KR101487131B1 - 속채움 망태를 내장한 콘크리트 블록 제작방법 및 콘크리트블록 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트 블록 내에 속채움 망태를 내장함으로써 콘크리트의 사용량을 줄여 친환경성을 높임과 더불어 콘크리트 블록의 구조와 성능을 그대로 유지하면서 공사비 절감과 공사기간을 단축할 수 있는 콘크리트 블록 및 이를 이용한 안벽 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 의한 콘크리트 블록은, 콘크리트 재질로 이루어진 콘크리트 몸체와, 상기 콘크리트 몸체의 내부에 배치된 입방체의 속채움 망태를 포함하고, 상기 속채움 망태는 복수의 철망이 결합되어 입방체 구조로 구성되고, 상기 속채움 망태의 내부에는 콘크리트대체용 충전물이 속채움되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 콘크리트 블록은, 콘크리트 재질로 이루어진 콘크리트 몸체와, 상기 콘크리트 몸체의 내부에 배치된 입방체의 속채움 망태를 포함하고, 상기 속채움 망태는 복수의 철망이 결합되어 입방체 구조로 구성되고, 상기 속채움 망태의 내부에는 콘크리트대체용 충전물이 속채움되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 선박의 계류를 위한 안벽과 외곽시설인 방파제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벽체용 콘크리트 블록과 상치용 콘크리트 블록 내에 속채움 망태를 내장함으로써 콘크리트의 사용량을 줄여 친환경성을 높임과 더불어 콘크리트 블록의 구조와 성능을 그대로 유지하면서 공사비 절감과 공사기간을 단축할 수 있는 콘크리트 블록 및 콘크리트블록을 이용한 안벽구조물에 관한 것이다.
항만은 기본적으로 선박이 안전하게 입출항할 수 있는 수역시설과 외곽시설, 선박이 접안하여 여객 또는 화물을 신속하고 안전하게 싣고 내릴 수 있는 안벽(Quay Wall) 등과 같은 계류시설, 화물을 배후의 산업단지 등으로 수송하는 임항교통시설이 기본적으로 구비되어야 하고, 고부가가치 항만 클러스터를 구축하고 종합물류기지로 육성하기 위한 기능시설 및 지원시설이 종합적으로 연계되어야 한다.
특히, 안벽은 여객의 승하선 및 화물의 하역을 위해 만들어진 벽면을 가진 선박계류시설로서, 선박이 안전하게 접안하여 화물 및 여객을 처리할 수 있도록 설치한 부두의 바다 방향에 수직으로 쌓은 벽. 즉 전면 수심(水深)이 4.5m이상인 계류시설로서, 1천톤 이상의 선박이 접안하는 부두시설을 말하며, 전면의 수심이 4.5m 이내인 물양장과 구별하는 것이 일반적이다.
이러한 안벽 구조물의 구조형식에 따라 중력식·잔교식·선반식·강널말뚝식 및 부잔교 등으로 구분되며, 건설된 사례를 살펴보면 중력식 안벽은 77%이고, 잔교식 안벽은 20%이며, 그외 선반식, 강널말뚝식, 부잔교 등과 같은 기타형식의 안벽은 3% 정도로 분포되어 있다.
그리고, 중력식 안벽은 또다시 벽체에 사용되는 구조물에 따라 콘크리트 블록식(Concrete Block Type), 케이슨식(Caisson Type), 셀 블록식(Cellular Block Type) 등으로 분류할 수 있는데, 우리나라에서 건설된 사례를 살펴보면 콘크리트 블록식(79%), 케이슨식(15%), 셀 블록식(6%)로 조사되었다. 따라서 우리나라 안벽 구조물중 절반 이상인 60%가 중력식 안벽 콘크리트 블록식이다.
중력식 안벽은 기초지반이 단단한 해저지지층까지 굴착하고 기초사석으로 마운드를 조성한 후 구조체로서 콘크리트 블록 또는 케이슨 또는 셀 블록을 거치하여 벽체의 자중과 마찰력으로 토압, 수압, 상재하중 등 외력에 저항하게 한 구조물 형식으로서 이 형식의 장점은 공종이 단순하고 시공성이 양호하며, 유지관리가 용이한 반면, 잔교식 안벽에 비해 공사기간이 비교적 길고 초기 공사비가 많이 소요되는 단점이 있다.
콘크리트 블록식은 육상에서 콘크리트 블록을 무근 콘크리트로 미리 제작하여 기초 사석 위에 여러 단으로 거치한 후 그 상부에 상치 콘크리트를 타설하여 완성하는 형태이다. 비교적 소형의 해상장비로 시공이 가능하여 가장 일반적으로 적용하는 공법이지만 공사비가 많이 소요되는 단점이 있다.
케이슨식은 대형 콘크리트 함체의 케이슨을 육상 혹은 플로팅도크(Floating dock)에서 제작하여 해상크레인 또는 예인선 등에 의해 계획 위치에 거치하는 일련의 과정에서 케이슨의 진수시설이 필요하며, 특히 케이슨을 해상에 띄워서 거치하기 때문에 충분한 수심이 확보되어야 하고, 거치 즉시 케이슨내 속채움을 해야 케이슨의 변위를 방지할 수 있다. 구조 일체성이 좋고, 해상작업시간을 단축할 수 있는 장점이 있으나, 대형 해상장비가 필요하며, 시공비가 고가로 소요되고, 계획공기를 맞추지 않으면 이용상의 어려움이 내재한 것이며, 안벽 연장이 짧을 경우에는 이를 설치하기 위한 준비시설 비용이 많이 소요되어 오히려 비경제적인 단점이 있다.
셀 블록식은 셀룰러(Cellular)라는 철근 콘크리트로 제작한 상자형 중공블록을 육상에서 미리 제작하여 기초 사석 위에 거치한 후 셀 내부에 사석 등으로 속채움 한 후 상치 콘크리트를 타설하여 완성하는 형태이므로 콘크리트 블록식에 비해 공사비가 저렴하지만, 다공종의 과정을 여러 번에 걸쳐 반복 시공함으로써 진척도에 비해 매우 복잡한 시공관리과정을 거치게 되므로 부대장비가 부가적으로 소요되고, 공기기간, 품질관리, 안전관리 측면 등에서 불리한 점이 많다.
여기서, 안벽의 구조물 중에서 콘크리트 블록식이 많이 채택되고 있는 지에 대해 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 케이슨식은 타 형식에 비해 케이슨 제작 및 진수시설비가 더 많이 소요되더라도 안벽 연장이 긴 대형 안벽구조물에서 경제성이 있다. 즉 케이슨 격실내의 속채움 재료를 콘크리트보다 저렴한 재료로 대체할 수 있기 때문이다. 속채움 재료는 일반적으로 모래, 깬 잡석, 사석, 철강 슬래그 등이 많이 사용된다. 케이슨은 통상 1,000톤급 이상의 대형 콘크리트 함체로서, 그 크기는 최소한 B 20m×L 8m×H 15m 이상이다. 이에 따라, 케이슨식은 대형 해상장비가 필요하며, 케이슨 거치 즉시 케이슨내 속채움을 하지 않으면 파랑 및 항행하는 선박의 항주파에 의해 공사 기준선을 이탈하여 재 거치하는 사례가 다수 발생하기도 한다.
그리고, 셀 블록식은 상자형 중공블록으로 상하단이 오픈되어 있다. 셀 블록 거치후 셀 내부에는 속채움 재료로 사석 등을 채우는 일련의 공사과정에서 다단계 시공에 따른 공종이 매우 복잡하고, 해상작업시간이 길어 시공관리에 취약성이 있어 안전사고의 우려가 매우 높고, 주변환경 불비로 근로자 선별이 어려운 단점이 있는 반면에 공사비는 콘크리트 블록식에 비해서 저렴한 점이 그 장점으로 볼 수 있다.
이에 대해, 콘크리트 블록식은 단위 m당 공사비가 가장 많이 소요되는 단점이 있으나, 품질관리, 안전관리, 시공관리 등이 타 형식에 비해 비교적 손쉽고, 안전하며 소규모의 해상장비로도 시공 가능하고 공사기간이 짧아 안벽 구조물에서 가장 많이 채택되는 공법으로 지칭된다.
한편, 계류시설인 안벽 구조물 중 79%를 차지하는 중력식 구조인 콘크리트 블록은 폭 2~4m, 두께 2m 내외, 길이 4~8m의 무근 콘크리트로서, 최대 단점인 고가의 공사비를 어떻게 절감하고 친환경블록을 제작할 것인지가 시급히 개선해야할 과제이다. 또한 외곽시설인 방파제의 상치 콘크리트는 거대한 매스(mass) 콘크리트 구조물로서 블록당 상치 폭 10~20m, 두께 4~6m, 길이 10~30m의 무근 콘크리트로서 방파제 연장만큼 상치콘크리트를 현장타설 하여야 하므로 단위 공사비가 매우 크며, 콘크리트 타설이 거의 해상에서 현장타설로 이루어지므로 공사비 절감과 공사기간 단축 등을 시급히 개선해야 할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러단점을 해결하기 위하여 연구, 개발된 것으로, 콘크리트 블록식과 셀 블록식의 장점을 결합하여 콘크리트 블록(상치 콘크리트 블록을 포함함)의 구조와 성능을 그대로 유지하면서 공사비 절감과 공사기간을 단축하고, 상기 공사기간 단축으로 항만의 조기운영에 따른 물류비를 절감시켜 지역경제 활성화에 기여할 수 있으며, 자원을 재활용하여 환경에 대한 피해를 최소화하고 친환경 항만을 구축할 수 있는 콘크리트 블록 및 콘크리트블록을 이용한 안벽구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 콘크리트 블록은,
콘크리트 재질로 이루어진 콘크리트 몸체와,
상기 콘크리트 몸체의 내부에 배치된 입방체의 속채움 망태를 포함하고,
상기 속채움 망태는 복수의 철망이 결합되어 입방체 구조로 구성되고, 상기 속채움 망태의 내부에는 콘크리트대체용 충전물이 속채움되는 것을 특징으로 한다.
상기 속채움 망태의 각 철망에는 부직포가 부착되고, 상기 콘크리트 블록의 상면 및 하면에는 키 돌출부 및 키 홈부가 형성되며, 상기 콘크리트 블록의 상면에는 걸고리가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 콘크리트 블록을 이용한 안벽 구조물은,
기초 사석마운드;
상기 기초 사석마운드 위에 시공된 벽체;
상기 벽체의 후방에 시공된 뒷채움층;
상기 뒷채움층의 후방에 시공된 필터층;
상기 필터층의 후방에 시공된 배후 매립층; 및,
상기 뒷채움층, 필터층, 배후 매립층의 상부에 시공된 부두뜰;을 포함하고,
상기 벽체는 상기 기초 사석마운드 위에 상하로 적층된 복수의 벽체용 콘크리트 블록과, 상기 복수의 벽체용 콘크리트 블록의 최상측에 설치되는 상치용 콘크리트 블록으로 이루어지며,
상기 벽체용 콘크리트 블록 및 상기 상치용 콘크리트 블록은 콘크리트 재질로 이루어진 콘크리트 몸체와, 상기 콘크리트 몸체의 내부에 배치된 입방체의 속채움 망태를 포함하고,
상기 속채움 망태는 복수의 철망이 결합되어 입방체 구조로 구성되고, 상기 속채움 망태의 내부에는 콘크리트대체용 충전물이 속채움되는 것을 특징으로 한다.
상기 속채움 망태의 각 철망에는 부직포가 부착되고, 상기 콘크리트 블록의 상면 및 하면에는 키 돌출부 및 키 홈부가 형성되며, 상기 콘크리트 블록의 상면에는 걸고리가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 콘크리트 블록은 항만 안벽구조물의 벽체를 구성하도록 복수의 벽체용 콘크리트 블록이 적층된 이후에 복수의 벽체용 콘크리트 블록의 최상단에 시공되는 상치용 콘크리트 블록인 것을 특징으로 한다.
상기 상치용 콘크리트 블록은 매스 콘크리트 구조물로서 속채움 망태를 지그재그 배치 및 적층에 의해 내장하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 항만 구조물의 콘크리트 블록식을 선정하여 공사기간을 단축시킴으로서 항만의 조기운영에 따른 물류비를 절감시키는 효과가 있다.
둘째, 콘크리트 블록의 구조와 성능을 그대로 유지하면서 공사비 절감(약15 ~ 20%)과 공사기간을 단축하는 효과가 있다.
셋째, 콘크리트 블록 내에 육면체의 속채움 망태를 채워넣고, 육면체의 속채움 망태 내에 모래, 사석, 철강 슬래그(필요시 폐기물)을 넣어 자원을 재활용하고 환경에 대한 피해를 최소화하여 친환경 항만을 구축하는 효과가 있다.
넷째, 대규모 방파제 구조물의 상치 콘크리트에 값싼 재료를 넣어 속채움 망태를 지그재그 배치 및 적층방식으로 채워 넣음으로써 하부콘크리트와 일체화시공이 가능하고, 속채움망태와 콘크리트벽 사이의 중간부에도 별도의 부가판넬을 설치하거나 해체할 필요가 없어, 판넬 설치/해체 공종 배제로 시공성을 향상할 수 있는 것이므로 이는 구조물에 해로운 영향을 주지 않으면서, 공사비 절감과 공사기간 단축을 도모하는 효과가 있다.
다섯째, 육면체의 속채움 망태는 우리나라 어느 곳에서든 제작 및 값싼 재료로 속채움이 가능하고 완성된 채로 콘크리트 블록 제작장에 현장 반입만 되면, 별도의 부가시설이 필요없이 콘크리트블록 제작이 즉시 가능하여 시공성을 향상함과 동시에 블록제작의 콘크리트 타설시간을 감축하는 데 기여하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록식 안벽 구조물을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 콘크리트 블록의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 콘크리트 블록의 속채움 망태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 콘크리트 블록의 제작과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 콘크리트 블록의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 콘크리트 블록의 속채움 망태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 콘크리트 블록의 제작과정을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 블록식 안벽 구조물을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 콘크리트 블록식 안벽 구조물(1)은 콘크리트 블록(21, 22)을 이용한 중력식 안벽 구조물로서, 기초 사석마운드(2)와, 기초 사석마운드(2) 위에 복수의 콘크리트 블록(21, 22)이 적층되어 시공된 벽체(20)와, 벽체(20)의 후방에 시공된 뒷채움층(5)과, 뒷채움층(5)의 후방에 시공된 필터층(6)과, 필터층(6)의 후방에 시공된 배후 매립층(7)과, 상기 뒷채움층(5), 필터층(6), 뒷채움층(5)과, 필터층(6)과 배후 매립층(7)의 상부에 시공된 부두뜰(8, Apron)을 포함한다.
기초 사석마운드(2)는 콘크리트 블록식 안벽 구조물(1)이 완성된 후에 침하를 방지하기 위하여 해저 지지층까지 연약층을 굴착한 후에 사석을 투입하여 축조된 기초 부분에 해당한다.
벽체(20)는 기초 사석마운드(2) 위에 상하로 적층된 복수의 콘크리트 블록(21, 22)으로 이루어진다.
복수의 콘크리트 블록(21, 22)은 기초 사석마운드(2) 위에 상하로 적층된 복수의 벽체용 콘크리트 블록(21)과, 복수의 벽체용 콘크리트 블록(21)의 최상측에 설치되는 상치용 콘크리트 블록(22)으로 이루어진다.
뒷채움층(5)은 벽체(20)의 후방에 사석 등을 통해 뒷채움하는 부분으로, 뒷채움층(5)은 토압의 경감과 잔류수위 저하를 위해 설치하고 그 후방은 자연 안식각의 경사면(5a)이 형성된다.
필터층(6)은 뒷채움층(5)의 후방 즉, 경사면(5a)에 접하게 형성되고, 필터사석 등으로 채워져 시공된다.
배후 매립층(7)은 필터층(6)의 후방에 흙, 모래, 자갈 등으로 채워져 시공된다.
부두뜰(8)은 뒷채움층(5), 필터층(6), 배후 배립층(7)의 상부에 시공되어 하역작업을 실시하는 공간으로 이용된다.
한편, 복수의 콘크리트 블록(21, 22) 즉, 벽체용 콘크리트 블록(21) 및 상치용 콘크리트 블록(22)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 속채움 망태(25)가 내장된 구조로 이루어진다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 콘크리트 블록(21, 22)은 콘크리트 재질로 이루어진 콘크리트 몸체(26)와, 콘크리트 몸체(26)의 내부에 배치된 입방체의 속채움 망태(25)를 포함한다.
속채움 망태(25)는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 철망(25a)이 용접 등을 통해 결합됨으로써 육면체 등과 같은 입방체 구조로 이루어지고, 상기 속채움망태의 상부에는 복수의 걸고리(25b)가 부착되고, 상기 속채움 망태의 상부에 부착된 걸고리(25b)는 상기 콘크리트블록(21)의 걸고리(29)로 이용되는 것이다.
그리고, 속채움 망태(25)의 각 철망(25a)은 일정 메쉬로 형성되며, 속채움 망태(25)의 내부에는 콘크리트대체용 충전물(28)이 속채움된다. 여기서, 콘크리트 대체용 충전물(28)은 모래, 사석, 철강 슬래그, 기타 폐기물 등과 같이 콘크리트를 대체하는 충전물로 이루어져 속채움 망태(25)의 내부를 기밀하게 속채움 한다.
속채움 망태(25)는 콘크리트 블록(21, 22)의 행(行)과 열(列) 방향으로 다수개 설치하여 콘크리트 블록(21, 22)의 강도를 조정 보강할 수 있다.
속채움 망태(25)의 각 철망(25a) 가장자리 내부/외부에는 부직포(미도시)를 부착함으로써 콘크리트대체용 충전물(28)이 속채움 망태(25)의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 육면체의 벽면을 감싸주므로 철망 메쉬 간격 보다 작은 입자의 콘크리트대체용 충전물(28)을 채울 수 있도록 한 것이다. 또한 벽체의 콘크리트가 누출되지 않도록 하여 강도를 유지할 수 있다.
복수의 벽체용 콘크리트 블록(21)과 대규모 방파제 상치 콘크리트(22)에 값싼 재료의 속채움 망태를 채워 넣음으로써 하부콘크리트와 일체화시공이 가능하고, 속채움망태와 콘크리트벽 사이의 중간부에도 별도의 부가판넬을 설치하거나 해체할 필요가 없어 판넬 설치/해제 공종 배제에 의해 시공성 향상과 구조물에 해로운 영향을 주지 않고 콘크리트 블록의 구조와 성능을 유지하면서 공사비 절감과 공사기간 단축을 도모할 수 있다.
또한 다면체의 속채움 망태는 어느 곳에서든 제작 및 값싼 재료로 속채움이 가능하고 완성된 채로 콘크리트 블록 제작장에 현장 반입만 되면 별도의 부가시설이 필요없이 콘크리트 블록 제작이 즉시 가능하여 시공성을 향상함과 동시에 블록제작 현장의 규모를 감축하는 데에도 기여할 수 있다.
또한, 벽체용 콘크리트 블록(21)의 상면 및 하면에는 키 돌출부(27a) 및 키 홈부(27b)가 형성되고, 이러한 키 돌출부(27a) 및 키 홈부(27b)에 의해 복수의 벽체용 콘크리트 블록(21)이 상하로 적층될 때 콘크리트 블록(21)들 사이의 변위를 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 벽체용 콘크리트 블록(21)의 상면에는 걸고리(29)가 설치되어 그 운반 및 거치를 보다 간편하고 쉽게 처리할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 콘크리트 블록(21, 22)의 제작과정을 도시한 도면이다.
도 4(a)와 같이 평탄한 지면에서 단단한 정지지반(11)을 조성하고, 정지지반(11) 위에 석분 또는 콘크리트로 바닥치기를 하여 바닥층(12)를 조성한다.
그리고, 도 4(b)와 같이 바닥층(12) 위에는 바닥층(12)과 콘크리트 블록(21)의 원활한 분리(이형성)를 위하여 비닐 또는 아스팔트 루핑(13)을 깔아 준다. 그 후에 거푸집(14)을 설치한 후에 타이로드(15, Tie-Rod)로 거푸집(14)을 결착하도록 한다.
그런 다음에, 도 4(c)와 같이 콘크리트 기초층(16)을 대략 300mm 정도로 타설한 후에 미리 제작한 속채움 망태(25)를 콘크리트 기초층(16) 위에 올려 놓는다.
그리고, 도 4(d)와 같이 속채움 망태(25)의 외면과 거푸집(14)의 내면 사이, 속채움 망태(25)의 상면을 마감하도록 연속하여 마감콘크리트(17)를 타설함으로써 본 발명에 의한 콘크리트 블록(21)을 성형한다.
이와 같이, 본 발명에 의한 벽체용 콘크리트 블록(21)은 콘크리트 몸체(26)의 내부에 콘크리트를 대체하는 속채움 망태(25)를 내장함으로써 콘크리트에 비해 가격이 저렴한 재료를 이용하여 그 경제성을 높일 수 있다.
그리고, 속채움 망태(25)를 미리 제작한 후 그 내부에 집어넣어 속채움함에 따라 콘크리트 블록(21, 22) 제작 시에 콘크리트 타설시간을 대폭 줄일 수 있으며, 기존의 콘크리트 블록의 단위 중량이 2.3t/㎥에서 본 발명에 의한 콘크리트 블록은 약 2.1t/㎥ 이하로서 기존 콘크리트 블록보다 중량이 약 10% 이상 가벼워질 수 있고, 이를 통해 콘크리트 블록(21)의 거치 시에 사용하는 바지선과 해상용 크레인의 권상능력을 저감시킬 수 있어 장비임대료를 절감하고 작업능률을 향상할 수 있다.
한편, 상치용 콘크리트 블록(22)은 안벽 구조물에서는 벽체용 콘크리트 블록(21)의 상단에 설치하고, 방파제 구조물에서는 방파제 벽체 상단에 설치된다.
상치용 콘크리트 블록(22)은 벽체용 콘크리트 블록(21)과는 다르게 복수의 걸고리(29), 키 돌출부(27a)와 키 홈부(27b) 를 마련하지 않는다.
벽체용 콘크리트 블록(21)은 공사 현장의 인근에서 미리 육상 제작하여 복수의 걸고리(29)에 의해 해상으로 운반 및 거치하지만, 상치용 콘크리트 블록(22)은 현장에서 직접 콘크리트 타설을 실시하기 때문에 상기와 같이 복수의 걸고리(29), 키 돌출부(27a)와 키 홈부(27b)를 마련하지 않는다.
직립제 방파제의 상치용 콘크리트 블록(22)은 현장에서 직접 콘크리트를 타설하는 규모가 대단히 큰 매스 콘크리트 구조물로서 속채움 망태(25)를 지그재그 배치 및 적층으로 내장이 가능하며, 해상 시공에 따른 공사기간의 단축과 공사비 절감 효과가 매우 크다.
한편, 콘크리트의 유해성에 대해 살펴보면, 콘크리트 독성 성분에는 휘발성유기화합물, 포름알데히드 등 환경호르몬이 많은 것으로 알려져 있으며, 시멘트가 방출하는 독성 물질들은 6가크롬, 알루미늄, 납, 안티몬, 바륨 등의 유해중금속이 들어 있다. 콘크리트 타설 작업에는 혼화제, 지연제라는 다양한 발암성 약품을 혼합사용하고 있다.
또한, 국제암연구기관인 IAPX는 콘크리트를 1급 발암성물질로 분류하고 있다. 암모니아, 라돈, 6가크롬, 분진, 질소화합물 등을 함유하고 있으며, PH 12정도의 강알칼리성이고 공기 중 수분과 반응하여 유해한 증기를 생성하는 것이며, 냉복사 등과 같은 여러 유해성이 존재한다.
먼저, 암모니아를 살펴보면, 콘크리트 특유의 냄새가 암모니아 냄새로 맹독성 유해가스에 해당되는 것이다. 콘크리트 내 질소함유물의 작용으로 발생하는데 인체의 간에 손상을 주며 눈, 코, 목의 점막에 자극을 주고 피부염을 일으킨다.
그리고, 라돈은 무색무취지만 콘크리트에서 다량 방출된다. 기관지나 폐포에 침착하고 알파선을 끊임없이 방출, 염색체에 돌연변이를 일으킴으로써 폐암을 유발할 수도 있다.
6가크롬 화합물은 '수질 및 수생태계 보전에 관한 법률'에서 특정수질유해물질로 분류한 인체 유해물질이며, 시멘트 소성과정에서 3가크롬이 변하여 생성된다. 피부와 점막에 장애를 일으켜 아토피의 가장 큰 원인이 되며, 만성 호흡기염과 알레르기성 천식뿐 아니라 암까지 유발한다.
시멘트 콘크리트는 50년간 양생이 되는 것이며 끊임없이 분진을 발생시킨다. 분진은 시멘트독을 운반하는 역할을 하며 자체로도 호흡기와 피부에 질환을 일으키고 아토피와 알레르기성 천식의 원인이 된다.
이와 같이, 본 발명은 콘크리트 블록의 내부에 콘크리트 대체용 충전물(28)로 속채움한 속채움 망태(25)를 내장하여 콘크리트의 사용량을 대폭 줄임으로써, 콘크리트의 유해성을 대폭 줄일 수 있어 매우 친환경적인 항만 구성을 이룰 수 있는 장점이 있다.
또한, 속채움 망태(25)에 속채움된 흙, 모래, 자갈, 사석 등의 자원을 활용하고, 그 후 속채움 망태가 포함된 콘크리트 블록 해체시 속채움 망태에 채워진 모래, 사석, 자갈, 흙의 폐자원을 재활용함으로써 고갈된 자원을 풍족하게 활용할 수 있다.
기존 콘크리트블록에 비하여 본 발명은 콘크리트로 타설된 부분에 속채움 망태(25)가 차지하는 비율이 증가함으로 인해 신속한 폐자원 재처리과정이 이루어지고, 이에 환경에 대한 피해를 최소화하고 공사비가 저렴하고, 공기 단축을 이루는 친환경 항만을 구축하는 데 기여할 수 있다.
이상의 설명은 하나의 실시 예를 설명한 것에 불과하고, 상기와 같은 속채움 망태의 원리를 이용하여 외곽시설인 방파제의 상치 콘크리트 구조물과 계류시설인 안벽 시설물의 콘크리트 블록식 구조물, 댐 등 매스 콘크리트 구조물에 적용이 가능하다.
1: 안벽 구조물 2: 기초 사석마운드
5: 뒷채움층 6: 필터층
7: 배후 매립층 8: 부두뜰
20: 벽체 21, 22: 콘크리트 블록
5: 뒷채움층 6: 필터층
7: 배후 매립층 8: 부두뜰
20: 벽체 21, 22: 콘크리트 블록
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- 콘크리트블록의 구조와 성능을 그대로 유지하면서 친환경적이고 공사비절감과 공사기간을 단축할 수 있는 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록 제작방법에 있어서,
평탄한 지면에서 단단한 정지지반을 조성하는 지반조성단계(S-1); 상기 정지지반 위에 석분 또는 콘크리트로 바닥치기를 하여 바닥층을 조성하는 바닥층조성단계(S-2); 상기 바닥층 위에는 바닥층과 콘크리트블록의 분리가 원활하도록 비닐 또는 아스팔트루핑을 깔아주는 비닐 또는 아스팔트루핑 포설단계(S-3); 상기 비닐 또는 아스팔트루핑의 상부에 거푸집과 타이로드를 서로 결착하도록 하는 거푸집결착단계(S-4); 상기 거푸집과 타이로드 내부 공간에 콘크리트 기초층을 형성한 기초콘크리트타설단계(S-5); 상기 콘크리트 기초층의 상부에 미리 제작된 콘크리트대체용 충전물이 내장된 복수의 속채움 망태를 콘크리트 기초층 위에 적층시키는 속채움망태 적층단계(S-6); 상기 거푸집 내부에 적층된 속채움 망태의 외면을 마감하기 위하여 연속 마감콘크리트를 타설하여 일체화된 콘크리트블록을 성형하는 마감콘크리트타설단계(S-7);를 포함하는 것을 특징으로 하는 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록제작방법. - 청구항 9의 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록 제작방법에 의하여 제작되는 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록.
- 청구항 10에 있어서,
상기 속채움 망태의 각 철망 내부에는 부직포가 부착되는 것을 특징으로 하는 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록. - 청구항 11에 있어서,
상기 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록의 상면에는 키돌출부와 걸고리가 형성되며, 하면에는 키홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록. - 청구항 11에 있어서,
상기 속채움 망태의 상부에는 복수의 걸고리가 부착되고, 상기 속채움 망태의 상부에 부착된 걸고리는 상기 콘크리트블록의 걸고리로 이용되는 것을 특징으로 하는 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록. - 기초사석마운드, 상기 기초사석마운드 위에 시공된 벽체, 상기 벽체의 후방에 시공된 뒷채움층, 상기 뒷채움층의 후방에 시공된 필터층, 상기 필터층의 후방에 시공된 배후매립층 및 상기 뒷채움층·필터층·배후매립층의 상부에 시공된 부두뜰을 포함하는 안벽구조물에 있어서,
상기 벽체는 기초 사석마운드 위에 적층되는 것으로 청구항 12 또는 청구항13의 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록을 복수개 적층하고, 청구항 10 또는 청구항 11의 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록을 복수개 적층된 상기 청구항 12 또는 청구항13의 속채움 망태를 내장한 콘크리트블록의 최상측에 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 안벽구조물.
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