KR100967947B1

KR100967947B1 - 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법

Info

Publication number: KR100967947B1
Application number: KR1020090116939A
Authority: KR
Inventors: 최승일
Original assignee: (주)영신디엔씨
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2010-07-07

Abstract

LPG 탱크와 같이 지열로부터 영향을 받지 말아야 하는 특수 조건에서 지표면으로부터 소정의 높이로 그 기초용 슬래브를 형성시킴에 있어서, 상기 슬래브용 거푸집 설치 시 별도의 동바리, 비계와 같은 가 시설을 설치하지 않도록 하여 시공성 및 경제성을 확보할 수 있는 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법이 개시된다.

이에 상기 거푸집이 지지될 수 있도록 기초용 파일 사이사이에 모래층을 형성시키는 단계; 상기 모래층 상부에 거푸집이 지지되도록 형성시킨 후, 콘크리트를 타설하여 기초용 슬래브를 형성시키는 단계; 및 상기 모래층을 고압살수에 의하여 제거하고 해체하는 단계;를 포함하여 개스 탱크 기초용 슬래브를 시공하게 된다.

LPG 탱크기초, 슬래브

Description

모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법{SLAB CONSTRUCTION METHOD DEPENDING ON SAND FOR LPG TANK FOUNDATION}

본 발명은 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 LPG 탱크와 같이 지표면으로부터 소정의 높이로 기초용 슬래브를 형성시킴에 있어서, 거푸집 설치 시 별도의 동바리, 비계와 같은 가 시설을 설치하지 않도록 하여 시공성 및 경제성을 확보할 수 있는 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 LPG와 같은 개스 탱크(10)와 같이 지표면(G)으로부터 소정의 높이로 기초용 슬래브(20)를 형성시킴에 있어 기초파일(30)과 그 상부에 형성되는 거푸집(40)을 설치하여 기초용 슬래브(20)를 시공한 상태를 단면도(실제와는 다소 차이가 있을 수 있다.)로 도시한 것이다.

통상 LPG와 같은 개스 탱크는 수용되는 개스의 성격상 인화 또는 발화되기 쉽기 때문에 주로 섬이나 육지와 떨어진 곳에 시공하는 것이 일반적이다.

이러한 개스 탱크는 대형 구조물로서 그 중량 및 크기(40,000TON, 직경 58M, 높이 40M 이상)가 매우 크므로 지반(G)에 상방으로 이격되어 지지되도록 시공하게 된다.

이와 같이 개스 탱크(10)를 지반(G)로부터 예컨대, 1M이상 상방으로 이격되어 설치되도록 하는 이유는 이격된 공간으로 통풍되도록 하고, 지반의 지열이 개스 탱크로 전달되지 않도록 하는 안전상의 이유 때문이다.

이에 개스 탱크를 지반으로부터 상방으로 이격시켜 지지하기 위하여 먼저 PHC 파일과 같은 기초파일(30)을 지반(G)에 설치하게 된다.

즉, 지반(G)에 거의 1-2M 간격을 두고 지반(G)에 다수의 기초파일(30)을 항타 등의 방법으로 시공한 후에, 다수의 기초파일(30) 상부에 기초용 슬래브(20)를 시공하기 위하여 기초파일(30) 상부를 동일한 높이가 되도록 커팅하게 된다.

이를 위해서 기초파일(30) 상부 주위에 거푸집(40)을 설치해야 하는데, 이러한 거푸집(40)을 설치하기 위해서는 지반으로부터 일정높이 이격된 위치에 안전하게 설치되어야 한다.

이에 별도의 동바리와 같은 가시설(50)을 기초파일(30) 하부의 거푸집 저면 등에 다수를 설치해야 하는데, 기초파일(30) 사이 간격이 너무 협소하고 또한 그 간격이 일정하지 않고 지반으로부터 일정높이 이격 거리가 통상 H=1.2M이기 때문에 그 설치 및 추후 해체작업에 있어 너무 많은 인력과 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래 LPG와 같은 개스 탱크 기초용 슬래브를 시공함에 있어서, 상기 슬래브를 시공하기 위한 거푸집 설치 및 해체에 있어 보다 합리적인 수단을 제공함으로써, 시공성 및 경제성을 충분히 확보할 수 있는 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은

첫째, 개스 탱크 기초용 슬래브를 시공하기 위한 거푸집을 안정적으로 지지하기 위한 수단으로서, 모래(모래층을 형성시키고 그 위에 거푸집을 설치)를 이용하였다.

즉, 모래는 투수성이 크고 살수에 의하여 다짐되는 효과가 클 뿐만 아니라 그 설치형태도 자유롭게 변형시킬 수 있기 때문에 모래층을 형성시키고, 그 위에 슬래브용 콘크리트를 타설할 수 있는 거푸집이 안정적으로 지지될 수 있도록 하였다.

둘째, 상기 모래층은 슬래브 시공 완료 후 제거해야 하는데 모래층이 다져진 상태에서 파일 사이사이에 인력 및 기계장치를 이용할 경우 작업속도가 너무 지연되고 안전관리에도 문제가 되므로, 본 발명에서는 고압살수를 통하여 모래층이 허물어지면서 유도배출이 가능하도록 하였다.

이를 위하여 본 발명은 흙 마대와 같은 모래 유출방지체, 차수를 위한 천막 과 허물어진 모래와 물을 유도 배출할 수 있는 토출관을 이용하였다.

셋째, 상기 모래층의 상부는 평탄성이 확보되어야 하는데 이러한 평탄성을 확보하기 위하여 모래층 상부로부터 물을 살수하고 이러한 살수된 물이 외부로 배출될 수 있도록 하되, 특히 상부는 생석회 또는 분말시멘트를 혼합시켜 짧은 시간에 경화될 수 있도록 하였다.

또한 생석회 또는 분말시멘트가 혼합된 상부에는 평탄성을 더욱 확보하기 위하여 비닐쉬트(또는 장판)을 더 설치하였다.

넷째, 유도 배출된 모래층은 고압 살수된 물과 함께 주변 터 파기된 공간으로 배출시켜 이용된 모래를 재사용할 수 있도록 하였다.

본 발명에 의하여 개스 탱크 기초용 슬래브와 같이 대형구조물을 지반으로부터 상방으로 이격시켜 시공함에 있어 슬래브용 거푸집 설치 및 해체 작업을 보다 안정적으로 시공할 수 있으면서도 시공성 및 경제성을 확보할 수 있어 매우 효과적인 기초용 슬래브 시공이 가능하게 된다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e 및 도 2f는 본 발명에 의한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공의 공종을 순서대로 도시한 것이다.

먼저, 도 2a와 같이 개스 탱크 기초가 설치되어야 지반(G)을 정지한 다음 지반 하부로 PHC 파일과 같은 기초파일(110)을 시공하게 된다.

상기 기초파일(110)은 경제적인 PHC 파일을 이용하는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 강관 등을 사용할 수도 있다.

이와 같이 지반(G)에 소정의 간격(1-2M 이내)을 두고 다수의 기초파일(110)을 시공하게 되면, 최종 상방으로 돌출된 기초파일(110)의 높이는 일정하지 않으므로 기초파일(110) 상부를 커팅하여 동일한 높이로서 슬래브를 지반으로부터 소정의 높이(개략 1-2M)에 형성될 수 있도록 하게 된다.

다음으로는 기초파일(110) 사이사이에 쇄석 등의 골재를 먼저 포설하고 다져 예컨대 350mm 정도의 하부 골재층(120)을 형성시키고, 하부 골재층(120) 상부에는 예컨대, 400mm 정도의 하부 콘크리트층(130)을 형성시키게 된다.

이러한 하부 골재층(120) 및 하부 콘크리트층(130)은 후술되는 모래층(140)으로부터 전달되는 기초용 슬래브 및 거푸집 무게를 지반에 효과적으로 지지하면서 지반 및 기초파일(110)에 분산시키고 추후 완성된 슬래브 하부 표면을 마감하기 위함이다.

또한 추후 모래층(140)을 고압살수에 의하여 제거할 때, 일정한 구배에 의하여 유도 배출될 수 있는 바닥면을 형성시키기 위하여도 상기 하부 콘크리트층(130)이 필요하게 된다.

다음으로는 상기 하부 콘크리트층(130) 상면에 일정한 방향으로 구배를 가지도록 유공관(131)을 설치하게 되는데 이는 후술되는 모래층(140)을 살수 다짐할 때, 살수되는 물이 배수될 수 있도록 하기 위함이다. 이러한 유공관(131)은 기초가 설치되는 지반 외곽으로 연장되도록 하여 살수된 물이 기초파일 외곽으로 유도될 수 있도록 한다.

다음으로는 도 2b와 같이 상기 하부 콘크리트층(130) 상부에 소정의 높이(개략 1m이상)로 모래를 기초파일(110) 사이사이에 채워 넣어 모래층(140)을 형성시키게 된다.

이러한 작업은 덤프트럭과 같은 차량으로 인근 등의 모래(해사 이용이 바람직)를 반입하여 백 호우(굴삭기)와 같은 장비로 기초파일(110)의 외곽 예컨대 3개소 에서 나선방향으로 중심을 향하여 이루어지도록 한다.

이는 기초파일(110)이 설치된 지반(G)의 면적이 크기 때문에 토사를 반입하여 채워 넣은 위치가 다수이고 서로 이격되어 있으므로 서로 간섭하지 않고 가장자리부터 중심으로 모래를 채워 넣기 위함이다.

이와 같이 모래를 채워 넣으면서 추후 물 다짐을 위한 물의 유출방지 및 채 워진 모래의 측방유실 등을 방지하기 위하여 모래층 외곽면에 흙 마대와 같은 모래 유출방지체(150)를 1개씩 둘러 설치하고, 상기 모래 유출방지체(150)를 설치하기 이전에 모래층 외곽면에 차수를 위하여 하단부가 하부골재층과 콘크리층에 천막과 같은 차수막(151)을 더 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 모래를 채워넣으면서 기초파일(110)에 충격 등이 가해지지 않도록 미도시 된 쿠션재를 기초파일(110)에 설치하고, 모래 운반 등을 위하여 공사진입로 및 복공판등과 같은 가설설비를 기초파일(110) 주위에 먼저 설치 및 시공할 수 있을 것이다.

이에 모래는 개략 기초파일(110) 상부까지 채워 넣으면서 다짐을 하여 그 지지력을 확보해야 하는데, 이러한 다짐은 물다짐과 롤러다짐을 병용하게 된다.

즉, 물다짐은 물을 채워진 모래의 상부에 물에 의한 살수 작업이 이루어지게 된다. 즉, 모래는 투수성이 큰 재료로서 배수되면서 자연스럽게 다짐이 되는데 이를 위해 물을 살수하게 된다.

이러한 물은 주변의 해수, 방화수(화재진압용) 등을 펌핑하여 이용해도 되고 인근의 가용할 수 있는 물을 공급하면 되며 앞서 살펴본 유공관(131)을 통해 살수된 물이 별도 처리될 수 있도록 배수처리하게 된다.

이러한 물다짐만으로는 원하는 지지력을 확보할 수 없으므로 물 다짐과 더불어 롤러다짐을 할 수 있는데, 이로서 채워진 모래는 확실한 지지력을 가질 수 있도록 다져지게 된다.

나아가. 모래층 상부는 추후 거푸집 설치를 위하여 평탄성을 확보할 필요가 있다. 이에 본 발명은 모래층 상부를 위한 모래 포설 시 생석회 또는 분말시멘트를 혼합하여 포설할 수 있도록 한다.

이러한 생석회 또는 분말시멘트는 살수에 의하여 물과 혼합되면서 개략 1일 정도가 지나면 모래가 경화된다. 이에 모래층 상부를 롤러다짐한 후, 1일 정도가 지나면 편탕성을 가지면서도 약간 경과된 모래층 상부를 얻을 수 있게 된다.

또한, 도 2c와 같이 상기 모래층 상부에 장판이나 비닐쉬트와 같은 마감층(160)을 설치한다. 즉, 장판이나 비닐쉬트를 더 설치하여 편탕성을 더 확보하도록 함이 바람직하다.

이에 도 2d와 같이 상기 생석회 또는 분말시멘트에 의하여 경화된 모래층 상부에 설치된 장판이나 비닐쉬트에 슬래브용 콘크리트 타설을 하기 전에 슬래브용 철근을 다수 설치하게 된다.

이러한 철근(180) 설치는 미리 기초파일(110) 외곽 주위에 거푸집(170)을 설치한 후 세팅하게 된다.

이때, 상기 거푸집(170)이 설치되는 모래층 상부에는 좀 더 두꺼운 마감층(161) 아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이와 같이 모래를 채워 넣으면서 추후 물 다짐을 위한 물의 유출방지 및 채워진 모래의 측방유실 등을 방지하기 위하여 모래층 외곽면에 흙 마대와 같은 모래 유출방지체(150)를 1개씩 둘러 설치하고, 상기 모래 유출방지체(150)를 설치하기 이전에 모래층 외곽면에 차수를 위하여 하단부가 하부골재층과 콘크리층에 천막과 같은 차수막(151)을 더 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 모래를 채워넣으면서 기초파일(110)에 충격 등이 가해지지 않도록 미 도시 된 쿠션재를 기초파일(110)에 설치하고, 모래 운반 등을 위하여 공사진입로 및 복공판등과 같은 가설설비를 기초파일(110) 주위에 먼저 설치 및 시공할 수 있을 것이다.

이러한 물은 주변의 해수 등을 펌핑하여 이용해도 되고 인근의 가용할 수 있는 물을 공급하면 되며 앞서 살펴본 유공관(131)을 통해 살수된 물이 별도 처리될 수 있도록 배수처리하게 된다.

이때, 상기 거푸집(170)이 설치되는 모래층 상부에는 좀 더 두꺼운 마감층(161)으로 형성시켜 거푸집 무게를 효과적으로 지지할 수 있도록 함이 바람직하다.

이에 도 2e와 같이 최종 거푸집(170)과 철근(180)의 설치가 완료되면 슬래브용 콘크리트(190)를 타설하게 된다.

이때, 상기 슬래브용 콘크리트(190)는 기초파일(110)이 중공파일인 경우 상기 철근(180) 및 슬래브용 콘크리트(190)가 기초파일(110) 중공 상부에 채워지도록 함이 바람직하다.

이러한 슬래브용 콘크리트(190) 타설작업은 기초파일 중앙부로부터 외곽으로 진행될 수 있도록 하며, 슬래브용 콘크리트(190) 타설 시 진동다짐을 통해 밀실한 콘크리트로 양생될 수 있도록 하며 습윤양생(부직포 포설 후 살수)을 실시하면 된다.

이에 최종 슬래브용 콘크리트(190)가 양생되면, 도 2f와 같이 설치된 거푸집(170)을 해체하여 수거하고, 모래층(140)을 제거하게 된다.

이때 제거된 모래는 현장 주변에 터파기된 공간(C)에 유도 배출될 수 있도록 하기 위하여 흙 마대와 같은 모래 유출방지체(150)의 일부를 개방시켜 토출구(B)를 형성시키고, 물과 모래가 유도될 수 있는 흄관과 관은 토출관(300)을 다수 설치하게 된다.

이러한 토출관(300)은 적어도 1개이상 설치하되, 터파기된 공간(C)을 향해 하향 구배가 이루어질 수 있도록 설치한다.

예컨대, 토출관(300)을 2열로 개략 20M로 설치할 수 있을 것이다.

이에 도 2f 및 도 3과 같이 모래층(140)에 고압살수를 위하여 소요되는 물을 펌프와 살수건을 이용하여 모래층(140)을 허물면서 상기 토출관(300)으로 유도 배출될 수 있도록 하게 된다.

이때, 필요한 물은 주변 해수 등을 끌어 사용이 가능할 것이며 해수가 없는 곳에서는 별도의 물공급 계획을 잡으면 된다.

이에 허물어진 모래층(140)은 물과 함께 기초파일(110) 주위를 흐르게 되는데 고압살수된 물이 고이지 않도록 토출구(B) 주위 등에 수중양수기를 이용하여 토출관(300)으로 원활하게 유도 배출될 수 있도록 하면 된다.

이에 기초파일(110)의 모래층(140)이 모두 제거되면, 차수막과 모래 유출방지체를 제거하여 최종 슬래브(200) 시공이 완료될 수 있도록 하게 된다.

나아가, 현장 주변에 터파기된 공간(C)에 배출된 물과 모래는 별도로 정화 처리하여 모래를 재사용할 수 있도록 하고, 역시 현장 주변에 모래 유출방지체도 해체하여 모래를 별도 사용할 수 있을 것이다.로 형성시켜 거푸집 무게를 효과적으로 지지할 수 있도록 함이 바람직하다.

나아가, 현장 주변에 터파기된 공간(C)에 배출된 물과 모래는 별도로 정화 처리하여 모래를 재사용할 수 있도록 하고, 역시 현장 주변에 모래 유출방지체도 해체하여 모래를 별도 사용할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 개스탱크의 시공단면도,

도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e 및 도 2f는 본 발명에 의한 개스탱크의공종별 시공사시도 및 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 모래층 제거개념도이다.

<주요 도면부호의 간단한 설명>

110: 기초파일

120: 하부 골재층

130: 하부 콘크리트층

131: 유공관

140: 모래층

150: 모래 유출방지체(흙 마대) 152:차수막(천막)

160: 마감층(장판 또는 비닐 Sheet)

170: 거푸집

180: 철근

190: 슬래브용 콘크리트

200: 슬래브

Claims

엘피지(LPG)와 같은 개스 탱크 기초용 슬래브를 지표면으로부터 상방 돌출된 기초용 파일 상면에 거푸집을 이용하여 시공하는 방법에 있어서,

상기 거푸집이 지지될 수 있도록 기초용 파일 사이사이에 모래층을 형성시키는 단계;

상기 모래층 상부에 거푸집이 지지되도록 형성시킨 후, 콘크리트를 타설하여 개스 탱크 기초용 슬래브를 형성시키는 단계;

상기 모래층을 고압살수에 의하여 제거하고 거푸집을 해체하는 단계;를 포함하되,

상기 모래층을 형성시키는 단계는 상기 개스 탱크 기초 주위의 둘레에 흙 마대와 같은 모래 유출방지체를 설치하고, 상기 기초용 파일의 사이사이에 물이 배출되도록 모래 유출방지체 외부로 출구가 연장되는 유공관을 설치하고, 상기 유공관이 매립되도록 모래를 상기 모래 유출방지체 내측공간에 채우고 상기 모래 상부로부터 물을 살수하여 유공관을 통하여 모래 유출방지체 외부로 물이 배수되면서 모래층의 모래가 물 다짐되어 모래 지지층이 형성되도록 하는 단계를 포함하는 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 모래층 상부는 모래와 생석회 또는 분말시멘트를 혼합하여 표면을 평평하게 마무리하여 평탄성을 확보할 수 있도록 한 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법.
제 3항에 있어서, 상기 평탄성이 확보된 모래층 상면에 장판과 비닐쉬트 같은 마감층(160)을 더 형성시키는 단계를 포함하는 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법.
제 1항에 있어서, 상기 모래층의 다짐을 위한 살수는 탱크 기초 주위에 해수 및 방화수를 이용하여 양수기를 통해 살수될 수 있도록 한 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법.
제1항에 있어서, 상기 모래층을 제거하는 단계는,

상기 모래 유출방지체의 일부를 제거하여 토출구를 형성시키는 단계;

상기 토출구에 흄관과 같은 토출관을 배치하여 상기 토출관이 주변 터파기 공간과 토출구가 연결되도록 하는 단계;

상기 모래층에 고압살수를 분사하여 모래층을 제거하여 제거된 모래가 상기 토출구로 유도되도록 하는 단계;를 포함하는 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법.
제 6항에 있어서, 상기 토출구 주위에는 수중양수기가 설치되어 모래와 물이 고여지지 않고 토출관으로 배출될 수 있도록 한 모래를 이용한 개스 탱크 기초용 슬래브 시공방법.