KR102184568B1 - 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치 - Google Patents

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고창희
이근주
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현대건설(주)
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Abstract

본 발명에 의하면, 이중보를 활용한 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법에서 이중보가 안착되는 브래킷을 기둥에 설치하기 위한 장치로서, 상기 브래킷을 지지하고 상기 기둥에 높이방향을 따라서 이동가능하게 설치되는 작업대; 및 상기 작업대를 상기 높이방향을 따라서 이동시키고 정지시키는 이송 장비를 포함하며, 상기 작업대는 상기 기둥에 슬라이드 이동이 가능하게 결합되는 기둥 결합부와, 상기 기둥 결합부에 고정되어서 상기 브래킷을 아래에서 지지하는 브래킷 지지 구조물을 구비하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치 및 이를 이용한 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법이 제공된다.

Description

탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치 {APPARATUS FOR INTALLING BRACKET FOR TOP-DOWN CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 지하 구조물을 구축하는 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하 구조물 구축에 이용되는 탑다운(Top-Down) 공법에 관한 것이다.
지하 구조물을 축조하는 공법으로 굴토계획선을 따라 흙막이벽을 설치하고 가설형강지지체로서 토압이나 수압 등의 외력을 지탱하면서 지상에서 지하의 기초바닥까지 굴토 완료한 후 각 층 구조물을 바닥에서 상부로 순차적으로 축조하면서 가설형강지지체를 해체하여 시공하는 개착식 공법이 있다.
개착식 공법은 적용에 한계가 있는데, 이는 우선 지하 구조물의 규모가 크고 굴토심도가 깊은 대형 현장에서는 흙막이벽에 작용하는 토압과 수압 등의 외력을 지탱하여 주어야 하나 가설형지지체로는 변형이 크다는 문제가 있고, 또한 건축물이 밀집된 도심지에서는 이로 인해 흙막이벽의 큰 변형을 유발하고 지반침하로 인하여 주변 건축물에 위해가 발생할 수 있는 문제가 있으며, 외부에 노출된 상태에서 굴토작업과 구조물 공사를 수행함에 따라 소음과 진동 및 분진에 의한 환경 및 민원 발생의 문제도 발생하고, 가설형강지지체 공사가 완료된 후에 순차적으로 영구구조물 공사를 수행해야 하는 관계로 공사기간이 늘어나는 문제가 있었다.
이러한 개착식 공법의 문제를 해결하기 위하여 흙막이벽을 설치하고 현장 타설말뚝으로서 철골기둥과 이에 연장된 말뚝기초를 형성하여 지하 구조물을 축조하는 탑다운(Top Down) 공법이 사용되고 있다.
탑다운 공법은 철근콘크리트 탑다운 공법과 철골조 탑다운 공법이 있는데, 철근콘크리트 탑다운 공밥은 철근콘크리트 구조를 형성하기 위해 거푸집과 동바리를 설치하거나 큰 가설철골보를 설치해야 한다. 이는 철근콘크리트 구조이기 때문에 경제적인 장점이 있으나, 가설재를 설치하고 해체해야 하는 공기적인 또는 시공적인 단점이 있다. 또한, 이를 위해 가설재 설치용 설계도를 작성하여 가설재를 설치하여야 하는 번거로움도 있다.
철근콘크리트 탑다운 공법과 철골조 탑다운 공법의 장점만을 취한 이중보(Double Beam)로 형성된 철골조 탑다운 공법이 있는데, 이는 이중보가 형성되면서 기둥 주위에 주두가 형성되고 주두의 효과로 철골보의 순경간이 줄어드는 효과가 생겨서 작은 철골부재로 큰 효과를 실현할 수 있는 구조가 된다.
일반적으로 이중보를 활용한 탑다운 공법에서 이중보를 형성하는 두 철골보를 안착시키기 위한 브래킷(bracket)이 이용된다. 두 철골보가 안착되는 브래킷은 기둥에 설치되는데, 종래에는 브래킷을 하부층 슬래브 타설 시점 이후 제거하고, 제거시 하부층에서 렌탈장비를 사용하며, 브래킷 운반 지게차 및 양중용 크레인을 사용하여 브래킷을 이동시키고, 브래킷 설치용 백호 장비를 이용하여 브래킷을 설치하는 등 브래킷의 해체 및 설치 작업에 번거로움이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1401057호 (2014.05.29.)
본 발명의 목적은 작업성이 향상된 이중보를 활용한 탑다운 공법 시행을 위한 브래킷 설치 장치 및 이용한 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 이중보를 활용한 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법에서 이중보가 안착되는 브래킷을 기둥에 설치하기 위한 장치로서, 상기 브래킷을 지지하고 상기 기둥에 높이방향을 따라서 이동가능하게 설치되는 작업대; 및 상기 작업대를 상기 높이방향을 따라서 이동시키고 정지시키는 이송 장비를 포함하며, 상기 작업대는 상기 기둥에 슬라이드 이동이 가능하게 결합되는 기둥 결합부와, 상기 기둥 결합부에 고정되어서 상기 브래킷을 아래에서 지지하는 브래킷 지지 구조물을 구비하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치를 이용하여 지하 구조물을 구축하는 탑다운 공법으로서, 상기 기둥에 설치된 상기 작업대에 상기 브래킷이 안착된 상태에서 상기 이송 장비를 이용하여 상기 작업대를 이동시켜서 상기 브래킷을 제1 높이에 위치시키는 제1 작업대 이송 단계; 상기 브래킷이 상기 제1 높이에 위치한 상태에서 상기 브래킷을 상기 기둥에 분리가능하게 결합하여 고정시키는 제1 브래킷 고정 단계; 및 상기 브래킷이 상기 제1 높이로 상기 기둥에 고정된 상태에서 상기 제1 높이에 대응하는 높이에 제1 슬래브를 형성하는 제1 슬래브 형성 단계를 포함하는, 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법이 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 브래킷을 기둥을 따라서 하강시켜서 해당 높이에 위치시킬 수 있는 작업대가 구비되므로 종래의 브래킷 해체 및 양중에 필요한 렌탈, 크레인, 지게차 등의 장비가 불필요하여 작업성이 현저하게 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치에 대한 도면으로서, 브래킷이 기둥에 설치되고 슬래브가 형성된 상태를 함께 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에서 작업대를 기둥에 고정된 브래킷과 함께 확대하여 도시한 측면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 작업대를 일부 분해하여 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2에서 브래킷이 기둥에 고정된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 브래킷 설치 장치를 이용하여 지하 구조물을 구축하는 탑다운 공법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 단계들 중 작업대 설치 단계에 의해 작업대가 기둥에 설치된 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 도 6의 단계들 중 브래킷 안착 단계에 의해 브래킷이 작업대에 안착된 상태를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 6의 단계들 중 제1 작업대 이송 단계에 의해 브래킷이 하강하여 1층 슬래브 형성을 위한 높이에 위치하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 10은 도 6의 단계들 중 제1 슬래브 형성 단계에 의해 1층 슬래브가 형성된 상태를 도시한 측면도이다.
도 11은 도 6의 단계들 중 제2 작업대 이송 단계에 의해 브래킷이 하강하여 지하 1층 슬래브 형성을 위한 높이에 위치하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 12는 도 6의 단계들 중 제2 슬래브 형성 단계에 의해 지하 1층 슬래브가 형성된 상태를 도시한 측면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업대를 기둥에 고정된 브래킷과 함께 도시한 측면도이고, 도 14는 도 13의 평면도이다.
도 15는 도 13에 도시된 작업대를 일부 분해하여 도시한 평면도이다.
도 16은 도 13에서 브래킷이 기둥에 고정된 상태를 도시한 평면도이다.
이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구성과 작용을 구체적으로 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치(100)가 기둥(10), 브래킷(170) 및 슬래브(S)와 함께 측면도로서 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치(100)(이하, '브래킷 설치 장치'라 약칭함)는 기둥(10)에 설치되어서 브래킷(170)을 지지하는 작업대(110)와, 작업대(110)를 기둥(10)에 대해 상하방향 이동시키는 이송 장비(160)를 구비한다. 브래킷 설치 장치(100)의 구성을 구체적으로 설명하기에 앞서서 기둥(10)과 브래킷(170)의 구성을 간략하게 설명한다.
도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 기둥(10)은 지하의 공간에 세워지는 구조물로서, 탑다운 공법 시행시 복수개가 이격되어서 설치된다. 기둥(10)은 H 형강으로서, 서로 이격되어서 위치하는 제1 플랜지(flange)(11) 및 제2 플랜지(12)와, 두 플랜지(11, 12)를 연결하는 웹(web)(13)을 구비한다.
브래킷(170)은 기둥(10)을 사이에 두고 서로 반대 측에 각각 위치하는 제1 브래킷 부재(171)와 제2 브래킷 부재(172)를 구비한다. 본 실시예에서는 제1 브래킷 부재(171)는 기둥(10)의 제1 플랜지(11)에 결합되고, 제2 브래킷 부재(176)는 기둥(10)의 제2 플랜지(12)에 결합되는 것으로 설명한다.
제1 브래킷 부재(171)는 대체로 수평으로 연장되고 기둥(10)의 제1 플랜지(11)로부터 연장되는 제1 상부 지지대(172)와, 제1 상부 지지대(172)의 아래에서 제1 플랜지(11)로부터 위로 경사지게 연장되어서 제1 상부 지지대(172)를 지지하는 제1 하부 지지대(173)를 구비한다. 제1 상부 지지대(172)와 제1 하부 지지대(173)는 기둥(10)의 제1 플랜지(11)에 볼트와 너트와 같은 체결 수단에 의해 분리가능하게 결합된다.
제2 브래킷 부재(176)는 대체로 수평으로 연장되고 기둥(10)의 제2 플랜지(12)로부터 연장되는 제2 상부 지지대(177)와, 제2 상부 지지대(177)의 아래에서 제2 플랜지(12)로부터 위로 경사지게 연장되어서 제2 상부 지지대(177)를 지지하는 제2 하부 지지대(178)를 구비한다. 제2 상부 지지대(177)와 제2 하부 지지대(178)는 기둥(10)의 제2 플랜지(12)에 볼트와 너트와 같은 체결 수단에 의해 분리가능하게 결합된다.
이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 브래킷 설치 장치(100)에 구비되는 작업대(110)와 이송 장비(160)의 구성을 구체적으로 설명한다.
작업대(110)는 기둥(10)에 설치되어서 브래킷(170)을 지지한다. 작업대(110)는 이송 장비(160)에 의해 기둥(10)을 따라서 상하 이동이 가능하며, 브래킷(170)의 설치를 위해 적절한 높이에서 정지 상태를 유지한다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 작업대(110)는 기둥(10)과 슬라이드 이동이 가능하게 결합되는 기둥 결합부(120)와, 기둥 결합부(120)를 사이에 두고 서로 반대편에 위치하는 제1 브래킷 지지부(130) 및 제2 브래킷 지지부(140)를 구비한다. 제1 브래킷 지지부(130)와 제2 브래킷 지지부(140)는 브래킷(170)을 지지하는 브래킷 지지 구조물을 형성한다.
기둥 결합부(120)는 기둥(10)을 둘레방향을 따라서 에워싸는 기초 구조물(121)과, 기초 구조물(121)의 내부에 설치되는 복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들을 구비한다.
기초 구조물(121)은 기둥(10)을 둘레방향을 따라서 에워싸는 형태로서, 서로 분리가능하게 결합되는 제1 결합 부재(122)와 제2 결합 부재(122)를 구비한다.
제1 결합 부재(122)는 기둥(10)의 둘레방향을 따라서 'L'자 형태로 연장되도록, 직선으로 연장되는 제1A 연장부(122a)와, 제1A 연장부(122a)와 직각을 이루며 직선으로 연장되는 제1B 연장부(122b)를 구비한다. 제2 결합 부재(123)와의 결합을 위하여 제1A 연장부(122a)에는 제1A 결합 구멍(1221a)이 형성되고, 제1B 연장부(122b)에는 제1B 결합 구멍(1221b)이 형성된다. 제1A 결합 구멍(1221a)은 제1A 연장부(122a)의 연장방향을 따라서 길게 연장되는 슬롯 형태이고, 제1B 결합 구멍(1221b)은 제1B 연장부(122b)의 연장방향을 따라서 길게 연장되는 슬롯 형태이다.
제2 결합 부재(123)는 기둥(10)의 둘레방향을 따라서 'L'자 형태로 연장되도록, 직선으로 연장되는 제2A 연장부(123a)와, 제2A 연장부(123a)와 직각을 이루며 직선으로 연장되는 제2B 연장부(123b)를 구비한다. 제1 결합 부재(122)와의 결합을 위하여 제2A 연장부(123a)에는 제2A 결합 구멍(1231a)이 형성되고, 제2B 연장부(123b)에는 제2B 결합 구멍(1231b)이 형성된다. 제2A 결합 구멍(1231a)은 제2A 연장부(123a)의 연장방향을 따라서 길게 연장되는 슬롯 형태이고, 제2B 결합 구멍(1231b)은 제2B 연장부(123b)의 연장방향을 따라서 길게 연장되는 슬롯 형태이다.
제1A 결합 구멍(1221a)과 제2A 결합 구멍(1231a)에 볼트-너트와 같은 체결 수단이 분리가능하게 결합되고, 제1B 결합 구멍(1221b)과 제2B 결합 구멍(1231b)에 볼트-너트와 같은 체결 수단이 분리가능하게 결합된다. 제1A 결합 구멍(1221a), 제2A 결합 구멍(1231a), 제1B 결합 구멍(1221b) 및 제2B 결합 구멍(1231b)이 슬롯 형태로 이루어지므로 기둥의 크기에 대응하여 기초 구조물(121)의 내부 크기가 가변될 수 있다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들은 기초 구조물(121)의 내부에 설치되어서 기둥(10)과 접촉한다. 복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들에 의해 작업대(120)는 기둥(10)에 대해 슬라이드 이동이 가능하게 된다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들 중 제1 롤러(124a)와 제2 롤러(124b)는 기둥(10)의 제1 플랜지(11)의 외면과 접촉한다. 제1 플랜지(11)의 외면과 접촉하는 제1 롤러(124a)와 제2 롤러(124b)는 기둥(10)의 웹(13)을 사이에 두고 양측에 대칭을 이루며 위치한다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들 중 제3 롤러(124c)는 제1 롤러(124a)와 제2 롤러(124b)보다 아래에 위치하고 제1 롤러(124a)와 제2 롤러(124b)의 사이에 기둥(10)의 웹(13)에 대응하여 위치한다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들 중 제4 롤러(124d)와 제5 롤러(124e)는 기둥(10)의 제2 플랜지(12)의 외면과 접촉한다. 제2 플랜지(12)의 외면과 접촉하는 제4 롤러(124d)와 제5 롤러(124e)는 기둥(10)의 웹(13)을 사이에 두고 양측에 대칭을 이루며 위치한다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들 중 제6 롤러(124f)는 제4 롤러(124d)와 제5 롤러(124e)보다 아래에 위치하고 제4 롤러(124d)와 제5 롤러(124e)의 사이에 기둥(10)의 웹(13)에 대응하여 위치한다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들 중 제7 롤러(124g)와 제8 롤러(124h) 각각은 기둥(10)의 제1 플랜지(11)의 양 단부와 접촉한다.
복수개의 롤러(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 124g, 124h, 124i, 124j)들 중 제9 롤러(124i)와 제10 롤러(124j) 각각은 기둥(10)의 제2 플랜지(12)의 양 단부와 접촉한다.
제1 브래킷 지지부(130)는 기둥 결합부(120)를 사이에 두고 제2 브래킷 지지부(140)의 반대편에 위치한다. 제1 브래킷 지지부(130)는 기둥 결합부(120)의 기초 구조물(121)에 고정되도록 설치된다. 제1 브래킷 지지부(130)는 제1 브래킷 부재(171)의 제1 하부 지지대(173)와 접촉하며 지지하는 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)과, 제1 브래킷 지지 구조물(131)를 구조적으로 지지하는 제1 브래킷 하부 지지 구조물(136)을 구비한다.
제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)은 기둥 결합부(120)의 기초 구조물(121)의 일측에 고정되도록 설치된다. 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)에는 제1 브래킷 부재(171)의 제1 하부 지지대(173)의 하면과 접촉하며 지지하는 제1 지지 상면(132)이 형성된다. 제1 지지 상면(132)은 바깥쪽으로 가면서 위로 경사진 제1 하부 지지대(173)에 대응하여 바깥쪽으로 가면서 위로 경사진다. 그에 따라, 경사진 제1 하부 지지대(173)의 하면과 제1 지지 상면(132)의 상면이 접하게 된다. 제1 지지 상면(132)에는 위로 돌출된 제1 돌출부(133)가 구비된다. 제1 돌출부(133)는 제1 하부 지지대(173)의 하면에 형성된 제1 안착 홈(미도시)에 끼워져서 제1 브래킷 부재(171)의 의도하지 않은 움직임을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있게 된다. 제1 하부 지지대(173)의 하면에 형성된 제1 안착 홈(미도시)은 제1 하부 지지대(173)의 길이방향을 따라서 제1 돌출부(133)보다 길게 연장되어서 제1 브래킷 부재(171)의 수평방향 위치 조정에 대응할 수 있다.
제1 브래킷 하부 지지 구조물(136)은 제1 브래킷 지지 구조물(131)을 아래에서 구조적으로 지지한다. 제1 브래킷 하부 지지 구조물(136)은 경사지게 연장되는 제1 지지대(137)를 구비한다. 제1 지지대(137)는 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)의 아래에 위치하며 기초 구조물(121)로부터 멀어질수록 올라가도록 경사지게 연장된다. 제1 지지대(137)의 상단은 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)과 결합되고 제1 지지대(137)의 하단은 기초 구조물(121)에 결합된다. 제1 지지대(137)의 하단은 기둥(10)의 웹(13)에 대응하여 위치하는 제3 롤러(124c)에 대응하여 위치한다.
제2 브래킷 지지부(140)는 기둥 결합부(120)를 사이에 두고 제1 브래킷 지지부(130)의 반대편에 위치한다. 제2 브래킷 지지부(140)은 기둥 결합부(120)의 기초 구조물(121)에 고정되도록 설치된다. 제2 브래킷 지지부(140)는 제2 브래킷 부재(176)의 제2 하부 지지대(178)와 접촉하며 지지하는 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)과, 제2 브래킷 지지 구조물(141)를 구조적으로 지지하는 제2 브래킷 하부 지지 구조물(146)을 구비한다.
제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)은 기둥 결합부(120)의 기초 구조물(121)의 일측(제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)이 결합되는 측의 반대측)에 고정되도록 설치된다. 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)에는 제2 브래킷 부재(176)의 제2 하부 지지대(178)의 하면과 접촉하며 지지하는 제2 지지 상면(142)이 형성된다. 제2 지지 상면(142)은 바깥쪽으로 가면서 위로 경사진 제2 하부 지지대(178)에 대응하여 바깥쪽으로 갈수록 올라가도록 경사진다. 그에 따라, 경사진 제2 하부 지지대(178)의 하면과 제2 지지 상면(142)의 상면이 접하게 된다. 제2 지지 상면(142)에는 위로 돌출된 제2 돌출부(143)가 구비된다. 제2 돌출부(143)는 제2 하부 지지대(178)의 하면에 형성된 제2 안착 홈(미도시)에 끼워져서 제2 브래킷 부재(176)의 의도하지 않은 움직임을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있게 된다. 제2 하부 지지대(178)의 하면에 형성된 제2 안착 홈(미도시)은 제2 하부 지지대(178)의 길이방향을 따라서 제2 돌출부(143)보다 길게 연장되어서 제2 브래킷 부재(176)의 수평방향 위치 조정에 대응할 수 있다.
제2 브래킷 하부 지지 구조물(146)은 제2 브래킷 지지 구조물(141)을 아래에서 구조적으로 지지한다. 제2 브래킷 하부 지지 구조물(146)은 경사지게 연장되는 제2 지지대(147)를 구비한다. 제2 지지대(147)는 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)의 아래에 위치하며 기초 구조물(121)로부터 멀어질수록 올라가도록 경사지게 연장된다. 제2 지지대(147)의 상단은 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)과 결합되고 제2 지지대(147)의 하단은 기초 구조물(121)에 결합된다. 제2 지지대(147)의 하단은 기둥(10)의 웹(13)에 대응하여 위치하는 제6 롤러(124f)에 대응하여 위치한다.
이송 장비(160)는 작업대(110)를 기둥(10)에 대해 상하방향 이동시킨다. 이송 장비(160)는 회전력을 제공하는 윈치(winch)(161)와, 윈치(161)의 회전력을 작업대(110)로 전달하는 동력 전달부(162)를 구비한다.
윈치(161)는 작업대(110)를 이동시키기 위한 회전 구동력을 발생시킨다. 본 실시예에서 윈치(161)는 기둥(10)의 하단에 인접하여 위치하는 것으로 설명한다.
동력 전달부(162)는 윈치(161)의 회전력을 작업대(110)로 전달하여 작업대(110)를 상하이동시킨다. 동력 전달부(162)는 기둥(10)에 고정되어 설치되는 도르래(163)와, 연장되고 도르래(163)를 거쳐서 윈치(161)와 작업대(110)의 기초 구조물(121)을 연결하는 로프(165)를 구비한다.
도 6에는 도 1에 도시된 브래킷 설치 장치를 이용하여 지하 구조물을 구축하는 탑다운 공법을 설명하는 순서도가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하 구조물을 구축하는 탑다운 공법은, 작업대 설치 단계(S10)와, 브래킷 안착 단계(S20)와, 제1 작업대 이송 단계(S30)와, 제1 브래킷 고정 단계(S40)와, 제1 슬래브 형성 단계(S50)와, 브래킷 분리 단계(S60)와, 제2 작업대 이송 단계(S70)와, 제2 브래킷 고정 단계(S80)와, 제2 슬래브 형성 단계(S90)를 포함한다.
도 7에는 작업대 설치 단계(S10)가 수행된 상태가 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 작업대(110)가 기둥(10)에 설치되어 있으며, 기둥(10)과 작업대(110) 사이의 결합 관계는 도 2에 도시된 것과 같다. 작업대 설치 단계(S10)를 통해 작업대(110)가 기둥(10)에 설치된 후에는 브래킷 안착 단계(S20)가 수행된다.
도 8에는 브래킷 안착 단계(S20)가 수행된 상태가 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 브래킷(170)이 작업대(110) 위에 안착되어 있으며, 브래킷(170)과 작업대(110) 사이의 결합 관계는 도 2에 도시된 바와 같다. 다만, 도 8의 상태에서는 브래킷(170)은 기둥(10)에 고정되어 있지 않다. 브래킷 안착 단계(S20)를 통해 브래킷(170)이 작업대(110)에 안착된 후에는 작업대(110)가 화살표 방향과 같이 아래로 이동하는 제1 작업대 이송 단계(S30)가 수행된다.
도 9에는 제1 작업대 이송 단계(S30)가 수행된 상태가 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 제1 작업대 이송 단계(S30)를 통해 작업대(110)가 이송 장비(도 1의 160)에 의해 하강하여 브래킷(170)이 1층 슬래브 형성을 위한 높이(G)에 위치한다. 도시되지는 않았으나, 브래킷(170)의 이동은 체인 블록(chain block)과 같은 수단에 의해 보조될 수도 있다. 제1 작업대 이송 단계(S30)를 통해 브래킷(170)이 설정 높이(G)에 위치한 후에는 제1 브래킷 고정 단계(S40)가 수행된다.
제1 브래킷 고정 단계(S40)에서는 제1 작업대 이송 단계(S30)를 통해 브래킷(170)이 도 9에 도시된 바와 같이 설정 높이(G)에 위치한 상태에서 기둥(10)에 고정된다. 제1 브래킷 고정 단계(S40)에서 브래킷(170)은 기둥(10)에 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예와 같이 볼트-너트와 같이 분리가능한 체결 수단에 의해 고정된다. 제1 브래킷 고정 단계(S40)를 통해 브래킷(170)이 1층 슬래브 형성을 위한 높이(G)에 대응하여 고정된 후에는 제1 슬래브 형성 단계(S50)가 수행된다.
제1 슬래브 형성 단계(S50)를 통해 1층 슬래브가 형성된다. 도 10에는 제1 슬래브 형성 단계(S50)를 통해 1층 슬래브(S1)가 형성된 상태가 도시되어 있다. 도 10을 참조하여, 제1 슬래브 형성 단계(S50)의 수행 과정을 설명하면, 먼저 브래킷(170)에 두 제1 철골 보(F1)들이 기둥(10)을 사이에 두고 평행하게 배치된다. 다음, 기둥(10)을 중심으로 두 제1 철골 보(F1)들 사이의 영역에 제1 슬래브용 데크(D1)가 설치된다. 다음, 제1 슬래브용 데크(D1)를 기반으로 타설을 통해 1층 슬래브(S1)가 형성된다. 제1 슬래브 형성 단계(S50)를 통해 1층 슬래브(S1)가 완성된 후에는 브래킷 분리 단계(S60)가 수행된다.
브래킷 분리 단계(S60)에서는 기둥(10)에 고정된 브래킷(170)이 작업자에 의해 분리된다. 브래킷 분리 단계(S60)를 통해 브래킷(170)이 기둥(10)으로부터 분리됨으로써, 브래킷(170)이 이동가능하게 된다. 브래킷(170)은 기둥(10)에 분리된 상태에서 작업대(110)에 안정적으로 안착된 상태를 유지한다. 브래킷 분리 단계(S60)에 의해 브래킷(170)이 기둥(10)으로부터 분리된 후에는 작업대(110)가 하강하는 제2 작업대 이송 단계(S70)가 수행된다.
도 11에는 제2 작업대 이송 단계(S70)가 수행된 상태가 도시되어 있다. 도 11을 참조하면, 제2 작업대 이송 단계(S70)를 통해 작업대(110)가 이송 장비(도 1의 160)에 의해 하강하여 브래킷(170)이 지하 1층 슬래브 형성을 위한 높이(B1)에 위치한다. 제2 작업대 이송 단계(S70)를 통해 브래킷(170)이 설정 높이(B1)에 위치한 후에는 제2 브래킷 고정 단계(S80)가 수행된다.
제2 브래킷 고정 단계(S80)에서는 제2 작업대 이송 단계(S70)를 통해 브래킷(170)이 도 11에 도시된 바와 같이 설정 높이(B1)에 위치한 상태에서 기둥(10)에 고정된다. 제2 브래킷 고정 단계(S80)에서 브래킷(170)은 기둥(10)에 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예와 같이 볼트-너트와 같이 분리가능한 체결 수단에 의해 고정된다. 제2 브래킷 고정 단계(S80)를 통해 브래킷(170)이 지하 1층 슬래브 형성을 위한 높이(B1)에 대응하여 고정된 후에는 제2 슬래브 형성 단계(S90)가 수행된다.
제2 슬래브 형성 단계(S90)를 통해 지하 1층 슬래브가 형성된다. 도 12에는 제2 슬래브 형성 단계(S90)를 통해 지하 1층 슬래브(S2)가 형성된 상태가 도시되어 있다. 도 12를 참조하여, 제2 슬래브 형성 단계(S90)의 수행 과정을 설명하면, 먼저 브래킷(170)에 두 제2 철골 보(F2)가 기둥(10)을 사이에 두고 평행하게 배치된다. 다음, 기둥(10)을 중심으로 두 제2 철골 보(F2) 사이의 영역에 제2 슬래브용 데크(D2)가 설치된다. 다음, 제2 슬래브용 데크(D2)를 기반으로 타설을 통해 지하 1층 슬래브(S2)가 형성된다. 제2 슬래브 형성 단계(S90)를 통해 지하 1층 슬래브(S2)가 완성된 후에는 브래킷 분리, 작업대 이송, 브래킷 고정 및 슬래브 형성 단계가 반복되어서 지하 구조물이 구축된다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업대에 대한 도면이다. 도 13 내지 도 16에 도시된 실시예는 제1 브래킷 부재(171)와 제2 브래킷 부재(172)가 기둥(10)의 웹(13)에 결합되는 경우에 대한 것이다. 즉, 도 13 내지 도 16에 도시된 실시예에서는 제1 브래킷 부재(171)와 제2 브래킷 부재(172)가 웹(13)의 양면에 각각 볼트-너트와 같은 체결 수단에 의해 분리가능하게 결합된다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 작업대(210)는 기둥 결합부(220)와, 기둥 결합부(220)를 사이에 두고 서로 반대편에 위치하는 제1 브래킷 지지부(230) 및 제2 브래킷 지지부(240)를 구비한다.
기둥 결합부(220)는 기둥(10)을 둘레방향을 따라서 따라서 에워싸는 기초 구조물(121)과, 기초 구조물(121)의 내부에 설치되는 복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들을 구비한다. 기초 구조물(121)의 구성은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예의 기초 구조물(121)과 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들은 기초 구조물(121)의 내부에 설치되어서 기둥(10)과 접촉한다. 복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들에 의해 작업대(220)는 기둥(10)에 대해 슬라이드 이동이 가능하게 된다.
복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들 중 제1 롤러(224a)와 제2 롤러(224b)는 기둥(10)의 제1 플랜지(11)의 외면과 접촉한다. 제1 플랜지(11)의 외면과 접촉하는 제1 롤러(224a)와 제2 롤러(224b)는 기둥(10)의 웹(13)을 사이에 두고 양측에 대칭을 이루며 위치한다.
복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들 중 제3 롤러(224c)와 제4 롤러(224d)는 기둥(10)의 제2 플랜지(12)의 외면과 접촉한다. 제2 플랜지(12)의 외면과 접촉하는 제3 롤러(224c)와 제5 롤러(224e)는 기둥(10)의 웹(13)을 사이에 두고 양측에 대칭을 이루며 위치한다.
복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들 중 제5 롤러(224e)와 제6 롤러(224f) 각각은 기둥(10)의 제1 플랜지(11)의 양 단부와 접촉한다.
복수개의 롤러(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 224h)들 중 제7 롤러(224g)와 제8 롤러(224h) 각각은 기둥(10)의 제2 플랜지(12)의 양 단부와 접촉한다.
제1 브래킷 지지부(230)는 기둥 결합부(220)를 사이에 두고 제2 브래킷 지지부(240)의 반대편에 위치한다. 제1 브래킷 지지부(230)는 기둥 결합부(220)의 기초 구조물(121)에 고정되도록 설치된다. 제1 브래킷 지지부(230)는 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)과, 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)를 구조적으로 지지하는 제1 브래킷 하부 지지 구조물(236)을 구비한다. 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예의 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)과 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1 브래킷 하부 지지 구조물(236)은 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)을 아래에서 구조적으로 지지한다. 제2 브래킷 하부 지지 구조물(236)은 경사지게 연장되는 제1A 지지대(237a) 및 제1B 지지대(237b)와, 두 지지대(237a, 237b)의 상단을 연결하는 제1 연결 바아(238)를 구비한다. 제1A 지지대(237a)와 제1B 지지대(237b)는 제1 상부 지지 구조물(131)을 사이에 두고 양측에 위치한다. 제1A 지지대(237a)와 제1B 지지대(237b) 각각은 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)의 아래에 위치하며 기초 구조물(121)로부터 멀어질수록 올라가도록 경사지게 연장된다. 제1A 지지대(237a)의 상단과 제1B 지지대(237b)의 상단에 제1 연결 바아(238)가 결합된다. 제1A 지지대(237a)의 하단은 기둥(10)의 제2 플랜지(12)의 일단부에 대응하여 위치하는 제7 롤러(224g)에 대응하여 위치한다. 제1B 지지대(237b)의 하단은 기둥(10)의 제1 플랜지(11)의 일단부에 대응하여 위치하는 제5 롤러(224e)에 대응하여 위치한다.
제1 연결 바아(238)는 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)을 가로지르는 방향으로 연장되고 양단부가 제1A 지지대(237a)의 상단 및 제1B 지지대(237b)의 상단에 고정된다. 제1 연결 바아(238)가 제1 브래킷 상부 지지 구조물(131)를 아래에서 접하며 지지하게 된다.
제2 브래킷 지지부(240)는 기둥 결합부(220)를 사이에 두고 제1 브래킷 지지부(230)의 반대편에 위치한다. 제2 브래킷 지지부(240)는 기둥 결합부(220)의 기초 구조물(121)에 고정되도록 설치된다. 제2 브래킷 지지부(240)는 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)과, 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)를 구조적으로 지지하는 제2 브래킷 하부 지지 구조물(246)을 구비한다. 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예의 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)과 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2 브래킷 하부 지지 구조물(246)은 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)을 아래에서 구조적으로 지지한다. 제2 브래킷 하부 지지 구조물(246)은 경사지게 연장되는 제2A 지지대(247a) 및 제2B 지지대(247b)와, 두 지지대(247a, 247b)의 상단을 연결하는 제2 연결 바아(248)를 구비한다. 제2A 지지대(247a)와 제2B 지지대(247b)는 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)을 사이에 두고 양측에 위치한다. 제2A 지지대(247a)와 제2B 지지대(247b) 각각은 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)의 아래에 위치하며 기초 구조물(121)로부터 멀어질수록 올라가도록 경사지게 연장된다. 제2A 지지대(247a)의 상단과 제2B 지지대(247b)의 상단에 제2 연결 바아(248)가 결합된다. 제2A 지지대(247a)의 하단은 기둥(10)의 제2 플랜지(12)의 타단부에 대응하여 위치하는 제8 롤러(224h)에 대응하여 위치한다. 제2B 지지대(247b)의 하단은 기둥(10)의 제1 플랜지(11)의 타단부에 대응하여 위치하는 제6 롤러(224f)에 대응하여 위치한다.
제2 연결 바아(248)는 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)을 가로지르는 방향으로 연장되고 양단부가 제2A 지지대(247a)의 상단 및 제2B 지지대(247b)의 상단에 고정된다. 제2 연결 바아(248)가 제2 브래킷 상부 지지 구조물(141)를 아래에서 접하며 지지하게 된다.
도 13 내지 도 16에 도시된 실시예의 경우에도, 도 6 내지 도 12를 통해 설명된 탑다운 공법이 동일하게 적용될 수 있다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치
110 : 작업대 120 : 결합 기둥부
121 : 기초 구조물 122 : 제1 결합 부재
123 : 제2 결합 부재 124a : 제1 롤러
124b : 제2 롤러 124c : 제3 롤러
124d : 제4 롤러 124e : 제5 롤러
124f : 제6 롤러 124g : 제7 롤러
124h : 제8 롤러 124i : 제9 롤러
124j : 제10 롤러 130 : 제1 브래킷 지지부
131 : 제1 브래킷 상부 지지 구조물
136 : 제1 브래킷 하부 지지 구조물
140 : 제2 브래킷 지지부
141 : 제2 브래킷 상부 지지 구조물
146 : 제2 브래킷 하부 지지 구조물
160 : 이송 장비

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 이중보를 활용한 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법에서 이중보가 안착되는 브래킷을 기둥에 설치하기 위한 장치로서,
    상기 브래킷을 지지하고 상기 기둥에 높이방향을 따라서 이동가능하게 설치되는 작업대; 및
    상기 작업대를 상기 높이방향을 따라서 이동시키고 정지시키는 이송 장비를 포함하며,
    상기 작업대는 상기 기둥에 슬라이드 이동이 가능하게 결합되는 기둥 결합부와, 상기 기둥 결합부에 고정되어서 상기 브래킷을 아래에서 지지하는 브래킷 지지 구조물을 구비하며,
    상기 기둥 결합부는 상기 기둥을 둘레방향을 따라서 에워싸는 기초 구조물과, 상기 기초 구조물의 내부에 설치되어서 상기 기둥과 접촉하는 복수개의 롤러들을 구비하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기둥은 제1, 제2 플랜지와, 상기 두 플랜지를 연결하는 웹을 구비하는 H 형강이며,
    상기 복수개의 롤러들은 상기 제1 플랜지의 외면과 접촉하는 롤러와, 상기 제1 플랜지의 양단과 각각 접촉하는 두 롤러와, 상기 제2 플랜지의 외면과 접촉하는 롤러와, 상기 제2 플랜지의 양단과 각각 접촉하는 두 롤러를 구비하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 플랜지의 외면과 접촉하는 롤러는 복수개이고, 상기 제1 플랜지의 외면과 접촉하는 복수개의 상기 롤러들 중 적어도 하나는 상기 웹에 대응하여 위치하며,
    상기 제2 플랜지의 외면과 접촉하는 롤러는 복수개이고, 상기 제1 플랜지의 외면과 접촉하는 복수개의 상기 롤러들 중 적어도 하나는 상기 웹에 대응하여 위치하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 브래킷 지지 구조물은 상기 기초 구조물로부터 바깥쪽으로 갈수록 올라가게 경사지도록 연장되는 두 지지대를 구비하며, 상기 두 지지대의 하단은 상기 복수개의 롤러들 중 상기 웹에 대응하여 위치하는 두 롤러에 대응하여 위치하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 브래킷 지지 구조물은 상기 기초 구조물로부터 바깥쪽으로 갈수록 올라가게 경사지도록 연장되는 4개의 지지대를 구비하며, 상기 4개의 지지대 각각의 하단은 상기 복수개의 롤러들 중 상기 제1 플랜지의 양단과 각각 접촉하는 두 롤러 및 상기 제2 플랜지의 양단과 각각 접촉하는 두 롤러에 대응하여 위치하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 기초 구조물은 서로 분리가능하게 결합되는 제1 결합 부재와 제2 결합 부재를 구비하며,
    상기 제1 결합 부재와 상기 제2 결합 부재는 각각 상기 기둥의 둘레방향을 다라서 연장되는 'L'자 형태인, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 결합 부재는 서로 직각을 이루며 연장되는 제1A 연장부와 제1B 연장부를 구비하며,
    상기 제1A 연장부에는 상기 제2 결합 부재와의 결합을 위한 제1A 결합 구멍이 형성되고, 상기 제1B 연장부에는 상기 제2 결합 부재와의 결합을 위한 제1B 결합 구멍이 형성되며,
    상기 제1A 결합 구멍은 상기 제1A 연장부의 연장방향을 따라서 연장되는 슬롯 형태이고, 상기 제1B 결합 구멍은 상기 제1B 연장부의 연장방향을 따라서 연장되는 슬롯 형태인, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 결합 부재는 서로 직각을 이루며 연장되는 제2A 연장부와 제2B 연장부를 구비하며,
    상기 제2A 연장부에는 상기 제1 결합 부재와의 결합을 위한 제2A 결합 구멍이 형성되고, 상기 제2B 연장부에는 상기 제1 결합 부재와의 결합을 위한 제2B 결합 구멍이 형성되며,
    상기 제2A 결합 구멍은 상기 제2A 연장부의 연장방향을 따라서 연장되는 슬롯 형태이고, 상기 제2B 결합 구멍은 상기 제2B 연장부의 연장방향을 따라서 연장되는 슬롯 형태인, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
  10. 이중보를 활용한 지하 구조물 구축을 위한 탑다운 공법에서 이중보가 안착되는 브래킷을 기둥에 설치하기 위한 장치로서,
    상기 브래킷을 지지하고 상기 기둥에 높이방향을 따라서 이동가능하게 설치되는 작업대; 및
    상기 작업대를 상기 높이방향을 따라서 이동시키고 정지시키는 이송 장비를 포함하며,
    상기 작업대는 상기 기둥에 슬라이드 이동이 가능하게 결합되는 기둥 결합부와, 상기 기둥 결합부에 고정되어서 상기 브래킷을 아래에서 지지하는 브래킷 지지 구조물을 구비하며,
    상기 브래킷 지지 구조물은 상기 브래킷을 안착시키기 위한 돌출부를 더 구비하는, 탑다운 공법 시행용 브래킷 설치 장치.
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