KR20190116624A - 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조에 관한 것으로서, 건축물의 지하 구조물의 기둥을 이루는 기둥 철골; 상기 기둥 철골을 이루는 형강의 플랜지에 구비되는 가설 브라켓; 상기 가설 브라켓에 지지되며, 일 단은 상기 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제1 흙막이 벽을 지지하고, 타 단은 상기 제1 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제2 흙막이 벽을 지지하는 횡방향 가설 스트럿; 상기 횡방향 가설 스트럿에 지지되되, 상기 횡방향 가설 스트럿과는 직교하도록 배치되어 일 단은 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제3 흙막이 벽을 지지하고, 타 단은 상기 제3 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제4 흙막이 벽을 지지하는 종방향 가설 스트럿; L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 하측면에 결합는 제1 좌굴 방지 앵글; 및 L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 상측면에 결합하는 제2 좌굴 방지 앵글을 포함하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조를 제공한다.

Description

공기단축형 가설 스트럿 지지 구조{SUPPORT STRUCTURE OF TEMPORARY STRUT FOR CONSTRUCTION PERIOD REDUCTION}

본 발명은 흙막이벽체를 지지하는 가설 스트럿 지지구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 가설 스트럿과 가설 스트럿을 지지하는 센터 파일을 재구성함으로써 기존 스트럿 공법에 비해 공기를 현저히 절감할 수 있는 구조에 관한 것이다.

통상의 건설현장에서는 구조물 축조(토목/건축현장)를 위한 지반굴착시 굴착 배면의 토사 붕괴방지 및 변위억제를 위해 통상적인 방법으로 가설 흙막이 공사를 시행하게 되며 이때 흙막이 벽체를 지지하기 위한 지보재로서 스트럿 공법이나 어스앵커 공법 등을 사용하게 된다.

특히 종래의 스트럿 공법은 스트럿을 수평방향으로 직교하여 일정간격으로 맞대어 흙막이벽체를 지지하게 되는데, 스터럿의 처짐 내지 좌굴을 방지하기 위한 센터 파일이 함께 시공된다. 이때 센터 파일은 이후 시공되는 구조물의 기둥 혹은 벽체와 간섭되지 않도록 그 위치를 정하는 것이 일반적이다.

그러나 이러한 종래 방법에 의하면 흙막이 지지구조의 공사기간 및 비용을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 구조물은 기초 → 지하층 골조 → 지상층 골조의 순서 즉, 순타로 시공될 수 밖에 없다. 기초가 시공되기 전 지상층 골조를 먼저 시공할 수 있는 탑다운 공법에 비해 공사기간이 현저하게 늘어나는 문제점을 지니고 있다.

특허문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-1628264호 공고일자 2016년06월08일 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허 제10-2011-0018581호 공개일자 2011년02월24일

본 발명은 종래의 가설 스트럿 시공법의 단점을 해결하기 위해 개시된 것으로서, 건축 구조물의 기둥이나 벽체 위치에 센터 파일을 직접 설치한 후 가설 스트럿를 지지할 수 있도록 하여 탑다운 공법과 마찬가지로 기초가 시공되기 전이라도 지상층 골조를 선행할 수 있도록 하여 공사기간을 현저히 단축(대략 3 ~ 6개월)시킬 수 있는 구조 제공을 목적으로 한다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조는, 건축물의 지하 구조물의 기둥을 이루면서 센터 파일의 역할을 담당하는 기둥 철골; 상기 기둥 철골을 이루는 형강의 플랜지에 구비되는 가설 브라켓; 상기 가설 브라켓에 지지되며, 일 단은 상기 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제1 흙막이 벽을 지지하고, 타 단은 상기 제1 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제2 흙막이 벽을 지지하는 횡방향 가설 스트럿; 상기 횡방향 가설 스트럿에 지지되되, 상기 횡방향 가설 스트럿과는 직교하도록 배치되어 일 단은 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제3 흙막이 벽을 지지하고, 타 단은 상기 제3 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제4 흙막이 벽을 지지하는 종방향 가설 스트럿; L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 하측면에 결합는 제1 좌굴 방지 앵글; 및 L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 상측면에 결합하는 제2 좌굴 방지 앵글을 포함한다.

이때, 상기 제1 좌굴 방지 앵글의 타 단과, 상기 제2 좌굴 방지 앵글의 타 단이 결합하여, 상기, 횡방향 가설 스트럿, 상기 종방향 가설 스트럿, 상기 제1 좌굴 방지 앵글 및 상기 제2 좌굴 방지 앵글이 상기 기둥 철골을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.

이때, 상기 횡방향 가설 스트럿 및 상기 종방향 가설 스트럿은, 동일한 규격의 H 형강으로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 횡방향 가설 스트럿 및 상기 종방향 가설 스트럿은, 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 양측에 각각 일정 간격으로 형성된 관통홀을 구비할 수 있다.

한편, 상기 제1 좌굴 방지 앵글은, ㄱ 형태로 배치되어 상기 일 단의 상면이 상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 하측면에 결합할 수 있다.

또한, 상기 제2 좌굴 방지 앵글)은, ㄴ 형태로 배치되어 상기 일 단의 하면이 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 상측면에 결합할 수 있다.

아울러, 상기 제1 좌굴 방지 앵글의 타 단과, 상기 제2 좌굴 방지 앵글의 타 단이 결합면 사이에 배치되는 결합 보조 부재를 더 포함하고, 상기 결합 보조 부재는, 상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 두께와, 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 두께의 합에 대응되는 두께를 가지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조에 의하면,

첫째, 지하 구조물의 각 층별로 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿의 설치및 굴착이 반복하여 진행되며, 이 동안 기둥 철골의 설계 내력에 따라 기초가 시공되기 전이라도 지상 구조물을 선행하여 시공할 수 있다.

둘째, 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿을 동일한 규격으로 미리 제작하여 경제성을 확보할 수 있다.

셋째, 모든 가설 부재(횡방향 가설 스트럿, 종방향 가설 스트럿, 가설 브라켓, 제1 좌굴 방지 앵글 및 제2 좌굴 방지 앵글)의 재사용이 가능하므로 시공 단가를 크게 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 가설 스트럿 지지 구조를 사용하여 지상층 공사와 지하층 공사를 동시에 수행하는 개념을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가설 스트럿 지지 구조의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가설 스트럿 지지 구조의 입면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿의 사시도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성 요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 가설 스트럿 지지 구조를 사용하여 지상층 공사와 지하층 공사를 동시에 수행하는 개념을 설명한다.

시공순서는, 먼저 흙막이 공사를 수행하고 건축물의 지하 구조물의 기둥을 이루는 동시에 가설 스트럿을 지지하는 센터 파일의 역할을 겸하는 기둥 철골을 설치한다. 기둥 철골의 시공은 PRD 공법(Percussion Rotary Drill)으로 시공한다.

사용되는 기둥 철골은 H 형강 또는 조립형 각형강관 기둥 중에서 선택될 수 있다.

이후, 기둥 철골에 지지하여 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿을 설치하면서 지하층의 굴착을 진행한다.

일정 깊이 이상 굴착이 진행되면 저층부의 일부 구간에는 복공판을 설치하여 야적장, 작업대 등을 확보한다.

탑다운 공법과 달리 1층 바닥 슬래브가 먼저 시공되지 않기 때문에 지상부 구조물이 설치되는 위치(A)에는 지상 구조물 설치를 위한 동바리 지지를 위한 가설 철골보가 배치되어야 하는데, 가설 철골보는 앞서 설치된 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿 상에 설치할 수 있다.

지하 구조물의 각 층별로 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿의 설치및 굴착이 반복하여 진행되며, 이 동안 PRD 공법으로 시공된 기둥 철골의 설계 내력에 따라 기초가 시공되기 전이라도 지상 구조물을 선행하여 시공할 수 있다.

이후, 굴착이 완료되면 기초를 타설하고 지하 구조물의 골조 타설을 순타로 진행해 가면서 설치된 종방향 가설 스트럿 및 횡방향 가설 스트럿의 해체를 진행한다.

지하 구조물의 골조 타설 및 양생에 따라(즉, 기둥 철골에 콘크리트와 철근을 결합한 SRC 기둥으로 내력 강화에 따라) 지상 구조물의 시공이 함께 순타로 진행될 수 있다.

마지막으로, 지상 1층에서 지하 구조물의 골조와 시상 구조물의 골조가 서로 연결되는 시공을 진행하고, 지상 구조물의 잔여 시공을 완료한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가설 스트럿 지지 구조의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가설 스트럿 지지 구조의 입면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 횡방향 가설 스트럿 및 종방향 가설 스트럿의 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가설 스트럿 지지 구조(1000)는 기둥 철골(100), 종방향 가설 스트럿(200), 횡방향 가설 스트럿(300), 제2 좌굴 방지 앵글(400), 제1 좌굴 방지 앵글(500), 가설 브라켓(600) 및 결합 보조 부재(700)를 포함한다.

기둥 철골(100)은 센터 파일이라고도 호칭하며, 건축물의 지하 구조물의 기둥을 이루는 철골이다. 건축물 설계에 따라 기둥 철골(100)은 지상 구조물의 기둥과 연결되도록 실시될 수 있다.

기둥 철골(100)은 PRD 공법(Percussion Rotary Drill)으로 시공한다. 기둥 철골(100)은 H 형강 또는 조립형 각형강관 기둥 중에서 선택될 수 있다.

가설 브라켓(600)은 기둥 철골(100)에 구비되어, 종방향 가설 스트럿(200) 및 횡방향 가설 스트럿(300)을 직접 또는 간접으로 지지한다.

도시된 예에서 가설 브라켓(600)은 기둥 철골(100)과 동일한 형태인 H 형강으로 형성된 것으로 되어 있으나, 이는 동일한 부재 사용에 의해 비용 절감을 얻기 위한 것일 뿐으로서, 가설 브라켓(600)의 형태는 도시된 예로 한정되는 것은 아니다.

기둥 철골(100)이 H 형강으로 형성되는 경우, 가설 브라켓(600)은 기둥 철골(100)의 플랜지에 구비된다. 가설 브라켓(600)의 고정 방식은 제한되지 않으나 철거 및 재사용을 위해서는 볼트/너트 방식으로 고정하는 것이 바람직하다.

횡방향 가설 스트럿(300)은 가설 브라켓(600)에 지지되며, 일 단은 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제1 흙막이 벽(미도시)을 지지하고, 타 단은 제1 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제2 흙막이 벽(미도시)을 지지한다.

종방향 가설 스트럿(200)은 횡방향 가설 스트럿(300)에 지지되되, 횡방향 가설 스트럿(300)과는 직교하도록 배치되어 일 단은 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제3 흙막이 벽(미도시)을 지지하고, 타 단은 제3 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제4 흙막이 벽(미도시)을 지지한다.

이때, 기둥 철골(100)은 단순히 종방향 가설 스트럿(200) 및 횡방향 가설 스트럿(300)의 무게만을 지지하는 것이 아니라, 상부 구조물의 하중을 지지해야 하므로, 종방향 가설 스트럿(200) 및 횡방향 가설 스트럿(300)을 기둥 철골(100)에 최대한 밀착시켜 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 횡방향 가설 스트럿(300) 및 종방향 가설 스트럿(200)은 동일한 규격의 H 형강으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 횡방향 가설 스트럿(300) 및 종방향 가설 스트럿(200)은, 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 양측에 각각 일정 간격으로 형성된 관통홀(H)을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 통해 현장 용접 작업 및 천공 작업을 배제할 수 있다.

즉, 횡방향 가설 스트럿(300) 및 종방향 가설 스트럿(200)을 동일한 규격으로 미리 제작하여 경제성을 확보할 수 있다. 설치 후 길이가 모자란 부분은 별도의 유압 잭을 설치하여 조정할 수 있다.

제1 좌굴 방지 앵글(500)은 L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 횡방향 가설 스트럿(300)의 상부 플랜지의 하측면에 결합한다.

제2 좌굴 방지 앵글(400)은 제1 좌굴 방지 앵글(500)과 동일한 형태인 L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 종방향 가설 스트럿(200)의 하부 플랜지의 상측면에 결합한다.

이때, 제1 좌굴 방지 앵글(500)의 타 단과, 제2 좌굴 방지 앵글(400)의 타 단이 결합하여, 횡방향 가설 스트럿(300), 종방향 가설 스트럿(200), 제1 좌굴 방지 앵글(500) 및 상기 제2 좌굴 방지 앵글(400)이 기둥 철골(100)을 둘러싸는 형태로 배치된다. 따라서 횡방향 가설 스트럿(300) 및 종방향 가설 스트럿(200)에 인가되는 횡압에 의해 횡방향 가설 스트럿(300) 및 종방향 가설 스트럿(200)이 좌굴되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 제1 좌굴 방지 앵글(500)은 ㄱ 형태로 배치되어 일 단의 상면이 상기 횡방향 가설 스트럿(300)의 상부 플랜지의 하측면에 결합하고,

제2 좌굴 방지 앵글(400)은 ㄴ 형태로 배치되어 일 단의 하면이 종방향 가설 스트럿(200)의 하부 플랜지의 상측면에 결합하여 기둥 철골(100)을 둘러싸는 형태로 고정된다.

제1 좌굴 방지 앵글(500)과 제2 좌굴 방지 앵글(400)의 결합은 볼트/너트 결합으로 수행하는 것이 바람직하다.

실시자에 따라 제2 좌굴 방지 앵글(400)을 기둥 철골(100)의 플랜지에 볼트 /너트 결합으로 더 고정할 수 있다.

결합 보조 부재(700)는 제1 좌굴 방지 앵글(500)의 타 단과, 제2 좌굴 방지 앵글(400)의 타 단이 결합면 사이에 배치된다.

이때, 결합 보조 부재(700)는, 횡방향 가설 스트럿(300)의 상부 플랜지의 두께와, 종방향 가설 스트럿(200)의 하부 플랜지의 두께의 합에 대응되는 두께를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 가설 스트럿 지지 구조(1000)에 의하면 지하 골조가 완료되기 전에 지상 구조물의 골조 시공을 가능하게 한다.

이때, 지하 구조물의 골조는 RC 무량판 또는 RC 라멘 구조와 같은 철근 콘크리트조를 적용할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000 : 가설 스트럿 지지 구조
100 : 기둥 철골
200 : 종방향 가설 스트럿
300 : 횡방향 가설 스트럿
400 : 제2 좌굴 방지 앵글
500 : 제1 좌굴 방지 앵글
600 : 가설 브라켓
700 : 결합 보조 부재
H : 관통홀

Claims (7)

1. 건축물의 지하 구조물의 기둥을 이루는 기둥 철골;
   상기 기둥 철골을 이루는 형강의 플랜지에 구비되는 가설 브라켓;
   상기 가설 브라켓에 지지되며, 일 단은 상기 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제1 흙막이 벽을 지지하고, 타 단은 상기 제1 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제2 흙막이 벽을 지지하는 횡방향 가설 스트럿;
   상기 횡방향 가설 스트럿에 지지되되, 상기 횡방향 가설 스트럿과는 직교하도록 배치되어 일 단은 지하 구조물 형성을 위해 구비되는 제3 흙막이 벽을 지지하고, 타 단은 상기 제3 흙막이 벽과 마주하는 면에 구비되는 제4 흙막이 벽을 지지하는 종방향 가설 스트럿;
   L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 하측면에 결합는 제1 좌굴 방지 앵글; 및
   L 자형 단면을 가지는 형강으로서, 일 단이 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 상측면에 결합하는 제2 좌굴 방지 앵글을 포함하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 좌굴 방지 앵글의 타 단과, 상기 제2 좌굴 방지 앵글의 타 단이 결합하여, 상기, 횡방향 가설 스트럿, 상기 종방향 가설 스트럿, 상기 제1 좌굴 방지 앵글 및 상기 제2 좌굴 방지 앵글이 상기 기둥 철골을 둘러싸는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 횡방향 가설 스트럿 및 상기 종방향 가설 스트럿은,
   동일한 규격의 H 형강으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 횡방향 가설 스트럿 및 상기 종방향 가설 스트럿은,
   상부 플랜지 및 하부 플랜지의 양측에 각각 일정 간격으로 형성된 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 좌굴 방지 앵글은,
   ㄱ 형태로 배치되어 상기 일 단의 상면이 상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 하측면에 결합하는 것을 특징으로 하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2 좌굴 방지 앵글은,
   ㄴ 형태로 배치되어 상기 일 단의 하면이 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 상측면에 결합하는 것을 특징으로 하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 좌굴 방지 앵글의 타 단과, 상기 제2 좌굴 방지 앵글의 타 단이 결합면 사이에 배치되는 결합 보조 부재를 더 포함하고,
   상기 결합 보조 부재는,
   상기 횡방향 가설 스트럿의 상부 플랜지의 두께와, 상기 종방향 가설 스트럿의 하부 플랜지의 두께의 합에 대응되는 두께를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공기단축형 가설 스트럿 지지 구조.
   

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