KR102349869B1 - 원심다각 버팀보 및 이를 이용한 가시설 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 및 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들;을 포함하고, 상기 앵글들은, 4개 이고, 상기 원심다각 강관의 전체 길이에 걸쳐 설치되며, 상기 원심다각 강관의 중심축에 대해 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 둘레의 크기를 크게 증가시킴이 없이 휨강성을 크게 증대시킬 수 있고, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 대칭되게 결합함으로써, 상하좌우 방향에서 동일한 휨강성을 확보할 수 있고, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리와 ㄱ자 형상의 앵글의 용접 결합이 비교적 용이하여, 적은 비용으로 버팀보의 강성을 쉽게 증가시킬 수 있다.

Description

원심다각 버팀보 및 이를 이용한 가시설 구조{Circular and square strut beam and temporary facility using thereof}

본 발명은 원심다각 버팀보 및 이를 이용한 가시설 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 둘레의 크기를 크게 증가시킴이 없이 휨강성을 크게 증대시킬 수 있는 원심다각 버팀보 및 이를 이용한 가시설 구조에 관한 것이다.

일반적으로 지하에 건축이나 토목 구조물 등을 시공하기 위해 지반을 굴토하는 경우, 굴토된 지반의 붕괴를 방지하기 위한 흙막이 공사를 시행한다.

상기 흙막이 공사의 한 예로, 먼저 지반에 일정 간격으로 H형강을 설치하고, 상기 H형강의 사이에 토류판을 설치한다. 또한, H형강들의 전면에는 띠장을 수평으로 설치하고, 이들 띠장과 마주보는 띠장 사이에 버팀보가 일정 간격으로 설치된다.

상기 버팀보로는 H형강이 널리 사용되고 있다. 그러나, H형강은 강축과 약축이 존재하여 토류벽으로부터 띠장을 통해서 전달되는 압축하중에 대한 설계시 약축에 대한 보강이 필요한 문제점이 있어 최근에는 원형 강관이 많이 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 버팀보로 사용되는 원형 강관을 띠장에 결합하거나 강관 상호간을 결합하는 경우, 강관의 둥근면으로 인하여 작업자가 강관의 상측에서 균형을 유지하기 어려워 작업이 어렵고, 따라서 작업자를 지지하기 위한 장비가 반드시 필요하여 시공비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 강관은 그 치수를 증가시키고자 하는 경우, 규격화된 강관의 특성상 필요한 강도의 강관을 확보하기 어렵고, 따라서 필요로 하는 것보다 너무 큰 강관을 사용하게 되어 비효율적인 문제점이 있다.

또한, 강관은 그 치수를 증가시키고자 하는 경우, 강관을 지지하는 띠장과의 규격이 맞지 아니하여, 강관의 단부에 별도의 지지부재를 추가로 설치해야 하는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 한 예로, 대한민국 등록특허공보 제10-1518565호에 강관삽입형 띠장 및 버팀보가 등록된 바 있다. 이 종래기술은 강관; 상기 강관의 길이방향 전체에 걸쳐서 상기 강관의 양측에 접하게 제공되는 측면연결판; 상기 강관의 전단성능을 향상시키기 위해, 상기 강관의 길이방향으로 소정의 간격으로 이격 형성되고, 상기 강관과 상기 측면연결판에 제공되는 전단보강재; 및

상기 강관의 길이방향의 양단부에 제공되는 전면판;을 포함하고, 상기 전단보강재는, 상기 강관의 길이방향으로 소정의 간격으로 이격하여 형성되고, 상기 강관의 둘레방향의 외주면과 양측의 상기 측면연결판과 각각 접하게 제공되고, 상기 전면판은, 상기 강관의 길이방향의 양단부와 상기 측면연결판의 양단부에 각각 접하게 제공되고, 상기 전단보강재는, 상기 강관의 둘레방향의 외주면과 일치되는 반원형의 내면부가 형성되고, 상기 강관의 상부와 하부에 배치되는 각각의 상기 전단보강재의 내면부가 상기 강관의 외주면에 접합되고, 상기 전단보강재의 좌우측의 양단은 상기 측면연결판에 접합되는 것을 특징으로 하는 강관삽입형 띠장(청구항 1 참조)이다.

그러나, 상기 종래기술은 강축과 약축이 존재하여 토류벽으로부터 띠장을 통해서 전달되는 압축하중에 대한 설계시 약축에 대한 보강이 필요한 문제점을 여전히 가지고 있다.

또한, 측면연결판이 제대로 그 역할을 수행하게 하기 위해서는 전단보강재를 촘촘히 배치하여야 하는데, 이는 강재량이 증가하여 비경제적일 뿐 아니라, 전단보강재를 강관과 측면연결판 사이의 좁은 공간에 용접 결합하는 작업이 어렵고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 버팀보의 경우 야외에 오랫동안 설치해 두어야 하는데, 이 경우 강관과 측면연결판 사이의 깊은 공간에 빗물이나 눈 등이 쌓여 부식이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 원형 강관의 경우 그 하측에 설치되는 지지보와 접하는 면이 둥근 형상으로 인하여, 안정된 지지상태를 유지하지 못하고 쉽게 회전하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1518565호

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 둘레의 크기를 크게 증가시킴이 없이 강성을 크게 증가시킬 수 있는 원심다각 버팀보를 제공함에 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 작업자가 버팀보의 상측에서 비교적 균형을 잘 유지할 수 있어 연결 작업 등의 시공이 용이하고, 작업자를 지지하기 위한 장비의 사용이 줄어들어 시공 비용이 절약되는 원심다각 버팀보를 제공함에 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 하측의 지지보 상측에 회전함이 없이 안정되게 거치할 수 있어 작업이 용이하고, 지지보와의 결합상태가 견고하여 안정성이 증대되는 원심다각 버팀보를 제공함에 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관을 사용함으로써, 사각 강관에 비해 모서리에서 발생하는 응력집중을 방지하고, 동시에 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 응력이 크게 발생할 수 있는 모서리부를 보강함으로써, 전체적인 강성과 안정성이 증대되는 원심다각 버팀보를 제공함에 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 상하좌우 방향에서 동일한 휨강성을 확보할 수 있는 원심다각 버팀보를 제공함에 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관과 ㄱ자 형상의 앵글의 용접 결합이 비교적 용이하여, 적은 비용으로 버팀보의 강성을 쉽게 증가시킬 수 있는 원심다각 버팀보를 제공함에 있다.

본 발명 일례에 따른 원심다각 버팀보는, 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 및 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들;을 포함하고, 상기 앵글들은, 4개 이고, 상기 원심다각 강관의 전체 길이에 걸쳐 설치될 수 있다.

상기 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관은 네 모서리가 라운드진 정사각형 형상 또는 직사각형 형상일 수 있다.

상기 ㄱ자 형상의 앵글들은 상기 원심다각 강관의 4개의 호면을 각각 덮도록 설치되어 결합될 수 있다.

상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지를 더 포함하고, 상기 결합플렌지는 둘레가 상기 원심다각 강관과 ㄱ자 형상의 앵글들이 형성하는 둘레 외측으로 돌출되고, 상기 돌출된 외측에 관통 형성되는 결합공들을 포함하고, 상기 결합플렌지는 다른 부재에 접한 후 상기 결합공을 통해 볼트 체결될 수 있다.

상기 결합플렌지와 ㄱ자 형상의 앵글들 또는/및 원심다각 강관 사이에 결합되는 헌치부들을 더 포함할 수 있다.

상기 원심다각 강관의 내면에 결합되는 것으로 관통공들이 형성된 띠 형상의 퍼포본드를 더 포함하고, 상기 퍼포본드는, 상기 ㄱ자 형상의 앵글들의 사이사이에 배치되고, 상기 원심다각 강관의 전체 길이에 걸쳐 설치됨으로써, 상기 원심다각 강관의 강성이나 충진재와의 결합력을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명 원심다각 버팀보를 이용한 흙막이 구조는, 굴착지반의 측면에 설치되는 띠장; 상기 띠장과 교차하는 방향으로 설치되는 원심다각 버팀보;를 포함하고, 상기 원심다각 버팀보는, 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들; 및 상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지;를 포함하고, 상기 앵글들은, 4개 이고, 상기 원심다각 강관의 전체 길이에 걸쳐 설치될 수 있다.

상기 띠장과 원심다각 버팀보 사이에 설치되는 까치발을 더 포함할 수 있다.

상기 까치발은, 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들; 및 상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지; 상기 결합플렌지의 내측에 결합되는 것으로 삼각 형상으로 절단된 H형강; 상기 원심다각 강관의 양측이 절개되어 제거되고 상기 제거된 부분을 통해 상기 삼각 형상의 H형강의 양 절단면에 각각 결합되는 가지부; 상기 가지부에 각각 결합됨과 동시에 상기 띠장에 결합되는 연결부;를 포함할 수 있다.

상기 띠장과 원심다각 버팀보 사이, 상기 까치발과 원심다각 버팀보 사이, 또는 상기 원심다각 버팀보와 원심다각 버팀보 사이에 설치되는 잭을 더 포함할 수 있다.

상기 잭은, 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들; 및 상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지; 상기 원심다각 강관의 내부의 4개의 평면에 모서리들이 각각 결합되는 사각강관; 일측은 상기 원심다각 강관과 사각강관 사이에 삽입되어 슬라이딩 출몰하고, 타측은 노출되는 나사봉들; 상기 나사봉들의 노출된 타측 단부에 결합되는 제2결합플렌지;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 둘레의 크기를 크게 증가시킴이 없이 강성을 크게 증가시킬 수 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 작업자가 버팀보의 상측에서 비교적 균형을 잘 유지할 수 있어 연결 작업 등의 시공이 용이하고, 작업자를 지지하기 위한 장비의 사용이 줄어들어 시공 비용이 절약될 수 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 하측의 지지보 상측에 회전함이 없이 안정되게 거치할 수 있어 작업이 용이하고, 지지보와의 결합상태가 견고하여 안정성이 증대될 수 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관을 사용함으로써, 사각 강관에 비해 모서리에서 발생하는 응력집중을 방지하고, 동시에 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 응력이 크게 발생할 수 있는 모서리부를 보강함으로써, 전체적인 강성과 안정성이 증대될 수 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관의 모서리에 ㄱ자 형상의 앵글을 결합함으로써, 상하좌우 방향에서 동일한 휨강성을 확보할 수 있다.

또한, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관과 ㄱ자 형상의 앵글의 용접 결합이 비교적 용이하여, 적은 비용으로 버팀보의 강성을 쉽게 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일례에 따른 원심다각 버팀보의 사시도
도 2는 도 1의 분리사시도
도 3은 도 1의 단면도
도 4는 본 발명의 다른례에 따른 원심다각 버팀보의 분리사시도
도 5는 도 4의 단면도
도 6 내지 도 9는 본 발명의 설치상태도
도 10 내지 도 11은 본 발명의 까치발을 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 까치발의 설치상태도
도 13은 본 발명의 잭을 나타낸 도면
도 14는 도 13의 A-A'선 확대 단면도
도 15는 본 발명의 잭의 설치상태도

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일례에 따른 원심다각 버팀보(100)를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일례에 따른 원심다각 버팀보의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리사시도이며, 도 3은 도 1의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 원심다각 버팀보(100)는, 원심다각 강관(110), 앵글(120)을 포함할 수 있다.

원심다각 강관(110)은 내부가 빈 원형 강관을 눕힌 상태에서 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함할 수 있다. 원심다각 강관(110)은 상하좌우면을 평면 형상으로 형성함으로써, 현장 작업자가 버팀보의 상측에서 비교적 균형을 잘 유지할 수 있어 연결 작업 등의 시공이 용이하고, 작업자를 지지하기 위한 장비의 사용이 줄어들어 시공 비용이 절약될 수 있다. 원심다각 강관(110)은 상하좌우면을 평면 형상으로 형성함으로써, H형강 등의 지지보 상측에 회전함이 없이 안정되게 거치할 수 있다. 따라서, 양측 단부 결합 이전에도 지지보의 상측에서 굴러갈 염려가 없고, 또한 하측의 지지보와 넓은 면적으로 접촉하여 시공 후 하중의 작용시에도 안정된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 원심다각 강관(110)은 네 모서리를 호 형상으로 형성함으로써, 종래의 사각 강관에 비해 모서리에서 발생하는 응력집중을 방지하여 안정성이 증대될 수 있다. 결국, 원심다각 강관(110)은 사각 강관의 장점과 원형 강관의 장점을 모두 가질 수 있다.

원심다각 강관(110)은 네 모서리가 라운드진 사각형 형상으로서, 상기 사각형 형상은 정사각형 형상 또는 직사각형 형상일 수 있다. 네 모서리가 라운드진 직사각형 형상은 휨모멘트가 방향에 따라 비대칭인 경우 유리하게 적용할 수 있다. 또한, 네 모서리가 라운드진 정사각형 형상은 상하좌우 방향으로 휨모멘트가 동일한 통상의 버팀보에 잘 적용될 수 있다.

앵글(120)은 ㄱ자 형상으로 원심다각 강관(110)의 전체 길이에 걸쳐 설치되어 용접 결합될 수 있다. ㄱ자 형상의 앵글(120)들은 원심다각 강관(110)의 4개의 호면을 각각 덮도록 설치되어 결합될 수 있다. 앵글(120)은 기존의 제품을 사용하거나, 강판을 절곡하여 사용할 수 있다. 앵글(120)은 양 플랜지가 동일한 폭으로 형성될 수 있다. 앵글(120)은 네 모서리가 라운드진 정사각형 형상의 원심다각 강관(110)의 중심축에 대해 대칭되게 배치될 수 있다. 즉, 앵글(120)은 원심다각 강관(110)의 4개의 호면에 배치됨으로써, 앵글(120)과 원심다각 강관(110)의 평면이 일정 간격으로 반복 형성될 수 있다. 앵글(120)이 원심다각 강관(110)의 호면에 배치됨으로써 상하좌우 방향으로 균일한 휨강성을 확보할 수 있다. ㄱ자 형상의 앵글(120)은 중심에서 가장 먼 호면에서 발생할 수 있는 큰 응력을 보강할 수 있다. 이는 원심다각 강관(110)의 구조적 안정성을 크게 증가시킬 수 있다. 또한, 원심다각 강관(110)의 호면에 ㄱ자 형상의 앵글(120)이 결합됨으로써, 상기 시공이 용이성, 시공 비용의 절약 등의 효과가 더욱 증가될 수 있다.

원심다각 강관(110)의 양측 단부에 용접 결합되는 결합플렌지(130)를 더 포함할 수 있다. 결합플렌지(130)는 둘레가 상기 원심다각 강관(110)과 ㄱ자 형상의 앵글(120)들이 형성하는 둘레 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 돌출된 외측에 관통 형성되는 결합공들을 더 포함할 수 있다. 상기 결합플렌지(130)는 다른 부재에 접합 후 상기 결합공을 통해 볼트/너트 등으로 체결될 수 있다.

결합플렌지(130)는 다른 부재 예컨데, 띠장(10), 잭(300), 인접한 버팀보(100) 등에 접한 후 결합공을 통해 볼트/너트 등으로 결합될 수 있다.

상기 결합플렌지(130)와 ㄱ자 형상의 앵글(120) 또는/및 원심다각 강관(110) 사이에 용접 결합되는 헌치부(140)들을 더 포함할 수 있다. 헌치부(140)는 결합플렌지(130)를 지지함으로써 결합의 안정성을 증대시킬 수 있다. 헌치부(140)는 결합플렌지(130)와 ㄱ자 형상의 앵글(120) 또는/및 원심다각 강관(110)이 만나는 모서리 부분이 절취 제거될 수 있다. 이 절취 제거는 결합플렌지(130)의 변형에 따라 발생할 수 있는 불필요한 응력 발생을 최소화할 수 있다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 원심다각 강관(110)의 내면에 길이 방향으로 결합되는 것으로 관통공들이 형성된 띠 형상의 퍼포본드(150)를 더 포함할 수 있다. 퍼포본드(150)는 ㄱ자 형상의 앵글(120)들의 사이사이에 배치되고 원심다각 강관(110)의 전체 길이에 걸쳐 설치됨으로써, 원심다각 강관(110)의 강성을 증대시키고, 동시에 원심다각 강관(110)의 내부에 충진될 수 있는 콘크리트 등의 충진재와의 결합력을 증대시킬 수 있다.

상기 퍼포본드(150)는 내측(중심측) 단부에서 좌우로 번갈아 절곡되는 날개부들을 더 포함할 수 있다. 날개부들에는 관통공들이 관통형성될 수 있다. 날개부들은 원심다각 강관(110)에 충진되는 충진재와의 결합력을 더욱 증대시킬 수 있다.

또한, ㄱ자 형상의 앵글(120)들의 양 단부 내측에 용접 결합되는 삼각앵글(160)을 더 포함할 수 있다. 즉, 삼각앵글(160)이 원심다각 강관(110)의 호면에 면접촉되도록 용접 결합된 후, 그 외측에 ㄱ자 형상의 앵글(120)이 원심다각 강관(110)에 용접 결합되거나, 또는 삼각앵글(160)이 ㄱ자 형상의 앵글(120)의 내측에 용접 결합된 후, ㄱ자 형상의 앵글(120)이 원심다각 강관(110)의 호면에 면접촉되도록 용접 결합될 수 있다.

삼각앵글(160)은 속이 비거나 속이 차고, 호면에 접촉되는 면은 만곡된 형상일 수 있다. 삼각앵글(160)은 ㄱ자 형상의 앵글(120)들의 양 단부를 보강할 수 있다. 따라서 버팀보(100)가 큰 축하중을 받아 연결지점에서 꺽이는 경우, ㄱ자 형상의 앵글(120)이 단부에서 찌그러지거나 원심다각 강관(110)과의 용접이 파손되는 문제점을 해결할 수 있다. 결과적으로 버팀보(100)의 연결지점의 강성을 획기적으로 증대시킬 수 있다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 원심다각 버팀보(100)의 제작과정 및 이를 이용한 흙막이 구조의 시공과정을 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 사각 형상의 판체를 말아 용접하여 원형 강관을 형성하거나, 미리 준비된 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 4개의 평면을 형성하고, 상기 4개의 평면 사이사이에 4개의 호면을 형성하여 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관(110)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 원심다각 강관(110)의 길이에 맞게 ㄱ자 형상의 앵글(120)을 제작하거나 미리 제작된 ㄱ자 형상의 앵글(120)들을 준비할 수 있다. ㄱ자 형상의 앵글(120)들은 원심다각 강관(110)의 4개의 호면을 덮도록 용접 결합할 수 있다.

또한, 상기 원심다각 강관(110)의 내면에는 판 형상의 퍼포본드(150) 또는 좌우로 날개부가 절곡된 퍼포본드(150)가 용접 결합될 수 있다. 퍼포본드(150)는 원심다각 강관(110)의 내면의 일부 또는 전체 길이에 걸쳐 설치될 수 있다. 상기 퍼포본드(150)는 둘레방향을 따라 일정각도 이격되게 방사상으로 배치될 수 있다. 퍼포본드(150)는 원심다각 강관(110)으로 말기 이전에 판체에 용접 결합될 수 있다. 또는 원심다각 강관(110)의 내부에서 퍼포본드(150)를 용접 결합할 수 있다. 원심다각 강관(110)의 직경이 작은 경우에도 이미 알려진 용접 방법을 이용하여 퍼포본드(150)를 용접 결합할 수 있다.

원심다각 강관(110)의 양측 단부에 결합플렌지(130)를 결합할 수 있다. 결합플렌지(130)는 원심다각 강관(110)과 앵글(120)에 용접 결합될 수 있다. 결합플렌지(130)를 원심다각 강관(110)에 먼저 용접 결합한 후 앵글(120)을 원심다각 강관(110)에 용접 결합할 수 있다. 또한, 결합플렌지(130)와 앵글(120) 사이, 결합플렌지(130)와 원심다각 강관(110) 사이에 헌치부(140)를 용접 결합하여 원심다각 버팀보(100)를 제작할 수 있다.

원심다각 강관(110) 내부에는 충진재가 충진될 수 있다. 충진재는 원심다각 강관(110) 또는 결합플랜지(130)에 형성되는 구멍을 통해 충진될 수 있다. 충진재는 퍼포본드(150)와 결합되어 결합력이 증대되고, 원심다각 강관(110)의 강도를 보강할 수 있다.

도 6을 참조하여 상기의 과정으로 제작된 원심다각 버팀보(100)를 이용하여 흙막이 벽체를 형성하는 과정을 설명하면, 굴착지반에 접하여 수직말뚝들을 설치하고 이들 수직말뚝들 사이에 토류판들을 설치할 수 있다. 또한, 수직말뚝들 전면에 수평방향으로 띠장(10)들을 설치할 수 있다. 상기 띠장(10)은 통상의 방법으로 설치하고, 상기 띠장(10)에 원심다각 버팀보(100)를 교차하는 방향으로 설치하여 결합할 수 있다. 즉, 원심다각 버팀보(100)의 단부에 형성된 결합플렌지(130)는 띠장(10)에 밀착되고, 상기 결합플렌지(130)와 띠장(10)을 볼트/너트로 체결하여 결합함으로써 상기 원심다각 버팀보(100)는 흙막이 벽체를 지지할 수 있다.

또한, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 원심다각 버팀보(100)를 복수개를 연결하여 설치하는 경우, 연결되는 원심다각 버팀보(100)는 결합플렌지(130)를 상호 밀착시킨 후, 볼트/너트로 체결하고, 원심다각 버팀보(100)들의 양 단부는 띠장(10)에 결합할 수 있다.

도 10 내지 도 11을 참조하면, 상기 띠장(10)과 원심다각 버팀보(100) 사이에 까치발(200)을 더 설치할 수 있다.

상기 까치발(200)은 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 4개의 평면이 형성되고, 상기 4개의 평면 사이사이에 형성되는 4개의 호면을 포함하여 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관(210)을 형성하고, 상기 원심다각 강관(210)의 호면에 ㄱ자 형상의 앵글(220)들이 결합되고, 상기 원심다각 강관(210)의 양측 단부에 결합플렌지(230)가 결합될 수 있다. 또한, 상기 원심다각 강관(210)의 양측 단부에 결합된 결합플렌지(230) 중, 원심다각 버팀보(100)가 결합되는 일측의 결합플렌지(230) 내측에는 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)이 결합되고, 상기 H형강(240)의 절단면 쪽에 원심다각 강관(210)의 양측이 절개되어 제거되고, 제거된 부분을 통해 가지부(250)가 절단면에 각각 용접 등으로 결합되고, 상기 가지부(250)에 연결부(260)가 각각 결합됨과 동시에 띠장(10)에 결합될 수 있다.

상기 원심다각 강관(210)의 양측이 절개되어 제거된 부분은 가지부(250)와 결합된 후, 막음판으로 밀폐할 수 있다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 까치발(200)의 제작과정 및 이를 이용한 흙막이 구조의 시공과정을 설명한다.

먼저, 도 10 내지 도 11을 참조하면, 판체를 말아 원형 강관을 형성하거나 미리 원형 강관을 준비하고, 상기 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 4개의 평면을 형성하고, 상기 4개의 평면 사이사이에 4개의 호면을 형성하여 네 모서리가 라운드진 사각 형상인 원심다각 강관(210)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 원심다각 강관(210)의 길이에 맞게 형성된 ㄱ자 형상의 앵글(220)들을 원심다각 강관(210)의 4개의 호면을 덮도록 용접 결합할 수 있다.

또한, 원심다각 강관(210)의 일측 단부의 양 측면을 절단 제거한다. 절단하여 제거되는 부분은 상기 가지부(250)가 삽입되어 결합할 수 있는 공간이므로, 가지부(250)가 삽입될 수 있는 정도로 절단 제거될 수 있다.

다음으로, 원심다각 강관(210)의 타측 단부에 결합플렌지(230)를 결합할 수 있다. 결합플렌지(230)는 원심다각 강관(210)과 앵글(220)에 용접 결합될 수 있다. 또한, 원심다각 강관(210)의 일측 단부 즉, 원심다각 강관(210)의 양 측면을 절단하여 제거한 쪽의 단부에 결합되는 결합플렌지(230)를 준비하고, 이 결합플렌지(230)에 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)을 용접 등으로 결합한다. 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 절단면은 원심다각 강관(210)의 측면이 제거된 쪽에 위치한다. 상기 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 절단면에 가지부(250)를 용접 등으로 결합한다. 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)과 가지부(250)가 결합된 결합플렌지(230)를 원심다각 강관(210)에 용접 등으로 결합한다. 상기 가지부(250)에 연결부(260)를 볼트/너트 또는 용접 결합하여 까치발(200)을 형성할 수 있다.

삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 웨브는 상기 결합플렌지(230)와 나란하게 설치될 수 있다. 따라서, H형강인 가지부(250)의 웨브는 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 웨브와 용접 결합되고, H형강인 가지부(250)의 플렌지는 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 플렌지와 용접 결합될 수 있다. 따라서, H형강인 연결부(260)의 웨브는 가지부(250)의 웨브와 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 웨브와 연속선상에 위치하고, 연결부(260)의 플렌지는 가지부(250)의 플렌지와 삼각 형상으로 절단된 H형강(240)의 플렌지와 연속선상에 위치한다. 이러한 연속된 연결구조는 까치발(200)의 구조적 안정성과 토압에 대한 지지력을 획기적으로 증대시킬 수 있다. 결과적으로 까치발(200)은 띠장의 크기를 증가시킴 없이 큰 토압을 지지할 수 있다. 또한, 원심다각 버팀보(100)의 간격을 넓게 형성할 수 있어, 원심다각 버팀보(100)의 개수를 줄여 시공비용을 절약하고, 공간이 넓어 시공이 용이할 수 있다.

또한, 가지부(250)가 결합되도록 원심다각 강관(210)의 측면에 절단하여 제거한 공간은 별도의 막음판으로 밀폐함으로써, 구조적 강성을 유지할 수 있다.

도 12를 참조하여 상기의 과정으로 형성된 까치발(200)과 원심다각 버팀보(100)를 이용하여 흙막이 벽체를 형성하는 과정을 설명하면, 굴착지반에 수직말뚝들을 설치하고 이들 수직말뚝들 사이에 토류판을 설치할 수 있다. 또한, 수직말뚝들 전면에 수평 방향으로 띠장(10)을 설치할 수 있다. 상기 띠장(10)은 통상의 방법으로 설치하고, 상기 띠장(10)에 까치발(200)을 결합할 수 있다. 까치발(200)의 연결부(260)에 형성된 연결플렌지는 띠장(10)에 밀착되고, 상기 연결플렌지와 띠장(10)은 볼트/너트로 체결하여 결합할 수 있다. 상기 까치발(200)과 원심다각 버팀보(100)를 볼트/너트로 체결하여 결합함으로써 원심다각 버팀보(100) 및 까치발(200)은 흙막이 벽체를 견고하게 지지할 수 있다.

상기 까치발(200)의 중심부는 띠장(10)과 단부 접합부재(20)로 연결하여 결합할 수 있다.

또한, 도 13 내지 도 14를 참조하면, 상기 띠장(10)과 원심다각 버팀보(100) 사이, 상기 까치발(200)과 원심다각 버팀보(100) 사이, 또는 상기 원심다각 버팀보(100)와 원심다각 버팀보(100) 사이에 잭(300)을 더 설치할 수 있다.

상기 잭(300)은 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 4개의 평면이 형성되고, 상기 4개의 평면 사이사이에 형성되는 4개의 호면을 포함하여 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관(310)을 형성하고, 상기 원심다각 강관(310)의 호면에 ㄱ자 형상의 앵글(320)들이 결합되고, 상기 원심다각 강관(310)의 양측 단부에 결합플렌지(330)가 결합될 수 있다. 또한, 상기 원심다각 강관(310)의 내부의 4개의 평면에 사각강관(340)의 모서리들이 각각 결합되고, 상기 원심다각 강관(310)과 사각강관(340) 사이에 나사봉(350)들의 일측을 삽입하여 슬라이딩 출몰하고, 상기 나사봉(350)들의 타측은 노출되도록 할 수 있다. 상기 나사봉(350)들의 노출된 타측 단부에는 제2결합플렌지(360)가 결합될 수 있다. 또한, 상기 원심다각 강관(310)의 호면과 상기 사각강관(340)의 측면 사이에 원형 파이프(370)들을 더 설치할 수 있고, 나사봉(350)들의 일측은 원형 파이프들에 각각 삽입되어 슬라이딩 출몰할 수 있다. 나사봉(350)들이 나사 회전하여 출몰 가능하게 결합플렌지(330) 외측에 너트가 구비될 수 있다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 잭(300)의 제작과정 및 이를 이용한 흙막이 구조의 시공과정을 설명한다.

먼저, 도 13 내지 도 14를 참조하면, 설계 도면에 따라 판체를 말아 원형 강관을 형성하거나 미리 원형 강관을 준비하고, 상기 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 4개의 평면을 형성하고, 상기 4개의 평면 사이사이에 4개의 호면을 형성하여 네 모서리가 라운드진 사각 형상인 원심다각 강관(310)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 원심다각 강관(310)의 길이에 맞게 형성된 ㄱ자 형상의 앵글(320)들을 원심다각 강관(310)의 4개의 호면을 덮도록 용접 결합하고, 원심다각 강관(310)의 양측 단부에 결합플렌지(330)를 용접 결합할 수 있다. 상기 결합플렌지(330)와 앵글(320) 사이에 헌치부를 용접 결합할 수 있다.

그리고, 상기 원심다각 강관(310) 내부에 사각강관(340)이 용접 결합될 수 있으며, 상기 사각강관(340)은 모서리가 원심다각 강관(310)의 4개의 평면에 용접 결합될 수 있다. 또한, 원심다각 강관(310)의 호면 내면과 사각강관(340)의 외면 사이에 원형 파이프(370)를 더 설치할 수 있고, 상기 원형 파이프(370)와 동일 선상의 결합플렌지(330)에는 나사봉(350)들이 회전가능하게 설치될 수 있다. 또한, 상기 나사봉(350)들의 노출된 타측 단부에는 제2결합플렌지(360)가 결합되어 잭(300)을 형성할 수 있다.

도 15를 참조하여 상기의 과정으로 형성된 잭(300)과 까치발(200) 및 원심다각 버팀보(100)를 이용하여 흙막이 벽체를 형성하는 과정을 설명하면, 굴착지반에 수직말뚝을 설치하고 이들 수직말뚝들 사이에 토류판을 설치할 수 있다. 또한, 수직말뚝 전면에 띠장(10)을 설치할 수 있다. 상기 띠장(10)은 통상의 방법으로 설치하고, 상기 띠장(10)에 까치발(200)을 결합할 수 있다. 상기 까치발(200)의 연결부(260)와 결합플렌지(230)는 띠장(10)에 밀착되고, 상기 연결부(260) 및 결합플렌지(230)와 띠장(10)은 볼트/너트로 체결하여 결합할 수 있다. 또한, 상기 까치발(200)의 결합플렌지(230)에 잭(300)의 결합플렌지(360)를 밀착시켜, 볼트/너트로 체결하여 결합할 수 있고, 상기 잭(300)의 결합플렌지(330)에 원심다각 버팀보(100)의 결합플렌지(130)를 밀착시켜 볼트/너트로 체결하여 결합할 수 있다. 상기 잭(300)과 원심다각 버팀보(100)를 볼트/너트로 체결하여 결합함으로써 원심다각 버팀보(100)와 잭(300) 및 까치발(200)은 흙막이 벽체를 지지할 수 있다.

여기서, 상기 잭(300)의 나사봉(350)들을 회전시켜 잭(300)의 길이을 조절할 수 있다. 또는 너트를 회전시켜 나사봉(350)의 출몰 길이를 조절하여 잭(300)의 길이를 조절할 수 있다.

또한, 상기 잭(300)은 까치발(200)과 원심다각 버팀보(100) 사이에 설치되는 것으로 설명하였으나, 상기 잭(300)은 띠장(10)과 원심다각 버팀보(100) 및 원심다각 버팀보(100)와 원심다각 버팀보(100) 사이에 설치될 수도 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.

100: 원심다각 버팀보
110: 원심다각 강관
120: 앵글
130: 결합플렌지
140: 헌치부
150: 퍼포본드
160: 삼각앵글
200: 까치발
300: 잭

Claims (10)

1. 원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 및
   상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들;을 포함하고,
   상기 앵글들은, 4개 이고, 상기 원심다각 강관의 전체 길이에 걸쳐 설치되고,
   상기 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관은 네 모서리가 라운드진 정사각형 형상 또는 직사각형 형상이고,
   상기 ㄱ자 형상의 앵글들은 상기 원심다각 강관의 4개의 호면을 각각 덮도록 설치되어 용접 결합되고,
   상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지를 더 포함하고,
   상기 결합플렌지는 둘레가 상기 원심다각 강관과 ㄱ자 형상의 앵글들이 형성하는 둘레 외측으로 돌출되고, 상기 돌출된 외측에 관통 형성되는 결합공들을 포함하고,
   상기 결합플렌지는 다른 부재에 접한 후 상기 결합공을 통해 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 결합플렌지와 ㄱ자 형상의 앵글들 또는 원심다각 강관 사이에 결합되는 헌치부들을 더 포함하는 원심다각 버팀보.
6. 굴착지반의 측면에 설치되는 띠장;
   상기 띠장과 교차하는 방향으로 설치되는 원심다각 버팀보;를 포함하고,
   상기 원심다각 버팀보는,
   원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들; 및 상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지;를 포함하고,
   상기 앵글들은, 4개 이고, 상기 원심다각 강관의 전체 길이에 걸쳐 설치되고,
   상기 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관은 네 모서리가 라운드진 정사각형 형상 또는 직사각형 형상이고,
   상기 ㄱ자 형상의 앵글들은 상기 원심다각 강관의 4개의 호면을 각각 덮도록 설치되어 용접 결합되고,
   상기 결합플렌지는 둘레가 상기 원심다각 강관과 ㄱ자 형상의 앵글들이 형성하는 둘레 외측으로 돌출되고, 상기 돌출된 외측에 관통 형성되는 결합공들을 포함하고,
   상기 결합플렌지는 다른 부재에 접한 후 상기 결합공을 통해 볼트 체결되는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보를 이용한 흙막이 구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 띠장과 원심다각 버팀보 사이에 설치되는 까치발을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보를 이용한 흙막이 구조.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 까치발은,
   원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들; 및 상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지; 상기 결합플렌지의 내측에 결합되는 것으로 삼각 형상으로 절단된 H형강; 상기 원심다각 강관의 양측이 절개되어 제거되고 상기 제거된 부분을 통해 상기 삼각 형상의 H형강의 양 절단면에 각각 결합되는 가지부; 상기 가지부에 각각 결합됨과 동시에 상기 띠장에 결합되는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보를 이용한 흙막이 구조.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 띠장과 원심다각 버팀보 사이, 상기 까치발과 원심다각 버팀보 사이, 또는 상기 원심다각 버팀보와 원심다각 버팀보 사이에 설치되는 잭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보를 이용한 흙막이 구조.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 잭은,
    원형 강관의 상하좌우를 중심 방향으로 압축하여 상하좌우에 평면 형상으로 형성되는 4개의 평면과, 상기 4개의 평면 사이사이를 연결하는 것으로서 호 형상으로 형성되는 4개의 호면을 포함하여, 네 모서리가 라운드진 사각형 형상인 원심다각 강관; 상기 원심다각 강관의 외면에 결합되는 ㄱ자 형상의 앵글들; 및 상기 원심다각 강관의 양측 단부에 결합되는 결합플렌지; 상기 원심다각 강관의 내부의 4개의 평면에 모서리들이 각각 결합되는 사각강관; 일측은 상기 원심다각 강관과 사각강관 사이에 삽입되어 슬라이딩 출몰하고, 타측은 노출되는 나사봉들; 상기 나사봉들의 노출된 타측 단부에 결합되는 제2결합플렌지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심다각 버팀보를 이용한 흙막이 구조.

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