KR20200101128A

KR20200101128A - 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법

Info

Publication number: KR20200101128A
Application number: KR1020190019369A
Authority: KR
Inventors: 홍석우
Original assignee: 동의대학교 산학협력단
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-08-27
Also published as: KR102235837B1

Abstract

본 발명은 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법을 개시한다. 개시된 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는, 소정의 간격을 유지하며 지반에 매립하여 배치된 복수의 지지부재; 및 상기 두 개의 지지부재 사이 마다 배치되어 지반으로부터 유입되는 토사 및 수분을 차단하는 복수의 강재플레이트를 포함하고, 상기 지지부재는, 서로 평행하게 위치하는 제1 플랜지와 제2 플랜지, 상기 제1 및 제2 플랜지 사이에 배치된 웹, 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 배치되어 상기 강재플레이트와 지지부재의 결합력을 강화하면서 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하는 가이드부를 포함하며, 상기 웹 상에는 소정의 간격으로 복수의 가이드홀이 형성되고, 상기 가이드홀과 대응되도록 상기 가이드부상에 고정나사가 배치되어 상기 고정나사의 조절에 따라 상기 가이드부는 상기 가이드홀을 따라 이동하며 상기 강재플레이트를 상기 지지부재에 고정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법은, 엄지말뚝 사이에 강재플레이트와 보조 지지부를 배치함으로써 지반으로부터 인가되는 토압에 대한 지지력을 강화한 효과가 있다.

Description

엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법{Support Assembly for soil retaining wall using H-beam and Method for constructing earth retaining wall}

본 발명은 흙막이 가시설에 적용되는 엄지말뚝 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 굴착 공사에서 발생하는 토압을 견고히 지지하면서 지지부재와 강재 플레이트가 결합하는 영역에서의 차수 특성을 개선한 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법이다.

일반적으로 도심지 흙막이 굴착 공사는 주로 H빔 또는 스틸빔을 이용한 지보공 형식으로 이루어진다. 특히 하천 고수 부지나 도심지 흙막이 공사에 있어서 지반으로부터 흘러내리는 토사를 막을 수 있도록 강널말뚝 또는 엄지말뚝을 시공하게 된다.

또한, 지하 공간의 활용을 위해 터파기 공사(지하 굴착공사)를 하게 되는데, 공사 중 지반의 붕괴를 예방하기 위해 흙막이 벽체와 지보공(H빔으로 이루어진 버팀대 또는 앵커)으로 이루어진 흙막이 가시설을 설치한다. 이러한 흙막이 벽체의 종류로는 주열식 벽체, 쉬트파일(강널말뚝), 엄지말뚝-토류판 벽체 등이 있다.

그러나, 이러한 방법은 흙막이 뒷편에 메워진 흙으로 인해 지반이 안정화되어 있지 않기 때문에 지반 침하, 지반 붕괴 등의 위험이 있다. 또한, 엄지말뚝에는 통상적으로 목재로 된 토류판을 사용하기 때문에 차수 기능이 낮고, 되메우기 과정에서 토류판 회수가 어려워 대부분의 토류판이 지하에 매몰되는 문제가 있다. 이와 같이, 토류판 회수가 어려워지면 2차 환경 오염을 유발하게 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 목재로 된 토류판 대신 금속 재질로된 판넬을 사용하는 기술이 제안되었다.

엄지말뚝에 금속 판넬을 사용할 경우 목재보다 강한 지지력을 유지할 수 있는 장점은 있지만, 금속 판넬과 H빔들 사이의 결합력이 약한 문제가 있다. H빔은 수직한 웹을 사이에 두고 마주하는 두 개의 플랜지로 구성되어 있는데, 금속 판넬은 플랜지들 사이에 위치하지만 토류판처럼 두껍게 형성하기 어려워 H빔 영역에 많은 공간이 발생한다.

즉, 강재 판넬을 사용할 경우 H빔과 결합하는 영역에서는 상기 강재 판넬의 가장자리 부분과 H빔의 일측 플랜지 부분이 단순히 겹쳐진 구조가 되기 때문에 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하기 어려운 단점이 있다.

또한, 강재 판넬과 결합하는 H빔 영역은 H빔의 웹과 플랜지가 교차된 막힌 구조이기 때문에 지반으로부터 유입되는 수분이 용이하게 이동하거나 증발하지 못한 채로 고이기 쉬워 H빔과 금속 판넬이 부식되거나 균열이 생길 수 있는 위험이 있다.

등록특허공보 제10-1494132호

본 발명의 목적은, 엄지말뚝 사이에 강재플레이트와 보조 지지부를 배치함으로써 지반으로부터 인가되는 토압에 대한 지지력을 강화한 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 지지부재와 강재플레이트의 결합 영역에 차수 패드를 배치함으로써, 지반으로부터 유입되는 습기 또는 수분을 차단할 수 있는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 지지부재에 가이드부를 배치하여 강재플레이트의 두께에 따라 다양한 결합력으로 고정할 수 있는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는, 소정의 간격을 유지하며 지반에 매립하여 배치된 복수의 지지부재; 및 상기 두 개의 지지부재 사이 마다 배치되어 지반으로부터 유입되는 토사 및 수분을 차단하는 복수의 강재플레이트를 포함하고, 상기 지지부재는, 서로 평행하게 위치하는 제1 플랜지와 제2 플랜지, 상기 제1 및 제2 플랜지 사이에 배치된 웹, 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 배치되고 이동하며 상기 강재플레이트를 고정하여 상기 강재플레이트와 지지부재의 결합력을 강화하면서 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하는 가이드부를 포함하며, 상기 웹 상에는 소정의 간격으로 복수의 가이드홀이 형성되고, 상기 가이드홀과 대응되도록 상기 가이드부상에 고정나사가 배치되어 상기 고정나사의 조절에 따라 상기 가이드부는 상기 가이드홀을 따라 이동하며 상기 강재플레이트를 상기 지지부재에 고정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지반과 마주하는 상기 강재플레이트 배면에는 토사 하중을 지지하기 위해 배치된 보조지지부를 더 포함하고, 상기 보조지지부는 상기 가이드부 일측에 형성된 결합홈에 체결되어 상기 강재플레이트 배면을 스트라이프 또는 격자 형태로 지지하며, 상기 강재플레이트와 보조지지부 사이에 배치된 차수 플레이트를 더 포함하고, 상기 가이드부와 상기 강재플레이트 사이에 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하기 위해 배치된 차수패드를 더 포함한다.

또한, 상기 가이드부는 상기 웹의 가이드홀에 대응되는 위치에 복수개로 분리된 구조이고, 상기 강재플레이트 양측 가장자리에는 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하기 위해 상기 강재플레이트의 배면 일부, 가장자리 측면 및 전면 일부를 감싸도록 배치된 차수 홀더를 더 포함한다.

또한, 상기 차수패드는 상기 웹의 가이드홀에 대응되는 위치에 복수개로 분리된 구조일 수 있다.

또한, 상기 가이드부는 자성체인 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 흙막이 시공방법은, 하부가 지반에 매립되도록 일정한 간격으로 지지부재를 설치하는 단계; 상기 지지부재들 사이에 배치되고 양측 가장자리 영역이 상기 지지부재의 플랜지와 웹의 교차 영역에 위치하도록 강재플레이트를 체결하는 단계;상기 강재플레이트의 양측 가장자리 영역이 상기 지지부재의 플랜지에 밀착되면서 고정되도록 가이드부를 조절하는 단계; 및상기 지반과 상기 강재플레이트 사이에 배치되어 상기 강재플레이트의 지지력을 강화할 수 있도록 양측 가장자리 부분이 상기 가이드부에 형성된 홈에 체결하여 보조지지부를 설치하는 단계를 포함하고, 상기 가이드부를 조절하는 단계는, 상기 지지부재의 웹 상에는 형성된 복수의 가이드홀과 상기 가이드홀과 대응되도록 상기 가이드부에 배치된 고정나사를 조절하는 단계와, 상기 고정나사의 조절에 의해 상기 가이드부는 상기 가이드홀을 따라 이동하며 상기 강재플레이트를 상기 지지부재에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법은, 엄지말뚝 사이에 강재플레이트와 보조 지지부를 배치함으로써 지반으로부터 인가되는 토압에 대한 지지력을 강화한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법은, 지지부재와 강재플레이트의 결합 영역에 차수 패드를 배치함으로써, 지반으로부터 유입되는 습기 또는 수분을 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법은, 지지부재에 가이드부를 배치하여 강재플레이트의 두께에 따라 다양한 결합력으로 고정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 지지부재와 가이드부의 결합 모습을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 가이드부가 지지부재에서 이동하는 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 강재 플레이트와 지지부재의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체에서 보조지지부가 배치 실시예들을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 가이드부 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체가 지반에 설치된 구조를 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체가 지반에 설치된 구조를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 지지부재와 가이드부의 결합 모습을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 소정의 간격을 유지하며 지반에 매립하여 배치된 복수의 지지부재(200)와, 상기 두 개의 지지부재(200) 사이 마다 배치되어 지반으로부터 유입되는 토사 및 수분을 차단하는 복수의 강재플레이트(400)를 포함한다.

상기 지지부재(200)는 'H' 형상의 단면 또는 'T' 형상의 단면을 갖는 빔을 사용할 수 있다. 또한, 상기 지지부재(200)는 금속 재질로 형성될 수 있으나, 이것은 고정된 것이 아니다. 따라서 금속의 강도와 탄성력을 유지할 경우 탄소섬유로 구성된 합성수지 재질로 형성할 수 있다.

상기 지지부재(200)는 'H' 형상의 단면을 갖는 빔을 사용할 경우, 서로 평행하게 배치된 제1 및 제2 플랜지(201, 203)와, 상기 제1 및 제2 플랜지(201, 203) 사이에 배치된 수직한 웹(202)으로 구성된다. 상기 지지부재(200)가 'T' 형상의 단면을 갖는 빔일 경우, 하나의 플랜지와 하나의 웹으로 구성된다. 상기 지지부재(200)는 항타기(driving pile machine) 또는 타격기(pneumatic driver) 등을 이용하여 지반에 매립시킨다.

상기 강재플레이트(400)는 금속재질 또는 탄소섬유를 포함하는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다. 상기 강재플레이트(400)는 일정한 두께의 사각 패널 형태로 형성될 수 있다. 상기 강재플레이트(400)는 상기 지지부재(200)와 결합하여 굴착된 지반에서 토사 등을 지지하는 기능을 한다. 일반적으로 굴착된 지반은 원래 상태로 복원되려고 하기 때문에 지반하중을 지지해야 굴착된 지반의 붕괴를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 강재플레이트(400)가 소정의 간격으로 배치된 지지부재(200) 사이에 배치되고, 상기 강재플레이트(400)의 양측 가장자리 영역은 상기 지지부재(200)와 결합된다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)는 별도의 결합수단이 없을 경우 굴착된 지반에서 단순히 지반에 의한 결합력 존재하지 않는다. 즉, 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)를 금속 재질로 형성할 경우, 상기 지지부재(200)의 제2 플랜지(203)와 웹(202)의 교차 영역에 상기 강재플레이트(400)의 일측 가장자리가 놓여 있는 구조가 된다.

이와 같이, 상기 지지부재(200)에 상기 강재플레이트(400)가 놓여 있고, 상기 지지부재(200) 주위에 지반의 토사만 존재할 경우, 토사에 포함된 수분이 상기 지지부재(200)와 상기 강재플레이트(400) 결합 영역으로 고이게 되어 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400) 손상을 야기한다.

따라서, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)가 결합된 영역에서 수분 또는 습기를 차단할 수 있도록 상기 지지부재(200)에 가이드부(300)를 배치하였다.

상기 가이드부(300)는 상기 지지부재(200)의 장방향을 따라 상기 제1 및 제2 플랜지(201, 203) 사이에 배치된다. 특히, 상기 가이드부(300)는 상기 지지부재(200)의 웹(202)을 따라 이동할 수 있기 때문에 사용하는 강재플레이트(400)의 두께가 다르더라도 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)를 견고히 결합할 수 있다.

따라서, 상기 가이드부(300)는 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)의 결합 영역에서의 수분을 차단하는 기능뿐만 아니라 상기 강재플레이트(400)와 상기 지지부재(200)의 결합력을 강화하는 기능을 한다. 상기 가이드부(300)는 수분이나 습기가 침투하면 팽창하는 벤토나이트 조성물을 포함할 수 있고, 경우에 따라서는 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400) 상에 소수성 처리를 할 수 있다.

상기 가이드부(300)는 상기 강재플레이트(400)와 지지부재(200)의 결합력을 강화하기 위한 금속재질을 사용할 수 있고, 상기 강재플레이트(400) 및 지지부재(200)와 접촉하는 면에는 수분이나 습기를 제거할 수 있는 패드층을 포함하는 복수 층 구조로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 강재플레이트(400)의 지반하중 지지를 보완하기 위해 보조 지지부(301)를 더 포함한다. 상기 보조 지지부(301)는 상기 가이드부(300)와 일체로 형성되거나 상기 가이드부(300)의 측면을 따라 소정의 간격으로 형성된 홈에 상기 보조 지지부(301)를 결합하는 방식으로 배치될 수 있다.

상기 보조 지지부(301)는 상기 강재플레이트(400)와 동일한 재질이거나 탄소 섬유를 포함하는 직물 또는 합성수지로 형성될 수 있다.

상기 보조 지지부(301)는 복수의 바(bar) 또는 격자 패턴의 구조로 형성될 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 보조 지지부(301)는 복수개의 바(bar)들이 상기 지지부재(200)의 장방향에 수직한 방향으로 위치하고 상기 장방향의 진행 방향을 따라 소정의 간격으로 복수개 배치되는 방식으로 설치될 수 있다. 하지만, 이것은 고정된 것이 아니기 때문에 상기 보조 지지부(301)는 상기 지지부재(200)의 장방향과 평행한 방향으로 위치하고 단방향과 평행한 방향을 따라 소정의 간격으로 복수개 배치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는, 지반 하중을 지지하기 위해 강재플레이트(400)와 상기 강재플레이트(400) 배면에 보조 지지부(301)를 배치하여 지반 지지력을 강화시킨 효과가 있다.

또한, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는, 강재플레이트(400)와 지지부재(200)의 결합 영역에 가이드부(300)를 배치하여 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)의 결합력을 강화시키면서 토사로부터 유입되는 수분 또는 습기를 차단할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 가이드부가 지지부재에서 이동하는 구조를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 지지부재(200)에 가이드부(300)가 배치되어 있다. 또한, 상기 지지부재(200)의 웹(202)에는 소정의 간격을 두고 가이드홀(220)이 형성되어 있다.

상기 가이드홀(220)은 상기 가이드부(300)와 중첩되고, 상기 가이드홀(220)과 대응되는 상기 가이드부(300)에는 고정나사(320)가 배치되어 있다. 상기 고정나사(320)의 조절에 의해 상기 가이드부(300)는 상기 가이드홀(220)을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다.

따라서, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 고정나사(320)의 조절에 의해 강재플레이트(300)를 상기 지지부재(200)에 결합 정도를 조절할 수 있다.

또한, 도면에서는 상기 가이드홀(220)이 상기 지지부재(200)의 웹(202)을 관통한 홀 형태로 형성되어 있지만, 이것은 고정된 설계가 아니다. 따라서, 상기 고정나사(320)의 회전에 의해 고정나사(320)와 결합된 상기 가이드부(300)가 이동할 수 있는 구조이면 상기 웹(202)을 관통하지 않은 홈 형태로 형성할 수 있다. 상기 홈 또는 상기 가이드홀(220) 영역에는 나사산이 형성되어 있어 상기 고정나사(320)의 회전에 의해 상하로 이동할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 흙막이 시공방법은, 하부가 지반에 매립되도록 일정한 간격으로 지지부재(200)를 설치하는 단계와, 상기 지지부재들(200) 사이에 배치되고 양측 가장자리 영역이 상기 지지부재(200)의 플랜지(201, 203)와 웹(202)의 교차 영역에 위치하도록 강재플레이트(400)를 체결하는 단계와, 상기 강재플레이트(400)의 양측 가장자리 영역이 상기 지지부재(200)의 플랜지(201 또는 203)에 밀착되면서 고정되도록 가이드부(300)를 조절하는 단계와, 상기 지반과 상기 강재플레이트(400) 사이에 배치되어 상기 강재플레이트(400)의 지지력을 강화할 수 있도록 양측 가장자리 부분이 상기 가이드부(300)에 형성된 홈에 체결하여 보조 지지부(301)를 설치하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 가이드부(300)를 조절하여 상기 강재플레이트(400)를 지지부재(200)에 고정하는 단계는, 상기 지지부재(200)의 웹(202) 상에 형성된 복수의 가이드홀(220)과 상기 가이드홀(220)과 대응되도록 상기 가이드부(300)에 배치된 고정나사(320)를 조절하여, 상기 고정나사(320)의 조절에 의해 상기 가이드부(300)가 상기 가이드홀(220)을 따라 이동하며 상기 강재플레이트(400)를 상기 지지부재(200)에 고정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 가이드부(300)는 상기 웹(202)의 가이드홀(220)에 대응되는 위치에 복수개로 분리되어 형성되고, 분리된 각각의 가이드부(300)는 독립적으로 상기 강재플레이트(400)를 상기 지지부재(200)에 고정할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 강재 플레이트와 지지부재의 결합 구조를 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 지지부재(200)를 중심으로 양측에 강재플레이트(400)가 결합되는 구조를 갖는다. 상기 지지부재(200)는 수직한 웹(202)을 중심으로 상측과 하측에는 제1 및 제2 플랜지(201, 203)가 형성되어 있다. 상기 제1 및 제2 플랜지(201, 203)는 상기 웹(202)과 직각으로 교차한다.

상기 지지부재(200)의 웹(202) 양측에는 가이드부(300)가 배치되어 있다. 상기 가이드부(300)는 위에서 설명한 바와 같이, 자체적으로 수분 흡수를 할 수 있는 재질로 형성하거나 상기 강재플레이트(400)와의 결합력을 높이기 위해서 금속층과 수분 차단층을 포함하는 복수의 층들로 형성할 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(300) 하측에는 차수 패드(420)가 배치되어 있는데, 이와 같이 별도의 차수 패드(420)가 형성되어 있을 경우에는 상기 가이드부(300)는 강도와 탄성이 높은 금속 재질로 형성한다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(300)와 상기 지지부재(200)의 제2 플랜지(203) 사이에는 상기 강재플레이트(400)가 체결될 수 있는 결합 홈이 형성되고, 상기 강재플레이트(400)는 결합 홈에 삽입되어 상기 지지부재(200)와 체결된다.

도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 상기 지지부재(200)에 강재플레이트(400)가 체결되면 상기 가이드부(300)에 배치되어 있는 고정나사를 조절하여 상기 가이드부(300)가 상기 강재플레이트(400)를 고정할 수 있도록 한다.

상기 가이드부(300)는 상기 지지부재(200)의 웹(202)에 형성되어 있는 가이드홀(220)을 따라 상하로 이동하여 강재플레이트(400)의 두께에 따라 결합력을 조절할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는, 설치 조건에 따라 다양한 두께로 형성된 강재플레이트(400)를 지지부재(200)에 고정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는, 지반으로부터 유입되는 수분이나 습기에 취약한 지지부재(200)와 강재플레이트(400)의 결합 영역에 차수 패드를 배치함으로써, 습기나 수분에 의해 지지부재와 강재플레이트가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체에서 보조지지부가 배치 실시예들을 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 강재플레이트(400)의 배면에 지반하중 지지 보완을 위해 보조 지지부(301)를 배치한다. 상기 보조 지지부(301)는 복수의 바(bar) 타입 구성물이 수직 또는 수평 방향의 스트라이프 형태로 상기 강재플레이트(301) 배면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 보조 지지부(301)는 도 7에 도시된 바와 같이, 격자 패턴으로 구성되어 상기 강재플레이트(400) 배면을 격자 형태로 지지할 수 있다. 또한, 상기 보조 지지부(301)는 상기 가이드부(300)와 일체로 형성되거나 상기 가이드부(300)의 측면을 따라 소정의 간격으로 형성된 홈에 상기 보조 지지부(301)가 결합되는 방식으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 보조 지지부(301)는 상기 강재플레이트(400)와 동일한 금속 재질이거나 탄소 섬유를 포함하는 직물 또는 합성수지로 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 가이드부 구조를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 지지부재(200)에 복수개로 분리된 가이드부(500)가 배치될 수 있다. 상기 복수개의 가이드부(500)는 상기 지지부재(200)의 웹(202)에 형성된 가이드홀(220)과 대응되는 영역에 위치할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 가이드부(500) 상에는 고정나사(320)가 각각 배치되어 있어, 분리된 복수개의 가이드부(500)를 고정나사(320)에 의해 독립적으로 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

따라서, 상기 복수개로 분리된 가이드부(500) 각각은 상기 가이드홀(220)에 각각 중첩되고, 복수의 가이드부(500)에 각각 배치된 고정나사(320)에 의해 서로 독립적으로 이동한다.

또한, 차수 패드(420)는 상기 가이드부(500)와 지지부재의 제2 플랜지(203) 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 차수 패드(420)는 복수개로 분리되지 않은 형상일 수 있다. 즉, 차수 패드(420)는 상기 가이드부(500)가 복수개로 분리된 것과 달리 하나의 형상일 수 있다. 이 경우 상기 하나의 형상인 차수 패드(420)는 지반으로부터 공급되는 수분이나 습기가 상기 강재플레이트(400)와 지지부재(200) 결합 영역에 유입되는 것을 가장 효과적으로 방지할 수 있다. 다른 예로, 차수 패드는 복수개로 분리된 형상 일 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 차수 패드는 상기 복수의 가이드부(500)에 각각 대응하여 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 차수 상기 가이드부(500)가 지반 속으로 매립되는 깊이에 따라 단계적으로 강재플레이트에 배치될 때 함께 단계적으로 가이드부(500)와 강재 플레이트 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 복수의 차수 패드는 서로 인접한 차수 패드가 접촉하여 배치될 수 있다. 이에, 복수의 차수 패드는 서로 인접한 차수 패드 사이에 수분이나 습기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 가이드부(500)를 복수개 분리함으로써 지지부재가 지반 속으로 매립되는 깊이에 따라 단계적으로 지지부재 하측에 배치된 가이드부들부터 강재플레이트를 고정할 수 있어 작업이 용이한 장점이 있다.

도 9는 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체가 지반에 설치된 구조를 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 지지부재(200)가 지반(350)에 매립되고, 상기 지지부재(200)들 사이에 강재플레이트(400)가 결합된 구조로 설치된다. 따라서, 상기 지지부재(200)의 웹(202)을 중심으로 양측 방향으로 강재플레이트(400)가 결합되어 있다.

또한, 상기 지지부재(200)의 웹(202)에는 가이드부(300)가 배치되어 있고, 상기 가이드부(300)는 제2 플랜지(203: 노출 플랜지)와 중첩된 강재플레이트(400)의 양측 가장자리를 고정한다. 특히, 제2 플랜지(203)와 상기 가이드부(300) 사이에는 차수 패드(420)가 배치되어 있다.

또한, 상기 지반(350)과 강재플레이트(400) 사이에는 보조 지지부(301)가 배치되어 있어, 상기 지반(350)으로부터 인가되는 지반하중을 상기 강재플레이트(400)와 보조 지지부(301)가 함께 지지한다.

도 6과 도 7과 같은 구조로 상기 보조 지지부(301)가 상기 강재플레이트(400) 배면에 배치되기 때문에 지반(350)으로부터 공급되는 지반하중을 더욱 강하게 지지할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체가 지반에 설치된 구조를 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 지지부재(200)가 지반(350)에 매립되고, 상기 지지부재(200)들 사이에 강재플레이트(400)가 결합된 구조로 설치된다.

특히, 도 10에서는 상기 지지부재(200)와 강재플레이트(400)의 결합 영역에서 상기 강재플레이트(400) 가장자리 둘레에 차수 홀더(421)를 배치한다. 상기 차수 홀더(421)는 상기 차수 패드(420)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.

상기 차수 홀더(421)는 상기 강재플레이트(400)의 양측 가장자리 부분을 감싸는 구조이기 때문에 상기 가이드부(300)와 상기 강재플레이트(400) 사이, 상기 강재플레이트(400) 측면과 상기 지지부재(200)의 웹(202) 사이 및 상기 강재플레이트(400)와 상기 제2 플랜지(203) 사이에 상기 차수 홀더(421)가 배치된다.

또한, 상기 도 11에서는 상기 강재플레이트(400)와 상기 보조 지지부(301) 사이에 차수 플레이트(422)를 배치하였다. 상기 차수 플레이트(422)는 상기 강재플레이트(400) 배면과 상기 가이드부(300)와 지지부재(200)의 제2 플랜지(203) 사이에 위치한다.

즉, 일측 지지부재(200)의 웹(202)에서 타측 지지부재(200)의 웹(202) 사이에 상기 차수 플레이트(422)가 배치된다.

따라서, 상기 지반(350)에서 유입되는 수분과 습기를 상기 지지부재(200)들 사이 전영역에서 차단할 수 있어 지지 조립체의 손상 및 지반 붕괴 위험을 최소화할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체 및 이를 이용한 흙막이 시공방법은, 엄지말뚝 사이에 강재플레이트와 보조 지지부를 배치함으로써 지반으로부터 인가되는 토압에 대한 지지력을 강화한 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는 도 3 및 도 4의 가이드부의 재질에서 차이가 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 또 다른 실시예에 따른 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체의 가이드부는 자성체일 수 있다. 가이드부는 금속 재질인 지지부재에 자성에 의한 인력으로 고정될 수 있다. 일 예로, 가이드부는 지지부재에 강재플레이트를 배치한 후 지지부재에 고정되므로 강재플레이트가 지지부재에 고정할 수 있도록 한다. 따라서, 자성체인 가이드부를 사용할 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는 설치 조건에 따라 다양한 두께로 형성된 강재플레이트(400)를 지지부재(200)에 고정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 자성체인 가이드부는 지지부재에서 분리가 용이하므로 강재플레이트 제거가 용이 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체는 도 3 및 도 4의 가이드부가 지지부재에서 이동하는 구조에서 차이가 있을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 가이드홀(220)은 상기 가이드부(300)와 중첩되고, 상기 가이드홀(220)과 대응되는 상기 가이드부(300)에는 고정인 스프링이 배치될 수 있다. 상기 고정스프링의 조절에 의해 상기 가이드부(300)는 상기 가이드홀(220)을 따라 제1 플렌지에서 제2 플렌지 방향으로 혹은 제2 플렌지 방향에서 제1 플렌지 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 본 발명의 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체(100)는, 상기 고정스프링의 조절에 의해 설치 조건에 따라 다양한 두께로 형성된 강재플레이트(400)를 지지부재(200)에 고정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 시공자는 가이드부를 강재플레이트의 반대방향으로 밀면 강재플레이트를 분리할 수 있으므로 강재플레이트의 고정 및 제거가 용이 할 수 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체
200: 지지부재
201: 제1 플랜지
202: 웹
203: 제2 플랜지
220: 가이드홀
300: 가이드부
301: 보조 지지부
320: 고정나사
400: 강재플레이트
420: 차수 패드
422: 차수 플레이트

Claims

소정의 간격을 유지하며 지반에 매립하여 배치된 복수의 지지부재; 및
상기 두 개의 지지부재 사이 마다 배치되어 지반으로부터 유입되는 토사 및 수분을 차단하는 복수의 강재플레이트를 포함하고,
상기 지지부재는,
서로 평행하게 위치하는 제1 플랜지와 제2 플랜지, 상기 제1 및 제2 플랜지 사이에 배치된 웹, 상기 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이에 배치되고 이동하며 상기 강재플레이트를 고정하여 상기 강재플레이트와 지지부재의 결합력을 강화하면서 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하는 가이드부를 포함하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 웹 상에는 소정의 간격으로 복수의 가이드홀이 형성되고, 상기 가이드홀과 대응되도록 상기 가이드부 상에 고정나사가 배치되어 상기 고정나사의 조절에 따라 상기 가이드부는 상기 가이드홀을 따라 이동하며 상기 강재플레이트를 상기 지지부재에 고정하는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체
제1항에 있어서,
상기 지반과 마주하는 상기 강재플레이트의 배면에는 토사 하중을 지지하기 위해 배치된 보조지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제3항에 있어서,
상기 보조지지부는 상기 가이드부의 일측에 형성된 결합홈에 체결되어 상기 강재플레이트의 배면을 스트라이프 또는 격자 형태로 지지하는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제3항에 있어서,
상기 강재플레이트와 보조지지부 사이에 배치된 차수 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 가이드부와 상기 강재플레이트 사이에 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하기 위해 배치된 차수패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 웹의 가이드홀에 대응되는 위치에 복수개로 분리된 구조인 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 강재플레이트의 양측 가장자리에는 지반으로부터 유입되는 수분을 차단하기 위해 상기 강재플레이트의 배면 일부, 가장자리 측면 및 전면 일부를 감싸도록 배치된 차수 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제6항에 있어서,
상기 차수패드는 상기 웹의 가이드홀에 대응되는 위치에 복수개로 분리된 구조인 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
제1항에 있어서,
상기 가이드부는 자성체인 것을 특징으로 하는 엄지말뚝을 이용한 지지 조립체.
하부가 지반에 매립되도록 일정한 간격으로 지지부재를 설치하는 단계;
지지부재들 사이에 배치되고 양측 가장자리 영역이 상기 지지부재의 플랜지와 웹의 교차 영역에 위치하도록 강재플레이트를 체결하는 단계;
상기 강재플레이트의 양측 가장자리 영역이 상기 지지부재의 플랜지에 밀착되면서 고정되도록 가이드부를 조절하는 단계; 및
상기 지반과 상기 강재플레이트 사이에 배치되어 상기 강재플레이트의 지지력을 강화할 수 있도록 양측 가장자리 부분이 상기 가이드부에 형성된 홈에 체결하여 보조지지부를 설치하는 단계를 포함하고,
상기 가이드부를 조절하는 단계는,
상기 지지부재의 웹 상에는 형성된 복수의 가이드홀과 상기 가이드홀과 대응되도록 상기 가이드부에 배치된 고정나사를 조절하는 단계와,
상기 고정나사의 조절에 의해 상기 가이드부는 상기 가이드홀을 따라 이동하며 상기 강재플레이트를 상기 지지부재에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙막이 시공방법.
제11항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 웹의 가이드홀에 대응되는 위치에 복수개로 분리되어 형성되고, 분리된 각각의 가이드부는 독립적으로 상기 강재플레이트를 상기 지지부재에 고정하는 것을 특징으로 하는 흙막이 시공방법.