(57)【要約】【課題】土留め仮施設工事用撓み防止切梁の提供。【解決手段】本発明は、土留め仮施設工事用撓み防止切梁に関し、本発明に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁は、互いに対向する土留め壁体の間を横切って配置され、前記土留め壁体の腹起しに連結される切梁と、一側は前記腹起しに連結され、他側は前記切梁の長手方向の端部からそれぞれ両側に隔てられて設けられる傾斜梁と、前記切梁の外側に設けられる緊張部材と、前記切梁の長手方向に設けられ、前記緊張部材に緊張力を加えて前記切梁に発生する偏心を相殺させる緊張線とが含まれることを特徴とする。以上のような本発明によれば、切梁の撓みが予測または発生する地点に緊張力を提供して切梁の撓む現象を防止可能で、仮設土留め工事の安全性を確保することができるという利点がある。【選択図】図２
2016528407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する土留め壁体の間を横切って配置され、前記土留め壁体の腹起しに連結される切梁と、
一側は前記腹起しに連結され、他側は前記切梁の長手方向の端部からそれぞれ両側に隔てられて設けられる傾斜梁と、
前記切梁の外側に設けられる緊張部材と、
前記切梁の長手方向に設けられ、前記緊張部材に緊張力を加えて前記切梁に発生する偏心を相殺させる緊張線とが含まれることを特徴とする土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項２】
前記緊張部材は、前記切梁の一側、または一側および他側ともに設けられてもよいことを特徴とする請求項１に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項３】
前記緊張部材は、前記切梁の外周面に沿って一定間隔離隔することを特徴とする請求項１に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項４】
前記緊張部材は、前記切梁の両端部から中心部へいくほど、高さが高くなることを特徴とする請求項３に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項５】
前記切梁と前記傾斜梁とは、連結部材を介して結合することを特徴とする請求項１に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項６】
前記連結部材は、
２つのフランジと、該フランジの間に備えられるウェブとを含むＨビーム（Ｈ−ｂｅａｍ）であることを特徴とする請求項５に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項７】
前記連結部材は、
前記切梁の端部に設けられる水平フレームと、
該水平フレームの両側端部から傾斜して延び、前記水平フレームと三角形をなす傾斜フレームとが含まれることを特徴とする請求項６に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項８】
前記緊張線の両側端部は、前記水平フレームの２つのフランジのうちの隣接したフランジを貫通して設けられることを特徴とする請求項６に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【請求項９】
前記緊張線の両側端部は、前記水平フレームの２つのフランジともを貫通して設けられることを特徴とする請求項６に記載の土留め切梁。
【請求項１０】
前記水平フレームと前記傾斜フレームの内側フランジまたは外側フランジと当接する水平部と、該水平部の端部に連続形成され、前記水平フレームのウェブに当接する垂直部とが含まれるＬ型フレームが含まれることを特徴とする請求項６に記載の土留め切梁。
【請求項１１】
前記水平部は、前記水平フレームと前記傾斜フレームの内側フランジまたは外側フランジよりも長く作製されて露出し、
前記緊張線は、前記水平部の露出した部分に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土留め仮施設工事用撓み防止切梁に関し、より詳細には、切梁の撓みが予測または発生する地点に緊張力を提供して切梁の撓む現象を防止可能で、仮設土留め工事の安全性を確保することができる土留め仮施設工事用撓み防止切梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、地下鉄工事や構造物の築造のための地盤掘削時、掘削背面の土砂崩壊防止および変位抑制を通じて隣接周辺地盤の安全性を維持するための通常の方法として、仮設土留め工事を施行する。
【０００３】
特に、最近、都心近接施工が頻繁になっているにつれ、地盤掘削による隣接地盤の沈下および周辺建物の安全性に対する要求が持ち上がっており、これにより、仮設土留め工事の重要性が増大している。
【０００４】
通常、既存の地下鉄工事や建物の地下層を作るために布堀りをする場合の施工方法は、まず、計画された平面に沿って設計深さまで穴を掘り、垂直パイルを設置する。
【０００５】
その垂直パイルの設置が終わると、部分的に掘削をし、主桁と覆工板を設置するが、覆工板の設置が終わると、後の工事は掘削作業と掘削に伴う切梁の設置が繰り返されながら工事が進行する。
【０００６】
したがって、このような仮施設を設計するために、掘削段階別の土圧と切梁に作用する荷重を繰り返し計算して、最大値に耐えられるように切梁を設置するが、このような方式で設計と施工をすれば切梁の数が多く必要になり、ほとんどの場合、２−３ｍ以内に非常にぎっしりと配置される。
【０００７】
前記のようにぎっしりと配置された切梁は、切羽内で建設資材の運搬や、重装備の搬入および工事作業を妨げる非常に重大な障害要因になっており、以後、本構造物が設置される際は、型枠作業や鉄筋作業に大きな支障をきたしており、本構造物に多数の穴が生じることを避けられないため、完成した地下構造物の防水に深刻な問題が発生している。
【０００８】
垂直パイルとしては、鋼材Ｈパイルを用いた仮施設方法のほか、穴の穿孔後、コンクリートを詰め込むコンクリートパイルを用いる工法もあり、鋼材パイルとコンクリートパイルを同時に並行して用いる工法、またはシートパイルを用いる工法もあるが、地盤に穴を掘った後、パイルで壁面を形成して地盤の荷重を支持させる基本原理には大差がない。
【０００９】
また、プレフレックス梁を垂直パイルとして用いた方法もあり、シートパイルにＨパイルを付けて剛性を増加させる方法もある。
【００１０】
一方、地下構造物を建設するための仮施設工法のうち、前に言及された切梁がない方法として、アースアンカーを用いて鋼材パイルを支持する工法がある。
【００１１】
この方法は、パイルの裏側地盤中に傾斜穴を穿孔して鋼線や鋼棒を挿入し、挿入された鋼棒の端部分を、機械的な方法や、エポキシ、セメントグラウティングなどの化学的な方法を用いて定着した後、鋼棒を緊張させて鋼材パイルを固定させる方法である。
【００１２】
このような方法で施工された仮施設は、内部空間を十分に確保可能で、工事の難易度が改善されるなどの利点がある工法である。
【００１３】
しかし、この工法の最大の欠点は、この工法が複雑な市内で適用される場合、ほぼ大部分の場合、隣接敷地を侵犯して苦情が発生する余地が多いという点であり、工事費が高いという点も大きな問題の一つである。
【００１４】
特許文献１（発明の名称：鋼管切梁のＹ型連結構造、登録日：２００７．０３．１６）には、腹起しに与える力を分散して伝達できるように両側腹起しに傾斜して設けられる２つの鋼管切梁と、前記両側腹起しの内側に所定距離離隔して位置する二重鋼管切梁と、前記２つの鋼管切梁と二重鋼管切梁との間に位置し、２つの鋼管切梁および二重鋼管切梁に連結される連結体と、前記２つの鋼管切梁および二重鋼管切梁にそれぞれ接合し、前記連結体にそれぞれ接触して前記連結体に締結される基礎板とを含むことを特徴とする。
【００１５】
前記のような従来技術による鋼管切梁のＹ型連結構造は、二重鋼管切梁の荷重がそれぞれの鋼管切梁に分散することができる。
【００１６】
しかし、土圧が大きく発生する地域では、二重鋼管切梁に加えられる荷重によって二重鋼管切梁が一側に撓むねじりが発生し、仮設土留め工事に有益でないという欠点があった。
【００１７】
これにより、二重鋼管切梁の剛性を高めたり、二重鋼管切梁を並列に連結する方法が講じられてきたが、この場合、二重鋼管切梁の自重によって下側へ傾く問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０６９８８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、切梁の撓みが予測または発生する地点に緊張力を提供して切梁の撓む現象を防止可能で、仮設土留め工事の安全性を確保することができる土留め仮施設工事用撓み防止切梁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の問題を解決するために、本発明に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁は、互いに対向する土留め壁体の間を横切って配置され、前記土留め壁体の腹起しに連結される切梁と、一側は前記腹起しに連結され、他側は前記切梁の長手方向の端部からそれぞれ両側に隔てられて設けられる傾斜梁と、前記切梁の外側に設けられる緊張部材と、前記切梁の長手方向に設けられ、前記緊張部材に緊張力を加えて前記切梁に発生する偏心を相殺させる緊張線とが含まれることを特徴とする。
【００２１】
また、前記緊張部材は、前記切梁の一側、または一側および他側ともに設けられてもよいことを特徴とする。
【００２２】
また、前記緊張部材は、前記切梁の外周面に沿って一定間隔離隔することを特徴とする。
【００２３】
また、前記緊張部材は、前記切梁の両端部から中心部へいくほど、高さが高くなることを特徴とする。
【００２４】
また、前記切梁と前記傾斜梁とは、連結部材を介して結合することを特徴とする。
【００２５】
また、前記連結部材は、２つのフランジと、該フランジの間に備えられるウェブとを含むＨビーム（Ｈ−ｂｅａｍ）であることを特徴とする。
【００２６】
また、前記連結部材は、前記切梁の端部に設けられる水平フレームと、該水平フレームの両側端部から傾斜して延び、前記水平フレームと三角形をなす傾斜フレームとが含まれることを特徴とする。
【００２７】
また、前記緊張線の両側端部は、前記水平フレームの２つのフランジのうちの隣接したフランジを貫通して設けられることを特徴とする。
【００２８】
また、前記緊張線の両側端部は、前記水平フレームの２つのフランジともを貫通して設けられることを特徴とする。
【００２９】
また、前記水平フレームと前記傾斜フレームの内側フランジまたは外側フランジと当接する水平部と、該水平部の端部に連続形成され、前記水平フレームのウェブに当接する垂直部とが含まれるＬ型フレームが含まれることを特徴とする。
【００３０】
また、前記水平部は、前記水平フレームと前記傾斜フレームの内側フランジまたは外側フランジよりも長く作製されて露出し、前記緊張線は、前記水平部の露出した部分に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
以上のような本発明によれば、切梁の撓みが予測または発生する地点に緊張力を提供して切梁の撓む現象を防止可能で、仮設土留め工事の安全性を確保することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁が適用された仮設土留め工事を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の一側外周面に緊張部材が設けられた様子を示す平面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の両側外周面に緊張部材が設けられた様子を示す平面図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の一側外周面に緊張部材が長手方向に沿って設けられた様子を示す平面図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の両側外周面に緊張部材が長手方向に沿って設けられた様子を示す平面図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の水平フレームまたは傾斜フレームに緊張線が設けられる様子を示す図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の水平フレームまたは傾斜フレームに緊張線が設けられる様子を示す図である。
【図８】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の水平フレームまたは傾斜フレームに緊張線が設けられる方法を示す例示図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の水平フレームまたは傾斜フレームに緊張線が設けられる方法を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。各図面に提示された同一の符号は、同一の部材を表す。本発明を説明するにあたり、かかる公知の機能あるいは構成に関する具体的な説明は、本発明の要旨をあいまいにしないために省略する。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁は、切梁１００と、傾斜梁２００と、緊張部材３００と、緊張線４００とが含まれ、前記切梁１００、傾斜梁２００と、後述する連結部材５００は、Ｈビーム（Ｈ−ｂｅａｍ）に作製される。
【００３５】
ここで、Ｈビームについて簡単に説明すれば、Ｈビームは、断面がＨ形状を有し、一定の長さに切断される部材であって、互いに平行に対向する一対のフランジと、一対のフランジの中央を連結するウェブとから構成される。
【００３６】
図１には、本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁が適用された仮設土留め工事を概略的に示す平面図が示されている。その構造は、長方形の平面構造を有する土留め仮施設工事のために掘削された部位の内壁には土留め壁体が施工され、この土留め壁体の内側には腹起し１０が横方向に設けられる。
【００３７】
また、長方形に掘削された内壁のうち、長さの長い辺の間を直角に横切るように設けられ、内壁から伝達される土圧を支持する切梁１００が設けられる。前記切梁１００の長手方向の両側端部には、腹起し１０と連結構造を略三角形状を有するように、両側から傾斜した状態で支持するための一対の傾斜梁２００が用意される。
【００３８】
前記腹起し１０は、掘削される地盤の大きさによって、単一腹起しまたは二重腹起しを用いてもよい。
【００３９】
また、前記切梁１００は、内壁から伝達される土圧が支持されるように、長手方向の中央部には、切梁１００の両側端部に荷重を加えるジャッキ（図示せず）が設けられてもよい。
【００４０】
図２には、本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の一側外周面に緊張部材が設けられた様子を示す平面図が示されている。
【００４１】
図２に示されているように、切梁１００の一側には緊張部材３００が設けられるが、このような緊張部材３００は、切梁１００の長手方向の中央に設けられる。
【００４２】
また、前記切梁１００の一側外周面には、切梁１００の長手方向に緊張線４００が設けられる。前記緊張線４００は、前記緊張部材３００によって弦が引かれるように切梁１００から離隔してピンと張り詰めながら緊張力が発生し、緊張力は切梁１００方向に加力する。
【００４３】
例えば、前記切梁１００に一側に変位が発生したり発生が予測される場合、変位発生地点に緊張部材３００と緊張線４００を設けると、前記緊張部材３００および緊張線４００から切梁１００側に加力する緊張力を利用して変位発生地点を補強することができる。
【００４４】
一方、図３には、本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の両側外周面に緊張部材３００が設けられた様子を示す平面図が示されている。図３に示されているように、切梁１００の両側外周面に変位が発生したり発生が憂慮される地点を補強することができる。
【００４５】
図４〜図５に示されているように、前記切梁１００の一側または両側に変位が広範囲に発生したり発生が憂慮される場合、切梁１００の長手方向に沿って複数の緊張部材３００を設ける。そして、緊張部材３００を緊張線４００で加圧して、切梁１００の一側または両側に緊張力を均一に加力することができる。
【００４６】
また、前記のように切梁１００の長手方向に沿って設けられる複数の緊張部材３００は、一定間隔離隔して設けられてもよい。前記複数の緊張部材３００は、切梁１００に変位が発生または予測される地点で最も大きい高さを有し、変位が発生または予測されない地点へいくほど、次第に低い高さを有することが特徴である。
【００４７】
これにより、本発明は、切梁１００に変位が最も大きく発生すると予測される地点または発生した地点に強い緊張力を加えることができる。このような緊張力は、腹起し１０から切梁１００に伝達される土圧による撓みを相殺できることが特徴である。
【００４８】
また、前記のような方法により、切梁１００の自重によって下側に傾きが発生することを相殺することもできる。
【００４９】
一方、図２〜図５に示されているように、切梁１００の両側端部には傾斜梁２００が設けられる。前記切梁１００と傾斜梁２００とは、連結部材５００を介して結合し、連結部材５００は、切梁１００の端部に連結される水平フレーム５１０と、該水平フレームに連結されると同時に、傾斜梁２００の端部に連結される傾斜フレーム５２０とから構成される。
【００５０】
前記切梁１００および傾斜梁２００ともＨビームに作製されるが、このようなＨビームの両側端部は、断面が平らに切断されることによって、切梁１００と、該切梁１００の端部から両側に隔てられて配置される傾斜梁２００とを直接連結することが困難である。
【００５１】
これにより、前記水平フレーム５１０は、切梁１００の端部と垂直に連結され、前記傾斜フレーム５２０は、傾斜梁２００の端部とそれぞれ垂直に連結される。前記水平フレーム５１０および傾斜フレーム５２０は、Ｈビームに作製される。
【００５２】
図２〜図５に示されているように、前記傾斜フレーム５２０は、水平フレーム５１０の両側端部から傾斜した状態で延長形成されるが、前記水平フレーム５１０と傾斜フレーム５２０とは、大体、三角形、正確には二等辺三角形状をなす。
【００５３】
また、前記傾斜梁２００の両側端部のうち、傾斜フレーム５２０に連結される端部と反対側に位置した端部、正確には、図１に示されているように、傾斜梁２００と腹起し１０とが連結される部位にも、前記連結部材５００と同じ役割を果たす他の連結部材５００’が備えられることが好ましい。
【００５４】
図６〜図７には、本発明の好ましい実施形態に係る土留め仮施設工事用撓み防止切梁の水平フレームまたは傾斜フレームに緊張線が設けられる様子を示す図が示されている。図６〜図７には、緊張線４００の一側端部が結合する状態が示されており、緊張線４００の他側端部は、一側端部と同一である。
【００５５】
前述のような緊張線４００は、緊張部材３００によって緊張した状態が安定的に維持できるように、水平フレーム５１０または傾斜フレーム５２０に固定される。前記緊張線４００は、図６〜図７に示されているように、水平フレーム５１０に連結されてもよいし、水平フレーム５１０と傾斜フレーム５２０は、それぞれＨビームに作製される。
【００５６】
図６には、緊張線の両側端部が２つのフランジのうちの切梁１００に隣接したフランジを貫通して固定される様子が示されており、図７には、緊張線の両側端部が２つのフランジともを貫通して離隔したフランジに固定される様子が示されている。図６と図７の緊張線４００の長さが同一であると仮定すれば、図７に示されているように、緊張線４００が離隔したフランジＦに設けられた緊張線４００の有する緊張力がより大きくなることは自明である。
【００５７】
一方、図８〜図９には、前述した図６〜図７における緊張線４００がフランジに設けられる方法が示されている。図８に示されているように、緊張線４００は、フランジＦを貫通した後、別の固定部材２０を用いて固定されてもよい。
【００５８】
また、図９に示されているように、１つのフランジＦ（内側フランジまたは外側フランジのうちのいずれか１つ）とウェブＷに当接するＬ型フレーム７００が備えられ、該Ｌ型フレーム７００には緊張線４００が固定されるが、Ｌ型フレーム７００は、水平部７１０と垂直部７２０とから構成される。
【００５９】
前記水平部７１０は、水平フレーム５１０と傾斜フレーム５２０のフランジＦと当接し、垂直部７２０は、ウェブＷに当接する。前記水平部７１０は、当接するフランジＦよりも長く作製される。
【００６０】
前記のように水平部７１０がフランジＦよりも長く作製されると、フランジＦの外部に露出し、このように露出する部分には緊張線４００が設けられてもよい。この場合、緊張線４００は、フランジＦと干渉が発生せず、緊張線４００の設置が容易である。そして、フランジＦに穴あけを施す工程が省略されるため、設置に費やされる時間が著しく低減できる特徴がある。
【００６１】
また、図１〜図７の説明されていない符号３０は支持フレームであり、このような支持フレーム３０は、切梁１００と腹起し１０との間に設けられ、切梁１００から腹起し１０に伝達される垂直方向の荷重を支持する役割を果たす。
【００６２】
図面と明細書において最適な実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。そのため、本技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付した特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。
【図１】
2016528407.tif 000003
【図２】
2016528407.tif 000004
【図３】
2016528407.tif 000005
【図４】
2016528407.tif 000006
【図５】
2016528407.tif 000007
【図６】
2016528407.tif 000008
【図７】
2016528407.tif 000009
【図８】
2016528407.tif 000010
【図９】
2016528407.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月19日(2016.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記緊張線の両側端部は、前記水平フレームの２つのフランジのうちの隣接したフランジを貫通して設けられることを特徴とする請求項７に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記緊張線の両側端部は、前記水平フレームの２つのフランジともを貫通して設けられることを特徴とする請求項７に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記水平フレームと前記傾斜フレームの内側フランジまたは外側フランジと当接する水平部と、該水平部の端部に連続形成され、前記水平フレームのウェブに当接する垂直部とが含まれるＬ型フレームが含まれることを特徴とする請求項７に記載の土留め仮施設工事用撓み防止切梁。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2016528407.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2016528407.tif 000013
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2016528407.tif 000014
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2016528407.tif 000015
【国際調査報告】
2016528407.tif 000016
2016528407.tif 000017
2016528407.tif 000018
2016528407.tif 000019