KR200436405Y1 - 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 관한 것으로, 흙막이벽 등의 가시설을 지지하는 버팀보에 선하중을 부여하여 버팀보의 버팀력을 증대하며, 상기 버팀보로부터 전가되는 하중에 의한 서포트의 밀림과 서포트의 체결을 위한 자재의 파단을 방지함을 목적으로 한다.

본 고안에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조는, 흙막이벽을 지지하기 위해 횡방향을 따라 일정 간격을 두면서 다단으로 설치된 버팀보에 일정 간격을 두고 결합되며 둘레부에 볼트공이 구비된 다수의 지지대와; 봉 형상이면서 양측 단부에 각각 볼트공이 구비된 결합부가 형성되어 양측 단부가 상기 근접되는 지지대에 각각 연결되는 서포트를 포함하며, 상기 지지대와 상기 서포트의 결합부는 서로 끼워 결합되면서 상기 볼트공에 볼트가 체결됨을 특징으로 한다. 상기 지지대의 볼트공 주위에는 상기 서포트의 결합부가 지지되는 지지턱이 형성되거나, 상기 지지대와 서포트에 서로 끼워지는 걸림턱이 형성될 수 있다.

버팀보, 브레이싱, 서포트, 지지대, 볼트

Description

버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조{STRUCTURE FOR CONSTRUCTING BRACING FOR REINFORCING SUPPORT}

도 1은 본 고안에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조가 적용된 흙막이벽의 시공 상태도.

도 2는 본 고안의 실시예 1에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조를 보인 분해 사시도.

도 3은 본 고안의 실시예 1에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 적용된 지지턱의 다른 예시도.

도 4는 본 고안의 실시예 1에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 적용된 지지턱의 또 다른 예시도.

도 5a와 도 5b는 각각 본 고안의 실시예 2에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조를 보인 분해 사시도와 측면도.

도 6은 본 고안의 실시예 3에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조의 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 사용된 부호 설명>

1 : 흙막이벽, 2 : 버팀보

10 : 지지대, 13,23 : 볼트공

14 : 지지턱, 15 : 서포트 삽입홈

16,25 : 걸림턱, 20 : 서포트

24 : 결합부,

본 고안은 버팀보 보강용 브레이싱에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흙막이벽 등의 가시설을 지지하는 버팀보에 선하중을 부여하여 버팀보의 버팀력을 증대하며, 상기 버팀보로부터 전가되는 하중에 의한 서포트의 밀림과 서포트의 체결을 위한 자재의 파단을 막을 수 있는 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 관한 것이다.

통상 기존의 지하철 공사나 건물의 지하층을 만들기 위하여 터파기를 하는 경우의 시공방법은, 우선 계획된 평면을 따라 설계 깊이까지 구멍을 뚫고, 수직파일을 설치한다. 수직파일의 설치가 끝나면, 부분적으로 굴착을 하고, 주형보와 복공판을 설치한다. 복공판의 설치가 끝나면 이후의 공사는 굴착작업과 굴착에 따른 버팀보의 설치가 반복되면서 공사가 진행된다. 따라서 이러한 가시설을 설계하기 위하여 굴착 단계별 토압과 버팀보에 작용하는 하중을 반복 계산하여, 최대값을 견딜 수 있도록 버팀보를 설치한다.

이처럼, 현재 건축 및 토목 공사의 지하 굴착공사에서 굴착에 따른 지반의 붕괴를 방지하기 위하여 버팀보를 사용하는 굴착공법이 많이 사용되고 있으며, 그 중 일례로 지반을 굴착하기 전에 먼저 흙막이벽을 설치하고, 지반을 굴착한 다음 상기 흙막이벽의 내측면에 띠장과 버팀보를 설치하여 지반의 붕괴를 방지하고 있다. 상기 버팀보에는 굴착에 따라 발생하는 토압에 의해 축력이 작용하고, 이 축력에 의해 상기 버팀보는 압축 변형이 발생하며, 이 압축 변형에 의해 상기 흙막이벽이 굴착부 방향으로 휘게 되는데, 이 휨 변형량을 줄이기 위하여 상기 버팀보와 띠장의 사이에는 서포트로서 실린더식 하중잭이 설치되기도 한다.

상기 버팀보는 대개 "I"빔 형태로서 지반 조사 결과에 따라 일정 높이차를 두고 다단으로 설치되어 지반을 효과적으로 지지하게 된다.

그리고, 상기 버팀보에 전가되는 축력에 의한 상기 버팀보의 압축 변형을 막기 위하여 횡방향/종방향으로 실린더식 하중잭이 더 설치된다.

상기 실린더식 하중잭는 통상의 앵글이 사용된다.

즉, 지반 보강 공사는 흙막이벽 설치 - 띠장 설치 - 버팀보 설치 - 횡방향/종방향 앵글 설치 공정을 통해 이루어지는 것이다.

구체적으로 설명하면, 상기 버팀보를 횡방향으로 배열하여 설치하고, 이와 같은 방법으로 하여 상기 버팀보를 다단으로 설치한 후, 상기 버팀보 상면에 걸치도록 횡방향 앵글을 설치하고, 서로 다른 높이의 상기 버팀보들에 각각 걸치도록 종방향 앵글을 설치한다.

상기 횡방향/종방향 앵글의 설치시 설치 간격(버팀보의 길이, 버팀보들간의 높이차)을 감안하여 현장에서 앵글을 절단하여 원하는 길이의 앵글을 구하고, 절단 된 상기 앵글의 설치를 위하여 상기 버팀보에 구멍을 천공한 후 상기 앵글을 각각 상기 버팀보에 용접 결합한다.

이와 같은 종래 버팀보 보강구조에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 버팀보에 설치된 횡방향/종방향 앵글을 통해 상기 버팀보의 버팀강도를 보강하여 지반으로부터 전가되는 축력에 의한 상기 버팀보의 압축 변형을 막을 수는 있지만, 상기 앵글은 용접에 의해 상기 버팀보에 설치되기 때문에 협소한 작업공간에서 용접작업을 수행하는 것이 매우 불편하고, 용접작업에 소요되는 비용이 크기 때문에 시공원가가 비싸지는 문제점이 있다.

그리고, 지반 상태 등에 따라 상기 버팀보들간의 간격이 달라지며, 상기 앵글의 길이는 상기 버팀보들간의 간격에 따라 달라지기 때문에 상기 앵글을 현장에서 원하는 길이로 절단하여야 하는 불편함이 있다.

또한, 한번 용접 결합된 앵글을 원래 상태로 유지하는 것이 어렵기 때문에 한번 사용된 앵글은 재사용되지 못하고 폐기 처분되므로 경제적 손실이 발생되는 문제점도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 특허출원된 제2006-100029호가 있다.

선출원된 버팀보 보강용 브레이싱에 따르면, 종횡방향 실린더식 하중잭이 버팀보에 결합되는 지지대를 통해 설치되며, 상기 지지대는 버팀보를 감싸면서 상호 간에 결합되며, 특히, 상기 지지대의 제1,2지지브래킷은 수작업에 의한 체결구를 통해 분해 가능하게 결합되어 고가의 용접비를 줄일 수 있다.

그리고, 지지대와 버팀보의 연결작업시 버팀보, 지지대 및 종횡방향 실린더식 하중잭이 서로 용접되지 않는 등 손상없이 분해 가능하게 조립되므로 버팀보, 지지대 및 실린더식 하중잭의 재사용이 가능하여 시공원가를 획기적으로 절감할 수 있다.

또한, 제1,2지지브래킷이 버팀보 전체를 감싸지 않으므로 제조원가를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

본 출원인에 의해 선출원된 기술은 상술한 바와 같은 효과가 있지만 다음과 같은 단점을 갖고 있다.

버팀보에 결합된 지지대에 하중잭을 연결하기 위한 구조를 보면, 상기 지지대가 평면 구조이기 때문에 상기 하중잭의 결합부와 상기 지지대는 볼트에 의해서만 결속이 이루어진다. 즉, 상기 하중잭의 설치구조 및 기능상 상기 하중잭의 축방향으로 큰 하중이 가해지는데 상기 하중잭의 결합부와 상기 지지대가 축방향을 유지한 상태에서 이에 대해 직각으로 상기 볼트가 체결됨에 따라 상기 하중잭에 가해지는 하중이 볼트에 집중될 수밖에 없다. 따라서, 상기 하중잭에 가해지는 하중에 의해 볼트가 파단될 수 있고, 이렇게 되면 상기 버팀보에 의해 지지되는 흙막이벽이 붕괴될 수 있는 단점이 있을 수 있습니다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흙막이벽 등의 가시설을 지지하는 버팀보에 선하중을 부여하여 버팀보의 버팀력을 증대하며, 상기 버팀보로 부터 전가되는 하중에 의한 서포트의 밀림과 서포트의 체결을 위한 자재의 파단을 막을 수 있도록 한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조는, 흙막이벽을 지지하기 위한 버팀보들의 사이에 설치되는 서포트가 상기 버팀보에 결합된 지지대에 끼움식 및 볼트에 의해 체결되어 이음부가 보강됨과 아울러 상기 서포트에 전가되는 하중이 분산되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

<실시예 1>

본 실시예에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조를 설명하기 전에 버팀보 보강용 브레이싱을 설명하면, 도 1에서 보이는 것처럼, 토목공사용 가시설(이하에서는 지하건축물의 시공을 위해 터파기한 곳에 설치되는 흙막이벽(미도시)을 예로 들어 설명함)에 설치되어 상기 흙막이벽을 지지하는 예컨대 "I"형 버팀 보(2)들에 각각 결합되는 지지대(10)와; 그리고, 양단부가 각각 근접되는 지지대(10)에 연결되어 버팀보(2)를 지지하는 서포트(20)로 구성된다.

지지대(10)는 서포트(20)를 버팀보(2)에 연결하기 위한 매개물로서 본 출원인에 의해 출원된 특허출원 제2006-100029호 등에 나타나 있으며, 예를 들어, 버팀보(2)의 둘레부를 감싸며 서로 결합되는 한 쌍의 브래킷(11,12)으로 구성된다. 브래킷(11,12)은 도면에서처럼 동일한 형상이 좌우 대칭으로 배치되는 것에 한정되는 것은 아니며, 버팀보(2)에 결합되는 모든 구조가 가능하다.

서포트(20)는 버팀보(2)에 선하중(프리스트레스(pre-stress))을 부여함으로써 버팀보(2)에 대한 버팀력을 증대할 수 있는 실린더식 하중잭이 사용될 수 있다. 상기 실린더식 하중잭인 서포트(20)는 내부가 중공인 원통(21), 원통(21)의 일측 이상에 신축 가능하게 삽입되며 단부가 지지대(10)의 브래킷(11,12)에 볼트(30)를 매개로 하여 조립되는 나사봉(22), 나사봉(22)에 나사 체결되어 길이를 조절하는 조임너트(23)로 구성된다.

이와 같은 구성에 적용된 본 실시예에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조는, 도 2에서 보이는 것처럼, 지지대(10)의 둘레부에는 볼트공(13)이 형성되고, 서포트(20)의 나사봉(22)의 단부에는 볼트공(23)이 형성된 결합부(24)가 형성되어, 볼트공(13,23)에 볼트(30)가 체결됨으로써 지지대(10)와 서포트(20)가 체결되며, 이와 함께 지지대(10)의 볼트공(13) 주위에는 서포트(20)의 결합부(24)가 지지되는 지지턱(14)이 형성되어 서포트(20) 단부의 결합부(24)가 지지대(10)의 지지턱(14)에 걸려 지지됨으로써 서포트(20)에 전가되는 하중이 지지턱(14)을 통해 지지대(10)에 분산되도록 체결된다.

지지턱(14)은 서포트(20)를 통해 전가되는 축방향 하중에 대한 버팀력을 발휘하는 것으로, 다음과 같은 구조로 이루어질 수 있다.

도 2와 도 3에서와 같이, 지지턱(14)은 일방향 이상이 개방되면서 타구간보다 두께가 얇게 형성된 서포트 삽입홈(15)에 의해 형성될 수 있다. 볼트공(13)은 서포트 삽입홈(15)에 형성되는 것이다.

다르게는 도 4에 도시된 것처럼, 지지턱(14)은 볼트공(13)의 둘레부에 타구간보다 낮게 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조의 작용은 다음과 같다.

흙막이벽(1)(도 1에 도시됨)의 사이에 다수의 버팀보(2)(도 1에 도시됨)를 횡방향 및 다단으로 설치한 후, 이 버팀보(2)에 서포트(20)를 다음과 같이 연결한다. 서포트(20)의 양측 단부의 결합부(24)의 볼트공(23)과 지지대(10)의 볼트공(13)을 맞춰 볼트(30)를 체결한다. 이렇게 되면, 서포트(20)의 결합부(24) 단부가 지지턱(14)에 지지된다. 따라서, 버팀보(2)의 하중이 서포트(20)의 축방향으로 전가되어 서포트(20)가 하부로 밀릴 수 있지만, 서포트(20)의 축방향 하중에 대해 직각을 유지하는 지지대(10)의 지지턱(14)에 서포트(20)가 지지되어 서포트(20)의 하부 밀림이 없고, 서포트(20)의 하중이 볼트(30)에 집중되지 않는다.

<실시예 2>

도 5a와 도 5b에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조는, 지지대(10)의 볼트공(13) 둘레부에는 측방향을 향해 개방된 삽입홈(16)이 형성되며, 서포트(20) 결합부(24)의 볼트공(23) 둘레부에는 삽입홈(16)에 삽입되는 삽입돌기(25)가 형성되어 지지대(10)와 서포트(20)가 측방향에서 끼워지면서 볼트(30)로 체결된다.

삽입홈(16)과 삽입돌기(25)는 도면에 원형으로 도시되었지만, 도시된 것에 한정되는 것은 아니며, 서포트(20)의 축방향 하중에 의한 하부 밀림에 저항할 수 있는 모든 형태가 가능할 것이다.

<실시예 3>

도 6에 도시된 것처럼, 본 실시예에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조는, 지지대(10)의 볼트공(13)의 상하 양측에는 각각 측방향으로 향해 개방된 횡방향의 직선형 삽입홈(17) 2개가 형성되며, 서포트(20)의 볼트공(23) 양측에는 삽입홈(17)에 각각 끼워지는 직선형 삽입돌기(26)가 각각 형성되어, 삽입돌기(26)가 삽입홈(17)에 끼워진 상태에서 볼트(30)가 결합되어 서포트(20)가 지지대(10)에 체결되는 것으로, 서포트(20)가 종방향인 경우 서포트(20)가 종방향으로 전가되는 힘이 지지대(10)에 분산되도록 할 수 있다.

즉, 서포트(20)가 횡방향인 경우에는 삽입홈이 종방향으로 배열되어 서포트(20)에 전가되는 횡압을 분산할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 의하면, 흙막이벽 등의 가시설을 보강하기 위한 버팀보를 지지하는 서포트에 축방향 하중이 가해지더라도 서포트의 축방향 하중에 대해 버팀력을 제공하는 지지 구조물에 의해 서포트의 하부 밀림이 없고 볼트에 하중이 집중되지 않으므로 볼트의 파단으로 인한 서포트의 이탈을 막을 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 흙막이벽을 지지하기 위해 횡방향을 따라 일정 간격을 두면서 다단으로 설치된 버팀보에 일정 간격을 두고 결합되며 둘레부에 볼트공이 구비된 다수의 지지대와; 봉 형상이면서 양측 단부에 각각 볼트공이 구비된 결합부가 형성되어 양측 단부가 상기 근접되는 지지대에 각각 연결되는 서포트를 포함하며,

   상기 지지대의 볼트공 주위에는 상기 서포트의 결합부가 지지되는 지지턱이 형성되어 상기 지지대와 상기 서포트의 결합부가 서로 끼워 결합되면서 상기 볼트공에 볼트가 체결됨으로써 상기 서포트에 전가되는 하중이 상기 지지턱을 통해 상기 지지대에 전가되는 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 있어서,

   상기 지지대의 볼트공은 일방향 이상이 개방되면서 타구간보다 두께가 얇게 형성된 서포트 삽입홈에 구비되어, 상기 지지턱이 상기 서포트 삽입홈에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조.
4. 삭제
5. 흙막이벽을 지지하기 위해 횡방향을 따라 일정 간격을 두면서 다단으로 설치된 버팀보에 일정 간격을 두고 결합되며 둘레부에 볼트공이 구비된 다수의 지지대와; 봉 형상이면서 양측 단부에 각각 볼트공이 구비된 결합부가 형성되어 양측 단부가 상기 근접되는 지지대에 각각 연결되는 서포트를 포함하며,

   상기 지지대와 상기 서포트의 결합부는 서로 끼워 결합되면서 상기 볼트공에 볼트가 체결되어 결합되는 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조에 있어서,

   상기 지지대의 볼트공 둘레부에는 측방향을 향해 개방된 직선형 삽입홈이 형성되며, 상기 서포트 결합부의 볼트공 둘레부에는 측방향으로 돌출된 직선형 삽입돌기가 형성되어, 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에 측방에서 끼워지면서 상기 볼트가 결합되어 상기 서포트가 체결되는 구조인 것을 특징으로 하는 버팀보 보강용 브레이싱 서포트 체결구조.
6. 삭제

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