KR102197107B1 - 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법 - Google Patents

임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일정 두께를 가지는 장방형의 슬래브단위체에 있어서, 복수개의 슬래브철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상의 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 수직으로 설치되는 복수개의 기둥철근; 및 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브;를 포함하여 이루어지는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체가 개시되고, 이를 이용하여 철근콘크리트기둥을 시공하는 방법이 제시된다.

Description

임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법{Slab unit implanted with means for pressing pile and the method for carrying out the construction of the reinforced concrete column using it}
본 발명은 건축물의 기초시스템을 시공하는 단계에서 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축 또는 리모델링시 사용되는 파일을 압입할 수 있게 하는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체 및 이를 이용하여 철근콘크리트기둥을 슬래브단위체에 시공하는 방법에 관한 것이다.
최근 노후 건물 증가와 함께 기존 건축물에 대하여 요구되는 다양한 기능을 향상시켜 사회적, 물리적 수명을 연장할 수 있는 증축, 리모델링 시공이 활발하게 진행되고 있다.
특히, 지하층을 추가로 증축하기 위해서는 지반이 구조물의 자중을 지지할 수 있도록 보강되어야 하나, 확실한 지반보강공법이 없었기 때문에 구조물 시공 전에 실시하는 종래의 지반보강공법을 활용할 수밖에 없었다.
종래의 지반보강공법으로는 마이크로파일링공법 등이 있는데, 이러한 종래의 지반보강공법의 경우 구조물 내부에 진입할 수 있는 장비 규모에 제한이 있기 때문에 보강깊이가 제한적이었고, 무엇보다도 보강된 지반의 지내력을 확인할 수 없다는 문제가 있었다.
이러한 종래 지반보강공법을 대체하여 아래 선행기술문헌과 같이 다양한 증축 또는 리모델링 공법"이 제시된 바 있다.
그러나 기존 공법의 경우 모두 구조물의 기둥 주위의 바닥 기초슬래브에 압입홀과 반력홀을 여러 개 천공해야 하는데, 이런 경우 내부에 배근된 철근들이 절단되는 경우가 많다.
그래서 기존 구조물의 바닥 기초슬래브의 강도가 오히려 약해지고, 이로 인해 증축시 기존 구조물의 지지력을 오히려 약화시킬 위험이 있다. 또 이를 방지하려면 별도로 보강해야 하는 문제가 발생하게 되었다.
그리고 봉 형상의 반력구와 상단 지지체를 너트로 조립해야 하므로 구조가 복잡하고 조립하는데 많은 시간이 소모되었다.
특히, 기초슬래브를 시공하고 기둥을 설치할 때 많은 시간이 걸려 공기 및 비용이 증가하는 단점이 있었다.
대한민국 등록특허 10-1743758(2017.5.30.) "기초블록을 이용한 수직 하향 증축 공법" 대한민국 등록특허 10-1212240(2012.12.7.) "리모델링 구조물의 지하 하향 증축 구조 및 공법" 대한민국 등록특허 10-1127931(2012.3.12.) "압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법" 대한민국 등록특허 10-1131679(2012.3.22.) "매입형 베이스 플레이트와 철근콘크리트기둥의 이음방법"
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축 또는 리모델링을 위하여 파일을 압입할 수 있는 파일압입구가 매설, 이식된 슬래브단위체를 제공하는 것이다.
그리고 이러한 슬래브단위체를 사용하여 철근콘크리트기둥을 시공하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체는,
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 슬래브단위체를 서로 연결하여 기초슬래브를 쉽게 시공할 수 있고, 슬래브단위체 내에 미리 파일압입구가 미리 매설, 이식되어 있으므로 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축이나 리모델링시 별도로 기초슬래브를 천공할 필요가 없다.
즉 기존에 기초슬래브에 배근된 철근이 절단되지 않기 때문에 기존 구조물에 전혀 손상을 주지 않고 슬래브 강도저하를 방지할 수 있으며, 이식된 파일압입구가 압입되는 파일의 수직도, 직진도를 가이드하기 때문에 파일의 수직도와 직진도가 보장될 수 있다.
또 공장에서 각 슬래브단위체에 철근콘크리트기둥을 설치할 수 있는 기둥철근이나 베이스플레이트가 일체로 조립된 상태로 공급되므로 현장에서 철근콘크리트기둥이나 SRC기둥을 매우 용이하게 시공할 수 있으므로 공기가 대폭 단축되고 비용이 절감된다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체의 외관을 나타내는 사시도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내부 구조를 나타내는 내부사시도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 파일압입구의 사시도
도 4는 본 발명의 제2실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체의 외관을 나타내는 사시도
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 내부 구조를 나타내는 내부사시도
도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 단면사시도
도 7은 본 발명의 제3실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법을 나타내는 상태도
도 8은 본 발명의 제4실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 SRC기둥 시공방법을 나타내는 상태도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
<제1실시 예>
도 1은 본 발명의 제1실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내부 구조를 나타내는 내부사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 파일압입구의 사시도를 나타낸다.
본 발명의 제1실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체(10)는 대략 일정한 두께를 가지는 장방형을 이루며 크게, 배근체(100), 파일압입구(200), 기둥철근(300), 슬래브(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 배근체(100)에 대해 설명한다.
상기 배근체(100)는 본 발명의 전체적인 형상을 이루는 것으로 복수개의 슬래브철근이 격자 형태로 배열되는 구조이다.
다시 말해서, 복수개의 슬래브철근이 수평으로 배열되되 서로 교차하도록 배열되는데, 상부에 교차배열되는 상부슬래브철근(110)과 하부에 교차배열되는 하부슬래브철근(120)으로 구비될 수 있다. 따라서, 전체적으로 장방형의 형태로 본 발명의 뼈대를 이루게 된다.
이러한 상기 배근체(100)의 슬래브철근은 서로 용접 또는 와이어를 사용하여 교차지점을 접합시킬 수 있다.
다음으로 파일압입구(200)에 대해 설명한다.
상기 파일압입구(200)는 본 발명의 슬래브단위체(10) 내부에 이식되어 건축물의 기초시스템을 시공하는 단계에서 마련되어, 추후 파일 기초를 형성하거나 건물의 부동침하로 인한 변형을 복원할 시 그리고 증축 또는 리모델링시 사용되는 파일을 압입할 수 있는 공간을 제공한다.
구체적으로 상기 파일압입구(200)는 파일압입관(210), 상부플랜지(220) 및 하부플랜지(230), 반력봉 연결너트(240), 반력봉 지지볼트(250)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 파일압입관(210)은 파이프 또는 실린더 형상으로 이루어지는 강관이다. 상기 파일압입관(210)의 단면 형상은 원형 또는 다각형일 수 있다.
이때, 상기 파일압입관(210)이 원형 파이프 형상일 경우 내경은 압입하고자 하는 파일(pile)의 외경보다 커야 한다.
그리고 상기 파일압입관(210)의 길이는 본 발명의 슬래브단위체(10)의 두께와 동일하거나 짧아야 한다. 왜냐하면, 슬래브단위체(10)에 매설, 이식되어야 하기 때문이다.
또 상기 파일압입관(210)의 상부와 하부에는 각각 상부플랜지(140)와 하부플랜지(150)가 결합된다.
상기 상부플랜지(140)와 하부플랜지(150)는 상기 파일압입관(210)이 상기 배근체(100)에 거치될 수 있게 하므로 요동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 상부플랜지(220)와 하부플랜지(230)의 중앙에 중앙홀이 형성되고, 상기 중앙홀은 각각 상기 파일압입관(210)의 외경과 일치하도록 맞추어여 상호 용접으로 결합될 수 있다.
이때, 상기 상부플랜지(220)에는 상기 반력봉 연결너트(240)가 관통하도록 관통홀(221)이 형성된다. 상기 관통홀(221)은 상기 상부플랜지(220)의 중앙홀 주위에 복수개가 방사상으로 형성된다.
그런데 상기 파일압입관(210)의 상단 개방부에는 탈착 가능한 구조의 타설덮개(270)가 더 구비될 수 있다.
상기 타설덮개(270)는 슬래브단위체(10) 성형을 위해 콘크리트를 타설할 때 상기 파일압입관(210)의 내부로 콘크리트나 이물질이 유입되는 것을 차단한다. 더불어 슬래브단위체(10)의 양생이 완료된 후 매설, 이식된 상기 파일압입관(210)의 개방부가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 타설덮개(270)의 재질은 합성수지를 사용할 수 있으나, 후술하는 바와 같이 반력판(F) 대신으로 사용할 수 있도록 스틸재질로 이루어질 수도 있다.
다음으로 상기 반력봉 연결너트(240)는 파일 압입시 반력봉(R)과 체결되어 상기 반력봉(R)을 지지하기 위한 것으로서, 원형관 형상으로 이루어지고 내주면에 암나사산이 형성된다.
여기서, 상기 반력봉 연결너트(240)는 상기 상부플랜지(220)의 관통홀(221)에 삽입되어 결합, 고정된다. 그리고 상기 반력봉 연결너트(240)의 개수는 사용하고자 하는 반력봉(R)의 개수에 대응되도록 구비될 수 있다. 다시 말해서, 큰 반력이 필요하면 더 많은 수의 반력봉을 사용해야 하므로 상기 반력봉 연결너트(240)의 개수도 많아지게 된다.
예를 들어, 상기 반력봉 연결너트(240)는 도시된 바와 같이 4개를 사용할 수 있으나 지지하는 하중의 크기에 따라 8개, 16개를 사용할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 반력봉 연결너트(240)의 상부에는 상기 반력봉(R)이 나사 결합되어 체결되고, 하부에는 상기 반력봉 지지볼트(250)가 나사 결합되어 체결될 수 있다.
다음으로 상기 반력봉 지지볼트(250)는 상기 반력봉(R)에 걸리는 반력에 의해 상기 상부플랜지(220)가 받는 하중을 지지할 수 있는 구성으로서, 긴 봉 형상으로 이루어지고 외주면에 수나사산이 형성된다.
이러한 수나사산은 상기 반력봉 지지볼트(250)의 외주면 전체에 걸쳐 형성되거나 양단에만 형성될 수 있는데, 상기 반력봉 지지볼트(250)의 상단은 상기 반력봉 연결너트(240)와, 하단은 상기 하부플랜지(230)에 단순 결합되거나 고정너트(280)로 체결될 수 있다.
이때, 상기 고정너트(280)는 상기 하부플랜지(230)를 기준으로 상측과 하측에 각각 체결되어 조여줄 수 있다.
이러한 상기 파일압입구(200)는 하나 이상 구비되어 상기 배근체(100)의 내부에 매립되는 방식으로 설치되고, 각 슬래브철근과 결합된다. 이때, 상기 파일압입구(200)는 각각 철근콘크리트기둥이 위치하게 될 상기 배근체(100)의 중심으로부터 방사상으로 배치된다. 도시된 것은 4개이나 4개 이상도 가능하다.
상기 파일압입구(200)가 상기 배근체(100)에 견고하게 고정되게 하기 위해 상기 파일압입구(200)와 각 슬래브철근은 서로 결합시킬 수 있다.
이를 위해 상기 파일압입관(210)은 외주면에 하나 이상의 커넥팅슬래브철근(260)이 형성된 구조일 수 있다.
연결을 용이하게 하기 위해 상기 커넥팅슬래브철근(260)은 상기 배근체(100)의 각 슬래브철근과 배치가 대응되도록 형성되어야 한다. 따라서, 상기 커넥팅슬래브철근(260)은 상기 파일압입관(210)의 외주면 상부와 하부에 각각 사방으로 돌출 형성되는 것이 좋다.
이러한 상기 커넥팅슬래브철근(260)과 상기 배근체의 각 슬래브철근은 상호 교차지점에 와이어를 사용하여 묶어서 결합시키거나 용접하는 방식으로 접합시킬 수 있다.
또는 별도의 커플러(미도시)를 사용하여 서로 결합시킬 수 있을 것이다.
참고로 상기 커넥팅슬래브철근(260)이 없는 경우에는 직접 용접으로 접합 가능하다. 즉, 상기 배근체(100)의 각 슬래브철근을 일부 절단하고 상기 파일압입관(210)에 용접으로 접합 가능하다.
다음으로 기둥철근(600)은 복수개가 구비되며 상기 배근체(100)의 중심에 수직으로 설치된다.
상기 기둥철근(600)은 후술하는 바와 같이 철근콘크리트기둥(RC)의 뼈대를 구성하는 것인데, 원형기둥의 경우 상기 기둥철근(600)은 원형으로 배열되고, 사각기둥의 경우 도시된 바와 같이 사각형을 이루도록 배치될 수 있다.
그리고 상기 기둥철근(600)의 하단은 각각 상기 배근체(100)의 슬래브철근(110, 120)에 용접 등의 방식으로 접합된다.
이때, 상기 기둥철근(600)은 도시된 바와 같이 시공하고자 하는 철근콘크리트기둥(RC)의 길이만큼 길게 구비되게 할 수도 있고, 도시되지는 않았지만 짧은 형태로 구비된 후 추후 별도의 수직철근(610)을 더 결합시킴으로써 길이를 연장하여 기둥을 시공할 수 있다.
다음으로 슬래브(400)에 대해 설명한다.
상기 슬래브(400)는 상기 배근체에 타설되는 콘크리트로서 상기 배근체(100)의 배열 형상과 동일하게 장방형을 이룬다.
상기 슬래브(400)는 상기 배근체(100)뿐 아니라 파일압입구(200) 및 기둥철근(300) 모두가 매립되도록 타설되고 양생된다.
여기서, 상기 배근체(100)의 각 슬래브철근은 상기 슬래브(400)의 외부로 돌출된다. 그리고 상기 기둥철근(300)의 상단도 상기 슬래브(400)의 상부면으로부터 상향 돌출된다.
또 상기 파일압입구(200)는 상하부가 모두 개방되도록 매설, 이식된다.
이렇게 구성된 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체(10)는 공장에서 일체로 제조되어 현장으로 운송될 수 있고, 현장에서 서로 연결하여 기초슬래브를 연속적으로 시공할 수 있다.
즉, 각 슬래브단위체(10)에 돌출 형성된 슬래브철근을 서로 연결하여 복수개의 슬래브단위체(10)를 타일처럼 연결하여 기초슬래브를 시공하거나, 두 슬래브단위체(10) 사이에 다른 슬래브철근을 추가하고 별도의 콘크리트를 더 타설하고 양생하여 기초슬래브를 시공할 수 있는 장점이 있다.
<제2실시 예>
이하에서는 본 발명의 제2실시 예를 설명한다. 도 4는 본 발명의 제2실시 예를 따른 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 내부 구조를 나타내는 내부사시도이다.
본 발명의 제2실시 예는 도시된 바를 참조하면 크게, 배근체(100), 파일압입구(200), 기둥철근(600), 앵커볼트(300), 슬래브(400), 베이스플레이트(500)로 구성될 수 있다.
상기 배근체(100), 파일압입구(200), 기둥철근(600), 슬래브(400)는 상술한 바와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하고, 상기 앵커볼트(300)와 베이스플레이트(500)에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 앵커볼트(300)는 상기 배근체(100)의 중심에 구비되어 후술하는 베이스플레이트(500)를 체결하기 위한 구성이다.
상기 앵커볼트(300)는 한번 절곡되어 대략 'ㄴ' 또는 'L'형상으로 이루어진다.
그리고 상기 앵커볼트(300)의 하단은 상기 배근체(100)의 슬래브철근 중 일부와 결합되고, 상단은 상기 배근체(100)의 상부로부터 돌출된 상태가 되며 외주면에 수나사산이 형성될 수 있다.
이때, 상기 앵커볼트(300)는 상기 기둥철근(600)의 내측에 위치하고 상기 베이스플레이트(500)의 네모서리와 체결될 수 있도록 4개가 사각형을 이루며 배치될 수 있다.
다음으로 상기 베이스플레이트(500)는 평판 형상으로 이루어지는 것으로서 상기 슬래브단위체(10)의 상부면에 밀착되도록 설치하되, 상기 앵커볼트(300)와 앵커너트로 체결한다.
이때, 상기 앵커너트를 풀어 상기 베이스플레이트(500)를 분리할 수도 있다.
그리고 상기 베이스플레이트(500)에는 상기 기둥철근(600)이 관통할 수 있는 홀이 복수개 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 베이스플레이트(500)는 추후 시공하는 철근콘크리트기둥(RC)을 지지하되, 상기 슬래브(400)에 철근콘크리트기둥의 하중이 균일하게 분산되도록 한다.
도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 단면사시도이다.
상술한 본 발명 슬래브단위체(10')는 상부구조물이 될 수 있다. 즉, 천장 슬래브로 적용될 수 있다.
그래서 도 6에 도시된 바와 같이 철근콘크리트기둥(RC)을 시공할 때 거푸집 내에 콘크리트를 타설할 수 있는 주입구(290)가 형성되게 할 수 있다.
상기 콘크리트 주입구(290)는 상기 슬래브(400)에서 베이스플레이트(500)와 파일압입구(200) 사이에 상하로 관통하여 형성되되, 하나 이상 형성되며 하향 경사지게 형성되어 하측의 거푸집(800) 내부로 콘크리트가 잘 주입되게 하는 것이 바람직하다.
<제3실시 예>
이하에서는 도 7a 내지 7c를 참조하여 본 발명의 제3실시 예인 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
여기서, 도 7a는 접합단계 및 거푸집 설치단계를 나타내고, 도 4b는 철근콘크리트기둥 시공단계를 나타내며, 도 4c는 파일압입단계를 나타낸다.
먼저, 슬래브단위체 배치단계는 앞서 <제1실시 예>에서 상세하게 설명한 슬래브단위체(10)를 신축 또는 증축 구조물의 기초슬래브 공간에 설치하는 단계이다.
상기 슬래브단위체(10)는 타일처럼 서로 연속적으로 연결하여 기초슬래브를 형성할 수도 있고, 일정한 간격으로 두고 사이사이에 배근 및 콘크리트 타설을 통해 이격된 슬래브단위체(10)를 서로 연결하여 기초슬래브를 시공할 수도 있다.
다음은 도 7a와 같이 상기 슬래브단위체(10)의 상부로 돌출된 복수개의 기둥철근을 상부구조물과 접합시키는 접합단계이다.
상기 기둥철근(600)의 상단을 상부구조물에 용접하거나 다른 방식을 사용하여 결합시킬 수 있다.
다음으로 거푸집 설치단계는 상기 기둥철근(600)의 주위에 거푸집(800)을 설치한다.
상기 거푸집(800)은 기둥의 형상에 따라 원통형이거나 판재를 연결하여 다각형일 수 있다.
다음으로 도 7b와 같이 상기 거푸집(800)에 콘크리트를 타설하여 철근콘크리트기둥(RC)을 양생하는 철근콘크리트기둥 시공단계이다.
콘크리트는 상술한 바와 같이 천장 슬래브에 형성된 콘크리트 주입구(290)를 통해 주입할 수 있을 것이다.
상기 철근콘크리트기둥 시공단계 이후에 증축 또는 리모델링시 파일(미도시)을 압입하는 파일압입단계가 더 수행될 수 있다.
파일을 압입하기 위해 상기 타설덮개(270)를 분리하고, 상기 반력봉 연결너트(240)에 각각 반력봉(R)을 체결시킨다.
그리고 상기 반력봉(R)의 각 상단에 반력판(F)을 결합시키는데, 상기 반력판(F)은 상기 타설덮개(270)를 전용할 수 있다.
이 상태에서 상기 파일압입관(210)의 내부로 일정 길이의 파일을 삽입시키고, 상기 반력판(F)과 파일 사이에 유압잭(미도시)을 설치한다.
그리고 외부에서 유압을 공급하여 상기 유압잭을 구동하면 상기 파일이 상기 파일압입관(210)을 통해 하측의 지반으로 강제 압입된다.
<제4실시 예>
이하에서 도 8a 내지 8f를 참조하여 본 발명의 제4실시 예인 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
제4실시 예는 철근콘크리트기둥에 철골기둥이 보강된 SRC(Steel framed Reinforcement Concrete) 기둥을 시공하는 실시 예이다.
도 8a는 철골기둥설치단계를 나타내고, 도 8b는 기둥리프팅단계를 나타내며, 도 8c는 그라우팅재 충진단계를 나타내고, 도 8d는 베이스플레이트 고정단계 및 기둥철근설치단계를 나타내며, 도 8e는 거푸집 설치단계를 나타내고, 도 8f는 SRC기둥 시공단계를 나타낸다.
먼저, 슬래브단위체 배치단계는 앞서 <제2실시 예>에서 상세하게 설명한 슬래브단위체(10)를 신축 또는 증축 구조물의 기초슬래브 공간에 설치하는 단계이다.
이 경우에도 상기 슬래브단위체(10)는 타일처럼 서로 연속적으로 연결하여 기초슬래브를 형성할 수도 있고, 일정한 간격으로 두고 사이사이에 배근 및 콘크리트 타설을 통해 이격된 슬래브단위체(10)를 서로 연결하여 기초슬래브를 시공할 수도 있다.
다음으로 철골기둥을 설치하는 단계이다.
도 8a에 도시된 바와 같이 상기 철골기둥(SC)을 상기 베이스플레이트(500)의 상부면에 고정하는데, 이를 위해 상기 철골기둥(SC)의 하단에 별도의 보강판(600)을 결합시키고, 상기 보강판(600)을 상기 베이스플레이트(500)와 결합시켜 철골기둥(SC)을 수직으로 설치한다.
도시된 것은 H빔형 철골기둥을 사용하는 경우를 나타낸다.
이때, 상기 베이스플레이트(500)에 보강판(510)을 결합시키기 위해 상기 앵커볼트(300)와 앵커너트를 사용할 수 있을 것이다.
다음으로 상기 베이스플레이트(500)에 입설된 철골기둥(SC)을 상부구조물과 일체화시키기 위해 들어올리는 기둥리프팅단계이다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 철골기둥(SC)을 리프팅하기 위해서 우선, 철골기둥(SC)의 양측면에 브라켓(700)을 결합시킨다. 그리고 상기 브라켓(700)과 슬래브단위체(10)의 상부면 사이에 유압잭(800)을 설치한다.
이 상태에서 상기 유압잭(800)을 구동시켜 상기 철골기둥(SC)을 리프팅시키는데, 상기 철골기둥(SC)의 상부면이 상부구조물에 완전히 밀착될 때까지 리프팅시킨다.
이때, 상기 베이스플레이트(500)도 함께 리프팅되도록 상기 베이스플레이트(500)를 체결하는 앵커너트를 풀면 상기 베이스플레이트(500)도 리프팅되어 상기 슬래브(400)의 상부면으로부터 이격된다.
다음은 도 8c에 도시된 바와 같이, 리프팅된 상기 베이스플레이트(500)와 슬래브(400) 사이의 공간에 그라우팅재(900)를 주입하여 채우는 그라우팅재 충진단계이다.
즉, 상기 철골기둥(SC)이 하강하는 것을 방지하고 상부구조물의 하중을 지지하면서 슬래브단위체(10)가 견고하게 안착되게 한다.
그라우팅재(900)는 고강도 몰탈이나 에폭시를 사용할 수 있다.
다음으로 상기 브라켓(700)을 제거하고 상기 베이스플레이트(500)를 다시 고정하는 고정단계이다.
즉, 상기 철골기둥(SC)의 측면에 결합된 상기 브라켓(700)을 해체하고, 상기 앵커볼트(300)에 앵커너트를 조여 상기 베이스플레이트(500)가 상기 그라우팅재(900)의 상부면에 완전히 고정되게 한다.
다음으로 도 8d에 도시된 바와 같이 상기 슬래브(400)의 상부로 돌출된 상기 기둥철근(600)에 수직철근(610)을 결합시키는 기둥철근설치단계이다.
즉, 상기 기둥철근(600)을 연장시켜 상부구조물과 결합되게 한다.
상기 기둥철근(600)과 수직철근(610)을 접합하기 위해서 커플러(C)를 사용하거나 용접할 수 있다.
상기 수직철근(610)의 상단은 상부구조물의 철근과 결합시킬 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 상부구조물인 천정슬래브가 본 발명의 슬래브단위체(10')일 수 있으므로, 슬래브단위체(10)의 하부면으로부터 하향 돌출되는 철근과 상기 수직철근(610)의 상단을 커플러(C) 또는 용접으로 결합시키는 방식을 사용할 수 있다.
다음으로 거푸집 설치단계는 도 8e와 같이 상기 기둥철근(600)과 수직철근(610)의 주위에 거푸집(800)을 설치한다.
상기 거푸집(800)은 상기 베이스플레이트(500)의 외주를 둘러싸도록 설치되는 것이 바람직하다.
다음으로 철근콘크리트 내부에 철골이 보강된 SRC기둥 시공단계를 수행한다.
이를 위해, 상부구조물의 천정슬래브에 형성된 콘크리트 주입구(290)를 통해 콘크리트를 주입하여 상기 거푸집(800) 속으로 타설되게 할 수 있다.
그리고 상기 콘크리트 주입구(290)에 타설된 콘크리트를 그대로 양생하면 천장슬래브도 원상태로 복구된다.
참고로, 상기 SRC기둥 시공단계 다음에도 파일을 압입시키는 파일압입단계가 더 포함될 수도 있다. 파일압입단계는 제3실시 예에서 설명한 것과 동일하게 수행될 수 있다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10, 10' : 슬래브단위체
100 : 배근체
110 : 상부슬래브철근 120 : 하부슬래브철근
200 : 파일압입구
210 : 파일압입관 220 : 상부플랜지
221 : 관통홀 230 : 하부플랜지
240 : 반력봉 연결너트 250 : 반력봉 지지볼트
260 : 커넥팅슬래브철근 270 : 타설덮개
280 : 고정너트 290 : 콘크리트 주입구
300 : 앵커볼트
400 : 슬래브
500 : 베이스플레이트 510 : 보강판
600 : 기둥철근 610 : 수직철근
700 : 브라켓 710 : 유압잭
800 : 거푸집
900 : 그라우팅재
RC : 철근콘크리트기둥 SC : 철골기둥
SRC : SRC기둥 P : 파일
F : 반력판 R : 반력봉
C : 커플러

Claims (9)

  1. 일정 두께를 가지는 장방형의 슬래브단위체에 있어서,
    복수개의 슬래브철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체;
    파이프 형상으로 이루어지고 외주면에 상기 배근체의 철근과 연결될 수 있도록 커넥팅철근이 돌출 형성되는 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구;
    상기 배근체의 중심에 수직으로 설치되는 복수개의 기둥철근;
    상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 및
    상기 상부플랜지의 상부면에 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하도록 탈부착되는 타설덮개;를 포함하여 이루어지고,
    상기 슬래브철근은 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체.
  2. 일정 두께를 가지는 장방형의 슬래브단위체에 있어서,
    복수개의 슬래브철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체;
    파이프 형상으로 이루어지고 외주면에 상기 배근체의 철근과 연결될 수 있도록 커넥팅철근이 돌출 형성되는 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구;
    상기 배근체의 중심에 수직으로 설치되는 복수개의 기둥철근;
    상기 기둥철근의 내측으로 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형의 앵커볼트;
    상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브;
    상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트; 및
    상기 상부플랜지의 상부면에 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하도록 탈부착되는 타설덮개;를 포함하여 이루어지고,
    상기 슬래브철근은 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 복수개의 슬래브철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상으로 이루어지고 외주면에 상기 배근체의 철근과 연결될 수 있도록 커넥팅철근이 돌출 형성되는 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 수직으로 설치되는 복수개의 기둥철근; 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 및 상기 상부플랜지의 상부면에 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하도록 탈부착되는 타설덮개;를 포함하여 이루어지고, 상기 슬래브철근은 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 슬래브단위체를 배치하는 슬래브단위체 배치단계;
    상기 기둥철근의 상단을 상부구조물과 접합시키는 접합단계;
    상기 기둥철근의 주위에 거푸집을 설치하는 거푸집 설치단계;
    상기 거푸집에 콘크리트를 타설하고 양생하는 철근콘크리트기둥 시공단계;
    상기 반력봉 연결너트에 각각 반력봉을 체결하고, 각 반력봉의 상단에 반력판을 결합시키며, 상기 파일압입관에 파일을 삽입한 상태에서 상기 반력판과 파일 사이에 유압잭을 설치하여 파일을 압입하는 파일압입단계;를 포함하여 이루어지는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법.
  7. 삭제
  8. 복수개의 슬래브철근이 격자 형태로 배열되어 장방형을 이루는 배근체; 파이프 형상으로 이루어지고 외주면에 상기 배근체의 철근과 연결될 수 있도록 커넥팅철근이 돌출 형성되는 파일압입관과, 상기 파일압입관의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부플랜지 및 하부플랜지와, 상기 상부플랜지를 관통하여 결합되고 내주면에 암나사산이 형성된 복수개의 반력봉 연결너트와, 일단이 상기 반력봉 연결너트에 체결되고 타단이 상기 하부플랜지에 체결되는 반력봉 지지볼트로 이루어져, 상기 배근체의 중심으로부터 방사상으로 설치되는 파일압입구; 상기 배근체의 중심에 수직으로 설치되는 복수개의 기둥철근; 상기 기둥철근의 내측으로 사각형을 이루도록 배치되는 'L'형의 앵커볼트; 상기 배근체에 콘크리트가 타설되어 장방형으로 양생되는 슬래브; 상기 앵커볼트와 체결되어 상기 슬래브의 상부면에 부착되는 베이스플레이트; 및 상기 상부플랜지의 상부면에 상기 상부플랜지 및 파일압입관의 노출 및 타설하는 콘크리트의 유입을 방지하도록 탈부착되는 타설덮개;를 포함하여 이루어지고, 상기 슬래브철근은 상기 슬래브의 표면으로부터 외부로 돌출되는 슬래브단위체를 배치하는 슬래브단위체 배치단계;
    상기 베이스플레이트의 상부면에 철골기둥을 결합시키는 철골기둥설치단계;
    상기 철골기둥의 측면에 브라켓을 설치하고, 상기 브라켓과 슬래브 사이에는 유압잭을 설치하여 상기 철골기둥 및 베이스플레이트를 상부구조물까지 상승시키는 기둥리프팅단계;
    상기 슬래브 상부면과 상승된 상기 베이스플레이트 사이에 형성된 공간을 크라우팅재로 채우는 그라우팅재 충진단계;
    상기 브라켓과 유압잭을 제거하고, 상기 앵커볼트에 앵커너트를 체결하여 상기 베이스플레이트를 고정하는 고정단계;
    상기 기둥철근에 각각 수직철근을 결합시키고, 상기 수직철근의 상단을 상부구조물과 접합시키는 기둥철근설치단계;
    상기 기둥철근과 수직철근의 외측으로 거푸집을 설치하는 거푸집 설치단계;
    상기 거푸집에 콘크리트를 타설하고 양생하여 SRC 기둥을 만드는 SRC기둥 시공단계;
    상기 반력봉 연결너트에 각각 반력봉을 체결하고, 각 반력봉의 상단에 반력판을 결합시키며, 상기 파일압입관에 파일을 삽입한 상태에서 상기 반력판과 파일 사이에 유압잭을 설치하여 파일을 압입하는 파일압입단계;를 포함하여 이루어지는 임플란트식 파일압입구가 이식된 슬래브단위체를 이용한 철근콘크리트기둥 시공방법.
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