KR101011805B1 - 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법 및 그를 이용하여 축조된 지중구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파일기초로 된 교각이나 지하차도 등의 하부에 구조물을 축조하는 구조물 시공방법에 관한 것으로 지하차도 하부의 양측에 토류용 강관 루프를 조성하여 내부를 굴착한 후 상부 하중을 지지하도록 바닥면에 파일기초와 일체화되는 보강슬래브를 타설하고 이를 지지대로 하여 가설기둥을 설치하고 기존파일을 절단한 후 내측 공간에 본체 지중구조물을 축조하는 공법이다.
시공단계로는 양측에 토류용 강관 루프를 조성하는 단계와; 내부 굴착과 병행하여 버팀보를 설치하는 단계와; 기존 파일에 전단보강재를 설치하고 보강슬래브콘크리트를 타설하는 단계와; 가설 기둥을 설치하고 기존 파일을 절단하는 단계와; 내부에 지중구조물을 구축하는 단계를 포함하여, 간편하고 침하의 위험이 없는 안전한 시공성과 공사비 절감과 구조 성능을 향상시킨 구조물 시공방법을 제공한다.

Description

파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법 및 그를 이용하여 축조된 지중구조물{Method of constructing underground structure crossing pile bases in a pile-based ground and underground structure constructed using the same}
본 발명은 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법에 관한 것으로, 특히 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 시공하는 시공 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 파일기초지반 상에 형성된 기존 상부구조물 하부의 양측 면에 토류용 강관 루프를 조성하여 그 루프 내부의 토사를 굴착제거한 후 상기 파일기초의 파일과 구조적으로 일체화되도록 바닥면에 보강슬래브를 타설하고 이를 지지대로 하여 가설기둥을 설치하고 기존 파일을 절단한 후 내측 공간에 지중구조물을 시공하는 시공 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법을 이용하여 축조된 지중구조물에 관한 것이다.
도 1 내지 도 4는 종래의 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 시공하는 시공 방법의 각 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 도 1은 토류용 강관 루프를 형성하기 위하여, 강관 추진, 일부 파일 절단 보강, 보강 철근 설치, 및 몰탈 충전 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 강관 루프 내 토사를 굴착 제거하고 버팀보를 설치하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 지중구조물의 축조를 위한 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 지중구조물내로 돌출된 파일 및 버팀보 절단 및 절단부 콘크리트 충전 마감 공정들을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에서는 연약지반(20)에 파일기초로 형성된 지하차도와 같은 기존 상부구조물(50)의 하부에 지중구조물을 축조하기 위해서 먼저 지면(10) 아래의 파일기초 지반(20)에 지중구조물을 설치할 수 있도록 강관루프를 축조해야 한다. 그러나 기존 파일(60)이 추진 강관과 저촉되지 않는 일반 구간에서는 아무 문제없이 강관(30)을 추진할 수 있으나, 추진 강관(30)이 기존 상부구조물을 지지하고 있는 기존 파일(60)과 저촉되는 구간에서는 기존 파일(60)을 절단하고 통과하는 것이 불가피하다. 따라서, 연속된 강관 루프를 축조하기 위해서는 기존 파일(60)의 일부를 절단하고 제거한 후 절단부(32)에 강관(30)을 추진하여 통과시킨다. 각각의 추진 강관의 압입을 완료한 후 강관(30)과 강관(30)을 보강하는 보강 철근(34)을 설치하고, 강관(30)내에 몰탈(36)을 충전한다.
그 다음 도 2에 도시한 바와 같이, 강관루프의 내부 토사를 굴착제거하고 강관루프의 마주하는 측벽부에 버팀보(40)를 설치한다.
그 다음 도 3에 도시한 바와 같이, 강관루프 내에 지중구조물(80)을 설치하기 위한 거푸집(70)을 설치하고 거푸집(70) 안에 콘크리트를 타설한다.
끝으로, 지중구조물(80) 내부의 돌출된 파일(62)과 버팀보(42)를 정리하여 기존 상부구조물인 지하차도(50)의 하부에 지중구조물(80)을 완성한다. 나머지 파일(64) 및 버티보(44)는 지중구조물(80)의 내부에 존재하게 된다.
상술한 종래의 파일기초 지반 내부의 지중구조물 축조하는 시공 방법의 경우, 기존 파일(60)과의 저촉 문제가 발생되는 강관 추진 시에는 저촉되는 파일(60)을 강관내에서 부분절단하고 보강하고 강관(30)을 통과시킨 후 강관의 외주면에 그라우팅 보강을 실시한다. 또한 강관루프의 내부 굴착 전 파일절단부(32)를 선굴하여 기존 상부구조물(50)의 하중이 기존 파일(60)의 절단부(32)를 통하여 지지전달될 수 있도록 절단부(32)를 체크하고 추가로 용접 등으로 2차 보강작업을 실시한다. 이러한 강관루프 시공시 파일을 절단하는 기존의 시공 방법은 강관 내에서의 협소한 공간으로 인해 파일 절단 작업과 보강작업에 제약이 많고 시공 중 파일을 절단하고 강관을 통과시킨 후에는 지지력을 유지할 수 있도록 다시 복원해야 하므로 지반침하로 인하여 구조안전성 및 침하 관리 측면에서 미흡하며 공사가 복잡하고 공기가 길어지며 공사비가 증대된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 기술의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 파일기초지반 내부의 루프강관 추진시 저촉되는 파일을 절단하지 않고 파일기초부를 횡단하는 지중구조물을 축조하는 지중구조물 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 파일기초지반 내부에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 루프강관 추진시 파일과의 저촉이 발생치 않도록 하면서 파일기초부를 횡단하는 지중구조물을 축조함으로써, 시공 과정에서 파일 절단에 따른 기존 상부구조물의 구조안전성 및 침하문제를 해소하고자 하고, 작업여건이 열악한 지중공사에서의 공기를 단축하는 지중구조물 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법을 이용하여 축조된 지중구조물을 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 양태에 의하면, 파일기초 지반 내부의 파일기초부를 횡단하여 강관 루프 내측에 지중구조물을 축조하는 지중구조물 시공 방법에 있어서,
파일이 근입된 기초지반 내의 지중구조물이 설치될 공간의 양측에 측벽을 이루는 강관을 추진하여 토류용 강관 루프를 조성하는 단계;
토류용 강관 루프 내부의 토사를 굴착한 후 양측벽 사이에 버팀보를 설치하는 단계;
상부 하중을 지지하도록 바닥면에 기존 파일과 일체화되도록 콘크리트를 타설하여 보강슬래브를 구축하는 단계; 및
상기 보강슬래브를 지지대로 하여 상부 하중을 지지하도록 가설기둥을 설치하고 기존 파일을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 양태에 의하면, 파일기초지반 상에 형성된 기존 상부구조물의 하부에 파일기초부를 횡단하여 강관 루프 내측에 지중구조물을 축조하는 지중구조물을 시공하는 시공 방법에 있어서,
파일이 근입된 지반 내의 지중구조물이 설치될 공간의 양측에 측벽을 이루는 강관을 추진하여 토류용 강관 루프를 조성하는 단계;
토류용 강관 루프 내부의 토사를 굴착한 후 양측벽 사이에 버팀보를 설치하는 단계;
상기 기존 상부구조물의 하중을 지지하도록 바닥면에 기존 파일과 일체화되도록 콘크리트를 타설하여 보강슬래브를 구축하는 단계; 및
상기 보강슬래브를 지지대로 하여 상기 기존 상부구조물의 하중을 지지하도록 가설기둥을 설치하고 기존 파일을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법을 제공한다.
바람직하기로는 상부하중을 기존 파일을 이용하여 지탱할 수 있도록 기존 파일과 보강슬래브를 구조적으로 연결하는 전단보강재를 기존 파일에 설치하는 단계를 더 포함하며, 상기 전단보강재는 상기 보강슬래브에 내포되는 파일의 둘레에 설치되는 전단 보강 브라켓임을 특징으로 한다.
바람직하기로는 상기 전단 보강 브라켓은 철근 또는 강판으로 이루어지며, 그 사이에 보조철근을 설치하거나 또는 보조강판이 설치됨을 특징으로 한다.
바람직하기로는 상기 가설기둥은 상부의 하중을 보강슬래브로 전달하는 역할을 하며 가설기둥의 상단부는 상부 슬래브의 철근 배근이 용이하도록 다수의 수직보강재로 구성되어 협소한 공간에서의 철근 배근에 유리함을 특징으로 한다.
바람직하기로는 상기 가설기둥의 수직보강재는 강관 타입 또는 L-형강 타입임을 특징으로 한다.
바람직하기로는 상기 가설기둥의 수직보강재는 상단부가 4개의 수직보강재로 구성이 되며 수직보강재의 중앙부는 좌굴을 방지하는 좌굴보강재가 설치됨을 특징으로 한다.
바람직하기로는 상기 보강슬래브는 상기 가설기둥을 지지하는 역할을 하며 기존 파일을 지지점으로 하는 슬래브구조로 상부 하중을 가설기둥을 통하여 지지함을 특징으로 한다.
바람직하기로는 상기 토류용 강관 루프를 이루는 강관의 단면은 원형 또는 사각형의 횡토압에 저항할 수 있는 구조임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 의하면 상술한 본 발명의 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법 중의 어느 하나를 이용하여 축조된 지중구조물을 제공한다.
본 발명은 파일기초지반 내부의 지중구조물 시공 방법에 관한 것으로, 특히 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 시공하는 시공 방법에 관한 기술로서, 지중구조물이 설치될 공간의 천정부를 제외하고 양측부에 루프강관을 추진하여 파일 저촉에 따른 파일 절단없이 보강슬래브와 가설기둥을 사용하여 파일기초지반 내에 지중구조물을 축조함으로써, 시공이 간편하며 상부구조물에 대한 구조적 안전성 및 시공시 침하에 대한 안전성이 우수하다.
한편, 본 발명은 연약지반에 근입된 기존 파일을 이용하여 상부하중을 지탱할 수 있도록 기존 파일과 보강슬래브를 구조적으로 연결하는 전단보강재를 기존 파일에 설치하는 단계를 더 포함하여, 가설단계의 상부하중을 기존파일을 이용하여 지탱할 수 있으며, 전단보강재는 상기 보강슬래브에 내포되는 파일의 둘레에 설치되는 전단 보강 브라켓이며, 기존파일과 보강 슬래브를 구조적으로 연결한다.
또한, 본 발명은 상기 보강슬래브를 이용함으로써, 간편한 시공성과 공사비 절감과 구조 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 가설기둥의 상단부가 철근 배근 시 저촉이 발생치 않는 형상으로 기존의 H-파일 가설기둥 사용 시 용접에 의한 가설기둥과의 연결이 불필요하므로 철근 배근이 용이하며 아울러 구조적 안전성이 확실하다.
도 1 내지 도 4는 종래의 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 시공하는 시공 방법의 각 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 도 1은 토류용 강관 루프를 형성하기 위하여, 강관 추진, 일부 파일 절단 보강, 보강 철근 설치, 및 몰탈 충전 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 강관 루프 내 토사를 굴착 제거하고 버팀보를 설치하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 지중구조물의 축조를 위한 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 지중구조물 내로 돌출된 파일 및 버팀보 절단 및 절단부 콘크리트 충전 마감 공정들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 의한 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 터널식으로 지중구조물을 시공하는 시공 방법의 각 단계를 설명하기 위한 단면도로서, 도 5는 토류용 강관 루프를 형성하기 위하여, 지중구조물이 설치될 공간의 양측벽에만 강관을 추진하고 보강 철근을 설치하고, 강관 내에 몰탈을 충전하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 강관 루프 내 토사를 굴착 제거하고 강관 루프 양측벽 사이에 버팀보를 설치하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 기존 상부구조물의 하중을 지지하도록 강관 루프 내의 기존 파일 하부 둘레에 전단보강재를 설치하고, 기존 파일과 연결하여 일체화하는 보강슬래브를 구축하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 상기 보강슬래브를 지지대로 하여 기존 상부구조물의 하중을 지지하도록 가설기둥을 설치하고 기존 파일을 절단하는 공정들을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 지중구조물을 구축할 거푸집을 설치하고 거푸집 내로 콘크리트를 타설하고, 상기 지중구조물 내로 돌출된 버팀보 및 가설기둥을 절단하는 공정들을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 각각 본 발명에 적용되는 전단보강재의 일 실시예를 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 12 및 도 13은 각각 본 발명에 적용되는 전단보강재의 다른 실시예를 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 14 및 도 15는 각각 통상의 가설기둥의 예를 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 16 및 도 17은 각각 본 발명에 적용되는 가설기둥의 일 실시예를 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 18 및 도 19는 각각 본 발명에 적용되는 가설기둥의 다른 실시예를 도시한 단면도 및 평면도이다.
도 20 및 도 21은 각각 본 발명에 적용되는 가설기둥의 하단부를 상세하게 도시한 단면도 및 평면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법, 특히 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 시공하는 시공 방법의 구성 및 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
설명의 편의상 각 도면에서 동일하거나 유사한 구성요소들은 도 1 내지 도 4에 도시한 종래 기술에서의 참조부호와 동일한 참조부호로 표시된다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 의한 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 터널식으로 지중구조물을 시공하는 시공 방법의 각 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 도 5 내지 도 9도에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예는 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 시공하는 시공 방법을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 일반적인 구조물의 하부 횡단인 경우에도 적용될 수 있음은 당업자에게 용이하게 이해될 수 있는 것이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 기초지반(20)에 파일기초로 지지된 지하차도와 같은 기존 상부구조물(50)의 하부에 지중구조물을 축조하기 위해서 먼저 지면(10) 아래의 파일기초지반(20)에 지중구조물을 설치할 수 있는 토류용 강관 루프를 형성한다. 강관 루프를 형성하기 위하여, 지중구조물(50)이 설치될 공간의 양측벽(35)에만 강관(30)을 추진하고 강관(30)내에 보강 철근(34)을 설치하고, 강관 내에 몰탈(36)을 충전한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 강관 루프 내 토사를 굴착 제거하고 강관 루프 양측벽(35) 사이에 하나 이상의 버팀보(40)를 설치한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 강관 루프 내의 파일(60) 하부 둘레에 전단보강재(100)를 설치하고, 상부구조물(50)의 하중을 지지하도록 바닥면에 파일기초를 이루는 파일(60)과 구조적으로 일체화되도록 콘크리트(110)를 타설하여 보강슬래브(120)를 구축한다. 상기 보강슬래브(120)는 후술하는 가설기둥(130)을 지지하는 역할을 하며 기존 파일(60)을 지지점으로 하는 일방향 또는 양방향 슬래브구조로 상부 하중을 가설기둥(130)을 통하여 지지한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 보강슬래브(120)를 지지대로 하여 상부구조물(50)의 하중을 지지하도록 하나 이상의 가설기둥(130)을 설치하고 기존 파일(60)중 지중구조물에 내포되는 파일 부위(65)를 절단한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 지중구조물(200)을 구축할 거푸집(75)을 설치하고 거푸집(75)내로 콘크리트를 타설하며, 상기 지중구조물(200) 내로 돌출된 버팀보(40) 및 가설기둥(130)을 절단정리하여, 원하는 지중구조물(200)을 구축한다.
도 5 내지 도 9의 시공 순서도에서와 같이 지중구조물(200)이 설치될 공간의 양측에 토류용 강관 루프를 축조한다. 측벽 루프에 사용되는 추진 강관(30)의 단면 형상은 원형이나 사각형 등을 사용할 수 있으며 횡토압에 저항할 수 있는 구조이면 단면 형상은 임의로 이루어질 수 있다.
강관 루프의 내부 굴착과 병행하여 다수의 버팀보를 설치하는 경우, 1단 버팀보(40)는 상단으로부터 3-5m 정도 굴착이 이루어진 상태에서 굴착 즉시 설치하며, 2단, 3단의 버팀보(40)도 동일한 방법으로 설치한다. 내부 굴착은 중앙부로부터 실시하여 측벽 루프 쪽으로 진행하는 것이 바람직하다. 또한 기존 파일(60)에는 필요시 횡브레이싱을 설치하는 것도 가능하다.
지중구조물(200)의 내부에 위치하는 기존 파일(60)의 하부 둘레에 전단보강재(100)를 설치하고 강관 루프 바닥면에 보강슬래브콘크리트(110)를 타설하여 보강슬래브(120)를 구축한다. 기존 파일(60)에 설치되는 전단보강재(100)는 도 10 내지 도 13에서와 같이 철근타입이나 강재타입을 이용할 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 철근타입의 전단보강재(100)는 철근으로 이루어지며 기존 파일(60)에 용접되며 그 전단보강재(100)의 사이에 보조철근(105)이 설치될 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이 강재타입의 전단보강재(100')는 강판으로 이루어지며, 동일하게 기존 파일(60)에 용접되고 그 강판의 사이에 보조강판(105')이 용접부착 설치된다. 파일(60) 하부 둘레에 전단보강재(100, 100')를 설치한 후 강관 루프의 바닥면에 상술한 바와 같이 보강슬래브(120)를 형성한다.
한편, 보강슬래브(120)를 지지대로 하여 상기 기존 상부구조물(50)의 하부에 적정 수의 가설기둥(130)을 설치하여 상부구조물(50)의 하중을 지지한 후 기존 파일(60)을 절단한다.
도 14 및 도 15는 기존의 H-파일로 이루어진 통상의 가설기둥(135)의 상세도인데 철근 배근시 가설기둥과의 저촉이 발생한다. 따라서 L-형강(132)을 가설기둥(135)에 용접하고 용접된 L-형강(132)에 철근(134)을 용접하게 된다. 이 경우 연결 형식이 복잡해지고 추가적으로 용접이나 철근의 절단이 필요하게 되는 단점이 있다.
본 발명에 적용되는 가설기둥(130)은 도 16 내지 도 19에서와 같이 상단부가 4개의 수직보강재(140)로 구성이 되며 수직보강재(140)의 중앙부는 좌굴을 방지하는 좌굴보강재(150)가 설치된다. 수직보강재(140)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같은 강관이나 강봉, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같은 L-형강으로 되어 있으며 이러한 철근 배근이 용이한 구조특성으로 본체 슬래브 철근 배근시 용접이나 철근의 절단이 불필요하며 하중전달이 확실하다.
도 20 및 도 21에는 가설기둥(130)의 하단부가 상세하게 도시되어 있다. 도면에서 보강슬래브(120)상에 설치되는 가설기둥(130)은 바닥보강판(160)이 보강슬래브(120)와 앵커볼트(170)로 고정되고 바닥보강판(160)에서 가설기둥(130)의 하부에는 수직 보조판(180)이 설치되어 가설기둥(130)의 보다 안정적인 지지 구조를 이룬다.
상술한 바와 같이 보강슬래브(120)상에 가설기둥(130)의 설치작업 후에는, 도 8에 도시한 바와 같이 기존 파일(60)을 절단한다. 파일(60)의 절단은 산소 용접으로 절단할 수 있다.
상술한 바와 같이 기존 상부구조물(50)의 하부에 형성되는 내부 공간에 지중구조물(200)을 구축하는 경우, 지중구조물의 구축 순서는 바닥판, 벽체 상부, 및 상부 슬래브 순으로 조성되며 상부 슬래브의 경우 콘크리트 타설시 다짐이 곤란하므로 고유동 콘크리트를 사용하는 것이 바람직하다.
지금까지 설명한 본 발명에 의한 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도와 같은 기존 상부구조물의 하부에 파일기초부를 횡단하는 지중구조물을 시공하는 시공 방법은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째. 본 발명은 파일이 근입된 연약지반 내의 지중구조물이 설치될 공간의 양측에만 측벽을 이루는 강관을 추진하여 토류용 강관 루프를 조성함으로써, 강관 루프 조성시 천정부에 강관 추진을 하지 않기 때문에 강관과 기존 파일의 저촉이 일어나지 않도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 강관 루프 시공이 간편하게 되고, 시공시 침하에 대한 안전성이 우수하다.
둘째, 본 발명은 상부하중을 기존 파일을 이용하여 지탱할 수 있도록 기존 파일과 보강슬래브를 구조적으로 연결하는 전단보강재를 기존 파일에 설치하여, 가설단계의 상부하중을 기존파일을 이용하여 지탱할 수 있으며, 전단보강재는 상기 보강슬래브에 내포되는 파일의 둘레에 설치되는 전단 보강 브라켓이며, 기존파일과 보강 슬래브를 구조적으로 연결함으로써, 간편한 시공성과 공사비 절감과 구조 성능을 향상시킬 수 있다.
셋째, 본 발명은 상기 가설기둥의 상단부가 철근 배근이 용이한 형상으로 저촉이 발생치 않아 기존의 H-파일 가설기둥 사용시 용접에 의한 가설기둥과의 연결이 불필요하므로 철근 배근이 용이하며 아울러 구조적 안전성이 확실하다.
넷째, 이러한 각각의 요소 기술을 통하여 파일기초지반 상에 형성된 교각이나 지하차도 등의 기존 상부구조물의 하부에 지중구조물을 경제적으로 안전하게 축조할 수 있다.
10...지면 20...토사
30...강관 40...버팀보
50...상부구조물 60...기존 파일
100...전단보강재 120...보강슬래브
130...가설기둥 140...수직보강재
150...좌굴보강재 160...바닥보강판
170...앵커볼트 180...수직보조판

Claims (10)

  1. 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하여 강관 루프 내측에 지중구조물을 축조하는 지중구조물 시공 방법에 있어서,
    파일이 근입된 지반 내의 지중구조물이 설치될 공간의 양측에 측벽을 이루는 강관을 추진하여 토류용 강관 루프를 조성하는 단계;
    토류용 강관 루프 내부의 토사를 굴착한 후 양측벽 사이에 버팀보를 설치하는 단계;
    상부 하중을 지지하도록 바닥면에 파일기초를 이루는 파일과 일체화되도록 콘크리트를 타설하여 보강슬래브를 구축하는 단계; 및
    상기 보강슬래브를 지지대로 하여 상부 하중을 지지하도록 가설기둥을 설치하고 기존 파일을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  2. 파일기초지반 상에 형성된 기존 상부구조물의 하부에 파일기초부를 횡단하여 강관 루프 내측에 지중구조물을 축조하는 지중구조물을 시공하는 시공 방법에 있어서,
    파일이 근입된 지반 내의 지중구조물이 설치될 공간의 양측에 측벽을 이루는 강관을 추진하여 토류용 강관 루프를 조성하는 단계;
    토류용 강관 루프 내부의 토사를 굴착한 후 양측벽 사이에 버팀보를 설치하는 단계;
    상기 기존 상부구조물의 하중을 지지하도록 바닥면에 기존 파일과 구조적으로 일체화되도록 콘크리트를 타설하여 보강슬래브를 구축하는 단계; 및
    상기 보강슬래브를 지지대로 하여 상기 기존 상부구조물의 하중을 지지하도록 가설기둥을 설치하고 기존 파일을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상부하중을 기존 파일을 이용하여 지탱할 수 있도록 기존 파일과 보강슬래브를 구조적으로 연결하는 전단보강재를 기존 파일에 설치하는 단계를 더 포함하며, 상기 전단보강재는 상기 보강슬래브에 내포되는 파일의 둘레에 설치되는 전단 보강 브라켓임을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전단 보강 브라켓은 철근 또는 강판으로 이루어지며, 그 사이에 보조철근 또는 보조강판이 설치됨을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가설기둥은 상부의 하중을 보강슬래브로 전달하는 역할을 하며 가설기둥의 상단부는 상부 슬래브의 철근 배근이 용이하도록 다수의 수직보강재로 구성되어 협소한 공간에서의 철근 배근에 유리함을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가설기둥의 수직보강재는 강관 타입이나 강봉타입 또는 L-형강 타입임을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가설기둥의 수직보강재는 상단부가 4개의 수직보강재로 구성이 되며 수직보강재의 중앙부는 좌굴을 방지하는 좌굴보강재가 설치됨을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보강슬래브는 상기 가설기둥을 지지하는 역할을 하며 기존 파일을 지지점으로 하는 슬래브구조로 상부 하중을 가설기둥을 통하여 지지함을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 토류용 강관 루프를 이루는 강관의 단면은 횡토압에 저항할 수 있는 구조임을 특징으로 하는 지중구조물 시공 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 의한 파일기초지반 내부의 파일기초부를 횡단하는 지중구조물 시공 방법을 이용하여 축조된 지중구조물.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101415694B1 (ko) 2014-03-10 2014-07-04 김동수 부력방지 앵커가 설치된 기존 구조물의 하부에 신규 지하구조물을 시공하는 방법
KR101518284B1 (ko) * 2015-01-08 2015-05-07 김동세 기초-강관슬래브 일체화에 의한 하중분산형 지하터널 시공방법
KR101523948B1 (ko) * 2015-03-24 2015-06-10 김동세 기존 구조물 하부의 지하구조물 구축 공법
KR101650291B1 (ko) 2015-03-09 2016-08-24 주식회사 포스코건설 지지 파일을 갖는 지중에서의 문형 구조물의 시공 방법
CN110424459A (zh) * 2019-08-20 2019-11-08 秦静 一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺
CN112962672A (zh) * 2021-03-17 2021-06-15 中铁第一勘察设计院集团有限公司 零距离穿越短桩地铁车站的结构体系及构建方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294280A (ja) * 1993-04-06 1994-10-21 Yoshio Kusakabe 交通路下横断地下構造物の構築工法
JPH11172710A (ja) 1997-12-16 1999-06-29 Fujita Corp 鉄骨鉄筋コンクリート建築物の地下部分の施工方法
KR20050098338A (ko) * 2004-04-06 2005-10-12 김진수 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법
KR20090114863A (ko) * 2008-04-30 2009-11-04 원하종합건설 주식회사 병렬 연결형 추진 강관 및 그를 이용한 지중 구조체의시공방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294280A (ja) * 1993-04-06 1994-10-21 Yoshio Kusakabe 交通路下横断地下構造物の構築工法
JPH11172710A (ja) 1997-12-16 1999-06-29 Fujita Corp 鉄骨鉄筋コンクリート建築物の地下部分の施工方法
KR20050098338A (ko) * 2004-04-06 2005-10-12 김진수 지중 구조물을 축조하는 강관루프 공법에 적용되는 강관의구조 및 그를 적용한 강관루프 구조체 및 그 강관루프공법
KR20090114863A (ko) * 2008-04-30 2009-11-04 원하종합건설 주식회사 병렬 연결형 추진 강관 및 그를 이용한 지중 구조체의시공방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101415694B1 (ko) 2014-03-10 2014-07-04 김동수 부력방지 앵커가 설치된 기존 구조물의 하부에 신규 지하구조물을 시공하는 방법
KR101518284B1 (ko) * 2015-01-08 2015-05-07 김동세 기초-강관슬래브 일체화에 의한 하중분산형 지하터널 시공방법
KR101650291B1 (ko) 2015-03-09 2016-08-24 주식회사 포스코건설 지지 파일을 갖는 지중에서의 문형 구조물의 시공 방법
KR101523948B1 (ko) * 2015-03-24 2015-06-10 김동세 기존 구조물 하부의 지하구조물 구축 공법
CN110424459A (zh) * 2019-08-20 2019-11-08 秦静 一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺
CN110424459B (zh) * 2019-08-20 2021-03-02 钱野 一种不影响现有道路通行的下穿通道施工工艺
CN112962672A (zh) * 2021-03-17 2021-06-15 中铁第一勘察设计院集团有限公司 零距离穿越短桩地铁车站的结构体系及构建方法

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