KR102344671B1 - 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 버팀보는, 길이 방향으로 연장되도록 배치되는 복수 개의 트리플 아이빔; 및 복수 개의 상기 트리플 아이빔 사이에 배치되고, 일부가 인접한 2개의 트리플 아이빔 중 어느 하나에 삽입되고, 나머지 일부가 인접한 2개의 트리플 아이빔 중 다른 하나에 삽입되어, 상기 인접한 2개의 트리플 아이빔을 상호 연결하는 센터빔을 포함할 수 있다.

Description

센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법{SUPPORTING BEAM STRUCTURE BY USING CENTER BEAM AND METHOD FOR CONSTRUCTING SOIL RETAINING WALL BY USING THE SAME}
본 발명은 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법에 관한 것이다.
최근 토지이용 실태는 주로 대도시에 집중되고, 고밀도화된 토지의 이용에 따라 도심 내에 많은 지하 구조물이 구축되고 있다. 이를 위해 그 지면을 깊이 파는 지하 굴착공사가 진행되고 있다. 지하 구조물을 축조하기 위한 지하 굴착공사는 지반의 안정이 최우선되어야 하므로, 토사가 흘러내리거나 지반이 무너지는 것을 방지하기 위하여 흙막이 공법이 실시되고 있다.
흙막이 공법은 지면을 터파기할 때 토압에 대응하는 구조물로서, 지반붕괴를 방지하게 위한 목적으로 토압을 지지하는 구조물을 설치하는 공법이다. 통상적으로, 흙막이 공법은 굴착이 필요한 지반의 가장자리에 일정한 간격으로 벽체용 빔을 삽입하여 흙막이 벽체를 형성한 후, 띠장을 설치하여 벽체용 빔을 수평 방향으로 연결시키고 있다. 그 후, 버팀보를 이용하여 띠장을 폭 방향으로 다시 연결하는 방식으로 수행된다.
도 1을 참조하면, 상기와 같은 종래의 흙막이 공법에 사용되는 버팀보(1)는 폭 방향 넓이에 따라 복수 개의 H-빔(11)이 연결판(12)을 통해 상호 연결되어 형성된다. 그러나, 종래의 버팀보 연결 방식은 버팀보의 길이가 길어짐에 따라 H-빔(11) 간의 연결부에 휨 모먼트가 작용하여 H-빔(12)들의 연결이 해제될 수 있다는 단점이 있다. 또한, 이러한 빔들의 연결 해제는 흙막이 붕괴로 이어져 안전사고가 발생할 수 있다는 문제가 있다.
특허문헌: 한국등록특허 제10-0699040호(2007.03.16. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 휨 모먼트 작용에 의한 빔들의 상호 연결이 해제되는 것을 방지하기 위한 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법을 제공하고자 한다.
또한, 흙막이 붕괴로 인한 안전사고를 방지하기 위한 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 길이 방향으로 연장되도록 배치되는 복수 개의 트리플 아이빔; 및 복수 개의 상기 트리플 아이빔 사이에 배치되고, 일부가 인접한 2개의 트리플 아이빔 중 어느 하나에 삽입되고, 나머지 일부가 인접한 2개의 트리플 아이빔 중 다른 하나에 삽입되어, 상기 인접한 2개의 트리플 아이빔을 상호 연결하는 센터빔을 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 트리플 아이빔은, 서로 평행하게 배치되는 상부부재와 하부부재; 및 상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에 배치되고, 상기 상부부재 및 상기하부부재와 서로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 상부부재와 하부부재를 연결하는 복수 개의 연결부재를 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 트리플 아이빔은 상기 센터빔이 결합될 수 있는 결합부재를 더 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 연결부재는 상기 상부부재 및 상기 하부부재와 수직을 이루도록 배치되는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 연결부재는, 상기 트리플 아이빔의 단면상 중앙에 배치되는 중앙 연결부재; 및 중앙 연결부재의 양측에 배치되는 2개의 측방 연결부재를 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 트리플 아이빔은, 상기 중앙 연결부재가 구비되는 제1 부분; 및 상기 중앙 연결부재가 구비되지 않는 제2 부분을 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 트리플 아이빔은, 'Ⅲ' 형상의 단면을 갖는 제1 부분; 및 'Ⅱ' 형상의 단면을 갖는 제2 부분을 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 트리플 아이빔은, 상기 센터빔의 일부가 삽입되지 않는 제1 부분; 및 상기 센터빔의 일부가 삽입되는 제2 부분을 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 상기 센터빔은 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔의 각각의 제2 부분에 삽입되어 고정되는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔은 각각의 제2 부분이 서로 대향하도록 배치되는 버팀보가 제공될 수 있다.
또한, 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔이 연결된 상태를 유지시키는 연결판을 더 포함하는 버팀보가 제공될 수 있다.
한편, 터파기가 필요한 지면을 천공하고, 천공홀에 벽체파일을 삽입하는 단계; 상기 터파기된 지면의 경계선을 따라 흙막이 벽체를 형성하는 단계; 상기 흙막이 벽체에 띠장빔을 설치하는 단계; 일부가 트리플 아이빔에 삽입되는 센터빔을 통해 복수 개의 트리플 아이빔을 연결함으로써, 서로 마주보는 흙막이 벽체를 연결하는 버팀보를 설치하는 단계; 상기 띠장과 상기 버팀보의 단부를 연결하는 단계를 포함하는 흙막이 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 버팀보를 설치하는 단계는, 복수 개의 상기 트리플 아이빔을 길이 방향으로 연장되도록 배치하는 단계; 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔 중 어느 하나에 센터빔의 일부를 삽입하고, 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔 중 다른 하나에 센터빔의 나머지 일부를 삽입하는 단계; 상기 센터빔과 상기 트리플 아이빔을 결합하는 단계; 및 연결판을 이용하여 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔을 2차적으로 연결하는 단계를 포함하는 흙막이 시공 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 트리플 아이빔은, 'Ⅲ' 형상의 단면을 갖는 제1 부분; 및 'Ⅱ' 형상의 단면을 갖는 제2 부분을 포함하되, 상기 센터빔은 상기 트리플 아이빔의 제2 부분에 삽입되는 흙막이 시공 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법은 빔들의 상호 연결이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 흙막이 붕괴로 인한 안전사고를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 흙막이 공법에 적용되는 버팀보의 연결 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 버팀보의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보를 이용한 흙막이 공법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 흙막이 공법에 사용되는 중앙파일과 받침빔 및 버팀보의 연결 부위를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 흙막이 공법에 사용되는 흙막이판과 띠장 및 버팀보의 연결 부위를 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 흙막이 공법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보의 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 2의 버팀보의 개략적인 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보(10)는 흙막이 공법에 사용되는 자재로서, 서로 마주보게 설치되는 흙막이 벽체를 연결하여, 토압에 저항하여 흙이 무너지는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상이 유지되는 범위 내에서 상기와 같은 버팀보 역할 이외에 다른 기능을 하는 자재로서 제공될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보(10)는 흙막이 공법에 사용되는 띠장으로 활용될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보(10)는 복수 개의 트리플 아이빔(11, 12)이 센터빔(13)을 통해 길이 방향으로 연장되도록 연결되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 버팀보(10)는, 길이 방향으로 연장되도록 배치되는 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12), 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)을 상호 연결하는 센터빔(13)과 연결판(15)을 포함할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 버팀보(10)가 2개의 트리플 아이빔(제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12))이 1개의 센터빔(13)을 통해 연결됨으로써 형성되는 것을 예로서 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 버팀보(10)는 필요로 하는 길이에 따라 3개 이상의 트리플 아이빔이 연결됨으로써 형성될 수도 있다. 예를 들어, 버팀보(10)가 3개의 트리플 아이빔이 연결되어 형성되는 경우, 버팀보(10)는 3개의 트리플 아이빔과 2개의 센터빔을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 각각의 단부에 센터빔(13)이 삽입되어 고정됨으로써, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 상호 연결될 수 있다. 구체적으로, 센터빔(13)의 일부가 제1 트리플 아이빔(11)의 단부에 삽입될 수 있고, 센터빔(13)의 나머지 일부가 제2 트리플 아이빔(12)의 단부에 삽입될 수 있다.
우선 제1 트리플 아이빔(11)은, 서로 평행하기 배치되는 상부부재(113) 및 하부부재(114)와, 상부부재(113)와 하부부재(114)를 수직 방향으로 연결하는 연결부재(115) 및 센터빔(13)이 결합되는 결합부재(119)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 연결부재(115)는 1개의 중앙 연결부재(116) 및 2개의 측방 연결부재(117)를 포함할 수 있다. 즉, 상부부재(113)와 하부부재(114)는, 1개의 중앙 연결부재(116) 및 중앙 연결부재(116)의 양측에 배치되는 2개의 측방 연결부재(117)에 의해 연결될 수 있다. 이에 의해, 제1 트리플 아이빔(11)의 단면은 'Ⅲ' 형상을 가질 수 있다. 이때, 상부부재(113)와 하부부재(114)와 중앙 연결부재(116)와 측방 연결부재(117)는 모두 일체형으로 제공될 수 있다. 구체적으로, 제1 트리플 아이빔(11)은 상부부재(113)와 하부부재(114)와 중앙 연결부재(116)와 측방 연결부재(117)와 결합부재(119)가 용접을 통해 연결되어 일체형으로서 제공될 수 있다.
이러한 상부부재(113)와 하부부재(114)와 중앙 연결부재(116) 및 측방 연결부재(117)는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 구체적으로, 상부부재(113)와 하부부재(114)는 동일한 형상 및 크기로 제공될 수 있고, 중앙 연결부재(116)와 측방 연결부재(117)는 동일한 크기의 단면을 가질 수 있으나, 그 길이는 다르게 제공될 수 있다.
상부부재(113)와 하부부재(114)를 연결하는 중앙 연결부재(116) 및 측방 연결부재(117)는 각각 상부부재(113)와 하부부재(114)에 대해 수직을 이루도록 배치될 수 있다. 중앙 연결부재(116)는 상부부재(113)와 하부부재(114)의 중앙부를 연결할 수 있고, 중앙 연결부재(116)의 양측에 각각 측방 연결부재(117)가 배치될 수 있다.
즉, 단면의 'Ⅲ' 형상에서, 상부부재(113)와 하부부재(114)는 수평 방향으로 배치되는 부재이고, 중앙 연결부재(116)와 측방 연결부재(117)는 수직 방향으로 배치되는 부재일 수 있다.
이때, 중앙 연결부재(116)와 2개의 측방 연결부재(117)의 간격은 동일할 수 있다. 즉, 2개의 측방 연결부재(117) 중 어느 하나와 중앙 연결부재(116)와의 이격 거리는 2개의 측방 연결부재(117) 중 다른 하나와 중앙 연결부재(116)와의 이격 거리와 같을 수 있다.
한편, 제1 트리플 아이빔(11)은, 센터빔(13)이 삽입되지 않는 제1 부분(111)과, 센터빔(13)의 일부가 삽입되는 제2 부분(112)으로 나누어질 수 있다. 구체적으로, 제2 부분(112)은 제1 트리플 아이빔(11)의 일측 단부에 형성될 수 있고, 제1 부분(111)은 제2 부분(112) 이외의 부분일 수 있다. 즉, 제1 트리플 아이빔(11)은 일측에 형성되는 제2 부분(112)과 타측에 형성되는 제1 부분(111)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 트리플 아이빔(11)의 일측이란 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 연결되는 경우 제2 트리플 아이빔(12)에서 더 가까운 측을 의미할 수 있다. 즉, 제1 트리플 아이빔(11)의 일측에 제2 트리플 아이빔(12)이 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 부분(111)에는 중앙 연결부재(116)가 구비될 수 있고, 제2 부분(112)에는 중앙 연결부재(116)가 구비되지 않을 수 있다. 즉, 제1 부분(111)은 단면상 'Ⅲ' 형상을 가질 수 있고, 제2 부분(112)은 단면상 'Ⅱ'형상을 가질 수 있다.
구체적으로, 제2 부분(112)에서 상부부재(113)와 하부부재(114) 및 2개의 측방 연결부재(117)에 의해 제1 트리플 아이빔(11) 내부에 삽입공간(118)이 형성될 수 있다. 즉, 삽입공간(118)은 제2 부분(112)에서 상부부재(113)와 하부부재(114) 및 2개의 측방 연결부재(117)로 둘러싸여 형성되는 공간일 수 있다. 이때, 상부부재(113)와 하부부재(114)는 수평 방향으로 배치되고, 중앙 연결부재(116)와 측방 연결부재(117)는 수직 방향으로 배치되는 바, 삽입공간(118)은 단면상 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 삽입공간(118)에 센터빔(13)의 일부가 삽입될 수 있다.
한편, 제2 부분(112)이 형성되는 제1 트리플 아이빔(11)의 일측 단부에는 센터빔(13)이 결합될 수 있는 결합부재(119)가 제공될 수 있다. 결합부재(119)는 사각 플레이트 형상으로 제공될 수 있고, 측방 연결부재(117)의 외측 방향에 제공되어 상부부재(113)와 하부부재(114)의 사이를 막을 수 있다. 여기서, 측방 연결부재(117)의 외측 방향이란, 측방 연결부재(117)를 기준으로 중앙 연결부재(116)가 향하는 방향의 반대 방향을 의미할 수 있다.
한편, 결합부재(119)에는 결합부재(119)를 관통하는 복수 개의 결합홀(1191)이 제공될 수 있다. 본 실시예에서는 결합홀(1191)이 제1 트리플 아이빔(11)의 높이 방향을 따라 4개 형성되는 것을 예로서 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 결합부재(119)를 통한 제1 트리플 아이빔(11)과 센터빔(13)의 결합은 후술하겠다.
또한, 상부부재(113)에는 상부부재(113)를 관통하는 복수 개의 결합홀(1131)이 제공될 수 있다. 결합홀(1131)은 제1 트리플 아이빔(11)의 길이 방향을 따라 복수 개 배치될 수 있으며, 결합홀(1131)을 통해 제1 트리플 아이빔(11)과 연결판(15)이 결합될 수 있다.
또한, 하부부재(114)에는 하부부재(114)를 관통하는 복수 개의 결합홀(1141)이 제공될 수 있다. 결합홀(1141)은 제1 트리플 아이빔(11)의 길이 방향으로 따라 복수 개 배치될 수 있으며, 결합홀(1141)을 통해 제1 트리플 아이빔(11)과 연결판(15)이 결합될 수 있다.
이때, 상부부재(113)를 관통하는 결합홀(1131)과 하부부재(114)를 관통하는 결합홀(1141)은 측방 연결부재(117)의 외측 방향에 제공될 수 있다. 여기서, 측방 연결부재(117)의 외측 방향이란, 측방 연결부재(117)를 기준으로 중앙 연결부재(116)가 향하는 방향의 반대 방향을 의미할 수 있다.
한편, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)은 동일한 형상 및 동일한 길이를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2 트리플 아이빔(12)은 일측에 형성되는 제2 부분(122)과 타측에 형성되는 제1 부분(121)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 트리플 아이빔(12)은 제1 트리플 아이빔(11)과 마찬가지로, 서로 평행하게 수평 방향으로 배치되는 상부부재(123) 및 하부부재(124)와, 상부부재(123)와 하부부재(124)를 수직 방향으로 연결하는 연결부재(125)를 포함할 수 있다. 이때, 연결부재(125)는 1개의 중앙 연결부재(126)와 2개의 측방 연결부재(127)를 포함할 수 있다. 즉, 상부부재(123)와 하부부재(124)는 1개의 중앙 연결부재(126)와 2개의 측방 연결부재(127)에 의해 상호 연결될 수 있다. 이에 의해, 제2 트리플 아이빔(12)의 단면은 'Ⅲ' 형상을 가질 수 있다.
제2 트리플 아이빔(12)의 상부부재(123)와 하부부재(124) 및 연결부재(125)는 제1 트리플 아이빔(11)의 상부부재(113)와 하부부재(114) 및 연결부재(115)와 실질적으로 동일한 바, 보다 상세한 설명은 생략하겠다.
한편, 제2 트리플 아이빔(12)은 제1 트리플 아이빔(11)과 마찬가지로, 중앙 연결부재(126)가 구비되지 않아 센터빔(13)의 일부가 삽입될 수 있는 제2 부분(122)과, 중앙 연결부재(126)가 구비되어 센터빔(13)이 삽입되지 않는 제1 부분(121)을 포함할 수 있다. 이때, 제2 부분(122)은 제2 트리플 아이빔(12)의 일측에 형성될 수 있고, 제1 부분(121)은 제2 트리플 아이빔(12)의 타측에 형성될 수 있다.
또한, 제2 트리플 아이빔(12)의 제2 부분(122)에는 상부부재(123)와 하부부재(124)와 2개의 측방 연결부재(127)에 의해 생기는 삽입공간(128)이 형성될 수 있다. 이러한, 삽입공간(128)에 센터빔(13)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있다.
제2 트리플 아이빔(12)의 제1 부분(121)과 제2 부분(122) 및 삽입공간(128)은 제1 트리플 아이빔(11)의 제1 부분(111)과 제2 부분(112) 및 삽입공간(118)과 실질적으로 동일한 바, 보다 상세한 설명은 생략하겠다.
한편, 제2 부분(122)이 형성되는 제2 트리플 아이빔(12)의 일측 단부에는 센터빔(13)이 결합될 수 있는 결합부재(129)가 제공될 수 있다. 이때, 결합부재(129)에는 결합부재(129)의 높이 방향으로 배치되는 복수 개의 결합홀(1291)이 형성될 수 있다. 이러한, 결합홀(1291)은 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1191)의 위치에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 제1 트리플 아이빔(11)의 결합부재(119)와 센터빔(13)과 제2 트리플 아이빔(12)의 결합부재(129)가 결합됨으로써, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 연결될 수 있다.
한편, 제2 트리플 아이빔(12)의 상부부재(123) 및 하부부재(124)에는 상부부재(123) 및 하부부재(124)를 관통하는 결합홀(1231, 1241)이 형성될 수 있다. 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1231, 1241)을 통해 제2 트리플 아이빔(12)과 연결판(15)이 결합될 수 있다.
제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)은 제1 트리플 아이빔(11)의 제2 부분(112)과 제2 트리플 아이빔(12)의 제2 부분(122)이 대향하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 트리플 아이빔(11)의 제2 부분(112)과 제2 트리플 아이빔(12)의 제2 부분(122)이 서로 가깝게 배치될 수 있다. 이때, 제1 트리플 아이빔(11)의 제2 부분(112)에 센터빔(13)의 일부가 삽입되어 고정되고, 제2 트리플 아이빔(12)의 제2 부분(122)에 센터빔(13)의 나머지 일부가 삽입되어 고정됨으로써, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 상호 연결될 수 있다. 트리플 아이비(11, 12)과 센터빔(13)의 연결 방식은 후술하겠다.
본 실시예에서는 버팀보(10)가 2개의 트리플 아이빔(11, 12)이 연결되어 형성되는 것을 예로서 설명하였다. 구체적으로 본 실시예에서는, 제1 트리플 아이빔(11)이 일측에 구비되는 제1 부분(111) 및 타측에 구비되는 제2 부분(112)을 포함하고, 제2 트리플 아이빔(12)이 일측에 구비되는 제1 부분(121) 및 타측에 구비되는 제2 부분(122)을 포함하는 것을 예로서 설명하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 다른 예로, 버팀보(10)가 3개의 트리플 아이빔이 연결되어 형성되는 경우, 중간에 배치되는 트리플 아이빔은 일측 단부 및 타측 단부에 제2 부분이 형성되고, 중앙부에 제1 부분이 형성될 수 있다.
센터빔(13)은, 제1 트리플 아이빔(11)에 삽입되는 제1 삽입부(131)와, 제2 트리플 아이빔(12)에 삽입되는 제2 삽입부(132)와, 제1 삽입부(131)와 제2 삽입부(132)의 사이에 형성되는 플랜지(133)를 포함할 수 있다.
제1 삽입부(131)는 제1 트리플 아이빔(11)의 삽입공간(118)에 삽입될 수 있으며, 제2 삽입부(132)는 제2 트리플 아이빔(12)의 삽입공간(128)에 삽입될 수 있다. 이때, 제1 삽입부(131)는 삽입공간(118)의 형상 및 크기에 대응될 수 있고, 제2 삽입부(132)는 삽입공간(128)의 형상 및 크기에 대응될 수 있다. 구체적으로, 제1 삽입부(131)는 제1 트리플 아이빔(11)의 삽입공간(118)과 동일한 사각형 단면 형상을 가질 수 있고, 사각형 단면의 크기는 삽입공간(118)의 크기보다 작거나 동일할 수 있다. 또한, 제2 삽입부(132)는 제2 트리플 아이빔(12)의 삽입공간(128)과 동일한 사각형 단면 형상을 가질 수 있고, 사각형 단면의 크기는 삽입공간(128)의 크기보다 작거나 동일할 수 있다. 본 실시예에서는, 삽입공간(118)과 삽입공간(128)의 크기가 동일하게 제공되는 바, 제1 삽입부(131) 및 제2 삽입부(132)의 단면 크기 및 길이가 동일하게 제공될 수 있다.
구체적으로, 제1 삽입부(131) 및 제2 삽입부(132)는 내부가 빈 사각형 빔 형상으로 제공될 수 있으며, 플랜지(133)는 제1 삽입부(131) 및 제2 삽입부(132)의 외측면보다 돌출된 형상을 가질 수 있다. 이때, 플랜지(133)의 폭 방향 길이는 트리플 아이빔(11, 12)의 상부부재(113, 123) 및 하부부재(114, 124)의 폭 방향 길이와 같을 수 있다. 또한, 플랜지(133)의 높이는 상부부재(113, 123) 및 하부부재(114, 124)가 형성하는 제1 트리플 아이빔(11)의 높이 및 제2 트리플 아이빔(12)의 높이와 동일할 수 있다. 이에 의해, 센터빔(13)이 제1 삽입부(131) 및 제2 삽입부(132)에 삽입되어, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 연결되는 경우, 플랜지(133)가 제1 트리플 아이빔(11) 및 제2 트리플 아이빔(12)의 외측면보다 돌출되지 않는 형상을 가질 수 있다.
한편, 플랜지(133)에는 높이 방향으로 배치되는 복수 개의 관통홀(1331)이 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(1331)은 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1191) 및 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1291)에 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 결합홀(1191) 및 결합홀(1291)과 동일한 개수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는, 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1191) 및 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1291)이 4개로 제공되는 바, 센터빔(13)의 관통홀(1331)도 4개로 제공될 수 있다.
센터빔(13)의 제1 삽입부(131)가 제1 트리플 아이빔(11)의 제2 부분(112)에 삽입되고, 센터빔(13)의 제2 삽입부(132)가 제2 트리플 아이빔(12)의 제2 부분(122)에 삽입되면, 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1191)과 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1291)과 센터빔(13)의 관통홀(1331)은 서로 연통될 수 있다. 이러한, 결합홀(1191)과 결합홀(1291)과 관통홀(1331)에 볼트가 관통될 수 있으며, 볼트와 너트를 통해 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)과 센터빔(13)이 상호 결합될 수 있다. 상기와 같이 센터빔(13)에 의해 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 1차적으로 상호 연결될 수 있다.
한편, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)은 연결판(15)에 의해 2차적으로 상호 연결될 수 있다. 구체적으로, 센터빔(13)에 의한 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 1차 연결 이후, 연결판(15)에 의한 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 2차 연결이 이루어질 수 있다.
연결판(15)은 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 상측 및 하측에서 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 연결을 더욱 견고하게 유지시킬 수 있다. 이때, 연결판(15)은 2개로 제공될 수 있으며, 각각 트리플 아이빔(11, 12)의 상측 및 하측에 배치될 수 있다.
연결판(15)에는 복수 개의 연결홀(151)이 제공될 수 있다. 연결홀(151)은 각각 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1131, 1141) 및 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1231, 1241)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
즉, 센터빔(13)에 의해 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 연결된 상태에서, 연결판(15)이 연결부위의 상측 및 하측에 각각 안착될 수 있다. 이때, 연결판(15)의 연결홀(151)이 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1131, 1141) 및 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1231, 1241)에 대응되는 바, 볼트가 연결홀(151) 및 결합홀(1131, 1141, 1231, 1241)을 관통하여 너트에 의해 고정될 수 있다. 이에 의해, 연결판(15)이 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 센터빔(13)에 의해 연결된 상태를 더 견고하게 유지하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보(10)는, 트리플 아이빔(11, 12)이 센터빔(13)에 의해 1차적으로 연결되고, 연결판(15)에 의해 2차적으로 연결된 상태가 유지되는 바, 버팀보(10)의 전체 길이가 길어져도, 트리플 아이빔(11, 12) 간의 연결이 더욱 견고하게 유지될 수 있다는 장점이 있다. 또한, 센터빔(13)이 트리플 아이빔(11, 12)에 일부가 각각 삽입되는 바, 트리플 아이빔(11, 12)의 연결부분에 작용하는 휨 모먼트를 견딜 수 있다. 이에 의해, 트리플 아이빔들의 상호 연결이 해제되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의한 흙막이 붕괴 사고를 방지할 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 구성을 갖는 버팀보(10)를 제조하는 방법에 대해 설명하겠다. 다만, 버팀보(10)의 제조 방법에 있어서는, 앞서 살핀 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보(10)에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 버팀보(10)는 기존의 H빔을 활용하여 제작될 수 있다. 구체적으로, 종래의 H빔은 그 단면이 '工' 형상을 가질 수 있다. 즉, 종래의 H빔은 상부부재와 하부부재와 중앙 연결부재를 가질 수 있다. 이러한 종래의 H빔에 2개의 측면 연결부재를 용접함으로써, 'Ⅲ' 형상을 갖는 버팀보(10)가 제조될 수 있다. 다만, 측면 연결부재의 형성 방법은 용접에 한정되지 않는다. 상기와 같이 2개의 측면 연결부재가 추가됨으로써, 버팀보(10)는 전체적으로 'Ⅲ'와 같은 단면 형상을 가질 수 있다.
그 후, 일측의 중앙 연결부재의 일부를 제거함으로써, 'Ⅱ'와 같은 단면 형상을 갖는 제2 부분이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보(10)는 상기와 같은 제조 방법에 의해 제조되는 바, 종래의 H빔을 활용하여 제조될 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는, 상술한 버팀보(10)를 이용한 흙막이 시공 방법에 대하여 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버팀보를 이용한 흙막이 공법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 흙막이 공법에 사용되는 중앙파일과 받침빔 및 버팀보의 연결 부위를 도시한 도면이며, 도 6은 도 4의 흙막이 공법에 사용되는 흙막이판과 띠장 및 버팀보의 연결 부위를 도시한 도면이고, 도 7은 도 4의 흙막이 공법의 순서도이다.
우선, 터파기가 필요한 지면을 천공하여, 천공홀에 벽체파일(21) 을 삽입할 수 있다(S100). 구체적으로, 터파기가 요구되는 지면의 가장자리를 천공한 천공홀에 벽체파일(21)이 삽입될 수 있다. 이때, 벽체파일(21)은 터파기가 필요한 지면의 경계선을 따라 일정한 간격으로 복수 개가 삽입될 수 있다. 이때, 벽체파일(21)은 흙막이 벽체를 형성하기 위해 활용될 수 있고, 단면이 H 형상을 갖는 H빔으로서 제공될 수 있다.
이후, 내부 터파기를 진행하면서, 벽체파일(21) 사이에 흙막이판(30)을 끼워 흙막이 벽체를 형성할 수 있다(S200). 흙막이판(30)은 목재로 제공될 수 있으나, 이는 본 발명의 사상을 한정하지 않는다. 이때, 흙막이 벽체를 형성하는 과정은 복수 번 이루어질 수 있다. 구체적으로, 내부 터파기를 진행하고, 터파기가 된 깊이만큼의 1차적인 흙막이 벽체를 형성할 수 있으며, 1차적으로 흙막이 벽체를 형성한 후, 다시 내부 터파기를 진행하여 2차적인 흙막이 벽체를 형성할 수 있다. 이러한 과정이 복수 회 반복됨으로써, 원하는 깊이의 흙막이 벽체를 형성할 수 있다.
이후, 마주보는 벽체파일(21) 사이에 중앙파일(23)을 삽입할 수 있다(S300). 구체적으로, 중앙파일(23)은 터파기가 요구되는 지면의 중앙부에 삽입될 수 있다. 이때, 중앙파일(23)은 터파기가 필요한 지면의 중앙부에 일정한 간격으로 복수 개가 삽입될 수 있다.
이후, 보걸이(50), 피스브라켓(70) 및 받침빔(80)을 설치할 수 있다(S400). 보걸이(50)는 띠장(40)의 하측에 배치되어 띠장(40)을 지지하기 위한 것으로서, 벽체파일(21)의 일측에 설치될 수 있다. 이때, 벽체파일(21)의 일측이란 띠장(40) 설치 시 띠장(40)이 접촉되는 벽체파일(21)의 일측면일 수 있다. 한편, 피스브라켓(70)은 받침빔(80)의 하측에 배치되어 받침빔(80)을 지지할 수 있다. 이때, 피스브라켓(70)은 중앙파일(23)의 일측에 설치될 수 있다. 보걸이(50)와 피스브라켓(70)은 볼트 결합을 통해 각각 벽체파일(21) 및 중앙파일(23)에 설치될 수 있으나, 이는 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.
이후, 흙막이 벽체를 따라 벽체파일(21)에 복수 개의 띠장(40)을 설치할 수 있다(S500). 이때, 띠장(40)은 보걸이(50)의 상측에 안착될 수 있다. 보걸이(50)에 띠장(40)을 안착시킨 후, 각 띠장(40)을 서로 연결할 수 있다. 이때, 띠장(40)의 연결은 별도의 연결판 및 볼트와 너트를 이용하여 이루어질 수 있다.본 실시예에서는 띠장(40)이 H 형상의 단면을 갖는 H빔으로서 제공되는 것을 예로서 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 다른 예로, 띠장(40)은 버팀보(10)와 같은 'Ⅲ' 형상 및 'Ⅱ' 형상의 단면을 갖는 트리플 아이빔으로서 제공될 수도 있다.
이후, 버팀보(10)를 설치하고, 띠장(40)과 버팀보(10)를 연결할 수 있다(S600). 구체적으로, 띠장(40)에 버팀보(10)의 단부가 연결될 수 있다. 이때, 띠장(40)과 버팀보(10)의 연결은 화타(43) 및 잭(45)을 통해 연결될 수 있다 .화타(43) 및 잭(45)을 이용한 띠장(40)과 버팀보(10)의 연결은 당 분야에서 공지의 기술인 바, 상세한 설명은 생략하겠다. 이후, 버팀보(10)의 복수 개의 트리플 아이빔(11, 12)이 센터빔(13) 및 연결판(15)을 통해 연결될 수 있다. 이때, 버팀보(10)는 받침빔(80)에 안착되어 받침빔(80)에 의해 지지될 수 있다. 서로 마주보는 두 흙막이 벽체가 버팀보(10)를 통해 상호 연결될 수 있다. 이때, 버팀보(10)와 받침빔(80)은 각 길이 방향이 서로 수직을 이루도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 버팀보(10)는 복수 개의 트리플 아이빔(11, 12)이 센터빔(13) 및 연결판(15)을 통해 연결됨으로써 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)이 길이 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 그리고, 센터빔(13)의 일부를 제1 트리플 아이빔(11)의 제2 부분(112)에 삽입하여 고정하고, 센터빔(13)의 다른 일부를 제2 트리플 아이빔(12)의 제2 부분(122)에 삽입하여 고정할 수 있다. 구체적으로, 제1 트리플 아이빔(11)의 결합홀(1191)과 센터빔(13)의 관통홀(1331)과 제2 트리플 아이빔(12)의 결합홀(1291)을 서로 연통시킨 후, 별도의 볼트를 관통시켜 너트를 통해 고정시킴으로써, 트리플 아이빔(11, 12)과 센터빔(13)을 결합시킬 수 있다. 이후, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 연결부분의 상측 및 하측에 각각 연결판(15)을 고정시켜, 제1 트리플 아이빔(11)과 제2 트리플 아이빔(12)의 연결 상태를 견고하게 유지시킬 수 있다. 버팀보(10)가 띠장(40)에 연결되어 서로 마주보는 두 흙막이 벽체를 연결하는 바, 흙막이 벽체에 작용하는 토압에 대응하여 지반붕괴를 방지할 수 있다. 본 실시예에서는, 버팀보(10)가 2개의 트리플 아이빔(11, 12)이 연결되어 형성되는 것을 예로서 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 터파기가 필요한 지면의 넓이에 따라 3개 이상의 트리플 아이빔이 길이 방향으로 연결됨으로써, 버팀보(10)가 형성될 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 띠장(40)과 버팀보(10)의 단부가 연결된 후, 버팀보(10)의 복수 개의 트리플 아이빔(11, 12)이 센터빔(13) 및 연결판(15)을 통해 연결되는 것을 예로서 설명하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 다른 예로, 복수 개의 트리플 아이빔(11, 12)이 센터빔(13) 및 연결판(15)을 통해 연결된 후, 받침빔(80)에 안착되어 띠장(40)과 버팀보(10)의 단부가 연결될 수 있다.
이후, ㄷ-볼트(90)를 통해 받침빔(80)과 버팀보(10)를 연결시킬 수 있다(S700). ㄷ-볼트(90)는 버팀보(10)가 받침빔(80)에 안착된 상태로 버팀보(10)의 상부를 둘러싸도록 배치되어 받침빔(80)에 고정될 수 있다.
다만, 본 발명의 실시예에 흙막이 시공 방법은 상술한 순서에 따라 시공되는 것에 한정되지 않으며, 필요에 따라 각 단계의 순서가 상이하게 적용될 수도 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 센터빔을 이용한 버팀보 구조 및 이를 이용한 흙막이 시공 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10: 버팀보
11: 제1 트리플 아이빔
12: 제2 트리플 아이빔
13: 센터빔
15: 연결판
21: 벽체파일
23: 중앙파일
30: 흙막이판
40: 띠장
50: 보걸이
70: 피스브라켓
80: 받침빔
90: ㄷ-볼트

Claims (14)

  1. 길이 방향으로 연장되도록 배치되는 복수 개의 트리플 아이빔; 및
    복수 개의 상기 트리플 아이빔 사이에 배치되고, 일부가 인접한 2개의 트리플 아이빔 중 어느 하나에 삽입되고, 나머지 일부가 인접한 2개의 트리플 아이빔 중 다른 하나에 삽입되어, 상기 인접한 2개의 트리플 아이빔을 상호 연결하는 센터빔을 포함하고,
    상기 트리플 아이빔은,
    서로 평행하게 배치되는 상부부재와 하부부재; 및
    상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에 배치되고, 상기 상부부재 및 상기 하부부재와 서로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 상부부재와 상기 하부부재를 연결하는 중앙 연결부재 및 상기 중앙 연결부재의 양측에 배치되는 2개의 측방 연결부재를 포함하되,
    상기 트리플 아이빔은,
    상기 중앙 연결부재가 구비되는 제1 부분; 및
    상기 중앙 연결부재가 구비되지 않으며, 상기 상부부재와 상기 하부부재 및 2개의 상기 측방 연결부재에 의해 형성된 삽입공간에 상기 센터빔의 일부가 삽입되는 제2 부분을 포함하는 버팀보.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 트리플 아이빔은 상기 센터빔이 결합될 수 있는 결합부재를 더 포함하는 버팀보.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 중앙 연결부재 및 상기 측방 연결부재는 상기 상부부재 및 상기 하부부재와 수직을 이루도록 배치되는 버팀보.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 중앙 연결부재는 상기 트리플 아이빔의 단면상 중앙에 배치되는 버팀보.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 'Ⅲ' 형상의 단면을 갖고,
    상기 제2 부분은 'Ⅱ' 형상의 단면을 갖는 버팀보.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 부분에는 상기 센터빔의 일부가 삽입되지 않는 버팀보.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 센터빔은 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔의 각각의 상기 제2 부분에 삽입되어 고정되는 버팀보.
  10. 제1 항에 있어서,
    인접한 2개의 상기 트리플 아이빔은 각각의 상기 제2 부분이 서로 대향하도록 배치되는 버팀보.
  11. 제1 항에 있어서,
    인접한 2개의 상기 트리플 아이빔이 연결된 상태를 유지시키는 연결판을 더 포함하는 버팀보.
  12. 터파기가 필요한 지면을 천공하고, 천공홀에 벽체파일을 삽입하는 단계;
    상기 터파기된 지면의 경계선을 따라 흙막이 벽체를 형성하는 단계;
    상기 흙막이 벽체에 띠장빔을 설치하는 단계;
    일부가 트리플 아이빔에 삽입되는 센터빔을 통해 복수 개의 트리플 아이빔을 연결함으로써, 서로 마주보는 흙막이 벽체를 연결하는 버팀보를 설치하는 단계;
    상기 띠장과 상기 버팀보의 단부를 연결하는 단계를 포함하되,
    상기 트리플 아이빔은,
    서로 평행하게 배치되는 상부부재와 하부부재; 및
    상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에 배치되고, 상기 상부부재 및 상기 하부부재와 서로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 상부부재와 상기 하부부재를 연결하는 중앙 연결부재 및 상기 중앙 연결부재의 양측에 배치되는 2개의 측방 연결부재를 포함하되,
    상기 트리플 아이빔은,
    상기 중앙 연결부재가 구비되는 제1 부분; 및
    상기 중앙 연결부재가 구비되지 않으며, 상기 상부부재와 상기 하부부재 및 2개의 상기 측방 연결부재에 의해 형성된 삽입공간에 상기 센터빔의 일부가 삽입되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 센터빔이 인접한 상기 트리플 아이빔의 상기 제2 부분에 삽입됨으로써 복수 개의 상기 트리플 아이빔이 연결되는 흙막이 시공 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 버팀보를 설치하는 단계는,
    복수 개의 상기 트리플 아이빔을 길이 방향으로 연장되도록 배치하는 단계;
    인접한 2개의 상기 트리플 아이빔 중 어느 하나의 상기 제2 부분에 상기 센터빔의 일부를 삽입하고, 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔 중 다른 하나의 상기 제2 부분에 상기 센터빔의 다른 일부를 삽입하는 단계;
    상기 센터빔과 상기 트리플 아이빔을 결합하는 단계; 및
    연결판을 이용하여 인접한 2개의 상기 트리플 아이빔을 2차적으로 연결하는 단계를 포함하는 흙막이 시공 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 부분은 'Ⅲ' 형상의 단면을 갖고,
    상기 제2 부분은 'Ⅱ' 형상의 단면을 갖는 흙막이 시공 방법.
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KR100699040B1 (ko) 2004-10-26 2007-03-27 주식회사 한진중공업 흙막이 벽체 지지용 버팀보의 연결구조
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