KR101200993B1 - 기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재 및 이를 이용한 영구기둥 선시공 방법 - Google Patents

기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재 및 이를 이용한 영구기둥 선시공 방법 Download PDF

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Abstract

지하 구조물을 구축함에 있어 지하 굴착 이전에 영구기둥 부재를 지상에서 미리 근입 시공하여 건물의 본 기둥을 선(先) 시공한 후 후속 공정을 진행해 나가는 영구 기둥 선시공 공법에 관한 개선된 기술이 개시된다.
본 발명은 영구 기둥 선시공에 있어 기존에 일반적으로 적용되던 철골 기둥 대신 콘크리트를 주재료로 하여 기둥 선시공 공법에 적합하도록 개발된 기둥 부재를 제공함과 더불어, 이와 같이 선시공 기둥 부재를 콘크리트 재질로 함에 있어 콘크리트 재질 특성상 단일 부재로서 한꺼번에 긴 기둥 부재를 제작하여 시공하는 것이 실질적으로 어려웠던 기술적 난점을 극복함으로써 탑다운 공법과 같이 기둥 선시공 공정이 포함되는 공법의 적용시 선시공 철골기둥 대신 경제적으로 대체 사용할 수 있는 콘크리트 단위 기둥 부재 및 이를 이용한 영구기둥 부재의 제작/선시공 공법을 제공하고자 한다.
이를 위해 본 발명에서는 2개 이상의 콘크리트 단위기둥 부재들을 연결하여 전체 영구기둥 부재를 제작하고 이를 지하 굴착 전에 선 시공하는 공정으로서, (a) 지상에 영구기둥 부재의 제작을 위한 서비스 홀을 소정 깊이로 수직 천공 형성하되, 상기 서비스 홀의 깊이는 상기 영구기둥 부재의 최하단부에 연결되는 제1절 단위 기둥부재가 삽입되었을 때 그 상단부의 일부가 노출될 수 있는 깊이로 형성하는 단계; (b) 상기 서비스 홀의 내부에 제1절 단위 기둥부재를 세워 넣는 단계; (c) 상기 서비스 홀의 상부로 노출된 제1절 단위 기둥부재의 상단부에 제2절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합하여 영구 기둥부재를 제작하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 제작된 영구 기둥부재의 상단을 인양하여 들어올린 후, 건물의 기둥이 설치될 위치로 이동시켜 근입 시공하거나 길이 연장을 위해 다른 서비스 홀로 이동시키는 단계; 를 포함하여 이루어지는 콘크리트 단위 기둥부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같은 영구 기둥 선시공 공법에 적합하게 사용하기 위한 콘크리트 기둥 부재로서, 콘크리트를 재질로 하여 기둥 부재로 사용할 수 있도록 소정 길이로 형성되는 컬럼 본체와; 상기 컬럼 본체의 길이 방향으로 양 끝단에 일체로 부착된 마디접합 플레이트;를 포함하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재를 함께 제공한다.

Description

기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재 및 이를 이용한 영구기둥 선시공 방법 {PRECAST CONCRETE COLUMN MATERIAL FOR PERMANENT COLUMN PRE-ESTABLISHMENT METHOD}
본 발명은 예컨대 탑다운 공법(역타 공법)과 같이 지하 구조물을 구축함에 있어 지하 굴착 이전에 영구기둥 부재를 지상에서 미리 근입 시공하여 건물의 본 기둥을 선(先) 시공한 후 후속 공정을 진행해 나가는 영구 기둥 선시공 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기둥 선시공에 있어 기존에 일반적으로 적용되던 철골 기둥 대신 콘크리트를 주재료로 하여 기둥 선시공 공법에 적합하도록 개발된 기둥부재를 사용함으로써 공사비 절감 및 공기 단축을 실현할 수 있음과 더불어, 이와 같이 선시공 기둥 부재를 콘크리트 재질로 함에 있어 콘크리트 재질 특성상 단일 부재로서 한꺼번에 긴 기둥 부재를 제작하여 시공하는 것이 실질적으로 어려웠던 기술적 난점을 극복함으로써 탑다운 공법과 같이 기둥 선시공 공정이 포함되는 공법의 적용시 선시공 철골기둥 대신 경제적으로 대체 사용할 수 있는 콘크리트 단위 기둥 부재 및 이를 이용한 영구기둥 부재의 제작/선시공 공법에 관한 발명이다.
일반적으로 지하 구조물의 시공은 지중에 토압 지지를 위한 가설 흙막이 벽(토류벽, CIP, 쉬트 파일 등)을 설치하고, 철골 부재 등으로 스트러트(strut)를 설치하여 상기 가설 흙막이 벽이 무너지지 않도록 지지한 상태에서 기초 레벨까지 지하 전 깊이에 굴착을 행한 후 지하 구조물을 지상으로 구축해 올라오는 순타식 시공법이 널리 사용되고 있었다.
하지만, 상기와 같은 순타 공법에 대하여 최근에는 탑다운(TOP-DOWN) 공법의 적용이 활발해지고 있는바, 탑다운 공법(역타 공법)은 건축물의 지상고가 높아지고 이에 필요한 지하구조물이 깊어짐에 따라 지상층과 지하층을 동시에 완성할 수 있도록 고안된 공법으로서, 그 기본 개념은 지하 터파기에 앞서 흙막이 벽과 함께 지하 영구기둥을 선(先)시공한 후 층별 터파기 작업과 함께 지하구조물을 병행 시공함으로써 스트러트나 어스앙카와 같은 별도의 지보공 없이 위에서 아래로, 즉 전통적인 순타 공법과는 반대 방향으로 지하층을 완성해 나가는 공법이다.
한편, 상기와 같은 탑다운 공법에 따르면, 지하 구조물을 구축함에 있어 지하 터파기를 하지 않은 상태에서 기둥 부재를 지중에 설치하여 지하 영구기둥을 선시공한 다음, 1층 바닥 구조체를 완성한 후 그 하부 지반을 굴착해 나가는 방식에 따라 시공이 이루어지게 되는데, 이때, 상기와 같이 선시공 설치되는 영구 기둥으로서 사용되는 부재의 경우 기존의 탑다운 공법에 의하면 주로 H-형강 철골 부재를 사용하는 것이 일반적이었다.
그런데, 상기와 같이 영구기둥 부재로서 철골 H-형강 부재를 사용하는 기존의 시공방법에 따르게 되면, 고가의 부재인 철골 부재를 사용함으로써 자재비가 상승하게 되는 것은 물론, 지하 골조의 시공이 완료된 후 철골 H-형강 기둥에 내화 피복 공사라든지 콘크리트 타설을 포함하는 별도의 SRC 공사 등이 요구되는바, 이러한 후속 공정으로 인해 공사비가 증가하고 공사 기간이 길어지게 되는 단점이 있었다.
이에 본 발명자는 이러한 기존 공법의 시공성 및 경제성을 개선하고자 탑다운 공법에서 선시공 영구기둥 부재로서 기존에 널리 사용되던 H-형강 대신 가격 면에서 매우 저렴하고 압축력에 강한 콘크리트를 주재료로 한 기성 콘크리트 기둥 부재를 사용하는 공법을 개발하였으며, 이는 선출원 제10-2008-0019569호(발명의 명칭: 기성 콘크리트 기둥부재를 이용한 탑다운 시공방법)로 출원된 바 있다. 하지만, 상기와 같이 기성 콘크리트 부재를 선시공 영구기둥으로 사용하는 공법을 실제 시험적으로 시공하여 본 결과, 콘크리트 기성부재를 가지고 지하 전 깊이에 대한 단일 부재로서 영구 기둥 부재를 조립 제작함에 애로점이 있었으며, 특히, 제작된 콘크리트 영구기둥 부재를 인양하여 설치하는 공정에서 매우 큰 기술적 문제점이 발생되어 공법 적용에 많은 어려움이 있음을 알게 되었다.
즉, 상기와 같은 콘크리트 선시공 영구기둥 부재의 제작/ 양중에 있어 나타난 기술적 난점에 대하여 간략히 설명하면, 일반적으로 탑다운 공법의 경우 그 공법 내용상 지하 전 깊이 이상에 해당하는 영구기둥 부재를 미리 단일 부재로서 제작하고 이를 세워 건물 본 기둥 위치에 지상으로부터 박아 넣게 되는데, 이와 같이 선 제작된 상당 길이(보통 30m 이상)의 영구기둥 부재를 바닥에 눕혀진 상태에서 일단을 들어 세우려고 할 경우 콘크리트 재질 특성상 자체 중량으로 인해 기둥 중간 부위에 심한 크랙이 발생하거나 심한 경우 기둥 중간이 부러질 수 있는 문제가 있었다.
즉, 기존에 사용되던 철골 H-형강의 경우에는 철골 재질 특성상 연성이 있어 들어올리는 과정에서 자중으로 인해 다소 휘어짐이 있기는 하지만 완전히 들어올려 세워졌을 때 바로 원상태로 회복되므로 큰 문제점이 발생하지 않았으나, 콘크리트의 경우에는 철과는 달리 연성이 매우 작으므로 휨 변형을 흡수할 수 있는 능력이 낮아 부재에 손상이 갈 우려가 매우 크다 할 수 있는바, 탑다운 공법과 같이 상당한 길이를 요구하는 기둥 선시공 공법을 위한 영구기둥 부재의 재질로서는 상술한 기술적 난점들로 인해 적절한 보완책이 마련되지 않을 경우 적용이 실질적으로 불가능한 실정이었다.
따라서, 본 발명은 상기에서 지적한 바와 같이, 탑다운 공법 등 기둥의 선시공이 이루어지는 공법에서 콘크리트제 영구기둥 부재를 사용하고자 할 경우에 나타난 기술적 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 구체적으로 본 발명은 영구기둥 선시공 시에 기존에 일반적으로 사용하던 H-형강 대신 기성 콘크리트 기둥부재를 사용함으로써 공사기간/공사비 절감 및 시공성 향상을 도모하되, 콘크리트 기둥을 사용할 경우 콘크리트의 재질 특성상 지하 전층 이상의 길이에 해당하는 긴 길이의 기둥을 단일 부재로서 제작하여 세우는 것이 실질적으로 불가능하였던 기술적 난점을 극복함으로써 콘크리트 기둥 부재를 이용하여 영구기둥 선시공 공법의 구현이 가능하도록 하는 것을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 다음과 같은 공정으로 이루어진 영구 기둥 선시공 공법 및 이러한 영구 기둥 선시공 공법의 구현을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재를 제공한다.
즉, 본 발명에서 제공하는 영구기둥 시공법은 지하 굴착 전에 본설 기둥 부재를 지중으로 삽입 설치하여 기둥을 먼저 형성하는 영구 기둥 선시공 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개 이상의 콘크리트 단위기둥 부재들을 연결하여 전체 영구 기둥을 제작 및 설치 시공하는 공정에 있어서, (a) 지상에 영구기둥 부재의 제작을 위한 서비스 홀을 소정 깊이로 수직 천공 형성하되, 상기 서비스 홀의 깊이는 상기 영구기둥 부재의 최하단부에 연결되는 제1절 단위 기둥부재가 삽입되었을 때 그 상단부가 일부 노출될 수 있는 깊이로 형성하는 단계; (b) 상기 서비스 홀의 내부에 제1절 단위 기둥부재를 세워 넣는 단계; (c) 상기 서비스 홀의 상부로 노출된 제1절 단위 기둥부재의 상단부에 제2절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합함으로써 영구 기둥부재를 제작하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 제작된 영구 기둥부재의 상단을 인양하여 들어올린 후, 건물의 기둥이 설치될 위치로 이동시켜 근입 시공하거나 길이 연장을 위해 다른 서비스 홀로 이동시키는 단계; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 영구기둥 선시공 공법은 3절 이상의 단위 기둥 부재를 연결하여 시공할 경우에도 확장 적용될 수 있는바, 이러한 본 발명의 영구기둥 선시공 공법은, (a) 지상에 영구기둥 부재의 제작을 위한 제1 서비스 홀을 소정 깊이로 천공 형성하되, 상기 제1 서비스 홀의 깊이는 상기 영구기둥 부재의 최하단부에 연결되는 제1절 단위 기둥부재가 삽입되었을 때 그 상단부가 일부 노출될 수 있는 깊이로 형성하는 단계; (b) 상기 제1 서비스 홀과는 별도로 지상에 수직으로 제2 서비스 홀을 천공 형성하되, 상기 제2 서비스 홀은 상기 제1 서비스 홀의 깊이보다는 깊은 깊이를 가지고 제1 단위 기둥부재와 제2 단위 기둥부재를 이어 연결한 길이보다는 작은 깊이를 갖도록 형성하는 단계; (c) 상기 제1 서비스 홀의 내부에 제1절 단위 기둥부재를 세워 넣는 단계; (d) 상기 제1 서비스 홀의 상부로 노출된 제1절 단위 기둥부재의 상단에 제2절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합하는 단계; (e) 상기 제1절 단위 기둥부재와 제2절 단위 기둥부재가 연결 접합된 부재의 상단을 인양하여 상기 제2 서비스 홀로 이동시켜 삽입하는 단계; (f) 상기 제2 서비스 홀의 상부로 노출된 제2절 단위 기둥부재의 상단에 제3절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합하는 단계; (g) 상기 (f)단계에서 제작된 단위 기둥부재 연결체의 상단을 인양하여 들어올린 후, 건물의 기둥이 설치될 위치로 이동시켜 근입 시공하거나 길이 연장을 위해 다른 서비스 홀로 이동시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같은 영구기둥 선시공 공법에 있어 사용될 수 있는 새로운 형태의 콘크리트 단위 기둥 부재로서, 콘크리트를 재질로 하여 기둥 부재로 사용할 수 있도록 소정 길이로 형성되는 컬럼 본체와; 상기 컬럼 본체의 길이 방향으로 양 끝단에 일체로 부착된 마디접합 플레이트;를 포함하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재를 특징적인 구성으로서 함께 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 선시공 콘크리트 단위 기둥 부재에 있어서, 상기 컬럼 본체의 측면 외측으로 일면이 노출되게 매립된 보접합 플레이트가 더욱 설치될 수 있으며, 상기 컬럼 본체의 단면 중앙부에는 길이방향으로 길게 중공부가 형성됨으로써 자재 반입, 인양 등 작업 하중을 경감하였다가 설치 후 중공 내부에 고강도 콘크리트를 타설하도록 구성하여 설치 효율성을 더욱 향상시킬 수도 있도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 콘크리트 단위 기둥부재에 있어, 상기 마디접합 플레이트 중 하나는 상기 컬럼 본체의 측면 외측으로 돌출되도록 컬럼 본체의 크기보다 큰 치수를 갖는 선단확장 플레이트로 제작될 수 있으며, 이때, 컬럼 본체의 일측 단부로부터 일부 높이까지는 외주면이 요철로 이루어진 구근부로 형성하여 구근 콘크리트와의 일체성을 더욱 높이도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 탑다운 공법과 같이 지하 굴착 전에 영구기둥을 선시공하는 공정이 포함되는 공법에 있어 영구기둥 부재로서 기존의 H-형강 철골부재 대신 콘크리트를 주재료로 하여 공법에 적합하게 특화된 구성의 기둥을 사용하는바 시공성이 향상되고 공사기간 및 공사비 절감을 도모할 수 있게 된다.
특히, 기성 콘크리트 기둥 부재의 경우 콘크리트 재질 특성상 지하 전층 이상의 길이에 해당하는 긴 길이의 기둥을 단일 부재로서 제작하여 세우는 것이 실질적으로 불가능하여 탑다운 공법 등에 적용하기 어려웠으나, 본 발명에서 제공하는 콘크리트 기둥 부재를 이용하여 영구 기둥을 제작 설치하는 방법에 의하면 콘크리트 기둥 부재로 기둥 선시공함에 따른 기술적 난점을 극복할 수 있는바 콘크리트 영구 기둥을 이용한 탑다운 공법의 구현이 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 철골 부재로 지하 기둥을 선시공하는 종래 공법의 경우 지하층 시공 후 SRC 기둥의 형성을 위해 철골 주위에 콘크리트를 추가로 타설해야 하는 단점이 있었으나 본 발명에 따르면 상기와 같은 기둥 콘크리트 공사를 생략할 수 있으며, 아울러 중앙의 중공 내부에 고강도 콘크리트를 타설함에 의해 기둥의 강성을 확보할 수 있고 구조적으로 일체화를 이룰 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 기둥 부재에 따르면, 기둥 부재를 생산함에 있어 원심성형이나 증기 양생과 같은 방법으로 고강도화된 자재 생산이 가능하게 되므로 기존에 사용되던 H-형강과 비교할 때 다양한 크기와 강도의 부재 확보를 할 수 있게 되는 부가적인 이점도 가지게 된다.
도1은 본 발명에서 제공하는 기둥 선시공 공법용 콘크리트 기둥 부재에 대한 일 실시예를 보여 주는 도면이다.
도2는 본 발명에서 제공하는 기둥 선시공 공법용 콘크리트 기둥 부재에 대한 또 다른 실시예를 보여 주는 도면이다.
도3은 본 발명의 단위 기둥 부재들을 연결하여 접합하는 상태를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 단위 기둥 부재를 제작하기 위한 거푸집 구조를 보여 주는 도면이다.
도5는 본 발명의 단위 기둥 부재를 PRD 천공구에 근입 및 고정한 시공 상태를 보여 주는 도면이다.
도6은 본 발명의 단위 기둥 부재에 보 부재를 접합하는 접합 상세를 보여주는 도면이다.
도7a 내지 7g는 본 발명의 단위 기둥 부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법을 단계별로 도시한 시공 순서도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에서 제공하는 기둥 선시공 공법용 콘크리트 기둥 부재의 구성을 보여 주는 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이 본 발명에서 제공하는 단위기둥 부재(1)는 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입 설치하여 기둥을 먼저 형성하는 영구기둥 선시공 공법에 사용하기 위한 콘크리트 기둥 부재이며, 그 전체적인 기본 구성은 기둥으로 사용할 수 있도록 소정 길이 및 단면 형상으로 컬럼 본체(10)를 콘크리트 재질로 형성하고, 상기 컬럼 본체(10)의 길이 방향으로 양 끝단에는 마디접합 플레이트(20)를 일체로 부착한 구성으로 이루어진다.
즉, 본 발명의 기둥 부재는 탑다운 공법과 같이 도심지 내 지하 구조물의 하향 시공시 기존의 선시공 철골 기둥을 대체하여 사용함으로써 공사비 절감 및 공기 단축을 할 수 있도록 개발된 것으로, 본 발명에서 제공하는 영구기둥 선시공 공법용 단위 기둥부재에 따르면 콘크리트를 주재료로 하여 프리캐스트 부재로 제작될 수 있는바 기존의 철골 기둥에 비해 저렴한 단가로 생산이 가능하여 공사비 절감의 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 고도의 품질 관리하에 생산된 기성 프리캐스트 콘크리트 부재의 사용에 따른 양질의 시공 품질을 확보할 수 있고 강재의 공급량 및 자재 원가의 급격한 변동에 의해 영향을 받았던 철골 기둥에 비해 안정적인 자재 수급이 가능하다는 장점을 가지게 된다.
이러한 본 발명의 영구기둥 선시공 공법용 콘크리트 단위 기둥 부재는 상기와 같이 미리 선제작된 프리캐스트(pre-cast) 단위 기둥 부재들을 시공현장에서 연결하여 전체 기둥 소요 길이에 맞게 긴 기둥 부재로 조립 제작하여 사용하는 것으로서, 도1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면 이와 같은 연결 조립을 위해 콘크리트 컬럼 본체(10)의 양 끝단에는 마디접합 플레이트(20)가 설치되어 있다. 상기 마디접합 플레이트(20)는 바람직하게는 소정 두께의 강판으로 제작되어 인접 연결되는 기둥 부재의 마디접합 플레이트끼리 용접에 의해 서로 연결이 가능하도록 마련되며, 이때 하부측 또는 상부측 마디접합 플레이트 중 어느 하나(도시된 실시예에서는 하부측)는 측면 마구리 둘레를 소정 각도로 경사지게 개선(開先) 가공하여 플레이트(20)끼리 용접 접합하였을 때 용착 금속의 확실한 침투가 이루어질 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.
도3은 본 발명의 단위 기둥 부재들을 연결하여 연장 접합하는 상태를 도시한 도면으로서, 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 단위 기둥 부재들의 연결 접합은 서로 이음 연결하고자 하는 단위 기둥 부재들(1-1)(1-2)의 마디접합 플레이트(20-1)(20-2)들을 상하로 겹친 상태에서 접합부 외주 둘레를 따라 용접하여 일체로 결합할 수 있다. 이때, 상기와 같은 단위 기둥 부재들끼리의 연결 접합은 본 발명의 특징적인 방식에 따르면 일반적인 경우와는 달리 서비스 홀(100)을 이용하여 작업이 이루어지는바, 하부측 기둥 부재를 서비스 홀(100) 내에 삽입하여 세우고, 그 위에 연결하고자 하는 기둥 부재를 세워 올린 상태에서 마디접합 플레이트(20-1)(20-2) 경계를 따라 용접하여 결합시킨다(이와 같이 서비스 홀을 이용하여 본 발명의 영구기둥 부재를 연결 제작 방법에 대해서는 후술에서 더욱 상세히 설명한다)
또한, 도3에서 확인할 수 있듯이, 컬럼 본체(10)의 콘크리트 내부에는 수직 주근(12)이 매립 설치되며, 상기 수직 주근(12)의 끝단부는 마디접합 플레이트(20)의 내측 평면에 용접 등의 방법에 의해 일체로 접합(12a)되어 있다. 따라서, 상기와 같은 구성에 의하면 수직 주근(12)이 마디접합 플레이트(20)에 일체로 연결됨으로써 마디접합 플레이트의 컬럼 본체(10)에 대한 고정이 가능하게 되는 것은 물론, 구조적인 면에서 볼 때 지하 영구기둥 부재 전체에 걸쳐 기둥철근에 대한 응력 전달의 일체성을 확보할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 기본적으로 기둥 수직 철근은 기둥 전 길이에 걸쳐 그 연속성이 확보되는 것이 바람직하지만, 본 발명과 같이 프리캐스트 형태로 선제작된 부재들을 조립 연결하여 사용하는 경우 철근의 연속성을 확보하기 곤란하여 구조적으로 취약점이 발생할 문제가 있다. 이에 대해 통상적인 PC 부재들의 경우 부재의 끝단 외측으로 철근 일부를 노출시켜 인접 부재와의 철근 연결을 꾀하고 있으나 이러한 내민 철근방식의 경우 연결 작업이 번거롭고 부재의 보관, 운반 등 취급이 불편할 뿐 아니라 구조적으로도 확실한 이음 강도를 확보하기 곤란하며, 시공 이후에도 이음 철근 주위에 콘크리트 타설과 같은 별도의 마무리 작업이 필요하다는 등의 여러 단점이 있었다.
그러나, 본 발명의 경우 상기와 같이 기둥 수직 주근(12)의 단부가 마디접합 플레이트(20)에 일체화되는 구성으로 이루어짐에 따라, 인접 단위기둥 부재 간 연결시 마디접합 플레이트끼리의 용접 접합에 의해 인접 부재의 수직 주근(12)과 수직 주근이 서로 용접(또는 압접) 연결된 것과 같은 효과를 나타내는바 별도의 조치 없이도 구조적으로 전체 기둥 철근에 대한 응력 전달의 연속성이 확보되는 장점을 가지게 된다(즉, 수직 주근 - 마디접합 플레이트 - 마디접합 플레이트 - 수직 주근으로 응력전달이 연속되므로 주근의 일체성이 확보된다).
한편, 본 발명의 단위기둥 부재 1개 절의 길이는 부재의 단면 크기, 콘크리트의 강도, 철근 배근량 등에 따라 달라질 수 있지만 대략 3개 층 높이인 10 ~ 15m 길이 내외가 적당하며, 자재의 운반 및 시공 편의성 등을 고려하여 가급적 1절의 길이가 15m를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.
상술한 본 발명의 단위 기둥 부재는 일반적으로 전문 공장에서 제작하여 프리캐스트 단위 부재의 형태로 생산되는 것이 바람직하며, 도4는 상기와 같은 본 발명의 영구기둥 선시공 공법을 위한 단위 기둥 부재를 제작하는 거푸집 구조에 대한 바람직한 일 예를 도시한 도면이다. 도4에 도시된 내용으로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 단위 기둥 부재의 제조 생산에 있어서는 콘크리트를 부어 넣을 수 있도록 일정 크기의 거푸집(400)을 상부가 개방된 형태로 준비하고, 그 양 끝단은 마디접합 플레이트(20)로 막아 단부 거푸집의 역할을 하도록 한다. 상기 거푸집(400)은 목재 패널 또는 금속판 등으로 제작될 수 있으며, 거푸집(400)의 내부에는 철근망(410) 및 보접합 플레이트(30)를 소정 위치에 배치한 다음 콘크리트를 타설하여 일정 기간 양생한 후 거푸집(400)을 탈형하면 본 발명의 기둥 선시공 공법용 단위 기둥 부재를 제작할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 단위 기둥 부재의 제작 생산에 있어 콘크리트의 타설 전에 철근망(410)의 수직 주근(12)의 양 끝단부는 마디접합 플레이트(20)의 내측 평면과 용접 접합하여 둠으로써 거푸집 탈형 후 마디접합 플레이트(20)가 컬럼 본체(10)에 일체로 결합될 수 있도록 한다. 또한, 도4에 도시된 바와 같이, 거푸집(400) 내에 철근망(410)과 함께 중공형성용 주름관(420)을 매립하여 둠으로써 생산된 단위 기둥 부재의 전 길이 방향에 걸쳐 중공(15)이 형성되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 영구기둥 선시공 공법용 단위 기둥 부재는 도1에 도시된 형태 이외에도 도2에 도시된 형태로도 제작될 수 있다. 도2에 도시된 형태의 단위 기둥 부재(1a)는 영구기둥 부재의 1절 최하단에 결합되기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 이는 도시된 바와 같이 기본적으로는 도1에 도시된 구성을 갖되 하단부로부터 일정 높이까지 외주면이 요철로 된 구근부(11)로 이루어진 특징을 가지고 있다. 이러한 구근부(11)의 형성은 도4에 도시된 거푸집 구조에서 측면 거푸집(400)의 일부면은 평평하게 하고 하단측은 돌기가 형성된 리브 타입(rib type) 형틀로 함으로써 쉽게 요철의 형태로 형성할 수 있으며, 이러한 요철 형성은 도시된 형상 이외에도 예컨대 스터드 볼트를 매립한다든지 기타 다른 방법으로 형성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 최하단부용 단위 기둥 부재(1a)의 경우 도2에서 보는 바와 같이 컬럼 본체(10)의 하단이 선단확장 플레이트(20')로 이루어질 수 있다. 상기 선단확장 플레이트(20')는 선단 지압력의 향상을 위하여 컬럼 본체(10)의 단면 사이즈보다 크게하여 측면 외측으로 돌출될 수 있도록 하며, 그 형태는 다른 마디접합 플레이트(20)와는 달리 중공 없이 막힌 판의 형태로 하여 후술하는 바와 같이 중공(15) 내에 고강도 콘크리트를 타설하였을 때 내부 채움이 될 수 있도록 한다. 이 선단확장 플레이트(20')는 도2에 도시된 실시예에서와 같이 선단측 마디접합 플레이트에 별도의 판재를 접합하여 형성할 수도 있고, 혹은 마디접합 플레이트 없이 선단확장 플레이트를 콘크리트 본체(10)에 직접 연결하여 제작할 수도 있다.
또한, 상기한 선단확장 플레이트(20') 및 구근부(11)는 상기 제1절 최하단부용 단위 기둥에 있어 동시에 형성되는 것이 바람직하지만 경우에 따라서는 둘 중 어느 하나의 구성만을 채택하여 사용하는 경우도 배제되는 것은 아니다.
상기와 같은 구성에 따라 프리캐스트 부재로서 성형 제작되어 현장으로 반입된 본 발명의 단위 기둥 부재들은 시공 현장에서의 이음 연결에 의해 전체 길이의 영구기둥 부재로 조립되며, 이와 같이 조립 제작된 각 영구기둥 부재들을 타워 크레인 등의 양중 장비로 들어올려 건물의 본 기둥이 설치될 위치에 근입하여 지하 구조물 구축 전에 선시공하게 된다. 이러한 영구 기둥의 선시공에 있어서 현재 가장 보편적으로 적용되는 공법은 PRD 공법으로서, 도5는 이러한 PRD 천공구 내에 본 발명의 단위 기둥 부재를 조립한 영구기둥 부재를 근입하고 고정한 시공 상태를 보여 주는 도면이다.
상술한 내용 및 도5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 적용에 있어 영구 기둥의 최하단부는 도2에 도시된 형태와 같이 요철로 된 구근부(11)와 선단확장 플레이트(20')가 구비된 단위 기둥부재(1a)를 사용하여 제작하며, 이와 같이 조립 제작된영구 기둥 부재를 PRD 천공구 내에 근입(根入)한 다음에는 내부에 구근 콘크리트를 일정 높이로 채워 넣어 기둥 하단부를 고정하게 된다. 도시된 실시예에 따르면 컬럼 본체(10)의 하단측에 구근부(11)가 요철로 형성됨에 따라 구근 콘크리트에 대한 부착 강도 및 콘크리트의 전단 강도가 향상되는 효과가 있으며, 또한 선단확장 플레이트(20')가 구비됨으로써 간단한 구성을 부가하는 것만으로 선단 지압력이 크게 향상될 수 있다.
상기와 같은 방식에 의해 영구 기둥 선시공을 한 다음에는 일반적인 탑다운 공법의 공정 순서에 따라 지반의 굴착 및 지하 구조물(보, 슬래브, 외벽)의 구축을 진행하는데, 이러한 후속 지하 구조물 구축 공정에 있어 상기한 본 발명의 단위 기둥 부재로 된 영구 기둥과 보 부재와의 접합은 도6에 도시된 방법에 의해 이루어질 수 있다. 본 발명의 단위 기둥 부재는 보 부재와의 연결 접합을 위해 보접합 플레이트(30)의 구성을 더욱 제공하며, 상기 보접합 플레이트(30)는 도1에 도시된 바와 같이 컬럼 본체(10)의 측면 외측으로 일면이 노출되게 매립 설치된 강재 플레이트의 형태로 구성될 수 있다.
도6은 상기와 같은 본 발명의 기둥 부재와 보 부재의 접합 디테일을 도시한 도면으로서, (a)는 철골 보를 접합하는 경우, (b)와 (c)는 RC 보를 접합하는 경우에 대한 실시예를 도시하고 있다. 도6의 (a)에 도시된 것과 같이, 철골 보를 접합하는 경우에는 상기한 보접합 플레이트(30)의 측면에 가셋 플레이트(510)을 용접 등으로 부착한 후, 이 가셋 플레이트에 철골보를 볼트 접합하는 등의 방법으로 연결할 수 있다. 또한, 철근콘크리트(RC) 보와의 접합에 있어서는 도6의 (b)에서와 같이 보접합 플레이트(30)의 외측 면에 스터드 볼트를 용접하고 보 콘크리트를 타설하여 접합하거나, 도6의 (c)에서 보는 것과 같이 보접합 플레이트(30)에 'T'자 단면 형태의 CT-브라켓(520)을 용접하고 그 위에 스터드 볼트를 접합한 뒤 콘크리트를 타설하는 등의 방법으로 보접합 플레이트(30)를 활용하여 보-기둥 접합이 이루어질 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 단위 기둥 부재로 영구 기둥을 선시공한 다음에는 기둥 단면 중앙부에 형성된 중공(15)에 내부채움 콘크리트를 타설하는 공정이 추가될 수 있다. 상기 내부채움 콘크리트로는 고강도 콘크리트(fck = 400 ~ 500kgf/㎠)를 현장 타설하는 것이 바람직하며, 이와 같이 고강도 콘크리트 후타설에 의해 전체 영구기둥 부재의 일체성이 강화되고 기둥의 단면 성능을 높일 수 있게 된다.
이하, 상기에서 설명한 본 발명의 단위 기둥 부재를 사용하여 본 시공용 영구기둥 부재를 제작하고 설치하는 영구기둥 선시공 공법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 탑다운 공법과 같이 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입 설치하여 기둥을 먼저 형성하는 기둥 선시공 공법에 관한 것으로서, 특히, 상기와 같은 영구기둥 선시공 공법의 적용시 2개 이상의 콘크리트 단위기둥 부재들을 연결하여 전체 영구기둥을 제작하여 설치함에 있어 현장 조립 및 양중 설치상 심각한 난점이 있었던 것을 해결하고자 한 것이다.
도7은 본 발명의 단위 기둥 부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법을 단계별로 도시한 시공 순서도로서, 상기 도7을 참조하여 본 발명에서 제공하는 영구 기둥 선시공 공법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도7a와 같이, 건물 지하 경계선 부분에 토압 지지용 가설 흙막이 벽을 지중에 시공한 다음, 지상에 영구기둥 부재의 제작을 위한 서비스 홀(100)을 소정 깊이로 수직 천공 형성한다. 이때, 상기 서비스 홀(100)은 PRD 장비 등을 이용하여 현장 내 적당한 위치에 시공하는데, 일반적으로 도심지 공사와 같이 부지가 협소한 경우에는 도7b와 같이 건축물 경계 내측 위치에 형성되겠지만 여유 공간이 있는 경우에는 작업 편의성 및 양중 거리 등을 고려하여 부지 내 임의의 적당한 장소에 형성해도 무방하다.
그리고, 상기와 같은 서비스 홀(100)을 천공 형성함에 있어 그 천공 깊이는 최하단부에 연결되는 단위 기둥부재의 길이와 비교하여 그보다 다소 얕은 깊이를 갖도록 형성함으로써 제1절 단위 기둥부재(1-1)를 상기 서비스 홀(100) 내에 삽입하였을 때 그 상단부가 일정 높이 지상으로 노출될 수 있게 천공한다. 이때, 상기와 같이 단위 기둥부재(1-1)의 상부가 노출되게 하는 것은 그 위에 제2절 단위 기둥부재를 세워 용접 작업을 할 수 있도록 고려한 것으로서, 이러한 용접작업을 감안하여 제1절 단위 기둥부재(1-1)가 지상으로 노출되는 길이는 대략 150cm 내외(서서 작업시)나 100cm 내외(앉아서 작업시) 정도가 되도록 하는 것이 적당하다.
상기와 같이 서비스 홀(100)을 형성한 다음에는 이 서비스 홀을 이용하여 본 발명의 단위 기둥 부재들을 연결하여 전체 영구 기둥을 제작하게 된다. 먼저, 도7c와 같이, 서비스 홀(100)의 내부에 단위 기둥 부재(바람직하게는 도2에 도시된 선단용 단위 기둥 부재)를 삽입하여 수직으로 세운 다음, 지상으로 노출된 제1절 단위 기둥(1-1) 상단부에 도7d에서 보는 것과 같이 제2절 단위 기둥 부재(1-2)를 수직으로 세워 올린다. 이와 같이 제1절 단위기둥 부재(1-1) 위에 제2절 단위 기둥 부재(1-2)가 올려진 상태에서 상하로 겹쳐진 마디접합 플레이트 경계부 주변을 따라 용접 접합을 하여 양 부재를 일체로 연결 접합한다. 이때, 용접 작업이 완료되어 양 부재가 접합되기 이전까지 상부측 제2절 단위기둥 부재(1-2)의 수직도가 흔들리지 않도록 적당한 브라켓 등으로 임시 고정하는 것이 좋으며, 용접 작업 중에도 계속해서 트랜시트 등으로 수직도를 점검하도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 기둥 부재간 접합을 통해 제작된 연결 기둥 부재는 용접 작업 완료 후 서비스 홀(100)로부터 인발하여 건물의 기둥이 설치될 위치로 이동시켜 근입 시공하거나, 또는 다른 단위 기둥 부재를 연결하여 길이를 연장하여 사용한다.
즉, 건축물의 지하 심도에 따라 2개 절의 기둥 부재의 연결만으로 전체 기둥의 소요 길이가 확보되는 경우에는 상기와 같이 2개 단위 기둥부재의 연결 조립으로 완성된 영구기둥 부재를 PRD 공법 등 통상의 지하 기둥 선시공 방법을 적용하여 건축물의 본 기둥 위치에 근입 시공한다.
한편, 도심지 고층 빌딩과 같이 지하 심도가 깊어 2개 절의 단위 기둥 부재의 연결만으로는 전체 지하 기둥 길이가 나오지 않을 경우는 다시 단위 기둥부재를 추가로 연결하여 영구기둥을 완성하여야 하는바, 이러한 길이 연장을 위해 상기와 같이 2개 단위기둥 부재를 조립한 기둥 연결체를 서비스 홀(100)에서 들어올린 다음 다른 서비스 홀로 이동시켜 추가 기둥 부재를 연결하게 된다.
즉, 도7e에서 보는 것과 같이, 3개 절 이상의 콘크리트 단위 기둥부재들을 연결하여 영구기둥을 제작하는 경우에는 전술한 서비스 홀(100)과는 별도로 제2 서비스 홀(200)을 지상에 천공 형성하며, 이때 상기 제2 서비스 홀(200)의 깊이는 전술한 (제1)서비스 홀(100)의 경우와 유사하게 제1절 단위기둥(1-1)과 제2절 단위기둥 부재(1-2)를 연결한 연결체(1-12)를 삽입하였을 때 그 상부가 일정 높이 지상으로 노출될 수 있는 깊이로 천공한다. 이와 같이 형성된 제2 서비스 홀(200) 내에 도7f에서처럼 단위 기둥부재 제1절 + 제2절 연결체를 삽입한 다음, 이전 공정에서와 같이 제3절 단위 기둥부재(1-3)를 세워 위치시키고 인접 마디접합 플레이트 사이를 용접하여 일체로 접합함으로써 기둥 부재의 길이를 연장한다.
만일, 상술한 것과 같이 3개 단위기둥 부재의 연결로도 전체 영구기둥 소요 길이에 부족한 경우에는 제2 서비스 홀(200) 외에 다시 제3, 제4 서비스 홀 등을 형성하고 전술과 유사한 공정에 의해 서비스 홀을 옮겨가며 필요한 만큼 그 길이를 연장하여 영구기둥을 제작한 다음 건물 본 기둥 위치로 옮겨 시공하면 된다. 상기와 같이 제작된 영구기둥 부재는 서비스 홀로부터 인양되어 기둥 선시공 공법의 내용에 따라 건물 본 기둥 위치에 근입 시공이 이루어진다(도7g 참조)
이상과 같은 본 발명의 영구기둥 제작/선시공 공법에 따르면, 지하층을 굴착하지 않고 지하 영구기둥을 먼저 선시공함에 있어 기둥 부재로서 기성 콘크리트 기둥부재를 조립하여 사용하고자 함에 따른 기술적 난점을 극복할 수 있어 콘크리트 영구 기둥을 이용한 탑다운 공법의 구현이 가능하게 되는 효과가 있다. 즉, 기존에는 기둥 선시공을 위한 영구기둥 제작에 있어 콘크리트 기둥 부재들을 연결 조립하여 전체 영구기둥을 제작할 수 있는 적절한 구성의 부재가 없었으며, 설령 기존 철골기둥 대신 기성 콘크리트 부재를 사용하고자 하여도 지하 전층 이상의 길이에 해당하는 긴 길이의 기둥을 단일 부재로서 제작하고 양중할 때 콘크리트 재질 특성상 자체 중량으로 인해 기둥 중간 부위에 심한 크랙이 발생하거나 심한 경우 기둥 중간이 부러질 수 있는 문제가 있어 사용하기가 실질적으로 불가능하였으나, 본 발명에서 제공하는 콘크리트 기둥 부재 및 서비스 홀을 이용한 제작 설치 방법에 의하면 상기와 같은 기술적 난점을 극복할 수 있는바 콘크리트 영구 기둥을 이용한 탑다운 공법의 구현이 가능하게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1, 1a : 본 발명의 콘크리트 단위 기둥부재
10 : 컬럼 본체 11 : 구근부
12 : 수직 주근 12a: 수직주근-마디접합 플레이트 접합부
15 : 중공 20 : 마디접합 플레이트
20' : 선단확장 플레이트 30 : 보접합 플레이트
100 : 제1 서비스 홀 200 : 제2 서비스 홀

Claims (11)

  1. 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입 설치하여 기둥을 먼저 형성하는 기둥 선시공 공법 시, 상기 영구기둥 부재로서 2개 이상의 콘크리트 단위기둥 부재들을 연결하여 전체 영구기둥을 제작하고 설치 시공하는 공정에 있어서,
    (a) 지상에 영구기둥 부재의 제작을 위한 서비스 홀을 소정 깊이로 수직 천공 형성하되, 상기 서비스 홀의 깊이는 상기 영구기둥 부재의 최하단부에 연결되는 제1절 단위 기둥부재가 삽입되었을 때 그 상단부의 일부가 노출될 수 있는 깊이로 형성하는 단계;
    (b) 상기 서비스 홀의 내부에 제1절 단위 기둥부재를 세워 넣는 단계;
    (c) 상기 서비스 홀의 상부로 노출된 제1절 단위 기둥부재의 상단부에 제2절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합하여 영구 기둥부재를 제작하는 단계;
    (d) 상기 (c)단계에서 제작된 영구 기둥부재의 상단을 인양하여 상기 서비스 홀로부터 들어올린 후, 건물의 기둥이 설치될 위치로 이동시켜 근입 시공하거나 길이 연장을 위해 다른 서비스 홀로 이동시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 콘크리트 단위 기둥부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법.
  2. 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입 설치하여 기둥을 먼저 형성하는 기둥 선시공 공법 시, 상기 영구기둥 부재로서 3개 이상의 콘크리트 단위기둥 부재들을 연결하여 전체 영구기둥을 제작하고 설치 시공하는 공정에 있어서,
    (a) 지상에 영구기둥 부재의 제작을 위한 제1 서비스 홀을 소정 깊이로 천공 형성하되, 상기 제1 서비스 홀의 깊이는 상기 영구기둥 부재의 최하단부에 연결되는 제1절 단위 기둥부재가 삽입되었을 때 그 상단부의 일부가 노출될 수 있는 깊이로 형성하는 단계;
    (b) 상기 제1 서비스 홀과는 별도로 지상에 수직으로 제2 서비스 홀을 천공 형성하되, 상기 제2 서비스 홀은 상기 제1 서비스 홀의 깊이보다는 깊은 깊이를 가지고 제1 단위 기둥부재와 제2 단위 기둥부재를 이어 연결한 길이보다는 작은 깊이를 갖도록 형성하는 단계;
    (c) 상기 제1 서비스 홀의 내부에 제1절 단위 기둥부재를 세워 넣는 단계;
    (d) 상기 제1 서비스 홀의 상부로 노출된 제1절 단위 기둥부재의 상단에 제2절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합하는 단계;
    (e) 상기 제1절 단위 기둥부재와 제2절 단위 기둥부재가 연결 접합된 부재의 상단을 인양하여 상기 제1 서비스 홀로부터 들어올린 후 상기 제2 서비스 홀로 이동시켜 삽입하는 단계;
    (f) 상기 제2 서비스 홀의 상부로 노출된 제2절 단위 기둥부재의 상단에 제3절 단위 기둥부재를 세워 연결하고 일체로 접합하는 단계;
    (g) 상기 (f)단계에서 제작된 단위 기둥부재 연결체의 상단을 인양하여 상기 제2 서비스 홀로부터 들어올린 후, 건물의 기둥이 설치될 위치로 이동시켜 근입 시공하거나 길이 연장을 위해 다른 서비스 홀로 이동시키는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 콘크리트 단위 기둥부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단위기둥 부재의 양 끝단에는 마디접합 플레이트가 일체로 부착됨으로써, 인접하는 단위기둥 부재 사이의 연결은 상기 마디접합 플레이트의 접합을 통해 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 단위 기둥부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단위기둥 부재의 내부에는 길이 방향 전체에 걸쳐 수직 주근이 매립 설치되고, 상기 수직 주근의 단부는 상기 마디접합 플레이트에 일체로 연결되어 수직 주근의 응력이 마디접합 플레이트에 전달될 수 있도록 구성됨으로써 각 단위기둥 부재의 마디접합 플레이트 간 접합을 통해 전체 영구기둥 부재에 대한 응력 전달의 연속성을 확보할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 단위 기둥부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단위기둥 부재의 단면 중앙부에는 길이방향으로 길게 중공이 형성되어 있으며, 건물 기둥 위치에 설치 후 상기 중공의 내부에 고강도 콘크리트를 타설하는 공정이 더욱 포함되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 단위 기둥부재를 이용한 영구 기둥 선시공 공법.
  6. 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입하여 기둥을 먼저 형성하는 기둥 선시공 공법에 사용하기 위한 콘크리트 기둥 부재로서,
    기둥 부재의 몸체를 형성하며 콘크리트 재질로 이루어진 컬럼 본체;
    상기 컬럼 본체의 길이 방향으로 양 끝단에 일체로 부착된 마디접합 플레이트; 및,
    상기 컬럼 본체의 측면 외측으로 일면이 노출되게 매립 일체화된 보접합 플레이트;
    를 포함하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥부재.
  7. 삭제
  8. 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입하여 기둥을 먼저 형성하는 기둥 선시공 공법에 사용하기 위한 콘크리트 기둥 부재로서,
    기둥 부재의 몸체를 형성하며 콘크리트 재질로 이루어진 컬럼 본체;
    상기 컬럼 본체의 길이 방향으로 한쪽 끝단에 일체로 부착된 마디접합 플레이트; 및,
    상기 컬럼 본체의 다른 쪽 끝단에 일체로 부착되며 상기 컬럼 본체의 크기보다 큰 치수를 가짐으로써 컬럼 본체의 측면 외측으로 돌출되게 설치되는 선단확장 플레이트;
    를 포함하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥부재.
  9. 지하 굴착 전에 영구기둥 부재를 지중으로 삽입하여 기둥을 먼저 형성하는 기둥 선시공 공법에 사용하기 위한 콘크리트 기둥 부재로서,
    기둥 부재의 몸체를 형성하며 콘크리트 재질로 이루어진 컬럼 본체;
    상기 컬럼 본체의 길이 방향으로 양 끝단에 일체로 부착된 마디접합 플레이트; 를 포함하며,
    상기 컬럼 본체는 길이방향으로 일측 단부로부터 일부 높이로 외주면이 요철로 이루어진 구근부가 형성된 것을 특징으로 하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥부재.
  10. 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컬럼 본체의 내부에는 기둥 부재의 길이 방향 전체에 걸쳐 수직 주근이 매립 설치되고, 상기 수직 주근의 단부는 상기 마디접합 플레이트의 일측 평면에 일체로 연결 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재.
  11. 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컬럼 본체의 단면 중앙부에는 길이방향으로 길게 중공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 영구기둥 선시공 공법을 위한 콘크리트 단위 기둥 부재.
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