KR101872988B1 - 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모자형 기초블록에 관한 것으로서, 가장자리 영역이 판형상으로 형성된 베이스 부분과, 베이스부분의 가장자리로부터 중앙을 향해 인입된 위치의 저면에서 하방으로 연장되되 하부가 개방된 수용홈을 형성하는 하부 수용지지부분을 구비하고, 하부 수용 지지부분은 베이스부분으로부터 하방으로 멀어질수록 수용홈의 내경이 확장되게 형성되어 있다. 이러한 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법에 의하면, 상부 건물하중을 사석층의 아칭현상으로 전환시키기 적절한 형상을 가지고 있어 지지력이 약간 부족한 지반에 건물을 축조할 때 말뚝공법의 대체공법으로 경제적이며 매우 합리적인 기초공법을 제공한다.

Description

모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법{caps block and construction method of foundation structure using the same}

본 발명은 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 상부 건물하중을 경감시켜 지지력보강 효과가 발휘되는 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 1~2층의 낮은 건물기초는 지반조건에 크게 영향받지 않고 전면기초 또는 매트기초로 시공된다.

하지만 3층 이상의 건물에서는 지반조건에 따라 지지층까지 말뚝을 시공하는 PHC 말뚝기초가 일반적으로 이용된다.

3~7층의 중소형 상가건물 시공에 있어서 지지층까지 말뚝을 시공할 때, 지지층이 10m, 20m 이상 깊은 경우에는 말뚝타설 심도가 깊어져 과다설계의 원인이 되며, 특히 도심지 시공에서는 중기투입의 어려움과 소음 등으로 인한 인접건물에서 민원이 발생하여 그로인해 공사기간이 지연되어 공사비가 증가하게 된다.

국내 등록특허 제10-1129678호에는 중공블록을 이용한 그물망 기초공법이 게시되어 있다.

허니셀 기초블록은 중공형 블록으로 내부에 채워진 사석층은 아칭효과를 분산시킬 수 있으며, 콘크리트가 중간으로 유입되어 기초 콘크리트와 허니셀 블록, 사석층 상부가 모두 일체화 되어 하중분산 효과가 뚜렷하게 발휘되지 않게 되는 단점이 있다. 또한 허니셀의 경우, 콘크리트 제품을 제작, 양생 및 보관 장소가 필요하고 현장까지의 운반비용이 발생하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 사석층의 아칭 효과를 보다 현저하게 발생시킬 수 있으며 기초 콘크리트가 상부 편평한 면과 일치되어 콘크리트 타설시 사석층으로 흘러들어가지 않으며 시공의 용이성 및 경제성을 제공하는 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모자형 기초블록은 가장자리 영역이 판형상으로 형성된 베이스 부분과; 상기 베이스부분의 가장자리로부터 중앙을 향해 인입된 위치의 저면에서 하방으로 연장되되 하부가 개방된 수용홈을 형성하는 하부 수용지지부분;을 구비하고, 상기 하부 수용 지지부분은 상기 베이스부분으로부터 하방으로 멀어질수록 상기 수용홈의 내경이 확장되게 형성되어 있다.

상기 베이스부분은 가장자리를 따르는 형상이 다각형으로 형성되어 있고, 상기 하부 수용지지부분은 단면이 원형 또는 다각형 형상을 갖게 형성되어 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 건물 기초 시공방법은 가. 건물을 시공하고자 지면으로 지하방향으로 인입되게 형성된 영역에 사석으로 일정두께로 사석층을 형성하는 단계와; 나. 상기 사석층 위에 모자형 기초블록을 상호 밀접되게 배열하는 단계와; 다. 상기 모자형 기초블록 상부에 기초 콘크르트를 타설하여 기초콘크리트층을 형성하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법에 의하면, 상부 건물하중을 사석층의 아칭현상으로 전환시키기 적절한 형상을 가지고 있어 지지력이 약간 부족한 지반에 건물을 축조할 때 말뚝공법의 대체공법으로 경제적이며 매우 합리적인 기초공법을 제공한다. 즉, 본 기초블록은 컵을 엎어놓은 형태의 블록으로 상부에 편평한 판이 형성되고 그 판 위에 기초 콘크리트가 타설되어 상부 편평한 판과 건물의 기초와 일체되고 사석층 위에 설치됨으로써 사석층의 결속력으로 인한 아칭효과를 유도하게 되며, 아칭효과로 인해 상부로부터 받는 건물하중을 상쇄시키면 역으로 지반의 지지력이 증대되는 효과를 가지게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 모자형 기초블록으로 시공된 건물기초를 나타내 보인 단면도이고,
도 2는 도 1의 모자형 기초블록을 뒤집은 상태에서 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1의 모자형 기초블록의 건물하중 경감효과를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 모자형 기초블록을 나타내 보인 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 모자형 기초블록을 뒤집은 상태로 나타내 보인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모자형 기초블록 및 이를 이용한 건물 기초 시공방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 모자형 기초블록으로 시공된 건물기초를 나타내 보인 단면도이고, 도 2는 도 1의 모자형 기초블록을 뒤집은 상태에서 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 모자형 기초블록(10)은 베이스부분(20)과 하부 수용지지부분(30)을 갖는 구조로 되어 있다.

베이스 부분(20)은 가장자리 영역이 판형상으로 형성되어 있다.

베이스 부분(20)은 전체가 일정 두께로 판형상으로 형성되어 있고, 도시된 예와 다르게 가장자리(21) 부분은 판형상으로 형성되고 중앙부분(26)은 돔형태로 상방으로 호형곡률을 갖게 형성될 수도 있다.

베이스 부분(20)은 가장자리를 따르는 형상이 사각형으로 형성되어 있다.

또한, 베이스 부분(20)의 가장자리에는 상호 끼움결합을 할 수 있게 끼움돌기(22)와 끼움돌기(22)에 대응되는 끼움홈(23)이 상호 직교하는 면상에 형성되어 있다.

도시된 예와 다르게 끼움돌기(22)와 끼움홈(23)은 생략될 수도 있다.

베이스 부분(20)은 가장자리를 따르는 형상이 사각형과는 다른 사각형 이상의 정다각형 형상의 다각형으로 형성될 수 있음은 물론이다.

즉, 베이스 부분(20)은 도 5에 예시된 바와 같이 육각형으로 형성될 수 있다.

하부 수용 지지부분(30)은 베이스부분(20)의 가장자리로부터 중앙을 향해 인입된 위치의 저면에서 하방으로 연장되되 하부가 개방된 수용홈(32)을 갖게 형성되어 있다.

하부 수용 지지부분(30)은 베이스부분(20)으로부터 하방으로 멀어질수록 수용홈(32)의 내경이 확장되게 형성되어 있다.

하부 수용 지지부분(30)은 단면이 원형 또는 정다각형 형상을 갖게 형성될 수 있다.

이러한 하부 수용지지부분(30)은 아치형태로 베이스 부분(20)을 지지함으로써 하중 분산 효과가 우수하다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 모자형 기초블록(10)이 기초터파기 위에 매입된 사석층(50) 위에 설치되면, 사석층(50)에서 입자의 맞물림에 의한 아칭현상이 발생하게 된다. 총 작용력이 F라 할 때 각각의 단면에 f라는 힘이 작용하고 수평방향 분력 f_h1, f_h2 와 수직방향 분력 f_v1, f_v2로 나뉜다. 수평방향의 분력은 크기가 같고 방향이 반대이므로 상쇄된다. 따라서, 작용하중이 감소된다.

또한, 모자형 기초블록(10)의 내부는 컵을 엎어놓은 형태로 비어있는 구조다. 따라서, 구조물 기초의 경량화가 유도 되며, 건물(70)의 지하층이 있어 지하수위 하부에 모자형 기초블록(10)이 설치되면 부력이 발생되면서 경량화는 배가된다.

한편, 하부 수용지지부분(30)은 도 5에서와 같이 외면 또는 내면이 다각면을 갖는 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 이러한 기초 블록(10)을 이용한 건물기초 시공과정을 설명한다.

먼저, 건물(70)을 시공하고자 지면으로 지하방향으로 인입되게 2 ~ 3m 정도로 기초 터파기 공사를 거쳐 형성된 영역에 사석으로 일정두께로 사석층(50)을 형성한다. 사석층(50)이 두께는 0.5 ~ 1.0m 정도로 형성한다.

이후 사석층(50) 위에 앞서 설명된 모자형 기초블록(10)을 상호 밀접되게 배열한다.

다음은 모자형 기초블록(10) 상부에 기초 콘크르트를 타설하여 기초콘크리트층(60)을 형성한다.

마지막으로 기초 콘크리트층(60) 위에 건물(70)을 시공하면 된다.

이러한 시공방법은 건물 기초 콘크리트층(60)이 기초블록(10) 상부와 일체되는 구조로 시공이 간편하며, 기초블록(10)에 작용한 건물(70)의 하중은 하부의 사석층(50)의 결속력에 의한 아칭효과를 발생시켜 건물(70)의 하중이 분산되고 이로 인해 총 하중의 40%정도 경감효과가 발생한다. 또한, 건물하중의 경감효과는 지지력의 증대로 이어져 중소형 건물의 건물기초로 안정적인 기초공법이 된다.

20: 베이스부분 30: 하부 수용지지부분
32: 수용홈

Claims (4)

1. 가장자리 영역이 판형상으로 일정 두께로 형성된 베이스 부분과;
   상기 베이스부분의 가장자리로부터 중앙을 향해 인입된 위치의 저면에서 하방으로 연장되되 하부가 개방된 수용홈을 형성하는 하부 수용지지부분;을 구비하고,
   상기 하부 수용 지지부분은 상기 베이스부분으로부터 하방으로 멀어질수록 상기 수용홈의 내경이 확장되게 형성되어 있고,
   상기 베이스부분은 가장자리를 따르는 형상이 사각형으로 형성되어 있고,
   상기 하부 수용지지부분은 단면이 원형 형상을 갖게 반구형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 모자형 기초블록.
   
   
   
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