KR101034853B1

KR101034853B1 - 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법 및 이에 이용되는 요철표면 대응형 거푸집

Info

Publication number: KR101034853B1
Application number: KR1020110016598A
Authority: KR
Inventors: 서정호
Original assignee: (주)씨엠파트너스건축사사무소
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2011-05-17

Abstract

본 발명은 흙막이벽, 필러, 개구형 토압전달체, 슬래브로 이어지는 흙막이벽 지지구조를 완성하면서 지하구조물의 골조를 역순으로 시공하는 한편 개구형 토압전달체의 개구부를 통해 지하외벽을 순차적으로 연속 시공하는 역타공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흙막이벽을 따라 필러를 연속 시공하여 흙막이벽의 전면(全面)을 안정적으로 지지해 가면서 시공하는 역타공법과 필러의 연속 시공을 위해 울퉁불퉁 불규칙한 흙막이벽 표면에 대응하여 용이하게 설치할 수 있는 요철표면 대응형 거푸집에 관한 것이다.
특히 본 발명은 개구형 토압전달체로, 흙막이벽에 대면하게 위치시키면서 흙막이벽을 따라 연속 배치되는 막음판; 상호 간에 개구부를 형성시키면서 막음판에서 내밀어 나오도록 접합되는 버팀선재; 버팀선재의 단부에 접합되는 지압판;을 포함하여 구성된 것을 이용한다. 또한 본 발명은 필러 연속 시공을 위한 요철표면 대응형 거푸집으로, 상부에 너비방향으로 가로지르는 가이드홈이 길이방향을 따라 소정 간격마다 형성된 가이드프레임; 및, 하부의 끼움돌기가 상기 가이드프레임의 가이드홈에 끼워지고 상부의 상부플랜지가 상기 가이드프레임의 상부에 걸쳐지도록 설치되어 가이드홈을 따라 이동하게 되는 다수개의 이동모듈;을 포함하여 구성된 것을 이용한다

Description

흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법 및 이에 이용되는 요철표면 대응형 거푸집{Top-down construction method by whole support of retaining wall and form corresponding to uneven surface for using in the same}

본 발명은 흙막이벽, 필러, 개구형 토압전달체, 슬래브로 이어지는 흙막이벽 지지구조를 완성하면서 지하구조물의 골조를 역순으로 시공하는 한편 개구형 토압전달체의 개구부를 통해 지하외벽을 순차적으로 연속 시공하는 역타공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흙막이벽을 따라 필러를 연속 시공하여 흙막이벽의 전면(全面)을 안정적으로 지지해 가면서 시공하는 역타공법과 필러의 연속 시공을 위해 울퉁불퉁 불규칙한 흙막이벽 표면에 대응하여 용이하게 설치할 수 있는 요철표면 대응형 거푸집에 관한 것이다.

지하 역타공법은 일명 탑다운(Top-Down)공법이라고도 하는 것으로, 이는 지하 토공사를 수행해 나감과 동시에 지하층 본 구조물 공사를 병행함으로써 상기 시공된 지하층 구조물이 토공사 중에는 횡토압에 대한 버팀대의 역할을 하도록 하면서 지하 구조물을 위에서 아래 방향으로 시공하여 내려가는 공법이다. 이러한 역타공법은 터파기와 지상공사의 병행으로 공기단축이 가능하고, 영구구조물을 흙막이벽 지지체로 사용하여 구조적 안정성을 확보할 수 있으며, 소음과 진동이 적기 때문에, 현재 도심지 공사에 유리하게 적용되고 있다.

통상 역타공법은 크게 철근 콘크리트구조를 이용한 역타공법과 철골구조(합성부재 포함)를 이용한 역타공법으로 구분된다.

철근 콘크리트구조를 이용한 역타공법은 토압에 대해 슬래브가 직접 힘을 받는 구조인데, 흙막이벽에 슬래브가 직접 접합되어 토압에 지지하는 구조로 시공되기 때문에 지하외벽 시공에서 조인트가 발생하여 시공 품질의 저하 문제가 있다.

철골구조를 이용한 역타공법은 지하외벽의 조인트 발생 문제를 해결한 방식인데, 슬래브와 흙막이벽 사이에 토압을 효과적으로 전달하기 위한 토압전달부재를 설치하는 방식이다. 하지만 종래 철골구조를 기본으로 개발된 공법들은 도 1에서와 같이 토압전달부재가 엄지말뚝과 토류벽(CIP)를 개별적으로 지지하거나 엄지말뚝만을 지지하도록 설계한 방식(토압전달부재의 단속(斷續) 지지방식)이어서 다음과 같은 문제가 뒤따른다.

첫째, 토압전달부재의 지지점이 흙막이벽에 단속적으로 시공되기 때문에 토압전달부재의 지지점에 상응하게 필러부재를 단속적으로 수개소에 걸쳐 시공해야 하는 불편이 있다. 뿐만 아니라 CIP의 경우에는 라운드형상이기 때문에 필러부재가 점으로 접합하게 되어 펀칭현상이 발생할 우려가 있다.

둘째, 엄지말뚝, CIP 등은 지반과 장비의 특성상 설계 도면대로 시공하기 어려워 주열선이 전후좌우로 불규칙하게 시공되기 일쑤인데, 이에 대응하여 시공하는 어려움이 있다. 다시 말해 필러부재는 통상 기성제품으로 사용하는 경우가 많은데, 이 경우에 현장에서 실제 길이를 측정하여 가공하고 어긋난 각도로 재단하여 설치해야 하는 등의 시공상의 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 종래 역타공법들의 문제점을 전체적으로 보완하고자 개발된 것으로서, 다음과 같은 기술적 과제가 있다.

첫째, 지하외벽이 순차 시공으로 시공 조인트를 없애면서 시공품질을 개선할 수 있는 방법으로서 흙막이벽을 따라 필러를 연속 시공하여 흙막이벽의 전면(全面)을 안정적으로 지지해 가면서 시공하는 지하구조물의 역타 시공방법을 제공하고자 한다.

둘째, 필러의 연속 시공에 바람직하게 이용할 수 있는 거푸집으로서 울퉁불퉁 불규칙한 흙막이벽 표면에 대응하여 용이하게 설치할 수 있는 요철표면 대응형 거푸집을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 지하구조물을 역타 지지공법으로 시공하는 방법으로서, 흙막이벽과 내부기둥을 시공하는 제1단계; 굴토하는 제2단계; 제1브라켓, 받침보 및 철골보를 설치하는 제3단계; 상기 제3단계와 동시에 또는 순차적으로 제2브라켓을 설치하는 제4단계; 필러바닥거푸집, 데크플레이트, 개구형 토압전달체를 설치하는 제5단계; 상기 제5단계와 동시에 또는 순차적으로 필러와 슬래브를 시공하여 흙막이벽, 필러, 개구형 토압전달체, 슬래브로 이어지는 흙막이벽의 버팀구조를 완성하는 제6단계; 상기 제2단계 내지 제6단계를 반복 실시하는 제7단계; 개구형 토압전달체의 개구부를 통해 지하외벽을 상향식으로 시공하는 제8단계;로 이루어지되, 개구형 토압전달체로 막음판, 버팀선재, 지압판으로 구성된 것을 이용하는 것을 특징으로 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법을 제공한다.

또한 본 발명은 흙막이벽과 같이 울퉁불퉁한 표면이나 각종 장애물에 의해 불규칙해진 표면에 대응하여 설치하기 위한 거푸집으로, 상부에 너비방향으로 가로지르는 가이드홈이 길이방향을 따라 소정 간격마다 형성된 가이드프레임; 하부의 끼움돌기가 가이드프레임의 가이드홈에 끼워지면서 상부의 상부플랜지가 가이드프레임의 상부에 걸쳐지게 설치됨으로써 가이드홈을 따라 이동하게 되는 부재로, 다수개가 상부플랜지끼리 서로 이웃하게 위치하도록 가이드프레임의 가이드홈 각각에 설치되는 이동모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 요철표면 대응형 거푸집을 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 흙막이벽의 시공 상황에 유연하게 대응하면서 현장에서 흙막이벽을 따라 필러를 연속 시공하기 때문에 흙막이벽의 전면(全面)을 안정적으로 지지해 가면서 지하구조물의 층간구조체로 흙막이벽의 버팀구조를 완성할 수 있다.

둘째, 토압전달체의 개구부를 통해 지하외벽을 하부에서부터 순차적으로 연속 시공할 수 있기 때문에 지하외벽의 시공줄눈 발생을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 시공줄눈에 의한 누수 등을 차단하면서 지하외벽의 시공품질을 개선할 수 있다.

셋째, 흙막이벽과 같이 울퉁불퉁한 표면이나 각종 장애물에 의해 불규칙해진 표면에 유연하게 대응하면서 설치할 수 있는 거푸집을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 역타 지지공법에서 흙막이벽의 지지를 위한 설계구조를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에서 흙막이벽의 지지를 위한 설계구조를 도시한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에 대한 시공순서도이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에서 지하 1개층이 시공완료된 상태의 시공상세도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에서 이용하는 개구형 토압전달체에 대한 다양한 실시예를 도시한다.
도 6은 도 5a 내지 도 5e의 개구형 토압전달체에서 스터드가 더 접합된 상태를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에서 필러바닥거푸집으로 이용한 요철표면 대응형 거푸집을 도시한다.

이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에서 흙막이벽(110)의 지지를 위한 설계구조를 도시한다. 보는 바와 같이 본 발명은 흙막이벽(110), 필러(520), 개구형 토압전달체(400), 슬래브(530)로 이어지는 흙막이벽(110) 지지구조를 완성하되, 필러(520)를 흙막이벽(110)을 따라 연속 시공함으로써 흙막이벽(110)의 전면(全面)을 일체 지지할 수 있도록 완성한다는데 특징이 있다. 이에 따라 흙막이벽(110)의 안정적인 지지가 가능해져 지하구조물을 구축할 수 있다. 물론 개구형 토압전달체(400)를 통해 지하외벽(540)의 연속시공을 위한 개구부를 적절하게 확보한다.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에 대한 시공순서도이고, 도 4a와 도 4b는 본 발명에 따라 지하 1개층이 시공완료된 상태의 시공상세도이다. 이들 도면을 이를 참고하여 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법을 단계적으로 살펴본다.

(1)제1단계: 흙막이벽 및 내부기둥 시공- 도 3a

건축선에 맞춰 흙막이벽(110)을 시공한다. 흙막이벽(110)은 엄지말뚝(111)을 소정 간격으로 이격 시공하고 엄지말뚝(111) 사이에 토류벽(112)을 시공하면 된다. 도 3a 이하에서는 H형강에 의한 엄지말뚝(111)과 CIP에 의한 토류벽(112)으로 시공한 흙막이벽(110)을 확인할 수 있다. 흙막이벽(110)을 시공한 후에는 흙막이벽(110) 내부로 내부기둥(120)을 시공하며, 내부기둥(120)은 철골기둥으로 시공하면 된다. 내부기둥(120)은 곧 지하구조물의 영구 기둥이 된다.

(2)제2단계: 굴토 - 도 3b

흙막이벽(110) 내측 지반을 굴토한다. 굴토깊이는 흙막이벽(110)의 안정적인 지지상태를 고려하면서 실시하도록 하며, 다만 후속하여 제2단계 내지 제6단계를 진행할 수 있는 깊이까지는 굴토한다.

(3)제3단계: 제1브라켓 , 받침보 , 철골보 설치- 도 3b

굴토한 후에는, 제1브라켓(210), 받침보(220), 철골보(510)를 설치한다. 제1브라켓(210)은 엄지말뚝(111, H형강)에 접합설치하고, 받침보(220)는 이웃하는 제1브라켓(210) 위에 가로질러 거치시키면서 흙막이벽(110)을 따라 설치하며, 철골보(510)는 양단부를 내부기둥(120)에 접합하면서 내부기둥(120) 상호 간을 연결 설치하는 한편 일단부를 받침보(220) 위에 거치하고 타단부를 내부기둥(120)에 접합하면서 받침보(220)와 내부기둥(120)을 연결 설치한다.

철골보(510)는 곧 지하구조물의 영구 보가 된다. 제1브라켓(210)과 받침보(220)는 철골보(510)의 단부 고정을 위한 구성이 되므로 철골보(510)의 설치 위치를 고려하여 적절한 위치에만 설치하면 된다. 제1브라켓(210)과 받침보(220)는 제8단계에서 시공할 지하외벽(540)에 영구적으로 묻히며, 이를 감안하면 제1브라켓(210)과 받침보(220)는 지하외벽(540) 내부에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다. 그래야 지하구조물 내부의 공간 활용이 자유롭다. 나아가 받침보(220)는 지하외벽(540)에 중앙에 위치하도록 설치하는 것이 더욱 바람직한데, 이는 받침보(220)의 방해를 받지 않으면서 받침보(220)를 사이에 두고 벽체철근(541)을 연속 배근하기 위함이다. 도 3b 이하에서는 제1브라켓(210), 받침보(220), 철골보(510)를 모두 H형강으로 마련하고 있다.

(4)제4단계: 제2브라켓 설치- 도 3b

제3단계와 동시에 또는 순차적으로 제2브라켓(230)을 설치한다. 제2브라켓(230)은 제1브라켓(210) 위로 엄지말뚝(111)에 제2브라켓(230)을 접합 설치하되, 철골보(510)와 동일하거나 낮은 레벨로 설치한다. 철골보(510)를 지지해야 하는 제1브라켓(210)과는 달리 제2브라켓(230)은 제6단계서 시공하는 필러(520)를 지지하기만 하면 되므로, 제2브라켓(230)은 제1브라켓(210)보다 작은 부재로 준비하여 설치하면 된다. 도 3b 이하에서는 제1안(alt.1)으로 채널에 의한 제2브라켓(230)이 철골보(510)보다 낮은 레벨로 설치된 것을 확인할 수 있고, 제2안(alt.2)으로 H형강에 의한 제2브라켓(230)이 철골보(510)와 동일한 레벨로 설치된 것을 확인할 수 있다.

(5)제5단계: 필러바닥거푸집 , 데크플레이트 , 개구형 토압전달체 설치- 도 3c

제2브라켓(230)과 철골보(510)를 설치한 후에는, 필러바닥거푸집(300), 데크플레이트(531), 개구형 토압전달체(400)를 설치한다. 필러바닥거푸집(300)은 이웃하는 제2브라켓(230) 상호 간을 연결하면서 흙막이벽(110)을 따라 연속적으로 설치하고, 데크플레이트(531)는 철골보(510) 위에 통상의 방법으로 설치하며, 개구형 토압전달체(400)는 필러바닥거푸집(300)과 데크플레이트(531) 사이에 설치한다.

필러바닥거푸집(300)은 필러(520)의 연속 시공을 위한 거푸집이 된다. 본 발명에서는 흙막이벽(110)이 울퉁불퉁 불규칙한 표면을 가지는 것을 감안하여 가이드프레임(310)과 이동모듈(320)로 구성된 요철표면 대응형 거푸집을 필러바닥거푸집(300)으로 채용할 것을 제안하며, 이와 같은 요철표면 대응형 거푸집은 도 7에서 설명한다.

도 3c에서는 필러바닥거푸집의 설치방법으로 2가지 방안을 제안한다. 제1안(alt.1)에서는 필러바닥거푸집의 가이드프레임(310)을 제2브라켓(230)의 상부에 거치하여 고정 설치하고 있는데, 이 경우 제2브라켓(230)은 채널, H형강과 같이 상부플랜지를 구비한 플랜지형강으로 설치하면 된다. 제2안(alt.2)에서는 제2브라켓(230)을 H형강으로 채용하고 필러바닥거푸집(300)을 제2브라켓(230)의 상부플랜지와 동일한 레벨로 설치하고 있는데, 이 경우 필러바닥거푸집(300)은 가이드프레임(310)의 양단을 고임재(330)로 고정하고 고임재(330)를 제2브라켓(230)의 하부플랜지 위에 거치하는 한편 이동모듈(320)을 제2브라켓(230)의 상부플랜지와 동일한 레벨에 위치시키면서 설치하면 된다.

데크플레이트(531)는 종래와 마찬가지로 슬래브(530) 시공을 위한 구성이 되는데, 도 3c에서는 슬래브(530)의 경계에 엔드플레이트(532)가 더 설치된 것을 확인할 수 있다.

개구형 토압전달체(400)는 흙막이벽(110)에서 슬래브(530)로 토압을 전달하는 토압 전달 매개로 역할을 하는 한편 지하외벽(540)의 연속 시공을 위한 개구부를 제공하는 역할을 한다. 개구형 토압전달체(400)는 막음판(410), 버팀선재(420), 지압판(430)을 포함하여 구성되는데, 이에 대한 자세한 사항은 도 5a 내지 도 5e 및 도 6에서 설명한다.

한편 필러바닥거푸집(300)은 개구형 토압전달체(400)와 일체형으로 마련할 수도 있는데, 이 경우 개구형 토압전달체의 막음판(410) 하부와 필러바닥거푸집의 가이드프레임(310)을 일체화시키면 된다.

(6)제6단계: 필러 및 슬래브 시공- 도 3d

제5단계와 동시에 또는 순차적으로, 필러(520)와 슬래브(530)를 시공한다. 필러(520)는 흙막이벽(110)과 개구형 토압전달체(400) 사이의 필러바닥거푸집(300) 위에 충전재를 충전하는 것으로 흙막이벽(110)을 따라 연속 시공하고, 슬래브(530)는 데크플레이트(531) 위에 슬래브콘크리트를 타설하는 것으로 시공한다.

필러(520)의 시공은 막음판(410)이 슬래브 두께보다 높게 마련된 개구형 토압전달체(400)를 이용하여 충전재를 막음판(410)의 높이보다 낮게 충전하면서 진행하는 것이 바람직한데(도 3f 참조), 이는 막음판(410)으로 물끊기 방수턱을 마련하기 위함이다. 다시 말해 필러(520)의 시공으로 필러(520) 상부면에 의한 시공줄눈이 생길 수 있는바 필러(520) 상부면을 따라 유입되는 습기를 필러(520) 위로 치켜 올라간 막음판(410)으로 차단할 수 있도록 한 것이다.

한편, 슬래브(530)의 시공에서 구조계산에 따라 슬래브철근을 적절히 배근하는 것은 물론이다. 이로써 흙막이벽(110), 필러(520), 개구형 토압전달체(400), 슬래브(530)로 이어지는 흙막이벽(110)의 버팀구조가 도 3d, 4a, 4b와 같이 완성된다.

도 4a는 제1안(alt.1)으로서 제2브라켓(230) 위에 필러바닥거푸집(300)을 설치하여 필러(520)를 시공한 경우인데, 이 경우 필러(520)를 완성한 후에는 제2브라켓(230)과 필러바닥거푸집(300)을 분리 제거한다. 도 4b는 제2안(alt.2)으로서 제2브라켓(230)과 동일한 레벨로 필러바닥거푸집(300)을 설치하여 필러(520)를 시공한 경우인데, 이 경우에는 필러(520)를 완성한 후에 제2브라켓(230)은 존치시키고 필러바닥거푸집(300)만을 분리 제거한다. 도시하지 않았지만 필러바닥거푸집(300)과 개구형 토압전달체(400)를 일체형으로 마련한 경우라면, 필러바닥거푸집(400)을 제2브라켓(230) 위에 설치하여 필러(520)를 시공하고, 필러(520)를 완성한 후에는 제2브라켓(230)과 필러바닥거푸집(300)을 모두 제거하지 않고 존치시킨다. 제거한 자재(제2브라켓 내지 필러바닥거푸집)들은 다른 공사에서 전용할 수 있다.

(7)제7단계: 반복 실시- 도 3e

제2단계 내지 제6단계를 반복 실시한다. 본 단계의 진행으로 지하외벽(540)을 제외한 지하구조물의 골조가 완성된다. 즉 지하구조물의 내부기둥(120), 층간 보 및 층간 슬래브(530)가 완성되며, 다만 흙막이벽(110)과 슬래브(530) 사이에 개구형 토압전달체(400)에 의한 개구부가 형성되면서 완성된다.

(8)제8단계: 지하외벽 시공- 도 3f

지하외벽(540)을 시공한다. 개구형 토압전달체(400)의 개구부를 통해 벽체철근(541)을 배근하고 벽체콘크리트(542)를 타설하면서 지하외벽(540)을 상향식으로 시공하면 된다. 벽체콘크리트(542)는 소정 높이마다 이어치기하게 될 텐데, 이 과정에서 도 3f에서와 같이 개구형 토압전달체의 버팀선재(420)를 적절하게 절단 또는 분리제거하는 것을 통해 막음판(410)과 지압판(420) 사이에 물끊기를 마련할 수 있다. 또한 도 3f에서는 개구형 토압전달체의 막음판(410)이 ㄷ형 채널로 마련된 것을 확인할 수 있는데, ㄷ형 채널은 물끊기 방수턱으로 역할하는데 유리한 형태가 된다.

본 단계의 진행으로 제1브라켓(210), 받침보(220), 개구형 토압전달체(400)가 모두 벽체콘크리트에 매입되어 일체화되며, 경우에 따라 제2브라켓(230) 내지 필러바닥거푸집(300)도 매입되어 일체화된다. 이로써 지하구조물의의 모든 골조가 완성된다.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 지하구조물의 역타 시공방법에서 이용하는 개구형 토압전달체(400)의 다양한 실시예를 도시하고, 도 6은 개구형 토압전달체(400)에서 스터드(440)가 더 접합된 상태를 도시한다.

개구형 토압전달체(400)는 막음판(410), 버팀선재(420), 지압판(430), 스터드(440)를 포함하여 구성된다. 막음판(410)은 흙막이벽(110)에 대면하게 위치시키면서 흙막이벽(110)을 따라 연속 배치되는 구성인데, 필러(520) 시공을 위한 측면 거푸집이 된다. 버팀선재(420)는 상호 간에 개구부를 형성시키면서 막음판(410)에서 내밀어 나오도록 접합되는 구성으로, 개구형 토압전달체(400)의 실질적인 역할(토압 전달 및 개구부 형성)을 하는 구성이 되며, 구조계산 결과 적절하게 설계하도록 한다. 지압판(430)은 버팀선재(420)의 단부에 접합되는 구성으로, 버팀선재(420)가 받는 토압을 슬래브(530)로 효과적으로 전달하는 구성이 된다.

도 5a 내지 도 5e에서는 막음판(410)과 지압판(430)을 철판으로 마련하는 한편 버팀선재(420)를 H형강, 강관, 채널, 강봉으로 마련하여 스틸 용접구조로 완성한 개구형 토압전달체(400)를 확인할 수 있다. 특히 도 5a 내지 도 5d에서는 막음판(410)과 지압판(430) 모두가 연속적인 L형 앵글로 길게 마련되고 있는데, 이러한 개구형 토압전달체(400)는 필러(520)와 슬래브(530)의 단면 시공을 위한 측면 거푸집을 동시에 제공할 수 있다. 반면 도 5e에서는 막음판(410)이 연속적인 ㄷ형 채널로 길게 마련되면서 지압판(430)이 단속적인 평판으로 마련되고 있는데, 이러한 개구형 토압전달체(400)는 슬래브(530) 단면 시공을 위해 엔드플레이트(532)를 추가로 설치해야 할 수 있다(도 3c 참조).

도 6은 개구형 토압전달체의 막음판(410) 내지 지압판(430)에 스터드(440)가 더 접합된 상태를 보여주는데, 스터드(440)는 개구형 토압전달체(400)와 필러(520) 내지 슬래브(530)의 일체화에 기여한다. 도 6(a)에서는 볼트형 스터드(440)가 접합되고 있고, 도 6(b)에서는 U형 스터드(440)가 접합되고 있다.

도 7은 도 3c에서 필러바닥거푸집(300)으로 이용한 요철표면 대응형 거푸집을 도시한다. 요철표면 대응형 거푸집은 흙막이벽(110)과 같이 울퉁불퉁한 표면이나 각종 장애물에 의해 불규칙해진 표면에 대응하여 설치하기 위한 거푸집으로, 가이드프레임(310)과 이동모듈(320)을 포함하여 구성된다.

가이드프레임(310)은 상부에 너비방향으로 가로지르는 가이드홈(311)이 길이방향을 따라 소정 간격마다 형성된 부재인데, 장방형 박스강관, ㄷ형 채널, C형 채널 등으로 마련하면 적당하다. 도 7(b)에서는 ㄷ형 채널 상부에 ⊥형 단면의 가이드홈(311)이 형성된 가이드프레임(310)을 확인할 수 있다.

이동모듈(320)은 상부플랜지(321)와 하부의 끼움돌기(322)로 구성되는 부재로, 하부의 끼움돌기(322)가 가이드프레임의 가이드홈(311)에 끼워지면서 상부의 상부플랜지(321)가 가이드프레임(310)의 상부에 걸쳐지게 설치되는 부재이다. 이러한 설치에 따라 이동모듈(320)은 가이드홈(311)을 따라 슬라이딩방식으로 이동하게 되며, 이러한 이동모듈(320)은 다수개가 상부플랜지끼리 서로 이웃하게 위치시키면서 가이드프레임의 가이드홈(311) 각각에 끼워진다. 이로써 이동모듈(320) 각각을 가이드프레임(310)을 따라 개별적으로 이동시킬 수 있기 때문에 이동모듈(320)의 이동 정도에 따라 요철표면에 대응하면서 설치할 수 있게 된다.

도 7(c)에서는 다양한 단면의 이동모듈을 확인할 수 있는데, 본 발명에서는 T형, I형, П형, 보강 П형 단면의 이동모듈(320a,320b,320c,320d)을 제안한다. I형, П형, 보강 П형 단면과 같이 끼움돌기(322) 하부에 플랜지가 마련된 이동모듈(320b,320c,320d)의 경우에는 상부플랜지(321)가 끼움돌기(322)의 플랜지보다 넓은 너비로 마련되는 것이 바람직한데, 그래야 이동모듈(320)을 상호 간 상부플랜지(321)끼리 최대한 근접하게 위치시키면서 끼움돌기(322)를 가이드프레임의 가이드홈(311)에 안정적으로 걸리게 하면서 끼움 설치할 수 있다. 한편 П형, 보강 П형 단면과 같은 이동모듈(320c,320d)은 끼움돌기(322)의 탄성을 이용하여 가이드프레임의 가이드홈(311) 상부에서 용이하게 끼우면서 장착가능하다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

110: 흙막이벽 120: 내부기둥
111: 엄지말뚝 112: 토류벽
210: 제1브라켓 220: 받침보
230: 제2브라켓
300: 필러바닥거푸집
310: 가이드프레임 311: 가이드홈
320: 이동모듈 321: 상부플랜지
322: 끼움돌기 330: 고임재
400: 개구형 토압전달체 410: 막음판
420: 버팀선재 430: 지압판
440: 스터드
510: 철골보 520: 필러
530: 슬래브
531: 데크플레이트 532: 엔드플레이트
540: 지하외벽
541: 벽체철근 542: 벽체콘크리트

Claims

지하구조물을 역타 지지공법으로 시공하는 방법으로서,
엄지말뚝(111) 사이를 토류벽(112)으로 연결하면서 흙막이벽(110)을 구축하고, 흙막이벽(110) 내부 공간에 내부기둥(120)을 시공하는 제1단계;
흙막이벽(110) 내부의 지반을 굴토하는 제2단계;
엄지말뚝(111)에 제1브라켓(210)을 접합 설치한 다음 이웃하는 제1브라켓(210) 위에 가로질러 거치시키면서 흙막이벽(110)을 따라 받침보(220)를 설치하는 한편, 내부기둥(120) 상호 간을 연결하도록 내부기둥(120)에 철골보(510)의 양단부를 접합 설치하고, 받침보(220)와 내부기둥(120)을 연결하도록 철골보(510)의 일단부를 받침보(220) 위에 거치시키면서 철골보(510)의 타단부를 내부기둥(120)에 접합 설치하는 제3단계;
상기 제3단계와 동시에 또는 순차적으로, 제1브라켓(210) 위로 엄지말뚝(111)에 제2브라켓(230)을 접합 설치하되, 철골보(510)와 동일하거나 낮은 레벨로 설치하는 제4단계;
이웃하는 제2브라켓(230) 상호 간을 연결하면서 흙막이벽(110)을 따라 연속적으로 필러바닥거푸집(300)을 설치하는 한편, 철골보(510) 위에 데크플레이트(531)를 설치하고 필러바닥거푸집(300)과 데크플레이트(531) 사이에 개구형 토압전달체(400)를 설치하는 제5단계;
상기 제5단계와 동시에 또는 순차적으로, 흙막이벽(110)과 개구형 토압전달체(400) 사이의 필러바닥거푸집(300) 위에 충전재를 충전하면서 슬래브(530)와 동일한 레벨로 흙막이벽(110)을 따라 필러(520)를 연속 시공하는 한편, 데크플레이트(531) 위에 슬래브콘크리트를 타설하여 슬래브(530)를 시공함으로써, 흙막이벽(110), 필러(520), 개구형 토압전달체(400), 슬래브(530)로 이어지는 흙막이벽(110)의 버팀구조를 완성하는 제6단계;
상기 제2단계 내지 제6단계를 반복 실시하는 제7단계;
개구형 토압전달체(400)의 개구부를 통해 벽체철근(541)을 배근하고 벽체콘크리트(542)를 타설하여 지하외벽(540)을 상향식으로 시공하는 제8단계;로 이루어지되,
상기 제5단계는, 흙막이벽(110)에 대면하게 위치시키면서 흙막이벽(110)을 따라 연속 배치되는 막음판(410); 상호 간에 개구부를 형성시키면서 막음판(410)에서 내밀어 나오도록 접합되는 버팀선재(420); 버팀선재(420)의 단부에 접합되는 지압판(430);을 포함하여 구성된 개구형 토압전달체(400)를 이용하여 지압판(430)이 데크플레이트(531) 상에 위치하도록 설치하면서 이루어지고,
상기 제6단계는, 개구형 토압전달체의 막음판(410)을 경계로 흙막이벽(110)과 개구형 토압전달체(400) 사이에 충전재를 연속 충전하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
제1항에서,
상기 제5단계는, 막음판(410)과 지압판(430)이 철판으로 마련되는 한편 버팀선재가 형강, 강관, 채널, 강봉 중 하나 이상으로 마련되어 스틸 용접구조로 제작된 개구형 토압전달체(400)를 이용하면서 이루어지며,
상기 제8단계는, 개구형 토압전달체의 버팀선재(420)를 절단 또는 분리 제거하여 막음판(410)과 지압판(420) 사이를 끊는 과정을 포함하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
제1항에서,
상기 제5단계는, 막음판(410)이 슬래브(530) 두께보다 높게 마련된 개구형 토압전달체(400)를 이용하면서 이루어지며,
상기 제6단계는, 막음판(410)의 높이보다 낮게 충전재를 충전하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 제5단계는, 상부에 너비방향으로 가로지르는 가이드홈(311)이 길이방향을 따라 소정 간격마다 형성된 가이드프레임(310); 하부의 끼움돌기(322)가 가이드프레임의 가이드홈(311)에 끼워지면서 상부의 상부플랜지(321)가 가이드프레임(310)의 상부에 걸쳐지게 설치됨으로써 가이드홈(311)을 따라 이동하게 되는 부재로, 다수개가 상부플랜지(321)끼리 서로 이웃하게 위치하도록 가이드프레임의 가이드홈(311) 각각에 설치되는 이동모듈(320);을 포함하여 구성된 필러바닥거푸집(300)을 이용하면서 이루어지며,
상기 제6단계 또는 제7단계는, 필러바닥거푸집(300)을 탈형하는 과정을 포함하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
제4항에서,
상기 제4단계는, 상부플랜지를 가지는 플랜지형강으로 마련된 제2브라켓(230)을 설치하면서 이루어지며,
상기 제5단계는, 필러바닥거푸집의 가이드프레임(310)을 제2브라켓(230)의 상부플랜지에 거치하여 고정 설치하면서 이루어지며,
상기 제6단계 또는 제7단계는, 제2브라켓(230)을 제거하는 과정을 포함하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
제4항에서,
상기 제4단계는, H형강으로 마련된 제2브라켓(230)을 설치하면서 이루어지며,
상기 제5단계는, 가이드프레임(310)의 양단부가 고임재(330)에 고정된 필러바닥거푸집(300)을 설치하되 고임재(330)가 제2브라켓(230)의 하부플랜지 위에 거치되는 한편 이동모듈(320)이 제2브라켓(230)의 상부플랜지와 동일한 레벨에 위치되도록 설치하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 제5단계는, 개구형 토압전달체의 막음판(410) 하부에 일체로 마련되되 너비방향으로 가로지르는 가이드홈(311)이 길이방향을 따라 소정 간격마다 형성되도록 마련된 가이드프레임(310); 하부의 끼움돌기(322)가 가이드프레임의 가이드홈(311)에 끼워지면서 상부의 상부플랜지(321)가 가이드프레임(310)의 상부에 걸쳐지게 설치됨으로써 가이드홈(311)을 따라 이동하게 되는 부재로, 다수개가 상부플랜지(321)끼리 서로 이웃하게 위치하도록 가이드프레임의 가이드홈(311) 각각에 설치되는 이동모듈(320);을 포함하여 구성된 필러바닥거푸집(300)을 이용하면서 이루어지며,
상기 제6단계 또는 제7단계는, 제2브라켓과 필러바닥거푸집(300)을 존치시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 흙막이벽의 전면 지지를 통한 지하구조물의 역타 시공방법.
흙막이벽(110)과 같이 울퉁불퉁한 표면이나 각종 장애물에 의해 불규칙해진 표면에 대응하여 설치하기 위한 거푸집으로,
상부에 너비방향으로 가로지르는 가이드홈(311)이 길이방향을 따라 소정 간격마다 형성된 가이드프레임(310);
하부의 끼움돌기(322)가 가이드프레임의 가이드홈(311)에 끼워지면서 상부의 상부플랜지(321)가 가이드프레임(310)의 상부에 걸쳐지게 설치됨으로써 가이드홈(311)을 따라 이동하게 되는 부재로, 다수개가 상부플랜지(321)끼리 서로 이웃하게 위치하도록 가이드프레임의 가이드홈(311) 각각에 설치되는 이동모듈(320);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 요철표면 대응형 거푸집.
제8항에서,
상기 가이드프레임(310)은, ⊥형 단면의 가이드홈(311)이 형성된 것이며,
상기 이동모듈(320)은, T형, I형, П형 중 어느 하나의 단면으로 마련된 부재인 것을 특징으로 하는 요철표면 대응형 거푸집.