302 정거장 건물인접 구조물 시공사례

서울 지하철 302 공구

302 정거장건물인접 구조물 시공사례

2009. 09. 09


- 목 차 -1. 공사개요

- 공사개요

- 공사 위치도 및 주요 공정

2. 외부 #3,4 출입구 현황

- 주요 인접 건물 현황

- 지장물 현황

3. 문제점

- 지장물 이설 및 철거

- 주요 인접 건물의 안전성 확보

4. 상세 시공계획

- 단계별 시공 계획

5. 계측관리 현황

- 위치도 및 계측관리 분석

6. 결론


1. 공사개요1) 공사 개요

○ 공사구간 : 송파구 가락본동 경찰병원 사거리앞 ~ 오금동 ( 백토공원 )

○ 연 장 : 총 연장 L=1,577m

- 정거장 (2 개소 ) : L=410m ( 개착 : 289m, 터널 : 121m) – 302, 303정거장

- 본 선 : L=1,161m ( 개착 : 126m, 터널 : 1,041m, 환기구 : 6 개소 )

- 주요 통과구간 : 기존 5 호선 오금역

○ 공 사 비 : 1,515 억원

○ 공사기간 : 2003. 12. 31 ~ 2009. 12. 30 (72 개월 )

○ 시 공 사 : 삼성물산㈜ (60%), 대림산업㈜ (40%)

○ 설 계 사 : ㈜ 청석 엔지니어링

○ 감 리 사 : ㈜ 대한컨설탄트

○ 공 정 : 계획 98.88%, 실적 93.98%, 대비 95.05% (2009. 08. 28 현재 )


2) 현장 특성

○ 대형 지장물 다수

- 광역 상수도 , Φ2400mm x 2 열

- 공동구 , 5.5m x 2.5m 1 열

○ 굴착 심도가 깊음 ( H= 31~43m )

○ 경찰 병원 정거장 구간 → 연약지반

3) 목적

대형 인접건물이 연약지반에 위치하고

건물기초 (GL-5m) 가 굴착 (GL-18m) 영향권 내에 존치되어

출입구 굴착공사 시 인접건물의 안전성을 확보하고 안전하게 시공


4) 공사 위치도 및 주요 공정

365 ㎥주 입

1,890 m천 공

JS-CGM

1,940 ㎥구 체구조물

223 본버 팀 보

1,160 m파일 천공

가시설

외 부#3,4출입구

7,960 ㎥터 파 기토 공

비 고수 량공 종구 분

302 정거장

국립경찰병원

경찰병원사거리

#3,4 출입구

유나빌딩신축공사

삼성빌딩백암빌딩


2. 외부 #3,4 출입구 현황 1) 외부 출입구 인접 건물 현황 ( 평면도 )

이격 거리1.5 ~ 3.0

m

- 지하 2 층 (8m), 지상 7 층- 외부 #4 출입구 노출부 , 외부 E/V 노출부 전면

백암빌딩

이격 거리1.5m

- 지상 6 층 , 지하층 없음- 매트 기초 ( 기초 파일 없음 )- 출입구 토공 GL-18m 구간

삼성빌딩

이격 거리1.5m

- 출입구 공사와 병행하여 인접건물 신축공사 시행- 지하 2 층 (10m), 지상 8 층- C.I.P 전구간 시행- 출입구 토공 단면변화 구간


비 고현 황구 분

`#3,4 출입구

유나빌딩신축현장

삼성빌딩백암빌딩


2) 외부 출입구 인접 건물 현황 ( 단면도 )

#3,4 출입구

유나빌딩신축공사 삼성빌딩 백암빌딩

5 m 18 m 17 m 7 m

81 m

평 면

단 면


3) 지장물 현황도

공동구

Φ 600

본 체구조물

출입구구조물

광역 상수도Φ2400 2 열

가락 공동구5.5*2.5

하수관Φ1800

≒17m

≒10m

≒25m

≒18m

≒7m

B1

B2

B3


4) 인접건물과 굴착 면 현황

공동구

Φ 600

삼성

빌딩

백암

빌딩

5m

○ 지반침하 영향거리 D =

Ht x tan ( 45 - Φ/2 )

○ Ht = Hw( 굴착높이 ) + Hp( 굴착 폭 )

Φ= 45 - Φ/2

지반침하 영향거리 D1 차 시공 2 차 시공

B1

B2

B3


3. 문제점302 정거장의 교통처리 및 보행자통로 확보를 위해 정거장 본체 구조물과 부대시설 ( 출입구 ) 의 동시 시공이 불가함 .

② 정거장 본체 구조물 및 되메우기 완료 후

재굴착에 따른 토압 균형을

확보하여 부대시설 구조물을 시공해야 함 .

① 기존 보도와 차도에 매설되어 있는

지장물을 이설 / 철거 해야함 .

( 한전관로 , 상수관로 , 하수박스 , 공동구 작업구 등 )

③ 대형 건물이 굴착면에 인접 (1.5~3.0m) 하여

건물의 안정성을 확보해야 함 .

지장물이설 / 철거

재 굴착에 따른토압 균형 확보

인접 건물의안정성 확보


1) 지장물 이설 및 철거

구조물 작업 중

출입구 굴착 전

출입구 굴착 중

출입구 굴착 전

작업시기 비 고

- 매달기 후 이설통 신 관 로

- 이설 (Φ300mm)상 수 도

- 출입구 간섭구간 철거 후 패쇄 공동구 작업구

- 출입구 외측으로 이설 후 기존박스 철거하 수 박 스

처리 계획구 분

#3,4 출입구

통신관로공동구작업구

상수도

하수박스

공동구작업구

출입구 구조물

하수박스

단면 A

단면 A


2) 재 굴착에 따른 토압 균형의 확보 및 건물의 안정성 확보 ( 현황 )


도 로 보 도 유 나빌 딩신 축공 사5 m

10 m

삼 성빌 딩

7 m

3 m

8 m

보 도도 로

현 황

백암빌딩

9 m

10

m

5 m


3) 본체 되메우기 구간 가시설 방안 검토 ( 안 )

※ 본체 구조물 되메우기 전 SLAB 상부 부벽식 옹벽 설치 후 되메우기 시행 ( 층다짐 실시 )

1 안 2 안 3 안 비 고

공 법 토류판 설치 토류벽 Con’c 부벽식 옹벽

장 점- 공기 단축- 공사비 절감

- 강성증대로 안정성 확보- 지하수 유입 방지

- 강성 증대 및 토압에 대한 안정성 극대화

단 점- 지하수 유입에 따른 탈락 위험 - 토압에 대한 강성 저하

- 공사기간 과다- 작업 능률 저하

-공사 기간 및 공사비 과다 투입

선전 ( 안 )

o


4) 재 굴착에 따른 토압 균형의 확보 및 건물의 안정성 확보 ( 부벽식 옹벽 )


부벽식 옹벽 설치

Con'c정거장 본체

대 책

1 차 시공 2 차 시공


5) 재 굴착에 따른 토압 균형의 확보 및 건물의 안정성 확보 (JS-CGM)

- 천공각도를 조절하여 인접 구조물 하부 지반을 보강함 . (2 열 시공 )


지반 보강공JS-CGM 시공

대 책

10 m

9 m

백 암빌 딩

3.5m

1.7m

10 도

5~7 도시 공

2.5m1.7m△h=20m

5~7 도 시 공

1.2m0.8m△h=10m

비 고7 도5 도구분 (△)5~7 도 △h

△d

△h 에 따른 △ d 의 값 약액주입

JS-CGM 경사시공


⑧

⑦

4. 상세 시공 계획 - 단계별 시공 상세

⑥

⑤

④

③

②

① - 정거장 본체 구조물 시공

- 측벽 방수 및 채움 Con’c 타설

- 본체 SLAB 상부 부벽식 옹벽 시공

- 되메우기 및 층다짐 실시 ( 옹벽 좌우 )

- 출입구 H-pile 시공

- 지반보강공 JS-CGM, 2 열 시공

- 단계별 굴착 및 가시설 설치

- 출입구 구조물 시공 및 가시설 해체 , 되메우기 (Con’c 채움 )


1) 정거장 본체 구조물 시공

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

①

5.0m

- 정거장 본체 구조물 시공- 본체 구조물 OPEN 위치 확인

본체구조물 타설

백암 빌딩삼성 빌딩

17m

12m


2) 방수 및 측벽 채움 Con’c 타설

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

① - 측벽 및 상부 방수 시공- 현장 여건 감안하여 측벽 채움 Con’c 타설

측벽 채움Con’c 타설

측벽 및 상부방수 실시

5.0m



3) 본체 SLAB 상부 부벽식 옹벽 시공

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

① - 부벽식 옹벽 Con’c 시공- H-beam(300) 사용- 철근 (D16, 22mm) 사용 .

부벽Con’c 시공

5.0m



4) 층 다짐 실시 ( 부벽 식 옹벽 내 · 외측 )

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

① - 부벽식 옹벽 되메우기 실시- 부벽 내외측 동일하게 실시- 30cm 층다짐 실시

되메우기30cm 층 다짐

5.0m



5) 출입구 H-pile 시공

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

①- 측벽 및 중앙 Pile 천공- 부벽 Pile 이용하여 주형보 설치

5.0m



6) 지반 보강 공 , JS-CGM 2 열 시공 `

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

①

15.0m

- JS-CGM 2 열 시공- 천공 각도 조절하여 (5-7 도 ) 인접건물 기초 하부 보강

3-5m

5.0m



7) 단계별 굴착 및 가시설 설치

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

①

15.0m

- 토사 굴착 및 가시설 설치- 지중경사계 , 건물경사계 및 하중계 데이터에 유의하여 가시설 적기 설치 및 단계별 시공

10.0m

5.0m


16.0m


8) 출입구 구조물 시공 및 가시설 해체 / 복구

⑧

⑦

⑥

⑤

④

③

②

①

15.0m

- 구조물 타설 및 가시설 해체- 구조물 뒷채움 시 인접 건물의 안정성 확보를 위해 일부 구간 채움 Con’c 타설

5.0m



5. 계측 관리 현황 1) 계측 위치도

302 정거장

국립경찰병원

#3,4 출입구

경찰병원사거리


삼성빌딩

백암빌딩

지중경사계

건물경사계

버팀보하중계

구 분 위 치 비 고( 개수 )

지 중경사계

백 암빌 딩 1

버팀보 하중계

출입구버팀보

2

건 물경사계

삼성빌딩지하 , 옥상백암빌딩지하 2 개

4

※ 삼성빌딩 외벽에 타겟 (3 개소 ) 설치하여

건물 외벽 기울기 상시 측정


2) 계측 결과 분석

1 차 관리치

1 차 관리치1 차 관리치

토공 및 가시설 구조물 및 복구

구 분1 차

관리치 실측치 비 고

지 중경사계

22(mm)

18~19

안 정

버팀보 하중계

62(TON)

19~22

안 정

건 물경사계

0.057(deg.)

0.042~

0.047안 정


6. 결 론1) 인접건물 지하구조물 시공 시 가능한 본체 구조물 굴착과 동시에

시공함이 공기단축 및 건물의 안정성 확보에 효율적 임 .

( 지장물 이설 , 굴착 후 장기간 방치 )

2) 주요건물 인접구간 분리시공 시에는 굴착작업 중 토압의 균형을

이루도록 조치하여야 함 .( 다짐 및 지반보강 , 부벽식 옹벽 설치 등 )

3) 되메우기 구간과 원지반의 토압균형이 이루어져야 함

4) 건물의 안정성 확보를 위해 안전 및 보강대책이 선행되어야 함 .

( 지반보강 및 가시설 )

5) 주기적인 계측관리와 응급조치능력 키워야 함 .

( 문제발생 시 보강대책 수립 등 )

6) 구조물 시공 단계별 가시설 해체 되메우기 시 토압변위를 줄이기 위해

건물 측 전구간을 방수 후 채움 Con’c 를 타설하여 건물 안정성을 확보함 .

302 정거장 건물인접 구조물 시공사례

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