KR102406631B1 - 구조물 바닥판 분리 장치 및 이를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래와 같이 구조물 하부에 별도의 가설 구조물을 설치할 필요가 없고, 구조물 바닥판 위에 장치를 배치하는 방식으로 거더와 바닥판 베딩층을 분리시킬 수 있으며, 바닥판이 수평을 유지한 상태로 동시에 인상시켜 거더와 바닥판을 분리시킴으로써 기존 거더의 손상없이 쉽고 안전하게 바닥판을 철거할 수 있는 구조물 바닥판 분리 장치 및 이를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치는, 구조물의 바닥판 - 상기 바닥판은 두께 방향으로 관통홀이 형성되어 있음 - 을 제거하기 위한 용도로 사용되는 장치로서, 봉 형상의 로드와; 상기 로드와 결합되되 상기 로드와 별개로 상승동작 및 하강동작 가능하게 구성되는 작동체와; 상기 로드의 하단부에 형성되어 상기 로드가 상기 구조물에 고정될 수 있도록 지지하는 받침대와; 일측이 상기 작동체에 연결되는 리프팅암; 및 상기 리프팅암의 타측에 장치되어 펼침동작 및 복귀동작 가능하게 구성되는 리프팅바;를 포함한다.
그리고, 상기 리프팅암은, 상기 리프팅바가 상기 복귀동작된 상태에서, 적어도 상기 리프팅바가 장치된 부위가 상기 관통홀을 통과하여 상기 바닥판의 하면 아래로 돌출될 수 있도록 구성된다.

Description

구조물 바닥판 분리 장치 및 이를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법{DEVICE FOR SEPARATING THE CONCRETE SLAB OF STRUCTURE AND METHOD FOR REMOVING THE CONCRETE SLAB OF STRUCTURE USING THE SAME}

본 발명은 구조물 바닥판 분리 장치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량과 같은 구조물의 바닥판(특히, 콘크리트 바닥판)을 재시공할 때 거더로부터 바닥판을 쉽게 제거할 수 있도록 도와주는 구조물 바닥판 분리 장치 및 이를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법에 관한 것이다.

교량과 같은 구조물은 크게 하부 구조물, 거더 및 상부 구조물을 포함하는 형태 이루어질 수 있다. 거더는 하부 구조물 위에 설치되는 구조재로서, 그 상부에는 바닥판이 합성되어 이의 하중을 지지할 수 있도록 구성된다. 여기서, 하부 구조물은 예컨대 교대와 교각 등일 수 있다.

그리고, 거더 위에 합성되는 바닥판은 콘크리트 바닥판일 수 있으며, 이러한 콘크리트 바닥판은 크게 현장 타설 방식의 바닥판과 프리캐스트 방식의 바닥판으로 구분될 수 있다.

그런데, 이처럼 거더 위에 설치되는 바닥판은 시간이 지남에 따라 재료적 열화로 많은 균열이 발생되어 보수/보강이 필요한데, 땜질식 보수의 한계로 바닥판 성능저하가 전체 교량의 성능을 좌우하여 거더의 수명이 많이 남아있는데도 전체 교량을 개축하는 경우가 발생하고 있다. 상기 경우, 균열이 발생된 콘크리트 바닥판만을 제거하고 새로 설치하는 것이 전체 교량의 내구수명 연장 및 생애주기 동안의 총 비용 측면에서 가장 효율적인 방법이다.

도 8은 크레인을 이용하여 구조물 바닥판을 제거하는 종래 방법을 나타낸 작업 사진이다.

종래 구조물 바닥판 제거 방법은 도 8과 같이 휠쏘나 다이아몬드 와이어쏘 등을 이용하여 바닥판을 절단 한 후, 크레인을 이용하여 철거하는 방식을 사용하고 있다.

도 9는 리프팅 버킷이 장착된 크레인 및 포크레인을 이용하여 구조물 바닥판을 제거하는 종래 방법을 나타낸 도면이다.

종래 구조물 바닥판 제거 방법은 도 9과 같이 'ㄷ'형상의 리프팅 버킷이 장치된 크레인 또는 포크레인을 이용하여 바닥판을 직접 철거하였다. 즉, 크레인의 'ㄷ'형상의 리프팅 버킷에 바닥판을 일부를 삽입한 후 크레인으로 들어올림으로써 거더로부터 바닥판을 분리 및 제거하였다.

그런데, 이처럼 크레인 또는 포크레인을 이용하여 바닥판을 직접 철거할 경우, 바닥판 인상시 바닥판의 기울어짐 때문에 전단연결재에 강한 충격을 줘서 거더와 일체화되어 있는 전단연결재가 파손되고 심한 경우에는 강 또는 콘크리트 거더까지 손상을 받을 수 있다.

특히, 볼트식 스터드 연결재를 사용한 경우 전단연결재가 바닥판에 합성된 상태에서 바닥판과 분리해야하기 때문에 바닥판의 수평을 유지한 상태에서 인상하여 철거하는 것이 매우 중요하다. 그러나 종래의 방법에서는 바닥판의 수평을 유지한 상태로 인상할 수 없어서 전단연결재뿐만 아니라 거더까지 손상되는 경우가 문제로 지적되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 크레인으로 바닥판을 들어올리기 전에, 구조물 바닥판 분리 장치를 이용하여 거더와 바닥판 베딩층을 먼저 동시에 분리시킨 후 크레인으로 바닥판을 철거하는 방법이 제안되었다.

한국등록특허 제10-1817968호 (2018.01.08.등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래와 같이 구조물 하부에 별도의 가설 구조물을 설치할 필요가 없고, 단지 구조물 바닥판 위에 장치를 배치하는 방식으로 거더와 바닥판 베딩층을 분리시킬 수 있는 구조물 바닥판 분리 장치 및 이를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치는, 구조물의 바닥판 - 상기 바닥판은 두께 방향으로 관통홀이 형성되어 있음 - 을 제거하기 위한 용도로 사용되는 장치로서, 봉 형상의 로드와; 상기 로드와 결합되되 상기 로드와 별개로 상승동작 및 하강동작 가능하게 구성되는 작동체와; 상기 로드의 하단부에 형성되어 상기 로드가 상기 구조물에 고정될 수 있도록 지지하는 받침대와; 일측이 상기 작동체에 연결되는 리프팅암; 및 상기 리프팅암의 타측에 장치되어 펼침동작 및 복귀동작 가능하게 구성되는 리프팅바;를 포함한다.

그리고, 상기 리프팅암은, 상기 리프팅바가 상기 복귀동작된 상태에서, 적어도 상기 리프팅바가 장치된 부위가 상기 관통홀을 통과하여 상기 바닥판의 하면 아래로 돌출될 수 있도록 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구조물 바닥판 제거 방법은, 상기 구조물의 횡방향으로 상기 바닥판을 절단하고, 상기 바닥판의 두께 방향으로 바닥판을 천공하여 관통홀을 형성하는 단계와; 상기 구조물 바닥판 분리 장치를 상기 바닥판 위에 안착시키고, 상기 리프팅바가 상기 리프팅암에 복귀동작된 상태에서 적어도 상기 리프팅바가 설치된 리프팅암 부위가 상기 관통홀을 통과하여 상기 바닥판의 하면 아래로 돌출되도록 배치하는 단계와; 상기 리프팅바를 펼침동작시키는 단계와; 상기 작동체를 상승동작시키는 단계; 및 상기 작동체의 상승동작에 의해 상기 리프팅바가 바닥판의 하면을 받친 상태에서 상기 바닥판에 외력을 가하여, 구조물의 거더와 바닥판 베딩층을 상호 분리시키는 단계;를 포함한다.

바람직하게는, 작동체는 1회 철거 바닥판의 규모, 거더의 개수 등에 따라서 동시에 여러 개로 구성될 수 있으며, 상기 경우 각 작동체는 유압 제어방식에 의해서 개별 또는 동시 작동이 가능하다.

상기와 같이 리프팅바가 바닥판을 소폭 인상시키면, 바닥판이 거더로부터 물리적으로 분리된 상태에 있게 되고, 이후 크레인을 이용하여 상기 분리된 바닥판을 들어올려 철거함으로써 구조물 바닥판의 제거가 완료된다.

본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치 및 제거 방법에 의하면, 종래와 같이 구조물 하부에 별도의 가설 구조물을 설치하지 않고, 구조물 바닥판 위에서 거더와 바닥판 베딩층의 분리 작업을 수행할 수 있게 되었다.

이에 따라 종래 별도의 가설 구조물 설치 및 이동에 의해 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있고, 바닥판의 수평을 유지한 상태로 인상하여 철거함으로써 전단연결재와 거더의 손상을 방지할 수 있으며, 손쉽고 간편하게 바닥판 분리 작업을 수행할 수 있어 작업 효율을 높일 수 있고, 교량 하부에 이를 통과하는 도로 등이 있더라도 이에 대한 작업 안정성을 추가적으로 고려하지 않아도 되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 관통홀이 형성된 바닥판 및 이 바닥판을 지지하는 거더를 포함하는 구조물의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치의 일 실시예로서 작동체가 하강동작된 상태와 리프팅바가 복귀동작된 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 작동체가 상승동작된 상태와 리프팅바가 펼침동작된 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 작동체와 로드의 결합 구조를 도시한 부분 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법의 제1 공정도.
도 6은 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법의 제2 공정도.
도 7은 도 5에서 구조물 바닥판 분리 장치가 바닥판 및 거더 상부 플랜지에 설치된 형태를 도시한 부분 확대도.
도 8은 크레인을 이용하여 구조물 바닥판을 제거하는 종래 방법을 나타낸 작업 사진.
도 9는 리프팅 버킷이 장착된 크레인 및 포크레인을 이용하여 구조물 바닥판을 제거하는 종래 방법을 나타낸 도면.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.

또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 구조물 바닥판 분리 장치에 대한 설명에 앞서, 본 발명의 구조물 바닥판 분리 장치를 이용하여 제거하고자 하는 대상 즉, 구조물 바닥판에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 관통홀이 형성된 바닥판 및 이 바닥판을 지지하는 거더를 포함하는 구조물의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 교량과 같은 구조물은 크게 하부 구조물(미도시), 거더(1) 및 상부 구조물을 포함하는 형태 이루어질 수 있다.

도 1을 참조하면, 교량과 같은 구조물은 크게 하부 구조물(미도시)과 상부구조물로 구분할 수 있으며, 상부구조물은 거더(1) 및 바닥판(3)을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.

거더(1)는 하부 구조물 위에 설치되는 구조재로서, 그 상부에는 바닥판(3)이 설치되어 이의 하중을 지지할 수 있도록 구성된다. 여기서, 하부 구조물은 예컨대 교대와 교각 등일 수 있다.

거더(1)는 PCS(prestressed concrete) 거더 또는 RC(Reinforced concrete) 거더일 수 있고, H형 거더, I형 거더 또는 T형 거더 또는 박스(box)형 거더와 같이 적어도 그 상부에 수평하게 형성되는 플레이트(1c)를 포함한다. 예컨대, 거더(1)는 하부 플랜지(1a), 하부 플랜지(1a)의 중심부에 수직하게 세워지는 웨브 (web,1b), 및 웨브(1b)의 상단에 일체로 형성되는 상부 플랜지(1c)로 이루어질 수 있다.

이러한 거더(1)는 상호 대향하는 구조로 형성되는 적어도 한 쌍의 거더로 배치될 수 있고, 상기 경우, 바닥판(3)은 한 쌍의 거더(1) 위에 설치되어 교량 상부 구조물을 형성하게 된다.

바닥판(3)은 거더(1) 위에 합성되는 판형재로서 콘크리트 바닥판일 수 있으며, 이러한 콘크리트 바닥판은 크게 현장 타설 방식의 바닥판과 프리캐스트 방식의 바닥판으로 구분될 수 있다.

본 발명의 구조물 바닥판 분리 장치는 이와 같이 거더(1) 위에 합성된 바닥판의 분리 및 제거에 사용되는 장치이다.

도 2는 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치의 일 실시예로서 작동체가 하강동작된 상태와 리프팅바가 복귀동작된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 작동체가 상승동작된 상태와 리프팅바가 펼침동작된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 작동체와 로드의 결합 구조를 도시한 부분 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치는 로드(10)와, 로드(10)와 연결되고 상승동작(K2) 및 하강동작(K1) 가능하게 구성되는 작동체(20)와, 로드(10)를 지지하는 받침대(50)와, 작동체(20)에 형성되는 리프팅암(30), 및 리프팅암(30)에 연결되고 바닥판(3)을 들어올리기 위한 지게 역할을 하는 리프팅바(40)를 포함한다.

로드(10)는 받침대(50)를 통해 구조물에 안착 고정됨으로써 작동체(20)가 로드(10)의 장축 길이방향을 따라 승강동작할 수 있도록 기능하는 구성이다. 이러한 로드(10)는 일 방향으로 직선형태의 장축을 갖는 봉 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 로드(10)의 상기 '장축 길이방향' 및 상기 '일 방향'이란 도 2,3 실시예의 경우 로드(10)의 높이방향이 이에 해당하게 된다.

작동체(20)는 로드(10)와 결합되되 로드(10)와 별개로 상승동작(K2) 및 하강동작(K1) 가능하게 구성되는 장치이다.

도 2,3의 실시예에 따르면, 작동체(20)는 유압 에너지를 이용하여 로드(10)의 장축 길이방향을 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동 가능하게 구성될 수 있다.

상기 경우, 작동체(20)는 내부에 작동유를 수용하는 수용공간(21)이 형성되어 있는 원통형 부재로 구성될 수 있다.

그리고, 로드(10)의 상단부는 작동체(20)의 수용공간(21) 내에 배치되고, 작동체(20)는 작동유의 유출입에 따라 상승동작(K2) 및 하강동작(K1)을 하도록 구성된다.

전술한 구성에 따르면, 작동유가 작동체(20)의 수용공간(21)으로 유입될 시, 바닥판(3)(또는 거더(1)의 상부 플랜지(1c))에 지지되며 고정되어 있는 로드(10)의 유압에 대한 반력으로 인해 작동체(20)가 상승동작(K2)을 일으키고, 작동유가 유출될 시 수용공간(21) 내 유압이 제거되어 작동체(20)가 하강동작(K1)할 수 있게 된다.

이와 같이 작동체(20)가 유압 에너지에 의해 승강동작하도록 구성될 경우, 작동체(20)는 유압 공급포트 및 배출포트가 형성되고, 상기 유압 공급포트 및 배출포트에 각각 유압공급파이프와 유압리턴파이프가 연결되어 작동체(20)의 승강동작을 제어할 수 있다.

그리고, 유압방향 전환스위치에 오일탱크가 연결되고, 오일탱크에 펌프모터가 연결되며, 유압공급파이프에 작동체(20)의 유압을 차단/공급하도록 개폐밸브가 연결 설치되어 작동체(20)의 상승 및 하강 구동을 선택할 수 있다.

받침대(50)는 로드(10)의 하단부에 형성되어 로드(10)가 구조물에 안착 고정될 수 있도록 지지하는 부재이다.

도 2,3의 실시예에 따르면, 받침대(50)는 지지 플레이트를 포함하고 필요에 따라 홀더(53)를 더 포함할 수 있다.

참고로, 로드(10)를 구조물(예컨대, 교량 등)의 바닥판(3) 위에 안착 고정시킬 경우 받침대(50)는 지지플레이트(51)로만 구성될 수 있고, 로드(10)를 구조물의 거더(1)에 안착 고정시킬 경우 받침대(50)는 홀더(53)를 더 포함할 수 있다.

받침대(50)의 지지플레이트(51)는 판체로 구성되어 로드(10)의 하단부에 접합 또는 체결되거나, 또는 로드(10)의 하단부에 일체로 성형된 형태로 구성될 수 있다.

받침대(50)의 홀더(53)는 지지 플레이트를 입체적으로 지지하기 위한 구성으로서, 'ㄷ'형상의 집게 구조로 형성될 수 있다.

상기 경우, 홀더(53)는 지지플레이트(51)의 좌측과 우측에 각각 형성될 수 있고, 거더(1)의 상부 플랜지(1c)의 양측 모서리부가 'ㄷ'형 홀더(53)의 내측으로 삽입되는 구조로 고정되게 구성될 수 있고, 또는 예컨대 클램프(clamp)와 같이 거더(1)의 상부 플랜지(1c)의 양측 모서리부를 물어 고정되게 구성될 수도 있다.

본 발명의 구조물 바닥판 분리 장치를 이용하여 바닥판(3)을 제거시 다수 개의 분리 장치가 사용되는데, 이때 적어도 제1 바닥판 분리 장치는 바닥판(3) 위에 배치되고, 적어도 제2 바닥판 분리 장치는 거더(1)의 상부 플랜지(1c) 위에 배치될 수 있다(도 5 참조). 상기와 같을 경우, 제1 바닥판 분리 장치의 받침대(50)는 지지플레이트(51)로만 구성되고, 제2 바닥판 분리 장치의 받침는 지지플레이트(51) 및 홀더(53)로 구성될 수 있다.

리프팅암(30)은 일측이 작동체(20)에 연결되고 타측에 리프팅바(40)가 장치되는 구성으로서 봉형 부재를 포함하여 형성될 수 있다.

리프팅암(30)은 작동체(20)의 상승동작(K2)시 이에 연동하여 함께 상승함으로써 이의 하단부에 설치된 리프팅바(40)가 바닥판(3)을 들어올릴 수 있도록 매개하는 구성이다.

리프팅암(30)은 리프팅바(40)가 후술할 복귀동작(S1)된 상태에서, 적어도 리프팅바(40)가 장치된 부위가 바닥판(3)의 관통홀(5)을 통과하여 바닥판(3)의 하면 아래로 돌출될 수 있도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 리프팅암(30)은 도 2,3과 같이 일측이 작동체(20)에 연결되는 수평암(31)과, 리프팅바(40)가 장치되는 수직암(33)을 포함할 수 있다.

상기 경우, 리프팅암(30)의 수평암(31)은 봉형 부재로 구성되어, 일측은 작동체(20)에 연결 고정되고 타측에는 수직암(33)이 연결 고정될 수 있다.

한편, 작동체(20), 수평암(31) 및 수직암(33)은 일체로 성형된 하나의 구조물 형태로 형성될 수 있고, 또는 각각 별개로 형성되어 볼트 등의 체결수단을 통해 상호 연결 고정될 수도 있음은 물론이다.

리프팅암(30)의 수직암(33)은 수평암(31)에 연결 고정되는 봉형 부재로 형성될 수 있고, 하부 영역에는 리프팅바(40)가 장착된다. 바람직하게는, 리프팅암(30)은 작동체(20)의 중심축을 기준으로 좌/우 방향 즉, 시계 방향 또는(및) 반시계 방향으로 회전이 가능하도록 구성될 수 있다.

도 2,3 실시예의 경우, 수평암(31)의 일단부는 작동체(20)에 연결 고정되고, 수평암(31)의 타단부에는 수직암(33)이 하측 방향으로 연장되는 형태로 형성되어, 평암과 수직암(33)이 대략 'ㄱ'형상을 이루도록 구성된다.

그리고, 수직암(33)은 이의 하부 영역에 리프팅바(40)의 적어도 일부를 수용할 수 있는 수용공간(35)이 형성되어 있다. 도 3 실시예에 따르면, 수직암(33)의 수용공간(35)은 리프팅바(40)의 후술할 복귀동작(S1)시 리프팅바(40) 전체가 수용공간(35) 내부에 수용될 수 있는 장요홈 구조로 형성될 수 있다.

리프팅바(40)는 바닥판(3)의 하면에 실질적으로 접촉하여 수직 상부 방향으로 외력을 가함으로써, 거더(1)로부터 바닥판(3)을 분리시키는 역할을 한다. 따라서, 리프팅바(40)는 바닥판(3)의 하면을 받친 상태에서 바닥판(3)에 외력을 가하며 들어올리 수 있는 형태라면 어떠한 형상이라도 무방하다. 참고로, 도 2,3 실시예의 경우 리프팅바(40)는 직육면체의 막대 형태로 구성하였다.

리프팅바(40)는 리프팅암(30)의 타측에 장치되어 펼침동작(S2) 및 복귀동작(S1) 가능하게 구성된다. 여기서, 상기 '리프팅암(30)의 타측'은 리프팅암(30)의 하부 영역일 수 있다.

도 2,3 실시예에 따르면, 리프팅바(40)는 리프팅암(30)의 수직암(33)의 하단부에 설치될 수 있다. 그리고, 리프팅바(40)는 복귀동작(S1)시 적어도 일부가 수직암(33)의 수용공간(35) 내에 수용되고, 펼침동작(S2)시 적어도 일부가 수직암(33) 외부로 돌출되도록 구성된다.

여기서, 리프팅바(40)의 상기 '복귀동작(S1)'이란, 리프팅바(40)가 리프팅암(30) 측으로 이동하여 복귀하는 동작을 의미한다. 이러한 복귀동작(S1)은 예컨대 힌지회전에 의해 리프팅암(30) 측으로 접혀 복귀동작(S1)하도록 구성되거나, 또는 리프팅암(30) 외측으로 펼쳐진 상태에서 리프팅암(30) 측으로 접철되어 복귀동작(S1)하도록 구성될 수 있다. 도 2 실시예의 경우, 리프팅바(40)의 복귀동작(S1)시, 리프팅바(40)는 수직암(33)의 수용공간(35) 내에 수용되어 있는 상태가 된다.

그리고, 리프팅바(40)의 상기 '펼침동작(S2)'이란, 리프팅암(30) 측에 복귀상태에 있는 리프팅바(40)가 리프팅암(30) 외측으로 돌출되는 구조로 펼쳐지는 동작을 의미한다. 이러한 펼침동작(S2)은 예컨대 힌지회전에 의해 펼쳐지는 동작으로 구성되거나, 또는 접철상태에서 펼쳐지는 동작으로 구성될 수도 있다. 도 3 실시예의 경우, 리프팅바(40)의 펼침동작(S2)시, 리프팅바(40)의 적어도 상부를 포함하는 영역이 수직암(33)의 수용공간(35)을 벗어나 수용공간(35) 외부로 돌출된 상태가 된다.

일 실시예에 따르면, 리프팅바(40)는 도 2,3과 같이 리프팅암(30)의 수직암(33)에 힌지(60) 결합되어, 힌지(60)의 회전축을 기준으로 축회전 동작함으로써 전술한 펼침동작(S2) 및 복귀동작(S1)하도록 구성될 수 있다.

한편, 리프팅바(40)는 전술한 펼침동작(S2)될 시 대상물(즉, 바닥판(3))의 하면을 받칠 수 있는 상태에 도달하면 펼침동작(S2)이 제한되도록 구성된다.

즉, 리프팅바(40)는 도 2와 같이 수용공간(35)에 수용되어 있는 상태에서 힌지(60)의 회전축을 통해 회전동작하면, 도 3과 같이 리프팅바(40)의 적어도 일부가 수용공간(35) 외부로 돌출되는데, 이때 수직암(33)과 대략 직교 상태가 되면 더 이상 회전하지 못하고 해당 위치에서 펼침동작(S2)이 제한되도록 구성된다.

전술한 바와 같은 리프팅암(30)은 복수 개가 형성될 수 있는데, 도 2,3 실시예의 경우 2개의 리프팅암(30)을 형성하였고, 2개의 리프팅암(30)에는 각각 리프팅바(40)가 구비되어 있다.

이처럼, 리프팅암(30)이 복수 개로 형성될 경우, 제1 리프팅암에 설치된 제1 리프팅바와 제2 리프팅암에 설치된 제2 리프팅바 간의 이격거리는 바닥판(3)에 형성된 제1 관통홀(5a)과 제2 관통홀(5b) 간의 이격거리(L2)와 동일하도록 구성된다. 여기서, 상기 제2 관통홀(5b)은 상기 제1 관통홀(5a)에 가장 이웃하게 형성되어 있는 관통홀을 지칭한다. 그리고, 상기 '제1,2 리프팅암 간의 이격거리가 제1,2 관통홀간의 이격거리와 동일하게 구성됨'이란, 이들의 이격거리가 상호 정확히 동일한 경우는 물론 소정 ㎝ 범위의 오차가 있는 경우도 포함되는 것임을 밝혀둔다.

즉, 제1,2 리프팅암 간의 이격거리에 있어서, 본 발명의 바닥판 분리 장치를 바닥판 위에 설치할 시, 제1 리프팅암은 제1 관통홀(5a)에 삽입될 수 있고, 제2 리프팅암은 제2 관통홀(5b)에 삽입될 수 있는 이격거리라면 상기 동일한 이격거리에 포함된다. 환언하면, 제1 리프팅암이 제1 관통홀(5a)에 삽입될 때 동시에 제2 리프팅암은 제2 관통홀(5b)에 삽입될 수 있는 이격거리를 갖도록 구성된다.

한편, 도 2 내지 도 4의 실시예는 작동체(20) 내부에 작동유 수용공간(21)이 형성되고, 로드(10)의 상부 영역이 상기 수용공간(21) 내에 배치되며, 작동체(20)는 상기 수용공간(21)에 작동유의 유출입에 따라 상승동작(K2) 및 하강동작(K1)을 하도록 구성되는데, 이와 같은 작동체(20)-로드(10) 결합 구조는 다음과 같이 변형 실시될 수 있다.

즉, 작동체(20) 내부가 아닌 로드(10) 내부에 작동유를 수용하는 수용공간이 형성되고, 작동체(20)의 하부 영역이 상기 수용공간에 배치되며, 작동체(20)는 로드(10)의 수용공간에 작동유의 유출입에 따라 상승동작(K2) 및 하강동작(K1)을 하도록 구성될 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법의 제1 공정도이고, 도 6은 본 발명에 따른 구조물 바닥판 분리 장치를 이용한 구조물 바닥판 제거 방법의 제2 공정도이고, 도 7은 도 5에서 구조물 바닥판 분리 장치가 바닥판 및 거더 상부 플랜지에 설치된 형태를 도시한 부분 확대도이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 전술한 구조물 바닥판 분리 장치를 이용하여 구조물의 바닥판을 제거하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

(1) 구조물 바닥판 커팅 및 천공 단계(S10)

도 1과 같이, 구조물 바닥판 분리 장치를 이용하여 구조물의 단위 바닥판(3a)을 분리시키기 위한 다수 개의 관통홀(5)을 형성한다.

관통홀(5)은 바닥판의 절단선(C1) 위치에 형성되고, 바닥판(3)의 두께 방향으로 바닥판(3)을 천공하여 형성될 수 있다. 이하에서는, 단계'S10'의 절단선(C1)에 의해 상호 구분되는 각각의 바닥판들(3a,3b,3c)을 '단위 바닥판'이라 칭하기로 한다.

관통홀(5)의 개수는 본 발명의 구조물 바닥판 분리 장치의 사용 개수에 비례하여 형성된다. 예컨대 도 1,5 실시예의 경우, 하나의 제1 단위 바닥판(3a)의 분리를 위해 총 4개의 바닥판 분리 장치가 사용되고, 하나의 바닥판 분리 장치에는 2개의 리프팅암(30)이 형성되어 있으므로, 관통홀(5)은 네 쌍 즉, 총 8개가 형성된다.

참고로, 도 1과 같이 상호 이웃하고 있는 제1 관통홀(5a)과 제2 관통홀(5b)이 한 쌍의 관통홀(5)에 해당하고, 도 1의 경우 하나의 단위 바닥판(3a)을 분리 제거하기 위해 이러한 한 쌍의 관통홀(5a,5b)이 총 네 쌍 형성된 것이다.

즉, 제1 단위 바닥판(3a)의 횡방향 제1 모서리부에 두 쌍(즉, 4개)의 관통홀(5)이 각각 형성되고, 상기 제1 모서리부의 반대측 횡방향 모서리부(이하, '제2 모서리부'라 칭함)에 두 쌍(즉, 4개)의 관통홀(5)이 각각 형성된다.

도 1과 같이, 구조물(예로, 교량 등)의 횡방향으로 구조물 바닥판(3)을 절단(cutting)한다. 이때, 절단선(C1) 간의 이격거리(L3)는 1회 철거할 바닥판의 폭에 따라 결정된다.

더불어, 바닥판(3)을 거더(1)에 합성하기 위해 설치된 장치들(예컨대, 전단포켓에 충진된 모르타르, 스터트 볼트 등)을 해체한다.

(2) 바닥판 분리 장치 배치 단계(S20)

천공 단계(S10) 및 구조물 바닥판 커팅이 완료되면, 도 5와 같이 제1 단위 바닥판(3a)의 각 관통홀(5) 위치에 본 발명의 바닥판 분리 장치를 배치한다.

참고로, 도 5 실시예의 경우, 제1 단위 바닥판(3a)의 제1 모서리부에 형성된 두 쌍의 관통홀(5)에 대응하여 2개의 바닥판 분리 장치를 각각 배치하였고, 제2 모서리부에 형성된 두 쌍의 관통홀(5)에 대응하여 또 다른 2개의 바닥판 분리 장치를 각각 배치하였다.

이때, 제1 단위 바닥판(3a)의 제1 모서리부에 배치된 바닥판 분리 장치는 제1 단위 바닥판(3a) 위에 안착 고정되고, 제1 모서리부에 배치된 바닥판 분리 장치는 거더(1)의 상부 플랜지(1c) 위에 안착 고정될 수 있다.

그리고, 리프팅바(40)가 리프팅암(30)에 복귀동작(S1)된 상태(즉, 수용공간(35)에 수용된 상태)에서, 적어도 리프팅바(40)가 설치된 리프팅암(30) 부위가 관통홀(5)을 통과하여 제1 단위 바닥판(3a)의 하면 아래로 돌출되도록 배치한다.

(3) 리프팅바 펼침동작 단계(S30)

바닥판 분리 장치 배치 단계(S20)가 완료되면, 리프팅바(40)가 제1 단위 바닥판(3a)의 하면 아래에 위치하고 있는 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서, 리프팅바(40)를 펼침동작(S2)시키면 도 7과 같이 리프팅바(40)는 수용공간(35)에 수용되어 있는 상태에서 힌지(60)의 회전축을 기준으로 회전동작하여 수용공간(35) 외부로 돌출되고, 이때 수직암(33)과 대략 직교 상태가 되면 더 이상 회전하지 못하고 해당 위치에서 펼침동작(S2)이 제한된다.

(4) 유압 에너지 인가 및 바닥판 분리 단계(S40)

리프팅바 펼침동작 단계(S30)이 완료되면, 작동체(20)가 상승동작(K2)을 하도록 제어한다. 예컨대, 작동체(20)가 유압 에너지에 의해 상승동작(K2)하도록 구성된 경우, 전원스위치를 온(ON)시키면, 이와 동시에 펌프모터가 작동하면서 오일탱크의 오일을 유압공급파이프를 통해 공급하며, 또한 유압공급파이프를 통해 공급되는 유압이 작동체(20)의 공급포트에 공급되어 이때 작동체(20)의 상승동작(K2)이 구동된다.

이처럼 작동체(20)가 상승동작(K2)을 일으키면, 이에 연동하여 리프팅바(40) 역시 함께 상승동작(K2)하게 되고, 이러한 상승동작(K2)에 의해 리프팅바(40)는 제1 단위 바닥판(3a)의 하면을 받친 상태에서 제1 단위 바닥판(3a)에 외력을 가하며 이를 소폭 들어올리게 된다(도 6 참조).

이에 의해 제1 단위 바닥판(3a)이 소폭 인상되면, 거더(1)의 상부 플랜지(1c)와 제1 단위 바닥판(3a) 베딩층이 상호 분리되고, 이에 따라 제1 단위 바닥판(3a)은 거더(1)로부터 물리적으로 분리된 상태에 있게 된다.

거더와 바닥판간 수직으로 합성된 다수의 전단연결재에 의해서 거더가 손상되지 않도록 제1 단위 바닥판(3a)이 각 작동체(20)의 의해서 동일한 높이로 상승되어야 하기 때문에 각 작동체(20)의 유압조절은 별도의 정밀 조절이 가능한 제어장치를 통해서 조절 가능하며, 필요시 각 작동체를 동시에 제어할 수 있어야 한다.

(5) 바닥판 철거 단계(S50)

바닥판 분리 단계(S40)가 완료되면, 제1 단위 바닥판(3a)과 거더(1)는 상호 물리적으로 분리된 상태에 있기 때문에, 이후 크레인을 이용하여 해당 바닥판(즉, 제1 단위 바닥판(3a))을 들어올려 이를 손쉽고 신속하게 철거할 수 있게 된다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

1: 거더 3: 바닥판
5: 관통홀 10: 로드
20: 작동체 21: 작동체의 수용공간
30: 리프팅암 31: 수평암
33: 수직암 35: 수직암의 수용공간
40: 리프팅바 50: 받침대
51: 지지플레이트 53: 홀더

Claims (11)

1. 삭제
2. 두께 방향으로 관통홀이 형성되어 있는 구조물의 바닥판을 제거하기 위한 용도로 사용되는 장치로서,
   봉 형상의 로드; 상기 로드와 결합되되 상기 로드와 별개로 상승동작 및 하강동작 가능하게 구성되는 작동체; 상기 로드의 하단부에 형성되어 상기 로드가 상기 구조물에 고정될 수 있도록 지지하는 받침대; 일측이 상기 작동체에 연결되는 리프팅암; 및 상기 리프팅암의 타측에 장치되어 펼침동작 및 복귀동작 가능하게 구성되는 리프팅바;를 포함하고,
   상기 리프팅암은,
   일측이 상기 작동체에 연결되는 수평암; 및 상기 수평암의 타측에서 하측 방향으로 연장되는 형태로 형성되고, 수용공간이 형성되어 있는 수직암;을 포함하고,
   상기 리프팅바가 상기 복귀동작된 상태에서, 적어도 상기 리프팅바가 장치된 부위가 상기 관통홀을 통과하여 상기 바닥판의 하면 아래로 돌출될 수 있도록 구성되고,
   상기 리프팅바는,
   상기 수직암에 설치되어, 상기 복귀동작시 적어도 일부가 상기 수용공간에 수용되고, 상기 펼침동작시 적어도 일부가 상기 수직암 외부로 돌출되게 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
3. 두께 방향으로 관통홀이 형성되어 있는 구조물의 바닥판을 제거하기 위한 용도로 사용되는 장치로서,
   봉 형상의 로드; 상기 로드와 결합되되 상기 로드와 별개로 상승동작 및 하강동작 가능하게 구성되는 작동체; 상기 로드의 하단부에 형성되어 상기 로드가 상기 구조물에 고정될 수 있도록 지지하는 받침대; 일측이 상기 작동체에 연결되는 리프팅암; 및 상기 리프팅암의 타측에 장치되어 펼침동작 및 복귀동작 가능하게 구성되는 리프팅바;를 포함하고,
   상기 리프팅암은,
   상기 리프팅바가 상기 복귀동작된 상태에서, 적어도 상기 리프팅바가 장치된 부위가 상기 관통홀을 통과하여 상기 바닥판의 하면 아래로 돌출될 수 있도록 구성되고,
   상기 리프팅바는,
   상기 리프팅암에 힌지 결합되어 축회전 동작함으로써 상기 펼침동작 및 상기 복귀동작이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
   상기 리프팅바는,
   상기 펼침동작될 시 상기 바닥판의 하면을 받칠 수 있는 상태에 도달하면 상기 펼침동작이 제한되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
5. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
   상기 작동체는 내부에 작동유를 수용하는 수용공간이 형성되고,
   상기 로드는 상단부가 상기 수용공간에 배치되며,
   상기 작동체는 상기 작동유의 유출입에 따라 상기 상승동작 및 상기 하강동작을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
6. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
   상기 로드는 내부에 작동유를 수용하는 수용공간이 형성되고,
   상기 작동체는 하단부가 상기 수용공간에 배치되며,
   상기 작동체는 상기 작동유의 유출입에 따라 상기 상승동작 및 상기 하강동작을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
7. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
   상기 바닥판에 형성되는 상기 관통홀은 제1 관통홀, 및 상기 제1 관통홀에 이웃하여 형성된 제2 관통홀을 포함하고,
   상기 리프팅암은 제1 리프팅암 및 제2 리프팅암을 포함하는 복수 개로 형성되며,
   상기 제1 리프팅암에 설치된 제1 리프팅바와 상기 제2 리프팅암에 설치된 제2 리프팅바 간의 이격거리는,
   상기 제1 리프팅암이 상기 제1 관통홀에 삽입될 때 상기 제2 리프팅암은 상기 제2 관통홀에 삽입될 수 있는 이격거리를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
8. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
   상기 받침대는,
   판체로 구성되어 상기 로드의 하단부에 고정되는 지지플레이트; 및
   상기 지지플레이트의 좌측과 우측에 각각 형성되고, 상기 구조물의 거더의 상부 플랜지의 모서리부가 삽입될 수 있는 'ㄷ'형상의 집게 구조로 형성되는 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
9. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
   상기 리프팅암은 상기 작동체의 중심축을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 분리 장치.
   
10. 제2 항 또는 제3 항의 구조물 바닥판 분리 장치를 이용하여, 구조물의 바닥판을 제거하는 방법으로서,
    상기 바닥판의 두께 방향으로 상기 바닥판을 천공하여 관통홀을 형성하고, 상기 구조물의 횡방향으로 상기 바닥판을 절단하는 단계;
    상기 구조물 바닥판 분리 장치를 상기 바닥판 위에 안착시키고, 상기 리프팅바가 상기 리프팅암에 복귀동작된 상태에서 적어도 상기 리프팅바가 설치된 리프팅암 부위가 상기 관통홀을 통과하여 상기 바닥판의 하면 아래로 돌출되도록 배치하는 단계;
    상기 리프팅바를 상기 펼침동작시키는 단계;
    상기 작동체를 상기 상승동작시키는 단계; 및
    상기 작동체의 상승동작에 의해 상기 리프팅바가 상기 바닥판의 하면을 받친 상태에서 상기 바닥판에 외력을 가하여 상기 바닥판을 분리시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 제거 방법.
    
11. 제10 항에 있어서,
    크레인을 이용하여 상기 분리된 바닥판을 철거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 바닥판 제거 방법.

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