KR101249660B1 - 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리캐스트 판넬을 지지하기 위해 사용되는 지지대의 제거 후에도 토압을 안전되게 지지되도록 하여 작업자의 수월한 이동통로가 확보되고 철근 배근이 용이토록 한 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 벽체 트렌치를 일정 깊이로 굴착하고 벽체 트렌치의 양쪽 벽면측에 토압을 지지하기 위해 프리캐스트 판넬을 배치 조립시키고 높이 및 길이 방향으로 판넬용 수평지지대를 설치해 나가는 단계를 벽체 트렌치 굴착 예정 심도까지 반복하는 단계; 예정 심도까지 굴착이 완료된 후 벽체 트렌치의 길이 방향으로 중간 중간에 일정 간격마다 한 쌍의 마주하는 수직말뚝을 이웃한 프리캐스트 판넬의 수직 접합부를 따라 배치하되 프리캐스트 판넬에 접하여 높이 방향으로 설치하고 말뚝용 수평지지대로 한 쌍의 수직말뚝을 지지하여 놓는 단계; 한 쌍의 수직말뚝의 상단과 하단을 상,하부 수평버팀보를 통해 수평 방향으로 지지시켜 놓은 후 기 설치된 판넬용 수평지지대 및 말뚝용 수평지지대를 제거하는 단계;를 거처서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법{Earth pressure supporting method of walls trench applying construction of none- excavation underground structure}

본 발명은 비개착 지하구조물의 벽체를 시공하는데 있어 토압을 지지하는 방법에 관한 것으로, 특히 프리캐스트 판넬을 지지하기 위해 사용되는 강봉 스트러트의 제거 후에도 토압이 지지되도록 하여 작업자의 수월한 이동통로가 확보되고 철근 배근이 용이토록 한 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법에 관한 것이다.

지하구조물을 시공하기 위한 비개착공법 중의 하나인 TRCM(Tubular Roof Construction Method) 공법은 작업구에서 종,횡단 구배에 따라 선형을 조정할 수 있도록 선도관과 후속관 사이에 유압식 조정장치를 장착한 강관을 가압잭으로 압입한 후 강관 내부 굴착, 철근배근 및 콘크리트를 타설하여 상부슬래브를 완성시키고, 프리캐스트 및 서포트 잭을 이용하여 지중 수직벽을 설치한 후 터널 내부를 굴착하여 구조물의 터널을 축조하는 공법이다.

이 공법은 작업구 및 반력벽 설치, 갤러리관 추진 및 굴착, 슬래브관 추진 및 굴착, 거더굴착 및 거푸집설치, 상부 슬래브 콘크리트 타설, 벽체 설치 및 콘크리트 타설, 터널 굴착 및 구조물 설치의 순으로 시공된다.

이 공법은 토질변화에 대한 대처 능력이 우수하고, 강관을 본 구조물로 사용하므로 공사비가 저렴하고 공기 단축이 가능한 이점을 갖는다.

여기서, 벽체 시공을 위해 굴착 후 종래는 도 1에서와 같이 프리캐스트 판넬(20)을 지지대(22)로 버팀시켜 토압을 지지한다. 이때 지지대(22)는 프리캐스트 판넬(20)의 높이 방향과 길이 방향으로 일정 간격을 가지고 설치된다. 따라서 서로 마주하는 프리캐스트(20,20) 사이의 공간은 좁을 뿐만 아니라 설치된 지지대(22)들에 의해 작업자의 이동을 어렵게 한다. 또한 작업자는 이동 중에 지지대(22)에 충돌하여 안전사고를 당할 수 있다. 실제적으로 프리캐스트(20)의 높이가 40cm인 경우 이웃한 지지대(22)들 사이의 간격이 35cm로 좁아져 철근 배근 작업이 어려워져 작업 효율도 떨어진다. 또한 지지대(22)가 콘크리트 타설시 매설되게 되므로 재사용할 수가 없어져 비경제적인 문제로 남는다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 프리캐스트 판넬을 지지하기 위해 사용되는 지지대의 제거 후에도 토압을 안전되게 지지되도록 하여 작업자의 수월한 이동통로가 확보되고 철근 배근이 용이토록 한 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

벽체 트렌치를 일정 깊이로 굴착하고 벽체 트렌치의 양쪽 벽면측에 토압을 지지하기 위해 프리캐스트 판넬을 배치 조립시키고 높이 및 길이 방향으로 판넬용 수평지지대를 설치해 나가는 단계를 벽체 트렌치 굴착 예정 심도까지 반복하는 단계;

예정 심도까지 굴착이 완료된 후 벽체 트렌치의 길이 방향으로 중간 중간에 일정 간격마다 한 쌍의 마주하는 수직말뚝을 이웃한 프리캐스트 판넬의 수직 접합부를 따라 배치하되 프리캐스트 판넬에 접하여 높이 방향으로 설치하고 말뚝용 수평지지대로 한 쌍의 수직말뚝을 지지하여 놓는 단계;

한 쌍의 수직말뚝의 상단과 하단을 상,하부 수평버팀보를 통해 수평 방향으로 지지시켜 놓은 후 기 설치된 판넬용 수평지지대 및 말뚝용 수평지지대를 제거하는 단계;를 거처서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 수직말뚝은 길이 방향으로 'H'형 단면을 갖는 강재로 제작된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 판넬용 수평지지대와 말뚝용 수평지지대는 길이 조절되는 잭 스크류를 갖기 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상,하부 수평버팀보는 'H'형 단면을 갖는 강재로 제작된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상,하부 수평버팀보는 각기 일개소에 길이 조절되는 스크류 잭이 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 배근이 용이토록 한 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법에 의하면, 프리캐스트 판넬을 지지하기 위해 사용되는 지지대의 제거 후에도 일정 간격마다 설치된 수직말뚝과 상,하부 수평버팀보가 프리캐스트 판넬을 계속적으로 지지하게 되기 때문에 장애물이 없는 이동통로의 확보가 가능하다. 따라서 철근 배근작업이 용이하여 작업 효율이 향상되고, 작업자의 안전한 이동 확보가 가능하며, 수평지지대의 재사용으로 경제적인 이점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래 벽체 트렌치에 시공된 토압 지지 구조물을 나타낸 입면도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 구조물을 사시도로 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2를 평면도를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 2를 입면도로 나타낸 도면이고,
도 5는 도 2에서 지지대의 제거 후 작업자의 통로 및 철근 배근 할 수 있는 공간 확보가 용이하게 이루어져 있음은 나타내는 사시도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 예로, 비개착 공법으로 지하에 강관 루프 구조물을 시공하는데 있어 상부 슬래브를 콘크리트로 타설한 후 벽체 구조물을 시공하는데 적용된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 굴착된 벽체 트렌치(10)에 콘크리트를 타설하기에 앞서 시행되는 토압 지지공법이다.

먼저, 도 2 내지 도 4와 같이 벽체 트렌치(10)를 일정 깊이로 굴착하고 벽체 트렌치(10)의 양쪽 벽면측에 토압을 지지하기 위해 프리캐스트 판넬(20)을 배치 조립시키고 높이 및 길이방향으로 판넬용 수평지지대(30)를 설치해 나가는 단계를 벽체 트렌치(10) 굴착 예정 심도까지 반복한다. 이때 프리캐스트(pc) 판넬(20)은 하부에서 상부로 수직 단을 쌓아가는데 있어 테두리에 형성된 요철홈을 이용하여 조립된다.

그리고 서로 대향하는 프리캐스트 판넬(20,20)은 판넬용 수평지지대(30)를 사용하여 버팀시켜 놓는다. 판넬용 수평지지대(30)는 일단에 잭 스크류(130)가 연결된 것이 사용될 수 있다. 따라서 잭 스크류(130)의 가압에 의해 마주하는 프리캐스트 판넬(20,20)은 벽체 트렌치(10)의 양쪽 벽면측에 밀착된다.

따라서 판넬용 수평지지대(30)는 프리캐스트 판넬(20)이 조립되는 상방을 따라 높이 방향으로 다수개가 설치된다. 또한 판넬용 수평지지대(30)는 프리캐스트 판넬(20)의 길이 방향으로도 설치되어 양쪽의 높이 방향으로 배치된 다수 개의 프리캐스트 판넬(20)을 확고하게 지지하게 된다.

예정 심도까지 굴착이 완료된 다음, 벽체 트렌치(10)의 길이 방향으로 중간 중간에 일정 간격마다 한 쌍의 마주하는 수직말뚝(40A,40B)을 배치한다. 이때 수직말뚝(40A,40B)은 서로 마주하는 프리캐스트 판넬(20,20)의 안쪽에 접하여 높이 방향으로 세워지고, 말뚝용 수평지지대(30a)로 한 쌍의 수직말뚝(40A,40B)을 지지하여 놓는다. 말뚝용 수평지지대(30a)는 판넬용 수평지지대(30)와 동일한 구조로서 잭 스크류(130a)를 갖는다.

바람직하게 수직말뚝(40A,40B)은 길이 방향으로 'H'형 단면을 갖는 강재로 제작되어 있다. 또한 수직말뚝(40A,40B)은 도 2 및 도 3에서와 같이 이웃한 프리캐스트 판넬(20,20)의 수직 접합(결합)부를 따라 입설됨이 바람직하다. 즉 프리캐스트 판넬(20,20)의 수직 접합선이 수직말뚝(40A,40B)의 플랜지 중앙에 위치되도록 함이 좋다. 이는 이웃한 프리캐스트 판넬(20,20)의 수직 접합(결합)부를 강도 있게 지지할 수 있기 때문이다.

그 다음, 한 쌍의 수직말뚝(40A,40B)의 상단과 하단을 상,하부 수평버팀보(50A,50B)를 통해 수평 방향으로 지지시켜 놓는다. 상,하부 수평버팀보(50A,50B)는 'H'형 단면을 갖는 강재로 제작되어 있다. 이때 상,하부 수평버팀보(50A,50B)는 각기 일개소에 길이 방향으로 신축 조절이 이루어지는 스크류 잭(150)이 구비됨이 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 벽체 트렌치(10)를 따라 프리캐스트 판넬(20)과 수직말뚝(40A,40B) 그리고 상,하부 수평버팀보(50A,50B)를 설치해 나가면서 토압을 지지시켜 놓는다.

그 다음, 판넬용 수평지지대(30)와 말뚝용 수평지지대(30a)를 철거하여 제거시킨다. 이렇게 되면, 프리캐스트 판넬(20)들은 도 5에 나타난 바와 같이 수직말뚝(40A,40B)과 상,하부 수평버팀보(50A,50B)를 통하여 안전하게 지지된다.

이후, 양쪽 프리캐스트 판넬(20,20)의 빈 공간 사이에 철근(도시안됨)을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 지하구조물의 벽체 시공이 완성된다. 철근 배근시 서로 대향하는 프리캐스트 판넬(20,20)의 사이에는 종래와 달리 이동 장애물(판넬용 수평지지대와 말뚝용 수평지지대)이 제거되어 작업자의 이동이 수월하고 안전하게 된다.

또한 철근 배근 작업성이 좋아져 작업의 효율성이 향상된다. 또한 제거된 판넬용 수평지지대(30)와 말뚝용 수평지지대(30a)는 재사용이 가능하므로 시공비가 절감되어 경제적으로 유리하다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20: 프리캐스트 판넬
30: 판넬용 수평지지대
30a: 말뚝용 수평지지대
40A,40B: 수직말뚝
50A: 상부 수평버팀보
50B: 하부 수평버팀보

Claims (6)

1. 벽체 트렌치(10)를 일정 깊이로 굴착하고 벽체 트렌치(10)의 양쪽 벽면측에 토압을 지지하기 위해 프리캐스트 판넬(20)을 배치 조립시키고 높이 및 길이 방향으로 판넬용 수평지지대(30)를 설치해 나가는 단계를 벽체 트렌치(10) 굴착 예정 심도까지 반복하는 단계;
   예정 심도까지 굴착이 완료된 후 벽체 트렌치(10)의 길이 방향으로 중간 중간에 일정 간격마다 한 쌍의 마주하는 수직말뚝(40A,40B)을 이웃한 프리캐스트 판넬(20,20)의 수직 접합부를 따라 배치하되 프리캐스트 판넬(20)에 접하여 높이 방향으로 설치하고 말뚝용 수평지지대(30a)로 한 쌍의 수직말뚝(40A,40B)을 지지하여 놓는 단계;
   한 쌍의 수직말뚝(40A,40B)의 상단과 하단을 상,하부 수평버팀보(50A,50B)를 통해 수평 방향으로 지지시켜 놓은 후 기 설치된 판넬용 수평지지대(30) 및 말뚝용 수평지지대(30a)를 제거하는 단계;를 거처서 이루어지는 것을 특징으로 하는 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   수직말뚝(40A,40B)은 길이 방향으로 'H'형 단면을 갖는 강재로 제작된 것을 특징으로 하는 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   판넬용 수평지지대(30)와 말뚝용 수평지지대(30a)는 잭 스크류(30a,130a)를 갖기 갖는 것을 특징으로 하는 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상,하부 수평버팀보(50A,50B)는 'H'형 단면을 갖는 강재로 제작된 것을 특징으로 하는 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상,하부 수평버팀보(50A,50B)는 각기 일개소에 길이 방향으로 신축 조절이 이루어지는 스크류 잭(150)이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 비개착 지하구조물의 시공에 적용되는 벽체 트렌치 토압 지지 방법.

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