KR102392517B1 - 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법 - Google Patents

중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 (a) 지하 구조물을 설치할 곳의 지중에 흙막이벽을 구축하는 공정, (b) 상기 흙막이벽으로 둘러싸인 대지 중 건축물의 본 기둥이 설치될 위치에 강관 기둥을 지상에서 수직으로 박아 설치하는 공정, (c) 상기 강관 기둥이 박힌 상기 흙막이벽 안쪽의 지반을 일정 깊이로 굴착하는 공정, (d) 상기 지반을 굴토하여 드러난 상기 강관 기둥의 둘레에 연결재로 철골보를 격자 모양으로 설치하여 DBS 프레임을 형성하는 공정, (e) 상기 DBS 프레임 위에 데크 플레이트를 설치하는 공정, (f) 상기 데크 플레이트 위에 콘크리트를 타설 및 양생하여 지상층 슬래브를 형성하는 공정, (g) 상기 지상층 슬래브 하부의 지반을 일정 깊이로 굴착하는 공정, (h) 상기 (d) 내지 (g) 공정을 반복 진행하여 지하 구조물의 기초까지 지하층 슬래브를 다수 형성하는 공정, (i) 상기 지하 구조물의 기초에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초 슬래브를 형성하는 공정으로 이루어지는 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법을 개시한다.

Description

중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법{TOP-DOWN METHOD USING BY DOUBLE BEAM SYSTEM}
본 발명은 지하 구조물 구축을 위한 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강관주열식 흙막이벽을 본 구조체로 하는 중간말뚝의 가설 및 제거 공정을 생략하여 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법에 관한 것이다.
오늘날 도심지의 인구집중 현상에 따른 용지 부족 및 지가 상승 등으로 인해 제한된 용지를 보다 효율적으로 이용하고자 지하주차장 등의 대규모 지하 구조물을 시공하여 지하공간을 확보하고 있다.
현재 도심지의 제한된 공간에서 지하 구조물 굴착공사 시에 주변 지반에 악영향을 미치지 않도록 차수성이 양호하고 벽체의 강성이 높은 주열식 흙막이 공법, 지하연속벽 공법 및 탑다운 공법 등을 주로 적용하고 있다.
이 중에서 탑다운(Top-Down) 공법은 기존의 여러 공법이 지하를 모두 굴착한 후에 구조물을 설치하는 경우와 달리 건물의 터파기를 착수하기 전에 지상에서부터 버팀 역할을 하게 하는 수평구조물을 구축하여 토압을 지지하면서 하부로 터파기를 하여 지상 구조물과 지하 구조물을 동시에 구축함으로써 흙막이의 붕괴사고 위험, 인근 건물의 균열이나 침하로 인한 민원 등을 줄일 수 있고 공기를 단축시킬 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다.
특히 철골 이중보(Double Beam System: DBS)를 이용한 탑다운 공법은 본 기둥에 철골보를 연결하지 않고 본 기둥을 중심으로 두 개의 철골보를 보내는 형태로, 본 기둥 주위에 H형강으로 구속된 우물 정자 모양의 강성이 큰 철근콘크리트 주두(Drop Panel)를 형성하여 DBS 프레임을 잡아주므로 순경간(clear span)이 짧아져 일반적인 철골 탑다운 구조에 비하여 철골량을 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 암반에 콘크리트 구근을 형성하여 상부 하중을 지지하고 콘크리트에 철골기둥이 꽂혀지는 형태로 터파기 중 수직하중을 받치는 역할을 하는 대형 킹포스트(King Post)를 사용하지 않고 임시중간말뚝(Center Pile)을 가설하여 본 구조물을 지지할 수 있다.
즉, 중간말뚝을 시공한 후, 중간말뚝에 브래킷(Bracket)을 달아 브래킷 위에 이중 철골보를 올려놓는 구조로 중간말뚝이 킹포스트 역할을 하게 되고, 이렇게 중간말뚝에 철골보를 지지해서 철근 트러스 데크를 설치하고 콘크리트를 타설하여 슬래브를 형성하면 슬래브 하중을 중간말뚝과 브래킷이 지지하고 이 슬래브가 흙막이를 수평으로 버팀하여 외부 토압에 대한 수평버팀구조가 완성된다.
특허문헌 1에는 이중보 탑다운 공법을 이용한 지하 구조물 구축공법이 개시되어 있다.
이는 도 1을 참조하면, ① 대지 주변에 흙막이 가설 벽체를 시공하고, ② 중간말뚝을 시공한 후 표토를 일정 깊이까지 굴착(굴토)하고 중간말뚝에 브래킷을 설치한다. ③ 브래킷 설치 후 철골 DBS 프레임을 브래킷에 거치 및 데크 플레이트를 설치하고, ④ 콘크리트를 타설하여 지상 1층 슬래브를 완성한다. 이때, 하부에서는 지속적으로 터파기 작업이 가능하다. ⑤ 지상 1층 구조가 완성되면 하부층에서도 상부와 동일한 과정으로 중간말뚝에 브래킷을 설치하고 DBS 프레임을 설치하고, ⑥ 콘크리트를 타설하여 하부층 슬래브를 완성한다. ⑦ 이 과정을 반복하여 터파기가 완료되면 콘크리트를 타설하여 기초를 시공하고, 수직재(철근콘크리트 기둥)를 순타설로 시공한다. ⑧ 수직재의 시공 완료 후 브래킷과 가설 중간말뚝을 제거하고 철근콘크리트 주두(Drop Panel)를 형성하면 지하층 구조체 공사가 완료된다.
그런데 이와 같은 종래의 이중보 탑다운 공법에서는 흙막이벽에 추가로 영구벽체를 이루도록 철근콘크리트 벽체 보강을 하여야만 하는 기술적 한계 또한, 중간말뚝과 브래킷이 가설재로 사용되므로, 터파기 완료 후 기초가 형성되고 수직재가 후시공되어 수평구조물을 받쳐주게 되면 중간말뚝과 브래킷을 해체하고 콘크리트로 메워야 하는 데다 수직재가 철근콘크리트 구조이기 때문에 공사기간이 늘어나고 공사비가 증가하는 한계가 있다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.
KR 특허등록 10-1401057 B1(2014.05.22) KR 특허등록 10-2123543 B1(2020.06.10) KR 특허등록 10-2210345 B1(2021.01.26) KR 특허등록 10-1739126 B1(2017.05.17) KR 특허등록 10-1687495 B1(2016.12.12)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 이중보 탑다운 공법이 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 흙막이벽을 영구벽체로 활용하고 또한 지하 구조물의 구축 시 중간말뚝의 가설 및 제거 공정을 생략하여 공사기간을 단축하고 공사비를 절감하는 효과를 도모할 수 있는 새로운 방식의 강관주열식 흙막이벽을 본구조체로 사용하는 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있도록 하는 강관주열식 흙막이벽을 본구조체로 사용하는 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법을 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, (a) 지하 구조물을 설치할 곳의 지중에 흙막이벽을 구축하는 공정, (b) 상기 흙막이벽으로 둘러싸인 대지 중 건축물의 본 기둥이 설치될 위치에 강관 기둥을 지상에서 수직으로 박아 설치하는 공정, (c) 상기 강관 기둥이 박힌 상기 흙막이벽 안쪽의 지반을 일정 깊이로 굴착하는 공정, (d) 상기 지반을 굴토하여 드러난 상기 강관 기둥의 둘레에 연결재로 철골보를 격자 모양으로 설치하여 DBS 프레임을 형성하는 공정, (e) 상기 DBS 프레임 위에 데크 플레이트를 설치하는 공정, (f) 상기 데크 플레이트 위에 콘크리트를 타설 및 양생하여 지상층 슬래브를 형성하는 공정, (g) 상기 지상층 슬래브 하부의 지반을 일정 깊이로 굴착하는 공정, (h) 상기 (d) 내지 (g) 공정을 반복 진행하여 지하 구조물의 기초까지 지하층 슬래브를 다수 형성하는 공정, (i) 상기 지하 구조물의 기초에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초 슬래브를 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법을 제시한다.
이로써 본 발명은 지하 구조물의 구축 시 종래와 달리 중간말뚝의 가설 및 제거 공정을 생략하여 공사기간을 단축하고 공사비를 절감하는 효과를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은, 상기 (c) 공정 후, 상기 흙막이벽의 안쪽 둘레에 철골띠장(Wall Girder)을 설치하고, 상기 (d) 공정에서 상기 철골보의 양쪽 단부를 상기 철골띠장에 고정함으로써 흙막이벽으로부터 DBS 프레임과 슬래브로 전달되는 토압이 분산될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 흙막이벽은, 강관 파일의 둘레 양쪽에 일체로 형성된 이음부들이 인접하는 다른 강관 파일의 이음부들과 서로 맞물려 연속적으로 구축되고, 상기 강관 파일의 한쪽에 인접하는 다른 강관 파일과 동일한 높이를 유지시키는 스토퍼가 형성됨으로써 벽체의 강성과 차수성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 강관 파일들을 동일한 높이로 설치할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 강관 기둥의 바깥쪽 둘레에, 상하로 일정한 간격을 두고 관통구멍이 뚫린 브래킷이 다수 형성되며, 상기 연결재는 붙임판을 이용하여 상기 브래킷 및 상기 철골보와 각각 볼팅 이음됨으로써 시공 시의 안전성과 작업성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 지하 구조물의 구축 시 중간말뚝 가설 및 제거 공정을 생략하여 공사현장이 번거롭지 않고 작업이 간편하며, 인력 의존도가 낮아 공사기간을 단축 및 공사비를 절감할 수 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 이중보 탑다운 공법의 이해를 돕기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법으로 시공하는 지하 구조물 중 일부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법에 적용하는 흙막이벽을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법으로 시공하는 지하 구조물의 국부를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법의 이해를 돕기 위한 지하 구조물 시공 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 흙막이벽 상단을 통해 슬래브를 형성하는 과정을 도시한 요부 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
즉, '포함하다' 또는 '구비하다', '가지다' 등의 용어는 본 명세서에서 설시(說示)하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
아울러 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.
도 2 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법을 이용한 지하 구조물 시공 과정을 설명하면 다음과 같다.
(a) 흙막이벽 구축공정
도 5에 도시된 바와 같이 지하 구조물을 설치할 곳의 지중에 흙막이벽(10)을 구축한다.
예를 들어, 흙막이벽(10)은 지하 구조물이 형성될 외곽 경계선을 고려하여 굴착기 등으로 지반을 굴착한 후, 그 굴착 공간에 벤토나이트 등의 안정액을 주입하고, 강관을 수직으로 삽입하여 연속벽 형태로 형성할 수 있다.
여기서 흙막이벽(10)은 엄지말뚝을 일정한 간격으로 근입한 후 굴착하면서 토류판을 엄지말뚝 사이에 끼워 넣는 엄지말뚝(H-beam)과 토류판 공법, CIP(Cast In Place Pile) 공법, SCW(Soil Cement Wall) 공법, 지하연속벽(Slurry Wall) 공법 등과 같이 제자리 콘크리트 말뚝을 연속적으로 설치하여 벽체를 형성하는 주열식 흙막이벽 공법으로 시공할 수 있다.
또한, 흙막이벽(10)은 강관주열식 흙막이벽이며 가설 흙막이벽일 수도 있고, 영구구조물일 수도 있다.
아울러 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에서의 흙막이벽(10)은 강관 파일(11)의 둘레 양쪽에 일체로 형성된 이음부(12)들이 인접하는 다른 강관 파일의 이음부(12)들과 서로 맞물려 연속적으로 구축되는 지하연속벽 영구구조물로 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 흙막이벽(10)은 강관 파일(11)들이 이음부(12)에 의해 서로 종방향으로 이격된 채로 시공됨으로써 강관 파일(11)들 겹쳐서 시공함에 따른 손실을 방지하고 인접하는 강관 파일(11) 사이에 양호한 차수성능을 얻을 수 있다.
또한, 강관 파일(11)의 내부에는 콘크리트를 충전하여 구조적 강성을 높일 수 있다.
아울러 스토퍼(13)를 이용하여 강관 파일(11)의 한쪽에 인접하는 다른 강관 파일과 동일한 높이를 유지시킬 수 있다.
즉, 상기 스토퍼(13)는 상기 강관 파일(11)의 상단을 커버하는 캡 형태의 구조로 결합되는 것으로 체결시 동일한 높이를 유지할 수 있다.
한편 다른 실시 예로, 상기 강관 파일(11)의 상단에 별도의 스토퍼빔(90)이 설치될 수 있으며, 상기 스토퍼빔(90)은, 일측이 상기 스토퍼(13) 형태로 형성되고 타측이 상기 강관 파일(11)의 상단 일측을 지지하되 수평을 유지하는 빔(14)으로 이루어져 상기 빔(14)을 통해 수평 구조의 슬래브가 형성되도록 할 수 있다.
즉, 상기 빔(14)에 슬래브를 이루는 철골보(32)를 직접 체결 또는 상기 빔(14)에 결합되는 브래킷 등의 연결장치를 통해 연결시키면 된다.
(b) 강관 기둥 설치공정
도 6에 도시된 바와 같이 흙막이벽(10)으로 둘러싸인 대지 중 건축물의 본 기둥이 설치될 위치에 강관 기둥(20)을 지상에서 수직으로 박아 설치한다.
즉, 건축물의 평면 설계상 본 기둥이 설치되어야 할 위치의 지반에 천공홀을 뚫고, 그 천공홀 속에 강관 기둥(20)을 지상으로부터 수직으로 삽입한 다음, 강관 기둥(20)의 하단에는 상부 구조물로부터의 축력 및 하중을 지반으로 전달하는 기초부(B)를 형성한다.
여기서 기초부의 형성은 탑다운 공법에 있어 영구 기둥에 대한 파일 기초 공법으로 널리 적용되고 있는 RCD(Reverse Circulation Drill) 공법, PRD(Percussion Rotary Drill) 공법, Barrette Pile 공법에서 채용할 수 있다.
이때, 강관 기둥(20)의 설치 위치는 GPS 및 레이저 빔 등을 이용하여 측량한 후 정확하게 정해진다.
한편, 강관 기둥(20)의 바깥쪽 둘레에는 브래킷(21)이 일체로 다수 형성되어 있고, 그 브래킷(21)에는 상하로 일정한 간격을 두고 관통구멍(22)이 다수 뚫려 있다.
(c) 1차 지반 굴착공정
도 7에 도시된 바와 같이 굴삭기 등을 이용하여 강관 기둥(20)이 박힌 흙막이벽(10) 안쪽의 지반을 일정 깊이로 굴착한다.
이때, 지반의 굴착 깊이는 지상 1층 바닥에 DBS 프레임(30)을 설치 및 지상층 슬래브(50)를 타설할 수 있는 깊이만큼만 최소한으로 굴착하는 것이 바람직하다.
이후, 흙막이벽(10)의 안쪽 둘레에 흙막이벽(10)으로부터 이후의 DBS 프레임(30)과 지상층 슬래브(50)로 전달되는 횡토압과 수압을 분산시키는 역할을 하는 철골띠장(80)을 설치하는 것이 바람직하다.
여기서 철골띠장(80)은 흙막이벽(10)의 변위에 대응하여 거동하기 위하여 철근콘크리트 캡빔(cap beam)과 일체로 형성될 수도 있다.
(d) DBS 프레임 형성공정
도 8에 도시된 바와 같이 지반을 굴토하여 드러난 강관 기둥(20)의 둘레에 연결재(31)로 철골보(32)를 격자 모양으로 설치하여 DBS 프레임(30)을 형성한다.
이때, 연결재(31)는 붙임판(33)을 이용하여 브래킷(21) 및 철골보(32)와 각각 볼팅 이음으로 결합될 수 있다.
아울러 철골보(32)의 양쪽 단부는 용접이나 볼팅 등의 접합 방법으로 철골띠장(80)에 고정하는 것이 바람직하다.
즉, 철골보(32)들이 연결재(31)들에 의해 강관 기둥(20)을 중심으로 우물 정자 모양의 주두를 형성하게 된다.
(e) 데크 플레이트 설치공정
도 9에 도시된 바와 같이 DBS 프레임(30) 위에 데크 플레이트(40)를 설치한다.
이때, 강관 기둥(20)을 중심으로 연결재(31)들에 의해 철골보(32)들이 우물 정자 모양으로 폐쇄된 부분은 그 하면에 데크 플레이트(40)를 설치하고, 이외의 부분은 철골보(32) 상면에 데크 플레이트(40)를 설치함으로써 자연스럽게 주두가 형성될 수 있다.
여기서 데크 플레이트(40)는 콘크리트 타설 시 하중과 작업하중을 동바리 없이 견딜 수 있는 철근 트러스 또는 철선 트러스 중 어느 하나로 이루어진 것을 채용하는 것이 바람직하다.
(f) 지상층 슬래브 형성공정
도 9에 도시된 바와 같이 데크 플레이트(40) 위에 콘크리트를 타설 및 양생하여 지상층 슬래브(50)를 형성한다.
이때, 지상층 슬래브(50)는 흙막이벽(10)으로부터 전달되는 횡토압 및 수압 등의 축압력에 저항함은 물론 지하공사 시 기후의 영향을 최소화하고 소음 및 진동 등으로 인한 민원 발생을 방지하는 역할을 하며, 아울러 차량 반·출입, 자재적치가 유리한 작업장으로 사용할 수 있다.
(g) 2차 지반 굴착공정
굴삭기 등을 이용하여 지상층 슬래브(50) 하부의 지반을 일정 깊이로 굴착한다.
이때, 지반의 굴착 깊이는 지하 1층 바닥에 DBS 프레임(30)을 설치 및 지하층 슬래브(60)를 타설할 수 있는 깊이만큼만 최소한으로 굴착하고, 굴착된 토사는 지상 1층 슬래브(60)의 작업구를 통하여 반출하는 것이 바람직하다.
(h) 지하층 슬래브 반복 형성공정
도 10에 도시된 바와 같이 지하층 슬래브(60)의 하부를 굴토하고, 소정의 지하층이 형성될 때까지 상술한 (d) 내지 (g) 공정을 반복 진행하여 지하 구조물의 기초까지 지하층 슬래브(60)를 다수 형성한다.
(i) 기초 슬래브 형성공정
도 11에 도시된 바와 같이 지하 구조물의 기초에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초 슬래브(70)를 형성한다.
이어서, 흙막이벽(10) 안쪽으로 거푸집을 설치한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 지하외벽을 시공한 뒤 지상공사를 병행하여 진행할 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법은 종래의 이중보 탑다운 공법의 장점은 충분히 활용하면서 중간말뚝 가설 및 제거 공정을 생략함으로써 공사현장이 번거롭지 않고 작업이 간편하여 시공성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
10: 흙막이벽 11: 강관 파일
12: 이음부 13: 스토퍼
20: 강관 기둥 21: 브래킷
22: 관통구멍 30: DBS 프레임
31: 연결재 32: 철골보
33: 붙임판 40: 데크 플레이트
50: 지상층 슬래브 60: 지하층 슬래브
70: 기초 슬래브 80: 철골띠장
90: 스토퍼빔

Claims (6)

  1. (a) 지하 구조물을 설치할 곳의 지중에 흙막이벽(10)을 구축하는 공정
    (b) 상기 흙막이벽(10)으로 둘러싸인 대지 중 건축물의 본 기둥이 설치될 위치에 강관 기둥(20)을 지상에서 수직으로 박아 설치하는 공정
    (c) 상기 강관 기둥(20)이 박힌 상기 흙막이벽(10) 안쪽의 지반을 일정 깊이로 굴착하는 공정
    (d) 지반을 굴토하여 드러난 상기 강관 기둥(20)의 둘레에 연결재(31)로 철골보(32)를 격자 모양으로 설치하여 DBS 프레임(30)을 형성하는 공정
    (e) 상기 DBS 프레임(30) 위에 데크 플레이트(40)를 설치하는 공정
    (f) 상기 데크 플레이트(40) 위에 콘크리트를 타설 및 양생하여 지상층 슬래브(50)를 형성하는 공정
    (g) 상기 지상층 슬래브(50) 하부의 지반을 일정 깊이로 굴착하는 공정
    (h) 상기 (d) 내지 (g) 공정을 반복 진행하여 지하 구조물의 기초까지 지하층 슬래브(60)를 다수 형성하는 공정
    (i) 상기 지하 구조물의 기초에 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초 슬래브(70)를 형성하는 공정을 수행하며;
    상기 (c) 공정 후, 상기 흙막이벽(10)의 안쪽 둘레에 철골띠장(80)을 설치하고, 상기 (d) 공정에서 상기 철골보(32)의 양쪽 단부를 상기 철골띠장(80)에 고정하는 공정을 수행하고;
    상기 (a) 공정에서,
    상기 흙막이벽(10)은, 강관 파일(11)의 둘레 양쪽에 일체로 형성된 이음부(12)들이 인접하는 다른 강관 파일의 이음부(12)들과 서로 맞물려 연속적으로 구축되도록 하고,
    상기 흙막이벽(10)을 이루는 강관 파일(11)의 상단에,
    상기 강관 파일(11)의 상단을 커버하는 형태로 결합되도록 일측이 스토퍼(13)로 형성되고 타측이 상기 강관 파일(11)의 상단 일측을 지지하는 빔(14)으로 이루어져 상기 강관 파일(11)의 한쪽에 인접하는 다른 강관 파일과 동일한 높이를 유지시키는 수평 슬래브를 이루도록 하는 스토퍼빔(90)을 설치하며,
    상기 스토퍼빔(90)의 빔(14)에 철골보(32)가 연결되도록 하여 슬래브를 이루도록 하는 공정을 수행하고;
    상기 강관 기둥(20)의 바깥쪽 둘레에 브래킷(21)이 다수 형성되고, 상기 브래킷(21)에 상하로 일정한 간격을 두고 관통구멍(22)이 다수 뚫리고, 상기 연결재(31)는 붙임판(33)을 이용하여 상기 브래킷(21) 및 상기 철골보(32)와 각각 볼팅 이음된 것을 적용하는 중간말뚝 무가설식 이중보 탑다운 공법.
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