KR102517411B1

KR102517411B1 - 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법

Info

Publication number: KR102517411B1
Application number: KR1020210114402A
Authority: KR
Inventors: 오용환; 백우열
Original assignee: 오용환; 백우열
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2023-03-31
Also published as: KR20230032048A

Abstract

본 발명은 자립식 흙막이 벽체에 발생하는 휨응력을 감소시키기 위해 엄지말뚝에 설치된 강봉 또는 강선에 사전에 긴장력을 적용하고, 상기 엄지말뚝의 상단으로부터 이격된 하부에 변위제어부를 설치하여 증가된 강성에 의해 배면토압에 의해 발생되는 휨모멘트 및 수평변위를 효과적으로 억제시키도록 한 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝은 일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝과; 상기 엄지말뚝의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓과; 상기 브라켓 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재와; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 고정 설치되는 변위제어부로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 제작하는 단계(S 1); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 근입할 지반을 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀을 형성하는 단계(S 2); 상기 천공홀에 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 항타 근입하는 단계(S 3); 상기 천공홀에 항타 근입된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝에 모래를 충전하는 단계(S 4); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 인장재를 인장하는 단계(S 5); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 변위제어부에서 PC강재를 인장하는 단계(S 6)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법{Prestressed soldier piles for displacement control and it's application to construction method for self-supporting temporary earth retaining walls}

본 발명은 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법에 관한 것으로, 특히 H빔으로 이루어진 엄지말뚝에 수평인장력을 수직인장력으로 전환할 수 있는 변위제어부를 설치하여, 흙막이 가시설 공사중 엄지말뚝에 띠장 시공 후, 지지부위에 엄지말뚝에 설치된 변위제어부가 수평인장력을 수직인장력으로 전환시켜 굴착단계별 수평인장력 발생시 전환된 수직인장력을 엄지말뚝의 하부고정단 또는 수직하부 정착부를 통하여 지지하도록 한 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법에 관한 것이다.

현재 일반적으로 지하구조물 시공을 위하여 지반의 깊은 굴착시 흙막이 벽체를 유지하기 위하여 어스앵커 공법을 많이 이용하고 있다.

여기서, 상기한 어스앵커 공법은 인접부지를 10M 이상 근입하여 어스앵커를 정착하지만 인접부지의 이용이 제한될 경우에는 굴착고 약 2.5m 마다 스트러트(strut) 또는 레이커(raker) 방식을 적용할 수밖에 없는데 경제성 및 공사 조건상 크게 불리한 문제가 있다.

또한, 버팀보 및 앵컬흘 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 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 공개특허 제2019-0036591호 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법이 제안되었다.

상기한 종래의 프리스트레스 엄지말뚝은 일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝과; 상기 엄지말뚝의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓과; 상기 브라켓 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 종래의 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 프리스트레스 엄지말뚝을 제작하는 단계(S 1); 지반에 일정한 간격을 두고, 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀을 형성하는 단계(S 2); 상기 천공홀에 프리스트레스 엄지말뚝을 항타 근입하는 단계(S 3); 상기 항타 근입된 프리스트레스 엄지말뚝에 모래를 충전하는 단계(S 4); 상기 프리스트레스 엄지말뚝에 설치된 인장재를 인장하는 단계(S 5); 상기 프리스트레스 엄지말뚝의 전면부를 굴착 진행함과 동시에 토류판을 설치하는 단계(S 6)로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 종래의 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 작업공간 확보로 시공기간의 단축이 필요한 경우, 건축이나 토목구조물에서 버팀보나 앵커로 지지가 곤란한 경우, 사유지 침범이나 지중매설물로 인한 앵커 시공이 곤란한 경우, 앵커 시공으로 인한 피해가 우려되는 경우, 버팀보로 인해 작업의 효율성이 현저히 저하되는 경우, 기타 공기단축 및 공사비 절감이 요구되는 경우에 적용할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 종래의 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 구조체 자체의 편심으로 인하여 토압에 의해 배면에 수평변위가 크게 발생하는 문제가 있다.

공개특허 제10-2019-0036591호

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 굴착단계별 버팀구조가 필요한 굴착깊이에서 H빔으로 이루어진 엄지말뚝에 수평인장력을 수직인장력으로 전환할 수 있는 변위제어부를 설치하여, 상기 변위제어부에 PC강재를 삽입후, 상기 PC강재를 하부고정브라켓으로 고정 설치하거나, 필요시 엄지말뚝을 천공홀 근입후, 상기 천공홀 근처에 상기 PC강재 정착장 고정을 위한 추가 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀의 하부에 PC강재를 그라우팅 고정함으로써, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 수평인장력 발생시 상기 수평인장력을 엄지말뚝에 사전에 내장된 변위제어부를 통하여 상기 변위제어부의 PC강재가 하부고정단에 정착되어, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 소요 지지력의 확보가 가능하도록 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝은 일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝과; 상기 엄지말뚝의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓과; 상기 브라켓 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재와; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 고정 설치되는 변위제어부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 제작하는 단계(S 1); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 근입할 지반을 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀을 형성하는 단계(S 2); 상기 천공홀에 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 항타 근입하는 단계(S 3); 상기 천공홀에 항타 근입된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝에 모래를 충전하는 단계(S 4); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 인장재를 인장하는 단계(S 5); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 변위제어부에서 PC강재를 인장하는 단계(S 6)로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝과 이를 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 굴착단계별 버팀구조가 필요한 굴착깊이에서 H빔으로 이루어진 엄지말뚝에 수평인장력을 수직인장력으로 전환할 수 있는 변위제어부를 설치하여, 상기 변위제어부에 PC강재를 삽입후, 상기 PC강재를 하부고정브라켓으로 고정 설치하거나, 필요시 엄지말뚝을 천공홀 근입후, 상기 천공홀 근처에 상기 PC강재 정착장 고정을 위한 추가 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀의 하부에 PC강재를 그라우팅 고정함으로써, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 수평인장력 발생시 상기 수평인장력을 엄지말뚝에 사전에 내장된 변위제어부를 통하여 상기 변위제어부의 PC강재가 하부고정단에 정착되어, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 소요 지지력의 확보가 가능함으로써, 별도의 버팀부재 없이 흙막이 구조가 가능한효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝이 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 변위제어부를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 변위제어부를 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝의 변위제어부를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝에 변위제어부가 설치된 상태를 도시한 예시도 1,
도 9는 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝에 변위제어부가 설치된 상태를 도시한 예시도 2,
도 10은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝에 변위제어부가 설치된 상태를 도시한 예시도 3.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)은 자립식 흙막이 벽체에 발생하는 휨응력을 감소시키기 위해 엄지말뚝(100)에 브라켓(200)을 설치하고, 상기 브라켓(200)에 인정재(300)를 설치한 후, 상기 인장재(300)에 사전에 긴장력을 적용하고, 상기 엄지말뚝(100)에 변위제어부(400)를 설치하여 증가된 강성에 의해 배면토압에 의해 발생되는 휨모멘트 및 수평변위를 엄지말뚝(100)에 설치된 변위제어부(400)가 수평인장력을 수직인장력으로 전환시켜 굴착단계별 수평인장력 발생시 전환된 수직인장력을 엄지말뚝(100)의 하부고정단 또는 수직하부 정착부를 통하여 지지하도록 한 구조체로서, 일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝(100)과; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓(200)과; 상기 브라켓(200) 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재(300)와; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 고정 설치되는 변위제어부(400)로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)은 엄지말뚝(100), 브라켓(200), 인장재(300) 및 변위제어부(400)가 유기적으로 결합된 구조체이다.

여기서, 상기 엄지말뚝(100)은 플랜지와 웨브로 이루어진 H빔이다.

또한, 상기 브라켓(200)은 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)으로 구성된다.

여기서, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)은 동일한 형상으로 엄지말뚝(100)에 서로 대향되게 설치된다.

특히, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)은 일정한 두께 및 폭을 갖는 사각형상으로 이루어진 수평판(210)과; 상기 수평판(210)의 단부로부터 직각으로 꺾여 형성되며, 상부가 호형으로 형성되는 수직판(220)과; 상기 수평판(210)과 수직판(220) 간에 경사지게 배치되며, 삼각형상으로 이루어진 경사판(230)과; 상기 수직판(220)에 일정한 직경을 갖도록 다수개가 천공 형성된 정착공(240)으로 구성된다.

여기서, 상기 수평판(210)과 수직판(220) 및 경사판(230)의 형상을 각각 다르게 한 이유는 정착공(240)에 설치되는 인장재(300)의 긴장에 따른 브라켓(200)의 변형을 방지하고, 강재량을 감소시키기 위함이다.

즉, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)은 수평판(210), 수직판(220), 경사판(230) 및 정착공(240)이 유기적으로 결합된 부재이다.

여기서, 상기 수직판(220)은 수평판(210)과 경사판(230)에 비하여 두께가 더 두껍게 형성된다.

이와 같이 수직판(220)을 더 두껍게 형성한 이유는 상, 하부브라켓(200a, 200b)의 정착공(240)에 설치되는 인장재(300)를 효율적으로 긴장하기 위해 두께를 다르게 형성하고, 상기 수평판(210)과 경사판(230)은 두께가 동일하게 형성된다.

한편, 상기 경사판(230)은 수평판(210)에 부착시 수평판(210)의 내측에는 복수의 큰 경사판(230)이 설치되고, 상기 큰 경사판(230)의 외측에 작은 경사판(230)이 설치된다.

이와 같이 경사판(230)의 크기를 다르게 한 이유는 인장재(300) 긴장시 힘을 많이 받는 부분은 경사판(230)의 크기를 크게 하고, 힘을 적게 받는 부분은 경사판(230)의 크기를 작게 하여 불필요한 강재의 낭비를 방지하기 위함이다.

한편, 상기 상부브라켓(200a)이 엄지말뚝(100)에 설치시에는 엄지말뚝(100)의 최상단과 동일 수평선상으로 상부브라켓(200a)의 수직판(220)이 일치되게 설치된다.

또한, 상기 하부브라켓(200b)은 상기 상부브라켓(200a)으로부터 하향 수직으로 일정거리 유지된 상태로 엄지말뚝(100)에 설치된다.

여기서, 상기 하부브라켓(200b)은 상부브라켓(200a)에 대향되는 위치인 엄지말뚝(100)의 최하단에 근접되는 위치에 엄지말뚝(100)을 수직으로 하여 설치하는 것이 구조적으로 유리하다.

또한, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b) 사이에 전장이 너무 길어질 경우, 엄지말뚝(100)에는 소정의 위치에 중간간격재를 설치할 수 있다.

그리고, 상기 인장재(300)는 고강도 구조용 강봉 또는 강선으로 구성할 수도 있음을 밝혀둔다.

한편, 상기 변위제어부(400)는 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 소정의 직경 및 길이를 갖는 파이프의 가운데를 일정한 곡률로 절곡하여 형성된 시스관(410)과; 상기 시스관(410)에 내장되는 PC강재(420)와; 상기 시스관(410)를 엄지말뚝(100)의 외주면에 고정시키는 정착판(430)과; 상기 정착판(430)의 외측에 고정 설치되는 상부정착구(440)와; 상기 PC강재(420)를 엄지말뚝(100)의 하부에 고정 정착시키는 하부고정브라켓(450)로 구성된다.

즉, 상기 변위제어부(400)는 시스관(410), PC강재(420), 정착판(430) 및 상부정착구(440) 및 하부고정브라켓(450)가 유기적으로 결합되어 이루어진 구조체이다.

여기서, 상기 시스관(410)은 소정의 직경 및 길이를 갖는 파이프의 가운데를 일정한 곡률로 절곡하여 형성된 부재로서, 파이프의 수평 및 수직 직선구간과 상기 수평 및 수직구간에 걸쳐 절곡되는 부분에 일정한 곡률을 갖는 곡선구간으로 구성된다.

특히, 상기 시스관(410)은 수평변위에 따라 PC강재(420)의 긴장에 따라 적어도 1개 이상이 사용됨을 밝혀둔다.

또한, 상기 PC강재(420)는 엄지말뚝(100)에 변위에 따른 수평인장력을 수직인장력으로 변환시키기 위해 프리스트레스를 주기 위해 시스관(410) 내에 삽입된 강재이다.

하나의 시스관(410)내에 하나의 PC강재(420)를 사용함을 원칙으로 하며, 필요에 따라 다수개의 시스관(410)을 엄지말뚝(100)에 설치할 경우에는 상기 여러개의 시스관(410)에 각각 PC강재(420)를 삽입하여 사용할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

여기서, 상기 PC강재(420)에는 PC강선, PC강연선, PC경강선, PC강봉 등 여러 가지가 있으며, 선 및 연선의 가닥(소선)에는 단면이 원형인 것과 이형인 것이 있다.

이형의 종류에는 돌기가 표면으로부터 나온 디폼 와이어 타입, 속으로 패인 부분을 붙인 인덴트 와이어 타입, 선 자체에 굴곡을 붙인 크림프와이어 타입이 있다.

PC경강선은 지름9㎜ 이하로 특히, 프리스트레스트 콘크리트 탱크, 관 및 폴에 이용된다.

PC강연선은 스트랜드라고도 하며, PC 강선을 꼰 것이다.

PC 강봉은 지름 9.2㎜ 이상의 강봉으로 단면은 원형과 이형이 있으며 전체가 9종류로 나뉜다.

양단에 전조나사를 만들어 너트에 의해 정착한다.

PC강선을 모아 하나로 한 것을 케이블이라 한다.

또한, 상기 정착판(430)은 시스관(410)을 엄지말뚝(100)의 외주면에 고정시키는 부재이다.

그리고, 상기 시스관(410)의 수평단부 및 수직에는 상부정착구(440) 및 하부고정브라켓(450)가 설치되어, 상기 상부정착구(440) 및 하부고정브라켓(450)에 PC강재(420)를 정착시키도록 구성된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝은 굴착단계별 버팀구조가 필요한 굴착깊이에서 H빔으로 이루어진 엄지말뚝(100)에 수평인장력을 수직인장력으로 전환할 수 있도록 적어도 한 개 이상이 설치되어, 상기 변위제어부(400)의 시스관(410)에 PC강재(420)를 삽입한 후, 상기 PC강재(420)를 정착판과 하부고정브라켓(450)으로 고정 설치하거나, 필요시 엄지말뚝(100)을 천공홀(H)에 근입 후, 상기 천공홀(H) 근처에 상기 PC강재(420)의 정착장 고정을 위한 추가 천공홀을 형성하고, 상기 천공홀의 하부에 PC강재(420)를 그라우팅으로 고정함으로써, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 수평인장력 발생시 상기 수평인장력을 엄지말뚝(100)에 내장된 변위제어부(400)를 통하여 상기 변위제어부(400)의 PC강재(420)가 하부고정브라켓고정단에 정착되어, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 소요 지지력의 확보가 가능한 작용효과가 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝이 지반에 설치된 상태를 도시한 예시도이다.

또한, 도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝에 변위제어부가 설치된 상태를 도시한 예시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 제작하는 단계(S 1); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 근입할 지반(G)을 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀(H)을 형성하는 단계(S 2); 상기 천공홀(H)에 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 항타 근입하는 단계(S 3); 상기 천공홀(H)에 항타 근입된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)에 모래를 충전하는 단계(S 4); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)의 인장재(300)를 인장하는 단계(S 5); 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)의 변위제어부(400)에서 PC강재(420)를 인장하는 단계(S 6)로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝(100)과; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓(200)과; 상기 브라켓(200) 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재(300)와; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 고정 설치되는 변위제어부(400)로 구성되고, 상기 브라켓(200)은 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)으로 구성되고, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)은 일정한 두께 및 폭을 갖는 사각형상으로 이루어진 수평판(210)과; 상기 수평판(210)의 단부로부터 직각으로 꺾여 형성되며, 상부가 호형으로 형성되는 수직판(220)과; 상기 수평판(210)과 수직판(220) 간에 경사지게 배치되며, 삼각형상으로 이루어진 경사판(230)과; 상기 수직판(220)에 일정한 직경을 갖도록 다수개가 천공형성된 정착공(240)으로 구성되며, 상기 변위제어부(400)는 소정의 직경 및 길이를 갖는 파이프의 가운데를 일정한 곡률로 절곡하여 형성된 시스관(410)과; 상기 시스관(410)에 내장되는 PC강재(420)와; 상기 시스관(410)를 엄지말뚝(100)의 외주면에 고정시키는 정착판(430)과; 상기 정착판(430)의 외측에 고정 설치되는 상부정착구(440)와; 상기 PC강재(420)를 엄지말뚝(100)의 하부에 고정 정착시키는 하부고정브라켓(450)으로 구성되며, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b) 사이가 너무 길어질 경우에는 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 중간간격재를 설치할 수 있으며, 상기 인장재(300)는 고강도 구조용 강봉 또는 강선으로 구성된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 제작하고, 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 설치할 대상 지반(G)을 일정한 간격을 두고, 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀(H)을 형성한 후, 상기 천공홀(H)에 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 항타 근입한 후, 상기 항타 근입된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)에 모래를 충전한 후, 상기 엄지말뚝(100)에 설치된 인장재(300)를 소정의 힘으로 인장시킨 후, 상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)의 변위제어부(400)에서 PC강재(420)를 인장한다.

상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법은 흙막이 엄지말뚝(100)에 브라켓(200)을 설치하고, 상기 브라켓(200)에 인장재(300)를 설치하고, 상기 엄지말뚝(100)의 하부에 변위제어부(400)를 설치하되, 굴착단계별 버팀구조가 필요한 굴착깊이에서 H빔으로 이루어진 엄지말뚝(100)에 인장재(300) 및 수평인장력을 수직인장력으로 전환할 수 있는 변위제어부(400)를 설치함으로써, 굴착 배면토압은 인장재가 부담하고, 배면토압에 의해 발생된 변위는 엄지말뚝에 설치된 변위제어부에서 부담함으로써, 버팀이 필요한 굴착깊이에서 소요 지지력의 확보가 가능함으로써, 별도의 버팀부재 없이 흙막이 구조가 가능하며, 넓은 작업공간을 확보하여 장비작업의 효율성 증가로 인한 공사기간의 단축 및 강재의 사용량이 감소되어 공사비 절감 및 시공성 향상을 도모하는 작용효과가 있다.

본 발명의 명세서에 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: 엄지말뚝 200: 브라켓
200a: 상부브라켓 200b: 하부브라켓
210: 수평판 220: 수직판
230: 정착공 300: 인장재
400: 변위제어부 410: 시스관
420: PC강재 430: 정착판
440: 상부정착구 450: 하부고정브라켓
G: 지반 H: 천공홀
P: 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝

Claims

일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝(100)과; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓(200)과; 상기 브라켓(200) 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재(300)와; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 고정 설치되는 변위제어부(400)로 구성되고, 상기 변위제어부(400)는 소정의 직경 및 길이를 갖는 파이프의 가운데를 일정한 곡률로 절곡하여 형성된 시스관(410)과; 상기 시스관(410)에 내장되는 PC강재(420)와; 상기 시스관(410)를 엄지말뚝(100)의 외주면에 고정시키는 정착판(430)과; 상기 정착판(430)의 외측에 고정 설치되는 상부정착구(440)와; 상기 PC강재(420)를 엄지말뚝(100)의 하부에 고정 정착시키는 하부고정브라켓(450)으로 구성됨을 특징으로 하는 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝.
제1항에 있어서,
상기 브라켓(200)은 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)으로 구성되고, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)은 일정한 두께 및 폭을 갖는 사각형상으로 이루어진 수평판(210)과; 상기 수평판(210)의 단부로부터 직각으로 꺾여 형성되며, 상부가 호형으로 형성되는 수직판(220)과; 상기 수평판(210)과 수직판(220) 간에 경사지게 배치되며, 삼각형상으로 이루어진 경사판(230)과; 상기 수직판(220)에 일정한 직경을 갖도록 다수개가 천공형성된 정착공(240)으로 구성됨을 특징으로 하는 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝.
삭제
일정한 길이를 갖는 H빔으로 이루어진 엄지말뚝(100)과; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 상호 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓(200)과; 상기 브라켓(200) 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재(300)와; 상기 엄지말뚝(100)의 소정의 위치에 고정 설치되는 변위제어부(400)로 구성되고, 상기 변위제어부(400)는 소정의 직경 및 길이를 갖는 파이프의 가운데를 일정한 곡률로 절곡하여 형성된 시스관(410)과; 상기 시스관(410)에 내장되는 PC강재(420)와; 상기 시스관(410)를 엄지말뚝(100)의 외주면에 고정시키는 정착판(430)과; 상기 정착판(430)의 외측에 고정 설치되는 상부정착구(440)와; 상기 PC강재(420)를 엄지말뚝(100)의 하부에 고정 정착시키는 하부고정브라켓(450)으로 구성된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법으로서,
변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 제작하는 단계(S 1);
상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 근입할 지반(G)을 소정의 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀(H)을 형성하는 단계(S 2);
상기 천공홀(H)에 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)을 항타 근입하는 단계(S 3);
상기 천공홀에 항타 근입된 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(100)에 모래를 충전하는 단계(S 4);
상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)의 인장재(300)를 인장하는 단계(S 5);
상기 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝(P)의 변위제어부(400)에서 PC강재(420)를 수평 또는 하향으로 인장하는 단계(S 6)로 이루어짐을 특징으로 하는 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법.
삭제
제4항에 있어서,
상기 브라켓(200)은 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)으로 구성되고, 상기 상부브라켓(200a)과 하부브라켓(200b)은 일정한 두께 및 폭을 갖는 사각형상으로 이루어진 수평판(210)과; 상기 수평판(210)의 단부로부터 직각으로 꺾여 형성되며, 상부가 호형으로 형성되는 수직판(220)과; 상기 수평판(210)과 수직판(220) 간에 경사지게 배치되며, 삼각형상으로 이루어진 경사판(230)과; 상기 수직판(220)에 일정한 직경을 갖도록 다수개가 천공형성된 정착공(240)으로 구성됨을 특징으로 하는 변위제어용 프리스트레스 엄지말뚝을 이용한 자립식 가설 흙막이 시공방법.
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