KR20230139102A - 태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구조에 의해 파일링 작업을 위한 공구 등을 용이하게 체결하여 작업상의 편리함을 제공함과 동시에 파일 자체의 구조에 의해 파일링작업 상의 편리함 및 파일 상에 구조물을 설치하는 작업 등의 편리함을 제공할 수 있는 태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 일정 길이로 연장되는 포스트부재(21)와; 상기 포스트부재(21)의 하단측에 뾰족하게 하향 돌출된 디깅선단부(22)와; 상기 디깅선단부(22)로부터 일정 높이에 이르도록 상기 포스트부재(21)의 외주상에 스크류형태로 돌출 형성된 나선돌기(23)와; 상기 포스트부재(21)의 상단에 일체로 구비되어 상기 포스트부재(21)에 비해 확장된 판형태로 구비되고, 면상에 파일링공구(14)나 구조물(10)이 결합되도록 상기 포스트부재(21)의 상단면 둘레로 원주방향으로 긴 복수개의 체결장공(25)이 형성된 플랜지(24)를 포함하는 태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조가 제공된다.

Description

태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조{Underground anchor pile for a solar panel and the construction structure}

본 발명은 태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조에 의해 파일링 작업이 용이할 뿐만 아니라 구조물을 설치하는 데에 편리함을 제공할 수 있는 태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조에 관한 것이다.

일반적으로 지중앵커파일은 지상에 설치되는 구조물을 지탱하기 위해 지중에 박아 고정 설치하는 긴 막대형태로 된 것으로, 대개 일정 길이로 된 파이프의 하단을 뾰족하게 돌출시킴과 동시에 파이프의 외주상에 스크류 형태로 된 나선돌기가 형성되어 파일링 작업이 용이하도록 된 것이다.

이러한 지중앵커파일은 파이프의 상단이 지상으로 노출되어 구조물을 일체로 결합할 수 있게 되는데, 예를 들면, 개척지 등에 태양광패널과 같은 구조물을 설치하는 경우에는 지반이 약하기 때문에 지중앵커파일을 박아 기초를 세운 후에, 이 지중앵커파일 상에 패널프레임을 결합하고, 이 패널프레임 상에 태양광패널을 일체로 고정 설치하게 된다.

그런데 종래에는 파이프의 상단에 구조물을 결합하기 위한 플랜지가 불비하거나 파이프와는 별체로 구비되어 나사체결 등에 의해 결합되도록 구비됨으로 인해, 파일링작업 과정에서 파이프의 상단을 타격할 때에 공구 등에 의해 접촉면적이 좁을 뿐만 아니라 파일링작업을 위해 파이프를 회전시키기 위한 공구를 장착하는 데에 번거로움이 따를 뿐만 아니라 별체로 된 플랜지를 현장에서 파이프 상에 체결하는 작업 등의 번거로움이 따르는 것이다.

한국 공개특허공보 제10-2017-0022635호(2017. 03. 02)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구조에 의해 파일링 작업을 위한 공구 등을 용이하게 체결하여 작업상의 편리함을 제공함과 동시에 파일 자체의 구조에 의해 파일링작업 상의 편리함 및 파일 상에 구조물을 설치하는 작업 등의 편리함을 제공할 수 있는 태양광패널 설치용 지중앵커파일 및 이를 이용한 시공구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 지상에 패널프레임(12)에 의해 지지된 상태로 태양광패널(11)을 설치할 수 있도록 지중에 박아 하중을 지지하도록 된 지중앵커파일에 있어서;

일정 길이로 연장되는 포스트부재(21)와;

상기 포스트부재(21)의 하단측에 뾰족하게 하향 돌출된 디깅선단부(22)와;

상기 디깅선단부(22)로부터 일정 높이에 이르도록 상기 포스트부재(21)의 외주상에 스크류형태로 돌출 형성된 나선돌기(23)와;

상기 포스트부재(21)의 상단에 일체로 구비되어 상기 포스트부재(21)에 비해 확장된 판형태로 구비되고, 면상에 파일링공구(14)나 구조물(10)이 결합되도록 상기 포스트부재(21)의 상단면 둘레로 원주방향으로 긴 복수개의 체결장공(25)이 형성된 플랜지(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 지중앵커파일이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 포스트부재(21)는 중공형태로 된 파이프에 의해 제작되되, 상기 나선돌기(23)가 형성되는 일정 길이의 나선바디부(30)와, 상기 나선돌기(23)가 형성되지 않은 상태로 상기 나선바디부(30)로부터 상기 플랜지(24)에 이르는 비나선부(31)로 구성되며;

상기 플랜지(24) 상에는 상기 포스트부재(21)에 연통되도록 상기 체결장공(25)의 중앙부에 연통공(26)이 형성된 것을 특징으로 하는 플랜지 일체형 지중앵커파일이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 지상에 패널프레임(12)에 의해 지지된 상태로 태양광패널(11)을 설치할 수 있도록 지중에 박아 하중을 지지하도록 된 지중앵커파일을 이용한 시공구조에 있어서;

상기 지중앵커파일(20)은

일정 길이로 연장되는 포스트부재(21)와;

상기 포스트부재(21)의 하단측에 뾰족하게 하향 돌출된 디깅선단부(22)와;

상기 디깅선단부(22)로부터 일정 높이에 이르도록 상기 포스트부재(21)의 외주상에 스크류형태로 돌출 형성된 나선돌기(23)와;

상기 포스트부재(21)의 상단에 일체로 구비되어 상기 포스트부재(21)에 비해 확장된 판형태로 구비되고, 면상에 파일링공구(14)나 구조물(10)이 결합되도록 상기 포스트부재(21)의 상단면 둘레로 원주방향으로 긴 복수개의 체결장공(25)이 형성된 플랜지(24)를 포함하며;

상기 포스트부재(21)는 상기 나선돌기(23)가 형성되는 일정 길이의 나선바디부(30)와, 상기 나선돌기(23)가 형성되지 않은 상태로 상기 나선바디부(30)로부터 상기 플랜지(24)에 이르는 비나선부(31)로 구성되어 상기 비나선부(31)가 지상으로 연장되는 노출높이(L1,L2)를 달리하여 설치 가능하며;

상기 플랜지(24) 상에는 인접한 두개의 패널프레임(12,12)이 나란하게 장착 가능한 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 지중앵커파일을 이용한 시공구조가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 포스트부재(21)의 하단에 뾰족한 디깅선단부(22)가 형성됨과 동시에 포스트부재(21)의 외주상에 스크류형태의 나선돌기(23)가 형성되어 지중으로 파고 들어가는 파일링작업이 용이하며, 또한 포스트부재(21)의 상단에 판형태로 확장된 플랜지(24)가 일체로 결합됨에 따라, 현장에서 별도로 플랜지(24)를 결합하는 부가작업을 배제하여 작업상의 편리함을 제공함과 동시에 파일을 타격하여 박는 데에 용이한 장점이 있다.

또한 본 발명의 플랜지(24) 상에는 복수개의 체결장공(25)이 형성됨에 따라, 볼트(17) 등에 의해 파일링공구(14)를 용이하게 장착하여 파일을 회전시켜 파일링작업을 행하는 데에 작업상의 편리함을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 구조물(10)을 결합할 때에 홀의 위치를 맞추는 데에 용이하여 작업상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 포스트부재(21) 상에 나선돌기(23)가 형성된 나선바디부(30)와, 상기 나선돌기(23)가 형성되지 않은 비나선부(31)로 구성됨에 따라, 파일링 과정에서 파일을 지중에 박을 때에 나선돌기(23)에 의한 저항을 최소화하고, 포스트부재(21)의 비나선부(31)가 지상으로 노출되는 높이를 다양하게 형성하여 구조물(10)의 설치높이나 위치를 맞추는 데에 용이한 장점이 있다.

또한 본 발명은 중공형태의 파이프로 제작된 포스트부재(21)에 의해 파일링 과정에서 파이프의 내부로 흙이 유입된 상태로 지중에 박혀 견고한 지지상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 플랜지(24) 상에 연통공(26)이 형성되어 파이프의 내부로 흙이 유입되는 과정에서 내압을 용이하게 배출하여 파일의 박힘작동이 원활하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 설치상태도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일부 구성에 따른 결합상태를 도시한 분해 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 작업상태도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사시도 및 단면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시공구조를 도시한 사시도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 지상에 구조물(10)을 설치하기 위해 지중에 단단하게 기초를 박아 하중을 지탱함과 동시에 구조물(10)을 용이하게 설치할 수 있도록 된 것으로, 예를 들면 간척지와 같은 설치장소에 태양광패널(11)과 같은 구조물(10)을 지상의 일정 높이와 각도로 설치하고자 할 때에, 간척지의 특성상 지반이 취약할 수 있으므로 본 발명의 지중앵커파일(20)을 지중에 파일링한 후에, 이 지중앵커파일(20) 상에 직접적으로 태양광패널(11)을 지지하는 패널프레임(12)을 연결할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 지중앵커파일(20)은 지중에 용이하게 파고 들어갈 수 있는 구조로 구비될 뿐만 아니라 구조물(10)을 직결할 수 있는 구조 등으로 구비되는데, 이를 도 2 내지 도 6에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 지중앵커파일(20)은 일정 길이로 연장되는 봉형태로 된 포스트부재(21)가 구비되고, 이 포스트부재(21)의 하단에 뾰족하게 된 디깅선단부(22)가 형성되며, 상단이 일정 면적의 판형태로 된 플랜지(24)가 일체로 결합된 것으로, 포스트부재(21)의 외주상에는 상기 디깅선단부(22)로부터 일정 길이로 상향 연장되는 스크류형태의 돌출되는 나선돌기(23)가 형성된 것이다.

상기 디깅선단부(22)는 끝이 뾰족하게 형성되어 포스트부재(21)를 지중에 박을 때에 용이하게 흙을 파고 들어갈 수 있도록 된 것이고, 상기 나선돌기(23)는 지중에 스크류형태로 박혀 견고한 지지력을 갖도록 하기 위한 것인데, 이러한 나선돌기(23)로 인해 포스트부재(21)를 가압 회전시켜 지중에 박는 작업을 행하게 된다.

바람직하게는, 상기 포스트부재(21)는 나선돌기(23)의 유무에 따라 상하로 구분되는 나선바디부(30)와 비나선부(31)로 구성될 수 있는데, 상기 나선바디부(30)는 디깅선단부(22)로부터 나선돌기(23)가 일정 길이로 상향 연장되고, 상기 비나선부(31)는 상기 나선바디부(30)로부터 플랜지(24)에 이르도록 형성된 것으로, 대략적으로 나선바디부(30)와 비나선부(31)의 길이가 상호 유사한 길이를 형성하여 연장될 수 있는 것이다.

이러한 나선바디부(30)와 비나선부(31)에 의해서는 상기 나선돌기(23)가 포스트부재(21)의 부분적으로 형성되어 지중에 견고하게 박히면서도 파일링 과정 중에 나선돌기(23)의 저항에 따른 파일링 작업 자체의 부하를 최소화하고, 상기 비나선부(31)의 경우에는 지상으로 노출되더라도 구조물(10)의 프레임에 이질감이 없으므로 원하는 노출길이를 다양하게 형성할 수 있음에 따라, 경사지와 같은 다양한 설치장소에 원하는 높이를 기초를 형성하여 구조물을 용이하게 설치할 수 있게 된다.

한편, 상기 플랜지(24)는 포스트부재(21)의 상단에 일체로 결합되는 디스크 형태로 구비되는데, 디스크의 중앙부에 일정 직경의 연통공(27)이 형성되고, 이 연통공(27)의 둘레에 원주방향으로 긴 체결장공(25)이 복수개가 형성되고, 이 플랜지(24) 상에는 도 1에 도시된 바와 같은 구조물(10)이 설치되거나 파일링 작업중에 공구를 장착할 수 있도록 된 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플랜지(24) 상에는 구조물(10)의 플랜지(15)가 면접된 상태로 볼트(17)와 너트(18)에 의해 상호 체결되는데, 본 발명의 플랜지(24) 상에는 원주방향으로 긴 체결장공(25)이 형성됨에 따라, 구조물(10) 상에 이미 일정한 위치로 고정된 플랜지(15)의 볼트홀(16)과 지중에 이미 박힌 상태로 고정된 플랜지(24)의 체결장공(25)의 위치가 상호 어긋나는 허용범위를 넓게 하여 체결작업 상의 편리함을 제공할 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 파일링 작업에서는 포크레인(13) 등과 같은 건설장비를 이용하여 작업이 가능할 수 있는데, 이는 도시된 바와 같이 포크레인(13)의 버킷을 제거한 상태로 회전모터와 같은 파일링공구(14)를 장착하여 본 발명의 지중앵커파일(20)을 회전시켜 박는 스크류작업을 행하는 것이다.

이때에 상기 파일링공구(14) 상에도 플랜지(15)가 구비되어 본 발명의 플랜지(24)에 착탈되는데, 본 발명과 같이 포스트부재(21) 상단에 플랜지(24)가 일체로 구비된 경우에는 종래처럼 현장에서 플랜지(24)를 조립하는 작업과 같은 부가적인 작업이 불필요할 하고, 포스트부재(21)에 비해 확장된 플랜지(24)에 의해 파일링 초기에 포스트부재(21)를 자립시키기 위해 해머 등으로 타격하거나 포크레인(13)에 의해 포스트부재(21)를 프레싱할 때의 힘전달이 용이하게 된다.

한편 도 5의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 포스트부재(21)는 중공형태로 된 스틸재질의 파이프로 제작될 수 있는 것으로, 이는 파일 자체의 무게를 줄임과 동시에 주위에서 쉽게 구할 수 있는 통상의 재료에 의해 제작상의 편리함을 제공할 수 있으며, 상기 디깅선단부(22)의 형상은 원추형이나 삼각판 등으로 제작되어 포스트부재(21)의 하단에 일체로 용접될 수 있는 것이다.

구체적으로, 도 5의 (a)와 (b)와 같이 원추형으로 된 디깅선단부(22)는 포스트부재(21)의 하단을 막을 상태로 구비되어 파일링 작업이 유리하게 되고, 대신에 도 5의 (c)와 (d)와 같이 삼각판으로 된 디깅선단부(22)는 포스트부재(21)의 하단이 개방되어 파일링 작업 중에 포스트부재(21)의 내부로 흙이 유입됨으로 인해 더욱 견고한 지지력을 유지할 수 있게 되는데, 이러한 경우에는 포스트부재(21)의 내부로 흙이 유입되는 과정에서 파이프의 내압을 발생되어 흙의 유입이나 그에 따른 파일링 저하 등이 발생될 수 있는데, 이에 대응하여 플랜지(24)의 연통공(26)이 포스트부재(21)의 내부에 연통 형성되어 내압을 해제할 수도 있게 된다.

또한 포스트부재(21)의 파이프 내부로 흙이 유입되게 되면 파일링공구(14)의 회전부하가 커질 수 있으므로, 파일링 작업 중에 지중으로 파고 들어가는 작동을 원활하게 하도록 상기 포스트부재(21) 상에는 별도의 보조날개(27)를 더 형성할 수 있는 것이며, 이러한 본 발명은 해수나 외부조건 등에 의한 부식을 방지하기 위해 알루미늄 도금과 표면처리를 하여 내구성을 높임과 동시에 재사용이 가능하도록 구비될 수도 있는 것이다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광패널(11)과 같은 구조물(10)을 시공하는 구조의 일례는 우선적으로 지중에 복수개의 지중앵커파일(10)을 파일링하는데, 이때에 지중앵커파일(10)은 긴 줄자와 같은 레벨러를 이용하여 열을 맞추어 파일링하는 과정에서 상기 비나선부(31)가 지상으로 연장되는 노출높이(L1,L2)을 달리하여 태양광패널(11)의 경사각도 등에 맞추어 시공하기 편리하도록 다양한 높이로 형성할 수 있게 된다.

또한 상기 태양광패널(11)의 패널프레임(12)을 지중앵커파일(10)의 플랜지(24) 상에 결합하는 과정에서는 복수개의 패널프레임(12)을 하나의 플랜지(24)에 공유한 상태로 장착 가능한데, 이는 상기 플랜지(24) 상에 인접한 두개의 패널프레임(12)의 각 지주부분이 좌우로 나란하게 안착된 상태로 체결장공(25) 상에 체결될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 구조물 11: 태양광패널
12: 패널프레임 13: 포크레인
14: 파일링공구 20: 지중앵커파일
21: 포스트부재 22: 디깅선단부
23: 나선돌기 24: 플랜지
25: 체결장공 26: 연통공
27: 보조날개 30: 나선바디부
31: 비나선부

Claims (3)

1. 지상에 태양광패널(11)을 설치할 수 있도록 지중에 박아 하중을 지지하도록 된 지중앵커파일에 있어서;
   일정 길이로 연장되는 포스트부재(21)와;
   상기 포스트부재(21)의 하단측에 뾰족하게 하향 돌출된 디깅선단부(22)와;
   상기 디깅선단부(22)로부터 일정 높이에 이르도록 상기 포스트부재(21)의 외주상에 스크류형태로 돌출 형성된 나선돌기(23)와;
   상기 포스트부재(21)의 상단에 일체로 구비되어 상기 포스트부재(21)에 비해 확장된 판형태로 구비되고, 면상에 파일링공구(14)나 구조물(10)이 결합되도록 상기 포스트부재(21)의 상단면 둘레로 원주방향으로 긴 복수개의 체결장공(25)이 형성된 플랜지(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 지중앵커파일.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 포스트부재(21)는 중공형태로 된 파이프에 의해 제작되되, 상기 나선돌기(23)가 형성되는 일정 길이의 나선바디부(30)와, 상기 나선돌기(23)가 형성되지 않은 상태로 상기 나선바디부(30)로부터 상기 플랜지(24)에 이르는 비나선부(31)로 구성되며;
   상기 플랜지(24) 상에는 상기 포스트부재(21)에 연통되도록 상기 체결장공(25)의 중앙부에 연통공(26)이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 지중앵커파일.
   
3. 지상에 패널프레임(12)에 의해 지지된 상태로 태양광패널(11)을 설치할 수 있도록 지중에 박아 하중을 지지하도록 된 지중앵커파일을 이용한 시공구조에 있어서;
   상기 지중앵커파일(20)은
   일정 길이로 연장되는 포스트부재(21)와;
   상기 포스트부재(21)의 하단측에 뾰족하게 하향 돌출된 디깅선단부(22)와;
   상기 디깅선단부(22)로부터 일정 높이에 이르도록 상기 포스트부재(21)의 외주상에 스크류형태로 돌출 형성된 나선돌기(23)와;
   상기 포스트부재(21)의 상단에 일체로 구비되어 상기 포스트부재(21)에 비해 확장된 판형태로 구비되고, 면상에 파일링공구(14)나 구조물(10)이 결합되도록 상기 포스트부재(21)의 상단면 둘레로 원주방향으로 긴 복수개의 체결장공(25)이 형성된 플랜지(24)를 포함하며;
   상기 포스트부재(21)는 상기 나선돌기(23)가 형성되는 일정 길이의 나선바디부(30)와, 상기 나선돌기(23)가 형성되지 않은 상태로 상기 나선바디부(30)로부터 상기 플랜지(24)에 이르는 비나선부(31)로 구성되어 상기 비나선부(31)가 지상으로 연장되는 노출높이(L1,L2)를 달리하여 설치 가능하며;
   상기 플랜지(24) 상에는 인접한 두개의 패널프레임(12,12)이 나란하게 장착 가능한 것을 특징으로 하는 태양광패널 설치용 지중앵커파일을 이용한 시공구조.

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