KR20130003689A

KR20130003689A - 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치 및 이 길이조절장치를 이용하여 길이와 설치각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보

Info

Publication number: KR20130003689A
Application number: KR1020110065171A
Authority: KR
Inventors: 나승민; 여경윤; 안동욱; 하동화
Original assignee: 주식회사 포스코; 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-09
Also published as: KR101289111B1

Abstract

본 발명은 흙막이 토목공사에서 흙막이벽을 안정적으로 지지하기 위한 흙막이벽용 강관 버팀보 설치시 사용되는 길이조절장치에 관한 것으로, 특히 유압잭을 구동하여 강관 버팀보의 길이를 조절한 후 잠금너트로 위치를 고정시킬 수 있도록 하여 길이조절이 가능하면서 마주보는 흙막이벽 사이에 설치되는 강관 버팀보에 선하중의 가력이 가능한 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는, 원형 단면을 이루고 길이 방향으로 일단부로부터 일정 구간 외주면에 나사부가 형성되어 있는 나사축과; 상기 나사축의 타단에 고정되어 띠장에 연결되기 위한 연결부재와; 상기 나사부에 나사결합으로 위치 이동되어 상기 나사부에 삽입된 강관 버팀보의 단부 위치를 고정시키는 잠금너트를 포함하여; 상기 연결부재와 상기 강관 버팀보의 단부 사이에 유압잭의 신장 동작으로 강관 버팀보를 밀어 버팀력을 발생시킨 후 상기 잠금너트를 회전 조작시켜 강관 버팀보의 이동 위치를 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치 및 이 길이조절장치를 이용하여 길이와 설치각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보{Length adjustable apparatus for steel pipe strut of retaining wall}

본 발명은 지반 굴착 공사에서 흙막이벽을 안정적으로 지지하기 위한 흙막이벽용 강관 버팀보 설치시 사용되는 길이조절장치에 관한 것으로, 특히 유압잭을 구동하여 강관 버팀보의 길이를 조절한 후 잠금너트로 위치를 고정시킬 수 있도록 하여 길이조절이 가능하면서 마주보는 흙막이벽 사이에 설치되는 강관 버팀보에 선하중의 가력이 가능한 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치 및 이 길이조절장치를 이용하여 길이와 설치각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보에 관한 것이다.

일반적으로 흙막이벽이 버팀보에 의해 지지되는 흙막이 구조물은, 지반에 굴착경계면을 따라 간격을 두고 설치된 엄지말뚝 사이에 토류판을 설치하여 흙막이벽을 구성하고 마주보는 흙막이벽 사이에 버팀보를 설치하여 흙막이벽을 지지한다. 이때 엄지말뚝에는 토압과 수압 등 측압이 작용하고 측압은 서로 마주보는 띠장 사이에 설치된 버팀보에 의해 반대편으로 전달된다.

이때 버팀보를 신장시켜 마주보는 흙막이벽 사이에 밀착시키기 위해 스크류 잭이 사용된다. 스크류 잭은 버팀보의 단부에 장착되어 버팀보의 신장길이를 조절할 수 있게 되어 있다.

종래의 스크류 잭은 조작핸들이 중앙에 구비되어 있는 나사축, 나사축의 양단부에 서로 반대 방향으로 형성된 나사산에 결합되어 있는 한 쌍의 받이판으로 구성되어 있다. 따라서 조작핸들의 회전 방향에 따라 한 쌍의 받이판이 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 이때 멀어지는 한 쌍의 받이판에 연결되는 버팀보의 신장된 이동에 의해 지지력을 발생시킨다.

이와 같이 사용되는 종래의 스크류 잭은 지지력을 크게 발생시킬 경우 조작핸들을 회전시키기가 어렵게 된다. 이는 나사축과 한 쌍의 받이판이 결합되어 있는 나사부에서 지지력에 저항하는 큰 하중을 받기 때문이다. 특히 이때에 스크류 잭의 나사축에 콘크리트 등의 이물질 부착되어 있는 경우 작업자에게 조작핸들의 회전을 더욱 어렵게 하는 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조작핸들을 사용하지 않고 유압잭으로 지지력을 발생시킨 후 잠금너트로 위치를 고정시킬 수 있도록 하여 유압잭이 제거되어도 버팀력이 유지되어 작업자의 조작력없이 간편하게 사용할 수 있도록 한 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치 및 이 길이조절장치를 이용하여 길이와 설치각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는,

원형 단면을 이루고 길이 방향으로 일단부로부터 일정 구간 외주면에 나사부가 형성되어 있는 나사축과;

상기 나사축의 타단에 고정되어 띠장에 연결되기 위한 연결부재와;

상기 나사부에 나사결합으로 위치 이동되어 상기 나사부에 삽입된 강관 버팀보의 단부 위치를 고정시키는 잠금너트를 포함하여;

상기 연결부재와 상기 강관 버팀보의 단부 사이에 유압잭의 신장 동작으로 강관 버팀보를 밀어 버팀력을 발생시킨 후 상기 잠금너트를 회전 조작시켜 강관 버팀보의 이동 위치를 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 연결부재는 일정한 두께를 갖고 원주 방향에 일정 간격으로 볼트체결공이 형성되어 있는 판형으로 제작된 것을 특징으로 한다.

또한 잠금너트에는 타측 강관 버팀보에 잠금너트가 밀착되도록 회전 조작시키기 위해 외주면에 일정 간격마다 공구 삽입홈이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 연결부재에는 각도 조절이 이루어지는 앵글이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

이때 앵글은 일정한 두께를 갖는 지지판과, 상기 지지판의 일측면에 직각방향으로 위치되어 피봇구멍과 선단부에는 볼록 곡면이 형성되어 있는 연결판과, 연결판의 일측에 배치되고 선단부에 볼록 곡면과 동일한 곡률을 갖는 오목 곡면을 형성하는 하중전달판을 각기 갖는 한 쌍의 피봇 브라켓을 갖고;

한 쌍의 피봇 브라켓은 일측의 볼록 곡면이 타측의 오목 곡면에 접하고, 타측의 볼록 곡면이 일측의 오목곡면에 접하여 마주보도록 위치하고;

상기 피봇 구멍에 삽입된 피봇축에 의해 한 쌍의 피봇 브라켓이 피봇 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치를 이용하여 길이와 각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보의 바람직한 형태에 따르면, 띠장에 길이조절장치의 연결부재가 접합되고, 연결부재와 버팀보의 단부 사이에 설치되는 유압잭으로 유압을 발생시켜 버팀보의 버팀 위치를 조절한 후 버팀보의 단면에 밀착시킨 잠금너트에 의해 버팀보의 전체 길이가 조절되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치를 이용하여 길이와 각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보의 바람직한 다른 형태에 따르면,

띠장에 길이조절장치의 연결부재가 접합되고, 연결부재와 버팀보의 단부 사이에 설치되는 유압잭으로 유압을 발생시켜 버팀보의 버팀 위치를 조절한 후 버팀보의 단면에 밀착시킨 잠금너트에 의해 버팀보의 전체 길이 및 설치각도가 조절되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치에 의하면, 유압잭을 사용할 수 있는 구조를 가지므로 유압에 의해 지지력을 쉽게 발생시킬 수 있다. 또한 유압 발생 후에는 나사축에 결합된 잠금너트를 고정 위치로 간단히 이동시키는 것만으로 지지력을 유지하면서 강관 버팀보의 길이조절이 가능하게 된다. 이같이 잠금너트는 조작시 나사축에 지지력에 저항하는 힘을 전혀 받지 않는다. 따라서 작업자가 어려움을 겪지 않고 적은 힘으로 잠금너트를 회전 조작할 수 있어 작업성이 매우 향상된다.

또한 나사축의 단부에 앵글이 설치되어 있는 경우 띠장과의 기울기 각도를 용이하게 조절한 상태에서 강관 버팀보의 전체 길이를 쉽게 조절할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치의 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치의 사용 상태도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치의 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치의 사용 상태도.
도 6a, 6b는 본 발명의 제2 실시 예에 적용되는 앵글의 작동상태도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 적용되는 앵글의 평면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는 강관 버팀보가 설치되는 접합 상태에 따라 2가지 형태로 구성될 수 있다. 제1 형태는 강관 버팀보가 띠장에 수직하게 접합될 때이고, 제2 형태는 강관 버팀보가 띠장에 일정한 경사를 가지고 접합될 때이다.

<제1 실시 예>

제1 실시 예는 강관 버팀보가 띠장에 수직하게 접합될 때 사용되는 '흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치'로서 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.

도 1에서와 같이 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는 일단에 일정 구간 외주면으로 나사부(12)가 형성되어 있고 타단에 연결부재(20)를 갖는 나사축(10)이 구비된다. 이때 나사부(12)의 방향은 왼 나사 또는 오른 나사로 구성할 수 있디. 나사축(10)은 강재로 제작될 수 있다. 나사축(10)은 길이 방향으로 원형 단면을 형성하며 중실형으로 구성될 수도 있으나 경량화시키기 위해 중공을 갖는 파이프 형태로 제작될 수도 있다.

이때 나사축(10)의 길이는 후술할 유압잭(5)의 길이를 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 유압잭(5)이 도 2에서와 같이 연결부재(20)와 강관 버팀보(2)의 단부 사이에 설치되어 신장력이 발휘될 수 있도록 하여야 한다.

이때 나사축(10)의 일단은 띠장(1)에 연결하기 위해 연결부재(20)가 구비된다. 연결부재(20)는 나사축(10)에 일체로 형성되거나 용접으로 접합 설치될 수 있다. 연결부재(20)는 본 실시 예와 같이 판상형으로 나사축(10)에 원주상으로 일정 간격마다 배치된 다수 개의 보강 리브(21)를 통해 접합될 수 있다.

나사부(12)에는 잠금너트(30)가 나사결합되어 있다. 잠금너트(30)는 회전 방향에 따라 나사부(12)에서 회전하여 나사축(10)의 길이 방향으로 이동된다. 이때 잠금너트(30)는 나사부(12)에 삽입된 타측 강관 버팀보(2)의 단부 위치를 고정시키는 역할을 한다.

본 실시 예에서 잠금너트(30)는 원형을 구성되어 있으나 다각 형태로 구성할 수도 있다. 이때 잠금너트(30)에는 회전 조작을 용이하게 하기 위해 일 예로 외주면에 일정 간격마다 공구 삽입홈(32)이 형성될 수 있다. 공구 삽입홈(32)은 잠금너트(30)의 조작시 회전력이 크게 발생되도록 하기 위해 일자형 공구(미도시)의 단부를 삽입하기 위한 것이다. 여기서 일자형 공구란 공구 삽입홈(32)에 삽입되어 잠금너트(30)에 회전력을 발생시킬 수 있는 단부를 갖는 막대 또는 봉의 형태로 이해할 수 있다.

이와 같이 구성된 제1 실시 예의 작용을 설명한다.

먼저, 도 2에서와 같이 잠금너트(30)를 연결부재(20)측으로 가까이 이동시켜서 강관 버팀보(2)의 단부에 나사축(10)을 삽입시킨다. 이때 나사부(12)가 강관 버팀보(2)의 내경부로 일정량 삽입된다. 이때 연결부재(20)는 띠장(1)에 볼트로 체결되어 접합된다.

이 상태에서 띠장(1)과 강관 버팀보(2)의 단부 사이에 도 2와 같이 유압잭(5)을 설치한다. 이때 유압잭(5)은 균일한 힘이 발생되도록 나사축(10)의 둘레에 복수 개로 설치될 수 있다. 이때 강관 버팀보(2)의 단부에는 유압재(5)의 로드 단부가 지지되기 위한 서포트가 접합된다.

이 같은 상태에서 유압잭(5)에 압유를 공급하여 유압을 발생시키면 띠장(1)과 타측 강관 버팀보(2)의 사이에 신장력이 발생하여 강관 버팀보(2)를 가압하여 밀어내는 힘을 발생시키게 된다. 이로 인해 연결부재(20)와 강관 버팀보(2) 간의 간격이 벌어져 흙막이벽을 지지하게 된다.

이후 잠금너트(30)를 회전시켜 도 3과 같이 강관 버팀보(2)의 단부측으로 이동시켜 강관 버팀보(2)에 밀착시켜 놓는다. 이때 잠금너트(30)에는 외부로부터 어떠한 힘도 받지않은 상태이므로 회전 조작이 매우 용이하게 된다. 즉 잠금너트(30)가 강관 버팀보(2)에 가까이 이동하는 동안에는 지지력에 저항하는 부하를 받지 않고 이동한다. 잠금너트(30)가 강관 버팀보(2)에 접촉된 이후에는 공구 삽입홈(32)에 일자형 공구를 끼워넣어 강제로 약간만 회전시켜 놓으면 잠금너트(30)와 강관 버팀보(2) 단부와의 사이에 밀착력이 생겨 잠금너트(30)는 확고하게 고정된다.

그 다음, 유압잭(5)에 가해진 압력을 제거시켜 수축 동작시키면 유압잭(5)의 전체 길이가 줄어들고, 이로 인해 유압잭(5)을 연결부재(20)와 강관 버팀보(2)와의 사이에서 쉽게 분리해 낼 수 있다. 따라서 큰 하중이 가해진 강관 버팀보의 해체 작업을 용이하게 할 수 있고 강관 버팀보의 갑작스러운 해체에 따른 흙막이벽의 이완 및 붕괴를 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면 강관 버팀보로부터 지지력을 받고 있는 상태에서 잠금너트(30)를 조작하는 것이 아니라 먼저 유압잭(5)을 이용하여 지지력을 발생시킨 후 잠금너트(30)를 조작할 수 있어 작업자의 큰 조작력이 필요치 않게 된다. 따라서 길이조절이 수월하여 흙막이벽의 버팀 작업성이 향상된다.

<제2 실시 예>

한편, 본 발명의 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는 띠장에 경사지게 접합할 때 사용하기 위해 도 5 내지 도 7과 같이 연결부재(20)에 각도 조절이 이루어지는 앵글(100)이 더 설치될 수 있다.

앵글(100)은 일정한 두께를 갖는 지지판(122,122')과, 지지판(122,122')의 일측면에 구비되어 피봇구멍(124a,124'a)을 갖고 선단부에는 볼록 곡면(125,125')이 형성되어 있는 연결판(124,124')과, 연결판(124,124')의 일측에 배치되고 선단부에 볼록 곡면(125,125')과 동일한 곡률을 갖는 오목 곡면(135,135')을 형성하는 하중전달판(136,136')을 각기 갖는 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120')과; 피봇 구멍(124a,124'a)에 삽입되어 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120')을 피봇 연결하는 피봇축(140)으로 구성되어 있다.

이때 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120')은 서로 마주보고 연결되며, 일측 피봇 브라켓(200)의 연결판(124)은 타측 피봇 브라켓(120')의 하중전달판(136')과 마주보고, 일측 피봇 브라켓(200)의 하중전달판(136)은 타측 피봇 브라켓(20)의 연결판(124')과 마주보도록 배치된다. 따라서 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120)은 일측의 볼록 곡면(125)이 타측의 오목 곡면(135')에 접하고, 타측의 볼록 곡면(125')이 일측의 오목곡면(135)에 접하여 마주보도록 위치된다. 이때 피봇축(140)은 볼트 형태로 구성될 수 있다.

여기서 하중전달판(136)은 띠장(1)을 통해 전달된 측압이 피봇축(140)에 전달되지 못하도록 하여 피봇축(140)의 파괴 및 절단을 방지한다.

이와 같이 구성된 앵글(100)이 적용된 경우 피봇축(140)에 의해 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120')의 각도(θ)가 도 5b와 같이 조정된다. 따라서 도 5b와 같이 띠장(1)에 대해 경사지게 설치되는 곳에서 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는 앵글(100)에 의해 강관 버팀보(2)가 기울어지게 설치된다. 이 상태에서 제1 실시 예와 동일한 방법에 의해 유압잭(5)과 잠금너트(30)를 사용하여 지지력을 발휘할 수 있다. 따라서 제2 실시 예는 제1 실시 예와 동일한 작용을 얻을 수 있다.

여기서 앵글(100)은 피봇축(140)의 절단 및 파괴를 고려하여 구성된 것이나 본 발명에 적용되는 앵글은 흙막이벽 공사 기술 분야에서 공지된 기술이 적용된 것이 될 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치는 유압잭을 사용할 수 있는 구조를 가지므로 유압에 의해 지지력을 쉽게 발생시킬 수 있다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 나사축
20: 연결부재
22: 원통형 보스
24: 이음용 원판
26: 리브
30: 잠금너트
100: 앵글
122,122': 지지판
124,124': 연결판
120,120': 피봇 브라켓
140: 피봇축

Claims

원형 단면을 이루고 길이 방향으로 일단부로부터 일정 구간 외주면에 나사부(12)가 형성되어 있는 나사축(10)과;
상기 나사축(10)의 타단에 고정되어 띠장(1)에 연결되기 위한 연결부재(20)와;
상기 나사부(12)에 나사결합으로 위치 이동되어 상기 나사부(12)에 삽입된 강관 버팀보(2)의 단부 위치를 고정시키는 잠금너트(30)를 포함하여;
상기 연결부재(20)와 상기 강관 버팀보(2)의 단부 사이에 유압잭(5)의 신장 동작으로 강관 버팀보(2)를 밀어 버팀력을 발생시킨 후 상기 잠금너트(30)를 회전 조작시켜 강관 버팀보(2)의 이동 위치를 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치.
제1 항에 있어서,
상기 연결부재(20)는 일정한 두께를 갖고 원주 방향에 일정 간격으로 볼트체결공(20a)이 형성되어 있는 판형으로 제작된 것을 특징으로 하는 흙막이용 강관 버팀보의 길이조절장치.
제1 항에 있어서,
상기 잠금너트(30)에는 타측 강관 버팀보(2)에 잠금너트(30)가 밀착되도록 회전 조작시키기 위해 외주면에 일정 간격마다 공구 삽입홈(32)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치.
제1 항에 있어서,
상기 연결부재(20)에는 각도 조절이 이루어지는 앵글(100)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치.
제4 항에 있어서,
상기 앵글(100)은
일정한 두께를 갖는 지지판(122,122')과, 상기 지지판(122,122')의 일측면에 직각방향으로 위치되어 피봇구멍(124a,124'a)과 선단부에는 볼록 곡면(125,125')이 형성되어 있는 연결판(124,124)과, 연결판(124,124')의 일측에 배치되고 선단부에 볼록 곡면(125,125')과 동일한 곡률을 갖는 오목 곡면(135,135')을 형성하는 하중전달판(136,136')을 각기 갖는 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120)을 갖고;
한 쌍의 피봇 브라켓(120,120)은 일측의 볼록 곡면(125)이 타측의 오목 곡면(135')에 접하고, 타측의 볼록 곡면(125')이 일측의 오목곡면(135)에 접하여 마주보도록 위치하고;
상기 피봇 구멍(124a,124'a)에 삽입된 피봇축(140)에 의해 한 쌍의 피봇 브라켓(120,120)이 피봇 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치.
띠장(1)에 청구항 1 내지 청구항 3에서 택일된 길이조절장치의 연결부재(20)가 접합되고, 연결부재(20)와 버팀보(2)의 단부 사이에 설치되는 유압잭(5)으로 유압을 발생시켜 버팀보(2)의 버팀 위치를 조절한 후 버팀보(2)의 단면에 밀착시킨 잠금너트(30)에 의해 버팀보(2)의 전체 길이가 조절되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치를 이용하여 길이와 각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보.
띠장(1)에 청구항 4 및 청구항 5에서 택일된 길이조절장치의 연결부재(20)가 접합되고, 연결부재(20)와 버팀보(2)의 단부 사이에 설치되는 유압잭(5)으로 유압을 발생시켜 버팀보(2)의 버팀 위치를 조절한 후 버팀보(2)의 단면에 밀착시킨 잠금너트(30)에 의해 버팀보(2)의 전체 길이 및 설치각도가 조절되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 흙막이벽용 강관 버팀보의 길이조절장치를 이용하여 길이와 설치각도가 조절되는 흙막이벽용 강관 버팀보.