KR20000003269A

KR20000003269A - 쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법

Info

Publication number: KR20000003269A
Application number: KR1019980024475A
Authority: KR
Inventors: 유근무
Original assignee: 유근무
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2000-01-15

Abstract

본발명은 토목·건축의 각종 터파기공사에서 굴착된 벽면의 붕괴방지를 위한 것으로서, 특히 정착구를 지반속에 용이하게 정착시켜 줌으로써 전반적인 작업성을 증대시켜 줄 뿐만 아니라, 정착구에 연결되는 연결로드를 간편하게 분리회수함으로써 재사용이 가능하고, 그라우팅과 장비등이 동원될 필요가 없어 공기를 단축시켜 주며, 지반내의 장애물을 남기지 않으므로 안전사고를 방지하여 주는 쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법에 관한 것으로서, 굴착벽면의 붕괴예상선 이상의 깊이까지 뚫고 들어가서 정착되는 정착구(10)와, 상기 정착구(10)에 분리가능하게 그 일단부가 연결되며 그 타단부는 굴착벽면의 외부에 노출되는 길다란 길이형상의 연결로드(20)와, 상기 연결로드의 타단부에 끼워져서 굴착벽면을 지지시켜 주는 지지패널(30)과, 상기 연결로드의 타단부에 결합되어서 지지패널(30)을 고정시켜 주는 체결수단(40)으로 구성되는 것에 있어서, 상기 정착구(10)는 그 전방이 뾰족한 원추형의 몸체부(11)와, 상기 몸체부(11)의 외주면에 일정간격으로 나선형으로 감겨져서 부착되는 추진용플랜지(12)와, 상기 몸체부(11)의 후면에 상기 연결로드(20)의 외주면에 형성되는 수나사부(21)와 나사결합할 수 있도록 그 내주면에 암나사부(13a)가 형성되는 연결홈(13)으로 이루어지는 것이다.

Description

쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법

본발명은 토목·건축의 각종 터파기공사에서 굴착된 벽면의 붕괴방지를 위한 것으로서, 특히 정착구를 지반속에 용이하게 정착시켜 줌으로써 전반적인 작업성을 증대시켜 줄 뿐만 아니라, 정착구에 연결되는 연결로드를 간편하게 분리회수함으로써 재사용이 가능하고, 그라우팅과 장비등이 동원될 필요가 없어 공기를 단축시켜 주며, 지반내의 장애물을 남기지 않으므로 안전사고를 방지하는 쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법에 관한 것이다.

일반적으로 옹벽·트렌치·건축 등의 각종 터파기공사에서 토압으로 인하여 붕괴가 예상되는 굴착벽면을 보호·유지하기 위하여 강재 버팀목 또는 어스앙카를 설치하여 굴착벽면의 붕괴를 방지하고 있다.

깊은 터파기공사를 행함에 있어 보통 토질의 경우 비교적 경제적인 H파일을 박고 토류판을 설치하여 굴착벽면을 보호유지시키는 공법을 많이 이용하여 왔다. 이러한 공법은 굴착심도가 깊어짐에 따라 발생되는 토압을 강재 스트러트(strut) 또는 어스앵커(earth anchor)를 설치하여 지지되도록 설계하고 있다.

그러나 이와 같은 공법을 사용할 경우에는 다음과 같은 문제점들이 발생된다.

트렌치형태의 터파기에서 내부에 강재 스트러트가 설치되어 이로 인하여 관로매설 또는 구조물공사에 상당한 장애요소가 되며, 안전사고의 위험을 근본적으로 갖고 있게 된다.

또한, 시공상 여러 기종의 장비가 동원되어야 하므로 공사가 번거로울 뿐만 아니라, 공사기간이 오래 걸리는 문제점이 있고, 또한 트렌치형의 터파기에서는 H파일을 박고, 그 사이에 토류판들을 설치하는 방법이 비경제적이며, 급구배의 절취면일 경우에는 그에 적합한 보호공법이 없어 굴착된 벽면을 고가의 구조물로 설계하고 있는 실정이다.

이와 관련하여 굴착벽면을 보호하기 위해 알려져 있는 종래의 기술로서는 일본국특허공보 평5-24285호에 알려진 도1에서 도시된 기술로서, 굴착된 앵커공(1)내로 복수개의 정착철물(2)을 삽입하고 강선의 인장재(3)를 정착철물에 고정시켜 앵커공(1)의 개구부로 유턴(U-turn)시켜 고정구(4)로 고정시키는 기술이 알려져 있다.

다른 종래의 기술로는 일본국 특허공개공보 평5-321257호로 알려진 도2에서 도시된 기술로서 도2에서 도시된 바와 같이, 굴착면을 앵커(5)에 의해 지지하기 위하여 굴착된 벽면으로부터 토류판의 측면에 관통공(6)을 뚫고, 이 관통공 거쳐 배면지반에 몰탈로 감싼 앵커부(7)를 설치하고, 관통공의 굴착측면의 주위에 지압판(8)을 설치하고, 지하연속벽면과의 사이에 지압판(8)을 조여 설치한 앵커고정구(9)를 설치하고, 이 앵커고정구(9)에 앵커(5)를 정착시키는 지하연속벽의 지보공법이 알려져 있다.

이와 같은 종래의 기술들은 하나의 몸체로 지반속에 견고하게 정착되는 장점을 가지는 것은 사실이나, 천공된 앵커공 내부로 그라우팅작업이 필요하게 될 뿐만 아니라, 그에 따라 지반의 안정화시간이 오래 걸리고, 또한 여러 장비가 동원되어야 하며, 앵커의 일단부에 몰탈을 주입하여 경화시켜서 하나의 정착구를 이루게 되므로 몰탈로 앵커를 정착시키는 작업단계가 복잡하여 시공이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 공사완료후에는 지중에 매설된 부위가 남겨져서 장애물이 되어 다른 공사에 지장을 주게 되는 문제점들이 발생된다.

따라서, 본발명의 목적은 굴착된 벽면의 붕괴방지를 위하여 지반내에 깊숙히 정차되는 정착구를 연결로드로 회전시킴으로써 지반내로 추진시키는 정착작업이 전반적으로 용이하여 시공능률을 향상시켜 주는 쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법을 제공하는데 있다.

본발명의 다른 목적은 지반내에 정착구 정착시 동원되어야 하는 장비를 최소화할 뿐만 아니라, 그라우팅 등이 필요없게 되는등 공사기간을 단축시켜 주는 쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법을 제공하는데 있다.

본발명의 또다른 목적은 정착구에 연결된 연결로드의 분리회수작업이 간편할 뿐만 아니라, 재사용이 가능하여 경제적이며, 또한 지반내에 장애물을 남기지 않게 되어 안전사고를 예방할 수 있는 쐐기형 정착장치 및 그를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법을 제공하는데 있다.

도1은 종래의 굴착된 벽면에 대한 붕괴방지를 나타내는 제1예시도

도2는 종래의 굴착된 벽면에 대한 붕괴방지를 나타내는 제2예시도

도3은 본발명 쐐기형 정착장치의 분해된 상태를 나타내는 단면도

도4는 본발명 쐐기형 정착장치가 지반에 설치된 상태를 나타내는 단면도

도5는 구조물이 완성되어 정착장치의 로드를 제거하는 상태의 단면도

도6은 본발명 쐐기형 정착장치의 일부절개된 요부확대도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:정착구 11:몸체부 12:추진용플랜지

13:연결홈 13a:암나사부 20:연결로드

21:수나사부 30:지지패널 31:끼움공

40:체결수단 41:받침판 42:원형판

43:너트 a:붕괴예상선

이하, 본발명의 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.

본발명의 쐐기형 정착장치는 굴착벽면의 붕괴예상선(a) 이상의 깊이까지 뚫고 들어가서 정착되는 정착구(10)와, 상기 정착구(10)에 그 일단부가 연결되며 그 타단부는 굴착벽면의 외부에 노출되는 길다란 길이형상의 연결로드(20)와, 상기 연결로드의 타단부에 끼워져서 굴착벽면을 지지시켜 주는 지지패널(30)과, 상기 연결로드 타단부에 결합되어서 지지패널(30)을 고정시켜 주는 체결수단(40)으로 구성된다.

상기 정착구(10)는 그 전방이 뾰족한 원추형의 몸체부(11)와, 상기 몸체부(11)의 외주면에 일정간격으로 나선형으로 감겨져서 부착되는 추진용플랜지(12)와, 상기 몸체부(11)의 후면에 상기 연결로드(20)의 외주면에 형성되는 수나사부(21)와 나사결합할 수 있도록 그 내주면에 암나사부(13a)가 형성되는 연결홈(13)으로 이루어진다.

따라서, 본발명은 정착구(10)를 설치할 경우에는 연결로드(20)의 일단부에 형성된 수나사부(21)를 정착구(10)의 연결홈(13)에 나사결합시켜서 시계방향으로 회동시켜 줌으로써 정착구(10)가 연동되어 추진용플랜지(12)에 의해서 지반속으로 파고 들어가게 된다. 이때 정착구(10)를 박는 깊이는 붕괴예상선(a)을 넘도록 박는 것이 중요하다.

한편, 작업이 완료되어 철거할 경우에는 정착구(10)는 지반에 그대로 매설되고 연결로드(20)는 정착구(10)로부터 분리시켜서 제거하게 된다. 이때 연결로드(20)의 분리는 시계반대반향으로 회동시켜 주게 됨으로써 연결홈(13)으로부터 분리가 가능하게 된다.

이하, 첨부도면들에 도시되는 대표적인 실시예를 통하여 본발명을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본발명은 도3 내지 도6에서 도시되는 바와 같이, 굴착벽면의 붕괴예상선(a) 이상의 깊이까지 뚫고 들어가서 정착되는 정착구(10)와, 상기 정착구(10)에 그 일단부가 연결되며 그 타단부는 굴착벽면의 외부에 노출되는 길다란 길이형상의 연결로드(20)와, 상기 연결로드의 타단부에 끼워져서 굴착벽면을 지지시켜 주는 지지패널(30)과, 상기 연결로드 타단부에 결합되어서 지지패널(30)을 고정시켜 주는 체결수단(40)으로 구성되는 것에 있어서, 상기 정착구(10)는 그 전방이 뾰족한 원추형의 몸체부(11)와, 상기 몸체부(11)의 외주면에 일정간격으로 나선형으로 감겨져서 부착되는 추진용플랜지(12)와, 상기 몸체부(11)의 후면에 상기 연결로드(20)의 외주면에 형성되는 수나사부(21)와 나사결합할 수 있도록 그 내주면에 암나사부(13a)가 형성되는 연결홈(13)을 그 구성요소들로 가진다는 점에서 본발명의 기본적인 기술사상을 구현하는 것이다.

본발명의 핵심적인 기술사항이라고 할 수 있는 상기 정착구(10)는 도3 및 도6에서 도시되는 바와 같이, 지반 깊숙히 박혀서 인장력에 저항하여 주는 구조부로, 상기 정착구(10)는 그 전방이 뾰족한 원추형의 몸체부(11)와, 상기 몸체부(11)의 외주면에 일정간격으로 나선형으로 감겨져서 부착되는 추진용플랜지(12)와, 상기 몸체부(11)의 후면에 상기 연결로드(20)의 외주면에 형성되는 수나사부(21)와 나사결합할 수 있도록 그 내주면에 암나사부(13a)가 형성되는 연결홈(13)으로 구성됨을 예시해 보여준다.

이와 같이, 정착구(10)의 연결홈(13)에 연결로드(20)를 나사결합하여 연결로드(20)를 시계방향으로 회동시켜 주게 되면 정착구(10)가 연동되면서 몸체부(11) 외주면에 나선형으로 감겨진 추진용플랜지(12)에 의해 지반속으로 박혀 들어가게 된다.

또한, 지반속에 정착된 정착구(10)는 그 외주면에 나선형으로 감겨진 추진용플랜지(12) 사이의 공간부에 흙이 채워지게 됨으로 빠지지 아니하고 견고하게 정착된다. 따라서 정착구(10)는 인장력에 대응하여 줄 수 있기 때문에 토압에 의한 굴착벽면의 붕괴를 방지하여 주게 된다.

한편, 본발명의 체결수단(40)은 도3 및 도4에서 도시되는 바와 같이, 연결로드(20)에 끼워지며 상기 지지패널(30)의 외측면을 받쳐주도록 연결로드의 기울기에 상응하는 각도로 성형되는 쐐기형의 받침판(41)과, 상기 받침판(41)의 외측에서 상기 연결로드(20)에 끼워지는 원형판(42)과, 상기 원형판(42)의 외측면에서 연결로드(20)에 나사결합되는 너트(43)로 이루어짐을 예시해 보여준다.

이와 같이 구성되고 실시되는 본발명의 쐐기형 정착장치를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법은 나선형의 추진용플랜지(12)가 부착된 정착구(10)의 연결홈(13)에 연결로드(20)의 일단부를 나사결합하여 시계방향으로 회동시켜 굴착벽면의 붕괴예상선(a) 이상의 깊이까지 쐐기형 정착구(10)를 추진시키고, 상기 연결로드(20)의 타단부에 지지패널(30)을 끼워서 굴착벽면에 맞닿게 한 후, 상기 지지패널(30)의 외측면의 연결로드(20)의 타단부에 체결수단(40)을 체결시켜서 상기 지지패널(30)이 굴착벽면을 지지시켜 주게 된다.

한편, 도시하지는 않았으나, 터파기시 굴착된 벽면의 깊이가 깊을 경우에는 굴착벽면을 지지하는 지지패널(30)과 쐐기형 정착구(10)를 상하로 복수개 설치할 수 있음을 밝혀 둔다.

또한, 구조물(b)의 구축작업이 완료된 후, 본발명의 정착장치를 철거할 경우에는 도5에서 도시하는 바와 같이, 체결수단(40) 및 지지패널(30)을 풀고, 연결로드(20)를 시계반대방향으로 회동시켜 주게 되면 연결로드(20)가 정착구(10)로부터 분리되어 연결로드(20)의 회수가 가능하다.

이와 같이 본발명은 첫째, 추진용플랜지(12)가 나선형으로 감겨져서 부착되는 정착구(10)에 연결로드(20)를 나사결합시켜서 시계방향으로 회동시켜 지반에 박게 되므로 앵커작업이 용이하게 이루어지므로 시공상 편리하여, 종래의 기술에서와 같은 앵커설치의 복잡성을 해소할 수 있으며,

둘째, 일단 지반 깊숙이 박힌 정착구(10)일지라도 굴착벽면의 붕괴위험이 있을 경우에는 연결로드(20)를 회동시켜서 지반내에 정착된 정착구의 깊이를 조절하여 더깊이 설치할 수 있는 효과가 있으며,

셋째, 종래에서와 같은 굴착벽면에 천공된 공간부내를 충진시키는 그라우팅작업이 필요없으며, 또한 경화시간까지 기다릴 필요없이 빠른 시공이 가능함으로 공사기간을 단축시켜 주며,

네째, 작업완료후에는 연결로드의 선단부를 단순히 회전시킴으로써 정착구로부터 분리가 가능하기 때문에 연결로드의 회수작업이 신속간편할 뿐만 아니라, 회수된 연결로드를 재사용할 수 있어 경제적인 효과가 있으며,

다섯째, 지중에 장애물을 크게 남기지 않으므로 관로매설 또는 구조물을 설치하는 타공사에 장애를 주지 않을 뿐만 아니라, 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있는 장점등이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본발명은 굴착된 벽면의 붕괴방지를 위하여 정착구를 지반속에 용이하게 정착시켜 주므로 전반적인 작업성을 증대시켜 주며, 그라우팅 등이 필요없게 되어 공기를 단축시킬 수 있으며, 정착구에 연결되는 연결로드를 간편하게 분리회수함으로써 재사용이 가능하여 경제적이며, 기타 지반내의 장애물을 남기지 않게 되어 안전사고를 예방할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

굴착벽면의 붕괴예상선(a) 이상의 깊이까지 뚫고 들어가서 정착되는 정착구(10)와, 상기 정착구(10)에 분리가능하게 그 일단부가 연결되며 그 타단부는 굴착벽면의 외부에 노출되는 길다란 길이형상의 연결로드(20)와, 상기 연결로드의 타단부에 끼워져서 굴착벽면을 지지시켜 주는 지지패널(30)과, 상기 연결로드의 타단부에 결합되어서 지지패널(30)을 고정시켜 주는 체결수단(40)으로 구성되는 것에 있어서,

상기 정착구(10)는 그 전방이 뾰족한 원추형의 몸체부(11)와, 상기 몸체부(11)의 외주면에 일정간격으로 나선형으로 감겨져서 부착되는 추진용플랜지(12)와, 상기 몸체부(11)의 후면에 상기 연결로드(20)의 외주면에 형성되는 수나사부(21)와 나사결합할 수 있도록 그 내주면에 암나사부(13a)가 형성되는 연결홈(13)으로 이루어짐을 특징으로 하는 쐐기형 정착장치.
제1항에 있어서, 상기 체결수단(40)은 연결로드(20)에 끼워지며 상기 지지패널(30)의 외측면을 받쳐주는 연결로드의 기울기에 상응하는 각도로 성형된 쐐기형의 받침판(41)과, 상기 받침판(41)의 외측에서 상기 연결로드(20)에 끼워지는 원형판(42)과, 그 원형판의 외측면에서 연결로드(20)에 나사결합되는 너트(43)로 이루어짐을 특징으로 하는 쐐기형 정착장치.
나선형 추진용플랜지(12)가 부착된 정착구(10)의 연결홈(13)에 연결로드(20)의 일단부를 나사결합하여 시계방향으로 회동시킴으로 굴착벽면의 붕괴예상선(a) 이상의 깊이까지 쐐기형 정착구(10)를 정착시키고, 상기 연결로드(20)의 타단부에 지지패널(30)을 끼워서 굴착벽면에 맞닿게 한 후, 상기 지지패널(30)의 외측면에서 연결로드(20)의 타단부에 체결수단(40)을 체결시켜서 상기 지지패널(30)이 굴착벽면을 지지시켜 줌을 특징으로 하는 쐐기형 정착장치를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법.
제3항에 있어서, 굴착된 벽면의 높이가 높을시 상기 지지패널(30)과 쐐기형 정착구(10)가 상하로 복수개 설치됨을 특징으로 하는 쐐기형 정착장치를 이용한 굴착벽면의 붕괴방지방법.