JP2022554045A - 一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下垂直部材工事方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、建設工事地下階逆打ち工法トップダウンでの地下骨組工事期間を短縮するためのもので、地下垂直部材（コア部、柱）を一階おきに交互に下階へ施工し、その後には残った垂直部材を同じ時期に施工する工事方法を提供して、工期を短縮することができるようにする。山留壁を設置し、地下柱杭を施工した後、地下１階つぼ堀り及び地上１階底を施工する第１段階と、地下階スラブを下階に施工しながら、上向き施工される地上階コア部を支持するために、地下１層のコア部を先に施工する第２段階と、地下垂直部材を一階おきに交互に下向きに施工する第３段階と、最下階マットまたは基礎を施工した後、残った残余階の地下垂直部材を同じ時期に施工する段階と、からなって、地下垂直部材を短縮することにより、その後の地上骨組及び仕上げ工事を早期に取り掛かることができるようになって、全体工期を短縮することを特徴とする。

Description

本発明は、建設工事逆打ち工法トップダウンでの地下骨組工事期間を短縮するためのもので、より詳しくは、地下垂直部材を一階おきに交互に下へ施工し、その後、マット、基礎の施工後には残った階の垂直部材を同じ時期に一括施工する工事方法を提供して、地下垂直部材及び全体工期を短縮することができるようにする。

逆打ち工法（トップダウン、Ｔｏｐ－ｄｏｗｎ）は、地下階に骨組工事を形成して行きながら、同じ時期に地上階骨組工事を施工して、工期を短縮する工法である。

一般的な地下階逆打ち工法の施工順序は、山留壁及び柱を設置し、各階でつぼ掘りをした後、スラブを施工して下がりながら、最後に最下階基礎またはマット（ｍａｔ）を施工して、地下４階乃至７階の深さを有する。

地下垂直部材のうち、杭柱は工事初期に施工され、地上階骨組工事のために、地下１層のコア部が施工され、残り垂直部材は、基礎またはマットの打設後に順打ち（下階から上階へ）で施工される。

この時、地上階骨組工事は、地下階と同じ時期に施工されるが、基礎、マットの施工前まで上がる階数と、以後地下垂直部材の完了時まで上がる階数が構造的に制限されている。例えば、基礎、マットの打設前までは地上８階のスラブまでに可能であり、地下垂直部材が完了される前までは、地上１５階のスラブまでに可能で、地下垂直部材が完了された後には制限されずに屋上階まで上がることができるという工事制約条件が付与される。

したがって、地下階骨組工事期間が増加すると、地上階骨組は８階または１５階までに施工してから中断した後待機しなければならない。反対に、地下階骨組工事が早くなると、地上階骨組工事も早くなって、全体工期は地下階工事に大きく影響を受ける。

特に、地上階骨組は、基準階である一層の施工に約６日～７日間所要されて、１ヶ月に４階以上を施工するが、地下階は一層に１．５ヶ月または２ヶ月が所要されて、地下階の工事速度が相対的に遅い。

このような従来の逆打ち工法トップダウンにおける問題点は、次の通りである。

従来の地下施工順序は、山留壁、杭、各階下向きつぼ堀り及びスラブ施工、最下階の基礎またはマットの施工、地下垂直部材の上向きの順打ち施工で行われる。

ここで、地下垂直部材は、基礎またはマットの打設後に順打ち（下階から上階へ施工）で行われるという特徴を有する。地下垂直部材の工期は１層の施工に２０日～２５日間所要され、地下６階の場合、４ヶ月～５ヶ月が所要される。

地下垂直部材は、基礎またはマットの打設後に順打ち（下から上へ）で施工する。地下垂直部材が完成された後、地上階が続いて上がることができるので、地下垂直部材は工期を決めるクリティカルパス（主工程ライン、ｃｒｉｔｉｃａｌ pａｔｈ）である。

一方、地上階骨組は、階あたりサイクルが約６～７日間で、工事速度が早い一方、地下階マットの打設時点（例えば、地上８階）と、地下垂直部材の完成時点（地上１５階）まで上がることができる階数が制限されていて、地上８階と地上１５階の変曲点で工事中断及び工事待機が発生するようになる。

地下垂直部材の工事期間中には各階の工事が余裕がなく連続的で円滑に行われるべきであるという条件を達成しなければならない。１層でも遅延が発生する場合、地上階の工事はそれだけ遅延される。したがって、地下垂直部材を連続的で短期間に円滑に施工しなければならない従来の工法は、工期遅延リスクが非常に大きい。

逆打ち工法は、地下階を施工しながら、同じ時期に地上階を施工して工期を短縮するという長所がある。しかしながら、地下階工事速度によって地上階が所定階数以上に上がることができない構造的制約条件によって、工期が地下骨組工事に大きく影響を受けるという実情である。

関連出願は次の通りである。

韓国出願番号／出願日１０２０１１０２４６１９（２０１１．０３．１８）、出願人株式会社ハンビット構造エンジニアリング、韓国登録番号／登録日１０１２４２０１７００００（２０１３．０３．０５）、発明名称：コア内部格子型横木と優先施工される地上階コア部を利用した地上及び地下構造物並行構築工法、

韓国出願番号特１９９５－０００３１１０、出願日１９９５年０２月１８日、建築構造物の地上階及び地下階骨組の並行施工方法

韓国出願番号１０－２００３－００３７２９６、出願日２００３年０６月１０日、鉄筋コンクリート構造と鉄骨鉄筋コンクリート構造の混合構造を有する建築構造物及びその同時施工方法

韓国出願番号１０－２０１１－００８７８３５、出願日２０１１年０８月３１日、韓国登録番号１０－１１０１１８２、登録日２０１１年１２月２６日、地下構造物の逆打ち工法

韓国出願番号１０－２０１３－０００４９１８、出願日２０１３年０１月１６日、韓国登録番号１０－１４２６５１１、登録日２０１４年０７月２９日、建物の地下構造物の築造時に用いられる仮設骨組システム及びこれを利用した逆打ち工法

本発明は、前記のような従来技術による問題点を解決するために創案されたもので、逆打ち工法で地下垂直部材の工期を短縮して、地上階骨組工事を連続的に行うことができるようにする。それにより、全体工期を短縮するようにする。

前述の目的を達し、前述した従来技術の問題点を解決するために、本発明による一階おきに交互に施工される地下垂直部材工事方法は、地下垂直部材を一階おきに交互に下向きに施工し、以後には残余垂直部材を前記先立って施工された垂直部材の間に分散して同じ時期に差し込んで施工する。

本発明によれば、次のような効果を期待することができる。

全体工程表で多数の地下垂直部材を先施工して工期を決める主工程ライン（クリティカルパス、ＣｒｉｔｉｃｌａＰａｔｈ）上で排除することにより、工期が短縮される。

地下垂直部材を一階おきに施工するので、柱の座屈長さが短くなって、よりたくさんの地上階を施工することができて、全体工期が短縮される。

地下垂直部材を一階おきに施工すれば、上向きに施工される残余分を同じ時期にそれぞれ施工することができて、全体工期が短縮される。

地下垂直部材を当該階のスラブの施工後に早期に施工することができて、工事の遅延が発生する余地が少なくて、全体工期が延びない。

鉄筋の組み立てのみを先に施工し、コンクリートは同じ時期に一括打設して工期をさらに短縮することができる。

従来には、マットの打設後に地下６階を垂直部材を施工した後、地下５階、地下４階、地下３階、地下２階の順に順打ちで施工した。それによって、従来には順打ちで５層を施工するのに階あたり２５日の場合、総１２５日間所要されたが、本発明によれば、奇数階はマットを打設する前に既に完了し、マットを打設した後には、偶数階である地下６階、地下４階、地下２階を同じ時期に施工して２５日のみ所要される。その結果、従来にはマットを打設した後１２５日所要されたが、本発明によれば、２５日が所要されるので、結果的に１００日が短縮される。それによって、全体工期も約１００日間短縮される。

本発明によれば、地下６階、地上３９階のオフィスビルで、３９ヶ月から３６ヶ月と、約３ヶ月（全体工期の約８％）の工事期間短縮効果を奏する。

オフィス、オフィステルなどでの全体工事期間の短縮は、建設会社の側面では、工事管理費、現場経費などの工事費を節減し、建物主の側面では、早期分譲、貸賃収入、売上げ追加発生（年売上げの２５％）など高い経済的効果を奏する。

本発明による一階おきに施工される地下垂直部材施工方法の全体流れ図である。 本発明による一階おきに施工される地下垂直部材施工方法の３９階オフィス建物の工程表の一例である。 本発明による一階おきに施工される地下垂直部材施工方法の３９階オフィス建物の工程表の一例である。 前記図２の本発明による地下垂直部材工程の拡大工程表である。 本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の最も遅れた着手時点の工程表の一例である。 本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の最も早い着手時点と最も遅れた着手時点の比較工程表である。 従来工法の地下垂直部材施工方法の全体流れ図である。 従来工法を適用した３９階オフィス建物の工程表の一例である。 従来工法を適用した３９階オフィス建物の工程表の一例である。 前記図８の従来工法の地下垂直部材工程の拡大工程表である。 従来工法と本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の工程を比較した比較工程表である。 従来工法の全体工程表（図８、９）と、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の全体工程表（図２、３）の日程差を各階別に比較した日程差比較表である。 従来工法の全体工程表（図８、９）と、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の全体工程表（図２、３）の日程差を各階別に比較した日程差比較表である。 従来工法の全体工程表（図８、９）と、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の全体工程表（図２、３）をＳ－Ｃｕｒｖｅ形態で比較した工程比較グラフである。

以下、本発明による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下階垂直部材の施工方法について詳しく説明する。

図１は本発明の一実施形態による一階おきに施工される逆打ち工法の地下階垂直部材施工方法の全体流れ図である。実施対象プロジェクトは、地下６階、地上３９階のＳＲＣオフィスビルである。

図１によれば、本実施形態による地下垂直部材の施工方法は、山留壁施工段階（Ｓ１０）では、建物地下階の外壁を基準として、地下に山留壁を施工して地中連続壁、ＣＩＰ、Ｈ－Ｐｉｌｅ及び土留め板などが施工される。

地下杭施工段階（Ｓ２０）では、逆打ち工法で地下階スラブを支持するために、建物の柱を地上で基礎とマットまで施工し、ＰＲＤ、ＲＣＤが施工される。

１階スラブ施工段階（Ｓ３０）では、地下１階をつぼ堀りし、前記（Ｓ２０）段階で施工した柱を利用して鉄骨梁、デッキプレート及びコンクリートを打設して１階スラブを完成する。

地下１階スラブ施工段階（Ｓ４０）では、地下２階をつぼ堀りし、１階と同じく地下１階スラブを完成する。

地下１階垂直部材（コア部、柱）施工段階（Ｓ５０）では、前記（Ｓ４０）段階で施工した地下１階スラブから地下１階コア部を完成して、地上階でコア部骨組が上向きに施工されることができるようにする。

地上階骨組（１次）施工段階（Ｓ６０）では、前記（Ｓ５０）段階で施工した地下１階コア部、柱から地上階コア部と柱を完成する。例えば、ＰＲＤファイルの構造条件において、マットの施工前まで地上８階までに骨組を施工することができれば、前記地上階骨組（１次）段階では地上８階まで骨組を施工する。

地下２階スラブ施工段階（Ｓ７０）では、前記（Ｓ４０）段階に引き続き、下向きに地下３階のつぼ堀りをした後、地下２階スラブを施工する。

地下３階スラブ施工段階（Ｓ８０）では、前記（Ｓ７０）段階に引き続き、下向きに地下４階のつぼ堀りをした後、地下３階スラブを施工する。

本発明の特徴による地下３階垂直部材施工段階（Ｓ９０）では、前記（Ｓ８０）段階で施工した地下３階スラブから地下３階コア部を完成する。前記（Ｓ５０）段階で、地下１階コア部を施工した後、地下２階コア部の施工を省略し、一階おきに地下３階コア部を施工すれば、順打ちで施工することができて、施工が容易になる。

従来には、地下３階コア部は、マットの打設後に地下６階から順打ちで施工したが、本発明によって、地下３階垂直部材は、地下１階コア部を施工した後に一階おきに先に施工するので、工期を短縮するという効果を奏する。

地下４階スラブ施工段階（Ｓ１００）では、前記（Ｓ８０）段階に引き続き、下向きに地下５階のつぼ堀りをした後、地下４階スラブを施工する。

地下５階スラブ施工段階（Ｓ１１０）では、前記（Ｓ１００）段階に引き続き、下向きに地下６階のつぼ堀りをした後、地下５階スラブを施工する。

本発明の特徴による地下５階垂直部材施工段階（Ｓ１２０）では、前記（Ｓ１１０）段階で施工した地下５階スラブから地下５階コア部を完成する。前記（Ｓ９０）段階で、地下３階コア部を施工した後、地下４階コア部の施工を省略し、一階おきに地下５階コア部を施工すれば、順打ちで施工することができる。

従来には、地下５階コア部は、マットの打設後に地下６階から順打ちで施工したが、本発明によって、地下５階垂直部材は、地下３階コア部を施工した後、一階おきに先に施工するので、工期が短縮されるという特徴を有する。

地下３階垂直部材施工段階（Ｓ９０）と地下５階垂直部材施工段階（Ｓ１２０）は、本発明の特徴によって、マットの打設前に順打ちで一階おきに予め施工する方法で、工期を短縮する。

その後、基礎またはマット（Ｍａｔ）施工段階（Ｓ１３０）では、前記（Ｓ１１０）段階に引き続き、下向きに最終つぼ堀りをした後、基礎、マットを施工する。マットが施工されると、Ｕターンして上向きに地下階垂直部材と地上階骨組を同じ時期に施工する。例えば、マットの施工前までは地上骨組は８階まで上げることができ、地下垂直部材の完成時までは１５階まで施工することができ、地下垂直部材の完了後には、最上階である屋上層まで施工することができる。

基礎、マットが完成されると（Ｓ１４０）、これから地下垂直部材（コア部、柱）を施工する。

地下垂直部材のうち、地下１階（Ｓ５０）、地下３階（Ｓ９０）、地下５階（Ｓ１２０）は、本発明によって、一階おきに予め施工したので、残った垂直部材は、地下６階、地下４階、地下２階である。本発明では、前記残余垂直部材（地下６階、地下４階、地下２階）を施工するのにあって、当該階の上下にコア部が既に施工されているので、同じ時期に一遍に施工することができるという長所と特徴を有する（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０）。

従来には、地下６階コア部を施工した後、地下５階を施工し、引き継き地下４階、地下３階、地下２階の順で順次施工しなければならなかった。しかしながら、本発明によれば、残余垂直部材（地下６階、地下４階、地下２階）を同じ時期に施工することができるので、１層を施工する期間のみ必要となる。

それによって、マットの打設前には、地下３階、地下５階の２層のコア部を先に施工し、マットの打設後には、残余垂直部材（地下６、４、２階）を同じ時期に施工するので、総合的に４層を予め施工するという効果を有する。したがって １層の垂直部材に２５日所要される場合、従来には１２５日間所要されたが、本発明によれば、２５日が所要されて、１００日の全体工期短縮効果を奏する。

以上のように、地下垂直部材が完成されると（Ｓ１７０）、次に地上階骨組（２次）（Ｓ１８０）を始めることができる。例えば、地上階骨組（１次）は、地下垂直部材が完成される前までは地上１５階まで施工することができ、地下垂直部材の完成後には地上階骨組（２次）（Ｓ１８０）で地上１６階から最上階（屋根）まで制約なしに施工することができる。

図２～図３は、本発明の一実施形態による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下垂直部材施工方法の全体工程表である。

図２を参照すれば、本実施形態は、地下６階、地上３９階オフィスビルであり、ＳＲＣ造、逆打ちトップダウン工法である。着工日は２０１９年１月１日である。

工程表を参照すれば、山留壁施工段階（工程表における左側第一列の作業番号６番）では、Ｈ－ｐｉｌｅ／ＣＩＰが施工され、作業期間は８０日である。

７番作業であるＰＲＤは、地下階に多数の杭柱を施工することで、期間は７０日である。

８番作業である地下１階つぼ堀り及び１階スラブは、７番作業であるＰＲＤ工事が完了されると、杭に１階底鉄骨梁を施工し、デッキプレート及びコンクリートを打設するＳＲＣ工事で、期間は５０日である。

作業地下２階つぼ堀り及び地下１階スラブ施工（９番作業、以下番号で表示）は、１階スラブ８が完了されると、下向きに地下２階のつぼ堀りをした後、地下１階スラブ９を施工することで、期間は５０日である。

地下１階スラブ９が完成されると、地下１階コア部と柱２２を施工して地上階へ工事を行うことができるようにする。それによって、地下階下向き工事と地上階上向き工事が同じ時期に行われ、これを、通常トップダウン（Ｔｏｐ－ｄｏｗｎ）工事と言う。

地下１階コア部２２が完成されると、地上２階スラブ２５から地上８階スラブ３１まで連続的に作業することができる。この時、８階までの地上階の荷重はＰＲＤが受ける。

９階スラブ３２は、マットコンクリート１５が施工されてこそ実施することができるので、８階３１を完了した後、約４ヶ月間工事が中止される。構造の計算によって、ＰＲＤが地上８階３１までの荷重のみ支えることができるので、マットを打設した後に９階３２に取り掛かることができる。

または、２階からの地上階工事を約３ヶ月間遅く取り掛かって、８階と９階の間の工事待機期間を最小化して、連続的に施工するか、８階までの工事をゆっくり行うことができる。

前記地下１階スラブ９が完成されると、次に、地下３階のつぼ堀りを下向きにした後、地下２階スラブ１０を施工し、期間は５０日である。

地下２階スラブ１０が完成されると、次に、地下４階つぼ堀りをした後、地下３階スラブ１１を施工し、期間は５０日である。

地下３階スラブ１１が完成されると、本発明の特徴によって、地下３階コア部２０を先に施工する。従来の工法は、地下３階コア部２０はマット１５が完了された後に地下６階から上向きに施工している。したがって、本発明によって、地下３階コア部２０は、従来の工法に比べて先に施工し、それによって、工期が短縮されるという効果がある。

地下１階コア部２２を施工した後、その下階の地下２階コア部２１を飛ばして一階おきの地下３階コア部２０を施工する。その理由は、地下１階コア部２２を施工した後にすぐ下階である地下２階コア部２１を逆打ちで施工するのは、連結部の施工が難しいからである。したがって、地下１階コア部２２を施工した後に、地下３階コア部２０を一階おきに施工すれば、上階である地下２階が空いているので、地下３階を順打ちで作業することができて、施工が容易になるという特徴を有する。

地下１階コア部２２と地下３階コア部２０が一階おきに完成されると、その間にある地下２階コア部２１はその間に埋め込んで施工することができる。

地下３階スラブ１１が完成されると、続いて下向きに工事を行い、地下５階のつぼ堀りをした後、地下４階スラブ１２を施工し、期間は５０日である。

地下４階スラブ１２が完成されると、地下６階のつぼ堀りをした後、地下５階のスラブ１３を施工し、期間は５０日である。

この時、地下５階スラブ１３が完成されると、本発明の特徴によって、地下５階コア部１８を先に施工する。従来の工法は、地下５階コア部１８はマット１５が完了された後に地下６階から順次上向きに施工している。したがって、本発明によって地下５階コア部１８は、従来の工法に比べて先に施工する特徴を有し、全体工期が短縮されるという効果を発揮する。

地下３階コア部２０を施工した後、その下階の地下４階コア部１９を飛ばして一階おきに地下５階コア部１８を施工する。その理由は、地下３階コア部２０を施工した後にすぐ下階である地下４階コア部１９を逆打ちで施工するのは、連結部の施工が難しいからである。前記地下３階コア部２０の場合と同じである。

地下６階のつぼ堀りの後には、マットつぼ堀り１４をした後、基礎、マット１５を施工する。

マット１５が完成されると、ＰＲＤが支えていた荷重をマット１５が支持するので、地上階は９階３２以上に上がることができる。

一方、マット１５を施工した後、地下垂直部材の完成の時まで、地上階を１５階までに上げることができるように制限する理由は、地下階ＰＲＤの座屈で、地下６階から地下２階までＰＲＤ柱が約５層に露出されているからである。しかしながら、本発明によれば、一階おきに奇数階が既に施工されているので、１層の高さだけＰＲＤ柱が露出されていて座屈制約が少ないので、地上階工事方法によってより高い地上階を施工することができるという新しい効果を発揮する。

マット１５が完了された後、地下階に残った骨組は、地下６階コア部１７、地下４階コア部１９、地下２階コア部２１の３つである。一階おきに予め地下３階２０、地下５階コア部１８が完成されたので、残った３層のコア部はその間の間に埋め込んで施工すれば良い。

本発明の特徴によって、奇数階コア部が既に施工されているので、残った３層は同時または同じ時期または順次作業することができる。

一方、地下２階コア部２１と地下４階コア部１９の施工において、鉄筋を予め施工し、コンクリートは、マット１５を打設した後に同じ時期に打設して追加的に生産性を高めることもできる。

したがって、従来には、３層を順打ちで順次施工しなければならなかったため、３層（約７５日）が所要されたが、本発明の特徴によって、残った３層を一階おきに同じ時期に同時に施工することができるので、１層（２５日）の期間のみ所要されて、２層を短縮するという効果を有する。

本発明によって、地下垂直部材を一階おきに交互にマットを施工する前に地下３階コア部２０と地下５階１８を予め施工して２層の工期を短縮し、マット１５を打設した後には残った３層のコア部１７、１９、２１を一遍に施工して、２層の期間を短縮して、総４層の工期短縮効果を奏する。地下階コア部は、主工程ライン（クリティカルパス、ＣｒｉｔｉｃａｌＰａｔｈ）であるので、全体工期が短縮される。

図３によれば、地上５階から３９階までの骨組工事とともに最後の作業である仕上げ工事が表示されている。逆打ち構造計算によって、９階スラブ３２は、マットを打設した後に始めることができ、１６階スラブ３９は、地下垂直部材が全部完了されてから取り掛かることで工程表が作成されている。１６階から最上階３９階までは６日サイクルで骨組が進行され、仕上げ工事は一般的な１年を適用した。仕上げ工事には、屋根骨組の完了後に室内インテリアー工事、エレベーター工事、外部カーテンウォール、タワークレーンなどの仮設工事解体、屋上工事、造景工事などが含まれる。

したがって、３９階オフィスビルの全体工期は、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材工法を適用すれば、図２の１番作業に示したように、１，１０６日（約３６ヶ月）が所要される。これは、従来の工法に比べて、全体工期が約３ヶ月が短縮されたのである。

図４は、前記図２の地下垂直部材工程の拡大工程表である。

図４を参照すれば、地下垂直部材のうち、奇数階の垂直部材（地下１階コア部２２、地下３階コア部２０、地下５階コア部１８）が当該階のスラブが完成された後に取り掛かることを示している。残り残余偶数階の垂直部材（地下６階コア部１７、地下４階コア部１９、地下２階コア部２１）の３層はマット１５を打設した後、同じ時期に並行して施工されることを示している。

前記残余偶数階の垂直部材１７、１９、２１は、一階おきに既に奇数階が施工されているので、その間の間に埋め込んで同じ時期に施工することができるという特徴を有する。

図５は、本発明による一階おきに先施工される地下垂直部材の最も遅れた着手時点の工程表の一例である。

最も遅れた着手時点とは、後続工程に影響を与えずに最も遅く施工することができる作業日程を言う。最も遅れた着手時点または完了時点（Ａｓ ｌａｔｅ ａｓpｏｓｓｉｂｌｅ ｓｔａｒｔ、ｆｉｎｉｓｈ）は、後続工程に影響を及ぼすことなく最も遅く施工することができる日程を意味する。

図５を参照すれば、地下１階コア部２２は、地上階工事２５～のために、地下１階スラブを完成した後に施工されている。次に、地下３階コア部２０は、偶数階地下垂直部材１７、１９、２１が施工される以前に最も遅く施工されることができることを示している。

図６は、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の最も早い着手時点と、最も遅れた着手時点の比較工程表である。図６は、地下垂直部材の施工手順が決まっているので、工程表でいつまたはどの時点に施工をするのかに関する内容を説明するのである。

図６を参照すれば、作業番号１６から２１までは早い工程（図４）を表し、作業番号２３から２８までは遅れた工程（図５）を表している。地下３階コア部は早い作業２０番と遅い作業２７番を通じて比較することができる。すなわち、地下３階は、２０番で着手列を見ると、２０２０年１月１日早く取り掛かることができ、２７番から２０２０年５月１５日に取り掛かることができる。もちろん１月１日と５月１５日の間の中間にいつでも取り掛かることができる。

以上のように、図１から図６まで本発明による一階おきに施工される地下垂直部材工事方法の思想と実施形態を説明した。

次は、図７から図１０まで逆打ち工法で従来の工法の地下垂直部材の施工概念と実施形態を説明する。

図７は、逆打ち工法で従来の工法の地下垂直部材の施工方法の全体流れ図である。

図７を参照すれば、建物外郭で山留壁Ｔ１０を施工した後、逆打ち骨組を形成するために、地下にＰＲＤまたはＲＣＤ杭Ｔ２０を施工する。その後、地下のつぼ堀りをしながら地下スラブを下向きに施工していくＴ３０～Ｔ１００。地下６階のつぼ堀り以後Ｔ１００、基礎とマットＴ１１０を完成する。

その後、地下垂直部材Ｔ１３０～１７０は、地下６階Ｔ１３０から順次上向きに施工する。

一方、地上階は、地下１階コア部Ｔ５０を完成した後、地上階骨組（１次）Ｔ６０を施工する。例えば、マットの打設前までは地上８階スラブまで施工する。マットを打設した後には、地上９階から１５階まで地上階骨組（２次）Ｔ１８０を施工する。地下垂直部材Ｔ１３０～１７０が完成されると、地上１６階から制約なしに施工することができる。

従来の逆打ち工法は、地上から最下階であるマットまで下向きに施工した後、マットを折り返し点にしてＵターンして上向きに地下垂直部材を順打ちで施工する。

したがって、地下階の手順が長くて、地下工期がたくさん所要されるという特徴がある。

図８～図９は、従来の工法を適用した逆打ち工法の全体工程表である。

図８を参照すれば、従来の逆打ち工法は、地下６階、地上３９階オフィスビルであり、ＳＲＣ造、逆打ちトップダウン工法である。着工日は２０１９年１月１日である。図２と同一である。従来の工法を適用して工程表を説明する理由は、本発明による工事方法との工事手順の差と全体工期間の差を確認するためである。

工程表を参照すれば、山留壁施工段階（工程表上の左側第一列の作業番号６番）は、Ｈ－ｐｉｌｅ／ＣＩＰ作業で、期間は８０日である。

７番作業であるＰＲＤは、地下階に多数の杭柱を施工することで、期間は７０日である。

８番作業である地下１階つぼ堀り及び１階スラブ施工は、７番作業であるＰＲＤ工事が完了されると、杭に１階底鉄骨梁を設置し、デッキプレート及びコンクリートを打設するＳＲＣ作業で、期間は５０日である。

作業地下２階つぼ堀り及び地下１階スラブ施工（９番作業、以下番号で表示）は、１階スラブ８が完了されると、下向きに地下２階つぼ堀りをした後、地下１階スラブを施工し、期間は５０日である。

地下１階スラブ９が完成されると、地下１階コア部と柱２２を施工して地上階へ工事を行うことができるようにする。それによって、地下階下向き工事と地上階上向き工事が同じ時期に行われ、これを、通常トップダウン（Ｔｏｐ－ｄｏｗｎ）工事と言う。

地下１階コア部２２が完了されると、地上２階スラブ２５から地上８階スラブ３１まで連続的に作業することができる。この時、８階までの地上階荷重はＰＲＤが支持する。

９階スラブ３２は、マットコンクリート１５が打設されてこそ施工することができるので、８階３１を完了した後、約４ヶ月間工事が中止される。ＰＲＤが地上８階３１までの荷重のみ支えることができるので、マットを打設した後に９階３２を取り掛かることができる。

前記地下１階スラブ９が完成されると、次に、地下３階つぼ堀りを下向きにした後、地下２階スラブ１０を施工し、期間は５０日である。

地下２階スラブ１０が完成されると、次に、地下４階つぼ堀りを下向きにした後、地下３階スラブ１１を施工し、期間は５０日である。

地下３階スラブ１１が完成されると、また続いて下向きに工事を行うが、地下５階つぼ堀りをした後、地下４階スラブ１２を施工し、期間は５０日である。

地下４階スラブ１２が完成されると、地下６階つぼ堀りをした後、地下５階スラブ１３を施工し、期間は５０日である。

地下６階つぼ堀りをした後には、マットつぼ堀り１４をした後、基礎またはマット１５を施工する。マット１５が完了されると、ＰＲＤが支えていた荷重をマット１５が支持するので、地上階は９階３２以上に上がることができる。

マット１５が完了されると、地下垂直部材１７から２１を地下６階コア部１７から地下２階コア部２１まで連続的に直結に施工し、階当たり２５日～３０日が所要される。この期間中に、地上階は９階３２から１５階３８まで施工することができる。

図９を参照すれば、地上１０階から３９階及び仕上げ工事が表示されている。１６階スラブ３９は、地下垂直部材が全部完了されて取り掛かることで工程表が作成されている。１６階からは地下階制約なしに最上階まで６日サイクルで骨組が進行され、仕上げ工事は一般的な１年を適用した。

したがって、３９階オフィスビルの全体工期は、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材工法を適用すれば、図８の１番作業に示したように、１，１９４日（約３９ヶ月）が必要となる。

前記３９ヶ月の全体工期は、本発明による全体工期３６ヶ月に比べて３ヶ月がより長い。その理由は、地下垂直壁体を地下６階から地下２階まで順打ちで順次施工しながらたくさんの時間を必要とするからである。

図１０は、前記図８の従来の工法の地下垂直部材工程の拡大工程表である。地下垂直部材がマット１５を施工した後に、作業番号１７から作業番号２１まで順次に順打ちで施工されていることを表し、期間は１３０日であり、約４．３ヶ月所要される。

図１１は、従来の工法の地下垂直部材工程と本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の工程を比較した比較工程表である。

図１１を参照すれば、作業番号１から１９までは、従来工法の工程表であり、作業番号２０から３８までは、本発明による工程表であり、作業番号３９は、従来工法と本発明の工法の間の工期の差を表す。

まず、従来の工法で、作業１２から１６まで地下５層のコア部は、マット１０を施工した後に順次施工されて、１３０日が所要されることを表している。

一方、本発明によれば、作業３１から３５までは、マット２９を施工した後、３０日のみ所要されて、本発明が１００日短いことを表示する（３９）。

その理由は、地下３階コア部３４と地下５階コア部３２を予め施工し、マット２９を施工した後に残った３層コア部３１、３３、３５を同時または同じ時点にそれぞれ挟みこんで施工することができるからである。奇数階コア部を一階おきに施工した後、残った偶数階を一遍に施工して、結果的に、従来工法は５回の施工が必要であるが、本発明では、ただ１回にあたる施工で４層の１００日を短縮するという効果を発揮する。

図１２～図１３は、従来の工法の全体工程表（図８、９）と、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の全体工程表（図２、３）を階別で日程差を比較した日程比較表である。

図１２を参照すれば、両工法による全体工期差（作業番号１）は、約３９ヶ月対比３６ヶ月で、８８日であり、これは約３ヶ月で、全体工期の約８％が短縮されることが分かる。

地下つぼ堀り及び逆打ちスラブ、マット施工（６～１５）部分は両工法で同一である。

地下垂直部材から差が発生し、本発明によって地下垂直部材（コア部）を一階おきに交互に下向き施工し、残った残余コア部を同じ時期に施工することに起因する。

最後の列Ｉは、本発明による階別完了日（Ｈ列）で従来の工法の階別完了日（Ｅ列）をマイナスした値である。

地上１６階３９からは８８日の差が固定されて、工事の竣工時まで持続される。

図１３を参照すれば、地上１６階３９から８８日の日程差（Ｉ完了日の差の列）が竣工時までつながることを表している。

図１４は、従来工法の全体工程表（図８、９）と、本発明による一階おきに施工される地下垂直部材の全体工程表（図２、３）と、これを表に整理した図１２～１３をＳ－Ｃｕｒｖｅ形態で表して比較した工程比較グラフである。

図１４を参照すれば、青い線は従来工法、赤い線は本発明の工法を示す。

１９年１月１日に着工して、地下６階のマットは、２０２０年６月８日に打設する（グラフ最下点）。

その後、本発明による赤い線は一階おきに既に２層を施工し、一度の１ヶ月に３層を同じ時期に施工して地下垂直部材を完成した後、１６階につながることを表している。

一方、従来の工法である青い線は、マットを施工した後、階別に地下垂直部材を約４．３ヶ月にかけて施工した後、１６階につながることを表している。１６階以上からは二つの工法は同一である。

以上のように、従来の工法と本発明の工法との差を工程表と表及びグラフを通じて比較した。

次は、本発明の実施形態において一部作業が異なるように行われる場合に対する説明である。

最終つぼ堀りが地下５階の場合の工事では、地下コア部が地下１階と地下３階が先に下向きに施工され、マットの完了後には、地下５階を施工した後、地下４階と地下２階は同じ時期に並行して施工されることができる。したがって、マット以後に残余コア部は２回にかけて施工される。

最終つぼ堀りが地下４階の場合の工事では、地下コア部が地下１階と地下３階が先に下向きに施工され、マットの完了後には、地下４階と地下２階コア部を同じ時期に施工することができる。地下６階規模の工事と同じ概念である。

地下最下階の高さが高くなくて、最下層の２層（例えば、地下５階と地下６階）を同じ時期につぼ堀りした後、マットを完了し、その後に、地下５階スラブを施工する場合がある。この時には、地下６階コア部と地下５階スラブを同じ時期に施工した後、地下５階コア部を施工する。したがって、マット以後に残余コア部は２回にかけて施工される。

以上のように、地下階数が奇数階や最下階を２層を同じ時期につぼ堀りする場合においては、マットの完了後に残余コア部を２回にかけて順次施工する場合が一部工事で発生する。したがって、本発明の一実施形態によれば、一階おきにコア部を完成した後、残余コア部を一度に完了する場合が大部分で、一部工事では残余部を２回にかけて施工する場合が派生される。

前記実施形態の工程表は、工程表の作成専門プログラムで作成されて、日付計算が正確な例である。工程表で赤色バーチャートであるガントチャートは、主工程ラインクリティカルパスとして全体工期を決める主な作業を表す。青色バーチャートは、余裕日数フロート（ｆｌｏａｔ）がある作業を意味する。したがって、工期を短縮するためには、主工程ラインである赤色を短縮すべきである。工程表のバーチャートの間を連結する矢印を含む連結線（Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）は、作業間の先行後行関係を表す。

以上のように、本発明の特徴によれば、全体工期を決める地下コア部の工期を短縮するために、一階おきに交互にコア部を完成する思想を基本として現場の特性によって一部派生的で順次的なコア部施工があり得ることが分かる。しかしながら、従来の工事方法である順次的なコア部施工方法とは異なって、本発明による一階おきに施工するコア部の施工方法を通じて全体工期を短縮する思想に基づいて一部修正されるコア部施工方法は、本発明の思想に含まれることは建設工事領域における技術者であれば明確に理解し得るはずである。

実施形態
本発明の一実施形態による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下８階の場合の垂直部材の施工方法の手順である。

施工順序は次の通りである。

山留壁

地下柱（ＰＲＤ、ＲＤＣ、ＡＣＴ ｃｏｌｕｍｎ）

地下１階及び地下２階つぼ堀り

地下１階鉄骨デッキ鉄筋コンクリート打設（スラブ打設）

地下３階つぼ堀り

地下２階スラブ打設、地下１階コアウォール柱打設

地下４階つぼ堀り

地下３階スラブ打設

地下５階つぼ堀り

地下４階スラブ打設、地下３階コアウォール柱打設

地下６階つぼ堀り

地下５階スラブ打設

地下７階つぼ堀り

地下６階スラブ打設、地下５階コアウォール柱打設

地下８階つぼ堀り及びマットつぼ堀り

地下７階スラブ打設、地下７階コアウォール柱打設

地下８階底マット打設

残余階である地下８階、地下６階、地下４階、地下４階コアウォール柱打設（４層同時施工）

または、地下８階及び１層を追加して２層を１次施工した後、残った２層を２次コアウォール柱施工（２層２回施工）

または、地下８階及び１層を追加して２層を１次施工した後、残った２層を一階ずつ２次、３次でコアウォール柱施工（２層１回、１層２回、総３回施工）

または、地下８階コアウォール柱を施工した後、残った３層を一階ずつ施工（４層を総４回施工）

マットを打設した後に残った階は４層で、１回、２回、３回、４回に分割して打設する。

次は、本発明の一実施形態による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下７階の場合の垂直部材施工方法の手順である。

山留壁

地下柱（ＰＲＤ、ＲＤＣ、ＡＣＴ ｃｏｌｕｍｎ）

地下１階及び地下２階つぼ堀り

地下１階鉄骨デッキ鉄筋コンクリート打設（スラブ打設）

地下３階つぼ堀り

地下２階スラブ打設、地下１階コアウォール柱打設

地下４階つぼ堀り

地下３階スラブ打設

地下５階つぼ堀り

地下４階スラブ打設、地下３階コアウォール柱打設

地下６階つぼ堀り

地下５階スラブ打設

地下７階つぼ堀り及びマットつぼ堀り

地下６階スラブ打設、地下５階コアウォール柱打設

地下７階底マット打設

残余階である地下７階、地下６階、地下４階、地下２階で

地下７階及び１層追加（地下４階または地下２階の中で択１）して、２層を１次施工した後、残った２層を２次コアウォール柱施工（２層２回施工）

または、地下７階、残余３層で２層を２次施工、残り残余１層を施工（総３回分割施工）

または、一階ずつ施工して総４回施工する。

本発明の一実施形態による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下６階の場合の垂直部材施工方法の手順である。

山留壁

地下柱（ＰＲＤ、ＲＤＣ、ＡＣＴ ｃｏｌｕｍｎ）

地下１階及び地下２階つぼ堀り

地下１階鉄骨デッキ鉄筋コンクリート打設（スラブ打設）

地下３階つぼ堀り

地下２階スラブ打設、地下１階コアウォール柱打設

地下４階つぼ堀り

地下３階スラブ打設

地下５階つぼ堀り

地下４階スラブ打設、地下３階コアウォール柱打設

地下６階つぼ堀り及びマットつぼ堀り

地下５階スラブ打設

地下６階底マット打設、地下５階コアウォール柱打設

残余階である地下６階、地下４階、地下２階で

残余３層で同じ時期に施工（総１回）

または、地下６階を施工した後、地下４階と地下２階を同時施工（総２回）

または、地下６階と地下４階を同じ時期に施工した後、地下２階を施工（総２回）

一階ずつ施工して総３回施工（総３回分割施工）する。

本発明の一実施形態による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下５階の場合の垂直部材施工方法の手順である。

山留壁

地下柱（ＰＲＤ、ＲＤＣ、ＡＣＴ ｃｏｌｕｍｎ）

地下１階及び地下２階つぼ堀り

地下１階鉄骨デッキ鉄筋コンクリート打設（スラブ打設）

地下３階つぼ堀り

地下２階スラブ打設、地下１階コアウォール柱打設

地下４階つぼ堀り

地下３階スラブ打設

地下５階つぼ堀り及びマットつぼ堀り

地下４階スラブ打設、地下３階コアウォール柱打設

地下５階底マット打設

残余階である地下５階、地下４階、地下２階で

地下５階を施工した後、地下４階と地下２階を同時施工（総２回）

または、地下５階と地下２階を同じ時期に施工した後、地下４階を施工（総２回）

残余３層で一階ずつ施工（総３回）する。

次は、本発明の一実施形態による一階おきに交互に施工される逆打ち工法の地下４階の場合の垂直部材施工方法の手順である。

山留壁

地下柱（ＰＲＤ、ＲＤＣ、ＡＣＴ ｃｏｌｕｍｎ）

地下１階及び地下２階つぼ堀り

地下１階鉄骨デッキ鉄筋コンクリート打設（スラブ打設）

地下３階つぼ堀り

地下２階スラブ打設、地下１階コアウォール柱打設

地下４階つぼ堀り及びマットつぼ堀り

地下３階スラブ打設、地下３階コアウォール柱打設

地下４階底マット打設

残余階である地下４階、地下２階で

地下４階と地下２階を同時施工（総１回）

残余２層を一階ずつ施工（総２回）する。

現在のトップダウン工事は、都心地の工事で大部分施工されている。本発明による一階おき施工方法に関して、まず構造設計事務所で設計した後、施工会社が鉄骨及び型枠を製作した後施工すれば良い。したがって、本発明は産業において即時に適用可能である。

Claims (12)

1. 地下構造物の下向き施工と並行して上向き施工される地上階骨組を施工する建物の地下垂直部材の施工において、
   つぼ堀りと地下階スラブを下向きに施工する第１段階と、
   地下垂直部材を一階おきに先行施工する第２段階と、
   前記第２段階を施工した後に残った残余地下垂直部材を一階おきに同じ時期または２回にかけて施工する第３段階と、からなり、一階おきに施工する、ことを特徴とする地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
2. 前記地下階が地下６階の場合、
   地下スラブを下向き施工しながら、一階おきに、地下１階、地下３階、地下５階コア部を先行施工し、その後、地下６階、地下４階、地下２階のコア部を同じ時期に施工する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
3. 前記地下階が地下５階の場合、
   地下スラブを下向き施工しながら、一階おきに、地下１階、地下３階コア部を先行施工し、その後、地下５階コア部を施工した後、地下４階を施工するが、地下２階コア部は地下５階と地下４階の施工期間の間に並行して施工する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
4. 前記地下階が地下４階の場合、
   地下スラブを下向き施工しながら、一階おきに、地下１階、地下３階コア部を先行施工し、その後、地下４階コア部と地下２階のコア部を同じ時期に施工する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
5. 前記地下階の最下階とその上階部分である２層を同じ時期につぼ堀りする場合、
   地下スラブを下向き施工しながら、一階おきに、コア部を先行施工し、マットまたは基礎を施工し、最下階コア部と直上階スラブを施工した後、残余コア部を同じ時期に施工する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
6. 前記一階おきに先行施工されるコア部と、その後に後行で同じ時期に施工される残余コア部は、マットの打設作業を基準として先行と後行に分けられて施工される、ことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
7. 前記一階おきに先行施工されるそれぞれのコア部の工事日程は、当該階のスラブの完成後に始まるなるべく最早着手日（Ｅａｒｌｙ Ｓｔａｒｔ Ｄａｔｅ）と残余コア部を後行で施工する時点以前に完了する最遅完了日（Ｌａｔｅ Ｆｉｎｉｓｈ Ｄａｔｅ）の範囲内で施工される、ことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
8. 前記地下垂直部材は、コア部または地上階に連結される柱を含む、ことを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
9. 前記一階おきに施工される地下垂直部材は、
   地下スラブを下向き施工しながら、地下奇数階（または偶数階）のコア部または柱を先行施工し、マットまたは基礎施工後には、残余階である偶数階（または奇数階）のコア部または柱の垂直部材を一遍にまたは現場条件によって２回にかけて施工する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
10. 前記残余コア部を後続して一遍に施工することは、
    地下残余コア部の鉄筋をなるべく先に設置した後、後続工程であるコンクリートを同じ時点に打設する方法をさらに含んで施工する、ことを特徴とする請求項１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
11. （ａ）通常の方法によって地中に仮設山留め壁体を構築する段階と、
    （ｂ）地下構造物及び地上構造物を施工する時、地下構造物の下向き施工と並行して上向き施工される地上階コア部及び柱から柱を地上から垂直に打ち込んで設置する段階と、
    （ｃ）地上１階を掘土して底部を施工した後、地下１階を掘土して底部を施工する段階と、
    （ｄ）残り地下各階を下向き方向に順次掘土して底部を施工するとともに、同じ時期に優先的に上向き施工される地上階コア部を支持するために、地下１層または地下複数の階の地下階コア部を先に施工する段階と、
    （ｅ）前記先に施工される地下階コア部の上部に地上階コア部を上部方向に優先的に施工しながら、これと並行して地下階骨組を下向き方向に設置する段階と、
    （ｆ）前記地下階骨組を下向き方向に設置する段階で、前記地下１層のコア部を先に施工し、その後、一階おきにコア部を続いて設置する段階と、
    （ｇ）前記地下階骨組が基礎部分まで完了された後には、基礎部を形成し、最下階から上部方向に一階おきに下向き施工する残った階のコア部を同じ時期または順次に前記先施工した地下階コア部まで設置する段階と、
    （ｈ）地上階残余骨組工事と最後の作業である仕上げ工事を通じて工事竣工を施工する段階と、を含み、
    前記地下コア部はなるべく日程可能な範囲内で先に施工されるか、同じ時期に施工されて、主工程ラインクリティカルパスから排除して、全体工期を短縮する、ことを特徴とする地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
12. 前記一階おきにコア部を引き続き設置する段階は、奇数階コア部を施工することを含み、その後、残った階のコア部は偶数階のコア部を含み、前記奇数階と偶数階コア部は、マット工事を基準として転換され、現場特性によって、最下階コア部とその上階コア部は順次施工される場合を含むことを特徴とする請求項１１に記載の地下垂直部材の一階おき施工方法を通じた工期短縮方法。
    
    

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