KR200454383Y1 - 가설 흙막이 공사의 버팀보 결합구용 체결보강구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도심지 굴착 공사시에 사용되는 가설 흙막이 공법에 사용되는 사각버팀보의 연결구조에 있어 상기의 버팀보를 시공하기 위한 연결구용 체결보강구에 대한 것으로, 특히 사각버팀보에 체결하기 위한 결합구에 사용되는 별도의 체결보강구를 구비하되, 상기의 체결보강구는 체결볼트가 삽입되기 위한 결합구의 체결공에 가압 체결될 수 있게 하고, 상기 체결보강구에는 상기 체결볼트와 대응하는 나사공을 형성함으로써,

사각버팀보를 띠장 또는 잭서포트에 연결하거나 연속의 사각버팀보를 연장하기 위한 결합구에 강제 압입을 통해 고정 형성하므로 생산성이 뛰어난 것이며, 결합구 전체의 단면을 증대시키지 않고 체결볼트의 나사 결합부만을 보강하는 형태이므로 극히 경제적인 것이며, 집중의 전단응력이 작용하는 체결부에 대하여 확장의 체결단면을 제공하는 보강체결구에 의해 결합구의 부분 파손이나 체결볼트의 절단 등을 방지할 수 있으므로 가설 흙막이 공사의 버팀보 시공에 있어 더욱 높은 안정성과 설치 고정력을 유지할 수 있게 하는 것이다.

가설 흙막이, 버팀보, 연결구, 체결보강구, 스플라인, 나사공

Description

가설 흙막이 공사의 버팀보 결합구용 체결보강구 {Reinforer for supporting beam joint for use in soil sheathing}

본 고안은 도심지 굴착 공사시에 사용되는 가설 흙막이 공법에 사용되는 사각버팀보의 연결구조에 있어 상기의 버팀보를 시공하기 위한 연결구용 체결보강구에 대한 것으로, 특히 사각버팀보용 연결구에 가압 고정되는 별도의 체결보강구를 구비하여 상기 연결구로부터 발생하는 구조적 취약성을 개선하면서도 고도의 체결력은 물론 물리적 안정성을 확보할 수 있게 한 가설 흙막이 공사의 버팀보 결합구용 체결보강구에 관한 것이다.

일반적으로 구조물의 축조(토목/건축현장)를 위한 지반굴착시 굴착 배면의 토사 붕괴방지 및 변위억제를 통해 인접주변지반의 안전성을 유지하기 위한 통상적인 방법으로 가설 흙막이 공사를 시행한다.

특히, 최근 도심지 근접시공이 빈번함에 따라 지반굴착으로 인한 인접지반의 침하 및 주변건물의 안전성에 대한 요구가 대두되고 있으며 이에 가설 흙막이 공사 의 중요성이 증대되고 있는 실정이다.

상기한 가설 흙막이 공법은 크게 토류벽 공법과 토류벽 지지공법으로 분류되며, 그 중 도심지에 시공되는 토류벽 공법은 지반붕괴방지 및 굴착 배면 지하수위 저하 및 이로 인한 토사유출을 방지하여 인접지반의 변위 및 인접건물의 침하를 최소화할 수 있는 공법이어야 한다.

이러한 도심지에 사용되는 가설 흙막이 토류벽 공법으로는, 소일시멘트벽공법(S.C.W공법)과 현장타설콘크리트말뚝공법(C.I.P공법) 등의 연속벽체 공법이 주로 사용되며, 이러한 가설 흙막이 공법의 굴착보조공법으로는 L.W grouting, S.G.R grouting, J.S.P공법 등이 차수 및 지반보강을 위해 사용되고 있다.

또한, 상기한 토류벽 공법은 연속 벽체속에 파일(H-pile)을 삽입하여 토류벽체의 강성을 증대시키기 위한 목적으로 사용되고 있는 것이다.

이와 같은 가설 흙막이 공사시에는 일반적으로 임의 간격의 H-파일로 된 엄지말뚝을 수직으로 세우고, 서로 이웃하는 엄지말뚝의 플랜지 사이에 다수의 토류판을 적층 삽입하여 흙벽 또는 암벽이 받쳐지게 함과 동시에 그 엄지말뚝을 벽체에 고정시키기 위해 벽면에 횡상으로 고정된 띠장과, 마주하는 상기 띠장을 가로지르는 다수의 버팀보(Strut)를 설치하거나, 어스앵커를 지면에 고정 설치하고 이를 브라켓에 의해 H-파일에 견고하게 고정하여 그 토압으로부터 견디게 시공하였다.

즉, 굴착하고자 하는 지반 주변에 일정간격으로 다수의 엄지말뚝을 수직으로 시공하고, 그 내부공간을 굴착하며 마주하고 있는 수직의 엄지말뚝을 서로 연결 지지하는 다수의 띠장과 버팀보를 굴착과 동시에 상측으로부터 순차적으로 설치하는 것이다.

상기한 버팀보는 엄지말뚝 및 띠장에 작용하는 토압을 효과적으로 지지하여 굴착된 흙벽의 토사가 유실되거나 붕괴되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이웃한 H-파일 간에 상,하로 적층되어 있는 토류판에는 상당한 압력의 토압이 작용하므로 이러한 토압으로부터 안정된 지지가 가능케 하기 위해서는 대략 2~3m정도의 상하층 간격을 유지하는 버팀보가 형성되어 있어야 하는 것이다.

또한, 상기한 버팀보는 작업현장의 규모에 따라 그 개체수가 상이하기는 하지만 평면도시상 그물망 형태로 비교적 다수의 버팀보가 가로, 세로 방향으로 엇갈려 횡상으로 설치되는 것이 일반적이다.

특히, 상기한 띠장과 버팀보의 연결 단부에는 별도의 잭서포트를 체결 형성하여 이에 의해 상기한 버팀보의 길이가 조절되게 함으로서 더욱 용이한 시공을 가능케 구성한 것도 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 버팀보는 전기한 바와 같이 H-파일로 이루어져 있으므로 상기한 H-빔의 강재 특성상 상,하 방향과 좌우 방향으로의 강성이 차이가 발생하게 되는 것이며, 상,하 방향으로는 강축 방향인 반면 좌,우 방향으로는 약축 방향이 형성되므로 결국 상기의 축 방향에 따른 강성의 차이로 인하여 약축 방향에는 보강편 등을 용접하여 시공하는 보강작업이 필수적으로 요구되고 있는 것이다.

이에 따라, 버팀보의 약축방향에 일정 간격으로 보강편을 덧대어 용접하는 작업공정이 필수적으로 요구됨에 따라 작업 과정의 번거로움은 물론 공사 기간을 연장시키는 폐단으로 작용하게 되는 것이다.

이에 따라, 근자에 들어서는 상기의 H-빔 형태로 된 버팀보로부터 탈피하여 원형의 강관으로 된 버팀보를 사용하여 시공하는 흙막이 공법이 안출된 바 있으나, 상기와 같은 원형강관은 작업자가 버팀보를 밟고 다니며 이동하여야 하는 통로의 역할을 전혀 수행할 수 없어 별도의 통로나 이동로를 신설 및 추가하여야 하는 폐단이 있는 것이며, 원형강관으로 된 버팀보와 띠장 및 경사버팀재 등을 연결 및 결합함에 있어 지극히 번거롭고 많은 공정이 발생하게 되는 것이다.

즉, 버팀보와 띠장 및 버팀보와 경사버팀재는 다수의 볼트와 너트를 이용하여 천공된 조립공을 통해 상호 간의 견고한 연결이 이루어지게 하는 것인데, 상기와 같은 원형 강관으로 된 버팀보의 경우에는 H-파일 형태의 띠장이나 경사버팀재와 나사 체결함에 있어 상기의 볼트 또는 너트를 나사 회전시킬 수 있는 공간이 확보되지 아니하므로 별도의 브라켓 장치나 연장 체결부 등을 추가로 구성하여 이들을 통해 상호 간의 연결이 이루어지도록 하여야 하므로 역시 번거롭고 까다로운 연결구조로 인하여 작업성이 크게 저하되는 원인으로 작용하는 것이다.

이에 따라 본 고안 출원인은, 2008년 특허출원 제061448호, 제061449호, 제061450호와 같이, 수직 근입된 엄지말뚝의 일측에 횡방향으로 형성되는 띠장에 연결되는 버팀보 또는 잭서포트에 결합되는 버팀보 또는 흙막이 가설공사를 위한 버팀보를 사각강관으로 형성하고, 상기의 띠장과 사각버팀보 또는 잭서포트와 사각버팀보 또는 연장시키기 위한 사각버팀보의 연결부에는 별도의 고정체결구를 이용 하여 상기의 띠장 또는 잭서포트 또는 사각버팀보와 또다른 사각버팀보가 서로 견고하게 체결되게 함으로써, 종래의 버팀보가 갖는 제반의 문제점과 띠장 또는 잭서포트 및 버팀보간의 연결부에서 발생하는 문제점을 합리적으로 극복하고자 한 사각강관으로 된 버팀보의 연결구조를 제안한 바 있는 것이다.

그러나, 상기와 같이 띠장과 사각버팀보 또는 잭서포트와 사각버팀보 또는 연장하고자 하는 서로 다른 사각버팀보를 서로 결합시키기 위한 결합구는, 전기한 바와 같이 띠장과 사각버팀보 또는 잭서포트와 사각버팀보 또는 연장하고자 하는 서로 다른 사각버팀보의 사이에 위치하여 이들과 볼트 및 너트에 의해 체결되어야 하는 것인데,

상기의 띠장과 사각버팀보 또는 잭서포트와 사각버팀보 또는 연장하고자 하는 서로 다른 사각버팀보는 볼트의 체결력 만으로 고정되므로 결속단면의 감소로 인해 해당의 체결부위가 취약 파손되거나 볼트의 절단 등의 문제점이 발생하고 있는 것이다.

즉, 상기와 같이 띠장과 사각버팀보 또는 잭서포트와 사각버팀보 또는 연장하고자 하는 서로 다른 사각버팀보의 볼트 체결부에는 과도한 전단응력이 발생하게 되는 것인데, 상기와 같은 과도한 전단응력이 볼트 또는 볼트 삽입공에 전달되는 경우 볼트 삽입공의 파괴나 볼트의 절단 등이 발생하는 것으로서, 이는 종래의 용접 결합이나 원형 플랜지 체결구조에 비하여 체결단면이 크게 줄어든 것에 기인하게 되는 것이다.

이에 따라 상기와 같이 사각버팀보와 별도의 결합구를 이용한 가설 흙막이 공사에 있어 상기 띠장 또는 잭서포트와 사각버팀보 간의 체결부를 더욱 견고한 상태로 안정적으로 유지시키기 위한 물리적 구조가 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 사각버팀보에 체결하기 위한 결합구에 사용되는 별도의 체결보강구를 구비하되, 상기의 체결보강구는 체결볼트가 삽입되기 위한 결합구의 체결공에 가압 체결될 수 있게 하고, 상기 체결보강구에는 상기 체결볼트와 대응하는 나사공을 형성함으로써, 상기 체결보강구에 의해 체결볼트와 결합구 간의 결합단면을 크게 증대시키므로 더욱 견고한 고정력의 확보는 물론 체결볼트 및 결합구에 작용하는 집중의 전단응력으로부터 비교적 안정적인 물리적 강도를 유지할 수 있는 특징을 갖는 가설 흙막이 공사의 버팀보 결합구용 체결보강구를 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 외면에 수직의 스플라인돌기를 갖는 끼움부를 형성하고, 상기 끼움부의 하측으로는 끼움부의 외경보다 큰 외경을 갖는 걸림부를 형성하며, 상기 끼움부와 걸림부를 수직으로 관통하는 나사공을 형성하여 된 체결보강구를 구비하여, 상기 체결보강구의 끼움부를 사각버팀보의 체결용 결합구의 결합공에 강제 압입하여 고정하되,

상기 끼움부는 결합구의 내측으로부터 외측을 향하여 삽입되고, 상기 끼움부의 두께는 결합구의 두께와 일치되게 구성하여 이루어지는 것이다.

본 고안은, 사각버팀보를 띠장 또는 잭서포트에 연결하거나 연속의 사각버팀보를 연장하기 위한 결합구에 강제 압입을 통해 고정 형성하므로 생산성이 뛰어난 것이며, 결합구 전체의 단면을 증대시키지 않고 체결볼트의 나사 결합부만을 보강하는 형태이므로 극히 경제적인 것이며, 집중의 전단응력이 작용하는 체결부에 대하여 확장의 체결단면을 제공하는 보강체결구에 의해 결합구의 부분 파손이나 체결볼트의 절단 등을 방지할 수 있으므로 가설 흙막이 공사의 버팀보 시공에 있어 더욱 높은 안정성과 설치 고정력을 유지할 수 있게 하는 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 체결보강구의 전체 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 체결보강구의 전체 단면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 체결보강구를 결합구에 적용하는 상태의 사시도이다.

도시와 같이 본 고안에 따른 체결보강구(10)는 상측에 평면상 원형의 끼움부(12)가 형성되어 있고 끼움부(12)의 하측에는 상기 끼움부(12) 보다 확장의 외경을 갖는 걸림부(13)가 형성되어 있는 것이다.

이때, 상기의 끼움부(12) 외면에는 수직의 스플라인돌기(11)(11')가 형성되어 있는 것으로서, 상기의 스플라인돌기(11)(11')는 반복의 돌기와 홈의 구조를 갖고 있는 것이며, 스플라인 형태의 돌기 이외에도 다양한 형태로 된 너어링을 형성하여 구성할 수도 있는 것이다.

또한, 상기의 끼움부(12)와 걸림부(13)를 수직으로 관통하는 나사공(14)이 형성되어 있는 것이다.

이에 따라 상기의 끼움부(12)를 사각의 버팀보를 체결하기 위한 결합구(30)에 결합 사용하면 되는 것인데, 상기의 결합구(30)에는 전기한 선행의 출원예와 같이 사각의 버팀보 내측으로 삽입되게 위한 결합부가 형성되어 있고 상기의 결합부에는 관통의 결합공(31)이 형성되어 있는 것이다.

이에 따라 상기의 결합구(30)에 형성된 결합공(31)의 내측으로 체결보강구(10)의 끼움부(12)를 강제 압입하면 끼움부(12)의 스플라인돌기(11)(11')와 타이트한 수치의 결합공(31)에 의해 결합구(30) 및 체결보강구(10)는 서로 견고한 고정상태를 갖고 결합되는 것이다.

이때의 체결보강구(10)는 결합구(30)에 형성된 결합공(31)의 개체수에 따라 사용되는 것으로서, 각각의 결합공(31)에 개별적으로 고정되는 형태를 갖게 된다.

이와 같은 상태의 결합구(30)를 이용하여 띠장 또는 잭서포트와 버팀보를 서 로 연결하거나, 버팀보를 연장하고자 하는 경우에 상기의 결합구(30)를 사용하면 되는 것이다.

즉, 도 4의 도시와 같이 수평의 띠장(40)에 사각버팀보(20)를 결합하기 위한 결합구(30)에 본 고안에 따른 체결보강구(10)를 압입하여 고정한 상태에서 결합구(30)의 일측은 띠장(40)과 체결하고 사각버팀보(20)의 내측으로 삽입된 결합구(30)는 별도의 체결볼트(32)에 의해 상호 간의 견고한 체결이 이루어지도록 하면 되는 것이다.

이때, 상기의 체결볼트(32)는 체결보강구(10)의 나사공(14)으로 삽입되면서 결합구(30)와 사각버팀보(20)를 서로 견고히 체결시키면서도 체결보강구(10)에 의해 증대된 체결단면으로 인해 상기 체결부에 집중응력이 작용하더라도 변형이나 파손 또는 절단 등의 문제점이 예방되는 것이다.

또한, 도 5의 도시와 같이 사각버팀보(20)와 잭서포트(50)를 결합하는 경우에도 상기의 결합구(30)에 체결보강구(10)를 가압 고정한 상태에서 별도의 체결볼트(32)를 이용하여 상기 결합구(30)와 사각버팀보(20)를 견고하게 고정하면 되는 것이며, 도 6의 도시와 같이 사각버팀보(20)를 연장 시공하고자 하는 경우에도 결합구(30)에 형성된 체결보강구(10)와 체결볼트(32)를 나사 결합하는 작업을 통해 더욱 증대된 결합 고정력을 얻을 수 있는 것이다.

이에 따라 상기의 결합구(30)는 비교적 얇은 두께로 된 강재를 사용하여 제작하더라도 상기 체결보강구(10)에 의해 고도의 체결력은 물론 설치안정성을 확보할 수 있어 매우 경제적인 것이며, 기존의 결합구(30)가 갖는 물리적인 취약성을 합리적으로 개선할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 체결보강구의 전체 사시도

도 2는 본 고안에 따른 체결보강구의 전체 단면도

도 3은 본 고안에 따른 체결보강구를 결합구에 적용하는 상태의 사시도

도 4는 본 고안에 따른 체결보강구를 갖는 결합구를 이용한 띠장과 버팀보의 결합 사시도

도 5는 본 고안에 따른 체결보강구를 갖는 결합구를 이용한 잭서포트와 버팀보의 결합 사시도

도 6은 본 고안에 따른 체결보강구를 갖는 결합구를 이용한 버팀보의 연장 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 체결보강구 11,11' : 스플라인돌기

12 : 끼움부 13 : 걸림부

14 : 나사공

20 : 사각버팀보

30 : 결합구 31 : 결합공

32 : 체결볼트

40 : 띠장

50 : 잭서포트

Claims (1)

1. 외면에 수직의 스플라인돌기(11)(11')를 갖는 끼움부(12)를 형성하고, 상기 끼움부(12)의 하측으로는 끼움부(12)의 외경보다 큰 외경을 갖는 걸림부(13)를 형성하며, 상기 끼움부(12)와 걸림부(13)를 수직으로 관통하는 나사공(14)을 형성하여 된 체결보강구(10)를 구비하여,

   상기 체결보강구(10)의 끼움부(12)를 사각버팀보(20)의 체결용 결합구(30)의 결합공(31)에 강제압입하여 고정하되,상기 끼움부(12)는 결합구(30)의 내측으로부터 외측을 향하여 삽입되고, 상기 끼움부(12)의 두께는 결합구(30)의 두께와 일치되게 구성되어,

   상기 결합구(30)의 결합공(31)에 대한 상기 끼움부(12)의 강제압입에 의해 상기 스플라인돌기(11)(11')가 가압압축되면서 억지끼움되는 것을 특징으로 하는 가설 흙막이 공사의 버팀보 결합구용 체결보강구.

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