탑다운(역타) 공법 — 지하 슬래브로 흙막이를 버티며 위아래 동시 시공
보통 건물은 땅을 끝까지 파고 맨 아래 기초부터 위로 올립니다(순타). 탑다운은 반대입니다. 벽과 기둥을 먼저 땅속에 세우고, 1층 바닥 슬래브부터 만든 뒤 그 아래를 한 층씩 파 내려가며 지하층 슬래브를 만듭니다. 이렇게 만든 슬래브가 흙막이 벽을 받치는 버팀보 역할을 하므로, 가설 버팀보나 어스앵커 없이 깊게 팔 수 있습니다.
- 분류
- 지지 방식 · 본 구조물(슬래브)로 지지
- 벽체
- 주로 슬러리월 (영구 외벽 겸용)
- 벽체 변위
- ●●●● 작음 (슬래브가 단단히 받침)
- 공기
- 지하·지상 동시 시공으로 단축
- 공사비
- 초기 비용 큼, 대규모일수록 유리
- 잘 맞는 현장
- 도심 대심도, 인접 건물 밀집, 공기 촉박
원리: 지하 슬래브가 버팀보가 된다
흙막이 벽을 받치는 가장 단단한 부재는 사실 건물의 바닥 슬래브입니다. 두께 있는 콘크리트 판이 벽 전체를 사방에서 받치니, 가설 버팀보보다 훨씬 덜 휩니다. 탑다운은 이 점을 이용해 본 구조물을 가시설로 먼저 쓰는 방식입니다.
문제는 슬래브를 아래층이 없는 상태에서 먼저 만들어야 한다는 것입니다. 그래서 굴착 전에 철골 선행기둥을 땅속 기초까지 박아 두고, 슬래브 무게와 그 위에 올라가는 지상층 하중을 이 기둥이 받습니다.
시공순서 5단계
1지하연속벽
대지 둘레에 슬러리월을 시공합니다. 나중에 지하 외벽이 됩니다.
2선행기둥
RCD·PRD 등으로 기초를 만들고 철골기둥을 정확한 위치·수직으로 세웁니다.
31층 슬래브
땅 위에 1층 바닥을 먼저 칩니다. 흙 반출용 개구부를 남겨 둡니다.
4굴착·지하 슬래브 반복
슬래브 밑을 한 층 파고 그 층 슬래브를 칩니다. 동시에 지상 골조를 올립니다.
5기초 매트
최하층까지 판 뒤 기초 매트를 치고, 기둥 피복·개구부를 마감합니다.
순타 · 역타 · SPS 비교
국내 현장에서는 역타의 단점(어둡고 좁은 슬래브 밑 작업)을 줄이려고, 슬래브 대신 영구 철골 보로 먼저 벽을 받치는 SPS(Strut as Permanent System) 방식도 많이 씁니다. 철골 보 사이가 뚫려 있어 굴착 장비가 위에서 바로 작업할 수 있습니다.
| 구분 | 순타(일반) | 역타(탑다운) | SPS |
|---|---|---|---|
| 벽 지지 | 가설 버팀보·앵커 | 지하 슬래브 | 영구 철골 보(슬래브는 나중에) |
| 가시설 해체 | 필요 | 거의 없음 | 거의 없음 |
| 굴착 작업성 | 좋음 (위가 열림) | 나쁨 (슬래브 밑, 개구부로만) | 보통 (보 사이로 작업) |
| 지상층 동시 시공 | 불가 | 가능 | 가능 |
| 벽체 변위 | 상대적으로 큼 | 작음 | 작음 |
| 환기·조명 | 불필요 | 별도 설비 필수 | 일부 필요 |
| 잘 맞는 현장 | 얕은 지하, 여유 있는 대지 | 대심도 도심, 공기 촉박 | 도심 중·대규모 지하 |
슬래브를 전부 먼저 치는 완전역타, 일부만 먼저 치고 나머지는 순타로 하는 부분역타처럼 섞어 쓰기도 합니다. 조합은 현장 조건과 구조 검토로 정합니다.
장점과 단점
장점
- 지하·지상 동시 시공으로 전체 공기 단축
- 슬래브가 단단히 받쳐 벽 변위·인접 침하가 작음
- 가설 버팀보·앵커와 그 해체 공정이 거의 없음
- 1층 슬래브를 작업장·야적장으로 쓸 수 있어 좁은 도심 대지에 유리
- 이웃 땅 밑을 쓰지 않음 (앵커 협의 불필요)
단점
- 슬래브 밑 작업이라 굴착 장비·반출이 느림
- 환기·조명·안전 설비 비용 추가
- 기둥·벽 위치와 수직 오차를 나중에 고치기 어려움
- 위에서 친 콘크리트와 아래 콘크리트 이음부(역조인트) 품질 관리 필요
- 초기 선행 공정 비용이 커 소규모 공사엔 불리
시공 시 유의사항
| 항목 | 관리 포인트 | 소홀히 하면 |
|---|---|---|
| 선행기둥 수직도·위치 | 설치 중 계측으로 확인, 허용 오차 내 고정 | 위층 보·기둥 연결이 안 맞아 보정 작업 |
| 역조인트 | 아래에서 위로 채워 넣는 타설, 다짐·충전 확인 | 이음부 틈 → 누수·강도 저하, 추가 주입 보수 |
| 개구부 계획 | 반출·자재 투입·환기 동선을 설계 단계에 반영 | 장비가 못 들어가 굴착 지연 |
| 환기·조명 | 장비 매연·분진 배기, 층별 조도 확보 | 작업자 건강 문제, 사고 |
| 지상층 진행 속도 | 기둥이 받을 수 있는 하중까지만 지상층 시공 | 선행기둥 과하중 |
| 계측 | 벽체 변위·지하수위·인접 건물 정기 측정 | 이상 징후를 늦게 발견 |
현장에서 자주 놓치는 것
- 개구부는 굴착 반출 속도를 결정한다. 개구부가 작거나 한쪽에 몰려 있으면 슬래브 밑에서 흙을 몇 번씩 옮겨야 한다. 공정표 지연의 첫 번째 원인이다.
- 슬래브 밑은 생각보다 덥고 어둡다. 여름철 장비 매연이 빠지지 않으면 작업이 멈춘다. 송풍기·배기 덕트는 굴착 첫 층부터 깔아 둔다.
- 기둥 수직은 처음 세울 때가 전부다. 굴착 후 드러난 기둥이 기울어 있으면 보 연결부를 현장에서 다시 만들어야 한다. 설치 직후 측량값을 반드시 남긴다.
- 역조인트는 물로 확인된다. 지하 외벽과 슬래브가 만나는 곳, 기둥 피복 이음부에서 비 온 뒤 물이 비친다. 완공 전에 한 번 비 온 다음날 전 층을 돌아본다.
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참고 기준·출처
- 국토교통부 KCS 21 30 00 가설흙막이 공사, KDS 21 30 00 가설흙막이 설계기준
- 본 구조물용 기둥과 보를 이용한 흙막이 벽체 지지 공법(SPS 공법) — 역타와 SPS 비교
- 지하 역타 공법용 상·하 분리형 무지주 지지체 개발 — 역타 슬래브 거푸집
- 특허 KR101200993B1 — 기둥 선시공 공법의 영구기둥 시공 방법