KR102494477B1 - 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 - Google Patents

연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102494477B1
KR102494477B1 KR1020220051253A KR20220051253A KR102494477B1 KR 102494477 B1 KR102494477 B1 KR 102494477B1 KR 1020220051253 A KR1020220051253 A KR 1020220051253A KR 20220051253 A KR20220051253 A KR 20220051253A KR 102494477 B1 KR102494477 B1 KR 102494477B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel pipe
press
fit
fit body
horizontal
Prior art date
Application number
KR1020220051253A
Other languages
English (en)
Inventor
김진수
Original Assignee
원하건설 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원하건설 주식회사 filed Critical 원하건설 주식회사
Priority to KR1020220051253A priority Critical patent/KR102494477B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102494477B1 publication Critical patent/KR102494477B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/34—Joints between vertical props and horizontal top bars
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/24—Prefabricated piles
    • E02D5/28—Prefabricated piles made of steel or other metals
    • E02D5/285—Prefabricated piles made of steel or other metals tubular, e.g. prefabricated from sheet pile elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/20—Placing by pressure or pulling power
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2200/00—Geometrical or physical properties
    • E02D2200/16—Shapes
    • E02D2200/1607—Shapes round, e.g. circle
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00—Materials
    • E02D2300/0026—Metals
    • E02D2300/0029—Steel; Iron

Abstract

도로 하부 등을 횡단하는 지중구조물을 비개착 방식으로 시공하기 위한 강관압입체에 대한 것으로서 강관루프구조체의 휨 강성을 충분히 확보하면서 보다 신속하게 안정적으로 강관을 압입 시공할 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법이 개시된다.

Description

연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법{STEEL TUBE FOR UNDERGROUND STRUCTURE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 지중구조물용 강관압입체에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 도로 하부 등을 횡단하는 지중구조물을 비개착 방식으로 시공하기 위한 강관압입체에 대한 것으로서 강관루프구조체의 휨 강성을 충분히 확보하면서 보다 신속하게 안정적으로 강관을 압입 시공할 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법에 관한 것이다.
종래 비개착 강관루프 공법은 기존 도로 및 철도 하부를 횡단해서 하수 암거나 지하차도, 터널구조물 등과 같은 지중 구조물을 설치해야 하거나, 공사에 따른 지장물이전이 곤란하여 지장물 저촉, 차량 소통의 장애 등으로 비개착 공법이 요구될 경우, 지중에 터널 형태의 강관루프구조체를 시공하고, 이를 이용해 그 내측에 지중 구조물을 축조하는 공법이다.
상기 강관루프구조체는 강관압입체를 서로 인접시켜 지중 구조물 단면 형태로 압입시킨 후, 인접한 강관압입체의 강관들 내부를 모르타르와 같은 충전재를 충전시켜 구조적으로 일체화시키는 방식으로 시공하게 된다.
도 1a는 종래 비개착 강관루프 공법(STS 공법)에 의한 강관루프구조체의 강관압입체 예시도를 도시한 것이다.
도 1a의 경우, 지중구조물의 강관루프구조체를 시공하기 위한 강관압입체는,
강관(11,12,13)의 상, 하 측면에 연결강재(14)가 수평으로 삽입되는 상, 하부 관통홀(15,16)이 각각 형성되고,
상기 상, 하부 관통홀(15,16)을 기준으로 강관(11,12,13)의 상, 하부에 상, 하부 수평플랜지(17,18)가 수평으로 연장 돌출되며,
강관(11,12,13)이 접하는 측면에는 서로 물려지도록 연결되어 강관이 가이드 되면서 압입되도록 T형 가이드부와 걸림쇄부로 이루어진 가이드부(19)가 형성되어 있음을 알 수 있다.
이에 강관압입체의 상, 하부 관통홀(15,16)에 너트 조립형태의 정착판이 구비 된 강봉 형태의 연결강재(14)를 설치하기 때문에,
압입된 강관(11,12,13) 측면을 연통하도록 연결철근 설치를 위하여 강관(11,12,13) 측면에 절개부를 별도 형성시키지 않아도 강관(11,12,13)을 연결강재(14)에 의하여 서로 측면 연결 설치 할 수 있다는 장점이 있게 된다.
이에 상기 연결강재(14)가 설치된 강관(11,12,13)의 내부에는 모르타르를 포함하는 충전재가 충전되도록 하되, 상, 하부 수평플랜지(14,15)로 마감되는 강관(10,20,30) 사이사이 공간에도 함께 충전재가 충전되도록 하여 강관루프구조체를 형성시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.
하지만, 이러한 종래 비개착 강관루프 공법(STS 공법)은 상, 하부 관통홀(15,16)을 관통하도록 설치되는 연결강재(14)가 상, 하부 관통홀(15,16)에 단순히 걸쳐지는 방식으로 설치되기 때문에 강관루프 구조체의 휨 강성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
즉, 연결강재(14)가 상, 하부 관통홀(15,16)의 저부에 단순히 거치되기 때문에 연결강재(14)를 상, 하부 관통홀(15,16)의 상단 및 하단으로 이동시켜 세팅하는 경우와 대비하여, 강관루프 구조체의 도심으로부터 연결강재(14)까지의 이격거리(D1)가 감소되어 연결강재(14)에 의한 강관루프 구조체의 휨 강성이 현저히 감소하게 된다.
이러한 휨 강성은 수치상으로 이격거리(D1)의 삼제곱 값에 상기 휨 강성이 비례하기 때문에 이격거리(D1)가 수 cm 차이만 나더라도 실제 휨 강성에 상당한 차이가 발생할 수 있게 되고, 이에 따라 강관(11,12,13)의 두께와 직경에 상당한 영향을 미칠 수 밖에 없게 된다.
또한, 강관(11,12,13)의 측면 상부와 하부 및 중앙부가 상, 하부 수평플랜지(17,18)및 가이드부(19)가 각각 수평으로 돌출되어 있어 강관 압입 시 과도한 압입 저항을 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다.
이에, 도 1a에 의하면 가이드부(19)를 형성시키지 않고, 상, 하부 수평플랜지(17,18)의 절곡단부(19a)에 의하여 강관(11,12,13) 압입 시, 가이드 되도록 할 수도 있음을 알 수 있지만,
이러한 상, 하부 수평플랜지(17,18)의 절곡단부(19a) 역시 수평으로 돌출되어 있을 뿐만 아니라, 절곡단부(19a)에서 발생하는 마찰력이 균일하지 않기 때문에 강관(11,12,13) 압입 시 과도한 압입 저항이 발생하여 시공성이 저하되는 문제점이 있게 된다.
도 1b는 종래 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도를 도시한 것이다.
상기 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)은 특히 강관(21)과 인접한 강관(22)을 압입시킬 때, 강관(21)의 측면에 절개부(23)를 형성시키고, 이러한 절개부(23)에 인접한 강관(22)의 양 ㄱ자형 절곡가이드(24)가 각각 접하면서 가이드 될 수 있도록 시공한다는 점에 특징이 있다.
이에, 도 1a에 개시된 가이드부(19)를 별도로 강관(10,20)에 돌출시켜 설치하지 않아도 되기 때문에 가이드부(19)에 의한 압입 저항이 발생하지 않는다는 장점이 있음을 알 수 있다.
하지만, 강관(21)과 인접한 강관(22)의 측면이 서로 접하도록 시공하기 때문에 도 1a와 같이 강관루프 구조체 시공을 위하여 서로 이격 설치되는 것과 대비하여 강관(21.22) 설치개수가 증가할 수밖에 없고,
강관(21,22)의 측면 연결을 위한 연결철근 배근 및 강관(21,22)의 압입을 가이드하기 위하여 측면에 절개부(23)를 형성시켜야 하고, 절개부(23)를 보강하기 위해 절개부 보강재(25)도 추가로 설치해야 함에 따라 시공성과 작업성이 저하되어 공기 지연의 요인이 될 수밖에 없고,
양 ㄱ자형 절곡가이드(24)가 접하는 절개부(23)에도 상당한 마찰력이 발생하고, 압입 시 발생하는 마찰력이 일정하지도 않아, 압입 과정에서 인접한 강관(22)의 뒤틀림이 발생할 수 있는 등의 시공상의 문제점도 발생하게 된다.
도 1c는 종래 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 다른 예시도를 도시한 것이다.
즉, 도 1b와 같은 종래 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)은 가이드 압입을 위하여 강관(21)의 측면에 절개부(23)를 형성시켜야 하고, 절개부(23)를 보강하기 위해 절개부 보강재(25)도 추가로 설치해야 하는 문제점이 있어,
도 1c와 같이 강관(31) 외주면에 ㄱ자형 절곡가이드(33)를 이격 세팅시키고, 인접한 강관(32)에는 상기 양 ㄱ자형 절곡가이드(32) 사이의 강관(31) 외주면을 따라 가이드 되는 호형 가이드판(34)이 절개된 측면에 형성되도록 한 것이다.
하지만 역시 강관(31)과 인접한 강관(32)의 측면이 서로 겹치도록 시공하기 때문에 강관루프구조체 시공을 위하여 서로 이격 설치되는 것과 대비하여 강관(31.32) 설치개수가 증가할 수밖에 없다는 문제점이 있고,
또한, 호형 가이드판(34)을 인접한 강관(32)의 절개된 측면에 형성시키고, 앞서 살펴본 연결철근 배근과 충전재 충전을 위하여 절개부(35)를 역시 별도로 형성시켜야 하기 때문에, 시공성과 작업성이 저하될 수밖에 없으며,
역시 양 ㄱ자형 절곡가이드(33)와 호형 가이드판(34)가 접하면서 상당한 마찰력이 발생하고, 압입 시 발생하는 마찰력도 일정하지도 않아, 압입 과정에서 인접한 강관(20)의 뒤틀림이 발생할 수 있는 등의 시공상의 문제점 역시 발생하게 된다.
도 1d는 종래 비개착 강관루프 공법(UPRS 공법)에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도를 도시한 것이다.
상기 비개착 강관루프 공법(UPRS 공법)은 도 1b에 의한 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)에서 살펴본 것과 같이, 강관(21)과 인접한 강관(22)의 측면이 서로 접하도록 시공하기 때문에 강관루프 구조체 시공을 위하여 서로 이격 설치되는 것과 대비하여 강관(21.22) 설치개수가 증가할 수는 문제점을 해결하기 위한 것이라 할 수 있다.
즉, 도 1d에 의하면, 강관과 인접한 강관을 각각 1개의 강관으로 형성시켜 압입하는 것이 아니라, 2개의 강관(41,42)이 연결판(43)에 의하여 수평 연결된 병렬강관(40)을 이용한 것이라 할 수 있다.
이에 1개씩 강관과 인접한 강관을 압입시키는 것과 대비하여 각각의 강관을 서로 이격시켜 시공하는 효과가 있기 때문에, 강관(41.42) 설치 공정이 감소할 수 있어 종래 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)의 문제점을 일부 개선한 것이다.
하지만 역시 병렬강관(40)의 측면에 연결철근 배근과 충전재 충전을 위한 절개부(44)를 형성시켜야 하고, 절개부(44)를 보강하기 위해 절개부 보강재(45)도 추가로 설치해야 함에 따라 시공성과 작업성이 저하되어 공기 지연의 요인이 될 수밖에 없고,
인접한 병렬강관(30)의 양 절곡가이드(46)가 접하는 절개부(44)에도 상당한 마찰력이 발생하고, 압입 시 발생하는 마찰력이 일정하지도 않아, 압입 과정에서 인접한 병렬강관(40)의 뒤틀림이 발생할 수 있는 등의 시공상의 문제점도 피할 수 없다는 문제점이 발생하게 된다.
도 1e는 종래 슬릿절개부(43)를 이용한 비개착 강관루프 공법에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도를 도시한 것이다.
즉, 앞서 살펴본 도 1b 및 도 1d의 경우 강관과 인접한 강관은 서로 가이드되어 압입 가능하도록 강관의 측면에 절개부를 형성시킴에 따라 절개부를 보강시켜야 하는 문제점이 있고,
특히 도 1b의 경우 강관과 인접한 강관이 서로 접하도록 압입시키기 때문에, 강관 설치개수 많아지는 문제점이 있게 된다.
이에, 도 1e의 경우, 양 메인 강관(51) 사이에 서브 강관(52)이 가이드되어 압입되도록 하는 방식을 채택하고 있음을 알 수 있다.
이에 도 1e의 경우 양 메인 강관(51)의 측면 또는 외주면에 단면손실을 요구하는 가이드부를 형성시키는 것이 아니라, 슬릿절개부(53)를 형성시키고, 서브 강관(52)의 연결플랜지(54)가 슬릿절개부(53)에 삽입되면서 가이드되도록 한 것이다.
이를 위해 메인 강관(51)의 슬릿절개부(53) 주위 내측면에는 내측수직보강재(55)가 수평고정대(56)에 의하여 고정 되도록 하고, 슬릿절개부(53)에 삽입된 연결플랜지(54)가 안착되어 가이드 되는 가이드레일(57)이 설치되고 있음을 알 수 있다.
이에 슬릿절개부(53)는 메인 강관(51)의 측면 또는 외주면에 절개부를 형성시키는 것과 대비하여 단면감소 영향이 적은 장점은 있지만,
내측수직보강재(55), 수평고정대(56), 가이드레일(57)을 메인 강관(51)이 연장 길이에 걸쳐 설치해야 하기 때문에, 아무래도 작업공정이 증가하게 되고,
역시 연결철근의 배근 및 충전재의 충전을 위해 메인 강관(51)과 서브 강관(52)의 측면에 절개부(추후절개)를 별도 형성시켜야 하기 때문에 사실상 강관의 가이드를 위한 절개부를 슬릿절개부가 대체하는 효과를 가질 뿐이게 된다.
도 1f는 종래 외부받침부(64)를 이용한 비개착 강관루프 공법에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도를 도시한 것이다.
중앙에 위치한 기준 강관(61)의 양 측방으로 인접 강관(62,63)이 가이드되어 압입되도록 하되,
가이드부로서 기준 강관(61)의 외주면에 ㄱ자형 외부받침부(64)를 일체로 설치하고, 인접 강관(62)의 측방연결판(65)이 상기 ㄱ자형 외부받침부(64) 상면과 저면에 접하면서 가이드 되어 압입되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 ㄱ자형 외부받침부(64)는 기준 강관(61)의 외주면에 돌출 정도가 크지 않아 압입 시 저항이 크지 않고,
기준 강관(61)의 양 측방으로 인접 강관(62,63)이 서로 이격되어 압입 되기 때문에 강관의 설치개수가 증가하지도 않으며, 가이드부도 간단하여 기준강관(61), 양 인접 강관(62,63)의 제작도 간단해지는 장점이 있게 된다.
하지만, 인접 강관(62)의 측방연결판(65)이 ㄱ자형 외부받침부(64) 상면과 저면에 접하면서 가이드 되어 압입되도록 할 경우, 역시 마찰력이 작용할 수 밖에 없고, 연결철근의 배근 및 충전재의 충전을 위해 절개부(66)를 별도로 형성시켜야 하기 때문에, 역시 시공성과 작업성 저하의 문제가 있게 된다.
대한민국 특허 제10-0569703호(발명의 명칭: 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법, 공개일자: 2005년10월12일) 대한민국 공개특허 제10-2006-0097891호(발명의 명칭: 강관루프 구조체 및 이 강관루프 구조체의 시공방법, 공개일자: 2006년09월18일) 대한민국 특허 제10-0883222호(발명의 명칭; 강관 루프 구조체 시공 방법, 공개일자: 2009년02월13일) 대한민국 특허 제10-0911457호(발명의 명칭; 강관 구조체 시공 방법 및 이에 의해 시공된 강관 구조체, 공개일자: 2009년08월11일) 대한민국 특허 제10-1594085호(발명의 명칭; 메인강관과 서브강관을 이용한 지중구조물 시공방법, 공개일자: 2016년02월15일) 대한민국 특허 제10-1648862호(발명의 명칭; 압입강관체 및 이를 이용한 강관루프 시공방법, 공개일자: 2016년08월30일)
이에 본 발명은 강관압입체를 루프형태등으로 서로 연결시켜 시공 함에 있어, 강관연결재를 이용하여 강관압입체를 측면으로 연결시켜 일체화시킴에 있어 강관루프구조체의 휨 강성이 저하되는 문제점이 발생하지 않는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 가이드부를 형성시키더라도 압입 저항을 최소화 시킬 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상부 배수기능을 가지도록 하여 추가적인 비용없이 강관루프구조체의 방수성과 내구성이 개선될 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
이에 본 발명에 의한 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법은 강관 외주면에 수평부의 일측이 고정되고, 수평으로 연장된 수평부의 타측에 수직부가 일체로 형성된 ㄱ자형 절곡판이 강관의 측면에 상,하로 배치되며, 상기 수평부와 수직부 및 강관의 측면에 의한 가이드공간(S1)이 형성되도록 하는 기준강관압입체(A); 상기 가이드공간(S1)에 강관의 수평연결판의 절곡단부가 슬라이딩 되면서 가이드되어 압입되는 인접강관압입체(B);를 포함하며, 상기 절곡단부와 접하는 수직부에는 마찰봉이 추가로 접하도록 하여, 상기 마찰봉에 의하여 상기 수직부와 상기 절곡단부가 접하는 부위의 마찰력이 감소되도록 하여 강관의 압입 저항이 작아지도록 하며, 상기 기준강관압입체(A) 및 인접강관압입체(B)의 강관에는 상,하부 관통홀이 형성되어, 강관연결재가 상,하부 관통홀을 수평으로 관통하여 양 단부가 강관 내부에 위치하도록 연장되도록 설치되며, 상기 강관연결재는 상,하부 관통홀 주변에 설치된 강관연결재 위치고정수단을 이용하여 상,하부 관통홀 내에서 강관압입체의 도심축(중립축)으로부터 가장 멀어지도록 고정시키게 된다.
본 발명에 의하면, 강관압입체를 서로 인접하여 연결시켜 시공 함에 있어, 강관압입체의 상,하부 관통홀 주변에 설치된 강관연결재 위치고정수단을 이용하여 상,하부 관통홀내에서 강관압입체의 도심축(중립축)으로부터 최대로 이격되도록 강관연결재를 고정시켜, 강관루프구조체의 휨강성이 개략 10%내외로 개선될 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 강관압입체의 서로 인접한 강관들은 가이드부와 수평연결판이 서로 쐐기작용에 의하여 결속되어 가이드되어 압입되도록 하여, 종래 가이드부와 같이 압입 저항을 발생시키는 문제를 해결할 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 강관압입체의 측면 연결을 위해 관통홀에 설치되는 강관연결재를 채택함에 따라 강관에 절개부를 형성시키지 않아도 되기 때문에 강관의 단면손실에 의한 자재손실의 문제점을 해결할 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명에 의하면, 강관압입체의 수평연결판의 단부를 절곡단부로 형성시켜 강관압입체의 상부 배수기능을 가질 수 있어 추가적인 비용 없이 강관루프 구조체의 방수성과 내구성이 개선되는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 비개착 강관루프 공법(STS 공법)에 의한 강관루프구조체의 강관압입체 예시도,
도 1b는 종래 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도,
도 1c는 종래 비개착 강관루프 공법(PRS 공법)에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 다른 예시도.
도 1d는 종래 비개착 강관루프 공법(UPRS 공법)에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도,
도 1e는 종래 슬릿절개부를 이용한 비개착 강관루프 공법에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도,
도 1f는 종래 외부받침부를 이용한 비개착 강관루프 공법에 의한 강관루프 구조체의 강관압입체 예시도,
도 2a 및 도 2b 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체의 구성사시도 및 연결예시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 시공방법의 순서도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100) ]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100,간단하게 강관압입체)의 구성사시도 및 연결예시도를 도시한 것이다.
강관루프구조체(D)를 시공하기 위한 상기 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100)는, 도 3a를 참조하면 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)로 구분할 수 있다.
이때 단관 형태인 기준강관압입체(A)의 측면에 단관 또는 수평연결판을 이용한 병렬강관으로 제작된 인접강관압입체(B)를 가이드부(120)를 이용하여 압입시키되,
이에 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)는 가이드부(120)와 수평연결판(130)에 의하여 서로 이격되어 압입될 수 있어 사용되는 강관(110)의 설치개수를 최소화시킬 수 있도록 하게 된다.
또한, 상기 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)에 형성되는 가이드부(120)와 수평연결판(130)은 압입 저항을 최소화시킬 수 있도록 결합되며, 압입 시 발생하는 마찰력도 최소화시킬 수 있으며, 쐐기작용에 의하여 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)이 서로 가이드 되어 압입될 수 있도록 하게 된다.
또한, 상기 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)를 서로 연결시켜 일체화시키기 위해서 강관연결재(140)를 이용하기 때문에, 별도로 강관(110)을 관통하도록 설치되는 철근조립체를 설치하지 않아도 된다.
또한 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 상,하부 관통홀 주변에 설치된 강관연결재 위치고정수단(150)을 이용하여 상,하부 관통홀내에서 강관루프구조체(D)의 도심축(중립축)으로부터 최대로 이격되도록 강관연결재(140)를 고정시켜, 강관루프구조체(D)의 휨 강성이 개략 10% 내외로 개선될 수 있도록 하게 된다.
이를 위해 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 강관(110), 가이드부(120), 수평연결판(130), 강관연결재(140), 강관연결재 위치고정수단(150)을 포함하도록 형성시키게 된다.
상기 강관(110)은 도 2a 및 도 2b를 참조하면 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)를 구성하는 관 부재를 이용하고 있음을 알 수 있으며,
기준강관압입체(A)의 경우에는 가이드부(120)가 양 측면의 외주면에 형성되도록 하되 압입 저항이 최소화되도록 형성시키고 있으며,
인접강관압입체(B)의 경우에는 일 측면의 외주면에 상기 가이드부(120)가 형성되도록 하되, 타 측면에는 수평연결판(130)이 수평으로 연장되도록 형성시키고 있음을 알 수 있다.
이러한 강관(110)은 원형강관등을 이용하게 되며, 강관(110)의 측면에는 상,하부 관통홀(111,112)이 형성되며,
상기 상,하부 관통홀(111,112)은 기준강관압입체(A)의 측면과 인접강관압입체(B)의 측면 모두에 동일하게 형성시킬 수 있음을 알 수 있다.
이러한 상기 상,하부 관통홀(111,112)은 후술되는 강관연결재(140)가 수평으로 관통할 수 있도록 강관(110)의 양 측면에 형성시키되,
강관(110)의 길이방향(종방향)으로 서로 이격되어 형성되도록 하고 있음을 알 수 있으며, 종래 강관의 단면손실이 발생할 정도의 절개부가 아니라, 강관연결재(140)가 관통할 수 있을 정도의 홀로 형성시키게 된다.
또한 강관(110)은 도 2a와 같이, 기준강관압입체(A)의 경우 압입 시 정밀도를 높이도록 1개의 강관(110)으로 구성하며,
기준강관압입체(A)에 가이드되어 시공되는 인접강관압입체(B)의 경우에는 1개 또는 2개 이상의 강관(110)을 병렬로 연결시킨 것(병렬관)을 이용하되, 수평연결판(130)을 타 측면에 설치하여 강관(110)들이 서로 이격되어 압입될 수 있도록 하게 된다.
이에 인접강관압입체(B)는 시공 가능한 범위에서 다수개의 강관(110)이 병렬로 연결된 강관을 이용하게 되며, 기준강관압입체(A)과 인접강관압입체(B)의 강관(110)은 길이방향(종방향)으로 일정한 연장길이를 가지게 되는데, 압입이 이루어지고 나면 추가로 강관을 접합시켜 연결하고 압입하는 방식으로 시공이 이루어진다.
상기 가이드부(120)는 도 2a 및 도 2b를 참조하면 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)를 구성하는 강관(110)의 측면들에 상,하로 배치시킨 것으로서 기준강관압입체(A) 또는 인접강관압입체(B)의 가이드부(120)에 인접강관압입체(B)의 수평연결판(130)이 가이드 되면서 압입 되도록 하는 역할을 하게 되며,
특히 상기 가이드부(120)는 강관(110)의 측면에 압입 저항이 최소화되도록 하면서, 압입 시 발생하는 마찰력이 최적화되도록 형성시키게 된다.
이를 위해 가이드부(120)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)를 구성하는 강관(110)의 측면에 상,하로 배치되는 ㄱ자형 절곡판(121)으로 형성시키고 있음을 알 수 있다.
이러한 ㄱ자형 절곡판(121)은 도 2b를 참조하면 강관(110) 외주면에 수평부(121a)의 일측이 고정되고, 수평으로 연장된 수평부(121a)의 타측에 수직부(121b)가 일체로 형성된 것으로서, 강관(110) 압입 시 압입방향(종방향)으로 연속하여 형성되도록 하게 되며,
상기 수평부(121a)와 수직부(121b) 및 강관(110)의 측면에 의한 가이드공간(S1)을 최소화시키는 방식으로 강관(110)의 압입 저항에 영향이 미치지 않도록 하면서,
상기 가이드공간(S1)에 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 슬라이딩 되면서 가이드되어 인접강관압입체(B)가 가이드부(120)에 의하여 압입 되도록 하게 된다.
이때 상기 수평연결판(130)의 절곡단부(132)와 접하는 ㄱ자형 절곡판(121)의 수직부(121b)에는 마찰봉(133)이 추가로 접하도록 하여,
상기 마찰봉(133)에 의하여 ㄱ자형 절곡판(121)의 수직부(121b)와 상기 수평연결판(130)의 절곡단부(132)이 접하는 부위가 최소화되어 발생하는 마찰력을 최소화(마찰력 감소)시킬 수 있게 되며, 강관(110)의 압입 저항에 영향이 최적화(압입저항의 감소)되도록 할 수 있으며,
상기 마찰봉(133)은 상기 가이드공간(S1)에 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 삽입되어 이탈하지 않도록 하는 쐐기작용도 가능하도록 할 수 있어 보다 안정적인 강관(110)의 압입이 가능하게 된다.
이를 위해 상기 마찰봉(133)과 강관(110)의 측면 사이는 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 삽입될 수 있을 정도로만 이격 되도록 ㄱ자형 절곡판(121)을 형성시키게 된다.
이와 같은 가이드부(120)는, 종래 도 1b 및 도 1d와 같이 강관(110)의 압입을 위해서 강관 측면을 절개하여 절개부를 형성시키지 않아도 되는 장점을 가지게 되며, ㄱ자형 절곡판(121)의 수평부(121a)와 수직부(121b)는 일종의 마감판 및 걸림구 역할을 할 수 있기 때문에, 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 쐐기형태로 삽입되어 안정적인 강관(110)의 가이드 역할을 하게 된다.
다음으로 수평연결판(130)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 인접강관압입체(B)의 일 측면에 상,하로 배치된 가이드부(120)에 대응하여 강관(110)의 측면에 수평으로 연장되도록 형성시켜, 인접강관압입체(B)가 기준강관압입체(A)의 가이드부(120)에 의하여 가이드 되면서 압입되도록 하는 역할을 하게 된다.
이에 수평연결판(130)의 수평 연장길이에 따라 강관(110)들의 측방연결공간(S2)을 확보할 수 있기 때문에, 강관(110)을 서로 이격시켜 압입 시킬 수 있게 된다.
이러한 강관(110)들의 측방연결공간(S2)에는 주위의 강관(110)에 충전홀을 형성시키고 충전홀을 통해 모르타르를 포함하는 충전재(C)가 충전되어 강관(110)들이 서로 일체화되도록 하게 되며,
상기 충전재(C)에 매립되도록 강관(110)들의 측방연결공간(S2)의 폭에 따라서는 미도시 하였지만 수직철근등을 포함하는 측방연결공간(S2)용 보강재를 더 추가시킬 수 있다.
또한 인접강관압입체(B)가 기준강관압입체(A)의 가이드부(120)에 의하여 가이드 되면서 압입될 수 있도록 수평연결판(130)의 연장부(131) 단부에 절곡단부(132)가 형성되어 상기 절곡단부(132)가 가이드부(20)의 ㄱ자형 절곡판(121)을 구성하는 수평부(121a)와 수직부(121b)에 의한 가이드공간(S1)에 삽입되어 가이드 되도록 하게 된다.
이에 상기 절곡단부(132)는 연장부(131)를 기준으로 상기 가이드공간(S1)에 삽입이 용이하도록 상방으로 절곡되어 있음을 알 수 있으며, 절곡단부(132)에 마찰봉(133)을 더 형성시키고 있음을 알 수 있다.
나아가 본 발명의 수평연결판(130)의 연장부(131)와 상방으로 절곡된 절곡단부(132)는 강관(110)과 강관 상부 사에 U형으로 세팅되도록 함으로서, 배수에 용이하도록 함으로서 지하수가 집수되어 배수될 수 있으며, 지하수가 지중구조물 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있어 강관루프구조체 내구성능이 향상될 수 있게 된다.
다음으로 강관연결재(140)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 강관(110)들을 서로 구조적으로 연결시켜 일체화시키기 위한 역할을 하면서 충전재(C)에 의하여 충전된 강관루프구조체의 휨 강성을 효과적으로 확보하는 역할을 하게 된다.
이러한 강관연결재(140)를 사용하게 되면 압입된 강관(110)의 측면에 절개부를 통해 철근조립체를 조립해야 하는 공정 생략이 가능하게 된다.
이러한 강관연결재(140)로서 철근, 볼트 등을 사용할 수 있으며, 단부에는 정착판 역할을 하는 너트를 추가로 체결시켜 인발에 효과적으로 저할 수 있도록 하게 된다.
앞서 살펴본 바와 같이, 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 강관(110)들에는 상,하부 관통홀(111,112)이 형성되어 있으며, 서로 수평으로 인접한 상부 관통홀(111)을 관통하여 양 단부가 강관(110) 내부에 위치하도록 연장된 것을 이용하게 되며,
이에 강관(110)의 길이방향(종방향)으로 다수가 서로 이격되어 인접한 강관(110)의 상,하부를 수평으로 관통되도록 세팅되며, 인접한 강관(110)들의 구조적 일체성 확보에 기여 할 수 있게 된다.
이때 강관(110)의 측면에 형성되는 상,하부 관통홀(111,112)의 크기는 관통하는 강관연결재(140)의 직경보다 통상 2-3cm 여유있게 형성시키게 되며 도 1a를 참조하면 작업자에 의해 강관연결재(140)가 상,하부 관통홀(111,112)을 횡단하여 저부에 단순히 거치하는 방식으로 설치하게 된다.
이에 강관연결재(140)를 상,하부 관통홀(111,112)의 저부에서 상부로 이격시켜 고정시킬 때와 대비하여 지중구도물용 강관구조체의 도심축(중립축)으로부터의 이격거리(D1)가 줄어들게 되어 강관구조체의 휨 강성 확보에 매우 불리하게 된다.
이를 해결하기 위해 본 발명은 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 설치된 강관연결재 위치고정수단(150)을 이용하여 상,하부 관통홀(111,112) 내에서 강관압입체의 도심축(중립축)으로부터 최대로 이격(가장 멀어지도록 이격)되도록 강관연결재(140)를 고정시켜,
강관루프 구조체의 휨강성이 개략 10% 내외로 개선될 수 있는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 제공이 가능하도록 하게 된다.
앞서 살펴본 바와 같이 강관구조체의 휨 강성은 수치상으로 이격거리(D1)의 삼제곱 값에 상기 휨 강성이 비례하기 때문에 이격거리(D1)가 수 cm 차이만 나더라도 실제 휨 강성에 상당한 차이가 발생할 수 있게 된다.
다음으로 강관연결재 위치고정수단(150)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 강관(110)에 형성된 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 강관연결재(140)가 강관구조체의 중립축으로부터 이격거리(D1)가 최대화되도록 강관연결재(140)의 위치를 세팅하는 역할을 하게 된다.
이에 상기 강관연결재 위치고정수단(150)은 지지대(151)와 수평대(152)로 형성시키게 된다.
즉, 수평대(152) 상에 지지대(151)가 서로 이격되도록 점용접등의 방법으로 일체화시키고, 상기 지지대(151)를 강관(110) 내부의 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 위치하도록 고정시키게 되면,
상기 지지대(151)에 일체화된 수평대(152)는 강관(110)의 연장방항(종방향)으로 연속하여 연장 설치된다.
이에 도 2b와 같이, 상부 관통홀(111)의 경우 삽입된 강관연결재(140)의 이격거리(D1)가 최대가 될 수 있도록 강관연결재(140)를 수평대(152)에 결속선등을 이용하여 고정시키게 되며,
강관연결재(140)의 직경보다 상부 관통홀(111)의 직경이 조금 커지도록 형성시키게 때문에, 강관연결재(140)는 상부 관통홀(111)의 내측 상면에 위치하도록 세팅된다.
또한 이에 도 2b와 같이, 하부 관통홀(112)의 경우 역시 삽입된 강관연결재(140)의 이격거리(D1)가 최대가 될 수 있도록 강관연결재(140)를 수평대(152)에 결속선등을 이용하여 고정시키게 되며, 이에 강관연결재(140)는 하부 관통홀(112)의 내측 저면에 위치하도록 세팅된다.
이러한 강관연결재 위치고정수단(150)을 사용하게 되면 강관(110) 내부에 충전되는 충전재(C)의 충전에 의한 강관연결재(140)의 이완, 이탈등을 방지할 수 있는 효과도 가지게 된다.
[ 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100) 시공방법 ]
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100) 시공방법의 순서도를 도시한 것이다.
상기 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체(100)의 시공방법은 정교한 추진이 용이한 기준강관압입체(A)를 선 압입하고 그 양측면에 다수의 인접강관압입체(B)를 루프 형태 혹은 구조물 단면 형태로 압입하고,
이어 압입된 강관의 내부공간을 이용하여 상기 강관압입체의 측면에 형성된 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 강관연결재 위치고정수단(150)이 강관 내부에 설치하고,
강관연결재 위치고정수단(150)의 수평대(152)에 강관연결재(140)를 결속시키고,
강관과 강관 사이의 측방연결공간(S2)을 포함한 강관압입체(100) 내부에 모르타르르 포함하는 충전재(C)로 충전시켜 강관루프구조체(D)를 시공하게 되며.
이후 형성된 강관루프구조체(D)의 그 내측을 굴착 하여 지하차도, 터널구조물 등의 다양한 지중구조물(언더패스구조물)을 설치하게 된다.
이에 도 3a와 같이, 강관루프구조체(D)의 단면형태에 맞추어 기준강관압입체(A)를 우선 선 압입하고, 상기 선 압입된 기준강관압입체(A)에 측면에 가이드부(120)를 이용하여 인접강관압입체(B)가 가이드되어 압입되도록 시공하게 된다.
도 3a의 경우 역 U형 단면의 강관루프구조체(D)에 있어 지중구조물 루프 중앙에 기준강관압입체(A)가 선 압입되고, 인접강관압입체(B)는 양 기준강관압입체(A)의 양 측방, 즉 수평방향 및 하방수직방향으로 가이드 되어 압입되도록 하고 있음을 알 수 있다.
상기 기준강관압입체(A)는 단일 강관(110)으로서 상,하부 관통홀(111,112)이 인접강관압입체(B)의 강관(110)에 형성된 상,하부 관통홀(111,112)에 대응하도록 세팅시키게 된다.
이에 상,하부 관통홀(111,112)은 기준강관압입체(A)의 강관(110)에 수평방향 및 하방수직방향으로 인접강관압입체(B)이 가이드되어 압입되므로 이를 기준으로 상,하부 관통홀(111,112)을 형성시키면 된다.
또한 인접강관압입체(B)은 다수개의 강관(110)을 병렬로 설치하고 수평연결판(130)으로 연결된 것을 이용하게 되며 이에 압입해야할 강관(110) 설치개수를 최소화 시킬 수 있게 된다.
또한 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 강관(110)에는 앞서 살펴본 가이드부(120)가 형성되어 있음을 알 수 있고, 이러한 가이드부(120)는, 강관(110)의 측면에 상,하로 배치되는 ㄱ자형 절곡판(121)으로 형성되며, 상기 ㄱ자형 절곡판(121)은 수평부(121a)의 일측이 고정되고, 수평으로 연장된 타측에 수직부(121b)가 일체로 형성된 것으로서, 강관(110) 압입 시 압입방향(종방향)으로 연속하여 형성되도록 한 것임은 살펴본 바와 같다.
또한 인접강관압입체(B)의 강관(110)에는 수평연결판(130)이 형성되어 있고, 이러한 수평연결판(130)의 절곡단부(132)와 접하는 상기 기준강관압입체(A)의 ㄱ자형 절곡판(121)의 수직부(121b)에는 마찰봉(133)이 추가로 접하도록 하여,
상기 마찰봉(133)에 의하여 ㄱ자형 절곡판(121)의 수직부(121b)와 상기 수평연결판(130)의 절곡단부(132)이 접하는 부위를 최소화시켜 발생하는 마찰력을 최소화시킬 수 있기 때문에 강관(110)의 압입 저항에 영향이 최적화되도록 할 수 있고,
상기 마찰봉(133)은 상기 가이드공간(S1)에 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 삽입되어 이탈하지 않도록 하는 쐐기작용이 가능하도록 할 수 있어 보다 안정적인 강관(110)의 압입이 가능한 것임은 살펴본 바와 같다.
이러한 강관루프구조체(D)의 루프등을 위한 강관의 압입은 공사 시점부에 설치된 반력대, 유압잭등을 이용하게 되며 이러한 압입장치는 기 사용되는 장치를 이용하게 된다. 또한 압입 시 강관 내부의 토사 및 측방연결공간(S2)의 토사 등은 압입과 병행하여 순차적으로 제거된다.
다음으로 도 3b와 같이, 압입된 기준강관압입체(A)과 인접강관압입체(B)의 강관(110) 내부에 강관연결재 위치고정수단(150) 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 설치하고, 상기 강관연결재 위치고정수단(150)을 이용하여 강관연결재(140)가 강관루프체의 도심축(중립축)으로부터 최대로 이격하여 설치되도록 하면서 강관(110)들을 서로 연결시킬 수 있도록 상,하부 관통홀(111,112)에 강관연결재(140)를 관통 설치하게 된다.
이때 상,하부 관통홀(111,112)은 기준강관압입체(A)과 인접강관압입체(B)의 강관(110)을 기준으로 외주면에 서로 이격되 형성된 것도 포함하도록 하고, 상부 및 하부로서 명칭에 의하여 한정되지는 않는다.
이에 살펴본 바와 같이 상부 관통홀(111)의 경우 삽입된 강관연결재(140)의 이격거리(D1)가 최대가 될 수 있도록 강관연결재(140)를 수평대(152)에 결속선등을 이용하여 고정시키게 되며 강관연결재(140)의 직경보다 상부 관통홀(111)의 직경이 조금 커지도록 형성시키게 때문에, 강관연결재(140)는 상부 관통홀(111)의 내측 상면에 위치하도록 세팅되고,
하부 관통홀(112)의 경우 역시 삽입된 강관연결재(140)의 이격거리(D1)가 최대가 될 수 있도록 강관연결재(140)를 수평대(152)에 결속선등을 이용하여 고정시키게 되며, 이에 강관연결재(140)는 하부 관통홀(112)의 내측 저면에 위치하도록 세팅된다.
이때 상기 수평대(152)는 미리 지지대(151)에 일체화시키고 수평대(152)가 일체화된 지지대(151)를 상,하부 관통홀(111,112) 주위의 강관(110) 내측면에 설치 한 후, 상기 수평대(152)에 결속선등을 이용하여 강관연결재(140)를 결속시키는 방식으로 강관연결재 위치고정수단(150) 설치하게 된다.
다음으로는 도 3c와 같이, 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 강관(110)들 내부와 측방연결공간(S2)에 고유동의 모르타르를 포함하는 충전재(C)를 충전하고 양생시켜 강관루프구조체(D)를 완성시키게 된다.
이로서 측방연결공간(S2) 내부, 강관(110) 내부를 포함한 압입된 강관압입체 내부에 충전된 충전재(C)가 충분히 양생된 후에는 강관연결재(140)에 의해 인접한 강관들이 구조적으로 결합되어 일체화 되므로서 예컨대 터널형태의 강관루프구조체(D)가 형성되며, 최종적으로 강관루프구조체(D) 내측의 지반을 굴착하고 그 내측에 필요한 지중구조물을 완성하게 된다.
이로서 본 발명의 가이드부(120)는 종래와 달리 강관(110) 압입 시 마찰저항이 현저히 감소되며 강관의 측면 절개에 따른 단면 손실에 의한 자재손실 발생치 않으며, 또한 측방연결공간(S2)을 구성하는 수평연결판(130)에 의하여 U형 단면의 배수로를 형성할 수 있어 강관루프구조체(D)의 배수성 및 내구성이 향상될 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체
110: 강관 111,112: 상부 및 하부관통홀
120: 가이드부 121: ㄱ자형 절곡판
130: 수평연결판 131: 연장부
132: 절곡단부 133: 마찰봉
140: 강관연결재 150: 강관연결재 위치고정수단
151: 지지대 152: 수평대
A: 기준강관압입체 B: 인접강관압입체
C: 충전재 D: 강관루프구조체
D1: 이격거리
S1: 가이드공간 S2: 측방연결공간

Claims (6)

  1. 강관(110) 외주면에 수평부(121a)의 일측이 고정되고, 수평으로 연장된 수평부(121a)의 타측에 수직부(121b)가 일체로 형성된 ㄱ자형 절곡판(121)이 강관(110)의 측면에 상,하로 배치되며, 상기 수평부(121a)와 수직부(121b) 및 강관(110)의 측면에 의한 가이드공간(S1)이 형성되도록 하는 기준강관압입체(A);
    상기 가이드공간(S1)에 강관(110)의 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 슬라이딩 되면서 가이드되어 압입되는 인접강관압입체(B);를 포함하며,
    상기 절곡단부(132)와 접하는 수직부(121b)에는 마찰봉(133)이 추가로 접하도록 하여, 상기 마찰봉(133)에 의하여 상기 수직부(121b)와 상기 절곡단부(132)가 접하는 부위의 마찰력이 감소되도록 하여 강관(110)의 압입 저항이 작아지도록 하며,
    상기 기준강관압입체(A) 및 인접강관압입체(B)의 강관(110)에는 상,하부 관통홀(111,112)이 형성되어, 강관연결재(140)가 상,하부 관통홀(111,112)을 수평으로 관통하여 양 단부가 강관(110) 내부에 위치하도록 연장되도록 설치되며, 상기 강관연결재(140)는 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 설치된 강관연결재 위치고정수단(150)을 이용하여 상,하부 관통홀(111,112) 내에서 강관압입체의 도심축(중립축)으로부터 가장 멀어지도록 고정시키는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 강관연결재 위치고정수단(150)은,
    수평대(152) 상에 지지대(151)가 서로 이격되도록 일체화시키고, 상기 지지대(151)를 강관(110) 내부의 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 위치하도록 고정시켜, 지지대(151)에 일체화된 수평대(152)는 강관(110)의 종방향으로 연속하여 연장 설치되도록 한 것으로서,
    상기 강관연결재(140)는 상부 관통홀(111)의 내측 상면에 위치하도록 세팅시키고, 하부 관통홀(112)에는 내측 저면에 위치하도록 하여, 강관연결재(140)가 상,하부 관통홀(111,112) 내에서 강관압입체의 도심축(중립축)으로부터 가장 멀어지도록 고정되는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체.
  4. 기준강관압입체(A)를 우선 선 압입하고, 상기 선 압입된 기준강관압입체(A)에 측면에 가이드부(120)를 이용하여 인접강관압입체(B)가 가이드되어 압입되도록 시공하는 (a) 단계를 포함하는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 시공방법에 있어서,
    상기 기준강관압입체(A)는 강관(110) 외주면에 수평부(121a)의 일측이 고정되고, 수평으로 연장된 수평부(121a)의 타측에 수직부(121b)가 일체로 형성된 ㄱ자형 절곡판(121)이 강관(110)의 측면에 상,하로 배치되며, 상기 수평부(121a)와 수직부(121b) 및 강관(110)의 측면에 의한 가이드공간(S1)이 형성되며,
    상기 인접강관압입체(B)는 가이드공간(S1)에 강관(110)의 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 슬라이딩 되면서 가이드되어 압입되도록 하고,
    상기 절곡단부(132)와 접하는 수직부(121b)에는 마찰봉(133)이 추가로 접하도록 하여, 상기 마찰봉(133)에 의하여 상기 수직부(121b)와 상기 절곡단부(132)가 접하는 부위의 마찰력이 감소되도록 하여 강관(110)의 압입 저항이 작아지도록 하며,
    상기 인접강관압입체(B)의 수평연결판(130)에 의하여 강관(110)과 강관(110) 사이에 측방연결공간(S2)이 형성되며, 상기 측방연결공간(S2)을 형성시키는 수평연결판(130)의 절곡단부(132)가 기준강관압입체(A)의 가이드부(120)에 삽입되어 압입되어, 강관과 강관 사이에 수평연결판(130)에 의한 U형 단면의 배수로가 형성되도록 하여 강관루프구조체(D)의 배수성 및 내구성을 확보할 수 있도록 하는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 시공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계이후에,
    (b) 압입된 기준강관압입체(A)과 인접강관압입체(B)의 강관(110) 내부에 강관연결재 위치고정수단(150)이 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 설치하고, 상기 강관연결재 위치고정수단(150)을 이용하여 강관연결재(140)가 강관루프체의 도심축(중립축)으로부터 가장 멀어지도록 설치하면서 강관(110)들을 서로 연결시킬 수 있도록 상,하부 관통홀(111,112)에 강관연결재(140)를 관통 설치하는 단계; 및
    (c) 기준강관압입체(A)와 인접강관압입체(B)의 강관(110)들 내부와 측방연결공간(S2)에 모르타르를 포함하는 충전재(C)를 충전하고 양생시켜 강관루프구조체(D)를 완성시키는 단계;를 더 포함하며,
    상기 (b) 단계의 강관연결재 위치고정수단(150)은, 수평대(152) 상에 지지대(151)가 서로 이격되도록 일체화시키고, 상기 지지대(151)를 강관(110) 내부의 상,하부 관통홀(111,112) 주변에 위치하도록 고정시켜, 지지대(151)에 일체화된 수평대(152)는 강관(110)의 종방향으로 연속하여 연장 설치되도록 한 것으로서, 상기 강관연결재(140)는 상부 관통홀(111)의 내측 상면에 위치하도록 세팅시키고, 하부 관통홀(112)에는 내측 저면에 위치하도록 하여, 강관연결재(140)가 상,하부 관통홀(111,112) 내에서 강관압입체의 도심축(중립축)으로부터 가장 멀어지도록 고정되는 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 시공방법.
  6. 삭제
KR1020220051253A 2022-04-26 2022-04-26 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법 KR102494477B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220051253A KR102494477B1 (ko) 2022-04-26 2022-04-26 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220051253A KR102494477B1 (ko) 2022-04-26 2022-04-26 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102494477B1 true KR102494477B1 (ko) 2023-02-06

Family

ID=85224238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220051253A KR102494477B1 (ko) 2022-04-26 2022-04-26 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102494477B1 (ko)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003138558A (ja) * 2001-11-07 2003-05-14 Data Tou:Kk 連結鋼管矢板とそれを用いた鋼管連結構造および鋼管矢板壁およびソイルセメント連続壁
KR20050092881A (ko) * 2004-03-17 2005-09-23 원하종합건설 주식회사 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법 및 그 루프구조체, 및 그 강관의 구조
KR100569703B1 (ko) 2004-04-06 2006-04-10 김진수 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법
KR20060097891A (ko) 2005-03-07 2006-09-18 한미기초개발주식회사 강관루프 구조체 및 이 강관루프 구조체의 시공방법
KR100883222B1 (ko) 2008-02-26 2009-02-13 윤인병 강관 루프 구조체 시공 방법
KR100911457B1 (ko) 2008-11-26 2009-08-11 주식회사 홍익기술단 강관 구조체 시공 방법 및 이에 의해 시공된 강관 구조체
KR101594085B1 (ko) 2015-07-27 2016-02-15 원화코퍼레이션(주) 메인강관과 서브강관을 이용한 지중구조물 시공방법
KR101648862B1 (ko) 2016-01-06 2016-08-30 원하종합건설 주식회사 압입강관체 및 이를 이용한 강관루프 시공방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003138558A (ja) * 2001-11-07 2003-05-14 Data Tou:Kk 連結鋼管矢板とそれを用いた鋼管連結構造および鋼管矢板壁およびソイルセメント連続壁
KR20050092881A (ko) * 2004-03-17 2005-09-23 원하종합건설 주식회사 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법 및 그 루프구조체, 및 그 강관의 구조
KR100569703B1 (ko) 2004-04-06 2006-04-10 김진수 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법
KR20060097891A (ko) 2005-03-07 2006-09-18 한미기초개발주식회사 강관루프 구조체 및 이 강관루프 구조체의 시공방법
KR100883222B1 (ko) 2008-02-26 2009-02-13 윤인병 강관 루프 구조체 시공 방법
KR100911457B1 (ko) 2008-11-26 2009-08-11 주식회사 홍익기술단 강관 구조체 시공 방법 및 이에 의해 시공된 강관 구조체
KR101594085B1 (ko) 2015-07-27 2016-02-15 원화코퍼레이션(주) 메인강관과 서브강관을 이용한 지중구조물 시공방법
KR101648862B1 (ko) 2016-01-06 2016-08-30 원하종합건설 주식회사 압입강관체 및 이를 이용한 강관루프 시공방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100976847B1 (ko) 조립식 프리캐스트 콘크리트 복공 및 가교 구조체
KR100904857B1 (ko) 강관과 세그먼트를 이용한 지하구조물 축조방법
KR101278687B1 (ko) 박스형 추진 강관 구조, 및 이를 이용한 지중구조물의 시공방법
KR101149895B1 (ko) 터널 필라부 보강블록
JP4970060B2 (ja) 形鋼を用いた床版または覆工板用の版状パネルおよびその製造方法
KR102494477B1 (ko) 연결성능이 개선된 지중구조물용 강관압입체 및 그 시공방법
KR101594085B1 (ko) 메인강관과 서브강관을 이용한 지중구조물 시공방법
KR101736094B1 (ko) 루프구조체용 추진관조립체 및 루프구조체의 시공방법
WO1997007284A2 (en) Prefabrication type high level road structure and construction method thereof
KR100563787B1 (ko) 단위 옹벽판넬에 설치된 고강도 철근을 커플러로상호연결하여 단면력에 저항토록하면서, 프리스트레스를도입한 단위 옹벽판넬로 이루어진 옹벽조립체 및 이의조립시공방법
KR101556674B1 (ko) 강관조립체 및 이를 이용한 강관구조체 시공방법
KR102170797B1 (ko) 앵글보강을 이용한 압입각관 구조체의 선도관 추진장치
KR101275468B1 (ko) 비개착식 터널형성용 구조물 조립체 및 이의 축조방법
KR101553865B1 (ko) 전단보강플레이트가 장착된 phc 파일 및 이를 이용한 구조물
KR101978766B1 (ko) 벽체부재 및 이를 이용한 지중벽체 시공방법
KR20220135682A (ko) 엄지말뚝 시공용 강재 조립 파일
KR101967167B1 (ko) 비개착식 터널의 시공방법
KR200403692Y1 (ko) 지반 보강용 이열식 네일링 고정장치
KR102170800B1 (ko) 앵글보강을 이용한 압입각관 구조체의 원형 연결부 구조
KR102185920B1 (ko) 앵글보강을 이용한 압입각관 구조체 및 그 시공 방법
KR20050105768A (ko) 단위옹벽판넬에 설치된 고강도철근을 커플러로 상호연결하며, 프리스트레스를 도입하여 설치한 커플러텐션조립식옹벽 및 이의 시공방법
JP4616125B2 (ja) トンネル構築用プレキャスト梁及びトンネルの構築方法
JP4833089B2 (ja) 地中貫入体のための止水装置及びこれを用いた地中貫入体の施工方法
KR102441988B1 (ko) 도로 확장 시공 구조 및 방법
KR102122594B1 (ko) 패널형 지중 압입 터널 구조체

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant