KR100676416B1 - 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법 및 그우물통용 차수막 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립 및 해체가 용이하도록 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법 및 그 우물통용 차수막 구조에 관한 것이다.

그 구조는 중공을 갖도록 상,하부가 개구되도록 형성된 우물통 슈와, 그 우물통 슈의 내주면과 앵커부재를 매개로 일체로 연결되는 콘크리트재와 그 콘크리트재의 내부에 상,하로 이격되게 설치되는 상,하부 철근으로 구성된 차수막과, 그 차수막의 외주면 테두리와 우물통 슈의 내주면 사이에 개재되도록 설치되고 물이 접촉됨에 따라 부피의 팽창이 가능한 수팽창 지수재로 구성된다.

이에 따르면 본 발명은 단순구조로 구성되어 제작 및 해체 작업이 용이하며 시공 시간을 단축할 수 있도록 함과 아울러, 제조단가를 절감할 수 있다.

또한, 차수막과 우물통 슈 사이에 수팽창 지수재가 개재되도록 설치되어 방수 효율이 향상되는 등의 이점을 갖는다.

Description

철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법 및 그 우물통용 차수막 구조{METHOD AND STRUCTURE FOR BRIDGE PIER MOULD CONSTRUCTION USING CONCRETE WATER BARRIER}

도 1은 종래 우물통의 구조를 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 "A"부위를 확대하여 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 우물통용 차수막 구조의 구성을 나타낸 구성도.

도 4는 본 발명의 요부인 차수막을 개략적으로 나타낸 정면도.

도 5는 도 3의 "B"부위를 확대하여 나타낸 요부 구성도.

도 6은 본 발명의 차수막을 개략적으로 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명 차수막을 제작하는 과정에서 상부 철근이 배근된 상태를 나타낸 사시도.

도 8은 본 발명 차수막을 제작하는 과정에서 콘크리트재가 타설된 상태를 나타낸 사시도.

도 9는 본 발명의 우물통이 수상에서 시공되는 상태를 나타낸 사용상태도.

도 10은 본 발명 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법을 순차적으로 표현한 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 우물통 슈 150 : 수팽창 지수재

170 : 앵커부재 200 : 철근 콘크리트 차수막

210,220 : 상,하부 철근

230 : 콘크리트재 250 : 블럭부재

본 발명은 우물통 시공방법 및 그 우물통용 차수막 구조에 관한 것으로, 특히 철근 콘크리트 차수막을 이용하여 분해 조립이 용이하도록 함으로써, 시공성이 향상되고 시공시간을 대폭 단축시킬 수 있도록 한 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법 및 그 우물통용 차수막 구조에 관한 것이다.

일반적으로 강이나 바다등에서 구조물의 기초를 시공할 때 많이 사용되는 우물통공법(Open Caisson 공법)은 상/하단이 개방된 원형 콘크리트통을 만들어 지표면에 거치한 후 그 콘크리트통 내부를 통하여 지반토를 굴착하여 지지층까지 침하시키는 공법을 말하며, 이러한 공법은 주로 교량기초, 고가교 기초, 기계기초 등에 많이 사용되고, 근입심도는 대략 15~20m 정도가 가장 많다고 할 수 있다.

우물통을 침하시키는 과정을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 침하시킬 우물통은 전체 높이를 몇등분한 크기의 여러 조각인 우물통 구조체로 분할하여 제작하되 순차적으로 하중을 가할 수 있도록 제작한다. 즉, 맨 하단에 위치될 우물통을 지반 위에 위치시키고 그 우물통 내부의 지반토를 일정 깊이까지 굴착 한 다음 우물통을 자중을 이용하여 침하시켰다.

그 후 침하된 우물통의 상단에 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 침하 된 우물통 위로 새로운 우물통 조각을 만들어 놓고 다시 우물통 바닥을 굴착하여 새로 만든 우물통 조각을 침하시켰으며, 이러한 과정을 연속 반복하여 침하시켜왔다.

이때, 우물통은 도 1에 도시된 바와 같이, 상,하부가 개구되는 도넛 형태의 우물통 슈(10)와, 그 우물통 슈(10)의 내주면에 용접등의 방식으로 가조립되는 강재 소재의 차수막(20)으로 대별되는 구성을 갖는다.

그 차수막은 외주면 테두리가 우물통 슈의 내주면에 일체로 가조립되는 상태에서 하측에 위치한 우물통 슈가 바닥면에 닿게 되면, 다른 우물통 공사를 위해 재활용하기 위해 차수막을 분해시켜 우물통 슈의 내부를 빈 공간으로 형성시킨 후에 그 빈 공간내에 별도의 채움재를 채우는 공정을 수행하게 된다

그 차수막은 강재로 구성되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 철판(22)들을 볼트(25)로 결합시키고, 그 볼트(25) 이음부위의 방수처리를 위한 지수용 고무(24)가 각 철판들 사이에 개재되도록 결합된 구조로 되어 있다.

따라서, 기존의 우물통용 차수막은 그 제작 및 해체 작업시 작업자가 직접 작업을 수행해야 하므로 안전상 위험요소가 있으며 많은 시간이 소모될 뿐만 아니라, 지수용 고무와 볼트등의 부품들이 요구되고 상향수압에 저항하도록 설계되어 있으므로, 하향압력이 발생하게 될 경우에는 안전사고가 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로서, 그 목적은 단순구조로 제작 및 해체 작업이 용이하여 공사기간을 단축할 수 있으며 제조단가를 절감할 수 있도록 함과 아울러, 방수 효율이 향상되도록 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법 및 그 우물통용 차수막 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 육상에서 원통형 우물통 슈의 내부에 거푸집을 형성시키고, 상기 거푸집의 상측에 상,하로 서로 이격되도록 상,하부 철근을 배설한 후에 콘크리트를 타설하여 철근 콘크리트 차수막을 형성시키는 단계와, 상기 차수막과 일체화된 우물통 슈를 수상의 작업 위치로 이동시키는 단계와, 상기 이동된 우물통 슈의 상측으로 콘크리트를 타설하면서 순차적으로 하중을 가하여 수중 바닥면까지 하강시키는 단계와, 상기 우물통 슈의 하부가 수중 바닥면까지 닿은 후에 철근 콘크리트 차수막을 파쇄하여 우물통 슈의 내부를 중공으로 형성시키는 단계와, 상기 우물통 슈의 중공 내부를 통해 수중 바닥면을 굴착 배토하여 우물통을 지지층까지 침하시킨 후에 교각등의 기초공사를 시공하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 파쇄된 콘크리트 차수막을 상기 우물통 슈의 중공 내부에 채움재로 대용하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 철근 콘크리트 차수막을 형성하는 단계에서 콘크리트를 타설하기 전에 상기 우물통 슈의 내주면에 수팽창 지수재가 개재되도록 설치하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징적인 요소라 할 수 있는 우물통용 차수막 구조는, 중공을 갖는 우물통 슈의 내주면에 일체로 형성되어 상기 우물통 슈의 상,하부를 폐쇄시키기 위한 우물통용 차수막을 구비하되, 상기 차수막은 상기 우물통 슈의 내주면과 앵커부재로 일체로 연결되고 상기 중공 내주면과 대응되게 형성되는 콘크리트재와, 상기 콘크리트재의 내부에 상,하로 이격되게 설치되는 상,하부 철근을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상,하부 철근은 다수개의 철근들이 격자 형태로 서로 교차되게 설치되며, 상기 상부 철근이 하부 철근보다 더 조밀한 간격으로 설치되는 것이다.

그리고, 상기 콘크리트재의 내부에 상부와 하부가 연통되도록 통공을 갖는 블럭부재가 적어도 하나이상 설치되는 것이 바람직하다.

또, 상기 차수막의 외주면 테두리와 상기 우물통 슈의 내주면 사이에 개재되도록 설치되는 수팽창 지수재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 우물통용 차수막 구조는, 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 그 구조는 중공을 갖도록 상,하부가 개구되도록 형성된 우물통 슈(10)와, 그 우물통 슈(10)의 내주면과 앵커부재(170)를 매개로 일체로 연결되는 콘크리트재(230)와 그 콘크리트재(230)의 내부에 상,하로 이격되게 설치되는 상,하부 철근(210)(220)으로 구성된 차수막(200)과, 그 차수막(200)의 외주면 테두리와 우물통 슈(10)의 내주면 사이에 개재되도록 설치되는 수팽창 지수재(150)로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 그 차수막(200)은 다수개의 철근들이 서로 교차되도록 격자 형태로 구성되는 상,하부 철근(210)(220)과, 그 상,하부 철근(210)(220)들을 연결하는 띠철근(240)과, 그 상,하부 철근(210)(220)과 띠철근(240)을 일체로 연결시키는 콘크리트재(230)로 구성되어, 우물통에 부력을 부여하고 방수 처리하기 위한 기능을 갖는다.

그 차수막(200)은 수중 바닥면이 평탄하지 못할 경우에 평탄화 작업을 위한 수중 콘크리트재(230)를 타설하기 위한 구멍 기능을 갖도록 상,하부가 개구되게 형성된 통공을 갖는 블럭부재(250)가 수직으로 콘크리트재(230)의 내부에 설치되는 것이 바람직하며, 수중 바닥면이 평탄할 경우에는 그 블럭부재(250)의 통공을 폐쇄하기 위한 마개를 구비하는 것이 바람직하다.

또, 차수막(200)은 그 콘크리트재(230)가 우물통 슈(10)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 앵커부재(170)가 우물통 슈(10)와 연결되어 있으며, 그 앵커부재(170)는 상단부가 우물통 슈(10)에 결합되고 하단부가 콘크리트재(230)의 내부로 수용되어 일체화되는 구조를 갖는다.

또한, 차수막(200)의 상,하부 철근(210)(220)은 수압에 의한 전단력을 고려하여 상부 철근(210)의 간격이 하부 철근(220)의 간격보다 더 조밀하게 배근하는 것이 바람직할 것이다.

그 수팽창 지수재(150)는 차수막(200)과 우물통 슈(10) 사이에 개재되어 물이 접촉됨에 따라 부피가 팽창되는 성질을 가지며, 이에 따라 차수막(200)과 우물 통 슈(10)간의 틈새를 메우는 패킹기능을 갖는다.

미설명 부호 "15"는 우물통 슈(10)의 상측에 거푸집을 통해 콘크리트가 타설되어 하중을 순차적으로 가중시키기 위한 우물통 구조체를 나타낸 것이다.

한편, 상기한 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통의 시공방법은, 도 10에 도시된 바와 같이, 육상에서 원통형 우물통 슈의 하부 내부에 시스템 동바리와 거푸집을 형성시키며, 그 거푸집의 상측에 상,하로 서로 이격되도록 상,하부 철근을 배설한 후에 콘크리트를 타설하여 철근 콘크리트 차수막을 형성시키고(S1), 차수막과 일체화된 우물통 슈를 수상의 작업 위치로 이동시킨 후에(S2), 수상으로 이동된 우물통 슈의 상측으로 콘크리트를 타설하면서 순차적으로 하중을 가하여 수중 바닥면까지 하강시키고(S3), 우물통 슈의 하부가 수중 바닥면까지 닿은 후에 콘크리트 차수막을 파쇄하여 우물통 슈의 내부를 중공으로 형성시키며(S4), 우물통 슈의 중공 내부를 통해 수중 바닥면을 굴착 배토하여 우물통을 지지층까지 침하시킨 후에 교각등의 기초공사를 시공하는(S5) 단계들로 구성된다.

이때, 그 철근 콘크리트 차수막을 형성하는 공정(S1)에서 콘크리트를 타설하기 전에 차수막의 테두리와 우물통 하부 내주면 사이에 수팽창 지수재를 개재 설치하는 것이 바람직하다.

또, 철근 콘크리트 차수막을 형성하는 공정(S1)에서 콘크리트를 타설하기 전에 우물통 슈와의 연결을 위해 앵커부재를 수직으로 연결시키는 것이 바람직하다.

그 앵커부재는 앞서 설명한 바와 같이, 우물통 슈측에 상단부가 결합되고 하단부가 상,하부 철근 사이의 콘크리트가 타설될 위치에 위치하여 그 콘크리트의 타 설후에 우물통 슈와 차수막을 일체로 연결시키는 기능을 갖는 것이다.

이러한 철근 콘크리트 차수막이 제작된 후에는 완성된 우물통을 바지선등을 이용하여 수상의 작업위치까지 예인하여 이동시킨 후에, 그 강재로 된 우물통 슈의 상측에 거푸집을 형성하고 콘크리트를 타설하여 우물통의 높이를 조금씩 높이면서 순차적으로 하중을 가해 우물통을 수중으로 침하시킨다.

이후에, 우물통 하부가 수중 바닥면까지 닿게 되면, 그 철근 콘크리트 차수막을 파쇄한 후에 그 우물통 슈의 내부 중공을 통해 바닥면을 굴착하면서 암반으로 구성된 지지층까지 우물통을 침하시키고, 이후에 공지된 바와 같은 교각등의 기초공사를 수행한다.

또한, 그 철근 콘크리트 차수막을 파쇄하는 공정은 별도의 파쇄장비(미도시됨: 브레이커)를 이용하여 우물통 슈의 내부를 중공으로 형성시키기 위해 차수막을 파쇄한 후에, 그 파쇄된 차수막 조각들을 중공내에 채워지는 채움재로 대용하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 조립 및 해체가 용이하도록 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법 및 그 우물통용 차수막 구조에 관한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 단순구조로 구성되어 제작 및 해체 작업이 용이하며 시공 시간을 단축할 수 있도록 함과 아울러, 이로 인한 제조단가를 절감할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

또한, 차수막과 우물통 슈 사이에 수팽창 지수재가 개재되도록 설치되어 방 수 효율이 향상되며, 차수막이 파쇄된 후에 채움재로 대용할 수 있는 이점을 갖는다.

Claims (7)

1. 육상에서 원통형 우물통 슈의 내부에 거푸집을 형성시키고, 상기 거푸집의 상측에 상,하로 서로 이격되도록 상,하부 철근을 배설한 후에 콘크리트를 타설하여 철근 콘크리트 차수막을 형성시키는 단계와,

   상기 차수막과 일체화된 우물통 슈를 수상의 작업 위치로 이동시키는 단계와,

   상기 이동된 우물통 슈의 상측으로 콘크리트를 타설하면서 순차적으로 하중을 가하여 수중 바닥면까지 하강시키는 단계와,

   상기 우물통 슈의 하부가 수중 바닥면까지 닿은 후에 철근 콘크리트 차수막을 파쇄하여 우물통 슈의 내부를 중공으로 형성시키는 단계와,

   상기 우물통 슈의 중공 내부를 통해 수중 바닥면을 굴착 배토하여 우물통을 지지층까지 침하시킨 후에 교각등의 기초공사를 시공하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 파쇄된 콘크리트 차수막을 상기 우물통 슈의 중공 내부에 채움재로 대용하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 철근 콘크리트 차수막을 형성하는 단계에서 콘크리트를 타설하기 전에 상기 우물통 슈의 내주면에 수팽창 지수재가 개재되도록 설치하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 차수막을 이용한 우물통 시공방법.
4. 중공을 갖는 우물통 슈의 내주면에 일체로 형성되어 상기 우물통 슈의 상,하부를 폐쇄시키기 위한 우물통용 차수막에 있어서,

   상기 차수막은 상기 우물통 슈의 내주면과 앵커부재로 일체로 연결되고 상기 중공 내주면과 대응되게 형성되는 콘크리트재와,

   상기 콘크리트재의 내부에 상,하로 이격되게 설치되는 상,하부 철근을 구비하는 것을 특징으로 하는 우물통용 차수막 구조.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 상,하부 철근은 다수개의 철근들이 격자 형태로 서로 교차되게 설치되며,

   상기 상부 철근이 하부 철근보다 더 조밀한 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 우물통용 차수막 구조.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 콘크리트재의 내부에 상부와 하부가 연통되도록 통공을 갖는 블럭부재 가 적어도 하나이상 설치되는 것을 특징으로 하는 우물통용 차수막 구조.
7. 청구항 4 내지 청구항 6중 어느 한 항에 있어서,

   상기 차수막의 외주면 테두리와 상기 우물통 슈의 내주면 사이에 개재되도록 설치되는 수팽창 지수재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 우물통용 차수막 구조.

Images