KR102425060B1

KR102425060B1 - 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭

Info

Publication number: KR102425060B1
Application number: KR1020200062838A
Authority: KR
Inventors: 민병찬
Original assignee: 삼호엔지니어링 주식회사
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2022-07-26
Also published as: KR20210145959A

Abstract

본 발명은 역타공법 등으로 지하건축물을 건축하기 위하여 지반을 굴토하는 과정 중에 굴토면이 붕괴되지 않도록 설치되는 흙막이벽과, 상기 흙막이벽에 작용하는 배면토압을 분산시켜 버팀대에 안정적으로 지지될 수 있도록 설치되는 띠장 사이를 지지하는 선행하중잭의 구조에 관한 것으로서, 엄지말뚝에 선행하중을 가하면서 띠장과 엄지말뚝 사이를 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 후단을 띠장에 고정시켜주는 설치부로 이루어지고, 상기 지지부는 유압실린더와 유압실린더로부터 신장하여 엄지말뚝을 가압하는 가압로드가 포함되어 구성되고, 상기 설치부는 유압실린더의 후단에 설치된 가고정자석과, 유압실린더의 후단 상부에 설치되어 띠장의 전면플랜지 상단에 걸침된 상태에서 좌우로 이동할 수 있도록 하는 걸침편으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭{PRE-LOADING JACK WITH SUPPORT SURFACE CORRECTION FOR RETAINING WALL}

본 발명은 역타공법 등으로 지하건축물을 건축하기 위하여 지반을 굴토하는 과정 중에 굴토면이 붕괴되지 않도록 설치되는 흙막이벽과, 상기 흙막이벽에 작용하는 배면토압을 분산시켜 버팀대에 안정적으로 지지될 수 있도록 설치되는 띠장 사이를 지지하는 선행하중잭의 구조에 관한 것이다.

지하구조물을 구축하기 위하여 지반을 굴착을 진행하는 경우 흙막이벽를 설치하여 배면토압을 지지함으로써 굴착 내부에서의 안전한 작업을 진행할 수 있도록 한다.

이러한 흙막이벽은 통상적으로 강널말뚝을 지중에 박아 설치하거나, H형강을 엄지말뚝으로 하여 지중에 박고 엄지말뚝 사이에 가로널을 적층하는 방식으로 끼워넣는 방식으로 구축되며, 특히 역타공법으로 지하구조물을 구축하는 경우에는 일정한 간격으로 H형강의 엄지말뚝을 삽입한 CIP말뚝으로 연속벽을 형성하는 방식으로 구축된다. 이러한 흙막이벽의 배면토압은 버팀부재에 의해 지지된다.

상기 버팀부재는 통상적으로 흙막이벽 전면에서 수평방향으로 설치되는 띠장과, 흙막이벽에 수직이 되도록 띠장에 연속적으로 설치되는 버팀대로 이루어진다.

이와 같이 흙막이벽의 배면토압은 띠장을 매개로 버팀대에 작용하는 응력에 의해 지지되는 바, 흙막이벽와 버팀부재 사이에는 응력전달이 명확하게 이루어져야 한다.

한편 흙막이벽을 일직선으로 설치하는 것은 현실적으로 쉽지 않다. 예컨대 하중을 지지하는 H형강을 지중에 박거나 천공홀 내부에 삽입시켜 엄지말뚝을 형성시키는 경우 이들 각 엄지말뚝의 전면은 일직선의 면을 이루지 못하는 것이 일반적이다. 따라서 띠장과 엄지말뚝 사이에는 틈이 발생하게 될 여지가 많게 된다.

특히 역타공법에서 거푸집 지지틀에 흙막이벽 지지를 위한 버팀부재의 기능을 가지게 한 경우, 당해 층의 슬래브 구축이 완료되면 상기 거푸집 지지틀은 하부 층의 슬래브 구축을 위해 하강하게 되는 바, 이때 거푸집 지지틀의 최외각 테두리를 구성하는 띠장 역시 함께 하강하게 된다.

이러한 거푸집 지지틀의 하강의 원활한 하강을 위해 엄지말뚝과 띠장 사이는 이격될 수 밖에 없으며, 이러한 띠장과 엄지말뚝 사이의 이격은 흙막이벽과 버팀부재 사이의 응력전달을 불명확하게 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 흙막이벽과 띠장 사이에 유압잭이나 스크류잭을 설치하기도 한다.

그런데 토압을 지지할 수 있는 정도의 유압잭은 통상적으로 그 규모가 크기 때문에 엄지말뚝과 띠장의 좁은 간격에 사용하는 것이 쉽지 않으며, 설령 그 사이에 유압잭을 설치하더라도 장시간이 경과하게 되면 유압손실에 의해 지지능력을 상실하는 것이 일반적이다.

이에 반하여 스크류잭은 유압잭에 비하여 좁은 간격에 사용 가능하나, 엄지말뚝과 띠장 사이를 가압하기 위하여 스크류잭의 핸들을 회전시킬때 해머 등으로 핸들을 타격해야 됨에 따른 안전사고가 발생할 여지가 많고, 일단 설치된 스크류잭은 흙막이와 띠장의 양측으로부터 큰 압력을 받고 있어 버팀부재의 지지상태 해지를 위한 스크류잭의 제거가 쉽지 않게 된다.

이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 등록특허공보 등록번호 10-0648409호의 가설 흙막이 공법이 제한된 바 있다.

상기 등록번호 10-0648409호의 가설 흙막이 공법은 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 버팀목(20)에 연결되면서 받침대(14)의 상면에 놓여진 횡가목(16, 띠장)과 H형강의 수직파일(10) 사이에 유압잭(26)을 설치하여 상기 수직파일(10)을 가압한 후, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 수직파일(10)과 횡가목(16) 사이에 강재나 시멘트몰탈의 간격유지부재(28)를 설치하고, 상기 유압잭(26)을 제거하는 방식으로 진행된다.

그러나 등록번호 10-0648409호의 가설 흙막이 공법은 가압부재인 유압잭과, 수직파일과 횡가목 사이를 장시간 지지하는 간격유지부재가 별도로 설치되는 것이므로 작업이 번거롭고, 특히 유압잭이 설치된 곳에는 간격유지부재의 설치가 쉽지 않아 충분한 구조적 안정성을 유지시킬 수 없는 문제점이 있다. 아울러 간격유지부재를 강재로 구성하는 경우 다양한 간격을 가지는 수직파일(10)과 횡가목(16) 사이에 대응하기 위해서는 각기 다양한 두께의 강재를 준비해야 함은 물론 정밀한 규격을 가지게 하는 것이 쉽지 않고, 간격유지부재를 시멘트몰탈로 구성하는 경우에는 별도의 양생시간을 필요로 한다는 문제점이 있다.

다른 한편으로, 흙막이벽에 작용하는 하중을 버딤부재에 전달해주는 엄지말뚝을 일정한 간격으로 설치되어야 하나, 현실적으로 엄지말뚝의 각 간격이 일정하게 유지되도록 하는 것은 쉽지 않다. 아울러 설치된 엄지말뚝의 전면 역시 시공오차로 인하여 흙막이벽의 면과 일치하지 않게 시공되는 것이 일반적이다.

이와 같이 엄지말뚝에 시공오차가 발생된 경우 이를 정확하게 보정하여 하중의 전달과정이 명확하게 이루어지게 해야 하나, 이러한 보정이 작업자에 의해 주먹구구식으로 이루어기 때문에 편심하중 발생 등에 따른 안전사고의 위험이 항상 존재하는 문제점이 있다.

KR

10-0648409

B1

본 발명은 종래기술의 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 작업자가 선행하중잭의 고정 및 이동을 안전하고 쉽게 할 수 있어 엄지말뚝이 설치된 다양한 상태에 대한 대응이 용이하고, 엄지말뚝 설치의 시공오차를 쉽게 보정할 수 있어 안정적인 하중전달이 이루어질 수 있는 흙막이벽 띠장용 선행하중잭을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 가압에 의한 임시 지지와 본 지지가 동한 위치에서 이루어지게 함으로써 구조적인 안정성을 꾀하고 공기를 단축시킬 수 있으며, 장시간 안정적이면서 높은 지지력을 유지할 수 있을 뿐더러, 흙막이 지지구조의 구축 및 해제를 용이하게 할 수 있어 안전사고의 발생을 최소화시키면서 작업성을 향상시킬 수 있는 흙막이벽 띠장용 선행하중잭을 제공하고자 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 흙막이벽 띠장과 엄지말뚝 사이에 설치되어 흙막이벽의 배면토압을 버팀대에 전달하는 것으로서, 엄지말뚝에 선행하중을 가하면서 띠장과 엄지말뚝 사이를 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 후단을 띠장에 고정시켜주는 설치부로 이루어지고, 상기 지지부는 유압실린더와 유압실린더로부터 신장하여 엄지말뚝을 가압하는 가압로드가 포함되어 구성되고, 상기 설치부는 유압실린더의 후단에 설치된 가고정자석과, 유압실린더의 후단 상부에 설치되어 띠장의 전면플랜지 상단에 걸침된 상태에서 좌우로 이동할 수 있도록 하는 걸침편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭이 제공된다.

이때, 상기 걸침편은 띠장의 전면플랜지 상단에 걸침된 상태에서 좌우로 회동할 수 있도록, 전면플랜지 두께보다 큰 폭으로 구성하거나, 상기 걸침편의 후단에 하방으로 절곡된 이탈방지편을 설치하여, 이탈방지편과 유압실린더 후단 사이에는 띠장의 전면플랜지 두께보다 큰 폭의 각도조정공간이 형성되게 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 유압실린더의 외면에는 전후방으로 이동하여 위치가 고정되면서 흙막이벽을 지지할 수 있는 지지관체를 설치하여, 가압로드에 의해 가지지 구조가 이루어지고 상기 지지관체에 의해 본지지가 이루어지는 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭이 제공된다.

이때 상기 지지관체의 전후방 이동 및 위치 고정은 나사체결방식에 의해 이루어지도록 유압실린더의 외면에 수나사를 형성시키고, 지지관체의 내면에는 암나사를 형성시킬 수 있다.

아울러 지지관체의 선단에는 단면이 증가된 확장면부를 지지관체와 일체가 되도록 구비시킬 수 있고, 지지관체 선단의 단면보다 큰 단면을 가지는 확장지지체를 지지관체의 전방에 별도로 설치할 수도 있다.

본 발명은 무거운 선행하중잭이 걸침편과 가고정자석에 의해 흙막이 띠장에 걸침되어 지지되고 미끄럼 가능하도록 부착될 수 있으므로 작업자는 큰 힘을 들이지 않고 선행하중잭을 설치되어야 하는 위치로 안전하고 쉽게 이동시킬 수 있어 작업성이 향상된다.

또한 본 발명은 폭이 넓은 걸침편 또는 이탈방지편에 의해 형성된 각도조정공간을 이용하여 선행하중잭을 흙막이 띠장에 걸침된 상태에서 좌우로 회동시켜 고정시킬 수 있으므로, 엄지말뚝의 지지면이 비스듬하게 경사지는 등의 시공오차를 쉽게 보정하여 흙막이벽 배변토압을 안정적이고 효율적으로 지지할 수 있게 한다.

또한 본 발명은 나사체결방식으로 지지관체를 이동시킨 기계적 체결구조로 엄지말뚝을 본지지할 수 있도록 함으로써 유압손실에 의해 지지력이 약해지는 문제가 발생하지 않고, 가압로드에 의한 가지지와 지지관체에 의한 본지지가 동일한 지점에서 이루어지므로, 띠장과 엄지말뚝 사이의 지지구조에 대한 구조설계 내지 계산이 정확하게 이루어지므로 지지구조에 대한 높은 신뢰성을 가질 수 있게 한다.

또한 본 발명은 상기한 본지지가 가압로드에 의한 가지지 상태에서 나사체결방식으로 이루어지기 때문에 해머 등의 공구를 사용할 필요가 없어 안전사고의 발생여지가 없고, 비숙련자도 손으로 쉽게 지지관체를 흙막이에 밀접시켜 본지지시키거나 이를 해지할 수 있어 경제적이며, 지지길이에 대한 미세한 조절이 가능하여 띠장과 엄지말뚝 사이에 형성되는 다양한 크기의 틈새 모두에 설치 가능하여 현장적용성 및 범용성이 매우 높다.

도 1은 종래기술에 의한 흙막이 구조의 종단면도와 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 선행하중잭이 설치된 상태의 단면도이다.
도 3은 상기 선행하중잭의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 상기 선행하중잭의 작동관계에 관한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 설치부가 구비된 선행하중잭의 사시도 및 단면도이다.
도 6은 상기 제2실시예에 의한 설치부의 작동관계에 관한 설명도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 설치부가 구비된 선행하중잭의 사시도 및 단면도이다.
도 8은 상기 제3실시예에 의한 설치부의 작동관계에 관한 설명도이다.
도 9는 본 발명의 선행하중잭에 의한 지지구조의 형성과정에 관한 각 단면도이다.
도 10은 상기 선행하중잭에 설치되는 확장지지체의 각 실시예에 관한 사시도이다.
도 11은 상기 확장지지체가 포함된 선행하중잭에 의한 지지구조의 형성과정에 관한 각 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 선행하중잭(100)에 관한 것을 각 도시한 것으로서, 도 2는 선행하중잭(100)이 설치된 상태를 나타낸 것이고, 도 3은 상기 선행하중잭(100)의 구조를 나타낸 것이며, 도 4는 상기 선행하중잭(100)의 작동관계를 설명한 것이다.

본 발명의 선행하중잭(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 흙막이벽 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이에 설치되어 흙막이벽(200)의 배면토압을 버팀대(400)에 전달하는 것으로서, 지지부와 설치부로 이루어진다.

상기 지지부는 엄지말뚝(210)에 선행하중(P)을 가하면서 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이를 지지하는 구조적 기능을 하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 유압실린더(110)와, 유압실린더(110)의 작동에 의해 신장하는 가압로드(120)가 포함되어 구성되며, 또 다른 실시예에에서는 지지관체(130)가 더 포함되어 구성될 수 있다.

유압실린더(110)는 가압로드(120)를 신장시켜 엄지말뚝(210)에 선행하중(P)을 가할 수 있도록 하는 것이면 족하는 것으로서, 특별히 그 구조를 제한할 필요는 없다.

예컨대 유압실린더(110)의 중앙 후방에 가압로드(120)의 신장을 위한 유압실(113)이 위치한 구조의 것도 적용이 가능하다. 그러나 작업의 효율성을 위하여 공중에 설치 고정된다는 점을 고려하여 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유압실(113)이 링형상의 구조로 이루어지게 하면서 가압로드(120)의 구성을 내부가 빈 관체형상의 단면을 가지게 함으로써 선행하중잭(100)의 자중을 줄이는 것이 바람직하다.

이러한 도 3의 실시예에 의한 선행하중잭(100)의 유압실린더(110)는, 후단이 흙막이벽 띠장(300)에 접하게 되는 내관(111a)과, 상기 내관(111a)이 삽입되는 외관(111b) 및, 가압로드(120)를 안내하면서 그의 신장을 제한하는 안내관(112)으로 이루어진다.

내관(111a)의 외면과 외관(111b)의 내면 사이에는 밀폐된 유압실(113)을 형성하여 가압로드(120)의 작동을 위한 유체가 충진될 수 있도록 한다. 가압로드(120)는 상기 유압실(113)의 전면에 위치하여 유압실(113)에서 발생되는 유압에 의해 전후방으로 이동하게 된다.

안내관(112)은 내관(111a) 선단의 외면과 함께 개구를 형성하여 가압로드(120)의 출몰이 안정적으로 이루어질 수 있도록 외관(111b)의 선단 내측에 위치한다.

아울러 안내관(112)의 후방에는 멈춤턱(112a)이 형성되고, 이에 대응하여 가압로드(120)의 후단부에 걸림턱(122)이 형성된다. 따라서 가압로드(120)는 걸림턱(122)이 멈춤턱(112a)에 걸림되는 지점까지만 전방이동이 가능하게 된다.

설치부는 유압실린더(110)의 후단에 설치되어, 지지부의 후단을 띠장(300)에 고정시켜주는 기능과 함께 엄지말뚝(210)의 시공오차를 보정해주는 기능을 한다.

보다 구체적으로 선행하중잭(100)을 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 정위치에 설치하기 위해서는 작업자가 손으로 선행하중잭(100)을 파지한 상태에서 좌우로 이동시킬 필요가 있게 된다. 그러나 선행하중잭(100)은 강재로 이루어져 있어 자중이 작지 않아 작업자가 이를 파지하여 이동시키는 것이 쉽지 않다. 더욱이 선행하중잭(100)의 설치는 공중에서 이루어지기 때문에 안전사고가 발생할 여지가 많다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 흙막이벽(200) 설치를 위한 엄지말뚝(210)은 그 설치과정 중에 발생하는 시공오차로 인하여 인접한 엄지말뚝(210)들 사이의 각 간격들이 일정하지 않을 수 있고, 그 엄지말뚝(210)의 지지면(211)이 띠장(300)과 정확한 평행상태를 이루지 않을 수 있다.

상기 설치부는 선행하중잭(100)의 자중을 띠장(300)이 지지하게 함으로써 작업작 선행하중잭(100)을 쉽고 안전하게 좌우로 이동시킬 수 있도록 하며, 선행하중잭(100)을 좌우로 회전시킴으로써 엄지말뚝(210)의 삐뚤어진 지지면(211)을 보정한 효과가 발생하도록 한다.

이를 위한 설치부의 제1실시예는 유압실린더(110)의 후단에 설치된 가고정자석(115)과, 유압실린더(110)의 후단 상부에 설치되는 걸침편(116)으로 이루어진다.

상기 가고정자석(115)은 자력에 의해 유압실린더(110)가 띠장(300)의 전면플랜지(310)에 가부착되도록 한다. 이때 상기 가고정자석(115)의 자력은 작업자가 쉽게 미끄럼 이동시킬 수 있을 정도인 것이 바람직하다. 아울러 상기 걸침편(116)은 선행하중잭(100)이 띠장(300)의 전면플랜지(310) 상단에 걸침된 상태가 되도록 함으로써 하중의 일부가 상기 띠장(300)에 의해 지지되도록 한다.

이와 같이 선행하중잭(100)이 걸침편(116)에 의해 띠장(300)에 지지된 상태에서 가고정자석(115)이 선행하중잭(100)으로 하여금 띠장(300)으로부터 쉽게 이탈되지 않도록 하고 있는바, 작업자는 작은 힘으로도 도 4에서 나타내고 있는 바와 같이, 안전하게 선행하중잭(100)을 좌우로 이동시키면서 그의 위치를 쉽게 조정할 수 있게 되는 바, 시공오차에 의한 엄지말뚝(210)의 사이간격이 일정하지 않은 경우에도 선행하중잭(100)의 설치작업이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

도 5, 6은 설치부에 관한 제2실시예를 나타낸 것으로서, 도 5는 제2실시예에 의한 설치부가 구비된 선행하중잭(100)의 구조를 나타낸 것이고, 도 5는 상기 제2실시예에 의한 설치부의 작동관계를 설명한 것이다.

제2실시예에 의한 설치부는, 걸침편(116)이 띠장(300)의 전면플랜지(310) 두께(t)보다 큰 폭(d1)을 가지도록 구성된다. 따라서 작업자는 걸침편(116)을 상기 전면플랜지(310)의 상단에 걸침되도록 한 상태에서 선행하중잭(100)을 좌우로 회동할 수 있게 된다.

이와 같이 좌우 회동 가능한 걸침편(116)은 엄지말뚝(210)의 지지면(211)이 버팀대(400)에 수직이 아닌 경우 이를 보정하여 설치된 선행하중잭(100)이 미끄러져 이탈하지 않고 확고하게 고정되어 하중전달이 안정적으로 이루어질 수 있게 한다.

도 6은 띠장(300)의 전면플랜지(310) 두께(t)보다 큰 폭(d1)의 걸침편(116)을 이용하여 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 비평행 상태를 보정하는 과정을 설명하고 있다.

이에 의하면, 걸침편(116)은 상술한 바와 같이 띠장(300)의 전면플랜지(310) 두께(t)보다 큰 폭(d1)을 가지고 있으므로, 선행하중잭(100)을 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 수직하도록 좌우로 회동시켜도 전면플랜지(310)에 걸침된 상태는 그대로 유지된다.

이때 선행하중잭(100)의 상기한 회동은 가압로드(120)의 작동과 함께 이루어진다. 즉 가압로드(120)의 선단을 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 접하도록 신장시키면서 선행하중잭(100)을 회동시키고, 이에 의해 선행하중잭(100)이 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 수직한 상태를 가지게 되면, 유압실린더(110) 후면과 전면플랜지(310) 사이에 쐐기편(119)을 삽입시킨 후 다시 가압로드(120)를 작동시켜 엄지말뚝(210)에 선행하중(P)이 가해지도록 한다.

도 7, 8은 설치부에 관한 제3실시예를 나타낸 것으로서, 도 7는 제3실시예에 의한 설치부가 구비된 선행하중잭(100)의 구조를 나타낸 것이고, 도 8는 상기 제3실시예에 의한 설치부의 작동관계를 설명한 것이다.

제3실시예에 의한 설치부는, 걸침편(116) 후단에 하방으로 절곡된 이탈방지편(117)이 더 설치된다. 이에 의하여 이탈방지편(117)과 유압실린더(110) 후단 사이에는 각도조정공간(118)이 형성된다. 물론 상기 각도조정공간(118)의 폭(d2)은 띠장(300)의 전면플랜지(310) 두께(t)보다 커야 한다.

상기 이탈방지편(117)은 작업자가 상술한 보정작업을 위하여 선행하중잭(100)을 회동시키는 과정 중에 부주의에 의해 걸침편(116)이 띠장(300)의 전면플랜지(310)에서 이탈하는 것을 방지함으로써 안전사고를 예방한다. 아울러 선행하중잭(100)의 이동은 띠장(300)의 전면플랜지(310)를 상기 각도조정공간(118)에 삽입시킨 상태에서 이루어지기 때문에 굳이 가고정자석(115)을 설치하지 않아도 선행하중잭(100)의 이동 및 설치작업이 안전하고 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

제3실시예의 설치부에 의한 보정작업은 제2실시예의 것과 크게 다르지 않다. 엄지말뚝(210)이 비스듬하게 설치되어 그 지지면(211)과 띠장(300)의 전면플랜지(310) 사이가 비평형인 경우, 각도조정공간(118)을 이용하여 선행하중잭(100)의 각도를 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 수직하게 맞추고, 이에 의해 형성된 띠장(300)의 전면플랜지(310)와 유압실린더(110) 후면 사이의 공간에 쐐기편(119)을 삽입시킴으로써 유압실린더(110)를 통해 전달되는 하중이 안정적으로 띠장(300) 및 버팀대(400)에 전달되도록 한다.

이때 가압로드(120)가 엄지말뚝(210)에 선행하중(P)을 가하고 있는 상태에서는 이탈방지편(117)과 전면플랜지(310) 사이 공간에 쐐기편(119)을 삽입시키지 않아도 무방하나, 가압로드(120)를 쉽게 작동시킬 수 있도록 그 공간에도 쐐기편(119)을 삽입시켜 선행하중잭(100)에 의한 선행하중(P)이 엄지말뚝(210)에 가해질 때 선행하중잭(100)이 전면플랜지(310)에서 움직이지 않도록 고정시키는 것이 바람직하다.

유압실린더(110)의 외면에는 전후방으로 이동하여 위치가 고정되면서 흙막이벽(200)을 지지할 수 있는 지지관체(130)가 더 설치될 수 있다. 이 경우 선행하중잭(100)의 가압로드(120)는 엄지말뚝(210)에 선행하중(P)을 가하면서 흙막이벽(200)을 지지할 수 있으므로 이를 가지지의 수단으로 활용하고, 상기 지지관체(130)에 의해 본지지가 되게 함으로써, 흙막이벽(200)에 대한 지지구조가 하중의 흐름을 명확하게 하면서 안정적으로 이루어지게 할 수 있다.

유압실린더(110)의 외면에서 지지관체(130)가 전후방으로 이동하는 수단은, 지지관체(130)의 전방이동이 완료된 후 흙막이벽(200)의 배면토압에 의해 후퇴하지 않도록 유압실린더(110)와 지지관체(130) 사이에 충분히 고정력이 유지될 수 있는 구조로 이루어지는 것이면 족하는 것으로서 특별히 그 구조를 제한할 필요는 없으나, 가장 바람직한 실시예에서는 나사체결방식에 의해 이루어진다.

상기의 나사체결방식에 의한 경우에는 지지관체(130)가 전방으로 이동하여 고정되는 거리를 세밀하게 조정할 수 있기 때문에, 띠장(300)과 여러 엄지말뚝(210) 사이의 다양한 틈새(△) 간격에 모두 대응하여 설치할 수 있도록 한다.

따라서 띠장(300)과 흙막이벽(200) 사이 틈새(△)의 지지구조에 대한 시공의 정밀성을 도모할 수 있고, 다수 개의 나사산이 상호 물림되어 있어 유압실린더(110)와 지지관체(130) 사이에 높은 고정력을 안정적으로 유지할 수 있으므로 지지구조에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

아울러 유압실린더(110)와 지지관체(130) 사이에 별도의 고정수단을 구비할 필요가 없고 해머 등의 공구없이 수작업만으로도 쉽게 작업할 수 있어 작업성이 향상되고 안전사고의 발생을 예방할 수 있다.

이를 위하여 유압실린더(110)의 외면에는 수나사(114)가 형성되고, 지지관체(130)의 내면에는 암나사(131)가 형성된다.

엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 접하게 되는 지지관체(130)의 선단에는 확장면부(132)를 더 구비시킬 수 있다.

상기 확장면부(132)는 지지관체(130)보다 단면이 증가된 구조를 가지는 것으로서, 지지관체(130)와 엄지말뚝(210) 사이에 작용하는 하중을 넓게 분산시켜 보다 안정적인 지지구조가 이루어지게 한다.

도 9는 상기와 같이 가지지와 본지지의 구조를 교대로 형성시킬 수 있는 선행하중잭(100)을 이용하여 띠장(300)과 흙막이벽(200)의 엄지말뚝(210) 사이에 발생한 틈새(△)에 지지구조를 형성시키는 작업과정을 각 단계별로 도시한 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 틈새(△)에 선행하중잭(100)을 설치한 후{도 9의 (a)}, 유압실린더(110)를 작동시켜 가압로드(120)로 하여금 엄지말뚝(210)을 가압함으로써 흙막이벽(200)에 선행하중(P)이 작용하도록 한다{도 9의 (b)}. 이에 의해 띠장(300)과 흙막이벽(200) 사이에는 임시적인 가지지 구조가 이루어진다.

가압로드(120)에 의한 가지지 구조가 완료되면, 그 상태에서 지지관체(130)를 전방으로 이동시켜 그 선단이 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 밀착시킨다{도 9의 (c)}. 이러한 지지관체(130)의 전방 이동은 흙막이벽(200)의 배면 토압이 가압로드(120)에 의해 지지된 상태에서 이루어지기 때문에 별다른 힘을 가지지 않고도 쉽게 이루어진다.

예컨대 작업자가 손으로 지지관체(130)을 나사체결방식으로 단순 회전시키는 것만으로 지지관체(130)의 선단을 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 쉽게 밀착시킬 수 있다.

지지관체(130)의 선단이 엄지말뚝(210)의 지지면(211)에 밀착되면, 유압실린더(110)의 유압을 제거하여 가압로드(120)를 후방으로 후퇴시킴으로써, 가압로드(120)에 의한 가지지 구조가 지지관체(130)에 의한 본지지 구조로 대체되도록 한다{도 9의 (d)}.

가압로드(120)와 지지관체(130) 사이의 상기한 유기적인 작동관계는 선행하중잭(100)의 제거작업에도 그대로 적용됨으로써 이를 매우 용이하게 한다.

선행하중잭(100)의 제거작업은 설치와 역순으로 이루어진다. 즉 지지관체(130)가 엄지말뚝(210)을 지지하고 있는 상태에서, 가압로드(120)를 신장시켜 엄지말뚝(210)을 가압함으로써 지지관체(130)에 의한 지지가 가압로드(120)에 의한 지지로 대체시킨 후, 지지관체(130)를 나사체결방식으로 후퇴시키고, 이어서 가압로드(120)를 후퇴시킴으로써 선행하중잭(100)에 의한 지지 구조는 해제되는 바, 선행하중잭(100)은 쉽게 제거된다.

한편 확장면부(132)는 상술한 바와 같이 엄지말뚝(210)과의 접촉면적을 넓혀 하중분산에 의한 안정된 지지 구조를 가지게 하는 바, 이를 대신하여 지지관체(130)와 분리된 별도의 확장지지체(140)가 설치될 수도 있다.

상기 확장지지체(140)는 지지관체(130)의 전방에 설치되는 것으로서, 확장면부(132)와 마찬가지로 지지관체(130) 선단의 단면보다 큰 단면을 가지도록 구성된다. 도 10은 이러한 확장지지체(140)의 각 실시예를 도시한 것이다.

도 10의 (a)에 도시된 실시예의 확장지지체(140)는 한 쌍의 분할확장편(141)과 이들 분할확장편(141)을 연결하는 조립봉(142)으로 이루어진다.

한 쌍의 분할확장편(141)은 결합된 상태에서 하나의 로드관통홀(143)이 형성되도록 각 분할확장편(141)의 일측면 중앙에는 반원홈부(143a)가 형성되고, 상하에는 양측을 관통하는 체결공(144)이 구비되는 구조로 이루어진다.

조립봉(142)은 한 쌍의 분할확장편(141)에 구비된 각 체결공(144)을 관통하여 너트(145)에 의해 체결됨으로써 한 쌍의 분할확장편(141)이 일체로 된 하나의 확장지지체(140)가 구성되도록 한다. 따라서 가압로드(120)가 엄지말뚝(210)을 가지지한 상태에서 이들 분할확장편(141)을 조립할 수 있게 될 뿐 아니라, 너트(145)의 체결위치를 조절함으로써 상기 로드관통홀(143)의 규모를 조정할 수 있다. 이에 의해 다양한 규격의 가압로드(120)에 범용적으로 적용할 수 있게 된다.

도시하지는 아니하였으나 로드관통홀(143)의 규모를 조정할 필요가 없는 경우에는 어느 일측에만 체결공(144)과 조립봉(142)에 의한 조립을 가능하게 하고, 반대쪽의 타측은 한 쌍의 분할확장편(141)이 상호 회전가능하도록 힌지결합된 구조를 가지게 함으로써 분할확장편(141)의 조립을 보다 용이하게 하여 작업성의 향상을 도모할 수도 있다.

도 10의 (b)에 도시된 실시예의 확장지지체(140)는 로드관통홀(143)의 하부를 개방시키면서 단일체로 이루어져 말굽의 형상을 가진다. 이러한 말굽 형상의 확장지지체(140)는 하부의 개방된 부분을 통해 엄지말뚝(210)을 가지지하고 있는 가압로드(120)가 로드관통홀(143)에 쉽게 삽입되도록 한다.

그러나 하부가 개방된 상기의 말굽 형상의 확장지지체(140)는 가압로드(120)에 걸쳐진 상태에서 회전하면서 이탈할 여지가 있다. 따라서 로드관통홀(143)의 상면에 회전방지자석(146)을 구비시켜 확장지지체(140)가 가압로드(120)에 부착되게 하거나, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 확장지지체(140)의 상단부에 회전방지자석(146)을 구비시켜 확장지지체(140)가 엄지말뚝(210)에 부착되도록 함으로써 확장지지체(140)의 회전 및 이탈을 방지하게 할 수 있다.

상기한 분리구조의 확장지지체(140)는 상술한 하중분산의 기능외에도, 띠장(300)의 전면플랜지(310)와 엄지말뚝(210)의 지지면(211) 사이가 지나치게 큰 틈새(△)가 발생하여 지지관체(130)만으로 지지하는 것이 적당하지 않은 경우, 보다 구체적으로 지지관체(130)의 선단을 엄지말뚝(210)에 밀착시키기 위해서는 전방으로의 이동을 크게 해야 하고, 이로 인하여 유압실린더(110)와의 나사체결 길이가 필요한 만큼 충분하지 않게 되는 경우, 그 간격의 일부를 메움하여 지지관체(130)의 전방 이동의 정도를 줄여 상기한 나사체결의 길이를 충분히 길게하여 구조적 안정성을 가지게 한다.

도 11은 상기한 확장지지체(140)를 매개로 하여 띠장(300)과 흙막이벽(200)의 엄지말뚝(210) 사이에 발생한 틈새(△)에 지지구조를 형성시키는 작업과정을 각 단계별로 도시한 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 가압로드(120)가 엄지말뚝(210)를 가지지하고 있는 상태에서{도 11의 (a)}, 상기 가압로드(120)에 확장지지체(140)를 설치하고{도 11의 (b)}, 지지관체(130)를 전방으로 이동시켜 그 선단을 확장지지체(140)의 후면에 밀착 시킨 후{도 11의 (c)}, 가압로드(120)를 후퇴시켜 지지관체(130)가 확장지지체(140)를 매개로 하여 흙막이벽(200)를 본지지하여 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 틈새(△)에 흙막이벽(200)의 지지구조가 형성되도록 한다{도 11의 (d)}.

상기와 같이 확장지지체(140)가 설치된 경우에도 선행하중잭(100)의 제거작업은 앞서 설명한 선행하중잭(100)의 제거작업과 마찬가지로 그 설치의 역순으로 쉽게 진행할 수 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; 선행하중잭 110; 유압실린더
111a; 내관 111b; 외관
112; 안내관 112a; 멈춤턱
113; 유압실 114수나사
115; 가고정자석 116; 걸침편
117; 이탈방지편 118; 각도조정공간
119; 쐐기편 120; 가압로드
122; 걸림턱 130; 지지관체
131; 암나사 132; 확장면부
140; 확장지지체 141; 분할확장편
142; 조립봉 143; 로드관통홀
143a; 반원홈부 144; 체결공
145; 너트 146; 회전방지자석
200; 흙막이벽 210; 엄지말뚝
211; 지지면 300; 띠장
310; 전면플랜지 400; 버팀대

Claims

흙막이벽 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이에 설치되어 흙막이벽(200)의 배면토압을 버팀대(400)에 전달하는 것으로서,
엄지말뚝(210)에 선행하중을 가하면서 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이를 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 후단을 띠장(300)에 고정시켜주는 설치부로 이루어지고,
상기 지지부는, 유압실린더(110)와; 유압실린더(110)로부터 신장하여 엄지말뚝(210)을 가압하는 가압로드(120);가 포함되어 구성되며,
상기 설치부는, 유압실린더(110)의 후단에 설치된 가고정자석(115)과; 유압실린더(110)의 후단 상부에 설치되어 띠장(300)의 전면플랜지(310) 상단에 걸침된 상태에서 좌우로 이동할 수 있도록 하는 걸침편(116);으로 이루어지고,
상기 유압실린더(110)의 외면에는 전후방으로 이동하여 위치가 고정되면서 흙막이벽(200)을 지지할 수 있는 지지관체(130)가 더 설치되고, 상기 지지관체(130)의 전방에는 지지관체(130) 선단의 단면보다 큰 단면을 가지는 확장지지체(140)가 별도로 설치되되,
상기 확장지지체(140)는, 한 쌍의 분할확장편(141)과, 이들 분할확장편(141)의 적어도 어느 일측을 연결하는 조립봉(142)으로 이루어지며, 상기 분할확장편(141)은 조립봉(142)에 의해 결합된 상태에서 하나의 로드관통홀(143)이 형성되도록 일측면 중앙에 반원홈부(143a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭.
제1항에 있어서,
상기 걸침편(116)은 띠장(300)의 전면플랜지(310) 상단에 걸침된 상태에서 좌우로 회동할 수 있도록 전면플랜지(310) 두께(t)보다 큰 폭(d1)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭.
제2항에 있어서,
상기 걸침편(116)의 후단에는 하방으로 절곡된 이탈방지편(117)이 더 설치되고,
이탈방지편(117)과 유압실린더(110) 후단 사이에는 띠장(300)의 전면플랜지(310) 두께(t)보다 큰 폭(d2)의 각도조정공간(118)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭.
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제1항에 있어서,
상기 유압실린더(110)의 외면에는 수나사(114)가 형성되고, 지지관체(130)의 내면에는 암나사(131)가 형성되어, 지지관체(130)의 전후방 이동 및 위치 고정은 나사체결방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭.
제1항에 있어서,
상기 지지관체(130)의 선단에는 단면이 증가된 확장면부(132)가 일체로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭.
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제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 분할확장편(141)의 어느 일측은 상호 회전가능하도록 힌지결합되어 있는 것을 특징으로 하는 지지면 보정기능을 가진 흙막이벽 띠장용 선행하중잭.
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