KR200385376Y1 - 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체에 관한 것으로서, SCW 또는 CIP 등 흙막이벽의 H-파일에 브라켓을 설치한 뒤 이 브라켓상에 받침보를 매개로 하여 지지거더의 단부를 지지시키고, 상기 H-파일과 지지거더에 외측보강보와 내측가설보를 지지시켜 설치하며, 데크 플레이트의 설치 및 상기 양측의 보 위로 장선 철근 및 철망형 거푸집을 설치하여 구성되는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체에 관한 것이다.

상기한 본 고안의 거푸집 구조체에 의하면, 합판 거푸집 및 동바리가 불필요하여 그 사용에 따른 문제점이 해소될 수 있고, 거푸집 설치 면적 축소, 철근 및 스터드 사용량 감소, 철근 가공 및 조립의 간단화로 시공성 및 경제성이 향상될 수 있으며, 별도의 해체작업이 필요 없는 장선 철근 및 철망형 거푸집의 사용으로 시공성 개선 및 공기 단축이 가능해진다.

Description

지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체{Form system for construction of underground slab}

본 고안은 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SCW 또는 CIP 등 흙막이벽의 H-파일에 브라켓을 설치한 뒤 이 브라켓상에 받침보를 매개로 하여 지지거더의 단부를 지지시키고, 상기 H-파일과 지지거더에 외측보강보와 내측가설보를 지지시켜 설치하며, 데크 플레이트의 설치 및 상기 양측의 보 위로 장선 철근 및 철망형 거푸집을 설치하여 구성되는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조에 관한 것이다.

일반적으로 지하구조물을 구축하는 방법에는 두 가지가 있다.

즉, 지하구조물이 축조되는 지반에 흙막이 공사를 한 다음 지반을 굴착하면서 흙막이를 지지할 수 있는 가시설물을 설치하고 토사를 전부 반출한 뒤 맨 아래층에서부터 구조물을 축조해 올라가는 순타설공법과, 흙막이를 시공하고 1층 구조물을 축조한 뒤 그 구조물을 흙막이용 버팀대로 이용하여 상부에서 하부로 지반을 굴착하면서 구조물을 축조해 내려가는 역타설공법이 그것이다.

최근 토지 이용의 극대화 차원에서 지하공사가 점차 고심도화되고 있고, 특히 순타설공법에 의한 시공시에는 흙막이 붕괴의 위험이나 주변 건물들 침하 등으로 인한 균열 발생은 물론 시각적으로도 불안할 뿐만 아니라 공사기간이 길어지는 등 여러 문제가 있어서, 근래에는 역타설공법이 널리 적용되고 있다.

이 역타설공법은 지하구조물 축조시에 지상 1층부터 단계적으로 시공해 내려가는 방식이므로, 지하구조물과 지상구조물의 시공이 동시에 진행 가능하고, 지상 1층의 바닥을 작업장으로 활용할 수 있어 별도의 복공판이 필요하지 않다는 장점이 있다.

이러한 역타설공법으로는 지반을 정지한 상태에서 지반 위에 콘크리트 슬래브와 보를 타설하는 방법(Concrete on Grade)과, 지반을 어느 정도 굴착하고 지반을 고른 뒤 동바리를 세우고 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설하는 방법(Form on Supporting) 등이 있다.

한편, 역타설 시공시에는 통상적으로 흙막이벽과 바닥 슬래브가 만나는 외곽 경계부분에 띠장 또는 접합거더 역할을 하는 철근 콘크리트 테두리보가 설치되고, 모든 지하층의 슬래브 시공이 끝난 뒤에는 맨 아래층부터 위층으로 올라가면서 흙막이벽 안쪽에 합벽(지하 옹벽)을 시공하게 된다.

여기서, 종래기술에 따른 지하층의 슬래브 및 테두리보 시공을 위한 거푸집 구성 및 작업에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 종래기술에 따른 슬래브 및 테두리보의 시공을 위한 거푸집의 설치상태를 보여주는 단면도이고, 도 1b는 종래기술에 따른 슬래브 및 테두리보의 시공이 완료된 상태를 보여주는 단면도이다.

여기서, 도 1a는 콘크리트 양생 중을, 도 1b는 콘크리트 양생 후를 나타내며, 이들 도면은 지지거더가 설치되는 위치에서의 단면도이다.

도 1a에서, 도면부호 2는 흙막이벽(1) 내에 수직 시공된 엄지말뚝, 즉 수직 강재빔인 H-파일(pile)을 나타낸다.

잘 알려진 바대로, 흙막이벽 형식으로는 주열식 벽으로서 SCW(soil cement wall)와 CIP(cast in-place pile)가 있고, 통상 이들은 엄지말뚝으로서 H-파일을 사용하고 있으며, 이 H-파일이 배면의 토압 및 수압을 직접 지지하는 수직 휨부재로서의 역할을 하게 된다.

테두리보의 시공을 위하여, 도시한 바와 같이, 종래에는 흙막이벽(1)을 시공한 뒤 굴토작업을 먼저 하고, 버림 콘크리트(3)를 타설한 뒤 동바리(4)를 설치하여 거푸집을 지지시키게 된다.

여기서, 시공하고자 하는 테두리보의 길이방향에 대하여 그 횡방향으로 길게 배치되는 각재(5)를 복수개의 동바리(4)로 지지시키고, 이 각재(5) 위에는 테두리보 하면 성형을 위한 합판 거푸집(6)을 수평으로 배치하여 지지시키며, 이 수평의 합판 거푸집, 즉 거푸집 하판(6) 위로는 테두리보 측면 성형을 위한 합판 거푸집(거푸집 옆판, 미도시됨)을 수직으로 고정 배치하여 지지시킨다.

이때, 상기 각재(5)는 시공하고자 하는 테두리보의 길이방향을 따라 다수개가 소정 간격을 두고 배치되는데, 각각의 각재(5)가 모두 도시한 바와 같이 복수개의 동바리(4)로 지지된다.

또한, 도면부호 7은 슬래브 거푸집 구조체(예를 들어, 데크 플레이트)(15)를 지지하기 위한 철골보 구조물인 지지거더를 나타내는 바, 이 지지거더(7)로는 통상 H-형강을 사용하고 있고, 지지거더(7)의 단부 끝단에는 임베디드 플레이트(embedded plate)(8)가 용접 및/또는 고정 브라켓(9a)과 체결부재(9b)에 의해 수직으로 결합된다.

이와 같이 지지거더(7)가 설치되는 부분에서는 상기 임베디드 플레이트(8)가 테두리보 측면 성형을 위한 거푸집의 역할을 하는 동시에 지지거더(7)에서 테두리보에 결합되는 구조체가 된다.

그리고, 도 1a는 지지거더(7)가 설치되는 위치에서의 종방향 단면도이기 때문에 테두리보 측면 성형을 위한 합판 거푸집, 즉 거푸집 옆판이 미도시되었으나, 이 거푸집 옆판은 시공하고자 하는 테두리보의 길이방향을 따라서 임베디드 플레이트(8)의 양 측방으로 길게 설치되며, 이는 각 지지거더(7) 끝단의 임베디드 플레이트(8)와 함께 테두리보 성형공간의 측면을 이루게 된다.

또한, 테두리보용 콘크리트가 타설되는 성형공간, 즉 H-파일(2)을 포함한 흙막이벽(1), 거푸집 하판(6), 임베디드 플레이트(8) 및 미도시된 거푸집 옆판이 형성하는 사각 단면형상의 테두리보 성형공간 내에는 길이방향의 철근(11) 및 스터럽 철근(12)을 설치하는 배근작업을 하고, 테두리보 성형공간 내에서 흙막이벽(1)에 내장된 H-파일(2)의 측면에는 벽의 일부를 제거한 후 전단연결부재인 스터드(예, 3 ×2열 = 6개)(13)가 용접 시공된다.

또한, 테두리보 성형공간 내에서 상기 임베디드 플레이드(8)에도 전단 연결부재인 스터드(14)가 용접 시공되며, 상기와 같이 설치되는 스터드(13,14)는 테두리보 콘크리트 속에 매립되는 바, 이들은 H-파일(흙막이벽)(2)과 테두리보간, 그리고 테두리보와 임베디드 플레이트(지지거더)(8)간 상호 결착력을 증대시키기 위하여 시공되는 것들이다.

이와 같이 테두리보 시공을 위한 거푸집 등 구조체를 모두 설치하고 나면, 슬래브 및 보 콘크리트 타설시에 상기 테두리보 성형공간 내에 콘크리트를 함께 타설하여 테두리보를 성형한다.

그리고, 콘크리트가 양생되고 나면, 동바리(4) 및 각재(5), 합판 거푸집(거푸집 하판 및 옆판)(6) 등은 해체하고, 철골보인 지지거더(7) 및 임베디드 플레이트(8) 등은 영구 구조체로 사용하게 된다.

이후 하층으로 내려가면서 각 층에 대해 상기와 같은 작업을 반복하여 슬래브 및 테두리보를 단계적으로 시공하게 되며, 모든 지하층에 대하여 슬래브 및 테두리보의 시공이 완료되면 흙막이벽 내측면에는 거푸집 설치 및 콘크리트 시공을 하여 테두리보가 드러나지 않도록 합벽 시공을 하게 된다.

통상 합벽 시공은 맨 아래층부터 위로 올라가면서 순타 시공하는 방식으로 작업이 이루어진다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 테두리보 거푸집 시스템에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

위에서 설명한 바와 같이 일반 합판 거푸집(6)과 동바리(4)를 이용함으로써, 동바리 설치에 따른 토공작업 지연과 콘크리트 타설시 가끔 거푸집 파괴 등에 의해 작업 차질이 많이 발생하고, 거푸집 설치작업이 복잡하여 시공성 저하 및 원가 증대의 문제가 발생한다.

특히, 동바리(4)의 이용시에는 연약 지반상에서의 지지가 불안정하고, 또한 콘크리트 강도가 일정 이상으로 보양되지 않으면 해체가 불가하기 때문에 콘크리트 양생 중 동바리의 존치로 인해 아래층의 굴토공사가 진행되지 못하여 공기가 지연될 수 밖에 없는 문제가 있다.

더구나, 동바리 등 가설자재는 역타설 시공시 굴토작업장 외부로 반출한 뒤 굴토 후 다시 아래층으로 이동하여 설치해야 하고, 이를 각 층의 시공시마다 반복해야 하는 바, 이러한 작업을 반복 수행하는데 있어서 번잡한 문제점이 있게 된다.

또한, 동바리의 소운반 및 재조립에 소요되는 비용과 시간이 과다하여 비경제적일 뿐만 아니라, 모든 작업이 인력에 의존하는 노동집약적이기 때문에 기능공의 인력 부족이 점차 심화되는 현실에서 동바리 사용은 원가 절감을 어렵게 한다.

그리고, 철골구조를 사용한 역타 공사시에 테두리보 시공을 위하여 거푸집 작업을 위한 목공작업이 중간 중간에 실시되어야 하는 문제점도 있다.

특히, 최근 역타설 시공시에 데크 플레이트(15)를 설치하여 데크 슬래브를 시공하는 경우가 늘고 있는데 반하여, 테두리보 시공을 위해 목재로 된 합판 거푸집(6)을 그대로 사용하는 경우에는 테두리보 거푸집 작업을 위한 목공작업 인원이 단속적으로 투입되어야 한다.

이와 같이 종래에는 철공공 외에 목공작업공의 이질공종 인력이 투입됨으로써, 공사원가가 상승함은 물론 인력 투입의 효율성이 크게 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 테두리보와 철골보(지지거더)(7)의 접합부 부분 거푸집 작업시에 철골보(7)를 거푸집으로 지지하여야 하므로 이 또한 시공성을 떨어뜨리는 요인이 되고 있고, 큰 춤의 철골보(7)와 테두리보의 접합을 위하여 테두리보 춤이 필요 이상으로 커지는 등 비경제적으로 설계되고 있다.

또한, 거푸집 옆판 설치시에 거푸집 하판 등을 발판으로 하여 작업자가 그 위로 올라가 작업을 해야 하므로 안전사고의 위험성이 높은 문제가 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 합판 거푸집 및 동바리가 불필요하여 그 사용에 따른 문제점이 해소될 수 있고, 철근 가공 및 조립이 간단하여 시공성 및 경제성이 향상될 수 있으며, 거푸집 설치 면적 축소, 철근 및 스터드 사용량 감소, 공기 단축, 발판 작업의 위험성 해소 등이 가능해지는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은, 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체에 있어서,

지하 합벽 내에 영구 매립되는 연결보가 엔드 플레이트를 매개로 단부 끝단에 설치된 지지거더 및 이 지지거더 위에 설치되는 데크 플레이트와;

상기 지지거더의 일단부와 흙막이벽의 H-파일 사이를 연결하면서 지지거더를 상측에서 지지하는 와이어와;

흙막이벽의 각 H-파일에 설치된 상부 브라켓상에 고정 지지되어 흙막이벽과 슬래브간 연결부를 따라서 길게 설치되고, 상기 상부 브라켓과 함께 지하 합벽 내에 영구 매립되는 ㄷ-형강의 외측보강보와;

상기 지지거더와 동일 높이에서 양 단부가 이웃한 두 지지거더의 상기 엔드 플레이트 측방부분에 체결되어서 지지거더간에 연결 설치되는 내측가설보와;

상기 외측보강보와 내측가설보 사이에 다수개가 등간격 설치되는 장선 철근 및 이 장선 철근 위에 설치되는 연결부 하면 성형을 위한 철망형 거푸집;

을 포함하고, 상기 외측보강보의 상부면에 복수개의 스터드가 따라 등간격 설치되어 상기 연결부 내에 매립되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 철망형 거푸집 위의 연결부 공간과 상기 데크 플레이트 위의 슬래브 공간에 걸쳐 연결철근들을 설치하되, 이 연결철근들의 상방 또는 하방 절곡된 일단부가 흙막이벽의 H-파일에 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결철근들은 상부와 하부에 각각 위치하는 상부 연결철근들과 하부 연결철근들로 구성되되, 이 상부 연결철근들과 하부 연결철근들의 절곡된 일단부가 모두 H-파일에 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결철근들은 상부와 하부에 각각 위치하는 상부 연결철근들과 하부 연결철근들로 구성되되, 이 상부 연결철근들과 하부 연결철근들 중 상하 어느 한쪽의 절곡된 일단부만이 H-파일에 용접되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은, 흙막이벽의 이웃한 두 H-파일에 설치된 양측의 두 하부 브라켓상에 횡으로 지지되면서 상기 연결보를 하측에서 지지하는 받침보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 이러한 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 흙막이벽으로 SCW 또는 CIP가 시공된 경우에 적용될 수 있는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체와 이를 이용한 슬래브 및 합벽 시공방법에 관한 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 거푸집 구조체의 일 실시예를 보인 부분 평면도로서, 흙막이벽(100) 및 그 내부의 H-파일(101)은 횡방향으로 단면하여 도시하였으며, 지지거더(116) 위에 설치되는 슬래브 거푸집 구조체, 즉 데크 플레이트의 도시는 생략하였다.

도 2는 흙막이벽으로서 CIP가 시공된 예를 도시한 것이며, 본 고안은 예시한 바의 CIP나, 이 CIP와 동일하게 H-빔이 사용되는 SCW에 모두 적용될 수 있는 것이므로, 이하 본 명세서에서는 이들을 따로 구분하지 않고 '흙막이벽'으로 통칭하기로 한다.

또한, 도 3은 도 2의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도로서 슬래브 시공이 완료된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도로서 내측가설보(119)의 단부와 지지거더(116)의 엔드 플레이트(117)간 연결구조를 보여주는 도면이며, 도 5는 본 고안에서 흙막이벽의 H-파일(101), 상부 브라켓(113), 외측보강보(114), 스터드(115), 하부 연결철근(124)의 배치형태를 도시한 평면도이다.

본 고안을 명확히 보이기 위하여, 도 4에서는 내측가설보(119)와 엔드 플레이트(117), 이들을 체결하고 있는 체결수단(117a), 지지거더(116)의 단면만을 도시하였고, 도 5에는 도 2와 마찬가지로 흙막이벽에 대해 횡으로 취한 단면도이나 H-파일(101)의 단면, 상부 브라켓(113), 외측보강보(114), 스터드(115), 하부 연결철근(124)의 배치형태를 제외한 나머지 구성들은 도시를 생략하였음을 밝혀둔다.

먼저, 흙막이벽(100)으로 SCW 또는 CIP를 시공한 뒤, 흙막이벽(100)에 각 지지거더(116)의 일단부를 지지하기 위하여, 이웃한 두 H-파일(101)의 측면이 외부로 노출되도록 H-파일(101)이 설치된 위치에서 흙막이벽(100)의 일부를 면갈이하고, 노출된 두 H-파일(101)의 측면상에 하부 브라켓(111)을 용접하여 설치한다.

이 하부 브라켓(111)으로는 H-형강을 절단하여 사용할 수 있으며, 이 하부 브라켓(111)상에는 횡으로 지지되도록 받침보(112)가 용접 설치된다.

상기 받침보(112)로는 H-형강의 사용이 가능하다.

또한, 각 H-파일(101)이 설치된 위치에서 흙막이벽(100)을 면갈이한 후 노출된 H-파일(101)의 측면상에 상부 브라켓(113)을 용접하여 설치하며, 이 상부 브라켓(113)으로는 ㄷ-형강을 필요한 길이로 절단하여 사용한다.

상기 하부 브라켓(111)이 설치된 H-파일(101)에서는 상부 브라켓(113)을 하부 브라켓(111) 상측으로 설치하며, 하부 브라켓(111)이 설치되지 않은 H-파일(101)에도 동일 높이로 하여 상부 브라켓(113)을 설치한다.

그리고, 상기 상부 브라켓(113)상에는 횡으로 지지되도록 외측보강보(114)를 용접 설치한다.

상기 외측보강보(114)는 후술하는 장선 철근(121)들을 지지하기 위한 것으로, 흙막이벽과 슬래브간 연결부(104)를 따라 수평으로(즉, 흙막이벽의 H-파일과 지지거더와는 횡방향으로) 길게 설치된다.

상기 외측보강보(114)로는 ㄷ-형강을 사용하며, 특히 그 상면에 길이방향을 따라 등간격으로 스터드(115)를 용접 설치한다.

상기 스터드(115)는 이후 장선 철근(121) 및 철망형 거푸집(metal rib lath)(122)의 설치 후에 장선 철근(121)을 통과하여 철망형 거푸집(122) 위에 위치하므로 흙막이벽과 슬래브간 연결부(104)의 콘크리트 속에 완전 매립된다.

본 고안에서 상기 상부 브라켓(113)과 외측보강보(114)는 추후 콘크리트 시공되는 합벽 내에 완전 매립되는 영구 구조체로서, 합벽의 시공시에 그 콘크리트가 내부에 용이하게 충전될 수 있도록 사각 강관이 아닌 ㄷ-자 형강을 사용한다(도 9와 도 10 참조).

또한, 합벽 내에 영구 구조체로 매립되는 상기 외측보강보(114)의 상면에 스터드(115)를 설치하되, 이 스터드(115)가 흙막이벽과 슬래브간 연결부(104) 내에 매립되도록 함으로써, 흙막이벽(100)의 H-파일(101)에 용접된 상부 브라켓(113), 이 상부 브라켓(113)에 용접된 외측보강보(114), 그리고 외측보강보(114)와 연결부(104)를 상호 결착하는 스터드(115)에 의해서 흙막이벽(100)과 연결부(104)가 구조적으로 안정되게 연결될 수 있다.

또한, 흙막이벽(100)과 연결부(104), 슬래브(103)는 후술하는 연결철근(123,124)들에 의해서도 구조적으로 안정되게 연결되는 바, 연결철근(123,124)에 대해서는 뒤에서 설명하기로 한다.

앞에서 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)를 먼저 설치하고 상부 브라켓(113) 및 외측보강보(114)를 나중에 설치하는 것으로 설명되었으나, 상부 브라켓(113) 및 외측보강보(114)를 먼저 설치하고 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)를 나중에 설치할 수도 있다.

이후 슬래브 거푸집 구조체, 즉 데크 플레이트(120)를 지지하기 위한 철골보 구조물인 지지거더(116)를 각 위치에 설치한다.

이 지지거더(116)는 그 일단부가 연결보(118)를 매개로 해당 위치의 상기 받침보(112)에 의해 지지되어 설치되고, 반대쪽 타단부는 공지의 방법대로 미도시된 CFT 기둥에 지지된다.

보다 상세하게는, 지지거더(116)의 일단부 끝단에 상대적으로 낮은 높이의 연결보(118)가 엔드 플레이트(117)를 매개로 하여 연결 설치되는데, 지지거더(116)의 일단부 끝단에 엔드 플레이트(117)가 용접 설치되고, 이 엔드 플레이트(117)의 반대쪽면에 연결보(118)가 용접 설치되며, 지지거더(116)와 연결보(118)가 엔드 플레이트(117)를 매개로 일직선상으로 연결된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 연결보(118)는 받침보(112) 위에 지지된 상태로 용접되어 설치되는 바, 지지거더(116)의 일단부가 연결보(118)를 매개로 받침보(112)상에 지지되는 구조가 된다.

상기 연결보(118)는 지지거더(116)와 마찬가지로 H-형강으로 실시될 수 있으며, 특히 이 연결보(118)는 추후 시공되는 합벽(지하 옹벽)의 시공 공간(합벽 콘크리트 타설 라인) 내에 삽입되므로 시공 완료된 합벽의 콘크리트 속에 완전 매립되게 된다.

그리고, 본 고안에서는 추후 합벽 시공시에 선시공된 상측 구조물과의 사이에 와이어(125)가 연결될 수 있도록 일단부의 상부면에 와이어 연결부(116a)가 미리 설치된 지지거더(116)가 사용된다(도 7a와 도 7b 참조).

이와 같이 각 위치에 지지거더(116)를 설치한 후에는 내측가설보(119)를 이웃한 두 지지거더(116) 사이에 횡방향으로 배치하여 설치하는데, 이때 내측가설보(119)의 상부면 높이가 지지거더(116)의 상부면 높이와 동일한 높이가 되도록 설치하며, 내측가설보(119)의 양 단부를 지지거더(116)의 엔드 플레이트(117)에 체결하여 고정한다.

즉, 내측가설보(119)는 엔드 플레이트(117)를 매개로 이웃한 두 지지거더(116)에 의해 지지되는 것이며, 상기 엔드 플레이트(117)는 지지거더(116)의 양 측방으로 돌출된 구조로 되어 있는 바, 이 돌출된 측방부분이 내측가설보(119)의 대응면에 중첩된 상태로 볼팅된다.

도 4를 참조하여 설명하면, 각 지지거더(116)의 양측에 위치하는 두 내측가설보(119)의 단부를 엔드 플레이트(117)의 양 측방부분에 중첩시켜 볼트(117a)로 체결하며, 이와 같이 볼트 체결함으로써 내측가설보(119)를 지지거더(116)에 의해 지지시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 내측가설보(119)를 설치한 후에는 지지거더(116) 위에 슬래브 시공을 위한 데크 플레이트(120)를 설치하고, 이후 상기 내측가설보(119)와 외측보강보(114) 위에 절곡 가공된 다수개의 장선 철근(121)들을 지지시켜 횡방향 설치한 다음, 이 장선 철근(121) 위로는 연결부(104)의 하면 성형을 위한 철망형 거푸집(122)을 설치한다.

본 고안에서는 후술하는 바와 같이 슬래브 시공 후 합벽 시공시에 슬래브 하측의 지지거더(116)를 와이어(125)를 이용하여 상측 구조물에 지지시키므로, 슬래브(103)에는 각 와이어 연결위치에 상하를 관통하는 홀(103a)이 시공되어야 한다(도 7a 및 도 7b 참조).

이를 위해서 지지거더(116)의 와이어 연결부(116a) 주변에는 상기 슬래브(103)의 홀(103a)을 성형하기 위한 파이프(116b)가 미리 설치되어야 하고, 데크 플레이트(120)에는 지지거더(116)의 홀 성형용 파이프(116b)가 통과하도록 통과홀(미부호)이 미리 가공되어야 한다(도 7a 및 도 7b 참조).

따라서, 지지거더(116)의 와이어 연결부(116a)가 상기 파이프(116b) 내측에 위치된 상태로 상기 통과홀을 통과하도록 데크 플레이트(120)를 설치하고, 이후 슬래브(103)의 시공시에 파이프(116b) 주변으로 콘크리트 시공을 하면, 지지거더(116)에 와이어(125)를 연결하기 위한 슬래브(103)의 홀(103a)을 형성할 수 있게 된다(도 7a 및 도 7b 참조).

그리고, 상기 장선 철근(121)들은 다수개를 흙막이벽과 슬래브간 연결부(104)를 따라 일정 간격으로 배치한다.

특히, 콘크리트 시공된 흙막이벽과 슬래브간 연결부(104)가 슬래브 하측으로 돌출된 구조가 될 수 있도록, 상기 장선 철근(121)으로는 소정의 직경 및 길이를 가지면서 2번 절곡 가공된 계단 구조의 철근들이 사용된다.

따라서, 장선 철근(121)들은 설치 후 도 3에 도시한 바와 같이 일측이 외측보강보(114)에 지지된 상태로 연결보(118) 위를 수평으로 지나다가 상측으로 절곡 후 다시 수평으로 절곡되어 지지거더(116) 및 내측가설보(119) 위를 지나도록 되어 있으며, 내측가설보(119)쪽 일단이 데크 플레이트(120)의 철근(120b) 하부에 용접되어 고정된다.

이와 같이 장선 철근(121)과 철망형 거푸집(122)을 설치한 후에는 철망형 거푸집(122) 위의 연결부 공간 내에 보강용 철근(127)들을 설치하고, 또한 슬래브와 연결부(104)가 구조적으로 견고히 연결될 수 있도록, 철망형 거푸집(122) 위의 연결부 공간과 데크 플레이트(120) 위의 슬래브 공간에 걸쳐 연결철근들을 설치한다.

상기 연결철근으로 상부와 하부에 각각 위치하는 상부 연결철근(123)들과 하부 연결철근(124)들을 설치하는데, 특히 상부 연결철근(123)들과 하부 연결철근(124)들의 일단부를 상방 또는 하방으로 절곡 가공시켜 이 절곡 가공된 일단부를 흙막이벽(100)의 H-파일(101)에 용접 고정한다.

이때, 상부 연결철근(123)들은 반드시 하방으로 절곡되어야 하나, 하부 연결철근(124)들은 연결부(104)가 슬래브 하측으로 돌출되는 정도에 따라 상방과 하방 중 선택된 방향으로 절곡될 수 있다.

예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이 연결부(104)가 슬래브 하측으로 일정 수준 이상 하방 돌출되게 시공되는 경우에는 상기 하부 연결철근(124)들이 하방 절곡되도록 하여 설치한다.

그러나, 도 6은 하부 연결철근들을 상방 절곡하여 설치한 경우를 도시한 단면도로서, 연결부(104)가 슬래브(103) 하측으로 일정 수준 미만으로 하방 돌출되게 시공되는 경우에는 도시한 바와 같이 하부 연결철근(124)들을 상방 절곡시켜 설치한다.

또한, 상부 연결철근(123)들과 하부 연결철근(124)들의 절곡된 일단부를 모두 흙막이벽(100)의 H-파일(101)에 용접하거나, 아니면 상부 연결철근(123)들과 하부 연결철근(124)들 중 상하 어느 한쪽의 일단부만을 H-파일(101)에 용접할 수 있다.

첨부한 각 도면은 하부 연결철근(124)의 일단부만을 H-파일(101)에 용접한 예를 도시한 것이다.

이와 같이 슬래브(도 6에서 도면부호 103임)에서 연결부(104)를 거쳐 일단부가 흙막이벽(100)의 H-파일(101)에 용접되는 연결철근(123,124)이 설치됨으로써, 흙막이벽(100)과 연결부(104), 슬래브(103)는 일체화 및 구조적으로 안정되게 연결된다.

연결철근(123,124)을 설치하는 작업이 끝나면, 합벽 공간 내 매립되는 도우웰 철근(106)을 상하 연결하여 설치하며, 연결부와 슬래브 성형공간 내에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(103)와 연결부(104)를 동시에 시공한다.

이후 해당 층에서 슬래브(103)와 연결부(104)의 시공이 완료되면 그 하층의 슬래브와 연결부를 동일하게 작업하여 시공하고, 이후 하층으로 내려가면서 단계적으로 작업을 반복하여 전 지하층의 슬래브 및 연결부를 모두 시공한다.

그리고, 슬래브(103) 및 연결부(104)의 콘크리트가 양생된 층에서는 지지거더(116)를 상측 구조물에 와이어로 연결하여 지지시킨다.

도 7a는 본 고안에서 와이어가 설치된 예를 도시한 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 선 'C-C'를 따라 취한 단면도로서, 이를 참조하여 와이어의 연결상태를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 바람직한 실시예에서, 와이어(125)의 하단은 슬래브(103)의 홀(103a) 내에 삽입된 지지거더(116)의 와이어 연결부(116a)에 연결하고, 와이어(125)의 상단은 H-파일(101)의 상측 위치에 설치된 와이어 연결부(101a)에 연결한다.

이와 같이 해당 층에서 H-파일(101)의 상측 위치에 연결하는 와이어(125)는 그 층의 합벽 시공 전에 설치하여 합벽 시공 후에는 해체하게 되는데, 합벽 시공 전 와이어(125)를 설치한 상태에서 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)는 해체하고 합벽을 시공하는 바, 와이어(125)는 합벽 콘크리트의 양생이 이루어지는 동안 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)의 역할을 대신하여 지지거더(116), 슬래브(103), 연결부(104)의 하중을 지지하는 역할을 한다.

상기 와이어(125)는 쉽게 연결 및 해체가 가능하면서 장력 조절이 가능하도록 턴 버클(turn buckle)(126)과 같은 중간연결부재로 연결하여 설치하며, 또한 도 7b에 도시한 바와 같이 복수개의 H-파일(101)에 고정하여 설치한다.

도시한 실시예에서는 상기 와이어(125)의 상단을 흙막이벽(100)의 H-파일(101)에 고정하고 있으나, H-파일(101)이 아닌 상층의 지지거더(116)에 고정할 수도 있으며, 이 경우 각 층의 지지거더(116) 하부면에는 상부면과 마찬가지로 와이어 연결부를 설치하여, 이 와이어 연결부에 하층으로 연결되는 와이어(125)의 상단을 고정하게 된다.

도 8은 본 고안에서 와이어(125) 설치 후 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)를 해체한 상태를 나타내는 단면도로서, 상기와 같이 와이어(125)를 설치한 상태에서 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)는 해체하고, 와이어(125)의 장력을 적절히 조절한 다음, 흙막이벽(100) 안쪽에 합벽 시공을 한다.

이러한 합벽 시공은 전 지하층의 슬래브(103) 및 연결부(104)의 콘크리트 시공이 모두 완료된 상태에서 실시하며, 통상의 방법대로 순타 합벽 시공, 즉 하층부터 상층으로 올라가면서 합벽 시공을 한다.

예컨대, 해당층의 지지거더(116)를 지지하는 와이어(125)를 상측으로 연결하여 설치하고, 이어 하부 브라켓(111) 및 받침보(112)를 해체한 다음, 해당층의 합벽 콘크리트 타설 라인을 따라 거푸집을 설치하여 콘크리트 시공을 하며, 이와 같은 합벽 시공과정을 완료하게 되면 그 상층에서 다시 동일한 과정을 반복하고, 이후 계속해서 상층으로 올라가면서 반복 시공을 한다.

도 9는 본 고안에서 합벽 시공이 완료된 상태를 도시한 단면도로서, 합벽(105) 시공 후에 상측의 와이어(125)는 해체하며, 상부 브라켓(113)과 외측보강보(114)는 합벽(105) 내에 매립되어 영구 구조체로 사용된다.

도 9를 참조하면, 엔드 플레이트(117)를 기준으로 하여 우측의 지지거더(116)는 합벽(105) 외부에서 영구 구조체로 사용되고, 흙막이벽과 슬래브간 연결부(104) 그리고 지지거더(116) 단부의 연결보(118)는 합벽(105) 내에 완전 매립되어 영구 구조체로 사용된다.

또한, 하부 브라켓(111)과 받침보(112)는 전술한 바와 같이 와이어(125)를 설치한 상태에서 합벽 시공 전에 해체되는데, 해체된 하부 브라켓(111)과 받침보(112)는 재활용하여 다시 사용될 수 있다.

이와 같이 합벽 시공 전에 하부 브라켓(111)과 받침보(112)를 해체하여 매립시키지 않게 되면, 연결보(118)의 길이 등을 조절하여 합벽 두께를 자유롭게 시공할 수 있고, 특히 매립시키는 것보다 합벽 두께를 얇게 시공할 수 있으며, 하부 브라켓(111)과 받침보(112)에 의해 콘크리트가 미충전되는 부분이 발생하는 것을 방지(틈새 발생 방지)할 수 있게 된다.

물론, 본 고안의 다른 실시예로서, 하부 브라켓(111)과 받침보(112)의 해체과정을 삭제하여, 와이어(125)를 설치한 후 하부 브라켓(111)과 받침보(112)가 그대로 설치되어 있는 상태로 합벽 시공을 하는 것도 실시 가능하다.

도 10은 본 고안의 다른 실시예에서 하부 브라켓(111)과 받침보(112)를 그대로 놔둔 상태에서 합벽 시공이 완료된 상태를 나타내는 단면도로서, 이 경우 하부 브라켓(111)과 받침보(112)는 합벽(105) 내에 완전히 매립되어서 영구 구조체로 사용된다.

한편, 도 11a ~ 도 11c는 본 고안의 또 다른 실시예에서 하부 브라켓(111)과 받침보(112)를 설치하지 않고 와이어(125)만을 이용하여 시공이 이루어지는 과정을 나타낸 단면도이다.

도 11a는 슬래브(103) 및 연결부(104)의 콘크리트 시공 전 상태를, 도 11b는 슬래브(103) 및 연결부(104)의 콘크리트 시공 후 상태를, 도 11c는 합벽(105) 시공된 상태를 나타낸다.

이 경우, 하부 브라켓(111)과 받침보(112)의 설치가 삭제되는 대신, 와이어(125)가 슬래브(103)의 콘크리트 타설 전에 설치된다.

즉, 앞서 설명한 바와 동일한 방법으로 상부 브라켓(113)과 외측보강보(114)를 설치하고, 이어 지지거더(116)를 설치하되, 이때 지지거더(116)의 와이어 연결부(116a)와 흙막이벽(H-파일)(100)의 와이어 연결부(101a) 사이를 와이어(125)로 연결하여, 지지거더(116)를 와이어(125)에 의해 지지시킨다.

이후, 내측가설보(119)를 설치한 다음 데크 플레이트(120)를 설치하고, 이후 장선 철근(121)과 철망형 거푸집(122)을 설치한다.

여기서, 와이어(125)가 설치된 후 데크 플레이트(120)가 설치되어야 하므로, 데크 플레이트(120)에는 지지거더(116)의 와이어 연결부(116a) 및 파이프(116b), 와이어(125)와 간섭되지 않도록 절개부위(미도시됨)를 끝단쪽부터 일정 구간 미리 형성시킨다.

그리고, 철망형 거푸집(122) 위의 연결부 공간 내에 보강용 철근(120b)들을 설치하고, 이 연결부 공간과 상기 데크 플레이트(120) 위의 슬래브 공간에 걸쳐 연결철근(123,124)을 설치한다.

상기와 같이 연결철근(123,124)을 설치하는 작업이 끝나면, 합벽(105) 공간 내 매립되는 도우웰 철근(106)을 상하 연결하여 설치하며, 슬래브와 연결부 성형공간 내에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(103)와 연결부(104)를 동시에 시공한다.

이후, 그 하층의 슬래브와 연결부를 동일하게 작업하여 시공하고, 하층으로 내려가면서 단계적으로 작업을 반복하여 전 지하층의 슬래브 및 연결부를 모두 시공한다.

이와 같이 슬래브 및 연결부의 시공이 모두 완료되면 통상의 방법대로 하층부터 순차 합벽 시공을 하며, 합벽(105)의 콘크리트가 완전히 양생되고 나면 상측의 와이어(125)를 해체한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체는, SCW 또는 CIP 등 흙막이벽의 H-파일에 브라켓을 설치한 뒤 이 브라켓상에 받침보를 매개로 하여 지지거더의 단부를 지지시키고, 상기 H-파일과 지지거더에 외측보강보와 내측가설보를 지지시켜 설치하며, 데크 플레이트의 설치 및 상기 양측의 보 위로 장선 철근 및 철망형 거푸집을 설치하여 구성되는 것으로, 다음과 같은 장점을 제공한다.

1)합판 거푸집 및 동바리가 불필요하여 그 사용에 따른 문제점이 해소되고, 따라서 시공성이 현저히 향상된다.

2)거푸집 옆판 등을 설치하기 위한 발판 작업이 불필요하므로 안전 관리에 절대적으로 유리하다.

3)목공작업을 요하는 합판 거푸집이 장선 철근 및 철망형 거푸집에 의해 대체되어 불필요하고, 또한 테두리보 거푸집 작업과 관계 없이 철골 설치작업이 가능하므로, 설치작업의 간단화, 시공성 개선 및 공기 단축이 가능해진다.

4)철골보인 지지거더의 높이에 상관 없이 연결부의 높이를 경제적으로 설계할 수 있고, 거푸집 설치 면적을 축소할 수 있으며, 거푸집으로서 영구 매입되는 장선 철근 및 철망형 거푸집(메탈 리브 라스)을 사용하여 거푸집 해체작업이 불필요하므로, 작업 및 시공성 개선, 그로 인한 공기 단축이 가능해진다.

5)거푸집 면적 감소, 스터럽 및 보강 철근량 절감, 스터드 사용량 감소(흙막이벽의 H-파일에 설치되는 스터드 삭제)가 가능하다.

6)테두리보가 없어지므로 슬래브 두께를 얇게 할 수 있고, 보강 철근의 배근 간격을 넓게 할 수 있기 때문에 콘크리트 타설 파이프의 설치 및 매입이 용이해진다.

7)외측보강보 상부면에 연결부 내에 매립되는 스터드가 설치되므로, 합벽 내에 매립되는 영구 구조체, 즉 흙막이벽의 H-파일에 용접된 상부 브라켓, 이 상부 브라켓에 용접된 외측보강보, 그리고 외측보강보와 연결부를 상호 결착하는 스터드에 의해서 흙막이벽과 연결부가 구조적으로 안정되게 연결된다.

8)연결철근의 일단부를 H-파일에 용접하여 고정하므로, 흙막이벽과 연결부, 슬래브가 상기 연결철근에 의해 구조적으로 안정되게 연결된다.

도 1a는 종래기술에 따른 슬래브 및 테두리보의 시공을 위한 거푸집의 설치상태를 보여주는 단면도,

도 1b는 종래기술에 따른 슬래브 및 테두리보의 시공이 완료된 상태를 보여주는 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 거푸집 구조체의 일 실시예를 보인 부분 평면도,

도 3은 도 2의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도,

도 4는 도 3의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도로서 내측가설보의 단부와 지지거더의 엔드 플레이트간 연결구조를 보여주는 도면,

도 5는 본 고안에서 흙막이벽의 H-파일, 상부 브라켓, 외측보강보, 스터드, 하부 연결철근의 배치형태를 도시한 평면도,

도 6은 본 고안에서 하부 연결철근들을 상방 절곡하여 설치한 경우를 도시한 단면도,

도 7a는 본 고안에서 와이어가 설치된 예를 도시한 단면도,

도 7b는 도 7a의 선 'C-C'를 따라 취한 단면도,

도 8은 본 고안에서 와이어 설치 후 하부 브라켓 및 받침보를 해체한 상태를 나타내는 단면도,

도 9는 본 고안에서 합벽 시공이 완료된 상태를 도시한 단면도,

도 10은 본 고안의 다른 실시예에서 하부 브라켓과 받침보의 해체과정을 삭제하여 합벽 시공이 완료된 상태를 나타내는 단면도,

도 11a ~ 도 11c는 본 고안의 또 다른 실시예에서 하부 브라켓과 받침보를 설치하지 않고 와이어만을 이용하여 시공이 이루어지는 과정을 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 흙막이벽 101 : H-파일

101a : 와이어 연결부 103 : 슬래브

104 : 연결부 105 : 합벽

111 : 하부 브라켓 112 : 받침보

113 : 상부 브라켓 114 : 외측보강보

115 : 스터드 116 : 지지거더

116a : 와이어 연결부 117 : 엔드 플레이트

118 : 연결보 119 : 내측가설보

120 : 데크 플레이트 121 : 장선 철근

122 : 철망형 거푸집 123 : 상부 연결철근

124 : 하부 연결철근 125 : 와이어

126 : 턴 버클

Claims (5)

1. 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체에 있어서,

   지하 합벽 내에 영구 매립되는 연결보가 엔드 플레이트를 매개로 단부 끝단에 설치된 지지거더 및 이 지지거더 위에 설치되는 데크 플레이트와;

   상기 지지거더의 일단부와 흙막이벽의 H-파일 사이를 연결하면서 지지거더를 상측에서 지지하는 와이어와;

   흙막이벽의 각 H-파일에 설치된 상부 브라켓상에 고정 지지되어 흙막이벽과 슬래브간 연결부를 따라서 길게 설치되고, 상기 상부 브라켓과 함께 지하 합벽 내에 영구 매립되는 ㄷ-형강의 외측보강보와;

   상기 지지거더와 동일 높이에서 양 단부가 이웃한 두 지지거더의 상기 엔드 플레이트 측방부분에 체결되어서 지지거더간에 연결 설치되는 내측가설보와;

   상기 외측보강보와 내측가설보 사이에 다수개가 등간격 설치되는 장선 철근 및 이 장선 철근 위에 설치되는 연결부 하면 성형을 위한 철망형 거푸집;

   을 포함하고, 상기 외측보강보의 상부면에 복수개의 스터드가 따라 등간격 설치되어 상기 연결부 내에 매립되는 것을 특징으로 하는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 철망형 거푸집 위의 연결부 공간과 상기 데크 플레이트 위의 슬래브 공간에 걸쳐 연결철근들을 설치하되, 이 연결철근들의 상방 또는 하방 절곡된 일단부가 흙막이벽의 H-파일에 용접되는 것을 특징으로 하는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 연결철근들은 상부와 하부에 각각 위치하는 상부 연결철근들과 하부 연결철근들로 구성되되, 이 상부 연결철근들과 하부 연결철근들의 절곡된 일단부가 모두 H-파일에 용접되는 것을 특징으로 하는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 연결철근들은 상부와 하부에 각각 위치하는 상부 연결철근들과 하부 연결철근들로 구성되되, 이 상부 연결철근들과 하부 연결철근들 중 상하 어느 한쪽의 절곡된 일단부만이 H-파일에 용접되는 것을 특징으로 하는 지하층의 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체.
5. 청구항 1에 있어서,

   흙막이벽의 이웃한 두 H-파일에 설치된 양측의 두 하부 브라켓상에 횡으로 지지되면서 상기 연결보를 하측에서 지지하는 받침보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브 시공을 위한 거푸집 구조체.