KR20230136972A

KR20230136972A - 회수식 phc말뚝 인양장치 및 이를 이용한 공삭공 방식의 phc말뚝 시공방법

Info

Publication number: KR20230136972A
Application number: KR1020220034512A
Authority: KR
Inventors: 백기원; 백예승; 백예지
Original assignee: 백기원; 백예승; 백예지
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2023-10-04

Abstract

본 발명은 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공해야 하는 경우 말뚝의 파손 없이 손쉽게 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킬 수 있어 말뚝의 안전한 시공이 가능하고, PHC말뚝을 굴착공 저면에 안작시킨 후 PHC말뚝 두부에 부착한 부착구를 제외한 인양구 전체를 간편하게 회수해서 재사용할 수 있어 경제적인 시공이 가능하게 한 것으로, PHC말뚝 단부에 부착되는 도넛 형상의 부착판과 부착판 내측에 서로 대응되는 위치에 고정되면서 하면에 걸림구가 고정된 걸림판으로 구성되는 부착구와, 걸림구에 양단부가 결합되는 걸림축과 상기 걸림축 중앙에 회전핀이 결합되는 경사홀 및 걸림축의 일측에 일체로 형성된 무게추로 구성되는 인양구와, 인양구와 결합되는 샤클로 이루어진 회수식 PHC말뚝 인양장치 및 이를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법에 관한 것이다.

Description

회수식 PHC말뚝 인양장치 및 이를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법{Recovery lifting device for PHC pile and piling method of PHC pile using the same}

본 발명은 회수식 PHC말뚝 인양장치 및 이를 이용한 PHC말뚝 매입 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴착공 깊이보다 짧은 길이의 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공할 때 PHC말뚝의 두부에 회수식 PHC말뚝 인양장치를 결합하여 PHC말뚝을 굴착공 저면으로 안전하게 이동시킬 뿐만 아니라 PHC말뚝에 결합된 인양구를 손쉽게 분리하여 시공을 보다 신속하고 간편하게 하는 것에 관한 것이다.

건축구조물을 축조함에 있어서 더 많은 지하 공간을 확보하기 위하여 지반을 굴착하는 깊이가 깊어지고 있다. 이 경우 말뚝 시공을 위해서 먼저 지반을 굴착한 상태에서 크레인으로 해체된 시공장비를 굴착 저면으로 이동시킨 후 재조립해서 말뚝을 시공하거나 현장 주변도로와 굴착 저면을 연결하는 접근로를 조성해서 시공장비를 접근로를 통해 굴착 저면으로 이동시킨 후 말뚝을 시공하는 방법이 있으나, 이러한 시공방법을 채택할 경우 시공장비의 해체 및 조립에 많은 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라 굴착면의 붕괴 방지를 위해 설치한 가시설로 인해 시공성이 매우 불량해지고, 협소한 접근로를 통해 시공장비가 이동할 경우 장비가 전도되어 안전사고가 발생하는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 지반을 굴착하기 전에 지지층까지 굴착공을 천공하고 시멘트밀크를 충진한 후 굴착공 깊이보다 짧은 길이의 말뚝을 굴착공에 근입시키고 보조말뚝이나 알해머를 이용하여 최종 경타를 가해서 말뚝을 시공하는 공삭공 방식이 사용되었다. 선등록특허 제1415986호인 "복합말뚝용 인양구와 이를 이용한 복합말뚝 매립공법"은 하부 PHC말뚝과 상부 강관말뚝이 결합된 복합말뚝을 터파기 이전에 파일 두부가 지표면 아래에 형성되도록 공삭공 방식으로 시공하기 위해 상부 강관말뚝 내면에 대응되는 위치에 걸림턱을 부착하고, 크레인의 와이어에 연결된 걸림축의 양단부를 걸림턱에 결합하여 복합말뚝을 인양해서 굴착공 저면에 말뚝을 안착시킨 후 걸림축을 하방으로 내려서 걸림턱과 결합을 해제한 상태에서 걸림축 양단부가 걸림턱과 간섭되지 않도록 수평으로 약 90도 가까이 회전시키고 크레인을 이용해서 걸림축을 굴착공 외부로 인양하는 방법인데, 상기 선등록특허는 말뚝 내면에 걸림턱을 용접 고정할 수 있는 강관말뚝이나 복합말뚝의 경우에 사용하는 기술일 뿐만 아니라 굴착공 저면에 말뚝을 안착시킨 후 걸림축과 걸림턱의 간섭을 피하기 위해 걸림축과 연결된 와이어를 풀어서 걸침축을 걸림턱보다 더 깊은 심도까지 내리고 걸림축을 수평으로 90도 회전시키는 작업을 육안으로 확인할 수 없기 때문에 현장에서 이러한 기술의 실시가 용이하지 않았다.

특히, 상기 걸림턱은 PHC말뚝 상부에 연결된 강관말뚝의 내면에 용접으로 설치된 것인 반면, 복합말뚝이 아닌 PHC말뚝의 경우에는 말뚝 본체가 강재가 아닌 콘크리트로 제작되므로 중공부 내면에 걸림턱의 부착이 불가능할 뿐만 아니라 말뚝 제작과정에서 중공부의 일정부분을 시멘트 슬러지, 즉 레이턴스가 차지하고 있어 걸림축을 수평으로 회전시키는 것도 용이하지 않다. 또한 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공하기 위해 PHC말뚝을 자중에 의해 굴착공 내에서 자유 낙하시키면 충격력에 의해 PHC말뚝이 빈번히 파손되고, 와이어와 연결된 인양구를 PHC말뚝의 두부에 부착해서 말뚝을 인양해서 굴착공 저면에 안전하게 안착시키면 PHC말뚝 안착 후 인양구로부터 와이어를 분리해서 회수할 수 있는 방법이 없어 공삭공 방식의 시공이 불가하였다.

상기와 같이 PHC말뚝에 적용되는 인양장치를 구현하기 위하여 대한민국 등록특허 제1215356호인 "파일 인양용 기구"가 제안되었는데, 상기 선등록특허는 파일을 인양할 때 파일의 상단에 볼트 체결방식으로 결합하여 파일을 손쉽고 안전하게 인양할 수 있도록 훅 걸이부가 파일 중공부에 매립되어 있는 매립형과 훅 걸이부가 인양장치 상면 위로 노출되어 있는 노출형 두 가지 타입으로 구성되고 파일의 규격이나 사양, 인양 작업조건 등에 따라 적합한 인양기구를 적용할 수 있는 등 파일 인양작업을 좀 더 효과적으로 수행할 수 있는 파일 인양용 기구를 제공하였으나, 파일 항타를 위해서는 반드시 훅 걸이부로부터 와이어에 연결된 인양고리를 분리해야 함에도 불구하고 파일을 공삭공 방식으로 시공 때 작업자가 굴착공 내에 위치한 훅 걸이부에 체결된 볼트를 해체해서 훅 걸이부로부터 인양고리를 분리하는 것이 불가능하기 때문에 파일이 공삭공 방식으로 시공되는 경우에는 상기 선등록특허를 적용할 수 없다는 문제를 갖고 있다.

이에 따라 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 용이하게 시공하기 위해서는 굴착공 저면에 PHC말뚝을 안전하게 안착시킨 후 말뚝 인양에 사용된 크레인의 와이어를 PHC말뚝과 분리해서 회수할 수 있는 효과적인 방법과 더불어 경타 과정에서 말뚝의 두부손상을 최소할 수 있는 인양장치가 요구되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1415986호(2014.07.01.등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1215356호(2012.12.18.등록)

이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명은 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공해야 하는 경우 말뚝의 파손 없이 손쉽게 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킬 수 있어 말뚝의 안전한 시공이 가능한 것을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안작시킨 후 PHC말뚝 두부에 부착한 부착구를 제외한 인양구 전체를 간편하게 회수해서 재사용할 수 있어 경제적인 시공이 가능한 것을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인양구의 걸림축을 걸림구로부터 분리할 시 걸림축 일측에 일체로 형성된 무게추에 의하여 걸림축이 중력에 의해 상하방향으로 회전되고, 하향 경사지게 장공으로 형성된 경사홀에 결합되는 회전핀이 경사홀의 상부홀에서 하부홀로 이동하여 걸림축의 회전이 가속화됨으로써 걸림축이 걸림구로부터 자연스럽게 분리되는 것을 제공함에 있다.

본 발명 회수식 PHC말뚝 인양장치는, PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공할 때 굴착공 깊이에 비해 짧은 길이의 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킴에 있어서, 상면에 일정 간격으로 형성된 볼트머리수용홈에 볼트머리가 안착되면서 볼트홀을 통과하는 볼트가 PHC말뚝의 단부에 설치된 PC너트에 체결됨에 의하여 PHC말뚝 단부에 부착되는 도넛 형상의 부착판과, 상기 부착판의 내경부에 서로 대응되도록 일체로 형성되며 두께가 부착판과 동등하거나 작은 초승달 형상의 걸림판과, 상기 걸림판의 하면 중앙에 서로 대응되는 위치에 고정된 걸림구로 구성되는 부착구; 상기 걸림구에 양단부가 결합되는 걸림축과, 상기 걸림축 중앙부에 회전핀이 결합되도록 타공된 경사홀이나 원형홀, 상기 타공된 경사홀이나 원형홀에 의한 걸림축의 휨강도 손실을 보강하기 위하여 걸림축의 상단부와 하단부에 일체로 보강된 보강재와, 상기 걸림축의 일측에 일체로 형성된 무게추로 구성되는 인양구; 상기 경사홀이나 회전핀과 동일한 형상으로 타공된 원형홀에 회전핀이 결합될 수 있도록 하부에 회전핀홀이 형성되고 걸림축 중앙부 양측에 결합되면서 회전핀에 의하여 인양구가 상하방향으로 회전될 수 있도록 일정 길이를 갖는 한 쌍의 측판과, 상기 측판 상단부를 서로 연결하면서 중앙부에 와이어와 연결되는 고리가 부착된 상판으로 구성되는 샤클로 이루어진다.

또한, 상기 경사홀은 인양구 중앙에 위치한 상부홀에서 무게추가 고정된 측과 반대 방향에 위치한 하부홀로 하향 경사진 장공으로 형성되며, 상기 걸림구에 걸림축의 양단부가 안정되게 결합되도록 하기 위하여 PHC말뚝의 내경 중심부에서 외경측으로 밀어 넣는 양단이 굽혀져 있는 고정핀을 수용하도록 'ㄱ'자형의 개방된 고정핀홀이 형성된다.

또한, 상기 걸림축이 걸림구에 결합될 시 걸림축이 좌우로 이동해서 걸림구중 어느 하나에서 걸림축과 결합력이 약해지는 것을 제어하기 위하여 걸림축의 양단부로부터 일정거리 내측으로 스토퍼가 형성되며, 걸림축은 원형의 봉강으로 형성되거나, 또는 장방향의 사각 형강에 양 단부가 원형 봉강으로 형성된다.

또한, 상기 부착판의 상면에 형성된 볼트홀 내에는 볼트머리를 수용하기 위한 볼트머리수용홈이 설치되고. 상기 부착판의 하면에는 PHC말뚝의 단부보다 돌출된 PC너트를 수용할 수 있는 PC너트 수용홈이 형성된다.

또한, 본 발명 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법은, 부착판의 볼트홀을 통해 PHC말뚝 단부의 PC너트에 볼트를 체결하여 부착구를 PHC말뚝 단부에 부착하는 단계; 와이어와 연결된 인양구의 걸림축 양단부를 부착구의 걸림구에 결합하는 단계; 크레인에 연결된 와이어를 끌어올려서 PHC말뚝을 인양하는 단계; 인양된 PHC말뚝을 시멘트밀크가 주입된 굴착공 저면에 안착시킨 후 와이어를 아래로 내려 인양구의 걸림축을 걸림구로부터 분리하는 단계; 인양구의 걸림축 일측에 고정된 무게추에 의한 걸림축의 상하방향 회전으로 회전핀의 위치가 상부홀에서 하부홀로 변경되면서 걸림축이 상하방향으로 급격하게 회전하여 무게추가 고정되지 않은 쪽의 걸림축이 샤클 내부로 이동하는 단계나, 또는 인양구의 걸림축 일측에 고정된 무게추에 의해 원형홀에 결합된 회전핀을 중심으로 걸림축이 상하방향으로 회전해서 수평의 걸림축이 연직으로 90도 회전해서 상부로 회전된 걸림축 일측이 사클 내부로 삽입되는 단계; 와이어를 끌어 올려서 굴착공으로부터 샤클과 결합된 인양구를 완전히 회수하는 단계; 보조항을 굴착공에 삽입해서 PHC말뚝 두부에 올려놓은 상태에서 보조항의 두부를 해머로 타격함으로써 PHC말뚝 선단을 지지층에 안착시키는 단계; 보조항을 굴착공으로부터 회수하여 PHC말뚝의 공삭공 시공을 완료하는 단계로 이루어진다.

본 발명은 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공해야 하는 경우 말뚝의 파손 없이 손쉽게 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킬 수 있어 말뚝의 안전한 시공이 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안작시킨 후 PHC말뚝의 두부에 부착한 부착구를 제외한 인양구 전체를 간편하게 회수해서 재사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 걸림축을 걸림구로부터 분리할 시 걸림축 일측에 일체로 형성된 무게추에 의하여 걸림축이 중력에 의해 상하방향으로 회전되고, 하향 경사지게 장공으로 형성된 경사홀에 결합되는 회전핀이 경사홀의 상부홀에서 하부홀로 이동하여 걸림축의 회전이 가속화됨으로써 걸림축이 걸림구로부터 자연스럽게 분리되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에서 부착구와 PHC말뚝의 분리사시도
도 2는 본 발명에서 부착구가 PHC말뚝에 부착된 상태의 단면도
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명에서 일실시 인양구의 사시도, 정면도 및 단면도
도 4의 (a), (b)는 도 3의 인양구의 경사홀을 회전핀과 같은 원형 형상으로 변경한 인양구의 사시도 및 정면도
도 5는 본 발명에서 타실시 인양구의 사시도
도 6은 본 발명에서 일실시 인양구에 샤클이 결합된 상태의 사시도
도 7a는 본 발명 회수식 PHC말뚝 인양장치에 의하여 인양된 PHC말뚝을 굴착공에 근입 시 단면도
도 7b는 도 7a에서 회수식 PHC말뚝 인양장치가 PHC말뚝에 결합된 상태의 부분단면도
도 8a는 본 발명 회수식 PHC말뚝 인양장치에 의하여 인양된 PHC말뚝을 굴착공에 근입하여 안착시킨 상태의 단면도
도 8b는 도 8a에서 회수식 PHC말뚝 인양장치가 PHC말뚝에서 분리되는 상태의 부분단면도
도 9a는 도 8b에 이어서 굴착공에 안착된 PHC말뚝에 경타를 가하기 위하여 보조항이 결합된 상태의 단면도
도 9b는 도 9a에서 보조항의 경타로 PHC말뚝을 지지층 안착시킨 후 보조항이 제거된 상태의 단면도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에서 부착구와 PHC말뚝의 분리사시도이며, 도 2는 본 발명에서 부착구가 PHC말뚝에 부착된 상태의 단면도이다.

도 1, 2에 나타난 바와 같이, 본 발명은 PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공하기 위해 굴착공 깊이에 비해 짧은 길이의 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킴에 있어서, PHC말뚝(2)의 단부에 부착 결합되는 부착구(10)는 상면에 일정 간격으로 형성된 볼트머리수용홈(111a)에 볼트머리(112a)가 안착되면서 볼트홀(111)을 통과하는 볼트(112)가 PHC말뚝(2)의 단부에 설치된 PC너트(113)에 체결됨에 의하여 PHC말뚝(2) 단부에 부착되는 도넛 형상의 부착판(11)과, 상기 부착판(11)의 내경부에 서로 대응되도록 일체로 형성되며 두께가 부착판(11)과 동등하거나 작은 초승달 형상의 걸림판(12)과 상기 걸림판(12)의 하면 중앙에 서로 대응되는 위치에 고정된 걸림구(13)로 구성되어져 있다. 걸림판(12) 하면에 고정된 걸림구(13)에 걸림축의 양단부가 안정되게 결합되도록 하기 위하여 PHC말뚝(2)의 내경 중심부에서 외경측으로 밀어 넣는 양단이 굽혀져 있는 고정핀(132)을 수용하기 위한 'ㄱ'자형의 개방된 홀로 형성된 고정핀홀(131)이 형성되어 있다. 또한 PHC말뚝(2)에 부착된 부착판(11)에 경타를 가하여 충격을 가할시 PHC말뚝(2) 두부의 손상을 방지하기 위하여 부착판(11)의 상면에 형성된 볼트홀(111) 내에 형성된 볼트머리수용홈(111a)의 높이를 볼트머리(112a)의 높이보다 높게 하여 볼트머리(112a)가 부착판(11)의 상단면 위로 돌출되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한 PHC말뚝(2)의 단부에 설치된 PC너트(113)가 PHC말뚝(2) 단부 위로 돌출된 경우 항타 과정에서 타격에너지가 돌출된 PC너트(113)에 집중되어 PHC말뚝(2)이 손상받는 것을 방지하기 위하여 상기 부착판(11)의 하면에는 PHC말뚝(2)의 단부보다 돌출된 PC너트(113)를 수용할 수 있는 PC너트 수용홈(113a)이 형성된다.

도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명에서 일실시 인양구의 사시도, 정면도 및 단면도이고, 도 4의 (a), (b)는 도 3의 인양구의 경사홀을 회전핀과 같은 원형 형상으로 변경한 인양구의 사시도 및 정면도이며, 도 5는 본 발명에서 타실시 인양구의 사시도로서, 상기 일실시 인양구와 타실시 인양구의 차이는 일실시 인양구(20)의 걸림축(21)은 원형의 봉강으로 형성된 반면, 타실시 인양구(20')의 걸림축(21')은 장방향의 사각 형강에 양 단부가 원형 봉강으로 형성된 것이 다르며, 기타 다른 구성은 실질적으로 동일하다. 상기 인양구(20, 20')는 걸림구(13)에 양단부가 결합되는 걸림축(21, 21')과, 상기 걸림축(21, 21')의 중앙부에 회전핀(35)이 결합되도록 타공된 경사홀(221, 221')과, 상기 타공된 경사홀(221, 221')에 의한 걸림축(21, 21')의 강도 손실을 보강하기 위하여 걸림축(21, 21')의 상단부와 하단부에 일체로 보강된 보강재(25, 25')와, 상기 걸림축(21, 21')의 일측에 일체로 형성된 무게추(24, 24')로 구성되어져 있으며, 상기 경사홀(221, 221')은 걸림축(21, 21') 중앙에 위치한 상부홀(221a, 221a')에서 무게추(24, 24') 반대 측에 위치한 하부홀(221b, 221b')로 하향 경사진 장공으로 형성되어 있으며, 걸림축(21, 21')이 걸림구(13)로부터 분리될 때 걸림축(21, 21') 일측에 일체로 형성된 무게추(24, 24')에 의하여 걸림축(21, 21')이 상하방향으로 회전되면서 회전핀(35)의 결합 위치가 하향 경사지게 장공으로 형성된 경사홀(221, 221')의 상부홀(221a, 221a')에서 하부홀(221b, 221b')로 이동하고, 그로 인해 걸림축(21, 21')이 더욱 급격하게 상하방향으로 회전되면서 걸림구(13)로부터 자연스럽게 분리되는 효과가 있다. 또한 상기 걸림축(21, 21')이 걸림구(13)에 결합될 시 걸림축이 좌우로 이동해서 걸림구중 어느 하나에서 걸림축과 결합력이 약해지는 것을 제어하기 위하여 걸림축(21, 21')의 양단부로부터 일정거리 내측으로 스토퍼(23, 23')가 형성된다.

또한, 도 4의 (a), (b)는 도 3의 인양구의 경사홀을 회전핀과 같은 원형 형상으로 변경한 인양구의 사시도 및 정면도로서, 도 3, 5의 인양구(20, 20')는 중앙부에는 회전핀(35)과 결합하는 경사홀(221, 221')이 형성된 반면, 도 4의 인양구(20")는 중앙부에 회전핀(35)과 결합되록 회전핀(35)과 동일한 형상으로 타공된 원형홀(222)이 형성된 것만 차이가 있고 다른 구성은 도 3, 5의 인양구(20, 20')와 모두 동일하다. 따라서 상기 원형홀(222)에 의한 걸림축(21)의 강도 손실을 보강하기 위하여 걸림축(21)의 상단부와 하단부에 일체로 보강된 보강재(25)나 상기 걸림축(21)의 일측에 일체로 형성된 무게추(24)로 구성된 것이나 인양구(20")를 부착판(11)에 결합하거나 분리하는 것 역시 도 3, 5의 구성과 동일하다.

도 6은 본 발명에서 일실시 인양구에 샤클이 결합된 상태의 사시도로서, 본 발명의 타실시 인양구(20')에 샤클이 결합된 상태를 도시하지 아니하였으나, 이 결합은 도 6에 나타난 바와 같이 일실시 인양구(20)에 결합되는 샤클(30)의 구성과 동일하다. 먼저 도 4, 5에 도시된 인양구(20, 20')에 결합되는 샤클(30)은 걸림축(21, 21')에 형성된 경사홀(221, 221')에 회전핀(35)이 결합될 수 있도록 하부에 회전핀홀(34)이 형성되고 걸림축(21, 21') 중앙부 양측에 결합되면서 회전핀(35)에 의하여 인양구(20, 20')가 회전될 수 있도록 일정 길이를 가지는 한 쌍의 측판(32)과, 상기 측판(32) 상단부를 서로 연결하면서 중앙부에 와이어(40)와 연결되는 고리(33)가 부착된 상판(31)으로 구성된다.

도 7a는 본 발명 회수식 PHC말뚝 인양장치에 의하여 인양된 PHC말뚝을 굴착공에 근입 시 단면도이며, 도 7b는 도 7a에서 회수식 PHC말뚝 인양장치가 PHC말뚝에 결합된 상태의 부분단면도로서, 본 발명인 회수식 PHC말뚝 인양장치(1)에서 부착판(11)의 볼트홀(111)을 통과하는 볼트(112)를 PHC말뚝(2) 단부의 PC너트(113)에 체결하여 부착구(10)를 PHC말뚝(2) 단부에 부착하고, 이어서 인양구(20)의 걸림축(21) 양단부를 부착구(10)의 걸림구(13)에 걸쳐 결합한 다음, 크레인에 연결된 와이어(40)를 끌어올려서 PHC말뚝(2)을 인양한 다음 도 7a와 같이 시멘트밀크(5)가 주입된 케이싱(3) 설치 굴착공(4)에 PHC말뚝(2)을 근입하는 것으로, 도 7b는 PHC말뚝(2)을 인양함에 있어서 PHC말뚝(2) 단부에 부착된 부착구(10)의 걸림구(13)에 인양구(20)가 걸쳐 결합된 것을 보이고 있다.

도 8a는 본 발명 회수식 PHC말뚝 인양장치에 의해 인양된 PHC말뚝을 굴착공에 근입하여 안착시킨 상태의 단면도이며, 도 8b는 도 8a에서 회수식 PHC말뚝 인양장치가 PHC말뚝에서 분리되는 상태의 부분단면도로서, 인양된 PHC말뚝(2)을 굴착공(4)에 근입시킬 때 PHC말뚝(2) 두부가 굴착공(4)에 근입되기 직전에 걸림구(13)의 고정핀홀(131)에 체결된 고정핀(132)을 제거하고 PHC말뚝(2)을 굴착공(4) 저면에 안착시킨 후 도 8b와 같이 와이어(40)를 아래로 내려 인양구(20)의 걸림축(21)을 걸림구(13)로부터 분리하는 하는데, 이때 인양구(20)의 걸림축(21) 일측에 고정된 무게추(24)에 의해 걸림축(21)이 상하방향으로 회전하면서 회전핀(35)의 위치가 상부홀(221a) 위치에서 하부홀(221b) 위치로 변경되고 그로 인해 걸림축(21)이 급격히 수평으로부터 90도 회전하여 상부로 회전된 걸림축(21) 일측이 사클(30) 내부로 삽입되어 특별한 걸림없이 PHC말뚝 인양장치가 PHC말뚝(2)으로부터 자연스럽게 분리된다.

도 9a는 도 8b에 이어서 굴착공 저면에 안착된 PHC말뚝에 경타를 가하기 위하여 PHC말뚝 두부에 보조항이 결합된 상태의 단면도이며, 도 9b는 도 9a에서 보조항의 경타로 PHC말뚝을 지지층에 안착시킨 후 보조항이 제거된 상태의 단면도로서, 와이어(40)를 끌어올려서 굴착공으로부터 샤클(30)과 결합된 인양구(20, 20')를 완전히 회수한 다음, 보조항(50)을 굴착공(4)에 삽입해서 PHC말뚝(2)의 두부에 올려놓은 상태에서 보조항(50)의 두부를 타격함으로써 PHC말뚝(2)의 선단을 지지층에 안착시킨 후 도 9b와 같이 보조항(50)을 굴착공(4)으로부터 회수하여 PHC말뚝(2)의 공삭공 시공을 완료한다.

이와 같이, 본 발명은 PHC말뚝(2)을 공삭공 방식으로 시공해야 하는 경우 PHC말뚝(2)의 파손 없이 손쉽게 PHC말뚝(2)을 굴착공(4) 저면에 안착시킬 수 있어 PHC말뚝(2)의 안전한 공삭공 시공이 가능하게 하는 효과가 있을 뿐만 아니라, PHC말뚝(2)을 굴착공(4) 저면에 안작시킨 후 PHC말뚝(4) 두부에 부착한 부착구(10, 10')를 제외한 인양구(20, 20') 전체를 손쉽게 회수해서 재사용할 수 있는 효과가 있다.

다음으로, 본 발명인 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법은 위에서 설명한 바와 같이,

a) 부착판(11)의 볼트홀(111)을 통과하는 볼트(112)를 PHC말뚝(2) 단부의 PC너트(13)에 체결하여 부착구(10, 10')를 PHC말뚝(2) 단부에 부착하는 단계;

b) 인양구(20, 20')의 걸림축(21, 21') 양단부를 부착구(10, 10')의 걸림구(13)에 결합하는 단계;

c) 크레인에 연결된 와이어(40)를 끌어올려서 PHC말뚝(2)을 인양하는 단계;

d) 인양된 PHC말뚝(2)을 굴착공(4) 저면에 안착시킨 후 와이어(40)를 아래로 내려 인양구(20, 20')의 걸림축(21, 21')을 걸림구(13)로부터 분리하는 단계;

e) 인양구(20, 20')의 걸림축(21, 21') 일측에 고정된 무게추(24, 24')에 의해 걸림축(21, 21')이 상하방향으로 회전해서 회전핀(35)의 위치가 상부홀(221a, 221a') 위치에서 하부홀(221b, 221b') 위치로 변경되면서 수평의 걸림축(21, 21')이 급격히 연직으로 90도 회전해서 상부로 회전된 걸림축(21') 일측이 사클(30) 내부로 삽입되는 단계;

f) 와이어(40)를 끌어올려서 굴착공(4)으로부터 샤클(30)과 결합된 인양구(20, 20')를 완전히 회수하는 단계;

g) 보조항(50)을 굴착공(4)에 삽입해서 PHC말뚝(20) 두부에 올려놓은 상태에서 보조항(50)의 두부를 타격함으로써 PHC말뚝(2) 선단을 지지층에 안착시키는 단계;

h) 보조항(50)을 굴착공(4)으로부터 회수하여 PHC말뚝(2)의 시공을 완료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법은 도 3, 5에 나타난 바와 같이 중앙부에 회전핀(35)과 결합하는 경사홀(221, 221')이 형성된 인양구(20, 20')와 부착구(10, 10')의 결합관계에 따른 것인 반면, 도 4의 인양구(20")는 걸림축(21)의 중앙부에 회전핀(35)이 결합되도록 회전핀(35)과 동일한 형상으로 타공된 원형홀(222)이 형성된 것만 차이가 있고 다른 구성은 도 3, 5의 인양구(20, 20')와 모두 동일한 것이기 때문에, 도 4의 인양구(20")에 따른 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법은 상기 시공방법의 각 단계인 a) 단계 내지 h) 단계 중 e) 단계가 인양구(20")의 걸림축(21) 일측에 고정된 무게추(24)에 의해 원형홀(222)에 결합된 회전핀(35)을 중심으로 수평의 걸림축(21)이 연직으로 90도 회전해서 상부로 회전된 걸림축(21) 일측이 사클(30) 내부로 삽입되는 단계만 제외하고는 모두 동일하다.

또한, 본 발명인 회수식 PHC말뚝 인양장치(1)를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법에 있어서, 부착구(10, 10')의 걸림구(13)에 결림축(21, 21')을 결합하는 단계에서 걸림구(13)에 형성된 ㄱ'자형의 개방된 홀로 형성된 고정핀홀(131)에 양단이 굽혀져 있는 고정핀(132)을 PHC말뚝(2)의 내경 중심부에서 외경측으로 밀어 넣어 안착시키고, 상기 PHC말뚝(20)을 인양해서 굴착공(4)에 근입시킬 때 PHC말뚝(2) 두부가 굴착공(4)에 근입되기 직전에 상기 고정핀(132)을 분리하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 회수식 PHC말뚝 인양장치 2: PHC말뚝
3: 케이싱 4: 굴착공
5: 시멘트밀크 10, 10': 부착구
11: 부착판 12: 걸림판
13: 걸림구 20, 20', 20": 인양구
21, 21': 걸림축 23, 23': 스토퍼
24, 24': 무게추 25, 25': 보강재
30: 샤클 31: 상판
32: 측판 33: 고리
34: 회전핀홀 35: 회전핀
40: 와이어 50: 보조항
111: 볼트홀 111a: 볼트머리수용홈
112: 볼트 112a: 볼트머리
113: PC너트 113a: PC너트 수용홈
131: 고정핀홀 132: 고정핀
221, 221': 경사홀 221a, 221a': 상부홀
221b, 221b': 하부홀 222: 원형홀

Claims

PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공하기 위해 굴착공 깊이에 비해 짧은 길이의 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킴에 있어서,
상면에 일정 간격으로 형성된 볼트머리수용홈에 볼트머리가 안착되면서 볼트홀을 통과하는 볼트가 PHC말뚝의 단부에 설치된 PC너트에 체결됨에 의하여 PHC말뚝 단부에 부착되는 도넛 형상의 부착판과, 상기 부착판의 내경부에 서로 대응되도록 일체로 형성되며 두께가 부착판과 동등하거나 작은 초승달 형상의 걸림판과, 상기 걸림판의 하면 중앙에 서로 대응되는 위치에 고정된 걸림구로 구성되는 부착구;
상기 걸림구에 양단부가 결합되는 걸림축과, 상기 걸림축의 중앙부에 회전핀이 결합되도록 타공된 경사홀과, 상기 타공된 경사홀에 의한 걸림축의 강도 손실을 보강하기 위하여 걸림축의 상단부와 하단부에 일체로 보강된 보강재와, 상기 걸림축의 일측에 일체로 형성된 무게추로 구성되는 인양구;
상기 경사홀에 회전핀이 결합될 수 있도록 하부에 회전핀홀이 형성되고 걸림축 중앙부 양측에 결합되면서 회전핀에 의하여 인양구가 상하방향으로 회전될 수 있도록 일정 길이를 갖는 한 쌍의 측판과, 상기 측판 상단부를 서로 연결하면서 중앙부에 와이어와 연결되는 고리가 부착된 상판으로 구성되는 샤클로 이루어진 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치.
PHC말뚝을 공삭공 방식으로 시공하기 위해 굴착공 깊이에 비해 짧은 길이의 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킴에 있어서,
상면에 일정 간격으로 형성된 볼트머리수용홈에 볼트머리가 안착되면서 볼트홀을 통과하는 볼트가 PHC말뚝의 단부에 설치된 PC너트에 체결됨에 의하여 PHC말뚝 단부에 부착되는 도넛 형상의 부착판과, 상기 부착판의 내경부에 서로 대응되도록 일체로 형성되며 두께가 부착판과 동등하거나 작은 초승달 형상의 걸림판과, 상기 걸림판의 하면 중앙에 서로 대응되는 위치에 고정된 걸림구로 구성되는 부착구;
상기 걸림구에 양단부가 결합되는 걸림축과, 상기 걸림축의 중앙부에 회전핀이 결합되도록 회전핀과 동일한 형상으로 타공된 원형홀과, 상기 원형홀에 의한 걸림축의 강도 손실을 보강하기 위하여 걸림축의 상단부와 하단부에 일체로 보강된 보강재와, 상기 걸림축의 일측 하단부에 일체로 형성된 무게추로 구성되는 인양구;
상기 원형홀에 회전핀이 결합될 수 있도록 하부에 회전핀홀이 형성되고 걸림축 중앙부 양측에 결합되면서 회전핀에 의하여 인양구가 상하방향으로 회전될 수 있도록 일정 길이를 갖는 한 쌍의 측판과, 상기 측판 상단부를 서로 연결하면서 중앙부에 와이어와 연결되는 고리가 부착된 상판으로 구성되는 샤클로 이루어진 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치.
청구항 1에 있어서,
상기 경사홀은 인양구 중앙에 위치한 상부홀에서 무게추가 고정된 측과 반대 방향에 위치한 하부홀로 하향 경사진 장공으로 형성된 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
상기 걸림구에 걸림축의 양단부가 안정되게 결합되도록 하기 위하여 PHC말뚝의 내경 중심부에서 외경측으로 밀어 넣는 양단이 굽혀져 있는 고정핀을 수용하도록 'ㄱ'자형의 개방된 홀로 형성된 고정핀홀이 구성된 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
상기 걸림축이 걸림구에 결합될 시 걸림축이 좌우로 이동해서 걸림구중 어느 하나에서 걸림축과 결합력이 약해지는 것을 제어하기 위하여 걸림축의 양단부로부터 일정거리 내측으로 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 연결 장치.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
걸림축은 원형의 봉강으로 형성되거나, 또는 장방향의 사각 형강에 양 단부가 원형 봉강으로 형성된 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 연결 장치.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착판의 상면에 형성된 볼트홀 내에는 볼트머리수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 연결 장치.
청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착판의 하면에는 PHC말뚝의 단부보다 돌출된 PC너트를 수용할 수 있는 PC너트 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 연결 장치.
a) 부착판의 볼트홀을 통과하는 볼트를 PHC말뚝 단부의 PC너트에 체결하여 부착구를 PHC말뚝 단부에 부착하는 단계;
b) 인양구의 걸림축 양단부를 부착구의 걸림구에 결합하는 단계;
c) 크레인에 연결된 와이어를 끌어올려서 PHC말뚝을 인양하는 단계;
d) 인양된 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킨 후 와이어를 아래로 내려 인양구의 걸림축을 걸림구로부터 분리하는 단계;
e) 인양구의 걸림축 일측에 고정된 무게추에 의해 걸림축이 상하방향으로 회전해서 회전핀의 위치가 상부홀 위치에서 하부홀 위치로 변경되면서 수평의 걸림축이 급격히 연직으로 90도 회전해서 상부로 회전된 걸림축 일측이 사클 내부로 삽입되는 단계;
f) 와이어를 끌어올려서 굴착공으로부터 샤클과 결합된 인양구를 완전히 회수하는 단계;
g) 보조항을 굴착공에 삽입해서 PHC말뚝 두부에 올려놓은 상태에서 보조항의 두부를 타격함으로써 PHC말뚝 선단을 지지층에 안착시키는 단계;
h) 보조항을 굴착공으로부터 회수하여 PHC말뚝의 시공을 완료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법.
a) 부착판의 볼트홀을 통과하는 볼트를 PHC말뚝 단부의 PC너트에 체결하여 부착구를 PHC말뚝 단부에 부착하는 단계;
b) 인양구의 걸림축 양단부를 부착구의 걸림구에 결합하는 단계;
c) 크레인에 연결된 와이어를 끌어올려서 PHC말뚝을 인양하는 단계;
d) 인양된 PHC말뚝을 굴착공 저면에 안착시킨 후 와이어를 아래로 내려 인양구의 걸림축을 걸림구로부터 분리하는 단계;
e) 인양구의 걸림축 일측에 고정된 무게추에 의해 원형홀에 결합된 회전핀을 중심으로 수평의 걸림축이 연직으로 90도 회전해서 상부로 회전된 걸림축 일측이 사클 내부로 삽입되는 단계;
f) 와이어를 끌어올려서 굴착공으로부터 샤클과 결합된 인양구를 완전히 회수하는 단계;
g) 보조항을 굴착공에 삽입해서 PHC말뚝 두부에 올려놓은 상태에서 보조항의 두부를 타격함으로써 PHC말뚝 선단을 지지층에 안착시키는 단계;
h) 보조항을 굴착공으로부터 회수하여 PHC말뚝의 시공을 완료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법.
청구항 9 또는 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부착구의 걸림구에 결림축을 결합하는 단계에서 걸림구에 형성된 ㄱ'자형의 개방된 홀로 형성된 고정핀홀에 양단이 굽혀져 있는 고정핀을 PHC말뚝의 내경 중심부에서 외경측으로 밀어 넣어 안착시키고, 상기 PHC말뚝을 인양해서 굴착공에 근입시킬 때 PHC말뚝 두부가 굴착공에 근입되기 직전에 상기 고정핀을 분리하는 것을 특징으로 하는 회수식 PHC말뚝 인양장치를 이용한 공삭공 방식의 PHC말뚝 시공방법.