KR101531238B1 - 부벽이 구비된 구조물 시공방법 - Google Patents

Abstract

지반을 터파기한 후, 저판, 벽체를 차례대로 시공하여 구조물을 시공하는 방법에 대한 것으로서 상기 방법은 벽체구조물로서 몸통부; 상기 몸통부 저면에 몸통부의 양 측면단부의 직 하방으로 연장 형성된 기둥지지부; 및 상기 기둥지지부와 몸통부 저면 사이에 형성된 하부공간(S)에 돌출 연장되도록 형성된 내부철근;을 포함하여 제작되는 프리캐스트 벽체를 지반에 자립 설치하는 단계; 상기 하부공간(S)에 채워져 내부철근이 매립되도록 함과 더불어 저판이 형성될 수 있도록 현장타설 콘크리트를 타설하여 저판과 벽체를 서로 강결시키는 단계; 및 상기 벽체의 종방향 연결부위의 배면에 현장타설 콘크리트로 횡방향으로 연장되도록 부벽을 벽체와 저판과 일체로 시공하는 단계;를 포함한다.

Description

부벽이 구비된 구조물 시공방법{BUTTRESS STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD }

본 발명은 부벽이 구비된 구조물 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 예컨대 지반을 터파기한 후, 저판, 부벽이 구비된 양 벽체를 차례대로 시공하여 박스구조물 또는 지하저수조과 같은 구조물을 시공하는 방법에 대한 것이다.

도 1은 본 발명과 관련된 종래 박스구조물의 시공사시도이다.

상기 박스구조물은 저판(10), 양 벽체(20) 및 상판(30)으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

상기 저판(10)은 통상 현장 콘크리트(15) 타설에 의하여 소정의 두께를 가지도록 시공하게 되며, 통상 양 벽체(20)를 먼저 시공하고 난 이후에 양 벽체 하부 사이에 현장 콘크리트 타설에 의하여 시공하게 된다.

상기 양 벽체(20)는 저판(21)에 벽체(22)가 힌지 방식으로 설치된 옹벽 형태로 시공하는 예로 도시되어 있는데 이때 연결철근(14)과 커플러(16)에 의하여 저판(10)과 양 벽체(20)는 서로 일체화시키게 된다.

이러한 벽체(20)는 박스구조물의 연장방향(종방향)으로 다수의 벽체(20)를 서로 연결시켜 가면서 시공하게 된다.

나아가 상기 상판(30)은 현장여건에 따라 양 벽체와 같이 프리캐스트 방식 또는 거푸집을 이용한 현장타설 방식을 이용할 수 있는데 상기 프리캐스트 상판(32)은 횡방향으로 긴장재(31)에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 하게 된다.

이때 프리캐스트 상판(32)을 양 벽체 상부에 설치한 후 현장타설 콘크리트(33)로 마감하는 방식을 취하고 있음을 알 수 있다.

이때 상기 벽체(20)의 외측에는 일종의 부벽 형태의 수직벽체(23)가 형성되어 있음을 알 수 있으며 내부에는 경사진 지지강재(점선으로 표시)가 매립 설치되어 있다.

이러한 부벽(23)은 벽체(20) 두께를 감소시키면서 배면에 작용하는 토압에 효과적으로 저항하기 위한 구조적 기능을 것이다.

하지만 이러한 부벽(23)을 사용한다고 할지라도 통상은 벽체의 제작 높이는 한계가 있어 개략 3-5m 전후를 기준으로 종방향으로 1m~2m 정도의 길이를 가지도록 제작하여 서로 연결시키는 방식을 취하게 된다. 그 이유는 부벽(23) 자체의 무게도 벽체(20)의 무게에 포함될 수밖에 없기 때문이다.

나아가 1개의 벽체의 높이가 10m 이상과 커지게 되면 무게, 운반 및 설치문제 때문에 길이를 짧게 형성시킬 수밖에 없게 되며 이는 일정한 길이로 지중구조물을 시공함에 있어서는 시공성 및 경제성이 떨어질 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 종래 벽체를 이용한 구조물의 시공에 있어

벽체를 프리캐스트화 시켜 제작하되, 벽체의 높이가 10m이상과 같이 커지더라도 부벽의 무게가 벽체의 무게에 더해지지 않도록 함으로서 부벽이 형성된 벽체를 이용하여 지중에 구조물을 신속하게 시공할 수 있고, 저판과의 구조적 일체성 및 종방향 연결부위의 수밀성을 효과적으로 확보할 수 있어 내구성도 뛰어난 부벽이 구비된 구조물 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여

첫째, 구조물의 길이방향으로 형성되는 저판; 및 저판 상면에 종방향으로 연속하여 형성된 벽체를 포함하는 구조물 시공방법에 있어서,

상기 벽체에 부벽을 일체로 형성시키되 부벽은 종방향으로 서로 접하는 벽체의 종방향 연결부 배면에 현장타설 콘크리트로 형성되도록 하게 된다.

이로서 부벽은 현장에서 시공되므로 프리캐스트로 제작되는 벽체의 무게를 증가시키는 요인이 되지 않도록 하면서 벽체가 높이가 커짐에 따른 토압에 대하여 효과적으로 저항할 수 있도록 하게 된다.

또한 상기 부벽은 현장타설 콘크리트로 시공함에 따라 벽체의 종방향 연결부위를 서로 콘크리트와 같은 결합재로 연결하는 역할도 하도록 하여 벽체의 종방향 구조적 일체성에 기여하도록 하고, 종방향 연결부위에 있어 지수판을 이용하여 시공됨으로서 종방향 연결부위의 수밀성도 확보할 수 있도록 하여 지중 저수조(저판과 벽체로 구성된 구조물)와 같은 구조물을 시공함에 있어 특히 유리하도록 하게 된다.

또한 상기 부벽은 작용 토압에 대응하여 하광상협의 형태 즉 하방으로 갈수록 횡방향 폭이 커지는 형태로 거푸집을 이용하여 시공되도록 하여 단면 최적화에 의한 경제성과 신속한 시공이 가능하도록 하게 된다.

둘째, 본 발명은 상기 벽체를 제작함에 있어서 하부에 지지기둥부가 형성되도록 하게 된다. 이에 벽체는 지지기둥에 의하여 자립할 수 있게 되고, 벽체의 저면에는 내부철근이 돌출되도록 하여 현장타설 콘크리트를 이용하여 저판과 벽체를 강결 시키게 된다.

이에 벽체의 하부는 지지기둥부 사이에 내부철근을 제외한 빈 공간으로 형성되어 있으므로 벽체의 전체 제작 무게를 줄일 수 있게 되고, 저판과의 연결에 있어 역시 현장타설 콘크리트를 사용하게 되므로 저판과의 강결이 매우 용이하게 된다.

이로 인하여 벽체의 하부와 저판은 종방향으로도 상기 현장타설 콘크리트에 의하여 서로 일체화되기 때문에 벽체의 부등침하 방지에도 매우 효과적이게 된다.

셋째, 벽체의 중량이 감소하게 되면 벽체의 종방향 길이를 최대한 연장시켜 제작할 수 있게 되므로 그 만큼 종방향 연결부위를 최소화시킬 수 있으므로 상기 종방향 연결부위의 방수문제, 각 벽체간의 부등침하 문제를 최소화시킬 수 있게 된다.

넷째, 벽체의 종방향 연결은 종방향 연결부위를 길이방향으로 관통하는 긴장재를 이용하여 압착시켜 시공할 수 있도록 하여 벽체의 종방향 연결성능을 부벽과 함께 충분히 확보할 수 있고, 종방향 연결부위의 수밀성 확보가 용이하도록 하게 된다.

이때 상기 긴장재는 기둥지지부에도 설치함으로서 보다 효과적인 종방향 연결성능 및 일체화가 가능하게 된다.

다섯째, 상기 벽체의 기둥지지부는 벽체의 양 측면으로부터 이격되어 위치하도록 배치하여 인접한 벽체들의 기둥지지부 사이에도 콘크리트 타설에 의한 종방향 연결부위 접합 성능을 충분히 확보할 수 있도록 하되, 벽체의 측면에는 연결홈이 상하로 연장되도록 하여 연결홈에 타설되는 콘크리트에 의하여 종방향 연결부위 수밀성을 충분히 확보할 수 있도록 하게 된다.

본 발명에 의하여 구조물은 저판, 벽체와 부벽을 포함하는 구조물에 있어 프리캐스트 방식과 현장타설 콘크리트 방식을 적절하게 혼용하게 되는데 특히 벽체의 종방향 연결부위의 배면에 부벽을 현장타설 콘크리트로 시공하여 벽체의 종방향 구조적 일체성, 벽체의 무게증가 요인 배제, 종방향 연결부위의 수밀성증진이 가능하도록 함과 더불어

벽체 하부의 지지기둥부 사이의 공간을 활용하여 저판과 벽체를 강결시킬 수 있으며, 종방향으로 벽체들을 긴장재를 이용하여 압착 연결시켜 부등침하를 미연에 방지할 수 있고, 부?을 이용하여 시공함에 따라 프리캐스트 벽체의 무게를 최소화시켜 벽체의 제작, 운반 및 시공의 효율성을 증진시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 박스 구조물의 시공사시도,
도 2는 본 발명에 의한 부벽이 형성된 박스구조물의 구성사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 박스구조물의 구성 사시도 및 시공 사시도(실시예 1),
도 3c 및 도 3d는 본 발명의 다른 박스구조물의 구성 사시도 및 시공 사시도(실시예 2),
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 발명의 실시예 1에 의한 박스구조물 시공순서도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 박스구조물 시공도이다.

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.

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.

[ 본 발명의 부벽(400)이 구비된 구조물(A) ]

도 2는 본 발명에 의한 부벽(400)이 구비된 구조물(A)의 구성 사시도를 도시한 것이다.

상기 구조물(A)은 저판(100) 및 벽체(200)를 포함하여 구성된다.

먼저, 벽체(200)는 프리캐스트 방식으로 제작, 운반 및 설치에 있어 유리하도록 무게를 최소한으로 하는 방식으로 제작하게 된다. 도 2에서는 ㄷ자 단면의 벽체로 간단하게 제작할 수 있도록 함을 알 수 있으며 종방향 연결부위(벽체가 연결되어 연장되는 길이방향에 있어 연결부위)에 있어 절곡된 외곽리브(212)가 서로 종방향으로 접하도록 하고 있음을 알 수 있다.

이로서 종방향 연결부위 배면에 부벽(400)을 시공될 수 있는 공간을 마련하면서 외곽리브(212)는 부벽(400)에 의하여 서로 구조적으로 일체화 된다.

이때 부벽(400)은 벽체(200)의 상면과 동일한 높이로 형성되도록 하고 있음을 알 수 있으나 상기 상면보다 낮은 높이로 형성시키는 것도 가능하다.

또한 상기 부벽(400)은 상면과 하면으로 갈수록 횡방향 폭이 넓어지는 형태로 형성된 것을 이용하여 토압의 작용에 효과적으로 저항하도록 하게 된다. 즉, 상기 부벽(400)은 작용 토압에 대응하여 하광상협의 형태 즉 하방으로 갈수록 횡방향 폭이 커지는 형태로 거푸집을 이용하여 형성시키게 된다.

이때 상기 부벽(100)은 벽체 몸통부(210)와의 수밀성을 확보하기 위하여 지수판(410)을 이용하여 연결 시공되도록 하여 배면 토사 등에 의한 지하수등이 벽체의 종방향 연결부위의 수밀성에 영향이 없도록 하게 된다.

이로서 콘크리트로 시공되는 부벽(400) 자체도 지하수등이 접근하지 못하도록 하는 역할도 하지만 지수판(410)을 이용하여 종방향 연결부위 배면에 형성되도록 함으로서 보다 확실한 종방향 연결부위의 수밀성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

이러한 지수판(410)은 외곽리브(212)와 부벽(400)의 연결부위에 수직판 형태로 시공하도록 하게 된다.

이로서 본 발명에 의한 구조물(A)은 특히 지중에 설치되는 저수조와 같이 저판 외곽을 따라 설치되는 높이가 10m가 넘는 높이가 커진 벽체(200)로 시공해야 하는 경우 벽체를 프리캐스트로 제작하여 서로 종방향으로 연결하여 시공함에 따른 수밀성 확보가 매우 중요한 지중 구조물 시공에 있어 매우 효과적이게 된다.

또한, 나아가 상기 종방향 연결부위에 누수방지를 위하여 벽체의 종방향 연결부위의 다웰바가 매립되도록 타설되는 콘크리트와 실런트(420, 탄성에폭시), 수팽창 지수재(450), 방수시트(430) 등을 포함하는 방수재를 함께 더 사용하여 종방향 연결부위로 지하수등이 구조물 내부로 유입되지 않도록 하도록 하게 된다. 이에 대하여는 이하 실시예 1,2에서 구체적으로 살펴보도록 한다.

[ 본 발명의 박스구조물(A)]

[실시예 1]

도 3a는 실시예 1에 의한 본 발명의 구조물의 조립 사시도를 도시한 것이다.

상기 구조물(A)은 저판(100), 양 벽체(200), 상판(300) 및 부벽(400)을 포함하여 구성되며 상판(300)을 설치함에 따른 박스 구조물의 형태로 시공된다.

즉, 저판(100) 양 측방에 수직벽체 형태의 양 벽체(200)가 설치되고, 양 벽체(200)의 종방향 연결부위 배면에는 부벽(400)이 형성되며, 서로 횡방향으로 이격된 양 벽체(200) 상부에 상판(300)이 설치되며 저판(100), 부벽(400)이 형성된 양 벽체(200)와 상판(300)이 종방향으로 연속되도록 구조물(A)이 시공됨을 알 수 있다.

먼저 저판(100)은 지반을 터파기하고 현장 타설 콘크리트에 의하여 소정의 두께를 가지도록 형성되는 철근콘크리트 구조물로 시공된다.

저판(100)은 프리캐스트 방식으로 설치할 수도 있지만 일정한 두께를 가진 판재 형태의 구조물이므로 양 벽체(200) 설치 후 양 벽체 하부 사이에 일괄적으로 현장타설 콘크리트로 시공하게 된다.

이에 시공 오차와 양압력(지하수에 의한 부력) 등을 미연에 방지할 수 있게 되며 발명의 경우에도 후술되는 양 벽체(200)와 저판(100)을 강결 시키는 방식으로 시공하기 위해서 본 발명의 경우 저판(100)은 현장타설 콘크리트 방식으로 시공되도록 하게 된다.

상기 양 벽체(200)는 프리캐스트 방식으로 제작된 것이 이용된다. 제작공장과 박스구조물이 시공되는 현장과의 거리는 현장위치에 따라 다르지만 통상 원거리 이동이 불가피한 경우가 많다.

이에 트레일러 등 차량을 이용할 경우 중량문제, 상차 및 하차문제 및 가설문제를 고려하면 그 단면크기 및 종방향 연장길이(L:1~2m)는 매우 제한적이다.

이에 양 벽체(200)의 구조적 안전성을 확보할 수 있다면 중량을 최소화하고 종방향 연장길이(L)를 최대화시키는 것이 가장 바람직하다.

이에, 본 발명은 저판(100)과 양 벽체(200)를 강결시키게 된다. 이러한 강결에 의하여 저판과 양 벽체는 구조적으로 일체화되기 때문에 결국 양 벽체에 작용하는 토압, 무게에 의한 휨 모멘트가 저판으로 분산되는 효과를 가지게 된다.

이에 본 발명의 양 벽체는 강결 하지 않는 경우(힌지의 경우, 도 1 참조)와 대비하여 단면크기를 감소시킬 수 있게 되며 이에 따라 무게 감소에 의한 효과를 가질 수 있고 무게가 감소되면 종방향 연장길이를 더 연장하여 종방향 연장길이에 다른 양 벽체의 종방향 연결부위를 최소화(개수)시킬 수 있고, 상기 종방향 연결부위가 최소화되면 양 벽체의 부등침하도 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이에 본 발명은 상기 저판(100)과 양 벽체(200)의 강결을 위하여 예컨대 양 벽체(200)를 벽체구조물인 몸통부(210)와 기둥지지부(220)로 형성시키고 있음을 알 수 있다.

즉, 도 3a와 같이 몸통부(210)는 직육면체 철근콘크리트 부재로 제작하되 중량 감소를 위하여 사각형태의 파여진 전면홈(211)을 전면에 형성시켜 외곽리브(212)가 자연스럽게 형성되도록 하게 된다.

이러한 파여진 전면홈(211)은 몸통부(210)의 단면을 제거하는 역할을 하여 몸통부의 무게를 줄일 수 있어 제작을 위한 자재량을 줄일 수 있도록 함과 더불어 파여진 전면홈(211)에 의하여 형성된 외곽리브(212)는 양 벽체(200)의 종방향 연결(압착 연결)을 위하여 이용된다.

또한, 상기 기둥지지부(220)는 몸통부(210) 1개의 종방향 길이에 따라 변경될 수 있지만 2개를 서로 종방향으로 이격시켜 형성시키되 직육면체 블럭 형태로 형성시킬 수 있을 것이다.

이에 기둥지지부(220)에 의하여 몸통부(210)는 저판(100)으로부터 위쪽에 형성되는데 이러한 형성높이는 기둥지지부(220)의 높이에 따라 달라질 수 있다.

이때 상기 몸통부(210) 저면에는 몸통부 내부철근(230)이 돌출되어 몸통부 저면과 기둥지지부(220)에 의한 하부공간(S)에 연장되도록 형성되어 있음을 알 수 있다.

이러한 내부철근(230)은 저판(100)과 벽체(200)의 강결에 중요한 역할을 하게 된다. 즉 저판(100)을 현장타설 콘크리트로 설치할 때 상기 현장타설 콘크리트는 양 벽체 하부의 하부공간(S)에 미 도시된 거푸집에 의하여 메워지도록 타설하게 되고, 현장타설 콘크리트가 양생되면 프리캐스트 양 벽체(200)와 저판(100)이 서로 내부철근(230)에 의하여 완전히 합성되면서 강결 되도록 할 수 있게 된다.

이에 상기 양 벽체(200)는 하부가 저판(100)과 강결 됨에 따라 저판과 구조적으로 강결 되는 효과도 발생하게 되지만 종방향으로 연속하여 연결되는 벽체와도 구조적으로 일체화되는 효과를 가질 수 있어, 저판 하부 지반의 부등침하에 의한 양 벽체의 부등침하도 서로 일체화된 양 벽체가 저항할 수 있게 되어 부등침하 방지에 매우 효과적이게 된다.

또한, 상기 하부공간(S)으로 저판(100) 내부에 배근되는 철근 또한 기둥지지부 사이에 횡방향으로 연장시킬 수 있어 특히 강결 효과에 의한 종방향 연결부위 접합성능을 크게 증진시킬 수 있다.

이때 상기 양 벽체(200)의 종방향 연결은 벽체들을 프리캐스트 방식으로 양 벽체를 제작하여 시공하다 보니 무게, 설치에 한계가 있어 벽체의 종방향 연장길이(L)를 무한정 크게 할 수는 없다.

이에 벽체와 벽체는 서로의 종방향 연결부위(죠인트라고도 한다.)가 발생하는데 종전에 발생하는 종방향 연결부위 개소와는 현저하게 줄어든 종방향 연결부위를 가지게 되지만 이러한 종방향 연결부위가 많아지게 되면 누수 등의 문제(수밀성 확보문제)가 발생하게 된다.

이에 본 발명은 양 벽체의 하부는 저판과의 강결 과정에서 서로 일체화시키게 되므로 달리 누수 등의 문제가 없으므로 벽체의 상부라고 할 수 있는 양 벽체의 몸통부(210)와의 종방향 연결에 긴장재(240)와 같은 압착부재를 추가 사용하게 된다.

즉 도 3a와 같이 몸통부(210)는 외곽리브(212)가 종방향 연결부위에서 서로 마주보고 접하여 있으므로 종방향 연결부위에 형성된 외곽리브에 관통홀(213)을 형성시키고 상기 관통홀을 관통하도록 긴장재(240)를 설치한 후, 긴장재를 긴장시켜 정착함으로서 벽체를 종방향으로 압착시키게 된다.

이러한 압착은 종방향으로 벽체(200)를 압착시키는 역할을 하면서 양 벽체의 상부를 하부와 마찬가지로 일체화시키는 역할을 하게 된다.

이때 상기 기둥지지부(220)에도 관통홀(221)을 형성시켜 긴장재(240)로 서로 압착되도록 함으로서 기둥지지부의 종방향 압착이 가능하도록 하게 된다.

이로서 양 벽체(200)의 하부와 상부는 저판과 완전히 구조적으로 일체화되면서 종방향으로도 압착되어 일체로 거동되도록 하고 있음을 알 수 있다.

이때 도 3a 및 도 3b와 같이, 인접한 벽체(200)들의 상면에도 지지블록(214)을 더 형성시키고, 이에 종방향 연결부위를 기준으로 서로 이격된 지지블록(214)에 긴장재(240)를 이용하여 서로 압착시키게 되면 보다 효과적인 벽체 상부의 압착효과와 수밀성 증진에 더욱더 효과적이게 된다.

또한 상기 상판(300)은 미 도시된 거푸집을 이용하여 양 벽체 상부 사이에 횡방향으로 현장타설 콘크리트를 이용하여 형성시킬 수 있지만 이럴 경우 시공성이 매우 떨어지게 된다.

이에 본 발명은 양 벽체 상부에 미리 횡방향으로 연장되는 프리캐스트 상판(310)을 먼저 설치하되, 종방향으로 서로 역시 압착시키는 방식으로 설치하고, 양 벽체 상면으로부터 돌출 연장되는 철근을 프리캐스트 상판(310) 상부에 절곡되도록 배근하고 상판 콘크리트(320)을 타설하여 형성시키게 된다.

물론 현장타설 콘크리트 또는 프리캐스트 방식을 적용할 수 있을 것이나 위와 같이 형성시키게 되면 프리캐스트 상판(310)의 종방향 일체성 확보가 용이하고 양 벽체와의 강결을 통해 구조적 일체성 확보를 통해 하중 분산에도 매우 유리하게 된다.

본 발명의 벽체의 종방향 연장길이(L)는 다양하게 형성시킬 수 있다.

즉 본 발명에 의한 벽체(200)는 무게를 최소화시킬 수 있기 때문에 원하는 종방향 길이를 자유롭게 조정할 수 있으며 이에 따라 벽체의 종방향 연결부위의 형성개수를 자유롭게 조정하면서 미관도 충분히 확보할 수 있게 된다.

도 3b에 의하면 종방향으로 서로 압착된 양 벽체(200)를 확인 할 수 있는데 이러한 벽체는 종방향 연결부위에 의하여 서로 접하도록 하고 있음을 알 수 있다.

이때 상기 벽체(200)의 양 측면에는 전단홈(종방향 연결부위에서 서로 접하는 수직홈)을 몸통부(210)의 전체 높이에 걸쳐 형성시키고, 다웰바(440)가 형성되도록 한 상태에서 콘크리트 타설 시 충진되도록 하게 되면 수밀성 확보에 매우 효과적이게 된다.

이때, 종방향 연결부위에 누수방지를 위한 벽체의 종방향 연결부위의 다웰바가 매립되도록 타설되는 콘크리트, 실런트(420), 방수시트(430), 다웰바(440), 수팽창 지수재(450) 등을 포함하는 방수재를 함께 사용하여 종방향 연결부위로 주위 지반의 지하수가 박스 구조물 내부로 유입되지 않도록 하게 된다.

나아가 본 발명은 양 벽체(200)의 종방향 연결부위 배면에는 부벽(400)이 형성되도록 하게 된다.

상기 부벽(400)은 양 벽체(200) 상면 동일한 높이로 형성되도록 하되 일정한 종방향 폭을 가지도록 하는데 양 벽체의 종방향 연결부위의 배면(서로 접하는 외곽리브의 배면)과 동일하거나 약간 작은 종방향을 폭을 가지도록 하되, 횡방향 폭은 저판의 크기에 따라 조정하도록 하되, 상면으로부터 하면으로 갈수록 횡방향폭이 커지는 변단면 형태(하광상협)로 형성시키게 된다.

이에 미 도시된 거푸집을 이용하여 현장타설 콘크리트로 상기 부벽(400)을 시공하게 되며 이러한 부벽(400)은 종방향 연결부위의 배면(서로 접하는 외곽리브의 배면)에 일체로 형성시키게 된다.

이러한 부벽(400)은 앞서 살펴본 바와 같이 벽체(200)의 종방향 연결부위 배면에 형성되도록 하여 토압에 대한 벽체(200)의 저항성능을 크게 증진되도록 하면서, 부벽(400)과 벽체구조물인 벽체(200)의 몸통부(210)와의 수밀성을 확보하기 위하여 특히 지수판(410)을 이용하여 연결 시공되도록 함으로서 배면 토사 등에 의한 지하수등이 벽체의 종방향 연결부위의 수밀성에 영향이 없도록 하여, 보다 확실한 수밀성을 확보하도록 하는 역할을 하게 된다.

나아가 콘크리트와 같은 결합재로서 종방향 연결부위에서 접하고 있는 벽체의 종방향 연결부위를 서로 구조적으로 연결시켜주는 역할도 하게 되며 저판(100)과도 구조적으로 일체화되어 강결되어 구조적 일체성을 확보할 수 있게 된다.

[실시예 2]

도 3c 및 도 3d는 실시예 2에 의한 본 발명의 구조물(A)의 구성 사시도 및 시공사시도를 도시한 것이다.

실시예 1과 차이점은 벽체(200)를 구성하는 몸통부(210)의 양 측면에 형성된 전단홈과 기둥지지부(220)의 형성 위치라 할 수 있다.

먼저, 상기 벽체(200)는 종방향 연결에 있어 서로 압착되도록 하여 수밀성을 효과적으로 확보할 수 있도록 함을 알 수 있는데 이러한 압착은 시공 관리등에 있어 완벽하지 못할 수 있다.

이에 실시예 2에 있어서는 도 2d와 같이 벽체 하부의 종방향 연결부위에 현장 타설되는 콘크리트에 의한 연결로서 기능하도록 하는 것이다. 이는 실시예 1과 큰 차이가 있는 것이 상기 콘크리트가 벽체부 양 측면을 따라 하방으로 연장되면서 종방향 연결부위를 기준으로 인접한 기둥지지부(220) 사이에 형성된 하부공간(S)에 연통되도록 하여 보다 확실한 벽체의 구조적 일체성 및 수밀성 확보가 가능하도록 하는 것이다.

이에 상기 실시예 2에 의한 전단홈(215)은 실시예 1에 의한 전단홈(215)과 대비하여 더 큰 수직홈으로 형성시키게 된다.

나아가 실시예 2에 의한 기둥지지부(220)는 벽체(200의 양 측면으로부터 내측으로 이격되어 형성되도록 함에 실시예 1과 차이가 있는데 이를 통해 종방향 연결부위를 기준으로 기둥지지부(220) 사이가 이격되어 하부공간(S1)이 추가로 형성되도록 하게 된다.

이러한 하부공간(S1)은 종방향 연결부위의 하부 연결성능을 현장 타설 콘크리트에 의하여 충분히 확보할 있도록 하는 역할을 하게 되며, 상기 기둥지지부(220)에는 긴장재(240)를 관통시키기 위한 관통홀(221)외에 철근이 관통되도록 하는 관통홀(미도시)을 더 형성시켜 철근에 의한 종방향 연결부위 보강이 가능하도록 하게 된다.

[ 본 발명의 구조물 시공방법 ]

[ 실시예 1에 의한 시공방법]

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 실시예 1에 의한 구조물(A)의 시공순서도이다.

먼저 구조물이 시공되어야 위치의 지반을 터파기 하여 박스구조물이 종방향으로 연속하여 시공될 수 있는 공간을 마련하게 된다.

이러한 터파기된 공간에는 미리 구비된 도 4a와 같은 다수의 벽체(200)를 공장에서 제작한 후, 저판(100)이 위치할 양 측방 및 중앙에 세팅하게 된다.

이때, 벽체(200)는 기둥지지부(220)에 의하여 지반에 자립이 용이하므로 시공이 매우 유리하게 되며 종방향으로 서로 외곽리브(212)가 서로 접하도록 하고, 이에 기둥지지부(220)도 서로 종방향으로 접하도록 세팅하고 있음을 알 수 있다.

이러한 양 벽체(200)는 프리캐스트 방식으로 제작, 운반 및 설치하고 있으므로 보다 신속한 시공이 가능하게 된다.

나아가 도 4a와 같이 상기 양 벽체(200)의 외곽리브(212)에 형성된 관통홀(213)과 기둥지지부(220)의 관통홀(221)에는 강봉인 긴장재(240)를 관통시키고 양 단부를 외곽리브와 기둥지지부에 긴장 후 정착시켜 벽체의 종방향 압착 시공이 가능하도록 하게 된다.

이는 종방향으로 접하여 설치되는 벽체들 전부에 대하여 실시하는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이 양 벽체(200)를 서로 횡방향으로 이격되도록 하여 종방향으로 연속하여 설치하게 되면, 원하는 종방향 길이의 박스구조물 설치가 기본적으로 완성되는데 다음으로는 도 4b와 같이 벽체(200) 하부공간(S)에 미도시된 현장 타설콘크리트(C1)으로 저판(100)을 형성시킴과 더불어 저판(100)과 양 벽체(200)를 서로 강결시키게 된다.

이때 상기 하부공간(S)에는 벽체의 내부철근도 배치되어 있지만 별도로 철근을 함께 배근하여 저판(100)과 양 벽체(200) 및 중앙벽체의 강결 효과를 증진시키는 것이 바람직하다.

다음으로는 도 4c와 같이 양 벽체(200), 중앙벽체의 상부 사이에 상판(300)을 시공하게 되는데, 이때 지중 저수조와 같은 구조물의 경우에는 상판을 설치할 수도 설치하지 않을 수도 있다. 본 발명에서는 상판이 설치되는 경우를 기준으로 설명한다. 이에 미리 프리캐스트 상판(310)을 배치하고, 벽체들 상부로부터 철근이 연장되도록 하여 프리캐스트 상판(310) 위쪽으로 절곡되도록 배근하고 상판 콘크리트(320)을 타설하여 최종 상판(300)을 완성시키게 된다.

이에 도 4d와 같이 개착식의 박스구조물의 경우에는 완성된 박스구조물이 매립되도록 복토 시켜 최종 본 발명의 박스구조물 시공이 가능하게 된다.

이로서 본 발명은 프리캐스트 방식과 현장타설 콘크리트 방식을 적절하게 혼용함으로서 박스구조물을 구성하는 저판, 벽체와 상판을 구조적으로 일체화시키고 특히 저판과 벽체를 강결시켜 외력에 의한 휨 모멘트를 적절하게 분산 저항되도록 하며 이에 따라 시공성과 경제성을 충분히 확보할 수 있는 박스구조물 시공이 가능하게 된다.

[ 실시예 2에 의한 시공방법]

도 5는 실시예 2에 의한 시공방법에 있어 대표적인 도 3c에 해당하는 시공 사시도를 도시한 것이다.

즉, 실시예 2에 의한 박스구조물 시공방법은 도 5와 같은 벽체(200)를 이용하여 양 벽체(200)를 종방향으로 서로 연결시켜 설치하고, 저판(100) 시공 시 전단홈에 콘크리트가 함께 타설되도록 하여 시공하고, 최종 벽체(200) 상부 사이에 상판(300)을 시공하게 된다.

100: 저판
200: 벽체
210: 몸통부 211: 전면홈
212: 외곽리브 213: 관통홀
220: 기둥지지부 221: 관통홀
230: 내부철근 240: 긴장재
300: 상판 310: 프리캐스트 상판
320: 상판 콘크리트
400: 부벽 410: 지수판
420: 실런트(탄성 에폭시)
430: 방수시트 440: 다웰바
A: 구조물

Claims (10)

1. 구조물의 길이방향으로 형성되는 저판; 및 저판 상면에 종방향으로 연속하여 형성되는 벽체를 포함하는 구조물 시공방법에 있어서,
   (a) 벽체구조물로서 몸통부(210); 상기 몸통부 저면에 몸통부의 양 측면단부의 직 하방으로 연장 형성된 기둥지지부(220); 및 상기 기둥지지부(220)와 몸통부 저면 사이에 형성된 하부공간(S)에 돌출 연장되도록 형성된 내부철근(230);을 포함하여 제작되는 프리캐스트 벽체(200)를 지반에 자립 설치하는 단계;
   (b) 상기 하부공간(S)에 채워져 내부철근(230)이 매립되도록 함과 더불어 저판(100)이 형성될 수 있도록 현장타설 콘크리트를 타설하여 저판과 벽체를 서로 강결시키는 단계; 및
   (c) 상기 벽체(200)의 종방향 연결부위의 배면에 현장타설 콘크리트로 횡방향으로 연장되도록 부벽(400)을 벽체(200)와 저판(100)과 일체로 시공하는 단계;를 포함하며,
   상기 (a) 단계의 벽체(200)는 프리캐스트 방식으로 제작, 운반 및 설치에 있어 무게를 최소화시킨 몸통부(210)와 외곽리브(212)를 포함하는 ㄷ자 단면의 벽체로 제작하여 상기 (c) 단계에서 벽체(200)의 종방향 연결부위에 있어 벽체(200)의 절곡된 외곽리브(212)가 서로 종방향으로 접하도록 하고,
   상기 벽체(200)의 종방향 연결부위의 배면에 현장타설 콘크리트로 형성시킨 부벽(400)에 의하여 프리캐스트 방식으로 제작된 벽체(400)의 절곡된 외곽리브(212)를 서로 구조적으로 일체화되도록 하되,
   상기 몸통부(210)의 외곽리브(212)의 배면과 부벽(400)의 연결부위에 수직판 형태로 지수판(410)이 설치되도록 하여,
   상기 부벽(400) 자체 및 지수판(410)에 의하여 벽체(200)의 종방향 연결부위의 수밀성을 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 부벽이 구비된 구조물 시공방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 부벽(400)은 벽체(200)의 상면 높이와 동일한 높이를 형성되도록 하되 하방으로 갈수록 횡방향 폭이 커지는 변단면 형태로 형성시키는 부벽이 구비된 구조물 시공방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 벽체(200)의 종방향으로 접하는 기둥지지부(220)에는 관통홀(221)이 형성되도록 하여, 서로 인접한 기둥지지부(220) 관통홀에는 긴장재(240)가 관통되어 기둥지지부에 긴장 후 정착되도록 하여 벽체의 하부가 종방향으로 압착되도록 하며,
   상기 벽체(200)의 종방향으로 접하는 벽체의 몸통부 상면에는 관통홀이 지지블록(214)이 더 형성되어 종방향 연결부위에 인접한 다른 지지블록(214) 사이에 긴장재(240)와 인접한 지지블록들을 관통되어 지지블록에 긴장 후 정착되도록 하여 벽체의 상부가 종방향으로 압착되도록 하는 부벽이 구비된 구조물 시공방법.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 벽체(200) 상부에 횡방향으로 양 단부가 지지되도록 프리캐스트 상판(310)을 더 설치하고,
   노출된 벽체 상면으로부터 철근이 프리캐스트 상판 상부로 절곡되도록 배근하고,
   상기 철근이 매립되도록 상판 콘크리트를 타설하여 벽체와 상판이 서로 강결되도록 하는 부벽이 구비된 구조물 시공방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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