KR20090116342A

KR20090116342A - 콘크리트토류벽용 트러스패널 과 이를 이용한 콘크리트흙막이벽 시공방법

Info

Publication number: KR20090116342A
Application number: KR1020080042223A
Authority: KR
Inventors: 이정락
Original assignee: 이정락
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2009-11-11

Abstract

본 발명은 지하에 건축물을 설치하기위하여 지반을 굴착할 시 흙이 무너지는 것을 막기 위한 지하굴착공사용 흙막이 구축장치에 관한 것으로.

더욱 구체적으로는 일정간격으로 세워서 고정된 다수개의 H파일지주 사이에 다수개의 구축장치를 적층하고 내면에 콘크리트를 타설하여 토압에 견딜 수 있는 내력강도가 높고 구조가 간단하며 흙막이 시공이 용이한 콘크리트토류벽용 트러스패널 과 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.

트러스패널(100)은 상부이형철근(102)과, 하부이형철근(103)사이에 철선(104)을 지그재그로 접합하여 철근트러스(101)로 제작하고, 구조체겸 거푸집용 플레이트 판(111)은 좌우 립이 암(113)수(112)로 서로 결합되게 하고 또한 플레이트 판(111)의 중앙지점(115)에서 횡방향 좌우측으로 1/2로 나눈 부분의 내면 중앙지점(115-1, 115-2)에 종방향으로 돌출부(116, 116′)를 형성하고, 상기 철근트러스(101)와 플레이트 판(111)의 결속을 위하여 사다리꼴지지대(106)를 철선(104)으로 제작하고 철근트러스(101)의 하부이형철근(103) 하단에 사다리꼴지지대(106)를 종방향으로 직각되게 일정간격으로 부착하고, 사다리꼴지지대(106) 좌우측 끝 단부 접합부분(109, 109′)은 플레이트 판(101) 종방향 돌출부분(116, 116′)위에 일정간격으로 접합되게 하였으며, 철근트러스(106)에 가하는 토사 및 콘크리트의 타설하중을 H-파일(200)에 전달하기 위하여 상하부이형철근 시종점 단부(102′, 103′)와 플레이트 판(111) 시종점 단부 바닥 중앙점(115)과 수직으로 접합하는 수직 단부지지철근(117)과, 철근트러스(101)가 플레이트 판(111)에 수직되게 고정하기 위하여 상부이형철근(102) 시종점 단부 좌우측부분(120, 120′)과 거푸집용 플레이트(111) 시종점 단부에 사다리꼴지지대(106)의 좌우측 끝 접합부분(109, 109′)과 단부보강철근(118, 118′)으로 고정되게 구성하였고,

콘크리트토류벽용 트러스패널(100)을 이용한 흙막이 시공방법은 흙막이를 위한 H파일지주(200)를 일렬로 고정하는 단계(S100); 흙막이 벽을 설치할 지점에 토사(203)를 굴착하는 단계(S101); 토사(203)를 굴착한 부분에 목재 토류판(204)을 설치하는 단계(S102); 콘크리트토류벽용 트러스패널(100)의 립을 암(113), 수(112)로 결합 체결면서며 다단 적층하는 단계(S103); 트러스패널(100)을 설치한 부분에 고정 결합편(119)으로 H-파일(200)에 체결하는 단계(S104); 트러스패널(100) 내 공간부분에 콘크리트(205)를 타설(채움)하는 단계(S105);로 이루어진다.

따라서 종래의 콘크리트토류벽 시공방법(순서)에 비하여 철근배근단계; 와 외벽거푸집설치 단계; 와 버팀목 설치단계; 와 콘크리트양생 단계; 와 거푸집을 해체하는 단계: 와 뒷정리 하는 단계; 가 없으므로 콘크리트토류벽용 트러스패널을 이용한 콘크리트토류벽 시공방법은 아주 빠르고 간편하며, 경제적이고, 공사기간을 대폭 단축할 수 있다.

흙막이공법, H파일 지주, 콘크리트토류벽, 트러스패널, 플레이트 판, 상부이형철근(상부 주철근), 하부이형철근(하부 주철근), 철근트러스, 철선, 사다리꼴지지대, 단부지지철근, 단부보강철근, 고정 결합편

Description

콘크리트토류벽용 트러스패널 과 이를 이용한 콘크리트 흙막이벽 시공방법 { truss panel for retaining concrete wall and execution method used by this }

본 발명은 지하에 건축물을 설치하기위하여 지반을 굴착할 시 흙이 무너지는 것을 막기 위한 흙막이 기술임.

본 발명은 지하에 건축구조물을 설치하기위하여 지반을 굴착 할 시 흙이 무너지는 것을 막기 위한 콘크리트토류벽 설치에 관한 것으로, 철근이 배근된 구조체와 거푸집겸용 플레이트 판을 공장제작 현장 설치로 이루어지는 것으로, 별도의 거푸집과 버팀목 설치가 필요 없이 플레이트 판을 이용 구조체 및 거푸집대용으로 콘크리트 흙막이벽을 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트토류벽 구조물은 압축재인 콘크리트와 인장재인 철근을 함께 사용되는 복합구조로 이루고 있다.

현재 철근콘크리트 토류벽 구조물을 축조하는 가장 일반적인 방법이 H파일지주(200)를 설치 후 도 14와 같이 토사(203)를 굴착하면서 굴착한 배면구간의 토사 가 작업장에 흘러드는 것을 막기 위하여 H파일지주(200)와 H파일지주(200)사이 지주 배면플랜지(201)부분에 도 15와 같이 목재토류판(204)을 설치하고, H파일지주(200)와 H파일지주(200) 사이에 도 16과 같이 주철근(206)과 배력철근(207)을 설치한 다음 H파일지주(200)의 전면플랜지(202) 앞부분에 도 17과 같이 거푸집(208)을 부착한 후 도 18과 같이 버팀목(209)으로 거푸집(208)을 지지한 다음 도 19와 같이 내부 공간에 콘크리트(205)를 타설하여 도 20과 같이 콘크리트가(205) 양생이 되면 거푸집(208)을 제거하여 콘크리트 토류벽(210)이 완료되는 공정으로 이루어진다.

전술한 토류벽 구조물의 거푸집은 일반적으로 합판과 각재 등으로 가설되는데, 먼저 거푸집을 부착할 구간에 철근을 배근하고, 거푸집을 부착한 다음 버팀대를 설치한 후 내부 공간에 콘크리트를 타설하여야 하므로 콘크리트 압력을 지지하는 거푸집과 외부 버팀목은 상당한 지지력을 가져야 한다.

따라서 거푸집가설 자체가 일종의 구조물 축조공사가 됨으로 설치기간이 많이 소요되고, 또한 콘크리트의 양생 후 거푸집 제거도 상당한 시간을 요한다.

상기 거푸집은 해체 및 분리하는데 많은 어려움이 있음은 물론 내구력이 약한 재질의 거푸집은 해체작업 시 손상으로 재사용의 횟수가 적으며, 또한 다량의 폐자재를 발생시키는 문제점을 갖고 있다.

상기 기술한바와 같이 종래의 콘크리트 토류벽 시공방법은 철근배근단계; 와 외벽 거푸집설치 단계; 를 거친 후 콘크리트를 타설하고 양생 후 거푸집을 해체하고 자재정리를 하여야 하므로 어렵고, 힘들고, 공사기간이 많이 소요되고, 설치비용도 많이 들어가므로 비경제적이고 안전상 문제점이 많은 공법이었다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 철근배근단계; 와 외벽 거푸집설치단계; 와 버팀목 설치단계; 와 콘크리트 양생단계; 와 콘크리트타설후 거푸집해체단계; 와 해체자재 정리단계; 공정이 필요 없는 신공법개발이 시급한 실정이었다.

상기 문제점을 해결 수단으로서 제안된 것이 거푸집을 사용하지 않은 방법, 즉 콘크리트의 외면 형성에 사용하였던 거푸집 그 자체를 철근콘크리트구조물의 구조체의 일부로 사용하는 방법을 제시한다.

이상과 같이 본 발명의 콘크리트토류벽용 트러스패널과 이를 이용한 흙막이 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

종래의 철근배근단계; 와 외벽거푸집설치 단계; 와 버팀목 설치단계; 와 콘크리트 양생단계; 와 콘크리트 양생 후 거푸집을 해체하는 단계; 와 뒷정리하는 단계가 없이 흙막이가 완료되므로,

트러스패널을 이용한 콘크리트토류벽은 아주 빠르고 간편하며, 안전하고, 경제적이고, 공사기간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 창안한 본 발명은, 전술한 구성에서 토압과 콘크리트의 타설압력을 지지하는 주철근인 상부 이형철근(102)과, 하부이형철근(103)사이에 철선(104)을 지그재그로 설치하여 철근트러스(101)로 제작하고, 플레이트 판(111)은 구조체 와 거푸집의 역할을 동시에 하면서 토류벽 시공 후 장시간 경과할 시 노출된 표면이 부식되는 것을 방지하기 위하여 용융아연도금철판을 사용하였으며, 거푸집용 플레이트 판(111)의 폭은 인력이 취급하기 좋은 15cm ~ 30cm로 정하고, 플레이트 판(111)을 다단 적층하여 콘크리트 타설시 시멘트물이 토류벽 외면으로 흘러내리는 것을 막기 위하여 립을 암(113)수(112)로 결합되게 구성하였으며, 또한 플레이트 판(111)에 가하는 콘크리트 압력을 플레이트 판(111)이 균등하게 지지하도록 플레이트 판(111)의 중앙점(115)에서 횡방향 좌우측으로 1/2로 나눈 부분의 내면 중앙지점(115-1. 115-2)에 종방향으로 돌출부(116. 116′)를 형성하였으며, 철근트러스(101)를 플레이트 판(111)에 결속하기위한 결속방법은 사다리꼴지지대(106)를 철선(104)으로 제작하면서 철선의 중앙지점(107)으로부터 좌우측 동일한 간격지점(107-1. 107-2)에서 아래쪽으로 절곡하고, 콘크리트가 하부이형철근의 피복(110)을 유지할 지점(108. 108′)에서 수평으로 절곡하여 접합부 분(109. 109′)을 형성하였으며. 트러스패널(100) 제작방법은 사다리꼴지지대(106)의 상부 중앙부분(107)을 하부이형철근(103)의 하단에 일정간격으로 부착하고, 사다리꼴지지대(106)의 하부 끝부분의 접합부분(109. 109′)은 플레이트 판(111) 내면 좌우측 돌출부분(116. 116′)에 일정간격으로 부착하였으며, 또한 트러스패널(100)에 가하는 콘크리트 및 토사의 하중을 상하부 이형철근(102. 103)을 통하여 H파일 플랜지(202)에 전달하기위하여 상하부 이형철근 단부(102′. 103′)와 플레이트판 단부의 중앙지점(115)과 단부지지철근(117)을 수직되게 용접하고, 철근트러스(101)를 플레이트 판(111)에 수직되게 설치하기위하여 상부 이형철근 시종점 단부(102′) 좌우측부분(120. 120′)과 플레이트 판 시종점 단부(115)의 사다리꼴지지대(106) 끝의 접합부분(109. 109′)과 단부보강철근(118. 118′)으로 보강 용접하여 하나의 트러스패널(100)로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명을 그림으로 표현한

도 1은 본 발명의 트러스패널 입체도이고,

도 2는 본 발명의 트러스패널 철근트러스의 정면도이고,

도 3은 본 발명의 트러스패널 사다리꼴지지대의 정면도이고,

도 4는 본 발명의 트러스패널 플레이트 판의 입체도이고,

도 5는 본 발명의 트러스패널의 평면도이고,

도 6은 본 발명의 트러스패널의 측면도 이고,

도 7은 본 발명의 트러스패널의 단면도 이고,

도 8은 본 발명의 트러스패널의 정면도 이고,

도 9은 본 발명의 트러스패널의 설치상세도 이고,

도 10에서 도 13은 본 발명의 트러스패널의 시공방법의 순서도이고,

도 14에서 도 20은 현재 건설현장에서 시공중인 콘크리트 토류벽의 시공방법의 순서도이며,

도 21은 본 발명의 트러스패널을 이용한 시공 공정도(순서도)이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 트러스패널(100)은 첨부된 도 1과 같이 플레이트 판(111), 상부이형철근(102), 하부이형철근(103), 철선(104), 철근트러스(101), 사다리꼴지지대(106), 단부지지철근(117), 단부보강철근(118. 118′)으로 구성되어 있다.

전술한 구성에서 플레이트 판(111)은 콘크리트토류벽(210)의 거푸집과 구조체 역할을 동시에 하면서 토류벽 시공 후 장시간 경과 시 노출된 표면이 부식되는 것을 방지하기 위해 용융아연도금철판 또는 외부 면에 방청페인트가 도포된 일반철판을 사용한 것이다.

플레이트 판(111)은 첨부된 도 9와 같이 다단 적층 시 상하가 상호 결합되게 하여 콘크리트타설시 시멘트물이 외부로 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 플레이트 판(111)의 립 부분을 암(113), 수(112)가 되게 구성하고, 플레이트 판(111)에 가하는 콘크리트 압력을 플레이트 판(111)이 균등하게 지지하도록 플레이트 판(111) 내면 중앙점(1150에서 횡방향으로 1/2나눈 좌우측 부분의 중앙지점(115-1. 115-2)에 종방향으로 돌출(116. 116′)되게 하였다.

상기 구성에서 상부 주 철근(102)과 하부 주 철근(103)은 콘크리트 접착력을 향상하기 위하여 이형철근으로 구성한 것이다.

또한 상기 트러스의 철선(104)은 단면이 원형이면서 표면이 매끈한 원형철선으로 구성하고.

첨부된 도 2와 같이 철선(104)을 상부이형철근(102)의 하단부와 하부이형철근(103)의 상단부에 지그재그로 접합(105)하여 트러스구조로 구성하였으며.

철근트러스(101)를 플레이트 판(111)에 결속하는 방법은 사다리꼴지지대(106)를 철선(104)으로 제작하면서 철선의 중앙지점(107)으로부터 좌우 동일한 간격지점(107-1. 107-2)에서 아래쪽으로 절곡하고 콘크리트가 하부이형철근의 피복(110)을 유지할 지점(108. 108′)에서 수평으로 절곡하여 접합부분(109. 109′)을 구성하였다.

트러스패널(100) 제작하는 방법은 상기 철근트러스(101)의 하부 주 철근(103)하단에 사다리꼴지지대(106)의 중앙부분(107)을 트러스의종방향에 직각되게 일정간격으로 부착하고, 사다리꼴지지대(106)의 하단 끝부분의 수평접합부분(109. 109′)은 플레이트 판(111) 내면 좌우측 돌출부분(116. 116′)위에 일정간격으로 부착한다.

트러스패널(100)에 가하는 콘크리트 및 토사의 하중을 철근트러스(101)를 통하여 H파일플랜지(202)에 전달하기위하여 상하부 이형철근 단부(102′. 103′)와 플레이트 판(106) 단부의 중앙지점(115)에 단부지지철근(117)을 수직되게 용접하였으며,

철근트러스(101)를 플레이트 판(111)에 수직되게 설치하기위하여 상부 이형철근(102) 시종점 단부(102‘) 좌우측부분(120, 120′)과 플레이트 판(111) 시종점 단부(115)의 사다리꼴철선(106) 하단 끝 접합부분(109, 109′)에 단부보강철근(118, 118′)으로 보강 용접하였다,

상부이형철근(102)과 하부이형철근(103)의 상하단에 지그재그로 부착되는 철선(104)과 사다리꼴지지대(106)의 접합은 스폿용접에 의해 접합하고,

단부지지철근(117)과 단부보강철근(118, 118′)은 표면이 매끈한 원형철선 또는 이형철근을 이용 아크용접으로 하였다.

이상으로 상기한 바와 같이 트러스패널(100)은 양측 단부가 대칭되는 구조로 제작하는 것이 특징이다.

본 발명의 콘크리트토류벽용 트러스패널(100)을 이용한 흙막이 시공방법은.

흙막이를 위한 H파일지주(200)를 일렬로 고정하는 단계(S100);

흙막이 벽을 설치할 지점에 토사(203)를 굴착하는 단계(S101);

토사(203)를 굴착한 부분에 목재 토류판(204)을 설치하는 단계(S102);

콘크리트토류벽용 트러스패널(100)의 립을 암(113), 수(112)로 결합 체결하여 다단적층하는 단계(S103);

트러스패널(100)을 설치한 부분에 고정 결합편(119)으로 H파일플렌지(202)에 체결하는 단계(S104);

트러스패널(100) 내 공간부분에 굳지 않은 콘크리트(205)를 타설(채움)하는 단계(S105);로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 트러스패널 입체도이고,

도 2는 본 발명의 트러스패널 철근트러스의 정면도이고,

도 4는 본 발명의 트러스패널 플레이트 판의 입체도이고,

도 5는 본 발명의 트러스패널의 평면도이고,

도 6은 본 발명의 트러스패널의 측면도 이고,

도 7은 본 발명의 트러스패널의 단면도 이고,

도 8은 본 발명의 트러스패널의 정면도 이고,

도 9은 본 발명의 트러스패널의 설치상세도 이고,

도 14에서 도 20은 현재 건설현장에서 시공중인 콘크리트 토류벽의 시공방법의 순서도 이며,

도 14은 목재토류판을 설치하기위한 토공굴착도

도 15은 목재토류판 설치도

도 16는 주 철근 및 배력 철근 설치도

도 17은 콘크리트 타설용 거푸집 설치도

도 18는 거푸집 버팀대 설치도

도 19는 콘크리트 타설.

도 20은 콘크리트 토류벽 설치완료도

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 트러스패널 101 : 철근 트러스

102 : 상부이형철근(상부 주철근) 103 : 하부이형철근(하부 주철근)

104 : 철선 106 : 사다리꼴철선

110 : 철근피복 111 : 플레이트 판

117 : 단부지지철근 118, 118′ : 단부보강철근

119 : 고정결합편 200 : H파일 지주

201, 202 : H파일 플랜지 203 : 토사

204 : 목재토류판 205 : 콘크리트

206 : 주철근 207 : 배력철근

208 : 합판거푸집 209 : 버팀목

210 : 콘크리트 토류벽

Claims

트러스패널(100)은 상부이형철근(102)과, 하부이형철근(103)사이에 철선(104)을 지그재그로 접합한 철근트러스(101)와: 구조체겸 거푸집용 플레이트 판(111)은 좌우 립이 암(113)수(112)로 서로 결합되게 하고 또한 플레이트 판(111)의 중앙점(1150에서 횡방향 좌우측으로 1/2로 나눈 부분의 내면 중앙지점(115-1, 115-2)에 종방향으로 돌출부(116, 116′)를 형성한 플레이트 판(111)과: 상기 철근트러스(101)와 플레이트 판(111)의 결속을 위하여 철선(104)으로 제작한 사다리꼴지지대(106)와;

상기 철근트러스(101)와 플레이트 판(111)의 결속방법은 철근트러스(101)의 하부이형철근(103) 하단에 사다리꼴지지대(106)를 종방향으로 직각되게 일정간격으로 부착하고, 사다리꼴지지대(106) 좌우측 끝 단부 수평접합부분(109, 109′)은 플레이트 판(111) 내면 종방향 돌출부분(116, 116′) 위에 일정간격으로 접합함과; 트러스에 가하는 하중을 H-파일플렌지(202)에 전달하기 위하여 상.하부이형철근 시종점 단부(102′, 103′)와 플레이트 판(111) 시종점 단부 바닥 중앙점(115)에 수직으로 접합하는 수직 단부지지철근(1117)과; 철근트러스(101)가 플레이트 판(111)에 수직되게 하기 위하여 상부 이형철근(102) 시종점 단부 좌우측부분(120, 120′)과 거푸집용 플레이트(111) 시종점 단부 사다리꼴지지대 좌우측 끝 단부접합부분(109,109′)과 고정되게 하는 단부보강철근(118, 118′); 장치로 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트토류벽용 트러스패널(100) 장치.
상기 청구 1항의 콘크리트 토류벽용 트러스패널 장치에 있어서, 트러스패널(100)의 플레이트 판(111)은 구조체 와 거푸집의 역할을 동시에 하면서 토류벽 시공 후 장시간 경과할 시 노출된 표면이 부식되는 것을 방지하기 위하여 용융아연도금철판 또는 외부 면에 방청페인트가 도포된 일반철판.
상기 청구 1항의 콘크리트 토류벽용 트러스패널 장치에 있어서, 트러스패널(100)의 거푸집용 플레이트 판(111)은 상하로 상호 결합 체결시켜주는 암립(113)과 수립(112).
상기 청구 1항의 콘크리트 토류벽용 트러스패널 장치에 있어서, 상기 사다리꼴지지대(106)는 철선(104)의 중앙지점(107)으로부터 좌우 동일한 간격지점(107-1, 107-2)에서 아래쪽으로 절곡하고 콘크리트가 하부이형철근(103)의 피복(110)을 유지할 지점(108, 108′)에서 수평으로 절곡하여 접합부분(109, 109′)을 구성한 사다리꼴지지대(106).
종래 흙막이 시공방법인 콘크리트토류벽(210)은, H파일지주(200)와 H파일지주(200) 사이 지주 배면플랜지(201)부분에 목재토류판(204)을 설치하기 위하여 토사(203)를 굴착하는 단계; 와 H파일지주(200)와 H파일지주(200)사이 지주 배면플랜지(201)부분에 목재토류판(204)을 설치하는 단계; 와 H파일지주(200)와 H파일지주(200) 사이에 주철근(206)과 배력철근(207)을 설치하는 단계; 와 H파일지주(200) 전면플랜지(202) 앞부분에 거푸집(208)을 부착하는 단계; 와 외벽거푸집에 버팀목(209)으로 거푸집(208)을 지지하는 단계; 와 H파일지주(200) 배면 토류판과 외벽 거푸집사이 공간에 굳지 않은 콘크리트(205)를 채움하는 단계; 와 콘크리트(205)가를 양생되는 단계; 와 콘크리트(205)가 굳은 후 외벽거푸집(208)을 제거하는 단계; 와 해체된 외벽거푸집(208) 및 버팀대(209)를 뒷정리하는 단계: 로 흙막이가 완료되는 콘크리트토류벽(210) 시공 공법에 있어서,

H파일지주(200)와 H파일지주(200) 사이에 주철근(206)과 배력철근(207)을 설치하는 단계; 와

H파일지주(200) 전면플랜지(202) 앞부분에 거푸집(208)을 부착하는 단계; 와

외벽 거푸집(208)에 버팀목(296)으로 거푸집(208)을 지지하는 단계; 와

콘크리트(205)를 양생하는 단계; 와

콘크리트(205)가 굳은 후 외벽거푸집(208)을 제거하는 단계; 와

해체된 외벽거푸집(208) 및 버팀대(209)를 뒷정리하는 단계: 를 제외하고

토류벽콘크리트용 트러스패널(100)의 립을 암(113), 수(112)로 결합 체결하여 다단적층하는 단계(S103); 와

트러스패널(100)을 설치한 부분에 고정 결합편(119)을 체결하여 트러스패널(100)과 H파일(200)을 일체화 시키는 단계(S104);를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트토류벽용 트러스패널(100)을 이용한 콘크리트 흙막이벽 시공방법.