KR20000058239A

KR20000058239A - 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법

Info

Publication number: KR20000058239A
Application number: KR1019990047839A
Authority: KR
Inventors: 홍원기; 윤광섭
Original assignee: 홍원기; 윤광섭
Priority date: 1999-10-30
Filing date: 1999-10-30
Publication date: 2000-10-05
Also published as: KR100376590B1

Abstract

본 발명은 지하 구조물 공사에서 대형 건축물인 경우 기초를 설치하기 위한 터파기를 구획을 나누어 공사하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 건물이 서게 될 곳의 대지를 중앙부('가')와 외곽부('나')로 구획하고; 상기 외곽부는, 건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3) 상단이 일체가 되도록 지상 1층의 철골 또는 철근콘크리트 보(4)를 설치하고; 제1단계 굴착하고; 다음 층 바닥의 철골 또는 철근콘크리트 보(4)를 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3)과 접합하여 설치하고; 다시 제2단계 굴착하는 단계를 반복하여 최하부층까지 굴착하고; 기초를 설치하고; 그리고 최하부 층 바닥 콘크리트를 타설하여 상부를 향해 공사해 올라오는 단계로 공사하고; 그리고 상기 중앙부는 상기 외곽부에 설치한 구조물로 지탱하여 별도의 가시설물 없이 공사하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법 및 그 변형 방법이다.

본 발명으로 넓은 지역을 터파기해야 하는 대형 건축물에서 영구 구조물의 일부를 임시 시설물로 활용하는 공사방법을 이용하여 넓은 지역을 구획하여 공사하는 구획식 공사함으로서 효율적으로 지하공사를 할 수 있다.

Description

영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법{Multi-phased underground construction method for wide excavation using permanent structural members as temporary struts}

본 발명은 지하 구조물 공사방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 대형 건축물인 경우 기초를 설치하기 위한 터파기를 구획을 나누어 공사하는 방법에 관한 것이다.

도심지와 같이 땅값이 비싼 지역에서는 토지 이용효율을 높이기 위하여 지하 깊이 땅을 파고 구조물을 설치한다. 지하에 구조물을 설치하기 위하여 통상 가설 흙막이 벽을 설치하고, 가설 흙막이 벽에 걸리는 하중을 버팀대로 지탱하면서 지하 맨 아래쪽부터 구축해 상부로 올라가는 방법을 통상 채택한다. 대형 건축물일 경우 터파기할 지역이 넓어 한꺼번에 흙막이 공사를 하기 어렵다. 따라서 구획을 나누어 먼저 부지의 중앙부에 건축물의 기초나 지지체를 형성하여 이에 지지하면서 터파기하는 이른바 아일랜드 공법이 있다.

종래 아일랜드 공법을 수행하는 방법은 부지의 중앙부에 먼저 1차 흙막이하고 굴토하여 고층부용 구조체를 시공하고, 상기 고층부용 구조체에 지지하여 외곽부에 2차 흙막이 벽을 설치하여 외곽부 터파기하여 외곽부 구조체를 시공한다.

종래의 시공법은 1차 흙막이용 임시시설물을 1차 터파기가 끝나면 해체해야 하고 중앙부에 구조체를 설치하고 난 다음 외곽부에 다시 버팀대(strut)나 어스앵커로 지지하면서 2차 터파기를 해야 한다. 즉 본체 구조물과 별도로 토공사용 임시 시설물을 설치해야 했다. 만약 본 구조체를 임시 시설물로 사용할 수 있다면 공사비와 공사기간을 대폭 절감할 수 있을 것이다.

발명자가 특허출원 제1999-639호로 이미 출원한 내용에는 '건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3, center pile)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 맞춰 지하연속벽(slurry wall)을 설치하고; 제1단계 굴토작업을 실시하고; 상기 지하연속벽에 고정판(6, embedded plate)으로 영구 구조물의 일부로 사용될 거더(4)를 설치하여 상기 센터 파일(3)에 거치시키고; 제2단계 굴토작업을 실시하여 상기 제1단계 이후의 단계를 반복하여 건축물의 최하부까지 굴착하고; 그리고 상기 센터 파일(3)과 상기 거더(4)를 내화피복 또는 콘크리트 타설하고 슬래브를 설치하는 단계로 이루어지는 구조물 구축방법 등'이 개시되어 있다. 이는 토공사용 흙막이 벽용 버팀대를 설치하는 대신에 영구 구조물인 철골보를 버팀대로서 활용하는 공사방법이다.

또한 발명자는 영구구조 부재의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 지하 구조물 구축방법을 개발하여 본 출원과 같은 날짜로 출원한다. 같은 날 출원하는 기술내용은 '건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 제1단계 굴토작업을 실시하고; 상기 흙막이용 벽에 띠장(31)을 설치하고; 상기 띠장(31)과 상기 센터 파일(3)을 연결하는 영구 구조물의 일부로 사용될 거더(4)를 설치하고; 제2단계 굴토작업을 실시하여 상기 제1단계 이후의 단계를 반복하여 건축물의 최하부까지 굴착하여 진행하는 단계로 공사하는 방법'과 '건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3) 상단이 일체가 되도록 지상 1층의 콘크리트 보(4)를 타설하고; 제1단계 굴착하고; 다음 층 바닥의 철근콘크리트 보(4)를 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3)과 접합하여 설치하고; 다시 제2단계 굴착하는 단계를 반복하여 최하부층까지 굴착하고; 기초를 설치하고; 그리고 최하부 층 바닥 콘크리트를 타설하여 상부를 향해 공사해 올라오는 단계로 이루어지는 공사방법'이다.

본 발명은 발명자가 이미 개발한 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 사용하는 구조물 구축방법과 아일랜드공법을 결합하여 넓은 지역을 터파기해야 하는 경우에 적용하기 위한 구획식 공사방법을 개발하였다.

본 발명의 목적은 넓은 지역을 터파기해야 하는 대형 건축물에서 영구 구조물의 일부를 임시 시설물로 활용하는 공사방법을 이용하여 넓은 지역을 구획하여 공사하는 구획식 공사방법을 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에서 채택하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 방법을 보인 구체예의 단면도이다.

제2a도와 제2b도는 본 발명의 구체예의 평면도와 그 단면도이고, 제2c도는 제2a도의 변형예이다.

제3a, 3b, 3c도는 제2도의 변형예이다.

제4a, 4b, 4c도는 다른 구체예이다.

제5도는 또 다른 구체예로서, 제5a도는 평면도, 제5b도와 제5c도는 공사진행과정을 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 설명 *

3: 센터 파일 4: 철골 또는 철근콘크리트 보

21: 흙막이용 H형강 22: 내부 옹벽

가: 중앙부 나: 외곽부

첨부한 구체예의 도면을 참조하며 본 발명을 상세히 설명한다.

이 발명은 동일자로 특허출원하는 내용으로 '건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 제1단계 굴토작업을 실시하고; 상기 흙막이용 벽에 띠장(31)을 설치하고; 상기 띠장(31)과 상기 센터 파일(3)을 연결하는 영구 구조물의 일부로 사용될 거더(4)를 설치하고; 제2단계 굴토작업을 실시하여 상기 제1단계 이후의 단계를 반복하여 건축물의 최하부까지 굴착하여 진행하는 단계로 공사하는 방법'과 따로 도면을 첨부하지 않았지만 '건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3) 상단이 일체가 되도록 지상 1층의 콘크리트 보(4)를 타설하고; 제1단계 굴착하고; 다음 층 바닥의 철근콘크리트 보(4)를 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3)과 접합하여 설치하고; 다시 제2단계 굴착하고 단계를 반복하여 최하부층까지 굴착하고; 기초를 설치하고; 그리고 최하부 층 바닥 콘크리트를 타설하여 상부를 향해 공사해 올라오는 단계로 이루어지는 공사방법'이다. 두 발명 모두 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 방법(실무에서는 이 공법을 지칭하기 위하여 SPS공법이란 용어를 사용한다. 따라서 도면 중에 'SPS보'라는 표현은 영구 구조물인 보를 가설 버팀대 용도로 사용하는 보라는 의미이다)에 관한 것이다. 본 발명은 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 사용하는 방법을 활용하여 넓은 지역을 굴토해야 하는 경우에 적용하는 방법이다.

대형 건축물이 자리 잡을 경우 터파기하는 면적이 넓어 한꺼번에 처리하기 힘들다. 따라서 구역을 나누어 중앙지역을 선시공하고 선시공한 구조체에 지지하면서 터파기하는 방법이 아일랜드공법이다.

본 발명은 대형 건축물이 들어서는 지역을 중앙부('가')와 외곽부('나')로 나누어 외곽부는 영구 구조물을 가시설물로 이용하는 방법으로 구축한다. 외곽부에 구축된 구조물이 흙막이 벽의 역할을 하면서 중앙부에는 별다른 가시설물이 없어도 토공사를 수행할 수 있다.

제2c도는 중앙부가 넓거나 토압이 커서 외곽부의 토공사용으로 먼저 설치한 영구 구조물의 내력이 부족한 경우 중앙부의 귀 부분을 가새 보로서 보강한 것이다. 더욱 보강하기 위하여 또는 지상 1층 바닥을 작업공간으로 활용하기 위하여 지상 1층 바닥 콘크리트를 선 타설할 수 있음은 당연하다.

제3a, 3b, 3c도는 제2도의 변형예이다.

중앙부가 넓이가 더욱 커지면 외곽부의 본 구조물만으로 토압에 견디지 못할 수 있다. 이 경우 중앙부를 십자형으로 가로질러 본 구조물을 더 시공하면 안전성이 보장된다.

제4a, 4b, 4c도는 다른 구체예이다.

모퉁이 부분은 어스앵커로 흙막이하고 나머지 부분은 본 구조물을 토공사용 임시 시설물로 활용하여 지지할 수 있다. 흙막이 벽으로 둘러싸인 중앙부에 일자 혹은 십자형으로 본 구조물을 선시공하면서 토공사를 하는 방법이다.

제5도는 다른 구체예이다. 제5a도는 평면도, 제5b도와 제5c도는 공사진행과정을 나타내는 단면도이다.

본 구체예는 중앙부('가')를 선시공하기 위해 중앙부를 둘러싸는 흙막이 벽과 어스앵커를 시공하고 중앙부를 먼저 터파기한다. 그리고 중앙부의 구조체를 먼저 시공한다.

중앙부 구조체가 시공되면 외곽부('나')에 영구 구조물을 가시설물로 이용하는 공사방법으로 외곽부 구조물을 시공한다. 이때 영구 구조물의 구조부재의 일단은 내부 옹벽(22)과 접합하고 다른 단은 중앙부의 구조체와 결합되어 버팀대의 역할을 하게 된다.

Claims

건물이 서게 될 곳의 대지를 중앙부('가')와 외곽부('나')로 구획하고;

상기 외곽부는, 건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3) 상단이 일체가 되도록 지상 1층의 철골 또는 철근콘크리트 보(4)를 설치하고; 제1단계 굴착하고; 다음 층 바닥의 철골 또는 철근콘크리트 보(4)를 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3)과 접합하여 설치하고; 다시 제2단계 굴착하는 단계를 반복하여 최하부층까지 굴착하고; 기초를 설치하고; 그리고 최하부 층 바닥 콘크리트를 타설하여 상부를 향해 공사해 올라오는 단계로 공사하고; 그리고

상기 중앙부는 상기 외곽부에 설치한 구조물로 지탱하여 별도의 가시설물 없이 공사하는 단계;

로 구성된 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법.
제1항에서, 상기 중앙부를 가로지르는 상기 외곽부 구조물을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법.
제1항에서, 상기 지상 1층의 바닥 콘크리트를 더 타설하는 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법.
제1항에서, 상기 중앙부의 모퉁이 부분에 가새 보를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법.
건축물이 설치될 곳의 경계선을 따라 가설 흙막이 벽을 설치하고;

상기 가설 흙막이 벽의 4 모퉁이에 어스앵커를 설치하고;

상기 경계선으로 만들어지는 부분의 중앙을 가로질러 일자 또는 십자형으로 건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고;

제1단계 굴토작업을 실시하고; 상기 가설 흙막이 벽에 영구 구조물의 일부로 사용될 보(4)를 설치하여 상기 센터 파일(3)에 거치하고;

제2단계 굴토작업을 실시하고 상기 제1단계 굴토 이후의 단계를 반복하여 건축물의 최하부까지 굴착하여 구조물을 공사하고; 그리고

상기 4 모퉁이 부분은 별도의 가시설물 없이 공사하는 단계;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법.
건물이 서게 될 곳의 대지를 중앙부('가')와 외곽부('나')로 구획하고;

상기 중앙부의 경계를 따라 가설 흙막이 벽을 설치하고;

상기 중앙부를 굴토하고 중앙부 구조물을 구축하고;

상기 외곽부는, 건축물의 기둥이 설치될 곳에 센터 파일(3)을 박고; 건축물이 설치될 곳의 경계선에 내부 옹벽(22)을 설치하고; 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3) 상단이 일체가 되도록 지상 1층의 철골 또는 철근콘크리트 보(4)를 설치하고; 제1단계 굴착하고; 다음 층 바닥의 철골 또는 철근콘크리트 보(4)를 상기 내부 옹벽(22)과 상기 센터 파일(3)과 접합하여 설치하고; 다시 제2단계 굴착하는 단계를 반복하여 최하부층까지 굴착하고; 기초를 설치하고; 그리고 최하부 층 바닥 콘크리트를 타설하여 상부를 향해 공사해 올라오는 단계로 공사하고; 그리고

상기 중앙부는 상기 외곽부에 설치한 구조물로 지탱하여 별도의 가시설물 없이 공사하는 단계;

로 구성된 것을 특징으로 하는 영구 구조물의 일부를 토공사용 버팀대로 활용하는 공사방법을 이용한 구획식 공사방법.