KR20190142547A - 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법에 관한 것으로서, 특히 기존 흑막이 가시설용에 사용되는 레이커가 서로 연결되는 부위에 너무 복잡하여 시공이 어려운 것을 방지하기 위해 T자형 중간재를 설치한 후 개량된 프리스트레스를 도입하여 띠장과 버팀재 시스템 모두에 적용함으로써, 프리스트레스 도입시 PS띠장 또는 버팀재의 좌굴변위를 방지하여 시공성을 향상시키고 안전성을 증대시키고 설치가 용이하여 경제성을 향상시킨 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 토압을 지지하기 위해 기존 흙막이 가시설용에 설치된 레이커가 서로 연결되는 부위가 복잡해지는 것을 방지하기 위해 T자형 중간재를 설치한 후 프리스트레스를 도입함으로써, 기반굴착 깊이 및 폭에 관계없이 띠장의 후면을 안정되게 지지하여 토압에 의해 지반이 붕괴되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 시공의 효율성 증대 및 공사비의 대폭적인 절감이 가능한 장점이 있다.

Description

개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법{IMPROVED EARTH SOIL PRE-STRESS METHOD}

본 발명은 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법에 관한 것으로서, 특히 기존 흑막이 가 시설용에 사용되는 레이커가 서로 연결되는 부위에 너무 복잡하여 시공이 어려운 것을 방지하기 위해 T자형 중간재를 설치한 후 개량된 프리스트레스를 도입하여 띠장과 버팀재 시스템 모두에 적용함으로써, 프리스트레스 도입시 PS띠장 또는 버팀재의 좌굴변위를 방지하여 시공성을 향상시키고 안전성을 증대시키고 설치가 용이하여 경제성을 향상시킨 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물, 개착 터널, 지하철, 전력구, 통신구 및 하수 관거 등과 같이 지하층을 만들기 위하여 터파기를 하는 경우의 시공방법은, 계획된 평면을 따라 설계 깊이까지 구멍을 뚫고(터파기), 수직파일을 설치한 후 상기 수직파일의 설치가 끝나면 부분적으로 굴착을 하고 상기 굴착에 따른 버팀보의 설치가 반복된다.

이때, 수직파일과 수직형태로 설치되어 격자형태를 이루도록 하는 띠장이 더 설치될 수 있다.

이러한 과정을 거치면서 토압에 저항할 수 있도록 마주보는 형태로 설치되는 띠장 또는 수직파일 사이에 버팀보가 설치됨을 알 수 있다. 즉, 버팀보는 굴착지반을 가로질러 양단부가 띠장 또는 수직파일에 지지되어 토압에 저항할 수 있도록 설치된다.

이러한 버팀보가 구비된 흙막이 가설구조 중 하나로, 등록특허공보 제 10- 1179770 호에 도시된 바와 같이 흙막이 가설구조가 개시되어 있으며, 이러한 흙막이 가설구조는 수직빔의 전면에 완만한 원호형태로 성형된 지지빔을 고정하고, 한 쌍의 지지빔 사이에 구비되도록 상기 지지빔을 횡단 지지하는 버팀보가 형성됨으로써, 토류벽의 지지가 효율적으로 이루어지도록 한다.

그러나, 상기 종래 흙막이 가설구조는 지반굴착 깊이가 커질수록 작용하는 토압의 크기가 커지기 때문에, 굴착깊이에 따른 버팀보의 설치개수가 증가되고 그 설치간격이 좁아짐으로써, 굴착공간의 이용에 있어서 중대한 장애요인이 되고 있으며, 또한 작업도중에 발생되는 모멘트에 의해 이미 설치된 버팀보의 위치를 이동시킬 필요가 있는 경우, 이동 설치가 어렵고 난이도가 높은 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1179770호(2012.08.29.)

본 발명은 상기의 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 보다 상세하게는 기존 흙막이 가시설용에 사용되는 레이커가 서로 연결되는 부위에 너무 복잡하여 시공이 어려운 것을 방지하기 위해 T자형 중간재를 설치한 후 개량된 프리스트레스를 도입하여 띠장과 버팀재 시스템 모두에 적용함으로써, 프리스트레스 도입시 PS띠장 또는 버팀재의 좌굴변위를 방지하여 시공성을 향상시키고 안전성을 증대되며 설치가 용이한 것을 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 굴착된 지반의 굴착면에 H형강으로 이루어지는 띠장을 설치하는 띠장 설치단계와; 상기 띠장의 일측면 소정의 위치에 홀을 천공한 후, 상기 홀을 통해 볼트, 너트 결합에 의해 하나 이상의 중간재를 고정 설치하는 중간재 설치단계와; 상기 중간재의 중간 부분에 설치되되 상기 굴착면 내측으로 돌출되도록 하나 이상의 브라켓을 용접 결합하는 브라켓 설치단계과; 상기 브라켓에 홀을 천공한 후, 상기 홀을 통해 한 쌍의 프리스트레스가 삽입되어 볼트, 너트 결합에 의해 고정되어지는 프리스트레스 설치단계; 및 상기 브라켓에 설치되어진 한 쌍의 프리스트레스에 콘크리트가 타설하는 콘크리트 타설단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 명세서에 개시된 기술에 관한 설명은 단지 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

또한 본 고안에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. “제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소로 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에”와 “~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다”또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 고안에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다

본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법에 따르면, 토압을 지지하기 위해 기존 흙막이 가 시설용에 설치된 레이커가 서로 연결되는 부위가 복잡해지는 것을 방지하기 위해 T자형 중간재를 설치한 후 프리스트레스를 도입함으로써, 기반굴착 깊이 및 폭에 관계없이 띠장의 후면을 안정되게 지지하여 토압에 의해 지반이 붕괴되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 시공의 효율성 증대 및 공사비의 대폭적인 절감이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 도시한 배면도,
도 3은 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스의 유압실린더를 도시한 평면도,
도 4는 도 3에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 도시한 배면도,
도 5는 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스의 체결부재를 도시한 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 도시한 정단면도,
도 7은 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 도시한 측단면도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 도시한 도면으로서, 레이커가 서로 연결되는 부위가 너무 복잡하여 시공이 어려운 부분을 해결하기 위해 T자형 중간재(200)를 설치한 후 상기 중간재(200)에 구비되되 굴착면 내측으로 돌출되어지는 브라켓(300)에 한 쌍의 프리스트레스(400)를 도입하는 것이다.

즉, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스를 이용한 설치공법은 띠장 설치단계(S10), 중간재 설치단계(S20), 브라켓 설치단계(S30), 프리스트레스 설치단계(S40), 콘크리트 타설하는 단계(S50)를 포함하여 구성된다.

띠장 설치단계(S10)는 구조물 시공을 위해 굴착된 지반이 토압 또는 수압등에 의하여 변형 또는 붕괴되지 않도록 하는 띠장(100)을 횡방향으로 설치하는 단계이다.

이러한 띠장(100)은 H형강으로 이루어질 수 있으며, 굴착된 지반의 길이(폭)와 같거나 또는 작게 이루어질 수 있다.

이때, 띠장 설치단계(S10) 이전에 수직빔 설치단계가 먼저 이루어질 수 있으며, 상기 수직빔 설치단계는 굴착된 지반에 H형강을 지면과 수직된 방향으로 다수 개 설치하는 단계로, 띠장과 격자형태를 이루도록 설치된다.

여기에서 수직빔이 다수 개 설치됨으로써, 수직빔 사이에 강판, 흙막이판, 합판 또는 목재 등으로 이루어진 토류벽이 끼워져 설치될 수 있다.

상기 설치되어진 상기 띠장(100)의 일측면에는 한 쌍으로 이루는 중간재(200)를 설치하기 위해 소정의 위치에 홀이 천공되되 서로 이격된 형상으로 형성되어진 삽입홀(110)이 구비되어진다.

중간재 설치하는 단계(S20)는 상기 띠장(100) 일측면에 형성되어진 삽입홀(110)에 중간재(200)가 체결되되 이때, 상기 볼트와 너트를 포함하고 있는 제1 결합부(210)에 의해 체결되어진다.

한편 제1 결합부(210)에 의해 체결되어진 중간재(200)는 용접에 의해 결합되어지는 것이 선호되지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 방법으로 용접결합 및 체결 결합되어지는 것을 배제하는 것은 아니다.

이때 상기 띠장(100) 일측면에 체결되어진 상기 중간재(200)는 서로 대칭된 형상으로 체결되어진다.

여기서, 상기 중간재(200)를 지지하기 위해 H형상으로 형성되어진 고정부(210)는 상기 띠장(100) 내면에 구비되며, 상기 중간재(200)를 지지하기 위해 H형상으로 형성되어진다.

이때, 상기 띠장(100) 일측면에 고정 설치된 상기 중간재(200)가 더욱더 견고하게 고정되어지도록 하기 위해 상기 고정부(210)에는 상기 띠장(100)에 형성되어진 홀과 대응되는 홀을 가지며, 볼트, 너트를 포함하고 있는 플랜지(220)에 의해 상기 중간재(200)가 더욱더 견고하게 고정하는 장점이 있다.

상기 브라켓 설치하는 단계(S30)에서는 상기 중간재(200)의 중간 부분에 설치되되 상기 굴착면 내측으로 돌출되도록 하나 이상의 브라켓(300)을 용접 결합하는 단계이다.

이때 상기 중간부(200)에 설치된 상기 브라켓(300)은 서로 대칭된 상태로 설치하게 된다.

상기 중간부(200)에 설치된 한 쌍의 브라켓(300)은 용접결합하는 것이 가장 선호하지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 방법으로 용접결합 및 체결 결합되어지는 것을 배제하는 것은 아니다.

이때, 상기 브라켓(300)의 내측면에는 상기 띠장(100)의 중간 부분에 설치되어지는 버팀재(310)를 고정 결합하기 위해 한 쌍의 체결부재(320)가 구비되어진다.

상기 띠장(100)의 중간 부분에 설치되어지는 버팀재(310)는 용접결합하는 것이 가장 선호하지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 방법으로 용접결합 및 체결 결합되어지는 것을 배제하는 것은 아니다.

여기서 상기 버팀재(310)는 상기 브라켓(300)의 내측면에 구비되되 볼트, 너트가 구비되어진 한 쌍의 체결부재(320)가 삽입 체결되어지도록 하기 위해 소정의 위치에 천공되어진 관통홀이 형성된 패드(311)가 구비되며, 상기 패드(311)를 구비하고 있는 상기 버팀재(310)에 한 쌍의 체결부재(320)가 삽입 체결되어진다.

이때, 상기 버팀재(310)에 삽입 체결되어진 한 쌍의 체결부재(320)는 서로 대칭된 형상으로 구비되며, 상기 패드(311)는 상기 버팀재(310) 양측면에 구비되되 서로 대칭된 상태로 구비되어진다.

한편, 상기 띠장(100) 중간 부분에 설치되어지는 버팀재(310)와 상기 중간재(200) 중간 부분에 용접결합된 브라켓(300) 사이에는 한 쌍의 유압실린더(330)가 구비되며, 상기 유압실린더(330)는 상기 버팀재(310)를 기준으로 서로 대칭되어 구비되되 상기 브라켓(300)에 구비되어진다.

이때, 상기 유압실린더(330)는 상기 띠장(100) 중간 부분에 설치된 버팀재(310)가 토압에 의해 파손되어지거나, 상기 한 쌍의 체결부재(320)가 상기와 같은 이유로 인해 체결부재(320)가 분해가 되어 상기 버팀재(310)가 추락하는 것을 방지하기 위해 상기 브라켓(300)에 구비되어진 상기 유압실린더(330)가 상기 버팀재(310)를 밀착고정하게 된다.

따라서, 상기 버팀재(310)는 사이 유압실린더(330)에 의해 밀착고정하게 됨으로써, 토압에 의해 상기 버팀재(310)가 파손되어 추락하거나 상기 체결부재(320)가 분해되어 추락되어지는 것을 방지하는 장점이 있다.

다음으로, 프리스트레스를 설치하는 단계(S40)는 상기 브라켓(300)에 홀을 천공한 후, 상기 천공되어진 홀에 한 쌍의 프리스트레스(400)가 삽입되어 볼트, 너트 결합에 의해 고정하는 단계이다.

이때, 상기 프리스트레스(400)는 토압력에 따른 수평방향의 변위가 고려되어 결정되어지는 것이 바람직하지만 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 온도변화에 따른 수평방향의 변위가 고려되어 결정되어지는 것을 배제하는 것은 아니다.

마지막으로, 콘크리트 타설단계(S50)는 상기 브라켓(300)에 설치되어진 프리스트레스(400)가 삽입 체결되어지면, 상기 프리스트레스(400) 외주면에 이격되어진 거푸집(410)에 콘크리트가 타설한 후 상기 거푸집(410)을 탈형하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법은 토압을 지지하기 위해 기존 흙막이 가시설용에 설치된 레이커가 서로 연결되는 부위가 복잡해지는 것을 방지하기 위해 T자형 중간재를 설치한 후 프리스트레스를 도입함으로써, 기반굴착 깊이 및 폭에 관계없이 띠장의 후면을 안정되게 지지하여 토압에 의해 지반이 붕괴되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 시공의 효율성 증대 및 공사비의 대폭적인 절감이 가능한 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 띠장 200 : 중간재
300 : 브라켓 400 : 프리스트레스

Claims (6)

1. 굴착된 지반의 굴착면에 H형강으로 이루어지는 띠장(100)을 설치하는 띠장 설치단계(S10)와;
   상기 띠장(100)의 일측면 소정의 위치에 홀을 천공한 후, 상기 홀을 통해 볼트, 너트 결합에 의해 하나 이상의 중간재(200)를 고정 설치하는 중간재 설치단계(S20)와;
   상기 중간재(200)의 중간 부분에 설치되되 상기 굴착면 내측으로 돌출되도록 하나 이상의 브라켓(300)을 용접 결합하는 브라켓 설치단계(S30)과;
   상기 브라켓(300)에 홀을 천공한 후, 상기 홀을 통해 한 쌍의 프리스트레스(400)가 삽입되어 볼트, 너트 결합에 의해 고정되어지는 프리스트레스 설치단계(S40); 및
   상기 브라켓(300)에 설치되어진 한 쌍의 프리스트레스(400)에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간재(200)는
   상기 띠장(100) 내면에 구비되며, 상기 띠장(100) 일측면에 고정 설치되어진 상기 중간재(200)를 지지하기 위해 H형상으로 형성되어진 고정부(210); 및
   상기 띠장(100)에 형성되는 홀과 대응되는 홀을 가지며, 볼트, 너트 결합에 의해 상기 중간재(200)가 상기 띠장(100) 일측면에 고정 설치되도록 하는 플랜지(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간재(200)에 용접 결합되어진 상기 브라켓(300)은 서로 대칭된 상태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 브라켓(300)의 내측면에는
   상기 띠장(100)의 중간 부분에 설치되어지는 버팀재(310)를 고정 결합하기 위해 한 쌍의 체결부재(320)가 구비되며, 상기 체결부재(320)는 소정의 위치에 천공되어진 홀이 형성된 상기 버팀재(310)에 삽입 체결하는 것을 특징으로 하는 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 버팀재(310) 양측면에는 볼트, 너트가 구비되어진 한 쌍의 체결부재(320)가 삽입 체결되도록 소정의 위치에 관통홀이 형성된 패드(311)를 구비하는 것을 특징으로 하는 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중간재(200) 중간 부분에 용접결합된 브라켓(300)과 상기 띠장(100) 중간 부분에 구비되어진 버팀재(310) 사이에는 한 쌍의 유압실린더(330)가 구비되어지는 것을 특징으로 하는 개량된 흙막이 띠장 프리스트레스 공법.

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