KR101524302B1

KR101524302B1 - 무가시설의 지중 구조물 시공방법

Info

Publication number: KR101524302B1
Application number: KR1020130117942A
Authority: KR
Inventors: 양숙경
Original assignee: (주)천마엔지니어링; (주)경민산업
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-05-29
Also published as: KR20150039410A

Abstract

본 발명은 지반의 천공 홀(20)에 지중 구조물의 외벽체(500)를 형성하는 외벽체 형성단계; 외벽체(500)의 내부 영역을 굴토하여 초기 굴토영역을 형성하는 초기 굴토단계; 초기 굴토영역의 지지지반에 가이드기둥(610)을 근입하는 가이드기둥 근입단계; 가이드기둥(610)의 상부와 간격을 두고 상부 띠장(511) 및 상부 거더(710)를 설치하는 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계; 상부가 상부 거더(710)에 결합하고, 하부가 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계; 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계; 상부 거더(710)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 외벽체(500)와 상부 거더(710) 사이 영역 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(730), 바닥(740) 및 합벽(520)을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법을 제시함으로써, 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여, 이에 소요되는 기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있고, 기둥 및 거더의 설치 정밀도를 향상시켜 구조적으로 안정적이고, 우수한 횡방향의 강성을 확보하여 토류 시설물로서 배면 변위를 최소화하여 도심지 건축물 근접부의 안전성을 확보하고, 시공이 용이하도록 한다.

Description

무가시설의 지중 구조물 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR UNDERGROUND STRUCTURE WITHOUT TEMPORARY STRUCTURE}

본 발명은 토목 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 무가시설의 지중 구조물 시공방법에 관한 것이다.

종래의 지중 구조물의 시공방법은 크게 순타(順打)공법과 역타(逆打)공법으로 나누어 볼 수 있다.

순타공법은 보편적으로 적용되는 공법으로서, 지상으로부터 흙막이 벽체를 지지하는 버팀대, 앵커, 락볼트, 네일링, 레이커, 텐션 빔 등의 가설 지지수단에 의해 흙막이 벽체를 설치하면서 기초계획고까지 굴착한 후, 기초 구조물을 타설하고 최하단 흙막이 벽체 지지대를 철거하며 순차적으로 벽체 타설, 흙막이 벽체 지지대인 가시설 철거를 반복적으로 수행하는 공법을 말한다.

역타공법은 탑다운(Top-Down) 방식의 공법으로서, 흙막이 벽체와 이를 지지하는 버팀대, 앵커, 락볼트, 네일링, 레이커, 텐션 빔 등 가설 지지수단을 설치하면서 굴착과 동시에 본 구조물 공사를 위에서 아래로 또는 아래에서 위로 구축하는 방식을 말한다.

이는, 철근 콘크리트 구조 또는 철골철근 콘크리트 구조로서 CIP, SCW, H-형강, 지중연속벽(Slurry Wall) 등에 의한 흙막이 가시설이 필요하다.

그런데, 이러한 종래의 순타공법 및 역타공법은 모두 가시설의 설치 및 해체를 전제로 하는 것이므로, 흙막이 벽체에 미치는 횡토압에 저항하기 위하여 버팀대를 단계별로 설치하여야 하고, 구조물 완료 후 다시 철거하여야 하는 불편함이 있다.

또한, 공기가 지연되며, 공사비가 과도하게 소요된다는 문제가 있다.

더불어, 심한 경우에는 가시설 공사비가 본 구조물 공사비의 40%~50% 이상을 점하는 경우도 있다.

한편, 종래에는 지반을 굴토하지 않은 상태로, 천공장비에 의하여 기둥을 근입하는 방식으로 시공이 이루어진다.

그런데, 이는 공중에서 작업이 이루어지는 것이며, 천공장비의 시공 정밀도가 낮으므로 연직방향으로 정밀한 시공이 이루어지기 힘들다는 문제점이 있다.

또한, 거더의 연결성이 부족하여 부분적으로 오차가 발생할 우려가 있다.

따라서, 가시설의 설치 및 해체에 소요되는 수고와 비용을 줄일 수 있으며, 기둥과 거더의 설치 정밀도를 향상시키고자 하는 다양한 연구가 시도되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여, 이에 소요되는 기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있고, 기둥 및 거더의 설치 정밀도를 향상시켜 구조적으로 안정적이고, 우수한 횡방향의 강성을 확보하여 토류 시설물로서 배면 변위를 최소화하고, 시공이 용이한 무가시설의 지중 구조물 시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 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; 상기 외벽체(500)와 연결됨과 아울러, 상기 외벽체(500)의 내부 영역의 수평방향을 따라 배치되도록 상기 가이드기둥(610)의 상부와 간격을 두고 상부 띠장(511) 및 상부 거더(710)를 설치하는 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계; 상부가 상기 상부 거더(710)에 결합하고, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계; 상기 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계; 상기 상부 거더(710)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 상기 외벽체(500)와 상기 상부 거더(710) 사이 영역 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(730), 바닥(740) 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 상부 거더(710)에 설치한 후, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기 최종 굴토단계 이전에, 상기 외벽체(500)의 내부영역 중, 상기 외벽체(500)와 상기 주기둥(630) 사이 영역을 굴토하여 추가 굴토영역을 형성하는 추가 굴토단계; 상기 추가 굴토영역 중, 상기 상부 띠장(511)과 상부 거더(710)의 하부에 하부 띠장(512) 및 하부 거더(720)를 설치하는 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계;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 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계와, 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계는 상기 상부 거더(710) 및 하부 거더(720)의 수평방향을 따라 연결부(711)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 가시설의 설치 및 해체를 위한 공정을 생략하여, 이에 소요되는 기간, 비용 및 안전사고의 위험을 줄일 수 있고, 기둥 및 거더의 설치 정밀도를 향상시켜 구조적으로 안정적이고, 우수한 횡방향의 강성을 확보하여 토류 시설물로서 배면 변위를 최소화하고, 시공이 용이한 무가시설의 지중 구조물 시공방법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명에 의한 무가시설의 지중 구조물 시공방법의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 외벽체 형성단계를 도시한 단면도.
도 2는 초기 굴토단계를 도시한 단면도.
도 3은 가이드 기둥 근입단계를 도시한 단면도.
도 4는 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계와 주기둥 설치단계를 도시한 단면도.
도 5는 추가 굴토단계를 도시한 단면도.
도 6은 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계를 도시한 단면도.
도 7은 최종 굴토단계를 도시한 단면도.
도 8은 슬래브, 바닥, 합벽 형성단계를 도시한 단면도.
도 9는 벽체부재 설치하기 위한 천공단계를 도시한 평면도.
도 10은 벽체부재 삽입단계를 도시한 평면도.
도 11은 지중벽체 형성단계를 도시한 평면도.
도 12는 지중벽체, 철근 조립체 및 연결부재의 설치 평면도.
도 13은 마감벽체 형성단계를 도시한 사시도.
도 14는 지중벽체, 마감벽체 및 외벽체를 도시한 단면도.
도 15는 벽체부재의 일실시예의 사시도.
도 16은 가이드부재의 일실시예의 평면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법은 지반의 천공 홀(20)에 지중 구조물의 외벽체(500)를 형성하는 외벽체 형성단계; 외벽체(500)의 내부 영역을 굴토하여 초기 굴토영역을 형성하는 초기 굴토단계; 초기 굴토영역의 지지지반에 가이드기둥(610)을 근입하는 가이드기둥 근입단계; 상기 외벽체(500)와 연결됨과 아울러, 상기 외벽체(500)의 내부 영역의 수평방향을 따라 배치되도록 가이드기둥(610)의 상부와 간격을 두고 상부 띠장(511) 및 상부 거더(710)를 설치하는 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계; 상부가 상부 거더(710)에 결합하고, 하부가 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계; 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계; 상부 거더(710)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 외벽체(500)와 상부 거더(710) 사이 영역 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(730), 바닥(740) 및 합벽(520)을 형성하는 단계;를 포함하여 구성된다.

즉, 종래에는 지반을 굴착하지 않은 상태에서, 오거 장비 등을 이용하여 기둥을 근입하므로 연직방향으로 정밀한 시공이 불가능하고, 중간층의 거더 연결부에 오차가 발생하는 문제점이 있지만, 본 발명은 이러한 문제점을 근본적으로 해결하기 위함이 목적이다.

다시 말해, 본 발명에서는 지반을 굴토하여 굴토지반에서 가이드기둥(610)을 먼저 근입한 후, 그 상부에 주기둥(610)을 결합하는 단계를 통하여, 주기둥(610)의 설치가 노출된 상태에서 이루어짐에 따라 기둥의 설치 정밀도 및 작업성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

더불어, 주기둥(610)과 상부 거더(710)와의 결합 또한 노출된 상태에서 이루어짐에 따라, 거더와 기둥의 설치 정밀도를 모두 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 외벽체(500)는 마감벽체(400)의 전방에 설치되는데, 여기서 마감벽체(400)는 벽체부재(100)를 통해 형성된 지중벽체(200)의 전면에 설치된다.

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

다시 말해, 벽체부재(100)의 내면과 보강철근(133) 사이의 간격을 영구적으로 유지할 수 있으므로 철근의 벽체 보강효과를 높여 벽체의 강도를 극대화할 수 있고, 벽체에 변위가 발생할 우려를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이러한 벽체부재(100)에 콘크리트를 타설하여 형성된 지중벽체(200)와 마감벽체(400)는 일체화 구조를 구현하여 이를 전체적인 영구벽체로 사용할 수 있다.

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.

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 지중 구조물 시공방법에 대하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 지반의 천공 홀(20)에 지중 구조물의 외벽체(500)를 형성하는 단계가 이루어진다(도 1).

앞서 설명한 바와 같이, 외벽체(500)는 마감벽체(400)의 전방에 형성되며, 마감벽체(400)가 영구적으로 안정적인 구조이므로 횡토압에 저항하기 위한 별도의 가시설을 설치할 필요가 없다.

또한, 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 2,3).

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

다음으로, 외벽체(500)와 연결됨과 아울러, 외벽체(500)의 내부 영역의 수평방향을 따라 배치되도록 ,가이드기둥(610)의 상부와 간격을 두고 상부 띠장(511) 및 상부 거더(710)를 설치한 후, 상부가 상부 거더(710)에 결합하고, 하부가 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 단계가 이루어진다(도 4).

즉, 본 발명에서는 종래와는 달리, 지반을 먼저 굴착 한 후, 노출된 상태에서 가이드기둥(610) 및 주기둥(630)을 단계별로 설치하는 것이다.

이를 통해, 기둥의 설치 정밀도를 향상시켜 정밀 시공이 편리하다는 장점이 있으며, 상부 거더(710) 및 주기둥(630)의 설치 작업에 있어서, 오차가 발생할 우려를 감소시킴으로써 보다 신속하고 정확하게 작업이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

더불어, 종래의 공법의 경우 본 구조물의 기둥, 보의 설치작업이 공중에서 가시설의 해체작업과 함께 실시되므로, 안전사고의 위험이 컸으나, 본 발명에 의한 공법의 경우, 단계별 굴착 후 흙바닥에서 본 구조물의 가이드기둥(610), 상부 거더(710), 주기둥(630)의 설치작업이 실시되므로, 안전사고의 위험이 없다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 가이드기둥(610) 및 주기둥(630)은 상부 거더(710)와 결합한 상태이므로, 시공 중에는 외벽체(500)에 대하여 횡토압에 저항하는 역할을 수행하며, 시공 후에는 본 구조물의 기둥 역할을 수행한다.

따라서, 시공 중에 별도의 가시설을 설치할 필요가 없으므로, 공사기간 및 비용을 보다 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 안정적인 흙막이 구조를 이루어 안전한 시공을 가능하게 한다는 장점이 있다.

보다 구체적으로, 주기둥(630)을 설치하는 단계는 주기둥(630)의 상부를 상부 거더(710)에 설치한 후, 하부가 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 설치하는 것을 특징으로 한다.

즉, 주기둥(630)의 상부를 먼저 상부 거더(710)와 결합한 후, 하부를 가이드기둥(610)의 상부에 설치함에 따라, 주기둥(630)을 연직방향으로 정밀하게 시공하는 것이 보다 편리하다는 장점이 있다.

위의 장점을 보다 극대화하기 위하여, 가이드기둥(610)의 상부 및 주기둥(630)의 하부 측면에 설치된 가이드용 연결부재(620)를 이용하여 주기둥(630)의 연직도를 조정하는 것이 보다 바람직하다(도 4).

주기둥(630)을 설치하는 단계 이후에, 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계가 이루어진다(도 7).

그리고 상부 거더(710)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 외벽체(500)와 상부 거더(710) 사이 영역에 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(730), 바닥(740) 및 합벽(520)을 형성하는 단계가 이루어진다(도 8).

도 5에 도시된 바와 같이, 최종 굴토단계 이전에, 외벽체(500)의 내부영역 중, 외벽체(500)와 주기둥(630) 사이 영역을 굴토하여 추가 굴토영역을 형성하는 추가 굴토단계가 더 이루어질 수 있다.

이는, 구조물의 하부 거더(720)를 추가적으로 설치하기 위한 공정이라 할 수 있다.

즉, 위의 추가 굴토영역 중, 상부 띠장(511)과 상부 거더(710)의 하부에 하부 띠장(512) 및 하부 거더(720)를 설치하는 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계가 이루어진다(도 5,6).

또한, 위의 상부 거더(710) 및 하부 거더(720)의 수평방향을 따라 연결부(711)를 설치하는 단계가 더 이루어질 수 있다.

연결부(711)는 유압잭 등을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 통해 상부 거더(710) 및 하부 거더(720)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)를 시공은 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

먼저, 외벽체 형성단계 이전에, 연속적으로 다수의 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계가 이루어진다(도 9).

다수의 천공 홀(10) 내측을 그라우팅 한 후, 천공 홀(10)의 길이방향을 따라 벽체부재(100)를 삽입하는 단계가 이루어진다(도 10).

이 벽체부재(100)의 구조는 구체적으로 다음과 같다.

즉, 상하에 트임부가 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 15)..

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(도 16).

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) 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, 벽체부재(100)의 높이방향을 따라 보강철근(133)을 삽입하거나, 사전에 보강철근(133)이 설치된 상태에서 벽체부재(100)의 내부에 콘크리트를 타설하여 지중벽체(200)를 형성하는 지중벽체 형성단계가 이루어진다(도 11).

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 12).

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 13).

그리고 도 14에 도시된 바와 같이, 마감벽체(400)의 전방에 본 발명의 외벽체(500)를 형성하는 단계가 이루어지는 것이다.

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.

10 : 천공 홀 20 : 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
511 : 상부 띠장 512 : 하부 띠장
520 : 합벽 610 : 가이드기둥
620 : 가이드용 연결부재 630 : 주기둥
710 : 상부 거더 711 : 연결부
720 : 하부 거더 730 : 슬래브
740 : 바닥

Claims

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;
상기 외벽체(500)와 연결됨과 아울러, 상기 외벽체(500)의 내부 영역의 수평방향을 따라 배치되도록, 상기 가이드기둥(610)의 상부와 간격을 두고 상부 띠장(511) 및 상부 거더(710)를 설치하는 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계;
상부가 상기 상부 거더(710)에 결합하고, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 주기둥(630)을 설치하는 주기둥 설치단계;
상기 주기둥(630)의 외측영역을 굴토하는 최종 굴토단계;
상기 상부 거더(710)의 상부 영역, 기초지반의 상부 영역 및 상기 외벽체(500)와 상기 상부 거더(710) 사이 영역 대하여 철근 배근, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설에 의해 슬래브(730), 바닥(740) 및 합벽(520)을 형성하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 1항에 있어서,
상기 주기둥 설치단계는
상기 주기둥(630)의 상부를 상기 상부 거더(710)에 설치한 후, 하부가 상기 가이드기둥(610)의 상부에 결합하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 1항에 있어서,
상기 최종 굴토단계 이전에,
상기 외벽체(500)의 내부영역 중, 상기 외벽체(500)와 상기 주기둥(630) 사이 영역을 굴토하여 추가 굴토영역을 형성하는 추가 굴토단계;
상기 추가 굴토영역 중, 상기 상부 띠장(511)과 상부 거더(710)의 하부에 하부 띠장(512) 및 하부 거더(720)를 설치하는 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 1항에 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 1항에 있어서,
상기 외벽체(500)는
다수의 강관의 근입에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 3항에 있어서,
상기 상부 띠장 및 상부 거더 설치단계와, 하부 띠장 및 하부 거더 설치단계는
상기 상부 거더(710) 및 하부 거더(720)의 수평방향을 따라 연결부(711)를 설치하는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.
제 1항에 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 외벽체(500)를 기준으로 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 7항에 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 7항에 있어서,
상기 연결부재(320)는
스터드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무가시설의 지중 구조물 시공방법.