KR102503595B1 - 에너지 저감 지하옹벽 철거공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공사기간을 단축시키고 비용을 절감할 수 있도록 구현한 에너지 저감 지하옹벽 철거공법에 관한 것으로, 지하옹벽을 유지하고 지하옹벽 내측의 지하구축물을 제거하는 제1 단계; 지하옹벽을 형성하는 벽체 또는 상기 벽체의 배후에 배치되어 있는 CIP 중 적어도 하나로부터 지하옹벽의 내측으로 이격된 위치의 바닥슬라브를 천공하여 하부 파일을 지중에 고정하는 제2 단계; 상기 하부 파일의 상측에 인장 응력이 적용된 상부 파일을 상기 벽체 또는 상기 CIP 중 적어도 하나와 이격되게 기립하여 고정하는 제3 단계; 상기 상부 파일에 적용된 인장 응력에 의해 지하옹벽을 버티도록 상기 벽체 또는 상기 CIP의 적어도 하나와 상기 상부 파일 사이에서 양단이 고정되는 서포트를 설치하는 제4 단계; 지하옹벽의 일부분을 제거하는 제5 단계;토사를 되메우는 제6 단계; 및 상기 서포트, 상기 상부 파일 및 상기 하부 파일 중 적어도 하나를 제거하는 제7 단계;를 포함한다.

Description

에너지 저감 지하옹벽 철거공법{Energy reduction underground retaining wall demolition method}

본 발명은 에너지 저감 지하옹벽 철거공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공사기간을 단축시키고 비용을 절감할 수 있도록 구현한 에너지 저감 지하옹벽 철거공법에 관한 것이다.

도심지 지하구조물 철거 시 인접건물의 붕괴사고가 많이 발생하는데 이를 예방하기 위한 지하구조물 철거공법에 대한 고민에서 시작한다.

도심지 지하구조물 철거 시 인접건물의 붕괴사고를 예방하기 위하여 신축공사용 CIP를 설치한 후 기존 지하옹벽 및 기존 CIP 철거를 진행하고 있다.

그러나 도심 건축물의 경우 대지경계선에 기존 지하옹벽 및 CIP가 맞닿아 있어 신축 CIP를 설치할 수 없는 경우가 많고 또 공간의 협소로 인해 신축 CIP를 설치할 수 없는 현장이 많이 발생한다. 이럴 경우 신축공사용 CIP를 설치할 수 없는 상태에서 지하옹벽 및 CIP 철거를 진행할 수밖에 없고 인접건물의 붕괴예방을 위한 안정성이 확보되지 않은 상태에서 공사를 진행하다 보면 붕괴사고 발생한다.

이에 대한 고민으로 기존 Racker 방식(지하구조물 상향식 순차제거)이 고안되어 공사현장에 적용되고 있지만 이 방식은 장비 및 작업인원의 이동 공간이 제약되어 공사기간 및 비용이 과다 발생 될 수 밖에 없다.

기존 Racker 방식(지하구조물 상향식 순차제거) 보다 작업효율성 및 안정성 추가 확보에 대한 고민에서 출발된 공법이 인장응력이 적용된 H형강 Pile방식을 적용한 지하구조물 상향식 순차제거이다.

인장응력이 적용된 H형강 Pile방식은 기존 Racker 방식보다 공간을 덜 차지하여 지하공간의 작업효율성이 높고 옹벽 제거 후에도 CIP와 연결하여 지지하므로 안정성 확보에 유리하다 할 수 있다. 또한 작업이 끝날 때까지 CIP를 지지하고 있으므로 기존 racker방식보다 경제성과 안정성이 차별된다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-0736241호

본 발명의 일측면은 H형강의 전 후면 Flange에 고강도 Steel Plate를 접합하여 인장응력을 적용시키고 이를 지하 옹벽철거 시 발생하는 수평전단응력을 지지하는 상부 파일로 사용함으로써 기존 공법보다 넓은 작업공간을 확보할 수 있어 공사기간을 단축시키고 비용을 절감할 수 있도록 구현한 에너지 저감 지하옹벽 철거공법을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저감 지하옹벽 철거공법은, 지하옹벽을 유지하고 지하옹벽 내측의 지하구축물을 제거하는 제1 단계;를 포함한다.

일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저감 지하옹벽 철거공법은, 지하옹벽을 형성하는 벽체 또는 상기 벽체의 배후에 배치되어 있는 CIP 중 적어도 하나로부터 지하옹벽의 내측으로 이격된 위치의 바닥슬라브를 천공하여 하부 파일을 지중에 고정하는 제2 단계; 상기 하부 파일의 상측에 인장 응력이 적용된 상부 파일을 상기 벽체 또는 상기 CIP 중 적어도 하나와 이격되게 기립하여 고정하는 제3 단계; 상기 상부 파일에 적용된 인장 응력에 의해 지하옹벽을 버티도록 상기 벽체 또는 상기 CIP의 적어도 하나와 상기 상부 파일 사이에서 양단이 고정되는 서포트를 설치하는 제4 단계; 지하옹벽의 일부분을 제거하는 제5 단계; 및 토사를 되메우는 제6 단계; 및 상기 서포트, 상기 상부 파일 및 상기 하부 파일 중 적어도 하나를 제거하는 제7 단계;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상부 파일은, H형강의 적어도 한 평면의 길이 방향을 따라 고강도 강판을 접합하여 인장 응력을 도입할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제3 단계는, 상기 하부 파일의 상측에 하부 볼트 체결공을 마련하고, 상기 기립된 상기 상부 파일의 하측에 상부 볼트 체결공을 마련하는 단계; 및 상기 하부 및 상부 볼트 체결공의 각각에 대응하는 볼트 체결공이 형성된 연결판을 이용하여 각각의 볼트 체결공에 볼트를 체결하여 상기 하부 파일에 상기 상부 파일을 고정하는 단계;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제5 단계는, 상기 벽체의 일부분을 제거하는 단계; 상기 벽체가 제거된 영역에 대응하여 상기 상부 파일과 상기 벽체를 지지하는 상기 서포트를 제거하는 단계; 및 상기 벽체가 제거된 영역으로 노출되는 상기 CIP와 상기 상부 파일 사이에서 양단이 고정되는 추가 서포트를 설치하는 단계;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저감 지하옹벽 철거공법은, H형강으로 이루어지는 상기 상부 파일의 전단 및 후단을 형성하고 있는 제1 평면과 제2 평면 사이에 형성되는 공간인 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 휨 검사 장치를 이용하여 상기 상부 파일의 휨 여부를 검사하는 제8 단계;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제8 단계는, 상기 제1 평면의 내향면을 따라 형성되는 제1 기어산과 상기 제2 평면의 내향면을 따라 형성되는 제2 기어산에 각각 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되어 상기 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 제1 슬라이더; 상기 제1 슬라이더로부터 하측으로 이격 설치되며, 상기 제1 기어산과 상기 제2 기어산에 각각 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되어 상기 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 제2 슬라이더; 및 상부가 상기 제1 슬라이더의 하부에 연결 설치되고, 하부가 상기 제2 슬라이더의 상부에 연결 설치되며, 상기 제1 슬라이더와 상기 제2 슬라이더 간의 연결 각도 측정을 통해 상기 상부 파일의 휨 여부를 판별하는 휨 감지 링크;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 휨 감지 링크는, 상기 제1 슬라이더와의 연결 각도가 90º를 기준값으로 하여 기 설정된 각도 이상으로 벌어지거나, 상기 제2 슬라이더와의 연결 각도가 90º를 기준값으로 하여 기 설정된 각도 이상으로 벌어지는 경우 상기 상부 파일의 휜 것으로 판독할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 슬라이더는, 상기 승강 공간에 배치되는 제1 블록; 상기 제1 블록의 상부 후단에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제2 블록; 상기 제1 블록과 상기 제2 블록 사이에 설치되어 상기 제1 블록과 상기 제2 블록 사이의 간격을 지지하는 블록 지지 스프링; 상기 제1 블록에 회전 구동 가능하도록 연결 설치되어 상기 제1 기어산에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 제1 블록을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 제1 구동휠; 및 상기 제2 블록에 회전 구동 가능하도록 연결 설치되어 상기 제2 기어산에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 제2 블록을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 제2 구동휠;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 슬라이더는, 상기 제1 블록의 상단에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 상기 제2 블록의 상단에 나사결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전되어 상기 제1 블록의 상단과 상기 제2 블록의 상단 간의 간격을 조절하는 간격 조절 볼트;를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, H형강의 전 후면 Flange에 고강도 Steel Plate를 접합하여 인장응력을 적용시키고 이를 지하 옹벽철거 시 발생하는 수평전단응력을 지지하는 상부 파일로 사용함으로써 기존 공법보다 넓은 작업공간을 확보할 수 있어 공사기간을 단축시키고 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하옹벽 지지용 지지파일을 설 치하는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하옹벽 지지용 지지파일의 주요 구성 부분의 상세도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인장 응력이 적용된 H형강을 제작하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하옹벽 지지용 지지파일의 설치 상태 및 지하옹벽을 철거하는 과정을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하옹벽 철거를 위한 공정 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지하옹벽 철거를 위한 공정 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 제8 단계에 사용되는 휨 검사 장치를 보여주는 도면들이다.
도 9는 도 7의 제1 슬라이더를 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지하옹벽 지지용 지지파일을 설치하는 공정도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지하옹벽 지지용 지지파일의 설치 상태 및 지하옹벽을 철거하는 공정도이며, 설명의 편의를 위해 간략하거나 과장되게 나타나 있다. 이에 따라 각종 건축물의 지하 구축물을 형성하는 기둥이나 벽체, 층간 바닥 슬라브 등은 설명의 편의를 위하여 표시를 생략된 상태이다. 도 5의 공정 흐름도를 참조하면서 수행되는 공정을 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따라 철거 대상인 건축물에 기존 CIP가 존재하지 않는 경우를 설명한다. 노후된 건축물은 층고가 낮거나 공사 현장의 지반 상태에 따라 기존 공사시에 CIP 설치되지 않고 지하옹벽만으로 측면의 토사에 의한 토압(도 1의 배면)을 지지하도록 공사가 시행되어 있는 상태이다.

이에 따라 지하옹벽을 형성하는 벽체(100)를 그대로 유지하고 지하 옹벽 내측에 존재하는 각종 지하 구축물 일부를 제거하여 철거 공사를 위한 작업 공간(도 1의 전면)을 확보한다(S51). 확보된 작업 공간에 지하옹벽의 내측 둘레를 따라 지하옹벽 지지용 지지파일(300)을 다수 개 설치하고(S52, S53) 지하옹벽과 지지파일(300) 사이에 서포트(400)를 설치하여 고정한다(S54).

이를 구체적으로 설명하면, 도 1(a)에 나타난 바와 같이 지하옹벽을 형성하는 벽체(100)로부터 지하옹벽의 내측으로 이격된 위치의 바닥슬라브(200)를 천공하여 천공부를 형성한다. 천공된 천공부로 지지파일(300)을 형성하는 하부 파일(310) 부분을 지중에 박아 넣어 고정한다. 하부 파일(310)은 H형강으로 마련되거나, 헬리컬 파일 등으로 마련될 수 있다. 필요에 따라 지하 층고가 다수일 경우 벽체(100)에 인접한 층간 슬라브 부분에도 지지파일(300) 통과를 위한 천공부가 더 형성될 수 있다.

이어서, 도 1(b)에 나타난 바와 같이 하부 파일(310)의 상측에 인장 응력이 적용된 상부 파일(320)을 지하옹벽의 벽체(100)와 이격되게 기립하여 고정한다.

상부 파일(320)과 하부 파일(310)은 연결 부위는 연결판(330)에 의해 볼트 고정 방식으로 고정되어 지지파일(300)을 형성한다. 이외에도 상부 파일(320)과 하부 파일(310)은 용접 방식, 플랜지 방식 등의 다양한 방식이나 이들의 혼합 방식으로 고정될 수 있다.

건축물 밀집 지역에서 철거 공사를 시행할 경우, 상부 파일(320)은 공사 현장의 지반 조건, 토압 등을 감안하여 그에 부합하는 인장 응력을 갖도록 미리 제작되어 제공되므로 현장에서 신속하게 설치할 수 있다. 또한, 대형 중장비 진입이 곤란한 밀집 지역에서도 소형 중장비를 이용하여 상부 파일(320)과 하부 파일(310)을 이용한 지지파일(300)의 설치 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

상부 파일(320)이 기립 고정된 상태로 유지되어 있고, 도 1(c)와 같이 상부 파일(320)에 적용된 인장 응력에 의해 지하옹벽을 버틸 수 있도록 벽체(100)와 상부 파일(320) 사이에서 양단이 고정되는 서포트(400)를 상부 파일(320)의 길이 방향을 따라 적어도 일 개소에 설치한다. 서포트(400)의 설치 개수는 현장의 토압 조건과 상부 파일(320)에 부여된 인장 응력에 따라 적절히 조절할 수 있다. 이와 같이 지하옹벽의 내측 둘레를 따라 설치된 지지파일(300)과 서포트(400)에 의해 지하옹벽 내측의 각종 지하 구축물이 제거된 상태에서도 지하옹벽에 가해지는 토압을 안전하고 효과적으로 지지할 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따라 철거 대상인 건축물에 지하옹벽 벽체(100)의 배후에 기존 CIP가 존재하는 경우를 설명한다. 이 경우 측면의 토사에 의한 토압은 도 1(a)에 점선으로 나타낸 기존 CIP(130)와 지하옹벽의 복합 구조에 의해 지지되며, 도 1(b), 도 1(c)에는 설명의 편의를 위하여 기존 CIP(130) 부분은 따로 도시되어 있지 않다. 제1실시예와 동일하게 수행될 수 있는 부분은 중복을 피하기 위하여 생략한다.

이에 따라 하부 파일(310)의 고정은 제1실시예와 마찬가지로 시행되거나, 또는 벽체(100)의 배후에 배치되어 있는 기존 CIP(130)로부터 지하옹벽의 내측으로 이격된 위치의 바닥슬라브(200)를 천공하여 형성된 천공부를 통하여 지중에 고정될 수 있다.

그리고 상부 파일(320)의 고정은 제1실시예와 마찬가지로 시행되거나, 또는 하부 파일(310)의 상측에 인장 응력이 적용된 상부 파일(320)을 기존 CIP(130)와 이격되게 기립하여 고정될 수 있다.

그리고 서포트(400)의 설치는 제1실시예와 마찬가지로 시행되거나, 또는 상부 파일(320)에 적용된 인장 응력에 의해 지하옹벽을 버티도록 벽체(100)를 관통한 영역의 기존 CIP(130)와 상부 파일(320) 사이에서 양단이 고정되는 추가 서포트를 더 설치할 수 있다. 이에 따라 서포트(400) 및 추가 서포트의 설치 개소, 지지파일(300)에 부여된 인장 응력은 현장 조건에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 기존 CIP(130)와 지하옹벽의 복합 구조에 가해지는 토압을 인장 응력이 부여된 지지파일(300)과 서포트 및 추가 서포트에 의해 효과적이고 안전하게 지지할 수 있다.

지지파일(300)과 서포트(400)의 구성 부분을 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.

지지파일(300)을 구성하는 상부 파일(320)은 H형강으로 마련되어, H형강 본체(322)는 중심부를 형성하는 웨브와, 웨브를 사이에 두고 대향 배치되는 전후면의 각 플랜지가 길이방향을 따라 연장 형성된다. 전후면 플랜지의 적어도 하나의 외면에는 인장 응력을 부여하는 강재인 금속재 커버플레이트(324 또는 326)가 길이방향을 따라 결합된다. 필요에 따라 금속재 커버플레이트는 두 플랜지의 외면 에 모두 결합될 수 있다. 상부 파일(320)의 일측 외면에는 서포트(400)의 일단을 고정하는 서포트 고정부를 형성한다. 서포트 고정부는 서포트(400)의 일단부를 수용하여 지지할 수 있는 별도의 수용부로 마련되거나, 볼트 결합에 의해 고정할 수 있다. 서포트 고정부는 후속의 토사 되메우기 공정 시에 서포트(400)의 제거가 가능한 구조를 갖는다.

상부 파일(320)과 하부 파일(310)은 연결판(330)에 의해 결합된다. 도 2에는 하부 파일(310)의 적어도 일단부가 H형강으로 마련된 예를 나타낸다. 각 파일의 전후면 플랜지의 대응 단부에 걸쳐 연결판(331)을 이용하여 볼트(335)에 의해 체결 고정하고, 각 파일의 웨브의 대응 단부에 걸쳐 웨브의 양측으로 추가 연결판(336)을 볼트(336)에 의해 체결 고정한다. 각 파일의 대응 단부와 각 연결판에는 볼트 체결을 위한 볼트 체결공이 형성되어 있으며, 각 볼트는 너트에 의해 고정되며, 고정력 증대를 위해 스프링 와셔, 홈붙이 너트, 용접 등의 부가 고정수단을 사용할 수 있다.

서포트(400)는 일단(406)이 상부 파일(320)의 서포트 고정부에 고정되고, 타단(404)이 지하옹벽의 벽체(100) 또는 기존 CIP(130)에 설치되며, 벽체(100) 또는 기존 CIP(130)에는 서포트 고정부에 대응하는 서포트 설치부가 형성된다. 이에 따라 서포트(400) 또는 추가 서포트의 양단이 견고하게 고정되어 지지파일(300)과 함께 지하옹벽 배면의 측면 토압을 지지한다. 서포트(400)의 양단 사이에는 간격 조절부(402)를 갖는다. 상부 파일(320)과 벽체(100) 또는 기존 CIP(130) 사이의 간격 조절이 가능하도록 간격 조절부(402)의 대향 단부와 이를 수용하는 서포트(400)의 양 단부(404, 406)의 수용부에는 숫나사-암나사 구조로 형성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인장 응력이 적용된 H형강을 제작하는 과정을 나타낸 공정도이다.

도 3의 (a)는 H형강(20)에 고정 하중에 의한 처짐량 만큼 반대방향으로 솟음 제작하는 주형 솟음 제작 공정을 나타낸다. 도면의 하측이 H형강(20)의 전면 플랜지 방향이고 상측이 배면 플랜지 방향이다. 도 4의 (a)는 전면과 배면이 뒤집힌 상태를 나타낸 것으로 배면 플랜지의 중심부를 지지하는 지지대에 걸쳐지면 H형강(20)은 양측으로 처짐량 만큼 솟음 제작된다.

도 3의 (b)는 솟음 제작된 H형강(20)의 전면 플랜지와 배면 플랜지에 고강도 강재인 금속재 커버 플레이트(324, 326)를 배치하고 H형강(20)에 가부착하여 가조립 상부 파일(30)을 형성한다. 가부착은 각 플레이트의 중앙부를 H형강(20)에 가용접하여 수행되며 양측 단부쪽에는 볼트에 의해 가부착할 수 있다. 가조립 상부 파일(30)은 양측 단부를 지지하는 반력대(41, 42)에 설치된다.

도 3의 (c)는 가조립 상부 파일(30)이 반력대(41, 42)에 설치된 상태에서 유압잭과 같은 설비를 이용하여 공사현장의 조건에 따라 계산된 프리스트레스 하중을 재하한다. 이와 같이 프리스트레스 하중이 재하된 상태에서 양측 단부쪽의 볼트는 완전 체결되어 각 플레이트의 양 단부가 H형강(20)에 완전 고정되며, 볼트 체결 외에 완전 용접으로 고정될 수 있다.

도 3의 (d)는 프리스트레스 하중이 제거된 상태에서, 각 플레이트의 중앙부를 H형강(20)에 완전용접하여 일체화한다.

도 3의 (e)와 같이 가조립 상부 파일(30)에서 반력대(41, 42)를 제거하면, 커버 플레이트(324, 326)와 프리스트레스 하중이 도입된 H형강(20)이 일체화되어 인장 응력이 부여된 단위 부재의 상부 파일(320)이 완성된다.

상술과 같이 인장 응력이 도입된 상부 파일(320)은 수평 상태로 제작이 완료된 후, 지하옹벽 철거 현장에서 수직 방향으로 하부 파일(310)의 상측에 연결되어 설치된다.

이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지파일의 설치 상태 및 지하 옹벽을 철거하는 과정을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따라 기존 CIP(130)가 존재하지 않는 경우, 상술과 같이 지하 구조물의 둘레를 따라 지지파일(300) 및 서포트(400)를 설치하여 지하옹벽의 벽체(100)를 지지한 상태에서, 바닥 슬라브 및 지하옹벽을 순차적으로 철거한다(S55).

벽체(100)는 높이 방향으로 아래에서부터 위쪽으로 순차적으로 철거해 나간다. 가령 도 4의 예시적 구획과 같이 바닥 슬라브 부분(BS)과 벽체(100)의 V1 구간부터 시작하여 V5 구간까지 순차적으로 철거하여 지하옹벽을 제거한다. 또한, 벽체의 가로방향으로 지지파일(300)이 배치된 순서에 따라(300-1, 300-2, 300-3) H1 구간부터 H4 구간까지 순차적으로 철거하여 지하옹벽을 제거한다.

벽체(100)의 일부분이 제거되면 제거된 높이에 대응하여 토사 되메우기를 수행한다(S55). 즉 V1 구간의 벽체(100) 일부분이 제거되면 해당 높이에 대응하여 토사 되메우기를 수행한다. 이어서 되메우기 된 토사에 의해 측면 토압을 지지한 상태에서 V2 구간의 벽체(100) 일부분이 제거되면 해당 높이에 대응하여 토사 되메우기를 수행하고, V5 구간까지 순차적으로 벽체 제거와 토사 되메우기를 반복한다(S56).

또한, 최하층의 벽체가 제거된 영역(V1 구간)에 대응하여 상부 파일과 벽체를 지지하는 서포트를 순차적으로(400-1, 401-1, 402-1) 제거한다(S57). 상층부(V2 구간 ~ V5 구간)의 벽체가 순차적으로 제거됨에 따라 그에 대응하여 상부 파일과 벽체를 지지하는 서포트를 높이에 따라 제거하는 작업을 순차적으로 반복한다(400-2, 401-2, 402-2; 400-3, 401-3, 402-3).

지하옹벽의 벽체(100)가 완전히 제거되어 토사 되메우기가 완료되면, 상부 파일(320)과 하부 파일(310)이 결합된 지지파일(300)을 지하 구조물 둘레를 따라 순차적으로 제거하여 지하옹벽 철거 작업이 마무리된다(S57).

한편, 본 발명의 제2실시예에 따라 철거 대상인 건축물에 지하옹벽 벽체(100)의 배후에 기존 CIP가 존재하는 경우의 지하옹벽 철거 작업은 제1실시예와 동일하게 수행될 수 있는 부분은 중복을 피하기 위하여 생략한다.

지하옹벽 벽체(100)의 일부분을 제거하고, 벽체(100)가 제거된 영역에 대응하여 제거된 영역으로 노출되는 기존 CIP(130)와 상부 파일(320) 사이에 양단이 고정되는 추가 서포트를 설치한다.

이어 벽체(100)의 일부분이 제거된 높이에 대응하여 토사 되메우기를 수행하고, 되메우기 된 토사에 의해 측면 토압을 지지하는 상태에서 서포트(400)와 추가 서포트를 제거한다(S57).

지하옹벽의 벽체(100)가 완전히 제거되어 토사 되메우기가 완료되면, 상부 파일(320)과 하부 파일(310)이 결합된 지지파일(300)을 지하 구조물 둘레를 따라 순차적으로 제거하고, 또한 기존 CIP(130)도 지하 구조물 둘레를 따라 순차적으로 제거하여 지하옹벽 철거 작업이 마무리된다(S57).

다른 실시예로, 기존 CIP(130)가 존재하는 경우, 지하 구조물 둘레를 따라 배치되어 있는 기존 CIP들을 가로 방향을 따라 지지하는 강재 바아와 같은 지지물을 결합하여, 지하옹벽 철거 작업이 수행되는 동안 측면 토압을 더욱 견고하게 지지하도록 할 수 있다.

상술과 같은 본 발명에 따라 인장 응력이 적용된 H형강을 이용하여 지하옹벽을 지지한 상태에서 지하옹벽의 철거 공사를 수행하여, 철거 공정에 소요되는 구조물의 설치 공간을 최소화하고 공사 장비 및 작업 인원의 이동 공간을 여유롭게 확보하여 지하 공간의 작업 효율성을 높일 수 있다.

또한, 상술과 같은 본 발명에 따라 지하옹벽 철거 공사가 완료될 때까지 지하옹벽 및 기존 CIP를 안전하게 지지할 수 있어 공사 기간 및 공사 비용의 절감을 달성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저감 지하옹벽 철거공법을 설명하는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저감 지하옹벽 철거공법은, H형강(20)으로 이루어지는 상부 파일(30)의 전단 및 후단을 형성하고 있는 제1 평면(21)과 제2 평면(22) 사이에 형성되는 공간인 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 휨 검사 장치(500)를 이용하여 상부 파일(30)의 휨 여부를 검사한다(S57).

도 7 및 도 8은 도 6의 제8 단계에 사용되는 휨 검사 장치를 보여주는 도면들이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 휨 검사 장치(500)는, 제1 슬라이더(510), 제2 슬라이더(520) 및 휨 감지 링크(530)를 포함한다.

제1 슬라이더(510)는, 제1 평면(21)의 내향면을 따라 형성되는 제1 기어산(R1)과 제2 평면(22)의 내향면을 따라 형성되는 제2 기어산(R2)에 각각 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되어 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동한다.

제2 슬라이더(520)는, 제1 슬라이더(510)로부터 하측으로 이격 설치되며, 제1 기어산(R1)과 제2 기어산(R2)에 각각 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되어 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동한다.

휨 감지 링크(530)는, 상부가 제1 슬라이더(510)의 하부에 연결 설치되고, 하부가 제2 슬라이더(520)의 상부에 연결 설치되며, 제1 슬라이더(510)와 제2 슬라이더(520) 간의 연결 각도 측정을 통해 상부 파일(30)의 휨 여부를 판별한다.

일 실시예에서, 휨 감지 링크(530)는, 제1 슬라이더(510)와의 연결 각도가 90º를 기준값으로 하여 기 설정된 각도 이상(예를 들어, 5º 또는 30º 등)으로 벌어지거나, 제2 슬라이더(520)와의 연결 각도가 90º를 기준값으로 하여 기 설정된 각도 이상으로 벌어지는 경우 상부 파일(30)의 휜 것으로 판독할 수 한 뒤, 유선 또는 무선네트워크를 통해 해당 정보를 스마트폰 등의 사용자 단말기(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)로 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 휨 검사 장치(500)는, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 휘어진 형상의 H형강(20")을 따라 이동하는 경우에는 제1 슬라이더(510)와 제2 슬라이더(520) 간의 평행축이 틀어짐에 따라 정밀하게 H형강(20")의 휨 여부를 판독할 수 있다.

도 9는 도 7의 제1 슬라이더를 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1 슬라이더(510)는, 제1 블록(511), 제2 블록(512), 블록 지지 스프링(513), 제1 구동휠(514) 및 제2 구동휠(515)을 포함한다.

여기서, 제2 슬라이더(520)는, 후술하는 제1 슬라이더(510)와 동일한 구성으로서, 제1 슬라이더(510)의 제1 블록(511), 제2 블록(512), 블록 지지 스프링(513), 제1 구동휠(514) 및 제2 구동휠(515) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

제1 블록(511)은, 승강 공간에 배치되며, 제2 블록(512), 블록 지지 스프링(513), 제1 구동휠(514) 및 제2 구동휠(515) 등의 구성들이 설치된다.

제2 블록(512)은, 제1 블록(511)의 상부 후단에서 블록 지지 스프링(513)에 의해 지지되어 회동 가능하도록 연결 설치된다.

블록 지지 스프링(513)은, 제1 블록(511)과 제2 블록(512) 사이에 설치되어 제1 블록(511)과 제2 블록(512) 사이의 간격을 지지한다.

제1 구동휠(514)은, 제1 블록(511)에 회전 구동 가능하도록 연결 설치되어 제1 기어산(R1)에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 제1 블록(511)을 상하 방향으로 승강 이동시켜 준다.

제2 구동휠(515)은, 제2 블록(512)에 회전 구동 가능하도록 연결 설치되어 제2 기어산(R2)에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 제2 블록(512)을 상하 방향으로 승강 이동시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 제1 슬라이더(510)는, 간격 조절 볼트(516)를 더 포함할 수 있다.

간격 조절 볼트(516)는, 제1 블록(511)의 상단에 회전 가능하도록 연결 설치되며, 제2 블록(512)의 상단에 나사결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전되어 제1 블록(511)의 상단과 제2 블록(512)의 상단 간의 간격을 조절한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 제1 슬라이더(510)는, 다양한 간격의 H형강(20)에 안착되어 상하 방향으로 승강 이동할 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

20 : H형강 30 : 가조립 상부 파일
41, 42 : 반력대 100 : 벽체
130 : 기존 CIP 200 : 바닥슬라브
300 : 지지파일 310 : 하부 파일
320 : 상부 파일 322 : 본체
324 : 전면 플레이트 326 : 배면 플레이트
330, 331, 332 : 연결판 335, 336 : 볼트
400 : 서포트 402 : 간격 조절부
404 : 서포트 일단 406 : 서포트 타단
500: 휨 검사 장치

Claims (2)

1. 지하옹벽을 유지하고 지하옹벽 내측의 지하구축물을 제거하는 제1 단계;
   지하옹벽을 형성하는 벽체 또는 상기 벽체의 배후에 배치되어 있는 CIP 중 적어도 하나로부터 지하옹벽의 내측으로 이격된 위치의 바닥슬라브를 천공하여 하부 파일을 지중에 고정하는 제2 단계;
   상기 하부 파일의 상측에 인장 응력이 적용된 상부 파일을 상기 벽체 또는 상기 CIP 중 적어도 하나와 이격되게 기립하여 고정하는 제3 단계;
   상기 상부 파일에 적용된 인장 응력에 의해 지하옹벽을 버티도록 상기 벽체 또는 상기 CIP의 적어도 하나와 상기 상부 파일 사이에서 양단이 고정되는 서포트를 설치하는 제4 단계;
   지하옹벽의 일부분을 제거하는 제5 단계;
   토사를 되메우는 제6 단계; 및
   상기 서포트, 상기 상부 파일 및 상기 하부 파일 중 적어도 하나를 제거하는 제7 단계;를 포함하며,
   H형강으로 이루어지는 상기 상부 파일의 전단 및 후단을 형성하고 있는 제1 평면과 제2 평면 사이에 형성되는 공간인 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 휨 검사 장치를 이용하여 상기 상부 파일의 휨 여부를 검사하는 제8 단계;를 더 포함하며,
   상기 제8 단계는,
   상기 제1 평면의 내향면을 따라 형성되는 제1 기어산과 상기 제2 평면의 내향면을 따라 형성되는 제2 기어산에 각각 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되어 상기 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 제1 슬라이더;
   상기 제1 슬라이더로부터 하측으로 이격 설치되며, 상기 제1 기어산과 상기 제2 기어산에 각각 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되어 상기 승강 공간을 따라 상하 방향으로 승강 이동하는 제2 슬라이더; 및
   상부가 상기 제1 슬라이더의 하부에 연결 설치되고, 하부가 상기 제2 슬라이더의 상부에 연결 설치되며, 상기 제1 슬라이더와 상기 제2 슬라이더 간의 연결 각도 측정을 통해 상기 상부 파일의 휨 여부를 판별하는 휨 감지 링크;를 포함하며,
   상기 휨 감지 링크는,
   상기 제1 슬라이더와의 연결 각도가 90º를 기준값으로 하여 기 설정된 각도 이상으로 벌어지거나, 상기 제2 슬라이더와의 연결 각도가 90º를 기준값으로 하여 기 설정된 각도 이상으로 벌어지는 경우 상기 상부 파일의 휜 것으로 판독하며,
   상기 제1 슬라이더는,
   상기 승강 공간에 배치되는 제1 블록;
   상기 제1 블록의 상부 후단에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제2 블록;
   상기 제1 블록과 상기 제2 블록 사이에 설치되어 상기 제1 블록과 상기 제2 블록 사이의 간격을 지지하는 블록 지지 스프링;
   상기 제1 블록에 회전 구동 가능하도록 연결 설치되어 상기 제1 기어산에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 제1 블록을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 제1 구동휠; 및
   상기 제2 블록에 회전 구동 가능하도록 연결 설치되어 상기 제2 기어산에 기어결합에 의해 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 제2 블록을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 제2 구동휠;을 포함하는, 에너지 저감 지하옹벽 철거공법.
   
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