KR20090050997A - 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법에 관한 것으로 아파트, 오피스 빌딩과 같은 구조물의 내부 저면에서 반력지지체, 압입수단 및 압입체를 설치하여 지반을 보강함으로써 구조물을 지지하도록 하고, 구조물 저면 하부의 지반을 굴착하여 지하층 및 신축 층구조물을 증축할 수 있도록 한 것이다.

압입체, 지반보강, 지하층, 주차장

Description

압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법{BASEMENT CONSTRUCTION METHOD USING THE STEEL PIPE}

본 발명은 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 아파트, 오피스 빌딩과 같은 구조물의 내부 저면에서 반력지지체, 압입수단 및 압입체를 설치하여 지반을 보강함으로써 구조물을 지지하도록 하고, 구조물 저면 하부의 지반을 굴착하여 지하층을 증축할 수 있는 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법에 관한 것이다.

종래에 시공된 아파트, 오피스 빌딩과 같은 구조물은 주로 지하에 주차공간이 형성되어 있으나 충분한 주차공간을 확보하지 못한 경우가 많으므로, 최근 주차공간의 확보가 시급한 문제가 되고 있다.

이에 새로운 부지에 주차공간을 확보하는 방법이 있으나 이는 매우 비경제적이므로, 결국에는 구조물의 하부 공간을 활용할 수 있는 방법을 도모하게 되었다.

그러나 이러한 구조물은 일단 완공된 후에는, 기존 구조물 하부에 추가적인 지하층의 증축이 매우 곤란하다.

즉, 지하층을 추가로 형성하기 위해서는 우선 지반이 구조물의 자중을 지지 할 수 있도록 보강되어야 하나, 확실한 지반보강공법이 없었기에 구조물 시공 전에 실시하는 종래의 지반보강공법을 활용할 수 밖에 없었다.

종래의 지반보강공법으로는 마이크로파일공법 등이 있는데, 이러한 종래의 지반보강공법의 경우, 구조물 내부에 진입할 수 있는 장비 규모에 제한이 있기 때문에 보강깊이가 제한적이었고, 무엇보다도 보강된 지반의 지내력을 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.

이러한 종래 지반보강공법을 대체하여 활용할 수 있는 압입체를 이용한 구조물 인상 및 기초보강공법(특허등록번호 제10-0621669호)이 최근에 개발된 바 있다.

이는 도 1에 도시된 바와 같이 현장 작업여건이 매우 나쁜 경우 또는 장비를 이용한 기초공사가 어려운 경우에 파일 압입이 가능하면서도, 연약지반에 시공되어 부등침하가 발생된 구조물에 대한 기초 보강 및 인상을 통해서 구조물의 기능을 회복시킬 수 있으며, 보수 또는 보강이 필요한 구조물을 완전 철거 내지는 해체하지 않고 최소한의 필요부분만을 인상하여 조치할 수 있는 파일 압입 시공방법 및 기초보강을 겸할 수 있는 공법이다.

즉, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 먼저 반력지지체(200)를 설치하기 위하여 구조물(100) 저판(110)에 반력홀(120)을 천공시킨 후, 반력홀(120)에 철근 또는 강봉과 같은 반력구(210)의 하단을 관입시켜 구조물 저판 하부에 정착시키고, 반력구(210) 상단에는 구조물(100) 내부에 위치한 원형 판재형태의 상단지지체(220)를 설치하여, 인위적으로 반력지지체(200;210,220)를 구조물에 설치시키고,

상단지지체(220) 하부에는 반력홀(120)과 같이 소정의 깊이로 천공된 압입 홀(130)에 강관과 같은 파일형태의 압입체(300)를 세팅하여, 압입체(300)와 상단지지체 사이에 유압실린더를 포함한 압입수단(400)을 작동시켜, 압입체(300)를 구조물(100) 하부에 압입시킨 후, 압입된 압입체(300) 상부와 구조물 상판 사이에 유압실린더를 포함한 인상수단(500)을 설치하여 결국, 상기 인상수단에 의한 침하된 구조물의 인상이 가능 하도록 하였다.

또한, 인상된 구조물 저면에 압입된 압입체(300)를 구조물(100) 및 마감 처리된 반력구(210)와 일체화시켜 구조물을 지지하는 기초파일로서 작용하도록 하였다.

그러나 상기 압입체를 이용한 구조물 인상 및 기초보강공법은 단지 개량된 지반보강공법의 하나일 뿐, 구조물 하부에 추가적인 지하층 증축을 위한 구체적인 공법이 개발된 바 없어 이에 대한 기술개발의 필요성이 대두되었다.

본 발명은 완성된 기존 구조물에 대하여 확실한 지내력을 확보하면서도 추가적인 지하층 및 신축 층구조물의 증축을 가능하게 하는 공법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은

첫째, 먼저 반력지지체(200)를 설치하기 위하여 기존 구조물(100) 저판(110)에 천공홀(120)을 천공시킨 후, 천공홀(120)에 철근 또는 강봉과 같은 반력구(210)의 하단을 관입시켜 구조물 저판 하부에 정착시키고, 반력구(210) 상단에는 구조물(100)내부에 위치한 원형 판재형태의 상단지지체(220)를 설치하여, 인위적으로 반력지지체(200;210,220)를 구조물에 설치시키고,

상단지지체(220) 하부에는 반력홀(120)과 같이 소정의 깊이로 천공된 압입홀(130)에 강관과 같은 파일형태의 압입체(300)를 세팅하여, 압입체(300)와 상단지지체 사이에 유압실린더를 포함한 압입수단(400)을 작동시켜, 압입체(300)를 구조물(100) 하부에 압입시키고,

구조물의 저면 하부를 굴착한 후, 굴착된 구조물의 저면 하부 공간에 지하층을 형성하도록 하였다.

둘째, 상기 지하층의 형성 후에는 상기 압입된 압입체를 지하층의 저면 및 반력구와 일체화하여 마감 처리하도록 하여 상기 압입체가 지하층이 증축된 구조물을 지지하는 기초파일로서 작용하도록 하였다.

본 발명에 의하여 지반의 지내력을 확실히 확보할 수 있어 안정적이고, 경제적으로 이미 완성된 구조물에 지하층 및 신축 층구조물을 증축할 수 있게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 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 된다.

본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 도 2a 및 도 2b에 의한 반력지지체(200;210,220), 압입체(300) 및 압입수단(400)은 동일한 부호로서 그대로 이용하기로 한다.

도 3a는 아파트, 오피스 빌딩과 같이 주차장등의 지하층이 형성되어 있는 일반적인 기존구조물(100)을 도시한 것이다. 이러한 기존 구조물(100)의 내측 저면(110)에 천공홀(120)을 형성하게 된다.

다음으로는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 천공홀(120)에 철근을 포함한 반력구(210)의 하단정착부를 구조물 저면(100) 하부에 정착시킨 후, 상기 반력 구(210)의 상단부를 구조물 내부에 설치된 상단지지체(220)에 고정시켜 반력지지체(200)를 설치하게 된다.

이에, 상기 천공홀(120)에 강관을 포함하는 압입체(300)를 세팅한 후, 압입체(300) 상단과 상단지지체(220) 사이에 유압실린더를 포함한 압입수단(400)을 설치, 작동시켜 압입체(300)를 구조물 하부 지반에 압입하게 된다.

이때 상기 압입체(300)는 기존지하층 아래 신설지하층 하방까지 견질지지층까지 압입되도록 함이 바람직하다.

다음으로 도 3c에 도시된 바와 같이 압입된 압입체(300)에 의해 기존구조물(100)이 지지되도록 한 상태에서 신설 지하층(500)을 추가로 형성하기 위하여 기존 구조물의 저면 하부를 굴착하게 된다.

다음으로 도 3d에 도시된 바와 같이 굴착된 구조물 저면 하부 공간에 벽체, 바닥판 등을 형성하여 신설지하층(500)을 형성하게 된다.

다음으로 도 3e에 도시된 바와 같이 필요한 경우 추가적인 지하층(600)을 형성한 후, 가장 아래쪽에 형성된 지하층 저면에 압입체를 일체화 시키고 마감하여, 지하층 최종 증축하게 된다.

이때, 도 3e에 있어, 압입체(300)는 새로운 기초파일로서 작용할 수 있으므로, 기존 구조물(100)의 상부에 새로운 신축 층구조물(700)을 더 형성시킴으로써 상하로 증축되는 구조물 시공이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 압입체를 이용한 지반보강공법을 도시한 것이다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 지반보강공법에 이용되는 압입장치를 도시한 것이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법을 순서대로 개략 도시한 것이다.

Claims (3)

1. 기존 구조물(100) 내측 저면에 천공홀(120)을 형성시키는 단계;

   상기 천공홀(120)에 철근을 포함한 반력구(210)의 하단정착부를 구조물 저면 하부에 정착시킨 후, 상기 반력구의 상단부를 구조물 내부에 설치된 상단지지체(220)에 고정시켜 반력지지체(200)를 설치하는 단계;

   상기 천공홀(120)에 압입체(300)를 세팅한 후, 압입체 상단과 상단지지체 사이에 압입수단(400)을 설치, 작동시켜 압입체를 기존 구조물 하부에 압입시키는 단계;

   상기 기존구조물(100)의 저면 하부를 굴착하는 단계; 및

   상기 굴착된 기존 구조물의 저면 하부 공간에 지하층(500,600)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지하층의 형성 후, 상기 압입된 압입체를 지하층의 저면 및 반력구와 일체화하여 마감 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 압입체는 강관을 이용하여 기초구조물로서 설치된 상태에서, 기존 구조물(100) 상부에 신축 층구조물(700)을 더 형성시키는 것을 특징으로 하는 압입체를 이용한 구조물의 지하층 증축공법.

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