KR100243399B1 - 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물 - Google Patents

Abstract

본발명은 격자형 구조체를 지하구조물의 내부골조로 하여 바닥층과 벽체를 일체화시켜 견고한 구조로 형성시켜 줄 뿐만 아니라, 원활한 배수처리가 가능하고, 또한 시공효율이 양호하며, 환기 및 채광통로의 기능을 갖도록 하여 주는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물에 관한 것으로서,

지표면으로부터 소정깊이로 지반(10)을 굴착하여 공간부 바닥상에 부직포매트를 부설한 차수막층(20)을 형성하고, 지반의 벽면과 바닥면을 따라 통공, 상하간격 또는 통과홈이 형성되는 셀공간부들을 갖는 격자형 구조체(30)들을 복수열로 설치하여 바닥과 벽체 골조부를 축조하되, 바닥층골조부와 벽체골조부의 바깥쪽 셀공간부들에 자갈등의 입상골재를 채워 각각 배수통로(41)를 형성하고, 상기 배수통로(41)의 내측으로 위치한 셀공간부들의 내부에 콘크리트를 채워 일정두께의 외측구조벽(50)과 바닥층(40)을 일체로 성형시키고, 상기 외측구조벽(50)으로부터 일정간격의 공간부(70)를 두고 내측으로 위치한 셀공간부들의 내부에 콘크리트를 채워 내측구조벽(60)과 바닥층(40)을 일체로 성형시킨 것을 특징으로 한다.

Description

셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물{An Underground Structure for using a Cell Frame-work}

본발명은 격자형 구조체를 지하구조물의 내부골조로 하여 바닥층과 벽체를 일체화시켜 견고한 구조로 형성시켜 줄 뿐만 아니라, 원활한 배수처리가 가능하고, 또한 시공효율이 양호하며, 환기 및 채광통로의 기능을 갖도록 하여 주는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물에 관한 것이다.

통상적으로 지하구조물이 설치되는 경우는 통신구, 하수구 등의 공동구시설과 건축물에 있어서 지하벽체, 주차장등의 지하구조물이 있다.

그런데 지하구조물은 지반내에 구축되는 관계로 지하 주변환경이 지상의 환경과 많은 차이가 있다.

특히 지반내에 침투하는 지표수 및 지하수의 용출수등이 지하구조물과 접하는 경우가 많아 이에 대한 방수처리를 완벽하게 하였다 하더라도 습기가 차서 곰팡이가 스는 등의 문제점이 있으며, 또한 지하공기의 자연순환이 이루어지지 않아, 즉 제대로 환기가 이루어지지 않아 항상 냄새가 나서 위생상 좋지 않고, 또한 지하인 관계로 자연적인 채광도 하기에 문제점이 있다.

따라서, 이 지하구조부에 대한 처리를 제대로 하지 않게 되면 좋은 환경의 지하구조물을 얻지 못할 뿐만 아니라, 환기가 제대로 되지 않아 각종 안전사고의 위험이 상존하였다.

이에 따라 본발명은 지하구조물의 벽체를 외측구조벽과 내측구조벽으로 구축하고, 이 구조벽 사이에 환기 및 채광통로를 확보하고, 외부로부터 침투되는 지표수 및 지하수로부터 지하공간이 분리되도록 구축하여 지하구조물이 갖고 있는 상기의 문제점들을 근본적으로 해결하고자 창안하게 된 것이다.

따라서, 본발명의 목적은 격자형 구조체를 지하구조물의 내부골조로 매설시켜 지하구조물의 벽체를 외측구조벽 및 내측구조벽으로 분리 구축하여 공간부를 두고, 또한 구조벽체와 바닥이 일체화되어 견고한 구조를 갖게 하여 주는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물을 제공하는데 있다.

본발명의 다른 목적은 격자형 보강틀의 셀공간부들에 자갈등의 입상골재를 충진시켜 통공을 통하여 원활한 배수처리가 가능하도록 하는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물을 제공하는데 있다.

본발명의 또다른 목적은 격자형 구조체의 조립설치가 용이하여 시공의 효율성이 양호한 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물을 제공하는데 있다.

본발명의 또다른 목적은 지하구조물의 벽체 내부에 공간부를 형성시킴으로써 환기 및 채광통로의 기능을 구비하도록 하는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물을 제공하는데 있다.

도1은 본발명의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물의 시공예를 나타내는 단면도

도2는 본발명에서 적용하는 셀구조의 격자형 구조체의 사시도

도3a는 도1의 A부분의 확대단면도

도3b는 도1의 B부분의 확대단면도

도4는 본발명의 배수구조를 보여 주는 바닥층의 평면도

도5는 배수통로으로부터 집수정에 집수되어 배수처리를 나타내는 일부 단면도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10:지반 20:차수막층 30:격자형 구조체

40:바닥층 50:외측구조벽 60:내측구조벽

60:공간부

이하, 본발명의 기술구성에 대하여 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도1에 도시하는 바와 같이, 지표면으로부터 소정깊이로 지반(10)을 굴착하여 공간부 바닥상에 부직포매트를 부설한 차수막층(20)을 형성하고, 지반의 벽면과 바닥면을 따라 통공, 상하간격 또는 통과홈이 형성되는 셀공간부들을 갖는 격자형 구조체(30)들을 복수열로 설치하여 바닥과 벽체 골조부를 축조하되,

바닥층(40) 골조부와 벽체 골조부의 바깥쪽 셀공간부들에 자갈등의 입상골재를 채워 각각 배수통로(41)를 형성하고, 상기 배수통로(41)의 내측으로 위치한 셀공간부들의 내부에 콘크리트를 채워 일정두께의 외측구조벽(50)과 바닥층(40)을 일체로 성형시키고,

상기 외측구조벽(50)으로부터 일정간격의 공간부(70)를 두고 내측으로 위치한 셀공간부들의 내부에 콘크리트를 채워 내측구조벽(60)과 바닥층(40)을 일체로 성형시킨 것을 특징으로 한다.

도1에 도시되는 지하구조물은 굴착되어진 지하공간부의 내부에 격자형 구조체(30)들을 복수열로 설치하여 골조부를 축조하고, 그 외측에 위치되어 토사와 접하게 되는 외측 구조벽(50)의 내부에는 자갈 등의 입상골재를 채워서 배수통로(41)를 형성하고, 그 내측구조벽(60)들에는 콘크리트를 채워서 경화시키고 외측구조벽과 내측구조벽 사이에는 일정한 간격의 공간부(70)가 형성된다.

즉, 본발명은 격자형 구조체를 지하구조물의 내부골조로 매설시켜 지하구조물의 벽체를 외측구조벽(50) 및 내측구조벽(60)으로 분리 구축하고 그 사이에 공간부(70)를 두어 지하구조물의 외부로부터 지하내부와의 연결을 근본적으로 차단시켜 주게 되는 구조형태이며, 또한 내외측 구조벽체와 바닥층이 일체화되어 견고한 구조를 갖게 하여 주고, 또한 지하구조물 외부로부터 침투되는 침투수 및 지하 용출수에 대하여 배수통로를 통하여 원활한 배수처리를 해주는 지하구조물을 구축하는데 있는 것이다.

본발명의 내부보강골조로 이용되는 셀구조의 격자형 구조체(30)는 여러개의 단위부재들로 이루어져 조립되는 부재로서, 이 단위부재들을 가로 및 세로로 교차시켜 서로 격자형의 형태를 형성하도록 연결하여 다수의 독립된 셀공간부들을 갖도록 형성된 구조체이다.

이들 단위부재들은 기본판부재와 접속지지부재를 서로 교차시켜 조립연결하게 되는데, 이들 단위부재들은 분리 및 조립이 가능하고, 운반이송과 조립설치 작업이 편리하도록 구성되어 있는 부재들로서 대표적인 실시예에 대하여 살펴본다.

도2에 도시하는 바와 같이 기본판부재(31), 접속지지부재(32) 또는 연결끈의 단위부재들로 구별되어 이 단위부재들을 서로 교차 연결하여 격자형 구조체(30)를 형성시키게 되며, 이 단위부재들의 수직벽상에는 통공(34), 통과홈 또는 상하간격의 개구부를 통하여 콘크리트 또는 입상골재를 충진시킴으로써 인접한 셀공간부들과 통하게 되어 일체로 견고하게 고정시키거나, 배수통로를 형성시키게 하는 구조로 이루어진다.

이러한 격자형 구조체(30)는 전체적으로 다수의 독립된 셀공간부(70)들을 형성함으로써 격자형 구조체를 형성하게 되어 보강 지지골조로서의 기본적인 기능을 가지게 되며, 이 독립된 셀구조의 크기는 정방형으로 이루어져 있으나, 직사각형등 공간부의 크기를 서로 달리하도록 구성하여도 좋다.

한편, 셀구조의 격자형 구조체는 도시하지는 않았으나, 배수홈 또는 상하간격이 형성된 격자형 구조체를 사용할 수도 있다.

뿐만 아니라, 본발명의 격자형 구조체는 셀공간부의 구조로 형성됨으로써, 필요에 따라 선택된 격자형 구조체의 셀공간부들은 배수통로 등으로 활용할 수가 있는 등 다양한 이점을 제공한다.

도3a 및 도5에서 도시하는 바와 같이, 차수막층(20)의 상부로 격자형 구조체를 설치하여 다수의 셀공간부들에 입상골재를 채우고, 또한 외측구조벽의 바깥으로 설치되는 격자형 구조체의 외측 셀공간부들에 투수가 가능한 자갈등의 입상골재를 충진시킴으로써 배수통로(41)로서의 기능을 갖게 한다.

이때, 바닥층(40)의 콘크리트바닥을 성형시키기 전에 방수처리를 위하여 또다른 차수막층을 형성시켜 주는 것이 바람직하다.

한편, 도3b에서 도시하는 바와 같이, 상기 외측구조벽(50)과 내측구조벽(60) 사이의 공간부(70)는 환기 및 채광의 기능을 갖도록 한다. 즉, 격자형 구조체(30)의 일부 셀공간부들은 비어 있어 셀공간부들의 상호간에 공기 또는 빛의 흐름이 가능하도록 환기통로 또는 채광통로가 형성되어서, 그 내부가 환기 및 채광이 가능하다.

즉, 채광통로가 되는 공간부(70)를 통하여 광섬유를 설치함으로써 가능하게 되고, 필요한 부분에는 개폐장치(61)의 개폐에 의하여 환기나 채광의 흐름을 조절한다.

도3b에서 도시하는 바와 같이, 상기 내측구조벽(60)에는 소정위치마다 상기 공간부(70)와 통하는 통로를 형성하여 상기 통로의 내측에 개폐장치(61)가 설치되어 상기 내측구조벽(60)의 소정위치마다 상기 공간부(70)와 연통되는 통로를 형성하여 상기 통로의 내측에 개폐장치(61)를 구비한다.

상기 지하구조물의 공간부(70)의 기술적개념은 지상구조물에서도 공간부(70)를 형성하도록 하면 동일한 효과를 갖게 된다.

도4 및 도5에서 도시하는 바와 같이, 격자형 구조체(30)의 통공(34)을 통하여 상기 배수통로(41)는 바닥층의 소정위치에 형성되어 있는 집수정(42)으로 연결되어서, 배수파이프(43)를 통하여 외부로 배수되도록 연결되는 구성으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성되는 지하구조물은 격자형 구조체를 통하여 배수통로(41)를 통하여 기초지반 하부에서 용출되는 지하수가 원활하게 배수되므로 지하구조물이 받는 토압이나 수압을 경감시키게 된다.

따라서, 본발명은 격자형 구조체를 지하구조물의 내부골조로 매설시켜 지하구조물의 벽체를 외측구조벽 및 내측구조벽으로 분리 구축하여 공간부를 두고, 또한 내외측 구조벽체와 바닥이 일체화되어 견고한 구조를 갖는 지하구조물을 구축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 지반의 침투수 및 지하 용출수를 격자형 구조체의 통공을 통하여 입상골재가 충진된 배수통로에서 원활한 배수처리가 가능하여 근본적으로 지하구조물 내부로 침투되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또, 구조벽체 사이에 공간부를 형성시켜 공기의 유통로로 활용할 수 있고, 광섬유등을 설치하여 외부로부터 자연적인 채광이 가능하도록 함으로써 지하구조에서의 취약점인 환기 및 채광의 문제점들을 해결하여 지하구조의 내부환경을 좋게 하여 주는 효과가 있다.

기타 격자형 구조체의 조립작업이 단위부재간의 결합 및 적층식으로 그 골조설치가 용이함으로써 시공의 효율성이 양호한 효과가 있다.

상기에서 설명한 시공예외에도 본발명에 따른 셀구조의 격자형 구조체의 적용범위는 다양하므로 본발명의 특허청구범위의 기술적범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 변형실시도 가능함을 밝혀 둔다.

Claims (4)

1. 지표면으로부터 소정깊이로 지반(10)을 굴착하여 공간부 바닥상에 부직포매트를 부설한 차수막층(20)을 형성하고, 지반의 벽면과 바닥면을 따라 통공, 상하간격 또는 통과홈이 형성되는 셀공간부들을 갖는 격자형 구조체(30)들을 복수열로 설치하여 바닥과 벽체 골조부를 축조하되,

   바닥층골조부와 벽체골조부의 바깥쪽 셀공간부들에 자갈등의 입상골재를 채워 각각 배수통로(41)를 형성하고, 상기 배수통로(41)의 내측으로 위치한 셀공간부들의 내부에 콘크리트를 채워 일정두께의 외측구조벽(50)과 바닥층(40)을 일체로 성형시키고,

   상기 외측구조벽(50)으로부터 일정간격의 공간부(70)를 두고 내측으로 위치한 셀공간부들의 내부에 콘크리트를 채워 내측구조벽(60)과 바닥층(40)을 일체로 성형시킨 것을 특징으로 하는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물.
2. 제1항에 있어서, 상기 배수통로(41)는 바닥의 소정위치에 형성되어 있는 집수정(42)으로 연결되어서, 배수파이프(43)를 통하여 외부로 연결됨을 특징으로 하는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물.
3. 제1항에 있어서, 상기 외측구조벽(50)과 내측구조벽(60) 사이의 공간부(70)는 환기 및 채광의 기능을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 내측구조벽(60)에는 소정위치마다 상기 공간부(70)와 통하는 통로를 형성하여 상기 통로의 내측에 개폐장치(61)가 설치된 것을 특징으로 하는 셀구조의 격자형 구조체를 이용한 지하구조물.