KR100542141B1

KR100542141B1 - 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물

Info

Publication number: KR100542141B1
Application number: KR1020050005322A
Authority: KR
Inventors: 김호철
Original assignee: 주식회사 진광건설 엔지니어링 건축사사무소
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-01-11

Abstract

본 발명은 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물에 관한 것이다.

본 발명은, 굴착면의 내부에 라이나 플레이트가 설치되고, 라이나 플레이트의 내부에 철근이 배근된 후 내부에 콘크리트를 타설하여 구성되는 한편, 산악 또는 산악 지역 외 장소에 건설되는 송전선 철탑의 심형 기초를 지지하는 기초 구조물에 있어서, 상기 기초 구조물(600)은 바닥면에서 상부 내측으로 경사지도록 보조변(500)을 설치하여 인발력이 자연 상태의 암반이나 토양에 지지되도록 구성되는 기초 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물을 제공한다.

송전선, 철탑, 기초 구조물, 기초 지지 부재

Description

송전선 철탑의 산악형 기초 구조물{THE FOUNDATION OF TRANSMISSION LINE IN MOUNTAINOUS AREA}

도 1은 종래의 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물의 설치 상태도.

도 2는 본 발명의 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물의 설치 상태도.

도 3은 본 발명의 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물의 시공 순서도.
도 4는 본 발명의 기초 지지 부재의 설치 상태를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 굴착면 200: 라이나 플레이트

300: 철근 400: 콘크리트

500: 보조변 550: 기초 지지 부재

600: 기초 구조물 800: 브레이스

900: 철탑

본 발명은 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물에 관한 것으로서, 특히 심형 기초를 변형하여 인발력에 대하여 구조물을 깊게 굴착하는 방법을 지양하고, 굴착시 자연적으로 발생하는 굴착 선단부의 과굴착 부분을 구조물로 만들어, 기초 전체 의 구조물이 암반이나 토양에 걸릴 수 있도록 기초 조면에 기초 상판 보조변을 설치하여 기초 구조물의 형태를 암반이나 토양에 걸리도록 함으로써 암반이나 토양의 무게로 완전히 지탱할 수 있도록 시공하며, 그로 인하여 안전성을 극대화하고 공사비를 최소화할 수 있도록 하는 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 전력을 수송하는 송전선은 대부분 산악을 경과하여 시설되는 한편, 상기 송전선은 대부분 철탑을 이용하여 설치된다.

발전소에서 발전된 전력을 수송하기 위하여 또는 변전소 간의 전력의 유통을 위해서는 발전 용량 또는 수송 전력 용량에 따라서 154KV, 345KV 또는 765KV의 전압으로 철탑을 사용한 송전 선로를 건설하여 전력 수용 장소로 전력을 송전하고 있는 바, 대부분의 송전 선로는 민간인의 안전을 고려하여 도시, 인가, 기타 송전 선로 건설에 지장이 없도록 산악으로 경과지를 선정하여 건설하고 있다.

특히, 높은 송전선, 즉 345KV 또는 765KV 송전선 같은 대형 송전선은 안전성과 용지 확보의 어려움 등을 고려하여 대부분 산악으로 경과지를 건설하여 송전선을 건설하고 있는 실정이다.

송전선용 철탑 기초는 바람이나 기타의 자연 환경 변화에 의해서 발생하는 어떤 하중에도 넘어지지 않도록 설계 시공되고 있고, 통상적으로 역T형 기초를 설치하여 시공하고 있다.

이 기초는 철탑 하중에서 철탑이 뽑힐려는 힘, 즉 상방향으로 작용하는 하중(즉, 인발력)에 대하여는 철탑 중량과 기초의 콘크리트 중량, 그리고 기초 위에 다져놓은 흙의 중량으로 철탑이 인발되지 않도록 시공하고 있으며, 압축력에 대하여 는 산악 지대에서는 대부분 암반이나 견고한 토양에 시공되어 단위 면적당 압축력이 토양 또는 암반의 허용 응력 범위에 있도록 시공하고 있다.

인발 하중에 대하여는 철탑이 뽑히지 않게하기 위하여 기초 구조물을 깊게 굴착하여 시공함으로서, 굴착 토량이 많이 발생하고 공사비도 많이 발생하며, 시공에 어려움이 발생된다.

345KV 또는 765KV 송전선로 기초중 산악에 설치하는 것은, 재래의 역T형 기초로 시공할 경우, 굴착으로 인한 환경 파괴가 너무나 크기때문에 굴착 범위가 확대되지 않도록 텔레스코픽이라는 특수 장비를 사용하여 기초 구조물을 깊게 굴착하여 설치하고 있다.

즉, 송전 전력이 345KV 또는 765KV 선로와 같은 대형 선로에서는 훼손 면적을 감소시키기 위해 땅속깊게 굴착하여 기초 구조물을 설치하는 심형 기초를 시공하고 있다.

이 심형 기초는 땅속깊게 기초 구조물을 설치하여 철탑 하중이 가운데로 작용하여 인발력을 견디게 하는 것으로, 이 인발력을 기초 구조물의 자중으로 견디게 하는 기초를 말한다.

이 심형 기초는 지표면에서 직경 약 3.5M로 깊이 2~3M를 굴착한 후, 높이 2~3M 반경 약 3.5M의 라이나 플레이트(LINER PLATE)를 설치하고 1M³백호(BACK HOE)나 0.6M³의 암을 갖는 텔레스코픽 장비로 굴착한다.

굴착 깊이가 2~3M 정도되면, 높이 3M의 라이나 플레이트를 먼저 설치하여 하 부를 견고하게 볼트로 연결하고, 그 하단부를 다시 원형으로 굴착하며, 굴착 깊이가 다시 3M 정도가 될 때, 라이나 플레이트를 연결하여 굴착 깊이가 10~15M 깊이에 이를 때 까지 이 작업을 반복해 나간다.

송전선용 기초는 송전 선로에 가해지는 풍압과 전선의 장력 기타 여러가지의 조건에 의해 발생하는 하중에 의하여 인발력, 압축력 및 수평력이 작용한다.

도 1은 종래의 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물의 설치 상태도로서, 산악에서 사용하는 기초 구조물(50)은 철탑(90)에 작용하는 인발력을 지탱하기 위해, 텔레스코픽 장비를 사용하여 3~5M 굴착을 한 후 라이나 플레이트(20)를 설치하고, 라이나 플레이트의 내부를 동일한 방법으로 땅속깊게 굴착하며, 굴착이 완료되면 철근(30)을 조립한 후에 콘크리트(40)를 타설하여 콘크리트 구조물로 기초 구조물(50)을 구축하게 된다.

상기 기초 구조물(50)은 콘크리트 중량과 콘크리트면의 마찰력 등으로 철탑(90)의 인발력을 견딜 수 있게 설계 시공된다.

상기 라이나 플레이트(20)를 설치하기 위하여는 대부분 과굴착이 이루어지게 되고, 과굴착으로 발생한 공극에 대하여는 유공 라이나 플레이트를 사용하여 구멍으로 콘크리트(40)가 충진되어 과굴착 부분이 메워지게 되며, 최하단에서는 라이나 플레이트(20)를 설치하지 않기 때문에 과굴착 부분을 흙으로 되메우기를 한 후 기초 콘크리트를 타설하고 있다.

또한, 최하단 부분 역시 발파 등으로 시공함으로 라이나 플레이트(20)의 규격대로 굴착을 할 수는 없어 규격보다 넓게 굴착되는 경우가 대부분으로 발파암으 로 공극을 메운 후, 최종 라이나 플레이트(20)를 설치하고 설계 깊이를 확인한 후 사전에 원형으로 결속된 철근(30)을 설치하고 콘크리트(40)를 타설하게 된다.

상술한 종래의 기초 구조물은 대부분 심형 기초가 설치되는 바, 상기 심형 기초는, 철탑이 높아지고, 기초 구조물의 규모가 대형화되는 바, 산악 지역의 삼림 훼손이 막대하고, 굴착 토량의 처리 등으로 잦은 민원이 발생되며, 자연 환경의 훼손이 심하게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 심형 기초의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은, 인발력을 기초 굴착시 자연적으로 발생하는 여굴 부분으로 기초 구조물과 연결하여 자연 상태의 암반이나 토양에서 견디게 함으로 공사비의 절약과 구조물의 안정성을 확보할 수 있는 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은, 굴착면의 내부에 라이나 플레이트가 설치되고, 라이나 플레이트의 내부에 철근이 배근된 후 내부에 콘크리트를 타설하여 구성되는 한편, 산악 또는 산악 지역 외 장소에 건설되는 송전선 철탑의 심형 기초를 지지하는 기초 구조물에 있어서, 상기 기초 구조물은 바닥면에서 상부 내측으로 경사지도록 보조변을 설치하여 인발력이 자연 상태의 암반이나 토양에 지지되도록 구성되는 기초 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물을 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.

도 2는 본 발명의 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물의 설치 상태도이고, 도 3은 본 발명의 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물의 시공 순서도이며, 도 4는 본 발명의 기초 지지 부재의 설치 상태를 나타내는 도면이다.

철탑(900)은 송전선을 지지하는 트러스 구조물로, 하부에 브레이스(800)(BRACE)가 설치되어 지지되고, 345KV 이하 송전선로에서는 대부분 형강으로 구성되고, 765KV 송전선로에서는 강관으로 구성된다.

상기 브레이스(800)는 철탑(900)을 구성하는 부재로, 주주재(MAIN POST) 간을 연결하거나 보조재 간을 연결하는 부재를 말하며, 각입재는 철탑(900) 상부와 기초 구조물(600)을 연결할 수 있도록 만든 철탑 부재를 말한다.

상기 철탑(900)을 시공하기 위해 굴착면(100)의 상부에 지지 콘크리트(120)를 타설하고, 그 내측에 설치되는 라이나 플레이트(200)는 기초를 설치하기 위해 땅을 굴착할 때 굴착면이 무너지지 않도록 설치하는 요철 유공 또는 무공 강판을 말한다.

상기 굴착면(100)은 규정된 원형의 규격으로 굴착해 내려가면서 굴착면이 무너지지 않도록 라이나 플레이트(200)를 설치하면서 굴착하게 되고, 암반일 경우 원형으로 발파를 할 수 없으므로 요철 부분이 발생되고 라이나 플레이트(200)와 실제 굴착면(100)과의 사이에 공극이 발생함으로 유공 라이나 플레이트를 사용하여 콘크리트(400)가 라이나 플레이트(200)의 유공을 통하여 공극을 충진하게 한다.

상기 라이나 플레이트(200)에는 철근(300)이 배근된 후 내부 중앙에 기초 지지 부재(550)가 삽입되어 하부 바닥면에 안착되게 된다.

상기 기초 지지 부재(550)는, 하부의 원형 보조변(552)이 중앙 상부로 하부에서 상부로 갈수록 지름이 줄어들게 원형 돌출구(556)가 형성되고, 상기 기초 지지 부재(550)는, 원형 보조변(552)에 다수개의 관통홀(553)이 형성되어 내부에 콘크리트(400)가 충진되며, 원형 돌출구(556)에 십자형 형태의 날개부(557)가 돌출되도록 형성되고, 상기 원형 돌출구(556)에는 긴 슬릿 형태로 직사각홈(558)이 형성된다. 즉, 상기 기초 지지 부재(550)는, 콘크리트를 타설하여 철탑(900)을 시공하는 경우, 중앙에 설치되는 바, 상부에서 전해지는 중심 하중에 대응하여 작용하며, 그 직사각홈(558)을 통해 콘크리트(400)가 수평방향으로 밀착되어 고정되므로 고정력을 상승시키게 된다.

상술한 구성에서 알 수 있듯이, 상기 기초 구조물(600)은, 하부면에 보조변(500)을 설치하여, 심도가 얕은 상태에서 기초 구조물(600) 전체가 자연 상태의 토양이나 암반에 완전히 걸리도록 구성하는 바, 기초 굴착 깊이를 줄여 기초 구조물의 인발력을 자연 상태의 암반이나 단단한 토양에 걸리게 하므로서 안전성을 확보할 수 있고, 또한 상기 기초 지지 부재(550)에 의해 상부에서 전해지는 하중에 적절하게 대응할 수 있게 된다.

상기 기초 구조물(600)의 시공 순서를 살펴보면 다음과 같다.

제 1 단계는, 굴착시 토양의 붕괴를 방지하기 위해, 지지 콘크리트(LEAN CONCRETE)(120)를 타설하고, 굴착한 토양이 흘러내리는 문제점을 방지하기 위하여 굴착면(100)의 내측으로 라이나 플레이트(200)를 설치한다.

상기 라이나 플레이트(200)에는 유공홀이 형성되지만 일반적인 내용이라 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제 2 단계는, 백 호우(BACK HOE)나 텔레스코픽을 사용하여 약 3M를 굴착한 연후에 여러 조각으로 분리된 라이나 플레이트(200)(H = 3M, D = 3.5M)를 설치한다.

제 3 단계는, 동일한 방법으로 굴착 라이나 플레이트(200)의 설치를 되풀이 한다.

제 4 단계는, 마지막 라이나 플레이트(200)에서 라이나 플레이트(200)의 반경보다 밖으로 폭 1M, 높이 1M되는 삼각형을 이루도록 자연 상태로 기초 구조물(600)의 보조변(500)을 굴착하며, 상기 라이나 플레이트(200)의 정중앙에 기초 지 지 부재(550)를 설치하고 그 후 구체부의 철근(300)을 기초 보조변(500)까지 연결하여 설치한 후 콘크리트(400)를 타설한다.

상술한 바와 같이 구성되는 관계로, 상부 철탑(900)에서 전해지는 하중을 기초 지지 부재(550)와 기초 구조물(600)에서 효율적으로 지지하게 된다. 즉, 상기 기초 지지 부재(550)는, 지지력을 강화시키기 위해 아연도강재, 금속재 등을 이용하여 제작되어 상부 하중에 적절하게 대응하게 된다.

상술한 본 발명의 구성에 의한 효과를 설명한다.

본 발명은, 인발력을 기초 굴착시 자연적으로 발생하는 여굴 부분으로 기초 구조물과 연결하여 자연 상태의 암반이나 토양에서 견디게 함으로 공사비의 절약과 구조물의 안전성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

즉, 종래와 같이 10~15M 깊이까지 굴착을 진행하지 않으므로 굴착에 소요되는 공사비를 절감할 수 있게 되고, 또한 기초 구조물의 내부와 하부에 각각 기초 지지 부재와 보조변이 설치되므로 철탑 구조물의 수직 하중에 적절하게 대응하게 되므로 안전성을 확보할 수 있게 된다.

Claims

굴착면의 내부에 라이나 플레이트가 설치되고, 라이나 플레이트의 내부에 철근이 배근된 후 내부에 콘크리트를 타설하여 구성되는 한편, 산악 또는 산악 지역 외 장소에 건설되는 송전선 철탑의 심형 기초를 지지하는 기초 구조물에 있어서,

상기 기초 구조물(600)은 바닥면에서 상부 내측으로 경사지도록 보조변(500)을 설치하여 인발력이 자연 상태의 암반이나 토양에 지지되도록 구성되는 기초 형태로 형성됨과 아울러,

상기 기초 구조물(600)에는, 내부에 기초 지지 부재(550)가 설치되는 한편,

상기 기초 지지 부재(550)는, 하부 원형 플랜지(552)의 중앙 상부에 하부에서 상부로 지름(R)이 축소되는 원형 돌출구(556)가 형성되고, 그 원형 돌출구(556)에 십자형 방향으로 날개부(557)가 형성되며, 그 원형 플랜지(552)에 다수개의 관통홀(553)이 형성되고, 원형 돌출구(556)에 직사각홈(558)이 형성되며, 기초 지지 부재(550)와 보조변(500)이 함께 상부 인발력을 지지시키는 구조로 구성됨을 특징으로 하는 송전선 철탑의 산악형 기초 구조물.
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