KR101897415B1

KR101897415B1 - Cip벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR101897415B1
Application number: KR1020170116601A
Authority: KR
Inventors: 강문기
Original assignee: 한주이엔씨 주식회사
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2018-10-19
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: CN109487794A; WO2019054703A1; US10000903B1

Abstract

본 발명은 CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하기 위한 CIP벽체 형성용 장치로, 내부에 횡단면이 원형인 관통공이 형성된 원통형의 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 수납되고 상기 케이싱의 상부면과 체결되는 철골 가이드; 및 상기 철골 가이드의 내측에 삽입되는 기둥형태의 제1 H형강;을 포함하고, 상기 철골 가이드는 내부에 상기 제1 H형강이 삽입되도록 횡단면이 사각형인 내부프레임과, 상기 내부프레임의 외면에서 상기 내부프레임과 연결되는 하나 이상의 라운드프레임을 포함하고, 상기 라운드프레임은 상기 케이싱의 내부면에 대응하는 형태로 구비되며, 상기 라운드프레임의 상단부에는 상기 케이싱의 상부측과 체결되도록 체결플랜지가 구비되는 CIP벽체 형성장치에 관한 것이다.

Description

CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법 {APPARATUS FOR FORMING A CIP RETAINING WALL CONSTRUCTION METHOD USING THEREOF}

본 발명은 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물 지하층의 구축시 지하 터파기 전 토사붕괴를 효과적으로 방지할 수 있도록 내구성이 향상되고 효율적인 시공이 가능한 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

흙막이벽은 굴토 벽면의 붕괴나 토사의 유입을 방지할 목적으로 설치되는 가설 구조물로써, 안전성과 시공성을 비롯하여 경제성이 요구되는 구조물이다.

이러한 흙막이벽의 하나로 지중에 구멍을 천공하고, 철근 조립체와 H형강을 삽입한 다음, 모르타르 주입관을 설치하고, 자갈을 채운 후 모르타르 주입관을 통하여 채움재 (예컨대, 시멘트, 레미콘, 모르타르 등)를 주입함으로써 지중에 연속하여 제자리 말뚝을 형성하는 CIP(cast-in-place pile) 공법을 이용한 지하 연속 흙막이벽이 있다.

CIP 공법은 말뚝의 내부에 H형강)을 사용하기 때문에 타공법에 비하여 안정성이 높으며, 무소음·무진동 공법으로 시공이 비교적 간단하여 흙막이벽 및 차수벽 등으로 널리 사용되고 있다.

반면, 종래 CIP 공법에 의하여 구축되는 지하 연속 흙막이벽의 경우에는 지하구조물의 구축과 함께 H형강이 사장되어 비경제적이라는 단점이 있다. 아울러 지중에 잔존하는 H형강은 시간이 지남에 따라 염해·알카리 골재반응·중성화 등 콘크리트의 내구성 저하나 H형강에 자체에 미치는 외기의 영향으로 부식될 수 있으므로 수질 오염 등 환경 오염을 초래할 우려가 있다.

또한, 종래의 CIP공법의 경우 협소한 작업 공간 하에서도 흙막이 시공이 가능하고 단면 크기에 비해 강성이 크다는 장점이 있는 반면에, 기둥이 수직을 유지하지 못하고 기울어지게 시공되어, 기둥 사이가 벌어지게 되고, 지하수의 유속에 의해 골재 분리 현상이 발생되거나, 토질조건이 불량한 경우 기둥 구근이 정상적으로 시공되지 못하는 등의 이유로 주열식 흙막이벽체가 부실하게 시공되어 이음부의 보강대책 필요하며, 지하수가 있는 경우는 배면에 차수용 LW 그라우팅, SGR 그라우팅, 시멘트 그라우팅 등의 별도의 차수공법이 필요하여 시간과 비용이 많이 소요된다.

본 발명의 목적은 신규한 CIP벽체 형성장치을 이용함으로써 협소한 작업 공간에서도 흙막이 시공이 효율적으로 수행되는 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 별도의 차수공법이 필요 없기 때문에 시공비용 절감은 물론 공사기간을 단축할 수 있는 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 CIP벽체의 내부의 골재로 작용하는 제1 H형강의 측면에 별도의 제2 H형강을 더 구비시킴으로써 철근배근을 용이하게 하고, 지하벽체를 보다 견고하게 하는 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하기 위함이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하기 위한 CIP벽체 형성용 장치로, 내부에 횡단면이 원형인 관통공이 형성된 원통형의 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 수납되고 상기 케이싱의 상부면과 체결되는 철골 가이드; 및 상기 철골 가이드의 내측에 삽입되는 기둥형태의 제1 H형강;을 포함하고, 상기 철골 가이드는 내부에 상기 제1 H형강이 삽입되도록 횡단면이 사각형인 내부프레임과, 상기 내부프레임의 외면에서 상기 내부프레임과 연결되는 하나 이상의 라운드프레임을 포함하고, 상기 라운드프레임은 상기 케이싱의 내부면에 대응하는 형태로 구비되며, 상기 라운드프레임의 상단부에는 상기 케이싱의 상부측과 체결되도록 체결플랜지가 구비되는 CIP벽체 형성장치를 포함한다.

상기 체결플랜지는, 상기 라운드프레임의 상단부에서 수직하게 연장되어 상기 케이싱의 상단부와 접촉하는 플랜지부; 상기 플랜지부에서 하부측으로 연장되어 상기 케이싱의 외면에 대응하도록 라운드되는 형상으로 구비되는 체결부; 및 상기 체결부를 관통하도록 구비되어 별도의 체결부재에 의하여 체결되는 체결공;을 포함할 수 있다.

상기 내부프레임 및 라운드프레임 각각에는 하나 이상의 제1 및 제2 개구부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 개구부 각각은 상기 내부프레임 및 라운드프레임의 길이방향으로 서로 이격되어 구비되되 상기 제1 및 제2 개구부가 서로 어긋나도록 정렬되어 구비될 수 있다.

상기 제1 H형강은, 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트; 상기 한쌍의 제1 플레이트의 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지; 및 상기 제1 연결브리지에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 양말단부를 연결하는 보강부재를 포함할 수 있다.

상기 CIP벽체 형성장치는, 상기 제1 H형강의 측면에 연결되는 하나 이상의 제2 H형강을 포함하고, 상기 제2 H형강은, 서로 대면하는 한쌍의 제2 플레이트; 상기 한쌍의 제2 플레이트의 내면을 수직하게 연결하는 제2 연결브리지; 및 상기 제2 플레이트의 외면에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트;를 포함할 수 있다.

상기 케이싱 내에 상기 철골 가이드를 삽입하고, 상기 철골 가이드의 체결플랜지를 이용하여 별도의 체결부재와 체결시켜 상기 철골 가이드를 케이싱 내에 고정시킨 후, 상기 철골 가이드 내에 상기 제1 H형강을 삽입하여 정렬시킨 후 상기 철골 가이드를 인발하고 상기 케이싱 내에 콘크리트를 타설한 후 상기 가이드를 제거하여 CIP벽체를 형성할 수 있다.

상기 제2 H형강은 상기 CIP벽체를 형성한 후 상기 CIP벽체의 측면 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강의 측면의 일부를 노출시킨 후, 노츨된 상기 제1 H형강의 측면에 연결될 수 있다.

상기 제1 H형강의 제1 플레이트의 어느 일측에는 상기 제2 H형강과 연결되는 부분에 하나 이상의 볼트홀을 구비하고, 상기 제1 플레이트에는 상기 볼트홀이 구비되는 부분의 내면에 보조부재가 구비되며, 상기 케이싱 내에 콘크리트를 타설한 후 상기 볼트홀이 구비되는 부분의 제1 플레이트의 외면에 구비되는 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강을 노출시킨 후, 노출된 상기 제1 H형강의 측면과 상기 제2 H형강을 연결시키되 사이에 보강플레이트를 개재하여 볼트로 연결시킬 수 있다.

상기 보강부재는 판상형의 보강철판, 단면이 ㄷ자형태의 철근 및 스터드 볼트 중 어느 하나 이상일 수 있다.

상기 철골 가이드는, 상기 내부가 관통형성된 사각형의 육면체로 형성된 내부프레임; 상기 내부프레임의 외면에서 상기 내부프레임을 감싸도록 형성되는 내부가 관통형성된 원통형의 라운드프레임; 및 상기 내부프레임의 외면과 상기 라운드프레임의 내면을 연결하는 보강리브;를 포함하고, 상기 라운드프레임은 하나 이상의 제2 개구부를 포함하고 상부에는 체결플랜지가 구비되며, 상기 체결플랜지는 상기 라운드프레임의 상단부에서 수직하게 연장되어 상기 케이싱의 상단부와 전체적으로 접촉하는 도넛형태의 플랜지부와 상기 플랜지부에서 하부측으로 수직하게 연장되어 상기 케이싱의 외면에 이격되어 대면하게 구비되는 체결부 및 상기 체결부에서 일정 간격으로 이격되어 상기 체결부를 관통하도록 구비되는 하나 이상의 체결공으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하는 전술한 CIP벽체 형성장치를 이용한 지하외벽 시공방법으로, 내측면이 라운드되도록 구비되어 상기 케이싱이 삽입되는 공간을 제공하는 한쌍의 가이드본체를 구비시키는 단계; 상기 한쌍의 가이드본체에 의하여 형성된 공간에 케이싱을 삽입하는 단계; 상기 케이싱 내에 철골 가이드를 삽입하고 고정시키는 단계; 상기 철골 가이드 내에 제1 H형강을 삽입하는 단계;를 포함한다.

상기 제1 H형강을 삽입하는 단계 이후에 상기 철골 가이드를 인발한 후 상기 케이싱 내부에 콘크리트를 타설하는 단계; 및 상기 가이드를 제거하여 CIP벽체를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 CIP벽체를 형성하는 단계 이후에 상기 제1 H형강의 측면에 스터드볼트를 구비한 제2 H형강을 구비시키는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 H형강을 구비시키는 단계는, 상기 CIP벽체의 측면 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강의 측면의 일부를 노출시키고, 노출된 상기 제1 H형강의 측면에 제2 H형강을 용접 또는 볼트에 의하여 연결시킬 수 있다.

상기 한쌍의 가이드본체에 의하여 형성된 공간에 케이싱을 삽입하는 단계에서, 상기 케이싱은 이웃하는 케이싱이 서로 이격되도록 삽입되는 것을 포함할 수 있다.

상기 철골 가이드 내에 제1 H형강을 삽입하는 단계에서, 상기 제1 H형강은 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트, 상기 한쌍의 제1 플레이트의 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지 및 상기 제1 연결브리지에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 양말단부를 연결하는 보강부재로 이루어지고, 상기 제1 H형강은 한쌍의 제1 플레이트가 제1 길이로 구비되는 제1 H형강과, 한쌍의 제1 플레이트가 상기 제1 길이보다 작은 길이로 구비되는 서브 H형강을 포함하며, 상기 제1 H형강은 상기 케이싱에 삽입되고, 상기 서브 H형강은 서로 이웃하는 제1 H형강 사이에 구비될 수 있다.

상기 제2 H형강은, 서로 대면하는 한쌍의 제2 플레이트, 상기 한쌍의 제2 플레이트의 내면을 수직하게 연결하는 제2 연결브리지 및 상기 제2 플레이트의 외면에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트;를 포함하고, 상기 제2 H형강의 상기 제2 플레이트 각각은 상기 보강부재에 대응하는 위치에 구비되거나 혹은 상기 보강부재보다 내측면에 위치하도록 구비될 수 있다.

상기 제1 H형강은 상기 제2 H형강이 연결되는 부분에 구비되는 하나 이상의 볼트홀과, 상기 볼트홀이 구비되는 부분에 대응하는 부분의 내면에는 하나 이상의 보조부재를 더 포함하며, 상기 케이싱이 제거된 후 상기 제1 H형강에서 보조부재를 제거하여 상기 제1 및 제2 H형 강 사이에 보조플레이트를 개재하면서 상기 볼트홀에 볼트로 관통시켜 상기 제2 H형강을 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 H형강을 구비시키는 단계 이후에 상기 제2 H형강에 철근을 형성하고 배열하여, 상기 CIP벽체와 함께 콘크리트로 타설하여 상기 제2 H형강의 스터드볼트와 벽체가 연결되어 지하벽체를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 신규한 CIP벽체 형성장치을 이용함으로써 협소한 작업 공간에서도 흙막이 시공이 효율적으로 수행되는 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 별도의 차수공법이 필요 없기 때문에 시공비용 절감은 물론 공사기간을 단축할 수 있는 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 CIP벽체의 내부의 골재로 작용하는 제1 H형강의 측면에 별도의 제2 H형강을 더 구비시킴으로써 철근배근을 용이하게 하고, 지하벽체를 보다 견고하게 하는 CIP벽체 형성장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 CIP벽체 형성장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 철골 가이드의 상부면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 상부면을 나타낸 도면이다.
도 5는 제1 H형강을 삽입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치의 사시도이다.
도 7은 도 5의 분해사시도이다.
도 8은 도 7의 철골 가이드의 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 라운드프레임의 몸체부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 8의 라운드프레임의 상단부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 도 6의 상단부를 나타낸 도면이다.
도 12는 제1 H형강을 삽입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치를 이용하는 케이싱 가이드 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13b는 도 13b와 함께 본 발명의 실시예를 따른 CIP벽체 형성장치를 이용하여 제조된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 H형강의 상부면, 측면, 보강부재 및 상기 제1 H형강을 이용한 CIP벽체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 H형강의 상부면, 측면, 보강부재 및 상기 제1 H형강을 이용한 CIP벽체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16a 내지 도 16d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 H형강의 상부면, 측면, 보강부재 및 상기 제1 H형강을 이용한 CIP벽체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치로 제조된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17b는 도 17a를 이용하여 연속적으로 형성된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 18 내지 도 24는 연속하는 CIP벽체를 철근을 이용하여 고정시켜 보 및 슬래브와 함께 지하벽체를 형성하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 H형강을 도시한 도면이다.
도 26은 도 25의 제1 H형강과 제2 H형강의 연결구조를 나타낸 도면이다.
도 27은 본 실시예에 따른 제1 및 제2 H형강을 구비한 CIP벽체를 나타낸 도면이다.
도 28은 도 27에 따른 CIP벽체를 연결하여 지하벽체를 형성하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 29는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CIP공법을 이용한 지하외벽 시공방법을 나타낸 흐름도이다.
도 30 내지 도 32는 도 29에 따른 시공방법에 의한 지하외벽의 상부면을 개략적으로 도시한 도면이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 CIP벽체 형성장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 철골 가이드의 상부면을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 상부면을 나타낸 도면이고, 도 5는 제1 H형강을 삽입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치 (100)는 CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하기 위한 CIP벽체 형성용 장치로, 내부에 횡단면이 원형인 관통공 (110a)이 형성된 원통형의 케이싱 (110); 상기 케이싱 (110)의 내부에 수납되고 상기 케이싱의 상부면과 체결되는 철골 가이드 (120); 및 상기 철골 가이드 (120)의 내측에 삽입되는 기둥형태의 제1 H형강 (130);을 포함한다. 상기 철골 가이드 (120)는 내부에 상기 제1 H형강 (130)이 삽입되도록 횡단면이 사각형인 내부프레임 (121)과, 상기 내부프레임 (121)의 외면에서 상기 내부프레임 (121)과 연결되는 하나 이상의 라운드프레임 (122)을 포함하고, 상기 라운드프레임 (122)은 상기 케이싱 (110)의 내부면에 대응하는 형태로 구비되며, 상기 라운드프레임 (122)의 상단부에는 상기 케이싱 (110)의 상부측과 체결되도록 체결플랜지 (123)가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 CIP벽체 형성장치 (100)는 건물 지하층의 구축시 지하 터파기 전 토사붕괴 방지를 위해 제1 H형강 (130)과 같은 철근을 이용하고, 콘크리트 등을 충진하여 만드는 소구경 콘크리트 말뚝의 일종으로 이러한 콘크리트 말뚝을 연속적으로 조성하여 주열식 벽체를 형성하는 CIP공법에 이용되는 가시설구조물인 CIP벽체를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르는 CIP벽체 형성장치 (100)는 상기 CIP벽체 내측으로 지하 터파기한 후 상기 CIP벽체와 합벽되어 설치되는 지하외벽 등을 시공하기 위하여 사용될 수 있다.

상기 CIP벽체 형성장치 (100)는 원통형으로 내부가 빈 케이싱 (110), 상기 케이싱 (110)의 내부에 구비되고 육면체의 공간을 제공하는 철골 가이드 (120) 및 상기 철골 가이드 (120) 내부의 육면체의 공간 내에 삽입되어 상기 철골 가이드 (120)에 의하여 위치가 정렬되는 제1 H형강 (130)을 포함할 수 있다. 상기 철골 가이드 (120)는 상기 케이싱 (110)에 고정되고, 상기 철골 가이드 (120)에 의하여 제공되는 공간에 의하여 상기 제1 H형강 (130)는 상기 케이싱 (110)의 중앙에 위치하도록 용이하게 정렬될 수 있다.

상기 철골 가이드 (120)는 상기 케이싱 (110) 내에 삽입된 후 상기 체결플랜지 (123)에 의하여 안정적으로 고정될 수 있다. 상기 체결플랜지 (123)는 상기 라운드프레임 (122)의 상단부에서 수직하게 연장되어 상기 케이싱 (110)의 상단부와 접촉하는 플랜지부 (123a); 상기 플랜지부 (123a)에서 하부측으로 연장되어 상기 케이싱 (110)의 외면에 대응하도록 라운드되는 형상으로 구비되는 체결부 (123b); 및 상기 체결부 (123b)를 관통하도록 구비되어 별도의 체결부재 (150)에 의하여 체결되는 체결공 (123c);을 포함할 수 있다. 또한, 상기 체결공 (123c)의 내주연에는 내부에 나사산이 구비된 너트 (160)가 일체형으로 형성되고, 상기 별도의 체결부재 (150), 예컨대 볼트에 의하여 체결될 수 있다.

상기 라운드프레임 (122)의 상부 외면과 상기 체결플랜지 (123)는 사이에는 상기 케이싱 (110)의 상단이 삽입되도록 상기 케이싱 (110)의 두께에 대응하는 간격으로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 철골 가이드 (120)는 케이싱 (110) 내에 삽입되되 상기 케이싱 (110)의 상단은 상기 라운드프레임 (122)의 상부 외면과 체결플랜지 (123) 사이에 삽입 고정되므로, 상기 철골 가이드 (120)는 상기 케이싱 (110) 내에 안정적으로 고정될 수 있다.

상기 철골 가이드 (120)는 횡단면이 사각형인 개구부 (121a)를 제공하는 내부프레임 (121)과 상기 내부프레임 (121)의 외면의 적어도 일부와 연결되되 라운드된 형태로 구비되어 상기 케이싱 (110)의 내면과 접촉하는 라운드프레임 (122)으로 이루어질 수 있다.

상기 내부프레임 (121)는 서로 대면하는 한쌍의 메인프레임 (125)와 상기 한쌍의 메인프레임 (125)의 내면을 수직하게 연결하되 이격되어 구비되는 서브프레임 (126)으로 이루어질 수 있다. 상기 메인프레임 (125)의 양말단은 상기 서브프레임 (126)의 외측으로 돌출되어 상기 라운드프레임 (122)의 양단부와 서로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 라운드프레임 (122)은 상기 메인플레임 (125)의 양단부와 연결되어 상기 서브프레임 (126)에 이격되어 구비될 수 있다.

상기 내부프레임 (121)에 의하여 제공되는 횡단면이 사각형인 개구부 (121a)는 상기 제1 H형강 (130)의 외각부에 대응하도록 구비되고, 상기 제1 H형강 (130)은 상기 개구부 (121a) 내에 삽입되어 상기 케이싱 (110)의 중심부에 정렬되어 배치될 수 있다.

상기 내부프레임 (121) 및 라운드프레임 (122) 각각에는 하나 이상의 제1 및 제2 개구부 (121b, 124)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 개구부 (121b, 124) 각각은 상기 내부프레임 (121) 및 라운드프레임 (122)의 길이방향으로 서로 이격되어 구비되되 상기 제1 및 제2 개구부 (121b, 124)가 서로 어긋나도록 정렬되어 구비될 수 있다.

예컨대, 상기 내부프레임 (121)의 길이방향에 대해서 상기 제1 개구부 (121b)는 일정간격 이격되어 정렬되고, 상기 라운드프레임 (122)의 길이방향에 대해서 상기 제2 개구부 (124)는 일정간격 이격되어 정렬될 수 있다. 상기 내부프레임 (121) 및 라운드프레임 (122)의 각각에 제1 및 제2 개구부 (121b, 124)가 구비됨으로써 상기 내부프레임 (121) 및 라운드프레임 (122)의 무게를 감소시킬 수 있다. 또한 상기 제1 및 제2 개구부 (121b, 124)는 서로 대응하지 않도록, 예컨대 서로 이웃하는 제1 개구부 (121b) 사이에 상기 제2 개구부 (124)가 위치되도록 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 개구부 (121b, 124)가 서로 어긋나도록 정렬시킴으로써 상기 내부프레임 (121) 및 라운드프레임 (122)의 외력에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 제1 H형강 (130)은 케이싱 (110)의 중심부에 정렬되고 추후 상기 케이싱 (110)의 내부에 콘크리트를 타설하여 제조되는 CIP벽체에서 중심부에 위치하여 강도를 보강하는 골재의 기능을 할 수 있다. 상기 제1 H형강 (130)은 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트 (131), 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131)의 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지 (132) 및 상기 제1 연결브리지 (131)에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131)의 양말단부를 연결하는 보강부재 (133)를 포함할 수 있다.

상기 한쌍의 제1 플레이트 (131)는 상기 제1 연결브리지 (132)에 의하여 연결되어 지지될 수 있으며, 상기 보강부재 (133)는 하나 이상이 구비되어 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131) 사이의 연결을 보완하여 상기 제1 H형강 (130)의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 예컨대, 상기 보강부재 (133)는 다양한 형태로 구비될 수 있으며, 판상형의 보강철판, 단면이 ㄷ자형태가 되도록 구부려서 연결되는 철근 및 스터드 볼트 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131)의 내면을 서로 연결하여 구비시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치의 사시도이고, 도 7은 도 5의 분해사시도이다. 도 8은 도 7의 철골 가이드의 분해사시도이고, 도 9는 도 8의 라운드프레임의 몸체부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 도 8의 라운드프레임의 상단부를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 11은 도 6의 상단부를 나타낸 도면이고, 도 12는 제1 H형강을 삽입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치 (200)는 원통형으로 내부가 관통형성된 (210a) 케이싱 (210)과, 상기 케이싱 (210) 내부에 삽입되되 내부프레임 (221)과 라운드프레임 (222)로 이루어지고 상기 케이싱 (210)과 체결되는 체결플랜지 (223)를 구비한 철골 가이드 (220) 및 상기 철골 가이드 (220)의 내부에 삽입되는 기둥형상의 제1 H형강 (230)을 포함한다.

상기 철골 가이드 (220)는 상기 제1 H형강 (230)의 위치가 상기 케이싱 (210)의 중심에 배치되도록 가이드할 수 있다. 상기 케이싱 (210) 내에 상기 제1 H형강 (230)이 구비되고 상기 철골 가이드 (220)가 인발된 후, 상기 케이싱 (210) 내로는 콘크리트 등이 주입된다. 상기 케이싱 (210)이 제거된 후에는 내부에 제1 H형강 (230)이 구비된 원통형의 콘크리트로 이루어진 CIP벽체가 형성될 수 있다.

상기 철골 가이드 (220)는 제1 H형강 (230)이 삽입되는 공간을 제공하는 내부프레임 (221)과 상기 내부프레임 (221)의 외면을 감싸도록 구비되어 케이싱 (210)의 내면과 접촉하는 라운드프레임 (222)으로 이루어질 수 있다.

상기 철골 가이드 (220)는, 상기 내부가 관통형성되어 상기 제1 H형강 (230)을 수납하는 공간 (221a)을 구비한 사각형의 육면체로 형상으로 구비된 내부프레임 (221), 상기 내부프레임 (221)의 외면에서 상기 내부프레임 (221)을 감싸도록 형성되는 내부가 관통형성된 원통의 형상으로 구비된 라운드프레임 (222), 및 상기 내부프레임 (221)의 외면과 상기 라운드프레임 (222)의 내면을 연결하는 보강리브 (225)를 포함한다. 상기 내부프레임 (221) 및 라운드프레임 (222) 각각에는 철골 가이드 (220)의 무게를 감소시키기 위하여 제1 및 제2 개구부 (221b, 224)를 포함할 수 있다.

상기 라운드프레임 (222)은 하나 이상의 제2 개구부 (224)를 포함하도록 수직하게 원통으로 구비되고 상부에는 체결플랜지 (223)이 구비될 수 있다.

상기 라운드프레임 (222)를 구성하는 원통은 상기 체결플랜지 (223)가 구비되는 상부원통 (222a)와 상기 상부원통 (222a)에서 상기 제2 개구부 (224)를 사이에 두고 이격되는 내부원통 (222b)로 이루어질 수 있다. 상기 내부원통 (222b)은 복수개로 이루어질 수 있으며, 상기 제2 개구부 (224)를 사이에 두고 서로 이격되어 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 라운드프레임 (222)을 구성하는 상부원통 (222a)과 내부원통 (222b)은 일측이 연결되어 구비되거나 혹은 별도로 이격되어 구비될 수 있다. 또한, 상기 상부원통 (222a) 및 내부원통 (222b) 각각은 판상형으로 구비되어 상기 내부프레임 (221)의 모서리와, 상기 보강리브 (225)의 단부와 연결됨으로써 원통으로 구비될 수 있다.

상기 보강리브 (225)는 상기 내부프레임 (221)의 외면에 중심부에 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 보강리브 (225)는 상기 내부프레임 (221)의 외면에 구비되되 케이싱 (210)의 내면에 대응하도록 라운드되는 형태로 구비되는 라운드프레임 (222)과 상기 내부프레임 (221) 사이의 이격된 공간에 구비되어 상기 철골 가이드 (220)의 강도를 보강하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 체결플랜지 (223)는 상기 라운드프레임 (222)의 상단부, 예컨대 상부원통 (222a)에서 수직하게 연장되어 상기 케이싱 (210)의 상단부와 전체적으로 접촉하는 도넛형태의 플랜지부 (223a)와 상기 플랜지부 (223a)에서 하부측으로 수직하게 연장되어 상기 케이싱 (210)의 외면에 이격되어 대면하게 구비되는 체결부 (223b) 및 상기 체결부 (223b)에서 일정 간격으로 이격되어 상기 체결부 (223b)를 관통하도록 구비되는 하나 이상의 체결공 (223c)으로 이루어질 수 있다.

상기 체결플랜지 (223)에서 상기 플랜지부 (223a)는 상기 케이싱 (210)의 상부와 전체적으로 접촉하여 상기 케이싱 (210)의 상부에 의하여 지지될 수 있다. 또한, 상기 체결부 (223b)는 일정 간격으로 이격된 체결공 (223c)에는 너트 (260) 등이 일체로 형성될 수 있으며, 상기 너트 (260)는 별도의 체결부재 (250), 예컨대 볼트 등과 체결되어 상기 체결플랜지 (223)와 상기 케이싱 (210)의 상부면을 고정시킬 수 있다.

상기 철골 가이드 (220)의 내부에는 상기 제1 H형강 (230)이 삽입됨으로써 상기 제1 H형강 (230)은 상기 케이싱 (210)의 중심에 안정적으로 고정될 수 있다. 상기 제1 H형강 (230)은 상기 케이싱 (210)의 길이방향에 대응하도록 구비되는 한쌍의 제1 플레이트 (231)와 상기 한쌍의 제1 플레이트 (231)의 내부 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지 (232) 및 상기 제1 연결브리지 (232)에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트 (231)의 양측 말단부를 연결하는 보강부재 (233)를 포함할 수 있다. 상기 보강부재 (233)는 상기 제1 연결브리지 (232)를 따라 길이방향으로 이격되도록 배열되어 복수개로 구비될 수 있다.

도 13a는 본 발명의 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치를 이용하는 케이싱 가이드 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13b는 도 13b와 함께 본 발명의 실시예를 따른 CIP벽체 형성장치를 이용하여 제조된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 13a 및 도 13b를 참조하면, 본 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치는 케이싱 가이드 장치에 의하여 가이드되어 연속적으로 조성된 주열식 벽체로 형성될 수 있다. 상기 케이싱 가이드 장치 (20)는 내측이 부채꼴 형태로 라운드되도록 구비되는 제1 가이드본체 (21)과 상기 제1 가이드본체 (21)에서 이격되되 내측이 부채꼴 형태로 라운드되도록 구비되는 제2 가이드본체 (22)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 및 제2 가이드본체 (21, 22)는 서로 이격되어 고정됨으로써 내부에 CIP벽체 형성장치 (100)의 위치를 정렬하도록 구비된 수납공간 (23)을 제공할 수 있다.

상기 제1 및 제2 가이드본체 (21, 22)를 지반에 장착시킨 후, 상기 제1 ? 제2 가이드본체 (21, 22)에 의하여 제공되는 수납공간 (23) 내에 상기 CIP벽체 형성장치 (100)를 구비시킨 후 콘크리트를 타설하여 내부에 제1 H형강 (130)이 구비되고 외면에는 콘크리트 (c)로 감싸여 구비되는 CIP벽체 (10)가 형성된다.

예컨대, 상기 제1 및 제2 가이드본체 (21, 22) 사이에 케이싱 (110)을 구비시킨 후, 철골 가이드 (120)를 상기 케이싱 (110) 내에 삽입하고 체결플랜지 (123)를 이용하여 상기 철골 가이드 (120)와 케이싱 (110)을 고정시킨다. 이때, 상기 케이싱 (110)은 상기 제1 및 제2 가이드본체 (21, 22)에 의하여 구비된 수납공간 (23)에서 간격을 두고 이격되어 구비될 수 있다.

이어서, 상기 철골 가이드 (120) 내부로 제1 H형강 (130)을 삽입하고, 상기 철골 가이드 (120)를 분리시켜 인발한 후 케이싱 (110) 내로 콘크리트를 타설한다. 케이싱 (110)을 제거한 후에 내부에 제1 H형강 (130)이 내장된 CIP벽체 (10)를 형성할 수 있다.

도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 H형강의 상부면을 나타낸 도면이고, 도 14b는 도 14a의 제1 H형강의 측면을 나타낸 도면이며, 도 14c는 도 14a의 제1 H형강을 구성하는 보강부재를 나타낸 사시도이고, 도 14d는 도 14a의 제1 H형강을 이용하여 연속적으로 형성된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 15a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 H형강의 상부면을 나타낸 도면이고, 도 15b는 도 15a의 제1 H형강의 측면을 나타낸 도면이며, 도 15c는 도 15a의 제1 H형강을 구성하는 보강부재를 나타낸 사시도이고, 도 15d는 도 15a의 제1 H형강을 이용하여 연속적으로 형성된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 16a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 H형강의 상부면을 나타낸 도면이고, 도 16b는 도 16a의 제1 H형강의 측면을 나타낸 도면이며, 도 16c는 도 16a의 제1 H형강을 구성하는 보강부재를 나타낸 사시도이고, 도 16d는 도 16a의 제1 H형강을 이용하여 연속적으로 형성된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 14a 내지 도 14d를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 H형강 (130)은 도 1에 도시된 바와 동일한 것으로, 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트 (131)과, 상기 제1 플레이트 (131)의 내면 중심부에서 수직하게 연결하는 제1 연결브리지 (132) 및 상기 제1 연결브리지 (132)에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이드 (131)의 내면을 연결하는 복수개의 보강부재 (133)를 포함할 수 있다.

상기 보강부재 (133)는 일단 및 타단으로 이루어지는 판상형의 보강철판을 포함할 수 있으며, 상기 보강철판의 일단 및 타단은 상기 한쌍의 제1 플레이드 (131)의 내면에 용접 등을 이용하여 연결될 수 있다.

도 15a 내지 도 15d를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 H형강 (130a)는 한쌍의 제1 플레이트 (131)의 내면에서 양측면을 연결하는 보강부재 (134)를 포함할 수 있는데, 상기 보강부재 (134)는 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131) 사이에서 상기 제1 연결브리지 (132)에 대면하도록 구비되는 연결부 (134a)와 상기 연결부 (134a)의 일단 및 타단 (134a)이 동일한 방향으로 절곡된 ㄷ자형태의 철근, 예컨대 이형철근으로 이루어질 수 있다. 상기 ㄷ자형태의 철근은 단면이 ㄷ자형태가 되도록 철근을 구부려서 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131)에 연결되어 구비될 수 있다. 상기 보강부재 (134)는 상기 연결부 (134a)의 일단 및 타단 (134a)이 상기 한쌍의 제1 플레이트 (131)와 접촉하여 연결되고, 또한 이형철근을 이용함으로써 보다 안정적으로 고정될 수 있다.

도 16a 내지 도 16d를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 H형강 (130b)에는 복수개의 보강부재 (135)가 구비될 수 있는데, 상기 보강부재 (135)는 스터드볼트의 형태일 수 있다. 상기 보강부재 (135)는 헤드부 (135a)와 바디부 (135b)로 이루어질 수 있으며, 상기 헤드부 (135a)는 상기 바디부 (135b)보다 넓은 단면적으로 구비될 수 있다. 상기 보강부재 (135)는 상기 제1 플레이트 (131)에 나란한 방향으로 상기 헤드부 (135a)가 외측으로 위치하도록 상기 제1 연결브리지 (132)에 연결될 수 있다. 상기 보강부재 (135)는 상기 제1 연결브지리 (132)를 중심으로 한쌍이 나란하게 연결됨으로써 상기 제1 H형강 (130b)의 강도를 보강할 수 있으며, 또한 상기 제1 H형강 (130b)과 콘크리트 사이의 접촉면적을 증가시켜 형성된 CIP벽체의 강도를 보다 향상시킬 수 있다.

도 17a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치로 제조된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 17b는 도 17a를 이용하여 연속적으로 형성된 CIP벽체를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 18 내지 도 24는 연속하는 CIP벽체를 철근을 이용하여 고정시켜 보 및 슬래브와 함께 지하벽체를 형성하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 17a 및 도 17b를 참조하면, 본 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치는 상기 CIP벽체 (11)의 측면에 구비되는 제2 H형강 (330)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 H형강 (330)은 상기 제1 H형강 (130)의 측면에 연결되는 하나 이상의 제2 H형강 (330)을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 H형강 (330)은, 서로 대면하는 한쌍의 제2 플레이트 (331), 상기 한쌍의 제2 플레이트 (331)의 내면을 수직하게 연결하는 제2 연결브리지 (332); 및 상기 제2 플레이트 (331)의 외면에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트 (333)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치는 케이싱에 의하여 형상이 고정된 대략 원통형의 콘크리트 (c)의 내부에 제1 H형강 (130)을 구비하고, 상기 콘크리트 (c) 일부를 타설하여, 상기 제1 H형강 (130) 측면에 상기 제2 H형강 (330)을 구비시킬 수 있다. 상기 제1 H형강 (130)은 CIP벽체의 강도를 보강할 수 있으며, 상기 제2 H형강 (330)은 상기 제2 H형강 (330)에 구비된 스터드볼트 (333)를 이용하여 철근을 형성하고 배열하여 상기 CIP벽체 (11)와 함께 콘크리트로 타설하여 스터드볼트 (333)와 벽체가 연결되어 지하벽체를 형성할 수 있다.

상기 제2 H형강 (330)이 구비됨으로써 상기 CIP벽체는 견고하게 지하벽체를 형성할 수 있고, 또한 상기 제2 H형강 (330)에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트 (333)를 이용하여 철근을 용이하게 배근할 수 있어 시공을 보다 간편하게 수행할 수 있다.

도 18 내지 도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치를 이용하는 것은, 우선 상기 케이싱 내에 상기 철골 가이드를 삽입하고, 상기 철골 가이드의 체결플랜지를 이용하여 별도의 체결부재와 체결시켜 상기 철골 가이드를 케이싱 내에 고정시킨 후, 상기 철골 가이드 내에 상기 제1 H형강 (130)을 삽입하여 정렬시킨다. 이어서, 상기 철골 가이드를 인발하고 상기 케이싱 내에 콘크리트를 타설한 후 상기 가이드를 제거하여 CIP벽체 (11)를 형성할 수 있다.

여기에서, 상기 제2 H형강 (330)은 상기 CIP벽체 (11)를 형성한 후 상기 CIP벽체 (11)의 측면 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강 (130)의 측면의 일부를 노출시킨 후, 노츨된 상기 제1 H형강 (130)의 측면에 연결될 수 있다.

상기 제1 및 제2 가이드본체 (도 13a 참조)와 함께 CIP벽체 형성장치를 이용하여 제조된 CIP벽체 (11)는 연속적으로 구비되어 주열식벽체 (1000)를 형성할 수 있으며, 외측으로 돌출된 제2 H형강 (330)의 스터드볼트 (333)로 철근 (51, 52)이 배근되어 보 및 슬래브와 연결되어 외부벽체 (50)에 고정되어 지하벽체를 형성할 수 있다.

본 실시예에 따른 CIP벽체 (11)는 상기 제2 H형강 (330)의 위치 및 크기, 철근 (51, 52)의 배근 형태, 보 및 슬래브의 구성을 다양하게 변경할 수 있어 다양한 두께 및 위치의 외부벽체 (50)에 고정되어 지하벽체를 형성할 수 있다.

도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 H형강을 도시한 도면이고, 도 26은 도 25의 제1 H형강과 제2 H형강의 연결구조를 나타낸 도면이다. 도 27은 본 실시예에 따른 제1 및 제2 H형강을 구비한 CIP벽체를 나타낸 도면이고, 도 28은 도 27에 따른 CIP벽체를 연결하여 지하벽체를 형성하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 25 내지 도 28을 참조하면, 본 실시예에 따른 CIP벽체 형성장치는 상기 제1 및 제2 H형강 (430, 470)의 연결구조 사이에 보강플레이트 (460)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 H형강 (430)은 상기 제2 H형강 (470)과 하나 이상의 볼트홀 (434)에 의하여 연결될 수 있고 상기 볼트홀 (434)은 상기 제1 연결브리지 (432)에 수직하게 연결되는 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트 (431)의 어느 일측에 구비될 수 있다.

상기 제1 H형강 (430)은 상기 케이싱 (110) 내부에 구비되고, 상기 케이싱 (110) 내부에 콘크리트를 타설하기 전 상기 제1 H형강 (430)의 제1 플레이트 (431) 중 어느 일측에는 상기 제2 H형강 (370)과 연결되는 부분에 하나 이상의 볼트홀 (434)을 구비하고, 상기 제1 플레이트 (431)에는 상기 볼트홀 (434)이 구비되는 부분의 내면에 스티로폼 또는 플라스틱 등과 같은 보조부재 (435)가 구비될 수 있다.

상기 스티로폼 또는 플라스틱이 구비된 제1 H형강 (430)이 구비된 상기 케이싱 내에 콘크리트를 타설한 후, 상기 볼트홀 (434)이 구비되는 부분에서 상기 제1 플레이트 (431)의 외면에 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강 (430)의 일부를 노출시킬 수 있다. 상기 스티로폼 또는 플라스틱 등과 같은 보조부재 (435)가 구비되는 부분에는 콘크리트가 형성되지 않으므로, 상기 콘크리트를 친 후 상기 보조부재 (435)를 제거하면 빈 공간이 형성되고, 이를 이용하여 상기 제1 H형강 (430)과 제2 H형강 (470)을 볼트 (450)로 연결시켜 안정적으로 고정시킬 수 있다.

이하에서, 도 29 및 도 32를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 28에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.

도 29는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CIP공법을 이용한 지하외벽 시공방법을 나타낸 흐름도이다. 도 30 내지 도 32는 도 29에 따른 시공방법에 의한 지하외벽의 상부면을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 29 내지 도 32를 참조하면, 본 실시예에 따른 CIP공법을 이용한 지하외벽 시공방법은, CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하는 전술한 CIP벽체 형성장치를 이용한 지하외벽 시공방법으로, 내측면이 라운드되도록 구비되어 상기 케이싱이 삽입되는 공간을 제공하는 한쌍의 가이드본체를 구비시키는 단계; 상기 한쌍의 가이드본체에 의하여 형성된 공간에 케이싱을 삽입하는 단계; 상기 케이싱 내에 철골 가이드를 삽입하고 고정시키는 단계; 상기 철골 가이드 내에 제1 H형강을 삽입하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 실시예에 따른 지하외벽 시공방법은 상기 철골 가이드를 인발한 후 상기 케이싱 내부에 콘크리트를 타설하는 단계; 및 상기 가이드를 제거하여 CIP벽체를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 H형강은 상기 CIP벽체의 내부 강도를 향상시킬 수 있으며, 상기 제2 H형강은 상기 CIP벽체를 철근을 이용하여 보, 슬라브 등과 결합시켜 외부벽체외 결합시킴으로써 지하외벽을 보다 견고하게 형성시킬 수 있다.

도 30을 참조하면, 상기 한쌍의 가이드본체에 의하여 형성된 공간에 케이싱을 삽입하는 단계에서, 상기 케이싱은 이웃하는 케이싱이 서로 이격되도록 삽입될 수 있다. 상기 케이싱이 구비되는 부분에는 제1 H형강 (130)이 구비되는 CIP벽체가 형성되고, 상기 케이싱이 구비되지 않은 부분에는 상기 제1 H형강 (130)이 없는 콘크리트로 (c)만으로 이루어진 벽체가 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 연속되는 CIP벽체에서 상기 제1 H형강은 서로 이웃하도록 정렬되고, 상기 제1 H형강 (130)의 측면에 콘크리트가 제거된 부분에 연결되는 제2 H형강 (330)은 상기 제2 H형강 (330)에 구비된 하나 이상의 스터트볼트를 이용하여 철근 (51, 52)가 배근될 수 있으며, 이와 같이 띠 철근이 구비된 곳에 보가 형성되고 슬래브를 연결시킴으로써 외부벽체 (50)와 용이하게 고정시킬 수 있고 이에 의하여 지하벽체 (1000a)를 형성할 수 있다.

도 31을 참조하면, 상기 철골 가이드 내에 제1 H형강 (130)을 삽입하는 단계에서, 상기 제1 H형강 (130)은 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트, 상기 한쌍의 제1 플레이트의 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지 및 상기 제1 연결브리지에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 양말단부를 연결하는 보강부재로 이루어질 수 있다.

상기 제1 H형강 (130)은 한쌍의 제1 플레이트가 제1 길이로 구비되는 제1 H형강과, 한쌍의 제1 플레이트가 상기 제1 길이보다 작은 길이로 구비되는 서브 H형강 (130')을 포함하며, 상기 제1 H형강 (130)은 상기 케이싱에 삽입되고, 상기 서브 H형강 (130')은 서로 이웃하는 제1 H형강 (130) 사이에 구비될 수 있다.

이와 같이 서브 H형강 (130')이 구비되는 경우, 상기 제1 H형강 (130)은 케이싱 및 철골 가이드에 의하여 위치가 가이드되고, 서로 이격되어 정렬된 제1 H형강 (130) 사이 좁은 공간에는 상기 제1 H형강 (130)보다 좁은 폭으로 구비되는 서브 H형강 (130')이 구비될 수 있다. 서로 교대로 구비되는 제1 H형강 (130)과 서브 H형강 (130')은 연속적으로 구비되는 주열시 CIP벽체의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 상기 제1 H형강 (130)의 측면에는 제2 H형강 (330)이 수직하게 연결되고, 철근 (51, 52)이 배근되고 배근된 철근 (51, 52)에 보, 슬라브를 구비시켜 외부벽체 (50)와 연결되고 이에 의하여 지하벽체 (1000a)를 형성할 수 있다.

도 32를 참조하면, 상기 제2 H형강 (330a)은, 서로 대면하는 한쌍의 제2 플레이트, 상기 한쌍의 제2 플레이트의 내면을 수직하게 연결하는 제2 연결브리지 및 상기 제2 플레이트의 외면에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트;를 포함하는데, 상기 제2 H형강 (330a)의 상기 제2 플레이트 각각은 상기 보강부재에 대응하는 위치에 구비되거나 혹은 상기 보강부재보다 내측면에 위치하도록 구비될 수 있다. 상기 제2 H형강 (330a)의 폭은 상기 제1 H형강 (130)보다 좁은 폭으로 구비시킴으로써 철근을 이용한 연결을 보다 유연하게 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시에에 따르면 상기 제1 및 제2 H형강은 용접에 의하여 연결될 수도 있으나, 별법으로 상기 제1 및 제2 H형강은 볼트에 의하여 고정되어 연결될 수 있다.

상기 제1 H형강은 상기 제2 H형강이 연결되는 부분에 구비되는 하나 이상의 볼트홀과, 상기 볼트홀이 구비되는 부분에 대응하는 부분의 내면에는 하나 이상의 보조부재를 더 포함하는데, 상기 보조부재는 스트로폼 또는 플라스틱일 수 있다.

상기 케이싱 내에 상기 보조부재가 구비된 상기 제1 H형강을 구비시키고 콘크리트를 타설한 후 케이싱을 제거하여 CIP벽체를 형성할 수 있다. 상기 케이싱이 제거된 후 상기 제2 H형강이 연결되는 부분인 상기 제1 H형강에서 볼트홀이 구비되는 부분의 콘크리트를 제거할 수 있다. 콘크리트가 제거되어 상기 제1 H형강에서 볼트홀 및 상기 볼트홀의 뒷부분에 구비되는 보조부재가 노출될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 H형강에서 보조부재를 제거하여 상기 제1 및 제2 H형 강 사이에 보조플레이트를 개재하면서 상기 볼트홀에 볼트로 관통시켜 상기 제2 H형강을 고정시키는 단계를 더 포함함으로써 상기 제1 및 제2 H형강의 고정을 보다 견고하게 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 200 : CIP벽체 형성장치
110, 210 : 케이싱
120, 220 : 철골 가이드
130, 230 : 제1 H형강
330 : 제2 H형강

Claims

CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하기 위한 CIP벽체 형성장치로,
내부에 횡단면이 원형인 관통공이 형성된 원통형의 케이싱;
상기 케이싱의 내부에 수납되고 상기 케이싱의 상부면과 체결되는 철골 가이드; 및
상기 철골 가이드의 내측에 삽입되는 기둥형태의 제1 H형강;을 포함하고,
상기 철골 가이드는 내부에 상기 제1 H형강이 삽입되도록 횡단면이 사각형인 내부프레임과, 상기 내부프레임의 외면에서 상기 내부프레임과 연결되는 하나 이상의 라운드프레임을 포함하고,
상기 라운드프레임은 상기 케이싱의 내부면에 대응하는 형태로 구비되며, 상기 라운드프레임의 상단부에는 상기 케이싱의 상부측과 체결되도록 체결플랜지가 구비되고,
상기 철골 가이드는 상기 케이싱의 내부에 구비되되 상기 철골 가이드의 외면의 적어도 일부는 상기 원통형의 케이싱의 내면에 대응하도록 라운드되는 형상으로 구비되고, 상기 철골 가이드의 내부에는 육면체의 공간을 제공하며, 상기 제1 H형강은 상기 철골 가이드의 상기 육면체의 공간 내에 삽입되어 위치가 정렬되며,
상기 라운드프레임의 상단부에서 수직하게 연장되어 상기 케이싱의 상단부와 접촉하는 플랜지부;
상기 플랜지부에서 하부측으로 연장되어 상기 케이싱의 외면에 대응하도록 라운드되는 형상으로 구비되는 체결부; 및
상기 체결부를 관통하도록 구비되어 별도의 체결부재에 의하여 체결되는 체결공;을 포함하고,
상기 체결공의 내주연에는 내부에 나사산이 구비된 너트가 일체형으로 형성되고, 상기 라운드프레임의 상부 외면과 상기 체결플랜지 사이에는 상기 케이싱의 상단이 삽입되도록 상기 케이싱의 두께에 대응하는 간격으로 이격되어 구비되어 상기 철골 가이드는 상기 케이싱 내에 삽입되되 상기 케이싱의 상단은 상기 라운드프레임의 상부 외면과 체결플랜지 사이에 삽입 고정되고,
상기 철골 가이드는 상기 내부프레임, 라운드프레임 및 체결플랜지가 서로 결합되어 일체형으로 구비되고, 상기 내부프레임과 상기 라운드프레임은 서로 동일한 높이로 구비되고, 상기 체결플랜지는 서로 대면하는 한쌍으로 구비되고, 한쌍의 체결플랜지에서 각각의 플랜지부는 판상형으로 구비되어 상기 라운드프레임의 상단부에서 상기 라운드프레임의 외측으로 서로 반대방향으로 연장되고,
상기 제1 H형강은,
서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트;
상기 한쌍의 제1 플레이트의 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지; 및
상기 제1 연결브리지에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 양말단부를 연결하는 보강부재;를 포함하고
상기 보강부재는 상기 제1 연결브리지를 중심에 두고 상기 한쌍의 제1 플레이트를 연결하되 복수개가 서로 이격되어 정렬되고,
상기 보강부재는 판상형의 보강철판으로 구비되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 일단에서 타단까지 연장되는 방향으로 복수개가 정렬되어 배치되고, 상기 보강부재는 상기 한쌍의 제1 플레이트를 연결하되 상기 제1 연결브리지와 서로 접촉하지 않도록 이격되어 나란하게 구비되며, 상기 제1 플레이트에 용접되어 일체형으로 구비되고,
상기 내부프레임의 외면과 상기 라운드프레임의 내면을 연결하여 상기 내부프레임과 상기 라운드프레임 사이의 이격된 공간에 구비되어 상기 철골 가이드의 강도를 보강하는 보강리브를 포함하고,
상기 내부프레임 및 라운드프레임 각각에는 하나 이상의 제1 및 제2 개구부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 개구부 각각은 상기 내부프레임 및 라운드프레임의 길이방향으로 서로 이격되어 구비되고, 서로 이웃하는 제1 개구부 사이에 상기 제2 개구부가 위치되도록 배치되어 상기 내부프레임 및 라운드프레임의 외력에 대한 내구성을 향상시키도록 상기 제1 및 제2 개구부가 서로 어긋나도록 정렬되어 구비되며,
상기 CIP벽체 형성장치는 상기 제1 H형강의 측면에 용접되어 연결되는 하나 이상의 제2 H형강을 포함하고,
상기 제2 H형강은,
서로 대면하는 한쌍의 제2 플레이트;
상기 한쌍의 제2 플레이트의 내면 중심부에서 수직하게 연결하는 제2 연결브리지; 및
상기 제2 플레이트의 외면에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트;를 포함하고,
상기 케이싱 내에 상기 철골 가이드를 삽입하고,
상기 철골 가이드의 체결플랜지를 이용하여 별도의 체결부재와 체결시켜 상기 철골 가이드를 케이싱 내에 고정시킨 후,
상기 철골 가이드 내에 상기 제1 H형강을 삽입하여 정렬시킨 후 상기 철골 가이드를 인발하고 상기 케이싱 내에 콘크리트를 타설한 후 상기 가이드를 제거하고,
상기 제2 H형강은 상기 CIP벽체를 형성한 후 상기 CIP벽체의 측면 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강의 측면의 일부인 제1 플레이트의 적어도 일부를 노출시킨 후, 노츨된 상기 제1 플레이트의 적어도 일부에 수직하게 연결되고, 상기 제2 H형강은 하나의 제1 플레이트의 일면에 대해서 복수개가 서로 이격되어 배치되도록 구비되고,
서로 이웃하도록 정렬되는 제1 H형강에 구비되는 각각의 제2 H형강은 서로 대면하도록 정렬되며, 상기 제2 H형강에 구비되는 스터드볼트는 상기 스터드볼트를 이용하여 철근을 배근하도록 상기 제2 플레이트의 외면에 각각 구비되되 서로 이웃하는 제2 H형강에 구비되는 스터드볼트가 각각 서로 대면하도록 구비되며,
상기 제2 H형강은 상기 제1 H형강의 제1 플레이트에 용접되어 연결되고, 상기 제2 H형강의 상기 스터드볼트는 상기 한쌍의 제2 플레이트 외면에서 각각 용접되어 구비되며, 상기 스터드볼트는 수직철근 및 수평철근으로 서로 연결되어 시공되어 서로 이웃하는 복수개의 제1 H형강을 서로 연결시킨 후 콘크리트를 타설하여 일체형으로 형성되는 지하벽체 구축용 CIP벽체 형성장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1 H형강의 제1 플레이트의 어느 일측에는 상기 제2 H형강과 연결되는 부분에 하나 이상의 볼트홀을 구비하고,
상기 제1 플레이트에는 상기 볼트홀이 구비되는 부분의 내면에 보조부재가 구비되며,
상기 케이싱 내에 콘크리트를 타설한 후 상기 볼트홀이 구비되는 부분의 제1 플레이트의 외면에 구비되는 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강을 노출시킨 후, 노출된 상기 제1 H형강의 측면과 상기 제2 H형강을 연결시키되 사이에 보강플레이트를 개재하여 볼트로 연결시키는 CIP벽체 형성장치.
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제1항에 있어서,
상기 철골 가이드는,
상기 내부가 관통형성된 사각형의 육면체로 형성된 내부프레임;
상기 내부프레임의 외면에서 상기 내부프레임을 감싸도록 형성되는 내부가 관통형성된 원통형의 라운드프레임; 및
상기 내부프레임의 외면과 상기 라운드프레임의 내면을 연결하는 보강리브;를 포함하고,
상기 라운드프레임은 하나 이상의 제2 개구부를 포함하고 상부에는 체결플랜지가 구비되며,
상기 체결플랜지는 상기 라운드프레임의 상단부에서 수직하게 연장되어 상기 케이싱의 상단부와 전체적으로 접촉하는 도넛형태의 플랜지부와 상기 플랜지부에서 하부측으로 수직하게 연장되어 상기 케이싱의 외면에 이격되어 대면하게 구비되는 체결부 및 상기 체결부에서 일정 간격으로 이격되어 상기 체결부를 관통하도록 구비되는 하나 이상의 체결공으로 이루어지는 CIP벽체 형성장치.
CIP공법을 이용하여 지하외벽을 구축하는 제1항, 제8항 및 제10항 중 어느 한 항에 따른 CIP벽체 형성장치를 이용한 지하외벽 시공방법으로,
내측면이 라운드되도록 구비되어 상기 케이싱이 삽입되는 공간을 제공하는 한쌍의 가이드본체를 구비시키는 단계;
상기 한쌍의 가이드본체에 의하여 형성된 공간에 케이싱을 삽입하는 단계;
상기 케이싱 내에 철골 가이드를 삽입하고 고정시키는 단계;
상기 철골 가이드 내에 제1 H형강을 삽입하는 단계;
상기 제1 H형강을 삽입하는 단계 이후에 상기 철골 가이드를 인발한 후 상기 케이싱 내부에 콘크리트를 타설하는 단계; 및
상기 가이드를 제거하여 CIP벽체를 형성하는 단계;
상기 CIP벽체를 형성하는 단계 이후에 상기 제1 H형강의 측면에 스터드볼트를 구비한 제2 H형강을 용접시켜 상기 제1 H형강과 연결시키는 단계; 및
상기 제2 H형강을 구비시키는 단계 이후에 상기 제2 H형강에 철근을 형성하고 배열하여, 상기 CIP벽체와 함께 콘크리트로 타설하여 상기 제2 H형강의 스터드볼트와 벽체가 연결되어 지하벽체를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 H형강을 구비시키는 단계는,
상기 CIP벽체의 측면 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강의 측면의 일부를 노출시키고,
노출된 상기 제1 H형강의 측면에 제2 H형강을 용접 또는 볼트에 의하여 연결시키고,
상기 한쌍의 가이드본체에 의하여 형성된 공간에 케이싱을 삽입하는 단계에서, 상기 케이싱은 이웃하는 케이싱이 서로 이격되도록 삽입되는 것을 포함하고,
상기 철골 가이드 내에 제1 H형강을 삽입하는 단계에서,
상기 제1 H형강은 서로 대면하는 한쌍의 제1 플레이트, 상기 한쌍의 제1 플레이트의 중심부를 수직하게 연결하는 제1 연결브리지 및 상기 제1 연결브리지에서 이격되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 양말단부를 연결하는 보강부재로 이루어지고,
상기 보강부재는 상기 제1 연결브리지를 중심에 두고 상기 한쌍의 제1 플레이트를 연결하되 복수개가 서로 이격되어 정렬되고, 상기 보강부재는 판상형의 보강철판으로 구비되어 상기 한쌍의 제1 플레이트의 일단에서 타단까지 연장되는 방향으로 복수개가 정렬되어 배치되고, 상기 보강부재는 상기 한쌍의 제1 플레이트를 연결하되 상기 제1 연결브리지와 서로 접촉하지 않도록 이격되어 나란하게 구비되며, 상기 제1 플레이트에 용접되어 일체형으로 구비되고,
상기 철골 가이드는 상기 내부프레임, 라운드프레임 및 체결플랜지가 서로 결합되어 일체형으로 구비되고, 상기 내부프레임과 상기 라운드프레임은 서로 동일한 높이로 구비되고, 상기 체결플랜지는 서로 대면하는 한쌍으로 구비되고, 한쌍의 체결플랜지에서 각각의 플랜지부는 판상형으로 구비되어 상기 라운드프레임의 상단부에서 상기 라운드프레임의 외측으로 서로 반대방향으로 연장되고,
상기 내부프레임의 외면과 상기 라운드프레임의 내면을 연결하여 상기 내부프레임과 상기 라운드프레임 사이의 이격된 공간에 구비되어 상기 철골 가이드의 강도를 보강하는 보강리브를 포함하고,
상기 내부프레임 및 라운드프레임 각각에는 하나 이상의 제1 및 제2 개구부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 개구부 각각은 상기 내부프레임 및 라운드프레임의 길이방향으로 서로 이격되어 구비되고, 서로 이웃하는 제1 개구부 사이에 상기 제2 개구부가 위치되도록 배치되어 상기 내부프레임 및 라운드프레임의 외력에 대한 내구성을 향상시키도록 상기 제1 및 제2 개구부가 서로 어긋나도록 정렬되어 구비되며,
상기 제1 H형강은 한쌍의 제1 플레이트가 제1 길이로 구비되는 제1 H형강과, 한쌍의 제1 플레이트가 상기 제1 길이보다 작은 길이로 구비되는 서브 H형강을 포함하며,
상기 제1 H형강은 상기 케이싱에 삽입되고, 상기 서브 H형강은 서로 이웃하는 제1 H형강 사이에 구비되고,
상기 제2 H형강은,
서로 대면하는 한쌍의 제2 플레이트, 상기 한쌍의 제2 플레이트의 내면을 수직하게 연결하는 제2 연결브리지 및 상기 제2 플레이트의 외면에 구비되는 하나 이상의 스터드볼트;를 포함하고,
상기 제2 H형강의 상기 제2 플레이트 각각은 상기 보강부재에 대응하는 위치에 구비되거나 혹은 상기 보강부재보다 내측면에 위치하도록 구비되고,
상기 제2 H형강은 상기 CIP벽체를 형성한 후 상기 CIP벽체의 측면 콘크리트를 파쇄하여 상기 제1 H형강의 측면의 일부인 제1 플레이트의 적어도 일부를 노출시킨 후, 노츨된 상기 제1 플레이트의 적어도 일부에 수직하게 연결되고, 상기 제2 H형강은 하나의 제1 플레이트의 일면에 대해서 복수개가 서로 이격되어 배치되도록 구비되고,
서로 이웃하도록 정렬되는 제1 H형강에 구비되는 각각의 제2 H형강은 서로 대면하도록 정렬되며, 상기 제2 H형강에 구비되는 스터드볼트는 상기 스터드볼트를 이용하여 철근을 배근하도록 상기 제2 플레이트의 외면에 각각 구비되되 서로 이웃하는 제2 H형강에 구비되는 스터드볼트가 각각 서로 대면하도록 구비되며,
상기 제2 H형강은 상기 제1 H형강의 제1 플레이트에 용접되어 연결되고, 상기 제2 H형강의 상기 스터드볼트는 상기 한쌍의 제2 플레이트 외면에서 각각 용접되어 구비되며, 상기 스터드볼트는 수직철근 및 수평철근으로 서로 연결되어 시공되어 서로 이웃하는 복수개의 제1 H형강을 서로 연결시킨 후 콘크리트를 타설하여 일체형으로 형성되는 지하벽체을 구비하기 위한 CIP공법을 이용한 지하외벽 시공방법.
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제11항에 있어서,
상기 제1 H형강은 상기 제2 H형강이 연결되는 부분에 구비되는 하나 이상의 볼트홀과, 상기 볼트홀이 구비되는 부분에 대응하는 부분의 내면에는 하나 이상의 보조부재를 더 포함하며,
상기 케이싱이 제거된 후 상기 제1 H형강에서 보조부재를 제거하여 상기 제1 및 제2 H형 강 사이에 보조플레이트를 개재하면서 상기 볼트홀에 볼트로 관통시켜 상기 제2 H형강을 고정시키는 단계를 더 포함하는 CIP공법을 이용한 지하외벽 시공방법.
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