KR100730891B1

KR100730891B1 - 교각기초의 세굴방지대

Info

Publication number: KR100730891B1
Application number: KR1020070029017A
Authority: KR
Inventors: 김진도
Original assignee: 주식회사 다린이앤씨
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2007-06-21

Abstract

본 발명은 우물통 기초의 하부에 설치되어 상기 우물통 기초가 매설된 부위의 지면에서 세굴현상이 발생시 그 세굴부위를 주름튜브의 팽창을 통해 메워지도록 하여 보호함으로써, 교량 하부시설을 견고하게 유지함과 아울러 이에 따른 교량붕괴사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 교각기초의 세굴방지대에 관한 것으로,

본 발명에 따르면,

교량의 우물통 기초 하부 외주면에 설치되어, 강물의 유속에 의해 우물통 하부의 토사층이 유실되는 것을 방지하기 위한 세굴방지대에 있어서,

상기 세굴방지대는

강 상류측에 위치되는 우물통 기초의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치되며, 양단에 지면에 매설되는 앙카볼트가 연결될 수 있도록 제1 설치공을 갖는 다수개의 제1 연결구 등간격으로 형성되고, 하부에 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제1 경사판이 형성되며, 상기 제1 경사판의 양단부에 각각 고정돌기가 돌출되게 형성된 상류측보호관;

강 하류측에 위치되는 우물통 기초의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치되며, 양단에 상기 제1 연결구들 사이에 삽입되며 내측에 상기 제1 설치공과 연통되어 앙카볼트가 삽입되는 제2 설치공을 갖는 복수개의 제2 연결구가 등간격으로 형성되고, 하부에 상기 상류측보호관을 감싸며 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제2 경사판이 형성되며, 상기 제2 경사판의 양단부에 상기 고정돌기가 삽입되는 연결홈이 형성되고, 내주면에 상기 우물통 기초의 외주면과 접하는 가이드부가 돌출되게 형성된 하류측보호관;

상기 우물통 기초와 인접한 지면의 세굴부위를 메워 보호할 수 있도록 서로 결합된 상,하류측보호관과 우물통 기초 사이에 다수개가 적층되게 개재되며, 일측에 상기 가이드부를 따라 하강할 수 있도록 일측에 절개부가 형성되고, 내부에 물이 충진된 링 형상의 주름튜브 및

상기 주름튜브들을 가압하여 세굴부위로 상기 주름튜브가 메워질 수 있도록 상기 주름튜브의 상부에 안착되게 설치되며, 일측에 상기 가이드부를 따라 하강할 수 있도록 개구부가 형성되고, 내측에 쇄석이 채워진 가압망체를 포함하여 구성된다.

앙카볼트, 우물통 기초, 가압망체, 주름튜브

Description

교각기초의 세굴방지대{scour prevention device of the bridge supporting beam basics}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대를 나타낸 분해사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대의 요부단면도 및

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대의 작용상태를 타나낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 우물통 기초 20 : 지면

110 : 상류측보호관 111 : 앙카볼트

120 : 하류측보호관 130 : 주름튜브

140 : 가압망체

본 발명은 세굴방지대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우물통 기초의 하부에 설치되어 상기 우물통 기초가 매설된 부위의 지면에서 세굴현상이 발생시 그 세굴부위를 주름튜브의 팽창을 통해 메워지도록 하여 보호함으로써, 교량 하부시설을 견고하게 유지함과 아울러 이에 따른 교량붕괴사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 교각기초의 세굴방지대에 관한 것이다.

일반적으로 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 다양한 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 설명되는데 상부구조라 함은 차량하중을 직접 지지하는 부분으로 상판 바닥틀과 주형으로 구성되어 있고, 하부구조라 함은 상부 구조로부터의 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 시공 후 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 세굴현상이 급속히 진행되게 되어 우물통 기초를 지지하고 있는 수중암반층의 침하마져초래토록 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 이격 공간부에 사석이나 돌망태, 폐 콘크리트를 활용한 콘크리트 블록 등을 설치하는 것이었다.

이는 시공과 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 기 초를 효과적으로 보호하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 상기 우물통 기초의 하부에 설치되어 상기 우물통 기초가 매설된 부위의 지면에서 세굴현상이 발생시 그 세굴부위를 주름튜브의 팽창을 통해 메워지도록 하여 보호함으로써, 교량 하부시설을 견고하게 유지함과 아울러 이에 따른 교량붕괴사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 교각기초의 세굴방지대를 제공한다.

상기 목적을 달성시키기 위한 본 발명은

상기 세굴방지대는

한편, 상기 상류측보호관의 전면에는 "T"형상의 슬릿홈이 내주면에 구비된 다수개의 개구공이 형성되고, 상기 각 개구공에는 상기 상류측보호관으로 부딪히는 물의 충격을 흡수할 수 있도록 외주면에 상기 슬릿홈에 삽입되는 돌부를 갖는 고무판이 설치되며, 상기 고무판의 전면에는 흐르는 물이 접촉시 그 힘을 분산시키기 위한 다수개의 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대의 요부단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대의 작용상태를 타나낸 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각기초의 세굴방지대(100)는 상류측보호관(110), 하류측보호관(120), 주름튜브(130) 및 가압망체(140)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 상류측보호관(110)은 강 상류측에 위치되는 우물통 기초(10)의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치된다.

여기서, 상기 상류측보호관(110)은 그 양단에 다수개의 제1 연결구(113)가 등간격으로 형성된다. 이때, 상기 각 제1 연결구(113)는 그 내측에 제1 설치공(112)이 형성된다. 이에 따라, 상기 제1 설치공(112)에 앙카볼트(111)가 삽입되어 그 단부가 지면(20)에 매설된다.

또한, 상기 상류측보호관(110)은 그 하부에 제1 경사판(114)이 형성되며, 상기 제1 경사판(114)의 양단부에는 각각 고정돌기(115)가 돌출되게 형성된다. 이에 따라, 상류에서 하류측으로 상기 우물통 기초(10)의 하부와 접하도록 흐르는 물은 상기 제1 경사판(114)에 의해 물의 흐르는 방향을 상방으로 유도할 수 있게 된다.

또한, 상기 상류측보호관(110)은 그 전면에 "T"형상의 슬릿홈(116)이 내주면에 구비된 다수개의 개구공(117)이 형성되고, 상기 각 개구공(117)에는 상기 슬릿홈(116)에 삽입되는 돌부(118)가 외주면에 형성된 고무판(119)이 설치된다. 이에 따라, 상기 상류측보호관(110)에 부딪히는 물의 충격은 상기 고무판(119)의 탄성력에 의해 흡수되어 상기 상류측보호관(110)을 보호한다.

그리고, 상기 고무판(119)의 전면에는 흐르는 물이 접촉시 그 힘을 분산시키기 위한 다수개의 돌기(P)가 형성된다.

한편, 상기 하류측보호관(120)은 강 하류측에 위치되는 우물통 기초(10)의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치된다.

이때, 상기 하류측보호관(120)은 그 양단에 상기 제1 연결구(113)들 사이에 삽입되며 내측에 상기 제1 설치공(112)과 연통되어 앙카볼트(111)가 삽입되는 제2 설치공(121)을 갖는 복수개의 제2 연결구(123)가 등간격으로 형성되고, 하부에 상기 상류측보호관(110)을 감싸며 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제2 경사판(125)이 형성된다.

또한, 상기 제2 경사판(125)의 양단부에는 상기 고정돌기(115)가 삽입되는 연결홈(127)이 형성되고, 내주면에 상기 우물통 기초(10)의 외주면과 접하는 가이드부(129)가 돌출되게 형성된다.

이때, 상기 상류측보호관(110)과 하류측보호관(120)은 상기 앙카볼트(111)로 고정시 우물통 기초(10)를 감싸는 원통형상을 이루며, 상기 제1,2 경사판(114,125)의 양단부에 형성된 앙카볼트(111)와 연결홈(127)이 서로 연결되어 이탈되는 것을 미연에 방지한다.

또한, 상기 상류측보호관(110)과 하류측보호관(120)은 상기 앙카볼트(111)를 통해 지면(20)에 대해 지지력을 갖게 된다.

한편, 상기 주름튜브(130)는 상기 우물통 기초(10)와 인접한 지면(20)의 세굴부위를 메워 보호할 수 있도록 상기 상류측보호관(110)및 하류측보호관(120)과 우물통 기초(10) 사이에 다수개가 적층되게 개재된다.

이때, 상기 주름튜브(130)는 전체적으로 링형상을 갖으며, 그 일측에 상기 가이드부(129)를 따라 하강할 수 있도록 절개부(131)가 형성되고, 내부에 물이 충진된다.

한편, 상기 가압망체(140)는 상기 주름튜브(130)들을 가압하여 세굴부위로 상기 주름튜브(130)가 메워질 수 있도록 상기 주름튜브(130)의 상부에 안착되게 설치된다.

이때, 상기 가압망체(140)는 그 일측에 상기 가이드부(129)를 따라 하강할 수 있도록 개구부(141)가 형성되고, 내측에 쇄석(145)이 채워진다.

이에, 상기와 같은 결합구성으로 이루어진 본 발명의 교각기초의 세굴방지대는 우물통 기초의 하부에 설치되어 상기 우물통 기초가 매설된 부위의 지면에서 세굴현상이 발생시 그 세굴부위를 주름튜브의 팽창을 통해 메워지도록 하여 보호함으로써, 교량 하부시설을 견고하게 유지함과 아울러 이에 따른 교량붕괴사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것으로, 이에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 상기 상류측보호관(110)과 하류측보호관(120)과 우물통 기초(10) 및 지면(20)을 통해 형성된 공간부에 다수개의 주름튜브(130)를 삽입한 후, 상기 주름튜브(130)들의 최 상단에 가압망체(140)를 안착시킨다.

이에 따라, 상기 주름튜브(130)는 가압망체(140)에 의해 눌린상태를 유지하 다가 우물통 기초(10)가 설치된 주위의 지면에 세굴되면, 주름튜브(130)가 펴지면서 세굴된 부위를 메워 더 이상의 세굴현상이 진행하지 않도록 보호한다.

이때, 상기 주름튜브(130)를 이용한 세굴부위의 보호는 일시적인 세굴현상의 진행을 막기 위한 응급조치에 불과하며, 교량안전전검시 상기 주름튜브(130)가 상기 상류측보호관(110)과 하류측보호관(120)의 외부로 돌출된 부위가 발견시 그 세굴된 부위를 메워 보호하도록 한다.

본 발명에 따르면, 우물통 기초의 하부에 설치되어 상기 우물통 기초가 매설된 부위의 지면에서 세굴현상이 발생시 그 세굴부위를 주름튜브의 팽창을 통해 메워지도록 하여 보호함으로써, 교량 하부시설을 견고하게 유지함과 아울러 이에 따른 교량붕괴사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

교량의 우물통 기초 하부 외주면에 설치되어, 강물의 유속에 의해 우물통 하부의 토사층이 유실되는 것을 방지하기 위한 세굴방지대에 있어서,

상기 세굴방지대(100)는

강 상류측에 위치되는 우물통 기초(10)의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치되며, 양단에 지면(20)에 매설되는 앙카볼트(111)가 연결될 수 있도록 제1 설치공(112)을 갖는 다수개의 제1 연결구(113) 등간격으로 형성되고, 하부에 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제1 경사판(114)이 형성되며, 상기 제1 경사판(114)의 양단부에 각각 고정돌기(115)가 돌출되게 형성된 상류측보호관(110);

강 하류측에 위치되는 우물통 기초(10)의 외주면을 보호할 수 있도록 그 외주면을 감싸도록 설치되며, 양단에 상기 제1 연결구(113)들 사이에 삽입되며 내측에 상기 제1 설치공(112)과 연통되어 앙카볼트(111)가 삽입되는 제2 설치공(121)을 갖는 복수개의 제2 연결구(123)가 등간격으로 형성되고, 하부에 상기 상류측보호관(110)을 감싸며 흐르는 물의 방향을 상방으로 유도하기 위한 제2 경사판(125)이 형성되며, 상기 제2 경사판(125)의 양단부에 상기 고정돌기(115)가 삽입되는 연결홈(127)이 형성되고, 내주면에 상기 우물통 기초(10)의 외주면과 접하는 가이드부(129)가 돌출되게 형성된 하류측보호관(120);

상기 우물통 기초(10)와 인접한 지면(20)의 세굴부위를 메워 보호할 수 있도 록 서로 결합된 상,하류측보호관(120)과 우물통 기초(10) 사이에 다수개가 적층되게 개재되며, 일측에 상기 가이드부(129)를 따라 하강할 수 있도록 일측에 절개부(131)가 형성되고, 내부에 물이 충진된 링 형상의 주름튜브(130) 및

상기 주름튜브(130)들을 가압하여 세굴부위로 상기 주름튜브(130)가 메워질 수 있도록 상기 주름튜브(130)의 상부에 안착되게 설치되며, 일측에 상기 가이드부(129)를 따라 하강할 수 있도록 개구부(141)가 형성되고, 내측에 쇄석(145)이 채워진 가압망체(140)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 교각기초의 세굴방지대.
제 1항에 있어서,

상기 상류측보호관(110)의 전면에는 "T"형상의 슬릿홈(116)이 내주면에 구비된 다수개의 개구공(117)이 형성되고, 상기 각 개구공(117)에는 상기 상류측보호관(110)으로 부딪히는 물의 충격을 흡수할 수 있도록 외주면에 상기 슬릿홈(116)에 삽입되는 돌부(118)를 갖는 고무판(119)이 설치되며, 상기 고무판(119)의 전면에는 흐르는 물이 접촉시 그 힘을 분산시키기 위한 다수개의 돌기(P)가 형성됨을 특징으로 하는 교각기초의 세굴방지대.