KR101898720B1 - 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부 - Google Patents

Abstract

본원발명은 강한 견인력에도 대응할 수 있는 기초를 제공하고자 한다. 또한 신속하게 시공할 수 있으며, 하부와 상부가 일체로 거동할 수 있도록 견고한 기초를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본원발명은, 수평방향 당김을 포함하는 힘을 받는 정착장치와 상기 정착장치를 고정하는 기초를 포함하되, 상기 기초는 지중에 수직으로 박히는 2개 이상의 파일과 상기 파일들의 상부와 고정되고 넓게 확장되어 지면을 덮는 프리캐스트 덱을 이용한 파일 캡을 포함하되, 상기 프리캐스트 덱에는 블록 아웃이 형성되어 있고, 상기 파일 상부를 상기 블록 아웃 상부에 삽입하여 상기 파일과 상기 프리캐스트 덱을 고정하는 것을 특징으로 하는 고정단부를 제공한다.
본원발명은 강한 견인력에도 대응할 수 있는 기초를 제공한다. 또한 신속하게 시공할 수 있으며, 하부와 상부가 일체로 거동할 수 있도록 견고한 기초를 제공한다. 뿐만 아니라, 기초의 지지력을 보강하는 것도 용이한 케이블 고정단부의 구조를 개시한다.

Description

급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부{FIXING BLOCK WITH EXPEDITE INSTALLATION PILE CAP}

본 발명은 급속시공 파일 캡 및 이를 이용한 케이블 고정단부에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고성능 방호울타리 또는 방파제 등에 케이블을 사용하는 경우 매우 강한 인장력이 케이블에 작용하게 되는데, 이와 같이 큰 인장력에 대응하기 위한 기초를 제공함에 있어 매우 부피가 큰 기초 블록을 사용하는 대신, 파일(pile, 지주 또는 말뚝)을 이용하되, 보다 큰 인장력에 대응할 필요가 있는 경우에는 2개 이상의 파일을 파일 캡으로 일체화시키되, 그 시공을 신속하게 할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 파일 캡(pile cap)은 현장에 적합한 안정적인 기초를 제공하기 위하여 연약하거나 불안정한 지반에 시공된 콘크리트나 목재로 이루어진 파일들 위에 위치하는 두꺼운 콘크리트 층의 평판형 매트(mat)를 지칭한다. 본원발명은 이와 같은 파일과 파일 캡으로 이루어진 기초를 이용하여 큰 인장력이 걸린 케이블의 단부를 고정하는 발명을 제공하고자 한다.

그런데 일반적으로 파일 캡은 파일(지주 또는 말뚝) 설치 후에 파일 위에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 이루어지므로 공사에 많은 시간이 소요된다. 이에 반하여 본원발명은 구체적으로 후술하는 중공 전단연결재, 강성유지 블록(block), 프리스트레스트 케이블(prestressed cable)을 이용하여 프리캐스트 덱(Precast Deck)을 일체화시키기 때문에 철근 배근과 콘크리트 타설이 필요하지 않아, 신속한 시공이 가능하다. 이러한 이유로 본원발명의 명칭을 '급속시공' 파일 캡 및 이를 이용한 케이블 고정단부와 그 시공방법이라 칭하였다. 즉, 본원발명에 따른 케이블 고정단부는 파일 캡을 적용하되, 그 시공은 철근 배근, 거푸집 설치/해체, 콘크리트 타설/양생 등의 과정이 생략되므로 급속시공이 가능한 것이다.

케이블 등의 끝단을 고정하는 고정단부 관련 선행기술들로는 아래와 같은 것들이 있다.

대한민국 특허청 등록특허공보 제10-1143843호 (2012. 5. 4.)

출원번호 제2011-0126744호 "도로용 가드케이블", 도 1a는 본 선행기술 관련 대표도면이다. 상기 선행기술은 본원발명과 같이 케이블 및 상부정착부를 개시한다는 점에서 공통점이 있으나, 선행기술은 지주 중의 양측단 또는 일측 단부측에 설치되는 지주의 외부측 지면에 단부측 지주 보다 낮은 높이로 보조지주(위 도면의 도면부호 2)를 이용하여 케이블을 고정할 뿐이어서, 본원발명이 강구하고자 하는 높은 수준의 긴장력이 도입되는 경우 케이블 끝단을 고정하기 위한 기초에 대한 고려가 없다.

대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0542541호 (2006. 1. 11.)

출원번호 제10-2003-0095903호 "도로 가드레일의 케이블 장착구조", 상기 선행기술은 도로 가드레일의 케이블 장착구조에 관한 것으로, 가드레일의 단부를 지지하는 끝단지주와, 상기 끝단지주에 인접하게 위치되어 가드레일을 지지하는 인접지주와 상기 끝단지주 사이의 가드레일이 서로 끌어당기도록 케이블에 의해 연결된 도로 가드레일을 제공하는데, 본원발명과 같이 케이블 장착에 관한 것이라는 점에서 공통점이 인정된다. 하지만 상기 선행발명은 본원발명과 같이 케이블의 끝단에서 케이블에 강하게 걸리는 인장력에 대응하는 것이 아니라, 기존 가드레일과 대비하여 끝단을 케이블로 보강하는 정도의 기술이다. 본원기술은 후술하는 바에 따라 이와 같이 가드레일을 보강하는 기술에도 적용될 수 있다. 즉 이 선행기술의 보강용 케이블의 끝단을 끝단 지주가 아닌 본원발명에 따른 케이블 고정단부에 따로 고정할 수도 있다는 것이다. 본원발명은 케이블형 방호울타리(또는 가드 케이블)뿐만 아니라 가드레일의 보강용 케이블 등에도 적용될 수 있는 것이다.

대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0811732호 (2008. 3. 11.)

출원번호 제10-2006-0121703호 "가드 케이블의 지주 고정 구조", 도 1b는 본 선행기술 관련 대표도면이다. 상기 선행기술은 가드 케이블의 지주 고정 구조에 관한 것으로 가드 케이블의 상기 지주부재를 지면에 고정시키는 지주고정수단이 지면에 매립되어 지면의 고정력을 증대시키는 지면기초부재와, 상기 지면기초부재에 매립되어 설치 고정되는 커플러부재와, 상기 지주부재의 하부를 상기 커플러부재에 연결시켜 상기 지면기초부재의 상부로 설치 고정시키는 연결고정부재를 포함하여 가드 케이블의 지주부재를 교체 및 보수할 경우 연결고정부재를 커플러부재에서 분리하여 재결합함으로써 간단히 작업할 수 있어 작업 편의성을 증대시키고, 작업 소요 시간을 줄일 수 있는 것이다. 본원발명과 마찬가지로 케이블을 고정하는 지주의 고정 구조에 관한 것이라는 점에 일정 부분 공통점이 인정된다. 하지만, 본원발명은 큰 긴장력이 작용하는 케이블을 고정하기 위한 기초의 구조를 제공하는데 반하여 이 선행기술은 관리 유지 시 용이성만을 고려하였고, 단순히 콘크리트 블록 기초를 전제로 한 기술이어서 케이블에 걸리는 인장력이 커질 경우, 상기 콘크리트 블록을 키워야 하는 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라 본원발명이 제시하는 신속한 시공도 불가능하다.

한편, 현장여건의 변화, 장기거동에 의한 지지력 저하 등으로 인하여 발생될 수 있는 파일 기초 시스템의 부족한 지지력을 보강할 필요가 있기도 한데, 본원발명에 따르면 후술하는 중공 전단연결재와 보조지주를 개시함으로써 이들을 사용하여 설계변경 없이 쉽게 기초를 보강할 수 있다. 이를 통하여 유지관리에 유리한 장점을 확보할 수 있다. 본원발명은 신속할 뿐만 아니라 경제적인 면도 고려하여 강성유지 블록 겸용 견인 정착장치를 개시하고, 그 정착장치를 본원발명에 사용함으로써 견인 케이블의 정착을 경제적이면서 효율적으로 달성한다.

대한민국 특허청 등록특허공보 제10-1143843호 (2012. 5. 4.) 대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0542541호 (2006. 1. 11.) 대한민국 특허청 등록특허공보 제10-0811732호 (2008. 3. 11.)

본원발명은 강한 견인력에도 대응할 수 있는 기초를 제공하고자 한다. 또한 신속하게 시공할 수 있으며, 하부와 상부가 일체로 거동할 수 있도록 견고한 기초를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본원발명은, 수평방향 당김을 포함하는 힘을 받는 정착장치와 상기 정착장치를 고정하는 기초를 포함하되, 상기 기초는 지중에 수직으로 박히는 2개 이상의 파일과 상기 파일들의 상부와 고정되고 넓게 확장되어 지면을 덮는 프리캐스트 덱을 이용한 파일 캡을 포함하되, 상기 프리캐스트 덱에는 블록 아웃이 형성되어 있고, 상기 파일 상부를 상기 블록 아웃 상부에 삽입하여 상기 파일과 상기 프리캐스트 덱을 고정하는 것을 특징으로 하는 고정단부를 제공한다.

본원발명의 상기 파일은 H형강 파일이며, 상기 2개 이상의 파일은 상기 정착장치가 고정된 정착장치 파일과 상기 정착장치는 고정되지 않고 상기 정착장치 파일과 상기 파일 캡으로 연결되는 확장 덱 파일을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 정착장치는 상부정착부와 하부 강성유지부로 이루어지고, 상기 강성유지부에는 상기 정착장치 파일의 상부에 끼워지는데, 상기 H형강 파일의 상부 웨브가 끼워지는 웨브 끼움부가 형성되고, 상기 웨브 끼움부 양측은 상기 파일의 상부 플랜지 사이를 채우는 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 강성유지부에는 상기 파일의 웨브에 수직 방향으로 상기 웨브 끼움부를 관통하는 로드 홀(rod hole)이 형성되어 있고,

상기 웨브 끼움부를 상부에 관통공이 형성된 웨브에 끼워 넣은 후 상기 로드 홀과 상기 관통공에 끼워져 고정되는 로드를 결합함으로써 상기 정착장치가 상기 파일 상부에 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 확장 덱 파일 상부 플랜지 사이는 강성유지블록으로 채워지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 지면과 같은 높이로 상기 파일 캡의 아래 쪽 상기 파일 측면에는 지면의 높이와 같게 상기 파일 캡의 하부면을 지지하는 '수평 수준 지지대'가 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 프리캐스트 덱은 정착장치 파일의 상부를 덮되 상기 정착장치의 상부정착부를 상부에 위치시키는 정착장치 덱과 상기 정착장치 덱에 견고하게 결합되어 하나의 넓은 파일 캡을 형성토록 하는 수평 확장 덱을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 정착장치 덱과 상기 수평 확장 덱의 맞닿는 측면은 사선으로 형성되고, 대응하여 관통하는 연결재 홀이 각각 형성되며 상기 연결재 홀에 전단연결재가 끼워지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 프리캐스트 덱에는, 상기 프리캐스트 덱의 길이 방향으로 그 내부에 프리스트레스트 케이블이 배치될 수 있는 프리스트레스트 케이블 시스관이 형성되고,

상기 시스관으로 프리스트레스트 케이블이 포설되고, 긴장력이 도입된 후 상기 덱의 끝단에 설치된 프리스트레스트 케이블 정착부에 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 2개 이상의 파일은 상기 정착장치가 고정된 정착장치 파일과 상기 정착장치 파일과 상기 파일 캡으로 연결되는 확장 덱 파일을 포함하되, 상기 프리스트레스트 케이블은 상기 파일을 관통하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 파일은 H형강 파일이며, 상기 정착장치는 강성유지부를 포함하되, 상기 정착장치 파일의 상부 플랜지 사이를 채우는 형상이며, 상기 확장 덱 파일 상부 플랜지 사이는 강성유지블록으로 채워지되, 상기 프리스트레스트 케이블은 상기 정착장치 파일의 케이블 홀, 상기 확장 덱 파일의 케이블 홀, 정착장치의 케이블 홀 및 강성유지 블록의 케이블 홀을 관통하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명의 상기 전단연결재는 위아래로 통하는 중공부가 형성되어 있고, 보조파일이 추가로 상기 지지력을 확보하되, 상기 보조파일의 단면은 상기 전단연결재의 중공부에 삽입되는 형상이고, 상기 중공부를 통하여 보조파일이 지반에 박힌 것을 특징으로 할 수 있다.

본원발명은 강한 견인력에도 대응할 수 있는 기초를 제공한다. 또한 신속하게 시공할 수 있으며, 하부와 상부가 일체로 거동할 수 있도록 견고한 기초를 제공한다. 뿐만 아니라, 기초의 지지력을 보강하는 것도 용이한 케이블 고정단부의 구조를 개시한다.

도 1은 선행기술의 대표도면이다.
도 2는 본원발명에 따른 일 실시 예인 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부의 설치 후 사시도이다.
도 3은 본원발명에 따른 일 실시 예인 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부의 지중 하부구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원발명에 따른 일 실시 예의 파일들의 상부 구조를 보다 구체적으로 보인 도면이다.
도 5는 본원발명에 따른 일 실시 예인 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부의 지면 위 파일 캡 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원발명에 따른 일 실시 예의 정착장치 덱과 수평 확장 덱의 연결 구조를 개념적으로 보인 도면이다.
도 7은 본원발명에 따른 일 실시 예인 케이블 고정단부의 프리스트레스 도입을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본원발명에 따른 일 실시 예인 케이블 고정단부에 견인 케이블이 고정된 것을 보인 도면이다.
도 9는 본원발명에 따른 일 실시 예로서 보조파일을 시공하는 것을 개념적으로 보인 것이다.

이하, 본원발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본원발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본원발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 2는 본원발명에 따른 일 실시 예인 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부의 설치 후 사시도이다. 도 2의 아래 도면은 지중 기초를 투시하여 보인 것이다.

본원발명에 따른 본 실시 예는 견인 케이블(10)의 끝단을 고정, 정착하기 위한 것이다. 다만, 본원발명의 기술적 사상은 수평방향 당김을 포함하는 힘을 받는 경우라면 견인 케이블에 국한되지 않고 적용될 수 있다.

본원발명의 견인 케이블(10)은 정착장치에 의하여 고정된다. 일반적으로 상기 견인 케이블(10)은 정착장치(20)에 지면과 비스듬한 각도를 이루며 고정된다. 즉, 수평방향 당김을 포함하는 힘을 받는 견인 케이블(10)이 상기 정착장치(20)에 고정되는 것이다.

상기 정착장치(20)는 강한 케이블 인장에 대응할 수 있도록 기초에 고정 연결되는데, 상기 기초는 파일(p)과 상기 파일(p)의 상부를 덮는 덱(30)으로 이루어진다. 상기 파일(Pile)은 지중에 수직으로 박혀 지지력을 확보하는 것이다. 상기 덱(deck)은 상기 파일(p)의 상부와 연결 고정되며 지면을 수평으로 상대적으로 넓게 덮는 바닥 판을 의미한다. 상기 파일(p)은 상기 견인 케이블(10)에 의하여 횡방향의 힘을 받게 되는데, 이 경우 상기 파일(p)이 횡방향으로 변형됨에 따라 발생하는 파일(p)의 주변 지반의 변위를 상기 프리캐스트 덱(30)이 지면에서 잡아 줌으로써 상기 기초가 매우 강한 인장력이 전달되는 견인 케이블(10)도 안정적으로 고정 할 수 있다. 2개 이상의 파일이 상기 프리캐스트 덱에 의한 파일 캡으로 연결되는 경우에는 더욱 그러하다.

도 3은 본원발명에 따른 일 실시 예인 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부의 지중 하부구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 3으로 본원발명에 따른 일 실시 예인 의 하부구조 구성을 보다 구체적으로 설명한다.

전술한 바와 같이 수평방향 당김을 포함하는 힘을 받는 견인 케이블(10)이 정착장치(20)에 고정되고, 상기 정착장치(20)는 기초에 고정 연결되되, 상기 기초는 지중에 수직으로 박히는 파일(p)과 상기 파일(p)의 상부를 넓게 확장하여 지면을 덮어 상기 파일(p)의 횡 방향 거동을 확실히 잡아 주는 프리캐스트 덱(30)을 포함한다.

상기 견인 케이블(10)의 수평 방향 당김이 강할수록 기초는 횡 방향에 강하게 대항할 수 있어야 한다. 이는 파일(p)을 깊게 박는 것보다 지면에서 가까운 땅의 거동을 일체로 하거나 2개 이상의 파일을 파일 캡으로 연결하는 것이 더 효율적이다. 이를 위하여 본원발명은 상기 파일(p)을 수평 방향으로 2개 이상 설치하고, 상기 프리캐스트 덱(30)으로 파일 캡을 형성하여 상기 파일(p)의 상부를 연결한다.

도면에서 보인 본 실시 예의 경우 파일(p)이 총 3개가 시공되었는데, 그 개수가 본원발명의 기술적 사상을 제한하는 것은 아니며, 상기 정착장치(20)가 고정된 파일(p)이 정착장치 파일(50)이고, 함께 작용하는 그 인근 파일을 확장 덱 파일(51)이다.

본 실시 예에서 상기 파일(p)은 H형강 파일(52)이다. 본 실시 예에서 상기 프리캐스트 덱(30)은 프리캐스트 콘크리트 덱(31)이다. 본 실시 예의 경우 상기 H형강 파일(52)은 3개가 시공되었으며, 상기 3개의 H형강 파일(52)은 상기 프리캐스트 콘크리트 덱(31)으로 형성된 파일 캡에 연결 고정되어 일체로서 거동할 수 있도록 되어 있다. 상기 프리캐스트 콘크리트 덱(31)에 대하여는 도 5로써 보다 구체적으로 후술한다.

본원발명에 있어서, 상기 프리스트레스트 콘크리트 덱은 정착장치 덱과 상기 수평 확장 덱으로 이루어지고, 이들의 연결부를 더욱 견고히 할 뿐만 아니라 상기 파일(p)을 보강하여 추가 파일 역할을 하는 보조파일(70)이 추가로 설치될 수 있다. 상기 보조파일(70)은 선택적으로 시공하는 것인데, 현장 여건에 따라 급속 시공이 가능하므로, 설계에 반영되지 않은 현장 여건에도 신속하게 대응하여 기초를 보강할 수 있다는 장점이 있다. 본원발명은 기본적인 구조체의 시공도 프리캐스트 콘크리트 덱(31)을 이용함으로써 신속한 시공이 가능할 뿐만 아니라, 필요시 그 보강 또한 신속하게 할 수 있다는 장점이 있는 것이다. 보조파일(70)에 대한 구체적인 내용은 도 6으로써 구체적으로 후술한다.

상술한 파일들을 시공하는'파일 시공 단계'는 파일(지주 또는 말뚝)을 지반을 천공 후 매입하거나 항타하여 지중에 시공하는 단계이다. 상기 파일은 지면 위로 파일 캡으로 고정되는 '파일 캡 고정부'가 노출된다. 필요시 '확장 덱 파일 시공 단계(필요시)'가 추가될 수 있는데, 후술하는 수평 확장 덱의 지중 기초가 되는 파일인 확장 덱 파일(51)의 시공방법은 전술한 '파일 시공 단계'와 차이가 없으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

본원발명에 따른 급속 시공방법은 '파일 상부에 정착장치 고정 단계'를 포함한다. 상기 파일 시공 단계에서 지중에 매입되고, 그 상부기 지상에 노출된 상기 정착장치 파일(50)의 상단에 정착장치(20)를 고정한다.

도 4는 본원발명에 따른 일 실시 예의 파일들의 상부 구조를 보다 구체적으로 보인 도면이다. 본 실시 예의 경우 상기 파일(p)은 H형강 파일(52)인데, 상기 정착장치(20)는 상부정착부(21)와 하부 강성유지부(22)로 이루어진다.

상기 정착장치(20)는 콘크리트 혹은 철재로 이루어지며, 하부 강성유지부(22)에는 상기 파일의 상부에 끼워지는데, 상기 H형강 파일(52)의 상부 웨브가 끼워지는 웨브 끼움부(web space)가 형성되고, 상기 웨브 끼움부(23) 양측은 상기 파일(p)의 상부 플랜지 사이를 채우는 형상이어서 프리캐스트 콘크리트 덱(31)을 시공한 이후에 파일(p)의 플랜지 사이의 공간이 상기 프리캐스트 콘크리트 덱(31)의 블록 아웃(34) 내에서 빈 공간을 형성하여 강성 취약부가 발생할 수 있는 문제점을 해결한다[블록 아웃(34)은 도 5 참고].

상기 강성유지부에는 상기 파일(p)의 웨브에 수직 방향으로 상기 웨브 끼움부(23)를 관통하는 로드 홀(rod hole)이 형성되어 있고, 상부에 관통공이 형성된 웨브를 상기 웨브 끼움부(23)에 끼워 넣은 후 상기 로드 홀(25)과 상기 관통공에 끼워져 고정되는 로드를 결합함으로써 상기 정착장치(20)는 상기 파일(p) 상부에 고정된다.

상기 정착장치(20) 상부는 상부정착부(21)이고, 견인 케이블 정착 홀(24)이 형성되어 있다. 상기 강성유지부(22)와 상기 파일(p)의 상부 플렌지에는 서로 연속하여 통하는 케이블 홀(82)이 형성되어 있고, 후술하는 본원발명에 따른 기초 구조의 프리스트레스 도입 시에 이들을 통하여 프리스트레스트 케이블(80)이 통과하게 된다[프리스트레스트 케이블(80)은 도 7 참조].

본원발명에 따른 급속 시공방법은 '확장 덱 파일 상부 강성유지 블록 설치 단계'를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 케이블 고정단부의 상기 확장 덱 파일(51)은 H형강 파일(52)인데, 그 상부도 전술한 정착장치 파일(50)과 마찬가지로 이유로 강성을 보강할 필요가 있다. 이 경우 상기 H형강 파일(52)의 플랜지 사이를 강성유지블록(56)으로 채우면 된다. 상기 강성유지 블록(56)은 상기 강성유지부(22)에 대응하는 것으로 이미 설명한 바와 같이 로드 홀(57)과 케이블 홀(82)이 형성되어 있고, 이들의 기능과 작용은 전술한 바와 같다.

도 5는 본원발명에 따른 일 실시 예인 급속시공 파일 캡을 이용한 고정단부의 지면 위 파일 캡 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 아래쪽 도면은 파일 캡을 투명하게 도시한 것이다.

상기 지면과 같은 높이로 상기 파일 캡의 수평 수준을 맞추기 위하여 상기 파일 캡 고정부의 아래 쪽 상기 파일 측면에는 지면의 높이와 같게 상기 파일 캡의 하부면을 지지하는 '수평 수준 지지대'가 고정된다. 본 실시 예인 급속시공 파일 캡의 경우 상기 수평 수준 지지대는 '수평 레벨 앵글(level angel)'로 구성된다. 상기 수평 레벨 앵글(40)은 금속재로 L 형상의 바를 의미한다.

상기 수평 레벨 앵글(40)은, L 형상 외측 한쪽 면이 상기 파일에 접하여 상기 파일에 볼트로 연결 고정되고, 다른 쪽 면은 지면과 같은 수준에서 수평을 유지하게 되어 상기 다른 쪽 면에 놓이게 되는 상기 파일 캡이 수평 수준이 맞게 된다.

상기 프리캐스트 덱(30), 본 실시 예의 프리캐스트 콘크리트 덱(31)은 2개 이상의 블록으로 현장에서 결합되어 기초의 상부인 파일 캡을 형성할 수 있다. 본 실시 예의 경우 프리캐스트 덱(30)은 프리캐스트 콘크리트 덱(31)인데, 파일 상부에 정착장치(20)가 고정되는 정착장치 덱(32)과 상기 정착장치 덱(32)에 견고하게 결합되어 하나의 넓은 파일 캡을 형성토록 하는 수평 확장 덱(33)으로 이루어진다.

본원발명에 따른 일 실시 예에 있어서, '프리캐스트 덱 거치 단계'를 보다 구체적으로 설명한다. 프리캐스트 덱(30)에는 블록 아웃(block out)이 형성되어 있다. 정착장치 파일 상부를 이에 대응하는 블록 아웃(34)에 삽입하면서 정착장치 덱(32)을 지상에 위치시킨다. 본 실시 예에서 상기 정착장치 덱(32)은 프리캐스트 콘크리트 덱이다.

정착장치 덱(32)을 시공하고, 수평 확장 덱(33)을 추가로 시공하는 경우, 상기 수평 확장 덱(33)에도 블록 아웃(34)이 형성되고 상기 확장 덱 파일(51)을 상기 블록 아웃(34)에 삽입하면서 상기 수평 확장 덱(33)을 지상에 위치시킨다.

한편, 상기 정착장치 덱(32)과 상기 수평 확장 덱(33)은 서로 일체로 거동할 수 있도록 결합되어야 한다. 이를 위하여 상기 정착장치 덱(32)과 상기 수평 확장 덱(33)의 맞닿는 측면을 사선으로 형성되고, 하나는 위에 하나는 아래에 놓이는 구조이되, 대응하여 관통하는 연결재 홀(36)이 형성되고 상기 연결재 홀(36)에 전단연결재(60)가 끼워진다. 도 6은 본원발명에 따른 일 실시 예의 정착장치 덱과 수평 확장 덱의 연결 구조를 개념적으로 보인 도면이다.

도 7은 본원발명에 따른 일 실시 예인 케이블 고정단부의 프리스트레스 도입을 설명하기 위한 도면이다. 본원발명에 따른 시공방법은 '프리캐스트 덱 프리스트레스 도입 단계'를 포함한다. 상기 프리캐스트 덱(30)에는 상기 파일(p)의 케이블 홀(82)을 관통하며, 상기 프리캐스트 덱(30)의 길이 방향으로 그 내부에는 프리스트레스트 케이블(80)이 배치될 수 있는 프리스트레스트 케이블 시스(sheath)관이 형성된다.

상기 시스관(81)으로 프리스트레스트 케이블(80)이 포설되고, 공지의 방법으로 소요 스트레스(긴장력)가 도입된 후 상기 프리캐스트 덱(30)의 끝단에 설치된 프리스트레스트 케이블 정착부(83)에 고정된다.

한편, 상기 프리스트레스트 케이블은 상기 정착장치 파일(50)의 케이블 홀(82), 상기 확장 덱 파일(51)의 케이블 홀(82), 정착장치(20)의 케이블 홀(82) 및 강성유지 블록(56)의 케이블 홀(82) 중 어느 하나 이상을 관통함으로써 본원발명에 따른 케이블 고정단부가 전체적으로 일체로서 거동할 수 있도록 한다.

이후 '견인 케이블 정착 단계'로서 상기 견인 케이블(10)을 상기 정착장치(20)의 견인 케이블 정착 홀(24)에 고정하면 급속시공 파일 캡 및 이를 이용한 케이블 고정단부의 시공이 완료된다. 공지의 방법으로 상기 견인 케이블(10)에 긴장력을 도입한다. 본원발명에 따른 급속시공 파일 캡 및 이를 이용한 케이블 고정단부는 효율적으로 큰 견인력에 대항할 수 있으므로 큰 긴장력이 도입되는 견인 케이블(10)의 단부 기초로서 활용된다. 도 8은 본원발명에 따른 일 실시 예인 케이블 고정단부에 견인 케이블이 고정된 것을 보인 도면이다.

한편, 필요시 '보조파일 시공 단계'를 통하여 상기 파일 이외에 추가로 지지력을 확보하기 위하여 보조파일을 시공할 수 있다. 도 9는 본원발명에 따른 일 실시 예로서 보조파일을 시공하는 것을 개념적으로 보인 것이다. 현장여건의 변화로 인하여 파일 시스템의 지지력이 부족한 경우에 부족한 지지력을 보강하는 용도로 보조파일(70)을 시공할 수도 있으며, 장기거동으로 지지력이 저하된 경우에 유지보수용으로도 보조파일(70)을 활용할 수 있다. 보조파일(70)의 단면은 상기 전단연결재(60)의 중공부(61)에 대응하고, 상기 중공부(61)를 통하여 보조파일(70)을 항타하고 시공하면 된다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 견인 케이블
20: 정착장치
21: 상부정착부
22: 강성유지부
23: 웨브 끼움부(web space)
24: 견인 케이블 정착 홀
25: 로드 홀(rod hole)
30: 프리캐스트 덱(deck)
31: 프리캐스트 콘크리트 덱
32: 정착장치 덱
33: 수평 확장 덱
34: 블록 아웃
36: 연결재 홀(hole)
40: 수평 레벨 앵글
p: 파일
50: 정착장치 파일
51: 확장 덱 파일
52: H형강 파일
56: 강성유지 블록
57: 로드 홀(Rod hole)
60: 전단연결재
61: 중공부
70: 보조파일
80 프리스트레스트 케이블
81: 시스관
82: 케이블 홀
83 프리스트레스트 케이블 정착부

Claims (12)

1. 수평방향 당김을 포함하는 힘을 받는 정착장치와 상기 정착장치를 고정하는 기초를 포함하고,
   상기 기초는 지중에 박히는 H형강 파일과 상기 H형강 파일의 상부를 고정하고 넓게 확장되어 지면을 덮는 프리캐스트 덱(30)을 포함하며,
   상기 프리캐스트 덱에는 블록 아웃(34)이 형성되어 있어, 상기 H형강 파일 상부를 상기 블록 아웃에 삽입하여 상기 파일과 상기 프리캐스트 덱을 고정하되,
   상기 정착장치의 상부에는 견인 케이블이 고정되는 상부정착부(21)가 형성되고,
   상기 정착장치의 하부에는 강성유지부(22)가 형성되어 있되, 상기 강성유지부(22)는 상기 H형강 파일(52)의 상부 웨브가 끼워지는 웨브 끼움부(23)가 형성되고, 상기 웨브 끼움부(23) 양측은 상기 H형강 파일의 상부 플랜지 사이를 채우는 형상인 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
2. 제1 항에 있어서, 상기 H형강 파일은 2개 이상이되, 상기 정착장치가 고정된 정착장치 파일과 상기 정착장치는 고정되지 않고 상기 정착장치 파일과 상기 프리캐스트 덱으로 연결되는 확장 덱 파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 상기 강성유지부에는 상기 H형강 파일의 웨브에 수직 방향으로 상기 웨브 끼움부(23)를 관통하는 로드 홀(rod hole)이 형성되어 있고,
   상기 웨브 끼움부(23)를 상부에 관통공이 형성된 웨브에 끼워 넣은 후 상기 로드 홀(25)과 상기 관통공에 끼워져 고정되는 로드를 결합함으로써 상기 정착장치가 상기 H형강 파일 상부에 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
5. 제2 항에 있어서, 상기 확장 덱 파일의 상부 플랜지 사이는 강성유지블록(56)으로 채워지는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
6. 제1 항에 있어서, 상기 파일 측면에 지면의 높이와 같게 상기 프리캐스트 덱의 하부면을 지지하는 '수평 수준 지지대'가 고정되는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
7. 제2 항에 있어서, 상기 프리캐스트 덱은
   상기 정착장치 파일이 고정되고, 상기 정착장치의 상부정착부를 상부에 위치시키는 정착장치 덱(32)과
   상기 정착장치 덱(32)에 결합되어 하나의 넓은 파일 캡을 형성토록 하는 수평 확장 덱(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
8. 제7 항에 있어서, 상기 정착장치 덱(32)과 상기 수평 확장 덱(33)의 맞닿는 측면은 사선으로 형성되고, 대응하여 관통하는 연결재 홀(36)이 각각 형성되며 상기 연결재 홀(36)에 전단연결재(60)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
9. 제7 항에 있어서, 상기 프리캐스트 덱(30)의 길이 방향으로 그 내부에 프리스트레스트 케이블(80)이 배치될 수 있는 프리스트레스트 케이블 시스관이 형성되고,
   상기 시스관(81)으로 프리스트레스트 케이블(80)이 포설되고, 긴장력이 도입된 후 상기 프리캐스트 덱(30)의 끝단에 설치된 프리스트레스트 케이블(80) 정착부(83)에 고정되는 것을 특징으로 하는 고정단부.
   
10. 제9 항에 있어서, 상기 프리스트레스트 케이블(80)은 상기 H형강 파일을 관통하는 것을 특징으로 하는 고정단부.
    
11. 제10 항에 있어서, 상기 프리스트레스트 케이블은 상기 정착장치 파일에 형성된 케이블 홀, 상기 확장 덱 파일에 형성된 케이블 홀 및 상기 정착장치에 형성된 케이블 홀을 관통하는 것을 특징으로 하는 고정단부.
    
12. 제8 항에 있어서, 상기 전단연결재(60)는 위아래로 통하는 중공부(61)가 형성되어 있고,
    보조파일(70)이 추가로 지지력을 확보하되, 상기 보조파일(70)의 단면은 상기 전단연결재(60)의 중공부(61)에 삽입되는 형상이고, 상기 중공부(61)를 통하여 상기 보조파일(70)이 지반에 박혀 있는 것을 특징으로 하는 고정단부.

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