KR0138260Y1 - 송전철탑용 록 앙카 구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 송전선로를 지탱하는 송전 철탑의 건설공사에서 철탑의 기초시설인 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher)구조물에 관한 것으로 종래에는 대부분 기초시설부위를 넓게 굴착한 다음 바닥에 기반 철근콘크리트구조물을 시설한 뒤 각입재가 내설된 기둥을 연속타설하여 양생한 다음 굴착부를 6되 메우기하여 다짐공사를 하여야 하는 역T형 방식이 철탑의 기초형식으로 규정되어 시공되어 왔다.

이와같은 종래의 방식은 굴착을 하기위하여 백호우 굴착 및 덤프트럭의 출입등을 감안하면 지표면에서 본 굴착넓이는 저면부 넓이보다 4∼5배 커지게 되며, 더욱이 철탑부지가 대부분 산악지 또는 구릉지의 경사진 곳을 통과함에 따라 지표면의 경사진 곳이 많아 부지 훼손 또는 산림훼손등이 막대하게 수반되며, 공사비는 물론 환경문제등의 문제점이 대두되었다.

본 고안에서는 암반상에 연직 앙카홀을 다수개 천공하고, 천공된 앙카홀에 앙카로드를 삽입한 다음 사이에 충진제인 그라우트를 타설하여서 된 앙카부와; 상부의 철탑 골격을 연결시켜 주는 각입재와; 상기 앙카부를 기초로 하여 내부에 상기 각입재의 하단을 포함하여 콘크리트 타설되어 구성된 철근콘크리트 패드부의 구조로 형성된 것으로 상기 각입재는 클리트(Cleat)를 취부한 파이프각입재 또는 앵글각입재로 시공되며, 철근콘크리트 패드부는 사각형 또는 원형판형태의 철근콘크리트 구조로서 내부에는 강관 Stub와 상기 강관 Stub를 견고하게 지지하도록 하는 앵글형 클리트와 상기 강관 Stub와 클리트를 상호 연결하여 주는 클리트부착용 플레이트를 포함하여 타설시공됨을 특징으로 하는 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher)구조물에 관한 것임.

Description

송전철탑용 록 앙카 구조물

제1도는 본 고안의 설치상태도.

제2도는 본 고안의 설치상태 요부 단면도로서,

(a)는 본 고안의 구조를 보인 수직단면도,

(b)는 (a)도의 앙카부 A-A선 단면도.

제3도는 본 고안의 요부 확대도.

제4도는 제3도의 B-B선 단면도.

제5도는 종래 기술의 구성상태도로서,

(a)는 수직단면도.

(b)는 앙카부의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 앙카부 11 : 앙카홀

12 : 앙카로드 13 : 그라우트

14 : 강관 Stub 15 : 큰크리트 패드부

16 : 클리트 17 : 플레이트

20 : 철탑 30 : 굴착부

본 고안은 송전설비에 관한 것으로 특히 송전선로를 지탱하는 송전철탑의 건설공사에서 철탑의 기초시설인 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher) 구조물에 관한 것이다.

발전소로부터 생성된 전력을 변전소등으로 송전하기 위해 설치되는 고압 송전선로의 건설에 있어서 철탑의 기초시설은 매우 비중있고 중요한 작업분야이다.

이와같은 철탑의 기초시설은 일반 토목분야의 기초시설과는 달리 인발력(Uplift)에 의해 기초의 형태와 규모가 좌우되는 특징을 가지고 있어 대부분 압축력을 기준으로 하는 일반 구조물의 기초시설과는 다소 그 설계방식등이 상이하다.

송전선로의 전압은 매우 높은 고압으로서 대개 66kV, 154 kV, 345kV가 현재 운전되고 있으며, 최근에는 765kV 건설공사가 착수되는 등 점차 그 규모가 대형화되고 있다.

이와같은 송전설비공사에서 종래에는 제5도에 도시된 바와 같이 대부분 철탑의 기초형식을 역T형 방식으로 규정되어 시공되어 왔다.

즉 기초시설부위를 넓게 굴착한 다음 바닥에 기반 철근콘크리트구조물(1)을 시설한 뒤 각입재(2)가 내설된 기둥(3)을 연속타설하여 양생한 다음 굴착부(4)를 되메우기 하여 다짐공사를 하여야 한다.

이와같은 종래방식의 특징은 철탑(상부재)의 설계하중에 의해 철탑기초 규모가 결정된다.

통상적으로 765kV급 평균철탑의 경우 굴착부분(4)은 저면부의 크기에 따라 굴착량이 대개 정해지는데 그 깊이는 7∼10m 정도이며, 저면부의 넓이는 정방향형 5∼10m × 5∼10m 정도이다.

따라서 굴착을 하기 위하여 백호우 굴착 및 덤프트럭의 출입 등을 감안하면 지표면에서 본 굴착넓이는 저면부 넓이보다 4∼5배 커지게 된다.

더욱이 철탑부지가 대부분 산악지 또는 구릉지의 경사진 곳을 통과함에 따라 지표면의 경사진 곳이 많아 이 공법을 채용하여 왔던 지금까지의 기초시설공사에서는 부지훼손 또는 산림훼손등이 막대하게 수반되며, 공사비는 물론 환경문제 등의 문제점이 대두되었다.

또한 경사진 곳의 토사유추등 문제점으로 철탑기초 양측 등에 콘크리트 옹벽등을 시공해야 할 곳도 발생되는 등 단점을 가지고 있다.

또한 각입재(2)의 깊이가 깊어짐에 따라 길어지기 때문에 기초 각입재 설치에도 어려움이 있으며, 굴착부분 및 되메우기부분이 있어서 되메우기 작업시 철저한 다짐등 시공품질에도 철저한 작업을 수반하게 된다.

더구나 국내에서는 기존의 산형 강철탑대신 강관타입(Pipe Type)철탑을 적용하게 됨에 따라 기초형식이 이에 적합한 방식으로 개발이 요구된다.

특히 우리나라와 같은 산악지나 일반지역을 감안하여 최소한의 부지에 안정된 기초시설을 단시간에 시공가능하도록 하는 방식이 필요하다.

그러나 이와 같은 종래의 방식은 막대한 부지훼손이 필연적이며, 공사비가 많이 드는 단점이외에 특히 산악지 경사진 곳에 적용시 산사태등 토사 붕괴위험이 항시 잔존하는 등 비효율적인 면이 많아 문제점으로 지적되고 있다.

특히 345 kV급이나 최근에 건설되고 있는 765 kV급 철탑은 그 규모면에서 매우 큰 규모로서 철탑 높이가 평균 100여 m이며 최대 150m가 되는 것도 있고, 철탑의 중량도 철탑기당 평균 200 톤이나 된다.

이와같은 제반사항을 충족시키기 위하여 안출된 본 고안에서는 막대한 사업비가 소요되는 송전선로 건설공사에서 철탑의 기초분야가 차지하는 비중이 매우 커짐에 따라 좀더 경제적이고, 효율적인 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher)구조물을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 암반상에 연직 앙카홀을 다수개 천공하고, 천공된 앙카홀에 앙카로드를 삽입한 다음 사이에 충진제인 그라우트를 타설하여서 된 앙카부와; 상부의 철탑 골격을 연결시켜 주는 각입재와; 상기 앙카부를 기초로 하여 내부에 상기 각입재의 하단을 포함하여 콘크리트 타설되어 구성된 철근콘크리트 패드부의 구조로 형성됨을 특징으로 하는 것이다.

상기 각입재는 클리트(Cleat)를 취부한 파이프각입재 또는 앵글각입재로 시공되며, 철근콘크리트 패드부는 사각형 또는 원형판형태의 철근콘크리트 구조로서 내부에는 강관 Stub와 상기 강관 Stub를 견고하게 지지하도록 하는 앵글형 클리트와 상기 강관 Stub와 클리트를 상호 연결하여 주는 클리트부착용 플레이트를 포함하여 타설 시공됨을 특징으로 하는 것이다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안 앙카부(10)를 적용하여 시설된 송전설비인 철탑(20)의 설치상태를 나타낸 도면으로서 경사지에 시공된 상태를 보여주고 있다.

제2도는 본 고안의 구성상태를 보여주는 단면도로서 암반상에 연직으로 다수 천공된 앙카홀(11), 상기 천공된 앙카홀(11)에 앙카로드(12)를 삽입한 다음 사이에 충진제인 그라우트(13)를 타설하여서 된 앙카부(10)와; 상부의 철탑(20)골격을 연결시켜 주는 각입재인 강관 Stub(14)와; 상기 앙카부(10)를 기초로 하여 내부에 상기 각입재(14)의 하단을 포함하여 콘크리트 타설되어 구성된 철근콘크리트 패드부(15)로 구성된다.

상기 철근콘크리트 패드부(15)는 사각형 또는 원형판형태의 철근콘크리트 구조로서 내부에는 강관 Stub(14)와 상기 강관 Stub(14)를 견고하게 지지하도록 하는 앵글형 클리트(16)와 상기 강관 Stub(14)와 클리트(16)를 상호 연결하여 주는 클리트부착용 플레이트(17)를 포함하여 타설 시공된다.

상기 각입재인 강관 Stub(14)는 제3도 및 제4도에 도시된 바와같이 클리트(Cleat)(16)를 취부한 파이프각입재 또는 앵글각입재로서 설계된 역학적 강도에 맞게 설치한다.

이와같은 본 고안의 시공방법은 먼저 벡 호우와 같은 장비를 이용하여 콘크리트 패드부(15)설치를 위한 굴착부(30)를 굴착한다.

상기 굴착부(30)는 설계 단면적 보다 약간 넓게 굴착한다.

굴착부(30)를 굴착한 다음 크롤러 드릴과 같은 천공장비를 이용하여 설계치(천공깊이, 천공직경 등) 대로 앙카홀(11)을 천공한다.

천공작업시에는 기 천공된 앙카홀(11) 내로 이물질이 들어가지 않도록 마개등을 덮는다.

앙카홀(11)을 천공한 후에는 상기 앙카홀(11)내에 고압 압축공기를 주입 분사하여 홀내를 청소한 다음 설계서에 맞추어 고장력 철근인 앙카로드(12)를 삽입한다.

이때 앙카홀(11) 내벽암과 앙카로드(12)사이에는 일정간격을 유지하도록 하기 위하여 철근에 스페이서를 끼우고 삽입한다.

다음 그라우트 믹서기를 이용하여 그라우트(13)를 압력을 이용, 충진한다.

그라우트(13)의 충진이 완료된 다음 1∼2일정도 양생작업을 한 다음 패드부(15)의 각입재인 강관 Stub(14)와 클리트(16) 및 플레이트(17)를 설치한다.

또한 강관 Stub(14)를 설치한 다음 움직이지 않도록 견고하게 고정시킨다.

다음 패드부분에 철근조립을 행하며, 이때에는 각입재인 강관 Stub(14)의 변위를 중간중간 측정하여 변위가 없도록 조취를 취한다.

철근조립이 완료된 후 콘크리트를 타설하는데 이때에도 강관 Stub(14)의 변위가 없어야 한다.

콘크리트 타설시에는 패드부분의 굴착넓이 및 주변 지질에 따라 거푸집을 사용하기도 하고 직접 굴착부에 타설하기도 한다.

각입재인 강관 Stub(14)는 상부의 철탑(20)과 기초 앙카부(10)와의 연결부위로서 클리트(16)를 취부한 4파이프형 각입재이며 상부의 철탑(20)의 외력에 대해 기초에서 견디어 주도록 하는 매우 중요한 기능을 하는 부분이다.

이와같은 본 고안의 효과는 시공시 굴착부분 및 되메우기 부분을 종래의 방식과 비교하여 보면 굴착부분(30)의 규격이 현저하게 작게되며, 굴착후 크롤러 드릴장비등으로 앙카홀의 요구되는 수량만큼의 개수로 천공하면 되므로 산악지등 경사진 곳이라도 그 훼손면적이 매우 작으며 따라서 공사작업이 용이하고 단시일내에 작업을 완료할 수 있으며 아울러 공사비의 절감으로 경제적이고 환경문제에도 크게 기여하게 된다.

그러나 본 고안은 특성상 풍화암 이하인 지질에서는 적용이 어렵고 암(Rock)이 분포된 지역이라도 암 자체의 성질(절리, 균열, Parting 등)에 따라 그 안정성을 검토하여야 하고, 따라서 사전에 지질조사등을 실시하여야 한다.

그러나 암 자체의 크나큰 결점(Cave, 크게 발달된 균열등)이 없는 한 상기의 구성, 작용에서의 조건을 감안하면 쉽게 철탑기초의 안정성을 확보할 수 있다.

특히 우리나라의 지질구조는 대부분 암반이 주종을 이루고 있는 산악지가 많고, 철탑은 대개 산악지를 경우하므로 널리 적용될 수 있으며, 본 고안의 적용시 산림훼손의 방지 및 환경보존 차원에서도 크게 기여할 수 있는 매우 유용한 고안의 것이다.

Claims (3)

1. 암반상에 연직 앙카홀(11)을 다수개 천공하고, 천공된 앙카홀(11)에 앙카로드(12)를 삽입한 다음 사이에 충진제인 그라우트(13)를 타설하여서 된 잉카부(10)와; 상부의 철탑(20) 골격을 연결시켜 주는 각입재인 강관 Stub(14)와; 상기 앙카부(10)를 기초로 하여 내부에 상기 각입재인 강관 Stub(14)의 하단을 포함하여 콘크리트 타설되어 구성된 철근콘크리트 패드부(15)로 구성됨을 특징으로 하는 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher) 구조물.
2. 제1항에 있어서, 철근콘크리트 패드부(15)는 사각형 또는 원형판형태의 철근콘크리트 구조로서 내부에는 각입재인 강관 Stub(14)와; 상기 강관 Stub(14)를 견고하게 지지하도록 하는 앵글형 클리트(16)와; 상기 강관 Stub(14)와 클리트(16)를 상호 연결하여 주는 클리트 부착용 플레이트(17)를 포함하여 콘크리트 타설 시공됨을 특징으로 하는 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher) 구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각입재인 강관 Stub(14)는 클리트(Cleat)(16)를 취부한 파이프각입재 또는 앵글각입재임을 특징으로 하는 송전철탑용 록 앙카(Rock Ancher) 구조물.