KR100777777B1 - 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 구조체를 이용하여 지하층 공사를 위한 가설용 램프를 설치함으로써, 토사 및 암반 반출을 단기간에 시행할 수 있고, 따라서 획기적인 공기 단축을 구현할 수 있는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프에 관한 것이다.

본 발명은 건축 구조체의 기둥을 이용하여 트럭의 통행을 위한 가설 램프를 설치하는 새로운 형태의 가설 램프 방식을 구현함으로써, 직상차 작업으로 토사 및 암반 반출을 단기간에 시행할 수 있으며, 이에 따라 공사기간을 획기적으로 단축할 수 있는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 제공한다.

토공사, 건축 구조체, 가설 램프, 역타 공법

Description

건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프{Earthwork temporary ramp using mainsteel structure}

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 나타내는 측면도

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 나타내는 평면도

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 나타내는 도 1의 A-A 선 단면도

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프의 X-브레이스를 나타내는 사시도

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프의 설치상태를 나타내는 측면도

도 6a,6b,6c,6d,6e,6f는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 이용하여 토공사를 진행하는 상태를 나타내는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 철골기둥 11 : 가로 프레임

12 : 세로 프레임 13 : 프레임 본체

14 : 복공판 15 : 보강 프레임

16 : X-브레이스 17 : 가로부재

18a,18b : 브레이스 19 : 개구부

20 : 받침용 프레임

본 발명은 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축 구조체를 이용하여 지하층 공사를 위한 가설용 램프를 설치함으로써, 토사 및 암반 반출을 단기간에 시행할 수 있고, 따라서 획기적인 공기 단축을 구현할 수 있는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프에 관한 것이다.

일반적으로 토공사는 건축 구조물(構造物)을 시공함에 있어서 기초나 지하층을 구축하기 위해 필요한 지반면(地盤面)까지의 공간을 굴착, 완료한 뒤에 지반면까지 다시 메우는 작업이다.

보통 건축 구조물을 시공하기 위해서는 연속벽공사, RCD공사, 토공사 등을 시행해야 한다.

여기서, 토공사란 가설공사와 더불어 건축 초기 가장 먼저 시작되는 공사로서, 대지조성 중 기초 및 지하구축물 설치를 위한 흙을 파내고 되메우며 지반상태 를 안정화시키는 작업이다.

토공사를 위한 터파기 공법은 크게 오픈 컷, 아일랜트 공법, 트랜치 컷 공법, 탑다운 공법 등이 있다.

특히, 대도시에서는 부지 주변조건이 좋지 않은 상태에서 초고층빌딩이 시공되는 매립지나 하천변 등 지반조건이 나쁜 지역에서도 건물을 시공하게 되어 지하공사의 안전성이 한층 더 요구되어 가고 있고, 또 일반 시가지에서는 건물의 대지 경계선이 아주 가까이 근접하게 계획되어 공사중 작업차량이 정차할 공간도 없으며, 인근 주변에 피해를 줄 수밖에 없는 상황에서 공사를 진행해야하는 경우가 증가하고 있다.

이런 조건에서는 종래의 공법으로는 시공이 불가능한 경우가 있어 굴착공사에서 구체공사, 마감공사를 포함한 종합적인 지하공사 방법을 채용할 필요가 있다.

따라서, 탑다운 공법(역타 공법)은 우선 지하외벽과 지하기둥을 터파기 하지 않은 상태에서 구축하고 1층 바닥구조체를 완성한 후 그 밑의 지반을 굴착하고 지하바닥구조의 시공을 하부층으로 반복하여 진행, 최후에 기초보를 시공하여 구체를 완성하는 공법으로서, 이러한 역타 공법을 채용하면 1층보, 바닥구조체를 작업바닥으로 사용하는 것이 가능하기 때문에 부지가 협소한 공사에서도 공사차량을 그 작업바닥에 직접 들어오는 것이 가능하고, 또 건물본체구조를 흙막이 지보공으로 이용하면서 상층에서 하층으로 굴착과 구체구축을 반복하여 시공하는 공법이므로 토류벽이 안전성이 높으며 지상과 지하공사를 병행하여 공기의 단축이 가능한 장점이 있어 최근 건축 구조물 시공을 위한 토공사에 많이 적용하고 있는 추세이다.

통상 토공사가 진행되면서 발생하는 토사나 암반은 트럭 등을 이용하여 반출하게 되며, 이러한 트럭의 통행을 위한 통로, 예를 들면 램프 구조물을 확보한 상태에서 나머지 부분들을 파내어 시공해 나가는 방식으로 토공사를 시행하고 있다.

즉, 터파기가 진행되고 있는 지하층까지 트럭이 내려와 토사 등을 싣고 외부로 반출하게 되며, 이때의 트럭은 파내지 않고 남겨놓은 램프 구조물을 통해 이동하게 된다.

일정 면적에 대한 터파기 완료 후 최종적으로 램프 구조물을 추가 굴착하고, 이때 나오는 토사나 암반은 트럭을 이용한 운반이 불가능하기 때문에 지상에서 개구부를 통해 크레인 등으로 퍼내는 방식으로 외부로 반출하고 있다.

그러나, 트럭의 통로로 쓰였던 램프 구조물을 굴착하고 이때의 토사나 암반을 외부로 반출하는 작업은 상당한 작업기간이 소요되고, 또 많은 노동력을 필요로 하는 등 전체적인 공사기간을 늘어나게 하는 주 원인이 되고 있다.

특히, 램프 구조물의 경우 트럭의 안전한 이동을 위해서 트럭이 다니는 상단 통로부분보다도 하단 지지부분의 폭을 넓게 확보해야 하는 등 그 규모나 부피가 크기 때문에 이때의 발생되는 토사나 암반의 양 또한 상당하고, 결국 토공사에 소요되는 공사기간의 대부분은 램프 구조물을 제거하는데 소요되는 문제가 있다.

이러한 기존의 램프 구조물로 인한 토공사의 문제점을 해결하기 위해 일부 건축 구조물 시공 현장에서 별도의 프레임 구조물로 이루어진 가설 램프를 적용하고 있기는 하지만, 프레임 구조물의 가설 램프 설치 및 해체와 관련하여 비용적인 측면이나 노동력 측면, 작업기간 측면에서 효율성이 떨어지는 단점이 있고, 이러한 프레임 구조물의 가설 램프를 적용하는 경우 건축공정을 고려한 동선의 확보가 어렵고, 주변 구조물과의 간섭을 배제한 레이아웃상의 어려움이 있는 등 유용성 및 활용성 측면에서 불리한 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 건축 구조체의 기둥을 이용하여 트럭의 통행을 위한 가설 램프를 설치하는 새로운 형태의 가설 램프 방식을 구현함으로써, 직상차 작업으로 토사 및 암반 반출을 단기간에 시행할 수 있으며, 이에 따라 공사기간을 획기적으로 단축할 수 있는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건축 구조물의 기둥으로 사용되는 철골을 지지체로 하여 프레임 구조물 형태의 가설용 램프를 설치한 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가설용 램프는 일정간격으로 나란하게 또는 일부 어긋나게 배치되는 양편의 철골 사이에 가로 걸쳐지는 형태로 배치되면서 지지되는 사각틀 구조의 프레임 본체와, 상기 프레임 본체의 상부에 덮혀지는 복공판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가설용 램프의 프레임 본체는 폭방향을 가로지르면서 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가설용 램프의 프레임 본체의 상부에 설치되며 본체 폭방향을 가로지르는 동시에 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 가로부재와, 앞뒤 2개의 가로부재 사이를 평면상에서 교차되는 동시에 측면상에서 교차되는 형태로 고정 설치되는 다수의 브레이스로 이루어진 X-브레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가설용 램프는 양편의 철골 사이를 따라 경사지게 내려가는 동시에 램프 하단부위는 받침용 프레임에 의해 지지되는 구조로 처리되는 형태로 구축되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가설용 램프는 직선주행을 위한 직선구간 및 방향 전환을 위한 꺽임구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가설용 램프는 경사면으로된 구간 및 편평면으로 된 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 토공용 가설 램프는 토사나 암반 등을 운반하기 위한 트럭 등과 같은 차량의 통행로로서, 건축 구조체를 지지수단으로 이용하여 설치되고, 이에 따라 직상차 작업을 구현할 수 있기 때문에 토나 및 암반 반출을 단기간에 시행할 수 있다.

상기 토공용 가설 램프의 지지를 위한 건축 구조체는 지하층 구축을 위하여 설치되는 철골 구조물 형태의 기둥, 예를 들면 역타 공법을 시행하는 현장에서 평면 레이아웃에 따라 지중에 설치되는 H-기둥을 적용할 수 있다.

즉, 양편의 H-기둥 사이에 프레임 구조물 형태의 가설 램프가 가로 걸쳐지는 구조로 배치되고, 이렇게 배치된 상태에서 각 H-기둥측에 프레임 구조물이 용접이나 체결 등에 의해 고정되는 구조로 설치될 수 있다.

보통 H-기둥의 경우 소정의 면적 내에서 격자형태로 일정하게 배열되면서 설치되기 때문에 트럭 출입을 위한 토사 반출구(개구부)가 결정되면 이곳에서부터 소정의 경로를 확보하고, 이때의 경로 양편을 따라 나란하게 배치되는 H-기둥을 이용하여 프레임 구조물 형태의 가설 램프를 설치할 수 있다.

간혹, 평면 레이아웃상 H-기둥들이 일부 불규칙한 형태로 배열되면서 설치되는 경우에도 적당한 거리에 있는 가까운 쪽의 양편의 H-기둥을 이용하여 가설 램프를 설치할 수 있다.

이러한 가설 램프는 대략 2대 정도의 트럭이 통행할 수 있는 정도의 폭을 갖는 길다란 통행로 형태로 이루어지고, 이때의 램프의 길이는 지하층을 파내려 나가는 작업공정에 따라 계속해서 이어 붙혀 나가는 방식으로 연장할 수 있다.

즉, 가설 램프의 길이는 정해진 것이 아니라 계속 연장시킬 수 있는 것이기 때문에 본 발명에서는 설명의 편의상 몇 개의 층 단위에 연속 설치되어 있는 형태의 가설 램프가 가지는 길이를 기준하여 설명한다.

또한, 상기 가설 램프는 지하층으로부터 토사를 반출해야 하는 관계로 양편의 철골-기둥 사이를 따라 경사지게 내려가는 구조로 이루어져 있고, 램프의 하단 구간은 현장의 여건에 맞게 적당한 규격으로 제작한 받침용 프레임에 의해 지지되는 구조로 처리된다.

또한, 상기 가설 램프의 경로는 건축공정을 고려한 동선 확보를 위하여 경사진 상태 또는 수평 상태의 일직선의 구간 형태가 바람직하지만, 현장 레이아웃상의 여건에 따라 일직선의 형태가 아닌 편평면으로 된 구간을 통한 방향 전환 등을 위해 일부 꺽임 구간 형태가 될 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 나타내는 도 1의 A-A 선 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가설 램프는 건축 구조체의 기둥으로 사용되는 양편의 철골기둥(10) 사이에 폭방향으로 가로 걸쳐지는 형태로 양단 고정되는 각각의 가로 프레임(11)과, 서로 이웃하는 앞뒤쪽의 가로 프레임(11) 사이에 길이방향으로 연결 설치되는 양쪽의 나란한 세로 프레임(12)으로 구성되어 대략 사각틀 구조를 이루는 프레임 본체(13)와, 상기 프레임 본체(13)의 상부를 마감하여 트럭 등의 차량 통행을 가능하게 해주는 플레이트 형태의 복공판(14)으로 이루어져 있다.

즉, 일정한 간격으로 나란하게 배치되는 양편의 빔들 사이에 가로 프레임(11)을 연결 설치하고, 이렇게 연결 설치한 가로 프레임(11)상에 폭방향으로 일정거리를 두고 길이방향으로 2열의 나란한 세로 프레임(12)을 연결 설치한 다음, 최종적으로 그 위에 복공판(14)을 덮어서 씌운 구조로 이루어져 있다.

이때의 각 프레임, 예를 들면 H-빔이나 복공판 등의 연결은 직접 또는 브라켓 등을 개재하여 용접, 볼트 체결 등의 방식을 적용할 수 있으며, 복공판의 경우 몇 개의 단위 플레이트를 이어서 붙힌 형태를 적용할 수 있다.

한편, 프레임 보강을 위하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 가로 프레임(11)의 저면과 철골기둥(10)의 안쪽면 사이에 대략 45℃ 정도의 경사진 자세의 보강 프레임(15)이 추가로 연결 설치될 수 있으며, 프레임 본체(13)의 폭방향을 가로 지르면서 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 보강부재(미도시)를 추가로 연결할 수도 있다.

다른 구현예로서, 본 발명에서는 트럭 등과 같은 차량의 하중에 보다 효과적으로 대처하기 위하여 상기 프레임 본체(13)와 복공판(14) 사이에 X-브레이스(16)를 개재한 구조를 제공한다.

이를 위하여, 도 4에 도시한 바와 가티, 상기 X-블레이스(16)는 다수의 가로부재(17)가 프레임 본체(13)의 폭방향을 가로지르는 동시에 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 형태로 본체 상부에 설치되고, 이렇게 설치된 앞뒤 2개의 가로부재(17) 사이에 평면측 브레이스(18a)과 측면측 브레이스(18b)가 평면상 및 양측면상에서 교차되는 형태로 설치되는 구조로 이루어진다.

이때의 평면측 브레이스(18a)는 폭방향으로 3개 정도를 나누어 설치하는 것이 프레임 본체(13)의 전체 폭을 고려할 때 구조적 강성면에서 바람직하다.

예를 들면, 보통 프레임 본체(13)의 폭은 트럭 등의 차량 2대 정도가 넉넉하 게 통행할 수 있는 대략 5m 정도의 넓은 폭으로 제작되므로, 이때의 폭을 3개 정도의 브레이스가 커버하는 것이 구조적으로 유리하다.

또한, 이러한 브레이스들은 앵글부재 등을 사용하여 제작될 수 있고, 연결 부위에는 브라켓 등을 개재하여 용접 또는 볼트 체결을 통해 연결될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프의 설치상태를 나타내는 측면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 여기서는 대략 지하 4개층 정도에 걸쳐 설치되어 있는 가설 램프를 보여주고 있다.

토사나 암반 반출을 위한 트럭은 지하 구조물의 토사 반출구, 즉 개구부(19)를 통해 출입이 이루어지고, 이때의 개구부(19)로부터 지하층을 향해 아래로 내려가는 경사진 구조의 차량 통행로인 가설 램프가 확보된다.

이를 위하여, 추후 건축 철골기둥(10)을 이용하여 프레임 구조물로 이루어진 프레임 본체(13)가 아래로 경사지게 설치되고, 상기 프레임 본체(13)의 상부에는 X-브레이스(16)와 복공판(14)이 차례로 설치된다.

또한, 가설 램프의 하단 구간은 현장 여건에 맞게 적절한 규격으로 제작된 별도의 받침용 프레임(20)에 의해 지지된다.

또한, 지하층에 대한 굴착공사가 더욱 진행될수록 가설 램프의 길이는 더욱 연장될 수 있으며, 지하 구조물의 구축을 위한 슬래브 등의 작업은 가설 램프가 설치되어 있는 영역을 제외한 전체 작업영역에서 시행될 수 있다.

다시 말해, 가설 램프를 이용한 토사 등의 반출작업과 지하 구조물 구축 작 업을 동시작업으로 진행될 수 있고, 각 공종간 동선의 간섭을 최소화할 수 있다.

즉, 건축 슬래브 공사와 굴착 작업 간의 간섭을 최소화할 수 있다.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 구현예에 따른 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프를 이용하여 토공사를 진행하는 상태를 나타내는 개략도이다.

도 6a에서는 지하 1층 굴착공사 현황을 보여주고 있으며, 토사 반출을 위한 차량의 통행로인 가설 램프는 지하 1층의 바닥면까지 설치된다.

도 6b에서는 지하 2층 굴착공사 현황을 보여주고 있으며, 토사의 반출을 위한 가설 램프(100)는 지하 2층의 바닥면까지 연장 설치된다.

계속해서, 도 6c 내지 도 6f에서는 지하 3층 내지 6층 굴착공사 현황을 보여주고 있으며, 토사의 반출을 위한 가설 램프는 해당 지하층까지 더욱 연장 설치될 수 있다.

이때, 해당 지하층 바닥면에 대한 굴착공사는 가설 램프가 설치되어 있는 영역의 아래쪽에서도 무리없이 진행될 수 있으며, 특히 해당 지하층의 바닥면에서 굴착공사가 진행되고 있는 동안에도 그 상층에서는 지하 구조물 구축을 위한 슬래브 작업 등이 진행될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 토사나 암반의 반출시 건축 구조체를 통해 설치한 가설 램프를 이용한 직상차를 최대한 활용할 수 있으므로, 공기의 단축을 유도할 수 있고, 또 타 공정과의 간섭을 최소화할 수 있다.

또한, 토공사 완료 후에는 건축 구조체측에 설치되어 있는 가설 램프만 철골로부터 해체하면 가설 램프가 있던 자리에 대해서도 슬래브 작업 등 지하 구조물 구축공사를 용이하게 그대로 진행할 수 있으므로, 가설 램프로 인해 공사에 지장을 주는 부분을 최소화 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 건축 구조체를 이용하여 지하층 공사를 위한 가설용 램프를 설치하는 새로운 형태의 가설 램프 방식을 구혐함으로써, 직상차 작업을 최대한 활용하여 토사 및 암반 반출을 단기간에 시행할 수 있고, 따라서 전체적인 공사기간을 획기적으로 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 토사 및 암반 운반 차량의 통행을 위하여 건축 구조물의 기둥으로 사용되는 철골을 지지체로 하여 프레임 구조물 형태의 가설용 램프를 설치한 구조로 이루어지되, 상기 가설용 램프는 일정간격으로 나란하게 또는 일부 어긋나게 배치되는 양편의 철골 사이에 가로 걸쳐지는 형태로 배치되면서 지지되는 사각틀 구조의 프레임 본체와, 상기 프레임 본체의 상부에 덮혀지는 복공판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 가설용 램프의 프레임 본체는 폭방향을 가로지르면서 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 가설용 램프의 프레임 본체의 상부에 설치되며 본체 폭방향을 가로지르는 동시에 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 가로부재와, 앞뒤 2개의 가로부재 사이를 평면상에서 교차되는 동시에 측면상에서 교차되는 형태로 고정 설치되는 다수의 브레이스로 이루어진 X-브레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 가설용 램프는 양편의 철골 사이를 따라 경사지게 내려가는 동시에 램프 하단부위는 받침용 프레임에 의해 지지되는 구조로 처리되는 형태로 구축되는 것을 특징으로 하는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 가설용 램프는 직선주행을 위한 직선구간 및 방향 전환을 위한 꺽임구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 가설용 램프는 경사면으로된 구간 및 편평면으로 된 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 구조체를 이용한 토공용 가설 램프.

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