KR102408334B1 - 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법 - Google Patents

기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102408334B1
KR102408334B1 KR1020200093778A KR20200093778A KR102408334B1 KR 102408334 B1 KR102408334 B1 KR 102408334B1 KR 1020200093778 A KR1020200093778 A KR 1020200093778A KR 20200093778 A KR20200093778 A KR 20200093778A KR 102408334 B1 KR102408334 B1 KR 102408334B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
foundation
underground structure
new
existing
floor slab
Prior art date
Application number
KR1020200093778A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220014113A (ko
Inventor
이지훈
한민기
남광호
김영래
Original Assignee
에스케이에코플랜트(주)
주식회사 씨엠파트너스건축사사무소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이에코플랜트(주), 주식회사 씨엠파트너스건축사사무소 filed Critical 에스케이에코플랜트(주)
Priority to KR1020200093778A priority Critical patent/KR102408334B1/ko
Publication of KR20220014113A publication Critical patent/KR20220014113A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102408334B1 publication Critical patent/KR102408334B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • E02D29/05Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench
    • E02D29/055Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench further excavation of the cross-section proceeding underneath an already installed part of the structure, e.g. the roof of a tunnel
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • E02D17/04Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/06Foundation trenches ditches or narrow shafts
    • E02D17/08Bordering or stiffening the sides of ditches trenches or narrow shafts for foundations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2600/00Miscellaneous
    • E02D2600/20Miscellaneous comprising details of connection between elements

Abstract

본 발명은 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법에 관한 것으로, 지하 역타공법 시행시 지하구조물의 최하층 바닥슬래브를 지나 지반의 소정 깊이에 기둥기초를 형성하기 위하여 천공 장비를 동원하여 지반에 삽입공을 설치하지 않는 대신 기존 지하구조물의 외벽과 기초를 철거하지 않고 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 신설기초에 기둥을 설치함으로써 소음과 진동이 없고 지하구조물의 붕괴사고 등의 위험을 사전에 예방하고 공사기간의 단축과 공사비의 절감하는 것을 특징으로 한다.

Description

기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법{The construction method of underground structure using foundation of existing undergound structure}
본 발명은 지하구조물 구축방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 역타공법에 있어서 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 지하부분을 시공하는 방법은 시공방향에 따라 크게 순타공법과 역타공법으로 구분할 수 있는데, 순타공법은 흙막이벽을 시공한 후 가설지지체인 수평버팀대, 레이커(Raker), 어스앵커(Earth anchor) 등으로 흙막이벽을 지지하면서 지하 최하층까지 굴토한 다음 지하 최하층에서부터 한층 한층 상부층으로 올라가면서 구조물을 순차적으로 시공하는 방법이고, 역타공법은 일명 탑다운(Top-Down) 공법이라고도 하는데, 지하 토공사를 수행해 나감과 동시에 지하층 본 구조물 공사를 병행함으로써 시공된 지하층 구조물이 토공사 중에는 지하 횡토압에 대한 버팀대의 역할을 하도록 하면서 지하 구조물을 위에서 아래 방향으로, 즉, 전술한 통상적인 순타공법과는 반대 방향으로 시공하여 내려가는 공법이다.
지하구조물을 역타공법으로 구축함에 있어서 설치되는 기둥은 단계별로 지하굴착시 노출되면서 구조물의 자중이나 작업하중, 마감하중, 풍하중 등 제반 하중을 기초지반까지 안전하게 전달시켜야 하므로 기둥을 지지하는 기초는 대단히 중요하다. 상기 기둥을 기초지반에 설치하기 위하여 P.R.D 공법(Percussion Rotary Drill Method), R.C.D 공법(Reverse Circulation Drill Method), 바렛(Barrette) 공법 등 다양한 공법이 적용되어 왔는데, 지반에 설치되는 기둥은 상기 제반 하중을 담당하기 위하여 지하구조물의 최하층 바닥슬래브 아래 지반의 소정 깊이까지 천공된 삽입공에 설치된 후 기둥의 하단부에 시멘트밀크나 콘크리트 등을 타설하여 기둥기초를 형성하는 방법 등이 있다.
지하 역타공법에 있어서 우선적으로 옹벽으로 불려지는 신설 지하구조물의 외벽을 시공하기 전에 굴토된 지하공간으로 이동하려는 횡토압을 막기 위하여 외벽의 외측면에 흙막이 벽을 설치해야 하고, 설치된 흙막이벽을 통해 수평 부재인 보나 슬래브에 전달된 횡토압은 가설 철골기둥을 거쳐 상기 공법들에 의하여 시공된 기둥기초에 최종 전달된다. 이러한 기둥기초는 연약 지반에서는 영구 기초로 활용되기도 하지만, 지반의 설계지지력이 확보될 경우에는 시공 중에만 기초로서의 역할만 할 뿐, 건물의 기초 구축 후에는 불필요한 구조물인데도 지하구조물 공사에 있어서 외벽의 토압을 막기 위하여 필수적인 것으로 이러한 기둥기초 설치를 위하여 일정한 공사 기간이 필요하고 이에 따라 공사기간이 지연되어 공사비가 증가하는 문제점이 있었다.
상기 기둥기초를 지반에 설치하는 공법에 대하여 개량한 '기성 콘크리트 기둥부재를 이용한 탑다운 시공방법'인 대한민국 등록특허공보 제1014796호는 도 1에 나타난 바와 같이 건축물의 본 기둥이 설치될 위치에 지상으로부터 기성 콘크리트 기둥부재를 박아 넣어 가설기둥(220)을 설치하고, 상기 가설기둥(220)만으로 지지력이 부족한 경우 가설기둥(220)의 주변에 지상으로부터 기성 콘크리트 파일을 박아 넣어 지지파일을 설치하는 것을 보여 주고 있다. 콘크리트 가설기둥(220)은 지중에 DRA(Double Rod Auger) 장비를 이용하여 설치하는데, DRA 장비에 장착된 상부 오거 스크류(Auger Screw)와 하부 케이싱(Casing)이 서로 반대 방향으로 회전하면서 동시에 지반을 천공하여 기둥 삽입공을 형성하게 된다. 상기 기둥 삽입공 내에 가설기둥(220)을 근입시킨 다음, 근입된 가설기둥(220)의 상단부를 드롭해머로 경타하여 지반에 가설기둥(220)이 안착 고정되며, 케이싱과 오거 스크류를 사용하여 지반을 천공하는 과정에서 가설기둥(220) 삽입공 내에 시멘트밀크나 콘크리트를 타설함으로써 가설기둥(220)을 삽입하였을 때 선단부 부근의 공벽이 충진되어 가설기둥(220)이 지반에 견고하게 고정할 수 있도록 시공하며, 가설기둥(220) 삽입공 내에 가설기둥(220)을 설치한 다음에는 지중에 삽입되었던 케이싱을 인발하여 제거하여 가설기둥(220)의 설치를 완료한다.
위와 같이 천공 장비를 동원하여 지반에 형성된 삽입공에 설치되는 기둥이나 가설기둥(220)은 상부에서 가해지는 제반 하중을 담당하기 위하여 지하구조물의 최하층 바닥슬래브를 지나 지반의 소정 깊이에 안착되어 설치되며 기둥이나 가설기둥(220)의 선단부는 시멘트밀크나 콘크리트 등이 타설되어 기둥기초나 가설기둥(220) 기초를 형성하게 되는데, 이러한 기둥기초나 가설기둥(220)의 기초를 형성하기 위해서는 다양 굴삭장비나 케이싱이 동원되어야 할 뿐만 아니라 지하구조물의 최하층 바닥슬래브 아래 소정 깊이까지 삽입공을 형성할 뿐만 아니라 삽입공에 설치된 기둥이나 가설기둥(220)의 선단부에 시멘트밀크나 콘크리트 등을 타설하여 기둥기초나 가설기둥(220)의 기초를 형성하는 등 공정이 복잡하고 이에 따른 공사비 증가와 공사기간이 길어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제1014796호 대한민국 등록특허공보 제0938918호
이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 지하 역타공법 시행시 기존 지하구조물의 기초를 철거하지 않고 가설기초로 활용한 신설기초에 기둥을 설치함으로써 지하구조물의 붕괴사고 등의 위험을 사전에 예방하고 공사기간의 단축과 공사비의 절감을 제공함에 있다.
또한, 지하구조물의 최하층 바닥슬래브를 지나 지반의 소정 깊이에 기둥기초를 형성하기 위하여 천공 장비를 동원하여 지반에 삽입공을 설치하지 않음으로써 공정을 단순히 하는 것을 제공함에 있다.
또한, 지하구조물 구축공사에 있어서 기존 지하구조물의 외벽 및 기초를 철거하지 않고 존치시켜 활용함으로써 소음과 진동이 없는 경제적인 시공을 제공함에 있다.
또한, 신설 지하구조물의 최하층 바닥에는 캔틸레버형 외벽을 형성함에 따라 신설 지하구조물의 최하층을 구축함에 있어서 별도의 지지수단인 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부를 설치할 필요가 없으므로 신속하고 경제적인 시공을 제공함에 있다.
본 발명인 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법은, a) 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 신설기초 형성하기 위하여 신설기초의 기반을 형성하는 단계; b) 신설기초의 기반에 신설기초를 형성하는 단계; c) 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부 설치 단계; d) 신설기초 상부에 캔틸레버형 외벽 시공 단계; e) 신설기초 상부에 신설기둥을 이루는 철골기둥 설치 단계; f) 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브 철거 단계; g) 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브 형성 단계; h) 기존 지하구조물의 지하 1층에 설치된 지지부와 기존 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브 철거 단계; j) 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브 형성 단계; j) 기존 지하구조물의 지하 2층에 설치된 지지부와 기존 지하구조물의 지하 2층 바닥슬래브 철거 단계; k) 상기 h) 내지 j)의 방법과 동일한 방법을 반복적으로 시행하여 신설 지하구조물의 최하층 전의 바닥슬래브까지 형성하는 단계; l) 신설 지하구조물의 외벽 및 철골기둥 등 수직재에 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 외벽 및 신설기둥 등 수직재를 완성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 지하 역타공법 시행시 기존 지하구조물의 기초를 철거하지 않고 가설기초로 활용한 신설기초에 기둥을 설치함으로써 지하구조물의 최하층 바닥슬래브를 지나 지반의 소정 깊이에 기둥기초를 형성하기 위하여 천공 장비를 동원하여 지반에 삽입공을 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라 붕괴사고 등의 위험을 사전에 예방하고 공사기간을 단축하고 공사비를 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지하구조물 구축공사에 있어서 기존 지하구조물의 외벽 및 기초를 철거하지 않고 존치시켜 활용함으로써 소음과 진동이 없는 경제적인 시공을 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 신설 지하구조물의 최하층 바닥에는 캔틸레버형 외벽을 형성함에 따라 신설 지하구조물의 최하층을 구축함에 있어서 별도의 지지수단인 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부를 설치할 필요가 없으므로 신속하고 경제적인 시공을 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 역타공법에 의해 시공되는 지하구조물의 단면도
도 2 및 도 13은 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 신설기초와 지지부인 레이커나 어스앵커 설치 단계를 나타낸 도면이다.
도 3a는 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 신설기초를 형성함에 있어 신설기초의 기반을 형성하기 위하여 기존 하부기초 슬래브 상부에 무근콘크리트를 타설하는 현장사진이고, 도 3b는 무근콘크리트가 양생된 신설기초의 기반에 신설기초를 형성하기 위하여 신설기초의 기반 상부에 철근을 배근하는 사진이다.
도 4는 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 신설기초 상부에 일정 높이를 가지는 캔틸레버형 외벽이 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 신설 지하구조물의 신설기둥을 이루는 철골기둥의 설치를 나타낸 도면이다.
도 6은 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브를 철거하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브를 형성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 기존 지하구조물의 지하 1층에 설치된 지지부와 지하 1층 바닥슬래브 및 내벽 등을 제거한 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브를 형성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 기존 지하구조물의 지하 2층에 설치된 지지부와 지하 2층 바닥슬래브 및 내벽 등을 제거한 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 8 내지 도 10과 동일한 방법으로 반복적으로 시공하여 신설 지하구조물의 최하층 전층의 바닥슬래브까지 형성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 신설 지하구조물의 외벽 및 신설 철골기둥에 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 외벽 및 신설기둥 등 수직재를 완성하는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 2 및 도 13은 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120) 형성과 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부(130) 설치 단계를 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 13과 같이 지지부(130)인 레이커나 어스앵커의 설치방법은 동일하므로 이하 도면에서는 레이커만 도시하고 어스앵커인 지지부(130)는 도 13만 도시하고 이하 도면은 생략하기로 한다.
본 발명은 지하구조물 역타공법에 있어서 기존 건물의 외벽이나 기초를 철거하지 않고 존치시키면서 이를 활용하기 위한 것으로 건물의 외벽은 흙막이 벽체로 사용되고 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용하여 신설기초(120)를 형성하는 것이다.
상기 신설기초(120)는 종래와 달리 기둥이나 가설기둥(220)은 상부에서 가해지는 제반 하중을 담당하기 위하여 지하구조물의 최하층 바닥슬래브를 지나 지반의 소정 깊이까지 굴착되어 형성되는 기둥기초가 필요하지 않아 공사 기간을 단축하고 공사비를 절감할 뿐만 아니라 기존 지하구조물의 기초(1)를 활용함으로써 기존 기초를 철거에 따른 지하구조물의 붕괴사고 등의 위험을 사전에 예방하는 효과가 있다.
신설 지하구조물을 시공하기 위해서는 우선적으로 신설하는 지상의 상부구조물과 지하의 하부구조물이 부담하는 하중에 대응하기 위하여 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120) 형성하는데, 이를 위하여 먼저 기존 지하구조물의 기초(1)에는 신설기초의 기반(110)을 형성한다. 신설기초의 기반(110)은 기존 지하구조물의 기초(1)를 보강하고 평탄화하여 신설기초(120)를 형성하기 위한 토대를 마련하기 위한 것으로, 기존 지하구조물의 기초(1)의 형태에 따라 다소간 차이가 있으나 일반적으로 기존 지하구조물의 기초(1) 중 일부를 개보수하거나 손상된 부분을 보강한 후 무근콘크리트 등을 타설하여 평탄한 면을 형성한다. 예를 들어 지하구조물의 기초(1)가 상부기초 슬래브와 하부기초 슬래브로 형성된 이중의 중공슬래브기초인 경우 이를 가설기초로 활용하여 신설기초의 기반(110)을 마련하기 위해서는 먼저, 기존 하부기초 슬래브는 그대로 존치하고 기존 상부기초 슬래브를 제거한 다음 하부기초 슬래브 상부에 무근 콘크리트를 타설하여 평탄면을 형성한 신설기초의 기반(110)을 형성한 다음 그 상부에 철근 배근과 콘크리트를 타설하여 신설기초(120)를 형성한다.
도 3a는 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120)를 형성하기 위하여 기존 하부기초 슬래브 상부에 무근콘크리트를 타설하여 신설기초의 기반(110)을 형성하는 현장사진이고, 도 3b는 신설기초의 기반(110)을 형성하기 위하여 타설된 무근콘크리트가 양생된 후 그 상부에 철근을 배근하여 신설기초(120)를 형성하는 사진이다. 상기 사진에 나타난 바와 같이 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용하여 신설기초(120)를 형성하는데, 이러한 신설기초(120)에는 신설 지하구조물 및 상부구조물의 하중을 담당하는 철골기둥(150) 등 지지기둥을 설치하고 역타공법을 실시할 수 있음으로써 종래와 같이 다양한 굴삭장비나 케이싱을 동원할 필요가 없고, 신설 지하구조물의 최하층 바닥슬래브 아래 소정 깊이까지 삽입공을 형성할 필요가 없으며 설치되는 기둥의 선단부에 시멘트밀크나 콘크리트 등을 타설하여 기둥기초를 형성하지 않아 공정을 보다 단순히 함으로써 기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있다. 또한, 기존 지하구조물의 기초(1)를 활용함에 따라 기존 기초를 철거하지 않아 지하구조물의 붕괴사고 등의 위험을 사전에 예방할 수 있는 효과 있다.
그리고 본원 발명에서 구체적으로 도시하지 아니하였으나 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용하여 신설기초의 기반(110)에 신설기초(120)를 형성한 후 기존 지하구조물의 슬래브 제거에 따른 지하 횡토압에 견디게 하기 위하여 외벽에 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부(130)를 설치하는데 지반의 상황이나 지하 횡토압의 정도, 시공 장비의 반입 정도에 따라 지지부(130)는 2개층 단위로 설치하거나 그 이상 단위로 설치할 수 있는데 2개층 단위로 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 레이커와 같은 지지부(130) 설치에 있어서 장애가 될 수 있는 계단실, 코어 등의 기존 내부 옹벽을 철거하는데 이러한 기존 내부 옹벽을 철거함에 있어서 내부 옹벽 철거용 동바리를 설치한다. 또한, 공사용 차량이나 중장비 등의 이동 및 작업을 위하여 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11) 하부 및 지하층 각층에도 동바리를 설치한다.
도 4는 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120) 상부에는 일정 높이를 가지는 캔틸레버형 외벽(140)을 철근콘크리트로 형성하는데, 캔틸레버형 외벽(140)의 높이는 시공 편의상 기존 지하구조물의 최하층 층고 높이보다 조금 낮게 함으로써 캔틸레버형 외벽(140)을 형성에 있어서 시공이 용이하면서도 캔틸레버형 외벽(140)과 신설기초(120)가 일체로 형성되어 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부(130)를 설치하지 않더라도 캔틸레버형 외벽(140)이 지하 횡토압에 견디도록 한다. 또한, 기존 지하구조물의 최하층 상부에 위치한 바닥슬래브를 제거하더라도 별도의 지지부(130)를 설치할 필요가 없기 때문에 시공을 보다 신속하게 할 수 있다. 그리고 캔틸레버형 외벽(140)은 보강된 신설기초(120)와 견고히 일체로 양생되어 있으므로 본 발명의 마지막 단계에서 캔틸레버형 외벽(140) 상부에 콘크리트를 이음 타설하여 신설 지하구조물의 외벽(190) 완성시 시공을 보다 신속하게 하면서도 신설 지하구조물의 외벽(190)을 보다 견고하게 하는 효과 있다.
도 5는 신설 지하구조물의 신설기둥(180)을 형성하는 철골기둥(150)의 설치를 나타낸 도면이다. 신설기둥(180)은 철골이나 철골콘크리트, 또는, 철골철근콘크리트 등 현장 여건에 맞게 형성할 수 있다. 본원 발명에서 도시하고 있는 것은 철골콘크리트 구조로서 먼저 수직재에 해당하는 신설기둥(180)을 이루는 철골기둥(150)을 설치하기 위해서는 기존 지하구조물의 각층 바닥슬래브에 철골기둥(150)이 통과할 수 있는 구멍을 타공하고 이렇게 타공된 구멍을 통하여 철골기둥(150)을 설치하는데 철골기둥(150)은 신설기둥(180)인 영구기둥으로써 상기에서 설명한 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120)에 견고히 고정하여 일체로 한다.
도 6은 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120)에 철골기둥(150)이 설치됨에 따라 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거하는 것을 나타낸 도면이다. 위에서 설명한 바와 같이 철골기둥(150)이 설치되고 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거하기 위해서는 먼저 도면에 구체적으로 도시 하지 아니하였으나 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 지지하기 위하여 기설치된 동바리를 해체하고 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거한다. 상기 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거함에 있어서 기존 지하구조물의 지하 1층에 존치된 내벽(10') 등도 제거한다. 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거하더라도 기존 지하구조물의 외벽(10)이 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부(130)에 의하여 지지되기 때문에 지하 횡토압에 저항할 수 있는 지지력에는 이상이 없다.
도 7은 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브(160)를 형성하는 것을 나타낸 도면이다. 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거하면 지하 횡토압은 지지부(130)에 지지된 기존 지하구조물의 외벽(10)이 담당함에 따라 앞서 설명한 철골기둥(150)에 철골보를 설치하고 신설 1층 바닥슬래브를 시공한다. 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브(160) 시공을 위하여 철근을 배근하고 콘크리트를 타설 양생하여 바닥슬래브를 형성함에 따라 아래서 설명하는 지지부(130)를 제거해도 1층 바닥슬래브가 지하 횡토압을 담당하게 된다.
도 8은 기존 지하구조물의 지하 1층에 설치된 지지부(130)를 제거한 후 기존 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(12)를 철거하고 위에서 설명한 동일한 방법으로 기존 지하구조물의 지하 2층에 존치된 내벽(10')이나 도면에는 도시하지 아니한 동바리 등을 제거한 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 이어서 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)를 형성하는 것을 나타낸 도면이다. 도 7과 같이, 기존 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(12)를 철거하면 지하 횡토압은 지지부(130)에 지지된 기존 지하구조물의 외벽(10)이 담당함에 따라 신설기둥(180)을 이루는 철골기둥(150)에 신설 지하구조물의 지하 1층의 철골보를 설치하고 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)를 시공한다. 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170) 시공을 위하여 철근을 배근하고 콘크리트를 타설 양생하여 바닥슬래브를 형성함에 따라 아래서 설명하는 지지부(130)를 제거해도 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)가 지하 횡토압을 담당하게 된다.
도 10은 도 8과 같이 기존 지하구조물의 지하 2층에 설치된 지지부(130)를 제거하고 기존 지하구조물의 지하 2층 바닥슬래브를 철거하며 위에서 설명한 동일한 방법으로 기존 지하구조물의 지하 3층에 존치된 내벽(10')이나 동바리 등을 제거한 후 탑 다운(Top down)을 위하여 신설 지하구조물의 지하 1층 철골기둥(150) 등 수직재에 콘크리트를 타설하는 것을 나타내는 도면이다. 신설 지하구조물의 지하 1층 철골기둥(150) 등 수직재에 콘크리트의 타설은 추후에 신설 지하구조물의 철골기둥(150) 등 수직재의 나머지 부분에 콘크리트 타설이 용이하도록 신설 지하구조물의 지하 1층 철골기둥(150)을 수직재에 상부로부터 지하 1층 바닥슬래브의 일정 높이까지만 콘크리트를 타설하는데 그 높이는 추후 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)에서 작업자가 수직재 거푸집에 콘크리트를 용이하게 타설하기 위하여 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)로부터 0.5 내지 1m 정도를 빈공간으로 하며, 상기 수직재에 대한 콘크리트 타설 공정은 반드시 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170) 형성 단계 후에 한정하여 실시할 필요는 없다.
도 11은 도 8 내지 도 10에서 설명한 방법으로 반복적으로 시공하여 신설 지하구조물의 최하층 전 바닥슬래브까지 형성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 신설 지하구조물의 외벽(190) 및 철골기둥(150)에 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 외벽(190) 및 신설기둥(180) 등 수직재를 완성하는 것을 나타낸 도면이다.
이하에서는 위에서 설명한 기존 지하구조물의 외벽(10)을 흙막이벽으로 이용한 지하구조물 구축방법을 단계적으로 설명한다.
a) 기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120) 형성하기 위하여 신설기초의 기반(110)을 형성하는 단계;
기존 지하구조물의 기초(1)를 가설기초로 활용한 신설기초(120) 형성하기 위해서 우선 기존 지하구조물의 기초(1)에는 신설기초의 기반(110)을 형성하는 단계를 가진다. 신설기초의 기반(110)은 신설기초(120)를 형성하기 위한 토대를 마련하기 위하여 기존 지하구조물의 기초(1)를 개보수하거나 보강한 것으로, 기존 지하구조물의 기초(1)에 무근콘크리트 등을 타설하여 평탄한 면을 형성한다.
b) 신설기초의 기반(110)에 신설기초(120)를 형성하는 단계;
지하 역타공사에 있어서 신설기초(120)의 형성은 종래와 달리 기둥이나 가설기둥(220)은 상부에서 가해지는 제반 하중을 담당하기 위하여 지하구조물의 최하층 바닥슬래브를 지나 지반의 소정 깊이까지 굴착되어 형성되는 기둥기초를 필요하지 않게 함으로써 공사 기간을 단축하고 공사비를 절감하는 효과가 있다. 신설기초(120)는 기존 지하구조물의 기초(1)에 형성된 신설기초의 기반(110) 상부에 철근 배근과 콘크리트를 타설하여 형성하는데, 신설기초(120)가 기둥이나 가설기둥(220)으로부터 가해지는 응력을 전적으로 담당하게 되고 기존 지하구조물의 기초(1)나 신설기초의 기반(110)이 상기 응력을 부담하지 않게 하여 신설기초(120)와 기존 지하구조물의 기초(1)나 신설기초의 기반(110)이 서로 응력 간섭이 일어나지 않게 함으로써 신설 지하구조물이 외력에 보다 견고히 견딜수 있게 하게 하는 것으로, 신설기초(120)의 두께나 철근 배근량의 결정은 지하구조물의 규모에 따라 차이가 있으나 일반적으로 신설기초(120)의 높이인 두께는 약 1300mm 내지 2000mm 범위에서 정해진다.
c) 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부(130) 설치 단계;
기존 지하구조물의 바닥슬래브를 제거하기 위하여 지지부(130)를 설치한다. 외벽을 지지하는 지지부(130)는 현장 시공여건에 따라 각 층마다 순차적으로 1개층 단위로 하향으로 설치할 수도 있고, 또는 2개층 단위 또는 그 이상으로 설치할 수 있으나 시공 안전상 2개층 단위로 하향 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 필요하다면 레이커와 같은 지지부(130) 설치에 장애가 될 수 있는 계단실, 코어 등의 기존 옹벽 철거를 위하여 옹벽 철거용 동바리를 설치하며, 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11) 상부에 공사용 차량이나 중장비 등의 이동 및 작업이나 기존 지하구조물 지하층에서 작업 등을 위하여 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11) 및 보뿐만 아니라 지하층 하부에도 동바리를 설치한다.
d) 신설기초(120) 상부에 캔틸레버형 외벽(140) 시공 단계;
신설기초(120) 상부에는 신설 지하구조물의 외벽(190) 일부를 이루는 일정 높이를 가지는 캔틸레버형 외벽(140)을 시공하여 추후 단계에서 기존 지하구조물의 최하층 상부에 위치한 바닥슬래브를 제거하더라도 캔틸레버형 외벽(140)이 지하 횡토압에 견디도록 한다. 또한, 지지부(130)를 설치하지 않더라도 캔틸레버형 외벽(140)이 지하 횡토압을 막는 흙막이 지보공의 기능을 가지고 있으며, 신설 지하구조물의 마지막 단계인 외벽의 완성을 위하여 콘크리트로 이어치기를 할 시에도 신설기초(120)와 캐틸레버형 외벽(140)이 일체로 양생되어 있어 신설 지하구조물의 외벽(190) 형성을 신속히 하면서도 견고히 하는 효과가 있다.
e) 철골기둥(150) 설치 단계;
신설 지하구조물의 신설기둥(180)은 철골이나 철골콘크리트, 또는 철골철근콘크리트 등으로 형성할 수 있다. 신설기둥(180)을 형성하는 철골기둥(150)을 설치하기 위해서 철골기둥(150)이 통과할 수 있는 구멍을 기존 지하구조물의 바닥슬래브를 타공하여 철골기둥(150)을 기존 지하구조물의 바닥슬래브를 통과하여 신설기초(120)에 고정한다.
f) 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브 철거 단계;
기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11)를 철거하기 위해서 도면에 구체적으로 도시하지 않은 동바리나 기존 지하구조물의 지하 1층에 존치된 내벽(10') 등 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브(11) 철거에 장애가 되는 시설물 등을 제거한다.
g) 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브(160) 형성하는 단계;
신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브(160)를 지지하고 일체화하기 위하여 철골기둥(150)에 철골보를 설치한 다음 철근 배근과 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브(160)를 형성한다.
h) 기존 지하구조물의 지하 1층에 설치된 지지부(130)와 기존 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(12) 철거 단계;
상기 f)와 동일한 방법으로 기존 지하구조물의 지하 2층에 존치된 내벽(10')이나 동바리 등 기존 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(12) 철거의 장애가 되는 시설물 등을 제거한다.
i) 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170) 형성 단계;
상기 f)와 같이 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)를 지지하고 일체화하기 위하여 철골기둥(150)에 철골보를 설치한 다음 철근 배근과 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브(170)를 형성한다.
j) 기존 지하구조물의 지하 2층에 설치된 지지부(130)와 기존 지하구조물의 지하 2층 바닥슬래브를 철거 단계;
위 h)와 동일한 방법으로 기존 지하구조물의 지하 3층에 존치된 내벽(10')이나 도면에는 도시하지 않은 동바리 등 기존 지하구조물의 지하 2층 바닥슬래브 철거의 장애가 되는 시설물 등을 제거한다. 또한, 지하 3층에 존치된 내벽(10')이나 동바리 등을 제거한 후 탑 다운(Top down)을 위하여 신설 지하구조물의 지하 1층 철골기둥(150) 등 수직재에 상부로부터 지하 1층 바닥슬래브의 일정 높이까지 콘크리트를 타설하는데, 이러한 수직재에 콘크리트 타설은 h)단계 이후에 실시할 수도 있다.
k) 상기 h) 내지 j)의 방법과 동일한 방법을 반복적으로 시행하여 신설 지하구조물의 최하층 전의 바닥슬래브까지 형성하는 단계;
신설 지하구조물의 바닥슬래브는 위에서 설명한 방법으로 한층 한층 아래로 내려가면서 최하층 전의 바닥슬래브까지 형성한다. 신설 지하구조물의 지하 각층의 바닥슬래브 형성을 위하여 단계적인 지지부(130)의 설치나 철거, 바닥슬래브 철거에 장애가 되는 시설물 등의 제거도 위에서 설명한 방법과 동일하다.
l) 신설 지하구조물의 외벽(190) 및 철골기둥(150)에 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 외벽(190) 및 신설기둥(180)을 완성하는 단계;
신설 지하구조물의 외벽(190)을 완성하기 위하여 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브(160)에서 캔틸레버형 외벽(140) 상단부까지 콘크리트를 이어치기 하여 외벽에 타설되는 콘크리트와 기형성된 캔틸레버형 외벽(140)에 일체화되어 신설 지하구조물의 외벽(190)이 완성된다. 또한, 앞서 설명한 신설 지하구조물의 지하 1층 철골기둥(150) 등 수직재의 직하 방향으로 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 신설기둥(180) 등 수직재를 완성하게 된다.
이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1: 기존 지하구조물의 기초 10: 기존 지하구조물의 외벽
110: 신설기초의 기반 120: 신설기초
130: 지지부 140: 캔틸레버형 외벽 150: 철골기둥
160: 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브
170: 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브
180: 신설기둥 190: 신설 지하구조물의 외벽

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법은,
    a) 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 신설기초 형성하기 위하여 신설기초의 기반을 형성하는 단계;
    b) 신설기초의 기반에 신설기초를 형성하는 단계;
    c) 레이커나 어스앵커로 이루어진 지지부 설치 단계;
    d) 신설기초 상부에 캔틸레버형 외벽 시공 단계;
    e) 신설기초 상부에 신설기둥을 이루는 철골기둥 설치 단계;
    f) 기존 지하구조물의 1층 바닥슬래브 철거 단계;
    g) 신설 지하구조물의 1층 바닥슬래브 형성 단계;
    h) 기존 지하구조물의 지하 1층에 설치된 지지부와 기존 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브 철거 단계;
    j) 신설 지하구조물의 지하 1층 바닥슬래브 형성 단계;
    j) 기존 지하구조물의 지하 2층에 설치된 지지부와 기존 지하구조물의 지하 2층 바닥슬래브 철거 단계;
    k) 상기 h) 내지 j)의 방법과 동일한 방법을 반복적으로 시행하여 신설 지하구조물의 최하층 전의 바닥슬래브까지 형성하는 단계;
    l) 신설 지하구조물의 외벽 및 철골기둥 수직재에 콘크리트를 타설하여 신설 지하구조물의 외벽 및 신설기둥 수직재를 완성하는 단계;로 이루어지며,
    상기 신설기초의 기반은 기존 지하구조물의 기초를 개보수나 보강한 후 무근콘크리트를 타설하여 평탄면을 형성하고,
    상기 신설기초는 신설기초의 기반 상면에 철근과 콘크리트로 일정 두께로 형성되며 기둥으로부터 가해지는 응력을 전적으로 담당하게 되며,
    상기 캔틸레버형 외벽은 기존 지하구조물의 최하층 외벽에 지지부를 지지하지 않더라도 기존 지하구조물의 최하층에 가해지는 지하 횡토압에 견딜 수 있는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 신설기둥은 철골콘크리트나 철골철근콘크리트로 형성된 것을 특징으로 하는 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    신설 지하구조물의 외벽은 캔틸레버형 외벽 상부에 이어치기로 콘크리트를 타설하여 일체로 형성된 것으로 특징으로 하는 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법.



KR1020200093778A 2020-07-28 2020-07-28 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법 KR102408334B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200093778A KR102408334B1 (ko) 2020-07-28 2020-07-28 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200093778A KR102408334B1 (ko) 2020-07-28 2020-07-28 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220014113A KR20220014113A (ko) 2022-02-04
KR102408334B1 true KR102408334B1 (ko) 2022-06-10

Family

ID=80267992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200093778A KR102408334B1 (ko) 2020-07-28 2020-07-28 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102408334B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753372B1 (ko) 2006-11-09 2007-08-30 대림산업 주식회사 건축물의 리모델링 공사를 위한 이중매트 기초 보강구조 및그 시공방법
JP2011157719A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Toda Constr Co Ltd 山留め工法
JP2018188816A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 株式会社大林組 建物構築方法及び建物の構造
JP2019143302A (ja) 2018-02-16 2019-08-29 株式会社竹中工務店 形成方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014796B1 (ko) 2008-03-03 2011-02-15 주식회사 한빛구조엔지니어링 기성 콘크리트 기둥부재를 이용한 탑다운 시공방법
KR100938918B1 (ko) 2009-05-18 2010-01-27 (주)씨엠파트너스건축사사무소 지하외벽의 연속시공을 위해 채널에 의한 나뭇가지형 스틸프레임을 이용한 역타공법
KR101668521B1 (ko) * 2014-10-01 2016-10-28 김충기 다층 건축물의 지하층 콘크리트의 시공방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753372B1 (ko) 2006-11-09 2007-08-30 대림산업 주식회사 건축물의 리모델링 공사를 위한 이중매트 기초 보강구조 및그 시공방법
JP2011157719A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Toda Constr Co Ltd 山留め工法
JP2018188816A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 株式会社大林組 建物構築方法及び建物の構造
JP2019143302A (ja) 2018-02-16 2019-08-29 株式会社竹中工務店 形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220014113A (ko) 2022-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101014796B1 (ko) 기성 콘크리트 기둥부재를 이용한 탑다운 시공방법
KR101205783B1 (ko) 지하구조물의 철거와 신축을 동시에 진행하는 복합 시공방법
JP3728654B2 (ja) 建物の解体・構築方法
JP6543176B2 (ja) 躯体構築方法
KR100967497B1 (ko) 지하 구조물 구축공법
KR101194594B1 (ko) Cft 기둥(콘크리트 충전 강관기둥)의 시공방법
KR101296857B1 (ko) 토압 지지력이 강화된 바닥보를 구비하는 지하 구조물 및 그 시공방법
KR101267565B1 (ko) 지하 역타 시공시 코어부 구조물 시공 방법
KR102290076B1 (ko) 기존 지하구조물의 외벽을 흙막이벽으로 이용한 지하구조물 구축방법
JP4611113B2 (ja) 杭と柱の一体化施工方法
KR102082495B1 (ko) 선단부 현장타설 복합 말뚝 공법
KR102408334B1 (ko) 기존 지하구조물의 기초를 가설기초로 활용한 지하구조물 구축방법
KR100673475B1 (ko) 지하층 골조부의 골조용 피씨거더부재, 이를 이용한 지하층골조부의 조립구조 및 그 시공방법
JP4115095B2 (ja) 逆打ち工法
KR101296856B1 (ko) 지하 구조물의 벽체 보강 구조체 및 이를 이용한 지하 구조물의 구축방법
JP7085464B2 (ja) 逆打ち工法における山留め壁構造の構築方法
KR20000058238A (ko) 영구 구조체의 철근콘크리트 보를 흙막이용 버팀대로 이용하는 지하 구조물 구축방법
JP6938198B2 (ja) 施工方法
JP6514739B2 (ja) 地下構造を形成する施工方法及びそれによって完成される地下構造
JP4611108B2 (ja) 杭と柱の一体化施工方法
KR100696882B1 (ko) 가이드 케이싱을 수직기둥의 일부로 활용하는 기둥시공공법
KR101077242B1 (ko) 흙막이 벽체와 철골 기둥을 이용한 지하 구조물 시공 방법
JP6543177B2 (ja) 躯体構築方法
JP5201719B2 (ja) 柱構築方法および柱構造
JP6832761B2 (ja) 建物建替え方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant