KR20230030532A - 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 말뚝의 두부에 가이드브라켓를 설치하며, 상기 가이드브라켓에 지반앵커의 인장재를 설치하여 정착시킨 후, 상기 인장재를 긴장시켜 말뚝의 두부에 배면측의 하중을 부여함으로써, 터파기 측에 별도의 지보재를 설치하지 않아도 말뚝이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 우려가 없고, 도심지의 협소한 공간에서도 말뚝의 배면측 지반부지의 광협에 관계없을 뿐만 아니라 굴착을 실시하기 전후에 관계없이 흙막이 가시설을 구축하도록 한 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝은 소정의 형상으로 이루어진 말뚝과; 상기 말뚝의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓과; 상기 가이드브라켓에 일측의 인장재가 권취됨과 동시에 타측이 지반에 고정 정착되는 지반앵커로 구성되고, 상기 말뚝은 형강, 강관 중의 어느 하나로 구성되며, 상기 가이드브라켓은 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판과; 상기 보강판의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판과; 상기 측면판의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판과; 상기 측면판의 저면에 용접 설치되는 저면판과; 상기 저면판 상부면 및 측면판 사이에 결합되는 반원형 고정풀리로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법은 소정의 형상으로 이루어진 말뚝과; 상기 말뚝의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓과; 상기 가이드브라켓에 일측의 인장재가 권취됨과 동시에 타측이 지반에 고정 정착되는 지반앵커로 구성되고, 상기 말뚝은 형강, 강관 중의 어느 하나로 구성되며, 상기 가이드브라켓은 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판과; 상기 보강판의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판과; 상기 측면판의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판과; 상기 측면판의 저면에 용접 설치되는 저면판과; 상기 저면판 상부면 및 측면판 사이에 결합되는 반원형 고정풀리로 구성된 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용하여 흙막이 가시설을 시공하는 방법으로서, 지반을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하는 단계; 상기 천공홀에 지반앵커를 근입하고 그라우팅 정착하는 단계; 지반을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 엄지말뚝을 근입하는 단계; 상기 엄지말뚝의 상부에 가이드브라켓을 고정하는 단계; 상기 지반앵커에 설치된 인장재를 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝의 가이드브라켓에 고정하는 단계; 상기 인장재를 일정한 긴장력으로 긴장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법{Thumb pile using guide bracket and ground anchor and construction method of retaining temporary facility using the same}

본 발명은 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법에 관한 것으로, 특히 말뚝의 배면측 지반에 지반앵커를 설치하고, 상기 말뚝의 두부에 가이드브라켓를 설치하며, 상기 가이드브라켓에 지반앵커의 인장재를 정착시킨 후, 상기 인장재를 긴장시켜 말뚝의 두부에 배면측의 하중을 부여함으로써, 터파기 측에 별도의 지보재를 설치하지 않아도 말뚝이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 우려가 없을 뿐만 아니라 도심지의 협소한 공간에서도 안전하게 터파기 작업을 저비용으로 수월하게 할 수 있도록 한 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법에 관한 것이다.

지하구조물의 시공을 위하여, 작업영역을 둘러 흙막이 구조물을 설치하는데, 이는 엄지말뚝 토류벽, 다이아프램월, 시트파일, C.I.P. 등 다양한 공법이 적용되고 있다.

이와 같은 종래의 흙막이 공법은 다음과 같은 문제점이 있다.

터파기 공사를 수행하는 경우, 흙막이 벽체만으로는 배후토사의 토압에 저항할 수 없으므로, 이를 보강하기 위하여 많은 수의 지보재(Strut, Earth Anchor, Raker 등)를 사용해야 한다.

그런데, 상기한 어스 앵커공법은 인접부지를 10M 이상 근입하여 어스앵커를 정착하지만 인접부지의 이용이 제한될 경우에는 굴착고 약 2.5m 마다 스트러트 또는 레이커 방식을 적용할 수 밖에 없어 경제성 및 공사 여건상 크게 불리한 문제가 있다.

또한, 버팀보 및 앵커홀을 이용한 종래의 공법은 버팀보를 터파기 수직방향으로 2∼3m 간격으로 촘촘하게 설치함으로써 작업공간이 협소하여 중장비 사용에 불편함을 초래하고, 또한 앵커를 활용할 경우에는 도심지 굴착에서 사유지 침범 및 기존 구조물 파손과 인근 지하수가 유입되어 공사에 상당한 어려움을 초래하는 문제가 있다.

이에 상기한 문제점을 해결하기 위해 등록특허 10-1498711 흙막이 구조물 시공방법과 공개특허 10-2020-0124949 앵커 인장식 흙막이 구조 및 흙막이 공법이 제안되었다.

상기한 등록특허 10-1498711 흙막이 구조물 시공방법은 흙막이 벽체를 지지하도록 일정한 간격을 두고 복수가 설치된 수직부재; 상기 수직부재의 상부에서 후방 수평방향으로 연장설치됨과 아울러, 간격을 두고 복수가 설치된 연장부재; 상기 연장부재 및 수직부재 사이를 보강하도록 상기 연장부재의 후단에서 상기 수직부재를 향하여 사선방향으로 설치되거나, 트러스 구조로 설치됨과 아울러, 간격을 두고 복수가 설치된 보강부재; 상기 연장부재에서 하방 및 후방을 향하여 사선방향으로 연장설치된 어스앵커로 구성되고, 복수의 상기 수직부재의 배면에는 좌우방향을 따라 배면띠장부재가 설치되며, 상기 보강부재의 하단은 상기 배면띠장부재에 결합하고, 복수의 상기 연장부재의 상부에는 좌우방향을 따라 상부띠장부재가 설치되며, 복수의 상기 연장부재의 사이 영역의 상기 상부띠장부재에는 상기 어스앵커의 정착부가 형성되며, 상기 상부띠장부재는 한 쌍의 H형강에 의해 형성되고, 상기 어스앵커의 정착부는 상기 한 쌍의 H형강의 상부에 형성되며, 상기 어스앵커의 인장재는 상기 한 쌍의 H형강의 사이에 설치된 흙막이 구조물의 시공방법으로서, 지반에 상기 수직부재를 매설하는 수직부재 매설공정; 상기 수직부재의 후방을 굴착함과 아울러, 상기 연장부재 및 보강부재를 설치하는 연장부재 및 보강부재 설치공정; 상기 어스앵커를 설치하는 어스앵커 설치공정; 상기 수직부재에 의해 지지되도록, 상기 흙막이 벽체를 설치함과 아울러, 상기 흙막이 벽체의 전방을 굴착하는 굴착공정으로 이루어지고, 상기 굴착공정은 굴착의 심도가 깊어짐에 따라, 상기 어스앵커의 인장재의 긴장정도를 증대하는 어스앵커 추가긴장공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 종래의 흙막이 구조물 시공방법은 어스앵커가 수직부재와 거의 평행하기 때문에 사유지의 침범면적이 적은 이점이 있지만, 어스앵커가 연장부재를 지지기반으로 하기 때문에 H형강에 토압에 저항하는 긴장력을 효과적으로 부여할 수 없는 문제가 있다.

또한, 공개특허 10-2020-0124949 앵커 인장식 흙막이 구조 및 흙막이 공법이 제안되었다.

여기서, 상기한 공개특허 10-2020-0124949 앵커 인장식 흙막이 구조는 터파기 경계에 설치되는 지주말뚝과; 상기 지주말뚝의 바깥쪽으로 지주말뚝 보다 깊은 심도로 시공되는 앵커가 하단에 구비된 와이어 또는 강봉으로 이루어진 어스앵커와; 상기 지주말뚝 바깥쪽으로 위치하도록 지주말뚝의 상단에 일단을 고정한 수평지지부재와; 상기 수평지지부재에 직각으로 안치 결합되어 인장공간을 제공하는 한 쌍의 앵커지지대와; 상기 앵커지지대에 안치된 상태에서 인장공간을 통해서 인출되는 상기 와이어 또는 강봉을 인장하는 앵커브라켓으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 공개특허 10-2020-0124949 앵커 인장식 흙막이 공법은 터파기 경계에 지주구멍을 천공하고 지주말뚝을 근입하는 지주말뚝 설치단계; 상기 지주말뚝의 바깥쪽으로 지주말뚝 보다 깊은 심도로 앵커구멍을 천공하고 지중에 앵커를 성형하며 아울러 와이어 또는 강봉의 하단을 앵커에 고정하여 수직 또는 앵커에서 지주말뚝쪽으로 점차 거리가 가까워지도록 경사지게 인장되도록 하는 어스앵커 설치단계; 상기 지주말뚝의 상단에 일단이 고정되도록 지주말뚝 바깥쪽으로 위치하게 수평지지부재를 설치하는 수평지지부재 설치단계; 상기 수평지지부재의 상측으로 수평지지부재와 직각으로 한 쌍의 앵커지지대를 안치 결합하여 인장공간이 제공되도록 하는 앵커지지대 설치단계; 앵커지지대 사이에 형성된 인장공간으로 인출되는 와이어 또는 강봉을 인장하도록 앵커지지대에 앵커브라켓을 안치하는 앵커브라켓 설치단계; 상기 와이어 또는 강봉을 앵커브라켓에 결합하여 인장하는 인장단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 공개특허 10-2020-0124949 앵커 인장식 흙막이 구조 및 흙막이 공법은 앵커를 인장하면 그 힘이 수평지지부재를 통해 지주말뚝에 전달되어 지주말뚝이 토압의 반대방향의 긴장력을 갖는 상태를 유지해야 하지만, 인장재가 수평지지부재를 긴장시키고 수평지지부재가 지주말뚝을 긴장시키는 간접식이기 때문에 수평지지부재만 긴장될 뿐 긴장력이 수평지지부재를 통해 지주말뚝에 전달되지 못하며, 또한, 수평지지부재와 지주말뚝의 결속이 해제되어 긴장력이 지주말뚝에 전달되지 못하는 문제가 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 등록특허 10-2315422 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강장치와 이를 포함하는 흙막이 가시설 및 이의 시공방법이 제안되었다.

상기한 등록특허 10-2315422 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강장치는 흙막이 가시설용으로 설치되는 말뚝의 배면토사 안에 설치되어 일측이 지중에 정착되는 한편 타측이 상기 말뚝에 정착되어 상기 말뚝을 배면토사의 토압에 대한 저항력을 갖도록 긴장시키는 앵커와; 상기 말뚝의 배면에 고정되며 상기 앵커의 인장재가 상기 배면토사 안에서 상하 종방향으로 배선되다가 지상에서 상기 말뚝을 향해 횡방향으로 방향이 전환되도록 유도하는 방향전환 브라켓을 포함하고, 상기 인장재는 상기 방향전환 브라켓에 설치되는 1차 인장재 및 상기 1차 인장재보다 뒤쪽의 말뚝에 설치되는 2차 인장재로 구분되는 것을 특징으로 한다.

상기한 등록특허 10-2315422 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강장치를 포함하는 흙막이 가시설은 상호 간에 일정 거리를 두고 설치되는 말뚝과; 상기 말뚝들 사이에 설치되는 토류판과; 상기 말뚝의 배면토사 안에 설치되어 일측이 지중에 정착되는 한편 타측이 상기 말뚝에 정착되어 상기 말뚝을 배면토사의 토압에 대한 저항력을 갖도록 긴장시키는 앵커와; 상기 말뚝의 배면에 고정되며 상기 앵커의 인장재가 상기 배면토사 안에서 상하 종방향으로 배선되다가 지상에서 상기 말뚝을 향해 횡방향으로 방향이 전환되도록 유도하는 방향전환 브라켓을 포함하고, 상기 인장재는 상기 방향전환 브라켓에 고정되는 1차 인장재 및 상기 1차 인장재보다 뒤쪽의 말뚝에 설치되는 2차 인장재로 구분되는 것을 특징으로 한다.

상기한 등록특허 10-2315422 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강장치를 포함하는 흙막이 가시설 시공방법은 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강 장치를 포함하는 흙막이 가시설의 시공방법으로서, 말뚝을 설치하는 제1단계와; 상기 말뚝의 뒤쪽 지중에 앵커를 설치하는 제2단계와; 지중에서 종방향을 따라 배선되는 상기 앵커의 인장재를 상기 말뚝에 설치되는 방향전환 브라켓을 통해 상기 말뚝을 향하는 횡방향으로 전환시켜 설치하는 제3단계와; 상기 인장재를 긴장시켜 상기 말뚝을 배면토사의 토압에 저항하는 긴장력으로 긴장시키는 제4단계를 포함하고, 상기 제3단계는 상기 방향전환 브라켓에 1차 인장재를 설치하고 상기 말뚝에 2차 인장재를 설치하며, 상기 제4단계는 상기 1차 인장재를 먼저 긴장시킨 후 상기 2차 인장재를 긴장시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 등록특허 10-2315422 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강장치와 이를 포함하는 흙막이 가시설 및 이의 시공방법은 방향전환 브라켓과 직립식 앵커를 이용한 흙막이 가시설용 말뚝 보강장치를 시공하기 위해 필요이상의 배면공간이 필요한 문제가 있다.

등록특허 10-1498711 공개특허 10-2020-0124949 등록특허 10-1498711

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 말뚝의 두부에 가이드브라켓를 설치하며, 상기 가이드브라켓에 지반앵커의 인장재를 설치하여 정착시킨 후, 상기 인장재를 긴장시켜 말뚝의 두부에 배면측의 하중을 부여함으로써, 터파기 측에 별도의 지보재를 설치하지 않아도 말뚝이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 우려가 없고, 도심지의 협소한 공간에서도 말뚝의 배면측 지반부지의 광협에 관계없을 뿐만 아니라 굴착을 실시하기 전후에 관계없이 흙막이 가시설을 구축하도록 한 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝은 소정의 형상으로 이루어진 말뚝과; 상기 말뚝의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓과; 상기 가이드브라켓에 일측의 인장재가 권취됨과 동시에 타측이 지반에 고정 정착되는 지반앵커로 구성되고, 상기 말뚝은 형강, 강관 중의 어느 하나로 구성되며, 상기 가이드브라켓은 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판과; 상기 보강판의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판과; 상기 측면판의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판과; 상기 측면판의 저면에 용접 설치되는 저면판과; 상기 저면판 상부면 및 측면판 사이에 결합되는 반원형 고정풀리로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법은 소정의 형상으로 이루어진 말뚝과; 상기 말뚝의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓과; 상기 가이드브라켓에 일측의 인장재가 권취됨과 동시에 타측이 지반에 고정 정착되는 지반앵커로 구성되고, 상기 말뚝은 형강, 강관 중의 어느 하나로 구성되며, 상기 가이드브라켓은 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판과; 상기 보강판의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판과; 상기 측면판의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판과; 상기 측면판의 저면에 용접 설치되는 저면판과; 상기 저면판 상부면 및 측면판 사이에 결합되는 반원형 고정풀리로 구성된 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용하여 흙막이 가시설을 시공하는 방법으로서, 지반을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하는 단계; 상기 천공홀에 지반앵커를 근입하고 그라우팅 정착하는 단계; 지반을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 엄지말뚝을 근입하는 단계; 상기 엄지말뚝의 상부에 가이드브라켓을 고정하는 단계; 상기 지반앵커에 설치된 인장재를 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝의 가이드브라켓에 고정하는 단계; 상기 인장재를 일정한 긴장력으로 긴장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝 및 이를 이용한 흙막이 가시설 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 말뚝에 가이드브라켓를 설치하며, 상기 가이드브라켓에 지반앵커의 인장재를 설치하여 말뚝의 두부에 정착시킨 후, 상기 인장재를 긴장시켜 말뚝의 두부에 배면측의 하중을 부여함으로써, 터파기 측에 별도의 지보재를 설치하지 않아도 말뚝이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 우려가 없는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 도심지의 협소한 공간에서도 말뚝의 배면측 지반부지의 광협에 관계없을 뿐만 아니라 굴착을 실시하기 전후에 관계없이 흙막이 가시설을 구축할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 지반앵커가 말뚝보다 깊은 심도로 설치되고, 지반앵커와 결합된 인장재가 말뚝의 두부를 인장하여 터파기 공간 외측으로 인장하게 됨으로써 말뚝이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 염려를 해소할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 본 발명은 터파기측에 지보재나 띠장 등의 설치를 최소화할 수 있으므로 작업공간의 확보가 용이할 뿐만 아니라 작업성이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝의 가이드브라켓을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝의 가이드브라켓을 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝의 가이드브라켓을 도시한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝의 가이드브라켓을 도시한 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용하여 흙막이 가시설을 시공하는 상태를 도시한 시공도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝]

도 1은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 단면도, 도 5는 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 도시한 분해 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)은 소정의 형상으로 이루어진 말뚝(100)과; 상기 말뚝(100)의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓(200)과; 상기 가이드브라켓(200)에 일측의 인장재(320)가 권취됨과 동시에 타측이 지반에 고정 정착되는 지반앵커(300)로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)은 말뚝(100)과, 가이드브라켓(200) 및 지반앵커(300)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조체이다.

여기서, 상기 말뚝(100)은 형강, H형강, I형강, ㄷ형강, ㄱ형강, 강관, 중공관, 원형강관, 사각각관, 형강 중의 어느 하나로 구성된다.

특히, 상기 형강은 H형, L형 등 일정한 단면 모양으로 미리 성형된 긴 강철의 총칭으로, 주로 토목, 건축용 기둥이나 들보, 기초 말뚝과 기계 제품 등에 사용되며, 단면의 형태에 따라 다양한 형강이 있고, 역학적 합리성과 사용 목적에 따라 가려 쓴다.

또한, 상기 H형강은 건축물, 선박 등의 대형 구조물의 골조나 토목공사에 널리 사용되는 단면이 H형인 형강으로 열간압연에 의해서 만들어진다.

여기서, 상기 H형강 중앙의 가로봉에 해당하는 부분을 웨브, 양쪽의 세로봉에 해당하는 부분을 상, 하부플랜지라고 하고, 상기 상, 하부플랜지가 300mm 이하인 것을 주니어 사이즈, 300mm 이상인 것을 시니어 사이즈라고 한다.

그리고, 상기 H형강과 비슷한 단면의 I형강이 있는데, H형강에서는 상, 하부플랜지의 두께가 끝부분까지 일정한 점, 상, 하부플랜지 끝부분이 둥그스름하지 않은 점, I빔에서는 너비가 높이보다 작으나 H형강에서는 너비가 높이와 같은 치수인 것도 있다는 점 등이 다르다.

너비가 넓은 것은 와이드 플랜지 H형강이라 하는데, 전체적으로 단면이 정사각형 모양으로 건물의 기둥으로 사용하기 쉽다.

규격은 KS D 3503에, 모양, 치수는 KS D 3051에 규정되어 있다.

한편, 강관은 철과 탄소의 합금으로 만들어진 건축자재로서, 단면이 원형관 또는 각형관의 중공인 것을 의미하며, 필요에 따라 사각관 및 다양한 형상의 관을 사용할 수도 있음을 밝혀둔다.

특히, 원형관을 사각관 및 폐곡관 등의 다양한 관으로 전용하여 사용함에 있어서 특별한 기술적 사항을 요구하지 않음을 밝혀둔다.

또한, 상기 가이드브라켓(200)은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판(210)과; 상기 보강판(210)의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판(220)과; 상기 측면판(220)의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판(230)과; 상기 측면판(220)의 저면에 용접 설치되는 저면판(240)과; 상기 저면판(250) 상부면 및 측면판(220) 사이에 결합되는 반원형 고정풀리(250)로 구성된다.

즉, 상기 가이드브라켓(200)에는 다수개의 강판(210, 220, 230, 240)을 종횡으로 용접하여 지지브라켓을 형성하고, 상기 지지브라켓 상에 반원형 고정풀리(250)가 설치된다.

여기서, 상기 가이드브라켓(200)에는 지반앵커(300)의 인장재(320)를 삽입 관통하기 위한 관통공(212)이 보강판(210)에 형성되고, 상기 관통공(212)에 삽입 관통된 인장재(320)는 반원형 고정풀리(250)에 걸려서 반원형 고정풀리(250)에 의해 각도가 변경되어 말뚝(100)의 상단을 향해 수평으로 연장된다.

그리고, 상기 지반앵커(300)는 하단에 배치되는 일정한 중량을 갖는 앵커체(310)와; 상기 앵커체(310)에 일측이 매입됨과 동시에 타측으로 일정한 길이가 인발되는 인장재(320)로 구성된다.

즉, 상기 지반앵커(300)는 앵커체(310)과 인장재(320)가 유기적으로 결합된 구조이다.

여기서, 상기 앵커체(310)는 최하단에 배치되며, 일정한 중량을 갖는 구조체이다.

또한, 상기 인장재(320)는 일측의 말뚝(100)의 두부(110)에 고정되고, 타측은 지반(G)에 고정된 앵커체(310)에 고정 설치된다.

상기 지반앵커(300)는 말뚝(100)의 배면측의 지반(G)에 말뚝(100)의 반대측으로 수직 또는 경사지게 설치된다.

상기 지반앵커(300)는 수직으로 함이 원칙이나 필요에 따라 경사각도를 10°∼20°로 할 수도 있음을 밝혀둔다.

상기한 지반앵커(300)는 인장재(320)에 긴장력을 도입한 상태에서 하부가 앵커체(310)에 정착되고, 상부가 가이드브라켓(200)을 통해 말뚝(100)의 두부(110)에 정착된다.

여기서, 상기 지반앵커(300)가 설치되는 굴착영역 주위의 지반(G)에는 굴착영역의 깊이에서 약 20∼45°의 직선의 지반활동선(L)을 상정할 수 있는데, 지반앵커(300)의 앵커체(310)는 지반활동선(L)보다 깊은위치(안정영역)에 설치된다.

이에 따라 지반앵커(300)의 긴장력을 안정적으로 발휘시킬 수 있다.

또한, 긴장력이 부여된 지반앵커(300)가 말뚝(100)의 배면측의 지반으로부터 말뚝(100) 측으로 소정각도 10°∼20°경사진 상태나 수직상태로 상향으로 신장 및 반원형 고정풀리(250)에서 둔각 예를 들어 100°∼110°으로 벤딩되어 말뚝(100)의 두부(110)를 향하여 연장된다.

여기서, 상기 지반앵커(300)는 가이드브라켓(200)을 통해 지반(G)에 수직방향의 반력 및 수평방향의 반력을 취하여 말뚝(100)의 두부(110)에 수평력을 작용시킨다.

이것에 의해 말뚝(100)에 대하여 배면측 지반(G)으로 쓰러지는 방향으로의 하중이 작용하기 때문에 말뚝(100)의 굴착영역으로 쓰러지는 방향으로의 모멘트 및 변형이 완화되어 말뚝(100)의 굴착영역측으로의 쓰러짐이 방지된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)은 말뚝(100)의 배면측 지반(G)에 지반앵커(300)를 설치하고, 상기 말뚝(100)의 두부(110)에 가이드브라켓(200)을 설치하며, 상기 가이드브라켓(200)에 지반앵커(300)의 인장재(320)를 설치하여 정착시킨 후, 상기 인장재(320)를 긴장시켜 말뚝(100)의 두부(110)에 배면측의 하중을 부여함으로써, 터파기 측에 별도의 지보재를 설치하지 않아도 말뚝(100)이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 우려가 없을 뿐만 아니라 도심지의 협소한 공간에서도 안전하게 터파기 작업을 저비용으로 수월하게 할 수 있는 작용효과가 있다.

[흙막이 가시설 시공방법]

도 10은 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용하여 흙막이 가시설을 시공하는 상태를 도시한 시공도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법은 소정의 형상으로 이루어진 말뚝(100)과; 상기 말뚝(100)의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓(200)과; 상기 가이드브라켓(200)에 일측의 인장재(320)가 권취됨과 동시에 타측이 지반(G)에 고정 정착되는 지반앵커(300)로 구성된 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)을 이용하여 흙막이 가시설을 시공하는 방법으로서, 지반(G)을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하는 단계; 상기 천공홀에 지반앵커를 근입하고 그라우팅 정착하는 단계; 지반(G)을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 엄지말뚝(P)을 근입하는 단계; 상기 엄지말뚝(P)의 상부에 가이드브라켓(200)을 고정하는 단계; 상기 지반앵커(300)에 설치된 인장재(320)를 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)의 가이드브라켓(200)에 고정하는 단계; 상기 인장재(320)를 일정한 긴장력으로 긴장하는 단계로 이루어진다.

여기서, 상기 지반앵커(300)를 말뚝(100)과 동일방향으로 수직으로 설치한다.

또한, 상기 지반앵커(300)는 말뚝(100)의 배면측 지반(G)의 지반활동선(L) 보다 깊은 위치에 설치한다.

즉, 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법은 오거 등의 굴착기에 의해 지반(G)을 굴착하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 시멘트밀크를 충전하고, 상기 시멘트밀크가 경화되기 전에 상기 지반앵커(300)를 고정한 후, 다시 지반(G)을 굴착하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 가이드브라켓이 부착된 엄지말뚝(P)을 소정깊이까지 근입하고, 상기 엄지말뚝(P)의 상단부에 부착된 가이드브라켓(200)의 반원형 고정풀리(250)에 걸어 고정시킨 후, 상기 인장재(320)에 소정의 힘을 가하여 긴장력을 도입한 상태에서 정착구에 의해 엄지말뚝(P)의 상단에 정착한다.

여기서, 상기 엄지말뚝(P)의 두부에 정착시킨 지반앵커(300)를 말뚝(100)에 설치된 가이드브라켓(200)의 반원형 고정풀리(250)에서 수평상태로 방향전환시킨다.

이것에 의해 지반앵커(300)는 엄지말뚝(P)으로부터의 수평방향 거리를 억제한 후, 지반앵커(300)를 지반(G)의 깊은위치까지 설치하는 것이 가능하다.

따라서 엄지말뚝(P)의 배면측의 지반(G) 부지의 광협에 관계없이 엄지말뚝(P)의 두부(110)에 수평력을 부여하여 엄지말뚝(P)의 굴착영역으로 엄지말뚝(P)의 쓰러짐을 방지하는 지반앵커(300)를 설치하는 것이 가능하다.

또한, 상기 지반앵커(300)를 엄지말뚝(P)의 두부(110)에 접속하기 위해 지반앵커(300)를 엄지말뚝(P)에 설치된 가이드브라켓(200)에 설치함으로써, 엄지말뚝(P)의 표면을 노출시킬 필요가 없다.

따라서 굴착영역에서 굴착을 수행하기 전후에 관계없이 지반앵커(300)를 설치할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 지반앵커(300)를 엄지말뚝(P)의 반대측으로 경사시키거나 수직이어도 되고, 엄지말뚝(P) 자체를 경사시켜도 좋다.

상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법은 지반(G)을 천공하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 지반앵커(300)를 근입하고 그라우팅 정착시킨 후, 다시 지반을 천공하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 엄지말뚝(P)을 근입한 후, 상기 지반앵커(300)에 설치된 인장재(320)를 가이드브라켓(200)에 고정한 후, 상기 인장재(320)를 일정한 긴장력으로 긴장하여 엄지말뚝(P)의 두부(110)에 배면측 지반(G)에의 하중을 부여함으로써, 터파기 측에 별도의 지보재를 설치하지 않아도 엄지말뚝(P)이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 우려가 없을 뿐만 아니라 도심지의 협소한 공간에서도 안전하게 터파기 작업을 저비용으로 수월하게 할 수 있다.

또한, 지반앵커(300)가 엄지말뚝(P)보다 깊은 심도로 설치되고, 지반앵커(300)와 결합된 인장재(320)가 엄지말뚝(P)의 두부(110)를 인장하여 터파기 공간 외측으로 인장하게 됨으로써 엄지말뚝(P)이 터파기 공간으로 넘어지거나 붕괴되는 등의 염려를 해소할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 터파기측에 지보재나 띠장 등의 설치를 최소화할 수 있으므로 작업공간의 확보가 용이할 뿐만 아니라 작업성이 향상되는 이점이 있다.

본 발명의 상세한 설명에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

100: 말뚝 110: 두부
120: 웨브 130: 플랜지
200: 가이드브라켓 210: 보강판
220: 측면판 230: 덮개판
240: 저면판 250: 반원형 고정풀리
300: 지반앵커 310: 앵커체
320: 인장재 400: 정착구
G: 지반 L: 지반활동선
P: 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝

Claims (5)

1. 소정의 형상으로 이루어진 말뚝(100)과; 상기 말뚝(100)의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓(200)과; 상기 가이드브라켓(200)에 일측의 인장재(320)가 권취됨과 동시에 타측이 지반(G)에 고정 정착되는 지반앵커(300)로 구성되고, 상기 말뚝(100)은 형강, 강관 중의 어느 하나로 구성되며, 상기 가이드브라켓(200)은 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판(210)과; 상기 보강판(210)의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판(220)과; 상기 측면판(220)의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판(230)과; 상기 측면판(220)의 저면에 용접 설치되는 저면판(240)과; 상기 저면판(250) 상부면 및 측면판(220) 사이에 결합되는 반원형 고정풀리(250)로 구성됨을 특징으로 하는 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지반앵커(300)는 하단에 배치되는 일정한 중량을 갖는 앵커체(310)와; 상기 앵커체(310)에 일측이 매입됨과 동시에 타측으로 일정한 길이가 인발되는 인장재(320)로 구성됨을 특징으로 하는 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝.
3. 소정의 형상으로 이루어진 말뚝(100)과; 상기 말뚝(100)의 일측 상단부에 결합되는 가이드브라켓(200)과; 상기 가이드브라켓(200)에 일측의 인장재(320)가 권취됨과 동시에 타측이 지반(G)에 고정 정착되는 지반앵커(300)로 구성되고, 상기 말뚝(100)은 형강, 강관 중의 어느 하나로 구성되며, 상기 가이드브라켓(200)은 일정한 두께 및 폭을 갖는 보강판(210)과; 상기 보강판(210)의 양단부로부터 직각으로 연장되는 측면판(220)과; 상기 측면판(220)의 상부 일정구간에 용접 설치되는 덮개판(230)과; 상기 측면판(220)의 저면에 용접 설치되는 저면판(240)과; 상기 저면판(250) 상부면 및 측면판(220) 사이에 결합되는 반원형 고정풀리(250)로 구성된 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)을 이용하여 흙막이 가시설을 시공하는 방법으로서,
   지반(G)을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하는 단계;
   상기 천공홀에 지반앵커를 근입하고 그라우팅 정착하는 단계;
   지반(G)을 일정한 직경 및 깊이로 굴착하여 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀에 엄지말뚝(P)을 근입하는 단계;
   상기 엄지말뚝(P)의 상부에 가이드브라켓(200)을 고정하는 단계;
   상기 지반앵커(300)에 설치된 인장재(320)를 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝(P)의 가이드브라켓(200)에 고정하는 단계;
   상기 인장재(320)를 일정한 긴장력으로 긴장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지반앵커(300)를 말뚝(100)과 동일방향으로 수직으로 설치함을 특징으로 하는 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 지반앵커(300)는 말뚝(100)의 배면측 지반(G)의 지반활동선(L) 보다 깊은 위치에 설치함을 특징으로 하는 가이드브라켓과 지반앵커를 이용한 엄지말뚝을 이용한 흙막이 가시설 시공방법.

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