KR20200015034A

KR20200015034A - 어스앵커용 띠장부재

Info

Publication number: KR20200015034A
Application number: KR1020180090299A
Authority: KR
Inventors: 김상용
Original assignee: 주식회사 여주철강산업
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-12

Abstract

본 발명은 어스앵커 공법에서 흙막이 벽체와 같은 구조물을 지반의 벽체에 고정하기 위해 수직보와 수직하도록 횡방향으로 일렬로 설치되어 어스앵커에 의해 고정되는 띠장부재에 관한 것으로, 상세하게는, 기존 어스앵커 공법에서 띠장부재로 사용되는 고가의 H-형강(빔)에 준하는 강성과 강도를 유지하면서, 어스앵커의 강선을 관통시키기 위해 별도의 천공 작업을 수행하지 않고도 작업 환경에 따라 안정적으로 어스앵커의 강선을 관통시켜 연결할 수 있는 어스앵커용 띠장부재에 관한 것이다.

Description

어스앵커용 띠장부재{WALING MEMBER FOR EARTH ANCHOR}

본 발명은 어스앵커 공법에서 흙막이 벽체와 같은 구조물을 지반의 벽체에 고정하기 위해 수직보와 수직하도록 횡방향으로 일렬로 설치되어 어스앵커에 의해 고정되는 띠장부재에 관한 것으로, 상세하게는, 기존 어스앵커 공법에서 띠장부재로 사용되는 고가의 H-형강(빔)에 준하는 강성과 강도를 유지하면서, 어스앵커의 강선을 관통시키기 위해 별도의 천공 및 부재 보강작업을 수행하지 않고도 작업 환경에 따라 안정적으로 어스앵커의 강선을 관통시켜 연결할 수 있는 어스앵커용 띠장부재에 관한 것이다.

일반적으로, 지하 구조물을 시공하기 위해 지반을 굴착하는 과정에서 지반변위가 일어난다. 이러한 지반변위는 지하 구조물 시공 과정에서 다양한 문제를 유발시키기 때문에 지반변위의 변형량을 최소화하기 위한 지반 안정공법이 매우 중요하다.

특히, 지반 굴착 후 노출되는 벽면에 작용하는 횡방향 토압의 크기와 분포, 그리고 변위를 고려한 흙막이 구조물을 설계하는 것은 오늘날의 지하 구조물의 시공에 있어서 대단히 중요해지고 있다. 그러므로 현장의 지형 및 지질조건 등의 모든 여건들이 고려된 경제적이고, 안전한 흙막이 공법의 선정이 필수적이라 할 수 있다.

흙막이 공법은 크게 지반 굴착 후 노출되는 배면부 토사의 자립을 유지하기 위한 토류벽 공법과, 배면부 토사의 자립을 구조적으로 보강하는 버팀 공법으로 구분된다.

토류벽 공법으로는 엄지말뚝 토류판 공법, C.I.P(Cast In Place Pile) 공법, S.C.W(Soil Cement Wall) 공법, 지하 연속벽(Slurry Wall) 공법, 강널말뚝(Steel Sheet Pile) 공법 등이 주로 사용되고 있다. 그리고, 흙막이 벽체의 지보(支保) 방법으로는 크게 보 방식과 앵커 방식으로 구분될 수 있다. 보 방식에는 버팀보 공법과 역타 공법 등이 있고, 앵커 방식에는 어스앵커 공법과 소일네일링 공법 등이 있다.

이중 엄지말뚝 토류판 공법을 이용하여 흙막이 벽체를 시공하는 경우, 이를 앵커방식으로 지보하는 방법으로서, 수평보를 이용한 어스앵커 공법이 널리 알려져 있다.

엄지말뚝 토류판 공법은 임의의 간격으로 세워서 고정한 다수 개의 H-형강(빔) 지주의 사이에 다수 개의 토류판을 적층시키는 방식으로서, 토류판을 지지하여 주는 다수 개의 H-형강 지주를 흙벽 또는 암벽에 고정시키기 위해 어스앵커를 사용한다.

도 1은 종래기술에 따른 어스앵커 공법을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 어스앵커 공법에서는 흙막이 벽체와 같은 구조물(1)을 지반의 벽체에 고정하기 위해 띠장부재로서 수평보로 기능하는 H-형강(2)을 횡방향으로 고정설치한다. 이때, 앵커체(3)는 강선(4)을 통해 H-형강(2)을 관통하여 지압판(6)과 장착구(7)에 의해 삼각 브라켓(5)에 고정되고, 이에 따라 구조물(1)은 H-형강(2)과 앵커체(3)에 의해 구조물(1)에 가해지는 지반의 측압을 지탱할 수 있다.

그러나, 종래기술에 따른 어스앵커 공법에서 띠장부재로 고가의 H-형강(2)이 사용되었고, 특히 강선(4)을 관통시키기 위해 H-형강(2)에 구멍(혹은 장공)을 형성해야 함에 따라 강도가 감소하여 지지력이 저하되었다. 이러한 이유로 현장에서 재사용되지 못하고 재구매해서 사용해야 하기 때문에 공사비가 증가하는 등의 문제가 있었다.

KR 10-0657654 B1, 2006. 12. 07. KR 10-0657656 B1, 2006. 12. 07. KR 10-0614847 B1, 2006. 08. 16. KR 10-1618628 B1, 2016. 04. 29.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 다음과 같은 목적들이 있다.

첫째, 본 발명은 기존의 어스앵커 공법에서 띠장부재로 널리 사용되고 있는 고가의 H-형강을 대체할 수 있는 어스앵커용 띠장부재를 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 어스앵커의 강선(철선 와이어)을 관통시키기 위해 추가로 천공 및 보강부재 작업을 수행하지 않고도 작업 환경에 따라 어스앵커의 강선을 안정적으로 관통 연결하여 시공이 용이하고, 띠장부재의 훼손이나 손상이 발생되지 않아 재사용이 가능하여 공사비를 줄일 수 있는 어스앵커용 띠장부재를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 흙막이 벽체와 같은 구조물을 지반의 벽체에 고정하기 위해 횡방향으로 고정설치되되, 앵커체와 연결된 강선이 결합되어 상기 구조물에 가해지는 지반의 측압을 지탱하는 것으로, 배면부가 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 C-형강; 상기 한 쌍의 C-형강의 배면부 사이에 길이방향을 따라 일정 간격으로 이격되도록 설치되어 상기 한 쌍의 C-형강의 배면부를 상호 연결하는 복수 개의 각 파이프; 및 상기 한 쌍의 C-형강의 길이방향으로 양단부에 각각 설치된 마감판을 포함하고, 상기 한 쌍의 C-형강의 배면부 사이에는 상기 강선이 관통되도록 길이방향을 따라 상기 각 파이프 사이에 형성된 이격 공간과 상기 각 파이프에 형성된 관통공이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 어스앵커용 띠장부재를 제공한다.

바람직하게, 상기 한 쌍의 C-형강의 정면부에는 각각 상부와 하부에 형성된 플랜지 사이에 복수 개의 수직 보강철판이 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 마감판으로부터 상기 한 쌍의 C-형강으로 연장되도록 상기 마감판과 상기 한 쌍의 C-형강에는 수평 보강철판이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 마감판에는 상기 구조물에 횡방향으로 이웃하게 배치된 어스앵커용 띠장부재를 볼트를 통해 상호 체결하기 위해 체결공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배면부가 서로 마주보도록 한 쌍의 C-형강을 배치한 후 그 사이에 각 파이프를 일정 간격으로 이격시켜 한 쌍의 C-형강 사이에 어스앵커 시공시 앵커체에 연결된 강선이 관통 결합되는 이격 공간 또는 관통공을 형성함으로써 기존에 띠장부재로 사용된 H-형강과 같이 별도로 관통 구멍을 형성할 필요가 없기 때문에 띠장부재가 훼손되거나 손상되지 않아 재사용이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면, 기존의 띠장부재와 달리 어스앵커용 띠장부재에 강선을 관통시키기 위한 구멍이 형성되지 않기 때문에 초기(제조 후) 띠장부재의 강성과 강도를 그대로 유지시켜 구조물의 지지력 저하가 원천적으로 발생되지 않는다.

또한, 본 발명에 따르면, 한 쌍의 C-형강의 정면부에 수직 보강철판과 수평 보강철판을 형성함으로써 강성과 강도를 개선할 뿐만 아니라 인장력 또한 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 어스앵커 공법을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 어스앵커용 띠장부재를 분리하여 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 'A' 방향에서 어스앵커용 띠장부재를 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 시공 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 시험 전후 사진을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 최대 하중시 처짐량과 최대 휨 하중을 나타내는 결과 데이터.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 하중에 따른 변위량을 나타내는 결과 데이터.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 어스앵커용 띠장부재를 분리하여 도시한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 'A' 방향에서 어스앵커용 띠장부재를 바라본 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 기존에 사용되는 H-형강을 대체하기 위해 한 쌍의 C-형강(11, 12)을 포함한다.

한 쌍의 C-형강(11, 12)은 배면부가 서로 대향하도록 배치된 상태에서 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 배면부를 서로 연결 고정하기 위해 복수 개의 각 파이프(13)가 설치된다.

각 파이프(13)는 대략 단면이 'ㄷ'자형으로 이루어진 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 배면부에 긴밀하게 밀착되기 위해 사각 파이프로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 길이방향을 따라 용접 체결된 상태에서 상단부와 하단부가 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 상부와 하부로 돌출되지 않도록 설치된다.

이와 같이, 각 파이프(13)는 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 용접 체결됨에 따라 도 4와 같이, 한 쌍의 C-형강(11, 12) 사이에는 각 파이프(13) 사이에 형성된 이격 공간(10a)과, 각 파이프(13) 자체 중앙에 마련된 관통공(13a)이 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 길이방향으로 일정 간격으로 교번적으로 배치된다.

한 쌍의 C-형강(11, 12)의 길이방향으로 양단부에는 마감판(14, 15)이 각각 용접 체결된다.

마감판(14, 15)에는 횡방향으로 일렬로 이웃하게 배치된 어스앵커용 띠장부재(10)를 볼트와 같은 체결부재를 통해 상호 체결하기 위해 체결공(14a, 15a)이 각각 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 강성과 강도를 향상시키기 위해 한 쌍의 C-형강(11, 12)에 일정 간격으로 이격되도록 복수 개의 수직 보강철판(16)이 더 형성될 수 있다. 이때, 각각의 수직 보강철판(16)은 C-형강(11, 12)의 상부와 하부에 절곡 형성된 플랜지 사이에 일정 간격으로 용접 체결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 도 1과 같이, 마감판(14, 15)의 내측면에서 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 일측부까지 연장되도록 수평 보강철판(17)이 더 형성될 수 있다. 이때, 수평 보강철판(17)은 마감판(14, 15)의 내측면에서 한 쌍의 C-형강(11, 12)의 일측부까지 연장되도록 용접 체결될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 시공 상태를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 흙막이 벽체와 같은 구조물(1)을 지지하도록 횡방향으로 복수 개가 일렬로 설치된다. 이때, 앵커체(3)에 연결된 강선(철선 와이어)(4)은 어스앵커용 띠장부재(10)에 마련된 이격 공간(10a)과 관통공(13a)을 관통하여 지압판(6)과 장착구(7)에 의해 삼각 브라켓(5)에 고정된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 한 쌍의 C-형강(11, 12) 사이에 이격 설치된 각 파이프(13)에 의해 형성된 이격 공간(10a)과 관통공(13a)을 통해 강선(4)이 관통 결합됨에 따라 기존에 띠장부재로 사용된 H-형강과 같이 별도로 구멍을 형성할 필요가 없어 띠장부재의 훼손이 방지되기 때문에 재사용이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 기존의 띠장부재와 달리 강선(4)을 관통시키기 위한 구멍이 형성되지 않기 때문에 초기 강성과 강도를 그대로 유지시킬 수 있어 구조물(1)의 지지력 저하가 원천적으로 발생되지 않는다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 시험 과정을 설명하기 위해 시험 전후 사진을 도시한 도면이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재의 시험 결과 데이터들로서, 도 7은 최대 하중시 처짐량과 최대 휨 하중을 나타내는 결과 데이터이며, 도 8은 하중에 따른 변위량을 나타내는 결과 데이터이다.

도 6 내지 도 8과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 어스앵커용 띠장부재(10)는 한 쌍의 C-형강(11, 12), 복수 개의 각 파이프(13), 한 쌍의 마감판(14, 15), 수직 보강철판(16) 및 수평 보강철판(17)을 포함하여 이루어짐에 따라 H-형강에 준하거나 그 이상의 강성과 강도를 얻을 수 있고, 인장력은 H-형강에 향상됨을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 구조물
2 : H-형강(빔)
3 : 앵커체
4 : 강선(철선 와이어)
5 : 삼각 브라켓
6 : 지압판
7 : 장착구
10 : 어스앵커용 띠장부재
11, 12 : C-형강
13 : 각 파이프
14, 15 : 마감판
16 : 수직 보강철판
17 : 수평 보강철판
10a : 이격 공간
13a : 관통공
14a, 15a : 체결공

Claims

흙막이 벽체와 같은 구조물을 지반의 벽체에 고정하기 위해 횡방향으로 고정설치되되, 앵커체와 연결된 강선이 결합되어 상기 구조물에 가해지는 지반의 측압을 지탱하는 것으로,
배면부가 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 C-형강;
상기 한 쌍의 C-형강의 배면부 사이에 길이방향을 따라 일정 간격으로 이격되도록 설치되어 상기 한 쌍의 C-형강의 배면부를 상호 연결하는 복수 개의 각 파이프; 및
상기 한 쌍의 C-형강의 길이방향으로 양단부에 각각 설치된 마감판; 을 포함하고,
상기 한 쌍의 C-형강의 배면부 사이에는 상기 강선이 관통되도록 길이방향을 따라 상기 각 파이프 사이에 형성된 이격 공간과 상기 각 파이프에 형성된 관통공이 배치되어 있는,
것을 특징으로 하는 어스앵커용 띠장부재.
제 1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 C-형강의 정면부에는 각각 상부와 하부에 형성된 플랜지 사이에 복수 개의 수직 보강철판이 일정 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 어스앵커용 띠장부재.
제 2 항에 있어서,
상기 마감판으로부터 상기 한 쌍의 C-형강으로 연장되도록 상기 마감판과 상기 한 쌍의 C-형강에는 수평 보강철판이 형성된 것을 특징으로 하는 어스앵커용 띠장부재.
제 2 항에 있어서,
상기 마감판에는 상기 구조물에 횡방향으로 이웃하게 배치된 어스앵커용 띠장부재를 볼트를 통해 상호 체결하기 위해 체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 어스앵커용 띠장부재.