KR101296856B1 - 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법 - Google Patents

지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하 구조물의 벽체를 감소시키더라도 토압 지지구조를 강화하고 슬라브의 하중을 견딜 수 있으며, 지하 구조물의 공간 활용도를 향상시키는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법에 관한 것이다.

Description

지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법{Reinforcement structure for wall of underground structure and construction method of underground structure using the same}
본 발명은 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하 구조물의 벽체 두께를 감소시키더라도 토압 지지구조를 강화하고 슬라브의 하중을 견딜 수 있으며, 지하 구조물의 공간 활용도를 향상시키는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건물을 시공할 경우 지하층을 구축하게 되는데, 이와 같은 지하층을 구축하기 위해 지반의 붕괴를 막는 흙막이벽을 설치하고 탑다운(Top-Down) 방식으로 지하층을 구축한다. 상기 탑다운 방식은 굴착공사 이전에 흙막이벽과 지하층 기둥을 미리 시공한 다음, 단계별로 지하층 슬라브와 토공사를 반복해 가면서 위에서 아래로 지하 구조물을 형성하는 공법으로서, 도심지의 대규모 구조물을 위한 굴착공사에도 안정적이며, 구조물의 1층 바닥 선시공으로 인한 작업장의 조기확보 및 지상과 지하의 동시 시공으로 인한 공기단축 등의 효과를 기대할 수 있는 공법이다.
한편, 상기 흙막이벽 시공의 예로서, 축조 현장에서 콘크리트로 흙막이벽을 타설하는 CIP 공법(Cast In Place Pile)과, 빔 형태의 파일(PILE)을 일정 간격으로 항타하고 터파기 굴착을 진행하면서 토류판을 파일 사이에 끼우는 파일 토류판 흙막이벽, 소일시멘트 월(SCW : Soil Cement Wall), 다이아프램 월(Diaphragm wall) 등이 있다. 이중 CIP 공법은 파일 토류판 흙막이벽과 소일시멘트 윌 등에 비해 흙막이벽의 강성이 우수하여 지하층을 구축하기 위한 공법으로 주로 사용되고 있다.
부가적으로, CIP 공법은 주열식으로 철근 콘크리트 기둥을 현장에서 타설하는 것으로서, 천공장비로 지반을 수직으로 천공하여 케이싱(미도시)을 설치하고 케이싱 내부에 철근을 설치하고, H 형강을 소정간격으로 케이싱 내부에 삽입시킨 후 콘크리트를 충진시켜 기둥으로 고형화한 다음 케이싱을 제거하는 일련의 과정을 반복적함으로써 흙막이벽을 형성하는 공법이다.
CIP 공법에 의해 시공되는 건축물의 경계선을 따라 흙막이벽이 설치되면 1차 터파기 후, 흙막이벽을 지지하도록 띠장과 테두리보를 설치한 다음, 철골보를 기둥과 테두리보에 연결하고 그 위에 슬라브를 타설하는 방법을 반복함으로써 지하 구조물을 구축하였다. 이때, 건물의 각 층간의 층고는 3.6m 내지 4.5m로 이루어지며, 이러한 슬라브의 하중 및 건축물의 하중을 지지하기 위하여 흙막이벽에 벽체가 시공된다.
예컨대, 지하 구조물을 시공한 단면도가 도 1에 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 전술한 CIP 공법을 이용하여 흙막이벽(1)을 시공 후, 탑다운 방식에 의해 지하 구조물의 외벽 즉, 흙막이벽의 내측으로 벽체(5)가 시공된다. 여기서, 각 층간 설치되는 철골보 및 철골보의 위에 타설된 슬라브는 도시되지 않았다.
상기 벽체(5)는 슬라브의 하중 및 건축물의 하중을 지지함과 더불어 토압에 의해 지반이 붕괴는 것을 방지하도록 이루어져야 한다. 이에, 벽체(5)는 토압에 저항하며 슬라브의 하중 및 건축물의 하중을 지지하기 위하여 두께가 두꺼워지게 된다는 문제점이 있다.
또한, 벽체(5)가 두꺼워짐에 따라 벽체(5)를 형성하는 콘크리트 및 보강철근 등의 재료가 많이 소요됨은 물론, 지하 구조물 내부의 공간 활용도가 감소되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 지하 구조물의 벽체의 두께를 감소시키더라도 토압에 대한 지지구조를 강화함과 더불어 슬라브의 하중에 견딜 수 있는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 지하 구조물의 벽체의 두께를 감소시켜 벽체를 형성하는 재료의 비용을 감소시키며, 지하 구조물의 공간활용도를 향상시킬 수 있는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 지하 구조물의 벽체 보강 구조체는, 흙막이벽에 소정 간격으로 매립된 H 형강의 플랜지에 설치되는 수직 보강재를 포함하고, 상기 수직 보강재는 지하 구조물의 벽체에 매립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수직 보강재 사이에 설치되는 수평 보강재를 더 구비하고, 수평 보강재는 철골보가 설치되는 위치에 설치된다.
바람직하게, 수평 보강재에는 복수의 홀이 형성된다.
바람직하게, 상기 수직 보강재에는 수평방향으로 수평철근이 삽입되어 연결되도록 관통공이 형성된다.
바람직하게, 상기 수직 보강재는 흙막이벽의 수직방향으로 설치되되, 지하 구조물의 최하층 바닥까지 연속적으로 설치되거나 선택적으로 일부 구간에 설치된다.
바람직하게, 상기 수직 보강재는 T 형강 또는 H 형강이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지하 구조물의 벽체 보강 구조체를 이용한 지하 구조물의 구축방법은, (a) 시공되는 구조물의 경계선을 따라 흙막이벽을 구축하는 단계; (b) 흙막이벽의 안쪽으로 지반을 소정 깊이로 굴토하여 터파기 작업을 수행하고, 터파기 작업에 의해 노출된 흙막이벽에 매립된 H 형강의 플랜지에 수직 보강재를 설치하는 단계; (c) 상기 수직 보강재 사이로 철골보가 설치되어야 할 위치에 수평 보강재를 설치하는 단계; (d) 상기 수평 보강재에 철골보를 설치하는 단계; (e) 상기 철골보의 상부에 콘크리트 슬라브를 타설하는 단계; (f) 상기 (b)단계 내지 (e)단계의 공정을 기초 레벨까지 반복하여 수행하는 단계; 및 (g) 흙막이벽의 내측으로 벽체를 지상까지 연속적으로 타설하여 벽체를 구축 시공하는 단계;를 포함하고, 상기 수직 보강재 및 수평 보강재가 벽체 콘크리트에 매립되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (e) 단계에서, 콘크리트 슬라브 타설시 콘크리트 슬라브의 외곽 경계선이 시공될 지하 벽체의 내측면 경계선과 일치하거나 그보다 내측으로 위치하도록 흙막이벽으로부터 소정 거리만큼 이격되도록 타설 시공한다.
바람직하게, 상기 수직 보강재에는 수평방향으로 수평철근이 삽입되어 연결되도록 관통공이 형성되어 상기 수평 보강재를 설치하기 전 또는 수평 보강재를 설치한 후 수평철근을 관통공에 삽입하여 연결하는 단계를 더 진행한다.
바람직하게, 상기 수평 보강재에는 복수의 홀이 형성된다.
바람직하게, 상기 벽체를 타설하기 전 벽체의 강성을 증대시키기 위한 보강철근을 더 설치한다.
본 발명에 따른 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법은, 지하 구조물의 벽체의 강성을 향상시켜 토압 및 건축물의 하중을 지지할 수 있도록 벽체의 강성을 보강함으로써 종래의 벽체에 비해 두께가 얇아져 콘크리트, 철근 등의 재료 사용 및 비용을 절감할 수 있어 경제적이며, 또한 벽체의 두께가 얇아짐에 따라 지하 구조물의 공간 활용성이 향상된다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 흙막이벽에 벽체가 시공된 지하 구조물을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지하 구조물의 벽체 보강 구조체를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지하 구조물의 벽체 보강 구조체가 설치된 지하 구조물을 나타내는 평면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도.
도 5a 내지 5g는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 벽체 보강 구조체를 이용하여 지하 구조물을 구축하는 단계별 시공 상태를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지하 구조물의 벽체 보강 구조체를 나타내는 사시도이고, 도 3은 상기 지하 구조물의 벽체 보강 구조체가 설치된 지하 구조물을 나타내는 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 지하 구조물의 벽체 보강 구조체(100)는 흙막이벽(1)에 설치된 수직 보강재(110) 및 상기 수직 보강재(110) 사이에 설치된 수평 보강재(120)를 구비한다.
여기서, 상기 흙막이벽(1)은 지반이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 건축물이 세워지는 경계선을 따라 설치되는 것으로서, 본 명세서에서는 이러한 흙막이벽(1)이 CIP 공법에 의하여 형성된 것으로 설명하기로 하며, 또한 흙막이벽(1)이 종래의 파일 토류판, 소일시멘트 월(SCW), 다이아프램 월(Diaphragm wall) 등에 의해서도 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 상기 CIP 공법에 대해서는 전술한 바 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이하에서는 흙막이벽(1)을 이루는 기둥 중 H 형강(4)이 매립된 기둥을 철골기둥(2)이라 한다.
본 발명에 따르면, 상기 수직 보강재(110)는 소정 길이를 갖는 T 형강 또는 H 형강인 것이 바람직하며, 흙막이벽(1)에 소정 간격으로 설치된다. 구체적으로, 수직 보강재(110)를 철골기둥(2)의 H 형강(4)에 설치된다. 이때, 수직 보강재(110)를 설치시 H 형강(4)을 둘러싼 철골기둥(2)의 콘크리트를 일부 파취(破取)하여 H 형강(4)의 플랜지 부분을 부분 노출시킨 후, 이 노출된 플랜지에 수직 보강재(110)를 설치한다. 상기 수직 보강재(110)는 용접 또는 볼트 및 너트에 의하여 H 형강(4)에 고정된다.
이와 같이, 상기 수직 보강재(110)는 흙막이벽(1)의 H 형강(4)이 매립된 부분 즉, 각 철골기둥(2)에 설치된다. 여기서, 상기 수직 보강재(110)가 H 형강(4)이 형성된 부분에 설치되는 것으로 표현되었으나, 흙막이벽(1)을 구축시 H 형강(4)이 매립되는 위치를 선택적으로 조절함으로써 수직 보강재(110)의 설치 위치를 조절할 수 있다.
아울러, 수직 보강재(110)는 철골기둥(2)의 길이방향으로 철골기둥(2)이 세워진 구간마다 설치된다. 이때, 수직 보강재(110)는 지하 구조물의 지하층 전체 구간의 길이와 동일한 길이를 갖도록 제작되어 설치될 수 있으나, 선택적으로 필요한 구간에만 설치될 수 있다. 상기 필요한 구간은 슬라브를 타설하기 위하여 설치되는 철골보(140)의 설치 구간 및 벽체(도 5g의 '160'참조)의 강성을 증가시킬 수 있는 최소의 구간을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
이러한 수직 보강재(110)는 벽체(160)를 타설시 벽체 콘크리트에 매립되어 벽체(160)의 강성을 증대시키는 역할을 한다.
한편, 수직 보강재(110)에는 수직 보강재(110)의 길이방향을 따라 복수의 관통공(113)이 형성된다. 또한, 관통공(113)은 후술할 수평 보강재(120)의 하부에 위치하도록 형성된다. 이러한 관통공(113)은 이웃하는 수직 보강재(110)에 형성된 관통공(113)과 동일한 위치에 형성된다.
상기와 같이 수직 보강재(110)에 형성된 관통공(113)으로 수평철근(130)이 삽입될 수 있다. 즉, 수평철근(130)이 수직 보강재(110)에 형성된 관통공(113)을 따라 이웃하는 수직 보강재(110)의 관통공(113)으로 연속적으로 삽입되어 연결된다. 상기 수평철근(130)이 삽입되어 설치됨에 따라 벽체(160)의 강성을 증가시킴은 물론, 횡토압에 대한 저항을 향상시키게 된다. 아울러, 수직 보강재(110)에 형성된 관통공(113) 사이로 벽체 콘크리트가 타설됨으로써 수직 보강재(110)와 벽체 콘크리트와의 결합력이 높아진다.
본 발명에 따르면, 상기 수평 보강재(120)는 수직 보강재(110) 사이에 설치되어 건축물의 영구보로 사용되는 철골보(140)를 지지한다. 또한, 수평 보강재(120)는 흙막이벽(1)을 지지하는 역할을 한다.
이때, 수평 보강재(120)가 수직 보강재(110)에 설치되기 위하여 상기 수직 보강재(110)에는 수평 보강재(120)가 설치되는 부분에 플레이트(112)가 형성된다. 즉, 도시된 바와 같이 수평 보강재(120)를 플레이트(112)에 설치시 별도의 연결판(122)을 이용하여 볼트와 너트에 의해 결합된다.
상기 수직 보강재(110)에 수평 보강재(120)를 설치하는 구조에 대한 대안으로서, 상기 수평 보강재(120)를 직접 수직 보강재(110)와 접촉시켜 용접에 의해 설치할 수 있다.
한편, 상기 수직 보강재(110)와 수평 보강재(120)의 끝단면(지하 구조물의 내측방향을 향한면)은 서로 동일선상에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 수평 보강재(120)는 통상의 H 형강을 사용하여 구성될 수 있으며, 그 구체적인 사이즈 및 정확한 설치위치는 수직 보강재(110)의 설치구간, 철골보(140)의 설치위치 및, 지하 구조물의 벽체 보강철근과의 간섭 등을 고려하여 적절하게 정할 수 있다.
상기와 같은 수평 보강재(120)는 벽체(160) 시공시 수직 보강재(110)와 함께 벽체 콘크리트에 매립되어 사용되는 영구 부재로 사용되어 진다.
부가적으로, 상기 수평 보강재(120)에는 길이방향을 따라 일정간격으로 홀(123)이 형성된다. 상기 홀(123)은 벽체(160) 시공시 콘크리트가 이동될 수 있는 공간을 제공한다. 또한, 홀(123) 사이로 벽체 콘크리트가 타설됨으로써 수평 보강재(120)와 벽체 콘크리트와의 결합력이 높아진다.
아울러, 수평 보강재(120)와 흙막이벽(1) 사이에는 이격부재(128)가 설치된다. 이격부재(128)는 블록 형상 예를 들어, 직육면체 형상을 가질 수 있는데, 수평 보강재(120)와 흙막이벽(1) 사이에 공간을 형성함으로써 수평철근(130)이 지나갈 수 있는 공간을 형성한다.
이와 같은 벽체 보강 구조체(100)는 기존 흙막이벽의 외곽면으로부터 형성되는 벽체에 비하여, 수직 보강재(110)의 일부가 흙막이벽(1)으로 요입되어 설치됨에 따라 효율적으로 벽체의 두께를 감소시킴은 물론, 수직 보강재(110) 및 수평 보강재(120)가 벽체(160)에 매립되도록 이루어짐에 따라 벽체(160)의 강성을 증가시켜 벽체의 두께를 감소할 수 있는 것이다.
결과적으로, 상기와 같이 구성된 본 발명의 지하 구조물의 벽체 보강 구조체(100)는 벽체(160)의 강성을 향상시켜 토압 및 건축물에 대한 축력에 충분히 저항할 수 있도록 벽체의 강성을 보강함으로써 종래의 벽체에 비해 두께가 얇아져 콘크리트, 철근 등의 재료 사용을 절감할 수 있어 경제적이며, 또한 벽체의 두께가 얇아짐에 따라 지하 구조물의 공간 활용성이 높아진다.
그러면, 도 5a 내지 도 5g를 참조하여, 상기와 같은 지하 구조물의 벽체 보강 구조체를 이용하여 지하 구조물을 구축하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 설계에 따라 지하 구조물이 형성될 외곽 경계선을 따라 흙막이벽(1)을 구축한다. 상기 흙막이벽(1)은 주지하는 바와 같이 지하 터파기 시 주위 토사가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 지하 구조물의 외부 경계측에 설치되는 구조물을 말하는 것으로, 이와 같은 흙막이벽(1)은 예컨대 CIP 공법에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 종래의 토류판 흙막이벽이나 소일시멘트 월(Soil Cement Wall), 다이아프램 월(Diaphragm wall) 등에 의하여 흙막이벽을 구축할 수도 있다.
한편, 도 5a 내지 도 5g에 도시된 흙막이벽(1)은 설명의 편의상 H 형강(4)이 보여지도록 도시한 것이다.
부가적으로, 상기 흙막이벽(1) 구축시 건축물의 평면 설계상 건축물을 지지하는 기둥(미도시)을 선택적으로 설치할 수 있다. 이러한 기둥의 설치는 자명한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 흙막이벽(1)의 내측 토사에 대하여 1차 터파기를 수행한 후, 흙막이벽(1)에 수직 보강재(110)를 설치한다. 이때, 1차 터파기의 깊이는 지상 1층 바닥 철골보 및 수직 보강재(110)를 설치하기에 적당한 깊이로 굴착한다.
구체적으로, 상기 수직 보강재(110)는 흙막이벽(1)에 매립된 H 형강(4)에 설치된다. 즉, H 형강(4)이 설치된 부분에만 수직 보강재(110)를 설치한다. 여기서, 상기 수직 보강재(110)는 T 형강 또는 H 형강인 것이 바람직하며, H 형강(4)의 플랜지에 용접 또는 볼트에 의하여 고정된다.
한편, 상기 흙막이벽(1)을 이루는 각 기둥은 그 단면이 원형의 형상으로 이루어지는데, 상기 H 형강(4)의 일면(플랜지)이 노출되도록 상기 기둥의 일부를 제거한 후 수직 보강재(110)를 설치한다.
상기 수직 보강재(110)는 이후의 공정에서 수직 보강재(110) 사이에 설치될 수평 보강재(120) 및 철골보(140)를 지지하고 슬라브 콘크리트 타설 후 바닥의 고정하중 및 시공하중까지 지지할 수 있도록 충분히 견고하게 고정한다.
이어서, 도 5c를 참조하면, 철골보(140)가 설치되는 위치에 수평 보강재(120)를 수직 보강재(110) 사이에 설치한다. 이때, 수평 보강재(120)가 수직 보강재(110)에 설치되기 위하여 상기 수직 보강재(110)에는 수평 보강재(120)가 설치되는 부분에 플레이트(112)가 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 수평 보강재(120)가 플레이트(112)에 설치시 별도의 연결판(122)을 이용하여 볼트와 너트에 의해 결합된다.
이러한 수평 보강재(120)에는 홀(123)이 형성된다. 상기 홀(123)은 벽체(도 5g의 '160' 참조) 시공시 콘크리트가 이동될 수 있는 공간을 제공한다. 이에, 홀(123) 사이로 벽체 콘크리트가 타설됨에 따라 수평 보강재(120)와 벽체 콘크리트와의 결합력이 높아진다.
아울러, 수평 보강재(120)는 흙막이벽(1)을 지지하는 역할과 더불어 후술할 철골보(140)를 지지하는 역할을 한다. 또한, 수평 보강재(120)는 벽체(160)에 매립되어 벽체(160)의 강성을 증대시키는 역할을 한다.
계속해서, 철골보(140)를 수평 보강재(120)에 설치한다(도 5d 참조). 보다 구체적으로, 철골보(140)는 수평 보강재(120)와 기둥(미도시) 사이 또는 수평 보강재(120)를 연결하도록 설치되고, 평면 설계에 맞추어 해당 위치에 조립 설치된다. 이 철골보(140)는 흙막이벽(1)으로부터 가해지는 토압을 지지하는 스트러트와 같은 역할을 하며 지하 공사의 완료 후에는 본 구조물로서 영구히 존치된다.
상기 철골보(140)의 설치가 완료되면, 철골보(140)의 상부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 슬라브(150)를 형성한다(도 5e 참조). 이때, 슬라브(150)는 당해 층의 전체 면적에 대해 타설 시공되는 것이 아니라, 외곽 가장자리 부분은 남겨두고 타설하여 콘크리트 슬라브(150)의 외곽 경계선이 흙막이벽(1)으로부터 소정거리 이격된 상태로 형성되도록 한다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라브(150)의 외곽 경계부(C)가 이후 시공될 지하 벽체(160)의 내측 경계선과 일치하거나 더 안쪽으로 위치할 수 있도록 타설 시공되도록 한다. 이와 같이 구성한 이유는 이후의 지하 벽체(160) 시공시에 벽체(160)의 연속시공이 가능할 수 있게 하기 위한 것이다. 즉, 슬라브(150)와 수직 보강재(110) 및 수평 보강재(120) 즉, 보강 구조체(100) 사이에 일정한 이격 공간이 형성되어 있음으로써, 종래 공법에서와 같이 지하 외벽이 테두리보 등에 의해 단절됨이 없이, 순타공법에 의해 연속적으로 시공이 가능하게 되는 것이다.
또한, 슬라브 콘크리트를 미리 타설함으로써 토압에 의한 축력을 받는 철골보들(140)을 상호 연결 구속시키고 있는바, 이로써 외부로부터 가해지는 토압을 슬라브(150)의 강막작용에 의해 분산시킬 수 있어 토압에 대한 저항력을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 기존의 경우 지하 기초 레벨(최하층)까지 전 깊이에 걸쳐 굴토 작업을 완료한 다음 후속공정으로서 슬라브 콘크리트를 아래층부터 타설해 올라오는 방식이 아니라, 슬라브 콘크리트를 미리 타설하여 이 슬라브(150)의 강막작용에 의해 토압을 더욱 효과적으로 지지할 수 있도록 하고 있는 것이다.
상기에서 설명한 것과 같은 공정들을 거쳐 지상층 바닥 레벨에 대한 시공이 완료된 다음에는 하부 지하층의 시공을 위해 바닥 저면에 대한 굴토 작업을 수행하고, 전술한 수직 보강재(110)의 설치(도 5b에 대한 공정) 내지 슬라브 콘크리트 타설과 같은 공정(도 5e에 대한 공정)들을 기초 레벨에 이르기까지 반복적으로 수행한다. 이와 같은 반복 시공의 결과 지하층 전층에 대한 구조물이 시공된 상태를 도시한 것이 도 5f이다.
한편, 미설명된 참조부호 '170'은 기초바닥 콘크리트이다. 상기 기초 바닥을 형성하는 공정은 이 업계에서 자명한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
마지막으로, 벽체(160)를 시공하게 된다(도 5g 참조). 이때, 상기 벽체(160)를 시공하기전 철근망으로 형성된 보강철근(도 5f의 '180' 참조)을 설치하여 벽체(160)의 강성을 향상시킬 수 있다.
상기 벽체(160)는 아래에서부터 지상까지 상향시공(순타시공)하게 된다. 이때, 콘크리트 슬라브(150)의 외곽 경계부(C)가 벽체 예정면까지만 선시공된 상태이므로, 전술한 바와 같이 각 층 슬라브(150)에서 단절됨이 없이 벽체(160)를 한번에 연속 시공 가능하게 된다.
부가적으로, 상기 수직 보강재(110)에 형성된 관통공(113)을 따라 수평철근(130)을 삽입하여 연결하는 공정을 수행할 수 있다. 상기 수평철근(130)을 삽입하여 연결하는 공정은 상기 수평 보강재(120)를 설치하기 전이나 그 후, 또는 슬라브(150)를 타설한 후, 또는 벽체(160)를 시공하기 전 등 선택적으로 채택하여 행하여 질 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 벽체 보강 구조체 110 : 수직 보강재
120 : 수평 보강재 130 : 수평철근
140 : 철골보 150 : 슬라브
160 : 벽체 180 : 보강철근

Claims (6)

  1. 측면으로부터 돌출 형성되는 플레이트를 가지며, 흙막이벽에 소정 간격으로 매립된 H 형강의 플랜지에 설치되는 수직 보강재; 및
    양단부가 서로 인접하는 상기 수직 보강재의 상기 플레이트에 각각 고정되어 서로 인접하는 상기 수직 보강재 사이에 설치되는 수평 보강재를 포함하며;
    상기 수직 보강재 및 상기 수평 보강재는 지하 구조물의 벽체에 매립되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직 보강재에는 수평방향으로 수평철근이 삽입되어 연결되도록 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수직 보강재는 흙막이벽의 수직방향으로 설치되되, 지하 구조물의 최하층 바닥까지 연속적으로 연결되도록 설치되거나 선택적으로 일부 구간에 설치되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수직 보강재는 T 형강 또는 H 형강인 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체.
  5. (a) 시공되는 구조물의 경계선을 따라 흙막이벽을 구축하는 단계;
    (b) 흙막이벽의 안쪽으로 지반을 소정 깊이로 굴토하여 터파기 작업을 수행하고, 터파기 작업에 의해 노출된 흙막이벽에 매립된 H 형강의 플랜지에 수직 보강재를 설치하는 단계;
    (c) 서로 인접하는 상기 수직 보강재 사이로 철골보가 설치되어야 할 위치에 수평 보강재를 설치하는 단계;
    (d) 상기 수평 보강재에 철골보를 설치하는 단계;
    (e) 상기 철골보의 상부에 콘크리트 슬라브를 타설하는 단계;
    (f) 상기 (b)단계 내지 (e)단계의 공정을 기초 레벨까지 반복하여 수행하는 단계; 및
    (g) 흙막이벽의 내측으로 벽체를 지상까지 연속적으로 타설하여 벽체를 구축 시공하는 단계;를 포함하고,
    상기 수직 보강재는 측면으로부터 돌출 형성되는 플레이트를 가지며, 상기 (c) 단계에서 상기 수평 보강재의 양단부가 서로 인접하는 상기 수평 보강재의 상기 플레이트에 각각 고정되고,
    상기 수직 보강재 및 수평 보강재가 벽체 콘크리트에 매립되는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체를 이용한 지하 구조물의 구축방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 벽체를 타설하기 전 벽체의 강성을 증대시키기 위한 보강철근을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 지하 구조물의 벽체 보강 구조체를 이용한 지하 구조물의 구축방법.
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