KR102292762B1 - 벽체를 구성하는 연속형 강재 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 지중에 매립되어 지중구조물의 벽체를 구성할 수 있는 강재를 지중에 매립하는 강재 매립 단계; 상기 강재의 상단에 배치되는 상부 슬래브를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계; 상기 상부 슬래브의 하부에 배치되어 지중구조물의 바닥을 구성하는 하부 슬래브를 설치하는 하부 슬래브 설치 단계; 및 상기 상부 슬래브의 상부를 되메우고 노면을 정리하여 지중구조물 작업을 완료하는 작업 완료 단계를 포함하는 지중구조물 시공방법을 제공한다.

Description

벽체를 구성하는 연속형 강재 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법{Continuous Steel Material constituting Wall Connected to Plurality of Units and Underground Structure Construction Method Using the Same}
본 발명은 벽체를 구성하는 연속형 강재 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
지하차도 및 지하주차장 등을 포함하는 지하 구조물을 설치하기 위하여 터파기 공사를 수행하는 경우 토사가 유출됨에 따라 벽체가 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 흙막이 공사를 할 수 있다. 흙막이 공사는 지중구조물 설치를 위하여 굴착된 부분에 인접한 주위의 흙이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 흙막이 벽을 설치하는 과정을 포함한다.
흙막이 벽을 설치하는 과정은 지중구조물을 설치하는 데 반드시 필요한 과정이지만 소요되는 비용 및 공기가 증가하는 문제점이 존재한다. 이러한 문제점 등을 해결하기 위하여, 지하차도나 대형 건축물의 지하시설물 건축 시 공기를 단축하고 비용을 절감하기 위하여, 지상에서 콘크리트로 이루어진 패널을 미리 제작하고, 이를 지중에 삽입하여 지중구조물 벽체를 형성함으로써 흙막이 벽으로 사용하는 동시에 지중구조물의 벽체로 사용할 수 있는 기술이 개발되고 있다.
특허문헌 1 한국등록특허 제10-0975948호 특허문헌 2 한국공개특허 제10-2019-0035087호
종래기술 공개특허 제 10-2019-0035087호는 지하차도의 벽체 구조물을 형성할 수 있는 지중 삽입용 패널의 연결 시공방법에 관한 것으로 지중에 패널을 연속하여 삽입할 수 있는 장점은 있으나, 토피가 깊은 경우 지면에서 패널의 연결조인트를 육안으로 확인하는 것이 어려워 연속하여 연결하여 시공을 하는 것이 곤란한 단점이 있다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는, 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완한, 벽체를 구성하는 강재가 지중에 삽입되고 토피가 깊어 그 연결조인트를 확인할 수 없는 경우에도 지면에서 충분히 연속하여 연결할 수 있도록 임시로 구비되는 임시연결강재 구조(제2강재, 제2강재모듈)를 구비한 벽체를 구성하는 연속형 강재 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 지중에 매립되어 지중구조물의 벽체를 구성할 수 있는 강재를 지중에 매립하는 강재 매립 단계; 상기 강재의 상단에 배치되는 상부 슬래브를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계; 상기 상부 슬래브의 하부에 배치되어 지중구조물의 바닥을 구성하는 하부 슬래브를 설치하는 하부 슬래브 설치 단계; 및 상기 상부 슬래브의 상부를 되메우고 노면을 정리하여 지중구조물 작업을 완료하는 작업 완료 단계를 포함하는 지중구조물 시공방법을 제공한다.
본 발명의 추가적인 해결수단은 아래에서 이어지는 설명에서 일부 설명될 것이고, 그 설명으로부터 부분적으로 용이하게 확인할 수 있게 되거나, 또는 본 발명의 실시에 의해 지득될 수 있다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법은 강재의 상단에 분리가능하며 연결가이드부를 포함하는 임시설치용 강재를 구비하여 시공하므로, 토피(지면에서부터 구조물의 거리)가 깊은 경우에도 강재 간 연결되는 부분인 연결조인트부에 정확히 연결할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재 및 이를 이용한 지중구조물 시공방법은 시공 중 흙벽이 붕괴되는 것을 효과적으로 차단할 수 있고 정렬된 강재가 흔들림없이 고정된 상태를 유지하도록 함으로써 안정적인 지중 구조물을 시공할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 강재 매립 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 강재 매립 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 강재 매립 단계의 굴착단계 수행 시 트렌치(trench) 굴착을 할 때 사용될 수 있는 장비 들의 도면 대용 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 상부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 상부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 하부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 하부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 작업 완료 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 작업 완료 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법에 의하여 시공된 지중구조물의 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법에 의하여 시공되는 지중구조물의 입구와 출구에 해당하는 'A'파트의 적어도 일부에 대한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법에 의하여 시공되는 지중구조물의 입구와 출구를 제외한 중앙부분에 해당하는 'B'파트의 적어도 일부에 대한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 지중에 연속하여 매립하는 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재가 복수개 결합된 강재 결합체의 측면도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 벽체를 구성하는 연속형 강재가 복수개 결합된 강재 모듈의 측면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재에 구비되는 방수구조를 상세히 나타내는 도면이다.
도 19은 벽체를 구성하는 연속형 강재의 연결조인트부의 변형 실시예에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다.
다만, 본 발명의 구체적인 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예 들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법은 강재 매립 단계(S100), 상부 슬래브 설치 단계(S200), 하부 슬래브 설치 단계(S300) 및 작업 완료 단계(S400)를 포함할 수 있다.
먼저 강재 매립 단계(S100)에서 강재(100)를 지중에 매립하는 작업이 수행될 수 있다. 강재(100)는 지중에 매립되어 지중구조물의 벽체를 구성할 수 있으며, 적어도 두 개의 열이 서로 마주보고 나란히 연속 배치되어 지중구조물의 양 측벽을 구성할 수 있다.
다음으로 상부 슬래브 설치 단계(S200)에서 상부 슬래브가 강재(100)의 상단에 설치될 수 있다. 상부 슬래브는 지중구조물의 천장을 구성할 수 있다. 구체적으로 상부 슬래브는 제1강재(300)의 상단부에 설치될 수 있다. 자세한 것은 후술한다.
다음으로 하부 슬래브 설치 단계(S300)에서 하부 슬래브가 강재(100)의 하부에 설치될 수 있다. 하부 슬래브는 상부 슬래브와 일정 간격 떨어진 위치에 설치될 수 있다. 상부 슬래브와 하부 슬래브의 사이의 공간은 지중 구조물을 통과하는 차량이 이동할 수 있는 공간이므로 상부 슬래브와 하부 슬래브 간 거리는 요구사항에 맞게 적절하게 설정될 수 있다. 하부 슬래브는 지중 구조물의 바닥을 구성하며, 하부 슬래브의 상부면은 지중 구조물을 통과하는 차량이 주행하는 도로가 될 수 있다.
마지막으로 작업 완료 단계(S400)는 상부 슬래브의 상부를 되메우고, 노면을 정리하는 마무리 작업이 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 강재 매립 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 강재 매립 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 지중에 연속하여 매립하는 과정의 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 강재 매립 단계(S100)는 굴착단계(S110) 및 강재 설치 단계(S120)를 포함할 수 있다.
다만, 굴착단계(S110) 및 강재 설치 단계(S120)에 앞서 공사현장의 경계를 구성할 수 있는 임시 펜스(fence) 등의 경계 표지 부재가 설치될 수 있다.
굴착단계(S110)는 지면에 형성되는 강재가 건입되어 매립되는 강재 매립공간을 형성하기 위하여 지면을 선형측량하는 선형측량단계와 선형측량 후 줄파기단계 및 트렌치(trench)굴착 단계를 차례로 수행하여 강재가 건입되어 매립될 수 있는 강재 매립공간을 형성할 수 있다. 강재 매립공간은 도 3에 도시된 바와 같이 선형굴착장비(10)에 의하여 형성될 수 있고, 강재 매립공간은 도 14를 참조하면 부호 'A'로 표시될 수 있다. 강재 매립공간(A)은 도 14에 도시된 바와 같이 측면에서 보았을 때 강재(100)가 연속하여 매립될 수 있도록 선형으로 길게 형성될 수 있다.
강재 설치 단계(S120)는 굴착단계(S110)에 의해 형성되는 강재 매립공간에 강재(100)와 중간파일(50)을 매립하고 콘크리트를 타설하여 고정할 수 있다. 강재 설치 단계(S120)는 강재(100)를 선형굴착장비(10)에 의하여 형성되는 강재 매립공간에 도 14에 도시된 바와 같이 복수의 강재가 서로 연결되어 연속하도록 건입하여 설치할 수 있다. 이는 지중구조물의 중앙에 배치되어 구조의 안정성을 더하는 지지대 역할 및 중앙을 분리하는 분리대 역할을 하는 중간파일(50)을 설치할 때도 마찬가지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 강재 매립 단계의 굴착단계 수행 시 트렌치(trench) 굴착을 할 때 사용될 수 있는 장비들의 도면 대용 사진이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 (a)는 Bauer Cutter(BC) 장비, (b)는 TCM장비, (c)는 SCW(Soil Cement Wall) 천공작업 용 3축 오거 장비, (d)는 4축 오거 DCM(Deep Cement Mixing)장비의 사진으로 각각의 장비의 실물 생김새를 파악할 수 있다. 트렌치(trench) 굴착은 상기 도 4 (a) 내지 (d)에 도시된 장비들을 적절히 사용하여 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 상부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 상부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면 상부 슬래브 설치 단계(S200)는 상부 굴착 단계(S210), 버팀보 설치 단계(S220), 지지부재 설치 단계(S230), 상부 거더 설치 단계(S240) 및 상부 슬래브 완성 단계(S250)를 포함할 수 있다.
상부 굴착 단계(S210)는 도 6에 도시된 굴착장비(20)를 이용하여 지면의 상부를 소정의 깊이까지 파낼 수 있다. 여기서 소정의 깊이는 파낸 강재(100)와 중간파일(50)의 사이의 지면의 높이가 후술하는 버팀보(55)보다 아래에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
버팀보 설치 단계(S220)는 일측벽을 구성하는 강재(100)의 상부와 타측벽을 구성하는 강재(100)의 상부에 연결되어 강재(100)나 흙이 무너지는 것을 방지하기 위하여 버팀보(55)를 설치할 수 있다.
지지부재 설치 단계(S230)는 버팀보(55)가 설치된 후 버팀보(55)의 하부에 위치하는 지면을 후술하는 상부 슬래브보다 아래에 위치하는 깊이까지 파내고 강재(100)와 중간파일(50)에 상부 슬래브를 지지할 수 있는 지지브라켓(61)과 중앙 보강거더(62)를 설치할 수 있다.
상부 거더 설치 단계(S240)는 상부 슬래브의 일부를 구성하는 상부 거더(64)를 지지브라켓(61)과 중앙 보강거더(62)에 의해 지지되며 강재(100)와 중간파일(50)에 결합되도록 설치할 수 있다.
상부 슬래브 완성 단계(S250)는 설치된 상부 거더(64)의 상면에 콘크리트(66)를 타설하고 방수재(67)를 콘크리트의 상면에 처리하여 상부 슬래브를 완성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 하부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 하부 슬래브 설치 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면 하부 슬래브 설치 단계(S300)는 하부 굴착 단계(S310), 하부 슬래브 완성 단계(S320) 및 중간 벽체 시공 단계(S330)를 포함할 수 있다. 지중 구조물을 시공완료하는 단계와 지중 구조물을 시공한 후 마무리 작업을 하는 단계를 구분짓고자 중간 벽체 시공 단계(S330)를 하부 슬래브 설치 단계(S300)에 포함시켰다. 다만, 여기서 중간 벽체 시공 단계(S330)는 엄밀히 말하면 하부 슬래브가 완성된 이후 수행되는 것이므로 하부 슬래브 설치 단계(S300)에 포함되지 않고 그 후 수행되는 별도의 공정단계로 구분될 수도 있다.
하부 굴착 단계(S310)는 굴착장비(20)를 이용하여 상부 슬래브의 하부에서부터 하부 슬래브가 설치될 깊이까지 굴착할 수 있다.
하부 슬래브 완성 단계(S320)는 하부 슬래브(70)를 설치하여 완성할 수 있다. 하부 슬래브(70)는 굴착된 지면의 최하단에 배치되는 방수재(72)와 방수재(72)의 상부에 타설되는 콘크리트(71)를 포함하여 구성될 수 있다.
중간 벽체 시공 단계(S330)는 하부 슬래브를 완성한 후 상부 슬래브와 하부 슬래브를 연결하는 콘크리트를 타설하여 강재(100)와 함께 더욱 견고한 중간 벽체를 구성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 작업 완료 단계의 세부 과정의 블록순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법의 작업 완료 단계의 세부 과정의 실시예를 도시한 도면이다.
도 9 및 10을 참조하면 작업 완료 단계(S400)는 상부 정리 단계(S410) 및 노면 정리 단계(S420)를 포함할 수 있다.
상부 정리 단계(S410)는 상부 슬래브의 상부에 설치되는 버팀보를 철거하고 상부 슬래브의 상부를 흙 등으로 되메워 주위의 지면과 대응되는 높이를 이루도록 할 수 있다.
노면 정리 단계(S420)는 앞서 설명한 도 2의 임시 펜스(fence)을 철거하고 노면을 고르게 정리할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법에 의하여 시공된 지중구조물의 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법에 의하여 시공되는 지중구조물의 입구와 출구에 해당하는 'A'파트의 적어도 일부에 대한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재를 이용한 지중구조물 시공방법에 의하여 시공되는 지중구조물의 입구와 출구를 제외한 중앙부분에 해당하는 'B'파트의 적어도 일부에 대한 사시도이다.
도 11을 참조하면 지중구조물의 한 예인 지하차도의 실제 시공 예를 파악할 수 있다. 도 11에 표시된 'A'는 지하차도의 입구와 출구 부분을, 'B'는 지하차도의 입구와 출구를 제외한 중앙 부분을 의미할 수 있다.
도 12를 참조하면 도 11에 도시된 지하 차도의 입구와 출구에 해당하는 'A'부분의 적어도 일부에 대한 단면의 모습을 파악할 수 있다. 'A'부분은 지하차도의 입구와 출구에 해당하므로 상면이 개방된 전체적으로 'U'혹은 'W'의 형상일 수 있다. 흙 시멘트(soil cement)가 복수의 제1강재(300)가 서로 연결되어 그 사이에 형성되는 빈 공간에 타설되어 벽체를 이루는 제1강재(300)의 구조적 강성을 증가시킬 수 있다. 또한, 제1강재(300)의 측면부 이되 지반을 향하는 측면부가 아닌 지하차도의 내측을 향하는 측면부에 흙 시멘트(soil cement) 타설을 통해 내부 벽체를 시공하는 작업이 수행될 수 있고, 이는 전체적으로 지하차도의 구조적 안정성 및 강성을 증가시킬 수 있다.
도 12를 참조하면 입구와 출구 부분은 강재(100)가 시공될 때 가시설파트에 해당하는 제2강재(200)가 제거된 상태로 시공될 수 있다. 다만, 필요한 경우에는 제2강재(200)까지 포함된 강재(100)를 이용하여 시공한 후 가시설파트에 해당하는 제2강재(200)를 제거하는 과정을 거쳐 지중구조물의 입구와 출구에 해당하는 'A'파트가 시공될 수 있다.
도 13을 참조하면 도 11에 도시된 지하 차도의 중앙 부분에 해당하는 'B'부분의 적어도 일부에 대한 단면의 모습을 파악할 수 있다. 도 13은 도 7 및 8에 도시된 하부 슬래브 설치 단계(S300)가 수행된 후의 상태를 입체적으로 도시한 것이다. 구체적으로, 도 13은 도 8에 도시된 하부 슬래브 완성 단계(S320) 또는 중간 벽체 시공 단계(S330)에 해당하는 도면에 대응되는 사시도 일 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재가 복수개 결합된 강재 결합체의 측면도이다.
도 15를 참조하면 강재(100)는 제1강재(300), 제2강재(200) 및 제3강재(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1강재(300)는 'H'형 강으로 구성될 수 있으며, 지중 구조물의 벽체를 구성할 수 있다. 다만, 제1강재(300)의 형상이 'H'형에 한정되는 것은 아니고 벽체를 구성할 수 있는 형상이면 어떠한 것도 가능하며 예를 들어 중공형의 원기둥일 수 있다. 제1강재(300)는 좌우측 말단에 형성되는 연결조인트부(320)를 포함할 수 있다. 강재(100)는 도 16에 도시된 바와 같이 복수개가 연속하여 연결되어 설치될 수 있고, 이 때 서로 연결되는 제1강재(300)는 각각 구비되는 연결조인트부(320)간 연결에 의하여 연결될 수 있다. 연결조인트부(320)는 속이 빈 원형이되 그 둘레의 적어도 일부가 단절된 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 반드시 연결조인트부(320)이 형상이 이에 한정되는 것은 아니고 연결조인트부의 역할을 잘 수행할 수 있는 것이면 다른 형상으로 형성되는 것도 가능하다.
제2강재(200)는 제1강재(300)의 상부에 분리가능하게 연결될 수 있다. 제2강재(200)는 가시설강재(210)와 연결가이드부(220)를 포함할 수 있다. 가시설강재(210)는 'H'형으로 구성되어 제1강재(300)에 분리가능하게 연결될 수 있다. 연결가이드부(220)는 가시설강재(210)의 양단 좌우측에 연결될 수 있다. 이 때의 연결방법은 용접에 의할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 공지의 어떠한 연결방법으로도 가능하다. 연결가이드부(220)는 토피가 깊은 현장에서 제1강재(300)의 연결조인트부(320)를 육안으로 확인하기 어려운 경우에도 강재 간 연결이 수월할 수 있도록 연결조인트부(320)의 형상과 대응되는 형상으로 구비될 수 있고, 위치 역시 연결조인트부(320)의 위치에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
제2강재(200)는 토피가 깊은 경우 흙이 무너지는 것을 방지하면서도 제1강재(300)를 서로 원활하게 연결시키기 위하여 임시로 철거가능하게 설치될 수 있다. 제2강재(200)는 앞서 설명한 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상부 정리 단계(S410)가 수행될 때 제1강재(300)로부터 철거될 수 있다. 즉, 상부 정리 단계(S410)는 버팀보(55)를 철거하고 제2강재(200)를 철거한 후 상부를 되메우는 과정을 거칠 수 있는 것이다. 제2강재(200)는 상부 슬래브 설치 단계(S200)가 수행된 이후, 그리고 작업 완료 단계(S400)가 수행되기 이전에 제1강재(300)로부터 분리되어 철거될 수 있다.
제3강재(400)는 제1강재(300)의 하부에 연결되어 지중에 매립될 수 있다. 제3강재(300)는 지중에 매립되어 제1강재(300)를 하부에서 지지하는 역할을 할 수 있다.
제1강재(300)와 제2강재(200), 그리고 제1강재(300)와 제3강재(400)는 각각 서로 연결부재(23, 34)에 의해 연결될 수 있다. 연결부재는 후술하는 도 17에 관하여 서술할 때 자세히 설명한다.
도 16을 참조하면 도 15에 도시된 강재(100) 복수개가 서로 연결된 연결체의 측면 모습을 파악할 수 있다. 강재(100)는 도 14에 도시된 바와 같이 연속하여 연결될 수 있으나, 도 16에서는 3개가 연결된 모습을 예로 도시하였다.
도 16을 참조하면 제1강재(300)의 연결조인트부(320)간 연결은 연결조인트부(320)간에 서로 간섭되도록 배치되고 그 사이의 빈 공간을 방수몰탈을 이용하여 채워, 제1강재(300)를 서로 단단히 고정하면서도 그 틈을 메워 방수의 효과를 달성할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 벽체를 구성하는 연속형 강재가 복수개 결합된 강재 모듈의 측면도이다.
도 17을 참조하면 다른 실시예에 따른 강재(500)의 구성을 파악할 수 있다. 다른 실시예에 따른 강재(500)는 도 17에 도시된 바와 같이 복수개의 강재가 결합된 하나의 모듈을 구성할 수 있다. 아래에서는 앞서 설명한 강재(100)와의 차이점을 위주로 서술할 것이며, 아래에서 설명되지 않은 것은 앞서 설명한 강재(100)에 관한 설명으로 갈음할 수 있다.
강재(500)는 제1강재모듈(700), 제2강재모듈(600) 및 제3강재(800)를 포함할 수 있다.
제1강재모듈(700)은 복수개의 강재가 서로 연결되어 결합된 결합체로 구성될 수 있다. 제1강재모듈(700)의 복수개의 강재는 앞서 설명한 도 16의 제1강재(300)와 마찬가지로, 각각 구비되는 연결조인트부(710)가 서로 연결되고 연결조인트부(710)이 사이에 방수몰탈을 포함할 수 있다.
제2강재모듈(600)은 제1강재모듈(700)에 분리가능하게 설치되어 철거가능하게 구성될 수 있다. 제2강재모듈(600)은 가시설강재(610), 연결가이드부(620) 및 지지강재(630)를 포함할 수 있다.
가시설강재(610)는 제1강재모듈(600)의 상부에 분리가능하게 연결될 수 있다. 연결가이드부(620)는 복수의 가시설강재(610)중 양 단부 말단에 구비되는 가시설강재의 적어도 일측에 구비되되, 연결조인트부(710)에 대응되는 위치에 대응되는 형상으로 구비될 수 있다.
지지강재(630)는 복수의 가시설강재(610)를 서로 연결하여 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지강재(630)는 'L'형상으로 형성되어 복수의 가시설강재(610)를 서로 연결하여 길이방향으로 이동되는 것을 방지하고, 복수의 가시설강재(610)가 지지강재(630)의 길이방향에 수직인 방향으로 독립 행동하는 것을 방지할 수 있다. 그러나 지지강재(630)의 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 상기의 역할을 수행할 수 있는 형상이면 어떠한 것도 가능하다.
강재(500)는 각 강재모듈을 서로 연결하는 연결부재(670, 780)를 더 포함할 수 있다. 연결부재(670, 780)는 각각 제1강재모듈(700)과 제2강재모듈(600)을, 제1강재모듈(700)과 제3강재모듈(800)을 연결하여 고정할 수 있다.
제1강재모듈(700)과 제2강재모듈(600)을 연결하는 연결부재(670)는 제2강재모듈(600)이 제1강재모듈(700)로부터 필요한 경우 분리되어 철거될 수 있도록 양자를 임시로 결합할 수 있다. 연결부재(670)는 상부홀(670a)과 하부홀(670b)을 포함할 수 있다. 상부홀(670a)은 제2강재모듈(600)이 결합되고 하부홀(670b)는 제1강재모듈(700)이 결합될 수 있다. 이 때, 제1강재모듈(700)과 결합되는 하부홀(670b)을 분리가 용이하도록 임시로 결합할 수 있다. 하부홀(670b)에는 볼트 등의 분리하기 용이하지 않은 연결수단이 아닌 길이방향으로 인출하면 쉽게 분리되는 수단인 연결핀(690)이 결합될 수 있다. 즉, 연결부재(670)는 제2강재모듈(600)과 볼트 등의 분리하기 용이하지 않은 연결수단을 통하여 고정되며, 제1강재모듈(700)과는 분리하기 용이한 수단인 연결핀(690)을 통하여 임시고정되는 것이다. 연결핀(690)은 분리하기 용이하게 하기 위하여 그 결합되는 홀인 하부홀(670b)로부터 적어도 일부 돌출되도록 결합될 수 있다. 또한, 연결부재(670)는 외측면에 길이방향을 따라 연결핀(690)이 돌출되는 길이에 대응되는 높이로 형성되는 가드부재(680)를 포함할 수 있다.
상기 연결핀(690)과 하부홀(670b)에 관한 것은 앞서 도13에서 설명하였던 연결부재(23)에 그대로 적용될 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 벽체를 구성하는 연속형 강재에 구비되는 방수구조를 상세히 나타내는 도면이다.
도 18은 도 16 및 도 17에 도시된 제1강재(300)와 제1강재모듈(700)의 외측표면에 구비될 수 있는 방수구조를 상세히 나타낸 도면이다. 방수구조는 연결조인트부(320, 710) 간 틈을 통하여 수분이 침투하여 결합력이 약화되는 것을 방지하기 위하여 구성될 수 있다. 이와 같은 방수구조는 상기 역할을 수행하기 위하여 방수 쉬트(sheet)부재(370) 및 실링부재(371)를 포함할 수 있다.
방수 쉬트(sheet)부재(370)는 강재(300, 700)의 내측면 또는 외측면에 배치될 수 있다. 실링부재(370)는 연결조인트부(320, 710) 간 결합에 의해 발생할 수 있는 틈을 차단하기 위하여 연결조인트부(320, 710)간 연결되는 부분에 완전히 차단되지 않는 개구 부분을 차단하도록 배치될 수 있다.
도면에는 방수 쉬트(sheet)부재(370)와 실링부재(371)가 강재(300, 700)의 내측면에 배치되는 것으로 도시 되었으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 강재(300, 700)의 외측면에도 배치될 수 있으며 경우에 따라서는 내측면과 외측면 모두에 배치될 수도 있다.
상기 방수구조는 강재의 내측 공간과 연결조인트부(320, 710) 간 틈에 채워지는 소일 시멘트(soil cement)와 방수몰탈이 채워지기 전에 구비될 수 있다.
도 19은 벽체를 구성하는 연속형 강재의 연결조인트부의 변형 실시예에 관한 것이다.
도 19를 참조하면 제1강재(300)의 연결조인트부(320)는 도 19에 도시된 바와 같이 갈고리와 유사한 형상으로 형성될 수도 있다. 변형 실시예인 연결조인트부(320)와 연결조인트부(320)의 연결부위에도 앞서 설명하였던 방수몰탈이 채워질 수 있다. 또한, 전술한 도 18에서와 같이 방수 쉬트(sheet)부재(370)와 실링부재(371)가 구비될 수도 있다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 강재
200: 제2강재
300: 제1강재
400: 제3강재
500: 강재(다른 실시예)
600: 제2강재모듈
700: 제1강재모듈
800: 제3강재모듈

Claims (13)

  1. 지중에 매립되어 지중구조물의 벽체를 구성할 수 있는 강재를 지중에 매립하는 강재 매립 단계;
    상기 강재의 상단에 배치되는 상부 슬래브를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계;
    상기 상부 슬래브의 하부에 배치되어 지중구조물의 바닥을 구성하는 하부 슬래브를 설치하는 하부 슬래브 설치 단계; 및
    상기 상부 슬래브의 상부를 되메우고 노면을 정리하여 지중구조물 작업을 완료하는 작업 완료 단계
    를 포함하고,
    상기 강재는,
    좌우측 말단에 형성되는 연결조인트부를 포함하는 제1강재;
    상기 제1강재의 상부에 분리가능하게 연결되는 가시설강재와 상기 가시설강재의 좌우측에 구비되되 상기 연결조인트부에 대응되는 위치에 대응되는 형상으로 구비되는 연결가이드부를 포함하는 철거가능하게 임시 설치되는 제2강재; 및
    상기 제1강재의 하부에 연결되어 지중에 매립되어 상기 제1강재를 지지하는 제3강재
    를 포함하며,
    상기 강재의 내측 또는 외측면에 배치되어 수분을 차단하는 방수구조
    를 더 포함하고,
    상기 방수구조는,
    상기 강재의 내측 또는 외측면에 배치되어 수분을 차단하는 방수 쉬트(sheet)부재; 및
    상기 강재의 상기 연결조인트부 간 틈을 실링하도록 배치되되 상기 방수쉬트부재 보다 내측에 구비되는 실링부재
    를 포함하고,
    상기 제2강재는,
    상기 상부 슬래브 설치 단계와 상기 하부 슬래브 설치 단계가 수행된 이후 및 상기 작업 완료 단계에서 수행되며,
    상기 작업 완료 단계는 상부 슬래브의 상부의 버팀보를 철거하고 되메우는 상부 정리 단계, 및 작업 시작 시 설치되는 임시 펜스를 철거하고 노면을 고르게 정리하는 노면 정리 단계를 포함하되,
    상기 제2강재는 상기 상부 정리 단계 중 수행되되 버팀보를 철거한 후 상부를 되메우기 전에 상기 제1강재로부터 분리되어 철거되며,
    상기 강재는 복수개가 차례대로 나란히 연결되어 지중구조물의 벽체를 구성하며, 먼저 매립된 강재에 연결되는 나중에 매립되는 강재의 상기 연결조인트부는, 먼저 매립된 강재의 상기 연결가이드부를 따라 하부로 이동하여 상기 연결조인트부와 체결되고,
    복수의 홀을 포함하여 일측은 상기 제1강재에 연결되고 타측은 상기 제2강재에 연결되어 상기 제1강재와 제2강재를 서로 연결하는 연결부재
    를 더 포함하고,
    상기 연결부재는 상기 제2강재에 결합되는 상부홀과 상기 제1강재에
    분리 가능하게 결합되는 하부홀을 포함하며,
    상기 하부홀에 길이방향으로 인출입가능한 연결핀이 상기 연결부재와 상기
    제1강재를 분리 가능하게 결합하여 상기 제2강재를 철거할 때 상기 연결핀의 길이방향에 따른 인출에 의한 분리를 통하여 상기 제1강재로부터 상기 제2강재와 상기 연결부재를 함께 분리가능하며,
    상기 연결부재는,
    외측면에 길이방향을 따라 중앙과 측면에 소정의 높이로 돌출 형성되는 가드
    부재를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 지중구조물 시공방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결핀은,
    상기 제2강재와 상기 연결부재를 연결하되 상기 연결부재로부터 돌출되도록 구비되는 것
    을 특징으로 하는 지중구조물 시공방법.
  7. 지중에 매립되어 지중구조물의 벽체를 구성할 수 있는 강재를 지중에 매립하는 강재 매립 단계;
    상기 강재의 상단에 배치되는 상부 슬래브를 설치하는 상부 슬래브 설치 단계;
    상기 상부 슬래브의 하부에 배치되어 지중구조물의 바닥을 구성하는 하부 슬래브를 설치하는 하부 슬래브 설치 단계; 및
    상기 상부 슬래브의 상부를 되메우고 노면을 정리하여 지중구조물 작업을 완료하는 작업 완료 단계
    를 포함하고,
    상기 강재는,
    좌우측 말단에 형성되는 연결조인트부를 포함하는 제1강재 복수개가 서로 연결되어 구비되는 제1강재모듈;
    상기 제1강재모듈의 상부에 분리가능하게 연결되는 복수의 가시설강재, 좌우 말단에 구비되는 상기 가시설강재의 적어도 일측에 구비되되 상기 연결조인트부에 대응되는 위치에 대응되는 형상으로 구비되는 연결가이드부, 및 상기 복수의 가시설강재를 서로 연결하여 지지하는 적어도 하나의 지지강재를 포함하는 철거가능하게 임시 설치되는 제2강재모듈; 및
    상기 제1강재모듈의 하부에 연결되어 지중에 매립되어 상기 제1강재모듈을 지지하는 복수개의 제3강재를 포함하는 제3강재모듈;
    을 포함하고,
    상기 강재의 내측 또는 외측면에 배치되어 수분을 차단하는 방수구조
    를 더 포함하고,
    상기 방수구조는,
    상기 강재의 내측 또는 외측면에 배치되어 수분을 차단하는 방수 쉬트(sheet)부재; 및
    상기 강재의 상기 연결조인트부 간 틈을 실링하도록 배치되되 상기 방수쉬트부재 보다 내측에 구비되는 실링부재
    를 포함하고,
    상기 제2강재는,
    상기 상부 슬래브 설치 단계와 상기 하부 슬래브 설치 단계가 수행된 이후 및 상기 작업 완료 단계에서 수행되며,
    상기 작업 완료 단계는 상부 슬래브의 상부의 버팀보를 철거하고 되메우는 상부 정리 단계, 및 작업 시작 시 설치되는 임시 펜스를 철거하고 노면을 고르게 정리하는 노면 정리 단계를 포함하되,
    상기 제2강재는 상기 상부 정리 단계 중 수행되되 버팀보를 철거한 후 상부를 되메우기 전에 상기 제1강재로부터 분리되어 철거되며,
    상기 강재는 복수개가 차례대로 나란히 연결되어 지중구조물의 벽체를 구성하며, 먼저 매립된 강재에 연결되는 나중에 매립되는 강재의 상기 연결조인트부는, 먼저 매립된 강재의 상기 연결가이드부를 따라 하부로 이동하여 상기 연결조인트부와 체결되고,
    복수의 홀을 포함하여 일측은 상기 제1강재모듈에 연결되고 타측은 상기 제2강재모듈에 연결되어 상기 제1강재모듈과 제2강재모듈을 서로 연결하는 연결부재
    를 더 포함하고,
    상기 연결부재는 상기 제2강재모듈에 결합되는 상부홀과 상기 제1강재모듈에
    분리 가능하게 결합되는 하부홀을 포함하며,
    상기 하부홀에 길이방향으로 인출입가능한 연결핀이 상기 연결부재와 상기
    제1강재모듈을 분리 가능하게 결합하여 상기 제2강재모듈을 철거할 때 상기 연결핀의 길이방향에 따른 인출에 의한 분리를 통하여 상기 제1강재모듈로부터 상기 제2강재모듈과 상기 연결부재를 함께 분리가능하며,
    상기 연결부재는,
    외측면에 길이방향을 따라 중앙과 측면에 소정의 높이로 돌출 형성되는 가드
    부재를 포함하는
    지중구조물 시공방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 연결핀은,
    상기 제2강재와 상기 연결부재를 연결하되 상기 연결부재로부터 돌출되도록 구비되는 것
    을 특징으로 하는 지중구조물 시공방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 지지강재는,
    L형강으로 구성되는 것
    을 특징으로 하는 지중구조물 시공방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지지강재는,
    그 일단과 타단이 각각 상기 가시설강재에 연결 고정되는 것
    을 특징으로 하는 지중구조물 시공방법.
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