KR101859367B1 - 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직구의 굴착과 동시에 현장에서 콘크리트 타설을 통해 완성되는 일정높이의 수직구 벽체를 지상에서 수직구 하부로 하강시키는 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법은 지상에 가설구조물(100)이 설치되는 단계와, 가설구조물에 콘크리트 거푸집(200)이 설치되는 단계와, 가설구조물의 내부에서 수직구가 굴착됨과 동시에 상기 콘크리트 거푸집을 통해 제1수직구 벽체(B1)가 성형되는 단계와, 제1수직구 벽체가 수직구 내부로 일정 깊이 하강되는 단계와, 상기 콘크리트 거푸집을 통해 제1수직구 벽체의 상단에 제2수직구 벽체(B2)가 성형되는 단계와, 상기 제2수직구 벽체가 제1수직구와 함께 동반 하강되는 단계를 포함한다.

Description

하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법{Method for constructing vertical structure in vertical tunnel using top down method}

본 발명은 수직구의 굴착과 동시에 현장에서 콘크리트 타설을 통해 완성되는 일정높이의 수직구 벽체를 지상에서 수직구 하부로 하강시키는 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수직구는 터널을 굴착하기 위하여 지상으로부터 지하 터널까지 수직으로 연결해 주는 일종의 수직터널로서, 터널 공사시에는 각종 장비 및 건설 자재들을 지상으로부터 운반 및 이동시키고 터널 굴진시 발생한 토사와 암반을 지상으로 배출하는 통로 역할을 하며, 터널이 완성된 후에는 관리자의 이동통로 및 통신구나 전력구의 각종 케이블을 지하 터널로부터 지상으로 연결시켜 주고 각종 배관을 연결시켜 주는 역할을 한다.

이러한 수직구는 터파기 후 외곽부에 가설 흙막이벽을 설치하고, 가설 흙막이벽에 걸리는 하중을 버팀대로 지탱하면서 지하 맨 하부쪽에서부터 상부측으로 구축해 올라가는 전통적인인 공법을 통해 구조물을 시공하게 되나, 수시로 드나드는 공사차량의 정차로 인해 교통체증을 유발하고 인근 주변에 피해를 주기 때문에 대도시와 같이 건물이 부지경계선 가까이 근접하게 위치되어 있는 경우에 상기 공법을 적용하는데 많은 문제점이 있고, 가설흙막이 벽 설치시에 함께 설치되는 버팀대는 구조물 공사로 인한 공정의 복잡성과 작업의 위험성과 폐기물의 발생 등 여러 가지 문제점들이 발생하기 때문에 최근에는 토지 이용효율을 높이면서 공기가 빠르고 경제적이며, 구조적으로 안전한 신개념의 지하구조물의 구축방법이 많이 제안되고 있다.

이들 신공법들의 일예로서, 하향식 공법(Top-Down Method)이 알려져 있다.

상기 하향식 공법은 굴착공사 이전에 지하외부 벽체(지중연속벽: 슬러리 월(Slurry Wall))와 지하층 기둥(Bored Pile)을 선 시공한 후, 단계별로 지하층 슬래브와 토공사를 위해서 아래로 반복해 가면서 지하구조물을 형성하는 공법이다.

이러한 하향식 공법은 하부로부터 상부측으로 구축해 올라가는 전통적인 시공과는 반대로 아래로 시공하므로 다운워드 공법(Downward Method), 역타(逆打)공법 또는 탑 다운공법(Top Down method)이라고도 한다. 상기 하향식 공법은 기존의 오픈 컷(open cut) 공법으로 계획하기 어려운 대단면, 대심도 굴착에 안정적이며, 1층 바닥이 선시공 되기 때문에 작업장의 조기확보가 가능하여 강우 및 강설시에도 시공할 수 있는 전천후 공법이라는 측면에서 도심지의 공사에 적합한 공법으로 각광을 받고 있다. 특히, 지상과 지하가 동시에 진행될 수 있어 공기단축의 효과도 기대할 수 있다.

상기 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법으로는 특허 제0349107호를 통해 개시된 "프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 수직구 건설 공법"이 알려져 있다.

상기와 같은 종래의 하향식 공법은 수직구가 위치될 지반에 원형을 이루도록 일정간격으로 파일을 매설한 후, 파일의 내측을 콘크리트 블록의 높이와 같은 깊이로 굴착하고, 상기 콘크리트 블록을 파일에 고정한 후에 파일에 고정된 콘크리트 블록들끼리 결속하여 일정 높이의 수직구 구조물을 선시공 한다. 그리고 다시 파일의 내측을 콘크리트 블록의 높이와 같은 깊이로 굴착한 후에, 선시공된 콘크리트 블록의 아래쪽에 새로운 콘크리트 블록을 파일의 내측에 고정시켜 후시공한 다음 선시공된 콘크리트 블록들과 후시공된 콘크리트 블록들을 결속시키는 방법을 반복해 가면서 목표로 하는 깊이까지 수직구 구조물을 시공하도록 되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 하향식 공법에 따르면, 수직구의 굴착과 콘크리트 블록의 조립이 반드시 순서대로 이루어져야 하므로 각 작업 공정마다 대기시간이 과다하게 발생하면서 공기가 지연되는 문제가 있다.

또한, 종래의 하향식 공법은 지면에 매설된 파일이 부식되면서 토양을 오염시킴과 동시에 파일과 콘크리트 블록 사이의 틈새로 균열이 발생하고, 균열된 부분으로 유입수가 침투하여 수직구 내부로 유입되며, 유입되는 유입수에 의한 누전 등 안전사고가 발생하는 문제점이 발생된다.

또한, 종래의 하향식 공법은 콘크리트 블록들을 설치하는 과정에서 파손 및 균열이 빈번하게 발생될 뿐만 아니라 콘크리트 블록들을 파일에 고정하고 콘크리트 블록들끼리 결속시키는데 많은 부품과 시간 및 인력이 투입되므로 작업이 번거롭고 공기단축에 어려움이 있어 시공비용이 크게 소요된다는 문제점도 있다.

아울러, 종래의 하향식 공법은 선시공된 수직구조물 하부에서 수직구 후시공된 구조물을 조립하는 방식으로서 대부분의 작업이 수직구의 바닥에서 이루어지기 때문에 작업환경이 매우 불량하고 안전사고의 위험도 매우 크다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 파일과 콘크리트 블록을 사용하지 않고 신속하고 간편하게 시공이 이루어지고, 우수한 방수구조를 갖게 되는 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법은 지상에 가설구조물이 설치되는 단계, 상기 가설구조물에 콘크리트 거푸집이 설치되는 단계, 상기 가설구조물의 내부에서 수직구가 굴착됨과 동시에 상기 콘크리트 거푸집을 통해 제1수직구 벽체가 성형되는 단계, 상기 제1수직구 벽체가 상기 수직구 내부로 일정 깊이 하강되는 단계, 상기 콘크리트 거푸집을 통해 상기 제1수직구 벽체의 상단에 제2수직구 벽체가 성형되는 단계, 및 상기 제2수직구 벽체가 상기 제1수직구 벽체와 함께 동반 하강되는 단계를 포함하고, 상기 하강되는 단계들은, 하강유도부재에 의해 시행되고, 상기 하강유도부재는, 상기 콘크리트 거푸집에 설치되는 유압잭과, 상기 유압잭에 결합되고 하측으로 연장되며 상기 제1수직구 벽체 및 상기 제2수직구 벽체의 내측에 매설되어 일체로 성형되는 잭로드와, 상기 잭로드의 하단에 고정되고 상기 제1수직구 벽체의 하부를 지지하는 하부브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트 거푸집을 통해 제1수직구 벽체의 상단에 제2수직구 벽체가 성형되는 단계 이후에, 하강한 제1수직구 벽체의 상단에 방수부재가 설치되는 단계를 더 구비할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공장치는 바닥에 설치되는 가설구조물과, 상기 가설구조물에 설치되는 콘크리트 거푸집과, 상기 콘크리트 거푸집에 설치되어 콘크리트 거푸집을 통해 성형된 수직구 벽체를 하강시키는 하강유도부재와, 상기 가설구조물에 고정되어 상기 콘크리트 거푸집을 승강시키는 승강부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트 거푸집은 가설구조물의 상단에 설치되는 외측수직지지대와, 상기 외측수직지지대와 연결된 내측수직지지대와, 상기 외측수직지지대와 내측수직지지대의 내측에 각각 결합된 거푸집패널과, 상기 외측수직지지대에 설치된 외부작업대와, 상기 내측수직지지대에 설치된 내부작업대를 구비할 수 있다.

아울러, 상기 하강유도부재는, 상기 콘크리트 거푸집에 설치된 유압잭과, 상기 유압잭에 결합되고 하측으로 연장되며 상기 수직구 벽체의 내측에 매설되어 일체로 성형되는 잭로드와, 상기 잭로드의 하단에 고정되고 상기 수직구 벽체의 하부를 지지하는 하부브라켓을 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 하부브라켓의 하부에는 수직구의 바닥에 고정되어 하부브라켓에 대하여 하강력을 부여하는 보조하강유도부재가 더 구비될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 수직구의 굴착과 수직구 벽체의 조립이 순서대로 이루어지던 종래와는 달리 수직구의 굴착과 수직구 벽체의 성형이 동시 내지 별개로 이루어지므로 공기가 크게 단축되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 종래와는 달리 파일과 다수의 콘크리트 세그먼트 블록을 이용하지 않기 때문에 파일의 부식으로 인한 토양의 오염이 없고 블록들끼리 결속시키는데 투입되는 수많은 부품과 시간 및 인력이 요구되지 않으므로 시공이 쉽고 간편하며 신속하게 이루어질 뿐만 아니라, 종래에 비하여 연결구간이 획기적으로 줄어들기 때문에 수직구 구조물 내부로 유입수가 침투할 가능성이 매우 낮아지는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 선시공된 수직구조물의 하부에서 후시공된 수직구 구조물을 조립하는 종래의 하향식 공법과는 달리 선시공된 제1수직구 벽체의 상부에서 후시공된 제2수직구 벽체를 시공하므로 그 시공이 매우 쉽고 간편하며 안전하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법에 따라 지상에 가설구조물이 설치된 상태를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공장치의 사용상태 사시도.
도 3은 도 2의 단면사시도.
도 4는 본 발명에 따라 수직구가 추가 굴착됨과 아울러 제1수직구 벽체가 성형되는 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따라 제1수직구 벽체가 하강되는 상태를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 따라 콘크리트 거푸집이 상승하고 하강한 제1수직구 벽체의 상단에 배근작업이 이루어지는 상태를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명에 따라 상승된 콘크리트거푸집이 하강하고 수직구가 굴착됨과 동시에 제2수직구 벽체가 성형되는 상태를 나타내는 단면도.
도 8a 내지 도 8d는 각각 본 발명에 따라 보조하강유도부재를 이용하여 제2수직구 벽체와 제1수직구 벽체를 동반하강하는 상태를 순서대로 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명에 따라 목표로 하는 깊이까지 수직구 벽체가 설치된 상태를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명에 따라 보조하강유도부재와 하부브라켓이 철거되고 수직구의 바닥에 콘크리트바닥면이 시공된 상태를 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명에 따라 콘크리트 거푸집이 철거되고 수직구 구조물의 시공이 완료된 상태를 나타내는 단면도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

본 발명에 따른 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법은 지상에 가설구조물이 설치되는 단계와, 가설구조물에 콘크리트 거푸집이 설치되는 단계와, 가설구조물의 내부에서 수직구가 굴착됨과 동시에 상기 콘크리트 거푸집을 통해 제1수직구 벽체가 성형되는 단계와, 제1수직구 벽체가 수직구 내부로 일정 깊이 하강되는 단계와, 상기 콘크리트 거푸집을 통해 제1수직구 벽체의 상단에 제2수직구 벽체가 성형되는 단계와, 상기 제2수직구 벽체가 제1수직구와 함께 동반 하강되는 단계로 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지상에 가설구조물(100)을 설치한다. 상기 가설구조물(100)은 링 형상으로서 굴착할 수직구보다 큰 내경을 가진다. 이와 같은 상기 가설구조물(100)은 지상에서 이루어지는 일련의 작업들이 원활하게 수행되도록 견고한 바닥면(D)을 제공한다.

한편, 상기 가설구조물(100)은 작업의 편의성을 위하여 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록들로 구성될 수도 있다. 아울러, 상기 가설구조물(100)은 앵커부재를 이용하여 지상에 보다 견고하게 고정되도록 할 수 있음은 물론이며 매립 설치도 가능하다. 이 경우, 매립되는 가설구조물(100)의 하단에는 단턱(110)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가설구조물(100)의 설치가 완료되면 가설구조물(100) 상부에 콘크리트 거푸집(200)을 설치한다.

콘크리트 거푸집(200)은 가설구조물(100)의 상단에 수직으로 고정되는 외측수직지지대(210)와, 수직구의 내측에 위치하도록 상기 외측수직지지대(210)와 연결된 내측수직지지대(220)와, 상기 외측수직지지대(210)와 내측수직지지대(220)의 내측에 각각 결합된 거푸집패널(230)과, 상기 외측수직지지대(210)에 설치된 외부작업대(240)와, 상기 수직구의 내측에 위치하도록 내측수직지지대(220)에 설치된 내부작업대(250)로 구성될 수 있다.

상기 외측수직지지대(210)는 수직구를 중심으로 동일 반경에 위치하도록 일정간격을 두고 원형으로 배치된다. 상기 외측지지대는 가설구조물(100)의 상단에 앵커볼트 등을 통해 탈착 가능하게 설치된다.

아울러, 상기 콘크리트 거푸집(200)에는 성형된 수직구 벽체를 하강시키기 위한 하강유도부재(260)가 설치된다.

이 경우, 상기 하강유도부재(260)는 콘크리트 거푸집(200)에 설치된 유압잭(261)과, 상기 유압잭(261)에 결합된 잭로드(262)와, 상기 잭로드(262)의 하단에 고정된 하부브라켓(263)을 구비할 수 있다. 상기 잭로드(262)는 거푸집패널(230) 사이를 통과하도록 설치된다. 그리고, 하부브라켓(263)의 상단에는 거푸집패널(230)이 안착된다.

따라서, 잭로드(262)는 수직구 벽체와 일체로 성형되어 수직구 벽체의 강도를 향상시켜 주게 되며, 유압잭(261)이 동작하면 일체로 성형된 수직구 벽체와 함께 하강하게 된다.

한편, 하부브라켓(263)의 하부에는 수직구의 바닥(A)에 고정되어 하부브라켓(263)에 하강력을 부여하는 보조하강유도부재(270)가 더 구비될 수 있다. 상기 보조하강유도부재(270)는 자체적으로 신축이 가능한 유압실린더가 적당하다. 상기 보조하강유도부재(270)는 하부부라켓에 대하여 당김력을 가하여 수직구 벽체의 하강이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 돕는다.

아울러, 상기 가설구조물(100)에는 콘크리트 거푸집(200)을 승강시키기 위한 승강부재(300)가 더 구비될 수도 있다. 상기 승강부재(300)는 하강유도부재(260)와 같이 유압잭(310)과 잭로드(320)로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우 잭로드(320)의 하단은 가설구조물(100)에 견고하게 고정되고 유압잭(310)은 외측수직지지대(210)에 결합된다.

또한, 상기 콘크리트 거푸집(200)은 수직구의 내부로의 승강이 가능한 안전작업대(290)를 더 구비할 수도 있다. 상기 안전작업대(290)는 내측수직지지대(220) 또는 내부작업대(250)에 설치된 호이스트와 같은 양중장치로부터 구동력을 전달받아 승강이 이루어지도록 설치되어 수직구 내부로의 작업뿐만 아니라 지상의 작업자가 수직구 내부로 추락하는 사고를 막아주는 안전망 역할도 담당한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가설구조물(100)에 콘크리트 거푸집(200)의 설치가 완료되면, 가설구조물(100)의 내부로 포크레인과 같은 장비를 투입시켜 수직구의 굴착을 실시한다. 이와 동시에 콘크리트 거푸집(200)을 이용하여 현장에서 제1수직구 벽체(B1)를 성형한다. 이때, 작업자는 콘크리트 거푸집(200) 외부작업대(240)와 외부작업대(240)를 오가면서 안전하고 자유롭게 작업을 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면 수직구의 굴착이 진행되는 동안 수직구 벽체의 배근과 콘크리트 타설 및 양생이 이루어지므로 공기를 크게 단축시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1수직구 벽체(B1)의 성형이 완료되면, 콘크리트 거푸집(200)에 설치된 하강유도부재(260)를 이용하여 완성된 제1수직구 벽체(B1)를 제1수직구 벽체(B1)의 높이만큼 하강시킨다. 즉, 하강유도부재(260)의 유압잭(261)이 동작하면 잭로드(262)가 하강하게 되며, 이 과정에서 일체로 성형된 수직구 벽체가 아래방향으로 하강력을 부여받아 하강하게 되는 것이다. 이때, 제1수직구 벽체(B1)와 함께 하부브라켓(263)도 동반 하강하게 된다.

제1수직구 벽체(B1)의 하강이 완료되면, 제2수직구 벽체(B2)의 성형을 실시한다.

이때, 수직구의 굴착은 지속적으로 진행된다. 즉, 수직구의 굴착은 수직구 벽체의 성형과 동시에 이루어질 수도 있고 별개로 이루어질 수도 있는 것이다. 통상적으로 수직구의 굴착속도가 수직구 벽체의 성형속도 보다 빠르므로 제2수직구 벽체(B2)의 성형은 수직구의 굴착작업에 영향을 받지 않고 연속적으로 수행할 수 있다.

한편, 제2수직구 벽체(B2)가 성형되기 이전에 하강한 제1수직구 벽체(B1)의 상단에 방수부재(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 방수부재는 제1수직구 벽체(B1)와 제2수직구 벽체(B2)의 연결부 틈새를 통해 수직구 굴착면으로부터 발생된 유입수가 침투하지 못하도록 막아준다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2수직구 벽체(B2)를 성형하기 위해서는 배근작업이 선행되어야 한다. 승강부재(300)가 설치된 경우 콘크리트 거푸집(200)을 상승시켜 배근작업을 매우 수월하게 진행할 수 있다. 즉, 외측수직지지대(210)를 가설구조물(100)로부터 분리한 다음 승강부재(300)를 동작시켜 콘크리트 거푸집(200)을 상승시키면 콘크리트 거푸집(200)과 가설구조물(100) 사이에 작업공간을 확보할 수 있게 되며, 확보된 작업공간으로 수직구 벽체의 배근을 위한 각종 자재의 투입과 반출, 그리고 작업자의 통행이 자유롭게 이루어지므로 수직구 벽체의 배근 작업을 매우 용이하게 수행할 수 있는 것이다.

한편, 콘크리트 거푸집(200)이 상승될 때, 제1수직구 벽체(B1)가 동반 상승되지 않도록 하부브라켓(263)은 상승하면 안된다. 따라서 콘크리트 거푸집(200)이 상승될 때 잭로드(262)는 상승하는 유압잭(261)을 따라 연장된다.

아울러, 도시하지는 않았으나, 제1수직구 벽체(B1)의 성형시에도 콘크리트 거푸집(200)을 상승시켜 제1수직구 벽체(B1)의 배근작업을 수행할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 배근작업은 안전작업대(290)를 하강시켜 수직구의 내측에서도 용이하게 수행할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2수직구 벽체(B2)의 배근 작업이 완료되면, 콘크리트 거푸집(200)을 하강시키고 제1수직구 벽체(B1)의 상단에 제2수직구 벽체(B2)를 성형한다.

도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이, 제2수직구 벽체(B2)의 성형이 완료되면, 콘크리트 거푸집(200)에 설치된 하강유도부재(260)를 이용하여 완성된 제1수직구 벽체(B1)를 제2수직구 벽체(B2)의 높이만큼 하강시킨다. 이 과정에서 하강하는 제2수직구 벽체(B2)는 제1수직구 벽체(B1)와 함께 동반하강하게 된다.

상기 하부브라켓(263)에 보조하강유도부재(270)가 더 구비된 경우에는 하강유도부재(260)와 함께 보조하강유도부재(270)를 이용하여 보다 용이하게 제1수직구 벽체(B1)와 제2수직구 벽체(B2)를 하강시킬 수 있다.

보조하강유도부재(270)를 이용하여 제1수직구 벽체(B1)와 제2수직구 벽체(B2)를 하강시키는 방법을 설명한다.

먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이, 수직구의 바닥(A)에 지지되도록 보조하강유도부재(270)를 신장시킨 후에 보조하강유도부재(270)의 하부를 수직구의 바닥(A)에 견고하게 고정시킨다.

이때, 수직구의 바닥(A)과 보조하강유도부재(270)의 하부 사이에 틈이 발생된 경우라면, 수직구의 바닥(A)에 별도의 지지블록(C)을 다단으로 적층 설치할 수 있다. 이 경우, 보조하강유도부재(270)의 하부는 지지블록(C)의 상면에 견고하게 고정된다. 이와 같이, 지지블록(C)을 다단으로 적층되게 설치하고 보조하강유도부재(270)를 고정하는 일련의 작업들은 수직구의 바닥(A)에서 이루어지는 관계로 안전작업대(290)를 이용하여 쉽고 안전하게 수행할 수 있다.

도 8b에 도시된 바와 같이, 보조하강유도부재(270)의 고정이 완료되면 하강유도부재(260)가 동작될 때 보조하강유도부재(270)를 수축시킨다. 이렇게 하면 하부브라켓(263)에는 하강유도부재(260)로부터 상부에서 하부로 누르는 방향으로 하강력이 부여됨과 아울러 보조하강유도부재(270)로부터 상부에서 하부로 당기는 방향으로 하강력이 부여되므로 완성된 제1수직구 벽체(B1)와 제2수직구 벽체(B2)의 하강은 보다 수월하게 이루어지게 된다.

도 8c에 도시된 바와 같이, 보조하강유도부재(270)의 수축이 이루어지면 지지블록(C)을 제거해가면서 도 8d에 도시된 바와 같이 제2수직구 벽체(B2)의 높이만큼 제1수직구 벽체(B1)와 제2수직구 벽체(B2)를 단계적으로 하강시킨다. 제1수직구 벽체(B1)와 제2수직구 벽체(B2)의 하강이 완료되면 도 9에 도시된 바와 같이, 목표로 하는 깊이의 수직구의 바닥(A)에 도달할 때까지 도 6 내지 도 8d의 과정을 반복 실시하여 수직구 벽체(B)의 시공을 완료한 다음 하부브라켓(263)과 보조하강유도부재(270)를 철거한다.

하부브라켓(263)과 보조하강유도부재(270)가 철거된 이후에 도 10에 도시된 바와 같이, 수직구의 바닥(A)에 콘크리트를 타설하여 바닥면(D)을 시공한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 수직구의 바닥면(D) 시공이 완료되면, 지상에 설치된 콘크리트 거푸집(200)과 가설구조물(100)을 철거하여 수직구 구조물의 시공을 완료한다.

도시하지는 않았으나, 수직구의 바닥면(D) 시공이 완료된 이후에 필요에 따라서 수직구 벽체(B)에 일정 높이로 슬래브나 계단 등의 내부구조물을 수직구의 바닥(A)에서부터 단계적으로 시공할 수 있다. 이 경우에도 안전작업대(290)를 이용하면 쉽고 안전한 시공이 보장된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100...가설구조물 200...콘크리트 거푸집
210...외측수직지지대 220...내측수직지지대
230...거푸집패널 240...외부작업대
250...내부작업대 260...하강유도부재
261...유압잭 262...잭로드
263...하부브라켓 270...보조하강유도부재
290...안전작업대 300...승강부재
A...수직구의 바닥 B1...제1수직구 벽체
B2...제2수직구 벽체

Claims (7)

1. 지상에 가설구조물이 설치되는 단계;
   상기 가설구조물에 콘크리트 거푸집이 설치되는 단계;
   상기 가설구조물의 내부에서 수직구가 굴착됨과 동시에 상기 콘크리트 거푸집을 통해 배근작업이 완료된 제1수직구 벽체가 성형되는 단계;
   상기 콘크리트 거푸집이 상승하고 상기 제1수직구 벽체가 상기 수직구 내부로 일정 깊이 하강되고, 제2수직구 벽체 형성을 위해 배근작업을 수행하는 단계;
   상승된 상기 콘크리트 거푸집이 하강하고 하강한 상기 콘크리트 거푸집을 통해 상기 제1수직구 벽체의 상단에 배근작업이 완료된 제2수직구 벽체가 성형되는 단계;
   상기 제2수직구 벽체가 상기 제1수직구 벽체와 함께 동반 하강하는 단계;를 포함하고,
   상기 하강되는 단계들은, 하강유도부재에 의해 시행되고,
   상기 하강유도부재는, 상기 콘크리트 거푸집에 설치되는 유압잭과, 상기 유압잭에 결합되고 하측으로 연장되며 상기 제1수직구 벽체 및 상기 제2수직구 벽체의 내측에 매설되어 일체로 성형되는 잭로드와, 상기 잭로드의 하단에 고정되고 상기 제1수직구 벽체의 하부를 지지하는 하부브라켓과, 상기 하부브라켓의 하부로 상기 수직구의 바닥에 고정되어 상기 하부브라켓에 대하여 하강력을 부여하는 보조하강유도부재를 포함하고,
   상기 하강되는 단계들이 완료되면 상기 하강유도부재의 상기 하부브라켓 및 보조하강유도부재는 최하층에 배치되는 상기 제1수직구 벽체로부터 철거되는 철거단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상승된 상기 콘크리트 거푸집이 하강하고 하강한 상기 콘크리트 거푸집을 통해 상기 제1수직구 벽체의 상단에 배근작업이 완료된 제2수직구 벽체가 성형되는 단계 이전에,
   하강한 상기 제1수직구 벽체의 상단에 방수부재가 설치되는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하향식 공법을 이용한 수직구 구조물의 시공방법.
   
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