KR102089758B1 - 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조 및 이를 이용한 지하구조물의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 보와 슬래브 등 수평구조체를 구축하기 위한 거푸집지지틀의 설치구조에 관한 것으로서, 그 거푸집 지지구조는 기둥에 설치되는 일체형 기둥브라켓과, 상기 일체형 기둥브라켓의 상부에 놓여져 일체형 기둥브라켓에 고정되는 거푸집지지틀과, 기둥과 일체형 기둥브라켓 사이에 고정 설치되는 지지고정대로 이루어지는 것으로서, 상기 거푸집지지틀은 길이방향의 내측 지점이 기둥에 위치함으로써 양 단부가 당해 기둥과 인접한 기둥과의 사이에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조 및 이를 이용한 지하구조물의 시공방법{FORMWORK STRUCTURE SUPPORTED BY COLUMN UNIT}

본 발명은 건축물의 보와 슬래브 등 수평구조체를 구축하기 위한 거푸집지지틀의 설치구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 역타공법으로 지하구조물의 수평구조체의 구축시 그 하부의 거푸집을 무지보 방식으로 지지하여 후속 굴토 공정을 신속히 진행할 수 있게 하는 역타공법용 거푸집 지지구조 및 이를 이용한 지하구조물의 시공방법에 관한 것이다.

지하구조물을 구축하는 방법에는 터파기를 먼저 시행한 후 최하층부터 구축해 올라오는 순타방식과, 지상 1층부터 최하층으로 구축해 내려가는 역타공법이 있다.

그중 역타공법은 지하구조물의 구축과 동시에 순타에 의해 지상건축물을 구축할 수 있어 공기가 대폭 감축되고, 역타에 의해 시공되는 보나 슬래브와 같은 바닥구조체가 흙막이 벽체를 지지하기 때문에 별도의 버팀대를 사용하지 않게 되어 작업공간을 충분히 확보할 수 있고 자재사용량을 감소시키는 등 시공의 용이성 및 경제성을 확보할 수 있으며, 인접 건물에 대하여 미치는 영향이 다른 공법에 비하여 현저히 줄일 수 있기 때문에 도심지에서 가장 안전하게 시행될 수 있는 공법이다.

이러한 역타공법은 종래 지반을 일부 굴착한 후 지보재를 설치하여 거푸집을 지지하게 하고 지상 1층의 슬래브 등의 수평구조체 구축을 위한 콘크리트를 타설하여 양생이 완료되면 상기 지보재를 제거한 후 다시 차하층의 구축을 위한 굴토가 이루어진다. 그런데 이러한 지보재에 의한 거푸집의 지지방식은 콘크리트가 양생되기 전까지는 지보재를 제거할 수 없어 후속 굴토공정을 신속히 진행할 수 없었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 무지보 지지방식이 개발되었는데, 그 예로 소위 NSTD공법으로 불리는 등록특허공보 등록번호 10-0261775호의 무지보 역타설 공법과, BRD공법으로 불리는 등록특허공보 등록번호 10-0605514호의 무지보 역타설 공법이 있다.

등록특허공보 등록번호 10-0261775호의 무지보 역타설 공법은 거푸집지지틀을 현수재로 지지하여 지보재의 설치를 생략할 수 있도록 한다는 것으로서, 지상 1층 수평구조체 콘크리트의 양생이 완료되면 여기에 현수재의 상단을 정착시키고, 상기 현수재의 하단에 거푸집지지틀의 양 단부를 현수시킴으로써 거푸집지지틀의 하부에 지보재가 설치되지 않도록 한다.

수평구조체의 콘크리트가 양생되면 유압잭에 설치된 강연선을 이용하여 거푸집지지틀과 현수재를 차하층으로 하강시킨다.

등록특허공보 등록번호 10-0605514호의 무지보 역타설 공법은 기둥에 지지브라켓을 설치하고 인접한 두 기둥에 설치된 각 지지브라켓에 거푸집지지틀의 양 단부가 지지되도록 함으로써 거푸집지지틀의 하부에 지보재가 설치되지 않도록 한다. 이 경우도 수평구조체의 콘크리트가 양생되면 각 지지브라켓에 설치된 현수재를 이용하여 상기 브라켓을 하강시키면서 거푸집지지틀을 차하층으로 하강시킨다.

상기한 각 무지보 역타설 공법은 거푸집지지틀의 하부에 지보재를 설치하지 않기 때문에 수평구조체의 콘크리트 타설후 양생이 이루어지지 않더라도 후속 공정의 터파기 공사를 진행시킬 수 있게 한다는 장점이 있다.

한편, 각층의 넓은 바닥면적은 일정 면적단위로 끊어칠 필요가 있게 되는데, 상기한 종래기술들의 무지보 역타설공법은 거푸집지지틀이 서로 인접한 두 기둥사이의 스팬 단위로 설치되기 때문에 거푸집의 해체 및 거푸집지지틀의 하강 역시 기둥과 기둥 사이의 스팬단위로 이루어질 수 밖에 없다.

도 1은 등록번호 10-0605514호의 무지보 역타설 공법에서 1스팬 단위로 거푸집을 해체시키는 것을 설명한 평면도이다.

이를 위해 하나의 기둥에 설치되는 지지브라켓은 2개 1조의 서브브라켓으로 이루어지며, 이들 서브브라켓은 상호결합되면서 기둥에 고정 설치되어 거푸집지지틀을 지지하게 한다.

그런데 상기한 도 1에서와 같이 1스팬 단위의 면적에 대하여만 거푸집지지틀을 하강시키고 거푸집을 해체시키기 위해서는 기둥에 설치된 한 쌍의 서브브라켓 중 존치되는 인접 스팬을 지지하는 일측 서브브라켓은 기둥에 고정된 상태를 그대로 유지시켜야 하기 때문에, 이러한 일측 서브브라켓의 고정상태를 유지시키기 위한 별도의 작업을 필요로 하게 된다.

아울러 거푸집을 탈거하기 위하여 거푸집지지틀을 하강시키고자 할 때 상기 거푸집지지틀의 네 귀퉁이 단부를 지지하고 있는 4개의 각 서브브라켓을 함께 하강시켜야 하나, 이러한 다수 개의 서브브라켓은 각각 별도의 하강장치에 의해 하강되는 것이기 때문에 이들 모두가 동일한 하강 속도를 가지게 하는 것은 현실적으로 용이하지 않다.

그런데 평면형상의 거푸집지지틀을 지지하는 각 귀퉁의 서브브라켓들 사이에서 하강속도에 차이가 있게 되면 거푸집지지틀에 변형이 발생하게 될 뿐 아니라, 그 위에 설치된 멍에 장선까지도 뒤틀리게 하기 때문에 이를 보수 보강하기 위한 노력과 시간이 추가로 소요되는 문제점이 있다.

또 거푸집의 탈거작업이 스팬 단위의 전체면적에 대하여 동시에 이루어져야 하기 때문에 거푸집에의 손상이 발생할 우려가 있게 되고, 다수 개의 하강 지지점은 그 만큼 슬래브에 많은 천공홀을 형성시켜야 하기 때문에 작업이 매우 번거로워지는 또 다른 문제점을 가지고 있다.

KR 10-0261775 B1 KR 10-0605514 B1

본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무지보 방식으로 지하구조물을 구축할 수 있도록 하여 후속 공정을 신속히 진행할 수 있도록 하면서도 거푸집지지틀의 하강을 위한 단위구간을 최소화시켜 거푸집지지틀에 변형이 발생하지 않게 하고 일부에 대한 거푸집지지틀의 하강작업은 인접한 기둥에 대하여 아무런 영향을 주지 않게 함으로써 시공성 및 경제성을 도모할 수 있는 거푸집지지틀의 설치구조 및 이를 이용한 지하구조물의 역타공법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 기둥에 설치되는 일체형 기둥브라켓과, 상기 일체형 기둥브라켓의 상부에 놓여져 일체형 기둥브라켓에 고정되는 거푸집지지틀과, 기둥과 일체형 기둥브라켓 사이에 고정 설치되는 지지고정대로 이루어지는 것으로서, 상기 거푸집지지틀은 길이방향의 내측 지점이 기둥에 위치함으로써 양 단부가 당해 기둥과 인접한 기둥과의 사이에 위치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조가 제공된다.

이때 상기 일체형 기둥브라켓은, 기둥을 중심으로 대향 설치되는 한 쌍의 수평보와, 상기 각 수평보의 양 단부를 연결하는 마구리보로 이루어지고, 상기 한 쌍의 수평보는 전체 길이의 중앙부분이 기둥의 양측 외면에 면접하도록 설치될 수 있으며, 아울러 한 쌍의 수평보 하부를 연결하는 현수지지보가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 거푸집지지틀은, 상기 수평보의 상면에 일체로 고정되는 것으로서 기둥을 중심으로 대향 설치되는 한 쌍의 주보와, 상기 한 쌍의 주보 사이를 연결 고정하는 주횡보로 이루어지고, 상기 주보의 양 단부가 당해 기둥과 인접한 기둥과의 사이에 위치하도록 주보의 내측 지점이 수평보의 상면에 놓여져 고정되게 할 수 있다.

아울러 상기 주보의 양 단부 중 적어도 어느 하나의 단부 하단에는 인접한 거푸집지지틀의 주보가 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하도록 단순거치되는 연결받침보가 설치될 수 있다.

일체형 기둥브라켓의 마구리보에 설치되는 지지고정대는 상,하힌지브라켓과, 이들 상,하힌지브라켓 사이에 설치되는 경사바로 이루어질 수 있으며, 이러한 지지고정대는 그 길이가 신축가능하게 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, a) 흙막이 벽체를 설치하고 그 내부에 기둥을 설치하는 단계; b) 지반 일부를 굴토한 후, 제1항에 의한 거푸집 지지구조를 기둥(30)에 설치하는 단계; c) 기둥을 중심으로 거푸집지지틀의 상면에 주두부거푸집을 설치하고, 인접한 기둥에 설치된 거푸집지지틀과의 사이에 슬래브거푸집을 설치하는 단계; d) 주두부거푸집과 슬래브거푸집에 콘크리트를 타설하고 양생하여 시작층의 수평구조체를 구축한 후, 지하 1층을 위한 지반의 굴토를 진행하는 단계; e) 슬래브거푸집은 존치시킨 상태에서 주두부거푸집만을 탈거시킨 후, 상기 주두부거푸집을 거푸집 지지구조와 함께 기둥을 중심으로 하강시켜 이들을 기둥의 지하1층 위치에 재설치하는 단계; f) 인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집지지틀(120)과의 사이에 슬래브거푸집(32)을 설치하고 콘크리트를 타설하여 지하 1층의 수평구조체를 구축하는 단계; g) 상기 d) 내지 f)단계를 반복하여 지하구조물의 각 수평구조체를 완성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조를 이용한 지하구조물의 시공방법이 제공된다.

본 발명은 거푸집을 지지하는 거푸집지지틀이 기둥 단위별로 하강되는 것이어서, 거푸집의 탈거 내지 거푸집지지틀의 하강작업시 인접 기둥 또는 스팬에 대한 아무런 영향을 주지 않을 뿐 더러, 현수재의 이용시 현수량을 최소화시킬 수 있어 시공성이 현저히 좋아진다.

또한 본 발명은 거푸집지지틀에 비틀림이 발생될 우려가 없기 때문에 이를 보수 보강하는 별도의 작업을 필요로 하지 아니하며, 수평구조체의 각 거푸집을 분리하여 단계별로 나누어 탈거시킬 수 있어 자재의 손상이 발생할 여지가 최소화되므로 경제적인 시공을 가능하게 한다.

아울러 본 발명은 기둥을 중심으로 거푸집틀을 하강시키기 때문에 부정형의 평면으로 구성된 골조에 대하여도 용이하게 적용할 수 있는 범용성이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 거푸집 및 거푸집지지틀의 해체단위를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 거푸집 지지구조를 기둥에 설치한 상태를 전체적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 거푸집 지지구조에 대한 평면도이다.
도 4는 도 2의 거푸집 지지구조에 대한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 거푸집 지지구조가 하나의 기둥을 중심으로 하강하는 상태를 설명하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 거푸집 지지구조의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 거푸집 지지구조에 구비되는 연결받침보의 단면도이다.
도 8은 상기 연결받침보의 사용을 설명하는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 거푸집 지지구조에 구비되는 지지고정대의 분해 사시도이다.
도 10은 상기 지지고정대를 이용하여 일체형 기둥브라켓의 수평각도를 조정하는 과정을 설명하는 각 단면도이다.
도 11은 본 발명의 거푸집 지지구조를 이용하여 지하구조물을 구축하는 일부 과정을 설명하는 각 단면도이다.
도 12는 본 발명의 거푸집 지지구조의 변형예에 관한 평면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 거푸집 지지구조(10)를 기둥(30)에 설치한 상태를 전체적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 상기 거푸집 지지구조(10)의 평면도이며, 도 4는 상기 거푸집 지지구조(10)의 정면도이다.

본 발명의 거푸집 지지구조(10)는 지하구조물을 역타방식으로 구축하고자 할 때 슬래브 등의 수평구조체 구축을 위한 콘크리트 타설용 거푸집을 무지보 방식으로 지지하여 굴토작업 등 후속공정을 신속히 진행할 수 있도록 하는 것으로서, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 기둥(30)에 설치되는 일체형 기둥브라켓(110)과, 상기 일체형 기둥브라켓(110)에 의해 지지되는 거푸집지지틀(120) 및, 기둥브라켓(110)의 처짐을 방지하면서 그 수평상태를 유지시키는 지지고정대(130)로 이루어진다.

상기 일체형 기둥브라켓(110)은, 종래기술들의 브라켓과는 달리 분리되지 않고 일체성을 가지면서 기둥(30)상에서 고정 설치되고 당해 층에서의 작업이 완료되면 차하층의 위치로 하강하여 재고정 설치된다. 즉 본 발명의 일체형 기둥브라켓(110)은 기둥(30)을 중심 수직축으로 하여 하강하면서 각 층에서의 거푸집 하중을 기둥(30)에 전달한다.

이러한 일체형 기둥브라켓(110)은 기둥(30)을 중심 수직축으로 하여 하강하는 일체형의 구조를 가지면 되는 것으로서 동일한 기능 및 작용효과를 가지는 것이라면 특별히 그 형상을 제한할 필요는 없으나, 가장 바람직한 실시예의 하나로는 한 쌍의 수평보(111)와, 상기 각 수평보(111)의 양 단부를 연결하는 마구리보(112)를 포함함으로써 직사각형 평면의 형상으로 하여 구성된다. 여기에서는 편의상 동 구조를 예로하여 설명한다.

상기 한 쌍의 수평보(111)는 기둥(30)을 중심으로 대향 설치되되, 수평보(111) 전체 길이의 중앙부분이 기둥(30)의 단면 중심에 위치하도록 설치된다. 이때 수평보(111)와 기둥(30) 외면 사이는 수평보(111)가 기둥(30)에 미끄럼 이동할 수 있을 정도면 족하나, 가장 바람직하게는 상기 중앙부분이 기둥(30)의 양측 외면에 면접한 상태를 가지게 함으로써 이격에 의한 흔들림이 없도록 한다.

다만 거푸집 지지구조(10)의 조립을 용이하게 하거나, 여러 규격의 기둥에 범용적으로 적용할 수 있도록 수평보(111)와 기둥(30) 외면 사이에 소정의 간격을 두도록 할 있다. 이 경우에는 후술하는 이동제어보강판(140)을 이용하여 수평보(111)와 기둥(30) 외면 사이가 간접적으로 면접한 상태가 되게 할 수 있다.이에 관하여는 뒤에서 다시 설명한다.

상기 일체형 기둥브라켓(110)에는 현수지지보(113)가 더 구비될 수 있다. 상기 현수지지보(113)는, 일체형 기둥브라켓(110)을 현수재(20) 등의 현수수단을 이용하여 하부로 이동시킬 수 있도록 상기 현수재(20) 하단의 고정브라켓 기능을 하는 것으로서, 한 쌍의 수평보(111) 하부를 연결하는 구조로 이루어진다. 물론 일체형 기둥브라켓(110)의 하강을 현수방식이 아닌 다른 방식으로 이루어게 한다면 굳이 현수지지보(113)를 구성시킬 필요는 없다.

현수수단에 의한 현수지지는 기둥(30)을 중심으로 하중의 균형이 이루어져야 하는 바, 상기 현수지지보(113)는 한 쌍이 기둥(30)을 중심으로 대칭이 되도록 대향 설치된다.

거푸집(31,32)을 직접 지지하는 것으로서 일체형 기둥브라켓(110)의 상부에 놓여지는 거푸집지지틀(120)은 일체형 기둥브라켓(110)에 고정되어, 일체형 기둥브라켓(110)의 하강시 함께 하강하는 등 일체로 거동하게 된다.

이러한 거푸집지지틀(120)은, 일체형 기둥브라켓(110)의 수평보(111) 상면에 직각으로 놓여져 상기 일체형 기둥브라켓(110)과 일체가 되도록 고정되는 것으로서, 기둥(30)을 중심으로 대향 설치되는 한쌍의 주보(121)와, 상기 한 쌍의 주보(121) 사이를 연결 고정하는 주횡보(122)로 이루어진다.

이때 상기 주보(121)의 내측 지점이 수평보(111)의 상면에 놓여져 고정되도록 함으로서, 기둥브라켓(110)의 수평보(111)와 거푸집지지틀(120)의 주보(121)는 기둥(30)을 가운데 둔 우물 정(井)자의 평면을 형성하도록 하고, 주보(121)의 양 단부는 당해 기둥(30)으로부터 외측으로 돌출되는 형상을 가지게 된다.

이러한 일체형 기둥브라켓(110)과 거푸집지지틀(120)의 결합구성은, 거푸집지지틀(120)이 길이방향의 내측 지점이 기둥(30)에 위치하여 양 단부가 당해 기둥(30)과 인접한 기둥(30)사이에 위치하도록 하는 것, 즉 거푸집 지지구조(10)가 하나의 기둥(30)을 중심으로 설치되도록 하는 것이기 때문에, 적어도 4개의 기둥을 단위로 구획됨으로 인하여 거푸집의 설치 및 탈거작업이 1스팬 단위로 이루어지고 이로 인하여 인접 스팬의 브라켓에 영향을 주는 종래기술들과는 달리, 도 5에 도시된 바와 같이 인접 기둥(30)에 대하여 아무런 영향을 주지 않고 하나의 기둥(30)을 중심으로 하나의 거푸집 지지구조(10)만을 하강할 수 있게 한다.

이와 같이, 본 발명은 거푸집지지틀(120)의 양 단부, 보다 구체적으로 주보(121)의 양 단부가 당해 기둥(30)으로부터 돌출되어 인접한 기둥(30)과의 사이에 위치하게 되는 구조를 가진다. 이때 당해 기둥(30)의 중심과 이로부터 돌출된 주보(121)의 양 단부까지의 길이는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 대칭인 것으로 구성시킬 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 비대칭인 것으로 구성시킬 수도 있다. 아울러 주보(121)의 돌출길이에 따라 양 단부 중 적어도 어느 하나에는 비틀림방지 보강재(123)가 더 설치될 수 있다.

도 6에서와 같이 주보(121)의 돌출길이를 비대칭으로 구성시키는 경우로서 거푸집 지지구조(10)의 하강을 현수방식으로 진행할 때는 거푸집지지틀(120)에 현수지지보(113)를 설치하여, 일체형 기둥브라켓(110)의 수평보(111)에 대칭으로 설치된 2개의 현수지지보(113)와 함께 3점 현수지지되도록 구성시킴으로써 모든 방향에 대하여 하중의 균형이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 거푸집지지틀(120)에 구비되는 현수지지보(113)는 주보(121)의 길게 돌출된 부분의 위치에서 한 쌍의 주보(121) 하부를 연결하는 방식으로 설치된다.

인접한 두 기둥(30)에 설치된 각 거푸집 지지구조(10) 사이는 상호 분리를 위한 특별한 작업 없이도 독립적으로 상호 이탈이 가능한 관계의 구조로 이루어진다.

즉 상술한 바와 같이, 본 발명의 거푸집 지지구조(10)는 인접기둥(30)의 거푸집 지지구조(10)와 관련없이 독립적으로 당해 기둥(30)만을 중심으로 하강될 수 있도록 하는 것을 중요한 기술사상의 하나로 하고 있다. 따라서 각 거푸집 지지구조(10)의 인접한 두 주보(121) 단부들의 상호간에는 볼트 등의 결합수단이 전혀 사용되지 않는다.

다만 서로 인접한 두 기둥(30)에 설치된 각 거푸집지지틀(120) 사이에 직선도가 유지될 때, 즉 각 주보(121)들이 연속된 일직선을 유지할 때 거푸집의 설치작업이 효율적으로 이루어질 수 있게 되는 바, 이를 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에서는 주보(121)의 양 단부 중 적어도 어느 하나의 단부에 연결받침보(124)가 설치된다.

도 7, 8은 이러한 연결받침보(124)에 관한 것으로서, 도 7은 연결받침보(124)의 형상을 설명하기 위한 단면도이고, 도 8은 상기 연결받침보(124)를 이용하여 인접한 두 주보(121)가 간접적으로 연결되어 일직선을 가지게 하는 것을 설명하는 사시도이다.

상기 연결받침보(124)는, 인접한 거푸집지지틀(120)의 주보(121)가 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하도록 단순 거치될 수 있게 함으로써, 각 주보(121)들의 연속된 일직선을 유지시키면서도 일측 거푸집 지지구조(10)만의 하강을 가능하게 한다.

이를 위한 상기 연결받침보(124)는 주보(121) 단부의 하단에 설치되며 일부가 외측으로 돌출되어 그 상면이 인접한 주보(121) 단부에 대한 거치면의 기능을 하게 한다.

이때 연결받침보(124)의 양 측면에 상부로 돌출된 한 쌍의 가이드판(124a)을 더 설치할 수 있다. 이러한 가이드판(124a)은 인접한 주보(121) 단부가 연결받침보(124) 상면에 정확하게 거치될 수 있게 한다. 이와 더불어 상기 가이드판(124a)을 외측으로 점차 벌어지는 형상을 가지게 할 수 있는 바, 이는 인접한 주보(121) 단부의 거치작업이 효율적이고 보다 용이하게 이루어질 수 있게 한다.

거푸집지지틀(120)과 일체로 결합된 일체형 기둥브라켓(110)은 지지고정대(130)에 의해 고정 지지되면서 상부하중을 기둥(30)에 전달한다. 도 9는 기둥(30)과 일체형 기둥브라켓(110) 사이에 고정 설치되는 지지고정대(130)의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.

지지고정대(130)는 해체가 용이하면서도 거푸집 지지구조(10)의 하중을 기둥(30)에 효율적으로 전달할 수 있는 구조이면 족하는 것이나, 가장 바람직한 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 일체형 기둥브라켓(110)의 마구리보(112)에 설치되는 상힌지브라켓(131A)과, 기둥(30)의 외면에 설치되는 하힌지브라켓(131B) 및, 이들 상힌지브라켓(131A)과 하힌지브라켓(131B) 사이에 설치되는 경사바(132)로 이루어져, 기둥(30)과 일체형 기둥브라켓(110) 사이에 가새 보강구조를 가지게 한다.

또한 상기 지지고정대(130)는 거푸집 지지구조(10)의 하중에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 기둥(30) 양측으로 하나씩 설치될 수 있으나, 하중이 크게 작용하는 경우에는 도 12에 도시된 바와 같이, 기둥(30) 양측으로 두개씩 설치될 수 있다.

상,하힌지브라켓(131A,131B)은 기둥(30)과 마구리보(112)에 각 부착되는 힌지플레이트(133)와 경사바(132)의 단부와 연결되는 연결봉(134)으로 이루어지고, 각 연결봉(134)은 각 힌지플레이트(133)에 대하여 회전가능하도록 핀결합된다는 점에서 차이가 없다. 다만 적어도 기둥(30)의 외면에 설치되는 하힌지브라켓(131B)은 힌지플레이트(133)와 연결봉(134) 사이를 쉽게 분리시킬 수 있는 구조의 핀결합으로 구성시키는 것이 바람직하다. 예컨대 하힌지브라켓(131B)의 힌지플레이트(133)와 연결봉(134)의 핀결합구조를 해지가 가능한 볼트 체결구조로 구성시킨 경우에는, 상기 볼트를 풀어주기만 하면 기둥(30)에 고정 설치된 거푸집 지지구조(10)의 고정상태가 쉽게 해제되므로 거푸집 지지구조(10)의 하강작업은 한결 쉽게 이루어진다.

아울러, 지지고정대(130)의 또 다른 실시예에서는 상기 지지고정대(130)의 길이가 신축가능하도록 구성시켜 일체형 기둥브라켓(110)의 수평상태를 보정시킬 수 있는 기능을 가지게 한다. 그 예의 하나로 연결봉(134)과 경사바(132)의 단부를 나사체결방식으로 연결하되, 경사바(132) 상하단의 각 나사체결방향이 상호 역방향이 되도록 구성시킴으로써, 경사바(132)의 회전방향에 따라 기둥(30)의 외면과 마구리보(112) 사이의 거리, 보다 구체적으로 상힌지브라켓(131A)과 하힌지브라켓(131B) 사이의 거리가 늘어나거나 짧아지게 한다. 도 10은 이러한 구조의 지지고정대(130)에서 경사바(132)를 회전시켜 그 길이를 신축시킴으로써 일체형 기둥브라켓(110)의 수평각도를 조정하는 것을 도면으로 설명한 것이다.

일체형 기둥브라켓(110)의 수평보(111)와 기둥(30)의 외면 사이에는 이동제어보강판(140)이 더 설치될 수 있다.

상기 이동제어보강판(140)은 앞서 설명한 바와 같이 수평보(111)와 기둥(30)의 외면사이에 소정의 간격이 형성되어 있는 경우, 그 간격을 메워줌으로써 외부의 충격에 의해 기둥(30)에 설치된 거푸집 지지구조(10)가 설정된 위치 및 각도에서 쉽게 이동 또는 회전하는 것을 방지한다.

이러한 이동제어보강판(140)의 설치작업은 공정의 효율성 내지 작업의 편의에 따라 지지고정대(130)가 설치되기 전, 또는 지지고정대(130)가 설치된 후에 이루어진다.

예컨대, 일체형 기둥브라켓(110)을 현수재(20)로 차하층의 위치까지 하강시키고, 현수재(20)에 현수된 상태에서 일체형 기둥브라켓(110)의 수평 및 좌우 각도를 조정한 후, 일체형 기둥브라켓(110)의 수평보(111)와 기둥(30)의 외면사이에 이동제어보강판(140)을 부착 설치함으로써 상기 일체형 기둥브라켓(110)을 기둥(30)에 가고정시키고, 다음으로 지지고정대(130)를 기둥(30)과 일체형 기둥브라켓(110) 사이에 설치함으로써 일체형 기둥브라켓(110)이 기둥(30)에 본고정되게 할 수 있다.

또 이와는 반대로, 차하층의 위치까지 하강시킨 일체형 기둥브라켓(110)을 현수재(20)로 현수시킨 상태에서 기둥(30) 양측의 지지고정대(130)를 설치하면서 일체형 기둥브라켓(110)이 설정된 위치 및 각도를 가지도록 조정하여 가고정한 다음, 예기치 못한 충격에 의해서 조정된 일체형 기둥브라켓(110)이 움직이지 않도록 일체형 기둥브라켓(110)의 수평보(111)와 기둥(30)의 외면 사이에 이동제어보강판(140)을 부착 설치하여 일체형 기둥브라켓(110)이 기둥(30)에 본고정되게 할 수도 있다.

상기 이동제어보강판(140)은 수평보(111)와 기둥(30)의 각 외면 중 적어도 어느 한면에 부착 고정되는 것인 바, 이들의 각 외면에 부착 고정되는 경우에는 지지고정대(130)와 함께 거푸집 지지구조(10)에 작용하는 하중을 분담하여 상기 거푸집 지지구조(10)의 구조적 안정성을 도모하는 부가적인 기능을 한다.

다만 이동제어보강판(140)이 수평보(111)와 기둥(30)의 각 외면에 함께 부착 고정되는 경우에는, 적어도 수평보(111)와의 사이에는 해지가 가능한 볼트 체결구조를 가지게 함으로써 거푸집 지지구조(10)의 하강작업이 용이하게 진행될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 지금까지 설명한 거푸집 지지구조(10)를 이용하여 역타방식으로 지하구조물을 구축하는 방법에 관하여 설명한다. 본 발명에 의한 지하구조물의 구축방법은 a) 흙막이 벽체 및 기둥(30)의 설치단계; b) 거푸집 지지구조(10)의 설치단계; c) 거푸집(31,32)의 설치단계; d) 콘크리트(C)의 타설 및 굴토 단계; e) 거푸집 지지구조(10)의 하강 및 재설치단계; f) 차하층 콘크리트(C)의 타설단계; g) 반복작업으로 지하구조물의 각 수평구조체를 완성시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

a) 흙막이 벽체 및 기둥(30)의 설치단계;

지하구조물을 구축하기 위한 대지의 주변에 대하여 흙막이 벽체를 설치한 후, 그 내부의 지중에 수직구조체용 기둥(30)을 설치한다.

b) 거푸집 지지구조(10)의 설치단계;

차하층의 일부까지 지반을 굴토한 후, 앞서 설명한 거푸집 지지구조(10)를 상기 기둥(30)에 설치한다.

시작층의 수평구조체에 대한 구축작업의 완료 후 이루어지는 거푸집 지지구조(10)의 하강이 현수방식으로 이루어지도록 계획된 경우에는, 일체형 기둥브라켓(110)에 현수지지보(113)를 설치하고 그 상면에 고정된 현수재(20)가 수평구조체를 관통하여 위치할 수 있도록 슬리브(25) 등의 부재를 미리 설치해 놓는 것이 바람직하다.

일체형 기둥브라켓(110)은 지지고정대(130)에 의하여 기둥(30)에 고정 설치되는 바, 이때 상기 지지고정대(130)를 그 길이가 신축가능한 것으로 구성시키고, 기둥(30)에 대한 거푸집 지지구조(10)의 설치 작업과정 중에 상기 지지고정대(130)의 길이를 조정하여 거푸집 지지구조(10)의 수평상태를 보정하는 작업이 함께 이루어지게 할 수 있다.

이와 함께 기둥브라켓(110)의 수평보(111)와 기둥(30)의 외면 사이에 이동제어보강판(140)을 설치함으로써 거푸집 지지구조(10)가 정확한 고정상태를 견고하게 유지되게 할 수 있다. 물론 앞서 설명한 바와 같이, 이동제어보강판(140)을 먼저 설치한 후 지지고정대(130)를 고정 설치할 수도 있다.

아울러 인접 기둥(30)에 설치된 거푸집 지지구조(10)와 관련해서는, 주보(121)의 단부 하단에 연결받침보(124)를 설치하고, 상기 연결받침보(124)의 상면에 인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집 지지구조(10)의 주보(121) 단부가 미끄럼 이동 가능하도록 단순 거치시킴으로써 연속된 주보(121)들의 직선도를 유지시키는 것이 바람직하다.

본 단계는 후술하는 거푸집 지지구조(10)의 하강 및 재설치단계에서도 동일하게 실시된다.

c) 거푸집의 설치단계;

기둥(30)을 중심으로 거푸집지지틀(120)의 상면에 주두부거푸집(31)을 설치하고, 인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집지지틀(120)과의 사이에 슬래브거푸집(32)을 설치한다.

이들 거푸집(31,32)의 구조는 특별히 제한 될 필요는 없으나, 바람직하게는 철근 트러스가 하방으로 형성된 데크가 사용된다. 이때 주두부거푸집(31)과 슬래브거푸집(32)은 상호 분리되어 별도로 탈거할 수 있도록 설치된다.

슬래브거푸집(32)과 분리되는 주두부거푸집(31)은 거푸집지지틀(120)과 일체가 되도록 고정될 수 있으며, 이 경우 후술하는 단계의 거푸집 지지구조(10) 하강작업시 주두부거푸집(31)이 주두부로부터 자연스럽게 탈거되면서 거푸집지지틀(120)과 함께 하강할 수 있게 된다.

d) 콘크리트(C)의 타설 및 굴토 단계;

주두부거푸집(31)과 슬래브거푸집(32)에 콘크리트(C)를 동시 타설하여 수평구조체를 구축한다. 수평구조체가 강막작용으로 흙막이 벽체에 대한 버팀보 기능을 할 수 있을 정도로 콘크리트(C) 강도가 발현되면 다시 차하층의 수평구조체 구축을 위한 지반의 굴토작업을 다시 진행한다.

e) 거푸집 지지구조(10)의 하강 및 재설치단계;

도 11은 본 단계에서의 ① 콘크리트(C) 양생 → ② 기둥(30)에 대한 거푸집 지지구조(10)의 고정상태 해제 → ③ 거푸집 지지구조(10)의 하강 → ④ 거푸집 지지구조(10)의 재설치의 각 과정을 도시한 것이다.

시작층의 수평구조체가 자립할 수 있도록 정도로 콘크리트(C)의 양생을 완료되면, 기둥(30)에 고정 설치되어 있는 거푸집 지지구조(10)의 고정상태를 해제시킨 후, 현수재(20)를 이용하여 기둥(30)의 차하층 위치에 이를 재설치한다.

이때 수평구조체의 모든 거푸집(31,32)을 함께 탈거시킬 수도 있으나, 바람직하게는 슬래브거푸집(32)은 존치시킨 상태에서 주두부거푸집(31)만을 탈거시키고, 탈거된 주두부거푸집(31)은 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이 거푸집 지지구조(10)와 함께 기둥(30)을 중심으로 하강될 수 있게 한다.

수평구조체의 거푸집(31,32)에 대한 후자의 단계적 탈거는 거푸집(31,32)의 파손을 방지함과 더불어, 앞서 설명한 바와 같이 거푸집 지지구조(10)의 고정상태 해제와 동시에 주두부거푸집(31)이 탈거되기 때문에 거푸집(31,32)의 탈거 및 차하층에의 재설치 작업이 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있게 한다.

거푸집 지지구조(10)의 고정상태 해제는 기둥(30)에 부착된 하힌지브라켓(131B)의 힌지플레이트(133)를 분리시키는 방법으로 이루어지게 할 수도 있으나, 바람직하게는 힌지플레이트(133)와 연결봉(134) 사이에 볼트 체결로 핀결합된 구조를 사용하여 상기 볼트를 풀어줌으로써 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 힌지플레이트(133)와 연결봉(134)이 분리되도록 한다.

거푸집 지지구조(10)의 하강이 완료되면, b)단계와 동일한 방법으로 지지고정대(130)를 설치하여 거푸집 지지구조(10)가 기둥(30)에 고정되게 한다.

f) 차하층 콘크리트(C)의 타설단계;

인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집지지틀(120)과의 사이에 슬래브거푸집(32)을 설치함으로써 수평구조체에 대한 거푸집 설치작업이 완료되면, 다시 콘크리트(C)를 타설하여 차하층의 수평구조체를 구축한다.

상기 슬래브거푸집(32)의 설치는 선행한 층에서 탈거한 것을 곧바로 재설치하는 방식으로 이루어질 수도 있으나, 선행한 층의 슬래브거푸집(32)을 탈거하기 전에라도 여분의 슬래브거푸집(32)을 이용함으로써 공기를 단축시킬 수도 있다.

g) 반복작업으로 지하구조물의 각 수평구조체를 완성시키는 단계;

상기 d) 내지 f)단계를 반복하여 지하구조물의 각 수평구조체를 완성시킨다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다.

예컨대 상기한 실시예에서는 하나의 기둥(30)에 설치된 하나의 거푸집 지지구조(10)가 독립적으로 설치 및 하강하는 것으로 설명하고 있으나, 직렬 또는 병렬적으로 인접하여 설치된 다수 개의 거푸집 지지구조(10)를 동시에 설치 및 하강될 수도 있다.

도 12은 그 예의 하나를 도시한 것으로서, 병렬로 위치한 두 개의 거푸집 지지구조(10)가 각각의 기둥(30)을 중심으로 일체로 하강할 수 있도록 구성되어 있다.

이를 위하여 이들 각 거푸집 지지구조(10)의 사이에는 연결현수지지틀(150)이 더 설치된다. 상기 연결현수지지틀(150)은 이들 두 거푸집 지지구조(10)가 일체로 설치 및 하강될 수 있도록 하는 구조적 연결기능을 하면서 다른 한편으로는 현수지지보(113)의 기능을 함으로써 각각의 거푸집 지지구조(10)에 설치되었던 현수지지보(113)의 생략을 가능하게 한다. 물론 거푸집 지지구조(10)의 하중 크기에 따라 거푸집 지지구조(10)에도 개별적으로 현수지지보(113)를 설치하여 다수의 현수지지점을 가지게 할 수도 있다.

그러나 이러한 변형예 역시 일체로 결합되지 아니한 다른 인접기둥(30)의 거푸집 지지구조(10)와 관련없이 독립적으로 당해 기둥(30)들만을 중심으로 거푸집 지지구조(10)가 하강된다는 점에서 하나의 기둥(30)을 중심으로 한 거푸집 지지구조(10)와 다르지 않다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

10; 거푸집 지지 구조 20; 현수재
25; 슬리브 30; 기둥
31; 주두부거푸집 32; 슬래브거푸집
110; 일체형 기둥브라켓 111; 수평보
112; 마구리보 113; 현수지지보
120; 거푸집지지틀 121; 주보
122; 주횡보 123; 비틀림방지 보강재
124; 연결받침보 124a; 가이드판
130; 지지고정대 131A; 상힌지브라켓
131B; 하힌지브라켓 132; 경사바
133; 힌지플레이트 134; 연결봉
140; 이동제어보강판 150; 연결현수지지틀
C; 콘크리트

Claims (18)

1. 하나의 기둥(30)을 중심으로 설치되어 분리되지 않는 일체형 기둥브라켓(110)과, 상기 일체형 기둥브라켓(110)의 상부에 놓여져 일체형 기둥브라켓(110)에 고정되는 거푸집지지틀(120)과, 기둥(30)과 일체형 기둥브라켓(110) 사이에 고정 설치되는 지지고정대(130)로 이루어지는 것으로서,
   상기 일체형 기둥브라켓(110)은, 기둥(30)을 중심으로 대향 설치되는 한 쌍의 수평보(111)와, 상기 각 수평보(111)의 양 단부를 연결하는 마구리보(112) 및, 상기 각 수평보(111)의 하부를 연결하면서 현수재(120)의 하단부가 고정되는 현수지지보(113)으로 이루어지고,
   상기 거푸집지지틀(120)은 길이방향의 내측 지점이 기둥(30)에 위치함으로써 양 단부가 당해 기둥(30)과 인접한 기둥(30)과의 사이에 위치하도록 구성되되, 상기 수평보(111)의 상면에 일체로 고정되는 것으로서 기둥(30)을 중심으로 대향 설치되는 한 쌍의 주보(121)와, 상기 한 쌍의 주보(121) 사이를 연결 고정하는 주횡보(122)로 이루어지며,
   상기 주보(121)의 양 단부 중 적어도 어느 하나의 단부 하단에는 인접한 거푸집지지틀(120)의 주보(121)가 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하도록 단순거치되는 연결받침보(124)가 설치되되, 상기 연결받침보(124)의 양 측면에는 상부로 돌출되면서 외측으로 점차 벌어지는 형상으로 이루어진 한 쌍의 가이드판(124a)이 설치되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 주보(121)는 양 단부가 당해 기둥(30)과 인접한 기둥(30)과의 사이에 위치하도록 주보(121)의 내측 지점이 수평보(111)의 상면에 놓여져 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
5. 제4항에 있어서,
   기둥(30)의 중심과 기둥(30)으로부터 돌출된 주보(121)의 양 단부까지의 길이는 서로 대칭이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
6. 제4항에 있어서,
   기둥(30)의 중심과 기둥(30)으로 부터 돌출된 주보(121)의 양 단부까지의 길이는 서로 비대칭이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
7. 제4항에 있어서,
   상기 주보(121)의 양 단부 중 적어도 어느 하나에는 비틀림방지 보강재(123)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
8. 제6항에 있어서,
   상기 주보(121) 중 기둥(30)으로부터 길게 돌출된 부분에는 한 쌍의 주보(121) 하부를 연결하는 현수지지보(113)가 설치되어, 수평보(111)에 설치된 2개의 현수지지보(113)와 함께 3점 현수지지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 수평보(111)와 기둥(30)의 외면 사이에는 이동제어보강판(140)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
12. 제1항에 있어서,
    상기 지지고정대(130)는 일체형 기둥브라켓(110)의 마구리보(112)에 설치되는 상힌지브라켓(131A)과, 기둥(30)의 외면에 설치되는 하힌지브라켓(131B) 및, 상힌지브라켓(131A)과 하힌지브라켓(131B) 사이에 설치되는 경사바(132)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
13. 제12항에 있어서,
    상기 상,하힌지브라켓(131A,131B)은 기둥(30)과 마구리보(112)에 각 부착되는 힌지플레이트(133)와, 경사바(132)의 단부와 연결되는 것으로서 상기 힌지플레이트(133)에 대하여 회전가능하도록 핀결합되는 연결봉(134)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
14. 제13항에 있어서,
    상기 연결봉(134)과 경사바(132)의 단부는 나사체결방식으로 연결되고, 경사바(132)의 회전방향에 따라 상힌지브라켓(131A)과 하힌지브라켓 사이의 거리가 늘어나거나 짧아지도록 경사바(132) 상하단의 각 나사체결방향이 상호 역방향이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조.
15. 제1항에 의한 거푸집 지지구조(10)를 이용하여 역타방식으로 지하구조물을 구축하는 방법에 있어서,
    a) 흙막이 벽체를 설치하고 그 내부에 기둥(30)을 설치하는 단계;
    b) 지반 일부를 굴토한 후, 제1항에 의한 거푸집 지지구조(10)를 기둥(30)에 설치하는 단계;
    c) 기둥(30)을 중심으로 거푸집지지틀(120)의 상면에 주두부거푸집(31)을 설치하고, 인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집지지틀(120)과의 사이에 슬래브거푸집(32)을 설치하는 단계;
    d) 주두부거푸집(31)과 슬래브거푸집(32)에 콘크리트(C)를 타설하고 양생하여 시작층의 수평구조체를 구축한 후, 차하층을 위한 지반의 굴토를 진행하는 단계;
    e) 슬래브거푸집(32)은 존치시킨 상태에서 주두부거푸집(31)만을 탈거시킨 후, 상기 주두부거푸집(31)을 거푸집 지지구조(10)와 함께 기둥(30)을 중심으로 하강시켜 이들을 기둥(30)의 차하층 위치에 재설치하는 단계;
    f) 인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집지지틀(120)과의 사이에 슬래브거푸집(32)을 설치하고 콘크리트(C)를 타설하여 차하층의 수평구조체를 구축하는 단계;
    g) 상기 d) 내지 f)단계를 반복하여 지하구조물의 각 수평구조체를 완성시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것으로서,
    상기 b)와 e)단계에서의 거푸집 지지구조(10)의 설치시, 상기 연결받침보(124)의 상면에 인접한 기둥(30)에 설치된 거푸집 지지구조(10)의 주보(121) 단부가 미끄럼 이동 가능하도록 단순 거치되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조를 이용한 지하구조물의 시공방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 b)와 e)단계에서의 거푸집 지지구조(10)의 설치시, 수평보(111)와 기둥(30)의 외면 사이에 이동제어보강판(140)이 설치되는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조를 이용한 지하구조물의 시공방법.
17. 삭제
18. 제16항에 있어서,
    상기 지지고정대(130)는 기둥(30)의 외면과 마구리보(112) 사이에 그 길이가 신축가능하도록 구성되는 것으로서, 상기 b)와 e)단계에서의 거푸집 지지구조(10)의 설치시 상기 지지고정대(130)의 길이를 조정함으로써 거푸집 지지구조(10)의 수평상태를 보정하는 것을 특징으로 하는 기둥단위 지지구조를 가진 역타공법용 거푸집 지지구조를 이용한 지하구조물의 시공방법.

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