KR20130085772A

KR20130085772A - 저심도 지하 연속 구조물 시공을 위한 흙막이 구조

Info

Publication number: KR20130085772A
Application number: KR1020120006827A
Authority: KR
Inventors: 정진덕
Original assignee: 정진덕
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-07-30

Abstract

본 발명은 지중 관 및 하수박스 등의 저심도 지하 연속구조물을 설치하기 위한 흙막이 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중 관 및 하수박스 등의 지하 연속 구조물을 설치하기 위한 지중 깊이 10m 이내의 저심도 굴삭 작업시, 토압에 대응하고 굴삭 토사의 붕괴를 방지하기 위해 굴삭부 측면으로 설치되는 흙막이 구조에 관한 것으로, 전진 이동이 가능하도록 한 흙막이 벽체를 구현하여 측면 토압 지지를 위한 연속 벽체 흙막이가 불필요하게 되며, 굴삭부에 지하 구조물을 설치하기 위한 거치식 견인 이송 수단을 흙막이 상부에 설치하여 토사 굴삭과 지하 연속구조물 설치가 동시에 이루어지도록 함으로써 작업성 및 시공성을 높인 특징이 있다.
상기 특징을 갖는 저심도 지하 연속구조물 설치를 위한 본 발명 흙막이 구조는 크게 세 부분으로 구성되는 바, 굴착부 내부 양측으로 지면에 수직되게 입설되어 전진 운동하되 평행한 두 개의 제 1 패널(110)의 전진 길이를 조절하여 굴삭부 내 수평 방향으로 일정 각 방향 전환이 가능하도록 구성되는 제 1 패널부(100)와, 제 1 패널부(100) 후방에 결합되어 굴삭부에 입설되되 전진 유닛이 형성되어 두 개의 제 2 패널(210)을 전진시키는 제 2 패널부(200)와, 제 2 패널부(200) 상부에 결합되되 지하 구조물(B)을 이송, 설치하는 구조물 이송부(300)로 구성되게 된다.
상기 구성을 갖는 본 발명 흙막이 구조는 지중 구조물의 연속 설치에 부합하여 굴삭부에 벽체의 설치와 해체를 반복하게 되는 기존의 연속 벽체 시공의 폐단을 없애도록 하여, 자원활용성이 우수하고 흙막이 구조의 장구한 재사용이 가능할 뿐 아니라, 흙막이 설치와 해체의 반복 작업을 배제함으로써 공사 기간을 단축하고 시공성을 높인 효과를 가진다.
또한, 지하 구조물 시공 예정지가 일직선의 형태가 아닌 일정 각 굴곡진 형태에도 현장 여건에 유동적으로 대응 시공 가능한 흙막이 구조를 구현하여 실용적이며 작업성이 우수하며, 패널벽 상부에 지하구조물을 거치하여 굴삭부로 수평 이송한 후 수직 하강하여 굴삭부에 배치함으로써 작업 동선이 효율적으로 이루어지도록 하는 특징이 있다.

Description

저심도 지하 연속 구조물 시공을 위한 흙막이 구조 { Structure of retaining wall for underground connection structure construction method in low depth }

본 발명은 지중 관 및 하수박스 등의 저심도 지하 연속구조물을 설치하기 위한 흙막이 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중 관 및 하수박스 등의 지하 연속 구조물을 설치하기 위한 지중 깊이 10m 이내의 저심도 굴삭 작업시, 토압에 대응하고 굴삭 토사의 붕괴를 방지하기 위해 굴삭부 측면으로 설치되는 흙막이 구조에 관한 것으로, 전진 이동이 가능하도록 한 흙막이 벽체를 구현하여 측면 토압 지지를 위한 연속 벽체 흙막이가 불필요하게 되며, 굴삭부에 지하 구조물을 설치하기 위한 거치식 견인 이송 수단을 흙막이 상부에 설치하여 토사 굴삭과 지하 연속구조물 설치가 동시에 이루어지도록 함으로써 작업성 및 시공성을 높인 특징이 있다.

일반적으로 건축물의 지하층이나 지하철 등 지하구조물을 구축하거나 지중 관을 매설하기 위해 관로 터파기를 하는 등의 지반 굴삭 작업 시 구조물 배치 주변에 공지의 면적이 넓어 충분한 안식각을 구할 수 있을 때는 경사면 오픈 컷(open cut)을 실시할 수 있으나, 현장 여건상 여유있는 안식각이 확보되지 않은 현장의 경우 흙벽의 붕괴를 방지하기 위해 굴삭부의 측면으로 흙막이 벽체가 설치되게 된다.

상기 건축물의 지하층이나 지하철 등의 시공 현장에서는 상당 깊이를 굴삭하여야 되는 고심도 굴삭이 이루어지게 되지만, 지중 관 및 하수박스 등의 지하 연속 구조물을 설치하기 위해서는 지중 깊이 10m 이내의 저심도 굴삭이 이루어지게 되는 바, 상기 저심도 굴삭을 위해서는 지중 구조물을 설치하기 위한 굴삭부 측면으로 굴삭 깊이에 상당하는 패널 혹은 파일을 일렬로 정렬한 연속 벽체를 굴삭부 양측으로 입설함으로써 굴삭부 측면의 토사 붕괴를 방지하도록 하고, 굴삭부 양측의 평행한 연속 벽체의 내측으로 지중 구조물을 설치함으로써 지하 연속 구조물 시공이 이루어졌다.

또한, 상기 연속 벽체는 지중에 입설하여 두지 않고, 연속된 지중 구조물을 설치해 나가면서 설치가 완료된 지중 구조물 측의 연속 벽체는 인발하여 지중 구조물을 설치하게 될 굴삭부에 다시 입설시켜 지중 구조물을 설치하는 방식을 취하는 바, 연속 벽체의 설치와 해체가 반복적으로 행해지며, 또한 하나의 공사현장이 완료된 후에는 연속 벽체를 해체, 인발하여 또 다른 공사시공에 재사용하는 간이 흙막이 벽체구조를 갖는 것이다.

그러나, 상기 저심도 지중 구조물 설치를 위한 연속 벽체는 지중 구조물의 연속 설치에 부합하여 벽체의 연속 시공을 진행하면서 지중 구조물을 설치하게 될 굴삭부의 벽체의 설치와 지중 구조물이 설치된 굴삭부의 벽체의 해체를 반복하게 되는 바, 상기 연속 벽체 시공은 파일 및 패널의 재사용에 따른 결합 과정에서 공사 기간이 증대될 뿐 아니라, 매 공사마다 조립 및 설치와 해체의 과정을 반복함으로써 시공성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 연속 벽체는 다수의 벽체가 일렬로 정렬한 연속 벽체의 형태가 대부분이어서 상기 지하 구조물 시공 예정지가 일직선의 형태가 아닌 일정 각 굴곡진 형태를 이룰 경우 지하 구조물 시공에 어려움이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 굴착부 내부 양측으로 지면에 수직되게 입설되어 전진 운동하되 평행한 두 개의 제 1 패널(110)의 전진 길이를 조절하여 굴삭부 내 수평 방향으로 일정 각 방향 전환이 가능하도록 구성되는 제 1 패널부(100)와, 제 1 패널부(100) 후방에 결합되어 굴삭부에 입설되되 전진 유닛이 형성되어 두 개의 제 2 패널(210)을 전진시키는 제 2 패널부(200)와, 제 2 패널부(200) 상부에 결합되되 지하 구조물(B)을 이송, 설치하는 구조물 이송부(300)로 구성되게 된다.

상기 제 1 패널부(100)는 양측 내벽면으로 오목 요홈(111)이 형성되어 수직방향으로 평행하게 배치되는 두 개의 패널로 형성되는 직사각 박스 형태의 제 1 패널(110)과, 제 1 패널(110)의 하부에 형성되되 진동 수단(121)의 타격으로 수직운동하는 굴삭날(122)이 형성된 하강 굴삭 유닛(120)과, 제 1 패널(110)의 전방에 형성되되 회전 궤도를 따라 운동하는 다수의 굴삭날(134)이 형성된 전진 굴삭 유닛(130)과, 일단으로 오목 요홈(111)에 끼워지는 볼록부(141a)가 형성된 직사각 박스형태의 지지체(141)와 두 개의 지지체(141)를 지지, 결합하는 길이조절 잭(142)이 형성된 지지 유닛(140)과, 지지 유닛(140)의 후방에 형성되는 잭(153)과 잭(153)을 전방 및 후방에서 지지하는 전방 잭 지지체(151) 및 후방 잭 지지체(152)로 형성되는 전진 유닛(150)으로 구성되게 되며, 제 2 패널부(200)는 양측 내벽면 하부로 끼움 장홈(211)이 형성되되 제 1 패널(110) 후방에 수직방향으로 평행하게 결합, 배치되는 두 개의 패널로 형성되는 제 2 패널(210)과, 제 2 패널(210) 하부에 형성되되 진동 수단(221)의 타격으로 수직운동하는 굴삭날(222)이 형성된 하강 굴삭 유닛(220)과, 중앙부에 잭(232)이 형성되어 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이를 지지하는 지지체(231)와 일단이 끼움 장홈(211)에 끼워지는 직사각 박스형태의 끼움체(233)와 두 개의 끼움체(233)를 지지, 결합하는 길이조절 잭(234)이 형성된 지지 유닛(230)과, 제 2 패널(210)의 양측 내벽면에 형성되는 잭 지지체(241)와 잭 지지체(241) 후방에 형성되는 다수의 잭(242)으로 구성되는 전진 유닛(240)과, 두 개의 제 2 패널(210) 상부에 형성되는 이동 레일(250)로 구성되게 된다.

또한, 구조물 이송부(300)는 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 상부에 형성된 이동 레일(250) 상에서 수평 운동하는 다수 개의 이송 롤러(312)가 형성된 이송 플레이트(311)와 이송 플레이트(311) 상부에 고정되는 상부 고정 플레이트(313) 및 이송 플레이트(311) 하부에서 수직 운동하는 하부 지지 플레이트(315)와 상부 고정 플레이트(313) 및 하부 지지 플레이트(315) 사이에 결합 형성되는 잭(316)으로 구성되는 이송 유닛(310)과, 상부에 지하 구조물(B)을 거치하되, 수평방향으로 일정 각 힌지 회동가능하도록 한 거치 브라켓(322)이 형성된 거치 유닛(320)과, 수직방향으로 평행한 두 개의 패널로 이루어지는 제 1 패널(110) 및 제 2 패널(210)의 너비에 따른 너비 조절이 가능하도록 한 잭(332)과 잭(332)의 양측을 결합, 지지하는 지지체(331)와, 지지체(331) 하부에 형성되되 지하 구조물을 인양하는 견인 고리(334)가 형성되는 지지 유닛(330)으로 구성되게 된다.

상기 구성을 갖는 본 발명 흙막이 구조는 지중 구조물의 연속 설치에 부합하여 굴삭부에 벽체의 설치와 해체를 반복하게 되는 기존의 연속 벽체 시공의 폐단을 없애도록 하여, 자원활용성이 우수하고 흙막이 구조의 장구한 재사용이 가능할 뿐 아니라, 흙막이 설치와 해체의 반복 작업을 배제함으로써 공사 기간을 단축하고 시공성을 높인 효과를 가진다.

또한, 지하 구조물 시공 예정지가 일직선의 형태가 아닌 일정 각 굴곡진 형태에도 현장 여건에 유동적으로 대응 시공 가능한 흙막이 구조를 구현하여 실용적이며 작업성이 우수한 특징이 있다.

더불어, 굴착부 양측 패널 사이에 폭 조절이 가능한 잭을 구비하여 굴착부의 폭방향을 지지하는 제 1 패널 및 제 2 패널의 사이 간 지지구조를 현장별 상이한 굴착폭에 즉각적으로 용이한 대응이 가능하도록 한 흙막이 구조를 재현하여 시공성을 높인 장점이 있다.

도 1은 본 발명 흙막이 구조의 일 실시 예를 나타낸 결합 사시도
도 2는 본 발명 흙막이 구조의 일 실시 예를 나타낸 분해 사시도
도 3는 본 발명 흙막이 구조의 일 실시 예를 나타낸 정단면도
도 4a ~ 4c는 본 발명 흙막이 구조의 사용상태를 나타낸 사용상태도

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조의 바람직한 일 실시 예를 살펴보면, 도 1은 본 발명 흙막이 구조의 결합 사시도를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명 흙막이 구조의 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 흙막이 구조의 정단면도를 도시한 것이며, 도 4a ~ 도4c는 본 발명 흙막이 구조의 일 실시 예에 따른 사용상태도를 도시한 것으로,

우선 본 발명 제 1 패널부(100)를 살펴보면, 양측 내벽면으로 오목 요홈(111)이 형성되어 수직방향으로 평행하게 배치되는 두 개의 패널로 형성되는 직사각 박스 형태의 제 1 패널(110)과, 제 1 패널(110)의 하부에 형성되되 진동 수단(121)의 타격으로 수직운동하는 굴삭날(122)이 형성된 하강 굴삭 유닛(120)과, 제 1 패널(110)의 전방에 형성되되 회전 궤도를 따라 운동하는 다수의 굴삭날(134)이 형성된 전진 굴삭 유닛(130)과, 일단으로 오목 요홈(111)에 끼워지는 볼록부(141a)가 형성된 직사각 박스형태의 지지체(141)와 두 개의 지지체(141)를 지지, 결합하는 길이조절 잭(142)이 형성된 지지 유닛(140)과, 지지 유닛(140)의 후방에 형성되는 잭(153)과 잭(153)을 전방 및 후방에서 지지하는 전방 잭 지지체(151) 및 후방 잭 지지체(152)로 형성되는 전진 유닛(150)으로 구성되게 된다.

상기 제 1 패널(110)은 협소한 폭을 가지는 내부가 비어진 직사각 박스 형태로 형성되되, 굴삭부 내부 양측으로 배치되는 지면과 수직된 상태의 두 개의 패널로 형성되며, 두 패널의 마주하는 내벽면 일정 위치로는 수직방향으로 길쭉한 오목 요홈(111)이 형성되는 바, 상기 오목 요홈(111)은 평평한 패널 내벽면에 원호의 홈을 수직으로 길쭉하게 일정 높이 형성시킨 것으로, 후술하는 지지 유닛(140)의 지지체(141)가 끼워져 상기 평행한 두 제 1 패널(110)을 지지하게 되며, 상기 오목 요홈(111)의 최하단까지 지지 유닛(140)을 하강시켜 고정시키게 된다.

상기 제 1 패널(110)의 하부로는 하강 굴삭 유닛(120)이 형성되며, 제 1 패널(110)의 전방으로는 전진 굴삭 유닛(130)이 형성되는 바, 상기 하강 굴삭 유닛(120)은 제 1 패널(110) 내부 하단부에 형성되는 것으로, 진동 수단(121)과 진동 수단(121)에 의해 수직 운동하는 굴삭날(122)로 구성되게 된다.

상기 굴삭날(122)은 제 1 패널(110)의 하단 외부로 노출되어 지중 굴삭면과 접하게 되며, 상기 진동 수단(121)은 바이브레이터 내지 일정간격 굴삭날(122)을 타격할 수 있는 타격기 등 굴삭날(122)이 반복적 수직 운동을 할 수 있도록 상부에서 반복적 진동을 부여하는 것으로, 굴삭날(122) 상부에 하나 이상의 진동 수단(121)이 마련되되 구동장치(미도시)로부터의 구동력을 진동 수단(121)에 부여하여 굴삭날(122)에 수직압을 가함으로서 굴삭날(122)이 수직운동하도록 구성되게 되며, 상기 굴삭날(122)은 토사 굴삭을 용이하게 하기 위한 톱니 형태로 형성하거나 하부에 투스를 형성하여 각각의 투스에 각각 하나의 굴삭 톱니를 핀으로 고정하는 형태가 형성될 수 있는 바, 토사 굴삭을 위한 첨예한 굴삭날(122)의 형태면 어떤 형태라도 무방하다.

한편, 제 1 패널(110)의 전방으로 형성되는 전진 굴삭 유닛(130)은 제 1 패널(110)의 전진시 전방 토사를 굴삭하면서 굴삭부 내부를 전진하도록 하며, 구동 모터(미도시)의 구동력을 전달받아 회전하는 구동 기어(131)와 구동 기어(131)와 연계되어 동방향 회전하되 수직방향 이격된 거리로 배치되는 두 개의 회전기어(132)가 형성된다.

상기 두 개의 회전 기어(132) 외주연으로는 두 회전 기어(132)를 연계하는 체인(133)이 권취되어 두 개의 회전 기어(132)의 외주연을 선회하는 바, 상기 체인(133)의 외면으로는 다수 개의 굴삭날(134)이 결합 형성되되 상기 굴삭날(134)은 톱니 형태이거나, 첨예한 날의 형태로 형성되도록 하는 바, 끝단부가 토사 굴삭에 유리한 첨예한 형성이면 어느 형태라도 무방하다.

상기 평행한 두 개의 제 1 패널(110) 사이로는 지지 유닛(140)이 형성되는 바, 상기 지지 유닛(140)은 일단은 제 1 패널(110) 오목 요홈(111)에 끼워지는 볼록부(141a)가 형성되되, 타단은 굴삭폭에 따른 제 1 패널(110)의 너비 조절을 위한 잭(142)이 결합되는 직사각 박스 형태의 지지체(141)로 구성되게 되는 것으로, 상기 볼록부(141a)는 원호 형태의 홈으로 형성되는 오목 요홈(111)에 끼워질 상당의 볼록한 원호의 형태로 형성되며, 상기 제 1 패널(110)이 일정 각 방향전환되는 굴곡부에서 전진시 오목 요홈(111)의 원호 내에 결속된 볼록부(141a)가 오목 요홈(111) 내에 구속되어 일정 각 회동할 수 있게 되고, 볼록부(141a)는 오목 요홈(111)의 상부로부터 끼워져 하강하되, 오목 요홈(111)의 하부 끝단까지 하강하여 고정·지지되며, 두 개의 지지체(141) 사이에 결합되는 잭(142)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장과 수축을 통해 굴삭폭에 따른 평행한 두 개의 제 1 패널(110) 사이 폭을 조절할 수 있도록 한다.

제 1 패널부(100) 전진 유닛(150)은 제 1 패널(110)이 전방으로 전진할 수 있도록 형성되는 것으로, 굴삭부 내에서 일정 각 방향전환되는 굴곡부에서 전진시 방향을 전환하며 전진할 수 있도록 구성되는 바, 제 1 패널(110) 내측면에 결합된 전방 잭 지지체(151)와 전방 잭 지지체(151) 후방에 형성되되 제 2 패널(210) 내측면에 결합되는 후방 잭 지지체(152) 및 전방 잭 지지체(151)와 후방 잭 지지체(152) 사이에 형성되는 잭(153)으로 구성되며, 잭(153)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장 및 수축 운동하는 바, 잭(153)이 신장되어 제 1 패널(110)에 결합된 전방 잭 지지체(151)를 밀어주게 되면 제 1 패널(110)이 전진하도록 형성되되, 굴삭부가 굴곡진 형태의 경우 굴삭부 양측에 형성되는 두 개의 잭(153)의 신장길이를 다르게 함으로써 두 개의 평행한 제 1 패널(110)의 전진거리가 다르도록 조정하여 일정 각 왜곡되게 제 1 패널(110)의 방향전환을 할 수 있게 된다.

또한, 제 1 패널(110)의 하부 전방으로는 하부 고름 강판(160)이 형성되어 굴삭부 저면을 평탄하게 하여 주며, 상기 제 1 패널(110) 내부로는 하강 진동체(170)가 부가적으로 형성될 수 있는 바, 상기 하강 진동체(170)는 제 1 패널(110)에 수직 진동을 부여하여 제 1 패널(110)이 굴삭부 내에 용이하게 입설되도록 조력하여 준다.

또한, 제 1 패널(110)의 상단으로는 강선 권취롤(180)이 형성되어 지하 구조물 시공시 강선 인장을 위한 소요 강선을 미리 권취하여 마련해 놓을 수 있도록 한다.

한편, 제 2 패널부(200)는 양측 내벽면 하부로 끼움 장홈(211)이 형성되어 평행하게 배치되는 두 개의 패널로 형성되는 제 2 패널(210)과, 진동 수단(221)의 타격으로 수직운동하는 굴삭날(222)이 형성된 하강 굴삭 유닛(220)과, 제 2 패널(210)의 내벽면에 일단이 결합되는 지지체(231) 및 두 개의 지지체(231) 사이에 결합되어 너비를 조절하는 잭(232)과 일단이 끼움 장홈(211)에 끼워지는 직사각 박스형태의 끼움체(233) 및 두 개의 끼움체(233)를 지지, 결합하는 잭(234)이 형성된 지지 유닛(230)과, 제 2 패널(210) 내벽면에 결합되는 잭 지지체(241)과 잭 지지체(241)에 일단이 결합되는 잭(242)으로 구성되는 전진 유닛(240)과, 두 개의 제 2 패널(210) 상부에 형성되는 이동 레일(250)로 구성되게 된다.

상기 제 2 패널(210)은 협소한 폭을 가지는 직사각 박스 형태로 형성되되, 굴착부 내부 양측으로 지면과 수직된 상태의 두 개의 패널이 평행하게 배치되게 되며, 두 패널의 마주하는 내벽면 일정 위치로는 수평방향으로 길쭉한 끼움 장홈(211)이 형성되는 바, 상기 끼움 장홈(211)은 평평한 패널 내벽면에 길쭉한 직사각의 홈을 형성시킨 것으로, 후술하는 끼움체(233)가 끼워지게 된다.

상기 제 2 패널(210)의 하부로는 하강 굴삭 유닛(220)이 형성되는 바, 상기 하강 굴삭 유닛(220)은 제 2 패널(210) 내부 하부에 형성되는 것으로, 진동 수단(221)과 진동 수단(221)에 의해 수직 운동하는 굴삭날(222)이 형성되게 된다.

상기 굴삭날(222)은 제 2 패널(210)의 하단 외부로 노출되어 지중 굴삭면과 접하게 되며, 상기 진동 수단(221)은 바이브레이터 내지 일정간격 굴삭날(222)을 타격할 수 있는 타격기 등 굴삭날(222)이 반복적 수직 운동을 할 수 있도록 상부에서 반복적 진동을 부여하는 것으로, 굴삭날(222) 상부에 하나 이상의 진동 수단(221)이 마련되되 구동장치(미도시)로부터의 구동력을 진동 수단(221)에 부여하여 굴삭날(222)에 수직압을 가함으로서 굴삭날(222)이 수직운동하도록 구성되게 되며, 상기 굴삭날(222)은 토사 굴삭을 용이하게 하기 위한 톱니 형태로 형성하거나 하부에 투스를 형성하여 각각의 투스에 각각 하나의 굴삭 톱니를 핀으로 고정하는 형태가 형성될 수 있는 바, 토사 굴삭을 위한 첨예한 굴삭날(222)의 형태면 어떤 형태라도 무방하다.

상기 마주하는 두 개의 제 2 패널(210) 사이로는 지지 유닛(230)이 형성되는 바, 상기 지지 유닛(230)은 제 2 패널(210)의 내벽면에 일단이 결합되는 직사각 박스형태의 지지체(231)와 나란한 두 개의 지지체(231) 사이에 결합되어 제 2 패널(210)의 너비를 조절하는 잭(232)과 일단이 끼움 장홈(211)에 끼워지는 직사각 박스형태의 끼움체(233)와 나란한 두 개의 끼움체(233)를 지지, 결합하는 잭(234)으로 구성되게 된다.

상기 지지체(231)는 제 2 패널(210) 내벽면에 하나 이상 결합 형성되는 바, 제 2 패널(210)의 길이 및 넓이에 따라 제 2 패널(210)의 내벽면 상부 및 하부에 이격된 거리로 다수 개 형성되어 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이를 연결 지지할 수 있으며, 나란한 두 개의 지지체(231) 사이에 결합되는 잭(232)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장과 수축을 통해 굴삭폭에 따른 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이 폭을 조절할 수 있도록 한다.

또한, 상기 끼움체(233)는 끼움 장홈(211) 내에 결속되어 일정 거리 이동할 수 있도록 구성되며, 나란한 두 개의 끼움체(233) 사이에 결합되는 잭(234)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장과 수축을 통해 굴삭폭에 따른 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이 폭을 조절할 수 있도록 하는 것으로, 지하 구조물을 하강시켜 굴삭부에 설치시에는 끼움체(233)를 굴삭부 전방으로 이동시켜 지하 구조물 설치에 간섭되지 않도록 하며, 제 2 패널(210) 내벽면의 희망 지지 위치에 수평방향으로 자유로이 이동할 수 있도록 구성된다.

제 2 패널부(200) 전진 유닛(240)은 제 2 패널(210)이 전방으로 전진할 수 있도록 형성되는 것으로, 제 2 패널(210) 내측면에 결합된 잭 지지체(241)와 잭 지지체(241) 후방에 형성되는 잭(242)으로 구성되며, 잭(242)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장 및 수축 운동하는 바, 제 1 패널(110)의 전진 거리에 상당한 거리만큼 전진하게 된다.

상기 제 2 패널(210) 전진은 잭(242)이 신장되어 제 2 패널(210)에 결합된 잭 지지체(241)를 밀어주게 되면 제 2 패널(210)이 전진하도록 형성되되, 전진시 잭(242)은 후방에 위치되는 지하구조물을 지지체로 삼아 그의 반력으로 잭(242)이 신장되며 제 2 패널(210)을 전진시켜주게 된다.

또한, 제 2 패널(110)의 상부로는 이동 레일(250)이 형성되어 지하 구조물을 이송하는 구조물 이송부(300)가 이동 레일(250) 상에서 활주할 수 있도록 구성되며, 상기 제 2 패널(210) 내부로는 하나 이상의 하강 진동체(260)가 형성되는 바, 상기 하강 진동체(260)는 제 2 패널(210)에 수직 진동을 부여하여 제 2 패널(210)이 굴삭부 내에 용이하게 입설되도록 조력하여 주게 되며, 제 2 패널(210) 내부로 하나 이상 형성되며, 바람직하게로는 양측 상부 및 하부에 다수 개 배치되어 패널 전체에 균일한 진동을 부여할 수 있도록 한다.

마지막으로, 구조물 이송부(300)는 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 상부에 형성된 이동 레일(250) 상에서 수평 운동하는 다수 개의 이송 롤러(312)가 형성된 이송 플레이트(311)와 이송 플레이트(311) 상부에 고정되는 상부 고정 플레이트(313) 및 이송 플레이트(311) 하부에서 수직 운동하는 하부 지지 플레이트(315)와 상부 고정 플레이트(313) 및 하부 지지 플레이트(315) 사이에 결합 형성되는 잭(316)으로 구성되는 이송 유닛(310)과, 상부에 지하 구조물을 거치하되, 일정 각 힌지 회동가능하도록 한 거치 브라켓(322)이 형성된 거치 유닛(320)과, 평행한 두 개의 패널로 이루어지는 제 1 패널(110) 및 제 2 패널(210)의 너비에 따라 길이 조절이 가능하도록 한 잭(332)과 잭(332)의 양측을 결합, 지지하는 지지체(331)로 형성되는 지지 유닛(330)과, 지지 유닛(330)의 하부에 형성되되, 지하 구조물을 인양하는 견인 고리(342)가 형성된 견인 유닛(340)으로 구성되게 된다.

상기 이송 유닛(310)의 이송 플레이트(311)는 길쭉한 수평바 형태로 형성되되, 하부로는 다수의 이송 롤러(312)가 형성되어 이동 레일(250) 상에 배치되는 바, 이송 롤러(312)의 수평방향 활주로 인해 구조물이 굴삭부 설치 위치로의 수평 이송이 이루어지게 된다.

상기 이송 플레이트(311)의 상부로는 상부 고정 플레이트(313)가 형성되는 바, 상기 상부 고정 플레이트(313)로는 체인(317)이 권취되는 하나 이상의 권취 롤러(314)가 형성되되 하부 양측으로는 높이조절 잭(316)이 결합 되고, 이송 플레이트(311)의 하부로는 하부 지지 플레이트(315)가 형성되는 바, 상기 하부 지지 플레이트(315)의 상부 양측으로는 상부 고정 플레이트(313)와 일단이 결합된 잭(316)의 타단이 결합 형성되고, 상부 고정 플레이트(313) 권취 롤러(314)에 권취되는 체인(317)의 일단이 결합되게 되며, 상기 잭(316)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장과 수축을 통해 하부 지지 플레이트(315)의 수직 운동이 이루어지게 된다.

상기 체인(317)에 의해 이송 유닛(310)과 연계되는 거치 유닛(320)은 상부 고정 플레이트(313)의 권취 롤러(314)에 권취되어 하부 지지 플레이트(315)에 일단이 결합된 체인(317)의 타단이 결합 되는 거치 플레이트(321)와 거치 플레이트(321) 상부에 결합되어 지하 구조물을 거치하되, 일정 각 힌지 회동 가능하도록 한 거치 브라켓(322)이 형성되어 지하 구조물을 거치하고 하강하여 시공위치에 배치하도록 하되, 거치 플레이트(321) 외측면으로는 다수 개의 롤러(323)가 형성되어 거치 플레이트(321) 상승 및 하강시 제 2 패널(210)에 접하여 회전함으로써 거치 플레이트(321)가 원활하게 승,하강하도록 조력하여 주게 된다.

상기 거치 브라켓(322)은 거치 플레이트(321)와 수평방향으로 직각을 이루도록 돌출 형성되어 상부에 지하 구조물을 안치하되, 시공될 굴삭부 내에 지하 구조물을 이동, 하강시킨 후 제어장치(미도시)를 제어하여 거치 브라켓(322)이 힌지 회전하도록 하는 바, 거치 플레이트(321)와 수평방향으로 평행하게 되도록 거치 브라켓(322)을 회전시켜 거치 브라켓(322)으로부터 지하 구조물이 이탈되도록 하여 지하 구조물을 굴삭부에 안착시키게 된다.

상기 거치 플레이트(321)는 잭(316)의 수축과 신장에 따라 하부 지지 플레이트(315)와 상호 간 역방향으로 수직 운동이 이루어지게 되는 것으로, 상기 잭(316)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 신장과 수축을 통해 하부 지지 플레이트(315) 및 거치 플레이트(321)의 수직 운동이 이루어지게 되는 바, 상기 이송 플레이트(311)가 수평 이동하여 거치 플레이트(321)와 수평방향으로 직각을 이루며 결합된 거치 브라켓(322) 상부에 지하 구조물을 거치하고 수평 이동하여 지하 구조물을 설치할 수직선상 위치에 정지한 후, 잭(316)을 수축시키면 거치 플레이트(321)와 그의 상부에 거치된 지하 구조물은 하강하고 하부 지지 플레이트(315)는 상승하며, 굴삭부 저면까지 거치 플레이트(321)를 하강시키고 거치 브라켓(322)을 양방향으로 힌지 회전시켜 거치 플레이트(321)와 평행한 상태를 이루며 거치 플레이트(321) 하부에서 이탈되면 잭(316)을 신장하여 거치 플레이트(321)를 상승시키도록 하는 바, 요컨데 상기 잭(316)이 수축되면 거치 플레이트(321)는 하강하고 잭(316)이 신장되면 거치 플레이트(321)는 상승하며, 상기 체인(317)에 의해 거치 플레이트(321)와 연계되는 하부 지지 플레이트(315)는 그와 반대되는 방향으로 운동하게 되어 하부 지지 플레이트(315)와 거치 플레이트(321)의 역방향 수직운동이 이루어지게 된다.

한편, 지지 유닛(330)은 상기 이송 플레이트(311) 전방에 각각 하나씩 결합되는 지지체(331)와 상기 두 지지체(331) 사이에 결합되는 너비조절 잭(332)과 지지체(331) 하부에 결합되는 롤러(333) 및 체인 등으로 롤러(333)에 권취되어 승,하강하는 견인 고리(334)로 구성된다.

상기 잭(332)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 잭 구동부로부터의 구동력으로 신장과 수축을 통해 두 개의 제 2 패널(210) 사이 너비에 따른 길이를 조절하게 되며, 거치 브라켓(322)에 거치되어 굴삭부에 배치된 지하 구조물의 위치의 다소간 조정이 필요할 시 견인 고리(334)에 지하 구조물을 인양하고 롤러(333)를 회전하여 롤러(333)에 권취된 체인 등의 높이조절 부재를 제어하여 위치를 재조정하여 배치함으로써 지하 구조물이 시공위치에 정확하게 배치될 수 있도록 한다.

100 : 제 1 패널부 110 : 제 1 패널
111 : 오목 요홈 120 : 하강 굴삭 유닛
121 : 진동 수단 122 : 굴삭날
130 : 전진 굴삭 유닛 131 : 구동 기어
132 : 회전 기어 133 : 체인
134 : 굴삭날 140 : 지지 유닛
141 : 지지체 141a : 볼록부
142 : 잭 150 : 전진 유닛
151 : 전방 잭 지지체 152 : 후방 잭 지지체
153 : 잭 160 : 하부 고름 강판
170 : 하강 진동체 180 : 강선 권취롤
200 : 제 2 패널부 210 : 제 2 패널
211 : 끼움 장홈 220 : 하강 굴삭 유닛
221 : 진동 수단 222 : 굴삭날
230 : 지지 유닛 231 : 지지체
232 : 잭 233 : 끼움체
234 : 잭 240 : 전진 유닛
241 : 잭 지지체 242 : 잭
250 : 이동 레일 260 : 하강 진동체
300 : 구조물 이송부 310 : 이송 유닛
311 : 이송 플레이트 312 : 이송 롤러
313 : 상부 고정 플레이트 314 : 권취 롤러
315 : 하부 지지 플레이트 316 : 잭
317 : 체인 320 : 거치 유닛
321 : 거치 플레이트 322 : 거치 브라켓
323 : 롤러 330 : 지지 유닛
331 : 지지체 332 : 잭
333 : 롤러 334 : 견인 고리
B : 지하구조물

Claims

지중 관 및 하수박스 등의 저심도 지하 연속구조물을 설치하기 위한 지반 굴삭작업 시 흙벽붕괴를 방지하기 위해 굴삭부 측면으로 설치되는 흙막이 구조에 있어서,
굴삭부 내부 양측으로 입설되되 수직방향으로 평행하게 배치되는 두 개의 패널로 형성되는 제 1 패널(110)과, 제 1 패널(110)의 하부에 형성되되 진동 수단(121)의 타격으로 수직운동하는 굴삭날(122)이 형성된 하강 굴삭 유닛(120)과, 제 1 패널(110)의 전방에 형성되되 회전 궤도를 따라 운동하는 다수의 굴삭날(134)이 형성된 전진 굴삭 유닛(130)과, 제 1 패널(110) 내벽면에 일단이 결합되는 직사각 박스형태의 지지체(141)와 나란한 두 개의 지지체(141)를 지지, 결합하는 길이조절 잭(142)이 형성된 지지 유닛(140)과, 지지 유닛(140)의 후방에 형성되는 잭(153)과 잭(153)을 전방 및 후방에서 지지하는 전방 잭 지지체(151) 및 후방 잭 지지체(152)로 형성되는 전진 유닛(150)으로 구성되어 두 개의 제 1 패널(110)의 전진 길이를 상이하게 조절하여 굴삭부 내 수평 방향으로 일정 각 방향 전환이 가능하도록 구성되는 제 1 패널부(100)와;
제 1 패널부(100) 후방에 결합되어 수직방향으로 평행하게 배치되는 두 개의 패널로 형성되는 제 2 패널(210)과, 제 2 패널(210) 하부에 형성되되 진동 수단(221)의 타격으로 수직운동하는 굴삭날(222)이 형성된 하강 굴삭 유닛(220)과, 중앙부에 잭(232)이 형성되어 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이를 지지하는 지지체(231)와 일단이 제 2 패널(210) 내벽면에 결합되는 직사각 박스형태의 끼움체(233)와 두 개의 끼움체(233)를 지지, 결합하는 길이조절 잭(234)이 형성된 지지 유닛(230)과, 제 2 패널(210)의 양측 내벽면에 형성되는 잭 지지체(241)와 잭 지지체(241) 후방에 형성되는 다수의 잭(242)으로 구성되는 전진 유닛(240)과, 두 개의 제 2 패널(210) 상부에 형성되는 이동 레일(250)로 구성되어 평행한 두 개의 제 2 패널(210)을 전진시키는 제 2 패널부(200)와;
제 2 패널부(200) 상부에 결합되되 지하 구조물(B)을 상부에 거치,이송하여 굴삭부에 설치하는 구조물 이송부(300)로 구성되어 흙막이의 전진과 지하 구조물 설치의 반복작업으로 지하 구조물 설치의 작업성을 높이도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속 구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
제 1 패널(110)은 협소한 폭을 가지는 내부가 비어진 직사각 박스 형태로 형성되되, 두 패널의 마주하는 내벽면 일정 위치로 평평한 패널 내벽면에 원호의 홈을 일정 높이 수직으로 길쭉하게 형성시킨 오목 요홈(111)이 형성되고 오목 요홈(111)에 끼워질 상당의 볼록한 원호의 형태를 갖는 볼록부(141a)가 일단에 형성된 지지체(141)가 오목 요홈(111)의 최하단까지 끼워져 평행한 두 개의 제 1 패널(110)을 지지하도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속 구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
지지 유닛(130) 잭(132)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 신장과 수축을 통해 굴삭폭에 따른 평행한 두 개의 제 1 패널(110) 사이 폭을 조절할 수 있도록 하며, 전진 유닛(150) 잭(153)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 평행한 두 개의 제 1 패널(110)의 신장과 수축길이를 상이하게 하여 수평방향 일정 각 방향 전환이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
제 1 패널(110)의 하부 전방으로는 굴삭부 저면을 평탄하게 하기 위한 하부 고름 강판(160)이 형성되며, 제 1 패널(110) 내부로는 패널에 수직 진동을 부여하는 하강 진동체(170)가 형성되고, 제 1 패널(110)의 상단으로는 강선 권취롤(180)이 형성되어 지하 구조물 시공시 강선 인장을 위한 소요 강선을 미리 권취하여 마련해 놓을 수 있도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
제 2 패널(210)은 협소한 폭을 가지는 내부가 비어진 직사각 박스 형태로 형성되되, 두 패널의 마주하는 내벽면 일정 위치로 수평으로 길쭉하게 형성시킨 끼움 장홈(211)이 형성되고, 지지 유닛(230) 끼움체(233)의 일단이 끼움 장홈(211)에 끼워지되 수평 방향으로 끼움 장홈(211) 내에서 수평방향으로 이동 가능하게 형성되어 구조물 설치에 간섭되지 않도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
지지 유닛(230) 잭(232, 234)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 신장과 수축을 통해 굴삭폭에 따른 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이 폭을 조절할 수 있도록 하며, 전진 유닛(240) 잭(243)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 신장과 수축을 통해 제 1 패널(110) 전진에 상응하는 거리로 전진하도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
제 2 패널(210)의 내부로는 패널에 수직 진동을 부여하는 하강 진동체(260)가 양측 상부 및 하부에 다수 개 배치되어 패널 전체에 균일한 진동이 부여되도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 1항에 있어서,
구조물 이송부(300)는 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 상부에 형성된 이동 레일(250) 상에서 수평 운동하는 다수 개의 이송 롤러(312)가 형성된 이송 플레이트(311)와 이송 플레이트(311) 상부에 고정되는 상부 고정 플레이트(313) 및 이송 플레이트(311) 하부에서 수직 운동하는 하부 지지 플레이트(315)와 상부 고정 플레이트(313) 및 하부 지지 플레이트(315) 사이 양측에 결합 형성되는 잭(316)으로 구성되는 이송 유닛(310)과, 상부에 지하 구조물(B)을 거치하되, 수평방향으로 일정 각 힌지 회동가능하도록 한 거치 브라켓(322)이 형성된 거치 유닛(320)과, 수직방향으로 평행한 두 개의 패널로 이루어지는 제 1 패널(110) 및 제 2 패널(210)의 너비에 따른 너비 조절이 가능하도록 한 잭(332)과 잭(332)의 양측을 결합, 지지하는 지지체(331)로 구성되는 지지 유닛(330)으로 구성되어 지하 구조물을 거치, 하강시켜 굴삭부 내에 설치하도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 8항에 있어서,
잭(316)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 신장과 수축을 통해 하부 지지 플레이트(315)와 거치 플레이트(321)를 상호 반대방향으로 수직운동하도록 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 8항에 있어서,
잭(332)은 유압잭 내지 스크류잭 중 어느 하나의 선택적 사용으로 신장과 수축을 통해 굴삭폭에 따른 평행한 두 개의 제 2 패널(210) 사이 폭에 따라 길이를 조절할 수 있도록 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.
제 9항에 있어서,
지지체(331) 하부에 형성되되 지하 구조물을 인양하는 견인 고리(334)가 형성되어 설치된 지하 구조물의 위치변경이 용이하도록 함을 특징으로 하는 저심도 지하 연속구조물 시공을 위한 흙막이 구조.