KR20230089279A - 현장설치 인양고리 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 블록의 인양을 위한 현장설치 인양고리 시공방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 인양고리 시공방법은 콘크리트 블록에 적어도 한 쌍의 홀을 천공하는 단계, 홀 내부를 세척하는 단계, 와이어 로프 양단을 적어도 한 쌍의 홀에 각각 매입하여 인양고리를 형성하는 단계 및 안전성을 시험하는 단계를 포함한다. 이때, 와이어 로프의 파단 하중 F, 와이어 로프 양단의 매입 깊이 L' 및 와이어 로프 양단을 매입하는 적어도 한 쌍의 홀 사이의 간격 d가 각각

,

,

를 만족한다. (S는 안전율, W는 콘크리트 블록의 중량, L은 와이어 로프의 전체 길이, D는 와이어 로프의 직경,

는 콘크리트 부착응력)

Description

현장설치 인양고리 시공방법 {METHOD FOR INSTALLATION OF THE ON-SITE LIFTING LUG}

본 발명은 현장설치 인양고리 시공방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 콘크리트 블록의 이동 및 거치를 위해 인양하려는 대상에 홀을 천공하고 와이어 로프를 매입하여 인양고리를 시공하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 구조물 철거 또는 개축공사가 이루어지는 건설현장에서, 콘크리트 블록 또는 암괴를 이동시켜야 한다. 콘크리트 블록 또는 암괴의 인양작업은 일반적으로 도 1과 같이 크레인을 이용하여 이루어진다. 크레인을 이용하여 콘크리트 블록 등을 인양하기 위하여는 콘크리트 블록 등에 크레인의 후크를 안정적으로 걸어 고정할 수 있는 구조물이 구비되어야 한다.

이를 위해, 종래에는 콘크리트 블록 등에 강재 리프팅 러그를 설치하는 방식이 사용되었다. 그러나 강재 리프팅 러그를 설치하는 경우에는 강재 러그의 제작 비용이 추가로 발생하며, 철근 및 골재의 간섭에 의해 강재 러그를 부착하기 위한 앵커(anchor)의 부착력이 불확실하게 되어 안전성 문제가 발생할 수 있다.

이와 달리, 인양로프를 사용하여 콘크리트 블록 등을 크레인의 후크에 고정하는 방법도 알려져 있다. 도 2는 종래 콘크리트 블록에 인양로프를 설치한 다양한 형태를 도시한 것으로, 종래에는 콘크리트 블록을 로프로 감싸는 방식(도 2의 (a)), 콘크리트 블록의 상하면을 관통하는 홀을 천공하고 로프를 통과시켜 고리를 만드는 방식(도 2의 (b)), 콘크리트 블록의 측면을 관통하는 홀을 천공하고 로프를 통과시켜 고리를 만드는 방식(도 2의 (c)) 등이 사용되었다.

하지만, 콘크리트 블록을 로프로 감싸는 방식에서는 콘크리트 블록 아래로 로프를 위치시키기 위해 작업자의 접근성 및 작업 공간을 확보해야 하는 어려움이 있으며, 철거 구조물인 콘크리트 블록의 특성상 날카로운 절단면에 로프가 밀착되어 로프가 손상되는 문제도 있다. 또한, 콘크리트 블록의 상하면 또는 측면을 관통하는 홀을 천공하고 로프를 통과시켜 고리를 만드는 방식에서도 작업자의 접근성 및 작업공간의 확보가 필요한 문제가 있고, 뿐만 아니라 홀을 천공하는 과정에서 발생하는 슬러지로 인한 환경 오염 문제가 발생할 수 있으며, 여타 방식에 비하여 작업 비용이 증가하는 문제도 있다.

한편, 콘크리트 구조물을 제작할 때 미리 PC 강연선을 매입하여 사전에 인양고리를 형성하는 방법도 알려져 있다. 특허문헌 1(공개특허공보 제10-2012-0105942호)는 인양고리가 설치된 프리스트레스 콘크리트 빔과 그 제작방법에 관한 것으로서, 특허문헌 1에는 콘크리트 빔의 단부에 PC강연선을 미리 매입하고 일정부분이 노출되는 상태로 콘크리트를 타설하여, PC강연선을 인양고리로 사용할 수 있는 콘크리트 빔을 제작하는 방법이 개시되어 있다.

하지만, 이와 같은 콘크리트 구조물 제작방법은 콘크리트 구조물의 사용 대상에 따라 적용 범위가 한정적일 수밖에 없고, 무엇보다도 이미 만들어져 있는 콘크리트 구조물의 해체 시에는 적용할 수 없다.

공개특허공보 제10-2012-0105942호(2012. 9. 26)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콘크리트 구조물의 해체 시 작업을 간소화하고 공사비를 절감하면서도 안전성을 확보할 수 있는 현장설치 인양고리 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 인양고리 시공방법은 콘크리트 블록에 적어도 한 쌍의 홀을 천공하는 단계, 홀 내부를 세척하는 단계, 와이어 로프 양단을 적어도 한 쌍의 홀에 각각 매입하여 인양고리를 형성하는 단계 및 안전성을 시험하는 단계를 포함하고, 와이어 로프의 파단 하중 F, 와이어 로프 양단의 매입 깊이 L' 및 와이어 로프 양단을 매입하는 적어도 한 쌍의 홀 사이의 간격 d가 각각

,

,

를 만족한다. (S는 안전율, W는 콘크리트 블록의 중량, L은 와이어 로프의 전체 길이, D는 와이어 로프의 직경,

는 콘크리트 부착응력)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 한 쌍의 홀은 콘크리트 블록의 상면에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 한 쌍의 홀은 콘크리트 블록의 측면에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인양고리를 형성하는 단계에서는, 케미칼을 주입하고 와이어 로프를 적어도 한 쌍의 홀에 매입하여 인양고리를 형성한 후 케미칼을 소정 시간 경화하고, 케미칼은 경화 시 50MPa 이상의 강도를 갖을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 한 쌍의 홀 내부를 세척하는 단계에서는, 압축공기를 사용하여 세척하고, 압축공기는 10psi 이상으로 분사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 안전성을 시험하는 단계에서는, 인양고리의 인발 시험 및 콘크리트 블록의 파단 시험을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘크리트 블록에 적어도 한 쌍의 홀을 천공하는 단계에 앞서, 와이어 로프를 준비하는 단계를 추가로 포함하고, 와이어 로프를 준비하는 단계에서는 와이어 로프의 유분을 제거하고 건조할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 구조물 철거 또는 개축공사 현장에서 콘크리트 블록을 인양하기 위한 인양고리 설치 작업을 간소화하여 공사비를 절감할 수 있다. 또한, 와이어 로프와 그 매입 깊이, 와이어 로프를 매입하는 홀 간격을 특정 범위로 제어함으로써, 인양 작업 시 안전성을 담보할 수 있는 현장설치 인양고리를 설치할 수 있다.

도 1은 크레인을 이용한 콘크리트 블록의 인양 작업을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따라 콘크리트 블록에 인양로프를 설치한 다양한 형태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 인양고리 시공방법을 나타내는 순서도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따라 콘크리트 블록에 인양고리를 설치한 구조를 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 콘크리트 블록에 복수의 인양고리를 설치한 구조를 예시적으로 도시한다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따라 콘크리트 블록의 측면에 인양고리를 설치한 구조를 예시적으로 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소에 "연결" 된다고 기재된 경우, 이는 두 구성요소가 직접 맞닿아 연결되는 것뿐만 아니라 다른 구성요소를 사이에 두고 서로 연결되는 것도 포함하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 "포함하는"등과 같은 표현은 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

도면에서 나타난 각 구성요소의 크기, 두께, 위치 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 인양고리 시공방법을 순차적으로 나타내는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록에 인양고리가 설치된 구조를 예시적으로 도시한 도면이다. 이하에서 이들 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 현장 설치 인양고리 시공방법을 구체적으로 설명한다.

콘크리트 블록의 인양을 위한 현장설치 인양고리 시공방법은 콘크리트 블록에 홀을 천공하는 단계(S100), 홀 내부를 세척하는 단계(S200), 인양고리를 형성하는 단계(S300) 및 안전성을 시험하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.

우선, 현장설치 인양고리를 시공하기 위하여 콘크리트 블록에 홀을 천공한다(S100). 와이어 로프를 매입하여 인양고리를 형성하기 위하여 콘크리트 블록(200)에 소정의 간격(d)을 두고 적어도 한 쌍의 홀(210)을 천공한다. 이때, 적어도 한 쌍의 홀(210)은 콘크리트 블록(200)의 상면에 형성될 수 있다.

이어서, 천공한 홀의 내부를 세척한다(S200). 천공한 홀(210)에 와이어 로프(100)를 매입하기 전에 홀(210) 내부를 세척하여 슬러지 등의 이물을 제거함으로써, 와이어 로프(100)의 매입 공간을 확보하고, 이물로 인한 부착력 감소를 방지할 수 있다.

예를 들어, 홀(210) 내부의 세척은 압축공기를 분사하는 방식, 브러시를 이용한 세척 방식 등을 이용할 수 있다. 압축공기를 분사하여 홀(210) 내부를 세척할 때에는 홀(210) 내부의 이물을 효과적이고 확실하게 제거하기 위하여 압축공기를 10psi 이상의 압력으로 분사할 수 있다.

홀 내부의 세척이 완료되면 와이어 로프를 홀에 매입하여 인양고리를 형성한다(S300). 구체적으로, 와이어 로프(100)의 양단을 한 쌍의 홀(210)에 각각 매입하여 인양고리(110)를 형성하게 되는데, 이때 안전성을 확보하기 위하여, 콘크리트 블록의 중량(W)에 따라 파단 하중(F)이 다음의 [수학식 1]을 만족하는 와이어 로프(100)를 사용한다.

S는 안전율로서, 본 발명의 일 실시예에서는 안전성 확보를 위해 바람직하게는 안전율(S)을 4.0 이상으로 설정한다.

위의 [수학식 1]의 파단 하중을 만족하는 강도를 가지며 직경 D의 와이어 로프(100)를 선택한 경우, 홀 깊이에 대응되는 와이어 로프 양단의 매입 깊이(L')는 콘크리트 블록과의 일정수준 이상의 부착력을 확보해야 한다. 이를 위하여 특정 깊이 이상으로 매입하여야 하며, 그 깊이는 다음과 같이 산정한다.

여기서,

는 콘크리트의 부착응력으로

으로 계산할 수 있다. 위 수학식 2에서의 4.6W는 콘크리트 블록(200)의 중량에 따른 인양고리(110)에 걸리는 장력에 관한 값으로, 콘크리트 블록(200)의 증가 중량, 하중의 불균등 계수, 갈고리 효과 등을 고려하여 계수 4.6을 도출하였다.

와이어 로프의 강도 및 와이어 로프 양단의 최소 매입 깊이를 특정하는 것에 더 나아가, 본 발명자는 안전성을 확보하면서도 작업의 효율을 극대화할 수 있는 와이어 로프 매입 구조를 안출하였다. 구체적으로, 본 발명은 와이어 매입 깊이(L')와 와이어를 매입하는 홀 사이 간격(d) 사이의 조건을 안출하였으며, 그 관계는 아래와 같다.

L은 와이어 로프(100)의 전체 길이를 의미하며, d는 한 쌍의 홀(210) 사이의 간격을 의미한다.

위 식을 만족하는 경우 최소한의 와이어 로프 매입 깊이를 유지하여 안전성을 확보하면서도 홀 사이의 간격과 매입 깊이 사이의 관계를 통해 작업을 효과적으로 진행할 수 있다.

한편, 와이어 로프(100)를 매입하여 인양고리(110)를 형성함에 있어, 케미칼을 주입하고 와이어 로프(100)를 한 쌍의 홀에 매입함으로써 와이어 로프(100)와 콘크리트 블록 사이의 부착력을 강화할 수 있다. 부착력 강화 효과를 달성하기 위하여, 본 실시예에서는 경화 시 50MPa 이상을 강도를 갖는 케미칼을 사용하고, 경화 시간을 3시간 이상으로 한다.

와이어 로프(100)의 매입과 선택적으로 케미칼 경화가 완료되면, 안전성을 시험한다(S400). 안전성 시험 단계에서는, 시공한 인양고리(110)를 이용해 콘크리트 블록(200)을 인양하기 전에 인양고리(110)의 부착력을 확인하고 콘크리트 블록(200)의 파괴 여부 등을 시험함으로써, 안전사고에 대비할 수 있다. 예를 들어, 안전성을 시험하기 위해 인양고리(110)의 인발 시험 및 콘크리트 블록(200)의 파단 시험을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 따르면, 콘크리트 블록에 홀을 천공하는 단계(S100) 전 또는 후에, 와이어 로프를 준비하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 와이어 로프 준비단계에서는, 와이어 로프(100)의 유분을 제거하고 건조하는 과정을 수행할 수 있다. 와이어 로프(100)의 유분을 제거하는 것은 와이어 로프(100)와 케미칼의 부착 성능 확보하기 위한 것으로, 솔벤트를 이용하여 와이어 로프의 유분을 제거한 후 건조하여 와이어 로프를 준비할 수 있다.

이상 콘크리트 블록(200)에 한 쌍의 홀(210)을 천공하고 하나의 와이어 로프(100)를 매입하는 형태를 설명하였으나, 두 쌍 이상의 홀을 천공하고 복수의 와이어 로프를 매입하는 형태로 복수의 인양고리를 설치하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 콘크리트 블록(200)에 복수의 인양고리(110)를 설치한 구조를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 콘크리트 블록(200)에 복수의 인양고리(110)(예를 들어, 4개의 인양고리)를 시공할 수 있다. 이 경우, 각각의 인양고리(110)를 구성하는 각각의 와이어 로프와 와이어 로프의 매입 깊이, 홀의 거리 등은 각각 [수학식 1], [수학식 2] 및 [수학식 3]을 만족한다. 다만, [수학식 1] 및 [수학식 2]에서의 콘크리트 블록의 중량(W)은 전체 콘크리트 블록의 중량을 인양고리(110)의 개수로 나눈 값으로 한다. 인양고리(110)의 개수를 도시된 바와 달리, 2개, 3개 또는 5개 이상으로 할 수 있음은 물론이다.

도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따라 콘크리트 블록의 측면에 인양고리를 설치한 구조를 예시적으로 도시한다. 도 6을 참조하면, 앞선 실시예와 달리 와이어 로프(100)를 매입하기 위한 홀(210')은 콘크리트 블록(200)의 측면에 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 인양고리(110')는 도 5에 도시된 바와 같이 콘크리트 블록(200)의 양 측면에 각각 설치될 수 있다.

이와 같이 인양고리(110')를 콘크리트 블록(200)의 측면에 형성하는 경우에도, 각각 인양고리(110)는 전체 콘크리트 블록(200)을 각 인양고리(110)가 부담하는 중량에 대해 [수학식 1]을 만족하고, 와이어 로프(100)의 매입 깊이와 각 쌍의 홀(210) 간격은 [수학식 2] 및 [수학식 3]을 만족하도록 한다.

본 발명자는 콘크리트 블록(200)과 와이어 로프(100)의 파단하중 사이의 관계인 [수학식 1]과 와이어 로프(100) 매입 깊이와 한 쌍의 홀(210) 간격 사이의 관계인 [수학식 2] 및 [수학식 3]을 만족하는 경우 안전하게 인양이 가능하다는 점을 인발 시험 등을 통하여 검증하였다.

예를 들어, 45.5 톤의 콘크리트 블록(200)에 대해, 안전율 4.6 이상을 확보할 수 있는 인양고리(110) 4개를 시공하기 위해, [수학식 1]을 적용하여 26.8 톤의 파단 하중을 갖고 직경 2.4cm인 와이어 로프(100)를 사용할 수 있다. 여기에서, [수학식 2]를 적용하면 각 와이어 로프(100)의 양단은 최소 30cm 이상 매입하여야 한다. 총 길이 1.4m의 와이어 로프를 사용하는 경우, [수학식 3]을 만족하도록 한 쌍의 홀(210) 사이의 간격이 35cm인 깊이 35cm의 4쌍의 홀(210)을 천공하고, 와이어 로프(100)를 매입하여 인양고리 4개를 시공함으로써, 안전성을 확보하면서 작업을 효과적으로 진행할 수 있다. 해당 케이스에 대해, 인발 시험에서 인양고리 1개 당 45톤 이상의 부착력을 확인할 수 있었다.

이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 와이어 로프
110, 110': 인양고리
200: 콘크리트 블록
210, 210': 홀

Claims (7)

1. 콘크리트 블록의 인양을 위한 현장설치 인양고리 시공방법으로서,
   콘크리트 블록에 적어도 한 쌍의 홀을 천공하는 단계,
   상기 홀 내부를 세척하는 단계,
   와이어 로프 양단을 상기 적어도 한 쌍의 홀에 각각 매입하여 인양고리를 형성하는 단계 및
   안전성을 시험하는 단계
   를 포함하고,
   상기 와이어 로프의 파단 하중 F, 와이어 로프 양단의 매입 깊이 L' 및 상기 와이어 로프 양단을 매입하는 상기 적어도 한 쌍의 홀 사이의 간격 d가 각각 아래의 식을 만족하는,
   현장설치 인양고리 시공방법.
   [수학식 1]
   

   

   
   [수학식 2]
   

   

   
   [수학식 3]
   

   

   
   (S는 안전율, W는 콘크리트 블록의 중량, L은 와이어 로프의 전체 길이, D는 와이어 로프의 직경,

   

   는 콘크리트 부착응력)
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 한 쌍의 홀은 상기 콘크리트 블록의 상면에 형성되는,
   현장설치 인양고리 시공방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 한 쌍의 홀은 상기 콘크리트 블록의 측면에 형성되는,
   현장설치 인양고리 시공방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 인양고리를 형성하는 단계에서는, 케미칼을 주입하고 상기 와이어 로프를 상기 적어도 한 쌍의 홀에 매입하여 상기 인양고리를 형성한 후 케미칼을 소정 시간 경화하고,
   상기 케미칼은 경화 시 50MPa 이상의 강도를 갖는,
   현장설치 인양고리 시공방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 한 쌍의 홀 내부를 세척하는 단계에서는 압축공기를 사용하여 세척하고,
   상기 압축공기는 10psi 이상으로 분사하는,
   현장설치 인양고리 시공방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 안전성을 시험하는 단계에서는, 상기 인양고리의 인발 시험 및 상기 콘크리트 블록의 파단 시험을 수행하는,
   현장설치 인양고리 시공방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 콘크리트 블록에 적어도 한 쌍의 홀을 천공하는 단계에 앞서, 상기 와이어 로프를 준비하는 단계를 추가로 포함하고,
   상기 와이어 로프를 준비하는 단계에서는 상기 와이어 로프의 유분을 제거하고 건조하는,
   현장설치 인양고리 시공방법.

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