KR0182846B1

KR0182846B1 - 장대파일 및 장대파일을 이용한 해양구조물의 시공방법

Info

Publication number: KR0182846B1
Application number: KR1019950003285A
Authority: KR
Inventors: 송병무
Original assignee: 송병무
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR960031715A

Abstract

본 발명은 장대파일을 이용하여 임해공업단지, 방조제, 호안시설, 항만의 접안시설, 및 방파제를 환경오염을 줄이면서 경제적이고 안전하게 시공하는 새로운 공법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 임해공업단지나 방조제, 호안시설등을 시공하기 위해 대구경의 장대파일을 다수열로 타입하고 그 내부에 양질의 토사나 암편을 투입한 후 상부를 덮는다.

또한, 임해공업단지나 콘테이너 야적장을 시공하기 위해 토사를 투입하는 대신 장대파일을 종횡으로 타입한 후, 콘크리트상판을 덮어서 용지를 조성한다.

Description

장대파일 및 장대파일을 이용한 해양구조물의 시공방법

제1a, b도는 본 발명에 따른 대구경 단위파일의 구조를 보여주는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 장대파일의 접속부를 보여주는 부분단면도.

제3a, b도는 본 발명에 따라 시공된 해양구조물의 측단면도 및 평면도.

제4a, b도는 본 발명에 따라 시공된 다른 해양구조물의 구성도.

제5도는 본 발명에 따른 방파제의 구성도.

제6a, b도는 본 발명에 따른 다른 해양구조물의 측단면도 및 평면도.

제7도는 6a도의 구조물에서, 파일과 상판의 다른 연결방법을 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 단위파일 2 : 와이어삽입공

3 : 나선철근 4 : 와이어 또는 텐돈

5 : 그라우팅재 6 : 연결부재

7 : 돌출리브 8 : 관통공

10 : 장대파일 11 : 콘크리트판

21 : 경지반층 22 : 연약층

27, 32 : 콘크리트판 31 : 콘크리트캡

본 발명은 콘크리트 장대파일, 및 이를 이용한 해양구조물의 시공방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 프리캐스트콘크리트 장대파일을 이용하여 방조제나 해안 또는 호안시설 등 여러 가지 해양구조물을 환경파괴를 최대한으로 줄이면서 경제적이고 안전하게 시공할 수 있는 새로운 시공방법에 관한 것이다.

종래에 방조제, 호안시설 또는 방파제등 해양구조물을 시공하기 위해서는 대체로 인근의 야산등에서 흙과 암석을 굴착하여 이것을 예정된 장소에 투입하여 매립하는 방법을 취하고 있다. 만일, 시공지역이 갯벌과 같은 연약층으로 구성된 경우에는 연약층의 흙을 준설, 제거한 후, 거기에 양질의 모래나 자갈 또는 잡석등을 투입하는 치환 작업이 선행되기도 한다. 그런데 이와같은 해양구조물의 축조를 위해서는 넓은 면적에 걸쳐서 대량의 골재나 토사를 투입해야 하므로 공기가 길어지고 공사비가 많이 들게된다. 또한, 바다의 매립이나 연약층의 준설 및 제거에는 불가피하게 광범위한 생태계의 파괴나 해양오염의 수반되며, 준설된 흙의 처리시에도 육지에서 2차적인 환경파괴를 유발하게 된다.

또한, 이러한 방조제 또는 호안공사에서 연약층 상부에 암석이나 토사를 투입하는 작업은 침하가 멈출 때까지 계속되는데, 침하가 멈췄을 때의 구조체의 침하나 활동파괴에 대한 안전율은 대략 1이므로, 투입된 토사나 암석체의 붕괴가능성이 높아서 이 경우 막대한 자원의 낭비가 초래하거나 사업자체가 실패로 될 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 해양구조물의 시공에 따른 환경파괴 또는 환경오염을 효과적으로 줄이고, 경제적이며 안정성이 높고 공기를 단축할 수 있는 새로운 방식의 해양구조물의 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 콘크리트 장대파일을 갯벌과 같은 연약층을 통과하여 지지층에 지지시켜서 수중에 견고한 수직제방 또는 수직벽을 구축함으로써, 토사나 암석의 매립면적을 대폭 감소시킬 수 있게 되어 환경파괴의 최소화는 물론, 자원의 절감과 아울러 공기의 단축을 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명은 호안시설이나 접안시설을 건설하기 위해 토사나 암석을 투입하여 성토하는 대신, 콘크리트 장대파일을 일정한 간격으로 종횡으로 타입한 후, 콘크리트 상판을 상기 장대파일상에 덮으므로써 해양구조물을 완성할 수 있는 간편하고 시공이 용이한 새로운 해양구조물의 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 해양구조물의 시공을 위해 제작 및 운반이 용이하도록 단위파일을 연결하여 제작되는 새로운 구조의 프리캐스트 콘크리트 장대파일을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 속이 빈 중공판 형태의 파일 둘레에 포스트텐션용 와이어삽입공(2)이 다수 배열되어 파일길이방향으로 연장관통되는 단위파일(1)과, 상기 단위파일(1)을 연결하기 위해 상기 단위파일(1)의 내경부에 끼워지도록 된 외경을 가지며 중공부(12)가 형성되며 대략 중앙의 외부둘레를 따라 연장된 돌출리브(7)를 구비한 연결부재(6)로 이루어지고, 상기 와이어삽입공(2)이 정렬되도록 다수의 단위파일(1)을 연결부재(6)로 연결한 후 상기 와이어삽입공(2)에 와이어(4)를 삽입관통하여 포스트텐션을 가한 후, 와이어삽입공(2)에 그라우팅재(5)를 충전하여 제작되는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 콘크리트 장대파일(10)이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 다수의 단위파일(1)을 길이방향으로 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 소정거리 만큼 이격시켜서 2열로 촘촘히 연이어 배치시키고, 상기 2열의 장대파일(1) 사이에 연약층을 치환하거나 양질의 토사나 암석을 투입하여 수직제방(20)을 형성하고, 상기 수직제방(20)의 배후지에 매립층(24)을 성토하는 것을 특징으로 하는 방조제, 접안시설, 호안시설 기타 해양구조물의 시공방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 다수의 단위파일(1)을 길이방향으로 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 2열로 근접 배치시키고, 상기 2열의 장대파일(10) 사이에 프리캐스트 콘크리트판(27)을 삽입, 지지시켜서 수중벽을 형성하고, 상기 수중벽의 배후지에 매립층(24)을 성토하는 것을 특징으로 하는 방조제, 접안시설, 호안시설 기타 해양구조물의 시공방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 다수의 단위파일(1)을 길이방향으로 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 소정거리 만큼 이격시켜서 2열로 촘촘히 연이어 배치시키고, 상기 2열의 장대파일(10) 사이에 연약층(22)을 치환하거나 양질의 토사나 암석을 투입하여 수직제방(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방조제, 방파제 기타 해양구조물의 시공방법이 제공된다.

본 발명의 또다른 특징에 따르면, 다수의 단위파일(1)을 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 종횡으로 소정간격을 이루도록 배치시키고, 상기 장대파일(10)의 상부에 콘크리트상판(32)을 종횡으로 설치하는 것을 특징으로 하는 접안시설, 호안시설, 기타 해양구조물의 시공방법이 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제1a도와 제1b도는 본 발명에 따른 콘크리트 장대파일의 제작에 사용되는 단위파일의 구조를 보여주는 도면이고, 제2도는 이러한 단위파일의 접속부위을 보여주는 단면도이다. 이들 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 단위파일(1)은 나선철근(3)으로 보강된 중공원통형의 콘크리트파일로서, 파일의 규격은 설계조건에 따라 다르지만 전형적으로는 외경 1.5M, 내경 1.2M이며 파일의 단위길이는 5.0M 정도가 바람직하다. 그러나 현장상황에 부합시키기 위해 여러 가지 길이의 파일을 제작할 수 있다. 또한, 파일제조용 콘크리트는 28일압축강도가 500Kg/㎠ 이상의 고강도콘크리트를 사용하며, 바다환경에 강한 실리카흄 등의 첨가제를 혼합하는 것이 바람직하다.

단위파일(1)의 둘레에는 와이어삽입공92)이 배열된다. 이 와이어삽입공(2)에는 와이어 또는 텐(4)을 삽입하여 포스트텐션을 가하기 위한 것으로서, 그 크기나 간격은 설계조건에 따라 정해진다.

제2도에 도시된 바와 같은 연결부재(6)가, 단위파일(1)을 연결하기 위해 사용된다. 연결부재(6)는 단위파일(1)의 내경부에 끼워질 수 있는 외경을 지니고 내부에 중공부(12)가 형성된 콘크리트 또는 강제 관체로서, 대략 중앙부에서 외향돌출된 돌출리브(7)를 구비한다. 다수의 단위파일(1)이 연결부재(6)에 의해 접속된 상태에서 와이어 또는 텐돈(4)을 단위파일(1)의 와이어삽입공(2)과 돌출리브(7)에 형성된 관통공(8)을 통과시켜서 포스트텐션을 가한 후, 와이어삽입공(2) 내에 그라우팅재(5)를 주입하고 고결시킴으로써 큰 휨모멘트에 견딜 수 있는 대구경의 장대파일을 형성한다.

제3a 및 제3b도는 본 발명에 따라 제작된 장대파일(10)을 이용하여 방조제나 접안시설 또는 호안시설등이 해양구조물을 시공하는 방법을 보여주는 개념도로서, 해수(25)과 모래층(23), 갯벌과 같은 연약층(22) 및 풍화토나 풍화암층등이 경지반층(21)이 성층된 지역에 본 발명에 따른 장대파일(10)을 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)에 지지되도록 2열로 촘촘히 연이어 설치한다. 이때, 파일을 설치하기 위해 굴착헤드가 파일(10)의 중공부와 연결부재(6)의 중공부를 통해 투입되어 지반을 굴착하게 된다. 그러나, 진동이나 타격에 의한 파일설치방법이 사용되거나 겸용될 수 있다. 파일의 크기나 길이, 강도, 휨모멘트, 파일간격 등은 현장의 토질상태나 설계파고, 기타의 설계조건에 따라 정해진다.

2열의 장대파일(1) 사이에 존재하는 공간에는 암석이나 토사를 투입하여 양질의 성토층(26)을 형성한다. 필요에 따라 장대파일(10) 사이의 연약층을 준설제거한 후 성토할 수 있다. 장대파일(10) 사이의 틈새를 통하여 토사가 유출되지 않도록, 제3b도에서와 같이 틈막이재(9)를 파일(10)사이에 배치할 수 있다.

다음에 성토층(26)의 상부를 콘크리트판(11)으로 덮거나 현장타설 기타의 방법으로 마감처리하여 수직제방(20)을 완성한다. 이어서 수직제방(20)의 배후지역의 수면을 매립하여 매립층(24)을 형성하므로써 방조제나 접안시설 또는 호안시설등의 해양구조물을 완성하게 된다.

제4a 및 제4b도는 수심이 비교적 낮고 매립층의 두께가 크지 않으며, 매립층과 방조제의 간격을 넒게 할 수 있는 경우에 사용가능한 경제적인 시공방법으로써, 콘크리트 장대파일(10)을 2열로 근접시켜서 타입한 후, 장대파일(10)의 사이에 콘크리트판(27)을 삽입하여 수중 수직벽을 축조하게 된다. 이때, 지반조건이 허락한다면 콘크리트판(27)이 연약층(22)의 하부까지 도달되지 않아도 좋다

.제5도는 본 발명에 따른 장대파일을 이용하여 방파제를 시공하는 것을 보여주는데, 장대파일(10)을 연약층(22)을 뚫고 2열로 연이어 설치하고, 연약층(22)을 치환 또는 성토한후, 기성제 콘크리트판(11)을 덮거나 기타의 방법으로 마감하는 공정은 제3a 및 제3b도에 도시된 방법과 동일하지만, 배후지역을 매립할 필요가 없다는 점에서 다르다.

제6a 및 제6b도는 본 발명에 따른 다른 해양구조물의 시공법을 보여주는 도면으로서, 콘테이너 야적장과 같이 비교적 넓은 면적이 필요하면서도 큰 사하중을 받지않는 해양구조물의 경우에는 토사나 잡석등을 투입하여 단지를 조성하는 대신, 제6a도에서와 같이, 본 발명에 따른 장대파일(10)을 연약층을 뚫고 일정한 간격으로 종횡으로 설치한 후, 상기 장대파일(10)의 상부에 콘크리트캡(31)을 씌우고, 그 위에 콘크리트상판(32)을 종횡으로 설치하여 해양구조물을 완성한다. 제6b도는 콘크리트캡(31)을 생략하는 대신, 콘크리트상판(32)의 연결부위에 장대파일(10)의 내경부에 삽입되는 결합돌기(33)를 형성하여 장대파일(10)과 콘크리트상판(32)을 직접 연결하는 변형예를 보여준다. 이와 같이 , 장대파일(10)과 콘크리트상판(32)의 연결부의 디테일은 적절하게 선택될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 종래와 같이 광범위한 지역에 토사나 암석을 투입하여 해양구조물을 시공하는 경우에 수반되는 환경파괴 또는 환경오염을 효과적으로 줄이고, 경제적이며 안정성이 높고 공기를 단축할 수 있는 새로운 방식의 해양구조물의 시공방법을 달성하게 된다.

Claims

속이 빈 중공관 형태의 파일 둘레에 포스트텐션용 와이어삽입공(2)이 다수 배열되어 파일길이방향으로 연장관통되는 단위파일(1)과, 상기 단위파일(1)의 내경부에 끼워지도록 된 외경을 가지며 중공부(12)가 형성되며 대략 중앙의 외부둘레를 따라 연장된 돌출리브(7)를 구비한 연결부재(6)로 이루어지고, 상기 와이어삽입공(2)이 정렬되도록 다수의 단위파일(1)을 연결부재(6)로 연결한 후 상기 와이어삽입공(2)에 와이어(4)를 삽입관통하여 포스트텐션을 가한 후, 와이어삽입공92)에 그라우팅재(5)를 충전하여 제작되는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 콘크리트 장대파일(10).
다수의 단위파일(1)을 길이방향으로 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 소정거리 만큼 이격시켜서 2열로 촘촘히 연이어 배치시키고, 상기 2열의 장대파일(10) 사이에 연약층을 치환하거나 양질의 토사나 암석을 투입하여 수직제방(20)을 형성하고, 상기 수직제방(20)의 배후지에 매립층(24)을 성토하는 것을 특징으로 하는 방조제, 접안시설, 호안시설 기타 해양구조물의 시공방법.
다수의 단위파일(1)을 길이방향으로 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 2열로 근접 배치시키고, 상기 2열의 장대파일(10) 사이에 프리캐스트 콘크리트판(27)을 삽입, 지지시켜서 수중벽을 형성하고, 상기 수중벽의 배후지에 매립층(24)을 성토하는 것을 특징으로 하는 방조제, 접안시설, 호안시설 기타 해양구조물의 시공방법.
다수의 단위파일(1)을 길이방향으로 연결하고 포스트텐션을 도입하여 제작된 콘크리트제 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 소정거리 만큼 이격시켜서 2열로 촘촘히 연이어 배치시키고, 상기 2열의 장대파일(10) 사이에 연약층(22)을 치환하거나 양질의 토사나 암석을 투입하여 수직제방(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방조제, 방파제 기타 해양구조물의 시공방법.
속이 빈 중공관 형태의 파일 둘레에 포스트텐션용 와이어삽입공(2)이 다수 배열되어 파일길이방향으로 연장관통되는 다위파일(1)을, 상기 단위파일(1)의 내경부에 끼워지도록 된 외경을 가지며 중공부(12)가 형성되며 대략 중앙의 외부둘레를 따라 연장된 돌출리브(7)를 구비한 연결부재(6)로 연결한 후, 상기 와이어삽입공(2)에 와이어(4)를 삽입관통하여 포스트텐션을 가하고 와이어삽입공(2)에 그라우팅재(5)를 충전하여 제작되는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 콘크리트 장대파일(10)을 해저의 연약층(22)을 관통하여 경지반층(21)까지 도달하도록 설치하되, 상기 장대파일(10)을 종횡으로 소정간격을 이루도록 배치시키고, 상기 장대파일(10)의 상부에 콘크리트상판(32)을 종횡으로 설치하는 것을 특징으로 하는 접안시설, 호안시설, 기타 해양구조물의 시공방법.