KR20080025219A - 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체시공을 위한 데크플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토압 등 외력을 지탱할 목적으로 사용되는 흙막이 가시설 기능과, 구조물의 하중을 지지하는 파일 기능 및 본체 구조물의 벽체 형성 기능을 동시에 가지도록 하는 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트를 제공한다. 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법은 먼저 굴착해야 할 터파기 영역과 인접영역 경계에 엄지말뚝을 박고, 터파기 영역을 굴착하면서 인접영역의 방향으로 향하는 지지판과, 지지판에 결합되어 터파기 영역으로 향하는 철근망 및, 철근망에 양측의 엄지말뚝에 지지되도록 수직 방향으로 결합되는 가이드구를 구비하여 이루어지는 데크플레이트를 엄지말뚝 사이에 끼운다. 그리고 터파기 영역내에서 데크플레이트의 내측에서 거푸집을 결합시키고, 지지판과 거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생한 후, 거푸집을 해체하므로써 콘크리트 벽체를 시공한다.

Description

데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트{UNDERGROUND OUTER WALL CONSTRUCTION METHOD USING DECK-PLATE AND DECK-PLATE FOR CONSTRUCTING UNDERGROUND OUTER WALL}

도 1은 통상적인 흙막이 벽의 시공형태를 설명하기 위한 도면;

도 2는 종래 흙막이 벽을 영구 구조물로 사용하기 위해 제안된 기술을 설명하기 위한 도면;

도 3은 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지하벽체의 시공을 위한 데크플레이트를 설명하기 위한 사시도;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법을 설명하기 위한 플로우챠트;

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법을 순차적으로 보여주는 도면들;

도 7은 본 발명에 따른 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트의 변형예를 설명하기 위한 도면;

도 8 및 도 9는 버팀대(strut) 지보공법을 적용하는 경우 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법의 일례를 설명하기 위한 도면들;

도 10 및 도 11은 그라운드 앵커(earth anchor) 지보공법을 적용하는 경우 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법의 일례를 설명하기 위한 도면들;

도 12는 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법을 적용하여 지하 구조물을 시공하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 1' : 엄지말뚝 1b, 1a : 형강

1d : 틈새 지지구 2 : 내측 플렌지

3 : 외측 플렌지 4 : 웨브(web)

5 : 토류판 10 : 데크플레이트

20 : 지지판 30 : 철근망

32 : 수평 철근 34 : 수직 철근

36 : 철근 지지구 40, 40' : 가이드구

42, 42' : (가이드구) 전면 44 : (가이드구) 후면

46 : (가이드구) 채널 48 : (가이드구) 연결면

60, 60' : 벽체 보강구 62 : 거푸집 지지구

70 : 거푸집 72 : 거푸집 고정구

80 : 이격구 82 : 띠장

100 : 그라운드 앵커

본 발명은 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 토압 등 외력을 지탱할 목적으로 사용되는 흙막이 가시설 기능과, 구조물의 하중을 지지하는 파일 기능 및 본체 구조물의 벽체 형성 기능을 동시에 가지도록 하는 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에 관한 것이다.

흙막이 가시설은 지하 구조물을 건설할 때 인접 지반이 붕괴하는 것을 방지하기 위하여 굴착되는 지하 공간에 설치되는 임시 구조물이다. 이와 같은 흙막이 가시설은 토목의 경우 지하철 건설 등에 많이 이용되며, 건축의 경우 빌딩의 지하층 시공에 대규모로 사용되고 있다. 일반적으로 지하 굴착을 하는 경우 통상 비탈면을 두어 지반의 안정을 유지시켜 주고 있다. 그러나, 토지를 보다 효과적으로 이용하여 구조물의 기초 및 지하층을 시공하기 위해 굴착 시 비탈면을 두지 못하고, 통상 연직 굴착을 하게 된다. 따라서 이로 인한 지반의 붕괴를 방지하기 위하여 연직면 위치에 흙막이 가시설을 설치하게 된다.

도 1은 통상적인 흙막이 벽의 시공형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 통상적인 흙막이 벽의 시공은 먼저, 건물이 건축될 터파기 영역과 인접 영역의 경계에 H파일과 같은 엄지말뚝(1)을 일정한 간격으로 설치한다. 그리고 터파기 작업을 진행하면서 엄지말뚝(1) 사이에 토류판(2)을 설치하고, 건물이 건축되는 터파기 영역내에 버팀대(strut)를 설치하므로써 흙막이 벽을 지지하게 된다. 이때 흙막이 벽을 지지하는 방법에는 버팀대(strut), 레이커(racker), 그라운드 앵커(earth anchor), 소일 네일링(soil nailing), IPS(innovative prestressed support), PS-Beam 등 다양한 지보공법이 적용된다. 이와 같이 흙막이 벽이 완성되면, 건물의 벽체는 흙막이 벽으로부터 안으로 일정한 거리를 두고 시공되고, 흙막이 벽과 건물 벽체 사이는 되메우기된다.

그러나 이와 같은 통상적인 공법은 가시설인 흙막이 벽을 설치하기 위한 영역과 이 흙막이 벽과 건물 벽체 사이의 영역이 소요되므로 건물이 건축되는 영역의 사용 효율성을 떨어트리는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 극복하는 방안으로 임시 구조물로 설치되는 흙막이 가시설을 영구 시설물의 일부로 사용할 수 있도록 하므로써 한정된 자원을 효율적으로 사용하도록 하고, 공사비를 절감시키고자 하는 기술이 제안되어 있다.

먼저, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0313721호 "가설흙막이구조물을이용한합성지하옹벽설계방법및건축물지하옹벽공사방법"은 흙막이 벽 내측에서 터파기가 완료되면, 이후 형성되어질 콘크리트 옹벽과의 일체화를 통한 내력 보강을 위해 H형강 또는 보강철근 또는 시트파일에 형강재 보강수단을 설치하여 건축물의 지하 구조물을 설치하기 위한 지하 터파기 공사 때 임시 시설물로써 설치한 흙막이 벽을 건축 지하 벽체의 일부로 활용하여 경제적으로 건축물 지하 부분의 옹벽을 구축하는 방법을 제안하고 있다.

그리고 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0313720호 "가설 흙막이 벽용 철골 버팀대를 영구 구조물의 일부로 사용하는 건축물의 지하 구조물 구축방법"은 건축물의 지하 구조물용 터파기를 위하여 임시로 설치되는 가설 버팀대를 영구 시설물의 일부로 활용하도록 함으로써 가설 버팀대의 해체작업을 줄일 수 있도록 하여 공사기간의 단축, 자원의 절약, 공사비 절감 등의 효과를 기대할 수 있는 기술을 제안하고 있다.

또한 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0057811호 "가설 흙막이 구조물을 이용한 지하옹벽 시공방법"은 흙막이 벽의 내측에서 터파기를 실시하고 이후 형성되어질 콘크리트 옹벽과의 일체화를 통한 내력 보강을 위해 에이치파일, 보강철근 또는 시트파일에 버팀기둥을 수직으로 부착시켜서 설치한 뒤 콘크리트를 타설하여 버팀기둥과 일체화되도록 콘크리트 옹벽을 시공하는 기술을 제안하고 있다.

이와 같은 종래 기술들은 모두 가시설인 흙막이 벽을 건물의 지하 벽체로 사용하도록 하는 기술이고, 도 2는 이와 같은 종래에 제안하고 있는 흙막이 벽의 시공 기술을 개략적으로 보인 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 흙막이 벽의 시공은 엄지말뚝(1)의 설치와 토류판(2)의 설치과정이 통상적인 흙막이 벽의 시공과 동일하지만, 터파기 영역으로 향하도록 보강부재(500)를 엄지말뚝(1)에 고정설치하여 흙막이 벽에 접하도록 하여 건물 벽체를 형성하므로써 가시설인 흙막이 벽을 건물의 영구 벽체로 사용하도록 한다.

이와 같은 종래 기술에 따르면, 흙막이 벽과 건물 벽체 사이의 영역을 활용할 수 있으므로 건물이 건축되는 영역의 사용 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

그러나 이와 같은 종래 기술은 흙막이 벽이 설치되는 영역이 전체적으로 사용되지 못하는 한계가 있다. 그리고 공법의 특성상 토류판(2)이 건물 벽체의 외측 거푸집 기능을 하므로 건물 벽체의 완성 후 흙막이 벽의 시공시 사용된 토류판(2)을 제거할 수 없는 문제점이 있다. 또한 종래 기술에 따르면, 건물 벽체의 시공을 위해서는 콘크리트 보강을 위한 보강부재(500)를 설치하고, 보강 구조를 별도로 구성해야 하는 문제점이 있다.

따라서 종래 기술은 시공할 유효 공간을 증가시키고, 가시설을 영구시설인 건물 벽체로 활용한다는 점에서는 그 효과가 높지만, 상술한 바와 같이 개선해야 할 점이 있는 것이다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 가시설인 흙막이 벽을 영구시설인 건물 벽체로 활용할 수 있도록 하면서도 시공을 더욱 간편하게 할 수 있고, 건물 유효 공간을 더욱 증가시킬 수 있는 새로운 형태의 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트를 제공하는 하는 것을 목적으로 한다.

한편 본 발명자는 국제출원 출원번호 PCT/KR2006/000913 "Connecting Structure"를 통해 충분한 강성을 가지고, 사전 제작에 의한 모듈화 시공이 가능한 데크플레이트나 벽체 거푸집을 형성할 수 있도록 하는 연결 구조체를 제안한 바 있다.

또한 본 발명자는 이와 같은 선출원의 연결 구조체를 사용하여 다방향 트러스 구조를 취함으로써 그 하면에 놓여지는 지지체가 어느 방향으로 설치되어도 데크플레이트에 실리는 하중을 안정적으로 견디는 다방향 데크플레이트를 제안하였다.

따라서 본 발명의 다른 목적은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 바 있는 다방향 데크플레이트를 토류판 대신에 적용하므로써 가설 구조물에 시공되는 엄지말뚝과 다방향 데크플레이트가 모두 영구 구조물로 사용될 수 있도록 하는 새로운 형태의데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트를 제공하는데 있다.

특히 본 발명은 다방향 데크플레이트를 이용하여 흙막이 토류판 기능과 철근배근을 포함한 거푸집 공사 기능, 엄지말뚝을 본 구조물에 대한 영구 지지말뚝으로 사용할 수 있게 할 수 있는 새로운 형태의 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트를 제공하는 하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 흙막이 가시설을 영구 시설물의 일부로 사용할 수 있도록 하기 위한 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법에 있어서, 굴착해야 할 터파기 영역과 인접영역 경계에 엄지말뚝을 박고, 상기 터파기 영역을 굴착하면서 상기 인접영역의 방향으로 향하는 지지판과, 상기 지지판에 결합되어 터파기 영역으로 향하는 철근망 및, 상기 철근망에 양측의 상기 엄지말뚝에 지지되도록 수직 방향으로 결합되는 가이드구를 구비하 여 이루어지는 데크플레이트를 상기 엄지말뚝 사이에 끼우는 단계와; 상기 터파기 영역내에서 상기 데크플레이트의 내측에서 거푸집을 결합시키는 단계 및; 상기 지지판과 거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하고, 상기 거푸집을 해체하므로써 콘크리트 벽체를 시공하는 단계를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 따른 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법에서 상기 데크플레이트를 상기 엄지말뚝 사이에 끼운 후, 상기 엄지말뚝과 데크플레이트의 틈새로 유출된 토사를 제거하고, 틈새를 메우는 단계 및; 이후 형성되어질 콘크리트 벽체와의 일체화를 위해 상기 엄지말뚝에 보강 수단을 설치하는 단계를 더 구비할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법에서 상기 데크플레이트를 상기 엄지말뚝 사이에 끼운 후, 상기 엄지말뚝의 내측에 이격구를 결합시키고, 콘크리트 벽체의 시공 후, 내측면에 띠장을 설치할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 흙막이 가시설을 영구 시설물의 일부로 사용할 수 있도록 하기 위한 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에 있어서, 수평 철근과 수직 철근이 서로 엮이도록 배치되고, 상기 수평 철근과 수직 철근이 겹쳐지는 지점을 수직으로 연결하여 상기 수평 철근과 수직 철근이 고정되도록 하는 철근 지지구로 이루어지는 철근망과; 건물이 건축 되는 터파기 영역의 인접영역의 지반을 지지하기 위해 상기 철근망의 일측면에 결합되는 지지판 및; 상기 터파기 영역과 인접영역 경계에 설치되는 엄지말뚝에 걸리도록 상기 철근망의 양측에 수직 방향으로 평행하게 결합되는 가이드구를 포함하여, 상기 가이드구가 상기 엄지말뚝의 내측에 걸리도록 하고, 상기 지지판이 상기 엄지말뚝의 외측 플렌지와 내측 플렌지 사이에 위치되도록 하면서 연이어 설치되는 상기 엄지말뚝 사이에 삽입되어 설치되도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에서 상기 가이드구는 전면, 후면 및 연결면을 갖는 형강으로써 상기 연결면의 반대방향으로 개구가 형성되고, 상기 전면과 후면 사이에 채널이 형성되도록 하여 상기 엄지말뚝의 내측 플렌지가 상기 채널 상에 위치되도록 결합된다.

이와 같은 본 발명에 따른 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에서 상기 철근망의 철근 지지구는 내측 단에 거푸집 지지구가 결합되어 추후 콘크리트 벽체를 형성하기 위해 결합되는 거푸집이 상기 철근망으로부터 일정한 거리를 유지하도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명은 특별히 구성되는 데크플레이트를 사용하여 종래기술보다 시공을 더욱 편리하게 하면서도 건물이 시공되는 영역을 더욱 확장시킬 수 있도록 하고, 가시설 흙막이 벽 및 영구시설인 건물 벽체의 시공을 동시에 할 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법은 먼저 굴착해야 할 터파기 영역과 인접영역 경계에 엄지말뚝(1)을 박고, 터파기 영역을 굴착하면서 인접영역의 방향으로 향하는 지지판(20)과, 이 지지판(20)에 결합되어 터파기 영역으로 향하는 철근망(30) 및, 철근망(30)에 양측의 엄지말뚝(1)에 지지되도록 수직 방향으로 결합되는 가이드구(40)를 구비하여 이루어지는 데크플레이트(10)를 엄지말뚝(1) 사이에 끼운다. 그리고 터파기 영역내에서 데크플레이트(10)의 내측에서 거푸집(70, 도 6d 참조)을 결합시키고, 지지판(20)과 거푸집(70) 사이에 콘크리트를 타설하여 양생한 후, 거푸집(70)을 해체하므로써 콘크리트 벽체를 시공한다.

이와 같은 본 발명의 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법에 따르면, 종래기술보다 더 외측(h, 도 3 참조)으로 건물 벽체가 시공되므로 건물의 시공 영역을 더 넓게 확보할 수 있도록 한다. 또한 종래기술은 가시설 흙막이 벽을 시공한 후, 건물 벽체의 시공을 별도로 작업하였지만, 본 발명은 가시설 흙막이 벽의 시공과 건물 벽체의 시공이 단일 공정에 의해 이루어지므로 공기를 단축하고, 각종 부자재의 사용을 제거할 수 있는 장점이 있다. 특히 종래 기술은 가시설의 토류판(통상 토류판의 두께는 80 내지 120mm이다)이 그대로 방치되므로써 자재의 손실이 있으나, 본 발명에 따르면, 두께 10 내지 12mm의 지지판(20)이 결합되는 데크플레이트(10)를 사용하고, 벽체시공시 토류판 대신 지지판이 그대로 사용되므로 자재의 손실을 줄일 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 지하벽체의 시공방법은 특별히 설계된 데크플레이트(10)를 사용하여 이루어진다. 본 발명에 따른 데크플레이트(10)는 철근망(30), 지지판(20) 및 가이드구(40)를 구비하여 이루어진다. 이때 철근망(30)은 수평 철근(32)과 수직 철근(34)이 서로 엮이도록 배치되고, 수평 철근(32)과 수직 철근(34)이 겹쳐지는 지점을 수직으로 연결하여 수평 철근(32)과 수직 철근(34)이 고정되도록 하는 철근 지지구(36)로 이루어진다. 그리고 지지판(20)은 건물이 건축되는 터파기 영역의 인접영역의 지반침하를 막기 위해 철근망(30)의 일측면에 결합되는 판재로써 토류판의 기능을 하는 동시에 추후 콘크리트 타설시 외측면의 거푸집 기능을 한다. 그리고 가이드구(40)는 터파기 영역과 인접영역 경계에 설치되는 엄지말뚝(1)에 걸리도록 철근망(30)의 양측에 수직 방향으로 평행하게 결합된다.

이와 같은 구성을 갖는 데크플레이트(10)는 가이드구(40)가 엄지말뚝(1)의 내측에 걸리도록 하고, 지지판(20)이 엄지말뚝(1)의 외측 플렌지(3)와 내측 플렌지(2) 사이에 위치되도록 하면서 연이어 설치되는 엄지말뚝(1) 사이에 삽입되어 설치된다. 따라서 본 발명에 따른 데크플레이트(10)를 적용하면, 가시설인 흙막이 벽을 형성하기 위해 별도의 토류판을 설치할 필요가 없고, 추후 건물 벽체를 시공할 때 수행해야 하는 배근 작업을 간소화시킬 수 있다.

이와 같은 데크플레이트(10)는 본 발명자가 국제출원 출원번호 PCT/KR2006/000913 "Connecting Structure"를 통해 제안한 바 있는 연결 구조체를 적용하여 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 건축물인 건물 벽체에 적용하기 위해서는 충분한 강성을 가지고, 사전 제작에 의한 모듈화 시공이 가능해야 하는데, 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 바 있는 연결 구조체를 적용한 다방향 데크플레이트는 본 구조물의 벽체에 적용할 수 있는 충분한 강성을 가지고 있고, 사전 제작에 의한 모듈화 시공이 가능하기 때문이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 12에 의거하여 상세히 설명한다. 한편 각 도면에서 일반적인 흙막이 벽의 시공방법 및 그를 위한 각종 장비, 기구 및 소요 소재와 관련 기술로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지하벽체의 시공을 위한 데크플레 이트를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법을 설명하기 위한 플로우챠트이며, 도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법을 순차적으로 보여주는 도면들이고, 도 7 내지 도 12는 본 발명에 따른 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 7를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데크플레이트(10)는 철근망(30), 지지판(20) 및 가이드구(40)를 구비하여 이루어진다.

이때 철근망(30)은 수평 철근(32)과 수직 철근(34)이 서로 엮이도록 배치되고, 수평 철근(32)과 수직 철근(34)이 겹쳐지는 지점을 수직으로 연결하여 수평 철근(32)과 수직 철근(34)이 고정되도록 하는 철근 지지구(36)로 이루어진다. 철근 지지구(36)는 통상 수평 철근(32)과 수직 철근(34)을 고정시키기 위한 용접, 와이어 고정방법이 적용될 수 있으나, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 바 있는 연결 구조체를 적용한 다방향 데크플레이트로써, 충분한 강성을 가지도록 한다.

그리고 지지판(20)은 건물이 건축되는 터파기 영역의 인접영역의 지반을 지지하기 위해 철근망(30)의 일측면에 결합된다. 이와 같은 지지판(20)은 토류판의 기능을 하는 동시에 추후 콘크리트 타설시 외측면의 거푸집 기능을 한다. 본 실시 예에서는 전술한 철근망(30)과 같이 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 바 있는 연결 구조체를 적용하여 구성되는 다방향 데크플레이트이므로, 지지판(20)은 철근망(30)의 철근 지지구(36)에 고정되므로써 철근망(30)에 결합된다.

본 실시예에 따른 데크플레이트(10)에는 엄지말뚝(1)에 데크플레이트(10)를 용이하게 삽입하도록 하기 위한 가이드구(40)가 설치된다. 이와 같은 가이드구(40)는 터파기 영역과 인접영역 경계에 설치되는 엄지말뚝(1)에 걸리도록 철근망(30)의 양측에 수직 방향으로 평행하게 결합되어 데크플레이트(10)를 엄지말뚝(1) 사이에 삽입시킬 때 가이딩 역할을 하는 동시에 데크플레이트(10)가 양측의 엄지말뚝(1)에 지지되도록 한다. 이와 같은 가이드구(40)에는 다양한 형태가 적용될 수 있다. 본 실시예를 설명하기 위한 주요 도면에 적용된 가이드구(40)는, 도 4에서 보는 바와 같이 전면(42), 후면(44) 및 연결면(48)을 갖는 형강을 적용하였다. 이와 같은 가이드구(40)는 연결면(48)의 반대방향으로 개구가 형성되고, 전면(42)과 후면(44) 사이에 채널(46)이 형성되므로써 엄지말뚝(1)의 내측 플렌지(2)가 채널(46) 상에 위치되도록 결합된다. 이와 같은 가이드구는, 도 7에서 보는 바와 같이, 각형의 봉재를 사용한 가이드구(40')로 적용할 수 있다. 이 경우 가이드구(40')의 전면(42')은 전술한 예와 동일하게 엄지말뚝(1)의 내측 플렌지(2)를 기준으로 데크플레이트(10)가 삽입되도록 가이딩한다.

한편, 도 6c에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 데크플레이트(10)에는 거푸집 지지구(62)를 설치하여 추후 콘크리트 타설을 위한 거푸집(70, 도 6d 참조)이 철근망(30)으로부터 일정한 거리를 유지하도록 할 수 있다. 이와 같은 거푸집 지지구(62)는 철근 지지구(36)의 내측 단에 결합되어 추후 콘크리트 벽체를 형성하기 위해 결합되는 거푸집(70)이 철근망(30)으로부터 일정한 거리를 유지하도록 한다. 물론 이와 같은 거푸집 지지구(62)는 필요에 따라 지하벽체의 시공과정에서 별도로 설치할 수도 있을 것이다.

도 5 내지 도 6e를 참조하면, 상술한 바와 같은 데크플레이트(10)를 사용한 지하벽체의 시공방법은 먼저 엄지말뚝(1)을 박고(도 6a 참조), 굴착해야 할 영역 내부를 굴착하면서 데크플레이트(10)를 엄지말뚝(1) 사이에 끼운다(도 6b 참조). 이와 같은 과정은 종래기술과 달리 새로운 형식의 토류벽을 설치하는 것이다. 즉 본 발명에 따른 데크플레이트(10)는 종래 토류벽과 동일한 기능을 하게 된다. 이때 엄지말뚝(1)은 통상의 시공방법과 같이 선단에 콘크리트를 채워 고정된다(도 12 참조). 데크플레이트(10)의 결합은, 전술한 바와 같이, 가이드구(40)가 엄지말뚝(1)의 내측 플렌지(2)에 의해 가이딩되도록 하여 양측 엄지말뚝(1) 사이에 삽입되어 설치된다. 그리고 이후 형성되어질 콘크리트 벽체와의 일체화를 위해 엄지말뚝(1)에 보강 수단을 설치할 수 있는데, 이와 같은 보강 수단은, 도 6c에서 보는 바와 같이, 엄지 말뚝(1)의 내측 플렌지(2)에 벽체 보강구(60, 60'; 보강리브 등)을 설치하므로써 이루어질 수 있다. 그리고, 필요한 경우 보조근을 배근한다.

이와 같은 과정 후, 엄지말뚝(1)과 데크플레이트(10)의 틈새로 유출된 토사를 제거하고, 그라우트 등으로 틈새를 메운다(도 6b 참조). 이와 같은 과정이 완료되면, 데크플레이트(10)의 내측에서 벽체를 형성하기 위한 거푸집(70)을 거푸집 고정구(72)를 사용하여 결합시킨다(도 6d 참조). 한편, 데크플레이트(10)에 거푸집 지지구(62)가 설치되지 않은 경우, 도 6c에서 보는 바와 같이, 거푸집(70)이 철근망(30)과 균일한 거리로 지지되도록 거푸집 지지구(62)를 설치한다. 물론 데크플레이트(10)의 형성시 거푸집 지지구(62)를 설치한 경우에는 이와 같은 과정이 제외될 것이다. 이와 같은 과정 후에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후, 거푸집(70)을 해체하여 본 구조물인 지하외벽을 완성하게 된다.

이와 같이 본 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법은 엄지말뚝(1)의 내측 플렌지(2)에 의해 지지되도록 데크플레이트(10)를 설치하여 엄지말뚝(1)과 일체화 된 콘크리트 외벽인 건물 벽체를 형성하도록 하므로써 건물의 시공 영역을 더 넓게 확보할 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법은 본 발명의 가장 기본적인 실시 형태이지만, 이와 같은 시공방법은 터파기 영역에 별도의 지보공법을 적용하지 않아도 될 경우를 기준으로 설명한 것이다. 예컨대, 본 발명자가 2006. 04.12.자로 국제출원한 국제출원번호 제PCT/KR2006/001359호 "토목공사용 지하 흙막이벽 및 그의 시공방법"을 통해 제안한 바 있는 2열 말뚝을 사용 하는 경우, 상술한 바와 같은 본 발명은 용이하게 적용할 수 있는 것이다. 그리고, 본 발명은 후술하는 다른 예로서 버팀대나 앵커를 사용해야 하는 경우와 같이 통상적으로 사용되는 다양한 지보공법을 적용할 수 있다. 예컨대 후술하는 설명에는 버팀대 지보공법(도 8 및 도 9)과 그라운드 앵커 지보공법(도 10 및 도 11)을 예시로 하였으나, 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법에는 소일 네일링(soil nailing), IPS(innovative prestressed support), PS-Beam 등 다양한 지보공법이 적용될 수 있는 것이다.

도 8 및 도 9는 버팀대(strut) 지보공법을 적용하는 경우 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법의 일례를 설명하기 위한 도면들이고, 도 10 및 도 11은 그라운드 앵커(earth anchor) 지보공법을 적용하는 경우 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법의 일례를 설명하기 위한 도면들이며, 도 12는 본 발명에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법을 적용하여 지하 구조물을 시공하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법은 버팀대 지보공법을 용이하게 적용할 수 있도록 한다. 즉, 엄지말뚝(1)을 시공하고, 데크플레이트(10)를 엄지말뚝(1) 사이에 끼워넣은 후, 띠장(82)을 설치할 수 있도록 하기 위해 엄지말뚝(1)에 이격구(80)를 설치하고, 추후 띠장(82)을 설치할 수 있도록 하는 것이다. 물론 버팀대의 설치과정은 기존 공법 과 동일하며 데크플레이트(10) 설치 이후의 과정 또한 전술한 예에서의 방법과 같다.

좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하외벽의 시공방법에 지보공법인 버팀대(strut) 방식을 적용하는 경우, 먼저 엄지말뚝(1)을 시공하고, 일정한 깊이만큼 1차 굴착을 실시한 후, 데크플레이트(10)를 1차굴착 깊이에 따라 엄지말뚝(1) 사이에 끼워서 굴착방향으로 슬라이딩시킨다. 그리고 이격구(80)를 엄지말뚝(1)에 설치하는데, 이 이격구(80)는 엄지말뚝(1) 사이에 끼워진 데크플레이트(10)가 아래로 슬라이딩하면서 띠장(82)에 걸리는 것을 방지하도록 설치되는 것이므로, 이격구(80)는 띠장(82)의 설치지점에 설치된다. 이때 이격구(80)는 주로 볼트체결에 의해 엄지말뚝(1)에 고정되고, 이격구(80) 및 볼트류는 버팀대(strut)의 단계별 해체시 콘크리트 타설전에 분리하여 회수한다. 이와 같이 이격구(80)가 설치된 후 1차 띠장(82)을 설치하고, 이에 따라 1차 버팀대를 시공하며, 이와 같은 과정은 연속적으로 반복되어 최하단까지의 설치작업을 완료한다. 다음, 도 12에서 보는 바와 같이, 최하단 거푸집(70)을 데크플레이트(10)에 결합시켜 최하단의 지하외벽 벽체를 위한 배근 및 거푸집 설치과정을 마무리하고, 슬래브를 포함한 기타 최하층 배근 및 거푸집 공사를 끝낸 후 최하층에 콘크리트를 타설하여 양생한다. 그리고 최하층의 콘크리트 양생이 일정한 기준을 만족하는 경우, 그 상부에 설치된 1단의 버팀대와 띠장 및 이격구를 제거하고, 전술한 과정을 반복하므로써 최상단까지 연속적으로 시공한다. 이때 최근의 개발기술에서는 SPS 공법 등과 같이 공법의 특성으로 인하여 버팀대를 포함한 부재를 제거하지 않고 영구 구조물로서 활용하는 경우도 있다. 이런 경우에는 버팀대 상부 플렌지 면 위에 슬래브용 데크를 올리고 슬래브와 지하외벽부분에 동시에 콘크리트를 타설하면 되는 것으로서 이는 관련 분야의 기술자라면 충분히 응용가능한 내용이라 할 것이다.

한편 도면으로 설명하지는 않았지만, 이와 같은 버팀대 지보공법과 연관하여 레이커 지보공법도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

도 10 및 도 11를 참조하면, 본 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법은 그라운드 앵커(earth anchor) 지보공법도 용이하게 적용할 수 있도록 한다. 이와 같은 시공방법은 먼저, 엄지말뚝(1')을 시공하는데, 이 경우 엄지말뚝(1')은 전술한 H빔 형태가 아닌 "ㄷ"자형 형강(1a, 1b)이 적용된다. 따라서 양측 엄지말뚝(1') 사이에는 틈(c)이 형성되고, 이 틈(c)에는 틈새 지지구(1d)가 설치되어 양 형강(1a, 1b) 사이를 지지하게 된다. 엄지말뚝(1')이 시공된 후, 일정한 깊이만큼 1차 굴착을 실시하고, 데크플레이트(10)를 1차굴착 깊이에 따라서 엄지말뚝(1') 사이에 끼워서 굴착방향으로 슬라이딩시킨다. 그리고 전술한 바와 같이, 필요한 경우 띠장(82)을 설치하기 위한 이격구(80)를 설치한다. 다음, 1차 띠장을 설치하고, 이에 따라 1차 그라운드 앵커(100)를 시공하며, 이과 같은 과정을 연속적으로 반복하여 최하단까지의 설치작업을 완료한다. 다음, 도 12에서 보는 바와 같이, 최하단 거푸집(70)을 데크플레이트(10)에 결합시켜 최하단의 지하외 벽 벽체를 위한 배근 및 거푸집 설치과정을 마무리하고, 슬래브를 포함한 기타 최하층 배근 및 거푸집 공사를 끝낸 후 최하층에 콘크리트를 타설하여 양생한다. 그리고 최하층의 콘크리트 양생이 일정한 기준을 만족하는 경우, 그 상부에 설치된 1단의 그라운드 앵커와 띠장 및 이격구를 제거하고, 전술한 과정을 반복하므로써 최상단까지 연속적으로 시공한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 데크플레이트를 사용한 지하벽체의 시공방법 및 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에 의하면, 지금까지의 버팀대(strut) 지지공법이나 지반앵커공법 등의 기존 가시설 공법이 가진 여러 가지 단점들을 개선하게 된다. 즉 본 발명에 따르면, 기존의 흙막이 시공과정과 본 구조체를 위한 지하 외벽 배근 및 거푸집 작업을 한번의 작업으로 단축하고, 동시에 엄지말뚝을 가설 구조체가 아니라 영구 지지말뚝으로 활용함으로써 기존의 토류판 및 거푸집 시공에 대한 자재 및 공기를 줄이고, 엄지말뚝을 영구 지지말뚝으로 활용하므로써 기초파일에 대한 시공비 및 공사기간을 단축하며, 기존의 시공법에서 필요했던 흙막이 토류판과 본 구조물의 거푸집 설치 위치간의 작업공간 확보가 불필요하므로써 보다 넓은 면적의 지하공간을 시공할 수 있다.

Claims (6)

1. 흙막이 가시설을 영구 시설물의 일부로 사용할 수 있도록 하기 위한 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법에 있어서,

   굴착해야 할 터파기 영역과 인접영역 경계에 엄지말뚝을 박고, 상기 터파기 영역을 굴착하면서 상기 인접영역의 방향으로 향하는 지지판과, 상기 지지판에 결합되어 터파기 영역으로 향하는 철근망 및, 상기 철근망에 양측의 상기 엄지말뚝에 지지되도록 수직 방향으로 결합되는 가이드구를 구비하여 이루어지는 데크플레이트를 상기 엄지말뚝 사이에 끼우는 단계와;

   상기 터파기 영역내에서 상기 데크플레이트의 내측에서 거푸집을 결합시키는 단계 및;

   상기 지지판과 거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하고, 상기 거푸집을 해체하므로써 콘크리트 벽체를 시공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데크플레이트를 상기 엄지말뚝 사이에 끼운 후, 상기 엄지말뚝과 데크플레이트의 틈새로 유출된 토사를 제거하고, 틈새를 메우는 단계 및;

   이후 형성되어질 콘크리트 벽체와의 일체화를 위해 상기 엄지말뚝에 보강 수 단을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 데크플레이트를 상기 엄지말뚝 사이에 끼운 후, 상기 엄지말뚝의 내측에 이격구를 결합시키고, 콘크리트 벽체의 시공 후, 내측면에 띠장을 설치할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 데크플레이트를 이용한 지하벽체 시공방법.
4. 흙막이 가시설을 영구 시설물의 일부로 사용할 수 있도록 하기 위한 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트에 있어서,

   수평 철근과 수직 철근이 서로 엮이도록 배치되고, 상기 수평 철근과 수직 철근이 겹쳐지는 지점을 수직으로 연결하여 상기 수평 철근과 수직 철근이 고정되도록 하는 철근 지지구로 이루어지는 철근망과;

   건물이 건축되는 터파기 영역의 인접영역의 지반을 지지하기 위해 상기 철근망의 일측면에 결합되는 지지판 및;

   상기 터파기 영역과 인접영역 경계에 설치되는 엄지말뚝에 걸리도록 상기 철근망의 양측에 수직 방향으로 평행하게 결합되는 가이드구를 포함하여, 상기 가이드구가 상기 엄지말뚝의 내측에 걸리도록 하고, 상기 지지판이 상기 엄지말뚝의 외 측 플렌지와 내측 플렌지 사이에 위치되도록 하면서 연이어 설치되는 상기 엄지말뚝 사이에 삽입되어 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가이드구는 전면, 후면 및 연결면을 갖는 형강으로써 상기 연결면의 반대방향으로 개구가 형성되고, 상기 전면과 후면 사이에 채널이 형성되도록 하여 상기 엄지말뚝의 내측 플렌지가 상기 채널 상에 위치되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트.
6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 철근망의 철근 지지구는 내측 단에 거푸집 지지구가 결합되어 추후 콘크리트 벽체를 형성하기 위해 결합되는 거푸집이 상기 철근망으로부터 일정한 거리를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 지하벽체 시공을 위한 데크플레이트.

Images