WO2022050499A1 - 토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법 - Google Patents

토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법 Download PDF

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WO2022050499A1
WO2022050499A1 PCT/KR2020/016839 KR2020016839W WO2022050499A1 WO 2022050499 A1 WO2022050499 A1 WO 2022050499A1 KR 2020016839 W KR2020016839 W KR 2020016839W WO 2022050499 A1 WO2022050499 A1 WO 2022050499A1
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WO
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plate
support
earth
fixing
hanger
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PCT/KR2020/016839
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이선우
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주식회사 데크맨
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • E02D17/04Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/06Foundation trenches ditches or narrow shafts
    • E02D17/08Bordering or stiffening the sides of ditches trenches or narrow shafts for foundations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/02Sheet piles or sheet pile bulkheads
    • E02D5/03Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles
    • E02D5/04Prefabricated parts, e.g. composite sheet piles made of steel
    • E02D5/08Locking forms; Edge joints; Pile crossings; Branch pieces
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2220/00Temporary installations or constructions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D2300/0026Metals
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00Miscellaneous
    • E02D2600/20Miscellaneous comprising details of connection between elements

Definitions

  • the present invention relates to an earth plate, a earth plate installation jig, and a earth plate construction method, and more particularly, by manufacturing an earth plate with a metal plate, and constructing a modular earth plate so that it can be constructed and removed, a earth plate with reusability and a earth plate construction and an earth plate installation jig used for demolition, and a construction method of the earth plate using the same.
  • the present invention relates to an earth plate (a earth plate capable of real-time monitoring with an IoT sensor) equipped with an IoT function, which includes a sensor for checking the state of the earth plate, so that the state of the earth plate can be checked in real time.
  • an earth plate a earth plate capable of real-time monitoring with an IoT sensor
  • an IoT function which includes a sensor for checking the state of the earth plate, so that the state of the earth plate can be checked in real time.
  • earth plate retaining wall
  • earth plate retaining wall
  • the conventional earth plate is formed by arranging H beams at regular intervals and inserting a wooden earth plate between the H beams, and serves to prevent the inflow of soil and groundwater due to earth pressure during excavation of the ground.
  • earth excavation is progressing in a way that the H-beam and earth plate are installed in a state in which the excavation of the ground has progressed to some extent, and the soil is filled in the back of the earth plate.
  • Korean Patent Publication No. 10-0752544 discloses a "earth plate", and the patent document provides a reusable earth plate by changing the material of the earth plate to a synthetic resin material instead of wood.
  • the cost of the earth plate can be very high, and installation and dismantling work must be done in the same way as the wooden earth plate. There is a limit to increase.
  • An object of the present invention is to provide an earth plate that is reusable and easy to install and disassemble by forming the plate with a metal material in order to solve the problems of the conventional earth plate as described above.
  • the present invention provides a plate in which a metal plate having a predetermined thickness is bent so that the cross-section becomes a "c" shape (hereinafter, the upper horizontal surface of the "c" shape is the first surface (1), the lower horizontal surface is referred to as the second surface (2), the central vertical surface is referred to as the third surface (3), and the open surface is referred to as the first open surface (4); a plate stopper (5) coupled to at least one side of the plate in the direction of the first open surface (4); a support (6) formed to be coupled to the inside of the plate; Doedoe coupled to at least one side of the support (6), the supporter (6) is provided to face the first open surface (4) when coupled from the inside of the plate (7) and; comprising a beam 8 fixed in a ground-to-ground direction to provide a point at which the plate is anchored; A plurality of plates and a support body (6) provided by a number less than the number of plates are coupled to form
  • first surface (1) and the end of the second surface (2) is formed on the plate with a vertical fixing portion (10) bent vertically in the direction of the first open surface (4);
  • a plate spring 11 provided so that a predetermined horizontal fixing force is applied between the plate assembly 9 and the beam 8 when the plate assembly 9 is coupled to the beam 8 is included;
  • the leaf spring 11 is configured to be bent so that the cross-section becomes a “c” shape (hereinafter, among the “c” shape of the leaf spring 11 , the upper horizontal surface is the fourth surface 12 , and the lower horizontal surface is
  • the fifth surface 13, the central vertical surface is called the sixth surface 14, and the open surface is called the second open surface 15), and the width of the fourth surface 12 is that of the first open surface 4 It is formed to have a length less than the length minus the width of the vertical fixing portion 10 from the width;
  • the width of the fifth surface (13) is formed to be greater than or equal to the length of the first open surface (4) minus the width of the vertical fixing portion (10);
  • the fourth surface 12 may
  • the plate includes: a vertical bent portion 17 provided at least one on the first surface (1) and the second surface (2); including two or more horizontal bent portions 18 provided on the third surface 3;
  • the first surface (1) and the second surface (2) are formed in a step shape such that the height is relatively lowered as it approaches the direction of the first open surface (4) based on the vertical bent part (17), and the first surface (1) and the second surface (2) are formed in a step shape
  • the shape of the surface 1 and the second surface 2 may be formed to correspond to each other, so that a plurality of plates may be stacked in parallel to each other.
  • the plate includes: a first plate 20 formed to have a length of 60% or more of the distance between the webs 19 (Web; abdomen) of both beams to which the plate is to be coupled; Formed to have a length smaller by 30% to 70% of the vertical length from the web 19 to the end of the flange than the length excluding the length of the first plate 20 in the distance between the webs 19 of the both beams Including a second plate 21 to be; After coupling the first plate 20 or the second plate 21 to the beam 8, and inserting the support 6 inside the first plate 20 or the second plate 21, the second The second plate 21 or the first plate 20 is coupled to the beam 8 on the side to which the first plate 20 or the second plate 21 is not coupled, and the support 6, the first plate ( 20) and the second plate 21 may be configured to adjust the relative position between the support 6, the first plate 20 and the second plate 21 in a connected state.
  • a first plate 20 formed to have a length of 60% or more of the distance between the webs 19 (Web; abdomen) of both beams to which the
  • a second plate 21 is stacked on a lower or upper portion of the first plate 20
  • a first plate 20 is stacked on a lower or upper portion of the second plate 21
  • Fastening holes 23 are formed in the first surface 1 and the second surface 2 at predetermined intervals, so that the stacked upper and lower plates can be fixed to each other through a fastening member.
  • the plate holder (5) and the support holder (7) are provided with a stopper hanger having a predetermined groove detachable therefrom; a hanger shaft 26 connected to the hanger hanger and provided to transport the hanger hanger in the axial direction; a driven bevel gear 27 provided on the hanger shaft 26; a driven bevel gear 28 connected to the driven bevel gear 27; a driving means (29) connected to the driving bevel gear (28); including a casing provided to fix the relative positions of the driven bevel gear (28), the driven bevel gear (27) and the hanger shaft (26);
  • the driving means 29 is operated in a state in which the hanger is attached to the plate hanger 5 or the support hanger 7, the distance between the two hangers is increased or shortened according to the rotation of the driven bevel gear 27.
  • the beam 8 embedding step of fixing the beam 8 to the ground After the beam (8) burying step, a lamination step of installing one layer of the plate and; after repeating the lamination step a plurality of times, a fixing step of fixing each plate and the beam (8) to each other;
  • the fixing step includes: a vertical fixing step of fixing the plates to each other with a fastening member between the layers of each plate; a horizontal fixing step of fixing between the plate and the beam (8) with a plate spring (11); A method of constructing an earth plate is provided.
  • the lamination step includes: a first plate fixing step of fixing the first plate 20 or the second plate 21 to one side of the beam 8; After the first plate fixing step, a support body (6) inserting step of inserting the support body (6) into the first plate (20) or the second plate (21); After the step of inserting the support 6, the second plate 21 or the first plate on one side of the beam 8 corresponding to the beam 8 to which the first plate 20 or the second plate 21 is fixed.
  • a secondary plate fixing step of fixing After the second plate fixing step, the support body 6 fixing step of moving the support body 6 between the first plate 20 and the second plate 21 with an earth plate installation jig;
  • the stacking step is a second or more (n-th) stacking step, the second plate 21 and the first plate are crossed with the first plate 20 and the second plate 21 stacked n-1 times. 20 may be configured to be stacked.
  • stress can be distributed so that stress concentration does not occur only at any point in the earth plate system.
  • the earth plate construction jig it is possible to perform the construction and dismantling of the earth plate while minimizing the use of heavy equipment.
  • FIG. 1 is a perspective view of an earth plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of an earth plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of the plate assembly 9 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the plate according to the embodiment of the present invention is coupled to the beam.
  • FIG. 5 is a perspective view of a leaf spring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating a method in which a plate is coupled to a beam according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a stacked state of plates 20 and 21 according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8 and 9 are schematic views of an earth plate installation jig according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the plate assembly 9 according to another embodiment of the present invention.
  • expressions such as “have,” “may have,” “includes,” or “may include” refer to the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.
  • expressions such as “A or B,” “at least one of A or/and B,” or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together.
  • “A or B,” “at least one of A and B,” or “at least one of A or B” means (1) includes at least one A, (2) includes at least one B; Or (3) it may refer to all cases including both at least one A and at least one B.
  • first may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be renamed as a first component.
  • One component eg, a first component
  • another component eg, a second component
  • the certain element may be directly connected to the other element or may be connected through another element (eg, a third element).
  • a component eg, a first component
  • another component eg, a second component
  • a device configured to may mean that the device is “capable of” with other devices or parts.
  • a processor configured (or configured to perform) A, B, and C refers to a dedicated processor (eg, an embedded processor) for performing the corresponding operations, or by executing one or more software programs stored in a memory device.
  • a generic-purpose processor eg, a CPU or an application processor
  • Earth plate described in the description of the present invention may mean a “earth plate system” constituted by combining plates (plates, conventional wooden plates).
  • a plate configured by bending a metal plate having a predetermined thickness so that a cross-section becomes a "c" shape
  • the lower horizontal plane is referred to as the second surface (2)
  • the central vertical surface is referred to as the third surface (3)
  • the open surface is referred to as the first open surface (4)
  • a plate stopper (5) coupled to at least one side of the plate in the direction of the first open surface (4)
  • a support (6) formed to be coupled to the inside of the plate
  • Doedoe coupled to at least one side of the support (6), the supporter (6) is provided to face the first open surface (4) when coupled from the inside of the plate (7) and; comprising a beam 8 fixed in a ground-to-ground direction to provide a point at which the plate is anchored
  • a plurality of plates and a support body (6) provided by a number less than the number of plates are coupled to form a plate coupling body (9),
  • the metal plate By forming the metal plate in a “U” shape as described above, it can be designed so that the plate can withstand the bending strength of a predetermined value or more.
  • the "C” shape may mean that the cross-sectional shape has a "C” shape as a whole, and the configuration including the vertical bent part and the horizontal bent part shape, which will be described later, can also be interpreted as the "C" shape. there is.
  • the soil S comes into contact with the third surface 3 of the plurality of plates.
  • the support 6 may be inserted into the plate, and the support 6 may be made of wood or metal.
  • the outer shape of the support body 6 is preferably configured to correspond to the inner surface shape of the plate.
  • the inside of the support is also hollow (“C” shape).
  • the plate coupling body 9 By configuring the plate coupling body 9 to which two or more plates are coupled to be coupled between the beams 8, the convenience of construction and dismantling operations can be significantly improved.
  • the installation had to proceed by inserting the plate from the end of the H-beam (8) and dragging it down to the bottom.
  • the time taken was very long, according to the embodiment of the present invention, since it is possible to directly insert/couple the plate from the front (front view direction) of the H-beam 8, the working time can be significantly reduced. .
  • the plate assembly 9 is inserted between the beams, and the integrated plate 31 is inserted using the earth plate installation jig in a state where the plate assembly body is located between the beams. ) and the general plate 20 by increasing the distance between the installation / construction can proceed.
  • the support body 6 of the integral plate 31 is shown as a solid shaft shape and not empty inside, but both the support body 6 part and the plates 20 and 21 parts are hollow in a "C" shape. It is preferable to configure it in the form of an axis.
  • the support 6 and the plates 20 and 21 can be integrally formed by welding or the like.
  • first surface (1) and the end of the second surface (2) is formed on the plate with a vertical fixing portion (10) bent vertically in the direction of the first open surface (4);
  • a plate spring 11 provided so that a predetermined horizontal fixing force is applied between the plate assembly 9 and the beam 8 when the plate assembly 9 is coupled to the beam 8 is included;
  • the leaf spring 11 is configured to be bent so that the cross-section becomes a “c” shape (hereinafter, among the “c” shape of the leaf spring 11 , the upper horizontal surface is the fourth surface 12 , and the lower horizontal surface is
  • the fifth surface 13, the central vertical surface is called the sixth surface 14, and the open surface is called the second open surface 15), and the width of the fourth surface 12 is that of the first open surface 4 It is formed to have a length less than the length minus the width of the vertical fixing portion 10 from the width;
  • the width of the fifth surface (13) is formed to be greater than or equal to the length of the first open surface (4) minus the width of the vertical fixing portion (10);
  • the fourth surface 12 may
  • the plate can be easily fixed to the H-shaped beam (8).
  • the length of the sixth surface 14 of the leaf spring 11 is formed to have a length similar to the length of the sum of the thickness of the flange, the plate stop 5 and the vertical fixing part 10, or a length longer than this by a predetermined length It can be configured to have The similar length may mean a length such that a force for coupling the flange and the plate is applied through a predetermined fitting tolerance when the leaf spring 11 is coupled between the flange and the plate.
  • the rigidity of the plate spring 11 is increased while By inserting the fastening member 24 such as bolts and nuts, the H-shaped beam and the plate can be strongly coupled.
  • the plate includes: a vertical bent portion 17 provided at least one on the first surface (1) and the second surface (2); including two or more horizontal bent portions 18 provided on the third surface 3;
  • the first surface (1) and the second surface (2) are formed in a step shape such that the height is relatively lowered as it approaches the direction of the first open surface (4) based on the vertical bent part (17), and the first surface (1) and the second surface (2) are formed in a step shape
  • the shape of the surface 1 and the second surface 2 may be formed to correspond to each other, so that a plurality of plates may be stacked in parallel to each other.
  • the step shape may consist of one or more steps, and the drawing shows the step shape comprising one step.
  • the horizontal bent portion 18 by being configured in a "s" or “c” shape, it is possible to improve the bending strength of the plate.
  • the horizontal bent portion 18 in the form of "s" is shown.
  • the plate includes: a first plate 20 formed to have a length of 60% or more of the distance between the webs 19 (Web; abdomen) of both beams to which the plate is to be coupled; Formed to have a length smaller by 30% to 70% of the vertical length from the web 19 to the end of the flange than the length excluding the length of the first plate 20 in the distance between the webs 19 of the both beams Including a second plate 21 to be; After coupling the first plate 20 or the second plate 21 to the beam 8, and inserting the support 6 inside the first plate 20 or the second plate 21, the second The second plate 21 or the first plate 20 is coupled to the beam 8 on the side to which the first plate 20 or the second plate 21 is not coupled, and the support 6, the first plate ( 20) and the second plate 21 may be configured to adjust the relative position between the support 6, the first plate 20 and the second plate 21 in a connected state.
  • a first plate 20 formed to have a length of 60% or more of the distance between the webs 19 (Web; abdomen) of both beams to which the
  • the second plate 21 or the first plate 20 is coupled to the beam 8 on the side to which the first plate 20 or the second plate 21 is not coupled, and the support 6,
  • the description of “adjusting the relative position between the support 6, the first plate 20 and the second plate 21” in a state in which the first plate 20 and the second plate 21 are connected is “the first plate ( The second plate 21 is coupled to the beam 8 on the side to which 20 is not coupled, and the support 6, in a state in which the support 6, the first plate 20 and the second plate 21 are connected.
  • a configuration for adjusting the relative position between the first plate 20 and the second plate 21” or “connecting the first plate 20 to the beam 8 on the side to which the second plate 21 is not coupled” and adjust the relative position between the support 6, the first plate 20 and the second plate 21 in a state in which the support 6, the first plate 20 and the second plate 21 are connected means the configuration.
  • a second plate 21 is stacked on a lower or upper portion of the first plate 20
  • a first plate 20 is stacked on a lower or upper portion of the second plate 21
  • Fastening holes 23 are formed at predetermined intervals on the first surface 1 and the second surface 2 , so that the stacked upper and lower plates can be fixed to each other through the fastening member 24 .
  • the load applied to the earth plate by the soil S is dispersed, and the stress concentration in a specific area is reduced. can be prevented
  • the fastening members 24 such as bolts and nuts
  • the plate holder 5 and the support holder 7 are provided with a predetermined groove detachable from the holder holder 25; a hanger shaft 26 connected to the hanger hanger 25 and provided to transport the hanger hanger 25 in the axial direction; a driven bevel gear 27 provided on the hanger shaft 26; a driven bevel gear 28 connected to the driven bevel gear 27; a driving means (29) connected to the driving bevel gear (28); including a casing provided to fix the relative positions of the driven bevel gear (28), the driven bevel gear (27) and the hanger shaft (26);
  • the driving means 29 is operated in a state in which the stopper hanger 25 is attached to the plate hanger 5 or the support stopper 7, according to the rotation of the driven bevel gear 27, between the two stopper hangers 25
  • a tool capable of applying a rotational force such as an impact wrench or a spanner, may be used.
  • One side of the stopper hanger 25 is attached to/fixed on the plate stopper and the other side is attached to the support stopper 7, and then the driven bevel gear 28 is rotated by the driving means 29 to rotate the driven bevel gear on both sides.
  • the gear 27 rotates, and accordingly, the distance between the stopper hooks 25 around the driving means 29 may be lengthened or shortened.
  • a female screw thread corresponding to the screw thread formed on the hook shaft 26 may be formed on the inside of the hanger hanger 25 , and the male screw thread formed on both hanger shafts 26 is opposite to each other in the direction of rotation can be formed with
  • the stopper hook 25 is unwound from the hook shaft 26 when it rotates clockwise, and the thread formed on the right hook shaft 26 is half. When rotated clockwise, the stopper hook 25 may be configured to disengage from the hook shaft 26 and exit.
  • the beam 8 embedding step of fixing the beam 8 to the ground After the beam (8) burying step, a lamination step of installing one layer of the plate and; after repeating the lamination step a plurality of times, a fixing step of fixing each plate and the beam (8) to each other;
  • the fixing step includes: a vertical fixing step of fixing the plates to each other with a fastening member 24 between the layers of each plate; a horizontal fixing step of fixing between the plate and the beam (8) with a plate spring (11); A method of constructing an earth plate is provided.
  • the plate may be inserted from the front with respect to the H-beams 8 fixed to both sides, rather than being inserted from the top of the H-beams 8 .
  • the lamination step includes: a first plate fixing step of fixing the first plate 20 or the second plate 21 to one side of the beam 8; After the first plate fixing step, a support body (6) inserting step of inserting the support body (6) into the first plate (20) or the second plate (21); After the step of inserting the support 6, the second plate 21 or the first plate on one side of the beam 8 corresponding to the beam 8 to which the first plate 20 or the second plate 21 is fixed.
  • a secondary plate fixing step of fixing After the second plate fixing step, the support body 6 fixing step of moving the support body 6 between the first plate 20 and the second plate 21 with an earth plate installation jig;
  • the stacking step is a second or more (n-th) stacking step, the second plate 21 and the first plate are crossed with the first plate 20 and the second plate 21 stacked n-1 times. 20 may be configured to be stacked.
  • one or more of a DGPS, a vibration sensor, and a tilt sensor may be attached to the end of the first plate or the second plate.
  • a danger/warning signal can be transmitted to the server when it is detected that the plate is deformed more than a predetermined value through the position value between the DGPSs attached to different plates.
  • Communication means, control unit, power supply means, etc. for configuring this will be easily changed/applied by those skilled in the art.
  • the earth plate construction method may further include a sensor construction step of attaching the state detection sensor after the construction of the structural part of the earth plate is completed (after the fixing step is completed).
  • the state detection sensor may be installed for every predetermined number of plates from the upper plate to the lower plate based on the completed earth plate system (for each layer of the plate assembly or every n layer), and at this time, the It is preferable that the state detection sensor installed on the plate assembly is installed to be spaced apart from the state detection sensor of an adjacent layer by a predetermined distance in the horizontal direction.
  • the state detection sensor of the uppermost layer is installed at the right end of the second plate located on the left of the uppermost layer, and the state detection sensor of the lower layer is located on the left end or the left side of the second plate located on the right It can be installed on the right end of the plate.

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Abstract

본 발명은 토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 금속판으로 토류판을 제조하고, 모듈화된 토류판을 시공 및 철거할 수 있도록 구성함으로써, 재사용성이 있는 토류판과, 토류판을 시공 및 철거하는 데 사용되는 토류판 설치 지그, 및 이를 이용한 토류판의 시공 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 토류판의 상태를 확인하는 센서를 구비하여 실시간으로 토류판의 상태 확인이 가능한, IoT 기능이 구비된 토류판에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면, 하단 수평면을 제2면, 중앙 수직면을 제3면, 개방된 면을 제1개방면이라 함); 상기 제1개방면 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대; 상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체; 상기 지지체의 일측 이상에 결합되되, 지지체가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면을 향하도록 구비되는 지지체걸림대 및; 지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(Beam)를 포함하여; 복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체가 결합되어 플레이트결합체를 구성하고, 상기 플레이트결합체가 보 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판을 제공한다.

Description

토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법
본 발명은 토류판, 토류판 설치 지그 및 토류판 시공 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 금속판으로 토류판을 제조하고, 모듈화된 토류판을 시공 및 철거할 수 있도록 구성함으로써, 재사용성이 있는 토류판과, 토류판을 시공 및 철거하는 데 사용되는 토류판 설치 지그, 및 이를 이용한 토류판의 시공 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 토류판의 상태를 확인하는 센서를 구비하여 실시간으로 토류판의 상태 확인이 가능한, IoT 기능이 구비된 토류판(IoT 센서로 실시간 모니터링이 가능한 토류판)에 관한 것이다.
일반적으로 토류판(흙막이벽)은 구조물을 시공하기에 앞서, 작업현장의 안전을 확보하기 위해 먼저 작업 설치하는 것으로, 통상적으로 지반을 일정한 깊이로 굴착하는 건축물의 기초공사, 공동구 공사 및 지하철공사 등의 각종 터파기공사에 사용되는 것이다.
종래 토류판은, 일정 간격으로 H빔을 배치하고, H빔들 사이에 목재로 된 토류판을 삽입하여 형성하고 있으며, 지반 굴착시 토압에 의한 토사 및 지하수의 유입되지 않도록 하는 역할을 한다.
종래 토류판의 시공은 지반 굴착이 어느 정도 진행된 상태에서 H빔과 토류판을 설치하고, 토류판의 뒤편에 흙을 메우는 방식으로 진행되고 있다.
한편, 종래 토류판의 철거작업에는, 토류판을 일일이 분리하여 재사용하는 것이 아니라 굴삭기 등의 중장비를 이용하여 목재 토류판을 파괴하고 이를 폐기처분 하는 방식이 사용되고 있으며, 목재의 낭비로 인한 환경오염 문제와 토류판 관리 비용 증가 등의 문제가 있었다.
국내등록특허공보 제10-0752544호에는, "토류판"이 개시되어 있으며, 상기 특허문헌에서는 토류판의 소재를 목재가 아닌 합성수지재로 변경하는 방식으로 재사용 가능한 토류판을 제공하고 있다. 다만, 토류판(플레이트)의 구조가 복잡해져 토류판의 비용이 매우 높아질 수 있으며, 설치 및 해체 작업은 목재 토류판과 동일하게 이루어질 수밖에 없으며, 오히려 기존 목재 토류판처럼 해체작업 시 토류판을 파괴할 수 없어 작업시간을 증가시킨다는 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 토류판의 문제점을 해결하기 위해, 플레이트를 금속 재질로 구성함으로써 재사용 가능하면서 설치 및 해체 작업이 용이한 토류판을 제공하는 것이다.
본 발명은 종래 토류판의 문제점을 해결하기 위해, 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면(1), 하단 수평면을 제2면(2), 중앙 수직면을 제3면(3), 개방된 면을 제1개방면(4)이라 함); 상기 제1개방면(4) 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대(5); 상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체(6); 상기 지지체(6)의 일측 이상에 결합되되, 지지체(6)가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면(4)을 향하도록 구비되는 지지체걸림대(7) 및; 지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(8)(Beam)를 포함하여; 복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체(6)가 결합되어 플레이트결합체(9)를 구성하고, 상기 플레이트결합체(9)가 보(8) 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판을 제공한다.
또한, 상기 플레이트에는 제1면(1) 및 제2면(2)의 단부가 제1개방면(4) 방향 수직으로 절곡된 수직고정부(10)가 형성되고; 상기 플레이트결합체(9)가 보(8)에 결합될 때 플레이트결합체(9)와 보(8) 사이에 소정의 수평 방향 고정력이 가해지도록 구비되는 판스프링(11)이 포함되되; 상기 판스프링(11)은: 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되고(이하, 판스프링(11)의 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제4면(12), 하단 수평면을 제5면(13), 중앙 수직면을 제6면(14), 개방된 면을 제2개방면(15)이라 함), 상기 제4면(12)의 폭은 제1개방면(4)의 폭에서 수직고정부(10)의 폭을 제외한 길이 미만의 길이가 되도록 형성되고; 상기 제5면(13)의 폭은 제1개방면(4)의 폭에서 수직고정부(10)의 폭을 제외한 길이 이상의 길이가 되도록 형성되고; 상기 제4면(12)에는 판스프링체결홀(16)이 구비되도록 구성할 수 있다.
그리고, 상기 플레이트는: 상기 제1면(1) 및 제2면(2)에 하나 이상 구비되는 수직절곡부(17) 및; 상기 제3면(3)에 둘 이상 구비되는 수평절곡부(18)를 포함하고; 상기 수직절곡부(17)를 기준으로 제1개방면(4) 방향에 가까울수록 높이가 상대적으로 낮아지도록 제1면(1) 및 제2면(2)이 계단형상으로 형성되되, 상기 제1면(1) 및 제2면(2)의 형상이 서로 대응되도록 형성되어, 복수개의 플레이트가 서로 평행하게 적층 가능하도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기 플레이트는: 상기 플레이트가 결합될 양쪽 보의 웨브(19)(Web; 복부)간 거리의 60% 이상의 길이를 가지도록 형성되는 제1플레이트(20) 및; 상기 양쪽 보의 웨브(19)간 거리에서 제1플레이트(20)의 길이를 제외한 길이보다 웨브(19)로부터 플랜지의 단부까지의 수직 길이의 30% 내지 70%의 길이만큼 작은 길이를 가지도록 형성되는 제2플레이트(21)를 포함하여; 상기 보(8)에 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)를 결합하고, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21) 내측에 지지체(6)를 삽입한 뒤, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트(20)의 하부 또는 상부에는 제2플레이트(21)가 적층되고, 상기 제2플레이트(21)의 하부 또는 상부에는 제1플레이트(20)가 적층되며, 상기 플레이트의 제1면(1) 및 제2면(2)에는 소정의 간격마다 체결홀(23)이 형성되어, 적층된 상부 및 하부의 플레이트는 서로 체결부재를 통해 고정될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 토류판의 설치에 사용되는, 토류판 설치 지그에 있어서, 상기 플레이트걸림대(5) 및 지지체걸림대(7)에 탈착되는 소정의 홈이 형성되는 걸림대 걸이; 상기 걸림대 걸이와 연결되어, 걸림대 걸이를 축 방향으로 이송시키도록 구비되는 걸이 축(26); 상기 걸이 축(26)에 구비되는 종동 베벨기어(27); 상기 종동 베벨기어(27)와 연결되는 원동 베벨기어(28); 상기 원동 베벨기어(28)에 연결되는 구동수단(29) 및; 상기 원동 베벨기어(28), 종동 베벨기어(27) 및 걸이 축(26)의 상대적 위치를 고정시키도록 구비되는 케이싱을 포함하여; 상기 걸림대 걸이를 플레이트걸림대(5) 또는 지지체걸림대(7)에 부착한 상태에서 구동수단(29)을 동작시킬 때, 종동 베벨기어(27)의 회전에 따라 두 걸림대 걸이 간 거리가 길어지거나 짧아지도록 동작되는, 토류판 설치 지그를 제공한다.
아울러, 상기와 같은 토류판을 설치하는, 토류판 시공 방법에 있어서, 보(8)를 지면에 고정시키는 보(8) 매설단계; 상기 보(8) 매설단계 후, 플레이트 한 층을 설치하는 적층단계 및; 상기 적층단계를 복수 회 반복한 후, 각 플레이트와 보(8)를 상호 고정시키는 고정단계를 포함하고; 상기 고정단계는: 각 플레이트의 층 사이에서 체결부재로 플레이트를 서로 고정하는 수직고정단계; 상기 플레이트와 보(8) 사이를 판스프링(11)으로 고정하는 수평고정단계를 포함하는; 토류판 시공 방법을 제공한다.
또한, 상기 적층단계는: 상기 보(8)의 일측에 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)를 고정시키는 1차 플레이트 고정단계; 상기 1차 플레이트 고정단계 후, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)에 지지체(6)를 삽입하는 지지체(6) 삽입 단계; 상기 지지체(6) 삽입 단계 후, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 고정된 보(8)와 대응되는 보(8)의 일측에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 고정시키는 2차 플레이트 고정단계; 상기 2차 플레이트 고정단계 후, 토류판 설치 지그로 지지체(6)를 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)의 사이로 이동시키는 지지체(6) 고정단계를 포함하고; 상기 적층단계가 2번째 이상 수행되는(n번째) 적층단계인 경우, n-1번째 적층된 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)와 엇갈리도록 제2플레이트(21) 및 제1플레이트(20)가 적층되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 재사용 가능한 토류판을 제조, 시공 및 해체할 수 있다.
또한, 토류판 시공 및 해체 작업에 대한 작업성이 개선되어, 시공 및 해체 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.
그리고, 개별 플레이트 자체를 굽힘 저항이 강한 형태로 구성함으로써 큰 하중에도 소성변형 등을 방지할 수 있다.
아울러, 길이가 서로 다른 형태로 구성된 플레이트들을 서로 엇갈리게 배치 및 적층함으로써, 토류판 시스템 중 어느 지점에서만 응력집중이 발생하지 않도록 응력을 분산시킬 수 있다.
또한, 토류판 시공용 지그를 사용함으로써, 중장비의 이용을 최소화하면서 토류판의 시공 및 해체작업을 수행할 수 있다.
그리고, 토류판을 실시간으로 모니터링함으로써, 적절한 시기에 토류판을 유지보수하여, 비용을 최소화하면서도 안전성을 확보할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 의한 토류판의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 의한 토류판의 측단면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트결합체(9)의 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트가 보에 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 의한 판스프링의 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트가 보에 결합되는 방식을 나타낸 분해사시도이다.
도 7 은 본 발명의 실시 예에 의한 플레이트(20, 21)가 적층된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8 및 9 는 본 발명의 실시 예에 의한 토류판 설치 지그의 개략도이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 플레이트결합체(9)의 분해사시도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
본 발명의 설명에서 기재하는 "토류판"은, 판(플레이트, 종래의 목재 판)을 결합하여 구성되는 "토류판 시스템"을 의미할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면(1), 하단 수평면을 제2면(2), 중앙 수직면을 제3면(3), 개방된 면을 제1개방면(4)이라 함); 상기 제1개방면(4) 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대(5); 상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체(6); 상기 지지체(6)의 일측 이상에 결합되되, 지지체(6)가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면(4)을 향하도록 구비되는 지지체걸림대(7) 및; 지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(8)(Beam)를 포함하여; 복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체(6)가 결합되어 플레이트결합체(9)를 구성하고, 상기 플레이트결합체(9)가 보(8) 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판을 제공한다.
상기와 같이 금속판을 "ㄷ"자 형으로 형성함으로써, 플레이트가 소정의 수치 이상의 굽힘강도를 버틸 수 있도록 설계할 수 있다. "ㄷ"자 형이란, 단면 형상이 전체적으로 "ㄷ"자 형을 띈다는 것을 의미할 수 있으며, 후술하는 수직절곡부 및 수평절곡부 형상이 포함되는 구성 또한 상기 "ㄷ"자 형인 것으로 해석될 수 있다.
상기와 같은 토류판으로 토류판 시스템을 시공했을 때, 복수개의 플레이트의 제3면(3)에 흙(S)이 접촉하게 된다.
상기 지지체(6)를 플레이트 내에 삽입할 수 있으며, 지지체(6)는 목재 또는 금속재로 구성될 수 있다. 지지체(6)의 외형은 플레이트 내면 형상에 대응되도록 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 지지체의 원가 및 중량을 절감시키기 위하여, 지지체의 내부도 중공형으로("ㄷ"자 형) 형성하는 것이 바람직하다.
플레이트 둘 이상이 결합된 플레이트결합체(9)가 보(8) 사이에 결합되도록 구성함으로써, 시공 및 해체 작업의 편의성을 현저하게 개선할 수 있다. 기존에는 굴삭기 등 중장비로 판을 보(8)의 최상단까지 들어올린 후, H형 보(8)의 단부에서 판을 삽입하여 아래쪽까지 끌어내리는 방식으로 설치가 진행되어야만 하여, 판 하나 하나를 삽입하는 데 걸리는 시간이 매우 길었으나, 본 발명의 실시 예에 따르면, H형 보(8)의 앞쪽(정면도 방향)으로부터 플레이트를 직접 삽입/결합하는 것이 가능하므로, 작업시간을 현저하게 감축시킬 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 플레이트 중 어느 하나와 지지체를 일체형으로 구성하는 것도 가능하다. 일체형 플레이트(31) 및 일반 플레이트(20)를 최대한 밀착시켜 결합시킨 상태에서 플레이트결합체(9)를 보 사이에 삽입하고, 플레이트결합체가 보 사이에 위치한 상태에서 토류판 설치 지그를 이용하여 일체형 플레이트(31) 및 일반 플레이트(20) 사이의 거리를 벌리는 것으로 설치/시공을 진행할 수 있다. 도 10에서는 일체형 플레이트(31)의 지지체(6)부분이 중실축 형태로 내부가 비어있지 않은 형태로 도시하였으나, 지지체(6)부분과 플레이트(20, 21) 부분 모두 "ㄷ"자 형으로 중공축 형태로 구성하는 것이 바람직하다. 지지체(6)와 플레이트(20, 21)를 용접 등의 방법으로 일체로 구성할 수 있다.
또한, 상기 플레이트에는 제1면(1) 및 제2면(2)의 단부가 제1개방면(4) 방향 수직으로 절곡된 수직고정부(10)가 형성되고; 상기 플레이트결합체(9)가 보(8)에 결합될 때 플레이트결합체(9)와 보(8) 사이에 소정의 수평 방향 고정력이 가해지도록 구비되는 판스프링(11)이 포함되되; 상기 판스프링(11)은: 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되고(이하, 판스프링(11)의 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제4면(12), 하단 수평면을 제5면(13), 중앙 수직면을 제6면(14), 개방된 면을 제2개방면(15)이라 함), 상기 제4면(12)의 폭은 제1개방면(4)의 폭에서 수직고정부(10)의 폭을 제외한 길이 미만의 길이가 되도록 형성되고; 상기 제5면(13)의 폭은 제1개방면(4)의 폭에서 수직고정부(10)의 폭을 제외한 길이 이상의 길이가 되도록 형성되고; 상기 제4면(12)에는 판스프링체결홀(16)이 구비되도록 구성할 수 있다.
상기와 같은 판스프링(11)을 통해, 플레이트를 H형 보(8)에 쉽게 고정시킬 수 있다.
만약, 재사용형 토류판에서 설치/해체 방법이 까다롭다면, 작업성 저하로 인한 공사비용 증가와 토류판의 개당 단가 증가 등의 모든 부담이 사용자에게 주어지게 되나, 본 발명의 실시 예에서는 작업성을 크게 향상시킴으로써, 종래 토류판 시스템에 비해 비용적 측면까지 현저하게 개선할 수 있다.
작업자들은, H형 보의 웨브(19)에 플레이트를 접촉시키고, 플레이트 내부에 판스프링(11)의 제5면(13)을 삽입하고 플레이트 사이에 H빔의 플랜지 부분을 끼우는 것으로 H형 보(8)와 플레이트를 결합시킬 수 있다.
판스프링(11)의 제6면(14) 길이는, 플랜지의 두께, 플레이트걸림대(5) 및 수직고정부(10)의 두께를 합한 길이와 유사한 길이로 형성되거나, 이보다 소정의 길이만큼 긴 길이를 가지도록 구성될 수 있다. 상기 유사한 길이는, 판스프링(11)을 플랜지와 플레이트 사이에 결합했을 때 소정의 끼워맞춤 공차를 통해 플랜지와 플레이트를 결합하는 힘이 가해지도록 하는 길이를 의미할 수 있다.
끼워맞춤공차로 설계하기 어려운 경우(플레이트 등의 중량이 커서 판스프링(11)의 탄성력 만으로 고정이 어려운 경우)에는, 판스프링(11)의 강성을 더 크게 하면서 판스프링(11)과 플랜지 사이에 볼트 및 너트 등 체결부재(24)를 끼우는 것으로 H형 빔과 플레이트를 강하게 결합할 수 있다.
그리고, 상기 플레이트는: 상기 제1면(1) 및 제2면(2)에 하나 이상 구비되는 수직절곡부(17) 및; 상기 제3면(3)에 둘 이상 구비되는 수평절곡부(18)를 포함하고; 상기 수직절곡부(17)를 기준으로 제1개방면(4) 방향에 가까울수록 높이가 상대적으로 낮아지도록 제1면(1) 및 제2면(2)이 계단형상으로 형성되되, 상기 제1면(1) 및 제2면(2)의 형상이 서로 대응되도록 형성되어, 복수개의 플레이트가 서로 평행하게 적층 가능하도록 구성될 수 있다.
상기와 같이 수직절곡부(17)를 형성함으로써, 플레이트를 다단으로 적층하더라도 하단에 있는 플레이트의 이탈이 방지될 수 있다. 계단형상은 1단 이상으로 구성될 수 있으며, 도면에는 계단형상이 1단으로 구성된 형태가 도시되어 있다.
플레이트가 플랜지에 접촉하고 있는 방향과 반대 방향으로 힘을 받더라도(자중으로 인한 힘을 포함한다), 상기 수직절곡부(17)에 의해 플랜지 방향으로 반력을 받음으로써 플레이트의 원치 않는 이탈을 방지할 수 있다.
상기 수평절곡부(18)는, "ㅅ" 또는 "ㄷ" 형태로 구성됨으로써, 플레이트의 굽힘 강도를 향상시킬 수 있다. 도면에는 "ㅅ" 형태의 수평절곡부(18)가 도시되어 있다.
아울러, 상기 플레이트는: 상기 플레이트가 결합될 양쪽 보의 웨브(19)(Web; 복부)간 거리의 60% 이상의 길이를 가지도록 형성되는 제1플레이트(20) 및; 상기 양쪽 보의 웨브(19)간 거리에서 제1플레이트(20)의 길이를 제외한 길이보다 웨브(19)로부터 플랜지의 단부까지의 수직 길이의 30% 내지 70%의 길이만큼 작은 길이를 가지도록 형성되는 제2플레이트(21)를 포함하여; 상기 보(8)에 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)를 결합하고, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21) 내측에 지지체(6)를 삽입한 뒤, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 "제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절"한다는 기재는, "제1플레이트(20)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제2플레이트(21)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절"하는 구성 또는 "제2플레이트(21)가 결합되지 않은 쪽의 보(8)에 제1플레이트(20)를 결합하고, 상기 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)가 연결된 상태에서 지지체(6), 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21) 사이의 상대위치를 조절"하는 구성을 의미한다.
상기와 같은 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)의 길이 제한에 따라, 설치된 보(8)의 사이로 직접 플레이트를 삽입할 수 있게 되므로, 작업성을 현저하게 개선시킬 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트(20)의 하부 또는 상부에는 제2플레이트(21)가 적층되고, 상기 제2플레이트(21)의 하부 또는 상부에는 제1플레이트(20)가 적층되며, 상기 플레이트의 제1면(1) 및 제2면(2)에는 소정의 간격마다 체결홀(23)이 형성되어, 적층된 상부 및 하부의 플레이트는 서로 체결부재(24)를 통해 고정될 수 있다.
상기와 같이 제1플레이트(20)와 제2플레이트(21)를 교차하면서 보(8)에 고정시킴으로써, 흙(S)에 의해 토류판에 가해지는 하중을 분산시키고, 특정 부위에서의 응력집중 등을 방지할 수 있다. 또한, 상부에 있는 플레이트와 하부에 있는 플레이트를 볼트 및 너트 등 체결부재(24)를 통해 결합시킴으로써, 토류판이 버틸 수 있는 하중을 증가시키고, 플레이트 틈새를 더 촘촘하게 메워 흙(S)이 새어나가지 않도록 방지할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 토류판의 설치에 사용되는, 토류판 설치 지그에 있어서, 상기 플레이트걸림대(5) 및 지지체걸림대(7)에 탈착되는 소정의 홈이 형성되는 걸림대 걸이(25); 상기 걸림대 걸이(25)와 연결되어, 걸림대 걸이(25)를 축 방향으로 이송시키도록 구비되는 걸이 축(26); 상기 걸이 축(26)에 구비되는 종동 베벨기어(27); 상기 종동 베벨기어(27)와 연결되는 원동 베벨기어(28); 상기 원동 베벨기어(28)에 연결되는 구동수단(29) 및; 상기 원동 베벨기어(28), 종동 베벨기어(27) 및 걸이 축(26)의 상대적 위치를 고정시키도록 구비되는 케이싱을 포함하여; 상기 걸림대 걸이(25)를 플레이트걸림대(5) 또는 지지체걸림대(7)에 부착한 상태에서 구동수단(29)을 동작시킬 때, 종동 베벨기어(27)의 회전에 따라 두 걸림대 걸이(25) 간 거리가 길어지거나 짧아지도록 동작되는, 토류판 설치 지그를 제공한다.
상기 구동수단(29)으로는, 임팩랜치, 스패너 등 회전력을 가할 수 있는 공구가 사용될 수 있다.
상기와 같은 토류판 설치 지그를 통해, 토류판 부품들의 자중, 끼워맞춤 공차, 흙(S)의 하중 등으로 인해 강하게 고정된 플레이트 및 지지체(6)의 상대 위치를 조절할 수 있다.
걸림대 걸이(25)의 한 쪽은 플레이트 걸림대에, 다른 한 쪽은 지지체걸림대(7)에 밀착/고정시킨 후, 구동수단(29)으로 원동 베벨기어(28)를 회전시킴에 따라 양쪽의 종동 베벨기어(27)가 회전하고, 이에 따라 구동수단(29)을 중심으로 걸림대 걸이(25) 사이의 거리가 길어지거나 짧아질 수 있다. 이러한 구성을 위하여, 걸림대 걸이(25)의 내측에는 걸이 축(26)에 형성된 나사산에 대응되는 암나사형 나사산이 형성될 수 있으며, 양쪽 걸이 축(26)에 형성된 수나사형 나사산은 서로 반대되는 회전 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 좌측 걸이 축(26)에 형성된 나사산에서는 시계방향으로 회전할 때 걸림대 걸이(25)가 걸이 축(26)으로부터 풀려서 빠져나가도록 구성되되, 우측 걸이 축(26)에 형성된 나사산은 반시계방향으로 회전할 때 걸림대 걸이(25)가 걸이 축(26)으로부터 풀려서 빠져나가도록 구성될 수 있다.
아울러, 상기와 같은 토류판을 설치하는, 토류판 시공 방법에 있어서, 보(8)를 지면에 고정시키는 보(8) 매설단계; 상기 보(8) 매설단계 후, 플레이트 한 층을 설치하는 적층단계 및; 상기 적층단계를 복수 회 반복한 후, 각 플레이트와 보(8)를 상호 고정시키는 고정단계를 포함하고; 상기 고정단계는: 각 플레이트의 층 사이에서 체결부재(24)로 플레이트를 서로 고정하는 수직고정단계; 상기 플레이트와 보(8) 사이를 판스프링(11)으로 고정하는 수평고정단계를 포함하는; 토류판 시공 방법을 제공한다.
상기 적층단계에서 플레이트는 H형 보(8)의 상단에서부터 삽입되어 내려오는 것이 아니라, 양 쪽에 고정되어 있는 H형 보(8)에 대해 정면에서 삽입될 수 있다.
또한, 상기 적층단계는: 상기 보(8)의 일측에 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)를 고정시키는 1차 플레이트 고정단계; 상기 1차 플레이트 고정단계 후, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)에 지지체(6)를 삽입하는 지지체(6) 삽입 단계; 상기 지지체(6) 삽입 단계 후, 상기 제1플레이트(20) 또는 제2플레이트(21)가 고정된 보(8)와 대응되는 보(8)의 일측에 제2플레이트(21) 또는 제1플레이트(20)를 고정시키는 2차 플레이트 고정단계; 상기 2차 플레이트 고정단계 후, 토류판 설치 지그로 지지체(6)를 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)의 사이로 이동시키는 지지체(6) 고정단계를 포함하고; 상기 적층단계가 2번째 이상 수행되는(n번째) 적층단계인 경우, n-1번째 적층된 제1플레이트(20) 및 제2플레이트(21)와 엇갈리도록 제2플레이트(21) 및 제1플레이트(20)가 적층되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트의 단부에 DGPS, 진동센서, 기울기센서 중 하나 이상(IoT 센서; 이하, "상태 감지 센서"라 함)을 부착할 수 있다. 서로 다른 플레이트에 부착된 DGPS간 위치 값을 통해, 플레이트가 설정된 소정의 수치 이상으로 변형된 것이 감지되는 경우 서버에 위험/경고 신호를 송신할 수 있다. 이를 구성하기 위한 통신수단, 제어부, 전원공급수단 등은 통상의 기술자가 용이하게 변경/적용할 수 있을 것이다.
상기와 같은 구성을 통해, 토류판의 변형 여부 등 현재 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
상기 토류판 시공 방법은, 토류판의 구조 부분에 대한 시공이 완료된 후(고정단계 완료 후)에 상기 상태 감지 센서를 부착하는 센서 시공 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 상태 감지 센서는, 시공이 완료된 토류판 시스템을 기준으로 상부에 위치한 플레이트로부터 하부에 위치한 플레이트까지 소정의 개수마다(플레이트결합체 한 층마다 또는 n층마다) 설치될 수 있으며, 이 때 어느 한 층의 플레이트결합체에 설치되는 상태 감지 센서는 인접한 층의 상태감지센서와 수평방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 도 1을 기준으로 예를 들면, 최상단 층의 상태 감지 센서는 최상단 좌측에 위치한 제2플레이트의 우단에 설치되고, 그 아래층의 상태 감지 센서는 우측에 위치한 제2플레이트의 좌단 또는 좌측에 위치한 제1플레이트의 우단에 설치될 수 있다.

Claims (8)

  1. 소정의 두께를 가지는 금속판이, 단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되는 플레이트(이하, 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제1면, 하단 수평면을 제2면, 중앙 수직면을 제3면, 개방된 면을 제1개방면이라 함);
    상기 제1개방면 방향에서 플레이트의 일측 이상에 결합되는 플레이트걸림대;
    상기 플레이트의 내측에 결합되도록 형성되는 지지체;
    상기 지지체의 일측 이상에 결합되되, 지지체가 플레이트 내측에서 결합되었을 때 제1개방면을 향하도록 구비되는 지지체걸림대 및;
    지면으로부터 지상 방향으로 고정되어 상기 플레이트가 고정되는 지점을 제공하는 보(Beam)를 포함하여;
    복수개 이상의 플레이트와, 플레이트 개수 미만의 개수만큼 구비되는 지지체가 결합되어 플레이트결합체를 구성하고,
    상기 플레이트결합체가 보 사이에서 다단으로 결합되어 구성되는, 토류판
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 플레이트에는 제1면 및 제2면의 단부가 제1개방면 방향 수직으로 절곡된 수직고정부가 형성되고;
    상기 플레이트결합체가 보에 결합될 때 플레이트결합체와 보 사이에 소정의 수평 방향 고정력이 가해지도록 구비되는 판스프링이 포함되되;
    상기 판스프링은:
    단면이 "ㄷ" 자 형이 되도록 절곡되어 구성되고(이하, 판스프링의 상기 "ㄷ" 자 형 중 상단 수평면을 제4면, 하단 수평면을 제5면, 중앙 수직면을 제6면, 개방된 면을 제2개방면이라 함),
    상기 제4면의 폭은 제1개방면의 폭에서 수직고정부의 폭을 제외한 길이 미만의 길이가 되도록 형성되고;
    상기 제5면의 폭은 제1개방면의 폭에서 수직고정부의 폭을 제외한 길이 이상의 길이가 되도록 형성되고;
    상기 제4면에는 판스프링체결홀이 구비되는; 토류판
  3. 청구항 1항에 있어서,
    상기 플레이트는:
    상기 제1면 및 제2면에 하나 이상 구비되는 수직절곡부 및;
    상기 제3면에 둘 이상 구비되는 수평절곡부를 포함하고;
    상기 수직절곡부를 기준으로 제1개방면 방향에 가까울수록 높이가 상대적으로 낮아지도록 제1면 및 제2면이 계단형상으로 형성되되,
    상기 제1면 및 제2면의 형상이 서로 대응되도록 형성되어, 복수개의 플레이트가 서로 평행하게 적층 가능하도록 구성되는, 토류판
  4. 청구항 1항에 있어서,
    상기 플레이트는:
    상기 플레이트가 결합될 양쪽 보의 웨브(Web; 복부)간 거리의 60% 이상의 길이를 가지도록 형성되는 제1플레이트 및;
    상기 양쪽 보의 웨브간 거리에서 제1플레이트의 길이를 제외한 길이보다 웨브로부터 플랜지의 단부까지의 수직 길이의 30% 내지 70%의 길이만큼 작은 길이를 가지도록 형성되는 제2플레이트를 포함하여;
    상기 보에 제1플레이트 또는 제2플레이트를 결합하고,
    상기 제1플레이트 또는 제2플레이트 내측에 지지체를 삽입한 뒤,
    상기 제1플레이트 또는 제2플레이트가 결합되지 않은 쪽의 보에 제2플레이트 또는 제1플레이트를 결합하고,
    상기 지지체, 제1플레이트 및 제2플레이트가 연결된 상태에서 지지체, 제1플레이트 및 제2플레이트 사이의 상대위치를 조절 가능하도록 구성되는, 토류판
  5. 청구항 4항에 있어서,
    상기 제1플레이트의 하부 또는 상부에는 제2플레이트가 적층되고,
    상기 제2플레이트의 하부 또는 상부에는 제1플레이트가 적층되며,
    상기 플레이트의 제1면 및 제2면에는 소정의 간격마다 체결홀이 형성되어,
    적층된 상부 및 하부의 플레이트는 서로 체결부재를 통해 고정되는, 토류판
  6. 청구항 1항 내지 5항 중 어느 한 항의 토류판 설치에 사용되는, 토류판 설치 지그에 있어서,
    상기 플레이트걸림대 및 지지체걸림대에 탈착되는 소정의 홈이 형성되는 걸림대 걸이;
    상기 걸림대 걸이와 연결되어, 걸림대 걸이를 축 방향으로 이송시키도록 구비되는 걸이 축;
    상기 걸이 축에 구비되는 종동 베벨기어;
    상기 종동 베벨기어와 연결되는 원동 베벨기어;
    상기 원동 베벨기어에 연결되는 구동수단 및;
    상기 원동 베벨기어, 종동 베벨기어 및 걸이 축의 상대적 위치를 고정시키도록 구비되는 케이싱을 포함하여;
    상기 걸림대 걸이를 플레이트걸림대 또는 지지체걸림대에 부착한 상태에서 구동수단을 동작시킬 때, 종동 베벨기어의 회전에 따라 두 걸림대 걸이 간 거리가 길어지거나 짧아지도록 동작되는, 토류판 설치 지그
  7. 청구항 1항 내지 5항 중 어느 한 항의 토류판을 설치하는, 토류판 시공 방법에 있어서,
    보를 지면에 고정시키는 보 매설단계;
    상기 보 매설단계 후, 플레이트 한 층을 설치하는 적층단계 및;
    상기 적층단계를 복수 회 반복한 후, 각 플레이트와 보를 상호 고정시키는 고정단계를 포함하고;
    상기 고정단계는:
    각 플레이트의 층 사이에서 체결부재로 플레이트를 서로 고정하는 수직고정단계;
    상기 플레이트와 보 사이를 판스프링으로 고정하는 수평고정단계를 포함하는; 토류판 시공 방법
  8. 청구항 7항에 있어서,
    상기 적층단계는:
    상기 보의 일측에 제1플레이트 또는 제2플레이트를 고정시키는 1차 플레이트 고정단계;
    상기 1차 플레이트 고정단계 후, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 지지체를 삽입하는 지지체 삽입 단계;
    상기 지지체 삽입 단계 후, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트가 고정된 보와 대응되는 보의 일측에 제2플레이트 또는 제1플레이트를 고정시키는 2차 플레이트 고정단계;
    상기 2차 플레이트 고정단계 후, 토류판 설치 지그로 지지체를 제1플레이트 및 제2플레이트의 사이로 이동시키는 지지체 고정단계를 포함하고;
    상기 적층단계가 2번째 이상 수행되는(n번째) 적층단계인 경우, n-1번째 적층된 제1플레이트 및 제2플레이트와 엇갈리도록 제2플레이트 및 제1플레이트가 적층되는, 토류판 시공 방법
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