KR101347763B1 - 수중 설치 구조물 보강용 구조체 및 보강 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강용 구조체를 수중 설치 구조물이 고정되어 있는 암반에 고정하여 보강용 구조체 자체가 수중 설치 구조물의 하중을 분담하여 수중 설치 구조물을 안정성을 근본적으로 강화하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체 및 보강 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체는, 수중 설치 구조물과 일정 간격 이격되게 설치되며, 상기 수중 설치 구조물을 감싸는 FRP 틀; 상기 FRP 틀에 고정되어 설치되며, 상기 FRP 틀을 상기 수중 설치 구조물이 설치된 지면의 암반에 고정하는 암반 고정부;를 포함한다.

Description

수중 설치 구조물 보강용 구조체 및 보강 방법{A STRUCTURE AND METHOD OF UNDERWATER CONSTRUCTION REPAIR}

본 발명은 수중 설치 구조물을 보강하기 위한 보강용 구조체 및 보강 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 보강용 구조체를 수중 설치 구조물이 고정되어 있는 암반에 고정하여 보강용 구조체 자체가 수중 설치 구조물의 하중을 분담하여 수중 설치 구조물을 안정성을 근본적으로 강화하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체 및 보강 방법에 관한 것이다.

교량 신축 과정에서 교각을 만들기 위해 우물통을 이용하는 우물통 속채움 공법으로 교각을 만드는 방법이 알려져 있다.

일반적으로 우물통 속채움 공법에 쓰이는 우물통의 형태는 철판 거푸집을 사용하는 것이다. 즉, 기초 우물통 거푸집틀을 내부 철판 거푸집과 외부 철판 거푸집으로 따라 나누어 금속 철판으로 만들고, 내부 철판 거푸집과 외부 철판 거푸집 사이에는 앵글을 대고 일정 간격을 유지시켜 인장재로 기능하도록 하며, 구조적으로는 측압에 견디도록 설계한다.

우물통 속채움 공법에 의해 교각을 시공하는 경우 내부 철판 거푸집과 외부 철판 거푸집 사이에 콘크리트를 채워서 교각 구조물을 만들기 때문에 내부 철판 거푸집은 콘크리트 속에 완전히 묻히는 형태가 된다.

금속 철판 거푸집을 사용하는 경우 외부 철판 거푸집이 수중에서 매년 조금씩(대략 0.9 mm 정도) 산화되어 두께가 얇아지는 두께 잠식 현상이 심화되고, 기간 경과에 따라 콘크리트 부식을 가속시키는 단점이 있다. 특히 상수원 수역에서 이러한 철판 거푸집은 산화 작용을 일으켜 철분이 함유된 다량의 유해물질을 배출시켜 상수원의 오염원이 되고 있으며, 부식 진행에 따라 교각 구조물 강도가 점진적으로 약화되어 교각의 안전도를 떨어뜨리는 문제점이 있다.

따라서 이러한 산화 현상이나 콘크리트 부식에 의한 구조물의 침하나 세굴 현상에 의한 안전도의 저하가 발견되면 수중 구조물을 보강하게 된다. 일반적으로 이러한 교량 기초 수중 구조물에 대한 보강 공법은 도 1에 도시된 바와 같이, 우물통(10) 중 수중 지면 상측으로 노출된 부분에 대하여 외면에 철판 거푸집과 수중 콘크리트 등으로 보수용 구조체(20)를 시공하는 방식으로 이루어져 왔다.

그런데 종래의 보수용 구조체(20)는 우물통(10)이 설치된 수중의 지면 상에 설치되므로, 시간이 경과됨에 따라 물의 흐름에 의한 침식 작용에 의하여 상기 보수용 구조체(20) 하측의 흙(30)이 침식되면, 도 1에 도시된 바와 같이 보수용 구조체(20) 자체가 우물통(10)에 매달리는 상태가 된다. 따라서 보수용 구조체(20)가 우물통(10)의 하중 부담을 가중시켜 우물통(10)의 안전도 및 교각의 안전도에 오히려 악영향을 끼치는 문제점이 있다. (설명 안된 도면부호 50은 물이고, 40은 암반이다.)

이러한 문제점은 비단 우물통 뿐만아니라, 취수탑 등 수중에 설치되는 구조물에 대한 보수 방법에서는 공통적으로 발생하는 문제점이므로, 이에 대한 기술 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 보강용 구조체를 수중 설치 구조물이 고정되어 있는 암반에 고정하여 보강용 구조체 자체가 수중 설치 구조물의 하중을 분담하여 수중 설치 구조물을 구조적으로 강화하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체 및 보강 방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체는, 수중 설치 구조물과 일정 간격 이격되게 설치되며, 상기 수중 설치 구조물을 감싸는 FRP 틀; 상기 FRP 틀에 고정되어 설치되며, 상기 FRP 틀을 상기 수중 설치 구조물이 설치된 지면의 암반에 고정하는 암반 고정부;를 포함한다.

본 발명에서 상기 FRP 틀은, 상기 FRP 틀의 외면을 형성하며, FRP 판과 상기 FRP 판에 고정되는 각형 강관으로 이루어지는 FRP 벽판부; 상기 FRP 벽판부에 일정 간격 이격된 상태로 상기 FRP 벽판부와 상기 수중 설치 구조물 사이의 공간에 설치되며, 강재로 이루어져서 상기 FRP 틀을 보강하는 다수개의 강재 보강부; 상기 다수개의 강재 보강부 일측을 연결하여 고정하는 연결부;를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 상기 FRP 벽판부는, 조립된 상태에서 원통 형상을 이루는 다수개의 FRP 벽판 부분품으로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기에서 상기 FRP 벽판 부분품은, 상기 FRP 판의 모서리가 내측으로 절곡되어 형성되며, 이웃한 FRP 벽판 부분품과 체결부재에 의하여 체결되는 체결부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에서 상기 암반 고정부는, 상기 다수개의 강재 보강부 사이의 공간에 상기 FRP 벽판부에 고정되어 설치되며, 내측에 상하 방향으로 말뚝 통과홀이 형성되는 말뚝 고정 케이스; 상기 말뚝 통과홀에 관통하여 상기 말뚝 고정 케이스에 고정되어 설치되는 고정 말뚝; 상기 고정 말뚝의 하단에 결합되며, 상기 암반을 뚫고 들어가서 고정되는 보링용 말뚝;을 포함하는 것이 바람직하다.

여기에서 상기 고정 말뚝은 다수개가 상하로 연결되어 이루어지는 구조를 가지는 것이 바람직하다.

또한 상기 말뚝 고정 케이스와 상기 고정 말뚝 사이의 공간에는 채움재가 주입되는 것이 바람직하다 .

또한 상기 고정 말뚝에는, 다수개의 채움재 통과홀이 형성되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명은,

1) 수중 설치 구조물의 부식된 부분을 제거하고 세척하는 단계;

2) 선상 작업대에서 상기 수중 설치 구조물 감싸는 FRP 벽판부를 조립하는 단계;

3) 상기 FRP 벽판부에 강재 보강부 및 연결부를 조립하는 FRP 틀을 형성하는 단계;

4) 상기 FRP 틀에 말뚝 고정 케이스를 설치하는 단계;

5) 상기 FRP 틀을 수면 아래로 하강시켜 상기 수중 설치 구조물을 감싼 상태로 설치하는 단계;

5) 보링용 말뚝 및 고정 말뚝을 상기 말뚝 고정 케이스를 통과시키고 연결하며, 상기 보링용 말뚝을 상기 수중 설치 구조물이 설치된 지면 하측의 암반부를 관통하여 고정시키는 단계;

6) 상기 수중 설치 구조물과 상기 FRP 틀 사이에 콘크리트를 타설하고 양생시키는 단계;를 포함하는 수중 설치 구조물 보강 방법도 제공한다.

본 발명에서 상기 5) 단계는,

a) 상기 보링용 말뚝 및 다수개의 고정 말뚝을 순차적으로 상기 말뚝 고정케이스를 통과시키고 연결하는 단계;

b) 상기 보링용 말뚝을 하강시켜 상기 지반을 통과하여 암반에 고정시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 b) 단계 수행 후에, c) 상기 고정 말뚝 내공에 채움재를 주입하여 상기 말뚝 고정케이스와 상기 고정 말뚝 사이 공간을 채워서 고정하는 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.

또한 상기 a) 단계 수행 전에, d) 상기 FRP 벽판부와 상기 수중 설치 구조물 사이의 공간에 일정한 높이만큼 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 암반 고정부에 의하여 보강용 구조체를 암반에 고정하므로 완성된 보강용 구조체가 수중 설치 구조물과 함께 동일한 암반에 견고하게 고정되어 하중을 분담한다. 따라서 본 발명의 보강용 구조체에 의하여 수중 설치 구조물이 구조적으로 강화되며, 이러한 구조적 강화가 시공 후 시간 경과에도 불구하고 변함없이 지속되는 특유의 효과가 발생한다.

도 1은 종래의 우물통 보강 공법을 도시하는 도면이다 .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FRP 벽판부의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 4, 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 말뚝과 보링용 말뚝의 구조를 도시하는 도면들이다.
도 6 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체를 시공하는 방법을 도시하는 도면들이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체의 구조를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체의 구조를 도시하는 도면이다.
도 12, 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강 방법을 도시하는 도면들이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 상세하게 설명한다.

< 실시예 1 >

본 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, FRP 틀(110)과 암반 고정부(120)를 포함하여 구성된다.

먼저 상기 FRP 틀(110)은 수중 설치 구조물(10)과 일정 간격 이격되게 설치되며, 상기 수중 설치 구조물(10)을 외측에서 감싸는 구성요소이다. 이를 위하여 본 실시예에서는 상기 FRP 틀(110)을 도 2, 3에 도시된 바와 같이, FRP 벽판부(130), 강재 보강부(140) 및 연결부(150)를 포함하여 구성한다.

여기에서 상기 FRP 벽판부(130)는 상기 FRP 틀(110)의 전체적인 형상을 이루는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원통, 타원, 사각통 등의 형상인 상기 FRP 틀(110)의 외면을 형성하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 FRP 벽판부(130)는 FRP 판(132)과 상기 FRP 판(132)에 고정되는 각형 강관(134)으로 이루어진다. 상기 각형강관(134)은 상기 FRP 판(132)에 FRP 코팅에 의하여 일체로 결합되어 고정되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 FRP 벽판부(130)는 상기 각형강관(134)에 의하여 매우 강한 강도를 가지며, 측압에 견딜 수 있는 장점을 가진다.

한편 본 실시예에서 상기 FRP 벽판부(130)는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 조립된 상태에서 원통, 타원, 사각통 등의 형상을 이루는 다수개의 FRP 벽판 부분품으로 이루어지는 것이, 현장 설치를 용이하게 할 수 있어서 바람직하다.

도 2와 같은 구조를 가지는 상기 보강용 구조체(100)를 외부 공장에서 제조하여 수중 설치 구조물이 설치된 현장으로 이동시키고 설치하는 것은 매우 어려울 뿐만아니라 거의 불가능에 가깝다. 따라서 본 실시예에서는 상기 FRP 벽판부(130)를 다수개의 부분품으로 나누어서 제조하고, 현장으로 이동한 후, 이를 현장에서 조립하여 원통, 타원, 사각통 형상으로 완성하는 구조를 가진다.

구체적으로 상기 FRP 벽판 부분품은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 FRP 판의 모서리가 내측으로 절곡되는 절곡부(136)를 가지는 구조로 형성되며, 이러한 절곡부(136)가 이웃한 FRP 벽판 부분품의 절곡부와 맞닿게 되고, 맞닿은 절곡부를 체결부재(138)로 체결하여 연결하는 것이다. 이를 위하여 상기 절곡부(136)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 체결부재(138)의 체결을 위하여 체결홀이 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 이렇게 상기 FRP 벽판 부분품이 연결된 틈에는 FRP로 코팅하여 완벽하게 메움처리하면, FRP 벽판부(130)가 완성된다.

다음으로 상기 강재 보강부(140)는 상기 FRP 벽판부(130)에 일정 간격 이격된 상태로 상기 FRP 벽판부(130)와 상기 수중 설치 구조물(10) 사이의 공간에 설치되며, 강재로 이루어져서 상기 FRP 틀(110) 및 보강용 구조체(100)를 보강하는 구성요소이다. 상기 강재 보강부(140)는 상기 보강용 구조체(100)가 완성된 후 콘크리트까지 타설된 상태에서는 상기 FRP 벽판부(130)와 상기 수중 설치 구조물(10) 사이에서 인장재 역할을 하게 된다.

구체적으로 상기 강재 보강부(140)는 다수개가 일정 간격 이격되어 설치되며, 충분한 강도 및 구조적 안정석을 가지도록 도 3에 도시된 바와 같이, 격자 구조 등을 가진다. 그리고 상기 강재 보강부(140)의 일측부는 상기 각형강관(134)에 용접 또는 볼트 체결 등의 방법에 의하여 견고하게 결합된다. 또한 상기 강재 보강부(140)의 타측부는 상기 수중 설치 구조물(10)의 측면에 견고하게 결합된다.

그리고 상기 연결부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 강재 보강부(140) 일측을 연결하여 각 강재 보강부(140)가 설치된 위치에서 이탈되거나 이동하는 것을 방지하고 고정하는 구성요소이다. 상기 연결부(150)는 강재로 이루어지며, 상기 강재 보강부(140)와 용접 또는 볼트 체결 등 다양한 방법에 의하여 결합된다.

다음으로 암반 고정부(120)는 상기 FRP 틀(110)에 고정되어 설치되며, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 FRP 틀(110)을 상기 수중 설치 구조물(10)이 설치된 지면의 암반(40)에 고정하는 구성요소이다. 이를 위하여 본 실시예에서는 상기 암반 고정부(120)를 말뚝 고정 케이스(160), 고정 말뚝(170) 및 보링용 말뚝(180)을 포함하여 구성한다.

먼저 말뚝 고정 케이스(160)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 강재 보강부(140) 사이의 공간에 상기 FRP 벽판부(130)에 고정되어 설치된다. 상기 말뚝 고정 케이스(160)는 사각 기둥 형상을 가질 수 있으며, 그 내측에는 상하 방향으로 말뚝 통과홀(162)이 형성된다. 상기 말뚝 고정 케이스(160)는 상기 FRP 벽판부(130)의 각형 강관(134)에 용접 등의 다양한 방법에 의하여 견고하게 결합된다.

이때 상기 말뚝 통과홀(162)은 상기 고정 말뚝(170)의 외경보다 약간 큰 지름을 가지는 크기로 형성되어 상기 고정 말뚝(170)이 용이하게 통과할 수 있도록 한다.

다음으로 상기 고정 말뚝(170)은 상기 말뚝 통과홀(162)을 관통하여 상기 말뚝 고정 케이스(160)에 고정되어 설치되는 구성요소이다. 이 고정 말뚝(170)은 도 5에 도시된 바와 같이, 다수개가 상하로 연결되어 설치 현장의 상황에 따라 그 길이를 다양하게 연장할 수 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이렇게 짧은 고정 말뚝(170)을 서로 결합시키는 구조를 가지면, 그 제조 및 이동 그리고 설치작업이 용이해지는 장점이 있다. 따라서 상기 고정 말뚝(170)의 말단은 도 4에 도시된 바와 같이, 다른 고정 말뚝과 용이하게 결합될 수 있는 결합부(172)를 구비하는 것이다. 이 결합부(172)의 구조는 다양하게 변화될 수 있다.

한편 상기 고정 말뚝(170)이 상기 말뚝 고정 케이스(160)에 삽입된 상태에서는 상기 말뚝 고정 케이스(160)와 상기 고정 말뚝(170) 사이의 공간에는 채움재가 주입되어 상기 고정 말뚝(170)이 상기 말뚝 고정 케이스(160) 내에서 고정되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 채움재가 일종의 결합재 역할을 하여 상기 고정 말뚝(170)을 고정시키는 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 고정 말뚝(170)에는, 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 다수개의 채움재 통과홀(174)이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 원통 형상을 가지는 상기 고정 말뚝(170)을 내측에서 외측으로 관통하여 다수개의 채움재 통과홀(174)이 균일하게 형성되는 것이다. 따라서 시공 과정에서는 상기 고정 말뚝(170)이 상기 말뚝 고정 케이스(160)에 삽입된 상태에서 상기 고정말뚝(170) 상측에서 채움재를 상기 고정 말뚝 중앙홀로 부으면 상기 채움재가 상기 채움재 통과홀(174)을 통과하여 상기 고정 말뚝(170)과 상기 말뚝 고정 케이스(160) 사이의 공간에 채워지는 것이다.

다음으로 상기 보링용 말뚝(180)은 상기 고정 말뚝(170)의 하단에 결합되며, 상기 암반(40)을 뚫고 들어가서 고정되는 구성요소이다. 이를 위하여 상기 보링용 말뚝(180)의 하단에는 암반을 굴착할 수 있는 굴착부(182)가 형성되며, 그 상단에는 상기 고정 말뚝(170)과 결합될 수 있는 동일한 구조의 결합부(184)가 형성된다.

이하에서는 본 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체를 사용하여 수중 설치 구조물을 보강하는 보강방법을 각 공정 별로 설명한다.

먼저 수중 설치 구조물(10)의 부식된 부분을 제거하고 세척하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 잠수부가 수중에 형성된 부식 부분을 제거하거나 제거 장치를 이용하여 제거 및 세척 작업을 진행하게 되는데, 본 실시예에 따른 기초 우물통 보강 방법에서는 유일하게 수중 작업이 이루어질 가능성이 있는 단계이다.

다음으로는 상기 수중 설치 구조물(10)의 표면에 앙카 볼트를 균일하게 설치하는 단계가 진행될 수 있다. 이 단계는 선택적으로 진행되는 단계인데, 도 12에 도시된 바와 같이, 수중 설치 구조물의 표면에 다수개의 앙카 볼트(80)를 설치하는 것이다. 이렇게 설치된 다수개의 앙카 볼트(80)는 보강용 구조체가 완성된 상태에서는 보강용 구조체와 수중 설치 구조물 사이에서 양자의 결합 특히, 수중 설치 구조물과 보강용 구조체의 콘크리트 결합면의 결합을 강화하는 역할을 한다.

다음으로 작업대에서 상기 수중 설치 구조물 감싸는 FRP 벽판부(130)를 조립하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 수중 설치 구조물에 설치되는 지지 장치(60) 또는 바지선 등을 이용하여 수중 설치 구조물 중 물에 잠기지 않고 노출되어 있는 상면에 보강용 구조체(100)를 매단 상태로 조립한다. 구체적으로는 상기 FRP 벽판 부분품의 절곡부(136)를 맞대고 체결부재(138)로 체결하여 FRP 벽판부(130)를 완성하는 것이다.

다음으로 상기 FRP 벽판부(130)에 강재 보강부(140) 및 연결부(150)를 조립하는 FRP 틀(110)을 형성하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 상기 FRP 벽판부(130)에 강재 보강부(140)를 먼저 결합한다. 이때, 다수개의 강재 보강부(140)는 간격이 일정하게 이격되도록 설치한다. 특히, 각 강재 보강부(140) 사이의 간격은 상기 말뚝 고정 케이스(160)가 충분히 설치될 수 있는 정도로 이격되어야 한다. 다수개의 강재 보강부(140)가 모두 설치된 후에는 상기 강재 보강부(140)에 연결부(150)를 결합시킨다. 이 연결부(150)는 설치된 모든 강재 보강부(140)를 연결하며 움직이지 않도록 고정시킨다.

다음으로 상기 FRP 틀(110)에 말뚝 고정 케이스(160)를 설치하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 상기 강재 보강부(140) 사이의 공간에 도 1에 도시된 바와 같이, 말뚝 고정 케이스(160)를 상하 방향으로 세워서 설치한다. 상기 말뚝 고정 케이스(160)는 상기 FRP 틀(110)에 움직이지 않도록 견고하게 고정된다.

다음으로 상기 FRP 틀(110)을 수면 아래로 하강시켜 상기 수중 설치 구조물(10)을 감싼 상태로 설치하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 완성된 FRP 틀(110)을 하강시켜 상기 FRP 틀(110)의 하면이 수중 설치 구조물(10)이 설치되어 있는 지면(30)에 닿도록 한다.

다음으로는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 FRP 벽판부(130)와 상기 수중 설치 구조물(10) 사이의 공간에 일정한 높이 만큼 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계가 진행될 수 있다. 이 단계는 선택적으로 진행되는 것으로서, 구체적으로 상기 FRP 틀의 약 1/3 정도의 높이까지 콘크리트(190a)를 타설하고 양생한다. 이렇게 먼저 일부의 콘크리트(190a)를 타설하고 양생하는 것은, 상기 암반 고정부(120)의 설치 작업 이전에 상기 FRP 틀(110)을 어느 정도 고정시켜서 상기 암반 고정부(120)의 설치 작업 중에 상기 FRP 틀(110)의 움직임 또는 이동을 방지하기 위함이다.

다음으로 도 8에 도시된 바와 같이, 보링용 말뚝(180) 및 고정 말뚝(170)을 상기 말뚝 고정 케이스(160)를 통과시키고 연결하며, 상기 보링용 말뚝(180)을 상기 수중 설치 구조물(10)이 설치된 지면 하측의 암반부(40)를 관통하여 고정시키는 단계가 진행된다.

이 단계는 구체적으로 상기 보링용 말뚝(180) 및 다수개의 고정 말뚝(170)을 순차적으로 통과시키고 연결하는 단계와, 상기 보링용 말뚝(180)을 가압 회전시켜 암반(40)에 고정하는 단계로 나누어 진행된다. 본 실시예에 따른 고정 말뚝(170)과 보링용 말뚝(180)은 서로 용이하게 결합할 수 있는 결합부(172, 184)가 그 말단에 각각 형성되어 있으므로, 상기 보링용 말뚝(180)과 필요한 개수의 고정 말뚝(170)을 순차적으로 상기 말뚝 고정 케이스(160)를 통과시키고 약간의 회전 동작을 하면 양자의 결합부가 서로 맞물려서 서로 연결 및 결합된다.

그리고 나서 상기 고정 말뚝(170)의 상단을 하측으로 가압하면서 고속으로 회전하면 결합되어 있는 상기 보링용 말뚝(180)도 함께 회전하면서 상기 보링용 말뚝(180)의 하단의 굴착부(182)가 암반(40)을 뚫고 들어가면서 암반에 고정된다.

이렇게 암반 고정부(120)를 암반(40)에 고정한 후에는, 상기 고정 말뚝(170) 내공에 채움재를 주입하여 상기 말뚝 고정케이스(160)와 상기 고정 말뚝(170) 사이 공간을 채워서 고정하는 단계가 더 진행된다. 구체적으로 이 단계에서는 상기 고정 말뚝(170)의 중앙홀에 채움재를 부어서 채운 후에, 이 채움재가 굳을 충분한 시간을 주면 완료된다.

마지막으로 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 수중 설치 구조물(10)과 상기 FRP 틀(110) 사이에 콘크리트(190)를 타설하고 양생시키는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 상기 FRP 틀(110)의 상단에 이르기까지 콘크리트(190)를 완전히 타설하고 양생한다. 이렇게 함으로써 상기 수중 설치 구조물(10)의 외면이 완벽하게 보강되는 것이다.

< 실시예 2 >

본 실시예에서는 보강하기 위한 피보강 수중 설치 구조물의 형태가 실시예 1의 그것과 상이하다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 피보강 수중 설치 구조물(60)이 하부에 취수관(62)이 측방으로 설치되는 구조를 가지는 경우이다. 이 경우에는 FRP 벽판부(210)에도 상기 취수관(62)이 통과할 수 있는 홈이 형성되며, 상기 FRP 벽판부(210)을 조립하여 하강한 후에, 이 홈을 막는 홈 채움판(212)이 별도로 조립되는 구조를 가진다. 이 외의 다른 구조체 및 보강 방법은 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

< 실시예 3 >

본 실시예에서도 보강하기 위한 피보강 수중 설치 구조물의 형태가 실시예 1의 그것과 상이하다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 피보강 수중 설치 구조물(60)이 하부에 취수관(62)이 측방으로 설치되는 구조를 가지는 경우이다. 그런데 본 실시예에서는 실시예 2와 달리 상기 취수관(62)을 사각형 형태로 된 보호부재(312)를 형성하여 보호하는 구조이다. 이 경우에는 FRP 벽판부(310)에도 상기 취수관(62)이 통과할 수 있는 홈이 형성되며, 상기 FRP 벽판부(310)을 조립하여 하강한 후에, 상기 보호부재(312)가 별도로 조립되는 구조를 가진다. 이 외의 다른 구조체 및 보강 방법은 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

< 실시예 4 >

본 실시예에서는 보강하기 위한 피보강 수중 설치 구조물의 형태가 실시예 1의 그것과 상이하다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 피보강 수중 설치 구조물(70)이 일 측면에 수문(72)이 설치되는 구조를 가지는 경우이다. 이 경우에는 FRP 벽판부(410)에도 상기 수문(72) 부분을 개방할 수 있는 구조를 가지며, 이 수문(72) 부분만을 제외한 나머지 부분을 감쌀 수 있도록 상기 FRP 벽판부(410)의 구조가 변화된다. 이 외의 다른 구조체 및 보강 방법은 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 설치 구조물 보강용 구조체
110 : FRP 틀 120 : 암반 고정부
130 : FRP 벽판부 140 : 강재 보강부
150 : 연결부 160 : 말뚝 고정 케이스
170 : 고정 말뚝 180 : 보링용 말뚝

Claims (12)

1. 수중 설치 구조물과 일정 간격 이격되게 설치되며, 상기 수중 설치 구조물을 감싸는 FRP 틀;
   상기 FRP 틀에 고정되어 설치되며, 상기 FRP 틀을 상기 수중 설치 구조물이 설치된 지면의 암반에 고정하는 암반 고정부;를 포함하여 구성되되,
   상기 FRP 틀은,
   상기 FRP 틀의 외면을 형성하며, FRP 판과 상기 FRP 판에 고정되는 각형 강관으로 이루어지는 FRP 벽판부;
   상기 FRP 벽판부에 일정 간격 이격된 상태로 상기 FRP 벽판부와 상기 수중 설치 구조물 사이의 공간에 설치되며, 강재로 이루어져서 상기 FRP 틀을 보강하는 다수개의 강재 보강부;
   상기 다수개의 강재 보강부 일측을 연결하여 고정하는 연결부;를 포함하며,
   상기 암반 고정부는,
   상기 다수개의 강재 보강부 사이의 공간에 상기 FRP 벽판부에 고정되어 설치되며, 내측에 상하 방향으로 말뚝 통과홀이 형성되는 말뚝 고정 케이스;
   상기 말뚝 통과홀에 관통하여 상기 말뚝 고정 케이스에 고정되어 설치되며, 다수개의 채움제 통과홀이 관통되어 형성되는 고정 말뚝;
   상기 고정 말뚝의 하단에 결합되며, 상기 암반을 뚫고 들어가서 고정되는 보링용 말뚝; 및
   상기 말뚝 고정 케이스와 상기 고정 말뚝 사이의 공간에 주입되어 상기 고정 말뚝을 상기 말뚝 고정 케이스에 고정하는 채움제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 FRP 벽판부는,
   조립된 상태에서 원통, 타원통 또는 사각통 형상을 이루는 다수개의 FRP 벽판 부분품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체.
4. 제3항에 있어서, 상기 FRP 벽판 부분품은,
   상기 FRP 판의 모서리가 내측으로 절곡되어 형성되며, 이웃한 FRP 벽판 부분품과 체결부재에 의하여 체결되는 체결부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 고정 말뚝은,
   다수개가 상하로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 고정 말뚝에는,
   다수개의 채움재 통과홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 설치 구조물 보강용 구조체.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images