KR102500013B1 - 지하구조물 구축 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축물 등의 지하구조물을 구축함에 있어서 지하층의 골조를 지지하기 위한 중간말뚝을 가설기둥으로 사용한 후 콘크리트 바닥층을 기준으로 용이하게 분리하여 제거하면서 콘크리트 바닥층의 지지력을 높임과 동시에 바닥층의 방수력을 향상시킬 수 있는 지하구조물 구축 공법에 관한 것으로, 흙막이벽 설치단계와, 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계와, 초기터파기 및 지상1층골조 공사단계와, 추가터파기 및 지하층골조 공사단계와, 상기 기초바닥면에 콘크리트를 타설하여 바닥층 및 바닥벽체를 형성하는 바닥층 및 바닥벽체 형성단계와, 상기 바닥층으로부터 상방을 향해 지하층 각각의 골조를 제거하면서 콘크리트를 타설하여 각각의 지하층 및 지하벽체를 단계적으로 형성하는 지하층 및 지하벽체 형성단계와, 상기 지하층 각각의 골조 및 지상 1층의 골조가 모두 제거된 경우 상기 바닥층의 상부로 연장된 상기 중간말뚝 각각을 분리하여 제거하는 중간말뚝 분리 및 제거단계와, 상기 지하층 및 지하벽체로부터 콘크리트를 타설하여 지상 1층을 형성하는 지상1층 형성단계와, 상기 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 지하층 방수코팅단계를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 건축물 등의 지하구조물을 구축함에 있어서 지하층의 골조를 지지하기 위한 중간말뚝을 가설기둥으로 사용한 후 콘크리트 바닥층을 기준으로 용이하게 분리하여 제거하면서 콘크리트 바닥층의 지지력을 높임과 동시에 바닥층의 방수력을 향상시킬 수 있는 지하구조물 구축 공법에 관한 것이다.
일반적으로 지하구조물 구축시 지하구조물의 안전성과 공기단축, 주변 지반과 인접건물에 대한 피해 발생, 소음 및 진동의 감소 등의 이유로 역타공법이 사용되고 있다.
역타공법은 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 흙막이벽(10)을 설치한 후 중간말뚝(20)을 매개로 거더나 보를 포함하는 골조(30)를 설치하여 흙막이벽(10)을 지지하도록 하고, 이러한 버팀지지구조가 이루어지면 그 하면을 굴토하는 시공이 이루어지며, 이와 같은 과정을 기초바닥면(BF)까지 반복하여 시공하는 방식으로 진행된다. 바닥층(40) 및 바닥벽체(41)의 기초콘크리트 시공을 시작으로 순차적으로 각각의 지하층(50) 및 지하외벽(51)을 시공하여 지상 1층(60)까지 시공이 완료되면, 바닥층(40)의 방수를 위해 방수재(70)를 도포항 코팅함으로써 지하구조물을 완성시키게 된다.
여기서, 상기 중간말뚝(20)은 가설기둥으로써 지하층(50) 각각의 골조를 지지하기 위하여 임시적으로 설치한 후 바닥층(40) 및 지하층(50)의 콘크리트 타설이 완료되면 완전히 제거하여야 하는데, 그에 따라 골조(30) 버팀지지를 위한 별도의 메인기둥(미도시)이나 보조기둥(미도시)을 먼저 시공해야 하는 문제가 있다.
따라서, 도 4의 (o) 및 도 6 내지 8에 도시된 바와 같이 가설기둥으로 사용되는 중간말뚝(20)을 바닥층(40)의 콘크리트타설 후 상기 바닥층(40)의 상면으로부터 연장된 상부만 절단하여 제거하고, 절단면을 기준으로 하부의 중간말뚝(20)은 상기 바닥층(40)에 매립된 상태로 영구구조물로 존속하도록 한다. 이를 통해, 지하구조물을 이루는 별도의 메인기둥이나 보조기둥을 시공할 필요가 없다는 장점과, 바닥층(40)에 매립된 중간말뚝(20)을 통해 바닥층(40)의 지지력까지 높일 수 있는 장점이 있다.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 지하구조물 구축 공법의 경우에도, 첫째 도 4의 (o) 및 도 8에 도시된 바와 같이 콘크리트 바닥층(40)의 상면에 최대한 맞추어 절단해야 하므로 절단작업의 어려움 및 절단 후 후가공이 별도로 필요하다는 공사상의 문제점과, 둘째 도 5의 (s), 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 바닥층(40)에 매립된 중간말뚝(20)의 상단이 바닥층(40)의 상면에 노출된 상태에서 방수재(70)가 도포되어 코팅되므로 건령이 오래될수록 바닥층(40) 하부로부터 올라오는 토양 내 수분이 매립된 중간말뚝(20)을 타고 올라와 바닥층(40)에 도포된 방수재(700)를 부풀리게 하는 내구성의 문제점을 여전히 가지고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 건축물 등의 지하구조물을 구축함에 있어서 지하층의 골조를 지지하기 위한 중간말뚝을 가설기둥으로 사용한 후 콘크리트 바닥층을 기준으로 용이하게 분리하여 제거하면서 콘크리트 바닥층의 지지력을 높임과 동시에 바닥층의 방수력을 향상시킬 수 있는 지하구조물 구축 공법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법은, 지중에 흙막이벽을 설치하는 흙막이벽 설치단계와, 상기 흙막이벽의 내측으로 시공하고자 하는 지하구조물의 깊이보다 깊게 복수의 굴착공을 형성하고, 각각의 굴착공에 중간말뚝을 각각 매설하는 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계와, 초기 터파기 공사를 수행하고, 거더를 포함한 지상 1층 골조 배치공사를 수행하는 초기터파기 및 지상1층골조 공사단계와, 상기 지상 1층 골조로부터 상기 지하구조물의 기초바닥면에 이르기까지 하방을 향해 추가 터파기 및 지하층 각각의 골조 배치공사를 단계적으로 수행하는 추가터파기 및 지하층골조 공사단계와, 상기 기초바닥면에 콘크리트를 타설하여 바닥층 및 바닥벽체를 형성하는 바닥층 및 바닥벽체 형성단계와, 상기 바닥층으로부터 상방을 향해 지하층 각각의 골조를 제거하면서 콘크리트를 타설하여 각각의 지하층 및 지하벽체를 단계적으로 형성하는 지하층 및 지하벽체 형성단계와, 상기 지하층 각각의 골조 및 지상 1층의 골조가 모두 제거된 경우 상기 바닥층의 상부로 연장된 상기 중간말뚝 각각을 분리하여 제거하는 중간말뚝 분리 및 제거단계와, 상기 지하층 및 지하벽체로부터 콘크리트를 타설하여 지상 1층을 형성하는 지상1층 형성단계와, 상기 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 지하층 방수코팅단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 중간말뚝은, 상하로 나뉘어 상하 길이방향으로 탈착 가능하게 결합되는 상부말뚝 및 하부말뚝과, 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 분리면이 상기 바닥층의 콘크리트 타설로부터 간섭되지 않도록 보호하는 분리면보호부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계는, 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면이 상기 기초바닥면의 상방에 위치하도록 매설하고, 상기 바닥층 및 바닥벽체 형성단계 이전에 수행되고, 상기 분리면보호부재를 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면에 설치하는 분리면보호부재 설치단계를 더 포함하고, 상기 바닥층 및 바닥벽체 형성단계는, 상기 바닥층의 콘크리트 타설시 상기 분리면보호부재의 하부가 상기 바닥층에 매설되도록 상기 바닥층을 형성하고, 상기 중간말뚝 분리 및 제거단계 이전에 수행되고, 상기 분리면보호부재를 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면으로부터 탈거시키는 분리면보호부재 탈거단계를 더 포함하고, 상기 중간말뚝 분리 및 제거단계는, 상기 하부말뚝 각각으로부터 상기 상부말뚝 각각을 분리하여 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중간말뚝 분리 및 제거단계는, 상기 분리면을 기준으로 상기 상부말뚝은 분리하여 제거하되 상기 하부말뚝의 상단은 상기 바닥층의 내부에 함몰되어 매설된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지하층 방수코팅단계는, 상기 바닥층의 내부에 함몰되어 매설된 상기 하부말뚝의 상단까지 포함하여 상기 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중간말뚝은, H형강이고, 상기 중간말뚝의 상기 상부말뚝 및 하부말뚝을 탈착 가능하게 결합시키는 말뚝결합부를 더 포함하고, 상기 말뚝결합부는, 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면을 기준으로 상하로 연결되는 복수의 결합플레이트와, 상기 결합플레이트와 함께 상기 상부말뚝 및 하부말뚝 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트 및 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 중간말뚝은, H형강이고, 상기 중간말뚝의 상기 상부말뚝 및 하부말뚝을 탈착 가능하게 결합시키는 말뚝결합부를 더 포함하고, 상기 말뚝결합부는, 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면을 기준으로 상하로 연결되되 상기 하부말뚝에 용접 결합되는 복수의 결합플레이트와, 상기 결합플레이트 및 상기 상부말뚝 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트 및 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 고정볼트 각각은 H형강의 내측에 위치하고, 상기 고정너트 각각은 H형강의 외측에 위치하고, 상기 분리면보호부재는, 상하로 길이가 긴 육면체 형상으로 상기 고정볼트 각각을 감싸도록 상기 H형강의 비어있는 내측에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 중간말뚝은, H형강이고, 상기 중간말뚝의 상기 상부말뚝 및 하부말뚝을 탈착 가능하게 결합시키는 말뚝결합부를 더 포함하고, 상기 말뚝결합부는, 상기 상부말뚝의 분리면 하단에 수평으로 용접 결합되는 상부말뚝결합판과, 상기 하부말뚝의 분리면 상단에 수평으로 용접 결합되는 하부말뚝결합판과, 상기 상부말뚝결합판 및 하부말뚝결합판 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트 및 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 고정볼트 각각은 상기 상부말뚝결합판의 상부에 위치하고,상기 고정너트 각각은 상기 하부말뚝결합판의 하부에 위치하고, 상기 분리면보호부재는, 상하로 길이가 긴 육면체 형상으로 상기 고정볼트 각각을 감싸도록 상기 상부말뚝결합판의 상부에 상기 H형강의 비어있는 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법은, 건축물 등의 지하구조물을 구축함에 있어서 지하층의 골조를 지지하기 위한 중간말뚝을 상부말뚝 및 하부말뚝으로 탈착 가능하게 결합하고, 상부말뚝은 가설기둥으로 사용한 후 콘크리트 바닥층을 기준으로 용이하게 분리하여 제거하면서 하부말뚝으로 콘크리트 바닥층의 지지력을 높임과 동시에 분리면보호부재를 통해 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면을 바닥층의 내부로 함몰되게 위치시켜 바닥층에 매립된 하부말뚝의 상단으로 도포되는 방수재의 두께를 키워 바닥층의 방수력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 5는 종래 기술에 따른 지하구조물 구축 공법의 시공과정을 도시한 측면도이고,
도 6 내지 9는 도 1 내지 5의 시공과정 중 중간말뚝의 지중매설, 지하층 콘크리트 타설, 절단 및 제거, 방수재 도포과정을 각각 순차적으로 도시한 요부 사시도이며,
도 10은 도 5의 실시예의 (s)를 확대 도시한 요부 측단면도이고,
도 11은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법의 일 실시예를 도시한 순서도이며,
도 12 내지 16은 도 11의 실시예의 시공과정을 도시한 측면도이고,
도 17은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법에 사용되는 중간말뚝의 제1 실시예를 도시한 사시도이며,
도 18은 도 17의 실시예의 평면도이고,
도 19는 도 14의 실시예의 (I)를 참조하여 도 17의 실시예에 분리면보호부재를 설치하는 과정을 도시한 사시도이며,
도 20은 도 14의 실시예의 (J)를 참조하여 도 19의 실시예에 바닥층 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 사시도이고,
도 21은 도 15의 실시예의 (N)을 참조하여 도 20의 실시예로부터 분리면보호부재를 탈거시키는 과정을 도시한 사시도이며,
도 22는 도 15의 실시예의 (O)를 참조하여 도 21의 실시예로부터 고정볼트를 풀어 하부말뚝에서 상부말뚝을 분리한 후 제거하는 과정을 도시한 사시도이고,
도 23은 도 22의 실시예의 평면도이며,
도 24는 도 16의 실시예의 (S)를 참조하여 도 14의 실시예로부터 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 과정을 도시한 사시도이고,
도 25는 도 16의 실시예의 (S)를 확대 도시한 요부 측단면도이며,
도 26은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법에 사용되는 중간말뚝의 제2 실시예를 도시한 사시도이고,
도 27은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법에 사용되는 중간말뚝의 제3 실시예를 도시한 사시도이며,
도 28은 도 27의 실시예의 평면도이고,
도 29는 도 14의 실시예의 (I)를 참조하여 도 27의 실시예에 분리면보호부재를 설치하는 과정을 도시한 사시도이며,
도 30은 도 14의 실시예의 (J)를 참조하여 도 29의 실시예에 바닥층 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 사시도이고,
도 31은 도 15의 실시예의 (N)을 참조하여 도 30의 실시예로부터 분리면보호부재를 탈거시키는 과정을 도시한 사시도이며,
도 32는 도 15의 실시예의 (O)를 참조하여 도 31의 실시예로부터 고정볼트를 풀어 하부말뚝에서 상부말뚝을 분리한 후 제거하는 과정을 도시한 사시도이다.
도 6 내지 9는 도 1 내지 5의 시공과정 중 중간말뚝의 지중매설, 지하층 콘크리트 타설, 절단 및 제거, 방수재 도포과정을 각각 순차적으로 도시한 요부 사시도이며,
도 10은 도 5의 실시예의 (s)를 확대 도시한 요부 측단면도이고,
도 11은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법의 일 실시예를 도시한 순서도이며,
도 12 내지 16은 도 11의 실시예의 시공과정을 도시한 측면도이고,
도 17은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법에 사용되는 중간말뚝의 제1 실시예를 도시한 사시도이며,
도 18은 도 17의 실시예의 평면도이고,
도 19는 도 14의 실시예의 (I)를 참조하여 도 17의 실시예에 분리면보호부재를 설치하는 과정을 도시한 사시도이며,
도 20은 도 14의 실시예의 (J)를 참조하여 도 19의 실시예에 바닥층 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 사시도이고,
도 21은 도 15의 실시예의 (N)을 참조하여 도 20의 실시예로부터 분리면보호부재를 탈거시키는 과정을 도시한 사시도이며,
도 22는 도 15의 실시예의 (O)를 참조하여 도 21의 실시예로부터 고정볼트를 풀어 하부말뚝에서 상부말뚝을 분리한 후 제거하는 과정을 도시한 사시도이고,
도 23은 도 22의 실시예의 평면도이며,
도 24는 도 16의 실시예의 (S)를 참조하여 도 14의 실시예로부터 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 과정을 도시한 사시도이고,
도 25는 도 16의 실시예의 (S)를 확대 도시한 요부 측단면도이며,
도 26은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법에 사용되는 중간말뚝의 제2 실시예를 도시한 사시도이고,
도 27은 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법에 사용되는 중간말뚝의 제3 실시예를 도시한 사시도이며,
도 28은 도 27의 실시예의 평면도이고,
도 29는 도 14의 실시예의 (I)를 참조하여 도 27의 실시예에 분리면보호부재를 설치하는 과정을 도시한 사시도이며,
도 30은 도 14의 실시예의 (J)를 참조하여 도 29의 실시예에 바닥층 콘크리트가 타설된 상태를 도시한 사시도이고,
도 31은 도 15의 실시예의 (N)을 참조하여 도 30의 실시예로부터 분리면보호부재를 탈거시키는 과정을 도시한 사시도이며,
도 32는 도 15의 실시예의 (O)를 참조하여 도 31의 실시예로부터 고정볼트를 풀어 하부말뚝에서 상부말뚝을 분리한 후 제거하는 과정을 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법은, 도 11 내지 16에 도시된 바와 같이 흙막이벽 설치단계(S100), 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계(S200), 초기터파기 및 지상1층골조 공사단계(S300), 추가터파기 및 지하층골조 공사단계(S400), 바닥층 및 바닥벽체 형성단계(S500), 지하층 및 지하벽체 형성단계(S600), 중간말뚝 분리 및 제거단계(S700), 지상1층 형성단계(S800) 및 지하층 방수코팅단계(S900)를 포함하여 이루어지고, 분리면보호부재 설치단계(S450) 및 분리면보호부재 탈거단계(S650)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 흙막이벽 설치단계(S100)는 도 12의 (A)에 도시된 바와 같이 지하구조물을 구축하고자 하는 지중에 흙막이벽(100)을 설치한다. 흙막이벽(100)은 지하 터파기시 주위 토사가 붕괴하는 것을 방지하기 위하여 지하구조물의 외부 경계층에 소정의 구조물, 즉 흙막이벽(100)을 설치함으로써 이루어진다. 이러한 흙막이벽(100)은 CIP, SCW, 슬러리 월, 토류판 등과 같은 다양한 부재를 사용하여 일반적인 공법 중에서 현장 상황에 맞추어 적절한 공법을 선정하여 실시할 수 있다.
굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계(S200)는 도 12의 (B)에 도시된 바와 같이 상기 흙막이벽(100)의 내측으로 시공하고자 하는 지하구조물의 깊이보다 깊게 복수의 굴착공을 형성하고, 각각의 굴착공에 중간말뚝(200)을 각각 매설한다. 상기 굴착공의 형성은 오거(auger)와 같은 소정의 굴착장비를 이용하여 지반을 천공하여 형성하고, 이렇게 천공된 굴착공에 중간말뚝(200)을 각각 매설한다.
이때, 지반의 상태에 따라 중간말뚝(200)의 두께나 길이가 달라질 수 있으며, 연약 지반의 경우에는 중간말뚝(200)의 하단에 선단보강부재(미도시)나 그라우팅(미도시)을 통한 지중에서의 고정력을 높일 수도 있다. 이러한 중간말뚝(200)은 후술하는 지상 1층 및 지하층 각각의 골조(300)가 수평상태가 되도록 버팀지지하기 위한 것으로, 특히 중간말뚝(200)은 도 17, 26 및 27에 도시된 바와 같이 상하로 나뉘어 상하 길이방향으로 탈착 가능하게 결합되는 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)으로 구성되며, 상부말뚝(210)은 도 13에 도시된 바와 같이 골조(300)의 버팀지지를 위한 가설기둥으로 활용되고, 하부말뚝(220)은 도 16에 도시된 바와 같이 바닥층(400)의 지지력을 높이기 위한 기능을 가진다.
초기터파기 및 지상1층골조 공사단계(S300)는 도 12의 (C)에 도시된 바와 같이 초기 터파기 공사를 수행하고, 도 12의 (D)에 도시된 바와 같이 거더를 포함한 지상 1층 골조(300) 배치공사를 수행한다. 즉, 초기 터파기 공사는 지상 1층 골조(300)가 배치될 정도의 깊이로만 굴착하면 되고, 보나 빔, 거더를 포함한 지상 1층 골조(300)를 수평으로 배치한다. 골조(300)는 흙막이벽(100)으로부터 가해지는 측방향 토압을 지지하는 스트러트(strut)와 같은 기능을 수행하며, 지하구조물 공사 완료 후 해체되거나 영구구조물이 될수도 있다. 다만, 골조(300)가 영구구조물이 되는 것이 아닌 단순히 측방향 토압을 지지하는 스트러트의 기능만 수행하는 경우에는 제거되어야 한다.
추가터파기 및 지하층골조 공사단계(S400)는 도 13의 (E) 내지 (H)에 도시된 바와 같이 상기 지상 1층 골조(300)로부터 상기 지하구조물의 기초바닥면(BF)에 이르기까지 하방을 향해 추가 터파기 및 지하층 각각의 골조 배치공사를 단계적으로 수행한다. 즉, 지하구조물의 구축하고자 하는 층이 될때까지 지하로 터파기 및 골조 배치공사를 순차로 수행하게 되는 것이다.
바닥층 및 바닥벽체 형성단계(S500)는 도 14의 (J)에 도시된 바와 같이 상기 기초바닥면(BF)에 콘크리트를 타설하여 바닥층(400)을 형성하고, 도 14의 (K)에 도시된 바와 같이 바닥층(400)으로부터 바닥벽체(410)를 형성한다. 이때, 중간말뚝(200)의 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면이 바닥층(400)의 내부에 위치하도록 콘크리트 바닥층(400)을 형성하는 것이 특징이다.
지하층 및 지하벽체 형성단계(S600)는 도 14의 (L) 내지 도 15에 도시된 바와 같이 상기 바닥층(400)으로부터 상방을 향해 지하층 각각의 골조(300)를 제거하면서 콘크리트를 타설하여 각각의 지하층(500) 및 지하벽체(510)를 단계적으로 형성한다.
따라서, 상기 바닥층(400)과 각각의 지하층(500)의 측벽인 바닥벽체(410) 및 각각의 지하벽체(510)가 흙막이벽(100)으로부터 가해지는 측방향 토압을 지지하게 되므로 각 층의 골조(300)를 제거할 수 있게 되며, 이렇게 각 층의 모든 골조(300)가 제거되면 중간말뚝(200)을 분리 및 제거할 수 있게 된다.
즉, 중간말뚝 분리 및 제거단계(S700)는 도 15의 (O)에 도시된 바와 같이 상기 지하층 각각의 골조(300) 및 지상 1층의 골조(300)가 모두 제거된 경우 상기 바닥층(400)의 상부로 연장된 상기 중간말뚝(200) 각각을 분리하여 제거한다. 구체적으로, 상기 중간말뚝(200)은 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)으로 나뉘어 탈착 가능하게 결합되므로 하부말뚝(220)에 대하여 상부말뚝(210)을 분리하여 용이하게 제거할 수 있다.
지상1층 형성단계(S800)는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 지하층(500) 및 지하벽체(510)로부터 콘크리트를 타설하여 지상 1층(600)을 형성한다. 그에 따라, 바닥층(400)으로부터 각각의 지하층(500)과 함께 지상 1층(600)이 완성된다.
마지막으로 지하층 방수코팅단계(S900)는 도 16의 (S)에 도시된 바와 같이 상기 바닥층(400)의 상면에 방수재(700)를 도포하여 코팅한다. 바닥층(400)의 하부 토양으로부터 수분이 바닥층(400)을 침투할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 방수재(700)를 도포하여 코팅하는 것이다.
한편, 상기와 같은 과정을 통해 지하구조물을 구축하게 되는데, 지하층의 골조(300)를 지지하기 위한 중간말뚝(200)을 가설기둥으로 사용한 후 콘크리트 바닥층(400)을 기준으로 용이하게 중간말뚝(200)을 분리하여 제거함으로써 시공의 효율성을 달성할 수 있다. 또한, 콘크리트 바닥층(400)의 지지력을 높기고, 바닥층(400)의 방수력을 향상시키고자 도 17, 26 및 27에 도시된 바와 같이 중간말뚝(200)을 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)으로 나누어 상하로 탈착 가능하게 결합하고자 한다.
이때, 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면이 바닥층(400)의 내부에 함몰된 상태로 콘크리트 타설될 경우 분리가 어려워질 수 있다. 따라서, 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면이 바닥층(400)의 콘크리트 타설시 간섭되지 않도록 보호할 수 있도록 분리면보호부재(230)를 더 포함할 수 있다. 즉, 분리면보호부재(230)는 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 분리면이 상기 바닥층(400)의 콘크리트 타설로부터 간섭되지 않도록 보호한다.
보다 구체적으로, 상기 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계(S200)는 도 14의 (I)에 도시된 바와 같이 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면이 상기 기초바닥면(BF)의 상방에 위치하도록 매설하고, 상기 바닥층 및 바닥벽체 형성단계(S500)는 도 14의 (J)에 도시된 바와 같이 상기 바닥층(400)의 콘크리트 타설시 상기 분리면보호부재(230)의 하부가 상기 바닥층(400)에 매설되도록 상기 바닥층(400)을 형성한다. 이러한 분리면보호부재(230)의 활용을 위하여 분리면보호부재 설치단계(S450) 및 분리면보호부재 탈거단계(S650)를 더 포함할 수 있고, 분리면보호부재 설치단계(S450)는 도 14의 (I)에 도시된 바와 같이 상기 바닥층 및 바닥벽체 형성단계(S500) 이전에 수행되고, 상기 분리면보호부재(230)를 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면에 설치하며, 분리면보호부재 탈거단계(S650)는 도 15의 (N)에 도시된 바와 같이 상기 중간말뚝 분리 및 제거단계(S700) 이전에 수행되고, 상기 분리면보호부재(230)를 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면으로부터 탈거시킨다.
그에 따라, 상기 중간말뚝 분리 및 제거단계(S700)는 도 15의 (O)에 도시된 바와 같이 상기 하부말뚝(220) 각각으로부터 상기 상부말뚝(210) 각각을 분리하여 제거한다. 구체적으로, 상기 중간말뚝 분리 및 제거단계(S700)는 상기 분리면을 기준으로 상기 상부말뚝(210)은 분리하여 제거하되 상기 하부말뚝(220)의 상단은 상기 바닥층(400)의 내부에 함몰되어 매설된다.
여기서, 상기 지하층 방수코팅단계(S900)는 도 16의 (S)에 도시된 바와 같이 상기 바닥층(400)의 내부에 함몰되어 매설된 상기 하부말뚝(220)의 상단까지 포함하여 상기 바닥층(400)의 상면에 방수재(700)를 도포하여 코팅함으로써, 하부말뚝(220)의 상단으로 도포되는 방수재(700)의 두께를 키워 바닥층(400)의 방수력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 중간말뚝(200)을 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)으로 나누어 탈착 가능하게 결합시키기 위한 말뚝결합부(240)의 구체적인 구성 및 중간말뚝(200)의 형상에 따라 분리면보호부재(230)의 구체적인 결합관계가 달라질 수 있다.
예컨대, 상기 중간말뚝(200)의 제1 실시예는 도 17에 도시된 바와 같이 H형강이고, 상기 말뚝결합부(240)는 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면을 기준으로 상하로 연결되는 복수의 결합플레이트(241)와, 상기 결합플레이트(241)와 함께 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220) 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트(242) 및 고정너트(243)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간말뚝(200)의 제2 실시예는 도 26에 도시된 바왁 같이 H형강이고, 상기 말뚝결합부(240)는 상기 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면을 기준으로 상하로 연결되되 상기 하부말뚝(220)에 용접 결합되는 복수의 결합플레이트(241)와, 상기 결합플레이트(241) 및 상기 상부말뚝(210) 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트(242) 및 고정너트(243)를 포함할 수 있다.
상기 제1 실시예 및 제2 실시예의 중간말뚝(200)인 경우에는 도 18 및 23에 도시된 바와 같이 상기 고정볼트(242) 각각은 H형강의 내측에 위치하고, 상기 고정너트(243) 각각은 H형강의 외측에 위치하며, 상기 분리면보호부재(230)는 도 19 내지 21에 도시된 바와 같이 상하로 길이가 긴 육면체 형상으로 상기 고정볼트(242) 각각을 감싸도록 상기 H형강의 비어있는 내측에 삽입된다. 그에 따라, 도 20에 도시된 바와 같이 분리면보호부재(230)가 결합된 상태의 중간말뚝(200)에 바닥층(400)이 콘크리트 타설되더라도 말뚝결합부(240)가 콘크리트로부터 보호되며, 도 21에 도시된 바와 같이 분리면호보부재(230)를 중간말뚝(200)으로부터 탈거시킨 후 도 22 및 23에 도시된 바와 같이 H형강의 내측으로 위치하는 고정볼트(242)를 용이하게 풀어내고, 하부말뚝(220)으로부터 상부말뚝(210)을 분리하여 제거할 수 있게 된다. 이후, 도 24 및 25에 도시된 바와 같이 상기 바닥층(400)의 내부에 함몰되어 매설된 상기 하부말뚝(220)의 상단까지 포함하여 상기 바닥층(400)의 상면에 방수재(700)를 도포하여 코팅함으로써, 하부말뚝(220)의 상단으로 도포되는 방수재(700)의 두께를 키워 바닥층(400)의 방수력을 향상시킬 수 있다.
또 한편, 상기 중간말뚝(200)의 제3 실시예는 도 27에 도시된 바왁 같이 H형강이고, 상기 말뚝결합부(240)는 상기 상부말뚝(210)의 분리면 하단에 수평으로 용접 결합되는 상부말뚝결합판(244)과, 상기 하부말뚝(220)의 분리면 상단에 수평으로 용접 결합되는 하부말뚝결합판(245)과, 상기 상부말뚝결합판(244) 및 하부말뚝결합판(245) 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트(242) 및 고정너트(243)를 포함할 수 있다.
이러한 제3 실시예의 중간말뚝(200)의 경우에는 도 23 및 32에 도시된 바와 같이 상기 고정볼트(242) 각각은 상기 상부말뚝결합판(244)의 상부에 위치하고, 상기 고정너트(243) 각각은 상기 하부말뚝결합판(245)의 하부에 위치하며, 상기 분리면보호부재(230)는 도 29 내지 31에 도시된 바와 같이 상하로 길이가 긴 육면체 형상으로 상기 고정볼트(242) 각각을 감싸도록 상기 상부말뚝결합판(244)의 상부에 상기 H형강의 비어있는 내측으로 삽입된다. 그에 따라, 도 30에 도시된 바와 같이 분리면보호부재(230)가 결합된 상태의 중간말뚝(200)에 바닥층(400)이 콘크리트 타설되더라도 말뚝결합부(240)가 콘크리트로부터 보호되며, 도 31에 도시된 바와 같이 분리면호보부재(230)를 중간말뚝(200)으로부터 탈거시킨 후 도 32에 도시된 바와 같이 개방된 상부말뚝결합판(244)의 상부에 위치하는 고정볼트(242)를 용이하게 풀어내고, 하부말뚝(220)으로부터 상부말뚝(210)을 분리하여 제거할 수 있게 된다. 이후, 도 24 및 25를 참고하여 상기 바닥층(400)의 내부에 함몰되어 매설된 상기 하부말뚝(220)의 상단까지 포함하여 상기 바닥층(400)의 상면에 방수재(700)를 도포하여 코팅함으로써, 하부말뚝(220)의 상단으로 도포되는 방수재(700)의 두께를 키워 바닥층(400)의 방수력을 향상시킬 수 있다.
다만, 상술한 분리면보호부재(230)의 형상은 H형강의 내측으로 삽입되도록 육면체 형상을 가지고 있으나, 분리면보호부재(230)를 단순히 링형상이나 사각 박스 형상으로 제작하여 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)의 분리면을 둘레를 따라 감싸도록 설치할 수도 있고, 이 경우 중간말뚝(200)이 H형강은 물론 원형관 등의 다른 다양한 형상을 가지더라도 바닥층(400)의 콘크리트 타설로부터 일정 영역을 보호할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 지하구조물 구축 공법은, 건축물 등의 지하구조물을 구축함에 있어서 지하층의 골조(300)를 지지하기 위한 중간말뚝(200)을 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(220)으로 탈착 가능하게 결합하고, 상부말뚝(210)은 가설기둥으로 사용한 후 콘크리트 바닥층(400)을 기준으로 용이하게 분리하여 제거하면서 하부말뚝(220)으로 콘크리트 바닥층(400)의 지지력을 높임과 동시에 분리면보호부재(230)를 통해 상부말뚝(210) 및 하부말뚝(230)의 분리면을 바닥층(400)의 내부로 함몰되게 위치시켜 바닥층(400)에 매립된 하부말뚝(230)의 상단으로 도포되는 방수재(700)의 두께를 키워 바닥층(400)의 방수력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
BF : 기초바닥면
100 : 흙막이벽
200 : 중간말뚝
210 : 상부말뚝 220 : 하부말뚝
230 : 분리면보호부재
240 : 말뚝결합부 241 : 결합플레이트
242 : 고정볼트 243 : 고정너트
244 : 상부말뚝결합판 245 : 하부말뚝결합판
300 : 골조
400 : 바닥층 410 : 바닥벽체
500 : 지하층 510 : 지하벽체
600 : 지상 1층
700 : 방수재
S100 : 흙막이벽 설치단계
S200 : 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계
S300 : 초기터파기 및 지상1층골조 공사단계
S400 : 추가터파기 및 지하층골조 공사단계
S450 : 분리면보호부재 설치단계
S500 : 바닥층 및 바닥벽체 형성단계
S600 : 지하층 및 지하벽체 형성단계
S650 : 분리면보호부재 탈거단계
S700 : 중간말뚝 분리 및 제거단계
S800 : 지상1층 형성단계
S900 : 지하층 방수코팅단계
100 : 흙막이벽
200 : 중간말뚝
210 : 상부말뚝 220 : 하부말뚝
230 : 분리면보호부재
240 : 말뚝결합부 241 : 결합플레이트
242 : 고정볼트 243 : 고정너트
244 : 상부말뚝결합판 245 : 하부말뚝결합판
300 : 골조
400 : 바닥층 410 : 바닥벽체
500 : 지하층 510 : 지하벽체
600 : 지상 1층
700 : 방수재
S100 : 흙막이벽 설치단계
S200 : 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계
S300 : 초기터파기 및 지상1층골조 공사단계
S400 : 추가터파기 및 지하층골조 공사단계
S450 : 분리면보호부재 설치단계
S500 : 바닥층 및 바닥벽체 형성단계
S600 : 지하층 및 지하벽체 형성단계
S650 : 분리면보호부재 탈거단계
S700 : 중간말뚝 분리 및 제거단계
S800 : 지상1층 형성단계
S900 : 지하층 방수코팅단계
Claims (10)
- 지중에 흙막이벽을 설치하는 흙막이벽 설치단계와,
상기 흙막이벽의 내측으로 시공하고자 하는 지하구조물의 깊이보다 깊게 복수의 굴착공을 형성하고, 각각의 굴착공에 중간말뚝을 각각 매설하는 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계와,
초기 터파기 공사를 수행하고, 거더를 포함한 지상 1층 골조 배치공사를 수행하는 초기터파기 및 지상1층골조 공사단계와,
상기 지상 1층 골조로부터 상기 지하구조물의 기초바닥면에 이르기까지 하방을 향해 추가 터파기 및 지하층 각각의 골조 배치공사를 단계적으로 수행하는 추가터파기 및 지하층골조 공사단계와,
상기 기초바닥면에 콘크리트를 타설하여 바닥층 및 바닥벽체를 형성하는 바닥층 및 바닥벽체 형성단계와,
상기 바닥층으로부터 상방을 향해 지하층 각각의 골조를 제거하면서 콘크리트를 타설하여 각각의 지하층 및 지하벽체를 단계적으로 형성하는 지하층 및 지하벽체 형성단계와,
상기 지하층 각각의 골조 및 지상 1층의 골조가 모두 제거된 경우 상기 바닥층의 상부로 연장된 상기 중간말뚝 각각을 분리하여 제거하는 중간말뚝 분리 및 제거단계와,
상기 지하층 및 지하벽체로부터 콘크리트를 타설하여 지상 1층을 형성하는 지상1층 형성단계와,
상기 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 지하층 방수코팅단계를 포함하여 이루어지는 지하구조물 구축 공법.
- 제1항에 있어서,
상기 중간말뚝은,
상하로 나뉘어 상하 길이방향으로 탈착 가능하게 결합되는 상부말뚝 및 하부말뚝과,
상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 분리면이 상기 바닥층의 콘크리트 타설로부터 간섭되지 않도록 보호하는 분리면보호부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제2항에 있어서,
상기 굴착공 형성 및 중간말뚝 매설단계는,
상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면이 상기 기초바닥면의 상방에 위치하도록 매설하고,
상기 바닥층 및 바닥벽체 형성단계 이전에 수행되고, 상기 분리면보호부재를 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면에 설치하는 분리면보호부재 설치단계를 더 포함하고,
상기 바닥층 및 바닥벽체 형성단계는,
상기 바닥층의 콘크리트 타설시 상기 분리면보호부재의 하부가 상기 바닥층에 매설되도록 상기 바닥층을 형성하고,
상기 중간말뚝 분리 및 제거단계 이전에 수행되고, 상기 분리면보호부재를 상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면으로부터 탈거시키는 분리면보호부재 탈거단계를 더 포함하고,
상기 중간말뚝 분리 및 제거단계는,
상기 하부말뚝 각각으로부터 상기 상부말뚝 각각을 분리하여 제거하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제3항에 있어서,
상기 중간말뚝 분리 및 제거단계는,
상기 분리면을 기준으로 상기 상부말뚝은 분리하여 제거하되 상기 하부말뚝의 상단은 상기 바닥층의 내부에 함몰되어 매설된 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제4항에 있어서,
상기 지하층 방수코팅단계는,
상기 바닥층의 내부에 함몰되어 매설된 상기 하부말뚝의 상단까지 포함하여 상기 바닥층의 상면에 방수재를 도포하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제2항에 있어서,
상기 중간말뚝은,
H형강이고,
상기 중간말뚝의 상기 상부말뚝 및 하부말뚝을 탈착 가능하게 결합시키는 말뚝결합부를 더 포함하고,
상기 말뚝결합부는,
상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면을 기준으로 상하로 연결되는 복수의 결합플레이트와,
상기 결합플레이트와 함께 상기 상부말뚝 및 하부말뚝 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트 및 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제2항에 있어서,
상기 중간말뚝은,
H형강이고,
상기 중간말뚝의 상기 상부말뚝 및 하부말뚝을 탈착 가능하게 결합시키는 말뚝결합부를 더 포함하고,
상기 말뚝결합부는,
상기 상부말뚝 및 하부말뚝의 분리면을 기준으로 상하로 연결되되 상기 하부말뚝에 용접 결합되는 복수의 결합플레이트와,
상기 결합플레이트 및 상기 상부말뚝 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트 및 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 고정볼트 각각은 H형강의 내측에 위치하고,
상기 고정너트 각각은 H형강의 외측에 위치하고,
상기 분리면보호부재는,
상하로 길이가 긴 육면체 형상으로 상기 고정볼트 각각을 감싸도록 상기 H형강의 비어있는 내측에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제2항에 있어서,
상기 중간말뚝은,
H형강이고,
상기 중간말뚝의 상기 상부말뚝 및 하부말뚝을 탈착 가능하게 결합시키는 말뚝결합부를 더 포함하고,
상기 말뚝결합부는,
상기 상부말뚝의 분리면 하단에 수평으로 용접 결합되는 상부말뚝결합판과,
상기 하부말뚝의 분리면 상단에 수평으로 용접 결합되는 하부말뚝결합판과,
상기 상부말뚝결합판 및 하부말뚝결합판 각각을 관통하여 결합되는 복수의 고정볼트 및 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
- 제9항에 있어서,
상기 고정볼트 각각은 상기 상부말뚝결합판의 상부에 위치하고,
상기 고정너트 각각은 상기 하부말뚝결합판의 하부에 위치하고,
상기 분리면보호부재는,
상하로 길이가 긴 육면체 형상으로 상기 고정볼트 각각을 감싸도록 상기 상부말뚝결합판의 상부에 상기 H형강의 비어있는 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 지하구조물 구축 공법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220055450A KR102500013B1 (ko) | 2022-05-04 | 2022-05-04 | 지하구조물 구축 공법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220055450A KR102500013B1 (ko) | 2022-05-04 | 2022-05-04 | 지하구조물 구축 공법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102500013B1 true KR102500013B1 (ko) | 2023-02-16 |
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ID=85325922
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220055450A KR102500013B1 (ko) | 2022-05-04 | 2022-05-04 | 지하구조물 구축 공법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102500013B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090090742A (ko) * | 2008-02-22 | 2009-08-26 | 삼성물산 주식회사 | 영구 스트럿을 이용한 상향식 지하구조물 구축공법 |
| KR20170044221A (ko) * | 2015-10-14 | 2017-04-25 | (주)도건이엔씨 | 건물 내부 흙막이용 기초 ｈ파일을 이용한 토류판 공법 |
| KR20210017645A (ko) * | 2019-08-09 | 2021-02-17 | 주식회사 티아이에스 | 버팀보를 이용한 지하구조물 및 그 시공방법 |
-
2022
- 2022-05-04 KR KR1020220055450A patent/KR102500013B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090090742A (ko) * | 2008-02-22 | 2009-08-26 | 삼성물산 주식회사 | 영구 스트럿을 이용한 상향식 지하구조물 구축공법 |
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| KR20210017645A (ko) * | 2019-08-09 | 2021-02-17 | 주식회사 티아이에스 | 버팀보를 이용한 지하구조물 및 그 시공방법 |
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