KR100746594B1 - 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는프리캐스트 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물에 관한 것이다.

본 발명은 지하 목표 심도까지 도달하는 동안 설치되었던 가시설을 해체하는 준비단계와; 지하 바닥면부터 사다리꼴 형상의 세그먼트를 지그재그로 끼워 원통체를 형성하는 1차 세그먼트 조립단계와; 상기 1차 조립된 세그먼트 위에 1 차와 같은 방법으로 세그먼트를 적층 조립하는 2차 세그먼트 조립단계와; 상기 세그먼트 내측에 소정간격으로 다수의 브라켓을 설치하고 브라켓 상부에 슬랩을 얹어 조립하는 슬랩조립단계와; 상기 슬랩의 중앙부에 형성된 공간부에 시공자의 출입을 용이하도록 하는 계단을 고정하는 계단조립단계와; 상기 제1, 제2차의 세그먼트 조립 단계를 통해 조립된 세그먼트들에 뒤채움을 하여 하나의 세그먼트 층을 완료하는 마감단계와, 상기 단계들을 수직구의 지상 도달 높이까지 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 수직구 시공에 소요되는 시간을 현저하게 단축시키고 공사비를 절감할 수 있도록 하며, 공사 품질을 유지할 수 있고, 작업 환경을 개선하여 각종 안전사고가 줄어드는 효과가 있다.

Description

조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물{VERTICAL SHAFT CONSTRUCTION METHOD AND PRECAST STRUCTURES USED FOR THE METHOD}

도 1은 본 발명의 조립식 수직구 건설 공법의 개략적인 공정을 도시한 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 구조물의 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 프리캐스트 구조물의 내부에 슬랩이 설치된 상태의 평면도.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 준비단계 20 : 1차 세그먼트 조립단계

30 : 2차 세그먼트 조립단계 40 : 슬랩조립단계

50 : 계단조립단계 60 : 마감단계

70 : 세그먼트 72 : 인서트 홀

74 : 고정용 홀 76 : 브라켓

80 : 슬랩 82 : 슬랩A

82a : 공간부 84 : 슬랩B

84b :중공부 90 : 수팽창 지수재

본 발명은 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직구의 건설을 프리캐스트된 구조물을 사용함으로서 시공 기간의 단축과 경제성이 우수한 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물에 관한 것이다.

수직구는 터널을 굴착하기 위하여 지상으로부터 지하 터널까지를 수직으로 연결해 주는 일종의 수직터널로서, 터널 공사 중에는 각종 장비 및 건설 자재들을 지상으로부터 운반, 이동시키고 터널 굴진 시 발생한 토사와 암반을 지상으로 배출하는 통로 역할을 하게된다. 또한, 터널이 완성된 이후에는 지상으로부터 터널까지 사용자 혹은 관리자가 접근할 수 있는 이동 통로가 되며, 통신구나 전력구의 각종 케이블을 지하 터널로부터 지상으로 연결시켜주는 공간을 제공하고, 공동구에서는 케이블뿐만 아니라 가스용 배관 등 여러 가지 서비스 라인을 지하 터널로부터 지상까지 연결시켜주는 공간이 되는 것이다.

상기와 같은 수직구를 건설함에 있어서 종래에는 가시설을 설치해 나가면서 지하 목표 심도까지 도달하면 터널 공사를 실시하고, 터널 공사가 끝난 후에 다시 하부에서부터 상부로 거푸집에 철근을 조립하고 콘크리트를 타설하여 구조물을 만드는 공법을 사용하였다.

그러나 이러한 현장 타설식 공법은 콘크리트가 목표 강도를 발휘하기까지 소요되는 양생 시간으로 인해 한 층을 생성하는데 최소 7일 이상이 소요되어 공사 기간이 길어지며, 지상으로부터 멀리 떨어진 하부에 콘크리트를 타설할 경우에는 콘크리트 품질관리에도 문제가 있었다,

또한, 작업이 복잡하고, 그 환경이 열악한 관계로 각종 안전사고가 끊임없이 발생되고 있다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수직구의 건설 공법을 프리캐스트로 제작된 세그먼트 및 슬랩을 조립하여 사용함으로서, 공사 기간의 단축이 가능하고 공사비 절감과 작업 환경을 개선할 수 있는 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 지하 목표 심도까지 도달하는 동안 설치되었던 가시설을 해체하는 준비단계와; 지하 바닥면부터 사다리꼴 형상의 세그먼트를 지그재그로 끼워 원통체를 형성하는 1차 세그먼트 조립단계와; 상기 1차 조립된 세그먼트 위에 1 차와 같은 방법으로 세그먼트를 적층 조립하는 2차 세그먼트 조립단계와; 상기 세그먼트 내측에 소정간격으로 다수의 브라켓을 설치하고 브라켓 상부에 슬랩을 얹어 조립하는 슬랩조립단계와; 상기 슬랩의 중앙부에 형성된 공간부에 시공자의 출입을 용이하도록 하는 계단을 고정하는 계단조립단계와; 상기 제1, 제2차의 세그먼트 조립 단계를 통해 조립된 세그먼트들에 뒤채움을 하여 하나의 세그먼트 층을 완료하는 마감단계와, 상기 단계들을 수직구의 지상 도달 높이까지 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 수직구 건설 공법을 제공한다.

또한, 본 발명은 원주방향 단면상으로 만곡지고 양측이 경사진 사다리꼴 세그먼트들의 양측면을 결합시켜 원통체를 형성하고, 상기 결합된 세그먼트의 내측면에 설치된 다수개의 브라켓에 슬랩이 조립되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 구조물을 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 조립식 수직구 건설 공법의 개략적인 공정을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 구조물의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 프리캐스트 구조물의 내부에 슬랩이 설치된 상태의 평면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

본 발명의 도 1을 참조하면, 지하 목표 심도까지 도달하는 동안 설치되었던 가시설을 해체하는 준비단계(10)와; 지하 바닥면부터 사다리꼴 형상의 세그먼트(70)를 지그재그로 끼워 원통체를 형성하는 1차 세그먼트 조립단계(20)와; 상기 1차 조립된 세그먼트(20) 위에 1 차 조립 방법과 같은 방법으로 세그먼트를 적층 조립하는 2차 세그먼트 조립단계(30)와; 상기 세그먼트(70)의 내측에 소정간격으로 다수의 브라켓(76)을 설치하고 브라켓 상부에 슬랩(80)을 얹어 조립하는 슬랩조립단계(40)와; 상기 슬랩(80)의 중앙부에 형성된 공간부(82a)에 시공자의 출입을 용이하도록 하는 계단을 고정하는 계단조립단계(50)와; 상기 제1, 제2차 세그먼트 조립단계(20)(30)의 조립으로 형성된 세그먼트(70)들에 뒤채움을 하여 하나의 세그먼트 층을 완료하는 마감단계(60)와 상기 단계들을 수직구의 지상 도달 높이까지 반복 수행하는 단계로 구성된다.

또한, 본 발명은 조립식 수직구 건설공법에 사용되는 프리캐스트 구조물에 관한 것으로 도 2를 참조하면,

상기 세그먼트(70)는 그 상하단에 운반 고리를 연결하여 운반시 수직도를 유지할 수 있는 인서트 홀(72)이 형성되고, 그 내측면에 형성된 고정용 홀(74)에는 볼트 결합되는 브라켓(76)이 설치된다. 그리고 각 세그먼트(70)들의 결합시 그 결합면에는 수팽창 지수재(90)가 부착된다.

그리고 도 3과 도4에 도시된 바와 같이, 상기 브라켓(76)에 원주면을 따라 얹혀지는 슬랩(80)은 다수개의 조각으로 이루어져 있으며, 슬랩B(84)는 중간부와 맞닿는 부분이 "ㄴ"자로 형성되고, 중앙부 두 조각 슬랩A(82)는 "ㄱ"자로 형성되어 슬랩B(84)에 지지될 수 있도록 형성된다. 상기 슬랩B(84)에는 중공부(84b)가 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

조립식 수직구 건설 공법은 먼저, 지상으로부터 지하 터널을 수직으로 연결하기 위하여 굴착을 한 후, 그 굴착 내부가 붕괴되지 않도록 설치되었던 가시설을 해체하는 준비단계(10)가 실시된다. 상기 준비단계(10)가 끝나면, 지상에서는 분할되어 있는 세그먼트(70)에 수팽창 지수재(90)를 부착하여 지하 하부에서부터 차례로 결합시켜 나간다.

상기 결합은 원주방향 단면상으로 만곡진 사다리꼴 세그먼트(70)를 지그재그로 각도를 맞춰 끼워지며, 그 운반은 인서트 홀(72)에 연결한 강선으로 정확한 수직 상태를 유지하면서 조립되어 1차 세그먼트 조립단계(20)가 이루어진다.

상기 2차 세그먼트 조립단계(30)는 1차 세그먼트 조립단계(20)와 동일한 방법으로 그 상단에 이루어진다. 그리고 상기 1, 2차 세그먼트(70)중 하나에는 같은 높이선 상에 있는 고정용 홀(74)에 브라켓(76)을 결합시킨다.

그리고 결합된 브라켓(76)에는 슬랩(80)이 얹혀지는 슬랩조립단계(40)로 이어진다. 슬랩(80)의 조립은 먼저, 양 슬랩B(84)를 브라켓(76)에 거치시킨 후, 중앙의 두 슬랩A(82)를 상기 슬랩B(84)의 일단에 형성된 "ㄴ"자에 안착시키므로서 하나의 슬랩(80)으로 형성된다.

그리고 상기 슬랩B(84)의 중공부(84b)에는 각종 서비스 라인이 설치되며, 슬랩A(82)의 공간부(82a)에는 공사 현장의 출입을 원할히 하기 위한 계단이 설치되는 계단조립단계(50)로 이어진다.

이어서 마무리로 상기 1차, 2차 세그먼트 조립단계(20)(30)로 조립된 세그먼트(70)에 흙을 뒤채움하여 수직 고정시킴으로써 하나의 층을 시공하는 마감단계(60)가 된다. 마감단계(60)로 하나의 1층을 시공한 후에는 상기와 같은 방법으로 세그먼트(70)들을 1차 세그먼트 조립단계(20)부터 마감단계(60)까지 반복하여 지상 목표 지점까지 도달하면 시공이 완료되는 것이다.

이처럼 프리캐스트 구조물을 이용한 조립식 수직구 건설 공법은 공사중에 필요한 작업을 최소화할 수 있으며, 시공성의 증대에 기여하고, 안정성 및 공사 품질을 높이는데 기여할 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 조립식 수직구 건설 공법 및 그 공법에 사용되는 프리캐스트 구조물을 통하여 수직구 시공에 소요되는 시간을 현저하게 단축시키고 공사비를 절감할 수 있도록 하며, 공사 품질을 유지할 수 있고, 작업 환경을 개선하여 각종 안전사고가 줄어드는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 지하 목표 심도까지 도달하는 동안 설치되었던 가시설을 해체하는 준비단계와;

   지하 바닥면부터 사다리꼴 형상의 세그먼트를 지그재그로 끼워 원통체를 형성하는 1차 세그먼트 조립단계와;

   상기 1차 조립된 세그먼트 위에 1 차와 같은 방법으로 세그먼트를 적층 조립하는 2차 세그먼트 조립단계와;

   상기 세그먼트 내측에 소정간격으로 다수의 브라켓을 설치하고 브라켓 상부에 슬랩을 얹어 조립하는 슬랩조립단계와;

   상기 슬랩의 중앙부에 형성된 공간부에 시공자의 출입을 용이하도록 하는 계단을 고정하는 계단조립단계와;

   상기 제1, 제2차의 세그먼트 조립 단계를 통해 조립된 세그먼트들에 뒤채움을 하여 하나의 세그먼트 층을 완료하는 마감단계와;

   상기 단계들을 수직구의 지상 도달 높이까지 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 수직구 건설 공법.
2. 원주방향 단면상으로 만곡지고 양측이 경사진 사다리꼴 세그먼트들의 양측면을 결합시켜 원통체를 형성하고, 상기 결합된 세그먼트의 내측면에 설치된 다수개의 브라켓에 슬랩이 조립된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 구조물.
3. 제 2 항에 있어서;

   상기 세그먼트는, 상하단에 운반시 수직도를 유지할 수 있도록 운반 고리가 연결되는 인서트 홀과, 그 내측면에 슬랩 설치용 브라켓이 볼트 결합되도록 고정용 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 구조물.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 슬랩은, 다수개의 조각들이 하나의 슬랩을 이루도록 형성하며, 중앙부에 구비되는 슬랩A와 상기 슬랩A 양측에 구비되는 슬랩B를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 구조물.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 다수개의 조각 중 양측의 두 조각 슬랩B는 중간부와 맞닿는 부분이 "ㄴ"자로 형성되고, 중앙부 두 조각 슬랩A는 "ㄱ"자로 형성되어 조립시 슬랩A가 슬랩B에 지지될 수 있도록 형성한 것을 특징으로 프리캐스트 구조물.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 슬랩B에는 각종 서비스 라인이 지나갈 수 있도록 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 구조물.

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