KR102598917B1 - 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치에 관한 것으로서, 굴착된 굴착공간 내에 배치되고, 굴착공간의 폭방향으로 신축하는 X링크와, 상기 X링크의 일측을 관통하여 결합되며, 회전하는 경우 상기 X링크가 신축되도록 하는 신축조절부재와, 상기 굴착공간의 측벽과 대응되는 위치에 배치되는 지지플레이트 및 상기 지지플레이트와 상기 X링크 사이에 개재되는 지보재를 포함하되, 상기 지보재는 일단부가 상기 X링크의 측부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 지지플레이트의 일측에 지지되는 제1 링크부재와, 일단부가 상기 X링크의 측부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 지지플레이트의 타측에 지지되는 제2 링크부재 및 일단부가 상기 제1 링크부재의 타단부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 제2 링크부재의 일측에 회전가능하게 결합됨과 아울러 상기 제2 링크부재의 길이방향으로 이동가능하게 결합되되, 상기 제2 링크부재의 일정 위치에서 고정되는 제3 링크부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 구조를 간소화하여 제조비용을 절감하면서도 설치가 용이하고, 지하매설물 공사시 지하 토벽을 지지하는 흙막이 작업을 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치{Temporary retaining apparatus for construction of underground facilities}

본 발명은 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 간소화하여 제조비용을 절감하면서도 설치가 용이하고, 지하매설물 공사시 측방 토압을 지지하는 흙막이 작업을 신속하고 안전하게 수행할 수 있는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축 또는 토목 현장의 지하 터파기 공사에 있어서는 소정 심도로 흙을 굴착해 낸 뒤 구조물이 형성될 때까지 주위의 토사가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 터파기 면을 따라 흙막이 벽체를 구축하는 흙막이 공사를 시행하고 있다.

이와 같은 흙막이 벽체는 일차적으로 충분한 강성을 가짐으로써 배면 토사의 토압등으로 인한 붕괴를 방지할 수 있어야 할 뿐 아니라 지하수가 배면 지반으로부터 공사장 내부를 차단함으로써 지하 수위 저하로 인한 지반 침하 등을 방지할 수 있도록 차수 처리가 되어야 할 것이 특히 요구되고 있다.

이에 상기와 같은 관점에서 종래로부터 다양한 방식으로 흙막이 공법이 개발되어 왔으며 이러한 종래의 흙막이 시공공법으로는 지반상에 수직으로 H-형강 파일을 박아 넣고, 터파기를 진행해 나감에 따라 H-PILE들의 사이에 목재 토류판(2)을 수평으로 끼워 넣어 흙막이 벽체를 구성하는 H-PILE과 토류판을 이용하는 공법, 지반 상에 보링 머신 등을 이용하여 소정 직경으로 구멍을 천공하고, 이 천공된 구멍 내에 철근 조립체 또는 H-형강 파일 등의 보강체(3)를 삽입한 다음, 그 나머지 부위에 자갈을 채우고 시멘트 페이스트를 주입하거나 레미콘을 타설함으로써 흙막이 벽체를 형성하는 CIP 공법, 계획 심도까지 보링 장치(3축 오거)로 구멍을 천공한 후, 시멘트 주입재를 투입하여 벽체를 형성하고 H-PILE을 응력재로 삽입하여 흙막이를 구성하는 SWC 공법, 쉬트 파일(5)을 좌우로 연결하고 이를 항타기로 타격하여 지반에 연속으로 근입시킴에 의해 흙막이를 형성시키는 쉬트파일 공법 등이 있으며, 작업환경 및 작업요건에 따라 선택적으로 시공되는데, 관체 매설 등과 같은 소규모의 트렌치 굴착을 실시하는 경우 경제적이면서도 신속한 작업을 위해 굴착공간 양 측벽에 H-PILE 등과 같은 말뚝을 박고 말뚝과 말뚝간에 흙막이 패널을 설치한 후 마주보는 말뚝 사이에 막대형상의 지보재를 수평으로 설치하고 있다.

그러나, 종래의 흙막이 시공공법들, 특히 경제적이면서도 신속한 작업속도를 요하는 트렌치 굴착의 경우 말뚝을 박은 후 다수의 자재를 각각 설치해야 하므로 해당 작업에 상당한 시간과 인력이 소요될 뿐 아니라 토압에 대항하는 지보재가 흙막이 판을 직접 지지하는 것이 아니라 말뚝을 지지하는 방식이므로 말뚝과 흙막이 판간의 연결 뿐 아니라 여러 자재들을 견고하게 시공하는데 한계가 있었다. 이에 토압에 의해 토벽이 무너지는 위험성이 있었으며, 해당 작업에 많은 시간이 소요되어 지하매설물 시공작업이 지연되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 간소화하여 제조비용을 절감하면서도 설치가 용이하고, 지하매설물 공사시 상대적으로 넓은 작업공간을 확보하며, 측방 토압을 지지하는 흙막이 판이 직접 지지하여 흙막이 작업을 안전하고 신속하게 수행할 수 있는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 굴착된 굴착공간 내에 배치되고, 굴착공간의 폭방향으로 신축하는 X링크와, 상기 X링크의 일측을 관통하여 결합되며, 회전하는 경우 상기 X링크가 신축되도록 하는 신축조절부재와, 상기 굴착공간의 측벽과 대응되는 위치에 배치되는 지지플레이트 및 상기 지지플레이트와 상기 X링크 사이에 개재되는 지보재를 포함하되, 상기 지보재는 일단부가 상기 X링크의 측부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 지지플레이트의 일측에 지지되는 제1 링크부재와, 일단부가 상기 X링크의 측부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 지지플레이트의 타측에 지지되는 제2 링크부재 및 일단부가 상기 제1 링크부재의 타단부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 제2 링크부재의 일측에 회전가능하게 결합됨과 아울러 상기 제2 링크부재의 길이방향으로 이동가능하게 결합되되, 상기 제2 링크부재의 일정 위치에서 고정되는 제3 링크부재를 포함하여 구성되며, 상기 지지플레이트는 상판과, 상기 상판의 하부에 상하방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하판 및 상기 상판을 관통하고, 하단부가 상기 하판에 나사결합되어 회전하는 경우 상기 하판을 상하방향으로 이동시키는 높이조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치를 제공한다.

그리고, 상기 신축조절부재는 하단부가 상기 X링크의 하부 일측에 자유회전가능하게 결합되고, 외면 일측이 상기 X링크의 일측에 나사결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지플레이트는 상판과, 상기 상판의 하부에 상하방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하판 및 상기 상판을 관통하고, 하단부가 상기 하판에 나사결합되어 회전하는 경우 상기 하판을 상하방향으로 이동시키는 높이조절부재를 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 지지플레이트는 일측에 지지홈이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 지지홈에 삽입설치되고, 일측에 상기 지보재의 일측 단부가 회전가능하게 결합되는 지지블럭을 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 구조를 간소화하여 제조비용을 절감하면서도 설치가 용이하고, 넓은 작업공간을 확보하며, 지하매설물 공사시 측방 토압을 지지하는 흙막이 작업을 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치의 평면도,
도3은 도1에 표시된 'A'의 확대도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 지지플레이트의 사시도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 일실시예에 따른 지지플레이트가 설치되고 하판이 하방으로 이동되는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 신축조절부재가 회전하여 지보재가 지지플레이트를 가압하는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지보재가 지지플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치의 평면도이고, 도3은 도1에 표시된 'A'의 확대도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 지지플레이트의 사시도이다.

도1 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치는 X링크(10)와, 신축조절부재(20)와, 지지플레이트(30) 및 지보재(40)를 포함하여 구성된다.

X링크(10)는 일반적으로 시중에 판매되고 있는 X링크(10)가 사용될 수 있으며, 그 일측 중 서로 대향하는 상하부 일측에 후술하는 신축조절부재(20)를 지지하는 한 쌍의 지지블럭(11)이 설치된다.

이러한 X링크(10)는 좌우방향으로 신축하면서 지보재(40)를 지지플레이트(30) 방향으로 가압하는 역할을 한다.

신축조절부재(20)는 대략 나사봉 형상으로 형성되고, 하단부가 한 쌍의 지지블럭(11) 중 하부에 위치한 지지블럭(11)에 자유회전가능하게 결합되며, 외면 일측이 상부에 위치한 지지블럭(11)에 나사결합되어 회전하는 경우 상부에 위치한 지지블럭(11)이 상하방향으로 이동되도록 함으로써 X링크(10)가 좌우방향으로 신축되도록 한다.

지지플레이트(30)는 토벽에 밀착배치되는 상판(31)과, 상판(31)의 하부에 상하방향으로 이동가능하게 결합되는 하판(32) 및 상판(31)과 하판(32)을 수직으로 관통하고 결합되는 높이조절부재(33)를 포함하여 구성되며, 굴착공간 내 측방 토압을 지지하여 지하매설물(P) 시공 중 토벽이 무너져 내리는 것을 방지하는 역할을 한다.

상판(31)은 내부에 공간부가 형성되고 하부가 개방된 직육면체의 플레이트 형상으로 형성되며, 공간부 내에 지지부재(31a)가 설치되어 수직방향으로 관통하는 높이조절부재(33)의 외면을 지지한다.

하판(32)은 상단부가 상판(31)의 하부에 삽입되어 상하방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되며, 높이조절부재(33)가 회전하는 경우 상하방향으로 이동되어 토벽의 높이 대응되게 지지플레이트(30)의 전체 높이를 가변시키는 역할을 한다.

높이조절부재(33)는 일반적인 나사봉이 사용될 수 있으며, 상판(31) 및 하판(32)을 수직방향으로 관통하고, 하단부가 하판(32) 일측에 나사결합됨과 아울러 외면 일측이 지지부재(31a)에 지지되어 회전하는 경우 하판(32)이 상판(31)에서 상하이동되도록 한다.

지보재(40)는 일단부와 타단부가 각각 X링크(10)의 측부와 지지플레이트(30)의 일측에 지지되는 제1 링크부재(41)와, 양측단부가 각각 X링크(10)의 측부와 지지플레이트(30)의 타측에 지지되는 제2 링크부재(42) 및 양측단부가 각각 제1 링크부재(41)의 타단부와 제2 링크부재(42)의 일측에 결합되는 제3 링크부재(43)를 포함하여 구성되며, X링크(10)와 지지플레이트(30) 사이에 개재되고 X링크(10)가 신장하는 경우 지지플레이트(30)를 가압하여 지지플레이트(30)가 토벽에 밀착되도록 한다.

보다 상세하게 설명하면, 제1 링크부재(41)는 대략 막대형상으로 형성되고, 일단부가 X링크(10)의 측부에 회전가능하게 결합되며, 타단부가 지지홈(30a)이 형성된 지지플레이트(30)의 일측에 삽입지지된다.

제2 링크부재(42) 또한 제1 링크부재(41)와 같이 대략 막대형상으로 형성되고, 일단부가 X링크(10)의 측부에 회전가능하게 결합되며, 타단부가 지지홈(30a)이 형성된 지지플레이트(30)의 타측에 삽입지지된다.

한편, 본 실시예에서는 제1 링크부재(41) 및 제2 링크부재(42)의 타단부가 지지홈(30a)에 삽입되어 지지되는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 지지플레이트(30) 일측에 고리부(미도시)를 형성하고, 제1 링크부재(41) 및 제2 링크부재(42)의 타단부를 위 고리부에 결합하여 설치될 수 있다.

제3 링크부재(43)는 일단부가 제1 링크부재(41)의 타단부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 제2 링크부재(42)의 일측에 제2 링크부재(42)의 길이방향으로 형성된 장공(42a) 내에 회전가능하게 결합되어 제2 링크부재(42)의 길이방향으로 이동될 수 있다.

이에 제3 링크부재(43)는 타단부가 제2 링크부재(42)의 길이방향으로 이동하면서 환경에 따라 전후 길이를 조절하여 X링크(10)와 지지플레이트(30) 간 사이 간격을 보상할 수 있다.

도5a 및 도5b는 본 발명의 일실시예에 따른 지지플레이트가 설치되고 하판이 하방으로 이동되는 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 신축조절부재가 회전하여 지보재가 지지플레이트를 가압하는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치의 시공방법을 첨부된 도5a 내지 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 지하매설물(P) 시공을 위해 지면 중 시공영역을 굴착하여 굴착공간을 형성하고, 굴착공간 내 토벽에 지지플레이트(30)를 배치한다.

이때, 작업자는 높이조절부재(33)를 회전하여 하판(32)이 상판(31)으로부터 하방으로 이동되도록 하여 토벽의 길이, 즉 굴착 깊이와 대응되도록 지지플레이트(30)의 길이를 조절한다.

이렇게 지지플레이트(30)의 길이가 조절되면, 양측부에 지보재(40)가 결합된 X링크(10)를 대향하는 한 쌍의 지지플레이트(30) 사이에 배치하고, 신축조절부재(20)를 회전하여 X링크(10)가 신장되도록 한다.

X링크(10)가 신장함에 따라 그 양측부에 결합된 한 쌍의 지보재(40)가 각각 지지플레이트(30) 방향으로 이동하여 접촉되는데, 이때 제1 링크부재(41)의 타단부 및 제2 링크부재(42)의 타단부가 지지플레이트(30)의 일측과 타측에 각각 형성된 지지홈(30a)에 삽입되도록 한다.

이후, 작업자는 도6에서 보는 바와 같이 신축조절부재(20)를 계속 회전하여 X링크(10)를 신장시킨다.

이렇게 X링크(10)가 신장함에 따라 제1 링크부재(41)를 통해 상부플레이트(31)가 굴착 측벽 방향으로 가압되어 밀착되고, 제2 링크부재(42)를 통해 하부플레이트가 하방으로 가압되어 굴착 바닥면에 견고하게 고정된다.

이와 같이 지지플레이트(30)의 길이조절과 X링크(10)의 신장길이 조절만으로 측방 토압을 지지하여 흙막이 작업이 매우 신속하고 안전하게 이루어질 수 있으면서도 넓은 작업공간을 확보하고 굴착면을 매우 견고하게 지지할 수 있는 특징을 갖는다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지보재가 지지플레이트에 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도7 실시예의 기본적인 구성은 도1 내지 도6의 실시예와 동일하나, 지보재(40)가 지지플레이트(30)에 보다 쉽고 견고하게 결합할 수 있는 구조로 형성된 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 전 실시예와 달리 지지홈(30a)에 삽입설치되는 지지블럭(50)을 더 포함하여 구성된다.

이러한 지지블럭(50)은 지지홈에 끼움결합되는 블럭몸체(51)와, 블럭몸체(51)의 일측에 형성되어 제1 링크부재(41)의 일단부 또는 제2 링크부재(42)의 일단부가 회전가능하게 결합되는 고리부(52)를 포함하여 구성될 수 있다.

지지블럭(50)은 지지홈(30a)에 끼움결합된 상태에서 고리부(52)를 통해 지보재(40)의 결합영역을 제공하여 지지플레이트(30)와, 지보재(40)의 결합동작이 용이하게 이루어질 수 있으면서도 그 결합상태가 안정적으로 유지되도록 하는 역할을 한다.

그 외의 구조는 전술한 기본 실시예와 동일하므로 나머지 설명은 생략하기로 한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : X링크 11 : 지지블럭
20 : 신축조절부재 30 : 지지플레이트
30a : 지지홈 31 : 상판
31a : 지지부재 32 : 하판
33 : 높이조절부재 40 : 지보재
41 : 제1 링크부재 42 : 제2 링크부재
42a : 장공 43 : 제3 링크부재
50 : 지지블럭 51 : 블럭몸체
52 : 고리부

Claims (6)

1. 굴착된 굴착공간 내에 배치되고, 굴착공간의 폭방향으로 신축하는 X링크와;
   상기 X링크의 일측을 관통하여 결합되며, 회전하는 경우 상기 X링크가 신축되도록 하는 신축조절부재와;
   상기 굴착공간의 측벽과 대응되는 위치에 배치되는 지지플레이트; 및
   상기 지지플레이트와 상기 X링크 사이에 개재되는 지보재를 포함하되,
   상기 지보재는
   일단부가 상기 X링크의 측부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 지지플레이트의 일측에 지지되는 제1 링크부재와;
   일단부가 상기 X링크의 측부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 지지플레이트의 타측에 지지되는 제2 링크부재; 및
   일단부가 상기 제1 링크부재의 타단부에 회전가능하게 결합되고, 타단부가 상기 제2 링크부재의 일측에 회전가능하게 결합됨과 아울러 상기 제2 링크부재의 길이방향으로 이동가능하게 결합되되, 상기 제2 링크부재의 일정 위치에서 고정되는 제3 링크부재를 포함하여 구성되며,
   상기 지지플레이트는
   상판과;
   상기 상판의 하부에 상하방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하판; 및
   상기 상판을 관통하고, 하단부가 상기 하판에 나사결합되어 회전하는 경우 상기 하판을 상하방향으로 이동시키는 높이조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 신축조절부재는 하단부가 상기 X링크의 하부 일측에 자유회전가능하게 결합되고, 외면 일측이 상기 X링크의 일측에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지플레이트는 일측에 지지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 지지홈에 삽입설치되고, 일측에 상기 지보재의 일측 단부가 회전가능하게 결합되는 지지블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하매설물 공사용 간이 흙막이 장치.
   
6. 삭제