KR20230044609A

KR20230044609A - 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법 및 이를 이용하여 시공된 리모델링 건물

Info

Publication number: KR20230044609A
Application number: KR1020210126919A
Authority: KR
Inventors: 유영찬; 최기선; 하수경
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2021-09-27
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2041-09-27
Also published as: KR102608439B1

Abstract

수평확장(수평증축)을 수반하는 리모델링 공사에 있어서 수평확장부를 기존 구조체와 일정 간격 이격하여 시공하고, 수평확장이 이루어진 이후에 연결부에 콘크리트 등을 타설함으로써 수평확장부의 하중이 기존 구조체의 기초에 작용하는 것을 최소화할 수 있으며, 또한, 수평확장 구조물을 선시공하여 완성한 후 기존 구조체와 수평확장 구조물의 간격 부위에 별도의 보강재를 설치하거나 주입재 또는 접착제 등을 타설하여 후연결함으로써, 수평확장을 통해 기존 파일에 작용하는 하중을 기존의 일체형으로 수평확장하는 방법에 비해 경감시킬 수 있고, 이에 따라, 기존 파일의 보강량을 감소시킬 수 있는, 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법 및 이를 이용하여 시공된 리모델링 건물이 제공된다.

Description

기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법 및 이를 이용하여 시공된 리모델링 건물 {METHOD FOR POST-CASTING CONNECTION PART BETWEEN EXISTING STRUCTURE AND HORIZONTAL EXTENSION PART DURING REMODELING CONSTRUCTION, AND REMODELING BUILDING USING THE SAME}

본 발명은 건물의 리모델링 공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 벽식 구조 아파트와 같은 공동주택의 수평증축을 수반하는 리모델링(Remodeling) 공사시, 기존 구조체로부터 일정 간격 이격된 수평확장부를 시공한 후에 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설(Post-Casting)하는 리모델링 공법 및 이를 이용하여 시공된 리모델링 건물에 관한 것이다.

일반적으로, 건물의 리모델링(Remodeling)은 건물의 노후화를 억제하고 기능을 향상시킬 수 있도록 증축, 개축 또는 대수선하는 시공을 말하며, 최근 리모델링에 대한 각종 법규 완화와 자원 재활용 등의 장점으로 인해 공동주택 등에서 그 수요가 증가하고 있다.

이러한 리모델링 공사는 초기에는 주로 오피스, 상가 건물, 병원 등의 특수한 건물을 중심으로 이루어져 왔으나, 최근 들어 주택분야, 특히, 학교나 아파트 등과 같은 공동주택 건물에 대한 리모델링이 활성화되고 있는 추세이다.

통상적으로, 리모델링 공사는 대부분 수평증축 또는 수직증축을 수반하게 되며, 주택법에서 규정하고 있는 공동주택 리모델링시 30% 증축 허용범위 내에서 건물 전면으로 확장하는 방식, 건물 배면으로 확장하는 방식, 건물의 전면과 배면으로 각각 1/2씩 확장하는 방법 등으로 시공이 이루어진다.

이러한 수직증축 및 수평증축은 모두 건물의 기존 구조체에 하중을 증가시키는 요소로 작용한다. 이때, 하중은 고정하중, 적재하중에 의한 연직 하향하중이 있고, 건물의 중량 증가 및 층수 증가와 관련된 지진하중이 있다. 이에 따라, 이러한 하중의 증가는 건물을 지지하는 구조부재인 기둥, 벽체 및 기초의 보강을 필요로 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물의 수평증축 및 수직증축을 설명하기 위한 도면으로서, 리모델링 건물이 수평증축 및 수직증축을 수반하는 것을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물(10), 예를 들면, 기존 공동주택의 경우, 지반(20) 상에 설치된 기존 파일(11) 및 기존 기초판(12) 상부에 시공되며, 리모델링 대상건물(10)의 측방에 추가 파일(31) 및 추가 기초판(32)을 설치하여 수평증축부(50)를 시공하거나, 또는, 기둥, 벽체 및 기초를 보강한 후 리모델링 대상건물(10)의 상부에 수직증축부(60)를 시공하게 된다.

도 2는 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물에 기시공된 파일 및 기초판을 나타내는 단면도이고, 도 3은 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물에 추가 파일 및 추가 기초판을 시공하는 것을 나타내는 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물(51)의 경우, 기존 파일(61) 상에 기존 기초판(71)이 설치되며, 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 기존 기초판(71)의 측방에 추가 기초판(72)을 설치하면서, 동시에 추가 기초판(72)의 하부에 추가 파일(62)을 설치하는 방식을 적용하고 있다. 즉, 증축된 상부 구조물의 하중에 저항하기 위하여, 철근 콘크리트의 타설에 의한 추가 기초판(72)의 시공 시, 추가 파일(62)을 함께 시공하여 추가 기초판(72)과 일체화하는 방식을 취하고 있다.

한편, 리모델링 공사에 있어서 수직증축을 수반할 경우, 증가되는 하중으로 인해서 기존 기초판 또는 파일이 설계지지력을 초과할 경우에 대한 다양한 형태의 대책이 필요하며, 다음과 같은 공법들이 적용될 수 있다.

예를 들면, 1) 슬래브 및 벽체 등의 상부 구조물의 경량화를 통한 전체 하중을 감소시키는 공법, 2) 기초판 또는 파일에 마이크로파일을 추가로 시공하는 공법, 3) 마이크로파일의 추가 시공으로도 기존 기초 또는 파일이 설계지지력 이하로 제어되지 않을 경우, 신설 마이크로파일에 선재하를 도입하여, 예를 들면, 기존 기초판, 벽체 등의 건물을 지지대로 하여 추가 시공된 마이크로파일에 프리스트레스를 도입하여 기존 기초판 및 파일의 연직 하향하중을 경감시키는 공법 등을 적용할 수 있다. 하지만, 종래의 기술에 따른 3가지 종류의 공법의 문제점은 다음과 같다.

먼저, 슬래브, 벽 등의 상부구조물의 경량화를 통한 하중 감소 공법의 경우, 예를 들면, 조적벽을 경량벽체로 변경하거나 슬래브의 온돌구조를 경량온돌 등으로 변경하여 하중을 줄이는 것은 유효하지만, 전체 중량의 10% 이내로 한정되는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 기초 또는 파일에 마이크로파일을 추가 시공하는 공법의 경우, 기존 기초판 또는 파일에 초과되는 설계지지력의 크기가 클 경우, 추가 시공하는 마이크로파일만으로 기존 기초판 또는 파일이 설계지지력 이하가 되도록 제어할 수 없고 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있다.

또한, 신설 마이크로파일에 대한 선재하(또는 프리스트레스) 공법, 즉, 기존 기초판, 벽체 등의 건물을 지지대로 추가 시공된 마이크로파일에 프리스트레스를 도입하여 기존 기초판 또는 파일의 연직 하향하중을 경감하는 선재하 공법은 아직 국내에서 시도되지 않은 개념상의 공법으로 적용에 한계가 있고, 특히, 도입한 프리스트레스가 손실될 경우, 구조 안전성이 불확실해지는 문제점이 있다.

한편, 도 4는 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물의 수평증축시 기존 구조체에 작용하는 하중을 설명하기 위한 단면도이다.

최근의 공동주택 리모델링 공사의 경우, 기존 건물(기존 구조체) → 신설 파일 보강 → 수평증축 → 수직증축의 시공 과정에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평증축시에도 수평확장되는 부분의 하중이 기존 건물과 기초에 전달되며, 그 구체적인 이유는 다음의 2가지로 파악된다. 여기서, 도면부호 A는 기존 건물에 작용하는 하중을 나타내며, 도면부호 B는 수평확장되는 부분의 하중이 기존 건물과 기초에 전달되는 것을 나타낸다.

먼저, 1) 수평증축시에 기존 구조체와 수평증축부가 지하구조부터 일체화됨에 따라 이후 작용하는 하중이 기존 구조체로 전달되며, 2) 기존 구조체의 축방향 강성이 수평증축 부위의 축방향 강성보다 큼에 따라 더 많은 하중이 기존 구조체의 기초로 편중되는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 수평확장부의 하중이 기존 구조체의 기초에 작용하는 것을 최소화할 필요성이 있다.

대한민국 등록특허번호 제10-1631219호(출원일: 2015년 10월 14일), 발명의 명칭: "건축물 리모델링 공사를 위한 기초파일 시공의 선행하중 재하공법" 일본 등록특허번호 제5,164,231호(등록일: 2012년 12월 28일), 발명의 명칭: "기존 건물의 증축 방법 및 증축 구조" 일본 등록특허번호 제3,767,224호(등록일: 2006년 2월 10일), 발명의 명칭: "면진 구조물의 증축 방법" 일본 등록특허번호 제6,171,566호(등록일: 2017년 7월 14일), 발명의 명칭: "증축 방법" 대한민국 공개특허번호 제2013-30962호(공개일: 2013년 3월 28일), 발명의 명칭: "건축물의 리모델링시 증축 시공방법" 대한민국 공개특허번호 제2010-16979호(공개일: 2010년 2월 16일), 발명의 명칭: "수평증축 장치와 이를 이용한 수평증축 구조 및 수평증축 방법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수평확장(수평증축)을 수반하는 리모델링 공사에 있어서 수평확장부를 기존 구조체와 일정 간격 이격하여 시공하고, 수평확장이 이루어진 이후에 최상층부터 연결부에 콘크리트 등을 타설함으로써 수평확장부의 하중이 기존 구조체의 기초에 작용하는 것을 최소화할 수 있는, 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법 및 이를 이용하여 시공된 리모델링 건물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 수평확장 구조물을 선시공하여 완성한 후 기존 구조체와 수평확장 구조물의 간격 부위에 별도의 보강재를 설치하거나 주입재 또는 접착제 등을 타설하여 후연결함으로써, 수평확장을 통해 기존 파일에 작용하는 하중을 기존의 일체형으로 수평확장하는 방법에 비해 경감시킬 수 있는, 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법 및 이를 이용하여 시공된 리모델링 건물을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법은, a) 기존 구조체의 측면에 수평확장부를 시공하도록 수평확장 영역 지반에 신설 파일을 관입시키는 단계; b) 상기 기존 구조체의 기존 기초판 위치에 대응하여 상기 신설 파일 상부에 신설 기초판을 설치하는 단계; c) 상기 기존 구조체로부터 일정 간격 이격된 연결부가 형성되도록 수평확장부를 최하층부터 최상층까지 시공하는 단계; 및 d) 상기 기존 구조체와 상기 수평확장부가 모두 후연결되도록 연결부 최상층부터 연결부 최하층까지 후타설 시공하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 c) 단계에서 수평확장부의 연직하중이 상기 기존 구조체와는 독립적인 하중전달체계를 갖도록 상기 연결부를 후타설하기 이전까지 상기 기존 구조체로부터 일정 간격을 유지하면서 최상층까지 수평확장부를 선시공하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 기존 구조체는 벽식구조 아파트 형식의 공동주택일 수 있다.

여기서, 상기 수평확장부는, 상기 기존 구조체의 측면에 형성된 수평확장 영역의 지반에 신설 관입되는 신설 파일; 상기 기존 구조체의 기초판 위치에 대응하여 상기 신설 파일의 상부에 설치되는 신설 기초판; 상기 기존 구조체의 슬래브 위치에 대응하여 상기 신설 기초판 상에 설치되는 수평확장부 슬래브; 및 상기 기존 구조체의 벽체 위치에 대응하여 상기 신설 기초판 상에 설치되는 수평확장부 벽체 를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 수평확장부는 상기 기존 구조체와 일정 이격하여 시공하는 수평증축부로서, 슬래브와 벽체 연결을 위한 연결철근이 각각 배근될 수 있다.

여기서, 상기 연결부는 별도의 보강재, 주입재 또는 접착제를 후타설하여 상기 기존 구조체와 상기 수평확장부를 후연결하는 것을 특징으로 한다.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물은, 적어도 일측면을 따라 수평확장되도록 기존 파일, 기존 기초판, 슬래브 및 내력벽으로 이루어진 기존 구조체; 상기 기존 구조체의 측면으로부터 일정 간격 이격된 상태에서 최하층부터 최상층까지 수평확장 시공되는 수평확장부; 및 상기 수평확장부의 최상층부터 최하층까지 후타설 시공하여 상기 기존 구조체와 상기 수평확장부를 후연결하는 연결부를 포함하되, 상기 수평확장부의 연직하중이 상기 기존 구조체와는 독립적인 하중전달체계를 갖도록 상기 연결부를 후타설하기 이전까지 상기 기존 구조체로부터 일정 간격을 유지하면서 최상층까지 수평확장부를 선시공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 수평확장(수평증축)을 수반하는 리모델링 공사에 있어서 수평확장부를 기존 구조체와 일정 간격 이격하여 시공하고, 수평확장이 이루어진 이후에 최상층부터 연결부에 콘크리트 등을 타설함으로써 수평확장부의 하중이 기존 구조체의 기초에 작용하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 수평확장 구조물을 선시공하여 완성한 후 기존 구조체와 수평확장 구조물의 간격 부위에 별도의 보강재를 설치하거나 주입재 또는 접착제 등을 타설하여 후연결함으로써, 수평확장을 통해 기존 파일에 작용하는 하중을 기존의 일체형으로 수평확장하는 방법에 비해 경감시킬 수 있고, 이에 따라, 기존 파일의 보강량을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 간단한 리모델링 공정에 의해 수직증축 리모델링 공사에 있어서 가장 난재인 기존 기초 및 기존 파일에 작용하는 하중을 약 25%정도 감소시킬 수 있고, 수평증축 리모델링 공사 이후 후속적으로 수행되는 수직증축 리모델링 공사의 비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 수직증축이 예정되어 있는 공동주택 리모델링 공사의 대안으로 적용할 수 있고, 또한, 일반 구조형식의 증축형 리모델링 공사에도 응용하여 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물의 수평증축 및 수직증축을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물에 기시공된 파일 및 기초판을 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물에 추가 파일 및 추가 기초판을 시공하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 리모델링 대상건물의 수평증축시 기존 구조체에 작용하는 하중을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 수평확장 이전의 기존 파일에 작용하는 하중에 대한 해석결과를 예시하는 도면이다.
도 6은 일체식 수평확장 이후의 기존 파일에 작용하는 하중에 대한 해석결과를 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물에서 수평확장부만 선시공한 것을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 10a 내지 도 10d는 각각 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법을 구체적으로 나타내는 단면도들이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법을 이용하여 시공된 리모델링 건물(100)]

먼저, 도 5는 수평확장 이전의 기존 파일에 작용하는 하중에 대한 해석결과를 예시하는 도면이고, 도 6은 일체식 수평확장 이후의 기존 파일에 작용하는 하중에 대한 해석결과를 예시하는 도면이다.

최근의 공동주택 리모델링 공사의 경우, 도 5 및 도 6에 각각 도시된 해석결과에 따르면, 수평증축시에도 수평확장되는 부분의 하중이 기존 건물과 기초에 전달되는 것으로 해석되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 수평확장 이전의 기존 파일에 작용하는 하중 및 도 6에 도시된 일체식 수평확장 이후의 기존 파일에 작용하는 하중에 대한 해석결과로서 수평증축시에도 수평확장되는 부분의 하중이 기존 건물과 기초에 전달되는 것을 알 수 있다.

또한, 리모델링 공사에서는 수직증축시 추가적인 연직하중 및 지진하중이 작용함에 따라 기존 기초 및 기존 파일에 설계지지력 이상의 하중이 작용할 경우가 많고, 이로 인해 많은 보강공사가 필요하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법의 경우, 리모델링 대상건물인 기존 구조체에 연장하여 수평확장되는 부위를 기존 구조체에 일체로 시공하지 않고 슬래브, 벽체 등에 일정 간격을 두고 시공함으로써 수평증축 부위는 독립적인 하중전달체계를 갖게 한다.

이후, 기존 구조체에 연장하여 수평증축되는 부위의 슬래브/벽 등에 일정 간격을 두고 시공된 부위는 골조공사가 완료된 이후, 별도의 보강재, 주입재, 접착제 등을 사용하여 후연결한다.

이에 따라, 도 5 및 도 6에서 비교한 하중값, 다시 말하면, 기존 파일 위치의 도 6의 하중값에서 도 5에 도시된 하중값을 차감한 하중값만큼 기존 파일에 작용하는 하중을 경감시킬 수 있고, 이에 따라, 기존 파일 보강량을 감소시킬 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물에서 수평확장부만 선시공한 것을 나타내는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물을 나타내는 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물(100)은, 기존 구조체(110), 지반(120), 수평확장부(130) 및 연결부(140)를 포함하며, 도 7에 도시된 바와 같이, 수평확장부(130)만 선시공한 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 기존 구조체(110)와 수평확장부(130) 사이의 연결부(140)를 후시공하게 된다.

기존 구조체(110)는 적어도 일측면을 따라 수평확장되도록 기존 파일(111), 기존 기초판(112), 슬래브(113), 내력벽(114) 및 벽체(115)로 이루어진다. 예를 들면, 상기 기존 구조체(110)는 리모델링 대상건물로서 벽식구조 아파트 형식의 공동주택일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 여기서, 상기 기존 구조체(110)는 기존 파일(111) 및 기존 기초판(112) 상에 슬래브(113), 내력벽(114) 및 벽체(115) 등을 시공하여 형성되며, 이때, 상기 내력벽(114)은 건물의 지붕이나 상층 구조물의 무게를 견디거나 힘을 전달하기 위해 만든 구조물로서, 건물의 공간을 수직으로 나눠주는 벽을 말한다.

수평확장부(130)는 상기 기존 구조체(110)의 측면으로부터 일정 간격 이격된 상태에서 최하층부터 최상층까지 수평확장 시공된다. 이러한 리모델링 공사는 필요에 따라 기존 구조체(110)에 연장하여 수평확장부(130)를 계획하게 되는데, 이러한 수평확장부(130)에도 연직하중이 발생되므로 신설 기초판(132) 또는 신설 파일(131)의 설계에 반영할 필요성이 있다. 여기서, 상기 기존 구조체(110)에 연장하여 수평확장부(130)를 기존 구조체(110)에 일체로 시공하지 않고, 수평확장부 슬래브(133), 수평확장부 벽체(134) 등에 일정 간극을 두고 시공하면, 상기 수평확장부(130)는 독립적인 하중 전달체계를 갖게 되며, 이때, 상기 수평확장부(130)의 상부층 하중이 지하실 및 기초 구조로 전달되는 부재력을 계산하고, 이와 같이 계산된 부재력에 따라 신설 기초판(132) 또는 신설 파일(131)을 설계할 수 있다.

구체적으로, 상기 수평확장부(130)는, 상기 기존 구조체(110)의 측면에 형성된 수평확장 영역의 지반(120)에 신설 관입되는 신설 파일(131); 상기 기존 구조체(110)의 기존 기초판(112) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131)의 상부에 설치되는 신설 기초판(132); 상기 기존 구조체(110)의 슬래브(113) 위치에 대응하여 상기 신설 기초판(132) 상에 설치되는 수평확장부 슬래브(133); 및 상기 기존 구조체(110)의 벽체(115) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131)의 상부에 설치되는 수평확장부 벽체(134)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 신설 파일(131)은 상기 기존 구조체(110)의 기존 파일(111)보다 직경이 큰 대구경 파일로 형성되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 수평확장부(130)는 상기 기존 구조체(110)와 일정 이격하여 시공하는 수평증축부로서, 슬래브와 벽체 연결을 위한 연결철근이 각각 배근될 수 있다.

연결부(140)는 상기 수평확장부(130)의 최상층부터 최하층까지 후타설 시공하여 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)를 후연결한다. 구체적으로, 상기 연결부(140)는 별도의 보강재, 주입재 또는 접착제를 후타설하여 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)를 후연결한다.

이에 따라, 상기 수평확장부(130)의 연직하중이 상기 기존 구조체(110)와는 독립적인 하중전달체계를 갖도록 상기 연결부(140)를 후타설하기 이전까지 상기 기존 구조체(110)로부터 일정 간격을 유지하면서 최상층까지 수평확장부(130)를 선시공한다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법을 이용하여 시공된 리모델링 건물의 경우, 리모델링 공사의 수평증축시, 기존 구조체로부터 연장되는 수평확장 구조물을 기존 구조체에 일체로 시공하지 않은 채, 슬래브, 벽체 등에 일정 간격을 두고 시공함으로써, 수평확장부와 기존 구조체가 각각 독립적인 하중전달체계를 가질 수 있다. 이에 따라, 수평확장이 이루어진 이후에 연결부에 콘크리트 등을 타설함으로써 수평확장부의 하중이 기존 구조체의 기초에 작용하는 것을 최소화할 수 있다.

[기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법]

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법을 나타내는 동작흐름도이고, 도 10a 내지 도 10d는 각각 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법을 구체적으로 나타내는 단면도들이다.

도 9, 도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법은, 먼저, 기존 구조체(110)의 측면에 수평확장부(130)를 시공하도록, 도 10a에 도시된 바와 같이, 수평확장 영역 지반에 신설 파일(131)을 관입시킨다(S110). 여기서, 상기 기존 구조체(110)는 벽식구조 아파트 형식의 공동주택일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 기존 구조체(110)의 기존 기초판(112) 위치에 대응하여, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 신설 파일(131) 상부에 신설 기초판(132)을 설치한다(S120).

다음으로, 상기 기존 구조체(110)로부터 일정 간격 이격된 연결부(140)가 형성되도록 수평확장부(130)를 최하층부터 최상층까지 시공한다(S130). 구체적으로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 수평확장부(130)의 연직하중이 상기 기존 구조체(110)와는 독립적인 하중전달체계를 갖도록 상기 연결부(140)를 후타설하기 이전까지 상기 기존 구조체(110)로부터 일정 간격을 유지하면서 최상층까지 수평확장부(130)를 선시공한다.

다음으로, 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)가 모두 후연결되도록 연결부(140) 최상층부터 최하층까지 후타설 시공한다(S140). 구체적으로, 도 10d에 도시된 바와 같이, 상기 수평확장부(130)는, 상기 기존 구조체(110)의 측면에 형성된 수평확장 영역의 지반(120)에 신설 관입되는 신설 파일(131); 상기 기존 구조체(110)의 기존 기초판(112) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131)의 상부에 설치되는 신설 기초판(132); 상기 기존 구조체(110)의 슬래브(113) 위치에 대응하여 상기 신설 기초판(132) 상에 설치되는 수평확장부 슬래브(133) 및 및 상기 기존 구조체(110)의 벽체(115) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131)의 상부에 설치되는 수평확장부 벽체(134)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 신설 파일(131)은 상기 기존 구조체(110)의 기존 파일(111)보다 직경이 큰 대구경 파일로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 수평확장부(130)는 상기 기존 구조체(110)와 일정 이격하여 시공하는 수평증축부로서, 수평확장부 슬래브(133)와 수평확장부 벽체(134) 연결을 위한 연결철근이 각각 배근될 수 있다. 또한, 상기 연결부(140)는 별도의 보강재, 주입재 또는 접착제를 후타설하여 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)를 후연결한다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 수평확장(수평증축)을 수반하는 리모델링 공사에 있어서 수평확장부를 기존 구조체와 일정 간격 이격하여 시공하고, 수평확장이 이루어진 이후에 최상층부터 연결부에 콘크리트 등을 타설함으로써 수평확장부의 하중이 기존 구조체의 기초에 작용하는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 수평확장 구조물을 선시공하여 완성한 후 기존 구조체와 수평확장 구조물의 간격 부위에 별도의 보강재를 설치하거나 주입재 또는 접착제 등을 타설하여 후연결함으로써, 수평확장을 통해 기존 파일에 작용하는 하중을 기존의 일체형으로 수평확장하는 방법에 비해 경감시킬 수 있고, 이에 따라, 기존 파일의 보강량을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 간단한 리모델링 공정에 의해 수직증축 리모델링 공사에 있어서 가장 난재인 기존 기초 및 기존 파일에 작용하는 하중을 약 25%정도 감소시킬 수 있고, 후속적으로 수행되는 수직증축 리모델링 공사의 비용을 절감할 수 있고, 또한, 수직증축이 예정되어 있는 공동주택 리모델링 공사의 대안으로 적용할 수 있고, 또한, 일반 구조형식의 증축형 리모델링 공사에도 응용하여 적용할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 수평확장 리모델링 건물
110: 기존 구조체 120: 지반
130: 수평확장부 140: 연결부
111: 기존 파일 112; 기존 기초판
113: 슬래브 114: 내력벽
115: 벽체 131: 신설 파일
132: 신설 기초판 133: 수평확장부 슬래브
134: 수평확장부 벽체

Claims

a) 기존 구조체(110)의 측면에 수평확장부(130)를 시공하도록 수평확장 영역 지반에 신설 파일(131)을 관입시키는 단계;
b) 상기 기존 구조체(110)의 기존 기초판(112) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131) 상부에 신설 기초판(132)을 설치하는 단계;
c) 상기 기존 구조체(110)로부터 일정 간격 이격된 연결부(140)가 형성되도록 수평확장부(130)를 최하층부터 최상층까지 시공하는 단계; 및
d) 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)가 모두 후연결되도록 연결부(140) 최상층부터 연결부(140) 최하층까지 후타설 시공하는 단계
를 포함하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법.
제1항에 있어서,
상기 c) 단계에서 수평확장부(130)의 연직하중이 상기 기존 구조체(110)와는 독립적인 하중전달체계를 갖도록 상기 연결부(140)를 후타설하기 이전까지 상기 기존 구조체(110)로부터 일정 간격을 유지하면서 최상층까지 수평확장부(130)를 선시공하는 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법.
제1항에 있어서,
상기 기존 구조체(110)는 벽식구조 아파트 형식의 공동주택인 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법.
제1항에 있어서, 상기 수평확장부(130)는,
상기 기존 구조체(110)의 측면에 형성된 수평확장 영역의 지반(120)에 신설 관입되는 신설 파일(131);
상기 기존 구조체(110)의 기존 기초판(112) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131)의 상부에 설치되는 신설 기초판(132);
상기 기존 구조체(110)의 슬래브(113) 위치에 대응하여 상기 신설 기초판(132) 상에 설치되는 수평확장부 슬래브(133); 및
상기 기존 구조체의 벽체(115) 위치에 대응하여 상기 신설 기초판 상에 설치되는 수평확장부 벽체(134)를 포함하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법.
제4항에 있어서,
상기 수평확장부(130)는 상기 기존 구조체(110)와 일정 이격하여 시공하는 수평증축부로서, 수평확장부 슬래브(133)와 수평확장부 벽체(134) 연결을 위한 연결철근이 각각 배근되는 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법.
제1항에 있어서,
상기 연결부(140)는 별도의 보강재, 주입재 또는 접착제를 후타설하여 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)를 후연결하는 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하는 리모델링 공법.
적어도 일측면을 따라 수평확장되도록 기존 파일(111), 기존 기초판(112), 슬래브(113) 및 내력벽(114)으로 이루어진 기존 구조체(110);
상기 기존 구조체(110)의 측면으로부터 일정 간격 이격된 상태에서 최하층부터 최상층까지 수평확장 시공되는 수평확장부(130); 및
상기 수평확장부(130)의 최상층부터 최하층까지 후타설 시공하여 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)를 후연결하는 연결부(140)
를 포함하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물.
제7항에 있어서,
상기 수평확장부(130)의 연직하중이 상기 기존 구조체(110)와는 독립적인 하중전달체계를 갖도록 상기 연결부(140)를 후타설하기 이전까지 상기 기존 구조체(110)로부터 일정 간격을 유지하면서 최상층까지 수평확장부(130)를 선시공하는 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물.
제7항에 있어서,
상기 기존 구조체(110)는 벽식구조 아파트 형식의 공동주택인 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물.
제7항에 있어서, 상기 수평확장부(130)는,
상기 기존 구조체(110)의 측면에 형성된 수평확장 영역의 지반(120)에 신설 관입되는 신설 파일(131);
상기 기존 구조체(110)의 기존 기초판(112) 위치에 대응하여 상기 신설 파일(131)의 상부에 설치되는 신설 기초판(132);
상기 기존 구조체(110)의 슬래브(113) 위치에 대응하여 상기 신설 기초판(132) 상에 설치되는 수평확장부 슬래브(133); 및
상기 기존 구조체의 벽체(115) 위치에 대응하여 상기 신설 기초판(132) 상에 설치되는 수평확장부 벽체(134)를 포함하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물.
제10항에 있어서,
상기 수평확장부(130)는 상기 기존 구조체(110)와 일정 이격하여 시공하는 수평증축부로서, 수평확장부 슬래브(133)와 수평확장부 벽체(134) 연결을 위한 연결철근이 각각 배근되는 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물.
제7항에 있어서,
상기 연결부(140)는 별도의 보강재, 주입재 또는 접착제를 후타설하여 상기 기존 구조체(110)와 상기 수평확장부(130)를 후연결하는 것을 특징으로 하는 기존 구조체와 수평확장부의 연결부를 후타설하여 시공된 리모델링 건물.