KR100914058B1 - 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치 및 그방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 공지된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서, 상부 철근 구조체의 하면에 용접 고정된 상판과, 상기 상판의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체와, 하부 철근 구조체의 상면에 용접 고정되면서 원통체로 덮어 씌워지는 구조를 갖는 하판으로 구성된 지지력 측정기와; 상기 지지력 측정기의 내부에서 가력장치의 저부와 하판 사이에 설치되어 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 가력장치를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과; 지상에서 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 지지력 측정기 내부에 위치하는 가력장치 및 가력장치 이송수단에 연결된 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 원통체의 내부에서 가력장치들이 이송수단에 의해 말뚝의 중심으로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 재하시험을 통해 대구경 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정할 때 가력장치의 매몰로 인한 불필요한 경제적 손실을 방지하여 재하시험에 따른 비용을 줄일 수 있고, 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정이 완료된 후 가력장치가 설치되었던 지지력 측정기 내부 공간부를 포함하여 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정시 발생한 변위로 인해 추가로 만들어지는 공간부와 가력장치를 회수하기 위해 설치한 회수물체 인출 안내관의 내부를 포함해서 회수물체 인출 안내관이 회수된 공간부에 콘크리트를 타설하여 줌으로써 재하시험에 사용된 콘크리트 말뚝을 구조물의 기초 말뚝으로 다시 사용하는데 아무런 문제가 없게 되는 것이다.
가력장치, 현장 타설 말뚝, 연직재하시험, 가력장치 이송수단
Description
본 발명은 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대구경 현장 타설 콘크리트 말뚝에 실 하중을 가하여 말뚝의 지지력을 측정하는 과정에서 실제 상부구조물이 건설되었을 때의 하중을 재현하기 위해 사용하는 가력장치를 말뚝의 재하시험 완료 후에 회수하여 재사용할 수 있도록 하여 불필요한 경제적 손실을 미연에 방지하고, 가력장치가 설치되었던 공간부와 이 가력장치를 회수하기 위한 공간부를 콘크리트로 타설함으로써 시험에 사용된 콘크리트 말뚝을 구조물의 기초 말뚝으로 다시 사용할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 말뚝기초의 지지력 및 침하량은 여러 가지 이론적·경험적 방법들에 의해 추정될 수 있다.
현재 사용되고 있는 말뚝의 극한 연직 지지력 결정방법에는 말뚝 연직재하시험이나, 정동적 재하시험, 동재하시험과 같은 재하시험을 이용한 방법과, 정역학적 지지력 공식, 동역학적 지지력 공식, 현장시험결과 등에 의한 경험공식 및, 파동방정식, 말뚝해석코드에 의한 추정, 연속체 해석에 의한 추정 같은 지지력 공식을 이용하는 방법 등이 있으며, 이 방법들 중에서 말뚝 연직재하시험의 신뢰도가 가장 높다.
이와 같은 말뚝 연직재하시험은 일종의 실물시험으로 말뚝에 실 하중을 가하여 실제 상부구조물이 건설되었을 때를 재현하므로 신뢰도가 높다는 장점이 있다.
그러나, 이러한 말뚝 연직재하시험을 위해서는 하중재하를 위한 가압장치와 반력 시스템, 넓은 시험부지 등이 필요하므로 공기와 현장조건 등의 제약을 많이 받고, 많은 비용과 시간이 소요되는데, 특히 대구경 현장 타설 말뚝은 말뚝 하나의 지지력이 매우 크기 때문에 말뚝 두부에 하중을 가해서 지지력을 측정하는 일반적인 연직재하시험 방법으로는 연직 지지력을 측정하는 것이 매우 어렵다.
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이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 현장에서 말뚝을 시공할 때 고압의 유압식 잭을 말뚝 내에 설치하여 하중재하에 의해 발생되는 말뚝의 선단 지지력과 주면 마찰력을 재하 하중에 대한 상호간의 반력으로 사용함으로써 말뚝 연직재하시험과 같이 별도의 반력장치를 필요치 아니하고, 좁은 시험공간이나 경사진 곳에서도 적용이 가능한 오스터버그 셀을 이용한 지지하중 측정장치(US 5,576,494)가 제안된 바 있다.
이와 같은 종래 오스터버그 셀을 이용한 지지하중 측정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 평판 형상의 상판(1) 및 하판(2)과, 상판(1)의 저면에 접촉되는 실린더 로드(3-2)와 하판(2)의 상면에 접촉되는 몸체(3-4)로 구성되는 실린더(3)와, 양 끝단이 상판(1)의 저면과 하판(2)의 상면에 각각 용접됨으로써 상판(1)과 하판(2)을 결합시키는 연결부재(4)와, 상판(1) 및 하판(2)의 연직변위를 측정하기 위한 변위계(5) 및, 실린더에 수압을 가하여 실린더 로드(3-2)가 인출됨에 따라 발생된 공극을 시멘트 액으로 채우기 위한 그라우팅 관(30)을 포함하는 오스터버그 셀을 이용하도록 구성되어 있다.
이때, 상기 변위계(5)는 상판(1)의 상면에 고정 결합되어 상판(1)의 변위량을 측정하는 상판 변위계(5-2)와, 하판(2)의 상면에 고정 결합되어 하판(2)의 변위량을 측정하는 하판 변위계(5-4)를 포함하도록 구성되어 있으며, 상판 변위계(5-2)와 하판 변위계(5-4)의 수직거리 기준이 되도록 지면에 고정되는 기준빔(6)이 추가로 구비된다.
그리고 상기 그라우팅 관(30)은 말뚝의 지지력 측정 후 상판(1)과 하판(2) 사이에 발생한 공극에 시멘트 액을 주입하기 위한 그라우팅 인입용 관(30-1)과 공극에 과다하게 주입된 시멘트 액을 배출하기 위한 그라우팅 인출용 관(30-2)로 구성된다.
또 상기 실린더(3)는, 물의 인입 및 인출을 통하여 실린더 로드(3-2)가 가력되도록 구성되어 있다.
또한, 오스터버그 셀이 삽입되는 구멍은, 구멍을 굴착하는 과정에서 발생되는 각종 자갈과 이물질로 인하여 바닥면이 평평하게 형성되지 아니하므로, 하판(2)을 말뚝 선단에서 이격시켜 설치하고, 하판의 저면으로부터 수평을 이루며 고정될 수 있도록 일정량의 기초콘크리트(F)를 타설한다.
상기에 있어서, 실린더(3)에 유압을 가하면 실린더 로드(3-2)는 몸체(3-4) 외부로 인출되는데, 상판(1)과 하판(2)은 연결부재(4)에 의하여 고정 결합되므로 위치가 이동되지 아니한다. 실린더 로드(3-2)의 인출력이 증가하여 연결부재(4)의 결합이 끊어지게 되면, 하판(2)은 하향으로 움직여 선단 지지력을 발생시키고, 상판(1)은 동일한 힘으로 상향으로 움직이면서 콘크리트 말뚝(P)에 주면 마찰력을 발생시킨다.
또한 콘크리트 말뚝(P)의 두부가 아닌 선단이나 기타 임의의 위치에서 하중을 재하하므로 주면 마찰력과 선단 지지력은 서로에 대해 반력으로 작용하게 됨에 따라 오스터버그 셀을 이용한 지지력 측정장치는 별도의 하중 재하 반력장치 없이도 말뚝의 지지력을 측정할 수 있게 된다.
한편, 오스터버그 셀의 팽창 후에는 실린더 로드(3-2)의 인출로 인해 실린더 몸체(3-4) 내부에 공극이 발생함에 따라 말뚝의 단면적이 감소해서 강도가 저하된다. 또한 그라우팅 관(30)을 통해 콘크리트 말뚝(P) 하단부에서 발생된 공극에 시멘트 액을 충진함으로써 지지력 측정을 실시한 콘크리트 말뚝(P) 내부에 발생하는 공극으로 인한 말뚝의 강도저하를 방지하지만, 이때 말뚝 하단부의 공극에 충진된 시멘트 액에 대한 시공품질을 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.
따라서, 최근 들어 이와 같은 문제점을 부분적으로 해결하기 위한 방안으로 국내 등록특허공보 10-2007-0043282호 "양방향 복동식 말뚝재하시험 측정장치 및 측정방법"이 제안된 바 있다.
이와 같은 복동식 지지력 측정기와 이를 이용한 지지력 측정방법은, 지반에 하향으로 굴착된 구멍에 콘크리트를 타설하기 위한 트레미관홀이 중심에 형성된 상판 및 하판과, 상기 상판의 저면과 상기 하판의 상면에 압력을 고르게 인가하도록 상기 상판과 하판 사이에 배열되면서 상판과 하판 중 어느 하나의 부재에 결합되는 복동식 실린더와, 상기 상판 및 하판의 연직변위를 측정하기 위한 변위계측수단을 포함하는 지지력 측정기와; 지지력 측정시험이 진행되면서 상기 상판과 하판의 변위 발생으로 인해 말뚝 내부에 발생한 공극을 시멘트액으로 채우기 위한 그라우팅 관과; 지지력 측정기 상면과 하면에 결합되는 다수의 철근으로 구성되어 있다.
이와 같은 구성에서는 복동식 실린더에 유압을 가해서 대구경 현장 타설 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 측정하는 시험을 완료한 후 말뚝의 결함을 최소화하기 위해 복동식 실린더의 실린더 로드를 원상태로 복귀시킴으로써 실린더 내부에 공극이 발생하지 않도록 하고, 재하시험 후에 실린더 하단과 하판 사이에 발생하는 공간에는 그라우팅 관을 통해 시멘트액을 주입해서 말뚝 내부에 빈 공간이 형성되지 않도록 해서 말뚝 재하시험 후에도 콘크리트 말뚝의 강도를 유지해서 구조물의 기초 말뚝으로 사용할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 상기한 종래 오스터버그 셀을 이용한 지지력 측정장치를 포함하여 상기와 같은 구성을 갖는 복동식 지지력 측정장치는 고가의 가력장치들을 지반에 타설되는 콘크리트 말뚝에 매설한 상태에서 말뚝의 지지력을 측정하기 때문에 지지력 측정이 완료된 후에도 이들을 회수하지 못하고 지하에 계속 매설된 상태를 유지해서 폐기물이 되도록 하므로 그로 인해 불필요하고 막대한 경제적 손실을 가져오고 있음은 물론 말뚝의 지지력을 측정한 후에 그라우팅 관을 통해서 말뚝의 하부 공간부에 충진되는 시멘트 액에 대한 시공품질을 확인할 방법이 없는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 하중 지지능력이 큰 대구경 현장 타설 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 측정하기 위해 말뚝의 하단부 또는 중간부에 설치되는 지지력 측정기 중 가력장치는 해당 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상으로 회수하여 재사용할 수 있도록 함으로써 불필요한 경제적 손실을 미연에 방지함은 물론 현장 타설 말뚝 시험장비의 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 가력장치의 회수를 위해 대구경 콘크리트 말뚝의 중심부에 설치되는 회수물체 인출 안내관의 일부를 콘크리트 말뚝으로부터 분리 회수할 수 있도록 하여 재하시험용 현장 타설 말뚝의 시공 비용을 대폭 절감할 수 있는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 선단 지지력 및 주면 마찰력의 측정이 완료된 후 가력장치가 설치되었던 공간부를 포함하여 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정시 상판과 하판의 위치 변화로 인해 말뚝의 하단에 추가로 발생한 공간부와 가력장치를 회수하기 위해 설치된 회수물체 인출 안내관의 내부 공간부를 포함한 회수물체 인출 안내관이 회수된 공간부에 콘크리트를 타설하여 줌으로써 지지력 측정에 사용된 콘크리트 말뚝 자체를 구조물의 기초 말뚝으로 그대로 활용하는데 아무런 악영향이 없도록 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 복수개의 철근을 원통체 형상으로 결속하여 콘트리트 투입용 트레미관들과 함께 지면에 수직하게 굴착한 구멍에 순차적으로 삽입 설치되는 길이가 서로 다른 상,하부 철근 구조체와; 상기 상부 철근 구조체의 하면에 용접 고정된 상판과, 상기 상판의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체와, 상기 하부 철근 구조체의 상면에 용접 고정되는 하판을 포함하며, 원통체가 하판 위에 덮어 씌워지는 구조를 가지고, 상기 상,하판 사이에 존재하는 원통체 내부 공간의 가장자리에 로드 셀과 유압 실린더로 구성된 복수개의 가력장치가 정해진 간격으로 설치되는 형태를 가지며, 상기 가력장치의 신장에 의해 상부 철근 구조체 및 하부 철근 구조체에 연직하중을 가하는 방법으로 말뚝의 지지력을 측정하는 지지력 측정기로 구성된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서,
상기 지지력 측정기의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치들의 저면과 하판 사이에 설치되어 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 자체 내에 구비된 인출동력 발생용 실린더가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치를 지지력 측정기 내부의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과;
지상에서 상부 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치 및 가력장치 이송수단의 측면 또는 상면에 연결된 체인과 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 가력장치들이 가력장치 이송수단에 의해 원통체의 내부 가장자리에서 콘크리트 말뚝의 중심으로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이송수단은, 원주면에서 중심부을 향해 인출동력 발생용 실린더가 고정 설치되는 가로형 안치홈이 형성되고 저면 가장자리에는 상면을 향해 수직방향으로 복수개의 승강용 실린더가 고정 설치되는 수직형 안치홈이 형성된 구성을 갖고 상기 가력장치의 저부와 하판 사이에 설치되는 복수개의 원판과;
하판을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴를 구비하고 상기 원판들의 저면에서 상면을 향해 수직하게 형성된 수직형 안치홈에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴를 하판 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판을 포함하여 그 상면에 위치한 가력장치를 상,하판 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더들과;
상기 원판들의 가로형 안치홈에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더의 작동 후 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체의 내면 측으로 인출시켜 원판 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치한 가력장치를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시킨 후 인출된 로드를 원위치하는 인출동력 발생용 실린더;로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 하판의 상면에는 원주면에서 중심부를 향해 상기 가력장치 이송수단의 원판 저부에 설치된 승강용 실린더들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 실린더의 작동시 해당 원판이 하판의 가장자리로부터 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판의 상면부에는 원통체의 내경 보다 작은 직경을 갖는 보조 원통체를 부가 설치하여 콘크리트 타설시 지지력 측정기의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단할 수 있도록 함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 완료 후 가력장치 이송수단의 인출동력 발생용 실린더를 작동할 때 벌어진 상태를 갖는 원통체의 하단부와 하판 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더의 로드 단부가 면이 고르지 못한 콘크리트 구조물 측으로 인출되지 않고 상기 보조 원통체의 내면에 접촉되어 가력장치를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동시키도록 한 것을 특징으로 한다.
그리고, 필요에 따라서는 상기 안내레일 중 어느 하나 또는 한 쌍의 안내레일 내단부에 원판이 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 원판이 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 인출동력 발생용 실린더의 로드는 원판과 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부에 충분히 이르도록 다단으로 인출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 철근을 원통체 형상으로 결속하여 콘트리트 투입용 트레미관들과 함께 지면에 수직하게 굴착한 구멍에 순차적으로 삽입 설치되는 길이가 서로 다른 상,하부 철근 구조체와; 상기 상부 철근 구조체의 하면에 용접 고정된 상판과, 상기 상판의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체와, 상기 하부 철근 구조체의 상면에 용접 고정되는 하판을 포함하며, 원통체가 하판 위에 덮어 씌워지는 구조를 가지고, 상기 상,하판 사이에 존재하는 원통체 내부 공간의 가장자리에 로드 셀과 유압 실린더로 구성된 복수개의 가력장치가 정해진 간격으로 설치되는 형태를 가지며, 상기 가력장치의 신장에 의해 상부 철근 구조체 및 하부 철근 구조체에 연직하중을 가하는 방법으로 말뚝의 지지력을 측정하는 지지력 측정기로 구성된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서,
상기 지지력 측정기의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치들의 저면과 하판 사이에 설치되어 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 자체에 구비된 인출동력 발생용 모터가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치들을 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과;
지상에서 상부 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치 및 가력장치 이송수단의 측면 또는 상면에 연결된 체인과 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 원통체의 내부에서 가력장치들이 가력장치 이송수단에 의해 콘크리트 말뚝의 중심부로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치하되,
상기 가력장치 이송수단은, 하판을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴를 구비하고 상기 가력장치의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴를 하판 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치를 상,하판 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더들과;
축 단부에 피니언 기어를 구비하고 상기 가력장치의 저면에 수직하게 형성된 모터 안치홈에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더들의 작동 후 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 피니언 기어가 회전하도록 동력을 발생시켜 가력장치가 가력장치 이동레일을 따라 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동되도록 하는 인출동력 발생용 모터와;
종단면이 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 피니언 기어와 맞물리는 레크 기어가 형성된 구성을 갖고 상기 하판의 원주면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터의 구동시 가력장치가 하판의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동되도록 안내하는 가력장치 이동레일;로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이동레일의 레크 기어 높이는 승강용 실린더의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 하여 승강용 실린더가 작동한 상태에서도 인출동력 발생용 모터의 축에 고정 설치된 피니언 기어가 레크 기어로부터 이탈되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치의 저면에 설치되는 승강용 실린더들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터의 작동시 해당 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일 내단부에 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
그리고 필요에 따라서는 상기 가력장치 저면에서 인출동력 발생용 모터의 일측부에 이동위치 제한 스위치를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버를 부가 설치하여 가력장치가 인출동력 발생용 모터의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 스위치 작동레버가 이동위치 제한 스위치를 "오프"시켜 상기 인출동력 발생용 모터에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가력장치의 상면부에는 체인 안치홈을 설치하고 상기 원판의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구를 구비시켜 상기 가력장치의 체인 안치홈 및 원판의 체인 연결구에 연결된 체인들의 타단부를 각각의 가력장치들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스들에 결속시켜서 지상에서 해당 유체공급 호스와 체인을 끌어올릴 때 상기 가력장치와 원판들이 체인을 통해 연결된 형태에서 해당 체인 및 유체공급 호스와 함께 회수물체 인출 안내관을 따라 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치와 원판의 상면부에는 수평방향으로 체인 안치홈을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구를 설치해서 가력장치의 체인 연결구에 연결된 체인의 타단부를 원판의 체인 안치홈에 고정시키고, 상기 원판의 체인 연결구에 연결된 체인의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치와 원판들을 체인들에 의해 상호 연결되도록 하되, 최초로 인출되는 가력장치의 체인 안치홈에 일단부가 고정된 체인의 타단부를 유체공급 호스들에 결속구를 통해 결속시켜 지상에서 체인과 유체공급 호스를 끌어올릴 때 상기 가력장치 또는 원판들이 체인을 통해 상호 연결된 형태에서 순차적으로 체인 및 유체공급 호스와 함께 회수물체 인출 안내관을 따라 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 회수물체 인출 안내관은 상,하부 회수물체 인출 안내관으로 형성하여 상호 분리 가능하게 결합 설치하되, 상부 회수물체 인출 안내관은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형하여 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단을 작동시켜 가력장치 및 원판의 회수 완료 후 상부 회수물체 인출 안내관은 콘크리트 말뚝으로부터 이격시켜 지상으로 회수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관의 외주면에는 콘크리트 말뚝으로부터 상부 회수물체 인출 안내관이 쉽게 분리될 수 있도록 상부 회수물체 인출 안내관의 설치시 윤활제를 더 도포시킨 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 지면에 수직 방향으로 구멍을 굴착하는 단계와; 지상에서 상기 구멍을 가로지르게 설치한 거치대를 이용하여 구멍에 하부 철근 구조체를 거치하는 단계와; 지상에서 상기 하부 철근 구조체의 상면에 지지력 측정기를 용접 고정시켜 결합하는 단계와; 지상에서 상기 지지력 측정기의 상방부로 상부 철근 구조체를 용접 고정시켜 결합하는 단계와; 상기 구멍에 설치한 거치대를 제거한 후 지지력 측정기를 사이에 두고 상,하부 철근 구조체가 순차적으로 결합되어 일체화된 것을 구멍 내로 안착하는 단계와; 상기 지지력 측정기의 상판을 관통하도록 회수물체 인출 안내관을 삽입 설치하는 단계와; 상기 회수물체 인출 안내관과 상부 철근 구조체 사이를 통해 복수개의 트레미관을 인입시켜 지지력 측정기의 외곽에 형성된 트레미관 홀에 트레미관들을 삽입 설치하는 단계와; 상기 트레미관을 인출하면서 트레미관을 통해 상,하부 철근 구조체의 내,외부 및 상기 지지력 측정기의 외측에 콘크리트를 타설하는 단계와; 콘크리트의 양생이 완료되면 지상의 제어부를 통해 상,하부 철근 구조체 사이에 설치되어 있는 상기 지지력 측정기의 내부 가장자리에 정해진 간격을 두고 설치된 복수개의 가력장치를 신장시켜, 상기 지지력 측정기의 상판은 상승하고 하판은 하강하도록 하면서 공지의 변위계측수단을 이용하여 상기 지지력 측정기의 상판 및 하판의 연직변위를 계측하는 단계와; 상기 지지력 측정기 내 가력장치의 팽창이 완료되면, 가력장치에 가해진 하중 단계별로 공지의 변위계측수단을 통해 계측된 상기 지지력 측정기의 상판 및 하판의 연직변위를 이용해서 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 결정하는 단계와; 해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력의 결정이 완료되면 가력장치를 수축시켜 원위치시키는 단계와; 각각의 가력장치의 하부에 설치되어 있는 가력장치 이송수단을 작동시켜서 지지력 측정기 내의 가장자리에 구비된 복수개의 가력장치들을 회수물체 인출 안내관의 중심부로 순차적으로 이동시키고, 가력장치 또는 가력장치 이송수단에 연결된 유압호스와 체인을 당겨서 가력장치 및 가력장치 이송수단들을 순차적으로 회수하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치들의 회수 후 상기 회수물체 인출 안내관을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치가 설치되었던 지지력 측정기 내부 공간부를 포함하여 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부 및 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지력 측정기의 상판을 관통하도록 회수물체 인출 안내관을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관으로 분리 설치하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관은 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성한 것을 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 상부 회수물체 인출 안내관을 설치할 때에는 그 외주면에 윤활제를 도포하여 설치한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 지지력 측정기 내에 설치된 가력장치들을 회수한 후, 상,하부 회수물체 인출 안내관을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치가 설치되었던 지지력 측정기 내부 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하기에 앞서, 상부 회수물체 인출 안내관을 하부 회수물체 인출 안내관 및 상부 콘크리트 말뚝으로부터 분리하여 지상으로 회수한 다음 가력장치가 설치되어 있던 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지력 측정기의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치들의 저면과 하판 사이에 설치되어 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 자체 내에 구비된 인출동력 발생용 실린더가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치를 지지력 측정기 내부의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과;
지상에서 상부 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치 및 가력장치 이송수단의 측면 또는 상면에 연결된 체인과 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 가력장치들이 가력장치 이송수단에 의해 원통체의 내부 가장자리에서 콘크리트 말뚝의 중심으로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이송수단은, 원주면에서 중심부을 향해 인출동력 발생용 실린더가 고정 설치되는 가로형 안치홈이 형성되고 저면 가장자리에는 상면을 향해 수직방향으로 복수개의 승강용 실린더가 고정 설치되는 수직형 안치홈이 형성된 구성을 갖고 상기 가력장치의 저부와 하판 사이에 설치되는 복수개의 원판과;
하판을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴를 구비하고 상기 원판들의 저면에서 상면을 향해 수직하게 형성된 수직형 안치홈에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴를 하판 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판을 포함하여 그 상면에 위치한 가력장치를 상,하판 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더들과;
상기 원판들의 가로형 안치홈에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더의 작동 후 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체의 내면 측으로 인출시켜 원판 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치한 가력장치를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시킨 후 인출된 로드를 원위치하는 인출동력 발생용 실린더;로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 하판의 상면에는 원주면에서 중심부를 향해 상기 가력장치 이송수단의 원판 저부에 설치된 승강용 실린더들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 실린더의 작동시 해당 원판이 하판의 가장자리로부터 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판의 상면부에는 원통체의 내경 보다 작은 직경을 갖는 보조 원통체를 부가 설치하여 콘크리트 타설시 지지력 측정기의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단할 수 있도록 함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 완료 후 가력장치 이송수단의 인출동력 발생용 실린더를 작동할 때 벌어진 상태를 갖는 원통체의 하단부와 하판 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더의 로드 단부가 면이 고르지 못한 콘크리트 구조물 측으로 인출되지 않고 상기 보조 원통체의 내면에 접촉되어 가력장치를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동시키도록 한 것을 특징으로 한다.
그리고, 필요에 따라서는 상기 안내레일 중 어느 하나 또는 한 쌍의 안내레일 내단부에 원판이 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 원판이 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 인출동력 발생용 실린더의 로드는 원판과 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부에 충분히 이르도록 다단으로 인출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 철근을 원통체 형상으로 결속하여 콘트리트 투입용 트레미관들과 함께 지면에 수직하게 굴착한 구멍에 순차적으로 삽입 설치되는 길이가 서로 다른 상,하부 철근 구조체와; 상기 상부 철근 구조체의 하면에 용접 고정된 상판과, 상기 상판의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체와, 상기 하부 철근 구조체의 상면에 용접 고정되는 하판을 포함하며, 원통체가 하판 위에 덮어 씌워지는 구조를 가지고, 상기 상,하판 사이에 존재하는 원통체 내부 공간의 가장자리에 로드 셀과 유압 실린더로 구성된 복수개의 가력장치가 정해진 간격으로 설치되는 형태를 가지며, 상기 가력장치의 신장에 의해 상부 철근 구조체 및 하부 철근 구조체에 연직하중을 가하는 방법으로 말뚝의 지지력을 측정하는 지지력 측정기로 구성된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서,
상기 지지력 측정기의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치들의 저면과 하판 사이에 설치되어 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 자체에 구비된 인출동력 발생용 모터가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치들을 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과;
지상에서 상부 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치 및 가력장치 이송수단의 측면 또는 상면에 연결된 체인과 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 원통체의 내부에서 가력장치들이 가력장치 이송수단에 의해 콘크리트 말뚝의 중심부로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치하되,
상기 가력장치 이송수단은, 하판을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴를 구비하고 상기 가력장치의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴를 하판 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치를 상,하판 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더들과;
축 단부에 피니언 기어를 구비하고 상기 가력장치의 저면에 수직하게 형성된 모터 안치홈에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더들의 작동 후 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 피니언 기어가 회전하도록 동력을 발생시켜 가력장치가 가력장치 이동레일을 따라 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동되도록 하는 인출동력 발생용 모터와;
종단면이 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 피니언 기어와 맞물리는 레크 기어가 형성된 구성을 갖고 상기 하판의 원주면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터의 구동시 가력장치가 하판의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동되도록 안내하는 가력장치 이동레일;로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이동레일의 레크 기어 높이는 승강용 실린더의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 하여 승강용 실린더가 작동한 상태에서도 인출동력 발생용 모터의 축에 고정 설치된 피니언 기어가 레크 기어로부터 이탈되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치의 저면에 설치되는 승강용 실린더들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터의 작동시 해당 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일 내단부에 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
그리고 필요에 따라서는 상기 가력장치 저면에서 인출동력 발생용 모터의 일측부에 이동위치 제한 스위치를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버를 부가 설치하여 가력장치가 인출동력 발생용 모터의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 스위치 작동레버가 이동위치 제한 스위치를 "오프"시켜 상기 인출동력 발생용 모터에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가력장치의 상면부에는 체인 안치홈을 설치하고 상기 원판의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구를 구비시켜 상기 가력장치의 체인 안치홈 및 원판의 체인 연결구에 연결된 체인들의 타단부를 각각의 가력장치들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스들에 결속시켜서 지상에서 해당 유체공급 호스와 체인을 끌어올릴 때 상기 가력장치와 원판들이 체인을 통해 연결된 형태에서 해당 체인 및 유체공급 호스와 함께 회수물체 인출 안내관을 따라 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치와 원판의 상면부에는 수평방향으로 체인 안치홈을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구를 설치해서 가력장치의 체인 연결구에 연결된 체인의 타단부를 원판의 체인 안치홈에 고정시키고, 상기 원판의 체인 연결구에 연결된 체인의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치와 원판들을 체인들에 의해 상호 연결되도록 하되, 최초로 인출되는 가력장치의 체인 안치홈에 일단부가 고정된 체인의 타단부를 유체공급 호스들에 결속구를 통해 결속시켜 지상에서 체인과 유체공급 호스를 끌어올릴 때 상기 가력장치 또는 원판들이 체인을 통해 상호 연결된 형태에서 순차적으로 체인 및 유체공급 호스와 함께 회수물체 인출 안내관을 따라 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 회수물체 인출 안내관은 상,하부 회수물체 인출 안내관으로 형성하여 상호 분리 가능하게 결합 설치하되, 상부 회수물체 인출 안내관은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형하여 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단을 작동시켜 가력장치 및 원판의 회수 완료 후 상부 회수물체 인출 안내관은 콘크리트 말뚝으로부터 이격시켜 지상으로 회수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관의 외주면에는 콘크리트 말뚝으로부터 상부 회수물체 인출 안내관이 쉽게 분리될 수 있도록 상부 회수물체 인출 안내관의 설치시 윤활제를 더 도포시킨 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 지면에 수직 방향으로 구멍을 굴착하는 단계와; 지상에서 상기 구멍을 가로지르게 설치한 거치대를 이용하여 구멍에 하부 철근 구조체를 거치하는 단계와; 지상에서 상기 하부 철근 구조체의 상면에 지지력 측정기를 용접 고정시켜 결합하는 단계와; 지상에서 상기 지지력 측정기의 상방부로 상부 철근 구조체를 용접 고정시켜 결합하는 단계와; 상기 구멍에 설치한 거치대를 제거한 후 지지력 측정기를 사이에 두고 상,하부 철근 구조체가 순차적으로 결합되어 일체화된 것을 구멍 내로 안착하는 단계와; 상기 지지력 측정기의 상판을 관통하도록 회수물체 인출 안내관을 삽입 설치하는 단계와; 상기 회수물체 인출 안내관과 상부 철근 구조체 사이를 통해 복수개의 트레미관을 인입시켜 지지력 측정기의 외곽에 형성된 트레미관 홀에 트레미관들을 삽입 설치하는 단계와; 상기 트레미관을 인출하면서 트레미관을 통해 상,하부 철근 구조체의 내,외부 및 상기 지지력 측정기의 외측에 콘크리트를 타설하는 단계와; 콘크리트의 양생이 완료되면 지상의 제어부를 통해 상,하부 철근 구조체 사이에 설치되어 있는 상기 지지력 측정기의 내부 가장자리에 정해진 간격을 두고 설치된 복수개의 가력장치를 신장시켜, 상기 지지력 측정기의 상판은 상승하고 하판은 하강하도록 하면서 공지의 변위계측수단을 이용하여 상기 지지력 측정기의 상판 및 하판의 연직변위를 계측하는 단계와; 상기 지지력 측정기 내 가력장치의 팽창이 완료되면, 가력장치에 가해진 하중 단계별로 공지의 변위계측수단을 통해 계측된 상기 지지력 측정기의 상판 및 하판의 연직변위를 이용해서 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 결정하는 단계와; 해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력의 결정이 완료되면 가력장치를 수축시켜 원위치시키는 단계와; 각각의 가력장치의 하부에 설치되어 있는 가력장치 이송수단을 작동시켜서 지지력 측정기 내의 가장자리에 구비된 복수개의 가력장치들을 회수물체 인출 안내관의 중심부로 순차적으로 이동시키고, 가력장치 또는 가력장치 이송수단에 연결된 유압호스와 체인을 당겨서 가력장치 및 가력장치 이송수단들을 순차적으로 회수하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치들의 회수 후 상기 회수물체 인출 안내관을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치가 설치되었던 지지력 측정기 내부 공간부를 포함하여 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부 및 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지력 측정기의 상판을 관통하도록 회수물체 인출 안내관을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관으로 분리 설치하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관은 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성한 것을 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 상부 회수물체 인출 안내관을 설치할 때에는 그 외주면에 윤활제를 도포하여 설치한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 지지력 측정기 내에 설치된 가력장치들을 회수한 후, 상,하부 회수물체 인출 안내관을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치가 설치되었던 지지력 측정기 내부 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하기에 앞서, 상부 회수물체 인출 안내관을 하부 회수물체 인출 안내관 및 상부 콘크리트 말뚝으로부터 분리하여 지상으로 회수한 다음 가력장치가 설치되어 있던 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 한다.
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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 장치에 의하면, 지지력이 큰 대구경 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 측정하기 위해 말뚝의 하단부에 설치되는 지지력 측정기 중 가력장치는 해당 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상으로 회수하여 재사용할 수 있도록 함으로써 첫째 불필요한 경제적 손실을 미연에 방지하여 현장 타설 말뚝 시험장비의 설치비용을 대폭 절감할 수 있다.
둘째 가력장치의 회수를 위해 대구경 콘크리트 말뚝에 설치되는 회수물체 인출 안내관의 일부를 콘크리트 말뚝으로부터 분리 회수할 수 있도록 함으로써 재하 시험용 현장 타설 말뚝의 시공에 따른 비용을 대폭 절감할 수 있고, 셋째 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정이 완료된 후 가력장치가 설치되었던 공간부를 포함하여 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정시 지지력 측정기 내에서 추가로 발생한 공간부와 가력장치를 회수하기 위해 설치한 회수물체 인출 안내관의 내부 공간부를 포함한 회수물체 인출 안내관이 회수된 공간부에 콘크리트를 타설함으로써 재하시험에 사용된 콘크리트 말뚝을 구조물의 기초 말뚝으로 활용하는데 아무런 악영향이 없게 되는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 장치의 일 실시 예에 따른 내부 구성도이고, 도 3은 본 발명 장치 중 가력장치 이송수단의 일 실시 예가 실시된 지지력 측정기의 분해 사시도이며, 도 4는 가력장치와 가력장치 이송수단의 일 실시 예에 따른 분해 사시도이고, 도 5는 일 실시 예의 가력장치 이송수단이 구비된 지지력 측정기의 평단면도이다.
또, 도 6은 본 발명 장치에 설치된 지지력 측정기의 작동상태 단면도이고, 도 7은 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 가력장치를 원위치시킨 상태의 단면도이며, 도 8은 승강용 실린더를 이용하여 원판 및 가력장치를 승강시킨 상태의 단면도이고, 도 9는 인출동력 발생용 실린더를 작동시켜 수개의 원판 및 가력장치 중 어느 하나를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시킨 상태의 단면도이며, 도 10은 인출동력 발생용 실린더의 로드를 원위치시킨 상태의 단면도이고, 도 11은 가력장치 및 가력장치 이송수단들을 회수물체 인출 안내관을 통해 순차적으로 회수시키는 상태도이며, 도 12는 상부 회수물체 인출 안내관을 콘크리트 말뚝으로부터 분리시키는 상태를 보인 단면도이고, 도 13은 가력장치 및 상부 회수물체 인출 안내관을 회수하고 생성된 공간부에 콘크리트를 타설하는 상태를 보인 단면도이다.
또한, 도 14는 가력장치 및 원판을 체인과 유체공급 호스에 결속시킨 상태를 보인 예시도이고, 도 15는 서로 인접된 가력장치 및 원판을 체인을 통해 상호 연결하고 최초 인출되는 가력장치를 체인과 유체공급 호스에 결속시킨 상태를 보인 예시도이며, 도 16은 이송수단을 일체로 구비한 인접된 가력장치들을 체인을 통해 상 호 연결하고 최초 인출되는 가력장치는 체인과 유체공급 호스에 결속시킨 상태를 보인 예시도이고, 도 17은 본 발명 장치 중 가력장치 이송수단의 다른 실시 예가 실시된 지지력 측정기의 일부 확대 단면도이며, 도 18은 가력장치 이송수단의 다른 실시 예가 실시된 지지력 측정기의 평단면도이고, 도 19는 본 발명 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
이에 따르면 본 발명 장치는, 가로 세로 방향으로 배치되는 복수개의 철근을 원통체 형상으로 결속하여 콘트리트 투입용 트레미관(9)들과 함께 지면에 수직하게 굴착한 구멍(10)에 순차적으로 삽입 설치되는 길이가 서로 다른 상,하부 철근 구조체(7)(8)와; 상기 상부 철근 구조체(7)의 하면에 용접 고정된 상판(111)과, 상기 상판(111)의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체(113)와, 상기 하부 철근 구조체(8)의 상면에 용접 고정되는 하판(112)을 포함하며, 원통체(113)가 하판(113) 위에 덮어 씌워지는 구조를 가지고, 상기 상,하판(111)(112) 사이에 존재하는 원통체(113) 내부 공간의 가장자리에 로드 셀과 유압 실린더로 구성된 복수개의 가력장치(115)가 정해진 간격으로 설치되는 형태를 가지며, 상기 가력장치(115)의 신장에 의해 상부 철근 구조체(7) 및 하부 철근 구조체(8)에 연직하중을 가하는 방법으로 말뚝의 지지력을 측정하는 지지력 측정기(11)로 구성된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서,
상기 지지력 측정기(11)의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치(115)의 저부와 하판(112) 사이에 설치되어 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 자체 내에 구비된 인출동력 발생용 실린더(123)가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치(115)를 지지력 측정기(11) 내부의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단(12)과;
지상에서 상부 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)을 통해 원통체(113)의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치(115) 및 가력장치 이송수단(12)과 연결된 체인(16)과 유체공급 호스(14) 및 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 가력장치(115)들이 가력장치 이송수단(12)에 의해 원통체(113)의 내부 가장자리에서 콘크리트 말뚝의 중심으로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관(13);을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이송수단(12)의 일 실시 예는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원주면에서 중심부을 향해 인출동력 발생용 실린더(123)가 고정 설치되는 가로형 안치홈(121a)이 형성되고 저면의 가장자리에는 상면을 향해 수직방향으로 복수개의 승강용 실린더(122)가 고정 설치되는 수직형 안치홈(121b)이 구비된 구성을 갖고 상기 가력장치(115)의 저부와 하판(112)의 상면 사이에 설치되는 복수개의 원판(121)과;
하판(112)을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비하고 상기 원판(121)들의 저면에서 상면을 향해 수직하게 형성된 수직형 안치홈(121b)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판(121)을 포함하여 그 상면에 위치된 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판(121)의 저면이 하판(112)으로부터 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더(122)들과;
상기 원판(121)들의 가로형 안치홈(121a)에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더(122)의 작동 후 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체(113)의 내면 측으로 인출시켜 원판(121) 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치된 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시킨 후 인출된 로드를 원위치하는 인출동력 발생용 실린더(123);로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 하판(112)의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 상기 가력장치 이송수단(12)의 원판(121) 저부 가장가리에 설치된 승강용 실린더(122)들의 바퀴(122a)가 끼워져 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동시 해당 원판(121)을 포함하여 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판(112)의 상면부에는 원통체(113)의 내경 보다 작은 직경을 갖는 보조 원통체(114)를 부가 설치하여 콘크리트 타설시 지지력 측정기(11)의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단할 수 있도록 함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 완료 후 가력장치 이송수단(12)의 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동할 때 종방향으로 벌어진 상태를 갖는 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드 단부가 면이 고르지 못한 콘크리트 말뚝의 파쇄부 측으로 인출되지 않고 면이 고른 상기 보조 원통체(114)의 내면에 접촉되어 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
그리고, 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 원판(121)이 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 원판(121)이 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱(124a)을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드는 원판(121)과 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 충분히 이르도록 다단으로 인출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가력장치 이송수단(12)의 다른 실시 예는 도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이 하판(112)을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비하고 상기 가력장치(115)의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈(115a)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더(122)들과;
축 단부에 피니언 기어(125a)를 구비하고 상기 가력장치(115)의 저면에 수직하게 형성된 모터 안치홈(115b)에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더(122)들의 작동 후 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 피니언 기어가 회전하도록 동력을 발생시켜 가력장치(115)가 가력장치 이동레일(126)을 따라 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되도록 하는 인출동력 발생용 모터(125)와;
종단면이 대략 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 피니언 기어(125a)와 맞물리는 레크 기어(126a)가 형성된 구성을 갖고 상기 하판(112)의 원주면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터(125)의 구동시 가력장치(115)가 하판의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되도록 안내하는 가력장치 이동레일(126);로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이동레일(126)의 레크 기어(126a) 높이는 승강용 실린더(122)의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 하여 승강용 실린더(122)가 작동한 상태에서도 인출동력 발생용 모터(125)의 축에 고정 설치된 피니언 기어(125a)가 레크 기어(126a)로부터 이탈되지 않고 항상 맞물린 상태를 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판(112)의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치(115)의 저면에 설치되는 승강용 실린더(122)들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터(125)의 작동시 해당 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱(124a)을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
그리고 필요에 따라서는 상기 가력장치(115) 저면에 설치된 인출동력 발생용 모터(125)의 일측부에 이동위치 제한 스위치(127)를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일(126)의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치(127)를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버(126b)를 부가 설치하여 가력장치(115)가 인출동력 발생용 모터(125)의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 스위치 작동레버(126b)에 의해 이동위치 제한 스위치(127)가 "오프" 작동되어 상기 인출동력 발생용 모터(125)에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가력장치(115)의 상면부에는 체인 안치홈(18)을 설치하고 상기 원판(121)의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구(17)를 구비시켜 상기 가력장치(115)의 체인 안치홈(18) 및 원판(121)의 체인 연결구(17)에 고정된 체인(16)들의 타단부를 각각의 가력장치(115)들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스(14)들에 도 14와 같이 결속시켜 지상에서 해당 체인(16)과 각각의 가력장치(115)에 유체를 공급하는 유체공급 호스(14)를 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 연결된 형태에서 해당 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 따라 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치(115)와 원판(121)의 상면 중심부에는 수평방향으로 체인 안치홈(18)을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구(17)을 설치해서 가력장치(115)의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부를 원판(121)의 체인 안치홈(18)에 고정시키고, 상기 원판(121)의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈(18)에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치(115)와 원판(121)들을 체인(16)들에 의해 상호 연결되도록 하되, 도 15 또는 도 16과 같이 최초로 인출되는 가력장치(115)의 체인 안치홈에 일단부가 고정된 체인(16)을 유체공급 호스(14)들에 결속구(19)를 통해 결속시켜 지상에서 체인(16)과 유체공급 호스(14)를 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 상호 연결된 형태에서 순차적으로 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 따라 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회수물체 인출 안내관(13)은 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 형성하여 상호 분리 가능하게 결합 설치하되, 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형하여 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)의 회수 완료 후 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 콘크리트 말뚝으로부터 이격시켜 지상으로 회수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)의 외주면에는 콘크리트 말뚝으로부터 상부 회수물체 인출 안내관(131)이 쉽게 분리될 수 있도록 회수물체 인출 안내관(13)의 설치시 윤활제(20)를 더 도포시킨 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명 방법은, 지면에 수직 방향으로 구멍(10)을 굴착하는 단계(S1)와;
지상에서 상기 구멍(10)을 가로지르게 설치된 거치대(도시 생략함)를 이용하여 구멍(10)에 하부 철근 구조체(8)를 거치하는 단계(S2)와;
지상에서 상기 하부 철근 구조체(8)의 상면에 지지력 측정기(11)를 용접 고정시켜 결합하는 단계(S3)와;
지상에서 상기 지지력 측정기(11)의 상방부로 상부 철근 구조체(7)를 용접 고정시켜 결합하는 단계(S4)와;
상기 구멍(10)에 설치한 거치대를 제거한 후 지지력 측정기(11)를 사이에 두고 상,하부 철근 구조체(7)(8)가 순차적으로 결합되어 일체화 된 것을 상기 구멍(10)에 안착하는 단계(S5)와;
상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)을 관통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치하는 단계(S6)와;
상기 회수물체 인출 안내관(13)과 상부 철근 구조체(7) 사이를 통해 복수개의 트레미관(9)을 인입시켜 지지력 측정기(11)의 외곽에 형성된 트레미관 홀(도시 생략함)에 삽입 설치하는 단계(S7)와;
상기 트레미관(9)을 인출하면서 트레미관(9)을 통해 상,하부 철근 구조체(7)(8)의 내,외부 및 상기 지지력 측정기(11)의 외측에 콘크리트를 타설하는 단계(S8)와;
콘크리트의 양생이 완료되면 지상의 제어부(15)를 통해 상,하부 철근 구조체(7)(8) 사이에 설치되어 있는 상기 지지력 측정기(11)의 내부 가장자리에 정해진 간격을 두고 설치된 복수개의 가력장치(115)를 신장시켜, 상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)은 상승하고 하판(112)은 하강되도록 하면서 도시 생략된 공지의 변위계측수단을 이용하여 가력장치(115)에 가해진 하중 단계별로 상기 지지력 측정기(11)의 상판 및 하판의 연직변위를 계측하는 단계(S9)와;
상기 지지력 측정기(11) 내 가력장치(115)의 팽창이 완료되면, 공지의 변위계측수단을 통해서 계측된 상기 지지력 측정기(11)의 상판 및 하판의 연직변위를 이용해서 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 결정하는 단계(S10)와;
해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력의 결정이 완료되면 가력장치(115)의 로드를 수축시켜 원위치시키는 단계(S11)와;
각각의 가력장치(115)에 설치되어 있는 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 지지력 측정기(11) 내의 가장자리에 구비된 복수개의 가력장치(115)들을 회수물체 인출 안내관(13) 중심부로 순차적으로 이동시키며 체인(16)을 당겨서 가력장치(115)들을 순차적으로 회수하는 단계(S12);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치(115)들의 회수 후 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되어 있던 지지력 측정기(11) 내부 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 단계(S13);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)을 관통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관(13) 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 분리 설치하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성한 것임을 특징으로 한다.
또, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 설치할 때에는 그 외주면에 윤활제(20)를 도포하여 설치하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 지지력 측정기(11) 내에 설치된 가력장치(115)들을 회수하고 회수물체 인출 안내관(131)(132)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되었던 지지력 측정기(11) 내부 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하기에 앞서, 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 하부 회수물체 인출 안내관(132) 및 상부 콘크리트 말뚝으로부터 분리하여 지상으로 회수한 다음 가력장치(115)가 설치되었던 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지력 측정기(11)의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치(115)의 저부와 하판(112) 사이에 설치되어 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 자체 내에 구비된 인출동력 발생용 실린더(123)가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치(115)를 지지력 측정기(11) 내부의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단(12)과;
지상에서 상부 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)을 통해 원통체(113)의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치(115) 및 가력장치 이송수단(12)과 연결된 체인(16)과 유체공급 호스(14) 및 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 가력장치(115)들이 가력장치 이송수단(12)에 의해 원통체(113)의 내부 가장자리에서 콘크리트 말뚝의 중심으로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관(13);을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이송수단(12)의 일 실시 예는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원주면에서 중심부을 향해 인출동력 발생용 실린더(123)가 고정 설치되는 가로형 안치홈(121a)이 형성되고 저면의 가장자리에는 상면을 향해 수직방향으로 복수개의 승강용 실린더(122)가 고정 설치되는 수직형 안치홈(121b)이 구비된 구성을 갖고 상기 가력장치(115)의 저부와 하판(112)의 상면 사이에 설치되는 복수개의 원판(121)과;
하판(112)을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비하고 상기 원판(121)들의 저면에서 상면을 향해 수직하게 형성된 수직형 안치홈(121b)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판(121)을 포함하여 그 상면에 위치된 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판(121)의 저면이 하판(112)으로부터 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더(122)들과;
상기 원판(121)들의 가로형 안치홈(121a)에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더(122)의 작동 후 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체(113)의 내면 측으로 인출시켜 원판(121) 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치된 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시킨 후 인출된 로드를 원위치하는 인출동력 발생용 실린더(123);로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 하판(112)의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 상기 가력장치 이송수단(12)의 원판(121) 저부 가장가리에 설치된 승강용 실린더(122)들의 바퀴(122a)가 끼워져 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동시 해당 원판(121)을 포함하여 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판(112)의 상면부에는 원통체(113)의 내경 보다 작은 직경을 갖는 보조 원통체(114)를 부가 설치하여 콘크리트 타설시 지지력 측정기(11)의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단할 수 있도록 함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 완료 후 가력장치 이송수단(12)의 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동할 때 종방향으로 벌어진 상태를 갖는 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드 단부가 면이 고르지 못한 콘크리트 말뚝의 파쇄부 측으로 인출되지 않고 면이 고른 상기 보조 원통체(114)의 내면에 접촉되어 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
그리고, 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 원판(121)이 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 원판(121)이 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱(124a)을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드는 원판(121)과 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 충분히 이르도록 다단으로 인출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가력장치 이송수단(12)의 다른 실시 예는 도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이 하판(112)을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비하고 상기 가력장치(115)의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈(115a)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더(122)들과;
축 단부에 피니언 기어(125a)를 구비하고 상기 가력장치(115)의 저면에 수직하게 형성된 모터 안치홈(115b)에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더(122)들의 작동 후 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 피니언 기어가 회전하도록 동력을 발생시켜 가력장치(115)가 가력장치 이동레일(126)을 따라 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되도록 하는 인출동력 발생용 모터(125)와;
종단면이 대략 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 피니언 기어(125a)와 맞물리는 레크 기어(126a)가 형성된 구성을 갖고 상기 하판(112)의 원주면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터(125)의 구동시 가력장치(115)가 하판의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되도록 안내하는 가력장치 이동레일(126);로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 가력장치 이동레일(126)의 레크 기어(126a) 높이는 승강용 실린더(122)의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 하여 승강용 실린더(122)가 작동한 상태에서도 인출동력 발생용 모터(125)의 축에 고정 설치된 피니언 기어(125a)가 레크 기어(126a)로부터 이탈되지 않고 항상 맞물린 상태를 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하판(112)의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치(115)의 저면에 설치되는 승강용 실린더(122)들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터(125)의 작동시 해당 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱(124a)을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
그리고 필요에 따라서는 상기 가력장치(115) 저면에 설치된 인출동력 발생용 모터(125)의 일측부에 이동위치 제한 스위치(127)를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일(126)의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치(127)를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버(126b)를 부가 설치하여 가력장치(115)가 인출동력 발생용 모터(125)의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 스위치 작동레버(126b)에 의해 이동위치 제한 스위치(127)가 "오프" 작동되어 상기 인출동력 발생용 모터(125)에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가력장치(115)의 상면부에는 체인 안치홈(18)을 설치하고 상기 원판(121)의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구(17)를 구비시켜 상기 가력장치(115)의 체인 안치홈(18) 및 원판(121)의 체인 연결구(17)에 고정된 체인(16)들의 타단부를 각각의 가력장치(115)들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스(14)들에 도 14와 같이 결속시켜 지상에서 해당 체인(16)과 각각의 가력장치(115)에 유체를 공급하는 유체공급 호스(14)를 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 연결된 형태에서 해당 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 따라 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치(115)와 원판(121)의 상면 중심부에는 수평방향으로 체인 안치홈(18)을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구(17)을 설치해서 가력장치(115)의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부를 원판(121)의 체인 안치홈(18)에 고정시키고, 상기 원판(121)의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈(18)에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치(115)와 원판(121)들을 체인(16)들에 의해 상호 연결되도록 하되, 도 15 또는 도 16과 같이 최초로 인출되는 가력장치(115)의 체인 안치홈에 일단부가 고정된 체인(16)을 유체공급 호스(14)들에 결속구(19)를 통해 결속시켜 지상에서 체인(16)과 유체공급 호스(14)를 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 상호 연결된 형태에서 순차적으로 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 따라 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회수물체 인출 안내관(13)은 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 형성하여 상호 분리 가능하게 결합 설치하되, 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형하여 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)의 회수 완료 후 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 콘크리트 말뚝으로부터 이격시켜 지상으로 회수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)의 외주면에는 콘크리트 말뚝으로부터 상부 회수물체 인출 안내관(131)이 쉽게 분리될 수 있도록 회수물체 인출 안내관(13)의 설치시 윤활제(20)를 더 도포시킨 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명 방법은, 지면에 수직 방향으로 구멍(10)을 굴착하는 단계(S1)와;
지상에서 상기 구멍(10)을 가로지르게 설치된 거치대(도시 생략함)를 이용하여 구멍(10)에 하부 철근 구조체(8)를 거치하는 단계(S2)와;
지상에서 상기 하부 철근 구조체(8)의 상면에 지지력 측정기(11)를 용접 고정시켜 결합하는 단계(S3)와;
지상에서 상기 지지력 측정기(11)의 상방부로 상부 철근 구조체(7)를 용접 고정시켜 결합하는 단계(S4)와;
상기 구멍(10)에 설치한 거치대를 제거한 후 지지력 측정기(11)를 사이에 두고 상,하부 철근 구조체(7)(8)가 순차적으로 결합되어 일체화 된 것을 상기 구멍(10)에 안착하는 단계(S5)와;
상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)을 관통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치하는 단계(S6)와;
상기 회수물체 인출 안내관(13)과 상부 철근 구조체(7) 사이를 통해 복수개의 트레미관(9)을 인입시켜 지지력 측정기(11)의 외곽에 형성된 트레미관 홀(도시 생략함)에 삽입 설치하는 단계(S7)와;
상기 트레미관(9)을 인출하면서 트레미관(9)을 통해 상,하부 철근 구조체(7)(8)의 내,외부 및 상기 지지력 측정기(11)의 외측에 콘크리트를 타설하는 단계(S8)와;
콘크리트의 양생이 완료되면 지상의 제어부(15)를 통해 상,하부 철근 구조체(7)(8) 사이에 설치되어 있는 상기 지지력 측정기(11)의 내부 가장자리에 정해진 간격을 두고 설치된 복수개의 가력장치(115)를 신장시켜, 상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)은 상승하고 하판(112)은 하강되도록 하면서 도시 생략된 공지의 변위계측수단을 이용하여 가력장치(115)에 가해진 하중 단계별로 상기 지지력 측정기(11)의 상판 및 하판의 연직변위를 계측하는 단계(S9)와;
상기 지지력 측정기(11) 내 가력장치(115)의 팽창이 완료되면, 공지의 변위계측수단을 통해서 계측된 상기 지지력 측정기(11)의 상판 및 하판의 연직변위를 이용해서 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 결정하는 단계(S10)와;
해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력의 결정이 완료되면 가력장치(115)의 로드를 수축시켜 원위치시키는 단계(S11)와;
각각의 가력장치(115)에 설치되어 있는 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 지지력 측정기(11) 내의 가장자리에 구비된 복수개의 가력장치(115)들을 회수물체 인출 안내관(13) 중심부로 순차적으로 이동시키며 체인(16)을 당겨서 가력장치(115)들을 순차적으로 회수하는 단계(S12);로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 가력장치(115)들의 회수 후 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되어 있던 지지력 측정기(11) 내부 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 단계(S13);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지력 측정기(11)의 상판(111)을 관통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관(13) 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 분리 설치하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성한 것임을 특징으로 한다.
또, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 설치할 때에는 그 외주면에 윤활제(20)를 도포하여 설치하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 지지력 측정기(11) 내에 설치된 가력장치(115)들을 회수하고 회수물체 인출 안내관(131)(132)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되었던 지지력 측정기(11) 내부 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하기에 앞서, 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 하부 회수물체 인출 안내관(132) 및 상부 콘크리트 말뚝으로부터 분리하여 지상으로 회수한 다음 가력장치(115)가 설치되었던 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 한다.
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이와 같은 구성 및 단계로 이루어진 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 장치는 공지된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서, 가력장치 이송수단(12)과 회수물체 인출 안내관(13)을 더 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한 다.
이때, 상기 가력장치 이송수단(12)은 지지력 측정기(11)의 내부에서 가력장치(115)의 저부와 하판(112) 사이에 설치되어 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 가력장치(115)를 지지력 측정기(11)의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시키는 것을 기본적인 특징으로 하나, 그의 구체적인 구성은 다양한 형태로 제시할 수 있다.
또한, 상기 회수물체 인출 안내관(13)은 지상에서 상기 지지력 측정기(11)의 상판을 통해 원통체(113)의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치(115) 및 가력장치 이송수단(12)에 연결된 유체공급 호스(14) 및 체인(16), 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 원통체(113)의 내부에서 가력장치(115)들이 이송수단(12)에 의해 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되어 오면 이를 체인(16)을 통해 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하게 되는데, 이와 같은 회수물체 인출 안내관(13) 역시 하나의 관체 형상을 갖도록 설치할 수도 있고, 상,하부로 구분하여 분리 설치할 수도 있다.
상기에 있어서, 상기 가력장치 이송수단(12)으로 본 발명에서는 크게 두 가지 형태로 제시하였는데, 그 첫째로는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 원판(121)과 승강용 실린더(122) 및 인출동력 발생용 실린더(123)로 구성한 경우이고, 둘째로는 도 16 내지 도 18과 같이 승강용 실린더(122)들과 인출동력 발생용 모터(125) 및 가력장치 이동레일(126)로 구성한 경우이다.
상기 가력장치 이송수단(12)이 복수개의 원판(121)과 승강용 실린더(122)들 및 인출동력 발생용 실린더(123)로 구성된 일 실시 예의 경우, 상기 원판(121)들은 원주면에서 중심부을 향해 인출동력 발생용 실린더(123)가 고정 설치되는 가로형 안치홈(121a)이 형성되고 저면의 가장자리에는 복수개의 승강용 실린더(122)가 연직하게 고정 설치되는 수직형 안치홈(121b)을 구비한 구성을 갖고 상기 가력장치(115)의 저부와 하판(112)의 상면 사이에 설치된다.
또, 상기 승강용 실린더(122)들은 하판(112)을 향해 연직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비하고 상기 원판(121)들의 수직형 안치홈(121b)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판(121)을 포함하여 그 상면에 위치된 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판(121)의 저면이 하판(112)으로부터 일정간격을 유지하도록 한다.
이때, 상기 승강용 실린더(122)는 하나의 원판(121)에 적어도 3개 또는 4개를 설치하여 원판(121)과 가력장치(115)를 승강시킬 때 균형을 유지하면서 중량체인 상기 원판(121)과 가력장치(115)를 충분히 승강시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)는 원판(121)들에 형성된 가로형 안치홈(121a)에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더(122)의 작동 후 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체(113)의 내면 측으로 인출시켜 원판(121) 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치된 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시켜 주는 기능을 수행하게 되는데, 이때 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 인출된 로드는 원판(121)을 포함한 가력장치(115)의 이동 완료 후 자체 내로 원위치시켜 원판(121) 및 가력장치(115)를 지상으로 회수시킬 때 로드 자체가 회수물체 인출 안내관(13)에 걸리지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동시켜 원판(121)과 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시킬 때 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드 길이가 짧을 경우 원판(121)과 가력장치(115) 자체가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르지 않을 우려가 있으므로 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드는 원판(121)과 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 충분히 이르도록 다단으로 인출되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 원판(121)의 저부에 고정 설치되는 승강용 실린더(122)의 로드 단부에 바퀴(122a)만 설치할 경우 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동에 의해 원판(121) 자체를 포함하여 그 상면부에 설치되어 있는 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13) 측으로 이동될 때 바퀴(122a)의 방향이 항상 일정하지 않아 정확히 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동하지 않고 다른 방향으로 이동하여 회수가 곤란할 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 하판(112)의 상면에 원주면에서 중심부을 향해 상기 가력장치 이송수단(12)의 원판(121) 저부에 설치된 승강용 실린더(122)들의 바퀴(122a)가 끼워져 진행방향이 일정하게 이루어질 수 있도록 하는 승강용 실린더(122)의 설치 개수에 따라 복수개(즉, 3개 또는 4개)의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치하여 줌으로써 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동으로 인해 상기 원판(121)을 포함한 가력장치(115)들이 회수물체 인출 안내관(13) 측으로 이동할 때 원판(121)의 저부에 설치된 승강용 실린더(122)의 바퀴(122a)들이 상기 바퀴 안내레일(124)을 따라 정확히 구름운동을 하여 원판(121)을 포함한 가력장치(115)들이 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동하게 되는 것이다.
또한, 상기 바퀴 안내레일(124)의 내측을 트이게 형성할 경우, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동으로 인해 상기 원판(121)을 포함한 가력장치(115)들이 회수물체 인출 안내관(13) 측으로 이동할 때 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 정확히 이동된 후 멈추지 못하고 자체의 중력 및 추진력 등에 의해 중심부을 벗어나게 되어 회수물체 인출 안내관(13)을 통한 원판(121) 및 가력장치(115)의 회수가 곤란할 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 이동제한 턱(124a)을 더 형성시켜 줌으로써 인출동력 발생용 실린더(123)의 푸싱작용에 의해 원판(121)을 포함한 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 바퀴(122a)가 바퀴 안내레일(124)의 이동제한 턱(124a)에 걸려서 더 이상 이동하지 않고 그 위치에 정지하게 되므로 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부으로 이동된 원판(121) 및 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 정확히 회수할 수 있는 것이다.
한편, 상기 지지력 측정기(11)의 구성요소 중 상판(111)과 하판(112) 및 원통체(113)의 경우 단순히 원통체(113)의 상,하부에 상,하판(111)(112)을 위치시키고 용접을 통해 상호 일체화하게 되면, 콘크리트 타설시 지지력 측정기(11)의 내부로 콘크리트 일부를 포함하여 물 등이 유입될 우려가 있음은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 위해 가력장치(115)를 작동했을 때 서로 이격되는 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 간격이 크게 벌어지게 되고 지지력 측정 완료 후 가력장치 이송수단(12)의 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동하였을 때 상기 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드가 면이 고르지 못한 콘크리트 말뚝의 절단부 측으로 인출되어 원판(121)을 포함한 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부 측으로 정확히 이동시킬 수 없을 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 하판(112)의 상면부에 원통체(113)의 내경 보다 작은 직경을 갖고 원통체(113)에 의해 씌워지는 구조를 갖는 보조 원통체(114)를 부가 설치하여 줌으로써 콘크리트 타설시 지지력 측정기(11)의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단할 수 있음은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 완료 후 가력장치 이송수단(12)의 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동할 때 종방향으로 벌어진 상태를 갖는 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드 단부가 면이 고르지 못한 콘크리트 말뚝 측으로 인출되지 않고 상기 보조 원통체(114)의 내면에 접촉되어 작동하게 되므로 원판(121)을 포함한 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 가력장치 이송수단(12)이 승강용 실린더(122)들과 인출동력 발생용 모터(125) 및 가력장치 이동레일(126)로 구성된 다른 실시 예의 경우, 상기 승강용 실린더(122)들은 전술한 바와 같이 하판(112)을 향해 연직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비시켜 상기 가력장치(115)의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈(115a)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고, 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 지상의 제어부(15)에서 구동신호가 출력되면 로드에 구비된 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치(115)의 저면이 하판(112)과 일정간격을 유지하도록 하게 된다.
또, 상기 인출동력 발생용 모터(125)는 축 단부에 피니언 기어(125a)를 구비하고 상기 가력장치(115)의 저면에 연직하게 형성된 모터 안치홈(115b)에 고정 설치된 구성을 갖고, 상기 승강용 실린더(122)들의 작동 후 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 상기 가력장치(115)가 후술하는 가력장치 이동레일(126)을 따라 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되도록 하는 동력을 발생시켜 주게 된다.
또한, 상기 가력장치 이동레일(126)은 종단면이 대략 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 인출동력 발생용 모터(125)의 피니언 기어(125a)와 맞물리는 레크 기어(126a)가 형성된 구성을 갖고, 상기 하판(112)의 상면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터(125)의 구동시 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동하도록 안내해주는 역할을 수행하게 된다.
이때, 상기 인출동력 발생용 모터(125)의 피니언 기어(125a)는 승강용 실린더(122)의 작동 이전이나 가력장치(115)가 하판(112)으로부터 일정 높이를 갖도록 하는 작동 이후에도 상기 가력장치 이동레일(126)의 레크 기어(126a)와 맞물린 상태를 유지해야만 하므로 상기 가력장치 이동레일(126)의 레크 기어(126a) 높이는 승강용 실린더(122)의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 설계해 줌으로써 상기 인출동력 발생용 모터(125)의 축에 고정 설치된 피니언 기어(125a)가 레크 기어(126a)로부터 이탈되지 않고 항상 맞물린 상태를 유지하게 된다.
또한, 본 실시 예에서도 전술한 실시 예에서와 마찬가지로 상기 하판(112)의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치(115) 저면 가장자리에 연직하게 설치되는 승강용 실린더(122)들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터(125)의 작동시 해당 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치해 줌은 물론 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 이동제한 턱(124a)을 더 형성시켜 주어 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 할 수 있다.
이와 같은 구성의 본 실시 예에서는 상기 가력장치(115)에 이동력을 발생시켜 주기 위한 수단으로 인출동력 발생용 모터(125)을 사용하였는데, 이와 같이 모터를 사용할 경우 가력장치(115)를 회수할 위치로 완전히 이동시킨 후에는 그에 공급되는 전원을 차단시켜 주는 것이 안전상 및 가력장치의 정확한 회수 등을 위해서 바람직하다.
따라서, 본 발명에서는 도 17과 같이 상기 가력장치(115) 저면에 고정 설치되는 모터(125)의 일측부에 이동위치 제한 스위치(127)를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일(126)의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치(127)를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버(126b)를 부가 설치하여 가력장치(115)가 인출동력 발생용 모터(125)의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 가력장치 이동레일(126)의 단부에 설치된 스위치 작동레버(126b)가 이동위치 제한 스위치(127)를 자동으로 "오프"시켜 상기 인출동력 발생용 모터(125)에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 함으로써 회수하고자 하는 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에서 벗어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 가력장치(115)를 지지력 측정기(11)의 원통체(113) 내에서 지상으로 인출하기 위해서는 별도의 인출로프나 체인 등을 필요로 할 수도 있는데, 본 발명에서는 이미 지상으로부터 배설되어 있는 체인(16)을 가력장치(115)의 상면부에 구비된 체인 안치홈(18) 및 원판(121)의 외주면 일측 또는 양측에 구비된 체인 연결구(19)에 연결하여 상기 유압공급 호스(14)와 함께 체인(16)을 지상에서 잡아당기는 방식을 통해 상기 가력장치(115) 및 원판(121) 등을 개별적으로 또는 순차적으로 연속해서 회수시키는 방안을 채택하였다.
즉, 본 발명에서는 상기 가력장치(115)의 상면부에는 체인 안치홈(18)을 설치하고 상기 원판(121)의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구(17)를 구비시켜 상기 가력장치(115)의 체인 안치홈(18) 및 원판(121)의 체인 연결구(19)에 연결된 체인(16)들의 타단부를 각각의 가력장치(115)들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스(14)들에 결속시켜서 지상에서 해당 체인(16)을 유체공급 호스(14)와 함께 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 연결된 형태로 해당 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 기본적인 구성으로 하였다.
또한, 필요에 따라서는 상기 가력장치(115)와 원판(121)의 상면 중심부에는 수평방향으로 체인 안치홈(18)을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구(17)를 설치해서 가력장치의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부를 원판(121)의 체인 안치홈(18)에 고정시키고, 상기 원판의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈(18)에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치(115)와 원판(121)들을 체인(16)들에 의해 상호 연결되도록 하되, 최초로 인출되는 가력장치(115)의 체인 안치홈(18)에 일단부가 고정된 체인(16)을 유체공급 호스(14)들에 결속구(19)를 통해 결속시켜서, 지상에서 체인(16)과 함께 유체공급 호스(14)를 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 상호 연결된 상태에서 순차적으로 연속해서 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 회수될 수 있도록 한 것을 두 번째 구성으로 제시하였다.
또, 상기 회수물체 인출 안내관(13)은 전술한 바와 같이 하나의 관체로 설치할 수도 있는데, 이 경우 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)을 회수한 후 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하게 될 때 고가의 회수물체 인출 안내관(13) 자체도 콘크리트 구조체에 매몰되는 형태를 낳게 되어 불필요한 경제적 손실을 가져올 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 분리 성형하여 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)을 회수한 후 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 콘크리트 말뚝으로부터 이격시켜 지상으로 회수할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)의 외경이 일반 관체 형상을 그대로 가질 경우 상부 회수물체 인출 안내관(131)과 콘크리트 말뚝 사이에 부착력 및 마찰력이 매우 크게 되어 상부 회수물체 인출 안내관(131) 자체를 콘크리트 말뚝으로부터 분리시켜 회수하기 힘들 우려가 있으므로 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형하여 함은 물론 필요에 따라서는 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 설치할 때 외주면에 윤활제(20)를 도포시켜 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)을 회수한 후 상부 회수물체 인출 안내관(131)이 콘크리트 말뚝으로부터 손쉽게 이격되어 지상으로 회수될 수 있도록 하였다.
물론, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)의 상면부에는 비록 도시는 생략하였으나, 크레인 등을 연결시킬 수 있는 걸림고리 또는 후크 걸림구 등을 형성 또는 설치해 주는 것이 더욱 바람직하다.
뿐만 아니라, 비록 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131) 자체를 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형함은 물론 그 외주면에 윤활제(20)를 도포시켰다 할지라도 이를 지상으로 회수시킬 때 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)이 콘크리트와의 부착력에 의해 쉽게 분리되지 않으므로, 비록 도시는 생략하였으나, 지상에서 헤머 등을 이용하여 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 가볍게 타격하여 콘크리트 말뚝으로부터 분리되도록 한 다음 크레인 등을 걸림고리 또는 후크 걸림구 등에 걸어 인출하는 것이 바람직하다.
또, 상기 승강용 실린더(122)들은 하판(112)을 향해 연직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비하고 상기 원판(121)들의 수직형 안치홈(121b)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판(121)을 포함하여 그 상면에 위치된 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판(121)의 저면이 하판(112)으로부터 일정간격을 유지하도록 한다.
이때, 상기 승강용 실린더(122)는 하나의 원판(121)에 적어도 3개 또는 4개를 설치하여 원판(121)과 가력장치(115)를 승강시킬 때 균형을 유지하면서 중량체인 상기 원판(121)과 가력장치(115)를 충분히 승강시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)는 원판(121)들에 형성된 가로형 안치홈(121a)에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더(122)의 작동 후 지상의 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체(113)의 내면 측으로 인출시켜 원판(121) 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치된 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시켜 주는 기능을 수행하게 되는데, 이때 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 인출된 로드는 원판(121)을 포함한 가력장치(115)의 이동 완료 후 자체 내로 원위치시켜 원판(121) 및 가력장치(115)를 지상으로 회수시킬 때 로드 자체가 회수물체 인출 안내관(13)에 걸리지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동시켜 원판(121)과 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시킬 때 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드 길이가 짧을 경우 원판(121)과 가력장치(115) 자체가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르지 않을 우려가 있으므로 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드는 원판(121)과 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 충분히 이르도록 다단으로 인출되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 원판(121)의 저부에 고정 설치되는 승강용 실린더(122)의 로드 단부에 바퀴(122a)만 설치할 경우 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동에 의해 원판(121) 자체를 포함하여 그 상면부에 설치되어 있는 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13) 측으로 이동될 때 바퀴(122a)의 방향이 항상 일정하지 않아 정확히 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동하지 않고 다른 방향으로 이동하여 회수가 곤란할 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 하판(112)의 상면에 원주면에서 중심부을 향해 상기 가력장치 이송수단(12)의 원판(121) 저부에 설치된 승강용 실린더(122)들의 바퀴(122a)가 끼워져 진행방향이 일정하게 이루어질 수 있도록 하는 승강용 실린더(122)의 설치 개수에 따라 복수개(즉, 3개 또는 4개)의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치하여 줌으로써 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동으로 인해 상기 원판(121)을 포함한 가력장치(115)들이 회수물체 인출 안내관(13) 측으로 이동할 때 원판(121)의 저부에 설치된 승강용 실린더(122)의 바퀴(122a)들이 상기 바퀴 안내레일(124)을 따라 정확히 구름운동을 하여 원판(121)을 포함한 가력장치(115)들이 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동하게 되는 것이다.
또한, 상기 바퀴 안내레일(124)의 내측을 트이게 형성할 경우, 상기 인출동력 발생용 실린더(123)의 작동으로 인해 상기 원판(121)을 포함한 가력장치(115)들이 회수물체 인출 안내관(13) 측으로 이동할 때 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 정확히 이동된 후 멈추지 못하고 자체의 중력 및 추진력 등에 의해 중심부을 벗어나게 되어 회수물체 인출 안내관(13)을 통한 원판(121) 및 가력장치(115)의 회수가 곤란할 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 이동제한 턱(124a)을 더 형성시켜 줌으로써 인출동력 발생용 실린더(123)의 푸싱작용에 의해 원판(121)을 포함한 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 바퀴(122a)가 바퀴 안내레일(124)의 이동제한 턱(124a)에 걸려서 더 이상 이동하지 않고 그 위치에 정지하게 되므로 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부으로 이동된 원판(121) 및 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 정확히 회수할 수 있는 것이다.
한편, 상기 지지력 측정기(11)의 구성요소 중 상판(111)과 하판(112) 및 원통체(113)의 경우 단순히 원통체(113)의 상,하부에 상,하판(111)(112)을 위치시키고 용접을 통해 상호 일체화하게 되면, 콘크리트 타설시 지지력 측정기(11)의 내부로 콘크리트 일부를 포함하여 물 등이 유입될 우려가 있음은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 위해 가력장치(115)를 작동했을 때 서로 이격되는 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 간격이 크게 벌어지게 되고 지지력 측정 완료 후 가력장치 이송수단(12)의 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동하였을 때 상기 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드가 면이 고르지 못한 콘크리트 말뚝의 절단부 측으로 인출되어 원판(121)을 포함한 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부 측으로 정확히 이동시킬 수 없을 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 하판(112)의 상면부에 원통체(113)의 내경 보다 작은 직경을 갖고 원통체(113)에 의해 씌워지는 구조를 갖는 보조 원통체(114)를 부가 설치하여 줌으로써 콘크리트 타설시 지지력 측정기(11)의 내부로 콘크리트가 유입되는 것을 차단할 수 있음은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 완료 후 가력장치 이송수단(12)의 인출동력 발생용 실린더(123)를 작동할 때 종방향으로 벌어진 상태를 갖는 원통체(113)의 하단부와 하판(112) 사이의 틈새를 통해 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드 단부가 면이 고르지 못한 콘크리트 말뚝 측으로 인출되지 않고 상기 보조 원통체(114)의 내면에 접촉되어 작동하게 되므로 원판(121)을 포함한 가력장치(115)를 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 가력장치 이송수단(12)이 승강용 실린더(122)들과 인출동력 발생용 모터(125) 및 가력장치 이동레일(126)로 구성된 다른 실시 예의 경우, 상기 승강용 실린더(122)들은 전술한 바와 같이 하판(112)을 향해 연직하게 설치된 로드에 바퀴(122a)를 구비시켜 상기 가력장치(115)의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈(115a)에 각각 고정 설치된 구성을 갖고, 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 지상의 제어부(15)에서 구동신호가 출력되면 로드에 구비된 바퀴(122a)를 하판(112) 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치(115)를 상,하판(111)(112) 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치(115)의 저면이 하판(112)과 일정간격을 유지하도록 하게 된다.
또, 상기 인출동력 발생용 모터(125)는 축 단부에 피니언 기어(125a)를 구비하고 상기 가력장치(115)의 저면에 연직하게 형성된 모터 안치홈(115b)에 고정 설치된 구성을 갖고, 상기 승강용 실린더(122)들의 작동 후 제어부(15)에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 상기 가력장치(115)가 후술하는 가력장치 이동레일(126)을 따라 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동되도록 하는 동력을 발생시켜 주게 된다.
또한, 상기 가력장치 이동레일(126)은 종단면이 대략 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 인출동력 발생용 모터(125)의 피니언 기어(125a)와 맞물리는 레크 기어(126a)가 형성된 구성을 갖고, 상기 하판(112)의 상면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터(125)의 구동시 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동하도록 안내해주는 역할을 수행하게 된다.
이때, 상기 인출동력 발생용 모터(125)의 피니언 기어(125a)는 승강용 실린더(122)의 작동 이전이나 가력장치(115)가 하판(112)으로부터 일정 높이를 갖도록 하는 작동 이후에도 상기 가력장치 이동레일(126)의 레크 기어(126a)와 맞물린 상태를 유지해야만 하므로 상기 가력장치 이동레일(126)의 레크 기어(126a) 높이는 승강용 실린더(122)의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 설계해 줌으로써 상기 인출동력 발생용 모터(125)의 축에 고정 설치된 피니언 기어(125a)가 레크 기어(126a)로부터 이탈되지 않고 항상 맞물린 상태를 유지하게 된다.
또한, 본 실시 예에서도 전술한 실시 예에서와 마찬가지로 상기 하판(112)의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치(115) 저면 가장자리에 연직하게 설치되는 승강용 실린더(122)들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터(125)의 작동시 해당 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일(124)을 부가 설치해 줌은 물론 필요에 따라서는 상기 바퀴 안내레일(124) 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일(124) 내단부에 이동제한 턱(124a)을 더 형성시켜 주어 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 할 수 있다.
이와 같은 구성의 본 실시 예에서는 상기 가력장치(115)에 이동력을 발생시켜 주기 위한 수단으로 인출동력 발생용 모터(125)을 사용하였는데, 이와 같이 모터를 사용할 경우 가력장치(115)를 회수할 위치로 완전히 이동시킨 후에는 그에 공급되는 전원을 차단시켜 주는 것이 안전상 및 가력장치의 정확한 회수 등을 위해서 바람직하다.
따라서, 본 발명에서는 도 17과 같이 상기 가력장치(115) 저면에 고정 설치되는 모터(125)의 일측부에 이동위치 제한 스위치(127)를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일(126)의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치(127)를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버(126b)를 부가 설치하여 가력장치(115)가 인출동력 발생용 모터(125)의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에 이르렀을 때 가력장치 이동레일(126)의 단부에 설치된 스위치 작동레버(126b)가 이동위치 제한 스위치(127)를 자동으로 "오프"시켜 상기 인출동력 발생용 모터(125)에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 함으로써 회수하고자 하는 가력장치(115)가 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부에서 벗어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 가력장치(115)를 지지력 측정기(11)의 원통체(113) 내에서 지상으로 인출하기 위해서는 별도의 인출로프나 체인 등을 필요로 할 수도 있는데, 본 발명에서는 이미 지상으로부터 배설되어 있는 체인(16)을 가력장치(115)의 상면부에 구비된 체인 안치홈(18) 및 원판(121)의 외주면 일측 또는 양측에 구비된 체인 연결구(19)에 연결하여 상기 유압공급 호스(14)와 함께 체인(16)을 지상에서 잡아당기는 방식을 통해 상기 가력장치(115) 및 원판(121) 등을 개별적으로 또는 순차적으로 연속해서 회수시키는 방안을 채택하였다.
즉, 본 발명에서는 상기 가력장치(115)의 상면부에는 체인 안치홈(18)을 설치하고 상기 원판(121)의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구(17)를 구비시켜 상기 가력장치(115)의 체인 안치홈(18) 및 원판(121)의 체인 연결구(19)에 연결된 체인(16)들의 타단부를 각각의 가력장치(115)들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스(14)들에 결속시켜서 지상에서 해당 체인(16)을 유체공급 호스(14)와 함께 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 연결된 형태로 해당 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 기본적인 구성으로 하였다.
또한, 필요에 따라서는 상기 가력장치(115)와 원판(121)의 상면 중심부에는 수평방향으로 체인 안치홈(18)을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구(17)를 설치해서 가력장치의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부를 원판(121)의 체인 안치홈(18)에 고정시키고, 상기 원판의 체인 연결구(17)에 연결된 체인(16)의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈(18)에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치(115)와 원판(121)들을 체인(16)들에 의해 상호 연결되도록 하되, 최초로 인출되는 가력장치(115)의 체인 안치홈(18)에 일단부가 고정된 체인(16)을 유체공급 호스(14)들에 결속구(19)를 통해 결속시켜서, 지상에서 체인(16)과 함께 유체공급 호스(14)를 끌어올릴 때 상기 가력장치(115) 또는 원판(121)들이 체인(16)을 통해 상호 연결된 상태에서 순차적으로 연속해서 유체공급 호스(14)와 함께 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 회수될 수 있도록 한 것을 두 번째 구성으로 제시하였다.
또, 상기 회수물체 인출 안내관(13)은 전술한 바와 같이 하나의 관체로 설치할 수도 있는데, 이 경우 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)을 회수한 후 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하게 될 때 고가의 회수물체 인출 안내관(13) 자체도 콘크리트 구조체에 매몰되는 형태를 낳게 되어 불필요한 경제적 손실을 가져올 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 분리 성형하여 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)을 회수한 후 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 콘크리트 말뚝으로부터 이격시켜 지상으로 회수할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)의 외경이 일반 관체 형상을 그대로 가질 경우 상부 회수물체 인출 안내관(131)과 콘크리트 말뚝 사이에 부착력 및 마찰력이 매우 크게 되어 상부 회수물체 인출 안내관(131) 자체를 콘크리트 말뚝으로부터 분리시켜 회수하기 힘들 우려가 있으므로 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형하여 함은 물론 필요에 따라서는 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 설치할 때 외주면에 윤활제(20)를 도포시켜 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정을 완료하고 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 가력장치(115) 및 원판(121)을 회수한 후 상부 회수물체 인출 안내관(131)이 콘크리트 말뚝으로부터 손쉽게 이격되어 지상으로 회수될 수 있도록 하였다.
물론, 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)의 상면부에는 비록 도시는 생략하였으나, 크레인 등을 연결시킬 수 있는 걸림고리 또는 후크 걸림구 등을 형성 또는 설치해 주는 것이 더욱 바람직하다.
뿐만 아니라, 비록 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131) 자체를 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형함은 물론 그 외주면에 윤활제(20)를 도포시켰다 할지라도 이를 지상으로 회수시킬 때 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)이 콘크리트와의 부착력에 의해 쉽게 분리되지 않으므로, 비록 도시는 생략하였으나, 지상에서 헤머 등을 이용하여 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 가볍게 타격하여 콘크리트 말뚝으로부터 분리되도록 한 다음 크레인 등을 걸림고리 또는 후크 걸림구 등에 걸어 인출하는 것이 바람직하다.
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한편, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명 장치를 이용하여 콘크리트 말뚝을 시공하고 그에 대한 연직재하시험을 실시하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 굴착기를 이용하여 지면에서 수직방향으로 원하는 지름과 깊이를 갖는 구멍(10)을 굴착(S1)한 다음, 상기 구멍(10)을 가로지르게 설치한 거치대를 이용하여 구멍(10)에 기 제작해 둔 하부 철근 구조체(8)를 거치하고(S2), 이어서 상기 하부 철근 구조체(8)의 상면에 가력장치(115)와 가력장치 이송수단(12)을 일체로 구비하고 있는 지지력 측정기(11)를 용접 등을 통해 결합시키게(S3) 된다.
이어서, 상기 지지력 측정기(11)의 상방부로 원통체 형상으로 기 제작해 둔 상부 철근 구조체(7)를 용접 등을 통해 결합(S4)한 다음, 상기 구멍(10)에 설치한 거치대를 제거한 후 이와 같이 일체화된 상기 상,하부 철근 구조체(7)(8)와 지지력 측정기(11)를 구멍(10)에 투입하여 안착(S5)시키고, 상기 지지력 측정기(11)의 중앙부를 관통해서 원통체의 내부와 연통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치(S6)한 후, 상기 회수물체 인출 안내관(13)과 상부 철근 구조체(7) 사이를 통해 복수개의 트레미관(9)을 인입시켜 지지력 측정기(11)의 외곽에 형성된 트레미관 홀(도시 생략함)에 삽입 설치한다(S7).
이후 이들 트레미관(9)을 인출하면서 트레미관(9)을 통해 상,하부 철근 구조체(7)(8)의 내부는 물론 상기 지지력 측정기(11)의 외주면 측에 콘크리트를 타설(S8)하여 일정기간 동안 양생을 실시하면 도 2와 같은 형태가 된다.
이후 이들 트레미관(9)을 인출하면서 트레미관(9)을 통해 상,하부 철근 구조체(7)(8)의 내부는 물론 상기 지지력 측정기(11)의 외주면 측에 콘크리트를 타설(S8)하여 일정기간 동안 양생을 실시하면 도 2와 같은 형태가 된다.
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이와 같이 콘크리트의 양생이 완료되면 측정자가 지상에서 제어부(15)에 연결된 키 입력부(도시 생략됨)를 통해 상기 지지력 측정기(11)를 구동시켜 도 6과 같이 가력장치(115)에 의해 상,하판(111)(112)이 각각 상승 및 하강되도록 하면서 즉, 상,하부 철근 구조체(7)(8) 사이에 설치되어 있는 상기 지지력 측정기(11)의 내부 가장자리에 정해진 간격을 두고 설치되어 있는 복수개의 가력장치(115)를 신장시켜, 지지력 측정기(11)의 상판(111)은 상승하고 하판(112)은 하강하도록 하면서 도시 생략된 공지의 변위계측수단을 이용하여 가력장치(115)에 가해진 하중 단계별로 상기 지지력 측정기(11)의 상판 및 하판의 연직변위를 계측(S9)하고, 상기 지지력 측정기(11) 내 가력장치(115)의 팽창이 완료되면 공지의 변위계측수단을 이용하여 계측된 상기 지지력 측정기(11)의 상판 및 하판의 연직변위를 이용해서 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 결정하게(S10) 된다.
이때, 상기 변위계측수단은 도 1과 같이 상판에 고정 결합되어 상판의 연직 변위량을 측정하는 상판 변위계와, 하판에 고정 결합되어 하판의 연직 변위량을 측정하는 하판 변위계로 구성되어 있으며, 상판 변위계와 하판 변위계의 수직거리 기준이 되도록 지면에 고정되는 기준빔이 추가로 구비된 구성을 갖는 공지된 것이다.
이때, 상기 변위계측수단은 도 1과 같이 상판에 고정 결합되어 상판의 연직 변위량을 측정하는 상판 변위계와, 하판에 고정 결합되어 하판의 연직 변위량을 측정하는 하판 변위계로 구성되어 있으며, 상판 변위계와 하판 변위계의 수직거리 기준이 되도록 지면에 고정되는 기준빔이 추가로 구비된 구성을 갖는 공지된 것이다.
이와 같이 가력장치(115)를 작동시켜 해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력의 측정이 완료되면 도 7과 같이 가력장치(115)를 원위치시키고(S11), 각각의 가력장치(115)의 저면 또는 가력장치(115)의 저부와 지지력 측정기(11)의 하판 사이에 설치되어 있는 가력장치 이송수단(12)을 작동시켜 지지력 측정기(11) 내에 구비된 복수개의 가력장치(115)들을 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 순차적으로 이동시킨 후 이들을 순차적으로 회수하게 된다(S12).
이때, 상기 가력장치(115)들을 회수하는 방법은 전술한 바와 같이 가력장치 이송수단(12) 내의 승강용 실린더(122)들을 작동시켜 원판(121)을 포함한 가력장치(115) 또는 각각의 가력장치(115) 자체를 도 8과 같이 승강시킨 다음, 인출동력 발생용 실린더(123) 또는 인출동력 발생용 모터(125)를 구동시켜 각각의 가력장치(115) 및 원판(121) 등을 도 9와 같이 순차적으로 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시킨 후 동력발생수단이 인출동력 발생용 실린더(123)인 경우는 도 10과 같이 해당 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드를 원위치시킨 다음, 도 11과 같이 가력장치(115) 및 원판(121)에 연결된 체인(16)을 상기 유체공급 호스(14)와 함께 끌어올리는 방식을 통해 가력장치(115) 및 원판(121) 등을 순차적으로 지상으로 끌어올려 회수하는 방식을 채택하게 된다.
한편, 상기와 같이 각각의 지지력 측정기(11) 내에 설치되어 있는 가력장치(115)들을 포함하여 필요에 따라서는 원판(121) 등을 회수한 후에는, 도 13과 같이 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되어 있던 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하여(S13) 이들 공간부를 모두 메우게 된다.
상기에 있어서 지지력 측정기(11)를 관통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관(13) 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 분리 설치한 경우에는, 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되어 있던 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설(S13) 하기에 앞서, 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성된 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 콘크리트 말뚝으로부터 분리시켜 도 12와 같이 지상으로 회수시킨 다음 상기 가력장치가 설치되어 있던 지지력 측정기의 내부 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 도 13과 같이 콘크리트를 타설하여 주게 된다.
이와 같이 해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후에는 가력장치(115)를 포함하여 가력장치 이송수단(12) 자체를 지상으로 회수하여 재사용할 수 있도록 함으로써 불필요한 경제적 손실을 미연에 방지하여 현장 타설 말뚝의 재하시험장비에 대한 설치비용을 대폭 절감할 수 있다.
또, 가력장치(115)의 회수를 위해 대구경 콘크리트 말뚝에 설치되는 회수물체 인출 안내관(13)의 일부 즉, 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 콘크리트 말뚝으로부터 분리 회수할 수 있도록 함으로써 재하시험용 현장 타설 말뚝의 시공비용을 대폭 절감할 수 있고, 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정이 완료된 후 가력장치(115)가 설치되었던 공간부를 포함하여 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정시 변위된 말뚝의 하단 공간부와 가력장치(115)를 회수하기 위해 설치된 회수물체 인출 안내관(13)의 내부 공간부를 포함한 회수물체 인출 안내관이 회수된 공간부에 콘크리트를 타설하여 줌으로써 지지력 측정에 사용된 콘크리트 말뚝 자체의 강도를 재하시험 이전 상태로 원상복귀시킬 수 있어 이를 기초 말뚝으로 활용하는데 아무런 악영향이 없게 되는 것이다.
이때, 상기 가력장치(115)들을 회수하는 방법은 전술한 바와 같이 가력장치 이송수단(12) 내의 승강용 실린더(122)들을 작동시켜 원판(121)을 포함한 가력장치(115) 또는 각각의 가력장치(115) 자체를 도 8과 같이 승강시킨 다음, 인출동력 발생용 실린더(123) 또는 인출동력 발생용 모터(125)를 구동시켜 각각의 가력장치(115) 및 원판(121) 등을 도 9와 같이 순차적으로 회수물체 인출 안내관(13)의 중심부로 이동시킨 후 동력발생수단이 인출동력 발생용 실린더(123)인 경우는 도 10과 같이 해당 인출동력 발생용 실린더(123)의 로드를 원위치시킨 다음, 도 11과 같이 가력장치(115) 및 원판(121)에 연결된 체인(16)을 상기 유체공급 호스(14)와 함께 끌어올리는 방식을 통해 가력장치(115) 및 원판(121) 등을 순차적으로 지상으로 끌어올려 회수하는 방식을 채택하게 된다.
한편, 상기와 같이 각각의 지지력 측정기(11) 내에 설치되어 있는 가력장치(115)들을 포함하여 필요에 따라서는 원판(121) 등을 회수한 후에는, 도 13과 같이 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되어 있던 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설하여(S13) 이들 공간부를 모두 메우게 된다.
상기에 있어서 지지력 측정기(11)를 관통하도록 회수물체 인출 안내관(13)을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관(13) 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관(131)(132)으로 분리 설치한 경우에는, 상기 회수물체 인출 안내관(13)을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치(115)가 설치되어 있던 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 콘크리트를 타설(S13) 하기에 앞서, 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성된 상기 상부 회수물체 인출 안내관(131)을 콘크리트 말뚝으로부터 분리시켜 도 12와 같이 지상으로 회수시킨 다음 상기 가력장치가 설치되어 있던 지지력 측정기의 내부 공간부와 지지력 측정기(11)의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판(111)(112) 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관(13) 내의 공간부에 도 13과 같이 콘크리트를 타설하여 주게 된다.
이와 같이 해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후에는 가력장치(115)를 포함하여 가력장치 이송수단(12) 자체를 지상으로 회수하여 재사용할 수 있도록 함으로써 불필요한 경제적 손실을 미연에 방지하여 현장 타설 말뚝의 재하시험장비에 대한 설치비용을 대폭 절감할 수 있다.
또, 가력장치(115)의 회수를 위해 대구경 콘크리트 말뚝에 설치되는 회수물체 인출 안내관(13)의 일부 즉, 상부 회수물체 인출 안내관(131)은 콘크리트 말뚝으로부터 분리 회수할 수 있도록 함으로써 재하시험용 현장 타설 말뚝의 시공비용을 대폭 절감할 수 있고, 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정이 완료된 후 가력장치(115)가 설치되었던 공간부를 포함하여 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정시 변위된 말뚝의 하단 공간부와 가력장치(115)를 회수하기 위해 설치된 회수물체 인출 안내관(13)의 내부 공간부를 포함한 회수물체 인출 안내관이 회수된 공간부에 콘크리트를 타설하여 줌으로써 지지력 측정에 사용된 콘크리트 말뚝 자체의 강도를 재하시험 이전 상태로 원상복귀시킬 수 있어 이를 기초 말뚝으로 활용하는데 아무런 악영향이 없게 되는 것이다.
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상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
도 1은 종래 오스터버그 셀을 이용한 지지하중 측정장치의 구성도.
도 2는 본 발명 장치의 일 실시 예에 따른 내부 구성도.
도 3은 본 발명 장치 중 가력장치 이송수단의 일 실시 예가 실시된 지지력 측정기의 분해 사시도.
도 4는 가력장치와 가력장치 이송수단의 일 실시 예에 따른 분해 사시도.
도 5는 일 실시 예의 가력장치 이송수단이 구비된 지지력 측정기의 평단면도.
도 6은 본 발명 장치에 설치된 지지력 측정기의 작동상태 단면도.
도 7은 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 가력장치를 원위치시킨 상태의 단면도.
도 8은 승강용 실린더를 이용하여 원판 및 가력장치를 승강시킨 상태의 단면도.
도 9는 인출동력 발생용 실린더를 작동시켜 복수개의 원판 및 가력장치 중 어느 하나를 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시킨 상태의 단면도.
도 10은 인출동력 발생용 실린더의 로드를 원위치시킨 상태의 단면도.
도 11은 가력장치 및 가력장치 이송수단들을 회수물체 인출 안내관을 통해 순차적으로 회수시키는 상태도.
도 12는 상부 회수물체 인출 안내관을 콘크리트 말뚝으로부터 분리시키는 상태를 보인 단면도.
도 13은 가력장치 및 상부 회수물체 인출 안내관을 회수하고 생성된 공간부에 콘크리트를 타설하는 상태를 보인 단면도.
도 14는 가력장치 및 원판을 체인으로 유체공급 호스에 결속시킨 상태를 보인 예시도.
도 15는 서로 인접된 가력장치 및 원판을 체인을 통해 상호 연결하고 최초 인출되는 가력장치를 체인으로 유체공급 호스에 결속시킨 상태를 보인 예시도.
도 16은 이송수단을 일체로 구비한 인접된 가력장치들은 체인을 통해 상호 연결하고 최초 인출되는 가력장치는 유체공급 호스와 체인에 결속시킨 상태를 보인 예시도.
도 17은 본 발명 장치 중 가력장치 이송수단의 다른 실시 예가 실시된 지지력 측정기의 일부 확대 단면도.
도 18은 가력장치 이송수단의 다른 실시 예가 실시된 지지력 측정기의 평단면도.
도 19는 본 발명 방법을 설명하기 위한 공정 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
7,8 : 상,하부 철근 구조체 9 : 트레미관
10 : 구멍 11 : 지지력 측정기
12 : 가력장치 이송수단 13 : 회수물체 인출 안내관
14 : 유체공급 호스 15 : 제어부
16 : 체인 17 : 체인 연결구
18 : 체인 안치홈 19 : 결속구
20 : 오일 111, 112 : 상,하판
113 : 원통체 114 : 보조 원통체
115 : 가력장치 115a, 121b : 수직형 안치홈
115b : 모터 안치홈 121 : 원판
121a : 가로형 안치홈 122 : 승강용 실린더
122a : 바퀴 123 : 인출동력 발생용 실린더
124 : 바퀴 안내레일 124a : 이동제한 턱
125 : 인출동력 발생용 모터 125a : 피니언 기어
126 : 가력장치 이동레일 126a : 레크 기어
126b : 스위치 작동레버 127 : 이동위치 제한 스위치
131,132 : 상,하부 회수물체 인출 안내관
Claims (21)
- 복수개의 철근을 원통체 형상으로 결속하여 콘트리트 투입용 트레미관들과 함께 지면에 수직하게 굴착한 구멍에 순차적으로 삽입 설치되는 길이가 서로 다른 상,하부 철근 구조체와; 상기 상부 철근 구조체의 하면에 용접 고정된 상판과, 상기 상판의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체와, 상기 하부 철근 구조체의 상면에 용접 고정되는 하판을 포함하며, 원통체가 하판 위에 덮어 씌워지는 구조를 가지고, 상기 상,하판 사이에 존재하는 원통체 내부 공간의 가장자리에 로드 셀과 유압 실린더로 구성된 복수개의 가력장치가 정해진 간격으로 설치되는 형태를 가지며, 상기 가력장치의 신장에 의해 상부 철근 구조체 및 하부 철근 구조체에 연직하중을 가하는 방법으로 말뚝의 지지력을 측정하는 지지력 측정기로 구성된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서,상기 지지력 측정기의 내부에서 가력장치를 받쳐주는 형태로 가력장치들의 저면과 하판 사이에 설치되어 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 자체 내에 구비된 인출동력 발생용 실린더가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치를 지지력 측정기 내부의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과;지상에서 상부 철근 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치 및 가력장치 이송수단의 측면 또는 상면에 연결된 체인과 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 원통체의 내부 가장자리에 있던 가력장치들이 가력장치 이송수단에 의해 콘크리트 말뚝의 중심으로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치하되,상기 가력장치 이송수단은,원주면에서 중심부을 향해 인출동력 발생용 실린더가 고정 설치되는 가로형 안치홈이 형성되고 저면 가장자리에서 상면을 향해 수직방향으로 복수개의 승강용 실린더가 고정 설치되는 수직형 안치홈이 형성된 구성을 갖고 상기 가력장치의 저부와 하판 사이에 설치되는 복수개의 원판과;하판을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴를 구비하고 상기 원판들의 저면에서 상면을 향해 수직하게 형성된 수직형 안치홈에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴를 하판 측으로 하강시키는 방식을 통해 상기 원판을 포함하여 그 상면에 위치한 가력장치를 상,하판 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 원판의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더들과;상기 원판들의 가로형 안치홈에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더의 작동 후 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 자체의 로드를 원통체의 내면 측으로 인출시켜 원판 자체를 포함하여 해당 원판의 상면에 위치한 가력장치를 회수물체 인출 안내관의 중심부 측으로 이동시킨 후 인출된 로드를 원위치하는 인출동력 발생용 실린더;로 구성한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 인출동력 발생용 실린더의 로드는 원판과 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심점에 충분히 이르도록 다단으로 인출되는 것임을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 하판의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 상기 가력장치 이송수단의 원판 저부에 설치된 승강용 실린더들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 실린더의 작동시 해당 원판이 하판의 가장자리로부터 회수물체 인출 안내관의 중심부 측으로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일을 부가 설치한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 하판의 상면부에는 원통체의 내경 보다 작은 직경을 갖고 원통체에 의해 덮어 씌워지는 구조를 갖는 보조 원통체를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 안내레일 중 어느 하나 또는 한 쌍의 안내레일 내단부에 원판이 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 원판이 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱을 더 형성시킨 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 복수개의 철근을 원통체 형상으로 결속하여 콘트리트 투입용 트레미관들과 함께 지면에 수직하게 굴착한 구멍에 순차적으로 삽입 설치되는 길이가 서로 다른 상,하부 철근 구조체와; 상기 상부 철근 구조체의 하면에 용접 고정된 상판과, 상기 상판의 하면 가장자리에 수직하게 용접 고정되는 원통체와, 상기 하부 철근 구조체의 상면에 용접 고정되는 하판을 포함하며, 원통체가 하판 위에 덮어 씌워지는 구조를 가지고, 상기 상,하판 사이에 존재하는 원통체 내부 공간의 가장자리에 로드 셀과 유압 실린더로 구성된 복수개의 가력장치가 정해진 간격으로 설치되는 형태를 가지며, 상기 가력장치의 신장에 의해 상부 철근 구조체 및 하부 철근 구조체에 연직하중을 가하는 방법으로 말뚝의 지지력을 측정하는 지지력 측정기로 구성된 말뚝 연직재하시험장치에 있어서,상기 지지력 측정기의 내부에 위치하는 가력장치의 저부에 설치된 상태에서 지상의 제어부에서 출력되는 신호에 따라 자체에 구비된 인출동력 발생용 모터가 작동될 때 그 동력에 의해 가력장치들이 회수물체 인출 안내관의 중앙부 측으로 이동시켜 주는 가력장치 이송수단과;지상에서 상부 철근 콘크리트 말뚝의 중심을 관통하도록 삽입된 상태에서 그 저단부가 상기 지지력 측정기의 상판을 통해 원통체의 내부와 연통되는 형태로 설치되어 가력장치 및 가력장치 이송수단의 측면 또는 상면에 연결된 체인과 유체공급 호스 및 제어부와 연결된 전선을 안내해 주는 기능을 수행함은 물론 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 원통체의 내부 가장자리에 있던 가력장치들이 가력장치 이송수단에 의해 콘크리트 말뚝의 중심부로 이동되어 오면 이를 지상으로 회수할 수 있도록 안내 역할을 하는 회수물체 인출 안내관;을 부가 설치하되,상기 가력장치 이송수단은,하판을 향해 수직하게 설치된 로드에 바퀴를 구비하고 상기 가력장치의 저면 가장자리에 형성된 복수개의 수직형 안치홈에 각각 고정 설치된 구성을 갖고 선단 지지력 및 주면 마찰력 측정 후 상기 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 바퀴를 하판 측으로 하강시키는 방식을 통해 해당 가력장치를 상,하판 사이에 형성된 공간부 내에서 일정 높이만큼 승강시켜 가력장치의 저면이 하판과 일정간격을 유지하도록 하는 승강용 실린더들과;축 단부에 피니언 기어를 구비하고 상기 가력장치의 저면에 수직하게 형성된 모터 안치홈에 고정 설치된 구성을 갖고 상기 승강용 실린더들의 작동 후 제어부에서 출력되는 신호에 따라 작동되어 피니언 기어가 회전하도록 동력을 발생시켜 가력장치가 가력장치 이동레일을 따라 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동되도록 하는 인출동력 발생용 모터와;종단면이 "∪"자 형상을 갖고 일측 날개 내면에는 상기 피니언 기어와 맞물리는 레크 기어가 형성된 구성을 갖고 상기 하판의 원주면에서 중심부을 향해 설치되어 인출동력 발생용 모터의 구동시 가력장치가 하판의 가장자리에서 회수물체 인출 안내관의 중심부로 이동되도록 안내하는 가력장치 이동레일;로 구성한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 가력장치 이동레일의 레크 기어 높이는 승강용 실린더의 작동시 인출되는 로드의 길이와 같은 높이를 갖도록 하여 승강용 실린더가 작동된 상태에서도 인출동력 발생용 모터의 축에 고정 설치된 피니언 기어가 레크 기어로부터 이탈되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 하판의 상면에는 원주면에서 중심부을 향해 가력장치의 저면에 설치되는 승강용 실린더들의 바퀴가 끼워져 인출동력 발생용 모터의 작동시 해당 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심부로 정확히 이동되도록 하는 복수개의 바퀴 안내레일을 부가 설치한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 바퀴 안내레일 중 어느 하나 또는 한 쌍의 바퀴 안내레일 내단부에 가력장치가 회수물체 인출 안내관의 중심점에 이르렀을 때 더 이상 이동되지 않도록 하는 이동제한 턱을 더 형성시킨 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 가력장치 저면에 설치된 인출동력 발생용 모터의 일측부에 이동위치 제한 스위치를 부가 설치하고, 상기 가력장치 이동레일의 내단부에는 상기 이동위치 제한 스위치를 온/오프 작동하기 위한 스위치 작동레버를 부가 설치하여 가력장치가 인출동력 발생용 모터의 동력에 의해 회수물체 인출 안내관의 중심부에 이르렀을 때 가력장치 이동레일 단부에 설치된 상기 스위치 작동레버가 이동위치 제한 스위치를 "오프"시켜 상기 인출동력 발생용 모터에 공급되는 전원을 자동 차단하도록 한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 가력장치의 상면부에는 체인 안치홈을 설치하고 상기 원판의 외주면 일측 또는 양측에는 체인 연결구를 구비시켜 상기 가력장치의 체인 안치홈 및 원판의 체인 연결구에 고정된 체인들의 타단부를 각각의 가력장치들에 연결되어 유체를 공급하는 유체공급 호스들에 결속구를 통해 결속시켜 지상에서 해당 체인과 유체공급 호스를 끌어올릴 때 상기 가력장치 또는 원판들이 체인을 통해 연결된 형태에서 해당 유체공급 호스와 함께 회수물체 인출 안내관을 따라 개별적으로 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 가력장치와 원판의 상면부에는 수평방향으로 체인 안치홈을 형성함과 동시에 그 외주면 일측 또는 양측에 체인 연결구를 설치해서 가력장치의 체인 연결구에 연결된 체인의 타단부는 원판의 체인 안치홈에 고정시키고, 상기 원판의 체인 연결구에 연결된 체인의 타단부는 또 다른 가력장치의 체인 안치홈에 고정시키는 방법으로 복수개의 가력장치와 원판들을 체인들에 의해 상호 연결되도록 하되, 최초로 인출되는 가력장치의 체인 안치홈에 일단부가 고정된 체인의 타단부를 유체공급 호스들에 결속구를 통해 결속시켜 지상에서 체인을 유체공급 호스와 함께 끌어올릴 때 상기 가력장치 또는 원판들이 체인을 통해 상호 연결된 형태에서 순차적으로 유체공급 호스와 함께 회수물체 인출 안내관을 따라 회수될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 1 또는 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,상기 회수물체 인출 안내관은,상,하부 회수물체 인출 안내관으로 형성하여 상호 분리 가능하게 결합 설치하되, 상부 회수물체 인출 안내관은 상광하협 형태로 테이퍼지게 성형한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 청구항 14에 있어서,상기 상부 회수물체 인출 안내관의 외주면에는 콘크리트 말뚝으로부터 상부 회수물체 인출 안내관이 쉽게 분리될 수 있도록 상부 회수물체 인출 안내관의 설치시 윤활제를 도포시킨 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험장치.
- 지면에 수직 방향으로 구멍을 굴착하는 단계와;지상에서 상기 구멍을 가로지르게 설치한 거치대를 이용하여 구멍에 하부 철근 구조체를 거치하는 단계와;지상에서 상기 하부 철근 구조체의 상면에 지지력 측정기를 용접 고정시켜 결합하는 단계와;지상에서 상기 지지력 측정기의 상방부로 상부 철근 구조체를 용접 고정시켜 결합하는 단계와;상기 구멍에 설치한 거치대를 제거한 후 지지력 측정기를 사이에 두고 상,하부 철근 구조체가 순차적으로 결합되어 일체화된 것을 구멍 내로 안착하는 단계와;상기 지지력 측정기의 상판 중앙부를 관통해서 지지력 측정기의 내부와 연통하도록 회수물체 인출 안내관을 삽입 설치하는 단계와;상기 회수물체 인출 안내관과 상부 철근 구조체 사이를 통해 복수개의 트레미관을 인입시켜 지지력 측정기의 외곽에 형성된 트레미관 홀에 트레미관들을 삽입 설치하는 단계와;상기 트레미관을 인출하면서 트레미관을 통해 상,하부 철근 구조체의 내,외부 및 상기 지지력 측정기의 외측에 콘크리트를 타설하는 단계와;콘크리트의 양생이 완료되면 지상의 제어부를 통해 상,하부 철근 구조체 사이에 설치되어 있는 상기 지지력 측정기의 내부 가장자리에 정해진 간격을 두고 설치된 복수개의 가력장치를 신장시켜, 지지력 측정기의 상판은 상승하고 하판은 하강되도록 하면서 공지의 변위계측수단을 이용하여 가력장치에 가해진 하중 단계별로 상기 지지력 측정기의 상판 및 하판의 연직변위를 계측하는 단계와;상기 지지력 측정기 내 가력장치의 팽창이 완료되면, 공지의 변위계측수단을 통해서 계측된 상기 지지력 측정기의 상판 및 하판의 연직변위를 이용해서 해당 콘크리트 말뚝의 선단 지지력 및 주면 마찰력을 결정하는 단계와;해당 콘크리트 말뚝에 대한 선단 지지력 및 주면 마찰력의 측정이 완료되면 가력장치를 수축시켜 원위치시키는 단계와;각각의 가력장치의 하부에 설치되어 있는 가력장치 이송수단을 작동시켜서 지지력 측정기 내의 가장자리에 구비된 복수개의 가력장치들을 회수물체 인출 안내관의 중심부로 순차적으로 이동시키고, 가력장치 또는 가력장치 이송수단에 연결된 유압호스와 체인을 당겨서 가력장치 및 가력장치 이송수단들을 순차적으로 회수하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험방법.
- 청구항 16에 있어서,상기 가력장치들의 회수 후 상기 회수물체 인출 안내관을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치가 설치되었던 지지력 측정기의 내부 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험방법.
- 청구항 16에 있어서,상기 지지력 측정기의 상판을 관통하도록 회수물체 인출 안내관을 삽입 설치할 때, 회수물체 인출 안내관 자체를 상,하부 회수물체 인출 안내관으로 분리 설치하는 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험방법.
- 청구항 18에 있어서,상기 상부 회수물체 인출 안내관은 상광하협 형태로 테이퍼지게 형성한 것을 설치하는 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험방법.
- 청구항 18에 있어서,상기 상부 회수물체 인출 안내관을 설치할 때에는 그 외주면에 윤활제를 도포하여 설치한 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험방법.
- 청구항 18에 있어서,상기 지지력 측정기 내에 설치된 가력장치들을 회수하고 난 후, 상,하부 회수물체 인출 안내관을 통해 콘크리트를 유입시켜 가력장치가 설치되었던 내부 공간부와 지지력 측정기의 팽창에 의해 추가로 형성된 상,하판 사이의 공간부를 포함하여 회수물체 인출 안내관 내의 공간부에 콘크리트를 타설하기에 앞서, 상부 회수물체 인출 안내관을 하부 회수물체 인출 안내관 및 상부 콘크리트 말뚝으로부터 분리하여 지상으로 회수하는 것을 특징으로 하는 제거식 가력장치를 갖는 말뚝의 연직재하시험방법.
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