KR100892134B1 - 해저터널용 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저터널용 블록에 관한 것으로, 더 상세하게는 간단한 구조로 인해 제조가 용이하게 이루어지고, 시공 또한 단기간 내에 신속하게 이루어짐은 물론 교량에 비해 시공비용을 현저하게 절감할 수 있도록 하기 위하여,

해저터널을 시공시 사용되는 블록에 있어서, 상기 블록은 내부관과 외부관 사이에 중간관을 형성하되, 상기 내부관과 중간관 사이와 중간관과 외부관 사이에는 수개의 격막이 형성되도록 합성수지재에 의해 다중관 형태로 성형되는 본체와; 상기 내부관과 중간관 사이에 콘크리트를 주입하여 중량을 갖도록 형성되는 중량인가부와; 상기 중간관과 외부관 사이에는 공기를 주입 또는 배기하여 부력을 인가할 수 있도록 형성되는 부력인가부와; 상기 내부관의 내부에는 해저의 압력에도 큰 지지력을 가지면서 통행을 위한 도로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 블록에 관한 것이다.

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Description

해저터널용 블록{The block for the submarine tunnel}

본 발명은 해저터널용 블록에 관한 것으로, 더 상세하게는 간단한 구조로 인해 제조가 용이하게 이루어지고, 시공 또한 단기간 내에 신속하게 이루어짐은 물론 교량에 비해 시공비용을 현저하게 절감할 수 있도록 한 해저터널용 블록에 관한 것이다.

일반적으로 우리나라와 같이 삼면이 바다로 이루어지고 많은 강들과 섬이 즐비한 조건에서 육지와 육지를 연결하거나 또는 육지와 섬, 섬과 섬 등을 연결하는 수단으로 공지된 공법에 의해 교량을 축조하게 되는 데, 이렇게 교량을 축조하기 위해서는 막대한 시공비용이 소요될 뿐만 아니라 시공기간 또한 상당히 오랜 기간이 소요되었다.

그에 따라 교량 시공시 보다 비교적 비용이 저렴한 해저터널을 시공하고 있는 추세에 있으나, 종래 해저터널을 시공하기 위한 시공방법은 기술적인 여러 많은 문제점이 초래되었을 뿐만 아니라 상당히 번거롭고 교량 못지 않게 많은 시공비용이 소요되는 문제점을 가지고 있었다.

일 예로, 종래 해저터널을 시공하는 통상적인 방법은, 철근콘크리트 구조물, 프리스트레스트 콘크리트 구조물을 기시공하여 인양선을 통해 원하는 위치의 해저로 이동하여 침하시킨 후 상호 간에 연결작업을 통하여 시공하게 된다.

상기한 종래의 해저터널을 시공하기 위해서는 공사기간을 단축 및 철근 조립의 정밀도와 숙련도가 요구되는 경우, 구조물 후방에서 철근 케이지를 조립하고 조립된 철근 케이지를 이동시켜 콘크리트를 타설하여 콘크리트 구조물을 제작하여 시공하게 되는 데, 이러한 철근 케이지의 경우 중량이 무겁고 이동시 철근 케이지의 배근 상태가 그대로 유지시키기 위해 많은 연구가 시행되고 있으며, 효율적인 작업을 위한 많은 부재들이 개발되어야 하나 현실정에는 실용화가 아닌 연구에만 집중되고 있는 실정이다.

이로써, 종래 사용되는 있는 해저터널 시공방법에 있어서는 기술적 여러 문제점은 물론 교량 못지 않게 많은 시공비용과 번거로운 작업공정 및 시공기간 또한 오랜 기간이 소요되는 문제점을 그대로 가지고 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 주된 목적은 간단한 구조로 인해 제조가 용이하게 이루어지고, 시공 또한 단기간 내에 신속하게 이루어짐은 물론 교량에 비해 시공비용을 현저하게 절감할 수 있도록 한 해저터널용 블록을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 필요로 하는 각종 케이블 등 또한 용이하게 수용할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 해저터널의 시공 후 블록 자체에서 더욱더 큰 지지력을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 해저터널을 시공시 사용되는 블록에 있어서, 상기 블록은 내부관과 외부관 사이에 중간관을 형성하되, 상기 내부관과 중간관 사이와 중간관과 외부관 사이에는 수개의 격막이 형성되도록 합성수지재에 의해 다중관 형태로 성형되는 본체와; 상기 내부관과 중간관 사이에 콘크리트를 주입하여 중량을 갖도록 형성되는 중량인가부와; 상기 중간관과 외부관 사이에는 공기를 주입 또는 배기하여 부력을 인가할 수 있도록 형성되는 부력인가부와; 상기 내부관의 내부에는 해저의 압력에도 큰 지지력을 가지면서 통행을 위한 도로부를 구비하되, 상기 도로부는 그 내부관의 내주면에 조립식 블록이 서로 맞닿아 연결 고정부에 의해 장착 고정되고, 그 조립식 블록의 내부에 지지교각의 상부로 바닥판이 시공되어 차도와 인도가 형성되며, 상기 바닥판의 하부에는 각종 케이블이 수용되도록 수용공간부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

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상기 연결 고정부는 그 조립식 블록이 맞닿는 서로 대응되는 부분에 인입 공간부를 형성하여 일측의 인입 공간부에 조립식 블록을 성형시 고정구를 내장하고, 타측 인입 공간부에는 상기 고정구로 체결되는 체결 고정구를 삽입하여 체결 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 조립식 블록에는 서로 대응되는 위치에 지지와이어가 삽입되는 각각의 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 해저터널용 블록은 간단한 구조로 인해 제조가 용이하게 이루어지고, 시공 또한 단기간 내에 신속하게 이루어짐은 물론 교량에 비해 시공비용을 현저하게 절감할 수 있도록 함으로써, 최소한의 시공비용으로 단기간 내에 시공이 원활하게 이루어져 현실정에 적합한 해저터널의 시공이 용이하게 이루어질 수 있는 효과를 가지는 것이다.

또한, 도로부의 바닥판에 하부에는 각종 케이블을 수용할 수 있도록 함으로서, 별도의 케이블을 설치할 필요가 없이 실용성도 뛰어난 효과도 갖는 것이다.

또, 내부관에 구비되는 조립식 블록과 그 조립식 블록에 와이어를 삽입하여 연결할 수 있도록 함으로서, 해저터널의 시공 후 블록 자체에서 더욱더 큰 지지력을 가질 수 있는 효과도 갖는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 요부 단면 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 개략적인 요부 정면도이다.

도시된 바와 같이 해저터널을 시공시 사용되는 블록에 있어서,

본 발명은, 간단한 구조로 인해 제조가 용이하게 이루어지고, 시공 또한 단기간 내에 신속하게 이루어짐은 물론 교량에 비해 시공비용을 현저하게 절감할 수 있도록 하기 위하여,

상기 블록(1)은 내부관(12)과 외부관(14) 사이에 중간관(13)을 형성하되, 상기 내부관과 중간관 사이와 중간관과 외부관 사이에는 수개의 격막(13a)(14a)이 형성되도록 합성수지재를 통상의 압출기를 사용하여 다중관 형태로 성형되는 본체(10)와;

상기 내부관(12)과 중간관(13) 사이에 해저로 가라앉을 수 있도록 콘크리트를 주입하여 중량을 갖도록 형성되는 중량인가부(20)와;

상기 중간관(13)과 외부관(14) 사이에는 해저의 깊이에 따라 가라앉거나 띄울 수 있도록 공기를 주입 또는 배기하여 부력을 인가할 수 있도록 형성되는 부력인가부(30)와;

상기 내부관(12)의 내부에는 해저의 압력에도 큰 지지력을 가지면서 차량이나 기차 등의 통행을 위한 도로부(40)를 구비하는 것을 나타낸 것이다.

상기에서, 격막에는 그 격막과 격막 사이가 서로 통할 수 있도록 관통된 관통홀을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 도로부(40)는 그 내부관(12)의 내주면에 해저에서의 압력에도 큰 지지력을 가지록 수 있도록 그 내주면과 대응되도록 통상적인 방식에 의해 성형된 조립식 블록(42)이 서로 맞닿아 연결 고정부(50)에 의해 장착 고정되고, 그 조립식 블록(42)의 내부에 지지교각(44)의 상부로 차량이 통행할 수 있도록 차도가 표시되거나 기차 등이 통할 수 있도록 철로가 시공되는 바닥판(45)이 통상적인 방식으로 시공되어 차도(45a)와 인도(45b)가 형성되며, 상기 바닥판(45)의 하부에는 각종 통신이나 전기 등과 같은 케이블이 수용되도록 수용공간부(45c)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결 고정부(50)는 그 조립식 블록이 맞닿는 서로 대응되는 부분에 인입 공간부(52)를 형성하여 일측의 인입 공간부에 조립식 블록을 성형시 너트 등과 같은 고정구(54)를 내장하고, 타측 인입 공간부에는 상기 고정구(54)로 체결되는 볼트 등과 같은 체결 고정구(56)를 삽입하여 체결 고정되는 것이 바람직하다.

상기 조립식 블록(42)에는 서로 대응되는 위치에 지지와이어가 삽입되는 각각의 삽입홀(42a)이 형성되어, 상기 조립식 블록 사이를 연결하여 지지시킴은 물론 다른 블록과의 연결시에는 연결되는 블록 전체를 현수시키는 역할을 하여 더욱더 높을 지지력을 가질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성됨에 따라 본 발명의 블록을 사용하여 시공하는 방법은, 먼저 도 3에서와 같이 해안가에서 통상의 압출기를 통하여 바다 측으로 외부관의 직 경이 대략 16m 정도이고 내부관의 직은 대략 10m 정도이며, 그 외부관과 내부과 사이에 중간관이 형성됨과 동시에 상기 내부관과 중간관 사이와 중간관과 외부관 사이에 다수의 격막이 형성되도록 본체(1)를 대략 5㎞~10㎞ 정도의 길이를 갖도록 합성수지재에 의해 압출하여 성형한다. 이때, 상기 성형되는 본체는 바다의 수면에서 띄워진 상태이다.

이렇게, 본체의 성형이 완료되면 일측에서 그 본체에 형성된 부력인가부에 중량을 갖도록 콘크리트를 주입함에 따라 그 콘크리트가 주입되는 부분부터 해저로 가라앉게 되는 것이고, 즉 본체의 선단과 끝단은 해수면에 위치하고 선단과 끝단 사이에 상기 콘크리트가 주입되는 부력인가부에 의해 해저면으로 가라앉는 것이다.

그리고 나서 상기 끝단에는 다시 압출 성형되는 다른 본체의 선단과 통상적인 방식에 의한 융착방식으로 서로를 연결한 후, 상기 부력인가부에 콘크리트를 주입하여 필요로 하는 길이까지 해저면으로 가라앉도록 한다. 이때, 해저면이 고르지 않아 가라앉지 않는 부분은 별도의 와이어나 프레임 등으로 상기 본체가 해저에 지지되도록 한다.

아울러, 상기 중력인가부에 중량을 인가시킴과 동시에 부력인가부에도 본체가 해저면으로 원활하게 가라앉을 수 있도록 필요에 따라 공기를 주입하거나 또는 배기되도록 조절한다.

그런 다음 상기 내부관에는 통행에 필요한 도로부를(도 1 및 도 2 참조) 시공하는 데, 먼저 내부관의 내주면과 대응되도록 성형된 조립식 블록을 연결 고정부에 의해 서로 맞닿도록 조립하고, 이때 상기 조립식 블록은 해저의 압력에 대한 보 다 큰 대응력을 가짐은 물론 상기 중력인가부와 같이 무거운 중량을 갖는 역할을 가지는 것이다.

상기와 같이 내부관에 조립식 블록의 조립이 완료되면 그 조립식 블록의 내부로 통상적인 방식에 의해 일정 폭을 갖는 교각을 세운 후 그 교각의 상부에 차량이나 기차 등이 통행할 수 있도록 통상적인 방식으로 차도와 인도로 구획되도록 바닥판을 시공함으로써, 일련의 해저터널의 시공이 완료되는 것이다.

상기에서, 본 발명의 블록은 그 직경과 길이가 상당히 크고 길고, 그 내부로 구비되는 중량인가부와 조립식 블록에 의해 하중이 상당히 무거운 관계로, 해저면이나 해저에서 별도의 고정수단이 요구되지 않는 조건을 가지게 되나, 필요에 따라 서는 해저면에 프레임이나 와이어 등으로 고정하여 유동성을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 내부관에 조립되는 조립식 블록에는 와이어로 서로 연결할 수 있는 삽입홀에 와이어를 삽입하여 연결함으로써, 상기 조립식 블록 간에 지지력을 증대시킴은 물론 서로 연결된 본체 또한 상기 와이어에 의해 더욱더 큰 지지력을 가질 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 해저터널용 블록은 기존의 해저터널을 시공하는 방법에 비해 구조가 간단하여 제조가 용이하게 이루어지고 그로 인해 시공 또한 단기간 내에 신속하게 이루어짐은 물론 시공 비용도 현저하게 절감할 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 요부 단면 사시도.

도 2는 도 1에 따른 개략적인 요부 정면도.

도 3은 본 발명의 시공 상태를 개략적으로 나타낸 것으로,

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 블록 10 : 본체

12 : 내부관 13 : 중간관

13a,14a : 격막 14 : 외부관

20 : 중량인가부 30 : 부력인가부

40 : 도로부 42 : 조립식 블록

42a : 삽입홀 44 : 지지교각

45 : 바닥판 45a : 차도

45b : 인도 45c : 수용공간부

50 : 연결 고정부 52 : 인입공간부

54 : 고정구 56 : 체결고정구

Claims (4)

1. 삭제
2. 해저터널을 시공시 사용되는 블록에 있어서,

   상기 블록(1)은 내부관(12)과 외부관(14) 사이에 중간관(13)을 형성하되, 상기 내부관과 중간관 사이와 중간관과 외부관 사이에는 수개의 격막(13a)(14a)이 형성되도록 합성수지재에 의해 다중관 형태로 성형되는 본체(10)와;

   상기 내부관과 중간관 사이에 콘크리트를 주입하여 중량을 갖도록 형성되는 중량인가부(20)와;

   상기 중간관과 외부관 사이에는 공기를 주입 또는 배기하여 부력을 인가할 수 있도록 형성되는 부력인가부(30)와;

   상기 내부관의 내부에는 해저의 압력에도 큰 지지력을 가지면서 통행을 위한 도로부(40)를 구비하되, 상기 도로부(40)는 그 내부관의 내주면에 조립식 블록(42)이 서로 맞닿아 연결 고정부(50)에 의해 장착 고정되고, 그 조립식 블록의 내부에 지지교각(44)의 상부로 바닥판(45)이 시공되어 차도(45a)와 인도(45b)가 형성되며, 상기 바닥판의 하부에는 각종 케이블이 수용되도록 수용공간부(45c)가 형성되는 것을 특징으로 하는 해저터널용 블록.
3. 제2항에 있어서, 상기 연결 고정부(50)는 그 조립식 블록(42)이 맞닿는 서로 대응되는 부분에 인입 공간부(52)를 형성하여 일측의 인입 공간부에 조립식 블록을 성형시 고정구(54)를 내장하고, 타측 인입 공간부에는 상기 고정구로 체결되는 체결 고정구(56)를 삽입하여 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 해저터널용 블록.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 조립식 블록(42)에는 서로 대응되는 위치에 지지와이어가 삽입되는 각각의 삽입홀(42a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 해저터널용 블록.

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