KR20210145977A - 흙막이 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흙막이 공법에 관한 것으로서, 이는 a) 흙막이벽의 엄지말뚝에 지지브라켓을 설치하는 단계; b) 지지브라켓에 버팀보를 거치시키는 단계; c) 엄지말뚝과의 사이에 지지공간이 형성되도록 띠장을 엄지말뚝으로부터 이격시켜 버팀보에 고정시키는 단계; d) 지지공간에 교번지지구조를 가진 선행하중잭을 설치하여 엄지말뚝과 띠장사이에 지지구조를 형성시키는 단계;로 이루어진다.

Description

흙막이 공법{CONSTRUCTION METHOD OF RETAINING WALL}

본 발명은 건축물의 건축을 위하여 터파기를 하는 과정 중에 굴토 경사면이 붕괴되지 않도록 함으로써 굴토 작업공간 내에서의 공사진행이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 흙막이 공법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 흙막이벽과 띠장 사이 또는 띠장과 버팀부재 사이에 안전하고 용이한 지지구조를 신속하게 구축할 수 있도록 하는 흙막이 공법에 관한 것이다.

지하구조물을 구축하기 위하여 지반을 굴착을 진행하는 경우 흙막이벽을 설치하여 배면토압을 지지함으로써 굴착 내부에서의 안전한 작업을 진행할 수 있도록 한다.

이러한 흙막이벽은 통상적으로 강널말뚝을 지중에 박아 설치하거나, H형강을 엄지말뚝으로 하여 지중에 박고 엄지말뚝 사이에 가로널을 적층하는 방식으로 끼워넣는 방식으로 구축되며, 특히 역타공법으로 지하구조물을 구축하는 경우에는 일정한 간격으로 H형강의 엄지말뚝을 삽입한 CIP말뚝 또는 소일시멘트월(S.C.W)에 의한 연속벽을 구축하는 방식으로 흙막이벽이 구축된다.

흙막이벽의 배면토압은 버팀부재에 의해 지지되며, 상기 버팀부재는 통상적으로 흙막이벽 전면에서 수평방향으로 설치되는 띠장과, 흙막이벽에 수직이 되도록 띠장에 연속적으로 설치되는 버팀보로 이루어진다.

상기 띠장은 엄지말뚝에 밀착 설치되어 연속된 엄지말뚝을 통해 각 전달되는 흙막이벽의 배면토압을 균등하게 분산시켜 버팀보에 전달함으로써 안정적인 흙막이벽 지지구조가 유지될 수 있도록 하는 기능을 한다. 따라서 버팀보에 의한 지지력이 띠장에 충분히 전달될 수 있도록 띠장을 가압 및 지지할 수 있는 유압잭 또는 스크류잭 등의 장치를 띠장과 버팀보 사이에 설치하는 것이 일반적이다.

그 예의 하나로 등록실용신안 등록번호 20-0344123호의 버팀보 지지용 잭장치 및 이를 이용한 버팀보 지지구조가 제안된 바 있다.

상기 버팀보 지지용 잭장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 띠장(20)과 결합하게 되는 지지연결판(3)에 그 일측 단부가 고정되며, 타측 단부는 버팀보(30)와 연결 결합되는 단부판(32)에 형성된 삽입공(31)에 자유롭게 삽입되어 띠장(20)과 버팀보(30) 사이의 간격을 유지하게 되는 봉 형상을 가진 다수개의 간격유지부재(2)와; 상기 간격유지부재(2)의 타측 단부가 상기 삽입공(31)에 삽입된 상태에서 상기 삽입공(31)의 양측에서 상기 간격유지부재(2)의 타측 단부에 설치되어 상기 간격유지부재(2)의 타측 단부를 고정하는 고정부재(4, 4')로 구성되어 있으며; 상기 지지연결판(3) 또는 단부판(32)에는 유압실린더(9)의 낙하를 방지하는 유압실린더 홀더(50)가 설치되어 있고; 상기 간격유지부재(2) 사이의 공간에 유압실린더(9)가 설치되어 그 스트로크가 신장되어 띠장(20)과 버팀보(30) 사이의 간격이 소정 정도가 되면 상기 고정부재(4, 4')가 버팀보(30)의 단부판(32)에 밀착 위치하여 상기 간격유지부재(2)의 타측 단부가 이동하지 못하도록 고정시키므로써, 상기 띠장(20)과 버팀보(30) 사이의 간격을 유지하여 버팀보(30)로 하여금 상기 띠장(20)을 지지하도록 구성된다. 이러한 버팀보 지지용 잭장치를 이용한 버팀보 지지구조는 다음의 단계에 의해 구축된다.

ⅰ) 간격유지부재(2)의 일측단부를 지지연결판(3)에 형성된 보스부(5)에 결합시키고, 타측단부를 버팀보(30)의 단부판(32)에 형성된 삽입공(31)에 삽입하여 버팀보(30)에 설치한다{도 2의 (a)}.

ⅱ) 버팀보 지지 잭 장치(1)가 설치된 버팀보(30)를 현장으로 이동시킨 후, 볼트 등의 체결수단(8)을 이용하여 지지연결판(3)을 띠장(20)에 결합시킨다{도 2의 (b)}.

ⅲ) 간격유지부재(2) 간의 공간 사이에 유압실린더(9)를 설치하고, 띠장(20)과 버팀보(30) 사이의 간격이 띠장(20)을 지지하는데 충분한 정도가 되도록 유압실린더(9)를 가압하여 스트로크를 신장시킨다{도 2의 (c)}.

ⅵ) 고정부재(4,4')로 간격유지부재(2)를 버팀보(30)의 단부판(32)에 고정시키고, 유압실린더(9)를 제거한다{도 2의 (d)}.

그런데 상기한 흙막이벽의 지지구조는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 띠장을 가압하여 흙막이벽을 지지하기 위해서는 띠장과 흙막이벽 사이에서 응력전달이 정확하게 이루어져야 하나, 흙막이벽 내지 연속된 엄지말뚝들이 정확한 일직선을 유지하도록 시공하는 것은 현실적으로 쉽지 않다. 따라서 흙막이벽 내지 엄지말뚝과 띠장 사이를 별도로 메움하는 작업이 이루어져야 한다.

둘째, 상기의 버팀보 지지용 잭장치는 버팀보에 미리 부착되어야 하는 것이고, 이를 위하여 버팀보의 단부에 삽입공(31)이 구비된 단부판(32)을 설치해야 하고, 띠장에도 지지연결판(3)을 고정시키기 위한 체결수단(7)용 체결공(8)을 별도로 구비시켜야 하며, 띠장과 버팀보 사이를 가압하는 유압실린더의 가압수단과 이들 사이를 지지하는 버팀보 지지용 잭장치가 각기 별도로 구성되어 있어 지지구조의 구축과정에서 유압실린더의 삽입과 제거를 반복하는 해야 하기 때문에 작업이 번거롭고 공기가 지연되는 문제점이 있다.

셋째, 상기의 흙막이벽 지지구조는 서로 이격 설치되는 다수 개의 간격유지부재에 의해 하중이 전달되도록 하고 있고, 이들 각각의 간격유지부재(2)는 개별적으로 고정되는 것이므로, 이들의 설치길이 등에 대한 설치상의 시공오차에 따른 편심 내지 어느 일측으로의 하중집중을 완전하게 배제할 수 없게 된다.

KR 20-0344123 Y1

본 발명은 종래기술의 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 흙막이벽의 형성과정중에 불가피하게 발생하는 시공오차를 적극적으로 수용할 수 있도록 흙막이벽 내지 엄지말뚝과 띠장 사이에 지지공간을 형성시킴으로써 상기 시공오차를 보정할 필요가 없도록 하고, 조립고정이 불가능한 흙막이벽 또는 엄지말뚝에 대한 지지구조의 설치가 용이하며, 흙막이벽에 대한 가지지와 본지지가 동일한 위치에서 유기적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 구조적인 안정성과 더불어 해머 등 별도의 공구없이 손으로 간단하고 쉽게 흙막이벽 지지구조의 구축을 가능하게 하고, 장시간 동안 안정적으로 높은 지지력을 유지할 수 있는 흙막이벽 지지구조의 흙막이 공법을 제공하고자 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, a) 흙막이벽의 엄지말뚝에 지지브라켓을 설치하는 단계; b) 지지브라켓에 버팀보를 거치시키는 단계; c) 엄지말뚝과의 사이에 지지공간이 형성되도록 띠장을 엄지말뚝으로부터 이격시켜 버팀보에 고정시키는 단계; d) 지지공간에 교번지지구조를 가진 선행하중잭을 설치하여 엄지말뚝과 띠장사이에 지지구조를 형성시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이 공법이 제공된다.

상기 선행하중잭은, 내부에 유압실이 구비되고 외면에 수나사가 형성된 원통형의 유압몸체와, 유압실에 작용하는 유압에 의해 유압몸체의 선단으로부터 인출되는 가압로드와, 내면에 암나사가 형성되어 유압몸체 외면의 수나사와 맞물려 회전하면서 유압몸체의 선단으로부터 인출되는 지지관체로 구성되게 함으로써 가압로드와 지지관체가 흙막이벽을 교번지지하게 할 수 있다.

또한 선행하중잭에는 지지관체가 유압몸체의 선단으로부터 인출될 수 있는 정도를 제한하는 인출멈춤수단을 더 구비시켜 유압몸체와 지지관체가 충분한 결합력으로 안정된 흙막이벽 지지구조를 형성하게 할 수 있다.

또한 상기의 d)단계에서 지지공간에 지지구조를 형성시키는 과정은, 가압로드를 유압몸체로부터 인출시켜 엄지말뚝에 선행하중을 가함으로써 흙막이벽을 가지지시키고, 흙막이벽이 가지지된 상태에서 지지관체를 유압몸체로부터 인출시켜 선단부가 엄지말뚝에 접하게 한 후, 가압로드를 후퇴시켜 흙막이벽이 지지관체에 의해 본지지가 이루어지는 방식으로 진행될 수 있는데, 이때 가압로드에 의해 흙막이벽이 가지지된 상태에서 상기 가압로드에 확장지지체를 설치하여 하중의 분산과 함께 지나치게 폭이 넓은 지지공간에 대한 지지관체의 인출 정도를 줄여줌으로써 안정된 흙막이 지지구조를 형성하게 할 수 있다.

이러한 확장지지체는, 한 쌍의 분할확장편과, 이들 분할확장편의 적어도 어느 일측을 연결하는 조립봉으로 구성시킬 수도 있고, 로드관통홀의 하부가 개방된 단일체로 이루어진 말굽형상으로 구성시킬 수도 있다.

본 발명은, 띠장을 흙막이벽이나 엄지말뚝에 밀착시키는 것이 아니라, 이들 사이에 지지공간이 형성되도록 이격시키고, 그 지지공간에 흙막이벽을 지지하는 구조를 형성시키는 것이므로, 흙막이벽이나 엄지말뚝이 정확하게 시공되지 않고 들뚝날쭉 형성되더라도 이를 보정할 필요가 없게 되므로 공정의 단순화를 도모할 수 있다.

또한 본 발명은, 거푸집 지지틀을 흙막이벽 지지를 위한 버팀부재로 사용하면서 역타공법으로 RC조 지하건축물을 구축하게 될 경우, 버팀보는 거푸집 지지틀의 지지거더 기능을 하게 되는 바, 버팀보에 결합되는 띠장은 거푸집 지지틀을 구조적으로 일체화시키고, 지지공간은 거푸집 지지틀의 원활한 하강을 위한 공간으로 활용될 수 있으므로, 역타공법에 의한 RC조 지하건축물의 구축을 용이하게 한다.

또한 본 발명은, 흙막이벽이나 엄지말뚝에 지지구조를 형성시킴에 있어서 체결 또는 용접수단을 사용하지 않으므로, 지지구조의 설치 및 해체가 용이하게 이루어지게 하며, 유압몸체 자체를 지지구조의 일 부분으로 활용하기 때문에 지지구조를 단순 명료하게 한다.

또한 본 발명은, 가압로드에 의한 가지지상태에서 지지관체에 의한 본지지 구조의 구축작업이 이루어지고, 지지관체를 손으로 회전시키는 것만으로 지지구조가 완료되므로 작업이 번잡하지 않아 신속하면서 효율적으로 진행되고, 해머 등의 공구를 사용하지 않게 되어 안전사고의 발생을 최소화시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명은, 가지지와 본지지가 하나의 유압몸체에 의해 이루어지면서, 가압로드에 의한 가지지와 지지관체에 의한 본지지가 동일한 지점에서 이루어지게 되므로, 띠장과 흙막이벽 사이의 지지구조에 대한 구조설계 내지 계산이 정확하게 이루어지고, 지지관체가 유압몸체와 나사체결 구조로 본지지하는 것이어서 장시간 존치되어도 지지력이 상실될 우려가 없고, 인출멈춤수단에 의해 유압몸체와 지지관체 사이의 체결력이 충분하게 담보되므로 지지구조에 대한 높은 신뢰성을 가질 수 있게 한다.

도 1은 종래기술에 의한 띠장 가압수단의 사시도이다.
도 2는 상기 가압수단의 사용에 관한 설명도이다.
도 3은 본 발명에 의한 흙막이벽 지지구조의 평면도와 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 흙막이 공법의 주요 공정도이다.
도 5는 본 발명에 의한 흙막이 공법에 사용되는 선행하중잭의 사시도 및 단면도이다.
도 6은 선행하중잭에 구비되는 인출멈춤수단 제1실시예의 작동에 관한 설명도이다.
도 7 내지 10는 상기 흙막이 공법의 각 공정에 따른 평면도 및 단면도이다.
도 11은 선행하중잭에 구비되는 인출멈춤수단의 제2실시예에 관한 사시도 및 단면도이다.
도 12은 상기 인출멈춤수단 제2실시예의 작동에 관한 설명도이다.
도 13는 선행하중잭에 의해 흙막이벽 지지구조의 형성되는 과정의 각 단계에 관한 단면도이다.
도 14은 본 발명의 흙막이벽 지지구조에 사용되는 확장지지체의 각 실시예에 관한 사시도이다.
도 15는 상기 확장지지체가 사용되어 흙막이벽 지지구조를 형성시키는 과정의 각 단계에 관한 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 흙막이 공법은, 종래의 공법에서와 같이 흙막이벽(200)에 밀착시켜 띠장(300)을 설치하고 여기에 보팀보(400)를 설치하여 흙막벽 지지구조를 형성시키는 것이 아니라, 띠장(300)을 먼저 보팀보(400)에 설치하면서 흙막이벽(200)과 띠장(300) 사이가 이격되도록 함으로써 일반적인 종래공법에서 시공여건상 불가피하게 발생하였던 흙막이벽(200)과 띠장(300) 사이의 틈새를 적극적으로 수용하고 이를 활용함으로써, 상기 틈새의 메움을 위한 노력들을 생략할 수 있도록 한다. 아울러 본 발명의 흙막이 공법은 흙막이벽(200)과 띠장(300) 사이를 의도적으로 이격시키기 때문에 흙막이벽(200) 내지 엄지말뚝(210)의 시공과정 중에 보다 큰 허용오차를 허용할 수 있게 하므로 보다 신속하고 효율적인 흙막이벽(200) 시공을 가능하게 한다.

도 3은 이러한 본 발명의 흙막이 공법이 적용된 흙막이벽(200) 지지구조의 평면도와 그 부분의 단면도이고, 도 4는 상기의 지지 구조를 형성시키기 위한 본 발명 흙막이 공법의 주요 공정도이며, 도 5는 상기 흙막이 공법에 사용되는 선행하중잭(100)의 구조를 설명하는 사시도 및 단면도이다.

본 발명의 흙막이 공법은, 강널말뚝의 연속 설치를 통한 흙막이벽(200)이나 C.I.P 또는 S.C.W의 연속벽에 의한 흙막이벽(200), 슬러리월에 의한 흙막이벽(200) 등 모두에 적용될 수 있고, 순타방식에 의한 건축물의 건축뿐만 아니라 역타방식에 의한 건축물의 건축시에도 적용될 수 있으며, 흙막이벽(200)의 지지만을 위한 가설구조 또는 역타방식에서 거푸집 지지구조를 흙막이벽(200) 지지구조의 일부로 사용하는 경우와 바닥층의 보부재를 흙막이벽(200) 지지구조의 보팀보(400)로 사용하는 경우에도 적용될 수 있다.

이러한 본 발명의 흙막이 공법은 도 4에 도시된 바와 같이, a) 지지브라켓(220) 설치단계, b) 띠장(300) 거치단계, c) 보팀보(400) 설치단계, d) 지지구조 형성단계가 순차로 이루어진다. 이들 각 공정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

a) 지지브라켓(220) 설치단계{도 7);

엄지말뚝(210)에 지지브라켓(220)을 설치한다.

통상적으로 흙막이벽(200)은 C.I.P말뚝을 연속시키거나 S.C.W에 의한 연속벽 구조일 수도 있고, H형강의 엄지말뚝(210) 사이에 토류판을 설치하는 구조일 수도 있으며, H형강이 매입되지 않는 슬러리월 구조일 수도 있다.

따라서 본 명세서에서의 엄지말뚝(210)이라 함은 버팀부재에 의한 하중의 지지점이 되는 부분을 의미하는 것으로서, C.I.P 내지 S.C.W에 의한 연속벽 구조 또는 토류판에 의한 흙막이벽(200) 구조에서 설치되는 H형강 부재의 엄지말뚝뿐만 아니라, 예컨대 슬러리 월 구조에서는 본 발명의 지지구조가 설치되는 부분까지도 포함하는 것으로 정의된다.

b) 띠장(300) 거치단계(도 8);

지지브라켓(220)에 띠장(300)을 거치시킨다.

상기 띠장(300)은 일정한 간격으로 연속 설치되는 지지브라켓(220)들에 거치되면서 흙막이벽(200)과 평행하도록 설치된다.

다만 상술한 바와 같이 일반적인 띠장(300)의 설치와는 달리 흙막이벽(200)이나 엄지말뚝(210)에 접하지 않고 일정한 간격, 예컨대 후술하는 선행하중잭(100)의 작동범위와 지지구조를 하강시킬 경우 그의 효율적인 이격거리 등 시공여건 및 흙막이벽(200) 설치의 시공오차 등을 함께 고려한 지지공간이 확보될 수 있도록 이격하여 설치하여야 한다.

c) 보팀보(400) 설치단계(도 9);

띠장(300)에 보팀보(400)를 설치하여 이들 사이가 일체적 구조를 가지게 한다.

상기 보팀보(400)는 서로 대향하는 띠장(300)의 각 사이를 일체화시킴으로써 이들에 의한 흙막이벽(200) 지지구조가 일체적 거동을 하게 하여 상기 흙막이벽(200) 배면 토압을 효율적으로 지지할 수 있도록 한다.

d) 지지구조 형성단계{도 10};

엄지말뚝(210)과 띠장(300) 사이에 구비시킨 지지공간에 교번지지구조를 가진 선행하중잭(100)을 설치하고 이를 작동시켜 엄지말뚝(210)과 띠장(300) 사이에 지지구조를 형성시킨다.

여기에서 교번지지구조라 함은 하나의 장치 내에 동일한 지점을 지지할 수 있는 다수 개의 지지수단을 구비하고, 이들 각 지지수단이 상호간에 유기적인 관계속에서 상호 교대하여 지지구조를 가지게 할 수 있도록 한 구조를 의미한다.

이를 이용한 본 발명의 지지구조 형성은, 후술하는 도 13, 15에 도시된 바와 같이, 하나의 선행하중잭(100)을 이용하여 엄지말뚝(210)에 선행하중을 가함으로써 흙막이벽(200)을 가지지시키는 단계와 그 가지지를 다시 본지지로 변경시키는 단계로 이루어진다.

이와 같이 교번지지구조를 가진 본 발명에서의 선행하중잭(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 유압몸체(110)와, 상기 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출되어 엄지말뚝(210)의 전면을 가압하여 선행하중을 가하고, 후술하는 지지관체(130)에 의한 본지지가 이루어질 때까지 흙막이벽(200)을 가지지하는 가압로드(120)와, 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출되어 엄지말뚝(210)을 최종적으로 흙막이벽(200)을 본지지하는 지지관체(130)로 이루어진다.

유압몸체(110)는 원통형으로 이루어져 가압로드(120)를 인출시키는 기능을 하면서도, 다른 한편으로는 띠장(300)의 전면플랜지(310)에 고정되어 지지관체(130)와 일체로 결합 고정된 상태에서 엄지말뚝(210)과 띠장(300) 사이의 지지공간(△)에 설치되어 흙막이벽(200)를 지지하는 지보재의 기능을 한다.

즉 가압로드(120)는 유압몸체(110)와 함께 상기 지지공간(△)에서 1차적으로 흙막이벽(200)의 가지지 구조를 이루고, 지지관체(130)는 유압몸체(110)와 함께 상기 지지공간(△)에서 흙막이벽(200)에 대한 최종적인 본지지 구조를 이룬다.

이러한 유압몸체(110)는 후단이 띠장(300)의 전면플랜지(310)에 고정 설치된 상태에서 전방으로 가압로드(120)를 인출시켜 엄지말뚝(210)을 가압하면서 가지지할 수 있는 것이면 특별히 그 구조를 제한할 필요는 없다.

예컨대 유압몸체(110)의 내부에는 유압으로 가압로드(120)를 인출시킬 수 있도록 유압실(114)이 구비되는 바, 상기 유압실(114)은 유압몸체(110)의 후방에 위치시킬 수 있다. 그러나 작업의 효율성을 위하여 공중에 설치 고정된다는 점을 고려하여 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유압실(114)이 링형상의 구조로 이루어지게 하면서 가압로드(120)의 구성을 내부가 빈 관체형상의 단면을 가지게 함으로써 선행하중잭(100)의 자중을 줄이고 전체적인 길이를 최소화시켜 매우 좁은 지지공간(△)에도 쉽게 적용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 도 5의 실시예에 의한 선행하중잭(100)의 유압몸체(110)는, 후단이 띠장(300)의 전면플랜지(310)에 접하게 되는 내관(111)과, 상기 내관(111)이 삽입되는 외관(112) 및, 가압로드(120)를 안내하면서 그의 인출을 제한하는 안내관(113)으로 이루어진다.

내관(111)의 외면과 외관(112)의 내면 사이에는 밀폐된 유압실(114)을 형성하여 가압로드(120)의 작동을 위한 유체가 충진될 수 있도록 한다. 가압로드(120)는 상기 유압실(114)의 전면에 위치하여 유압실(114)에서 발생되는 유압에 의해 전후방으로 움직이게 된다.

안내관(113)은 내관(111) 선단의 외면과 함께 개구를 형성하여 가압로드(120)의 출몰이 안정적으로 이루어질 수 있도록 외관(112)의 선단 내측에 위치한다.

아울러 안내관(113)의 후방에는 멈춤턱(113a)이 형성되고, 이에 대응하여 가압로드(120)의 후단부에 걸림턱(121)이 형성된다. 따라서 가압로드(120)는 걸림턱(121)이 멈춤턱(113a)에 걸림되는 지점까지만 전방으로의 이동이 가능하게 된다.

지지관체(130)는 유압몸체(110)의 외면을 타고 전후방으로 이동하면서 가지지한 상태의 가압로드(120)를 대체하여 상술한 바와 같이 최종적으로 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 지지공간(△)에 설치되면서 흙막이벽(200)에 대한 본지지의 기능을 한다.

유압몸체(110)의 외면에 대한 지지관체(130)의 전후방 이동은 나사체결방식으로 이루어진다.

이를 위하여 유압몸체(110)의 외면에는 수나사(117)가 형성되고, 지지관체(130)의 내면에는 상기 수나사(117)에 맞물리는 암나사(137)가 형성된다. 따라서 지지관체(130)는 나사체결방식으로 회전하면서 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출되면서 전방으로 이동하여 흙막이벽(200)을 본지지할 수 있게 된다.

이와 같이, 흙막이벽(200)에 대한 본지지는 유압몸체(110)와 지지관체(130)가 일체적 결합구성을 가짐으로써 이루어지며, 상기한 이들의 일체적 결합구성의 정도는 수나사(117)와 암나사(137)의 체결력에 의존한다. 따라서 유압몸체(110)에 대한 지지관체(130)의 인출은, 유압몸체(110)의 수나사(117)와 지지관체(130)의 암나사(137) 사이에는 하중의 전달이 안전하게 이루어질 수 있는 최소의 나사체결 길이를 유지하는 범위 내에서 이루어져야 한다.

이러한 선행하중잭(100)에는 지지관체(130)가 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출될 수 있는 정도를 제한하는 인출멈춤수단이 더 구비될 수 있다.

상기 인출멈춤수단의 제1실시예는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 유압몸체(110)의 외면에 상향단턱부(118)를 구비시키고 지지관체(130)의 내면에 하향단턱부(138)로 이루어진다.

보다 구체적으로, 유압몸체(110)의 외면은 전방에 위치한 외슬라이딩부(115)와 후방에 위치한 외체결부(116)로 이루어지고, 유압몸체(110)의 외면에 형성되는 수나사(117)는 외체결부(116)에만 위치한다. 이때 외슬라이딩부(115)가 외체결부(116)의 나사산보다 더 돌출되는 바, 이에 의해 상향단턱부(118)가 형성된다.

이에 대응하여 지지관체(130)의 내면도 전방에 위치한 내슬라이딩부(135)와 후방에 위치한 내체결부(136)로 이루어지고, 지지관체(130)의 내면에 형성되는 암나사(137)는 상기 내체결부(136)에만 위치하며, 이때 내체결부(136)가 슬라이딩부보다 더 돌출됨으로써, 이에 의해 하향단턱부(138)가 형성된다.

제1실시예의 인출멈춤수단에 의한 지지관체(130)의 인출제한은 지지관체(130)의 하향단턱부(138)와 유압몸체(110)의 상향단턱부(118)가 서로 접하게 됨으로써 이루어진다. 즉 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 지지관체(130)를 나사체결방식으로 회전시켜 전방으로 이동시키면 내체결부(136)와 함께 하향단턱부(138) 역시 전방으로 이동하게 되며, 도 6의 (b)에서와 같이 하향단턱부(138)가 유압몸체(110)의 상향단턱부(118)에 접하게 되면 지지관체(130)는 더 이상 전방으로 이동할 수 없게 된다.

따라서 지지관체(130)와 유압몸체(110) 사이에는 적어도 지지관체(130)의 내체결부(136) 길이만큼 나사체결이 이루어지게 되므로, 구조계산에 의해 산정된 나사체결 길이만큼 내체결부(136)를 형성시킴으로써 최소한의 나사체결 길이를 설정할 수 있다.

도 11, 12는 인출멈춤수단의 제2실시예에 관한 것으로서, 도 11은 그의 사사도 및 단면도이고, 도 12는 그의 작동에 관한 설명도이다.

제2실시예에 의한 인출멈춤수단은, 유압몸체(110)의 후단에 설치되는 고정편(176)과, 지지관체(130)의 후단에 돌출 형성되는 걸림고정링(132)과, 상기 고정편(176)에 설치되는 것으로서 걸림고정링(132)이 걸림되도록 하여 지지관체(130)의 인출을 제한하는 위치조절수단(171)으로 이루어진다.

상기 위치조절수단(171)은, 선단부에 수나사(172a)가 구비된 조절봉(172)과, 상기 수나사(172a)에 나사체결되도록 관통된 체결홀(174)의 내면에 암나사(174a)가 구비된 위치고정브라켓(173) 및, 상기 위치고정브라켓(173)과 일체로 형성되는 걸림이동링(175)이 포함되어 구성된다.

걸림이동링(175)은 지지관체(130)를 감싸는 링 형상을 가지면서 상기 지지관체(130)의 외면을 따라 미끄럼 이동될 수 있도록 구성되는 것으로서, 도 12에 도시된 바와 같이 지지관체(130)가 설정된 만큼 전방으로 이동하게 되면 걸림고정링(132)이 걸림되어 지지관체(130)가 더 이상 전방으로 이동할 수 없도록 한다.

따라서 지지관체(130)의 전방으로의 최대 이동거리는 상기 걸림이동링(175)의 위치에 따라 결정되는데, 이러한 걸림이동링(175)의 위치설정은 조절봉(172) 및 위치고정브라켓(173)에 의해 이루어진다. 즉 작업자는 조절봉(172)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 나사체결방식으로 위치고정브라켓(173)을 전방 또는 후방으로 이동시키고, 그에 따라 위치고정브라켓(173)과 일체로 된 걸림이동링(175)이 전방 또는 후방으로 이동하게 함으로써 지지관체(130)의 전방이동 범위를 설정할 수 있다.

이와 같이 걸림이동링(175)의 위치를 조절할 수 있는 제2실시예의 인출멈춤수단은 배면토압의 크기에 따라 최소의 나사체결 길이를 달리하면서 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 지지공간 크기에 적절하게 대응할 수 있다는 점에서 제1실시예의 것에 비하여 더 넓은 범용성을 가진다.

상기 조절봉(172)의 후단은 고정편(176)에 구비된 관통공(176a)에 그 위치가 고정된 상태에서 헛돌 수 있는 구조로 설치된다. 이때 조절봉(172)을 쉽게 회전시키기 위하여 조절봉(172)의 후단에서 연장된 별도의 회전대(미도시)를 구비시킬 수도 있고, 조절봉(172)의 후단면에 공구삽입슬릿(172b)을 구비시킬 수도 있다.

위치조절수단(171)은 걸림이동링(175)을 기준으로 서로 대칭하는 위치에도 설치하는 등 균등 간격으로 복수개를 설치될 수 있으나, 도 11에 도시된 바와 같이 위치조절수단(171)은 하나만 설치하고 나머지는 걸림이동링(175)의 이동을 안내하면서 흔들거림을 방지하는 위치안내수단(180)을 설치함으로써 걸림이동링(175)의 위치조정 작업에 대한 신속성을 도모하게 할 수도 있다.

상기 위치안내수단(180) 역시 위치조절수단(171)에 대응하도록 걸림이동링(175)과 일체로 구성되는 안내브라켓(181)과, 상기 안내브라켓(181)의 관통공(181a)에 삽입되어 미끄럼 이동되는 안내봉(182) 및, 유압몸체(110) 후단에 설치되는 설치편(183)으로 이루어진다. 다만 안내브라켓(181)의 관통공(181a)과 안내봉(182)의 선단에는 나사산이 형성될 필요가 없으며, 안내봉(182)도 설치편(183)에 회전 가능하게 설치될 필요가 없다는 점에서 위치조절수단(171)과 차이가 있다.

이러한 제2실시예의 인출멈춤수단은 지지관체(130)의 후단에 구비된 걸림고정링(132)이 걸림이동링(175)에 걸림될 때까지만 지지관체(130)의 전방이동을 허용하므로, 지지관체(130)가 지나치게 전방이동하여 선행하중잭(100)의 작동이 불안정하게 되는 것을 방지한다.

도 13은 본 단계에서 교번지지구조를 가진 선행하중잭(100)을 이용하여 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이의 지지공간에 흙막이벽(200)의 지지구조가 형성되도록 하는 작업과정을 각 단계별로 도시한 것이다.

상기한 흙막이벽(200)의 지지구조는, 가압로드(120)를 유압몸체(110)로부터 인출시켜 엄지말뚝(210)에 선행하중을 가함으로써 흙막이벽(200)을 가지지시키고, 흙막이벽(200)이 가지지된 상태에서 지지관체를 유압몸체(110)로부터 인출시켜 선단부가 엄지말뚝(210)에 접하게 한 후, 가압로드(120)를 후퇴시켜 지지관체에 의해 흙막이벽(200)에 대한 본지지가 이루어지도록 하는 과정에 의해 형성되며, 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 유압몸체(110)의 후단을 띠장(300)의 전면플랜지(310)에 밀착시킨 상태에서, 가압로드(120)를 신장하여 엄지말뚝(210)에 선행하중을 가하면서 흙막이벽(200)을 가지지한다. 이에 의해 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 띠장(300)과 흙막이벽(200) 사이에는 임시적인 가지지 구조가 이루어진다.

가압로드(120)에 의한 가지지 구조가 이루어지면, 그 상태에서 유압몸체(110)의 외면에 위치한 지지관체(130)를 인출 및 전방으로 이동시켜 도 13의 (c)에서와 같이 그 선단을 엄지말뚝(210)의 전면에 밀착시킨다. 이러한 지지관체(130)의 전방 이동은 흙막이벽(200)의 배면 토압이 가압로드(120)에 의해 지지된 상태에서 이루어지기 때문에 별다른 힘을 가하지 않고서도 쉽게 이루어지게 할 수 있다.

예컨대 작업자는 손으로 지지관체(130)를 나사체결방식으로 단순 회전시키는 것만으로 지지관체(130)의 선단을 엄지말뚝(210)의 전면에 쉽게 밀착시킬 수 있다.

지지관체(130)의 선단이 엄지말뚝(210)의 전면에 밀착되면, 유압몸체(110)의 유압을 제거하여 가압로드(120)를 후방으로 후퇴시킴으로써, 가압로드(120)에 의한 도 13의 (b)의 가지지 구조가 지지관체(130)에 의한 도 13의 (d)의 본지지 구조로 대체되도록 한다.

이때 지지관체(130)의 선단에는 단면이 증가된 구조의 확장면부(131)가 더 구비될 수 있다. 상기 확장면부(131)는 지지관체(130)와 엄지말뚝(210) 사이에 작용하는 하중을 넓게 분산시켜 안정적인 지지구조가 이루어지게 한다.

이러한 확장면부(131)와 함께, 또는 이를 대신하여 지지관체(130)와 분리된 별도의 확장지지체(140)를 설치함으로써, 하중분산에 의한 안정적인 지지와 더불어 인출멈춤수단에 의해 인출정도가 제한된 지지관체의 길이를 증가시키는 효과를 가지게 할 수 있다.

예컨대 상기한 지지관체와 분리된 구조의 확장지지체(140)는 띠장(300)의 전면플랜지(310)와 엄지말뚝(210)의 전면 사이에 지나치게 큰 지지공간(△)이 발생하여 지지관체(130)만으로 지지하는 것이 적당하지 않은 경우, 보다 구체적으로 지지관체(130)의 선단을 엄지말뚝(210)에 밀착시키기 위해서는 전방으로의 이동을 크게 해야 하고, 이로 인하여 유압몸체(110)와의 나사체결 길이가 필요한 만큼 충분하지 않게 되는 경우, 그 간격의 일부를 메움하고 지지관체(130)의 전방 이동의 정도를 줄여 상기한 나사체결의 길이를 충분히 길게 함으로써 구조적 안정성을 가지게 한다.

이러한 확장지지체(140)는 지지관체(130)의 전방에 설치되는 것으로서, 확장면부(131)와 마찬가지로 지지관체(130) 선단의 단면보다 큰 단면을 가지도록 구성된다. 도 14는 이러한 확장지지체(140)의 각 실시예를 도시한 것이다.

도 14의 (a)에 도시된 실시예의 확장지지체(140)는 한 쌍의 분할확장편(141)과 이들 분할확장편(141)을 연결하는 조립봉(142)으로 이루어진다.

한 쌍의 분할확장편(141)은 결합된 상태에서 하나의 로드관통홀(143)이 형성되도록 각 분할확장편(141)의 일측면 중앙에는 반원홈부(143a)가 형성되고, 상하에는 양측을 관통하는 체결공(144)이 구비되는 구조로 이루어진다.

조립봉(142)은 한 쌍의 분할확장편(141)에 구비된 각 체결공(144)을 관통하여 너트(145)에 의해 체결됨으로써 한 쌍의 분할확장편(141)이 일체로 된 하나의 확장지지체(140)가 구성되도록 한다. 따라서 가압로드(120)가 엄지말뚝(210)을 가지지한 상태에서 이들 분할확장편(141)을 조립할 수 있게 될 뿐 아니라, 너트(145)의 체결위치를 조절함으로써 상기 로드관통홀(143)의 규모를 조정할 수 있다. 이에 의해 다양한 규격의 가압로드(120)에 범용적으로 적용할 수 있게 된다.

도시하지는 아니하였으나 로드관통홀(143)의 규모를 조정할 필요가 없는 경우에는 어느 일측에만 체결공(144)과 조립봉(142)에 의한 조립을 가능하게 하고, 반대쪽의 타측은 한 쌍의 분할확장편(141)이 상호 회전가능하도록 힌지결합된 구조를 가지게 함으로써 분할확장편(141)의 조립을 보다 용이하게 하여 작업성의 향상을 도모할 수도 있다.

도 14의 (b)에 도시된 실시예의 확장지지체(140)는 로드관통홀(143)의 하부를 개방시키면서 단일체로 이루어져 말굽의 형상을 가진다. 이러한 말굽 형상의 확장지지체(140)는 하부의 개방된 부분을 통해 엄지말뚝(210)을 가지지하고 있는 가압로드(120)가 로드관통홀(143)에 쉽게 삽입되도록 한다.

그러나 하부가 개방된 상기의 말굽 형상의 확장지지체(140)는 가압로드(120)에 걸쳐진 상태에서 회전하면서 이탈할 여지가 있다. 따라서 로드관통홀(143)의 상면에 회전방지자석(146)을 구비시켜 확장지지체(140)가 가압로드(120)에 부착되게 하거나, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 확장지지체(140)의 상단부에 회전방지자석(146)을 구비시켜 확장지지체(140)가 엄지말뚝(210)에 부착되도록 함으로써 확장지지체(140)의 회전 및 이탈을 방지하게 할 수 있다.

도 15은 상기한 확장지지체(140)를 매개로 하여 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이를 구조적으로 연결시키는 작업과정을 각 단계별로 도시한 것으로서, 확장지지체를 사용하지 아니한 도 13과 관련하여 설명한 흙막이벽(200) 지지구조의 형성과정과 비교하면, 흙막이벽(200)이 가압로드(120)에 의해 가지지된 상태에서 상기 가압로드(120)에 확장지지체를 설치하는 과정이 더 포함되고, 유압몸체(110)로부터 인출된 지지관체는 그 선단부가 확장지지체를 매개로 엄지말뚝(210)에 접하게 된다는 점에서만 차이가 있을 뿐, 나머지 과정은 동일하다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 가압로드(120)가 엄지말뚝(210)를 가지지하고 있는 상태에서{도 15의 (a)}, 상기 가압로드(120)에 확장지지체(140)를 설치하고{도 15의 (b)}, 지지관체(130)를 전방으로 이동시켜 그 선단을 확장지지체(140)의 후면에 밀착 시킨 후{도 15의 (c)}, 가압로드(120)를 후퇴시켜 지지관체(130)가 확장지지체(140)를 매개로 하여 흙막이벽(200)을 본지지하면서 띠장(300)과 엄지말뚝(210) 사이가 구조적으로 연결될 수 있도록 한다{도 15의 (d)}.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; 선행하중잭 110; 유압몸체
111; 내관 112; 외관
113; 안내관 113a; 멈춤턱
114; 유압실 115; 외슬라이딩부
116; 외체결부 117; (유압몸체의)수나사
118; 상향단턱부 120; 가압로드
121; 걸림턱 130; 지지관체
131; 확장면부 132; 걸림고정링
135; 내슬라이딩부 136; 내체결부
137; (지지관체의)암나사 138; 하향단턱부
140; 확장지지체 141; 분할확장편
142; 조립봉 143; 로드관통홀
143a; 반원홈부 144; 체결공
145; 너트 146; 회전방지자석
171; 위치조절수단 172; 조절봉
172a; (조절봉의)수나사 172b; 공구삽입슬릿
173; 위치고정브라켓 174; 체결홀
174a; (체결홀의)암나사 175; 걸림이동링
176; 고정편 176a; (고정편의)관통공
180; 위치안내수단 181; 안내브라켓
181a; (안내브라켓의)관통공 182; 안내봉
183; 설치편 200; 흙막이벽
210; 엄지말뚝 220; 지지브라켓
300; 띠장 310; 전면플랜지
400; 버팀보

Claims (11)

1. a) 흙막이벽(200)의 엄지말뚝(210)에 지지브라켓(220)을 설치하는 단계;
   b) 지지브라켓(220)에 보팀보(400)를 거치시키는 단계;
   c) 엄지말뚝(210)과의 사이에 지지공간이 형성되도록 띠장(300)을 엄지말뚝(210)으로부터 이격시켜 보팀보(400)에 고정시키는 단계;
   d) 지지공간에 교번지지구조를 가진 선행하중잭(100)을 설치하여 엄지말뚝(210)과 띠장(300)사이에 지지구조를 형성시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이 공법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 선행하중잭(100)은, 내부에 유압실(114)이 구비되고 외면에 수나사(117)가 형성된 원통형의 유압몸체(110)와, 유압실(114)에 작용하는 유압에 의해 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출되는 가압로드(120)와, 내면에 암나사(137)가 형성되어 유압몸체(110) 외면의 수나사(117)와 맞물려 회전하면서 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출되는 지지관체(130)로 구성된 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법
3. 제2항에 있어서,
   상기 선행하중잭(100)에는 지지관체(130)가 유압몸체(110)의 선단으로부터 인출될 수 있는 정도를 제한하는 인출멈춤수단이 구비되어 있는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
4. 제3항에 있어서,
   유압몸체(110)의 외면은 전방에 위치한 외슬라이딩부(115)와 후방에 위치한 외체결부(116)로 이루어지되, 상기 외슬라이딩부(115)와 외체결부(116) 사이에는 외슬라이딩부(115)가 돌출되도록 하는 상향단턱부(118)가 형성되어 있고,
   지지관체(130)의 내면은 전방에 위치한 내슬라이딩부(135)와 후방에 위치한 내체결부(136)로 이루어지되, 상기 내슬라이딩부(135)와 내체결부(136) 사이에는 내체결부(136)가 돌출되도록 하는 하향단턱부(138)가 형성되어 있으며,
   유압몸체(110)의 수나사(117)는 외체결부(116)에만 형성되고, 지지관체(130)의 암나사(137)는 내체결부(136)에만 형성되어 있어, 상기 상향단턱부(118)와 하향단턱부(138)에 의해 인출멈춤수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 흙막이 공법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 d)단계에서 엄지말뚝(210)과 띠장(300)사이의 지지공간에 지지구조를 형성시키는 과정은,
   가압로드(120)를 유압몸체(110)로부터 인출시켜 엄지말뚝(210)에 선행하중을 가함으로써 흙막이벽(200)을 가지지시키고, 흙막이벽(200)이 가지지된 상태에서 지지관체를 유압몸체(110)로부터 인출시켜 선단부가 엄지말뚝(210)에 접하게 한 후, 가압로드(120)를 후퇴시켜 지지관체에 의해 흙막이벽(200)에 대한 본지지가 이루어지도록 하는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 d)단계에서 엄지말뚝(210)과 띠장(300)사이의 지지공간에 지지구조를 형성시키는 과정은,
   가압로드(120)를 유압몸체(110)로부터 인출시켜 엄지말뚝(210)에 선행하중을 가함으로써 흙막이벽(200)을 가지지시키고, 흙막이벽(200)이 가지지된 상태에서 상기 가압로드(120)에 확장지지체(140)를 설치한 후, 지지관체를 유압몸체(110)로부터 인출시켜 선단부가 엄지말뚝(210)에 접하게 하고 가압로드(120)를 후퇴시켜 흙막이벽(200)이 지지관체에 의해 본지지가 이루어지도록 하는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 확장지지체(140)는, 한 쌍의 분할확장편(141)과, 이들 분할확장편(141)의 적어도 어느 일측을 연결하는 조립봉(142)으로 이루어지며, 상기 분할확장편(141)은 조립봉(142)에 의해 결합된 상태에서 하나의 로드관통홀(143)이 형성되도록 일측면 중앙에 반원홈부(143a)가 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 한 쌍의 분할확장편(141)의 어느 일측은 상호 회전가능하도록 힌지결합되어 있는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 확장지지체(140)는, 로드관통홀(143)의 하부가 개방된 단일체의 말굽형상으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 확장지지체(140)의 상단부에는 회전방지자석(146)이 구비되어 있는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.
11. 제2항에 있어서,
    상기 유압몸체(110)는, 후단이 띠장(300)에 접하게 되는 내관(111)과, 상기 내관(111)이 삽입되어 내관(111) 외면과의 사이에 밀폐된 유압실(114)을 형성하는 외관(112)과, 상기 외관(112)의 선단 내측에 위치하여 가압로드(120)를 안내하면서 후방에 멈춤턱(113a)이 구비되어 가압로드(120)의 인출을 제한하는 안내관(113)으로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 흙막이 공법.

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