KR102397610B1

KR102397610B1 - 지지력이 향상된 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법

Info

Publication number: KR102397610B1
Application number: KR1020220018952A
Authority: KR
Inventors: 이성규
Original assignee: 이성규
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2022-05-13
Also published as: KR102382572B1; KR20220038610A; KR20220044167A; KR20210117094A; KR102397600B1

Abstract

본 발명은 지지력이 향상된 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하구조물을 시공을 위한 굴착라인을 설정하는 굴착라인 설정단계, 상기 굴착라인의 외측을 따라 일정 간격으로 토류벽을 설치하기 위한 설치라인을 설정하는 설치라인 설정단계, 상기 굴착라인과 설치라인 사이를 따라 지중에 토류벽을 설치하는 토류벽 설치단계, 상기 토류벽이 설치된 상태에서 상기 굴착라인 내부를 굴착하여 지하공간부를 형성하는 굴착단계, 상기 굴착단계에 의해 굴착된 지하공간부에 동일한 높이의 띠장을 복수 개 설치하는 띠장 설치단계, 교차 연결장치와 복수의 버팀보를 이용하여 상기 띠장 사이를 지지하도록 설치하는 버팀보 설치단계, 및 상기 버팀보가 설치된 지하공간부를 그라우팅시키는 복공단계,를 포함하고, 상기 굴착단계, 띠장 설치단계, 버팀보 설치단계, 복공단계를 반복한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 두 개의 버팀보를 동일한 높이나 동일면상에서 교차되도록 연결시켜 지하구조물의 버팀력을 향상시킬 수 있어 구조적인 안정과 작업효율을 향상시킬 수 있다.

Description

지지력이 향상된 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법{Underground structure construction method using spread beam cross connection device in which the supporting force is improved}

본 발명은 지하구조물 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버팀보들을 동일한 높이에서 교차 및 설치할 수 있어 이 버팀보들에 의해 지지되는 띠장의 높이를 동일한 위치에 설치할 수 있어 토류벽에 대한 지지력을 향상시켜 지하구조물의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 흙막이 가시설에서 기초 터파기 공사를 실시하기 전에는 반드시 개량지반의 둘레에 걸쳐 기초터의 내부로 흙이 유입되는 것을 막고, 또 지하수나 침투수가 용출되는 것을 차단하기 위한 연속벽체를 시공하게 된다.

예를 들면, 각종 건축공사나 토목공사에서는 구조물의 설치 공간을 마련하기 위하여 터파기공사를 먼저 수행하게 되는데, 이와 같은 터파기공사에서는 주변지반이 구조물의 설치 공간으로 무너져 내리지 않도록 연속벽체를 설치하여 주변지반의 토압에 견디도록 설치한다.

종래 흙막이 가시설용 버팀보 및 지주 구조체는 등록특허 제10-1955852호에 개진된 바와 같이, 지하시설을 만들기 위하여 터파기를 하면서 설치되는 흙막이 벽을 지지할 수 있도록 버팀력을 제공하는 구조체이며, 이러한 흙막이 가시설은 지하벽을 따라 복수의 지주와 흙막이 벽체를 설치한 후, 띠장으로 내부를 지지하고, 수평방향으로 복수의 버팀보를 이용하여 마주보는 두 개의 벽체의 각 띠장 사이를 지지하도록 설치된다.

여기서, 두 개 띠장 사이 거리는 버팀보의 길이보다 길어 복수의 버팀보를 길이방향으로 연결하여 사용하고 있으며, 상호 연결방식은 용접이나 복수의 볼트를 이용하여 고정시키고 있다.

그러나 이 복수의 버팀보는 가시설용임에 따라, 실제 시설을 설치하기 전 제거하는 것으로, 용접이나 볼팅처리한 버팀보가 손상되어 재활용이 어렵고, 볼트 구멍 등에 의해 인장강도가 약해져 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.

특히, 평면상에서 각 마주보는 띠장을 교차되도록 버팀보가 복수 개 설치되되, 상호 접하도록 고정되어 동일한 높이로 띠장을 설치하지 못하고 단차가 발생되어 버팀력이 저하되는 문제점이 있다.

이에 따라, 복수의 버팀보를 길이방향 연결시키되, 손상을 방지 및 최소화시켜 재활용률을 향상시키며, 동일면상에서 교차되도록 연결시켜 각 길이방향의 버팀력을 향상시킬 수 있어 지하구조물의 시공효율을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 지하구조물을 시공을 위한 굴착라인을 설정하는 굴착라인 설정단계, 상기 굴착라인의 외측을 따라 일정 간격으로 토류벽을 설치하기 위한 설치라인을 설정하는 설치라인 설정단계, 상기 굴착라인과 설치라인 사이를 따라 지중에 토류벽을 설치하는 토류벽 설치단계, 상기 토류벽이 설치된 상태에서 상기 굴착라인 내부를 굴착하여 지하공간부를 형성하는 굴착단계, 상기 굴착단계에 의해 굴착된 지하공간부에 동일한 높이의 띠장을 복수 개 설치하는 띠장 설치단계, 교차 연결장치와 복수의 버팀보를 이용하여 상기 띠장 사이를 지지하도록 설치하는 버팀보 설치단계, 및 상기 버팀보가 설치된 지하공간부를 그라우팅시키는 복공단계,를 포함하고, 상기 굴착단계, 띠장 설치단계, 버팀보 설치단계, 복공단계를 반복함에 따라, 두 개의 버팀보를 동일한 높이나 동일면상에서 교차되도록 연결시켜 지하구조물의 버팀력을 향상시킬 수 있어 구조적인 안정과 작업효율을 향상시킬 수 있는 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 지하구조물을 시공을 위한 굴착라인을 설정하는 굴착라인 설정단계, 상기 굴착라인의 외측을 따라 일정 간격으로 토류벽을 설치하기 위한 설치라인을 설정하는 설치라인 설정단계, 상기 굴착라인과 설치라인 사이를 따라 지중에 토류벽을 설치하는 토류벽 설치단계, 상기 토류벽이 설치된 상태에서 상기 굴착라인 내부를 굴착하여 지하공간부를 형성하는 굴착단계, 상기 굴착단계에 의해 굴착된 지하공간부에 동일한 높이의 띠장을 복수 개 설치하는 띠장 설치단계, 교차 연결장치와 복수의 버팀보를 이용하여 상기 띠장 사이를 지지하도록 설치하는 버팀보 설치단계, 및 상기 버팀보가 설치된 지하공간부를 그라우팅시키는 복공단계,를 포함하고, 상기 굴착단계, 띠장 설치단계, 버팀보 설치단계, 복공단계를 반복한다.

바람직하게, 상기 토류벽 설치단계는, 상기 설치라인을 따라 가이드빔을 설치하는 가이드빔 설치단계, 상기 가이드빔을 따라 복수의 설치공을 형성하는 천공단계, 상기 각 천공으로 철근망을 근입시키는 철근망 근입단계, 상기 철근망이 근입된 천공에 콘크리트를 타설하여 토류기둥을 형성하는 타설단계, 및 상기 굴착단계 후, 노출된 상기 복수의 토류기둥을 그라우팅시키는 차수 그라우팅단계,를 포함한다.

그리고 상기 버팀보 설치단계는, 일직선상에 설치되기 위한 두 개의 제1버팀보 중 어느 하나의 제1버팀보의 일단부가 위치되기 위한 제1연결부와 다른 하나의 제1버팀보의 타단부가 위치되기 위한 제2연결부, 상기 제1연결부와 제2연결부의 사이에 위치되어 제2버팀보를 상기 제1버팀보와 교차되도록 거치시키기 위한 제3연결부,를 갖는 교차 연결장치를 제1버팀보와 제2버팀보가 교차되는 위치에 위치시키되, 상기 띠장의 높이와 동일하도록 설치하는 연결장치 설치단계, 상기 어느 하나의 제1버팀보의 일단부를 상기 제1연결부에 위치시킨 상태에서 타단부를 상기 띠장에 고정시키거나 인접한 다른 교차 연결장치의 제2연결부에 위치시키는 제1버팀보 설치단계, 및 상기 각 교차 연결장치의 제3연결부에 제2버팀보를 설치하는 제2버팀보 설치단계,를 포함하고, 상기 제2버팀보의 단부는 또 다른 교차 연결장치의 제3연결부에 위치되거나 띠장에 고정된다.

또한, 상기 제1연결부는, 제1연결프레임, 및 상기 어느 하나의 제1소재가 거치 가능하도록 일측으로 개방되도록 상기 제1연결프레임의 내부에 형성되는 제1거치공간부,를 포함한다.

그리고 상기 제2연결부는, 제2연결프레임, 및 상기 다른 하나의 제1소재가 거치 가능하도록 타측으로 개방되도록 상기 제2연결프레임의 내부에 형성되는 제2거치공간부,를 포함한다.

또한, 상기 제3연결부는, 제1연결프레임과 제2연결프레임 사이에 구비되는 제3연결프레임, 및 상기 제2소재가 거치 가능하도록 상기 제3연결프레임의 내부에 통공 형성되되, 상기 제1거치공간부의 개방방향과 교차되는 방향으로 개방되는 제3거치공간부,를 포함한다.

그리고 상기 제1연결프레임은 제3연결프레임의 일단부에 일체로 형성되고, 상기 제2연결프레임은 제3연결프레임의 타단부에 일체로 형성된다.

또한, 상기 제1연결프레임은, 상기 제1거치공간부의 일부를 형성하기 위한 제1일단연결프레임, 상기 제1거치공간부의 나머지를 형성하기 위한 제1타단연결프레임, 및 상기 제1일단연결프레임과 제1타단연결프레임을 고정시키기 위한 제1연결고정부재,를 포함하고, 상기 제2연결프레임은, 상기 제2거치공간부의 일부를 형성하기 위한 제2일단연결프레임, 상기 제2거치공간부의 나머지를 형성하기 위한 제2타단연결프레임, 및 상기 제2일단연결프레임과 제2타단연결프레임을 고정시키기 위한 제2연결고정부재,를 포함하며, 상기 제3연결프레임은, 상기 제3거치공간부의 일부를 형성하기 위한 제3일단연결프레임, 및 상기 제3거치공간부의 나머지를 형성하기 위한 제3타단연결프레임, 및 상기 제3일단연결프레임과 제3타단연결프레임을 고정시키기 위한 제3연결고정부재,를 포함한다.

그리고 상기 제1일단연결프레임과 제2일단연결프레임, 제3일단연결프레임은 일체로 형성되고, 상기 제1타단연결프레임과 제2타단연결프레임, 제3타단연결프레임은 일체로 형성된다.

또한, 상기 각 연결고정부재는, 상기 각 일단연결프레임에 복수 개 형성되는 연결고정공, 상기 각 연결고정공에 대응되도록 상기 각 타단연결프레임에 형성되는 연결설치공, 일직선상에 위치된 상기 연결설치공과 연결고정공에 위치되는 연결고정볼트, 및 상기 연결고정볼트의 단부에 체결되어 해당 일단연결프레임과 해당 타단연결프레임을 고정시키는 연결고정너트,를 포함한다.

그리고 상기 제3연결프레임은, 상기 제1연결프레임과 일체로 형성되는 제3일단연결프레임, 상기 제2연결프레임과 일체로 형성되는 제3타단연결프레임, 및 상기 제3일단연결프레임과 제3타단연결프레임을 결합시켜 내부에 상기 제3거치공간부를 형성시키는 제3연결고정부,를 포함한다.

또한, 상기 제3일단연결프레임은 내부에 제3거치공간부가 타측으로 더 개방되도록 형성되고, 상기 제3타단연결프레임은 상기 제3거치공간부의 개방된 타측을 폐쇄시키도록 형성된다.

그리고 상기 제3일단연결프레임은 내부에 타측으로 개방된 제3설치공간부가 형성되고, 상기 제3타단연결프레임은, 상기 제3설치공간부의 개방된 타측을 폐쇄시키도록 형성되는 제3타단메인연결프레임, 및 사이에 제3거치공간부가 일측으로 더 개방되게 형성되어 상기 제3설치공간부에 위치되도록 상기 제3타단메인연결프레임에 일체로 돌출형성되는 제3타단결합프레임,을 포함한다.

또한, 상기 제3연결고정부는, 상기 제3일단연결프레임에 복수 개 형성되는 제3연결고정공, 상기 제3연결고정공에 대응되도록 상기 제3타단연결프레임에 형성되는 제3연결설치공, 일직선상에 위치된 상기 제3연결설치공과 제3연결고정공에 위치되는 제3연결고정볼트, 및 상기 제3연결고정볼트의 단부에 체결되어 제3일단연결프레임과 제3타단연결프레임을 고정시키는 제3연결고정너트,를 포함한다.

그리고 상기 제3일단연결프레임과 제3타단연결프레임의 결합을 가이드하기 위한 제3연결가이드부,를 더 포함한다.

또한, 상기 제3연결가이드부는, 상기 제3일단연결프레임의 상단부와 하단부 내부에 형성되는 제3연결가이드슬롯, 및 상기 제3연결가이드슬롯에 위치되도록 상기 제3타단연결프레임에 돌출형성되는 제3연결가이드,를 포함한다.

그리고 상기 제3거치공간부에 거치되는 제2소재의 상면과 하면을 지지하여 더욱 견고하게 치시키는 연결지지부,를 더 포함한다.

또한, 상기 제3거치공간부는 상기 제2소재의 높이보다 크게 형성되고, 상기 연결지지부는, 상기 제3연결프레임의 상단부를 따라 이동되는 상부연결프레임, 상기 제3연결프레임의 하단부를 따라 이동되는 하부연결프레임, 및 상기 상부연결프레임과 하부연결프레임 각각을 제3연결프레임에 고정시키기 위한 연결고정부,를 포함하고, 상기 제2소재에 가해지는 하중에 대응하여 상기 상부연결프레임과 하부연결프레임의 각 위치를 설정한 후, 상기 연결고정부를 이용하여 상기 상부연결프레임과 하부연결프레임을 제3연결프레임에 고정시킨다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법에 의하면, 두 개의 버팀보를 동일한 높이나 동일면상에서 교차되도록 연결시켜 지하구조물의 버팀력을 향상시킬 수 있어 구조적인 안정과 작업효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 지하구조물 시공방법을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 토류벽 설치단계를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 토류벽 설치순서를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 버팀보 설치단계를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 교차 연결장치를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 교차 연결장치의 정면도를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 교차 연결장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 교차 연결장치의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 소재 교차 연결장치를 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 소재 교차 연결장치에 제3연결가이드부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이며,
도 11은 본 발명에 따른 소재 교차 연결장치에 연결지지부가 더 구비된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서 도시한 바와 같이, 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법은 굴착라인 설정단계(S10)와 설치라인 설정단계(S20), 토류벽 설치단계(S30), 굴착단계(S40), 띠장 설치단계(S50), 버팀보 설치단계(S60) 및 복공단계(S70)를 포함한다.

굴착라인 설정단계(S10)는 지하구조물을 시공을 위한 굴착라인(L1)을 설정한다.

그리고 설치라인 설정단계(S20)는 굴착라인(L1)의 외측을 따라 일정 간격으로 토류벽을 설치하기 위한 설치라인(L2)을 설정한다.

토류벽 설치단계(S30)는 굴착라인(L1)과 설치라인(L2) 사이를 따라 지중에 토류벽(700)을 설치한다.

또한 굴착단계(S40)는 토류벽(700)이 설치된 상태에서 굴착라인(L1) 내부를 굴착하여 지하공간부를 형성한다.

다시 말해, 굴착단계(S40)는 토류벽(700)이 설치된 내부의 흙을 굴착한다.

띠장 설치단계(S50)는 굴착단계(S40)에 의해 굴착된 지하공간부에 동일한 높이의 띠장(40)을 복수 개 설치한다.

그리고 버팀보 설치단계(S60)는 교차 연결장치(10)와 복수의 버팀보(20, 22, 30)를 이용하여 띠장(40) 사이를 지지하도록 설치한다.

복공단계(S70)는 버팀보(20, 22, 30)가 설치된 지하공간부를 그라우팅시킨다.

여기서, 굴착단계(S40), 띠장 설치단계(S50), 버팀보 설치단계(S60), 복공단계(S70)는 다수 번 반복되는 것으로, 일정 깊이 굴착 후, 띠장(40)과 버팀보(20, 22, 30), 그라우팅을 실시 후, 다시 더 굴착을 실시한다.

그리고 토류벽 설치단계(S30)는 토류벽(700)을 형성하는 것으로, H-Pile과 토류판, Sheet Pile, SCW(Soil Cement Wall), CIP(Cast Inplaced Pile), DW(Diaphragm Wall) 중 어느 하나를 이용하여 형성시킨다.

일 실시 예로, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 토류벽 설치단계(S30)는 가이드빔 설치단계(S31)와 천공단계(S32), 철근망 근입단계(S33), 타설단계(S34) 및 차수 그라우팅단계(S35)를 포함한다.

가이드빔 설치단계(S31)는 설치라인(L1)을 따라 가이드빔(710)을 설치한다.

그리고 천공단계(S32)는 가이드빔(710)을 따라 복수의 설치공(720)을 형성한다.

이 설치공(720)들은 일정 간격으로 형성되며, 형성하고자 하는 지하공간부의 깊이보다 깊게 형성한다.

철근망 근입단계(S33)는 각 설치공(720)으로 철근망(730)을 근입시킨다.

또한 타설단계(S34)는 철근망(730)이 근입된 설치공(720)에 콘크리트를 타설하여 토류기둥(740)을 형성한다.

차수 그라우팅단계(S35)는 굴착단계(S40) 후, 노출된 복수의 토류기둥(740)을 그라우팅시킨다.

여기서, 천공단계(S32)는 인접한 두 개의 설치공(720)을 형성한 후, 철근망 근입단계(S33)와 타설단계(S34)를 실시하여 토류기둥(740)을 형성한다.

그리고 형성된 두 개의 토류기둥(740) 사이에 새로운 설치공(720)을 형성한 후, 철근망 근입단계(S33)와 타설단계(S34)를 실시하여 새로운 토류기둥을 형성한다.

이에, 순차적으로 토류기둥(740)을 순차적으로 형성한 후, 차수 그라우팅단계(S35)를 거쳐 그라우팅됨에 따라, 토류벽(700)을 형성시킨다.

버팀보 설치단계(S60)는 도 4에서 도시한 바와 같이, 연결장치 설치단계(S61)와 제1버팀보 설치단계(S62) 및 제2버팀보 설치단계(S63)를 포함한다.

연결장치 설치단계(S61)는 교차 연결장치(10)를 제1버팀보(20, 22)와 제2버팀보(30)가 교차되는 위치에 위치시키되, 띠장(20)의 높이와 동일하도록 설치한다.

이 교차 연결장치(10)는 제1버팀보(20, 22)와 제2버팀보(30)가 교차되는 위치에 위치시키되, 띠장(40)의 높이와 동일하도록 설치된다.

이러한 교차 연결장치(10)는 거치대 등에 의해 위치되며, 버팀보가 설치 고정된 후, 거치대는 제거된다.

그리고 제1버팀보 설치단계(S62)는 어느 하나의 제1버팀보(20)의 일단부를 제1연결부(100)에 위치시킨 상태에서 타단부를 띠장(40)에 고정시키거나 인접한 다른 교차 연결장치(10')의 제2연결부(200')에 위치시킨다.

제2버팀보 설치단계(S63)는 각 교차 연결장치(10, 10')의 제3연결부(300, 300')에 제2버팀보(30)를 설치한다.

이 제2버팀보 설치단계(S63)에서의 제2버팀보(30)의 단부는 또 다른 교차 연결장치(10')의 제3연결부(300')에 위치되거나 띠장(40)에 고정된다.

여기서, 띠장(40)에 설치되는 제1버팀보(20, 22)와 제2버팀보(30)는 기존의 설치방법과 동일함에 따라, 별도의 설명을 생략하기로 한다.

그리고 교차 연결장치(10)는 도 5에서 도시한 바와 같이, 제1연결부(100)와 제2연결부(200), 제3연결부(300)를 포함한다.

제1연결부(100)는 일직선상에 설치되기 위한 두 개의 제1버팀보(20, 22) 중 어느 하나의 제1버팀보(20)의 일단부가 위치되기 위해 구비된다.

또한 제2연결부(200)는 다른 하나의 제1버팀보(22)의 타단부가 위치되기 위해 구비된다.

제3연결부(300)는 제1연결부(100)와 제2연결부(200)의 사이에 위치되어 제2버팀보(30)를 제1버팀보(20, 22)와 교차되도록 거치시키기 위해 구비된다.

이러한 교차 연결장치(10)에 의하면, 제1연결부(100)와 제2연결부(200), 제3연결부(300)를 동일한 선상에 배열되어 두 개의 제1버팀보(20, 22)와 제2버팀보(30)를 동일한 평면상에서 교차설치할 수 있다.

이는, 두 개의 제1버팀보(20, 22)와 제2버팀보(30)가 동일한 평면상에 설치됨에 따라, 각 버팀보가 연결된 다른 구성들을 지지하는 힘이 동일한 면상에 위치됨에 따라, 지지력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 두 개의 제1버팀보(20, 22)와 제2버팀보(30)는 수평면상에 위치되거나 수직면상 또는 일정 기울어진 면상에도 배열될 수 있다.

그리고 두 개의 제1버팀보(20, 22)는 일직선상에 배열되거나 상호 일정 각도로 배열될 수 있고, 이에 대응되도록 제1연결부(100)와 제2연결부(200) 및 제3연결부(300)가 구비됨이 당연하다.

이를 위한, 제1연결부(100)는 제1연결프레임(110)과 제1거치공간부(120)를 포함한다.

제1거치공간부(120)는 어느 하나의 제1버팀보(20)가 거치 가능하도록 일측으로 개방되도록 제1연결프레임(110)의 내부에 형성된다.

그리고 제2연결부(200)는 제2연결프레임(210)과 제2거치공간부(220)를 포함한다.

제2거치공간부(220)는 다른 하나의 제1버팀보(22)가 거치 가능하도록 타측으로 개방되도록 제2연결프레임(210)의 내부에 형성된다.

또한 제3연결부(300)는 제3연결프레임(310)과 제3거치공간부(320)를 포함한다.

제3연결프레임(310)은 제1연결프레임(110)과 제2연결프레임(210) 사이에 구비된다.

제3거치공간부(320)는 제2버팀보(30)가 거치 가능하도록 제3연결프레임(310)의 내부에 통공 형성되되, 제1거치공간부(120)의 개방방향과 교차되는 방향으로 개방된다.

여기서, 제2버팀보(30)의 교차방향은 직교되거나 일정 각도로 교차됨을 포함한다.

일 실시 예로, 제1연결프레임(110)은 제3연결프레임(310)의 일단부에 일체로 형성되고, 제2연결프레임(210)은 제3연결프레임(310)의 타단부에 일체로 형성된다.

다시 말해, 제1연결부(100)와 제2연결부(200) 및 제3연결부(300)가 상호 일체로 형성되는 것으로, 일체로 제작되거나 상호 용접된다.

한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 다른 실시 예로, 제1연결프레임(110')은 제1일단연결프레임(112')과 제1타단연결프레임(114') 및 제1연결고정부재(116')를 포함한다.

제1일단연결프레임(112')은 제1거치공간부(120)의 일부를 형성하기 위해 구비된다.

그리고 제1타단연결프레임(114')은 제1거치공간부(120)의 나머지를 형성하기 위해 구비된다.

제1연결고정부재(116')는 제1일단연결프레임(112')과 제1타단연결프레임(114')을 고정시키기 위해 구비된다.

또한 제2연결프레임(210')은 제2일단연결프레임(212')과 제2타단연결프레임(214') 및 제2연결고정부재(216')를 포함한다.

제2일단연결프레임(212')은 제2거치공간부(220)의 일부를 형성하기 위해 구비된다.

그리고 제2타단연결프레임(214')은 제2거치공간부(220)의 나머지를 형성하기 위해 구비된다.

제2연결고정부재(216')는 제2일단연결프레임(212')과 제2타단연결프레임(214')을 고정시키기 위해 구비된다.

또한 제3연결프레임(310')은 제3일단연결프레임(312')과 제3타단연결프레임(314') 및 제3연결고정부재(316')를 포함한다.

제3일단연결프레임(312')은 제3거치공간부(320)의 일부를 형성하기 위해 구비된다.

그리고 제3타단연결프레임(314')은 제3거치공간부(320)의 나머지를 형성하기 위해 구비된다.

제3연결고정부재(316')는 제3일단연결프레임(312')과 제3타단연결프레임(314')을 고정시키기 위해 구비된다.

여기서, 제1일단연결프레임(112')과 제2일단연결프레임(212'), 제3일단연결프레임(312')은 일체로 형성되고, 제1타단연결프레임(114')과 제2타단연결프레임(214'), 제3타단연결프레임(314')은 일체로 형성된다.

다시 말해, 일체로 형성된 제1일단연결프레임(112')과 제2일단연결프레임(212'), 제3일단연결프레임(312')을 일체로 형성된 제1타단연결프레임(114')과 제2타단연결프레임(214'), 제3타단연결프레임(314')과 결합시킨 후, 제1연결고정부재(116')와 제2연결고정부재(216'), 제3연결고정부재(316')를 이용하여 고정시킨다.

이 각 연결고정부재(116', 216', 316')는 연결고정공(1162', 2162', 3162')과 연결설치공(1164', 2164', 3164'), 연결고정볼트(1166', 2166', 3166') 및 연결고정너트(1168', 2168', 3168')를 포함한다.

연결고정공(1162', 2162', 3162')은 각 일단연결프레임(112', 212', 312')에 복수 개 형성된다.

그리고 연결설치공(1164', 2164', 3164')은 각 연결고정공(1162', 2162', 3162')에 대응되도록 각 타단연결프레임(114', 214', 314')에 형성된다.

연결고정볼트(1166', 2166', 3166')는 일직선상에 위치된 연결설치공(1164', 2164', 3164')과 연결고정공(1162', 2162', 3162')에 위치된다.

또한 연결고정너트(1168', 2168', 3168')는 연결고정볼트(1166', 2166', 3166')의 단부에 체결되어 해당 일단연결프레임(112', 212', 312')과 해당 타단연결프레임(114', 214', 314')을 고정시킨다.

한편, 제3연결프레임(310')의 제3연결고정부재(316')는 생략될 수도 있다.

다시 말해, 도 7에서 도시한 바와 같이, 제3연결프레임(310')은 제3일단연결프레임(312')과 제3타단연결프레임(314')으로 구성된다.

제3일단연결프레임(312')은 제1일단연결프레임(112')과 제2일단연결프레임(212')에 일체로 형성되고, 제3타단연결프레임(314')은 제1타단연결프레임(114')과 제2타단연결프레임(214')에 일체로 형성된다.

이에, 제1연결고정부재(116')와 제2연결고정부재(216')를 고정시켜 제1연결프레임(110')과 제2연결프레임(210'), 제3연결프레임(310')을 고정시킨다.

또한 도 8에서 도시한 바와 같이, 또 다른 실시 예의 제3연결프레임(410)은 제3일단연결프레임(412)과 제3타단연결프레임(414) 및 제3연결고정부(416)를 포함한다.

제3일단연결프레임(412)은 제1연결프레임(110)과 일체로 형성된다.

그리고 제3타단연결프레임(414)은 제2연결프레임(210)과 일체로 형성된다.

제3연결고정부(416)는 제3일단연결프레임(412)과 제3타단연결프레임(414)을 결합시켜 내부에 제3거치공간부(420)를 형성시킨다.

이러한 제3연결프레임(410)의 제3일단연결프레임(412)은 내부에 제3거치공간부(420)가 타측으로 더 개방되도록 형성되고, 제3타단연결프레임(414)은 제3거치공간부(420)의 개방된 타측을 폐쇄시키도록 형성된다.

다시 말해, 제3일단연결프레임(412)은 "ㄷ" 형상이고, 제3타단연결프레임(414)은 두께를 갖는 평판의 형태로 형성된다.

또한 도 9에서 도시한 바와 같이, 또 다른 실시 예의 제3연결프레임(410')의 제3타단연결프레임(414')은 제3타단메인연결프레임(4142')과 제3타단결합프레임(4144')을 포함한다.

먼저, 제3일단연결프레임(412')은 내부에 타측으로 개방된 제3설치공간부(4122')가 형성된다.

그리고 제3타단연결프레임(414')의 제3타단메인연결프레임(4142')은 제3설치공간부(4122')의 개방된 타측을 폐쇄시키도록 형성된다.

제3타단결합프레임(4144')은 사이에 제3거치공간부(420')가 일측으로 개방되게 형성되어 제3설치공간부(4122')에 위치되도록 제3타단메인연결프레임(4142')에 일체로 돌출형성된다.

또한 각 실시 예의 제3연결고정부(416, 416')는 도 8 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 제3연결고정공(4162, 4162')과 제3연결설치공(4164, 4164'), 제3연결고정볼트(4166, 4166') 및 제3연결고정너트(4168, 4168')를 포함한다.

제3연결고정공(4162, 4162')은 제3일단연결프레임(412, 412')에 복수 개 형성된다.

그리고 제3연결설치공(4164, 4164')은 제3연결고정공(4162, 4162')에 대응되도록 제3타단연결프레임(414, 414')에 형성된다.

제3연결고정볼트(4166, 4166')는 일직선상에 위치된 제3연결고정공(4162, 4162')과 제3연결설치공(4164, 4164')에 위치된다.

또한 제3연결고정너트(4168, 4168')는 제3연결고정볼트(4166, 4166')의 단부에 체결되어 제3일단연결프레임(412')과 제3타단연결프레임(414')을 고정시킨다.

한편, 제3연결고정공(4162, 4162')은 제3일단연결프레임(412')에 돌출형성된 플랜지에 형성되고, 제3연결설치공(4164, 4164')은 제3타단연결프레임(414')에 돌출형성된 플랜지에 형성될 수도 있다.

그리고 도 10에서 도시한 바와 같이, 교차 연결장치(10)는 제3연결가이드부(500)를 더 포함한다.

이 제3연결가이드부(500)는 제3일단연결프레임(412, 412')과 제3타단연결프레임(414, 414')의 결합을 가이드하기 위해 구비된다.

이러한 제3연결가이드부(500)는 제3연결가이드슬롯(510)과 제3연결가이드(520)를 포함한다.

제3연결가이드슬롯(510)은 제3일단연결프레임(412, 412')의 상단부와 하단부 내부에 형성된다.

그리고 제3연결가이드(520)는 제3연결가이드슬롯(510)에 위치되도록 제3타단연결프레임(414, 414')에 돌출형성된다.

또한 도 11에서 도시한 바와 같이, 교차 연결장치(10)는 연결지지부(600)를 더 포함한다.

이 연결지지부(600)는 제3거치공간부(320, 420, 420')에 거치되는 제2버팀보(30)의 상면과 하면을 지지하여 더욱 견고하게 거치시킨다.

여기서, 제3거치공간부(320, 420, 420')는 제2버팀보(30)의 높이보다 크게 형성된다.

이러한 연결지지부(600)는 상부연결프레임(610)과 하부연결프레임(620) 및 연결고정부(630)를 포함한다.

상부연결프레임(610)은 제3연결프레임(310, 410, 410')의 상단부를 따라 이동되도록 구비된다.

그리고 하부연결프레임(620)은 제3연결프레임(310, 410, 410')의 하단부를 따라 이동되도록 구비된다.

연결고정부(630)는 상부연결프레임(610)과 하부연결프레임(620) 각각을 제3연결프레임(310, 410, 410')에 고정시키기 위해 구비된다.

이 연결지지부(600)의 작동상태를 살펴보면, 제2소재(30)에 가해지는 하중에 대응하여 상부연결프레임(610)과 하부연결프레임(620)의 각 위치를 설정한 후, 연결고정부(630)를 이용하여 상부연결프레임(610)과 하부연결프레임(620)을 제3연결프레임(310, 410, 410')에 각각 고정시킨다.

이에, 제2버팀보(30)의 지지력을 향상시킬 수 있다.

10 : 교차 연결장치 20, 22 : 제1버팀보
30 : 제2버팀보 40 : 띠장
100, 100' : 제1연결부 200, 200' : 제2연결부
300, 300', 400, 400' : 제3연결부
500 : 제3연결가이드부 600 : 연결지지부
700 : 토류벽

Claims

지하구조물을 시공을 위한 굴착라인을 설정하는 굴착라인 설정단계;
상기 굴착라인의 외측을 따라 일정 간격으로 토류벽을 설치하기 위한 설치라인을 설정하는 설치라인 설정단계;
상기 굴착라인과 설치라인 사이를 따라 지중에 토류벽을 설치하는 토류벽 설치단계;
상기 토류벽이 설치된 상태에서 상기 굴착라인 내부를 굴착하여 지하공간부를 형성하는 굴착단계;
상기 굴착단계에 의해 굴착된 지하공간부에 동일한 높이의 띠장을 복수 개 설치하는 띠장 설치단계;
교차 연결장치와 복수의 버팀보를 이용하여 상기 띠장 사이를 지지하도록 설치하는 버팀보 설치단계; 및
상기 버팀보가 설치된 지하공간부를 그라우팅시키는 복공단계;를 포함하고,
상기 굴착단계, 띠장 설치단계, 버팀보 설치단계, 복공단계를 반복하며,
상기 버팀보 설치단계는,
일직선상에 설치되기 위한 두 개의 제1버팀보 중 어느 하나의 제1버팀보의 일단부가 위치되기 위한 제1연결부와 다른 하나의 제1버팀보의 타단부가 위치되기 위한 제2연결부, 상기 제1연결부와 제2연결부의 사이에 위치되어 제2버팀보를 상기 제1버팀보와 교차되도록 거치시키기 위한 제3연결부,를 갖는 교차 연결장치를 제1버팀보와 제2버팀보가 교차되는 위치에 위치시키되, 상기 띠장의 높이와 동일하도록 설치하는 연결장치 설치단계;
상기 어느 하나의 제1버팀보의 일단부를 상기 제1연결부에 위치시킨 상태에서 타단부를 상기 띠장에 고정시키거나 인접한 다른 교차 연결장치의 제2연결부에 위치시키는 제1버팀보 설치단계; 및
상기 각 교차 연결장치의 제3연결부에 제2버팀보를 설치하는 제2버팀보 설치단계;를 포함하고,
상기 제2버팀보의 단부는 또 다른 교차 연결장치의 제3연결부에 위치되거나 띠장에 고정되며,
상기 제1연결부는,
제1연결프레임; 및
상기 어느 하나의 제1소재가 거치 가능하도록 일측으로 개방되도록 상기 제1연결프레임의 내부에 형성되는 제1거치공간부;를 포함하고,
상기 제2연결부는,
제2연결프레임; 및
상기 다른 하나의 제1소재가 거치 가능하도록 타측으로 개방되도록 상기 제2연결프레임의 내부에 형성되는 제2거치공간부;를 포함하며,
상기 제3연결부는,
제1연결프레임과 제2연결프레임 사이에 구비되는 제3연결프레임; 및
제2소재가 거치 가능하도록 상기 제3연결프레임의 내부에 통공 형성되되, 상기 제1거치공간부의 개방방향과 교차되는 방향으로 개방되는 제3거치공간부;를 포함하고,
상기 제1연결프레임은,
상기 제1거치공간부의 일부를 형성하기 위한 제1일단연결프레임;
상기 제1거치공간부의 나머지를 형성하기 위한 제1타단연결프레임; 및
상기 제1일단연결프레임과 제1타단연결프레임을 고정시키기 위한 제1연결고정부재;를 포함하고,
상기 제2연결프레임은,
상기 제2거치공간부의 일부를 형성하기 위한 제2일단연결프레임;
상기 제2거치공간부의 나머지를 형성하기 위한 제2타단연결프레임; 및
상기 제2일단연결프레임과 제2타단연결프레임을 고정시키기 위한 제2연결고정부재;를 포함하며,
상기 제3연결프레임은,
상기 제3거치공간부의 일부를 형성하기 위한 제3일단연결프레임; 및
상기 제3거치공간부의 나머지를 형성하기 위한 제3타단연결프레임; 및
상기 제3일단연결프레임과 제3타단연결프레임을 고정시키기 위한 제3연결고정부재;를 포함하고,
상기 제1연결프레임은 제3연결프레임의 일단부에 일체로 형성되고, 상기 제2연결프레임은 제3연결프레임의 타단부에 일체로 형성되며,
상기 제3거치공간부에 거치되는 제2소재의 상면과 하면을 지지하여 더욱 견고하게 거치시키는 연결지지부;를 더 포함하고,
상기 제3거치공간부는 상기 제2소재의 높이보다 크게 형성되며,
상기 연결지지부는,
상기 제3연결프레임의 상단부를 따라 이동되는 상부연결프레임;
상기 제3연결프레임의 하단부를 따라 이동되는 하부연결프레임; 및
상기 상부연결프레임과 하부연결프레임 각각을 제3연결프레임에 고정시키기 위한 연결고정부;를 포함하고,
상기 제2소재에 가해지는 하중에 대응하여 상기 상부연결프레임과 하부연결프레임의 각 위치를 설정한 후, 상기 연결고정부를 이용하여 상기 상부연결프레임과 하부연결프레임을 제3연결프레임에 고정시키는 것을 특징으로 하는 지지력이 향상된 버팀보 교차 연결장치를 이용한 지하구조물 시공방법.