KR100978097B1 - 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리모델링 및 증축하는 건물의 기초에 홀을 천공하고, 천공된 홀에 보강철근을 기초의 양단부보다 더 돌출되도록 배근한 후, 돌출된 보강철근에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초와 일체로 보강기초를 일체로 형성함으로써, 건물의 중력하중을 지지하는 기초의 보강면적을 넓힐 수 있는 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법에 관한 것이다.
본 발명 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법에 의하면, 기초의 둘레를 터파기한 후, 기초와 연속되게 보강기초를 일체로 형성함으로써, 리모델링 및 증축되는 건물의 중력 하중을 견고하게 지지할 수 있도록 함과 아울러 시공품질의 향상으로 사용자로 하여금 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기초 하부를 굴착하지 않음으로 구조 안전성을 유지하면서 보강기초의 시공과정이 간소화되어 공사기간 단축 및 공사비용의 절감에 따른 경제성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법{Structure for substructure strengthen non-destructive and methode there of}

본 발명은 건물의 리모델링 및 증축 공사시 기초를 보강하는 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물의 기초에 홀을 천공하고, 천공된 홀에 보강철근을 기초의 양단부보다 더 돌출되도록 배근한 후, 돌출된 보강철근에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초와 일체로 보강기초가 형성되도록 함으로써, 건물의 중력하중을 기초의 보강면적을 넓혀 지지할 수 있도록 하는는 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법에 관한 것이다.`

일반적으로 시공된 아파트, 오피스텔, 빌딩 등과 같은 건물의 단위 세대 면적을 증가시키기 위해서는, 기존 건물을 헐고 재건축하는 방법이 있으나, 이는 인구의 과밀화에 따라 도시 주거 환경이 열악해질 수 있으며, 건물의 수명 단축에 따른 자원낭비 및 폐기물이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에는 노후된 건물의 리모델링 및 증축 공사가 새로운 이슈가 되고 있으나, 이는 기존 건물보다 중력하중의 증가로 인하여 지반으로 전달되는 하중이 증가하게 되므로 기초의 재하능력을 향상시킬 수 있는 공법으로 기초 하부의 지반을 굴착하여 보강하는 Under-pinning 공법이 사용되고 있다.

그러나 상기 Under-pinning 공법은, 건물 기초의 하부 지반을 굴착하므로 기초의 변형 및 침하 등으로 구조 안전성이 염려되는 문제점이 있었고, 기초 하부 굴착시, 기초를 지지하기 위한 유압잭이 필요하여 장비의 임대 및 구입비용이 늘어나 공사비가 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 건물의 기초 하부를 굴착할 때, 지하수위가 있을 경우 차수를 위한 흙막이 공사가 더 필요하므로 시공 과정이 복잡하여 공사기간이 늘어나는 문제점이 있었고, 굴착된 기초 하부의 작업공간이 협소하여 작업 여건이 열악하므로 시공 품질을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 기초의 둘레를 터파기하여 기초와 연속되게 보강기초를 일체로 형성하여 시공품질을 향상시킴과 아울러 리모델링 및 증축되는 건물의 중력 하중을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 기초의 둘레를 터파기함으로 작업공간의 확보가 용이하여 작업능률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기초의 하부를 굴착하지 않음으로 기초의 변형 및 침하를 방지하여 구조 안전성을 유지할 수 있는 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 보강기초의 시공과정이 간소화되어 공사기간 단축 및 공사비용의 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있는 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법을 제공함에 있다.

본 발명 비파괴 기초 보강구조는, 리모델링이나 증축되는 건물의 중력하중을 지지하는 기초의 보강구조로서,

상기 건물의 기초에 배근된 철근과 중첩되지 않으면서 기초의 손상을 방지하도록 200mm 이상의 간격으로 천공되는 다수의 홀과;

상기 다수의 홀에 각각 삽입결합되어 기초의 양측으로 돌출되면서 외주면의 측면과 하부에 철근지지부재가 고정되어 홀 내부에 위치하도록 하는 다수의 보강철근과;

상기 기초의 크기에 따라 보강철근과 다른 보강철근을 연결하는 커플러와;
상기 커플러로 연결한 보강철근 단부에 수직으로 부착 및 정착되어 보강하는 수직보강철근과;
상기 보강철근을 고정시키도록 홀에 주입하는 무수축 몰탈이나 마이크로 콘크리트 중 어느 하나의 마감재와;
상기 기초의 양측으로 돌출된 다수의 보강철근과 이 보강철근을 보강하는 수직보강철근 및 상기 기초의 측면에 설치된 앵커에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초와 일체로 형성하는 보강기초를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명 비파괴 기초 보강방법은, 리모델링이나 증축되는 건물의 중력하중을 지지하는 기초의 보강방법으로서,

상기 기초의 측면이 보이도록 터파기하는 터파기단계와;

터파기가 완료된 상기 기초 측면에 천공기를 이용하여 건물의 기초에 배근된철근과 중첩되지 않으면서 기초의 손상을 방지하도록 200mm 이상의 간격으로 다수의 홀을 천공하는 단계와;

상기 다수의 홀 양측으로 돌출되도록 기초의 크기에 따라 보강철근과 다른 보강철근을 커플러로 연결하면서 외주면의 측면과 하부에 철근지지부재가 고정된 다수의 보강철근을 결합하는 단계와;
상기 홀에 결합된 보강철근 단부에 수직으로 수직보강철근을 부착 및 정착하여 보강철근을 보강하는 단계와;
상기 보강철근이 결합된 홀에 보강철근을 고정시키도록 무수축 몰탈이나 마이크로 콘크리트 중 어느 하나의 마감재를 주입하여 고정하는 단계와;

상기 보강철근이 결합된 기초의 측면을 치핑(chipping)하는 단계와;

상기 기초의 측면에 앵커를 설치하는 단계와;
상기 기초의 양측으로 돌출된 다수의 보강철근과 이 보강철근을 보강하는 수직보강철근 및 상기 기초의 측면에 설치된 앵커에 콘크리트를 타설 및 양생하여 상기 기초와 보강기초를 일체로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법에 의하면, 기초의 둘레를 터파기한 후, 기초와 연속되게 보강기초를 일체로 형성함으로써, 리모델링 및 증축되는 건물의 중력 하중을 견고하게 지지할 수 있도록 함과 아울러 시공품질의 향상으로 사용자로 하여금 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법에 의하면, 기초의 둘레를 터파기하여 작업공간의 확보가 용이함으로 작업능률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기초의 하부를 굴착하지 않음으로 기초의 변형 및 침하를 방지하여 구조 안전성을 유지할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명 비파괴 기초 보강구조 및 이의 보강방법에 의하면, 보강기초의 시공과정이 간소화되어 공사기간 단축 및 공사비용의 절감에 따른 경제성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 분리사시도
도 2는 본 발명의 측단면도
도 3은 본 발명의 정단면도
도 4 내지 도 10은 본 발명의 시공과정도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 정단면도이다.

본 발명 비파괴 기초 보강구조는, 리모델링이나 증축되는 건물의 중력하중을 지지하는 기초(10)의 보강구조로서, 상기 건물의 기초(10)에 천공되는 다수의 홀(100)이 구성되고, 상기 다수의 홀(100)에 각각 결합되어 기초(10)의 양측으로 돌출되도록 하는 다수의 보강철근(200)이 구성되며, 상기 기초(10)의 양측으로 돌출된 다수의 보강철근(200)에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초(10)와 일체로 형성하는 보강기초(300)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 홀(100)은 상기 기초(10)의 손상을 최소화하기 위해 200mm 이상의 일정간격으로 천공되는 것이 바람직하다.

상기 홀(100)에 결합되는 보강철근(200)이 홀(100)의 내부에 위치하도록 보강철근(200) 외주면에 고정되는 철근지지부재(210)를 포함하여 구성된다.

상기 철근지지부재(210)는 상기 보강철근(200) 외주면 하부에 방사상으로 고정되는 것이 바람직하다.

상기 철근지지부재(210)는, 상기 보강철근(200)에 일정간격으로 고정되는 것이 바람직하다.

상기 기초(10)의 크기에 따라 다수의 보강철근(200) 단부를 커플러(C) 및 압접으로 연결하여 고정하는 것이 바람직하다.

상기 보강철근(200) 단부에 수직으로 부착 및 정착되어 보강하는 수직보강철근(220)을 포함하여 구성된다.

상기 보강철근(200)이 결합된 홀(100)에 주입하여 보강철근(200)을 고정시키는 마감재(400)를 포함하여 구성되며, 상기 마감재(400)는 무수축 몰탈이나 마이크로 콘크리트 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 비파괴 기초 보강과정을 설명한다.

먼저, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 건물의 기둥(11)을 지지하는 기초(10) 측면이 보이도록 최하층 바닥 슬라브(S)를 커팅하고, 커팅된 공간을 이용하여 기초(10) 주변을 터파기하여 기초(10) 측면이 보이도록 한 후, 상기 기초(10) 측면에 홀(100)의 천공위치를 표시한다.

상기와 같이 표시된 홀(100)의 천공위치와 동일선상으로 천공기를 위치하여 고정시킨 후, 도 6에 도시된 바와 같이, 천공기로 홀(100)을 기초(100)에 천공하는 과정을 반복하여 다수의 홀(100)을 천공시킨다.

이때, 상기 홀(100)은 기초(10)에 배근된 철근과 중첩되지 않으면서 기초(10)의 손상을 방지하도록 200mm 이상의 간격으로 천공되는 것이 바람직하다.

상기 홀(100)에 삽입결합되는 보강철근(200) 외주면에 상기 보강철근(200)이 홀(100)의 내부에 위치하도록 철근지지부재(210)로 고정하는데, 상기 철근지지부재(210)는 보강철근(200) 및 홀(100)의 길이와 동일한 길이로 형성할 수 있으나, 재료의 낭비가 심하므로 보강철근(200) 외주면 하부에 방사상으로 일정간격 이격되게 고정한다.

또한, 상기 철근지지부재(210)의 두께는 홀(100)의 직경에서 보강철근(200)의 외경을 뺀 숫자를 2로 나누어 나오는 값으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 홀(100)의 직경이 30mm이고, 보강철근(200)의 외경이 20mm 일 때, 철근지지부재(410)의 두께는 5mm 이나, 상기 홀(100)에 철근지지부재(210)가 용이하게 결합되도록 오차범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 철근지지부재(210)가 고정되지 않는 보강철근(200)을 사용할 수도 있으며, 상기 철근지지부재(210)가 고정되지 않은 보강철근(200)을 홀(100)에 결합하면 상기 보강철근(200) 외주면이 홀(100) 내주면에 밀착되어 결합된다.

상기 철근지지부재(210)가 보강철근(200) 외주면 하부에 방사상으로 일정간격 이격되게 고정된 보강철근(200)을 상기 기초(10)에 천공된 홀(100)에 삽입결합하는데, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 철근지지부재(210)에 의해 보강철근(200)은 홀(100)의 내부에 위치하나, 중앙에 위치하도록 결합하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보강철근(200)은 최하층 바닥 슬라브(S)에 커팅된 공간으로 이동할 수 있는 크기여야 하므로 기초(10) 크기에 따라 보강철근(200)과 다른 보강철근을 커플러(C)나 압접하여 연결할 수 있는 것이다.

상기 커플러(C)나 압접으로 연결한 보강철근(200)이 기초(10)의 양측으로 돌출되도록 홀(100)에 삽입결합되면, 상기 보강철근(200)은 외주면에 일정간격 이격되게 고정된 철근지지부재(210)가 견고하게 지지함과 아울러 상기 커플러(C)로 연결한 보강철근(200)의 단부에 수직보강철근(220)을 부착 및 정착할 수 있으며, 이의 과정을 반복하여 다수의 홀(100)에 보강철근(200)을 각각 삽입결합한 후, 상기 다수의 홀(100)에 삽입결합된 각각의 보강철근(200)에 수직보강철근(220)을 부착 및 정착시킨 상태에서 다수의 수직보강철근(220)을 별도의 철근으로 연결하여 고정시킬 수도 있는 것이다.

여기서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 보강철근(200)이 결합된 홀(100)에 무수축 몰탈이나 마이크로 콘크리트 중 어느 하나의 마감재(400)를 주입하여 보강철근(200)의 유동을 방지하도록 고정하는 것이 바람직하나, 상기 마감재(400)는 무수축 몰탈로 한정하는 것이 아님을 밝혀둔다.

상기 마감재(400)에 의해 보강철근(200)이 홀(100)에 결합된 상태로 고정되면, 기초(10)의 측면을 치핑(chipping)한 후, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기초(10) 측면에 보강기초(300)에 매설되도록 일정간격으로 앵커(A)를 설치하는데, 이의 과정은 바뀌어도 상관없다.

상기 기초(10) 측면에 앵커(A)를 설치한 상태에서 터파기 한 기초(10) 주변의 공간에 콘크리트를 타설 및 양생하여 보강기초(300)를 형성하는데, 상기 보강기초(300)는 거푸집을 형성하여 콘크리트를 타설할 수도 있는 것이다.

여기서 상기 기초(10)와 보강기초(300)는, 상기 보강철근(200)과 수직보강철근(220) 및 앵커(A)에 의해 일체로 형성할 수 있으며, 이로 인해 리모델링이나 증축되는 건물의 중력하중을 견고하게 지지할 수 있으며, 이는 독립기초 및 줄기초에 각각 적용이 가능한 것이다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 기초 11: 기둥
100: 홀 200: 보강철근
210: 철근지지부재 220: 수직보강철근
300: 보강기초 400: 마감재

Claims (13)

1. 리모델링이나 증축되는 건물의 중력하중을 지지하는 기초의 보강구조로서,
   상기 건물의 기초에 배근된 철근과 중첩되지 않으면서 기초의 손상을 방지하도록 200mm 이상의 간격으로 천공되는 다수의 홀과;
   상기 다수의 홀에 각각 삽입결합되어 기초의 양측으로 돌출되면서 외주면의 측면과 하부에 철근지지부재가 고정되어 홀 내부에 위치하도록 하는 다수의 보강철근과;
   상기 기초의 크기에 따라 보강철근과 다른 보강철근을 연결하는 커플러와;
   상기 커플러로 연결한 보강철근 단부에 수직으로 부착 및 정착되어 보강하는 수직보강철근과;
   상기 보강철근을 고정시키도록 홀에 주입하는 무수축 몰탈이나 마이크로 콘크리트 중 어느 하나의 마감재와;
   상기 기초의 측면에 설치되어 기초와 보강기초가 일체로 형성되도록 하는 앵커와;
   상기 기초의 양측으로 돌출된 다수의 보강철근과 이 보강철근을 보강하는 수직보강철근 및 상기 앵커에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초와 일체로 형성하는 보강기초를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비파괴 기초 보강구조.
   
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8. 리모델링이나 증축되는 건물의 중력하중을 지지하는 기초의 보강방법으로서,
   상기 기초의 측면이 보이도록 터파기하는 터파기단계와;
   터파기가 완료된 상기 기초 측면에 천공기를 이용하여 건물의 기초에 배근된철근과 중첩되지 않으면서 기초의 손상을 방지하도록 200mm 이상의 간격으로 다수의 홀을 천공하는 단계와;
   상기 다수의 홀 양측으로 돌출되도록 기초의 크기에 따라 보강철근과 다른 보강철근을 커플러로 연결하면서 외주면의 측면과 하부에 철근지지부재가 고정된 다수의 보강철근을 결합하는 단계와;
   상기 커플러로 연결하여 홀에 결합된 보강철근 단부에 수직으로 수직보강철근을 부착 및 정착하여 보강철근을 보강하는 단계와;
   상기 보강철근이 결합된 홀에 보강철근을 고정시키도록 무수축 몰탈이나 마이크로 콘크리트 중 어느 하나의 마감재를 주입하여 고정하는 단계와;
   상기 보강철근이 결합된 기초의 측면을 치핑(chipping)하는 단계와;
   상기 기초의 측면에 앵커를 설치하는 단계와;
   상기 기초의 양측으로 돌출된 다수의 보강철근과 이 보강철근을 보강하는 수직보강철근 및 상기 기초의 측면에 설치된 앵커에 콘크리트를 타설 및 양생하여 상기 기초와 보강기초를 일체로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 기초 보강방법.
   
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