KR101257215B1

KR101257215B1 - 루프 구조체 및 이 시공 방법

Info

Publication number: KR101257215B1
Application number: KR1020120132632A
Authority: KR
Inventors: 윤인병
Original assignee: 윤인병
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-04-23

Abstract

본 발명은 루프 구조체에 관한 것으로, 시공 상태를 기준으로 할 때 서로 이웃하는 강관들이 설정된 간격만큼 이격되도록 하여 강관의 중첩으로 인한 단면적 축소를 방지하고, 일정한 유효단면적의 확보를 통해 별도의 구조체를 사용하지 않고 구조체로 사용될 수 있으며, 강관 조립체를 신속하고 정확하게 추진함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 루프 구조체는, 길이방향의 양측이 개방된 하나 이상의 관이 조합되어 이루어진 관 조립체(110)가 연결되어 시공되는 루프체(100)와; 상기 루프체의 관 조립체가 지중에 추진되도록 안내하는 추진안내수단과; 상기 관 조립체의 내부에 배근되는 철근(200)과; 상기 관 조립체의 내부에 타설 양생되는 콘크리트(300)를 포함하며, 상기 관 조립체(110)는, 관(111), 상기 관의 일측 이상에 형성되어 근접되는 다른 관 조립체와 연결되는 연결수단을 포함하되, 상기 연결수단은, 상기 관의 일측 또는 양측에 서로 다른 높이로 상기 관의 길이방향을 따라 배열되는 판상의 제1,2덮개(112,113), 상기 제1,2덮개의 사이에 상기 관의 길이방향을 따라 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 지지플레이트(114), 상기 관의 일측에 배치되는 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 중 하나 이상에 분리 가능하게 결합되며 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 사이의 공간을 폐쇄하는 흙막이판(117)을 포함하여 근접되는 관들이 서로 중첩되지 않고 이격을 통해 단면적을 확보하도록 구성되며, 상기 추진안내수단은, 상기 연결수단의 상기 지지플레이트에 형성되는 레일홈(115), 상기 관의 타측에 형성되며 상기 레일홈에 슬라이딩 가능하게 결합되어 이웃하는 다른 관 조립체의 추진을 안내하는 레일돌기(116)를 포함하여 구성된다.

Description

루프 구조체 및 이 시공 방법{ROOF STRUCTURES AND METHOD FOR CONSTRUCTING THEREOF}

본 발명은 루프 구조체 및 이 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 이웃하는 관부재(원형단면, 사각단면 등, 강 재질 등)들이 설정된 간격만큼 이격되도록 하여 관부재의 중첩으로 인한 단면적 축소를 방지하고, 일정한 유효단면적의 확보를 통해 별도의 구조체를 사용하지 않고 구조체로 사용될 수 있으며, 강관 조립체를 신속하고 정확하게 추진할 수 있는 루프 구조체 및 이 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 지중에 구조물을 축조하는 방식으로 개착 및 비개착에 의한 구조물 축조방식이 있다.

기존 도로 및 철도 하부를 횡단해서 하수암거나 지하차도, 터널구조물 등을 설치해야 하는 경우 공사에 따른 지장물의 이전이 곤란하거나, 지장물 저촉, 차량 소통 장애 등으로 개착이 불가능하여 비개착공법이 요구되는데, 비개착에 의한 구조물 축조 공법에는 횡단하는 도로나 저장물의 양측으로 작업구 개념의 전진기지와 도달기지가 필수적이며, 대표적인 비개착식 지중구조물 축조공법으로는 함체견인공법과 강관루프공법 등을 들 수 있다.

함체견인공법은 함체가 통과할 지중에 미리 600mm 내외의 함체지지용 가설용 강관을 전진기지에서 도달기지 방향으로 수평으로 압입 관통시킨 후, 견인할 함체의 반대측 도달기지로부터 지중을 횡단하여 이어진 다수의 P.C 강선을 현장에서 제작된 함체와 결속한 후, 견인하여 함체내의 내부토사를 제거하고, 이와 같은 견인과 굴착작업을 반복하여 지중에 구조물을 설치하는 공법이다.

그러나, 이러한 공법은 함체추진시 함체의 추진하중이나 추진함체와 이미 지중에 설치된 가설강관과의 틈에 의해 함체 상부의 도로나 지장물에 침하가 발생할 우려가 있으며, 또한 함체가 미리 제작되어 견인 설치되므로 함체의 규모가 커지게 되면 견인에 제약이 따르게 되고 작업장의 규모가 큰 편이므로 심도가 깊은 지하공간에서의 작업이 곤란한 문제점이 있었다.

또한, 함체간의 연결부 처리가 미흡하게 되면 누수 등이 발생할 우려가 있었는 바, 이러한 함체견인공법의 단점 등에 의하여 비개착식 지중구조물 축조공법으로는 강관루프 공법이 많이 적용되고 있는 실정이다.

본 발명자는, 상기한 강관루프 공법 중, 종래에 시공되고 있는 강관루프 공법들의 문제점에 착안하여 이웃하는 강관들을 서로 맞댄 상태로 연결시켜 그 횡방향 강성이 확고해지도록 함으로써, 별도의 횡방향 지지보 없이도 시공이 가능하도록 한 강관루프 구조체(특허출원 제2005-18780호)를 선출원한 바 있다.

상기한 강관루프 구조체는, 횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후, 설치될 구조물의 외곽선에 맞추어 순차적으로 압입 설치되는 것으로서, 각각 일측에 수평방향으로 수평홈이 형성되고, 상기 수평홈이 내측으로는 이 수평홈에 의해 하중에 따라 찌그러지는 것을 방지하도록 일정간격을 두고 상하에 걸쳐 복수의 지지대가 설치되며, 상기 수평홈의 타측에는 이 수평홈과 대응하는 앵글이 설치된 다수의 강관들이 상호 정렬된 상태로 측방향 결합된 것을 주요 특징으로 하고 있다.

이러한 종래의 강관루프 구조체는 다수의 강관을 연결한 루프체는 일정한 유효단면적을 확보할 수 없기 때문에 구조체로 사용될 수 없으므로 루프체 아래(안쪽) 공간에 콘크리트 구조체를 시공하여야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 공개특허 제2009-0113098호가 있다.

상기 공개특허는 구조체로 사용될 수 있기는 하지만, 강관들이 서로 중첩되어 단면적이 축소됨에 따라 강관 손실이 많으며 따라서 강관의 사용수량이 많아지는 문제점이 있고, 내부에 별도의 지지보를 필요로 하므로 지지보의 시공에 따른 어려움이 있으면서 지지보가 작업자와 간섭을 일으키는 문제점이 있다.

또 다른 것으로, 특허 제0911457호가 있다.

상기 특허는 강관들의 사이에 곡선형의 연결부재가 결합되어 이루어진 것으로, 강관과 연결부재의 연결만을 볼 때 강관들의 중첩은 없지만, 다른 조립체와 연결되는 부분에 강관들이 중첩되어 전술한 바와 같은 문제점이 동일하게 발생된다.

또 다른 것으로, 본 출원인에 의해 특허받은 특허문헌 1(등록특허 제10-1169785호)이 있다.

본 종래 기술은 전술한 문제점을 해결할 수는 있지만 리브플레이트의 단면적이 크기 때문에 강관 조립체의 추진시 큰 저항을 받게 되어 강관 조립체의 추진이 어렵고 따라서 추진 시간이 오래 걸리며 강관 조립체가 경로를 벗어나는 단점이 있다. 또한 리브플레이트들 사이의 공간이 개방되어 흙이 유입됨으로써 추진시 더 큰 저항을 받게 된다.

등록특허 제10-1169785호 공개특허 제2009-0113098호 등록특허 제10-0911457호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시공 상태를 기준으로 할 때 서로 이웃하는 관부재(원형단면, 사각단면 등, 강 재질 등)들이 설정된 간격만큼 이격되도록 하여 관부재의 중첩으로 인한 단면적 축소를 방지하고, 일정한 유효단면적의 확보를 통해 별도의 구조체를 사용하지 않고 구조체로 사용될 수 있으며, 강관 조립체를 신속하고 정확하게 추진할 수 있는 루프 구조체 및 이 시공 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 루프 구조체는, 길이방향의 양측이 개방된 하나 이상의 관이 조합되어 이루어진 관 조립체가 연결되어 시공되는 루프체와; 상기 루프체의 관 조립체가 지중에 추진되도록 안내하는 추진안내수단과; 상기 관 조립체의 내부에 배근되는 철근과; 상기 관 조립체의 내부에 타설 양생되는 콘크리트를 포함하며, 상기 관 조립체는, 관, 상기 관의 일측 이상에 형성되어 근접되는 다른 관 조립체와 연결되는 연결수단을 포함하되, 상기 연결수단은, 상기 관의 일측 또는 양측에 서로 다른 높이로 상기 관의 길이방향을 따라 배열되는 판상의 제1,2덮개, 상기 제1,2덮개의 사이에 상기 관의 길이방향을 따라 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 지지플레이트, 상기 관의 일측에 배치되는 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 중 하나 이상에 분리 가능하게 결합되며 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 사이의 공간을 폐쇄하는 흙막이판을 포함하여 근접되는 관들이 서로 중첩되지 않고 이격을 통해 단면적을 확보하도록 구성되며, 상기 추진안내수단은, 상기 연결수단의 상기 지지플레이트에 형성되는 레일홈, 상기 관의 타측에 형성되며 상기 레일홈에 슬라이딩 가능하게 결합되어 이웃하는 다른 관 조립체의 추진을 안내하는 레일돌기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 루프 구조체에 의하면, 근접되는 강관들이 중첩되지 않고 일정 간격으로 이격되도록 하여 강관의 중첩으로 인한 문제점(단면적의 축소로 인한 강관의 손실, 강관의 손실로 인한 강관 사용량의 증가)을 해결할 수 있으며, 지지플레이트의 단면적이 적어 강관 조립체의 추진시 추진을 방해하는 반발력이 작아지므로 강관 조립체를 신속하게 추진하고 설계상의 경로를 따라 정확하게 추진할 수 있다.

그리고, 지지플레이트가 상하부의 제1,2덮개와 강관을 지지하여 강관 내부에 별도의 지지대를 설치하지 않아도 구조적 안정성을 도모할 수 있으므로 지지대를 용접 고정하는 작업이 없어지고 작업자가 강관 내부에서 지지대의 간섭없이 작업할 수 있으므로 공기를 단축할 수 있다.

또한, 일정한 높이의 유효단면적을 확보하여 별도의 콘크리트 구조물을 시공하지 않아도 구조체로 사용되어 콘크리트 구조물의 시공에 따른 비용을 절감하고 공기를 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 루프 구조체의 시공 상태도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 루프 구조체에 적용된 강관 조립체의 분리 상태 사시도.
도 3과 도 4a와 도 4b는 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 루프 구조체에 적용된 추진안내수단의 다른 예시도.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 의한 루프 구조체의 다른 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 의한 루프 구조체의 적용된 리브플레이트의 다른 설치 상태도.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 의한 루프 구조체에 적용된 강관 조립체가 사각형인 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 의한 루프 구조체에 적용된 강관 조립체가 사각형인 정면도.
도 9와 도 10은 각각 본 발명의 실시예 2에 의한 루프 구조체에 적용된 강관 조립체의 구조를 보인 분해도.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 의한 루프 구조체에 적용된 강관 조립체가 사각형인 다른 예시도.

<실시예 1>

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 루프 구조체는, 비굴착에 의해 지중에 시공되는 도로 등의 구조물로서, 유효단면적을 확보할 수 있도록 강관과 연결수단의 조합에 의해 이루어지는 루프체(100)(루프 구조체를 구성하기 위한 기본 프레임을 말함), 루프체(100)의 내부에 배근 및 채워지는 철근(200)과 콘크리트(300)(여기서 콘크리트는 루프체 내부에 충진되는 모든 충진재를 총칭함)로 구성된다.

루프체(100)는, 다수의 강관 조립체(110)가 연쇄적으로 결합(추진 결합)되어 예를 들어 천정부와 양측 벽체부의 형태로 구성된다.

강관 조립체(110)는 하나의 강관(111)(길이방향의 양측이 개방된 관부재이며 재질은 스틸(강) 등)(또는 2개 이상의 강관 조합, 2개 이상의 강관과 별도의 연결부재의 조합 등도 포함) 및 연결수단으로서 제1,2덮개(112,113)와 다수의 지지플레이트(114)로 구성된다.

제1,2덮개(112,113)는 판재로 형성되어 원형 단면의 강관(111)에 용접 결합됨으로써 강관 조립체(110)를 형성할 수 있고, 또는 유형 단면에 호형상 단면의 판재를 결합함으로써 제1,2덮개(112,113)가 구비된 강관 조립체(110)를 형성할 수도 있다.

상기 연결수단[제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)]은 강관(111)의 외주면에 돌출되면서 이웃하는 다른 강관 조립체와 연결된다.

즉, 상기 연결수단은 강관 조립체(110)의 양측에 각각 형성되는 것이다.

강관(111)은 내부에 철근(200)과 콘크리트(300)가 적용될 수 있는 중공이다.

강관(111)은 루프 구조체로서 유효단면적을 확보할 수 있도록 시공 과정에서 둘레부에 절단에 의한 개구부(119)[루프 구조체(100)를 시공한 후 개구부(119)를 형성함에 따라 도면에서 개구부(119)를 가상선으로 도시하였다)가 형성된다.

개구부(119)는 강관(111)의 외주면에, 제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)의 사이에 예를 들어 사각형으로 형성되고, 이때의 높이는 제1,2덮개(112,113)의 사이이며, 제1,2덮개(112,113)의 높이의 변화가 없으므로 구조체로서 인정받을 수 있는 유효높이를 제공한다.

상기 연결수단은 이웃하는 강관(111)들이 중첩되지 않도록 하여 강관(111)과 상기 연결수단에 의해 루프 구조체(100)의 단면적을 확보함으로써 강관(111)의 수량을 줄일 수 있도록 한다.

제1,2덮개(112,113)는 이웃하는 강관 조립체(110)들의 강관(111)들을 일정 간격 이격시키는 기능만을 수행하는 것이 아니라, 이웃하는 강관(111)들을 철근(200)과 콘크리트(300)에 의해 일체로 합성될 수 있도록 하며, 강관(111)의 크기를 감안하여 강관(111)의 일측 외주면에 높이차를 두고 강관(111)의 길이방향을 따라 배열되면서 용접 등으로 고정된다.

제1,2덮개(112,113)는 지지플레이트(114)의 삽입 위치와 구조를 설계상으로 유지할 수 있도록 장착부(112a,113a)(도 6에 도시됨)가 형성된다. 장착부(112a,113a)는 지지플레이트(114)의 상부 또는 하부, 상하부 모두가 삽입될 수 있도록 제1,2덮개(112,113)의 마주보는 면에 선택적으로 형성되고, 제1,2덮개(112,113)의 두께 등을 감안하여 절곡에 의해 형성될 수 있다.

장착부(112a,113a)는 제1,2덮개(112,113)의 절곡에 의해 형성되는 것으로 한정되지 않고 지지플레이트(114)의 위치를 설정할 수 있고 고정할 수 있는 모든 구조가 가능하다.

지지플레이트(114)는 강관(111)이 원형 단면이므로 일측이 강관(111)의 곡률과 동일한 곡선형으로 형성되고 상하부는 제1,2덮개(112,113)의 형상에 따라 달라지며 타측은 직선형으로 형성된다. 왜냐하면, 상기 연결수단은 강관 조립체(110)의 양측에 각각 형성되어 이웃하는 다른 강관 조립체(110)의 지지플레이트(114)와 붙게 되어 이웃하는 2개의 강관(111)들 사이에 공간을 형성하기 때문이다.

지지플레이트(114)는 제1,2덮개(112,113) 사이에 강관(111)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두면서 제1,2덮개(112,113)를 가로지르는 방향(종방향)을 배열되며 둘레부가 강관(111) 또는/및 제1,2덮개(112,113)에 용접 등으로 고정된다.

지지플레이트(114)는 제1,2덮개(112,113)를 지지하여 강관 조립체(110)의 추진시 제1,2덮개(112,113)의 처짐 등을 방지할 수 있다.

지지플레이트(114)는 철근(200)이 횡방향 및 종방향으로 배근되고 콘크리트(300)에 의해 일체로 합성될 수 있도록 연결공이 형성될 수도 있다.

이러한 구성의 강관 조립체(110)는 다수개가 연쇄적으로 배열되어 이루어지고, 각각의 강관 조립체(110)는 비개착식의 방법에 따라 지중에 추진으로 시공된다. 강관 조립체(110)는 기 추진된 강관 조립체(110)의 안내를 받아 추진될 수 있도록 추진안내수단이 포함된다.

상기 추진안내수단은, 강관(111)의 좌우 양쪽에 지지플레이트(114)가 형성되었을 때 일측의 지지플레이트(114)에 형성되는 레일홈(115), 타측의 지지플레이트(114)에 형성되며 레일홈(115)의 안내를 받는 레일돌기(116)로 구성된다.

레일홈(115)과 레일돌기(116)는 슬라이딩 가능하게 결합되도록 대응되는 단면으로 형성되며, 도 3과 도 4a와 도 4b는 각각 상기 추진안내수단의 예를 도시한 것으로, 도 3에서 보이는 바와 같이, 레일홈(115)과 레일돌기(116)는 "L"형 단면으로 상하 2개소에 형성될 수 있고, 도 4a에서처럼, 레일홈(115)과 레일돌기(116)는 "T"형 단면으로 중앙 1개소에 형성될 수 있으며, 도 4b처럼, 레일홈(115)은 상하 2개소에 일정 간격을 두고 안쪽으로 가면서 서로 벌어지는 각도(또는 모아지는 각도)로 경사지게 형성되며 레일돌기(116)는 레일홈(115)의 경사를 따라 경사지게 돌출 형성되고 이러한 구조에 따르면, 레일홈(115)과 레일돌기(116)가 경사에 의해 쐐기식으로 조이게 되므로 보다 안정적이며 설계상 궤도를 따라 추진될 수 있다. 이때, 레일홈(115)과 레일돌기(116)의 각도를 다르게 함으로써 레일홈(115)과 레일돌기(116)가 더욱 견고하게 가이드될 수도 있다. 왜냐하면 레일홈(115)과 레일돌기(116)의 각도 다르기 때문에 레일돌기(116)가 레일홈(115)의 각도에 맞도록 탄성 변형(거동)된 상태에서 복원력을 갖고 추진을 안내하기 때문이다.

레일홈(115)과 레일돌기(116)는 1개만 형성되어도 무방하지만, 1개만 형성될 경우 강관 조립체(110)의 추진시 비틀림을 막을 수 없으므로 레일홈(115)과 레일돌기(116)는 2개 이상이 형성되는 것이 바람직하다. 레일홈(115)과 레일돌기(116)는 도 3과 도 4에서 예를 든 것으로 한정되지 않고 다양한 형상으로 구성될 수 있다.

레일홈(115)과 레일돌기(116)가 지지플레이트(114)의 두께로만 형성되면 지지플레이트(114)가 없는 부분에서 추진이 불안정할 수 있으므로 레일돌기(116)[또는 레일홈(115)]는 라인 형태로 형성될 수도 있다.

레일홈(115)과 레일돌기(116)는 위치가 뒤바뀌어도 무방하다.

한편, 강관 조립체(110)의 추진시 제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)의 사이로 흙이 유입되어 추진을 막을 수 있고 제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)가 휨변형될 수 있으며 이를 해결하기 위하여 흙막이판(117)이 적용된다.

흙막이판(117)은 제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)들 사이의 공간에 설치되어 흙의 침투를 차단하며 아울러 다수개가 일정 간격[후술하는 레일(118)]을 두고 설치되어 강관 조립체(110)의 추진이 가능하도록 레일(118)을 형성한다. 즉, 전술한 것처럼 레일홈(115)이 라인형태로 형성되지 않아도 흙막이판(117)에 의해 형성된 레일(118)에 의해 강관 조립체(110)가 비틀림없이 정해진 궤도로 추진된다.

이를 위하여 흙막이판(117)은 2개 이상으로 분할된다[레일홈(115)과 레일돌기(116)의 수량에 따라 달라짐]. 도 2에서처럼, 레일홈(115)이 2개로 구성됨에 따라 흙막이판(117)은 상부, 중앙, 하부의 3개로 구성된다.

또한, 흙막이판(117)은 강관 조립체(110)를 추진한 후에는 철근의 배근과 콘크리트 타설을 위하여 제거되는 것이 바람직하며, 즉 분리 가능하게 설치된다. 예컨대, 흙막이판(117)은 체결구, 클램프 등을 통해 제1,2덮개(112,113) 또는/및 지지플레이트(114)에 분리 가능하게 설치된다. 흙막이판(117)의 분리를 용이할 수 있도록 흙막이판(117)(상부, 중앙, 하부 각각)은 다수개로 분할되는 것이 바람직하다.

흙막이판(117)의 분리 작업은 예를 들어, 작업자가 강관(111) 안에 들어가서 강관(111)을 절단하여 개구부(119)를 형성하고, 이 개구부(119)를 통해 흙막이판(117)을 분리하며 따라서, 흙막이판(117)은 개구부(119)를 통해 분리가 가능한 크기로 형성된다..

지금까지는 강관 조립체(110)를 하나의 강관(111)에 상기 연결수단[제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)]이 결합된 것으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술요지를 벗어나지 않는 범위에서 강관(111)의 수량은 다양하게 변경될 수 있고, 도 5a와 도 5b는 각각 강관 조립체(110)의 다른 예를 도시한 것이다. 즉, 도 5a와 같이 다수의 강관이 서로 중첩되면서 연결될 수 있고, 또는 도 5b와 같이 2개의 강관이 곡선형 상하 연결판으로 연결될 수도 있다.

본 발명에 의한 루프 구조체 시공 공법은 루프체 시공 - 철근 배근 - 콘크리트 타설의 공정으로 이루어진다.

1. 루프체 시공.

횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후 설치될 구조물(루프 구조체)의 외곽선에 맞추어 다수의 강관 조립체(110)를 설치하여 루프체(100)를 시공한다.

다수의 단위 강관 조립체(110)는 상기 연결수단[제1,2덮개(112,113), 지지플레이트(114)]을 기준으로 할 때 하나씩 단계적으로 지중에 추진되어 루프체(100)를 형성하며, 구체적인 추진 공정은 다음과 같다.

예를 들어, 강관(111)과 제1,2덮개(112,113) 및 지지플레이트(114)를 통해 구성된 다수의 강관 조립체(110)만을 이용하여 루프체(100)를 시공하는 경우, 하나의 제1강관 조립체(110)의 추진을 위하여 선단추진장치를 통해 추진하고, 상기 선단추진장치의 추진에 후발로 제1강관 조립체(110)를 지중에 추진한다.

제1강관 조립체(110)에는 흙막이판(117)이 설치되어 제1강관 조립체(110)의 추진시 흙이 침투하지 못하고 아울러 상기 연결수단의 휨 변형이 방지된다.

제1강관 조립체의 옆(또는 상하)에 제2강관 조립체를 설치하며, 이를 위하여 제2강관 조립체용 선단추진장치를 선행하여 지중에 추진시키고, 제1강관 조립체의 옆에 제2강관 조립체를 설치하기 위하여 제1강관 조립체의 레일홈(115)에 제2강관 조립체의 레일돌기(116)를 맞춰 제2강관 조립체를 추진한다. 상기 레일홈(115)과 레일돌기(116)를 통해 제2강관 조립체는 제1강관 조립체의 옆을 따라 추진되고, 상기 제1,2강관 조립체는 서로 밀착된 상태를 유지한다. 제2강관 조립체의 반대쪽[제1강관 조립체와 연결되는 부분의 반대쪽]에는 흙막이판이 설치되어 있다.

이와 같은 방법으로 다수의 강관 조립체를 설치하여 설계상의 루프체를 시공하고, 철근(200)의 배근과 콘크리트(300)의 충진을 위하여 루프체(100) 내부[강관(111)의 내부와 제1,2덮개(112,113) 사이]를 굴토한다. 구체적으로 설명하면, 먼저 강관(111) 내부를 굴토하여 외부로 제거하며, 강관(111)의 일측을 절단하여 개구부(119)를 형성하되, 개구부(119)가 지지플레이트(114)에 겹치지 않도록 한다. 물론, 개구부(119)는 지지플레이트(114)와 겹쳐도 무방하다. 강관(111) 내부의 굴토시 강관(111) 내부에 구조물이 없기 때문에 굴토가 용이하고, 강관(111) 내부를 굴토한 후 별도의 지지대를 설치하지 않아도 제1,2덮개(112,113)와 지지플레이트(114)가 강관(111)을 지지하여 강관(111)은 구조적으로 안정성을 확보한다.

이어서, 개구부(119)를 통해 흙막이판(117)을 제거한다.

루프체(100)의 시공이 완료된다.

2. 철근 배근.

루프체(100)의 시공을 완료하면, 루프체(100)의 내부에는 빈공간이 형성되며, 작업자가 이 빈공간에 들어가서 철근(200)을 배근한다. 철근(200)의 배근은 당업자라면 다양하게 실시 가능하므로 구체적인 설명을 생략한다.

3. 콘크리트 타설.

루프체(100) 내부의 공간에 콘크리트를 타설하여 양생하여 루프 구조체를 시공한다.

4. 굴착.

루프 구조체 아래 공간에 있는 흙을 굴착하며, 노면을 정리한 후 포장하여 도로 등의 구조물을 시공한다.

그리고, 굴착에 의해 루프 구조체의 안쪽면이 노출될 것이며, 이러한 노출이 좋지 않을 경우 마감재의 설치, 도포 등을 통해 마감할 수 있다.

<실시예 2>

도 7과 도 8에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 루프 구조체는, 강관 조립체(110)가 사각틀 단면의 박스형태로 구성되며, 강관(111)의 양측에 실시예 1의 연결수단[제1,2덮개(112,113), 지지플레이트(114), 레일홈(115), 레일돌기(116)]이 구성되고 아울러 흙막이판(117)도 동일하게 구성된다.

강관 조립체(110)[강관(111), 제1,2덮개(112,113), 지지플레이트(114)]는 사각틀 단면의 특성에 따라 다양하게 제작 가능하며, 도 9에서 보이는 것처럼, 강관(111)은 박스형 단면으로 형성되고 각각 판재인 제1,2덮개(112,113)가 용접 결합되어 이루어질 수 있고, 도 10에서처럼, 강관 조립체(110)는 상하부 판재(111a,111b), 상하부 판재(111a,111b)의 사이에 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되어 용접 결합되는 2개 이상의 격벽(111c,111d)으로 이루어지되, 격벽(111c,111d)은 상하부 판재(111a,111b)의 단부로부터 일정 거리 안쪽으로 이격된 곳에 배치되어 제1,2덮개(112,113)가 형성되도록 한다.

본 실시예에 따르면 좌우 양측의 가장 바깥쪽에 배치되는 격벽은 추진시 흙이 유입되지 않도록 판재로 형성될 수도 있고, 흙막이판에 의해 추진시 흙이 유입되지 않는 부분에서는 구멍이 있는 형태도 가능하다. 또한, 좌우 양측의 가장 바깥쪽에 배치되지 않는 격벽은 판재, 작업구의 구멍이 있는 판재, 일정 간격을 두고 설치되는 버팀목 등도 가능하다.

본 실시예에서 강관 조립체(110)는 도 11과 같이 2개의 공간을 갖는 박스 형태도 가능하고, 따라서, 도면에 도시되지는 않았지만 3개 이상의 공간을 갖는 박스 형태도 가능하다.

도면에 도시하지는 않았지만, 사각 박스 단면의 강관 조립체(110)의 내부에는 보강을 위한 지지대가 세워질 수도 있다.

전술한 실시예 1(원형 강관형), 실시예 2(사각 박스형)는 각각 단독으로 사용될 수 있고, 또는, 2개가 복합되어 사용될 수도 있다.

100 : 루프체, 110 : 강관 조립체
111 : 강관, 112,113 : 제1,2덮개
114 : 리브플레이트, 115 : 레일홈
116 : 레일돌기, 117 : 흙막이판
118 : 레일, 119 : 개구부
200 : 철근, 300 : 콘크리트

Claims

길이방향의 양측이 개방된 하나 이상의 관이 조합되어 이루어진 관 조립체(110)가 연결되어 시공되는 루프체(100)와;
상기 루프체의 관 조립체가 지중에 추진되도록 안내하는 추진안내수단과;
상기 관 조립체의 내부에 배근되는 철근(200)과;
상기 관 조립체의 내부에 타설 양생되는 콘크리트(300)를 포함하며,
상기 관 조립체(110)는, 관(111), 상기 관의 일측 이상에 형성되어 근접되는 다른 관 조립체와 연결되는 연결수단을 포함하되,
상기 연결수단은, 상기 관의 일측 또는 양측에 서로 다른 높이로 상기 관의 길이방향을 따라 배열되는 판상의 제1,2덮개(112,113), 상기 제1,2덮개의 사이에 상기 관의 길이방향을 따라 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 지지플레이트(114), 상기 관의 일측에 배치되는 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 중 하나 이상에 분리 가능하게 결합되며 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 사이의 공간을 폐쇄하는 흙막이판(117)을 포함하여 근접되는 관들이 서로 중첩되지 않고 이격을 통해 단면적을 확보하도록 구성되며,
상기 추진안내수단은, 상기 연결수단의 상기 지지플레이트에 형성되는 레일홈(115), 상기 관의 타측에 형성되며 상기 레일홈에 슬라이딩 가능하게 결합되어 이웃하는 다른 관 조립체의 추진을 안내하는 레일돌기(116)를 포함하는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 1에 있어서, 흙막이판은 상기 레일홈과 일렬로 레일(118)을 형성하도록 2개 이상으로 분할되는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관은 원형 단면으로 이루어지며, 상기 제1,2덮개가 각각 판재로서 상기 원형 단면의 관에 결합되면서 상기 지지플레이트가 상기 원형 단면의 관과 상기 제1,2덮개 사이에 결합되어 관 조립체가 구성되는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관은 하나 이상의 공간을 갖는 사각 단면으로 이루어지며, 상기 제1,2덮개가 각각 판재로서 상기 사각 단면의 관에 결합되면서 상기 지지플레이트가 상기 사각 단면의 관과 상기 제1,2덮개 사이에 결합되어 관 조립체가 구성되는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 관 조립체는 상하부 판재(111a,111b), 상기 상하부 판재의 사이에 상호 간에 일정 간격을 두고 수직으로 결합되는 2개 이상의 격벽으로 이루어져 하나 이상의 공간을 갖는 사각 단면으로 구성되며, 상기 격벽은 상기 상하부 판재의 단부로부터 일정 거리 안쪽에 결합되어 상기 제1,2덮개를 형성하는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 5 에 있어서, 상기 격벽은 판재, 작업구의 구멍이 있는 판재, 상호 간에 일정 간격을 두고 세워지는 버팀목을 포함하는 군 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 1에 있어서, 상기 레일홈과 레일돌기는 각각 벌어지거나 모아지는 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
청구항 7에 있어서, 상기 레일홈과 레일돌기는 서로 다른 각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 루프 구조체.
횡단할 도로나 지장물의 양측에 작업구를 설치한 후 설치될 구조물의 외곽선에 맞춰 지중에 루프체(100)를 시공하는 제1단계와;
상기 제1단계에 의해 설치된 루프체 내부의 흙을 굴토한 후 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 제2단계와;
상기 제2단계에서 타설된 콘크리트가 양생되면 상기 루프체 아래쪽에 있는 흙을 굴착하고 굴착된 공간의 바닥부를 포장하는 제3단계를 포함하며,
상기 제1단계에서는, 길이방향의 양측이 개방된 관(111)과 상기 관의 일측 이상에 형성되어 근접되는 다른 강관 조립체와 연결되는 연결수단으로 이루어진 다수의 강관 조립체를 추진안내수단을 통해 연쇄적으로 연결하면서 지중에 추진하여 루프체를 시공하되,
상기 연결수단은, 상기 관의 일측 또는 양측에 서로 다른 높이로 상기 관의 길이방향을 따라 배열되는 판상의 제1,2덮개(112,113), 상기 제1,2덮개의 사이에 상기 관의 길이방향을 따라 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 지지플레이트(114), 상기 관의 일측에 배치되는 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 중 하나 이상에 분리 가능하게 결합되며 상기 제1,2덮개와 지지플레이트 사이의 공간을 폐쇄하는 흙막이판(117)을 포함하여 근접되는 관들이 서로 중첩되지 않고 이격을 통해 단면적을 확보하도록 구성되며,
상기 추진안내수단은, 상기 연결수단의 상기 지지플레이트에 형성되는 레일홈(115), 상기 관의 타측에 형성되며 상기 레일홈에 슬라이딩 가능하게 결합되어 이웃하는 다른 관 조립체의 추진을 안내하는 레일돌기(116)를 포함하여, 근접되는 강관 조립체들의 레일홈과 레일돌기의 안내를 통해 선추진된 강관 조립체에 강관 조립체를 후발하여 추진하는 것을 특징으로 하는 루프 구조체 시공 공법.
청구항 9에 있어서, 상기 제2단계는 상기 제1단계에 의해 설치된 관 내부를 굴토한 후 상기 관에 개구부(119)를 형성하고, 상기 흙막이판을 제거한 후 철근을 배근 및 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 하는 루프 구조체 시공 공법.