KR101179770B1 - 흙막이 가설구조 및 흙막이 가설 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지반을 굴착(터파기) 함으로서 굴착지반이 토압에 의하여 붕괴 되는 것을 방지하기 위하여 토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판(200)이 형성되고, 상기 수직빔(100)간을 횡단하는 흙막이 가설 방법 및 구조에 있어서, 상기 각 수직빔(100)의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100)의 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하기 위한 버팀보(400)를 형성하여, 수직빔들의 전면에 완만한 원호형태로 성형된 지지빔에 의해 수직빔들의 지지 및 이로 인한 토류벽의 지지가 효율적으로 이루어질 수 있는 효과는 물론, 토류벽을 수직빔에 끼워 넣는 작업 및 토류벽을 해체하는 작업등이 간편하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있는 흙막이 가설 방법 및 구조에 관한 것이다.

Description

흙막이 가설구조 및 흙막이 가설 방법{SOIL PROTECTION AGAINST BUILD STRUCTURE AND THE METHOD}

본 발명은, 흙막이 가시설에 관한 것으로, 지반을 굴착(터파기) 함으로서 굴착지반이 토압에 의하여 붕괴 되는 것을 방지하기 위하여 설치되는 가시설인 흙막이 가설 구조 및 그 흙막이 가설 방법에 관한 것이다.

건축물, 개착터널, 지하철, 전력구, 통신구, 하수관거 등과 같이 지반을 소정의 깊이 및 길이 방향으로 연장하여 굴착하고, 그 굴착지반 내부 공간에 구조물을 설치하게 된다.

즉, 건설현장의 지하공사에 있어서는 흙을 파낸 뒤 주위의 토사가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 임시적으로 흙막이 공사가 선행되는데, 흙막이구조물이란 이와 같은 흙막이 공사를 위해 설치되는 구조물로서, 흙막이 벽체, 토류판 또는 토류벽 등이라 불리우기도 한다.

특히 우리나라의 토지이용 실태는 주로 대도시에 집중되고, 가용 토지의 부족으로 인해 도심지의 고층화와 고밀도화는 가속되고 있는 실정이다. 고층화 및 고밀도화된 토지의 이용에 따라 지하 구조물의 규모가 커지면서 인근 건축물과의 근접 시공이 불가피하게 되어, 지하 구조물의 터파기 공사시에 인접한 도로의 침하를 비롯하여 주변 건물의 기울어짐과 균열 및 붕괴가 빈번히 발생되고, 이로 인한 재산상의 손실을 비롯하여 민원의 다발과 민형사상의 분쟁으로 많은 사회적 문제가 발생되고 있다. 따라서, 지하 굴착시의 토류벽 가시설 공사에 대한 공법과 부재의 선정이 매우 중요한 요소로 부각되고 있다.

일반적으로, 건축물의 지하 지반 공사시 지반 굴삭구분의 가장자리, 또는 토목공사시 절개지 등에는 토사의 붕괴나 유출을 막기 위해, 지면에 일정한 간격으로 H-빔을 지면에 소정깊이로 박아 고정시킨 후, H-빔의 사이에 토류판을 끼워 넣는 형태의 흙막이 공사가 이루어지게 되는바, 일반적으로 토류판은 목재나 절곡된 철판 등으로 이루어져 있다.

그에 따라, 지면에 H-빔을 박은 후, 토사를 일정 깊이로 굴착한 다음 각 H-빔 사이에 토류판을 끼워 적층시킴으로써 주변의 토사가 공사현장 내부로 유입되지 않게 된다.

이때의 토류판은 지하 절개면에서 작용하는 토압을 자체적으로 지지할 수 있는 휨강도(압축강도)를 지녀야 하는데 휨 강도가 토압에 비해 부족 할 경우 토류판의 전단 파괴(부러짐)가 발생되어 H-빔의 플랜지로부터 이탈되어 토사의 붕괴로 이어진다.

그러므로 흙막이의 목적을 달성하기 위해서는 토류판은 토압에 대응 할 수 있는 휨 강도 즉 압축강도와 인장 강도를 동시에 지녀야 하며 H-빔은 이러한 토류판들이 뒤로 밀려나지 않도록 지지하는 지지체의 역할을 하게 된다.

그러나, 토류판의 휨 강도는 소재의 두께가 클수록, 소재의 비중 또는 밀도가 높은 것일수록 증대되는 특성을 갖고 있기 때문에, 토압이 크게 걸리는 흙막이 공사에 토류판을 적용하는 경우 그 토류판의 부피 또는 중량이 커질 수밖에 없는 단점이 있었다.

그리고 토류판의 폭이 넓어질 경우 토압에 의하여 휘어지게 되므로 일정 경간 이상의 폭 이상으로 토류판을 만들지 못하는 단점이 있었다.

또한, 토류판을 설치하기 위하여 H빔을 박을 때 그 경간이 일정하지 않는데, 목재토류판의 경우는 H빔의 간격인 경간을 일일이 측정하고, 톱으로 개개의 목재 토류판을 절단하여 끼워 넣음으로써, 재료의 손실과 설치가 불편하며 설치 시간과 설치 비용이 과다할 뿐만 아니라 토압으로 인해 해체는 거의 불가능하다.

또한 반드시 해체 수거하여야 함 에도 불구하고 각각 절단되어 균일치 못한 규격으로 인하여 재활용되기가 어려워 대개는 해체 수거되지 않고 그대로 매립시켜 사장시키고, 이러한 매립 사장에 의해 향후 목재 토류판의 부식에 의한 지반의 침하가 우려되고 있다.

또한 종래의 철재나 합성수지로 이루어진 토류판의 경우, 대개 공지되어 있는 일반적인 방법에 의해 제작되어 있으므로 통상 6.0 m 의 비교적 얕은 굴착 깊이에서는 적용이 가능하나, 그 이상의 심도가 요구되는 깊이에서는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

일반적으로 터파기 공사 또는 성토공사에서 토사의 붕괴를 방지하기 위해서는 장방형 단면을 갖는 긴 목재와 같은 가설자재를 적층시켜 마련하는데, 터파기 공사 또는 성토공사시 일정 간격의 H빔을 설치하고 H빔 사이에 가설자재를 순차로 적층시켜, 굴착, 성토된 지하벽으로부터 지하공간으로 토사가 유출되는 것을 방지하게 된다.

그러나 비싼 목재를 사용하기 때문에 비용이 증가하며 또 목재는 부패하기 때문에 다음 시공시 재 사용하기가 어렵다

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 국내실용신안등록 제 20-297584호(2002.11.28)의 토사붕괴방지판이 제안되었고, 제안된 토사붕괴방지판은 FRP 재질로 상하양단에 수직방향으로의 결합되도록 하기 위한 계합부가 돌출 형성되고,

상기 양단의 계합부 사이의 몸체에 길이방향을 갖는 다수의 중공부가 길이방향으로 열을 지어 구성하여 H빔 사이에 개재되어지도록 함으로서, 토사붕괴 방지벽의 가설에 따른 작업공수를 줄이며 토사붕괴 방지벽에 발생되는 응력을 분산시켜 변형이 발생되는 것을 막을 수 있도록 하고, 이를 통해 공사 기간 줄일 수 있도록 한 것이나, FRP 압축 성형시 중공부내의 간격지지대가 충분히 냉각되어 경화되도록 하기 위한 시간이 많이 소요됨에 따라 생산성이 낮아짐과 동시에 중공부 내,외측의 냉각온도 차이로 인한 신축이 발생하여 패널이 뒤틀리면서 변형이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 패널에 미리 프리프렉션을 도입하지 않은 상태로 조립되어 토압에 따른 효율적인 부재력 제어가 되지 못하므로 패널을 이루는 살의 두께를 두껍게 형성함으로써, 원자재의 사용량의 늘어나면서 그 가격이 비싸지며, 무게가 무거워 취급이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제 0726984 호 (2007. 06. 14 공고) 대한민국 특허등록 제 0637711 호 (2006. 10. 27 공고)

본 발명은 상기한 문제점 들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 종래의 지반굴착 지보공의 토류벽에 설치되는 토류판에 작용하는 부재력을 상쇄시킬 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은, 버팀보의 승강 작용에 의해 버팀이 용이하게 설치될 수 있도록 함은 물론, 제작강 토류판의 사용으로 H 빔의 사용 개수를 줄일 수 있도록 할 뿐만 아니라, 부재력이 발생하지 않도록 하고, 통상 사용되는 띠장을 사용하지 않도록 하여 최종 사용 강재량이 절감되도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판(200)이 형성되고, 상기 수직빔(100)의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100) 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하는 버팀보(400)를 형성하고, 상기 지지빔(300)은 일정각도 휘어지는 형태의 원호상으로 이루어지는 것으로 상하 양단측으로 각각 슬라이딩부(310)를 갖도록 하되, 상기 슬라이딩부(310)는 상기 지지빔(300)의 단부측에 고정되는 평플레이트(311)와, 상기 평플레이트(311)의 양측단에 각각 용접되는 접속플레이트(312)를 갖으며 상기 지지빔(300)과 고정 연결되도록 하는 L형강 고정구(313)를 구비하고, 상기 평플레이트(311)와 수직빔(100)의 전면 일측단이 접속되며 상기 L형강고정구(313)는 수직빔(100)을 따라 상하 승강 가능하도록 수직빔(100)과는 고정되지 않는 상태를 유지하되, 상기 L형강고정구(313)의 일측으로 결합공(313')이 천공되어 있어 지지빔(300)의 접속플레이트(312)에 천공되어 있는 접속공(312')간을 볼트(314) 및 너트(315)로 고정되도록 하는 것을 포함하는 흙막이 가설 구조에 있어서,

상기 지지빔(300)의 내측면을 따라 휨유지구(320)가 밀착되며 다수 구비되어지되, 상기 휨유지구(320)는 전체적인 결합 상태가 원호의 형상을 갖도록 하며 조합되는 원호플레이트(321) 2개소와 이들을 연결하는 결합구(322) 다수로 구성되는 것과,
토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판(200)이 형성되고, 상기 각 수직빔(100)의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100)의 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하기 위한 버팀보(400)를 형성하는 흙막이 가설 방법에 있어서,
상기 제작강토류판(200)은 간격유지형강(212)과 만나는 임의 위치의 상하 철판(211)에 다수의 천공(215)이 이루어지도록 하고, 상기 간격유지형강(212)은 서로 대향되거나 또는 끝단에 있는 형강이 이탈되지 않도록 중앙부에 다수의 타이공(216)을 내어 타이바(217)로 엮은 상태에서 상하 철판(211)과 가용접을 하여 임시 결합 된 상태에서, 철판(211)을 거치대(218) 위에 올려놓은 상태에서 중앙부분에 하중(Pt)을 가하여 하연에는 인장력을, 상연에는 압축력이 발생되도록 한 후, 상하 철판(211)에 미리 천공(215)한 구멍과 간격유지형강(212)이 만나는 부분에 원둘레용접(219)을 다수 시행하여 하중(Pt)을 제거하여 인장력과 압축력이 도입된 프리프렉션 상태로 고정되어 휘어진 상태가 유지되도록 하는 것을 포함하는 흙막이 가설 방법을 그 구성상 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면, 수직빔들의 전면에 완만한 원호형태로 성형된 지지빔에 의해 수직빔들의 부재력 발생이 상쇄되어 토류벽의 지지가 효율적으로 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있으며, 일반 토류벽에서는 반드시 필요한 띠장을 설치하지 않게 하며, 버팀보의 수직 및 수평 간격을 별려 강재량이 절감되는 효과를 기대할 수 있음은 물론, 특히 수직빔의 간격을 종래의 것보다 대략 2배 가까이 넓힐 수 있어 공사비를 대폭 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명에 의하면, 토류벽을 수직빔에 끼워 넣는 작업 및 토류벽을 해체하는 작업등이 간편하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 적용되는 수직빔과 지지빔간의 결합 상태를 도시한 사시도
도 3은 도 2에서 수직빔과 지지빔간을 분리한 도면
도 4는 본 발명에 적용되는 지지빔에서 상하단의 슬라이딩부를 분리 도시한 도면
도 5는 본 발명에서의 지지빔이 슬라이딩부에 의해 수직빔을 따라 상하 승하강 되는 것을 도시한 개괄적 도면
도 6은 본 발명에 적용되는 제작강토류판을 분리 도시한 도면
도 7은 본 발명에서의 단위제작강토류판과 단위제작강토류판간을 분리도시한 도면
도 8은 단위제작강토류판간을 결합한 상태에서의 제작강토류판을 도시한 도면
도 9는 도 8에 의한 제작강토류판의 정면도
도 10은 도 9에 의한 A-A선 단면도로 단위제작강토류판과 단위제작강토류판간의 상하 결합 관계를 개괄적으로 도시한 단면도
도 11은 제작강토류판이 결합 된 상태에서의 개괄적 평면도로 소규모 가시설에 적용되는 예를 도시한 도면
도 12는 제작강토류판이 결합 된 상태에서의 개괄적 평면도로 대규모 가시설에 적용되는 예를 도시한 도면
도 13은 제작강토류판을 제작하는 과정을 도시한 개괄적 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 도 1에서 보는 바와 같이 토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판(200)이 형성되고, 상기 수직빔(100)간을 횡단하는 흙막이 가설 구조에서, 상기 각 수직빔(100)의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100)의 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하기 위한 버팀보(400)가 형성되도록 하였다.

상기 수직빔(100)은 통상 H형강으로 이루어지는 것을 채택하였으며 상기 수직빔(100) 내측을 따라 길이방향으로 소규격의 L형강으로 이루어지는 안착구(102)를 구비하여 제작강토류판(200)의 양단을 지지할 수 있도록 하였다.

상기 수직빔(100)은 지지빔(300)과 연결되며 지지되도록 함은 물론 수직빔(100)의 측면으로 제작강토류판(200)이 끼워지도록 하는 역할을 하게 된다.

상기 수직빔(100)의 경우, 도 11 또는 도 12 에서와 같은 형태로 실시될 수 있는데 상기 지지빔(300)은 수직빔(100)을 따라 상하 승강 가능하도록 하여 설치 작업 및 철거 작업이 용이하도록 하였다.

예컨데, 소규모 가시설에 적용되는 제작강토류판(200)이 적용될 경우에는 도 11에서와 같은 안내구(101)를 구성하고, 대규모 가시설에 적용되는 제작강토류판(200)에 적용될 경우에는 도 12에서와 같은 안내구(103)를 적용할 수 있을 것이다.

도 11은, 전술한 바와 같이 소규모 가시설에 적용되도록 하기 위한 것으로, 지지빔(300)의 전면에 절곡 형태로 상호 대향되며 고장력볼트로 고정되는 안내구(101)를 구성하여 상기 수직빔(100)의 일단측이 끼워져 지지빔(300)의 상하 슬라이딩 이송 가능하도록 하였다.

한편 상기한 수직빔(100)의 내측 양방향으로 각각 안착구(102)를 구비하여 제작강토류판(200)의 양단을 지지할 수 있도록 하였으며 지지빔(300)의 승강 작동에 저촉되지 않도록 하였다.

도 12는, 이와는 달리 대규모 가시설에 적용되도록 하기 위한 것으로, 대규모 가시설에 적용되는 지지빔(300)은 그 규격이 소규모 가시설에 적용되는 제작강토류판(200)을 그대로 유용할 수 있도록 하였으며 대심도용을 별도로 구분하였다.

대규모 가시설에 적용되는 경우 수직빔(100)의 규격이 상대적으로 커지게 되므로 상기 수직빔(100)과 지지빔(300)간의 연결 형태가 소규모 가시설과는 달리 지지빔(300)의 외측에 도 12에서 보는 바와 같이 수직빔(100)과 지지빔(300)간을 고정 연결하기 위하여 고장력볼트로 연결되는 안내구(103)를 구비하게 된다.

이는 대규모 가시설에서 상부 복공이 이루어진 후 복공 하에서 지지빔(300)과 버팀보(400)를 상하 승강이 가능하도록 설치할 수 있기 위함이다.

아울러 상기 수직빔(100) 전면으로 환봉(105)을 구비하고 상기 환봉(105)과 접하는 안착구(102)를 용접등의 방법으로 고정하여, 제작강토류판(200)의 지점부 전달하중에 의하여 안착구(102)가 변형되지 않도록 하였다.

또한 상기 지지빔(300) 및 이와 대향되는 지지빔(300)을 횡단 방향으로 연결되어 지지빔(300) 및 이와 연결되어 있는 수직빔(100)을 횡방향으로 지지하기 위한 버팀보(400)가 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 구비된다.

여기서 상기 지지빔(300)은 상하로 슬라이딩 이동이 가능하도록 하였다.

이를 위해 상기 지지빔(300)의 구성을 도 4를 참고하여 설명한다.

지지빔(300)은 전술한 바와 같이 일정각도 휘어지는 형태의 원호상으로 이루어지는 것으로 단면상 보았을 때 H 형강의 단면 형태를 갖게 된다.

이러한 지지빔(300)은 별도의 공정이나 제작과정을 거쳐 도 4에서와 같이 휘어진 형태를 갖도록 제공된다.

상기 지지빔(300)의 상하 양단측으로는 각각 슬라이딩부(310)를 갖도록 하는데, 이러한 슬라이딩부(310)는 도 4 및 도 5의 단면도에서 보듯이 지지빔(300)의 단부측에 고정되는 평플레이트(311)와, 상기 평플레이트(311)의 양측단에 각각 용접되는 접속플레이트(312)를 갖으며 상기 지지빔(300)과 고정 연결되도록 하는 L형강 고정구(313)를 구비한다.

상기 전술한 평플레이트(311)와 수직빔(100)의 전면 일측단이 접속되며 상기 L형강고정구(313)는 수직빔(100)을 따라 상하 승강이 가능하도록 수직빔(100)과는 고정되지 않는 상태를 유지하게 된다.

이러한 L형강고정구(313)의 일측으로 결합공(313')이 천공되어 있어 지지빔(300)의 접속플레이트(312)에 천공되어 있는 접속공(312')간을 볼트(314) 및 너트(315) 등을 이용하여 고정 되도록 하였다.

이러한 슬라이딩부(310)의 구조는 지지빔(300)의 상하단에 각각 동일하게 구성되어진다.

한편 상기 지지빔(300)의 내측(본 발명에서의 지지빔 내측이라 함은, 도면상 보았을 때 원호형태의 우측) 즉 정면으로 원호형태를 갖으며 휘어져 있는 지지빔(300)의 배면측으로는 상기 지지빔(300)이 휘어져 있는 상태를 그대로 유지하면서도, 전술한 버팀보(400)의 힘으로 지지빔(300)의 휘어져 있는 상태 유지가 힘들게 될 경우를 방지하기 위해, 지지빔(300)의 내측면을 따라 휨유지구(320)를 구비하여 상기 지지빔(300)의 휨 상태가 항상 유지될 수 있도록 하였다.

이러한 휨 상태가 유지되도록 하기 위한 지지빔(300) 배면측의 휨유지구(320)는 전체적인 결합 상태가 원호의 형상을 갖도록 하며 조합되는 원호플레이트(321) 2개소와 이들을 연결하는 결합구(322) 다수로 구성된다.

상기와 같은 휨유지구(320)에 의해 전술한 지지빔(300)은 휘어진 상태를 유지하게 되는데, 상기 버팀보(400)의 횡압이 작용하더라도 휨유지구(320)에 의해 지지빔(300)은 휘어진 상태를 그대로 유지하며 버팀보(400)의 횡압을 지지할 수 있게 된다.

또한 상기의 휨유지구(320)는 수직빔(100)의 일측면과 접하고 있어 토압에 의하여 수직빔(100)에 발생하는 부재력을 버팀보(400)에 의해 제공되는 힘과 상쇄되도록 하였다.

한편, 상기의 버팀부(400)는 여러개의 길이를 갖는 단위피스버팀대(401)로 구성되도록 하여, 굴착되는 폭원에 맞추어 터파기량이 최소가 되도록 각각의 단위피스버팀대(401)를 결합하여 버팀보(400)의 길이를 가변 설치 가능하도록 하므로서, 굴착되는 폭원에 따른 버팀보(400)의 설치 시공이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제작강토류판(200)은 전술한 바와 같이 수직빔(100)과 수직빔(100)의 각 전면부에 구비되는 각각의 수직빔(100) 일측면을 따라 끼워지도록 하는 것으로, 굴착된 면의 토사 토압을 견디기 위한 구성이다.

이러한 제작강토류판(200)은 도 6에서 보는 바와 같다.

도 6에서 보듯이 제작강토류판(200)은 각각의 단위제작강토류판(210)으로 구성되어 각각의 단위제작강토류판(210)이 상호 연결되며 하나의 완성된 전체적인 제작강토류판(200)을 구성하도록 하였다.

여기서, 상기 각각의 단위제작강토류판(210)의 연결 구조가 중요한데 먼저 단위제작강토류판(210)의 구조에 대하여 설명한다.

도 10의 경우 단위제작강토류판(210)의 구성을 살펴볼 수 있는데, 단위제작강토류판(210)은 전면과 후면으로 각각 일정간격 이격되도록 하는 두개의 철판(211)을 구성하게 되고, 그 철판(211) 사이를 지지하기 위한 간격유지형강(212)을 단위제작강토류판(210)의 중앙 위치 지점에 상호 대향되도록 하고, 상하 양 끝단에 설치하는 저심도용과 중앙 위치 지점에 간격유지형강(212)을 다수 상호 대향되도록 설치하는 고심도용으로 구분하여 구성한다.

이때 대향되는 간격유지형강(212)은 한측 웨브에 조금 큰 천공(215)과 맞닿아 대향되는 타측 웨브의 타이공 주변에 원둘레 용접(219)을 하여 고정되도록 하였다.

이와 같이 할 경우 도 6의 분리 도면에서 보듯이 양측으로 두 개의 철판(211)이 구비되고 그 내측의 중앙부분에 간격유지형강(212)이 상호 대향되며 접하는 상태에서 상기 각각의 철판(211)들을 지지하게 되는 형태를 갖는다.

이와 같이 구성되는 단위제작강토류판(210)의 상하면측과 양측면은 각각 마감처리되는데, 상하마감부(213)와 측면마감부(214)는 그 구성을 달리하게 된다.

여기서 상기 상하마감부(213)는 경우에 따라 상부마감부와 하부마감부로 나뉘어질 수 있는데 본 발명에서는 상하마감부(213)로 통칭하여 설명하고자 한다.

예컨데 단위제작강토류판(210)의 상하를 뒤집어 결합할 경우 그 지칭하는 명칭이 바뀌게 되므로 본 발명을 이해하는데 있어서는 상하마감부(213)로 통칭하기로 하고 상하를 지칭할 경우에도 어느 일측 또는 타측으로만 지칭되도록 하였다.

이후 설명하는 단위제작강토류판(210)에서의 상부측 마감부는 일측마감부(213a)로 통칭하고 하부측 마감부는 타측마감부(213b)로 명명하며, 단위제작강토류판(210)의 측면의 마감부는 측면마감부(214)로 명명하기로 한다.

상기 일측마감부(213a)는 도 10 에서 보는 바와 같이 단위제작강토류판(210)의 상단측으로 간격유지형강(212)을 게재하여 용접 고정하고, 그 간격유지형강(212) 내측에 길이방향을 따라 원형봉(212c)을 배열한 다음 상기 원형봉(212c) 상측으로 사각 단면을 갖는 사각형강(212b)을 게재하여 간격유지형강(212)의 단부측과 접하는 부위를 용접 등의 방법으로 고정하게 된다.

이와 같이하여 단위제작강토류판(210)의 일측을 마감처리할 수 있다.

이와는 달리 단위제작강토류판(210)의 타측은 단위제작강토류판(210)과 단위제작강토류판(210)간을 연결이 가능하도록 구성하여야 한다.

예컨데 도 10에서 보는 바와 같이, 타측마감부(213b)는 철판(211)과 철판(211) 사이에 일측마감부(213a)와 마찬가지로 간격유지형강(212)을 구비하고 상기 간격유지형강(212)의 내측으로 사각형강(212b') 길이 만큼의 원형봉(212a)을 각각 구비한 후 그 상측으로 사각형강(212b')을 게재한 상태에서 간격유지형강(212)의 단부측과 용접 고정되도록 한다.

한편, 일측 마감부(213a)의 사각형강(212b)과 타측 마감부(213b)의 사각형강(212b')의 위치는 도 9에서와 같이 그 위치를 서로 달리하고 있다.

이와 같이 그 위치를 달리하는 사각형강(212b,212b')과 단위제작강토류판(210)간의 배치가 완료되면, 일정 길이를 갖으며 일직선상의 형태로 접속하게 되는데 이때, 제2사각형강(212d)을 사각형강(212b,212b') 내부에 삽입하여, 단위제작강토류판(210)의 측면마감부(214)를 결합하게 되고, 이러한 결합을 고정하기 위한 장치로 측면마감부(214)에서 핀(P)으로 사각형강(212b)과 제2사각형강(212d)를 묶어 공사 종료 후 제작강토류판(200)을 회수하고자 할 때 용이하게 인양 철거 될 수 있도록 하였다.

상기 측면마감부(214)는 간격유지형강(212)을 철판(211)과 철판(211) 끝단부에 용접 고정하는데, 이러한 측면마감부(214)가 제작강토류판(200)의 설치시 수직빔(100)의 안착구(102)에 접속되므로 ㄷ자형 개구부에 변형 방지용 스티프너(st)로 보강토록 하였다.

한편 수직빔(110)의 사이에 끼워지는 제작강토류판(200)을 제작할 때, 프리스트레싱이 도입되도록 제작하는 것이 바람직하다.

상기한 제작강토류판(200)을 제작하기 위한 과정을 살펴보면, 간격유지형강(212)과 만나는 임의 위치의 상하 철판(211)에 다수의 천공(215)이 이루어지도록 하고, 상기 간격유지형강(212)은 서로 대향되거나 또는 끝단에 있는 형강이 이탈되지 않도록 중앙부에 다수의 타이공(216)을 내어 타이바(217)로 엮은 상태에서 상하 철판(211)과 가용접을 하여 임시 결합 된 상태에 있도록 한다.

이와 같이 임시 결합 된 철판(211)을 거치대(218) 위에 올려놓게 되는데, 이때 이러한 제작강토류판(200)의 각 구성들(철판;211, 간격유지형강;212)이 밀리지 않도록 견고한 상태를 유지하도록 하기 위해 L형강(220)을 인장측 측면마감부(214) 일측 측면에 고정하여 거치대에 놓게 된다.

이와 같은 상태에서 중앙부분에 하중(Pt)을 가하게 되면 하연에는 인장력이 발생하게 되고, 상연에는 압축력이 발생하게 되는데, 이러한 상태에서 상하 철판(211)에 미리 천공(215)한 구멍과 간격유지형강(212)이 만나는 부분에 원둘레용접(219)을 다수 시행한 후, 하중(Pt)을 제거하게 되면, 인장력과 압축력이 도입된 프리프렉션 상태로 고정되어, 약간 휘어진 상태를 유지하는 단위제작강토류판(210)의 모양을 갖추는 제작강토류판(200)이 완성되어진다.

이와 같이 제작된 제작강토류판(200)을 토압이 작용하는 측에 인장연을, 그 반대측에 압축연이 오도록 설치하게 되면 토압에 의하여 제작강토류판(200)에 작용하는 부재력이 인장연에는 압축력이 작용하게 되고, 압축연에는 인장력이 발생하게 되어, 상호간 상쇄 작용이 발생되어 구조적 부재력이 적어지는 효과를 거둘 수 있게 되므로, 심도가 깊은 층에서의 토류판 두께를 증가시키지 않더라도 토압에 충분히 견딜 수 있는 구조로 만들 수 있게 되는 것이다.

상기의 구조를 채택할 경우에는 중앙부 위치에 간격유지형강(212)의 개수가 늘어날 수 있는 가능성이 있다.

한편, 흙막이 가시설에는 지하수위가 높을 경우, 가시설 틈새로 물이 유입되는데 이럴 경우에는 보통 그라우팅으로 지수를 하여 왔으나, 본 발명에서의 흙막이 가설 구조에서는 상기와 같은 별도의 차수 그라우팅을 하지 않고도 차수 효과를 낼 수 있게 되는 것이다.

즉, 도 11 및 도 12에 표시되고 있는 수팽창성지수제(104)를 측면 마감부(214)에 연이어 고정, 시설하여 차수가 될 수 있도록 하였으며, 상기와 같이 차수로 인한 별도의 그라우팅 작업을 하지 않아도 차수가 가능하게 되므로 공사비를 크게 절감하게 되는 효과를 거둘 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기한 사각형강(212b)와 사각형강(212b')에도 틈이 발생되므로 그 틈으로 물이 스며들지 않도록 하기 위해 수팽창성지수제를 시설하여 차수가 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

100; 수직빔 101,103; 안내구
102; 안착구
200; 제작강토류판 210; 단위제작강토류판
211; 철판 212; 간격유지형강
212a; 원형봉 212b,212b'; 사각형강
212d; 제2사각형강 213; 상하마감부
213a; 일측마감부 213b; 타측마감부
214; 측면마감부 215; 천공
216; 타이공 217; 타이바
218; 거치대 219; 원둘레용접
220; L형강 300; 지지빔
310; 슬라이딩부 311; 평플레이트
312; 접속플레이트 312'; 접속공
313; 고정구 313'; 결합공
314; 볼트 315; 너트
320; 휨유지구 321; 원호플레이트
322; 결합구 400; 버팀보
401; 단위피스버팀대

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판(200)이 형성되고, 상기 수직빔(100)의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100) 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하는 버팀보(400)를 형성하고, 상기 지지빔(300)은 일정각도 휘어지는 형태의 원호상으로 이루어지는 것으로 상하 양단측으로 각각 슬라이딩부(310)를 갖도록 하되, 상기 슬라이딩부(310)는 상기 지지빔(300)의 단부측에 고정되는 평플레이트(311)와, 상기 평플레이트(311)의 양측단에 각각 용접되는 접속플레이트(312)를 갖으며 상기 지지빔(300)과 고정 연결되도록 하는 L형강 고정구(313)를 구비하고, 상기 평플레이트(311)와 수직빔(100)의 전면 일측단이 접속되며 상기 L형강고정구(313)는 수직빔(100)을 따라 상하 승강 가능하도록 수직빔(100)과는 고정되지 않는 상태를 유지하되, 상기 L형강고정구(313)의 일측으로 결합공(313')이 천공되어 있어 지지빔(300)의 접속플레이트(312)에 천공되어 있는 접속공(312')간을 볼트(314) 및 너트(315)로 고정되도록 하는 것을 포함하는 흙막이 가설 구조에 있어서,
   상기 지지빔(300)의 내측면을 따라 휨유지구(320)가 밀착되며 다수 구비되어지되, 상기 휨유지구(320)는 전체적인 결합 상태가 원호의 형상을 갖도록 하며 조합되는 원호플레이트(321) 2개소와 이들을 연결하는 결합구(322) 다수로 구성되는 것을 포함하는 흙막이 가설 구조.
6. 토류벽 전면에 일정간격으로 구비되는 수직빔(100) 사이에 토류벽을 지지하기 위한 제작강토류판(200)이 형성되고, 상기 각 수직빔(100)의 전면에 원호형태로 굴곡 되는 지지빔(300)을 고정하고, 상기 각 수직빔(100)과 대향되는 수직빔(100)의 전면에 각각 구비되는 상기 지지빔(300)을 횡단 지지하기 위한 버팀보(400)를 형성하는 흙막이 가설 방법에 있어서,
   상기 제작강토류판(200)은 간격유지형강(212)과 만나는 임의 위치의 상하 철판(211)에 다수의 천공(215)이 이루어지도록 하고, 상기 간격유지형강(212)은 서로 대향되거나 또는 끝단에 있는 형강이 이탈되지 않도록 중앙부에 다수의 타이공(216)을 내어 타이바(217)로 엮은 상태에서 상하 철판(211)과 가용접을 하여 임시 결합 된 상태에서, 철판(211)을 거치대(218) 위에 올려놓은 상태에서 중앙부분에 하중(Pt)을 가하여 하연에는 인장력을, 상연에는 압축력이 발생되도록 한 후, 상하 철판(211)에 미리 천공(215)한 구멍과 간격유지형강(212)이 만나는 부분에 원둘레용접(219)을 다수 시행하여 하중(Pt)을 제거하여 인장력과 압축력이 도입된 프리프렉션 상태로 고정되어 휘어진 상태가 유지되도록 하는 것을 포함하는 흙막이 가설 방법.

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