KR200416567Y1

KR200416567Y1 - 파일 챔버식 흙막이 장치

Info

Publication number: KR200416567Y1
Application number: KR2020060005874U
Authority: KR
Inventors: 안영호
Original assignee: (주)한국에어로테크
Priority date: 2006-03-04
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2006-05-19

Abstract

본 고안에 따른 파일 챔버식 흙막이 장치는, 토굴의 상부에 위치된 파일 챔버와, 이 파일 챔버에 수직 방향으로 나란히 삽입되어 토굴의 측벽을 지지하는 복수의 트렌치 시트와, 토굴의 양쪽 벽에 위치된 양쪽 파일 챔버 또는 양쪽 트렌치 시트 사이를 지지하는 스트럿 기구로 구성됨으로써, 토압에 대한 강도가 증가되어 시공 구조가 견고하면서도 시공성 및 안전성이 향상될 수 있고, 특히, 장애물 등이 존재할 경우에도 장애물 제거 또는 파손 없이 용이하게 시공할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

파일 챔버식 흙막이 장치{PILE CHAMBER TYPE TRENCH SHORING APPARATUS}

도 1은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 흙막이 장치의 측면 구성도,

도 2는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 흙막이 장치의 정면 구성도,

도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 흙막이 장치의 평면 구성도,

도 4는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 흙막이 장치의 측면 구성도,

도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 흙막이 장치의 정면 구성도,

도 6은 본 고안의 제 2 실시예에 따른 흙막이 장치의 평면 구성도,

도 7은 본 고안에 따른 흙막이 장치를 이용한 공법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 파일 챔버 11, 12 : 양쪽 판재

13 : 연결부 14 : 레일 결합부

15 : 스트럿 장착부 16 : 시트 삽입부

17 : 고리부 20, 20A, 20B : 트렌치 시트

30 : 스트럿 기구 31 : 연결부

33 : 조정부 35 : 가변부

40 : 시트 빔 43 : 스트럿 장착부

45 : 체인 50 : 슬라이드 레일

52 : 레일 홈부 54: 가이드 레일

60 : 스트럿 기구

61 : 롤링 바디 65 : 연결부재

R : 장애물 P : 배관

본 고안은 상하수도관, 가스관 매설 작업시 이용되는 흙막이 장치에 관한 것으로서, 특히 토굴의 양쪽 벽으로 장애물이 매설된 경우에도 용이하게 흙막이 시설을 설치하는 동시에 보다 신속하고 안전하게 시공이 이루어질 수 있도록 한 파일 챔버식 흙막이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이 공사는 엄지말뚝 수평널(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 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, 차체 강성이 크지 않아 휨이나 전단파괴 등이 발생하고, 장기간 설치시 함수율 변화에 따른 강도가 약화되며, 해체 작업시에 토압에 따른 위험이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 조립식 간이 흙막이 공법(SK 판넬)에 있어서 양쪽 토굴벽을 지지하는 판넬이 하나의 유니트로 사용되기 때문에 토굴을 가로질러 지나가는 상수관, 통신관 등의 장애물이 있는 경우에는 사용될 수 없고, 장애물이 있는 주변 영역에서 별도의 추가적인 흙막이 작업이 불가피하여 공사기간이 길어지는 문제가 있다.

특히, 상기와 같은 종래 토류벽 공법은 상당한 크기의 면적을 가진 토류판을 사용하게 됨에 따라 토굴을 관통하는 장애물이 발생할 경우에 토굴의 벽체를 설치하는 작업이 쉽지 않고, 특히 가스관 등 제거하기 어려운 시설물 같은 경우에는 더욱 벽체의 설치 작업이 더욱 어려워지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파일 챔버와 이 파일 챔버에 삽입되는 복수의 트렌치 시트를 이용하여 토굴을 지지토록 구성함으로써 시공 구조가 견고하면서도 시공이 용이하고, 특히 장애물 등이 존재할 경우에도 장애물 제거 또는 파손 없이 용이하게 시공할 수 있도록 하는 파일 챔버식 흙막이 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안에 따른 파일 챔버식 흙막이 장치는, 굴의 상부에 위치되고, 상호 결합된 두 장의 판재 사이에 상하로 관통된 시트 삽입 부가 형성된 파일 챔버와; 절단면이 웨이브 구조를 가진 판재로 형성되어 상기 파일 챔버의 시트 삽입부 사이에 수직 방향으로 나란히 삽입되되, 각 측면이 상호 결합되어 토굴의 측벽을 지지하는 복수의 트렌치 시트와; 긴 봉형으로 형성되어, 토굴의 양쪽 벽에 위치된 양쪽 파일 챔버 또는 양쪽 트렌치 시트 사이에 수평 방향으로 설치되며, 길이 조절이 가능토록 이루어진 복수의 스트럿 기구를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 다른 실시예에 따른 파일 챔버식 흙막이 장치는, 토굴의 상부에 위치되고, 상호 결합된 두 장의 판재 사이에 상하로 관통된 시트 삽입부가 형성된 파일 챔버와; 절단면이 웨이브 구조를 가진 판재로 형성되어 상기 파일 챔버의 시트 삽입부 사이에 수직 방향으로 나란히 삽입되되, 각 측면이 상호 결합되어 토굴의 측벽을 지지하는 복수의 트렌치 시트와; 양측면에 복수의 레일 홈이 수직 방향으로 형성됨과 아울러 전면에 가이드 레일이 형성되어, 토굴 내에 수직 방향으로 세워지는 양쪽 슬라이드 레일과; 상기 양쪽 슬라이드 레일을 수평으로 지지하기 위하여 상기 가이드 레일에 상하 이동 가능하게 결합되는 스트럿 기구를 포함하여 구성되고, 상기 파일 챔버의 양 단부는 상기 양쪽 슬라이드 레일의 레일 홈에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 상기 파일 챔버가 슬라이드 시스템과 연계되어 사용될 경우, 보다 큰 흙벽의 하중에 견디기 유리하고 또한 파일 챔버의 양쪽 단부가 슬리이드 레일의 측벽에 형성된 홈에 직접적으로 끼워 삽입되기 때문에 별도의 독립 스트럿 기구가 필요하지 않다.

선택적으로, 토굴의 깊이가 깊을 경우에는 상기 파일 챔버의 아래쪽에 위치 하여 상기 트렌치 시트의 하부를 지지하는 적어도 한 쌍의 시트 빔이 추가적으로 구비될 수 있으며, 이 경우 상기 시트 빔 사이는 또 다른 하나 이상의 스트럿 기구에 의해 지지되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 고안의 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 흙막이 장치의 측면 구성도, 도 2는 정면 구성도, 도 3은 평면 구성도를 나타낸다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 제 1 실시예의 흙막이 장치는, 크게 토굴의 측벽에 수직으로 세워지는 트렌치 시트(20)와, 이 트렌치 시트(20)가 끼워지는 파일 챔버(10)와, 필요에 따라 상기 파일 챔버(10)의 하부에 위치되어 트렌치 시트(20)의 하부를 지지하는 시트 빔(40)과, 토굴의 양쪽에 위치되는 상기 파일 챔버(10)들 사이 또는 시트 빔(40)들 사이를 연결하여 스트럿 기구(30, 30A)로 구성된다.

이하 상기와 같이 구성되는 본 고안의 주요 구성 요소를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 파일 챔버(10)는 토굴의 상부에 위치되어 상기 트렌치 시트(20)를 지지하게 되는데, 그 구성은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 트렌치 시트(20)가 삽입되는 시트 삽입부(16)가 형성되도록 일정 간격 이격된 상태로 위치되는 양쪽 판재(11,12)와, 이 양쪽 판재(11,12)의 양단부에서 연결하는 연결부(13)로 구성된 다.

또한 상기 파일 챔버(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 양쪽에 상하로 한 쌍씩 상기 스트럿 기구(30, 30A)가 연결되는 스트럿 장착부(15)가 각각 위치되고, 상부 또는 하부 쪽에는 상기 시트 빔(40)과 체인(45) 등으로 연결할 수 있도록 복수개의 고리부(17)가 형성된다.

다음, 상기 트렌치 시트(20)는 절단면이 웨이브 구조를 가지고, 상하로 길게 형성된 판재로 형성되어 여러 개가 상기 파일 챔버(10)의 시트 삽입부(16)에 수직 방향으로 나란히 삽입되어 토굴의 측벽을 지지하게 된다.

이와 같은 트렌치 시트(20)는 도 3에서와 같이 웨이브 구조를 가짐에 따라 각각이 암수 결합 방식으로 상호 결합된 구조(22)로 배치되어, 보다 견고하게 토굴을 지지할 수 있도록 구성된다.

또한 상기 트렌치 시트(20)는 종래와 같이 하나의 단일 토류판으로 구성되지 않고, 복수개로 나누어진 상태에서 상기 파일 챔버(10)에 삽입되어 일체로 조립된 구조로 형성되므로, 도 1에서와 같이 토굴을 가로지르는 장애물(R), 예를 들면 가스관 또는 수도관 등이 있을 경우에 토굴의 바닥부분까지 삽입하지 않고, 장애물의 상부까지만 삽입함으로써 토굴의 측벽을 지지하면서도 장애물에 의해 발생할 수 있는 시공성 저하를 방지하게 된다.

다음으로 도 1을 참고하면, 선택적으로 구비되는 상기 시트 빔(40)은 상기 파일 챔버(10)의 하부에서 가로 방향으로 길게 배치되어 상기 트렌치 시트(20)를 지지하게 된다. 이러한 구성은 작업할 토굴의 깊이가 깊을 경우에 특히 유리하게 적용된다. 바람직하게는, 그 양단부에는 상기 스트럿 기구(30, 30B)가 연결되도록 스트럿 장착부(43)가 구비된다.

또한 시트 빔(40)은 상기 파일 챔버(10)에 연결되어 지지될 수 있도록 체인(45) 등이 연결되는 고리부(47)가 구성된다.

다음, 상기 스트럿 기구(30, 30A, 30B)는 도 2와 도 3을 참고하면, 긴 봉형으로 형성되어, 토굴의 양쪽 벽에 위치된 양쪽 파일 챔버(10) 또는 양쪽 시트 빔(40) 사이에 수평 방향으로 설치되어 토굴의 양쪽벽 사이를 지지하도록 구성된다.

이와 같은 스트럿 기구(30, 30A, 30B)는 파일 챔버(10) 또는 시트 빔(40)에 연결되는 연결부(31)와, 암나사와 그 양단에 서로 반대방향의 수나사가 결합되어 구성되고 상기 암나사를 회전시킴으로써 길이 조정이 가능토록 이루어진 조정부(33)와, 필요에 따라 파이프를 추가로 연결하여 길이를 확장 또는 축소할 수 있도록 이루어진 가변부(35)로 구성된다.

여기서 상기 스트럿 기구(30, 30A, 30B)는 도 2에서와 같이 파일 챔버(10) 사이에 상하로 두 쌍이 순서대로 설치되고, 시트 빔(40) 사이에 한 쌍이 설치된다. 물론, 이와 같은 구조에 한정되지 않고 실시 조건에 따라 추가 설치가 가능함은 물론이다.

다음 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 고안의 제 2 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 4는 흙막이 장치의 측면 구성도, 도 5는 흙막이 장치의 정면 구성도, 도 6은 흙막이 장치의 평면 구성도이다.

본 고안의 제 2 실시예의 구성은 전술한 제 1 실시예의 구성에 슬라이드 레일(50)이 추가되어 구성된 것으로 제 1 실시예에서와 동일 유사한 구성 부분에 대하여는 도면에 동일한 참조 번호를 부여하고 그에 대한 중복 설명은 생략한다.

본 고안의 제 2 실시예는 기본적으로 전술한 제 1 실시예의 흙막이 구조보다 토류벽이 더 길어지거나, 필요에 따라 더욱 견고한 하중을 지지할 경우에 이용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 제 2 실시예의 흙막이 장치도, 전술한 제 1 실시예에서와 같이 파일 챔버(10), 트렌치 시트(20)가 동일하게 구비되며, 마찬가지로 토굴 작업이 깊을 경우 시트 빔(40) 및 이를 지지하기 위한 스트럿 기구(30, 30B)가 추가적으로 구비될 수 있다.

다만, 본 실시예에서는 상기 파일 챔버(10)의 양단부에 수직 방향으로 길게 배치되어 토굴에 설치되는 슬라이드 레일(50)이 구성된다.

상기 슬라이드 레일(50)은 도 6에서와 같이 그 양측면에 상기 파일 챔버(10)가 삽입될 수 있도록 적어도 하나 이상의 레일 홈부(52)가 형성되고, 상기 파일 챔버(10)에는 상기 레일 홈부(52)에 삽입되어 결합되는 레일 결합부(14)가 형성된다.

이와 같은 상기 슬라이드 레일(50)의 전면에는 대략 ‘T' 자 구조로 형성되어 스트럿 기구(60)가 결합되는 가이드 레일(54)이 형성되고, 하단부는 토굴의 하부에 용이하게 박혀서 고정될 수 있도록 뾰족한 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 슬라이드 레일(50)에 결합되는 상기 스트럿 기구(60)는 도 5를 참조하면, 상기 슬라이드 레일(50)을 따라 상하 이동 가능하도록 롤러(62)가 구비되는 롤링 바디(61)와, 상기 양쪽 슬라이드 레일(50)에 각각 결합된 롤링 바디(61) 사이를 연결하는 연결 부재(65)로 구성된다.

한편, 상기와 같은 스트럿 기구(60)는 상기 슬라이드 레일(50)에 결합된 상태에서 그 수평 위치를 고정할 수 있도록 상기 슬라이드 레일(50)에 결합되는 리미트 핀(미도시)에 의해 위치가 고정된다.

상기한 바와 같은 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 구성으로 이루어진 본 고안을 이용한 흙막이 공법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 7의 (a)에서와 같이 굴삭 장비를 이용하여 배관(P) 등을 시공할 토굴을 일정 깊이만큼 파낸다. 이후, 도 7의 (b)에서와 같이 일정 깊이로 파인 토굴에 파일 챔버(10)를 설치하고, 도 7의 (c)에서와 같이 굴삭 장비로 토굴을 더 깊게 파낸다.

다음, 도 7의 (d)에서와 같이 상기 토굴의 상부에 설치된 파일 챔버(10)의 시트 삽입부(16)를 통과하도록 수직 방향으로 트렌치 시트(20)를 연속하여 삽입한다. 이때 상기 트렌치 시트(20)는 서로 겹치도록 배열한다. 이후 도 7의 (e)에서와 같이 트렌치 시트(20)의 상부에 힘을 가하여 어느 정도 박는 공정을 실시하고, 도 7의 (f)에서와 같이 토굴의 바닥까지 파내는 작업을 실시한다. 이때 가스관 등의 장애물(R)이 있는 경우에는 장애물이 위치된 트렌치 시트(20)는 더 이상 하측으로 이동시키지 않는다.

상기와 같이 하여 한 세트의 흙막이 장치가 완료되면, 그 내부에 배관(P)을 연결하고, 다음 위치에 도 7의 (g)에서와 같이 일정 깊이만큼 토굴을 파낸 다음, 파일 챔버(10)를 삽입하고, 도 7의 (h)에서와 같이 트렌치 시트(20)들을 연속적으로 삽입한다.

이후, 도 7의 (i)에서와 같이 상기와 같은 작업을 반복하여 연속적으로 시공하면서 토굴을 점차 원하는 길이만큼 계속 형성한다.

한편, 상기에서는 토굴의 한쪽 벽 설치 구조를 예시하여 설명하였으나, 이는 편의상 생략한 것뿐이며, 양쪽 토굴 벽이 동시에 형성되는 것이다. 또한 스트럿 기구(30)는 파일 챔버(10)가 설치되거나, 시트 빔(40)이 설치된 후에 토굴을 횡방향으로 연결하여 설치한다.

아울러, 상기 작업 공정에서는 본 고안의 제 1 실시예의 구성을 중심으로 설명하였으나, 일정 길이 이상의 토굴을 굴착할 경우에 파일 챔버(10)와 파일 챔버(10) 사이에 전술한 본 고안의 제 2 실시예에서 설명한 슬라이드 레일(50)과 스트럿 기구(60)를 이용하여 토굴을 지지하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 고안에 따른 파일 챔버식 흙막이 장치는, 파일 챔버, 트렌치 시트, 스트럿 기구 등을 간단한 슬라이딩 구조로 상호 조립하여 사용할 수 있도록 구성되기 때문에 대형 토굴 공사에도 설치 및 해제 작업이 간단하여 최소의 인원으로 보다 신속하면서도 안정성 있는 작업이 가능하도록 하는 이 점이 있다.

또한 본 고안은, 양쪽 파일 챔버 또는 트렌치 시트 사이에 스트럿 기구가 설치되기 때문에 토압에 대한 강도가 증가되어 시공 구조가 견고하면서도 시공성 및 안전성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

특히, 본 고안은, 파일 챔버와 이 파일 챔버에 삽입되는 복수의 트렌치 시트를 이용하여 토굴을 지지토록 구성되기 때문에 장애물 등이 존재할 경우에도 장애물 제거 또는 파손 없이 용이하게 시공할 수 있는 이점이 있다.

Claims

토굴의 상부에 위치되고, 상호 결합된 두 장의 판재 사이에 상하로 관통된 시트 삽입부가 형성된 파일 챔버와;

절단면이 웨이브 구조를 가진 판재로 형성되어 상기 파일 챔버의 시트 삽입부 사이에 수직 방향으로 나란히 삽입되되, 각 측면이 상호 결합되어 토굴의 측벽을 지지하는 복수의 트렌치 시트와;

긴 봉형으로 형성되어, 토굴의 양쪽 벽에 위치된 양쪽 파일 챔버 또는 양쪽 트렌치 시트 사이에 수평 방향으로 설치되며, 길이 조절이 가능토록 이루어진 복수의 스트럿 기구를 포함한 것을 특징으로 하는 파일 챔버식 흙막이 장치.
토굴의 상부에 위치되고, 상호 결합된 두 장의 판재 사이에 상하로 관통된 시트 삽입부가 형성된 파일 챔버와;

절단면이 웨이브 구조를 가진 판재로 형성되어 상기 파일 챔버의 시트 삽입부 사이에 수직 방향으로 나란히 삽입되되, 각 측면이 상호 결합되어 토굴의 측벽을 지지하는 복수의 트렌치 시트와;

양측면에 복수의 레일 홈이 수직 방향으로 형성됨과 아울러 전면에 가이드 레일이 형성되어, 토굴 내에 수직 방향으로 세워지는 양쪽 슬라이드 레일과;

상기 양쪽 슬라이드 레일을 수평으로 지지하기 위하여 상기 가이드 레일에 상하 이동 가능하게 결합되는 스트럿 기구를 포함하여 구성되고,

상기 파일 챔버의 양 단부는 상기 양쪽 슬라이드 레일의 레일 홈에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 파일 챔버식 흙막이 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 파일 챔버의 아래쪽에 위치하여 상기 트렌치 시트의 하부를 지지하는 적어도 한 쌍의 시트 빔이 추가적으로 구비되고, 상기 시트 빔 사이는 또 다른 하나 이상의 스트럿 기구에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 파일 챔버식 흙막이 장치.