KR20130098579A - 흙막이 가설시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정간격으로 구비되는 수직빔 사이에 토류벽을 지지하기 위한 토류판이 형성되고, 상기 수직빔간을 횡단하는 흙막이 가설시스템에 있어서, 상기 각 수직빔 중 어느 일측 수직빔 전면에 지지빔을 고정하고, 상기 각 수직빔과 대향되는 수직빔의 전면에 직교되는 방향으로 상기 대향되는 수직빔간을 연결하는 연결빔을 구비하고, 상기 지지빔과 연결빔을 폭방향으로 연결하여 횡단 지지하기 위한 버팀보를 형성하는 것을 특징으로 하여,
토류벽을 지지하기 위한 수단 중 하나인 수직빔들 특히 대향되는 수직빔들을 지지하기 하기 위한 구성으로 버팀보의 일단측에는 지지하기 위한 지지빔과 스크류잭으로 연결되며, 타단측으로 수직빔들을 상호 연결 지지하는 연결빔과 연결 구성하도록 하는데, 이러한 버팀보가 수직빔을 따라 비교적 일정한 간격을 유지하며 스크류잭을 고정하는 지지빔과 연결빔이 상호 교호 반복 되며 고정되도록 하여, 토류판에 작용하는 토사압력을 매우 효과적으로 제어 지탱할 수 있게 됨은 물론, 토류판을 수직빔에 끼워 넣는 작업 및 토류판을 해체하는 작업등이 간편하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있는, 흙막이 가설시스템에 관한 것이다.

Description

흙막이 가설시스템{SOIL PROTECTION AGAINST BUILD SYSTEM}

본 발명은, 흙막이 가시설에 관한 것으로, 지반을 굴착(터파기) 함으로서 굴착지반이 토압에 의하여 붕괴 되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 가시설인 흙막이 가설시스템에 관한 것이다.

건축물, 개착터널, 지하철, 전력구, 통신구, 하수관거 등과 같이 지반을 소정의 깊이 및 길이 방향으로 연장하여 굴착하고, 그 굴착지반 내부 공간에 구조물을 설치하게 된다.

즉, 건설현장의 지하공사에 있어서는 흙을 파낸 뒤 주위의 토사가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 임시적으로 흙막이 공사가 선행되는데, 흙막이구조물이란 이와 같은 흙막이 공사를 위해 설치되는 구조물로서, 흙막이 벽체, 토류판 또는 토류벽 등이라 불리우기도 한다.

특히 우리나라의 토지이용 실태는 주로 대도시에 집중되고, 가용 토지의 부족으로 인해 도심지의 고층화와 고밀도화는 가속되고 있는 실정이다. 고층화 및 고밀도화된 토지의 이용에 따라 지하 구조물의 규모가 커지면서 인근 건축물과의 근접 시공이 불가피하게 되어, 지하 구조물의 터파기 공사시에 인접한 도로의 침하를 비롯하여 주변 건물의 기울어짐과 균열 및 붕괴가 빈번히 발생되고, 이로 인한 재산상의 손실을 비롯하여 민원의 다발과 민형사상의 분쟁으로 많은 사회적 문제가 발생되고 있다. 따라서, 지하 굴착시의 토류벽 가시설 공사에 대한 공법과 부재의 선정이 매우 중요한 요소로 부각되고 있다.

일반적으로, 건축물의 지하 지반 공사시 지반 굴삭구분의 가장자리, 또는 토목공사시 절개지 등에는 토사의 붕괴나 유출을 막기 위해, 지면에 일정한 간격으로 H-빔을 지면에 소정깊이로 박아 고정시킨 후, H-빔의 사이에 토류판을 끼워 넣는 형태의 흙막이 공사가 이루어지게 되는바, 일반적으로 토류판은 목재나 절곡된 철판 등으로 이루어져 있다.

그에 따라, 지면에 H-빔을 박은 후, 토사를 일정 깊이로 굴착한 다음 각 H-빔 사이에 토류판을 끼워 적층시킴으로써 주변의 토사가 공사현장 내부로 유입되지 않게 된다.

이때의 토류판은 지하 절개면에서 작용하는 토압을 자체적으로 지지할 수 있는 휨강도(압축강도)를 지녀야 하는데 휨 강도가 토압에 비해 부족 할 경우 토류판의 전단 파괴(부러짐)가 발생되어 H-빔의 플랜지로부터 이탈되어 토사의 붕괴로 이어진다.

그러므로 흙막이의 목적을 달성하기 위해서는 토류판은 토압에 대응 할 수 있는 휨 강도 즉 압축강도와 인장 강도를 동시에 지녀야 하며 H-빔은 이러한 토류판들이 뒤로 밀려나지 않도록 지지하는 지지체의 역할을 하게 된다.

그러나, 토류판의 휨 강도는 소재의 두께가 클수록, 소재의 비중 또는 밀도가 높은 것일수록 증대되는 특성을 갖고 있기 때문에, 토압이 크게 걸리는 흙막이 공사에 토류판을 적용하는 경우 그 토류판의 부피 또는 중량이 커질 수밖에 없는 단점이 있었다.

그리고 토류판의 폭이 넓어질 경우 토압에 의하여 휘어지게 되므로 일정 경간 이상의 폭 이상으로 토류판을 만들지 못하는 단점이 있었다.

또한, 토류판을 설치하기 위하여 H빔을 박을 때 그 경간이 일정하지 않는데, 목재토류판의 경우는 H빔의 간격인 경간을 일일이 측정하고, 톱으로 개개의 목재 토류판을 절단하여 끼워 넣음으로써, 재료의 손실과 설치가 불편하며 설치 시간과 설치 비용이 과다할 뿐만 아니라 토압으로 인해 해체는 거의 불가능하다.

또한 반드시 해체 수거하여야 함 에도 불구하고 각각 절단되어 균일치 못한 규격으로 인하여 재활용되기가 어려워 대개는 해체 수거되지 않고 그대로 매립시켜 사장시키고, 이러한 매립 사장에 의해 향후 목재 토류판의 부식에 의한 지반의 침하가 우려되고 있다.

또한 종래의 철재나 합성수지로 이루어진 토류판의 경우, 대개 공지되어 있는 일반적인 방법에 의해 제작되어 있으므로 통상 6.0 m 의 비교적 얕은 굴착 깊이에서는 적용이 가능하나, 그 이상의 심도가 요구되는 깊이에서는 적용할 수 없으며, 지면에서부터 하방으로 내려 끼워 넣는 방식 외에는 사용할 수가 없는 문제점이 있다.

일반적으로 터파기 공사 또는 성토공사에서 토사의 붕괴를 방지하기 위해서는 장방형 단면을 갖는 긴 목재와 같은 가설자재를 적층시켜 마련하는데, 터파기 공사 또는 성토공사시 일정 간격의 H빔을 설치하고 H빔 사이에 가설자재를 순차로 적층시켜, 굴착, 성토된 지하벽으로부터 지하공간으로 토사가 유출되는 것을 방지하게 된다.

그러나 비싼 목재를 사용하기 때문에 비용이 증가하며 또 목재는 부패하기 때문에 다음 시공시 재 사용하기가 어렵다

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 국내실용신안등록 제 20-297584호(2002.11.28)의 토사붕괴방지판이 제안되었고, 제안된 토사붕괴방지판은 FRP 재질로 상하양단에 수직방향으로의 결합되도록 하기 위한 계합부가 돌출 형성되고, 상기 양단의 계합부 사이의 몸체에 길이방향을 갖는 다수의 중공부가 길이방향으로 열을 지어 구성하여 H빔 사이에 개재되어지도록 함으로서, 토사붕괴 방지벽의 가설에 따른 작업공수를 줄이며 토사붕괴 방지벽에 발생되는 응력을 분산시켜 변형이 발생되는 것을 막을 수 있도록 하고, 이를 통해 공사 기간을 줄일 수 있도록 한 것이나, FRP 압축 성형시 중공부내의 간격지지대가 충분히 냉각되어 경화되도록 하기 위한 시간이 많이 소요됨에 따라 생산성이 낮아짐과 동시에 중공부 내,외측의 냉각온도 차이로 인한 신축이 발생하여 패널이 뒤틀리면서 변형이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 패널에 미리 프리프렉션을 도입하지 않은 상태로 조립되어 토압에 따른 효율적인 부재력 제어가 되지 못하므로 패널을 이루는 살의 두께를 두껍게 형성함으로써, 원자재의 사용량의 늘어나면서 그 가격이 비싸지며, 무게가 무거워 취급이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

본원인은 상기한 문제점 등을 해결하기 위해, 선출원된 대한민국 특허등록출원 제 10-2011-0101828 호를 통하여, 토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판이 형성되고, 상기 수직빔간을 횡단하는 흙막이 가설시스템에 있어서, 상기 각 수직빔의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔을 고정하고, 상기 각 수직빔과 대향되는 수직빔의 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔을 횡단 지지하기 위한 버팀보를 형성하여, 수직빔들의 전면에 완만한 원호형태로 성형된 지지빔에 의해 수직빔들의 부재력 발생이 상쇄되어 토류벽의 지지가 효율적으로 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있으며, 일반 토류벽에서는 반드시 필요한 띠장을 설치하지 않게 하며, 버팀보의 수직 및 수평 간격을 벌려 강재량이 절감되는 효과를 기대할 수 있음은 물론, 특히 수직빔의 간격을 종래의 것보다 대략 2배 가까이 넓힐 수 있어 공사비를 대폭 절감할 수 있는 효과는 물론, 토류벽을 수직빔에 끼워 넣는 작업 및 토류벽을 해체하는 작업등이 간편하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있도록 한 흙막이 가설시스템을 안출한바 있으나, 이는 무 복공 작업현장에서만 적용할 수 있는 제한적 요인을 안고 있다.

대한민국 특허등록 제 0726984 호 (2007. 06. 14 공고) 대한민국 특허등록 제 0637711 호 (2006. 10. 27 공고)

본 발명은 전술한 바와 같이, 본원인에 의해 개시된 선행기술에서의 내용을 좀 더 간소화함은 물론 복공 현장에서 작업의 효율성 및 용이성을 증대시키도록 하므로서, 적용 가능한 현장을 늘리고 작업 시간을 단축할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 토류판(200)이 형성되고, 상기 수직빔(100)간을 횡단하는 흙막이 가설시스템에 있어서,

상기 각 수직빔(100) 중 어느 일측 수직빔(100) 전면에 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100)의 전면에 상기 수직빔(100)과 직교되는 방향으로 수직빔(100)간을 연결하는 연결빔(500)을 구비하고, 상기 지지빔(300)과 연결빔(500)을 폭방향으로 연결하여 횡간 상기 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하기 위한 버팀보(400)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 토류벽을 지지하기 위한 수단 중 하나인 수직빔들 특히 대향되는 수직빔들을 지지하기 하기 위한 구성으로 버팀보의 일단측에는 지지하기 위한 지지빔과 스크류잭으로 연결되며 타단측으로는 수직빔들을 상호 연결 지지하는 연결빔과 연결 구성되고 있는데, 이러한 버팀보가 수직빔을 따라 비교적 일정한 간격을 유지하며 스크류잭을 고정하는 지지빔과 연결빔이 상호 교호 반복 되며 고정되도록 하여, 토류판에 작용하는 토사압력을 매우 효과적으로 제어 지탱할 수 있게 된다.

아울러 본 발명에 의하면, 대향되는 수직빔의 시공오차로 서로 마주보는 90° 위치에서 이탈되어 시공되어질 경우에도 버팀보가 측압을 직각으로 견디어 낼 수 있는 효과와, 토류판을 수직빔에 끼워 넣는 작업 및 토류판을 해체하는 작업등이 간편하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의해 시설되는 흙막이 시스템의 일예를 도시한 사시도면
도 2는 도 1에서 수직빔과 지지빔 및 버팀보, 연결빔간의 결합 관계를 개괄적으로 도시한 사시도
도 3은 본 발명에서 수직빔과 버팀보간의 연결부위인 일단부를 도시한 것으로 버팀보의 일단측에 구비되는 스크류잭과 연결되는 지지빔간의 연결 상태를 도시한 부분확대 사시도
도 4는 도 1에 의해 시설되는 흙막이 시스템에 의한 개괄적 정면도
도 5는 본 발명에서 토류판을 구성하는 단위토류판들을 분리 도시한 분리 사시도
도 6은 도 5에 의한 단위토류판들의 분리도에서 측면으로 토사를 지지하기 위한 토사지지판이 분리된 상태를 도시한 도면
도 7은 도 5 내지 도 6에 의해 구성되는 단위토류판들을 결합하여 하나의 단위토류판으로 구성한 후, 이들을 이용하여 수직빔을 따라 수직방향으로 적층 결합하는 일예를 개괄적으로 도시한 전면측 도면
도 8은 도 7에서 단위토류판을 분리한 상태와, 단위토류판에서 토사를 지지하기 위한 토사지지판과 상하측형강간의 고정 결합시, 용접을 위한 용접공이 다수 천공되어 있는 상태를 도시한 배면측 도면
도 9는 본 발명에서 단위토류판을 이루며 분리되어 있는 단위토류판간을 고정 연결하기 위한 구성 중, 연결바를 각각 고정 연결하기 위한 확대도 및 상기 연결바가 외부로 이탈되지 못하도록 고리와 연결핀에 의해 고정되도록 한 상태를 도시한 확대도
도 10은 도 9에서 단위토류판간을 상호 연결할 때 고리와 연결핀을 이용하여 고정 결합하는 예를 도시한 개괄도
도 11은 도 10에 의해 연결된 상태를 도시한 도면
도 12는 수직빔에서 토사면과 정착되기 위한 앙카의 결합 상태를 도시한 수직빔 정단면도
도 13은 도 12에 의한 수직빔에서 앙카의 결합을 위해 수직빔의 일부분을 절개 도시한 확대 사시도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 토류판(200)이 구비되는데, 이러한 수직빔(100)과 토류판(200)의 결합을 한 조로 구성하고, 폭방향으로 이격되는 또 다른 한조의 수직빔(100)과 토류판(200)을 구성하여서 되는 흙막이 가설시스템을 제공하되, 상기한 수직빔(100)의 전면에 각각 세로방향으로 지지되는 지지빔(300)을 구성하고, 지지빔(300)이 고정되는 수직빔(100)과 대향되는 타측의 수직빔(100)으는 타측 수직빔(100)을 가로방향으로 연결하는 연결빔(500)을 형성하고, 상기 지지빔(300)과 연결빔(500)간을 횡단하며 고정 지지하기 위한 버팀보(400)를 구성하게 된다.

상기 수직빔(100)의 토류판(200)은 힌지에 의해 절곡되도록 하여, 설치 작업 및 철거 작업이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 토류판(200)은, 수직빔(100)과 수직빔(100)간을 연결하며 끼워지는 것으로 굴착된 면의 토사 토압을 견디기 위한 구성이다.

이러한 토류판(200)은 도 5 내지 도 8 에서 보는 바와 같이 단위토류판(210)을 하나로 구성하여 상기한 수직빔(100)과 수직빔(100) 사이에 끼워 적층 결합하게 된다.

여기서 상기한 단위토류판(210)을 분리도시한 도면이 도 5이다.

단위토류판(210)은 다시, 다수의 구성으로 분리되어지는데 도 5에서 보는 바와 같이, 2조로 분리되어 힌지 결합되도록 구성하였다.

상기 힌지 결합은 토사지지판(215a,215b) 외측에 경첩을 붙여 사용하는 방식과, 얇은 토사지지판(215a,215b)을 용접 사용하여 굽혀질 수 있도록 하는 방식 중 어느 한 방식을 선택하여 사용할 수 있다.

아울러 상기한 힌지 결합 방식 이외에도 당업자에 의해 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 예측 가능한 구성에 의한 적용이 가능할 수 있음은 물론이다.

이러한 단위토류판(210)은 힌지 결합에 의해 상호 분리되는 각각의 단위토류판(210)을 갖게 되는데 본 발명에서는 이해의 편의를 위해 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)으로 구분하기로 한다.

따라서 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)은 각각 상호 힌지 결합되는 구조를 갖으며 위와 같은 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)이 결합 된 전체의 토류판을 단위토류판(210)이라 하고, 이러한 단위토류판(210)들이 전술한 바와 같이 수직빔(100) 사이에 끼워지며 적층 결합되므로서 하나의 완성된 한 측의 토류판을 형성할 수 있게 된다.

각각의 단위토류판(210; 210A, 210B)은 상측형강(211a,211b)과 하방향으로 이격되는 하측형강(212a,212b)을 이루고 상기 상하측형강(211a,211b,212a,212b)을 이격 지지하기 위한 이격플레이트(213a,213b)가 구비되고, 상기 상하측형강(211a,211b,212a,212b)의 내측으로 각각 다수의 보강플레이트(214a,214b)를 구성하고, 상하측형강(211a,211b,212a,212b)의 일측면으로 토사압을 견디기 위한 토사지지판(215a,215b)이 구성된다.

여기서 상기 토사지지판(215a,215b)와 상하측형강(211a,211b,212a,212b)간의 결합을 위해, 도 8에서 보는 바와 같이 상기 토사지지판(215a,215b)에 다수의 용접공(215c)를 천공하여 상기 용접공(215c)을 통해 외부로 식별되는 상하측형강(211a,211b,212a,212b)의 표면간을 용접 고정하는 것이 바람직하다.

한편, 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)간의 연결을 위함과 동시에 상호 결합의 용이성을 확보하여, 작업의 효율성 및 작업장 내에서의 토류판 제작 용이성을 위하여, 도면에서 보는 바와 같이 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)은 상호 분리된 상태에서 전술한 바와 같이 회동 가능하도록 핀에 의해 고정되는 구조를 갖도록 하였다.

즉, 도 5 내지 도 6 에서 보는 바와 같이 어느 일측의 단위토류판의 상하측형강에 대향되며 위치가 일치되는 구멍(216)을 복수개 천공하고, 상기 구멍(216)을 관통하여 끼워지는 핀(P)을 구성하고, 상기 상하측형강 내측을 용접 연결하기 위한 마감플레이트(217)를 구비하고, 타측 단위토류판의 상하측형강 과 일측 단위토류판의 상하측형강 사이에 끼워지는 것으로 상기 구멍(216)을 관통하는 핀(P)이 끼워지는 결합공(218a)이 천공되는 연결바(218)를 구비하고, 상기 구멍(216)이 관통되는 단위토류판과 연결되는 타 단위토류판의 외측으로 상하측형강에 각각 고리(219)가 구비되고 상기 고리(219)를 관통하며 연결하기 위한 연결핀(219-P)을 구성하여, 상기 연결바(218)가 각각의 단위토류판에 결합된 상태를 유지하도록 하였다.

도면을 참조하여 이를 설명하면, 단위토류판(210A,210B)은 두 개의 단위토류판으로 구성되어 결합되어야 하나의 완성된 단위토류판을 이루게 되는데, 이와 같은 단위토류판간의 결합을 위해 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)으로 구분되도록 하였으며, 상기 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)간 접하는 부위를 상호 연결하여야 하는 구성을 필요로 하게 된다.

이를 위해서, 본 발명의 실시예 즉 도 6에서 보는 바와 같이 비교적 짧은 길이를 갖는 단위토류판을 제1단위토류판(210A)라 칭하고, 상대적으로 길이가 긴 단위토류판을 제2단위토류판(210B)이라 칭하기로 한다.

아울러 상기한 제2단위토류판(210B)의 단부측 내측 즉 제1단위토류판(210A)과 접하는 제2단위토류판(210B)의 상하측형강인 제2상측형강(211b)와 제2하측형강(212b)의 동일한 위치를 관통하는 구멍(216)을 천공하게 되고, 상기 구멍(216)간을 관통하며 결합하기 위한 핀(P)을 구성한다.

이와 같이 제2단위토류판(210B)으로 핀(P)이 결합되는 부재로 연결바(218)를 구성하게 되는데, 바람직하게는 상기 연결바(218)는 사각형태를 갖도록 하고 상하에 각각 관통되는 결합공(218a)을 천공하여, 상기 핀(P)에 의해 체결되도록 한다.

따라서 상기 핀(P)에 의해 제2단위토류판(210B)과 연결바(218)의 일측단이 상호 결합되는 상태에 있게 되고, 제1단위토류판(210A) 내부로 연결바(218)가 삽입되며 연결바(218)의 타측이 제1단위토류판(210A)에서 이탈되는 것을 방지하여야 한다.

이를 위해서 도 6에서 보는 바와 같이 제1단위토류판(210A)의 제1상측형강(211a)와 제1하측형강(212a)의 전면에 각각 고리(219)를 고정하고, 상기 고리(219)들을 관통하며 결합하기 위한 연결핀(219-P)을 구비하여, 상기 연결핀(219-P)을 이용하여 상기 고리(219)를 연결 결합하게 되는데, 이와 같이 할 경우 상기 연결바(218)는 제1토류판(210A)에 끼워진 상태에서 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있어, 수직빔(100)과 수직빔(100) 사이에의 적층 결합을 용이하게 할 수 있다.

한편, 여기서 상기한 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)에 의해 이루어지는 단위토류판을 수직빔(100)과 수직빔(100) 사이에 적층 결합할 때 그 위치를 상호 교호 반복하는 것이 바람직할 것이다.

예를 들면 도 7에서와 같이 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)의 위치를 달리하여 연결핀(219-P)의 위치를 교호 배치하므로서, 연결핀(219-P)들의 상호 간섭 현상을 배제할 수 있게 된다.

이러한 단위토류판(210)은 연결핀(219-P)으로 결합되지 않은 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)이 서로 힌지 절곡된 상태로 수직빔(100)과 수직빔(100) 사이에 흙이 절삭된 곳에 전면에서 밀어 넣고, 연결바(218)를 누르면 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)이 일직선을 형성하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 연결핀(219-P)을 고리(219)에 끼우게 된다.

이후, 단위토류판(210) 배면의 공극을 흙으로 채우면 단위토류판(210)이 힘응력을 받으므로 토류판의 역할을 담당하게 되고, 이러한 방법에 의해 단위토류판(210)을 교호 반복 배치하게 되는 것이다.

한편, 상기 단위토류판(210)을 해체하기 위해서 해머를 이용하여 연결핀(219-P)의 휘어진 부분을 가격하면 상기 연결핀(219-P)이 고리(219)에서 이탈하게 되는데, 이때 휨응력이 해제되므로 상기 제1단위토류판(210A)과 제2단위토류판(210B)은 최초의 전면에서 끼울 때와 같이, 힌지에 의해 절곡된 상태로 회귀되고 앞으로 당기게 되면 회수 되는 것이다.

이와 같이 회수된 단위토류판(210)은 재손질에 의해 타 현장으로 재사용이 가능하므로, 공사비의 현저한 절감 효과를 거둘 수 있다.

한편, 상기 단위토류판(210)을 적층 결합할 때 토사지지판(215a,215b)이 상하 상호 맞닿도록 할 수 없는데, 이를 위해서 보강플레이트(214a, 214b)를 배치하여 시공오차가 발생되더라도 배치가 가능하도록 함과 동시에, 상하측형강(211a,211b,212a,212b)이 휨응력에 위하여 형강의 플랜지가 우그러지는 등의 현상을 방지하고자 함이며, 상하측형강(211a,211b,212a,212b) 사이에 끼워진 이격플레이트(213a,213b)는 형강 간격유지와 토사지지판(215a,215b)의 변형을 방지하기 위해 배치된 것이다.

한편, 상기 지지빔(300)은, 도 2 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 수직빔(100)의 전면에 고정되는 것으로 수직빔(100)과 대향 되는 타 수직빔(100)의 전면간을 상호 교호하며 반복 설치되도록 하였다.

즉 도면에서 보듯이 지지빔(300)은 버팀보(400)의 일단에 스크류잭(340)에 의해 고정되고 버팀보(400)의 타단은 다른 수직빔 즉 지지빔(300)이 고정되는 수직빔(100)과는 다른 대향되는 타 수직빔간을 연결하는 연결빔(500)에 의해 지지되도록 하였다.

이와 같이 할 경우, 휨응력이 발생되는 수직빔(100)의 거리가 지지빔(300)과 연결빔(500)에 의하여 위치 간격이 좁아지게 되어 토사압력을 더욱 효율적으로 견뎌낼 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 수직빔(100)과 폭 방향으로 대향되는 타 수직빔(100)간을 지지하기 위한 구성으로 전술한 바와 같이 지지빔(300)과 버팀보(400) 및 연결빔(500)을 필요로 하게 되는데, 도 2 등을 참조하여 설명한다.

먼저 수직빔(100)들 즉 일측의 수직빔(100)과 폭 방향으로 이격되는 타측의 수직빔(100)의 각 전면측으로 각각 세로방향으로 각각 이격되면서 교호되는 위치상에 지지빔(300)이 고정된다.

이러한 지지빔(300)의 구성은 도 3에 도시되어 있듯이, 수직빔(100)의 전면측에 고정되는 고정부(320)의 전면측으로 지지형강(310)이 세로방향으로 고정되고, 상기 지지형강(310) 전면측에 스크류잭(340)이 연결되며, 상기 지지형강(310) 하단측에서 수직빔(100)과 연결되어 지지형강(310)을 지지하면서도 전체적으로 스크류잭(340) 및 버팀보(400)를 지지하기 위한 브라켓(330)이 구성된다.

한편, 고정부(320)와 고정부(320) 사이에는 고정플레이트(350)를 2열로 부착하여 수직빔(100)의 부재력 발생을 억제하는 역할이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 지지빔(300)과 연결되는 스크류잭(340)이 버팀보(400)의 일단측에 구비되고, 버팀보(400)의 타단측은 전술한 바와 같이 연결빔(500)에 의해 고정 지지된다.

이러한 연결빔(500)은 도 2에서 보는 바와 같이 수직빔(100)과 수직빔(100)간을 연결하기 위한 구성으로 지지빔(300)이 고정되는 수직빔(100)의 대향되는 수직빔(100) 측으로 구비되어진다.

상기한 바와 같이 연결빔(500)과 지지빔(300)은 하나의 버팀보(400) 양 단부측에 각각 연결되는 것으로서, 이러한 구성을 갖는 버팀보(400)가 상호 교호되며 수직빔(100)들을 따라 상하로 각각 배치되며 고정될 수 있도록 하였다.

즉, 상기한 버팀보(400)들의 이격 거리는 종전의 본원인에 의해 출원된 선행특허와는 달리 조금 짧게 구성하므로 토사압을 충분히 견딜 수 있도록 구성되는 것이며, 상기 연결빔(500) 들에 의해 수직빔(100) 즉, 일렬로 배치되는 각각의 수직빔(100)들간의 상호 지지 역할이 가능하게 되어, 시공오차에 의해 수직빔(100) 들이 대향되는 수직빔(100)들과 대칭을 이루지 못하는 현상에서도 버팀을 용이롭게 하므로, 토사압에 편심압이 발생치 않게 하며 견딜 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 지지빔(300)과 연결빔(500)을 연결한 버팀보(400)를 교호로 수직빔(100)을 따라 배치 고정되는데, 최종 굴착면 하단에는 장비의 이동이나 구조물을 설치하는 작업공간의 확보가 필요하다.

이러한 작업공간에 버팀보(400)가 존재하게 될 경우 공간의 제약이 발생하게 되므로 양측 토류벽을 지탱하기 위하여 수직빔(100)과 토사면간을 앙카로 고정하게 된다.

이러한 고정 작업을 위해서 수직빔(100)을 관통하며 토사면 깊숙이 앙카가 고정되도록 하기 위해서는 앙카 단부측과 수직빔(100)간의 결합 구성이 이루어져야 하는데, 이를 위해서 도 12에서와 같은 구성을 필요로 하게 된다.

도 12에서는 수직빔(100)과 토사면간의 고정 결합을 위한 앙카 결합 구조를 제시하고 있는데, 수직빔(100)은 통상 'H' 빔의 형태를 갖게 되는바, 'H' 빔의 가로판(101)의 일부를 절개하여서 되는 절개부(104)를 다수 등간격 이격 구성하고, 상기 절개부(104)를 통해서 수직빔(100)의 후면측을 관통하는 앙카공(102)을 천공하고, 상기 앙카공(102)을 통해 앙카(110)를 고정 결합하여 토사면 깊숙이 와이어 등을 이용하여 정착 고정하게 된다.

이때 상기 절개부(104)에 의해 수직빔(100)에 가해지는 토사압이 절개부(104)에 집중될 수 있어 이러한 응력을 분산하기 위해 절개부(104) 사이를 보강하기 위한 보강판(103)을 용접 고정하는 것이 바람직하다.

상기한 앙카 고정방법은 가로, 세로가 넓은 건축물 지하 구축 공사시 버팀보(400)를 설치할 수 없는 경우에도 효과적으로 적용할 수가 있으며, 별도의 연결빔(500)을 필요로 하지 않기 때문에 공사비를 효율적으로 절감할 수 있다.

100; 수직빔 101; 가로판
102; 앙카공 103; 보강판
104; 절개부 110; 앙카
200; 토류판 210A; 제1단위토류판
211a; 제1상측형강 211b; 제2상측형강
212a; 제1하측형강 212b; 제2하측형강
213a, 213b; 이격플레이트 214a, 214b; 보강플레이트
215a, 215b; 토사지지판 215c; 용접공
216; 구멍 217; 마감플레이트
218; 연결바 218a; 결합공
219; 고리 219-P; 연결핀
210B; 제2단위토류판 300; 지지빔
350; 고정플레이트 400; 버팀보
500; 연결빔

Claims (6)

1. 일정간격으로 구비되는 수직빔 사이에 토류벽을 지지하기 위한 토류판이 형성되고, 상기 수직빔간을 횡단하는 흙막이 가설시스템에 있어서,
   상기 각 수직빔 중 어느 일측 수직빔 전면에 지지빔을 고정하고, 상기 각 수직빔과 대향되는 수직빔의 전면에 직교되는 방향으로 상기 대향되는 수직빔간을 연결하는 연결빔을 구비하고, 상기 지지빔과 연결빔을 폭방향으로 연결하여 횡단 지지하기 위한 버팀보를 교호 반복 배치 형성하는 것을 특징으로 하는 흙막이 가설시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직빔은 최종 글착지반 단계에서 작업공간을 확보하거나 가로, 세로가 넓은 건축공사에서 공사를 하는 경우, 'H' 빔의 형태를 갖되, 부분적으로 'H' 빔의 가로판 일부를 절개하여서 되는 절개부를 다수 등간격 이격 구성하고, 상기 절개부 사이를 보강하기 위한 보강판을 용접 고정하고, 상기 절개부를 통해서 수직빔의 후면측을 관통하는 앙카공을 천공하고, 상기 앙카공을 통해 앙카를 고정 결합하여 토사면에 정착 고정하도록 하는 것을 포함하는 흙막이 가설시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 토류판은 2개로 분리되어 힌지 결합에 의해 상호 결합되는 단위토류판으로 복공하에서 끼울때나 해체할 때 용이하도록 힌지 절곡에 의해 구성되는 것을 포함하는 흙막이 가설시스템.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 단위토류판은 상하측에 각각 상하측형강에 의해 대향되고, 상하측형강을 이격 지지하기 위한 이격플레이트가 구비되고, 상기 상하측형강 내측으로 각각 다수의 보강플레이트를 구성하고, 상기 상하측형강 일측면으로 토사압을 견디기 위한 상하측형강과 용접공에 의하여 결합 되는 토사지지판이 고정되는 것을 포함하는 흙막이 가설시스템.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 단위토류판 중 어느 한측의 단위토류판 상하측형강에는 위치가 일치되는 구멍을 복수개 천공하고, 상기 구멍을 관통하며 끼워지는 핀을 구성하며 상하측형강 내측을 용접 연결하기 위한 마감플레이트를 구비하고, 이와 대응되는 타 단위토류판의 상하측형강 내부에 끼워지는 것으로 상기 구멍을 관통하는 핀이 끼워지는 결합공이 천공되는 연결바를 구비하고,
   이와 대응되는 타측의 단위토류판의 상하측형강 외측면에 각각 고리가 구비되고, 상기 고리를 관통하며 연결하기 위한 연결핀을 구성하여,
   상기 일측의 단위토류판과 타측의 단위토류판간을 결합공이 천공되어 있는 연결바를 이용하여 상기 결합공과 일측의 단위토류판 상하측형강을 관통하는 구멍간을 핀에 의해 고정 연결하고, 타측 단위토류판의 연결핀을 고리에 끼워 연결하여 상기 일측 및 타측 단위토류판을 연결 결합하는 것을 포함하는 흙막이 가설시스템.
   
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   2개로 분리 결합 되는 단위토류판의 각 길이는 장단(長短)에 의해 상대적으로 달리하는 것을 포함하는 흙막이 가설시스템.
   
   
   

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