KR100549798B1 - 구조물 인상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인상 위치를 변화시켜 가면서 행정이 작은 유압실린더를 가지고도 원하는 인상 높이를 구현할 수 있는 교체 기둥을 제공할 수 있도록 한 구조물 인상 장치에 관한 것으로, 고정용 지주대와 이 고정용 지주대에 길이 방향으로 조립되는 이동용 지주대가 구비되고, 이동용 지주대는 고정용 지주대로부터 일정 높이에 지지된 지지판과 금속케이블로 연결되고, 이 금속케이블을 유압실린더로 잡아당겨서 이동용 지주대를 상승시키고, 상승 후 이동용 지주대는 고정용 지주대로부터 나사축에 의해 고정된다.

인상, 구조물, 리프팅, 인장막, 기둥, 슬라브, 교량

Description

구조물 인상 장치{Structure lifting device}

도 1a는 인장막 구조물에서의 기둥 설치 개념도.

도 1b는 인장막 구조물에서 기둥이 제거될 경우 위치 변화도.

도 2는 본 발명에 따른 구조물 인상장치의 사시도.

도 3,4는 본 발명에 따른 제1실시예의 구조물 인상장치의 정면도 및 일측면도.

도 5는 도 3에서 유압실린더가 장착된 예시도.

도 6은 도 3의 A-A선에서 본 단면도.

도 7은 도 3의 B-B선에서 본 단면도.

도 8은 인장막에 적용되는 고정용 지주대 하부측에 연결되는 케이블 장력기구의 연결상태도.

도 9는 본 발명에 따른 제2실시예로서 교량 상판에 적용될 경우 인장장치의 변형예시도.

도 10,11은 교각의 높낮이에 따른 인상장치의 사용예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 고정용 지주대 22 : 안내축부

30 : 이동용 지주대 32 : 하측 케이블 지지판

40 : 연결바 50 : 상측 케이블 지지판

60 : 웨지유닛 70 : 금속케이블

80 : 유압실린더 102 : 록킹너트

100 : 인장버팀용 나사축 110 : 연결대

본 발명은 구조물 또는 중량물을 인상하거나 인상된 상태를 지탱하기 위한 인상 장치에 관한 것으로, 특히 인상 위치를 변화시켜 가면서 행정이 작은 유압실린더를 가지고도 원하는 인상 높이를 구현할 수 있는 교체 기둥을 제공할 수 있도록 한 구조물 인상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 구조물 기둥교체, 교량 상판 인상 작업, 건축 슬라브 보강 기둥 및 각종 플랜트의 중량물 인상 및 레벨 조정 등에 적용할 수 있는 인상장치는 길이를 증감시킬 수 있는 구조를 가지고 있어야 한다.

예로, 막구조물(예를 들면, 서울시 올림픽 공원내 체조경기장)의 경우 도 1a와 같이 지상에 인장력을 받고 설치된 막체(1)는 방사상으로 배치된 다수의 기둥(2)들에 의해 지지되어 있고, 이 기둥(2)들은 벽체에 고정된 인장케이블(3)에 연결 당김되어 수직으로 공간상에 입설되어 있고, 동일 반경상에 배치된 기둥(2)들은 링형태로 연결된 도 1b의 링케이블(4)에 구속되어 있다. 이때 링케이블(4)은 동일 반경의 기둥들을 중심방향으로 잡아당겨 기둥의 움직임을 구속시킨다.
여기서 해당 기둥(2)은 각기 2개의 인장케이블(3)로 지지된다. 즉, 하나의 인장케이블(3)은 해당 기둥(2)의 하부에 연결되어 긴장되고 다른 하나의 인장케이블(3)은 그 상방측에 바로 위치하는 다른 기둥(2)의 하부에 연결되어 해당 기둥(2)의 상부에 연결되어 벽체에 긴장되게 고정되므로서 해당 기둥(2)은 지상에 떠 있게 된다.
이러한 원리에 의해 떠 있는 기둥(2)들의 상부에 막체(1)가 씌워져 지붕막을 형성하게 된다.

이와 같은 상태에서 어느 한 기둥에 연결된 인장케이블의 단락이나 훼손 등의 문제로 교체를 하고자 하면, 인장케이블의 장력 제거로 인해 링케이블(4)의 위치가 장력을 받는 화살표 방향으로 이동하여 다음과 같은 문제가 발생한다.

즉, 교체될 기둥의 연결될 링케이블의 위치와 최초 링케이블의 위치 사이에 변화가 생기게 된다.

이를 도 2를 참조하여 설명하면 최초 기둥(2)의 길이가 선분(

)라고 하면 변화후의 기둥의 길이는 선분(

)로서, 결국 기둥 높이는 선분(

)로 줄어들게 된다.

이렇게 되면, 처음부터 선분(

)의 길이를 갖는 기둥을 교체할 수 없게 된다.

따라서 이를 해결하기 위해서는 최초 선분(

)의 길이를 갖는 기둥을 점차 증가시켜서 선분(

)의 길이로 증가시켜야 하는 인장장치가 요구된다.

이를 해결하기 위해서는 기둥을 안정적으로 위치시킨 후 기둥에 가해지는 하중을 이기고 기둥 전체의 길이를 증가시켜야 한다. 또한 길이를 증가시켜 놓은 후 고정력이 확보되어야 하고, 인상 조작이 간편하여야 한다.

본 발명은 상기와 같이 길이를 증가시켜가면서 중량물을 인상시키고 경우에 따라 인상 상태를 유지할 수 있도록 하여 구조물 기둥교체, 교량 상판 인상 작업, 건축 슬라브 보강 기둥 및 각종 플랜트의 중량물 인상 및 레벨 조정 등에 적용할 수 있는 구조물 인상장치를 제공함에 그 목적이 있다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 구조물 인상장치의 사시도이고, 도 3,4는 본 발명에 따른 제1실시예의 구조물 인상장치의 정면도 및 일측면도이고, 도 5는 도 3에서 유압실린더가 장착된 예시도이고, 도 6은 도 3의 A-A선에서 본 단면도이고, 도 7은 도 3의 B-B선에서 본 단면도이다.

본 발명의 구조물 인상장치(10A)는 도 2,3,4에서와 같이 설치 바닥면에 입설되거나 인장케이블에 의해 지상에 떠 받쳐지는 고정용 지주대(20)가 구비된다.

상기 고정용 지주대(20)는 일축으로 대직경의 원통부(22)와 소직경의 안내축부(24)를 갖고, 원통부(22)에는 연결바 받침판(23)이 고정 구비되어 있고, 원통부(22)의 하단에는 선택적 구성으로서 도 8과 같이 주지의 케이블 장력기구(6)와 핀(7)으로 연결되기 위한 핀구멍(20a)이 형성되어 있다.

상기 고정용 지주대(20)의 연결바 받침판(23)에는 복수개로서 4각 파이프 형 태의 연결바(40)가 입설되어 있고, 이 연결바(40)의 상단에는 상측 케이블 지지판(50)이 장착되어 있다.

상기 복수개의 연결바(40)는 고정용 지주대(20)의 원통부(22)를 중심으로 하여 90도 간격마다 배치되어 있다.(도 6,7참조)

상기 고정용 지주대(20)의 안내축부(24)에는 이동용 지주대(20)측 원통부(22)의 외경과 동일한 외경을 갖고 상기 케이블 지지판(50)의 중앙을 삽통한 원통형의 이동용 지주대(30)가 삽입되어 있고, 상기 이동용 지주대(30)는 고정용 지주대(20)측 안내축부(24)를 따라 길이방향으로 이동이 가능하게 되어 있고, 상기 이동용 지주대(30)의 상단에는 선택적 구성으로서 지붕막체측과 연결되기 위한 구멍(30a)이 형성되어 있다.

본 실시예에서는 고정용 지주대(20)측 원통부(22)의 외경과 이동용 지주대(30)의 외경이 동일하게 구성되어 고정용 지주대(20)측 원통부(22)의 상단과 이동용 지주대(30)의 하단과의 사이에 동일 외경의 분할된 원통형 연결대(110)가 조립되어 용접으로 고정될 수 있게 되어 있다.

상기 이동용 지주대(30)의 하단에는 하측 케이블 지지판(32)이 고정 구비되어 있고, 이 하측 케이블 지지판(32)과 상기 상측 케이블 지지판(50)은 4개의 나사축(100)으로 연결되어 있고, 상기 나사축(100)의 양단부에는 록킹너트(102)가 체결되어 있고, 양쪽 록킹너트(102)에 의해 이동용 지주대(30)에 작용하는 구조물의 하중은 나사축(100)을 매개로 상측 케이블 지지판(50)에 전달되게 되어 있고, 이 상측 케이블 지지판(50)에 작용하는 하중은 연결바(40)를 매개로 고정용 지주대(40) 측에 작용하게 되어 있다.

또한 상기 하측 케이블 지지판(32)과 상기 상측 케이블 지지판(50)은 복수가닥으로 구성된 4개의 금속케이블(70)이 연결되어 있고, 이들 금속케이블(70)의 양단에는 웨지유닛(60)이 조립되어 있다.

상기 웨지유닛(60)은 도 5와 같이 관통된 원추형 구멍을 갖는 앵커배럴(62)과, 이 앵커배럴(62)의 구멍에 동일한 기울기로 접하고 수개로 분할 구성된 웨지(64)로 구성된다.

상기 웨지(64)는 금속케이블(70)에 장력이 걸리면 상대적으로 앵커배럴(62)의 내주면에 밀착됨과 동시에 내경이 좁아지면서 금속케이블(70)을 더욱 강하게 잡고 있게 되어 있다.

상기 복수개의 금속케이블(70)의 각 상단부에는 금속케이블(70)에 삽입되어 상기 이동용 지주대(30)측 상측 케이블 지지판(50)과 상부측 웨지유닛(60)과의 사이에 개재된 원통형 유압실린더(80)가 배치되어 있다.

본 실시예에서는 상기 유압실린더(80)가 금속케이블(70)의 상단측에 설치되었으나 도 5와 같이 유압실린더(80)를 금속케이블(70)의 하단측인 하측 케이블 지지판(32)과 이에 이웃한 웨지유닛(60)과의 사이에 설치하여도 좋다.

미설명 부호 '50a'는 나사축(100)이 삽통되는 구멍이고, '50b'는 금속케이블(70)이 삽통되는 구멍이다.

이와 같이 구성된 구조물 인상장치의 인상작동 및 사용 방법을 인장막을 받쳐주고자 하는 신설될 기둥으로 가정하여 설명한다.

먼저, 고정용 지주대(20)의 하단에서부터 이동용 지주대(30)의 상단까지의 거리가 도 1b와 같이 선분(

)가 되도록 조작한다.

이때는 이동용 지주대(30)에 하중이 가해지지 않기 때문에 유압실린더(80)를 사용하지 않고 나사축(100) 하부에 체결된 록킹너트(102)의 위치를 조절하여 길이를 조절한다.

이같은 상태에서 고정용 지주대(20)의 하단의 위치를 도 1b와 같이 'A'지점으로 이동시키려면 이동용 지주대(30)를 일정 높이 상승시켜야 한다.

이를 위해서는 먼저, 유압실린더(80)를 작동시킨다.

유압실린더(80)가 작동하여 피스톤 행정이 이루어지면 그의 피스톤이 상측 케이블 지지판(32)에 힘을 가하고 복수개의 금속케이블(70)에 장력을 발생시킨다. 이 장력은 하측 케이블 지지판(32)을 상승시키는 힘으로 작용하고 동시에 연결바(40)를 압축하는 힘으로 작용한다.

따라서 금속케이블(70)에 연결된 압력지지판(32)이 밀어 올려져 압력지지판(32)에 일체화된 이동용 지주대(30)가 고정용 지주대(20)측 안내축부(24)를 따라 상승하게 된다.

그 결과 고정용 지주대(20)의 하단부로부터 이동용 지주대(30)의 상단까지의 거리가 유압실린더(80)의 1행정량 만큼 증가하게 된다.

이같이 인상되는 길이는 유압실린더(80)의 행정이 작을 경우라도 유압실린더(80)의 위치를 상승시켜가면서 이루어질 수 있다.

즉, 유압실린더(80)를 상승시키기 전에는 나사축(100)에 체결된 상부측 록킹너트(102)의 위치를 하강 조작하여 이동용 지주대(30)가 더 이상 하강하지 못하도록 한 후에 유압실린더(80)를 반복적으로 작동시켜서 결국 양측 지주대(20과 30)의 끝단 높이가 선분(

)의 길이에 일치되도록 할 수 있다.

이때 고정용 지주대(20)에 연결된 링케이블(4)은 도 1a의 인장케이블(1)의 당김력에 의해 'A'지점으로 이동된다.(도 1b 참조)

이와 같이 유압실린더(80)를 작동시켜 고정용 지주대(20)로부터 이동용 지주대(30)가 실질적으로 도 5와 같이 △X만큼 이동하게 되면 이 △X에 해당하는 길이를 갖는 연결대(110)가 준비되고, 이때 연결대(110)는 길이방향으로 2분할 구성되고 단면이 반원형태이다.

상기 연결대(100)는 고정용 지주대(20)의 안내축부(24)를 감싸서 그 분할면이 용접되고 동시에 하단이 고정용 지주대(20)에 용접되고 상단이 이동용 지주대(30)에 용접되어 일체를 이루게 된다.

따라서 고정용 지주대(20)는 연결대(110)를 매개로 이동용 지주대(30)와 일직선상으로 일체화되어 구조물 하중을 지지하게 된다.

이와 같이 하여 인상이 완료되면 고정용 지주대(20), 연결대(110), 이동용 지주대(30)를 제외하고 나머지 부품들이 해체될 수 있다.

즉, 해체 제거되는 부품들은 웨지유닛(60), 유압실린더(80), 금속케이블(70), 케이블 지지판(50), 연결바(40) 및 나사축(100)이 될 수 있다.

따라서 실질적으로 현장에서 인상후의 교체된 기둥 구조를 보면 일체형으로 고정용 지주대(20), 연결대(100) 및 이동용 지주대(30)가 각기 분별하기 어려운 한 몸체의 기둥으로서 입설되어 있게 된다.

상기 실시예는 막구조물을 지탱하는 기존 기둥이 제거된 상태에서 신설 기둥을 세울 경우에 적용되는 구조물 인상장치에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 교량 상판의 인상, 각종 플랜트 중량물의 인상 및 레벨조정, 건축 슬라브 보강을 위한 기둥, 토류벽 및 칸막이 수정 보완 작업 등등에 적용할 수 있음은 물론이다.

도 9는 본 발명에 따른 제2실시예로서 교량 상판에 적용될 경우 인장장치의 변형예시도이고, 도 10,11은 교각의 높낮이에 따른 인상장치의 사용예시도이다.

도 9의 인상장치(10B)는 고정용 지주대(20)의 하부구조와 이동용 지주대(30)의 하부구조에 각기 평판한 판형부(21,31)가 형성되고, 이 판형부(21,31)에 선택적으로 볼트삽입구멍(21a,31a)이 형성된 것이다.

따라서 도 10과 같이 교각(122)의 높이가 낮을 경우 좌굴방지용 띠(120)를 교각(122)에 지지시켜 놓고 본 발명의 인상장치(10B)를 이용하여 교량을 인상시키는 공법에 사용할 수 있으며, 도 11과 같이 교각(122)의 높이가 높을 경우 브라켓(124)을 교각에 설치시켜 놓고, 이 브라켓(124)에 본 발명의 인상장치(10)를 지지시켜 놓고 교량을 인상시키는 공법에 유용하게 활용할 수 있다.

따라서 본 발명을 교량 승상공법에 적용할 경우 종래와 같이 실린더잭을 반복 승상시키면서 별도의 보조파이프 교체를 수시로 작업할 필요가 없어지게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 구조물 인상장치에 따르면, 큰 중량을 받고 있는 상태에서 점증적으로 그 중량물을 들어올릴 수 있어 각종 기둥 및 구조물의 교체나 중량물의 인상장치로 활용이 가능하다.

또한 인상량을 축적하여 가며 인상 작업이 이루어지므로 막구조물과 같이 인장력으로 버팀되는 기둥의 보수 교체시 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (5)

1. 구조물, 교량, 건축 슬라브 등등의 해당 중량물을 인상시키는데 사용되는 인상장치로서,

   소정의 길이로 안내축부(22)를 갖는 고정용 지주대(20)와;

   상기 고정용 지주대(20)의 안내축부(22) 외주면에 삽입되고 길이방향으로 이동 가능하여 고정용 지주대(20)의 고정 위치로부터의 전체 높이를 증감시키는 이동용 지주대(30)와;

   상기 고정용 지주대(20)로부터 인상되는 이동용 지주대(30)를 안내하기 위해 상기 이동용 지주대(20)에 삽입되어 상기 고정용 지주대(20)측 단부에 연결된 복수개의 연결바(40)를 매개로 고정되어 있는 상측 케이블 지지판(50)과;

   일단이 상기 상측 케이블 지지판(50)에 삽입되고 타단이 상기 이동용 지주대(30)측 하측 케이블 지지판(32)에 삽입되어 각기 웨지유닛(60)을 매개로 고정된 복수개의 금속케이블(70)과;

   상기 복수개의 금속케이블(70)의 각기 일측 단부에 삽입되어 상기 웨지유닛(60)에 의해 고정되고, 유압력으로 작동되어 금속케이블(70)을 당김하면서 상대적으로 상기 이동용 지주대(30)를 고정용 지주대(20)로부터 인상시키는 유압실린더(80)와;

   상기 유압실린더(80)의 유압력이 해제될 경우 이동용 지주대(20)에 미치는 인상하중을 상기 지지판(50)에 전달하도록 일단이 상측 케이블 지지판(50)에 지지 되고 타단이 상기 하측 케이블 지지판(23)에 삽입되어 록킹너트(102)로 고정된 복수개의 인장버팀용 나사축(100)이 포함된 것을 특징으로 하는 구조물 인상 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이동용 지주대(30)를 원하는 위치로 인상시킨 후 이동용 지주대(30)와 고정용 지주대(20)를 연결하기 위해 길이방향으로 분할 구성된 원통형의 연결대(110)가 추가로 구비되고, 이 연결대(110)가 고정용 지주대(20)의 안내축부(22)의 외주면에 배치되어 이동용 지주대(30)와 고정용 지주대(20)에 연결 고정된 것을 특징으로 하는 구조물 인상 장치.
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