KR20220093759A - 비굴착 갱생작업 조립식 흙막이 구조틀 및 그 구조틀 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비굴착 갱생 작업을 위한 조립식 흙막이 구조틀 및 그 구조틀 시공방법에 관한 것으로, 다수의 볼트 삽입홀이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들과; 작업구 바닥에 마주 놓인 상기 베이스 받침틀들 각각의 양 끝단에 결합되어 직립하되, 적어도 두면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성된 코너틀 기둥들과; 양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭의 타측은 마주하는 상기 코너틀 기둥들에 결합되는 하부 가로보들과; 상기 코너틀 기둥들의 마주하는 면에 형성된 상기 철판삽입슬롯에 삽입되는 하나 이상의 조립철판들;을 포함함을 특징으로 한다.

Description

비굴착 갱생작업 조립식 흙막이 구조틀 및 그 구조틀 시공방법{Prefabricated retaining of earth frame and construction method thereof}

본 발명은 흙막이 구조물에 관한 것으로, 특히 비굴착 갱생 작업을 위한 조립식 흙막이 구조틀 및 그 구조틀 시공방법에 관한 것이다.

작업구 설치용 흙막이 공사는 토사가 붕괴되거나 유출되는 것을 막기 위한 것으로, 보통의 흙막이 공사는 현장여건과 작용되는 토압 등을 고려하여 다양한 형태의 시공방법 중에서 최적의 방법을 선택하여 수행된다.

흙막이 공사에 사용되는 고전적인 흙막이 구조물은 도 1에 도시한 바와 같이 단순히 토사의 내벽에 토류판(10)이 밀착되도록 세워지는 구조이며, 이러한 토류판(10)은 일정한 간격으로 지면에 박아 설치한 H형강 타입의 기초말뚝(20) 사이에 삽입 배치되는 방식이다.

진일보한 또 다른 흙막이 구조물로서 등록특허공보 제10-1818669호에 게시된 흙막이 구조물이 있다. 등록특허공보 제10-1818669호 게시된 '흙막이 구조물'은 도 2에 도시한 바와 같이,

굴착영역의 좌우측 내벽에 접촉되도록 세워지는 한 쌍의 측판(100)과, 상기 측판(100)의 선단측과 후단측에 각각 결합되어 굴착영역 바닥에 꽂혀 고정되는 세로 프레임(200)과, 길이방향이 굴착영역의 폭방향을 향하도록 배열되어 길이방향 양단이 상기 한 쌍의 측판(100)에 결합되는 복수 개의 가로 프레임(300)과, 관로의 길이방향을 따라 길게 배열되되 관로의 상측에 위치하도록 상기 가로 프레임(300)에 결합되는 상측 프레임(500)과, 상기 상측 프레임(500)의 길이방향으로 이동 가능하도록 상기 상측 프레임(500)에 결합되어 관로를 승강시키는 둘 이상의 트롤리(600)를 기본 구성요소로 구비한다.

더 나아가 등록특허공보 제10-1818669호에 게시된 '흙막이 구조물'은 단순히 토사의 무너짐을 방지하는 기능만을 구비하는 것이 아니라 한 쌍의 측판(100) 사이에 위치되는 관로를 고정시키는 기능까지 수행할 수 있도록, 상호 마주보는 두 개의 세로 프레임(200)에 각각 장착되는 고정유닛(400)을 더 구비함을 특징으로 하는 흙막이 구조물이다.

예시한 바와 같이 일반적인 흙막이 구조물은 토사의 내벽에 위치하게 되는 토류판(10) 혹은 측판(100)을 지지하기 위한 수단으로서 굴착영역 바닥에 꽂혀 고정되는 H형강 타입의 기초말뚝(20) 혹은 세로 프레임(200)을 구비한다.

그러나 보통 지중에는 여러 개의 관로, 예를 들면 열배관 관로, 도시가스 관로, 상수관로, 통신관로, 오수관로, 송유관로 등이 매설되어 있을 뿐만 아니라, 빈번한 관로 보수공사로 인해 이들 관로가 매립된 정확한 위치를 파악하기가 쉽지 않다.

이에 흙막이 공사를 위해 지표면에서 H형강 타입의 기초말뚝(20)을 지중으로 매설할 경우 혹은 굴착 영역 바닥에 세로 프레임(200)을 지중으로 매설할 경우, 상기 기초말뚝(20) 혹은 세로 프레임(200)의 일측 끝단이 위치 파악되지 않은 주변 관로를 관통하거나 손상시킬 위험이 매우 높으며, 기초말뚝(20)의 항타로 인해 지반이 약해져 씽크홀이 발생하는 원인으로 작용하기도 한다.

특히 도로의 하부에 위치하는 관로를 보수공사하기 위해 작업구를 설치할 경우에도 상술한 흙막이 구조물이 이용될 수 있는데, 원활한 차량 통과를 위해 작업구에 설치된 H형강 타입의 기초말뚝들 위에 복공철판을 설치하여 작업구 상부를 복원한다. 그러나 복공철판 위로 차량이 통과할 경우 그 복공철판에는 일정한 하중이 걸리게 되며, 이러한 하중은 복공철판을 지지하고 있는 기초말뚝들에 전달됨으로써, 하중이 많이 걸리는 기초말뚝과 하중이 적게 걸리는 기초말뚝 사이에는 침하로 인한 높이 편차를 발생시켜 복공철판의 들뜸, 기울어짐 현상이 나타나 안전사고 발생확률이 높아질 수밖에 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-1818669호 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0119570호

이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 발명으로써, 본 발명의 주요 목적은 지장물이 매설되어 천공 및 항타작업이 어려운 관로 정비구간에 안전하게 비굴착 갱생공을 시행할 수 있는 조립식 흙막이 구조틀 및 그 구조틀 시공방법을 제공함에 있다.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 흙막이 구조물의 침하로 인해 발생할 수 있는 안전사고 발생위험을 현저히 낮출 수 있는 작업구 설치용 조립식 흙막이 구조틀 및 그 구조틀 시공방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 흙막이 구조물의 설치시간을 단축하고 지반 변형을 최소화할 수 있는 작업구 설치용 조립식 흙막이 구조틀과 그 구조틀 시공방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 작업구 설치용 조립식 흙막이 구조틀은,

다수의 볼트 삽입홀이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들과;

작업구 바닥에 마주 놓인 상기 베이스 받침틀들의 양 끝단에 결합되어 직립하되, 적어도 두면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성된 코너틀 기둥들과;

양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭의 타측은 마주하는 상기 코너틀 기둥들에 결합되는 하부 가로보들과;

상기 코너틀 기둥들의 마주하는 면에 형성된 상기 철판삽입슬롯에 삽입되는 하나 이상의 조립철판들과;

상기 코너틀 기둥들 각각의 일단에 결합되는 수직방향 간격조정용 잭들과;

상기 수직방향 간격조정용 잭들의 타측에 결합되는 상부 구조틀과;

상기 상부 구조틀 위에 놓여 상기 작업구 주변의 도로와 마감처리되는 하나 이상의 상부 복공철판;을 포함함을 특징으로 한다.

상술한 구성을 포함하는 조립식 흙막이 구조틀은 상기 작업구 바닥에 마주 놓인 상기 베이스 받침틀들 양 끝단의 이격거리를 맞추기 위한 일자형의 이격거리 조절용 베이스 받침판들;을 더 포함함을 또 다른 특징으로 한다.

상술한 구성들을 포함하는 조립식 흙막이 구조틀에 있어서, 작업구 내에 위치하는 관로가 관통할 수 있도록 상기 조립철판들 중 상기 관로의 길이방향에 위치하게 되는 상기 조립철판 각각은 상부 조립철판과 하부 조립철판으로 양분되고, 그 상, 하부 조립철판에는 상기 관로가 관통할 수 있도록 홈이 형성되어 있음을 특징으로 한다.

더 나아가 상술한 조립식 흙막이 구조틀은 상기 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀 양 끝단 사이에 볼트 결합되어 직립하되, 양 측면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성되어 있는 하나 이상의 중간 기둥;을 더 포함함을 또 다른 특징으로 한다.

더 나아가 상술한 조립식 흙막이 구조틀에 있어서, 상기 상부 구조틀은,

상기 수직방향 간격 조정용 잭들의 타측에 결합되는 구조체 연결부들과;

양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭의 타측은 상기 침하방지용 베이스 받침틀과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부의 일 측면에 결합되는 상부 가로보들과;

상기 침하방지용 베이스 받침틀과 평행하도록 상기 구조체 연결부 상부 면에 놓여 결합되고 상기 상부 복공철판을 하부에서 지지하는 상부 세로보들;을 포함함을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀 시공방법은,

보수하고자 하는 관로 주변을 굴착하여 작업구를 형성하는 단계와;

상기 작업구 바닥에 다수의 볼트 삽입홀이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들을 마주하도록 설치하는 단계와;

적어도 두 면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성된 코너틀 기둥들을 상기 베이스 받침틀의 양 끝단에 직립하도록 결합 설치하는 단계와;

마주하는 상기 코너틀 기둥들에 하부 가로보를 결합 설치하는 단계와;

상기 코너틀 기둥들의 마주하는 면에 형성된 상기 철판삽입슬롯에 하나 이상의 조립철판을 삽입 설치하는 단계와;

상기 코너틀 기둥들 각각의 일단에 수직방향 간격조정용 잭들을 결합 설치하는 단계와;

상기 코너틀 기둥들 각각의 일단 위에 놓여질 상부 구조틀을 조립하여 상기 수직방향 간격조종용 잭들의 타측에 결합하는 상부 구조틀 조립 설치단계;를 포함함을 특징으로 하며,

상기 상부 구조틀 위에 하나 이상의 상부 복공철판을 놓고 상기 작업구 주변의 도로와 마감 처리하는 단계;를 더 포함함을 또 다른 특징으로 한다.

더 나아가 상술한 조립식 흙막이 구조틀 시공방법에 있어서, 상기 상부 구조틀은,

서로 마주보는 일자형의 상부 세로보들의 양 끝단 하면에 각각 구조체 연결부들을 볼트 결합하는 단계와;

양 끝단에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합된 상부 가로보들 각각의 양 끝단을 상기 상부 세로보들과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부들의 일 측면에 결합하는 단계와;

상기 상부 세로보들과 평행하도록 상기 상부 가로보들 위에 하나 이상의 철판지지용 세로보를 결합하는 단계;를 거쳐 조립됨을 특징으로 한다.

상술한 기술적 과제 해결 수단에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 흙막이 구조틀은 작업구 바닥에 놓인 침하방지용 베이스 받침틀 위에 코너틀 기둥들을 직립하도록 설치하고, 직립하되 서로 마주보는 코너틀 기둥들에 형성된 철판삽입슬롯에 조립철판들을 삽입하여 토사의 내벽에 조립철판들이 밀착되도록 세워지는 구조이므로, 지장물이 매설되어 천공 및 항타 작업이 어려운 관로 정비구간에 안전하게 비굴착 갱생공을 시행할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 흙막이 구조틀의 코너틀 기둥들은 굴착영역 바닥에 매립되어 고정되는 방식이 아니므로, 위치 파악되지 않은 주변 관로를 손상시킬 위험이 매우 낮고, 항타로 인해 지반이 약해지는 현상을 사전에 예방할 수 있는 장점도 있다.

특히 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀은 작업구 바닥에 놓인 침하방지용 베이스 받침틀 위에 직립하는 구조물이기 때문에, 코너틀 기둥들간의 침하 편차를 최소화할 수 있어 결과적으로 흙막이 구조물의 침하로 인해 발생할 수 있는 안전사고 발생위험을 현저히 낮출 수 있는 장점도 제공한다.

도 1은 고전적인 흙막이 구조물 예시도.
도 2는 공지된 흙막이 구조물의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 단면 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 평면 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 구조틀 조립철판 예시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 구조틀 철판 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 시공 흐름도.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 흙막이 구조틀의 시공 단계별 조립상태 예시도.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시한 것으로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.

또한 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '포함하다'라는 단어 및 그 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 통상의 기술자에게 본 발명의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 발명의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 더욱이 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.

본 명세서에서 달리 표시되거나 분명히 문맥에 모순되지 않는 한, 단수로 지칭된 항목은, 그 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 복수의 것을 아우른다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단될 경우 그에대한 상세설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 일부 사시도를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 단면 예시도를, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 평면 예시도를 도시한 것이다. 더 나아가 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 구조틀 조립철판 예시도를, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 구조틀 철판 예시도를 각각 도시한 것이다.

이하 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 작업구 설치용 조립식 흙막이 구조틀의 구성, 구조 및 형상에 대하여 부연 설명하기로 한다.

우선 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀은 열배관 관로, 도시가스 관로, 상수관로, 통신관로, 오수관로, 송유관로 등이 손상되었을 경우, 그 손상 부위를 보수 혹은 교체하기 위해 일정 작업구간을 굴착하는 경우에 생기는 작업구에 설치 가능한 조립식 흙막이 구조틀이다.

본 발명의 실시예에 따른 작업구 설치용 조립식 흙막이 구조틀은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이,

다수의 볼트 삽입홀(도 9의 702, 704)이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들(701)과,

작업구 바닥에 마주 놓인 상기 베이스 받침틀들(도 3, 도 4의 701)의 양 끝단에 결합되어 직립하되, 적어도 두 면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯(도 11의 716)이 형성된 코너틀 기둥들(710)과,

양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭(도 3 및 도 4의 722)의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭(722)의 타측은 마주하는 상기 코너틀 기둥들(710)의 일 측면에 결합되는 하부 가로보들(도 3 및 도 4의 720)과,

상기 코너틀 기둥들(710)의 마주하는 면에 형성된 상기 철판삽입슬롯(도 5의 716)에 삽입되는 하나 이상의 조립철판들(730,740)과,

상기 코너틀 기둥들(710) 각각의 일단에 결합되는 수직방향 간격조정용 잭들(775)과,

상기 수직방향 간격조정용 잭들(775)의 타측에 결합되는 상부 구조틀(도 4의 761. 763,765, 767, 769)과;

상기 상부 구조틀 위에 놓여 상기 작업구 주변의 도로와 마감 처리되는 하나 이상의 상부 복공철판(도 4의 780)을 포함한다.

상술한 구성 외에 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀은 도 3, 도 4, 도 9에 도시한 바와 같이, 작업구 바닥에 마주 놓이는 베이스 받침틀(701) 양 끝단 상호 간의 이격거리를 맞추기 위한 일자형의 이격거리 조절용 베이스 받침틀들(703)을 더 포함한다.

이러한 이격거리 조절용 베이스 받침틀(703)은 침하방지용 베이스 받침틀(701)의 밀림을 방지하기 위해 침하방지용 베이스 받침틀(701)과 볼트 결합될 수도 있고, 침하방지용 베이스 받침틀(701)과 일체화되어 'ㄱ'자 혹은 'ㄴ'자 형상으로 제조되어 'ㅁ'자 형상의 하부 구조틀을 완성하도록 조립될 수도 있다.

참고적으로, 상기 코너틀 기둥들(710) 각각은 도 11에 도시한 바와 같이,

상기 베이스 받침틀(701)의 일단에 결합되어 직립하는 기둥 본체(711)와,

상기 기둥 본체(711)의 상부 면에 결합되어 수직방향 간격조정용 잭(775)의 일측과 볼트 결합 가능한 잭 결합판(712)과,

직립한 상기 기둥 본체(711)의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 기둥 본체(711)의 두 측면에 각각 결합되되, 직립하여 마주하게 되는 기둥 본체(711) 방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯(716)이 돌출 형성되어 있는 철판 삽입형 부재들(713,714)을 포함한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀은 도 5에 도시한 바와 같이 작업구 내에 위치하는 관로가 관통할 수 있도록 관로의 길이방향에 위치하게 되는 조립철판(730)이 도 6에 도시한 바와 같이 상부 조립철판(730-1)과 하부 조립철판(730-2)으로 양분되고, 그 상, 하부 조립철판(730-1, 730-2)에는 상기 관로가 관통할 수 있도록 홈(731)이 형성되어 있음을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀은 도 3, 도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀(701) 양 끝단 사이에 형성되어 있는 일군의 볼트 삽입홀들(702)에 볼트 결합(751)되어 직립하되, 양 측면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯(도 5의 715-1)이 형성되어 있는 하나 이상의 중간 기둥(715)을 더 포함할 수 있다. 이러한 중간 기둥(715)은 작업구의 크기에 따라 하나 이상 구비될 수 있고, 그 위치 또한 침하방지용 베이스 받침틀(701)의 양 끝단 사이에서 가변 설정될 수 있다.

상술한 조립식 흙막이 구조틀에서 이미 언급한 상부 구조틀은 도 4 및 도 12에 도시한 바와 같이,

상기 수직방향 간격 조정용 잭들(775)의 타측(예를 들면 상단)에 결합되는 구조체 연결부들(769)과,

양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭(765)의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭(765)의 타측은 침하방지용 베이스 받침틀(701)과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부(769)의 일 측면에 결합되는 상부 가로보들(761)과,

상기 침하방지용 베이스 받침틀(701)과 평행하도록 상기 구조체 연결부(769) 각각의 상부 면에 놓여 볼트 결합되고 후술할 상부 복공철판(780)을 하부에서 지지하는 상부 세로보들(767)을 포함한다.

이러한 상부 구조틀은 도 12에 도시한 바와 같이 상부 세로보들(767)과 평행하도록 상기 상부 가로보들(761) 위에 놓여 볼트 결합되는 하나 이상의 철판지지용 세로보(763)를 더 포함할 수 있다. 철판지지용 세로보(763) 역시 마주하는 침하방지용 베이스 받침틀들(701)의 이격거리에 따라 복수 개로 할 수 있다.

상술한 구성 및 결합관계를 가지는 상부 구조틀은 차량 혹은 사람의 통행을 위해 작업구를 밀폐시키는 상부 복공철판(780)을 더 포함할 수도 있다. 이러한 상부 복공철판(780)은 철판지지용 세로보(763)와 상부 세로보들(767) 위에 놓여 작업구 주변의 도로와 마감처리(포대 아스콘)되는 것이 바람직하다.

이하 상술한 조립식 흙막이 구조틀을 조립하는 시공 과정을 부연 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 시공 흐름도를 도시한 것이며, 도 9 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 흙막이 구조틀의 시공 단계별 흙막이 구조틀의 조립상태를 예시한 것이다.

우선 관로 중 하나인 상수관로가 특정 도로 구간에서 손상되었다고 가정하면 그 특정 도로 구간의 지하에 매설된 상수관로의 손상 부위를 보수하거나 교체해야 한다.

이를 위해 작업자(혹은 작업 시행사)는 손상된 상수관로가 위치하는 특정 도로 구간, 즉 손상된 관로 주변에 대해 우선 굴착(S100단계)하여 작업구를 형성한다. 작업구는 보통 관로를 중심으로 하여 관로 좌,우측 영역에 대해 이루어지고 통상 사각형 구조를 가진다. 굴착 깊이는 작업 환경과 조건에 따라 다르지만 하기에서는 손상된 관로 밑까지 굴착이 이루어지는 것으로 가정한다.

작업구가 형성되면 이후 작업자는 도 9에 도시한 바와 같이 작업구 바닥에 다수의 볼트 삽입홀(702,704)이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들(701)을 마주하도록 설치(S110단계)한다.

경우에 따라서는 작업구 바닥에 마주 놓이는 침하방지용 베이스 받침틀(701) 양 끝단 상호 간의 이격거리를 맞추기 위해 도 9에 도시한 바와 같이 마주하는 침하방지용 베이스 받침틀(701) 사이에 이격거리 조절용 베이스 받침틀들(703)을 추가 설치할 수 있다.

참고적으로 도 9에서 관로의 길이방향은 침하방지용 베이스 받침틀(701)과 평행한 것으로 가정하며, 관로는 이격거리 조절용 베이스 받침틀들(703) 위를 가로질러 위치하는 것으로 가정한다.

이어 작업자는 도 5에 도시한 바와 같이 적어도 두 면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯(716)이 형성된 코너틀 기둥들(710)을 도 10에 도시한 바와 같이 침하방지용 베이스 받침틀(701)의 양 끝단에 직립하도록 결합 설치(S120단계)한다. 코너틀 기둥들(710)의 일단은 침하방지용 베이스 받침틀(701)의 일면에 볼트 결합될 수 있다.

마주하는 침하방지용 베이스 받침틀(701)에 네 개의 코너틀 기둥들(710)이 결합 완료되면, 작업자는 도 5에 도시한 바와 같이 양 측면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯(715-1)이 형성되어 있는 하나 이상의 중간 기둥(715)을 침하방지용 베이스 받침틀(701)의 중앙에 직립하도록 결합 설치할 수 있다.

이어 작업자는 작업 환경에 따라 도 4에 도시한 바와 같이 마주하는 코너틀 기둥들(710)에 수평방향 간격조정용 잭들(722)을 이용해 하부 가로보(720)를 결합 설치(S130단계)한다.

이후 작업자는 도 5에 도시한 바와 같이 코너틀 기둥들(710)의 마주하는 면에 형성된 철판삽입슬롯(716)에 하나 이상(내부/외부 철판)의 조립철판(730,740)을 삽입 설치(S140단계)하여 작업구 주변의 토사가 작업구 내로 인입되지 않도록 한다.

한편, 작업자는 도 4에 도시한 바와 같이 코너틀 기둥들(710) 각각의 일단, 보다 구체적으로는 상단에 잭 결합판(712)을 결합한 후 수직방향 간격조정용 잭들(775)을 볼트 결합 설치한다. 이러한 단계는 후술할 상/하부 구조틀 연결 조립 설치(S160단계) 단계의 하나일 수 있다. 따라서 후술할 상부 구조틀 조립 설치(S150)단계와 병행하여 시행될 수 있고, 선행되어 시행될 수도 있으며, 상부 구조틀 조립 설치(S150단계) 단계에 후행되어 시행될 수도 있다.

작업자는 코너틀 기둥들(710) 각각의 일단(상단) 위에 놓여질 상부 구조틀을 조립(S150단계)하여 도 4에 도시한 바와 같이 수직방향 간격조종용 잭들(775)의 타측에 결합함으로써, 결과적으로 도 4에 도시한 바와 같이 상부 구조틀을 하부 구조틀에 조립 설치(S160단계) 완료한다.

참고적으로 상기 상부 구조틀은 도 12에 도시한 바와 같이,

수직방향 간격 조정용 잭들(775)의 상단에 결합 가능한 구조체 연결부들(769) 각각을 일자형의 상부 세로보들(767)의 양 끝단 하면에 볼트 결합한다. 상기 상부 세로보들(767)들은 하부 구조틀에 조립 설치시에 하방에 위치하게 되는 침하방지용 베이스 받침틀(71)과 평행하도록 위치한다.

이어 작업자는 양 끝단에 수평방향 간격조정용 잭(765)의 일측이 결합된 상부 가로보들(761) 각각의 양 끝단을 상기 상부 세로보들(767)과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부들(769)의 일 측면에 결합한다.

이어 상부 세로보들(767)과 평행하도록 상기 상부 가로보들(761) 위에 하나 이상의 철판지지용 세로보(763)를 결합함으로써, 도 12에 도시한 바와 같은 상부 구조틀이 완성될 수 있다.

상, 하부 구조틀이 상호 연결 조립 설치되면, 작업자는 도 4에 도시한 바와 같이 상부 구조틀 위에 하나 이상의 상부 복공철판(780)을 놓고(S170단계) 작업구 주변의 도로와 마감 처리(S180단계)한다. 이로써, 특정 도로 구간의 지하에 매설된 상수관로의 손상 부위를 보수하거나 교체하기 위해 선행되어야 할 작업구에 대한 흙막이 공사가 완료된다. 참고적으로 상기 복공철판(780)은 작업구 상부의 크기 및 형상에 따라 하나 이상의 철판을 현장 용접(782)하여 사용할 수 있다. 도 13에서 참조번호 784는 견인고리 설치홀을 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 흙막이 구조틀은 작업구 바닥에 놓인 침하방지용 베이스 받침틀(701) 위에 코너틀 기둥들(710)을 직립하도록 설치하고, 직립하되 서로 마주보는 코너틀 기둥들(710)에 형성된 철판삽입슬롯에 조립철판들(730,740)을 삽입하여 토사의 내벽에 조립철판들(730,740)이 밀착되도록 세워지는 구조이므로, 지장물이 매설되어 천공 및 항타 작업이 어려운 관로 정비구간에 안전하게 비굴착 갱생공을 시행할 수 있는 장점이 있다.

더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀의 코너틀 기둥들(710)은 굴착영역 바닥에 꽂혀 고정되는 방식이 아니므로, 위치 파악되지 않은 주변 관로를 손상시킬 위험이 매우 낮고, 항타로 인해 지반이 약해지는 현상을 사전에 예방할 수 있는 장점도 있다.

특히 본 발명의 실시예에 따른 조립식 흙막이 구조틀은 작업구 바닥에 놓인 침하방지용 베이스 받침틀(710) 위에 직립하는 구조물이기 때문에, 코너틀 기둥들간의 침하 편차를 최소화할 수 있어 결과적으로 흙막이 구조물의 침하로 인해 발생할 수 있는 안전사고 발생위험을 현저히 낮출 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 흙막이 구조물의 설치시간을 단축하고 지반 변형을 최소화할 수 있는 부대효과도 제공한다.

이상 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

1. 다수의 볼트 삽입홀이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들과;
   작업구 바닥에 마주 놓인 상기 베이스 받침틀들 각각의 양 끝단에 결합되어 직립하되, 적어도 두면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성된 코너틀 기둥들과;
   양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭의 타측은 마주하는 상기 코너틀 기둥들에 결합되는 하부 가로보들과;
   상기 코너틀 기둥들의 마주하는 면에 형성된 상기 철판삽입슬롯에 삽입되는 하나 이상의 조립철판들;을 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 코너틀 기둥들 각각의 일단에 결합되는 수직방향 간격조정용 잭들과;
   상기 수직방향 간격조정용 잭들의 타측에 결합되는 상부 구조틀과;
   상기 상부 구조틀 위에 놓여 상기 작업구 주변의 도로와 마감 처리되는 하나 이상의 상부 복공철판;을 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 작업구 바닥에 마주 놓인 상기 베이스 받침틀 양 끝단 상호 간의 이격거리를 맞추기 위한 일자형의 이격거리 조절용 베이스 받침틀들;을 더 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
4. 청구항 2에 있어서, 작업구 내에 위치하는 관로가 관통할 수 있도록 상기 조립철판들 중 상기 관로의 길이방향에 위치하게 되는 상기 조립철판 각각은 상부 조립철판과 하부 조립철판으로 양분되고, 그 상, 하부 조립철판에는 상기 관로가 관통할 수 있도록 홈이 형성되어 있음을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 침하방지용 베이스 받침틀 양 끝단 사이에 형성되어 있는 일군의 볼트 삽입홀들에 볼트 결합되어 직립하되, 양 측면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성되어 있는 하나 이상의 중간 기둥;을 더 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
6. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 구조틀은,
   상기 수직방향 간격 조정용 잭들의 타측에 결합되는 구조체 연결부들과;
   양 끝단 각각에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합되고, 그 간격조정용 잭의 타측은 상기 침하방지용 베이스 받침틀과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부의 일 측면에 결합되는 상부 가로보들과;
   상기 침하방지용 베이스 받침틀과 평행하도록 상기 구조체 연결부 상부 면에 놓여 결합되고 상기 상부 복공철판을 하부에서 지지하는 상부 세로보들;을 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀
7. 청구항 6에 있어서, 상기 상부 구조틀은,
   상기 상부 세로보들과 평행하도록 상기 상부 가로보들 위에 놓이는 하나 이상의 철판지지용 세로보;를 더 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 코너틀 기둥들 각각은,
   상기 침하방지용 베이스 받침틀의 일단에 결합되어 직립하는 기둥 본체와;
   상기 기둥 본체의 상부 면에 결합되어 상기 수직방향 간격조정용 잭의 일측과 볼트 결합 가능한 잭 결합판과;
   직립한 상기 기둥 본체의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 기둥 본체의 두 측면에 각각 결합되되, 직립하여 마주하게 되는 기둥 본체 방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 돌출 형성되어 있는 철판 삽입형 부재들;을 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 코너틀 기둥들 각각은,
   상기 침하방지용 베이스 받침틀의 일단에 결합되어 직립하는 기둥 본체와;
   상기 기둥 본체의 상부 면에 결합되어 수직방향 간격조정용 잭의 일측과 볼트 결합 가능한 잭 결합판과;
   직립한 상기 기둥 본체의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 기둥 본체의 두 측면에 각각 결합되되, 직립하여 마주하게 되는 기둥 본체 방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 돌출 형성되어 있는 철판 삽입형 부재들;을 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀.
10. 보수하고자 하는 관로 주변을 굴착하여 작업구를 형성하는 단계와;
    상기 작업구 바닥에 다수의 볼트 삽입홀이 형성된 일자형의 침하방지용 베이스 받침틀들을 마주하도록 설치하는 단계와;
    적어도 두 면에 길이방향으로 하나 이상의 철판삽입슬롯이 형성된 코너틀 기둥들을 상기 베이스 받침틀들 각각의 양 끝단에 직립하도록 결합 설치하는 단계와;
    마주하는 상기 코너틀 기둥들에 하부 가로보를 결합 설치하는 단계와;
    상기 코너틀 기둥들의 마주하는 면에 형성된 상기 철판삽입슬롯에 하나 이상의 조립철판을 삽입 설치하는 단계와;
    상기 코너틀 기둥들 각각의 일단에 수직방향 간격조정용 잭들을 결합 설치하는 단계와;
    상기 코너틀 기둥들 각각의 일단 위에 놓여질 상부 구조틀을 조립하여 상기 수직방향 간격조종용 잭들의 타측에 결합하는 상부 구조틀 조립설치 단계;를 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀 시공방법.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 상부 구조틀 위에 하나 이상의 상부 복공철판을 놓고 상기 작업구 주변의 도로와 마감처리하는 단계;를 더 포함함을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀 시공방법.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 상부 구조틀은,
    서로 마주보는 일자형의 상부 세로보들의 양 끝단 하면에 각각 구조체 연결부들을 볼트 결합하는 단계와;
    양 끝단에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합된 상부 가로보들 각각의 양 끝단을 상기 상부 세로보들과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부들의 일 측면에 결합하는 단계와;
    상기 상부 세로보들과 평행하도록 상기 상부 가로보들 위에 하나 이상의 철판지지용 세로보를 결합하는 단계;를 거쳐 조립됨을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀 시공방법.
13. 청구항 10에 있어서, 상기 상부 구조틀은,
    서로 마주보는 일자형의 상부 세로보들의 양 끝단 하면에 각각 구조체 연결부들을 볼트 결합하는 단계와;
    양 끝단에 수평방향 간격조정용 잭의 일측이 결합된 상부 가로보들 각각의 양 끝단을 상기 상부 세로보들과 직교하는 방향으로 마주하는 상기 구조체 연결부들의 일 측면에 결합하는 단계와;
    상기 상부 세로보들과 평행하도록 상기 상부 가로보들 위에 하나 이상의 철판지지용 세로보를 결합하는 단계;를 거쳐 조립됨을 특징으로 하는 조립식 흙막이 구조틀 시공방법.

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