KR101066023B1

KR101066023B1 - 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법

Info

Publication number: KR101066023B1
Application number: KR1020090083889A
Authority: KR
Inventors: 김영수
Original assignee: 김영수
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2011-09-20
Also published as: KR20110026119A

Abstract

본 발명은 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법에 관한 것으로서, 대형의 중장비와 많은 작업인원 없이도 수중 교각을 빠른 시간 내에 신속하게 시공할 수 있는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수중의 지반에 교각을 시공하는 수중 교각 시공장치에 있어서, 교각이 설치될 위치의 수면 위에 부상할 수 있으며, 상,하부를 관통하도록 형성되어 있는 작업홀을 구비하는 부상체와; 부상체의 작업홀을 통해 수중의 지반을 향해 순차적으로 연결 조립되어 수중의 지반에 침하되는 다수의 우물통 세그먼트들과; 순차적인 조립에 의해 길이가 연장된 우물통 세그먼트들을 수중의 지반을 향해 점차 하강시킬 수 있도록 견인하는 우물통 견인수단과; 반복적인 콘크리트 타설 및 양생을 통해 교각의 길이를 점차적으로 연장시키면서 성형할 수 있도록 부상체에 설치되는 교각 거푸집과; 교각 거푸집에서 연장 성형된 교각을 우물통 세그먼트의 내부로 하강시켜 수중의 지반에 침하시킬 수 있도록 견인하는 교각 견인수단을 구비한다.

Description

수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법{DEVICE FOR CONSTRUCTING PIER IN THE WATER AND PIER CONSTRUCTING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 대형의 중장비와 많은 작업인원 없이도 수중 교각을 빠른 시간 내에 신속하게 시공할 수 있는 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법에 관한 것이다.

수중 교각을 시공하는 방법으로서, 우물통 공법이 있다. 이 기술은, 교각이 설치될 위치의 수면 위로 우물통 본체를 이송시킨 다음, 이송된 우물통 본체를 물속에 빠트려 해저 지반에 가라앉힌다.

그리고, 우물통 본체 내부의 지반을 암반층까지 굴착하여 상기 우물통 본체를 해저 암반층에 침하시킨 후, 우물통 본체의 내부에 거푸집을 설치하고, 설치된 거푸집에 콘트리트를 타설 및 양생하여 교각을 시공하는 기술이다.

그런데, 이러한 종래의 우물통 공법은, 중량체이고 길이가 긴 우물통 본체를 통째로 다루어야 하므로, 대규모의 중장비와 많은 작업인원이 필요하다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 시공하기가 매우 어렵고 안전사고의 우려가 있으며, 많은 시공비용이 소요되고, 긴 시공기간이 필요하다는 문제점이 지적되고 있다.

즉, 우물통 공법은, 중량체이고 길이가 긴 우물통 본체를 해상의 수면위로 통째로 옮겨야 하고, 이를 통째로 들어올려야 하므로, 작업하기가 매우 어렵고 힘들어 안전사고가 발생할 가능성이 높다는 단점이 있다.

특히, 무겁고 긴 길이의 우물통 본체를 다루기 위해 대형의 바지선, 대형의 해상 크레인 등이 필요하고, 이를 운용하기 위해서는 많은 작업인력이 필요하다는 단점이 있다. 따라서, 종래의 우물통 공법은, 시공하기가 매우 어렵고 힘들 뿐만 아니라, 많은 시공비용과 많은 노동력이 소요되며, 시공기간도 연장된다는 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 대형의 중장비와 많은 작업인원 없이도 수중 교각을 빠른 시간 내에 신속하게 시공할 수 있는 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 대형의 중장비와 많은 작업인원 없이도 수중 교각을 빠른 시간 내에 시공할 수 있게 구성함으로써, 안전사고의 우려를 저감시킬 수 있고, 시공비용을 대폭적으로 절감할 수 있으며, 시공기간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 수중 교각 시공장치는, 수중의 지반에 교각을 시공하는 수중 교각 시공장치에 있어서, 교각이 설치될 위치의 수면 위에 부상할 수 있으며, 상,하부를 관통하도록 형성되어 있는 작업홀을 구비하는 부상체와; 상기 부상체의 작업홀을 통해 수중의 지반을 향해 순차적으로 연결 조립되어 수중의 지반에 침하되는 다수의 우물통 세그먼트들과; 순차적인 조립에 의해 길이가 연장된 상기 우물통 세그먼트들을 상기 수중의 지반을 향해 점차 하강시킬 수 있도록 견인하는 우물통 견인수단과; 반복적인 콘크리트 타설 및 양생을 통해 교각의 길이를 점차적으로 연장시키면서 성형할 수 있도록 상기 부상체에 설치되는 교각 거푸집과; 상기 교각 거푸집에서 연장 성형된 상기 교각을 상기 우물통 세그먼트의 내부로 하강시켜 상기 수중의 지반에 침하시킬 수 있도록 견인하는 교각 견인수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 수중의 지반에 침하된 상기 우물통 세그먼트들과 상기 부상체를 고정시키는 고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 수중 교각 시공방법은, 수중의 지반에 교각을 시공하는 수중 교각 시공방법에 있어서, a) 교각이 설치될 위치의 수면 위에 부상체를 이동시키는 단계와; b) 상기 부상체에 형성된 작업홀 상측의 조립위치로 어느 하나의 우물통 세그먼트를 이동시키는 단계와; c) 상기 조립위치로 이동한 상기 우물통 세그먼트 위에 다른 것의 우물통 세그먼트를 연결 조립하는 단계와; d) 다른 것의 우물통 세그먼트가 상기 조립위치로 하강할 수 있도록, 상기 우물통 세그먼트들을 하강시키는 단계와; e) 상기 c) 단계와 d) 단계를 반복하여 상기 우물통 세그먼트들 을 수중의 지반까지 연장시키는 단계와; f) 상기 지반까지 연장된 상기 우물통 세그먼트들의 내부 지반을 암반층까지 굴착하여 상기 암반층에 침하시키는 단계와; g) 상기 우물통 세그먼트의 상측에 설치된 교각 거푸집의 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 교각의 일부분을 성형하는 단계와; h) 성형된 교각의 일부분을 상기 우물통 세그먼트의 내부공간을 향해 일정거리 하강시키는 단계와; i) 일정거리 하강한 상기 교각의 일부분 윗면에 상기 교각 거푸집을 다시 설치하고, 그 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 교각의 일부분을 다시 성형하는 단계와; j) 상기 h) 단계와 i) 단계를 반복하여 상기 교각의 길이를 상기 암반층까지 연장 성형하여 침하시키는 단계와; k) 침하된 교각으로부터 상기 우물통 세그먼트와 부상체를 해체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 f) 단계 후에, 상기 우물통 세그먼트들과 상기 부상체를 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법은, 우물통 본체를 다수의 세그먼트로 분할한 다음, 분할된 우물통 세그먼트를 부상체의 작업홀을 통해 순차적으로 연결하면서 수중의 지반까지 조립하는 구조이므로, 우물통 본체의 설치작업이 매우 빠르고 간편하다는 효과가 있다.

또한, 분할된 우물통 세그먼트들의 조립작업을 통해 우물통 본체의 설치작업을 수행할 수 있으므로, 우물통 본체를 통째로 다루어야 하는 종래의 기술에 비해 대형의 중장비와 많은 작업인원이 필요없다. 따라서, 안전사고의 우려를 저감시킬 수 있고, 시공비용을 대폭적으로 절감시킬 수 있으며, 시공기간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 반복적인 콘크리트 타설과 양생을 통해 교각의 길이를 점차적으로 연장시킨 다음, 연장된 교각을 우물통 본체를 통해 수중의 지반에 설치하는 구조이므로, 교각의 시공작업이 매우 빠르고 간편하다는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 수중 교각 시공장치 및 이를 이용한 교각 시공방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수중 교각 시공장치의 구성을 나타내는 단면도이며, 도 2는 본 발명의 수중 교각 시공장치를 구성하는 우물통 세그먼트의 구성을 나타내는 사시도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수중 교각 시공장치는, 수면 위에 부상할 수 있는 부상체(10)를 구비한다.

부상체(10)는, 바지(Barge)선으로 구성되며, 교각이 설치될 위치의 수면 위에 부상하도록 구성된다. 부상체(10)는 경우에 따라 자체 동력을 갖춘 선박으로 구성될 수도 있다.

한편, 부상체(10)는 중앙부의 작업홀(12)을 구비한다. 중앙의 작업홀(12)은 부상체(10)의 상,하부를 관통하도록 수직하게 뚫려 있으며, 원형, 타원형, 다각형 등 다양하게 구성된다.

바람직하게는, 작업홀(12)은, 원형으로 형성되는 것이 좋고, 더욱 바람직하 게는, 시공하고자 하는 교각의 단면형상에 대응되도록 형성되는 것이 좋다.

한편, 작업홀(12)은, 일측부분이 부상체(10)의 측면을 향해 개방(12a)되도록 구성된다. 이는, 일측의 개방부(12a)를 통해 각종 장비 등을 작업홀(12)로 출입시킬 수 있게 하기 위함이다. 또한, 수중 교각의 시공 후, 작업홀(12)에 시공된 수중 교각으로부터 부상체(10)가 용이하게 이탈할 수 있게 하기 위함이다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 수중 교각 시공장치는, 다수의 우물통 세그먼트(20)들을 구비한다.

우물통 세그먼트(20)들은, 내부공간(22)을 갖는 강철재 구조물로서, 서로 수직하게 연결되어 하나의 우물통 본체(20a)를 이루도록 구성된다. 특히, 부상체(10)의 작업홀(12)을 통해 순차적으로 연결되어 수면위로부터 수중의 지반(E)까지 길게 연장되도록 구성되며, 이렇게 연장된 우물통 세그먼트(20)들이 수중의 지반(E)에 침하되면서 하나의 우물통 본체(20a)를 이루도록 구성된다.

이러한 우물통 세그먼트(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내측통(24)과 외측통(26) 및 내,외측통(24, 26)을 간격을 두고 지지시키는 지지바(28)들로 구성되며, 이렇게 구성된 우물통 세그먼트(20)들은 이중구조를 이룬다.

이중구조의 우물통 세그먼트(20)는, 내수압성을 갖는다. 따라서, 깊은 수심에 설치되더라도 변형 및 손상되지 않는다. 여기서, 내,외측통(24, 26)을 지지시키는 지지바(28)는 트러스(Truss)형태로 연결되는 것이 좋다. 이는, 우물통 세그먼트(20)의 내수압성을 더욱 향상시키기 위함이다.

그리고 우물통 세그먼트(20)들은, 용접, 볼트·너트 등과 연결수단에 의해 서로 연결된다. 바람직하게는, 볼트·너트로 연결되는 것이 바람직하다. 이는, 교각의 시공 후, 우물통 세그먼트(20)들을 해체하기 용이하게 하기 위함이다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 수중 교각 시공장치는, 우물통 세그먼트(20)들을 상,하부로 견인하기 위한 우물통 견인수단(30)을 구비한다.

우물통 견인수단(30)은, 부상체(10)의 작업홀(12) 주변 둘레에 수직하게 설치되는 복수의 견인지지대(32)와, 각 견인지지대(32)의 끝부분에 설치되는 아이들롤러(34)와, 일단(36a)이 우물통 세그먼트(20)의 둘레에 지지된 상태에서 타단(36b)이 견인지지대(32)의 아이들롤러(34)에 감아져 걸어지는 복수의 견인케이블(36) 및, 아이들롤러(34)에 감아 걸어진 견인케이블(36)의 타단(36b)을 감거나 풀어주는 견인롤러(38)와, 견인롤러(38)를 구동시키는 견인모터(39)를 포함한다.

특히, 견인모터(39)와 견인롤러(38)는, 견인케이블(36)의 타단(36b)을 일정길이로 풀어줌으로써, 견인케이블(36)의 일단(36a)에 고정된 우물통 세그먼트(20)들을 일정거리로 하강시키는 역할을 한다.

따라서, 서로 연결된 우물통 세그먼트(20)들이 수중의 지반(E)을 향해 점차적으로 하강할 수 있게 한다. 그 결과, 조립된 우물통 세그먼트(20)들이 수중의 지반(E)까지 길게 연장되면서 침하될 수 있게 한다.

이와는 반대로, 견인모터(39)와 견인롤러(38)는, 견인케이블(36)의 타단(36b)을 감아줌으로써, 교각의 시공을 완료한 우물통 본체(20a)를 부상체(10)의 상부로 들어올리는 역할도 한다.

한편, 견인케이블(36)의 일단(36a)은, 수직하게 조립된 우물통 세그먼트(20) 들 중, 최상부의 우물통 세그먼트(20)에 지지되는 것이 바람직하다.

그리고, 견인케이블(36)은, 우물통 세그먼트(20)를 지지하되, 적어도 두 군데 이상 지지하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하기로는, 우물통 세그먼트(20) 외면 둘레의 세 군데를 지지하는 것이 좋다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 수중 교각 시공장치는, 지반(E)에 침하된 우물통 본체(20a)에 부상체(10)를 고정시키는 고정수단(40)을 구비한다.

고정수단(40)은, 용접, 볼트·너트 등으로 구성되며, 우물통 본체(20a)의 외면 둘레 부분과 조립홀(12)둘레의 부상체(10) 부분을 서로 고정시킨다.

이러한 고정수단(40)은, 지반(E)에 침하된 우물통 본체(20a)에 부상체(10)를 고정시킴으로써, 우물통 본체(20a)와 부상체(10)를 하나의 몸체로 만들어준다. 그 결과, 부상체(10)가 우물통 본체(20a)를 통해 지반(E)에 고정적으로 설치될 수 있게 한다. 따라서, 부상체(10)의 유동을 방지한다. 이로써, 부상체(10)에서의 교각 시공작업을 수월하게 수행할 수 있게 한다.

한편, 이러한 고정수단(40)은, 볼트·너트로 구성되는 것이 바람직하다. 이는, 교각의 시공 후, 우물통 본체(20a)와 부상체(10)를 분리하기 용이하게 하기 위함이다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 수중 교각 시공장치는, 우물통 본체(20a)의 상측부분에 설치되는 교각 거푸집(50)을 더 포함한다.

교각 거푸집(50)은, 철제판 등으로 이루어지는 것으로, 우물통 본체(20a)의 내부공간(22) 상측부분에 대응되게 설치된다.

이러한 교각 거푸집(50)은, 우물통 본체(20a)의 상측부분에서 배근공사와 콘크리트 타설 작업하여 교각(60)의 일부분을 성형할 수 있게 한다.

특히, 성형된 교각(60)의 일부분 위에 배근공사와 콘크리트 타설 작업을 반복적으로 수행할 수 있게 한다. 따라서, 수중의 지반(E)까지 길게 연장되는 교각(60)이 성형될 수 있게 하며, 이렇게 연장된 교각(60)이 수중의 지반(E)에 침하되면서 교각(60)이 시공될 수 있게 한다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 수중 교각 시공장치는, 성형된 교각(60)을 상,하부로 견인하기 위한 교각 견인수단(70)을 구비한다.

교각 견인수단(70)은, 부상체(10)의 작업홀(12) 주변 둘레에 수직하게 설치되는 복수의 견인지지대(72)와, 각 견인지지대(72)의 끝부분에 설치되는 아이들롤러(74)와, 일단(76a)이 교각(60)의 둘레에 지지된 상태에서 타단(76b)이 견인지지대(72)의 아이들롤러(74)에 감아져 걸어지는 복수의 견인케이블(76) 및, 아이들롤러(74)에 감아 걸어진 견인케이블(76)의 타단(76b)을 감거나 풀어주는 견인롤러(78)와, 견인롤러(78)를 구동시키는 견인모터(79)를 포함한다.

특히, 견인모터(79)와 견인롤러(78)는, 견인케이블(76)의 타단(76b)을 일정길이로 풀어줌으로써, 견인케이블(76)의 일단(76a)에 고정된 교각(60)을 우물통 본체(20a)의 내부공간(22) 속으로 일정거리 하강시키는 역할을 한다.

따라서, 성형된 교각(60)이 수중의 지반(E)을 향해 점차적으로 하강할 수 있게 한다. 그 결과, 성형된 교각(60)이 수중의 지반(E)까지 이동하면서 침하될 수 있게 한다.

한편, 견인케이블(76)의 일단(76a)은, 교각(60)들의 상측부분에 지지되는 것이 바람직하다.

그리고, 견인케이블(76)은, 교각(60)을 지지하되, 적어도 두 군데 이상 지지하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하기로는, 교각(60)의 외면 둘레 중, 세 군데를 지지하는 것이 좋다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 수중 교각 시공장치를 이용한 수중 교각 시공방법을 도 3 내지 도 15를 참조하여 살펴본다.

먼저, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 교각이 설치될 부분의 수면 위에 부상체(10)를 이동시킨다(S101).

그런 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 준비된 우물통 세그먼트(20)들 중 어느 하나를 작업홀(12) 상측의 조립위치("X")로 이동시키고(S103), 조립위치("X")로 이동시킨 우물통 세그먼트(20)를 견인케이블(36)의 일단(36a)에 수직한 상태로 지지시킨다(S105).

그리고, 우물통 세그먼트(20)의 지지가 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 우물통 세그먼트(20)의 상부에 또 다른 우물통 세그먼트(20)를 연결 조립한다(S107).

그리고 다른 우물통 세그먼트(20)의 조립이 완료되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 새롭게 조립된 최상측의 우물통 세그먼트(20)가 조립위치("X")로 하강할 수 있도록, 견인케이블(36)을 풀어서 상기 우물통 세그먼트(20)들을 하강시킨다(S109).

그리고 최상측의 우물통 세그먼트(20)가 조립위치("X")로 하강하면, 다시 상기 (S107)단계(도 6참조)와 (S109)단계(도 7참조)를 계속적으로 반복한다.

그러면, 다수의 우물통 세그먼트(20)들은 계속적으로 연결되고, 이렇게 연결된 우물통 세그먼트(20)들은 도 8에 도시된 바와 같이, 수중의 지반(E)까지 길게 연장(S111)되면서 하나의 우물통 본체(20a)를 이룬다.

한편, 우물통 본체(20a)의 연결이 완료되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 우물통 본체(20a)의 내부 지반을 암반층(E1)까지 굴착한다(S113). 그러면, 우물통 본체(20a)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 지반(E)의 암반층(E1)에 침하된다(S115).

그리고 우물통 본체(20a)의 침하가 완료되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 암반층(E1)에 침하된 우물통 본체(20a)와 부상체(10)를 고정수단(40)으로 고정시킨다(S117). 그러면, 부상체(10)는 우물통 본체(20a)를 통해 지반(E)에 고정적으로 설치된다. 이로써, 부상체(10)의 유동은 방지된다.

한편, 부상체(10)의 고정이 완료되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 우물통 본체(20a) 상측부분에 교각 거푸집(50)을 설치한 다음(S119), 교각 거푸집(50)의 내부에 콘크리트를 타설하고 양생하여 교각(60)의 일부분(62)을 성형한다(S121).

그리고 교각(60)의 일부분 성형이 완료되면, 도 13에 도시된 바와 같이, 성형된 교각(60)의 일부분(62)이 우물통 본체(20a)의 내부공간(22)을 향해 하강할 수 있도록, 견인케이블(76)을 풀어서 상기 교각(60)을 하강시킨다(S123).

그리고 교각(60)의 하강이 완료되면, 교각(60)의 윗부분에 교각 거푸집(50)을 다시 설치하고(S125), 설치된 교각 거푸집(50)의 내부에 콘크리트를 다시 타설 및 양생하여 교각(60)의 다른 일부분(64)을 다시 성형한다(S127).

그리고 교각(60)의 다른 일부분(64) 성형이 완료되면, 상기 (S123)단계와 (S125)단계와 (S127)단계를 계속적으로 반복한다.

그러면, 교각(60)은 우물통 본체(20a)의 내부공간(22)을 따라 계속적으로 연장 성형되고, 이렇게 연장 성형된 교각(60)들은 도 14에 도시된 바와 같이, 지반(E)의 암반층(E1)까지 길게 연장(S129)되면서 상기 암반층(E1)에 침하된다(S131).

그리고 교각(60)의 침하작업이 완료되면, 교각 거푸집(50)과 우물통 본체(20a)를 해체한다(S133). 그러면, 도 15에 도시된 바와 같이, 철근 콘트리트로 이루어진 수중 교각(60)이 시공된다(S135).

한편, 우물통 본체(20a)를 해체하는 과정에서, 콘크리트 교각으로부터 분리된 우물통 본체(20a)를 견인수단(30)의 견인케이블(36)을 통해 상부로 들어올릴 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 우물통 본체(20a)를 다수의 세그먼트(20)로 분할한 다음, 분할된 우물통 세그먼트(20)를 부상체(10)의 작업홀(12)을 통해 순차적으로 연결하면서 수중의 지반(E)까지 조립하는 구조이므로, 우물통 본체(20a)의 설치작업이 매우 빠르고 간편하다.

또한, 분할된 우물통 세그먼트(20)들의 조립작업을 통해 우물통 본체(20a)의 설치작업을 수행할 수 있으므로, 우물통 본체(20a)를 통째로 다루어야 하는 종래의 기술에 비해 대형의 중장비와 많은 작업인원이 필요없다. 따라서, 안전사고의 우려 를 저감시킬 수 있고, 시공비용을 대폭적으로 절감시킬 수 있으며, 시공기간을 대폭적으로 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 반복적인 콘크리트 타설과 양생을 통해 교각(60)의 길이를 점차적으로 연장시킨 다음, 연장된 교각(60)을 우물통 본체(20a)를 통해 수중의 지반(E)에 설치하는 구조이므로, 교각(60)의 시공작업이 매우 빠르고 간편하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수중 교각 시공장치의 구성을 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 수중 교각 시공장치를 구성하는 우물통 세그먼트를 상세하게 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 수중 교각 시공장치를 이용한 교각 시공방법을 나타내는 블록도,

도 4 내지 도 15는 본 발명에 따른 수중 교각 시공방법을 순차적으로 나타내는 도면들이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 부상체 12: 작업홀

20: 우물통 세그먼트(Segment) 22: 내부공간

24: 내측통 26: 외측통

28: 지지바 30: 우물통 견인수단

32: 견인지지대 34: 아이들롤러(Idle Roller)

36: 견인케이블(Cable) 36a: 견인케이블의 일단

36b: 견인케이블의 타단 38: 견인롤러(Roller)

39: 견인모터 40: 고정수단

50: 교각 거푸집 60: 교각

62: 교각의 일부분 70: 교각 견인수단

72: 견인지지대 74: 아이들롤러(Idle Roller)

76: 견인케이블(Cable) 76a: 견인케이블의 일단

76b: 견인케이블의 타단 78: 견인롤러(Roller)

79: 견인모터 E: 지반

E1: 암반층

Claims

수중의 지반에 교각을 시공하는 수중 교각 시공장치에 있어서,

교각이 설치될 위치의 수면 위에 부상할 수 있으며, 상,하부를 관통하도록 형성되어 있는 작업홀(12)을 구비하는 부상체(10)와;

상기 부상체(10)의 작업홀(12)을 통해 수중의 지반(E)을 향해 순차적으로 연결 조립되어 수중의 지반(E)에 침하되는 다수의 우물통 세그먼트(20)들과;

순차적인 조립에 의해 길이가 연장된 상기 우물통 세그먼트(20)들을 상기 수중의 지반(E)을 향해 점차 하강시킬 수 있도록 견인하는 우물통 견인수단(30)과;

반복적인 콘크리트 타설 및 양생을 통해 교각(60)의 길이를 점차적으로 연장시키면서 성형할 수 있도록 상기 부상체(10)에 설치되는 교각 거푸집(50)과;

상기 교각 거푸집(50)에서 연장 성형된 상기 교각(60)을 상기 우물통 세그먼트(20)의 내부로 점차 하강시켜 상기 수중의 지반(E)에 침하시킬 수 있도록 견인하는 교각 견인수단(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
제 1항에 있어서,

상기 수중의 지반(E)에 침하된 상기 우물통 세그먼트(20)들과 상기 부상체(10)를 고정시키는 고정수단(40)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
제 1항에 있어서,

상기 부상체(10)는, 바지(Barge)선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 부상체(10)의 작업홀(12)은, 일측부분이 상기 부상체(10)의 측면을 향해 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
제 1항에 있어서,

상기 우물통 견인수단(30)은,

상기 부상체(10)의 작업홀(12) 주변 둘레에 고정적으로 설치되는 복수의 견인지지대(32)와;

상기 각 견인지지대(32)의 끝부분에 설치되는 아이들롤러(34)와;

일단(36a)이 상기 우물통 세그먼트(20)의 일부분에 지지된 상태에서 타단(36b)이 상기 견인지지대(32)의 아이들롤러(34)에 감아져 걸어지는 복수의 견인케이블(36) 및;

상기 견인케이블(36)의 일단(36a)에 지지된 상기 우물통 세그먼트(20)들이 상,하부로 견인될 수 있도록, 상기 견인케이블(36)의 타단(36b)을 감거나 풀어주는 견인롤러(38)와 견인모터(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
제 1항에 있어서,

상기 교각 견인수단(70)은,

상기 부상체(10)의 작업홀(12) 주변 둘레에 고정적으로 설치되는 복수의 견인지지대(72)와;

상기 각 견인지지대(72)의 끝부분에 설치되는 아이들롤러(74)와;

일단(76a)이 상기 교각(60)의 일부분에 지지된 상태에서 타단(76b)이 상기 견인지지대(72)의 아이들롤러(74)에 감아져 걸어지는 복수의 견인케이블(76) 및;

상기 견인케이블(76)의 일단(76a)에 지지된 상기 교각(60)이 상,하부로 견인될 수 있도록, 상기 견인케이블(76)의 타단(76b)을 감거나 풀어주는 견인롤러(78)와 견인모터(79)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 우물통 세그먼트(20)들은,

내측통(24)과 외측통(26) 및 상기 내,외측통(24, 26)을 간격을 두고 지지시키는 지지바(28)들로 구성되어 이중구조를 이루는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공장치.
수중의 지반에 교각을 시공하는 수중 교각 시공방법에 있어서,

a) 교각이 설치될 위치의 수면 위에 부상체(10)를 이동시키는 단계와;

b) 상기 부상체(10)에 형성된 작업홀(12) 상측의 조립위치("X")로 어느 하나 의 우물통 세그먼트(20)를 이동시키는 단계와;

c) 상기 조립위치("X")로 이동한 상기 우물통 세그먼트(20) 위에 다른 것의 우물통 세그먼트(20)를 연결 조립하는 단계와;

d) 다른 것의 우물통 세그먼트(20)가 상기 조립위치("X")로 하강할 수 있도록, 상기 우물통 세그먼트(20)들을 하강시키는 단계와;

e) 상기 c) 단계와 d) 단계를 반복하여 상기 우물통 세그먼트(20)들을 수중의 지반(E)까지 연장시키는 단계와;

f) 상기 지반(E)까지 연장된 상기 우물통 세그먼트(20)들의 내부 지반을 암반층(E1)까지 굴착하여 상기 암반층(E1)에 침하시키는 단계와;

g) 상기 우물통 세그먼트(20)의 상측에 설치된 교각 거푸집(50)의 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 교각(60)의 일부분(62)을 성형하는 단계와;

h) 성형된 교각(60)의 일부분(62)을 상기 우물통 세그먼트(20)의 내부공간(22)을 향해 일정거리 하강시키는 단계와;

i) 일정거리 하강한 상기 교각(60)의 일부분(62) 윗면에 상기 교각 거푸집(50)을 다시 설치하고, 그 내부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 교각(60)의 일부분(62)을 다시 성형하는 단계와;

j) 상기 h) 단계와 i) 단계를 반복하여 상기 교각(60)의 길이를 상기 암반층(E1)까지 연장 성형하여 침하시키는 단계와;

k) 침하된 교각(60)으로부터 상기 교각 거푸집(50)과 우물통 세그먼트(20)와 부상체(10)를 해체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공방법.
제 8항에 있어서,

상기 f) 단계 후에,

상기 우물통 세그먼트(20)들과 상기 부상체(10)를 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 교각 시공방법.