KR101297127B1 - 잔교식 부두의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 잔교식 부두의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박의 접안 및 화물의 선적과 하역, 선객의 승선과 하선 등을 하기 위하여 바닷가의 부두, 선착장, 해안가 등에 구축되는 항만구조물로서 잔교식 부두의 시공방법에 관한 것이다.

Description

잔교식 부두의 시공방법{LANDING PIER STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은, 잔교식 부두의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박의 접안 및 화물의 선적과 하역, 선객의 승선과 하선 등을 하기 위하여 바닷가의 부두, 선착장, 해안가 등에 구축되는 항만구조물로서 잔교식 부두의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 항만구조물은 지지형식에 따라 잔교식, 중력식, 돌핀링크식으로 나눌 수 있으며 대상 장소의 자연 여건 및 경제성 등에 의해서 구조 형식이 결정되고 있다.

이러한 잔교식 부두는 바닷가의 부두, 선착장 등의 용도로 많이 사용되는 것으로, 강관 등으로 이루어진 파일, 상기 파일 상부에 콘크리트로 이루어진 교량 바닥판 즉, 상부구조물로 이루어진다.

도 1 내지 도 4는 각각 종래 기술에서 브래킷을 이용하여 잔교식 교량의 상부구조물을 형성하는 과정을 보여주는 사진으로서, 도 1은 파일(100)이 설치된 상태를 보여주는 것이고, 도 2 및 도 3은 파일(100)의 상단부에 브래킷(101)을 설치하고 목재 받침대(103)를 설치한 상태를 보여주는 것이다. 도 4는 목재 받침대(103) 위에 목재로 이루어진 거푸집(104)을 설치하고 기타 거푸집 부재를 설치한 상태를 보여주는 것이다.

도 1 내지 도 4에서 알 수 있듯이, 종래 기술에 의하면 파일(100)을 수중의 지반에 항타하여 시공한 후에 파일(100)의 상부에 수평한 브래킷(101)을 설치한다. 상기 브래킷(101)에 빔(102)을 설치하고 그 위에 목재 받침대(103)를 올려 놓는다. 상기 목재 받침대(103) 위에 합판 등으로 이루어진 거푸집(104)을 설치하고 콘크리트를 타설함으로써 콘크리트 바닥판으로 이루어진 교량 상부구조를 시공하였다.

그런데 위와 같은 종래 기술의 경우에는, 목재 받침대(103)를 설치하고 거푸집(104) 및 동바리(도면상 미도시됨)를 설치하는 등의 단순 공정이 반복적으로 이루어지기 때문에 콘크리트 타설까지의 공사기간이 매우 길다는 단점이 있다.

특히 잔교식 교량은 주로 해상이나 수상 위에 설치되므로 상부구조물을 시공하는 작업 역시 해상이나 수상 위에서 이루어지게 되는데, 콘크리트를 타설한 후에 거푸집(104)과 이를 지지하던 목재 받침대(103) 그리고 수평빔(102) 등의 콘크리트 타설용 부재들을 콘크리트 타설 후에 다시 교량 구조물의 하부에서 해체하여야 하므로 작업이 매우 어려울 뿐만 아니라 작업에 오랜 시간이 소요되므로 공사기간이 길어지는 것을 피할 수 없게 된다.

즉, 바닥판 시공을 위하여 설치하였다가 다시 제거하는 부재들의 해제 및 제거 작업이 교량 구조물의 하부에서 이루어져야 하므로 작업의 난이도가 매우 높다는 문제가 있는 것이다. 또한, 동바리 및 거푸집이 시공되어야 하므로 동바리 및 거푸집을 시공 및 해체해야 되는 번거로움이 있을 뿐만 아니라 파랑이나 해수면의 높이에 따라 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 동바리 또는 거푸집을 설치하지 않고도 잔교식 부두의 콘크리트 슬래브를 시공하는 잔교식 부두의 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 파일 상부에 지지수단이 설치됨으로써 콘크리트 슬래브를 곧바로 시공할 수 있는 잔교식 부두의 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 지반에 파일을 항타하여 고정하는 단계;
(b) 상기 파일의 상부에 고정수단을 고정하는 단계;
(c) 상기 고정수단의 상부에 지지수단을 고정하는 단계;
(d) 상기 지지수단에 콘크리트를 타설하는 단계;
(e) 상기 지지수단에 상부구조물을 고정하는 단계; 및
(f) 상기 상부구조물 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 슬래브를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 (b) 단계에서는 상기 파일의 상부에 스틸 밴드를 끼워 체결부재로 체결하며,
상기 (c) 단계는,
상기 고정수단의 상면에 케이싱을 고정하는 단계; 및
상기 파일의 내측에 콘크리트가 타설되도록 밑받침 걸이대를 고정하는 단계를 포함하며,
상기 (e) 단계는,
상기 지지수단의 상부에 프리캐스트 거더를 고정하는 단계; 및
상기 프리캐스트 거더의 상부에 프리캐스트 데크를 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔교식 부두의 시공방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 동바리 및 거푸집을 설치하지 않은 상태에서 잔교식 부두를 시공함으로써 시공기간을 대폭적으로 줄일 수 있게 되고, 동바리 및 거푸집의 시공 및 해체 작업에 따른 안전사고가 발생하지 않게 되며, 고정수단과 지지수단을 간편하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 4는 종래 기술에서 브래킷을 이용하여 잔교식 부두의 상부구조물을 형성하는 과정을 보여주는 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 시공방법을 도시한 공정도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물을 도시한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 상부구조물은, 지반에 항타되어 고정되는 파일(10), 파일(10)의 상부에 고정되는 고정수단(20), 고정수단(20)에 의해 지지되는 지지수단(30), 지지수단(30)의 상면에 시공되는 상부구조물(40)을 포함한다.

도면에 도시한 바와 같이, 파일(10)은 중공의 원통형으로 이루어져 있고, 잔교식 부두를 시공하고자 하는 폭 및 길이에 따라 일정한 간격으로 배열되어 있다. 일 예로, 도 6에 파일(10)이 4개 도시되어 있으나, 이는 잔교식 부두의 일부분을 도시한 것으로, 파일(10)이 가로 및 세로 방향으로 일정 거리만큼 떨어져 있고, 이들 파일(10)은 해상에서 항타하여 지면에 고정되어 있다.

또한, 파일(10) 상부에는 외측으로 돌출 연장된 보강용 접합부(11)가 형성되어 있으며, 이러한 보강용 접합부(11)는 지지수단(30)의 케이싱(31)에 타설되는 콘크리트에 매립되는 것으로서 파일(10)과 지지수단(30)이 보다 견고하게 고정되도록 형성되어 있다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 보강용 접합부(11)는, 파일(10) 외측으로 연장되는 수평바(12)와, 수평바(12)의 단부에 수평바(12) 보다 큰 직경으로 형성되는 머리부(13)를 포함한다. 이러한 보강용 접합부(11)는 파일(10)이 시공된 후 파일(10)에 용접 또는 별도의 체결수단을 통해 체결될 수 있다.

고정수단(20)은 파일(10)의 상부에 고정되는 것으로서, 파일(10)의 외주면에 고정되는 스틸 밴드(21)와 체결부재(22)로 구성된다. 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 이러한 스틸 밴드(21)는 대략 "Ω"자 형태로 신축되게 이루어져 있다. 부연하자면, 스틸 밴드(21)는 파일(10)의 외주면에 끼워지므로, 스틸 밴드(21)의 조립 작업을 보다 간편하고 용이하게 이루어지도록 스틸 밴드(21)의 절단된 부분이 신축 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시예에서는, 스틸 밴드(21)를 파일(10)에 안정되게 고정시키도록 체결부재(22)가 마련되어 있다. 이러한 체결부재(22)는 일 예로 볼트와 너트 등으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 리벳으로 적용될 수도 있으며 또한 용접 방식을 적용해도 무방하다.

지지수단(30)은 파일(10)의 내측 및 고정수단(20) 상면에 고정되는 것으로서, 일정한 크기를 가지며 고정수단(20)의 스틸 밴드(21) 상면에 고정되는 케이싱(31)과, 파일(10) 내측에 끼워져 고정되는 밑받침 걸이대(32)를 포함한다.

이러한 케이싱(31)은 파일(10)의 직경보다 큰 사각형으로 형성되어 있으며, 필요에 따라 정사각형, 직사각형 및 기타 다른 형상의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 케이싱(31)에는 콘크리트가 타설되므로 일정 이상의 강도를 갖기 위하여 프리캐스트 콘크리트 또는 철물로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상부구조물(40)은, 프리캐스트 거더(41)와, 프리캐스트 데크(42)를 포함하며, 프리캐스트 데크(42)의 상부에는 콘크리트 슬래브(43)가 구비된다. 여기서, 콘크리트 슬래브(43)는 현장에서 콘크리트 타설작업을 통해 이루어진다. 이러한 프리캐스트 거더(41)와 프리캐스트 데크(42)는 시공 현장이 아닌 별도의 공장 등에서 미리 제작된 후 바지선 등에 의해 시공 현장으로 이송될 수 있다.

이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 시공방법을 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 잔교식 부두의 시공방법을 도시한 공정도이다.

먼저, 파일(10)을 해상으로 옮긴 후 해저면에 항타하여 고정한다(S10). 이때 파일(10)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 배열되어 고정되며, 파일(10)의 간격은 잔교식 부두의 폭과 길이에 따라 적정한 간격으로 배열된다.

이렇게 고정된 파일(10) 상부에 고정수단(20)을 고정하게 된다(S20). 고정수단(20)의 고정은 스틸 밴드(21)를 신장시켜 파일(10)의 상면에서 끼우게 되고, 파일(10)에 끼워진 상태에서 체결부재(22)를 조여줌으로써 스틸 밴드(21)가 파일(10)에 고정된다.

이어서, 고정수단(20)의 상면에 지지수단(30)을 고정하게 된다(S30). 이러한 지지수단(30)은 케이싱(31)를 고정수단(20)의 상면에 위치하도록 파일(10)의 상측에서 끼우게 된다. 구체적으로, 케이싱(31)에는 파일(10)의 직경보다 큰 직경의 구멍(36)이 형성되어 있으므로, 케이싱(31)은 간편하게 고정수단(20)의 스틸 밴드(21) 상면에 안착될 수 있다. 또한, 파일(10) 내부에는 밑받침 걸이대(32)를 끼우게 되는데, 밑받침 걸이대(32)의 테두리부(33)는 도 8에 도시된 바와 같이 파일(10)의 상단에 고정된다.

이러한 밑받침 걸이대(33)의 연장부(34) 및 고정판(35)은 파일(10) 내부에 위치하게 되어 파일(10) 및 케이싱(31)에 콘크리트가 타설 되며(S40), 콘크리트 타설 시 강도 및 인장력을 갖도록 하기 위한 철근(37)이 고정된다.

또한, 파일(10) 상측에는 보강용 접합부(11)가 고정되며, 보강용 접합부(11)의 수평바(12) 및 머리부(13)는 파일(10) 외측으로 돌출되어 파일(10)과 콘크리트가 보다 견고하게 결합되게 한다.

지지수단(30)에 콘크리트가 타설되어 양생된 후 지지수단(30)의 상면에는 상부구조물(40)이 고정된다(S50). 이러한 상부구조물(40) 중 기 제작된 프리캐스트 거더(41)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 지지수단(30)의 케이싱(31)에 올려 고정하게 되고, 프리캐스트 거더(41)의 상면에는 프리캐스트 데크(42)를 올려 고정하게 된다.

즉, 지지수단(30)의 케이싱(31) 상면에는 프리캐스트 거더(41)가 열 십(十)자 형태로 고정되고, 프리캐스트 데크(42)는 프리캐스트 거더(41)의 상면에 고정된다. 여기서, 예를 들면 4개의 프리캐스터 거더(41) 사이에는 일정 이상의 이격공간이 형성되며, 이러한 공간을 형성하는 4개의 프리캐스터 거더(41)의 측면은 일종의 거푸집 기능을 수행할 수 있게 된다.

한편, 프리캐스트 거더(41)와 프리캐스트 데크(42)의 고정이 완료되면, 프리캐스트 거더(41) 사이의 연결 부위에 철근을 고정한 다음 콘크리트를 타설하여 콘크리트 슬래브(43)를 형성하게 된다(S60).

부연하자면, 예를 들어 4개의 파일(10) 상측에 각각 4개의 프리캐스트 거더(41)의 단부가 위치하는데, 이러한 4개의 프리캐스트 거더(41) 사이에는 대략 육면체의 공간이 형성되도록 설치된다. 본 발명에서, 이러한 공간을 형성하는 4개의 프리캐스터 거더(41)의 측면은 일종의 거푸집 기능을 수행할 수 있게 된다. 이어서, 4개의 프리캐스트 거더(41)의 상면 일부를 덮도록 프리캐스트 데크(42)가 설치되며, 프리캐스트 거더(41)와 프리캐스트 데크(42)의 상면에 콘크리트를 타설하여 콘트리트 슬래브(43)를 형성한다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

10: 파일 11: 보강용 접합부
12: 수평바 13: 머리부
20: 고정수단 21: 스틸 밴드
22: 체결부재 30: 지지수단
31: 케이싱 32: 밑받침 걸이대
33: 테두리부 34: 연장부
35: 고정판 36: 구멍
37: 철근 40: 상부구조물
41: 프리캐스트 거더 42: 프리캐스트 데크
43: 콘크리트 슬래브

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. (a) 지반에 파일을 항타하여 고정하는 단계;
   (b) 상기 파일의 상부에 고정수단을 고정하는 단계;
   (c) 상기 고정수단의 상부에 지지수단을 고정하는 단계;
   (d) 상기 지지수단에 콘크리트를 타설하는 단계;
   (e) 상기 지지수단에 상부구조물을 고정하는 단계; 및
   (f) 상기 상부구조물 상면에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 슬래브를 형성하는 단계를 포함하며,
   상기 (b) 단계에서는 상기 파일의 상부에 스틸 밴드를 끼워 체결부재로 체결하며,
   상기 (c) 단계는,
   상기 고정수단의 상면에 케이싱을 고정하는 단계; 및
   상기 파일의 상단에 고정되는 테두리부와, 상기 테두리부에서 연장되어 상기 파일 내측에 콘크리트가 타설 되도록 내부 공간을 갖는 연장부와, 상기 연장부의 하단에 고정되는 고정판을 구비하는 밑받침 걸이대를 상기 파일의 내측에 콘크리트가 타설되도록 고정하는 단계를 포함하며,
   상기 (e) 단계는,
   상기 지지수단의 상부에 프리캐스트 거더를 고정하는 단계; 및
   상기 프리캐스트 거더의 상부에 프리캐스트 데크를 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔교식 부두의 시공방법.
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10. 삭제

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