KR20130107712A

KR20130107712A - 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법

Info

Publication number: KR20130107712A
Application number: KR1020120029700A
Authority: KR
Inventors: 남두현
Original assignee: 천공전기(주)
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-10-02
Also published as: KR101367227B1

Abstract

본 발명은 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법에 관한 것으로, 복수개의 세그먼트와 상기 세그먼트의 양단 사이에 배치되어 세그먼트들을 연결하는 복수개의 연결기둥을 포함하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트를 탈거하기 위한 장치로서, 송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 타설된 콘크리트 데크 상에 장착되는 리프터 본체와 상기 리프터 본체에 승강작동 가능하게 설치되는 리프터 로드를 구비한 리프터와, 상기 리프터 본체의 하단에 구비되어 상기 연결기둥의 하단에 형성된 고정공에 끼워지는 라이너 플레이트 고정핀과 상기 리프터 로드에 구비되어 상기 연결기둥의 상단에 결합된 승강용 걸이편에 형성된 승강용 걸이공'에 끼워지는 승강용 걸이핀을 포함하는 것으로, 라이너 플레이트를 거치할 수 있음과 아울러 확저부, 구체부 및 주체부의 시공 후 라이너 플레이트를 인양하고, 세그먼트와 연결기둥을 해체하여 회수함으로써 재사용 전용이 가능하게 되며, 상단 라이너 플레이트와 하단 라이너 플레이트를 연결하는 작업을 굴착공 내에서 수행하지 않고 지상에서 수행할 수 있게 되므로 안전사고의 위험을 최소화할 수 있게 되도록 한 것이다.

Description

송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법{Apparatus for installing liner plate for deep foundation construction of power transmission steel tower and method constructing deep foundation using the same}

본 발명은 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 상단 라이너 플레이트는 물론 하단 라이너 플레이트도 지상에서 조립하고, 탈거, 회수할 수 있어 안전사고의 위험을 크게 줄일 수 있음과 아울러 라이너 플레이트를 회수하여 재활용, 전용할 수 있어 라이너 플레이트의 소재 낭비를 방지하고 자원을 절약할 수 있도록 한 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법에 관한 것이다.

일반적으로 송전철탑은 154kV에서 765kV에 이르는 초고압 전류를 송전하는 송전선을 거치하기 위한 것이다. 이러한 송전철탑은 절연간격유지와 용지확보 등의 문제로 산악 지역이나 주거지역을 벗어난 개활지 등에 설치된다.

또한 초고압 전류를 송전하기 위한 송전철탑은 대형 철재 구조물로서 태풍이나 일정 강도 이하의 지진 등에도 안전하게 유지되도록 하기 위하여 송전철탑이 세워질 지반에 심형기초를 설치하고, 그 위에 송전철탑이 세워지도록 하고 있다.

종래 송전철탑 심형기초를 시공함에 있어서는 송전철탑이 세워질 지반에 심형기초의 직경보다 큰 직경을 가지는 원통형 상단 라이너 플레이트(liner plate)를 흙막이로서 설치하는 단계; 상기 상단 라이너 플레이트의 내부 지반을 굴착하는 단계; 굴착된 부분에 원통형 하단 라이너 플레이트를 흙막이로서 설치하는 단계; 상기 상단 라이너 플레이트와 하단 라이너 플레이트의 내부에 구체부 철근을 조립하는 단계; 송전철탑의 기초재를 인입하여 상기 구체부 철근에 고정하는 단계; 상기 구체부 철근이 매립되도록 구체부 콘크리트를 타설하는 단계; 상기 구체부 콘크리트 상부에 주체부 철근을 조립하는 단계; 상기 주체부 철근이 매립되도록 주체부 콘크리트를 타설하는 단계;로 이루어지며, 상기 구체부 콘크리트와 주체부 콘크리트가 양생된 후 송전철탑을 세운다.

그러나 종래 송전철탑 심형기초 공사에 사용되는 상단 라이너 플레이트와 하단 라이너 플레이트는 상단 라이너 플레이트는 지상에서 조립하여 설치할 수 있으나, 나머지 하단 라이너 플레이트는 크레인 등을 이용하여 굴착공 내부로 투입하여 작업자가 굴착공 내에서 조립하여 상단 라이너 플레이트의 하단에 연결해 내려가야 하므로 안전사고의 위험을 크다고 하는 문제점이 있다.

또한 종래에는 심형기초의 시공이 완료된 후 지중에 그대로 매설하는 것이 통례이다. 따라서 라이너 플레이트 자재의 재사용 및 전용이 불가능하게 되므로 라이너 플레이트 자재의 낭비를 초래하는 문제점이 있다. 더욱이 초고압 송전철탑의 심형기초는 그 구체부의 직경이 2 ~ 6.5m에 달하며, 라이너 플레이트는 구체부의 직경보다 더 큰 초대형 자재이므로 이러한 초대형 자재를 재사용 전용하지 못하고 지중에 매설해버린다는 것은 자원절약에 역행하는 문제점이 있다.

이와 관련한 선행기술로서는 대한민국 등록특허 제0949201호가 알려져 있다. 상기 선행기술은 굴착될 지점에 상단 라이너 플레이트를 설치하는 제1 공정과, 상단 라이너 플레이트가 설치된 지점을 굴착한 후 하단 라이너 플레이트를 설치하는 제2 공정과, 라이너 플레이트 내의 구체부에 철근 조립하는 제3 공정과, 철탑 기초재를 인입하는 제4 공정과, 본 발명의 일 실시예에 따른 철탑 기초재 기울기 측정 장치를 이용하여 기초재의 지반에 대한 미리 설정된 기울기 값에 맞게 기초재의 위치를 조절한 후 기초재를 고정하는 제5 공정과, 철근이 설치된 구체부에 콘크리트를 타설하는 제6 공정과, 주체부에 철근 조립하는 제7 공정과, 철근이 설치된 주체부를 콘크리트 타설하는 제8 공정 순으로 진행된다고 개시하고 있다.

그러나 상기 선행등록특허 역시 지상에 두 개의 라이너 플레이트를 상하로 연결한 상단 라이너 플레이트를 고정 설치하고, 지반을 굴착하면서 굴착공 내에서 상단 라이너 플레이트의 하단에 라이너 플레이트를 연결하는 식으로 복수개의 라이너 플레이트가 연결된 하단 라이너 플레이트를 설치하고, 하단 라이너 플레이트 내에서 확저부, 구체부 및 주체부로 이루어지는 심형기초를 설치하고, 심형기초를 설치한 후에는 하단 라이너 플레이트는 그대로 지중에 매설해 버리고 있기 때문에 라이너 플레이트의 재사용 전용이 불가능하고, 이에 따라 라이너 플레이트 자재의 낭비를 초래하게 되는 문제점이 있다.

또한 하단 라이너 플레이트의 조립 및 연결 작업을 작업자가 굴착공 내에서 수행하기 때문에 안전사고의 위험이 높은 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 심형기초 시공시 흙막이로 사용되는 라이너 플레이트를 확저부, 구체부 및 주체부의 시공이 완료된 후 인양하여 라이너 플레이트를 재사용 전용할 수 있도록 함으로써 라이너 플레이트 소재의 낭비를 방지할 수 있도록 한 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 라이너 플레이트의 설치 및 해체 작업을 굴착공 내에서 수행하지 않고 지상에서 수행하도록 함으로써 안전사고의 위험을 최소화할 수 있도록 한 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치 및 이를 이용한 송전철탑 심형기초 공법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 복수개의 세그먼트와 상기 세그먼트의 양단 사이에 배치되어 세그먼트들을 연결하는 복수개의 연결기둥을 포함하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트를 탈거하기 위한 장치로서, 송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 타설된 콘크리트 데크 상에 장착되는 리프터 본체와, 상기 리프터 본체에 승강작동 가능하게 설치되는 리프터 로드를 구비한 리프터와; 상기 리프터 본체의 하단에 구비되어 상기 연결기둥의 하단에 형성된 고정공에 끼워지는 라이너 플레이트 고정핀과; 상기 리프터 로드에 구비되어 상기 연결기둥의 상단에 결합된 승강용 걸이편에 형성된 승강용 걸이공'에 끼워지는 승강용 걸이핀을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치를 제공한다.

상기 리프터 본체의 하단 양측에 회전가능하게 설치되어 상기 라이너 플레이트의 기둥본체 양측에 돌출 형성된 롤러 안내편에 구름접촉하는 하단 안내롤러를 더 포함한다.

상기 하단 안내롤러는 외주면에 상기 롤러 안내편이 삽입되는 안내홈이 형성된다.

상기 리프터 로드의 상단 양측에 회전 가능하게 설치되어 상기 라이너 플레이트의 기둥본체 양측에 돌출 형성된 롤러 안내편에 구름접촉하는 상단 안내롤러를 더 포함한다.

상기 상단 안내롤러는 외주면에 상기 롤러 안내편이 삽입되는 안내홈이 형성된다.

상기 리프터 본체의 상단에는 안내공이 구비된 플랜지부와, 상기 안내공에 끼워지며 상기 리프터 로드에 상단이 고정된 승강한계규제봉 및, 상기 승강한계규제봉의 상하단에 구비되는 각각 하한규제용 스토퍼와 상한규제용 스토퍼를 더 포함한다.

또한 본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 작업공을 가지는 콘크리트 데크를 설치하고, 지상에서 복수개의 원호형 세그먼트와 연결기둥을 조립하여 복수개의 라이너 플레이트를 조립하여 작업공 상부에 거치하며, 상단에 라이너 플레이트를 순차 연결함과 아울러 지반을 굴착하고, 라이너 플레이트를 하강시켜 라이너 플레이트의 내부에서 심형기초를 시공한 다음, 라이너 플레이트를 지상으로 인양하여 지상에서 해체 및 회수하는 송전철탑 심형기초 공법을 제공한다.

또한 본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 작업공을 가지는 콘크리트 데크를 설치하는 단계; 상기 콘크리트 데크 위에 복수개의 리프터를 장착하는 단계; 1번 라이너 플레이트를 리프터에 의하여 콘크리트 데크에 거치하고, 1번 라이너 플레이트 위에 2번 라이너 플레이트를, 2번 라이너 플레이트 위에 3번 라이너 플레이트를 연결하는 단계; 라이너 플레이트의 내부를 통해 지반을 굴착하는 단계; 리프터에 의하여 라이너 플레이트를 하강시켜 1번 라이너 플레이트가 굴착공 내에 위치하도록 하는 단계; 3번 라이너 플레이트 위에 4번 ~ n번 라이너 플레이트를 연결하는 과정과 라이너 플레이트의 내부를 통해 지반을 굴착하는 과정 및 리프터에 의하여 라이너 플레이트를 하강시키는 과정을 순차 반복하여 심형기초의 시공에 필요한 깊이의 굴착공을 굴착함과 아울러 굴착공 전체에 라이너 플레이트를 설치하는 단계; 라이너 플레이트의 내부에서 구체부와 주체부를 순차 시공하고, 라이너 플레이트를 한번에 하나의 라이너 플레이트의 높이만큼씩 인양하면서 최상단의 라이너 플레이트를 해체하여 회수하는 단계; 를 포함하는 송전철탑 심형기초 공법을 제공한다.

본 발명은 복수개의 세그먼트와 상기 세그먼트의 양단 사이에 배치되어 세그먼트들을 연결하는 복수개의 연결기둥을 포함하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트를 탈거하기 위한 장치로서, 송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 타설된 콘크리트 데크 상에 장착되는 리프터 본체와 상기 리프터 본체에 승강작동 가능하게 설치되는 리프터 로드를 구비한 리프터와, 상기 리프터 본체의 하단에 구비되어 상기 연결기둥의 하단에 형성된 고정공에 끼워지는 라이너 플레이트 고정핀과 상기 리프터 로드에 구비되어 상기 연결기둥의 상단에 결합된 승강용 걸이편에 형성된 승강용 걸이공'에 끼워지는 승강용 걸이핀을 포함하는 것으로, 라이너 플레이트를 거치할 수 있음과 아울러 확저부, 구체부 및 주체부의 시공 후 라이너 플레이트를 인양하고, 세그먼트와 연결기둥을 해체하여 회수함으로써 재사용 전용이 가능하게 되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 상단 라이너 플레이트와 하단 라이너 플레이트를 연결하는 작업을 굴착공 내에서 수행하지 않고 지상에서 수행할 수 있게 되므로 안전사고의 위험을 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 7은 본 발명과 관련하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트를 보인 것으로,
도 1은 라이너 플레이트의 사시도,
도 2는 라이너 플레이트의 분해 사시도,
도 3은 연결기둥의 분해 사시도,
도 4는 원호형 세그먼트와 연결기둥의 연결과정을 보인 부분 분해 사시도,
도 5는 세그먼트와 연결기둥의 연결의 연결상태를 보인 부분 사시도,
도 6은 원호형 세그먼트의 상하 연결 과정을 보인 부분 분해 사시도,
도 7은 복수개의 라이너 플레이트가 상하로 연결된 상태를 보인 사시도,
도 8은 원호형 세그먼트의 변형 예를 보인 부분 절단 사시도,
도 9 내지 도 11은 본 발명에 의한 콘크리트 데크에 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치를 보인 것으로,
도 9는 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치의 하강상태 사시도,
도 10은 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치의 상승상태 사시도,
도 11은 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치의 분해 사시도,
도 12 내지 도 20은 본 발명에 의한 송전철탑 심형기초의 시공방법의 공정도를 보인 것으로,
도 12는 콘크리트 데크의 설치 상태를 보인 사시도,
도 13은 콘크리트 데크에 리프터를 설치한 상태를 보인 사시도,
도 14는 라이너 플레이트 조립 단계를 보인 사시도,
도 15는 라이너 플레이트의 거치 및 1차 연결상태를 보인 부분 단면도,
도 16은 1차 굴착 상태를 보인 부분 단면도,
도 17은 라이너 플레이트의 1차 하강 상태를 보인 부분 단면도,
도 18은 라이너 플레이트의 2차 연결상태를 보인 부분 단면도,
도 19는 2차 굴착 상태를 보인 부분 단면도,
도 20은 라이너 플레이트의 2차 하강 상태를 보인 부분 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

이해를 돕기 위하여 먼저 본 발명과 함께 송전철탑 심형기초 공사에 사용되는 라이너 플레이트에 대하여 설명한다.

본 발명과 함께 송전철탑 심형기초 공사에 사용되는 라이너 플레이트는, 도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 조립하였을 때 하나의 원통을 이루는 복수개의 세그먼트 본체(11), 상기 세그먼트 본체(11)의 양단에 구비된 양단 플랜지(13), 상기 세그먼트 본체(11)의 상하단에 구비된 상하단 플랜지(14, 15)를 구비한 원호형 세그먼트(10); 상기 세그먼트(10)의 양단 사이에 배치되어 상기 양단 플랜지(13)에 결합되는 기둥본체(21), 상기 기둥본체(21)의 상단에서 돌출된 상하 연결편(24)을 구비한 연결기둥(20);을 포함하여 구성된다.

상기 원호형 세그먼트(10)는 복수개를 조립하였을 때 하나의 원통형 라이너 플레이트를 형성하도록 구성되는 것으로, 도시예에서는 4개의 원호형 세그먼트(10)가 하나의 원통을 이루도록 구성하고 있으나, 현장조건에 따라서 4개 이하 또는 4개 이상으로 구성할 수도 있다.

상기 세그먼트 본체(11)는 일정 높이를 가지는 강판(鋼板)을 원호형으로 만곡하여 형성할 수 있으며, 그 내주면에는 보강을 위하여 복수개(도면에서는 3개)의 보강재(12)를 용접 부착하는 것이 바람직하다. 상기 보강재(12)는 철판을 절곡하여 형성할 수도 있으며, 앵글형강을 만곡하여 형성할 수도 있다.

또한 도 1 내지 도 7에서는 상기 원호형 세그먼트 본체(11)가 평활한 판체로 형성되어 있으나, 이로서 한정되는 것이 아니고 도 8에 도시한 바와 같이 파형 판체로 형성할 수도 있다.

상기 양단 플랜지(13)는 강판을 절곡하여 형성하거나 앵글 형강을 상기 세그먼트 본체(11)의 높이에 맞춰 절단하여 상기 세그먼트 본체(11)의 양단에 용접한 것이다. 상기 양단 플랜지(13)에는 복수개(도면에서는 2개)의 양단연결용 볼트공(13a)이 형성된다.

상기 상하단 플랜지(14, 15)는 강판을 절곡하여 형성하거나 앵글 형강을 상기 세그먼트 본체(11)의 원호에 맞춰 절단 및 절곡하여 상기 세그먼트 본체(11)의 상하단에 용접한 것이다. 상기 상하단 플랜지(14, 15)에는 각각 복수개(도면에서는 3개)의 상하연결용 볼트공(14a, 15a)이 형성된다. 도면에서 16a, 16b는 상기 원호형 세그먼트(10)를 상하로 결합하기 위한 상하연결용 볼트와 너트이다.

상기 연결기둥(20)은 복수개의 원호형 세그먼트(10)를 연결하기 위한 것으로, 상기 기둥본체(21)는 사각파이프 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 연결기둥(20)은 상기 원호형 세그먼트(10)의 곡률중심을 기준으로 하여 상기 기둥본체(21)의 바깥쪽에 양측으로 연장되어 후술하는 안내롤러(400, 500)를 안내하는 롤러 안내편(22)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기둥본체(21)는 ㄷ자형 형강과 장방형 강판을 용접하여 기둥본체(21)와 전용 롤러 안내편(22)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 기둥본체(21)의 양측면에는 상기 세그먼트 본체(11)의 양단 플랜지(13)에 형성된 양단연결용 볼트공(13a)에 대응하는 양단연결용 볼트공(21a)이 형성된다.

도면에서 23a는 상기 양단 플랜지(13)와 기둥본체(21)를 결합하기 위한 양단연결용 볼트이고, 23b는 상기 기둥본체(21)의 양측 내부에 고정되어 상기 양단연결용 볼트(23a)가 체결되는 나사공(23c)이 형성된 양단연결용 너트편이다.

상기 세그먼트 상하 연결편(24)은 상기 기둥본체(21)의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 가지는 사각파이프 형태로 형성하여 상기 기둥본체(21)의 상단 내부에 용접 부착된다. 즉, 본 발명에 의한 라이너 플레이트를 상하로 복수개 연결하여 설치할 때 상측에 위치하는 라이너 플레이트를 구성하는 연결기둥(20)의 기둥본체(21)의 하단 내부에 하측에 위치하는 라이너 플레이트를 구성하는 연결기둥(20)의 상하 연결편(24)이 삽입되도록 구성되는 것이다.

상기 연결기둥(20)은 상기 기둥본체(21)의 하단과 상기 상하 연결편(24)을 연결하기 위한 상하 연결핀(25)을 더 포함한다.

상기 기둥본체(21)의 하단과 상기 상하 연결편(24)에는 상하연결용 핀공(26a, 26b)이 형성된다.

상기 상하 연결핀(25)은 상기 원호형 세그먼트(10)를 조립하여 구성되는 라이너 플레이트(PL)의 안쪽에서 작업할 수 있도록 기둥본체(11)의 내측면에 대응하여 위치하도록 하고, 상기 상하 상하연결용 핀공(26a)은 기둥본체(11)의 내측면 하단에, 상기 상하 상하연결용 핀공(26b)은 상기 상하 연결편(24)의 내측면에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 상하 연결핀(25)은 레버(25a)를 구비하며, 상기 기둥본체(21)의 하단에는 상기 레버(25a)가 걸리는 상하 연결핀 스토퍼(25b)가 구비된다. 상기 상하 연결핀 스토퍼(25b)는 상기 상하 연결핀(25)을 상기 상하 상하연결용 핀공(26a, 26b)에 삽입한 상태에서 레버(25a)를 90도 회동시키면 레버(25a)가 상하 연결핀(25)이 상하 연결핀(25)의 축선방향으로 이동할 수 없도록 하여 상하 상하연결용 핀공(26a, 26b)에 삽입된 상하 연결핀(25)이 임의로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 연결기둥(20)은 상기 기둥본체(21)의 상단에 돌출 설치되는 승강용 걸이편(27)을 더 포함한다. 상기 승강용 걸이편(27)에는 승강용 걸이공(27a)이 형성된다.

상기 상하 연결편(24)은 상기 기둥본체(11)의 상단 내부에 용접 부착되며, 상하 연결편(24)과 승강용 걸이편(27)은 서로 용접 결합된다.

상기 기둥본체(21)의 하단에는 콘크리트 데크(1)에 거치하기 위한 고정공(28)이 형성된다.

[라이너 플레이트의 조립 및 해체 과정]

라이너 플레이트의 조립 과정은 복수개(도면에서는 4개)의 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)을 라이너 플레이트로 조립함에 있어서는 원호형 세그먼트(10)의 양단 플랜지(13)를 연결기둥(20)의 기둥본체(21)의 양측면에 밀착시키고, 상기 기둥본체(21)의 양측면에 형성된 양단연결용 볼트공(21a)과 양단 플랜지(13)에 형성된 양단연결용 볼트공(13a)에 양단연결용 볼트(23a)를 관통시켜 상기 기둥본체(21)의 내에 고정된 너트편(23b)의 나사공(23c)에 체결하는 것에 의하여 이루어진다(도 1 내지 5 참조). 라이너 플레이트의 해체 과정은 상술한 라이너 플레이트 조립 과정의 역순으로 이루어진다.

[라이너 플레이트의 상하 연결 및 분리 과정]

상기 라이너 플레이트(LP)를 상하로 연결함에 있어서는 상측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 원호형 세그먼트(10)의 하단 플랜지(15)와 하측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 원호형 세그먼트(10)의 상단 플랜지(14)가 서로 맞닿게 한 다음, 상기 상하단 플랜지(14, 15)에 형성된 상하연결용 볼트공(14a, 15a)에 상기 상하연결용 볼트(16a)를 관통시키고 그 돌출단부에 상기 상하연결용 너트(16b)를 체결함(도 6 및 도 7 참조)과 아울러 상측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 연결기둥(20)을 구성하는 기둥본체(21)의 하단에 하측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 연결기둥(20)을 구성하는 기둥본체(21)의 상단에 구비된 상하 연결편(24)을 삽입하고, 상측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 기둥본체(21)의 하단에 형성된 상하연결용 핀공(26a)과 하측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 상하 연결편(24)의 상하연결용 핀공(26b)에 상하 연결핀(25)을 끼워 연결한다(도 4 및 도 7 참조). 상기 상하연결용 핀공(26a, 26b)에 끼워진 상하 연결핀(25)은 그 레버(25a)를 수평으로 회동시켜 연결기둥(21)의 하단에 구비된 상하 연결핀 스토퍼(25b)에 끼움으로써 임의로 이탈하지 않게 된다. 라이너 플레이트의 상하 분리 과정은 상술한 라이너 플레이트의 상하 연결 과정의 역순으로 이루어진다. 상하측에 위치하는 라이너 플레이트(LP)의 연결기둥(20)을 해체함에 있어서는 먼저, 상기 상하 연결핀(25)의 레버(25a)를 수직방향으로 회동시켜 상하 연결핀 스토퍼(25b)로부터 이탈시키면 상하 연결핀(25)을 상하연결용 핀공(26a, 26b)로부터 빼낼 수 있다.

본 발명에 의한 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치는, 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 타설된 콘크리트 데크(1) 상에 장착되는 리프터(100)를 포함한다.

상기 리프터(100)는 하단이 상기 콘크리트 데크(1) 상에 장착되는 리프터 본체(110)와, 상기 리프터 본체(110)에 승강작동 가능하게 설치되는 리프터 로드(120)를 포함한다. 상기 리프터(100)는 유압식 잭, 기계식 잭을 사용할 수 있다. 상기 리프터 본체(110)는 하단에 결합되어 상기 콘크리트 데크(1)에 고정되는 장착판(130)을 포함한다. 상기 리프트 본체(110)의 하단에는 리프팅 기구(구체적인 도시 및 설명은 생략함)를 조작하기 위한 리프터 레버(140)가 구비된다.

상기 리프터 본체(110)의 상단에는 플랜지부(150)가 형성되고, 상기 플랜지부(150)에는 리프터 로드(120)에 상단이 고정된 승강한계규제봉(160)이 끼워진다. 상기 승강한계규제봉(160)은 리프터 로드(120)의 승강한계를 규제하기 위한 것으로, 상기 승강한계규제봉(160)의 상하단에는 각각 하한규제용 스토퍼(161)와 상한규제용 스토퍼(162)가 구비된다. 상기 플랜지부(150)에는 상기 승강한계규제봉(160)이 관통안내되는 안내공(151)이 구비된다.

상기 리프터 본체(110)의 하단에는 내측으로 출몰 가능하게 설치되어 상기 라이너 플레이트(LP)의 기둥본체(21)의 바깥쪽 하단에 형성된 고정공(28)에 끼워지는 라이너 플레이트 고정핀(200)을 더 포함한다. 상기 라이너 플레이트 고정핀(200)에는 레버(210)가 구비된다. 상기 라이너 플레이트 고정핀(200)은 상기 리프터 본체(110)의 하단에 형성된 안내공(220)에 슬라이딩 안내된다.

상기 리프터 로드(120)의 상단에는 내측으로 출몰 가능하게 설치되어 상기 라이너 플레이트(LP)의 승강용 걸이편(27)에 형성된 승강용 걸이공'(27a)에 끼워지는 승강용 걸이핀(300)이 구비된다. 상기 승강용 걸이핀(300)에는 레버(310)가 구비된다. 상기 승강용 걸이핀(300)은 상기 리프터 로드(120)의 상단에 구비된 안내편(320)에 형성된 안내공(321)에 슬라이딩 안내된다.

상기 리프터 본체(110)의 하단 양측에는 상기 라이너 플레이트(LP)의 기둥본체(21) 양측에 돌출 형성된 롤러 안내편(22)에 구름접촉하는 하단 안내롤러(400)가 구비된다. 상기 하단 안내롤러(400)는 외주면에 상기 롤러 안내편(22)이 삽입되는 안내홈(410)이 형성된다. 상기 하단 안내롤러(400)는 상기 리프터 본체(110)의 하단 양측에 부착된 롤러 브래킷(420)에 고정되는 롤러축(430)에 회전 가능하게 지지된다. 상기 하단 안내롤러(400)와 롤러축(430) 사이에는 래디얼 베어링(미도시)을 삽입하여 하단 안내롤러(400)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 리프터 로드(120)의 상단 양측에는 상기 라이너 플레이트(LP)의 기둥본체(21) 양측에 돌출 형성된 롤러 안내편(22)에 구름접촉하는 상단 안내롤러(500)가 구비된다. 상기 상단 안내롤러(500)는 외주면에 상기 롤러 안내편(22)이 삽입되는 안내홈(410)이 형성된다. 상기 상단 안내롤러(500)는 상기 리프터 로드(120)의 상단에 부착된 롤러 브래킷(520)에 고정되는 롤러축(530)에 회전 가능하게 지지된다. 상기 상단 안내롤러(500)와 롤러축(530) 사이에는 래디얼 베어링(미도시)을 삽입하여 상단 안내롤러(500)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 의한 송전철탑 심형기초 공법을 설명한다.

본 발명에 의한 송전철탑 심형기초 공법은, 콘크리트 데크 설치 단계; 리프터 장착 단계; 라이너 플레이트 조립 단계; 라이너 플레이트 거치, 연결, 굴착 및 하강 단계; 및 라이너 플레이트 인양 및 해체 단계를 포함한다.

이하, 각 단계에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

[콘크리트 데크 설치 단계]

콘크리트 데크(1)의 설치 단계에서는 송전철탑을 설치하고자 하는 지반을 도넛형으로 굴착하고, 중앙에 작업공(2)을 가지는 콘크리트 데크(deck)(1)를 타설한다. 콘크리트 데크(1)의 작업공(2)의 내경은 라이너 플레이트(LP)의 외경보다 약간 크게 한다(도 12 참조).

[리프터 장착 단계]

리프터 장착 단계에서는 상기 콘크리트 데크(1) 위에 복수개의 리프터(100)를 위치시키고, 리프터 본체(110)의 하단에 결합되는 장착판(130)을 콘크리트 데크(1)의 설치 단계에서 콘크리트 데크(1)에 미리 매설한 앵커볼트(미도시) 등에 의하여 고정한다(도 13 참조).

[라이너 플레이트의 조립 단계]

심형기초를 설치하기 위하여 굴착공 내에 설치되는 하단 라이너 플레이트의 개수가 n개일 경우, 굴착공 내에 위치하여 흙막이용으로 사용되는 하단 라이너 플레이트용으로 n개의 라이너 플레이트용 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20) 및, 지상에 위치하여 추락방지용으로 사용되는 상단 라이너 플레이트용으로 2개의 라이너 플레이트용 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)을 준비한다.

가령 심형기초를 설치하기 위하여 굴착공의 깊이가 10m라고 할 때, 높이 50cm인 라이너 플레이트 20개 분량의 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)을 준비한다. 도시예와 같이, 하나의 라이너 플레이트에 소요되는 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)의 개수가 4개씩인 경우, 굴착공 내에 위치하여 굴착공 흙막이용으로 사용되는 하단 라이너 플레이트용으로 80개의 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)을, 지상에 위치하여 추락방용으로 사용되는 상단 라이너 플레이트용으로 2개의 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)을 준비한다(도 2 및 도 14 참조).

각각 복수개(도면에서는 4개)씩의 원호형 세그먼트(10)와 연결기둥(20)을 상술한 라이너 플레이트 조립 과정을 거쳐 상단 라이너 플레이트용 2개의 라이너 플레이트와 하단 라이너 플레이트용 80개의 라이너 플레이트를 조립한다.(도 14 참조). 라이너 플레이트의 조립 단계는 지상에서 진행된다.

[라이너 플레이트의 거치, 연결, 굴착 및 하강 단계]

거치 및 1차 연결

1번 라이너 플레이트(LP1)를 크레인 등에 의하여 상기 콘크리트 데크(1)의 작업공(2) 상부에 위치시킨 다음, 각 리프터(100)의 리프터 본체(110)의 하단에 구비된 고정핀(200)을 각 기둥본체(21)의 하단에 형성된 고정공(28)에 끼워 1번 라이너 플레이트(LP1)가 고정핀(200)과 리프터 본체(110)를 통하여 콘크리트 데크(1)에 고정, 거치되도록 하고, 1번 라이너 플레이트(LP1) 위에 2번 라이너 플레이트(LP2)를, 2번 라이너 플레이트(LP2) 위에 3번 라이너 플레이트(LP3)를 상술한 라이너 플레이트의 연결 과정을 통해 연결한다(도 15 참조). 1번 라이너 플레이트(LP1)의 거치는 완전 고정 거치하는 것이 아니라, 임시로 거치하는 것이다.

1차 굴착

상기 1번, 2번 및 3번 라이너 플레이트(LP1, LP2, LP3)의 내부를 통하여 지반을 굴착하여 굴착공(H)을 형성한다. 굴착공(H)은 하나의 라이너 플레이트를 수용할 수 있는 깊이로 형성한다(도 16 참조).

1차 하강

상기 리프터(100)를 상승 작동시켜 리프터 로드(110)가 상승하도록 하고, 리프터 로드(110)에 구비된 승강용 걸이핀(300)을 3번 라이너 플레이트(LP3)의 연결기둥(20) 상단에 구비된 승강용 걸이편(27)의 걸이공(27a)에 끼우고, 1번 라이너 플레이트(LP1)의 고정공(28)에 끼워져 있던 리프터(100)의 고정핀(200)을 빼낸 상태에서, 리프터(100)를 하강 작동시켜 1번, 2번 및 3번 라이너 플레이트(LP1, LP2, LP3)를 하강시킨다. 라이너 플레이트의 하강은 하나의 라이너 플레이트의 높이에 상당하는 높이만큼 하강시킨다. 이로써 1번 라이너 플레이트(LP1)가 상기 굴착공(H) 내에 위치하고, 2번 라이너 플레이트(LP2)가 최초 1번 라이너 플레이트(LP1)의 위치에, 3번 라이너 플레이트(LP3)가 최초 2번 라이너 플레이트(LP2)의 위치에 위치하게 된다(도 17 참조).

2차 연결

2번 라이너 플레이트(LP2)의 고정공(28)에 리프터(100)의 고정핀(200)을 끼우고, 3번 라이너 플레이트(LP3)의 승강용 걸이편(27)의 걸이공(27a)에 끼워져 있던 승강용 걸이핀(300)을 빼낸 다음, 3번 라이너 플레이트(LP3) 위에 4번 라이너 플레이트(LP4)를 상술한 라이너 플레이트 연결 과정을 통해 연결한다(도 18 참조).

2차 굴착

상기 1번, 2번, 3번 및 4번 라이너 플레이트(LP1, LP2, LP3, LP4)의 내부를 통하여 1번 라이너 플레이트(LP1)의 하부 지반을 굴착하여 굴착공(H)의 깊이를 더 깊게 형성한다.(도 19 참조).

2차 하강

상기 리프터(100)를 상승 작동시켜 리프터 로드(110)가 상승하도록 하고, 리프터 로드(110)에 구비된 승강용 걸이핀(300)을 4번 라이너 플레이트(LP4)의 연결기둥(20) 상단에 구비된 승강용 걸이편(27)의 걸이공(27a)에 끼우고, 1번 라이너 플레이트(LP2)의 고정공(28)에 끼워져 있던 리프터(100)의 고정핀(200)을 빼낸 상태에서, 리프터(100)를 하강 작동시켜 1번, 2번 3번 및 4번 라이너 플레이트(LP1, LP2, LP3, LP4)를 하강시킨다. 라이너 플레이트의 하강은 하나의 라이너 플레이트의 높이에 상당하는 높이만큼 하강시킨다. 이로써 1번 라이너 플레이트(LP1)와 2번 라이너 플레이트(LP2)가 상기 굴착공(H) 내에 위치하고, 2번 라이너 플레이트(LP2)가 최초 1번 라이너 플레이트(LP1)의 위치에, 3번 라이너 플레이트(LP3)가 최초 2번 라이너 플레이트(LP2)의 위치에 위치하게 된다(도 20 참조).

3차 ~ n차 연결, 굴착 및 하강

상술한 바와 같은 방법으로 5번 ~ n번 라이너 플레이트를 연결하는 3차 ~ n차 연결과, 3차 ~ n차 굴착 및 3차 ~ n차 하강 과정을 거쳐 굴착공(H)의 깊이가 심형기초를 구성하는 확저부, 구체부 및 주체부를 시공할 수 있는 깊이로 됨과 아울러, 지상에는 n번 및 n-1번 라이너 플레이트가 위치하여 추락방지용으로 사용되는 상단 라이너 플레이트를 구성하도록 하고, 굴착공(H) 내에는 1번 ~ n-2번 라이너 플레이트가 위치하여 굴착공(2)의 흙막이용으로 사용되는 하단 라이너 플레이트를 구성하도록 한다.

라이너 플레이트의 설치가 완료되면, 1번 ~ n-2번 라이너 플레이트의 내부에서 통상적인 확저부 시공과, 구체부 시공 및 주체부 시공을 진행한다.

[라이너 플레이트 인양 및 해체 단계]

1차 인양 및 해체

구체부의 시공이 완료되면, 라이너 플레이트를 인양한다. 라이너 플레이트의 인양은 상술한 하강 과정의 역순으로 이루어진다.

지상 위치하여 상단 라이너 플레이트를 구성하는 n번 라이너 플레이트의 연결기둥(20) 상단에 구비된 승강용 걸이편(27)의 걸이공(27a)에 리프터(100)의 승강용 걸이핀(300)을 끼우고, n-1번 라이너 플레이트의 연결기둥(20)의 하단에 구비된 고정공(28)에서 리프터(100)의 고정핀(200)을 빼낸 상태에서 리프터(100)를 상승 작동시켜 1번 ~ n번 라이너 플레이트를 하나의 라이너 플레이트의 높이만큼 인양한다.

이때, n-2번 라이너 플레이트가 지상의 n-1번 라이너 플레이트가 있던 위치로 올라오게 되는 바, n-2번 라이너 플레이트의 연결기둥(20)의 고정공(28)에 리프터(100)의 고정핀(200)을 끼우고, n번 라이너 플레이트의 승강용 걸이공(27a)에 끼워져 있던 승강용 걸이핀(300)을 빼낸 다음, n번 라이너 플레이트를 해체하여 회수한다.

2차 인양 및 해체

n-1번 라이너 플레이트의 연결기둥(20)의 상단에 구비된 승강용 걸이편(27)의 걸이공(27a)에 리프터(100)의 승강용 걸이핀(300)을 끼우고, n-2번 라이너 플레이트의 고정공(28)에 끼워져 있던 고정핀(200)을 빼낸 상태에서 리프터(100)를 상승 작동시켜 1번 ~ n-1번 라이너 플레이트를 하나의 라이너 플레이트의 높이만큼 인양한다.

이때, n-3번 라이너 플레이트가 지상의 n-2번 라이너 플레이트가 있던 위치로 올라오게 되는 바, n-3번 라이너 플레이트의 연결기둥(20)의 고정공(28)에 리프터(100)의 고정핀(200)을 끼우고, n-1번 라이너 플레이트의 승강용 걸이공(27a)에 끼워져 있던 승강용 걸이핀(300)을 빼낸 다음, n-1번 라이너 플레이트를 해체하여 회수한다.

3차 ~ n차 인양 및 해체

구체부의 설치 공간에 대응하는 라이너 플레이트의 인양 및 해체가 완료되면, 주체부의 시공이 진행되며, 주체부의 시공이 완료되면, 상술한 방법으로 각 차수 별로 하나의 라이너 플레이트의 높이만큼씩 인양하고, n-2번 라이너 플레이트에서 1번 라이너 플레이트에 이르기까지 모든 라이너 플레이트를 해체하여 회수한다.

상기 리프터(100)에 의하여 라이너 플레이트를 인양하는 과정과 리프터 로드(120)를 하강 복귀시키는 과정에서는 상기 리프터 본체(110)의 하단 양측에 구비된 하단 안내롤러(400)와 상기 리프터 로드(120)의 양측에 구비된 상단 안내롤러(500)와 상기 안내기둥(20)의 양측에 구비된 롤러 안내편(22)이 상호 안내되어 리프터(100)에 의한 인양 작동이 원활하게 이루어지게 된다. 또한 상기 하단 안내롤러(400)와 상단 안내롤러(500)는 그 롤러축(430, 530)과의 사이에 래디얼 베어링이 끼워져 있으므로 상술한 작동이 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

또한 상술한 리프터 로드(120)의 상승에 따른 인양과정과 리프터 로드(120)가 하강하여 복귀하는 과정에서 승강한계규제봉(160)이 리프터 로드(120)와 함께 승강하게 되며, 승강한계규제봉(160)의 양단에 구비된 하한규제용 스토퍼(161)와 상한규제용 스토퍼(162)에 의하여 리프터 로드(120)의 하한과 상한이 규제되어 리프터(100)가 오버런하는 일이 없이 안전하게 작동된다.

상술한 바와 같이 회수된 라이너 플레이트들은 재사용 및 전용함으로써 라이너 플레이트 소재의 낭비를 방지하고, 자원을 절약할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 라이너 플레이트의 조립, 연결, 하강, 인양 및 해체 작업을 굴착공 내에서 수행하지 않고 지상에서 수행하게 되므로 안전사고의 위험을 최소화할 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

10 : 세그먼트 20 : 연결기둥
21 : 기둥본체 22 : 롤러 안내편
27 : 승강용 걸이편 28 : 고정공
100 : 리프터 110 : 리프터 본체
120 : 리프터 로드 160 : 승강한계규제봉
200 : 라이너 플레이트 고정핀 300 : 승강용 걸이핀
400 : 하단 안내롤러 500 : 상단 안내롤러

Claims

복수개의 세그먼트(10)와 상기 세그먼트(10)의 양단 사이에 배치되어 세그먼트들을 연결하는 복수개의 연결기둥(20)을 포함하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트를 탈거하기 위한 장치로서,
송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 타설된 콘크리트 데크(1) 상에 장착되는 리프터 본체(110)와, 상기 리프터 본체(110)에 승강작동 가능하게 설치되는 리프터 로드(120)를 구비한 리프터(100)와;
상기 리프터 본체(110)의 하단에 구비되어 상기 연결기둥의 하단에 형성된 고정공(28)에 끼워지는 라이너 플레이트 고정핀(200)과;
상기 리프터 로드(120)에 구비되어 상기 연결기둥(20)의 상단에 결합된 승강용 걸이편(27)에 형성된 승강용 걸이공'(27a)에 끼워지는 승강용 걸이핀(300)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리프터 본체(110)의 하단 양측에 회전가능하게 설치되어 상기 라이너 플레이트(LP)의 기둥본체(21) 양측에 돌출 형성된 롤러 안내편(22)에 구름접촉하는 하단 안내롤러(400)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 하단 안내롤러(400)는 외주면에 상기 롤러 안내편(22)이 삽입되는 안내홈(410)이 형성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리프터 로드(120)의 상단 양측에 회전 가능하게 설치되어 상기 라이너 플레이트(LP)의 기둥본체(21) 양측에 돌출 형성된 롤러 안내편(22)에 구름접촉하는 상단 안내롤러(500)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 상단 안내롤러(500)는 외주면에 상기 롤러 안내편(22)이 삽입되는 안내홈(410)이 형성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리프터 본체(110)의 상단에는 안내공(151)이 구비된 플랜지부(150)와, 상기 안내공(151)에 끼워지며 상기 리프터 로드(120)에 상단이 고정된 승강한계규제봉(160) 및, 상기 승강한계규제봉(160)의 상하단에 구비되는 각각 하한규제용 스토퍼(161)와 상한규제용 스토퍼(162)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 송전철탑 심형기초 시공용 라이너 플레이트 설치 및 탈거 장치.
송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 작업공을 가지는 콘크리트 데크를 설치하고, 지상에서 복수개의 원호형 세그먼트와 연결기둥을 조립하여 복수개의 라이너 플레이트를 조립하여 작업공 상부에 거치하며, 상단에 라이너 플레이트를 순차 연결함과 아울러 지반을 굴착하고, 라이너 플레이트를 하강시켜 라이너 플레이트의 내부에서 심형기초를 시공한 다음, 라이너 플레이트를 지상으로 인양하여 지상에서 해체 및 회수하는 송전철탑 심형기초 공법.
송전철탑을 설치하고자 하는 지반에 작업공을 가지는 콘크리트 데크를 설치하는 단계;
상기 콘크리트 데크 위에 복수개의 리프터를 장착하는 단계;
1번 라이너 플레이트를 리프터에 의하여 콘크리트 데크에 거치하고, 1번 라이너 플레이트 위에 2번 라이너 플레이트를, 2번 라이너 플레이트 위에 3번 라이너 플레이트를 연결하는 단계;
라이너 플레이트의 내부를 통해 지반을 굴착하는 단계;
리프터에 의하여 라이너 플레이트를 하강시켜 1번 라이너 플레이트가 굴착공 내에 위치하도록 하는 단계;
3번 라이너 플레이트 위에 4번 ~ n번 라이너 플레이트를 연결하는 과정과 라이너 플레이트의 내부를 통해 지반을 굴착하는 과정 및 리프터에 의하여 라이너 플레이트를 하강시키는 과정을 순차 반복하여 심형기초의 시공에 필요한 깊이의 굴착공을 굴착함과 아울러 굴착공 전체에 라이너 플레이트를 설치하는 단계;
라이너 플레이트의 내부에서 구체부와 주체부를 순차 시공하고, 라이너 플레이트를 한번에 하나의 라이너 플레이트의 높이만큼씩 인양하면서 최상단의 라이너 플레이트를 지상에서 해체하여 회수하는 단계; 를 포함하는 송전철탑 심형기초 공법.