KR101364697B1 - 에어튜브 가물막이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기가 충전되는 일정한 내부공간이 구비되어 수중에 설치되며, 상기 내부공간에 공기가 충전시에 그 상면이 해면 외측으로 돌출될 수 있는 높이를 갖는 중공이 형성된 기둥 형상의 에어튜브와; 상기 에어튜브가 해저면에 고정되도록 상기 에어튜브의 저부면에 구비되어 수중 바닥면에 안착되는 고정부와; 상기 수중에 설치된 상기 에어튜브가 횡방향을 따라 유동하지 않도록 상기 에어튜브의 측면을 지지하는 지지부를; 포함하는 에어튜브 가물막이를 제시함으로써, 콘크리트나 혹은 강재에 비해 상대적으로 경량인 방수가 되는 산업용 섬유로 만들어진 에어튜브를 이용하여 수중에 구조물을 설치하거나 보수할 수 있는 가물막이를 형성하도록 함으로써 가물막이의 시공이 간편하고 신속할 뿐만 아니라 재사용이 가능하도록 하여 구조물을 설치하거나 보수하는데 소용되는 비용을 절감할 수 있다.

Description

에어튜브 가물막이{TEMPORARY LEVEE PROTECTOR USING AIR TUBE}

본 발명은 가물막이에 관한 것으로서, 상세하게는 에어튜브 가물막이에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 교각 혹은 수중보 같은 수중 구조물은 하천 혹은 해저바닥에 전부 또는 일부분이 설치되며 내부에는 철근이 배근되어 이루어지게 되는데, 수류나 암석 등 기타 외부 충격에 의해 수중 구조물의 표면이 파손되면 철근의 노출로 부식이 이루어짐으로써 수중 구조물의 수명이 단축됨은 물론 안전성에 심각한 영향을 미치게 된다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 수중 구조물(10)의 표면에 파손부(11)가 발생되면 물을 막고 보수를 하게 되는데, 이는 많은 장비와 인력을 필요로 함으로써 보수비용의 거의 대부분이 물막이에 소요됨으로써 보수비를 상승시킬 뿐만 아니라 그 시공이 매우 어려움 등의 여러 가지 문제점들이 내재되어 있다.

1. 한국등록특허 10-0665563 "교각 보수 장치 및 그를 이용한 보수공법" 2. 한국공개특허 10-2009-0052133 "해상구조물 작업용 가물막이 장치"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 콘크리트나 혹은 강재에 비해 상대적으로 경량인 방수가 되는 산업용 섬유로 만들어진 에어튜브를 이용하여 수중에 구조물을 설치하거나 보수할 수 있는 가물막이를 형성하도록 함으로써 가물막이의 시공이 간편하고 신속할 뿐만 아니라 재사용이 가능하도록 하여 구조물을 설치하거나 보수하는데 소용되는 비용을 절감할 수 있는 에어튜브 가물막이를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 공기가 충전되는 일정한 내부공간이 구비되어 수중에 설치되며, 상기 내부공간에 공기가 충전시에 그 상면이 해면 외측으로 돌출될 수 있는 높이를 갖는 중공이 형성된 기둥 형상의 에어튜브와; 상기 에어튜브가 해저면에 고정되도록 상기 에어튜브의 저부면에 구비되어 수중 바닥면에 안착되는 고정부와; 상기 수중에 설치된 상기 에어튜브가 횡방향을 따라 유동하지 않도록 상기 에어튜브의 측면을 지지하는 지지부를; 포함하는 에어튜브 가물막이를 제시한다.

여기서, 상기 에어튜브를 수중 바닥면에 고정시키는 상기 고정부의 내부에는 모래 또는 토사가 주입되어 수중 바닥면에 고정 배치될 수 있다.

그리고, 상기 해저면과 접촉되는 상기 고정부의 저부면 내측에는 상기 고정부의 중심을 향하여 일정 길이로 연장 형성되는 산업용 섬유 연장리브가 구비될 수 있다.

또한, 상기 고정부의 내측으로 해수가 유입되지 않도록 상기 산업용 섬유 연장리브의 상측에는 모래가 충전된 복수의 모래주머니가 안착될 수 있다.

아울러, 상기 고정부의 단면은 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 그 폭이 작아지는 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 지지부는 상기 에어튜브와 상기 고정부가 내부로 삽입되어 그 측면이 접촉되는 격자 형상의 프레임 구조체로 형성할 수 있다.

또한, 상기 에어튜브와 상기 고정부가 삽입되는 상기 프레임 구조체의 주연부에는 상기 프레임 구조체의 높이 방향을 따라 복수로 배치되는 종방향 보강프레임과, 상기 프레임 구조체의 횡 방향을 따라 다각 형상을 이루도록 복수로 배치되는 횡방향 보강프레임이 구비될 수 있다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 해저면에 지지부를 고정시키는 제1단계와; 상기 지지부에 에어튜브와 고정부를 삽입하고 상기 고정부에 모래나 토사를 주입하여 해저면에 고정시키는 제2단계와; 상기 에어튜브의 단부가 수면의 상측으로 돌출되도록 상기 에어튜브에 공기를 주입하는 제3단계와; 상기 에어튜브의 내측 중공에 존재하는 물을 상기 에어튜브의 외부로 펌핑하여 배출시키는 제4단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이 시공방법을 제시한다.

본 발명은 콘크리트나 혹은 강재에 비해 상대적으로 경량인 방수가 되는 산업용 섬유로 만들어진 에어튜브를 이용하여 수중에 구조물을 설치하거나 보수할 수 있는 가물막이를 형성하도록 함으로써 가물막이의 시공이 간편하고 신속할 뿐만 아니라 재사용이 가능하도록 하여 구조물을 설치하거나 보수하는데 소용되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 수중에 구조물이 설치된 구조를 도시한 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이가 수중에 설치된 구조를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 'Ⅲ-Ⅲ' 선에 따른 선 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이가 수중에 설치된 구조를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이를 수중에 시공하는 방법은 기재한 시공흐름도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이가 수중에 설치된 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 'Ⅲ-Ⅲ' 선에 따른 선 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이가 수중에 설치된 구조를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이를 수중에 시공하는 방법은 기재한 시공흐름도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 에어튜브 가물막이는, 공기가 충전되는 일정한 내부공간(110)이 구비되어 수중에 설치되며, 상기 내부공간에 공기가 충전시에 그 상면이 해면 외측으로 돌출될 수 있는 높이를 갖는 중공이 형성된 기둥 형상의 에어튜브(100)와, 상기 에어튜브(100)가 해저면에 고정되도록 상기 에어튜브(100)의 저부면에 구비되어 수중 바닥면에 안착되는 고정부(200)와, 상기 수중에 설치된 상기 에어튜브(100)가 횡방향을 따라 유동하지 않도록 상기 에어튜브(100)의 측면을 지지하는 지지부(300)를 포함하여 구성되어 있다.

에어튜브(100)는 일정한 내부공간(110)을 가지며 중공이 형성된 기둥 형상의 부재로서, 내부공간(110)에 물이나 혹은 공기를 충전시켜 에어튜브(100)의 단부가 수면의 외부로 돌출될 수 있는 높이를 형성하도록 해저면에 설치된다.

이러한 에어튜브(100)는 건축 구조물에 사용되는 방수용 섬유를 이용하여 원형 혹은 다각형으로 공기 주머니를 만들어서 수중에 공기 주머니를 가라앉히고 부력에 의하여 공기 주머니가 직립되게 배치되는 원리를 이용한 것이다.

에어튜브(100)의 일측에는 그 내부로 공기나 혹은 물을 주입할 수 있는 주입구가 관통 형성되어 있으며, 이러한 주입구는 별도의 주입관과 연결되어 공기나 혹은 물이 내부공간(110)으로 주입되도록 한다.

에어튜브(100)의 중심에 형성된 중공은 에어튜브(100)의 내부공간(110)에 물이나 공기를 주입하여 그 단부가 수면의 외부로 돌출되도록 한 후에 중공에 존재하는 침투수를 에어튜브(100)의 외부로 배출시켜 작업공간을 마련하기 위한 것이다.

에어튜브(100)의 하단면에는 해수를 에어튜브(100)의 외부로 배출시켜 작업공간을 형성한 후에 에어튜브(100)의 중공으로 해수가 침투하지 않도록 하기 위한 고정부(200)가 구비된다.

이러한 고정부(200)의 상면에는 에어튜브(100)의 하면이 고정 결합되고, 고정부(200)가 해저면에 안착되어 고정될 수 있도록 고정부(200)의 내부에는 모래나 토사 등이 충전된다.

해저면과 접촉되는 고정부(200)의 저부면 내측에는 고정부(200)의 중심을 향하여 일정 길이로 연장 형성되는 산업용 섬유 연장리브(210)가 구비될 수 있는데, 산업용 섬유 연장리브(210)는 해수가 배출된 중공으로 물이 침투함을 방지하기 위하여 구비된 부재이다.

이러한, 산업용 섬유 연장리브(210)의 상측에는 모래가 충전된 복수의 모래주머니(220)가 안착되어 해저면과의 접촉 면적을 넓힘과 동시에 접촉력을 증가시킴으로써 고정부(200)와 해저면 사이로 해수가 침투하지 않도록 한다.

그리고, 고정부(200)의 단면은 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 그 폭이 작아지는 형상으로 형성됨으로써 그 상면에 고정 결합된 에어튜브(100)를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

즉, 고정부(200)는 그 단면의 상부보다 하부의 폭이 상대적으로 큰 형상으로 형성함으로써 구조적인 안정성을 높여서 수중에서 해류가 발생하더라도 횡 방향에 따른 저항을 높일 수 있게 된다.

지지부(300)는 에어튜브(100)와 고정부(200)가 내부에 삽입되어 그 측면이 접촉되는 격자형 프레임 구조체(310)로 형성되는데, 이러한 격자형 프레임 구조체(310)는 다수의 프레임이 격자 형태로 형성되어 해저면에 고정되는 부재이다.

격자형 프레임 구조체(310)의 높이는 에어튜브(100)의 내부공간(110)으로 물이나 공기가 주입되어 에어튜브(100)가 직립된 상태의 높이와 동일하거나 혹은 더 높게 형성하는 것이 효과적이다.

격자형 프레임 구조체(310)는 프레임 자체가 해저면에 삽입되어 고정될 수 있도록 종방향으로 배치된 프레임의 하단은 일정 길이 연장 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 다수의 프레임이 형성하는 격자의 폭은 에어튜브(100)의 외경과 동일한 길이로 형성하여 에어튜브(100)의 내부공간(110)으로 물이나 공기가 주입되어 에어튜브(100)가 부풀어 오를 경우에 에어튜브(100)의 측면을 견고하게 지지하여 에어튜브(100)가 유동하지 않도록 하는 것이 효과적이다.

또한, 에어튜브(100)와 고정부(200)가 삽입되는 격자형 프레임 구조체(310)의 주연부에는 격자형 프레임 구조체(310)의 높이 방향을 따라 복수로 배치되는 종방향 보강프레임(311)과, 격자형 프레임 구조체(310)의 횡 방향을 따라 다각 형상을 이루도록 복수로 배치되는 횡방향 보강프레임(312)을 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 지지부(300)는 도 2에 도시한 바와 같이, 격자형 프레임 구조체(310)로 형성될 수도 있지만 도 4에 도시한 바와 같이, 다각 기둥형 프레임 구조체(320)로 형성될 수도 있음은 물론이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 다각 기둥형 프레임 구조체(320)는 일정 간격 이격되게 종방향을 따라 배치되는 종방향 프레임(321)과, 종방향 프레임(321)과 종방향 프레임(321) 사이의 복수의 개소에 횡방향을 따라 배치되는 횡방향 프레임(322)으로 구성되어 있다.

종방향 프레임(321)이 형성하는 횡단면의 형상은 다각 형상으로 형성되며, 에어튜브(100)를 지지하기 위하여 필요한 지지력에 따라서 종방향 프레임(321)의 개수는 조절이 가능하게 된다.

횡방향 프레임(322)은 종방향 프레임(321)과 종방향 프레임(321) 사이에 그 높이 방향을 따라 일정 간격 이격되도록 복수로 배치되며, 에어튜브(100)를 지지하기 위하여 필요한 지지력에 따라서 이격 거리가 조절될 수 있다.

즉, 에어튜브(100)를 지지하는데 필요한 지지력이 커야할 경우에는 이격 거리가 짧아지며, 지지력이 상대적으로 작아도 될 경우에는 이격 거리가 길어지게 된다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이를 해저면에 시공하는 방법은 다음과 같다.

우선, 에어튜브 가물막이를 설치하고자 하는 해저면에 지지부(300)인 지지부(300)를 고정시키는데, 이때, 지지부(300)를 형성하기 위하여 종방향으로 배치된 프레임의 돌출된 부위를 해저면에 삽입하여, 격자형 프레임 구조체(310)나 혹은 다각 기둥형 프레임 구조체(320)가 해저면에 견고하게 고정되도록 한다.

격자형 프레임 구조체(310)나 혹은 다각 기둥형 프레임 구조체(320)가 해저면에 고정되면 에어튜브(100)와 고정부(200)를 격자형 프레임 구조체(310)나 혹은 다각 기둥형 프레임 구조체(320)의 내부로 삽입하여, 고정부(200)가 환형상을 이루도록 해저면에 배치한 후에 고정부(200)의 내부에 모래나 혹은 토사를 주입하여 해저면에 고정시키고 산업용 섬유 연장리브(210)의 상면에 모래주머니(220)를 안착시켜 해저면과의 밀착력을 높인다.

그 후, 주입공에 주입관을 연결하고 에어튜브(100)의 내부공간(110)으로 물이나 공기를 주입하게 되면 에어튜브(100)가 상측으로 부풀어 올라 격자형 프레임 구조체(310)나 혹은 다각 기둥형 프레임 구조체(320)의 내부에서 환형 기둥이 형성된다.

에어튜브(100)가 환형 기둥 형상으로 부풀어 오르면 중공에 존재하는 해수를 중공의 외부로 펌핑하여 배출시켜서 에어튜브(100)로 둘러싸인 작업공간을 형성함으로써 에어튜브 가물막이를 간편하고 신속하게 시공함과 동시에 재사용이 가능하도록 하여 구조물을 설치하거나 보수하는데 소용되는 비용을 절감할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 에어튜브 110 : 내부공간
200 : 고정부 210 : 산업용 섬유 연장리브
220 : 모래주머니 300 : 지지부
310 : 격자형 프레임 구조체
311 : 종방향 보강프레임 312 : 횡방향 보강프레임
320 : 다각 기둥형 프레임 구조체
321 : 종방향 프레임 322 : 횡방향 프레임

Claims (8)

1. 공기가 충전되는 일정한 내부공간(110)이 구비되어 수중에 설치되며, 상기 내부공간에 공기가 충전시에 그 상면이 해면 외측으로 돌출될 수 있는 높이를 갖는 중공이 형성된 기둥 형상의 에어튜브(100)와;
   상기 에어튜브(100)가 해저면에 고정되도록 상기 에어튜브(100)의 저부면에 구비되어 수중 바닥면에 안착되는 고정부(200)와;
   상기 수중에 설치된 상기 에어튜브(100)가 횡방향을 따라 유동하지 않도록 상기 에어튜브(100)의 측면을 지지하는 지지부(300)를; 포함하며,
   상기 해저면과 접촉되는 상기 고정부(200)의 저부면 내측에는 상기 고정부(200)의 중심을 향하여 일정 길이로 연장 형성되는 산업용 섬유 연장리브(210)가 구비되고, 상기 고정부의 내측으로 해수가 유입되지 않도록 상기 산업용 섬유 연장리브(210)의 상측에는 모래가 충전된 복수의 모래주머니(220)가 안착된 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어튜브(100)를 수중 바닥면에 고정시키는 상기 고정부(200)의 내부에는 모래 또는 토사가 주입되어 수중 바닥면에 고정 배치된 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정부(200)의 단면은 높이 방향을 따라 상측으로 갈수록 그 폭이 작아지는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이.
6. 제1항에 있어서,
   상기 지지부(300)는 상기 에어튜브(100)와 상기 고정부(200)가 내부로 삽입되어 그 측면이 접촉되는 격자 형상의 프레임 구조체(300)인 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이.
7. 제6항에 있어서,
   상기 에어튜브(100)와 상기 고정부(200)가 삽입되는 상기 프레임 구조체(300)의 주연부에는 상기 프레임 구조체(300)의 높이 방향을 따라 복수로 배치되는 종방향 보강프레임(310)과, 상기 프레임 구조체(300)의 횡 방향을 따라 다각 형상을 이루도록 복수로 배치되는 횡방향 보강프레임(320)이 구비된 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이.
8. 제1항, 제2항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 산업용 섬유로 형성된 에어튜브 가물막이를 시공하는 방법으로서,
   해저면에 지지부를 고정시키는 제1단계와;
   상기 지지부에 에어튜브와 고정부를 삽입하고 상기 고정부에 모래나 토사를 주입하여 해저면에 고정시키는 제2단계와;
   상기 에어튜브의 단부가 수면의 상측으로 돌출되도록 상기 에어튜브에 공기를 주입하는 제3단계와;
   상기 에어튜브의 내측 중공에 존재하는 물을 상기 에어튜브의 외부로 펌핑하여 배출시키는 제4단계를;
   포함하는 것을 특징으로 하는 에어튜브 가물막이 시공방법.

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