KR20210078779A - 강제지중연속벽으로 시공완료 후 상부슬래브 상단과 노면 사이의 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법 - Google Patents

강제지중연속벽으로 시공완료 후 상부슬래브 상단과 노면 사이의 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법 Download PDF

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Abstract

[기술분야/해결과제]
본 발명은 강제지중연속벽으로 시공완료 후 상부슬래브 상단과 노면 사이의 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법에 관한 것으로, 기존과 같이 상부에 벽체구조물이 설치된 지하차도는 지하차도의 시공 구간에 지중장애물이 설치되어 있거나 차후 지중장애물을 설치할 경우 시공이 어렵고, 복공판 없이 탑-다운 방식으로 도로 양방향을 동시에 시공시 중간벽체의 지지력 확보가 어려워 시공이 불가능한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
[해결수단]
본 발명에 의한 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법은, 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운 방식으로 도로 한쪽의 지하차도의 상부슬래브를 시공한 후 상부의 벽체구조물을 제거하고 되메우기로 도로를 복원시켜 구조체의 강성을 확보한 다음 하부슬래브를 시공한 후 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있고, 좌우측벽체와 중간벽체를 흙막이벽 및 차수벽 역할의 강제지중연속벽으로 형성하여 탑-다운 방식으로 시공하도록 구성하였다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하고 신속하게 시공할 수 있고, 우회도로와 교통통제 없이 시공이 가능하여 공사기간과 공사비용을 줄일 수 있다.

Description

강제지중연속벽으로 시공완료 후 상부슬래브 상단과 노면 사이의 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법{UNDERGROUND ROADWAY REMOVED UPPER STRUCTURE BETWEEN UPPER SLAB AND SURFACE OF ROAD AFTER CONSTRUCTING THE STEEL CONTINUOUS WALL IN THE EARTH BY TOP-DOWN METHOD AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME}
본 발명은 강제지중연속벽으로 시공완료 후 상부슬래브 상단과 노면 사이의 연속벽체 구조물(이하, “상부연속벽체구조물”이라 함)을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 지하차도의 시공 구간에 지중장애물이 설치되어 있거나 차후 지중장애물의 설치가 가능하도록 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 기존과 같이 상부에 벽체구조물이 설치된 지하차도는 지하차도의 시공 구간에 지중장애물이 설치되어 있거나 차후 지중장애물을 설치할 경우 시공이 어렵고, 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 양방향을 동시에 시공할 경우 구조체의 지지력 확보가 어려워 시공이 불가능한 문제점을 해결하기 위해, 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 한쪽의 지하차도의 상부슬래브를 시공한 후 상부연속벽체구조물을 제거하고 되메우기로 도로를 복원시켜 구조체의 강성을 확보한 다음 하부슬래브를 시공하고 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있는 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지하차도는 도로나 철도의 하부를 가로지르도록 설치되어 사람이나 차량이 도로나 철도를 운행하는 차량의 운행을 방해하지 않고 안전하게 횡단 통행이 가능하도록 하는 지하구조물을 말한다. 지하차도는 서로 간격을 두고 형성되는 양측의 벽체와 벽체의 하단을 연결하는 바닥 슬래브 그리고 벽체의 상단을 연결하는 상부 슬래브가 박스형 단면을 이루는 구성을 가지며 통행하는 차량의 안전을 위한 차선분리대로서 그리고 상부 슬래브의 부족한 내하력을 보강하기 위해 중앙분리벽 또는 다수 개의 중앙분리기둥이 통행방향을 따라 상부 슬래브와 바닥 슬래브를 연결하도록 설치될 수 있다.
지하차도는 기시설된 도로나 철도의 하부를 횡단하도록 후시공되거나 지하차도를 먼저 시공하고 그 위로 도로나 철도를 부설할 수 있다. 전자의 경우 기시설된 도로나 철도의 침하를 방지할 수 있도록 적절한 가시설을 설치하거나 특별한 공법을 적용하여야 한다. 후자의 경우 H말뚝과 토류판 또는 쉬트파일로 흙막이벽과 차수벽을 구축하고 띠장과 버팀대를 이용해 흙막이벽과 차수벽을 지지하면서 소요 심도까지 굴착한 다음 콘크리트 현장타설 방식으로 바닥 슬래브, 벽체 및 상부 슬래브를 순서대로 시공하게 된다. 이때, H말뚝과 토류판 또는 쉬트파일은 굴착을 위한 가시설로서 지하차도의 시공후에는 철거하게 된다. 이렇게 현장타설방식으로 시공되는 지하차도의 경우 가시설의 설치 및 해체로 인한 비용 증가 및 공사기간의 연장, 바닥 슬래브와 벽체 그리고 상부 슬래브를 현장타설방식으로 구축하기 위한 거푸집 설치, 철근 조립, 콘크리트 타설 및 양생에 따른 많은 현장 인력의 소요 및 공기지연의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허 제10-0938395호(등록일자; 2010.01.15.)에는 지하차도의 양측 벽체가 형성되는 쪽에 강합성 콘크리트 벽체파
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을 시공하여 H말뚝 흙막이벽과 차수벽과 현장타설 콘크리트 벽체의 역할을 동시에 하도록 한 것으로, 강합성 벽체파일 간에 형성된 노출강판의 하부에 용접된 스터드 볼트와 모멘트 플레이트를 사용하여 하부 슬래브가 벽체파일과 일체로 합성되도록 한 강합성 벽체파일을 이용한 지하차도의 시공방법에 대해 개시하고 있다.
또한, 공개특허 제10-2011-0132909호(공개일자; 2011.12.09.)에는 서로 간격을 두고 형성되는 양측의 벽체와 벽체의 하단을 연결하는 하부 슬래브 그리고 벽체의 상단을 연결하는 상부 슬래브가 박스형 단면을 이루는 지하차도에 있어서 벽체를 기성 콘크리트 말뚝으로 구성하면서 기성 콘크리트 말뚝으로 구성되는 말뚝벽체와 현장타설 콘크리트로 구성되는 상부 및 하부 슬래브의 접합부 구조를 개선한 지하차도 및 그 시공방법에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기 특허문헌을 포함한 종래의 기술들은 지하차도를 시공하기 위해 지하차도의 단면보다 더 큰 개착을 진행하고 지하차도를 완성한 후 되메우기하여 도로를 복구하는 방식을 사용하기 때문에 굴착 토공량이 증가하고 주변 환경을 훼손하는 문제점이 있다.
그리고, 도로를 절개한 후 콘크리트 구조물을 설치해야 하기 때문에 공사 기간동안 도로를 차단하고 우회도로를 확보해야 하는 문제점이 있고, 공사 구간에서 차량 정체로 인해 통행에 큰 불편을 주는 문제점이 있다.
또한, 토압 및 하중을 지지하는 가시설의 설치 및 철거로 인해 공사기간과 공사비용이 증가하고, 소음 및 분진 등으로 각종 민원이 발생하는 문제점이 있다.
또한, H빔파일 사이에 판형 목재를 끼워넣어 측벽을 형성하는 시공방식은, 지반에 따라 규격 및 배치간격과 심도를 조절할 수 없어서 최적의 시공이 곤란하여 경제성이 떨어지고 붕괴의 위험성을 내포하고 있다. 그리고, 지하차도 이외에 하천의 옹벽, 교량의 교대, 지하 주차장의 벽체, 지하통로의 벽체 등에 광범위하게 적용하기에는 한계점이 있다.
또한, 상기 특허문헌을 포함한 종래의 지하차도는, 상부에 벽체구조물이 설치되어 있기 때문에, 지하차도의 시공 구간에 지중장애물이 설치된 경우 시공이 어렵고 차후 지중장애물을 설치할 경우에도 많은 어려운 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 복공판 없이 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 양방향을 동시에 시공할 경우 구조체의 지지력 확보가 어려워 시공이 불가능한 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0938395호(등록일자; 2010.01.15.) 대한민국 공개특허 제10-2011-0132909호(공개일자; 2011.12.09.)
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 기존과 같이 상부에 벽체구조물이 설치된 지하차도는 지하차도의 시공 구간에 지중장애물이 설치되어 있거나 차후 지중장애물을 설치할 경우 시공이 어렵고, 복공판 없이 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 양방향을 동시에 시공할 경우 구조체의 지지력 확보가 어려워 시공이 불가능한 문제점을 해결하기 위해 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 한쪽의 지하차도의 상부슬래브를 시공한 후 상부의 벽체구조물을 제거하고 되메우기로 도로를 복원시켜 구조체의 강성을 확보한 다음 하부슬래브를 시공하고 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있는 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이음결합으로 강제지중연속벽을 형성하는 파일을 제거용 파일과 설치용 파일로 구성하고 이 두개의 파일을 플레이트(plate)를 이용하여 볼트와 너트로 체결하거나 용접하여 근입(根入, penetration)한 다음, 지하차도의 상부슬래브를 형성한 후 볼트를 풀어서 제거용 파일을 인발하고 상부슬래브의 상부를 되메우기로 복토하여 구조체의 강성을 확보한 다음 반대편 도로를 같은 방법으로 시공하는 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체를 흙막이벽 및 차수벽 역할의 강제지중연속벽으로 형성한 후 탑-다운(top-down) 방식으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성을 확보하고, 응력과 지진에 대한 내진성을 크게 향상시킬 수 있는 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 우회도로와 교통통제 없이 시공이 가능하고 공사기간과 공사비용을 줄일 수 있는 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 지하차도의 좌우측 벽과 중간벽체의 강제지중연속벽 사이에 버팀보를 설치하고 동바리 및 거푸집을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브를 형성한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 플랜지 양단에 C형 이음재가 형성된 H빔 파일에 플랜지 양단에 I형 이음재 또는 T형 이음재가 형성된 H빔 파일을 결합하여 지하차도의 좌우측벽체과 중간벽체(중앙분리벽)의 강제지중연속벽을 구성하고 이음재 내부에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설하여 시공한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, H빔의 C형 이음재의 단부에 근입 보조장치를 설치한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 플랜지 양단에 반고리형 이음재가 형성된 H빔 파일을 서로 연결하여 지하차도의 좌우측 벽체과 중간벽체(중앙분리벽)의 강제지중연속벽을 구성하고 이음재 내부에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설하여 시공한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 플랜지 양단에 '┏┓' 또는 '┗┛' 형상의 이음재가 형성된 H빔 파일을 서로 연결하여 지하차도의 좌우측 벽체과 중간벽체의 강제지중연속벽을 구성하고 이음재 내부에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설하여 시공한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 지하차도의 좌우측 벽체와 중간벽체의 H빔 파일의 외측면에 플랜지보강강재를 용접으로 부착하여 강성을 증가시키고, H빔 파일의 양쪽 내측에 전단보강강재를 용접으로 부착하여 연직방향의 전단력을 강화시킨 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 지하차도의 좌우측 벽체와 중간벽체의 H빔 파일의 이음결합 부에 실링재(띠상실링재, 부정형실링재 등)를 부착하여 지수성(止水性)을 향상시킨 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 일측면에 C형 이음재가 형성되고 타측면에 원형 끼움재가 형성된 강관 파일을 서로 결합하여 지하차도의 좌우측 벽체과 중간벽체의 강제지중연속벽을 구성하고 이음재 내부에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설하여 시공한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 지하차도의 좌우측 벽체과 중간벽체의 강제지중연속벽 사이에 버팀보를 설치하여 강성을 확보한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법은, 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법에 있어서, (a) 선형측량을 통해 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체의 지점에 상기 지하차도의 길이방향을 따라 줄파기 및 트렌치를 굴착하는 단계; (b) 상기 굴착한 좌우측벽체와 중간벽체의 트렌치에 H형강제를 이음결합으로 근입하여 강제지중연속벽(110,120,130)을 각각 형성하고, 상기 H형강제의 하부에 콘크리트(112)로 속채움 타설하는 단계; (c) 상기 지하차도의 지상 좌측도로의 지반을 상부슬래브(170)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(140)를 설치하는 단계; (d) 상기 버팀보(140) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 레벨링 콘크리트(150)를 형성한 후 동바리 및 거푸집(160)을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브(170)를 형성하거나 프리캐스트 상부슬래브를 설치한 후 상부에 방수층(180)을 형성하는 단계; (e) 상기 상부슬래브(170)에 의해 상기 좌측벽체와 중간벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후 상기 버팀보(140)를 제거하고, 상기 상부슬래브(170)의 상부에 배치된 상기 좌측벽체의 강제지중연속벽(110)을 제거한 후 상기 상부슬래브(170)의 상부를 되메우기로 복토하여 지상 좌측도로를 복원하는 단계; (f) 상기 상부슬래브(170) 아래의 동바리 및 거푸집(160)을 제거한 후 하부슬래브(210)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(190)를 설치하는 단계; (g) 상기 버팀보(190) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 방수층(200)을 형성한 후 콘크리트를 타설하여 하부슬래브(210)를 형성하고 상기 버팀보(190)를 제거한 후 좌측벽체(111) 및 중간벽체(121)를 형성하는 단계; (h) 상기 지하차도의 지상 우측도로의 지반을 상부슬래브(250)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 중간벽체와 우측벽체의 강제지중연속벽(120,130) 사이에 버팀보(220)를 설치하는 단계; (i) 상기 버팀보(220) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 레벨링 콘크리트(230)를 형성한 후 동바리 및 거푸집(240)을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브(250)를 형성하거나 프리캐스트 상부슬래브를 설치한 후 상부에 방수층(260)을 형성하는 단계; (j) 상기 상부슬래브(250)에 의해 상기 중간벽체와 우측벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후 상기 버팀보(220)를 제거하고, 상기 상부슬래브(250)의 상부에 배치된 상기 중간벽체와 좌측벽체의 강제지중연속벽(120,130)을 제거한 후 상기 상부슬래브(170)의 상부를 되메우기로 복토하여 지상 우측도로를 복원하는 단계; (k) 상기 상부슬래브(250) 아래의 동바리 및 거푸집(240)을 제거한 후 하부슬래브(290)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(270)를 설치하는 단계; 및 (l) 상기 버팀보(270) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 방수층(280)을 형성한 후 콘크리트를 타설하여 하부슬래브(290)를 형성하고 상기 버팀보(270)를 제거한 후 중간벽체(121)와 우측벽체(131)를 형성하고 아스콘으로 지하도로를 포장하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 H형강제는, 상기 상부슬래브(170,250) 위쪽에 위치한 제거용 파일(110a)과 아래쪽에 위치한 설치용 파일(110b)로 구성되고, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 외측부에 플레이트(310,320)가 설치되되, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 플레이트(310,320)가 용접으로 고정되거나 볼트(360)와 너트(370)로 체결되고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 플레이트(310,320)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되며, 상기 볼트(360)는 상기 H형강제의 내측부에 설치된 파이프(350) 내부에 관통하여 설치될 수 있다.
상기 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법은, 상기 H형강제는, 상기 상부슬래브(170,250) 위쪽에 위치한 제거용 파일(110a)과 아래쪽에 위치한 설치용 파일(110b)로 구성되고, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 내측부에 ㄷ형 강제(390)가 설치되되, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 ㄷ형 강제(390)가 용접으로 고정되거나 볼트(360)와 너트(370)로 체결되고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 ㄷ형 강제(390)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되고, 상기 볼트(360)는 상기 H형강제의 내측부에 설치된 파이프(350) 내부에 관통하여 설치될 수 있다.
상기 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법은, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 외측부에 플레이트(330)가 설치되되 상기 설치용 파일(110b)에만 용접으로 고정 설치되고, 상기 볼트의 머리는 해체가 용이하도록 터파기 또는 굴착 공사가 진행하는 방향에 위치하고 상기 너트는 상기 볼트의 반대쪽에 용접으로 고정 설치될 수 있다.
상기 지하차도의 시공 방법은, 플랜지 양단에 C형 이음재(402)가 형성된 H빔 파일(400); 플랜지 양단에 I형 이음재(412)가 형성된 H빔 파일(410); 및 플랜지 양단에 T형 이음재(422)가 형성된 H빔 파일(420);을 포함하며, 상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402)에 상기 H빔 파일(410)의 I형 이음재(412) 또는 상기 H빔 파일(420)의 T형 이음재(422)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)으로 구성될 수 있다.
상기 지하차도의 시공 방법은, 상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402) 단부에 설치된 일측이 개구된 깔대기 형상의 근입 보조장치(460); 상기 H빔 파
Figure pat00002
(400,410,420)의 외측면에 용접으로 부착하여 강성을 증가시킨 플랜지보강강재(403); 상기 H빔 파일(400,410,420)의 플랜지 양쪽 내측에 용접으로 부착하여 연직방향의 전단력을 강화시킨 전단보강강재(405); 및 상기 H빔 파일(400,410,420)의 이음결합 부에 부착하여 지수성(止水性)을 향상시킨 실링재(430,440);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 지하차도의 시공 방법은, 플랜지 양단에 반고리형 이음재(472,473)가 서로 반대 방향으로 형성된 H빔 파일(470);을 포함하며, 상기 H빔 파일(470)의 반고리형 이음재(472)에 상기 H빔 파일(470)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 반고리형 이음재(473)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)으로 구성될 수 있다.
상기 지하차도의 시공 방법은, 플랜지 양단에 '┗┛' 형 이음재(482)와 '┏┓' 형 이음재(483)가 서로 반대 방향으로 형성된 H빔 파일(480);을 포함하며, 상기 H빔 파일(480)의 '┗┛' 형 이음재(482)에 상기 H빔 파일(480)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 '┏┓' 형 이음재(483)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)으로 구성될 수 있다.
상기 지하차도의 시공 방법은, 일측에 C형 이음재(501)가 형성되고 타측에 T형 끼움재(502)가 형성된 강관 파일(500);을 포함하고, 상기 강관 파일(500)의 C형 이음재(501)에 상기 강관 파일(500)과 구성이 동일한 다른 강관 파일의 T형 끼움재(502)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)으로 구성될 수 있다.
상기 지하차도의 시공 방법은, 일측에
Figure pat00003
형 이음재(521)가 형성되고 타측에 T형 끼움재(522)가 형성된 강관 파일(520);을 포함하고, 상기 강관 파일(520)의
Figure pat00004
형 이음재(521)에 상기 강관 파일(500)과 구성이 동일한 다른 강관 파일의 T형 끼움재(522)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)으로 구성될 수 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도는, 청구항 1 내지 청구항 10 중에서 어느 한 항에 기재된 지하차도의 시공 방법에 의해 만들어진 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 지하차도를 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 한쪽의 지하차도의 상부슬래브를 시공한 후 상부의 벽체구조물을 제거하고 되메우기로 도로를 복원시켜 구조체의 강성을 확보한 다음 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 상부연속벽체구조물을 제거한 지하차도는, 지하차도의 시공 구간에 지중장애물이 설치되어 있거나 차후 지중장애물을 설치할 경우에도 용이하게 시공이 가능하고, 복공판 없이 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 양방향을 동시에 시공하더라도 구조체의 지지력 확보가 가능하기 때문에 용이하게 시공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 이음결합으로 강제지중연속벽을 형성하는 파일을 제거용 파일과 설치용 파일로 구성하고 이 두개의 파일을 플레이트(plate)를 이용하여 볼트와 너트로 체결하거나 용접하여 근입(根入, penetration)한 다음, 지하차도의 상부슬래브를 형성한 후 볼트를 풀어서 제거용 파일을 인발하고 상부슬래브의 상부를 되메우기로 복토하여 구조체의 강성을 확보한 다음 하부슬래브를 시공하고 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 도로를 차단하지 않고 우회도로 개설 없이도 차량 통행에 방해를 주지않고 안전하고 신속하게 지하차도를 시공할 수 있다. 이에 따라, 지하차도 시공시 차량 통행 제한으로 인해 발생하는 차량 정체를 해소하고 우회도로 확보를 위한 비용을 절감할 수 있어 전체적 공사 비용을 크게 절감시킬 수 있다.
또한, 도로 한쪽을 시공하는 동안 다른 한쪽의 도로를 이용하여 차량을 통행시키고, 한쪽의 지하차도가 완성되면 지하차도 위의 도로를 복원하여 차량 통행시키고 다른 한쪽을 시공함으로써, 도로를 차단하지 않고 우회도로 개설 없이도 차량 통행에 방해를 주지않고 안전하고 신속하게 지하차도를 시공할 수 있고 공사 비용 및 공사기간을 줄일 수 있다.
또한, H빔 또는 강관 파일 등의 파일을 이음결합에 의해 강제지중연속벽을 형성하여 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체로 형성하고 동시에 흙막이벽 및 차수벽 역할을 수행함으로써, 측벽에서 작용하는 하중에 대한 지지력과 강성력을 증가시키고, 벽체의 응력과 지진에 대한 내진성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 강관 또는 H빔 파일을 결합하여 연속으로 연결하여 좌우측 벽체과 중앙분리벽 벽체의 연속벽을 형성하고, 연속벽의 파일에 프리캐스트 거더를 강재브라켓으로 설치하고 그 위에 토핑 콘크리트를 타설하거나 현장 타설 방식으로 상부슬래브를 형성하고 좌우측 벽체와 중앙분리벽 벽체를 형성함으로써, 시공이 간단하고 용이하여 공사기간과 공사비용을 줄일 수 있다.
또한, 지하차도 이외에 도로 및 하천의 옹벽, 교량의 교대, 지하 주차장의 벽체, 지하통로의 벽체, 지하철 박스구조, 수로박스, 전력구, 통신구, 공동구 등에 광범위하게 응용 및 적용할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도의 시공 방법을 시공 순서대로 나타낸 구성도이다.
도 17은 벽체 파일의 제1 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고,
도 18은 도 17의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
도 19는 벽체 파일의 제2 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고,
도 20은 도 19의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
도 21은 벽체 파일의 제3 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고,
도 22는 도 21의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
도 23은 벽체 파일의 제4 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고,
도 24는 도 23의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
도 25는 벽체 파일의 제5 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이다.
도 26은 벽체 파일의 제6 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이다.
도 27 내지 도 46은 좌우측벽체 파일과 중간벽체 파일의 실시예를 나타낸 도면으로,
도 27은 벽체파일(400)의 제1 실시예의 구성도이고,
도 28은 벽체파일(410)의 제2 실시예의 구성도이고,
도 29는 벽체파일(420)의 제3 실시예의 구성도이고,
도 30은 벽체파일(400,410)의 이음결합을 나타낸 구성도이고,
도 31은 벽체파일(400,420)의 이음결합을 나타낸 구성도이고,
도 32 및 도 33은 벽체파일(400)의 플랜지 외측면에 플랜지보강강재(403)를 부착한 예를 나타낸 구성도이고,
도 34는 벽체파일(400)의 플랜지 외측면 및 내측면에 플랜지보강강재(403)를 부착하고 플랜지면 및 웨브면에 실링재를 형성한 예를 나타낸 구성도이고,
도 35는 벽체파일(400)의 플랜지 내측에 전단보강강재(405)를 부착한 예를 나타낸 구성도이고,
도 36 및 도 37은 벽체파일(400,410)의 이음결합부에 실링재(430,440)를 부착하여 지수성을 향상시킨 예를 나타낸 구성도이고,
도 38은 벽체파일(400,410)의 이음접합부(450), 근입 보조장치(460)를 나타낸 구성도이고,
도 39는 벽체파일(470)의 제4 실시예의 구성도이고,
도 40은 벽체파일(480)의 제5 실시예의 구성도이고,
도 41은 벽체파일(490)의 제6 실시예의 구성도이고,
도 42는 벽체파일(500)의 제7 실시예의 구성도이고,
도 43은 벽체파일(510)의 제8 실시예의 구성도이고,
도 44는 벽체파일(520)의 제9 실시예의 구성도이고,
도 45 및 도 46은 벽체파일(530)의 제10 실시예의 구성도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
실시예
도 1 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도의 시공 방법을 시공 순서대로 나타낸 구성도이다.
먼저, 지하차도를 시공하기 위해서는 시공계획, 현지조사와 시험시공, 선형측량 등이 필요하다.
여기서, 시공계획은 설계 및 시공상의 특성을 충분히 고려하여 계획하여야 하며, 현지 조사는 시공에 필요한 현지조건등의 정보를 입수하기 위해 실시한다. 특히 지반 조건은 강제 지중 연속벽의 품질에 영향을 주기 때문에 지층구성, 토질, 지하수 등에 대해 조사해야 한다.
현지 조사는 플랜트장, 기자재 반입로 등을 포함한 주변 작업환경을 확인한다. 지중 매설물 등의 장애물이 예상되는 경우에는 사전에 관계기관과 연계하여 필요에 따라 시굴 등을 실시한다. 만약, 지중 장애물이 존재하면 강제지중연속벽 공법을 횡행할 수 없게 되기 때문에, 사전에 장애물을 확인하고 제거하는 것이 바람직하다.
시공이 어려운 것으로 예상되는 경우, 시험 시공하는 것이 바람직하다.
시험 시공은 시공 속도, 시공 능률 토질 등의 확인을 위해 실시한다. 시험 시공의 결과는 필요에 따라 설계 및 시공 계획에 반영한다. 시험 시공시에는 현지 조건, 지반 조건을 고려하여 시험 목적을 명확히하고, 전체 공정 경제성을 감안하여 실시할 필요가 있다.
선형측량은 노선의 계획, 설계 및 공사를 위하여 노선을 중심으로 측량을 실시하며, 최근에는 GSIS 방법에 의하여 최적 노선을 선정한다. 그리고, 평면도, 종단면도, 횡단면도 등을 통하여 성토 및 절토량을 계산한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 상부연속벽체구조물을 제거한 지하차도의 시공 방법에 대해 설명하기로 한다.
상기 선형측량을 통해 지하차도를 건설할 위치에 내벽에 해당되는 좌우측벽체와 중간벽체를 형성하기 위한 줄파기(11) 및 트렌치(12)를 굴착하게 된다. 상기 줄파기(11) 및 트렌치(12)는 시공하고자 하는 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체의 지점에 상기 지하차도의 길이방향(종방향)을 따라 굴착하게 되며, TRD 공법기(20)의 커터(Cutter)(21)를 사용하여 굴착될 수 있다. 이때, 트렌치(12)의 깊이는 시공하고자 하는 지하차도의 하부슬래브(210,290) 보다 더 깊게 형성될 수 있다.
상기 굴착한 좌우측벽체의 트렌치와 중간벽체의 트렌치에 파일(예를 들어, H빔 파일, 강관 파일 등)을 이음결합으로 근입하여 지하차도의 길이방향으로 강제지중연속벽(110,120,130)을 각각 형성한 다음, 파일 하부에 콘크리트(112)를 타설하여 속채움을 한다. 이때, 상기 강제지중연속벽(110,120,130)은 지하차도의 하부슬래브(210,290) 보다 더 깊게 형성되어야 한다(도 16 참조). 또한, 상기 강제지중연속벽(110,120,130)은 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체로 구성되면서 흙막이벽과 차수벽 역할을 함께 수행함으로써, 측벽 하중에 대한 지지력과 강성력을 증가시키고, 벽체의 응력과 지진에 대한 내진성을 크게 향상시킬 수 있다.
상기 강제지중연속벽(110,120,130)은 H빔, 강관 파일 등 다양한 형태의 파일을 이용하여 이음결합에 의해 연속적으로 설치될 수 있다. 상기 강제지중연속벽(110,120,130)의 실시예에 대해서는 후술하는 도 17 내지 도 44에서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 의한 지하차도의 시공 방법은, 상기 강제지중연속벽(110,120,130)을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 한쪽의 지하차도의 상부슬래브(170)를 시공한 후 상부의 벽체구조물을 제거하고 되메우기로 도로를 복원시켜 구조체의 강성을 확보한 다음 하부슬래브(210)를 시공하고 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있고 공사구간에 차량을 통제하거나 우회도로를 별도로 설치하지 않아도 된다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 의한 지하차도의 시공 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 지하차도의 지상 좌측도로의 지반을 상부슬래브(170)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(140)를 설치한다.
이때, 상기 버팀보(140)는 고정 장치부(142)에 의해 수평으로 설치되며, 상기 고정 장치부(142)는 상기 강제지중연속벽(110,120)에 설치된 강재브라켓(141)에 설치될 수 있다(도 4, 도 17 참조).
이후, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 버팀보(140)의 설치로 상기 좌측벽체와 중간벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후, 상기 버팀보(140) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 레벨링 콘크리트(150)를 형성한다. 그리고, 동바리 및 거푸집(160)을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브(170)를 형성하거나 프리캐스트 상부슬래브를 설치한 후 상부에 방수도막 처리를 하거나 방수재(예, 방수시트)로 방수층(180)을 형성한다. 이때, 상기 방수층(180)은 보호몰탈 방수시트층으로 시공될 수도 있다.
이후, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 상부슬래브(170)의 형성에 따라 상기 좌측벽체와 중간벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후 상기 버팀보(140)를 제거하고, 상기 상부슬래브(170) 상부에 배치된 상기 좌측벽체의 강제지중연속벽(110)을 분리한 후 인발하여 제거한다.
이때, 상기 강제지중연속벽(110)은, 상기 강제지중연속벽(110)을 이음결합으로 구성하는 파일(예를 들어, H빔 파일)을 제거용 파일(110a)과 설치용 파일(110b)로 구성하고 볼트 및 너트를 이용하여 체결하여 시공한 다음, 상부슬래브(170)를 형성한 후에 볼트를 풀어서 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거하도록 구성될 수 있다. 상기 파일의 제거용 파일(110a)과 설치용 파일(110b)의 구성 및 그 제거 방법에 대해서는 후술하는 도 17 내지 도 24의 실시예를 통해 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 상부슬래브(170)를 형성한 후 커팅기나 용접기로 상기 강제지중연속벽(110)을 절단하여 지하차도 상부의 벽체구조물을 제거하도록 구성될 수도 있다.
계속해서, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 상부슬래브(170)의 상부에 배치된 상기 좌측벽체의 강제지중연속벽(110)을 제거한 후, 상기 상부슬래브(170)의 상부를 되메우기로 복토하여 지상 좌측도로를 복원한다. 이때, 상기 상부슬래브(170)의 상부가 되메우기로 복토됨에 따라 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110)의 지지력 및 강성이 확보되어 이후 반대쪽 우측도로의 굴착 공사도 안전하게 시공할 수 있다.
그 다음, 상기 상부슬래브(170) 아래의 동바리 및 거푸집(160)을 제거한 후 하부슬래브(210)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(190)를 설치한다.
이때, 상기 버팀보(190)는 고정 장치부(192)에 의해 수평으로 설치되며, 상기 고정 장치부(192)는 상기 강제지중연속벽(110,120)에 설치된 강재브라켓(191)에 설치될 수 있다(도 7, 도 17 참조).
이후, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 버팀보(190) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음, 바닥면 상부에 방수도막을 처리하거나 방수시트로 방수층(200)을 형성한다. 그리고, 상기 방수층(200) 상부에 콘크리트를 타설하여 하부슬래브(210)를 형성한다. 이후, 지하차도의 양측 내벽에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설하여 좌측벽체(111) 및 중간벽체(121)를 형성한다.
참고로, 도 8에서 상기 하부슬래브(210)의 좌측에 표기된 도면부호 211은 공동구, 도면부호 212는 배수구를 나타낸다.
계속해서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 지하차도의 지상 우측도로의 지반을 상부슬래브(260)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 중간벽체와 우측벽체의 강제지중연속벽(120,130) 사이에 버팀보(220)를 설치한다.
이때, 상기 버팀보(220)는 고정 장치부(222)에 의해 수평으로 설치되며, 상기 고정 장치부(222)는 상기 강제지중연속벽(120,130)에 설치된 강재브라켓(221)에 설치될 수 있다(도 11, 도 17 참조).
이후, 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 버팀보(220)의 설치로 상기 중간벽체와 우측벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후, 상기 버팀보(220) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 레벨링 콘크리트(230)를 형성한다. 그리고, 동바리 및 거푸집(240)을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브(250)를 형성하거나 프리캐스트 상부슬래브를 설치한 후 상부에 방수도막 처리를 하거나 방수재(예, 방수시트)로 방수층(260)을 형성한다. 이때, 상기 방수층(260)은 보호몰탈 방수시트층으로 시공될 수도 있다.
이후, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 상부슬래브(250)의 형성에 따라 상기 중간벽체와 우측벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후 상기 버팀보(220)를 제거하고, 상기 상부슬래브(250) 상부에 배치된 상기 중간벽체와 우측벽체의 강제지중연속벽(120,130)을 분리한 후 인발하여 제거한다.
이때, 상기 강제지중연속벽(120,130)은, 상기 강제지중연속벽(120,130)을 이음결합으로 구성하는 파일(예를 들어, H빔 파일)을 제거용 파일(110a)과 설치용 파일(110b)로 구성하고 볼트 및 너트를 이용하여 체결하여 시공한 다음, 상부슬래브(250)를 형성한 후에 볼트를 풀어서 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거하도록 구성될 수 있다. 상기 파일의 제거용 파일(110a)과 설치용 파
Figure pat00005
(110b)의 구성 및 그 제거 방법에 대해서는 후술하는 도 17 내지 도 24의 실시예를 통해 상세하게 설명하기로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 상부슬래브(250)를 형성한 후 커팅기나 용접기로 상기 강제지중연속벽(120,130)을 절단하여 지하차도 상부의 벽체구조물을 제거하도록 구성될 수도 있다.
계속해서, 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 상부슬래브(250)의 상부에 배치된 상기 중간벽체와 우측벽체의 강제지중연속벽(120,130)을 제거한 후, 상기 상부슬래브(250)의 상부를 되메우기로 복토하여 지상 우측도로를 복원한다.
그 다음, 상기 상부슬래브(250) 아래의 동바리 및 거푸집(240)을 제거한 후 하부슬래브(290)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 중간벽체와 우측벽체의 강제지중연속벽(120,130) 사이에 버팀보(270)를 설치한다.
이때, 상기 버팀보(270)는 고정 장치부(272)에 의해 수평으로 설치되며, 상기 고정 장치부(272)는 상기 강제지중연속벽(120,130)에 설치된 강재브라켓(271)에 설치될 수 있다(도 13, 도 17 참조).
이후, 도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 버팀보(270) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음, 바닥면 상부에 방수도막을 처리하거나 방수시트로 방수층(280)을 형성한다. 그리고, 상기 방수층(280) 상부에 콘크리트를 타설하여 하부슬래브(290)를 형성한다. 이후, 지하차도의 양측 내벽에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설하여 중간벽체(121) 및 우측벽체(131)를 형성한다.
참고로, 도 15에서 상기 하부슬래브(290)의 우측에 표기된 도면부호 291은 공동구, 도면부호 292는 배수구를 나타낸다.
마지막으로, 도 16에 나타낸 바와 같이, 상기 지하차도의 하부슬래브(210,290) 상에 아스콘으로 포장도로(300)를 시공하여 지하차도를 완공하게 된다.
한편, 본 발명에 의한 지하차도의 시공 방법은, 상기 동바리 및 거푸집(160,240)을 이용하지 않고 프리캐스트 거더(미도시)를 설치한 후 또는 토핑 콘크리트를 타설하여 상부슬래브(170,250)를 시공할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 지하차도의 시공 방법은, 지하차도의 상부슬래브의 심도가 깊지 않을 경우 버팀보를 설치하지 않고 상부슬래브를 시공한 후 상부연속벽체구조물을 분리하여 제거한 후 되메우기로 복토하여 구조체의 지지력 및 강성을 확보할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 지하차도의 시공 방법은, 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 도로 한쪽의 지하차도의 상부슬래브를 시공한 후 상부의 벽체구조물을 제거하고 되메우기로 도로를 복원시켜 구조체의 지지력 및 강성을 확보한 다음 하부슬래브를 시공하고 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 구조체의 지지력 및 강성 확보에 따라 안전하게 시공할 수 있다. 그리고, 도로 차단과 우회도로 개설 없이도 안전하고 신속하게 지하차도를 시공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 지하차도의 시공 방법은, H빔 또는 강관 파일 등의 파일을 이음결합에 의해 강제지중연속벽을 형성하여 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체를 형성함과 동시에 흙막이벽과 차수벽의 역할을 동시에 수행함으로써, 측벽에서 작용하는 하중에 대한 지지력과 강성력을 증가시키고, 벽체의 응력과 지진에 대한 내진성을 크게 향상시킬 수 있다.
벽체 파일의 실시예
도 17은 벽체 파일의 제1 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고, 도 18은 도 17의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
상기 벽체 파일의 제1 실시예는, 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 이음결합으로 구성하는 파일로, 제거용 파
Figure pat00006
(110a)과 설치용 파일(110b)이 수직으로 분리 가능하게 연결되어 있다. 이때, 상기 제거용 파일(110a)은 상부슬래브(170,250)의 위쪽에 위치하여 인발에 의해 제거되고, 상기 설치용 파일(110b)은 상부슬래브(170,250)의 아래쪽에 위치하여 지하차도의 벽체를 구성하게 된다.
상기 벽체 파일의 제1 실시예는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)이 수직으로 연결된 사이에 플레이트(310,341)가 설치되어 있다. 이때, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 플레이트(310,341)가 용접으로 고정되거나 볼트(360)와 너트(370)로 체결되어 있고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 플레이트(310,341)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되어, 볼트(360)를 풀어서 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거할 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기 볼트(360)는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파
Figure pat00007
(110b)의 플레이트(310,341) 사이에 설치된 파이프(350)를 통해 관통 설치되어, 소일시멘트의 고결에도 볼트(360)가 쉽게 분리될 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 볼트(360)의 머리는 상기 제거용 파일(110a)의 인발을 위해 해체가 용이하도록 터파기 또는 굴착 공사가 진행하는 방향에 위치하고, 상기 너트(370)는 상기 볼트(360)의 반대쪽에 용접으로 고정하여 상기 볼트(360)를 용이하게 풀 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 볼트(360)와 너트(370)가 체결된 방향과 수직 방향의 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b) 사이에는 또 다른 플레이트(330)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 플레이트(330)는 상기 설치용 파일(110b)에 용접으로 고정된 하부 플레이트와 상기 제거용 파일(110a)의 측면에 배치되어 상기 제거용 파일(110a)을 지지하는 하부 플레이트로 구성될 수 있다.
상기 구성에 따라, 상기 벽체 파일의 제1 실시예는 상부슬래브(170,250)를 시공한 다음, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,341)에 설치된 볼트(310)를 풀어서 빼어낸 후 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거함으로써, 지하차도 상부의 상부연속벽체구조물을 제거할 수 있다.
도 19는 벽체 파일의 제2 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고, 도 20은 도 19의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
상기 벽체 파일의 제2 실시예는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)이 수직으로 연결된 사이에 플레이트(310,320,340,341)가 설치되어 있다. 이때, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 플레이트(310,320,340,341)가 용접으로 고정되거나 볼트(360)와 너트(370)로 체결되어 있고, 상기 제거용 파
Figure pat00008
(110a)에는 상기 플레이트(310,320,340,341)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되어, 볼트(360)를 풀어서 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거할 수 있도록 구성된다.
상기 벽체 파일의 제2 실시예는 상기 벽체 파일의 제1 실시예와 비교하면, 상기 플레이트(310,320,340,341)의 추가 구성만 다르고, 나머지 구성은 동일하다.
따라서, 상기 벽체 파일의 제2 실시예는 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 상부슬래브(170,250)를 시공한 다음, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320,340,341)에 설치된 볼트(310)를 풀어서 빼어낸 후 상기 제거용 파
Figure pat00009
(110a)을 인발하여 제거함으로써, 지하차도 상부의 상부연속벽체구조물을 제거할 수 있다.
도 21은 벽체 파일의 제3 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고, 도 22는 도 21의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
상기 벽체 파일의 제3 실시예는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)이 수직으로 연결된 사이에 플레이트(310,320,340,341)가 설치되어 있다. 이때, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 플레이트(310,320,340,341)가 용접으로 고정되고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 플레이트(310,320,340,341)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되어, 볼트(360)를 풀어서 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거할 수 있도록 구성된다.
상기 벽체 파일의 제3 실시예는 상기 벽체 파일의 제2 실시예와 비교하면, 상기 설치용 파일(110b)에 상기 플레이트(310,320,340,341)가 용접으로 고정 설치된 점만 다르고, 나머지 구성은 동일하다.
따라서, 상기 벽체 파일의 제3 실시예는 상기 제2 실시예와 마찬가지로, 상부슬래브(170,250)를 시공한 다음, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320,340,341)에 설치된 볼트(310)를 풀어서 빼어낸 후 상기 제거용 파
Figure pat00010
(110a)을 인발하여 제거함으로써, 지하차도 상부의 상부연속벽체구조물을 제거할 수 있다.
도 23은 벽체 파일의 제4 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이고, 도 24는 도 23의 파일의 상부(a)와 하부(b) 모습을 나타낸 도면이다.
상기 벽체 파일의 제4 실시예는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)이 수직으로 연결된 사이에 플레이트(310,341)가 설치되어 있다. 이때, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 플레이트(310,341)가 용접으로 고정되고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 플레이트(310,341)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되어, 볼트(360)를 풀어서 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거할 수 있도록 구성된다.
상기 벽체 파일의 제4 실시예는 상기 벽체 파일의 제3 실시예와 비교하면, 상기 플레이트(310,341)의 구성만 다르고, 나머지 구성은 동일하다.
따라서, 상기 벽체 파일의 제4 실시예는 상기 제3 실시예와 마찬가지로, 상부슬래브(170,250)를 시공한 다음, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,341)에 설치된 볼트(310)를 풀어서 빼어낸 후 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거함으로써, 지하차도 상부의 상부연속벽체구조물을 제거할 수 있다.
도 25는 벽체 파일의 제5 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이다.
상기 벽체 파일의 제5 실시예는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)이 수직으로 연결된 H형강제 외측부에 플레이트(310,320)가 설치되고, H형강제 내측부에 ㄷ형 강제(390)가 설치된다. 이때, 상기 설치용 파
Figure pat00011
(110b)의 플레이트(310,320)와 ㄷ형 강제(390)는 H형강제 외측부에서 내측부를 통해 반대쪽 외측부로 관통된 볼트(360)와 너트(370)에 의해 체결 설치된다. 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320)와 ㄷ형 강제(390)도 마찬가지로, H형강제 외측부에서 내측부를 통해 반대쪽 외측부로 관통된 볼트(360)와 너트(370)에 의해 체결 설치된다. 따라서, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320)에 설치된 볼트(360)를 풀어서 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거할 수 있다.
여기서, 상기 ㄷ형 강제(390)는 상기 볼트(360)와 너트(370)가 체결된 방향과 수직 방향의 H형강제 내측부에 설치된다.
상기 볼트(360)는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 플레이트(310,320) 사이에, 즉 H형강제 내측부에 설치된 파이프(350) 속에 관통 설치되어, 소일시멘트의 고결에도 볼트(360)가 쉽게 분리될 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 볼트(360)의 머리는 상기 제거용 파일(110a)의 인발을 위해 해체가 용이하도록 터파기 또는 굴착 공사가 진행하는 방향에 위치하고, 상기 너트(370)는 상기 볼트(360)의 반대쪽에 용접으로 고정하여 상기 볼트(360)를 용이하게 풀 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 벽체 파일의 제5 실시예는 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 상부슬래브(170,250)를 시공한 다음, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320)에 설치된 볼트(310)를 풀어서 빼어낸 후 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거함으로써, 지하차도 상부의 상부연속벽체구조물을 제거할 수 있다.
도 26은 벽체 파일의 제6 실시예를 나타낸 정면도(a), 좌측면도(b), 우측면도(c)이다.
상기 벽체 파일의 제6 실시예는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)이 수직으로 연결된 H형강제 외측부에 플레이트(310,320)가 설치되고, H형강제 내측부에 ㄷ형 강제(390)가 설치된다. 이때, 상기 설치용 파
Figure pat00012
(110b)의 플레이트(310,320)와 ㄷ형 강제(390)는 H형강제 외측부에 용접으로 고정 설치될 수 있다. 그리고, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320)와 ㄷ형 강제(390)는, H형강제 외측부에서 내측부를 통해 반대쪽 외측부로 관통된 볼트(360)와 너트(370)에 의해 체결 설치된다. 따라서, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320)에 설치된 볼트(360)를 풀어서 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거할 수 있다.
여기서, 상기 ㄷ형 강제(390)는 상기 볼트(360)와 너트(370)가 체결된 방향과 수직 방향의 H형강제 내측부에 설치된다.
상기 볼트(360)는, 상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 플레이트(310,320) 사이에, 즉 H형강제 내측부에 설치된 파이프(350) 속에 관통 설치되어, 소일시멘트의 고결에도 볼트(360)가 쉽게 분리될 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 볼트(360)의 머리는 상기 제거용 파일(110a)의 인발을 위해 해체가 용이하도록 터파기 또는 굴착 공사가 진행하는 방향에 위치하고, 상기 너트(370)는 상기 볼트(360)의 반대쪽에 용접으로 고정하여 상기 볼트(360)를 용이하게 풀 수 있도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 벽체 파일의 제6 실시예는 상기 제5 실시예와 마찬가지로, 상부슬래브(170,250)를 시공한 다음, 상기 제거용 파일(110a)의 플레이트(310,320)에 설치된 볼트(310)를 풀어서 빼어낸 후 상기 제거용 파일(110a)을 인발하여 제거함으로써, 지하차도 상부의 상부연속벽체구조물을 제거할 수 있다.
벽체파일의 실시예
도 27 내지 도 46은 외측 벽체파일과 중앙분리벽 벽체파일의 실시예를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 27은 벽체파일(400)의 제1 실시예로서, 플랜지 양단에 C형 이음재(402)가 형성된 H빔 파일(400)로 구성된다.
그리고, 도 28은 벽체파일(410)의 제2 실시예로서, 플랜지 양단에 I형 이음재(412)가 형성된 H빔 파일(410)로 구성된다.
또한, 도 29는 벽체파일(420)의 제3 실시예로서, 플랜지 양단에 T형 이음재(422)가 형성된 H빔 파일(420)로 구성된다.
도 30은 벽체파일(400,410)의 이음결합을 나타낸 구성도로서, 상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402)에 상기 H빔 파일(410)의 I형 이음재(412)를 이음 결합하여 연속벽을 형성시킬 수 있다. 상기 H빔 파일(400,410)과 상기 C형 이음재(402)와 I형 이음재(412)의 이음결합부에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성할 수 있다.
도 31은 벽체파일(400,420)의 이음결합을 나타낸 구성도로서, 상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402)에 상기 H빔 파일(420)의 T형 이음재(412)를 이음 결합하여 연속벽을 형성시킬 수 있다. 상기 H빔 파일(400,420)과 상기 C형 이음재(402)와 T형 이음재(412)의 이음결합부에 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성할 수 있다.
도 32 및 도 33은 벽체파일(400)의 플랜지 외측면에 플랜지보강강재(403)를 부착한 예를 나타낸 구성도이다.
여기서, 도 32의 경우, 상기 벽체파일(400)의 플랜지 외측면 전체에 플랜지보강강재(403)를 용접으로 부착하여, 강성 및 응력을 크게 증가시킬 수 있다.
도 33의 경우, 상기 벽체파일(400)의 플랜지 외측면 부분에 플랜지보강강재(403)를 용접으로 부착하여, 플랜지의 강성 및 응력을 크게 보강하여 증가시킬 수 있다.
도 34는 벽체파일(400)의 플랜지 외측면 및 내측면에 플랜지보강강재(403)를 부착하고, 상기 플랜지보강강재(403)가 부착되지 않은 플랜지면 및 웨브면에 실링재를 형성한 예를 나타낸 구성도로서, 플랜지의 강성 및 응력 증가와 함께 지수성을 향상시킬 수 있다.
도 35는 벽체파일(400)의 플랜지 내측에 전단보강강재(405)를 부착한 예를 나타낸 구성도로서, 연직 방향의 휨모멘트 및 축력과 전단력을 크게 향상시킬 수 있다.
도 36 및 도 37은 벽체파일(400,410)의 이음결합부에 실링재(430,440)를 부착하여 지수성을 향상시킨 예를 나타낸 구성도로서, 벽체파일(400,410)의 이음결합부에 부정형실링재(430), 띠상실링재(440)를 설치하고 내벽 콘크리트(60)로 억제함으로써, 높은 지수성을 얻을 수 있다. 여기서, 도면부호 50은 소일 시멘트를 나타낸다.
도 38은 벽체파일(400,410)의 이음접합부(450), 근입 보조장치(460)를 나타낸 구성도이다. 상기 이음접합부(450)는 2개의 벽체파일(400,410)을 이음접합하여 하나로 연결하는 역할을 하며, 상기 근입 보조장치(460)는 일측이 개구된 깔대기 형상을 가지며, 상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402) 단부에 설치될 수 있다.
도 39는 제4 실시예에 의한 벽체파일(470)의 구성도로서, 플랜지 양단에 반고리형 이음재(472,473)가 서로 반대 방향으로 형성된 H빔 파일(470)로 구성되며, 상기 H빔 파일(470)의 반고리형 이음재(472)에 상기 H빔 파일(470)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 반고리형 이음재(473)를 대향 결합한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
도 40은 제5 실시예에 의한 벽체파일(480)의 구성도로서, 플랜지 양단에 '┗┛' 형 이음재(482)와 '┏┓' 형 이음재(483)가 서로 반대 방향으로 형성된 H빔 파일(480)로 구성되며, 상기 H빔 파일(480)의 '┗┛' 형 이음재(482)에 상기 H빔 파일(480)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 '┏┓' 형 이음재(483)를 대향 결합한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
도 41은 제6 실시예에 의한 벽체파일(490)의 구성도로서, 플랜지 양단에 '┗┛' 형 이음재(492)와 '┏┓' 형 이음재(493)가 서로 반대 방향으로 형성되고, 플랜지 양단 단부가 '┗'형과 '┓'형으로 절곡된 H빔 파일(490)로 구성되며, 상기 H빔 파일(490)의 '┗┛' 형 이음재(492)에 상기 H빔 파일(490)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 '┏┓' 형 이음재(493)를 대향 결합하고 플랜지 단부의 '┓'형과 '┗'형을 대향 배치한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
지하차도의 다른 실시예
본 발명에 의한 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식으로 상부연속벽체구조물을 제거한 지하차도의 다른 실시예는, 상기 좌우측벽체의 강제지중연속벽(110,130)과 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(120)을 강관 파일로 이음결합하여 구성시킬 수도 있다.
도 42는 제7 실시예에 의한 벽체파일의 구성도로서, 플랜지 일측에 C형 이음재(501)가 형성되고, 타측에 T형 끼움재(502)가 형성된 강관 파일(500)으로 구성될 수 있다.
상기 벽체파일의 제7 실시예는 상기 강관 파일(500)의 C형 이음재(501)에 상기 강관 파일(500)과 구성이 동일한 다른 강관 파일(500)의 T형 끼움재(502)를 결합한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
도 43은 제8 실시예에 의한 벽체파일의 구성도로서, 플랜지 일측에 C형 이음재(511)가 형성되고, 타측에 원형 끼움재(512)가 형성된 강관 파일(510)으로 구성될 수 있다.
상기 벽체파일의 제8 실시예는 상기 강관 파일(510)의 C형 이음재(511)에 상기 강관 파일(510)과 구성이 동일한 다른 강관 파일(510)의 원형 끼움재(512)를 결합한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
도 44는 제9 실시예에 의한 벽체파일의 구성도로서, 플랜지 일측에
Figure pat00013
형 이음재(521)가 형성되고, 타측에 T형 끼움재(522)가 형성된 강관 파일(520)으로 구성될 수 있다.
상기 벽체파일의 제9 실시예는 상기 강관 파일(520)의
Figure pat00014
형 이음재(521)에 상기 강관 파일(520)과 구성이 동일한 다른 강관 파일(520)의 T형 끼움재(522)를 결합한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
도 45 및 도 46은 제10 실시예에 의한 벽체파일의 구성도로서, 플랜지의 일측 단부에
Figure pat00015
형 이음재(531)가 형성되고 타측 단부에
Figure pat00016
형 이음재(532)가 형성된 H빔 파일(530)로 구성되며, 상기 H빔 파일(530)의
Figure pat00017
형 이음재(531)와 상기 H빔 파일(530)과 동일한 구성을 갖는 다른 H빔 파일의
Figure pat00018
형 이음재(532)를 대향 배치한 후 소일-시멘트(soil-cement)를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 지하차도 상부에 터파기로 인해 상기 좌우측벽체의 강제지중연속벽(110,130)과 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(120)의 강도를 보강하기 위하여 수평 및 수직 방향으로 버팀보(미도시)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 버팀보는 H빔, 강관 등 통상적으로 사용되는 모든 자재로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도 및 그의 시공 방법은, 이음결합으로 강제지중연속벽을 형성하는 파일을 제거용 파일과 설치용 파일로 구성하고 이 두개의 파일을 플레이트(plate)를 이용하여 볼트와 너트로 체결하거나 용접하여 근입(根入, penetration)한 다음, 지하차도의 상부슬래브를 형성한 후 볼트를 풀어서 제거용 파일을 인발하고 상부슬래브의 상부를 되메우기로 복토하여 구조체의 강성을 확보한 다음 하부슬래브를 형성하고 반대편 도로를 같은 방법으로 시공함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 지반 11 : 줄파기구멍(임시구멍)
12 : 트렌치(Trench) 20 : TRD 공법기
21 : 커터(Cutter) 30 : 차량
40 : 굴착기 50 : 소일 시멘트
60 : 내벽콘크리트
100 : 강제지중연속벽을 이용한 탑-다운(top-down) 방식의 지하차도
110 : 외측벽체 또는 좌측벽체의 강제지중연속벽
110a : 제거용 파일 110b : 설치용 파일
111 : 외측벽체 또는 좌측벽체 112 : 콘크리트
120 : 중간벽체 또는 중앙분리벽 벽체
121 : 중간벽체 122 : 콘크리트
130 : 외측벽체 또는 우측벽체의 강제지중연속벽
131 : 외측벽체 또는 우측벽체 132 : 콘크리트
140 : 버팀보 141 : 강재브라켓
142 : 고정 장치부 150 : 레벨링 콘크리트
160 : 동바리 및 거푸집 170 : 상부슬래브
180 : 상부 방수층 190 : 버팀보
191 : 강재브라켓 192 : 고정 장치부
200 : 하부 방수층 210 : 하부슬래브
211 : 공동구 212 : 배수로
220 : 버팀보 221 : 강재브라켓
222 : 고정 장치부 230 : 레벨링 콘크리트
240 : 거푸집 동바리 250 : 상부슬래브
260 : 상부 방수층 270 : 버팀보
271 : 강재브라켓 272 : 고정 장치부
280 : 하부 방수층 290 : 하부슬래브
291 : 공동구 292 : 배수로
300 : 포장도로 310 : 플레이트(plate)
311 : 용접부 320 : 플레이트(plate)
321 : 용접부 330 : 플레이트(plate)
331 : 용접부 340, 341 : 보강판
350 : 파이프 360 : 볼트
370 : 너트 380 : 용접부
390 : ㄷ형 강제
400 : 플랜지 양단에 C형 이음재가 형성된 H빔 파일
401 : 몸체 402 : C형 이음재
403, 404 : 플랜지보강강재 405 : 전단보강강재
410 : 플랜지 양단에 I형 이음재가 형성된 H빔 파일
411 : 몸체 412 : I형 이음재
413, 414 : 플랜지보강강재
420 : 플랜지 양단에 T형 이음재가 형성된 H빔 파일
421 : 몸체 422 : T형 이음재
430 : 부정형실링재 440 : 띠상실링재
450 : 이음접합부 460 : 근입 보조장치
470 : 플랜지 양단에 반고리형 이음재가 형성된 H빔 파일
471 : 몸체 472,473 : 반고리형 이음재
480 : 플랜지 양단에 '┏┓' 또는 '┗┛' 형 이음재가 형성된 H빔 파일
481 : 몸체
482,483 : '┏┓' 또는 '┗┛' 형 이음재
490 : 플랜지 양단에 '┏┓' 또는 '┗┛' 형 이음재가 형성된 H빔 파일
491 : 몸체
492,493 : '┏┓' 또는 '┗┛' 형 이음재
494,495 : 돌출부
500 : 강관 파일 501 : C형 이음재
502 : T형 끼움재 510 : 강관 파일
511 : C형 이음재 512 : 원형 끼움재
520 : 강관 파일 521 :
Figure pat00019
형 이음재
522 : T형 끼움재
530 : 플랜지 양단에 이음재가 형성된 H빔 파일
531 :
Figure pat00020
형 이음재 532 :
Figure pat00021
형 이음재

Claims (11)

  1. 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법에 있어서,
    (a) 선형측량을 통해 지하차도의 좌우측벽체와 중간벽체의 지점에 상기 지하차도의 길이방향을 따라 줄파기 및 트렌치를 굴착하는 단계;
    (b) 상기 굴착한 좌우측벽체와 중간벽체의 트렌치에 H형강제를 이음결합으로 근입하여 강제지중연속벽(110,120,130)을 각각 형성하고, 상기 H형강제의 하부에 콘크리트(112)로 속채움 타설하는 단계;
    (c) 상기 지하차도의 지상 좌측도로의 지반을 상부슬래브(170)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(140)를 설치하는 단계;
    (d) 상기 버팀보(140) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 레벨링 콘크리트(150)를 형성한 후 동바리 및 거푸집(160)을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브(170)를 형성하거나 프리캐스트 상부슬래브를 설치한 후 상부에 방수층(180)을 형성하는 단계;
    (e) 상기 상부슬래브(170)에 의해 상기 좌측벽체와 중간벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후 상기 버팀보(140)를 제거하고, 상기 상부슬래브(170)의 상부에 배치된 상기 좌측벽체의 강제지중연속벽(110)을 제거한 후 상기 상부슬래브(170)의 상부를 되메우기로 복토하여 지상 좌측도로를 복원하는 단계;
    (f) 상기 상부슬래브(170) 아래의 동바리 및 거푸집(160)을 제거한 후 하부슬래브(210)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(190)를 설치하는 단계;
    (g) 상기 버팀보(190) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 방수층(200)을 형성한 후 콘크리트를 타설하여 하부슬래브(210)를 형성하고 상기 버팀보(190)를 제거한 후 좌측벽체(111) 및 중간벽체(121)를 형성하는 단계;
    (h) 상기 지하차도의 지상 우측도로의 지반을 상부슬래브(250)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 중간벽체와 우측벽체의 강제지중연속벽(120,130) 사이에 버팀보(220)를 설치하는 단계;
    (i) 상기 버팀보(220) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 레벨링 콘크리트(230)를 형성한 후 동바리 및 거푸집(240)을 이용하여 현장 타설로 상부슬래브(250)를 형성하거나 프리캐스트 상부슬래브를 설치한 후 상부에 방수층(260)을 형성하는 단계;
    (j) 상기 상부슬래브(250)에 의해 상기 중간벽체와 우측벽체의 지지력 및 강성을 확보한 후 상기 버팀보(220)를 제거하고, 상기 상부슬래브(250)의 상부에 배치된 상기 중간벽체와 좌측벽체의 강제지중연속벽(120,130)을 제거한 후 상기 상부슬래브(170)의 상부를 되메우기로 복토하여 지상 우측도로를 복원하는 단계;
    (k) 상기 상부슬래브(250) 아래의 동바리 및 거푸집(240)을 제거한 후 하부슬래브(290)의 심도에 맞게 터파기하고 상기 좌측벽체와 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120) 사이에 버팀보(270)를 설치하는 단계; 및
    (l) 상기 버팀보(270) 아래에 터파기 한 바닥을 평평하게 고른 다음 바닥면에 방수층(280)을 형성한 후 콘크리트를 타설하여 하부슬래브(290)를 형성하고 상기 버팀보(270)를 제거한 후 중간벽체(121)와 우측벽체(131)를 형성하고 아스콘으로 지하도로를 포장하는 단계;
    를 포함하는 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 H형강제는, 상기 상부슬래브(170,250) 위쪽에 위치한 제거용 파일(110a)과 아래쪽에 위치한 설치용 파일(110b)로 구성되고,
    상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 외측부에 플레이트(310,320)가 설치되되, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 플레이트(310,320)가 용접으로 고정되거나 볼트(360)와 너트(370)로 체결되고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 플레이트(310,320)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되며,
    상기 볼트(360)는 상기 H형강제의 내측부에 설치된 파이프(350) 내부에 관통하여 설치된,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법은,
    상기 H형강제는, 상기 상부슬래브(170,250) 위쪽에 위치한 제거용 파일(110a)과 아래쪽에 위치한 설치용 파일(110b)로 구성되고,
    상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 내측부에 ㄷ형 강제(390)가 설치되되, 상기 설치용 파일(110b)에는 상기 ㄷ형 강제(390)가 용접으로 고정되거나 볼트(360)와 너트(370)로 체결되고, 상기 제거용 파일(110a)에는 상기 ㄷ형 강제(390)가 볼트(360)와 너트(370)로 체결되고,
    상기 볼트(360)는 상기 H형강제의 내측부에 설치된 파이프(350) 내부에 관통하여 설치된,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법은,
    상기 제거용 파일(110a)과 상기 설치용 파일(110b)의 외측부에 플레이트(330)가 설치되되 상기 설치용 파일(110b)에만 용접으로 고정 설치되고,
    상기 볼트의 머리는 해체가 용이하도록 터파기 또는 굴착 공사가 진행하는 방향에 위치하고 상기 너트는 상기 볼트의 반대쪽에 용접으로 고정 설치된,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지하차도의 시공 방법은,
    플랜지 양단에 C형 이음재(402)가 형성된 H빔 파일(400);
    플랜지 양단에 I형 이음재(412)가 형성된 H빔 파일(410); 및
    플랜지 양단에 T형 이음재(422)가 형성된 H빔 파일(420);을 포함하며,
    상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402)에 상기 H빔 파일(410)의 I형 이음재(412) 또는 상기 H빔 파일(420)의 T형 이음재(422)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성한,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지하차도의 시공 방법은,
    상기 H빔 파일(400)의 C형 이음재(402) 단부에 설치된 일측이 개구된 깔대기 형상의 근입 보조장치(460);
    상기 H빔 파일(400,410,420)의 외측면에 용접으로 부착하여 강성을 증가시킨 플랜지보강강재(403);
    상기 H빔 파일(400,410,420)의 플랜지 양쪽 내측에 용접으로 부착하여 연직방향의 전단력을 강화시킨 전단보강강재(405); 및
    상기 H빔 파일(400,410,420)의 이음결합 부에 부착하여 지수성(止水性)을 향상시킨 실링재(430,440);
    를 포함하는 탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지하차도의 시공 방법은,
    플랜지 양단에 반고리형 이음재(472,473)가 서로 반대 방향으로 형성된 H빔 파일(470);을 포함하며,
    상기 H빔 파일(470)의 반고리형 이음재(472)에 상기 H빔 파일(470)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 반고리형 이음재(473)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성한,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지하차도의 시공 방법은,
    플랜지 양단에 '┗┛' 형 이음재(482)와 '┏┓' 형 이음재(483)가 서로 반대 방향으로 형성된 H빔 파일(480);을 포함하며,
    상기 H빔 파일(480)의 '┗┛' 형 이음재(482)에 상기 H빔 파일(480)과 구성이 동일한 다른 H빔 파일의 '┏┓' 형 이음재(483)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설 시공하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성한,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지하차도의 시공 방법은,
    일측에 C형 이음재(501)가 형성되고 타측에 T형 끼움재(502)가 형성된 강관 파일(500);을 포함하고,
    상기 강관 파일(500)의 C형 이음재(501)에 상기 강관 파일(500)과 구성이 동일한 다른 강관 파일의 T형 끼움재(502)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성한,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 지하차도의 시공 방법은,
    일측에
    Figure pat00022
    형 이음재(521)가 형성되고 타측에 T형 끼움재(522)가 형성된 강관 파일(520);을 포함하고,
    상기 강관 파일(520)의
    Figure pat00023
    형 이음재(521)에 상기 강관 파일(500)과 구성이 동일한 다른 강관 파일의 T형 끼움재(522)를 이음 결합한 후 소일-시멘트를 타설하여 상기 좌측 및 우측벽체와 상기 중간벽체의 강제지중연속벽(110,120,130)을 구성한,
    탑-다운 방식의 지하차도의 시공 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중에서 어느 한 항에 기재된 지하차도의 시공 방법에 의해 만들어진 강제지중연속벽을 이용하여 상부연속벽체구조물을 제거한 지하차도.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439012A (zh) * 2022-02-22 2022-05-06 中国建筑第八工程局有限公司 一种设有内支撑深基坑的快速出土方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938395B1 (ko) 2008-12-24 2010-01-21 재단법인 포항산업과학연구원 강합성 벽체파일을 이용한 지하차도의 시공방법
KR20110132909A (ko) 2010-06-03 2011-12-09 김원근 기성 콘크리트 말뚝을 이용한 지하차도 및 그의 시공방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938395B1 (ko) 2008-12-24 2010-01-21 재단법인 포항산업과학연구원 강합성 벽체파일을 이용한 지하차도의 시공방법
KR20110132909A (ko) 2010-06-03 2011-12-09 김원근 기성 콘크리트 말뚝을 이용한 지하차도 및 그의 시공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439012A (zh) * 2022-02-22 2022-05-06 中国建筑第八工程局有限公司 一种设有内支撑深基坑的快速出土方法

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