KR100892137B1 - 보강이 가능한 횡방향 피에스씨 빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강이 가능한 횡방향 피에스씨 빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법에 관한 것으로써 기둥벽체 시공후, 보강이 가능한 횡방향 PSC 빔을 상기 기둥벽체 상부면에 횡방향으로 설치하고, 횡방향 PSC빔 사이에 상부 슬래브를 형성시켜 지하차도를 개착식으로 시공하는 지하차도에 관한 것으로써, 지하차도의 상부 슬래브를 두꺼운 RC단면의 구조물이 아니라 횡방향 PSC 빔과 얇은 RC 단면에 의한 합성구조물로 제작하여 균열 발생을 억제하고, 지하차도 내하력 저하시 추후 보강이 가능하여 유지관리에 용이한 지하차도에 관한 것이다.

지하차도, 개착식, PSC 빔

Description

보강이 가능한 횡방향 피에스씨 빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법{RAHMEN TYPED UNDERGROUND TUNNEL CONSTRUCTION METHOD USING LATERAL PSC BEAM}

본 발명은 보강이 가능한 횡방향 PSC빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법 에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 지하차도용 박스구조물을 지반 굴착 후 횡방향 PSC빔과 라멘식으로 상기 박스구조물을 시공한 뒤 복토를 통해 지하차도를 시공하는 개착방식의 보강이 가능한 횡방향 PSC빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법에 관한 것이다.

종래 박스거더 형태의 지하차도를 개착식으로 시공하는 방법을 도 1을 참조하여 소개하면 다음과 같다.

먼저, 지하차도가 시공되어야 할 위치에 지하차도 설치방향으로 지반을 굴착하게 된다.

이때 지반에 쉬트파일 등과 같은 가시설을 설치하여 굴착된 지반의 안전성을 확보할 수 있도록 하게 된다.

다음으로는 굴착 저면에 지하차도용 박스거더를 구성하는 지하차도 기초바 닥판(10)을 시공하게 된다.

이는 추후 기둥벽체 상부 사이에 지하차도 상부슬래브(30)를 시공하기 위하여 먼저 그 거푸집을 지지하는 동바리가 설치될 수 있도록 하기 위하여 지하차도 바닥판(10)을 먼저 시공할 필요가 있기 때문이다.

다음으로는 지하차도 기초바닥판(10)의 상부면에 세로방향(상하방향)으로 서로 이격된 기둥벽체(20)를 시공하게 된다.

다음으로는 상기 기둥벽체(20) 위에 지하차도 상부슬래브(30)가 시공될 수 있도록 미도시된 동바리를 먼저 설치하게 되는데, 이러한 동바리는 지하차도 기초바닥판(10)의 하부에 지지되도록 하고, 그 상부에는 지하차도 상부슬래브(30) 형성을 위한 미도시된 거푸집을 설치하게 된다.

상기 지하차도 상부슬래브(30)용 거푸집 위에 콘크리트를 타설하여 최종 지하차도 상부슬래브(30)가 시공될 수 있도록 한다.

다음으로는 완성된 지하차도 위에 복토를 실시하여 개착식 지하차도 시공이 완성될 수 있게 된다.

하지만 이러한 지하차도 시공방법은 기본적으로 지하차도 기초바닥판(10)을 먼저 설치하게 됨을 알 수 있는데, 위에서 살펴본 것과 같이 이는 지하차도 상부슬래브(30) 시공을 위한 동바리 설치 시에 지하차도 기초바닥판(10)에 지지되지 않고 굴착 저면에 동바리를 설치하는 경우, 자칫 동바리 침하에 의하여 지하차도 상부슬래브(30) 시공에 문제가 발생할 수 있기 때문에 지지력 확보를 위한 기초바닥판(10)을 먼저 시공하게 된다.

하지만, 이러한 공종을 채택할 경우 선시공 되어 있는 기초바닥판(10)의 굴착 저면에는 시공 도중에 발생하는 지하수위의 상승으로 양압력(부력)이 발생하게 된다.

이 양압력의 분포범위는 기초바닥판(10) 전체에 걸쳐 상향으로 작용하게 되는데, 이때 양압력에 저항하는 대응하중은 하향으로 작용하는 기초바닥판(10)의 자중이 된다.

그러므로, 지하굴착의 깊이가 깊어지면 양압력도 커지기 때문에 이에 대응하는 기초바닥판(10)의 단면두께를 크게 할 수 밖에 없었다.

만약, 이 양압력에 대하여 적절히 고려한 설계를 하지 않을 경우, 굴착저면으로 유입되는 지하수의 영향으로 기초바닥판(10)이 양생 전 후에 균열이 발생하거나, 기초바닥판(10) 전체가 부상하게 되어 누수 및 내구성 저하의 원인이 되었다.

이에 상기 양압력에 의하여 지하차도 기초바닥판(10)에 균열이 발생하거나, 부상되는 현상을 막기 위하여 더 더욱 지하차도 기초바닥판(10)의 두께를 증가시키는 악순환을 반복하게 되어 시공성 및 경제성 측면에서 항상 불리하게 시공될 수 밖에 없었다.

또한, 지하차도 상부슬래브(30)는 거의 현장타설 콘크리트에 의한 동바리 및 그 동바리에 의하여 지지되는 거푸집을 이용하기 때문에 이로 인한 시공성 저하와 동바리의 안전성이 문제시 되어 공사의 안전사고 방지에 만전을 기하지 않을 경우 대형사고 위험성이 항상 잔존하는 문제가 있었다.

또한, 상부슬래브(30)는 미시된 동바리가 콘크리트 양생후에 제거되면, 모든 하중이 작용하기 때문에 기둥벽체(20) 및 기둥벽체(20)와 상부슬래브 연결부위에 큰 모멘트가 발생한다. 이 모멘트는 기둥벽체(20)와 상부바닥판(30)의 단면두께를 크게 증가시켜, 경제적인 설계가 어렵고 시공성 저하의 원인이 되고 있다.

또한, 기둥벽체(20)와 상부슬래브(30)의 단면두께 증가는 콘크리트의 양생시에 발생하는 높은 수화열 때문에 콘크리트 초기균열의 원인이 되고 있다.

또한 대한민국 공개특허(2001-83635)에 의하면 지하차도 길이방향(종방향)으로 지하차도 세그먼트를 연속 설치하고, 상기 세그먼트를 종방향으로 관통하는 긴장재를 이용 서로 압착시키는 방법도 소개하고 있으나,

이도 역시 그 상부바닥판의 연결부위에서 누수문제는 항상 존재할 수 밖에 없다는 문제점이 있었으며, 횡방향 폭이 다른 구간에서는 이러한 지하차도 세그먼트의 크기를 달리 제작해야 하며, 종방향 구배가 있는 경우 이를 수용할 수 있는 지하차도 세그먼트 제작이 매우 까다로울 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 지하차도 기초바닥판(10) 시공단계에서 지하수위 증가에 따라 발생하는 양압력(부력)의 작용으로 기초바닥판(10)에 발생하는 콘크리트의 초기균열 및 누수문제를 해결할 수 있도록 하면서, 지하차도 바닥판 시공에 있어 그 두께가 불필요하게 두껍게 형성되도록 할 필요가 없어 경제적인 지하차도 시공이 가능하도록 하고, 지하차도 슬래브를 동바리 없이 시공할 수 있도록 하여 시공성 및 안전성이 높은 지하차도 시공이 가능하도록 하면서, 보강이 가능한 횡방향 PSC빔을 제공하여 기둥벽체와 상부슬래브의 연결부위에서 발생하는 모멘트의 크기를 줄여 기둥벽체 및 슬래브의 단면두께를 감소시켜 경제적인 지하차도 설계가 가능하도록 하고, 추후 구조물의 내하력 저하 또는 결함에 대해 횡방향 PSC빔에 추가로 프리스트레스를 도입하여 보강 및 유지관리가 가능하도록 하고, 지하차도 폭이 넓은 경우라도 용이하게 지하차도 슬래브 시공이 가능하도록 하며, 현장여건에 따라 종방향 구배 및 합리적인 시공이 가능한 횡방향 PSC빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법 을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은

첫째, 지하차도 기초바닥판(110)을 먼저 시공하지 않고, 지반 굴착 저면에 기둥벽체(120)를 먼저 시공할 수 있도록 하고, 그 이후에 횡방향 PSC빔(140)을 기둥벽체(120)의 상면에 거치(양단 단순지지 상태)하고, 상부슬래브(130)를 형성시키고, 헌치부에 의하여 횡방향 PSC 빔과 기둥벽체를 연결(일체화)시키고, 기둥벽체 하부에 형성되는 지하차도 기초바닥판(110)이 시공되도록 하는 공종 순서를 가지도록 하였다.

이로서 지하차도 기초바닥판 시공 이전에는 기초저면의 면적이 매우 작고 기둥벽체에 의한 자중이 크기 때문에 하향의 자중에 비해 그 양압력(부력)이 작게 발생하도록 하였으며, 기둥벽체와 기둥벽체 하부 사이에 타설되는 기초바닥판(110)도 상대적으로 기존 공법에 비해 기초저면에서 발생하는 상향의 양압력 발생 면적이 매우 작아지도록 하였다. 즉, 지하차도 기초바닥판(110)을 먼저 시공하기 때문에 상기 양압력(부력)에 저항하기 위하여 그 기초바닥판의 단면두께를 크게 함으로서 발생하는 수화열 문제 및 단면두께 증가와 시공성 저하의 문제를 근본적으로 해결 할 수 있도록 하였다.

둘째, 상기 기둥벽체 상면에 보강이 가능한 횡방향 PSC빔(140)을 설치하고 그 위에 상부슬래브(130) 설치를 위하여 횡방향 PSC빔 사이에 지하차도 슬래브용 거푸집을 설치 함으로써 별도의 동바리 설치 없이도 상부슬래브 콘크리트 타설이 가능하도록 하였다.

이때, 상기 거푸집의 자중, 지하차도 슬래브용 콘크리트의 자중은 횡방향 PSC빔에 의하여 기둥벽체(120)로 전달되고, 이렇게 전달된 자중은 다시 기둥벽체를 통해 굴착저면에 전달될 수 있어 보다 효과적으로 상향의 양압력에 대해 저항 할 수 있도록 하였다.

셋째, 상기 횡방향 PSC빔(140)은 지하차도 폭(횡방향 폭)에 따라 그 길이를 자유롭게 제작 할 수 있도록 하였고, 그 폭이 길 경우 지하차도 기둥벽체(120)에 설치되는 횡방향 PSC빔의 간격을 좁혀 설치할 수 있도록 하여 지하차도 폭에 따른 다양한 적용이 가능하도록 하였다. 또한, 그 기능과 효율성을 고려하여 프리텐션방식과 포스트텐션방식을 적절히 선택할 수 있도록 하였다.

넷째, 상기 횡방향 PSC빔(140)은 기둥벽체(120)와 라멘식으로 설치될 수 있도록 하여 기초바닥판(110) 콘크리트에 동바리를 설치하지 않기 때문에 시공단계에 있어서 기초바닥판(110) 콘크리트와 상부슬래브(130) 콘크리트의 타설을 거의 동시에 진행할 수 있는 장점이 있어 시공기간을 크게 단축하였다.

다섯째, 상기 횡방향 PSC빔(140)은 그 빔의 길이방향으로 긴장재가 긴장 및 정착되도록 하여 압축 프리스트레스가 도입된 PSC빔을 이용하여 단순히 RC구조에 의하여 제작되는 종래 지하차도에 비해 상부슬래브(130)에서 발생하는 균열 및 누수문제를 해결할 수 있도록 하였다.

여섯째, 이에 따라 본 발명의 지하차도 상부구조는 횡방향 PSC빔(140)에 압축 프리스트레스를 더 도입할 수 있는 쉬스관을 설치하여 추후 구조물의 결함이나 보강이 필요한 경우에 긴장재에 의한 추가 긴장력 도입이 가능하도록 하였다.

본 발명에 의하여, 지하차도에서 균열발생으로 인한 누수문제를 근본적으로 해결할 수 있으며, 양압력 때문에 불필요하게 지하차도 기초바닥판을 두껍게 시공해야 하는 문제점을 해결할 수 있으며, 횡방향 PSC빔을 이용한 합성 상부바닥판의 적용은 기둥벽체와 상부슬래브의 연결부에서 발생하는 모멘트를 크게 줄일 수 있기 때문에 기둥벽체와 상부슬래브의 단면두께를 크게 줄일 수 있으며, 횡방향 PSC 빔에 추가 긴장력 도입을 위한 쉬스관을 제공하여 추후 발생하는 구조물의 내하력 손실이나 결함에 대해서 용이하게 보강이 가능하며, 지하차도 슬래브 시공을 위한 동바리 시공이 필요 없어 이로 인한 안전사고 문제를 해결할 수 있으며, 라멘구조로 시공되는 지하차도에 의하여 기초바닥판과 상부슬래브 콘크리트를 거의 동시에 타설할 수 있기 때문에 공기단축에 의한 경제적이고 합리적인 지하차도 시공이 가능하게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명에 의한 지하차도 시공순서를 개략 도시한 것이다.

먼저, 도 2a와 같이 지하차도가 위치되어야 할 지반을 터파기 하여 지반굴착이 먼저 이루어지도록 한다(개착식).

이에 상기 굴착된 지반 저면(200)에 지하차도가 설치된다.

본 발명의 지하차도는 개착식으로 시공하는 것이기 때문에 먼저 이러한 지하차도를 위한 터파기 공종이 선행된다.

이러한 터파기 공종은 도심지나, 혹은 연약지반의 시공환경이 불리한 지역에서는 쉬트파일 등과 같은 가시설을 먼저 시공하고 그 사이를 굴착하여 건식작업이 가능한 터파기 시공이 가능하도록 함이 바람직하다.

다음으로는 종래와는 달리 지하차도 기초바닥판을 먼저 시공하지 않고, 기둥벽체(120)를 종방향(차량진행방향)으로 시공하게 된다.

이러한 기둥벽체(120)는 지하차도 폭이 크지 않을 경우에는 양 측에 1개씩 설치하고, 지하차도 폭이 클 경우에는 도 2b와 같이 내측 기둥벽체를 더 설치할 수 있다.

이러한 기둥벽체는 소정의 두께를 가지는 벽체로 시공하면 되고 하부는 저판부를 이루어 지지되도록 하부폭이 더 큰 구조물로 시공할 수 있을 것이다.

이에 그 상부면에는 철근콘크리트 내부의 철근이 돌출되도록 하여 추후 지하차도 상부슬래브용 콘크리트 타설 시, 상부슬래브(130) 내부에 매립되는 철근과 결속되어 콘크리트 양생후에 강결될 수 있도록 하게 된다.

이러한 기둥벽체(120)는 후술되는 지하차도 상부구조의 자중을 전달받아 굴착저면에 전달하는 기능을 가지게 되며, 현장타설에 의하여 시공할 수도 있도록 한다. 이는 종방향(차량진행방향)으로 구배가 형성될 경우 현장타설에 의한 기둥벽체(120) 시공이 매우 효율적이기 때문이다.

이러한 기둥벽체(120) 상부면에는 도 2c 및 도 3과 같이 횡방향으로 PSC 빔(140)이 설치된다.

이러한 빔은 지하차도에 횡방향으로 설치되기 때문에 횡방향 PSC빔(140)이라고 지칭하게 되며, 기본적으로 프리스트레스를 도입한 PSC빔으로 제작된 것을 이용하게 된다.

이는 결국 본 발명의 지하차도 슬래브가 RC 구조물(철근콘크리트 구조물)이 아닌 PSC빔과 RC슬래브의 합성구조물(프리스트레스트 구조물)로 제작되어 빔에 도입된 압축 프리스트레스에 의해 균열을 허용하지 않는 구조물 시공이 가능하도록 함을 알 수 있으며, 이러한 횡방향 PSC빔(140)은 유지관리용 쉬스관을 미리 매입하여 지하차도 폭에 따른 적용성과 추후 유지관리를 위한 재긴장 작업이 가능하도록 하게 된다.

즉, 상기 횡방향 PSC빔(140)은 보강이 가능한 프리스트레스가 도입된 PSC빔으로써, 단면형태는 다양한 형태가 가능하지만, 본 발명에서는 추가 긴장력 도입이 가능하도록 미리 빔 내부에 길이방향으로 쉬스관이 설치된 박스형태의 포스트텐션 방식의 횡방향 PSC빔을 이용하는 것을 기준으로 설명하며, 프리텐션방식으로 제작 할 수도 있음을 밝혀둔다.

즉, 도 4a 및 도 4b와 같이 그 자중을 경감시키기 위하여 직사각형 단면 형태의 횡방향 PSC빔을 통상의 방법으로 제작하고, 그 내부에는 중공부로 형성되도록 하되 상기 중공부 유지를 위한 스티로폴(141,일종의 내부거푸집)이 매립되도록 제작된 것을 이용할 수 있다.

이러한 횡방향 PSC빔은 예컨대 20M 이하의 길이로 제작하여 기둥벽체(120) 상면에 횡방향으로 일단 거치시키게 되며, 이 경우에는 내측 기둥벽체 없이 기둥벽체가 양단 단순 지지되도록 시공하게 될 것이다.

이에 상기 횡방향 PSC빔은 단경간 방식으로 기둥벽체 상부면에 거치되도록 할 수 있다.

나아가, 지하차도 폭이 큰 경우에는 도 2c와 같이 내측 기둥벽체와 양 측 기둥벽체(120) 사이에 횡방향 PSC빔(140)을 각각 거치하여 다경간 방식의 횡방향 PSC빔을 연속적으로 설치하게 된다.

이러한 횡방향 PSC빔은 크게 1차 긴장재(142a) 및 2차 긴장재(142b)로 구분하여 설치한다.

상기 1차 긴장재(142a)는 기본적으로 그 내부에 PS 강연선과 같은 긴장재가 빔의 길이방향을 따라 설치된 미도시된 쉬스관을 통해 횡방향 PSC빔 단부에서 긴장 후 정착되도록 하여 압축프리스트레스가 도입되도록 하며,

2차 긴장재(142b)는 빔 제작시에 빔의 길이방향을 따라 설치된 쉬스관을 통해 상부슬래브(130)의 완성후 필요시에 따라 강연선을 쉬스관 내에 삽입하여 긴장 후 정착을 통해 압축프리스트레스가 추가 도입되도록 하며, 그 정착위치는 도5a에 도시된 모멘트의 변곡점 위치에서 정착시키게 된다.

이에 상기 1차 긴장재(142a)는 횡방향 PSC빔(140)의 자중 및 추후 작용하는 지하차도 하중에 의해 발생하는 응력에 대응하기 위하여 횡방향 PSC빔 단면 내에 미리 프리스트레스를 도입하기 위한 용도이고,

상기 2차 긴장재(142b)는 지하차도 상부슬래브(130) 완성 후 또는 공용중에 횡방향 PSC빔에 도입된 압축 프리스트레스 도입량에 손실이 발생하여 빔에 균열이 발생하거나, 구조물의 결함이 발생한 경우에 추가로 횡방향 PSC빔에 압축프리스트레스가 도입될 수 있도록 하게 된다.

그러므로 2차 긴장재는 긴장이 필요할 경우에 쉬스관 내에 긴장재를 삽입하여 정착시키며, 초기 횡방향 PSC빔을 제작하는 단계에서는 긴장재가 제공되지 않는다.

이에, 상기 2차 긴장재(142b)는 횡방향 PSC빔에 추후 재긴장 가능하도록 쉬스관이 설치되어야 하는데,

첫번째 방법은 도 4a와 같이 1차 긴장재가 횡방향 PSC빔 내부에 매립되어 설치되도록 하되, 상기 횡방향 PSC빔 내부에서 포물선 형태로 배치되도록 하고 그 양단부는 횡방향 PSC빔 중립축 상부에 세팅되도록 하되,

2차 긴장재(142b)를 위한 쉬스관은 횡방향 PSC빔의 중립축 아래에 직선 형태로 배치되어 그 양 단부가 횡방향 PSC빔 단부 외측면에 인출되어 상기 인출부위에서 긴장재가 설치될 수 있도록 하는 것이다.

2차 긴장재(142b)의 정착 위치는 도 5a와 같이 정모멘트에서 부모멘트로 변하는 변곡점위치에서 정착을 시켜야 한다.

그 이유는 도 5a의 변곡점 위치에서 긴장재를 정착할 경우, 도 5b와 같이 2차 긴장재(142b)에 의한 모멘트가 발생하게 되며, 이 모멘트는 자중 및 하중에 의 해 발생하는 도 5a의 모멘트에 대응하는 모멘트이기 때문에 기둥벽체(120)와 상부슬래브(130) 연결부의 부모멘트 구간 및 횡방향 PSC빔(140)의 중앙부 정모멘트 구간에 작용하는 작용모멘트를 경감하는 역학적인 매카니즘을 제공하기 때문이다.

이에 본 발명에 의하여 지하차도에 발생하는 모멘트를 도시하면 도 5c와 같다.

두번째 방법은 상기 1차 긴장재는 그대로 세팅시키고, 2차 긴장재(142b)를 위한 쉬스관은 도 5a의 모멘트 변곡점 위치에서 정착시키되, 횡방향 PSC빔 하면의 블럭아웃된 공간(S3)을 형성시키고, 상기 공간에서 2차 긴장재(142b)를 삽입 할 수 있도록 미리 설치된 쉬스관을 통해 긴장재를 삽입하여 긴장 후 정착될 수 있도록 하는 것이다.

이는 결국 횡방향 PSC빔(140)에 미리 쉬스관을 설치하여 필요시에 삽입하고 재긴장하여 지하차도 구조물 전체의 구조성능을 손쉽게 향상시키는 기술이다.

이와 같은 횡방향 PSC빔(140)은 도 2d 및 도 3과 같이 기둥벽체(120) 상면에 횡방향으로 설치되도록 하고 종방향(차량 진행방향)으로는 서로 이격되어 설치된다.

이러한 이격된 횡방향 PSC빔(140) 상부와 이격된 공간(S2)에 지하차도 상부슬래브(130)가 형성되도록 한다.

종래의 이러한 지하차도 슬래브(130)는 기초바닥판에 지지되도록 설치된 동바리 상부에 지하차도 슬래브용 거푸집을 설치하고, 상기 거푸집 위에 상부슬래브(130) 형성을 위한 콘크리트를 타설하여 시공하였는데, 이러한 방법에 의하면 동바리 시공이 필연적이므로 그 시공성이 매우 저하될 뿐 아니라, 동바리 지지에 의한 지하차도 기초바닥판, 기둥벽체, 상부슬래브의 두께 증가 및 지하차도 누수문제가 발생하는 요인이 됨을 이미 살펴보았다.

이에 본 발명에서는 상기 지하차도 상부슬래브(130)를 시공하기 위하여 보강이 가능한 횡방향 PSC빔(140)을 이용하여 빔의 상단 사이에 거푸집을 설치하게 된다.

즉, 먼저 설치된 횡방향 PSC빔(140)의 상부에 슬래브를 설치하기 위하여 종방향으로 이격된 빔사이의 공간(S2)에 슬래브용 거푸집을 설치하는데, 그 거푸집은 횡방향 PSC빔에 얹어지도록 설치하게 된다.

이에 거푸집은 그 양 단부가 이격되어 있는 횡방향 PSC빔에 지지되어 설치되므로 달리 동바리 설치가 필요없게 된다.

물론 이러한 거푸집은 횡방향 PSC빔의 종방향 이격거리를 고려하여 적절한 데크플레이트 형태의 거푸집을 이용할 수 있을 것이며, 상부슬래브 형성을 위한 다른 거푸집이 사용될 수 있을 것이다.

위와 같이 거푸집이 설치되면 슬래브용 철근을 배근하고, 상부슬래브 단부에는 기둥벽체에서 돌출된 철근과 슬래브 철근을 결속하고 난 후, 지하차도 슬래브용 콘크리트를 타설하여 지하차도 상부슬래브(130)가 완성될 수 있도록 하게 된다. 이 상부슬래브(130)의 현장타설 콘크리트는 곡선인 지하차도와 종단구배 및 횡단구배가 있는 지하차도의 경사를 용이하게 조절 할 수 있는 장점이 있다.
이로써, 횡방향 PSC 빔, 기둥벽체 및 상부슬래브는 서로 일부 일체화되어 일부 강결되어 라멘식으로 시공되며, 양 단부가 단순 지지되도록 설치된 횡방향 PSC 빔의 저면과 기둥벽체 상면은 단순지지상태(힌지 상태)로 남아 있게 됨을 알 수 있다.

삭제

다음으로는 횡방향 PSC빔(140)의 단부와 기둥벽체(120)를 헌치부(121)를 서로 연결되도록 한다.

이러한 연결의 의미는 지하차도 구조물이 최종 라멘구조로 시공된다는 것을 의미하며, 이는 결국 횡방향 PSC빔과 기둥벽체를 최종 일체화 시키는 것을 의미한다. 말하자면 1차적으로 상부슬래브(130)를 시공하여 기둥벽체(120)와 횡방향 PSC 빔과 일체화되도록 하고, 헌치부(121)를 통해 기둥벽체와 횡방향 PSC 빔을 서로 연결시켜 라멘구조를 최종 완성시키게 된다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

다음으로는 본 발명이 압축프리스트레스에 의한 RC 구조물의 균열을 허락하지 않는 PSC 구조물로 지하차도를 시공하는 점과 관련하여 지하차도 상부구조의 횡방향 PSC빔에 길이 방향으로 미리 배치된 쉬스관을 통해 압축프리스트레스를 더 도입시킬 수 있도록 하였다.

또한 2차 긴장재(142b)는 지하차도 완공 직후, 또는 시간이 경과한 이후에 얼마든지 긴장 및 정착이 가능하므로 그 도입시기 및 긴장량은 적의 조정하면 된다.

위와 같이 기둥벽체, 횡방향 PSC빔, 지하차도 상부슬래브, 지하차도 기초바닥판이 완성되면 그 위로 도 2e와 같이 굴착된 토사(300) 등을 복토하여 마무리 하게 된다.

이에 본 발명에서는 복토하여 지하차도 완성 후, 횡방향 PSC빔의 2차 긴장재(142b)의 추가 긴장 및 정착에 의하여 지하차도의 보강 및 유지관리를 용이하게 할 수 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

도 1은 종래 지하차도를 단면도로 도시한 것이다.

도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d 및 도 2e는 본 발명에 의한 지하차도 공종을 순서대로 개략 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 지하차도 있어 기둥벽체에 횡방향 PSC빔을 설치한 상태를 도시한 것이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 횡방향 PSC빔의 예를 도시한 것이다.

도 5a는 지하차도에서 발생하는 모멘트도를 도시한 것이다.

도 5b는 본 발명의 횡방향 PSC빔에 2차긴장을 할 경우 발생하는 모멘트도를 도시한 것이다.

도 5c는 도 5a 및 도 5b를 합친 모멘트도를 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110:지하차도 기초바닥판 120:기둥벽체

130:지하차도 상부슬래브 140:횡방향 PSC빔

142a,142b:1차 및 2차 긴장재

200:굴착저면 300:토사(복토)

Claims (12)

1. 지하차도 기초바닥판을 포함하는 박스형 지하차도 시공방법에 있어서,

   굴착 지반(200)에 지하차도 기초바닥판을 시공하지 않고 현장타설 콘크리트에 의한 한 쌍의 기둥벽체(120)를 먼저 지하차도 차량진행방향으로 시공하는 단계;

   상기 기둥벽체 상부면에 횡방향 PSC빔(140)의 양 단부를 단순 지지형태로 차량진행 방향으로 다수를 이격시켜 설치하는 단계;

   상기 횡방향 PSC빔 상부면 사이를 포함하는 위치에 거푸집을 설치하여 횡방향 PSC빔 상면과 기둥벽체 상면에 지하차도 상부 슬래브(130)를 형성시키는 단계;

   상기 횡방향 PSC빔 하부와 기둥벽체 상단 측부를 헌치부(121)를 이용하여 연결시키는 단계; 및

   상기 기둥벽체 하부 내측 사이에 지하차도 기초바닥판(110)을 최종 형성시켜 완성된 지하차도에 복토하는 단계;를 포함하여,

   상기 지하차도 기초바닥판을 기둥벽체, 횡방향 PSC 빔, 지하차도 상부슬래브 시공이후에 형성시킴으로써 지하차도 시공시 굴착지반에 발생하는 양압력에 의한 영향이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 보강이 가능한 횡방향 PSC빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 기둥벽체(120)는 양 측에 1개씩 설치하여 횡방향 PSC빔이 단경간으로 설치되도록 하거나, 1개씩 설치된 양 측 기둥벽체 사이에 내측 기둥벽체가 설치되도록 하여 횡방향 PSC빔이 다경간으로 설치되도록 하는 보강이 가능한 횡방향 PSC빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 보강이 가능한 횡방향 PSC빔(140)은 긴장재가 설치된 프리스트레스 콘크리트 빔으로 제작된 것을 기둥벽체 상부면에 횡방향으로 설치되도록 하되,

   상기 프리스트레스 콘크리트 빔의 긴장재는 1차긴장재(142a) 및 2차긴장재(142b)로 구분되어 프리스트레스 콘크리트 빔의 내부에 미리 설치된 쉬스관에 설치되도록 하되, 상기 2차긴장재(142b)는 지하차도 완성후 재긴장이 가능하도록 하는 보강이 가능하도록 횡방향 PSC빔의 단부 근처 하부에 블럭아웃시킨 공간에서 긴장 및 정착될 수 있도록 하는 보강이 가능한 횡방향 PSC빔을 이용한 라멘식 지하차도 시공방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images