KR102276810B1 - 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

굴착현장으로 토사가 무너져 내리는 것을 방지하기 위해 사용되는 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 좌우로 이격 설치된 복수의 H-파일; 좌우로 배치된 한 쌍의 상기 H-파일 사이에 설치되고, 복수개가 상하로 적층되어 토압을 지지하기 위한 지지구조를 형성하는 토류판; 상기 복수의 H-파일 사이에서 횡 방향으로 연장 설치되는 띠장; 및 상기 띠장에 설치되어 상기 띠장을 지지하는 버팀대;를 포함하되, 상기 토류판은, 일부 또는 전부가 플라스틱 재질로 형성되고, 토사 측을 향한 후면이 소정의 경사각을 가지고 하측을 향해 하향 경사지게 형성되는 토류판바디; 상기 토류판바디의 상면에 돌출 형성되는 상부결합돌기; 및 상기 상부결합돌기에 대응되도록 상기 토류판바디의 저면에 인입 형성되어, 하측에 배치되는 다른 토류판의 상부결합돌기와 체결되는 하부결합홈;을 포함하는, 흙막이 구조물이 제공될 수 있다.

Description

흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법 {EARTH RETAING STRUCTURE, EARTH RETAING PLATE AND CONSTRUCTION METHD USING THE SAME}

본 발명은 굴착현장으로 토사가 무너져 내리는 것을 방지하기 위해 사용되는 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

지하구조물의 구축시에는 지반을 소정 깊이로 굴착하는 터파기 공사를 시행하는데, 이러한 터파기 공사 시 굴착현장으로 토사가 무너져 내리는 것을 방지하기 위해 흙막이 구조물이 설치된다. 흙막이 구조물은 지형, 지질, 지하수, 인접 구조물 등에 따라 적합한 방식이 선택되어 사용될 수 있다. 가장 일반적인 방식으로는 H-파일과 목재 토류판을 사용하는 방식이 있고, 그 외에 시트파일(sheet pile) 방식, CIP(Cast In Place Pile) 방식, SCW(Soil Cement Wall) 방식, SGP(Stell Guide Plate) 방식, IPS(Innovative Prestressed Support) 방식, PS-S(Prestressed wale & Square strut) 방식 등이 알려져 있다.

간략하게 살펴보면, 시트파일 방식은 시트파일의 이음부를 물리게 하여 진동 해머 등으로 지중에 타입하는 방식으로, 비교적 지하 수위가 높은 지반이나 연약 지반에서 효과적으로 사용될 수 있다. CIP 방식은 굴착장비를 이용해 지반을 소정 깊이로 굴착한 후, 철근망을 근입하고 콘크리트를 타설하여 주열식 흙막이 벽체를 만드는 방식이다. CIP 방식은 토류판의 강성이 커 인접 구조물에 영향이 적고, 연약 지반 등에 적합한 것으로 알려진다. SGP 방식은 열연강판을 토류판으로 사용하는 방식으로, 지반 변위를 최소화하고 공기를 단축시킬 수 있는 이점이 있다. PS-S 방식은 프리-스트레스가 도입된 띠장재와 폐단면의 사각 강관을 버팀보로 함께 이용하는 방식으로, 사용 강재를 줄여 경제적이 우수한 이점이 있다.

H-파일과 목재 토류판을 사용하는 방식은 가장 기본적이고 오래된 흙막이 방식으로, 상기와 같은 다양한 흙막이 공법에도 불구하고 현재까지도 널리 사용되고 있다. 이 방식은 지중에 H-파일을 타입하거나 미리 천공된 구멍으로 삽입한 후, H-파일 사이에 토류판을 끼워 넣어 흙막이 벽체를 형성한다. 토류판은 통상 가로 150~200cm, 세로 10~30cm, 두께 5~15cm의 목재 패널로 이뤄져 있다. H-파일 및 목재 토류판 방식은 별도의 차수공사가 필요한 점 등에서 단점을 가지나, 일부 자재를 해체하여 재사용이 가능하고, 공사비가 다른 방식 대비 저렴하여, 현재까지도 널리 사용되고 있다.

다만, 상기와 같은 H-파일 및 목재 토류판 방식은, 경우에 따라 토류판의 해체가 어려워 토류판의 재사용이 불가하거나, 해체 중 토류판이 파손되는 상황이 발생되고 있다. 또한, 토류판은 시공 과정에서 실외 환경에 장기간 노출되어 있고, 해체 후에도 실외에 장기간 보관된 후 재사용되는 경우에 많은데, 이에 따라 보관 과정에서 목재에 부식이나 변형이 발생될 수 있다. 이와 같이 손상된 토류판은 공사 과정에서 안전사고를 일으킬 수 있고, 손상된 토류판이 폐기됨에 따라 경제성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.

본 발명은 부식이나 변형을 저감시켜 장기간 사용됨으로써 흙막이 공사의 자재 비용을 경감시킬 수 있는 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 제1측면에 따르면, 좌우로 이격 설치된 복수의 H-파일; 좌우로 배치된 한 쌍의 상기 H-파일 사이에 설치되고, 복수개가 상하로 적층되어 토압을 지지하기 위한 지지구조를 형성하는 토류판; 상기 복수의 H-파일 사이에서 횡 방향으로 연장 설치되는 띠장; 및 상기 띠장에 설치되어 상기 띠장을 지지하는 버팀대;를 포함하되, 상기 토류판은, 일부 또는 전부가 플라스틱 재질로 형성되고, 토사 측을 향한 후면이 소정의 경사각을 가지고 하측을 향해 하향 경사지게 형성되는 토류판바디; 상기 토류판바디의 상면에 돌출 형성되는 상부결합돌기; 및 상기 상부결합돌기에 대응되도록 상기 토류판바디의 저면에 인입 형성되어, 하측에 배치되는 다른 토류판의 상부결합돌기와 체결되는 하부결합홈;을 포함하는, 흙막이 구조물이 제공될 수 있다.

본 발명의 제2측면에 따르면, 일부 또는 전부가 플라스틱 재질로 형성되는 토류판바디; 상기 토류판바디의 상면에 돌출 형성되는 상부결합돌기; 상기 상부결합돌기에 대응되도록 상기 토류판바디의 저면에 인입 형성되는 하부결합홈; 및 상기 토류판바디를 상부로 인양하기 위한 인출유닛;을 포함하고, 상기 인출유닛은, 상기 상부결합돌기 및 상기 하부결합홈에 대응되는 위치에서, 상기 토류판바디를 상하로 관통하는 유연한 재질의 강선; 상기 강선의 일단에 체결되는 가이드스틱; 및 상기 강선의 타단에 체결되는 스토퍼;를 포함하고, 상기 상부결합돌기는, 상면에 상기 강선의 배치를 위한 강선홈이 전후 방향을 따라 연장 형성되는, 흙막이 구조물의 토류판이 제공될 수 있다.

본 발명의 제3측면에 따르면, 흙막이 구조물을 설치위치로부터 해체하기 위한 시공방법에 관한 것으로, 기 설치된 복수의 토류판 중 제1토류판세트를 상측으로 인양하여 H-파일로부터 해체시키는 단계; 및 상기 제1토류판세트의 해체 단계에 이어서, 상기 제1토류판세트의 하측에 배치되는 제2토류판세트를 상측으로 인양하여 상기 H-파일로부터 해체시키는 단계;를 포함하고, 상기 제1토류판세트는, 상하로 배치된 복수의 토류판; 및 상기 복수의 토류판에 체결되는 인출유닛;을 포함하고, 상기 제2토류판세트는, 상하로 배치된 복수의 다른 토류판; 및 상기 복수의 다른 토류판에 체결되는 다른 인출유닛;을 포함하며, 상기 제1토류판세트의 해체 단계는, 상기 인출유닛을 인양하여 상기 복수의 토류판을 함께 들어올리는 단계를 포함하고, 상기 제2토류판세트의 해체 단계는, 상기 다른 인출유닛을 인양하여 상기 복수의 다른 토류판을 함께 들어올리는 단계를 포함하는, 흙막이 구조물의 시공방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 발명의 실시예들에 따른 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법은, 토류판바디를 플라스틱 재질로 구현하고, 후면의 경사나 내부의 횡방향웨브 등을 통해 이를 보강함으로써, 부식이나 변형을 방지할 수 있고, 장기간 재사용됨으로써 흙막이 공사의 자재 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법은, 상부결합돌기 및 하부결합홈을 통해, 설치 과정에서 상하측의 토류판 간 결합 위치를 효과적으로 안내할 수 있고, 설치 상태에서는 복수의 토류판바디가 우수한 결합력을 가지고 토압 등을 지지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법은, 강선에 복수의 토류판바디가 그룹화되어 설치될 수 있고, 강선을 통해 복수의 토류판바디를 인출 내지 해체하는 방식을 사용함으로써, 토류판의 해체 작업 등이 보다 쉽고 빠르게 이뤄질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 구조물을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 토류판을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 토류판의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 토류판의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 토류판의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 흙막이 구조물의 설치방법을 도시한 작동도이다.
도 7은 도 1에 도시된 흙막이 구조물의 해체방법을 도시한 작동도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 구조물을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 흙막이 구조물(10)은 H-파일(100)을 포함할 수 있다.

H-파일(100)은 웨브(110), 및 웨브(110)의 각 단부에 직교하도록 연장된 플랜지(120)로 이뤄질 수 있다. H-파일(100)은 소정 길이를 갖고, 대체로 상하로 세워져 설치면에 타입될 수 있다. H-파일(100)은 복수개가 구비될 수 있고, 복수의 H-파일(100)은 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 이와 같은 H-파일(100)은 종래 H-파일 및 목재 토류판 방식의 H-파일과 유사하게 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 흙막이 구조물(10)은 토류판(200)을 포함할 수 있다.

토류판(200)은 소정의 좌우 길이, 높이 및 두께를 가진 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 토류판(200)은 약 150~200cm의 좌우 길이, 10~30cm의 높이, 5~15cm의 두께를 가진 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 다만, 본 실시예의 토류판(200) 규격이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

토류판(200)은 좌우로 배치된 H-파일(100) 사이에 설치될 수 있다. 토류판(200)의 일측(좌측) 단부는 이에 대응되는 일측(좌측)의 H-파일(100)에 체결될 수 있고, 토류판(200)의 반대측(우측) 단부는 이에 대응되는 반대측(우측)의 다른 H-파일(100)에 체결될 수 있다.

토류판(200)은 복수개가 구비될 수 있고, 복수의 토류판(200)은 좌우의 H-파일(100) 사이에서 상하로 적층 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 토류판(200)은 토사나 토압(P1)을 지지하기 위한 일종의 벽 구조물을 형성할 수 있다.

여기서, 토류판(200)은 일부 또는 전부가 플라스틱 계열의 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게, 토류판(200)은 전체가 강화 플라스틱 또는 섬유 강화 플라스틱을 재질로 형성될 수 있다.

상기와 같은 플라스틱 재질의 토류판(200)은 부식에 강한 이점을 갖는다. 이에 따라, 실외 환경에 노출되거나 장기간 보관 시에도 변형이나 파손이 방지될 수 있고, 사용 수명이 길어질 수 있다. 다른 이점은 가공이 용이하다는 것이다. 즉, 종래 목재 재질의 토류판과 대비해 플라스틱 재질의 토류판(200)은 그 구조나 형상에 있어 자유도가 높고, 좀 더 다양한 구조나 형상이 부가될 수 있다.

상기와 같은 이점들은 플라스틱 재질의 토류판(200)이 충분한 경제성을 갖출 수 있도록 한다. 즉, 개별적인 단가는 기존 목재 토류판 대비 대등하거나 비싸더라도, 목재 토류판 대비 오래 사용될 수 있고, 후술할 바와 같이 인출 및 회수 또한 용이해짐에 따라, 플라스틱 재질의 토류판(200)이 경제성을 갖출 수 있게 되는 것이다.

토류판(200)의 세부 구성에 대하여는 도 2 등을 참조하여 후술하기로 한다.

부가적으로, 본 실시예에 따른 흙막이 구조물(10)은 띠장(300) 및 버팀대(400)를 더 포함할 수 있다.

띠장(300)은 복수의 H-파일(100) 사이에서 횡 방향으로 연장되어, H-파일(100)과의 접점 부위에서 용접이나 기타 결속구를 통해 H-파일(100)에 체결될 수 있다. 버팀대(400)는 스크류잭(410)을 통해 띠장(300)에 설치되어, 토압(P1)을 지지하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 띠장(300) 및 버팀대(400)는 종래 H-파일 및 목재 토류판 방식의 띠장이나 버팀대와 유사하게 형성될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 토류판을 확대하여 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 토류판의 정면도이다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 토류판(200)은 토류판바디(210)를 포함할 수 있다.

토류판바디(210)는 토류판(200)의 전체적인 외관을 형성할 수 있다. 토류판바디(210)는 일부 또는 전부가 플라스틱 계열의 재질로 형성될 수 있고, 바람직하게는, 전체가 강화 플라스틱 또는 섬유 강화 플라스틱을 재질로 형성될 수 있다. 또한, 토류판바디(210)에는 후술할 상부결합돌기(220) 및 하부결합홈(230) 등의 구성이 일체로 형성될 수 있다.

토류판바디(210)는 굴착공간 측을 향하는 전면(211)과, 토사 측을 향하는 후면(212)을 구비할 수 있다. 전면(211)과 후면(212)은 전후로 소정 간격 이격되어 토류판바디(210)의 두께를 형성할 수 있다. 토류판바디(210)의 전면(211)은 대체로 수직 방향에 평행하게 형성될 수 있다. 반면, 토류판바디(210)의 후면(212)은 수직 방향에 대해 소정 경사각(A1)을 가지고 하향 경사진 경사면으로 형성될 수 있다. 예컨대, 토류판바디(210)의 후면(212)은 수직 방향에 대해 10~30도, 바람직하게는 15~20도의 경사각(A1)을 가질 수 있다.

상기와 같이 경사진 후면(212)은 토압에 의해 토류판(200)이 H-파일(100)의 일측 플랜지(120)에 밀착될 수 있도록 한다. 또한, 경사진 후면(212)은 토류판(200)의 해체 시 토류판(200)의 상부 인출을 보조할 수 있다.

토류판바디(210)는 상면(213) 및 저면(214)을 구비할 수 있다. 후면(212)의 경사에 따라, 토류판바디(210)의 저면(214)은 상면(213) 대비 큰 전후 폭(두께)를 가질 수 있다. 복수의 토류판(200)이 상하로 적층 배치됨에 따라, 토류판바디(210)의 상면(213)에는 다른 토류판의 저면이 안착 배치될 수 있고, 토류판바디(210)의 저면(214)은 또 다른 토류판의 상면에 안착 배치될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 토류판(200)은 상부결합돌기(220)를 포함할 수 있다.

상부결합돌기(220)는 토류판바디(210)의 상면(213)에 배치될 수 있다. 상부결합돌기(220)는 토류판바디(210)의 상면(213)에 복수개가 구비될 수 있고, 복수의 상부결합돌기(220)는 소정 간격을 갖고 토류판바디(210)의 상면(213)에 좌우로 이격 배치될 수 있다. 바람직하게, 상부결합돌기(220)는 토류판바디(210)의 좌우측 각 단부에 인접하도록 좌우로 한 쌍이 구비될 수 있다.

상부결합돌기(220)는 토류판바디(210)의 상면(213)으로부터 상측으로 소정 정도 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 상부결합돌기(220)의 좌우 각 측면(221)은 경사면으로 형성될 수 있다. 즉, 상부결합돌기(220)의 각 측면(221)은 토류판바디(210)의 상면(213)을 향해 하향 경사진 경사면으로 형성될 수 있다. 예컨대, 상부결합돌기(220)의 각 측면(221)은 수직 방향에 대해 30~45도 정도 경사지게 형성될 수 있다. 이는 후술할 하부결합홈(230)과의 관계에서 상하 토류판(200) 간의 결합위치를 적절히 안내할 수 있도록 하기 위함이다.

상부결합돌기(220)는 상면(222)에 강선홈(223)을 구비할 수 있다. 강선홈(223)은 상부결합돌기(220)의 상면(222)이 하측으로 소정 정도 오목하게 인입되어 형성될 수 있고, 상부결합돌기(220)의 상면(222)에서 전후로 연장 형성될 수 있다. 바람직하게, 강선홈(223)은 상부결합돌기(220)의 상면(222) 후단에서 전단에 이르도록 전후로 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 강선홈(223)은 상부결합돌기(220)의 전후면에 노출 배치될 수 있다.

강선홈(223)의 바닥면에는 상부강선홀(224)이 형성될 수 있다. 상부강선홀(224)은 강선홈(223)의 바닥면을 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상부강선홀(224)은 토류판바디(210)의 내부와 연통될 수 있다. 참고로, 토류판바디(210)는 내부에 소정의 공간을 가지는 형태로 형성되어 있다(도 4 등 참조).

한편, 본 실시예에 따른 토류판(200)은 하부결합홈(230)을 포함할 수 있다.

하부결합홈(230)은 토류판바디(210)의 저면(214)에 형성될 수 있다. 하부결합홈(230)은 전술한 상부결합돌기(220)와 대응되는 형상을 갖고, 상부결합돌기(220)와 대응되는 위치로 배치될 수 있다. 바람직하게, 상부결합돌기(220)는 좌우로 한 쌍이 구비될 수 있고, 하부결합홈(230) 또한 이에 대응되도록 좌우로 한 쌍이 구비될 수 있다.

하부결합홈(230)은 토류판바디(210)의 저면(214)으로부터 상측으로 소정 정도 오목하게 인입되어 형성될 수 있다. 여기서, 하부결합홈(230)을 둘러싸는 좌우 측면(231)은 상부결합돌기(220)의 측면(231)과 대응되는 경사면으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 하부결합홈(230)은 경사면에 의해 좌우 위치가 안내되면서, 하측의 다른 상부결합돌기에 체결될 수 있다.

하부결합홈(230)의 천정면(232)에는 하부강선홀(233)이 형성될 수 있다. 하부강선홀(233)은 하부결합홈(230)의 천정면(232)을 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 하부강선홀(233)은 토류판바디(210)의 내부와 연통될 수 있다. 하부강선홀(233)은 상측의 상부강선홀(224)과 상하로 대응되도록 배치되어, 후술할 강선(241)이 토류판바디(210)의 내외를 상하로 관통할 수 있도록 한다.

한편, 본 실시예에 따른 토류판(200)은 인출유닛(240)을 포함할 수 있다.

참고로, 도 2에서는 도시 편의를 위해 인출유닛(240)을 생략하고 있다.

인출유닛(240)은 토류판바디(210)의 해체를 보조하기 위한 것으로, 토류판바디(210)의 일측에 체결될 수 있다. 바람직하게, 인출유닛(240)은 상부결합돌기(220) 및 하부결합홈(230)에 대응되도록 토류판바디(210)에 장착 배치될 수 있고, 복수의 상부결합돌기(220) 및 하부결합홈(230)이 구비된 경우, 이에 대응되도록 인출유닛(240) 또한 복수개가 구비될 수 있다.

인출유닛(240)은 토류판바디(210)를 상하로 관통하도록 체결되는 강선(241)과, 강선(241)의 일단에 마련되는 가이드스틱(242)과, 강선(241)의 타단에 마련되는 스토퍼(243)로 구성될 수 있다.

강선(241)은 소정 강성을 지닌 스틸 와이어(steel wire)로 형성될 수 있다. 또는, 강선(241)은 스틸 와이어를 적절히 대체할 수 있는 강성 및 유연성을 가진 와이어 형태의 부재로 형성될 수 있다. 강선(241)은 상부강선홀(224)을 통해 토류판바디(210) 내측으로 삽입되어, 하부강선홀(233)을 통해 토류판바디(210) 외측으로 인출되도록, 토류판바디(210)와 체결될 수 있다. 즉, 강선(241)은 토류판바디(210)를 상하로 관통하도록 토류판바디(210)에 체결될 수 있다.

여기서, 하나의 강선(241)은 복수의 토류판바디(210)를 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 하나의 강선(241)은 상하로 배치된 3개의 토류판바디(210)를 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상하로 배치된 3개의 토류판바디(210)는 하나의 강선(241)을 통해 함께 인출될 수 있다. 이는 본 실시예의 작동과 관련하여 도 7 등에서 부연하기로 한다.

가이드스틱(242)은 강선(241)의 일단에 체결될 수 있다. 유연한 특성의 강선(241)과 대비해 가이드스틱(242)은 막대, 바(bar) 등의 정형화된 형태를 가진 단단한 부재로 이뤄질 수 있다. 예컨대, 가이드스틱(242)은 플라스틱, 금속 등으로 이뤄질 수 있다.

가이드스틱(242)은 상부강선홀(224)이나 하부강선홀(233)로 삽입 체결될 수 있도록 상부강선홀(224) 및 하부강선홀(233)의 직경 대비 소정 정도 작은 직경을 가질 수 있고, 소정 길이(L1)를 갖고 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 여기서, 가이드스틱(242)의 길이(L1)는 토류판바디(210)의 상하 높이(H1) 보다 소정 정도 크게 형성될 수 있다. 예컨대, 가이드스틱(242)의 길이(L1)는 토류판바디(210) 상하 높이(H1)의 약 1.5배로 형성될 수 있다. 이에 따라, 가이드스틱(242)은 토류판바디(210)의 하부강선홀(233)로 삽입된 후, 상단이 다시 토류판바디(210)의 상부강선홀(224)을 통해 노출될 수 있다.

스토퍼(243)는 가이드스틱(242)의 반대편에 체결될 수 있다. 스토퍼(243)는 강선(241)의 타단에 체결되어, 강선(241)이 토류판바디(210)로부터 이탈되는 것을 제한할 수 있다. 스토퍼(243)는 강선(241)의 이탈을 적절히 제한할 수 있고, 토류판바디(210)의 중량 등을 적절히 지지할 수 있는 것이면, 다양한 구조나 형태로 구현될 수 있다.

보다 바람직하게, 스토퍼(243)는 상부결합돌기(220)에 구비된 강선홈(223)에 수용될 수 있는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 스토퍼(243)는 강선홈(223)에 대응되는 좌우 폭 및 상하 높이를 가진 바(bar), 블록 등의 형태로 형성될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 토류판의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도 5는 도 2에 도시된 토류판의 B-B'선에 따른 단면도이다.

도 4 및 5를 참조하면, 토류판바디(210)의 내부에는 내부챔버(215)가 형성될 수 있다. 즉, 토류판바디(210)는 소정의 벽 두께를 가지고, 내부가 비어 있는 형태로 형성될 수 있다. 이는 토류판바디(210)의 중량을 줄여 그 이동이나 운반 등을 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.

필요에 따라, 토류판바디(210)의 내부에는 횡방향웨브(216)가 구비될 수 있다. 횡방향웨브(216)는 토류판바디(210)의 전면(211) 내측으로부터 후면(212) 내측에 이르도록 전후로 연장 형성될 수 있다. 또한, 횡방향웨브(216)는 토류판바디(210)의 내부에서 좌우로 연장 형성될 수 있다.

횡방향웨브(216)는 복수개가 구비될 수 있고, 복수의 횡방향웨브(216)는 토류판바디(210)의 내부에서 상하로 이격 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 상하로 이격된 2개의 횡방향웨브(216)를 예시하고 있다.

또한, 강선(241)이 배치되는 횡방향웨브(216)의 일측에는, 상부강선홀(224) 및 하부강선홀(233)에 대응되는 웨브강선홀(217)이 형성될 수 있다. 웨브강선홀(217)은 횡방향웨브(216)에 상하로 관통 형성되어, 강선(241)의 배치공간을 제공할 수 있다. 또는, 경우에 따라, 강선(241)이 배치되는 부위(예컨대, 토류판바디(210)의 좌우 측 단부)에서 횡방향웨브(216)가 일부 구간 생략되어 강선(241)의 배치공간을 제공하는 것도 가능하다.

도 6은 도 1에 도시된 흙막이 구조물의 설치방법을 도시한 작동도이다.

도 6을 참조하면, 먼저 설치면에 H-파일(100)이 타입되고, 좌우로 배치된 H-파일(100)의 사이로 토류판(200)이 삽입되어 흙막이 구조물이 설치될 수 있다.

편의상, 최상단 부위에서 새롭게 설치되는 토류판(200-1)을 제1토류판(200-1)으로 지칭하고, 기 설치되어 제1토류판(200-1)이 그 위에 안착되는 토류판(200-2)을 제2토류판(200-2)이라고 지칭하면, 제2토류판(200-2)의 상부강선홀(224)을 통해 가이드스틱(242)이 노출되고, 제1토류판(200-1)이 제2토류판(200-2)을 향해 서서히 하강된다.

이어서, 가이드스틱(242)이 제1토류판(200-1)의 하부강선홀(233)로 삽입되고, 제1토류판(200-1)의 상부강선홀(224)을 통해 가이드스틱(242)이 인출될 수 있다. 또한, 이 과정에서 제1토류판(200-1)은 점차 하강되어, 제2토류판(200-2) 위에 안착되고, 제2토류판(200-2) 및 H-파일(100)에 설치될 수 있다. 이와 유사한 방식으로, 제1토류판(200-1)의 상부에 또 다른 토류판들이 설치되면서, 소정 높이로 토류판 구조물이 구축될 수 있다.

도 7은 도 1에 도시된 흙막이 구조물의 해체방법을 도시한 작동도이다.

도 7을 참조하면, 도 6과 같은 방식으로 구축된 토류판 구조물은 하나의 강선(241)에 기 설정된 복수의 토류판바디(210)가 체결되어, 복수의 그룹을 이루며 설치될 수 있다. 본 작동예에서는 3개의 토류판바디(210)가 하나의 강선(241)에 체결되어 그룹을 이루고 있는 경우를 예시하고 있다. 편의상 상측 3개의 토류판바디(210)를 묶어 제1토류판세트(S1)로 지칭하고, 하측 3개의 토류판바디(210)를 묶어 제2토류판세트(S2)로 지칭하도록 한다. 다만, 하나의 그룹이나 세트를 이루는 토류판바디(210)의 개수는 현장상황 등에 따라 적절히 가변될 수 있고, 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.

한편, 설치 상태에서 각 토류판세트(S1, S2)에 대응되는 가이드스틱(242)은, 상부강선홀(224)을 통해 토류판바디(210)의 외측으로 관통되어, 강선홈(223)을 통해 토류판바디(210)의 전면(211) 부위에 노출 배치될 수 있다. 즉, 가이드스틱(242)은 토류판바디(210)의 전면(211) 부위에서 강선(241)에 의해 현수된 상태로 배치될 수 있다. 이와 같이 노출된 가이드스틱(242)은 토류판세트(S1, S2)의 개수 등을 작업자가 외부에서 쉽게 식별할 수 있도록 하는 기능을 겸비한다.

상기와 같은 설치 상태에서 제1토류판세트(S1)를 해체하고자 하는 경우, 제1토류판세트(S1)에 대응되는 가이드스틱(242) 내지 강선(241)을 소정의 인양수단에 설치하고, 강선(241)을 서서히 잡아당긴다. 이에 따라, 해당 강선(241)에 구속되어 있는 3개의 토류판바디(210)(즉, 제1토류판세트(S1))가 제2토류판세트(S2)로부터 분리되면서 상부로 인출될 수 있다. 제1토류판세트(S1)가 인양되면, 유사한 방식으로 다른 가이드스틱(242) 내지 강선(241)을 잡아당겨 제2토류판세트(S2)를 인출할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법은, 토류판바디(210)를 플라스틱 재질로 구현하고, 후면(212)의 경사나 내부의 횡방향웨브(216) 등을 통해 이를 보강함으로써, 부식이나 변형을 방지할 수 있고, 장기간 재사용됨으로써 흙막이 공사의 자재 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법은, 상부결합돌기(220) 및 하부결합홈(230)을 통해, 설치 과정에서 상하측의 토류판 간 결합 위치를 효과적으로 안내할 수 있고, 설치 상태에서는 복수의 토류판바디(210)가 우수한 결합력을 가지고 토압 등을 지지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 흙막이 구조물, 토류판 및 이의 시공방법은, 강선(241)에 복수의 토류판바디(210)가 그룹화되어 설치될 수 있고, 강선(241)을 통해 복수의 토류판바디(210)를 인출 내지 해체하는 방식을 사용함으로써, 토류판(200)의 해체 작업 등이 보다 쉽고 빠르게 이뤄질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사장으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.

10: 흙막이 구조물 100: H-파일
200: 토류판 210: 토류판바디
220: 상부결합돌기 230: 하부결합홈
240: 인출유닛 300: 띠장
400: 버팀대

Claims (5)

1. 좌우로 이격 설치된 복수의 H-파일(100);
   좌우로 배치된 한 쌍의 상기 H-파일(100) 사이에 설치되고, 복수개가 상하로 적층되어 토압(P1)을 지지하기 위한 지지구조를 형성하는 토류판(200);
   상기 복수의 H-파일(100) 사이에서 횡 방향으로 연장 설치되는 띠장(300); 및
   상기 띠장(300)에 설치되어 상기 띠장(300)을 지지하는 버팀대(400);를 포함하되,
   상기 토류판(200)은,
   일부 또는 전부가 플라스틱 재질로 형성되고, 토사 측을 향한 후면(212)이 소정의 경사각(A1)을 가지고 하측을 향해 하향 경사지게 형성되는 토류판바디(210);
   상기 토류판바디(210)의 상면(213)에 돌출 형성되는 상부결합돌기(220); 및
   상기 상부결합돌기(220)에 대응되도록 상기 토류판바디(210)의 저면(214)에 인입 형성되어, 하측에 배치되는 다른 토류판의 상부결합돌기와 체결되는 하부결합홈(230); 및
   상기 토류판바디(210)를 상부로 인양하기 위한 인출유닛(240);을 포함하고,
   상기 인출유닛(240)은,
   상기 상부결합돌기(220) 및 상기 하부결합홈(230)에 대응되는 위치에서, 상기 토류판바디(210)를 상하로 관통하는 강선(241);
   상기 강선(241)의 일단에 체결되고, 상기 토류판바디(210)의 상하 높이(H1) 보다 소정 정도 긴 길이(L1)를 갖도록 연장 형성된 가이드스틱(242); 및
   상기 강선(241)의 타단에 체결되되, 인양 시에는 상기 하부결합홈(230)의 천정면(232)에 접촉 지지되고, 설치 상태에서는 하측에 배치되는 다른 토류판의 상부강선홀에 수용 가능하도록 형성되는 스토퍼(243);를 포함하는, 흙막이 구조물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 상부결합돌기(220)는,
   측면(221)이 상기 토류판바디(210)의 상면(213)을 향해 하향 경사지게 형성되고, 상면(222)에는 전후 방향을 따라 연장된 강선홈(223)이 오목하게 인입 형성되며,
   상기 하부결합홈(230)은,
   상기 하부결합홈(230)을 둘러싼 측면(231)이 상기 상부결합돌기(220)의 측면(221)에 대응되는 경사면으로 형성되는, 흙막이 구조물.
3. 삭제
4. 일부 또는 전부가 플라스틱 재질로 형성되는 토류판바디(210);
   상기 토류판바디(210)의 상면(213)에 돌출 형성되는 상부결합돌기(220);
   상기 상부결합돌기(220)에 대응되도록 상기 토류판바디(210)의 저면(214)에 인입 형성되는 하부결합홈(230); 및
   상기 토류판바디(210)를 상부로 인양하기 위한 인출유닛(240);을 포함하고,
   상기 인출유닛(240)은,
   상기 상부결합돌기(220) 및 상기 하부결합홈(230)에 대응되는 위치에서, 상기 토류판바디(210)를 상하로 관통하는 강선(241);
   상기 강선(241)의 일단에 체결되는 가이드스틱(242); 및
   상기 강선(241)의 타단에 체결되는 스토퍼(243);를 포함하고,
   상기 상부결합돌기(220)는,
   상면(222)에 상기 강선(241)의 배치를 위한 강선홈(223)이 전후 방향을 따라 연장 형성되는, 흙막이 구조물의 토류판.
5. 청구항 1에 기재된 흙막이 구조물을 설치위치로부터 해체하기 위한 시공방법에 관한 것으로,
   기 설치된 복수의 토류판(200) 중 제1토류판세트(S1)를 상측으로 인양하여 H-파일(100)로부터 해체시키는 단계; 및
   상기 제1토류판세트(S1)의 해체 단계에 이어서, 상기 제1토류판세트(S1)의 하측에 배치되는 제2토류판세트(S2)를 상측으로 인양하여 상기 H-파일(100)로부터 해체시키는 단계;를 포함하고,
   상기 제1토류판세트(S1)는,
   상하로 배치된 복수의 토류판(200); 및
   상기 복수의 토류판(200)에 체결되는 인출유닛(240);을 포함하고,
   상기 제2토류판세트(S2)는,
   상하로 배치된 복수의 다른 토류판(200); 및
   상기 복수의 다른 토류판(200)에 체결되는 다른 인출유닛(240);을 포함하며,
   상기 제1토류판세트(S1)의 해체 단계는,
   상기 인출유닛(240)을 인양하여 상기 복수의 토류판(200)을 함께 들어올리는 단계를 포함하고,
   상기 제2토류판세트(S2)의 해체 단계는,
   상기 다른 인출유닛(240)을 인양하여 상기 복수의 다른 토류판(200)을 함께 들어올리는 단계를 포함하는, 흙막이 구조물의 시공방법.

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