KR102473275B1 - H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 암파쇄 방호시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암파쇄 방호시설에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조적으로 안정적이면서도 외관상 우수한 암파쇄 방호시설에 관한 것이다.
본 발명은, 일방향으로 긴 강판을 포함하는 토류판과 H-파일을 결합하는 구조에 있어서, 결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판의 길이방향의 양단부에 결합하는 L형강; 일방향으로 긴 봉형상으로 외주면에 나사산이 형성된 볼트부재; 상기 L형강 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판의 어느 한쪽에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제1너트; 상기 결합판에 형성되는 볼트공;을 포함하는 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은,하단부가 지반에 삽입되고 상단부는 지상으로 노출되며 정해진 간격으로 배치되는 여러 개의 H-파일; 인접하는 서로 한 쌍의 H-파일 사이에 배치되며 한 방향으로 긴 직육면체 형상의 강판과, 결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판의 길이방향의 양단부에 결합하는 L형강과, 상기 강판이 설치되었을 때 상하방향을 따라 정해진 간격으로 강판에 실질적으로 수직이게 결합하는 여러 개의 보강판을 포함하는 강재 토류판; 한 방향으로 긴 봉형상으로 외주면에 나사산이 형성된 볼트부재와, 상기 L형강 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판의 어느 한쪽에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제1너트와, 상기 결합판에 형성되는 볼트공을 포함하는 결합수단; 을 포함하며, 상기 강재 토류판은 상하방향으로 여러 개가 설치되고, 상기 볼트부재의 일단부는 제1너트에 체결된 상태에서 볼트공을 관통하여 제2너트에 체결되고, 타단부는 상기 H 파일의 한 쌍의 플랜지 중 상기 강재 토류판의 반대쪽 플랜지와 접함으로써 상기 강재 토류판을 H-파일에 고정하는 암파쇄 방호시설을 제공한다.

Description

H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 암파쇄 방호시설{Protection Facility for Rock Breaking}

본 발명은 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 암파쇄 방호시설에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조적으로 안정적이면서도 외관상 우수한 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 암파쇄 방호시설에 관한 것이다.

일반적으로, 암파쇄 방호벽은 도로를 확장하는 등의 이유로 경사면의 암반 등을 절취할 때 낙하하는 암석이나 토사가 도로나 토지로 유입되는 것을 차단함으로써 통행하는 사람이나 차량을 보호하기 위해 시공하는 임시적인 구조물이다.

암파쇄 방호벽은 대개 설치 길이 방향을 따라 다수의 삽입공을 형성하고 이 삽입공에 H빔을 세운 다음, 이 H빔들의 사이에 토류판을 설치하는 방식으로 시공한다. 토류판으로 목재를 적층 삽입하여 방호벽을 구축하는 경우가 많았는데, 자재의 구입 및 시공이 용이한 장점이 있으나, 목재는 품질 균일성이 떨어지고, 내구성이 약하여 암반이 낙하하거나 비로 인하여 토사가 갑자기 심하게 흘러내리는 경우에는 일부분이 파손되어 하측에서의 안전을 보장할 수 없는 결점이 있다. 또한, 암파쇄 및 토사의 제거 후에는 H빔을 제거하고 목재를 수거해서 재사용할 수 있어야 하는데, 목재는 재사용률이 낮다는 단점도 있다. 그리고 목재는 미관이 다소 떨어지고, 설치 후 파손이 많이 발생함으로써 안전성이 떨어짐은 물론 부분 파손이 발생할 경우에는 건축폐기물 처리가 요구된다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 강재 토류판을 사용하여 암파쇄 방호시설을 시공하는 사례가 있다.

도 1은 종래의 강재 토류판의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 (a)는 오른쪽은 외측(도로쪽)에서 본 상태를 도시한 것이고 도 1의 (b)는 내측(도로 반대쪽)에서 본 상태를 도시한 것이다. H-파일(1)을 설치하고, 설치된 H-파일(1) 사이에 강재의 플레이트(2; 토류판)를 설치한 후 L형강(3)을 이용하여 강재 플레이트(2)를 보강하는 형태이다. 강재 플레이트(2)는 볼트(5)와 너트(4)를 이용하여 고정한다. 또한, H-파일(1)과 강재의 플레이트(2)를 고정하기 위해 외측에 H-파일을 둘러싸는 형태의 강판(6)을 설치하며, 강판(6)과 강재 플레이트(2)는 볼트(5)와 너트(4)를 이용하여 고정한다. 이 경우 외측에 볼트(5)가 노출되어 미관상의 문제가 있으며 H-파일(1)과 강재 플레이트(2)를 고정하는 강판(6)을 설치하기 위해 외측과 내측에 각각 작업자가 배치되어 볼트(5)/너트(4)를 체결해야 하는 등 시공의 효율성이 떨어지는 문제도 있다.

도 2는 종래의 강재 토류판의 다른 예를 설명하기 위한 도면인데 단면도이다. H-파일(1')과 양단부에 수직판(3')이 결합하여 "L"자 형상인 강재 토류판(2')을 볼트(4')와 너트(5')를 이용하여 결합하는 형태인데, H-파일(1')의 복부에 볼트공을 위한 천공을 해야 하므로(아래위 방향으로 여러 개의 볼트공이 필요하다.) 단면손실이 발생하여 구조적으로 불리하며 볼트(4')와 너트(5') 결합은 사람이 작업해야 하므로 인력 투입이 많고 시공이 복잡한 문제가 있다.

본 발명은 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 암파쇄 방호벽의 외측에는 강재의 토류판 외의 다른 구성은 노출되지 않아 미관상 우수하고 보강판에 의해 보강된 강재의 판재를 이용함으로써 구조적으로 안정적이면서도 시공이 편리한 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 암파쇄 방호시설을 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,
일방향으로 긴 강판을 포함하는 토류판과 H-파일을 결합하는 구조에 있어서,
결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판의 길이방향의 양단부에 결합하는 L형강;
일방향으로 긴 봉형상으로 외주면에 나사산이 형성된 볼트부재;
상기 L형강 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판의 어느 한쪽에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제1너트;
상기 결합판에 형성되는 볼트공; 을 포함하며,
상기 볼트부재는 상기 제1너트와 체결된 상태로 상기 볼트공에 삽입되는 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템을 제공한다.

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또한, 본 발명은 두 번째 형태로서,

하단부가 지반에 삽입되고 상단부는 지상으로 노출되며 정해진 간격으로 배치되는 여러 개의 H-파일;

인접하는 서로 한 쌍의 H-파일 사이에 배치되며 한 방향으로 긴 직육면체 형상의 강판과,

결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판의 길이방향의 양단부에 결합하는 L형강과,

상기 강판이 설치되었을 때 상하방향을 따라 정해진 간격으로 강판에 실질적으로 수직이게 결합하는 여러 개의 보강판을 포함하는 강재 토류판;

한 방향으로 긴 봉형상으로 외주면에 나사산이 형성된 볼트부재와,

상기 L형강 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판의 어느 한쪽에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제1너트와,

상기 결합판에 형성되는 볼트공을 포함하는 결합수단; 을 포함하며,

상기 강재 토류판은 상하방향으로 여러 개가 설치되고,

상기 볼트부재의 일단부는 제1너트에 체결된 상태에서 볼트공을 관통하여 제2너트에 체결되고, 타단부는 상기 H 빔의 한 쌍의 플랜지 중 상기 강재 토류판의 반대쪽 플랜지와 접함으로써 상기 강재 토류판을 H-파일에 고정하는 암파쇄 방호시설을 제공한다.

상기 볼트부재는 전산볼트 또는 볼트일 수 있다.

상기 결합판 중 상기 제1너트의 반대쪽 면에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제2너트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1너트 또는 제2너트 중 적어도 하나는 상기 결합판에 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 암파쇄 방호벽의 외측에는 강재의 토류판 외의 다른 구성은 노출되지 않아 미관상 우수하고 사고발생시 인명 손실의 위험을 줄일 수 있고, 구조적으로 안정적이면서도 시공이 편리한 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템과 이를 이용한 암파쇄 방호시설을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 강재 토류판의 일 예를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 강재 토류판의 다른 예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 암파쇄 방호벽을 설명하기 위한 분리 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 암파쇄 방호벽의 평면도.
도 5는 도 3에 도시된 암파쇄 방호벽의 전면도.
도 6은 도 3에 도시된 암파쇄 방호벽의 배면도.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다. 암파쇄 방호시설에 결합 시스템이 모두 포함되어 있으므로, 암파쇄 방호시설에 대하여 설명하면서 결합 시스템에 대해 함께 설명하며 결합 시스템에 대한 별도의 설명을 하지는 않기로 한다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 암파쇄 방호벽을 설명하기 위한 분리 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 암파쇄 방호벽의 평면도, 도 5는 도 3에 도시된 암파쇄 방호벽의 전면도, 도 6은 도 3에 도시된 암파쇄 방호벽의 배면도이다.

본 실시예에 따른 암파쇄 방호시설은 H-파일(10), 강재 토류판(20) 및 결합수단(30)을 포함하여 구성된다.

상기 H-파일(10)은 도 5에 도시된 바와 같이 하단부는 지반에 삽입되고 상단부는 지상으로 노출되며 정해진 간격으로 여러 개 배치되는 파일이다. H-파일(10)은 암파쇄 방호시설에 일반적으로 사용되는 구성이므로 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 강재 토류판(20)은 강판(21), L형강(22), 보강판(23)을 포함하여 구성되며 도 5에 도시된 바와 같이 상하방향으로 하나 또는 둘 이상이 설치되는데 한 쌍의 H-파일(10) 사이에 적층되는 토류판(20)의 수는 H-파일의 노출되는 높이와 강판(21)의 높이(설치되었을 때 상하방향의 길이)에 의해 결정된다. 본 실시예에서는 하나의 토류판(20)이 설치되는데, 현장 상황에 따라 여러 개의 토류판(20)이 적층될 수도 있다. 토류판(20)의 높이(설치되었을 때 상하방향의 길이)를 규격화하여 제작하고, 현장 상황에 맞게 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 토류판(20)의 높이를 1m, 2m, 3m 등으로 규격화하여 공장에서 제작하고, 4미터 높이가 필요한 경우 2m 높이의 토류판을 두 개 설치하거나, 3m, 1m 높이의 토류판을 각각 하나씩 설치하는 것이다.

상기 강판(21)은 인접하는 한 쌍의 H 파일 사이에 배치되며 도 5에 도시된 바와 같이 직육면체 형상이며 강재의 판이다. 강판(21)의 높이는 전술한 바와 같이 규격화하여 제작하고 현장에 맞게 사용할 수 있으며, 현장의 상황에 따라 높이와 폭(H빔 사이의 거리)의 비율은 달라진다.

상기 L형강(22)은 결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판(21)의 길이방향의 양단부에 결합하는 L자 형상의 강재이다. 도 3에는 강판(21)의 한쪽 단부에 결합한 L형강(22)이 도시되어 있는데 반대쪽 단부에도 동일하게 결합한다.

상기 보강판(23)은 상기 강판(21)에 실질적으로 수직이게 결합하는 판이다. 실질적으로 수직이게 결합한다는 의미는 기본적으로 수직이게 결합하되 약간의 공차가 있는 것도 수직으로 볼 수 있다는 의미이다.

상기 보강판(23)은 도 3에 도시된 바와 같이 강판(21)이 설치되었을 때 상하방향을 따라 정해진 간격으로 여러 개가 결합한다. 상기 보강판(23)이 강판(21) 전체에 걸쳐 설치되어야 하는 것은 아니다. 강판(21)에 작용하는 하중에 따라 강판(21)의 길이(설치되었을때 좌우방향의 길이)가 결정되며 강판(21)의 전체에 걸쳐 설치되거나 중앙의 일부에만 설치될 수도 있는데, 본 실시예에서는 설치되었을 때 아래쪽 긴 변에 강판(21)의 길이 전체에 걸쳐 결합한다.

상기 결합수단(30)은 상기 H-파일(10)과 강재 토류판(20)을 결합하기 위한 구성으로서 도 3에 도시된 바와 같이 볼트부재(31), 제1너트(32), 제2너트(33) 및 볼트공(34)을 포함하여 구성된다. 도 3의 왼쪽은 분리사시도이고 오른쪽은 결합한 상태를 도시한 것이다. 도 3의 오른쪽 부분은 결합수단(30)을 명확하게 도시하기 위해 H-파일(10)의 플랜지를 일부 제거한 상태로 도시하였는데 실제로 H-파일(10)의 플랜지가 제거되는 것은 아니다.

상기 볼트부재(31)는 한 방향으로 긴 봉형상으로서 외주면에는 나사산이 형성된 구성으로서 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 전산볼트가 볼트부재(31)로 사용된다. 상기 볼트부재(31)의 나사산은 너트(32,33)와 체결되는 부분에만 형성되면 되고 길이 전체에 나사산이 형성될 필요는 없다. 그렇지만, 제품화된 전산볼트를 이용하는 것이 일부에만 나사산을 형성하도록 가공하는 것에 비해 비용 효율적이므로 전산볼트를 사용하는 것이다. 물론, 볼트부재(31)로 볼트 헤드가 있는 일반적인 볼트가 사용될 수도 있다.

상기 제1너트(32)와 제2너트(33)는 L형강(22) 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판(221)의 양면에 각각 배치되며, 상기 볼트부재(31)에 체결된다.

한편, 본 실시예에서는 제1너트(32)와 제2너트(33)가 모두 사용되는데 제1너트(32)나 제2너트(33) 중 어느 하나만 사용될 수도 있다. 제1너트(32)와 제2너트(33)는 편의상 붙인 이름이므로 둘 중 어느 하나의 너트가 사용된다면 사용되는 너트를 제1너트(32)로 명칭할 수 있다.

또 한편, 본 실시예에서는 제1너트(32)와 제2너트(33)가 L형강(22)과 분리되어 있으나 고정되어 사용될 수도 있다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 볼트부재(31)가 H-파일(10) 중 강재 토류판(20)의 반대쪽 플랜지(이하 '제1플랜지')와 어느 정도 떨어진 상태로 크레인을 이용하여 강재 토류판(20)을 H-파일 사이에 설치한 다음 볼트부재(31)를 제1플랜지 방향으로 이동시킨다. 볼트부재(31)를 이동시키기 위해서는 볼트부재(31)를 회전시키면 된다. 볼트부재(31)가 제1플랜지와 접한 상태가 도 4의 (b)에 도시되어 있다.

상기 볼트부재(31)가 제1플랜지에 작용하는 압축력에 의해 H-파일(10)과 강재 토류판(20)을 고정하게 된다.

이하에서는 전술한 암파쇄 방호시설의 시공방법에 대하여 간략히 설명하기로 한다.

지반을 천공하여 H-파일(10)을 삽입하고 남은 공간은 토사나 콘크리트를 채워 H-파일(10)을 고정한다.

상기 H-파일(10)이 고정되면 강재 토류판(20)을 H-파일(10)의 사이에 설치한다. 전술한 바와 같이 강재 토류판(20)을 상하방향으로 적층하는 방식으로 강재 토류판(20)을 설치한다.

강재 토류판(20)을 설치할 때 상기 결합수단(30)은 도 4의 (a)에 도시된 상태이다.

강재 토류판(20)이 설치되면 도 4의 (b)에 도시된 상태로 볼트부재(31)를 회전시켜 H-파일(10)과 강재 토류판(20)을 결합하게 된다.

도 5는 강재 토류판(20)의 설치가 완료된 상태의 전면(도로 쪽 면)을 도시한 것이고, 도 6은 강재 토류판(20)의 설치가 완료된 상태의 배면(전면의 반대쪽면)을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 전면에서는 H-파일(10)과 강재 토류판(20)만 노출될 뿐 볼트나 고정 플레이트가 전혀 노출되지 않아 미관도 우수하다.

또한, H-파일(10)이나 강판(21)에는 단면손실이 없어 구조적으로 안정적인 장점도 있고, 볼트부재(31)만 이동시키면 되므로 설치도 매우 간단한 장점도 기대할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 않는 범위 안에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

10 : H-파일 20 : 강재 토류판
21 : 강판 22 : L형강
23 : 보강판 30 : 결합수단
31 : 볼트부재 32 : 제1너트
33 : 제2너트 34 : 볼트공

Claims (10)

1. 일방향으로 긴 강판을 포함하는 토류판과 H-파일을 결합하는 구조에 있어서,
   결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판의 길이방향의 양단부에 결합하는 L형강;
   일방향으로 긴 봉형상으로 외주면에 나사산이 형성된 볼트부재;
   상기 L형강 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판의 어느 한쪽에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제1너트;
   상기 결합판에 형성되는 볼트공; 을 포함하며,
   상기 볼트부재는 상기 제1너트와 체결된 상태로 상기 볼트공에 삽입되는 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼트부재는 전산볼트 또는 볼트인 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 결합판 중 상기 제1너트의 반대쪽 면에 배치되어 제1너트와 체결된 상태로 볼트공을 관통한 볼트부재에 체결되는 제2너트를 더 포함하는 H-파일과 강재 토류판의 결합 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1너트는 상기 결합판에 고정되는 결합 시스템.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1너트 또는 제2너트 중 적어도 하나는 상기 결합판에 고정되는 결합 시스템.
   
6. 하단부가 지반에 삽입되고 상단부는 지상으로 노출되며 정해진 간격으로 배치되는 여러 개의 H-파일;
   인접하는 서로 한 쌍의 H-파일 사이에 배치되며 일방향으로 긴 직육면체 형상의 강판과,
   결합한 상태에서 위에서 보았을 때 "ㄷ"자 형상이 되도록 상기 강판의 길이방향의 양단부에 결합하는 L형강과,
   상기 강판이 설치되었을 때 상하방향을 따라 정해진 간격으로 강판에 수직이게 결합하는 여러 개의 보강판을 포함하는 강재 토류판;
   일방향으로 긴 봉형상으로 외주면에 나사산이 형성된 볼트부재와,
   상기 L형강 중 상기 강판과 마주보는 판인 결합판의 어느 한쪽에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제1너트와,
   상기 결합판에 형성되는 볼트공을 포함하는 결합수단; 을 포함하며,
   상기 강재 토류판은 상하방향으로 여러 개가 설치되고,
   상기 볼트부재의 일단부는 제1너트에 체결된 상태에서 볼트공을 관통하여 제2너트에 체결되고, 타단부는 상기 H 파일의 한 쌍의 플랜지 중 상기 강재 토류판의 반대쪽 플랜지와 접함으로써 상기 강재 토류판을 H-파일에 고정하는 암파쇄 방호시설.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 볼트부재는 전산볼트 또는 볼트인 암파쇄 방호시설.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 결합판 중 상기 제1너트의 반대쪽 면에 배치되어 상기 볼트부재에 체결되는 제2너트를 더 포함하는 암파쇄 방호시설.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1너트는 상기 결합판에 고정되는 암파쇄 방호시설.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1너트 또는 제2너트 중 적어도 하나는 상기 결합판에 고정되는 암파쇄 방호시설.
    
    

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