KR101044441B1 - 지하 구조물의 역방향 축조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하 구조물의 역방향 축조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하외벽이 형성될 지하위치에 지하연속벽을 형성하여 지하 외곽라인을 형성하는 지하연속벽 형성단계, 지하연속벽에 의해 구획된 지면에 다수의 센터파일(center pile)을 축조하여 기둥의 기본틀을 형성시키는 센터파일 축조단계, 각 지하층의 바닥면을 이루는 슬래브를 다수의 센터파일을 따라 이동될 수 있도록 적어도 두 개 이상 적층 형성되는 적층 슬래브 형성단계, 및 다수 개 적층된 슬래브를 하측으로 이동시키며, 각 슬래브가 각 층의 위치에 설치되되, 지면 굴착과 슬래브 하향이동 및 설치가 반복적으로 이루어지는 슬래브 설치단계를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 별도의 거푸집이 필요하지 않고, 품질관리가 용이하며, 폐기물 발생이 감소되어 환경 친화적이고, 각 슬래브의 노출되는 부위가 적어 전천후 시공이 가능하며, 슬래브가 지면에 의해 지지됨에 따라 각 슬래브를 연속으로 형성할 수 있고, 슬래브가 토압을 지지함에 따라 별도의 흙막이 지지용 가설구조물이나 철골보 등의 축조를 생략하여 종래보다 작업시간의 단축은 물론, 이에 따른 비용을 절감시킬 수 있어 작업 효율성을 향상시킬 수 있다.

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Description

지하 구조물의 역방향 축조방법{Slab top-down method of underground construction}

본 발명은 지하 구조물의 축조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하 구조물을 상부에서 하부방향으로 축조하되, 다수의 슬래브를 상호 이격될 수 있도록 적층시켜 형성하고, 그 슬래브 하측을 필요 깊이만큼 굴착 후 적층된 슬래브를 하측으로 이동시킨 다음, 설치함에 따라 작업공정을 감소시킬 수 있고, 작업시간을 단축시키며, 공정의 감소에 의해 폐기물을 감소시킴은 물론, 비용을 감소시켜 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 지하 구조물의 역방향 축조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하층 축조 시 다양한 기술이 사용되고 있으나 이 중에서 흙막이벽 공법으로는 엄지말뚝 토류벽, Sheet Pile, 현장타설 콘크리트말뚝 (CIP cast in place pile), DW(diaphragm wall-일명 Slurry wall)공법이 있다.

그리고 흙막이벽 지지공법에는 Earth Anchor(인장 앵커 지지방식), Strut 방식(압축 버팀대 지지방식), SPS공법(Permanent Structural Members As Temporary Strut ), IPS 공법, SLS 공법 등이 있고, 지하층 구조물의 거푸집 형식으로는 동바 리와 일반 거푸집, 메달기 형틀공법 및 Deck Plate등이 사용되고 있다.

여기서 strut식 등의 흙막이벽 지지공법은 영구구조물이 축조되기 전 토압을 지지하기 위한 임시구조물로서 지하층의 터파기 공사 및 골조 공사 시 장애요인이 될 뿐 아니라 구조물 축조 후 해체되어야 하므로 공사비 증가와 골조품질 저하 및 공사기일 증가 등의 문제점을 발생시키는 요인이 된다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해 역타설(Top-Down 방향)공법이 사용되는데, 이 역타설 공법은 지하의 영구구조물을 상부에서 하부방향으로, 소요위치에 축조하여 축조된 영구구조물로 지하외벽에 작용하는 수압 및 토압을 지지하는 공법이다.

이 역타설 공법은 영구구조물을 지하에 역타로 축조하기 위하여 지하의 밀폐된 공간 내에서 거푸집작업, 철근작업, 콘크리트 타설 작업 또는 철골조립 및 설치작업을 수행하여야 하며, 이러한 작업의 수행을 위해 자재의 운반, 작업조건 등에 의하여 크게 제약을 받아 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

또한 타설 된 콘크리트가 양생되어 소요강도를 확보하기 이전(통상 28일 소요)에는 하부로 굴착작업이 불가능하여 지하층 구축에 소요되는 공사비가 커지고 공사기간이 길어질 수밖에 없는 실정이었다.

최근에 개발된 SPS 공법은 건축물에 영구 사용되는 철골 및 기둥만으로 지하연속벽에 작용되는 토압 및 수압을 지지한다는 개념에서 출발하였으나, 지하구조물 중 철골보 및 기둥만으로 형성된 골조형식으로는 지하에서 작용하는 토압 및 수압에 대응하기에는 턱없이 부족하였다.

이를 극복하기 위해 지하층 철골 설치 후 Deck Plate를 사용하여 슬래브를 타설함에 따라 구축된 슬래브에 의하여 토압 및 수압을 지지하고 있으나, 이 방식은 최초의 의도와는 전혀 다른 기술자에게 범용된 역타설 공법의 한 변형형태가 되었으며, 지하의 밀폐된 공간 내에서 철골조립작업, 현장용접작업, Deck Plate 설치작업, 철근배근 작업, 콘크리트 타설 작업 등을 하여야 하므로 많은 문제점이 발생된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 역방향 공법으로 지하구조물을 축조하되, 각 층을 이루는 슬래브를 상호 분리 가능하도록 적층 형성하고, 상기 슬래브의 하측 지면을 일정깊이 굴착하여 슬래브를 이동 및 설치함에 따라 작업공정 및 시간이 감소된다.

특히, 슬래브를 별도의 거푸집이나 동바리 없이 지면 위에 타설된 거푸집용 버림 콘크리트 상에서 형성시킴에 따라 생산기간 및 생산비를 절감시킬 수 있다.

또한 하향이동되어 각 층을 이루는 슬래브가 지하연속벽의 토압 및 수압을 지지할 수 있어 종래 별도의 가설재 및 철골골조 등의 보강부재의 사용을 생략할 수 있다.

그리고 슬래브의 일부를 자재, 토사 및 장비 반출입용 개구부를 형성하여 지면 굴착 시, 개방된 슬래브를 통해 굴착이 이루어짐에 따라 굴착이 용이하고, 종래 발생되는 소음 및 먼지 등의 발생을 감소시킬 수 있다.

이에 따라, 지하 구조물을 축조함에 있어서, 종래보다 공정 및 시간이 감소되고, 비용을 절감시킬 수 있기 때문에 작업 효율성을 향상시킬 수 있는 지하 구조물의 역방향 축조방법을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 지하외벽이 형성될 지하위치에 지하연 속벽을 형성하여 지하 외곽라인을 형성하는 지하연속벽 형성단계, 상기 지하연속벽에 의해 구획된 지면에 다수의 센터파일(center pile)을 축조하여 기둥의 기본틀을 형성시키는 센터파일 축조단계, 각 지하층의 바닥면을 이루는 슬래브를 상기 다수의 센터파일을 따라 이동될 수 있도록 적어도 두 개 이상 적층 형성되는 적층 슬래브 형성단계, 및 상기 다수 개 적층된 슬래브를 하측으로 이동시키며, 각 슬래브가 각 층의 위치에 설치되되, 지면 굴착과 슬래브 하향이동 및 설치가 반복적으로 이루어지는 슬래브 설치단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 적층 슬래브 형성단계에서는, 형성하고자 하는 층의 개수에 따라 상기 슬래브의 형성 개수가 결정되고, 상기 각 슬래브 사이에는 박리부재에 의해 상호 분리 가능하도록 적층 형성된다.

그리고 상기 다수의 슬래브 중 최상단에 위치한 슬래브의 상면이 지면과 수평을 이루도록 지면을 하측으로 굴착 평탄작업을 한 후, 굴착된 지면 상에 거푸집용 버림 콘크리트를 타설하여 상기 다수의 슬래브를 형성시킨다.

또한, 상기 박리부재는 박리제와 비닐 및 필름 중 선택된 어느 하나 이상이다.

그리고 상기 센터파일이 관통되도록 슬래브에 고정공이 통공되고, 상기 고정공의 내측면 내부에는 보강프레임이 더 구비되되, 상기 보강프레임은 상단부와 하단부의 형상이 대칭되도록 형성된다.

또한, 상기 슬래브의 내부에 인장철근이나 인장강선이 체크무늬 형상으로 배열된 쳐짐방지부재가 더 구비되어 다수의 센터파일에 고정된 상기 슬래브 중 어느 하나의 센서파일에서 분리되어 지지력이 손실될 경우, 상기 쳐짐방지부재가 인접한 다른 센터파일에 지지되어 쳐짐을 방지함에 따라 상기 슬래브의 붕괴를 방지한다.

그리고 상기 슬래브 설치단계는, 상기 슬래브 형성단계에서 형성된 다수의 슬래브 중 최상단에 위치한 슬래브를 상기 지하연속벽과 센터파일에 고정시키는 슬래브 고정단계, 상기 다수 개 형성된 슬래브의 하측 지면을 한 층 깊이 이상 굴착시키는 지면 굴착단계, 및 상기 슬래브 고정단계에서 고정되지 않은 다수의 슬래브 중 최상단의 슬래브가 상기 고정된 슬래브와 한 층 높이 간격으로 이격되도록 하측으로 이동되는 슬래브 이동단계를 포함하여 이루어지고, 상기 슬래브 고정단계와 지면 굴착단계 및 슬래브 이동단계가 반복된다.

또한, 상기 슬래브 고정단계에서, 상기 센터파일이 관통되는 슬래브 고정공의 내측면은 하측으로 갈수록 외측으로 경사지게 형성되고, 상기 센터파일에는 상기 고정공의 내측면과 대응되도록 외측면을 갖는 고정편이 구비되어 상호 끼워지며, 상기 슬래브의 가장자리는 상기 지하연속벽과 콘크리트에 의해 타설시킨다.

그리고 상기 슬래브의 고정공과 고정편 주변에 철근과 콘크리트 또는 그라우팅(Grouting) 등을 이용하여 더욱 견고하게 고정시킨다.

또한, 상기 슬래브 고정단계에서, 상기 센터파일과 슬래브를 절곡된 센터고정플레이트를 이용하여 용접 등으로 고정시키되, 상기 슬래브의 상면과 하면 중 선택된 어느 하나 이상에 고정되고, 상기 센터고정플레이트가 구비된 센터파일의 외측은 콘크리트에 의해 고정된다.

그리고 상기 슬래브의 가장자리 측면에는 내설된 하나 이상의 철근이 외측으 로 돌출되거나 상기 내설된 철근과 연결되어 외측으로 돌출되는 고정볼트가 구비되고, 상기 철근이나 고정보트의 단부가 상기 연속벽과 닿은 후, 콘크리트 등에 의해 고정됨에 따라 상기 슬래브의 측면이 상기 연속벽과 고정된다.

또한, 상기 슬래브의 측단부에는 상단 또는 하단이 회전 가능하도록 연결된 측면고정플레이트가 더 구비되어 콘크리트 타설 시, 거푸집 역할을 한다.

그리고 상기 지면 굴착단계는, 상기 형성된 슬래브의 일부를 개폐 가능하도록 형성하고, 상기 슬래브의 일부를 개방하여 그 하측 지면을 굴착한다.

또한, 상기 슬래브 이동단계에서, 상기 적층된 슬라브와 굴착된 지면 사이에 기체에 의해 팽창 및 수축되는 구션부가 더 구비된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 지하 구조물의 역방향 축조방법에 의하면, 별도의 거푸집이 필요하지 않고, 품질관리가 용이하며, 작업공정의 단축에 의해 폐기물 발생이 감소되어 환경 친화적이고, 각 적층 슬래브 형성 시 외기에 노출되는 부위가 적어 동계 및 우기에도 작업이 가능하여 전천후 시공이 가능하다.

또한 적층 슬래브 형성 시, 최하단부 슬래브가 지면에 의해 지지됨에 따라 각 슬래브를 연속적으로 신속하게 형성할 수 있으며, 하강된 슬래브가 지하연속벽에 작용되는 토압 및 수압을 지지함에 따라 별도의 흙막이 지지용 가설구조물이나 철골보 등의 축조를 생략할 수 있다.

이러한 하강된 슬래브에 의하여 지하구조물의 골조형식이 플랫 플레이 트(Flat Plate) 또는 플랫 슬래브(Flat Slab) 형식이 가능하고, 종래에 비해 층고가 감소되어 지하 굴착 토공물량이 적어지며, 지반이 암반일 경우 암반 터파기 물량이 최소화되므로, 종래보다 비용의 절감은 물론, 작업시간을 단축시킬 수 있어 작업 효율성을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 순서도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 설치단계의 순서도를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 지면 굴착을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 설치 및 이동을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 고정방법을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 고정방법의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 쳐짐방지부재를 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 지하 구조물의 역방향 축조방법은 지하연속벽 형성단계(S10)와 센터파일 축조단계(S20), 적층 슬래브 형성단계(S30) 및 슬래브 설치단계(S40)로 구성된다.

지하연속벽 형성단계(S10)는 지하외벽이 형성될 지하위치에 지하연속벽(100)을 형성하는 것으로, 지하 구조물의 기본 외벽을 형성하게 된다.

그리고 센터파일 축조단계(S20)는 기둥이 축조될 위치인 각 지하연속벽(100) 사이의 지면 속에 다수의 센터파일(center pile: 200)을 일정간격으로 축조하게 된다.

이때, 축조되는 센터파일(200)의 개수는 필요로 하는 슬래브(200)의 개수보다 더 축조하여 슬래브(300)를 지지하고, 슬래브(300) 하강 후 제거함에 따라 공간을 확보할 수 있다.

적층 슬래브 형성단계(S30)는 각 지하층의 바닥면을 이루는 슬래브(300)를 다수의 센터파일(200)을 따라 이동될 수 있도록 적어도 두 개 이상 적층 형성되는 것으로, 형성하고자 하는 지하층의 개수에 따라 슬래브(300)의 개수가 결정된다.

그리고 적층되는 각 슬래브(300) 사이에는 박리부재(400)에 의해 상호 분리 가능하도록 적층 형성되며, 각 슬래브(300)에는 센터파일(200)이 관통되도록 고정공(310)이 통공된다.

이러한 박리부재(400)는 박리제와 비닐 및 필름 중 선택된 어느 하나 이상으로 사용되는 것으로, 각 슬래브(300)를 박리시킬 수 있는 것이면 사용가능하다.

또한 적층 슬래브 형성단계(S30)의 다수의 슬래브(300) 중 최상단에 위치한 슬래브(300)의 상면이 지면과 수평을 이루도록 지면을 하측으로 굴착 평탄작업한 후, 굴착된 지면 상에 거푸집용 버림 콘크리트를 타설하여 다수의 슬래브(300)를 형성시킨다.

다시 말해, 형성하고자 하는 슬래브(300)의 개수를 정하여 지면을 일정 깊이로 굴착한 다음 거푸집용 버림 콘크리트를 타설하고, 이 타설된 거푸집용 버림 콘크리트 상에서 각 슬래브(300)를 적층 형성하게 된다.

이와 같이 다수의 슬래브(300)를 형성하면, 슬래브(300)가 외기에 노출되는 부위가 적어 동계에도 작업이 가능한 전천후 시공이 가능함은 물론, 최하단부 슬래브(300)가 거푸집용 버림 콘크리트와 지면에 의해 지지됨에 따라 슬래브(300)가 콘크리트 강도를 획득하기 이전이라도 각 슬래브(300)를 연속으로 형성할 수 있게 된다.

그리고 슬래브 설치단계(S40)에서는 형성된 다수 개의 슬래브(300)를 하측으로 이동시켜, 각 슬래브(300)를 각 층의 위치에 설치하는 것으로, 지면 굴착과 슬래브(300) 하향이동 및 설치가 반복적으로 이루어지게 된다.

이러한 슬래브 설치단계(S40)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 슬래브 고정단계(S41)와 지면 굴착단계(S42) 및 슬래브 이동단계(S43)로 구성되며, 슬래브 고정단계(S41)와 지면 굴착단계(S42) 및 슬래브 이동단계(S43)가 반복된다.

도 3 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 슬래브 고정단계(S41)는 슬래브 형성단계(S30)에서 형성된 다수의 슬래브(300) 중 최상단에 위치한 슬래브(300)를 지하연속벽(100)과 센터파일(200)에 고정시키게 된다.

그리고 지면 굴착단계(S42)에서는 다수 개 형성된 슬래브(300)의 하측 지면을 한 층 깊이 이상 굴착시키는 것이고, 슬래브 이동단계(S43)에서는 슬래브 고정단계(S41)에서 고정되지 않은 다수의 슬래브(300) 중 최상단의 슬래브(300)가 고정된 슬래브(300)와 한 층 높이 간격으로 이격되도록 하측으로 이동시키게 된다.

하측으로 이동된 적층 슬래브(300)는 다시, 슬래브 고정단계(S41)를 거쳐 최상측의 슬래브(300)가 지하연속벽(100)과 센터파일(200)에 고정된 후, 지면 굴착단계(S42) 및 슬래브 이동단계(S43)를 다시 거치게 된다.

이때, 슬래브 고정단계(S41)에서는 센터파일(200)이 관통되는 슬래브 고정공(310)의 내측면은 하측으로 갈수록 외측으로 경사지게 형성되고, 센터파일(200)에는 고정공(310)의 내측면과 대응되도록 경사진 외측면을 갖는 고정편(600)이 구비되어 상호 끼워짐에 따라 고정되는 것으로, 도 8에 도시한 바와 같다.

이는, 종래 굴착 후 각 슬래브(300)를 형성하는 공정 시 사용되던 별도의 보강부재들의 사용을 생략할 수 있어 시간을 단축하고, 비용을 절감시킬 수 있는 것이다.

그리고 도 9에서 도시한 바와 같이, 슬래브(300)의 고정은 도 8의 고정공(310)과 고정편(600)이 적용된 상태에서 철근(610) 및 콘크리트 또는 그라우팅(Grouting) 등에 의해 고정공(310)과 고정편(600) 사이 및 주변이 더욱 견고하게 고정될 수 있다.

또한 슬래브(300)의 가장자리부는 지하연속벽(100)과 콘크리트에 의해 타설되어 고정됨이 바람직하다.

이때, 슬래브(300)의 고정공(310)이 통공되고, 고정공(310)의 내측면 내부에는 보강프레임(320)이 더 구비되되, 보강프레임(320)은 상단부와 하단부의 형상이 대칭되도록 형성된다.

다시 말해, 보강프레임(320)은 'ㄷ' 이나 'H' 및 'I' 등과 같은 형상으로 이루어지는 것으로, 상단부와 하단부가 대칭이면 어떤 형상이던 가능하다.

이 보강프레임(320)은 슬래브(300)의 고정공(310) 주변을 보강해 주는 것으로, 슬래브(300)를 센터파일(200)에 더욱 견고하게 고정시킬 수 있도록 보강하게 된다.

한편, 도 10에서 도시한 바와 같이, 슬래브 고정단계(S41)에서는 절곡된 센터고정플레이트(700)를 이용하여 센터파일(200)에 슬래브(300)를 용접 등으로 고정시킬 수 있으며, 이 센터고정플레이트(700)는 슬래브(300)의 상면과 하면 중 선택된 어느 하나 이상에 고정되어 센터파일(200)과 슬래브(300)를 고정시킬 수 있다.

이 센터고정플레이트(700)는 센터파일(200)과 슬래브(300)의 연결부를 따라 구비되며, 별도의 고정핀 등에 의해 추가적으로 더 고정될 수 있으며, 센터고정플레이트(700)가 구비된 센터파일(200)의 외측은 콘크리트를 타설하여 마무리함이 바람직하다.

또한 도 11에서 도시한 바와 같이, 슬래브(300)의 가장자리 측면에는 내설된 하나 이상의 철근(340)이 외측으로 돌출되거나 내설된 철근(340)과 연결되어 외측으로 돌출되는 고정볼트(350)가 구비된다.

이 철근(340)이나 고정볼트(350)의 단부가 지하연속벽(100)과 닿은 후, 콘크 리트 등에 의해 타설되어 고정됨에 따라 슬래브(300)의 측면이 지하연속벽(100)과 고정된다.

그리고 도 12에서 도시한 바와 같이, 슬래브(300)의 측단부에는 상단 또는 하단이 회전 가능하도록 연결된 측면고정플레이트(710)가 더 구비되어 콘크리트 타설 시, 거푸집 역할을 함이 바람직하다.

또한 슬래브(300)는 도 13에 도시한 바와 같이, 그 내부에 인장철근이나 인장강선이 체크무늬 형상으로 배열된 쳐짐방지부재(800)가 더 구비된다.

이 쳐짐방지부재(800)는 다수의 센터파일(200)에 고정된 슬래브(300) 중 어느 하나의 센터파일(200)에서 슬래브(300)가 분리되어 지지력이 손실될 경우, 쳐짐방지부재(800)가 인접한 다른 센터파일(200)에 지지되어 쳐짐을 방지함에 따라 슬래브(300)의 붕괴를 방지하게 된다.

한편, 슬래브(300)의 일부에는 자재, 토사 및 장비 반출입용 개구부(330)가 일부에 형성되며, 지면 굴착단계(S42)에서 이 슬래브(300)의 개구부(330)를 통해 굴착작업이 이루어지게 된다.

이러한 슬래브(300)의 개구부(330)를 통해 굴착작업이 이루어지면, 종래 굴착 시 발생되는 먼지 등이 공기 중으로 확산됨에 따라 주변을 오염시키는 것을 방지할 수 있어 환경 친화적인 굴착작업을 할 수 있다.

그리고 슬래브 이동단계(S43)에서는 별도의 슬래브 하강장치(500)에 의해 슬래브(300)가 하측으로 이동되는 것으로, 슬래브 하강장치(500)는 슬래브(300)를 하 측으로 용이하게 이동시킬 수 있는 것이면 제한되지 않고 사용될 수 있다.

이러한 슬래브 하강장치(500)는 본 발명에서는 센터파일(200)의 길이방향을 따라 슬래브(300)를 이동시는 장치를 사용함이 바람직하다.

한편, 도 14에서 도시한 바와 같이, 적층된 슬라브 중 최하측의 슬래브(300)와 굴착된 지면 사이에 기체에 의해 팽창 및 수축되는 쿠션부(510)가 더 구비되어 슬라브(300)의 하강속도를 조절하고, 슬래브(300)가 일측으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

이 쿠션부(510)는 공기를 이용하여 팽창 및 수축시킴이 바람직하며, 슬래브(300) 하측 전체에 설치될 수도 있고, 하중이 집중되는 부분에 분산되어 구비될 수도 있다.

이와 같은 지하 구조물의 역방향 축조방법은 종래보다 공정을 감소시키고, 시간을 단축시킬 수 있어 비용을 감소시키는 등의 종래 문제점을 해결할 수 있어 혁신적인 지하 구조물의 축조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 순서도를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 설치단계의 순서도를 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법을 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 지면 굴착을 도시한 도면이며,

도 5는 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 설치 및 이동을 도시한 도면이고,

도 6은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 고정방법을 도시한 도면이며,

도 7은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 고정방법의 다른 실시 예를 도시한 도면이고,

도 8은 본 발명에 따른 지하 구조물의 역방향 축조방법의 슬래브 쳐짐방지부재를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 지하연속벽 200 : 센터파일

300 : 슬래브 310 : 고정공

400 : 박리부재 500 : 슬래브 하강장치

600 : 고정편 610 : 철근

800 : 쳐짐방지부재

Claims (14)

1. 지하외벽이 형성될 지하위치에 지하연속벽을 형성하여 지하 외곽라인을 형성하는 지하연속벽 형성단계;

   상기 지하연속벽에 의해 구획된 지면에 다수의 센터파일(center pile)을 축조하여 기둥의 기본틀을 형성시키는 센터파일 축조단계;

   각 지하층의 바닥면을 이루는 슬래브를 상기 다수의 센터파일을 따라 이동될 수 있도록 적어도 두 개 이상 적층 형성되는 적층 슬래브 형성단계; 및

   상기 다수 개 적층된 슬래브를 하측으로 이동시키며, 각 슬래브가 각 층의 위치에 설치되되, 지면 굴착과 슬래브 하향이동 및 설치가 반복적으로 이루어지는 슬래브 설치단계를 포함하여 이루어지는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 적층 슬래브 형성단계에서는,

   형성하고자 하는 층의 개수에 따라 상기 슬래브의 형성 개수가 결정되고, 상기 각 슬래브 사이에는 박리부재에 의해 상호 분리 가능하도록 적층 형성되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다수의 슬래브 중 최상단에 위치한 슬래브의 상면이 지면과 수평을 이루도록 지면을 하측으로 굴착 평탄작업을 한 후, 굴착된 지면 상에 거푸집용 버림 콘크리트를 타설하여 상기 다수의 슬래브를 형성시키는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 박리부재는 박리제와 비닐 및 필름 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 센터파일이 관통되도록 슬래브에 고정공이 통공되고, 상기 고정공의 내측면 내부에는 보강프레임이 더 구비되되, 상기 보강프레임은 상단부와 하단부의 형상이 대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
6. 제2항에 있어서,

   상기 슬래브의 내부에 인장철근이나 인장강선이 체크무늬 형상으로 배열된 쳐짐방지부재가 더 구비되어 다수의 센터파일에 고정된 상기 슬래브 중 어느 하나 의 센서파일에서 분리되어 지지력이 손실될 경우, 상기 쳐짐방지부재가 인접한 다른 센터파일에 지지되어 쳐짐을 방지함에 따라 상기 슬래브의 붕괴를 방지하는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 슬래브 설치단계는,

   상기 슬래브 형성단계에서 형성된 다수의 슬래브 중 최상단에 위치한 슬래브를 상기 지하연속벽과 센터파일에 고정시키는 슬래브 고정단계;

   상기 다수 개 형성된 슬래브의 하측 지면을 한 층 깊이 이상 굴착시키는 지면 굴착단계; 및

   상기 슬래브 고정단계에서 고정되지 않은 다수의 슬래브 중 최상단의 슬래브가 상기 고정된 슬래브와 한 층 높이 간격으로 이격되도록 하측으로 이동되는 슬래브 이동단계를 포함하여 이루어지고,

   상기 슬래브 고정단계와 지면 굴착단계 및 슬래브 이동단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 슬래브 고정단계에서,

   상기 센터파일이 관통되는 슬래브 고정공의 내측면은 하측으로 갈수록 외측으로 경사지게 형성되고, 상기 센터파일에는 상기 고정공의 내측면과 대응되도록 외측면을 갖는 고정편이 구비되어 상호 끼워지며,

   상기 슬래브의 가장자리는 상기 지하연속벽과 콘크리트에 의해 타설되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 슬래브의 고정공과 고정편 주변에 철근과 콘크리트 또는 그라우팅(Grouting) 등을 이용하여 더욱 견고하게 고정시키는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 슬래브 고정단계에서,

    상기 센터파일과 슬래브를 절곡된 센터고정플레이트를 이용하여 용접 등으로 고정시키되, 상기 슬래브의 상면과 하면 중 선택된 어느 하나 이상에 고정되고,

    상기 센터고정플레이트가 구비된 센터파일의 외측은 콘크리트에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
11. 제8항 또는 제10항에 있어서,

    상기 슬래브의 가장자리 측면에는 내설된 하나 이상의 철근이 외측으로 돌출 되거나 상기 내설된 철근과 연결되어 외측으로 돌출되는 고정볼트가 구비되고,

    상기 철근이나 고정보트의 단부가 상기 연속벽과 닿은 후, 콘크리트 등에 의해 고정됨에 따라 상기 슬래브의 측면이 상기 연속벽과 고정되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 슬래브의 측단부에는 상단 또는 하단이 회전 가능하도록 연결된 측면고정플레이트가 더 구비되어 콘크리트 타설 시, 거푸집 역할을 하는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
13. 제7항에 있어서, 상기 지면 굴착단계는,

    상기 형성된 슬래브의 일부를 개폐 가능하도록 형성하고, 상기 슬래브의 일부를 개방하여 그 하측 지면을 굴착하는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.
14. 제7항에 있어서, 상기 슬래브 이동단계에서,

    상기 적층된 슬라브와 굴착된 지면 사이에 기체에 의해 팽창 및 수축되는 쿠션부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 역방향 축조방법.

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