KR102409591B1

KR102409591B1 - 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법

Info

Publication number: KR102409591B1
Application number: KR1020200051904A
Authority: KR
Inventors: 이새롬; 이원현; 김우재; 김인호; 배창한; 최진호
Original assignee: 주식회사 포스코건설; (주)바로건설기술
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2022-06-21
Also published as: KR20210133384A

Abstract

본 발명은 공동주택 리모델링 공사시 증축되는 코어부의 한쪽은 기둥으로 지지하고 다른 한쪽은 구골조와의 접합을 통해 하중을 전달하여 신축코어부 주차장 굴착중에 지상층 공사를 탑다운으로 선시공하며, 추가로 상부층 코어 골조의 형식을 철골로 시공하여 추가적인 공기단축이 가능하도록 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 공동주택 리모델링 골조공사방법에 있어서, (a) 기존 구조물의 일부 구 골조를 철거 후 흙막이 벽체를 시공하는 단계; (b) 흙막이 벽체의 외측에 일정 깊이까지 터파기하고 흙막이 벽체 상부까지 기존 기초를 연장하여 증축부의 신설 기초를 타설하는 단계; (c) 지하부분은 흙막이 벽체의 외측으로 일정거리 이격된 위치에 기둥을 시공하고, 굴착하여 철골보를 설치하는 단계; (d) 지하부분은 지하굴착 및 하부층 역타방식으로 차례로 시공을 진행하고, 지상부분은 철골구조를 소정 높이의 저층부까지 설치하는 단계; (e) 상기 소정 높이의 저층부를 초과하는 층은 철근콘크리트조를 상부로 시공하면서, 소정 높이의 저층부까지는 상기 기설치된 철골구조를 포함한 철골 철근콘크리트조로 시공하고 지하층은 지하 구조물을 역타로 형성하는 단계; (f) 골조가 끝난 부분부터 마감공사를 진행하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법{Apartment remodeling construction method for construction duration reduction}

본 발명은 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공동주택 리모델링 공사시 증축되는 코어부의 한쪽은 기둥으로 지지하고 다른 한쪽은 구골조와의 접합을 통해 하중을 전달하여 신축코어부 주차장 굴착중에 지상층 공사를 탑다운으로 선시공하며, 추가로 상부층 코어 골조의 형식을 철골로 시공하여 추가적인 공기단축이 가능하도록 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법에 관한 것이다.

정부 정책이 공동주택 재건축 시장은 억제하고, 공동주택 리모델링 시장은 활성화하는 정책으로 방향이 전환되고 있다. 또한 리모델링 시기가 도래한 ’80년대 후반~’90년대 아파트는 대부분 벽식구조이며, 이러한 벽식 아파트의 리모델링 사업이 활성화되고 있다. 이러한 시장의 수요에 발맞춰 본 발명을 개발함으로써 공기에 대한 리스크가 많은 리모델링 사업에서 추가적인 공기단축을 하여 공기 리스크에 대한 대비를 할 수 있다.

그러나, 공동주택 리모델링 공사시 종래 사용 중인 공법은 순차적인 시공 방법으로 시공순서는 지하층 터파기, 매트기초 시공 및 지하층 골조공사 완료 후, 지상층 골조공사를 진행한다. 따라서 지상층 골조공사를 진행하기 위해서 지하3층 기준으로 4개월 이상의 공기지연이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허공개 제2012-0093547호 "톱다운식 지하증축 시공방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '기존건축물의 내력부와 견질지반사이에 지지수단을 설치하여 상기 지지수단이 기존건축물의 견질지반에 도달하여 기존건축물을 지지하도록 보강하는 기존건축물 보강과정과; 상기 기존건축물이 상기 지지수단에 의해 견질지반에 지지된 상태에서 상기 기존건축물의 최하층 기초와 바닥슬래브를 철거하고 콘크리트를 재타설하는 구조 안정화과정과; 상기 기존건축물의 하부를 굴착하여 공간을 형성하는 공간 형성과정과; 상기 기존건축물의 굴착된 하부에 콘크리트를 타설하여 지하실을 형성하는 지하실 형성과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 톱다운식 지하증축 시공방법'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 순차적인 시공방법으로 지하층 공사가 완료되기 전까지는 지상층 공사를 진행할 수 없는 문제점이 있었다.

특허공개 제2012-0093547호 "톱다운식 지하증축 시공방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공동주택 리모델링 공사시 골조공사 공기단축을 하여 프로젝트 전체 공기를 단축(지하3층 기준 약 4개월 공기단축) 할 수 있으며, 증축되는 코어부의 한쪽은 기둥으로 지지하고 다른 한쪽은 구골조와의 접합을 통해 구골조에 하중을 전달도록 하여 PRD 부재 사이즈의 경제적 설계를 통해 원가절감 및 시공성을 향상 시킬 수 있는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 공동주택 리모델링 골조공사방법에 있어서, (a) 기존 구조물의 일부 구 골조를 철거 후 흙막이 벽체를 시공하는 단계; (b) 흙막이 벽체의 외측에 일정 깊이까지 터파기하고 흙막이 벽체 상부까지 기존 기초를 연장하여 증축부의 신설 기초를 타설하는 단계; (c) 지하부분은 흙막이 벽체의 외측으로 일정거리 이격된 위치에 기둥을 시공하고, 굴착하여 철골보를 설치하는 단계; (d) 지하부분은 지하굴착 및 하부층 역타방식으로 차례로 시공을 진행하고, 지상부분은 철골구조를 소정 높이의 저층부까지 설치하는 단계; (e) 상기 소정 높이의 저층부를 초과하는 층은 철근콘크리트조를 상부로 시공하면서, 소정 높이의 저층부까지는 상기 기설치된 철골구조를 포함한 철골 철근콘크리트조로 시공하고 지하층은 지하 구조물을 역타로 형성하는 단계; (f) 골조가 끝난 부분부터 마감공사를 진행하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 제공하고자 한다.

또한, (d) 단계에서, 지하부분은 지하굴착 및 하부층 역타방식으로 차례로 시공을 진행하고, 지상부분은 증축부와 코어부의 동시 시공을 위해 증축부(a)와 기둥의 사이에 철골로 이루어지는 철골구조를 저층부까지 설치하도록 이루어지고, (e) 단계는, (e-1) 지하부분은 주차창부와 코어부의 바닥 기초를 동시에 타설하고 지상부분은 철골구조 부분의 벽체를 형성하도록 하고, 철골구조의 상부로 증축부의 소정높이까지 중층 하부의 벽체 및 슬래브를 시공하는 단계; (e-2) 지하부분은 바닥 기초 양생후 코어부 지하층의 수직부재를 시공하고, 지상부분은 증축부의 소정높이까지 중층 상부의 벽체 및 슬래브를 시공하는 단계; (e-3) 증축부의 상부 잔여골조를 시공하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 제공하고자 한다.

또한, (d) 단계에서, 철골구조 부분의 벽체형성부분에 갱폼을 미리 설치하고, (e) 단계에서, 벽체를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 제공하고자 한다.

또한, (e-3) 단계 이후에, 기둥을 해체하도록 하는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 제공하고자 한다.

또한, (c) 단계에서, 기존 구조물의 구 골조벽체에 신설 벽체를 접합할 때에는, 구 골조벽체에 접합 플레이트를 앵커로 고장하고, 접합 플레이트에 지지부재를 접합한 후, 지지부재의 상부에 신설 벽체를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법은 공동주택 리모델링 공사시 골조공사 공기단축을 하여 프로젝트 전체 공기를 단축(지하3층 기준 약 4개월 공기단축) 할 수 있으며, 증축되는 코어부의 한쪽은 기둥으로 지지하고 다른 한쪽은 구골조와의 접합을 통해 구골조에 하중을 전달도록 하여 PRD 부재 사이즈의 경제적 설계를 통해 원가절감 및 시공성을 향상 시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 순서대로 도시한 도이다.
도 6은 본 발명에서 구 골조벽체에 신설 벽체를 접합하는 일 실시예를 도시한 도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법을 순서대로 도시한 도이다.

본 발명의 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법은 먼저, 도 1에서와 같이, 기존 구조물의 일부 구 골조(10)를 철거 후 흙막이 벽체(20)를 시공하도록 한다(a).

흙막이 벽체(20)는 슬러리월, CIP, SCW 공법 등 공지의 다양한 방법들에 의하여 형성할 수 있으며, 토압, 수압과 함께 수직하중도 지지하도록 한다.

이후, 도 2에서와 같이, 신설 기초(10b)를 타설하도록 한다(b).

흙막이 벽체(20)의 외측에 주차창부(p)와 코어부(c)가 시공될 부분까지 일정 깊이까지 터파기를 하고, 기존 기초(10a)에서 흙막이 벽체(20) 상부까지 연장하도록 증축부의 신설 기초(10b)를 타설하도록 한다.

이후 단계부터는 지하부분과 지상부분을 동시에 시공하도록 하는데, 우선, 도 3에서와 같이, 지하부분은 흙막이 벽체(20)의 외측으로 일정거리 이격된 위치에 기둥(40)을 시공하고 굴착하여 철골보(50)를 설치하도록 한다(c).

기둥(40)은 공지의 다양한 기둥을 사용할 수 있으며, 특히, PPRD공법(PERCUSSION ROTARY DRILL; casing을 근입하고 굴착장비를 이용하여 소정 심도까지 굴착하는 공법)으로 시공되는 기둥을 사용할 수 있으며 다양한 규격이나 형상으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 기둥(40)을 시공하고, 기둥(40)에 철골보(50)를 설치하도록 함으로써 증축되는 코어부(c)에서 철골보(50)의 일측을 기둥(40)으로 지지하도록 하고 타측은 구 골조와의 접합되도록 하여 구골조에 하중을 전달도록 하는 것이다.

또한 지상 부분은 코어부(c)를 제외한 증축부(a)의 소정높이까지 저층부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 시공하도록 하며, 바람직하게는 3층의 바닥 슬래브까지 시공하도록 한다.

이후, 지하부분은 지하굴착 및 하부층 역타방식으로 차례로 시공을 진행하고, 지상부분은 철골구조(60)를 소정 높이의 저층부까지 설치하도록 한다(d).

이때, 지하부분은 지하굴착 및 하부층 역타방식으로 차례로 시공을 진행하고, 지상부분은 증축부(a)와 코어부(c)의 동시 시공을 위해 증축부(a)와 기둥(40)의 사이에 철골로 이루어지는 철골구조(60)를 저층부(바람직하게는 1층~3층까지의 저층부)까지 설치한다.

지하주차장 부분과 코어부(c)에 해당하는 지하 부분은 일반적인 공지의 역타방식으로 차례로 시공을 하도록 하며, 동시에 지상부분은 증축부(a)와 기둥(40)의 사이에 철골로 이루어지는 철골구조(60)를 설치하도록 한다.

철골구조(60)는 다양한 형상 및 크기로 이루어질 수 있으며, 도시된 바와 같이 수직 철골 기둥과 수평 철골 보를 이용하여 프레임 형상으로로 구성될 수 있다.

이와 같은 철골구조(60)는 증축부(a)와 코어부(c)의 동시 시공을 위해 설치되며, 상기에서 지상 부분 증축부(a)의 소정높이까지 저층부의 벽체(11) 및 슬래브(12)의 높이까지 설치하도록 한다.

이때의 철골구조(60)는 코어부(c)에서 뜬구조 형식으로 구성되며, 코어부(c)의 갱폼(75)의 설치가 용이하도록 한다.

코어부(지하층 有)와 코어가 없는 부분(지하층 無)의 공기차이가 발생하게 되는데, 양쪽의 기준층 갱폼 셋팅 전의 공기를 맞추기 위해 코어가 있는 부분의 필로티층 및 계단실을 철골로 설치하고, 갱폼을 철골 및 데크슬라브에 고정함으로써 공기를 추가 단축할 수 있다.

이후, 도 4에서와 같이, 상기 소정 높이의 저층부를 초과하는 층은 철근콘크리트조를 상부로 시공하면서, 소정 높이의 저층부까지는 상기 기설치된 철골구조(60)를 포함한 철골 철근콘크리트조로 시공하고 지하층은 지하 구조물을 역타로 형성하도록 한다(e).

이때, 본 단계는 다음과 같은 순서로 시공하도록 할 수 있다.

먼저, 지하부분은 주차창부(p)와 코어부(c)의 바닥 기초(70)를 동시에 타설하고 지상부분은 철골구조(60) 부분의 벽체(73)를 형성하도록 하고, 철골구조(60)의 상부로 증축부(a)의 소정높이까지 중층 하부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 시공한다(e-1).

지하부분은 주차창부(p)와 코어부(c)의 바닥 기초(70)를 동시에 타설하고 지상부분은 철골구조(60) 부분의 벽체(73)를 형성하도록 하며, 철골구조(60) 만으로는 증축부(a)의 중층 하부(바람직하게는 9층 바닥 슬래브) 까지의 상부하중을 지지하도록 하여, 중층 하부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 차례로 시공하도록 한다.

이후, 도 5에서와 같이, 지하부분은 바닥 기초(70) 양생후 코어부(c) 지하층의 수직부재(71)를 시공하고, 지상부분은 증축부(a)의 소정높이까지 중층 상부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 시공하도록 한다(e-2).

지하부분은 바닥 기초(70) 양생된 후, 코어부(c)의 벽체 등의 수직부재(71)를 시공하도록 하며, 동시에 증축부(a)의 소정높이까지 중층 상부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 시공한다. 이때, 지하부분 코어 골조 완료전 바람직하게는 15층 바닥 슬래브까지 타설이 가능하다.

마지막으로, 증축부(a)의 상부 잔여골조를 시공하도록 한다(e-3).

지하골조가 완료된 이후에 잔여골조를 시공하여 완료하도록 한다.

또한, (e-3) 단계 이후에, 기둥(40)을 해체하도록 할 수도 있다.

도 6은 본 발명에서 구 골조벽체에 신설 벽체를 접합하는 일 실시예를 도시한 도이다.

특히, 기존 구조물의 구 골조벽체(110)에 신설 벽체(11)를 접합할 때에는, 구 골조벽체(110)에 접합 플레이트(121)를 앵커(122)로 고장하고, 접합 플레이트(121)에 지지부재(120)를 접합하여 지지부재(120)의 상부에 신설 벽체(11)를 시공하도록 할 수 있다.

또한, 마주보는 구 골조벽체(110)에 별도의 연결부재(123)를 단부에 접합 플레이트(121) 및 앵커(122)를 이용하여 단부를 접합하고, 연결부재(123)에 지지부재(120)를 접합하도록 할 수도 있다.

마지막으로, 골조가 끝난 부분부터 마감공사를 진행하도록 한다(f).

상기와 같은 본 발명의 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법은 공동주택 리모델링 공사시 골조공사 공기단축을 하여 프로젝트 전체 공기를 단축(지하3층 기준 약 4개월 공기단축) 할 수 있으며, 증축되는 코어부의 한쪽은 기둥으로 지지하고 다른 한쪽은 구골조와의 접합을 통해 구골조에 하중을 전달도록 하여 PRD 부재 사이즈의 경제적 설계를 통해 원가절감 및 시공성을 향상 시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10 : 구 골조
10a : 기존 기초
10b : 신설 기초
11 : 벽체
12 : 슬래브
20 : 흙먹이 벽체
40 : 기둥
50 : 철골보
60 : 철골구조
70 : 바닥 기초
71 : 수직부재
73 : 벽체
120 : 지지부재
121 : 접합 플레이트
122 : 앵커

Claims

공동주택 리모델링 골조공사방법에 있어서,
(a) 기존 구조물의 일부 구 골조(10)를 철거 후 흙막이 벽체(20)를 시공하는 단계;
(b) 흙막이 벽체(20)의 외측에 일정 깊이까지 터파기하고 흙막이 벽체(20) 상부까지 기존 기초(10a)를 연장하여 증축부의 신설 기초(10b)를 타설하는 단계;
(c) 지하부분은 흙막이 벽체(20)의 외측으로 일정거리 이격된 위치에 기둥(40)을 시공하고, 굴착하여 철골보(50)를 설치하는 단계;
(d) 지하부분은 지하굴착 및 하부층 역타방식으로 차례로 시공을 진행하고, 지상부분은 증축부(a)와 코어부(c)의 동시 시공을 위해 증축부(a)와 기둥(40)의 사이에 철골로 이루어지는 철골구조(60)를 저층부까지 설치하는 단계;
(e) 상기 소정 높이의 저층부를 초과하는 층은 철근콘크리트조를 상부로 시공하면서, 소정 높이의 저층부까지는 상기 기설치된 철골구조(60)를 포함한 철골 철근콘크리트조로 시공하고 지하층은 지하 구조물을 역타로 형성하는 단계;
(f) 골조가 끝난 부분부터 마감공사를 진행하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
(e) 단계는,
(e-1)지하부분은 주차창부(p)와 코어부(c)의 바닥 기초(70)를 동시에 타설하고 지상부분은 철골구조(60) 부분의 벽체(73)를 형성하도록 하고, 철골구조(60)의 상부로 증축부(a)의 소정높이까지 중층 하부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 시공하는 단계;
(e-2) 지하부분은 바닥 기초(70) 양생후 코어부(c) 지하층의 수직부재(71)를 시공하고, 지상부분은 증축부(a)의 소정높이까지 중층 상부의 벽체(11) 및 슬래브(12)를 시공하는 단계;
(e-3) 증축부(a)의 상부 잔여골조를 시공하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
(d) 단계에서, 철골구조(60) 부분의 벽체형성부분에 갱폼(75)을 미리 설치하고,
(e) 단계에서, 벽체(73)를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법.
청구항 1에 있어서,
(e-3) 단계 이후에,
기둥(40)을 해체하도록 하는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법.
청구항 1에 있어서,
(c) 단계에서,
기존 구조물의 구 골조벽체(110)에 신설 벽체(11)를 접합할 때에는,
구 골조벽체(110)에 접합 플레이트(121)를 앵커(122)로 고장하고, 접합 플레이트(121)에 지지부재(120)를 접합한 후,
지지부재(120)의 상부에 신설 벽체(11)를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 탑다운공법을 이용하여 공기단축이 가능한 공동주택 리모델링 골조공사방법.