KR101002698B1 - 수중터널의 연속 압출 공법 및 이에 사용되는 압출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이 도크(dry dock)에 수중터널유닛을 배치하고, 이를 대기(大氣) 중의 드라이 도크에서 곧 바로 유닛 연결한 후, 압출 장치를 이용하여 바다 쪽으로 연속 압출시키는 수중터널의 연속 압출 공법 및 장치에 관한 것으로서, 드라이 도크 내에 배치된 수중터널유닛을 드라이 도크 내 바닥에 설치된 다수의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 상승시키고, 전방으로 전진시킨 다음, 수직 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 수평 유압 잭을 이용하여 수직 유압 잭을 후방으로 원위치 이동시키는 과정을 반복하여 수중으로 압출한다. 수중으로 압출된 수중터널유닛의 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛을 배치하여 접속한 후, 압출과정을 반복하고, 드라이 도크의 전방의 수중터널의 경로 상에 다수의 수중 쟈켓들을 설치하여 순차적으로 전진 압출되는 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 하고, 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 수중으로 압출한다. 본 발명에 의하면 드라이 도크에서 수중터널유닛의 연결작업과 수중으로의 압출 작업이 이루어짐으로써 시공 기술의 간편성과 경제적인 이익을 크게 얻을 수 있고, 수중터널 전체의 시공 품질 향상을 얻을 수 있는 효과가 얻어진다.

드라이 도크, 수중터널, 해저 터널, 연속 압출 공법, 압출 장치,

Description

수중터널의 연속 압출 공법 및 이에 사용되는 압출 장치{Incremental Launching Method and Device for Immersed Tunnels}

본 발명은 수중터널의 연속 압출 시공 방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 드라이 도크(dry dock)에 수중터널유닛을 배치하고, 이를 대기 중의 드라이 도크에서 곧 바로 유닛 연결한 후, 압출 장치를 이용하여 바다 쪽으로 연속 압출시킴으로써 시공 기술의 간편성과 경제적인 이익을 크게 얻을 수 있는 수중터널의 연속 압출 공법 및 이에 사용되는 압출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수중터널 공법은 강이나 바다 밑에 트렌치(trench)를 굴착해 놓고, 작업장에서 수중터널유닛을 만들어서 해저 터널이 설치될 장소로 운반한 다음, 미리 조성된 트렌치에 수중터널유닛을 설치한 뒤, 서로 연결하여 수중터널을 완성시키는 공법이다.

이와 같은 수중터널 공법은 수중터널유닛의 모양과 재질에 따라 원형과 직사각형 콘크리트 방식으로 구별된다. 전자(前者)는 미리 모래를 깔아놓은 기초 위에 수중터널유닛을 직접 묻고, 수중터널유닛과 수중터널유닛 사이의 연결부위를 고무 가스켓을 끼워 PC 케이블 등으로 수중 접합한다. 후자(後者)는 수중터널유닛의 양끝을 가로대 위에 가설한 뒤 틈새에 모래를 채워넣고 수중터널유닛은 고무 가스켓을 끼워 PC 케이블 등으로 수중 접합한다.

그렇지만 이와 같은 종래의 시공방식은 트렌치(trench)를 굴착하는 과정에서 수심에 제한을 받고, 공사 비용이 과다하게 소요된다.

그리고 다른 종래의 방식으로서 부유식 수중터널 시공방식이 있다.

이는 해저면에 기초와 재킷을 설치한 다음, 그 위에 육상에서 제작한 튜브형태의 터널 유닛들을 연결하는 방식으로서, 터널 유닛들이 재킷에 의해서 해저면 위에 떠있는 형태이므로 일면 "잠수교 공법"이라고도 한다.

그렇지만 이와 같은 종래의 기술은 터널 유닛들을 드라이 도크(dry dock) 쪽의 단부에서만 밀어내는 것으로서, 길어지면 10Km가 될 수 있다. 이와 같은 경우, 수중터널유닛을 미는 힘은 10만 톤 정도가 필요하게 되며, 이와 같이 큰 추진력을 내는 장치는 실제로는 불가능하다. 또한 이와 같은 종래의 부유식 방식은 중간에 유압 잭을 이용해 싱크로나이즈 방식으로 밀어내야 하며, 수심이 얕은 경우에는 해저면 바닥을 정리해서 부유식으로 할 수 있지만, 수심이 깊은 경우에는 바닥의 정리가 불가능하다. 뿐만 아니라 해저 면에 뻘층이 형성된 경우, 파일을 박아서 올려 놓고 할 수 있지만 공정이 번거롭고 시공비용이 많이 소요된다는 문제점도 있다.

그리고, 수중터널 공법에 관련된 종래의 기술이 일본 특개평 제9-144038호(명칭: 수중 구조물의 축조방법)과 일본 특개평 제10-82062호(명칭: 침매함의 침설장치)에 제시되어 있다. 일본 특개평 제9-144038호는 육지측으로부터 수저면에 복수의 수중터널유닛을 순차 접속하면서 추진시켜서 수중터널을 구축하는 경우, 수중터널유닛의 접속작업이 확실하고 능률 좋게 이루어지도록 행하는 수중 구조물의 축조방법으로서 그 해결 수단으로서 육지로부터 수중 부측으로 향하여 하향 구배의 경사구를 형성하고, 경사구의 하단부를 수평 저부로 형성하여 이 수평 저부로부터 수직 벽부의 전후 통로구를 통하여 수중터널유닛을 수중부의 수저면상에 순차접속하면서 추진시키도록 되어 있다. 이와 같은 경우, 경사구에서는 수중터널유닛을 부상시켜서 이동시키고, 침하시켜서 수평 저부에 설치한 다음, 수직 벽부의 전후 통로구 사이에서 선행하는 수중터널유닛과 접속하게 되며, 전후 통로구 사이에 배치되어 있는 수밀 패킹을 접합부의 외주부에 밀착시킨 상태에서 수직 벽부의 사이를 배수시킨 다음, 대기상태의 수직 벽부 내에서 접합부의 수밀 패킹작업과 연결 작업을 실시하도록 되어 있다.

또한 일본 특개평 제10-82062호에는 수중터널유닛을 침설하는 때에, 수중터널유닛을 침강시킨 후, 예인선의 와이어를 빠르게 분리하고, 예인선과는 별개로 기존의 수중터널유닛과의 접합부로 수중터널유닛을 위치시킬 수 있는 수중터널유닛의 침설 장치가 제시되어 있다.

이와 같은 일본 특개평 제10-82062호는 복수의 워터 롤러로 무한궤도를 구 성하는 구동장치를 설치하고, 이 구동장치를 수중터널유닛의 양 측면 전후위치에 장착한다. 그리고 수중터널유닛을 침강시킨 후, 예인선으로부터 와이어를 분리시키고, 구동장치에 의해 수중터널유닛을 자체 이동시켜서 기존의 수중터널유닛과 접속시킨다. 이때, 수직 서스펜션 실린더와 경사 서스펜션 실린더를 작동시키면, 수중터널유닛의 상하 높이 및 수평자세를 조정할 수 있고, 기존 수중터널유닛에 대한 위치조정을 정확하게 행하는 것이 가능하다.

그렇지만 이와 같은 종래의 기술은 모두 수중터널유닛을 육상 제작한 다음, 이를 해상 운반하고, 수중에 가라앉혀서 수중에서 유닛끼리 연결하는 방식으로서 이와 같은 시공방식들은 모두 비용이 많이 든다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 대기중의 드라이 도크에서 수중터널유닛의 연결작업과 수중으로의 압출 작업이 이루어짐으로써 시공 기술의 간편성과 경제적인 이익을 크게 얻을 수 있는 수중터널의 연속 압출 공법 및 이에 사용되는 압출 장치를 제공하는 데 있다.

그리고 본 발명은 다른 목적으로서, 드라이 도크에서 대기중에 수중터널유닛 간의 연결작업이 이루어짐으로써 연결부의 품질향상을 이룰 수 있음은 물론, 수중 터널 전체의 시공 품질 향상을 이룰 수 있는 수중터널의 연속 압출 공법 및 이에 사용되는 압출 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수중에 터널 유닛을 연속으로 접속하여 수중터널을 시공하는 방법에 있어서,

드라이 도크에 수중터널유닛을 배치하는 단계;

상기 드라이 도크 내에 배치된 수중터널유닛을 드라이 도크 내 바닥에 종으로 설치된 다수의 수직 유압 잭을 이용하여 상기 수중터널유닛을 상승시키고, 상기 드라이 도크내에 횡으로 배치된 다수의 수평 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭을 이용하여 수직 유압 잭을 후방으로 원위치 이동시키는 과정을 반복하는 것에 의해 드라이 도크의 도어를 통하여 수중으로 압출하는 단계;

상기 수중으로 압출된 수중터널유닛의 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛을 배치하여 접속하는 단계;

상기 드라이 도크의 전방의 수중터널의 경로 상에 다수의 수중 쟈켓들을 설치하여 상기 드라이 도크로부터 순차적으로 전진 압출되는 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 하고, 수중터널의 경로 상에 물속의 전 구간에 걸쳐서 상기 수중터널유닛들을 압출 전진시켜 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 수중으로 압출하는 단계; 및

원하는 길이의 수중터널이 완성되었는지를 판별하는 단계;를 포함하고,

원하는 길이의 수중터널이 완성되기까지 수중으로 압출된 수중터널유닛의 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛을 연속 배치하여 접속하고 압출하는 것을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 드라이 도크에 수중터널유닛을 배치하는 단계는 드라이 도크에 인접한 제작장에서 수중터널유닛을 제작하여 공급하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 드라이 도크에 수중터널유닛을 배치하는 단계는 드라이 도크와는 별도의 제작장에서 제작된 수중터널유닛을 드라이 도크 내에 이송시켜 배치하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 압출 단계는 드라이 도크의 양측 내벽에 장착된 가이드 롤러를 통하여 수중터널유닛을 직선적으로 안내하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 수중터널유닛들을 접속하는 단계는 드라이 도크 내의 대기 중에서 수중터널유닛 간의 접속이 이루어지는 것임을 특징으 로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 수중으로 압출하는 단계는 상기 드라이 도크 전방 측 수중터널의 경로 상에 마련된 다수의 수중 쟈켓들 위로 수중터널유닛들을 전진시켜 일정 높이로 떠받치도록 된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 수중 쟈켓들은 각각 별개의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭들을 구비하여 드라이 도크 내의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭의 동작에 연동하여 수중터널유닛의 압출 작동을 이루는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 수중으로 압출하는 단계는 드라이 도크 내에 물이 없는 대기상태에서 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 수중으로 압출하는 단계는 드라이 도크 내에 물을 채우고 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법을 제공한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 수중에 터널 유닛을 연속으로 접속하여 수중터널을 압출 시공하는데에 사용되는 압출 장치에 있어서,

드라이 도크 내에 종으로 배치된 다수의 수직 유압 잭; 및

상기 드라이 도크 내에 횡으로 배치된 다수의 수평 유압 잭;을 포함하고,

상기 다수의 수직 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭들을 이용하여 수중터널유닛을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭들을 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭들을 이용하여 상기 수직 유압 잭들을 후방으로 원위치 이동시키는 과정을 반복하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 드라이 도크는 전방 측벽에 상기 수중터널유닛이 통과하는 도어가 형성되고, 상기 도어의 둘레에는 수중터널유닛과의 사이에서 수밀 작용을 제공하는 씨일이 장착된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 드라이 도크는 양측 내벽에 가이드 롤러를 장착하여 수중터널유닛을 직선적으로 안내하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 드라이 도크의 전방에는 수중터널의 경 로상에 위치되어 상기 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 된 다수의 수중 쟈켓들이 설치된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 수중 쟈켓들은 수중에 설치되는 지지대에 수중터널을 떠받치는 가로대가 형성되고, 가로대의 하부측으로 각각 종으로 배치된 수직 유압 잭과 횡으로 배치된 수평 유압 잭들을 구비하며, 드라이 도크 내의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭의 동작에 연동하여 동작하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 수중 쟈켓들은 수중에 설치되는 지지대에 수중터널을 떠받치는 가로대가 형성되고, 상기 가로대는 수중터널의 하부에서 회전하는 롤러를 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 다수의 수직 유압 잭 및 수평 유압 잭들이 구비된 수중 쟈켓과, 상기 롤러가 장착된 수중 쟈켓들은 수중터널의 전체 구간에 걸쳐서 서로 중간 중간에 차례차례 엇갈려 배치된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 수중 쟈켓은 지지대의 상부측으로 안내 대가 형성되고, 상기 안내 대는 각각 수중터널유닛의 양 측면을 지지하는 가이드 롤러가 회전가능하도록 장착된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 지지대는 스트럭쳐 구조물로 이루어진 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 수중에 터널 유닛을 연속으로 접속하여 수중터널을 압출 시공하는데에 사용되는 압출 장치에 있어서,

일정크기의 피트 내에 종으로 배치된 수직 유압 잭;

상기 피트 내에 횡으로 배치된 수평 유압 잭; 및

상기 수직 유압 잭의 로드에 연결되고, 상부면에는 전방으로 향하여 제1 경사면이 형성된 제1 슬라이더와, 상기 수평 유압 잭의 로드에 연결되고, 상기 제1 슬라이더의 제1 경사면에 면접하는 제2 경사면을 하부면에 형성하고, 상부면은 수중터널유닛의 하부면에 밀착된 제2 슬라이더를 포함하는 슬라이딩 부;를 포함하고,상기 수직 유압 잭과 제1 슬라이더를 이용하여 수중터널유닛을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭과 제2 슬라이더를 이용하여 수중터널유닛을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭과 제1 슬라이더를 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭의 제2 슬라이더를 상기 수직 유압 잭의 제1 슬라이더 상에서 후방으 로 원위치 이동시키는 과정을 반복하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 피트는 내부의 수직 유압 잭, 수평 유압 잭 및 슬라이딩 부가 대기 중에서 동작하는 드라이 피트(dry pit) 임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 피트는 내부의 수직 유압 잭, 수평 유압 잭 및 슬라이딩 부가 물속에서 동작하는 웨트 피트(wet pit) 임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 피트는 양측 내벽에 가이드 롤러를 장착하여 수중터널유닛을 직선적으로 안내하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 피트는 그 전방에 수중터널의 경로 상에 위치되어 상기 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 된 다수의 수중 쟈켓들이 설치된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 수중 쟈켓들은 수중에 설치되는 지지대에 수중터널을 떠받치는 가로대가 형성되고, 가로대의 하부측으로 각각 종으로 배치된 수직 유압 잭과 횡으로 배치된 수평 유압 잭들을 구비하며, 상기 수직 유압 잭의 로드에는 상부 면에 전방으로 향하여 하향으로 제1 경사면이 형성된 제1 슬라이더가 배치되고, 상기 수평 실린더의 로드에는 제1 슬라이더의 제1 경사면에 면접하는 제2 경사면을 하부면에 형성하고, 상부면은 수중터널유닛의 하부면에 밀착된 제2 슬라이더가 연결되며, 상기 피트 내의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭의 동작에 연동하여 동작하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

또한 본 발명은 바람직하게는 상기 수중 쟈켓은 지지대의 상부측으로 안내 대가 형성되고, 상기 안내 대는 각각 수중터널유닛의 양 측면을 지지하는 가이드 롤러가 회전가능하도록 장착된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 제공한다.

이와 같이 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법 및 이에 사용되는 압출 장치에 의하면 대기중의 드라이 도크에서 수중터널유닛들의 연결작업이 이루어지고, 다수의 수평 유압 잭 및 수직 유압 잭들을 구비한 압출 장치를 통하여 수중으로의 압출 작업이 이루어짐으로써 종래의 수중에서 수중터널유닛들의 연결작업을 실행하는 방식에 비하여 수중터널유닛들의 연결을 쉽게 시공할 수 있고, 그에 따른 공사 기간의 단축은 물론 시공 원가의 절감을 통한 경제적인 이익을 크게 얻을 수 있는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면 수중터널유닛 간의 연결작업이 대기 중에서 쉽게 이루어짐으로써 수중터널유닛 연결부의 품질향상을 이룰 수 있음은 물론, 수중터널 전체의 시공 품질 향상을 이룰 수 있어서 고품질의 수중터널 구축이 가능한 효과가 얻어지는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법(1)은 다수의 수중터널유닛을 연속으로 접속하여 하나의 긴 수중터널을 압출 시공하는 방법이다.

본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법(1)은 도 1에 전체적으로 도시된 바와 같이, 먼저 드라이 도크(dry dock)에 수중터널유닛(Immersed tunnel unit)을 배치하는 단계(10)가 이루어진다. 상기 수중터널유닛(110a)은 하나의 긴 수중터널(110)을 구성하는 단위 유닛으로서 이들의 전,후단을 서로 접촉하여 하나의 긴 수중터널 구조물을 형성한다.

본 발명에서 이와 같은 수중터널유닛(110a)을 드라이 도크(114)에 배치하는 단계(10)는 드라이 도크(114)에 인접하여 직접 수중터널유닛(110a)을 제작하여 배치할 수 있다. 이와 같은 경우, 수중터널유닛(110a)은 이후에 설명되는 압출 장치(100)의 상부측으로 제작장(미 도시)에서 이동된다. 이와 같은 경우, 먼저 내륙 쪽에서 해수 쪽으로 일정길이의 직선으로 배치된 제작장이 준비되며, 내륙 쪽에서부터 순차적으로 해양 쪽을 향해 수중터널(110)의 베이스 플레이트를 제작하고, 해양 쪽으로 이동시키면서 그 위에 측벽과 상부 벽에 삽입되는 철근을 배근한 다음, 콘크리트 타설용 거푸집을 시공하여 콘크리트 타설하고 양생시킨다.

그리고 이와 같이 내륙 쪽에서 해수 쪽으로 일정길이의 직선으로 배치된 제작장을 이용하여 제작된 수중터널(110)은 최종적으로 드라이 도크(114) 내의 압출 장치(100) 위에 놓여지게 된다. 이와 같이 드라이 도크(114)에 인접한 제작장에서 수중터널유닛(110a)을 순차적으로 제작하는 것에 관한 상세한 기술은, 예를 들면 대한민국 등록특허 제10-0752775호(명칭: 해양구조물의 이송장치, 이의 이송방법 및 해양구조물의 베이스 슬라브용 거푸집 시스템)에 기재된 바와 같은 기술을 이용하면 되므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 발명은 상기와 같이 드라이 도크 내 대기 중에서 직접 수중터널유닛을 제작하여 접속하는 경우, 수중터널유닛 간 연결은 밀봉하여도 되고 죠인트 없이 강결하여 연속체 터널형식으로도 하여도 되며, 물론, 압출시에는 드라이 도크 내에 물을 채워도 된다.

그리고 이와 다르게는 상기 수중터널유닛(110a)은 상기 드라이 도크(114)와는 별도의 제작장에서 제작된 수중터널유닛(110a)을 육상 운송하여 배치할 수 있다. 이와 같은 경우, 수중터널유닛(110a)은 그 이송방향으로 배치된 이동 통로와 그 이동 통로의 상부에서 미끄러져 이동하는 복수의 대차(미 도시)들과, 안내 대들을 포함하고, 안내 대를 일정 스트록(stroke)으로 밀어주는 이송부를 포함하는 이송장치에 의해서 별도의 제작장으로부터 드라이 도크(114)측으로 이송되어 압출 장치(100)의 수직유압 잭 상부에 위치되고 압출 장치(100)의 작동으로 수평 이동가능한 상태로 배치된다.

이와 같이 드라이 도크(114)와는 별도의 제작장에서 수중터널유닛(110a)을 제작하고, 이를 드라이 도크(114)로 이송하는 것에 관련된 상세한 기술은 예를 들면 대한민국 등록특허 제10-0336071호(명칭: 케이슨의 제작 이동장치 및 그 방법)에 기재된 바와 같은 기술을 이용하면 되므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 이와 같이 인접 또는 별도의 제작장에서 제작한 수중터널유닛을 드라이 도크로 공급받아 기존의 수중터널유닛에 연결할 때도 꼭 밀봉 가스켓등을 이용한 밀봉 죠인트 연결이 아니라 기존 수중터널유닛의 끝 단부 및 신규 수중터널유닛의 시작 단부 쪽에 미리 빼놓은 철근을 이어 연결 죠인트 부를 현장 타설로 강결시키는 방법을 채용할 수도 있다. 뿐만 아니라 온도수축팽창을 흡수하기 위한 밀봉죠인트가 중간에 일정간격으로 있을 수도 있다.

그리고 본 발명은 이와 같이 드라이 도크(114)의 내부에 수중터널유닛(110a)을 배치한 다음, 상기 수중터널유닛(110a)을 드라이 도크(114)의 도어(114a)를 통하여 수중으로 압출하는 단계(20)가 이루어진다. 상기 압출 단계(20)는 본 발명에 의한 압출 장치(100)를 통하여 이루어지는데, 이는 도 2에 도시된 바와 같은 압출 장치(100)를 통하여 이루어진다.

도 3에 본 발명에 따른 수평 유압 잭을 확대한 확대도가 도시된다.

본 발명에 따른 압출 장치(100)는 드라이 도크(114) 내에 설치된 다수의 수직 유압 잭(130)을 이용하여 그 위에 놓여진 수중터널유닛(110a)을 상승시키고, 이와 같이 상승시킨 상태에서 수평 유압 잭(140)을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 전방으로 전진시킨 다음, 수직 유압 잭(130)을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 하강시키게 된다.

이와 같이 상승하여 전진된 수중터널유닛(110a)은 드라이 도크(114)의 도어(114a) 하측 프레임 또는 이후에 설명되는 수중 쟈켓(160)의 지지대 상에 놓이게 되고, 이와 같이 전진된 상태의 수중터널유닛(110a) 아래에서 수직 유압 잭(130)을 하강시켜 전진된 수중터널유닛(110a)의 하부로부터 분리시킨 다음, 수평 유압 잭(140)을 이용하여 수직 유압 잭(130)을 다시 후방으로 원위치 이동시키게 된다.

그리고, 상기 수직 유압 잭(130)을 다시 작동시켜서 전방으로 이동된 상태의 수중터널유닛(110a)을 상승시키고, 재차 전진시키며, 다시 하강시켜 분리시키고, 수직 유압 잭(130)을 원위치시키는 과정을 다수 회 반복하게 됨으로써 드라이 도크(114) 측으로부터 도어(114a)를 통하여 수중터널유닛(110a)을 물속 또는 해저로 점차 압출시킨다.

그리고 도 2의 "A-A'"선을 따른 단면도를 나타내는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 수중터널유닛(110a)의 압출 단계(20)에서 수중터널유닛(110a)은 드라이 도크(114)의 양측 내벽에 장착된 가이드 롤러(118)를 통하여 직선적으로 안내된다. 즉 압출 장치(100)의 상승, 전진, 하강 및 원위치 동작과정에서 수중터널유닛(110a)의 좌,우측 방향의 기울어짐이나 편향 이동은 드라이 도크(114)의 좌우 양 측벽에 마련된 가이드 롤러(118)를 통하여 직선적으로 안내되어 정확한 이동이 이루어지는 것이다.

한편 이와 같은 드라이 도크(114)의 가이드 롤러(118)들은 드라이 도크(114)의 좌우 양측벽에 고정식으로 장착될 수도 있지만, 양 측벽으로부터 들락날락할 수 있게 배치될 수도 있으며, 이와 같은 구조는 당 업계에서 통상적으로 사용하는 유입 실린더들을 이용한 가이드 롤러 이동기구(미 도시)를 이용하면 되므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 발명은 상기와 같이 일단 수중으로 수중터널유닛(110a)이 압출된 다음에는, 그 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛(110a)을 배치하여 접속하는 단 계(30)가 이루어진다. 상기 수중터널유닛(110a)들을 접속하는 단계(30)는 드라이 도크(114) 내의 대기 중에서 전후방 동축(同軸)으로 배치된 수중터널유닛(110a)들을 밀봉 접속시키는 공정으로 이루어지는데, 이와 같은 접속 공정은 수중터널유닛(110a)의 접속부를 에워싸도록 밀봉 가스켓(미 도시)을 설치하고, 이를 콘크리트 방수처리하여 일체로 수중터널유닛(110a)들을 연결한다.

상기 밀봉 가스켓은 예를 들면 탄성력과 밀봉성이 우수한 고무 가스켓으로 이루어질 수 있으며, 이와 같은 수중터널유닛(110a)들을 대기 중에서 서로 방수 연결하는 공정과 기술은 당 업계에서 널리 사용되는 통상적인 기술을 이용하면 되므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 대기 중에서 서로 접속 연결된 수중터널유닛(110a)들은 종래의 수중에서 수중터널유닛(110a)들을 연결하는 작업 방식에 비하여 수중터널유닛(110a)들의 연결 작업을 쉽게 할 수 있고, 그에 따른 공사 기간의 단축은 물론 시공 원가의 절감을 통한 경제적인 이익을 크게 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 종래의 수중 연결 공정에 비하여 수중터널유닛(110a) 연결부의 품질향상을 이룰 수 있음은 물론, 그에 따른 수중터널 전체의 시공 품질 향상을 이룰 수 있는 것이다.

그리고 본 발명은 다음으로 상기와 같이 서로 연결된 복수의 수중터널유닛(110a)을 수중으로 압출하는 단계(40)가 이루어진다. 이와 같은 압출 단계(40)는 압출 장치(100)의 작동에 의해서 이루어지는데, 상기 드라이 도크(114)의 전방으로 전진된 수중터널유닛(110a)은 드라이 도크(114)의 전방에 마련된 다수의 수중터널유닛(110a) 받침용 수중 쟈켓(160)들에 의해서 떠받쳐진다.

이와 같이 수중 쟈켓(160)들은 수중터널유닛(110a)의 전진 경로에 설치되어 수중터널유닛(110a)들을 일정 높이로 떠받치도록 된 것으로서, 도 2, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스트럭쳐 구조물로 이루어지고, 드라이 도크(114)로부터 전진 압출된 수중터널유닛(110a)을 하부에서 떠받친다.

이와 같은 스트럭쳐 구조물은 예를 들면, 원형 강관으로 이루어질 수 있고, 또는 염해 방지를 위해서, 섬유 보강 합성재(FRP: Fiber Reinforces Polymer) 코팅원형관, 또는 H형, L형, T형, ㄷ형 단면의 각형 강관으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한 상기 수중 쟈켓(160)들은 각각 별개의 수직 유압 잭(170)과 수평 유압 잭(180)들을 구비하여 드라이 도크(114) 내의 수직 유압 잭(130)과 수평 유압 잭(140)의 동작에 연동하여 수중터널유닛(110a)의 압출 작동을 이루도록 된 것인데, 즉 드라이 도크(114) 내의 수직 유압 잭(130)이 상승하면 수중 쟈켓(160)에 구비된 수직 유압 잭(170)이 동시에 상승하고, 하강하면 동시에 하강하며, 드라이 도크(114) 내의 수평 유압 잭(140)이 전진하면, 수중 쟈켓(160) 내의 수평 유압 잭(180)이 동시에 전진하고, 후진하면 동시에 연동하여 후진하여 서로 연결된 수중터널유닛(110a)들을 전진 압출시킨다.

이와 같이 서로 연결된 복수의 수중터널유닛(110a)을 수중으로 압출하는 단 계(40)는 드라이 도크(114) 내에 물이 없는 대기상태에서 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우, 복수의 수중터널유닛(110a)은 그 길이가 길지 않아서 물속으로의 전진이동시 물에 의한 저항이 적은 초기 구간에 적용가능하다.

또한 상기와 같이 서로 연결된 복수의 수중터널유닛(110a)을 수중으로 압출하는 단계는 드라이 도크(114) 내에 물을 채우고 이루어질 수도 있다. 이와 같은 경우, 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 드라이 도크(114)의 후방 벽에 가설 벽(114b)을 설치하고, 드라이 도크(114)의 내부에 물을 채운 다음, 압출 장치(100)를 이용하여 압출시킬 수 있다.

이와 같은 경우, 복수의 수중터널유닛(110a)은 물속으로의 압출 이동시, 물에 의한 저항을 극복하고 전진할 수 있어서 수중터널유닛(110a)들이 길게 연결된 후기 구간에 적용가능하다.

그리고 본 발명은 원하는 길이의 수중터널(110)이 완성되었는지를 판별하는 단계(50)를 통하여 원하는 길이의 수중터널(110)이 완성되기까지 수중으로 압출된 수중터널유닛(110a)의 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛(110a)을 연속 배치하여 접속하고 압출하게 된다.

이하, 상기와 같은 본 발명에 따른 수중터널(110)의 연속 압출 공법(1)에 사용되는 압출 장치(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 압출 장치(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 드라이 도크(114) 내에 배치된 종으로 배치된 다수의 수직 유압 잭(130)들을 포함한다. 상기 수직 유압 잭(130)들은 그 로드(132)가 상부측에 위치되고, 실린더 몸체(136)는 하부 측에 위치되어 드라이 도크(114)의 하부 면에 힌지수단(135)에 의해 회전가능한 상태로 지지된다.

또한 상기 수직 유압 잭(130)의 로드(132) 상단에는 상기 수중터널유닛(110a)의 하부 면을 떠받치는 받침판(134)이 힌지수단(133)에 의해 회전가능하도록 연결되며, 비록 도 2에서는 복수의 수직 유압 잭(130)이 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 여러 개의 수직 유압 잭(130)들이 수중터널유닛(110a)의 하부에 균등한 간격으로 배치되어 있음을 밝혀 둔다.

그리고 상기 압출 장치(100)는 상기 드라이 도크(114) 내에 횡으로 배치된 다수의 수평 유압 잭(140)을 포함하는데 상기 수평 유압 잭(140)은 상기 수직 유압 잭(130)의 일측에 각각 로드(142) 선단이 연결되고, 실린더 몸체(146)는 고정대(148)에 연결된 구조를 가질 수 있다.

상기 수평 유압 잭(140)은 각각 상기 수직 유압 잭(130)에 대응하여 배치된 것으로서, 그 로드(142)가 상기 수직 유압 잭(130)의 실린더 몸체(136) 중간에 힌지 연결되고, 그 실린더 몸체(136)는 드라이 도크(114)의 도어(114a) 반대 측, 즉 후방 측에 위치되어 고정대(148)에 각각 회전가능하도록 지지된다.

또는 다르게는 상기 수평 유압 잭(140)은 그 로드(142)가 수중터널유 닛(110a)의 하부 면을 떠받치는 받침판(134)에 힌지 연결되고, 그 실린더 몸체(136)는 경사진 상태로 드라이 도크(114)의 도어(114a) 반대 측, 즉 후방 측에 위치되어 고정대(148)에 각각 회전가능하도록 배치될 수도 있으며, 본 발명은 이와 같은 수평 실린더(140)의 배치 구조 모두를 포함한다.

이와 같은 압출 장치(100)는 상기 다수의 수직 유압 잭(130)을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭(140)들을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭(130)들을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭(140)들을 이용하여 상기 수직 유압 잭(130)들을 후방으로 원위치 이동시키는 일련의 과정을 1 싸이클(cycle)로 하여 반복 작동한다.

도 4에 본 발명에 따른 수중터널유닛이 씨일에 의해 밀폐된 도어를 통하여 압출되는 상태를 나타내는 사시도가 도시된다.

본 발명의 압출 장치(100)가 장착되는 드라이 도크(114)는 전방 측벽에 상기 수중터널유닛(110a)이 통과하는 도어(114a)가 형성되고, 상기 도어(114a)의 둘레에는 수중터널유닛(110a)과의 사이에서 수밀 작용을 제공하는 씨일(seal)(120)이 장착된 것인데, 상기 수중터널유닛(110a)이 씨일(120)에 의해 밀폐된 도어(114a)를 통하여 압출되는 상태를 나타내는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 씨일(120)은 "ㄴ"형의 단면 구조를 갖는 것으로서, 탄성력을 갖는 고무 재료 등으로 이루어진다.

또한 상기 드라이 도크(114)는 도 5에 단면으로 도시된 바와 같이, 양측 내벽에 가이드 롤러(118)를 장착하여 수중터널(110) 유닛을 직선적으로 안내하는 구조이다. 이와 같은 가이드 롤러(118)는 수직으로 드라이 도크(114)의 양측 내벽에 회전가능하도록 장착되어 압출 장치(100)에 의하여 수중터널유닛(110a)이 전진하는 경우, 좌우 방향으로의 틀어짐을 방지하고 드라이 도크(114)의 도어(114a) 측으로 직선적으로 안내되도록 하여 준다.

그리고 상기 가이드 롤러(118)는 도 5에서 비록 양측 내벽에 각각 하나씩 도시되어 있지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 다수의 가이드 롤러들이 드라이 도크(114)의 양측 내벽을 따라서 배치되거나, 소형의 작은 가이드 롤러들이 상하 나란하게 다수의 열을 지어 회전가능하도록 장착될 수도 있다.

또한 상기 가이드 롤러(118)들은 드라이 도크(114)의 좌우 양측벽에 고정식으로 장착될 수도 있지만, 당 업계에서 통상적으로 사용하는 유입 실린더들을 이용한 가이드 롤러 이동기구(미 도시)를 이용하여 양 측벽으로부터 들락날락할 수 있게 배치될 수도 있다.

또한 본 발명은 상기 드라이 도크(114)의 전방에 다수의 수중 쟈켓(160)들이 설치된 구조인데, 상기 수중 쟈켓(160)들은 수중터널(110)의 경로 상에 위치되어 상기 드라이 도크(114)로부터 순차적으로 전진 압출되는 수중터널유닛(110a)들을 일정 높이로 떠받치도록 된 것이다. 이와 같은 수중 쟈켓(160)들은 수중터널(110)의 경로 상에 물속의 전 구간에 걸쳐서 일정간격으로 배치되며, 이후에 설명되는 바와 같이 수중터널유닛(110a)들을 압출 전진시키고, 수중터널 전체 구간에 걸쳐서 수중터널(110)을 떠받쳐 지지하는 영구 구축물이다.

상기 수중 쟈켓(160)들은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 수중에 설치되는 지지대(162)의 상부측에 가로대(164)를 구비하여 수중터널유닛(110a)을 받친다. 그리고 상기 가로대(164)의 하부 측에는 각각 별개의 수직 유압 잭(170)과 수평 유압 잭(180)들을 구비하고 있다. 상기 지지대(162)는 스트럭쳐 구조물로 이루어지고, 내부에 구비된 수직 유압 잭(170)과 수평 유압 잭(180)들은 모두 드라이 도크(114) 내의 수직 유압 잭(130)과 수평 유압 잭(140)의 동작에 연동하여 동작한다.

상기 지지대(162)는 도 2, 도 4, 도 6 및 도 7에서 각각 1단의 스트럭쳐 구조물로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 다단의 구조를 구비하여 수중터널유닛(110a)을 일정 높이로 유지할 수 있다.

상기 수중 쟈켓(160)의 수직 유압 잭(170)은 그 실린더 몸체(174)의 하단이 지지대(162)의 내측 바닥면에 힌지수단(175)에 의해 회전가능하도록 고정되고, 그 로드(176)의 상단에는 각각 수중터널유닛(110a)의 하부면을 떠받치는 받침판(178)이 힌지수단(177)에 의해 회전가능하도록 장착되어 있다.

그리고 상기 수중 쟈켓(160)의 수평 유압 잭(180)은 그 실린더 몸체(184)가 상기 지지대(162)의 내측에서 수평으로 배치되고 그 후단은 지지대(162)에 힌지수 단(185)에 의해 회전가능하도록 연결되며, 그 로드(186)의 전단은 상기 수직 유압 잭(170)의 실린더 몸체(174) 중간에 힌지수단(187)에 의해 회전가능하도록 장착된다. 또는 상기 수평 유압 잭(180)의 로드(186)의 전단은 수중터널유닛(110a)의 하부면을 떠받치는 받침판(178)에 회전가능하도록 장착될 수 있으며, 본 발명은 이와 같은 구조를 모두 포함하는 것이다.

따라서 이와 같은 수중 쟈켓(160)은 내부에 구비된 수직 유압 잭(170)을 이용하여 드라이 도크(114) 측으로부터 전달된 수중터널유닛(110a)을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭(180)들을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 전방으로 밀어 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭(170)들을 이용하여 수중터널유닛(110a)을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭(180)들을 이용하여 상기 수직 유압 잭(170)들을 후방으로 원위치 이동시키는 일련의 과정을 1 싸이클(cycle)로 하여 반복 작동하며, 드라이 도크(114) 내의 수직 유압 잭(170)과 수평 유압 잭(180)의 동작에 연동하여 동작한다.

또한 상기 지지대(162)는 그 상부 측으로 상기 수중터널유닛(110a)의 측면을 지지하여 안내하기 위한 한 쌍의 안내 대(200)가 돌출형성되는데, 상기 안내 대(200)는 도 7의 a),b)에 도시된 바와 같이, 가로대(164)의 상부측으로 형성되며, 그 사이의 폭(W)이 수중터널유닛(110a)의 폭(w)보다 다소 크고, 상기 안내 대(200)의 내 측면에는 각각 수중터널유닛(110a)의 양 측면을 지지하는 가이드 롤러(210) 가 회전가능하도록 장착된 구조이다. 이와 같은 안내 대(200)는 그 사이를 통하여 수중터널유닛(110a)이 전진하면, 안내 대(200)에 마련된 가이드 롤러(210)가 드라이 도크(114)의 가이드 롤러(118)와 같이 수중터널유닛(110a)의 좌 우측을 안내하여 직선적으로 이동하도록 한다.

뿐만 아니라 상기 가이드 롤러(210)는 비록 안내 대(200)의 양 내측에 각각 하나씩 도시되어 있지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 다수의 가이드 롤러들이 다수의 열을 지어 회전가능하도록 장착될 수도 있다.

또한 상기 안내 대(200)는 지지대(162)와 일체로 이루어진 스트럭쳐 구조물로 이루어진 것인데, 그 높이는 수중터널유닛(110a)의 좌 우측을 충분히 가이드할 수 있는 크기로 적절하게 선정된다.

상기와 같은 본 발명의 압출 장치(100)는 드라이 도크(114) 내의 수평 유압 잭(140)과 수직 유압 잭(130)들이 동작하여 드라이 도크(114) 내의 수중터널유닛(110a)을 물속으로 압출시킨다. 일단 물속으로 압출된 수중터널유닛(110a)은 드라이 도크(114)의 전방측에 위치된 수중 쟈켓(160)의 안내 대(200) 사이로 진입하게 되고, 수중 쟈켓(160)의 가로대(164) 위에 놓여서 지지된다.

그리고 이 상태에서 드라이 도크(114)의 내부에서 새로운 수중터널유닛(110a)이 배치되고, 이미 압출된 선행(先行) 수중터널유닛(110a)의 후단에 밀봉 접속되면, 드라이 도크(114)의 수평 유압 잭(140)은 수중 쟈켓(160)의 수평 유압 잭(180)과 연동하고, 드라이 도크(114)의 수직 유압 잭(130)은 수중 쟈켓(160)의 수직 유압 잭(170)과 연동하여 서로 연결된 복수의 수중터널유닛(110a)들을 압출 전진시키고, 수중터널(110)의 경로 상에 배치된 또 다른 수중 쟈켓(160) 상에 수중터널(110)이 지지되도록 한다.

그리고 다시 드라이 도크(114) 측에 새로운 수중터널유닛(110a)이 배치되고, 이미 압출된 복수의 선행(先行) 수중터널유닛(110a)들의 후단에 새롭게 밀봉 접속되면, 드라이 도크(114)의 수평 유압 잭(140)은 수중 쟈켓(160)들의 수평 유압 잭(180)들과 연동하고, 드라이 도크(114)의 수직 유압 잭(130)은 수중 쟈켓(160)들의 수직 유압 잭(170)들과 연동하여 서로 연결된 복수의 수중터널유닛(110a)들을 압출 전진시킨다.

이와 같은 작동을 계속하여 차례차례 수중터널유닛(110a)들을 압출 전진시키게 되어 원하는 전 구간에 걸쳐서 수중터널(110)을 시공하게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 수중터널 길이가 너무 길어지게 되어 모든 수중쟈켓(160) 위에 수직 및 수평 유압 잭(170)(180)들을 둘 수 없을 때는 경제성을 감안하여 일정 간격으로 중간 중간 일부 수중 쟈켓 위에만 수직 및 수평 유압 잭들을 설치하고, 나머지 수중 쟈켓 위에서는 수평 가로대를 롤러형 터널받침으로 만들어 수동적으로 롤러(미 도시)가 굴러서 수중터널이 압출되는 구조도 포함한다. 이때 추가적인 압출력이 필요하다면 드라이 도크 내에 윈치(미 도시)나 별도의 대형 수평 유압 잭을 설치하여 후속 신규 터널 유닛의 끝단에서 수중 쟈켓들의 수직 및 수평 유압 잭들과 함께 연동시켜 압출시키는 것도 가능한 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 대기중의 드라이 도크(114)에서 수중터널유닛(110a) 들의 연결 접속작업이 이루어지고, 다수의 수평 유압 잭(140)(180) 및 수직 유압 잭(130)(170)들을 구비한 압출 장치(100)를 통하여 수중으로의 압출 작업이 연속으로 이루어진다.

그리고 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이, 변형 실시 예의 압출 장치(300)를 사용할 수 있다. 본 발명은 드라이 도크(114) 대신에 일정크기의 피트(310)가 사용되며, 이러한 피트(310) 내에 종(縱)으로 배치된 수직 유압 잭(320)과 상기 피트(310) 내에 횡(橫)으로 배치된 다수의 수평 유압 잭(330)을 구비한다.

상기 피트(310)는 내부의 수직 유압 잭(320), 수평 유압 잭(330) 및 슬라이딩 부(340)가 대기 중에서 동작하는 드라이 피트(dry pit)이거나 또는 물속에 잠겨서 동작하는 웨트 피트(wet pit)로 이루어질 수 있다.

이와 같은 피트(310)의 사용은 드라이 도크(114)의 설치가 불가능하거나 드라이 도크(114)의 설치없이 수중터널유닛(110a)의 제작이 가능한 육상 제작장에서 사용된다.

그리고 상기 수직 유압 잭(320)과 수평 유압 잭(330)에는 슬라이딩 부(340) 가 장착되는데, 상기 슬라이딩 부(340)는 수직 유압 잭(320)의 로드(322)에 연결되고, 상부면에는 전방으로 향하여 하향의 제1 경사면(342a)이 형성된 제1 슬라이더(342)와, 상기 수평 유압 잭(330)의 로드(332)에 연결되고, 상기 제1 슬라이더(342)의 제1 경사면(342a)에 면접하는 제2 경사면(346a)을 하부면에 형성하고, 상부면은 수중터널유닛(110a)의 하부 면에 밀착된 제2 슬라이더(346)를 포함하는 구조이다.

이와 같은 본 발명의 압출 장치(300)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 수직 유압 잭(320)과 제1 슬라이더(342)를 이용하여 수중터널유닛(110a)을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭(330)과 제2 슬라이더(346)를 이용하여 수중터널유닛(110a)을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭(320)과 제1 슬라이더(342)를 이용하여 수중터널유닛(110a)을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭(330)의 제2 슬라이더(346)를 상기 수직 유압 잭(320)의 제1 슬라이더(342) 상에서 후방으로 원위치 이동시키는 1 싸이클의 과정을 반복하여 수중터널(110)을 연속 압출시킨다.

즉, 상기에서 상기 수직 유압 잭(320)과 제1 슬라이더(342)를 이용하여 수중터널유닛(110a)을 상승시킨 다음, 이 상태에서 상기 수평 유압 잭(330)을 동작시키면 제2 슬라이더(346)의 제2 경사면(346a)이 제1 슬라이더(342)의 제1 경사면(342a)을 따라서 하향 전진이동하면서 수중터널유닛(110a)을 전방으로 전진시킨다. 그리고 이 상태에서 상기 수직 유압 잭(320)과 제1 슬라이더(342)를 하강시키면 수중터널유닛(110a)이 하강하여 전진한 상태로 피트(310) 상단에 놓여진다.

그리고 이와 같은 상태에서 상기 수평 유압 잭(330)의 제2 슬라이더(346)를 상기 수직 유압 잭(320)의 제1 슬라이더(342) 상에서 후방으로 원위치 이동시키면, 상기 수평 유압 잭(330)의 제2 슬라이더(346)는 수중터널유닛(110a)의 하부에서 후진하여 수중터널유닛(110a)을 전진시킨 상태로 제2 슬라이더(346)만 후진한다. 따라서 본 발명은 이와 같은 과정을 반복하여 수중터널(110)을 연속 압출시킨다.

한편 상기 피트(310)는 도 9에 도시된 바와 같이, 양측 내벽(350)에 가이드 롤러(352)를 장착하여 수중터널유닛(110a)을 직선적으로 안내하는 구조이다. 이와 같은 가이드 롤러(352)도 도 5에 도시된 바와 같이 동일한 동작을 하게 되므로 이에 관한 추가적인 설명은 생략한다.

또한 본 발명은 상기 피트(310)의 전방 수중터널(110)의 경로 상에 다수의 수중 쟈켓(360)들을 배치하고 있는데, 상기 수중 쟈켓(360)들은 상기 수중터널유닛(110a)들을 일정 높이로 떠받치도록 된 구조이다. 상기 수중 쟈켓(360)들은 도 10에 도시된 바와 같이, 수중에 설치되는 지지대(362)에 수중터널(110)을 떠받치는 가로대(364)가 형성되고, 가로대(364)의 하부측으로 각각 종(縱)으로 배치된 수직 유압 잭(370)과 횡(橫)으로 배치된 수평 유압 잭(380)들을 구비한다.

또한 상기 수직 유압 잭(370)의 로드에(372)는 상부 면에 전방으로 향하여 제1 경사면(392a)이 형성된 제1 슬라이더(392)가 배치되고, 상기 수평 실린더(380)의 로드(382)에는 제1 슬라이더(392)의 제1 경사면(392a)에 면접하는 제2 경사 면(396a)을 하부면에 형성하고, 상부면은 수중터널유닛(110)의 하부면에 밀착된 제2 슬라이더(396)가 연결된다. 또한 이와 같은 상기 수중 쟈켓(360)의 수직 유압 잭(370)과 수평 유압 잭(380)들은 상기 피트(310) 내의 수직 유압 잭(320)과 수평 유압 잭(330)의 동작에 연동하여 동작하게 됨으로써 수중터널(110)을 연속 압출시킨다.

그리고 상기 수중 쟈켓(360)은 지지대(362)의 가로대(364) 상부측으로 안내 대(366)가 형성되고, 상기 안내 대(366)는 각각 수중터널유닛(110a)의 양 측면을 지지하는 가이드 롤러(미 도시)가 회전가능하도록 장착된 구조로 이루어진다. 이와 같은 구조는 도 7에 관련하여 설명한 것과 같이 수중 터널(110)을 안정적으로 직진이동시키므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같은 수중 쟈켓(360)은 수직 유압 잭(370)과 수평 유압 잭(380)들이 피트(310) 내의 수직 유압 잭(320)과 수평 유압 잭(330)에 연동하는데, 이는 수직 유압 잭(370)과 제1 슬라이더(392)를 이용하여 수중터널유닛(110a)을 높이(△h) 만큼 상승시킨 다음, 이 상태에서 상기 수평 유압 잭(380)을 동작시키면 제2 슬라이더(396)의 제2 경사면(396a)이 제1 슬라이더(392)의 제1 경사면(392a)을 따라서 하향 전진이동하면서 수중터널유닛(110a)을 전방으로 전진시킨다. 그리고 이 상태에서 상기 수직 유압 잭(370)과 제1 슬라이더(392)를 하강시키면 수중터널유닛(110a)이 하강하여 전진한 상태로 가로대(364) 상에서 전방으로 위치 이동하여 놓여진다.

그리고 이와 같은 상태에서 상기 수평 유압 잭(380)의 제2 슬라이더(396)를 상기 수직 유압 잭(370)의 제1 슬라이더(372) 상에서 후방으로 원위치 이동시키면, 상기 수평 유압 잭(380)의 제2 슬라이더(396)는 수중터널유닛(110a)의 하부에서 후진하여 수중터널유닛(110a)을 전진시킨 상태로 제2 슬라이더(396)만 후진한다. 따라서 상기 수중쟈켓(360)은 이와 같은 작동을 피트(310) 내의 수직 유압 잭(320)과 수평 유압 잭(330)에 연동하여 반복함으로써 수중터널(110)을 연속으로 높이(△h) 만큼 상승시켜서 전진 압출시킨다.

따라서 본 발명에 의하면 종래의 수중에서 수중터널유닛(110a)들의 연결작업을 실행하는 방식에 비하여 수중터널유닛(110a)들의 연결을 쉽게 시공할 수 있고, 그에 따른 공사 기간의 단축은 물론, 시공 원가의 절감을 통한 경제적인 이익을 크게 얻을 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명에 의하면 수중터널유닛(110a) 간의 연결작업이 대기 중에서 쉽게 이루어짐으로써 수중터널유닛(110a) 연결부의 품질향상을 이룰 수 있고, 수중터널 전체의 시공 품질 향상을 이룰 수 있어서 고품질의 수중터널(110) 시공이 가능하게 된다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권 리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법을 단계적으로 나타낸 순서도;

도 2는 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치를 도시한 측 단면도;

도 3은 본 발명에 따른 수평 유압 잭을 확대한 확대도;

도 4는 본 발명에 따른 수중터널유닛이 씨일에 의해 밀폐된 도어를 통하여 압출되는 상태를 나타내는 사시도;

도 5는 도 2의 "A-A'"선을 따른 단면도;

도 6은 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치에 구비된 수중 쟈켓을 도시한 측면도;

도 7은 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치에 구비된 수중 쟈켓의 상세도로서,

a)도는 종 단면도, b)도는 평면도;

도 8은 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 변형 실시 예의 압출 장치를 도시한 측 단면도;

도 9는 도 8의 "B-B"선을 따른 단면도;

도 10은 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 변형 실시 예의 압출 장치에 구비된 수중 쟈켓의 작동상태를 도시한 측면도이다

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1..... 본 발명에 따른 수중터널의 연속 압출 공법

10.... 드라이 도크에 수중터널유닛을 배치하는 단계

20.... 드라이 도크 내에 배치된 수중터널유닛을 압출하는 단계

30.... 압출된 수중터널유닛의 후방에 새로운 수중터널유닛을 접속하는 단계

40.... 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 압출하는 단계

50.... 원하는 길이의 수중터널이 완성되었는지를 판별하는 단계

100.... 본 발명의 압출 장치

110.... 수중 터널 110a.... 수중터널유닛

114.... 드라이 도크 114a.... 드라이 도크 도어

118,210.... 가이드 롤러 120.... 씨일(seal)

130,170.... 수직 유압 잭 140,180.... 수평 유압 잭

160.... 수중 쟈켓 162.... 지지대

164.... 가로대 200.... 안내 대

300.... 본 발명의 변형 실시 예에 따른 압출 장치

310.... 피트(pit) 320.... 수직 유압 잭

330.... 수평 유압 잭 340.... 슬라이딩 부

342.... 제1 슬라이더 342a.... 제1 경사면

346.... 제2 슬라이더 346a.... 제 경사면

350.... 양측 내벽 352.... 가이드 롤러

360.... 수중 쟈켓 362.... 지지대

364.... 가로대 370.... 수직 유압 잭

380.... 수평 유압 잭 392.... 제1 슬라이더

392a... 제1 경사면 396.... 제2 슬라이더

396a... 제2 경사면 W..... 안내 대 사이 폭

w.... 수중터널유닛의 폭 △h... 수중 터널 상승 높이

Claims (25)

1. 수중에 터널 유닛을 연속으로 접속하여 수중터널을 시공하는 방법에 있어서,

   드라이 도크에 수중터널유닛을 배치하는 단계;

   상기 드라이 도크 내에 배치된 수중터널유닛을 드라이 도크 내 바닥에 종으로 설치된 다수의 수직 유압 잭을 이용하여 상기 수중터널유닛을 상승시키고, 상기 드라이 도크내에 횡으로 배치된 다수의 수평 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭을 이용하여 수직 유압 잭을 후방으로 원위치 이동시키는 과정을 반복하는 것에 의해 드라이 도크의 도어를 통하여 수중으로 압출하는 단계;

   상기 수중으로 압출된 수중터널유닛의 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛을 배치하여 접속하는 단계;

   상기 드라이 도크의 전방의 수중터널의 경로 상에 각각 별개의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭들을 구비하고 상기 드라이 도크 내의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭의 동작에 연동하는 다수의 수중 쟈켓들을 설치하여 상기 드라이 도크로부터 순차적으로 전진 압출되는 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 하고, 수중터널의 경로 상에 물속의 전 구간에 걸쳐서 상기 수중터널유닛들을 압출 전진시켜 서로 연결된 복수의 수중터널유닛을 수중으로 압출하는 단계; 및

   원하는 길이의 수중터널이 완성되었는지를 판별하는 단계;를 포함하고,

   원하는 길이의 수중터널이 완성되기까지 수중으로 압출된 수중터널유닛의 후방에 새롭게 제작된 수중터널유닛을 연속 배치하여 접속하고 압출하는 것을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 드라이 도크 내에 배치된 수중터널 유닛을 상기 드라이도크의 도어를 통해 수중으로 압출하는 단계는 드라이 도크의 양측 내벽에 장착된 가이드 롤러를 통하여 수중터널유닛을 직선적으로 안내하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 수중에 터널 유닛을 연속으로 접속하여 수중터널을 압출 시공하는데에 사용되는 압출 장치에 있어서,

    드라이 도크 내에 종으로 배치된 다수의 수직 유압 잭; 및

    상기 드라이 도크 내에 횡으로 배치된 다수의 수평 유압 잭;

    상기 드라이 도크 전방에 수중터널의 경로상에 위치되어 상기 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 된 다수의 수중 쟈켓들;을 포함하고,

    상기 다수의 수직 유압 잭을 이용하여 수중터널유닛을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭들을 이용하여 수중터널유닛을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭들을 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭들을 이용하여 상기 수직 유압 잭들을 후방으로 원위치 이동시키는 과정을 반복하고, 상기 다수의 수중 쟈켓들은 상기 드라이 도크 내의 수직 유압잭과 수평 유압잭의 동작에 연동하여 동작하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 드라이 도크는 전방 측벽에 상기 수중터널유닛이 통과하는 도어가 형성되고, 상기 도어의 둘레에는 수중터널유닛과의 사이에서 수밀 작용을 제공하는 씨일이 장착된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 드라이 도크는 양측 내벽에 가이드 롤러를 장착하여 수중터널유닛을 직선적으로 안내하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
13. 삭제
14. 제10항에 있어서, 상기 수중 쟈켓들은 수중에 설치되는 지지대에 수중터널을 떠받치는 가로대가 형성되고, 가로대의 하부측으로 각각 종(縱)으로 배치된 수직 유압 잭과 횡(橫)으로 배치된 수평 유압 잭들을 구비하며, 드라이 도크 내의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭의 동작에 연동하여 동작하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 수중 쟈켓들은 수중에 설치되는 지지대에 수중터널을 떠받치는 가로대가 형성되고, 상기 가로대는 수중터널의 하부에서 회전하는 롤러를 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 다수의 수직 유압 잭 및 수평 유압 잭들이 구비된 수중 쟈켓들은 수중터널의 전체 구간에 걸쳐서 서로 중간 중간에 차례차례 엇갈려 배치된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 수중 쟈켓은 지지대의 상부측으로 안내 대가 형성되고, 상기 안내 대는 각각 수중터널유닛의 양 측면을 지지하는 가이드 롤러가 회전가능하도록 장착된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
18. 제14항에 있어서, 상기 지지대는 스트럭쳐 구조물로 이루어진 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
19. 수중에 터널 유닛을 연속으로 접속하여 수중터널을 압출 시공하는데에 사용되는 압출 장치에 있어서,

    일정크기의 피트 내에 종(縱)으로 배치된 수직 유압 잭;

    상기 피트 내에 횡(橫)으로 배치된 수평 유압 잭; 및

    상기 수직 유압 잭의 로드에 연결되고, 상부면에는 전방으로 향하여 제1 경사면이 형성된 제1 슬라이더와, 상기 수평 유압 잭의 로드에 연결되고, 상기 제1 슬라이더의 제1 경사면에 면접하는 제2 경사면을 하부면에 형성하고, 상부면은 수중터널유닛의 하부면에 밀착된 제2 슬라이더를 포함하는 슬라이딩 부;

    수중터널의 경로 상에 위치되어 상기 수중터널유닛들을 일정 높이로 떠받치도록 되고 상기 피트 전방에 설치된 다수의 수중 쟈켓들;을 포함하고,

    상기 수직 유압 잭과 제1 슬라이더를 이용하여 수중터널유닛을 상승시키고, 상기 수평 유압 잭과 제2 슬라이더를 이용하여 수중터널유닛을 전방으로 전진시킨 다음, 상기 수직 유압 잭과 제1 슬라이더를 이용하여 수중터널유닛을 하강시키고, 상기 수평 유압 잭의 제2 슬라이더를 상기 수직 유압 잭의 제1 슬라이더 상에서 후방으로 원위치 이동시키는 과정을 반복하고, 상기 다수의 수중 쟈켓들은 상기 피트 내의 수직 유압잭과 수평 유압잭의 동작에 연동하여 동작하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 피트는 내부의 수직 유압 잭, 수평 유압 잭 및 슬라이딩 부가 대기 중에서 동작하는 드라이 피트(dry pit) 임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
21. 제19항에 있어서, 상기 피트는 내부의 수직 유압 잭, 수평 유압 잭 및 슬라이딩 부가 물속에서 동작하는 웨트 피트(wet pit) 임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
22. 삭제
23. 삭제
24. 제19항에 있어서, 상기 수중 쟈켓들은 수중에 설치되는 지지대에 수중터널을 떠받치는 가로대가 형성되고, 가로대의 하부측으로 각각 종(縱)으로 배치된 수직 유압 잭과 횡(橫)으로 배치된 수평 유압 잭들을 구비하며, 상기 수직 유압 잭의 로드에는 상부 면에 전방으로 향하여 하향으로 제1 경사면이 형성된 제1 슬라이더가 배치되고, 상기 수평 유압 잭의 실린더의 로드에는 제1 슬라이더의 제1 경사면에 면접하는 제2 경사면을 하부면에 형성하고, 상부면은 수중터널유닛의 하부면에 밀착된 제2 슬라이더가 연결되며, 상기 피트 내의 수직 유압 잭과 수평 유압 잭의 동작에 연동하여 동작하는 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 수중 쟈켓은 지지대의 상부측으로 안내 대가 형성되고, 상기 안내 대는 각각 수중터널유닛의 양 측면을 지지하는 가이드 롤러가 회전가능하도록 장착된 것임을 특징으로 하는 수중터널의 연속 압출 공법에 사용되는 압출 장치.

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