KR20220086946A - 구조물 보강용 케이블 시스템 및 이의 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라, 구조물 보강용 케이블 시스템 및 이의 시공 방법이 제공된다. 상기 시공 방법은, 구조물의 적어도 하나의 위치에 베이스 플레이트를 결합하는 단계; 상기 베이스 플레이트 각각에 보강용 빔을 결합하는 단계; 상기 보강용 빔 각각에 연결 힌지핀을 결합하는 단계; 상기 연결 힌지핀 각각에 상기 연결 힌지핀을 중심으로 회동 가능한 적어도 하나의 연결부를 결합하는 단계; 및 상이한 위치에 결합된 상기 연결부를 보강용 케이블로 상호 연결하여, 상기 구조물을 적어도 하나의 방향에서 지지하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

구조물 보강용 케이블 시스템 및 이의 시공 방법{STRUCTURE REINFORCEMENT CABLE SYSTEM AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 구조물 보강용 케이블 시스템 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지진 등의 외부 충격에 대비하여 구조물을 보강하기 위해, 면진 장치 등을 구조물의 기초와 기둥이 접하는 부분에 설치하거나, 채광을 위하여 개방되도록 설치된 창호 부분의 슬래브와 기둥이 접하는 내측 모서리 부분에 강재를 이용한 보강재를 설치하는 보강공법, 구조물의 기둥에 강판으로 이루어진 전단보강재를 부착하여 기둥의 충격으로 인하여 건축물이 파괴되는 것을 방지하는 공법들이 주로 적용되고 있다.
그러나 이러한 종래의 공법들은 현장설치를 위하여 구조물의 슬래브와 기둥의 내측 규격보다 작게 제작된 강재로 이루어진 보강재를 설치하고, 들뜸 부위에 모르타르를 충전하여 일체화시키는 시공 방법을 적용하고 있어 구조물의 구조 변경이 불가피하고, 구조물의 하중이 증가되며, 시공 과정이 복잡하여 비용이 늘어난다는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 구조물의 외벽 또는 기둥 사이에 케이블 등의 인장력을 가진 부재를 연결하여 구조물을 보강하는 공법이 개발되었다.
그러나 이러한 공법은, 케이블을 고정 및 연결하는 부재를 기존 구조물의 취약 지점마다, 또는 서로 다른 층이나 구간에 케이블을 연결할 때마다 새롭게 설치해야 하기 때문에 부품수가 늘어나고, 시공 방법이 복잡해진다는 단점이 있다.
따라서 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 구조물 보강용 케이블 시스템 및 시공 방법이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조물에 결합되는 하나의 부재에 복수의 보강 케이블이 연결 가능하고, 각 보강 케이블의 연결 각도 조절이 자유로우며, 보강 케이블을 지반에도 연계하여 시공이 가능한 구조물 보강용 케이블 시스템 및 이의 시공 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 구조물 보강용 케이블 시스템의 시공 방법이 제공된다. 상기 시공 방법은, 구조물의 적어도 하나의 위치에 베이스 플레이트를 결합하는 단계; 상기 베이스 플레이트 각각에 보강용 빔을 결합하는 단계; 상기 보강용 빔 각각에 연결 힌지핀을 결합하는 단계; 상기 연결 힌지핀 각각에 상기 연결 힌지핀을 중심으로 회동 가능한 적어도 하나의 연결부를 결합하는 단계; 및 상이한 위치에 결합된 상기 연결부를 보강용 케이블로 상호 연결하여, 상기 구조물을 적어도 하나의 방향에서 지지하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 베이스 플레이트를 결합하는 단계는, 상기 적어도 하나의 위치에 상기 베이스 플레이트의 앵커 결합공과 대응되는 적어도 하나의 앵커 삽입공을 천공하는 단계; 및 상기 베이스 플레이트를 상기 구조물에 밀착시킨 후, 상기 앵커 결합공 및 상기 앵커 삽입공에 스터드 앵커를 삽입 고정시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 보강용 빔을 결합하는 단계는, 상기 베이스 플레이트와 대응되는 형상의 상기 보강용 빔을 상기 베이스 플레이트에 용접함으로써 수행될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 베이스 플레이트는 상기 구조물의 상이한 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치에 결합되고, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 연결 각도, 상기 제 1 위치와 상기 제 3 위치 사이의 연결 각도 및 상기 제 2 위치와 제 3 위치 사이의 연결 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 연결 힌지핀을 중심으로 하는 상기 연결부의 회동 각도가 조절될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 연결부는, 상기 보강용 케이블이 결합되는 고정부 및 상기 연결 힌지핀에 결합되되 상기 고정부보다 얇은 두께로 형성되는 회동부로 구성되고, 상기 회동부가 상호 중첩됨으로써, 복수의 상기 연결부가 동일한 상기 연결 힌지핀에 상이한 각도로 결합 가능할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 지반에 적어도 하나의 지반 연결부를 시공하는 단계; 및 상기 연결부 중 적어도 하나와 상기 지반 연결부 사이를 제 2 보강용 케이블로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 지반 연결부는, 파일(pile), 상기 파일의 상부에 형성되는 판 형상의 지반 플레이트 및 상기 지반 플레이트의 상부면에서 돌출 형성되어 상기 제 2 보강용 케이블에 연결되는 결합부를 포함하고, 상기 지반 연결부를 시공하는 단계는, 지면에 상기 지반 플레이트가 안착되도록 상기 파일을 상기 지반에 삽말함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 구조물 보강용 케이블 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 구조물의 적어도 하나의 위치에 결합되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 각각에 결합되는 보강용 빔; 상기 보강용 빔 각각에 결합되는 연결 힌지핀; 상기 연결 힌지핀 각각에 적어도 하나가 결합되되, 상기 연결 힌지핀을 중심으로 회동 가능한 연결부; 및 상이한 위치에 결합된 상기 연결부를 상호 연결하여 상기 구조물을 적어도 하나의 방향에서 지지하는 보강용 케이블을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 베이스 플레이트에는 적어도 하나의 앵커 결합공이 형성되고, 상기 구조물에는 상기 적어도 하나의 위치에 상기 앵커 결합공과 대응되는 적어도 하나의 앵커 삽입공이 천공되며, 상기 베이스 플레이트가 상기 구조물에 밀착된 상태에서 스터드 앵커가 상기 앵커 결합공 및 상기 앵커 삽입공에 삽입됨으로써, 상기 베이스 플레이트가 상기 구조물에 고정될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 보강용 빔은, 상기 베이스 플레이트와 대응되는 형상으로 형성되어 용접을 통해 상기 베이스 플레이트와 결합될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 베이스 플레이트는 상기 구조물의 상이한 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치에 결합되고, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 연결 각도, 상기 제 1 위치와 상기 제 3 위치 사이의 연결 각도 및 상기 제 2 위치와 제 3 위치 사이의 연결 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 연결 힌지핀을 중심으로 하는 상기 연결부의 회동 각도가 조절될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 연결부는 상기 보강용 케이블이 결합되는 고정부 및 상기 연결 힌지핀에 결합되되 상기 고정부보다 얇은 두께로 형성되는 회동부를 포함하고, 상기 회동부가 상호 중첩됨으로써, 복수의 상기 연결부가 동일한 상기 연결 힌지핀에 상이한 각도로 결합 가능할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 지반에 시공되어 제 2 보강용 케이블을 통해 상기 연결부 중 적어도 하나와 연결되는 지반 연결부를 더 포함하고, 상기 지반 연결부는,
상기 지반에 삽말되는 파일(pile); 상기 파일의 상부에 형성되어 상기 파일이 삽말될 때 지면에 안착되는 판 형상의 지반 플레이트; 및 상기 지반 플레이트의 상부면에서 돌출 형성되어 제 2 보강용 케이블이 연결되는 결합부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 연결 힌지핀에 복수의 연결부를 상이한 각도로 결합 가능하여 하나의 연결 힌지핀을 중심으로 수평 방향, 수직 방향 등 여러 방향으로 보강용 케이블을 연결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연결부가 연결 힌지핀에 결합된 상태로 회동 가능하여, 구조물의 상이한 위치에 결합된 연결부들을 보강용 케이블을 통해 서로 연결하기 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 베이스 플레이트에 용접된 보강용 빔에 연결 힌지핀 및 연결부를 결합하도록 함으로써, 보강용 케이블이 연결되었을 때 베이스 플레이트에 가해지는 힘을 최소화하여 내구성이 높아진다는 장점이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강용 케이블 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강용 케이블 시스템이 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부가 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부가 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강용 케이블 시스템의 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부의 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다. 한편, 이하에서 기재되는 편의상 상하좌우의 방향은 도면을 기준으로 한 것이며, 해당 방향으로 본 발명의 권리범위가 반드시 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 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. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강용 케이블 시스템을 도시하며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 구조물 보강용 케이블 시스템은 베이스 플레이트(100), 보강용 빔(200), 연결 힌지핀(300), 연결부(400), 보강용 케이블(500) 및 체결 부재(600)를 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(100)는 구조물 보강용 케이블 시스템이 시공될 때 구조물에 직접 결합되는 부분으로, 구조물의 상이한 적어도 하나의 위치에 결합될 수 있다. 구체적으로, 베이스 플레이트(100)에는 적어도 하나의 위치에 앵커 결합공(110)이 형성되고, 구조물의 적어도 하나의 위치에는 앵커 결합공(110)과 대응되는 적어도 하나의 앵커 삽입공(도면 미도시)이 천공되어, 베이스 플레이트(100)가 구조물에 밀착된 상태에서 스터드 앵커(120)를 앵커 결합공(110) 및 앵커 삽입공(도면 미도시)에 삽입시킴으로써 베이스 플레이트(100)를 구조물에 고정 결합시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 종류의 결합 방법이 적용될 수 있다.
보강용 빔(200)은 구조물에 고정된 베이스 플레이트(100)와 대응되는 형상으로 형성되어 용접을 통해 베이스 플레이트(100)와 결합될 수 있다. 이때, 보강용 빔(200)에 연결 힌지핀(300)이 결합되어 연결부(400) 등을 통해 보강용 케이블(500)이 연결되도록 함으로써, 직접 베이스 플레이트(100)에 연결 힌지핀(300) 등이 결합되어 구조물을 보강하도록 할 때 발생할 수 있는 베이스 플레이트(100)의 이탈, 변형 및 이를 통한 구조물의 파손 등을 감소시킬 수 있다. 보강용 빔(200)이 H 빔으로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 종류의 형상이 적용될 수 있다.
일 실시예로, 보강용 빔(200)에는 힌지 고정부(도 3의 210)가 형성될 수 있다. 힌지 고정부(210)는, 연결 힌지핀(300)이 결합되는 부분으로 보강용 빔(200)의 중앙 부분에 결합되거나, 일체로 형성될 수 있다. 힌지 고정부(210)는, 연결 힌지핀(300)의 높이, 위치, 결합 방식 등에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있으며 연결 힌지핀(300)이 결합 가능한 부분이 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결 힌지핀(300)이 나사 결합될 수 있도록 나사 구멍이 형성되거나, 연결 힌지핀(300)이 삽입 및 용접 방식으로 결합될 수 있도록 용접용 구멍 등이 형성될 수 있다.
연결 힌지핀(300)은 연결부(400)가 결합되는 부분으로, 보강용 빔(200)에 고정 결합될 수 있다. 연결 힌지핀(300)은, 보강용 빔에 용접, 또는 볼트-너트 등과 같은 기계적 결합 등을 통해 고정될 수 있으며, 연결부(400)가 연결 힌지핀(300)에 결합된 상태로 회동이 가능하도록 적어도 연결부(400)와 결합되는 부분은 수평 단면이 원형으로 형성될 수 있다.
연결부(400)는 연결 힌지핀(300)에 회동 가능하게 결합되며, 구조물을 지지하는 보강용 케이블(500)의 양 단을 고정하는 역할을 수행한다. 연결부(400)는 고정부(410) 및 회동부(420)를 포함할 수 있다.
고정부(410)는 보강용 케이블(500)이 결합 및 고정되는 부분으로, 단부면에 내측으로 보강용 케이블(500)이 삽입 고정될 수 있는 고정홈(도면부호 미도시)이 형성될 수 있다.
회동부(420)는 연결 힌지핀(300)과 결합되는 부분으로, 고정부(410)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 회동부(420)는 고정부(410)의 일측에서 돌출 형성되며, 연결 힌지핀(300)이 삽입될 수 있는 결합공(421)이 형성될 수 있다. 결합공(421)은 연결부(400)가 연결 힌지핀(300)을 중심으로 회동할 수 있도록, 연결 힌지핀(300)의 단면에 대응하는 원형 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예로, 이러한 회동부(420)를 통해, 복수의 연결부(400)는 동일한 연결 힌지핀(300)을 중심으로 상이한 각도로 결합될 수 있다. 구체적으로, 동일한 연결 힌지핀(300)에 복수의 연결부(400)의 결합공(421)을 순차적으로 삽입하여, 복수의 연결부(400)의 회동부(430)가 중첩되어 적층되도록 함으로써, 하나의 연결 힌지핀(300)에 복수의 연결부(400)를 결합할 수 있다. 이때, 연결 힌지핀(300)에 결합되는 회동부(420)의 두께가 고정부(410)보다 얇게 형성되기 때문에, 연결 힌지핀(300)의 길이를 과도하게 연장하지 않더라도 복수의 연결부(400)를 중첩시킬 수 있게 된다. 복수의 연결부(400)는 연결 힌지핀(300)을 중심으로 개별적으로 회동 가능하며, 따라서, 각각 상이한 각도로 연결 힌지핀(300)과 결합될 수 있다.
보강용 케이블(500)은 상이한 위치에 결합된 연결부(400)를 상호 연결하여 구조물을 적어도 하나의 방향(수평, 수직 및/또는 사선 방향 등)에서 지지하기 위한 것으로서, 와이어(wire), 로프(rope) 또는 탄소섬유 등을 사용할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 재질로 형성한 케이블이 사용될 수 있다.
체결 부재(600)는 고정부(410)에 보강용 케이블(500)을 고정하기 위한 것으로서, 와이어 클립(wire clip), 너트(nut) 등으로 구현되어 보강용 케이블(500)이 고정부(410)의 고정홈(도면부호 미도시)에 삽입된 후, 보강용 케이블(500)이 연결부(400)에 완전히 고정되도록 할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 다양한 종류의 부재가 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강용 케이블 시스템이 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 구조물의 상이한 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치에 베이스 플레이트(100)가 결합될 수 있다. 여기서, 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치는 구조물의 프레임의 교차(또는, 접합) 지점(예를 들어, 사각 프레임의 모서리)에 해당하는 위치일 수 있다.
각각의 베이스 플레이트(100)에는 보강용 빔(200)이 용접되고, 보강용 빔(200) 각각에는 연결 힌지핀(300) 및 연결부(400)가 결합되며, 각 연결부(400)는 보강용 케이블(500)을 통해 상호 연결되어 구조물을 적어도 하나의 방향에서 지지하도록 할 수 있다.
이때, 연결 힌지핀(300)이 고정되는 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치의 상대적인 배치에 따라서, 연결부(400)의 회동 각도가 조절될 수 있다. 즉, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 연결 각도, 제 2 위치와 제 3 위치 사이의 연결 각도 및 제 1 위치와 제 3 위치 사이의 연결 각도 중 적어도 하나에 기초하여 연결 힌지핀(300)을 중심으로 하는 연결부(400)의 회동 각도가 조절될 수 있다. 여기서, 연결 각도란 하나의 위치에서 다른 위치로 가상의 선을 연장하였을 때, 상기 가상의 선이 수평면에 대해 갖는 각도를 지칭할 수 있다.
예를 들어, 제 1 위치와 제 2 위치가 사각 프레임에서 수직 방향으로 이격 배치되고, 제 1 위치와 제 3 위치가 대각 방향으로 배치될 경우, 먼저, 제 1 위치와 제 2 위치 간의 연결 각도에 따라, 제 1 위치에 결합된 제 1 연결부와 제 2 위치에 결합된 제 2 연결부는 수직 방향으로 서로 마주보도록 회동 각도가 조절되며, 양 연결부 사이에 보강용 케이블이 수직 방향으로 결합될 수 있다. 이어서, 제 1 위치와 제 3 위치 간의 연결 각도에 따라, 제 1 위치에 추가적으로 결합된 제 3 연결부(제 1 연결부에 중첩하여 동일한 연결 힌지핀(300)에 결합됨)와 제 3 위치에 결합된 제 4 연결부는 서로 대각 방향으로 마주보도록 회동 각도가 조절되며, 양 연결부 사이에 보강용 케이블이 대각 방향으로 결합될 수 있다.
이러한 방식으로, 본 발명에 따른 시스템은 수직 방향 및 대각 방향으로 보강용 케이블(500)의 연결을 자유롭게 시공할 수 있으며, 이 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따라 수평 방향 및 구조물의 서로 다른 층, 또는 구간 간의 연결 또한 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 지반 연결부(700)는 파일(710), 지반 플레이트(720) 및 결합부(730)를 포함할 수 있다.
파일(710)은 구조물로부터 연장되는 제 2 보강용 케이블(500’)을 지반에 고정하기 위한 것으로서, 지반에 완전히 삽말될 수 있다. 이때, 파일(710)은, 단일 파일(pile)로 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따라 복수의 파일(pile)로 구현되어 지반에 균열이 생기는 등의 문제를 방지하도록 할 수 있다.
지반 플레이트(720)는 파일(710)의 상부에 형성되어 지반 연결부(700)가 시공되었을 때 지면에 안착될 수 있다. 이때, 지반 플레이트(720)의 저면은 지반에 의해 지지되며, 지판 플레이트(720)의 넓이는 지반의 지지력에 기초하여 결정될 수 있다.
결합부(730)는 제 2 보강용 케이블(500')을 지반 연결부(700)에 결합하기 위한 구성으로서, 제 2 보강용 케이블(500')의 일 단이 결합부(730)에 결합되고, 타 단은 구조물에 결합된 연결부(400) 중 적어도 하나와 결합됨으로써 구조물의 하중을 지탱하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부가 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 지반 연결부(700)는 제 2 보강용 케이블(500')을 구조물로부터 수직 방향으로 연결하기 위해 사용될 수 있다.
즉, 예를 들어, 구조물의 최하부에 보강용 플레이트(100), 보강용 빔(200) 등이 설치가 용이하지 않을 경우, 지반에 파일(710)을 삽말하여 지반 연결부(700)를 시공하고, 구조물에 결합된 연결부(400)로부터 제 2 보강용 케이블(500')을 수직 방향으로 연장하여 지반 연결부(700)의 결합부(730)에 결합할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 지반 연결부(700')는 파일(710'), 지반 플레이트(720') 및 결합부(730')를 포함할 수 있다. 파일(710') 및 지반 플레이트(720')는 도 4를 참조하여 상술한 파일(700) 및 지반 플레이트(720)와 동일한 구성이므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
지반 연결부(700')는 구조물로부터 일정 거리만큼 이격되어 지반에 고정될 수 있다. 예를 들어, 구조물 근처의 지반이 취약하여 구조물에 바로 인접한 지반에 제 2 보강용 케이블(500')을 고정할 수 없는 경우, 지반 연결부(700')를 통해 제 2 보강용 케이블(500')을 구조물과 이격하여 지반에 고정할 수 있다.
이를 위해, 결합부(730')에는 연결 힌지핀(300')과 연결 힌지핀(300')을 중심으로 회동 가능한 연결부(400')가 결합되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 결합부(730')는 지반 플레이트(720')의 상부면에서 상향 돌출되되 서로 소정의 간격으로 이격된 제 1 결합 플레이트(도면부호 미도시) 및 제 2 결합 플레이트(도면부호 미도시)로 형성되며, 제 1 결합 플레이트 및 제 2 결합 플레이트 각각에 연결 힌지핀(300')이 삽입 고정될 수 있는 고정홀(도면부호 미도시)이 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 결합 플레이트와 제 2 결합 플레이트 사이의 이격 공간으로 연결부(400')가 삽입된 후, 연결 힌지핀(300)이 결합부(730') 및 연결부(400')에 삽입됨으로써 연결 힌지핀(300')을 중심으로 연결부(400')가 회동 가능하게 결합될 수 있다.
이러한 구조를 통해, 구조물로부터 제 2 보강용 케이블(500')이 다양한 각도로 지반에 안정적으로 고정될 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부가 시공된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 구조물의 최하부에 보강용 플레이트(100), 보강용 빔(200) 등이 설치가 용이하지 않고, 구조물과 바로 인접한 지반에 도 4를 참조하여 상술한 지반 연결부(700)의 설치가 용이하지 않을 경우, 지반 연결부(700')를 통해 구조물로부터 연장되는 제 2 보강용 케이블(500')을 지반에 고정할 수 있다.
구체적으로, 지반에 파일(710')을 삽말하여 지반 연결부(700')를 시공하고, 결합부(730')에 연결 힌지핀(300') 및 연결부(400')를 결합시킬 수 있다. 한편, 구조물에 설치된 보강용 빔(200)에는, 결합부(730')와 동일한 구성의 힌지 고정부(210')가 형성되어, 연결 힌지핀(300') 및 연결부(400')가 결합되도록 할 수 있다. 이때, 각각의 연결부(400')는 연결 힌지핀(300')을 중심으로 회동 가능하기 때문에, 양 측의 연결부(400')를 회동 각도를 조절하여 제 2 보강용 케이블(500')를 결합하는 방식으로, 구조물과 지반을 제 2 보강용 케이블(500')로 안정적으로 연결할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강용 케이블 시스템의 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
S810 단계에서, 구조물에 베이스 플레이트(100)를 시공할 수 있다. 이때, 구조물의 상이한 복수의 위치(예를 들어, 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치) 각각에 베이스 플레이트(100)를 결합할 수 있다. 예를 들어, 구조물의 복수의 위치에 베이스 플레이트(100)의 앵커 결합공(110)과 대응되는 적어도 하나의 앵커 삽입공을 천공하고, 베이스 플레이트(100)를 구조물에 밀착시킨 후, 스터드 앵커(120)를 앵커 결합공(110) 및 앵커 삽입공에 삽입시킴으로써 베이스 플레이트(100)를 구조물에 고정 결합시킬 수 있다.
S820 단계에서, 각 베이스 플레이트(100)에 보강용 빔(200)을 결합할 수 있다. 예를 들어, 보강용 빔(200)은, 베이스 플레이트(100)에 용접을 통하여 결합될 수 있으며, 보강용 빔(200)에는 추가로 연결 힌지핀(300)이 결합될 수 있는 힌지 고정부(210)가 형성될 수 있다.
S830 단계에서, 각 보강용 빔(200)에 연결 힌지핀(300)을 결합할 수 있다.
연결 힌지핀(300)은, 보강용 빔(200)에 직접 결합되거나, 힌지 고정부(210)에 결합될 수 있다. 이때, 연결 힌지핀(300)은, 용접 또는 나사 결합 등을 통해 보강용 빔(200) 또는 힌지 고정부(210)에 고정 결합될 수 있다.
S840 단계에서, 각 연결 힌지핀(300)에는 연결부(400)가 결합될 수 있다.
연결부(400)는 복수 개가 동일한 연결 힌지핀(300)을 중심으로 상이한 각도로 결합될 수 있다. 이때, 연결 힌지핀(300)이 결합된 복수의 위치 간의 상대적인 배치에 따라, 연결부(400)의 회동 각도가 조절될 수 있다.
S850 단계에서, 상이한 위치에 있는 각 연결부(400)를 보강용 케이블(500)을 통해 연결할 수 있다. 연결부(400)는 보강용 케이블(500)을 통해 상호 연결됨으로써 구조물이 적어도 하나의 방향에서 지지되도록 할 수 있다. 특히, 하나의 연결 힌지핀(300)에 복수의 연결부(400)가 각각 독립적으로 회동 가능하도록 중첩 결합됨으로써, 하나의 연결 힌지핀(300)으로부터 다양한 방향으로 보강용 케이블(500)이 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지반 연결부의 시공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, S910 내지 S940 단계는 도 8을 참조하여 상술한 S810 내지 S840 단계와 동일한 과정으로 수행될 수 있다.
S950 단계에서, 지반에 지반 연결부(700)를 시공할 수 있다.
지반 연결부(700)는 구조물의 최하부에 보강용 플레이트(100), 보강용 빔(200) 등이 설치가 용이하지 않을 경우에 적용될 수 있다. 구체적으로, 지반 연결부(700)는, 지반에 파일(710)을 삽말하여 지반 플레이트(720)가 지면에 안착되도록 함으로써 시공될 수 있다.
S960 단계에서, 제 2 보강용 케이블(500')을 통해 구조물에 설치된 연결부(400)와 지반 연결부(700)를 연결할 수 있다. 즉, 제 2 보강용 케이블(500')이 구조물과 지반 사이를 연결하도록 고정되어 구조물을 지지할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 베이스 플레이트 110: 앵커 결합공
120: 스터드 앵커 200: 보강용 빔
210, 210': 힌지 고정부 300, 300': 연결 힌지핀
400, 400': 연결부 410: 고정부
420: 회동부 421: 결합공
500: 보강용 케이블 500': 제 2 보강용 케이블
600: 체결 부재 700, 700': 지반 연결부
710, 710': 파일 720, 720': 지반 플레이트
730, 730': 결합부

Claims (13)

  1. 구조물 보강용 케이블 시스템의 시공 방법에 있어서,
    구조물의 적어도 하나의 위치에 베이스 플레이트를 결합하는 단계;
    상기 베이스 플레이트 각각에 보강용 빔을 결합하는 단계;
    상기 보강용 빔 각각에 연결 힌지핀을 결합하는 단계;
    상기 연결 힌지핀 각각에 상기 연결 힌지핀을 중심으로 회동 가능한 적어도 하나의 연결부를 결합하는 단계; 및
    상이한 위치에 결합된 상기 연결부를 보강용 케이블로 상호 연결하여, 상기 구조물을 적어도 하나의 방향에서 지지하는 단계를 포함하는, 시공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트를 결합하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 위치에 상기 베이스 플레이트의 앵커 결합공과 대응되는 적어도 하나의 앵커 삽입공을 천공하는 단계; 및
    상기 베이스 플레이트를 상기 구조물에 밀착시킨 후, 상기 앵커 결합공 및 상기 앵커 삽입공에 스터드 앵커를 삽입 고정시키는 단계를 포함하는, 시공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강용 빔을 결합하는 단계는,
    상기 베이스 플레이트와 대응되는 형상의 상기 보강용 빔을 상기 베이스 플레이트에 용접함으로써 수행되는, 시공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 상기 구조물의 상이한 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치에 결합되고,
    상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 연결 각도, 상기 제 1 위치와 상기 제 3 위치 사이의 연결 각도 및 상기 제 2 위치와 제 3 위치 사이의 연결 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 연결 힌지핀을 중심으로 하는 상기 연결부의 회동 각도가 조절되는, 시공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 보강용 케이블이 결합되는 고정부 및 상기 연결 힌지핀에 결합되되 상기 고정부보다 얇은 두께로 형성되는 회동부로 구성되고,
    상기 회동부가 상호 중첩됨으로써, 복수의 상기 연결부가 동일한 상기 연결 힌지핀에 상이한 각도로 결합 가능한, 시공 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    지반에 적어도 하나의 지반 연결부를 시공하는 단계; 및
    상기 연결부 중 적어도 하나와 상기 지반 연결부 사이를 제 2 보강용 케이블로 연결하는 단계를 더 포함하는, 시공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지반 연결부는, 파일(pile), 상기 파일의 상부에 형성되는 판 형상의 지반 플레이트 및 상기 지반 플레이트의 상부면에서 돌출 형성되어 상기 제 2 보강용 케이블에 연결되는 결합부를 포함하고,
    상기 지반 연결부를 시공하는 단계는,
    지면에 상기 지반 플레이트가 안착되도록 상기 파일을 상기 지반에 삽말함으로써 수행되는, 시공 방법.
  8. 구조물 보강용 케이블 시스템에 있어서,
    구조물의 적어도 하나의 위치에 결합되는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 각각에 결합되는 보강용 빔;
    상기 보강용 빔 각각에 결합되는 연결 힌지핀;
    상기 연결 힌지핀 각각에 적어도 하나가 결합되되, 상기 연결 힌지핀을 중심으로 회동 가능한 연결부; 및
    상이한 위치에 결합된 상기 연결부를 상호 연결하여 상기 구조물을 적어도 하나의 방향에서 지지하는 보강용 케이블을 포함하는, 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트에는 적어도 하나의 앵커 결합공이 형성되고, 상기 구조물에는 상기 적어도 하나의 위치에 상기 앵커 결합공과 대응되는 적어도 하나의 앵커 삽입공이 천공되며,
    상기 베이스 플레이트가 상기 구조물에 밀착된 상태에서 스터드 앵커가 상기 앵커 결합공 및 상기 앵커 삽입공에 삽입됨으로써, 상기 베이스 플레이트가 상기 구조물에 고정되는, 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보강용 빔은, 상기 베이스 플레이트와 대응되는 형상으로 형성되어 용접을 통해 상기 베이스 플레이트와 결합되는, 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 상기 구조물의 상이한 제 1 위치, 제 2 위치 및 제 3 위치에 결합되고,
    상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이의 연결 각도, 상기 제 1 위치와 상기 제 3 위치 사이의 연결 각도 및 상기 제 2 위치와 제 3 위치 사이의 연결 각도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 연결 힌지핀을 중심으로 하는 상기 연결부의 회동 각도가 조절되는, 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 보강용 케이블이 결합되는 고정부 및 상기 연결 힌지핀에 결합되되 상기 고정부보다 얇은 두께로 형성되는 회동부를 포함하고,
    상기 회동부가 상호 중첩됨으로써, 복수의 상기 연결부가 동일한 상기 연결 힌지핀에 상이한 각도로 결합 가능한, 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    지반에 시공되어 제 2 보강용 케이블을 통해 상기 연결부 중 적어도 하나와 연결되는 지반 연결부를 더 포함하고,
    상기 지반 연결부는,
    상기 지반에 삽말되는 파일(pile);
    상기 파일의 상부에 형성되어 상기 파일이 삽말될 때 지면에 안착되는 판 형상의 지반 플레이트; 및
    상기 지반 플레이트의 상부면에서 돌출 형성되어 제 2 보강용 케이블이 연결되는 결합부를 포함하는, 시스템.
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