KR102173798B1 - 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강공법 - Google Patents

가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강공법 Download PDF

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Abstract

벽체(기존 수직부)가 시공된 기존 기초보강에 있어서, 가새형 버팀구조에 수평 긴장력을 도입함으로써 기존 기초에 작용하는 하중을 신설 기초로 전이시키면서, 신설 기초에 작용하는 회전력을 제어함으로서 보다 효율적인 기초보강이 가능한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강방법이 개시된다.

Description

가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강공법{LOAD TRANSFER APPARATUS USING BRACE-TYPE SUPPORTS AND HORIZONTAL TENSIONING DEVICE, AND FOUNDATION STRENGTHENING METHOD THEREWITH}
본 발명은 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 벽체(기존 수직부)가 시공된 기존 기초보강에 있어서, 가새형 버팀구조에 수평 긴장력을 도입함으로써 기존 기초에 작용하는 하중을 신설 기초로 전이시키면서, 신설 기초에 작용하는 회전력을 제어함으로서 보다 효율적인 기초보강이 가능한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 기초 인상공법 예시도를 도시한 것이다.
즉, 구조물을 구성하는 기초(2) 상면에 벽체(8)가 상방으로 연장되어 형성되어 있으며 이러한 기초와 벽체는 콘크리트로 시공되는 것이 통상적이다.
이에 상기 기초(2)가 침하 하는 등 문제가 발생하게 되면, 기초(2)와 함께 벽체(8)도 침하가 발생하게 되므로 침하된 만큼 인상 시킬 필요가 발생하게 된다.
이를 위해 도 1a에 의하면, 벽체(8)에 수평으로 앵커볼트(13,15)를 관통하도록 설치한 후, 벽체 외측으로 노출된 앵커볼트(13,15)의 단부에 베이스플레이트(33)를 수직판 형태로 설치하고 있음을 알 수 있다.
또한 상기 베이스플레이트(33)에는 브라켓(12B) 일측면이 고정되고, 브라켓(12B) 저면에는 유압잭(11)을 설치하고 있음을 알 수 있고, 상기 유압잭(11) 하부에는 기초(2)를 관통하도록 설치된 신설 말뚝이 시공되어 있다.
이에 유압잭(11)을 작동시키게 되면 말뚝을 반력지지대로 하여 브라켓(12B)이 상방으로 인상되며, 브라켓(12B)과 베이스플레이트(33)와 앵커볼트(13,15)에 의하여 일체화된 벽체(8)도 인상시킬 수 있게 된다.
도 1b는 종래 신설 기초(7)를 이용한 기존 기초 인상공법 예시도를 도시한 것이다.
즉, 기존 기초(3a)는 콘크리트 기초로서 기존 말뚝(4)에 의하여 지반에 지지 되도록 시공된 상태임을 알 수 있다.
이에 상기 기존 기초(3a)가 침하하는 등의 하자가 발생하게 되면 인상시키기 위한 방법으로서, 기존 기초(3a) 측면에 신설 기초(7)와 신설 하부기초(6)를 신설 말뚝(1)을 이용하여 서로 일체화시키고 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 신설 기초(7)과 일체화된 기존 기초(3a)를 상방으로 인상 시키기 위한 유압잭을 신설 기초(7) 하부와 신설 하부기초(6) 사이에 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 유압잭을 작동시키게 되면 신설 하부기초(6)를 반력지지대로 하여 신설 기초(7)과 일체화된 기존 기초(3a)를 상방으로 인상 시키고 있음을 알 수 있다.
이에 최종 유압잭은 제거하면서, 서포트잭(9)을 설치하여 인상 상태를 유지한 채 콘크리트를 타설하여 서포트잭(9)이 매립되도록 하고 있음을 알 수 있다.
하지만 이러한 도 1a와 도 1b에 의한 기초 인상 공법은 모두 유압잭과 신설 말뚝을 반력지지대를 이용하는 정도로서 과도한 신설 말뚝 시공에 의한 경제성 및 효율성 감소를 해결할 수 있는 선재하 공법과는 차이가 있게 된다.
이에 종래 선재하 공법에 의한 기초보강 방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 1c는 종래 선재하공법의 시공도를 도시한 것이다.
즉, 기존구조물은 기초(21)와 기초 중앙에 기둥부(24)가 형성되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 기둥부(24)로부터 전달되는 하중은 기초판(21)을 경유하여 기존 말뚝(23)으로 전달된다.
이때 기존구조물 증축 등이 이루어질 경우, 기둥부(23)등으로부터 전달되는 하중이 증가하기 때문에 기존 말뚝(23)의 지내력으로는 이를 감당하기 어렵게 된다. 이에 기초판(21)에 신설 말뚝(22)을 추가 시공하게 된다.
이러한 신설 말뚝(22)은 비교적 소구경으로서 시공이 용이한 마이크로파일이 많이 이용되며 기초판(21)을 관통시켜 형성시킨 관통홀(G2) 및 기초(1) 하부 지반을 굴착하여 천공홀(G1)을 형성시킨 후,
마이크로파일을 소정의 깊이로 관입시키고, 마이크로파일의 두부를 기초(1)의 관통홀(G1) 내부에 정착시킨 후, 천공홀(G2)을 충진재로 마감시켜 시공하게 된다.
이때 상기 마이크로파일은 외주면과 충진재와의 마찰력에 의하여 지내력을 유지하게 되는데, 시공관리가 잘되지 않을 경우 소요의 지내력 확보가 어렵다는 문제가 있었다.
이에 상기 마이크로파일의 두부를 기초판(21)에 정착하기 이전에, 하방으로 프리스트레스(선재하 하중, P)를 도입시키고 두부를 기초판(21)에 정착시켜 선단지지력과 마찰력을 효과적으로 확보하도록 하는 것이 종래 선재하공법이다.
이에 종래 선재하공법은 기초판(21)에 세팅된 신설 말뚝(22)에 하방으로 프리스트레스를 도입시키기 위한 선재하장치(20)가 필수적으로 필요하게 된다.
이에 도 1c와 같이 선재하장치(20)로서 삼각 지지대와 마이크로파일 두부 사이에 스크류장치를 설치하고, 스크류를 회전시킴에 따라 상,하방향으로 스크류가 신장하고, 이에 반력에 의하여 하방으로 프리스트레스를 도입시킬 수 있고, 반력의 효과적 확보를 위하여 1층 슬래브(5) 저면 사이에 추가적인 반력지지대(30)도 설치할 수 있음을 알 수 있다.
도 1d는 다른 종래 선재하공법의 시공도를 도시한 것이다.
즉, 종래 선재하공법은 기초판(21)에 신설 말뚝(22)을 시공하기 때문에 기초판(21)에 신설 말뚝(22)을 시공할 수 있는 작업 공간이 있어야 하고 신설 말뚝(22)이 기존 말뚝(23)과 기둥부(24) 로부터 전달되는 하중들을 효과적으로 분담해야 한다.
하지만 기초판(21)이 신설 말뚝(22)을 시공할 수 있는 여유 작업 공간 확보가 어려운 경우 기초판(21) 측방에 추가로 확장기초판(25)을 시공하고, 상기 확장기초(25)에 신설 말뚝(22)을 시공하게 되며, 확장기초판(25)은 “A”로 표시한 것과 같이, 기초판(21)과 일체화시켜 일체로 거동시키게 된다.
이에 기초판(21)과 확장기초판(25)은 서로 일체로 거동하면서, 기존 말뚝(23)과 신설 말뚝(22)이 기둥부로부터 전달되는 하중을 분담하게 된다.
하지만 이러한 도 1c 및 도 1d와 같은 종래 선재하공법에 있어 신설 말뚝(22)에 도입시킨 하방 프리스트레스(선재하하중)는 시간이 경과함에 따라 손실되는 경우가 발생하게 되지만, 추가 하방 프리스트레스(선재하하중)를 도입시키려고 해도 마이크로파일 두부가 이미 기초판(21) 또는 확장기초판(25)에 정착(A)되도록 시공된 상태이기 때문에 작업이 불가능하게 된다.
이에 상기 선재하하중 손실에 의하여 기존 말뚝(23)이 부담하는 하중이 기존 보다 더 커지는 문제가 발생하였고,
또한, 신설 말뚝(22)은 기둥부(24)로부터 기존 말뚝(23)보다는 더 이격되어 있어 기초판(21)과 확장기초판(25)의 휨 변형등에 의하여 확장기초판(4)이 부담하는 축하중이 작아지는 문제점이 발생하게 되어, 실제 종래 선재하공법의 신설 말뚝 시공량을 과도하게 설치하는 경우가 발생하게 되고, 이에 경제성이 저하될 수밖에 없다는 한계가 있었다.
대한민국 특허 제10-1494260호(발명의 명칭: 말뚝의 선행하중 재하장치 및 이를 이용한 선행하중 재하방법, 공개일자: 2015년02월17일) 대한민국 특허 제10-1732132호(발명의 명칭: 추가파일 시공방법, 공개일자: 2016년08월23일) 일본국 공개특허 제10-183661호(발명의 명칭: 구조물 인상방법, 그 방법을 이용한 잭 결합구조 및 브라켓, 공개일자: 1998년07월14일) 일본국 공개특허 제10-200382호(발명의 명칭: 사항에 의한 기존건물기초의 보강방법, 공개일자: 1999년07월27일)
이에 본 발명은 기초 인상공법 또는 선재하공법에 의한 구조물의 기초보강에 있어서, 제어 가능한 수평 긴장력 도입에 의하여 증축 전, 후 기존 기초에 작용하는 하중이 기존 기초 측방에 형성시킨 신설 기초로 효과적으로 전이될 수 있도록 함으로서, 효과적인 하중제어가 가능한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강방법 제공을 해결하고자 하는 기술적과제로 한다.
또한 본 발명은 기존 기초의 하중을 기존 기초 측방에 시공된 신설 기초로 전이시킴에 있어 신설 기초에 작용하는 회전력을 제어할 수 있도록 하여 선재하 하중제어 효율성이 저하되는 문제점을 해결할 수 있어 보다 효율적인 기초보강이 가능한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치 및 이를 이용한 기초보강방법 제공을 해결하고자 하는 기술적과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치는,
지하구조물인 기존 기초와 접하지 않고 분리되어 지반에 시공되는 신설 기초; 상기 기존 기초 상부에 형성된 기존보강보를 포함하는 기존 구조물이 연결되는 상부 연결지점으로부터 양 측방으로 벌어져 신설 기초의 하부지점으로 연장되어 경사구조로 형성된 가새형 버팀구조; 및 상기 신설 기초 상부의 가새형 버팀구조와 연결되어, 도입시킨 수평긴장력(V)의 경사반력(V2)이 기존 구조물이 연결되는 상부 연결지점에 하향반력(V1) 보다 큰 상향반력(V3)을 발생시킴과 동시에 신설 기초에 하향반력(V1)을 발생시킴으로써, 기존 및 증축하중으로 기존 기초와 기존 말뚝에 발생되는 하중을 신설 기초와 신설 말뚝으로 전이시킬 수 있는 수평긴장장치;를 포함하며, 상기 가새형 버팀구조는, 상부 연결지점으로서 기존 구조물과 연결되는 부위에 형성된 상부힌지고정대; 상기 양 상부힌지고정대의 하단에 양 측방으로 각각 벌어지도록 연장되는 길이조정가새; 및 상기 길이조정가새의 하단에는 형성된 하부힌지고정대;를 포함하며, 상기 하부힌지고정대를 통해 가새형 버팀구조는 신설 기초 회전제어장치에 연결되도록 하게 된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치를 이용한 기초보강방법은,
(a) 지하구조물인 기존 기초와 접하지 않고 분리되도록 지반(G)에 신설 기초를 시공하는 단계; (b) 상기 신설 기초와 기존 기초가 서로 접하는 연결측면(A1)에, 기초에 고정 설치된 슬라이딩지지판; 상기 슬라이딩지지판의 배면(A3)에 접하도록 설치된 슬라이딩판; 및 상기 슬라이딩판이 슬라이딩지지판과 접하여 슬라이딩이 되도록 슬라이딩판의 양 측단을 슬라이딩지지판에 고정 설치되도록 하면서, 신설 기초에 일체화되어 거동하는 양 측방고정판;을 포함하여, 수평긴장력(V)에 의한 신설 기초에 작용하는 회전력이 신설 기초의 수직이동으로 가이드하여 상쇄되도록 하는 신설 기초 회전제어장치를 설치하는 단계; (c) 신설 기초 상면(A2)에 형성된 신설 기초 회전제어장치의 상부 및 하부가이드지지블록 사이에 수평으로 연장 설치된 수평긴장재; 신설 기초 회전제어장치의 상부 및 하부가이드지지블록들의 배면(A3)에 위치하여 상기 수평긴장재를 긴장 후 정착시키는 정착장치;를 포함하여, 수평긴장력(V)에 의한 신설 기초에 작용하는 회전력이 신설 기초의 수평이동으로 가이드하여 상쇄되도록 하는 신설 기초 회전제어장치를 설치하는 단계; (d) 기존 보강보를 포함하는 기존 구조물이 연결되는 상부 연결지점으로부터 양 측방으로 벌어져 신설 기초의 하부지점으로 연장되어 경사구조로 가새형 버팀구조를 설치하는 단계; 및 (e) 상기 신설 기초 상부에 가새형 버팀구조(140)와 연결되어, 도입시킨 수평긴장력(V)의 경사반력(V2)이 기존 구조물 상부 연결지점에 상향반력(V3)을 발생시킴과 동시에 신설 기초에는 하향반력(V1)을 발생시킴으로써, 기존 기초에 작용하는 기존 및 증축하중을 신설 기초로 전이될 수 있도록 하는 수평긴장장치를 설치하는 단계;를 포함하게 된다.
본 발명에 의하면 종래 기초 인상공법 또는 선재하공법과는 달리 가새형 버팀구조에 수평 긴장력을 도입 및 제어(재도입)가 가능하여, 기존 기초가 부담해야 할 기존 및 증축하중을 신설 기초로 전이시켜 신설 기초가 분담할 수 있도록 보다 효율적인 기초 보강이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 신설 기초는 기존 기초와 서로 분리 시공하고, 신설 기초를 가새형 버팀구조를 이용하여 기존 수직부와 기존 슬래브와 연결시켜 증축 전,후에 걸쳐 기존 기초가 부담해야 할 기존 및 증축하중을 신설 기초로 전이시켜 신설 말뚝의 하중 분담율을 증가시킬 수 있어 신설 말뚝 시공량 감소에 의하여 효율적인 기초 보강이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 신설 기초에 연결된 수평긴장장치에 긴장력을 도입함에 따라 신설 기초에 작용하는 회전력을 제어함으로서 하중전이효과가 저하되는 문제도 해결할 수 있어 보다 효과적인 기초보강이 가능하게 된다.
또한 본 발명은 신설 기초의 장기적인 침하에 의해 하중전이 효과가 저하될 경우, 손실된 하중전이량 만큼 추가로 수평긴장량을 재도입할 수 있어 유지관리에 효과적인 기초보강이 가능하게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기초인상 시공도,
도 1c 및 도 1d는 종래 선재하공법 시공도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치의 작용도 및 구성사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 신설 기초 회전제어장치의 구성도,
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치를 이용한 기초보강방법의 순서도이다.
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 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치(100) ]
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치(100)의 작용도 및 구성사시도를 도시한 것이다.
본 발명의 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치(100)는 도 2와 같이, 수평긴장력(V)을 도입하여 기존 및 증축하중에 저항할 수 있도록 경사반력(V2)의 합력인 상형반력(V3)을 발생시키는 가새형 버팀구조(140)를 이용하고, 기존 기초(220)와 분리하여 신설 기초(120)를 시공하되 신설 기초(120)는 가새형 버팀구조(140)를 이용하여 상부의 기존구조물(200)과 연결시켜 증축 전,후에 걸쳐 기존 기초에 작용하는 하중을 신설 기초의 하향반력(V1)으로 전이되도록 함으로써, 신설 기초(120)가 기존 및 증축하중을 분담할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 수평긴장력(V)을 도입시킴에 있어, 가새형 버팀구조(140)는 신설 기초(120)와 서로 힌지로 연결시킴에 따라, 신설 기초(120)에 회전력(원호운동)이 가해질 수 있어, 본 발명은 신설 기초(120)에 가해지는 회전력을 수직 및 수평이동으로 가이드하여 상쇄시킬 수 있도록 신설 기초 회전제어장치(150)를 설치하게 된다.
이러한 신설 기초 회전제어장치(150)는 신설 기초(120)와 기존 기초(220)가 서로 접하는 연결측면(A1)에 설치되어 신설 기초(120)에 회전력이 전달되어도 수직방향으로 신설 기초(120)가 이동하도록 가이드하여 회전력이 상쇄될 수 있도록 하게 된다.
또한 가새형 버팀구조(140)가 힌지 연결되는 신설 기초(120) 상면(A2)에도 설치되어 신설 기초(120)에 회전력이 전달되어도 수평방향으로 신설 기초(120)의 이동을 유도하여 회전력이 상쇄될 수 있도록 함으로서 상기 회전력이 가새형 버팀구조(140)로 전달되지 않도록 하게 된다.
나아가, 상기 가새형 버팀구조(140)는 스쿠류잭을 포함하는 길이조정수단(146)을 설치하여 신설 기초(120)의 침하, 시공오차에 의한 선재하 하중을 추가적으로 도입시켜 보완이 가능하게 된다.
이에 상기 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치(100)는 도 2 및 도 3과 같이, 기존구조물(200)에 별도로 신설 말뚝(110), 신설 기초(120), 수평긴장장치(130), 가새형 버팀구조(140), 신설 기초 회전제어장치(150)를 포함하며, 이때 상기 기존구조물(200)은 기존 말뚝(210), 기존 기초(220), 기존 수직부(230), 기존 슬래브(240), 기존보강보(250)를 포함하여 형성되어 있다.
먼저, 상기 신설 말뚝(110)은 도 2 및 도 3과 같이, 신설 기초(120)의 하부 지반에 먼저 시공된 말뚝으로서 기존 기초(220)의 측방 지반(G)에 별도로 시공되며, 연결 시공이 가능한 예컨대 마이크로파일을 이용할 수 있다.
이에 신설 기초(120)이 형성되는 부위 하부 지반에 마이크로파일을 직접 회전 압입시키거나 천공홀을 굴착 한 후, 천공홀에 마이크로파일을 삽입하고, 충진재(콘크리트, 시멘트등을 이용)로 천공홀을 마감시키는 방식으로 시공할 수 있고, 복수개를 서로 설치하면 된다.
상기 신설 말뚝(110)은 두부를 후술하는 신설 기초(120)에 일체화시키게 되며 통상은 마이크로파일 두부에 일정한 두께를 기초콘크리트를 타설하여 일체화시키게 된다.
이때 신설 말뚝(110)은 현장여건등에 따라 신설 기초(120)의 지내력이 충분한 경우에는 시공을 생략하거나 최소화 할 수 있으며, 단지 본 발명에서는 신설 말뚝(110)을 설치하는 것을 기본으로 하여 살펴보기로 한다.
다음으로 상기 신설 기초(120)는 도 2 및 도 3과 같이, 기존 기초(220) 측방의 지반(G)에 신설로 시공되는 기초로서, 기존 기초(220)와 일체화되지 않고 분리시공 된다.
이에 기존 기초(220)와 일체화되지 않고 분리되어 시공함으로서 상호 독립적으로 거동하게 되며, 기존 말뚝(210)이 기존 구조물(200)의 기존 수직부(230)와 기존 슬래브(240)로부터 부담하는 기존 및 증축 하중을 신설 말뚝(110)으로 효과적으로 전이할 수 있게 된다.
즉, 선재하 하중 도입 시, 신설 기초(120)를 기존 기초(220)와 일체화시키게 되면 일체로 거동함에 따라 증축하중이 작용시 기존 말뚝(210)이 신설 말뚝(110)보다 하중분담율이 더 커지는 문제점이 있었으나 본 발명은 이를 신설 기초(120)와 기존 기초(220)를 분리 시공하여 해결한 것이다.
이에 본 발명은 종래와 달리 기존 기초(220)로부터 철근을 인출시키고, 신설 기초(120)로부터 인출철근을 서로 연결하여 콘크리트를 타설하는 등의 기초의 일체화 시공이 이루어지지 않아 시공공정도 간단해질 수 있다.
이러한 신설 기초(120)는 도 7 및 도 8과 같이, 줄기초와 같이 연속적으로 연장 시공될 수 있으며, 또한 단독기초 형태로 분리 시공될 수도 있으며 필요한 철근을 배근하고 신설 말뚝(110)의 두부와 일체화되도록 콘크리트를 일정 두께로 타설 및 양생시키는 방식으로 시공할 수 있다.
또한 상기 신설 기초(120)는 도 2 및 도 3과 같이, 기존 기초(220) 양 측방에 좌우 대칭되도록 시공하게 되고, 기존 수직부(230) 양 측방에 좌우 대칭되도록 형성되는 가새형 버팀구조(140)의 하단과 연결된 신설 기초 회전제어장치(150)를 통해 기존 및 증축하중을 수평긴장장치(130)에 의한 하향반력(V1)으로 신설 말뚝(110)에 전이하는 역할을 하게 된다.
특히, 신설 기초(120)는 후술되는 신설 기초 회전제어장치(150)에 의하여 기존 및 증축하중과 수평긴장장치(130)에 의한 수평긴장력(V) 도입에 따른 회전력이 발생할 경우 수직 및 수평이동을 통해 신설 기초(120)가 회전함에 따라 발생가능한 하중전이의 하자 문제점을 해결할 수 있게 된다.
다음으로 상기 수평긴장장치(130)는 도 2 및 도 3과 같이, 신설 기초(120) 상면에 신설 기초 회전제어장치(150)를 이용하여 설치되어 수평긴장력(V)을 도입시켜, 상기 수평긴장력(V)의 분력 형태로서 경사반력(V2)의 합력으로 기존 수직부(239)에 상향반력(V3)을 발생시키고 신설 기초(120)에는 하향반력(V1)을 발생시켜 제어가능한 하중전이가 가능하도록 하는 역할을 하게 되며, 즉, 기존 구조물이 연결되는 상부 연결지점에 하향반력(V1) 보다 큰 상향반력(V3)을 발생시킴과 동시에 신설 기초에 하향반력(V1)을 발생시키게 된다.
이로서, 신설 말뚝(110)에 하향반력이 발생됨과 동시에 가새형 버팀구조(140)에 경사반력(V2)이 도입되도록 하여 기존 및 증축하중을 신설 말뚝으로 능동적으로 전이시키는 역할을 하며, 수평 긴장력을 시기를 달리하여 반복, 추가를 통해 기존 기초로부터 신설 기초로 전이되는 하중을 제어할 수 있도록 하는 역할도 하게 된다.
이러한 상기 수평긴장장치(130)는 도 2 및 도 3과 같이, 정착장치(131)와 수평긴장재(132)를 포함하여 형성된다.
먼저, 상기 정착장치(131)는 도 3과 같이, 수평긴장재(132)를 긴장 후, 정착시킬 수 있는 정착수단을 의미하며, 도 3의 경우에는 수직사각판 형태로서, 수평긴장재(132)가 관통될 수 있도록 수평관통홀이 형성된 수직정착판을 이용할 수 있음을 알 수 있다.
이러한 정착장치(131)는 후술되는 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부 가이드지지블록들(155,156)의 배면(A3)에 위치하도록 하고, 수평긴장재(132)를 긴장 후, 정착장치(131)와 정착너트에 의하여 상기 배면(A3)에 정착되도록 하면 된다.
상기 수평긴장재(132)는 도 2 및 도 3과 같이, 구조용 강봉 또는 긴장재 등을 이용하면 되고, 기존 수직부(230) 하부에 형성시킨 수평관통홀(231)을 관통하도록 하되, 양 단부가 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록(155,156)에 상하로 물려지도록 하면서 수평으로 연장되도록 설치된다.
이에 상기 수평긴장재(132)를 수평으로 미도시한 긴장잭 등을 이용하여 긴장하고, 양 정착장치(131)에 각각 단부를 정착장치(131)와 정착너트를 이용하여 정착시키게 되면 수평긴장력(V)이 도입된다.
이에 수평긴장재(132)는 개략 중앙부가 기존 수직부(230)의 하부에 형성된 수평관통홀(231)을 관통하도록 설치되기 때문에 중간부 구속에 의하여 수평 상태를 효과적으로 유지할 수 있고, 긴장 및 정착 시 뒤틀림, 좌굴방지가 가능하여, 보다 안전한 긴장 작업이 가능하게 된다.
이에 양 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록(155,156)에 상,하로 물려진 수평긴장재(132)에 의하여 도입되는 수평긴장력(V)은 경사반력(V2)으로 가새형 버팀구조(140)의 연장 교차점인 기존 수직부에 상향반력을 발생시켜 기존 기초(220)의 하중을 감소시키고, 신설 기초(120)에 하향반력(V1)을 발생시켜 기존 기초에서 신설 기초로 하중이 전이되게 되어 기초보강 효율성 증대가 가능하게 된다.
또한 수평긴장재(132)의 긴장력의 크기에 따라 하향반력(V1)이 제어가능 하므로 결과적으로 기존 말뚝(210)에서 신설 말뚝(110)으로 전이되는 하중을 제어할 수 있게 된다.
다음으로 상기 가새형 버팀구조(140)는 도 2 및 도 3과 같이, 기존 구조물(200)과 신설 기초 회전제어장치(150)를 이용하여 연결되어 신설 기초(120)의 상면에 설치되는 경사 지지부재로서, 기존 및 증축하중을 신설 기초 회전제어장치(150)를 통해 신설 기초(120) 및 신설 말뚝(110)으로 전달하면서, 기존 및 증축하중을 상쇄하는 경사반력(V2)의 전달경로의 역할을 하게 된다.
이를 위해 가새형 버팀구조(140)는 기존 구조물(200)과 연결되는 상부 연결지점으로부터 양 측방(횡방향)으로 벌어져 양 신설 기초(120)의 하부지점으로 전달되도록 하는 경사구조로 형성시켜, 기존 기초에 작용하는 기존 및 증축하중을 신설 기초로 전이할 수 있게 된다.
이를 위해 상기 가새형 버팀구조(140)는 상부 연결지점으로서 기존 구조물(200)의 기존보강보(250)가 연결되는 부위에 양 상부힌지고정대(141)를 형성시키고, 양 상부힌지고정대(141)의 하단에 양 측방으로 각각 벌어지도록 연장되는 양 길이조정가새(143)를 형성시키고, 상기 양 길이조정가새(143)의 하단에는 양 하부힌지고정대(142)를 형성시켜, 상기 양 하부힌지고정대(142)를 통해 가새형 버팀구조(140)는 신설 기초 회전제어장치(150)에 연결된다.
먼저, 상기 상부힌지고정대(141)는 도 2 및 도 3과 같이, 가새형 버팀구조(140) 상단을 기존 구조물(200)과 힌지 형태로 연결되도록 하기 위한 것으로서 기존 구조물(200)을 구성하는 기존보강보(250)의 하단을 관통하는 수평볼트에 의하여 기존보강보(250)의 저면을 감싸 고정 설치된 채널부재(144)에 길이조정가새(143)의 상단에 형성된 힌지판(145)이 삽입되어 힌지로 연결하는 양 힌지판(145)으로 형성된다.
다음으로, 상기 하부힌지고정대(142)는 도 2 및 도 3과 같이, 가새형 버팀구조(140) 하단을 신설 기초(120)와 힌지 형태로 연결되도록 하기 위한 것으로서 신설 기초(120)의 상면에 설치되는 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부가이드지지블록(155) 상면에 형성된 양 힌지판 사이에 삽입되는 힌지판(145)으로 형성된다.
이러한 상기 힌지판들은 서로 겹쳐진 상태에서 회전베어링이 관통하도록 하는 형태로 힌지 연결된다.
다음으로 상기 길이조정가새(143)는 도 2 및 도 3과 같이, 상부힌지고정대(141)와 하부힌지고정대(142) 사이에 연결되는 경사부재로서 철골부재를 이용할 수 있으며, 중앙에는 길이조정이 가능하도록 스크류잭과 같은 길이조정수단(146)이 설치되어 있다.
즉, 신설 기초(120)의 침하, 시공오차에 의하여 침하되는 등의 하자가 발생하게 되면 신설 기초(120)와 신설 기초 회전제어장치(150)에 의하여 연결된 가새형 버팀구조(140)도 함께 침하되어 하중전이량의 감소가 발생될 수 있다.
이에 당초에 도입한 하중전이량을 간단하게 추가 도입시킬 수 있도록 상기 길이조정수단(146)을 작동시켜 신설 기초(120)의 침하되는 등의 하자문제도 해결할 수 있도록 하게 된다.
도 3을 참조하면 상기 길이조정수단(146)은 적어도 1개 이상의 스크류잭을 양 길이조정가새(143) 사이에 설치되도록 하고, 상기 스크류잭을 작동시켜 양 길이조정가새(143)가 서로 멀어지도록 하는 방식으로 가력시키는 방식으로 설치하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 길이조정가새(143)는 도 3을 참조하면, 철골부재의 상면과 하면에 확장단부플랜지(147)를 각각 형성시키고, 상기 확장단부플랜지에 힌지판(145)이 형성되도록 하여, 상기 힌지판(145)이 기존 구조물(200)의 기존보강보(250)와 신설 기초(120)의 신설 기초 회전제어장치(150) 사이에 양 힌지판(145)에 삽입되어 힌지 연결시키게 된다.
다음으로는 신설 기초 회전제어장치(150)는 도 2와 도 3과 같이, 신설 기초(120)와 기존 기초(220)가 서로 접하는 연결측면(A1)과 가새형 버팀구조(140)가 힌지 연결되는 신설 기초(120) 상면(A2)에 설치되어 신설 기초(120)에 회전력이 전달되어도 수평방향으로 신설 기초(120)의 이동을 유도하여 회전력이 상쇄될 수 있도록 하는 기능을 가지게 된다.
이에 상기 신설 기초(120)와 기존 기초(220)가 서로 접하는 연결측면(A1)에 설치되는 신설 기초 회전제어장치(150)는 수평긴장장치(130)에 의한 수평긴장력(V)이 신설 기초(120)에 회전력으로 작용할 수 있으므로 기존 기초(220)를 기준으로 회전되지 않고 수직으로 이동할 수 있도록 가이드함으로서 회전력을 수직력으로 변환시키는 기능을 가지게 된다.
이에 도 5와 같이 연결측면(A1)에 설치되는 수직방향으로 작동하는 신설 기초 회전제어장치(150)는 슬라이딩지지판(151), 슬라이딩판(152), 측방고정판(153)을 포함한다.
즉, 연결측면(A1) 전체 높이에 접하도록 슬라이딩지지판(151)을 고정볼트로 먼저 기존 기초(220)에 고정시키고, 슬라이딩지지판(151)의 배면에 슬라이딩판(152)을 접하도록 세팅한 다음, 양 측방고정판(153)으로 슬라이딩판(152)의 양 측단이 슬라이딩지지판(151)에 지지되도록 세팅한 상태에서, 양 측방고정판(153)을 고정볼트로 슬라이딩지지판(151)에 고정시키게 된다.
또한 상기 슬라이딩판(152)의 양 측단 사이의 배면에는 고정볼트가 삽입되도록 체결시키고 미도시한 거푸집을 이용하여 상기 고정볼트가 매립되도록 신설 기초(120)를 형성시켜, 신설 기초 회전제어장치(150)가 기존 기초(220)와 신설 기초(120) 사이에 설치되도록 하게 된다.
이에 상기 슬라이딩판(152)은 슬라이딩지지판(151)과 측방고정판(153) 사이에서 위치가 고정 세팅되지만, 상,하로 슬라이딩이 가능하게 되며 상기 슬라이딩판(152)은 신설 기초(120)와 고정볼트에 의하여 일체화되어 있어, 신설 기초(120)에 회전력이 가하지게 되면, 신설 기초(120)는 슬라이딩판(152)에 의하여 수직이동은 허용되지만 회전은 구속됨을 알 수 있다.
이로서 상기 신설 기초(120)에 회전력은 수평방향 이동이 구속되어 수직력으로만 작용하여 신설 기초(120)의 수직이동이 허용되지만 회전은 허용되지 않도록 하게 된다.
다음으로 상기 신설 기초(120) 상면(A2)에 설치되는 수평방향으로 작동하는 신설 기초 회전제어장치(150)는 신설 기초(120)이 수평긴장장치(130)에 의한 수평긴장력(V)이 가새형 버팀구조(140)에 회전력으로 작용할 수 있으므로, 상기 회전력에 의하여 신설 기초(120)이 수평이동할 수 있도록 가이드함으로서 회전력을 수평력으로 변환시키는 기능을 가지게 된다.
이에 도 5와 같이 신설 기초(120)의 상면(A2)에 설치되는 수평방향 신설 기초 회전제어장치(150)는 하부슬라이딩판(154), 상부 및 하부가이드지지블록(155,156)을 포함한다.
먼저, 상기 하부슬라이딩판(154)은 신설 기초(120)의 상면에 일정한 종방향 폭을 가지면서 횡방향으로 연장되도록 설치되는데 신설 기초(120)에 베이스플레이트(157)를 먼저 고정 설치하여 평탄성을 확보하고, 상기 베이스플레이트(157) 상면에 하부슬라이딩판(154)을 고정볼트로 연결시키는 방식으로 설치하게 된다.
하부슬라이딩판(154)의 중앙부에는 슬라이딩판 역할을 할 수 있도록 상방으로 돌출된 슬라이딩부(158)가 형성되도록 하고 있음을 알 수 있다.
상기 하부 가이드지지블록(156)은 하부슬라이딩판(154)의 돌출된 슬라이딩부(158)에 끼워지는 저면끼움홈이 형성되어 있어, 슬라이딩부(158) 상으로 하부 가이드지지블록(156)이 가이드 되면서 수평이동할 수 있도록 하게 된다.
이러한 하부 가이드지지블록(156)의 상면에는 수평긴장재(132)가 삽입될 수 있도록 긴장재홈이 형성되어 있음을 알 수 있다.
상기 상부 가이드지지블록(155)은 하부 가이드지지블록(156) 상면에 수평긴장재(132)가 삽입될 수 있도록 긴장재홈이 형성되도록 하여 고정볼트로 고정된다.
이에 수평긴장재(132)는 상부 및 하부가이드지지블록(155,156)의 긴장재홈에 삽입되도록 세팅되어 긴장 및 정착이 가능하도록 하게 된다.
이러한 상부 가이드지지블록(155) 상면에는 가새형 버팀구조(140)의 힌지판(145)이 삽입되어 힌지 연결되도록 양 힌지판(159)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
[본 발명의 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치(100)를 이용한 기초보강방법 ]
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치를 이용한 기초보강방법의 순서도를 도시한 것이다.
먼저, 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치는 기존구조물(200)의 증축 시 시공되는 것으로서 현장 타설콘크리트를 이용하여 신설 기초(120)를 기존 기초(220)와 분리하여 시공하고, 신설 기초 회전제어장치(150)를 먼저 설치한 후, 가새형 버팀구조(140)를 기존 수직부(230)와 기존 슬래브(240)와 연결 시공하고, 수평긴장장치(130)를 이용하여 반력의 형태로 기존 말뚝(210)에서 신설 말뚝(110)으로 하중을 전이시키는 방식으로 시공하게 된다.
이에, 도 6과 같이, 기존 말뚝(210), 기존 기초(220), 기존 수직부(230) 및 기존 슬래브(240), 기존보강보(250)로 이루어진 기존구조물(200)은 이미 시공된 상태임을 알 수 있다.
이에 기존 수직부(230). 기존보강보(250), 기존 슬래브(240) 상부로부터 전달되는 기존하중은 기존 말뚝(210)이 부담하게 되는데, 아파트와 같은 기존구조물은 증축이 되는 경우 결국 수평, 수직 증축이 이루어지게 되므로 당연히 기존 말뚝(210), 기존 기초(220)로는 기존하중 및 증축하중을 안전하게 지지할 수 없게 된다.
이에 도 5와 같이 기존 기초(220) 측방 지반(G)에 신설 말뚝(110)을 종방향으로 다수 이격 시공하게 된다.
이러한 신설 말뚝(110)으로서 예컨대, 마이크로파일을 이용하면 되고 일정한 깊이로 시공하되 선단이 견질지지층에 지지되도록 하는 것이 바람직하다.
마이크로파일은 일정한 길이를 가지게 되므로 필요한 경우 커플러를 이용하여 연결한 것을 이용하면 되고, 현장여건에 따라 지반에 회전 압입시켜도 되고, 천공홀에 의한 삽입 후, 충진재로 마감시켜 시공해도 상관은 없다.
이에 마이크로파일 두부가 매립되도록 일정한 두께로 철근 배근 후에 기초 콘크리트를 타설하여 신설 기초(120)를 형성시키게 되며 도 6에서는 줄기초 형태로 시공된 것이 도시되어 있으나, 도 8과 같이, 종방향으로 독립기초 형태로 시공해도 상관은 없다.
신설 기초(120)를 기존 기초(220)와 서로 접하지 않고 분리되도록 시공하여 상호 각자 거동되도록 하게 된다.
다음으로 도 6과 같이, 신설 기초(120)와 기존 기초(220)가 서로 접하는 연결측면(A1)과 가새형 버팀구조(140)가 힌지 연결되는 신설 기초(120) 상면(A2)에 설치되어 신설 기초(120)에 회전력이 전달되어도 수평방향으로 신설 기초(120)의 이동을 유도하여 회전력이 상쇄될 수 있도록 하는 기능을 가지는 신설 기초 회전제어장치(150)를 각각 설치하게 되며, 바람직하게는 신설 기초(120) 상면(A2)에 설치되는 신설 기초 회전제어장치(150)는 베이스플레이트를 먼저 신설 기초(120) 상면에 먼저 설치하게 된다.
다음으로는 도 7과 같이 기존구조물(200)의 기존보강보(250)에 가새형 버팀구조(140)를 일체로 형성시키게 된다.
이러한 가새형 버팀구조(140)는 상부 연결지점으로서 기존보강보(250)에 상부힌지고정대(141)를 형성시키고, 양 상부힌지고정대(141)의 하단에 양 측방으로 각각 벌어지도록 연장되는 양 길이조정가새(143)를 형성시키고, 상기 양 길이조정가새(143)의 하단에는 양 하부힌지고정대(142)를 형성시켜, 상기 양 하부힌지고정대(142)에 신설 기초(120) 상면(A2)에 설치되는 신설 기초 회전제어장치(150)를 연결시키게 된다.
다음으로는 수평긴장재(132)를 기존 수직부(230) 하부에 형성시킨 수평관통홀(231)을 관통하도록 하되, 양 단부가 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록(155,156)에 상하로 물려지도록 하면서 수평으로 연장되도록 설치된다.
이에 수평긴장재(132)를 긴장 후, 정착시키게 되면 기존 수직부(230), 기존 슬래브(240), 기존보강보(250) 및 가새형 버팀구조(140)가 반력대 역할을 하면서 기존 기초(220)로부터 신설 기초(120)로 하중을 전이하게 된다.
이에 필요 시, 수평긴장장치(130)의 길이조정수단(126)을 이용하여 추후 손실된 하중전이 양을 보완시킬 수 있으며, 수평긴장재(132)는 노출되어 있어 재 긴장이 가능하게 된다.
이에 증축이 완료되면 기존하중 및 증축하중이 작용하게 되고 기존 기초(220)와 신설 기초(120)가 서로 분리되어 있어, 기존 말뚝(210)도 기존하중 및 증축하중 일부를 분담하고, 나머지 기존하중 및 증축하중은 최종 신설 말뚝(110)에 전달되어 하준 분담이 효율적으로 이루어지게 되고, 기존 말뚝의 반력이 설계지내력을 초과하는 경우 수평긴장장치에 추가 긴장력 도입이 가능하기 때문에 하중전이 제어를 통해 보다 효과적으로 기존 말뚝에 작용하는 하중을 감소시킬 수 있게 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.
110: 신설 말뚝 120: 신설 기초
130: 수평긴장장치 131: 정착장치
132: 수평긴장재 140: 가새형 버팀구조
141: 상부힌지고정대 142: 하부힌지고정대
143: 길이조정가새 144: 채널부재
145: 힌지판 146: 길이조정수단
147: 확장단부플랜지
150: 신설 기초 회전제어장치
151: 슬라이딩지지판 152: 슬라이딩판
153: 측방고정판 154: 하부슬라이딩판
155,156: 상부 및 하부가이드지지블록
157: 베이스플레이트 158: 슬라이딩부
159: 신설 기초 회전제어장치의 힌지판
200: 기존구조물 210: 기존 말뚝
220: 기존 기초 230: 기존 수직부
240: 기존 슬래브 250: 기존보강보
A1: 연결측면 A2: 상면
A3: 배면

Claims (14)

  1. 지하구조물인 기존 기초(220)와 접하지 않고 분리되어 지반에 시공되는 신설 기초(120);
    상기 기존 기초(220) 상부에 형성된 기존보강보(250)를 포함하는 기존 구조물(200)이 연결되는 상부 연결지점으로부터 양 측방으로 벌어져 신설 기초(120)의 하부지점으로 연장되어 경사구조로 형성된 가새형 버팀구조(140);
    및 상기 신설 기초(120) 상부의 가새형 버팀구조(140)와 연결되어, 도입시킨 수평긴장력(V)의 경사반력(V2)이 기존 구조물(200)이 연결되는 상부 연결지점에 상향반력(V3)을 발생시킴과 동시에 신설 기초에 하향반력(V1)을 발생시킴으로써, 기존 및 증축하중으로 기존 기초(220)와 기존 말뚝(210)에 발생되는 하중을 신설 기초(120)와 신설 말뚝(110)으로 전이시킬 수 있는 수평긴장장치(130);를 포함하며,
    상기 가새형 버팀구조(140)는, 상부 연결지점으로서 기존 구조물(200)과 연결되는 부위에 형성된 상부힌지고정대(141); 상기 양 상부힌지고정대(141)의 하단에 양 측방으로 각각 벌어지도록 연장되는 길이조정가새(143); 및 상기 길이조정가새(143)의 하단에 형성된 하부힌지고정대(142);를 포함하며, 상기 하부힌지고정대(142)를 통해 가새형 버팀구조(140)는 신설 기초 회전제어장치(150)에 연결되도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수평긴장력(V)의 하향반력(V1)이 신설 기초(120)와 신설 기초 하부에 시공된 신설 말뚝(110)에 도입되고 수평긴장력(V)의 경사반력(V2)이 기존 구조물(200) 상부 연결지점에 하향반력(V1) 보다 큰 상향반력(V3)을 발생시킴으로써 기존 기초(220)와 기존 말뚝(210)에 작용하는 하중이 경감되도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 신설 기초(120)와 기존 기초(220)가 서로 접하는 연결측면(A1)에 수직방향으로 작동하는 신설 기초 회전제어장치(150)가 더 설치되며,
    상기 신설 기초 회전제어장치(150)는,
    기존 기초(220)에 고정 설치된 슬라이딩지지판(151); 상기 슬라이딩지지판(151)의 배면(A3)에 접하도록 설치된 슬라이딩판(152); 및 상기 슬라이딩판(152)이 슬라이딩지지판(151)과 접하여 슬라이딩이 되도록 슬라이딩판(152)의 양 측단을 슬라이딩지지판(151)에 고정 설치되도록 하면서, 신설 기초(120)에 일체화되어 거동하는 양 측방고정판(153);을 포함하여,
    수평긴장력(V)에 의한 신설 기초(120)에 작용하는 회전력이 신설 기초(120)의 수직이동으로 가이드하여 상쇄되도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 신설 기초(120) 상면(A2)에 수평방향으로 작동하는 신설 기초 회전제어장치(150)가 더 설치되며,
    상기 신설 기초 회전제어장치(150)는,
    신설 기초(120)의 상면에 중앙부에는 슬라이딩판 역할을 할 수 있도록 상방으로 돌출된 슬라이딩부(158)가 형성된 하부슬라이딩판(154);
    상기 하부슬라이딩판(154)의 돌출된 슬라이딩부(158)에 끼워지는 저면끼움홈이 저면에 형성되며, 슬라이딩부(158) 상으로 가이드 되면서 수평이동할 수 있도록 형성된 하부 가이드지지블록(156);
    상기 하부 가이드지지블록(156) 상면에 수평긴장재(132)가 삽입될 수 있도록 긴장재홈이 형성되도록 하여 고정된 상부 가이드지지블록(155);을 포함하여,
    수평긴장재(132)는 상기 상부 및 하부가이드지지블록(155,156)의 긴장재홈에 삽입되도록 세팅되어 긴장 및 정착이 가능하도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수평긴장장치(130)는,
    기존 수직부(230)의 수평관통홀(231)을 관통하여 신설 기초(120) 상면(A2)에 형성된 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록(155,156) 사이에 수평으로 연장 설치된 수평긴장재(132); 및
    신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부 가이드지지블록들(155,156)의 배면(A3)에 위치하여 상기 수평긴장재(132)를 긴장 후 정착시키는 정착장치(131);를 포함하여,
    신설 기초(120)에 하향반력(V1)이 도입되도록 함과 동시에 가새형 버팀구조(140)에 경사반력(V2)이 도입되어 기존 구조물(200)이 연결되는 상부 연결지점에 상향반력(V3)을 발생시킴으로써, 기존 기초로부터 신설 기초로 하중을 전이시키고, 하중전이를 시기를 달리하여 반복, 추가를 통해 하중전이량을 제어할 수 있도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 신설 기초(120)는,
    지반에 종방향으로 독립기초 형태로 다수가 서로 이격되어 형성되도록 하거나, 지반에 종방향으로 연속된 줄기초 형태로 형성되도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상부힌지고정대(141)는,
    가새형 버팀구조(140) 상단을 기존 구조물(200)과 힌지 형태로 연결되도록 하기 위한 것으로서, 기존보강보(250)의 하단을 관통하는 수평볼트에 의하여 기존보강보(250)의 저면을 감싸 고정 설치된 채널부재(144)에 길이조정가새(143)의 상단에 형성된 힌지판(145)이 삽입되어 힌지로 연결하는 양 힌지판(145)으로 형성되는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 길이조정가새(143)는,
    철골부재의 상면과 하면에 확장단부플랜지(147)를 각각 형성시키고, 상기 확장단부플랜지에 힌지판(145)이 형성되도록 하여, 상기 힌지판(145)이 기존보강보(250)와 신설 기초(120)의 신설 기초 회전제어장치(150) 사이에 양 힌지판(145)에 삽입되어 힌지 연결되도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 하부힌지고정대(142)는,
    가새형 버팀구조(140) 하단을 신설 기초(120)와 힌지 형태로 연결되도록 하기 위한 것으로서, 신설 기초(120)의 상면에 설치되는 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부가이드지지블록(155) 상면에 형성된 양 힌지판 사이에 삽입되는 힌지판(145)으로 형성되도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 길이조정가새(143)는,
    상부힌지고정대(141)와 하부힌지고정대(142) 사이에 연결되는 경사부재로서 철골부재를 이용하되, 중앙에는 길이조정이 가능하도록 스크류잭을 포함하는 길이조정수단(146)이 더 설치되는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치.
  12. (a) 지하구조물인 기존 기초(220)와 접하지 않고 분리되도록 지반(G)에 신설 기초(120)를 시공하는 단계;
    (b) 상기 신설 기초(120)와 기존 기초(220)가 서로 접하는 연결측면(A1)에, 기존 기초(220)에 고정 설치된 슬라이딩지지판(151); 상기 슬라이딩지지판(151)의 배면(A3)에 접하도록 설치된 슬라이딩판(152); 및 상기 슬라이딩판(152)이 슬라이딩지지판(151)과 접하여 슬라이딩이 되도록 슬라이딩판(152)의 양 측단을 슬라이딩지지판(151)에 고정 설치되도록 하면서, 신설 기초(120)에 일체화되어 거동하는 양 측방고정판(153);을 포함하여, 수평긴장력(V)에 의한 신설 기초(120)에 작용하는 회전력이 신설 기초(120)의 수직이동으로 가이드하여 상쇄되도록 하는 신설 기초 회전제어장치(150)를 설치하는 단계;
    (c) 신설 기초(120) 상면(A2)에 형성된 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록(155,156) 사이에 수평으로 연장 설치된 수평긴장재(132); 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록들(155,156)의 배면(A3)에 위치하여 상기 수평긴장재(132)를 긴장 후 정착시키는 정착장치(131);를 포함하여, 수평긴장력(V)에 의한 신설 기초(120)에 작용하는 회전력이 신설 기초(120)의 수평이동으로 가이드하여 상쇄되도록 하는 신설 기초 회전제어장치(150)를 설치하는 단계;
    (d) 기존보강보(250)를 포함하는 기존 구조물(200)이 연결되는 상부 연결지점으로부터 양 측방으로 벌어져 신설 기초(120)의 하부지점으로 연장되어 경사구조로 가새형 버팀구조(140)를 설치하는 단계; 및
    (e) 상기 신설 기초(120) 상부에 가새형 버팀구조(140)와 연결되어, 도입시킨 수평긴장력(V)의 경사반력(V2)이 기존 구조물(200) 상부 연결지점에 상향반력(V3)을 발생시킴과 동시에 신설 기초에는 하향반력(V1)을 발생시킴으로써, 기존 기초에 작용하는 기존 및 증축하중을 신설 기초(120)로 전이될 수 있도록 하는 수평긴장장치(130)를 설치하는 단계;를 포함하는, 수평긴장장치(130)와 일체로 함께 형성시키는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치를 이용한 기초보강방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 (e)단계에서, 수평긴장장치(130)는,
    기존 수직부(230)의 수평관통홀(231)을 관통하여 신설 기초(120) 상면(A2)에 형성된 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록(155,156) 사이에 수평으로 연장 설치된 수평긴장재(132); 신설 기초 회전제어장치(150)의 상부 및 하부가이드지지블록들(155,156)의 배면(A3)에 위치하여 상기 수평긴장재(132)를 긴장 후 정착시키는 정착장치(131);를 포함하여, 도입시킨 수평긴장력(V)의 경사반력(V2)이 기존 구조물(200) 상부 연결지점에 상향반력(V3)을 발생시킴과 동시에 신설 기초에는 하향반력(V1)을 발생시킴으로써, 기존 기초(220)에 작용하는 기존 및 증축하중을 신설 기초(120)로 전이될 수 있도록 하고, 수평긴장력을 시기를 달리하여 반복, 추가를 통해 하중전이량을 제어할 수 있도록 하는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치를 이용한 기초보강방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 (d) 단계의 가새형 버팀구조(140)는 상부힌지고정대(141)와 하부힌지고정대(142) 사이에 연결되는 경사부재로서 철골부재를 이용하되, 중앙에는 길이조정이 가능하도록 스크류잭을 포함하는 길이조정수단(146)이 더 설치되는 가새형 버팀구조와 수평긴장장치에 의한 하중전이장치를 이용한 기초보강방법.
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