KR20220035709A

KR20220035709A - 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템

Info

Publication number: KR20220035709A
Application number: KR1020200117787A
Authority: KR
Inventors: 민동구
Original assignee: 주식회사 지오테크; 민동구
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2040-09-14
Also published as: KR102430871B1

Abstract

본 발명은 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템에 관한 것으로, 흙막이 벽체, 이 흙막이 벽체를 지지하도록 다수 연결된 버팀보와, 버팀보의 상부에 설치된 발판을 구비하는 흙막이 시스템에서, 발판의 하면에 고정된 체결편, 체결편에 고정되어 하방 돌출되고 상부슬롯을 구비한 상부편, 상부편에 겹쳐져 하면이 버팀보에 접촉되고 상부슬롯에 중첩되면서 높이 방향으로 가공된 하부슬릇을 구비한 하부편과, 상부편에 대해 하부편이 상하 이동하도록 상부슬롯과 하부슬롯을 관통하여 체결된 장착부재를 구비한 제1 좌굴감지수단;을 포함할 수 있다. 따라서, 버팀보의 좌굴에 의해 하부편이 상부편에 대해 상하 이동하도록 이루어짐으로써, 버팀보의 좌굴 정도를 확인하고, 어느 위치에서 좌굴이 발생했는지를 보다 정확하게 확인할 수 있도록 된 것이다.

Description

좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템{System for supporting and reinforcing retaining wall having means for detecting buckling of pipe}

본 발명은 흙막이 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 강관버팀보의 전단 및 휨 현상을 감지 및 방지하고, 흙막이 벽의 기울기를 감지 및 경고할 수 있도록 한 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 건설현장의 건물 기초, 지하실 또는 콘크리트 벽체를 축조하기 위해 지반을 굴착하게 되고, 이때 토압에 의한 굴착면의 붕괴를 방지하기 위해 흙막이 공사가 실시된다. 이러한 흙막이 공사는 크게 흙막이 벽체 공사와 굴착공사 중 흙막이 벽체의 붕괴를 방지하기 위한 지보재 공사로 나눌 수 있다. 여기서, 흙막이 벽체로는 엄지말뚝+토류판, 강널말뚝, 콘크리트 지하 연속벽(CIP 공벽)등이 있고, 지보재로는 버팀보, 그라운드 앵커, 소일네일 등이 있다. 지반 조건, 현장 상황 및 경제성 등을 고려하여 이들 흙막이 벽체와 지보재들 중 어느 하나가 선택되어 흙막이 공사가 시공된다.

일례로, 흙막이 공사는 흙막이 벽체로 엄지말뚝+토류판 또는 콘크리트 지하 연속벽을 이용하고, 지보재로 버팀보를 사용하는 시공이 널리 사용되고 있다.

이러한 흙막이 공사는 먼저, 소정 간격으로 지반에 설치되는 H형강(엄지말뚝, 어미말뚝) 사이에 굴착면을 받치는 콘크리트 지하 연속벽을 삽입 설치하여 흙막이 벽체를 시공한다.

다음으로, 일정 심도로 굴착한 다음 콘크리트 지하 연속벽의 일측면에 띠장을 설치한다.

끝으로, 서로 마주보는 띠장 사이에 버팀보를 설치하여 흙막이 벽체를 지지한 후 굴착과 띠장 및 버팀보 설치 공정을 예정 심도까지 반복하여 공사를 완료하게 된다. 여기서, 버팀보는 보편적으로 H형강이 사용되기도 하고, 안정성이 좌굴하중에 의해 결정되는 H형강의 단점을 극복하기 위해 전체 버팀 시스템에 대한 안정성이 우수한 강관이 사용되기도 한다.

이러한 강관을 이용한 버팀보의 경우, 지반굴착 전 강관과 강관을 용접하여 흙막이 벽체를 지지하거나, 강관버팀보들을 연결하는 제2좌굴강화수단을 이용하여 볼트접합을 통해 흙막이 벽체를 지지하도록 설치되기도 한다.

하지만, 굴착면을 지지하는 동안 강관버팀보의 전단 및 휨 현상을 포함한 좌굴현상이 발생할 수밖에 없고, 좌굴현상을 방지하기 위한 보강 설계나, 좌굴현상을 감지하면서 안전 범위를 초과하면 경고하고 대피를 유도하는 등의 안전시설 등에 대한 개발이 지속되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1322020호(2013.10.28. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1601166호(2016.03.08. 공고) 대한민국 등록특허 제10-0808977호(2008.03.04 공고)

상기된 기술개발 요구를 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 흙막이 벽체와 버팀보에 좌굴 및 변형 감지수단을 다수 설치함으로써, 버팀보의 국소 부위별 좌굴로 인한 변형을 감지할 수 있도록 한 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 버팀보의 연결부위에 길이방향으로 길게 관통체결부재를 체결하도록 제2좌굴강화수단을 설치함으로써, 연결부위에서의 좌굴에 의한 파손 및 이탈을 방지할 수 있도록 한 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 굴착면을 지지하는 흙막이 벽체의 기울기 변형을 감지하는 기울기감지수단을 설치함으로써, 굴착면의 토압에 의한 흙막이 벽체의 기울어짐 정도에 따라 경고등과 경보음을를 발생시켜 위험을 사전에 인지토록 하여 사고를 미연에 방지되도록 한 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 수평 버팀보에 설치된 발판을 이동하는 작업자 안전을 위한 1개 또는 다수의 안전로프가 일정 간격으로 다수 세워진 안전수단에 체결되도록 함으로써, 어느 구간, 1개의 안전로프가 끊어지더라도 동일 구간의 다른 안전로프 및 다른 구간의 안전로프는 초기 안전한 상태가 유지되도록 한 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템을 제공함에 있다.

상술된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템은 흙막이 벽체, 이 흙막이 벽체를 지지하도록 다수 연결된 버팀보와, 버팀보의 상부에 설치된 발판을 구비하는 흙막이 시스템에서, 발판의 하면에 고정된 체결편, 체결편에 고정되어 하방 돌출되고 상부슬롯을 구비한 상부편, 상부편에 겹쳐져 하면이 버팀보에 접촉되고 상부슬롯에 중첩되면서 높이 방향으로 가공된 하부슬릇을 구비한 하부편과, 상부편에 대해 하부편이 상하 이동하도록 상부슬롯과 하부슬롯을 관통하여 체결된 장착부재를 구비한 제1 좌굴감지수단;을 포함할 수 있다. 따라서, 버팀보의 좌굴에 의해 하부편이 상부편에 대해 상하 이동하도록 이루어질 수 있다.

한편, 이웃한 버팀보들의 선단부위를 감싸는 적어도 1개의 반고리형 플레이트, 반고리형 플레이트들의 양쪽 선단이 외향 굴절된 연결부와, 연결부를 따라 일정 간격으로 가공된 다수의 리브와, 상호 맞닿은 연결부들을 체결하는 고정부재를 구비한 이음재;와, 버팀보에 고정된 일정 길이의 연결편, 연결편의 일측 또는 양측에 길이를 따라 일정 간격으로 가공된 다수의 리브를 구비한 제2좌굴강화수단;을 포함할 수 있다.

여기서, 제2좌굴강화수단은 이음재와 길이 방향으로 잇대어 연속 배치된 상태에서 이음재의 리브들과 제2좌굴강화수단의 리브들을 관통하여 체결된 관통체결부재를 더 구비할 수 있다.

한편, 이음재와 제2좌굴강화수단 사이에 개재되고, 관통체결부재가 관통하여 체결되는 제2 좌굴감지수단;을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제2 좌굴감지수단은 도체의 감지링, 감지링의 중앙 부위의 일부 범위에 돌출 고정된 부도체의 고무패드와, 감지링에 양극, 이음재 및 제2좌굴강화수단에 음극을 각각 연결한 제1전원을 구비할 수 있다.

따라서, 부도체의 고무패드에 의해 이음재와 제2좌굴강화수단이 이격된 상태에서 버팀보가 좌굴되면 이음재와 제2좌굴강화수단이 굽혀지면서 감지링과 맞닿아 통전되면 경고등과 경보가 발생할 수 있다.

한편, 발판에 고정되는 적어도 1개의 고정판, 고정판에 하방 돌출된 적어도 1개의 끼움부를 구비하는 제1좌굴강화수단;을 더 포함할 수 있다.

여기서, 좌굴 강화수단은 발판에 고정판이 고정되고, 끼움부가 반고리형 플레이트의 양쪽 선단부의 연결부들 사이에 개재되어 함께 체결될 수 있다.

한편, 발판에 고정된 본체, 흙막이 벽체에 일단이 고정된 와이어, 본체의 내부에 위치하면서 롤러를 따라 하방 굴절된 와이어의 타단에 고정된 무게추, 무게추의 하방에 이격되어 위치한 접촉판, 무게추와 접촉판에 각각 양극과 음극을 연결한 제2전원을 구비한 기울기감지수단;을 더 포함할 수 있다.

따라서, 보팀보가 좌굴되면 무게추와 접촉판이 통전되어 경보가 발생할 수 있다.

한편, 발판에 일정 간격으로 다수 세워진 거치대, 거치대의 상부에 장착되고 상면에 반원 형상의 하부결합홀을 갖는 하부몸체, 하부몸체에 합체되고 하면에 반원 형상의 상부결합홀을 갖는 상부몸체, 정합된 상부결합홀과 하부결합홀을 통과하면서 상부몸체와 하부몸체에 의해 파지되는 안전로프를 구비한 안전수단;을 더 포함할 수 있다.

다른 예로, 안전수단은 발판에 일정 간격으로 다수 세워진 거치대, 거치대의 상부에 장착되고 양측부에 상하의 사선 방향으로 정착홀이 가공된 몸체, 정착홀을 관통한 안전로프의 끝 부위를 감싸면서 고정되고 정착홀에 억지끼움결합하는 쐐기 형상의 정착구를 구비할 수 있다.

여기서, 안전로프는 양측 선단이 각각 대응 위치한 흙막이벽체에 고정된 1가닥이거나, 흙막이벽체 및 상,하부몸체 또는, 상,하부몸체들 사이 마다 배치된 여러 가닥일 수 있다.

또한, 상부결합홀과 하부결합홀이 적어도 1개가 가공되거나, 정착홀이 적어도 1개가 가공되어 적어도 1가닥의 안전로프가 설치될 수 있다. 바람직하게는 2가닥 이상의 안전로프가 설치될 수 있다.

전술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 발판과 버팀보 사이에 일정 간격으로 다수의 제1 좌굴감지수단이 설치됨으로써, 버팀보의 좌굴 정도를 확인하고, 어느 위치에서 좌굴이 발생했는지를 보다 정확하게 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한, 버팀보들을 연결하는 이음재와, 추가 설치된 연장편 사이에 제2 좌굴감지수단이 설치됨으로써, 버팀보의 좌굴에 의해 단전에서 통전으로 전환되면 경고 및 경보를 발생할 수 있는 효과가 있다.

또한, 굴착면의 토압에 의해 밀려 들어오는 흙막이 벽체의 기울기를 감지하도록 기울기감지수단이 설치됨으로써, 흙막이 벽체의 붕괴를 미연에 경보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 발판에 설치된 안전로프에 일정 간격으로 d다수의 안전수단이 설치됨으로써, 안전로프가 절단 및 절단 위치를 정확히 확인할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템이 일부 설치된 설치 상태도이다.
도 2는 도 1의 버팀보가 도시된 확대도이다.
도 3은 도 2에서 제2좌굴강화수단 부위가 도시된 확대 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 좌굴감지수단이 도시된 분해사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제2좌굴강화수단이 도시된 분해 사시도이다.
도 6은 도 3의 "A"부위가 확대되어 제2 좌굴감지수단이 도시된 분해 사시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 기울기감지수단이 도시된 내부도이다.
도 8은 도 2에 도시된 안전수단이 도시된 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 안전수단의 다른 실시 예가 도시된 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 흙막이 시스템의 경보계통이 개략적으로 도시된 구성도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 또한, 다양한 실시 예에서 언급된 구성들 중 각 실시 예에서 상호 유사한 구성 및 관련 구성은 대체 또는 교체되거나 추가될 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성>

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 흙막이벽체(W)를 가로질러 설치된 버팀보(100), 이음재(200), 제1 좌굴감지수단(300), 제1좌굴강화수단(400), 제2좌굴강화수단(500), 제2 좌굴감지수단(600), 기울기감지수단(700), 안전수단(800) 및 제어기(900)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 버팀보(100)의 상부에 작업자용 발판(S)이 설치될 수 있다. 이하에서, 각 구성품을 결합 또는 체결 등에 사용되는 부재는 일례로 볼트와 너트일 수 있고, 이외에 통상의 부품을 사용할 수 있다.

먼저, 흙막이벽체(W)는 굴착면에 세워 견고히 지지하도록 설치된다. 일례로 흙막이벽체(W)는 엄지말뚝과 토류판이 혼재하여 세워지고, 이들을 가로질러 띠장이 고정되어 설치될 수 있다.

또한, 버팀보(100)는 이렇게 세워진 흙막이벽체(W)들 사이를 가로질러 배치되어 흙막이벽체(W)를 지탱하도록 일정 간격으로 다수 설치된다. 일례로, 버팀보(100)는 H형강 또는 강관을 포함한 다양한 종류들 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

또한, 이음재(200)는 이웃한 버팀보(100)들을 연결하도록 이루어진다. 이 이음재(200)는 2개가 세트로 제작되면서 양측 선단에 외향 굴절된 연결부(211)를 구비한 반고리형 플레이트(210)와, 반고리형 플레이트(210)들이 맞접촉하여 맞닿은 연결부(211)들을 관통하여 체결하는 고정부재(220)를 구비할 수 있다. 이때, 고정부재(220)는 일례로 도면에서 보듯이 볼트와 너트일 수 있고, 이외의 통상의 체결을 위한 부재일 수 있다.

여기서, 연결부(211)에는 일정 간격으로 외향 돌출된 다수의 제1리브(212)를 구비할 수 있다. 따라서, 이음재(200)에 의해 다수의 단품이 상호 연결되어 길이가 긴 하나의 버팀보(100)를 제작할 수 있다. 그리고 발판(S)은 버팀보(100)의 상부에 설치된다. 이 발판(S)은 작업자의 안전 작업을 위해 설치될 수 있다.

한편, 제1 좌굴감지수단(300)은 도 3 및 도 4에서 보듯이, 버팀보(100)의 전단 및 휨 변형, 즉 좌굴을 감지하도록 이루어진다. 이 제1 좌굴감지수단(300)은 발판(S)과 버팀보(100) 사이에 배치되고, 일정 간격으로 다수 설치될 수 있다.

자세하게는, 제1 좌굴감지수단(300)은 발판(S)에 고정되는 체결편(310), 체결편(310)에 고정되면서 상부슬롯(321)이 가공된 대략 "ㄱ"자 형상의 상부편(320), 상부슬롯(321)에 맞춰 위치되는 하부슬롯(331)이 가공되어 상부편(320)에 상하이동이 가능하도록 장착되면서 하단이 버팀보(100)에 접촉된 하부편(330)과, 상부슬롯(321)과 하부슬롯(331)을 관통하여 체결되면서 상부편(320)에 대해 하부편(330)이 상하이동하도록 장착된 장착부재(340)을 구비할 수 있다. 이때, 장착부재(340)는 볼트와 너트로 구성될 수 있고, 하부편(330)의 상하이동이 가능한 나사, 핀, 끼움돌기 등을 포함한 통상의 부재 중 하나일 수 있다.

따라서, 일례로 버팀보(100)가 휘어지거나 전단되면 하부편(330)이 상하로 이동하게 되고, 이를 작업자가 육안으로 확인할 수 있게 된다. 육안으로 확인하는 방식 이외에도, 상부편(320)에 대해 하부편(330)의 상하이동 거리를 감지하고 설정 거리 이상으로 이동하거나, 설정 거리에 도달하여 하부편(330)의 일부가 닿으면 통전하도록 설치되어 경보를 발생시키도록 제작될 수 있다.

특히, 제1 좌굴감지수단(300)은 이음재(200)의 근처를 비롯하여 버팀보(100)의 여러 곳에 설치되고, 버팀보(100)에서 좌굴이 발생한 위치가 어디인지를 정확히 알 수 있다. 물론, 제1 좌굴감지수단(300)의 설치 개수가 많을수록 좌굴 발생 위치를 더 정확히 알 수 있다.

한편, 제1좌굴강화수단(400)은 도 5에서 보듯이, 이음재(200)와 발판(S) 간의 결합력을 강화시켜 버팀보(100)의 전단 및 휨 변형 즉, 좌굴을 최대한 저지하도록 이루어진다. 이 제1좌굴강화수단(400)은 발판(S)의 하부에 고정된 대략 평판 형상의 고정판(410), 고정판(410)의 하면에 하방 돌출 고정된 끼움부(420)를 구비할 수 있다. 이하, 도면에서 보듯이 고정판(410) 및 끼움부(420)가 2개로 이루어진 경우에 대해 설명하기로 한다. 따라서, 제1좌굴강화수단(400)은 발판(S)에 고정되면서 잇대어 배치된 대략 평판 형상의 제1고정판(411) 및 제2고정판(412)과, 이들 제1고정판(411) 및 제2고정판(412)이 잇대어진 선단부에 하방으로 돌출된 제1끼움부(421) 및 제2끼움부(422)를 구비할 수 있다. 여기서, 제1끼움부(421) 및 제2끼움부(422)는 제1고정판(411) 및 제2고정판(412)의 선단부가 굴절되어 일체로 가공되거나 별도 제작되어 제1고정판(411) 및 제2고정판(412)의 선단부에 용접 등을 통해 결합될 수도 있다.

이때, 제1끼움부(421) 및 제2끼움부(422)가 맞닿은 상태에서 하방으로 향하도록 제1고정판(411) 및 제2고정판(412)이 서로 잇대어 배치되고 , 제1고정판(411) 및 제2고정판(412)이 발판(S)에 고정되며, 제1끼움부(421) 및 제2끼움부(422)가 1쌍의 반고리형 플레이트(210)의 연결부(211)들 사이로 개재된 다음 고정부재(220)에 의해 함께 체결될 수 있다.

따라서, 발판(S)에 고정된 제1고정판(411), 제2고정판(412), 제1끼움부(421) 및 제2끼움부(422)가 이음재(200)와 일체로 거동함으로써, 이음재(200)에 가해지는 외력을 최대한 분산시키고, 이 부위에 발생할 수 있는 좌굴 현상을 최대한 저지할 수 있다.

한편, 제2좌굴강화수단(500)은 도 3에서 보듯이, 이웃한 버팀보(100)를 연결하여 결합된 이음재(200)의 결합력을 강화하고, 연결부위에서 발생하는 처짐을 최대한 저지하도록 이루어진다. 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하자면, 이 제2좌굴강화수단(500)은 이음재(200)의 연결부(211)와 맞닿아 길게 가공되면서 버팀보(100)에 고정된 연장부재(510), 연장부재(510)의 양측면에 일정 간격으로 외향 돌출된 다수의 제2리브(520)와, 이 제2리브(520) 및 이음재(200)의 제1리브(212)를 관통하여 체결되는 관통체결부재(530)를 구비할 수 있다. 여기서, 연장부재(510) 및 제2리브(520)는 이음재(200)를 중심으로 양측에 배치되어 버팀보(100)에 고정될 수 있다. 또한, 관통체결부재(530)는 일례로 길이가 긴 볼트와, 이 볼트에 체결되는 너트일 수 있고, 이외에 통상의 다양한 부재일 수 있다. 그리고, 연장부재(510) 및 제2리브(520)는 상호 대칭되는 1쌍으로, 일측 연장부재(510)에는 좌측면에 제2리브(520)가 가공되고, 타측 연장부재(510)에는 우측면에 제2리브(520)가 가공되도록 제작될 수 있다.

따라서, 이음재(200)를 중심으로 양측에 연장부재(510)가 배치되고, 연장부재(510)에 부착된 다수의 제2리브(520)와 이음재(200)에 부착된 다수의 제1리브(212)를 한꺼번에 관통하여 관통체결부재(530)가 체결됨으로써, 이음재(200) 및 이음재(200) 부근에 발생할 수 있는 전단 및 휨 등의 좌굴 현상을 최대한 저지할 수 있다.

한편, 제2좌굴감지수단(600)는 도 3의 "A" 부위와 도 6에서 보듯이, 버팀보(100)에 좌굴이 발생하여 이음재(200)와 제2좌굴강화수단(500)이 맞닿아 체결된 부위가 휘어지면 이를 감지하도록 이루어진다. 이 제2 좌굴감지수단(600)은 체결시 서로 맞닿는 이음재(200)의 일측 선단의 제1리브(212)와 제2좌굴강화수단(500)의 일측 선단의 제2리브(520)들 사이에 개재되어 관통체결부재(530)가 관통하는 감지센서(610)와, 감지센서(610) 및 감지센서(610) 인근의 제1,2리브(212,520)에 각각 양극 및 음극이 연결된 제1전원(620)을 구비할 수 있다.

여기서, 감지센서(610)는 관통체결부재(530)가 관통하는 도체의 감지링(611)과, 감지링의 중앙 부위에 부착된 부도체의 고무패드(612)를 구비할 수 있다. 이때, 고무패드의 두께는 대략 10~20mm일 수 있다. 또한, 감지링(611)에 제1전원(620)의 양극이 통하도록 연결될 수 있다. 일례로, 감지센서(610)는 통상의 와셔에 고무패드(612)를 부착시켜 제작할 수도 있다. 물론, 양극과 음극은 서로 바꿔 연결될 수 있다. 그리고 고무패드(612)는 부도체 물질의 어떤 부재로도 대체될 수 있다.

따라서, 이음재(200)와 제2좌굴강화수단(500)이 결합된 상태에서 고무패드(612)에 의해 감지링(611)과 제1,2리브(212,520)들 간의 간격이 일정하게 유지될 수 있다. 만약, 버팀보(100)에 전단 또는 휨이 발생하고, 이음재(200)와 제2좌굴강화수단(500) 사이에 굽힘이 발생하여 감지링(611)과 제1,2리브(212,520) 간의 간격이 좁아져 서로 맞닿게되면, 감지링(611)에 연결된 양극과 제1,2리브(212,520)에 연결된 음극이 통하게 된다. 이때를 감지하여 이음재(200) 및 제2좌굴강화수단(500)이 있는 구간에 버팀보(100)의 좌굴이 발생했음을 경보하게 된다.

한편, 기울기감지수단(700)는 도 1, 도 2 및 도 7에서 보듯이, 양측의 흙막이벽체(W)가 토류에 의해 기울어지는 상태를 감지하도록 이루어진다. 이 기울기감지수단(700)은 본체(710), 일측단이 흙막이벽체(W)에 고정된 와아어(720), 와아어(720)의 타측단이 본체(710) 내부에 위치된 타측단에 고정된 무게추(730), 본체(710) 내부에 장착되어 와아어(720)가 얹혀져 방향이 하방으로 전환되도록 설치된 롤러(740), 무게추(730)의 하방에 위치한 접촉판(750), 무게추(730)와 접촉판(750)에 각각 양극과 음극이 연결된 제2전원(760)과, 경광등(770)을 구비할 수 있다.

일례로, 와아어(720)는 2개로 이루어질 수 있다. 1개는 버팀보(100)의 좌측 흙막이벽체(W)에서 좌측 무게추(730)까지 연결되고, 다른 1개는 버팀보(100)의 우측 흙막이벽체(W)에서 우측 무게추(730)까지 연결될 수 있다. 이로 인헤, 1쌍의 무게추(730), 접촉판(750) 및 제2전원(760)으로 이루어질 수 있다.

이러한 기울기감지수단(700)은 발판(S) 위 또는 밑에 고정될 수 있다. 또한, 무게추(730)와 접촉판(750) 간의 거리는 토류에 의한 흙막이벽체(W)의 설정된 기울기에 도달하면 상호 닿는 정도로 설정될 수 있다.

따라서, 흙막이벽체(W)가 토류에 의해 본체(710)쪽으로 기울어지면 와아어(720)가 본체(710)쪽으로 이동하게 되고, 무게추(730)가 접촉판(750)에 닿아 통전되는 순간 경광등(770)에서 발광하면서 안전 사고에 대한 경보가 발생하게 된다. 또는 버팀보(100)가 좌굴되면서 본체(710)가 상승하여 무게추(730)와 접촉판(750)이 통전될 수도 있다. 이 기울기감지수단(700)에는 경광등(770)을 구비하고, 경고음을 발생시킬 수 있는 스피커를 포함하여 경보기가 설치될 수 있다.

한편, 안전수단(800)은 도 2 및 도 8에서 보듯이, 발판(S) 위로 다니는 작업자의 안전벨트를 걸 수 있도록 하여 안전사고를 방지하도록 이루어진다. 이 안전수단(800)은 하면에 길이방향으로 대략 반원 형상의 상부결합홀(811)이 가공된 상부몸체(810), 상부결합홀(811)과 대칭인 하부결합홀(821)이 가공된 하부몸체(820), 발판(S)에 세워져 상단 부위에 하부몸체(820)가 고정된 거치대(830)와, 상부몸체(810)와 하부몸체(820)를 관통하고 거치대(830)의 체결홀(831)과 하부몸체(820)를 관통하여 합체시키는 다수의 체결부재(840)와, 안전로프(850)를 구비할 수 있다. 이때, 상부몸체(810), 상부결합홀(811), 하부몸체(820)와 하부결합홀(821)에서 안전로프(850)와 접촉되는 부위 또는 면 등은 안전로프(850)를 견고히 파지하기 위해 쐐기 형태이거나 마찰 돌기 또는 걸림 돌기 등이 가공될 수 있다.

여기서, 대면하는 흙막이벽체(W)에 양측단이 각각 고정된 1가닥의 안전로프(850) 곳곳에 안전수단(800)이 설치될 수 있다. 이때, 상부결합홀(811)과 하부결합홀(821)을 통과하는 안전로프(850)를 견고히 파지하도록 상부몸체(810)와 하부몸체(820)가 합체될 수 있다. 또한, 거치대(830) 상단 부위가 하부몸체(820)에 삽입되고, 하부몸체(820)와 더불어 거치대(830)의 삽입된 부위를 관통하여 체결부재(840)가 체결됨으로써, 하부몸체(820)와 거치대(830)가 견고히 체결될 수 있다. 이외에, 안전로프(850)가 여러 가닥으로 만들어져 흙막이벽체(W)와 상,하부몸체(810,820) 또는 상,하부몸체(810,820)들 사이에 설치될 수 있다.

따라서, 작업자의 안전벨트를 걸 수 있는 높이에 안전로프(850)를 배치할 수 있다. 또한, 다수의 안전수단(800)이 일정 간격으로 설치되어 안전로프(850)를 다수의 구간으로 구분함으로써, 어느 구간에서 안전로프(850)가 끊어져도 다른 구간의 안전로프(850)는 팽팽하게 유지되어 안전성이 보장될 수 있다. 그리고 안전로프(850)가 끊어지면 해당 구간을 감지하여 관리자에게 경보할 수 있다. 이때, 스마트폰, 스마트워치, 테블릿pc, 노트북, pc 등을 무선 또는 유선 등을 이용하여 경보신호를 전송할 수 있다.

이외에, 안전수단(800)의 다른 실시 예는, 도 9에서 보듯이 거치대(830)의 상부에 고정된 몸체(860), 몸체(860)의 양측 부위에 위에서 아래의 사선방향으로 가공된 다수의 정착홀(861), 이 정착홀(861)에 끼워지는 안전로프(850)와, 안전로프(850)의 끝부위에 체결되고 정착홀(861)에 끼워져 고정되는 쐐기 형상의 정착구(862)를 구비할 수 있다. 이때, 몸체(860)은 도 8처럼 체결부재(840)을 이용한 방식으로 고정되거나 통상의 일반적인 방식으로 고정될 수 있다.

여기서, 정착구(862)는 중공의 원통형이면서 외형이 쐐기 형상이고, 다수로 분할되어 상호 체결되도록 제작될 수 있다. 이 정착구(863)는 정착홀(861)을 관통하여 안전로프(850)의 쓴 부위를 감싸면서 고정된후, 정착홀(861)에 억지끼움 결합될 수 있다. 이때, 안전로프(850)은 일례로 양측에 최소 2가닥씩 설치되고, 이는 1가닥이 끊어졌을 때 남은 가닥에 의해 안전이 보장될 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 제어기(900)는 도 10에서 보듯이, 제1 좌굴감지수단(300), 제2 좌굴감지수단(600), 기울기감지수단(700)과 안전수단(800)의 안전로프(850)와 연결되어 이상 현상이 발생하면 관리자에서 알리고, 경보가 발생하도록 설치될 수 있다.

여기서, 제어기(900)는 제1 좌굴감지수단(300)의 상부편(320)에 대한 하부편(330)의 상하 이동을 감지 및 이동 거리를 산출하거나, 제2 좌굴감지수단(600)의 감지링(611)과 제1,2리브(212,520) 간의 통전을 감지하거나, 기울기감지수단(700)의 무게추(730)와 접촉판(750) 간의 통전을 감지하거나, 안전로프(850)의 단전(斷電) 또는 팽팽한 긴장력을 감지하고, 이들 데이터에 변화가 발생하면 추적하여 위치 및 정도를 분석하고, 관리자에게 전송 및/또는 경보를 발생시킬 수 있다. 여기서, 경보기는 기울기감지수단(700) 또는 안전수단(800)에 설치될 수도 있고, 별도로 발판(S) 또는 버팀보(100)에 설치될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100:버팀보
200:이음재
210:반고리형 플레이트 211:연결부
212:제1리브 220:고정부재
300:제1 좌굴감지수단
310:체결편 320:상부편
321:상부슬롯 330:하부편
331:하부슬롯 340:장착부재
400:제1좌굴강화수단
410:고정판 411:제1고정판
412:제2고정판 420:끼움부
421:제1끼움부 422:제2끼움부
500:제2좌굴강화수단
510:연장부재 520:제2리브
530:관통체결부재
600:제2 좌굴감지수단
610:감지센서 611:감지링
612:고무패드 620:제1전원
700:기울기감지수단
710:본체 720:와이어
730:무게추 740:롤러
750:접촉판 760:제2전원
770:경광등
800:안전수단
810: 상부몸체 811:상부결합홀
820:하부몸체 821:하부결합홀
830:거치대 831:체결홀
840:체결부재 850:안전로프
860:본체 861:정착홀
862:정착구
900:제어기
W:흙막이벽체. S:발판.

Claims

흙막이벽체(W), 이 흙막이벽체(W)를 지지하도록 다수 연결된 버팀보(100)와, 버팀보(100)의 상부에 설치된 발판(S)을 구비하는 흙막이 시스템에서,
상기 발판(S)의 하면에 고정된 체결편(310), 체결편(310)에 고정되어 하방 돌출되고 상부슬롯(321)을 구비한 상부편(320), 상부편(320)에 겹쳐져 하면이 버팀보(100)에 접촉되고 상부슬롯(321)에 중첩되면서 높이 방향으로 가공된 하부슬롯(331)을 구비한 하부편(330)과, 상부편(320)에 대해 하부편(330)이 상하 이동하도록 상부슬롯(321)과 하부슬롯(331)을 관통하여 체결된 장착부재(340)를 구비한 제1 좌굴감지수단(300);을 포함하고,
상기 버팀보(100)의 좌굴에 의해 하부편(330)이 상부편(320)에 대해 상하 이동하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템.
청구항 1에서,
상기 이웃한 버팀보(100)들의 선단부위를 감싸는 적어도 1개의 반고리형 플레이트(210), 반고리형 플레이트(210)들의 양쪽 선단이 외향 굴절된 연결부(211)와, 연결부(211)를 따라 일정 간격으로 가공된 다수의 제1리브(212)와, 상호 맞닿은 연결부(211)들을 체결하는 고정부재(220)를 구비한 이음재(200);와
상기 버팀보(100)에 고정된 일정 길이의 연장부재(510), 연장부재(510)의 일측 또는 양측에 길이를 따라 일정 간격으로 가공된 다수의 제2리브(520)를 구비한 제2좌굴강화수단(500);을 포함하고,
상기 제2좌굴강화수단(500)은 이음재(200)와 길이 방향으로 잇대어 연속 배치된 상태에서 제1리브(212)들과 제2리브(520)들을 관통하여 체결된 관통체결부재(530)를 더 구비하는 특징으로 하는 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템.
청구항 2에서,
상기 이음재(200)와 제2좌굴강화수단(500) 사이에 개재되고, 관통체결부재(530)가 관통하여 체결되는 제2 좌굴감지수단(600);을 더 포함하고,
상기 제2 좌굴감지수단(600)은 도체의 감지링(611), 감지링(611)의 중앙 부위의 일부 범위에 돌출 고정된 부도체의 고무패드(612)와, 감지링(611)에 양극, 이음재(200) 및 제2좌굴강화수단(500)에 음극을 각각 연결한 제1전원(620)을 구비하고,
상기 부도체의 고무패드(612)에 의해 이음재(200)와 제2좌굴강화수단(500)이 이격된 상태에서 버팀보(100)가 좌굴되면 이음재(200)와 제2좌굴강화수단(500)이 굽혀지면서 감지링(611)과 맞닿아 통전되면 경고등 및 경보가 발생하는 것을 특징으로 하는 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템.
청구항 1에서,
상기 발판(S)에 고정되는 적어도 1개의 고정판(410), 고정판(410)에 하방 돌출된 적어도 1개의 끼움부(420)를 구비하는 제1좌굴강화수단(400);을 더 포함하고,
상기 제1좌굴강화수단(400)은 발판(S)에 고정판(410)이 고정되고, 끼움부(420)가 반고리형 플레이트(210)의 양쪽 선단부의 연결부(211)들 사이에 개재되어 함께 체결되는 것을 특징으로 하는 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템.
청구항 1에서,
상기 발판(S)에 고정된 본체(710), 흙막이벽체(W)에 일단이 고정된 와아어(720), 본체(710)의 내부에 위치하면서 롤러(740)를 따라 하방 굴절된 와아어(720)의 타단에 고정된 무게추(730), 무게추(730)의 하방에 이격되어 위치한 접촉판(750), 무게추(730)와 접촉판(750)에 각각 양극과 음극을 연결한 제2전원(760)을 구비한 기울기감지수단(700);을 더 포함하고,
상기 버팀보(100)가 좌굴되면 무게추(730)와 접촉판(750)이 통전되어 경보가 발생하는 것을 특징으로 하는 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템.
청구항 1에서,
상기 발판(S)에 일정 간격으로 다수 세워진 거치대(830), 거치대(830)의 상부에 장착되고 상면에 반원 형상의 하부결합홀(821)을 갖는 하부몸체(820), 하부몸체(820)에 합체되고 하면에 반원 형상의 상부결합홀(811)을 갖는 상부몸체(810), 정합된 상부결합홀(811)과 하부결합홀(821)을 통과하면서 상부몸체(810)와 하부몸체(820)에 의해 파지되는 안전로프(850)를 구비하거나,
상기 발판(S)에 일정 간격으로 다수 세워진 거치대(830), 거치대(830)의 상부에 장착되고 양측부에 상하의 사선 방향으로 정착홀(861)이 가공된 몸체(860), 정착홀(861)을 관통한 안전로프(850)의 끝 부위를 감싸면서 고정되고 정착홀(861)에 억지끼움결합하는 쐐기 형상의 정착구(862)를 구비하는 안전수단(800);을 더 포함하고,
상기 안전로프(850)는 양측 선단이 각각 대응 위치한 흙막이벽체(W)에 고정된 1가닥이거나, 흙막이벽체(W) 및 상,하부몸체(810,820) 또는, 상,하부몸체(810,820)들 사이 마다 배치된 여러 가닥이고,
상기 안전로프(850)는 상부결합홀(811)과 하부결합홀(821)이 적어도 1개가 가공되거나, 상기 정착홀(861)이 적어도 1개가 가공되어 적어도 1가닥이 설치된 것을 특징으로 하는 좌굴감지 및 좌굴강화수단을 구비한 안전보강 흙막이 시스템.