KR20060100532A

KR20060100532A - 지하 기둥의 수직도 조정장치 및 이를 이용한 지하 기둥의시공방법

Info

Publication number: KR20060100532A
Application number: KR1020050022102A
Authority: KR
Inventors: 강상구; 옥영무; 이진배; 한성희; 김경중; 정삼룡; 한송수; 이상헌; 이계영
Original assignee: 삼성물산 주식회사
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-21
Also published as: KR100697556B1

Abstract

본 발명은 지반을 천공한 후 기둥을 삽입하는 말뚝기둥시공이나 탑다운공법 시공과정에서 보이지 않는 기둥 하단부의 수직도를 정밀하게 계측할 수 있도록 한 지하 기둥의 수직도 조정장치와 이를 이용한 지하 기둥의 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은 천공홀 내에 위치하는 기둥 하단부를 미세 조정하기 위한 주요 수단으로 에어스프링을 구비하여 공압식으로 조정장치를 완성하는 것을 그 기술적 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 복수개의 에어스프링을 기둥 외측에 서로 대응하도록 위치시킨 후 팽창 또는 수축시키면서 기둥을 밀어 수직도를 미세조정하도록 하는 것이다. 이를 위해, 본 발명의 지하 기둥의 수직도 조정장치는 상부가대, 에어스프링, 에어탱크, 에어호스 및 수직도계측기를 필수적 구성요소로 포함하여 완성된다. 이때, 상기 수직도계측기는 표적에 레이저를 발사하는 방법으로 수직도를 계측하는 레이저레벨기를 이용할 수 있다.

기둥, 수직도, 탑다운공법, 말뚝, 공압, 에어스프링

Description

지하 기둥의 수직도 조정장치 및 이를 이용한 지하 기둥의 시공방법{Verticality adjusting device for substructural column and installing method of substructural column using the same}

도 1은 종래의 지하 기둥의 수직도 조정장치의 사용상태를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 지하 기둥의 수직도 조정장치의 개념도이다.

도 3은 본 발명에 따른 지하 기둥의 수직도 조정장치의 사용상태를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 적용되는 수직도계측기가 장착된 기둥이 사시도이다.

도 5는 본 발명에 적용되는 에어스프링 일실시예의 결합사시도(a) 및 분해사시도(b)이다.

도 6은 도 4의 수직도 계측기와 및 도 5의 에어스프링이 설치된 상태를 도시한 종단면도(a) 및 횡단면도(b)이다.

도 7은 본 발명에 따른 지하 기둥의 수직도 조정장치를 이용한 지하 기둥의 시공방법을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 상부가대 110: 베이스프레임

120: 수평레벨조정잭 130: 지지프레임

200: 에어스프링 210: 지지판(에어스프링)

220: 보호판

300: 에어탱크 310: 조절밸브

400: 에어호스

500: 수직도계측기 510: 제1표적

520: 레이저레벨기 530: 제2표적

H: 천공홀 C: 기둥

A: 케이싱 R: 로프

본 발명은 지하 기둥의 수직도 조정장치 및 이를 이용한 지하 기둥의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지반을 천공한 후 기둥을 삽입하는 말뚝기둥시공이나 탑다운공법 시공과정에서 보이지 않는 기둥 하단부의 수직도를 정밀하게 계측할 수 있도록 한 지하 기둥의 수직도 조정장치와 이를 이용하여 지하 기둥을 오차범위 내의 수직도로 설치할 수 있도록 한 지하 기둥의 시공방법에 관한 것이다.

기둥(말뚝 포함)은 수평구조재로부터 전달받은 하중을 지반으로 전달하는 구 조재로 구조물에서 가장 주요한 골조라고 할 수 있으므로, 설계대로 정확한 위치에서 수직도가 확보한 상태로 시공되어야 그 구조적인 내력을 충분히 발휘할 수 있을 것이다.

한편, 말뚝기둥시공이나 탑다운공법에서는 지반을 천공하여 천공홀을 형성시킨 후 기둥을 삽입(물론, 케이싱 삽입설치공정이 더 포함될 수 있다.)하게 되므로 천공홀 내에 위치하는 기둥의 수직도를 직접 계측하기 어려우며 그 결과 기둥의 수직도 확보에 문제가 있었으며, 이는 곧 구조물의 구조적인 내력 저하로 이어졌다.

특히, 탑다운공법에서는 기둥을 시공하고 지반을 굴착한 후에 지하층 건축공사(기둥과 기둥 사이 보설치 등)가 진행되기 때문에 기둥의 수직도 확보는 구조적인 내력면에서 뿐만 아니라 시공 측면에서도 더욱 중요하였다. 왜냐하면, 이미 설계대로 자재를 완성하여 현장으로 반입한 후 현장조립을 통해 지하층 시공이 이루어지게 되는데, 기둥이 수직도가 어긋나면 실측한 결과에 따라 다시 자재를 재단해야 하는 문제가 발생하며, 나아가 오차가 심한 경우에는 기둥을 다시 시공해야 하는 문제가 발생하기 때문이다.

종래에는 기둥의 수직도 확보를 위한 방법으로 특허출원 제1998-63642호와 같은 방법이 제안되었으며, 도 1은 이를 도시한 도면이다. 도시하고 있는 바와 같이 종래 기둥의 수직도 조정장치는 지면에 설치되어 기둥을 안내 및 고정하는 상부고정대와 지반 내에 위치하는 기둥을 횡방향(좌우방향)으로 미세 조정하는 하부조정수단으로 구성된다.

다만, 이와 같은 종래의 조정장치는 하부조정수단이 유압식에 의하여 조정되기 때문에 그 구성이 복잡하다는 문제가 있었다. 다시 말해, 유압식에 의해 하부조정수단을 구성하기 위해서는 유압실린더와 유압실린더에 링크되어 기둥을 직접적으로 밀면서 이동시킬 수는 있는 푸싱기구가 필수적으로 요구되는 바, 그 구성이 상당히 복잡해지는 것이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하고자 안출된 것으로서, 지반을 천공한 후 기둥을 삽입하는 말뚝기둥시공이나 탑다운공법 시공과정에서 보이지 않는 기둥 하단부의 수직도를 정밀하게 계측할 수 있도록 한 지하 기둥의 수직도 조정장치와 이를 이용하여 지하 기둥을 오차범위 내의 수직도로 설치할 수 있도록 한 지하 기둥의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 공압식으로 완성하여 구성을 단순화시킨 지하 기둥의 수직도 조정장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하고자 본 발명은 지반을 천공하여 형성된 천공홀 내에 삽입 설치되는 기둥의 수직도를 조정하기 위한 장치로서, 천공홀 입구에 설치되어 천공홀 밖으로 돌출된 기둥 상단부를 잡아주면서 그 위치를 고정시키는 상부가대; 천공홀 내에 삽입되어 기둥 하단부의 기둥 외측에 위치하도록 복수개가 배치되며, 공기의 흡수 및 배출에 따라 좌우방향으로 팽창 및 수축되는 에어스프링; 공기의 저장고로서 공기의 유출입을 제어하는 조절벨브를 구비한 에어탱크; 상기 에어스프링과 에어탱크를 연결하여 에어스프링과 에어탱크 사이의 공기통로를 형성하는 복수개의 에어호스; 및, 상기 기둥에 장착되어 기둥의 수직상태를 계측하는 수직도계측기;를 포함하여 구성되는 지하 기둥의 수직도 조정장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 지반을 천공하여 형성된 천공홀에 기둥을 삽입 수직으로 설치함에, 지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 지반천공단계; 상기 천공홀 내 바닥에 콘크리트를 타설하는 콘크리트타설단계; 상기 지하 기둥의 수직도 조정장치가 장착 구비된 기둥을 상기 천공홀에 삽입하되 기둥 하단부가 상기 콘크리트에 잠기도록 설치하는 기둥설치단계; 상기 기둥에 장착된 수직도계측기를 통해 수직상태를 확인하면서 기둥 주위에 배치된 복수개의 에어스프링을 팽창 및 수축시켜 기둥을 밀어 기둥의 수직도를 조정하는 수직도조정단계; 및, 상기 수직도 조정장치를 제거하는 조정장치제거단계;를 포함하여 구성되는 지하 기둥의 시공방법을 제공한다.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 지하 기둥의 수직도 조정장치의 개념도이며 도 3은 발명에 따른 지하 기둥의 수직도 조정장치의 사용상태를 도시한 사시도로서, 본 발명은 천공홀(H) 내에 위치하는 기둥(C) 하단부를 미세 조정하기 위한 주요 수단으로 에어스프링(200)을 구비하여 공압식으로 조정장치를 완성하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 도 2에서와 같이 복수개의 에어스프링(200)을 기둥(C) 외측에 서로 대응하도록 위치시킨 후 팽창 또는 수축시키면서 기둥(C)을 밀어 수직도를 미세조정하도록 하는 것이다. 이를 위해, 본 발명의 지하 기둥의 수직도 조정장치는 상부가대(100), 에어스프링(200), 에어탱크(300), 에어호스(400) 및, 수직도계측기(500)를 필수적 구성요소로 포함하여 완성된다.

상부가대(100)는 천공홀(H) 입구에 설치되어 천공홀(H) 밖으로 돌출된 기둥(C)을 잡아주면서 그 위치를 고정시키는 역할을 한다. 상부가대(100)에 의하여 기둥(C) 상단부의 1차적인 고정상태가 유지되어야 비로소 후술하는 에어스프링(200)에 이하여 천공홀(H) 내에 위치하는 기둥(C) 하단부의 미세조정이 가능해진다.

도 3에서는 상부가대(100)의 구체적인 실시예로서 베이스프레임(110), 수평레벨조정잭(120), 지지프레임(130)을 포함하여 구성된 상부가대가 도시되어 있다. 베이스프레임(110)은 천공홀(H) 입구 주변 지면 위에 설치되어 상부가대(100)를 천공홀(H) 주변에 안정적으로 위치시키는 역할을 한다. 수평레벨조정잭(120)은 상기 베이스프레임(110) 위에 설치되어 그 높이조작을 통해 기둥의 수직 설치기준이 확보할 수 있도록 지지프레임(130)을 수평으로 조정하고, 동시에 기둥을 정확한 설치높이로 위치시키는 역할을 한다. 지지프레임(130)은 상기 수평레벨조정잭(120) 위에 수평으로 조정 설치되어 기둥(C) 상단부를 잡아주되 수직으로 그 위치를 고정시키는 역할을 한다.

상기 지지프레임(130)은 지지대(131), 스크류(132), 지지판(133) 및 핸들(134)을 포함하여 구성될 수 있는데, 이러한 구성의 지지프레임(130)은 기둥(C)을 사이에 두고 복수개가 서로 평행조건을 이루는 위치에 서로 대응하도록 배치되며, 도 3에서는 지지프레임(130) 4개가 서로 마주보는 위치에 배치되고 있다.

지지대(131)는 수평레벨조정잭(120)에 의해 지지되며, 스크류(132)는 상기 지지대(131)에 결합되어 단부에 결합된 핸들(134)의 회전 조작에 따라 기둥(C)을 향해 이동한다. 지지판(133)은 기둥(C)과 면접하는 스크류(132)의 단부에 결합되는 것으로 스크류(132)의 이동에 따라 이동하면서 기둥(C)을 직접적으로 잡아주어 고정시키는 역할을 하는 동시에 미세조정을 통해 기둥 중심을 정확한 설치위치에 위치시키는 역할을 한다. 한편, 지지프레임(130) 둘레로는 작업발판(140)을 설치하여 핸들의 조작 작업을 위한 공간으로 활용할 수 있다.

상기와 같은 지지프레임(130)을 유리하게 이용하여 기둥(C)을 정확한 설치높이에 설치하기 위해서는 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이 기둥(C)의 소정의 위치(기둥의 설치높이를 고려한 위치)에 브라켓(B)을 접합 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 수평레벨조정잭(120)의 높이조작에 의해 기둥의 설치높이를 고려하여 지지대(131)의 수평을 맞춘 후 스크류(132)의 이동조작에 의해 지지판(133)을 이동시키면서 기둥(C) 중심을 설치위치에 맞추고, 이어 기둥(C)에 접합설치된 브라켓(B)이 지지판(133)에 얹혀지도록 기둥(C)을 서서히 내려놓으면, 기둥(C)을 정확한 설치위치에 정확한 설치높이로 용이하게 위치시킬 수 있게 된다. 이때, 도시하지 않았지만 기둥(C)과 맞닿는 지지판(133)에 롤러를 형성시키면 기둥(C)이 원활하게 미끄러져 내려갈 수 있게 될 것이다.

에어스프링(200)은 천공홀(H) 내에 삽입되어 기둥(C) 하단부의 기둥 외측에 위치하도록 복수개가 배치되며, 공기의 흡수 및 배출에 따라 좌우방향으로 팽창 및 수축됨으로써 기둥(C)을 밀면서 기둥의 수직도를 조정하도록 한 것으로 본 발명에서 가장 핵심적인 구성으로 역할한다. 복수개의 에어스프링(200)은 서로 영향이 미치는 범위 내에 위치하도록 배치하며, 가장 바람직하게는 평행조건을 이루는 위치에 서로 대응하도록 배치시킨다. 본 발명의 실시예에서는 두개의 에어스프링(200)을 서로 마주보는 위치에 배치하고 있다.

도 5는 이와 같은 에어스프링(200)의 구체적인 실시예의 사시도로서, 도시한 바와 같이 에어스프링(200)에는 지지판(210), 보호판(220) 등이 더 결합될 수 있다.

지지판(210)은 기둥(C)과 면접하는 에어스프링(200)의 측면에 결합되는 것으로, 이는 에어스프링(200)이 직접 기둥(C)에 맞닿지 않도록 하여 기둥(C) 및 에어스프링(200)을 보호함과 동시에 에어스프링(200)의 팽창력을 넓은 면적의 지지판(210)이 균일하게 받을 수 있게 하여 기둥(C)을 효과적으로 밀도록 하기 위하여 마련된다. 또한, 상기 지지판(210)은 같이 기둥을 구성하는 일면이 불연속면을 이루는 부재를 채택할 경우에 불연속면에도 에어스프링(200)의 배치를 가능케 한다. 즉, 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이 기둥(C)으로 H철골기둥을 채택하는 경우에 에어스프링(200)에 지지판(210)을 결합시키면, 지지판(210)이 플랜지와 플랜지를 연결하도록 함으로써 불연속면을 구성하는 플랜지와 플랜지 사이에도 에어스프링(200)을 배치할 수 있게 되는 것이다. 또한, 상기 지지판(210)은 기둥(C)을 구성하는 일면의 양모서리를 감싸면서 걸쳐지도록 그 양 측단부가 절곡되어 지지날개(211)로 형성되도록 제작할 수 있는데, 이때 상기 지지날개(211)는 지지판(210) 즉 에어스프링(200)을 기둥에(C) 구속시켜 에어스프링(200)의 팽창력을 지지판을 통해 기둥(C)에 균일하게 전달시키는 역할을 한다. 다만, 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이 지지날개(211)를 지지판(220)과 별도의 부재로 제작한 후 이들을 볼트결합할 수 있으며, 이 경우에는 지지날개(211)와 지지판(220)의 결합위치를 조정할 수 있도록 하여 기둥 크기에 적절하게 대응할 수 있도록 유도하는 것이 바람직하다.

보호판(220)은 천공홀(H)과 면접하는 에어스프링(200)의 측면에 결합되는 것으로, 상기 지지판(210)과 상반된 위치에 형성되나 거의 동일한 역할을 수행한다.

특히, 지지판(210)과 보호판(220)이 에어스프링(200)의 양 측면에 각각 결합된 경우에는 상기 지지판(210)의 상단부에서 연장되어 에어스프링(200)의 상부를 덮는 덮개판(212)이 더 포함되고, 상기 보호판(220)과 에어스프링(200)을 연결 결합시키는 연결브라켓(221)이 포함되도록 구성할 수 있다. 이때, 상기 덮개판(212)에는 아이볼트(213)가 장착되고 상기 아이볼트(213)에는 천공홀 밖으로까지 이어지는 로프(R)를 설치하여 에어스프링(200)의 제거에 이용하도록 할 수 있으며, 상기 연결브라켓(221)에 의해 확보된 보호판(220)과 에어스프링(200) 사이 공간을 통해서는 에어호스(400)를 에어스프링(200)과 결합하도록 구성시킬 수 있다.

에어탱크(300)는 공기의 저장고로서 공기의 유출입을 제어하는 조절벨브(310)를 구비한다. 에어호스(400)는 상기 에어스프링(200)과 에어탱크(300)를 연결하여 에어스프링(200)과 에어탱크(300) 사이의 공기통로로서 역할한다. 조절밸브(310)와 에어호스(400)는 에어스프링의 개수만큼 마련되며, 이들은 하나의 에어탱크(300)로부터 분기하여 각각의 에어스프링(200)에 구별하여 연결될 수 있다.

수직도계측기(500)는 기둥(C)에 장착되어 기둥(C)의 수직상태를 계측하는 것으로, 도 4에서는 그 실시예가 장착된 기둥이 사시도를 도시하고 있다. 도 4 실시예의 수직도계측기(500)는 제1표적(510)과 레이저레벨기(520)를 필수적 구성요소로 하고 제2표적(530)을 부가적인 구성요소로 포함하여 구성된다.

제1표적(510)은 위치좌표가 표시된 것으로 천공홀(H) 내에 위치하는 기둥(C)에 장착되며, 레이저레벨기(520)는 상기 제1표적(510) 상방으로 천공홀(H) 밖에 위치하는 기둥(C)에 장착되어 제1표적(510)을 향하여 레이저를 발사시키는 것이다. 발사된 레이저가 제1표적(510)에 표시된 위치좌표 어디에 도달하는가를 확인하여 기둥(C)의 수직도를 계측하게 되며, 수직도가 어긋나는 경우에는 전술한 에어스프링(200)을 팽창 및 수축시켜 기둥(C)을 밀면서 수직도를 미세조정하게 된다.

레이저레벨기(520)를 이용하여 보다 용이하면서도 정확하게 수직도를 계측하기 위해서는 도 4에서와 같이 상기 레이저레벨기(520) 상방으로 제1표적(510)과 동일한 위치선상의 기둥(C)에 위치좌표가 표시된 제2표적(530)을 장착하는 것이 바람직하다. 즉, 레이저레벨기(520)에서 상방 및 하방으로 레이저를 동시에 발사하여 제1표적(510)과 제2표적(530)에의 도달위치가 일치하는지를 확인함으로써 기둥(C)수직도를 계측할 수 있게 되는 것이다.

이하부터는 본 발명의 또 다른 발명인 지반을 천공하여 형성된 천공홀(H)에 기둥(C)을 삽입 수직으로 설치함에 지하 기둥의 수직도 조정장치를 이용하여 기둥(C)을 시공하는 방법을 도 7을 참고하여 상세히 설명한다.

1.지반천공단계(S10)

지반 천공장비를 이용하여 지반을 천공하여 천공홀(H)을 형성시킨다.

일정한 크기의 천공홀(H)을 확보하기 위해서는 천공한 후에 천공홀(H) 내에 케이싱(A)을 삽입할 수 있다. 특히, 탑다운공법에서는 기둥(C)을 시공한 후에 지반을 굴착하여 이루어지는 지하층 건축공사가 수반되므로 지반굴착과정에서 기둥(C)의 보호가 요구되는 바, 케이싱(A)이 필수적으로 삽입된다.

천공홀(H)을 형성시킨 후 또는 케이싱(A)을 삽입 설치한 후에는 상기 천공홀(H) 바닥에 기둥의 하단부를 고정시키기 위한 콘크리트를 타설한다. 콘크리트 타설은 후술하는 기둥설치단계에서도 가능하나 수직도 조정장치와의 간섭을 피하기 위해서 지반천공단계에서 수행함이 바람직하다.

2.기둥설치단계(S20)

전술한 지하 기둥의 수직도 조정장치가 장착 구비된 기둥(C)을 상기 천공홀(H)에 삽입 설치한다. 기둥설치단계는 다시 수직도 조정장치의 상부가대를 설치하 는 단계(S21)와 기둥 상단부의 위치를 설정하여 고정하는 단계(S22) 및 에어스프링을 설치하는 단계(S23)로 구분할 수 있다.

(1)상부가대설치단계(S21)

수직도 조정장치의 상부가대(100)를 천공홀(H) 입구 주변의 지면 위에 설치한다.

(2)기둥상단부위치설정및고정단계(S22)

상기 상부가대(100)가 수평으로 설치되면 기둥(C)을 천공홀(H) 내에 삽입시키고 천공홀(H) 밖으로 돌출된 기둥(C) 상단부를 상기 상부가대(100)에 고정시킨다. 기둥(C) 상단부는 수평으로 조정 설치된 상부가대(100)에 의해 고정, 지지되며, 이때 기둥은 상부가대의 조정에 의해 설치높이 및 설치위치에 정확하게 위치되도록 한다. 다만, 상기 지반천공단계에서 천공홀(H) 내에 콘크리트를 타설하는 경우에는 콘크리트가 양생하기 전에 기둥(C) 하단부가 콘크리트에 잠기도록 설치한다. 또한, 도 4에서 도시된 수직도계측기(500)를 채택하는 경우에는 제1표적(510)은 기둥 하단부의 적정 위치에 미리 설치한 상태에서 기둥(S)을 천공홀(H)에 삽입 설치한다.

(3)에어스프링설치단계(S23)

지하 기둥의 수직도 조정장치의 에어스프링(200)을 기둥(C) 하단부의 외측에 위치하도록 천공홀(H) 내에 삽입한다. 도 4에서 도시된 수직도계측기를 채택하는 경우에는 에어스프링설치단계에서 제2표적(530)과 레이저레벨기(520)를 설치하도록 한다.

3.수직도조정단계(S30)

기둥(C)에 장착된 수직도계측기(500)를 통해 수직상태를 확인하면서 기둥(C) 주위에 배치된 복수개의 에어스프링(200)을 팽창 및 수축시켜 기둥(C)을 밀어 기둥의 수직도를 조정한다.

도 4에서와 같은 제1표적(510), 제2표적(530) 및 레이저레벨기(520)를 포함하여 구성된 수직도계측기를 채택하는 경우에는 수직 하방 및 상방으로 레이저를 발사하여 천공홀(H) 내에 위치하는 기둥(C) 하단부에 장착된 제1표적(510) 및 제2표적(530)에 맞추는 방식으로 기둥의 수직도를 조정한다.

수직도 조정에 앞서 처음에는 에어스프링(200)을 모두 일정 정도 팽창시켜 팽창된 상태의 에어스프링(200)으로 기둥과 천공홀(혹은 케이싱) 사이 공간을 메움으로써 기둥(C) 하단부를 천공홀(H) 내에 고정시킨다. 고정된 기둥(C)의 수직도가 어긋나면 비로소 조절밸브(310)의 조작에 의해 에어스프링(200)으로 공기의 흡배출을 유도하여 에어스프링(200)을 팽창 및 수축시킴으로써 기둥(C)의 수직도를 조정하게 된다. 즉, 어느 한쪽으로 기둥(C)이 기울어지는 경우, 기울어진 쪽에 위치한 에어스프링(200)과 연결된 조절밸브(210)는 열고 기울어진 반대쪽에 위치한 에어스프링(200)과 연결된 조절밸브(310)를 닫으면, 기울어진 쪽의 에어스프링(200)은 공기를 흡수하여 팽창하게 되고 이때의 팽창력은 기둥(C)을 밀면서 기울어진 반대쪽의 에어스프링(200)을 수축시키면서 공기를 배출시키는 바, 조절밸브(210)의 조작으로 에어스프링(200) 내의 공기량을 조절하면서 기둥의 수직도를 조정할 수 있게 되는 것이다.

4.조정장치제거단계(S40)

기둥(C)의 수직도가 확보되면 수직도 조정장치를 제거한다. 다만, 천공홀 내에 타설된 콘크리트가 양생하기 전에 수직도 조정을 마치고 양생 후에야 비로소 수직도 조정장치를 제거한다. 조정장치제거는 먼저 에어스프링(200)을 제거한 후 상부가대(100)를 제거하는 방법으로 진행한다.

또한, 케이싱(A)을 삽입 설치하는 경우에는 케이싱(A) 상단과 기둥(C)을 용접 등으로 강결합하여 수직도가 확보된 상태로 고정시킨 후 수직도 조정장치를 제거하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 기둥 상단부는 물론 천공홀 내에 위치하는 기둥 하단부에서도 수직도를 계측하여 조정하기 때문에 지하층에서도 기둥의 정밀도가 오차 범위 내에 들어가도록 시공할 수 있게 된다.

Claims

지반을 천공하여 형성된 천공홀 내에 삽입 설치되는 기둥의 수직도를 조정하기 위한 장치로서,

천공홀 입구에 설치되어 천공홀 밖으로 돌출된 기둥 상단부를 잡아주면서 그 위치를 고정시키는 상부가대;

천공홀 내에 삽입되어 기둥 하단부의 기둥 외측에 위치하도록 복수개가 배치되며, 공기의 흡수 및 배출에 따라 좌우방향으로 팽창 및 수축되는 에어스프링;

공기의 저장고로서 공기의 유출입을 제어하는 조절벨브를 구비한 에어탱크;

상기 에어스프링과 에어탱크를 연결하여 에어스프링과 에어탱크 사이의 공기통로를 형성하는 복수개의 에어호스; 및,

상기 기둥에 장착되어 기둥의 수직상태를 계측하는 수직도계측기;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제1항에서,

상기 기둥과 면접하는 에어스프링의 측면에는 지지판이 더 결합되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제2항에서, 상기 지지판은,

기둥을 구성하는 일면의 양모서리를 감싸면서 걸쳐지도록 그 양 측단부가 절 곡되어 지지날개로 형성되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,

상기 천공홀과 면접하는 에어스프링의 측면에는 보호판이 더 결합되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제4항에서,

상기 에어스프링의 양 측면에 각각 지지판과 보호판이 결합된 경우로서,

상기 지지판의 상단부에서 연장되어 에어스프링의 상부를 덮는 덮개판이 더 포함되고,

상기 보호판과 에어스프링을 연결 결합시키는 연결브라켓이 포함되며,

상기 연결브라켓에 의해 확보된 보호판과 에어스프링 사이 공간을 통해 공기호스가 에어스프링과 결합하는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제5항에서,

상기 덮개판에는 아이볼트가 장착되고 상기 아이볼트에는 천공홀 밖으로까지 이어지는 로프가 설치되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서, 상기 상부가대는,

천공홀 입구 주변 지면 위에 설치되는 베이스프레임;

상기 베이스프레임 위에 설치되는 수평레벨조정잭;

상기 수평레벨조정잭 위에 설치되어 수평레벨조정잭의 조작에 따라 수평으로 조정되는 것으로, 기둥을 잡아주면서 그 위치를 고정시키는 지지프레임;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제7항에서, 상기 지지프레임은,

수평레벨조정잭에 의해 지지되는 지지대;

상기 지지대와 결합하며, 기둥을 향하여 이동가능한 스크류;

상기 기둥과 면접하는 스크류의 단부에 결합되며, 기둥을 잡아주는 지지판;

상기 스크류의 타단부에 결합되며, 회전에 따라 스크류를 이동시키는 핸들;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치
제8항에서,

상기 지지프레임 둘레로 작업발판이 설치되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서, 상기 수직도계측기는,

천공홀 내에 위치하는 기둥에 장착되며, 위치좌표가 표시된 제1표적; 및,

상기 제1표적 상방으로 천공홀 밖에 위치하는 기둥에 장착되며, 상기 제1표적을 향하여 레이저가 발사되는 레이저레벨기;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
제10항에서,

상기 레이저레벨기 상방으로 제1표적과 동일한 위치선상의 기둥에 위치좌표가 표시된 제2표적이 장착되며, 상기 레이저레벨기가 상기 제2표적을 향하여 레이저가 발사되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 수직도 조정장치.
지반을 천공하여 형성된 천공홀에 기둥을 삽입 수직으로 설치함에,

지반을 천공하여 천공홀을 형성시키는 지반천공단계;

상기 천공홀 내 바닥에 콘크리트를 타설하는 콘크리트타설단계;

상기 제1항의 지하 기둥의 수직도 조정장치가 장착 구비된 기둥을 상기 천공홀에 삽입하되 기둥 하단부가 상기 콘크리트에 잠기도록 설치하는 기둥설치단계;

상기 기둥에 장착된 수직도계측기를 통해 수직상태를 확인하면서 기둥 주위에 배치된 복수개의 에어스프링을 팽창 및 수축시켜 기둥을 밀어 기둥의 수직도를 조정하는 수직도조정단계; 및,

상기 수직도 조정장치를 제거하는 조정장치제거단계;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 시공방법.
제12항에서, 상기 기둥설치단계는,

지하 기둥의 수직도 조정장치의 상부가대를 천공홀 입구 주변의 지면에 설치 하는 단계; 및,

수직도계측기가 장착된 기둥을 천공홀 내에 삽입시키고 천공홀 밖으로 돌출된 기둥 상단부를 설치위치를 조정하면서 상부가대에 고정시키는 단계; 및,

지하 기둥의 수직도 조정장치의 에어스프링을 기둥 하단부의 외측에 위치하도록 천공홀 내에 삽입하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 시공방법.
제12항 또는 제13항에서, 상기 지반천공단계에는,

일정한 크기의 천공홀을 확보하기 위한 케이싱을 삽입하는 케이싱삽입단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 시공방법.
제14항에서, 상기 수직도조정단계와 조정장치제거단계 사이에는,

상기 케이싱 상단과 기둥을 결합하여 고정시키는 케이싱기둥결합단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지하 기둥의 시공방법.