KR101438252B1 - 해저터널용 조립블럭과 이를 이용한 해저터널 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저터널용 조립블럭과 이를 이용한 해저터널 시공방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 해상의 선박에서 터널구조물을 구성할 수 있는 조립형의 해저터널용 조립블럭을 구성한 것이며, 이에따라 해상의 선박에서 조립블럭들을 조립하여 해저터널용 구조물들을 순차적으로 완성시킨 후 완성된 구조물들을 순차적으로 연결시키면서 해저로 침하시켜 단기간내에 신속하게 원하는 길이의 해저터널을 완성시킬 수 있도록 하여 해저터널의 시공비용을 절감함은 물론, 작업 공정을 단순화시키고, 더불어 시공기간 또한 단축시키도록 한 것이다.

Description

해저터널용 조립블럭과 이를 이용한 해저터널 시공방법{The block for the submarine tunnel}

본 발명은 해저터널용 조립블럭과 이를 이용한 해저터널의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해상에서 조립블럭들의 간단한 조립으로부터 해저터널용 구조물을 완성하고, 완성된 해저터널용 구조물을 해상에서 순차적으로 연결시키면서 해저로 침하시켜 단기간내에 신속하게 원하는 길이의 해저터널을 완성시킬 수 있도록 하는 해저터널용 조립블럭과 이를 이용한 해저터널 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 해저터널은 첨부된 도 1에서와 같이 다수의 터널구조물(a1,a2,a3)을 순차적으로 수중 또는 해저에 침수시킨 후 각 터널구조물(a1,a2,a3)을 해저에서 상호 연결함으로써 구축되는 것이다.

여기서, 상기 터널구조물(a1,a2,a3)들의 연결은 해저에서 연결하게 되며, 이때 방수를 위하여 고무 가스켓과 같은 실링부재를 삽입한 후 이를 체결부재로 고정하도록 하였다.

그러나, 종래의 해저터널은 그 시공방법이 기술적인 여러 많은 문제점을 초래하고 있음은 물론 상당히 번거로운 단점이 있다.

즉, 육상의 작업 야드에서 터널구조물(a1,a2,a3)을 제작한 뒤 이러한 터널구조물(a1,a2,a3)들을 터널을 설치하기 위한 장소로 선박을 이용하여 이동시킨 후 해저로 일정간격으로 침하시켜 배열 및 설치가 이루어지도록 한 상태에서 각각의 터널구조물(a1,a2,a3)을 연결시키는 것인 바, 육상에서의 터널구조물(a1,a2,a3)에 대한 제작과 해상에서의 설치 작업 모두 매우 중요하기 때문에 완벽한 사전준비 및 신중한 작업을 필요로 한다.

또한, 해저터널을 구성하기 위한 터널구조물(a1,a2,a3)들의 연결 작업이 해저에서 이루어지는 관계로, 작업시간이 많이 소요될 수 밖에 없고, 연결 작업의 정확도가 떨어지는 문제가 있다.

또한, 종래의 해저터널은 그 시공에 있어 터널구조물을 육상에서 제작한 후 이를 일일이 시공위치로 이동시켜야 하는데, 하나의 터널구조물 크기가 상당하므로 해저터널을 시공하는데 필요로 하는 다수의 터널구조물을 동시에 이동시킬 수 없으며, 이에따라 공사기간 단축을 위해서는 터널구조물에 대한 운반에 많은 선박을 사용해야 하는 문제가 있다.

이에따라 종래의 해저터널은 그 시공에 있어 시공비용과 번거로운 작업공정 및 시공기간 또한 오랜 기간이 소요되는 문제점을 가질 수 밖에 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 해상의 선박에서 터널구조물을 구성할 수 있는 조립형의 해저터널용 조립블럭을 구성함으로써, 해상의 선박에서 조립블럭들을 조립하여 해저터널용 구조물들을 순차적으로 완성시킨 후 완성된 구조물들을 순차적으로 연결시키면서 해저로 침하시켜 단기간내에 신속하게 원하는 길이의 해저터널을 완성시킬 수 있도록 하여 해저터널의 시공비용을 절감함은 물론, 작업 공정을 단순화시키고, 더불어 시공기간 또한 단축시킬 수 있도록 하는 해저터널용 조립블럭과 이를 이용한 해저터널 시공방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 해저터널용 조립블럭은, 터널 구조물의 상면을 이루고, 전후방측에 일정간격을 두고 제 1 결합홈을 형성하는 상면 플레이트; 터널 구조물의 하면을 이루고, 전후방측에 일정간격을 두고 제 2 결합홈을 형성하는 하면 플레이트; 상기 상면 및 하면 플레이트의 제 1,2 결합홈에 상하측의 양단이 끼움 결합되는 제 3 결합홈을 형성한 측벽면 플레이트; 를 포함한다.

또한, 상기 상면 및 하면 플레이트들의 결합면 사이에는 실링부재가 결합되고, 상기 실링부재에는 이탈방지돌기가 돌출 구성된다.

또한, 상면 및 하면 플레이트들의 결합면에는 상기 실링부재의 이탈을 방지시키도록 상기 이탈방지돌기가 끼움되는 이탈방지홈이 구성된다.

또한, 상기 상면 및 하면 플레이트들의 결합면은 체결부재에 의해 체결 결합이 이루어지면서 그 사이의 실링부재가 압착되도록 체결홀을 가지는 결합플랜지를 형성한 것이다.

또한, 상기 측벽면 플레이트에는 상기 상면 및 하면 플레이트의 일정높이를 유지하는 상태로 지지될 수 있도록 하는 지지턱부가 상하측에 돌출 구성된다.

또한, 상기 측벽면 플레이트의 전후방측에는 각각 끼움홈과 끼움돌기가 구성된다.

한편, 상기와 같은 해저터널용 조립블럭을 통해 이루어지는 해저터널의 시공방법으로는, 해상의 선박에서 조립블럭들을 이용하여 일정길이로 제작되는 다수의 터널구조물을 순차적으로 조립하는 단계; 일정길이로 조립된 상기 터널구조물을 앞서 조립된 터널구조물들과 연결시키면서 순차적으로 해저로 침하시키는 단계; 및, 해상의 선박에서 조립블럭들을 통해 다수의 터널 구조물을 순차적으로 조립하는 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 해상의 선박에서 터널구조물을 구성할 수 있는 조립형의 해저터널용 조립블럭을 구성한 것으로, 이를 통해 해상의 선박에서 조립블럭들을 조립하여 해저터널용 구조물들을 순차적으로 완성시킨 후 완성된 구조물들을 순차적으로 연결시키면서 해저로 침하시켜 단기간내에 신속하게 원하는 길이의 해저터널을 완성시킬 수 있도록 하여 해저터널의 시공비용을 절감함은 물론, 작업 공정을 단순화시키고, 더불어 시공기간 또한 단축시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 해저터널을 시공하기 위한 터널 구조물의 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예로 해저터널용 조립블럭의 구조를 보인 결합사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 측벽면플레이트의 구조를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예로 측벽면 플레이트의 구조를 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예로 조립블럭의 조립에 따른 터널 구조물의 측면도.
도 6은 본 발명의 실시예로 상면과 하면 플레이트들의 연결 고정상태도.
도 7은 본 발명의 실시예로 조립블럭에 의해 완성되는 터널 구조물을 해저에 시공하는 상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 해저터널용 조립블럭은 해저터널을 이루는 단위구조물인 터널구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13,…,An)을 구성할 수 있도록 한 것으로, 상면 및 하면 플레이트(10)(20), 측벽면 플레이트(30), 그리고 실링부재(40)와 볼트 및 너트로 이루어지는 체결부재(50)를 포함한다.

상기 상면 플레이트(10)는 철근콘크리트로 형성된 블럭체로서 터널구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13,…,An)의 상면을 이루는 것이며, 전후방측에는 일정간격을 두고 제 1 결합홈(11)이 형성되고, 상기 상면 플레이트(10)들이 서로 밀착되는 결합면에는 각각 상기 체결부재(50)에 의해 체결 결합이 이루어지면서 상기 실링부재(40)를 압착시킬 수 있도록 체결홀(미도시)를 가지는 결합플랜지(13)가 구성된다.

이때, 상기 상면 플레이트(10)들이 서로 밀착되는 결합면에는 상기 실링부재(40)의 이탈을 방지시킬 수 있도록 하는 이탈방지홈(12)이 구성된다.

상기 하면 플레이트(10)는 철근콘크리트로 형성된 블럭체로서 터널구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13,…,An)의 하면을 이루는 것이며, 전후방측에 일정간격을 두고 제 2 결합홈(21)이 형성되고, 상기 하면 플레이트(20)들이 서로 밀착되는 결합면에는 각각 상기 체결부재(50)에 의해 체결 결합이 이루어지면서 상기 실링부재(40)를 압착시킬 수 있도록 체결홀(미도시)를 가지는 결합플랜지(23)가 구성된다.

이때, 상기 하면 플레이트(20)들이 서로 밀착되는 결합면에는 상기 실링부재(40)의 이탈을 방지시킬 수 있도록 하는 이탈방지홈(22)이 구성된다.

상기 측벽면 플레이트(30)는 철근콘크리트로 형성된 블럭체로서 상기 상면 및 하면 플레이트(10)(20)의 제 1,2 결합홈(11)(21)에 상하측의 양단이 끼움 결합되도록 제 3 결합홈(31)이 형성된다.

이때, 상기 측벽면 플레이트(30)에는 상기 상면 및 하면 플레이트(10)(20)의 일정높이를 유지하는 상태로 지지될 수 있도록 하는 지지턱부(32)가 일면의 상하측에 각각 돌출 구성됨은 물론, 전후방측에는 끼움홈(33)과 끼움돌기(34)가 각각 구성된다.

그리고, 상기 실링부재(40)는 상기 상면 및 하면 플레이트(10)들이 서로 밀착되는 결합면 사이에 위치하는 것으로, 상기 실링부재(40)에는 상기 이탈방지홈(12)(22)에 삽입되는 이탈방지돌기(41)가 돌출 구성된다.

이때, 상기 실링부재(40)는 상기 상면 및 하면 플레이트(10)들이 서로 밀착되는 결합면 사이에서 상기 결합플랜지(13)(23)에 볼트 및 너트로 이루어지는 체결부재(50)의 체결이 이루어질 때 압착되며, 이에따라 상기 상면 및 하면 플레이트(10)들이 서로 밀착되는 결합면으로는 물 유입이 차단될 수 있는 것이다.

이와같이, 본 발명의 실시예는 첨부된 도 2 내지 도 7에서와 같이, 우선 육상에서 시멘트 타설로 단위 조립체인 상면 및 하면 플레이트(10)(20)와 측벽면 플레이트(30)를 다수 제작한 후 이를 선박에 선적한 상태에서 해저터널을 시공하기 위한 위치로 이동한다.

다음으로, 해상의 선박에서 조립블럭들을 통해 다수의 터널 구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13,…,An)을 순차적으로 조립하게 된다.

즉, 하나의 상면 플레이트(10)와 하나의 하면 플레이트(20), 그리고 하나의 측벽면 플레이트(30)를 각각 제 1,2,3 결합홈(11)(21)(31)을 이용하여 끼움 결합시키면서 박스형을 이루는 하나의 터널구조물(A1)을 완성한다.

이때, 상기 상면 플레이트(10)와 하면 플레이트(20)의 높이는 상기 측벽면 플레이트(30)의 상하측에 마련되는 지지턱부(32)에 의해 일정높이를 유지하게 되면서 터널공간을 형성하게 된다.

다음으로, 상기 완성되는 터널구조물(A1)에 다시 상기의 조립과정을 반복하면서 상면플레이트(10)와 하면 플레이트(20) 및 측벽면플레이트(30)를 결합시키는 것을 순차적으로 반복하여 다수의 터널구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13,…,An)을 연결시킨다.

이때, 터널 구조물들의 사이 즉, 상면 플레이트(10)와 하면 플레이트(20)가 서로 밀착되는 결합면에는 실링부재(40)를 위치시킨 상태에서, 상기 상면 플레이트(10)와 하면 플레이트(20)가 서로 밀착되는 결합면에 형성되는 결합플랜지(13)(23)에 볼트와 너트로 이루어지는 체결부재(50)를 체결시킨다.

그러면, 상기 다수를 이루는 터널구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13,…,An)들의 사이는 실링이 이루어지고, 이에따라 우선적으로 연결되는 터널구조물들을 해저로 침하시킨다.

다음으로, 해저로 침하되는 터널구조물(A1,…,A3,…,A7,…,A10,…,A13)들을 고정핀(100)을 이용하여 해저면에 고정시키는 한편, 상기 과정을 반복적으로 실시하게 되면, 첨부된 도 7에서와 같이 해저에는 원하는 길이의 해저터널 시공이 완성될 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 터널 구조물을 이루는 상면 플레이트(10)와 하면 플레이트(20) 및 측벽면플레이트(30)를 순차적으로 결합시키면서 이를 순차적으로 해저에 침하시키는 것으로 해저터널에 대한 시공이 간단하게 완성되는 기술적 특징을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 상면 플레이트 11; 제 1 결합홈
12; 이탈방지홈 13; 결합플랜지
20; 하면 플레이트 21; 제 2 결합홈
22; 이탈방지홈 23; 결합플랜지
30; 측벽면 플레이트 31; 제 3 결합홈
40; 실링부재 41; 이탈방지돌기
50; 체결부재 100; 고정핀

Claims (7)

1. 터널 구조물의 상면을 이루고, 전후방측에 일정간격을 두고 제 1 결합홈을 형성하는 상면 플레이트;
   터널 구조물의 하면을 이루고, 전후방측에 일정간격을 두고 제 2 결합홈을 형성하는 하면 플레이트; 및,
   상기 상면 및 하면 플레이트의 제 1,2 결합홈에 상하측의 양단이 끼움 결합되는 제 3 결합홈을 형성시킨 측벽면 플레이트; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 조립블럭.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상면 및 하면 플레이트들의 결합면 사이에는 실링부재가 결합되고, 상기 실링부재에는 이탈방지돌기가 돌출 구성하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 조립블럭.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 상면 및 하면 플레이트들의 결합면에는 상기 실링부재의 이탈을 방지시키도록 상기 이탈방지돌기가 끼움되는 이탈방지홈을 구성하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 조립블럭.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 상면 및 하면 플레이트들의 결합면은 체결부재에 의해 체결 결합이 이루어지면서 그 사이의 실링부재가 압착되도록 체결홀을 가지는 결합플랜지를 형성하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 조립블럭.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 측벽면 플레이트에는 상기 상면 및 하면 플레이트의 일정높이를 유지하는 상태로 지지될 수 있도록 하는 지지턱부가 상하측에 돌출 구성하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 조립블럭.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 측벽면 플레이트의 전후방측에는 각각 끼움홈과 끼움돌기를 구성하는 것을 특징으로 하는 해저터널용 조립블럭.
7. 해상의 선박에서 청구항 1의 조립블럭들을 이용하여 일정길이로 제작되는 다수의 터널구조물을 순차적으로 조립하는 단계;
   일정길이로 조립된 상기 터널구조물을 앞서 조립된 터널구조물들과 연결시키면서 순차적으로 해저로 침하시키는 단계; 및,
   상기 터널구조물들이 해저에 순차적으로 침하될 때마다 해저면에 고정핀으로 고정시키는 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 해저터널 시공방법.

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