 방향에 가까울수록 높이가 상대적으로 낮아지도록 제1면(1) 및 제2면(2)이 계단형상으로 형성되되, 상기 제1면(1) 및 제2면(2)의 형상이 서로 대응되도록 형성되어, 복수개의 플레이트가 서로 평행하게 적층 가능하도록 구성될 수 있다.

아울러, 상기 플레이트는: 상기 플레이트가 결합될 양쪽 보의 웨브(19)(Web; 복부)간 거리의 60% 이상의 길이를 가지도록 형성되는 제1플레이트(20) 및; 상기 양쪽 보의 웨브(19)간 거리에서 제1플레이트(20)의 길이를 제외한 길이보다 웨브(19)로부터 플랜지의 단부까지의 수직 길이의 30% 내지 70%의 길이만큼 작은 길이를 가지도록 형성되는 제2플레이트(21)를 포함하여; 상기 보(8)에 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)를 결합하고, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21) 내측에 지지체(6)를 삽입한 뒤, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1플레이트(20)의 하부 또는 상부에는 제2플레이트(21)가 적층되고, 상기 제2플레이트(21)의 하부 또는 상부에는 제1플레이트(20)가 적층되며, 상기 플레이트의 제1면(1) 및 제2면(2)에는 소정의 간격마다 체결홀(23)이 형성되어, 적층된 상부 및 하부의 플레이트는 서로 체결부재를 통해 고정될 수 있다.

그리고, 상기와 같은 토류판의 설치에 사용되는, 토류판 설치 지그에 있어서, 상기 플레이트걸림대(5) 및 지지체걸림대(7)에 탈착되는 소정의 홈이 형성되는 걸림대 걸이; 상기 걸림대 걸이와 연결되어, 걸림대 걸이를 축 방향으로 이송시키도록 구비되는 걸이 축(26); 상기 걸이 축(26)에 구비되는 종동 베벨기어(27); 상기 종동 베벨기어(27)와 연결되는 원동 베벨기어(28); 상기 원동 베벨기어(28)에 연결되는 구동수단(29) 및; 상기 원동 베벨기어(28), 종동 베벨기어(27) 및 걸이 축(26)의 상대적 위치를 고정시키도록 구비되는 케이싱을 포함하여; 상기 걸림대 걸이를 플레이트걸림대(5) 또는 지지체걸림대(7)에 부착한 상태에서 구동수단(29)을 동작시킬 때, 종동 베벨기어(27)의 회전에 따라 두 걸림대 걸이 간 거리가 길어지거나 짧아지도록 동작되는, 토류판 설치 지그를 제공한다.

아울러, 상기와 같은 토류판을 설치하는, 토류판 시공 방법에 있어서, 보(8)를 지면에 고정시키는 보(8) 매설단계; 상기 보(8) 매설단계 후, 플레이트 한 층을 설치하는 적층단계 및; 상기 적층단계를 복수 회 반복한 후, 각 플레이트와 보(8)를 상호 고정시키는 고정단계를 포함하고; 상기 고정단계는: 각 플레이트의 층 사이에서 체결부재로 플레이트를 서로 고정하는 수직고정단계; 상기 플레이트와 보(8) 사이를 판스프링(11)으로 고정하는 수평고정단계를 포함하는; 토류판 시공 방법을 제공한다.

또한, 상기 적층단계는: 상기 보(8)의 일측에 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)를 고정시키는 1차 플레이트 고정단계; 상기 1차 플레이트 고정단계 후, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)에 지지체(6)를 삽입하는 지지체(6) 삽입 단계; 상기 지지체(6) 삽입 단계 후, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 고정된 보(8)와 대응되는 보(8)의 일측에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 고정시키는 2차 플레이트 고정단계; 상기 2차 플레이트 고정단계 후, 토류판 설치 지그로 지지체(6)를 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)의 사이로 이동시키는 지지체(6) 고정단계를 포함하고; 상기 적층단계가 2번째 이상 수행되는(n번째) 적층단계인 경우, n-1번째 적층된 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)와 엇갈리도록 제2플레이트(21) 및 제1플레이트(20)가 적층되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 재사용 가능한 토류판을 제조, 시공 및 해체할 수 있다.

또한, 토류판 시공 및 해체 작업에 대한 작업성이 개선되어, 시공 및 해체 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.

그리고, 개별 플레이트 자체를 굽힘 저항이 강한 형태로 구성함으로써 큰 하중에도 소성변형 등을 방지할 수 있다.

아울러, 길이가 서로 다른 형태로 구성된 플레이트들을 서로 엇갈리게 배치 및 적층함으로써, 토류판 시스템 중 어느 지점에서만 응력집중이 발생하지 않도록 응력을 분산시킬 수 있다.

또한, 토류판 시공용 지그를 사용함으로써, 중장비의 이용을 최소화하면서 토류판의 시공 및 해체작업을 수행할 수 있다.

그리고, 토류판을 실시간으로 모니터링함으로써, 적절한 시기에 토류판을 유지보수하여, 비용을 최소화하면서도 안전성을 확보할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 의한 토류판의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 의한 토류판의 측단면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트결합체(9)의 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트가 보에 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 의한 판스프링의 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트가 보에 결합되는 방식을 나타낸 분해사시도이다.
도 7 은 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트(20, 21)가 적층된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8 및 9 는 본 발명의 실시 예에 의한 토류판 설치 지그의 개략도이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 플레이트결합체(9)의 분해사시도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

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본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

본 발명의 설명에서 기재하는 "토류판"은, 판(플레이트, 종래의 목재 판)을 결합하여 구성되는 "토류판 시스템"을 의미할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면(1), 하단 수평면을 제2면(2), 중앙 수직면을 제3면(3), 개방된 면을 제1개방면(4)이라 함); 상기 제1개방면(4) 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대(5); 상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체(6); 상기 지지체(6)의 일측 이상에 결합되되, 지지체(6)가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면(4)을 향하도록 구비되는 지지체걸림대(7) 및; 지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(8)(Beam)를 포함하여; 복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체(6)가 결합되어 플레이트결합체(9)를 구성하고, 상기 플레이트결합체(9)가 보(8) 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판을 제공한다.

상기와 같이 금속판을 "ㄷ"자 형으로 형성함으로써, 플레이트가 소정의 수치 이상의 굽힘강도를 버틸 수 있도록 설계할 수 있다. "ㄷ"자 형이란, 단면 형상이 전체적으로 "ㄷ"자 형을 띈다는 것을 의미할 수 있으며, 후술하는 수직절곡부 및 수평절곡부 형상이 포함되는 구성 또한 상기 "ㄷ"자 형인 것으로 해석될 수 있다.

상기와 같은 토류판으로 토류판 시스템을 시공했을 때, 복수개의 플레이트의 제3면(3)에 흙(S)이 접촉하게 된다.

상기 지지체(6)를 플레이트 내에 삽입할 수 있으며, 지지체(6)는 목재 또는 금속재로 구성될 수 있다. 지지체(6)의 외형은 플레이트 내면 형상에 대응되도록 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 지지체의 원가 및 중량을 절감시키기 위하여, 지지체의 내부도 중공형으로("ㄷ"자 형) 형성하는 것이 바람직하다.

플레이트 둘 이상이 결합된 플레이트결합체(9)가 보(8) 사이에 결합되도록 구성함으로써, 시공 및 해체 작업의 편의성을 현저하게 개선할 수 있다. 기존에는 굴삭기 등 중장비로 판을 보(8)의 최상단까지 들어올린 후, H형 보(8)의 단부에서 판을 삽입하여 아래쪽까지 끌어내리는 방식으로 설치가 진행되어야만 하여, 판 하나 하나를 삽입하는 데 걸리는 시간이 매우 길었으나, 본 발명의 실시 예에 따르면, H형 보(8)의 앞쪽(정면도 방향)으로부터 플레이트를 직접 삽입/결합하는 것이 가능하므로, 작업시간을 현저하게 감축시킬 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 플레이트 중 어느 하나와 지지체를 일체형으로 구성하는 것도 가능하다. 일체형 플레이트(31) 및 일반 플레이트(20)를 최대한 밀착시켜 결합시킨 상태에서 플레이트결합체(9)를 보 사이에 삽입하고, 플레이트결합체가 보 사이에 위치한 상태에서 토류판 설치 지그를 이용하여 일체형 플레이트(31) 및 일반 플레이트(20) 사이의 거리를 벌리는 것으로 설치/시공을 진행할 수 있다. 도 10에서는 일체형 플레이트(31)의 지지체(6)부분이 중실축 형태로 내부가 비어있지 않은 형태로 도시하였으나, 지지체(6)부분과 플레이트(20, 21) 부분 모두 "ㄷ"자 형으로 중공축 형태로 구성하는 것이 바람직하다. 지지체(6)와 플레이트(20, 21)를 용접 등의 방법으로 일체로 구성할 수 있다.

상기와 같은 판스프링(11)을 통해, 플레이트를 H형 보(8)에 쉽게 고정시킬 수 있다.

만약, 재사용형 토류판에서 설치/해체 방법이 까다롭다면, 작업성 저하로 인한 공사비용 증가와 토류판의 개당 단가 증가 등의 모든 부담이 사용자에게 주어지게 되나, 본 발명의 실시 예에서는 작업성을 크게 향상시킴으로써, 종래 토류판 시스템에 비해 비용적 측면까지 현저하게 개선할 수 있다.

작업자들은, H형 보의 웨브(19)에 플레이트를 접촉시키고, 플레이트 내부에 판스프링(11)의 제5면(13)을 삽입하고 플레이트 사이에 H빔의 플랜지 부분을 끼우는 것으로 H형 보(8)와 플레이트를 결합시킬 수 있다.

판스프링(11)의 제6면(14) 길이는, 플랜지의 두께, 플레이트걸림대(5) 및 수직고정부(10)의 두께를 합한 길이와 유사한 길이로 형성되거나, 이보다 소정의 길이만큼 긴 길이를 가지도록 구성될 수 있다. 상기 유사한 길이는, 판스프링(11)을 플랜지와 플레이트 사이에 결합했을 때 소정의 끼워맞춤 공차를 통해 플랜지와 플레이트를 결합하는 힘이 가해지도록 하는 길이를 의미할 수 있다.

끼워맞춤공차로 설계하기 어려운 경우(플레이트 등의 중량이 커서 판스프링(11)의 탄성력 만으로 고정이 어려운 경우)에는, 판스프링(11)의 강성을 더 크게 하면서 판스프링(11)과 플랜지 사이에 볼트 및 너트 등 체결부재(24)를 끼우는 것으로 H형 빔과 플레이트를 강하게 결합할 수 있다.

상기와 같이 수직절곡부(17)를 형성함으로써, 플레이트를 다단으로 적층하더라도 하단에 있는 플레이트의 이탈이 방지될 수 있다. 계단형상은 1단 이상으로 구성될 수 있으며, 도면에는 계단형상이 1단으로 구성된 형태가 도시되어 있다.

플레이트가 플랜지에 접촉하고 있는 방향과 반대 방향으로 힘을 받더라도(자중으로 인한 힘을 포함한다), 상기 수직절곡부(17)에 의해 플랜지 방향으로 반력을 받음으로써 플레이트의 원치 않는 이탈을 방지할 수 있다.

상기 수평절곡부(18)는, "ㅅ" 또는 "ㄷ" 형태로 구성됨으로써, 플레이트의 굽힘 강도를 향상시킬 수 있다. 도면에는 "ㅅ" 형태의 수평절곡부(18)가 도시되어 있다.

상기 "제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절"한다는 기재는, "제1플레이트(20)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절"하는 구성 또는 "제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절"하는 구성을 의미한다.

상기와 같은 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)의 길이 제한에 따라, 설치된 보(8)의 사이로 직접 플레이트를 삽입할 수 있게 되므로, 작업성을 현저하게 개선시킬 수 있다.

또한, 상기 제1플레이트(20)의 하부 또는 상부에는 제2플레이트(21)가 적층되고, 상기 제2플레이트(21)의 하부 또는 상부에는 제1플레이트(20)가 적층되며, 상기 플레이트의 제1면(1) 및 제2면(2)에는 소정의 간격마다 체결홀(23)이 형성되어, 적층된 상부 및 하부의 플레이트는 서로 체결부재(24)를 통해 고정될 수 있다.

상기와 같이 제1플레이트(20)와 제2플레이트(21)를 교차하면서 보(8)에 고정시킴으로써, 흙(S)에 의해 토류판에 가해지는 하중을 분산시키고, 특정 부위에서의 응력집중 등을 방지할 수 있다. 또한, 상부에 있는 플레이트와 하부에 있는 플레이트를 볼트 및 너트 등 체결부재(24)를 통해 결합시킴으로써, 토류판이 버틸 수 있는 하중을 증가시키고, 플레이트 틈새를 더 촘촘하게 메워 흙(S)이 새어나가지 않도록 방지할 수 있다.

그리고, 상기와 같은 토류판의 설치에 사용되는, 토류판 설치 지그에 있어서, 상기 플레이트걸림대(5) 및 지지체걸림대(7)에 탈착되는 소정의 홈이 형성되는 걸림대 걸이(25); 상기 걸림대 걸이(25)와 연결되어, 걸림대 걸이(25)를 축 방향으로 이송시키도록 구비되는 걸이 축(26); 상기 걸이 축(26)에 구비되는 종동 베벨기어(27); 상기 종동 베벨기어(27)와 연결되는 원동 베벨기어(28); 상기 원동 베벨기어(28)에 연결되는 구동수단(29) 및; 상기 원동 베벨기어(28), 종동 베벨기어(27) 및 걸이 축(26)의 상대적 위치를 고정시키도록 구비되는 케이싱을 포함하여; 상기 걸림대 걸이(25)를 플레이트걸림대(5) 또는 지지체걸림대(7)에 부착한 상태에서 구동수단(29)을 동작시킬 때, 종동 베벨기어(27)의 회전에 따라 두 걸림대 걸이(25) 간 거리가 길어지거나 짧아지도록 동작되는, 토류판 설치 지그를 제공한다.

상기 구동수단(29)으로는, 임팩랜치, 스패너 등 회전력을 가할 수 있는 공구가 사용될 수 있다.

상기와 같은 토류판 설치 지그를 통해, 토류판 부품들의 자중, 끼워맞춤 공차, 흙(S)의 하중 등으로 인해 강하게 고정된 플레이트 및 지지체(6)의 상대 위치를 조절할 수 있다.

걸림대 걸이(25)의 한 쪽은 플레이트 걸림대에, 다른 한 쪽은 지지체걸림대(7)에 밀착/고정시킨 후, 구동수단(29)으로 원동 베벨기어(28)를 회전시킴에 따라 양쪽의 종동 베벨기어(27)가 회전하고, 이에 따라 구동수단(29)을 중심으로 걸림대 걸이(25) 사이의 거리가 길어지거나 짧아질 수 있다. 이러한 구성을 위하여, 걸림대 걸이(25)의 내측에는 걸이 축(26)에 형성된 나사산에 대응되는 암나사형 나사산이 형성될 수 있으며, 양쪽 걸이 축(26)에 형성된 수나사형 나사산은 서로 반대되는 회전 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 좌측 걸이 축(26)에 형성된 나사산에서는 시계방향으로 회전할 때 걸림대 걸이(25)가 걸이 축(26)으로부터 풀려서 빠져나가도록 구성되되, 우측 걸이 축(26)에 형성된 나사산은 반시계방향으로 회전할 때 걸림대 걸이(25)가 걸이 축(26)으로부터 풀려서 빠져나가도록 구성될 수 있다.

아울러, 상기와 같은 토류판을 설치하는, 토류판 시공 방법에 있어서, 보(8)를 지면에 고정시키는 보(8) 매설단계; 상기 보(8) 매설단계 후, 플레이트 한 층을 설치하는 적층단계 및; 상기 적층단계를 복수 회 반복한 후, 각 플레이트와 보(8)를 상호 고정시키는 고정단계를 포함하고; 상기 고정단계는: 각 플레이트의 층 사이에서 체결부재(24)로 플레이트를 서로 고정하는 수직고정단계; 상기 플레이트와 보(8) 사이를 판스프링(11)으로 고정하는 수평고정단계를 포함하는; 토류판 시공 방법을 제공한다.

상기 적층단계에서 플레이트는 H형 보(8)의 상단에서부터 삽입되어 내려오는 것이 아니라, 양 쪽에 고정되어 있는 H형 보(8)에 대해 정면에서 삽입될 수 있다.

한편, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트의 단부에 DGPS, 진동센서, 기울기센서 중 하나 이상(IoT 센서; 이하, "상태 감지 센서"라 함)을 부착할 수 있다. 서로 다른 플레이트에 부착된 DGPS간 위치 값을 통해, 플레이트가 설정된 소정의 수치 이상으로 변형된 것이 감지되는 경우 서버에 위험/경고 신호를 송신할 수 있다. 이를 구성하기 위한 통신수단, 제어부, 전원공급수단 등은 통상의 기술자가 용이하게 변경/적용할 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성을 통해, 토류판의 변형 여부 등 현재 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

상기 토류판 시공 방법은, 토류판의 구조 부분에 대한 시공이 완료된 후(고정단계 완료 후)에 상기 상태 감지 센서를 부착하는 센서 시공 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 상태 감지 센서는, 시공이 완료된 토류판 시스템을 기준으로 상부에 위치한 플레이트로부터 하부에 위치한 플레이트까지 소정의 개수마다(플레이트결합체 한 층마다 또는 n층마다) 설치될 수 있으며, 이 때 어느 한 층의 플레이트결합체에 설치되는 상태 감지 센서는 인접한 층의 상태감지센서와 수평방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 도 1을 기준으로 예를 들면, 최상단 층의 상태 감지 센서는 최상단 좌측에 위치한 제2플레이트의 우단에 설치되고, 그 아래층의 상태 감지 센서는 우측에 위치한 제2플레이트의 좌단 또는 좌측에 위치한 제1플레이트의 우단에 설치될 수 있다.

1 : 제1면 2 : 제2면
3 : 제3면 4 : 제1개방면
5 : 플레이트걸림대 6 : 지지체
7 : 지지체걸림대 8 : 보(Beam)
9 : 플레이트결합체 10 : 수직고정부
11 : 판스프링 12 : 제4면
13 : 제5면 14 : 제6면
15 : 제2개방면 16 : 판스프링체결홀
17 : 수직절곡부 18 : 수평절곡부
19 : 웨브(Web; 복부) 20 : 제1플레이트
21 : 제2플레이트 22 : 플랜지 단부
23 : 체결홀 24 : 체결부재
25 : 걸림대 걸이 26 : 걸이 축
27 : 종동 베벨기어 28 : 원동 베벨기어
29 : 구동수단 30 : 토류판 설치 지그
31 : 일체형 플레이트 S : 흙(Soil)

Claims

소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면, 하단 수평면을 제2면, 중앙 수직면을 제3면, 개방된 면을 제1개방면이라 함);
상기 제1개방면 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대;
상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체;
상기 지지체의 일측 이상에 결합되되, 지지체가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면을 향하도록 구비되는 지지체걸림대 및;
지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(Beam)를 포함하여;
복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체가 결합되어 플레이트결합체를 구성하고,
상기 플레이트결합체가 보 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판
청구항 1항에 있어서,
상기 플레이트에는 제1면 및 제2면의 단부가 제1개방면 방향 수직으로 절곡된 수직고정부가 형성되고;
상기 플레이트결합체가 보에 결합될 때 플레이트결합체와 보 사이에 소정의 수평 방향 고정력이 가해지도록 구비되는 판스프링이 포함되되;
상기 판스프링은:
단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되고(이하, 판스프링의 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제4면, 하단 수평면을 제5면, 중앙 수직면을 제6면, 개방된 면을 제2개방면이라 함),
상기 제4면의 폭은 제1개방면의 폭에서 수직고정부의 폭을 제외한 길이 미만의 길이가 되도록 형성되고;
상기 제5면의 폭은 제1개방면의 폭에서 수직고정부의 폭을 제외한 길이 이상의 길이가 되도록 형성되고;
상기 제4면에는 판스프링체결홀이 구비되는; 토류판
청구항 1항에 있어서,
상기 플레이트는:
상기 제1면 및 제2면에 하나 이상 구비되는 수직절곡부 및;
상기 제3면에 둘 이상 구비되는 수평절곡부를 포함하고;
상기 수직절곡부를 기준으로 제1개방면 방향에 가까울수록 높이가 상대적으로 낮아지도록 제1면 및 제2면이 계단형상으로 형성되되,
상기 제1면 및 제2면의 형상이 서로 대응되도록 형성되어, 복수개의 플레이트가 서로 평행하게 적층 가능하도록 구성되는, 토류판
청구항 1항에 있어서,
상기 플레이트는:
상기 플레이트가 결합될 양쪽 보의 웨브(Web; 복부)간 거리의 60% 이상의 길이를 가지도록 형성되는 제1플레이트 및;
상기 양쪽 보의 웨브간 거리에서 제1플레이트의 길이를 제외한 길이보다 웨브로부터 플랜지의 단부까지의 수직 길이의 30% 내지 70%의 길이만큼 작은 길이를 가지도록 형성되는 제2플레이트를 포함하여;
상기 보에 제1플레이트 또는 제2플레이트를 결합하고,
상기 제1플레이트 또는 제2플레이트 내측에 지지체를 삽입한 뒤,
상기 제1플레이트 또는 제2플레이트가 결합되지 않은 쪽의 보에 제2플레이트 또는 제1플레이트를 결합하고,
상기 지지체, 제1플레이트 및 제2플레이트가 연결된 상태에서 지지체, 제1플레이트 및 제2플레이트 사이의 상대위치를 조절 가능하도록 구성되는, 토류판
청구항 4항에 있어서,
상기 제1플레이트의 하부 또는 상부에는 제2플레이트가 적층되고,
상기 제2플레이트의 하부 또는 상부에는 제1플레이트가 적층되며,
상기 플레이트의 제1면 및 제2면에는 소정의 간격마다 체결홀이 형성되어,
적층된 상부 및 하부의 플레이트는 서로 체결부재를 통해 고정되는, 토류판
청구항 1항 내지 5항 중 어느 한 항의 토류판 설치에 사용되는, 토류판 설치 지그에 있어서,
상기 플레이트걸림대 및 지지체걸림대에 탈착되는 소정의 홈이 형성되는 걸림대 걸이;
상기 걸림대 걸이와 연결되어, 걸림대 걸이를 축 방향으로 이송시키도록 구비되는 걸이 축;
상기 걸이 축에 구비되는 종동 베벨기어;
상기 종동 베벨기어와 연결되는 원동 베벨기어;
상기 원동 베벨기어에 연결되는 구동수단 및;
상기 원동 베벨기어, 종동 베벨기어 및 걸이 축을 수용하는 케이싱을 포함하여;
상기 걸림대 걸이를 플레이트걸림대 또는 지지체걸림대에 부착한 상태에서 구동수단을 동작시킬 때, 종동 베벨기어의 회전에 따라 두 걸림대 걸이 간 거리가 길어지거나 짧아지도록 동작되는, 토류판 설치 지그
청구항 1항 내지 5항 중 어느 한 항의 토류판을 설치하는, 토류판 시공 방법에 있어서,
보를 지면에 고정시키는 보 매설단계;
상기 보 매설단계 후, 플레이트 한 층을 설치하는 적층단계 및;
상기 적층단계를 복수 회 반복한 후, 각 플레이트와 보를 상호 고정시키는 고정단계를 포함하고;
상기 고정단계는:
각 플레이트의 층 사이에서 체결부재로 플레이트를 서로 고정하는 수직고정단계;
상기 플레이트와 보 사이를 판스프링으로 고정하는 수평고정단계를 포함하는; 토류판 시공 방법
청구항 7항에 있어서,
상기 적층단계는:
상기 보의 일측에 제1플레이트 또는 제2플레이트를 고정시키는 1차 플레이트 고정단계;
상기 1차 플레이트 고정단계 후, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 지지체를 삽입하는 지지체 삽입 단계;
상기 지지체 삽입 단계 후, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트가 고정된 보와 대응되는 보의 일측에 제2플레이트 또는 제1플레이트를 고정시키는 2차 플레이트 고정단계;
상기 2차 플레이트 고정단계 후, 토류판 설치 지그로 지지체를 제1플레이트 및 제2플레이트의 사이로 이동시키는 지지체 고정단계를 포함하고;
상기 적층단계가 2번째 이상 수행되는(n번째) 적층단계인 경우, n-1번째 적층된 제1플레이트 및 제2플레이트와 엇갈리도록 제2플레이트 및 제1플레이트가 적층되는, 토류판 시공 방법