KR101557038B1 - 집수정을 이용한 지중 구조물 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지반에 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계; 상기 천공 홀(10)의 후방에 다수의 집수정(400)을 형성하는 집수정 형성단계; 양측에 각각 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)이 착탈가능하게 결합함과 아울러, 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 형성된 천공 홀 확공부재(100)를 상기 천공 홀(10)에 삽입하여 확공하는 천공 홀 확공부재 삽입단계; 상기 천공단계 및 천공 홀 확공부재 삽입단계를 측방으로 반복하여, 다수의 상기 천공 홀 확공부재(100)가 열지어 설치되도록 하는 천공 홀 확공부재 설치단계; 상기 전면 흙막이판(110)의 상단은 전방으로 지지하고, 상기 후면 흙막이판(120)의 상단은 후방으로 지지하는 흙막이판 지지단계; 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)은 상기 천공 홀(10)에 삽입된 상태에서, 상기 천공 홀 확공부재(100)를 제거하는 천공 홀 확공부재 제거단계; 복수의 배근판(210)에 벽체 철근(220,230,240)을 조립하여 배근조립체(200)를 형성하는 배근조립체 조립단계; 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 사이에 상기 배근조립체(200)를 삽입하되, 상기 복수의 배근판(210)이 상하방향 적층구조로서 상기 전면 흙막이판(110)의 위치에 오도록 하는 배근조립체 삽입단계; 상기 전면 흙막이판(110)을 제거하는 전면 흙막이판 제거단계; 상기 후면 흙막이판(120)과 상기 배근판(210)의 사이 영역에 콘크리트를 타설하여 벽체(W)를 형성하는 벽체 콘크리트 타설단계; 상기 복수의 배근판(210) 중 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a1)을 제거하고, 상기 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시키는 1층 배근판 제거단계; 마주보도록 형성되는 상기 벽체(W)의 사이 영역의 지반 위에 1층 슬래브 거푸집(21)을 설치하고, 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되, 상기 노출된 벽체 철근(220a)과 결합하는 슬래브 거푸집 설치단계; 상기 1층 슬래브 거푸집(21)에 콘크리트를 타설하여 1층 슬래브(S1)를 형성하는 슬래브 콘크리트 타설단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법을 제시함으로써, 시공이 간편하고, 시공의 시간 및 비용을 줄일 수 있도록 한다.

Description

집수정을 이용한 지중 구조물 시공방법{CONSTRUCTION METHOD FOR UNDERGROUND STRUCTURE}
본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 지중 구조물의 시공방법에 관한 것이다.
도심의 한복판 건설현장에서 지하의 흙더미는 퍼 올려져있고, 그 자리에 H-BEAM과 I-BEAM 등이 설치되어 있으며, 상부 쪽 1층 바닥 높이쯤에는 복공판이 깔려있는 것을 볼 수 있는데, 이는 지중 구조물의 시공을 하기 위해 설치해 놓은 임시 시설물이다.
또한 복공판이 깔려있는 도로를 시민들은 버스를 타고 지나간다든지 혹은 승용차를 몰고 지나간다든지 하는 경험도 가졌을 것인데, 이 역시 지하철로, 지하도로, 지하차고, 지하상가 등의 공사를 하기 위해 지하작업을 하는 동안, 시민들은 어쩔 수 없이 불편을 인내할 수밖에 없는 임시 시설물이다.
즉, 지금까지 지하작업을 하기 위해서는 토류판 공법이나 CIP 공법으로 흙막이 공사를 하면서 지하 흙을 먼저 파내고, 흙막이의 보강작업으로 H-BEAM과 I-BEAM 등으로 가리짱을 만들면서, 상부 쪽에는 복공판을 덮는 작업을 필수적으로 해왔다.
그리고 지하의 바닥과 벽체작업을 해오면서 상기 H-BEAM과 I-BEAM 등을 아래서부터 상부로 반대의 순서로 해체해 가는 작업을 하고, 마지막에 1층 바닥을 만들게 된다.
그러니까 지금까지는 상기 임시로 사용하기 위한 복공판과 그 아래에 있는 H-BEAM과 I-BEAM을 설치하고, 또 해체해야만 하는 작업이 필수적이었지만, 이는 소모성 작업으로 여기에 들어간 기간과 비용이 정작 지하층의 바닥과 벽체를 만들기 위한 기간과 비용보다 오히려 더 많이 필요했고, 특히 CIP공법에서 흙막이로 사용하기 위해 만들었던 기둥들도 벽체 정도에 버금가는 비용이 들지만, 벽체가 만들어지고 나면 벽체의 뒤에 서있을 뿐 아무 쓸모가 없는 등 문제를 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 시공이 간편하고, 시공의 시간 및 비용을 줄일 수 있도록 하는 지중 구조물 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 지반에 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계; 상기 천공 홀(10)의 후방에 다수의 집수정(400)을 형성하는 집수정 형성단계; 양측에 각각 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)이 착탈가능하게 결합함과 아울러, 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 형성된 천공 홀 확공부재(100)를 상기 천공 홀(10)에 삽입하여 확공하는 천공 홀 확공부재 삽입단계; 상기 천공단계 및 천공 홀 확공부재 삽입단계를 측방으로 반복하여, 다수의 상기 천공 홀 확공부재(100)가 열지어 설치되도록 하는 천공 홀 확공부재 설치단계; 상기 전면 흙막이판(110)의 상단은 전방으로 지지하고, 상기 후면 흙막이판(120)의 상단은 후방으로 지지하는 흙막이판 지지단계; 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)은 상기 천공 홀(10)에 삽입된 상태에서, 상기 천공 홀 확공부재(100)를 제거하는 천공 홀 확공부재 제거단계; 복수의 배근판(210)에 벽체 철근(220,230,240)을 조립하여 배근조립체(200)를 형성하는 배근조립체 조립단계; 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 사이에 상기 배근조립체(200)를 삽입하되, 상기 복수의 배근판(210)이 상하방향 적층구조로서 상기 전면 흙막이판(110)의 위치에 오도록 하는 배근조립체 삽입단계; 상기 전면 흙막이판(110)을 제거하는 전면 흙막이판 제거단계; 상기 후면 흙막이판(120)과 상기 배근판(210)의 사이 영역에 콘크리트를 타설하여 벽체(W)를 형성하는 벽체 콘크리트 타설단계; 상기 복수의 배근판(210) 중 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a1)을 제거하고, 상기 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시키는 1층 배근판 제거단계; 마주보도록 형성되는 상기 벽체(W)의 사이 영역의 지반 위에 1층 슬래브 거푸집(21)을 설치하고, 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되, 상기 노출된 벽체 철근(220a)과 결합하는 슬래브 거푸집 설치단계; 상기 1층 슬래브 거푸집(21)에 콘크리트를 타설하여 1층 슬래브(S1)를 형성하는 슬래브 콘크리트 타설단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법을 제시한다.
상기 집수정 형성단계는, 다수의 지하수 유입공(401)이 형성된 집수관(410)을 지중에 매설하여 형성하는 것이 바람직하다.
상기 집수관(410)은 원형 단면 구조의 원형 집수관(411)을 포함하고, 상기 원형 집수관(411)은 상기 후면 흙막이판(120)에서 후방으로 이격하여 설치된 것이 바람직하다.
상기 집수관(410)은 사각형 단면 구조의 사각형 집수관(412)을 포함하고, 상기 사각형 집수관(412)은 상기 후면 흙막이판(120)에 일측벽이 면접촉하도록 설치되며, 상기 일측벽에는 상기 지하수 유입공(401)이 형성되지 않는 것이 바람직하다.
상기 슬래브 콘크리트 타설단계 이후, 상기 1층 슬래브(S1)의 하부를 굴착하고, 상기 슬래브 거푸집을 제거하는 굴착단계; 상기 복수의 배근판(210) 중 지하 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a2)을 제거하고, 상기 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시키는 지하 1층 배근판 제거단계; 상기 벽체(W)의 사이 영역의 지하지반 위에 지하 1층 슬래브 거푸집(22)을 설치하고, 지하 1층 슬래브 철근(320)을 배근하되, 상기 노출된 벽체 철근(220a)과 결합하는 지하 1층 슬래브 거푸집 설치단계; 상기 지하 1층 슬래브 거푸집(22)에 콘크리트를 타설하여 지하 1층 슬래브(SB1)를 형성하는 슬래브 콘크리트 타설단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 슬래브 거푸집 설치단계 이전, 상기 벽체(W)의 사이 영역에 지중기둥(C)을 형성하는 지중기둥 형성단계;를 더 포함하고, 상기 슬래브 거푸집 설치단계는, 상기 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되 상기 지중기둥(C)의 상부에 노출된 기둥 철근(330)과 결합하는 것이 바람직하다.
상기 슬래브 거푸집 설치단계 이전, 상기 벽체(W)의 사이 영역에 보를 형성하는 보 형성단계;를 더 포함하고, 상기 슬래브 거푸집 설치단계는, 상기 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되 상기 보의 상부에 노출된 보 철근과 결합하는 것이 바람직하다.
상기 천공 홀 확공부재(100)는 H 빔(130); 타 천공 홀 확공부재(100a)의 H 빔(130a)과 결합하도록, 상기 H 빔(130)의 플랜지 및 웹의 내부 영역에 결합하는 "ㄷ"자형 결합부재(140);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 상단은 상기 H 빔(130)의 웹을 관통하여 결합하는 흙막이판 결합구(131)에 의해 결합하고, 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단에는 이중머리 볼트 삽입홈(112,122)이 형성되며, 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 상기 이중머리 볼트 삽입홈(112,122)에 삽입된 이중머리 볼트(160)에 의해 지지되는 것이 바람직하다.
상기 H 빔(130)의 웹 하단에는 상기 이중머리 볼트(160)에 걸리도록 이중머리 볼트 걸림홈(132)이 형성된 것이 바람직하다.
상기 배근조립체(200)는 상기 배근판(210)에 연직방향으로 결합한 복수의 폭방향 철근(220); 상기 복수의 폭방향 철근(220)에 깊이방향으로 결합한 복수의 깊이방향 철근(230); 상기 복수의 폭방향 철근(220)에 길이방향으로 결합한 복수의 길이방향 철근(240);을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 폭방향 철근(220)은 상기 후면 흙막이판(120)과의 간격유지를 위하여, 단부가 상기 후면 흙막이판(120)에 접촉하도록 설치된 간격유지철근(221)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 배근판(210)은 상하방향 적층구조로 설치되는 복수의 철판(210a,210b); 상기 복수의 철판(210a,210b)의 결합부위에 덧대기 이음을 위해 결합하는 덧대기 철판(211);을 포함하고, 상기 복수의 철판(210a,210b)은 상기 보 또는 상기 슬래브와의 결합부위를 선택적으로 제거할 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 길이방향 철근(240)의 단부에는, 타 배근조립체(200a)의 길이방향 철근(240a)의 단부와 끼움결합하도록 절곡구조의 끼움결합부(250)가 형성된 것이 바람직하다.
상기 끼움결합부(250)는 상기 길이방향 철근(240)의 일단에서 내측으로 절곡되어 형성된 내향 끼움결합부(251); 상기 길이방향 철근(240)의 타단에서 외측으로 절곡되어 형성된 외향 끼움결합부(252);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 길이방향 철근(240)은 상호 대칭구조로 형성된 한 쌍의 길이방향 철근(240a,240b)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 길이방향 철근(240)의 끼움결합부(250)에는 깊이방향을 따라 슬라이딩판(253)이 결합한 것이 바람직하다.
본 발명은 시공이 간편하고, 시공의 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 특히 도로 밑을 굴착해야 할 경우에는 시민들의 불편을 최소화할 수 있어서, 시공성 및 구조적 안정성이 우수한 지중 구조물 시공방법을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 천공 홀 및 집수정의 평면도.
도 2는 집수관의 제1 실시예의 사시도.
도 3은 천공 홀 확공부재의 사시도.
도 4는 천공 홀 확공부재의 평면도.
도 5는 흙막이판의 부분사시도.
도 6은 H 빔의 측면도.
도 7은 이중머리 볼트의 사시도.
도 8은 천공 홀 확공부재의 단면도.
도 9는 천공 홀 확공부재의 부분사시도.
도 10은 천공 홀 확공부재 삽입단계의 공정도.
도 11은 천공 홀 확공부재 및 집수정의 평면도.
도 12는 집수관의 제2 실시예의 사시도.
도 13,14는 천공 홀 확공부재 제거단계의 공정도.
도 15는 배근조립체의 사시도.
도 16은 배근조립체의 측면도.
도 17은 길이방향 철근의 평면도.
도 18은 배근조립체 삽입단계의 공정도.
도 19는 콘크리트 타설단계의 공정도.
도 20은 배근판 제거단계의 공정도.
도 21,22는 1층 슬래브 설치단계의 공정도.
도 23,24는 지하 1층 슬래브 설치단계의 공정도.
도 25,26은 지중기둥 형성단계의 공정도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지중 구조물 시공방법은 기본적으로, 다음과 같은 공정에 의해 구성된다.
지반에 천공 홀(10)을 형성한다.
천공 홀(10)의 후방에 다수의 집수정(400)을 형성한다.
여기서 천공 홀의 후방이란, 지중 구조물이 시공되는 영역의 외부 영역을 의미한다.
위 집수정(400)은 후술하는 바와 같이 시공되는 콘크리트 벽체에 대하여, 주변의 지하수가 유입됨에 따른 문제를 해소하기 위함이다.
구체적으로, 집수정(400)은 다수의 지하수 유입공(401)이 형성된 집수관(410)을 지중에 매설하는 방식으로 형성할 수 있으며(도 2), 이 집수관(410)에 고인 지하수를 펌핑하는 방식으로 제거하면 된다.
일반적인 경우, 집수관(410)으로서 원형 단면 구조의 원형 집수관(411)을 적용하고, 이를 후면 흙막이판(120)에서 후방으로 이격하여 설치하는 것이 시공의 용이성 측면에서 바람직하다.
이후, 양측에 각각 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)이 착탈가능하게 결합함과 아울러, 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 형성된 천공 홀 확공부재(100)를 천공 홀(10)에 삽입하여 확공한다(도 3,4).
오거 등에 의해 원형 단면 구조로 형성된 천공 홀(10)을 천공 홀 확공부재(100), 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)에 의해 사각형 단면 구조로 변형시킴과 아울러, 형성된 천공 홀이 추가 천공작업 시 무너지지 않도록 한다.
이러한 천공단계 및 천공 홀 확공부재 삽입단계를 측방으로 반복하여, 다수의 천공 홀 확공부재(100)가 열지어 설치되도록 한다(도 10).
여기서, 천공 홀 확공부재(100)가 열지어 설치된 일부 영역이 수맥에 해당하여 지하수의 유출량이 과도하게 많은 경우에는, 사각형 단면 구조의 사각형 집수관(412)을 후면 흙막이판(120)에 일측벽이 면접촉하도록 설치하는 것이 작업의 안정성 및 효율성 측면에서 바람직하다(도 11,12).
사각형 집수관(412)의 외벽에는 지하수 유입공(401)이 형성되는데, 후면 흙막이판(120)에 면접촉하는 일측벽에는 지하수 유입공(401)이 형성되지 않는 것이 바람직하다.
전면 흙막이판(110)의 상단은 전방으로 지지하고, 후면 흙막이판(120)의 상단은 후방으로 지지한다(도 13,14).
전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 결합한 상태이므로, 이들의 상단을 로프(111,121) 및 말뚝(113,123) 등에 의해 외측으로 지지하여, 전면 흙막이판(110)과 후면 흙막이판(120) 사이에 벽체를 형성하기 위한 영역을 확보하는 것이다.
전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)은 천공 홀(10)에 삽입된 상태에서, 천공 홀 확공부재(100)를 제거한다(도 13,14).
복수의 배근판(210)에 벽체 철근(220,230,240)을 조립하여 배근조립체(200)를 형성한다(도 15 내지 17).
전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 사이에 배근조립체(200)를 삽입하되, 복수의 배근판(210)이 상하방향 적층구조로서 전면 흙막이판(110)의 위치에 오도록 한다.
이후, 전면 흙막이판(110)을 제거한다(도 18).
전면 흙막이판(110)을 제거하는 대신, 철근이 조립된 배근판(210)이 전면 흙막이판(110)의 위치에 오도록 하여, 흙막이 및 철근의 설치 역할을 동시에 수행하도록 한 것이다.
후면 흙막이판(120)과 배근판(210)의 사이 영역에 콘크리트를 타설하여 벽체(W)를 형성한다(도 19).
복수의 배근판(210) 중 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a1)을 제거하고, 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시킨다(도 20).
벽체 철근의 일부를 노출시키기 위하여, 스티로폼 등의 임시부재를 콘크리트에 매설하는 방식, 타설된 콘크리트의 일부를 쪼아내는 방식 등을 사용하면 된다.
배근판(210a1)이 덧대기 철판(211)에 의해 지지되는 경우, 덧대기 철판(211)을 먼저 제거한 후 배근판(210a1)을 제거한다.
벽체(W)의 사이 영역의 지반 위에 1층 슬래브 거푸집(21)을 설치하고, 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되, 노출된 벽체 철근(220a)과 결합한다(도 21).
1층 슬래브 거푸집(21)에 콘크리트를 타설하여 1층 슬래브(S1)를 형성한다(도 22).
이는 종래와 같이 가시설 흙막이 벽체 및 본 벽체의 이중 시공을 하지 않고, 복공판 등의 가시설도 필요 없으며, 한 번의 지중 벽체 및 슬래브 시공 후 이를 본 구조물로 활용하여 다음 작업을 진행하도록 하는바, 시공이 간편하고, 시공의 시간 및 비용을 대폭 줄일 수 있다는 효과가 있다.
더하여 일반 건축물의 지하층을 만드는 외에, 도로 밑을 굴착해서 지하철로, 지하도로, 지하상가, 지하주차장을 만들 경우에도 본 지중 구조물 시공방법을 활용한다면, 지하 흙을 굴착하기 전에 도로를 먼저 만들어서 아스팔트를 깔아버리기 때문에, H-beam과 I-beam을 설치하고, 복공판을 깔 필요가 없는 등 시민들의 불편을 최소화 할 수 있어서, 위 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다.
1층 슬래브(S1)를 형성한 이후의 공정은 다음과 같다.
1층 슬래브(S1)의 하부를 굴착하고, 슬래브 거푸집을 제거한 후, 복수의 배근판(210) 중 지하 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a2)을 제거하고, 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시킨다(도 20,23).
배근판(210a2)이 덧대기 철판(211)에 의해 지지되는 경우, 덧대기 철판(211)을 먼저 제거한 후 배근판(210a1)을 제거한다.
벽체(W)의 사이 영역의 지하지반 위에 지하 1층 슬래브 거푸집(22)을 설치하고, 지하 1층 슬래브 철근(320)을 배근하되, 노출된 벽체 철근(220a)과 결합한다(도 23).
지하 1층 슬래브 거푸집(22)에 콘크리트를 타설하여 지하 1층 슬래브(SB1)를 형성한다(도 24).
이러한 공정의 반복에 의해 지중에 다층구조물을 안정적이고 간편하게 시공할 수 있다.
기둥이 필요한 경우에는, 슬래브 거푸집 설치단계 이전, 먼저 벽체(W)의 사이 영역에 지중기둥(C)을 형성하고, 1층 슬래브 철근(310)을 배근 시 지중기둥(C)의 상부에 노출된 기둥 철근(330)과 결합하는 방식으로 기둥과 슬래브를 일체화하면 된다(도 25,26).
보가 필요한 경우에는, 슬래브 거푸집 설치단계 이전, 벽체(W)의 사이 영역에 보를 형성하고, 1층 슬래브 철근(310)을 배근 시 보의 상부에 노출된 보 철근과 결합하는 방식으로 보와 슬래브를 일체화한다.
이하, 본 발명에 사용되는 각 부재의 구체적 구조에 관하여 상세히 설명한다.
천공 홀 확공부재(100)는 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)이 H 빔(130)의 플랜지 양단에 각각에 착탈가능하게 결합하는 구조를 취한다(도 3,4).
이는 상부에서 볼 때 전체적으로 사각형 구조(날일자 형상)를 형성하게 되므로, 원형 단면의 천공 홀(10)을 사각형 단면의 천공 홀로 확공할 수 있도록 한다.
천공 홀(10)의 깊이가 깊은 경우에는, 타 천공 홀 확공부재(100a)와의 결합이 필요하며, 이 경우 타 천공 홀 확공부재(100a)의 H 빔(130a)과 결합하도록, H 빔(130)의 플랜지 및 웹의 내부 영역에 결합하는 "ㄷ"자형 결합부재(140)에 의해 복수의 H 빔(130,130a)이 상하방향을 따라 결합한 구조를 취한다(도 9).
"ㄷ"자형 결합부재(140)는 복수의 H 빔(130,130a)과 볼트-너트 결합, 용접결합 등의 방식에 의해 결합한다.
전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 상단은 H 빔(130)의 웹을 관통하여 결합하는 볼트-너트 구조 등에 의한 흙막이판 결합구(131)에 의해 착탈가능하게 결합한다(도 3,4).
상술한 바와 같이, 전면 흙막이판(110), 후면 흙막이판(120) 및 천공 홀 확공부재(100)는 그 하단의 간격이 상호 안정적으로 유지되어야 함과 아울러, 순차적으로 상측으로 제거될 수 있는 구조를 취하여야 한다.
이를 위하여, 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단에는 이중머리 볼트 삽입홈(112,122)이 형성되고, 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 이중머리 볼트 삽입홈(112,122)에 삽입된 이중머리 볼트(160)에 의해 지지된다.
H 빔(130)의 웹 하단에는 이중머리 볼트(160)에 걸리도록 이중머리 볼트 걸림홈(132)이 형성되므로, 이중머리 볼트(160)와 간섭이 방지된다(도 6,8).
이러한 구조를 취하는 경우, 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 이중머리 볼트(160)에 의해 상호 일정 간격을 유지하도록 지지되고, 제거 시에는 단지 흙막이판(110,120)을 상측으로 들어올리기만 하면 되므로, 간편한 작업이 가능하다.
배근조립체(200)는 기본적으로, 배근판(210)에 연직방향으로 결합한 복수의 폭방향 철근(220); 복수의 폭방향 철근(220)에 깊이방향으로 결합한 복수의 깊이방향 철근(230); 복수의 폭방향 철근(220)에 길이방향으로 결합한 복수의 길이방향 철근(240);을 포함하여 구성된다(도 15).
이들 철근(220,230,240)은 추후 타설되는 콘크리트에 매설되어 벽체의 내부 배근을 형성하게 된다.
폭방향 철근(220)은 벽체의 폭방향 배근을 형성하기 위한 것으로서, 후면 흙막이판(120)과의 간격유지를 위하여 타 폭방향 철근(220)에 비해 길이가 조금 더 긴 간격유지철근(221)을 포함하는 구성을 취하고, 이 간격유지철근(221)은 단부가 후면 흙막이판(120)에 접촉함으로써, 배근판(210)과 후면 흙막이판(120)의 간격을 유지한다.
이러한 폭방향 철근(220)은 배근판(210)에 고정된 구성을 취할 수도 있으나, 배근판(210)에 형성된 관통공을 통해 관통한 단부가 별도의 볼트 등의 결합구에 의해 착탈가능하게 고정된 구성을 취하는 것이 바람직하다.
콘크리트의 타설 이후, 본 구조물의 설치를 위한 지반굴착과 함께 배근판(210)은 제거될 것인데, 이러한 배근판(210)의 제거작업을 용이하게 하기 위함이다.
천공 홀(10)의 깊이가 깊은 경우, 배근판(210)은 복수의 철판(210a,210b); 복수의 철판(210a,210b)의 결합부위에 덧대기 이음을 위해 결합하는 덧대기 철판(211);을 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다(도 16).
지중에 설치될 본 구조물이 복수 층의 보, 슬래브를 포함하는 구성을 취하는 경우, 그 보와의 결합부위를 선택적으로 노출하도록, 보 결합부위 철판(210a)이 설치되는 것이 바람직하다(도 16).
즉, 지반의 일부 굴착 후, 덧대기 철판(211) 및 보 결합부위 철판(210a)만을 제거한 상태에서, 벽체 배근과 보 배근의 결합 및 보의 설치작업을 수행할 수 있도록 하기 때문이다.
또한, 상술한 보의 설치작업 및 이에 따른 슬랩 설치작업은 해당 층까지의 굴착작업만을 진행한 상태의 지반 위에서 수행할 수 있으므로, 별도의 지지대 기타 가시설이 필요없다는 장점이 추가된다.
이를 위해서는, 보 결합부위 철판(210a) 내측에 스티로폼 등의 설치에 의한 공동부를 형성하여 철근이 노출되도록 하는 것이 필요하다.
배근조립체(200)는 일정 폭을 갖도록 형성되어, 천공 홀(10)에 연속적으로 다수가 설치된다.
이러한 다수의 배근조립체(200)가 상호 안정적으로 연결되도록 하기 위해서는, 길이방향 철근(240)의 단부에 타 배근조립체(200a)의 길이방향 철근(240a)의 단부와 끼움결합하도록 절곡구조의 끼움결합부(250)가 형성되는 것이 바람직하다(도 17,18).
끼움결합부(250)는 구체적으로, 길이방향 철근(240)의 일단에서 내측으로 절곡되어 형성된 내향 끼움결합부(251); 길이방향 철근(240)의 타단에서 외측으로 절곡되어 형성된 외향 끼움결합부(252);를 포함하는 구성을 취하는 것이 구조적 안정성 측면에서 바람직하다(도 17).
길이방향 철근(240)은 이러한 구조가 상호 대칭구조로 형성된 한 쌍의 길이방향 철근(240a,240b)에 의해 구성되는 것이 더욱 바람직하다(도 17).
복수의 길이방향 철근(240)의 끼움결합부(250)에 깊이방향을 따라 슬라이딩판(253)이 결합하는 경우, 양 배근조립체(200,200a)의 더욱 안정적인 결합 및 편리한 시공을 기대할 수 있다(도 17,18).
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 100 : 천공 홀 확공부재
110 : 전면 흙막이판 111 : 로프
112 : 이중머리 볼트 삽입홈 113 : 말뚝
120 : 후면 흙막이판 121 : 로프
122 : 이중머리 볼트 삽입홈 123 : 말뚝
130 : H 빔 131 : 흙막이판 결합구
132 : 이중머리 볼트 걸림홈 140 : "ㄷ"자형 결합부재
160 : 이중머리 볼트 200 : 배근조립체
210 : 배근판 211 : 덧대기 철판
220 : 폭방향 철근 221 : 간격유지철근
230 : 깊이방향 철근 240,240a,240b : 길이방향 철근
250 : 끼움결합부 251 : 내향 끼움결합부
252 : 외향 끼움결합부 253 : 슬라이딩판
400 : 집수정 401 : 지하수 유입공
410 : 집수관 411 : 원형 집수관
412 : 사각형 집수관 W : 벽체
S1 : 1층 슬래브 SB1 : 지하 1층 슬래브
C : 지중기둥

Claims (17)

  1. 지반에 천공 홀(10)을 형성하는 천공단계;
    다수의 지하수 유입공(401)이 형성된 집수관(410)을 지중에 매설하여, 상기 천공 홀(10)의 후방에 다수의 집수정(400)을 형성하는 집수정 형성단계;
    양측에 각각 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)이 착탈가능하게 결합함과 아울러, 상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 형성된 천공 홀 확공부재(100)를 상기 천공 홀(10)에 삽입하여 확공하는 천공 홀 확공부재 삽입단계;
    상기 천공단계 및 천공 홀 확공부재 삽입단계를 측방으로 반복하여, 다수의 상기 천공 홀 확공부재(100)가 열지어 설치되도록 하는 천공 홀 확공부재 설치단계;
    상기 전면 흙막이판(110)의 상단은 전방으로 지지하고, 상기 후면 흙막이판(120)의 상단은 후방으로 지지하는 흙막이판 지지단계;
    상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)은 상기 천공 홀(10)에 삽입된 상태에서, 상기 천공 홀 확공부재(100)를 제거하는 천공 홀 확공부재 제거단계;
    복수의 배근판(210)에 벽체 철근(220,230,240)을 조립하여 배근조립체(200)를 형성하는 배근조립체 조립단계;
    상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 사이에 상기 배근조립체(200)를 삽입하되, 상기 복수의 배근판(210)이 상하방향 적층구조로서 상기 전면 흙막이판(110)의 위치에 오도록 하는 배근조립체 삽입단계;
    상기 전면 흙막이판(110)을 제거하는 전면 흙막이판 제거단계;
    상기 후면 흙막이판(120)과 상기 배근판(210)의 사이 영역에 콘크리트를 타설하여 벽체(W)를 형성하는 벽체 콘크리트 타설단계;
    상기 복수의 배근판(210) 중 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a1)을 제거하고, 상기 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시키는 1층 배근판 제거단계;
    마주보도록 형성되는 상기 벽체(W)의 사이 영역의 지반 위에 1층 슬래브 거푸집(21)을 설치하고, 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되, 상기 노출된 벽체 철근(220a)과 결합하는 슬래브 거푸집 설치단계;
    상기 1층 슬래브 거푸집(21)에 콘크리트를 타설하여 1층 슬래브(S1)를 형성하는 슬래브 콘크리트 타설단계;를 포함하며,
    상기 집수관(410)은 원형 단면 구조의 원형 집수관(411) 또는 사각형 단면 구조의 사각형 집수관(412)을 포함하여 구성되고,
    상기 원형 집수관(411)은 상기 후면 흙막이판(120)에서 후방으로 이격하여 설치되며,
    상기 사각형 집수관(412)은 상기 후면 흙막이판(120)에 일측벽이 면접촉하도록 설치되며, 상기 일측벽에는 상기 지하수 유입공(401)이 형성되지 않고,
    상기 배근조립체(200)는
    상기 배근판(210)에 연직방향으로 결합한 복수의 폭방향 철근(220);
    상기 복수의 폭방향 철근(220)에 깊이방향으로 결합한 복수의 깊이방향 철근(230);
    상기 복수의 폭방향 철근(220)에 길이방향으로 결합한 복수의 길이방향 철근(240);을
    포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬래브 콘크리트 타설단계 이후,
    상기 1층 슬래브(S1)의 하부를 굴착하고, 상기 슬래브 거푸집을 제거하는 굴착단계;
    상기 복수의 배근판(210) 중 지하 1층 슬래브 설치위치의 배근판(210a2)을 제거하고, 상기 벽체 철근(220,230,240)의 일부를 노출시키는 지하 1층 배근판 제거단계;
    상기 벽체(W)의 사이 영역의 지하지반 위에 지하 1층 슬래브 거푸집(22)을 설치하고, 지하 1층 슬래브 철근(320)을 배근하되, 상기 노출된 벽체 철근(220a)과 결합하는 지하 1층 슬래브 거푸집 설치단계;
    상기 지하 1층 슬래브 거푸집(22)에 콘크리트를 타설하여 지하 1층 슬래브(SB1)를 형성하는 슬래브 콘크리트 타설단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬래브 거푸집 설치단계 이전, 상기 벽체(W)의 사이 영역에 지중기둥(C)을 형성하는 지중기둥 형성단계;를 더 포함하고,
    상기 슬래브 거푸집 설치단계는, 상기 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되 상기 지중기둥(C)의 상부에 노출된 기둥 철근(330)과 결합하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬래브 거푸집 설치단계 이전, 상기 벽체(W)의 사이 영역에 보를 형성하는 보 형성단계;를 더 포함하고,
    상기 슬래브 거푸집 설치단계는, 상기 1층 슬래브 철근(310)을 배근하되 상기 보의 상부에 노출된 보 철근과 결합하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 천공 홀 확공부재(100)는
    H 빔(130);
    타 천공 홀 확공부재(100a)의 H 빔(130a)과 결합하도록, 상기 H 빔(130)의 플랜지 및 웹의 내부 영역에 결합하는 "ㄷ"자형 결합부재(140);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 상단은 상기 H 빔(130)의 웹을 관통하여 결합하는 흙막이판 결합구(131)에 의해 결합하고,
    상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단에는 이중머리 볼트 삽입홈(112,122)이 형성되며,
    상기 전면 흙막이판(110) 및 후면 흙막이판(120)의 하단은 상호 일정거리를 유지하도록 상기 이중머리 볼트 삽입홈(112,122)에 삽입된 이중머리 볼트(160)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 H 빔(130)의 웹 하단에는 상기 이중머리 볼트(160)에 걸리도록 이중머리 볼트 걸림홈(132)이 형성된 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 폭방향 철근(220)은
    상기 후면 흙막이판(120)과의 간격유지를 위하여, 단부가 상기 후면 흙막이판(120)에 접촉하도록 설치된 간격유지철근(221)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 배근판(210)은
    상하방향 적층구조로 설치되는 복수의 철판(210a,210b);
    상기 복수의 철판(210a,210b)의 결합부위에 덧대기 이음을 위해 결합하는 덧대기 철판(211);을 포함하고,
    상기 복수의 철판(210a,210b)은
    보 또는 상기 슬래브와의 결합부위를 선택적으로 제거할 수 있도록 설치하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 길이방향 철근(240)의 단부에는,
    타 배근조립체(200a)의 길이방향 철근(240a)의 단부와 끼움결합하도록 절곡구조의 끼움결합부(250)가 형성된 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 끼움결합부(250)는
    상기 길이방향 철근(240)의 일단에서 내측으로 절곡되어 형성된 내향 끼움결합부(251);
    상기 길이방향 철근(240)의 타단에서 외측으로 절곡되어 형성된 외향 끼움결합부(252);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 길이방향 철근(240)은
    상호 대칭구조로 형성된 한 쌍의 길이방향 철근(240a,240b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 길이방향 철근(240)의 끼움결합부(250)에는 깊이방향을 따라 슬라이딩판(253)이 결합한 것을 특징으로 하는 지중 구조물 시공방법.
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