KR100679986B1 - 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를이용한 역타설 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를 이용한 역타설 공법에 관한 것으로서, 상층 슬래브 구조물에 일정한 간격으로 현수재를 현수하고, 상기 H-형강을 대체하는 채널바(channel bar)를 서로 대응되게 설치한 다음 상기 현수재를 체결수단을 통해 각 채널바 사이에 조립하여 데크 슬래브 지지보 형태로 부상(浮上)한 상태에서, 단변방향과 장변방향으로 힘이 분산될 수 있도록 플랫 플레이트, 플랫 슬래브와 같은 무량판 슬래브 시스템에 데크 플레이트를 설치하는 공법을 역타설 공법에 적용하여 시공하되, 2개층의 상층 슬래브 구조물에 상기 현수재를 각각 분산 배치하여 슬래브 구조물의 하중 부담을 방지함으로써, 동바리나 가설 거푸집과 같은 가설자재의 운반 및 조립에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를 이용한 역타설 공법에 관한 것이다.

현수식, 지지 거더, 역타설 공법, 지하구조물, 데크 플레이트, 기둥하부 현수거푸집, 슬래브

Description

무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를 이용한 역타설 공법{Structure for plastic slab deck system and Downward construction method using the same}

도 1은 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 나타내는 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 나타내는 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 기둥하부 현수거푸집을 나타내는 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 기둥하부 현수거푸집을 나타내는 측면도,

도 6은 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조에 있어서, 지지 거더의 조립상태를 나타내는 단면도,

도 7은 도 6의 측면도,

도 8은 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조에 있어서, 데크 플레이트의 연결상태를 나타내는 도면,

도 9a ~ 도 9d는 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조에 있어서, 플랫 슬래브의 시공상태를 나타내는 시공도,

도 10a ~ 도 10g는 본 발명에 따른 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용한 역타설 공법을 설명하기 위한 공정도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 흙막이 벽체 10 : 골조용 지지 기둥

11 : 드롭 패널 15 : 기둥하단 현수거푸집

15a : 합판 거푸집 15b : 메탈 리브 래스(metal rib rath) 15c : 철선

15d : 거푸집 지지장선 15e : 거푸집 지지틀

16 : 현수재 20 : 지지 거더

20a : 채널바 20b : 베드 플레이트

20c : 너트 21 : 현수재

22 : 데크 플레이트 22a : 철선 구조물

22b : 철근 22c : 아연도 강판

22d : 연결부 23 : 연결 브라켓

24 : 고정장치 25 : 슬리브

본 발명은 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를 이용한 역타설 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하구조물의 신축시 흙막이 벽체를 지지하는 가설 스트럿(strut) 및 라멘(rahmen)식 골조를 배제하고, 상층 슬래브 구조물에 일정한 간격으로 현수재를 현수하고, 상기 H-형강을 대체하는 'ㄷ'자 형상의 채널바(channel bar)를 서로 대응되게 설치한 다음 상기 현수재를 체결수단을 통해 각 채널바 사이에 조립하여 데크 슬래브 지지보 형태로 부상(浮上)한 상태에서, 단변방향과 장변방향으로 힘이 분산될 수 있도록 플랫 플레이트, 플랫 슬래브와 같은 무량판 슬래브 시스템에 데크 플레이트를 설치하는 공법을 역타설 공법에 적용하여 시공하되, 2개층의 상층 슬래브 구조물에 상기 현수재를 각각 분산 배치하여 슬래브 구조물의 하중 부담을 방지하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를 이용한 역타설 공법에 관한 것이다.

일반적으로 지하구조물을 구축하는 방법에는 두 가지가 있다.

즉, 지하구조물이 축조되는 지반 위에 흙막이 공사를 한 다음 지반을 굴착하면서 흙막이를 지지할 수 있는 가시설물을 설치하고 토사를 전부 반출한 뒤 맨 아래층에서부터 구조물을 축조해 올라가는 순타설 공법과, 흙막이 벽체를 시공하고 1층 구조물을 축조한 뒤 그 구조물을 흙막이용 버팀대로 이용하여 상부에서 하부로 지반을 굴착하면서 구조물을 축조해 내려가는 역타설 공법이 그것이다.

최근에는 토지 이용의 극대화 차원에서 지하공사가 고심도화 되어 가고 있고, 특히 순타설 공법에 의한 시공시에는 흙막이 벽체의 붕괴 위험이나 주변 건물 들 침하 등으로 인한 균열 발생 등 문제와 함께 시각상으로도 불안하고 공사기간이 길어지는 등 여러 문제가 있어서, 근래에는 역타설 공법이 많이 개발되어 널리 적용되고 있다.

이 역타설 공법은 지하구조물 축조시에 지상 1층으로부터 지하층을 향하여 시공하여 나가는 방식이므로, 지하구조물과 지상구조물의 시공이 동시에 진행 가능하고, 지상 1층의 바닥을 작업장으로 활용할 수 있어 별도의 복공판이 불필요하며, 무지보 거푸집 작업이 가능하다는 장점이 있다.

이러한 역타설 공법으로는 지반을 정지한 상태에서 지반 위에 콘크리트 슬래브와 보를 타설하는 방법(slab on Grade)과, 지반을 어느 정도 굴착하고 지반을 고른 뒤 동바리를 세우고 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설하는 방법(Form on Supporting) 등이 있다.

이중 동바리를 이용하는 공법은 상대 밀도가 비교적 높은 지층에 적용하는 공법으로서, 지반을 선 굴착하고 동바리와 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하는 공법이다.

그러나, 동바리의 이용시에는 연약지반상에서의 지지가 불안정하고, 또한 위층의 콘크리트 강도가 일정 한도 이상으로 보양되지 않으면 해체가 불가하기 때문에 콘크리트 양생 중 동바리의 존치로 인하여 아래층의 굴토공사가 진행될 수 없는 문제점이 있다.

더구나, 거푸집, 동바리 등 가설자재를 굴토작업장 외부로 반출한 뒤 굴토 후 다시 아래층으로 이동하여 설치해야 하고, 이를 각 층의 시공시마다 반복해야 하는 바, 이러한 작업을 반복 수행하는데 있어서 번잡한 문제점이 있게 된다.

또한, 콘크리트를 부어 넣은 뒤 충분한 양생기간을 거쳐 구조체가 제강도를 발현할 때까지 기다려야 하므로 작업대기 시간이 불가피하게 발생하고, 동바리나 거푸집의 운반 및 재조립에 소요되는 비용과 시간이 과다하여 비경제적일 뿐만 아니라 모든 작업이 인력에 의존하므로 노동집약적이어서 기능공의 인력 부족이 심화되는 현실에서 원가 절감이 어려워지는 등의 문제점이 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 지하구조물의 신축시 흙막이 벽체를 지지하는 가설 스트럿(strut) 및 라멘(rahmen)식 골조를 배제하고, 상층 슬래브 구조물에 일정한 간격으로 현수재를 현수하고, 상기 H-형강을 대체하는 'ㄷ'자 형상의 채널바(channel bar)를 서로 대응되게 설치한 다음 상기 현수재를 체결수단을 통해 각 채널바 사이에 조립하여 데크 슬래브 지지보 형태로 부상(浮上)한 상태에서, 단변방향과 장변방향으로 힘이 분산될 수 있도록 플랫 플레이트, 플랫 슬래브와 같은 무량판 슬래브 시스템에 데크 플레이트를 설치하는 공법을 역타설 공법에 적용하여 시공하되, 2개층의 상층 슬래브 구조물에 상기 현수재를 각각 분산 배치하여 슬래브 구조물의 하중 부담을 방지함으로써, 동바리나 가설 거푸집과 같은 가설자재의 운반 및 조립에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조 및 이를 이용한 역타설 공법을 제공하는데 그 발명의 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 수평 배치되면서 상측으로는 슬래브 구축용 구조체를 지지하게 되는 지지 거더에 있어서,

상기 지지 거더(20)는 현수재(21)를 이용하여 선시공한 상층 슬래브 구조물(100)에 현수하되, 그 상측으로 슬래브 구축용 구조체인 데크 플레이트(22)를 지지하는 데크 슬래브 지지보 형태인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 지지 거더(20)는 'ㄷ'자 형상의 채널바(channel bar)(20a)를 서로 대응되게 설치한 다음 체결수단을 통해 현수재(21)를 각각의 상기 채널바(20a) 사이에 조립한 동시에 상기 채널바(20a)의 하단에는 베드 플레이트(20b) 및 너트(20c)를 체결하여 견고하게 고정한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 거더(20)는, 1.7 ~ 2.3m 이내의 길이로 형성되고, 종횡방향으로 일정한 간격을 두고 현수하되, 각각의 지지 거더(20)는 횡간격을 5 ~ 25cm이내로 하여 일렬로 연장 배치되며, 종간격을 4 ~ 6m 이내로 하여, 시공하는 면적에 부합되는 개수로 하여 연장 배치된 것을 특징으로 한다.

한편, 흙막이 벽체(5) 시공 후 설치되는 골조용 지지 기둥(10)의 하부에 슬래브를 지지할 수 있는 드롭 패널(11)을 설치할 수 있도록 현수재(16)에 의해 현수되는 기둥하부 현수거푸집(15)을 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 슬래브 등 지하구조물을 지상 1층부터 그 이하 지하층으로 시공해 내려가는 역타설 공법에 있어서,

흙막이 벽체(5)를 시공하고 안쪽 지중에 골조용 지지 기둥(10)을 시공하는 단계와;

1차로 지반 굴착 후 상기 각 기둥(10)의 외부면과 상기 흙막이 벽체(5)의 안쪽면에 지지 브라켓(120)을 각각 고정 설치하는 단계와;

상기 기둥하부 현수거푸집(15)을 슬래브 높이에 맞춰 각 기둥(10) 상에 조립하여 설치하는 단계와;

상기 기둥하부 현수거푸집(15)이 설치된 이웃한 두 기둥(10) 간의 스팬에 맞추어, 지지 거더(20)를 상층 슬래브 구조물(100)에 종횡 방향으로 일정한 간격을 두고 수평 배치하여 현수시키는 단계와;

상기 지지 거더(20)에 데크 플레이트(22)를 지지시켜 설치하는 단계와;

슬래브용 콘크리트의 타설 및 양생을 진행하는 동시에 하측의 지반을 굴착하고, 콘크리트의 일정 수준 양생 뒤 상기 기둥하부 현수거푸집(15)을 해체한 다음 이를 다음 슬래브 높이까지 하강시키는 동시에, 상기 지지 거더(20)를 다음 슬래브 높이까지 현수시켜 하층 높이에서 상기 슬래브 구축용 구조체를 재설치 및 콘크리트를 타설하는 단계와;

상기 단계를 반복하여 그 이하 지하층의 구조물을 축조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 데크 플레이트(22)들 간의 설치공법에 있어서, 횡방향으로의 설 치는 데크 플레이트(22)의 양측에 형성된 절곡 형태의 연결부(22d)를 통해 서로 연결하여 설치하며, 종방향으로의 설치는 연결 브라켓(23)을 상기 데크 플레이트(22)의 상하단에 사이에 연결한 다음 접착 형태로 고정하여 시공한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 연결 브라켓(23)은 하부가 개방된 납작한 역사다리꼴 형상으로 절곡형성되거나, 'ㅡ'자형으로 형성되어 시공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 거더(20)를 슬래브 구조물에 현수시 그 구조물의 하중 부담을 방지할 수 있도록 2개층의 시공된 상층 슬래브 구조물에 현수재(21)를 각각 분산 배치하여 시공한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 지하구조물을 축조할 때 지상 1층부터 지하 최저층을 향하여 단계적으로 구축해 나가는 무지보 역타설 공법으로서, 데크 플레이트(22)가 설치되는 데크 슬래브 지지보 형태의 지지 거더(20)에 기존의 동바리(110) 및 지지 브라켓(120) 형태의 가설 거푸집을 설치하지 않는 대신 선시공한 상층의 콘크리트 슬래브 구조물(100)에 상기 지지 거더(20)를 현수시키는 현수공법이다.

이러한 무지보 역타설 현수공법은, 선시공된 상층 슬래브 구조물(100)에 현수재(21)를 이용하여 데크 플레이트(22)를 지지하는 지지 거더(20)를 현수시킨 상태에서, 상기 데크 플레이트(22)를 무량판 슬래브 시스템 방식으로 연결 설치하고, 여기에 소요 철근(220)을 배근한 후, 콘크리트를 타설하여 하층 슬래브를 시공하 고, 다시 이러한 하층 슬래브를 양생시킨 후, 또 다른 현수재(21)를 이용하여 데크 플레이트(22)를 지지하는 지지 거더(20)를 단계적으로 현수시키되, 2개층의 상층 슬래브 구조물에 상기 현수재(21)를 각각 분산 배치하여 시공된 슬래브 구조물의 하중 부담을 방지하는 현수 공법이다.

첨부한 도 1 ~ 도 3에 도시된 바와 같이, 도면 부호 10은 흙막이 벽체(5) 시공 후 설치되는 골조용 지지 기둥을 나타내는 것으로서, 이러한 기둥(10)은 상기 흙막이 벽체(5) 내에 일정한 간격을 두고 종횡으로 교차 배치되는 래티스(lattice) 형태로 하여 지반에 설치되어 있으며, 이러한 기둥(10)에 설치되는 보의 유무에 따라 슬래브는 각각 2방향 슬래브와, 플랫 슬래브(flat slab) 및 플랫 플레이트(flat plate)로 구분된다.

여기서, 본 발명의 바람직한 구현예는 상기 플랫 슬래브 형태의 무량판 슬래브 시스템으로 지하구조물을 축조하며, 다른 2방향 슬래브와 플랫 플레이트와 같은 슬래브의 사용 또한 약간의 시공 변경을 통해 가능하다.

첨부한 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 골조용 지지 기둥(10)의 둘레에 일정한 높이를 갖는 방형(方形) 형태의 기둥하부 현수거푸집(15)을 설치하여 기둥(10) 하부에 슬래브를 지지할 수 있는 드롭 패널(11)을 설치하게 된다.

이러한 드롭 패널(11)이 축조 가능하도록 골조용 지지 기둥(10)의 둘레에 설치되는 기둥하부 현수거푸집(15)은 후술하는 데크 플레이트(22)와 더불어 슬래브 구축용 구조체를 이루게 된다.

여기서, 도면부호 15는 골조용 지지 기둥(10)에 설치되어 슬래브 구축용 구 조체를 이루는 드롭 패널(11)을 축조할 수 있도록 하는 기둥하부 현수거푸집(15)을 나타내는데, 이중에서 드롭 패널(drop pannel)(11) 하부에 설치된 합판 거푸집을 도면부호 15a로, 기둥(10) 외곽선의 내측에 철망 래스(Lath)에 리브(Rib)를 두어 제작 설치된 메탈 리브 래스(metal rib rath)(15b)를 도면부호 15b로, 플로워 버팀대 기능을 갖는 일정한 형상의 철선을 도면부호 15c로, 상기 합판 거푸집(15a) 및 메탈 리브 래스(15b)를 지지하는 거푸집 지지장선을 도면부호 15d로, 거푸집 지지틀을 도면부호 15e로 구분하여 나타내었다.

한편, 상기 거푸집 지지틀(15e)의 모서리에 지지되어 선시공한 콘크리트 슬래브에 고정되어 있는 현수재(16)는 이형 철근 또는 원형 바 형태로서, 기둥하부 현수거푸집(15)의 단순 현수용도로 이용된다.

여기서, 상기 기둥하부 현수거푸집(15)은 탈형한 후, 그 아래층에 재설치 가능하도록 현수재(16)에 의해 현수되어 있는 바, 선시공한 지층 구조물의 콘크리트가 어느 정도 양생되고 난 후에는 고정장치(24)를 이용하여 현수재(16)에 매달린 기둥하부 현수거푸집(15)을 드롭 패널(11)에서 탈형한 후, 이들을 지하 1층 높이에 맞게 하강시켜 지층과 동일한 방법으로 재설치하게 된다.

상기 기둥하부 현수거푸집(15)의 해체 후, 하강시켜 하층 높이에서 상기 기둥하부 현수거푸집(15)을 재설치하는 과정에서, 상기 메탈 리브 래스(15b)와, 합판 거푸집(15a) 및 철선(15c)은 선시공된 상층 드롭 패널(11)에서 고정된 상태가 되도록 하고, 상기 거푸집 지지장선(15d) 및 거푸집 지지틀(15e)은 현수재(16)의 하강시 함께 이동하여 하층 높이에서 재설치 가능하게 된다.

한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 골조용 지지 기둥(10) 사이에 슬래브를 시공하기 위해서 슬래브 구축용 구조체를 현수시키는 데크 슬래브 지지보 형태를 갖는 지지 거더(20)는, 선시공한 상층 콘크리트 슬래브 구조물(100)에 일정한 간격으로 현수재(21)가 현수되어 이에 연결되어 있으며, 이는 상기 기둥하부 현수거푸집(15)에 현수된 현수재(16)와 동일한 이형 철근 또는 원형 바 형태로 되어 있는 바, 기존의 거푸집 및 틀을 포함한 구조체를 지지하는 H-형강을 대체할 수 있는 'ㄷ'자 형상의 채널바(channel bar)(20a)를 서로 대응되게 설치한 다음, 상기 현수재(21)를 체결수단인 조임볼트를 이용하여 조립하는 동시에, 상기 채널바(20a)의 하단에는 베드 플레이트(20b) 및 너트(20c)를 체결하여 견고하게 고정된 형태로 이루어져 있다.

이는 상기와 같이 현수재(21)에 조립되어 데크 슬래브 지지보 형태로 일정한 높이로 부상(浮上)한 상태에서, 데크 플레이트(22)를 무량판 슬래브 시스템 방식, 다시 말해서 단변방향과 장변방향으로 힘이 분산될 수 있도록 설치하게 된다.

여기서, 상기 데크 플레이트(22)를 무량판 슬래브 시스템 방식에 도입한 것은 기존의 슬래브 시스템 방식과 구분되며, 이는 시공 공법 상 본 발명에서 처음 도입되는 것이다.

한편, 상기 첨부한 도면에 도시된 바와 같이, 상기 데크 플레이트(22)는, 높은 항복강도를 가지는 트러스(Truss) 구조의 철선 구조물(22a) 및 이 철선 구조물(22a)의 보강을 위한 다수개의 철근(22b)을 아연도 강판(22c)에 일체화하여 제작한 제품으로서, 특히 슬래브용 콘크리트 내부에 합성 시공되어 일정 부분 구조적 역할 을 담당하도록 된 제품으로서, 이러한 데크 플레이트(22)를 슬래브 구축용 구조체로 사용하여 현수재(21)에 의해 현수된 지지 거더(20) 위에 설치한 후, 이후 공정에서 콘크리트를 타설하여 시공하게 된다.

이때, 콘크리트 타설로 인해 기둥하부 현수거푸집 및 지지 거더에 현수된 현수재(16,21)가 매몰될 경우, 차후 기둥하부 현수거푸집(15) 및 지지 거더(20)를 탈형하고 하강시켜 재활용하는데 지장을 받게 되므로, 이러한 점을 고려하여 현수재(16,21)가 타설 콘크리트에 매몰되지 않도록 하기 위하여 현수재(16,21)에 일정한 길이를 갖는 관(管)형의 슬리브(25)를 끼워 콘크리트와 격리시키게 된다.

이렇게 함으로서 차후 탈형된 기둥하부 현수거푸집(15)을 재조립시 슬리브(25)는 타설 콘크리트와 더불어 매몰되는 반면, 상기 기둥하부 현수거푸집(15)은 재설치가 가능하게 된다.

한편, 상기 지지 거더(20)는, 도 9a ~ 9d에 도시된 바와 같이, 약 1.7 ~ 2.3m 이내의 길이로 형성되어 있으며, 종횡방향으로 일정한 간격을 두고 현수되어 있는 바, 각각의 지지 거더(20)는 횡간격을 5 ~ 25cm이내로 하여 일렬로 연장 배치되어 있으며, 종간격을 4 ~ 6m 이내로 하여, 시공하는 면적에 적절히 부합되는 개수로 하여 연장 배치되어 있다.

여기서, 상기 지지 거더(20)는 골조용 지지 기둥(10)의 스팬(span)에 맞추어 적절하게 배분하여 설치하게 된다.

한편, 상기 지지 거더(20)에 현수되는 현수재(21)는 앞서 말한 기둥하부 현수거푸집(15)을 하강시키는 종래의 단순 승강용 현수재와는 달리, 지지 거더(20)의 하중을 지지하여 데크 플레이트(22)를 지지하기 위한 지지수단의 용도로 이용하게 된다.

이때, 현수재(21)에 의해 현수되어 있는 상기 지지 거더(20)는 비, 바람 등과 같은 외부 조건에 의해 흔들림이 심할 경우를 대비하여 일렬로 연장 배치되는 횡간격 또는 종간격 사이에, 연결부재를 연결 고정하여 견고하게 지탱할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 지지 거더(20)는 승강장치(미도시)를 이용하여 현수재에 의해 하강되는 것이 아닌, 일정한 높이를 갖는 가설 작업대(미도시)를 지반 위에 설치하여 상기 현수재(21)에 현수하여 고정하는 고정 작업 및 현수재(21)에서 이를 해체하는 해제 작업을 실시하게 된다.

이때, 상기 데크 플레이트(22)를 지지 거더(20) 위에 지지하여 연결 설치시, 선시공된 골조용 지지 기둥(10)과의 간섭되는 부분은, 도 9c에 상세하게 도시된 바와 같이, 상기 골조용 지지 기둥(10)의 둘레에 시공된 기둥하부 현수거푸집(15) 위에 지지시켜 고정하게 되며, 데크 플레이트(22)의 완제품이 설치될 수 없는 골조용 지지 기둥(10)의 공간에는 상기 데크 플레이트(22)를 일정한 크기로 잘라 상기 지지 거더(20) 및 기둥하부 현수거푸집(15)에 적절하게 분할하여 지지하게 된다.

한편, 상기 데크 플레이트(22)들 간의 설치공법에 있어서, 횡방향으로의 설치는 데크 플레이트(22)의 양측에 형성된 절곡 형태의 연결부(22d)를 통해 서로 연결하여 설치하며, 종방향으로의 설치는, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 연결 브라켓(23)을 상기 데크 플레이트(22)의 상하단 사이에 연결한 다음 강제 접합용 접착제를 이용하여 접착 형태로 고정시키게 된다.

이때, 상기 연결 브라켓(23)은 본 발명의 바람직한 구현예에 있어서, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 하부가 개방된 납작한 역사다리꼴 형상으로 절곡형성되거나, 'ㅡ'자형으로 형성되어 시공되는 바, 본 발명의 구현예 이외, 어떠한 형상으로 이루어진 것이라도 무방하다.

따라서, 슬래브 구축용 구조체로서, 상기한 데크 플레이트(22)를 지지 거더(20) 및 기둥하부 현수거푸집(15) 위로 설치한 후 이후 공정에서 콘크리트를 타설하게 되면 데크 슬래브(Deck Slab)의 시공이 가능해진다.

이에 본 발명은, 골조용 지지 기둥(10)에 기둥하부 현수거푸집(15)이 층별 슬래브의 높이에 맞게 미리 정해진 높이에서 2개층의 상층 슬래브 구조물에 현수재(21)가 각각 분산 배치되고, 이 기둥하부 현수거푸집(15)에 의해 데크 플레이트(22)가 그 상측으로 지지되며, 현수재(21)에 의해 현수되는 지지 거더(20)는, 슬래브 콘크리트 타설을 위한 데크 플레이트(22)를 지지하게 되는 데크 슬래브 지지보 형태로 이루어진 설치구조이다.

이하, 전술한 본 발명의 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용하여 지하구조물을 구축하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 지하구조물을 건설할 대지의 외곽 둘레에 흙막이 벽체(예를 들면, slurry wall, CIP(Cast In Place), SCW(soil cement wall) 파일로 구성함; 5)를 시공하고, 이후 흙막이 벽체(5)의 안쪽 지반 아래에는 RCD 또는 PRD 등의 골조용 지지 기둥(10)을 시공한다.

다음은, 도 10b에 도시된 바와 같이, 흙막이 벽체(5)의 허용치에 따라 1차 터파기 공사를 시행하고, 그 지반 위에 콘크리트 슬래브와 보를 타설하는 방법(Slab on Grade)과, 지반을 어느 정도 굴착하고 지반을 고른 뒤 동바리(110)를 세우고 거푸집 또는 데크 플레이트(22)를 설치한 다음, 소요 철근(220)을 배근한 후, 콘크리트를 타설하는 방법(Form on Supporting)을 통해 지상 1층의 슬래브를 시공하게 된다.

단, 상기 흙막이 벽체(5)가 지하 1층의 깊이까지 지지할 수 있는 경우에는 지하 1층을 Slab on grade 공법을 적용한 데크 슬래브(deck slab)로 선시공할 수 있다.

이때, 지하 1층의 슬래브는 지상 1층의 콘크리트 타설 하중을 지지할 수 있도록 고려하여야 하며, 또한 지하 2층을 지상 1층과 비슷한 시기에 콘크리트를 타설하는 조건에서는 지하 1층 슬래브 설계시 모든 하중을 적절하게 산정하여 반영하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상층 슬래브 구조물(100)에 하부층의 현수재 삽입을 위한 슬리브(25)를 설치하는 바, 그 설치 간격은 가장 경제적인 데크 플레이트(22)의 폭과 길이 및 현수재(21)의 내력에 맞도록 결정하는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 콘크리트를 타설한 후에는 지하 1층에서의 작업이 가능한 강도가 나올 때까지 약 2주 동안 보양 양생한다.

이때, 슬래브 타설이 되지 않는 개방부위(예를 들어, 계단이 설치되는 공간 등)는 철골 가설 버팀대를 설치한다.

다음으로는, 도 10c에 도시된 바와 같이, 하부 동바리(110)를 해체 및 반출한 후, 흙막이 벽체(5) 및 골조용 지지 기둥(10)의 허용치에 따라 2차 터파기를 시행하고, 이후 상기 상층 슬래브 구조물(100)의 슬리브(25)를 통해 현수재(21)를 매달고, 그 현수재(21)에 데크 설치용 지지 거더(20)를 거치하여 조립한다.

이때, 상기 지지 거더(20) 상에 데크 플레이트(22)를 설치하되, 상기 데크 플레이트(22)의 하부 지지를 위한 고정체(20b,20c)를 설치하거나, 데크 플레이트(22) 하부에 설치된 행어용 홈(미도시)을 이용하여 현수재(21)를 상층 슬래브 구조물에 매달게 되는데, 이때 2개층의 상층 슬래브 구조물에 상기 현수재(21)를 각각 분산 배치하여 슬래브 구조물의 하중 부담을 방지하게 된다.

이후, 설치된 데크 플레이트(22)에 소요 철근(220)을 배근하고, 콘크리트를 타설하여 3 ~ 4일 동안 양생한다.

다음으로는, 도 10d에 도시된 바와 같이, 3차 터파기를 시행한 후, 지하 2층의 데크 설치용 지지 거더(20)를 상기와 같은 방법으로 지하 1층에서 현수재(21)를 통해 매달고, 다시 상기 지지 거더(20) 상에 데크 플레이트(22)를 설치하고, 소요 철근(220)을 배근한 상태에서, 다시 콘크리트를 타설하여 양생한다.

이하 상기와 같은 공정을 도 10e에 도시된 바와 같이, 반복 시행하여 지하 구조물을 단계적으로 축조하게 된다.

이때, 지하 3층의 슬래브 공사를 위해서는 지하 1층에서 사용한 데크 설치용 지지 거더(20) 및 기둥하부 현수거푸집(15)을 해체하여 운반한 다음, 이를 재사용하는 방법으로 시공하는 것이 바람직하다.

한편, 도 10f에 도시된 바와 같이 마지막 층의 굴토작업이 이루어지고 나면 도 10g에 도시된 바와 같이, 기초 콘크리트를 타설하고, 벽체 및 코아(Core), 램프(Ramp) 등의 미시공분을 저층에서부터 시공하게 된다.

물론, 상기 벽체 및 코아, 램프 등의 미시공분 시공은 해당 층의 슬래브 시공이 완료된 상태라면 하층의 슬래브 시공이 이루어지는 동안에 진행이 가능하며, 골조용 지지 기둥(10)의 거푸집 작업 및 철근 작업, 그리고 지상구조물 공사 또한 마찬가지로 동시 진행이 가능하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데크 플레이트를 이용한 현수구조 및 공법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 플랫 플레이트일 경우, 보가 없는 슬래브인 무량판을 사용하므로 라멘식 골조 대비, 지하층고를 20 ~ 30cm 정도 감소시킬 수 있다.

2. 거푸집 작업과 상관 없이 지하 터파기를 연속적으로 진행할 수 있으며, 또한 충분한 양생기간의 확보로 우수한 콘크리트 품질을 얻을 수 있는 동시에 공기 단축 및 원가 절감이 가능한 장점이 있다.

3. 슬래브 하부에 동바리를 설치하지 않고 선시공한 층의 슬래브를 매달아 설치하기 때문에, 작업장 확보 및 작업자의 안전 보장 측면에서 보다 유리하다.

4. 트러스용 데크 플레이트의 특징을 적극 활용한 발명으로서, 일반 무량판 슬래브와 비교하여 슬래브의 균열 제어 및 지하 주차장의 진동 제어에 유리하다.

5. 가설 거푸집 및 동바리가 불필요하여 시공 비용을 절감할 수 있다.

Claims (9)

1. 수평 배치되면서 상측으로는 슬래브 구축용 구조체를 지지하게 되는 지지 거더에 있어서,

   상기 지지 거더(20)는 현수재(21)를 이용하여 선시공한 상층 슬래브 구조물(100)에 현수하되, 그 상측으로 슬래브 구축용 구조체인 데크 플레이트(22)를 지지하는 데크 슬래브 지지보 형태인 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 거더(20)는 'ㄷ'자 형상의 채널바(channel bar)(20a)를 서로 대응되게 설치한 다음 체결수단을 통해 현수재(21)를 각각의 상기 채널바(20a) 사이에 조립한 동시에 상기 채널바(20a)의 하단에는 베드 플레이트(20b) 및 너트(20c)를 체결하여 견고하게 고정한 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지 거더(20)는, 1.7 ~ 2.3m 이내의 길이로 형성되고, 종횡방향으로 일정한 간격을 두고 현수하되, 각각의 지지 거더(20)는 횡간격을 5 ~ 25cm이내로 하여 일렬로 연장 배치되며, 종간격을 4 ~ 6m 이내로 하여, 시공하는 면적에 부합되는 개수로 하여 연장 배치된 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조.
4. 삭제
5. 슬래브 등 지하구조물을 지상 1층부터 그 이하 지하층으로 시공해 내려가는 역타설 공법에 있어서,

   흙막이 벽체(5)를 시공하고 안쪽 지중에 골조용 지지 기둥(10)을 시공하는 단계와;

   1차로 지반 굴착 후 상기 각 기둥(10)의 외부면과 상기 흙막이 벽체(5)의 안쪽면에 지지 브라켓(120)을 각각 고정 설치하는 단계와;

   상기 기둥하부 현수거푸집(15)을 슬래브 높이에 맞춰 각 기둥(10) 상에 조립하여 설치하는 단계와;

   상기 기둥하부 현수거푸집(15)이 설치된 이웃한 두 기둥(10) 간의 스팬에 맞추어, 지지 거더(20)를 상층 슬래브 구조물(100)에 종횡방향으로 일정한 간격을 두고 수평 배치하여 현수시키는 단계와;

   상기 지지 거더(20)에 데크 플레이트(22)를 지지시켜 설치하는 단계와;

   슬래브용 콘크리트의 타설 및 양생을 진행하는 동시에 하측의 지반을 굴착하고, 콘크리트의 일정 수준 양생 뒤 상기 기둥하부 현수거푸집(15)을 해체한 다음 이를 다음 슬래브 높이까지 하강시키는 동시에, 상기 지지 거더(20)를 다음 슬래브 높이까지 현수시켜 하층 높이에서 상기 슬래브 구축용 구조체를 재설치 및 콘크리트를 타설하는 단계와;

   상기 기둥하부 현수거푸집 및 지지 거더를 해체한 후 다음 슬래브 높이까지 현수시켜 재설치하는 동시에 지지 거더 위에 데크 플레이트를 설치한 다음 슬래브용 콘크리트의 타설 및 양생을 진행하는 동시에 하측의 지반을 굴착하는 단계를 반복하여 그 이하 지하층의 구조물을 축조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용한 역타설 공법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 지지 거더(20)에 데크 플레이트(22)를 지지시켜 설치하는 단계는 데크 플레이트(22)의 양측에 형성된 연결부(22d)를 통해 서로 연결하여 횡방향으로 데크 플레이트(22)들 간을 연결하는 동시에 종방향으로는 연결 브라켓(23)을 상기 데크 플레이트(22)의 상하단에 사이에 연결한 다음 접착 형태로 고정하여 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용한 역타설 공법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 연결 브라켓(23)은 하부가 개방된 납작한 역사다리꼴 형상으로 절곡형성되어 시공되는 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용한 역타설 공법.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 연결 브라켓(23)은 'ㅡ'자형 형상으로 형성되어 시공되는 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용한 역타설 공법.
9. 청구항 5에 있어서,

   상기 지지 거더(20)를 슬래브 구조물에 현수시 그 구조물의 하중 부담을 방지할 수 있도록 2개층의 시공된 상층 슬래브 구조물에 현수재(21)를 각각 분산 배치하여 시공한 것을 특징으로 하는 무량판 데크 설치용 현수식 지지 거더의 설치구조를 이용한 역타설 공법.

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