KR100366252B1 - 교각 보수용 케이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각 보수용 케이션을 개시한다.

이러한 본 발명의 목적은 교량의 교각 중 상당부분이 물에 잠겨있는 우물통을 보수할 때, 상기 우물통의 주변에 있는 물을 적은 비용으로 신속하고 용이하게 제거하여 감독자 및 전문가와 작업자가 우물통의 손상부위를 작업현장에서 육안으로 확인하며 보수작업을 할 수 있도록 함으로써, 보수작업에 신뢰성과 전문성을 향상시키기 위한 것이며, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 상, 하단과 좌, 우측에 결합구멍을 형성하고, 외주연에 보강편을 형성한 케이션과; 상, 하단 및 좌, 우측에 결합구멍을 형성하고, 외주연에 보강편을 형성하며, 내측 하단에는 튜브를 일체로 형성하고 이 튜브에 공기 또는 물 등을 주입하기 위한 주입구를 외측에 형성하며, 상기 튜브의 하측에는 힌지 회동되는 커버를, 상측에는 튜브 보호부를 형성한 수밀 케이션을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명은 시공이 쉽고 공사비가 절감되며 확실한 보수공사로 고도의 신뢰성이 확보되는 등의 유용한 효과가 있다.

Description

교각 보수용 케이션{Pier Repair for Caisson}

본 발명은 교각 보수용 케이션에 관한 것으로, 특히 수중에 있는 교각을 보수할 때 잠수부를 동원하지 않고 정확한 점검과 보수공사가 이루어지도록 하는 케이션에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 사람, 차량 등이 통행하는 상부구조와 상기 상부구조를 지지하는 하부구조로 이루어 졌으며, 하부구조 중 교각은 상부구조를 지지하며 상기 상부구조의 하중을 지면으로 전달하여 소멸시키는 중요역할을 하는 부분인데, 이 교각의 하측에는 상측보다 지름이 넓고 상당부분이 물에 잠겨있는 일명 우물통이라는 것이 있다.

이 우물통은 신설할 때 공사가 수중에서 이루어지기 때문에 품질이 저하되며, 다이너마이트(Dynamite) 등을 이용하여 우물통이 설치될 암반을 발파하여야 하는데 이 때의 충격 등으로 인해 균열이 발생되는 등, 설치 당시부터 하자가 존재하고, 또한 그 상당 부분이 물속에 잠겨있기 때문에 물의 유속과 수면 및 수중을 부유하는 토사 등과 같은 이물질이 수면 및 수중을 흐르며 상기 우물통에 부딪치게 되어 다른 부분보다 빨리 마모, 부식, 파손된다.

따라서 상기와 같이 손상된 우물통은 잠수원 또는 무인 측시 카메라가 수중에서 상기 우물통의 손상된 부분을 찍은 사진이나 모니터에 표시되는 화상을 보고 그 보수 여부를 결정하는데, 보수 결정이 되면 잠수원을 동원하여 수중에서 보수작업을 행하게 하거나 또는 교각의 우물통 주변에 가물막이를 설치하여 물의 유입을 차단한 후 보수작업을 행하고 있다.

그러나 상기에서 가물막이를 설치하여 물의 유입을 차단시키는 경우는 상당한 고가의 작업비용이 소요되고 공기도 장시간이 소요되며 상당한 기술적 노하우가있어야 하기 때문에 실질적으로는 사용되지 못하고, 잠수원에 의해 작업을 진행하는 경우가 일반적이다.

상기 잠수원에 의해 작업을 하는 경우 감독자나 시설물 관리 전문가가 직접 보수작업이 행해지는 현장에서 작업지도나 감독을 할 수 없어 신뢰성과 전문성이 떨어지는 문제점이 있어왔다.

즉, 작업이 수중에서 이루어지기 때문에 상기와 같은 감독자나 전문가가 수중에서 작업을 지휘한다는 것이 불가능하고, 국내의 경우 잠수원의 숫자가 소수이며 이들의 대부분이 건설 토목분야에 비전문가이므로, 이들에 의존할 수밖에 없는 보수작업에 있어서 그 신뢰성과 전문성이 저하될 수밖에 없어 결과적으로는 교각 보수에 고비용을 지불하고도 보수하기 전과 실질적으로 큰 차이가 없다는 문제점이 제기되어 왔다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 교량의 교각 중 상당부분이 물에 잠겨있는 우물통을 보수할 때, 상기 우물통의 주변에 있는 물을 적은 비용으로 신속하고 용이하게 제거하여 감독자 및 전문가와 작업자가 우물통의 손상부위를 작업현장에서 육안으로 확인하며 보수작업을 할 수 있도록 함으로써, 보수작업에 신뢰성과 전문성을 향상시키는 수단을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 케이션의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 수밀 케이션의 사시도.

도 3은 본 발명의 개략적인 설치상태 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 요부 확대 단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 설치상태 부분 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 케이션 11,16 : 몸체 12,13,17,18 : 결합구멍

14,19,27 : 보강편 15 : 수밀 케이션 20 : 튜브

21 : 커버 22 : 주입구멍 23 : 튜브 보호부

24 : 고정 보호판 25 : 이동 보호판 26 : 가이드 구멍

27 : 보강편 30 : 중공부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상, 하단과 좌, 우측에 결합구멍을 형성하고, 외주연에 보강편을 형성한 케이션과; 상, 하단 및 좌, 우측에 결합구멍을 형성하고, 외주연에 보강편을 형성하며, 내측 하단에는 튜브를 일체로 형성하고 이 튜브에 공기 또는 물 등을 주입하기 위한 주입구를 외측에 형성하며, 상기 튜브의 하측에는 힌지 회동되는 커버를, 상측에는 튜브 보호부를 형성한 수밀 케이션을 구비하여 되는 교각 보수용 케이션을 제안한다.상기와 같은 본 발명의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 케이션의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 수밀 케이션의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 개략적인 설치상태 단면도, 도 4는 본 발명에 의한 요부 확대 단면도이다.

상기 도면에서와 같이 본 발명은 교각(33)의 우물통(34) 주위에 있는 물을 상기 우물통(34)으로부터 격리시키고, 상기 물이 우물통(34)으로 다시 접근하는 것을 차단하기 위한 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 형성함에 있어서, 상기 케이션(10)은 몸체(11)의 상, 하단과 좌, 우측에 각각 결합구멍(12,13)을 형성하고, 외주연에 보강편(14)을 형성하여 구비한다.

또한, 수밀 케이션(15)은 몸체(16)의 상, 하단과 좌, 우측에 각각 결합구멍(17,18)을 형성하고, 외주연에 보강편(19)을 형성하며, 내측 하단에는 튜브(20)를 상기 몸체(16)에 부착되어 일체화 되도록 형성하고 이 튜브(20)에 공기 또는 물 등을 주입하기 위한 주입구(22)를 몸체(16) 외측에 형성하며, 상기 튜브(20)의 하측에는 힌지 회동되며 비사용시 튜브(20)를 보호하기 위한 커버(21)를 몸체(16)에 형성하고, 튜브(20)의 상측에는 보수 작업시 이물질 등이 튜브(20)로 떨어져 상기 튜브(20)가 손상되는 것을 방지하며 튜브(20)의 압력이 상측으로 작용하는 것을 억제하고 우물통(34)과 수밀 케이션(10)의 일정 간격을 유지할 수 있는 튜브 보호부(23)를 형성하여 구비한다.

상기에 있어서, 튜브 보호부(23)는 볼트(28)가 체결된 고정 보호판(24)과 상기 고정 보호판(24)을 지지하는 보강편(27)을 몸체(16)와 일체로 형성하고, 고정 보호판(24)의 상측에 위치하며 볼트(28)가 삽입되는 가이드구멍(26)이 형성된 이동 보호판(25)을 형성하여 이루어지는 것이다.

한편, 첨부한 도면 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 설치상태를 개략적으로 도시한 부분 단면도로서, 상기 케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 몸체(11,16) 내부에 상, 하가 개방된 중공부(30)를 형성하되, 수밀 케이션(15)의 중공부(30) 하단은 폐쇄되도록 형성하여, 우물통(34)을 보수하기 위해 설치한 케이션(10)과 수밀 케이션(15)이 부력에 의해 부상되는 것을 방지하기 위해 상기 중공부(30)에 물을 채워 케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 중량을 높일 수 있도록 형성한 것이다.

도면의 미설명 부호 35는 교각(33)이 설치된 지반이고, 41은 우물통(34)의 보수 작업시 작업자 및 작업도구 등을 지지하는 작업대, 42은 작업자 및 작업도구들이 매달리는 와이어, 36은 바지선, 37는 케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 내부에 있는 물을 외부로 배출시키기 위한 배수펌프, 38은 튜브(20)에 공기 또는 물 등을 주입하기 위한 펌프, 39는 이동식 크레인, 40은 압축기(Compressor)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

보수할 우물통(34)이 설치된 지반(35)에 쌓여 있는 토사와 같은 퇴적물을 제거하고, 필요한 경우 지반(35) 이하까지 토사를 제거하여 암반이 드러나게 한 다음, 바지선(36)에 우물통(34) 보수에 필요한 케이션(10) 및 수밀 케이션(15), 작업대(41), 와이어(42) 등 보수에 필요한 여러 장비들을 싣고 보수할 우물통(34)으로 간다.

이후, 교각(33)의 상측에 작업대(41)와 와이어(42)를 설치한 다음, 와이어(42)의 선단에 수밀 케이션(15)을 매단 상태로 수상에서 조립한다.

즉, 서로 다른 여러 수밀 케이션(15)의 좌우 양측이 서로 마주보며 밀착되도록 하되, 상기 수밀 케이션(15)의 좌우 양측에 형성한 결합구멍(18)들이 서로 그 위치가 일치될 수 있도록 조절한 다음, 볼트를 상기 결합구멍(18)에 삽입하여 여러 수밀 케이션(15)이 모여 원통형이 되도록 조립한다.

이때, 원통형으로 조립된 수밀 케이션(15)의 내부에 교각(34)이 위치되도록 조립한다.

상기와 같이 수밀 케이션(15)의 조립이 완료되면 이 수밀 케이션(15)을 그 위치에서 하측으로 조금 내린 다음, 수밀 케이션(15)의 상측에서 상기 수밀 케이션(15)과 같은 방법으로 케이션(10)을 조립하며, 이 케이션(10)의 조립이 완료되면 상기 조립된 케이션(10)의 하단과 수밀 케이션(15)의 상단이 서로 결합구멍(12,17)이 일치하며 밀착되도록 한 후, 상기 결합구멍(12,17)에 볼트를 삽입하여 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 결합시킨다.

이후, 또 다시 상기와 같이 결합된 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 조금 내린 다음, 또 다른 케이션(10)을 상기와 같은 방법으로 조립하여 결합시킨다.

상기에 있어서, 볼트로 결합되는 각 부분에는 수밀재(고무패킹 등)를 넣어 같이 결합시킴으로써 틈이 발생되지 않도록 하여 결합되는 부분의 수밀을 유지시킬 수 있도록 한다.

상기와 같은 방법으로 계속하여 케이션(10)을 조립하여 결합시키게 되면 처음에 조립되어 최 하단에 위치하는 수밀 케이션(15)은 점검 하강하며 그 하단이 계획한 지반(35)에 닿게 되면, 잠수원이 잠수하여 튜브(20)가 접촉하는 우물통(34) 외주연을 깨끗이 청소하고 튜브 보호부(23)의 너트(29)를 풀어 이동 보호판(25)이우물통(34)의 외주연에 닿도록 이동시킨 다음 너트(29)를 조여 고정시킨다.

본 발명의 첨부한 도면에서는 케이션(10)과 수밀 케이션(15)이 각각 두 개씩 마주보며 결합되어 원통형이 되도록 도시하였으나, 이외에도 원통형이 되기 위해 3개가 결합되거나 또는 6개가 결합되도록 하는 등 현장 여건에 따라 다양하게 할 수 있다.

상기에서와 같이 케이션(10)을 조립하여 결합시키게 되면 하측에 위치한 수밀 케이션(15)의 하단이 지반(35)에 닿게 되고 상측에서 결합된 케이션(10)의 상단이 수면보다 충분히 위에 있게 되면, 첨부한 도면 도 3에서와 같이 바지선(36)에 준비한 펌프(38)를 주입구(22)에 연결한 다음 튜브(20)에 공기 또는 물 등을 주입하여 상기 튜브(20)가 팽창되도록 한다.

이때, 튜브(20)가 팽창됨에 따라 튜브(20)를 덮고 있던 커버(21)(첨부한 도면 도 2의 우측 하단 참조)가 이 팽창되는 힘에 의해 힌지를 중심으로 튜브(20)의 하측으로 펼쳐지게 된다.

따라서 인위적인 조작을 하지 않아도 튜브(20)를 덮고 있던 커버(21)가 펼쳐지게 된다.

또한, 튜브(20)의 상측에 튜브 보호부(23)를 형성하고 상기와 같이 이동 보호판(25)의 선단이 교각(33)의 외주연에 닿도록 이동시켜 고정하였기 때문에, 튜브(20)는 상측으로 팽창되려는 힘이 상기 튜브 보호부(23)의 고정 보호판(24)과 이동 보호판(25)에 의해 억제되고, 이 억제되는 힘에 의해 우물통(34)의 외주연을 더욱 강하게 압박하게 된다.

따라서, 상기와 같이 튜브(20)가 완전 팽창하여 우물통(34) 외주연을 밀착하게 되면 케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 내부와 외부가 차단되어 외부의 물이 상기 내부로 유입되지 못하며, 이러한 상태에서 바지선(36)에 준비한 배수펌프(37)를 이용하여 상기 케이션(10)과 수밀 케이션(15) 내부의 물을 외부로 배출시킨다.

이후, 감독자나 전문가가 와이어(42)에 몸을 의지하고 우물통(34)의 손상부위로 내려가 손상정도를 정확히 확인하고 공사범위와 공법등을 결정한 다음, 작업자가 와이어(42)에 몸을 의지하고 우물통(34)의 손상된 부분으로 내려가 압축기(40),이동식 크레인(39) 등 기타 보수에 필요한 여러 장비를 이용하여 보수작업을 한다.

이때, 보수 전문가 등 작업 지휘자도 작업자와 같이 와이어(42)에 몸을 의지하고 우물통(34) 주위를 수시로 승하강하며 작업지시 및 감독할 수 있어 작업에 신뢰성과 전문성을 기대할 수 있으며, 작업 도중 용접 찌꺼기, 콘크리트 부스러기 등과 같은 이물질이 아래로 떨어지거나 작업자의 부주의로 예리한 공구 등이 아래로 떨어질 경우 이와 같은 것들이 튜브(20)에 직접 떨어지지 않고 튜브 보호부(23)의 고정 보호판(24)과 이동 보호판(25)에 떨어지게 되어 튜브(20)를 보호하게된다.

상기와 같은 과정에 의해 우물통(34)의 보수작업이 끝나면 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 해체하는데, 그 과정은 설치의 역순에 의한다.

즉, 작업도중 발생되어 받침판(22)으로 떨어진 이물질들을 제거한 다음 튜브 보호부(23)의 너트(29)를 풀어 이동 보호판(25)을 몸체(16) 측으로 이동시킨 후 너트(29)를 다시 조이며, 튜브(20) 내부에 주입된 공기 또는 물 등을 빼내어케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 내측에 외부의 물이 유입되도록 한다.

이후, 서로 조립되어 결합된 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 조금 위로 들어 올려 최 상측에 있는 케이션(10)을 분해 해체하며, 이후, 또 다시 위로 들어 올려 분해 해체하는 작업을 최 하측에 있는 수밀 케이션(15)이 해체될 때 까지 계속 진행한다.

상기와 같이 모든 해체가 끝나면 수밀 케이션(15)의 튜브(20)를 설치 이전의 상태와 같이 가지런하게 접고 커버(21)를 덮어 보관하거나 다른 작업장소로 이동시킨다.

한편, 첨부한 도면 도 5에 도시한 본 발명의 다른 실시예는 케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 몸체(11,16) 내부에 중공부(30)를 형성한 것으로, 본 실시예에서도 그 설치 및 해체는 상기한 본 발명의 실시예와 동일하나, 설치 후 상기 중공부에 물을 주입하여 중량을 증가시킴으로써, 상기 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 설치하였을 때 부력에 의해 떠오르는 것을 방지하기 위한 것이다.

공사가 완료된 후 해체작업은 상기 순서의 역순에 의한다.

상기 설명에서는 보수 작업이 완료되면 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 해체하는 것으로 설명하였으나, 물의 유속이 빠르거나 기타 다른 조건으로 우물통(34)의 손상이 빠르게 진행될 우려가 있다고 판단될 경우에는 케이션(10) 및 수밀 케이션(15)과 우물통(34) 사이에 철근을 배설하고 콘크리트를 타설하여 우물통(34)을 확장하고, 상기 콘크리트가 굳은 후에도 케이션(10)과 수밀 케이션(15)을 해체하거나 또는 해체하지 않고 그대로 두어 우물통(34)을 보강할 수도 있다.

상기와 같이 본 발명은 교량의 교각 중 상당부분이 물에 잠겨있는 우물통의 손상부위를 보수함에 있어서, 가물막이를 쌓아 교각을 주위의 물로부터 격리시키거나 또는 잠수원에 의한 수중 작업을 진행하지 않고 케이션과 수밀 케이션을 설치하여 감독자 및 작업자가 육상에서 작업하는 것과 동일한 효과가 있도록 한 것으로, 본 발명은 가물막이를 쌓을 때와 같은 고도의 기술적 노하우와 높은 비용부담을 발생시키지 않고, 잠수원에 의한 작업에서와 같은 신뢰성 하락과 구조물의 품질저하를 우려하지 않아도 되는 등, 시공이 쉽고 공사비가 절감되며 확실한 보수공사로고도의 신뢰성을 확보할 수 있는 발명이다.

Claims (4)

1. 몸체(11)의 상, 하단과 좌, 우측에 결합구멍(12,13)을 형성하고, 외주연에 보강편(14)을 형성한 케이션(10)을 구비하며, 몸체(16)의 상, 하단 좌우측에 결합구멍(17,18)을 형성하고, 외주연에 보강편(19)을 형성하며, 내측 하단에는 튜브(20)를 일체로 형성하고 이 튜브(20)에 공기 또는 물 등을 주입하기 위한 주입구(22)를 외측에 형성하며, 상기 튜브(20)의 하측에는 힌지 회동되는 커버(21)를, 상측에는 튜브 보호부(23)를 형성한 수밀 케이션(15)을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 보수용 케이션.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 튜브 보호부(23)는 볼트(28)가 체결된 고정 보호판(24)과 상기 고정 보호판(24)을 지지하는 보강편(27)을 몸체(16)와 일체로 형성하고, 고정 보호판(24)의 상측에 위치하며 볼트(27)가 삽입되는 가이드 구멍(26)이 형성된 이동 보호판(25)을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 보수용 케이션.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이션(10)과 수밀 케이션(15)의 몸체(11,16) 내부에 상, 하가 개방된 중공부(30)를 형성하되, 케이션(15)의 중공부(30) 하단은 폐쇄되도록 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교각 보수용 케이션.
4. 삭제