KR102092645B1 - 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법 - Google Patents

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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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Abstract

본 발명은 지중 구조물의 상판측을 터파기 한 후 강관 파일과 쉬트 파일을 삽입 시공하고, 파일 상부로 상부 PC 슬래브를 시공한 상태에서 상부를 되메움 하여 지중 구조물의 상부로 차량의 통행을 재개한 상태에서 하부를 굴착하여 지중 구조물을 시공함에 따라 교통 차단을 최소화, 장기간 공사로 인한 안전사고 절감, 비산 먼지, 공사 소음, 폐기물 감소 등을 사전 절감하는 지중 구조물을 시공할 수 있는 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법은, 시공위치 상부에 필요한 공간을 형성하는 터파기 단계, 굴착된 공간에서 지중 구조물 벽체와 기둥을 이루는 부분에 파일을 삽입 시공하는 파일 시공 단계, 시공된 파일의 상부에 상부 슬래브를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계, 상부 슬래브 상부로 상부 토핑을 시공하는 상부 토핑 시공 단계, 상부 토핑의 상부를 다시 메워주는 되메우기 단계, 지중 구조물이 시공되는 지면의 하부를 굴착하는 하부 굴착 단계, 지중 구조물의 하부 슬래브를 시공하는 하부 슬래브 시공 단계, 상부 슬래브와 하부 슬래브 사이의 양측에 벽체를 시공하는 벽체 시공 단계 및 지중 구조물 내측 양측에 L형 측구를 설치하는 L형 측구 설치 단계를 포함한다.

Description

강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법{Construction method of underground structure using steel pipe file and sheet file}
본 발명은 지중 구조물을 시공하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지중 구조물의 상판측을 터파기 한 후 강관 파일과 쉬트 파일을 교차되게 삽입 시공하고, 지중 구조물의 중간 부위에는 강관 파일만을 시공한 상태에서 중간 부위에 시공된 강관 파일을 이용해 중앙부 거더를 설치하고, 거더를 중심으로 양측에 상부 PC 슬래브를 시공한 후 토핑 철근 배근과 토핑 콘크리트 타설 후 상부를 되메움 하여 지중 구조물의 상부로 차량의 통행을 빠르게 재개한 상태에서 하부를 굴착하여 지중 구조물을 시공함에 따라 교통 차단을 최소화, 장기간 공사로 인한 안전사고 절감, 비산 먼지, 공사 소음, 폐기물 감소 등을 사전 절감하는 지중 구조물을 시공할 수 있는 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지중 구조물을 시공함에 있어서, 시공 위치를 굴착한 후 거푸집을 상부 구조물과 하부 구조물 및 벽체 구조물을 각각 콘크리트를 타설함에 따라 일체로 시공함에 따라 박스 형태로 시공하게 된다.
이러한 시공 방법은 시공 위치를 전면 차단하고 시공해야 하기 때문에 시공 위치의 통행을 장기간 차단하면서 시공해야 하고, 시공 과정에서 굴착 부위가 붕괴되는 것을 방지하면서 시공해야 하기 때문에 동바리를 설치하여 시공이 완료될 때 까지 토압 등의 하중을 유지하면서 굴착 단면을 지지하며 시공해야 하는 불편함이 따르게 된다.
또한, 시공에 시간되는 기간이 길어짐에 따라 인건비 등 시공에 소요되는 비용이 증가하는 문제가 발생하게 된다.
관련하여 선행문헌 1(등록특허 10-0476839 콘크리트 지하구조물의 시공방법)에서는 CIP파일을 이용하여 흙막이벽 구조물로 사용하면서 시공하는 방법이 개시되어 있다.
하지만 선행문헌 1은 CIP파일을 이용한 시공 방법으로, 오거 천공 홀에 콘크리트를 타설하여 시공함에 따라 지지력이 충분하지 못하고, 파일들 사이의 틈새에는 주입재를 주입하여 양생, 경화시킴에 따라 누수를 막는 공법으로, 시공이 용이하지 못하며, 시공 후에도 콘크리트가 손상됨에 따라 붕괴의 위험이 높아지는 문제가 발생하게 된다.
선행문헌 1(등록특허 10-0476839 콘크리트 지하구조물의 시공방법)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시공 위치에 지중 구조물의 상부 부분을 터파기한 후 강관 파일이 시공되는 위치를 일정 간격으로 오거 천공하고, 천공된 구멍으로 강관 파일을 삽입한 후 각 강관 파일 사이에는 쉬트 파일을 삽입하여 지지력을 보강하면서 시공하고, 상부 슬래브와 상부 토핑으로 이루어지는 상부 구조물을 시공하고 그 상부를 되메움 하여 빠른 통행 재개가 가능하고, 상부의 통행이 재개되는 상태에서 하부를 굴착하고, 벽체 및 하부 슬래브를 시공하여 통행 차단 기간을 최소화하면서 시공할 수 있게 됨과 아울러, 강관 파일과 쉬트 파일의 조합에 의해 높은 지지강도를 유지하면서 시공할 수 있는 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법은, 시공위치 상부를 굴착하여 지중구조물 시공에 필요한 공간을 형성하는 터파기 단계(S100), 상기 터파기 단계(S100)에서 굴착된 공간에서 지중 구조물 벽체와 기둥을 이루는 부분에 파일을 삽입 시공하는 파일 시공 단계(S200), 상기 파일 시공 단계(S200)에서 시공된 파일의 상부에 상부 슬래브(300)를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계(S300), 상기 상부 슬래브 설치 단계(S300)에서 상부 슬래브(300)가 설치된 상부로 상부 토핑을 시공하는 상부 토핑 시공 단계(S400), 상부 토핑이 시공된 상부를 기존의 지면과 동일하게 다시 메워주는 되메우기 단계(S500), 지중 구조물이 시공되는 지면의 하부를 굴착하는 하부 굴착 단계(S600), 굴착된 하부에서 지중 구조물의 하부 슬래브(600)를 시공하는 하부 슬래브 시공 단계(S700), 상기 상부 슬래브(300)와 하부 슬래브(600) 사이의 양측에 지중 구조물의 벽체(700)를 시공하는 벽체 시공 단계(S800) 및 하부 슬래브(600)와 벽체(700) 사이의 지중 구조물 내측 양측에 L형 측구(800)를 설치하는 L형 측구 설치 단계(S900)를 포함함에 있어서,
파일 시공 단계(S200)는, 강관 파일(100)이 삽입되는 삽입공(10)을 일정 간격으로 천공하는 파일 삽입공 천공 단계(S210)와, 상기 천공된 삽입공(10)에 강관 파일(100)을 삽입하는 강관 파일 삽입 단계(S220)와, 상기 강관 파일(100)들 사이에 쉬트 파일(200)을 삽입하는 쉬트 파일 삽입 단계(S230)와, 강관 파일(100) 내부에 철근망(110)을 삽입하는 철근망 삽입 단계(S240) 및 상기 철근망(110)이 삽입된 강관 파일(100)의 내부로 콘크리트를 주입하는 콘크리트 주입 단계(S250)를 포함하고,
상부 슬래브 설치 단계(S300)는 지중 구조물이 시공되는 중앙부에 삽입 시공된 강관 파일(100)을 이용해 중앙부 거더(400)를 설치하는 중앙부 거더 설치 단계(S310)와 상기 중앙부 거더(400)와 지중 구조물이 시공되는 양측부에 삽입 시공된 강관 파일(100)에 상부 슬래브(300)를 거치하는 상부 슬래브 거치 단계(S320) 및 중앙부 거더(400)와 상부 슬래브(300)를 각각 철근을 이용해 체결하는 철근 체결 단계(S330)를 포함하며,
상부 토핑 시공 단계(S400)는, 중앙부 거더(400)와 상부 슬래브(300)의 상부로 토핑 철근(500)을 배근하는 토핑 철근 배근 단계(S410) 및 토핑 철근(500)이 배근된 지중 구조물의 상부로 토핑 콘크리트를 타설하는 토핑 콘크리트 타설 단계(S420)를 포함하고,
하부 슬래브 시공 단계(S700)는, 굴착된 지중 구조물의 시공 바닥면에 하부 슬래브(600)의 기초를 타설하는 기초 타설 단계(S710)와, 상기 기초 타설 부위에 하부 철근(610)을 배근하는 하부 철근 배근 단계(S720) 및 상기 하부 철근(610)이 배근된 기초의 상부로 콘크리트를 타설하는 하부 슬래브 콘크리트 타설 단계(S730)를 포함하며,
벽체 시공 단계(S800)는, 벽체가 시공되는 굴착면에 강관 파일(100)을 이용해 벽체 철근(710)을 배근하는 벽체 철근 배근 단계(S810)와, 상기 벽체 철근(710)에 세퍼레이터에 의해 이격되게 거푸집(720)을 설치하는 벽체 거푸집 설치 단계(S820)와, 상기 거푸집(720)과 강관 파일(100) 사이에 벽체를 형성하기 위한 콘크리트를 주입하는 벽체 콘크리트 주입 단계(S830) 및 콘크리트의 양생 및 경화가 완료되면 상기 거푸집(720)을 해체하는 벽체 거푸집 해체 단계(S840)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법.
본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 시공 위치의 상부로 통행이 차단되는 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 강관 파일 사이에 쉬트 파일을 시공하여 쉬트 파일에 의해 강관 파일의 지지력을 보강할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 강관 파일에는 쉬트 파일의 삽입을 유도할 수 있는 유도레일이 구비되어, 쉬트 파일은 유도레일을 따라 강관 파일 사이로 삽입되어 정확한 위치로 용이하게 시공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법의 전체 공정도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 파일 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 터파기 단계와 파일 시공 단계를 순차적으로 나타낸 상세도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 강관 파일과 쉬트 파일이 결합되는 상태를 상세히 나타낸 상세도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 상부 슬래브 설치 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 상부 토핑 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 상부 슬래브 설치 단계와 상부 토핑 시공 단계 및 되메우기 단계를 순차적으로 나타낸 상세도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 슬래브 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 슬래브 시공 단계를 순차적으로 나타낸 상세도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 벽체 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 벽체 시공 단계를 순차적으로 나타낸 상세도
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 L형 측구가 설치되어 최종 시공 완료된 상태를 나타낸 사시도
본 발명은 지중 구조물 시공 방법에 관한 것으로, 특히 지중 구조물의 상부가 시공되는 위치를 터파기한 후 강관 파일과 쉬트 파일을 지면으로 삽입 시공하여 지중 구조물의 상부를 먼저 시공하고, 지중 구조의 상부 통행을 재개하면서 나머지 하부를 굴착하여 지중 구조물의 하부 슬래브와 벽체를 시공함에 따라 통행 차단 시간을 최소화 할 수 있고, 시공에 소요되는 기간을 단축할 수 있으며, 강관 파일과 쉬트 파일의 조합으로 벽체 지지강도를 높여주며 시공할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법의 전체 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 지중 구조물을 시공하기 위해 도로나 지면에 시공 공간을 마련하는 터파기 단계(S100)와, 터파기 된 공간 상부에서 파일이 삽입 시공되는 삽입공(10)을 천공하여 그 삽입공(10)에 강관 파일(100)을 삽입하여 시공하고, 삽입 시공된 강관 파일(100) 사이에는 쉬트 파일(200)을 삽입하여 시공하는 파일 시공 단계(S200)와, 시공된 강관 파일(100)의 상부로 상부 슬래브(300)를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계(S300)와, 상부 슬래브(300)의 시공된 상부로 상부 토핑을 시공하는 상부 토핑 시공 단계(S400)를 포함한다.
이때, 터파기 단계(S100)는 통행로의 반만 차단항 상태에서 통행로의 반만 먼저 터파기 시공한다.
그리고 상기 상부 토핑 시공 단계(S400)가 완료되면 그 상부를 다시 메워줌에 따라 통행로의 통행을 재개할 수 있도록 되메우기 단계(S500)를 포함한다.
이로 인해 되메우기가 완료된 통행로는 다시 통행을 재개할 수 있게 된다.
상기 되메우기 단계(S500)가 완료되면, 지중 구조물의 벽체(700)와 하부 슬래브(600)를 시공하기 위해 하부 기초 FH까지 굴착하는 하부 굴착 단계(S600)를 포함한다.
상기 하부 굴착 단계(S600)에서 지중 구조물을 시공하고자 하는 공간의 굴착이 완료되면, 지중 구조물의 하부 슬래브(600)를 시공하는 하부 슬래브 시공 단계(S700)를 수행한다.
상기 하부 슬래브 시공 단계(S700)를 완료한 후, 지중 구조물의 벽체를 시공하는 벽체 시공 단계(S800)를 행하고, 벽체(700)의 시공이 완료되면 지중 구조물의 내부 양측에 L형 측구(800)를 설치하는 L형 측구 설치 단계(S900)를 포함하여 지중 구조물의 시공을 완료하게 된다.
이로 인해 통행로의 통행 차단 시간은 최소화 하면서 빠른 시간에 지중 구조물을 견고하게 시공할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 파일 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 2를 참조하면, 파일 시공 단계(S200)는, 터파기된 공간에 강관 파일(100)을 삽입 시공하는 삽입공(10)을 천공하는 파일 삽입공 천공 단계(S210)와, 상기 삽입공(10)에 강관 파일(100)을 삽입하는 강관 파일 삽입 단계(S220)와, 일정 간격으로 삽입된 강관 파일(100)의 사이에 쉬트 파일(200)을 삽입하는 쉬트 파일 삽입 단계(S230)와, 강관 파일(100) 내부로 철근망(110)을 삽입하는 철근망 삽입 단계(S240) 및 철근망(110)이 삽입된 강관 파일(100) 내부로 콘크리트를 주입하는 콘크리트 주입 단계(250)를 포함하여 구성된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 터파기 단계와 파일 시공 단계를 순차적으로 나타낸 상세도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 강관 파일과 쉬트 파일이 결합되는 상태를 상세히 나타낸 상세도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 파일 삽입공 천공 단계(S210)는 터파기한 공간의 상부에 강관 파일(100)이 삽입되는 삽입공(10)을 오거 장비를 이용해 일정 간격으로 천공하고, 천공된 삽입공(10)에 강관 파일(100)을 삽입하여 시공한 후 강관 파일(100)의 사이에 외측으로 각각 쉬트 파일(200)을 삽입한다.
그리고 강관 파일(100)의 내부에는 철근망(110)을 삽입하고, 철근망(110)의 삽입이 완료되면 콘크리트를 강관 파일(100) 내부로 타설하여 양생 및 경화시킴에 따라 강관 파일(100)의 시공을 완료하게 된다.
이때, 강관 파일(100)에는 쉬트 파일의 삽입 경로를 유도하는 쉬트 파일 유도 레일(120)과, 상기 쉬트 파일 유도 레일(120)과 용접되어 쉬트 파일 유도 레일(120)을 고정 지지하는 유도 레일 고정부재(130)가 구비된다.
상기 쉬트 파일 유도 레일(120)은 쉬트 파일(200)이 삽입되는 경로를 따라 상하로 연정되게 구비되는 것으로, 전체적으로 철선 형태로 연장되게 이루어지며, 쉬트 파일 유도 레일(120)은 쉬트 파일(200)이 삽입되는 경로를 따라 일정 간격 이격되어 강관 파일(100)의 외주연에 용접되는 유도 레일 고정부재(130)에 의해 견고하게 고정되어 쉬트 파일(200)의 삽입 경로를 유도할 수 있게 된다.
여기서 상기 쉬트 파일(200)이 강관 파일(100)과 결합되는 양쪽 끝부분에는 다른 쉬트파일과 지그제그 형태로 교차되게 연결할 수 있는 다중 연결부(210)가 구비된다.
상기 다중 연결부(210)는 쉬트 파일(200)의 길이방향을 따라 연장되게 이루어져 다수의 쉬트 파일(200)을 다중 연결부에 의해 견고하고 정확하게 연결하여 시공할 수 있게 된다.
그리고 상기 쉬트 파일(200)에서 벽체(700)가 시공되는 내측으로 연장되게 이루어진 쉬트 파일 벽체 연결 철근(220)이 구비된다.
상기 쉬트 파일 벽체 연결 철근(220)은 벽체 시공 단계(S800)에서 벽체(700)가 시공될 때, 벽체(700)의 골조를 이루는 벽체 철근(710)과 연결됨에 따라 벽체(700)를 시공할 때 벽체 철근(710)을 용이하게 설치할 수 있게 된다.
이로 인해 쉬트 파일(200)을 강관 파일(100)들의 사이에 시공함에 있어서 정확한 경로로 용이하게 시공할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 상부 슬래브 설치 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 5를 참조하면, 상부 슬래브 설치 단계(S300)는, 시공 공간의 중앙부에 설치된 강관 파일(100)의 상부에 중앙부 거더(400)를 설치하는 중앙부 거더 설치 단계(S310)와, 상기 중앙부 거더(400)와 상기 중앙부 거더(400)의 양측에 시공된 강관 파일(100)의 상부에 상부 슬래브(300)를 거치하여 설치하는 상부 슬래브 거치 단계(S320) 및 중앙부 거더(400)의 거더 철근(410)과 상부 슬래브(300)의 상부 슬래브 연결 철근(320)을 강관 파일(100)에서 상부로 연장 돌출된 철근망(110)과 체결하는 철근 체결 단계(S330)를 포함한다.
이로 인해 시공된 강관 파일(100)을 이용하여 중앙부 거더(400)와 상부 슬래브(300)를 간편하게 설치할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 상부 토핑 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 6을 참조하면, 상부 토핑 시공 단계(S400)는, 상부 슬래브(300)의 상부로 토핑 철근(500)을 배근하는 토핑 철근 배근 단계(S410) 및 토핑 철근(500)이 배근된 상부 슬래브(300)의 상부로 토핑 콘크리트를 타설하는 토핑 콘크리트 타설 단계(S420)를 포함한다.
이로 인해 지중 구조물의 상부에 상부 토핑을 시공하여 지중 구조물의 상부를 보강할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 상부 슬래브 설치 단계와 상부 토핑 시공 단계 및 되메우기 단계를 순차적으로 나타낸 상세도이다.
도 7을 참조하면, 시공 완료된 강관 파일(100)의 상부로 중앙부 거더(400)를 올려 연결 설치하고, 상부 슬래브(300)의 양측에 형성되는 우각부(310)에서 중앙부 거더(400) 측 우각부(310)는 중앙부 거더(400)의 상부로 올려지게 거치하고, 다른쪽 우각부(310)는 강관 파일(100) 측에 거치한다.
이때, 강관 파일(100)에는 상부 슬래브(300)의 우각부(310)를 거치할 수 있는 상부 슬래브 지지 브라켓(140)이 구비되어 우각부(310)는 상기 상부 슬래브 지지 브라켓(140)에 올려지며 거치된다.
한편, 상기 상부 슬래브 지지 브라켓(140)의 상부에는 상부 슬래브(300)가 거치될 때 상부 슬래브 지지 브라켓(140)과 상부 슬래브(300) 사이의 지수력을 높이기 위해 지수제(141)가 주입된다.
그리고 상부 슬래브(300)의 양측에는 상부 슬래브 연결 철근(320)이 구비되어 강관 파일(100) 측과 중앙부 거더(400) 측 양측으로 각각 철근 체결에 의해 견고하게 연결된다.
중앙부 거더(400)와 상부 슬래브(300)의 설치가 완료되면, 그 상부로 토핑 철근(500)을 배근하고, 토핑 철근(500)의 배근이 완료되면 콘크리트를 타설하여 상부 토핑 시공을 완료하게 된다.
상기 상부 토핑의 시공이 완료되면 시공 전의 지면과 동일하게 되메우기를 하고, 되메우기 된 지중 구조물의 상부는 통행을 재개할 수 있게 된다.
이로 인해 강관 파일(100)과 중앙부 거더(400)의 상부에 상부 슬래브(300)를 안전하고 견고하게 안착하여 설치 시공할 수 있고, 상부 토핑의 시공이 완료되면 되메우기를 통해 다시 통행을 재개할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 슬래브 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 8을 참조하면, 하부 슬래브 시공 단계(S700)는, 지중 구조물의 바닥이 되는 기초를 타설하는 기초 타설 단계(S710)와, 기초의 상부에 하부 철근(610)을 배근하는 하부 철근 배근 단계(S720) 및 하부 철근(610)이 배근된 기초 상부에 콘크리트를 타설하는 하부 슬래브 콘크리트 타설 단계(S730)를 포함한다.
이로 인해 지중 구조물의 하부 바닥이 되는 기초를 견고하게 시공할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 슬래브 시공 단계를 순차적으로 나타낸 상세도이다.
도 9를 참조하면, 기초를 시공하기 위한 바닥면까지 굴착한 후, 기초 타설 단계(S710)에는, 굴착된 바닥면에 기초를 타설하고, 그 상부에 하부 철근(610)을 배근한다.
그리고 하부 철근(610)이 배근된 기초의 상부에 콘크리트를 타설하여 하부 슬래브(600)를 형성한다.
이로 인해 지중 구조물의 바닥 기초와 하부 슬래브(600)의 시공이 완료된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 벽체 시공 단계를 상세히 나타낸 공정도이다.
도 10을 참조하면, 벽체 시공 단계(S800)는 강관 파일(100)과 하부 슬래브(600)를 이용해 벽체 철근(710)을 배근하는 벽체 철근 배근 단계(S810)와, 상기 벽체 철근(710)이 배근된 내측으로 일정 간격 이격되도록 공간을 형성하며 거푸집(720)을 설치하는 벽체 거푸집 설치 단계(S820)와, 강관 파일(100)과 거푸집(720) 사이의 공간에 콘크리트를 주입하는 벽체 콘크리트 주입 단계(S830) 및 주입된 콘크리트의 양생 및 경화가 완료되면 거푸집(720)을 해체하는 벽체 거푸집 해체 단계(S840)를 포함한다.
이로 인해 강관 파일(100)의 내측으로 지중 구조물의 벽체(700)가 견고하게 시공 완료된다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 하부 벽체 시공 단계를 순차적으로 나타낸 상세도이다.
도 11을 참조하면, 지중 구조물의 하부 슬래브(600) 시공이 완료되면, 벽체(700)를 시공하기 위해 벽체 철근(710)을 배근한다.
상기 벽체 철근(710)을 배근할 때에는 강관 파일(100)에 벽체(700) 측으로 연장되게 구비되는 벽체 연결 철물(160)에 의해 설치되며 배근된다.
상기 벽체 연결 철물(160)은 강관 파일(100)의 외주연에 벽체 측으로 형성되어, 상기 벽체 연결 철물(160)이 결합되는 벽체 연결 철물 설치홀(150)에 체결되면서 설치된다.
이때, 벽체(700)와 하부 슬래브(600)가 연결되는 단부에는 지수판(740)이 더 설치되어, 벽체(700)와 하부 슬래브(600) 사이의 틈을 차수할 수 있게 된다.
상기 벽체 철근(710)이 배근된 후에는 강관 파일(100)과 일정 거리 이격되도록 거푸집(720)을 설치한다.
상기 거푸집(720)은 세퍼레이터(730)를 이용하여 강관 파일(100)로부터 일정한 간격으로 이격되도록 벽체 철근(710)에 거푸집(720)을 정확하게 설치할 수 있게 된다.
거푸집(720)의 설치가 완료되면 벽체 철근(710)이 배근된 강관 파일(100)과 거푸집(720) 사이의 공간에 콘크리트를 타설한다.
이후 콘크리트의 양생 및 경화가 완료되면, 거푸집(720)을 해체함에 따라 지중 구조물의 벽체(700) 시공을 완료하게 된다.
이로 인해 지중 구조물의 전체적인 형상을 모두 시공 완료할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법에서 L형 측구가 설치되어 최종 시공 완료된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12를 참조하면, 벽체(700)의 시공이 완료되면, 하부 슬래브(600)와 벽체(700)의 하부 모서리 내측 부분에 배수가 원활하도록 배수를 유도할 수 있는 L형 측구(800)가 설치된다.
상기 L형 측구(800)는 벽체(700)와 하부 슬래브(600)의 모서리 내측 부분과, 기둥과 하부 슬래브(600)가 수직을 이루는 부분에 설치된다.
이로 인해 유입되는 물의 배수가 원활하도록 유도할 수 있게 된다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 통행로의 하부에 지중 구조물을 시공함에 있어서, 강관 파일과 쉬트 파일을 복합적으로 사용하여 벽체의 기초를 시공하고, 지중 구조물의 상부 구조를 먼저 빠르게 시공한 후 통행을 재개하면서 나머지 지중 구조물은 굴착하여 시공하여, 통행 차단 시간을 최소화 할 수 있으며, 지중 구조물의 바닥면에 하부 슬래브와 벽체를 순차적으로 간편하게 시공하여 시공 기간을 단축할 수 있게 됨과 아울러, 시공에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 된다.
10 : 삽입공 100 : 강관 파일
110 : 철근망 120 : 쉬트 파일 유도 레일
130 : 유도 레일 고정부재 140 : 상부 슬래브 지지 브라켓
141 : 지수제 150 : 연결 철물 설치홀
160 : 벽체 연결 철물 200 : 쉬트 파일
210 : 다중 연결부 220 : 쉬트 파일 벽체 연결 철근
300 : 상부 슬래브 310 : 우각부
320 : 상부 슬래브 연결 철근 400 : 중앙부 거더
410 : 거더 철근 500 : 토핑 철근
600 : 하부 슬래브 610 : 하부 철근
700 : 벽체 710 : 벽체 철근
720 : 거푸집 730 : 세퍼레이터
740 : 지수판 800 : L형 측구

Claims (6)

  1. 시공위치 상부를 굴착하여 지중구조물 시공에 필요한 공간을 형성하는 터파기 단계(S100);
    상기 터파기 단계(S100)에서 굴착된 공간에서 지중 구조물 벽체와 기둥을 이루는 부분에 파일을 삽입 시공하는 파일 시공 단계(S200);
    상기 파일 시공 단계(S200)에서 시공된 파일의 상부에 상부 슬래브(300)를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계(S300);
    상기 상부 슬래브 설치 단계(S300)에서 상부 슬래브(300)가 설치된 상부로 상부 토핑을 시공하는 상부 토핑 시공 단계(S400);
    상부 토핑이 시공된 상부를 기존의 지면과 동일하게 다시 메워주는 되메우기 단계(S500);
    지중 구조물이 시공되는 지면의 하부를 굴착하는 하부 굴착 단계(S600);
    굴착된 하부에서 지중 구조물의 하부 슬래브(600)를 시공하는 하부 슬래브 시공 단계(S700);
    상기 상부 슬래브(300)와 하부 슬래브(600) 사이의 양측에 지중 구조물의 벽체(700)를 시공하는 벽체 시공 단계(S800); 및
    하부 슬래브(600)와 벽체(700) 사이의 지중 구조물 내측 양측에 L형 측구(800)를 설치하는 L형 측구 설치 단계(S900);를 포함함에 있어서,
    상기 파일 시공 단계(S200)는, 강관 파일(100)이 삽입되는 삽입공(10)을 일정 간격으로 천공하는 파일 삽입공 천공 단계(S210)와, 상기 천공된 삽입공(10)에 강관 파일(100)을 삽입하는 강관 파일 삽입 단계(S220)와, 상기 강관 파일(100)들 사이에 쉬트 파일(200)을 삽입하는 쉬트 파일 삽입 단계(S230)와, 강관 파일(100) 내부에 철근망(110)을 삽입하는 철근망 삽입 단계(S240) 및 상기 철근망(110)이 삽입된 강관 파일(100)의 내부로 콘크리트를 주입하는 콘크리트 주입 단계(S250)를 포함하되, 상기 쉬트 파일 삽입 단계(S230)는, 강관 파일(100)의 양측에 설치되는 쉬트 파일 유도 레일(120)에 의해 쉬트 파일(200)을 정확한 위치로 유도하여 삽입할 수 있고,
    상부 슬래브 설치 단계(S300)는 지중 구조물이 시공되는 중앙부에 삽입 시공된 강관 파일(100)을 이용해 중앙부 거더(400)를 설치하는 중앙부 거더 설치 단계(S310)와 상기 중앙부 거더(400)와 지중 구조물이 시공되는 양측부에 삽입 시공된 강관 파일(100)에 상부 슬래브(300)를 거치하는 상부 슬래브 거치 단계(S320) 및 중앙부 거더(400)와 상부 슬래브(300)를 각각 철근을 이용해 체결하는 철근 체결 단계(S330)를 포함하며,
    상부 토핑 시공 단계(S400)는, 중앙부 거더(400)와 상부 슬래브(300)의 상부로 토핑 철근(500)을 배근하는 토핑 철근 배근 단계(S410) 및 토핑 철근(500)이 배근된 지중 구조물의 상부로 토핑 콘크리트를 타설하는 토핑 콘크리트 타설 단계(S420)를 포함하고,
    하부 슬래브 시공 단계(S700)는, 굴착된 지중 구조물의 시공 바닥면에 하부 슬래브(600)의 기초를 타설하는 기초 타설 단계(S710)와, 상기 기초 타설 부위에 하부 철근(610)을 배근하는 하부 철근 배근 단계(S720) 및 상기 하부 철근(610)이 배근된 기초의 상부로 콘크리트를 타설하는 하부 슬래브 콘크리트 타설 단계(S730)를 포함하며,
    벽체 시공 단계(S800)는, 벽체가 시공되는 굴착면에 강관 파일(100)을 이용해 벽체 철근(710)을 배근하는 벽체 철근 배근 단계(S810)와, 상기 벽체 철근(710)에 세퍼레이터에 의해 이격되게 거푸집(720)을 설치하는 벽체 거푸집 설치 단계(S820)와, 상기 거푸집(720)과 강관 파일(100) 사이에 벽체를 형성하기 위한 콘크리트를 주입하는 벽체 콘크리트 주입 단계(S830) 및 콘크리트의 양생 및 경화가 완료되면 상기 거푸집(720)을 해체하는 벽체 거푸집 해체 단계(S840)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 파일과 쉬트 파일을 이용한 지중 구조물 시공 방법.
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