KR20200003488A

KR20200003488A - 자립식 말뚝 벽체를 이용한 합벽식 지하도로 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR20200003488A
Application number: KR1020180076323A
Authority: KR
Inventors: 이현숙; 정지승
Original assignee: 이현숙
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-10
Also published as: KR102153783B1

Abstract

본 발명은 지하에 매설되어 사람이나 차량이 통행하는 통로를 제공하는 지하도로로서, 천공되어 지하로 굴착되는 강관말뚝들을 일체로 연결하여 외벽면을 이루는 외측 벽체; 상기 강관말뚝들 하부의 설정된 깊이까지 각각 용접으로 설치되고 서로 결합되면서 밀폐되어 지하수의 유입을 차단시키는 커넥터; 및 상기 한 쌍을 이루는 외측 벽체에 연결되어 형성하는 상,하부 슬래브;를 포함하되, 상기 외측 벽체와 상,하부 슬래브의 결합은, 상기 강관말뚝에 용접으로 고정되며 주철근을 연결하는 연결공이 적어도 하나 이상 형성된 연결판이 상기 상,하부 슬래브에 매입되면서 고정되는 방식인 것을 특징으로 한다.

Description

자립식 말뚝 벽체를 이용한 합벽식 지하도로 및 그 시공방법{UNDERGROUND ROAD USING SELF-SUPPORTING PILE WALL WITH TEMPORARY WALL AND ITS CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 지하도로 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자립식 말뚝을 이용하여 가 시설 겸용 구조로 지하도로를 시공하는 자립식 말뚝 벽체를 이용한 합벽식 지하도로 및 그 시공방법에 관한 것이다.

현재 도심지내에 건설되고 있는 지하차도는 U형과 함형의 콘크리트 구조로서 가설방법은 지하차도 설치 구간에 가시설을 설치한 다음 구조체를 시공하는 방법을 사용하고 있다. 가시설의 규모 및 형식은 토질조건에 따라 결정되며 토질이 비교적 양호한 지역에서는 토류벽으로 H-Pile+토류판 구조나 Sheet Pile 구조가 주로 사용되고, 토류벽의 지지는 버팀보 방식이나 어스앵커 방식을 사용하고, 가시설 배면의 지하수 유출을 차단하기 위한 차수 방식으로는 L.W계 등을 이용한 차수 그라우팅을 시행하는 방법이 사용되고 있다.

그리고, 토질조건이 불량하거나, 연약지반인 경우에는 가시설 공법으로 CIP공법이나 지하연속벽(Diaphram Wall or Slurry Wall)이 사용되기도 한다. 이와 같이 국내에서 주로 사용되고 있는 가시설 공법은 공사 종료시까지 장기간 존치됨에 따라 경제성 저하 및 공사 중 안전성 확보 필요 외에 장기간 교통통제로 인해 통과 교통에 큰 불편을 야기하는 문제점이 있다.

또한, 최근에는 인접 건물 등의 간섭으로 인해 토류벽 지지방식도 어스앵커 방식을 적용하기 어려워 버팀보 형식을 주로 사용함에 따라 버팀보의 간섭으로 구체 시공성도 크게 저하되어 이로 인해 공기 지연의 문제도 발생되고 있는 실정이다.

또한, 이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 가 시설용의 CIP공법을 활용하여 지하차도를 건설하는 공법이 제시되어 있다.

이러한 지하차도의 시공시 선행기술에 의하면, 가시설용의 CIP공법을 본체 구조로 활용함에 따라 고강도의 CIP용 콘크리트의 품질 확보가 필요하고, 상부슬래브 설치까지는 터파기공법을 적용하여 공사 중 터파기면에 대한 사면안전성 확보가 필요하며 또한 터파기로 인해 기존 공법보다 도로 점유 폭이 증대되어 교통 처리 측면에서도 기존 공법보다 그다지 유리하지 않다.

또한, 좌??우측 및 중앙부 CIP 벽체와 상??하부 슬래브의 연결은 CIP벽체를 천공하여 가로공을 설치한 뒤 이 가로공에 철근을 관통시켜 연결하는 구조로 주철근 설치 위치마다 가로공을 설치해야 함에 따라 시공이 매우 번잡하고, 또한 연결부의 구조 특성상 강성 확보가 용이하지 않아 공용중 구조적인 손상발생의 우려가 예상되고, 내부에 설치되는 버팀보도 협소한 공간 내에서 인력으로 시공되어야 하는 문제와 CIP구근을 내벽으로 그대로 사용함에 따라 형상관리 및 노출면이 매끄럽지 못한 문제점도 예상된다.

또한 토질조건이 불량한 연약지반에는 지하수 유출 및 변형방지로 인해 CIP를 2열 이상으로 시공하여야 하는 문제와 외측 벽체의 평면 유지를 위해 설치되는 판넬도 CIP 내부의 철근과의 간섭으로 시공이 곤란한 점 등으로 미루어 볼 때 기존공법에 비해 경제성, 공기단축, 시공성, 교통처리 및 방수 등 모든 면에서 유리하지 않을 것으로 판단된다.

대한민국 등록특허번호 제10-1187369호(발명의 명칭 : 씨아이피를 이용한 지하도로 시공방법)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 지하도로 건설시 가 시설물과 구조물 본체를 겸용하면서, 기존 공법보다 경제적이면서 품질관리, 구조 안전성, 시공성 및 공기의 단축과 교통 혼잡을 최소화할 수 있는 자립식 말뚝 벽체를 이용한 합벽식 지하도로 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 지하에 매설되어 사람이나 차량이 통행하는 통로를 제공하는 지하도로로서, 천공되어 지하로 굴착되는 강관말뚝들을 일체로 연결하여 외벽면을 이루는 외측 벽체; 상기 강관말뚝들 하부의 설정된 깊이까지 각각 용접으로 설치되고 서로 결합되면서 밀폐되어 지하수의 유입을 차단시키는 커넥터; 및 상기 한 쌍을 이루는 외측 벽체에 연결되어 바닥면을 형성하는 하부 슬래브;를 포함하되, 상기 외측 벽체와 하부 슬래브의 결합은, 상기 강관말뚝에 용접으로 고정되며 주철근을 연결하는 연결공이 적어도 하나 이상 형성된 고정 연결판이 상기 하부 슬래브의 말단에 매입되면서 고정되는 방식일 수 있다.

또한, 상기 커넥터는, 상기 일측 강관말뚝 외측면의 일부분에서 연직방향으로 설정된 깊이까지 돌출되어 절곡 형성되는 제 1이음편; 및 상기 제 1이음편에 대응하여 동일한 형상으로 상기 타측 강관말뚝 외측면의 일부분에 형성되어 상기 제 1이음편에 끼움 결합되는 제 2이음편;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 커넥터는, 상기 한 쌍의 제 1이음편이 이격된 상태로 연직 방향으로 돌출되고, 상기 제 2이음편이 상기 제 1이음편의 사이에 삽입되면서 용접 결합될 수 있다.

또한, 상기 커넥터는, 상기 제 1이음편은 일부분에 개방된 형상의 원통형으로 상기 제 2이음편도 일부분에 개방된 형상의 원형으로 제작되어, 상기 제 1이음편과 제 2이음편이 개방된 부분을 통해서 끼움 결합될 수 있다.

또한, 상기 커넥터는, 상기 제 1이음편과 제 2이음편이 각각 일자형으로 상기 강관말뚝으로부터 돌출된 상태로 형성되어 말단의 일부분이 끼움 결합될 수 있다.

또한, 상기 커넥터는, 상기 제 1이음편과 상기 제 2이음편의 말단이 각각 갈고리 형상으로 형성되어 서로가 맞물리면서 끼움 결합될 수 있다.

또한, 상기 외측 벽체의 상단에 설치되어 상기 외측 벽체에 작용하는 외력을 횡으로 분배하는 캡콘크리트;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 외측 벽체의 노출높이가 구조계산상 허용 변위 값 이상이 되는 높이일 경우에는 상기 외측 벽체들을 횡으로 연결하여 상기 외측 벽체 상단의 변위를 방지하는 횡빔과 중간기둥;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부 슬래브와 동일한 형상으로 제작되어 상기 한쌍의 외측 벽체 상부에 결합되는 상부 슬래브; 및 상기 한쌍의 외측 벽체 사이의 중간부분에서 형성되며 상기 상하부 슬래브에 결합되어 공간을 구획하는 내측 벽체;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 강관말뚝의 일부분에 설치되어 상기 상하부 슬래브에 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 상하부 슬래브에 고정시키는 고정부재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정부재는, 상기 강관말뚝에 용접으로 고정되며 주철근을 연결하는 연결공이 적어도 하나 이상 형성된 고정 연결판 형식외, 상기 강관말뚝의 일부분에 설치되어 상기 상, 하부 슬래브에 결합되는 수직 강판; 상기 수직 강판에 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 상, 하부 슬래브에 연결시키는 수평 강판; 상기 수평 강판에 설치되어 상기 수평 강판을 상기 상, 하부 슬래브에 정착시키는 고정 스터드; 및 상기 강관말뚝에 용접 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 고정 스터드에 연결하는 스터드 연결 고정철물;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스터드 연결 고정철물은, 상기 강관말뚝에 상기 수직 강판이나 상기 수평 강판으로 결합되거나 상기 강관말뚝에 용접을 통해서 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 상, 하부 슬래브에 결합시킬 수 있다.

또한, 상기 외측 벽체는, 방수를 위해서 상기 강관말뚝들 전면에 방수콘크리트를 타설하고, 방수시트를 설치하며 상기 방수시트 전면에 콘트리트를 타설하여 마감벽체를 형성할 수 있다.

또한, 상기 외측 벽체는, 상기 강관말뚝들 내부에는 콘크리트로 채우거나 강성의 증대를 위해 철근 콘크리트로 보강시킬 수 있다.

본 발명의 지하에 매설되어 사람이나 차량이 관통하는 통로를 제공하는 지하도로의 U-Type 구간을 시공하는 시공방법으로서, 강관말뚝의 설치 위치를 선정하고 Guide Wall을 설치한 다음 상기 강관말뚝을 천공하는 제 1단계: 상기 강관말뚝을 건입하고, 속채움 콘크리트로 타설하며, 굴착 및 가배수로를 설치하는 제 2단계; 굴착 전면에 방수 콘크리트를 타설하고, 하부 슬래브와 상기 강관말뚝에 각각 고정 연결판을 설치하며, 상기 하부 슬래브에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 제 3단계; 굴착 전면에 방수시트를 설치하고, 벽체 철근을 배근한 뒤 콘크리트를 타설하는 제 4단계; 상기 Guide Wall을 철거하고, 외측 벽체의 상단에 캡콘크리트를 설치하는 제 5단계; 및 상기 지하도로를 포장하고 차선을 도색하며, 방호난간을 시공 후 완료하는 제 6단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, BOX-TYPE 구간을 시공하는 시공방법으로서, 상기 강관말뚝의 설치 위치를 선정하고 Guide Wall을 설치한 다음, 상기 외측 벽체의 강관말뚝과 가시설용 중간말뚝을 천공하는 제 1단계; 상기 외측 벽체의 강관말뚝 및 상기 중간말뚝을 건입하고 상기 외측 벽체의 강관말뚝을 속채움 콘크리트로 타설하는 제 2단계; 상부 도로에 교통 우회로를 설치하고, 지장물 보호공을 설치하며, 상부 슬래브 설치면까지 굴착하는 제 3단계; 상기 상부 슬래브 설치면 하단의 상기 중간말뚝에 상부 슬래브 지지용 임시Piece Bracket을 설치하고, 상기 강관말뚝에 고정 연결판을 설치하며 상기 상부 슬래브에 철근을 배근하면서 상기 고정 연결판에 연결하고 콘크리트를 타설하는 제 4단계; 상부 슬래브 상면의 버팀보와 지장물 보호공을 철거하고 되메우며, 상기 외측 벽체의 강관말뚝 상부의 일부 구간을 철거하고, 상부 도로를 복원하고 교통을 복구하는 제 5단계; 상기 지하도로의 내부를 굴착하고 가배수로를 설치하며, 상기 내측 벽체의 강관말뚝 전면에 방수 콘크리트를 타설하는 제 6단계; 상기 강관말뚝과 상기 하부 슬래브에 각각 고정 연결판을 설치하고, 상기 하부 슬래브와 상기 내측 벽체를 시공하며, 상기 외측 벽체의 전면에 상기 방수시트를 설치하는 제 7단계; 상기 Piece Bracket 및 중간말뚝을 철거하고, 상기 외측 벽체에 철근을 배근한 뒤 콘크리트를 타설하는 제 8단계; 및 상기 지하도로를 포장하고 차선을 도색하며, 방호난간 시공 후 완료하는 제 9단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 가시설과 구조물 본체를 겸용할 수 있는 SEP-Wall(Self-Supported Pile Wall)공법을 활용하여 지하차도를 건설하면, 가시설 설치 최소화 및 벽체, 하부슬래브 단면 축소가 가능하여 경제적인 지하차도의 건설이 가능하다.

또한, 합벽식 구조로 공사중 및 공용중 안전성 확보가 용이하고 시공성을 개선할 수 있다.

또한, 공정의 단순화로 시공성이 향상되어 공사 기간을 크게 단축할 수 있다.

또한, 교통 통제 및 차단 기간이 짧아 시공 중의 교통 혼잡을 최소화할 수 있다.

또한, 상부슬래브 설치완료 후 대부분의 지하차도 시공이 지하에서 수행되므로 시공 중의 소음, 진동 및 환경오염 발생을 방지할 수 있다.

또한, 커넥터, 방수 콘크리트 및 방수 시트, 마감콘크리트의 3단계 방수 구조로 방수 성능이 우수하여 유지관리에 유리하다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자립식 말뚝 벽체를 이용한 지하도로 U 타입 구간의 개념도이다.
도 2는 상기 지하도로 박스 타입 구간의 개념도이다.
도 3은 상기 외측 벽체의 굴착구간 단면도이다.
도 4는 상기 외측 벽체의 말뚝 매입구간 단면도이다.
도 5는 상기 U 타입 구간 지하도로의 굴착높이가 허용 변위를 만족하는 구간의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 상기 U 타입 구간 지하도로의 굴착높이가 허용 변위를 초과하는 구간의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7a ~ 도 7e는 상기 다양한 커넥터들의 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 상기 캡콘크리트를 나타낸 도면이다.
도 9a ~ 도 9d는 상기 고정 연결판이 설치되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 10a ~ 10c는 상기 고정부재의 스터드 연결 고정철물들의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 11a ~ 11c는 상기 고정 스터드로 고정되는 상기 고정부재의 고정 스터드들의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 상기 지하도로의 방수 시스템을 나타낸 도면이다.
도 13은 상기 U 타입 구간 지하도로의 시공 순서도이다.
도 14는 상기 박스 타입 구간 지하도로의 시공 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자립식 말뚝 벽체를 이용한 지하도로 U 타입 구간의 개념도이고, 도 2는 상기 지하도로 박스 타입 구간의 개념도이며, 도 3은 상기 외측 벽체의 굴착구간의 단면도이고, 도 4는 상기 외측 벽체의 말뚝매입 구간의 단면도이며, 도 5는 상기 U 타입 구간 지하도로의 굴착 높이가 허용 변위를 만족하는 구간의 예시를 나타낸 도면이며, 도 6은 상기 U 타입 구간 지하도로의 굴착 높이가 허용 변위를 초과하는 구간의 예시를 나타낸 도면이고, 도 7a ~ 도 7e는 상기 다양한 커넥터들의 모습을 나타낸 도면이며, 도 8은 상기 캡콘크리트를 나타낸 도면이고, 도 9a ~ 도 9d는 상기 고정 연결판이 설치되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 10a ~ 10c는 상기 고정부재의 스터드 연결 고정철물들의 실시예를 나타낸 도면이고, 도 11a ~ 11c는 상기 고정 스터드로 고정되는 상기 고정부재의 고정 스터드들의 실시예를 나타낸 도면이며, 도 12는 상기 지하도로의 방수 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 지하에 매설되어 사람이나 차량이 통행하는 통로를 제공하는 지하도로로서, 본 발명의 지하도로(10)는 일부구간이 상부가 개방되고 양측벽으로 옹벽형식으로 시공되는 U 타입 구간과 상부도 덮어지면서 마감되는 박스타입 구간으로 구성된다. 우선, 본 발명의 U 타입 지하도로(10)는 외측 벽체(100), 커넥터(200) 및 하부 슬래브(300)를 포함할 수 있다.

외측 벽체(100)는 천공되어 지하로 굴착되는 강관말뚝(20)들을 일체로 연결하여 외벽면을 이룰 수 있다.

커넥터(200)는 강관말뚝(20)들 하부의 설정된 깊이까지 각각 용접으로 설치되고 서로 결합되면서 밀폐되어 지하수의 유입을 차단시킬 수 있다. 커넥터(200)는 제 1이음편(210)과 제 2이음편(220)을 포함할 수 있다.

제 1이음편(210)은 일측 강관말뚝(20) 외측면의 일부분에서 연직방향으로 설정된 깊이까지 돌출되어 절곡 형성될 수 있다.

제 2이음편(220)은 제 1이음편(210)에 대응하여 동일한 형상으로 타측 강관말뚝(20) 외측면의 일부분에 형성되어 제 1이음편(210)에 끼움 결합될 수 있다. 제 1이음편(210)과 제 2이음편(220)은 서로 돌출되어 절곡된 부분이 끼워지면서 용접을 통해서 결합될 수 있다.

또한, 커넥터(200)는 한 쌍의 제 1이음편(210)이 이격된 상태로 연직 방향으로 돌출되고, 제 2이음편(220)이 제 1이음편(210)의 사이에 삽입되면서 끼움 결합되는 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 제 1이음편(210)은 일부분에 개방된 형상의 원통형으로 제 2이음편(220)도 일부분에 개방된 형상의 원형으로 제작되어 제 1이음편(210)과 제 2이음편(220)이 개방된 부분을 통해서 끼움 결합되는 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 제 1이음편(210)과 제 2이음편(220)이 각각 일자형으로 강관말뚝으로부터 돌출된 상태로 형성되어 각각의 말단의 일부분이 끼움 결합되는 형상으로 제작되거나 제 1이음편(210)과 제 2이음편(220)이 말단이 각각 갈고리 형상으로 형성되어 서로가 맞물리면서 끼움 결합되는 형상으로 제작될 수 있다.

하부 슬래브(300)는 한 쌍을 이루는 외측 벽체(100)에 연결되어 바닥면을 형성할 수 있다.

외측 벽체(100)와 하부 슬래브(300)의 결합은 강관말뚝(20)에 용접으로 고정되며 주철근을 연결하는 연결공(91)이 적어도 하나 이상 형성된 고정 연결판(90)이 하부 슬래브(300)의 말단에 매입되면서 고정되는 방식이다.

본 발명 U 타입의 지하도로(10)는 캡콘크리트(400)와 횡빔(500)을 더 포함할 수 있다.

캡콘크리트(400)는 외측 벽체(100)의 상단에 설치되어 외측 벽체(100)에 작용하는 외력을 횡으로 분배할 수 있다.

횡빔(500)은 외측 벽체(100)의 노출높이가 구조계산상 허용 변위 값을 초과하는 구간에는 외측 벽체(100)들을 횡으로 연결하여 외측 벽체(100) 상단의 변위를 방지할 수 있다.

본 발명 U 타입 지하도로(10)는 외측 벽체(100), 커넥터(200) 및 하부 슬래브(300)외에 횡빔 지지용 중간 기둥을 더 포함할 수 있다.

지하도로 박스 타입 구간의 상부 슬래브(310)는 하부 슬래브(300)와 동일한 형상으로 제작되어 한쌍의 외측 벽체(100) 상부에 결합될 수 있다.

내측 벽체(110)는 한쌍의 외측 벽체(100) 사이의 중간부분에서 형성되며 상하부 슬래브(300, 310)에 결합되어 공간을 구획할 수 있다.

본 발명 지하도로(10)은 고정부재(600)를 더 포함할 수 있다.

고정부재(600)는 강관말뚝(20)의 일부분에 설치되어 상하부 슬래브(300, 310)에 결합되면서 강관말뚝(20)을 상, 하부슬래브(300, 310)에 고정시킬 수 있다. 고정부재(600)는 수직 강판(610), 수평 강판(620), 고정 스터드(630) 및 스터드 연결 고정철물(640)을 포함할 수 있다.

수직 강판(610)은 강관말뚝(20)의 일부분에 설치되어 상, 하부 슬래브(300, 310)에 결합될 수 있다.

수평 강판(620) 수직 강판(610)에 결합되면서 강관말뚝(20)을 상, 하부 슬래브(300, 310)에 연결시킬 수 있다.

고정 스터드(630)는 수평 강판(620)에 설치되어 수평 강판(620)을 상, 하부 슬래브(300, 310)에 정착시킬 수 있다.

스터드 연결 고정철물(640)는 강관말뚝(20)에 용접 결합되면서 강관말뚝(20)을 고정 스터드(630)에 연결할 수 있다. 스터드 연결 고정철물(640)은 강관말뚝(20)에 수직 강판(610)이나 수평 강판(620)으로 결합되거나 강관말뚝(20)에 용접을 통해서 결합되면서 강관말뚝(20)을 상, 하부슬래브(300, 310)에 결합시킬 수 있다. 또한, 강관말뚝(20)의 곡선형상에 대응하여 제작되어 강관말뚝(20)과 스터드 연결 고정철물(640)에 각각 결합되는 접합판을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 강관말뚝(20)과 상, 하부 슬래브(300, 310)의 고정을 위해 수직 및 수평 강판(610, 620)을 ㅍ자형으로 제작된 스터드 연결 고정철물(640)을 강관말뚝(20)의 하부의 일부분에 용접 고정한 다음 전면의 수평 강판(620)에는 상, 하부 슬래브(300, 310)와의 정착을 위한 고정 스터드(630)를 설치하여 상, 하부슬래브(300, 310)와 강관말뚝(20)의 연결부를 강결 구조로 할 수 있다.

고정 스터드(630)는 수평 강판(620)에 설치되어 수평 강판(620)을 상, 하부 슬래브(300, 310)에 정착시킬 수 있다. 고정 스터드(630)는 직선형, 절곡형, 폐쇄형 등으로 제작되어 상, 하부슬래브(300, 310)에 매입되면서 강관말뚝(20)을 정착시킬 수 있다.

외측 벽체(100)는 방수를 위해서 강관말뚝(20)들 전면에 방수 콘크리트(30)를 타설하고, 방수시트(50)를 설치하며 방수시트(50) 전면에 콘크리트를 타설하여 마감벽체(80)를 형성할 수 있다.

또한, 외측 벽체(100)는 강관말뚝(20)들 내부를 속채움 콘크리트로 채우거나 강성의 증대를 위해 철근 콘크리트로 보강시킬 수 있다.

구체적으로, 외측 벽체(100)의 강관말뚝(20)들은 시공 중에 주변 토사나 지하수의 유입을 방지하는 가시설물의 역할을 수행할 수 있다. 외측 벽체(100)는 강관말뚝(20)에 커넥터(200)가 설치되지 않은 부분의 강관말뚝(20)과 천공경 사이의 공극에는 그라우팅을 시행하여 강관말뚝(20)을 지하에 고정시킬 수 있다. 상기와 같이 외측 벽체(100)를 3중으로 방수 시공하여 보다 확실하게 지하수의 차수가 가능하다.

도 13은 상기 U 타입 지하도로의 시공순서도이고, 도 14는 상기 박스 타입 지하도로의 시공순서도이다.

도 13 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 지하에 매설되어 사람이나 차량이 관통하는 통로를 제공하는 지하도로를 시공하는 시공방법으로서, 본 발명 U 타입 지하도로의 시공방법은 제 1단계 내지 제 6단계(S100 ~ S600)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제 1단계(S100)는 강관말뚝(20)의 설치 위치를 선정하고 지장물의 간섭을 조사하여 Guide Wall을 설치하며 강관말뚝(20)을 천공하는 단계이다.

제 2단계(S200)는 강관말뚝(20)을 건입하고, 속채움 콘크리트로 타설하며 필요시에는 철근으로 보강하고, 굴착 및 가배수로를 설치하는 단계이다. 또한, 벽체 굴착 깊이가 구조계산상 허용 변위 값을 초과하는 구간에는 횡빔(500)을 설치할 수 있다. 제 1, 2단계(S100, S200)에서는 강관말뚝(20)들 사이에 커넥터(200)를 설치할 수 있다.

제 3단계(S300)는 굴착 전면에 방수 콘크리트(30)를 타설하고, 하부 슬래브(300)와 강관말뚝(20)에 각각 고정 연결판(90)을 설치하며, 필요시에는 부력방지용 앵커를 설치하고 하부 슬래브(300)에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 단계이다.

제 4단계(S400)는 굴착 전면에 방수시트(50)를 설치하고, 벽체 철근을 배근한 다음 콘크리트를 타설하는 단계이다.

제 5단계(S500)는 Guide Wall을 철거하고, 외측 벽체(100)의 상단에 캡콘크리트(400)를 설치하는 단계이다.

제 6단계(S600)는 지하도로(10)를 포장하고 차선을 도색하며, 방호난간을 시공 후 완료하는 단계이다.

본 발명 박스 타입 지하도로의 시공방법은 제 1단계 내지 제 9단계(S100 ~ S900)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제 1단계(S100)는 강관말뚝(20)의 설치 위치를 선정하고 지장물의 간섭을 조사하여 Guide Wall을 설치하며, 외측 벽체(100)의 강관말뚝(20)과 가시설용의 중간말뚝을 천공하는 단계이다.

제 2단계(S200)는 외측 벽체(100)의 강관말뚝(20) 및 중간말뚝을 건입하고 외측 벽체(100)의 강관말뚝(20)에 속채움 콘크리트를 타설하며 필요시 철근으로 보강하는 단계이다. 제 1, 2단계(S100, S200)에서는 강관말뚝(20)들 사이에 커넥터(200)를 설치할 수 있다.

제 3단계(S300)는 상부 도로에 교통 우회로를 설치하고, 지장물 보호공을 설치하며, 상부 슬래브(310) 설치면까지 굴착하는 단계이다. 굴착시 단계별로 버팀보의 설치가 가능하다.

제 4단계(S400)는 상부 슬래브(310) 설치면 하단의 중간말뚝에 상부슬래브 지지용 임시Piece Bracket을 설치하고, 강관말뚝(20)에 고정 연결판(90)을 설치하며 상부 슬래브(310)에 철근을 배근하면서 고정 연결판(90)에 연결하고 콘크리트를 타설하는 단계이다.

제 5단계(S500)는 상부슬래브 상면의 버팀보와 지장물 보호공을 철거하고 되메우며, 외측 벽체(100)의 강관말뚝(20) 상부의 일부 ( 2.0m정도) 구간을 철거하고, 상부 도로를 복원하고 교통을 복구하는 단계이다.

제 6단계(S600)는 지하도로(10)의 내부를 굴착하고 가배수로를 설치하며, 외측 벽체(100)의 강관말뚝(20) 전면에 방수 콘크리트(30)를 타설하는 단계이다.

제 7단계(S700)는 강관말뚝(20)과 하부 슬래브(300)에 각각 고정 연결판(90)을 설치하고, 하부 슬래브(300)와 내측 벽체(110)를 시공하며, 외측 벽체(100)의 전면에 방수시트(50)를 설치하는 단계이다.

제 8단계(S800)는 Piece Bracket 및 중간말뚝을 철거하고, 외측 벽체(100)에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 단계이다.

제 9단계(S900)는 지하도로(10)를 포장하고 차선을 도색하며, 방호난간 시공 후 완료하는 단계이다.

이하, 각각의 구성요소에 대한 구체적인 설명은 전술한 바와 같다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 특징들과 일치하는 최대의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규 특징들과 일치하는 최대의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 지하도로
20 : 강관말뚝
30 : 방수 콘크리트
50 : 방수시트
80 : 마감벽체
90 : 고정 연결판
91 : 연결공
100 : 외측 벽체
110 : 내측 벽체
200 : 커넥터
210 :　제 1이음편
220 :　제 2이음편
300 :　하부 슬래브
310 :　상부 슬래브
400 : 캡콘크리트
500 : 횡빔
600 : 고정부재
610 : 수직 강판
620 : 수평 강판
630 : 고정 스터드
640 : 스터드 연결 고정철물

Claims

지하에 매설되어 사람이나 차량이 통행하는 통로를 제공하는 지하도로로서,
천공되어 지하로 굴착되는 강관말뚝들을 일체로 연결하여 외벽면을 이루는 외측 벽체;
상기 강관말뚝들 하부의 설정된 깊이까지 각각 용접으로 설치되고 서로 결합되면서 밀폐되어 지하수의 유입을 차단시키는 커넥터; 및
상기 한 쌍을 이루는 외측 벽체에 연결되어 바닥면을 형성하는 하부 슬래브;를 포함하되,
상기 외측 벽체와 하부 슬래브의 결합은,
상기 강관말뚝에 용접으로 고정되며 주철근을 연결하는 연결공이 적어도 하나 이상 형성된 연결판이 상기 하부 슬래브의 말단에 매입되면서 고정되는 방식인 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 1에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 일측 강관말뚝 외측면의 일부분에서 연직방향으로 설정된 깊이까지 돌출되어 절곡 형성되는 제 1이음편; 및
상기 제 1이음편에 대응하여 동일한 형상으로 상기 타측 강관말뚝 외측면의 일부분에 형성되어 상기 제 1이음편에 끼움 결합되는 제 2이음편;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 2에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 한 쌍의 제 1이음편이 이격된 상태로 연직 방향으로 돌출되고, 상기 제 2이음편이 상기 제 1이음편의 사이에 삽입되면서 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 2에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 제 1이음편은 일부분에 개방된 형상의 원통형으로 상기 제 2이음편도 일부분에 개방된 형상의 원형으로 제작되어, 상기 제 1이음편과 제 2이음편이 개방된 부분을 통해서 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 2에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 제 1이음편과 제 2이음편이 각각 일자형으로 상기 강관말뚝으로부터 돌출된 상태로 형성되어 말단의 일부분이 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 2에 있어서,
상기 커넥터는,
상기 제 1이음편과 상기 제 2이음편의 말단이 각각 갈고리 형상으로 형성되어 서로가 맞물리면서 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 1에 있어서,
상기 외측 벽체의 상단에 설치되어 상기 외측 벽체에 작용하는 외력을 횡으로 분배하는 캡콘크리트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 1에 있어서,
상기 외측 벽체의 굴착 깊이가 허용 처짐 값을 초과하는 높이로 설치되는 구간에는 상기 외측 벽체들을 횡으로 연결하여 상기 외측 벽체 상단의 변위를 방지하는 횡빔;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 슬래브와 동일한 형상으로 제작되어 상기 한쌍의 외측 벽체 상부에 결합되는 상부 슬래브; 및
상기 한쌍의 외측 벽체 사이의 중간부분에서 형성되며 상기 상하부 슬래브에 결합되어 공간을 구획하는 내측 벽체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 9에 있어서,
상기 강관말뚝의 일부분에 설치되어 상기 상하부 슬래브에 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 상하부 슬래브에 고정시키는 고정부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 10에 있어서,
상기 고정부재는,
상기 강관말뚝의 일부분에 설치되어 상기 상, 하부 슬래브에 결합되는 수직 강판;
상기 수직 강판에 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 상, 하부 슬래브에 연결시키는 수평 강판;
상기 수평 강판에 설치되어 상기 수평 강판을 상기 상, 하부 슬래브에 정착시키는 고정 스터드; 및
상기 강관말뚝에 용접 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 고정 스터드에 연결하는 스터드 연결 고정철물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 11에 있어서,
상기 스터드 연결 고정철물은,
상기 강관말뚝에 상기 수직 강판이나 상기 수평 강판으로 결합되거나 상기 강관말뚝에 용접을 통해서 결합되면서 상기 강관말뚝을 상기 상, 하부 슬래브에 결합시키는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 9에 있어서,
상기 외측 벽체는,
방수를 위해서 상기 강관말뚝들 전면에 방수콘크리트를 타설하고, 방수시트를 설치하며 상기 방수시트 전면에 콘트리트를 타설하여 마감벽체를 형성하는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
청구항 9에 있어서,
상기 외측 벽체는,
상기 강관말뚝들 내부에는 콘크리트로 채우거나 강성의 증대를 위해 철근 콘크리트로 보강시키는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝을 이용한 지하도로.
지하에 매설되어 사람이나 차량이 관통하는 통로를 제공하는 지하도로를 U-Type 으로 시공하는 시공방법으로서,
강관말뚝의 설치 위치를 선정하고 지장물의 간섭을 조사하여 Guide Wall을 설치하며 상기 강관말뚝을 천공하는 제 1단계:
상기 강관말뚝을 건입하고, 속채움 콘크리트로 타설하며, 굴착 및 가배수로를 설치하는 제 2단계;
굴착 전면에 방수 콘크리트를 타설하고, 하부 슬래브와 상기 강관말뚝에 각각 고정 연결판을 설치하며, 상기 하부 슬래브에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 제 3단계;
굴착 전면에 방수시트를 설치하고, 벽체 철근을 배근한 다음 콘크리트를 타설하는 제 4단계;
상기 Guide Wall을 철거하고, 외측 벽체의 상단에 캡콘크리트를 설치하는 제 5단계; 및
상기 지하도로를 포장하고 차선을 도색하며, 방호난간을 시공 후 완료하는 제 6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝 벽체를 이용한 지하도로의 시공방법.
지하에 매설되어 사람이나 차량이 관통하는 통로를 제공하는 지하도로를 BOX-Type 으로 시공하는 시공방법으로서,
상기 강관말뚝의 설치 위치를 선정하고 지장물의 간섭을 조사하여 상기 Guide Wall을 설치하며, 상기 외측 벽체의 강관말뚝과 가시설용 중간말뚝을 천공하는 제 1단계;
상기 외측 벽체의 강관말뚝 및 상기 중간말뚝을 건입하고 상기 외측 벽체의 강관말뚝을 속채움 콘크리트로 타설하는 제 2단계;
상부 도로에 교통 우회로를 설치하고, 지장물 보호공을 설치하며, 상부 슬래브 설치면까지 굴착하는 제 3단계;
상기 상부 슬래브 설치면 하단의 상기 중간말뚝에 상부슬래브 지지용 임시Piece Bracket을 설치하고, 상기 강관말뚝에 고정 연결판을 설치하며 상기 상부 슬래브에 철근을 배근하면서 상기 고정 연결판에 연결하고 콘크리트를 타설하는 제 4단계;
상부슬래브 상면의 버팀보와 지장물 보호공을 철거하고 되메우며, 상기 외측 벽체의 강관말뚝 상부의 일부 구간을 철거하고, 상부 도로를 복원하고 교통을 복구하는 제 5단계;
상기 지하도로의 내부를 굴착하고 가배수로를 설치하며, 상기 내측 벽체의 강관말뚝 전면에 방수 콘크리트를 타설하는 제 6단계;
상기 강관말뚝과 상기 하부 슬래브에 각각 고정 연결판을 설치하고, 상기 하부 슬래브와 상기 내측 벽체를 시공하며, 상기 외측 벽체의 전면에 상기 방수시트를 설치하는 제 7단계;
상기 Piece Bracket 및 중간말뚝을 철거하고, 상기 외측 벽체에 철근을 배근한 다음 콘크리트를 타설하는 제 8단계; 및
상기 지하도로를 포장하고 차선을 도색하며, 방호난간 시공 후 완료하는 제 9단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립식 말뚝 벽체를 이용한 지하도로의 시공방법.