KR20140015019A - 아치형 흙막이 벽체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아치형 흙막이 벽체에 관한 것으로, 벽체 결합부에 의해 분리 가능하게 결합되며, 아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되는 제 1 아치형 벽체부 및 제 2 아치형 벽체부를 포함한 분리형 흙막이 벽체로 시공 설계에 따른 길이 조절이 용이하고, 소요 부재 수가 적게 소요되고, 지반에 용이하게 삽입되어 시공 공정이 간소화됨으로써 공사 기간이 단축되어 빠른 시공이 가능하고 시공비가 적게 소요된다.

Description

아치형 흙막이 벽체{Arch Wall Shoring Structure}

본 발명은 아치형 벽체에 관한 것으로 더 상세하게는 굴착 공간으로 작용하는 배면 토압을 아치형 흙막이 패널로 견고하게 지지하고, 지반으로의 삽입이 용이한 아치형 흙막이 벽체에 관한 것이다.

일반적으로 토목공사 또는 건축공사에서 지하 구조물을 건설하기 위해서는 지반을 굴착하여 지하공간을 활용하고 있으며, 지반 굴착 전 지반의 굴착면에는 건설 공사 중 발생되는 토압에 의해 지반이 붕괴되지 않도록 가설 흙막이 구조체를 시공하고 있다.

상기 가설 흙막이 구조체는 굴착면에 작용하는 토압의 크기, 현장 여건, 시공되는 구조물의 종류, 시공 공법 등에 따라 다양한 공법으로 시공되며, 이러한 가설 흙막이 구조체의 시공 공법으로는 시트 파일(Sheet Pile) 공법, RSW공법, RPRW공법, PSS공법, SGP공법, 2열 H-파일을 이용한 흙막이 공법, CSR공법, e-PHC공법, 등이 있다.

시트 파일 공법은 널말뚝의 이음부를 물리게 하여 진동해머, 워터 제트(WATER JET)등을 이용하여 지중에 타입함으로써 연속벽을 형성하는 공법으로, 경질지반에서는 타입이 어려움이 있고, 연약지반에서 배면의 지반침하 우려되며, 지하매설물이 있을시 시공이 지연되고, 깊은 굴착이 곤란하고, 구간이 절단되는 경우 수압이나 토압에 취약하며, 타입 시 소음이 큰 문제점이 있다.

상기 RSW공법은 H-Pile을 천공 또는 직항타로 근입하고, H-Pile 사이에 절곡한 강판을 바이브로해머로 근입시켜 벽체를 조성한 후 굴착하면서 버팀보를 설치하는 흙막이 벽체 공법으로, 강판 1면 지지이므로 굴착 후 토압으로 인한 벽체의 배부름 현상 발생하며, 벽체의 강성이 작기 때문에 큰 토압이 작용하는 현장에 적용이 어려움이 있고, 시공의 정밀도가 요구되어 시공이 어려운 문제점이 있다.

상기 RPRW공법은 굴착 배면측과 전면측에 소정의 각도로 근입되는 2개의 엄지말뚝이 두부에서 서로 마찰없는 힌지로 연결되어 토압 작용에 저항하는 구조로 된 흙막이 벽체 공법으로, 굴착 후 토압으로 인한 벽체의 배부름 현상 발생하며, 길이 방향으로 고려하였을 경우 토압 지지력이 0에 가까우므로 굴착면 전체가 굴착면 쪽으로 밀려 들어오는 현상 발생되고, 억지말뚝 삽입과 간격재 설치로 인한 시공 효율성저하가 있고, 거동특성에 대한 해석이 다소 난해함은 물론 도심지 공사시 경사말뚝에 의한 사유지침범 우려 발생되는 문제점이 있다.

상기 PSS공법은 천공 및 항타를 위한 대형장비를 사용하지 않고 자재조립 후 압입시키고 그 내부를 소규모 굴착장비만으로 굴착하므로 소음 및 진동이 발생하지 않는 공법으로, 자체 강성을 키우기 위해 강재량을 많이 사용하여 시공비가 높고, 설치와 굴착이 동시에 이루어지기 때문에 수직도 관리가 중요하여 작업이 난해하며, 차수성이 나쁘고, 특수 버팀대가 필요하여 시공비가 증대되는 문제점이 있다.

또한, 상기 PSS공법은 하부에 암 노출시 파쇄 후 작업을 해야하며 포스트에 지장물이 있을시 자립이 어렵다.

상기 SGP공법은 가시설 계획면에 등간격(C.T.C 1,280 혹은 1,300)으로 가이드 파일을 근입시킨 후 가이드 파일의 사이에 계획근입장에 알맞은 열연강판을 근입시켜 흙막이 벽체를 터파기에 앞서 완성하는 공법이다.

상기 2열 H-파일을 이용한 흙막이 공법은 흙막이 벽체의 역할을 수행하는 전열말뚝과 억지말뚝 개념으로 흙막이 벽체의 전단파괴를 방지하는 후열 말뚝으로 조합된 흙막이 공법이다.

상기 CSR공법은 흙막이 벽체의 역할을 하는 전열말뚝과, 억지말뚝 개념으로 흙막이 벽체의 전단파괴를 방지하는 후열말뚝으로 조합된 자립식 흙막이 공법이다.

상기 e-PHC공법은 e-PHC(고강도원심력파일) 기성말뚝을 근입하여 토류벽 형성하는 공법이다.

상기 2열 H-파일을 이용한 흙막이 공법, CSR공법은 굴착심도의 제한이 있는 문제점이 있으며, 상기 e-PHC공법은 굴착 시 수직도 정밀 시공이 요구되어 시공 작업이 어려운 문제점이 있으며, 전석층 및 암층에서의 공기 지연으로 시공비가 증대되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 벽체 부재의 강성을 키워 지반에 삽입되는 부재의 수를 줄이고, 거푸집을 별도로 시공하지 않고도 콘크리트 타설이 가능하도록 한 아치형 가설 흙막이 구조체를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 벽체 부재의 강성을 키워 지반에 삽입되는 부재의 수를 줄이고, 거푸집을 별도로 시공하지 않고도 콘크리트 타설이 가능하도록 한 아치형 가설 흙막이 구조체를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되는 제 1 아치형 벽체부;

아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되며 상기 제 1 아치형 벽체부의 하부로 분리 가능하게 결합하는 제 2 아치형 벽체부와;

상기 제 1 아치형 벽체부와 상기 제 2 아치형 벽체부를 분리 가능하게 결합시키는 벽체 결합부를 포함한 아치형 흙막이 벽체를 제공함으로써 해결된다.

본 발명은 강성이 큰 아치형 벽체를 사용하여 배면 토압을 아칭효과로 안정적으로 지지함으로써 안정성을 증대시킴과 동시에 자립깊이를 증대시키는 효과가 있다.

본 발명은 시공 설계에 맞는 다양한 길이로 조절이 용이하여 시공 편의성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 소요 부재 수가 적게 소요되고, 지반에 용이하게 삽입되어 시공 공정이 간소화됨으로써 공사 기간이 단축되어 빠른 시공이 가능하고 시공비가 적게 소요되는 효과가 있다.

또, 본 발명은 거푸집 일체형 설계로 별도의 거푸집 설치 없이 콘크리트 타설이 가능하여 시공비가 적게 소요되고, 공사 기간을 단축시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체를 도시한 정면도
도 2는 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체의 일 예를 도시한 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체의 다른 예를 도시한 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체의 결합 구조를 도시한 단면도
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체의 결합 구조를 도시한 정면도
도 7은 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체의 평면도
도 8은 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체의 사용 상태를 도시한 사시도
도 9는 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체와 함께 사용되어 가설 흙막이 구조체를 이루는 코너형 아치 벽체를 도시한 사시도
도 10은 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체를 사용하여 가설 흙막이 구조체를 밀폐형으로 시공한 평면도
도 11은 도 10의 A부를 확대 도시한 도면
도 12는 본 발명에 따른 아치형 가설 흙막이 구조체를 개방형으로 시공한 도면

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되는 제 1 아치형 벽체부(10)와 아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되며 상기 제 1 아치형 벽체부(10)의 하부로 분리 가능하게 결합하는 제 2 아치형 벽체부(20)를 포함한다. 상기 제 1 아치형 벽체부(10)와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)는 벽체 결합부(30)에 의해 분리 가능하게 결합된다.

상기 제 1 아치형 벽체부(10)는 아치형으로 휘어진 제 1 아치형 패널부재(11)와, 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 양 측 단부가 고정되어 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 휘어진 안쪽면을 커버하는 제 1 평면 패널부재(12)를 포함한다.

상기 제 2 아치형 벽체부(20)는 아치형으로 휘어진 제 2 아치형 패널부재(21)와, 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 양 측 단부가 고정되어 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 휘어진 안쪽면을 커버하는 제 2 평면 패널부재(22)를 포함한다.

상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)는 금속 판재를 굽혀서 아치형상으로 휘어지도록 하여 제조된다. 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)는 각각 양 측 단부가 제 1 평면 패널부재(12) 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)의 일면에 용접되어 고정되는 것을 일 예로 한다.

상기 제 1 평면 패널부재(12) 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 폭보다 넓은 폭을 가지도록 형성되고, 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)가 고정된 상태에서 상기 아치형 패널부재의 양 측 단부로 돌출되는 제 1 패널 지지부(12a) 및 제 2 패널 지지부(22a)를 각각 가진다.

상기 제 1 평면 패널부재(12) 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)는 세워진 형태로 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 양 측 단부가 고정되면서 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 휘어진 안쪽 면을 각각 커버하여 상, 하부 방향으로 관통된 제 1 아치형 벽체부(10) 및 제 2 아치형 벽체부(20)를 형성한다. 여기서, 상, 하부 방향은 상기 제 1 아치형 벽체부(10) 및 상기 제 2 아치형 벽체부(20)가 지반에 타입되는 방향에서, 상, 하부를 말한다.

상기 제 1 패널 지지부(12a) 및 제 2 패널 지지부(22a)는 상기 제 1 평면 패널부재(12) 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)의 양 측에 형성될 수도 있고, 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 양 측단부를 절곡해서 형성할 수도 있다.

상기 제 2 평면 패널부재(22)는 양 측 하단부 모서리 부분에 테이퍼부(22b)가 형성되어 지반에 더 원활하게 타입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 제 1 아치형 벽체부(10)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 상부에 구비되는 제 1 파지 보강부재(13)를 더 포함한다.

상기 제 1 파지 보강부재(13)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 상단부에서 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하며, 상기 제 1 아치형 벽체부(10)를 지반에 삽입시키는 항타기의 바이브로 해머가 잡는 부분을 보강하는 것이다.

상기 제 1 파지 보강부재(13)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 외측면 또는 내측면 중 어느 한 측에 장착 고정될 수도 있고, 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 외측면 또는 내측면 중 어느 한 측에 일체로 형성될 수 있다.

상기 제 1 파지 보강부재(13)는 상기 바이브로 해머가 잡는 부분의 두께를 두껍게 하여 항타기가 상기 아치형 벽체부를 세워서 지반에 삽입시킬 때 상기 바이브로 해머가 잡는 부분에서 발생되는 변형을 방지한다.

상기 제 1 파지 보강부재(13)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 세로 방향으로 세워진 제 1 변형 방지 돌기부(13a)를 구비한다. 상기 제 1 변형 방지 돌기부(13a)는 상기 제 1 파지 보강부재(13)의 양 측을 절곡해서 세워 형성되는 것을 일 예로 하며 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 세로 방향과 일치되게 세로로 세워져 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 휨 변형, 비틀림 변형을 방지한다.

또 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 상부에는 기중기와 연결될 수 있게 하는 제 1 걸림 구멍(14)이 형성되며, 상기 제 1 걸림 구멍(14)이 형성된 부분에서 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 안쪽면에는 상기 제 1 걸림 구멍(14)과 연통되는 연통 구멍이 형성된 제 1 구멍 보강 패널(14a)이 장착되는 것이 바람직하다.

상기 제 1 아치형 벽체부(10)는 상기 제 1 걸림 구멍(14)에 고리 또는 샤클 등과 같은 연결구를 걸거나 결합시켜 기중기와 연결되고, 기중기에 의해 상단부가 들어 올려지면서 세워진 후 상기 항타기의 바이브로 해머에 파지되어 지반에 삽입된다.

상기 제 1 아치형 벽체부(10)의 상부는 상기 제 1 아치형 벽체부(10)가 세워져 지반에 삽입될 때 상부이며, 상기 제 1 아치형 벽체부(10)의 하부는 상기 아치형 벽체부가 세워져 지반에 삽입될 때 하부이고 상기 제 2 아치형 벽체부(20)와 분리 가능하게 결합되는 부분이다.

본 발명에 따른 상기 제 2 아치형 벽체부(20)는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상부에 구비되는 제 2 파지 보강부재(23)를 더 포함한다.

상기 제 2 파지 보강부재(23)는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상단부에서 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 중앙에 위치하는 것이 바람직하며, 상기 제 2 아치형 벽체부(20)를 지반에 삽입시키는 항타기의 바이브로 해머가 잡는 부분을 보강하는 것이다.

상기 제 2 파지 보강부재(23)는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 외측면 또는 내측면 중 어느 한 측에 장착 고정될 수도 있고, 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 외측면 또는 내측면 중 어느 한 측에 일체로 형성될 수 있다.

상기 제 2 파지 보강부재(23)는 상기 바이브로 해머가 잡는 부분의 두께를 두껍게 하여 항타기가 상기 아치형 벽체부를 세워서 지반에 삽입시킬 때 상기 바이브로 해머가 잡는 부분에서 발생되는 변형을 방지한다.

상기 제 2 파지 보강부재(23)는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 세로 방향으로 세워진 제 2 변형 방지 돌기부(23a)를 구비한다. 상기 제 2 변형 방지 돌기부(23a)는 상기 제 2 파지 보강부재(23)의 양 측을 절곡해서 세워 형성되는 것을 일 예로 하며 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 세로 방향과 일치되게 세로로 세워져 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 휨 변형, 비틀림 변형을 방지한다.

또 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상부에는 기중기와 연결될 수 있게 하는 제 2 걸림 구멍(24)이 형성되며, 상기 제 2 걸림 구멍(24)이 형성된 부분에서 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 안쪽면에는 상기 제 2 걸림 구멍(24)과 연통되는 연통 구멍이 형성된 제 2 구멍 보강 패널(24a)이 장착되는 것이 바람직하다.

상기 제 2 아치형 벽체부(20)는 상기 제 2 걸림 구멍(24)에 고리 또는 샤클 등과 같은 연결구를 걸거나 결합시켜 기중기와 연결되고, 기중기에 의해 상단부가 들어 올려지면서 세워진 후 상기 항타기의 바이브로 해머에 파지되어 지반에 삽입된다.

상기 제 2 아치형 벽체부(20)의 상부는 상기 제 2 아치형 벽체부(20)가 세워져 지반에 삽입될 때 상부이며, 상기 제 2 아치형 벽체부(20)의 하부는 상기 아치형 벽체부가 세워져 지반에 삽입될 때 하부이고 상기 제 2 아치형 벽체부(20)와 분리 가능하게 결합되는 부분이다.

상기 제 2 아차형 벽체부는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 하부에 장착되어 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 하단부의 강성을 보강하는 하부 보강부재(25)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 하부 보강부재(25)는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 하부 강성을 보강하여 지반에 삽입될 때 상기 아치형 패널부재의 변형을 방지하고, 상기 아치형 패널부가 원활하게 지반에 삽입될 수 있도록 한다.

상기 하부 보강부재(25)는 복수의 보강판인 것을 일 예로 하며, 복수의 상기 보강판을 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 전면 또는 후면에 용접으로 장착시키는 것을 일 예로 한다. 또, 상기 하부 보강부재(25)는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 하단부에는 안쪽면 둘레로 장착되는 돌출 띠(미도시)인 것을 다른 예로 한다. 상기 돌출 띠는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 안쪽면 둘레로 장착되는 철근을 포함하는 것을 일 예로 한다. 상기 돌출 띠는 상기 제 2 아치형 벽체부(20)가 지반에 삽입될 때 지반이 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 안쪽면에 직접 접촉되는 것을 방지하여 제 2 아치형 벽체부가 지반에 원활하게 삽입될 수 있도록 한다.

한편, 도 2를 참고하면 상기 벽체 결합부(30)는 상기 제 1 아치형 벽체부(10)의 하부와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)의 상부 중 어느 한 측의 전, 후면에 각각 장착되어 다른 측의 단부가 사이로 삽입되는 삽입 가이드 패널(31); 및

상기 삽입 가이드 패널(31)을 관통하여 결합 상태를 고정하는 결합 고정구(32)를 포함한다.

상기 삽입 가이드 패널(31)은 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 하부 또는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상부에서 전, 후면에 각각 장착되는 제 1 가이드 패널(31a) 및 상기 제 1 평면 패널부재(12)의 하부 또는 상기 제 2 평면 패널부재(22)의 상부에서 전, 후면에 각각 장착되는 제 2 가이드 패널(31b)을 포함한다.

도 3을 참고하면, 상기 벽체 결합부(30)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 하부 또는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상부에서 전, 후면에 각각 장착되는 제 1 가이드 패널(31a);

상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 하부 일부분과, 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상부 일부분을 커버하도록 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)에 각각 장착되는 연결 커버 패널(33);

상기 제 1 가이드 패널(31a)을 관통하여 결합 상태를 고정하는 결합 고정구(32); 및

상기 연결 커버 패널(33)을 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)에 장착시키는 커버 장착구(34)를 포함한다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 일단부가 상기 제 1 아치형 벽체부(10)에 고정되고 타단부가 상기 제 2 아치형 벽체에 고정되는 강선부재(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 강선부재(40)는 타단부가 상기 제 2 아치형 벽체부(20)의 하부에 고정된 상태에서 상기 제 2 아치형 벽체부(20)와 상기 제 1 아치형 벽체부(10)가 지반에 삽입된 후 일단부를 상기 제 1 아치형 벽체부(10)에 고정됨으로써 상기 제 1 아치형 벽체부(10)와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)를 포함한 아치형 흙막이 벽체(1)의 강성을 증대시킨다. 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 상기 제 1 아치형 벽체부(10)와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)에 장착되며 상기 강선부재(40)를 상, 하 방향으로 배치할 수 있게 하는 강선 배치부재(41)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 강선 배치부재(41)는 상, 방향으로 관통된 관형상의 강선 배치관부(41a)를 포함하는 것을 일 예로 한다.

상기 강선은 용접으로 상기 평면 패널부재에 고정될 수 있고, 별도의 강선 장착구(미도시)에 의해 장착 고정될 수도 있다.

상기 강선 장착구는 상기 제 1 아치형 벽체부(10) 또는 상기 제 2 아치형 벽체에 장착되며 상기 강선부재(40)를 걸어 고정할 수 있는 강선 고리부(미도시)를 포함한 것을 일 예로 한다.

또한, 상기 결합 고정구(32)는 패널 고정 볼트(32a)를 사용하고, 상기 커버 장착구(34)는 커버 고정 볼트(34a)를 사용하는 것을 일 예로 한다. 상기 제 1 가이드 패널(31a), 상기 제 2 가이드 패널(31b)에는 상기 패널 고정 볼트(32a)가 체결되는 체결공이 구비되어 상기 패널 고정 볼트(32a)를 상기 제 1 가이드 패널(31a)과 상기 제 2 가이드 패널(31b) 사이에 삽입되는 부분을 관통하여 상기 체결공에 체결됨으로써 상기 제 1 아치형 벽체부(10)와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)를 견고하게 결합시킨다. 그리고, 상기 제 1 아치형 패널부재(11)와 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 양 측에는 상기 연결 커버 패널(33)과 겹쳐지는 커버 장착부가 절곡되어 형성되고 상기 커버 장착부 또는 상기 연결 커버 패널(33) 중 어느 한 측에 상기 커버 고정 볼트(34a)가 체결되는 체결공이 구비되어 상기 커버 고정 볼트(34a)를 다른 한측을 관통시켜 상기 체결공으로 체결하여 상기 연결 커버 패널(33)을 상기 제 1 아치형 패널부재(11)와 상기 제 2 아치형 패널부재(21)에 각각 장착시킨다.

상기 제 1 아치형 벽체부(10)와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)는 상기 삽입 가이드 패널(31) 또는 상기 연결 커버 패널(33)을 통해 분리 가능하게 결합한다.

도 5 내지 도 7을 참고하면, 본 발명에서 상기 결합 고정구(32)는 핀 몸체부(35a)의 일 단에 핀 머리부(35b)가 구비된 핀(35)을 사용할 수도 있다. 상기 삽입 가이드 패널(31)에는 상기 핀 머리부(35b)가 통과되는 핀 머리 통과구멍과, 상기 핀 머리 통과 구멍(36)과 연결되며, 핀 몸체부(35a)가 통과되는 핀 몸체 통과 구멍(37)이 형성된다. 그리고, 상기 삽입 가이드 패널(31) 사이로 삽입되는 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 또는 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 삽입부분, 상기 제 1 평면 패널부재(12)의 삽입부분 또는 상기 제 2 평면 패널부재(22)의 삽입부분에도 상기 핀 머리 통과 구멍(36)과, 핀 몸체 통과 구멍(37)이 형성된다.

상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 상부 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)의 상부에 각각 상기 제 1 가이드 패널(31a)과, 제 2 가이드 패널(31b)이 각각 용접으로 고정 설치되고, 상기 제 1 가이드 패널(31a)과, 상기 제 2 가이드 패널(31b)의 사이로 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 하부와, 상기 제 1 평면 패널부재(12)의 하부가 삽입된다.

그리고, 상기 핀(35)은 상기 제 1 가이드 패널(31a), 상기 제 1 아치형 패널부재(11)을 관통하여 일체화시켜 고정되고, 상기 제 2 가이드 패널(31b), 상기 제 1 평면 패널부재(12)를 관통하여 일체화시켜 고정된다.

도 6 내지 도 7을 참고하면, 상기 핀(35)은 핀 머리부(35b)가 상기 핀 머리 통과 구멍(36)을 통해 통과하여 상기 제 1 아치형 패널부재(11)의 안쪽으로 삽입된 후 상기 핀 몸체부(35a)가 상기 핀 몸체 통과 구멍(37)으로 이동된 후 상기 핀 몸체부(35a)의 단부에 핀 고정용 클립(38)을 결합시켜 고정된다.

한편, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 상기 제 1 아치형 벽체부(10)와 상기 제 2 아치형 벽체부(20)로 분리되어 상기 제 2 아치형 벽체를 지반에 일정 부분 이상 삽입한 후 상기 제 1 아치형 벽체부(10)를 상기 제 2 아치형 벽체의 상부 측으로 결합시켜 지반에 삽입되는 것이다.

본 발명은 강성이 큰 아치형 벽체를 사용하여 배면 토압을 아칭효과로 안정적으로 지지함으로써 안정성을 증대시킴과 동시에 자립깊이를 증대시킨다.

본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 제 1 아치형 벽체부(10)와 제 2 아치형 벽체부(20)로 분리되어 지반에 삽입 시 발생되는 변형을 최소화하고, 지반에 초기 삽입 작업의 편의성을 향상시켜 더 원활하게 지반에 삽입된다. 또한, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 다양한 길이를 가지는 제 1 아치형 벽체부(10)와 제 2 아치형 벽체부(20)를 조합하여 지반에 삽입되는 깊이에 따라 전체 길이를 조절할 수 있어 시공 설계에 맞는 다양한 길이로 조절이 용이하여 시공 편의성이 향상된다.

본 발명은 소요 부재 수가 적게 소요되고, 지반에 용이하게 삽입되어 시공 공정이 간소화됨으로써 공사 기간이 단축되어 빠른 시공이 가능하고 시공비가 적게 소요되는 효과가 있다.

또한, 지반에 삽입되는 상기 H빔 파일의 삽입 간격을 넓힐 수 있어 동일한 크기의 가설 흙막이 구조체를 시공할 때 평면 토류판을 사용하는 시공 방법에 비해 적은 수의 H빔 파일을 삽입하고도 시공이 가능한 것이다. 또한, 시트 파일 공법에 비해 본 발명인 가설 흙막이 구조체는 강재 사용량 및 지반에 삽입되는 개체수가 획기적으로 적어 시공 비용 및 시공 기간을 크게 줄이는 효과가 있다.

도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 지반에 세워져 이격되게 삽입되는 복수의 H빔 파일(50)의 사이에 삽입되어 상기 제 1 패널 지지부(12a) 및 상기 제 2 패널 지지부(22a)가 H빔 파일(50)에 지지된다. 더 상세하게는 아치형 흙막이 벽체(1)는 지반에 세워져 삽입되면 상기 제 1 패널 지지부(12a) 및 상기 제 2 패널 지지부(22a)가 H빔 파일(50)의 플랜지부에 지지되고, 상기 제 1 패널 지지부(12a) 및 상기 제 2 패널 지지부(22a)는 상기 H빔 파일(50)의 플랜지부에 지지되어 차수효과를 가진다.

상기 제 1 평면 패널부재(12) 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)는 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 지점 역할을 하여 변형 및 휨을 방지하고, 제 2 아치형 벽체 및 제 1 아치형 벽체를 지반에 삽입 시 H빔 파일(50)과의 슬라이딩 마찰을 잡아주며, H빔 파일(50) 사이에서 상기 제 1 아치형 패널부재(11) 및 상기 제 2 아치형 패널부재(21)의 개방된 전면을 커버하여 거푸집으로도 사용가능하다.

즉, 본 발명에 따른 가설 흙막이 벽체는 상기 제 1 평면 패널부재(12) 및 상기 제 2 평면 패널부재(22)가 거푸집역할을 하여 별도의 거푸집을 설치하지 않고도 지반의 굴착된 부분에 콘크리트를 타설하여 기초 시공이 가능한 것이다.

한편, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)는 도 9에서 도시한 아치형 코너 패널벽체(2)와 함께 아치형 가설 흙막이 구조체를 시공한다. 상기 아치형 코너 벽체는 아치형으로 휜 형상을 가지며, 상부에 패널 보강부재(2)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 패널 보강부재(2)는 상기 아치형 코너 패널벽체(2)의 외측면 또는 내측면 중 어느 한 측에 장착 고정될 수도 있고, 아치형 코너 패널벽체(2)의 외측면 또는 내측면 중 어느 한 측에 일체로 형성될 수 있다.

상기 패널 보강부재(2)는 상기 바이브로 해머가 잡는 부분의 두께를 두껍게 하여 항타기가 상기 아치형 코너 패널벽체(2)를 세워서 지반에 삽입시킬 때 상기 바이브로 해머가 잡는 부분에서 발생되는 변형을 방지한다.

상기 패널 보강부재(2)는 상기 아치형 코너 패널벽체(2)의 세로 방향으로 세워진 변형 방지 돌출부(2b)를 구비한다. 상기 변형 방지 돌출부(2b)는 상기 패널 보강부재(2)의 양 측을 절곡해서 세워 형성되는 것을 일 예로 하며 상기 아치형 코너 패널벽체(2)의 세로 방향과 일치되게 세로로 세워져 상기 아치형 코너 패널벽체(2)의 휨 변형, 비틀림 변형을 방지한다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1) 및 상기 아치형 코너 패널벽체(2)로 시공된 가설 흙막이 구조체는 세워져 지반에 이격되게 삽입된 H빔 파일(50), 상기 H빔 파일(50)의 사이에 삽입되는 아치형 흙막이 벽체(1), 상기 아치형 흙막이 벽체(1)로 형성된 가설 흙막이 구조체의 각 면을 연결하는 코너 연결 벽체, 가설 흙막이 구조체의 어느 한 면에서 아치형 흙막이 벽체(1)의 제 1 평면 패널부재(12)에 장착되는 띠장(3), 가설 흙막이 구조체의 서로 다른 면에 장착된 각 띠장(3)을 연결하는 버팀대를 포함한다.

즉, 상기 버팀대은 가설 흙막이 구조체에서 상기 아치형 흙막이 벽체(1)가 연결되는 모서리 부분에서 서로 다른 제 1 평면 패널부재(12)에 장착된 각 띠장(3)을 연결하는 것이다.

본 발명인 가설 흙막이 구조체는 도 12와 같이 관로(5) 매설을 위해 통로가 형성된 관로형과 같은 개방형 시공에도 사용될 수 있다.

즉, 본 발명인 가설 흙막이 구조체는 본 발명에 따른 아치형 흙막이 벽체(1)를 일 측으로 연결되게 지면에 다수 삽입시켜 제 1 흙막이 벽을 형성하고, 상기 제 1 흙막이 벽과 마주보는 방향에서 상기 아치형 흙막이 벽체(1)를 일 측으로 연결되게 지면에 다수 삽입시켜 상기 제 1 흙막이 벽과 이격된 제 2 흙막이 벽을 형성함으로써, 흙막이 벽 사이가 양 측으로 개방된다.

두 개의 흙막이 벽 사이가 개방됨으로써, 관로(5)를 상기 제 1, 2 흙막이 벽 사이에 매설할 수 있다.

본 발명인 가설 흙막이 구조체는 마주보고 이격되게 시공된 흙막이 벽의 상부 측에 흙막이 벽에 각각 횡방향으로 배치되는 띠장(3)과, 상기 띠장(3)을 연결하는 가로 버팀대(6)를 더 포함하여 아치형 벽체의 지지력을 보강하는 것이 바람직하다. 상기 가로 버팀대(6)는 양 단부가 상기 띠장(3)에 각각 고정되어 상기 아치형 벽체를 지지한다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

1 : 아치형 흙막이 벽체 2 : 아치형 코너 패널벽체
3 : 띠장 4 : 버팀대
5 : 관로 6 : 가로 버팀대
10: 제 1 아치형 벽체부 11 : 제 1 아치형 패널부재
12 : 제 1 평면 패널부재 13 : 제 1 파지 보강부재
20: 제 2 아치형 벽체부 21 : 제 2 아치형 패널부재
22 : 제 1 평면 패널부재 23 : 제 2 파지 보강부재
30 : 벽체 결합부 31 : 삽입 가이드 패널
32 : 결합 고정구 33 : 연결 커버 패널
34 : 커버 장착구 35 : 핀
40 : 강선부재

Claims (16)

1. 아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되는 제 1 아치형 벽체부;
   아치형으로 휘어져 형성되고 지반에 삽입되며 상기 제 1 아치형 벽체부의 하부로 분리 가능하게 결합하는 제 2 아치형 벽체부와;
   상기 제 1 아치형 벽체부와 상기 제 2 아치형 벽체부를 분리 가능하게 결합시키는 벽체 결합부를 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 아치형 벽체부는,
   아치형으로 휘어진 제 1 아치형 패널부재; 및
   상기 제 1 아치형 패널부재의 양 측 단부가 고정되어 상기 제 1 아치형 패널부재의 휘어진 안쪽면을 커버하는 제 1 평면 패널부재를 포함하고,
   상기 제 2 아치형 벽체부는,
   아치형으로 휘어진 제 2 아치형 패널부재; 및
   상기 제 2 아치형 패널부재의 양 측 단부가 고정되어 상기 제 2 아치형 패널부재의 휘어진 안쪽면을 커버하는 제 2 평면 패널부재를 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 1 평면 패널부재 및 상기 제 2 평면 패널부재는 상기 제 1 아치형 패널부재 및 상기 제 2 아치형 패널부재의 폭보다 넓은 폭을 가지도록 형성되고,
   상기 제 1 아치형 패널부재 및 상기 제 2 아치형 패널부재가 고정된 상태에서 상기 아치형 패널부재의 양 측 단부로 돌출되는 제 1 패널 지지부 및 제 2 패널 지지부를 각각 가지는 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제 2 평면 패널부재는 양 측 하단부 모서리 부분에 테이퍼부가 형성된 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 1 아치형 벽체부는,
   상기 제 1 아치형 패널부재의 상부에 구비되며 상기 제 1 아치형 벽체부를 지반에 삽입시키는 항타기가 잡는 부분을 보강하는 제 1 파지 보강부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제 1 파지 보강부재는 상기 제 1 아치형 패널부재의 세로 방향으로 세워진 제 1 변형 방지 돌기부를 구비한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 1 아치형 패널부재의 상부에는 기중기와 연결될 수 있게 하는 제 1 걸림 구멍이 형성되며, 상기 제 1 걸림 구멍이 형성된 부분에는 상기 제 1 걸림 구멍과 연통되는 연통 구멍이 형성된 제 1 구멍 보강 패널이 장착되는 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 2 아치형 벽체부는,
   상기 제 2 아치형 패널부재의 상부에 구비되며 상기 제 2 아치형 벽체부를 지반에 삽입시키는 항타기가 잡는 부분을 보강하는 제 1 파지 보강부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제 2 파지 보강부재는 상기 제 2 아치형 패널부재의 세로 방향으로 세워진 제 2 변형 방지 돌기부를 구비한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 아치형 패널부재의 상부에는 기중기와 연결될 수 있게 하는 제 2 걸림 구멍이 형성되며, 상기 제 2 걸림 구멍이 형성된 부분에는 상기 제 2 걸림 구멍과 연통되는 연통 구멍이 형성된 제 2 구멍 보강 패널이 장착되는 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 아차형 벽체부는,
    상기 제 2 아치형 패널부재의 하부에 장착되어 상기 제 2 아치형 패널부재의 하단부의 강성을 보강하는 하부 보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
12. 청구항 2에 있어서,
    상기 벽체 결합부는,
    상기 제 1 아치형 벽체부의 하부와 상기 제 2 아치형 벽체부의 상부 중 어느 한 측의 전, 후면에 각각 장착되어 다른 측의 단부가 사이로 삽입되는 삽입 가이드 패널; 및
    상기 삽입 가이드 패널을 관통하여 결합 상태를 고정하는 결합 고정구를 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 삽입 가이드 패널은,
    상기 제 1 아치형 패널부재의 하부 또는 상기 제 2 아치형 패널부재의 상부에서 전, 후면에 각각 장착되는 제 1 가이드 패널; 및
    상기 제 1 평면 패널부재의 하부 또는 상기 제 2 평면 패널부재의 상부에서 전, 후면에 각각 장착되는 제 2 가이드 패널을 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
14. 청구항 2에 있어서,
    상기 벽체 결합부는,
    상기 제 1 아치형 패널부재의 하부 또는 상기 제 2 아치형 패널부재의 상부에서 전, 후면에 각각 장착되는 제 1 가이드 패널;
    상기 제 1 아치형 패널부재의 하부 일부분과, 상기 제 2 아치형 패널부재의 상부 일부분을 커버하도록 상기 제 1 아치형 패널부재 및 상기 제 2 아치형 패널부재에 각각 장착되는 연결 커버 패널;
    상기 제 1 가이드 패널을 관통하여 결합 상태를 고정하는 결합 고정구; 및
    상기 연결 커버 패널을 상기 제 1 아치형 패널부재 및 상기 제 2 아치형 패널부재에 장착시키는 커버 장착구를 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
15. 청구항 1에 있어서,
    일단부가 상기 제 1 아치형 벽체부에 고정되고 타단부가 상기 제 2 아치형 벽체에 고정되는 강선부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 1 아치형 벽체부와 상기 제 2 아치형 벽체부에 장착되며 상기 강선부재를 상, 하 방향으로 배치할 수 있게 하는 강선 배치부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아치형 흙막이 벽체.

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