KR101842392B1 - 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립식 강관주에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관주를 지반에 시공함에 있어 별도로 인력이나 백호우 또는 오거크레인 등을 이용한 굴착공정 없이 굴착과 동시에 전주근가 설치 없이 매립이 가능하게 함으로써, 시공의 편리함과 견고한 지반을 형성하여 시공품질의 향상 및 공기의 단축과 시공비의 절감을 가져오게 하며, 또한, 불필요한 굴착이 없게 함으로써, 더욱 견고한 시공으로 경사 변위 현상을 방지하며, 굴착 및 되메움으로 인한 지반의 지지력이 감소되는 것을 방지하기 위한 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법에 관한 것이다.

Description

굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법{Prefabricated steel pole for soil excavation and its construction method}

본 발명은 조립식 강관주에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강관주를 시공함에 있어 그 시공상의 편리함을 가져오게 하면서도, 지반에 견고한 지지가 가능하게 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 통신선로 또는 배전선로 등의 지지물로 사용되는 전주는, 크게 목재, 철근 콘크리트재, 철재 등으로 제작되어 사용되고 있다.

한편, 일반적으로 통신선로에는 강관주가 주로 사용되고, 배전선로의 경우 철근 콘크리트 전주가 대부분으로 사용되고 있는데, 필요에 따라 전주의 하중이 크지 않거나 높은 지상고를 요구하지 않는 선로에서는 경량화 된 철재 강관 형태의 강관주가 사용되고 있는 것으로, 이러한 강관주는 그 쓰임새가 보편화 되어 있다.

이러한 기존의 강관주는 그 제작 및 취급 시공상의 편리함을 위해 조립식 구조를 이루는 것이 대부분인 것으로, 분리된 강관주를 현장에서 현장 요건 또는 필요 길이에 따라 연속하여 조립하여 설치하게 된다.

한편, 상대적으로 직경이 철근 콘크리트 전주에 비해 작은 조립식 강관주를 설치시에는, 인력이나 백호우 또는 오거크레인을 이용하여 지반의 굴착 및 기초가 되는 강관주를 매립한 상태에서 굴착지를 되메움 하여 고정하고, 그 기초 강관주의 상단으로 필요 길이만큼 또 다른 강관주를 조립하게 되며, 특히 전주근가를 함께 시공해야한다.

그러나, 상기와 같이 전주근가를 함께 시공시에는 강관주의 직경에 비해 굴착되는 굴착공의 크기가 상대적으로 크기 때문에 메움 및 다지기 작업을 수행하여야 하는 등 상당한 작업 공정과 시간이 소요되고 지반이 약해지는 문제점이 있었다.

또한, 시공 후에도 메움된 지반의 지지력이 굴착전에 비해 상대적으로 약하기 때문에 강관주 시공 후 선로를 시공시 그 선로의 장력에 의해 전주가 기우는 경사 변위 현상이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.

대한민국실용신안등록 제20-0121929호. 대한민국특허공개공보 제10-2017-0013066호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 강관주를 지반에 시공함에 있어 별도로 인력이나 백호우 또는 오거크레인 등을 이용한 굴착공정 없이 굴착과 동시에 전주근가 설치 없이 매립이 가능하게 함으로써, 시공의 편리함과 견고한 지반을 형성하여 시공품질의 향상 및 공기의 단축과 시공비의 절감을 가져오게 하기 위한 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 불필요한 굴착이 없게 함으로써, 더욱 견고한 시공으로 경사 변위 현상을 방지하며, 굴착 및 되메움으로 인한 지반의 지지력이 감소되는 것을 방지하기 위한 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법을 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 지반에 매립되는 중공형 기초주;
기초주의 상부로 연장 형성되는 중공형 연결주; 및
기초주와 연결주를 결합 고정하기 위한 고정수단을 포함하여 구성하되,
기초주는,
하단에 지반의 직접 굴착이 가능하도록 굴착날이 형성되고, 상단에는 양측으로 관통되는 제1 결합공을 가지며 기초주의 직경보다 축소된 직경을 이루는 제1 결합부가 형성되며, 하부 둘레에는 굴착날의 상부로 연장되는 나선형 굴착 스크류가 형성되게 구성하되,
굴착날은,
기초주의 외직경과 동일한 폭과 기초주의 내직경보다 작은 두께를 이루는 판체형 블록 형태로 구성되어, 상부는 기초주의 하단에 내입 결합되는 결합부를 이루고, 하부는 폭 방향 양측의 변으로부터 하단 중앙을 향하게 하방 경사를 이루는 절삭날부를 이루며, 결합부 양측면과 기초주의 내주면 사이에는 기초주의 내부로 토사의 유입이 가능하게 하는 토사 유입홈을 이루게 구성하며,
연결주는,
하단에 기초주의 제1 결합부와 삽입 결합력을 가지며 제1 결합공과 연통되는 제2 결합공을 갖는 제2 결합부가 형성되게 구성하며,
고정수단은,
제1 결합공과 제2 결합공에 관통 및 체결되는 볼트와 너트로 구성하며,

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기초주의 상단을 회전식 굴착장비에 장착하는 기초주 장착단계;

기초주의 굴착날이 강관주 시공위치 지반에 접하게 한 상태에서 기초주에 하중 및 회전력을 부여하여 굴착날과 굴착 스크류를 통한 굴착 및 지반에 매립하는 기초주 시공단계;

매립된 기초주의 상단으로부터 굴착장비를 해체하는 장비 해체단계;

굴착장비가 해체된 기초주의 상단으로부터 연결주를 연결하는 연결주 시공단계를 수행하여 됨을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법.

기초주 시공단계에서,

기초주는 굴착날을 통한 지반 굴착과 함께 지반으로 진입되는 기초주가 굴착 스크류를 통해 보조 굴착한 상태에서 지반에 그대로 매립되어 굴착 스크류를 통해 지반과의 결속력이 부여되게 시공함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 및 그 강관주 시공방법은, 지반에 매립되는 기초주의 하단에 굴착날이 형성되어 있는 것인바, 기초주를 지반에 시공시 별도의 지반 굴착공정 없이 직접 굴착 매립이 가능하게 되어 견고한 지반 형성과 시공상의 편리함 및 공기의 단축을 가져옴은 물론, 이에 따른 시공비가 현격히 절감되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 지반의 굴착 및 메움 없이 지반에 직접 굴착 매립되게 되므로, 전주근가를 설치하지 않아도 단단한 지반의 지지력을 그대로 받을 수 있게 되며, 특히 굴착날의 측부를 통해 매립되는 강관주의 내부에 토사가 충전되게 되므로 무게 중심이 놓이게 되는 등 그 견고한 시공이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 분해 사시도.
도 2는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 결합사시도.
도 3은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 단면도.
도 4는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 굴착날 다른 실시예도.
도 5는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 결합공 다른 실시예도.
도 6은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 실시예도.
도 7은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법을 나타낸 전체 공정도.
도 8은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법의 기초주 장착단계 간략도.
도 9는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법의 기초주 시공단계 간략도.
도 10은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법의 기초주가 시공된 상태의 요부도.
도 11은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법의 장비 해체단계 간략도.
도 12는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법의 시공방법의 연결주 시공단계 요부도.
도 13은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법의 연결주 시공단계 다른 실시예도.
도 14는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 다른 실시예 사용상태도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

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

먼저, 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주를 살펴보면,

도 1은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 결합사시도이며, 도 3은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 단면도이다.

도 1 내지 도 3의 도시와 같이 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주(1)는, 지반에 매립되는 기초주(100)와, 연결주(200)와 고정수단(300)으로 구성된다.

여기서, 상기 기초주(100)는, 수직 길이를 가지며 내부가 중공된 관체 형태로 구성된 것으로, 강관주(1)를 시공시 하부가 지반에 매립되어 강관주(1)의 기초를 이루게 구성된다.

또한, 기초주(100)의 하단에는 지반의 직접 굴착이 가능하도록 굴착날(110)이 더 포함되게 구성된 것으로, 굴착날(110)은 다양하게 구성할 수 있다.

먼저, 굴착날(110)을 구성함에 있어, 도 1 내지 도 3을 참조하여 기초주(100)의 외직경과 동일한 폭과 기초주(100)의 내직경보다 작은 두께를 이루는 판체형 블록 형태로 구성할 수 있다.

이때, 굴착날(110)의 상부는 기초주(100)의 하단에서 내부에 내입 및 결합되는 결합부(111)를 이루게 구성된 것으로, 결합부(111)는 기초주(100)에 용접 등을 통해 결합되게 구성된다.

그리고, 굴착날(110)의 하부는 지반의 굴착이 가능한 절삭날부(112) 구성된 것으로, 절삭날부(112)는 기초주(100)의 하방으로 돌출 구성되며, 굴착날(110)의 폭 방향 양변이 하단 중앙을 향하게 하방 경사를 이루게 구성되어 양측이 "V" 형태를 이루게 구성된다.

그리고, 굴착날(110)의 결합부(111) 양측면과 기초주(100)의 내주면 사이에는 기초주(100)의 내부와 외부가 연통되는 토사 유입홈(113)(113')을 이루게 구성된 것으로, 그 토사 유입홈(113)(113')을 통해 지반 굴착시 기초주(100)의 내부로 토사가 유입 충전되게 구성된다.

또한, 굴착날(110)을 구성함에 있어 다른 실시예로, 도 4의 도시와 같이 기초주(100)의 외직경과 동일한 폭과 기초주(100)의 내직경보다 작은 두께를 이루는 평면상 십자 형태를 이루는 블록 형태로 구성할 수 있다.

이때, 굴착날(110)의 상부는 기초주(100)의 하단에서 내부에 내입 및 결합되는 결합부(111)를 이루게 구성된 것으로, 결합부(111)는 기초주(100)에 용접 등을 통해 결합되게 구성된다.

그리고, 굴착날(110)의 하부는 지반의 굴착이 가능한 절삭날부(112) 구성된 것으로, 절삭날부(112)는 기초주(100)의 하방으로 돌출 구성되며, 굴착날(110)의 폭 방향 네 변이 하단 중앙을 향하게 하방 경사를 이루게 구성되어 사방이 "V" 형태를 이루게 구성된다.

그리고, 굴착날(110)의 결합부(111) 사이와 기초주(100)의 내주면 사이에는 사방으로 기초주(100)의 내부와 외부가 연통되는 토사 유입홈(113)(113')을 이루게 구성된 것으로, 그 토사 유입홈(113)(113')을 통해 지반 굴착시 기초주(100)의 내부로 토사가 유입 충전되게 구성된다.

즉, 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주(1)는 기초주(100)의 하단에 굴착날(110)이 구성된 것인바, 그 기초주(100)를 시공함에 있어 별도의 굴착지 시공 없이 굴착날(110)을 통해 지반에 직접 굴착 및 매립이 가능하게 구성된다.

또한, 기초주(100)는 그 상단에 하기하는 연결주(200)와의 결합을 위한 제1 결합부(120)가 구성된 것으로, 그 제1 결합부(120)에는 양측으로 관통되는 제1 결합공(121)이 구성된다.

또한, 기초주(100)는 하부 둘레에 굴착날(110)의 상부로 연장되는 나선형 굴착 스크류(130)가 더 포함되게 구성된 것으로, 이때 굴착 스크류(130)는 굴착날(110)의 상부로부터 약 2회전 정도로 구성되어 굴착날(110)의 굴착을 보조하여 기초주(100)의 원활한 굴착을 보조하는 한편, 지반과의 결속력이 부여되게 된다.

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상기 연결주(200)는, 수직 길이를 가지며 내부가 중공되며 기초주(100)와 동일한 직경의 관체 형태로 구성된 것으로, 상기 기초주(100)의 상단에 결합되어 강관주(1)의 길이를 조절하게 구성된다.

또한, 기초주(100)는 그 하단에 상기 기초주(100)와의 결합을 위한 제2 결합부(220)가 구성된 것으로, 그 제2 결합부(220)에는 양측으로 관통되는 제2 결합공(221)이 구성된다.

한편, 상기 기초주(100)와 연결주(200)의 결합을 위한 제1,2 결합부(120)(220)는 서로 삽입 결합되는 구조를 이루며, 결합시 제1,2 결합공(121)(221)은 서로 연통된 상태를 이루게 구성된다.

이때, 그 삽입되는 구조는 한정되는 것이 아니라 제1 결합부(120)를 축소된 직경을 이루게 하여 제2 결합부(220)의 하단에 삽입 결합되게 구성하거나, 반대로 제2 결합부(220)를 축소된 직경을 이루게 하여 제1 결합부(120)에 삽입되게 구성할 수 있는 것으로, 본 발명에서는 제1 결합부(120)의 축소된 직경을 적용한다.

또한, 본 발명에서 제1,2 결합부(120)(220)의 제1,2 결합공(121)(221)은 적어도 상,하 두단 이상으로 구성할 수 있다.

이때, 상,하 두단 이상을 이루는 각각의 제1,2 결합공(121)(221)을 구성함에 있어서는 먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 상,하가 동일한 방향으로 관통되게 구성할 수 있다.

또한, 상,하 두단 이상을 이루는 각각의 제1,2 결합공(121)(221)을 구성함에 있어서는 도 5를 참조하여 상,하가 "십자" 형태로 서로 교차되게 구성할 수 있다.

그리고, 연결주(200)에는 통상의 발판볼트(10)가 구성된 것으로, 발판볼트(10)는 연결주(200)의 둘레에 나삽되는 형태로 결합되며, 연결주(200)의 상단은 빗물 등의 유입을 위해 통상의 마감캡(20)으로 마감되게 구성할 수 있을 것이다.

상기 고정수단(300)은, 결합되는 기초주(100)와 연결주(200)의 결합 고정력을 부여하게 구성된 것으로, 그 기초주(100)와 연결주(200)의 제1,2 결합공(121)(221)을 수평 관통하는 장형 볼트(310)와 그 관통된 볼트(310)에 체결되는 너트(320)가 한 조를 이루게 구성된다.

즉, 고정수단(300)은, 각열의 제1,2 결합공(121)(221)에 결합되는 것으로, 각각의 제1,2 결합공(121)(221)이 상,하 동일열을 이룰시 동일한 방향으로 상,하 열을 이루게 고정되고, 제1,2 결합공(121)(221)이 상,하 교차를 이룰시 교차되는 방향으로 상,하 열을 이루게 고정된다.

한편, 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주를 구성함에 있어 다른 실시예로, 도 6의 도시와 같이 연결주(200)를 연속하여 연결 사용이 가능하도록 복수개로 구성할 수 있다.

이를 위해서는 각각의 연결주(200)를 구성함에 있어 상단에는 연결하고자 하는 연결주(200)의 제2 결합부(220)와의 삽입 결합이 가능하도록 제3 결합부(230)가 더 구성된다.

이때, 제3 결합부(230)는 제2 결합부와 삽입되는 구조를 이루게 구성된 것으로, 그 삽입되는 구조는 한정되는 것이 아니라 제3 결합부(230)를 축소된 직경을 이루게 하여 상부로 연결되는 연결주(200)의 제2 결합부(220)에 삽입되게 구성할 수 있다.

그리고, 제3 결합부(230)에는 상부 연결주(200)의 제2 결합공(221)과 연통되는 제3 결합공(231)이 구성된다.

한편, 상기와 같이 연결주(200)를 복수개 구성하여 연결 사용이 가능하게 구성시에는 기초주(100)와 연결주(200)에 형성되는 제1 결합부(120)의 제1 결합공(121)과, 제2 결합부(220)의 제2 결합공(221)과, 제3 결합부(230)의 제3 결합공(231)은 적어도 한 단 이상으로 구성할 수 있다.

즉, 기초주(100)와 연결주(200)는 제1 결합공(121)과 제2 결합공(221)을 관통하는 고정수단(300)으로 고정되게 구성하고, 연결주(200)와 또 다른 연결주(200)는 제2 결합공(221)과 제3 결합공(231)을 관통하는 고정수단(300)으로 고정되게 구성하되, 그 고정수단(300)은 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)을 한단으로 구성시 그 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)과 동일하게 하나의 고정수단(300)이 적용되고, 그 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)을 복수단으로 구성시 그 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)과 동일하게 다수단의 고정수단(300)을 적용할 수 있을 것으로, 이는 연결하고자 하는 연결주(200)의 직경 및 길이에 따라 다양하게 적용 가능할 것이다.

그리고, 상기와 같이 복수의 연결주(200)를 구성시에는 그 각각의 연결주(200)에는 통상의 발판볼트(10)가 구성될 것이며, 발판볼트(10)는 연결주(200)의 둘레에 나삽되는 형태로 결합되며, 최상단의 연결주(200) 상단은 빗물 등의 유입을 위해 통상의 마감캡(20)으로 마감되게 구성할 수 있을 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주를 시공하기 위한 시공방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세시 설명한다.

도 7은 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법을 나타낸 전체 공정도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 도 7의 도시와 같이 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법은 기초주 장착단계(S100)와, 기초주 시공단계(S200)와, 장비 해체단계(S300)와, 연결주 시공단계(S400)를 수행하여 된다.

먼저 기초주 장착단계(S100)는,

도 8의 도시와 같이 본 발명 강관주(1)를 지반에 매립 시공함에 있어 회전 굴착을 위한 굴착장비(30)에 장착하기 위한 단계로, 이때 적용되는 굴착장비(30)로는 새롭게 구현되는 것이 아니라 통상의 백호우 또는 오거크레인 등을 적용할 수 있다.

한편, 굴착장비(30)로 백호우를 적용함에 있어서는, 그 백호우에는 본 발명 출원인에 의해 제안된 백호우 장착형 굴착용 유압식 굴착 스크류에 적용되는 회전축관(도면중 미도시함)을 갖는 감속기(31)를 적용할 수 있는 것으로, 이때 기초주(100)는 그 상단이 감속기(31)의 회전축관에 결합되게 된다.

이후, 기초주 시공단계(S200)는,

지반에 시공되는 강관주(1)의 기초를 이루는 기초주(100)를 시공하는 단계로, 도 9의 도시와 같이 기초주(100)가 장착된 굴착장비(30)를 강관주(1)를 시공하고자 하는 시공위치로 이동 및 기초주(100)의 하단 굴착날(110)을 시공위치에 접하게 한 상태에서 기초주(100)에 하중을 가하고 회전력을 부여하여 지반으로 진입시키면 된다.

이에, 기초주(100)는 회전과 함께 굴착날(110)의 절삭날부(112)가 지반을 파고 들어가게 되는 것인바, 그 굴착이 가능하게 되며 필요 깊이로 굴착과 동시에 매립이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 기초주 시공단계(S200)를 수행함에 있어 기초주(100)의 하부 둘레에 굴착날(110)과 연장 형성되는 굴착 스크류(130)는 굴착날(110)을 통한 지반 굴착과 함께 굴착공의 주변을 보조 굴착하게 된다.

이때, 상기와 같이 굴착 스크류(130)를 통한 보조 굴착은 기초주(100)가 굴착공으로 진입함에 있어 추가 굴착을 수행하게 되므로, 그 기초주(100)의 표면과 지반과의 마찰 저항력이 최소화되게 하여 굴착력의 증대를 가져오게 함과 동시에 굴착이 완료된 상태에서 그 굴착 스크류(130)와 지반의 긴밀한 결속력이 부여되어 보다 견고한 기초주(100)의 매립 시공이 가능하게 된다.

즉, 본 발명의 기초주 시공단계(S200)에서는, 통상의 기초주를 시공시 시공위치를 굴착하는 굴착단계와 기초주를 굴착지에 내입시키는 내입단계와 내입된 기초주를 되메임하여 매립하는 매립단계를 수행할 필요 없이, 기초주(100)의 굴착과 동시에 매립이 가능하게 되는 것인바, 그 시공이 매우 편리하며 통상의 전주근가 설치가 필요 없고, 이에 따른 시공 시간의 현격한 단축이 가능하게 된다.

또한, 상기와 같이 매립되는 기초주(100)는, 통상의 되메움에 의해 매립시 그 되메움 된 토사가 원래의 지반보다 지지력이 저하되는 것인바, 그 매립이 불안전하게 되는 것인데, 본 발명에서는 도 10의 도시와 같이 별도의 되메움 없이 직접 지반에 매립되는 것인바, 지반 원래의 지지력을 그대로 받을 수 있어 전주근가를 설치하지 않아도 보다 안정적이고 견고한 시공이 가능하게 되며, 특히 기초주(100)의 둘레에 형성된 굴착 스크류(130)를 통해 지반과의 결속력 증대에 따른 지지력이 보다 증대되게 된다.

또한, 본 발명에서는 기초주(100)를 이용하여 지반을 굴착하는 과정에서 굴착되는 토사는 굴착날(110)과 기초주(100)의 사이 토사 유입홈(113)(113')을 통해 기초주(100)의 내부로 유입 충전되게 되는 것인바, 내부에서의 지지와 무게 중심이 하부에 놓이게 되어 그 안정된 지지력 및 견고함이 더해질 수 있게 된다.

이후, 장비 해체단계(S300)는,

지반에 매립된 기초주(100)로부터 굴착장비(30)를 분리하는 단계로, 도 11의 도시와 같이 기초주(100)가 지반에 매립된 상태에서 기초주(100)로부터 감속기(31)를 분리하면 되는 것으로, 이에 지반에는 기초주(100)만이 매립된 상태를 이루게 된다.

이후, 연결주 시공단계(S400)는,

상기와 같이 시공된 기초주(100)의 상단에 연결주(200)를 연결 시공하게 된다.

이때, 연결주(200)는 도 12의 도시와 같이 먼저 그 하단의 제2 결합부(220)를 이용하여 기초주(100)의 상단 제1 결합부(120)를 씌워 연결하게 되며, 그 연결된 기초주(100)와 연결주(200)의 결합은 볼트(310)와 너트(320)가 한 조를 이루는 고정수단(300)을 이용하여 되는 것으로, 볼트(310)를 제2 결합부(220)의 제2 결합공(221) 및 제1 결합부(120)의 제1 결합공(121)을 관통 및 관통된 볼트(310)의 단부에 너트(320)를 체결하여 결합된다.

한편, 상기와 같이 고정수단(300)을 이용하여 기초주(100)와 연결주(200)를 결합 고정함에 있어서는 바람직하게 각각의 제1,2 결합공(121)(221)을 적어도 상,하 두단 이상으로 구성하고, 복수의 고정수단(300)을 이용하여 고정함으로 견고한 고정이 가능하게 된다.

이때, 상기와 같이 제1,2 결합공(121)(221)을 적어도 상,하 두단 이상 구성함에 있어서는, 먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 각각의 제1,2 결합공(121)(221)을 상,하로 동일 열을 이루게 구성 및 고정수단(300) 또한 상,하가 동일한 방향으로 결합되게 구성할 수 있는 것으로, 복수의 고정수단(300)을 통해 견고한 고정이 가능하게 된다.

또한, 도 5를 참조하여 각각의 제1,2 결합공(121)(221)을 상,하가 서로 십자 형태를 이루게 서로 교차되게 구성 및 고정수단(300) 또한 상,하가 교차되는 방향으로 결합되게 구성할 수 있는 것으로, 교차되는 고정수단(300)을 통해 사방에서 외력이 부여시 고른 결합력의 유지가 가능하게 된다.

즉, 상기와 같이 기초주(100)와 연결주(200)를 연결함에 있어, 그 기초주(100)와 연결되는 연결주(200)는 강관주(1)를 연결함에 있어 하부의 지지력이 필요한 것인바, 이에 복수의 고정수단(300)을 적용함으로 보다 견고한 결합이 가능하게 된다.

그리고, 연결주(200)에는 통상의 강관주에 형성되는 발판볼트(10)를 형성하되, 발판볼트(10)는 그 발판볼트(10)를 직접 연결주(200)의 둘레에 나삽 설치하면 된다.

한편, 연결주 시공단계(S400)에서는, 도 6을 참조하여 도 13의 도시와 같이 기초주(100)의 상단에 복수의 연결주(200)를 연속 연결 시공할 수 있다.

이를 위해서는 연결주(200)의 상단에 제3 결합부(230)를 이루는 연결주(200)를 적용하되, 전술한바와 같이 기초주(100)의 제1 결합부(120)에 연결주(200)의 제2 결합부(220)를 결합 및 고정수단(300)으로 결합 고정하고, 연결된 연결주(200)의 상단에는 또 다른 연결주(200)의 제2 결합부(220)와 하부 연결주(200)의 제3 결합부(230)를 통해 결합 및 고정수단(300)으로 결합 고정하면 된다.

이때, 상기와 같이 복수의 연결주(200)를 연결 사용시에는 각각의 제1,2,3 결합부(120)(220)(230)에 형성된 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)을 적어도 한단 이상으로 적용할 수 있는 것으로, 이는 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)을 한단으로 구성시 그 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)과 동일하게 하나의 고정수단(300)이 적용되고, 그 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)을 복수단으로 구성시 그 제1,2,3 결합공(121)(221)(231)과 동일하게 다수단의 고정수단(300)을 적용할 수 있을 것이다.

즉, 연결주 시공단계(S400)에서는 기초주(100)의 상부에 연결주(200)를 연결 시공시 비교적 직경이 크고 장형의 연결주(200)를 한 번에 시공시에는 적어도 두단 이상의 고정수단(300)을 적용함으로 그 견고한 시공이 가능하게 되며, 비교적 직경이 작고 짧은 단형의 연결주(200)를 연속 연결 시공시에는 그 연결주(200)의 직경 및 길이에 따라 적어도 한단 이상의 고정수단(300)을 적용함으로 그 시공이 가능하게 될 것이다

이에, 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주의 시공이 완료되게 되며, 상기와 같이 시공되는 연결주(200)의 최상단에는 별도의 마감캡(20)으로 마감하여 우천시 빗물 등이 유입되는 것을 방지함이 바람직할 것이다.

한편, 상기와 같이 시공되는 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주(1)를 적용함에 있어 다른 실시예로, 도 14의 도시와 같이 지반에 기초주(100)를 시공하되, 그 시공된 기초주(100)에 연결주(200)를 대신하여 도로의 가드레일(50)의 시공이 가능할 것이다.

즉, 기초주(100)를 굴착날(110)과 굴착 스크류(120)를 통해 지반을 굴착 및 그 굴착된 상태로 그대로 매립하면 되는 것으로, 이때 기초주(100)는 일정한 간격을 두고 다수 매립하면 된다.

이후, 매립된 다수의 기초주(100)는 도로의 외부에 설치되는 통상의 가드레일(50)을 볼팅 결합하면 된다.

즉, 기초주(100)를 가드레일(50)을 시공하기 위한 기초로 적용하게 되면 가드레일을 시공하기 위한 기초주의 타격 시공을 대신하여 간편하게 굴착 시공이 가능하게 되는 것이며, 이러한 가드레일(50)을 시공하기 위한 기초주(100)의 시공은 그 기초주(100)의 표면과 지반과의 마찰 저항력이 최소화되게 하여 굴착력의 증대를 가져오게 함과 동시에 굴착이 완료된 상태에서 그 굴착 스크류(130)와 지반의 긴밀한 결속력이 부여되어 보다 견고한 기초주(100)의 매립 시공이 가능하게 되는 등 가드레일(50)의 견고한 시공에 따른 안정성이 확보되게 된다.

한편, 상기와 같이 기초주(100)를 가드레일(50)에 적용시 그 기초주(100)의 상단은 마감캡(20)으로 마감하여 우천시 빗물 등이 유입되는 것을 방지함이 바람직할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주는 지반에 매립되어 기초를 이루는 기초주의 하단에 굴착날이 형성된 것인바, 강관주를 시공함에 있어 기초주를 시공시 별도의 굴착과 되메움 매립 등의 공정 없이 한번의 작업으로 굴착 및 매립이 동시에 수행되어 전주근가 설치 없이 더욱 견고하고, 시공상의 편리함과 공기의 단축을 가져올 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 시공되는 기초주는 원래 지반의 지지력을 그대로 받을 수 있게 되는 것인바, 추후 선로의 시공시 장력으로 인한 경사 변위 현상을 방지할 수 있게 되는 등 강관주의 안정성이 한층 향상되게 된다.

100 : 기초주 110 : 굴착날
111 : 결합부 112 : 절삭날부
113,113' : 토사 유입홈 120 : 제1 결합부
121 : 제1 결합공 130 : 굴착 스크류
200 : 연결주 220 : 제2 결합부
221 : 제2 결합공 230 : 제3 결합부
231 : 제3 결합공
300 : 고정수단 310 : 볼트
320 : 너트
S100 : 기초주 장착단계 S200 : 기초주 시공단계
S300 : 장비 해체단계 S400 : 연결주 시공단계

Claims (12)

1. 지반에 매립되는 중공형 기초주(100);
   기초주(100)의 상부로 연장 형성되는 중공형 연결주(200); 및
   기초주(100)와 연결주(200)를 결합 고정하기 위한 고정수단(300)을 포함하여 구성하되,
   기초주(100)는,
   하단에 지반의 직접 굴착이 가능하도록 굴착날(110)이 형성되고, 상단에는 양측으로 관통되는 제1 결합공(121)을 가지며 기초주(100)의 직경보다 축소된 직경을 이루는 제1 결합부(120)가 형성되며, 하부 둘레에는 굴착날(110)의 상부로 연장되는 나선형 굴착 스크류(130)가 형성되게 구성하되,
   굴착날(110)은,
   기초주(100)의 외직경과 동일한 폭과 기초주(100)의 내직경보다 작은 두께를 이루는 판체형 블록 형태로 구성되어, 상부는 기초주(100)의 하단에 내입 결합되는 결합부(111)를 이루고, 하부는 폭 방향 양측의 변으로부터 하단 중앙을 향하게 하방 경사를 이루는 절삭날부(112)를 이루며, 결합부(111) 양측면과 기초주(100)의 내주면 사이에는 기초주(100)의 내부로 토사의 유입이 가능하게 하는 토사 유입홈(113)(113')을 이루게 구성하며,
   연결주(200)는,
   하단에 기초주(100)의 제1 결합부(120)와 삽입 결합력을 가지며 제1 결합공(121)과 연통되는 제2 결합공(221)을 갖는 제2 결합부(220)가 형성되게 구성하며,
   고정수단(300)은,
   제1 결합공(121)과 제2 결합공(221)에 관통 및 체결되는 볼트(310)와 너트(320)로 구성함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   굴착날(110)은,
   기초주(100)의 외직경과 동일한 폭과 기초주(100)의 내직경보다 작은 두께를 이루는 평면상 "십자" 형태를 이루는 블록 형태로 구성하되,
   상부는 기초주(100)의 하단에 내입 결합되는 결합부(111)를 이루고, 하부는 폭 방향 네 변으로부터 하단 중앙을 향하게 하방 경사를 이루는 절삭날부(112)를 이루게 구성하되,
   굴착날(110)의 결합부(111) 사이와 기초주(100)의 내주면 사이에는 사방으로 기초주(100)의 내부로 토사의 유입이 가능하게 하는 토사 유입홈(113)(113')을 이루게 구성함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   제1 결합부(120)의 제1 결합공(121)과, 제2 결합부(220)의 제2 결합공(221)은,
   적어도 상,하 두단 이상으로 구성하되,
   고정수단(300)의 볼트(310)가 각 단의 제1,2 결합공(121)(221)에 삽입 관통 및 너트(320) 체결되어 복수단의 고정력을 이루게 구성함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주.
   
6. 제 5항에 있어서,
   양측으로 관통되는 각단의 제1 결합공(121) 및 각단의 제2 결합공(221)은,
   상,하가 동일 방향으로 관통되게 구성하거나,
   상,하가 "십자" 형태로 교차 관통되게 구성함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주.
   
7. 제 1항에 있어서,
   연결주(200)는,
   복수개로 구성하여 연속하여 연결 결합이 가능하게 구성하되,
   각각의 연결주(200) 상단에는 연결하고자 하는 연결주(200)의 제2 결합부(220)와 삽입 결합이 가능하며, 제2 결합공(221)과 연통되는 제3 결합공(231)을 갖는 제3 결합부(230)가 더 포함되게 구성하며,
   제1 결합부(120)의 제1 결합공(121)과, 제2 결합부(220)의 제2 결합공(221)과, 제3 결합부(230)의 제3 결합공(231)은 적어도 한 단 이상으로 구성하되,
   기초주(100)와 연결주(200)는 제1 결합공(121)과 제2 결합공(221)을 관통하는 고정수단(300)으로 고정되게 구성하고, 연결주(200)와 또 다른 연결주(200)는 제2 결합공(221)과 제3 결합공(231)을 관통하는 고정수단(300)으로 고정되게 구성함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주.
   
8. 제 1항 또는 제 3항 또는 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 조립식 강관주를 이용하되,
   기초주의 상단을 회전식 굴착장비에 장착하는 기초주 장착단계(S100);
   기초주의 굴착날(110)이 강관주 시공위치 지반에 접하게 한 상태에서 기초주(100)에 하중 및 회전력을 부여하여 굴착날(110)과 굴착 스크류(130)를 통한 굴착 및 지반에 매립하는 기초주 시공단계(S200);
   매립된 기초주(100)의 상단으로부터 굴착장비를 해체하는 장비 해체단계(S300);
   굴착장비가 해체된 기초주(100)의 상단으로부터 연결주(200)를 연결하는 연결주 시공단계(S400)를 수행하되,
   기초주 시공단계(S200)에서,
   기초주(100)는 굴착날(110)을 통한 지반 굴착과 함께 지반으로 진입되는 기초주(100)가 굴착 스크류(130)를 통해 보조 굴착한 상태에서 지반에 그대로 매립되어 굴착 스크류(130)를 통해 지반과의 결속력이 부여되게 시공함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법.
   
9. 제 8항에 있어서,
   연결주 시공단계(S400)는,
   기초주(100)의 상단에 하나의 연결주(200)가 연결되게 하되,
   기초주(100)의 제1 결합부(120)와, 연결주(200)의 제2 결합부(220)의 서로간의 삽입 결합에 의해 결합하며,
   서로 삽입 결합된 상태에서 기초주(100)의 상단에 형성되는 제1 결합부(120)의 제1 결합공(121)과, 연결주(200)의 하단에 형성되는 제2 결합부(220)의 제2 결합공(221)을 관통 및 체결하는 볼트(310)와 너트(320)로 된 고정수단(300)으로 고정함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    제1 결합공(121)과 제2 결합공(221)은 상,하 적어도 두단 이상으로 구성하여 복수열의 고정수단(300)으로 고정되게 구성하되,
    각단의 제1,2 결합공(121)(221)은, 상,하가 서로 동일열을 이루게 구성하여 동일열의 고정수단(300)으로 고정하거나,
    각단의 제1,2 결합공(121)(221)은, 상,하가 십자 형태로 교차를 이루게 구성하여 교차열의 고정수단(300)으로 고정하여 됨을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법.
    
11. 제 8항에 있어서,
    연결주 시공단계(S400)는,
    기초주(100)의 상단에 복수의 연결주(200)가 연속 연결되게 하되,
    기초주(100)의 제1 결합부(120)와, 연결주(200)의 제2 결합부(220)의 서로간의 삽입 결합에 의해 결합하고, 하부의 연결주(200) 상단에 형성되는 제3 결합부(230)와 상부의 연결주(200)에 형성되는 제2 결합부(220)의 서로간의 삽입 결합에 의해 결합하며,
    서로 삽입 결합된 상태에서 기초주(100)의 상단에 형성되는 제1 결합부(120)의 제1 결합공(121)과 연결주(200)의 하단에 형성되는 제2 결합부(220)의 제2 결합공(221) 및 복수의 연결주(200) 상단 및 하단에 형성되는 제2,3 결합부(220)(230)의 제2,3 결합공(221)(231)을 관통 및 체결하는 볼트(310)와 너트(320)로 된 고정수단(300)으로 고정하되,
    제1,2,3 결합공(121)(221)(231)은 적어도 한단 이상 구성 및 고정수단(300)으로 고정함을 특징으로 하는 굴착날이 형성된 토사 굴착형 조립식 강관주 시공방법.
    
12. 삭제

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