KR101516746B1

KR101516746B1 - 거더의 시공방법 및 이를 이용한 무가시설의 지중 구조물 시공방법

Info

Publication number: KR101516746B1
Application number: KR1020130117945A
Authority: KR
Inventors: 양숙경
Original assignee: (주)천마엔지니어링; (주)경민산업
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-05-07
Also published as: KR20150039412A

Abstract

본 발명은 지중 구조물을 형성하는 외벽체(500)의 전방에 설치하는 거더의 시공방법으로서, 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계; 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 브라켓(800)의 상부에 거치되도록 거더(700)를 설치하는 거더 설치단계; 거더(700)의 후방에 띠장(510)을 설치하는 띠장 설치단계; 외벽체(500) 및 띠장(510) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 거더의 시공방법 및 이를 이용한 무가시설의 지중 구조물 시공방법을 제시함으로써, 거더에 띠장을 거치하는 구조를 통해 띠장 및 거더의 설치 작업성 및 안정성을 향상시키고, 경제적이며, 공기를 단축시키고, 공사 중에는 횡토압에 저항하는 토류 시설로서의 기능을 하고, 공용 중에는 구조 거더로서의 기능을 하며, 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여 이에 소요되는 공사 기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있도록 한다.

Description

거더의 시공방법 및 이를 이용한 무가시설의 지중 구조물 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR GIRDER AND CONSTRUCTION METHOD FOR UNDERGROUND STRUCTURE WITHOUT TEMPORARY STRUCTURE USING THE SAME}

본 발명은 토목 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 거더의 시공방법 및 이를 이용한 무가시설의 지중 구조물 시공방법에 관한 것이다.

종래의 지중 구조물의 시공방법은 벽체의 내측에 띠장(40)을 설치한 후, 스트럿(30)을 설치하는 순서로 시공이 이루어진다.

여기서, 띠장(40) 및 스트럿(30)은 공사 중 토류의 횡토압에 저항하는 기능을 하며, 공용 중에는 골조 구조의 기능을 하는 거더를 설치하여야 한다.

이러한 종래의 시공방법은 벽체와 띠장(40) 사이에 발생하는 홈에 홈메우기를 할 필요가 있다.

즉, 종래에는 벽체를 시공한 후, 소정의 심도로 굴착하여 벽체의 말뚝이 노출되도록 하고, 노출된 말뚝에 브라켓을 접합한 후 띠장(40)을 거치하고 수평방향으로 스트럿(30)을 설치한다.

띠장(40)이 벽체에 밀착되어 설치됨으로써 토압을 지지하는 것이 이상적이나, 실질적으로는 벽체의 말뚝이 일정하게 배치되지 않거나 벽체의 단면이 고르지 않으므로, 벽체와 띠장(40) 사이에 자연스럽게 홈이 형성되는 것이다.

따라서, 띠장(40)의 설치 작업성이 저하되고, 토압이 균등하게 띠장에 전달되지 않기 때문에 구조적 안정성이 저하되는 문제점이 있다.

종래에는 이 홈에 콘크리트 또는 몰탈로 이루어진 홈메우기 재료를 충전하거나 홈메우기용 블록을 설치하는 방식을 통해 각각의 말뚝과 띠장(40)의 접지면이 일정하도록 한다.

하지만, 띠장(40)의 상부에서 작업하는 작업자의 작업공간이 매우 협소하여 홈메우기 작업 중 작업자의 안전사고가 발생하는 문제점이 있다.

한편, 종래의 지중 구조물의 시공방법은 모두 가시설의 설치 및 해체를 전제로 하는 것이므로, 구조물 완료 후 다시 철거하여야 하는 불편함이 있으며, 공기가 지연되고, 공사비가 과도하게 소요된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 거더에 띠장을 거치하는 구조를 통해 띠장 및 거더의 설치 작업성 및 안정성을 향상시키고, 경제적이며, 공기를 단축시키고, 공사 중에는 횡토압에 저항하는 토류 시설로서의 기능을 하고, 공용 중에는 구조 거더로서의 기능을 하며, 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여 이에 소요되는 공사 기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있는 거더의 시공방법 및 이를 이용한 무가시설의 지중 구조물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 지중 구조물을 형성하는 외벽체(500)의 전방에 설치하는 거더의 시공방법으로서, 상기 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계; 상기 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 상기 브라켓(800)의 상부에 거치되도록 거더(700)를 설치하는 거더 설치단계; 상기 거더(700)의 후방에 띠장(510)을 설치하는 띠장 설치단계; 상기 외벽체(500) 및 띠장(510) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 거더의 시공방법을 제시한다.

상기 거더(700)는 외측 단부에 띠장 삽입부(701);가 형성되며, 상기 띠장 설치단계는 상기 띠장 삽입부(701)에 상기 띠장(510)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 거더(700)는 외측 단부로부터 길이방향을 따라 상부 플랜지(720) 및 웨브(740)의 일부가 절삭되어 절삭영역을 형성하며, 상기 절삭영역의 상부에 상기 띠장 삽입부(701)가 형성된 것이 바람직하다.

상기 거더(700)는 상기 절삭영역 중, 상기 띠장 삽입부(701)의 하부에 배치되도록 수평방향으로 형성됨과 아울러, 상기 절삭영역의 내측 길이방향으로 연장 형성된 받침부재(711); 상기 받침부재(711)를 지지하도록, 상기 받침부재(711)와 상기 거더(700)의 하부 플랜지(730) 사이에 수직방향으로 형성된 지지부재(712); 상기 상부 플랜지(720)의 외측 단부 및 상기 하부 플랜지(730) 사이에 수직방향으로 형성된 판 부재(713);를 포함하며, 상기 절삭영역에는 상기 받침부재(711) 및 지지부재(712)에 의해 단차 구조가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 브라켓(800)은 상기 외벽체의(500)의 전면에 결합하는 수직 지지부(810); 상기 수직 지지부(810)의 상부에 수평방향으로 결합함과 아울러, 상부에 상기 거더(700)의 하부가 거치되는 수평 지지부(820); 상기 수평 지지부(820)로부터 하향으로 경사지게 형성되어 상기 수직 지지부(810)와 결합하는 경사 지지부(830);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 브라켓 설치단계는 상기 브라켓(800)을 상기 외벽체(500)에 앵커 결합하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 거더의 시공방법을 이용한 무가시설의 지중 구조물 시공방법으로서, 상기 브라켓 설치단계 이전에, 지반의 천공 홀(20)에 지중 구조물의 외벽체(500)를 형성하는 외벽체 형성단계; 상기 외벽체(500)의 내부 영역을 굴토하여 초기 굴토영역을 형성하는 초기 굴토단계; 상기 초기 굴토영역의 지지지반에 가이드기둥(610)을 근입하는 가이드기둥 근입단계;를 포함하며, 상기 홈메우기 단계 이후, 상부가 상기 거더(700)에 결합하고, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계: 상기 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계; 상기 거더(700)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 상기 외벽체(500)와 상기 거더(700) 사이 영역에 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(760), 바닥(770) 및 합벽(520)을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법을 제시한다.

상기 주기둥 설치단계는 상기 주기둥(630)의 상부를 상기 거더(700)에 설치한 후, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기 최종 굴토단계 이전에, 상기 외벽체(500)의 내부 영역 및 상기 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하여 추가 굴토영역을 형성하는 추가 굴토단계; 상기 추가 굴토영역 중, 상기 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계; 상기 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 상기 브라켓(800)의 상부에 결합하도록 하부 거더(750)를 설치하는 하부 거더 설치단계; 상기 하부 거더(750)의 후방에 하부 띠장(512)을 설치하는 띠장 설치단계; 상기 외벽체(500) 및 하부 띠장(512) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 주기둥 설치단계는 상기 가이드기둥(610)의 상부 및 상기 주기둥(630)의 하부 측면에 설치된 가이드용 연결부재(620)를 이용하여 상기 주기둥(630)의 연직도를 조정하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 외벽체(500)는 다수의 강관의 근입에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

상기 거더 설치단계 및 하부 거더 설치단계는 상기 거더(700) 및 하부 거더(750)의 수평방향을 따라 연결부(714)를 설치하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 외벽체 형성단계 이전에, 연속적으로 다수의 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계; 상기 다수의 천공 홀(10) 내측에 그라우팅하는 그라우팅 단계; 상기 다수의 천공 홀(10)의 길이방향을 따라 벽체부재(100)를 삽입하는 벽체부재 삽입단계; 상기 벽체부재(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 지중벽체(200)를 형성하는 지중벽체 형성단계; 상기 지중벽체(200)의 전방 영역을 굴토하는 굴토단계; 노출된 상기 지중벽체(200)의 전면에 연결부재(320)를 설치하는 연결부재 설치단계; 철근 조립체(310)와 상기 연결부재(320)를 결합하는 단계; 상기 철근 조립체(310)가 매립되도록, 콘크리트를 타설하여 마감벽체(400)를 형성하는 마감벽체 형성단계;를 더 포함하며, 상기 외벽체 형성단계는 상기 외벽체(500)가 상기 마감벽체의 전방에 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 벽체부재는 상하에 트임부가 형성된 장방형 박스 구조의 본체(110); 격자 구조가 되도록 상기 본체(110) 내부에 형성된 복수의 격벽(120); 상기 격벽(120)의 내면에 설치되는 가이드 부재(130);를 포함하며, 상기 가이드 부재(130)는 보강철근(133)이 삽입되도록 형성된 관부재(131); 상기 관부재(131)와 상기 격벽(120)의 내측 전면 또는 상기 관부재(131)와 상기 격벽(120)의 내측 후면에 결합하여 상호 간격을 유지하는 간격부재(132);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연결부재(320)는 스터드를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 거더에 띠장을 거치하는 구조를 통해 띠장 및 거더의 설치 작업성 및 안정성을 향상시키고, 경제적이며, 공기를 단축시키고, 공사 중에는 횡토압에 저항하는 토류 시설로서의 기능을 하고, 공용 중에는 구조 거더로서의 기능을 하며, 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여 이에 소요되는 공사 기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있는 거더의 시공방법 및 이를 이용한 무가시설의 지중 구조물을 제시한다.

도 1은 종래의 띠장 및 거더의 설치상태를 도시한 단면도.
도 2 내지 도 ??는 본 발명에 의한 거더의 시공방법의 실시예를 도시한 것으로서,
도 2는 거더의 일실시예의 사시도.
도 3은 브라켓 설치단계를 도시한 단면도.
도 4는 거더 설치단계를 도시한 단면도.
도 5는 띠장 설치단계를 도시한 단면도.
도 6은 홈메우기 단계를 도시한 단면도.
도 7은 외벽체 형성단계를 도시한 단면도.
도 8은 초기 굴토단계를 도시한 단면도.
도 9는 가이드 기둥 근입단계를 도시한 단면도.
도 10은 띠장 및 거더 설치단계와 주기둥 설치단계를 도시한 단면도.
도 11은 추가 굴토단계를 도시한 단면도.
도 12는 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계를 도시한 단면도.
도 13은 최종 굴토단계를 도시한 단면도.
도 14는 슬래브, 바닥, 합벽 형성단계를 도시한 단면도.
도 15는 벽체부재를 설치하기 위한 천공단계를 도시한 평면도.
도 16은 벽체부재 삽입단계를 도시한 평면도.
도 17은 지중벽체 형성단계를 도시한 평면도.
도 18은 지중벽체, 철근 조립체 및 연결부재의 설치 평면도.
도 19는 마감벽체 형성단계를 도시한 사시도.
도 20은 지중벽체, 마감벽체 및 외벽체를 도시한 단면도.
도 21은 벽체부재의 일실시예의 사시도.
도 22는 가이드부재의 일실시예의 평면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 지중 구조물을 형성하는 외벽체(500)의 전방에 설치하는 거더의 시공방법으로서, 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계; 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 상기 브라켓(800)의 상부에 거치되도록 거더(700)를 설치하는 거더 설치단계; 거더(700)의 후방에 띠장(510)을 설치하는 띠장 설치단계; 외벽체(500) 및 띠장(510) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를 포함하여 구성된다.

즉, 종래의 거더 시공방법은 벽체의 전방에 띠장(40)을 설치한 후, 스트럿(30)을 설치하는 순서로 이루어지는 반면, 본 발명에서는 먼저 거더(700)를 브라켓(800)의 상부에 거치한 후, 띠장(510)을 설치하는 순서로 이루어지는 점이 특징이다(도 1).

이는, 실질적으로 벽체의 말뚝이 일정하게 배치되지 않거나 벽체의 단면이 고르지 않으므로 띠장의 설치 작업성이 저하되고, 이에 토압이 균등하게 띠장에 전달되지 않는 종래의 문제점을 해결하기 위함이다.

다시 말해, 본 발명에서는 거더(700)를 먼저 설치함에 따라, 외벽체(500)와 거더(700)의 사이 공간을 확보하여 이 공간에 띠장(510)을 설치하므로, 띠장의 설치 작업성을 매우 높일 수 있다는 장점이 있다.

이러한 시공방법을 통해 본 발명은 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다.

첫째, 시공성이 향상된다는 장점이 있다.

즉, 띠장(510) 및 거더(700)의 설치작업 시, 작업공간을 확보하여 이루어지므로 작업성 및 설치 정밀도를 높일 수 있고, 홈메우기 단계에서 작업자의 안전을 확보할 수 있다(도 5,6).

또한, 본 발명의 브라켓(800)은 외벽체(500)에 앵커 결합하며, 띠장(510) 및 거더(700) 등이 조립식 결합구조이므로 설치 작업이 매우 용이하다는 장점이 있다.

둘째, 경제성이 향상된다는 장점이 있다.

즉, 본 발명에서는 공사중에는 띠장(510)과 거더(700)가 토류시설의 기능을 발휘하며, 공용 중에는 구조 거더의 기능을 발휘하므로, 토류 가시설이 곧 주 구조물이 되는 통합 시공이 이루어진다.

따라서, 공기를 단축시키고, 원가를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

셋째, 위와 같이, 토류 가시설이 곧 주 구조물이 되므로, 공사 중 토압에 저항하는 스트럿 등의 가시설이 불필요하다.

따라서, 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여 이에 소요되는 공사기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에서 제시하는 거더의 시공방법은 다음과 같은 구조들을 통하여 이루어짐으로써, 위의 장점들을 보다 효과적으로 얻을 수 있다.

먼저, 거더(700)의 구조는 구체적으로 다음과 같다(도 2).

즉, 거더(700)의 외측 단부에 띠장 삽입부(701)가 형성된 구조이다.

띠장 설치단계는 이 띠장 삽입부(701)에 띠장(510)을 설치하는 방식으로 이루어진다.

이러한 띠장 삽입부(701)는 띠장(510)의 설치공간, 거더(700)의 지압부 및 철근 배근공간, 충전재(2) 설치공간으로서의 역할을 한다.

따라서, 위의 설치 작업들의 작업성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

보다 구체적으로, 거더(700)는 외측 단부로부터 길이방향을 따라 상부 플랜지(720) 및 웨브(740)의 일부가 절삭되어 절삭영역을 형성하며, 절삭영역의 상부에 위의 띠장 삽입부(701)가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 위의 절삭영역 중, 띠장 삽입부(701)의 하부에 배치되도록 수평방향으로 형성됨과 아울러, 절삭영역의 내측 길이방향으로 연장 형성된 받침부재(711), 받침부재(711)를 지지하도록, 받침부재(711)와 거더(700)의 하부 플랜지(730) 사이에 수직방향으로 형성된 지지부재(712) 및 상부 플랜지(720)의 외측 단부 및 하부 플랜지(730) 사이에 수직방향으로 형성된 판 부재(713)가 설치되는 것이 바람직하며, 위의 절삭영역에는 받침부재(711) 및 지지부재(712)에 의해 단차 구조가 형성되는 것이 특징이다(도 2,3,4).

즉, 본 발명의 띠장 설치단계에서 받침부재(711)의 상부에서 작업자가 띠장(510)을 설치하는 작업이 이루어진다.

또한, 거더(700)와 띠장(510)은 판 부재(713)를 뚫어 볼트결합을 함으로써 결합이 이루어진다.

이를 통해, 위의 작업이 용이하고, 작업자의 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 브라켓(800)은 외벽체의(500)의 전면에 결합하는 수직 지지부(810); 수직 지지부(810)의 상부에 수평방향으로 결합함과 아울러, 상부에 거더(700)의 하부가 거치되는 수평 지지부(820); 수평 지지부(820)로부터 하향으로 경사지게 형성되어 수직 지지부(810)와 결합하는 경사 지지부(830);를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

또한, 브라켓 설치단계에서 브라켓(800)의 수직 지지부(810)를 외벽체(500)에 앵커 결합한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 거더 시공방법은 띠장(510)과 거더(700)가 공사 중에는 토류 가시설로서의 역할을 하고, 공용중에는 구조 거더로서의 역할을 하므로, 토류 구조의 기능과 골조 구조의 기능을 동시에 확보할 수 있다.

따라서, 공사 중 토압에 저항하는 별도의 가시설을 설치할 필요가 없는 것이다.

이러한 본 발명의 거더의 시공방법을 이용한 무가시설의 지중 구조물을 시공하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 위의 브라켓 설치단계 이전에, 지반의 천공 홀(20)에 지중 구조물의 외벽체(500)를 형성하는 외벽체 형성단계가 이루어진다(도 7).

본 발명의 외벽체(500)는 마감벽체(400)가 전방에 형성되며, 마감벽체(400)가 영구적으로 안정적인 구조이므로 횡토압에 저항하기 위한 별도의 가시설을 설치할 필요가 없다.

구체적으로, 본 발명의 마감벽체(400)는 벽체부재(100)를 통해 형성된 지중벽체(200)의 전면에 설치되고, 벽체부재(100)는 철판 구조로 형성됨과 아울러, 격벽(120)의 내면에 가이드 부재(130)가 설치된 구조를 통해, 격벽(120)과 보강철근(133)의 간격을 확보할 수 있다는 특징이 있다(도 21,22).

다시 말해, 벽체부재(100)의 콘크리트를 타설하여 형성된 지중벽체(200)와 마감벽체(400)는 일체화 구조를 구현하여 이를 전체적인 영구벽체로 사용할 수 있다(도 19).

이와 같이, 구조적으로 안정적인 지중벽체(200) 및 마감벽체(400)의 전방에 본 발명의 외벽체(500)가 형성됨으로써, 본 발명에서는 별도의 가시설을 설치할 필요가 없다는 효과를 얻을 수 있다(도 20).

즉, 외벽체(500)를 형성하는 단계에서 마감벽체(400)가 안정적인 토류벽의 역할을 하므로, 흙막이 벽체에 미치는 횡토압에 저항하기 위하여 버팀대, 앵커 등의 가시설을 설치할 필요가 없는 것이다.

따라서, 본 발명에서는 가시설의 설치 및 해체에 소요되는 비용을 감소시키고, 공사 기간을 단축시킬 수 있으며, 공사 중 횡토압에 대하여 효과적으로 저항하여 작업의 안정성을 높일 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 외벽체(500)는 흙막이 기능 및 차수 기능을 가져야 하므로, 다수의 강관의 근입에 의한 CIP, SCW, 슬러리월, 쉬트파일 등의 지중벽체 공법에 의해 시공되어야 한다.

다음으로, 외벽체(500)의 내부 영역을 굴토하여 초기 굴토영역을 형성한 후, 초기 굴토영역의 지지지반에 가이드기둥(610)을 근입하는 단계가 이루어진다(도 9).

여기서, 본 발명의 외벽체(500)가 시공 중에는 흙막이 기능과 차수 기능으 ㄹ수행하고, 시공 후에는 마감벽체(400)와 더불어 방수 기능 및 본 구조물의 지중벽체 기능을 수행하므로, 마찬가지로 가시설을 설치할 필요가 없다.

다음으로, 본 발명의 홈메우기 단계 이후, 상부가 거더(700)에 결합하고, 하부가 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계가 이루어진다(도 10).

이 주기둥 설치단계는 주기둥(630)의 상부를 거더(700)에 설치한 후, 하부가 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 가이드기둥(610)의 상부 및 주기둥(630)의 하부 측면에 설치된 가이드용 연결부재(620)를 이용하여 주기둥(630)의 연직도를 조정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이를 통해, 작업의 효율을 높이고, 기둥의 오차를 줄임으로써, 구조적 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

주기둥 설치단계 이후, 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계가 이루어진다(도 13).

그리고 거더(700)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 상기 외벽체(500)와 거더(700) 사이 영역에 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(760), 바닥(770) 및 합벽(520)을 형성하는 단계가 이루어진다(도 14).

또한, 최종 굴토단계 이전에, 외벽체(500)의 내부 영역 및 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하여 추가 굴토영역을 형성하는 추가 굴토단계가 이루어질 수 있다(도 11).

이는, 구조물의 하부 거더(750)를 추가적으로 설치하기 위한 공정이라 할 수 있다.

즉, 위의 추가 굴토영역 중, 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치한 후, 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 브라켓(800)의 상부에 결합하도록 하부 거더(750)를 설치하는 단계가 이루어진다(도 12).

그리고 하부 거더(750)의 후방에 하부 띠장(512)을 설치한 후, 외벽체(500) 및 하부 띠장(512) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계가 이루어진다.

또한, 위의 거더 설치단계 및 하부 거더 설치단계는 거더(700) 및 하부 거더(750)의 수평방향을 따라 연결부(714)를 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

연결부(714)는 유압잭 등을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 통해 거더(700) 및 하부 거더(750)를 간격을 맞추어 적합하게 설치할 수 있도록 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 외벽체(500)는 마감벽체(400)의 전방에 설치되는 것을 특징으로 하는데, 이 마감벽체(400) 및 지중벽체(200)의 시공은 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

먼저, 외벽체 형성단계 이전에, 연속적으로 다수의 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계가 이루어진다(도 15).

다수의 천공 홀(10) 내측에 그라우팅한 후, 다수의 천공 홀(10)의 길이방향을 따라 벽체부재(100)를 삽입하는 단계가 이루어진다(도 16).

이 벽체부재(100)의 구조는 구체적으로 다음과 같다.

즉, 상하에 트입부가 형성된 장방형 박스 구조의 본체(110)와 격자 구조가 되도록 본체(110) 내부에 형성된 복수의 격벽(120), 격벽(120)의 내면에 설치되는 가이드 부재(130)를 포함하여 구성된다(도 21,22).

그리고 가이드 부재(130)는 보강철근(133)이 삽입되도록 형성된 관부재(131), 관부재(131)와 격벽(120)의 내측 전면 또는 관부재(131)와 격벽(120)의 내측 후면에 결합하여 상호 간격을 유지하는 간격부재(132)를 포함하는 구조를 특징으로 한다.

이러한 벽체부재(100)는 철판 구조로 형성되어 지중에 안정적인 근입이 이루어지고, 내구성 및 구조적 안정성이 우수하다는 특징이 있다.

더불어, 본 발명의 벽체부재(100)는 격벽(120)의 내면에 가이드 부재(130)가 설치된 구조를 통해, 격벽(120)과 보강철근(133)의 간격을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 종래의 지중벽체 공법은 벽체와 철근 사이의 간격 확보가 어렵고, 철근이 이탈될 가능성이 있으므로, 철근의 벽체 보강효과가 상당히 저하되는 문제점이 있지만, 본 발명에서는 가이드 부재(130)를 설치함으로써, 벽체부재(100)의 내면과 보강철근(133) 사이의 간격을 유지하도록 하여 이러한 문제점을 확실히 방지할 수 있는 것이다.

이와 같이, 간격부재(132)를 통해 격벽(120)과 보강철근(133)의 간격을 영구적으로 확보함에 따라 보강철근(133)에 의한 보강효과를 높여 벽체의 강도를 극대화할 수 있고, 벽체에 변위가 발생할 우려를 방지할 수 있는 효과를 얻는다.

더불어, 벽체에 변위가 발생할 우려를 방지함으로써, 벽체의 차수성 및 방수성을 보다 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 벽체부재(100)는 가이드 부재(130)가 설치된 상태 또는 가이드 부재(130) 및 보강철근(133)이 설치된 상태로 공장에서 제작이 되어 현장에서 근입이 이루어지므로 시공성 또한 우수하다는 장점이 있다.

한편, 위의 벽체부재(100)를 삽입하는 단계 이후에는, 벽체부재(100)의 내부 그라우트를 제거하고 청소한 다음, 관부재(131)에 보강철근(133)이 삽입된 상태의 벽체부재(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 지중벽체(200)를 형성하는 지중벽체 형성단계가 이루어진다(도 17).

그리고 지중벽체(200)의 전방 영역을 굴토한 후, 노출된 지중벽체(200)의 전면에 연결부재(320)를 설치하여 철근 조립체(310)와 연결부재(320)를 결합하는 단계가 이루어진다(도 18).

연결부재(320)는 스터드를 사용하는 것이 구조적으로 보다 바람직하다.

스터드는 용접에 의하여 장착하는 것이 효과적이며, 본 발명의 벽체부재(100)가 철판 구조로 형성됨으로써 스터드의 장착이 보다 용이하게 이루어지는 장점이 있다.

다음으로, 철근 조립체(310)가 매립되도록, 콘크리트를 타설하여 마감벽체(400)를 형성하는 마감벽체 형성단계가 이루어진다(도 19).

즉, 마감벽체(400)의 전방에 본 발명의 외벽체(500)를 형성하는 단계가 이루어지는 것이다(도 20).

여기서, 본 발명의 지중벽체(200)와 마감벽체(400)는 일체화 구조를 통해 전체적인 영구벽체로 사용할 수 있다는 장점이 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 벽체부재(100)는 우수한 강도와 구조적 안정성을 영구적으로 확보할 수 있으므로, 공사 중에는 토류 시설물로 사용하되, 공사 후에도 주 구조벽체의 기능을 발휘할 수 있다.

따라서, 본 발명의 벽체부재(100)를 이용한 지중벽체(200)와 그 전면에 설치한 마감벽체(400)를 일체화하여, 영구벽체로 사용할 수 있는 것이다.

이를 통해, 벽체의 소요 단면을 축소하여 경제성을 높이고, 시공기간을 단축할 수 있으며, 벽체의 강도를 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.

더불어, 본 발명의 마감벽체(400)의 전방에 외벽체(500)를 형성하는 단계에서, 별도의 가시설을 설치할 필요가 없으므로 이에 따른 경제성을 확보하고 시공성 및 안정성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 홈 2 : 충전재
10 : 벽체부재 형성용 천공 홀 20 : 외벽체 형성용 천공 홀
100 : 벽체부재 110 : 본체
120 : 격벽 130 : 가이드 부재
131 : 관부재 132 : 간격부재
133 : 보강철근 200 : 지중벽체
310 : 철근 조립체 320 : 연결부재
400 : 마감벽체 500 : 외벽체
510 : 띠장 512 : 하부 띠장
520 : 합벽 610 : 가이드기둥
620 : 가이드용 연결부재 630 : 주기둥
700 : 거더 701 : 띠장 삽입부
711 : 받침부재 712 : 지지부재
713 : 판 부재 714 : 연결부
720 : 상부 플랜지 730 : 하부 플랜지
740 : 웨브 750 : 하부 거더
760 : 슬래브 770 : 바닥
800 : 브라켓 810 : 수직 지지부
820 : 수평 지지부 830 : 경사 지지부

Claims

지중 구조물을 형성하는 외벽체(500)의 전방에 설치하는 거더의 시공방법으로서,
상기 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계;
상기 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 상기 브라켓(800)의 상부에 거치되도록 거더(700)를 설치하는 거더 설치단계;
상기 거더(700)의 후방에 띠장(510)을 설치하는 띠장 설치단계;
상기 외벽체(500) 및 띠장(510) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를
포함하며,
상기 거더(700)는
외측 단부에 띠장 삽입부(701);가 형성됨과 아울러, 외측 단부로부터 길이방향을 따라 상부 플랜지(720) 및 웨브(740)의 일부가 절삭되어 절삭영역을 형성하며, 상기 절삭영역의 상부에 상기 띠장 삽입부(701)가 형성되고,
상기 절삭영역 중, 상기 띠장 삽입부(701)의 하부에 배치되도록 수평방향으로 형성됨과 아울러, 상기 절삭영역의 내측 길이방향으로 연장 형성된 받침부재(711);
상기 받침부재(711)를 지지하도록, 상기 받침부재(711)와 상기 거더(700)의 하부 플랜지(730) 사이에 수직방향으로 형성된 지지부재(712);
상기 상부 플랜지(720)의 외측 단부 및 상기 하부 플랜지(730) 사이에 수직방향으로 형성된 판 부재(713);를 포함하며,
상기 절삭영역에는 상기 받침부재(711) 및 지지부재(712)에 의해 단차 구조가 형성되고,
상기 띠장 설치단계는
상기 띠장 삽입부(701)에 상기 띠장(510)을 설치하는 것을 특징으로 하는 거더의 시공방법.
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제 1항에 있어서,
상기 브라켓(800)은
상기 외벽체(500)의 전면에 결합하는 수직 지지부(810);
상기 수직 지지부(810)의 상부에 수평방향으로 결합함과 아울러, 상부에 상기 거더(700)의 하부가 거치되는 수평 지지부(820);
상기 수평 지지부(820)로부터 하향으로 경사지게 형성되어 상기 수직 지지부(810)와 결합하는 경사 지지부(830);를
포함하는 것을 특징으로 하는 거더의 시공방법.
제 1항에 있어서,
상기 브라켓 설치단계는
상기 브라켓(800)을 상기 외벽체(500)에 앵커 결합하는 것을 특징으로 하는 거더의 시공방법.
지중 구조물을 형성하는 외벽체(500)의 전방에 설치하는 거더의 시공방법으로서,
상기 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계;
상기 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 상기 브라켓(800)의 상부에 거치되도록 거더(700)를 설치하는 거더 설치단계;
상기 거더(700)의 후방에 띠장(510)을 설치하는 띠장 설치단계;
상기 외벽체(500) 및 띠장(510) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를
포함하는 거더의 시공방법을 이용한 무가시설의 지중 구조물 시공방법으로서,
상기 브라켓 설치단계 이전에,
지반의 천공 홀(20)에 지중 구조물의 외벽체(500)를 형성하는 외벽체 형성단계;
상기 외벽체(500)의 내부 영역을 굴토하여 초기 굴토영역을 형성하는 초기 굴토단계;
상기 초기 굴토영역의 지지지반에 가이드기둥(610)을 근입하는 가이드기둥 근입단계;를
포함하며,
상기 홈메우기 단계 이후,
상부가 상기 거더(700)에 결합하고, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계:
상기 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계;
상기 거더(700)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 상기 외벽체(500)와 상기 거더(700) 사이 영역에 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(760), 바닥(770) 및 합벽(520)을 형성하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 주기둥 설치단계는
상기 주기둥(630)의 상부를 상기 거더(700)에 설치한 후, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 최종 굴토단계 이전에,
상기 외벽체(500)의 내부 영역 및 상기 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하여 추가 굴토영역을 형성하는 추가 굴토단계;
상기 추가 굴토영역 중, 상기 외벽체(500)의 전면에 브라켓(800)을 설치하는 브라켓 설치단계;
상기 외벽체(500)의 전방에 설치함과 아울러, 하부가 상기 브라켓(800)의 상부에 결합하도록 하부 거더(750)를 설치하는 하부 거더 설치단계;
상기 하부 거더(750)의 후방에 하부 띠장(512)을 설치하는 띠장 설치단계;
상기 외벽체(500) 및 하부 띠장(512) 사이에 형성된 홈(1)에 충전재(2)를 충전하는 홈메우기 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 주기둥 설치단계는
상기 가이드기둥(610)의 상부 및 상기 주기둥(630)의 하부 측면에 설치된 가이드용 연결부재(620)를 이용하여 상기 주기둥(630)의 연직도를 조정하는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 외벽체(500)는
다수의 강관의 근입에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 9항에 있어서,
상기 거더 설치단계 및 하부 거더 설치단계는
상기 거더(700) 및 하부 거더(750)의 수평방향을 따라 연결부(714)를 설치하는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 7항에 있어서,
상기 외벽체 형성단계 이전에,
연속적으로 다수의 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계;
상기 다수의 천공 홀(10) 내측에 그라우팅하는 그라우팅 단계;
상기 다수의 천공 홀(10)의 길이방향을 따라 벽체부재(100)를 삽입하는 벽체부재 삽입단계;
상기 벽체부재(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 지중벽체(200)를 형성하는 지중벽체 형성단계;
상기 지중벽체(200)의 전방 영역을 굴토하는 굴토단계;
노출된 상기 지중벽체(200)의 전면에 연결부재(320)를 설치하는 연결부재 설치단계;
철근 조립체(310)와 상기 연결부재(320)를 결합하는 단계;
상기 철근 조립체(310)가 매립되도록, 콘크리트를 타설하여 마감벽체(400)를 형성하는 마감벽체 형성단계;를
더 포함하며,
상기 외벽체 형성단계는
상기 외벽체(500)가 상기 마감벽체의 전방에 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 13항에 있어서,
상기 벽체부재는
상하에 트임부가 형성된 장방형 박스 구조의 본체(110);
격자 구조가 되도록 상기 본체(110) 내부에 형성된 복수의 격벽(120);
상기 격벽(120)의 내면에 설치되는 가이드 부재(130);를
포함하며,
상기 가이드 부재(130)는
보강철근(133)이 삽입되도록 형성된 관부재(131);
상기 관부재(131)와 상기 격벽(120)의 내측 전면 또는 상기 관부재(131)와 상기 격벽(120)의 내측 후면에 결합하여 상호 간격을 유지하는 간격부재(132);를
포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 13항에 있어서,
상기 연결부재(320)는
스터드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.