WO2018097498A1 - 크로스바를 포함한 기초구조물 시공방법 - Google Patents

크로스바를 포함한 기초구조물 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지지파일과 상기 지지파일 상부에 결합되는 기초슬래브를 설치하여 기초구조물을 시공하는 기초구조물 시공방법으로서, 복수의 지지파일을 지중에 설치하되, 각각의 지지파일은 상부에 일정간격 이격되도록 결합되는 3개의 결합밴드를 포함하고(위부터 아래방향으로 제1 결합밴드, 제2 결합 밴드, 제3 결합밴드라 한다.), 상기 제2 결합밴드에는 상기 기초슬래브의 철근과 결합하는 제1 크로스바가 결합되고, 상기 제3 결합밴드에는 이웃하는 지지파일의 상기 제1 결합밴드와 결합하는 제2 크로스바가 결합되는, 지지파일설치단계; 복수의 상기 지지파일 상부에 기초슬래브를 위한 철근을 배근하는 철근배근단계; 및 상기 제1 크로스바와 상기 기초슬래브의 철근을 결합하고, 상기 제2 크로스바와 상기 제1 결합밴드를 결합하여 복수의 상기 지지파일의 상부를 보강하는 지지파일 보강단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법을 제공한다.

Description

크로스바를 포함한 기초구조물 시공방법
본 발명은 지지파일 및 기초슬래브를 포함하는 기초구조물의 시공방법에 관한 기술이다.
기초공사란, 구조물(構造物)의 초석으로서 건물이나 교량, 댐 같은 구조물을 지반 위에 구축할 시 구조물의 자체무게에 의한 수직방향의 하중(荷重)과 지진, 바람 등이 구조물에 가하는 수평방향의 하중을 지반에 전달하기 위한 공작물을 형성하는 작업을 일컫는다.
자세한 설명은 아래와 같다. 기초공사에 의한 기초구조물은 주로 지중에 설치되는 지지파일과 지지파일 상부의 기초슬래브로 구성된다. 지지파일은 오거스크류 등의 천공장비를 이용하여 지반을 천공하고, 천공홀에 시멘트밀크 등을 주입한 다음, 지지파일을 근입시켜 경타한다. 이후 시멘트 밀크를 추가적으로 충진하여 지지파일을 지반에 굳건히 결속시킬 수 있다.
지지파일이 지반에 설치된 다음, 지지파일 상부에 기초슬래브를 위한 철근을 배근한다. 철근의 배근이 끝나면 기초 콘크리트를 타설하여 기초슬래브를 완성하게 된다.
이렇게 시공된 지지파일과 기초슬래브는 수직방향의 하중과 수평방향의 하중을 모두 지지하면서, 이러한 하중을 지반에 전달하게 된다.
본 발명의 발명자는 이러한 기초구조물의 수직 하중 및 수평하중에 대한 지지력을 높이기 위한 시공방법을 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 명확하다. 기초슬래브를 지지하는 지지파일 상부의 수평 및 수직 지지력을 향상시킬 수 있는 기초구조물 시공방법을 제공하고자 한다.
지지파일 간 크로스바의 설치 및, 지지파일과 기초슬래브의 추가적인 연결을 통하여 지지력을 증대시키고자 한다.
또한, 지지파일 간의 크로스바 설치 및 지지파일과 기초슬래브 사이의 크로스바 연결이 용이한 기초구조물 시공방법을 제공하고자 한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 제 1 국면은, 지지파일과 상기 지지파일 상부에 결합되는 기초슬래브를 설치하여 기초구조물을 시공하는 기초구조물 시공방법으로서, 복수의 지지파일을 지중에 설치하되, 각각의 지지파일은 상부에 일정간격 이격되도록 결합되는 3개의 결합밴드를 포함하고(위부터 아래방향으로 제1 결합밴드, 제2 결합 밴드, 제3 결합밴드라 한다.), 상기 제2 결합밴드에는 상기 기초슬래브의 철근과 결합하는 제1 크로스바가 결합되고, 상기 제3 결합밴드에는 이웃하는 지지파일의 상기 제1 결합밴드와 결합하는 제2 크로스바가 결합되는, 지지파일설치단계; 복수의 상기 지지파일 상부에 기초슬래브를 위한 철근을 배근하는 철근배근단계; 및 상기 제1 크로스바와 상기 기초슬래브의 철근을 결합하고, 상기 제2 크로스바와 상기 제1 결합밴드를 결합하여 복수의 상기 지지파일의 상부를 보강하는 지지파일보강단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법을 제공하는 것이다.
상기 제1 크로스바 및 상기 제2 크로스바는, 상기 제2 결합밴드 및 상기 제3 결합밴드에 각각 힌지결합될 수 있다.
상기 지지파일은 PHC 파일 또는 강관파일 또는 H 파일 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 크로스바 및 상기 제2 크로스바는 강선, 강봉, 강관, 탄소섬유관, 탄소섬유봉 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
3개의 상기 결합밴드 각각은, 클램프 타입으로 형성되어, 볼트조임에 의하여 상기 지지파일에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기초구조물 시공방법에 따르면 지지파일 상부의 수평 및 수직 지지력을 향상시킬 수 있다.
지지력 증대로 인하여 내진에 강하고, 지지파일 간의 시공 간격을 넓힐 수 있어, 지지파일 수량의 절감에 도움이 된다.
또한, 본 발명에 따른 기초구조물 시공방법에 따르면 지지파일 간의 크로스바의 연결 및 지지파일과 기초슬래브간의 크로스바의 연결이 용이해진다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법에 따라 제작된 기초구조물을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법의 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 크로스바 및 제2 크로스바를 갖는 지지파일을 지중에 설치하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 설치된 지지파일 상부에 기초슬래브를 위한 철근을 배근하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 지지파일에 결합된 제1 크로스바를 철근에 결합하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 지지파일의 결합밴드와 크로스바가 힌지결합하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 결합밴드의 일 예로서 클램프 타입을 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법에 따라 제작된 기초구조물을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법에 따라 제작된 기초구조물은 기초슬래브(S), 기초슬래브(S)를 지지하는 복수의 지지파일(100), 지지파일(100) 간을 연결하는 복수의 크로스바를 포함한다.
이러한 구조를 통하여 지지파일(100)의 수평 및 수직 하중에 대한 지지력을 향상시킬 수 있다. 수평 및 수직 하중에 대한 지지력 상승을 통하여 내진에 강한 구조물을 제공할 수 있으며, 지지파일(100) 간의 시공간격을 넓힐 수 있어, 지지파일(100)의 수량절감에 큰 도움이 되어, 경제적으로도 매우 이롭다.
이하, 이러한 기초구조물의 시공방법을 자세히 살펴본다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법의 공정을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법은 지지파일설치단계, 철근(400)배근단계, 지지파일(100)보강단계, 콘크리트타설단계를 포함한다.
지지파일설치단계는 복수의 지지파일(100)을 지중에 설치하되, 각 지지파일(100) 서로 일정간격 이격된다. 이러한 지지파일(100) 각각에는 3개의 결합밴드가 결합되어 있다. 이때의 지지파일(100)은 PHC 파일 또는 강관파일 또는 H 파일 중 어느 하나일 수 있다. 이외에도 다양한 지지파일(100)이 본 발명의 권리범위에 해당할 수 있다.
도 3은 제1 크로스바(200) 및 제2 크로스바(300)를 갖는 지지파일(100)을 지중에 설치하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 각 지지파일(100)의 상부에는 3개의 결합밴드가 일정간격 이격되도록 결합되어 있다.
이때, 설명의 편의를 위하여 3개의 결합밴드는 위부터 아래방향으로 각각 제1 결합밴드(110), 제2 결합밴드(120), 제3 결합밴드(130)라고 한다.
도 7은 결합밴드의 일 예로서 클램프 타입을 나타낸 도면이다. 도 7에는 더블볼트(B) 타입의 고정클램프(K)가 개시되었지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 자동클램프, 이형클램프, 직교클램프, 싱글클램프, 직교자동클램프, 철골빔클램프 등 다양한 클램프가 적용될 수 있다.
이러한 클램프(K)는 지지파일(100)에 용이하게 결합할 수 있을 뿐만 아니라, 경우에 따라서 결합위치도 쉽게 변경할 수 있다. 즉, 간단히 클램프(K)의 볼트(B)를 풀고 위치를 조정한 다음 다시 볼트(B)를 조여 위치를 고정시킬 수 있다.
3개의 결합밴드 중 위부터 두번째 및 세번째 결합밴드 즉, 제2 결합밴드(120) 및 제3 결합밴드(130)에는 각각 크로스바가 결합된다. 제2 결합밴드(120)에는 제1 크로스바(200)가 결합된다. 제1 크로스바(200)는 제2 결합밴드(120)와 기초슬래브(S)를 연결하게 된다. 보다 정확하게는 제1 크로스바(200)는 제2 결합밴드(120)와 기초슬래브(S)의 배근된 철근(400)과 결합하게 된다. 제1 크로스바(200)의 구성은 결국, 지지파일(100)과 기초슬래브(S)를 연결하게 된다.
제3 결합밴드(130)에는 제2 크로스바(300)가 결합된다. 제2 크로스바(300)는 제3 결합밴드(130)와 이웃하는 지지파일(100)의 제1 결합밴드(110) 사이를 연결한다. 제2 크로스바(300)의 구성을 통하여 이웃하는 2개의 지지파일(100)이 서로 연결될 수 있다.
도 3에서 알 수 있듯이, 제2 크로스바(300)는 제1 크로스바(200) 보다 상대적으로 더 길다. 제1 크로스바(200)는 상부의 철근(400)과 연결되고, 제2 크로스바(300)는 이웃하는 지지파일(100)과 결합하기 때문이다.
이때, 제1 크로스바(200)와 제2 크로스바(300)는 지지파일(100)의 결합밴드에 힌지결합할 수 있다. 도 6은 이러한 지지파일(100)의 결합밴드와 크로스바가 힌지결합하는 것을 나타낸 도면이다.
제1 크로스바(200)는 제2 결합밴드(120)에 힌지결합되고, 제2 크로스바(300)는 제3 결합밴드(130)에 힌지결합된다. 지지파일(100)을 지중에 설치할 때, 제2 결합밴드(120)에 힌지결합된 제1 크로스바(200) 및 제3 결합밴드(130)에 힌지결합된 제2 크로스바(300)는 지지파일(100) 측으로 접힌 상태이었다가, 지지파일(100)을 지중에 모두 설치한 다음, 각 크로스바를 기초슬래브(S) 또는 이웃하는 지지파일(100)의 제1 결합밴드(110)에 결합하는 경우에 접힌 크로스바를 펼쳐서 연결하게 된다.
특히 제2 크로스바(300)는 일측의 지지파일(100)의 제3 결합밴드(130)로부터 타측의 지지파일(100)의 제1 결합밴드(110)로 연결되기 때문에, 즉, 대각선으로 연결되기 때문에, 양 지지파일(100) 간의 거리보다 제2 크로스바(300)의 길이가 더 길어야 한다. 따라서, 제2 크로스바(300)를 접은 상태로 지지파일(100)을 지중에 시공한 다음, 제2 크로스바(300)를 펼쳐서 각 지지파일(100) 간을 연결하는 것이다.
제1 크로스바(200)도 힌지결합에 의하여 기초슬래브(S)의 철근(400)과 결합시 철근(400)의 결합부위를 자유롭게 조절할 수 있다. 이때의 제1 크로스바(200) 및 제2 크로스바(300)는 고강도 강선 또는 고강도 강봉, 또는 고강도 강관, 고강도 탄소섬유관, 고강도 탄소섬유봉 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 강선 또는 강봉은 상부의 기초슬래브(S)의 수직하중 및 바람, 지진 등에 의한 수평하중을 견디며, 이를 지지파일(100)에 전달할 수 있도록 충분히 강도가 높은 재질로 이루어져야 한다.
도 4는 설치된 지지파일(100) 상부에 기초슬래브(S)를 위한 철근(400)을 배근하는 것을 나타낸 도면이다. 제1크로스바(200) 및 제2 크로스바(300)가 결합된 각 지지파일(100)을 지중에 설치한 다음, 지지파일(100)의 상부에 기초슬래브(S)를 위한 철근(400)을 배근하게 된다. 복수의 철근(400)이 일정 간격을 가지고 여러 열로 배열될 뿐만 아니라, 크로스 배열 및 층배열 될 수 있다. 이러한 철근(400)의 배근은 다양한 현장 조건에 따라 조절될 수 있다. 이때 결합밴드와 크로스바의 힌지 회동으로 크로스바가 철근(400)의 배근에 간섭받지 않도록 조절될 수 있다.
도 5는 지지파일(100)에 결합된 제1 크로스바(200)를 철근(400)에 결합하는 것을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 크로스바(200)는 철근(400)과 결합하게 되는데, 이때 철근(400)에 제1 크로스바(200)와 결합하는 체결구가 설치될 수 있다. 체결구는 하나의 철근(400) 또는 도 5에서와 같이 평행하게 나란히 배치된 2개의 철근(400)에 걸쳐서 배치될 수도 있다.
철근(400)을 배근한다음, 배근된 철근(400)에 체결구를 설치하고, 이후 제1 크로스바(200)를 체결구에 결합하여 지지파일(100)과 철근(400)을 연결시킬 수 있게 된다. 제1 크로스바(200)와 철근(400)의 결합은 다양한 체결방법에 의하여 이루어질 수 있다. 제1 크로스바(200)와 철근(400)을 용접이나 결속선에 의하여 결속할 수도 있다.
제2 크로스바(300)가 제1 결합밴드(110)에 결합하는 방법 또한 상술한 다양한 체결방법에 의하여 결합이 이루어질 수 있다.
제1 크로스바(200)와 철근(400)의 결합, 제2 크로스바(300)와 제1 결합밴드(110)의 결합 공정을 통하여 지지파일(100)을 보강하는 지지파일(100)보강단계를 마친다음, 기초슬래브(S)에 기초콘크리트(C)를 타설하는 콘크리트 타설단계가 진행될 수 있다. 이렇게 타설된 기초콘크리트(C)는 제1 크로스바(200)와 철근(400)의 결속을 더욱 견고히 할 수 있다.
이렇게 지중에 지지파일(100)을 설치하고, 설치된 지지파일(100)의 상부에 철근(400)을 배근하며, 배근된 철근(400)과 제1 크로스바(200)의 연결 및 제2 크로스바(300)와 제1 결합밴드(110)를 결합한 다음, 기초콘크리트(C)를 타설하여 기초슬래브(S)를 완성할 수 있게 된다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (5)

  1. 지지파일과 상기 지지파일 상부에 결합되는 기초슬래브를 설치하여 기초구조물을 시공하는 기초구조물 시공방법으로서,
    복수의 지지파일을 서로 일정 간격 이격되도록 지중에 설치하되, 각각의 지지파일은 일정간격 이격되도록 결합되는 3개의 결합밴드(위부터 아래방향으로 제1 결합밴드, 제2 결합 밴드, 제3 결합밴드라 한다.)를 포함하고, 상기 제2 결합밴드에는 상기 기초슬래브의 철근과 결합하는 제1 크로스바가 결합되고, 상기 제3 결합밴드에는 이웃하는 지지파일의 상기 제1 결합밴드와 결합하는 제2 크로스바가 결합되는, 지지파일설치단계;
    복수의 상기 지지파일 상부에 기초슬래브를 위한 철근을 배근하는 철근배근단계; 및
    상기 제1 크로스바와 상기 기초슬래브의 철근을 결합하고, 상기 제2 크로스바와 이웃하는 지지파일의 상기 제1 결합밴드를 결합하여 복수의 상기 지지파일의 상부를 보강하는 지지파일보강단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 크로스바 및 상기 제2 크로스바는,
    상기 제2 결합밴드 및 상기 제3 결합밴드에 각각 힌지결합될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지파일은 PHC 파일 또는 강관파일 또는 H 파일 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 크로스바 및 상기 제2 크로스바는 강선, 강봉, 강관, 탄소섬유관, 탄소섬유봉 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법.
  5. 제1항에 있어서,
    3개의 상기 결합밴드 각각은,
    클램프 타입으로 형성되어, 볼트조임에 의하여 상기 지지파일에 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    크로스바를 포함하는 기초구조물 시공방법.
PCT/KR2017/012214 2016-11-28 2017-11-01 크로스바를 포함한 기초구조물 시공방법 WO2018097498A1 (ko)

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