도심지 건설공사 중 탑다운 공법 (출처 : 산업안전지도사 / 예문사)

도심지 건설공사 중 탑다운 공법 (출처 : 산업안전지도사 / 예문사)

 

- 공법의 장점 3가지
- 공법의 종류 3가지
- 작업공종 5가지와 각 공종별 안전관리요인 1가지씩


1. 개요

가. 탑다운 공법이란 흙막이벽으로 설치한 벽식 지하연속벽(Slurry Wall)을 본 구조체의 벽체로 이용하여 기둥과 보를 정위치에 구축하고 1층 부분의 바닥을 설치한 후 지하터파기를 병행하면서 지상구조물도 축조해가는 공법을 말함.

나. 주변구조물에 유해한 영향을 미치지 않고 깊은 지하구조물을 안전하게 시공할 수 있는 공법으로 지하와 지상에서 동시에 작업을 진행되므로 안전관리에 유의하여야 함.

2. 탑다운 공법의 용도
가. 지하철 공사
나. 지하상가 공사
다. 연약지반이 깊은 지하실 등


3. 탑다운 공법의 특징

가. 장점
1) 지하와 지상층 병행으로 공기단축
2) 1층 바닥면적을 작업장으로 사용가능
3) 토질조건에 관계없이 시공가능
4) 1층 바닥이 먼저 시공되므로 우천시에도 시공가능
5) 소음, 진동이 적어 도심지 공사로 적합

나. 단점
1) 토공계획이 어렵고 정확한 지질조사를 설계전에 시행
2) 암반이 있을 경우, 암석을 컷팅할 수 있는 특수장비 동원
3) 지하에 환기시설, 조명시설이 필요
4) 굴착장비가 소형으로 제약
5) 공사비가 고가이고, 시공 중 철저한 계측관리 필요



4. 탑다운 공법의 종류

가. 완전역타공법
1) 지하 각 층의 슬래브를 완전하게 시공(오픈닝만 빼고)
2) 가장 안전한 공법이나 굴착토 반출이 어려움


나. 부분역타공법
1) 지하 슬래브는 부분적(1/2~1/3)으로 시공
2) 작업조건이 양호하며 굴착토 반출 용이

다. Beam & Girder식 역타공법
1) 슬래브는 제외하고 Beam과 Girder만 시공하여 지하층 굴착
2) 굴착토 반출 용이




5. 탑다운 공법의 시공순서

6. 탑다운 공법의 시공단계별 유의사항

가. 지하연속벽 (Slurry Wall) 공사
1) 벽체의 수직도 유지 및 판넬의 조인트 부위 누수에 유의
2) 안정액을 통한 공벽붕괴방지 및 슬라임 처리 철저
3) 콘크리트 연속타설 및 인터로킹 파이프 인발시점 철저

나. 철골기둥 기초 설치
1) 기둥의 수직도와 좌굴 점검
2) 바닥슬래브의 기둥의 탑 그라우팅 채움 철저
3) 기초 콘크리트 타설 후 자갈을 채워 기둥의 이동 방지

다. 지상 1층 바닥 슬래브
1) 연속벽과 기둥 전단 연철근 : 다월바 확인시공
2) 오픈닝 구간 위치 선정에 유의 : 연속벽 주변을 피함

라. 굴착
1) 지상 1층 바닥 슬래브 완료후 지하 1층부터 굴착
2) 규정깊이 이상 굴착 금지
3) 지하수위 변동 및 지반 변위 조사
4) 조명 환기시설 설치

 

마. 콘크리트 타설
1) 선타설 콘크리트와 후타설 콘크리트의 역조인트 처리 철저
2) 역조인트 처리는 그라우팅, 충진재 주입, 콘크리트 타설 등으로 처리


7. 탑다운 공법의 안전대책

가. 지질상태 검토
- 지질의 상태에 대한 충분한 검토 및 안전조치에 대한 정밀한 계획 수립

나. 지질조사자료의 정밀 분석
- 지질조사자료의 정밀분석 및 지하수위, 토사, 암반심도, 층두께 등을 명확히 표시

다. 착공지점의 매설물 확인
- 매설물 여부를 확인하고 매설물이 있는 경우 이설, 거치 보전 등 계획변경

라. 차수벽 설치계획
- 지하수위가 높은 경우 차수벽 설치계획 수립

마. 복공구조 시설
- 토사 반출시 복공구조는 적재하중 조건을 고려하여 구조계산에 의한 지보공 설치


바. 깊이 10.5m이상 굴착시 계측기기 설치

1) 수위계 (Water Level Meter) : 지하수위 변화를 실측하여 원인분석 및 대책수립
2) 경사계(Incline Meter) : 굴착진행시 벽체가 배면측압에 의해 기울어짐 파악
3) 하중계 (Load Cell) : Strut의 축하중 변화상태를 측정하여 부재의 안전상태 파악
4) 침하계(Extension Meter) : 인접 지층의 각 층별 침하량의 변동상태 파악
5) 응력계(Strain Gauge) : 굴착작업에 따른 지보공의 변형정도 측정
6) 계측기기 설치가 불가할 경우, 트랜싯 및 레벨 측량기에 의해 수직, 수평 변위 측정


사. 계측 허용범위 초과시 작업중단
- 수직 수평 변위량이 허용범위 초과시 즉시 작업을 중단하고 장비 자재의 이동, 구조보완 등의 긴급 조치 실시

아. 배수계획 수립
- 배수계획을 수립하고 배수 능력에 의한 배수장비와 배수 경로 결정

자. 환기
- 항상 신선한 공기를 공급할 수 있는 충분한 용량의 환기설비 설치

차. 조명
- 근로자의 안전을 위하여 작업면에 대한 조명장치 및 설비 확인


8. 결론
- 도심지 탑다운 공사는 공기단축과 진동소음저감으로 인한 장점으로 최근 그 시공사례가 보편화되고 있으나,
- 공사규모가 대형화됨에 따라 철저한 시공계획의 수립이 요구되고 있음.