KR100801776B1 - 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 그 목적은 비개착방법으로 기초구조물의 저판 및 확대기초의 시공이 가능하도록 하고, 기존구조물의 전도방지 및 슬라이딩 방지를 위한 추가적인 응력을 도입할 수 있는 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법을 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 기초구조물을 설치할 지역의 양단부를 수직방향으로 터파기하여 작업공간을 형성한 후 상기 일측의 작업공간에서 타측의 작업공간을 향해 수평방향으로 굴착하면서 강관을 압입하되, 작업공간의 높이방향으로 다수의 강관을 압입함으로써 형성되는 벽체부; 상기 벽체부의 후방으로 이격되고 상기 일측의 작업공간과 타측의 작업공간을 연결하도록 형성되는 저판부; 상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 연결하여 인장력을 도입함으로써 벽체부의 전도를 방지하는 앵커부재; 상기 저판부와 벽체부의 강관들의 내부 및 작업공간에 철근을 배근한 후 모르타르나 콘크리트를 타설하여 형성되는 채움부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 기초구조물의 설치하는 방법을 그 기술적 요지로 한다.

비개착, 기초구조물, 응력, 강관, 저판부, 벽체부, 앵커부재,

Description

비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법{The infrastructure which is established in underground and construction method therefor}

도 1 은 본 발명의 기초구조물 설치를 위해 작업공간을 형성한 것을 나타낸 예시도,

도 2 는 본 발명의 기초구조물의 설치상태를 개략적으로 나타낸 예시도,

도 3 은 본 발명에 있어 경사강관과 수평강관에 의해 형성되는 저판부를 구비한 기초구조물의 예시도,

도 4 는 본 발명에 있어 연결강관에 의해 보강되는 저판부를 구비한 기초구조물의 예시도,

도 5 는 본 발명에 있어 지지강관에 의해 보강되는 저판부를 구비한 기초구조물의 예시도,

도 6 은 본 발명에 있어 지지강관과 연결강관을 병행 사용하여 보강되는 저판부를 구비한 기초구조물의 예시도,

도 7 은 본 발명에 있어 수직하게 설치되는 저판부를 구비하는 기초구조물의 예시도,

도 8 은 본 발명에 있어 기초구조물을 교대로 활용하여 교량을 시공할 경우 를 나타낸 예시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 작업공간 (20) : 벽체부

(21) : 강관 (30) : 저판부

(31) : 강관 (32) : 경사강관

(33) : 수평강관 (34) : 연결강관

(35) : 지지강관 (40) : 앵커부재

(41) : 앵커장착구 (42) : 인장부재

(50) : 채움부재 (60) : 압입장치

(100) : 기초구조물 (101) : 상부판

(102) : 토류판 (103) : 쇼크리트

본 발명은 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비개착 상태에서 지중에 여러 각도로 강관을 압입하여 벽체부와 저판부을 형성하고 압입된 강관들을 앵커부재로 서로 연결하여 인장력을 도입함으로서 안정된 지하구조물을 구축하고, 기존에 설치되어 있는 터널, 댐, 안벽, 옹벽, 교대 차도박스 등에 추가적인 응력을 충분히 도입할 수 있는 비개착으로 지 중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 옹벽을 시공하기 위해서는 옹벽을 설치하고자 하는 지반을 절토하고 절토한 지반에 저면부와 벽체부를 형성한 후 벽체부의 후방으로 뒤채움을 하여 마무리된다.

그러나 종래의 옹벽은 비개착상태에서는 옹벽의 전도를 방지하는 저판부의 시공이 불가능하여 상기와 같이 지반을 개착한 상태에서 저판부를 시공해야하는 문제점이 있다.

또한 교대의 확대기초 시공에 있어서도 기초지면을 넓게 개착한 후 그 내부에 확대기초를 시공해야 하기 때문에, 넓은 지역을 개착함으로써 시공기간이 길어지고 비용또한 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한 기존에 설치되어 있는 터널, 댐, 안벽, 옹벽, 교대, 차도박스 등의 전도방지 및 슬라이딩방지를 위해서 추가로 충분한 응력을 도입해야할 경우에도 구조물의 주변부를 개착하여 기초를 보강하거나 응력을 보강해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로, 비개착방법으로 기초구조물의 저판 및 확대기초의 시공이 가능하도록 하고, 기존구조물의 전도방지 및 슬라이딩 방지를 위한 추가적인 응력을 도입할 수 있는 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물 및 그 시공 방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기초구조물을 설치할 지역의 양단부를 수직방향으로 터파기하여 작업공간을 형성한 후 상기 일측의 작업공간에서 타측의 작업공간을 향해 수평방향으로 굴착하면서 강관을 압입하되, 작업공간의 높이방향으로 다수의 강관을 압입함으로써 형성되는 벽체부; 상기 벽체부의 후방으로 이격되고 상기 일측의 작업공간과 타측의 작업공간을 연결하도록 형성되는 저판부; 상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 연결하여 인장력을 도입함으로써 벽체부의 전도를 방지하는 앵커부재; 상기 저판부와 벽체부의 강관들의 내부 및 작업공간에 철근을 배근한 후 모르타르나 콘크리트를 타설하여 형성되는 채움부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저판부는, 저판부의 강관에서 벽체부의 강관을 연결해주는 적어도 하나 이상의 연결강관을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저판부의 강관은 작업공간의 높이방향을 따라 소정의 간격으로 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저판부는, 벽체부의 최하단에 위치하는 강관에 소정의 간격으로 연결되어 벽체부의 후방으로 압입 설치되는 지지강관을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은 기초구조물을 설치하기 위한 지역의 양측에 수직방향으로 터파기하여 작업공간을 형성하는 단계; 상기 일측의 작업공간에서 타측의 작업공간을 향해 수평하게 강관을 압입하되, 작업공간의 높이방향으로 다수의 강관을 압입하여 벽체부를 형성하는 단계; 상기 벽체부의 후방으로 이격되고 상기 작업공간을 연결하는 다수의 강관을 압입하여 저판부를 형성하는 단계; 상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 앵커부재로 연결한 후 저판부와 벽체부에 인장력을 도입하는 인장력도입단계; 상기 저판부와 벽체부의 강관들의 내부 및 작업공간에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 벽체부 및 저판부가 일체가 되도록 하는 기초구조물 설치하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 저판부는, 상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 수직하게 연결하는 적어도 하나 이상의 연결강관을 더 설치하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 저판부는, 상기 벽체부의 최하단에 위치한 강관을 통해 벽체부의 후방으로 수직하게 연장되는 다수의 지지강관을 더 설치하여 형성되는 것을 특징으로

또한 상기 저판부는, 벽체부를 보다 안전하게 지지할 수 있도록 상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 수직하게 연결하는 적어도 하나이상의 연결강관을 구비하는 한편 상기 벽체부의 최하단에 위치한 강관을 통해 벽체부의 후방으로 수직하게 연장되는 다수의 지지강관을 더 구비하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예인 그 구성과 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 기초구조물 설치를 위해 작업공간을 형성한 것을 나타낸 예시도, 도 2 는 본 발명의 기초구조물의 설치상태를 개략적으로 나타낸 예시도로서, 본 발명은 비개착 방법으로 지중에 기초구조물을 설치하는 것으로 먼저 기초구 조물을 설치하고자 하는 지역의 양측에 소정의 깊이로 터파기를 하여 작업공간(10)을 형성하고, 상기 작업공간(10)중 일측의 작업공간 내부에는 기초구조물 설치를 위한 강관을 지중으로 압입해주는 압입장치(60)를 설치한다.

작업공간(10)의 시공이 완료되면 일측의 작업공간(10)에서 압입장치(60)를 작동하여 타측의 작업공간(10)으로 수평하게 강관(21)을 압입하되, 이 강관(21)을 작업공간(10)의 깊이를 따라 소정의 간격으로 이격되도록 설치하여 형성되는 벽체부(20)와, 상기 벽체부(20)의 일측으로 다수의 강관(31)을 압입하여 형성되는 저판부(30), 상기 저판부(30)의 강관(31)과 벽체부(20)의 강관(21)을 연결하여 벽체부(20)의 전도를 방지하고 저판부(30)의 응력이 보강되도록 하는 앵커부재(40)와, 상기 저판부(30) 및 벽체부(20)에 설치되는 강관(21)(31)들의 내부 및 작업공간(10)에 철근을 배근한 후 모르타르나 콘크리트를 타설하여 형성되는 채움부재(50)로 구성된다.

여기서 상기 앵커부재(40)는 벽체부(20) 및 저판부(30)의 강관(21)(31)에 설치되는 앵커장착구(41)와, 상기 앵커장착구(41)를 통해 벽체부(20)와 저판부(30)를 연결하고 인장력을 가해줌으로써 응력이 보강되도록 하며 벽체부(20)의 전도를 방지해주는 인장부재(42)로 구성된다.

또한 상기 채움부재(50)에 의해 벽체부(20), 저판부(30), 작업공간(40)이 일체화되어 응력 및 강성이 향상되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 저판부(30)는 도 3 에서와 같이 양측의 작업공간(10)에서 벽체부(20)의 일측으로 강관(21)을 연속적으로 압입하여 연결함으로써 형성되는 것으로, 양측의 작업공간(10)에서 벽체부(20)의 일측 중심으로 경사지게 압입 설치되는 경사강관(32)과, 상기 일측의 경사강관(32) 끝단에서 타측의 경사강관(32)을 연결하는 수평강관(33)으로 구성된다.

상기와 같이 경사강관(33)을 벽체부(20)의 일측 지중으로 설치함으로써, 최초 굴착된 작업공간(10)을 통해 지중을 굴착하면서 저판부(30)를 설치할 수 있어 벽체부(20) 일측으로 설치되는 저판부(30)를 시공하기 위하여 별도의 작업공간을 터파기할 필요가 없으며, 이에 따라 작업공간(10)의 폭을 최소화 하고 작은 크기의 작업공간(10)을 형성하더라도 넓은 크기의 저판부(30)의 시공이 가능하게 되며, 저판부(30)의 응력을 보강시켜 줌으로써 벽체부(20)의 전도를 방지하게 되는 것이다.

도 4 는 본 발명에 있어 연결강관에 의해 보강되는 저판부를 구비한 기초구조물의 예시도로서, 저판부(30)는 양측의 작업공간(10)에서 벽체부(20)의 일측 중심으로 경사지게 압입설치되는 경사강관(32)과, 상기 일측의 경사강관(32) 끝단에서 타측의 경사강관(32)까지 수평하게 설치되어 상기 경사강관(32)을 연결하는 수평강관(33)과, 상기 경사강관(32) 또는 수평강관(33)에서 상기 벽체부(20)의 강관(21)에 연결되는 연결강관(34)으로 구성된다.

이때 연결강관(34)은 벽체부(20)의 최하단에 위치하는 강관(21)과 연결되어 벽체부(20)를 보다 안정적으로 지지하는 것이 바람직하다.

또한 상기 연결강관(34)은 지반의 종류 또는 앵커부재(40)의 인장력 도입량 에 따라 다수개가 설치될 수 있으며 저판부(30)의 응력을 증가시켜 벽체부(20)의 안정성을 향상시켜 주며 벽체부(20)의 전도를 방지하게 된다.

상기 연결강관(34)을 설치하기 위해서는 먼저 상기 벽체부(20)의 강관(21)의 내부로 연결강관(34)를 삽입하여 상기 강관(21)의 어느 지점에서 벽체부(20)의 일측으로 관통공을 형성하고 상기 관통공을 통해 지중을 굴착하면서 연결강관(34)을 압입하여 저판부(30)의 경사강관(32) 또는 수평강관(33)에 연결한다.

여기서 상기 연결강관(34)은 벽체부(20)의 강관(21) 및 저판부(30)의 강관 중 어느 한 쪽으로 삽입시켜 연결하고자 하는 강관과 연결되도록 설치할 수 있다.

도 5 는 본 발명에 있어 지지강관에 의해 보강되는 저판부를 구비한 기초구조물의 예시도로서, 상기 저판부(30)는 양측의 작업공간(10)에서 벽체부(20)의 일측 중심으로 경사지게 압입설치되는 경사강관(32)과, 상기 일측의 경사강관(32) 끝단에서 타측의 경사강관(32)까지 수평하게 설치되어 상기 경사강관(32)을 연결하는 수평강관(33)과, 상기 벽체부(20)의 최하단에 위치하는 강관(21)에 소정의 간격으로 연결되어 벽체부(20)의 일측으로 압입 설치되는 지지강관(35)으로 구성된다.

상기 지지강관(35)의 설치시 상기 벽체부(20)의 강관(21)을 통해 지지강관(35)을 삽입하고 상기 벽체부(20)의 강관(21)에 관통공을 형성한 후 지중을 굴착하면서 지지강관(35)을 압입하고, 지지강관(35)의 압입이 완료되면 상기 지지강관(35)과 벽체부(20)의 강관(21)을 용접으로 연결한다.

또한 이와 같은 본 발명의 저판부(30)는 도 6 에서와 같이 기초구조물(100) 이 설치되는 지반의 종류 및 앵거부재(40)에 의한 인장력 도입량 등의 설계조건에 따라 지지강관(35)과 연결강관(34)을 모두 설치하여 저판부를 형성할 수 있다.

도 7 은 본 발명에 있어 수직하게 설치되는 저판부를 구비하는 기초구조물의 예시도로서, 상기 저판부(30)는 벽체부(20)의 일측으로 이격되고 상기 작업공간(10)을 연결하도록 수평하게 압입 설치되는 수평강관(33)이 작업공간의 높이방향으로 다수개가 설치됨으로써 이루어진다.

이렇게 수평강관(33)을 작업공간(10)의 높이방향으로 다수개를 설치함으로써 벽체부(20)를 일측에서 보다 견고히 고정해 주게 된다.

한편 상기와 같은 실시예에 의한 앵커부재(40)의 설치시 인장부재(42)를 저판부(30)에서 벽체부(20)를 향해 상향경사지게 설치함으로써 벽체부(20)를 보다 안전하게 지지하여 전도를 방지하게 된다.

한편 상기와 같이 구성되는 본 발명의 기초구조물(100)을 이용하여 지중에 교량을 형성할 경우 도 8 에서와 지중에 서로 대칭되는 기초구조물(100)을 시공하고 상기 기초구조물(100)과 기초구조물(100) 사이를 굴착하며, 상기 기초구조물(100)의 상부를 연결하는 상부판(101)을 설치함으로써 교량을 시공할 수 있다.

이때 벽체부(20)의 전방으로 토류판(102)을 설치하고 쇼크리트(103) 처리함으로써 토사가 벽체부(20)의 전방으로 흘러내리지 않게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 기초구조물을 시공하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 기초구조물(100)을 설치할 지역의 양측 지면에서 지중으로 수직하게 터파기 하여 작업공간(10)을 형성하고, 상기 일측의 작업공간(10)에서 타측의 작업공간(10)을 향해 압입하되, 작업공간(10)의 깊이방향으로 다수의 강관(21)을 압입하여 벽체부(20)를 형성한다.

다음으로 상기 벽체부(20)의 일측으로 이격되고 상기 작업공간(10)을 연결하는 다수의 강관(31)을 작업공간의 하부에서 압입하여 저판부(30)를 형성한다.

이렇게 저판부(30)가 형성되면 상기 저판부(30)와 벽체부(20)를 앵커부재(40)로 연결하여 인장력을 가해줌으로써 벽체부(20)와 저판부(30)가 견고히 고정되도록 한다.

아울러 벽체부(20)와 저판부(30)의 시공이 완료되면 상기 벽체부(20) 및 저판부(30)의 강관(21)(31) 내부 및 상기 작업공간(10)의 내부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설함으로써 지중의 기초구조물(100)의 시공이 완료된다.

상기 저판부(30)의 응력을 보강하여 벽체부(20)를 보다 안전하게 지지할 수 있도록 상기 저판부(30)의 강관(31)과 벽체부(20)의 강관(21)을 수직하게 연결하는 연결강관(34)을 더 설치한다.

또한 상기 저판부(30)의 응력을 보강하여 벽체부(20)를 보다 안전하게 지지할 수 있도록, 상기 벽체부(20)의 최하단에 위치한 강관(21)을 통해 벽체부(20)의 일측으로 수직하게 연장되는 지지강관(35)을 더 설치한다.

또한 상기 지지강관(35)과 연결강관(34)을 모두 설치하여 벽체부(20)를 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

한편 상기 앵커부재(40)는 벽체부(20) 또는 저판부(30)의 어느 한 강관(21)(31)에서 연결하고자 하는 방향을 향해 지중을 천공하면서 소형의 강관을 압입 설치하고 이 강관의 내부로 인장부재를 삽입하여 벽체부(20)와 저판부(30)를 연결해 주는 것이다.

이와 같이 본 발명은 지중을 굴착하면서 강관을 압입하여 기초구조물을(100) 형성함으로써 지상을 개착하지 않게 되어 도로나 철도의 차량 통행을 유지하면서 그 하부에 기초구조물(100)의 설치가 가능 하고, 개착시공할 경우에 발생되는 토지보상 및 민원문제를 해결할 수 있으며, 시공이 간편하여 공사기간이 단축되고, 비용이 절감되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는, 비개착 방법으로 저판이나 확대기초 등의 기초구조물의 시공이 가능하여, 개착식 방법에서 발생되는 토지보상 및 민원문제를 해결하고, 앵커부재를 이용하여 인장력을 도입함으로써 지중에 보다 안정적으로 설치되며, 기존에 설치되어 있는 시설물에 추가적인 응력을 보강해 줄 수 있으며, 최소한의 작업공간만 터파기 한 후 지중으로 지하구조물을 설치할 수 있어 공사기간이 단축되어 공사비용이 절감되는 매우 유용한 발명이다.

Claims (8)

1. 기초구조물을 설치할 지역의 양단부를 수직방향으로 터파기하여 형성되는 작업공간과, 상기 일측의 작업공간에서 타측의 작업공간을 향해 수평방향으로 굴착하면서 압입 설치되는 다수의 강관을 포함하여 형성되는 벽체부;

   상기 양측의 작업공간에서 벽체부의 일측방향으로 압입되는 경사강관과, 상기 양측의 경사강관을 연결해주는 수평강관과, 상기 경사강관 또는 수평강관에서 상기 벽체부의 강관에 연결되는 연결강관과, 상기 벽체부의 최하단에 위치하는 강관에서 벽체부의 일측방향으로 압입 설치되는 지지강관을 포함하도록 구성되어 상기 벽체부의 일측 작업공간과 타측 작업공간을 연결해주는 저판부;

   상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 연결하여 인장력을 도입함으로써 벽체부의 전도를 방지하는 앵커부재;

   상기 저판부와 벽체부의 강관들의 내부 및 작업공간에 철근을 배근한 후 모르타르나 콘크리트를 타설하여 형성되는 채움부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 저판부의 강관은 작업공간의 높이방향을 따라 일정간격으로 이격되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물.
4. 삭제
5. 기초구조물을 설치하기 위한 지역의 양측에 수직방향으로 터파기하여 작업공간을 형성하는 단계;

   상기 일측의 작업공간에서 타측의 작업공간을 향해 수평하게 강관을 압입하되, 작업공간의 높이방향으로 다수의 강관을 압입하여 벽체부를 형성하는 단계;

   상기 양측의 작업공간에서 벽체부의 일측방향으로 경사강관을 압입 설치하고, 상기 양측의 경사강관을 연결해주는 수평강관을 설치하여 작업공간을 연결하며, 상기 경사강관 또는 수평강관에서 상기 벽체부의 강관을 연결강관으로 연결하고, 상기 벽체부의 최하단에 위치하는 강관에서 벽체부의 일측방향으로 지지강관을 설치함으로서 저판부를 형성하는 저판부 형성단계;

   상기 저판부의 강관과 벽체부의 강관을 앵커부재로 연결한 후 저판부와 벽체부에 인장력을 도입하는 인장력도입단계;

   상기 저판부와 벽체부의 강관들의 내부 및 작업공간에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 벽체부 및 저판부가 일체가 되도록 하는 기초구조물 설치하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 비개착으로 지중에 설치되는 기초구조물의 시공 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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