KR20190123623A

KR20190123623A - Ps 말뚝 및 이를 이용한 흙막이의 시공방법

Info

Publication number: KR20190123623A
Application number: KR1020180047549A
Authority: KR
Inventors: 최진호; 윤민식
Original assignee: (주)델타빔
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2019-11-01
Also published as: KR102142130B1

Abstract

본 발명은 흙막이를 설치하기 위한 PS 말뚝 및 흙막이 시공방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 PS 말뚝은 웨브를 중심으로 양단에 플랜지가 각각 형성되는 H빔, 상기 H빔의 길이방향으로 이격되어 설치되는 브래킷, 및 상기 H빔의 길이방향으로 이격된 브래킷을 연결하여 상기 H빔에 프리스트레스를 제공하는 응력부재를 포함하고, 상기 PS 말뚝이 설치되는 천공경의 크기를 최소화하도록 상기 응력부재와 상기 브래킷은 상기 H빔에서 상기 플랜지가 마주하는 사이에 설치될 수 있다. 따라서, 용이하게 시공할 수 있으며, 천공경의 크기를 최소화하거나, 항타에 의해 설치하여 용이하게 시공할 수 있으며, 시공비용을 절감시킬 수 있다.

Description

PS 말뚝 및 이를 이용한 흙막이의 시공방법{A Construction method of PS pile and retaining wall}

본 발명은 흙막이를 설치하기 위한 PS 말뚝 및 흙막이 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 지반을 굴착할 때에 주위 지반의 침하나 붕괴를 방지하기 위해 흙막이를 설치한다.

흙막이는 굴착저면에 흙막이판을 지지하기 위한 말뚝을 설치하기 위해 천공을 수행하고, 천공된 부분에 말뚝을 설치한 뒤 말뚝에 흙막이판을 설치하여 주위 지반의 침하나 붕괴를 방지할 수 있었다.

그러나, 지반의 토압이 높은 경우, 말뚝이 좌굴되거나, 파손됨에 따라 흙막이를 재시공해야하는 문제점이 있기 때문에 이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-1729117호(2017.4.24.공고)의 "프리스트레스가 도입된 엄지말뚝"이 개시된 바가 있다.

종래의 엄지말뚝은 H빔으로 이루어진 엄지말뚝과; 상기 엄지말뚝의 표면에 볼팅 결합되는 보강판과; 상기 보강판의 소정의 위치에 다수 개가 대향되게 볼팅 결합되는 브라켓과; 상기 브라켓 간에 수직으로 고정 설치되는 인장재로 구성되고, 상기 보강판의 소정의 위치에 보조보강판이 적어도 한 겹 이상이 볼팅 설치되며, 상기 브라켓은 일정한 두께 및 폭을 갖는 수평판과; 상기 수평판의 단부에 직각으로 꺾여 형성되는 수직판과; 상기 수평판과 수직판에 경사지게 배치되는 경사판과; 상기 수평판에 일정한 직경을 갖도록 천공 형성된 강봉공을 포함하여 구성되었다.

이러한 구성의 종래의 엄지말뚝은 인장재에 의해 H빔에 프리스트레스를 가함으로써, 토압을 대향하는 힘을 향상시켜, 토압에 의한 엄지말뚝의 좌굴이나 파손을 최소화할 수 있었다.

하지만, 종래의 엄지말뚝은 H빔의 둘레에 인장재가 돌출되기 때문에 천공경의 크기를 크게 형성하거나 인장재가 삽입될 부분에 추가적인 천공작업을 수행해야 할 뿐만 아니라, H빔을 천공에 삽입 시 인장재가 천공의 둘레에 걸려 시공이 쉽지 않은 문제점과 자립식 엄지말뚝에 적용시 확대 천공된 홀에 근입된 엄지말뚝은 전도변위가 크게 발생하므로 근입부 전도변위 방지공이 추가적으로 필요하여 경제성 및 시공성이 불량한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 H빔의 둘레로 돌출되는 구성을 최소화시켜 용이하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 천공경의 크기를 최소화하거나, 천공하지 않고 시공함으로써, 시공비용을 절감할 수 있는 PS 말뚝 및 이를 이용한 흙막이의 시공방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 PS 말뚝은 웨브를 중심으로 양단에 플랜지가 각각 형성되는 H빔, 상기 H빔의 길이방향으로 이격되어 설치되는 브래킷, 및 상기 H빔의 길이방향으로 이격된 브래킷을 연결하여 상기 H빔에 프리스트레스를 제공하는 응력부재를 포함하고, 상기 PS 말뚝이 설치되는 천공경의 크기를 최소화하도록 상기 응력부재와 상기 브래킷은 상기 H빔에서 상기 플랜지가 마주하는 사이에 설치될 수 있다.

상기 브래킷과 상기 응력부재는 상기 웨브를 중심으로 양측에 각각 설치되며, 상기 웨브를 중심으로 양측에 균일한 프리스트레스를 제공하도록 상기 웨브를 중심으로 양측에 설치된 브래킷을 상기 플랜지의 외측에 겹쳐져 연결하는 연결플레이트, 및 상기 플랜지의 내측에 위치된 브래킷과 상기 플랜지의 외측에 겹쳐진 연결플레이트를 관통하여 상호 고정하는 체결볼트를 포함할 수 있다.

상기 웨브를 중심으로 양측에 균일한 프리스트레스를 제공하도록 상기 웨브를 중심으로 양측에 위치된 상기 브래킷을 관통하여 연결하는 연결대를 포함할 수 있다.

상기 브래킷은 서로 이격되는 한 쌍의 전단판부, 상기 한 쌍의 전단판부의 측단을 상호 연결하여 상기 플랜지에 겹쳐지는 겹침판부, 및 상기 측벽부의 상단 또는 하단에 설치되어 상기 측벽부의 사이에 위치된 상기 응력부재가 끼워져 고정되는 고정판부를 포함할 수 있다.

상기 웨브를 관통하여 형성되는 웨브공, 및 상기 브래킷은 상기 웨브를 중심으로 양측에 균일한 프리스트레스를 제공하도록 상기 웨브공을 관통하여 상기 웨브를 중심으로 양측으로 배치된 브래킷 연결하는 브래킷연결부를 포함할 수 있다.

상기 응력부재에 체결되어 상기 브래킷에 상기 응력부재를 고정하는 체결고정부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 PS 말뚝을 이용한 흙막이의 시공방법은 상기 PS 말뚝이 설치되는 천공경의 크기를 최소화하도록 상기 응력부재와 상기 브래킷을 상기 H빔에서 상기 플랜지가 마주하는 사이에 설치하여 PS 말뚝을 제작하는 단계, 상기 PS 말뚝을 시공할 부분에 미리 설정된 깊이만큼 매립되도록 세워 설치하는 단계, 및 상기 PS 말뚝과 측방향으로 인접한 PS 말뚝의 사이에 토류판을 설치하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, H빔의 플랜지의 사이에 응력부재가 설치되어 H빔의 둘레에서 응력부재가 돌출되지 않기 때문에 PS 말뚝을 천공에 용이하게 삽입 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 천공경의 크기를 최소화하거나, 천공하지 않고 항타에 의해 시공하여 시공비용을 절감시킬 수 있다.

또한, H빔의 웨브를 사이에 두고 양측에 응력부재가 설치되어 H빔의 좌굴을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 웨브의 양측에 응력부재의 응력을 전달하는 브래킷이 연결대 또는 연결플레이트 또는 브래킷연결부에 의해 상호 연결되어 일체화됨으로써, 양측의 응력부재의 응력이 어느 한쪽으로 집중되어 H빔이 좌굴되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝을 도시한 정단면도로서, H빔의 상단부분을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝을 도시한 측단면도로서, H빔의 상단부분을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝에 작용하는 하중과 이로 인한 모멘트를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PS 말뚝을 도시한 측단면도로서, H빔의 상단부분을 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 B-B선을 절단한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제1 실시예를 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS(PreStress) 말뚝(100)은 H빔(110)을 포함할 수 있다.

이 H빔(110)은 흙막이에서 토압을 지탱하기 위한 구성으로서, 굴착저면의 천공에 세워져 설치될 수 있다.

한편, H빔(110)은 웨브(111)와 플랜지(113)를 포함할 수 있다.

웨브(111)는 판의 형상으로 상하로 길이가 길게 형성될 수 있으며, 플랜지(113)는 웨브(111)의 양측단에 웨브(111)를 따라 설치될 수 있으며, 플랜지(113)는 판의 형상으로 웨브(111)의 양측으로 돌출되도록 플랜지(113)의 중앙부분이 웨브(111)의 양단이 결합되어 전체적으로 "H"형을 이루도록 형성될 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 브래킷(120)을 포함할 수 있다.

이 브래킷(120)은 H빔(110)에 프리스트레스를 가하기 위한 응력부재(130)가 설치될 수 있다.

한편, 브래킷(120)은 H빔(110)의 상하로 이격되어 설치될 수 있으며, 상하로 이격된 한 쌍의 브래킷(120)에 응력부재(130)가 설치되어 H빔(110)에 프리스트레스를 제공할 수 있다.

이때, 브래킷(120)은 H빔(110)의 둘레에서 돌출되지 않도록 서로 마주하는 플랜지(113)의 사이에 설치될 수 있으며, 브래킷(120)은 H빔(110)의 횡단면상 웨브(111)를 중심으로 양측에 두개의 응력부재(130)가 설치되어 양측에서 균일한 프리스트레스를 제공함으로써, H빔(110)의 좌굴을 방지하도록 웨브(111)를 중심으로 양측에 각각 설치될 수 있다.

그리고, 브래킷(120)은 전단판부(121), 겹침판부(123), 및 고정판부(125)를 포함할 수 있다.

전단판부(121)는 판의 형상으로 한 쌍이 나란하게 세워져 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 전단판부(121)의 사이로는 응력부재(130)가 삽입될 수 있다.

그리고, 전단판부(121)는 브래킷(120)에 고정된 응력부재(130)를 견고히 지지하여 응력부재(130)에 의해 발생되는 프리스트레스를 H빔(110)에 효과적으로 전달하기 위해 응력부재(130)가 고정된 부분에서 하기에 설명될 겹침판부(123)를 향해 넓이가 점점 넓어지는 삼각 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 한 쌍의 전단판부(121)의 양측단 중 어느 한 측단은 겹침판부(123)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 겹침판부(123)는 H빔(110)의 플랜지(113)의 내측에 겹쳐져 브래킷(120)이 H빔(110)에 고정될 수 있다.

겹침판부(123)에는 브래킷(120)을 통해 전해지는 프리스트레스를 H빔(110)으로 전달하기 위해 견고하고 고정할 수 있도록 미리 설정된 간격으로 복수 개의 판공(124)이 배열되어 관통형성될 수 있다.

한편, 고정판부(125)는 한 쌍의 전단판부(121)의 상단 또는 하단를 연결할 수 있으며, 고정판부(125)에는 한 쌍의 전단판부(121)의 사이로 진입되는 응력부재(130)가 고정될 수 있다.

그리고, 고정판부(125)에는 응력부재(130)가 삽입되어 끼워지는 부재공(126)이 관통형성될 수 있으며, 고정판부(125)의 부재공(126)을 관통한 응력부재(130)에는 응력부재(130)의 인장력이 가해지도록 고정판부(125)에 걸쳐져 응력부재(130)를 고정하는 고정앵커와 록너트(lock Nut) 등을 포함하는 체결고정부재(135)에 의해 고정될 수 있다.

이때, 응력부재(130)의 양단에 나사산이 형성되고 나사산에 체결고정부재(135)인 너트가 체결되는 형태로도 고정판부(125)에 응력부재(130)를 고정시킬 수 있다.

여기서, 고정판부(125)는 H빔(110)의 길이방향으로 이격배치되어 하나의 응력부재(130)를 고정하는 브래킷(120)은 상하 대칭되는 방향 즉, 상부에 위치되는 브래킷(120)의 고정판부(125)는 전단판부(121)의 상단에 형성되며, 하부에 위치되는 브래킷(120)의 고정판부(125)는 전단판부(121)의 하단에 형성되는 형태로 서로 상하 대칭적으로 설치될 수 있다.

그리고, 고정판부(125)에 응력부재(130)가 삽입되어 고정되는 부재공(126)은 겹침판부(123)와 반대방향으로 고정판부(125)의 끝단으로 치우치도록 형성되어 H빔(110)에서 응력부재(130)가 치우쳐 결합됨으로써, H빔(110)에 프리스트레스를 제공할 수 있다.

이때, 응력부재(130)는 H빔(110)에서 토압이 작용하는 반대방향으로 치우치도록 위치되어 토압에 대향하는 프리스트레스를 제공할 수 있다.

또한, 고정판부(125)에서 부재공(126)이 위치되는 부분에는 양측의 전단판부(121)와 고정판부(125)를 연결하는 스티프너(127)가 세워져 응력부재(130)가 연결된 부분에서 강성을 보강할 수 있다.

한편, H빔(110)에 가장 하부에 위치되는 브래킷(120)은 PS 말뚝(100)의 설치 시 브래킷(120)이 바닥에 매립되지 않고 노출되도록 H빔(110)을 굴착저면에 매립될 깊이만큼 H빔의 상부로 이격 설치함으로써, 굴착저면을 천공하지 않고, H빔을 항타하는 형태로 PS 말뚝(100)을 설치할 수도 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 응력부재(130)를 포함할 수 있다.

이 응력부재(130)는 H빔(110)의 상하로 이격되어 설치되는 브래킷(120)을 연결하여 H빔(110)에 프리스트레스를 제공할 수 있다.

한편, 응력부재(130)는 강선으로 구현되거나, 금속의 막대로 구현될 수 있으며, 강선으로 구현될 때에는 심선의 주변 둘레에 복수 개의 금속와이어를 나선형태로 꼬아 제작되거나, 복수 개의 금속와이어만을 나선형태로 꼬아 제작될 수도 있다.

여기서, 응력부재(130)는 브래킷(120)의 이격된 사이에서 팽팽하게 당겨져 응력부재(130)의 인장력에 의해 프리스트레스를 발생시킬 수 있다.

한편, 응력부재(130)는 H빔(110)에서 토사면에 위치되는 플랜지(113)의 반대방향에 위치된 플랜지(113)가 위치된 방향으로 치우치도록 설치되어 H빔(110)에 작용하는 토압과 반대방향으로 프리스트레스가 작용하도록 브래킷(120)에 의해 H빔(110)에 설치될 수 있다.

그리고, 응력부재(130)의 양단에는 나사산이 형성되어 응력부재(130)가 고정판부(125)의 부재공(126)에 삽입된 상태에서 부재공(126)에 끼워진 응력부재(130)에 체결고정부재(135)가 결합하는 형태로 브래킷(120)에 응력부재(130)가 고정설치될 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 연결플레이트(140)를 포함할 수 있다.

이 연결플레이트(140)는 웨브(111)를 중심으로 양측에 각각 위치되는 브래킷(120)을 연결하여 응력부재(130)에서 각 브래킷(120)을 통해 H빔(110)으로 전달되는 프리스트레스가 웨브(111)를 중심으로 어느 한 측으로 치우치지 않도록 프리스트레스를 균일하게 제공할 수 있다.

한편, 연결플레이트(140)는 판의 형상으로 형성되어 브래킷(120)의 겹침판부(123)와 겹쳐지는 플랜지(113)의 외측면에 덧대어지는 형태로 설치될 수 있으며, 연결플레이트(140)에는 겹침판부(123)에 형성된 연결플레이트(140)는 웨브(111)를 중심으로 양측에 위치되는 브래킷(120)이 하나의 연결플레이트(140)에 의해 연결할 수 있는 크기를 가지도록 형성될 수 있다.

그리고, 연결플레이트(140)는 상단 및 하단의 부분이 외측면에서 플랜지(113)의 겹쳐지는 내측면으로 갈수록 면적이 좁아는 형태의 경사면으로 형성되어 천공에 H빔(110)을 삽입하거나, 삽입된 상태에서 제거할 때 용이하게 삽입하거나, 분리할 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고, 연결플레이트(140)에는 겹침판부(123)에 형성된 판공(124)과 대응되는 부분에는 플레이트공(141)이 관통형성될 수 있으며, 플레이트공(141)의 내주에는 나사산이 형성될 수 있다.

이때, 겹침판부(123)의 판공(124) 및 플레이트공(141)과 대응되는 H빔(110)의 플랜지(113) 부분에는 플랜지공(114)이 관통형성되어 겹침판부(123)의 외측에서 체결볼트(129)가 판공(124), 플랜지공(114)을 관통한 상태에서 플레이트공(141)에 나사체결되는 형태로 플랜지(113)에 브래킷(120)과 연결플레이트(140)를 함께 겹쳐진 상태로 고정할 수 있다.

여기서, 체결볼트(129)는 H빔(110)을 천공에 삽입할 때 체결볼트(129)가 천공의 내주에 걸리지 않도록 플레이트공(141)에 체결된 상태에서 연결플레이트(140)의 외측으로 돌출되지 않는 길이로 형성될 수 있다.

또한, 체결볼트(129)는 리벳으로 대치하여 겹침판부(123)과 플랜지(113) 및 연결플레이트(140)이 겹쳐진 상태에서 리벳팅되는 형태로 상호 결합될 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 연결대(150)를 포함할 수 있다.

이 연결대(150)는 웨브(111)를 중심으로 양측에 위치된 브래킷(120)을 상호 연결하는 형태로 웨브(111)를 중심으로 양측에서 균일한 프리스트레스를 제공하여 H빔(110)이 좌굴되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 연결대(150)는 막대형상으로 형성될 수 있으며, 핀 또는 볼트로 구현될 수 있으며, 연결대(150) 웨브(111)를 중심으로 양측에 설치된 브래킷(120)의 전단판부(121)의 측면을 모두 관통하여 끼워져 고정되는 형태로 브래킷(120)을 서로 연결할 수 있다.

이때, 브래킷(120)의 전단판부(121)에는 연결대(150)가 끼워지는 연결공(122)이 관통형성될 수 있으며, 연결공(122)과 대응되는 웨브(111)에도 연결대(150)가 관통되는 웨브공(115)이 형성될 수 있다.

한편, 연결대(150)가 볼트일 경우, 너트에 의해 체결되어 브래킷(120)에 고정될 수 있지만, 연결대(150)가 전단판부(121) 및 웨브(111)를 관통한 상태에서 용접되는 형태로도 결합될 수 있다.

이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 본 발명의 실시예에 따른 PS 말뚝(100)을 이용한 흙막이 시공방법과 함께 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 H빔(110)의 상하 길이방향에 브래킷(120)이 H빔(110)의 플랜지(113)에 겹쳐지도록 위치되고, 브래킷(120)이 위치된 플랜지(113)의 외면에는 연결플레이트(140)가 덧대어 진다.

이때, H빔(110)의 웨브(111)를 중심으로 양측에 각각 응력부재(130)가 설치될 수 있도록 웨브(111)를 중심으로 양측에 각각 상하로 이격된 브래킷(120)이 설치될 수 있으며, 하나의 H빔(110)의 길이방향으로는 상하로 이격된 브래킷(120)이 한 조를 이뤄 복수 개가 설치되어 복수 개의 응력부재(130)가 설치될 수 있다.

여기서, H빔(110)에 길이방향으로 응력부재(130)가 복수 개가 설치될 경우에는 하부에 위치되는 응력부재(130)와 상부에 위치되는 응력부재(130)의 위치가 서로 교대로 배치되도록 설치될 수 있다.

예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 가장 하부에 위치되는 응력부재(130)에는 가장 큰 토압이 작용하기 때문에 굴착배면에서 이격된 플랜지(113)와 근접하게 위치하며, 그 상부에 위치되는 응력부재(130)는 굴착배면과 접하는 플랜지(113)와 근접하게 위치되어 상부 및 하부의 모멘트가 상반되도록 설치될 수 있다.

여기서, 하나의 H빔(110)에 응력부재(130)가 동일한 방향으로 연속되어 설치될 경우, H빔(110)에 한 측으로만 모멘트가 가중되어 H빔(110)이 좌굴될 우려가 있다.

한편, H빔(110)에 상하로 이격되는 브래킷(120)은 상부에 위치되는 브래킷(120)의 고정판부(125)가 전단판부(121)의 상부에 위치되며, 하부에 위치되는 브래킷(120)은 고정판부(125)가 전단판부(121)의 하부에 위치되도록 서로 대향되어 설치되며, 브래킷(120)의 겹침판부(123)는 토압이 작용하는 플랜지(113)에 겹쳐지도록 설치된다.

그리고, 각 브래킷(120)이 설치된 위치된 플랜지(113)의 외측에는 연결플레이트(140)가 덧대어진 상태로 체결볼트(129)가 겹침판부(123)의 판공(124)과 플랜지(113)의 플랜지공(114)을 관통하여 연결플레이트(140)의 플레이트공(141)에 체결되어 H빔(110)에 브래킷(120)과 연결플레이트(140)가 함께 고정된다.

또한, H빔(110)의 웨브(111)를 중심으로 양측에 위치되는 브래킷(120)은 연결대(150)가 전단판부(121)에 형성된 연결공(122)과 웨브(111)에 형성된 웨브공(115)을 관통하여 너트에 의해 체결되는 형태로 결합되어 웨브(111)의 양측에 위치되는 브래킷(120)을 일체화시킨다.

한편, H빔(110)의 상하 한 조를 이루는 브래킷(120)에는 한 쌍의 전단판부(121)의 사이로 응력부재(130)가 삽입되고, 응력부재(130)에 체결고정부재(135)가 체결되는 형태로 상하에 위치되는 브래킷(120)의 고정판부(125)에 응력부재(130)의 양단이 각각 고정하는 형태로 PS 말뚝(100)을 제작한다.

이와 같이 구성된 PS 말뚝(100)은 도 5에 도시된 바와 같이, 응력부재(130)의 인장력에 의해 토압이 위치된 방향을 향해 프리스트레스가 작용하여 토압을 상쇄시켜 토압에 의한 PS 말뚝(100)의 휨발생 또는 파손을 최소화할 수 있다.

한편, PS 말뚝(100)이 제작되면, 흙막이를 설치할 굴착저면에 천공하거나, 항타하여 굴착저면에 세워 설치하는 데, 천공을 수행할 경우에는 천공경의 크기가 H빔(110)이 삽입될 수 있는 크기로 형성하고, PS말뚝을 천공된 부분에 세워 설치할 수 있다.

이때, PS 말뚝(100)에서 연결플레이트(140)가 토압이 발생하는 방향 즉, 응력부재(130)에 의해 발생하는 프리스트레스에 의해 토압을 상쇄시킬 수 있는 방향으로 위치되도록 설치될 수 있다.

여기서, PS 말뚝(100)은 H빔(110)의 둘레로 돌출되는 구성이 없기 때문에 H빔(110)의 크기만큼만 천공을 하더라도 PS 말뚝(100)을 세워 설치하는데 문제가 없기 때문에 천공에 따른 시공비용을 감소시킬 수 있다.

그리고, 천공에 PS 말뚝(100)이 천공에 세워지면, PS 말뚝(100)을 고정하기 위해 천공에 토사를 채우거나, 콘크리트를 타설하여 PS 말뚝(100)을 고정시킬 수 있다.

반면, PS 말뚝(100)을 항타하여 설치할 경우에는 H빔(110)의 가장 하부에 위치되는 브래킷(120)은 천공에 매립되지 않도록 H빔(110)이 매립될 깊이만큼 상부로 이격되어 설치될 수 있다.

그리고, PS 말뚝(100)이 바닥에 세워 설치되면, 어느 하나의 PS 말뚝(100)과 인접한 PS 말뚝(100)의 사이에 토사의 붕괴를 방지하는 토류판을 설치하는 형태로 흙막이 시공을 완료한다.

여기서, PS 말뚝(100)이 천공에 고정된 상태에서 PS 말뚝(100)과 대향된 위치의 PS 말뚝(100)의 사이에는 버팀목(210) 등을 더 설치하여 PS 말뚝(100)의 기울어짐을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제1` 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 H빔(110)의 둘레도 돌출되는 구성을 최소화시켜 천공에 PS 말뚝(100)의 설치가 용이할 뿐만 아니라, 천공경의 크기를 최소화거나, 천공할 필요 없이 항타하여 설치함으로써, 천공에 따른 시공비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 응력부재(130)이 H빔의 플랜지(113)의 사이에 위치되기 때문에 작업 시 응력부재(130)에 걸려 넘어지거나, 작업에 방해되는 것을 방지할 수 있다.

또한, H빔(110)의 웨브(111)를 중심으로 양측에 응력부재(130)가 설치되어 H빔(110)의 좌굴을 최소화할 수 있으며, 연결플레이트(140) 및 연결대(150)가 웨브(111)의 양측에 위치된 브래킷(120)을 상호 결합하여 일체화함으로써, 응력부재(130)에서 발생하는 프리스트레스가 어느 한쪽으로 치우쳐 좌굴되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예를 설명하도록 한다. 제2 실시예는 제1 실시예와 동일한 구성은 동일한 부호를 병기하고, 동일한 구성은 작용과 효과가 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 웨브(111)의 양측에 위치되는 브래킷(120)을 연결대(150)로 연결하지 않고, 브래킷연결부(128)에 의해 연결할 수 있다.

브래킷연결부(128)는 판의 형상으로 형성되고, 웨브(111)의 양측에 위치되는 브래킷(120)의 고정판부(125)와 반대방향의 끝단에 용접하는 형태로 한 쌍의 브래킷(120)을 연결할 수 있다.

이때, 웨브(111)에는 브래킷연결부(128)가 관통하여 웨브(111)의 양측에 위치되는 브래킷(120)을 상호 연결하기 위한 웨브공(115)이 형성될 수 있다.

그리고, 브래킷연결부(128)는 양측의 브래킷(120)을 용접하는 형태로 연결하여 웨브(111)의 양측에 위치된 브래킷(120)을 일체화할 수 있다.

여기서, 브래킷연결부(128)는 스티프너(127)의 기능을 수행할 수 있기 때문에 별도 스티프너(127)를 설치할 필요가 없다.

이와 같이 구성된 제2 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 브래킷연결부(128)에 의해 웨브(111)의 양측에 위치된 브래킷(120)을 일체화함으로써, 웨브(111)를 중심으로 양측에 위치된 응력부재(130)에서 발생하는 프리스트레스를 어느 한쪽으로 치우치지 않고 H빔(110)에 균일하게 제공할 수 있다.

그리고, 제2 실시예에 따른 PS 말뚝(100)은 제1 실시예와 동일한 시공방법에 의해 시공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: PS 말뚝 110: H빔
111: 웨브 113: 플랜지
114: 플랜지공 115: 웨브공
120: 브래킷 121: 전단판부
122: 연결공 123: 겹침판부
124: 판공 125: 고정판부
126: 부재공 127: 스티프너
128: 브래킷연결부 129: 체결볼트
130: 응력부재 135: 체결고정부재
140: 연결플레이트 141: 플레이트공
150: 연결대 210: 버팀목

Claims

웨브를 중심으로 양단에 플랜지가 각각 형성되는 H빔,
상기 H빔의 길이방향으로 이격되어 설치되는 브래킷, 및
상기 H빔의 길이방향으로 이격된 브래킷을 연결하여 상기 H빔에 프리스트레스를 제공하는 응력부재를 포함하고,
상기 PS 말뚝이 설치되는 천공경의 크기를 최소화하도록 상기 응력부재와 상기 브래킷은 상기 H빔에서 상기 플랜지가 마주하는 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝.
제1항에 있어서,
상기 브래킷과 상기 응력부재는 상기 웨브를 중심으로 양측에 각각 설치되며,
상기 웨브를 중심으로 양측에 균일한 프리스트레스를 제공하도록 상기 웨브를 중심으로 양측에 설치된 브래킷을 상기 플랜지의 외측에 겹쳐져 연결하는 연결플레이트, 및
상기 플랜지의 내측에 위치된 브래킷과 상기 플랜지의 외측에 겹쳐진 연결플레이트를 관통하여 상호 고정하는 체결볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝.
제2항에 있어서,
상기 웨브를 중심으로 양측에 균일한 프리스트레스를 제공하도록 상기 웨브를 중심으로 양측에 위치된 상기 브래킷을 관통하여 연결하는 연결대를 포함하는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝.
제1항에 있어서,
상기 브래킷은
서로 이격되는 한 쌍의 전단판부,
상기 한 쌍의 전단판부의 측단을 상호 연결하여 상기 플랜지에 겹쳐지는 겹침판부, 및
상기 측벽부의 상단 또는 하단에 설치되어 상기 측벽부의 사이에 위치된 상기 응력부재가 끼워져 고정되는 고정판부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝.
제4항에 있어서,
상기 웨브를 관통하여 형성되는 웨브공, 및
상기 브래킷은 상기 웨브를 중심으로 양측에 균일한 프리스트레스를 제공하도록 상기 웨브공을 관통하여 상기 웨브를 중심으로 양측으로 배치된 브래킷 연결하는 브래킷연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝.
제1항에 있어서,
상기 응력부재에 체결되어 상기 브래킷에 상기 응력부재를 고정하는 체결고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝.
제1항에 기재된 PS 말뚝을 이용한 흙막이의 시공방법에 있어서,
상기 PS 말뚝이 설치되는 천공경의 크기를 최소화하도록 상기 응력부재와 상기 브래킷을 상기 H빔에서 상기 플랜지가 마주하는 사이에 설치하여 PS 말뚝을 제작하는 단계,
상기 PS 말뚝을 시공할 부분에 미리 설정된 깊이만큼 매립되도록 세워 설치하는 단계, 및
상기 PS 말뚝과 측방향으로 인접한 PS 말뚝의 사이에 토류판을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PS 말뚝을 이용한 흙막이의 시공방법.