KR100782499B1 - 피비디 시공용 앙카 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반에의 PBD(Plastic Board Drain) 시공용 앙카 플레이트에 관한 것으로, PBD 타설을 위한 케이싱의 관입 시에는 저면과 토층과의 접촉면적이 작아 케이싱의 관입 작업이 용이하도록 하고, 케이싱의 인발 시에는 상면과 토층과의 접촉면적이 커져서 따라오름현상(공상)을 방지할 수 있는 구조로 형성시킨 것이다.

종래의 앙카 플레이트는 소정 면적을 갖는 판상체로 이루어져 케이싱의 관입 시 토층과의 접촉면적이 커서 관입 저항을 크게 받게 됨으로서 케이싱의 관입 작업이 용이치 않고, 케이싱의 수직도 유지가 곤란한 문제점이 있었다.

따라서 이러한 문제점의 해결을 위하여 최근에 제공되고 있는 것은 저면을 "V" 형태로 형성시킨 것이 있으나 이것의 단점은 케이싱의 인발 시 상면이 토층과의 접촉면적이 작아 케이싱을 따라 올라가게 되는 공상 현상의 발생으로 PBD가 제대로 타설되지 못한다는 것이다.

따라서 본 발명의 앙카 플레이트는 케이싱의 관입 시에는 양측의 플레이트가 내측으로 접혀지고, 케이싱의 인발 시에는 플레이트가 외측으로 펼쳐져 절첩식으로 이루어지도록 함으로서 케이싱의 관입 시에는 저항이 작게 작용되고, 케이싱의 인발 시에는 저항이 크게 작용되어 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

PBD, 앙카 플레이트, 절첩

Description

피비디 시공용 앙카 플레이트{anchor plate to constructing PBD}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PBD 결합 상태의 사시도.

도 2는 본 발명이 PBD에 결합된 상태의 사시도.

도 2a는 본 발명이 PBD에 결합된 상태의 또 다른 사시도.

도 3은 본 발명이 PBD에 결합된 상태의 단면도.

도 4는 본 발명을 이용한 PBD의 시공 진행 과정도.

도 5는 플레이트의 펼침 각도를 제한하는 실시예의 단면도.

도 5a는 플레이트의 펼침 각도를 제한하는 또 다른 실시예의 단면도.

도 6은 도 5,5a에 의한 PBD의 시공 진행 과정도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 PBD 결합 상태의 사시도.

도 7a는 도 7의 시공 상태 단면도.

도 7b는 도 7의 또 다른 시공 상태 단면도.

도 8은 플레이트 절첩축이 공유된 실시예에 따른 PBD의 시공 상태 단면도.

도 9는 종래의 앙카 플레이트에 PBD가 결합된 상태의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 중심부 2: PBD 고정수단

3: 케이싱 결합면 4, 5: 플레이트

6,6a: 힌지수단 10: PBD

20: 케이싱

본 발명은 연약지반에의 PBD(Plastic Board Drain) 시공용 앙카플레이트에 관한 것으로, PBD 타설을 위한 케이싱의 관입 시에는 토층과의 접촉단면이 작아져 저항을 적게 받도록 함으로서 케이싱의 관입 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 케이싱의 인발 시에는 토층과의 접촉단면이 커져서 저항을 크게 받도록 함으로서 앙카플레이트의 따라오름현상(공상)을 방지할 수 있도록 한 것이다.

현재 인천공항이나 부산 신항만 건설현장 등 바다를 매립하여 이루어지는 연약지반은 연약층 내로 PBD(Plastic Board Drain)라는 배수재를 타설시켜 연약층 내의 수분(과잉간극수)를 PBD를 통하여 외부로 끌어 올려 제거토록 함으로서 지반을 단단하게 개량할 수 있는 PBD공법이 적용되고 있다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 이러한 PBD(100)는 수십m의 높이로 이루어진 다공성 플라스틱 관으로서, PBD 단독으로는 강도가 약해 토층을 뚫고 삽입시킬 수 없기 때문에 수십 m의 높이를 갖는 강관체로 이루어진 케이싱(200)을 마련하여 그 내부에 PBD를 내입시킨 상태에서 케이싱을 진동 또는 유압의 방식을 이용하여 연약층 내부로 수직도를 유지하면서 소요 심도까지 관입시킨 후, 소요 심도까지 케이싱의 관입이 이루어진 것이 확인되면 케이싱을 연약층 외부로 인발시켜 제거함으로서 PBD를 연약층의 소요 심도까지 타설토록 하는 것이다.

이때 타설된 PBD의 하단부에는 앙카 플레이트(300)가 고정되어 있게 되는 것으로, 이때 고정되는 앙카 플레이트는 케이싱의 하단부에 위치되어 케이싱의 관입 시 토층과 맨처음 접촉하게 됨으로서 케이싱의 관입 저항에 중요한 요인으로 작용되게 되는 것이다.

그러나 이때 사용되는 종래 앙카 플레이트의 경우, 납작한 판상체로 이루어져 케이싱의 관입 시 케이싱의 하단부에 형성되는 앙카 플레이트의 저부 단면과 토층과의 접촉면적이 크게 작용하게 됨으로서 이로 인하여 케이싱의 관입 저항이 커지게 되는 문제점이 있는 것이다.

따라서 이러한 문제점은 케이싱의 관입이 용이치 않아 케이싱의 관입 도중 케이싱이 절단될 가능성이 높고, 케이싱이 소요 심도에 도달될 때가지의 수직도 유지가 곤란하여 사선으로 관입될 가능성이 높은 것이다.

따라서 이러한 문제점의 해결을 위하여 현재 제안된 방안으로는 앙카 플레이트를 "V" 형태로 형성시켜 앙카 플레이트 저부 단면과 토층과의 접촉면적으로 최소화시킴으로서 케이싱의 관입 저항이 작게하도록 한 것이 있다.

그러나 이러한 형태의 앙카 플레이트는 케이싱 관입 작업 및 수직도 유지가 용이한 장점은 있으나, PBD 타설을 위한 케이싱의 인발 시 앙카 플레이트의 상부면과 토층과의 접촉면적이 작아 인발되는 케이싱을 따라 앙카플레이트가 토층의 상부로 올라가게 되는 공상 현상이 발생하게 됨으로서 PBD를 소정의 심도에 정착시킬 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 일시에 모두 해결할 수 있도록 하기 위하여 안출한 것으로, 케이싱의 관입 시에는 양측의 플레이트가 내측으로 접혀지도록 함으로서 앙카 플레이트의 저면과 토층과의 접촉면적을 최소화시켜 케이싱의 관입 저항이 작게 작용할 수 있도록 하고, 케이싱의 인발 시에는 접혀져 있던 플레이트가 외측으로 펼쳐지도록 함으로서 앙카 플레이트의 상면과 토층과의 접촉면적을 최대화시켜 공상 현상을 방지할 수 있는 절첩식 앙카 플레이트를 제공하고자 함이다.

이하에서는 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 상측으로 PBD(Plastic Board Drain)(10)의 하단부가 고정되고, 고정된 PBD(Plastic Board Drain)(10)의 외측으로 PBD(Plastic Board Drain)(10)가 내입되게 끼워지는 케이싱(20)이 결합되어 케이싱(20)의 관입 시 연약층 내부로 삽입되어 케이싱(20)의 인발 시 연약층 내부에 타설된 PBD(Plastic Board Drain)(10)의 하단부에 소정의 심도에 정착이 가능하도록 된 PBD(Plastic Board Drain) 타설용 앙카 플레이트에 있어서, 중심부(1)의 상측으로 중앙에 PBD(10)를 고정시킬 수 있도록 하기 위한 PBD 고정수단(2)이 형성된 케이싱 결합면(3)이 확보되고, 상기 중심부(1)의 양측으로는 토층에 결합되는 한쌍의 플레이트(4)(5)가 암수로 결합되는 힌지수단(6)(6a)에 의하여 힌지 결합되어 절 첩식으로 이루어진 것이다.

이때 상기 중심부(1)는 상기 플레이트(4)(5)가 결합되는 변의 길이가 플레이트가 결합되지 않은 변의 길이보다 긴 직사각형의 형태로 이루어지도록 하는 것이 다른 형태로 형성시킬 경우보다 케이싱의 관입 저항을 작게 할 수 있는 것이다.

또한 상기 PBD 고정수단(2)은 케이싱 결합면(3)의 상측으로 고리 형태로 돌출되게 형성되어 PBD(10)의 하단부를 소정의 길이만큼 걸려지도록 하는 방식으로 형성되어 있는 것으로, 이것은 통상의 앙카 플레이트에 이미 적용되어 있는 기술을 이용한 것이나, 또 다른 형태로 형성되는 것도 포함하는 것이기 때문에 이러한 PBD 고정수단(2)의 형태가 본 발명의 기술을 제한하는 것은 아니다.

또한, 상기 중심부(1)를 상측으로 소정 높이만큼 돌출되게 형성시키고 그 상측단으로 케이싱 결합면(3)을 형성시켜 케이싱 결합면(3)이 상기 플레이트(4)(5)의 절첩축과 어느 정도 이격된 위치에 형성토록 하는 것이다.

따라서 도 2a에 도시된 바와 같이 케이싱 결합면(3)의 하측으로 플레이트(4)(5)가 접혀지게 할 수 있는 것으로, 이러한 구조의 앙카 플레이트는 중심부(1)의 양측변이 플레이트(4)(5)의 접힘 각도를 제한하는 스토퍼의 기능을 갖도록 함으로서 중심부(1)의 전후폭을 협소하게 할수록 프레이트의 접힘 각도를 작게 할 수 있어 케이싱의 관입 저항을 최소화시킬 수 있는 것이다.

즉, 이러한 구조의 앙카 플레이트는 플레이트(4)(5)가 결합되는 중심부(1)의 양측변 길이를 플레이트가 결합되지 않은 전후변의 길이보다 훨씬 길죽하게 형성시킬 수 있어 본 발명 앙카 플레이트의 저면 폭을 최소화시킬 수 있기 때문에 "V"자 형태가 되어 케이싱의 관입 저항을 작게 할 수 있는 것이다.

이때 상기 케이싱 결합면(3)은 케이싱(20)의 결합이 가능하도록 하여야 하기 때문에 중심부(1)의 양측변 외측으로 연장되게 하고, 플레이트(4)(5)의 길이를, 플레이트가 접혀질 경우 케이싱 결합면(3)의 양측변에 결합될 정도로 형성시키면 도 2에 도시된 바와 같이 케이싱 결합면(3)의 양측변으로 플레이트(4)(5)가 걸려져 케이싱 결합면(3)이 플레이트의 접힘 각도 제한 수단으로 작용될 수 있도록 할 수 있는 것이다.

이때 상기 케이싱 결합면(3)의 연장 폭만큼 플레이트의 접힘 각도가 증가되나, 접혀진 플레이트와 케이싱 결합면(3) 사이로 벌어지는 이격 공간이 거의 없거나 좁아 케이싱을 관입시키는 동안 플레이트(4)(5) 내측으로의 흙 유입이 차단되게 됨으로서 플레이트(4)(5)가 접혀진 각도를 그대로 유지하면서 케이싱의 관입이 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

이때 접혀지는 플레이트(4)(5)가 상기 케이싱 결합면(3)의 상측으로 돌출될 정도의 길이를 갖도록 형성시키는 것이 케이싱을 관입시키는 동안 플레이트(4)(5) 내측으로의 흙 유입을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있어 더욱 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

한편, 상기 플레이트(4)(5)의 접힘 각도 및 펼 침 각도로 표현되어진 절첩각도는 양측 플레이트(4)(5) 상면 사이에 이루어지는 각도를 말하는 것이다.

또한 상기 힌지수단(6)(6a)은 돌기체로 형성된 것이 중심부(1)에 형성되고, 홈체로 형성된 것이 각각의 플레이트(4)(5)에 형성되어 홈체의 힌지수단(6a)이 돌기체의 힌지수단(6) 외측에서 회전되는 방식으로 결합시켜 플레이트의 절첩이 가능하도록 하는 것이다.

이때 상기 힌지수단(6)(6a)은 플레이트의 펼침 각도가 180˚까지 제한하기 위한 다양한 멈춤수단이 형성되는 것으로, 이때의 멈춤수단은 홈체의 힌지수단(6a)이 돌기체의 힌지수단(6)을 외측으로 회전할 때의 각도를 제한토록 함으로서 이루어지는 것이다.

이를 위한 방안의 일 례로서, 도 3에 도시된 바와 같이 홈체의 힌지수단(6a) 하단부 길이를 플레이트(4)(5)가 180˚까지 펼쳐질 때 중심부(1)와 돌기체의 힌지수단(6) 사이의 연결부(6b)의 하측단에 결합되어 걸려지도록 함으로서 180˚이상의 각도로는 펼쳐지지 않도록 하면 되는 것이다.

이때 상기 플레이트(4)(5)의 펼침 각도를 최대 180˚로 한정한 것은 펼침 각도가 증가할 수록 본 발명 앙카 플레이트의 상부면과 토층과의 접촉면적이 커져서 공상 현상을 최소화시킬 수 있으나, 180˚를 넘게 되면서 플레이트 내면과 토층과의 접촉면적이 점차 작아져 공상 현상이 다시 발생될 수 있는 각도이기 때문인 것이다.

한편, 도 5는 플레이트(4)(5)의 펼침 각도를 180˚보다 작은 각도로 펼쳐질 수 있도록 할 경우의 실시예를 도시한 것으로, 이를 위하여 홈체의 힌지수단(6a) 하단부 길이를 플레이트(4)(5)가 180˚까지 펼쳐지기 전에 연결부(6b)의 하측단에 걸려지도록 하거나 또는 연결부(6b)의 하측단을 일정 각도로 경사지게 형성시키거나 또는 도 5a에 도시된 바와 같이 돌기체의 힌지수단(6) 하측에 홈체의 힌지수 단(6a)이 연결부(6b)의 하측단까지 오기 이전에 걸려지도록 하기 위한 멈춤돌기(6c)를 형성시키키는 등 다양한 방식이 적용될 수 있는 것이다.

따라서 상기 멈춤수단은, 홈체의 힌지수단(6a) 길이, 연결부(6b)의 하측단 형성 각도 및 멈춤돌기(6c)의 형성 위치에 따라 앙카 플레이트의 펼침 각도를 원하는 각도로 제한할 수 있는 것이다.

이때 플레이트(4)(5)의 펼침 각도를 180˚보다 작게 하는 것은 180˚일 경우보다 본 발명 앙카 플레이트가 펼쳐지면서 보유하게 되는 흙의 보유력이 우수하기 때문에 토층 내부에의 더욱 견고한 안착이 가능하게 되는 것이다.

즉, 플레이트(4)(5)의 펼침 각도가 180˚인 상태로 토층에 안착될 경우는, 케이싱의 인발 시 앙카 플레이트에 순간적으로 작용되는 힘에 의하여 앙카 플레이트가 유동되어 플레이트 내측에 보유되어 있던 흙이 플레이트의 외측으로 이탈되어 흙의 손실이 있을 수 있기 때문에 이론적으로 보유될 수 있는 흙의 양보다 작게 되고, 플레이트(4)(5)의 펼침 각도가 180˚보다 작을 경우는 보유된 흙의 이탈 현상을 방지할 수 있어 손실되는 흙의 양이 거의 없기 때문이다.

따라서 플레이트가 내측으로 약간 오목하게 펼쳐지도록 하는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성되어진 본 발명의 앙카 플레이트는 도 4와 도 6에 도시된 바와 같이 연약층의 지반 개량을 위한 PBD 시공시 연약층 내부로의 케이싱 관입 시에는 플레이트(4)(5)가 내측으로 접혀져 하단부가 뾰족한 "V"자 형태로 이루어지게 됨으로서 케이싱의 관입 저항이 저하되고, 케이싱의 인발 시에는 플레이트(4)(5)의 내측으로 토층 내의 흙이 유입되면서 접혀져 있던 플레이트(4)(5)가 양 측으로 벌어지게 되어 본 발명 앙카 플레이트를 소정의 심도에 정착시키기 위한 고정력이 우수해지기 때문에 인발되는 케이싱을 따라 올라가는 공상 현상의 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 상기 케이싱 결합면(3)이 중심부(1)와 동일평면상에 형성토록 하는 것이다.

따라서 이러한 구조의 앙카 플레이트의 경우는, 중심부(1)의 상측면인 케이싱 결합면(3)에 케이싱(20)의 하단부가 그대로 결합되어, 플레이트(4)(5)가 접혀질 경우 케이싱(20)의 하단부 외측으로 플레이트(4)(5)가 결합되어 플레이트(4)(5)의 접힘 각도 제한 수단으로 작용되는 것이다.

따라서 이러한 구조의 앙카 플레이트는 플레이트의 절첩 시에도 본 발명 앙카 플레이트의 저면을 뾰족하게 형성시키기 어렵기 때문에 이에 따른 케이싱의 관입 저항 증가를 고려하여 중심부(1)의 하단를 "V"자 형태로 이루어지는 뾰족부(7)가 형성토록 하는 것이다.

따라서 이러한 구조의 앙카 플레이트의 경우에도, 도 7a에 도시된 바와 같이 케이싱의 관입 시에는 플레이트가 내측으로 접혀져 케이싱의 관입 저항이 작아지는 한편 케이싱의 인발 시에는 플레이트가 외측으로 펼쳐져 토층 내에서의 견고한 정착이 가능하기 때문에 공상 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이때 상기 앙카 플레이트의 접힘 각도를 보다 작게 하기 위해서는, 도 7b에도시된 바와 같이 케이싱(20)의 하단부 양측을 내입시켜 협소하게 하고, 이에 따라 케이싱 결합부(3)가 마련되는 중심부(1)의 전후 폭 길이를 플레이트가 결합되는 양 측 폭 길이보다 협소하게 하면 되는 것으로, 이러한 구조의 앙카 플레이트는 플레이트의 접힙 각도를 보다 작게 할 수 있어 이에 따른 케이싱의 관입 저항 축소는 물론 원가 절감의 효과를 부가적으로 얻을 수 있는 것이다.

한편, 도 1 내지 도 7까지에서는 플레이트(4)(5)의 절첩을 위한 힌지수단(6)(6a)의 결합방식에 있어서, 상기 중심부(1)의 양측으로 각각의 플레이트(4)(5) 절첩축이 형성되도록 힌지수단(6)(6a)을 각각 결합시킨 것으로만 도시되어 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이 중심부(1)의 중심으로 각각의 플레이트(4)(5)가 하나의 절첩축에 공유될 수 있도록 힌지수단(6)(6a)을 결합시킬 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 앙카 플레이트는 케이싱 관입의 용이화 및 수직도의 유지는 물론 케이싱의 인발 시 발생되는 공상 현상의 방지가 가능하기 때문에 연약지반의 지층 개량을 위한 PBD의 견고하고 올바른 타설이 가능하게 되는 특장점이 있는 것이다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 중심부(1)의 상측으로 중앙에 PBD(10)를 고정시킬 수 있도록 하기 위한 PBD고정수단(2)이 형성된 케이싱 결합면(3)이 확보되고, 상기 중심부(1)의 양측으로는 토충에 결합되는 한쌍의 플레이트(4)(5)가 암수로 결합되는 힌지수단(6)(6a)에 의하여 힌지 결합되어 절첩식으로 이루어지고, 상기 케이싱 결합면(3)은 상기 중심부(1)가 상측으로 소정 높이만큼 돌출 형성되어 그 상측면에 위치됨으로서 플레이트(4)(5)의 절첩이 케이싱 결합면(3)의 하측에서 이루어지는 구조로 이루어진 PBD시공용 앙카 플레이트.
3. 중심부(1)의 상측으로 중앙에 PBD(10)를 고정시킬 수 있도록 하기 위한 PBD고정수단(2)이 형성된 케이싱 결합면(3)이 확보되고, 상기 중심부(1)의 양측으로는 토층에 결합되는 한쌍의 플레이트(4)(5)가 암수로 결합되는 힌지수단(6)(6a)에 의하여 힌지 결합되어 절첩식으로 이루어지고, 상기 케이싱 결합면(3)은 중심부(1)와 동일평면상에 위치되어 플레이트(4)(5)의 절첩이 케이싱 결합면(3)의 상측에서 이루어지는 구조로 이루어진 PBD시공용 앙카 플레이트.
4. 제2항에 있어서, 상기 중심부(1)는 상기 플레이트의 절첩축이 되는 변의 길이가 플레이트가 결합되지 않은 변의 길이보다 긴 직사각형의 형태로 이루어진 것이 특징인 PBD 시공용 앙카 플레이트.
5. 제 2항에 있어서, 상기 플레이트(4)(5)는 상기 케이싱 결합면(3)의 외측에 결합될때까지 접혀져 플레이트의 접힘 각도 제한 수단으로 작용되는 PBD 시공용 앙카 플레이트.
6. 제 4항에 있어서, 상기 플레이트의 절첩축은 중심부의 양측변에 힌지수단(6)(6a)이 각각 형성되어 각각의 플레이트 절첩축이 되도록 형성된 PBD 시공용 앙카 플레이트.
7. 중심부(1)의 상측으로 중앙에 PBD(10)를 고정시킬 수 있도록 하기 위한 PBD고정수단(2)이 형성된 케이싱 결합면(3)이 확보되고, 상기 중심부(1)의 양측으로는 토층에 결합되는 한쌍의 플레이트(4)(5)가 암수로 결합되는 힌지수단(6)(6a)에 의하여 힌지 결합되어 절첩식으로 이루어지고, 상기 힌지수단(6)(6a)은 상기 중심부(1)의 중심부가 각각의 플레이트 절첩축으로 공유되도록 형성된 PBD시공용 앙카 플레이트.
8. 제7항에 있어서, 상기 힌지수단(6)(6a)은 돌기체로 형성된 것이 중심부(1)에 형성되고, 홈체로 형성된 것이 각각의 플레이트에 형성되어 홈체의 힌지수단이 돌기체의 힌지수단 외측에서 회전되는 방식으로 절첩토록 된 PBD 시공용 앙카 플레이트.
9. 제 8항에 있어서, 상기 힌지수단에는 플레이트의 펼침 각도를 180˚이내로 제한하기 위한 멈춤수단이 형성된 PBD 시공용 앙카 플레이트.
10. 제 3항에 있어서, 상기 중심부(1)의 저면에는 "V"자 형태의 뾰족부(7)가 형성된 것이 특징인 PBD 시공용 앙카 플레이트.
11. 제 5항에 있어서 상기 플레이트(4)(5)는 상기 케이싱 결합면(3)의 상측으로 돌출될 정도의 길이를 갖도록 형성된 것이 특징인 PBD 시공용 앙카 플레이트.

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