KR20040108091A

KR20040108091A - Ｐｃ구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 ｐｃ구조물시공방법

Info

Publication number: KR20040108091A
Application number: KR1020030038834A
Authority: KR
Inventors: 김달환
Original assignee: 주식회사 우일 이알에스
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2004-12-23

Abstract

본 발명은 건설현장에서 PC구조물의 진입을 위한 진입로나 인양 거치 등에 사용되는 크레인 작업을 위한 상하공간이 부족한 경우에 지상으로부터 지중으로 일정한 반입구를 설치하고, 지하로 운반된 PC구조물을 견인하여 순차적으로 이동시킨 후 조립 시공함으로써 좁은 공간에서도 민원의 발생 없이 신속하게 공사를 수행할 수 있도록 한 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 지면으로부터 지중에 걸쳐 일정한 넓이와 깊이로 토류벽을 설치하고, 상기 토류벽내를 일정한 폭과 깊이로 터파기를 하며, 상기 터파기를 하여 형성된 반입구를 통해 PC구조물을 지하로 운반하여 지하공간에서 PC구조물을 시공하는 지하공간 구조물 시공방법에 있어서, 가) 상기 지하공간의 바닥상에 한 쌍의 H형 레일을 일정 부분 매입함과 동시에 콘크리트를 타설하여 기초부를 형성하는 단계; 나) 상기 기초부에 매입된 H형 레일의 중앙 상면에 소정의 직경을 갖는 베어링을 균일하게 포설하는 단계; 다) 상기 베어링상에 사각 판상체로 이루어진 가이드를 설치하는 단계; 라) 상기 가이드상에 반입구를 통해 외부로부터 PC구조물을 인상하여 거치하는 단계; 마) 상기 PC구조물로부터 일정한 거리를 두고 견인용 윈치를 설치함과 동시에 PC구조물과 윈치를 와이어로 서로 연결하는 단계; 바) 상기 윈치를 작동시켜 순차적으로 지하공간내 소정의 위치로 H형 레일을 따라 PC구조물을 견인하는 단계; 사) 견인된 PC구조물의 좌우양단에 탄성팩커를 설치하는 단계; 아) PC구조물 저판 중앙부에 형성된 그라우팅공을 통해 그라우팅하여 PC구조물과 기초부를 일체로 형성하는 단계로 시공함을 특징으로 한다.

Description

ＰＣ구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 ＰＣ구조물 시공방법{Precast concrete structure conveyance apparatus and construction method of an underground space precast concrete structure having used it}

본 발명은 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법에 관한 것으로, 특히 지상으로부터 지중으로 일정한 반입구를 설치하고, 이 반입구를 통해 지하공간내로 PC구조물을 반입한 후, 지하공간에서 PC구조물을 견인하여 순차적으로 PC구조물을 이동시킨 후 조립 시공할 수 있도록 한 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 도시의 건축물 밀집지역이나, 도로, 교량, 전선 등과 같은 지장물의 하부공간에 하수 암거, 공동구, 수로 등의 구조물을 시공할 경우에는 이들 구조물의 시공에 따른 용지보상비가 과다하고, 교통흐름을 차단하며, 공사로 인하여 발생되는 분진과 소음 및 진동으로 인하여 현장주위의 민원 발생 등으로 인하여 구조물 시공에 막대한 공사비가 소요되는 일이 비일비재하다.

또한, PC구조물 운반 및 인양을 위한 운반트레일러 및 인양 크레인 등의 진입로가 별도로 마련되어 있지 않는 공사현장일 경우에는 사실상 PC구조물의 반입 시공이 불가능하므로 부득이하게 재래식 현장타설 콘크리트 공법으로 구조물을 시공한다.

그리고, 교량, 전선과 같은 공사 장애물의 하부공간에서는 크레인을 이용한 구조물의 상, 하차 작업이 불가능하기 때문에 부득이하게 재래식 현장타설 콘크리트공법을 시행함으로써 원가상승, 공기지연, 민원발생, 교통차단 등 많은 문제점이 발생된다.

특히, 도심지에서는 협소한 공간상의 이유로 인하여 PC구조물의 시공이 불가능한 경우에는 별도로 토류벽을 설치하고, 터파기 작업, 토량운반, 상차 및 운반을 완료한 다음 거푸집 설치, 철근 배근, 콘크리트 운반타설, 양생, 거푸집 철거해체 등의 재래식 현장타설 콘크리트방법을 시행하여 구조물을 시공하였다.

따라서, 상기한 바와 같이 재래식 현장타설 콘크리트방법이 사용되므로 인하여 공사에 필요한 재료의 운반을 위하여 레미콘 차량이 빈번하게 출입하고, 현장에서 거푸집을 설치하며, 상기 거푸집에 콘크리트 타설 등으로 인하여 발생되는 소음과 분진 및 진동으로 인하여 공사지역의 주민의 민원이 급증할 뿐만 아니라 공사자체가 인력에 전적으로 의존하는 방식이기 때문에 공사기간이 지연될 뿐만 아니라 구조물 시공에 따른 교통을 차단하는 기간이 장기화됨으로 인하여 현장 통행의 불편을 초래할 뿐만 아니라 공사에 따른 예산이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 건설현장에서 PC구조물의 진입을 위한 진입로나 인양 거치 등에 사용되는 크레인 작업을 위한 상하공간이 부족한 경우에 지상으로부터 지중으로 일정한 반입구를 설치하고, 이러한 반입구를 통해 지하로 PC구조물을 인양한 후, 지하로 운반된 PC구조물을 견인하여 순차적으로 이동시킨 후 조립시공함으로써 좁은 공간에서도 민원의 발생 없이 신속하게 공사를 수행할 수 있도록 한 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 도시한 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 도시한 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 도시한 횡단면도,

도 4는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 가이드를 도시한 상세도,

도 5는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 와이어 고정구를 도시한

상세도,

도 6은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 H형 레일을 도시한 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 H형 레일을 도시한 단면도,

도 8a ~ 8d는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조 물의 시공순서를 도시한 공정도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 기초부 20 : H형 레일

22 : 배기공 30 : 베어링

40 : 가이드 50 : PC구조물

52 : 와이어 고정공 54 : 그라우팅공

60 : 윈치 62 : 와이어

70 : 탄성팩커 F : 기초잡석

G : 반입구 P : 복공판

S : 지하공간 W : 토류벽

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치는 지하에서 구조물을 운반하는 장치에 있어서, 지반에 소정의 폭과 두께 및 너비를 가지도록 콘크리트를 타설하여 양생된 기초부와; 상기 기초부에 하부가 매입되며 양단간에 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 H형 레일과; 상기 H형 레일의 중앙 상면에 균일하게 포설된 베어링과; 상기 베어링 상에 배치되며 사각 판상체로 이루어진 가이드와; 상기 가이드상에 거치되며 소정의 단면형상으로 이루어진 PC구조물과; 상기 PC구조물로부터 일정한 거리를 두고 설치됨과 동시에 상기 PC구조물과 와이어에 의해 서로 연결된 윈치로 구성되어, 상기 윈치를 작동시켜 PC구조물을 순차적으로 지하공간내 소정의 위치로 원활하게 이동시키도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 지면으로부터 지중에 걸쳐 일정한 넓이와 깊이로 토류벽을 설치하고, 상기 토류벽내를 일정한 폭과 깊이로 터파기를 하며, 상기 터파기를 하여 형성된 반입구를 통해 PC구조물을 지하로 운반 한 후 지하공간에서 PC구조물을 시공하는 지하공간 구조물 시공방법에 있어서,

가) 상기 지하공간의 바닥상에 한 쌍의 H형 레일을 일정 부분 매입함과 동시에 콘크리트를 타설하여 기초부를 형성하는 단계; 나) 상기 기초부에 매입된 H형 레일의 중앙 상면에 소정의 직경을 갖는 베어링을 균일하게 포설하는 단계; 다) 상기 베어링상에 사각 판상체로 이루어진 가이드를 설치하는 단계; 라) 상기 가이드상에 반입구를 통해 외부로부터 PC구조물을 인상하여 거치하는 단계; 마) 상기 PC구조물로부터 일정한 거리를 두고 견인용 윈치를 설치함과 동시에 PC구조물과 윈치를 와이어로 서로 연결하는 단계;

바) 상기 윈치를 작동시켜 순차적으로 지하공간내 소정의 위치로 H형 레일을 따라 PC구조물을 견인하는 단계; 사) 견인된 PC구조물의 좌우양단에 탄성팩커를 설치하는 단계; 아) PC구조물 저판 중앙부에 형성된 그라우팅공을 통해 그라우팅하여 PC구조물과 기초부를 일체로 형성하는 단계로 시공함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 도시한 평면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 도시한 종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 도시한 횡단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 가이드를 도시한 상세도이며, 도 5는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 와이어 고정구를 도시한 상세도이며, 도 6은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 H형 레일을 도시한 평면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치의 H형 레일을 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치는 지하에서 구조물을 운반하는 장치에 있어서, 지반에 소정의 폭과 두께 및 너비를 가지도록 콘크리트를 타설하여 양생된 기초부(10)와; 상기 기초부(10)에 하부가 매입되며 양단간에 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 H형 레일(20)과; 상기 H형 레일(20)의 중앙 상면에 균일하게 포설된 베어링(30)과; 상기 베어링(30)상에 배치되며 사각 판상체로 이루어진 가이드(40)와;

상기 가이드(40)상에 거치되며 소정의 단면형상으로 이루어진 PC구조물(50)과; 상기 PC구조물(50)로부터 일정한 거리를 두고 설치됨과 동시에 상기 PC구조물(50)과 와이어(62)에 의해 서로 연결된 윈치(60)로 구성되어, 상기 윈치(60)를 작동시켜 와이어(62)에 의해 PC구조물(50)을 순차적으로 지하공간(S)내 소정의 위치로 원활하게 이동시키도록 구성된다.

여기서, 상기 PC구조물(50)에는 그 하부에 와이어(62)를 걸 수 있도록 와이어 고정공(52)이 형성되며, 저판에는 그라우트 충전을 위한 그라우팅공(54)이 형성된다.

또한, 상기 H형 레일(20)의 중앙부에는 배기공(22)이 다수가 형성되며, 상기 H형 레일(20)은 그 규격이 100 × 50 × 5 × 7 ∼ 150 × 75 × 5 × 7 범위의 것이 사용된다.

그리고, 상기 베어링(30)은 직경이 5 ∼ 15mm 범위의 것이 사용된다.

또한, 상기 가이드(40)는 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50 ∼ 100mm의 철판이나 내부에 콘크리트가 보강된 철판이 형성된다.

그리고, 상기 가이드(40)와 H형 레일(20)의 이격거리는 15 ∼ 25mm 범위 내로 한다.

상기 가이드(40)와 PC구조물(50)은 필요에 따라 PC구조물(50)의 저판에 사각 판상체로 이루어진 가이드(40)가 일체로 형성되며, 상기 가이드(40)는 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50∼100mm의 철판이나 내부에 콘크리트가 보강된 철판으로 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치는 크게 기초부(10), H형 레일(20), 베어링(30), 가이드(40), PC구조물(50) 및 윈치(60)가 유기적으로 결합되어 이루어진 장치이다.

여기서, 상기 기초부(10)는 토류벽(W) 공사, 터파기 공사가 완료된 후, 지하공간(S)의 바닥 상에 기초잡석(F)을 설치한 후, 상기 기초잡석(F)상에 콘크리트를 타설하여 형성된다.

이때, 상기 기초부(10)의 콘크리트 타설시에는 정확한 위치와 레벨로 H형 레일(20)을 매입한 후에 타설해야 하므로, 이 H형 레일(20)의 중앙부에는 하부콘크리트가 밀실하게 충전될 수 있도록 배기공(22)이 설치된 상태로 하여 콘크리트를 타설하여 기초부(10)를 형성한다.

상기 기초부(10)에 매입된 H형 레일(20)은 PC구조물(50)의 규격(중량, 치수)에 따라 100 × 50 × 5 × 7 ∼ 150 × 75 × 5 × 7 범위 내에서 선택적으로 사용이 가능하다.

한편, 상기 기초부(10) 상면보다 일정한 높이로 노출된 H형 레일(20)의 중앙부 상면에는 PC구조물(50)의 하중을 분산시켜 적은 견인력으로 쉽게 끌어당길 수 있도록 하기 위해 베어링(30)이 설치된다.

즉, 상기 H형 레일(20)상에 거치되는 PC구조물(50)이 직접 접하는 경우에는 커다란 마찰력으로 인해 PC구조물(50)의 이동에 큰 힘이 필요하지만, H형 레일(20)상 중앙부 상면에 베어링(30)을 적당량 분산시켜 마찰력 감소로 인하여 적은 견인력으로도 큰 중량의 PC구조물(50)을 견인할 수 있도록 한다.

이때, 사용되는 베어링(30)의 크기는 소요강도와 일정한 규격으로 하되, 대략 직경 5 ∼ 15mm 범위 내의 것을 선택하여 사용한다.

또한, 상기 기초부(10)상에 노출된 H형 레일(20)과 PC구조물(50)이 직접 접하지 못하도록 상기 베어링(30)위에 사각 판상체 가이드(40)를 설치하며, 이 가이드(40)에 의해 PC구조물(50)의 하중을 H형 레일(20)에 분산시킨다.

이 가이드(40)는 PC구조물(50)의 규격과 H형 레일(20)의 규격에 따라 설치위치, 수량, 규격을 선정해야 하며, 그 재질은 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50 ∼ 100mm의 철판이나 내부에 콘크리트가 보강된 철판으로 형성된다.

여기서, 상기 가이드(40)의 일단과 H형 레일(20)의 일측면과의 이격거리는 15∼25mm 범위 내로 하여 곡선구간 PC구조물(50) 견인시에도 무리가 없도록 한다.

이때, 상기 가이드(40)는 PC구조물(50)의 저판 하부와 일체로 형성되거나 분리시켜 위치시킬 수 있다.

한편, 상기 PC구조물(50)은 사전에 공장에서 암거, 통신구, 공동구, 터널부재 등을 운반 가능한 단위 세그먼트로 제작하여 이를 현장으로 운반한 후 크레인으로 인양하여 지하공간(S)내 반입구(G)를 통해 반입시킨다.

즉, 상기 PC구조물(50)은 현장여건에 따라 PC구조물(50)을 단위 세그먼트 형태로 반입한 후 나중에 조립할 수도 있고, 처음부터 일체형 단일 PC구조물(50)의 형태로 반입할 수도 있음을 밝혀 두며, 어느 하나의 형태로 PC구조물(50)을 한정하지 않음을 밝혀두는 바이다.

한편, 상기 PC구조물(50)은 사전에 공장에서 제작시 윈치(60)에 의해 견인시 쉽게 견인하기 위해 PC구조물(50)의 무게중심에 해당되는 부분 즉, PC구조물(50)의 저판에 견인용 와이어 고정공(52) 2개를 형성하여, 윈치(60)에 의한 견인을 쉽게 한다.

또한, 상기 PC구조물(50)이 윈치(60)에 의해 운반된 후, 각각의 PC구조물(50)의 세그먼트끼리를 조립하여 PC구조물(50)을 완성한 후, PC구조물(50)과 기초부(10)간을 그라우팅을 충전하여 이들간을 일체로 형성하기 위하여 PC구조물의 저판에 그라우트 충전을 위한 그라우팅공(54)을 형성한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조물 시공에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 지면으로부터 지중에 걸쳐 일정한 넓이와 깊이로 토류벽(W)을 설치하고, 상기 토류벽(W)내를 일정한 폭과 깊이로 터파기를 하며, 상기 터파기를 하여 형성된반입구(G)를 통해 PC구조물을 지하로 운반하여 지하공간(S)에서 PC구조물을 시공하는 지하공간 구조물 시공방법에 있어서,

가) 상기 지하공간(S)의 바닥상에 한 쌍의 H형 레일(20)을 일정 부분 매입함과 동시에 콘크리트를 타설하여 기초부(10)를 형성하는 단계;

나) 상기 기초부(10)에 매입된 H형 레일(20)의 중앙 상면에 소정의 직경을 갖는 베어링(30)을 균일하게 포설하는 단계;

다) 상기 베어링(30)상에 사각 판상체로 이루어진 가이드(40)를 설치하는 단계;

라) 상기 가이드(40)상에 반입구(G)를 통해 외부로부터 PC구조물(50)을 인상하여 거치하는 단계;

마) 상기 PC구조물(50)로부터 일정한 거리를 두고 견인용 윈치(60)를 설치함과 동시에 PC구조물(50)과 윈치(60)를 와이어(62)로 서로 연결하는 단계;

바) 상기 윈치(60)를 작동시켜 순차적으로 지하공간(S)내 소정의 위치로 H형 레일(20)을 따라 PC구조물(50)을 견인하는 단계;

사) 견인된 PC구조물(50)의 좌우양단에 탄성팩커(70)를 설치하는 단계;

아) PC구조물(50) 저판 중앙부에 형성된 그라우팅공(54)을 통해 그라우팅하여 PC구조물(50)과 기초부(10)를 일체로 형성하는 단계를 통해 시공함을 특징으로 한다.

여기서, 상기 PC구조물(50) 거치단계 후 지하공간(S)의 내외부를 외부와 차단시켜 교통 및 통행을 원활하게 하기 위하여 반입구(G)상에 복공판(P)을 설치하는단계을 추가하여 시공한다.

즉, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 크게 기초부(10) 형성단계, 베어링(30) 포설단계, 가이드(40) 설치단계, PC구조물(50) 거치단계, PC구조물(50)과 윈치(60) 연결단계, PC구조물(50) 견인단계, 탄성팩커(70) 설치단계 및 PC구조물(50)과 기초부(10) 일체화 형성단계를 통해 PC구조물(50)을 지하공간(S)에 시공함을 특징으로 한다.

여기서, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 지면으로부터 지중에 걸쳐 일정한 넓이와 깊이로 토류벽(W)을 설치하는 단계; 상기 토류벽(W)내를 일정한 폭과 깊이로 터파기를 하는 단계; 상기 터파기를 하여 형성된 반입구(G)를 통해 PC구조물(50)을 지하로 운반하여 지하공간(S)에서 PC구조물(50)을 시공하는 단계로 이루어지는 점에 있어서는 종래기술과 기술적 사상을 같이한다.

즉, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치를 이용한 지하공간 PC구조물 시공을 위한 사전 정지작업의 일환으로 먼저 지면으로부터 지중에 걸쳐 토류벽(W) 시설을 하고, 터파기 공사를 하여 터파기 공사가 완료되면, 지하공간(S)내로 진입할 수 있는 반입구(G)가 형성된다.

이어서, 상기 기초부(10) 형성단계는 지하공간(S)의 기초잡석(F)이 부설된 바닥상에 콘크리트를 타설하여 기초부(10)를 형성하되, 콘크리트 타설시 H형 레일(20)의 일정부분을 콘크리트에 매입한 후, 콘크리트를 타설하여, H형 레일(20)이 콘크리트에 매입된 형태로 기초부(10)를 형성한다.

이때, 상기 기초부(10)에 매입되는 H형 레일(20)의 수평을 정확하게 유지된 상태로 기초부(10)를 정밀하게 시공하여야, 그 후속 공정에서 H형 레일(20)을 따라 PC구조물(50)을 윈치(60)에 의해 견인시 PC구조물(50)을 용이하게 견인할 수 있기 때문이다.

이어서, 상기 베어링(30) 포설단계는 상기 H형 레일(20)상에 베어링(30)을 포설하되, H형 레일(20)의 중앙상면에 대략 직경 5 - 15mm 범위 내의 베어링(30)을 균일하게 분산 포설한다.

이는 상기 H형 레일(10)상에 PC구조물(50)이 직접 접하는 경우에는 커다란 마찰력으로 인해 PC구조물(50)의 이동에 큰 힘이 필요하지만, H형 레일(20)상 중앙부 상면에 베어링(30)을 적당량 분산시켜 마찰력 감소로 인하여 적은 견인력으로도 큰 중량의 PC구조물(50)을 견인할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 물체가 다른 물체의 면 위를 굴러갈 때의 마찰에도 정지마찰과 운동마찰이 있는데, 정지마찰력은 운동마찰력보다 항상 크지만, 둘 다 물체의 미끄럼마찰력에 비하면 훨씬 작다.

왜냐하면 물체를 움직일 때, 미끄럼마찰을 피하고 굴림마찰로 바꾸면 마찰에 의한 에너지 손실을 적게 할 수 있기 때문이다.

따라서, 상기한 바와 같이 H형 레일(20)에 PC구조물(50)을 미끄럼 이동시킬 때 발생되는 미끄럼 마찰력보다 H형 레일(20)상에 베어링(30)을 포설한 후, 이 베어링(30)에 PC구조물(50)을 이동시킬 때 발생되는 굴림마찰력이 훨씬 더 적기 때문에 H형 레일(20)상에 베어링(30)을 포설하는 것이다.

이어서, 상기 가이드(40) 설치단계는 H형 레일(20)상 중앙부 상면에 포설된 베어링(30)상에 사각 판상체 가이드(40)를 설치하되, 이 가이드(40)는 그 상부에 거치되는 PC구조물(50)의 규격과 그 하부에 설치된 H형 레일(20)의 규격에 따라 가이드(40)의 설치위치와 수량 및 규격을 선정하여 설치토록 한다.

즉, 상기 가이드(40)의 재질은 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50 ∼ 100mm의 철판 또는 내부에 콘크리트가 보강된 철판으로 이루어지며, 이 가이드(40)의 일단과 H형 레일(20)의 일측면과의 이격거리는 15 ∼ 25mm 범위 내로 하여 곡선구간 PC구조물(50) 견인시에도 무리가 없도록 한다.

여기서, 상기한 바와 같이 H형 레일(20)상에 가이드(40)를 설치하는 이유는 상기 기초부(10)상에 노출된 H형 레일(20)과 PC구조물(50)이 직접 접하지 못하도록 중간에서 차단재 역할을 하여 PC구조물(50)의 견인시 파손되는 것을 방지할뿐만 아니라 이 가이드(40)에 의해 PC구조물(50)의 하중을 H형 레일(20)에 분산시키도록 하기 위함이다.

한편, 상기 가이드(40)는 PC구조물(50)의 저판 하부와 일체로 형성하거나 또는 별도로 PC구조물(50)과 H형 레일(20)간에 개재시킬 수 있으며, 일체로 하거나 분리하는 점에 있어서 특별히 제한을 두지는 않으며, 단지 본 발명에서는 설명의 편의상 분리된 것을 위주로 설명하였음을 밝혀둔다.

이어서, 상기 PC구조물(50) 거치단계는 공장에서 제작된 PC구조물(50)을 지하공간(S)의 반입구(G)를 통해 크레인으로 인양하여 H형 레일(20)의 가이드(40)상에 정위치 하도록 PC구조물(50)을 거치시킨다.

상기 PC구조물(50)과 윈치(60)의 연결단계는 상기 PC구조물(50)로부터 일정한 거리를 두고 견인용 윈치(60)를 설치하고, PC구조물(50)과 윈치(60)를 와이어(62)로 서로 연결하는 단계로, 윈치(60)에 감긴 와이어(62)를 풀어서, 상기 PC구조물(50) 저판에 형성된 2개의 견인용 와이어 고정공(52)에 와이어(62)를 걸어 연결한다.

이어서, 상기 PC구조물(50) 견인단계는 와이어(62)에 의해 연결된 PC구조물을 윈치(60)를 작동시키면 윈치(60)에 와이어(62)가 감겨짐과 동시에 PC구조물(50)이 견인되어 PC구조물(50)을 원하는 위치로 견인 이동된다.

여기서, 상기 PC구조물(50)은 현장여건에 따라 PC구조물을 단위 세그먼트 형태로 하여 견인시킬 수도 있고, 처음부터 일체형 단일 PC구조물(50)의 형태로 견인시킬 수도 있음을 밝혀 두며, 어느 하나의 형태로 PC구조물(50)을 견인하는 것에 한정하지 않음을 밝혀두는 바이다.

이어서, 상기 PC구조물(50) 견인단계 후, 개별적으로 운반된 PC구조물(50)을 조립하여 하나의 일체형 PC구조물(50)을 완성하는 단계를 추가한다.

이어서, 상기 PC구조물(50)과 기초부(10) 일체화 형성단계는 견인된 상기 PC구조물(50)의 저판 하부와 기초부(10) 상면간의 공극을 그라우팅하기 위해 PC구조물(50)의 좌우양단에 기초부(10) 상면과의 틈새를 그라우팅 압력에 저항할 수 있도록 PC구조물(50)의 저판 양단에 탄성팩커(70)를 박아 그라우팅 주입을 용이하게 하게 한다.

그리고, 상기 PC구조물(50) 저판 중앙부에 형성된 그라우팅공(54)을 통해 그라우트제를 그라우팅하면서 PC구조물(50)의 하부공간을 밀실하게 충전시킨 후, 이를 양생시키면 PC구조물(50)과 기초부(10)의 일체화 시공은 완료되며, 지하공간(S)내 PC구조물(50)은 시공은 최종적으로 완료된다.

상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어지는 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 사전에 공장에서 기 제작, 품질검사를 완료한 암거, 통신구, 공동구, 터널 부재 등을 운반 가능한 규격으로 분할 제작된 PC구조물(50), 이를 현장으로 운반하고, 현장에서는 대형트레일러의 진입이 용이한 구간을 선정하여 PC구조물(50)을 지하공간(S)으로 반입시킬 수 있는 반입구(G)를 설치하여 크레인으로 인양하여 반입시킨다.

상기한 PC구조물(50)을 운반, 조립, 설치하기 위해서는 사전에 PC구조물(50)을 설치코자 하는 구간에 토류벽(W)을 설치한 다음 터파기 작업을 완료한 후 콘크리트를 타설하여 기초부(10)를 형성하고, 이때에 H형 레일(20)을 매입시키며, 매입된 H형 레일(20)의 중앙 상면에 베어링(30)을 고르게 적정량 분포시킨 후, PC구조물(50)을 정위치 시킨 후 PC구조물(50)의 무게중심에 설치된 와이어 고정공(52)에 와이어(62)를 걸고 윈치(60)를 가동하여 소요위치로 견인하여 순차적으로 조립, 설치함으로써 차량 통제가 불필요하고, 용지보상비나 공사기간을 크게 감소시켜 소요예산을 대폭 감소시키며, 협소한 공간에서도 PC구조물(50)의 설치를 손쉽게 해결할 수 있는 작용효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 도심지 건물 밀집지역이나 도로, 교량, 전선 등과 같은 구조물이 설치된 하부공간 등 작업에 소모되는 평면공간이나 상하공간이 협소한 지역에서 굴착 폭을 최소화시킬 수 있어 경제적인 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 지상에서 PC구조물을 인양하는 크레인이 이동하지 않고, 일정한 장소에서 PC구조물을 인양, 거치하고, 지하공간에서는 PC구조물의 견인작업이 별개로 시행되므로 급속시공이 가능하여 공기가 단축되는 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 토류벽 시공시 복공판을 설치한 후에 지하작업이 이루어지므로, 지하작업과는 별개로 복공판의 상부로 교통이 개방되는 이점이 있다.

넷째, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 PC구조물과 기초콘크리트 면의 마찰력을 감소시켜 최소의 PC구조물 견인력으로 견인하고 최소의 PC구조물의 긴장력으로 부재간 결속이 가능하므로 신속하게 시공할 수 있는 이점이 있다.

다섯째, 본 발명에 따른 PC구조물 운반장치 및 이를 이용한 지하공간 PC구조물 시공방법은 소음과 진동 및 분진 등의 민원을 예방할 수 있고, 공기를 단축하며, 공사비를 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

지하에서 구조물을 운반하는 장치에 있어서,

지반에 소정의 폭과 두께 및 너비를 가지도록 콘크리트를 타설하여 양생된 기초부와;

상기 기초부에 하부가 매입되며 양단간에 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 H형 레일과;

상기 H형 레일의 중앙 상면에 균일하게 포설된 베어링과;

상기 베어링상에 배치되며 사각 판상체로 이루어진 가이드와;

상기 가이드상에 거치되며 소정의 단면형상으로 이루어진 PC구조물과;

상기 PC구조물로부터 일정한 거리를 두고 설치됨과 동시에 상기 PC구조물과 와이어에 의해 서로 연결된 윈치로 구성되어,

상기 윈치를 작동시켜 PC구조물을 순차적으로 지하공간내 소정의 위치로 원활하게 이동시키도록 구성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 PC구조물에는 그 하부에 와이어를 걸 수 있도록 와이어 고정공이 형성되며, 저판에는 그라우트 충전을 위한 그라우팅공이 형성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 H형 레일의 중앙부에는 배기공이 다수개 형성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 H형 레일은 그 규격이 100 × 50 × 5 × 7 ∼ 150 × 75 × 5 × 7 범위로 구성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 베어링은 직경이 5 ∼ 15mm 범위로 구성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 가이드는 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50 ∼ 100mm의 철판으로 구성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 가이드는 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50 ∼ 100mm로 내부에 콘크리트가 보강된 철판으로 구성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 가이드와 H형 레일의 이격거리는 15 ∼ 25mm 범위내로 구성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
제 1항에 있어서,

상기 가이드와 PC구조물은 일체로 형성되되, 상기 PC구조물의 저판에 사각 판상체로 이루어진 가이드가 일체로 부착 형성되며, 상기 가이드는 두께 20 ∼ 35mm와 폭이 50 ∼ 100mm의 철판이나 내부에 콘크리트가 보강된 철판으로 형성됨을 특징으로 하는 PC구조물 운반장치.
지면으로부터 지중에 걸쳐 일정한 넓이와 깊이로 토류벽을 설치하고, 상기 토류벽내를 일정한 폭과 깊이로 터파기를 하며, 상기 터파기를 하여 형성된 반입구를 통해 PC구조물을 지하로 운반하여 지하공간에서 PC구조물을 시공하는 지하공간 구조물 시공방법에 있어서,

가) 상기 지하공간의 바닥상에 한 쌍의 H형 레일을 일정 부분 매입함과 동시에 콘크리트를 타설하여 기초부를 형성하는 단계;

나) 상기 기초부에 매입된 H형 레일의 중앙 상면에 소정의 직경을 갖는 베어링을 균일하게 포설하는 단계;

다) 상기 베어링상에 사각 판상체로 이루어진 가이드를 설치하는 단계;

라) 상기 가이드상에 반입구를 통해 외부로부터 PC구조물을 인상하여 거치하는 단계;

마) 상기 PC구조물로부터 일정한 거리를 두고 견인용 윈치를 설치함과 동시에 PC구조물과 윈치를 와이어로 서로 연결하는 단계;

바) 상기 윈치를 작동시켜 순차적으로 지하공간내 소정의 위치로 H형 레일을 따라 PC구조물을 견인하는 단계;

사) 견인된 PC구조물의 좌우양단에 탄성팩커를 설치하는 단계;

아) PC구조물 저판 중앙부에 형성된 그라우팅공을 통해 그라우팅하여 PC구조물과 기초부를 일체로 형성하는 단계로 시공함을 특징으로 하는 지하공간용 PC구조물 시공방법.
제 10항에 있어서,

상기 PC구조물 거치단계 후 지하공간의 내외부가 차단되도록 반입구상에 복공판을 설치하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 지하공간용 PC구조물 시공방법.
제 10항에 있어서,

상기 PC구조물 견인단계 후, 개별적으로 운반된 PC구조물을 조립하여 하나의 PC구조물을 완성하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 지하공간용 PC구조물 시공방법.