KR20010038314A - Shaft construction system using pc steel wire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 수직구 건설 공법에 관한 것으로, 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 강선에 매달아 조립함으로써 수직구 시공을 간편하게 하고, 정확한 시공에 의해 구조물의 안정성을 높일 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a vertical sphere construction method using a precast concrete segment block, by pre-fabricating the precast concrete segment block is assembled to the steel wire to simplify the vertical sphere construction, to increase the stability of the structure by accurate construction It is.
현재, 통상적인 수직구 굴착 공사는 대부분 흙막이에 의한 개착공법(흙막이 Open cut 공법)으로 진행되고 있다.At present, most of the vertical vertical hole excavation works are carried out by an open cut method using an earth film.
흙막이 개착공법은 지반을 일정한 깊이까지 단계적으로 굴착하고, 굴착된 지반의 안쪽으로 흙막이 벽체, 버팀목, 띠장 등의 지보공을 설치하여 지반이 이완되거나 붕괴하지 않도록 지지해 나가면서 계획한 심도까지 반복하여 굴착한 뒤, 바닥부터 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 수직구 벽체를 시공하는 과정으로 진행된다.The earthquake opening method excavates the ground step by step to a certain depth, and installs a ground wall, shoring, and girders inside the excavated ground to support the ground not to relax or collapse, and repeatedly excavate to the planned depth. After that, the formwork is installed from the bottom and concrete is poured into the vertical wall.
그런데, 이러한 현장타설공법은 작업절차가 복잡하고 현장에서 콘크리트를 양생하게 됨으로써 장기간의 터널 시공 기간이 요구될 뿐만 아니라 규격화가 어려워 균일한 시공 품질을 기대할 수 없는 단점이 있다.However, such a site casting method has a disadvantage in that the construction procedure is complicated and concrete is cured at the site, which requires not only a long tunnel construction period but also difficult to standardize, so that uniform construction quality cannot be expected.
프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 수직구 건설 공법은 위와 같은 현장타설공법의 단점을 개선하여, 공장에서 미리 제작된 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 현장에서 조립하여 수직구를 축조함으로써 공사 기간을 단축하고, 균일한 시공 품질을 유지할 수 있게 한 것이다.Vertical ball construction method using precast concrete segment block improves the disadvantages of the above-mentioned cast-in-place method, and shortens the construction period by constructing the vertical ball by assembling precast concrete segment block pre-fabricated in the factory and building the vertical ball. It is to maintain the construction quality.
도 1은 수직구 건설에 사용되는 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록(이하, 콘크리트 블록이라 약칭함.)을 도시한 것으로, 철근과 콘크리트로 구성되어 있으며 일정한 면적과 두께를 지니면서 전체가 소정의 곡률로써 휘어진 형태를 이루고 있다.Figure 1 shows a precast concrete segment block (hereinafter referred to as concrete block) used in the construction of a vertical sphere, consisting of reinforcing steel and concrete, having a certain area and thickness, the whole is curved with a predetermined curvature Form.
콘크리트 블록(10)의 중앙에는 수직구 건설 과정에서 뒷채움 주입을 위한 주입구멍(11)이 형성되어 있으며, 상하 및 좌우 단부에는 타 콘크리트 블록과의 연결을 위한 복수개의 체결부(12)를 구비한다.In the center of the concrete block 10, the injection hole 11 for backfill injection is formed in the vertical sphere construction process, and a plurality of fastening portions 12 for connecting to other concrete blocks are provided on the upper, lower, left and right ends. .
체결부(12)는 콘크리트 블록(10)의 모서리에 요부(13)를 형성하고, 그 단부면에 볼트구멍(15)이 형성된 철재 체결판(14)을 콘크리트 블록(10)과 일체화시켜 구비한 것으로, 요부(13)를 통해 볼트 등을 끼워 타 콘크리트 블록의 체결판과 체결시킨다. 이와 같은 방법으로 서로 인접하여 여러개를 연속적으로 설치하게 되면 원통형의 수직구 벽체를 형성하게 된다.The fastening part 12 forms a recess 13 at an edge of the concrete block 10, and integrates the steel fastening plate 14 having the bolt hole 15 formed at an end face thereof with the concrete block 10. In this way, a bolt or the like is fitted through the recess 13 to be fastened with the fastening plate of the other concrete block. In this way, when a plurality of consecutively installed adjacent to each other to form a cylindrical vertical sphere wall.
한편, 이를 이용한 수직구 건설 공법은 다음과 같은 단계로 진행된다.Meanwhile, the vertical sphere construction method using the same proceeds to the following steps.
먼저, 수직구가 위치될 지반에 H파일을 계획 심도까지 설치한다. 파일은 수직구의 단면형상을 따라 일정한 간격을 지니도록 원 형태로 설치된다.First, install the H pile to the planned depth in the ground where the vertical sphere is to be located. The pile is installed in the form of a circle with a certain distance along the cross section of the vertical sphere.
그런 다음 파일들에 의해 형성되는 가상의 원 안쪽 지반을 콘크리트 블록이 갖는 높이와 동일한 깊이로 단계적으로 굴착한다. 여기까지의 단계는 통상적인 현장타설공법 또는 흙막이 개착공법과 유사한 진행과정을 갖는다.Then, the virtual circular ground formed by the piles is excavated stepwise to the same depth as the height of the concrete block. The steps up to this point have a similar process to that of the conventional site casting method or the soil barrier method.
그리고, 도 2에서와 같이 굴착된 지반의 내주면을 따라 콘크리트 블록(10)을 부착한다. 이때, 콘크리트 블록(10)의 부착 방법에 따라 도시된 바와 같이 용접판(2)을 이용하여 파일(1)에 용접으로 고정시키는 용접에 의한 방법, 앵커(Anchor)를 이용한 부착 방법, 콘크리트 블록(10)의 뒤쪽에 콘크리트를 주입하여 경화시키는 뒷채움 주입에 의한 방법 등이 있다.Then, attach the concrete block 10 along the inner circumferential surface of the excavated ground as shown in FIG. At this time, as shown in accordance with the method of attaching the concrete block 10 by welding using a welding plate 2 to the pile 1 by welding, a method of attachment using an anchor (Anchor), concrete block ( There is a method by injecting the back filling to harden by injecting concrete in the back of 10).
이와 같은 방법으로 콘크리트 블록(10)을 부착한 뒤, 각 콘크리트 블록(10)을 볼트로써 체결하여 일체화시킨다. 콘크리트 블록간의 체결방법은, 앞서 설명한 바와 같이 서로 대면하는 각 콘크리트 블록(10)의 체결판(14)들을 볼트로써 관통시킨 뒤, 너트를 체결하여 고정시킨다.After attaching the concrete blocks 10 in this manner, the concrete blocks 10 are fastened by bolts to be integrated. As described above, the fastening method between the concrete blocks passes through the fastening plates 14 of the concrete blocks 10 facing each other with bolts, and then fastens and fixes the nuts.
다음 단계에서는 콘크리트 블록(10)의 주입구멍(11)을 통해 콘크리트 블록(10)과 굴착된 지반의 내주면과의 사이에 뒷채움 주입을 실시하게 된다. 이때, 콘크리트 블록(10)을 파일(1)에 부착하는 단계에서 콘크리트 주입에 의한 부착 방법을 사용하였을 경우 본 과정은 생략될 수 있다.In the next step, the backfill injection is performed between the concrete block 10 and the inner peripheral surface of the excavated ground through the injection hole 11 of the concrete block 10. At this time, in the case of using the attachment method by the concrete injection in the step of attaching the concrete block 10 to the pile 1, this process may be omitted.
그리고, 하부 지반을 단계적으로 굴착하면서 위와 같은 과정을 계획 심도까지 반복한 후, 바닥판을 타설함으로써 수직구를 완성하게 된다.After repeating the above process to the planned depth while excavating the lower ground step by step, the vertical sphere is completed by placing the bottom plate.
이와 같은 콘크리트 블록을 이용한 종래의 수직구 건설 방법에 있어, 용접 또는 앵커를 이용하는 종래의 조립 방법은 콘크리트 블록을 정확한 위치에 조립하기 어려워 작업에 많은 시간이 소요되고 작업의 완성도가 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 수직구의 방수성이 취약할 뿐만 아니라 국부적인 응력집중시 이에 대한 안전성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.In the conventional vertical sphere construction method using such a concrete block, the conventional assembly method using a welding or anchor is difficult to assemble the concrete block in the correct position has a disadvantage that takes a lot of time and completeness of the work. Therefore, not only the waterproofness of the vertical sphere is weak, but also there is a problem that it is difficult to secure safety for local stress concentration.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명은 콘크리트 블록을 강선을 이용하여 연결, 조립함으로써 수직구 시공을 간편하게 하고 정확한 시공으로 구조물의 안정성을 높일 수 있는 수직구 건설 공법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the present invention by connecting and assembling the concrete block using a steel wire, the vertical sphere construction method to simplify the vertical sphere construction and increase the stability of the structure by accurate construction The purpose is to provide.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 파일을 계획 심도까지 일정한 간격으로 원 형태로 지반에 설치하는 1 단계와; 수직 방향의 강선통과구멍이 일정한 간격으로 구비된 원형의 강재 프레임을 파일들의 상단에 연결 설치하는 2 단계와; 파일들에 의해 형성되는 가상의 원 안쪽 지반을 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록이 갖는 높이와 동일한 깊이로 굴착하는 3 단계와; 굴착된 지반의 내주면을 따라 복수의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 설치하고, 이를 강재 프레임과 강선으로 연결하여 고정하는 4 단계와; 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록과 굴착된 지반의 내주면과의 사이에 콘크리트로 뒷채움 주입을 실시하는 5 단계와; 3 단계에서 5 단계까지 반복하여 계획한 심도까지 수직구를 축조하는 6 단계와; 수직구 바닥에 바닥판을 타설하는 7 단계로 이루어진다.The present invention for achieving the above object, one step of installing a plurality of piles on the ground in the form of a circle at regular intervals to the planned depth; Connecting and installing a circular steel frame provided with regular steel wire through holes at regular intervals on top of piles; Excavating the virtual circular inner ground formed by the piles to the same depth as the height of the precast concrete segment block; Installing a plurality of precast concrete segment blocks along the inner circumferential surface of the excavated ground, and connecting the steel frames with steel wires and fixing them; 5 steps of performing backfilling with concrete between the precast concrete segment block and the inner peripheral surface of the excavated ground; A sixth step of constructing the vertical sphere up to the planned depth by repeating the three to five steps; There are seven steps to placing a bottom plate on the bottom of the vertical sphere.
따라서, 본 발명에 의하면 간단한 시공으로 공사기간을 단축시킬 수 있으며, 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention it is possible to shorten the construction period by a simple construction, it is possible to improve the stability of the structure.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
도 1은 수직구 건설용 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록의 사시도,1 is a perspective view of a precast concrete segment block for vertical sphere construction,
도 2는 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 종래의 수직구 벽체 시공 방법을 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a conventional vertical sphere wall construction method using a precast concrete segment block,
도 3은 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록의 사시도,3 is a perspective view of a precast concrete segment block according to the present invention;
도 4는 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 수직구 건설 공법의 흐름도,4 is a flow chart of a vertical sphere construction method using a precast concrete segment block of the present invention,
도 5a 내지 도 5k는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 수직구 건설 공법의 시공 순서도.5a to 5k is a construction flowchart of the vertical sphere construction method using a precast concrete segment block according to the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1 ; H파일 3 ; 강재 프레임One ; H file 3; Steel frame
4 ; 강선 5 ; 유압잭4 ; Steel wire 5; Hydraulic Jack
20 ; 콘크리트 블록 21 ; 뒷채움 주입구멍20; Concrete blocks 21; Backfill hole
22 ; 강선통과구멍 23 ; 체결부22; Steel wire through hole 23; Fastening
30 ; 바닥판30; Bottom plate
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 도시한 것으로, 철근과 콘크리트를 배합하여 구성되고, 일정한 면적과 두께를 지니면서 전체가 소정의 곡률로써 휘어진 형태로 되어 있다.3 is a view illustrating a precast concrete segment block according to the present invention, which is formed by mixing reinforcing bars and concrete, and has a predetermined area and thickness, and the whole is curved with a predetermined curvature.
콘크리트 블록(20)의 중앙에는 수직구 건설 과정에서 뒷채움 주입을 위한 주입구멍(21)이 형성되며, 한쌍의 강선통과구멍(22)이 콘크리트 블록(20)을 높이 방향으로 관통하여 적정 간격으로 구비된다. 또한, 상하 및 좌우 단부에는 타 콘크리트 블록과의 연결을 위한 체결부(23)가 구비된다.In the center of the concrete block 20, an injection hole 21 for backfill injection is formed in a vertical sphere construction process, and a pair of steel wire through holes 22 penetrate the concrete block 20 in the height direction and are provided at appropriate intervals. do. In addition, the upper and lower left and right ends are provided with a fastening portion 23 for connection with other concrete blocks.
체결부(23)는 콘크리트 블록(20)의 모서리에 요부(24)를 형성하고, 그 단부면에는 볼트구멍(26)이 형성된 철재의 체결판(25)이 콘크리트 블록(20)과 일체화된 상태로 구비되게 함으로써 요부(24)를 통해 볼트 등을 끼워 타 콘크리트 블록의 체결판과 체결한 뒤 고정시킬 수 있게 한 것이다. 이와 같이 콘크리트 블록(20)을 서로 인접하여 여러개를 연속적으로 연결 설치하게 되면 원통형을 이루게 된다.The fastening part 23 forms the recessed part 24 in the corner of the concrete block 20, and the fastening plate 25 of the steel in which the bolt hole 26 was formed in the end surface was integrated with the concrete block 20. It is to be fixed to the fastening plate and the other fastening plate of the other concrete block through the recessed portion 24 to be provided with. Thus, when the concrete block 20 is installed adjacent to each other continuously connected to form a cylindrical.
도 4는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록을 이용한 수직구 건설 공법의 시공 흐름도를 나타낸 것으로, 본 발명은 파일설치→프레임 설치→굴착→콘크리트 블록 설치→뒷채움 주입→바닥판 시공 과정으로 진행된다.Figure 4 shows the construction of the vertical sphere construction method using a precast concrete segment block according to the present invention, the present invention proceeds to pile installation → frame installation → excavation → concrete block installation → backfill injection → floorboard construction process .
이하에서는, 도 5a 내지 도 5k를 참조하여 각 단계별 진행과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, the process of each step will be described in detail with reference to FIGS. 5A to 5K.
도 5a에서, 수직구가 위치될 지반에 H파일(1)을 계획 심도까지 설치한다. 파일(1)은 수직구의 단면형상을 따라 원 형태로 일정한 간격을 지니도록 설치된다.(1 단계)In Fig. 5a, the H pile 1 is installed in the ground where the vertical sphere is to be positioned up to the planned depth. The pile 1 is installed to have a predetermined interval in a circular shape along the cross-sectional shape of the vertical sphere. (Step 1)
도 5b에서, 수직 방향의 강선통과구멍(3')이 일정한 간격으로 구비된 원형의 강재 프레임(3)을 파일(1)들의 상단에 연결 설치한다.(2 단계)In FIG. 5B, a circular steel frame 3 having a vertical wire passing hole 3 'at regular intervals is connected to the upper ends of the piles 1 (step 2).
도 5c에서, H파일(1)들에 의해 형성되는 가상의 원 안쪽 지반을 콘크리트 블록이 갖는 높이와 동일한 깊이로 굴착한다.(3 단계)In FIG. 5C, the imaginary circular ground formed by the H piles 1 is excavated to the same depth as the height of the concrete block (step 3).
도 5d 및 도 5e에서, 굴착된 지반의 내주면을 따라 복수의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 블록(20)을 설치하고, 강선(4)을 강재 프레임(3)의 상부로부터 콘크리트 블록(20) 하부로 통과시켜 강재 프레임(3)의 상부와 콘크리트 블록(20) 하부에서 유압잭(5)으로 강선(4)을 고정하여 콘크리트 블록(20)을 강재 프레임(3)에 고정시킨 뒤, 각 콘크리트 블록(20)을 볼트로써 체결하여 일체화시킨다.(4 단계) 콘크리트 블록간의 체결방법은 앞서 설명한 바와 같이 서로 대면하는 각 콘크리트 블록의 체결판들을 볼트로써 관통시킨 뒤, 너트를 체결하여 고정시킨다.5D and 5E, a plurality of precast concrete segment blocks 20 are installed along the inner circumferential surface of the excavated ground, and the steel wire 4 passes from the top of the steel frame 3 to the bottom of the concrete block 20. The concrete block 20 is fixed to the steel frame 3 by fixing the steel wires 4 with the hydraulic jacks 5 at the upper part of the steel frame 3 and the lower part of the concrete block 20, and then, each concrete block 20 is fixed. (Step 4) The fastening method between concrete blocks is to penetrate the fastening plates of the concrete blocks facing each other with bolts, and then fasten the nuts.
그리고, 콘크리트 블록(20)의 뒷채움 주입구멍을 통해 콘크리트 블록(20)과 굴착된 지반의 내주면과의 사이에 콘크리트로 뒷채움 주입을 실시한다.(5 단계) 이때, 지반과 콘크리트 블록(20) 사이로 유입된 콘크리트는 시간이 경과함에 따라 점차 경화되면서 콘크리트 블록(20)을 고정시키게 된다.Then, backfill injection is carried out with concrete between the concrete block 20 and the inner circumferential surface of the excavated ground through the backfill injection hole of the concrete block 20. (Step 5) At this time, between the ground and the concrete block 20 The introduced concrete is fixed as the concrete block 20 while gradually hardening over time.
위와 같은 과정으로 수직구 벽체의 최 상단이 완성되면, 도 5f에서와 같이 그 하부 지반을 단계적으로 굴착한 뒤 다음 콘크리트 블록을 연결한다.When the top of the vertical sphere wall is completed by the above process, as shown in Figure 5f step by step excavating the lower ground and then connect the next concrete block.
콘크리트 블록을 연결하기 위해서는 서로 인접하고 있는 콘크리트 블록에 각각 연결되어 있는 강선(4)중 서로 다른 콘크리트 블록에 연결되어 있는 인접한 강선 두 개에 고정되어 있는 유압잭(5)을 풀고, 이 두 개의 강선(4)에 하나의 콘크리트 블록(20)을 4 단계에서와 같은 방식으로 고정시킨다. 그리고, 옆의 콘크리트 블록들도 동일한 방법으로 고정시킨 후 4 단계에서와 같은 방법으로 각 콘크리트 블록을 볼트로 체결하여 일체화시키고, 5 단계에서와 같은 방법으로 뒷채움 주입을 실시한다.(6 단계) 이후에는 같은 방법으로 6 단계를 반복하여 계획한 심도까지 수직구를 축조한다.To connect the concrete blocks, unscrew the hydraulic jacks 5 fixed to two adjacent steel wires connected to different concrete blocks among the steel wires 4 respectively connected to the adjacent concrete blocks. In 4) one concrete block 20 is fixed in the same way as in step 4. Then, the concrete blocks next to each other are fixed in the same way, and then the bolts are integrated with each concrete block in the same way as in step 4, and the backfill injection is performed in the same way as in step 5. (Step 6) In the same way, repeat step 6 to build a vertical sphere up to the planned depth.
마지막으로, 수직구 바닥에 바닥판(30)을 타설(7 단계)함으로써 수직구를 완성하게 된다.Finally, the vertical sphere is completed by placing the bottom plate 30 on the bottom of the vertical sphere (step 7).
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 용접 또는 앵커를 이용한 종래의 시공 방법에 비해 간단한 시공으로 작업성 향상 및 공사기간의 단축을 가져올 수 있으며, 콘크리트 블록을 정확한 위치로 시공함으로써 구조물의 안정성을 강화하고 방수효과를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to improve workability and shorten the construction period by simple construction compared to the conventional construction method using welding or anchor, and to strengthen the stability of the structure by constructing the concrete block in the correct position. The waterproof effect can be improved.
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- 1999-10-25 KR KR1019990046254A patent/KR100355513B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR102246774B1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-04-29 | 박진감 | Descending Control System for Downward Segment and Construction Method of Vertical Hole Using by the Same |
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| KR100355513B1 (en) | 2002-10-09 |
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