KR20030085264A - 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한라아멘구조의 흙막이 공법 및 그 격점철물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토목공사현장에서 굴착된 흙벽을 받쳐주어 흙벽의 무너짐이 방지되게 한 흙막이 공법에 관한 것으로, 이격된 프리스트레스 띠장 지지보의 양단부가 서로 대향되는 격점부에 별도의 철물브라켓을 위치시켜 이에 의해 각각의 프리스트레스 띠장 지지보 및 띠장재를 일체화된 상태로 결합하여 라아멘 구조가 되게 함으로서,

라아멘 구조에 의해 각각의 흙벽 전면에 작용하는 토류압을 효과적으로 견딜 수 있음은 물론 버팀보의 설치가 전혀 필요없으므로 매우 경제적이면서도 작업공간의 획기적인 확보가 가능하고, 시공속도가 매우 빠르면서도 인접대지와의 간섭이 전혀 없으므로 공기의 단축이 가능한 중,소규모 현장에 특히 적합한 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법이다.

Description

프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법 및 그 격점철물 {soil sheathing method of rahmaen frame using prestress support and bracket and bracket thereof}

본 발명은 토목공사현장에서 굴착된 흙벽을 받쳐주어 흙벽의 무너짐이 방지되게 한 흙막이 공법에 관한 것으로, 특히 다수의 프리스트레스 띠장 지지보가 띠장재에 고정된 상태에서 프리스트레스 띠장 지지보와 프리스트레스 띠장 지지보간의 격점에 별도의 철물을 결합하여 이에 의해 띠장재는 물론 프리스트레스 띠장 지지보, 격점철물이 모두 일체화로 결합되는 라아멘 구조가 되게 하여 구조가 매우 단순하면서도 작업공간의 획기적인 확보 효과는 물론, 작업 공기의 단축이 가능한 라아멘 구조의 흙막이 공법이다.

기존의 흙막이 공사는 흙벽 또는 암벽에 일체로 타설 형성하는 콘크리트 영구 흙막이와, 굴착 공사시에만 흙벽 또는 암벽이 무너지는 것을 방지하기 위해 설치하였다가 공사완료 후 이를 해체하는 가설 흙막이 공사로 구분된다.

일반적으로 가설 흙막이 공사시에는 임의 간격으로 H-형강 지주를 세우고, 그 사이에 토류판을 적층 삽입하여 흙벽 또는 암벽이 받쳐지게 함과 동시에 그 H-형강 지주를 벽체에 고정시키기 위해 벽과 벽 사이에 다수개의 버팀목(strut)을 설치하거나, 어스앵커를 지중에 고정 설치하고 이를 브라켓트에 의해 H-형강 지주에 견고하게 고정하여 토류압을 견디게 구성하였다.

즉, 도 5의 도시와 같이 다수의 띠장재(100) 단부가 서로 면접된 굴착 공간에 다수의 버팀보(101)(101')를 격자 및 사선 방향으로 다수 형성하여 그 버팀보(101)(101')에 의해 띠장재(100)의 고정은 물론 흙벽으로부터 발생하는 토류압을 견디게 한 버팀보 공법이 있는 것이며,

도 6의 도시와 같이 다수의 띠장재(100) 단부가 서로 면접된 굴착 공간으로부터 흙벽을 향하도록 일정길이의 어스앵커(102)(102')를 삽입 고정하여 지중에 매설된 어스앵커(102)(102')의 고정력에 의해 띠장재(100)의 고정 및 흙벽으로부터 발생되는 토류압을 견디게 하는 어스앵커 공법이 있는 것이다.

그러나, 전기한 버팀보 공법은 강재 사용량이 매우 많으므로 비경제적일 뿐만 아니라 다수의 버팀보에 의한 작업공간이 매우 협소한 문제점이 있는 것이며, 특히 다수의 버팀보 설치 및 작업공간의 협소에 의해 시공속도가 매우 느려 공기가 매우 긴 문제점이 있는 것이다.

또한, 상기한 어스앵커 공법은 다수의 길이상 어스앵커를 지중으로 삽입 고정하는 방식으로 굴착공간내의 작업공간은 크게 확보되는 장점은 있으나, 굴착 공간 주변지역의 어스앵커 삽입공간이 반드시 필요하므로 인접대지의 사용동의를 반드시 얻어야 하는 번거로움이 있는 것이며, 길이상의 어스앵커에 의해 배면공간 및작업이 어려우며 특히, 정착지반이 연약할 경우에는 어스앵커의 고정력이 떨어져 부적합한 문제점이 있는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 제거키 위해 본 발명 출원인에 의해 안출되어 등록된 특허등록 제188465호와 같이, 종래의 스트러트 또는 어스앵커 대신 띠장에 케이블을 장착한 겹띠장을 설치하여 양단부에 소정의 프리스트레싱(Prestressing)을 주므로서 띠장재에 발생되는 프리스트레스 모멘트를 이용하여 토압에 저항하도록 하는 프리스트레스 띠장 지지보에 의한 흙막이 공법을 제공한바 있다.

그러나, 상기한 흙막이 공법 또한 프리스트레스 띠장 지지보와 프리스트레스 띠장 지지보의 단부가 서로 직각으로 대향되는 모서리인 격점부분에는 여전히 버팀보를 사용하여야 하는 문제점이 있는 것이며,

하나의 프리스트레스 띠장 지지보가 일측의 흙벽에 대하여만 프리스트레스 모멘트를 작용시키는 것이므로 띠장 지지보의 양단부에 작용하는 토류압에 대하여는 상대적으로 취약한 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 다수의 프리스트레스 띠장 지지보의 양단부가 서로 대향되는 격점부에 별도의 철물브라켓을 위치시켜 이에 의해 각각의 프리스트레스 띠장 지지보 및 띠장재를 일체화된 상태로 결합하여 라아멘 구조가 되게 함으로서,

라아멘 구조에 의해 각각의 흙벽 전면에 작용하는 토류압을 효과적으로 견딜 수 있음은 물론 버팀보의 설치가 전혀 필요없으므로 매우 경제적이면서도 작업공간의 획기적인 확보가 가능하고, 시공속도가 매우 빠르면서도 인접대지와의 간섭이 전혀 없으므로 공기의 단축이 가능한 중,소규모 현장에 특히 적합한 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물의 결합상태를 도시한 분리사시도

도 2는 본 발명에 따른 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물의 결합상태를 도시한 정면도

도 3은 본 발명 라아멘구조에 의한 흙막이 공법에 의해 흙벽에 작용하는 모우멘트 선도

도 4는 본 발명 흙막이 공법이 적용된 굴착 흙벽의 시공상태도

도 5는 버팀보에 의한 종래 흙막이 공법의 시공상태도

도 6은 어스앵커에 의한 종래 흙막이 공법의 시공상태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1,1' : 파일2,2' : 띠장재

3,3' : 프리스트레스 띠장 지지보4,4' : 격점철물

5,5' : 결합공6,6' : 마감판

7 : 보강대8,8' : 고정공

9,9' : 보강판

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물이 분리도시된 결합사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물이 결합된 상태의 요부확대도이다.

굴착용 파일(1)(1')을 세로방향으로 삽입하고, 그 파일(1)의 전면에 가로방향으로 띠장재(2)(2')를 설치하며, 그 띠장재(2)(2')의 표면에는 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')를 볼트 접합에 의해 부착하여 되는 공지의 흙막이 공법에 있어서,

전기한 프리스트레스 띠장 지지보(3)와 프리스트레스 띠장 지지보(3')의 각 단부가 서로 대향되는 교차점인 격점에 절곡형상의 격점철물(4)(4')을 위치시켜 이에 의해 띠장재(2)(2')와 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3') 및 격점철물(4)(4')이일체화가 되도록 결합 고정하여,

일체화된 각각의 띠장재(2)(2')와 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3') 및 격점철물(4)(4')이 균일분포화된 모우멘트가 발생되는 라아멘 구조가 되어 사방의 흙벽을 동시 지지하여 토류압에 대한 저항력이 발생되게 하는 것이다.

이러한 공법에 이용되는 상기 격점철물(4)(4')은 직각 형상의 H-형강 양단부에 다수의 결합공(5)(5')에 형성된 마감판(6)(6')을 형성하되, 그 직각 형상 격점철물(4)(4')의 일측에는 보강대(7)를 형성하고, 격점철물(4)(4')의 타측 주면에는 다수의 고정공(8)(8')을 연속 형성하여, 전기한 마감판(6)(6')의 결합공(5)(5')에 의해 이격된 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')의 양단을 연결하고, 다수의 고정공(8)(8')에 의해세는 띠장재(2)(2')와 결합되게 구성한 것이다.

또한, 상기한 H-형강상의 격점철물(4)(4')의 양측면에는 직각 절곡된 보강판(9)(9')을 더 형성하여 시공규모에 따라 격점철물(4)(4')의 강도가 증대되게 할 수도 있는 것이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기존의 스트러트 방식 및 어스앵커의 방식과 마찬가지로 굴착용 H-파일 또는 쉬트파일(Sheet Pile)을 삽입하고 굴착을 하되, 그 파일(1)(1')의 전면에 가로방향으로 띠장재(2)(2')를 설치한다.

이렇게 설치된 띠장재(2)(2')의 표면에 다시 프리스트레스 띠장지지보(3)(3')를 부착 설치하되, 띠장재(2)(2')와 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')는 각각의 플랜지부에 형성된 다수의 볼트구멍을 통해 서로 볼트 고정되는 것이다.

이렇게 각 굴착면의 띠장재(2)(2') 중간부에 설치된 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')은 서로 직각방향으로 또다른 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')와 양단부가 서로 이격된 상태인데,

이때 직각의 격점철물(4)(4')을 상기한 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')의 양단 이격부분에 위치시킨 상태에서 격점철물(4)(4')의 양단 마감판(6)(6')에 형성된 결합공(5)(5')을 이용하여 전기한 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')와 서로 결합하면 이격된 프리스트레사 띠장 지지보(3)(3')를 서로 연결하게 되는 것이다.

또한, 격점철물(4)(4')의 일측면에 연속 형성된 다수의 고정공(8)(8')을 이용하여 상기한 띠장재(2)(2')와 볼트 결합하면 띠장재(2)(2')와 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3') 및 격점철물(4)(4')이 모두 일체화 되는 것이다.

이러한 일체화된 구성은 도 3의 도시와 같이 라아멘 구조가 되어 각 코너의 격점이 고정 지지점이 되는 것이다.

따라서, 토압에 의한 모우멘트가 중앙부로 집중되는 상태에서 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')에 의해 그 중앙 모우멘트를 양측으로 분산시켜 휨이나 토압의 집중을 차단하므로 굴착 흙벽에 작용하는 토압이 전면으로 고르게 확산 및 분산되어 프리스트레스 띠장 지지보(2)(2')의 집중하중을 극소화하면서도 전체적인 토압의 분배에 의한 자재의 감소효과를 얻을 수 있는 것이다.

그러므로, 도 4의 도시와 같이 굴착면에 대하여 사각 형상의 프레임상으로 서로 연결된 라아멘 구조의 흙막이 공법은 비교적 설치 및 해체가 간편하면서도 버팀보가 전혀 필요없고, 작업공간이 획기적으로 증대될 뿐만 아니라 공기의 단축에 크게 이바지 하는 것이다.

또한, 전기한 격점철물(4)(4')의 일측면에 형성된 보강대(7) 및 양측면에 용착되는 보강판(9)(9')은 각각 격점철물의 강도를 증대시키기 위한 것으로 시공규모에 따라 보다 다양한 크기 및 두께의 보강대 및 보강판 용착하여 사용할 수 있는 것이며,

프리스트레스 띠장 지지보(2)(2') 또한 인장 케이블이 단선이거나 복선 또는 복복선 등 다양한 지지보를 이용하므로 보다 다양한 규모의 현장에 적용할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법 및 그 격점철물은 라아멘 구조에 의해 각각의 흙벽 전면에 작용하는 토류압을 효과적으로 견딜 수 있음은 물론 버팀보의 설치가 전혀 필요없으므로 매우 경제적이면서도 작업공간의 획기적인 확보가 가능하고, 시공속도가 매우 빠르면서도 인접대지와의 간섭이 전혀 없으므로 공기의 단축이 가능한 중,소규모 현장에 특히 적합한 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 굴착용 파일(1)(1')을 세로방향으로 삽입하고, 그 파일(1)의 전면에 가로방향으로 띠장재(2)(2')를 설치하며, 그 띠장재(2)(2')의 표면에는 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')를 볼트 접합에 의해 부착하여 되는 공지의 흙막이 공법에 있어서,

   전기한 프리스트레스 띠장 지지보(3)와 프리스트레스 띠장 지지보(3')의 각 단부가 서로 대향되는 교차점인 격점에 절곡형상의 격점철물(4)(4')을 위치시켜 이에 의해 띠장재(2)(2')와 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3') 및 격점철물(4)(4')이 일체화가 되도록 결합 고정하여,

   일체화된 각각의 띠장재(2)(2')와 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3') 및 격점철물(4)(4')이 균일분포화된 모우멘트가 발생되는 라아멘 구조가 되어 사방의 흙벽을 동시 지지하여 토류압에 대한 저항력이 발생되게 함을 특징으로 하는 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법.
2. 직각 이격된 프리케스트 띠장 지지보(3)(3')의 양단을 H-형강상의 격점철물(4)(4')에 의해 직각 결합하되,

   격점철물(4)(4')은 직각 형상의 H-형강 양단부에 다수의 결합공(5)(5')에 형성된 마감판(6)(6')을 형성하고, 그 직각 형상 격점철물(4)(4')의 일측에는보강대(7)를 형성하며, 격점철물(4)(4')의 타측 주면에는 다수의 고정공(8)(8')을 연속 형성하여, 전기한 마감판(6)(6')의 결합공(5)(5')에 의해 이격된 프리스트레스 띠장 지지보(3)(3')의 양단을 연결하고, 다수의 고정공(8)(8')에 의해세는 띠장재(2)(2')와 결합되게 함을 특징으로 하는 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법용 격점철물
3. 제 2항에 있어서, H-형강상의 격점철물(4)(4')의 양측면에는 직각 절곡된 보강판(9)(9')을 더 부착 고정하여 시공규모에 따라 격점철물(4)(4')의 강도가 증대되게 함을 특징으로 하는 프리스트레스 띠장 지지보와 격점철물을 이용한 라아멘구조의 흙막이 공법용 격점철물