KR20150073562A

KR20150073562A - 기초콘크리트 지지형 집수정

Info

Publication number: KR20150073562A
Application number: KR1020130161408A
Authority: KR
Inventors: 전금석; 유원석
Original assignee: 주식회사 씨엠파트너스건축사사무소
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-07-01

Abstract

본 발명은 건물 지하의 최하부에 설치되어 건물 내로 유입되는 지하수와 우수를 집결시켜 건물 외부로 배수 처리하기 위한 집수정에 관한 것으로서, 건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체와 측벽구조체 및 상부구조체로 이루어지는 집수정에 있어서, 바닥구조체에 작용하는 하중을 상기 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재가 상기 바닥구조체에 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

기초콘크리트 지지형 집수정{Sump supported by a concrete foundation}

본 발명은 건물 지하의 최하부에 설치되어 건물 내로 유입되는 지하수와 우수를 집결시켜 건물 외부로 배수 처리하기 위한 집수정에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 집수정에 작용하는 하중을 기초콘크리트가 지지하게 함으로써 집수정의 구조를 경량화시켜, 설치 및 시공을 용이하도록 한 집수정의 구조 및 시공방법에 관한 것이다.

집수정은 건물 지하의 최하부에 설치되어 건물 내로 유입되는 우수나 지하수를 집수하여 건물 외부로 배수시키기 위한 것으로서, 건물의 신축공사중에는 터파기 바닥면으로 침입하는 지하수 및 우수를 집수하여 펌핑함으로써 공사의 진행을 원활하게 하고, 강제 배수 시스템이 적용된 건물에서는 건물의 완공후 건물의 저면에 지하수 등에 의한 부력이 작용하는 하는 것을 방지함으로써 건물의 구조적 안정성을 확보하기 위한 중요한 수단으로 사용된다.

특히 최근에는 도심의 지하공간을 보다 적극적으로 활용하기 위하여 지하구조물의 깊이를 보다 깊게 구축하는 경향이 있고, 그 깊이에 따라 지하수압 및 토압이 크게 증가되므로 이에 설치되는 집수정의 구조적 안정성 역시 매우 중요한 요소로 고려된다.

집수정은 건물 지하의 최하부에 설치되기 때문에 통상적으로 기초콘크리트 부분에 시공된다. 이러한 집수정은 통상적으로 상기 기초콘크리트 부분에 일정한 집수공간을 확보하는 방법으로 구성되며, 이로 인한 기초내력저하를 방지하기 위하여 기초하부를 추가로 굴착한 후 기초 보강작업을 실시하여야 하나, 이러한 추가 굴착 및 보강작업은 시공을 번잡하게 할 뿐 아니라 비용이 과다하게 소요되는 문제점을 야기하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 강제 집수정이 개발된 바 있다. 강제 집수정은 물탱크 형태로 제작되어 현장으로 이송된 후, 현장의 굴토마감면에 그대로 또는 일부만을 약간 굴토한 후 안치되고 매트콘크리트가 타설됨으로써 집수정의 설치 및 기초콘크리트의 작업이 동시에 완료된다.

따라서 강제 집수정은 콘크리트로 이루어지는 통상적인 집수정에 비하여 집수정 하부의 깊은 추가 굴착이나 철근콘크리트의 보강작업을 생략시킬 수 있어, 시공 및 경제적인 장점을 가져다주고 있으며, 이로 인하여 최근에는 강제 집수정의 사용이 점차 확산되고 있는 추세에 있다.

그러나 강제 집수정을 구성하는 강판은 토압이 수압에 대응할 수 있는 강성을 확보하기 위하여 도 1에서와 같이, 집수정의 내부에 보강리브 철판(R)을 설치하게 되는데, 상기의 보강리브 철판(R)의 부착시공은 폐쇄된 좁은 집수정 내부공간에서 이루어져야 하므로 작업성이 떨어질 뿐 아니라, 보강리브 철판(R)의 간섭으로 인하여 펌프설치가 쉽지 않다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 강제집수정의 예로 등록특허공보 등록번호 10-0883798호의 집수정이 제안된 바 있다.

도 2에 도시된 등록번호 10-0883798호의 집수정은, 코너부에 설치되는 복수의 수직기둥(11)과, 상기 수직기둥(11) 사이에 부착되는 측벽(14)과, 상기 측벽(14)의 외측면에 부착되는 측면보강패널(30), 및 상기 측벽(14)의 하단부에 결합되는 바닥보강패널(20)로 구성된다. 이때 바닥보강패널(20)과 측면보강패널(30)은 각각 보강판에 래티스 철근등을 결합한 구조로 이루어지고 버림콘크리트 및 기초콘크리트에 매립된다.

상기 등록번호 10-0883798호의 집수정은 내부에 보강리브 철판이 부착되는 종래기술에 비하여, 제작 및 품질관리가 용이하고 펌프의 설치에도 아무런 제한이 없다는 점에서 보다 유용하다고 할 수 있다.

그러나 등록번호 10-0883798호의 집수정은 토압이나 수압에 충분히 견딜 수 있도록 하기 위한 보강수단(바닥보강패널 및 측면보강패널)을 구비해야 하기 때문에, 과다한 강재를 사용하는 등 집수정의 제작에 많은 비용이 소요될 뿐 아니라, 그 규모가 클 수 밖에 없어 운반 및 현장설치시 중장비를 사용해야 한다는 또 다른 문제점을 야기시킨다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술들이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 지하의 토압 내지 수압과 기초콘크리트 타설에 의해 발생되는 측압을 효과적으로 대응할 수 있도록 함으로써, 강재의 사용량을 감소시키고, 집수정 내부의 용접작업을 최소화하여 제작시공을 용이하게 할 뿐 아니라, 경량화를 도모하여 범용성을 확대하고 운반 및 설치시공을 용이하게 할 수 있는 집수정의 구조 및 그 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체와 측벽구조체 및 상부구조체로 이루어지는 집수정에 있어서, 바닥구조체에 작용하는 하중을 상기 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재가 상기 바닥구조체에 설치되는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정이 제공된다.

상기 바닥구조체는 제1실시예로 측벽구조체의 외면으로부터 돌출되는 크기를 가지는 상부판과 하부판, 및 콘크리트 충전용 사이공간이 형성되도록 상부판과 하부판 사이에 구비되는 이격재로 구성될 수 있고, 제2실시예로 측벽구조체의 외면으로부터 돌출되는 크기를 가지는 콘크리트 PC바닥패널로 구성될 수도 있으며, 제3실시예로 측벽구조체의 횡단면과 동일한 단면을 가지는 강판바닥패널과, 상기 강판바닥패널의 하면에 설치되는 다수 개의 전단연결재로 구성될 수 있다.

본 발명의 집수정을 시공하는 방법의 바람직한 일 실시예에 의하면, 바닥하중전달부재가 설치된 집수정을 제작하는 단계, 굴토 저면의 바탕면을 정리하고 집수정을 가설치하는 단계, 집수정의 측벽구조체 내부에 가설측압지지체를 설치하는 단계, 기초콘크리트를 구축하면서 집수정의 바닥구조체를 기초콘크리트와 일체화시키는 단계, 상기 가설측압지지체를 해체 또는 제거하는 단계로 이루어지는 기초콘크리트 지지형 집수정의 시공방법이 제공된다.

이때 굴토저면의 바탕에 가설치되는 본 발명의 집수정은, 바닥구조체와 측벽구조체를 구성하는 재질이 같고 다름에 따라 시공방법이 다소 달라질 수 있다. 예컨대, 바닥구조체와 측벽구조체가 모두 강판과 같은 동일한 재질로 구성되는 경우에는 바닥구조체와 상부구조체가 일체가 되도록 미리 공장에서 조립된 후 현장으로 운반되어 설치되고, 바닥구조체와 측벽구조체의 재질이 서로 다른 경우 상기 바닥구조체와 측벽구조체는 현장에서 체결수단등을 이용하여 조립된다.

본 발명은 집수정에 작용하는 하중을 바닥구조체만이 지지하고 측벽구조체는 단순히 라이닝 역할만 하게 함으로서 측벽구조체에 사용되는 강재의 사용량을 대폭 줄일 수 있게 한다.

또한 본 발명은 기초콘크리트 타설시 바닥구조체에도 콘크리트가 동시에 타설되어 기초콘크리트와의 일체성이 확보되고 동시에 강판과의 합성구조체화되므로, 상기 바닥구조체는 작은 규모로도 큰 수압 및 토압을 지지할 수 있는 큰 강성을 가지게 되어 경제적인 단면설계가 가능해진다.

또한 본 발명은 바닥구조체와 측벽구조체의 재질이 상이하더라도 현장에서의 조립 및 설치가 용이하고, 또한 경량의 측벽구조체를 사용할 수 있기 때문에 집수정의 운반 및 양중장비를 경량화시켜 경제성을 도모할 수 있게 할 뿐 아니라, 다양한 현장조건에 대하여도 범용적으로 적용할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술의 강제 집수정이 설치된 상태의 단면도이다.
도 2는 또 다른 종래기술의 강제 집수정이 설치된 상태의 단면도 및 집수정의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 집수정의 각 구조체를 분해한 사시도이다.
도 4는 상기 제1실시예에 적용되는 바닥구조체와 바닥하중전달부재가 결합된 상태에 관한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 집수정의 각 구조체를 분해한 사시도이다.
도 6은 상기 제2실시예에 적용되는 바닥구조체와 바닥하중전달부재가 결합된 상태에 관한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 집수정의 각 구조체를 분해한 사시도이다.
도 8은 상기 제3실시예에 적용되는 바닥구조체와 바닥하중전달부재가 결합된 상태에 관한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 집수정의 상부구조체를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 가설 측압지지체가 설치된 상태를 나타내는 절개 사시도이다.
도 11은 상기 도 10의 가설 측압지지체가 조립되는 과정을 나타내는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 가설 측압지지체가 설치된 상태를 나타내는 절개 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 가설 측압지지체가 설치된 상태를 나타내는 절개 사시도이다.
도 14는 도 12의 가설 측압지지체에 고무패드를 삽입시켜 사용의 범위를 넓힌 예를 나타내는 사시도이다.
도 15는 영구 측압지지체를 외면에 구비한 측벽구조체의 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 집수정(W)은 건축물의 매트콘크리트로 이루어지는 기초콘크리트 부분에 설치되는 것으로서, 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)가 공장에서 미리 일체로 제작되어 현장으로 운반되어 설치되거나, 구조체의 일 부분이 분리되어 제작된 후, 현장에서 조립 설치되는 구조로 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 집수정(W)은 경량화의 도모를 통해, 다양한 현장의 상태에 따라 그 설치의 높낮이 및 규모를 탄력적으로 조정할 수 있을 뿐 아니라, 집수정의 이송 및 설치를 위한 중장비의 사용을 줄여줌으로써 비용을 절감시키게 한다.

이를 위한 본 발명의 집수정(W)에 적용되는 중요한 기술적 특징은, 상기 바닥구조체(100)가 집수정에 작용하는 수압 및 토압을 모두 지지하여 바닥구조체(100)의 측면에 위치한 기초콘크리트에 전달하도록 하고, 측벽구조체는 아무런 구조적 응력을 부담하지 않도록 하면서 단지 물의 저장을 위한 라이닝(lining) 역할에만 국한시키는 구조를 가지게 하는 것이다.

따라서 본 발명의 바닥구조체(100)에는 이에 작용되는 하중을 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재(150)가 설치되며, 이러한 바닥구조체(100)의 구조 및 바닥하중전달부재(150)의 결합관계에 따라 다음에서 설명하는 다양한 실시예가 제안될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 집수정의 각 구조체를 분해한 사시도이고, 도 4는 제1실시예에 적용되는 바닥구조체(100)와 바닥하중전달부재(150)가 결합된 상태를 보다 구체적으로 나타낸 사시도이다.

제1실시예에 의한 본 발명의 바닥구조체(100)는 설치 시공이 완료된 후에는 강판과 콘크리트의 강력한 합성구조로 이루어져 이에 작용하는 수압 및 토압에 충분히 대응할 수 있는 구조가 형성되도록 이루어진다.

보다 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 바닥구조체(100)는 강판의 재질로 구성되는 상부판(111)과 하부판(112) 및, 콘크리트 충전용 사이공간(114)이 형성되도록 상부판(111)과 하부판(112) 사이에 구비되는 이격재(113)로 구성된다.

상기 바닥구조체(100)는 후술하는 바닥하중전달부재(150)가 일체로 결합되도록 공장에서 제작되어 현장으로 이송된 후, 기초콘크리트 타설시 상기 바닥구조체(100)의 사이공간(114)에 콘크리트가 충전되는 구조를 가지게 함으로써, 운반 및 양중의 하중을 줄여줌과 아울러, 기초콘크리트와 바닥구조체(100)간의 일체성을 확보하게 하여 바닥구조체(100)에 작용하는 하중의 전달을 보다 명확하게 해준다.

토사와 분리된 상부판(111)과 하부판(112)의 콘크리트 충전용 사이공간(114)은 고품질을 가지는 강재와 콘크리트의 합성구조를 형성시킴으로써 매우 큰 강성을 가지는 집수정의 바닥구조를 확보하게 한다.

한편 바닥구조체(100)에 작용하는 수압 및 토압 등의 하중은 기초콘크리트에 전달되는 데, 이를 위한 바닥하중전달부재(150)가 상기 바닥구조체(100)의 상면에서 상부로 돌출되도록 설치된다.

바닥구조체(100)에 설치되는 바닥하중전달부재(150)는 그 상단부가 집수정의 측벽구조체(200) 외부에서 기초콘크리트에 매립 고정되므로, 바닥구조체(100)를 구성하는 상부판(111) 및 하부판(112)은 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출되는 크기를 가지게 되고, 상기 바닥하중전달부재(150)는 하단부가 상부판(111)과 하부판(112)의 각 면중 상기 측벽구조체(200)의 외면으로부터 각각 돌출된 부분에서 접합고정되도록 설치된다.

상기 바닥하중전달부재(150)는 바닥구조체(100)의 하중을 기초콘크리트에 전달할 수 있는 재질 및 구조이면 족하나 바람직하게는 원형 봉강으로 구성된다. 원형 강봉(151)은 강판으로 된 상부판(111)과 하부판(112)에 용접 접합된다.

바닥구조체(100)의 상면, 보다 구체적으로는 상부판(111)의 상면에는 별도로 제작된 측벽구조체(200)가 설치된다. 따라서 상부판(111)과 측벽구조체(200)간의 일체화를 위한 결합수단을 필요로 하며, 이러한 결합수단은 상부판(111)과 측벽구조체(200)의 재질에 따라 달리 구성될 수 있다.

상기한 실시예에서와 같이 상부판(111)이 강판으로 구성되고, 측벽구조체(200) 역시 상부판(111)과 동일한 강판으로 구성된다면, 이들 간의 결합은 별도의 결합부재 없이 용접만으로도 이루어질 수 있다.

그러나 이들이 서로 다른 재질로 이루어지는 경우, 예컨대 상부판(111)은 강판으로 구성되고, 측벽구조체(200)는 합성수지로 구성되거나, 이와 반대로 상부판(111)은 합성수지로 구성되고 측벽구조체(200)는 강판으로 구성되는 경우, 또 후술하는 제2실시예에서와 같이 바닥구조체(100)가 철근콘크리트로 구성되고 측벽구조체(200)는 강판으로 구성되는 경우에는, 끼움쇠(161) 또는 체결브라켓(162) 등의 결합수단을 바닥구조체(100)의 상면에 미리 구비시키는 것이 바람직하다.

도 4에서는 상기 결합수단으로 바닥구조체(100)의 상면에 원형링 형상의 끼움쇠(161)를 구비시킨 예를 도시하고 있으며, 제2실시예를 설명하기 위한 도 6에서는 상기 결합수단으로 바닥구조체(100)의 상면에 체결브라켓(162)을 구비시킨 예를 도시하고 있다.

도 4에서와 같이 바닥구조체(100)의 상면에 끼움쇠(161)를 구비시킨 경우에는 측벽구조체(200)의 하단을 상기 끼움쇠(161)의 내측에 삽입시킴으로써 간단히 측벽구조체(200)를 설치할 수 있고, 도 6에서와 같이 바닥구조체(100)의 상면에 체결브라켓(162)이 구비된 경우에는 측벽구조체(200)에도 상기 바닥구조체(100)의 체결브라켓(162)에 대응하는 체결브라켓(162)을 구비시켜 이들을 볼트 등으로 체결하여 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200)간의 결합을 이루게 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 집수정의 각 구조체를 분해한 사시도이고, 도 6은 제2실시예에 적용되는 바닥구조체(100)와 바닥하중전달부재(150)가 결합된 상태를 보다 구체적으로 나타낸 사시도이다.

제2실시예에 의한 바닥구조체(100)는 콘크리트 PC바닥패널(121)로 구성된다. 상기 콘크리트 PC바닥패널(121)은 집수정에 가해지는 하중에 대하여 충분히 저항할 수 있도록 공장에서 미리 설계, 제작된다.

바닥구조체(100)의 하중을 기초콘크리트에 전달하는 바닥하중전달부재(150)는 하단부가 상기 콘크리트 PC바닥패널(121)에 매립되어 고정 설치되고 상부로 돌출되어 상단부가 측벽구조체(200)의 외부에서 기초콘크리트에 매립되도록 구성된다.

따라서 콘크리트 PC바닥패널(121) 역시 제1실시예의 상부판(111)과 마찬가지로 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출되는 크기를 가지도록 구성되고, 상기 바닥하중전달부재(150)의 하단부는 콘크리트 PC바닥패널(121) 중 상기 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출된 부분에서 매립 고정된다.

상기 바닥하중전달부재(150)는 콘크리트 PC바닥패널(121)의 강성을 증가시키기 위해 배근되는 바닥철근에 용접 고정되는 철근(152)으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 콘크리트 PC바닥패널(121)의 상면에는 앞서 설명한 바와 같이, 측벽구조체(200)와의 결합을 위한 체결브라켓(162)을 미리 구비시켜 놓을 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 집수정의 각 구조체를 분해한 사시도이고, 도 8은 제3실시예에 적용되는 바닥구조체(100)와 바닥하중전달부재(150)가 결합된 상태를 보다 구체적으로 나타낸 사시도이다.

제3실시예에 의한 바닥구조체(100)는 제1실시예와는 달리 하나의 강판으로 된 강판바닥패널(131)과, 상기 강판바닥패널(131)의 하면에 설치되는 다수 개의 전단연결재(141)로 구성된다.

상기 강판바닥패널(131) 하면의 전단연결재(141)는 제1실시예에서의 이격재(113)와 같는 기능을 하여 강판바닥패널(131)의 하부에 콘크리트가 충전될 수 있는 하부공간(142)을 형성시킴과 아울러 향후 타설되는 콘크리트가 상기 강판바닥패널(131)과 구조적으로 일체화시키는 기능을 하게 된다.

제3실시예에서의 바닥하중전달부재(150)는 도 8에 도시된 바와 같이, 일부가 강판바닥패널(131)의 하면 중심으로부터 방사상으로 부착 고정되고 나머지 일부가 기초콘크리트에 매립되도록 강판바닥패널(131)의 측단에서 상향으로 돌출되는 리브플레이트(153)로 구성된다.

이와 같이 바닥하중전달부재(150)가 강판바닥패널(131)의 측단에서 상향 돌출되기 때문에, 상기 강판바닥패널(131)은 제1, 2실시예와는 달리 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출되지 아니하고, 측벽구조체(200)의 횡단면과 동일한 단면을 가지면 되는 것이므로, 강판의 사용량을 더 절감시키는 효과를 가지게 된다.

이와 더불어 상기 바닥하중전달부재(150)의 상향 돌출된 내면은 측벽구조체(200)가 삽입될 수 있는 공간의 형성수단으로 활용될 수 있고, 이 경우 끼움쇠(161)나 체결브라켓(162) 등의 결합수단을 생략시킬 수 있다는 점에서 또 다른 긍정적인 효과를 부여한다.

상기의 바닥하중전달부재(150)가 함께 설치된 바닥구조체(100)는 공장에서 미리 제작된 후 현장으로 이송 설치되고, 기초콘크리트의 타설시 강판바닥패널(131)의 하부공간(142)에 콘크리트가 충전됨으로써, 기초콘크리트와 바닥구조체(100) 간의 일체성이 확보된다.

제3실시예의 바닥구조체(100) 역시 현장에서 콘크리트와의 합성구조화 되는 구조를 가지는 것이므로, 운반 및 양중의 용이성, 하중 전달의 명확성 및 강성의 증대라는 제1실시예에서 발휘되는 효과를 그대로 기대할 수 있는 것이다.

지금까지 본 발명의 바닥구조체(100)에 관한 각 실시예를 설명하였는 바, 이와 같이 구성된 각 바닥구조체(100) 상면에는 측벽구조체(200)가 설치된다.

상기 측벽구조체(200)는 집수정의 내부공간을 구성하여 물의 저장 및 펌프설비의 설치공간을 제공하는 것으로서, 집수정에 작용하는 수압 및 토압의 하중은 바닥구조체(100)가 부담하게 되므로, 아무런 응력이 발생하지 않고 단순히 라이닝의 역할만 하게 된다.

다만 기초콘크리트 타설시 굳지 아니한 콘크리트에 의해 측압이 작용할 수 있으므로 상기 측벽구조체(200)에는 상기 측압을 임시적으로 지지하기 위한 측압지지체의 설치가 고려되어야 한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 집수정의 시공방법에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

상기한 측벽구조체(200)는, 두께가 얇은 철판으로 구성될 수도 있고, FRP나 SMC 패널 등의 합성수지로 구성될 수도 있다.

측벽구조체(200)의 상단에는 상부구조체(300)가 설치된다. 도 9는 본 발명에 의한 집수정의 상부구조체(300)를 나타내고 있다.

상부구조체(300)는 집수공간을 보호하고 펌프 등의 기계설비 설치를 용이하게 하면서 이를 보호하는 것으로서 도 9에 도시된 바와 같이, 상판(311)과, 상판(311)과 측벽구조체(200) 상단을 연결시키는 테두리틀부재(312)와, 상판의 일부를 관통시켜 형성되는 개구틀부재(314) 및, 상판(311)과 개구틀부재(314)를 하부에서 지지하는 내부틀부재(313)로 구성된다.

상기 테두리틀부재(312)는 측벽구조체(200) 상단의 외면을 감싸거나 내면에 삽입되면서 외향으로 돌출되는 플랜지가 구비되어 'ㄱ'자 형상의 단면을 가지며, 상기 플랜지에는 기초콘크리트의 수직철근이 삽입되거나 콘크리트가 유통할 수 있는 통공을 형성시킬 수도 있다.

상기 내부틀부재(313)는 양 단부가 테두리틀부재(312) 또는 측벽구조체(200)의 상단 내면에 접합되는 한 쌍의 가로부재와, 상기 가로부재를 연결하는 한 쌍의 세로부재로 이루어지며, 가로부재와 세로부재에 의해 형성되는 공간은 개구틀부재(314)가 설치되는 공간을 제공한다.

다음으로는, 건물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)로 이루어지는 본 발명의 집수정을 시공하는 방법에 관하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 집수정 시공방법은, a) 바닥하중전달부재가 설치된 집수정을 제작하는 단계, b) 굴토 저면의 바탕면을 정리하고 집수정을 가설치하는 단계, c) 집수정의 측벽구조체 내부에 가설측압지지체를 설치하는 단계, d) 기초콘크리트를 구축하면서 집수정의 바닥구조체를 기초콘크리트와 일체화시키는 단계, e) 상기 가설측압지지체를 해체 또는 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.

a) 바닥하중전달부재(150)가 설치된 집수정(W)을 제작하는 단계,

바닥구조체(100)에 작용하는 하중을 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재(150)는 용접 등의 부착수단을 이용하여 바닥구조체(100)에 미리 고정 설치되어진다.

집수정이 미리 제작되어지는 범위는 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200)를 구성하는 각 재질의 같고 다름에 따라 달라진다.

바닥구조체(100)와 측벽구조체(200)가 모두 강판으로 구성되는 경우에는 이들 역시 현장에 설치되기 전에 미리 일체로 조립 제작되어지는 반면, 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200)의 각 재질이 상이한 경우에는 이들 간의 조립은 현장에서 이루어진다.

상기 바닥구조체(100)의 각 구조는 앞서 설명한 제1 내지 3 실시예와 같으므로 이에 갈음한다.

b) 굴토 저면의 바탕면을 정리하고 집수정(W)을 설치하는 단계;

바닥구조체(100)의 저면에 대한 굴토가 완료되면 상기 굴토 저면의 바탕면을 청소하여 집수정(W)이 설치될 수 있도록 바탕면을 정리한다.

상기 바닥구조체(100)의 바탕면은 집수정과 연결되는 집수관의 위치에 따라 그 깊이가 달라진다. 예컨대 바닥구조체(100)의 바탕면은 기초콘크리트를 위한 굴토 저면과 일치될 수도 있으나, 지하수를 집수정으로 유입시키는 집수관이 기초콘크리트의 저면에 설치되어야 하는 경우에는, 바닥구조체(100)의 바탕면 역시 기초콘크리트를 위한 바탕면보다 더 아래에 위치되어야 한다.

바탕면의 정리가 완료되면 바닥하중전달부재(150)가 설치된 집수정(W)을 상기 바탕면에 설치한다. 이때 설치되어야 하는 집수정(W)의 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200)가 서로 다른 재질로 구성되는 경우에는 본 단계에 이들의 조립과정이 포함된다.

상기 측벽구조체(200)는 수압 및 토압에 대한 응력을 부담하지 않도록 설계되는 것이므로, 라이닝의 역할을 할 수 있을 정도만의 얇은 두께를 가지는 철판이나 합성수지로 구성된다.

c) 측벽구조체(200)의 내부에, 굳지 않은 기초콘크리트의 측압을 임시로 지지하기 위한 가설 측압지지체(250)를 설치하는 단계;

측벽구조체(200)는 집수정에 작용하는 하중에 대하여 아무런 부담을 갖지 않도록 설계되나, 기초콘크리트가 양생되기 전까지는 굳지 않은 콘크리트의 측압을 받기 때문에 이에 대한 임시적 조치가 필요하다.

이를 위하여 본 발명에서는 측벽구조체(200)의 내부에 가설 측압지지체(250)를 설치한다.

도 10과 11은 상기 가설 측압지지체(250)의 일 실시예에 관한 것으로서, 도 10은 측벽구조체(200) 내부에 가설 측압지지체(250)가 설치된 상태를 나타내기 위한 절개 사시도이고, 도 11은 상기 가설 측압지지체(250)가 조립되는 과정을 나타내는 설명도이다.

상기 도 11에 의하면, 가설 측압지지체(250)는 측벽구조체(200)의 내면에 접하는 받침대(261)와, 일단이 상기 받침대(261)에 고정되면서 받침대(261)의 하중을 지지하는 버팀대(262)와, 상기 버팀대(262)에 전달된 하중을 최종적으로 지지하는 지주(263)와, 상기 버팀대(262)와 지주(263) 사이의 간격을 조절하면서 이들을 연결시키는 링 브라켓(264)으로 이루어져 있다.

상기의 구조를 가지는 가설 측압지지대는, 기초콘크리트가 양생 완료되어 측압이 소멸되면 해체시켜 재사용 가능할 뿐 아니라, 버팀대(262)와 지주(263) 사이의 간격을 조절할 수 있어 다양한 규모에 대하여도 적용할 수 있는 범용성이 있다.

상기 버팀대(262)와 지주(263) 사이의 간격을 조절하는 수단은 도 11에서와 같이 링 브라켓(264)에 다수의 나사공을 길이방향으로 형성시키고, 버팀대(262)의 일단에도 상기 나사공에 대응하도록 다수 개의 나사공을 길이방향으로 형성시켜 나사체결의 위치에 따라 상기 간격이 조절되도록 할 수도 있으나, 반드시 이에 한정할 필요는 없고 예컨대 링 브라켓(264)과 버팀대(262)의 어느 하나에 장공을 형성시키고, 장공의 어느 한 위치에서 나사체결되는 구조(미도시)로 이루어질 수도 있다.

상기 실시예의 가설 측압지지대의 구성중 버팀대(262)는 수평방향으로만 구성될 수도 있으나, 콘크리트 측압에 대한 고른 지지를 위해 가지형상으로 구성시키는 것이 바람직하다.

지주(263)에는 상기 링 브라켓(264)이 아래로 미끄러져 내려가지 않도록 하는 지지돌기 등의 고정수단이 더 구비된다.

도 12은 가설 측압지지체(250)의 타 실시예를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 콘크리트 측압을 임시 지지시키는 구성으로는 도 12에 도시된 바와 같이, 측벽구조체(200)의 내부공간에 설치되는 에어백(271, air bag)으로 구성될 수 있다. 상기 에어백(271)에 공기(A)를 충전시킴으로써 상기 공기압은 측벽구조체(200) 외면의 콘크리트 측압을 지지하게 된다.

도 13은 가설 측압지지체(250)의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

시공중인 집수정의 바닥구조체(100) 저면에 콘크리트가 타설되는 경우 상기 바닥구조체(100)가 상기 콘크리트에 의해 부력을 받을 수도 있다. 도 13에 의한 가설 측압지지체(250)는 이와 같이 바닥구조체(100) 저면에서 부력을 받는 경우에 적용할 수 있는 매우 유효한 구조방식이다.

상기 도 13에 의한 가설 측압지지체(250)는 공기주머니가 형성된 링 형상의 에어튜브(281)로 이루져 내부에 밸러스트 수(B, ballast water)를 담을 수 있도록 구성된다.

상기 에어튜브(281) 내의 공기주머니에 충전되는 공기(A)는 콘크리트 측압을 지지하게 되고, 에어튜브(281)가 둘러싸고 있는 공간에 충전된 밸러스트 수(B)는 그 자중으로 바닥구조체(100) 저면에 작용하는 부력에 대항하여 바닥구조체(100)가 떠오르는 것을 방지한다.

도 12과 13에서와 같이 에어백(271)이나 에어튜브(281)로 구성되는 측압지지체는 모듈화하여 다양한 집수정의 규격에 대응시킬 수 있을 뿐 아니라, 도 14에 도시된 바와 같이 에어백(271)이나 에어튜브(281)와 측벽구조체(200) 내면 사이에 고무매트나 고무패드 등을 삽입시킴으로써 다양한 집수정 규격에 대하여 적용할 수 있게 하여 그 적용의 범위를 더 넓힐 수 있다.

d) 기초콘크리트를 구축하면서 바닥구조체(100)를 기초콘크리트와 일체화시키는 단계;

기초콘크리트를 위한 콘크리트를 타설하는 단계이다.

바닥구조체(100)가 제1실시예의 상부판(111)과 하부판(112) 및 사이공간(114)으로 구성되거나, 제2실시예의 강판바닥패널(131)과 그 하면의 전단연결재(141)로 구성되어 하부공간(142)이 형성된 경우, 상기 사이공간(114)과 하부공간(142)에도 콘크리트가 동시 타설되어 기초콘크리트와 일체적 구조를 가지게 된다.

이와 더불어 바닥구조체(100)로부터 돌출 형성된 바닥하중전달부재(150)는 기초콘크리트에 매립되어 기초콘크리트와 바닥구조체(100) 사이에 응력이 전달될 수 있는 일체성을 확보하게 된다.

e) 상기 가설 측압지지체(250)를 해체 또는 제거하는 단계;

기초콘크리트의 구축이 완료되어 측벽구조체(200)에 측압이 발생하지 않게 되면, 임시 설치하였던 가설 측압지지체(250)를 해체한다. 해체된 가설 측압지지체(250)는 다른 집수정 설치공사에서 재사용된다.

측압지지체가 에어백(271)이나 에어튜브(281)로 구성된 경우에는 충전된 공기(A) 및 밸러스트 수(B)를 제거함으로써 간단히 해체된다.

측압지지체가 해체됨으로써 본 발명의 일 실시예에 의한 집수정의 시공은 완료된다.

상기한 집수정의 시공방법에서는 가설 측압지지체(250)를 이용하고 있으나, 이에 대한 변형 실시예로 영구 측압지지체(270)를 사용하여 본 발명에 의한 집수정을 시공할 수도 있다.

도 15는 영구 측압지지체(270)를 구비한 측벽구조체(200)의 일 실시예를 도시한 것으로서, 상기 영구 측압지지체(270)는 측벽구조체(200)의 외면에 미리 설치되어 측벽구조체(200)와 함께 공장에서 미리 제작될 수 있다.

이와 같이 영구 측압지지체(270)를 사용하는 경우에는 전자의 실시예에 대하여 가설 측압지지체(250)를 설치하고 해체하는 단계가 생략되므로 공정의 수를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 영구 측압지지체(270)가 기초콘크리트에 매립되어 전단연결재의 기능을 가지게 할 수 있다는 점에서 또 다른 효과를 기대할 수 있다.

이러한 변형 실시예의 나머지 각 단계는 앞서 각 단계별로 구체적으로 설명한 전자의 실시예의 단계와 다르지 아니하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100: 하부구조체 111: 상부판
112: 하부판 121: 콘크리트 PC바닥패널
131: 강판바닥패널 150: 바닥하중전달부재
200: 측벽구조체 250: 가설 측압지지체
270: 영구 측압지지체 300: 상부구조체

Claims

건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)로 이루어지는 집수정에 있어서, 바닥구조체(100)에 작용하는 하중을 상기 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재(150)가 상기 바닥구조체(100)에 설치되되; 상기 바닥구조체(100)는 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출되는 크기를 가지는 상부판(111)과 하부판(112), 및 콘크리트 충전용 사이공간(114)이 형성되도록 상부판(111)과 하부판(112) 사이에 구비되는 이격재(113)로 구성되고; 상기 바닥하중전달부재(150)는 하단부가 상부판(111)과 하부판(112)의 각 면중 상기 측벽구조체(200)의 외면으로부터 각각 돌출된 부분에서 접합고정되고 상단부가 기초콘크리트에 매립되도록 바닥구조체(100)의 상부로 돌출되는 원형 강봉(151)으로 구성되어, 집수정에 작용하는 수압 및 토압은 바닥구조체(100)가 지지하고 측벽구조체(200)에는 구조적 응력이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정.
건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)로 이루어지는 집수정에 있어서, 바닥구조체(100)에 작용하는 하중을 상기 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재(150)가 상기 바닥구조체(100)에 설치되되; 상기 바닥구조체(100)는 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출되는 크기를 가지는 콘크리트 PC바닥패널(121)로 구성되고; 상기 바닥하중전달부재(150)는 하단부가 콘크리트 PC바닥패널(121) 중 상기 측벽구조체(200)의 외면으로부터 돌출된 부분에서 매립 고정되고 상단부가 기초콘크리트에 매립되도록 바닥구조체(100)의 상부로 돌출되는 철근(152)으로 구성되어, 집수정에 작용하는 수압 및 토압은 바닥구조체(100)가 지지하고 측벽구조체(200)에는 구조적 응력이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정.
건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)로 이루어지는 집수정에 있어서, 바닥구조체(100)에 작용하는 하중을 상기 기초콘크리트에 전달하기 위한 바닥하중전달부재(150)가 상기 바닥구조체(100)에 설치되되; 상기 바닥구조체(100)는 측벽구조체(200)의 횡단면과 동일한 단면을 가지는 강판바닥패널(131)과, 상기 강판바닥패널(131)의 하면에 설치되는 다수 개의 전단연결재(141)로 구성되고; 상기 바닥하중전달부재(150)는 일부가 강판바닥패널(131)의 하면 중심으로부터 방사상으로 부착 고정되고 나머지 일부가 기초콘크리트에 매립되도록 강판바닥패널(131)의 측단에서 상향으로 돌출되는 리브플레이트(153)로 구성되어, 집수정에 작용하는 수압 및 토압은 바닥구조체(100)가 지지하고 측벽구조체(200)에는 구조적 응력이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정.
제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 상부구조체(300)는, 상판(311)과, 상판(311)과 측벽구조체(200) 상단을 연결시키는 테두리틀부재(312)와, 상판의 일부를 관통시켜 형성되는 개구틀부재(314) 및, 상판(311)과 개구틀부재(314)를 하부에서 지지하는 내부틀부재(313)로 구성되는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정.
건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)로 이루어지는 집수정을 시공하는 방법에 있어서, a) 바닥하중전달부재(150)가 설치된 제4항의 집수정(W)을 제작하는 단계; b) 굴토 저면의 바탕면을 정리하고 집수정(W)을 가설치하는 단계; c) 집수정(W)의 측벽구조체(200) 내부에 가설측압지지체(250)를 설치하는 단계; d) 기초콘크리트를 구축하면서 집수정의 바닥구조체(100)를 기초콘크리트와 일체화시키는 단계; e) 상기 가설측압지지체(250)를 해체 또는 제거하는 단계를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정의 시공방법.
제5항에 있어서, 상기 가설 측압지지체(250)는 측벽구조체(200)의 내면에 접하는 받침대(261)와, 일단이 상기 받침대(261)에 고정되면서 받침대(261)의 하중을 지지하는 버팀대(262)와, 상기 버팀대(262)에 전달된 하중을 최종적으로 지지하는 지주(263)와, 상기 버팀대(262)와 지주(263) 사이의 간격을 조절하면서 이들을 연결시키는 링 브라켓(264)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정의 시공방법.
제5항에 있어서, 상기 가설 측압지지체(250)는 측벽구조체(200)의 내부공간에 설치되는 에어백(271, air bag)인 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정의 시공방법.
제5항에 있어서, 상기 가설 측압지지체(250)는 공기주머니가 형성된 링 형상의 에어튜브(281)로 이루어져 내부에 밸러스트 수(B, ballast water)를 담을 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정의 시공방법.
건축물의 기초콘크리트 부분에 설치되고 바닥구조체(100)와 측벽구조체(200) 및 상부구조체(300)로 이루어지는 집수정을 시공하는 방법에 있어서, a) 바닥구조체(100)에 바닥하중전달부재(150)가 설치되고 측벽구조체(200)에 영구 측압지지체(270)가 설치된 집수정(W)을 제작하는 단계; b) 굴토 저면의 바탕면을 정리하고 상기 집수정(W)을 가설치하는 단계; c) 기초콘크리트를 구축하면서 바닥구조체(100)를 기초콘크리트와 일체화시키는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기초콘크리트 지지형 집수정의 시공방법.