KR100560390B1 - 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량용 우물통기초의 세굴방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 망체로 형성되어 수중암반층에 고정설치된 교각의 우물통 기초 외측 둘레면을 감싸는 상협하광의 세굴방지틀체를 형성하되, 내부에는 다수개의 돌 또는 인조구슬이 충전되고, 세굴방지틀체의 하단은 다수개 고정고리에 걸림고정되어 수중암반층에 고정되며, 세굴방지틀체의 상단은 돌 또는 인조구슬의 투입이 용이하게 상광하협의 투입부가 형성되어 하천 저면에 세굴형상이 발생시 충전된 돌 또는 구슬이 자중에 의해 세굴이 진행된 부위를 메우는 것을 특징으로 하는 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량 우물통 기초의 세굴방지구조에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 교각의 우물통 기초 외측 둘레면에 세굴방지망체를 고정설치함으로써, 보다 적은 비용과 장비로도 손쉽게 우물통 기초의 하부가 변형되는 것을 방지하여 교량의 수명을 보다 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

세굴방지틀체, 인조구슬, 고정고리, 우물통 기초, 교각

Description

구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량용 우물통 기초의 세굴방지구조{Breaking prevention structure of well box basis for bridge}

도 1은 본 발명 실시 예인 세굴방지틀체의 시공모습을 보인 요부절취 사시도

도 2는 본 발명 실시 예인 세굴방지틀체의 시공모습을 보인 평단면도,

도 3은 본 발명 실시 예인 세굴방지틀체의 시공후 세굴현상의 발생시 작동상태를 보인 사용상태 측단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 세굴방지틀체 11 : 투입구

20 : 인조구슬 30 : 고정고리

40 : 우물통 기초 41 : 교각

50 : 수중암반층

본 발명은 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량 우물통 기초의 세굴방지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교각의 우물통 기초 외측 둘레면에 세굴방지망체를 고정설치함으로써, 보다 적은 비용과 장비로도 손쉽게 우물통 기초의 하부가 변형되는 것을 방지하여 교량의 수명을 보다 연장시킬 수 있는 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량 우물통 기초의 세굴방지구조에 관한 것이다.

교량(bridge; 또는 다리)은 하천 ·호소(湖沼) ·해협 ·만(灣) ·운하 ·저지 또는 다른 교통로나 구축물(構築物) 위를 건너갈 수 있도록 만든 고가구조물로, 지지할 시설의 종류 및 건너야 할 것의 종류에 따라 다종다양한 다리가 있다. 그러나 다리의 역할은 거의 같아서 첫째, 다리가 받쳐주는 통로와 시설의 기능을 안전하게 유지하는 일이며, 그러기 위해서는 충분한 강도와 내구성(耐久性)을 갖추어야 한다. 다음에 거의 모든 다리는 공공적(公共的)인 성격을 지니고 있으므로, 가급적 경제적으로 만들 것이 요구되며, 그러기 위해서 구조공학의 정수(精髓)를 모아 사용재료 ·구조형식 등을 비교 검토하여 가장 합리적인 안전성과 사용성 및 경제성이 확보되도록 해야 한다. 또 그것이 만들어지는 환경에 어울리게 아름다워야 한다

이런 교량은 통상적으로 상,하부구조로 나뉘어져 설명되어지는데 상부구조라 함은 차량하중을 직접 지지하는 부분으로 상판 바닥틀과 주형으로 구성되어 있고, 하부구조라 함은 상부구조로 부터의 하중을 지반으로 전달하는 역할을 하는 부분으로 교대, 교각 및 기초(말뚝 기초,우물통 기초등)로 구성되어 있다.

이와 같이 상,하부구조로 이루어진 교량 중 해상에 가설되는 교량은 그 시공이 매우 어려울 뿐만 아니라 시공후 유지관리하는데 있어서도 매우 어려운 문제가 있었다.

특히, 시공단계에서 수중발파에 의해 형성된 수중암반층 구멍의 내경과 이에 매설되는 우물통 기초의 외경 사이에 필히 형성되는 소정의 이격공간부에 의해 세 굴현상이 급속히 진행되게 되어 우물통 기초를 지지하고 있는 수중암반층의 침하마져 초래토록 하는 등의 문제를 발생시켰기 때문이다.

이는, 교량의 사용기간을 대폭적으로 단축시키는 문제는 물론이고, 지지력 저하에 의한 낙교 등의 대형사고를 유발시키는 문제의 원인을 제공하였다. 그러므로 최근에는 상술한 문제를 치유할 수 있도록 하는 방법이 다각도록 모색되고 있다.

참고로 지금까지 보편적으로 취해왔던 치유 방법은 세굴에 영향을 미치는 주요인자인 흐름의 유속과 수심, 교각의 폭, 우물통의 크기 등에 대응할 수 있게 상기 우물통 기초의 하부 외벽과 절취된 수중암반층 사이에 형성되어 있는 소정의 이격공간부에 사석이나 돌망태, 폐콘크리트를 활용한 콘크리트 블록 등을 설치하는 것이었다.

이는 시공과 굴요성, 경제성 및 유지관리 면뿐만 아니라 세굴에 대한 안정성도 어느 정도 확보할 수 있는 이점이 있는 반면에, 악천우와 같은 기후 조건에 의해 유속의 흐름이 급격히 빨라지게 될 경우에는 토사와 함께 휩쓸려 내려가 사실상 우물통 기초를 효과적으로 보호하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상술한 이유로 인하여 지속적인 관찰을 통해 휩쓸려간 부위에는 그때 그때마다 보충 설치해 주어야하므로 유지 관리상의 불편한 문제와 비경제적인 문제점등이 있었다.

이런 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 우물통 기초의 외부에 위치되어 있는 토사 즉, 우물통 기초 하부 외벽과 절취된 수중암반층 사이에 형성되어 있는 소 정의 이격공간부 내측과 인접한 수중암반층 상에 위치되어 있는 토사를 제거하는 제거과정과; 제거과정이 완료된 이격공간부 상부에 건식 시멘트몰탈이 내측에 주입된 고밀도 2중 토목 섬유봉을 작업바지선에 위치되어 있는 크레인을 통해 진수시켜 이 이격공간부를 폐쇄하는 폐쇄과정과; 폐쇄과정 완료 후 잠수부 작업을 통해 작업바지선에 설치되어 있는 응결재 주입장치의 노즐을 상기 이격공간부를 폐쇄하고 있는 고밀도 2중 토목 섬유봉 상에 등간격으로 수개 형성되어 있는 주입공에 삽입 설치한 후, 그라우팅액과 같은 응결재를 일정량 충전 주입토록 하여 고결시키는 주입고결과정을 단계적으로 거쳐 세굴방지시설을 시공토록 함을 특징으로 해상 교량용 우물통 기초의 세굴방지시설 시공방법이 특허등록 제402437호로 2003년 10월 22일자로 등록공고된바 있었다.

이러한 해상 교량용 우물통 기초의 세굴방지시설은 그 과정이 복작하고, 바지선이나 그외의 많은 장비들을 필요로 하는바, 그 비용과 과정이 복잡하고 시간이 오래 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 교각의 우물통 기초 외측 둘레면에 세굴방지망체를 고정설치함으로써, 보다 적은 비용과 장비로도 손쉽게 우물통 기초의 하부가 변형되는 것을 방지하여 교량의 수명을 보다 연장시킬 수 있는 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량 우물통 기초의 세굴방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 망체로 형성되어 수중암반층에 고정설치된 교각의 우물통 기초 외측 둘레면을 감싸는 상협하광의 세굴방지틀체를 형성하되, 내부에는 다수개의 돌 또는 인조구슬이 충전되고, 세굴방지틀체의 하단은 다수개 고정고리에 걸림고정되어 수중암반층에 고정되며, 세굴방지틀체의 상단은 돌 또는 인조구슬의 투입이 용이하게 상광하협의 투입부가 형성되어 하천 저면에 세굴형상이 발생시 충전된 돌 또는 구슬이 자중에 의해 세굴이 진행된 부위를 메우는 특징을 갖는다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시 예인 세굴방지틀체의 시공모습을 보인 요부절취 사시도이고, 도 2는 본 발명 실시 예인 세굴방지틀체의 시공모습을 보인 평단면도이며, 도 3은 본 발명 실시 예인 세굴방지틀체의 시공후 세굴현상의 발생시 작동상태를 보인 사용상태 측단면도이다.

참고로 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명의 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량 우물통 기초의 세굴방 지구조는, 수중암반층(50)에 고정설치된 교각(41)의 우물통 기초(40)와, 우물통 기초(40)의 외측둘레면을 감싸는 망체인 세굴방지틀체(10)와, 세굴방지틀체(10)의 내부에 충진되는 돌 또는 인조구슬(20)과, 세굴방지틀체(10)의 하단을 고정시켜 돌 또는 인조구슬(20)이 외부로 방출되는 것을 방지하는 고정고리(30)로 구성된다.

상기 세굴방지틀체(10)는 망체로 형성되어 수중암반층(50)에 고정설치된 교각(41)의 우물통 기초(40) 외측 둘레면을 감싸는 상협하광의 형상으로, 하단은 다수개 고정고리(30)에 걸림고정되어 수중암반층(50)에 고정되며, 상단은 돌 또는 인조구슬(20)의 투입이 용이하게 상광하협의 투입부(11)가 형성된다.

상기 인조구슬(20) 또는 돌은 망체인 세굴방지틀체(10)의 내부에 충진되는 것으로, 수류에 쉽게 흘리지 않을 정도의 자중을 갖고, 그 자중에 의해 하부로 내려가려는 무게를 갖도록 구성시킨다.

상기 고정고리(30)는 고리형상으로, 일측단은 망체인 세굴방지틀체(10)의 하단에 걸림고정되고 타단은 수중암반층(50)에 삽입되어 고정된다.

이와 같은 본 발명의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수중암반층(50)에 고정설치된 교각(41)의 우물통 기초(40)의 외측둘레면을 감싸도록 망체인 세굴방지틀체(10)를 상협하광의 형상으로 둘러 그 형상을 고정시킨 다음, 상단에 상광하협의 투입구(11)를 형성시키고, 하단 다수곳을 고정고리(30)로 수중암반층(50)에 삽입고정시킨다.

이 상태에서 교각(41)의 우물통 기초(40)와 세굴방지틀체(10) 사이의 공간을 무게감을 갖아 자중으로 하강되는 인조구슬(20) 또는 돌을 상단의 투입구(11)를 통 해 충진시킨다.

이 상태에서 도 3과 같이, 하천 저면에 세굴현상이 발생되면 인조구슬(20)은 자중에 의해 세굴이 진행된 부위를 채워서 세굴현상의 진행을 보다 지연시키게 된다.

이런 본 발명의 세굴방지틀체(10)는 내부의 충진된 인조구슬(20)이 수류와 마찰하게 되는 우물통 기초(40)의 국부적인 파손 현상을 미연에 방지하고, 우물통 기초(40)가 설치된 하천 저면에 세굴현상이 발생시 담아져 있던 인조구슬(20)의 자중에 의해 세굴이 진행된 부위를 메워 세굴현상을 지연시켜 줄 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 교각의 우물통 기초 외측 둘레면에 세굴방지망체를 고정설치함으로써, 보다 적은 비용과 장비로도 손쉽게 우물통 기초의 하부가 변형되는 것을 방지하여 교량의 수명을 보다 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (1)

1. 망체로 형성되어 수중암반층에 고정설치된 교각의 우물통 기초 외측 둘레면을 감싸는 상협하광의 세굴방지틀체를 형성하되, 내부에는 다수개의 돌 또는 인조구슬이 충전되고, 세굴방지틀체의 하단은 다수개 고정고리에 걸림고정되어 수중암반층에 고정되며, 세굴방지틀체의 상단은 돌 또는 인조구슬의 투입이 용이하게 상광하협의 투입부가 형성되어 하천 저면에 세굴형상이 발생시 충전된 돌 또는 구슬이 자중에 의해 세굴이 진행된 부위를 메우는 것을 특징으로 하는 구슬이 충전된 세굴방지틀체를 이용한 교량 우물통 기초의 세굴방지구조.

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