KR200175128Y1

KR200175128Y1 - 보강수단을 구비하는 매서 플레이트

Info

Publication number: KR200175128Y1
Application number: KR2019990023369U
Authority: KR
Inventors: 김기홍
Original assignee: 김기홍
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2000-03-15

Abstract

칼날 형상의 선단부를 가지는 머리부와 상기 머리부의 선단부와 반대쪽으로 상기 머리부로부터 연장되며 그 길이방향으로 파이프가 설치된 몸체부와 상기 몸체부의 끝에 계단 형상으로 형성된 꼬리부를 구비하는 매서 플레이트에 있어서, 머리부와 꼬리부의 처짐 또는 구부러짐을 방지할 수 있는 보강수단을 구비한 매서플레이트를 개시한다. 본 고안에 따른 매서 플레이트는 다수의 강선이 그 한쪽 끝은 상기 머리부의 상판에 형성되어 있는 관통공을 관통하여 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되고 다른 쪽 끝은 상기 몸체부의 파이프를 관통하여 상기 파이프의 내부에 인장력이 조정가능하도록 제1 체결수단에 체결되는 머리부 보강수단와, 다수의 강선이 그 한쪽 끝은 상기 꼬리부를 관통하여 꼬리부 내에 고정되고 다른 쪽 끝은 상기 몸체부의 파이프를 관통하여 상기 파이프의 내부에 인장력이 조정가능하도록 제2 체결수단에 체결되는 꼬리부 보강수단와, 상기 매서 플레이트의 상단부를 덮되, 그 하단부에는 다수의 홈이 길이방향으로 형성되어 상기 머리부 보강수단과 상기 꼬리부 보강수단의 강선들이 이 홈에 삽입되도록 된 덮개판으로 이루어진다.

Description

보강수단을 구비하는 매서 플레이트 {messer plate with reinforcing means}

본 고안은 토사터널 등의 지중굴삭의 시공에 사용되는 매서 플레이트에 관한 것으로서, 특히 지중에 관입되는 머리부와 그리고 토류판이 삽입되는 꼬리부의 변형을 방지하기 위한 보강수단을 구비하는 매서 플레이트에 관한 것이다.

도 1은 종래의 터널막장 등의 굴착시공법인 매서 실드공법을 나타내는 도면이다. 여기서 매서(messer)란 메스(mess), 즉 나이프(knife)를 의미하는바, 매서 실드 공법은 막장굴착과 토류판 및 지보재 설치 등을 매서 플레이트라는 복공 철갑 내에서 연속적으로 안전하게 시공한다는 점에서 실드(shield)공법과 산악 터널공법의 조합공법이라 할 수 있다.

도 1을 참조하면서 이와 같은 매서 실드 공법을 간략히 설명하면, 먼저 터널 형상에 맞춰 제작된 지보재(支保材)(110) 위에 매서 플레이트(100)를 병렬로 배열한 다음, 이 매서 플레이트(100)를 한 매씩 유압추진기(115)로 밀어 넣으면서 막장을 굴착하는 한편, 굴착부위가 붕괴되지 않도록 매서 플레이트(100)의 진행에 따라 토류판(120)을 매서 플레이트(100)의 후방으로 굴착면에 삽입·설치하고 지보재(110)로 받히게 된다.

도 2는 종래의 매서 플레이트를 도시하는 단면도이다. 도2를 참조하면, 종래의 매서 플레이트(100)는, 굴착될 지중으로 압입되는 칼날 형상의 머리부(210)와 일정 두께를 가지는 몸체부(220) 및 토류판(도1의 120)이 삽입되어 지보재(110) 위에 놓일 수 있도록 계단형상의 오목부를 구비하는 꼬리부(230)로 이루어진다. 토사압력에 의한 매서 플레이트(100)의 변형을 방지하기 위하여 몸체부(220)의 내부에는 2개의 원형 파이프(240)가 매서 플레이트(100)의 길이방향으로 삽입되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 매서 플레이트(100)에 있어서, 굴착될 지중으로 머리부(210)가 압입될 때 측부 및 상부토괴하중때문에 머리부(210)의 선단이 처지게 되며, 꼬리부(230)도 그 위의 토사에 의한 압력때문에 휘어지거나 처지게 된다. 따라서, 머리부(210)의 칼날 형상이 변형되어 매서 플레이트(100)의 지중으로의 압입이 곤란해지고, 토류판(도 1의 120)의 꼬리부(230)로의 삽입도 곤란해진다. 이러한 문제점으로 인하여, 매서 플레이트(100)의 수명이 짧기 때문에 공사가 진행될 터널의 길이가 길 경우 적용이 곤란하며 토괴하중이 클 경우 매서 플레이트(100)의 처짐이 발생하여 품질관리가 곤란하며 공사기간이 지연되고 공사비가 증가되는 등의 단점이 있다.

본 고안은 상기 단점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 머리부가 측부 및 상부토괴하중때문에 처지거나 또는 꼬리부가 그 위의 토사에 의한 압력때문에 휘어지는 것을 방지할 수 있는 보강수단을 구비하는 메서 플레이트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 매서 실드(messer shield)공법을 나타내는 도면이다.

도 2는 종래의 매서 플레이트의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 보강수단을 구비하는 메서 플레이트의 단면도이다.

도 4는 도 3의 I-I선을 따라 취해진 단면도이다.

도 5a는 강선의 한쪽 끝을 머리부에 고정시키는 것을 나타내는 사시도이다.

도 5b는 도 5a에 있어서 강선을 강선클립으로 고정시키는 것을 나타내는 사시도이다.

도 5c는 도 5a에 있어서 강선을 강선핀으로 고정시키는 것을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 고안에 따른 매서 플레이트의 제1 체결수단의 상세단면도이다.

도 7은 강선을 꼬리부에 고정시키는 것을 나타내는 단면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 300 : 매서 플레이트 310 : 머리부

314, 364 : 강선 320 : 덮개판

330 : 몸체부 334 : 파이프

354 : 제1 체결수단 360 : 꼬리부

374 : 제2 체결수단 510 : 강선 클립

530 : 핀

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 보강수단을 구비하는 메서 플레이트는, 칼날 형상의 선단부를 가지는 머리부와 상기 머리부의 선단부와 반대쪽으로 상기 머리부로부터 연장되며 그 길이방향으로 파이프가 설치된 몸체부와 상기 몸체부의 끝에 계단 형상으로 형성된 꼬리부를 구비하는 매서 플레이트에 있어서, 다수의 강선이 그 한쪽 끝은 상기 머리부의 상판에 형성되어 있는 관통공을 관통하여 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되고 다른 쪽 끝은 상기 몸체부의 파이프를 관통하여 상기 파이프의 내부에 인장력이 조정가능하도록 제1 체결수단에 체결되는 머리부 보강수단와, 다수의 강선이 그 한쪽 끝은 상기 꼬리부를 관통하여 꼬리부 내에 고정되고 다른 쪽 끝은 상기 몸체부의 파이프를 관통하여 상기 파이프의 내부에 인장력이 조정가능하도록 제2 체결수단에 체결되는 꼬리부 보강수단와, 상기 매서 플레이트의 상단부를 덮되, 그 하단부에는 다수의 홈이 길이방향으로 형성되어 상기 머리부 보강수단과 상기 꼬리부 보강수단의 강선들이 이 홈에 삽입되도록 된 덮개판으로 이루어진다.

또한, 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되는 강선의 한쪽 끝과 상기 꼬리부에 고정되는 강선의 한쪽 끝은 베이스판과 이 베이스판 위에 일체로 또는 별개로 형성되는 강선 삽입관으로 이루어지는 강선 클립에 의해 고정되되, 여기에서 상기 강선들의 한쪽 끝이 상기 강선삽입관에 삽입된 후 외부에서 상기 강선삽입관을 압착하여 상기 강선삽입관에 삽입된 강선의 끝이 강선삽입관으로부터 빠지지 않도록 되어 있다.

그리고, 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되는 강선의 한쪽 끝과 상기 꼬리부에 고정되는 강선의 한쪽 끝은 각각 강선의 끝부분을 꺽은 후 풀리지 않도록 그 끝을 강선에 감아 형성된 공간부에 고정핀을 꽂아 넣어 고정된다.

제1 체결부 및/또는 제2 체결부는 상기 파이프의 내부에 고정된 와셔와 상기 파이프의 길이방향으로 이 와셔와 맞물리는 볼트를 구비하고, 상기 볼트의 한쪽 끝에는 다각형 머리부가 형성되고 상기 파이프의 길이방향으로 상기 볼트의 중심부를 따라 강선삽입용 관통공이 형성되어, 강선이 상기 관통공을 통과하여 상기 볼트의 한쪽 끝에 고정핀 또는 강선 클립으로 고정된다.

이하, 첨부도면을 참조하면서, 본 고안의 메서 플레이트를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 상부, 하부, 상단, 하단, 좌, 우 등의 방향을 지시하는 용어를 사용하여 부재들의 위치를 나타내고 있으나 이는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐이고 본 고안을 제한하고자 하는 것이 아님을 밝혀둔다. 도면에서, 종래의 매서 플레이트와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 참조부호를 사용하며, 중복을 피하기 위하여 자세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 고안의 메서 플레이트의 단면도이고, 도 4는 도 3의 I-I선을 따라 취해진 단면도이다.

도 3과 도4를 참조하면, 본 고안의 매서 플레이트(300)는 칼날 형상의 선단부를 가지는 머리부(310)와 머리부(310)의 선단부와 반대쪽으로 머리부(310)로부터 연장되며 그 길이방향으로 파이프(334, 335)가 설치된 몸체부(330)와 몸체부(330)의 끝에 계단 형상으로 형성된 꼬리부(360)를 구비한다. 매서 플레이트(300)의 좌우측에는 내부로 토사가 들어가지 못하도록 함과 동시에 각 매서 플레이트(300)의 연결고리 역할을 하며 매서 플레이트(300)의 강도 보강을 위하여 좌측판(420)과 우측판(430)이 용접 등에 의해 고정되어 있다.

머리부(310)와 몸체부(330) 사이에는 머리부(310)의 처짐 또는 휘어짐을 보강하기 위하여, 다수의 강선(314)이 병렬로 설치된다. 마찬가지로, 머리부(310)와 꼬리부(360) 사이에도 꼬리부(310)의 처짐 또는 휘어짐을 보강하기 위하여, 다수의 강선(364)이 병렬로 설치된다. 본 실시예에서는 강선(314 또는 364)의 개수를 3개로 하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하고 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 강선(314 또는 364)의 개수는 매서 플레이트(300)의 폭과 강선(314 또는 364)의 인장력을 고려하여 다르게 결정될 수 있다. 충분한 강도를 얻기 위하여 강선(314 또는 364)으로는 예컨대 지름 3mm 이상의 강연선(통상 피아노선이라 부름)이 바람직하며, 이 강연선을 여러 가닥 꼬아서 사용할 수도 있다.

한편, 강선(314 또는 364)이 외부에 노출되는 것을 방지하기 위하여 그 밑면에 강선이 지나갈 수 있도록 홈들이 형성된 덮개판(320)이 매서 플레이트(300)의 상판(324)과 이 상판위를 지나가는 강선(314 또는 364)을 덮고 있다. 그리고, 덮개판(320)은 매서 플레이트(300)의 상판(324)에 용접에 의해 고정된다. 따라서, 덮개 판(320)의 밑면에 형성된 홈을 따라 설치되는 강선은 외부의 충격이나 토사 등에 의해 비틀리거나 구부러지지 않게 된다. 몸체부(330)의 하단에는 유압추진기(미도시)의 추진부가 삽입될 수 있도록 다수의 추진걸이홈(346)이 형성되어 있는 밑판(344)이 부착되어 있다.

도 3에서 참조부호 354와 374는 각각 인장력이 조정가능하도록 강선을 체결하는 제1 체결수단 및 제2 체결수단이며, 이하에서 상세히 설명한다.

도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 6은 본 고안의 매서 플레이트에 있어서, 머리부를 보강하는 강선의 고정방법을 나타내는 도면들이다. 이하, 도면을 참조하면서 머리부를 보강하는 강선(314)의 고정방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 강선(314)의 한쪽 끝을 강선 클립(510)의 강선삽입관(514)에 끼우고, 이 강선(314)의 한쪽 끝이 강선삽입관(514)으로부터 빠져 나오지 못하도록 강선삽입관(514)을 뺀찌 등으로 압착한다. 여기에서, 강선 클립(510)은 베이스판(512)과 이 베이스판(512)과 일체로 형성되거나 또는 별개로 형성되어 베이스판(512)에 부착되는 강선삽입관(514)으로 이루어지며, 강선삽입관(514)에 삽입된 강선(314)이 잡아당겨지는 경우 베이스판(512)의 윗면이 상판(324)의 밑면과 양호하게 면접촉하도록 강선삽입관(514)은 베이스판(512)에 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 강선(314)이 윗쪽으로 잡아당겨지는 경우 강선 클립(510)의 베이스판(512)이 상판(324)의 아래쪽 면에 고정되도록 베이스 판(512)은 구멍(504)보다 그 직경이 크게 형성된다.

도 5c는 강선(314)의 한쪽 끝을 강선 클립(510) 대신에 강선핀(530)으로 고 정시키는 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 5c를 참조하면, 강선(314)의 끝부분을 꺽은 후 풀리지 않도록 그 끝을 강선(314)에 감아 형성된 공간부(542)에 고정핀(530)이 삽입된다. 한편, 강선(314)이 윗쪽으로 잡아당겨지는 경우 공간부(542)에 삽입된 고정핀(530)이 상판(324)의 아래쪽 면에 고정되도록 고정핀(530)의 길이는 구멍(504)의 직경보다 크게 형성된다. 또한, 도면에는 도시되어 있지 않으나 공간부(542)로부터 고정핀(530)이 빠져나오지 못하도록 고정핀(530)의 양단부에는 원판 형상의 걸림판 또는 막대 형상의 걸림봉이 형성되어 있을 수 있다.

이와 같이, 한쪽 끝을 강선 클립(510)에 물리거나 또는 한쪽 끝의 공간부(542)에 고정핀(530)이 삽입된 상태에서, 강선(314)의 다른 쪽 끝을 상판(324)의 아래쪽으로부터 상판(324)에 형성되어 있는 구멍(504)을 통해 상판(324)의 위쪽으로 밀어 넣는다. 그리고, 구멍(504)을 통해 상판(324)의 위쪽으로 나온 강선(314)의 다른 쪽 끝을 잡아당겨 상판(324)의 윗면을 따라 매서 플레이트(300)의 길이방향으로 인출한 후 상판(324) 또는 상판(324)과 파이프(334 또는 335)에 형성되어 있는 구멍(602)을 통해 상판(324)의 아래쪽으로 밀어 넣는다. 이와 같이 구멍(602)을 통해 상판(324)의 아래쪽으로 나온 강선(314)의 다른 쪽 끝을 제1 체결수단(354)에 체결시킨다. 이하, 도 6을 참조하면서, 강선(314)의 다른 쪽 끝을 제1 체결수단(354)에 체결시키는 과정을 설명한다.

제1 체결수단을 상세히 도시하는 도 6을 참조하면, 제1 체결수단(354)은 파이프(334 또는 335)의 내벽 또는 상판(324)의 아래쪽에 용접 등에 의해 고정되어 있는 제1 와셔(610) 및 제2 와셔(612)와, 그리고 매서 플레이트(300)의 길이방향으로 이 와셔들(610, 612)과 맞물리는 볼트(630)로 이루어진다. 볼트(630)의 중심부에는 그 길이방향으로 관통공이 형성되어 있다. 따라서, 구멍(602)을 통해 상판(324)의 아래쪽으로 나온 강선(314)의 다른 쪽 끝을 볼트(630)의 관통공으로 밀어 넣어, 강선(314)의 다른 쪽 끝이 볼트(630)의 반대쪽 끝으로 빠져 나오도록 한 후, 도면에서 좌측으로 당겨지는 힘이 강선(314)에 작용하더라도 강선(314)의 다른 쪽 끝이 볼트(630)로부터 빠져 나가지 못하도록 볼트(630)의 반대쪽 끝으로 빠져 나온 강선(314)의 다른 쪽 끝을 강선 클립에 물리거나 또는 고정핀을 삽입하면, 강선(314)을 제1 체결수단(354)에 체결하는 작업이 완료된다.

마지막으로, 제1 체결수단(354)의 볼트(630)를 돌려 볼트(630)를 좌측 또는 우측으로 이동시킴으로써 강선(314)이 팽팽히 당겨지도록 인장력을 조정한다. 여기에서, 스패너나 랜치 등을 사용하여 볼트(63)를 돌릴 수 있도록 볼트(630)의 다른 쪽 끝, 즉 강선(314)이 강선 클립 또는 고정핀 등에 의해 고정되는 쪽의 끝에는 다각형의 머리부(624)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제2 와셔(612)의 좌측에는 너트(620)가 더 구비되어 인장력을 조정한 후, 강선(314)이 좌측으로 당겨지는 힘을 받더라도 볼트(630)가 움직이지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 강선(314)이 팽팽히 당겨지도록 조정하면 강선 클립(510)에 물려있는 또는 핀이 삽입되어 있는 강선(314)의 한쪽 끝은 상판(324)의 아래쪽 면에 단단히 고정되고, 강선의 다른 쪽 끝은 제1 체결수단(354)에 고정된다. 따라서, 머리부(310)에는 강선(314)의 인장력이 작용하여 머리부(310)가 토사 등에 의해 휘 어지거나 쳐지는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 고안의 매서 플레이트에 있어서, 꼬리부를 보강하는 강선의 고정방법을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 강선(364)의 한쪽 끝을 이미 설명한 강선 클립에 물리거나 또는 고정핀을 삽입하고, 강선(364)의 다른 쪽 끝은 꼬리부(360)의 끝판(710)에 형성되어 있는 구멍(711)을 통해 꼬리부(360)의 안쪽에서 바깥쪽으로 밀어 넣는다. 그리고, 구멍(711)을 통해 꼬리부(360)의 바깥쪽으로 빠져 나온 강선(364)을 잡아당겨 상판(324)의 윗면을 따라 매서 플레이트(300)의 길이 방향으로 인출한다.

다시 도 3을 참조하면, 인출된 강선(364)의 다른 쪽 끝을 상판(324) 또는 상판(324)과 파이프(334 또는 335)에 형성되어 있는 구멍을 통해 상판(324) 아래쪽으로 밀어 넣는다. 이와 같이 구멍을 통해 상판(324)의 아래쪽으로 나온 강선(364)의 다른 쪽 끝을 강선(364)이 팽팽히 당겨지도록 제2 체결수단(374)에 체결시킨다.

제2 체결수단(374)은 이미 설명한 제1 체결수단(354)과 동일한 구성으로 되어 있으며, 강선(364)의 다른 쪽 끝을 제2 체결수단(374)에 채결시키는 방법도 강선(314)의 다른 쪽 끝을 제1 체결수단(354)에 체결시키는 방법과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 강선(364)의 한쪽 끝은 꼬리부(360)에 고정되고 강선(364)의 다른 쪽 끝은 강선(364)이 팽팽히 당겨지도록 제2 체결수단(374)에 체결되면, 꼬리부(364)에 강선(364)의 인장력이 작용하여 꼬리부(310)가 토사 등에 의해 휘어지거나 쳐지는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 매서 플레이트는 머리부를 보강하는 수단과 꼬리부를 보강하는 수단을 구비하여 토사 등에 의해 머리부나 꼬리부가 휘어지거나 쳐지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 매서 플레이트의 수명을 연장시킬 수 있다. 즉, 본 고안에 따른 매서 실드를 이용하여 매서 실드 공법으로 굴착공사를 하는 경우, 토괴하중으로 인한 처짐발생을 줄일 수 있어서, 길이가 긴 터널에도 적용이 가능하며 품질관리가 용이하고 적용범위가 확대되어 공사기간 및 공사비를 줄일 수 있다.

Claims

칼날 형상의 선단부를 가지는 머리부와 상기 머리부의 선단부와 반대쪽으로 상기 머리부로부터 연장되며 그 길이방향으로 파이프가 설치된 몸체부와 상기 몸체부의 끝에 계단 형상으로 형성된 꼬리부를 구비하는 매서 플레이트에 있어서,

다수의 강선이 그 한쪽 끝은 상기 머리부의 상판에 형성되어 있는 관통공을 관통하여 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되고 다른 쪽 끝은 상기 몸체부의 파이프를 관통하여 상기 파이프의 내부에 인장력이 조정가능하도록 제1 체결수단에 체결되는 머리부 보강수단와,

다수의 강선이 그 한쪽 끝은 상기 꼬리부를 관통하여 꼬리부 내에 고정되고 다른 쪽 끝은 상기 몸체부의 파이프를 관통하여 상기 파이프의 내부에 인장력이 조정가능하도록 제2 체결수단에 체결되는 꼬리부 보강수단와,

상기 매서 플레이트의 상단부를 덮되, 그 하단부에는 다수의 홈이 길이방향으로 형성되어 상기 머리부 보강수단과 상기 꼬리부 보강수단의 강선들이 이 홈에 삽입되도록 된 덮개판으로 이루어진 보강수단을 구비하는 매서 플레이트.
제1항에 있어서, 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되는 강선의 한쪽 끝과 상기 꼬리부에 고정되는 강선의 한쪽 끝은 베이스판과 이 베이스판 위에 일체로 또는 별개로 형성되는 강선 삽입관으로 이루어지는 강선 클립에 의해 고정되되, 여기에서 상기 강선들의 한쪽 끝이 상기 강선삽입관에 삽입된 후 외부에서 상기 강선삽 입관을 압착하여 상기 강선삽입관에 삽입된 강선의 끝이 강선삽입관으로부터 빠지지 않도록 된 것을 특징으로 하는 보강수단을 구비하는 매서 플레이트.
제1항에 있어서, 상기 머리부의 상판 아래쪽에 고정되는 강선의 한쪽 끝과 상기 꼬리부에 고정되는 강선의 한쪽 끝은 각각 강선의 끝부분을 꺽은 후 풀리지 않도록 그 끝을 강선에 감아 형성된 공간부에 고정핀을 꽂아 넣어 고정되는 것을 특징으로 하는 보강수단을 구비하는 매서 플레이트.
제1항에 있어서, 상기 제1 체결부 및/또는 제2 체결부는 상기 파이프의 내부에 고정된 와셔와 상기 파이프의 길이방향으로 이 와셔와 맞물리는 볼트를 구비하고, 상기 볼트의 한쪽 끝에는 다각형 머리부가 형성되고 상기 파이프의 길이방향으로 상기 볼트의 중심부를 따라 강선삽입용 관통공이 형성되어, 강선이 상기 관통공을 통과하여 상기 볼트의 한쪽 끝에 고정핀 또는 강선 클립으로 고정되는 것을 특징으로 하는 고정부를 구비하는 매서 플레이트.