KR200389267Y1

KR200389267Y1 - 박스형 흙막이 장치

Info

Publication number: KR200389267Y1
Application number: KR20-2005-0010406U
Authority: KR
Inventors: 안영호
Original assignee: (주)한국에어로테크
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2005-07-07

Abstract

본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치는, 토굴의 양측면에 밀착되어 흙막이 작용을 하는 양측 토류판과; 상기 양측 토류판의 안쪽 배면 양끝에 상하 방향으로 길게 가이드 홈이 형성되어 있는 가이드와; 상기 양쪽 가이드 홈에 수평 방향으로 삽입되어 상기 가이드의 측부에 형성된 복수의 홀의 위치에 따라 상하 높이 조정이 가능하게 결합되고, 상기 가이드의 홀에 핀으로 결합된 상태에서는 이 핀을 중심으로 상기 토류판에 대하여 일정 정도의 회전이 가능하도록 이루어진 스트럿 부재를 포함하여 구성됨으로써, 별도의 레일부재가 필요 없고 일체식으로 작업이 가능하여 설치 및 해체가 편리하고 빠른 시간 안에 최소의 인원으로 배관 공사 등을 실시할 수 있는 동시에 소음 발생 등을 최소화하면서도 안전하고 간편하게 공사를 시행할 수 있는 효과가 있다.

Description

박스형 흙막이 장치{BOX TYPE TRENCH SHORING APPARATUS}

본 고안은 상하수도관, 가스관 매설 등 토굴 길이가 길지 않은 공사시 이용되는 흙막이 장치에 관한 것으로서, 특히 양측 토류판을 회전 가능한 스트럿 부재로 연결하여 일체형으로 구성함으로써 관 등을 매설할 토굴 흙막이 작업을 함께 진행하면서 점차 깊이 파들어 갈 수 있도록 하는 박스형 흙막이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이 공사는 엄지말뚝 수평널 말뚝(H-PILE+토류벽) 공법, 강널말뚝(SHEET PILE) 공법, 주열식 지중벽(S.C.W; SOIL CEMENT WALL) 공법, 주열식 현장타설 말뚝(C.I.P ; CAST-IN PLACED PILE) 공법, 조립식 간이 흙막이 공법(S.K판넬 공법) 등이 시공 조건에 따라 다양하게 이용된다.

그 중에서도 H-PILE 토류벽 공법은 개착식 공법으로 일정 간격으로 H-PILE을 항타 또는 천공후 삽입하여 설치한 다음에, 도랑 등 터파기 굴착 작업을 진행하면서 상기 H-PILE 사이에 목재 등으로 된 토류판을 끼워 넣어, 벽체를 형성하면서 흙막이를 하는 공법이다.

그러나 상기와 같은 H-PILE 토류벽 공법은, H-PILE을 설치하기 위해 항타 장비가 필요하게 되고, 천공 및 항타 작업으로 인하여 소음과 진동이 발생하게 되므로, 도심 등의 관체 매설 공사에 적합하지 않은 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 H-PILE 토류벽 공법은 차체 강성이 크지 않아 휨이나 전단파괴 등이 발생하고, 장기간 설치시 함수율 변화에 따라 강도가 약화되며, 해체 작업시에 토압에 따른 위험이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한 상기와 같은 H-PILE 토류벽 공법은 H-PILE이나 토류판 등 반복 사용이 불가능하여 시공비가 많이 소요되고, 작업자가 직접 설치해야 됨에 따라 시공이 전체적으로 균일하지 않을 뿐만 아니라 시공이 어렵고, 시공 속도도 떨어지는 문제점이 있다.

한편, S.K 패널 공법(조립식 간이 흙막이 공법)은 특별히 설계 제작된 기둥과 패널로 공사현장에서 신속하게 조립하고, 연속적으로 굴토작업이 가능한 공법이나, 공사 현장에 맞게 특수 제작된 기재를 각각 조립해야 하므로 조립시 상당한 숙련도가 요구되며, 또한 각 부재가 상당한 무게를 갖고 있으므로 시공 작업이 쉽지 않으며, 토굴폭이 달라질 경우에 지지대를 교체해야 하는 등 자재의 소요가 많아 경제적이지 못하고, 또한 설치 해체가 상기한 H-PILE 공법보다는 빠르나 부재마다 설치와 해체를 반복적으로 해야 하므로 전용성(轉用性)이 낮은 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 박스형으로 조립된 구조물을 토굴을 파내면서 지그재그 방식으로 삽입하여 토굴의 측벽을 지지할 수 있도록 구성함으로써 빠른 시간 안에 최소의 인원으로 배관 공사 등을 실시할 수 있는 동시에 소음 발생 등을 최소화하면서도 안전하고 간편하게 공사를 시행할 수 있고, 복잡한 시가지 또는 좁은 골목 등과 같이 작업공간이 협소한 작업환경에서도 용이한 작업을 가능케 하는 박스형 흙막이 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치는, 토굴의 양측면에 밀착되어 흙막이 작용을 하는 양측 토류판과; 상기 양측 토류판의 안쪽 배면 양끝에 상하 방향으로 길게 가이드 홈이 형성되어 있는 가이드와; 상기 양쪽 가이드 홈에 수평 방향으로 삽입되어 상기 가이드의 측부에 형성된 복수의 홀의 위치에 따라 상하 높이 조정이 가능하게 결합되고, 상기 가이드의 홀에 핀으로 결합된 상태에서는 이 핀을 중심으로 상기 토류판에 대하여 일정 정도의 회전이 가능하도록 이루어진 스트럿 부재를 포함한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 상기 박스형 흙막이 장치는 상기 양측 토류판의 상부에 추가로 상부 토류판을 설치할 경우에 상호 연결할 수 있도록 커넥터가 구비되고, 상기 커넥터는 상기 가이드와, 상기 상부 토류판에 설치된 가이드 사이에 끼워져 연결되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 스트럿 부재는 일정 길이로 나누어진 로드 피스를 상호 조립하여 상대적으로 큰 길이를 조절할 수 있도록 이루어지는 동시에 회전 조작에 의해 상대적으로 작은 길이를 조절할 수 있도록 길이 조정수단이 구비되는 가변형 로드와, 상기 가변형 로드의 양단부에 상기 핀이 삽입되는 부분을 중심으로 상측과 하측에 탄성 변형이 가능하도록 이루어진 탄성 변형 연결체로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치에서 상부 토류판이 추가된 경우를 도시한 일측부분의 분해 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치에서 상부 토류판이 추가된 경우를 도시한 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치는 도랑 즉, 토굴의 양측에 밀착되어 흙막이 작용을 하는 양측 토류판(10)(10′)과, 상기 양측 토류판(10)(10′)의 안쪽 배면 양끝에 상하 방향으로 각각 설치된 가이드(20)와, 상기 양쪽 가이드(20)에 대략 수평 방향으로 연결되어 양쪽 토류판(10)(10′)을 지지하는 스트럿 부재(30)로 구성된다.

여기서, 상기 양측 토류판(10)(10′)은 소정 넓이를 가진 철재류 등 금속재로 구성되는 것이 바람직하고, 그 하단부는 땅을 파 들어갈 때 삽입이 용이하도록 뾰족하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가이드(20)는 상하 방향으로 길게 'ㄷ'자형 가이드 홈(21)을 형성하도록 양측부가 벤딩 절곡되어 구성되고, 이 벤딩 절곡된 측면에는 상기 스트럿 부재(30)의 길이를 조절하여 연결하거나 관 설치 작업시 스트럿 부재(30)의 간섭을 최소화하기 위해 지면으로부터 스트럿 부재(30)의 높이를 조절하고 복수개의 스트럿 부재(30)를 동시에 연결할 수 있도록 상하 방향으로 일정 간격마다 홀(24)이 형성된다.

상기 가이드(20)의 상단부에는 후술할 커넥터(70)를 연결하기 위한 삽입부(23) 및 그 측면에 홀(25)이 형성되고, 후면에는 보강판(26)이 구비된다. 그리고 하단부는 상기 토류판(10) 방향으로 경사지게 형성된다.

상기 스트럿 부재(30)는 그 양단부가 상기 양쪽 가이드(20)의 가이드 홈(21)에 삽입된 상태에서 상하 높이 조정 가능하게 결합되고 상기 가이드(20)에 핀(28)으로 결합된 상태에서는 이 핀(28)을 중심으로 상기 양쪽 토류판(10)(10′)에 대하여 일정 정도의 회전이 가능하도록 이루어진다.

즉, 상기 스트럿 부재(30)는 길이 조절이 가능하도록 이루어져 상기 양쪽 토류판(10)(10′) 사이에 수평 방향으로 위치되는 가변형 로드(31)와, 상기 가변형 로드(31)의 양단부에 상기 핀(28)이 삽입되는 부분을 중심으로 상측과 하측에 탄성 변형이 가능하도록 이루어진 탄성 변형 연결체(35)로 구성된다.

여기서, 상기 가변형 로드(31)는 아래에 후술한다.

상기 탄성 변형 연결체(35)는 상기 핀(28)이 삽입되는 핀 삽입부(36)와, 상기 핀 삽입부(36)의 뒤쪽에서 상하로 각각 'ㄷ'자 모양으로 연장되는 상하측 변형부(37)와, 상기 상하측 변형부(37) 내에 각각 구비되어 탄성력을 제공하는 스프링(38)으로 구성된다.

이와 같은 상기 스트럿 부재(30)는 한쪽 토류판(10)이 다른 토류판(10′)에 비하여 상대적으로 하측으로 이동할 때 기울어질 수 있도록 양쪽 토류판(10)(10′)을 연결하여 지지하게 된다.

상기와 같이 구성되는 양측 토류판(10)(10′), 가이드(20), 스트럿 부재(30)가 기본적인 한 세트의 흙막이 장치(1)를 이루고, 여기에 더 깊은 토굴의 흙막이 작업이 가능하도록 추가 세트의 흙막이 장치(2)의 조립이 가능하도록 구성된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 양측 토류판(10)(10′)의 상부에 추가로 상부 토류판(40) 등의 흙막이 장치(2)를 설치할 경우에 상호 연결할 수 있도록 커넥터(70)가 구비된다.

물론, 상기 추가되는 상부 토류판(40), 상부 가이드(50), 상부 스트럿 부재(60)의 구성은 기본적으로 상기한 구성과 동일 유사하게 구성되어 상호 조립된다.

따라서, 상기 커넥터(70)는 상기 가이드(20)와, 상기 상부 토류판(40)에 설치된 가이드(50) 사이에 끼워져 연결되고, 이와 같이 끼워진 상태에서는 연결 핀(75)을 이용하여 상호 조립할 수 있도록 구성된다. 여기서 상기 커넥터(70)에는 상기 연결 핀(75)이 삽입될 수 있도록 상측과 하측에 홀(71)(72)이 각각 형성된다.

한편, 도 4는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치에서 스트럿 부재(30)가 도시된 분해도로서, 상기 스트럿 부재(30)는 길이 조절이 가능하도록 구성되는 바, 가변형 로드(31)가 일정 길이로 나누어진 다수개의 로드 피스(piece)를 상호 조립되어 구성된다.

여기서, 상기 가변형 로드(31)는 메인 로드(32)가 구비되고, 이 메인 로드(32)에 길이 조절에 따라 추가 또는 분리가 가능하도록 복수개의 보조 로드(33)가 구비된다.

상기 메인 로드(32)와 보조 로드(33)의 결합은 암수 결합 방식으로 상호 조립되며, 상기 탄성 변형 연결체(35)도 이와 동일한 방식으로 연결되는데, 모두 상호 연결된 상태에서는 결합핀(34)을 이용하여 상호 조립되어 연결된다.

여기서, 상기 보조 로드(33)는 상대적으로 긴 길이를 조절할 때 이용되고, 상기 양쪽 토류판(10)(10′)에 조립되어 상대적으로 작은 길이를 조절할 때는 상기 메인 로드(32)에 구비된 길이 조정수단을 이용하게 된다.

즉, 상기 길이 조정수단은 가운데 회전 노브(31a)를 중심으로 서로 반대 방향으로 나사 조립된 로드(31b)로 구성되어 상기 회전 노브(31a)를 일방향 또는 타방향으로 회전시킬 경우에 상기 양쪽 로드(31b)가 길어지거나 짧아지는 구성으로 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치를 이용하여 토굴을 형성한 다음 배관을 매설하는 작업을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치를 이용한 배관 매설 작업 상태를 나타낸 순서도이다.

도 5의 (a)에서와 같은 구역에 도 5의 (j)에서와 같이 배관(P)을 설치하기 위해서는 먼저 도 5의 (b)에서와 같이 굴삭 장비(EX)를 이용하여 배관 설치를 위한 구역을 소정 깊이만큼 터파기 작업을 실시한다.

다음, 도 5의 (c)에서와 같이 양쪽 토류판(10)(10′) 사이에 스트럿 부재(30)가 조립된 박스형 흙막이 장치(1)를 상기 파낸 영역에 삽입한다.

다음, 도 5의 (d)에서와 같이 상기 파낸 영역 중 상기 굴삭 장비(EX)로 왼쪽 토류판(10) 쪽의 흙을 파낸 다음에 상기 굴삭 장비를 이용하여 왼쪽 토류판(10)을 상부에서 가압하여 내부로 밀어 넣는다.

여기서, 상기 양쪽 토류판(10)(10′)은 양단부가 어느 정도 탄성 변형이 가능한 스트럿 부재(30)로 연결되어 있으므로, 왼쪽 토류판(10)을 땅속으로 일정 깊이만큼 박게 되면, 왼쪽 토류판(10)이 상대적으로 오른쪽 토류판(10′) 보다 하측으로 이동하게 되고, 이 때 상기 스트럿 부재(30)는 양쪽 토류판(10)(10′) 사이에서 기울어진 상태에 있게 된다.

다음 도 5의 (e)~(j)에서와 같이 상기와 동일한 방법으로 상기 굴삭 장비(EX)로 번갈아가면서 토굴을 점차 깊이 파 내려가는 동시에 양쪽 중 어느 한쪽 토류판(10)(10′)을 번갈아가면서 하측으로 이동시키면서 토굴의 양쪽 벽을 지지한다.

즉, 토굴의 굴삭 작업과 양쪽 토류판(10)(10′) 하강 작업을 지그재그 방식으로 연속 실행하면서 점차 깊은 토굴을 만들게 된다.

상기와 같이 하여 도 5의 (j)에서와 같이 배관을 매설할 토굴이 완전히 만들어지게 되면, 상기와 같이 양쪽 토류판(10)(10′)이 지지한 상태에서 배관(P)을 삽입하여 매설한다.

그리고 이후에는 스트럿 부재(30)의 길이조절수단을 회전 노브(31a)를 회전시켜 양쪽 토류판(10)(10′)의 연결 상태를 느슨하게 한 다음, 토굴에서 박스형 흙막이 장치(1)를 빼낸 다음, 토굴에 흙을 다시 덮어서 배관을 완전히 묻으면 작업이 완료된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치는 토굴을 파내면서 지그재그 방식으로 삽입하여 토굴을 지지하도록 구성되기 때문에 기존과 같이 항타 작업을 실시할 필요가 없게 되어 도심 등의 복잡한 시가지 또는 좁은 골목 등과 같이 협소한 작업환경에서의 관체 매설 공사에 용이하게 적용할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 고안의 박스형 흙막이 장치는 별도의 레일 부재가 필요 없고 일체형 박스 구조로 조립된 상태로 사용하기 때문에 설치 및 해제 작업이 간단하여 최소의 인원으로 보다 신속하면서도 안정성 있는 작업이 가능함과 동시에 소음 발생 등을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 고안의 박스형 흙막이 장치는, 양쪽 토류판 사이에 스트럿 부재가 설치되어 지지하기 때문에 토압에 대한 강도가 증가되어 보다 안전하게 사용할 수 있으며, 토류판을 금속판재를 이용하여 일체 제작할 경우에 차수성도 향상될 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치가 도시된 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치에서 상부 토류판이 추가된 경우를 도시한 일측부분의 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치에서 상부 토류판이 추가된 경우를 도시한 구성도,

도 4는 본 고안에 따른 박스형 흙막이 장치에서 스트럿 부재가 도시된 분해도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 10′ : 토류판 20 : 가이드

30 : 스트럿 부재 31 : 가변형 로드

35 : 탄성 변형 연결체 70 : 커넥터

Claims

토굴의 양측면에 밀착되어 흙막이 작용을 하는 양측 토류판과; 상기 양측 토류판의 안쪽 배면 양끝에 상하 방향으로 길게 가이드 홈이 형성되어 있는 가이드와; 상기 양쪽 가이드 홈에 수평 방향으로 삽입되어, 상기 가이드의 측부에 형성된 복수의 홀의 위치에 따라 상하 높이 조정이 가능하게 결합되고, 상기 가이드의 홀에 핀으로 결합된 상태에서는 이 핀을 중심으로 상기 토류판에 대하여 일정 정도의 회전이 가능하도록 이루어진 스트럿 부재를 포함한 것을 특징으로 하는 박스형 흙막이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 박스형 흙막이 장치는 상기 양측 토류판의 상부에 추가로 상부 토류판을 설치할 경우에 상호 연결할 수 있도록 커넥터가 구비되고,

상기 커넥터는 상기 가이드와, 상기 상부 토류판에 설치된 가이드 사이에 끼워져 연결되는 것을 특징으로 하는 박스형 흙막이 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 스트럿 부재는 일정 길이로 나누어진 로드 피스를 상호 조립하여 상대적으로 큰 길이를 조절할 수 있도록 이루어지는 동시에 회전 조작에 의해 상대적으로 작은 길이를 조절할 수 있도록 길이 조정수단이 구비되는 가변형 로드와, 상기 가변형 로드의 양단부에 상기 핀이 삽입되는 부분을 중심으로 상측과 하측에 탄성 변형이 가능하도록 이루어진 탄성 변형 연결체로 구성된 것을 특징으로 하는 박스형 흙막이 장치.