KR102495094B1 - 흙막이 벽체에서의 더블 띠장 간격 축소형 앵커 대좌 설치구조, 이를 구비한 흙막이 벽체, 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 앵커 대좌의 지지를 위하여 2개의 수평부재 즉, 상부 띠장과 하부 띠장을 2열로 나란하게 설치하고, 이러한 상부 띠장과 하부 띠장을 이용하여 앵커 대좌를 고정 설치함으로써, 앵커 대좌를 종래 기술보다 더욱 안정적으로 설치할 수 있음은 물론이고, 상부 띠장과 하부 띠장 사이의 연직간격을 종래 기술에서의 상,하부 띠장 사이의 연직간격보다 더 축소시킬 수 있게 되어 지하구조물 시공시의 철근 배근 작업 간섭을 최소화시킬 수 있으며, 앵커 대좌의 크기를 줄여서 사용 강재 물량을 저감시킴으로써 경제성을 향상시킬 수 있는 "흙막이 벽체에서의 2열 수평부재 간격 축소형 앵커 대좌 설치구조" 그리고 "이러한 앵커 대좌 설치구조를 가지면서 시공된 흙막이 벽체" 및 "이러한 흙막이 벽체의 시공방법"에 관한 것이다.

Description

흙막이 벽체에서의 더블 띠장 간격 축소형 앵커 대좌 설치구조, 이를 구비한 흙막이 벽체, 및 그 시공방법{Anchor Bracket Structure, Retaining Wall having such Structure, and Constructing Method of such Retaining Wall}

본 발명은 흙막이 벽체에서 배면토압의 지지를 위하여 흙막이 벽체에 설치되는 어스 앵커(earth anchor)의 상부 단부를 정착하기 위한 앵커 대좌("앵커 브래킷(anchor bracket)"이라고도 칭함)의 설치구조와, 이러한 앵커 대좌 설치구조를 구비하여 구축된 흙막이 벽체, 그리고 이러한 흙막이 벽체를 시공하는 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 흙막이 벽체의 정면에 상부 띠장과 하부 띠장이 2열로 나란하게 배치된 더블(double) 띠장을 설치하고, 이러한 더블 띠장을 이용하여 앵커 대좌를 고정 설치함으로써, 앵커 대좌를 종래 기술보다 더욱 안정적으로 설치할 수 있음은 물론이고, 상부 띠장과 하부 띠장 사이의 연직간격을 종래 기술에서의 상,하부 띠장 사이의 연직간격보다 더 축소시킬 수 있게 되어, 흙막이 벽체의 전방에서 지하구조물을 시공할 발생할 수 있는 철근 배근 작업 간섭을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 앵커 대좌의 크기를 줄여서 사용 강재 물량을 저감시킴으로써 경제성을 향상시킬 수 있는 "흙막이 벽체에서의 더블 띠장 간격 축소형 앵커 대좌 설치구조" 그리고 "이러한 앵커 대좌 설치구조를 가지면서 시공된 흙막이 벽체" 및 "이러한 흙막이 벽체의 시공방법"에 관한 것이다.

지반 굴착공사를 수행할 때 굴착 지반의 붕괴 방지, 지하수의 차수 등을 위하여 엄지말뚝을 지반 굴착예정선을 따라 사전에 정해진 간격을 두고 지반에 연직하게 관입 설치하여 흙막이 벽체를 구축하게 된다. 이 때, 엄지말뚝의 사이에는 토류판을 배치할 수 있는데, 특히 배면토압에 대한 흙막이 벽체의 지지력을 증가시키기 위하여 토류판을 관통하여 하단부가 배면토사에 정착되는 어스 앵커(earth anchor)를 설치할 수 있다. 이를 위하여 흙막이 벽체의 정면에는 앵커 대좌가 설치되고, 앵커 대좌에는 정착구가 놓이며, 어스 앵커의 상부 단부는 앵커 대좌를 관통하여 정착구에 정착된다. 후술하는 것처럼 본 발명에서는 추가적으로 엄지말뚝을 관통하여 어스 앵커가 설치될 수 있는 바, 엄지말뚝을 관통하여 설치되는 어스 앵커는 편의상 "중간앵커"라고 기재하고, 횡방향으로 엄지말뚝 간의 사이에 설치되는 어스 앵커 즉, 위의 예에서 토류판을 관통하여 설치되는 어스 앵커는 "메인 앵커(160)"라고 기재한다. 특히, 아울러, 본 명세서에서는 어스 앵커(earth anchor)를 "앵커"라고 약칭함에 있어서, "앵커"라는 용어는 어스 앵커 이외에 록볼트(rock bolt), 소일 네일링(soil nailing) 등을 모두 포함하는 의미로 이해하여야 한다.

도 1에는 종래 기술에 따라 흙막이 벽체에 띠장(1, 2)을 설치하고 종래의 앵커 대좌(190)를 설치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 앵커 대좌(190)의 설치 구조를 상세히 보여주는 도 1의 화살표 A-A에 따른 횡방향(흙막이 벽체의 폭방향)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 메인 앵커(160)의 정착을 위해서 종래에는 도면에 예시된 것처럼 횡방향으로 수평하게 연장된 상,하부 띠장(1, 2)을 연직방향으로 간격을 두고 흙막이 벽체의 정면에 2열로 나란하게 설치하고, 상,하부 띠장(1, 2)에 걸쳐서 그 전방면에 앵커 대좌(190)를 설치하고, 앵커 대좌(190)를 이용하여 메인 앵커(160)의 전방 단부를 정착하였다. 도면에서 도면부호 9는 각각 상,하부 띠장(1, 2)이 놓이도록 엄지말뚝(180)에 구비된 보걸이(띠장 받침)(9)이다.

이러한 종래의 앵커 대좌 설치구조에서 상,하부 띠장(1, 2)은 모두 수평력을 지지하기 위한 부재이기 때문에 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 상,하부 띠장(1, 2)을 이루는 H빔은 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치된다. 그런데 실제로 메인 앵커(160)에 의해 앵커 대좌(190)에 작용하는 배면방향 수평력의 대부분은 위쪽에 위치하는 상부 띠장(1)에 작용하게 된다. 이와 달리 하부 띠장(2)은 앵커 대좌(190)에 작용하는 연직하향 수직력의 대부분을 부담하게 된다. 그런데 앞서 설명한 것처럼 종래 기술의 경우, 하부 띠장(2)은 H빔의 웨브가 수평하게 배치되어 H빔의 강축(强軸)이 배면방향을 향하고, 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되므로 앵커 대좌(190)에 의한 연직하향의 수직력은 하부 띠장(2)의 약축 방향으로 작용하게 된다. 그에 따라 과도한 연직 하중(앵커 대좌로부터 작용되는 수직력)이 하부 띠장(2)에 작용하게 되어 하부 띠장(2)이 휨 변형되는 경우가 빈번하게 발생한다. 하부 띠장(2)의 휨 변형은 결국 앵커 대좌(190) 및 앵커 설치의 불안정성을 가져오게 된다.

메인 앵커(160)는 경사지게 설치되며, 이러한 앵커의 경사로 인하여 종래 기술에서는 상,하부 띠장(1, 2) 사이에는 상당한 연직간격이 반드시 확보되어야 한다. 그런데 상,하부 띠장(1, 2) 사이의 간격이 클수록, 후속하여 흙막이 벽체의 전방에서 지하구조물을 시공을 위한 철근 배근 작업을 수행할 때 상당한 간섭이 야기되고 그에 따라 철근 배근 작업의 효율이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 그럼에도 불구하고 종래 기술의 앵커 대좌 설치 구조에서는 상,하부 띠장(1, 2) 사이의 연직간격을 좁히는 데 한계가 있으며, 위와 같은 작업 간섭으로 인한 철근 배근 작업 효율 저하의 문제점을 해결하지 못한다. 위와 같은 종래 기술의 일예는 대한민국 등록특허 제10-0899528호에 개시되어 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0899528호(2009. 05. 26. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 흙막이 벽체의 정면에 2개의 수평부재를 2개의 열로 나란하게 배치한 형태로 더블 띠장을 설치하되, 상부의 수평부재(상부 띠장)는 휨강성에 대한 강축이 수평방향을 향하게 배치되어 수평력을 지지하게 하고, 하부의 수평부재(하부 띠장)는 휨강성에 대한 강축이 연직방향을 향하게 배치한 상태에서, 메인 앵커의 단부 정착을 위한 앵커 대좌를 상부 띠장과 하부 띠장에 밀착하여 설치함으로써, 앵커 대좌를 통해서 작용하는 배면방향으로의 수평력 대부분은 위쪽에 위치하는 상부 띠장이 부담하게 하고, 앵커 대좌를 통해서 연직 하향으로 작용하는 수직력은 앵커 대좌를 아래에서 받치고 있는 하부 띠장이 지지하게 함으로써 하부 띠장의 휨 변형을 최소화시킨 상태로 앵커 대좌를 종래 기술보다 더욱 안정적으로 고정 지지할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상부 띠장과 하부 띠장 사이의 연직간격을 종래 기술의 상,하부 띠장 사이의 연직간격보다 더욱 축소시켜서 흙막이 벽체의 전방에서 지하구조물을 시공을 위한 철근 배근 작업을 수행할 때 작업 간섭을 최소화시킬 수 있으며, 앵커 대좌의 크기를 줄여서 사용 강재 물량을 저감함으로써 경제성을 더욱 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 흙막이 벽체의 정면에 횡방향으로 수평하게 연장된 2열의 수평부재로 이루어진 더블 띠장이 연직방향으로 간격을 두고 상,하로 나란하게 설치되어 있고, 더블 띠장의 정면에는 메인 앵커가 긴장정착되는 앵커 대좌가 설치되어 있는데; 2열의 수평부재 중에서 상부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되는 상부 띠장으로 이루어지고; 2열의 수평부재 중에서 하부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하고 약축(弱軸)이 수평방향을 향하도록 배치되는 하부 띠장으로 이루어지며; 앵커 대좌는 그 후방측이 상부 띠장에 밀착되고 하면측이 하부 띠장 위에 놓이는 형태로 설치되어서, 메인 앵커에 의해 앵커 대좌에 작용하는 수평력은 앵커 대좌를 통해서 상부 띠장에 가해지며; 메인 앵커에 의해 앵커 대좌에 작용하는 연직 수직력은 하부 띠장에 대해 연직하중으로 작용하고, 하부 띠장은 변형이 최소화된 채로 휨강성에 의해 연직하중을 지지하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체에서의 앵커 대좌 설치구조가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여 엄지말뚝과 토류판을 포함하여 구축된 흙막이 벽체로서, 상기한 본 발명의 앵커 대좌 설치구조에 따라 앵커 및 앵커대좌가 설치된 흙막이 벽체가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여 엄지말뚝을 설치하는 단계와, 엄지말뚝 사이에 토류판을 설치하는 단계를 포함하는 흙막이 벽체의 시공방법으로서, 본 발명의 앵커 대좌 설치구조에 따라 앵커대좌를 설치하고 앵커를 시공하는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체의 시공방법이 제공된다.

본 발명의 흙막이 벽체에 있어서는, 엄지말뚝에는 중간앵커가 설치될 수 있는데, 엄지말뚝에서 중간앵커가 설치되는 위치에서는, 전방 플랜지와 후방 플랜지에 중간앵커가 통과하게 되는 관통공이 각각 형성되어 있으며; 각도조정 파이프는 전방 플랜지의 관통공과 연통되며; 중간앵커의 후방단부는 후방 플랜지의 관통공으로 나오도록 배치되어 배면토사 내에 영구적으로 매립되어 고정되며; 중간앵커의 전방 단부는 전방 플랜지의 관통공을 지나서 각도조정 파이프의 밖으로 돌출되어 앵커헤드와 쐐기에 의해 각도조절 파이프의 전방단부에 정착되는데; 각도조정 파이프의 내부에는 중간앵커가 관통하는 제1방수마개가 설치되어 각도조정 파이프의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 구조를 형성함으로써, 각도조정 파이프를 통해서 엄지말뚝의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 구성을 가질 수 있으며; 더 나아가 중간앵커가 관통하는 앵커 슬리브가 구비되며; 앵커 슬리브의 내부에는 중간앵커가 관통하는 제2방수마개가 설치되어, 앵커 슬리브의 내부 단면을 폐쇄하여 추가적인 차수 및 방수 구조를 형성함으로써 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브로 유입되는 것을 방지하게 되는 구성을 가질 수도 있고, 앵커 슬리브 내에는 방수 채움재가 채워짐으로써 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브로 유입되는 것을 추가적으로 차수하게 될 수도 있다.

본 발명에 따른 앵커 대좌의 설치 구조에서는, 앵커 대좌가 설치되는 상,하부 띠장 중 하부 띠장을 이루는 수평부재가 휨강성에 대한 강축이 연직방향을 향하게 배치되므로, 하부 띠장은 앵커 대좌로부터 수직력이 가해지더라도 휨 변형 없이 또는 휨 변형이 최소화된 상태로 이러한 큰 수직력을 충분히 지지할 수 있게 되며, 따라서 앵커 대좌 종래 기술보다 더욱 안정적으로 고정 지지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 앵커 대좌가 설치되는 상부 띠장과 하부 띠장 사이의 연직간격을 종래 기술의 상,하부 띠장 사이의 연직간격보다 더욱 축소시킬 수 있으며, 이를 통해서 지하구조물 시공시의 철근 배근 작업시의 간섭을 최소화시킬 수 있고 작업 간섭으로 인한 철근 배근 작업 효율 저하를 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

더 나아가 본 발명에서는 상부 띠장과 하부 띠장 사이의 연직간격 축소를 통해서 앵커 대좌의 크기 축소, 및 그에 따른 사용 강재 물량 저감과 경제성 향상의 효과도 발휘된다.

본 발명의 흙막이 벽체에 있어서, 엄지말뚝에는 추가적인 중간앵커가 더 설치됨으로써 흙막이 벽체의 배면토압 지지력을 더욱 향상시킬 수 있는데, 이를 위하여 엄지말뚝에서 중간앵커가 관통하게 되는 부분에 방수(防水) 구조를 형성할 수 있다. 본 발명의 방수 구조에 의하면 엄지말뚝에서 중간앵커가 관통하게 되는 부분을 통해서 배면토사로부터 지하수가 유입되어 벽체의 전면으로 유출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되어, 지하수의 누출로 인하여 발생하는 중간앵커의 부식 등의 문제를 사전에 예방할 수 있게 되고, 중간앵커에 의한 후방으로의 긴장력이 지속적이고 안정적으로 유지할 수 있으며, 흙막이 벽체의 영구적인 구조안정성을 확보할 수 있게 되는 효과 및 장점이 발휘된다.

도 1은 종래 기술에 따라 흙막이 벽체에 더블 띠장과 앵커 대좌를 설치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A-A에 따른 횡방향의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라 흙막이 벽체에 더블 띠장(상부 띠장 및 하부 띠장)과 앵커 대좌를 설치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 화살표 B-B에 따른 횡방향의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에서 상부 띠장과 앵커 대좌 등의 도시를 생략하고 하부 띠장만이 설치되어 있는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 흙막이 벽체에 상부 띠장, 하부 띠장 및 앵커 대좌를 설치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 화살표 C-C에 따른 횡방향의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에서 앵커 대좌와 하부 띠장 등의 도시를 생략하고 상부 띠장만이 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명에 적합한 앵커 대좌의 실시예를 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시된 앵커 대좌의 개략적인 횡방향의 측면도이다.
도 12는 본 발명에서 앵커 대좌에 가변 앵커 헤드 조립체가 설치되고 메인 앵커가 정착되어 있는 상태를 상세히 보여주는 도 9에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 상태에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 14는 도 12에 도시된 상태에 대한 개략적인 측면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 가변 앵커 헤드 조립체의 개략적인 조립 사시도이다.
도 16 및 도 17은 각각 본 발명에 따른 가변 앵커 헤드 조립체의 구성을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명에 따른 가변 앵커 헤드 조립체의 개략적인 반단면 사시도이다.
도 20은 본 발명의 가변 앵커 헤드 조립체에서 메인 앵커의 횡방향 경사각도가 변화된 상태를 보여주는 도 12에 대응되는 개략적인 조립 사시도이다.
도 21은 본 발명의 가변 앵커 헤드 조립체에서 상부 회전 정착부재의 움직임에 의해 메인 앵커의 제1방향 경사각도와 제2방향 경사각도가 모두 변화된 상태를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 22는 중간앵커가 더 설치된 본 발명에 따른 흙막이 벽체의 실시예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 23은 도 22의 화살표 J-J 위치에서의 개략적인 횡방향의 단면도이다.
도 24는 도 22에 도시된 실시예에 대하여 도 22의 원 Q 부분을 보여주는 개략적인 확대 사시도이다.
도 25의 (a) 및 (b)는 각각 도 24에서 앵커 슬리브가 엄지말뚝에 설치되어 있는 상태만을 발췌하여 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 26의 (a) 및 (b)는 각각 복수개의 웨브가 구비된 멀티 웨브 빔에 의해 엄지말뚝이 형성된 또다른 실시예에 대한 도 25의 (a)에 대응되는 개략적인 사시도와 연직방향으로의 개략적인 평면도이다.
도 27의 (a) 및 (b)는 각각 멀티 웨브 빔에 의해 엄지말뚝이 형성된 또다른 실시예에 대한 도 26의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도이다.
도 28은 도 24의 조립 상태에 대한 개략적인 분해사시도이다.
도 29는 도 24의 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 30은 배면토사의 전면에 엄지말뚝이 설치된 상태에서의 도 24의 화살표 K-K 위치에서의 개략적인 단면도이다.
도 31의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개의 실시예를 보여주는 개략적인 사시도 및 선 M-M에 따른 개략적인 단면도이다.
도 32의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개의 또다른 실시예를 보여주는 개략적인 사시도 및 선 F-F에 따른 개략적인 단면도이다.
도 33은 주름관을 이용하는 경우에 제2방수마개가 앵커 슬리브의 내부에 설치되어 있는 상태를 보여주는 도 29에 대응되는 개략적인 단면 사시도이다.
도 34는 도 33에 도시된 상태에 대한 도 30에 대응되는 개략적인 폭방향 단면도이다.
도 35의 (a) 내지 (e)는 각각 본 발명에 따라 중간말뚝을 시공하는 방법의 각 단계를 순차적으로 보여주는 개략적인 폭방향의 측단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 후술하는 청구범위를 포함하여 본 명세서 전체에서, 흙막이 벽체를 기준으로 배면토사가 접하게 되는 방향을 "후방" 또는 "배면"이라고 기재하고, 이와 반대되는 방향 즉, 지반이 굴착되는 방향을 "전방" 또는 "정면"이라고 기재한다. 또한 엄지말뚝이 길게 연장되는 방향을 "연직방향"이라고 기재하고, 수평면에서 이와 직교하는 방향 즉, 흙막이 벽체의 폭방향을 "횡방향"이라고 기재한다. 종래 기술을 설명함에 있어서 하부 띠장에 도면부호 2를 부여하여 "하부 띠장(2)"이라고 기재하였으나, 본 발명에 구비되는 하부 띠장을 지칭함에 있어서는 종래 기술의 하부 띠장(2)과 구분하기 위하여 편의상 도면부호 3을 부여하여 "하부 띠장(3)"이라고 기재하였다.

도 3에는 본 발명의 제1실시예에 따른 앵커 대좌 설치구조를 이용하여 흙막이 벽체의 정면에 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3), 그리고 앵커 대좌(100)를 설치한 상태를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 화살표 B-B에 따른 횡방향의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 편의상 본 발명을 설명함에 있어서 상부 띠장에 대해서는 앞서 종래 기술의 설명에서 기재하였던 도면부호 1을 동일하게 부여하였고 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3)이 놓이는 보걸이(띠장 받침)에 대해서도 종래 기술의 경우와 마찬가지로 도면부호 9를 부여하였으나, 앵커 대좌를 설명할 때에는 종래 기술의 앵커 대좌와 구분하기 위하여 도면부호 100을 부여하여 "앵커 대좌(100)"라고 기재하였다.

본 발명에 따른 흙막이 벽체는 지반의 굴착면 경계를 따라 횡방향으로 간격을 두고 지반에 연직하게 관입 설치되는 복수개의 엄지말뚝(180)을 포함하여 구축된다. 그리고 본 발명의 흙막이 벽체에서, 상기 엄지말뚝(180) 사이의 간격에는 배면토사(S)에 정착되고 상단부는 흙막이 벽체의 정면으로 돌출되도록 메인(main) 앵커(160)가 설치된다. 따라서 본 발명에 따른 흙막이 벽체는, 엄지말뚝(180)을 설치하는 단계와, 하단부는 배면토사에 정착되고 상단부는 흙막이 벽체의 정면으로 돌출되도록 메인 앵커(160)를 설치하는 단계를 포함하는 시공방법에 의해 구축된다. 도면에 예시된 실시예의 경우에는, 엄지말뚝(180) 사이에는 토류판(170)이 연직하게 세워져서 설치되어 있고, 메인 앵커(160)의 상단부는 토류판(170)을 관통하고 있다.

엄지말뚝(180)과 메인 앵커(160)를 설치하여 흙막이 벽체를 구축함에 있어서, 흙막이 벽체의 정면에 앵커 대좌를 설치하고, 앵커 대좌에 놓이는 정착구에 메인 앵커(160)의 상단부를 정착시키게 된다.

앵커 대좌를 설치할 때, 본 발명에서도 종래 기술과 마찬가지로 흙막이 벽체의 정면에 횡방향으로 수평하게 연장된 2열의 수평부재를 연직방향으로 간격을 두고 나란하게 설치하고, 2열의 수평부재를 이용하여 정면에 앵커 대좌(100)를 설치하는데, 2열의 수평부재 각각은 엄지말뚝의 정면에 돌출되도록 일체로 구비되는 보걸이(띠장 받침)(9) 위에 놓인다.

본 발명에 따른 앵커 대좌 설치구조에서, 2개의 수평부재 중에서 상부에 위치하는 수평부재는 상부 띠장(1)에 해당하고, 아래쪽에 위치하는 수평부재는 하부 띠장(3)에 해당하는데, 상부 띠장(1)에 해당하는 수평부재는 종래 기술과 마찬가지로 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되어 수평력을 지지하는데 비하여, 하부 띠장(3)에 해당하는 수평부재는 종래 기술과 달리 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하고 약축(弱軸)이 수평방향을 향하도록 배치되어 연직하향의 수직력에 대해 충분한 강성을 가지고 수직력을 지지하게 된다는 점에 매우 유용한 특징이 있다.

구체적으로 도 3 및 도 4에 예시된 것처럼 본 발명에서 상부 띠장(1)에 해당하는 상부의 수평부재는 종래 기술과 마찬가지로 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되고, 앵커 대좌(100)는 상부 띠장(1)의 정면에 밀착되도록 배치되며 상부 띠장(1)의 배면은 흙막이 벽체의 정면(구체적으로는 흙막이 벽체의 엄지말뚝 정면)에 밀착되어 있다. 도면에서 도면부호 39는 상부 띠장(1)을 흙막이 벽체에 밀착시키기 위하여 상부 띠장(1)의 배면과 흙막이 벽체 사이의 틈을 채우는 틈 메우기 부재(39)인데, 이는 필요에 따라 구비될 수 있는 선택적인 구성으로서, 상부 띠장(1)의 배면이 그 자체로 흙막이 벽체에 밀착된다면 생략될 수 있다.

본 발명에서 상부 띠장(1)의 연직 아래에 위치하여 하부 띠장(3)을 이루는 수평부재는 상부 띠장(1)처럼 횡방향으로 길게 연장된 보(빔) 부재로 이루어져 있고 상부 띠장(1)과 나란하게 배치되지만, 상부 띠장(1)과는 달리 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하고 약축(弱軸)이 수평방향을 향하도록 배치된다. 하부 띠장(3)은 상부 띠장(1)처럼 그 배면이 흙막이 벽체의 정면에 밀착될 수도 있지만, 도 3 및 도 4에 예시된 것처럼 흙막이 벽체의 정면과 이격된 상태로 보걸이(9) 위에 놓여서 고정될 수도 있다.

본 발명에서 앵커 대좌(100)는 그 후방측이 상부 띠장(1)에 밀착되고 하면측이 하부 띠장(3) 위에 놓이는 형태로 설치된다. 엄지말뚝(180) 사이의 간격에는 메인(main) 앵커(160)가 설치되는데, 메인 앵커(160)의 하단부는 배면토사(S)에 정착되고 메인 앵커(160)의 상단부는 흙막이 벽체의 정면으로 돌출되어 앵커 대좌(100)에 정착된다.

본 발명에 따른 앵커 대좌(100)의 설치 구조에서는, 메인 앵커(160)의 정착에 의해 앵커 대좌(100)에 긴장력이 작용할 때, 긴장력의 수평성분 즉, 수평력은 앵커 대좌(100)를 통해서 상부 띠장(1)에 수평하게 작용하게 되고, 이는 상부 띠장(1)과 흙막이 벽체 간의 직접적인 밀착에 의해 흙막이 벽체로 전달된다. 상부 띠장(1)은 수평부재 빔의 웨브가 수평방향으로 위치하여 휨강성의 강축이 수평방향이 되도록 배치되어 있으므로, 상부 띠장(1)은 앵커 대좌(100)로부터 전달되는 수평력을 충분히 지탱하면서 이를 흙막이 벽체로 전달하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 앵커 대좌(100)의 설치 구조에서 앵커 대좌(100)는, 메인 앵커(160)에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 연직 수직력이 하부 띠장(3)에 대해 연직하중으로 작용할 수 있도록 하부 띠장(3) 위에 놓여 있다. 따라서 메인 앵커(160)의 정착에 의한 긴장력의 수직성분 즉, 수직력은 하부 띠장(3)에 연직하중으로 작용하게 되는데, 하부 띠장(3)을 이루는 빔은 휨강성의 강축이 연직방향이 되도록 배치되어 있으므로, 앵커 대좌(100)로부터 수직력이 가해지더라도 이를 충분히 지탱할 수 있게 된다. 즉, 종래 기술과 달리 본 발명에서는 앵커 대좌를 통해서 연직하향으로 큰 수직력이 작용하더라도, 하부 띠장(3)은 휨 변형 없이 또는 휨 변형이 최소화된 상태로 수직력을 충분히 지지할 수 있게 되는 것이다. 본 발명에서는 이와 같은 구성을 통해서 앵커 대좌(100)를 종래 기술보다 더욱 안정적으로 고정 지지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

한편, 이와 같이 앵커 대좌(100)의 하부를 하부 띠장(3)이 지지하는 본 발명에서는 위,아래의 수평부재 즉, 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 종래 기술의 상,하부 띠장 사이의 연직간격보다 더 좁힐 수 있게 된다. 메인 앵커(160)는 배면방향으로 가면서 하향 경사지게 배치된다. 따라서 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 줄이기 위하여 무작정 하부 띠장(3)의 위치를 위쪽으로 상향 조정하게 되면 하부 띠장(3)의 상부와 메인 앵커(160) 사이에 간섭이 발생하게 되어 메인 앵커(160)를 원하는 경사(설계 경사)로 배치할 수 없거나 또는 어렵게 된다.

본 발명에서는 메인 앵커(160)가 경사지게 배치되는 것을 간섭하게 방해하게 되는 위치에 존재하는 하부 띠장(3)의 일부분을 제거하여 상기한 문제를 해결하였다. 도 5에는 도 3의 사시도 상태에서 상부 띠장(1)과 앵커 대좌(100) 등의 도시를 생략하고 하부 띠장(3)만이 설치되어 있는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 본 발명에서 메인 앵커(160)와 앵커 대좌(100)는 엄지말뚝(180)의 횡방향 간격 사이에 설치되는데, 메인 앵커와 앵커 대좌가 설치되는 위치에서는 하부 띠장(3)의 상부 후방측 일부를 절취함으로써, 메인 앵커(160)가 하부 띠장(3)에 걸리거나 방해를 받지 않고 원하는 각도를 가지고 하향 경사지게 배치된다. 도 5에서 도면부호 30은 이와 같이 메인 앵커(160)가 걸리지 않도록 절취되어 제거된 하부 띠장(3)의 절취부(30)를 나타낸다.

도면에 예시된 것처럼 하부 띠장(3)이 상,하부 플랜지와 웨브를 가지는 H형 단면의 H빔으로 이루어진 경우, 메인 앵커(160)가 설치되는 위치에서 하부 띠장(3)의 하부 플랜지 중에서 배면방향의 하부 플랜지를 횡방향으로 소정 폭으로 절취하여 제거함으로써 위와 같은 절취부(30) 즉, 메인 앵커가 하부 띠장(3)에 의해 간섭이나 방해를 받지 않고 원하는 각도를 가지고 하향 경사지게 배치될 수 있게 하는 절취부(30)를 형성할 수 있는 것이다. 하부 띠장(3)의 강성을 필요한 정도를 유지할 수 있도록 절취부(30)는 도 5에 예시된 것처럼 횡방향으로 가면서 메인 앵커가 설치되는 위치에만 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 하부 띠장(3)에 절취부(30)를 형성하고 메인 앵커가 절취부(30)를 통과하도록 경사지게 배치되도록 함으로써, 하부 띠장(3)을 충분한 정도로 상부 띠장(1)에 근접하여 위치시킬 수 있게 되고 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 크게 축소시킬 수 있게 된다. 이와 같이 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 종래 기술의 상,하부 띠장 사이의 연직간격보다 더욱 축소시키게 되면, 지하구조물 시공시의 철근 배근 작업시의 간섭을 최소화시킬 수 있으며, 그에 따라 작업 간섭으로 인한 철근 배근작업의 효율 저하를 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다. 또한 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 크게 축소시키게 되면, 그만큼 앵커 대좌(100)의 연직 길이도 줄어들게 되어 앵커 대좌(100)의 크기를 축소시킬 수 있게 되고, 그에 따라 사용 강재 물량을 저감시켜서 경제성을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 효과도 발휘된다.

한편, 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 축소시킴에 있어서, 위에서 설명한 것처럼 하부 띠장(3)에 절취부(30)를 형성하는 것을 대신하거나 또는 하부 띠장(3)에 절취부(30)를 형성하는 것과 병행하여 상부 띠장(1)에 절취부(10)를 형성하여 위와 같은 연직간격 축소 효과를 발휘할 수도 있다.

도 6에는 상부 띠장(1)에 절취부(10)가 형성되어 있는 본 발명의 제2실시예에 따른 앵커 대좌 설치구조를 이용하여 흙막이 벽체의 정면에 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3), 그리고 앵커 대좌(100)를 설치한 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 메인 앵커의 도시는 생략하고 앵커 대좌(100)의 설치 구조를 더욱 상세히 보여주는 도 4에 대응되는 단면도 즉, 도 6의 화살표 C-C에 따른 횡방향의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 8에는 흙막이 벽체의 정면에 하부 띠장(3)와 앵커 대좌(100) 등의 도시를 생략하고 상부 띠장(1)만이 설치되어 있는 것을 아래에서 위로 올려다 본 형태로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 8에서 도면부호 10은 이와 같이 메인 앵커가 걸리지 않도록 절취되어 제거된 상부 띠장(1)의 절취부(10)를 나타낸다.

도 6 내지 도 8에 도시된 본 발명에 따른 제2실시예의 경우, 메인 앵커(160)와 앵커 대좌(100)가 설치되는 위치에서 상부 띠장(1)의 전방측 하부 일부가 절취됨으로써 절취부(10)가 형성되어 있으며, 메인 앵커(160)는 이러한 상부 띠장(1)의 절취부(10)를 지나가게 됨으로써 상부 띠장(1)에 걸리거나 방해를 받지 않고 원하는 각도를 가지고 하향 경사지게 배치될 수 있다. 상부 띠장(1)의 절취부(10) 역시 횡방향으로 가면서 앵커가 설치되는 위치에만 소정의 횡방향 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 도면에 예시된 것처럼 상부 띠장(1)이 전방 플랜지, 후방 플랜지 및 웨브를 가지는 H형 단면의 H빔으로 이루어진 경우, 메인 앵커(160)가 설치되는 위치에서 상부 띠장(1)의 전방 플랜지 중에서 하향 부분을 절취하여 제거함으로써 위와 같은 절취부(10)를 형성할 수 있다.

앞서 언급한 것처럼 하부 띠장(3)에 절취부(30)를 형성하는 것을 대신하여 상부 띠장(1)에 절취부(10)를 형성할 수도 있지만, 하부 띠장(3)에 절취부(30)를 형성하는 것과 병행하여 도 6 내지 도 8에 예시된 것처럼 상부 띠장(1)에도 절취부(10)를 형성할 수는 것이다. 도면에 예시된 것처럼 상부 띠장(1)이 전방 플랜지와 후방 플랜지, 그리고 웨브를 가지는 H형 단면의 H빔으로 이루어진 경우, 메인 앵커가 설치되는 위치에서 전방 플랜지의 정면방향 일부분을 횡방향으로 소정 폭으로 절취하여 제거함으로써 위와 같은 절취부(10) 즉, 메인 앵커가 상부 띠장(1)에 의해 간섭이나 방해를 받지 않고 원하는 각도를 가지고 하향 경사지게 배치될 수 있게 하는 절취부(10)를 형성할 수 있는 것이다. 상부 띠장(1)에 대해서도 그 강성을 필요한 정도를 유지할 수 있도록 절취부(10)는 도 8에 예시된 것처럼 횡방향으로 가면서 메인 앵커가 설치되는 위치에만 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상부 띠장(1)에도 절취부(10)가 더 형성되어 있는 경우, 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직간격을 도 3 및 도 4에 예시된 본 발명의 제1실시예보다 더욱 더 축소시킬 수 있게 되며, 그에 따라 지하구조물 시공시의 철근 배근 작업 간섭 최소화 효과 및 그에 따른 철근 배근 작업 효율 저하 방지효과를 더욱 극대화시킬 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

도 9 및 도 10에는 각각 본 발명에 적합한 앵커 대좌(100)의 실시예를 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 11에는 도 9 및 도 10에 도시된 앵커 대좌(100)의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 앵커 대좌(100)는, 횡방향으로 간격을 두고 나란하게 배치되는 제1,2 횡측판(101a, 101b)을 포함하고 있다. 제1,2 횡측판(101a, 101b)을 횡방향으로 바라보았을 때, 제1,2 횡측판(101a, 101b)에는 전방으로 가면서 하향 경사지는 경사 가장자리(110)가 존재하는데, 경사 가장자리(110)에는 메인 앵커를 정착하기 위한 정착구가 놓이게 되는 정착판(102)이 일체로 구비된다. 정착판(102)은 제1,2 횡측판(101a, 101b) 모두에 걸쳐져서 설치된다. 따라서 앵커는 제1,2 횡측판(101a, 101b) 사이로 진입하여 그 상단이 정착판(102)을 관통하여 정착판(102) 위로 돌출되고, 돌출된 메인 앵커(160)의 상단은 정착판에 놓이는 정착구에 정착됨으로써 고정된다. 정착판(102)에는 관통공(108)이 형성되어 있다.

필요에 따라서는 제1,2 횡측판(101a, 101b)을 서로 일체화시키거나 또는 일체화를 더욱 강화시키기 위하여 제1,2 횡측판(101a, 101b)에 걸쳐져서 제1,2 횡측판(101a, 101b)의 각각과 일체화되어 있는 결합판(103)이 구비될 수도 있다. 제1,2 횡측판(101a, 101b)은 횡방향의 측면에서 바라보면 상부측에는 단차가 존재하게 되는데, 이러한 제1,2 횡측판(101a, 101b)의 단차에서 연직하게 세워진 가장자리는 상부 띠장(1)의 전방측에 밀착된다. 이 때, 제1,2 횡측판(101a, 101b)의 단차에서 연직하게 세워진 가장자리에 밀착판(104)을 일체로 설치하여, 밀착판(104)이 상부 띠장(1)의 전방측에 밀착되게 할 수도 있다. 제1,2 횡측판(101a, 101b)의 단차에서 수평한 부분은 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 간격에 위치하게 된다. 제1,2 횡측판(101a, 101b)의 하부측 가장자리는 하부 띠장(3) 위에 놓이게 된다. 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한 상기한 구성의 앵커 대좌(100)는 하나의 실시예이며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 맞추어서 앵커 대좌(100)의 구성은 변경될 수 있다.

한편, 본 발명에서 위와 같은 앵커 대좌(100)의 정착판(102)에 정착구를 설치하고 메인 앵커(160)의 상단을 정착구에 정착함에 있어서, 정착구로서 앵커의 정착각도를 변화시킬 수 있는 가변 앵커 헤드(anchor head) 조립체를 이용할 수도 있다. 앵커를 설치하고 그 상단을 정착구에 정착 고정함에 있어서, 실제 시공시에는 시공오차 등으로 인하여 메인 앵커(160)를 이루는 강선이 배치되는 각도("앵커의 배치각도")와 정착구에서 메인 앵커(160)의 상단부가 정착되는 각도("앵커의 정착각도")가 상이하게 될 수 있다. 정착판(102)은 전방 하향 경사면으로 이루어져 있으므로, 정착판(102) 위에 정착구를 위치시키고 메인 앵커(160)의 상단부를 정착구에 정착하게 되면, 메인 앵커(160)는 자연스럽게 설계된 앵커의 배치각도를 가지게 된다. 시공오차로 등으로 인하여 실제 시공 현장에서는 앵커의 정착각도가 앵커의 배치각도와 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있는 것이다. 이와 같이 메인 앵커의 정착각도가 메인 앵커의 배치각도가 상이할 경우에는 메인 앵커의 상단이 꺾이게 되어, 메인 앵커를 긴장하는 과정에서 메인 앵커의 강선에 인장력이 일정하게 분배되면서 도입되지 못하고 일부 강선에 응력이 집중하는 형태로 인장력이 도입되는 현상이 발생하게 되고, 이는 흙막이 벽체의 안정성을 크게 저하시키는 원인이 된다. 따라서 실제 시공시에는 시공오차 등으로 인하여 메인 앵커의 상단부가 정착되는 각도 즉, 앵커의 정착각도를 조정할 필요가 생길 수 있다.

본 발명에서는 일반적인 정착구를 대신하여 후술하는 것과 같은 메인 앵커의 정착각도를 변화시킬 수 있는 가변 앵커 헤드(anchor head) 조립체를 이용하여 메인 앵커를 정착하여 설치함으로써, 현장 상황 등에 따라 필요에 맞추어서 전체적으로 정해진 앵커의 배치각도를 가지게 하며, 특히 메인 앵커의 상단부에서의 앵커 정착각도가 배면토사에 매립되어 있는 강선 부분의 각도 즉, 메인 앵커의 배치각도와 일치하도록 정밀하게 조절하여 메인 앵커를 설치할 수 있고, 그에 따라 메인 앵커에 인장력이 고르게 분배되도록 하여 안정적인 흙막이 벽체를 구축할 수 있게 된다.

도 12에는 본 발명에 따라 도 9에 도시된 앵커 대좌(100)에 가변 앵커 헤드 조립체(6)가 설치되고 메인 앵커(160)의 상단부가 가변 앵커 헤드 조립체(6)에 정착되어 있는 상태를 상세히 보여주는 도 9에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 13에는 도 12에 도시된 상태에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 14에는 도 12에 도시된 상태에 대한 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

그리고 도 15에는 본 발명의 실시예에 따른 가변 앵커 헤드 조립체(6)의 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있고, 도 16 및 도 17에는 본 발명의 실시예에 따른 가변 앵커 헤드 조립체(6)의 구성을 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 18 및 도 19에는 각각 본 발명의 실시예에 따른 가변 앵커 헤드 조립체(6)의 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있는데, 도 18은 조립된 상태에서 도 16의 화살표 D-D 위치에서의 반단면 사시도이고, 도 19는 분해된 상태에서의 도 16의 화살표 D-D 위치에서의 반단면 사시도이다. 편의상 도 15 내지 도 19에서는 메인 앵커(160)를 이루는 강선과, 강선을 물어서 웨지홈에 끼워지는 웨지에 대한 도시는 생략하였다.

도면에 예시된 것처럼 본 발명의 가변 앵커 헤드 조립체(6)는, 볼록한 반구(半球) 형상으로 이루어진 하부 회전지지체(61)와, 메인 앵커(160)의 강선이 끼워져서 고정되는 부재로서 상기 하부 회전지지체(61) 위에 밀착하여 배치된 상태에서 종방향 및 횡방향으로 슬라이딩되면서 앵커의 정착각도에 대해 종방향 경사각도뿐만 아니라 횡방향 경사각도를 변화시키게 되는 상부 회전 정착부재(62)를 포함하여 구성된다. 본 발명에서는 하부 회전지지체(61)와 상부 회전 정착부재(62)를 포함하여 구성된 가변 앵커 헤드 조립체(6)를 이용하여 앵커를 정착함으로써 위에서 설명한 앵커의 정착각도와 앵커의 배치각도간의 불일치 상황에 대처하여 이를 해소할 수 있게 된다.

구체적으로 하부 회전지지체(61)는 정착판(102)에 놓이는 부재로서, 도면에 도시된 것처럼 볼록한 반구(半球) 형상을 가지고 있고, 메인 앵커(160)가 관통할 수 있도록 중앙 부분에는 앵커통과공(611)이 형성되어 있고, 앵커통과공(611)의 주위에서 외부 표면에는 제1체결부(610)가 복수개로 형성되어 있다. 도면에 예시된 실시예의 경우 제1체결부(610)는 오목한 홈의 형태로 이루어져 있으나, 후술하는 것처럼 제1체결부(610)는 볼록한 돌기의 형태로 이루어질 수도 있다.

상부 회전 정착부재(62)는 메인 앵커(160)의 강선 단부가 끼워져서 고정되는 부재이며, 이를 위하여 복수개의 테이퍼진 웨지홈(601)이 상부 회전 정착부재(62)를 관통하도록 형성되어 있다. 상부 회전 정착부재(62)는 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착되도록 하부 회전지지체(61) 위에 배치되므로, 상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 볼록한 반구(半球) 형상에 대응되어 밀착될 수 있도록 상부 회전 정착부재(62)의 하면은 오목한 반구(半球) 형상의 면으로 이루어져 있다. 이러한 상부 회전 정착부재(62)의 오목한 반구 형상 하면에는 하부 회전지지체(61)의 제1체결부(610)와 맞물려서 체결되는 복수개의 제2체결부(620)가 형성되어 있다. 앞서 설명한 것처럼 도면에 예시된 실시예에서는 제1체결부(610)가 오목한 홈으로 이루어져 있으므로 이에 맞물리기 위하여 제2체결부(620)는 볼록한 돌기로 이루어져 있다. 그러나 이와 반대로 제1체결부(610)가 볼록한 돌기로 이루어지고 제2체결부(620)는 이에 맞물릴 수 있는 오목한 홈으로 이루어질 수도 있다.

위와 같은 구성을 가지는 가변 앵커 헤드 조립체(6)는 앵커 대좌(100)에 설치된다. 구체적으로는 앵커 대좌(100)의 정착판(102)에 가변 앵커 헤드 조립체(6)가 설치되는 것이다. 정착판(102)을 통과한 메인 앵커(160)의 상단부는 하부 회전지지체(61)의 앵커통과공(611)을 통과하게 되고, 메인 앵커(160)를 이루는 각 강선은 일반적인 텐던이나 긴장재의 정착 방식과 마찬가지로 상부 회전 정착부재(62)의 웨지홈(601)을 통해서 상부 회전 정착부재(62)를 관통하여 상부 회전 정착부재(62)의 상면 위로 돌출된다. 이렇게 상부 회전 정착부재(62)의 상면 위로 돌출된 메인 앵커(160)의 강선에는 웨지(60)가 물리게 되고, 메인 앵커(160)가 긴장되어 그 긴장력에 의해 메인 앵커(160)가 아래로 당겨지면서 웨지(60)가 상부 회전 정착부재(62)의 테이퍼진 웨지홈(601)에 끼워지게 되어 메인 앵커(160)가 정착된다.

도 20에는 본 발명의 실시예에 따른 가변 앵커 헤드 조립체(6)의 도 15에 대응되는 개략적인 조립 사시도로서, 상부 회전 정착부재(62)가 횡방향으로 슬라이딩에 의해 움직여서 메인 앵커(160)의 제1방향 경사각도가 변화된 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 도 21에는 본 발명의 실시예에 따른 가변 앵커 헤드 조립체(6)에서 상부 회전 정착부재(62)가 제1방향 및 그와 직교하는 제2방향의 양쪽으로 슬라이딩에 의해 움직여서 메인 앵커(160)의 제1방향 경사각도와 제2방향 경사각도가 모두 변화된 상태를 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 21에서 점선으로 표시된 것은 가변 앵커 헤드 조립체(6)에서 상부 회전 정착부재(62)의 위치가 변화되기 전의 상태를 나타낸다.

본 발명의 가변 앵커 헤드 조립체(6)에서는, 상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착된 상태에서 슬라이딩되어 움직일 수 있으며, 그에 따라 상부 회전정착부재(62)는 그 기울어진 각도가 변화되고 그에 따라 상부 회전정착부재(62)에 정착되는 메인 앵커(160)의 상단부가 기울어진 각도 즉, 메인 앵커(160)의 정착각도가 변화되는 것이다. 이 때 도 20에 예시된 것처럼 상부 회전 정착부재(62)를 제1방향으로만 이동시켜서 메인 앵커(160)의 정착각도 중에서 제1방향 경사각도만을 변화시킬 수도 있지만, 도 21에 예시된 것처럼 상부 회전 정착부재(62)를 제1방향뿐만 아니라 이와 직교하는 제2방향으로도 이동시켜서 메인 앵커(160)의 제1방향 경사각도뿐만 아니라 제2방향 경사각도 역시 함께 변화시킬 수도 있다. 물론 상부 회전 정착부재(62)를 제2방향으로만 이동시켜서 메인 앵커(160)의 제2방향 경사각도만을 변화시킬 수도 있다. 도 21에서 L1은 상부 회전 정착부재(62)를 제1 및 제2방향으로 이동시키기 전의 상태에서 상부 회전 정착부재(62)의 중심점을 나타내고, L2는 상부 회전 정착부재(62)를 제1 및 제2방향으로 이동시킨 후의 상태에서 상부 회전 정착부재(62)의 중심점을 나타낸다.

서로 접하고 있는 하부 회전지지체(61)의 반구 형상 상면에는 제1체결부(610)가 형성되어 있고, 상부 회전 정착부재(62)의 반구 형상 하면에는 제2체결부(620)가 형성되어 있어서, 상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착되었을 때, 제1체결부(610)와 제2체결부(620)가 서로 맞물리게 되어, 상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착된 상태를 유지하게 된다. 그런데 위와 같이 상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착된 상태에서 슬라이딩되어 움직이면, 상부 회전 정착부재(62)의 제2체결부(620)는 애초에 체결되어 있던 제1체결부(610)와의 체결이 해제되면서 새로운 위치에서 다른 제1체결부(610)와 체결되고, 그에 따라 상부 회전 정착부재(62)가 슬라이딩되어 움직인 후의 상태 즉, 상부 회전정착부재(62)의 기울어진 각도가 변화된 상태를 안정적으로 유지하게 된다. 도면에 예시된 것처럼 제1체결부(610)가 오목 홈으로 이루어지고 제2체결부(620)가 볼록한 돌기로 이루어진 경우, 상부 회전 정착부재(62)가 슬라이딩되어 움직이게 되면 제2체결부(620)가 처음에 끼워져 있던 제1체결부로부터 빠져 나와서 새로운 제1체결부에 끼워지면서, 상부 회전 정착부재(62)의 변화된 위치가 안정적으로 유지되는 것이다.

위와 같이 하부 회전지지체(61)와 상부 회전 정착부재(62)에 각각 복수개의 제1체결부(610)와 제2체결부(620)가 형성되어 있는 구성에 의하면, 상부 회전 정착부재(62)가 애초에 하부 회전지지체(61)에 설치되었을 때에도 그 위치를 안정적으로 유지할 수 있지만, 상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착된 상태에서 슬라이딩되어 움직인 후에도 상부 회전정착부재(62)의 기울어진 각도가 변화된 상태를 안정적으로 유지하게 된다. 특히, 제1체결부(610)와 제2체결부(620)의 전부 또는 어느 한쪽의 것을 복수개로 형성하게 되면, 그 복수개로 형성된 사이의 간격만큼씩 단계적으로 상부 회전정착부재(62)으로 슬라이딩시켜 움직일 수 있게 된다.

위에서 설명한 것처럼 본 발명에서 흙막이 벽체를 시공할 때 메인 앵커의 정착각도를 변화시킬 수 있는 가변 앵커 헤드(anchor head) 조립체를 이용하여 메인 앵커를 정착하여 설치함으로써, 정해진 앵커의 배치각도를 가지게 하되, 메인 앵커의 상단부에서의 앵커 정착각도에 대해 종방향 경사각도 및 횡방향 경사각도를 필요에 맞추어서 미세하게 조정할 수 있게 되는 바, 앵커의 배치각도와 앵커의 정착각도가 일치한 상태로 정밀하게 메인 앵커를 설치할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 메인 앵커의 정착에 의한 인장력이 고르게 분배되어 작용하게 만들 수 있으며, 그에 따라 더욱 안정적인 흙막이 벽체의 지지구조를 구축할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 흙막이 벽체는, 엄지말뚝(180)에 추가적인 중간앵커(162)가 더 정착되어 있는 구성을 가질 수도 있다. 도 22에는 이와 같이 중간앵커(162)가 더 구비된 흙막이 벽체에 대한 예시로서, 엄지말뚝 및 토류판을 이용하여 구축되어 있되 흙막이 벽체에 중간앵커(162)가 더 설치된 흙막이 벽체의 실시예에 대한 도 20에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 23에는 도 22의 화살표 J-J에 따른 개략적인 횡방향의 단면도가 도시되어 있다.

본 발명의 흙막이 벽체에서 중간앵커(162)는 필요에 따라 추가할 수 있는 선택적인 구성인데, 중간앵커(162)는 전방에서 후방을 향하여 엄지말뚝(180)을 관통하여 그 후방 단부는 배면토사(S) 내에 영구적으로 고정되고 전방 단부는 엄지말뚝(180)의 전면에서 정착된다. 이와 같이 중간앵커(162)가 추가로 더 설치됨으로써 흙막이 벽체의 배면토압 지지력은 더욱 향상된다. 특히 중간앵커(162)를 설치함에 있어서 필요에 따라서는 선택적으로 엄지말뚝(180)에서 중간앵커(162)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조가 형성될 수 있다.

아래에서는 본 발명에 있어서 엄지말뚝(180)에서 중간앵커(162)가 관통하는 부분에 형성될 수 있는 방수(防水) 구성에 대하여 설명한다.

도 24에는 도 22에 도시된 실시예에 있어서, 엄지말뚝(180)에서 중간앵커(162)가 정착되어 있는 부분 즉, 도 22의 원 Q 부분을 토류판의 도시를 생략한 형태로 보여주는 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다. 도 25의 (a) 및 (b)에는 도 24에서 앵커 슬리브(440)가 엄지말뚝(180)에 설치되어 있는 상태만을 발췌하여 각각 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

중간앵커(162)는 전방에서 후방을 향하여 엄지말뚝(180)을 관통하여 설치될 수 있는데, 중간앵커(162)의 후방 단부는 배면토사(S) 내에 영구적으로 고정되며, 중간앵커(162)의 전방 단부는 엄지말뚝(180)의 전면에서 정착된다. 엄지말뚝(180)에는 중간앵커(162)가 관통하게 되는 파이프 형태의 앵커 슬리브(440)가 구비될 수 있는데, 도 24 및 도 25의 실시예에서 중간앵커(162)가 설치되는 엄지말뚝(180)은 전방 플랜지(11)과 후방 플랜지(12), 그리고 1개의 웨브(web)를 가지는 H형강으로 이루어져 있으므로, 웨브의 일부를 절취하여 제거하고, 그 빈 자리에 파이프 형태의 앵커 슬리브(440)가 중간앵커의 설치 각도에 맞추어서 후방으로 가면서 하향 경사지도록 위치하여 웨브 및 전,후방 플랜지(11, 12)와 접합하여 일체를 이루도록 설치되어 있다.

엄지말뚝(180)은 도 24와 도 25의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 하나의 웨브만을 구비한 H 형강의 빔일 수도 있지만, 앞서 설명한 것처럼 복수개의 웨브가 구비된 멀티 웨브 빔일 수도 있다. 도 26의 (a) 및 (b)는 엄지말뚝(180)이 멀티 웨브 빔으로 이루어졌을 때, 이러한 엄지말뚝(180)에 앵커 슬리브(440)가 설치되어 있는 것을 보여주는 도면으로서, 도 26의 (a)에는 도 25의 (a)에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 26의 (b)에는 도 26의 (a)에 도시된 엄지말뚝(180)에 대한 연직방향으로의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 26의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 중간앵커가 관통하여 정착되는 엄지말뚝(180)이 멀티 웨브 빔으로 이루어진 경우, 앵커 슬리브(440)는 2개의 웨브(13) 사이에 배치될 수 있다.

도 27의 (a) 및 (b)에는 각각 중간앵커가 관통하여 정착되는 엄지말뚝(180)이 멀티 웨브 빔으로 이루어진 또다른 실시예에 대한 도 26의 (a) 및 (b)에 대응되는 개략적인 사시도와 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 도 26의 (a) 및 (b)에 예시된 실시예의 경우, 앵커 슬리브(440)는 전,후방 플랜지(11, 12) 사이의 간격 전체에 걸쳐서 길게 연장된 파이프 형태를 이루고 있지만, 도 27의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 엄지말뚝(180)이 멀티 웨브 빔으로 이루어진 경우에는 앵커 슬리브(440)가 후방 플랜지(12)로부터 전방 플랜지(11)를 향하여 소정 길이만큼만 연장되어도 무방하다. 즉, 앵커 슬리브(440)의 후방 단부는 후방 플랜지(12)와 완전히 결합되어 있지만 앵커 슬리브(440)의 전방 단부는 전방 플랜지(11)에 이르지 못하게 될 수도 있는 것이다. 중간앵커가 관통하여 정착되는 엄지말뚝이 멀티 웨브 빔으로 이루어진 경우에는 웨브 사이의 횡방향 간격 공간은 단지 연직방향 상,하로만 연통되어 있으므로 웨브 사이의 공간으로 지하수가 침투하게 되는 경로는 오로지 앵커 슬리브(440)를 통하는 것밖에는 없다. 그런데 후술하는 것처럼 필요에 따라 제2방수마개(442)가 더 설치되는 경우에는 제2방수마개(442)에 의해 앵커 슬리브(440)로의 지하수 침투가 차단되므로, 위에서 예시한 것처럼 앵커 슬리브(440)가 전방 플랜지(11)까지 완전히 연장되지 않고 후방 플랜지(12)로부터 전방 플랜지(11)를 향하여 소정 길이만큼만 연장되어도 웨브 사이의 공간으로 지하수가 침투 또는 유입되는 것이 차단된다. 물론 멀티 웨브 형강으로 이루어진 엄지말뚝(180)에서도 앵커 슬리브(440)가 전,후방 플랜지(11, 12) 사이를 완전히 이어주는 형태로 설치되어도 무방하다. 앵커 슬리브(440)는 중간앵커(162)의 설치 각도에 맞추어서 전방에서 후방으로 갈수록 아래로 기울어지도록 배치 설치될 수 있다.

엄지말뚝(180)에서 중간앵커(162)가 설치되는 위치에는, 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12)에 각각 중간앵커(162)가 통과하게 되는 관통공이 형성된다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 중간앵커(162)가 설치되는 위치에서 전방 플랜지(11)의 전면에는 앵커 지압판(510)이 일체로 설치되어 있다. 앵커 지압판(510)은 공장에서 사전에 용접 등의 방법에 의해 전방 플랜지(11)의 전면에 밀착되어 일체로 구비된다. 앵커 지압판(510)에는 후방으로 가면서 하향 경사진 형태의 각도조정 파이프(419)가 전방으로 돌출되도록 일체로 구비되어 있다. 도면에서 부재번호 415는 앵커 지압판(510)이 연직방향으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 필요에 따라 전방 플랜지(11)의 전면에 부착 설치될 수 있는 하향이동방지턱 부재(415)이다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 후방 플랜지(12)에는 보강을 위하여 필요에 따라 후면 밀착보강판(416)이 구비되어 있다. 후면 밀착보강판(416)은 후방 플랜지(12)에 밀착되어 공장에서 용접 등의 작업에 의해 미리 일체화된 형태로 구비된다. 하향이동방지턱 부재(415) 역시 이와 동일하게 공장에서 용접 등의 작업에 의해 전방 플랜지(11)의 전면에 미리 일체화된 형태로 구비된다.

본 발명에서는 이와 같이 중간앵커(162)를 정착하여 설치함에 있어서, 엄지말뚝에서 중간앵커(162)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성함으로써, 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브(440)로 유입되어 중간앵커(162)가 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면(구체적으로는 엄지말뚝의 전면)으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

도 28에는 중간앵커(162)가 정착되어 있는 부분 즉, 도 24의 조립 상태에 대한 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 29 및 도 30은 각각 엄지말뚝(180)에서 앵커 슬리브(440)의 내부 및 중간앵커(162)의 정착 구조를 상세히 보여주는 도면으로서, 도 29에는 도 24의 화살표 K-K에 따른 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있고, 도 30에는 배면토사(S)의 전면에 엄지말뚝(180)이 설치된 상태에서의 도 24의 화살표 K-K 위치에서의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 28 내지 도 30에서도 토류판의 도시를 생략하였다.

엄지말뚝(180)에서 중간앵커(162)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성하기 위하여, 도면에 예시된 것처럼 각도조정 파이프(419) 내부에는 제1방수마개(441)가 설치되어 각도조정 파이프(419)의 내부 단면을 폐쇄함으로써, 배면토사(S)로부터의 지하수가 각도조정 파이프(419)를 거쳐서 엄지말뚝(180)의 전면으로 유출되는 것을 방지하게 되게 된다. 제1방수마개(441)는 각도조정 파이프(419)의 내부 단면 형상에 대응되는 형상을 가지는 부재로서, 각도조정 파이프(419)의 내부에 끼워져서 각도조정 파이프(419)의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 구조를 형성하게 된다. 따라서 만일 배면토사(S)에서 발생된 지하수가 후방 플랜지(12)의 관통공을 통해서 앵커 슬리브(440)로 유입되거나 또는 기타 다른 이유에서 지하수가 발생하더라도, 지하수가 각도조정 파이프(419)를 통과하여 엄지말뚝(180)의 전면으로 유출되는 것이 방지되며, 그에 따라 각도조정 파이프(419)의 전방으로 돌출되어 정착된 중간앵커(162)의 전방단부 및 엄지말뚝(180)의 전면은 지하수로 인한 부식이 위험에서 자유로울 수 있게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 제1방수마개(441)가 각도조정 파이프(419) 내부에 설치되어 각도조정 파이프(419)의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 기능을 발휘하므로, 각도조정 파이프(419)의 전방으로 지하수가 누출되는 것을 막을 수 있게 된다. 즉, 엄지말뚝(180)의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면 정착된 중간앵커(162)의 전방단부 및 엄지말뚝(180)의 전면이 부식되는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 되는 것이다.

특히, 제1방수마개(441)를 설치하게 되면, 각도조정 파이프(419)를 통해서 침투하는 지하수로 인하여 중간앵커(162)를 이루는 강선이 부식되거나 또는 콘크리트 내부로 물이 침투하게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다. 제1방수마개(441)에는 중간앵커(162)가 관통하게 되는 앵커통과공(51)이 형성되어 있으므로, 중간앵커(162)의 전방단부는 제1방수마개(441)의 앵커통과공(51)을 관통하도록 끼워져서 각도조정 파이프(419)의 전방으로 돌출되어 앵커헤드(448)에 정착된다. 도 31의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개(441)의 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 31의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고 도 31의 (b)에는 도 31의 (a)에 표시된 화살표 M-M에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 제1방수마개(441)는 도 31의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼, 고무, 합성수지 등의 재료로 만들어진 블록(block) 형태로 이루어져서 각도조정 파이프(419)의 내부에 밀실하게 끼워질 수도 있다.

그러나 제1방수마개(441)는 링형태의 수밀재(511)를 이용한 형태로 이루어질 수도 있다. 도 32의 (a) 및 (b)는 각각 제1방수마개(441)의 또다른 실시예를 보여주는 도면으로서, 도 32의 (a)에는 개략적인 사시도가 도시되어 있고 도 32의 (b)에는 도 32의 (a)에 표시된 화살표 R-R에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 32의 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 제1방수마개(441)는 앵커통과공(51)이 형성된 부분을 강성을 가지는 단단한 재질로 이루어지고 가장자리가 고무, 합성수지 등의 재료로 이루어진 형태 즉, 링형태의 수밀재가 구비된 형태의 것으로 이루어져서 각도조정 파이프(419)의 내부에서 단단한 재질 부분이 각도조정 파이프(419)의 단면 중앙부분에 위치하고 링형태의 수밀재(511)가 각도조정 파이프(419)의 내면에 밀착되어 수밀에 의한 차수 및 방수 성능을 발휘하는 형태로 이루어질 수도 있는 것이다. 도면에서는 각도조정 파이프(419) 내에 1개의 제1방수마개(441)만이 설치된 것으로 도시되어 있지만, 필요에 따라서는 2개 이상의 복수개 제1방수마개(441)를 각도조정 파이프(419) 내에 배치할 수도 있다.

한편, 본 발명에서는 엄지말뚝에서 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브(440)로 유입되어 중간앵커(162)가 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면으로 유출되는 것을 방지하기 위하여, 필요에 따라서는 추가적으로 제2방수마개(442)가 더 구비될 수 있다. 즉, 선택적으로 앵커 슬리브(440)에서 후방측 내부에 제2방수마개(442)를 더 설치하여 앵커 슬리브(440)의 내부 단면을 폐쇄함으로써, 배면토사(S)로부터의 지하수가 후방 플랜지(12)의 관통공을 통해서 앵커 슬리브(440)로 유입되는 것 자체를 차단하게 되는 추가적인 차수 및 방수구조를 더 형성할 수 있는 것이다.

제2방수마개(442)는 앵커 슬리브(440)의 내부 단면 형상에 대응되는 형상을 가지는 부재로서, 앵커 슬리브(440)의 후방에서 앵커 슬리브(440) 내부에 끼워져서 앵커 슬리브(440)의 내부 단면을 폐쇄시키게 된다. 따라서 제2방수마개(442)가 더 구비되는 경우에는 배면토사(S)에서 지하수가 발생하여 후방 플랜지(412)의 관통공으로 유입되더라도 제2방수마개(442)에 의해 차단되므로, 앵커 슬리브(440)의 후방을 통해서는 지하수가 앵커 슬리브(440)의 전방 내부로는 유입되지 못하게 된다. 즉, 제2방수마개(442)에 의해 앵커 슬리브(440)의 후방에도 추가적으로 차수 내지 방수 구조가 만들어지는 것이다. 물론 제2방수마개(442)에는 중간앵커(162)가 관통하게 되는 앵커통과공(52)이 형성되어 있으므로, 앵커 슬리브(440)의 내부를 통과하는 중간앵커(162)는 제2방수마개(442)의 앵커통과공(52)에 끼워져서 후방으로 진출하게 되고, 앞서 설명한 것처럼 중간앵커(162)의 후방 단부는 배면토사에 영구 정착된다.

제2방수마개(442)는 제1방수마개(441)과 마찬가지로 고무, 합성수지 등의 재료로 만들어진 블록(block) 형태로 이루어져서 앵커 슬리브(440)의 내부에 밀실하게 끼워질 수도 있고, 강성을 가지는 단단한 재질로 이루어지고 가장자리가 고무, 합성수지 등의 재료로 이루어진 형태 즉, 링형태의 수밀재가 구비된 형태로 앵커통과공(52)이 형성된 부분을 구성함으로써, 앵커 슬리브(440)의 내부에서 단단한 재질 부분이 앵커 슬리브(440)의 단면 중앙부분에 위치하고 링형태의 수밀재가 앵커 슬리브(440)의 내면에 밀착되어 수밀에 의한 차수 및 방수 성능을 발휘하게 될 수도 있다. 제1방수마개(441)에 대한 도 31의 (a)와 (b), 그리고 도 32의 (a)와 (b)로부터 파악되는 구성은 제2방수마개(442)에도 동일하게 적용될 수 있다. 이와 같이 제2방수마개(442)가 앵커 슬리브(440)에 설치되면 제2방수마개(442)는 앵커 슬리브(440)의 내부 단면을 완전히 폐쇄하게 되고, 그에 따라 앵커 슬리브(440)의 후방이 수 내지 방수되어서 배면토사(S)에서 발생한 지하수는 앵커 슬리브(440)의 후방을 통해서는 앵커 슬리브(440)의 내부로 유입되지 못한다. 그러나 제2방수마개(442)는 필요에 맞추어서 선택적으로 설치할 수 있는 것으로서 생략할 수도 있고, 중간앵커(162)를 설치한 후에 제2방수마개(442)를 앵커 슬리브(440)에 배치할 수도 있다.

중간앵커(162)를 설치함에 있어서 주름관(90)을 이용할 수도 있는데, 이 경우에는 제2방수마개(442)는 주름관(90)의 외부에 끼워지는 형태로 앵커 슬리브(440)의 내부에 밀실하게 설치되어 차수 및 방수 성능을 발휘하게 된다. 도 33 및 도 34에는 각각 이와 같이 주름관(90)을 이용하는 경우 즉, 주름관(90)을 관통하도록 중간앵커(162)가 설치될 경우에 제2방수마개(442)가 앵커 슬리브(440)의 내부에 설치되어 있는 상태를 보여주는 도 29에 대응되는 개략적인 단면 사시도(도 33)과 도 30에 대응되는 개략적인 횡방향 단면도(도 34)가 도시되어 있다.

한편, 도면에서는 앵커 슬리브(440)의 전체 길이에 있어서 앵커 슬리브(440)의 후방 즉, 후방 플랜지(12)에 근접한 위치에서 앵커 슬리브(440)의 내부에 제2방수마개(442)가 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으며, 이러한 설치 위치가 매우 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 앵커 슬리브(440)의 전체 길이에 있어서 제2방수마개(442)의 설치 위치는 필요에 따라 달리 정할 수도 있다. 즉, 제2방수마개(442)를 도면에 도시된 것보다 좀 더 전방 플랜지(11)에 근접한 위치에 설치할 수도 있는 것이다. 또한 도면에서는 1개의 제2방수마개(442)만이 설치된 것으로 도시되어 있지만, 필요에 따라서는 2개 이상의 복수개 제2방수마개(442)를 앵커 슬리브(440) 내에 배치할 수도 있는 것이다.

이와 같이 필요한 경우에는 제2방수마개(442)를 추가로 더 설치함으로써, 앵커 슬리브(440)의 내부로 지하수가 유입되는 것을 제2방수마개(442)를 통해서 방지할 수 있게 되고, 그에 따라 앵커 슬리브(440) 내에서 지하수로 인하여 중간앵커(162)가 부식되는 것을 효과적으로 차단할 수 있으며, 더 나아가 지하수가 엄지말뚝(180)의 전면으로 누출되어 문제를 야기하는 것을 선제적으로 차단할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

본 발명에서는 필요에 따라서는 추가적으로 앵커 슬리브(440)의 내부에 시멘트 밀크, 우레탄, 그리스 등과 같이 방수기능을 발휘할 수 있는 방수 채움재(443)를 주입하여 채울 수도 있다. 도 30 및 도 34에 예시된 것처럼 제1, 2방수마개(441, 442) 사이의 간격에서 앵커 슬리브(440)의 내부를 방수 채움재(443)로 채움으로써 배면토사로부터의 지하수가 앵커 슬리브(440)로 유입되어 중간앵커(162)가 부식되거나 또는 지하수가 흙막이 벽체의 전면으로 유출되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 본 발명에서 방수 채움재(443)의 주입은 필수적인 것은 아니며 필요에 따라 선택적으로 채택할 수 있는 것이다. 방수 채움재(443)는 제1,2방수마개(441, 442) 사이의 간격에만 채워질 수도 있다.

아래에서는 위와 같은 구성을 가지도록 중간앵커(162)를 시공하는 방법을 설명한다. 도 35의 (a) 내지 (e)에는 각각 본 발명의 시공방법에서 수행되는 각각의 과정을 설명하기 위한 개략도가 횡방향의 측단면도의 형태로 과정의 진행순서에 따라 도시되어 있다.

우선 도 35의 (a)에 예시된 것처럼 엄지말뚝(180)이 설치된 상태에서 후속하여 도 35의 (b)에 예시된 것처럼 엄지말뚝(180)의 전방을 굴착하고, 중간앵커(162)의 설치를 위하여 엄지말뚝(180)의 후방으로 배면토사(S)를 천공한다. 이 때, 엄지말뚝(180)에는 앞서 설명한 것처럼 필요한 각종 부재 즉, 앵커 슬리브(440) 등이 공장에서 미리 설치된 상태이다. 배면토사(S)에 천공 형성된 천공부에 중간앵커(162)를 설치한다(도 35의 (c)). 중간앵커(162)의 설치 전후 또는 이와 병행하여 엄지말뚝(180)의 전면에는 각도조정 파이프(419)를 설치하고(도 35의 (d)), 중간앵커(162)를 긴장하여 각도조정 파이프(419)의 전방단부에 정착한다(도 35의 (e)).

중간앵커를 설치하고 정착하는 과정에서 필요한 경우에는 앞서 설명한 내용에 따라 엄지말뚝(180)에서 중간앵커(162)가 관통하는 부분에 방수(防水) 구조를 형성한다. 방수 구조를 형성함에 있어서, 앞서 설명한 것처럼 필요에 따라 제2방수마개(442)가 더 설치될 수도 있는데, 이 경우에는 제2방수마개(442)의 앵커통과공(52)에 중간앵커(162)가 관통하도록 제2방수마개(442)를 미리 중간앵커(162)에 설치한 상태에서, 중간앵커(162)를 앵커 슬리브(440)에 삽입하여 배면토사(S)에 정착시킬 수도 있다. 이와 같이 제2방수마개(442)가 앵커 슬리브(440)에 설치되면 제2방수마개(442)는 앵커 슬리브(440)의 내부 단면을 완전히 폐쇄하게 되고, 그에 따라 앵커 슬리브(440)의 후방이 차수 내지 방수되어서 배면토사(S)에서 발생한 지하수는 앵커 슬리브(440)의 후방을 통해서는 앵커 슬리브(440)의 내부로 유입되지 못한다. 그러나 제2방수마개(442)는 필요에 맞추어서 선택적으로 설치할 수 있는 것으로서 생략할 수도 있고, 중간앵커(162)를 설치한 후에 제2방수마개(442)를 앵커 슬리브(440)에 배치할 수도 있다.

또한 방수 구조를 형성하는 경우에는, 엄지말뚝(180)의 전면에 각도조정 파이프(419)를 설치한 상태에서 제1방수마개(441)의 앵커통과공(51)에 중간앵커(162)를 끼워서 제1방수마개(441)를 중간앵커(162)에 결합하고 제1방수마개(441)를 각도조정 파이프(419) 내부에 위치시킬 수 있다. 제1방수마개(441)를 설치함에 있어서, 중간앵커(162)의 설치 전에 미리 중간앵커(162)에 제1방수마개(441)를 결합해두고, 이렇게 제1방수마개(441)가 결합된 상태의 중간앵커(162)를 배면토사(S)에 관입 고정할 수도 있다. 이와 같이 제1방수마개(441)가 각도조정 파이프(419)에 설치되면 제1방수마개(441)는 각도조정 파이프(419)의 내부 단면을 완전히 폐쇄하게 된다. 따라서 배면토사(S)에서 발생된 지하수가 후방플랜지(12)의 관통공으로 유입되어 앵커 슬리브(440)에 채워지는 상황이 발생하더라도 지하수는 각도조정 파이프(419)를 통과하지 못하게 된다. 각도조정 파이프(419)의 전방으로 돌출되어 정착된 중간앵커(162)의 전방단부는 지하수와 접하지 않게 되며 부식이 예방되는 효과가 발휘된다. 특히, 제1방수마개(441)를 설치하게 되면, 각도조정 파이프(419)를 통해서 침투하는 지하수로 인하여 중간앵커(162)를 이루는 강선이 부식되거나 또는 콘크리트 내부로 물이 침투하게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

중간앵커(162)를 정착함에 있어서는, 각도조정 파이프(419)의 전방 단부에 앵커헤드(448)를 설치하고, 각도조정 파이프(419)와 앵커헤드(448)를 지나서 외부로 돌출된 중간앵커(162)의 전방단부를 긴장하여 쐐기를 이용하여 앵커헤드(448)에 정착하게 된다. 그에 따라 의해 배면토사(S)로부터의 토압에 대응하는 지지력이 발휘된다. 필요에 따라서는 정착된 중간앵커(162)의 전방단부 등을 더욱 안전하게 보호하기 위하여 앵커헤드(448)를 덮도록 보호캡(449)을 설치할 수 있다. 앵커헤드(448)로서, 앞서 설명한 가변 앵커 헤드 조립체(6)를 이용할 수 있다.

1: 상부 띠장
3: 하부 띠장 (본 발명에서의 하부 띠장)
9: 띠장 받침
100: 앵커 대좌
160: 메인 앵커
162: 중간앵커

Claims (12)

1. 흙막이 벽체의 정면에 횡방향으로 수평하게 연장된 2열의 수평부재가 연직방향으로 간격을 두고 상,하로 나란하게 설치되어 있고, 2열의 수평부재 정면에는 앵커 대좌(100)가 설치되어 있는데;
   2열의 수평부재 중에서 상부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되는 상부 띠장(1)을 형성하고;
   2열의 수평부재 중에서 하부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하고 약축(弱軸)이 수평방향을 향하도록 배치되는 하부 띠장(3)을 형성하며;
   메인 앵커가 정착되는 앵커 대좌(100)는 그 후방측이 상부 띠장(1)에 밀착되고 하면측이 하부 띠장(3) 위에 놓이는 형태로 설치되어서, 메인 앵커에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 수평력은 앵커 대좌(100)를 통해서 상부 띠장(1)에 가해지며;
   메인 앵커(160)에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 연직 수직력은 하부 띠장(3)에 대해 연직하중으로 가해지고, 하부 띠장(3)은 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하도록 배치된 구성에 의해 변형이 최소화된 채로 휨강성에 의해 연직하중을 지지하게 되고;
   메인 앵커(160)와 앵커 대좌(100)가 설치되는 위치에서 하부 띠장(3)에는 상부 후방측 일부가 절취되어 있는 절취부(30)가 형성되어 있어서, 메인 앵커(160)가 하부 띠장(3)의 절취부(30)를 통과하여 지나가게 되어 하부 띠장(3)에 걸리거나 방해를 받지 않고 사전 설정된 각도를 가지고 배면방향으로 가면서 하향 경사지게 배치됨으로써, 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직 간격이 축소되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체에서의 앵커 대좌 설치구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 엄지말뚝을 포함하여 구축된 흙막이 벽체로서,
   하단부는 배면토사에 정착되고 상단부는 흙막이 벽체의 정면으로 돌출되도록 메인 앵커(160)가 설치되며, 흙막이 벽체의 정면에 횡방향으로 수평하게 연장된 2열의 수평부재가 연직방향으로 간격을 두고 상,하로 나란하게 설치되어 있고, 2열의 수평부재 정면에는 앵커 대좌(100)가 설치되어 있으며, 메인 앵커(160)의 상단부는 앵커 대좌(100)에 놓이는 정착구에 정착되는 구성을 가지며;
   2열의 수평부재 중에서 상부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되는 상부 띠장(1)으로 이루어지고;
   2열의 수평부재 중에서 하부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하고 약축(弱軸)이 수평방향을 향하도록 배치되는 하부 띠장(3)로 이루어지며;
   앵커 대좌(100)는 그 후방측이 상부 띠장(1)에 밀착되고 하면측이 하부 띠장(3) 위에 놓이는 형태로 설치되어서, 메인 앵커에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 수평력은 앵커 대좌(100)를 통해서 상부 띠장(1)에 가해지며;
   메인 앵커(160)에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 연직 수직력은 하부 띠장(3)에 대해 연직하중으로 작용하고, 하부 띠장(3)은 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하도록 배치된 구조에 의해 변형이 최소화된 채로 휨강성에 의해 연직하중을 지지하는 구성으로 앵커 대좌(100)가 설치되어 있고;
   메인 앵커(160)와 앵커 대좌(100)가 설치되는 위치에서 하부 띠장(3)에는 상부 후방측 일부가 절취되어 있는 절취부(30)가 형성되어 있어서, 메인 앵커(160)가 하부 띠장(3)의 절취부(30)를 통과하여 지나가게 되어 하부 띠장(3)에 걸리거나 방해를 받지 않고 사전 설정된 각도를 가지고 배면방향으로 가면서 하향 경사지게 배치됨으로써, 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직 간격이 축소되어 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제4항에 있어서,
   앵커 대좌(100)에 놓여서 메인 앵커(160)가 정착되는 정착구는 가변 앵커 헤드 조립체(6)로 이루어지는데;
   가변 앵커 헤드 조립체(6)는, 하부 회전지지체(61)와, 앵커(3)의 강선이 끼워져서 고정되는 부재로서 상기 하부 회전지지체(61) 위에 밀착하여 배치된 상태에서 종방향 및 횡방향으로 슬라이딩되는 상부 회전 정착부재(62)를 포함하여 구성되어, 메인 앵커(160)의 상단부에서 메인 앵커(160)가 정착되는 종방향 경사각도 및 횡방향 경사각도를 변화시켜 조정할 수 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체.
8. 제7항에 있어서,
   하부 회전지지체(61)는 볼록한 반구(半球) 형상을 가지고 있고, 메인 앵커가 관통할 수 있도록 중앙 부분에는 앵커통과공(611)이 형성되어 있으며;
   상부 회전 정착부재(62)는, 하부 회전지지체(61)의 볼록한 반구(半球) 형상에 대응되어 밀착되도록 될 수 있도록 오목한 반구(半球) 형상의 하면을 가지고 있고;
   상부 회전 정착부재(62)에는 복수개의 테이퍼진 웨지홈(601)이 상부 회전 정착부재(62)를 관통하도록 형성되어 있어서, 메인 앵커(160)를 이루는 각 강선은 상부 회전 정착부재(62)의 웨지홈(601)을 통해서 상부 회전 정착부재(62)를 관통하여 상부 회전 정착부재(62)의 상면 위로 돌출되고, 상부 회전 정착부재(62)의 상면 위로 돌출된 앵커의 강선에는 웨지(60)가 물리게 되고, 메인 앵커(160)가 긴장되어 그 긴장력에 의해 메인 앵커(160)가 아래로 당겨지면서 웨지(60)가 상부 회전 정착부재(62)의 테이퍼진 웨지홈(601)에 끼워지게 되어 메인 앵커(160)가 정착되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체.
9. 제8항에 있어서,
   하부 회전지지체(61)에서 앵커통과공(611) 주위의 외부 표면에는 제1체결부(610)가 복수개로 형성되어 있고;
   상부 회전 정착부재(62)의 오목한 반구 형상 하면에는 하부 회전지지체(61)의 제1체결부(610)와 맞물려서 체결되는 복수개의 제2체결부(620)가 형성되어 있어서;
   상부 회전 정착부재(62)가 하부 회전지지체(61)의 외부 표면에 밀착된 상태에서 슬라이딩되어 움직일 때 상부 회전 정착부재(62)의 제2체결부(620)는 애초에 체결되어 있던 제1체결부(610)와의 체결이 해제되면서 새로운 위치에서 다른 제1체결부(610)와 체결됨으로써, 상부 회전정착부재(62)의 기울어진 각도가 변화되고, 상기 상부 회전정착부재(62)의 기울어진 각도가 변화된 후의 상태가 그대로 유지되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체.
10. 제4항에 있어서,
    엄지말뚝(180)은 전방 플랜지(11), 후방 플랜지(12) 및 웨브를 가지는 형강으로 이루어지고;
    후방 단부는 배면토사(S) 내에 영구적으로 고정되고 전방 단부는 엄지말뚝(180)의 전면에서 정착되도록 전방에서 후방을 향하여 엄지말뚝(180)을 관통하여 설치되는 중간앵커(162)가 더 설치되며;
    엄지말뚝(180)의 전방 플랜지(11)와 후방 플랜지(12)에는 중간앵커(162)가 통과하게 되는 관통공이 각각 형성되어 있으며;
    엄지말뚝(180)의 전면에서 중간앵커(162)가 관통하는 위치에는 중간앵커(162)의 정착에 의한 후방으로의 앵커 하중을 지지하면서 엄지말뚝(180)에 고르게 분산시키는 앵커 지압판(510)이 일체로 설치되어 있고;
    앵커 지압판(510)에는 중간앵커(162)의 설치 각도에 맞추어서 경사져 있는 각도조정 파이프(419)가 전방 플랜지(11)의 관통공과 연통된 상태로 앵커 지압판(510)에서 전방으로 돌출된 형태로 일체로 설치되어 있으며;
    중간앵커(162)의 후방단부는 후방 플랜지(12)의 관통공으로 나오도록 배치되어 배면토사(S) 내에 영구적으로 매립되어 고정되며;
    증간앵커(162)의 전방 단부는 전방 플랜지(11)의 관통공을 지나서 각도조정 파이프(419)의 밖으로 돌출되어 앵커헤드(448)와 쐐기에 의해 각도조절 파이프(419)의 전방단부에 정착되는데;
    각도조정 파이프(419)의 내부에는 중간앵커(162)가 관통하는 제1방수마개(441)가 설치되어 각도조정 파이프(419)의 내부 단면을 폐쇄하여 차수 및 방수 구조를 형성함으로써, 각도조정 파이프(419)를 통해서 엄지말뚝(180)의 전면으로 지하수가 유출되는 것을 방지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체.
11. 제10항에 있어서,
    엄지말뚝(180)의 전,후방 플랜지(11, 12) 사이의 간격에는 중간앵커(162)가 관통하는 앵커 슬리브(440)가 구비되며;
    앵커 슬리브(440)의 내부에는 중간앵커(162)가 관통하는 제2방수마개(442)가 설치되어, 앵커 슬리브(440)의 내부 단면을 폐쇄하여 추가적인 차수 및 방수 구조를 형성함으로써 배면토사(S)로부터의 지하수가 앵커 슬리브(440)로 유입되는 것을 방지하게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체.
12. 엄지말뚝(180)을 설치하는 단계; 및 메인 앵커(160)를 설치하는 단계를 포함하는 흙막이 벽체의 시공방법으로서,
    하단부는 배면토사에 정착되고 상단부는 흙막이 벽체의 정면으로 돌출되도록 메인 앵커(160)를 설치하되, 흙막이 벽체의 정면에 횡방향으로 수평하게 연장된 2열의 수평부재를 연직방향으로 간격을 두고 상,하로 나란하게 설치하고 2열의 수평부재 정면에는 앵커 대좌(100)를 설치하며 메인 앵커의 상단부는 앵커 대좌(100)에 놓이는 정착구에 정착시켜서 메인 앵커(160)를 설치하는데;
    2열의 수평부재 중에서 상부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 배면방향을 향하고 약축(弱軸)이 연직방향을 향하도록 배치되는 상부 띠장(1)을 형성하고;
    2열의 수평부재 중에서 하부의 수평부재는 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하고 약축(弱軸)이 수평방향을 향하도록 배치되는 하부 띠장(3)을 형성하며;
    앵커 대좌(100)는 그 후방측이 상부 띠장(1)에 밀착되고 하면측이 하부 띠장(3) 위에 놓이는 형태로 설치되어서, 메인 앵커(160)에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 수평력은 앵커 대좌(100)를 통해서 상부 띠장(1)에 가해지며;
    메인 앵커(160)에 의해 앵커 대좌(100)에 작용하는 연직 수직력은 하부 띠장(3)에 대해 연직하중으로 작용하고, 하부 띠장(3)은 휨하중에 대한 강축(强軸)이 연직방향을 향하도록 배치된 구조에 의해 변형이 최소화된 채로 휨강성에 의해 연직하중을 지지하는 구성으로 앵커 대좌(100)를 설치하게 되고;
    메인 앵커(160)와 앵커 대좌(100)가 설치되는 위치에서 하부 띠장(3)에는 상부 후방측 일부가 절취되어 있는 절취부(30)가 형성되어 있어서, 메인 앵커(160)가 하부 띠장(3)의 절취부(30)를 통과하여 지나가게 되어 하부 띠장(3)에 걸리거나 방해를 받지 않고 사전 설정된 각도를 가지고 배면방향으로 가면서 하향 경사지게 배치됨으로써, 상부 띠장(1)과 하부 띠장(3) 사이의 연직 간격이 축소되어 있는 구조를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 흙막이 벽체의 시공방법.

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