KR101586376B1

KR101586376B1 - 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법

Info

Publication number: KR101586376B1
Application number: KR1020140178448A
Authority: KR
Inventors: 박영수; 윤용일
Original assignee: 한우코리아(주)
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-01-18

Abstract

구조물기초와 교대에 직접 지지되도록 설치된 인상잭이 설치된 강관을 이용하여 수평변위를 제어하면서 안전하게 교량상부구조물을 인상시킬 수 있는 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법에 관한 것으로서, (a) 교대(A3) 전면에 상,하로 이격 설치되어 강관이 관통되는 수평틀; 및 상기 이격 설치된 수평틀을 구속하도록 설치된 브레이싱재를 포함하는 브레이싱 구조체를 설치하는 단계; (b) 상기 브레이싱구조체의 수평틀을 관통하여 상단은 인상수단이 설치되고, 하단은 교대기초(A1)에 지지되도록 강관을 설치하는 단계; 및 (c) 상기 인상수단을 작동시켜 강관의 지지력을 이용하여 교량상부구조물(A2)을 인상시키는 단계;를 포함한다.

Description

인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법{STRUCTURE LIFTING METHOD USING STEEL PIPE MEMBER WITH LIFTING JACK}

본 발명은 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 기초와 교대에 직접 지지되도록 설치된 인상잭이 설치된 강관을 이용하여 수평변위를 제어하면서 안전하게 교량상부구조물을 인상시킬 수 있는 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법에 관한 것이다.

도 1a에는 압입체를 이용한 구조물 인상공법(대한민국 특허 제 621,669호)이 도시되어 있다. 간략히 살펴보면 다음과 같다.

먼저 반력지지체(20)를 설치하기 위하여 구조물의 기초인 바닥판(2)에 반력홀(12)을 천공시킨 후, 반력홀(12)에 철근 또는 강봉과 같은 반력구(21)의 하단을 관입시켜 바닥판 하부 저면에 정착시키고, 반력구(21) 상단에는 원형 판재 형태의 상단지지체(22)를 설치하여, 인위적으로 반력지지체(20;21,22)를 구조물에 설치시키고,

상단지지체(22) 하부에는 반력홀(12)과 같이 소정의 깊이로 천공된 압입홀(13)에 강관과 같은 파일 형태의 압입체(30)를 세팅하여, 압입체(30)와 상단지지체(22) 사이에 유압실린더를 포함한 압입수단(40)을 작동시켜, 압입체(30)를 바닥판(2) 하부에 압입시킨 후, 압입된 압입체(30) 상부에 유압실린더를 포함한 인상수단(50, 필러강관등을 추가 사용)을 설치하여 결국, 상기 인상수단(50)에 의해 침하된 바닥판(2)의 인상이 가능 하게 된다.

또한, 인상된 바닥판(2) 저면에 압입된 압입체(30)를 구조물 및 마감 처리된 반력구(21)와 일체화시켜 구조물을 지지하는 기초파일로서 작용하도록 한다.

도 1b는 교량의 교각의 기초(구조물) 주위에 확장콘크리트(C)를 추가 형성시킨 후, 반력체의 인상수단(50)을 이용하되 연결강재(46)를 상기 기초와 확장콘크리트(C)의 연결에 사용하는 예를 도시한 것이다.

즉, 종래에서 확장콘크리트(C)를 이용하여 인상수단(50)을 이용할 수 있음을 알 수 있다. 하지만 이러한 종래 반력체의 인상수단(50)은 필러강관을 사용하여 인상높이 를 맞추어야 하는데 반력체의 인상높이 수용범위가 작기 때문에 교량상부구조물과 같이 큰 구조물을 안전하게 지지하면서 인상시킬 수 있는 방법은 달리 소개되어 있지 못하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 교량상부구조물 예컨대, 교량상판(슬래브)을 기초를 이용하여 인상시킴에 있어서 인상높이에 따른 안전성을 확보할 수 있는 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,

첫째, 인상수단(유압잭)을 강관 상면에 직접 지지되도록 하고, 인상수단이 교량상부구조물(교량상판) 저면에 접하면서 인상이 가능하도록 하여 강관의 지지능력을 이용할 수 있도록 하였다.

이에 강관은 높이 조절이 용이하고 1개당 지지능력이 뛰어나므로 이를 이용하되 상단에는 스트로크커플러를 이용하여 인상수단(유압잭) 설치가 용이하도록 하고, 하단은 구조물에 위치이동 없이 설치될 수 있도록 강관받침대를 이용하여 설치하게 된다.

이러한 강관은 다수 개를 구조물에 지지되도록 설치하여 교량상부구조물을 인상하도록 하되, 인상 시 좌굴 등을 방지하기 위하여 브레이싱 구조체를 이용하여 교량의 교대에 구속되도록 하였다.

삭제

본 발명에 의하여 교량상부구조물등과 같은 중량물을 보다 안정적으로 강관과 인상수단만으로 인상시켜 경제성을 충분히 확보할 수 있게 된다.

또한, 강관을 이용하되 비틀림, 좌굴을 방지할 수 있어 높이에 영향을 받지 않고 중량물을 인상시킬 수 있게 된다.

도 1a 및 도 1b는 종래 반력지지체를 이용한 구조물 인상공법의 시공도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상 구성사시도 및 평면설치도,
도 2c 및 도 2d는 본 발명의 수평변위방지 구조체와 강관받침대의 구성사시도,
도 2e와 도 2f는 본 발명의 인상수단과 커플러조립도 및 임시지지용 스쿠류잭의 설치도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법의 시공순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[ 본 발명의 구조물 인상 구성 ]

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 인상수단(200, 유압잭)이 설치된 강관(100)을 이용한 구조물(A) 인상 구성사시도들을 도시한 것이다.

먼저, 상기 강관(100)은 일정한 직경을 가진 원형 강관을 이용하게 되며 기성제품을 이용하여 상, 하로 연결시킨 것을 이용하게 된다.

이러한 강관(100)은 구조물(A)이 교량의 교대기초(A1)와 교량상부구조물(A2) 사이에 설치되므로 높이가 커지게 되므로 용접하여 하단은 교대기초(A1)에 지지되도록 하고, 상단에는 인상수단(200)이 장착되도록 하여 인상수단이 교량상부구조물(A2)을 인상하도록 하게 된다.

이에 인상과정에서 강관(100)은 도 2a의 경우 횡방향으로 5개를 서로 이격시켜 설치하고 있음을 알 수 있는데 이는 강관(100)의 직경과 교대기초(A1)의 횡방향 연장길이 등을 고려하여 결정하면 된다.

이러한 강관(100)은 수직하중에 대한 지지성능이 매우 크고 구입이 용이하고 연결이 용이하다는 장점이 있게 된다.

상기 인상수단(200)은 강관의 직경에 대응한 크기를 가진 유압잭을 이용하면 되고 이러한 유압잭의 실런더가 상방으로 인장되면서 강관(100)의 지지를 통한 반력으로 교량상부구조물(A2)을 인상시키게 된다.

이에 교량상부구조물(A2)과 교대(A3) 사이에 설치된 교량받침 등을 보수할 수 있도록 하게 된다.

이때, 상기 강관(100)들은 수평으로는 구속되어 있지 않고 상,하 연결길이가 길어짐에 따라 인상작업 시 변형, 휘어짐 등이 발생할 수 있으므로 본 발명은 특히 교대(A3) 전면에 브레이싱 구조체(300)를 설치하게 된다.

이러한 브레이싱 구조체(300)는 도 2a 및 도 2b와 같이 강관(100)의 중간을 서로 구속하면서 위치를 구속하는 역할을 하게 된다.

이에 상기 브레이싱 구조체(300)는 강관(100)이 관통할 수 있도록 수평틀(310)과 브레이싱재(320)를 포함하도록 하되, 상기 수평틀은 앵글등을 이용하여 조립한 것을 이용하여 교대(A3) 전면에 앵커볼트등을 이용하여 고정되도록 하게 된다.

이러한 수평틀(310)은 상,하 이격시켜 강관(100)이 관통되도록 설치하게 되며 브레이싱재(320)는 상,하로 서로 크로싱되어 엑스자 형태로 상,하로 설치된 수평틀(310)을 구속하게 된다. 이러한 브레이싱재(320)도 앵글등을 이용하면 되고, 브레이싱재(320)와 수평틀(310)은 서로 볼트와 너트에 의하여 간단하게 연결되도록 하면 된다.

이에 도 2b와 같이, 상기 강관(100)이 수평틀(310)의 모서리 또는 전면부위에 위치 고정될 수 있는 고정부재(311,312)를 수평틀(310)에 설치하고, 상기 고정부재(311,312)에 의한 공간에 강관(100)이 관통되도록 하게 된다.

이에 모서리에 설치되는 고정부재(311)는 강관(100)이 위치 고정되도록 수평틀 모서리 내측공간이 확보되도록 수평 경사지게 설치되도록 하고, 수평틀 중간에 설치되는 고정부재(312)는 강관 주위를 감싸도록 하여 절곡시키거나 내측 사이에 설치되도록 하게 됨을 알 수 있다.

나아가 도 2a 및 도 2c와 같이 교량상부구조물(A2) 인상 시 발생할 수 있는 수평변위를 방지하기 위하여 교대(A3)와 교량상부구조물(A2) 측면을 서로 연결하여 수평변위방지 구조체(400)를 설치하여 보다 안정적인 교량상부구조물(교량상판) 인상이 가능하도록 하게 된다.

삭제

또한, 도 2a 및 도 2d와 같이 상기 강관(100)의 하단은 교대기초(A2)의 상면에 직접 지지되도록 설치하게 되면 수직도를 확보하기 어렵고 불안정 해질 수 있으므로 강관받침대(550)를 이용하게 된다.

이때 상기 강관받침대(500)는 교대기초(A1) 상면에 앵커볼트에 의하여 고정되는 받침저판(510)과 받침저판(510)에 일체로 링 형태로 형성된 받침링(520)을 포함하여 구성된다.

상기 받침저판(510)은 사각판 형태로 강관(100)으로부터 전달되는 하중을 교대기초(A1)로 분산되도록 하고, 상기 받침링(520)은 강관(100)의 하단부가 삽입되도록 하는 높이를 가지도록 하여 강관(100)의 안정적인 지지가 가능하도록 하게 된다.

나아가 도 2a 및 도 2e와 같이, 상기 강관(100)의 상단에는 인상수단(200)이 역시 안정적으로 설치될 수 있도록 유압잭커플러(210)와, 인상수단(200) 상면과 교량상부구조물(A2) 저면 사이에 안정적인 인상수단 스트로크가 가능하도록 스트로크커플러(220)를 설치하게 된다.

상기 유압잭커플러(210)는 강관의 상면에 저면이 접하고, 인상수단인 유압잭의 저면이 지지되는 강관 직경보다 큰 단면적을 가진 원형 강재 플레이트를 이용하게 되고,

스트로크커플러(220)는 인상수단인 유압잭의 실린더 상면에 설치되는 실런더용플레이트(221)와 실런더용 원형플레이트 보다 큰 단면적의 상단지지플레이트(222)를 이용하게 된다. 역시 상기 실런더용플레이트와 상단지지플레이트는 원형 강재 플레이트를 이용하면 된다. 이러한 스트로크커플러(220)는 유압잭의 실린더에 의한 스트로크 시 교량상부구조물(A2)에는 집중응력이 발생하므로 이를 분산 시키고, 실린더 파손을 방지하기 위함이다.

또한 인상수단(200)은 강관 상단에 1개가 아닌 2개를 서로 상하로 설치하되 인상수단과 인상수단 사이에는 유압잭커플러(210)를 이용하여 설치하면 되며 유압을 이용하여 설치된 인상수단(200)인 유압잭을 동시 작동 할 수 있도록 하게 된다.

또한 강관(100)에 의한 교량상부구조물(A2) 인상 후, 예측치 못한 하중 전달에 이한 불안정성을 해소하기 위하여 임시지지용 스크류잭(600)을 더 설치하게 된다.

이러한 임시지지용 스크류잭(600)은 도 2f와 같이 하부받침대와 상,하부받침대(610)를 스크류잭(600) 상면과 저면에 위치하도록 한 것을 사용하게 된다.

상기 하부받침대와 상부받침대는 교대(A3) 상면에 지지되도록 설치되는 H형 철골(610)과 클램프(620)가 형성된 것을 이용하여 하중지지능력을 확보하도록 하면서 설치공간을 최소화할 수 있도록 하게 된다.

[ 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법 ]

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법의 시공순서도를 도시한 것이다.

먼저, 도 3a와 같이, 교대기초(A1)의 전면에 앞서 살펴본 브레이싱 구조체(300)를 상,하로 이격시켜 설치하게 된다.

또한, 상기 브레이싱 구조체(300)를 관통하도록 강관(100)을 설치하되, 교대기초(A1) 상면에 강관받침대(500)를 먼저 설치하여 강관의 하단이 강관받침대(500)에 삽입되도록 하게 된다.

이러한 강관(100)은 브레이싱 구조체(300)를 관통하여 위치가 구속되며 각각의 강관(100)은 수평 구속된다.

이에 상기 강관(100)의 상면에는 인상수단(200)을 설치하게 된다.

이때, 미 도시 하였지만 교대기초(A1)가 강관(100) 다수를 설치할 수 있을 정도의 단면을 가지지 못하는 경우에는 확장콘크리트를 이용하여 교대기초(A1)을 보강한 후 보강된 확장콘크리트 상면에 강관을 설치하면 된다.

또한, 교대(A3) 측면과 교량상부구조물(A2)의 측면에 앞서 살펴본 수평변위방지 구조체(400)도 설치하게 된다.

이에 도 3b 및 도 3c와 같이 교대(A3)의 측면에는 수평변위방지 구조체(400)가 설치되고, 브레이싱 구조체(300)에 의하여 위치 구속된 강관(100)이 설치되고, 강관(100)과 교량상부구조물(A2)의 사이에는 인상수단(200)이 설치되게 됨을 알 수 있다.

이에 상기 인상수단(200)을 작동시켜 교량상부구조물(A2)이 인상되면 교량받침등을 교체하는 등의 유지보수 작업을 하게 된다.

이때 필요한 경우 앞서 살펴본 스크류잭(330)을 이용하여 안정성을 확보하도록 하고 유지보수 작업등이 완료되면 인상수단(200)에 의하여 인상된 교량상부구조물(A2)를 교량받침에 의하여 지지되도록 하강시키고, 강관(100), 인상수단(200), 브레이싱 구조체(300), 수평변위방지 구조체(400) 및 강관받침대(500)를 해체하여 재사용이 가능하도록 하게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 강관
200: 인상수단 210: 유압잭커플러
220: 스트로크커플러 300: 브레이싱 구조체
310: 수평틀 320: 브레이싱재
400: 수평변위방지 구조체 500: 강관받침대
510: 받침저판 520: 받침링
600: 스크류잭

Claims

(a) 교대(A3) 전면에 상,하로 이격 설치되어 강관(100)이 관통되는 수평틀(310); 및 상기 이격 설치된 수평틀(310)을 구속하도록 설치된 브레이싱재(320)를 포함하는 브레이싱 구조체(300)를 설치하는 단계;
(b) 상기 브레이싱구조체(300)의 수평틀(310)을 관통하여 상단은 인상수단(200)이 설치되고, 하단은 교대기초(A1)에 지지되도록 강관(100)을 설치하는 단계; 및
(c) 상기 인상수단(200)을 작동시켜 강관(100)의 지지력을 이용하여 교량상부구조물(A2)을 인상시키는 단계;를 포함하며,
상기 (b) 단계의 상기 브레이싱구조체(300)의 수평틀(310)을 관통하는 강관(100)은 강관(100)이 수평틀(310)의 모서리 또는 전면부위에 위치 고정될 수 있는 고정부재(311,312)를 수평틀(310)에 설치하고, 상기 고정부재(311,312)에 의한 공간에 강관(100)이 관통되도록 하고, 모서리에 설치되는 고정부재(311)는 강관(100)이 위치 고정되도록 수평틀 모서리 내측공간이 확보되도록 수평 경사지게 설치하고, 수평틀 중간에 설치되는 고정부재(312)는 강관 주위를 감싸도록 하여 절곡시키거나 내측 사이에 설치되도록 하며,
상기 (b) 단계에서, 강관(100)의 상단에는 인상수단(200)이 안정적으로 설치될 수 있도록 유압잭커플러(210)와, 유압잭의 실린더 상면에 설치되는 실린더용플레이트(221)와 상기 실린더용플레이트(221)에 적층되며 상기 실린더용플레이트(221) 보다 큰 단면적의 상단지지플레이트(222)를 포함하는 스트로크커플러(220)를 설치하되, 상기 인상수단(200)은 강관 상단에 2 개를 직렬로 상하로 설치하며, 인상수단과 인상수단 사이에는 유압잭커플러(210)를 배치시키며,
상기 강관(100)에 의한 교량상부구조물(A2) 인상 후, H형 철골로 형성되는 상,하부받침대(610)를 각각 교량상부구조물(A2)의 저면과 교대(A3) 상면에 지지하도록 하는 다수의 임시지지용 스크류잭(600)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법.
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제 1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 강관(100)은
교대기초(A1) 상면에 앵커볼트에 의하여 고정되는 받침저판(510)과 받침저판(510)에 일체로 링 형태로 형성된 받침링(520)을 포함하여, 상기 받침저판(510)은 사각판 형태로 강관(100)으로부터 전달되는 하중을 교대기초(A1)로 분산되도록 하고, 상기 받침링(520)은 강관(100)의 하단부가 삽입되도록 하는 높이를 가지도록 하여 강관(100)의 안정적인 지지가 가능하도록 하는 강관받침대(500)를 이용하여 교대기초(A1) 상면에 지지되도록 설치하는 인상잭이 설치된 강관을 이용한 구조물 인상공법.