KR20190002845U - 토류판 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 토류판의 상부 측면에 위치한 연장면과 적층되는 토류판의 하부 측면에 위치한 연장면이 서로 견고하게 지탱하기 때문에 토압(Earth pressure)에 대한 강성이 크고 시공작업이 용이한 토류판에 관한 것이다. 본 고안에 따른 토류판은, 수직면과, 수직면의 양단에 각각 동일한 방향을 향해서 절곡되는 상부 및 하부면과, 상부면의 단부에는 수직면과 나란하게 절곡되는 상부 연장면과, 하부면의 단부에는 수직면과 나란하고 상부 연장면과 동일한 방향을 향해서 절곡되는 하부 연장면을 포함한다.

Description

토류판{BRACED WALL}
본 고안은 토류판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토류판의 상부 측면에 위치한 연장면과 적층되는 토류판의 하부 측면에 위치한 연장면이 서로 견고하게 지탱하기 때문에 토압(Earth pressure)에 대한 강성이 크고 시공작업이 용이한 토류판에 관한 것이다.
우리나라의 도심지는 가용 토지의 부족으로 고층화 및 고밀도화되는 추세이다. 따라서 지하 구조물은 규모가 커지면서 인근 건축물과의 근접 시공이 불가피함으로 지하 구조물의 터파기(Excavation) 공사가 매우 중요한 요소로 부각되고 있다.
일반적으로 건축의 기초공사인 터파기 공사에 이용되는 흙막이(Land-side protection wall)는, 지하공사를 할 때 굴토벽면으로부터 붕괴되는 토사 및 물의 유입을 차단하기 위해 설치되는 가설구조물이다. 대표적인 흙막이 공법으로는 토류판공법, CPI공법 및 SCW공법이 있다.
먼저, 토류판공법은 다수개의 토류판과 H형강 말뚝을 사용하는 공법으로, 지하의 굴착할 곳에 H형강 말뚝을 약 1.5~2M 간격으로 박는다. 굴착을 하면서 H형강 말뚝 사이에 토류판을 설치해서 배면의 토사를 막고, H형강 말뚝의 지탱을 위한 버팀띠장을 설치한 후 버팀띠장과 H형강 말뚝에 가로 및 세로로 버팀대를 설치하는 공법이다. 토류판으로는 목재가 많이 사용되었으나 강도가 약하고 재사용이 어려워 요즘에는 강재를 사용한다.
다음으로, CPI공법은 오우거(Auger)로 땅에 구멍을 뚫은 다음 그 구멍에 철근망이나 H형강 말뚝을 넣고 레미콘이나 시멘트페이스트와 벤토나이트를 섞은 시멘트풀을 넣어 연속된 콘크리트 기둥을 만든다. 굴착하는 곳의 사방으로 콘크리트벽을 만든 다음 붕괴를 막기 위해 콘크리트벽을 지탱할 가로 및 세로의 버팀보를 설치한 상태에서 굴착하는 공법이다.
다음으로, SCW공법은 축을 세개 가진 오우거로 지하 연속벽을 만들어 나가는 공법으로 공사방법은 CPI와 거의 동일하다.
본 고안은 상기 공법 중에서 토류판공법에 관한 것으로, 한국 등록특허 제10-0709120호 "금속제 흙막이판 및 이를 이용한 흙막이 시공방법", 한국 등록특허 제10-1388478호 "아치형 토류판', 한국 공개실용신안 제20-2010-0006805호 "토류판" 등 많은 특허 문헌에서 쉽게 찾아볼 수 있다.
상기한 바와 같이 종래 흙막이 공사에 사용되는 토류판은, 다단으로 적층되는 토류판의 상부면과 하부면이 맞닿아 있지만, 각각의 토류판의 측면은 서로 지지하지 못하는 구조이다. 따라서 토류판은 토압이 강하면 휨현상이 발생하면서 더욱 심할 경우 적층된 토류판이 붕괴되는 문제점이 있다.
본 고안에 따른 토류판은, 토류판의 상부 측면에 위치한 연장면과 적층되는 토류판의 하부 측면에 위치한 연장면이 서로 견고하게 지탱하기 때문에, 토압에 대한 강성이 우수한 토류판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 고안에 따른 토류판은, 수직면과, 수직면의 양단에 각각 동일한 방향을 향해서 절곡되는 상부 및 하부면과, 상부면의 단부에는 수직면과 나란하게 절곡되는 상부 연장면과, 하부면의 단부에는 수직면과 나란하고 상부 연장면과 동일한 방향을 향해서 절곡되는 하부 연장면을 포함한다.
또한, 본 고안에 따른 토류판은, 상부면과 상부 연장면의 외측으로 적층되는 토류판의 하부면과 하부 연장면이 포개지도록, 상부면의 최외측 거리가 하부면의 최내측 거리보다 짧은 거리를 갖는다.
또한, 본 고안에 따른 토류판은, 상부 연장면의 단부에는 상부 연장면과 이웃하게 절곡되는 상부 보강면을 더 포함하고, 하부 연장면의 단부에는 하부 연장면과 이웃하게 절곡되는 하부 보강면을 더 포함한다.
또한, 본 고안에 따른 토류판은, 상부 연장면은 적어도 하나 이상의 상부 연장면 구멍을 더 포함하고, 하부 연장면은 상부 연장면 구멍과 동일 선상에 형성되는 적어도 하나 이상의 하부 연장면 구멍을 더 포함한다.
또한, 본 고안에 따른 토류판은, 상부 연장면 구멍과 하부 연장면 구멍은, 장공 형상으로 관통되어 있다.
또한, 본 고안에 따른 토류판은, 상부 보강면은 상부 연장면 구멍과 대응되는 위치에 형성되는 적어도 하나 이상의 상부 보강면 구멍을 더 포함하고, 하부 보강면은 하부 연장면 구멍과 대응되는 위치에 형성되는 적어도 하나 이상의 하부 보강면 구멍을 더 포함한다.
또한, 본 고안에 따른 토류판은, 상부 보강면 구멍과 하부 보강면 구멍은, 장공 형상으로 관통되어 있다.
본 고안에 의하면, 토류판이 다단으로 적층될 때 토류판의 상부 측면에 위치한 연장면과 적층되는 토류판의 하부 측면에 위치한 연장면이 서로 견고하게 지탱한다. 따라서 적층된 토류판은 토압에 대한 강성이 뛰어나 토류판이 붕괴되는 것을 방지할 수 있고, 토류판을 이용한 기초공사를 보다 안전하게 작업할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다단으로 적층되는 토류판은 이웃한 토류판의 상부 및 하부 측면에 위치한 각각의 연장면을 볼트와 너트로 체결한다. 따라서 종래 토류판과 토류판을 지지하는 브라켓을 줄일 수 있어서 토류판의 시공 및 해체 작업이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 토류판을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 본 고안에 따른 토류판이 H형강 말뚝 사이에 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 고안에 따른 다단으로 적층되는 토류판의 결합상태를 나타낸 확대 단면도이다.
본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 고안에 따른 토류판에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 토류판(10)은, 길이재이고 건축의 기초공사인 터파기 공사에 이용되는 흙막이 공사를 할 때 사용한다. 토류판(10)은, 수직면(11)과 수직면(11)의 양단에 각각 동일 방향을 향해서 절곡되는 상부면(12) 및 하부면(13)을 포함한다. 상부면(12)은 수직면(11)의 양단 중 상부에서 절곡된 부분을 가리키며, 하부면(13)은 수직면(11)의 양단 중 상부에서 절곡된 부분을 가리킨다. 본 고안에 따른 토류판(10)은, 수직면(11)과 상부면(12) 및 하부면(13)의 단면을 보면 ㄷ자 형상으로 이루어진다.
다음으로, 상부 연장면(14)은 상부면(12)의 단부에서 수직면(11)과 나란하게 절곡되어 있다. 즉, 상부 연장면(14)은 상부면(12)의 단부에서 하부 방향을 향해 절곡되어 있고, 상부 연장면(14)과 수직면(11)은 상부면(12)의 거리만큼 간격을 두고 나란하게 배치되어 있다. 하부 연장면(15)은, 하부면(13)의 단부에서 수직면(11)과 나란하고 상부 연장면(14)과 동일한 방향으로 절곡되어 있다. 즉, 하부 연장면(15)은 하부면(13)의 단부에서 하부 방향을 향해서 절곡되고, 하부 연장면(15)과 수직면(11)은 하부면(13)의 거리만큼 간격을 두고 나란하게 배치되어 있다.
본 고안에 따른 토류판(10)은, 상부면(12)의 최외측 거리가 하부면(13)의 최내측 거리보다 짧은 거리를 갖는 것이 바람직하다. 이유인 즉, 적층된 토류판(10)의 상부면(11)과 상부 연장면(14)에 다음으로 적층되는 토류판(10)의 하부면(13)과 하부 연장면(15)이 서로 포개진 상태로 적층된다. 따라서 다단으로 적층된 토류판(10)은 측면을 견고하게 지지할 수 있어서 강한 토압에도 견딜 수 있다.
도 3을 참조하면, 상부 보강면(16)은 상부 연장면(14)의 단부에서 상부 연장면(14)의 내측으로 절곡되어 있다. 이때, 상부 연장면(14)의 강성을 높이고 제작의 용이성을 위해 상부 보강면(16)의 높이는 상부 연장면(14)의 높이보다 낮게 절곡되는 것이 바람직하다. 또한, 하부 보강면(17)은 하부 연장면(15)의 단부에서 하부 연장면(15)의 내측으로 절곡되고, 상부 보강면(16)과 동일한 이유로 하부 보강면(17)의 높이는 하부 연장면(15)의 높이보다 낮게 절곡되어 있다.
상기에서와 같이 상부 연장면(14)과 하부 연장면(15)은 내측으로 상부 보강면(16)과 하부 보강면(17)을 이중으로 접어서 압축과 휨강도를 보강해주기 때문에 적층된 토류판(10)이 토압에 의해 밀리면서 손상되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 적층되는 토류판(10)의 상부면(12)과 하부면(13)이 밀착되면서 동시에 상부 연장면(14)과 하부 연장면(15)이 밀착되기 때문에 토류판(10)과 토류판(10) 사이의 틈으로 지하수가 누수되는 것을 차단할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상부 연장면(14)에는 일정 간격을 두고 적어도 하나 이상 형성된 상부 연장면 구멍(14a)을 포함한다. 본 고안의 상부 연장면 구멍(14a)은 길이재인 토류판(10)에 일정 간격을 두고 2개 형성되어 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 상부 보강면(16)이 상부 연장면(14)에 이중으로 접혀진 경우, 상부 보강면 구멍(16a)은 상부 연장면 구멍(14a)과 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
하부 연장면 구멍(15a)은, 상부 연장면 구멍(14a)과 동일 선상에 위치하는 하부 연장면(15)에 일정 간격을 두고 적어도 하나 이상 형성되어 있다. 본 고안의 하부 연장면 구멍(15a)은 상부 연장면 구멍(14a)에 맞춰 2개 형성되어 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 하부 보강면(17)이 하부 연장면(15)에 이중으로 접혀진 경우, 하부 보강면 구멍(17a)은 하부 연장면 구멍(15a)과 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 상부 연장면 구멍(14a)과 하부 연장면 구멍(15a)과 상부 보강면 구멍(16a) 및 하부 보강면 구멍(17a)은 토류판(10)의 길이 방향이나 또는 높이 방향을 따라서 장공 형상으로 관통되어 있다. 즉, 각각의 구멍은 장공 구멍으로 관통되기 때문에 토류판(10)을 포개면서 적층할 때 높이 방향 및 길이 방향으로 조절할 수 있어서 시공작업이 용이하다.
지금부터는, 본 고안에 따른 토류판의 시공방법에 대해 간단하게 설명한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, H형강(30) 말뚝을 지하의 굴착할 곳에 약 1.5~2M 간격으로 심는다. 토류판(10)을 일정 간격으로 심은 H형강(30) 말뚝과 H형강(30) 말뚝 사이에 설치한다. 이때, 다단으로 적층되는 토류판(10)은 적층된 토류판(10)의 상부면(12)과 상부 연장면(14)에 다음으로 적층되는 토류판(10)의 하부면(13)과 하부 연장면(15)이 포개지도록 설치한다. 이와 같이 적층된 토류판(10)은, 토류판(10)의 상부면(12)에 적층되는 토류판(10)의 하부면(13)이 서로 밀착되고, 적층된 토류판(10)의 상부 연장면(14)에 적층되는 토류판(10)의 하부 연장면(15)이 서로 밀착된 상태로 적층된다.
다음으로, 적층된 토류판(10)의 상부 연장면 구멍(14a) 및 상부 보강면 구멍(16a)과, 다음으로 적층되는 토류판(10)의 하부 연장면 구멍(15a) 및 하부 보강면 구멍(17a)의 위치를 서로 맞춘다. 체결수단(20)인 볼트(21)를 각각의 구멍(14a, 15a, 16a, 17a)의 전면에서 밀어 넣고, 너트(22)를 각각의 구멍(14a, 15a, 16a, 17a)의 후면에 넣고 볼트(21)와 너트(22)를 체결한다. 그러면, 적층된 토류판(10)의 상부면(12)과 적층되는 토류판(10)의 하부면(13) 벌어지지 않도록 밀착되면서, 동시에 적층된 토류판(10)의 상부 연장면(14)에 다음으로 적층되는 토류판(10)의 하부 연장면(15)이 밀리지 않게 설치된다.
이와 같이 설치된 토류판(10)은 토사가 강하게 밀어도, H형강(30) 말뚝과 H형강(30) 말뚝 사이에 양단이 밀리지 않게 끼워져 있고, 다단으로 적층된 토류판(10)이 상부에서 하부 방향으로 누르고 있다. 또한, 적층된 토류판(10)의 상부 연장면(14)과 하부 연장면(15)이 체결수단(20)에 의해 밀이지 않게 견고하게 결합되어 있다. 따라서 다단으로 적층된 토류판(10)은 토압에 대한 강성이 뛰어나 토류판(10)이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.
본 고안에 따른 토류판(10)은, 체결수단(20)에 의해 토류판(10)과 토류판(10)의 상부 연장면(14) 및 하부 연장면(15)이 고정되는 구조로써, 적층된 토류판(10)을 지지하기 위해 설치되는 브라켓을 줄일 수 있다. 따라서 브라켓의 고정 작업을 간소화하기 때문에 토류판의 시공 및 해체 작업이 용이하다.
이상에서 설명된 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 등록청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 고안의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 토류판 11 : 수직면
12 : 상부면 13 : 하부면
14 : 상부 연장면 14a : 상부 연장면 구멍
15 : 하부 연장면 15a : 하부 연장면 구멍
16 : 상부 보강면 16a : 상부 보강면 구멍
17 : 하부 보강면 17a : 하부 보강면 구멍
20 : 체결수단 21 : 볼트
22 : 너트 30 : H형강

Claims (7)

  1. 수직면과,
    상기 수직면의 양단에 각각 동일한 방향을 향해서 절곡되는 상부 및 하부면과,
    상기 상부면의 단부에는 상기 수직면과 나란하게 절곡되는 상부 연장면과,
    상기 하부면의 단부에는 상기 수직면과 나란하고 상기 상부 연장면과 동일한 방향을 향해서 절곡되는 하부 연장면을 포함하는 토류판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토류판은, 상기 상부면과 상기 상부 연장면의 외측으로 적층되는 토류판의 상기 하부면과 상기 하부 연장면이 포개지도록, 상기 상부면의 최외측 거리가 상기 하부면의 최내측 거리보다 짧은 거리를 갖는 토류판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 연장면의 단부에는 상기 상부 연장면과 이웃하게 절곡되는 상부 보강면을 더 포함하고,
    상기 하부 연장면의 단부에는 상기 하부 연장면과 이웃하게 절곡되는 하부 보강면을 더 포함하는 토류판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 연장면은 적어도 하나 이상의 상부 연장면 구멍을 더 포함하고,
    상기 하부 연장면은 상기 상부 연장면 구멍과 동일 선상에 형성되는 적어도 하나 이상의 하부 연장면 구멍을 더 포함하는 토류판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 연장면 구멍과 상기 하부 연장면 구멍은, 장공 형상으로 관통된 토류판.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 상부 보강면은 상기 상부 연장면 구멍과 대응되는 위치에 형성되는 적어도 하나 이상의 상부 보강면 구멍을 더 포함하고,
    상기 하부 보강면은 상기 하부 연장면 구멍과 대응되는 위치에 형성되는 적어도 하나 이상의 하부 보강면 구멍을 더 포함하는 토류판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 보강면 구멍과 상기 하부 보강면 구멍은, 장공 형상으로 관통된 토류판.
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