KR101288601B1

KR101288601B1 - 기성 콘크리트 말뚝과 바닥 슬래브를 이용한 지하차도 및 그의 시공방법

Info

Publication number: KR101288601B1
Application number: KR1020100052512A
Authority: KR
Inventors: 김원근; 이상헌; 양구승
Original assignee: 김영호
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2013-07-22
Also published as: KR20110132910A

Abstract

본 발명은 서로 간격을 두고 형성되는 양측의 벽체와 벽체의 하단을 연결하는 바닥 슬래브 그리고 벽체의 상단을 연결하는 상부 슬래브가 박스형 단면을 이루는 지하차도에 있어서 벽체를 기성 콘크리트 말뚝으로 그리고 바닥 슬래브를 기성 콘크리트 슬래브로 구성하고 바닥 슬래브를 이루는 세그먼트 사이의 접합부 연결성을 향상시키고 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브의 부상을 방지할 수 있도록 한 지하차도 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 지하차도는, 다수 개의 기성 콘크리트 말뚝을 차량진행방향을 따라 일렬로 설치하여 구성되는 양측의 말뚝벽체; 양측의 말뚝벽체의 상단부를 서로 연결하는 현장타설 콘크리트 상부 슬래브; 및 양측의 말뚝벽체의 하단부를 서로 연결하도록 기성 콘크리트로 이루어진 다수 개의 세그먼트를 차량의 진행방향을 따라 서로 연결하여 구성되는 바닥 슬래브를 포함하며, 세그먼트는, 전체적으로 일정한 두께를 가지는 판 형태의 본체; 본체의 길이방향으로 양쪽 단부의 하면에 일체로 형성된 단부 헌치; 본체의 길이방향으로 중앙부의 하면에 일체로 형성된 중앙부 헌치; 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 폭방향으로 매입된 다수 개의 횡방향 철근; 및 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 폭방향을 따라 서로 간격을 두고 길이방향으로 매입된 다수 개의 종방향 철근을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기성 콘크리트 말뚝과 바닥 슬래브를 이용한 지하차도 및 그의 시공방법{Underpass using precast concrete pile and bottom slab and method for constructing the same}

본 발명은 서로 간격을 두고 형성되는 양측의 벽체와 벽체의 하단을 연결하는 바닥 슬래브 그리고 벽체의 상단을 연결하는 상부 슬래브가 박스형 단면을 이루는 지하차도에 있어서 벽체를 기성 콘크리트 말뚝으로 그리고 바닥 슬래브를 기성 콘크리트 슬래브로 구성하고 바닥 슬래브를 이루는 세그먼트 사이의 접합부 연결성을 향상시키고 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브의 부상을 방지할 수 있도록 한 지하차도 및 그 시공방법에 관한 것이다.

지하차도는 도로나 철도의 하부를 가로지르도록 설치되어 사람이나 차량이 도로나 철도를 운행하는 차량의 운행을 방해하지 않고 안전하게 횡단 통행이 가능하도록 하는 지하구조물을 말한다. 지하차도는 서로 간격을 두고 형성되는 양측의 벽체와 벽체의 하단을 연결하는 바닥 슬래브 그리고 벽체의 상단을 연결하는 상부 슬래브가 박스형 단면을 이루는 구성을 가지며 통행하는 차량의 안전을 위한 차선분리대로서 그리고 상부 슬래브의 부족한 내하력을 보강하기 위해 중앙분리벽 또는 다수 개의 중앙분리기둥이 통행방향을 따라 상부 슬래브와 바닥 슬래브를 연결하도록 설치될 수 있다.

지하차도는 기시설된 도로나 철도의 하부를 횡단하도록 후시공되거나 지하차도를 먼저 시공하고 그 위로 도로나 철도를 부설할 수 있다. 전자의 경우 기시설된 도로나 철도의 침하를 방지할 수 있도록 적절한 가시설을 설치하거나 특별한 공법을 적용하여야 한다. 후자의 경우 H말뚝과 토류판 또는 쉬트파일로 흙막이벽을 구축하고 띠장과 버팀대를 이용해 흙막이벽을 지지하면서 소요 심도까지 굴착한 다음 콘크리트 현장타설 방식으로 바닥 슬래브, 벽체 및 상부 슬래브를 순서대로 시공하게 된다. 이때, H말뚝과 토류판 또는 쉬트파일은 굴착을 위한 가시설로서 지하차도의 시공후에는 철거하게 된다. 이렇게 현장타설방식으로 시공되는 지하차도의 경우 가시설의 설치 및 해체로 인한 비용 증가 및 공사기간의 연장, 바닥 슬래브와 벽체 그리고 상부 슬래브를 현장타설방식으로 구축하기 위한 거푸집 설치, 철근 조립, 콘크리트 타설 및 양생에 따른 많은 현장 인력의 소요 및 공기지연의 문제점이 있다.

본 발명은 종래 현장타설 콘크리트 방식의 지하차도가 가지는 단점을 해소하기 위한 것으로, 기성 콘크리트 말뚝으로 벽체를 그리고 기성 콘크리트 슬래브로 바닥 슬래브를 구성하고, 바닥 슬래브를 이루는 세그먼트 사이의 접합부 연결성을 향상시키고 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브의 부상을 방지할 수 있도록 한 지하차도 및 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 지하차도는, 다수 개의 기성 콘크리트 말뚝을 차량진행방향을 따라 일렬로 설치하여 구성되는 양측의 말뚝벽체; 양측의 말뚝벽체의 상단부를 서로 연결하는 현장타설 콘크리트 상부 슬래브; 및 양측의 말뚝벽체의 하단부를 서로 연결하도록 기성 콘크리트로 이루어진 다수 개의 세그먼트를 차량의 진행방향을 따라 서로 연결하여 구성되는 바닥 슬래브를 포함하며, 세그먼트는, 전체적으로 일정한 두께를 가지는 판 형태의 본체; 본체의 길이방향으로 양쪽 단부의 하면에 일체로 형성된 단부 헌치; 본체의 길이방향으로 중앙부의 하면에 일체로 형성된 중앙부 헌치; 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 폭방향으로 매입된 다수 개의 횡방향 철근; 및 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 폭방향을 따라 서로 간격을 두고 길이방향으로 매입된 다수 개의 종방향 철근을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적절한 다른 실시 형태에 따른 지하차도는, 바닥 슬래브가 말뚝벽체에 접합되는 부분의 바닥 슬래브 상부에는 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브의 부상을 방지하기 위해 말뚝벽체의 전 구간에 걸쳐 전단 키가 설치된 다.

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본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따른 지하차도는, 본체가 장변과 단변을 가지는 직사각형 형태의 판 형태가 되고 일측 장변의 가장자리를 따라 이웃하는 세그먼트의 횡방향 철근의 일단이 삽입되는 다수 개의 철근 삽입홈이 서로 간격을 두고 형성된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따른 지하차도는, 단부 헌치가 본체의 단변 가장자리보다 더 돌출되도록 형성되어 세그먼트의 길이방향의 양단부에 단턱을 형성한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따른 지하차도는, 기성 콘크리트 말뚝의 외주면에는 단면의 도심을 지나는 중심선에 대해 후방으로 소정의 편심거리를 갖고 대향하는 위치에 한 쌍의 차수그라우팅홈이 형성된다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 지하차도의 시공방법은, 다수 개의 기성 콘크리트 말뚝을 차량진행방향을 따라 일렬로 시공하여 양측의 말뚝벽체를 형성하는 단계; 말뚝벽체를 지지하면서 말뚝벽체 사이의 내부를 설계 심도까지 굴착하는 단계; 전체적으로 일정한 두께를 가지는 판 형태의 본체와, 본체의 길이방향으로 양쪽 단부의 하면에 일체로 형성된 단부 헌치와, 본체의 길이방향으로 중앙부의 하면에 일체로 형성된 중앙부 헌치와, 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 폭방향으로 매입된 다수 개의 횡방향 철근과, 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 폭방향을 따라 서로 간격을 두고 길이방향으로 매입된 다수 개의 종방향 철근을 포함하고, 본체는 장변과 단변을 가지는 직사각형 형태의 판 형태로서 일측 장변의 가장자리를 따라 다수 개의 철근 삽입홈이 서로 간격을 두고 형성되어 있고, 단부 헌치는 본체의 단변 가장자리보다 더 돌출되도록 형성되어 있는 세그먼트를 이웃하는 세그먼트의 어느 하나의 세그먼트의 철근 삽입홈에 다른 하나의 세그먼트의 횡방향을 철근을 삽입하고 횡방향 철근을 서로 연결시킨 다음 철근 삽입홈에 충전재를 충전하는 단계를 반복하여 양측의 말뚝벽체의 하단부를 서로 연결하도록 차량의 진행방향을 따라 연속적으로 시공하여 바닥 슬래브를 형성하는 단계; 및 양측의 말뚝벽체의 상단부를 서로 연결하도록 상부 슬래브를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따른 지하차도의 시공방법은, 각 세그먼트가 말뚝벽체에 접하는 위치의 기성 콘크리트 말뚝에 구멍을 천공하고 전단연결재를 삽입한 다음 구멍을 무수축 몰탈 또는 레진으로 메워 전단연결재를 고정한 후 전단연결재에 세그먼트의 종방향 철근을 용접하여 연결하고 본체와 단부 헌치가 이루는 단턱에 무수축 몰탈을 채워넣어 말뚝벽체의 전 구간에 걸쳐 전단 키를 형성하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 지하차도는 말뚝벽체가 흙막이 벽의 기능을 하므로 개착식으로 시공되는 지하차도의 굴착을 위해 별도의 가시설 흙막이 벽이 불필요하고 바닥 슬래브가 기성 콘크리트로 이루어진 다수 개의 세그먼트를 서로 연결하는 방식으로 시공되므로 기존의 현장타설 방식의 지하차도에 비해 공사기간을 현저하게 단축시킬 수 있다.

또한, 말뚝벽체의 전 구간에 걸쳐 전단 키를 설치함으로써 말뚝벽체에 추가하중을 분담시키지 않고 바닥 슬래브의 부상을 방지할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 지하차도를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 말뚝벽체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 바닥 슬래브를 구성하는 세그먼트를 나타낸 사시도이다.
도 4는 말뚝벽체와 바닥 슬래브의 접합부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지하차도의 시공방법을 순서대로 나타낸 도면이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 지하차도를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지하차도는, 다수 개의 기성 콘크리트 말뚝(11)으로 구성되는 양측의 말뚝벽체(10,10), 양측의 말뚝벽체(10,10)의 상단부를 서로 연결하는 현장타설 콘크리트 상부 슬래브(20), 양측의 말뚝벽체(10,10)의 하단부를 서로 연결하는 기성 콘크리트 바닥 슬래브(30) 및 바닥 슬래브(30)가 말뚝벽체(10,10)에 접합되는 부분에 설치되어 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브(30)의 부상을 방지하는 전단 키(40)를 포함한다.

본 발명에서는 지하차도의 측벽을 현장타설 콘크리트 구조가 아닌 기성 콘크리트 말뚝을 이용해 구성한 것으로서 기성 콘크리트 말뚝은 이 분야에서 공지된 중공을 갖는 원기둥 형상이 된다. 즉, 기성 콘크리트 말뚝은 보강재의 종류에 따라 철근으로 보강된 프리캐스트 콘크리트 말뚝과 긴장재에 의해 미리 압축 프리스트레스가 도입된 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 말뚝 및 긴장재에 의해 미리 압축 프리스트레스가 도입되고 고강도 콘크리틀 이용해 원심 성형으로 제작된 PHC 말뚝으로 나눌 수 있는데, 본 발명에서는 이들 말뚝이 모두 적용될 수 있다.

기성 콘크리트 말뚝(11)은 차량의 진행방향을 따라 일렬로 서로 접촉되도록 설치되어 말뚝이 연속된 벽체를 구성한다. 말뚝벽체(10)의 배면 즉, 배면 토사에 접하는 쪽의 면에는 차수를 위해 그라우팅이 실시될 수 있다. 차수를 위한 그라우팅의 방법은 이 발명이 속하는 기술분야에서 공지되어 있는 방법으로부터 임의로 선택될 수 있다. 이렇게 구성되는 말뚝벽체(10,10)는 지하차도 구축을 위한 배면의 토사의 붕괴를 방지하는 가설 흙막이 벽으로서 기능함과 동시에 영구구조물로서 지하차도의 측벽을 구성한다. 따라서 본 발명에 따르면 가설 흙막이 벽을 별도로 시공할 필요가 없게 되는 이점이 있다.

한편, 본 발명에서는 나중에 자세히 설명하는 것처럼, 말뚝을 매입하기 위한 천공홀의 크기를 최소화하고 보다 효과적으로 차수를 할 수 있도록 기성 콘크리트 말뚝(11)의 형상을 변경할 수 있다.

다수 개의 기성 콘크리트 말뚝(11)으로 구성된 양측의 말뚝벽체(10,10)의 상단부를 연결하도록 상부 슬래브(20)가 공지된 현장타설 콘크리트 방식으로 시공될 수 있다. 상부 슬래브(20)와 말뚝벽체(10,10)를 구성하는 기성 콘크리트 말뚝(11)은 강접합되며 접합방법은 공지된 확대기초와 PHC 말뚝의 결합방법이 적용될 수 있다.

양측의 말뚝벽체(10,10)의 하단부를 바닥 슬래브(30)가 서로 연결한다. 본 발명에서 바닥 슬래브(30)는 기성 콘크리트로 이루어진 다수 개의 세그먼트를 차량의 진행방향을 따라 서로 연결하여 구성된다. 각 세그먼트는 양측의 말뚝벽체(10,10) 사이의 거리에 대응되는 길이와 일정한 폭을 가진다.

바닥 슬래브(30)가 말뚝벽체(10,10)에 접합되는 부분에는 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브(30)의 부상을 방지하기 위해 전단 키(40)가 설치된다. 전단 키(40)는 바닥 슬래브(30)의 상부에 벽체(10,10) 전 구간에 설치된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 지하차도는 말뚝벽체(10)가 흙막이 벽의 기능을 하므로 개착식으로 시공되는 지하차도의 굴착을 위해 별도의 가시설 흙막이 벽이 불필요하고 바닥 슬래브가 기성 콘크리트로 이루어진 다수 개의 세그먼트를 서로 연결하는 방식으로 시공되므로 기존의 현장타설 방식의 지하차도에 비해 공사기간을 현저하게 단축시킬 수 있다. 또한, 말뚝벽체(10)의 전 구간에 걸쳐 전단 키(14)를 설치함으로써 말뚝벽체(10)에 추가하중을 분담시키지 않고 바닥 슬래브(30)의 부상을 방지할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 말뚝벽체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

위에서 설명한 것처럼 말뚝벽체를 구성하기 위해 적용되는 기성 콘크리트 말뚝은 이 분야에서 공지된 중공을 갖는 원기둥 형상이 될 수 있지만 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같은 단면 형상을 가질 수 있다.

공지된 중공을 갖는 원기둥 형상의 말뚝의 경우 입수가 용이하다는 장점은 있으나 차수를 위해서는 별도의 공정이 필요할 수 있는 단점이 있다. 이에 본 발명에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 외주면에 단면의 도심을 지나는 중심선(CL)에 대해 후방(배면)으로 소정의 편심거리(e)를 갖고 대향하는 위치에 한 쌍의 차수그라우팅홈(111)이 형성된 기성 콘크리트 말뚝(11a)을 적용함으로서 보다 간편하게 차수를 실시할 수 있도록 하였다.

이렇게 한 쌍의 차수그라우팅홈(111)을 단면의 도심을 지나는 중심선(CL)에 대해 후방으로 소정의 편심거리(e)를 갖도록 형성함에 따라 말뚝을 최대한 근접 시공할 수 있는 장점이 있다. 한 쌍의 차수그라우팅홈(111)이 단면의 도심을 지나는 중심선(CL) 상에 형성되어 있다면 그라우팅제가 말뚝의 후방으로 퍼져나가도록 하기 위해 말뚝을 서로 이격시키고 또한 전방으로 그라우팅제가 누출되지 않도록 별도의 대책을 강구할 필요가 있으나 본 발명에서와 같이 차수그라우팅홈(111)이 단면의 도심을 지나는 중심선(CL)에 대해 후방으로 소정의 편심거리(e)를 갖게 되면 인접하는 말뚝을 밀착시켜 그라우팅제가 누출되지 않도록 할 수 있다.

또한 종래에는 천공홀의 직경이 말뚝의 직경보다 10cm 정도 크게 천공할 필요가 있었으나 본 발명에 따른 기성 콘크리트 말뚝(11a)을 적용할 경우 천공홀의 직경을 휠씬 적게 할 수 있어 기성 콘크리트 말뚝(11a)을 대지경계선에 최대한 근접하여 시공이 가능하다.

도 3은 바닥 슬래브를 구성하는 세그먼트를 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 세그먼트(31)는, 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 제품으로서, 말뚝벽체(10,10) 사이의 간격에 대응하는 길이와 운반 및 양중을 고려하여 결정된 임의의 폭을 갖고 전체적으로 일정한 두께를 가지는 직사각형의 판 형태의 본체(311)와, 본체(311)의 길이방향으로 양쪽 단부의 하면에 일체로 형성된 단부 헌치(312)와, 본체(311)의 길이방향으로 중앙부의 하면에 일체로 형성되어 본체(311)의 휨강성을 보강하는 중앙부 헌치(313)와, 양쪽 단부가 노출되도록 본체(311)의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 폭방향으로 매입된 다수 개의 횡방향 철근(314)과, 양쪽 단부가 노출되도록 본체(311)의 폭방향을 따라 서로 간격을 두고 길이방향으로 매입된 다수 개의 종방향 철근(315)을 포함한다.

본체(311)는 장변과 단변을 가지는 직사각형 형태의 판 형태로서 장변 즉, 폭방향의 양쪽 가장자리를 따라 이웃하는 세그먼트(31)의 횡방향 철근(314)의 일단이 삽입되는 다수 개의 철근 삽입홈(311a)이 서로 간격을 두고 형성되어 있다. 철근 삽입홈(311a)의 개수 및 간격은 횡방향 철근(314)의 개수 및 간격에 대응된다. 철근 삽입홈(311a)을 통해 세그먼트(311)에 매입되어 있는 횡방향 철근(314)의 일단이 노출되고 철근 삽입홈(311a)에 삽입되는 다른 세그먼트(31)의 횡방향 철근(314)과 결합됨으로써 서로 이웃하는 세그먼트(31)가 서로 일체로 연결된다. 지하차도 특성상 곡선부 발생시 세그먼트 연결부 하부에 간격이 발생할 수 있는데 횡방향 철근(314)을 연결하고 철근 삽입홈(311a)에 충전재를 충전함으로써 세그먼트(31) 연결시 접합부 연결성을 향상시킬 수 있다. 충전재는 무수축 몰탈 또는 레진이 될 수 있고 횡방향 철근(314)의 연결은 용접, 커플러의 사용 등 이 분야에서 공지된 임의의 방법을 적용할 수 있다.

본체(311)의 양단부 하부에 일체로 형성된 단부 헌치(312)는 본체(311)의 단변 가장자리보다 더 돌출되도록 형성되어 세그먼트(31)의 길이방향의 양단부에는 단턱이 형성된다. 이렇게 형성되는 단턱을 이용하여 후술하는 바와 같이 바닥 슬래브의 부상을 방지하는 전단 키(40)를 형성하게 된다.

세그먼트(31)의 보다 견고한 연결을 위해 세그먼트(31)의 폭방향으로 쉬스관(미도시)을 미리 매입해 두고 세그먼트(31)의 연결이 완료된 다음 쉬스관(미도시)에 긴장재를 삽입하고 긴장, 정착할 수 있다.

도 4는 말뚝벽체와 바닥 슬래브의 접합부를 나타낸 단면도이다.

도 4에서와 같이, 각 세그먼트(31)가 말뚝벽체(10,10)에 접하는 위치의 기성 콘크리트 말뚝(11)에 구멍(113)을 천공하고 전단연결재(41)를 삽입한 다음 구멍(113)을 무수축 몰탈 또는 레진으로 메워 전단연결재(41)를 고정한다. 이같이 고정된 전단연결재(41)에 세그먼트(31)의 종방향 철근(315)을 용접하여 연결하고 본체(311)와 단부 헌치(312)가 이루는 단턱에 무수축 몰탈(42)을 채워넣어 전단 키(40)을 형성한다. 무수축 몰탈(42)의 상부면은 단부 헌치(312)와 수평선을 기준으로 서로 대칭되는 형상을 가질 수 있다. 전단 키(40)는 말뚝벽체(10,10)의 전 구간에 걸쳐 형성되고 이에 따라 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브(30)의 부상을 방지할 수 있다.

아래에서는 이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 지하차도의 시공방법을 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 지하차도의 시공방법을 순서대로 나타낸 도면이다.

먼저, (가)에서와 같이, 기성 콘크리트 말뚝(11)을 시공하여 말뚝벽체(10,10)를 형성한다. 기성 콘크리트 말뚝(11)은 말뚝의 시공방법으로 공지된 타입말뚝공법 또는 매입말뚝공법으로 시공될 수 있다. 바람직하게는 시공오차를 최소화하기 위해 매입말뚝공법으로 시공할 수 있고 더 바람직하게는 공지된 매입말뚝공법을 병용하여 천공 후 중굴공법으로 시공할 수 있다. 말뚝(11) 자체는 불투수성이나 말뚝 사이의 연결부는 완전히 밀착될 수 없으므로 이를 통해 누수가 발생할 수 있다. 따라서 말뚝 배면의 말뚝 사이의 공간에 방수를 위해 그라우팅을 실시할 수 있다.

다음으로, (나)에서와 같이, 말뚝벽체(10,10) 사이의 내부를 버팀보(50)로 지지하면서 설계 심도까지 굴착한다. 말뚝벽체(10,10)를 버팀보로 지지하면서 굴착하는 방법은 이 분야에서 널리 알려져 있고, 특히 H말뚝과 토류판으로 흙막이벽을 구성하고 이를 버팀보로 지지하면서 굴착하는 방법과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, (다)에서와 같이, 굴착이 완료된 후 바닥 슬래브(30)를 시공한다. 바닥 슬래브(30)는 도 3에 도시된 바와 같은 프리캐스트 콘크리트 세그먼트(31)를 차량진행방향을 따라 서로 연결함으로써 이루어질 수 있다. 세그먼트(31)와 세그먼트(31)의 연결 및 세그먼트(31)와 말뚝벽체(10,10) 사이의 접합은 위에서 설명한 것과 같다.

다음으로, (라)에서와 같이, 각 세그먼트(31)가 말뚝벽체(10,10)에 접하는 위치에 전단 키(40)를 형성시킨다. 전단 키(40)의 구조 및 시공방법에 대해서는 도 4를 통해 자세히 설명하였으므로 여기서는 생략한다.

다음으로, (마)에서와 같이, 상부 슬래브 철근(미도시)을 배근하고 콘크리트를 타설하여 상부 슬래브(20)를 형성한다. 이때, 상부 슬래브(20)와 기성 콘크리트 말뚝(11)의 연결부는 이 분야에서 공지된 임의의 결합방법을 적용할 수 있다. 도 6은 일 예를 나타낸 것으로, 말뚝(11)에 속채움 콘크리트 보강철근(112)를 삽입하고 말뚝(11)의 내부에 콘크리트를 충전하는 방법으로 상부 슬래브(20)와 기성 콘크리트 말뚝(11)이 서로 연결될 수 있다.

마지막으로, 말뚝벽체(10), 하부 슬래브(30) 및 상부 슬래브(20)의 노출면을 마감하고 하부 슬래브(30) 상면을 포장한 다음 복토를 함으로써 지하차도의 시공이 완료된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 지하차도는 말뚝벽체(10,10)가 흙막이 벽의 기능을 하므로 개착식으로 시공되는 지하차도의 굴착을 위해 별도의 가시설 흙막이 벽이 불필요하다. 또한, 프리캐스트 콘크리트 세그먼트(31)를 연결함으로서 바닥 슬래브(30)를 신속하게 시공할 수 있어 공기를 단축시킬 수 있다. 또한, 말뚝벽체(10,10)의 전 구간에 걸쳐 설치되는 전단 키(40)를 통해 말뚝벽체(10,10)에 추가하중을 부담시키지 않고 바닥 슬래브(30)의 부상을 방지할 수 있다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 말뚝벽체
20: 상부 슬래브
30: 바닥 슬래브
31: 세그먼트
311: 본체
312: 단부 헌치
313: 중앙부 헌치
314: 횡방향 철근
315: 종방향 철근
40: 전단 키
41: 전단연결재
42: 무수축 몰탈

Claims

다수 개의 기성 콘크리트 말뚝을 차량진행방향을 따라 일렬로 설치하여 구성되는 양측의 말뚝벽체; 양측의 말뚝벽체의 상단부를 서로 연결하는 현장타설 콘크리트 상부 슬래브; 및 양측의 말뚝벽체의 하단부를 서로 연결하도록 기성 콘크리트로 이루어진 다수 개의 세그먼트를 차량의 진행방향을 따라 서로 연결하여 구성되는 바닥 슬래브를 포함하며,
세그먼트는,
전체적으로 일정한 두께를 가지는 판 형태의 본체;
본체의 길이방향으로 양쪽 단부의 하면에 일체로 형성된 단부 헌치;
본체의 길이방향으로 중앙부의 하면에 일체로 형성된 중앙부 헌치;
양쪽 단부가 노출되도록 본체의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 폭방향으로 매입된 다수 개의 횡방향 철근; 및
양쪽 단부가 노출되도록 본체의 폭방향을 따라 서로 간격을 두고 길이방향으로 매입된 다수 개의 종방향 철근을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하차도.
청구항 1에 있어서,
바닥 슬래브가 말뚝벽체에 접합되는 부분의 바닥 슬래브 상부에는 지하수위 상승에 따른 부력 발생시 바닥 슬래브의 부상을 방지하기 위해 말뚝벽체의 전 구간에 걸쳐 전단 키가 설치된 것을 특징으로 하는 지하차도.
삭제
청구항 1에 있어서,
본체는 장변과 단변을 가지는 직사각형 형태의 판 형태로서 일측 장변의 가장자리를 따라 이웃하는 세그먼트의 횡방향 철근의 일단이 삽입되는 다수 개의 철근 삽입홈이 서로 간격을 두고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지하차도.
청구항 4에 있어서,
단부 헌치는 본체의 단변 가장자리보다 더 돌출되도록 형성되어 세그먼트의 길이방향의 양단부에 단턱을 형성하는 것을 특징으로 하는 지하차도.
청구항 1에 있어서,
기성 콘크리트 말뚝의 외주면에는 단면의 도심을 지나는 중심선에 대해 후방으로 소정의 편심거리를 갖고 대향하는 위치에 한 쌍의 차수그라우팅홈이 형성된 것을 특징으로 하는 지하차도.
다수 개의 기성 콘크리트 말뚝을 차량진행방향을 따라 일렬로 시공하여 양측의 말뚝벽체를 형성하는 단계;
말뚝벽체를 지지하면서 말뚝벽체 사이의 내부를 설계 심도까지 굴착하는 단계;
전체적으로 일정한 두께를 가지는 판 형태의 본체와, 본체의 길이방향으로 양쪽 단부의 하면에 일체로 형성된 단부 헌치와, 본체의 길이방향으로 중앙부의 하면에 일체로 형성된 중앙부 헌치와, 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 길이방향을 따라 서로 간격을 두고 폭방향으로 매입된 다수 개의 횡방향 철근과, 양쪽 단부가 노출되도록 본체의 폭방향을 따라 서로 간격을 두고 길이방향으로 매입된 다수 개의 종방향 철근을 포함하고, 본체는 장변과 단변을 가지는 직사각형 형태의 판 형태로서 일측 장변의 가장자리를 따라 다수 개의 철근 삽입홈이 서로 간격을 두고 형성되어 있고, 단부 헌치는 본체의 단변 가장자리보다 더 돌출되도록 형성되어 있는 세그먼트를 이웃하는 세그먼트의 어느 하나의 세그먼트의 철근 삽입홈에 다른 하나의 세그먼트의 횡방향을 철근을 삽입하고 횡방향 철근을 서로 연결시킨 다음 철근 삽입홈에 충전재를 충전하는 단계를 반복하여 양측의 말뚝벽체의 하단부를 서로 연결하도록 차량의 진행방향을 따라 연속적으로 시공하여 바닥 슬래브를 형성하는 단계; 및
양측의 말뚝벽체의 상단부를 서로 연결하도록 상부 슬래브를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하차도의 시공방법.
청구항 7에 있어서,
각 세그먼트가 말뚝벽체에 접하는 위치의 기성 콘크리트 말뚝에 구멍을 천공하고 전단연결재를 삽입한 다음 구멍을 무수축 몰탈 또는 레진으로 메워 전단연결재를 고정한 후 전단연결재에 세그먼트의 종방향 철근을 용접하여 연결하고 본체와 단부 헌치가 이루는 단턱에 무수축 몰탈을 채워넣어 말뚝벽체의 전 구간에 걸쳐 전단 키를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하차도의 시공방법.