KR101665638B1 - 덮개를 가지는 부잔교 함체의 수상 연결에 의한 부잔교 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트로 제작된 함체를 수상에 부유시킨 상태에서 일체로 견고하게 그리고 수밀한 상태로 일체화되도록 하는 함체의 수상(水上) 연결구조에 의해 부잔교를 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 제1 및 제2함체(1a, 1b)의 종방향 타측 가장자리에서, 저면판(11)에는 제1탄성부재(21)가 구비되어 있고, 저면판(11)의 상면에는 단차부(130)가 형성되어 있으며, 상기 단차부(130)에는 보강근(23)의 단부가 돌출되어 있고, 횡방향 측면판(10)에는 제2탄성부재(22)가 구비되어 있으며; 제1 및 제2함체(1a, 1b) 사이에서 제1긴장재(31)와 제2긴장재(33)를 배치하여 제1 및 제2긴장재를 각각 긴장 정착함으로써, 제1 및 제2함체(1a, 1b)가 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압되어 제1탄성부재(21)와 제2탄성부재(22)가 가압 변형되어 수밀한 상태가 만들어지고, 단차부(130)에서 보강근(23)이 일체로 연결되며, 보강근(23)이 매립되도록 단차부(130)에 콘크리트가 타설되어, 제1 및 제2함체(1a, 1b)가 일체화되어 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 부잔교 형성용 함체의 수상연결구조를 이용하여 부잔교를 시공하는 방법이 제공된다.

Description

덮개를 가지는 부잔교 함체의 수상 연결에 의한 부잔교 시공방법{Constructing Method for Floating Bridge having Connection between Floating Bodies}

본 발명은 덮개를 가지는 부잔교 함체(函體)를 수상에서 연결하여 부잔교(浮棧橋)를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트로 제작된 함체를 연결하여 부잔교를 구축함에 있어서, 함체를 수상에 부유시킨 상태에서 견고하게 그리고 수밀한 상태로 일체화시킬 수 있도록 구성한 "부잔교 시공방법"에 관한 것이다.

경량의 콘크리트를 이용하여 부잔교를 시공하는 종래 기술이 대한민국 등록특허 제10-1255501호에 개시되어 있다. 그런데 프리캐스트 콘크리트를 이용하여 부잔교를 시공함에 있어서, 충분한 부력의 확보를 위해서는 부잔교를 이루는 본체를 속이 비어 있는 상자 형태로 제작하는 것, 즉 함체(函體)로 제작하는 것이 바람직하다.

대형 부잔교의 경우에는 복수개의 함체를 제작하여 이를 연결하여 부잔교를 시공하여야 한다. 그런데 부잔교의 규모가 큰 경우에는 각각의 함체의 크기도 커지게 되어, 함체를 물 위에 부유시킨 상태에서 즉, 수상(水上)에서 서로 일체로 연결할 수밖에 없는 상황에 놓이게 된다. 함체를 수상에서 서로 일체로 연결함에 있어서는 함체간의 견고한 일체화도 중요하지만, 무엇보다도 함체 내부로 물이 유입되는 것을 방지한 상태로 일체화 연결 작업이 이루어지도록 할 필요가 있다. 그러나 현재까지는 함체의 내부에 물이 유입되지 않은 상태로 수상에 띄워놓고 함체 사이를 일체로 견고하게 그리고 효과적으로 연결시킬 수 있는 기술은 제안되어 있지 아니한 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1255501호(2013. 04. 16. 공고).

본 발명은 콘크리트로 제작된 함체를 연결하여 부잔교를 시공함에 있어서, 함체의 내부에 물이 유입되지 않은 수밀한 상태로 함체를 수상에 띄워놓고 함체 사이를 일체로 견고하게 그리고 효과적으로 연결시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

구체적으로 본 발명의 목적은 콘크리트로 제작된 함체를 연결하여 부잔교를 구축함에 있어서, 함체를 수상에 부유시킨 상태에서 일체로 견고하게 일체화되도록 하는 함체의 연결구조에 의해 부잔교를 시공하는 방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 부잔교의 형성을 위하여, 각각 한 쌍의 나란한 횡방향 측면판, 저면판 및 종방향 일측의 단부판을 포함하여 종방향 타측이 개방되어 있는 상자형 콘크리트 부재로 이루어진 제1 및 제2함체를 일체로 연결하는 함체의 연결구조로서, 제1 및 제2함체의 개방된 종방향 타측 가장자리에서, 저면판에는 수밀용 제1탄성부재가 구비되어 있고, 저면판의 상면에는 오목한 단차부가 형성되어 있으며, 상기 단차부에는 저면판에 배근되어 있던 보강근의 단부가 돌출되어 있고, 횡방향 측면판에는 제2탄성부재가 구비되어 있으며; 제1 및 제2함체 사이에서 제1긴장재를 배치하고 제2긴장재를 횡방향 측면판에 배치하여 제1 및 제2긴장재를 각각 긴장 정착함으로써, 제1 및 제2함체가 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압되어 개방된 종방향 타측이 서로 마주 접하면서 제1탄성부재와 제2탄성부재가 가압 변형되어 수밀한 상태가 만들어지고, 단차부에서 보강근이 일체로 연결되며, 보강근이 매립되도록 단차부에 콘크리트가 타설되어, 제1 및 제2함체가 일체화되어 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 부잔교 형성용 함체의 수상연결구조가 제공된다.

또한 본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 각각 한 쌍의 나란한 횡방향 측면판, 저면판 및 종방향 일측의 단부판을 포함하여 종방향 타측이 개방되어 있는 상자형 콘크리트 부재로 이루어진 제1 및 제2함체가 일체로 연결되어 있는 구조를 가지는 부잔교로서, 제1 및 제2함체가 상기한 수상연결구조를 가지는 것을 특징으로 하는 부잔교가 제공된다.

위와 같은 본 발명의 함체 수상연결구조 및 이러한 연결구조를 구비한 부잔교에 있어서, 함체의 개방된 종방향 타측에서, 서로 접하여 결합되는 저면판의 가장자리에는, 횡방향으로 가면서 파형의 굴곡이 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에서는 상기한 함체의 수상연결구조에 대한 구체적인 실시예로서, 제1 및 제2함체의 개방된 종방향 타측 가장자리에서, 저면판의 하면에는 수밀용 제1탄성부재가 구비되어 있고, 저면판의 상면에는 오목한 단차부가 형성되어 있으며, 단차부에는 저면판의 보강근이 노출되어 있고, 횡방향 측면판에는 제2탄성부재가 구비되어 있으며; 제1 및 제2함체 사이에서 종방향으로 제1긴장재를 배치하여 긴장 정착함으로써, 제1 및 제2함체가 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압되어 개방된 종방향 타측이 서로 마주 접하면서 제1탄성부재와 제2탄성부재가 가압 변형되어 수밀한 상태가 만들어지고, 단차부에서 보강근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어, 제1 및 제2함체가 수밀상태로 일체 연결되며, 각 함체의 개방된 종방향 타측에서, 저면판의 상면에는 횡방향으로 길게 연장된 제1텐던정착부가 돌출된 형태로 구비되어 있어서, 제1긴장재는 종방향으로 배치되어 긴장되어 양단이 각각 제1텐던정착부에 정착되어 있는 것을 특징으로 하는 부잔교 형성용 함체의 수상연결구조가 제공된다. 더 나아가 본 발명에서는 이러한 실시예에 따른 수상연결구조를 가지는 부잔교가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 함체의 수상연결구조에 대한 구체적인 실시예로서, 제1 및 제2함체의 개방된 종방향 타측 가장자리에서, 저면판의 하면에는 수밀용 제1탄성부재가 구비되어 있고, 저면판의 상면에는 오목한 단차부가 형성되어 있으며, 단차부에는 저면판의 보강근이 노출되어 있고, 횡방향 측면판에는 제2탄성부재가 구비되어 있으며; 제1 및 제2함체 사이에서 종방향으로 제1긴장재를 배치하여 긴장 정착함으로써, 제1 및 제2함체가 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압되어 개방된 종방향 타측이 서로 마주 접하면서 제1탄성부재와 제2탄성부재가 가압 변형되어 수밀한 상태가 만들어지고, 단차부에서 보강근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어, 제1 및 제2함체가 수밀상태로 일체 연결되며, 각 함체의 개방된 종방향 타측에서 격벽에는 각각 관통공이 형성되어 있으며, 제1긴장재는 그 양단이 각각 격벽의 관통공에 관통된 후, 격벽에 긴장 정착되어 있는 것을 특징으로 하는 부잔교 형성용 함체의 수상연결구조가 제공된다. 더 나아가 본 발명에서는 이러한 실시예에 따른 수상연결구조를 가지는 부잔교가 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 함체의 수상연결구조에 대한 구체적인 실시예로서, 제1 및 제2함체의 개방된 종방향 타측 가장자리에서, 저면판의 하면에는 수밀용 제1탄성부재가 구비되어 있고, 저면판의 상면에는 오목한 단차부가 형성되어 있으며, 단차부에는 저면판의 보강근이 노출되어 있고, 횡방향 측면판에는 제2탄성부재가 구비되어 있으며; 제1 및 제2함체 사이에서 종방향으로 제1긴장재를 배치하여 긴장 정착함으로써, 제1 및 제2함체가 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압되어 개방된 종방향 타측이 서로 마주 접하면서 제1탄성부재와 제2탄성부재가 가압 변형되어 수밀한 상태가 만들어지고, 단차부에서 보강근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어, 제1 및 제2함체가 수밀상태로 일체 연결되며, 각 함체의 개방된 종방향 타측에서 제1긴장재는 저면판의 두께 내에 종방향으로 배치되어, 그 양단이 각각 저면판에 긴장 정착되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 부잔교 형성용 함체의 수상연결구조가 제공된다. 더 나아가 본 발명에서는 이러한 실시예에 따른 수상연결구조를 가지는 부잔교가 제공된다.

본 발명에 의하면, 콘크리트로 제작된 함체를 연결하여 부잔교를 구축함에 있어서, 함체를 일체로 견고하게 일체화되도록 하되, 이러한 함체의 일체화 연결작업을, 함체가 수상에 부유된 상태에서 수행할 수 있게 되며, 따라서 대규모의 함체일 경우라도 용이하게 일체 조립하여 부잔교를 시공할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결되는 과정을 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 상태에 대한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 상태에 대한 개략적인 횡방향 측면도이다.
도 5 및 도 6은 각각 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 7에 도시된 상태에 대한 개략적인 평면도이다.
도 10은 도 7에 도시된 상태에 대한 개략적인 횡방향 측면도이다.
도 11 및 도 12는 각각 도 7의 선 B-B에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결되는 과정을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 상태의 개략적인 평면도이다.
도 15는 도 13의 선 D-D에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 16은 도 13에 도시된 상태에 후속하여 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 17은 도 16의 선 E-E에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 19는 도 18의 선 G-G에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제4실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 21은 도 20의 선 H-H에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 본 발명을 설명함에 있어서, 함체가 서로 연결되는 방향을 편의상 "종방향"이라고 하고, 평면상에서 종방향에 직교하는 방향을 "횡방향"이라고 한다. 그리고 2개의 함체가 연결되는 것을 설명함에 있어서, 2개의 함체를 각각 구분하여 지칭할 경우, 도면을 바라볼 때 좌측에 있는 함체를 "제1함체"라고 기재하고, 우측에 있는 함체를 "제2함체"라고 기재한다. 그러나 제1함체와 제2함체를 모두 지칭할 때에는 "함체"라고 기재한다.

도 1 및 도 2에는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결되는 과정을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1에 도시된 상태에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 1에 도시된 상태에 대한 개략적인 횡방향 측면도가 도시되어 있다. 도 5 및 도 6에는 각각 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다. 도 7에는 본 발명의 제1실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 7에 도시된 상태에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있으며, 도 10에는 도 7에 도시된 상태에 대한 개략적인 횡방향 측면도가 도시되어 있다. 도 11 및 도 12에는 각각 도 7의 선 B-B에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다. 편의상 함체를 덮는 덮개의 도시는 생략하였다.

도면에 도시된 것처럼, 연결되어 부잔교를 이루게 되는 함체(1a, 1b)는, 한 쌍의 나란한 횡방향 측면판(10), 저면판(11) 및 종방향 일측의 단부판(12)을 포함하고 있으며 함체가 서로 연결된 종방향 타측은 개방되어 있는 상자형 콘크리트 부재로 이루어져 있다. 즉, 함체(1a, 1b)는 콘크리트를 이용하여 프리캐스트 방식으로 공장에서 사전 제작되는데, 부력을 받을 목적으로 내부에 빈 공간을 확보하기 위하여 상자형태를 가지고 있되, 함체가 서로 연결될 부분에는 단부판이 존재하지 않아서 종방향 타측이 개방되어 있는 형상을 가지는 것이다. 강성보강을 위하여 필요한 경우에는 도면에 도시된 것처럼, 상자형 내부 공간에는 가로세로 형태의 격벽(18)이 일체로 구비될 수 있다.

이와 같은 함체(1a, 1b)는 종방향의 개방된 타측이 서로 마주 접하고, 두 개의 함체(1a, 1b) 사이의 접합부에 현장에서 콘크리트(C)가 타설되어 서로 일체화되는데, 앞서 설명한 것처럼 위와 같은 현장 타설 콘크리트에 의한 일체화의 작업은 함체가 수상에 부유한 상태에서 이루어질 필요가 있다. 따라서 일체화를 위한 현장 콘크리트 타설이 원활하게 이루어지게 하려면, 종방향의 개방된 타측이 서로 마주 접하도록 2개의 함체(1a, 1b)가 연속 배치된 상태에서 함체(1a, 1b) 내부로의 물 유입을 차단하는 것이 필수적이다.

이를 위해서 본 발명에서는 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측 가장자리에서 저면판(11)의 하면에는 수밀용 제1탄성부재(21)가 횡방향으로 길게 배치되어 있다. 제1탄성부재(21)는 예를 들어 압착 변형이 가능한 고무튜브 등으로 제작될 수 있다. 도면에서 부재번호 211은 제1탄성부재(21)의 종방향 뒤쪽으로 제1탄성부재(21)를 지지하도록 저면판(11)의 하면에 구비되는 제1반력대(211)이다(도 5 참조).

한편, 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측 가장자리에서 저면판(11)의 상면에는 오목한 단차부(130)가 형성되어 있고, 상기 단차부(130)에는 저면판(11) 내부에 종방향으로 매립 배근되어 있던 보강근(23)의 단부가 돌출되어 외부에 노출되어 있다. 보강근(23)으로는 소위 GFRP 보강근을 이용할 수 있다.

위에서 설명한 제1탄성부재(21)와 제1반력대(211), 그리고 단차부(130)와 노출된 보강근(23)은, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)가 서로 마주하여 연속될 종방향 타측 가장자리에 각각 구비되어 있다. 따라서 제1함체(1a)와 제2함체(1b)의 개방된 종방향 타측이 서로 마주하여 접하게 되면, 제1함체(1a) 및 제2함체(1b) 각각에 구비되어 있던 제1탄성부재(21)는 서로 가압되어 탄성변형되면서 밀실하게 마주 접하게 된다. 그에 따라 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 간의 저면판(11) 사이는 수밀한 상태가 되어 저면판(11) 사이로는 물이 함체의 내부로 유입될 수 없게 된다.

한편, 위와 같이 제1탄성부재(21) 사이가 밀실하게 되도록 제1탄성부재(21)를 서로 강하게 가압하여 밀착시킴과 동시에, 더 나아가 이러한 제1탄성부재(21)간의 밀착상태를 견고하게 유지하도록, 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 사이에는 인장고정용 제1긴장재(31)가 종방향으로 배치될 수 있다. 도 1 내지 도 12에 도시된 제1실시예의 경우, 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 각각의 개방된 종방향 타측에서, 저면판(11)의 상면에는 제1긴장재(31)의 긴장 정착을 위한 제1텐던정착부(32)가 각각 돌출된 형태로 구비되고, 제1텐던정착부(32) 사이에 인장고정용 제1긴장재(31)가 종방향으로 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 사이에 걸쳐서 배치되어 제1긴장재(31)가 종방향으로 긴장된 후 그 단부가 각각 제1텐던정착부(32)에 정착된다. 이러한 구성에 의하여 제1함체(1a)와 제2함체(1b)간에는 종방향으로 긴장력이 도입되어, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)가 서로 강하게 밀착되고, 그에 따라 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 각각에 구비된 제1탄성부재(21)가 서로 강하게 가압되어 밀착됨으로써 효과적인 수밀성능을 발휘하게 된다.

한편, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)가 서로 마주 접한 상태에서, 각각의 종방향 타측에서 단차부(130)에 돌출되어 있는 보강근(23)은 서로 일체로 연결되는 것이 바람직하다. 즉, 제1함체(1a)의 저면판(11)에 배근되어 있던 보강근(23)과 제2함체(1b)의 저면판(11)에 배근되어 있던 보강근(23)이 단차부(130)에서 서로 일체화되는 것이다. 보강근(23)을 서로 일체로 연결함에 있어서는 공지의 커플러 장치(24)를 이용할 수 있다. 물론 보강근(23)을 다양한 방법으로 서로 일체로 연결할 수도 있으며, 경우에 따라서는 보강근(23)이 단순히 겹치도록 배치되는 상태로만 존재할 수도 있다.

이와 같이 단차부(130)에서 보강근(23)이 서로 일체로 연속화된 상태에서, 후술하는 것처럼 단차부(130)에는 콘크리트(C)가 타설되어 보강근(23)과 이를 연결하는 커플러 장치(24)가 현장 타설 콘크리트에 매립되도록 하여, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)를 견고하게 일체화시켜 연속시키게 된다. 이에 대해서는 후술한다.

함체(1a, 1b)가 수상에 부유한 상태에서 서로 연결함에 있어서, 저면판(11) 사이로 물이 함체의 내부로 유입되는 것을 방지하는 것도 중요하지만, 횡방향 측면판(10) 사이에서도 물이 유입되지 않도록 하는 것 역시 중요하다. 이를 위해서 횡방향 측면판(10)에서 종방향의 개방된 타측 방향의 가장자리에는 제2탄성부재(22)가 횡방향 측면판(10)의 폭방향으로 길게 연장되어 구비되어 있다. 도면에서 부재번호 212는 제2탄성부재(22)의 종방향 뒤쪽으로 제2탄성부재(22)를 지지하도록 횡방향 측면판(10)에 구비되는 제2반력대(212)이다.

제1탄성부재(21)와 마찬가지로, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)의 개방된 종방향 타측이 서로 마주하여 접하게 되면, 제1함체(1a) 및 제2함체(1b) 각각에 구비되어 있던 제2탄성부재(22)는 서로 충돌하면서 가압되어 탄성변형되어 서로 밀실하게 마주 접하게 된다. 따라서 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 간의 횡방향 측면판(10) 사이에는 수밀한 상태가 만들어져서 횡방향 측면판(10) 사이로는 물이 함체의 내부로 유입될 수 없게 된다.

제2탄성부재(22)는 제1탄성부재(21)와 별개의 부재로 설치될 수도 있지만, 제1탄성부재(21)가 저면판(11)의 횡방향 폭보다 더 길도록 연장되고, 이렇게 연장된 부분이 상향으로 구부러져서 횡방향 측면판(10)에 위치하게 하여 제2탄성부재(22)가 되도록 할 수도 있다. 즉, 제1탄성부재(21)와 제2탄성부재(22)는 하나의 탄성부재로 이루어질 수도 있는 것이다.

한편, 위와 같이 제2탄성부재(22)의 상호 가압 접촉에 의하여 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 간의 횡방향 측면판(10) 사이에 강한 수밀상태가 만들어지고 또 이를 계속 유지할 수 있도록 하기 위하여, 제1함체(1a)의 횡방향 측면판(10)과 제2함체(1b)의 횡방향 측면판(10) 사이에는 추가적인 제2긴장재(33)가 종방향으로 배치될 수 있다. 구체적으로 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 각각의 개방된 종방향 타측에서, 횡방향 측면판(10)의 외면에 제2긴장재(33)의 긴장 정착을 위한 제2텐던정착부(34)가 각각 설치되고, 제2텐던정착부(34) 사이에 제2긴장재(33)가 종방향으로 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 사이에 걸쳐서 배치되고, 제2긴장재(33)가 종방향으로 긴장된 후 그 단부가 각각 제2텐던정착부(34)에 정착되는 것이다. 이러한 제2긴장재(33)의 설치구성에 의하여 제1함체(1a)와 제2함체(1b)간에는 종방향으로 긴장력이 도입되고, 그에 따라 제1함체(1a)와 제2함체(1b)가 서로 강하게 밀착되어 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 각각에 구비된 제2탄성부재(22)가 서로 강하게 가압되어 밀착됨으로써 효과적인 수밀성능을 발휘하게 된다.

본 발명에 있어서, 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에서 저면판(11)의 가장자리는 도면에 도시된 것처럼, 횡방향으로 가면서 파형의 굴곡을 가지는 것이 바람직하다. 이와 같이 저면판(11)이 굴곡이 형성되어 있는 경우, 두 개의 함체(1a, 1b)가 결합되었을 때, 저면판(11)은 굴곡이 있는 형태로 서로 결합되며, 이러한 굴곡진 형태는 횡방향으로 작용하는 전단력에 대해 큰 저항력을 발휘하게 된다. 즉, 마치 전단키처럼 위와 같은 저면판(11)간의 굴곡진 형태의 결합은 횡방향으로 함체(1a, 1b)를 서로 어긋나도록 작용하는 횡방향 하중에 대해 강한 전단저항력을 발휘하게 되는 것이다. 이 때, 저면판(11)의 하면에 구비된 제1탄성부재(21) 역시 저면판(11) 가장자리의 굴곡에 대응하여, 횡방향으로 가면서 파형의 굴곡을 이루도록 배치될 수 있다.

이와 같이 가장자리가 파형으로 굴곡진 형상은 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에서 격벽(18)에도 연직방향으로 존재할 수 있다. 즉, 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에 위치한 격벽(18)의 연직 가장자리가 굴곡진 형태로 이루어지는 것이다. 이러한 격벽(18)의 굴곡진 형상은, 함체(1a, 1b)를 연직방향으로 서로 어긋나도록 작용하는 연직방향 하중에 대해 강한 전단저항력을 발휘하게 된다. 더 나아가, 횡방향 측면판(10) 역시 격벽(18)과 마찬가지로 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측 가장자리에서는 굴곡진 형태를 가질 수 있다. 즉, 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에서, 서로 접하여 결합되는 횡방향 측면판(10)의 가장자리에서는, 연직방향으로 가면서 파형의 굴곡이 형성될 수 있는 것이다. 이 경우 제2탄성부재(22) 역시 횡방향 측면판(10)의 굴곡 형상에 대응되도록 연직방향으로 가면서 파형으로 굴곡지게 배치될 수 있다. 이러한 횡방향 측면판(10)의 굴곡진 가장자리 형상 역시 연직방향으로 강한 전단저항력을 발휘하게 된다. 물론, 횡방향 측면판(10)의 가장자리는 직선의 형태를 가질 수도 있다. 또한 저면판과 횡방향 측면판, 그리고 격벽 가장자리의 굴곡진 형태는 도면에 도시된 것처럼 곡선으로 이루어질 수도 있지만, 직선에 의해 요철의 형상처럼 굴곡진 형태가 될 수도 있다.

이와 같은 연결구조를 가지는 본 발명에 따른 함체(1a, 1b)를 서로 연결하여 일체화시키는 과정을 살펴보면, 우선 제1탄성부재(21)와 제2탄성부재(22)를 각각 가지고 있는 제1함체(1a)와 제2함체(1b)를 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압하여 각각의 개방된 종방향 타측이 서로 마주 접하게 만든 상태에서, 제1긴장재(31)를 저면판(11)에 배치하여 긴장 정착하고 제2긴장재(33)를 횡방향 측면판(10)에 배치하여 긴장 정착함으로써, 종방향으로 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 사이에 긴장력을 도입하여 서로 강하게 밀착되도록 한다. 그에 따라 제1탄성부재(21)와 제2탄성부재(23) 사이에 수밀상태가 만들어진다.

이러한 과정에서 함체(1a, 1b)의 내부 공간에는 이미 물이 유입되어 존재할 수 있다. 이 경우에는 양수기, 펌프 등을 이용하여 함체(1a, 1b)의 내부 공간에 채워져 있던 물을 배수하여, 함체(1a, 1b)의 내부 공간, 특히 단차부(130)를 건조한 상태로 만든다.

후속하여 단차부(130)에서 서로 노출되어 있던 보강근(23)을 커플러 장치(24)에 의해 서로 일체로 연결하고, 이와 더불어 제1텐던정착부(32) 사이에 인장고정용 제1긴장재(31)를 종방향으로 배치하고 긴장 정착하여 제1함체(1a)와 제2함체(1b)간에는 추가적인 긴장력을 도입하며, 단차부(130)에 콘크리트를 현장타설하여 보강근(23)과 이를 연결하는 커플러 장치(24)가 현장 타설 콘크리트에 매립되도록 함으로써, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)를 견고하게 일체화시켜 연속시키게 된다.

이와 같은 연결구조에 의해 함체(1a, 1b)는 수상에 부유한 상태에서 매우 견고하게 일체화되어 연속되는데, 이러한 함체간의 일체화구조를 필요한 경우 복수개의 함체에 반복 적용함으로써, 복수개의 함체로 이루어진 부잔교를 시공할 수 있게 된다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1함체(1a)와 제2함체(1b)의 상면에는 차량이나 사람이 통행할 수 있게 부잔교의 상면을 형성하는 상면판이 설치된다. 상면판이 설치되는 경우, 상면판에는 위와 같은 연결부로 작업자가 접근할 수 있는 개방구가 형성되는 것이 바람직하다.

도 13에는 본 발명의 제2실시예에 따른 함체의 수상연결구조에 의해 2개의 함체가 연결되는 과정을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 13에 도시된 상태의 개략적인 평면도가 도시되어 있으며, 도 15에는 도 13의 선 D-D에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다. 도 16에는 도 13에 도시된 상태에 후속하여 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 17에는 도 16의 선 E-E에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

도 13 내지 도 17에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 함체의 수상연결구조와, 이러한 수상연결구조를 가지는 부잔교의 경우, 앞서 살펴본 도 1 내지 도 12에 도시된 제1실시예와, 제1텐던정착부(32)의 형태만이 상이한 바, 제2실시예의 구성 중에서 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 앞서 설명할 때 사용하였던 도면부호를 부여하고, 이에 대한 구체적인 반복 설명은 생략한다. 따라서 다음에서는 제1실시예와 상이한 제2실시예의 제1텐던정착부(32) 구성에 대해서만 집중적으로 설명한다.

본 발명에서는 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 사이에 종방향으로 긴장력을 도입할 목적으로 제1긴장재(31)를 설치하기 위하여, 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 각각의 개방된 종방향 타측에서 저면판(11)의 상면에는 제1긴장재(31)의 긴장 정착을 위한 제1텐던정착부(32)가 각각 돌출된 형태로 구비하였다. 앞서 살펴본 도 1 내지 도 12에 도시된 제1실시예의 경우, 제1텐던정착부(32)는 한 개 내지 2개의 제1긴장재만이 정착될 수 있는 횡방향의 짧은 길이를 가지는 돌출부가 저면판(11) 상면에 구비되어 있는 형태를 가지고 있다. 이러한 제1텐던정착부(32)는 도 13 내지 도 17에 도시된 제2실시예처럼 횡방향으로 길게 연장된 형태로 구비될 수 있다. 즉, 도 13 내지 도 17에 도시된 제2실시예의 경우, 제1텐던정착부(32)는 저면판(11)의 상면에 돌출된 형태로 구비되어 있되 각 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측 가장자리에서 횡방향으로 길게 연장된 형태로 구비되어 있는 것이다. 이렇게 횡방향으로 길게 연장된 형태의 제1텐던정착부(32)에는 제1긴장재(31)가 관통 정착되는 정착공(320)이 복수개로 형성된다. 또한 이렇게 횡방향으로 길게 연장된 형태의 제1텐던정착부(32)는, 각 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측 가장자리가 곡선 형태로 굴곡된 형상에 맞추어서, 횡방향으로 가면서 굴곡될 수도 있지만, 도면에 예시된 것처럼 횡방향의 직선형태로 뻗어나갈 수도 있다.

도 13 내지 도 17에 도시된 제2실시예처럼 제1텐던정착부(32)가 횡방향으로 길게 연장된 형태로 구비되는 경우, 제1긴장재(31)의 배치 위치를 현장에서 상황에 맞게 선택할 수 있게 되는 장점이 있다. 즉, 제1긴장재(31)가 정확하게 종방향으로 배치되도록 하는 정착공(320)을 현장 상황에 맞추어서 선정할 수 있게 되며, 따라서 제1긴장재(31)의 정밀한 종방향 배치가 가능하게 되는 장점이 있는 것이다. 또한 복수개의 제1긴장재(31)를 배치하는데도 매우 유리하다.

한편, 본 발명에서 제1긴장재(31)를 긴장 배치함에 있어서 격벽(18)을 텐던정착부로서 활용할 수도 있다. 도 18에는 본 발명의 제3실시예로서 제1긴장재(31)가 격벽(18)에 긴장 정착된 구성을 가지는 실시예에 따라 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 19에는 도 18의 선 G-G에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

도 18 및 도 19에 도시된 것처럼, 각 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에서 격벽(18)에 각각 관통공을 형성하고, 제1긴장재(31)의 양단을 각각 격벽(18)의 관통공에 관통시킨 후, 격벽(18)에 긴장 정착할 수도 있는 것이다. 이와 같이 격벽(18)을 이용하여 제1긴장재(31)를 긴장 정착하는 구성은, 앞서 살펴본 제1실시예 및 제2실시예와 병행할 수도 있고, 제1실시예 및 제2실시예에 존재하던 제1텐던정착부(32)를 전혀 설치하지 않은 채, 단독적으로 이용할 수도 있다. 즉, 저면판(11)의 상면에는 제1텐던정착부(32)를 전혀 설치하지 않고 위와 같이 제1긴장재(31)를 격벽(18)에만 긴장 정착할 수도 있는 것이다. 이와 같은 구성에서도 격벽(18)에 복수개의 관통공을 형성해두고, 현장에서 제1긴장재(31)가 정밀하게 종방향으로 배치되도록 하는 관통공을 선정하여 이용할 수 있게 되며, 따라서 제1긴장재(31)의 정밀한 종방향 배치가 가능하게 되는 장점이 있다.

한편, 위에서 살펴본 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에서는 제1긴장재(31)가 콘크리트 밖에 존재하고 있는데, 다음에서 설명하는 제4실시예처럼 제1긴장재(31)를 콘크리트 내에 배치할 수도 있다. 도 20에는 본 발명의 제4실시예로서 제1긴장재(31)가 매립 배치되어 긴장 정착되는 구성을 가지는 실시예에 따라 2개의 함체가 연결된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 21에는 도 20의 선 H-H에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

도 20 및 도 21에 도시된 것처럼, 함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에서 저면판(11) 내에 종방향으로 제1긴장재(31)를 배치하여, 제1긴장재(31)의 양단을 각각 저면판(11)에 긴장 정착하는 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 함체(1a, 1b)를 제작할 때, 미리 저면판(11)의 두께 내에 쉬스관을 매립하여 제1긴장재(31)가 배치될 배치공을 형성해두고, 함체(1a, 1b)가 서로 접한 상태에서, 제1긴장재(31)를 배치공 내에 삽입하여, 2개의 함체(1a, 1b)에 걸쳐지도록 종방향으로 배치한 후, 저면판(11)에 긴장 정착할 수 있다. 이와 같은 제4실시예의 경우, 제1긴장재(31)가 저면판(11)의 두께 내에 존재하게 되고 외부에 노출되지 않으므로, 수분과의 접촉으로 인한 부식, 손상을 방지할 수 있게 되는 장점이 있다. 이와 같이 제1긴장재(31)를 저면판(11)의 두께 내에 배치하는 구성은 단독으로도 사용할 수 있지만, 앞서 살펴본 제1 내지 제3실시예와 병행하여 사용할 수도 있다.

1a: 제1함체
1b: 제2함체
10: 횡방향 측면판
11: 저면판
12: 단부판
18: 격벽
21: 제1탄성부재
22: 제2탄성부재
23: 보강근
24: 커플러 장치
31: 제1긴장재
32: 제1텐던정착부
33: 제2긴장재
34: 제2텐던정착부
130: 단차부
C: 콘크리트

Claims (6)

1. 각각 한쌍의 횡방향 측면판(10), 저면판(11) 및 종방향 일측의 단부판(12)을 포함하여 종방향 타측이 개방되어 있는 상자형 콘크리트 부재로 이루어진 제1 및 제2함체(1a, 1b)를 일체로 연결하여 부잔교를 시공하는 방법으로서,
   제1 및 제2함체(1a, 1b)를 제작하되, 제1 및 제2함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측에서, 서로 접하여 결합되는 저면판(11)의 가장자리는 횡방향으로 가면서 파형으로 굴곡되어 있도록 하고, 저면판(11)의 하면에는 제1반력대(211)가 저면판(11) 가장자리의 파형 굴곡에 대응되는 파형 굴곡을 가진 채 돌출 형성되어 있으며, 제1반력대(211)의 정면에는 수밀용 제1탄성부재(21)가 제1반력대(211)에 의해 지지되어 저면판(11) 가장자리의 파형 굴곡에 대응하여 횡방향으로 가면서 파형의 굴곡을 이루도록 구비되어 있도록 하고, 저면판(11)의 상면에서 가장자리에는 오목한 단차부(130)가 형성되도록 하며, 단차부(130)에는 저면판(11)의 보강근(23)이 노출되어 있고, 횡방향 측면판(10)은 그 가장자리에 연직방향으로 가면서 파형의 굴곡이 형성되어 있도록 하고, 제1함체(1a)와 제2함체(1b) 각각의 개방된 종방향 타측에서 저면판(11)의 상면에는 제1텐던정착부(32)가 돌출된 형태로 구비되어 있는데, 제1텐던정착부(32)는 저면판(11) 가장자리의 파형 굴곡에 대응하여 횡방향으로 가면서 파형의 굴곡을 이루면서 횡방향으로 길게 연장된 형태를 가지며, 제1텐던정착부(32)에는 제1긴장재(31)가 관통 정착되는 정착공이 복수개로 형성되어 있게 하고, 횡방향 측면판(10)에는 제2반력대(212)가 횡방향 측면판(10) 가장자리의 파형 굴곡에 대응되는 파형 굴곡을 가진 채 돌출 구비되어 있고, 제2반력대(212)의 정면에는 수밀용 제2탄성부재(22)가 제2반력대(212)에 의해 지지되어 횡방향 측면판(10) 가장자리의 굴곡에 대응하여 연직방향으로 가면서 파형의 굴곡을 이루면서 구비되어 있으며, 제1 및 제2함체(1a, 1b) 각각의 개방된 종방향 타측에서, 횡방향 측면판(10)의 외면에는 제2텐던정착부(34)가 각각 설치되어 있는 구성을 가지도록 제1 및 제2함체(1a, 1b)를 제작하고;
   제1 및 제2함체(1a, 1b) 사이에서 종방향으로 복수개의 제1긴장재(31)를 배치하고 제1긴장재(31)의 양단을 각각 제1텐던정착부(32)의 정착공에 관통시킨 후 긴장 정착하며, 제1 및 제2함체(1a, 1b)의 횡방향 측면판(10) 외면에 설치된 제2텐던정착부(34)의 사이에 제2긴장재(33)를 제1 및 제2함체(1a, 1b) 사이에 걸쳐서 종방향으로 배치한 후, 제2긴장재(33)를 종방향으로 긴장하여 그 단부를 각각 제2텐던정착부(34)에 정착함으로써, 제1 및 제2함체(1a, 1b)를 수면에 놓은 상태에서 서로를 향하여 가압하여 제1 및 제2함체(1a, 1b)의 개방된 종방향 타측이 서로 마주 접하면서 제1탄성부재(21)와 제2탄성부재(22)가 가압 변형되어 수밀한 상태가 만들어지게 하고, 단차부(130)에서 보강근(23)이 매립되도록 콘크리트를 타설하여, 제1 및 제2함체(1a, 1b)를 수밀상태로 서로 일체 연결하는 과정을 포함하여 부잔교를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 부잔교 시공방법.
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