KR100370488B1 - 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물 축조 공법 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 교각 기초 구조물의 마손을 억제하여 다리의 수명 연장 및 보수 유지의 간결화를 도모하기에 알맞은 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물 축조 공법을 제공한다.

구성 : 본 발명은 우물통용 거푸집에 철근 콘크리트를 타설하여 우물통을 축조하고, 이 우물통의 내부를 콘크리트로 속 채움하는 교각 기초 구조물 축조 공법에 있어서, 상기 우물통용 거푸집의 외측 거푸집 패널의 내면으로 소정 개소마다 고정봉체를 삽입 배치하고, 이들 고정봉체에 의지하여 고리상 폐타이어를 엇갈리게 적층하면서 상기 고정봉체 사이를 와이어 등으로 결속하여 인접하는 폐타이어끼리 일체로 되게 고정하는 폐타이어 배치단계와, 폐타이어가 내측 거푸집 패널을 향하는 표면에 인접되게 철근을 배근하고 내측 거푸집 패널을 조립하는 우물통용 거푸집 조립단계가 더 추가된 구성이다.

효과 : 우물통의 표면을 피복하도록 매설되는 고리상 폐타이어에 의해 하천수와 함께 흘러내리는 토사 및 암석에 의한 마손이 방지되어 교각 기초 구조물의 보호와 사용 수명이 연장되는 효과가 있다.

Description

폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물 축조 공법{Construction method of bridge pier with useless tire}

본 발명은 교각 기초 구조물 축조에 관한 것으로서, 특히 폐타이어를 기초 구조물의 표면소재로 활용하여 폐기물의 재활용과 수중 구조물의 유수에 의한 손상을 방지할 수 있는 교각 기초 구조물을 제공하기 위하여 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물 축조 공법을 제안하고자 하는 것이다.

하천 등의 수중에서 다리의 상판을 지지하여 주는 교각 기초 구조물은 연암층까지 하상을 굴삭하고 그 위로 우물통을 세워 놓고, 다시 그 내부를 속 채움하는 방식으로 행함이 일반적이다.

공지된 우물통 시공법에서 우물통은 내 외부의 2겹으로 된 거푸집을 하상에 설치하고 콘크리트 타설하여 우물통이 형성되게 하는 방법과, 미리 성형된 우물통을 크레인 등으로 하상에 안착시키고 바닥부를 굴삭하면서 침설되게 하는 과정을 반복하는 방법으로 설치되고 있다.

우물통은 하상에서 교각을 지지하여 주는 기초 구조물의 외곽을 형성하는 것이므로 이것은 유수와 직접 접촉하는 구조물로 된다. 우기에 급작스럽게 범람하는 하천수는 상류에서 흘러내리는 토사와 암석을 포함한 강한 물살을 이루기 때문에 이들 토사, 암석이 우물통의 표면과 충돌하여 일으키는 손상은 막대하여 교각 기초 구조물의 보수를 유발하는 주요인으로 되고 있다.

주지된 바와 같이 우물통의 표면은 철근 콘크리트로 형성되는 것이므로 마손에 상당히 견딜 수 있는 재질이기는 하지만, 토사나 암석이 끊임없이 빠른 속도로 스쳐 지나게 되면 그 마손의 정도가 점차 누적되어 보수가 필요하게 되는 것이다.

이렇게 교각 기초 구조물이 안고 있는 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 교각의 기초 구조물 표면을 스틸로 감싸는 시공을 베풀거나, 표면에 적정 두께의 에폭시수지층을 시설하는 방안이 검토되었었으나, 상기 스틸은 토사, 암석에 의한 마손 작용에 오래 견디지 못하는 단점이 있고, 에폭시수지층의 형성은 기술적으로 실시하기가 어려운 부분이 있어 공사비용의 증대를 초래하는 문제가 있다.

이에 따라 본 발명자는 최근에 환경 오염원으로 문제시되고 있는 폐타이어의 활용 방안을 검토하기에 이르렀다. 폐타이어는 내마모성이 우수하고 질긴 고무로 된 것이기 때문에 시공되면 흘러내리는 토사나 암석에 잘 견디면서 교각 기초 구조물을 완벽하게 보호하여 줄 것으로 기대됨과 동시에 소각 처리되면 대기 오염을 일으키고 유기되면 장기간에 걸쳐 흉물스럽게 환경을 오염시키며, 매립하여도 잘 부식되지 않는 폐타이어의 재활용을 통해 자원 절약과 환경 오염의 방지 효과도 아울러 구현할 수 있다. 다만, 이를 우물통으로 시공함에 있어서 폐타이어를 재가공 없이 그대로 적용하기에는 그 타이어의 반경이 너무 커 사용이 불가능한 문제가 있다.

이에 따라 본 발명은 상술한 교각 기초 구조물의 마손을 억제하여 다리의 수명 연장 및 보수 유지의 간결화를 도모하기에 알맞은 폐타이어를 이용한 교각 기초구조물 축조 공법을 제공함에 그 목적을 두고 있다.

상기의 목적에 따라 본 발명은 우물통용 거푸집에 철근 콘크리트를 타설하여 우물통을 축조하고, 이 우물통의 내부를 콘크리트로 속 채움하는 교각 기초 구조물 축조 공법에 있어서, 상기 우물통용 거푸집의 외측 거푸집 패널의 내면으로 소정 개소마다 고정봉체를 삽입 배치하고, 이들 고정봉체에 의지하여 고리상 폐타이어를 엇갈리게 적층하면서 상기 고정봉체 사이를 와이어 등으로 결속하여 인접하는 폐타이어끼리 일체로 되게 고정하는 폐타이어 배치단계와, 폐타이어가 내측 거푸집 패널을 향하는 표면에 보유하는 스페이서로 철근을 의지시켜 배근하고 내측 거푸집 패널을 조립하는 우물통용 거푸집 조립단계가 더 추가됨을 특징으로 한다.

이렇게 거푸집의 내부 소정위치로 적층되는 폐타이어는 스페이서를 개재하여 철근과 일체로 지지됨으로써 우물통의 콘크리트 타설 중에 위치 이동되는 일이 없고, 콘크리트 타설 후에도 견고하게 매설된다.

또 우물통 축조를 종료하면 상기 내 외측 거푸집 패널을 해체한 다음 통상의 우물통 속 채움 공정을 행하여 기초 구조물을 완성한다.

상기와 같은 본 발명의 방법에서, 고리상 폐타이어는 사이드 월 부분에서 러빙 스트레이트의 내측을 커팅 제거하고, 미리 준비된 고리상의 캐비티를 갖춘 금형에 넣어 열간 압축함으로써 고리상으로 재성형된 것이 채용된다.

더 바람직하게는 고리상 폐타이어의 일측 장변에는 M자상의 스페이서가 일체로 부착 설치될 수 있다. 이 스페이서는 우물통용 거푸집의 내부에서 폐타이어를 탄력 지지하여 정해진 위치로 배열되어 있게 하는 작용을 한다.

이와 같은 본 발명의 방법에 의하면 수중에 설치되는 교각 기초구조물의 표면이 폐타이어의 트레드 부분으로 되는 것이기 때문에 하천 범람 시에 토사나 암석과 충돌하여도 마손되는 일이 없고, 특히 기초 구조물로 가해지는 충격을 폐타이어가 흡수 완충하여 주는 작용을 함에 따라 선박이 충돌하는 사고 발생 시에도 선박과 내부 구조물이 입게 되는 피해가 경감되도록 작용하게 된다.

도 1은 본 발명에 관련된 축조 공법의 예를 설명하는 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 폐타이어의 축조 상태를 묘사하는 측면도.

도 3은 본 발명에 적용되는 폐타이어를 사전에 재가공하는 예를 나타내는 공정도.

도 4는 폐타이어에 의해 표면이 보호된 교각 기초 구조물의 사시도.

도 5는 도 3에 도시한 스페이서가 부착된 폐타이어의 사용 예를 도시하는 평면도로서, 도 1에 대응하는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 우물통용 거푸집 2a : 내측 거푸집 패널

2b : 외측 거푸집 패널 4 : 고정봉체

6 : 고리상 폐타이어 8 : 와이어

10 : 스페이서

상술한 바와 같은 본 발명을 첨부 도면에 따른 바람직한 실시 예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 축조 공법을 설명하기 위하여 우물통용 거푸집의 시공 예를 나타내는 평면도로서, 예시한 우물통용 거푸집(2)은 통상의 방식과 마찬가지로 내측 거푸집(2a)과 외측 거푸집(2b)을 대향 배치한 구조의 2겹으로 설치된다.

시공에 있어서, 외측 거푸집 패널(2b)이 먼저 설치되고 그 내측방 소정 개소마다 고정봉체(4)를 수직으로 삽입 배열해 놓은 다음, 이들 고정봉체(4)에 의지하여 미리 준비된 폐타이어(6)를 서로 엇갈리게 배치하여 놓으면 도 2의 도시와 같이 우물통용 거푸집(2)의 내측은 도 2의 도시와 같이 폐타이어(6)가 벽체를 이루게 쌓여진다. 이렇게 쌓여지는 폐타이어(6)는 인접하는 고정봉체(6) 사이를 연결하여 주는 와이어(8) 등에 의해 클램핑되어 흐트러짐이 없이 배치된다.(폐타이어 배치단계)

한편, 본 발명에 사용되는 폐타이어는 사전에 도 3의 도시와 같이 트레드 부분(6t)만 남기고 내주측의 사이드 월 부분(6s)에서 러빙 스트라이크(6r)를 경계로 절단 제거한 것을 고리상 캐비티를 갖춘 금형에 장입하고 열간 압축하여 소망하는 고리상의 폐타이어(6)로 재가공한 것이 사용된다. 이와 같이 고리상으로 재가공된 폐타이어(6)는 좁은 폭이 50~60cm 정도로 되어 우물통에 매설되기에 적당한 크기가 된다. 또한, 바람직하게는 열간 압축된 폐타이어(6)의 일측 장변 중심으로 M자상 스페이서(10)를 리베팅 연결시킨 구조로도 만들어질 수 있다.

다음에 폐타이어(6)가 중심을 향하게 되는 장변과 인접하여 철근(10)을 배근함으로써 각 폐타이어(6)가 철근에 의해 지지되게 해놓고, 내측 거푸집 패널(2a)을 조립한다.(우물통용 거푸집 조립단계)

이렇게 우물통용 거푸집을 조립하였으면 종래와 마찬가지로 거푸집 내측에 콘크리트를 타설하여 우물통이 축조되게 하고, 양생 후에 내 외측 거푸집 패널(2a)(2b)을 해체하여 현출되는 우물통의 내부를 속 채움하면 도 4의 도시와 같이 표면이 폐타이어(6)로 피복된 것과 같은 형태의 교각 기초 구조물이 완성되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 방법에 있어서, 폐타이어(6)는 고리상으로 열간 압축된 것이기 때문에 외부로 돌출되는 부분이 장변을 이루게 되어 의외로 외관이 미려하게 시공된다. 또 폐타이어(6)에서 외부로 노출되는 면은 질기고 내마모성이 우수한 고무층이므로 하천수에 섞여 빠르게 흐르는 토사와 접촉하여도 마모되지 않아 장기간 교각 기초 구조물을 보호하여 줌은 물론, 폐타이어(6)가 집합하여 형성되는 표면은 요철면으로 되어 흘러내리는 토사가 그 틈새로 퇴적됨에 따라 교각 기초 구조물의 하단부 세굴 현상이 미연에 방지된다.

또 암석 등이 교각 기초 구조물로 충돌하였을 때는 고무 특유의 탄성으로 완충작용을 행하여 상기 교각 기초 구조물이 큰 충격에도 잘 견디게 해 준다.

폐타이어(6)가 스페이서(10)를 갖춘 것일 때에는 도 5의 도시와 같이 내부에 배근되는 철근(12)이 상기 스페이서(10)의 양측방 돌출부에 의지하여 상호 고정되게 설치될 수 있다. 이 경우에 상기 폐타이어(6)의 축조는 더욱 견고하게 유지될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물 축조 공법은 종래에 쉽게 폐기할 수 없었던 폐타이어를 교각 기초 구조물의 표면 보호수단으로 활용함에 따라 폐타이어의 재활용도를 증대시켜 환경 오염을 예방하는 효과를 가지고 있음과 동시에 이 폐타이어로 표면 보호되는 교각 기초 구조물은 종래의 교각 기초 구조물과는 달리 하천수와 함께 흘러내리는 토사나 암석 등에 의한 표면 마손 및 세굴 현상을 확실하게 방지하여 주는 효과가 있어서 교각 기초 구조물의 사용 수명이 대폭 연장될 뿐만 아니라 하천 범람기에 간혹 발생하는 하천 사용 선박이 교각 기초 구조물과 충돌하는 사례에서는 고무 특유의 탄력성으로 완충 작용을 일으켜 교각 기초 구조물의 보호 효과가 우수한 특징을 나타낸다.

Claims (3)

1. 우물통용 거푸집에 철근 콘크리트를 타설하여 우물통을 축조하고, 이 우물통의 내부를 콘크리트로 속 채움하는 교각 기초 구조물 축조 공법에 있어서,

   상기 우물통용 거푸집의 외측 거푸집 패널의 내면으로 소정 개소마다 고정봉체를 삽입 배치하고, 이들 고정봉체에 의지하여 고리상 폐타이어를 엇갈리게 적층하면서 상기 고정봉체 사이를 와이어 등으로 결속하여 인접하는 폐타이어끼리 일체로 되게 고정하는 폐타이어 배치단계와,

   폐타이어가 내측 거푸집 패널을 향하는 표면에 인접하여 철근을 배근하고 내측 거푸집 패널을 조립하는 우물통용 거푸집 조립단계가 더 추가됨을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물의 축조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 폐타이어는 사이드 월 부분에서 러빙 스트레이트의 내측이 커팅 제거되고, 미리 준비된 고리상의 캐비티를 갖춘 금형에 넣어 열간 압축함으로써 고리상으로 재성형된 것이 특징인 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물의 축조 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 폐타이어는 일측 장변에 M자상의 스페이서가 일체로 부착 설치된 것이 특징인 폐타이어를 이용한 교각 기초 구조물의 축조 방법.