KR100766956B1 - 지하 흙막이벽의 지지구조 및 이를 적용한 건축물 지하 합벽의 구축공법 - Google Patents

지하 흙막이벽의 지지구조 및 이를 적용한 건축물 지하 합벽의 구축공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하면서 흙막이벽과 지하외벽이 일체로 시공되는 지하 합벽을 구축하는 과정에서, 내부의 층간 수평구조체를 구성하는 슬래브 또는 테두리보가 직접 흙막이벽에 정착하여 이들만을 통해 흙막이벽을 지지하는 것이 아니라 흙막이벽과 슬래브 사이 또는 테두리보와 슬래브 사이에 토압전달체를 설치하여 이를 통해 지지하도록 하고, 상기 토압전달체의 설치공간을 직간접으로 활용하여 부가적인 슬리브나 다우웰바의 설치없이도 지하외벽 시공을 위한 주철근의 배근 및 콘크리트의 타설을 원활하게 유도함으로써 일체성이 강화된 흙막이합벽으로 완성하는데 그 기술적 특징이 있다. 이러한 기술적 특징에 따라 본 발명은 지하 흙막이벽의 지지구조와 이를 적용한 건축물 지하 합벽의 구축공법을 제안한다.
흙막이벽, 합벽, 역타조인트, 토압전달

Description

지하 흙막이벽의 지지구조 및 이를 적용한 건축물 지하 합벽의 구축공법{Strut system of temporary retaining wall and subgrade external wall construction method utilizing the same system:SRS}
도 1은 종래 지하 흙막이벽 지지구조의 일예를 도시한 평면도(a) 및 시공 순서에 따른 단면도((b) 내지 (d))이다.
도 2는 종래 지하 합벽구조의 다른 예를 도시한 평면도(a) 및 시공 순서에 따른 단면도((b) 내지 (d))이다.
도 3은 본 발명에 따른 지하 합벽구조의 일실시예를 도시한 평면도(a) 및 시공 순서에 따른 단면도((b) 내지 (d))이다.
도 4는 본 발명에 따른 지하 합벽구조의 다른 실시예를 도시한 평면도(a) 및 단면도((b) 내지 (d))이다.
도 5는 본 발명에 따른 지하 합벽구조의 또 다른 실시예로서 토압전달체의 배치 형태에 따른 실시예들을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 토압전달체의 실시예들로 개방형 토압전달체(a)와 폐쇄형 토압전달체(b)를 도시한 평면도 및 단면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
10: 흙막이벽 11: 충진재
15: 정착부재 15a: 받침부재
15b: 고정부재
20: 보 20a: 테두리보
25: 거치보
30: 슬래브 35: 슬래브 상부철근
40: 토압전달체 41: 지지부
42: 연결부 43: 개구부
50: 지하외벽 55: 지하외벽 주철근
S: 슬리브 B: 다우웰바
J: 역타조인트
본 발명은 지하 흙막이벽의 지지구조 및 이를 적용한 건축물 지하 합벽의 구축공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되는 지하 흙막이벽의 지지구조에서 별도의 토압전달체를 매개로 흙막이벽에서 슬래브로 토압이 전달되도록 한 지하 흙막이벽의 지지구조와 이를 적용하여 지하외벽의 층간조인트의 발생을 억제하여 일체성을 강화한 건축물 지하 합벽의 구축공법에 관한 것이다.
일반적으로 지하 건축물은 H-Beam+토류판, CIP(Cast in-Place Pile), SCW(Soil Cement Wall) 등과 같은 주열식 흙막이벽을 시공한 후 흙막이벽 내측을 굴착하여 구조체를 구축하는 방법으로 진행되는데, 굴착과정에는 흙막이벽을 통해 전달되는 토압 등 외력을 지지하기 위한 버팀공사가 수반된다. 통상 흙막이벽의 버팀공법으로는 가설Strut나 Ground Anchor 또는 영구구조물을 이용하는 방법 등이 있으며, 이 중 도심지 인접공사에는 영구구조물을 이용한 버팀공법이 굴착 공사시의 구조적 안정성 확보와 공기단축, 그리고 민원 발생 소지 억제 등의 측면을 고려할 때 가장 유리하다.
영구구조물을 이용한 버팀공법은 역타공법과 맞물려 역타지지공법으로 이루어지며, 이와 같은 역타지지공법에서는 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체인 보와 슬래브가 흙막이벽을 지지하는 영구구조물로 역할하도록 시공되고 선시공된 층간 수평구조체인 테두리보나 슬래브 사이의 나머지 상하부 합벽부분은 나중에 시공된다. 즉, 층간 수평구조체를 슬래브나 테두리보의 형태로 흙막이벽을 직접 지지하도록 먼저 시공하고 이어 굴착하게 되는데, 일반적으로 이러한 과정을 지하 최하층까지 반복적으로 수행한 후에야 비로소 흙막이벽과 일체로 지하외벽을 구축하여 합벽으로 시공하게 되는 것이다.
도 1 및 도 2는 종래 지하 흙막이 지지방식의 예를 도시한 도면으로, 도 1은 슬래브가 흙막이벽을 지지하고 있는 상태이고, 도 2는 도 1의 구조적인 안전성 보강을 위해 테두리보가 시공된 예로서 테두리보가 흙막이벽을 지지하고 있는 상태이다.
종래 지하 합벽구조는 도 1 및 도 2에서와 같이 슬래브 또는 테두리보를 지하외벽 부분까지 연장하여 흙막이벽에 직접 정착되도록 선시공하여 토압 등 외력을 지지케 하고, 나머지 지하외벽 상하부 부분을 후시공하여 슬래브 또는 테두리보를 지하외벽에 매립하는 방법으로 이루어진다. 이때 지하외벽의 후시공을 위해서는 선시공되는 슬래브나 테두리보에 콘크리트 타설용 슬리브(sleeve, S)의 설치가 반드시 이루어져야 하며, 나아가 지하외벽 주철근의 층간 연속 배근의 어려움으로 상하층의 지하외벽을 일체화하기 위한 별도의 다우웰바(dowel bar, B)의 설치가 필요하게 된다(도 1b 및 도 2b 참고).
그러나, 슬리브(sleeve)를 통한 콘크리트 타설은 그 시공이 어려울 뿐 아니라 콘크리트가 밀실하게 채워지는 것을 어렵게 하여 슬래브나 테두리보 저면에 역타조인트(지하외벽의 층간 틈, J)를 발생시키며(도 1c 및 도 2c 참고), 이러한 역타조인트(J)는 콘크리트가 건조수축한 후 더욱 발전하여 건축물의 구조적인 성능을 저하시키는 원인으로 작용한다(도 1d 및 도 2d 참고). 즉, 역타조인트를 통하여 지하수의 유입이 이루어지는데, 유입된 지하수는 철근의 부식, 콘크리트 열화현상을 일으키고 그 결과 구조물의 내구성이 떨어지게 되는 것이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되는 지하 흙막이벽의 지지구조에서 별도의 토압전달체를 매개로 흙막이벽에서 슬래브로 토압이 전달되도록 한 지하 흙막이벽의 지지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 슬래브 또는 테두리보와 구별되는 별개의 부재인 토압전달체를 채택함으로써 경우에 따라 제거할 수 있도록 하여 향후 재활용에 이용할 수 있도록 한 지하 흙막이벽의 지지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되고 흙막이벽과 지하외벽이 일체로 시공되는 지하 합벽을 시공함에, 콘크리트 타설은 물론 지하외벽 주철근의 층간 연속 배근을 가능케 한 별도의 토압전달체를 마련하여 이를 토압전달을 위한 매개부재로 활용함으로써 층간 지하외벽의 일체성을 강화하여 역타조인트 발생을 억제하고 나아가 콘크리트를 타설하기 위한 슬리브나 일체성을 위한 다우웰바의 설치가 불필요한 건축물 지하 합벽의 구축공법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하고자 본 발명은 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되는 지하 흙막이벽의 지지구조에서,
흙막이벽; 상기 흙막이벽을 향하여 시공되는 보; 상기 흙막이벽과 마주보는 보 단부의 일부를 남겨둔 채 보 상부에 시공되는 슬래브; 및, 상기 슬래브와 구별되는 별개의 판상(板狀) 부재로, 슬래브가 시공되지 아니한 보 단부 위에 거치시키면서 흙막이벽과 슬래브 사이에 연속 또는 단속으로 설치되며, 일단부가 흙막이벽에 접하면서 타단부가 슬래브와 접하도록 설치되어 흙막이벽에서 슬래브로 토압을 전달하는 토압전달체;를 포함하여 구성되는 지하 흙막이벽의 지지구조를 제공한다.
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또한, 본 발명은 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되고 흙막이벽과 지하외벽이 일체로 시공되는 지하 합벽을 시공함에,
흙막이벽을 시공하고 내부 기둥을 설치하는 단계; 소정의 깊이로 굴착하는 굴착단계; 슬래브와 흙막이벽 사이에 토압전달체가 위치하도록 보, 슬래브 및 토압 전달체를 포함하여 이루어지는 층간 수평구조체를 시공하여 상기 지하 흙막이벽 지지구조로 완성하는 수평구조체시공단계; 상기 굴착단계와 수평구조체시공단계를 반복 수행하여 건축물의 지하 최하층까지 굴착 및 층간 수평구조체를 시공 완성하는 흙막이벽지지골조완성단계; 및, 건축물의 지하 최하층에서부터 층간 수평구조체를 기준으로 순차적으로 콘크리트를 타설하여 상기 층간 수평구조체 중 보의 일단부를 매립 정착시키면서 지하외벽을 흙막이벽과 일체로 시공하는 합벽구축단계;를 포함하여 이루어지는 건축물 지하 합벽의 구축공법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽(10)을 지지하도록 시공되는 지하 흙막이벽의 지지구조에서 별도의 토압전달체(40)를 도입하여 이를 매개로 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 토압이 전달되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
즉, 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽(10)을 지지하면서 시공되고 흙막이벽(10)과 지하외벽(50)이 일체로 시공되는 지하 합벽을 구축하는 과정에서, 내부의 층간 수평구조체를 구성하는 슬래브 또는 테두리보가 직접 흙막이벽에 정착하여 이들만을 통해 흙막이벽을 지지하는 것이 아니라 도 3 및 도 5에서와 같이 흙막이벽(10)과 슬래브(30) 사이 또는 테두리보(20a)와 슬래브(30) 사이에 토압전달체(40)를 설치하여 이를 통해 지지하도록 하고, 상기 토압전달체의 설치공간을 직간접으로 활용하여 부가적인 슬리브나 다우웰바의 설치없이도 지하외벽 시공 을 위한 주철근의 배근 및 콘크리트의 타설을 원활하게 유도함으로써 일체성이 강화된 흙막이합벽으로 완성하는 것이다.
이러한 기술적 특징에 따라 본 발명은 지하 흙막이벽의 지지구조와 이를 적용한 건축물 지하 합벽의 구축공법을 제안한다.
1.지하 흙막이벽의 지지구조
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 지하 합벽구조를 도시한 도면으로, 이중 도 3(b) 및 도 4(b)는 지하 합벽을 구축하는 과정에서 선행되는 지하 흙막이벽의 지지구조를 도시하고 있다. 도시하고 있는 바와 같이 본 발명의 지하 흙막이벽의 지지구조는 흙막이벽(10); 보(20); 슬래브(30); 및, 토압전달체(40);를 포함하여 구성되며, 여기에 테두리보(20a)를 더 포함하도록 구성하여 구조적인 안정성을 보완할 수있다.
도 3(b)은 토압전달체(40)가 흙막이벽(10)에 접하게 설치되는 경우의 실시예이고, 도 4(b)는 흙막이벽(10)에 테두리보(20a)가 시공되고 토압전달체(40)가 테두리보(20a)에 접하게 설치되는 경우의 실시예이다.
흙막이벽(10)은 H-Beam+토류판, CIP(Cast in-Place Pile), SCW(Soil Cement Wall) 등과 같이 주열식으로 시공되는 어떤 경우라도 무방하다. 도 3 및 도 4는 CIP로 시공된 흙막이벽에 본 발명이 적용된 실시예이며, 도 5는 엄지말뚝과 shot-crete로 시공된 흙막이벽에 본 발명이 적용된 실시예이다.
흙막이벽의 시공이 완성되면 굴착과정이 진행되는데, 굴착과정에서 흙막이벽(10)을 지지하는 영구구조체로서 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체는 보(20), 슬래브(30) 및 토압전달체(40)를 포함하여 구성된다. 즉, 흙막이벽(10)에서부터 토압전달체(40)를 통해 슬래브(30)로 토압이 전달되도록 함으로써 토압을 지지하게 된다. 다만, 구조적 안정성을 강화하기 위해 도 4에서와 같이 테두리보(20a)를 흙막이벽을 따라 시공할 수도 있는데, 이 경우에 토압전달체(40)는 테두리보(20a)와 슬래브(30) 사이에 위치한다.
층간 수평구조체 중 보(20)는 흙막이벽(10)을 향하여 시공되며, 흙막이벽(10)에의 정착여부는 무관하다. 본 발명의 실시예에서는 주로 정착되지 않는 상태를 도시되어 있다. 다만, 테두리보(20a)가 시공되는 경우에는 도 4에서처럼 테두리보(20a)를 흙막이벽(10)을 따라 시공하고 보(20)를 테두리보(20a)에 정착되도록 시공하는데, 이때 테두리보(20a)는 보(20)보다 상방으로 돌출하여 시공되어 토압전달체(40)가 접하게 설치할 수 있도록 구성된다.
층간 수평구조체 중 슬래브(30)는 흙막이벽(10)과 마주보는 보(20) 단부의 일부를 남겨둔 채 보(20) 상부에 시공된다. 이로써 상기 슬래브(30)는 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)에 직접 정착하지 않고 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)와 일정거리 떨어져 시공되며, 이렇게 형성된 슬래브(30)와 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a) 사이 공간에는 별도의 토압전달체(40)가 설치되어 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 토압을 전달하게 된다. 슬래브(30)가 미시공되어 보(20)가 노출 되는 부분은 향후 합벽 구축시 지하외벽시공과정에서 지하외벽(50)에 매립되며 그 결과 보(20)는 지하외벽(50)에 정착하게 된다. 슬래브의 상부철근(35) 또한 토압전달체(40)의 설치위치까지 돌출 배근되도록 하여 지하외벽(50)에 매립 정착시킬 수 있다.
보(20)와 슬래브(30)는 철골, SRC, RC, PC, 복합구조 등 어떤 형태로도 시공가능하며, 본 발명의 실시예는 철골보와 RC슬래브를 채택하고 있다. 특히, 본 실시예에서와 같이 철골보에 데크플레이트를 거치하여 RC슬래브로 시공하는 경우에는 데크플레이트의 거치를 위해 보(20) 단부에 이웃하는 보(20)를 연결하는 거치보(25)를 더 설치할 수 있으며, 이때 데크플레이트를 포함한 RC슬래브는 그 단부가 상기 거치보(25)의 일부분에 거치하여 시공된다.
층간 수평구조체 중 토압전달체(40)는 상기 슬래브(30) 및 테두리보(20a)와 구별되는 별개의 부재로, 본 발명의 목적달성을 위한 가장 핵심적인 구성이다. 상기 토압전달체(40)는 판상의 부재로, 보(20) 위에 거치되면서 흙막이벽(10)과 슬래브(30) 사이 또는 테두리보(20a)와 슬래브(30) 사이에 연속 또는 단속으로 설치된다. 즉, 상기 토압전달체(40)는 그 일단부가 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)에 접하도록 설치되고 타단부가 슬래브(30)와 접하도록 설치되어 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 토압을 전달하게 되는 것이다. 거치보(25)가 설치되는 경우에는 토압전달체(40)의 타단부를 거치보(25)에 거치하면서 슬래브와 접하도록 설치할 수 있게 되므로 그 설치작업은 간편해진다.
도 5는 토압전달체의 배치 형태에 따른 실시예들로 연속 설치된 경우(도 5(a))와 단속 설치된 경우(도 5(b))이며, 토압전달체(40)를 단속 설치하는 경우에는 도 5(b)와 같이 토압이 집중되는 엄지말뚝에 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 토압전달체(40)의 배치 형태(단속 또는 연속)는 구조계산에 따라 적절히 채택하며, 이러한 배치 형태를 고려한다면 토압전달체(40)는 연속 및 단속설치 모두에 적용가능하도록 소정의 단위크기로 제작하는 것이 유리하다.
토압전달체(40)는 충진재(11)를 이용하여 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)에 고정시키면서 접하도록 설치할 수 있다. 또한 토압전달체(40)는 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)에 상부면이 보 상부면과 일치하는 정착부재(15)를 접합 설치한 후 상기 정착부재(15) 상부에 거치하고 최종적으로 충진재(11)로 마무리하는 방법으로 설치할 수도 있다(도 3 참고). 이와 같이 토압전달체의 설치방법으로 충진재(11) 또는 정착부재(15)를 이용하면 흙막이벽(10)의 마감면이 고르지 않게 처리되는 경우에도 이를 흡수하면서 토압전달체(40)를 수평으로 고정 설치할 수 있게 되는 바, 토압전달체(40)는 토압전달이라는 제역할을 충실히 수행할 수 있게 된다.
상기 정착부재(15)는 구체적으로 도 3에서와 같이 흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)에 접합 설치되는 받침부재(15a);와 상기 받침부재(15a) 위에서 상부면이 보 상부면과 일치하도록 이웃하는 받침부재(15a)를 연결하는 L형앵글과 같은 고정부재(15b);를 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 정착부재는 고정부재(15b)를 토압전달체(40)와 흙막이벽(10) 사이에 배치하여 충진재(11)에 의해 접합시킨 후 토 압전달체(40)를 상기 (15b)에 단순히 거치하는 방법으로 정착시키게 하므로, 경우에 따라 토압전달체(40)를 제거할 때 고정부재에 거치된 토압전달체(40)의 해체작업을 간편하게 수행할 수 있게 해준다.
토압전달체(40)는 강재, 프리캐스트콘크리트, 합성수지, 합성부재 등으로 제작할 수 있으며, 다만 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 토압을 전달하는 매개 역할을 감안하여 토압지지에 충분한 내력을 발휘할 수 있는 강성을 가지도록 제작한다. 도 6은 본 발명에 적용되는 토압전달체의 실시예를 도시한 도면으로, 토압전달체는 개방형 토압전달체(도 6(a))와 폐쇄형 토압전달체(도 6(b))로 구분하여 제안하고 있으며, 다만 본 발명에 적용되는 토압전달체(40)는 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 6(a)는 개방형 토압전달체의 예로서, 개방형 토압전달체는 서로 이격하여 배치되는 둘이상의 지지부(41); 상기 이웃하는 지지부(41)를 연결하는 연결부(42); 및, 상기 지지부(41)와 연결부(42)로 둘러싸여진 개구부(43);를 포함하여 이루어지며, 상기 지지부(41)를 통해 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 토압이 전달되도록 배치된다. 즉, 상기 지지부(41)가 직접적으로 토압을 지지하는 역할을 하고, 상기 연결부(42)는 토압을 지지부(41)로 전달하는 역할을 하도록 하는 것이다. 또한, 상기 개구부(43)는 합벽 구축시 지하외벽시공과정에서 지하외벽 주철근(55)의 배근과 콘크리트의 타설을 가능케 하여 기존방식처럼 슬래브 또는 테두리보 시공단계에서 슬리브 및 다우웰바의 설치를 불필요하게 한다. 이와 같은 개방형 토압전달체는 향후 지하외벽시공과정에서 제거하지 않고 지하외벽(55)에 매립되도록 하여 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 단절되지 않은 상태에서 지속적인 토압지지가 필요한 부위에 채택하는 것이 바람직하겠으나, 구조계산에 의해 전체적, 층별, 부위별로 제거할 수 있다. 상기 개방형 토압전달체는 도 6(a)에서 도시하고 있는 바와 같이 각형 강관 또는 프리캐스트콘크리트로 제작되거나, U형 각형 철판에 콘크리트를 충진하여 제작될 수 있으며, 물론 합성수지, 합성부재 등으로도 제작가능하다.
구조계산에 따르면, 100×100㎜의 사각형 강관(두께 6.5㎜)을 이용하여 350×600㎜ 크기의 개구부(43, 지하외벽의 철근 배근 및 콘크리트 타설을 원활히 유도하는 크기임)를 갖는 개방형 토압전달체(도 6(a)의 첫번째 실시예)를 채택하는 경우 토압을 지지하는데 충분한 구조적인 성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다. 이에, 토압전달체(40)의 구성재료 및 배치 형태에 따라 개구부의 크기 등 토압전달체(40)의 규격을 적절히 조정하여 제작하면 소요의 구조성능을 발휘하면서 제역할을 수행할 것으로 기대된다.
도 6(b)는 폐쇄형 토압전달체의 실시예로서, 폐쇄형 토압전달체는 향후 지하외벽시공과정에서 제거될 수 있는 경우를 고려하여 제안된 예이다. 즉, 하층부 및 상층부에서 토압지지가 충분히 이루어져 중층부에서 토압지지상태를 일시적으로 해제하여도 무방한 경우라면 중층부에는 토압전달체(40)가 제거되는 것을 고려할 수 있는데, 이때 개구부가 없는 폐쇄형 토압전달체의 채택이 가능하게 되는 것이다. 이와 같은 폐쇄형의 토압전달체는 지하외벽시공과정에서 제거되므로 토압전달체(40)의 설치공간(흙막이벽(10) 또는 테두리보(20a)와 슬래브(30) 사이)은 지하외벽의 주철근(55) 배근 및 콘크리트 타설을 위한 공간으로 활용할 수 있게 되며, 그 결과 지하외벽(50)은 층간 일체성이 한층 강화된 흙막이합벽으로 시공완성되어 흙막이벽(10)에서부터 슬래브(30)로 토압전달을 일부 부담하는 역할을 하게 된다.
폐쇄형의 토압전달체는 도 6(b)에서 도시하고 있는 바와 같이 프리캐스트콘크리트 또는 강재를 개구부가 없는 패쇄형의 단위패널형으로 제작될 수 있으며, 또는 합성수지, 합성부재, U형철판에 콘크리트를 충진한 부재 등으로 소요 강성을 확보하는 범위내에서 제작할 수 있다. 이러한 폐쇄형 토압전달체는 상기 개방형 토압전달체와 구조계산에 의해 혼용하여 사용할 수 있다.
2.건축물 지하 합벽의 구축방법
도 3 내지 도 6에는 상기 지하 흙막이벽의 지지구조를 적용하여 지하 흙막이합벽을 완성하는 시공순서가 도시되어 있으며, 이를 참고하여 본 발명의 건축물 지하 합벽의 구축방법을 설명한다.
(1)흙막이벽의 시공 및 내부 기둥 설치단계
먼저 건축물이 설치된 곳의 경계선에 흙막이벽(10)을 시공하고 내부 기둥 위치에 기둥을 설치한다.
(2)굴착단계
소정의 깊이로 굴착한다. 이때 굴착은 외부로 노출된 흙막이벽(10)이 자립 하여 충분히 토압을 지지할 수 있을 정도로 진행한다.
(3)수평구조체시공단계
슬래브(30)와 흙막이벽(10) 사이에 토압전달체(40)가 위치하도록 보(20), 슬래브(30) 및 토압전달체(40)를 포함하여 이루어지는 층간 수평구조체를 시공하여 도 3(b) 및 4(b)와 같은 지하 흙막이벽 지지구조로 완성한다. 필요한 경우 거치보(25)를 설치할 수 있으며, 상기 거치보(25)는 지하외벽(50)의 내측선과 일치하는 곳에 설치하여 지하외벽의 주철근(55)과 간섭을 피하도록 한다.
토압전달체(40)의 설치는 보 및 슬래브의 시공방법에서 따라 시공순서를 적절히 조절하면서 보 및 슬래브의 시공단계에서 이루어지도록 한다. 도 3 및 도 4의 실시예에서와 같이 철골보, RC슬래브 및 철골거치보를 시공하는 경우에는 먼저 철골보가 흙막이벽을 향하도록 시공한 후 철골거치보를 시공하고, 이어 상기 철골거치보에 토압전달체를 거치하여 설치하며, 마지막으로 RC슬래브를 시공하게 된다.
(4)흙막이벽지지골조완성단계
상기 굴착단계와 수평구조체시공단계를 반복 수행하여 건축물의 지하 최하층까지 굴착 및 층간 수평구조체를 시공 완성한다.
(5)합벽구축단계
건축물의 지하 최하층에서부터 층간 수평구조체를 기준으로 순차적으로 콘크리트를 타설하여 상기 층간 수평구조체 중 보의 일단부를 매립 정착시키면서 지하외벽(50)을 흙막이벽(10)과 일체로 시공한다.
이때, 수평구조체시공단계에서 설치되는 층간 수평구조체 중 토압전달체(40) 를 제거하지 않는 경우에는 토압전달체로 개방형 토압전달체를 채택하여 시공하고 지하외벽의 주철근(55)이 개방형 토압전달체의 개구부(43)를 통과하도록 배근한 후 상기 토압전달체(40)가 지하외벽(50)에 매립되도록 콘크리트를 타설한다. 한편, 토압전달체(40)를 제거하는 경우에는 지하외벽(50) 시공에 앞서 상기 토압전달체를 제거한 후 토압전달체(40)의 설치공간을 이용하여 지하외벽의 주철근(55)을 층간 연속하여 배근하고 이어 콘크리트를 타설한다. 이로써 층간 역타조인트의 발생을 억제하여 일체성이 강화된 흙막이합벽으로 완성된다.
물론, 합벽구축은 상기 흙막이벽지지골조완성 전단계에서도 공기단축 및 작업효율성 증대목적에서 수행할 수 있다. 즉, 건축물의 최하층까지는 아니더라도 일부 층간 수평구조체가 시공완료되면 기준층을 설정한 후 기준층의 층간 수평구조체를 기준으로 순차적으로 콘크리트를 타설하여 지하외벽(50)을 흙막이벽(10)과 일체로 시공하는 합벽구축중간단계를 진행하고 상기 기준층 이하의 굴착 및 수평구조체 시공과 동시에 이루어지도록 하는 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되는 지하 흙막이벽의 지지구조로서 별도의 토압전달체를 매개로 흙막이벽에서 슬래브로 토압이 전달되는 지하 흙막이벽 지지구조로 완성된다.
이러한 지하 흙막이벽 지지구조를 적용하여 지하 합벽을 구축하면 경우에 따 라 토압전달체를 제거할 수 있어 향후 재활용을 기대할 수 있게 되며, 별도의 다우웰바 없이도 지하외벽의 주철근을 연속적으로 배근하는 것이 가능하여 층간 지하외벽의 일체성을 강화할 수 있음은 물론 슬리브의 설치없이도 콘크리트 타설을 원활히 수행할 수 있게 되어 역타조인트의 발생을 억제할 수 있게 되는 바, 구조적으로 안전하고 내구성이 향상된 지하 흙막이합벽으로 완성할 수 있게 된다.

Claims (11)

  1. 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되는 지하 흙막이벽의 지지구조에서,
    흙막이벽;
    상기 흙막이벽을 향하여 시공되는 보;
    상기 흙막이벽과 마주보는 보 단부의 일부를 남겨둔 채 보 상부에 시공되는 슬래브; 및,
    상기 슬래브와 구별되는 별개의 판상(板狀) 부재로, 슬래브가 시공되지 아니한 보 단부 위에 거치시키면서 흙막이벽과 슬래브 사이에 연속 또는 단속으로 설치되며, 일단부가 흙막이벽에 접하면서 타단부가 슬래브와 접하도록 설치되어 흙막이벽에서 슬래브로 토압을 전달하는 토압전달체;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 흙막이벽의 지지구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 흙막이벽과 마주보는 보 단부에 상부면이 보 상부면과 일치하면서 이웃하는 보를 연결하도록 설치되는 거치보를 더 포함하되,
    상기 슬래브는 그 단부가 상기 거치보의 일부에 거치되면서 보 상부에 시공되며, 상기 토압전달체는 그 타단부가 상기 거치보의 나머지 부분에 거치되면서 슬래브와 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 지하 흙막이벽의 지지구조.
  4. 제1항에서,
    상기 흙막이벽에는 상부면이 보 상부면과 일치하는 정착부재가 접합 설치되며,
    상기 토압전달체는 상기 정착부재 상부에 거치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 지하 흙막이벽의 지지구조.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 토압전달체는 프리캐스트콘크리트, 강재, 합성수지, 합성부재, U형철판에 콘크리트를 충진한 부재를 개구부가 없는 패쇄형의 단위패널형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 지하 흙막이벽의 지지구조.
  7. 제1항에서,
    상기 토압전달체는, 서로 이격하여 배치되는 둘이상의 지지부; 상기 이웃하는 지지부를 연결하는 연결부; 및, 상기 지지부와 연결부로 둘러싸여진 개구부;를 포함하여 이루어지는 개방형 토압전달체로서 강재, 프리캐스트콘크리트, 합성수지, 합성부재로 제작되거나 U형철판에 콘크리트를 충진하여 제작되며,
    상기 지지부를 통해 흙막이벽에서 슬래브로 토압이 전달되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 지하 흙막이벽의 지지구조.
  8. 건축물 지하의 내부 층간 수평구조체가 흙막이벽을 지지하도록 시공되고 흙막이벽과 지하외벽이 일체로 시공되는 지하 합벽을 공법으로 시공함에,
    흙막이벽을 시공하고 내부 기둥을 설치하는 단계;
    소정의 깊이로 굴착하는 굴착단계;
    슬래브와 흙막이벽 사이에 토압전달체가 위치하도록 보, 슬래브 및 토압전달체를 포함하여 이루어지는 층간 수평구조체를 시공하여 제1항의 지하 흙막이벽 지지구조로 완성하는 수평구조체시공단계;
    상기 굴착단계와 수평구조체시공단계를 반복 수행하여 건축물의 지하 최하층까지 굴착 및 층간 수평구조체를 시공 완성하는 흙막이벽지지골조완성단계; 및,
    건축물의 지하 최하층에서부터 층간 수평구조체를 기준으로 순차적으로 콘크리트를 타설하여 상기 층간 수평구조체 중 보의 일단부를 매립 정착시키면서 지하외벽을 흙막이벽과 일체로 시공하는 합벽구축단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 지하 합벽의 구축공법.
  9. 제8항에서,
    상기 흙막이벽지지골조완성단계에는 기준층을 설정한 후 기준층의 층간 수평구조체를 기준으로 순차적으로 콘크리트를 타설하여 지하외벽을 흙막이벽과 일체로 시공하는 합벽구축중간단계를 포함하며,
    상기 합벽구축중간단계는 흙막이벽지지골조완성단계에서의 기준층 이하의 굴착 및 층간 수평구조체 시공과 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 지하 합벽의 구축공법.
  10. 제8항 또는 제9항에서,
    상기 층간 수평구조체 중 토압전달체에는 개구부가 형성된 개방형 토압전달체가 포함되며,
    상기 합벽구축단계 또는 합벽구축중간단계는 지하외벽의 주철근이 개방형 토압전달체의 개구부를 통과하도록 배근한 후 상기 토압전달체가 지하외벽에 매립되도록 콘크리트를 타설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 지하 합벽의 구축공법.
  11. 제10항에서,
    상기 층간 수평구조체 중 토압전달체에는 개구부가 형성되지 아니한 폐쇄형 토압전달체가 더 포함되며,
    상기 합벽구축단계 또는 합벽구축중간단계는 상기 토압전달체를 전체 또는 부분적으로 제거한 후 지하외벽의 주철근을 층간 연속하여 배근하고 이어 콘크리트를 타설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 지하 합벽의 구축공법.
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