KR20050035713A

KR20050035713A - 띠장을 제거한 흙막이 공법

Info

Publication number: KR20050035713A
Application number: KR1020030071440A
Authority: KR
Inventors: 고형배
Original assignee: 고형배
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-04-19

Abstract

본 발명은 흙막이 공법에 관한 것으로, 다양한 토목공사의 지하층을 시공하기 위해서 지반의 일부분을 굴착하게 되는데, 이 굴착된 흙벽이 짓누르는 상당한 토압을 지탱할 수 있도록, 특히 최소한의 작업공수와 자재만을 사용하도록 필요구성요소인 띠장을 제거한 상태로 시공될 흙막이 공법으로도 기존의 지지효과를 충분히 거둘 수 있도록 되어 있는 것이다.

Description

띠장을 제거한 흙막이 공법{Soil sheathing method without wale}

본 발명은 띠장을 제거한 흙막이 공법에 관한 것으로, 굴착된 양 흙벽면에 수직하게 고정된 H-파일(H-pile)과 이 H-파일 사이를 지지하는 버팀보를 이용하여 흙벽으로부터 발생하는 토압을 충분히 지지할 수 있는 흙막이 공법에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 흙막이 공법의 일부분을 도시한 평면도 및 단면도이다.

종래의 흙막이 공법은 토목시공현장의 지하층 작업을 위해서, 시공자가 원하는 소정의 지점을 굴착하게 된다. 굴착작업을 통해 노출된 흙벽은 상당한 세기의 토압이 발생되는데, 이 토압이 지정한도를 초과하게 되면 흙벽은 자연적으로 융출, 침하, 또는 붕괴현상을 초래하게 된다. 이와 같이, 붕괴위험성을 최대한 방지하기 위해 종래의 흙막이 시설(1')은 굴착되어 노출된 흙벽면에 수직되게 소정의 간격으로 이격되어 고정배치된 하나 이상의 H-파일(3)과, 이 H-파일(3)과는 직각방향으로 흙벽면을 따라 H-파일 위에서 수직방향으로 소정의 간격으로 배치된 하나 이상의 띠장(5) 및, 굴착된 양 흙벽면 상으로 배치된 H-파일(3) 사이를 가로질러 배치되어 있는 버팀보(4)를 구비한다.

통상적으로, 굴착된 지하공간의 흙벽에는 전술된 바와 같이 H-파일(3)을 수직되게 배치하되, 이와 같이 수직하게 입설된 H-파일(3)의 맞은편 흙벽면에도 H-파일(3)을 가설하고, 이들 H-파일(3) 사이를 지탱할 수 있는 버팀보(4)를 설치한다.

이와 같은 방법으로 시공된 흙막이 공법은 토압이 커질수록 흙벽면을 따라서 배치된 H-파일(3)의 설치 갯수를 증설해야 할 뿐만 아니라 이 H-파일(3)에 직각방향으로 배치된 띠장(5)의 갯수도 늘려서 흙벽을 유지시켜야 하는데, 그 자재비용과 다수의 H-파일과 이를 가로지르는 버팀보 및 띠장의 가설을 위한 작업공수도 상당히 늘어나는 결과를 초래한다. 다른 방편으로 토압을 견디기 위해서 H-파일 간격을 줄이거나 더욱 큰 크기의 띠장을 사용하여야 하는데, 이는 그 자재비용의 증가 및 H-파일 투입공의 증가에 따른 비용이 추가 발생되는 단점을 초래하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해서 창출된 것으로, 본 발명은 굴착된 흙벽에 가설된 H-파일과 띠장과 같은 구성부재들 중 지지역할이 비교적 적은 띠장을 제거하면서도 기존의 흙막이 공법으로 구현된 지지효과를 성취할 수 있는 흙막이 공법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이제, 첨부도면을 참조로 하여서 본 발명에 따른 흙막이 공법에 대해서 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 종래에 흙막이 공법에서 사용된 다수의 구성부재들의 안전율을 도시한 그래프도인 바, 이는 전술된 바와 같이, 지하층 건설목적으로 굴착되어 노출된 흙벽면에 대하여 입설된 H-파일(3)과 띠장(5) 및 이들을 가로질러 장착된 버팀보(4)로 이루어진 종래의 흙막이 시설(1';도 1 참조)의 안전도를 검사한 결과이다. 도 2에 도시된 그래프의 X축은 띠장의 간격거리를 나타낸 것이며, Y축은 안전율을 나타낸 것이다. 실험에 사용된 H-파일과 띠장 및 버팀보의 강종과 설치간격은 다음과 같다.

구분	H-파일	띠장	버팀보
강종	SS400	SS400	SS400
규격	300×305×15×15	300×305×15×15	300×305×15×15
이격간격(m)	수평간격2.0, 2.5, 3.0	수직간격2.0, 2.5, 3.0	수평간격2.0, 2.5

도 2의 (a)는 버팀보(4)의 안전도를 보여주는 것으로, 2m의 수평간격으로 배치된 H-파일(3)에 버팀보(4)간의 수평간격을 2.0m로 이격시킨 경우와 2.5m로 이격시켰을 경우의 안전도 검사결과값을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 띠장(5)의 수직간격과는 극단적인 영향을 받지 않고 버팀보(4)는 최소 2.0 이상의 안전도를 유지하고 있음을 나타내고 있다. 도 2의 (b)는 H-파일의 안전도를, 그리고 도 2의 (c)는 띠장의 안전도에 대한 그래프도를 도시한 것으로, 예를 들자면 도 2의 (b)를 참조로 한 그래프의 해석은 다음과 같다. H-파일(3)의 수평이격거리(H-파일=1.5m)의 띠장의 이격거리에 따른 전단응력의 구배는 급격하게 경사져 있지만 안전도는 2.0 이상을 확보하고 있는 한편, H-파일(3)의 수평이격거리(H-파일=2.5m)를 도시한 선은 띠장의 수직이격간격이 2.0m로부터 3.0m로 벌어짐에 따라서 전단응력의 구배율이 급격하지 않음을 확인할 수 있는 바, 이는 띠장의 이격거리에 상관없이 일정한 안정도를 유지할 수 있음을 보여준다. 즉, 안전성에 있어서 H-파일은 띠장보다는 높음을 알 수 있다.

도 2의 (c)는 띠장의 안전도를 도시한 것으로, 그래프의 선의 구배가 급격하게 변하지 않음을 보여준다. 따라서, 띠장의 안전도는 H-파일과 보팀보에 상당한 영향을 끼치지 않는 것으로 판단할 수 있다. 덧붙여, 띠장(5)은 이 띠장의 수직으로 배치되어 이격된 수직간격에 민감하게 반응하고 있으며, 특별하기로 전단응력에 대한 안전성이 매우 취약하여 H-파일(3)보다는 월등하게 안전성이 떨어지고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 흙막이 공법은 도 2로 도시된 바와 같이 띠장(5)의 안전율이 상대적으로 H-파일(3)의 안전율보다 떨어지므로, 띠장(5)없이 H-파일(3)사이를 가로질러 직접적으로 버팀보(4)를 설치하여도 안정상의 문제점을 지적할 수 없으며 H-파일의 수평이격간격을 증가시킬 수 있다는 점에 착안한 것이다. 따라서, 본 발명의 특징인 띠장(5;도 1 참조)을 제거한 상태로 충분히 토사의 붕괴를 방지할 수 있다.

전술된 바와 같이, 띠장의 가설에 따른 기대되는 효과는 상대적으로 미비하여 띠장을 제거한 본 발명에 따른 흙막이 공법을 도 3에 도시하였다. 더욱이, 도 4는 구성부재들간의 배치상태를 더욱 상세히 보여주는 평면도와 단면도를 도시한다.

본 발명에 따른 흙막이 공법에 의한 시설(1)은 굴착된 흙벽면에 수직되게 소정의 수평간격으로 이격되고, 이의 반대쪽 흙벽면에 동일간격으로 마주보도록 배열시켜 한쌍을 이루는 H-파일(3)과, 이들 마주보는 H-파일(3) 사이를 가로질러 직접 장착된 버팀보(4)를 구비한다.

도 4는 양 흙벽면상에서 띠장을 모두 제거한 상태의 흙막이 시설(1)을 도시한 것이다.

H-파일(3) 사이를 가로질러서 H-파일(3) 상에 직접적으로 장착배치된 버팀보(4)는 H-파일(3)의 길이연장된 방향으로 토압의 크기에 따라서 하나 이상을 장착할 수 있다. H-파일(3) 사이에 장착된 버팀보(4)는 실제로 H-파일과 맞은편에 있는 H-파일 사이의 간격보다 짧게 되어, 그들 사이를 지지하기 위해 버팀보(4)의 한끝은 H-파일 상으로 직접 장착되고 반대쪽 끝에는 잭(6)을 추가로 구비하여 거리조정하여 견실하게 H-파일 사이를 지탱할 수 있게 한다.

추가로, 도 5는 임의의 한 흙벽면에는 띠장을 제거하고 다른쪽 흙벽면에만 H-파일(3)상에 띠장을 가설한 흙막이 공법을 도시한 것으로, 좌우측 H-파일이 정확히 수평면 일직선상에 놓여있지 않거나 간격이 달라 버팀보를 직접 H-파일에 설치할 수 없는 경우에 실시한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 굴착된 지하상의 흙벽에 가설된 H-파일과 버팀보만으로도 종래의 흙막이 공법으로 실현될 토압지지효과를 성취할 수 있도록 되어 있어서, 자재의 절감에 따른 비용절감효과 뿐만 아니라 불필요한 구성부재를 제거함으로써 이에 따른 작업공수를 현격하게 줄일 수 있도록 제공되는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 흙막이 공법의 평면도 및 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이고,

도 2는 종래에 흙막이 공법에 사용된 구성부재들의 안전율을 도시한 그래프도,

도 3은 본 발명에 따른 흙막이 공법을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 흙막이 공법의 평면도 및 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흙막이 공법의 평면도 및 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,1' ----- 흙막이 시설, 2 ----- 흙벽,

3 ----- H-파일, 4 ----- 버팀보,

5 ----- 띠장, 6 ----- 잭.

Claims

굴착된 흙벽면상으로 수직되게 배치된 다수의 H-파일(H-pile)과 흙벽면상에 입설된 H-파일 사이를 가로질러 장착된 다수의 버팀보 및 흙벽면을 따라 H-파일과는 직각방향으로 배치된 띠장을 구비한 흙막이 시설에 있어서,

상기 H-파일(3)은 마주보는 흙벽면상에서 소정의 동일간격으로 배치되고, 상기 버팀보(4)는 마주보는 H-파일(3) 상에 직접적으로 장착되어서, 띠장이 필요없는 흙막이 시설로 되어 있는 것을 특징으로 하는 띠장을 제거한 흙막이 공법.
제 1항에 있어서, 상기 흙막이 공법은 선택적으로 한측면 또는 양측면의 띠장을 제거가능한 것을 특징으로 하는 띠장을 제거한 흙막이 공법.