KR100653276B1

KR100653276B1 - 현수식 코퍼댐

Info

Publication number: KR100653276B1
Application number: KR1020060077352A
Authority: KR
Inventors: 공종복
Original assignee: 주식회사 도화종합기술공사
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2006-12-04
Also published as: KR20060095922A

Abstract

본 발명은 댐을 비롯한 하천횡단 구조물의 시공시 작업공간을 확보하기 위한 유수전환에 있어서 하천을 횡단하여 설치되는 코퍼댐(cofferdam)에 관한 것으로, 코퍼댐을 판상으로 구성하고 설치지점 하천의 양안(兩岸)에 고정된 주케이블과 연결되는 다수의 행거로프를 코퍼댐에 체결함으로써 코퍼댐에 작용하는 수압을 지지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명을 통하여 코퍼댐의 체적을 획기적으로 감축하여, 코퍼댐으로 인한 본댐의 저수용량 잠식문제를 해결하였으며, 코퍼댐 자체도 본댐 완공 후 분해 및 재사용이 용이하도록 함으로써 공사비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 코퍼댐의 시공이 조립식으로 진행됨으로써 코퍼댐의 시공기간을 획기적으로 단축하여, 전체 공기를 단축하는 효과를 얻을 수 있다.

댐(dam), 코퍼댐(cofferdam), 현수식, 수위계

Description

현수식 코퍼댐{Suspension type cofferdam}

도 1은 종래의 코퍼댐 평면도

도 2는 종래의 코퍼댐 단면도

도 3은 본 발명의 설치상태 평면도

도 4는 본 발명의 사시도

도 5는 본 발명의 대표단면도

도 6은 인장력 조절이 가능한 본 발명의 일 실시예 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 본댐

11 : 가배수로

20 : 코퍼댐(cofferdam)

21 : 주케이블

22 : 행거로프

23 : 지지축

24 : 인장수단

25 : 수위계

26 : 제어장치

31 : 널말뚝(sheet-pile)

대형 댐에서 작은 수중보에 이르는 대부분의 하천횡단 수공구조물은 본공사의 시작에 앞서 작업공간의 확보를 위한 유수전환공사가 선행되어야 하는데, 그 대표적인 예로서 도 1에서와 같은 코퍼댐(20) 및 가배수로(11)를 통한 유수전환공을 들 수 있다.

도 1에서는 본댐(10)의 공사를 위하여 본댐(10) 지점 상류의 하천을 막고 터널형식의 가배수로(11)를 굴착하여 본댐(10) 공사지의 건조상태를 유지하는 상황이 도시되어 있으며, 이러한 종래의 코퍼댐(20)을 통한 댐공사시 공사중 및 본댐(10)의 담수완료시의 대표단면이 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 코퍼댐(20)은 규모만 작을 뿐 본댐(10)과 유사한 형식을 가지고 있으며, 통상 토석을 성토하여 구성된 소규모 필댐(fill dam)으로 제작된다.

이러한 종래의 코퍼댐(20)은 공사기간 중에는 상류로부터의 하천수 유입을 차단하는 역할을 수행하지만 본댐(10)이 완공되어 담수가 완료되면 수몰되므로 저수용량을 잠식하는 문제점이 있었으며, 코퍼댐(20) 자체에 대한 공사 또한 대규모 공사로서 많은 시간과 비용이 소요되는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 코퍼댐을 판상으로 구성하여, 하단부를 하상에 소정 깊이로 타입된 널말뚝 두부에 고정하고 코퍼댐의 상단부는 현수식으로 하천 양안(兩岸)에 고정함으로써, 코퍼댐 자체의 단면적을 획기적으로 축소하였을 뿐 아니라, 본댐의 완공 후 해체하여 재사용도 가능하도록 한 것이다.

즉, 코퍼댐 설치지점 하천의 양안에 주케이블의 양단을 고정하고, 주케이블에 다수의 행거로프를 연결한 후, 하단이 하상에 고정된 판상의 코퍼댐 상단에 이들 행거로프를 체결함으로써 현수교와 같은 원리로 코퍼댐을 수압으로부터 지지하는 것이다.

또한, 상기 주 케이블에 작용하는 인장력을 조절할 수 있도록 권취장치 등의 인장수단을 하천 양안에 설치하고, 이 인장수단을 코퍼댐 직상류에 설치된 수위계 와 연결된 PCL(programable logic controller)를 통하여 제어함으로써, 코퍼댐에 작용하는 수압에 따라 주게이블의 인장상태를 자동으로 조절할 수 있도록 하였다.

본 발명의 상세한 구성 및 작동원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 평면도 및 사시도로서, 동 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 판상의 코퍼댐(20)과 이를 지지하는 주케이블(21) 및 행거로프(22)로 구성된다.

강철판 등 판상으로 제작된 본 발명의 코퍼댐(20)은 하단부가 하상에 고정된 상태로 하천을 횡단하여 설치되며, 코퍼댐(20) 설치지점 하천의 양안에 고정된 주케이블(21)에는 다수의 행거로프(22)가 연결되어 이들 행거로프(22)가 코퍼댐(20)의 상부에 체결됨으로써 코퍼댐(20)을 수압으로부터 지지하게 된다.

즉, 기본적으로 현수교와 같은 구조적 특성을 가지게 되나, 현수교가 중력방향의 하중을 지지하는 반면, 본 발명에서는 수평방향으로 작용하는 하천의 수압을 지지하는 것으로 주케이블(21)의 처짐변형 또한 수평방향 내지 사선방향으로 이루어지게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 주케이블(21)을 하천 양안(兩岸)에 고정하는 구체적인 방법으로는 하천 양안에 견고한 기초를 가지는 지지축(23)을 설치하고 이 지지축(23)을 통하여 주케이블(21)의 일측 또는 양측을 권취장치 등의 인장수 단(24)에 연결함으로써, 주케이블(21)에 인장력을 부여하게 된다.

주케이블(21)에 인장력을 부여하는 인장수단(24)은 도시된 실시예와 같은 권취장치나 유압기계를 이용한 장치 등 다양한 형식이 가능하나, 이는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 현장여건을 고려하여 선택할 수 있는 사항이므로 이에 대한 구체적인 한정은 하지 않는다.

도 5는 이러한 본 발명의 코퍼댐(20)의 횡단을 도시한 것으로, 널말뚝(sheet-pile)(31) 등을 하상에 타입하여 기초를 형성하고, 타입된 널말뚝(31)의 두부에 코퍼댐(20)의 하단을 연결함으로써 코퍼댐(20)을 구성하고 있는데, 도시된 실시예에서는 코퍼댐(20)의 하단이 널말뚝(31) 상단에 견고하게 연결되어 있음을 알 수 있으나, 이러한 구조 외에도 코퍼댐(20) 하부에 최소한의 지수(止水)시공만을 시행하고 코퍼댐(20) 상부 행거로프(22)외의 별도의 행거로프(22)를 코퍼댐(20) 하부에 연결하거나, 행거로프(22) 뿐 아니라 코퍼댐(20) 하부의 지지를 위한 별도의 주케이블(21)을 설치하는 등 다양한 구성이 가능하다.

도 6은 코퍼댐(20)에 작용하는 수압에 따라 주케이블(21)의 인장력을 자동으로 조절할 수 있도록 구성한 실시예로서, 코퍼댐(20) 상류의 수위가 변함에 따라 코퍼댐(20)에 작용하는 주 하중인 수압도 변화하게 되며, 따라서 항시 최고 수위만을 고려한 인장력을 주케이블(21)에 부여할 경우 코퍼댐(20)이 전도되거나 상류측으로 변형될 수 있으므로 상류 수위에 따라 인장력을 가감할 수 있도록 한 것이다.

이러한 가변 인장형의 현수식 코퍼댐(20) 구성을 위하여 코퍼댐(20) 직상류에 설치되는 수위계(25) 및 이와 연결되고 인장수단(24)을 제어하는 제어장치(26) 가 설치되며, 수위가 상승 및 하강함에 따라 상기 제어장치(26)가 인장수단(24)을 제어하여 자동으로 인장력을 가감하게 되는데, 제어장치(26)의 구체적인 예로는 PLC(programable logic controller)(26) 등을 들 수 있다.

이렇듯 본 발명은 지지 가능한 하중에 비하여 그 구성이 매우 간단하므로 단시간에 시공할 수 있으며, 대부분의 요소를 조립식으로 구성할 수 있으므로 본댐(10)의 공사가 완료되며 해체하여 재사용 할 수도 있어 공사비용 또한 절감할 수 있다.

결국 본 발명의 기술요지는 하부가 하천 지반에 고정된 판상의 코퍼댐(20)과, 양단이 하천의 양안(兩岸)에 각각 연결되어 인장력이 부여되는 주케이블(21)과, 상기 주케이블(21)에 연결되어 코퍼댐(20) 상부에 체결되는 다수의 행거로프(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 현수식 코퍼댐으로서, 상기 주케이블(21)의 양단부 중 적어도 일단은 인장력의 가감이 가능한 인장수단(24)에 연결되되, 상기 인장수단(24)은 제어장치(26)에 의하여 제어되고, 코퍼댐(20)의 상류에는 제어장치(26)에 연결된 수위계(25)가 설치되어 수위정보가 제어장치(26)에 전송되고, 제어장치(26)는 전송된 수위정보에 따라 인장수단(24)을 제어하여 주케이블(21)의 인장력을 가감함을 특징으로 하는 현수식 코퍼댐이다.

Claims

하부가 하천 지반에 고정된 판상의 코퍼댐(20)과;

양단이 하천의 양안(兩岸)에 각각 연결되어 인장력이 부여되는 주케이블(21)과;

상기 주케이블(21)에 연결되어 코퍼댐(20) 상부에 체결되는 다수의 행거로프(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 현수식 코퍼댐.
제1항에 있어서, 주케이블(21)의 양단부 중 적어도 일단은 인장력의 가감이 가능한 인장수단(24)에 연결되되;

상기 인장수단(24)은 제어장치(26)에 의하여 제어되고;

코퍼댐(20)의 상류에는 제어장치(26)에 연결된 수위계(25)가 설치되어 수위정보가 제어장치(26)에 전송되고;

제어장치(26)는 전송된 수위정보에 따라 인장수단(24)을 제어하여 주케이블(21)의 인장력을 가감함을 특징으로 하는 현수식 코퍼댐.