KR101310013B1 - 유압 잭을 이용한 가설 장치 - Google Patents

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박현주
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치는, 지면으로부터 이격된 설치 프레임과 설치 프레임을 지면에 대해 지지시키는 지지다리를 구비하는 지지본체; 및 설치 프레임에 설치되어 유압에 의한 구동력을 발생시키는 유압 잭과, 설치 프레임의 하부에 배치되며 상면에는 가설지주가 로딩되는 로딩 플레이트와, 유압 잭과 로딩 플레이트 간을 연결하되 유압 잭에 대해 승강 가능하도록 유압 잭에 결합되는 승강 바아를 포함하는 승강 유닛;을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 가설지주의 상승 범위를 확대시킬 수 있으며, 또한 가설지주를 상승시키는 작업을 유압 잭에 의해 자동으로 실행할 수 있어 안전성, 편리성 및 작업의 효율성을 향상시킬 수 있고, 아울러 가설지주의 교체 및 체결 작업을 지상에서 할 수 있어 공사기간의 단축, 인력 절감을 구현할 수 있고 또한 작업 시 발생될 수 있는 위험요소를 제거할 수 있다.

Description

유압 잭을 이용한 가설 장치{Erection apparatus by using hydraulic jack}
유압 잭을 이용한 가설 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 가설지주의 상승 범위를 확대시킬 수 있으며, 또한 가설지주를 상승시키는 작업을 유압 잭에 의해 자동으로 실행할 수 있는 유압 잭을 이용한 가설 장치가 개시된다.
일반적으로 토목, 건축 현장이나 조선소에서는 하부 구조물의 상부에 상부 구조물을 견고하게 지지할 수 있도록 하는 유압 잭을 이용한 잭 업(jack up) 시스템이 사용되고 있다.
이러한 잭 업 시스템은 건축, 토목 구조물의 가설 작업 및 대공간 구조물을 erection 공법에 유압 잭을 사용한다. 즉, 유압 잭을 이용하여 대규모의 구조물, 예를 들면 대형 가설지주 등을 들어올리면서 erection 공법에 의해 가설하는 것이다.
그런데, 이러한 erection 공법에 적용되는 종래의 유압 잭들은 구조물을 상승시킬 때 가설 높이에 한계가 있고, 또한 유압 잭을 지지하는 지지부의 높이를 수동으로 조작하여 올리기 때문에 안전사고가 발생될 우려가 있다.
이에, 유압 잭의 상승 범위를 확대시킬 수 있으면서도 구조물, 예를 들면 가설지주를 상승시키는 작업을 유압 잭에 의해 자동으로 실행할 수 있는 새로운 구조의 잭 업 시스템의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 가설지주의 상승 범위를 확대시킬 수 있으며, 또한 가설지주를 상승시키는 작업을 유압 잭에 의해 자동으로 실행할 수 있어 안전성, 편리성 및 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 유압 잭을 이용한 가설 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 가설지주의 교체 및 체결 작업을 지상에서 할 수 있어 공사기간의 단축, 인력 절감을 구현할 수 있고 또한 작업 시 발생될 수 있는 위험요소를 제거할 수 있는 유압 잭을 이용한 가설 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치는, 지면으로부터 이격된 설치 프레임과 상기 설치 프레임을 지면에 대해 지지시키는 지지다리를 구비하는 지지본체; 및 상기 설치 프레임에 설치되어 유압에 의한 구동력을 발생시키는 유압 잭과, 상기 설치 프레임의 하부에 배치되며 상면에는 상기 가설지주가 로딩되는 로딩 플레이트와, 상기 유압 잭과 상기 로딩 플레이트 간을 연결하되 상기 유압 잭에 대해 승강 가능하도록 상기 유압 잭에 결합되는 승강 바아를 포함하는 승강 유닛;을 포함함으로써, 가설지주의 상승 범위를 확대시킬 수 있으며, 또한 가설지주를 상승시키는 작업을 유압 잭에 의해 자동으로 실행할 수 있어 안전성, 편리성 및 작업의 효율성을 향상시킬 수 있고, 아울러 가설지주의 교체 및 체결 작업을 지상에서 할 수 있어 공사기간의 단축, 인력 절감을 구현할 수 있고 또한 작업 시 발생될 수 있는 위험요소를 제거할 수 있다.
상기 설치 프레임에 장착된 이동 레일에 이동 가능하게 장착되어 상기 승강 유닛에 의해 상승된 상기 가설지주를 일시적으로 위치 고정시키는 일시 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 일시 고정부는 상기 이동 레일을 따라 접근 및 이격 가능한 한 쌍의 고정부재를 포함하며, 상기 고정부재의 상호 접근 시 상기 가설지주의 외면에 형성된 돌출부재의 하단부에 걸릴 수 있다.
상기 이동 레일은 철강으로 제작되며 상호 나란하게 배치되는 한 쌍의 H빔을 포함할 수 있다.
상기 승강 유닛에 의해 상승된 상기 가설지주를 상기 일시 고정부에 의해 위치 고정한 후 상기 로딩 플레이트는 상기 유압 잭에 의해 다시 하강하여 다른 하나의 상기 가설지주를 로딩할 수 있다.
상기 유압 잭은 상기 설치 프레임 상에서 직사각 형상으로 배치되고, 상기 로딩 플레이트는 상기 유압 잭의 배치 구조에 대응되는 사각 판으로 마련되며, 상기 승강 바아는 4개 마련되어 상기 유압 잭과 상기 로딩 플레이트를 상호 연결할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치의 작동 방법은, 상기 승강 유닛을 이용하여 상기 가설지주를 상승시키는, 가설지주 상승 단계; 상승된 상기 가설지주를 상기 일시 고정부에 의해 위치 고정시키는, 위치 고정 단계; 및 상기 유압 잭의 구동에 의해 상기 로딩 플레이트를 하강시켜 다른 하나의 상기 가설지주를 로딩한 후, 상기 승강 유닛의 상승 동작에 의해 다른 하나의 상기 가설지주를 상승시켜 위치 고정 상태의 상기 가설지주에 연결시키는, 가설지주 연결 단계;를 포함할 수 있다.
설정된 상기 가설지주의 개수가 연결될 때까지, 상기 가설지주 연결 단계에 이어서 상기 가설지주 상승 단계와 동일한 단계, 상기 위치 고정 단계와 동일한 단계 및 상기 가설지주 연결 단계와 동일한 단계가 순차적으로 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가설지주의 상승 범위를 확대시킬 수 있으며, 또한 가설지주를 상승시키는 작업을 유압 잭에 의해 자동으로 실행할 수 있어 안전성, 편리성 및 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가설지주의 교체 및 체결 작업을 지상에서 할 수 있어 공사기간의 단축, 인력 절감을 구현할 수 있고 또한 작업 시 발생될 수 있는 위험요소를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 승강 유닛에 의해 가설지주가 상승되는 동작을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2와 같이 상승된 가설지주를 일시 고정부에 의해 고정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A선 및 B-B선에 따른 단면도를 순차적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2 상태의 가설 장치에 다른 가설지주를 로딩시키는 동작을 도시한 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 승강 유닛에 의해 가설지주가 상승되는 동작을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2와 같이 상승된 가설지주를 일시 고정부에 의해 고정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 A-A선 및 B-B선에 따른 단면도를 순차적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 2 상태의 가설 장치에 다른 가설지주를 로딩시키는 동작을 도시한 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치(100)는, 복수 개의 가설지주(110)를 높이 방향으로 상승시키며 가설하는 장치에 관한 것으로서, 지지본체(120)와, 가설지주(110)를 높이 방향으로 상승시키는 승강 유닛(150)과, 상승된 가설지주(110)의 위치를 일시적으로 고정시키기 위한 일시 고정부(170)를 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 원하는 높이까지 가설지주(110)를 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 이러한 가설지주(110)의 상승 작업이 유압 잭(151)에 의해 자동으로 이루어져 작업의 안전성 및 효율성을 향상시킬 수 수 있다.
각 구성에 대해 설명하면, 본 실시예의 지지본체(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 지면(101)으로부터 이격되게 배치되는 설치 프레임(121)과, 설치 프레임(121)의 하단부에 결합되어 설치 프레임(121)을 지면(101)에 대해 지지시키는 복수 개의 지지다리(125)를 포함할 수 있다.
도면으로는 자세히 도시하지는 않았지만, 설치 프레임(121)은, 강성을 갖는 H빔이 정육각형 형태로 배치됨으로써 마련될 수 있으며, 이러한 설치 프레임(121)에는 후술할 승강 유닛(150) 및 일시 고정부(170) 그리고 일시 고정부(170)를 슬라이딩 이동시키기 위한 이동 레일(130)이 장착될 수 있다.
지지다리(125)는 설치 프레임(121)의 여섯 꼭지점 부분에 배치되어 설치 프레임(121)이 지면에 대해 견고히 위치 유지할 수 있도록 한다. 이러한 지지다리(125) 역시 H빔으로 제조될 수 있다. 다만, 설치 프레임(121) 및 지지다리(125)의 구조 및 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예의 승강 유닛(150)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 가설지주(110)를 높이 방향으로 직접 상승시키는 부분으로서, 유압을 발생시키는 유압 잭(151)과, 설치 프레임(121)의 하부에 배치되어 상면에는 가설지주(110)가 로딩되는 로딩 플레이트(153)와, 유압 잭(151)과 로딩 플레이트(153) 간을 연결하며 유압 잭(151)으로부터 구동력 제공 시 유압 잭(151)에 의해 승강 가능한 승강 바아(155)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 실시예의 로딩 플레이트(153)는 사각 판 형상으로 마련될 수 있으며, 그 상면의 중앙 영역에는 가설지주(110)의 하단부를 로딩 플레이트(153) 상에 고정시키기 위한 고정부재(154)가 마련될 수 있다. 이러한 고정부재는 로딩 플레이트(153) 상에서 가설지주(110)의 위치를 고정시키기 때문에 먼저 상승된 다른 가설지주(110)와의 위치를 정확히 맞추는 데 도움을 준다.
한편, 본 실시예의 유압 잭(151)은 총 4개 마련될 수 있으며, 로딩 플레이트(153)의 형상에 대응되도록 설치 프레임(121) 상에서 직사각 형상으로 배치될 수 있다. 그리고, 승강 바아(155) 역시 4개 구비되어 유압 잭(151)과 로딩 플레이트(153)의 꼭지점 영역 간을 연결할 수 있다.
여기서, 승강 바아(155)의 일단부는 로딩 플레이트(153)에 고정 결합되고, 타단부를 포함한 다른 부분은 유압 잭(151)에 의해 승강 가능하도록 결합되며, 따라서 유압 잭(151)에 의해 승강 바아(155)를 상승시키면 가설지주(110)가 로딩된 로딩 플레이트(153) 역시 상승할 수 있다.
이와 같이, 승강 유닛(150)의 동작에 의해 가설지주(110)를 높이 방향을 상승시킬 수 있는데, 여기서 상승된 가설지주(110)와 다른 가설지주(110a, 도 5 참조)를 연결시키기 위해서는 상승된 가설지주(110)를 위치 고정시킨 후 다른 가설지주(110a)를 승강 유닛(150)의 동작에 의해 고정된 가설지주(110)로 접근시켜야 한다.
이를 위해, 본 실시예의 유압 잭을 이용한 가설 장치(100)는, 상승된 가설지주(110)를 일시적으로 위치 고정시키기 위한 일시 고정부(170)와, 일시 고정부(170)를 수평으로 슬라이딩 이동시키는 이동 레일(130)을 포함할 수 있다.
먼저 본 실시예의 이동 레일(130)은 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 상호 나란하게 배치되는 한 쌍의 H빔(131)으로 구성되며, 설치 프레임(121) 상에 장착된다. 이동 레일(130)을 형성하는 H빔(131)은 철강으로 제조됨으로써 일시 고정부(170)에 의해 가설지주(110)를 고정시킬 때 이동 레일(130)로 큰 하중이 가해지더라도 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이동 레일(130)에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 고정부재(171)를 구비하는 일시 고정부(170)가 이동 가능하게 장착된다. 즉, 한 쌍의 고정부재(171)가 그 사이에 위치하는 가설지주(110)에 대해 접근 및 이격 가능하도록 이동 레일(130) 상에 결합됨으로써, 가령 가설지주(110)를 위치 고정해야 하는 경우 가설지주(110) 방향으로 이동하여 가설지주(110)를 위치 고정할 수 있으며, 한편 가설지주(110)에 대한 위치 고정을 해제해야 하는 경우 가설지주(110)로부터 한 쌍의 고정부재(171)를 이격시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 가설지주(110)의 외면에는 돌출 형성된 돌출부재(111)가 형성되는데, 이러한 돌출부재(111)에 대한 일시 고정부(170)의 걸림 또는 걸림 해제 동작에 의해 가설지주(110)의 위치가 결정될 수 있다.
즉, 전술한 승강 유닛(150)에 의해 가설지주(110)를 승강시킨 후 가설지주(110)를 위치 고정하고자 하는 경우, 한 쌍의 고정부재(171)를 가설지주(110) 방향으로 접근시켜 가설지주(110)에 구비된 돌출부재(111)의 하단에 한 쌍의 고정부재(171)를 걸리게 할 수 있다.
또한, 예를 들면 다른 가설지주(110a)를 고정된 가설지주(110)에 연결한 후 이들을 일체로 상승시키고 하는 경우, 가설지주(110)의 돌출부재(111)에 일시 고정부(170)가 걸린 상태를 유지하면 승강 유닛(150)의 상승 동작이 이루어질 수 없으므로 가설지주(110)로부터 한 쌍의 고정부재(171)를 이격시킬 수 있다.
이처럼 승강 유닛(150) 및 일시 고정부(170)의 상호 작용에 의해 가설지주(110)의 체결 작업 또는 교체 작업이 지상에서 진행될 수 있기 때문에 공사기간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 인력 절감을 구현할 수 있고 또한 작업 시 발생 가능한 위험요소를 제거할 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 유압 잭을 이용한 가설 장치의 작동 방법에 대해서 설명하기로 한다.
이에 도시된 것처럼, 본 실시예의 가설 장치의 작동 방법은, 승강 유닛(150)을 이용하여 하나의 가설지주(110)를 상승시키는 가설지주 상승 단계와, 상승된 가설지주(110)를 일시 고정부(170)에 의해 위치 고정시키는 위치 고정 단계와, 승강 유닛(150)의 로딩 플레이트(153)를 하강시켜 다른 하나의 가설지주(110a)를 로딩한 후 승강 유닛(150)의 상승 동작에 의해 다른 하나의 가설지주(110a)를 상승시켜 위치 고정 상태의 가설지주(110)에 연결시키는 가설지주 연결 단계를 포함할 수 있다.
가설지주 상승 단계 시, 유압 잭(151)이 제공하는 유압에 의해 가설지주(110)가 로딩된 로딩 플레이트(153)를 원하는 위치까지 상승시킬 수 있다.
이어서, 위치 고정 단계 시, 일시 고정부(170)에 구비되는 한 쌍의 고정부재(171)를 이동 레일(130)을 따라 접근하는 방향으로 이동시켜 한 쌍의 고정부재(171)가 가설지주(110)에 구비된 돌출부재(111)의 하단에 걸리게 할 수 있으며, 이를 통해 가설지주(110)의 위치를 고정시킬 수 있다.
다음으로, 가설지주 연결 단계 시, 다시 유압 잭(151)의 유압에 의해 로딩 플레이트(153)를 하강시킨 후 다른 가설지주(110a)를 로딩시킨 다음 로딩된 가설지주(110a)의 상단을 위치 고정된 가설지주(110)의 하단에 접근시킨 후 상호 연결할 수 있다. 이 때 가설지주(110)의 연결 방법으로는 스크루 방법 등이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이후, 설정된 가설지주(110)의 개수가 연결될 때까지 전술한 가설지주 상승 단계, 위치 고정 단계 및 연결 단계와 실질적으로 동일한 단계들이 순차적으로 진행됨으로써 가설지주의 가설 작업이 안전하면서도 신뢰성 있게 진행될 수 있다.
이와 같이, 가설지주(110)의 상승 범위를 확대시킬 수 있으며, 또한 가설지주(110)를 상승시키는 작업을 유압 잭(151)에 의해 자동으로 실행할 수 있어 안전성, 편리성 및 작업의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 가설지주(110)의 교체 및 체결 작업을 지상에서 할 수 있어 공사기간의 단축, 인력 절감을 구현할 수 있고 또한 작업 시 발생될 수 있는 위험요소를 제거할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 유압 잭을 이용한 가설 장치 110 : 가설지주
120 : 지지본체 130 : 이동 레일
150 : 승강 유닛 151 : 유압 잭
153 : 로딩 플레이트 155 : 승강 바아
170 : 일시 고정부

Claims (8)

  1. 복수 개의 가설지주를 높이 방향으로 상승시키며 가설하는 유압 잭을 이용한 가설 장치에 있어서,
    지면으로부터 이격된 설치 프레임과 상기 설치 프레임을 지면에 대해 지지시키는 지지다리를 구비하는 지지본체; 및
    상기 설치 프레임에 설치되어 유압에 의한 구동력을 발생시키는 유압 잭과, 상기 설치 프레임의 하부에 배치되며 상면에는 상기 가설지주가 로딩되는 로딩 플레이트와, 상기 유압 잭과 상기 로딩 플레이트 간을 연결하되 상기 유압 잭으로부터 구동력 제공 시 상기 유압 잭에 대해 승강 가능하도록 상기 유압 잭에 결합되는 승강 바아를 포함하는 승강 유닛;
    을 포함하는 유압 잭을 이용한 가설 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설치 프레임에 장착된 이동 레일에 이동 가능하게 장착되어 상기 승강 유닛에 의해 상승된 상기 가설지주를 일시적으로 위치 고정시키는 일시 고정부를 더 포함하는 유압 잭을 이용한 가설 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일시 고정부는 상기 이동 레일을 따라 접근 및 이격 가능한 한 쌍의 고정부재를 포함하며, 상기 고정부재의 상호 접근 시 상기 가설지주의 외면에 형성된 돌출부재의 하단부에 걸리는 유압 잭을 이용한 가설 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동 레일은 철강으로 제작되며 상호 나란하게 배치되는 한 쌍의 H빔을 포함하는 유압 잭을 이용한 가설 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 승강 유닛에 의해 상승된 상기 가설지주를 상기 일시 고정부에 의해 위치 고정한 후 상기 로딩 플레이트는 상기 유압 잭에 의해 다시 하강하여 다른 하나의 상기 가설지주를 로딩하는 유압 잭을 이용한 가설 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유압 잭은 상기 설치 프레임 상에서 직사각 형상으로 배치되고, 상기 로딩 플레이트는 상기 유압 잭의 배치 구조에 대응되는 사각 판으로 마련되며, 상기 승강 바아는 4개 마련되어 상기 유압 잭과 상기 로딩 플레이트를 상호 연결하는 유압 잭을 이용한 가설 장치.
  7. 제2항에 따른 유압 잭을 이용한 가설 장치의 작동 방법에 있어서,
    상기 승강 유닛을 이용하여 상기 가설지주를 상승시키는, 가설지주 상승 단계;
    상승된 상기 가설지주를 상기 일시 고정부에 의해 위치 고정시키는, 위치 고정 단계; 및
    상기 유압 잭의 구동에 의해 상기 로딩 플레이트를 하강시켜 다른 하나의 상기 가설지주를 로딩한 후, 상기 승강 유닛의 상승 동작에 의해 다른 하나의 상기 가설지주를 상승시켜 위치 고정 상태의 상기 가설지주에 연결시키는, 가설지주 연결 단계;
    를 포함하는 유압 잭을 이용한 가설 장치의 작동 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    설정된 상기 가설지주의 개수가 연결될 때까지, 상기 가설지주 연결 단계에 이어서 상기 가설지주 상승 단계와 동일한 단계, 상기 위치 고정 단계와 동일한 단계 및 상기 가설지주 연결 단계와 동일한 단계가 순차적으로 실행되는 유압 잭을 이용한 가설 장치의 작동 방법.
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