KR100722495B1

KR100722495B1 - 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법

Info

Publication number: KR100722495B1
Application number: KR1020070012071A
Authority: KR
Inventors: 이종악; 김성주
Original assignee: 웅진개발 주식회사
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2007-05-29

Abstract

본 발명은 플로팅 독(Floating Dock, Fully Submerged Launcher)을 이용한 케이슨(Cassion) 제작 및 진수방법에 관한 것으로, 케이슨의 제작 및 이동을 위한 별도의 공사부지를 확보하지 않아도 되게 할 뿐만 아니라 케이슨 제작기간 및 설치기간을 단축하기 위한 것이다

이를 위하여 본 발명은, 종래 케이슨 제작장에서 케이슨을 제작하여 플로팅 독으로 이동시킨 후, 진수하던 방법 대신 플로팅 독 내에서 케이슨을 자체 제작하고 진수하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법을 제공하여, 공사부지 조성 및 유지관리, 원상복구비의 절감에 의한 케이슨 제작 및 설치원가를 감소시킬 뿐만 아니라 상기 케이슨의 제작기간 및 설치기간을 단축할 수 있게 한다.

플로팅 독, 케이슨, 타설, 진수, 공사부지

Description

플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법{Caisson manufacturing and launching method using Fully submerged launcher}

도 1은 종래의 케이슨 제작장을 나타낸 평면도

도 2는 종래의 케이슨 제작장을 나타낸 측면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바지선에 기초콘크리트를 타설하는 과정을 나타낸 개략도

도 4는 도 3의 작업공정을 나타낸 작업흐름도

도 5는 도 3의 기초콘크리트가 제작된 바지선을 플로팅 독에 진입시키는 과정을 나타낸 개략도

도 6은 도 5의 세팅틀을 상세하게 나타낸 평면도

도 7은 도 5의 바지선을 플로팅 독에 결속시키는 방법을 나타낸 개략도

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 플로팅 독에 케이슨을 제작/타설하는 과정을 나타낸 개략도

도 9는 본 발명의 다른 실시에에 따른 플로팅 독에 케이슨을 제작/타설하는 과정을 나타낸 개략도

도 10은 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 플로팅 독에 케이슨을 제작/타설하는 과정을 나타낸 개략도

도 11은 도 10의 케이슨기초철근의 고정방법의 일실시예를 나타낸 개략도

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 케이슨제작설비의 일실시예를 나타낸 개략도

도 13은 도 8의 공급배관의 상승방법을 나타낸 개략도

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 케이슨의 사시도

도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 케이슨의 진수과정을 나타낸 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 바지선 11 : 기초콘크리트 20 : 플랫 B/G선

200 : 플로팅 독 201 : 케이슨 제작설비 300 : 예인선

400 : 케이슨

본 발명은 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이슨의 제작 및 이동을 위한 별도의 공사부지를 확보하지 않아도 되게 하여 공사부지 조성 및 유지관리, 원상복구비의 절감에 의한 케이슨 제작 및 설치원가를 감소시킬 뿐만 아니라 상기 케이슨의 제작기간 및 설치기간을 단축할 수 있도록 한 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법에 관한 것이다.

일반적으로 케이슨은, 외해로부터 내습하는 파랑에너지를 차단하여 항만 내의 정온한 수역을 확보하는 동시에 화물의 하역과 사람의 승/하선을 위한 선박 접 안 시설의 역할을 하는 것으로서, 철근 콘크리트조로 구축된 수천톤의 중량물이며, 종래에는 케이슨 제작을 위한 별도의 공사부지인 케이슨 제작장에서 케이슨을 제작하여 플로팅 독으로 이동시킨 후, 진수하여 설치하였다.

도 1은 종래의 케이슨 제작장을 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래의 케이슨 제작장을 나타낸 측면도로서, 종래의 케이슨 제작, 이송 장치 및 방법을 나타내었다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이슨 제작장(A)에는 좌/우 양측으로 일정 깊이와 폭을 가지는 이동통로(a)가 내륙 쪽에서 해수면 쪽으로 일정한 직선길이로 형성되고, 상기 이동통로(a)의 내륙 쪽 단부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 이동통로(a)의 깊이 이상으로 함몰된 단차부(b)가 형성되며, 상기 단차부(b)에는 승강대(c)가 설치되는 제1 스텝부(A1)'가 구성되고, 상기 제1 스텝부(A1)에서는 케이슨(d)의 베이스 슬래브(e)가 제작된다.

한편, 이동통로(a)를 따라 해수면 쪽인 제1 스텝부(A1)의 전방에는 제2 스텝부(A2)가 위치하게 되는데, 제1 스텝부(A1)에서 제작된 베이스 슬래브(e)가 제2스텝부(A2)로 이동하면, 제2 스텝부(A2)에서는 베이스 슬래브(e)의 상부로 케이슨(1)을 제작한다.

이와 같이 제2 스텝부(A2)에서 제작된 케이슨(d)은 제2 스텝부(A2)의 전방에 위치한 제3 스텝부(A3)로 이송되며, 제3 스텝부(A3)에서는 교정작업 및 방수제 도포작업 등의 마무리 작업이 진행된다.

상기와 같이 완성된 케이슨(d)은 제3 스텝부(A3)에서 해수면에 위치한 플로팅 독(A4)으로 옮겨지고, 플로팅 독(A4)을 해수면에 띄워 이동함으로서, 케이슨(d) 을 설치 장소로 운송하게 된다.

하지만 상기와 같은 종래의 케이슨 제작 및 진수방법은 케이슨의 제작 및 이동을 위한 별도의 공사부지를 확보해야함으로서, 케이슨 제작 및 설치비용을 증가시킬 뿐만 아니라 상기 케이슨의 제작기간 및 설치기간이 많이 소요되어 생산효율이 감소하게 되는 등의 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 본 발명은 종래 케이슨 제작장에서 케이슨을 제작하여 플로팅 독으로 이동시킨 후, 진수하던 방법 대신 플로팅 독 내에서 케이슨을 자체 제작하고 진수함으로서, 공사부지의 절감에 의한 케이슨 제작 및 설치원가를 감소시킬 뿐만 아니라 상기 케이슨의 제작기간 및 설치기간을 단축할 수 있도록 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법를 제공함에 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, a1) 플랫 B/G선을 적출장과 근접하여 위치시키고, 플랫 B/G선과 적출장을 연결시키는 차량이동로를 설치한 후, 바지선을 상기 플랫 B/G선에 접안시키는 단계와, a2) 상기 플랫 B/G선의 상부에, 이송되는 콘크리트를 철재거푸집으로 공급하여 타설할 수 있게 하는 펌프카를 위치시키는 단계와, a3) 바지선에 기초철근을 조립하기 위한 석분을 포설/다짐하는 단계와, a4) 상기 포설/다짐 된 석분에 케이슨의 하부기초 골격을 형성하기 위한 기초철근을 조립하는 단계와, a5) 상기 조립된 기초철근의 외주면을 따라 기초콘크리 트 타설을 위한 철재거푸집을 설치하는 단계와, a6) 상기 철재거푸집의 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초콘크리트를 완성하는 단계를 포함하여 바지선의 상부면에 케이슨 설치용 기초콘크리트를 타설하여 제작하는 단계와; b1) 플로팅 독에 설치된 윈치와 바지선의 일단을 로프로 연결시키고, 상기 바지선의 타단과 예인선의 일단을 로프로 연결시키는 단계와, b2) 상기 윈치를 구동시켜 로프를 당김으로서, 바지선을 플로팅 독 방향으로 이끄는 동시에 상기 바지선과 로프를 통해 연결된 예인선을 이용하여 바지선의 방향을 조절하며 플로팅 독으로 진입시키는 단계와, b3) 상기 진입하는 바지선을 플로팅 독에 설치된 세팅틀에 밀착시킴으로서, 바지선을 플로팅 독의 상부 바닥면에 견고히 위치시키는 단계를 포함하여 기초콘크리트가 제작된 바지선을 플로팅 독에 진입시시키는 단계(b)와; 상기 플로팅 독에 바지선이 위치된 후, 플로팅 독을 수면 위로 부양시켜 상기 플로팅 독의 바닥면이 수면 위로 부상된 상태에서, 플로팅 독의 상부 바닥면 일단과 바지선의 일단을 샤클 (SHACKLES) 또는 와이어로프를 이용하여 결속함으로서, 상기 바지선을 플로팅 독의 상부 바닥면에 결속시키는 단계(c)와; 상기 플로팅 독에 결속된 바지선의 상부면 기초콘크리트에 상부축 및 측면축과, 상기 측면축과 이동레일을 매개로 결합되어 하부에 거푸집을 체결한 상태로 수직이동하는 이동축을 포함하여 구성되는 케이슨 제작설비를 이용하여 케이슨을 타설하되, 콘크리트의 타설 진행과 더불어 하부 콘크리트가 초기 구조물로서 자립할 수 있는 강도에 이르면 상기 케이슨 제작설비를 이용하여 거푸집을 연속적으로 수직 이동시키고, 상기 수직이동된 거푸집에 콘크리트를 타설시키는 조작을 반복하여 균일한 형상으로 시공이음이 없는 일체성의 콘크 리트 구조물을 시공하는 슬라이딩폼(Sliding form)공법 또는 슬립폼(Slip form)공법을 적용하며, 상기 공법을 적용함에 있어 상기 콘크리트의 타설 및 공급은, 호이스트 버켓에 콘크리트를 적재한 후, 크레인을 이용하여 상기 수직이동된 거푸집으로 이동시키고, 상기 호이스트 버켓에 적재된 콘크리트를 원형버켓에 주입시키고, 상기 원형버켓에 연결된 공급호스로 수직이동된 거푸집의 내부에 콘크리트를 공급하게 되어 케이슨을 타설/제작하는 단계(d)와; 상기 제작이 완료된 케이슨을 상부면에 위치시킨 플로팅 독을 진수장으로 이동시킨 후, 플로팅 독을 침수시킴으로서, 상기 케이슨을 진수시키되, e1) 제작이 완료된 케이슨의 제 1열, 제 2열, 제 3열에 해수를 충전하는 단계와, e2) 상기 해수의 충전이 완료된 케이슨을 부상시키기 위하여 플로팅 독을 침수시키는 단계와, e3) 상기 플로팅 독의 침수로 인해 부상된 케이슨을 예인선을 이용하여 케이슨의 설치위치로 예인하는 단계를 포함하여 진수시키는 단계(e)를 포함하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법이다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, a') 바지선의 상부면에 기초콘크리트와 기초철근이 결합 된 상태와 대응되는 형태의 케이슨기초철근을 조립하여 제작하는 단계와; b') 상부면에 케이슨 설치용 케이슨기초철근이 제작된 바지선(10)을, 상부 바닥면이 완전침수된 상태의 플로팅 독에 진입시켜 상기 상부 바닥면에 위치시키는 단계와; c') 상기 플로팅 독에 바지선이 위치된 후, 바지선의 상부면에 결합된 케이슨기초철근을 거푸집에 체결시키는 동시에 수직 상승이동시키는 단계와; d') 상기 거푸집에 체결된 케이슨기초철근이 상승된 상태에서, 상기 바지선을 플로팅 독으로부터 배출시킨 후에 상기 상승시킨 케이슨기초철 근을 플로팅 독에 안착시키고, 상기 안착된 케이슨기초철근에 케이슨을 타설하여 제작하는 단계와; e') 상기 제작이 완료된 케이슨을 상부면에 위치시킨 플로팅 독을 진수장으로 이동시킨 후, 플로팅 독을 침수시킴으로서, 상기 케이슨을 진수시키는 단계를 포함하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법이다.

상기 본 발명의 특징에 의한 b3) 단계의 세팅틀은, 바지선의 선단부의 모서리부와 대응되는 형태로 구성되며, 바지선의 선단부 폭과 대응되는 거리를 두고 한 쌍이 설치되되, 바지선이 제 1세팅부로 용이하게 진입할 수 있게 하기 위하여 그 일측 끝단이 외측으로 원호를 가지며 휘어진 형태로 제작되는 제 1세팅부와; 바지선의 진입 시, 바지선의 측면 일단과 접촉할 수 있는 위치에 설치되어 상기 제 1세팅부와 더불어 바지선을 플로팅 독의 상부 바닥면에 견고히 위치시킬 수 있게 하는 제 2세팅부를 포함하여 구성하는 실시예를 구성할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (d)단계는, 상기 거푸집의 수직이동과 동시에, 플로팅 독을 침수시킴으로서 후공정으로의 진행을 신속하게 할 수 있게 함을 포함하는 실시예를 구성할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (d)단계의 콘크리트 타설은, 상기 수직이동된 거푸집의 내부에 콘크리트 분배기를 이용하여 콘크리트를 고루 타설하되, 상기 콘크리트 분배기로의 콘크리트 공급을 위한 공급배관은, 두개의 엘보관을 스윙베어링을 매개로 결합하여 상기 거푸집이 수직이동되는 거리에 대응되는 길이로 설치함으로서, 상기 콘크리트 분배기에 콘크리트를 용이하게 공급하게 되는 실시예를 구성할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 특징에 의한 (d)단계의 케이슨제작설비는, 플로팅 독의 측벽부 상부에 윙탱크를 설치하고, 상기 윙탱크와 측벽부에 이동레일을 설치한 후, 설치된 이동레일을 통해 이동축이 수직 이동함으로서, 상기 이동축의 하부에 체결된 거푸집이 수직 이동될 수 있게 구성하는 실시예를 구성할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 다른 특징에 의한 d') 단계의 케이슨기초철근은, 케이슨기초철근이 플로팅 독의 상부 바닥면에 안착하였을때, 플로팅 독의 상부 바닥면과 힌지연결된 고정수단을 케이슨기초철근의 측면과 접안시킨 후, 버팀목을 고정수단의 후면부와 상부 바닥면 사이에 설치하여 상기 케이슨기초철근을 견고히 안착시키는 실시예를 구성할 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 15은 본 발명의 일실시예에 따른 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법의 전체 과정 및 각 과정에 따른 세부구성을 나타낸 것으로서, 본 발명은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 바지선(10)의 상부면에 케이슨(400) 설치용 기초콘크리트(11)를 타설하여 제작하는 단계(a)와;

도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상부면에 케이슨(400) 설치용 기초콘크리트(11)가 제작된 바지선(10)을, 상부 바닥면이 완전침수된 상태의 플로팅 독(200)에 진입시켜 상기 상부 바닥면에 위치시키는 단계(b)와;

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 플로팅 독(200)에 바지선(10)이 위치된 후, 플로팅 독(200)을 수면 위로 부양시켜 상기 플로팅 독(200)의 상부 바닥면이 수면 위로 부상된 상태에서 상기 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 결속시키는 단계(c)와;

도 8 내지 도 14에 도시된 바와 같이, d) 상기 플로팅 독(200)에 결속된 바지선(10)의 상부면 기초콘크리트(11)에 케이슨 제작설비(201)를 이용하여 케이슨(400)을 타설하여 제작하는 단계(d)와;

도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제작이 완료된 케이슨(400)을 상부면에 위치시킨 플로팅 독(200)을 진수장(500)으로 이동시킨 후, 플로팅 독(200)을 침수시킴으로서, 상기 케이슨(400)을 진수시키는 단계(e)를 거쳐 케이슨을 제작하는 동시에 진수하게 된다.

이하, 상기 각 단계를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

바지선(10)의 상부면에 케이슨 (400) 설치용 기초콘크리트(11)를 타설하여 제작하는 단계(a)는, 후술되어질 플로팅 독(200)의 내부에 케이슨(400)을 제작하기 위한 케이슨(400) 제작용 기초콘크리트(11)를 바지선(10)에 타설하여 제작하는 단계로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 그 준비단계로서, a1) 플랫 B/G선(20)을 적출장(100)과 근접하여 위치시키고, 플랫 B/G선(20)과 적출장(100)을 연결시키는 차량이동로(22)를 설치한 후, 바지선(10)을 상기 플랫 B/G선(20)에 접안시킨 후에, a2) 상기 플랫 B/G선(20)의 상부에, 이송되는 콘크리트를 철재거푸집(12)으로 공급하여 타설할 수 있게 하는 펌프카(21)를 위치시키게 된다.

상기의 적출장(100)은, 일반적인 콘크리트 구조물(TTP.속칭 삼발이)이 내부에 적층 된 부지를 사용할 수 있으나, 상기 콘크리트 구조물(TTP)을 제거하여 평탄화시킨 부지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 사전 준비단계를 거친 후에는, 도 4에 도시된 바와 같이, a3) 바지선(10)에 기초철근(13)을 조립하기 위한 석분을 포설/다짐한 후, a4) 상기 포설/다짐 된 석분에 케이슨(400)의 하부기초 골격을 형성하기 위한 기초철근(13)을 조립하고, a5) 상기 조립된 기초철근(13)의 외주면을 따라 기초콘크리트(11) 타설을 위한 철재거푸집(12)을 설치하게 되며, a6) 상기 설치가 완료된 철재거푸집(12) 내부에 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플랫 B/G선(20) 및 플랫 B/G선(20) 상부의 펌프카(21)를 이용하여, 콘크리트를 타설 및 양생함으로서 기초콘크리트(11)를 완성하게 된다.

상부면에 케이슨 (400) 설치용 기초콘크리트(11)가 제작된 바지선(10)을, 상부 바닥면이 완전침수된 상태의 플로팅 독(200)에 진입시켜 상기 상부 바닥면에 위치시키는 단계(b)는, 후술되어질 플로팅 독(200)의 내부에 케이슨(400)을 제작하기 위한, 케이슨(400) 제작용 기초콘크리트(11)가 제작된 바지선(10)을 플로팅 독(200)에 진입시키기 위한 단계로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, b1) 플로팅 독(200)에 설치된 윈치(202)와 바지선(10)의 일단을 로프(14)로 연결시키고, 상기 바지선(10)의 타단과 예인선(300)의 일단을 로프(14a)로 연결시키되, 상기 플로팅 독(200)에 설치된 윈치(202)와 바지선(10) 사이에 스나치블록(203)을 설치하여, 상 기 스나치블록(203)을 매개로 원치(202)와 바지선(10)의 일단을 로프(14)로 연결시킴으로서, 로프(14)의 방향전환을 용이하게 할 뿐만 아니라 윈치(202)의 구동력을 효과적으로 전달할 수 있게 한다.

상기의 윈치(202)와 바지선(10), 바지선(10)과 예인선(300)의 연결 후에는, b2) 상기 윈치(202)를 구동시켜 로프(14)를 당김으로서, 바지선(10)을 플로팅 독(200) 방향으로 이끄는 동시에 상기 바지선(10)과 로프(14a)를 통해 연결된 예인선(300)을 이용하여 바지선(10)의 방향을 조절하며 플로팅 독(200)으로 진입시키게 되며, 이때, b3) 상기 진입하는 바지선(10)을 플로팅 독(200)에 설치된 세팅틀(15, 도 6참조)에 밀착시킴으로서, 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 견고히 위치시키게 된다.

상기 진입하는 바지선(10)을 플로팅 독(200)에 설치된 세팅틀(15)에 밀착시킴에 있어, 세팅틀(15)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 바지선(10)의 선단부의 모서리부와 대응되는 형태로 구성되되, 바지선(10)의 선단부 폭과 대응되는 거리를 두고 한 쌍이 설치되는 제 1세팅부(15a,15b)와; 바지선(10)의 진입 시, 바지선(10)의 측면 일단과 접촉할 수 있는 위치에 설치되어 상기 제 1세팅부(15a,15b)와 더불어 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 견고히 위치시킬 수 있게 하는 제 2세팅부(15c)를 포함하여 구성되는 것이 효과적이며, 제 1세팅부(15a,15b)는, 바지선(10)이 제 1세팅부(15a,15b)로 용이하게 진입할 수 있게 하기 위하여 그 일측 끝단이 외측으로 원호(15e)를 가지며 휘어진 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 플로팅 독(200)에 바지선(10)이 위치된 후, 플로팅 독(200)을 수면 위 로 부양시켜 상기 플로팅 독(200)의 상부 바닥면이 수면 위로 부상된 상태에서 상기 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 결속시키는 단계(c)는, 후술되어질 본 발명의 진수단계에서 케이슨(400)의 진수 시, 케이슨(400)하부의 바지선(10)이 같이 부양되지 않도록 상기 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 결속시키는 단계로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 플로팅 독(200)의 상부 바닥면 일단과 바지선(10)의 일단을 샤클(SHACKLES) 또는 와이어로프(16) 또는 샤클과 와이어로프(16)를 모두를 이용하여 결속시키게 된다.

상기 플로팅 독(200)에 결속된 바지선(10)의 상부면 기초콘크리트( 11)에 케이슨 제작설비(201)를 이용하여 케이슨(400)을 타설하여 제작하는 단계(d)는, 상기와 같이 상부면에 기초콘크리트(11)가 타설/제작된 바지선(10)이 플로팅 독(200)의 내부에 진입하여 결속된 후, 플로팅 독(200)내에서 상기 기초콘크리트(11)의 상부에 케이슨(400)을 타설하여 제작하는 단계로서, 본 발명에서는 상기 케이슨(400)을 타설/제작함에 있어, 공지된 슬립폼(Slip form)공법 또는 슬라이딩폼(Sliding form)공법을 적용하여 케이슨(400)을 제작하게 된다.

상기 슬립폼 공법 또는 슬라이딩폼 공법은, 도 8에 도시된 바와 같이, 콘크리트의 타설 진행과 더불어 하부 콘크리트가 초기 구조물로서 자립할 수 있는 강도에 이르면 상기 케이슨 제작설비(201)를 이용하여 거푸집(201c)을 연속적으로 수직 이동시키고, 상기 수직이동된 거푸집(201c)에 콘크리트를 타설시키는 조작을 반복하여 균일한 형상으로 시공이음이 없는 일체성의 콘크리트 구조물을 시공하는 공법이다.

또한, 상기 공법을 적용함에 있어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 거푸집(201c)의 수직이동과 동시에, 하부 콘크리트의 응결상태를 고려하여 플로팅 독(200)을 침수시킴으로서, 후공정으로 더욱 신속히 진행시킬 수 있다

또한, 상기 슬립폼 공법 또는 슬라이딩폼 공법을 적용함에 있어, 도 10에 도시된 바와 같이, 바지선(10)에 기초콘크리트(11, 도 5참조)와 기초철근(13, 도 5참조)이 결합 된 상태와 대응되는 형태의 케이슨기초철근(13a)을 바지선(10) 상부면에 제작하고, 상기 바지선(10)을 플로팅 독(200)에 진입시킨 상태에서 상기 케이슨기초철근(13a)을 거푸집(201c)에 결합시키는 동시에 상승시킨 후, 상기 바지선(10)을 배출(배출된 바지선(10)에는 새로운 케이슨기초철근(13a)을 제작)하고, 상기 바지선(10)이 배출된 후, 상기 상승시킨 케이슨기초철근(13a)을 플로팅 독(200)에 안착시킨 상태에서 콘크리트를 타설해가며 케이슨(400)을 제작할 수도 있다.

상기와 같이 케이슨기초철근(13a)을 이용하여 케이슨(400)을 제작할 경우, 상기 바지선(10)이 배출된 후, 케이슨기초철근(13a)을 플로팅 독(200)에 안착시킴에 있어, 케이슨기초철근(13a)을 견고히 고정시킬 수단이 필요하며, 그 수단으로서 다양한 방법이 적용가능하나 케이슨기초철근(13a)의 위치점표시 등을 부가기능을 고려할 때, 도 11에 도시된 바와 같이, 플로팅 독(200)의 상부 바닥면과 힌지(13b)연결된 고정수단(13c)을 케이슨기초철근(13a)이 안착하였을때, 케이슨기초철근(13a)의 측면과 접안시킨 후, 버팀목(13d)을 고정수단(13c)의 후면부와 상부 바닥면 사이에 설치하여 상기 케이슨기초철근(13a)을 견고히 안착시키는 방법이 가장 효과적이다.

또한, 상기 슬립폼 공법 또는 슬라이딩폼 공법을 적용함에 있어, 케이슨제작설비(201)는, 도 12의 (ⅰ)에 도시된 바와 같이, 상부축(201f) 및 측면축(201g)과, 상기 측면축(201g)과 이동레일(201h)을 매개로 결합되어 하부에 거푸집(201c)을 체결한 상태로 이동하는 이동축(201i)으로 구성되어, 상기 거푸집(201c)을 수직이동시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능하나 도 12의 (ⅱ)에 도시된 바와 같이, 상부축(201f) 및 측면축(201g)의 설치를 배제한 상태에서 플로팅 독(200)의 측벽부 상부에 윙탱크(201k, Wing tank)를 설치하는 동시에 상기 윙탱크(201k)와 측벽부에 상기 이동레일(201h')을 설치하고, 설치된 이동레일(201h')을 통해 이동축(201i')이 수직이동함으로서, 상기 이동축(201i')의 하부에 체결된 거푸집(201c)이 수직이동될 수 있게 구성하여, 케이슨제작설비(201)를 제작하는 제작비용을 절감할 수 있게 구성할 수도 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 각 공법을 적용하기 위한 콘크리트의 타설방법으로 콘크리트 분배기(201a, 도 8,9참조)를 이용한 공급방법과 호이스트 버켓을 이용한 공급방법을 사용할 수 있으며, 콘크리트 분배기(201a)를 이용한 공급방법은, 상기 수직이동된 거푸집(201c)의 내부에 콘크리트 분배기(201a)를 이용하여 콘크리트를 고루 타설하되, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 분배기(201a)로의 콘크리트 공급을 위한 공급배관(201b)은, 두개의 엘보관(201d)을 스윙베어링(201e)을 매개로 결합하여 상기 거푸집(201c)이 수직이동되는 거리에 대응되는 길이로 설치함으로서, 상기 콘크리트 분배기(201a)에 콘크리트를 용이하게 공급할 수 있게 하는 것이며,

호이스트 버켓을 이용한 공급방법은, 일반적으로 공지된 방법으로서, 상기 수직이동된 거푸집(201c)의 내부에 공급호스를 이용하여 콘크리트를 고루 타설하되, 상기 공급호스로 콘크리트를 공급하기 위하여, 호이스트 버켓에 콘크리트를 적재한 후, 크레인을 이용하여 상기 수직이동된 거푸집으로 이동시키고, 상기 호이스트 버켓에 적재된 콘크리트를 원형버켓에 주입시킴으로서, 원형버켓에 연결된 공급호스로 콘크리트를 용이하게 공급할 수 있게 하는 것으로서, 상기 콘크리트 분배기(201a)를 이용한 공급방법과 호이스트 버켓을 이용한 공급방법 중, 작업환경 및 설비 등을 고려하여 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 단계를 거쳐 생산된 케이슨(400)은, 사각박스형태로 제작되며 내부는 격판에 의하여, 도 14에 도시된 바와 같이,제 1열(401), 제 2열(402), 제 3열(403)의 중공부가 형성되며, 측벽 하단부에는 케이슨(400)의 설치시, 그 접촉면을 넓혀 부착력을 증가시키기 위한 단턱부(404)가 형성되게 된다.

상기 제작이 완료된 케이슨(400)을 상부면에 위치시킨 플로팅 독(200)을 진 수장(500)으로 이동시킨 후, 플로팅 독(200)을 침수시킴으로서 , 상기 케이슨(400)을 진수시키는 단계(e)는, 상기의 단계를 거쳐 플로팅 독(200) 내에서 제작된 케이슨(400)을 케이슨(400)의 설치 위치로 이동시키기 위하여 진수시키는 단계로서, 상기 케이슨(400)에서 공급배관(201b) 등을 해체한 플로팅 독(200)을 진수장(500)으로 이동시킨 후, 도 15에 도시된 바와 같이, e1) 제작이 완료된 케이슨(400)의 제 1열(401), 제 2열(402), 제 3열(403)에 해수(400a)를 충전하되, 제 1열(401) 및 제 2열(402)은 2.9m, 제 3열(403)은 4.7m의 높이로 해수(400a)를 충전한 후에, e2) 플 로팅 독(200)을 침수시켜 상기 케이슨(400)을 부상시키는 동시에 e3) 상기 부상된 케이슨(400)을 미리 대기시킨 예인선(300)을 이용하여 케이슨(400)의 설치 위치로 예인함으로서, 상기 케이슨(400)을 설치 위치로 이동시키게 된다.

또한, 상기의 케이슨(400)이 배출된 후의 플로팅 독(200)은, 도 5에 도시된 상기 b) 단계 및 b1) ~ b3)의 역순으로 바지선(10)을 배출한 후, 다음 공정을 위한 대기장소로 이동시키게 된다.

이외에도 본 발명인 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법은 다양하게 변형실시될 수 있는 것으로, 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한, 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.

이상의 본 발명에 의하면, 공사부지의 절감에 의한 케이슨 제작 및 설치원가를 감소시킬 뿐만 아니라 상기 케이슨의 제작기간 및 설치기간을 단축할 수 있게 되는 등의 이점을 얻을 수 있게 된다.

Claims

플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법에 있어서,

a1) 플랫 B/G선(20)을 적출장(100)과 근접하여 위치시키고, 플랫 B/G선(20)과 적출장(100)을 연결시키는 차량이동로(22)를 설치한 후, 바지선(10)을 상기 플랫 B/G선(20)에 접안시키는 단계와, a2) 상기 플랫 B/G선(20)의 상부에, 이송되는 콘크리트를 철재거푸집(12)으로 공급하여 타설할 수 있게 하는 펌프카(21)를 위치시키는 단계와, a3) 바지선(10)에 기초철근(13)을 조립하기 위한 석분을 포설/다짐하는 단계와, a4) 상기 포설/다짐 된 석분에 케이슨(400)의 하부기초 골격을 형성하기 위한 기초철근(13)을 조립하는 단계와, a5) 상기 조립된 기초철근(13)의 외주면을 따라 기초콘크리트(11) 타설을 위한 철재거푸집(12)을 설치하는 단계와, a6) 상기 철재거푸집(12)의 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 기초콘크리트(11)를 완성하는 단계를 포함하여 바지선(10)의 상부면에 케이슨(400) 설치용 기초콘크리트(11)를 타설하여 제작하는 단계(a)와;

b1) 플로팅 독(200)에 설치된 윈치(202)와 바지선(10)의 일단을 로프(14)로 연결시키고, 상기 바지선(10)의 타단과 예인선(300)의 일단을 로프(14a)로 연결시키는 단계와, b2) 상기 윈치(202)를 구동시켜 로프(14)를 당김으로서, 바지선(10)을 플로팅 독(200) 방향으로 이끄는 동시에 상기 바지선(10)과 로프(14a)를 통해 연결된 예인선(300)을 이용하여 바지선(10)의 방향을 조절하며 플로팅 독(200)으로 진입시키는 단계와, b3) 상기 진입하는 바지선(10)을 플로팅 독(200)에 설치된 세 팅틀(15)에 밀착시킴으로서, 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 견고히 위치시키는 단계를 포함하여 기초콘크리트(11)가 제작된 바지선(10)을 플로팅 독(200)에 진입시시키는 단계(b)와;

상기 플로팅 독(200)에 바지선(10)이 위치된 후, 플로팅 독(200)을 수면 위로 부양시켜 상기 플로팅 독(200)의 바닥면이 수면 위로 부상된 상태에서, 플로팅 독(200)의 상부 바닥면 일단과 바지선(10)의 일단을 샤클(SHACKLES) 또는 와이어로프(16)를 이용하여 결속함으로서, 상기 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 결속시키는 단계(c)와;

상기 플로팅 독(200)에 결속된 바지선(10)의 상부면 기초콘크리트(11)에 상부축(201f) 및 측면축(201g)과, 상기 측면축(201g)과 이동레일(201h)을 매개로 결합되어 하부에 거푸집(201c)을 체결한 상태로 수직이동하는 이동축(201i)을 포함하여 구성되는 케이슨 제작설비(201)를 이용하여 케이슨(400)을 타설하되, 콘크리트의 타설 진행과 더불어 하부 콘크리트가 초기 구조물로서 자립할 수 있는 강도에 이르면 상기 케이슨 제작설비(201)를 이용하여 거푸집(201c)을 연속적으로 수직 이동시키고, 상기 수직이동된 거푸집(201c)에 콘크리트를 타설시키는 조작을 반복하여 균일한 형상으로 시공이음이 없는 일체성의 콘크리트 구조물을 시공하는 슬립폼(Slip form)공법 또는 슬라이딩폼(Sliding form)공법을 적용하며, 상기 공법을 적용함에 있어 상기 콘크리트의 타설 및 공급은, 호이스트 버켓에 콘크리트를 적재한 후, 크레인을 이용하여 상기 수직이동된 거푸집으로 이동시키고, 상기 호이스트 버켓에 적재된 콘크리트를 원형버켓에 주입시키고, 상기 원형버켓에 연결된 공급호 스로 수직이동된 거푸집(201c)의 내부에 콘크리트를 공급하게 되어 케이슨(400)을 타설/제작하는 단계(d)와;

상기 제작이 완료된 케이슨(400)을 상부면에 위치시킨 플로팅 독(200)을 진수장(500)으로 이동시킨 후, 플로팅 독(200)을 침수시킴으로서, 상기 케이슨(400)을 진수시키되, e1) 제작이 완료된 케이슨(400)의 제 1열(401), 제 2열(402), 제 3열(403)에 해수(400a)를 충전하는 단계와, e2) 상기 해수(400a)의 충전이 완료된 케이슨(400)을 부상시키기 위하여 플로팅 독(200)을 침수시키는 단계와, e3) 상기 플로팅 독(200)의 침수로 인해 부상된 케이슨(400)을 예인선(300)을 이용하여 케이슨(400)의 설치위치로 예인하는 단계를 포함하여 진수시키는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.
제1항에 있어서, b3) 단계의 세팅틀(15)은,

바지선(10)의 선단부의 모서리부와 대응되는 형태로 구성되며, 바지선(10)의 선단부 폭과 대응되는 거리를 두고 한 쌍이 설치되되, 바지선(10)이 제 1세팅부(15a,15b)로 용이하게 진입할 수 있게 하기 위하여 그 일측 끝단이 외측으로 원호(15e)를 가지며 휘어진 형태로 제작되는 제 1세팅부(15a,15b)와;

바지선(10)의 진입 시, 바지선(10)의 측면 일단과 접촉할 수 있는 위치에 설치되어 상기 제 1세팅부(15a,15b)와 더불어 바지선(10)을 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 견고히 위치시킬 수 있게 하는 제 2세팅부(15c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.
제1항에 있어서, (d)단계는,

상기 거푸집(201c)의 수직이동과 동시에, 플로팅 독(200)을 침수시킴으로서 후공정으로의 진행을 신속하게 할 수 있게 함을 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.
제 1항에 있어서, (d)단계의 콘크리트 타설은,

상기 수직이동된 거푸집(201c)의 내부에 콘크리트 분배기(201a)를 이용하여 콘크리트를 고루 타설하되, 상기 콘크리트 분배기(201a)로의 콘크리트 공급을 위한 공급배관(201b)은, 두개의 엘보관(201d)을 스윙베어링(201e)을 매개로 결합하여 상기 거푸집(201c)이 수직이동되는 거리에 대응되는 길이로 설치함으로서, 상기 콘크리트 분배기(201a)에 콘크리트를 용이하게 공급하게 되는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.
제 1항에 있어서, (d)단계의 케이슨제작설비(201)는,

플로팅 독(200)의 측벽부 상부에 윙탱크(201k)를 설치하고, 상기 윙탱크(201k)와 측벽부에 이동레일(201h')을 설치한 후, 설치된 이동레일(201h')을 통해 이동축(201i')이 수직 이동함으로서, 상기 이동축(201i')의 하부에 체결된 거푸집(201c)이 수직 이동될 수 있게 구성하는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.
플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법에 있어서,

a') 바지선(10)의 상부면에 기초콘크리트(11)와 기초철근(13)이 결합 된 상태와 대응되는 형태의 케이슨기초철근(13a)을 조립하여 제작하는 단계와;

b') 상부면에 케이슨(400) 설치용 케이슨기초철근(13a)이 제작된 바지선(10)을, 상부 바닥면이 완전침수된 상태의 플로팅 독(200)에 진입시켜 상기 상부 바닥면에 위치시키는 단계와;

c') 상기 플로팅 독(200)에 바지선(10)이 위치된 후, 바지선(10)의 상부면에 결합된 케이슨기초철근(13a)을 거푸집(201c)에 체결시키는 동시에 수직 상승이동시키는 단계와;

d') 상기 거푸집(201c)에 체결된 케이슨기초철근(13a)이 상승된 상태에서, 상기 바지선(10)을 플로팅 독(200)으로부터 배출시킨 후에 상기 상승시킨 케이슨기초철근(13a)을 플로팅 독(200)에 안착시키고, 상기 안착된 케이슨기초철근(13a)에 케이슨(400)을 타설하여 제작하는 단계와;

e') 상기 제작이 완료된 케이슨(400)을 상부면에 위치시킨 플로팅 독(200)을 진수장(500)으로 이동시킨 후, 플로팅 독(200)을 침수시킴으로서, 상기 케이슨(400)을 진수시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.
제 6항에 있어서, d') 단계의 케이슨기초철근(13a)은,

케이슨기초철근(13a)이 플로팅 독(200)의 상부 바닥면에 안착하였을때, 플로팅 독(200)의 상부 바닥면과 힌지(13b)연결된 고정수단(13c)을 케이슨기초철근(13a)의 측면과 접안시킨 후, 버팀목(13d)을 고정수단(13c)의 후면부와 상부 바닥면 사이에 설치하여 상기 케이슨기초철근(13a)을 견고히 안착시키는 것을 특징으로 하는 플로팅 독을 이용한 케이슨 제작 및 진수방법.