KR101870742B1 - Construction method for breakwater having wave pressure reducing structure using 3D concrete printing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방파제 및 방조제를 시공하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 콘크리트 구조물을 제작한 후 현장으로 옮겨 시공함으로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점과, 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되는 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 미리 설계된 형상으로 방파제 또는 방조제를 시공하는 것에 의해 콘크리트 구조물의 제작과 시공이 동시에 이루어질 수 있으며, 이때, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에서 에어건 등을 통해 고압의 공기를 함께 분사하거나, 노즐 주변에 프로펠러 등을 설치하여 고속회전시키는 것에 의해 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지하여 보다 용이하게 다양한 형상의 방파제 또는 방조제를 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법이 제공된다. The present invention relates to a method for constructing a breakwater and a seawater, and it is an object of the present invention to provide a breakwater and an embankment construction method of the prior art, which has a disadvantage in that the construction time and cost are increased due to the construction of a concrete structure, In order to solve the problems of the methods and the problem of the prior art 3D concrete printing technology in which concrete is sprayed on the seawater when the concrete is sprayed from the sea floor, a 3D concrete printing technique In this case, high-pressure air is injected together at the end of a printing nozzle for spraying concrete through an air gun or the like, or a propeller is installed around the nozzle To rotate at a high speed It is constituted to form a momentary cavity and to spray the ultra fast speed concrete, thereby preventing the concrete from being released by seawater so that a breakwater or a seawater of various shapes can be installed directly on the construction site. There is provided a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using a two-dimensional concrete printing.
Description
본 발명은 방파제 및 방조제를 시공하기 위한 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 종래, 육상 또는 수상에서 케이슨(caisson)을 제작 및 양생한 후 시공현장으로 운반하여 적치함으로 이루어짐으로 인해 케이슨의 운반 및 적치를 위한 시간과 비용이 증가하고, 그로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 방파제 및 방조제 구조물을 형성함으로써, 케이슨의 제작 및 운반에 요구되는 시간 및 비용이 필요 없게 되어 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for constructing a breakwater and an embankment, and more particularly, to a method for constructing a breakwater and an embankment, comprising the steps of making and curing a caisson in land or water, In order to solve the problems of the prior art breakwater and the embankment construction methods which have a disadvantage that the time and cost for laying are increased and thus the overall construction period and cost are increased, The present invention relates to a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing, which is configured to reduce the construction time and cost as a whole by eliminating the time and cost required for manufacturing and transporting the caisson will be.
또한, 본 발명은, 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅시 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에서 에어건 등을 통해 고압의 공기를 함께 분사하거나, 또는, 노즐 주변에 프로펠러 등을 설치하여 고속회전시키는 것에 의해 순간적인 공동(cavity)을 형성하고, 이러한 공동 내에 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지하여 다양한 형상의 방파제 및 방조제 구조물을 용이하게 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법에 관한 것이다. Further, in order to solve the problem of the prior art 3D concrete printing technique in which concrete is loosened on seawater when the concrete is sprayed from the sea bed, it is difficult to effectively construct the concrete, High-pressure air is injected at the end of the nozzle through an air gun or the like, or a propeller or the like is installed around the nozzle to rotate at a high speed to form a momentary cavity, The present invention relates to a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape by using three-dimensional concrete printing, which is constructed so that a breakwater and an embankment structure of various shapes can be easily installed on a construction site by preventing a concrete from being released by seawater will be.
종래, 방파제 및 방조제의 시공방법은, 대부분 육지에서 콘크리트 구조물을 형성한 후 이를 현장으로 운반하여 설치하는 것이 일반적이며, 최근에는, 육상 또는 수상에서 케이슨(caisson)을 제작 및 양생한 후 시공현장으로 운반하여 적치는 시공방법이 많이 사용되고 있다. Conventionally, the construction method of breakwaters and seawalls is generally carried out by constructing a concrete structure on land and then transporting it to the site. Recently, caisson was produced and cured on land or in water, Many construction methods have been used to transport and stack.
더 상세하게는, 상기한 바와 같은 방파제 및 방조제 시공방법에 대한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 먼저, 한국 공개특허 공보 제10-2016-0057065호에 따르면, 육상에서 FRP 합성구조 파일을 제작하고 해상에서 기초파일을 항타하는 단계; 육상에서 거치빔과 연결하기 위한 수중파일 상단에 FRP 합성구조 캡을 제작하여 해상에서 씌우는 단계; FRP 합성구조 캡 위에 거치하는 FRP 합성구조 거치빔을 육상에서 제작하고 해상에서 연결하는 단계; FRP 합성구조 거치빔 위에 거치하는 FRP 합성구조 암거 및 FRP 합성구조 테트라포트를 육상에서 제작하고 해상에서 연결하고 거치하는 단계; FRP 합성구조 정류판을 육상에서 제작하고 해상에서 FRP 합성구조 파일에 고정하는 단계; FRP 합성구조 암거 내에 모래를 채우는 단계를 포함하여, 육상에서 부분적인 구조물을 합성 제작하고 해상에서 신속하게 시공할 수 있도록 구성되는 해상방파제 시공방법 및 이에 의하여 시공되는 해상방파제에 관한 기술내용이 제시된 바 있다. More specifically, as an example of the conventional technique for the breakwater and the method of constructing the tide embankment as described above, for example, according to Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0057065, And launching a foundation file at sea; A step of covering the FRP composite structure cap at the top of the underwater file for connection with the stationary beam on the ground and covering it at sea; FRP Synthetic Structure The step of assembling the FRP composite structure mounting beam on the cap and connecting it at sea; FRP Synthetic Structure FRP Synthetic Structure Mounted on Mounting Beam Culvert and FRP Synthetic Structures Tetra-port is manufactured on land, connected and mounted at sea; FRP composite structure A step of preparing a rectifying plate on the ground and fixing it on the FRP composite structure file at sea; FRP Composite Structure A method of constructing a marine breakwater construction that is capable of constructing a partial structure on land and constructing it rapidly in the sea, including filling sand in a culvert, and a technical description of a marine breakwater to be constructed thereby have.
또한, 상기한 바와 같은 방파제 및 방조제 시공방법에 대한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1052302호에 따르면, 해저의 사석기초단 상면 중앙에 거치되는 바닥부, 바닥부에서 상향 연장하는 측벽부, 측벽부 중 외해에 접하는 측벽부 및 내해에 접하는 측벽부에 형성되는 개구 및 측벽 개구에 끼워져 이를 수밀적으로 폐색하기 위한 측벽마개를 구비하며, 부양운반하여 방파제를 시공하는데 이용되도록 구성됨으로써, 독내에서 대형으로 제작이 가능하고 시공장소로 용이하게 운반하여 간편하게 시공할 수 있어 종래에 비해 단축된 공사기간 및 비용으로 방파제를 해저바닥에 견고하게 시공할 수 있으며, 내해와 외해 간에 원활한 조류 소통이 이루어져 해양오염을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성되는 방파제용 부양운반식 철근 콘크리트 단위 블록 및 이를 이용한 방파제의 시공방법에 관한 기술내용이 제시된 바 있다. Further, according to Korean Patent Registration No. 10-1052302, another example of the prior art for a breakwater and an embankment construction method as described above includes a bottom portion that is fixed at the center of the upper surface of the bottom of the seabed, A side wall portion extending upward from the side wall portion, a side wall portion contacting the outermost one of the side wall portions, and an opening formed in the side wall portion contacting the inland water and a side wall stopper for tightly closing the opening and the side wall opening. It is possible to construct a large size in the poison and it can be easily transported to the construction site and can be easily installed. Therefore, the breakwater can be firmly installed on the bottom of the sea due to the shortened construction period and cost, A marine transportation type for a breakwater constructed to effectively prevent marine pollution by establishing a smooth flow of algae This technique has been suggested information about the construction method of the concrete pier near the unit block and using the same.
아울러, 상기한 바와 같은 방파제 및 방조제 시공방법에 대한 종래기술의 또 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1024315호에 따르면, 제방을 따라 연속되게 시공되는 몸체; 2개 이상의 몸체가 상호 결합될 수 있도록 몸체의 일측에 형성되며, 이웃하는 다른 하나의 몸체에 접촉되는 결합부; 결합부가 삽입되어 결합되도록 몸체의 타측에 형성되며, 결합부가 삽입된 상태에서 몸체의 위치를 이동시킬 수 있도록 결합부가 삽입 및 이동 가능하게 결합되는 위치조절부를 포함하여, 해안과 항만 또는 호안 등의 제방 상에 그 제방의 상하좌우 굴곡면을 따라 용이하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 물의 파력을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 구성되는 소파블록 및 이를 이용한 방파제 시공방법에 관한 기술내용이 제시된 바 있다. In addition, according to another example of the prior art for a breakwater and an embankment construction method as described above, for example, in Korean Patent Publication No. 10-1024315, a body continuously installed along a bank; An engaging portion formed on one side of the body so that two or more bodies can be coupled to each other and contacting the other adjacent body; And a position adjusting unit formed on the other side of the body so as to be engaged with the coupling unit and coupled with the coupling unit so as to move the position of the body when the coupling unit is inserted, A sofa block and a breakwater construction method using the sofa block are constructed so that they can be easily installed along the upper, lower, left, and right curved surfaces of the bank, and can effectively reduce the wave power of water.
더욱이, 상기한 바와 같은 방파제 및 방조제 시공방법에 대한 종래기술의 또 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1400283호에 따르면, 중심축이 각각 이등변 삼각형의 두 이등변을 이루는 수평각부, 수평각부에 대해 수직을 이루고 중심축이 각각 이등변 삼각형의 수직각부 및 수평각부와 수직각부의 두 이등변의 꼭지점이 이격되어 마주한 상태에서 두 이등변 삼각형의 중심분할선을 따라 수평각부와 수직각부를 연결하는 동부를 구비하도록 구성되는 소파블록의 거치방법 및 소파블록이 거치된 방파제에 관한 기술내용이 제시된 바 있다. Further, according to another example of the prior art of the breakwater and the method of constructing the tide embankment as described above, according to Korean Patent Registration No. 10-1400283, for example, a horizontal corner portion having two isosceles The vertical and horizontal axes of the isosceles triangles are perpendicular to the horizontal corners, and the horizontal and vertical corners of the isosceles triangles are perpendicular to each other. A method for mounting a sofa block configured to have a sofa block, and a description of a technique for a breakwater to which a sofa block is mounted.
상기한 바와 같이, 종래, 방파제 및 방조제 시공방법에 대하여 여러 가지 기술내용들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 시공방법들은 다음과 같은 문제점이 있는 것이었다. As described above, various techniques have been proposed for the breakwater and the method of constructing the tidal bath. However, the conventional methods of construction as described above have the following problems.
즉, 일반적으로, 종래의 방파제 및 방조제 시공방법은, 콘크리트 구조물을 제작한 후 이를 다시 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해, 비교적 대형의 구조물로 형성되는 콘크리트 구조물의 적치 및 운반을 위한 시간 및 비용이 증가하고, 그로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었으며, 또한, 다양하고 복잡한 형상의 구조물 제작이 용이하지 못한 한계도 있었다. That is, in general, the conventional method of constructing a breakwater and an embankment has a problem in that the time and cost for stacking and transporting a concrete structure formed of a relatively large structure is increased due to the construction of a concrete structure And the overall construction time and cost are increased. Moreover, there is a limit in that it is not easy to construct various complex structures.
여기서, 상기한 바와 같은 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해서는, 예를 들면, 3D 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 방파제 및 방조제 구조물을 형성한다면 다양하고 복잡한 형상의 구조물도 용이하게 제작 가능한 동시에, 콘크리트 구조물의 제작, 적치 및 운반에 요구되는 시간과 비용이 필요 없게 되므로 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다. Here, in order to solve the problems of the conventional breakwater and the method of constructing a seawall-type barrier as described above, for example, if a breakwater and an aquarium structure are directly formed on the site by using 3D concrete printing technology, And it is expected that the time and cost required for the manufacture, stacking and transportation of the concrete structure are not required, thereby reducing the construction time and cost as a whole.
그러나 기존의 3D 콘크리트 프린팅 기술은, 예를 들면, 해수의 유속이 빠른 지역의 경우, 초속경 콘크리트를 사용한다 하더라도 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 현장에서 직접 소파블록이나 어초를 형성하기에는 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었다. However, conventional 3D concrete printing technology, for example, in areas with a high flow rate of seawater, even when ultra fast speed concrete is used, when concrete is sprayed from the seabed, the concrete is released into seawater, There is a problem in that it is difficult to construct effectively.
따라서 상기한 바와 같이 콘크리트 구조물을 제작한 후 이를 다시 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점과, 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 해결하기 위해서는, 3D 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 다양한 형상의 방파제 및 방조제 구조물을 용이하게 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성되는 새로운 구성의 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 방파제 시공방법을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다. Therefore, there is a disadvantage in that the construction time and cost of the concrete structure are increased and the construction time is increased due to the construction of the concrete structure, In order to solve the problems of the prior art 3D concrete printing technology in which the problem of difficulty in effective construction is solved due to the disintegration of the seawater in the seawater, various types of breakwaters and aqueduct structures can be easily constructed at the construction site by using 3D concrete printing technology It is desirable to provide a method of constructing a breakwater using a new construction of three-dimensional concrete printing. However, a device or a method satisfying all of such requirements has not been proposed yet.
[선행기술문헌] [Prior Art Literature]
1. 한국 공개특허공보 제10-2016-0057065호 (2016.05.23.) 1. Korean Patent Publication No. 10-2016-0057065 (May 23, 2016).
2. 한국 등록특허공보 제10-1052302호 (2011.07.21.) 2. Korean Patent Registration No. 10-1052302 (July 21, 2011)
3. 한국 등록특허공보 제10-1024315호 (2011.03.16.) 3. Korean Patent Registration No. 10-1024315 (March 16, 2011)
4. 한국 등록특허공보 제10-1400283호 (2014.05.21.) 4. Korean Patent Registration No. 10-1400283 (May 21, 2014).
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 콘크리트 구조물을 제작한 후 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 콘크리트 구조물의 적치 및 운반을 위한 시간과 비용이 증가하고, 그로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 방파제나 방조제를 형성함으로써, 콘크리트 구조물의 제작, 적치 및 운반에 요구되는 시간과 비용이 필요 없게 되어 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법을 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to increase the time and cost for laying and transporting concrete structures by moving a concrete structure to an installation site after manufacturing the concrete structure. In order to solve the problems of prior art breakwater and a method of constructing an embankment, there has been a disadvantage that the entire construction period and cost are increased. Therefore, by forming a breakwater or an embankment directly on the site by using a three-dimensional concrete printing technique, The present invention is to provide a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing, which is constructed so as to reduce the construction time and cost as a whole without the time and cost required for manufacturing, mounting and transporting.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같이 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 미리 설계된 형상으로 방파제나 방조제를 시공함으로써 콘크리트 구조물의 제작과 시공이 한 번의 작업으로 동시에 이루어질 수 있도록 하는 데 더하여, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에서 에어건이나 프로펠러 등을 통해 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지하여 보다 용이하게 다양한 형상의 방파제 및 방조제를 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법을 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to solve the problem of the prior art 3D concrete printing technique in which concrete is sprayed on seawater when the concrete is sprayed from the sea floor as described above, In addition to making the construction and construction of the concrete structure simultaneously by installing the breakwater or the seawall in a pre-designed shape directly by using the printing technology, it is also possible to use the air gun, the propeller, etc. at the end of the printing nozzle for spraying the concrete So as to prevent concrete from being loosened by seawater so that breakwater and seawater of various shapes can be easily installed in the construction site Three-dimensional concrete And to provide a method of constructing a breakwater having a wave pressure reducing shape using linting.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 콘크리트 구조물을 제작한 후 시공현장으로 운반하여 시공함으로 인해 다양한 모양이나 복잡한 형상의 구조물을 구현하기 어려운 데 더하여, 제작된 구조물의 적치 및 운반 과정이 필요하여 전체적인 시공기간이 길어지고 비용이 증가하는 문제가 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법에 있어서, 시공하고자 하는 방파제 또는 방조제의 형태와 크기를 결정하고 3D 프린팅을 위한 데이터로 작성하는 처리가 수행되는 설계단계; 상기 설계단계에서 작성된 3D 프린팅 데이터에 근거하여 3D 콘크리트 프린팅을 통하여 시공현장에서 직접 방파제 또는 방조제의 시공을 행하는 처리가 수행되는 시공계; 및 상기 시공단계를 통하여 3D 프린팅된 방파제 또는 방조제의 표면처리를 포함하는 마무리 작업을 수행하는 처리가 수행되는 마감단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법이 제공된다. In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, it is difficult to realize a structure having various shapes or complex shapes by carrying a concrete structure after it is manufactured and transported to a construction site. In addition, A method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing, which is configured to solve the problems of prior art breakwater and a method of constructing an embankment, in which the entire construction period is long and the cost is increased, A designing step of determining a shape and size of a breakwater or an embankment to be constructed and creating a data for 3D printing; A construction system in which a process of directly constructing a breakwater or a seawater at a construction site through 3D concrete printing based on the 3D printing data created in the designing step is performed; And a finishing step of performing a finishing operation including a surface treatment of a 3D-printed breakwater or a seawall through the construction step. [5] The method according to claim 1, A construction method is provided.
여기서, 상기 설계단계는, 미리 준비된 상기 3D 프린팅 데이터가 시공현장에 설치된 3D 콘크리트 프린팅 장치에 직접 입력되거나, 또는, 인터넷이나 이동통신을 포함하는 유선 또는 무선통신을 통해 원격으로 상기 3D 프린팅 데이터가 상기 3D 콘크리트 프린팅 장치에 입력되는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Here, the designing step may be performed by directly inputting the 3D printing data prepared in advance into the 3D concrete printing apparatus installed in the construction site, or remotely transmitting the 3D printing data through the wired or wireless communication including the Internet or mobile communication. And the processing to be input to the 3D concrete printing apparatus is performed.
또한, 상기 설계단계는, 연직방향 모멘트에 의한 인장응력 발생을 최소화하기 위해 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면이 시공현장의 환경에 따라 미리 정해진 각도로 경사진 형상을 가지도록 설계되는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the designing step, in order to minimize generation of tensile stress due to the vertical direction moment, the outer wall surface of the breakwater or the tundish is designed to have a shape designed to have a shape inclined at a predetermined angle according to the environment of the construction site .
아울러, 상기 시공단계는, 연직방향 모멘트에 의한 인장응력을 최소화하기 위해 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 경사지게 형성하는 동시에, 횡방향 모멘트에 따른 인장에 저항하기 위하여, 3D 콘크리트 프린터의 노즐에 GFRP(glass fiber reinforced plastic) 섬유를 프린팅하는 노즐을 추가하여 콘크리트 내부에 GFRP 섬유가 보강된 구조로 시공하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the construction step, in order to minimize tensile stress due to the vertical direction moment, the outer wall surface of the breakwater or the embankment is formed to be inclined, and in order to resist the tensile force due to the lateral moment, a GFRP (GFRP) fibers are reinforced inside the concrete by adding a nozzle for printing glass fiber reinforced plastic fibers.
더욱이, 상기 시공단계는, 시공위치의 해저면에 터파기를 행하고 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 초속경 콘크리트를 타설하는 것에 의해 바닥면을 타설하는 단계; 상기 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 형성하면서 속채움재를 동시에 투입하는 단계; 상기 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 형성하면서 속채움재를 동시에 투입하는 과정을 계속 진행하여 수면 위의 부분까지 외벽을 형성하는 단계; 및 상기 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상면을 형성하는 것에 의해 상부의 마감을 행하여 전체적인 외형을 형성하는 단계를 포함하여 구성됨으로써, 3D 프린팅으로 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 구성함과 동시에 상기 속채움재를 투입하여 시공현장에서 직접 방파제나 방조제의 시공이 이루어지는 것에 의해 전체적인 시공기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 동시에, 복잡한 형상을 가지는 구조물도 용이하게 제작 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Further, the constructing step may include: placing a floor surface by making a waveguide on a bottom surface of a construction site and installing a quick-speed concrete using a 3D concrete printer; Simultaneously injecting the filler material while forming the outer wall surface of the breakwater or the dyer using the 3D concrete printer; Forming an outer wall of the breakwater or the embankment by using the 3D concrete printer, and continuing the process of simultaneously injecting the inner filler while forming the outer wall of the breakwater or the embankment; And forming an upper surface by forming an upper surface by using the 3D concrete printer to form an overall contour, thereby forming an outer wall surface of the breakwater or the dyer by 3D printing, The construction of the breakwater or the embankment is carried out directly at the construction site. Thus, the construction time can be shortened and the cost can be reduced, and the structure having the complicated shape can be easily manufactured.
또한, 상기 시공단계는, 상기 바닥면을 타설하는 단계에서, 바닥 타설시 미리 조립된 철근망 또는 와이어 매쉬를 설치한 후 초속경 콘크리트를 타설하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the step of constructing, in the step of placing the bottom surface, a process of installing a quick-reinforcement concrete is performed after installing a pre-assembled reinforcing net or wire mesh at the time of floor pouring.
아울러, 상기 시공단계는, 상기 바닥면을 타설하는 단계에서, 바닥 타설시 중간층으로 GFRP 패브릭 매트를 설치하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the step of constructing may further include the step of installing a GFRP fabric mat as an intermediate layer at the time of floor pouring at the step of pouring the bottom surface.
더욱이, 상기 시공단계는, 상기 3D 콘크리트 프린팅시, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에 에어건을 설치하여 고압의 공기를 분사하거나, 또는, 상기 프린팅 노즐의 끝단 부근에 프로펠러를 설치하여 동작시키는 것에 의해 상기 프린팅 노즐의 끝단 부분에서 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Further, in the 3D concrete printing, an air gun is installed at an end of a printing nozzle for spraying high-pressure air, or a propeller is installed near the end of the printing nozzle And an instantaneous cavity is formed at an end portion of the printing nozzle to spray the ultra fast speed concrete. Thus, the concrete is prevented from being released by seawater.
또한, 상기 마감단계는, 상기 시공단계에서 3D 콘크리트 프린팅된 방파제 또는 방조제의 표면처리를 행하고 부가물을 설치하여 최종적으로 시공을 마무리하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In the finishing step, the surface treatment of the 3D concrete-printed breakwater or the seawater is performed in the construction step, the adduct is installed, and finally the finishing work is performed.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방파제가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a breakwater comprising a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using the above-described three-dimensional concrete printing.
더욱이, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 방조제가 제공된다. Further, according to the present invention, a waterproofing agent is provided by using a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using the above-described three-dimensional concrete printing.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 방파제나 방조제를 형성하는 것에 의해 콘크리트 구조물의 제작, 적치 및 운반에 요구되는 시간 및 비용이 필요 없게 되어 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법이 제공됨으로써, 콘크리트 구조물을 제작한 후 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 콘크리트 구조물의 적치 및 운반을 위한 시간 및 비용이 증가하고 그로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다. As described above, according to the present invention, by forming a breakwater or an embankment directly on the site by using a three-dimensional concrete printing technique, the time and cost required for manufacturing, mounting and transporting a concrete structure are unnecessary, The present invention provides a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing that is configured to reduce the cost and cost of a concrete structure, It is possible to solve the problems of the breakwater and the embankment construction methods of the prior art, which are disadvantageous in that the cost is increased and thus the overall construction period and cost are increased.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 미리 설계된 형상으로 방파제나 방조제를 시공함으로써 콘크리트 구조물의 제작과 시공이 한 번의 작업으로 동시에 이루어질 수 있도록 하는 데 더하여, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에서 에어건이나 프로펠러 등을 통해 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하는 것에 의해 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지하여 보다 용이하게 다양한 형상의 방파제나 방조제를 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법이 제공됨으로써, 육지에서 콘크리트 구조물을 제작한 후 이를 다시 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점과, 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 모두 해결할 수 있다. Further, according to the present invention, as described above, by using a three-dimensional concrete printing technique, a breakwater or a seawater is formed in a pre-designed shape directly on the site, so that the construction and construction of a concrete structure can be performed simultaneously in a single operation By forming a momentary cavity through an air gun or a propeller at the end of the printing nozzle for spraying the concrete, it is possible to prevent the concrete from being released by the seawater by spraying the ultra high speed concrete, The present invention provides a breakwater construction method using a three-dimensional concrete printing method capable of directly constructing a breakwater or a seawall at a construction site. Thus, by constructing a concrete structure on land and then transferring the concrete structure to the installation site, Construction period There is a problem in the conventional art of the 3D concrete printing technique in which there is a problem of the breakwater and the embankment construction methods of the related art in which there is a disadvantage in that the cost is increased and the concrete is dissolved in seawater when the concrete is sprayed from the sea floor, All can be resolved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 시공단계의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 시공단계의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 시공단계의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 시공단계의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 1 is a flow chart schematically showing the overall construction of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a concrete construction of a construction step of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a concrete construction of a construction step of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing a concrete construction of a construction step of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically showing a concrete construction of a construction step of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a concrete embodiment of a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to the present invention will be described.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다. Hereinafter, it is to be noted that the following description is only an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다. In the following description of the embodiments of the present invention, parts that are the same as or similar to those of the prior art, or which can be easily understood and practiced by a person skilled in the art, It is important to bear in mind that we omit.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 콘크리트 구조물을 제작한 후 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 콘크리트 구조물의 적치 및 운반을 위한 시간과 비용이 증가하고 그로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 방파제나 방조제를 형성함으로써, 콘크리트 구조물의 제작, 적치 및 운반에 요구되는 시간과 비용이 필요 없게 되어 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법에 관한 것이다. That is, as described later, since the concrete structure is manufactured and transferred to the installation site, the time and cost for mounting and transporting the concrete structure increases, thereby increasing the overall construction period and cost. In order to solve the problems of the prior art breakwaters and aquifers construction methods, it is necessary to use a three-dimensional concrete printing technique to form a breakwater or a seawater directly on the site, thereby requiring time and cost required for the manufacture, The present invention relates to a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing, which is configured to reduce the overall construction period and cost.
아울러, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 해결하기 위해, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 미리 설계된 형상으로 방파제나 방조제를 시공함으로써 콘크리트 구조물의 제작과 시공이 한 번의 작업으로 동시에 이루어질 수 있도록 하는 데 더하여, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에서 에어건이나 프로펠러 등을 통해 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지하여 방파제나 방조제의 시공이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법에 관한 것이다. In order to solve the problems of the prior art 3D concrete printing technology in which concrete is sprayed on the seawater when the concrete is sprayed from the sea floor as described later, It is possible to construct a concrete structure by using a breakwater or a seawater in a pre-designed shape directly on the site, so that the construction and construction of the concrete structure can be simultaneously performed in a single operation. In addition, The present invention relates to a three-dimensional concrete printing method using a three-dimensional concrete printing method, which is configured to form a momentary cavity to jet a concrete at a very high speed to prevent the concrete from being released by seawater, thereby facilitating the construction of a breakwater or a seawall. Reduced shape Which relates to a pier construction method.
계속해서, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 구체적인 내용에 대하여 설명한다. Next, with reference to the drawings, concrete contents of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to the present invention will be described.
먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다. Referring first to FIG. 1, FIG. 1 is a flow chart schematically showing the overall construction of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법은, 크게 나누어, 먼저, 시공하고자 하는 현장의 특성을 고려하여 방파제나 방조제의 형태와 크기 등을 결정하고 3D 프린팅을 위한 데이터로 작성하는 처리가 수행되는 설계단계(S10)와, 상기 설계단계(S10)에서 작성된 3D 프린팅 데이터에 근거하여 3D 콘크리트 프린팅을 통해 현장에서 직접 방파제나 방조제의 시공을 행하는 처리가 수행되는 시공단계(S20) 및 상기한 시공단계(S20)를 통하여 3D 프린팅된 방파제나 방조제의 표면처리 등을 포함하는 마무리 작업을 수행하는 처리가 수행되는 마감단계(S30)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1, a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention is roughly divided into two types. First, the shape of a breakwater or a seawater, (S10) of performing 3D printing on the basis of the 3D printing data created in the designing step (S10). The 3D printing data is used to determine the size of the breakwater A finishing step (S30) in which a finishing work including a surface treatment of a 3D-printed breakwater or a seawater is performed through the construction step (S20) in which the construction work is performed and the finishing work including the 3D printing through the construction step (S20) And the like.
여기서, 상기한 설계단계(S10)는, 미리 준비된 3D 프린팅 데이터를 시공현장에 설치된 3D 콘크리트 프린팅 장치에 직접 입력하도록 구성되거나, 또는, 예를 들면, 인터넷이나 이동통신 등과 같이, 유선 또는 무선통신을 통해 원격으로 3D 콘크리트 프린팅 장치에 3D 프린팅 데이터가 입력되도록 구성될 수 있다. Here, the designing step S10 may be configured to directly input 3D printing data prepared in advance into the 3D concrete printing apparatus installed in the construction site, or to input wired or wireless communication such as the Internet or mobile communication. The 3D printing data can be input to the 3D concrete printing apparatus remotely.
또한, 상기한 시공단계(S20)는, 설계단계(S10)에서 미리 준비된 3D 프린팅 데이터에 따라 방파제 또는 방조제를 3D 프린팅하도록 구성될 수 있다. In addition, the construction step S20 may be configured to 3D print a breakwater or a seawall according to 3D printing data prepared in the designing step S10.
여기서, 기존의 케이슨 방식의 방파제나 방조제는 일반적으로 직립 형태로 형성되나, 3D 콘크리트 프린팅을 통해 형성되는 방파제 및 방조제는 그 제조방식의 특성상 무근 콘크리트 구조이므로 기존의 직립 형태와는 다른 구조가 요구된다. Here, the existing caisson type breakwater or seawall is generally formed in an upright shape, but a breakwater and an embankment formed through 3D concrete printing are required to have a structure different from that of a conventional upright structure because of the nature of the manufacturing method thereof .
이에, 상기한 설계단계(S10)는, 이와 같이 3D 콘크리트 프린팅을 통해 형성되는 무근 콘크리트 구조를 감안하여, 연직방향 모멘트에 의한 인장응력 발생을 최소화하기 위해 방파제 및 방조제의 외벽면이 기존의 직립 형태와 다르게 경사진 형상을 가지도록 설계된다. In order to minimize the occurrence of tensile stress due to the vertical direction moment, the outer wall surface of the breakwater and the embankment is formed in a conventional upright shape And is designed to have an inclined shape.
이때, 외벽면의 경사 각도는 시공현장의 환경에 따라 적절하게 결정되도록 구성될 수 있으며, 이외에도, 파의 특성을 고려하여 최소의 파압을 받도록 방파제 면이 다양한 형상으로 적절하게 최적화되어 설계 및 시공될 수 있다. In this case, the inclination angle of the outer wall surface can be appropriately determined according to the environment of the construction site. In addition, the breakwater surface can be appropriately optimized in various shapes so as to receive the minimum wave pressure in consideration of the wave characteristics, .
더 상세하게는, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 시공단계(S20)의 구체적인 구성을 각각 개략적으로 나타내는 도면이다. 2 to 5, a concrete construction (S20) of a construction step S20 of a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Respectively.
즉, 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 시공단계(S20)는, 먼저, 도 2에 나타낸 바와 같이, 시공위치의 해저면에 터파기를 행하고 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 초속경 콘크리트를 타설하는 것에 의해 바닥면을 타설한다. That is, as shown in Figs. 2 to 5, in the construction step S20 described above, at first, as shown in Fig. 2, terraces are made on the bottom surface of the construction site and the ultra fast speed concrete is poured using a 3D concrete printer The bottom surface is poured.
여기서, 바닥 타설시, 사전에 조립된 철근망 또는 와이어 매쉬를 설치 후 초속경 콘크리트를 타설하도록 구성될 수도 있으며, 또한, GFRP(glass fiber reinforced plastic) 패브릭 매트를 중간층에 설치하도록 구성될 수도 있다. Here, at the time of floor pouring, it may be configured to install the quick-speed concrete after installing the pre-assembled reinforcing net or wire mesh, or it may be configured to install a glass fiber reinforced plastic (GFRP) fabric mat at the middle layer.
다음으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 외벽면을 경사지게 형성하면서 속채움재를 동시에 투입한다. Next, as shown in FIG. 3, the inner wall surface is formed obliquely using a 3D concrete printer while the filling material is injected at the same time.
계속해서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 외벽을 형성하면서 속채움재를 동시에 투입하는 과정을 계속 진행하여 수면 위의 부분까지 외벽을 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 4, while the outer wall is formed using the 3D concrete printer, the process of injecting the filler at the same time continues to form an outer wall up to the surface of the water surface.
이어서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상면을 형성하는 것에 의해 상부의 마감을 행하여 방파제나 방조제의 전체적인 외형을 형성한다. Next, as shown in Fig. 5, the top surface is formed by using a 3D concrete printer to finish the upper part, thereby forming the overall contour of the breakwaters and seawalls.
따라서 상기한 바와 같은 구성에 의해, 3D 프린팅을 통하여 방파제나 방조제를 시공현장에서 직접 제작함으로써 시공기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 동시에, 복잡한 형상을 가지는 구조물도 용이하게 제작이 가능해진다. Therefore, by constructing the breakwater or the seawater directly on the construction site through the 3D printing, the construction time can be shortened and the cost can be reduced, and the structure having the complicated shape can be easily manufactured.
이때, 상기한 시공단계(S20)는, 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 연직방향 모멘트에 의한 인장응력을 최소화하기 위해 외벽면을 경사지게 형성하는 동시에, 횡방향 모멘트에 따른 인장에 저항하기 위하여, 예를 들면, 3D 콘크리트 프린터의 노즐에 GFRP 섬유를 프린팅하는 노즐을 추가하여 콘크리트 내부에 GFRP 섬유가 보강된 구조로 시공함으로써, 무근 콘크리트 구조로도 충분한 강도를 확보할 수 있도록 구성될 수 있다. 2 to 5, in order to minimize tensile stress due to the vertical direction moment, the outer wall surface is formed to be inclined, and in order to resist the tensile force due to the lateral moment For example, a nozzle for printing GFRP fiber may be added to a nozzle of a 3D concrete printer, so that GFRP fiber is reinforced inside the concrete. Thus, sufficient strength can be secured even in a non-woven concrete structure.
여기서, 상기한 시공단계(S20)에서 3D 콘크리트 프린팅시, 예를 들면, 해수의 유속이 빠른 지역의 경우 등과 같이, 경우에 따라서는 초속경 콘크리트를 사용한다 하더라도 콘크리트가 굳기 전에 해수에 풀어지게 되어 3D 콘크리트 프린팅을 이용하여 시공하기 어려운 경우가 발생할 수 있는 문제가 있다. Here, in the case of 3D concrete printing in the above-mentioned construction step S20, for example, in a region where the flow rate of seawater is high, in some cases, even if the quick-speed concrete is used, the concrete is loosened in seawater before hardening There is a problem that it may be difficult to construct using 3D concrete printing.
이에, 본 발명에서는, 상기한 시공단계(S20)에서 3D 콘크리트 프린팅시, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에 에어건을 설치하여 고압의 공기를 분사하거나, 또는, 프린팅 노즐의 끝단 부근에 프로펠러 등을 설치하여 동작시키는 것에 의해 콘크리트가 분사되는 프린팅 노즐의 끝단 부분에서 순간적인 공동(cavity)을 형성하고, 이러한 공동 내에 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지할 수 있으므로 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 용이하게 다양한 형상의 방파제나 방조제를 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성될 수 있다. In the present invention, in the 3D concrete printing in the above-mentioned construction step S20, although not shown, for example, an air gun is installed at the end of a printing nozzle for spraying concrete, and high pressure air is sprayed, By forming a momentary cavity at the end portion of the printing nozzle in which the concrete is sprayed by operating a propeller or the like near the end of the printing nozzle and spraying the ultra high speed concrete in the cavity, It is possible to easily construct various types of breakwaters and seawalls at a construction site with a simple structure and low cost.
아울러, 상기한 마감단계(S30)는, 상기한 바와 같이 하여 시공단계(S20)에서 3D 콘크리트 프린팅으로 형성된 방파제나 방조제의 표면처리를 행하고 필요시 각종 부가물 등을 설치하는 작업이 수행되는 것에 의해 최종적으로 시공을 마무리하는 단계로 구성될 수 있다. In the finishing step S30, the surface treatment of the breakwater or the seawater formed by the 3D concrete printing is performed in the construction step S20 as described above, and the various additives are installed when necessary And finally finishing the construction.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따르면, 3D 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 3D 프린팅으로 벽면을 구성함과 동시에 속채움재를 투입하여 시공현장에서 직접 방파제나 방조제를 시공함으로써, 복잡한 구조나 형상을 가지는 구조물도 단시간에 용이하게 시공 가능해지며, 그것에 의해, 기존의 시공방법들의 문제점을 개선하여 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있다. Therefore, according to the present invention, according to the present invention, by constructing the wall surface by 3D printing using the 3D concrete printing technique and injecting the filler material directly, a breakwater or a seawater is directly applied at the construction site, Can be easily constructed in a short time, thereby improving the problems of existing construction methods and reducing the overall construction time and cost.
아울러, 본 발명에 따르면, 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 연직방향 모멘트에 의한 인장응력 발생을 최소화하기 위해 시공현장의 환경조건에 따라 방파제나 방조제의 외벽이 적절한 각도로 경사진 형태로 설계 및 시공되는 동시에, 횡방향 모멘트에 따른 인장에 저항하기 위해 3D 콘크리트 프린터의 콘크리트 노즐에 더하여 GFRP 섬유를 프린팅하는 노즐을 추가하는 것에 의해 무근 콘크리트 구조에서도 충분한 강도를 확보할 수 있다. In addition, according to the present invention, as shown in FIGS. 2 to 5, in order to minimize the generation of tensile stress due to the vertical moment, the outer wall of the breakwater or the seawall is sloped at an appropriate angle In addition, by adding a nozzle for printing GFRP fiber in addition to a concrete nozzle of a 3D concrete printer in order to resist tensile force due to lateral moment, sufficient strength can be secured even in an inactive concrete structure.
더욱이, 본 발명에 따르면, 콘크리트를 분사하는 노즐의 끝단에서 에어건이나 프로펠러 등을 통해 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성됨으로써, 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 효과적으로 방지하고, 그것에 의해, 해수의 유속이 빠른 지역에서도 3D 콘크리트 프린팅을 이용하여 다양한 형상의 방파제나 방조제의 시공이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. In addition, according to the present invention, an instantaneous cavity is formed through an air gun, a propeller, or the like at the end of a nozzle for spraying concrete to spray the ultra high speed concrete, thereby effectively preventing the concrete from being released by seawater Therefore, it is possible to facilitate the construction of various types of breakwaters and seawalls using 3D concrete printing even in areas where the flow rate of seawater is high.
여기서, 도 2 내지 도 5를 참조하여 상기한 본 발명의 실시예에서는 방파제 및 방조제의 외벽면이 경사진 형태로 시공되는 경우를 예로 하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 경우로만 한정되는 것은 아니다. 2 to 5, the present invention has been described with reference to the case where the outer wall surfaces of the breakwater and the embankment are installed in an inclined form. However, the present invention is not limited thereto It is not.
즉, 일반적으로, 현재 시공되는 케이슨 방파제는 직선으로 구성되어 있으나, 본 발명에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법은, 도시되지는 않았으나, 예를 들면, 요철 형태나 물결 형상 등과 같이, 파의 특성을 고려하여 최소의 파압을 받도록 방파제 면이 필요에 따라 다양한 형상으로 적절하게 최적화되어 설계 및 시공될 수 있는 것임에 유념해야 한다. That is, in general, although the caisson breakwater currently constructed is a straight line, a method of constructing a breakwater having a wave pressure reduced shape using three-dimensional concrete printing according to the present invention is not shown, but, for example, It should be noted that the breakwater side can be appropriately optimized and designed and constructed in various shapes as necessary in order to receive minimum wave pressure in consideration of the characteristics of waves, such as shape.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법을 구현할 수 있다. Therefore, the method of constructing the breakwater having the wave pressure reduction shape using the three-dimensional concrete printing according to the present invention as described above can be implemented.
또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법을 구현하는 것에 의해, 본 발명에 따르면, 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 방파제나 방조제를 형성하는 것에 의해 콘크리트 구조물의 제작, 적치 및 운반에 요구되는 시간과 비용이 필요 없게 되어 전체적인 시공기간 및 비용을 절감할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법이 제공됨으로써, 콘크리트 구조물을 제작한 후 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 콘크리트 구조물의 적치 및 운반을 위한 시간과 비용이 증가하고, 그로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점을 해결할 수 있다. In addition, according to the present invention, by implementing the method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using the three-dimensional concrete printing according to the present invention as described above, according to the present invention, A method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using a three-dimensional concrete printing, which is constructed so as to reduce the construction time and cost as a whole by eliminating the time and cost required for manufacturing, mounting and transporting a concrete structure The time and cost for mounting and transporting the concrete structure are increased due to the construction of the concrete structure after the concrete structure is transferred to the installation site and thus the overall construction period and cost are increased, Solve problems of construction methods There.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 3차원 콘크리트 프린팅 기술을 이용하여 현장에서 직접 미리 설계된 형상으로 방파제나 방조제를 시공함으로써 콘크리트 구조물의 제작과 시공이 한 번의 작업으로 동시에 이루어질 수 있도록 하는 데 더하여, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에서 에어건이나 프로펠러 등을 통해 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하는 것에 의해 콘크리트가 해수에 의해 풀어지는 현상을 방지하여 보다 용이하게 다양한 형상의 방파제나 방조제를 시공현장에서 직접 시공할 수 있도록 구성되는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법이 제공됨으로써, 콘크리트 구조물을 제작한 후 이를 다시 설치현장으로 옮겨 시공함으로 인해 전체적인 시공기간 및 비용이 증가하는 단점이 있었던 종래기술의 방파제 및 방조제 시공방법들의 문제점과, 해저에서 콘크리트를 분사시 콘크리트가 해수에 풀어지게 되어 효과적인 시공이 어려운 문제가 있었던 종래기술의 3D 콘크리트 프린팅 기술의 문제점을 모두 해결할 수 있다. In addition, according to the present invention, as described above, by using a three-dimensional concrete printing technique, a breakwater or a seawater is formed in a pre-designed shape directly on the site, so that the construction and construction of a concrete structure can be performed simultaneously in a single operation By forming a momentary cavity through an air gun or a propeller at the end of the printing nozzle for spraying the concrete, it is possible to prevent the concrete from being released by the seawater by spraying the ultra high speed concrete, Since the breakwater construction method using the three-dimensional concrete printing using breakwater or seawall can be constructed directly on the construction site, the concrete structure is manufactured and transferred to the installation site, And cost There is a problem in the prior art 3D concrete printing technology which has a disadvantage of the breakwater and the embankment construction methods of the prior art in which there is a disadvantage that the concrete is sprayed on the seabed, .
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. I will work.
Claims (11)
시공하고자 하는 방파제 또는 방조제의 형태와 크기를 결정하고 3D 프린팅을 위한 데이터로 작성하는 처리가 수행되는 설계단계;
상기 설계단계에서 작성된 3D 프린팅 데이터에 근거하여 3D 콘크리트 프린팅을 통하여 시공현장에서 직접 방파제 또는 방조제의 시공을 행하는 처리가 수행되는 시공단계; 및
상기 시공단계를 통하여 3D 프린팅된 방파제 또는 방조제의 표면처리를 포함하는 마무리 작업을 수행하는 처리가 수행되는 마감단계를 포함하여 구성되고,
상기 시공단계는,
상기 3D 콘크리트 프린팅시, 콘크리트를 분사하는 프린팅 노즐의 끝단에 에어건을 설치하여 고압의 공기를 분사하거나, 또는, 상기 프린팅 노즐의 끝단 부근에 프로펠러를 설치하여 동작시키는 것에 의해 상기 프린팅 노즐의 끝단 부분에서 순간적인 공동(cavity)을 형성하여 초속경 콘크리트를 분사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
A method of constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing,
A designing step of determining a shape and size of a breakwater or an embankment to be constructed and creating a data for 3D printing;
A construction step of performing a construction of a breakwater or a seawater on a construction site through 3D concrete printing based on the 3D printing data created in the designing step; And
And a finishing step of performing a finishing work including a surface treatment of a 3D-printed breakwater or a seawall through the construction step,
In the construction step,
In the 3D concrete printing, an air gun is installed at the end of a printing nozzle for spraying concrete, and a high-pressure air is sprayed or a propeller is installed near the end of the printing nozzle, Wherein the concrete is formed so as to form an instant cavity and spray the ultra fast velocity concrete. The method for constructing a breakwater having a wave pressure reduction shape using three-dimensional concrete printing.
상기 설계단계는,
미리 준비된 상기 3D 프린팅 데이터가 시공현장에 설치된 3D 콘크리트 프린팅 장치에 직접 입력되거나,
또는, 인터넷이나 이동통신을 포함하는 유선 또는 무선통신을 통해 원격으로 상기 3D 프린팅 데이터가 상기 3D 콘크리트 프린팅 장치에 입력되는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
The method according to claim 1,
In the designing step,
The 3D printing data prepared in advance is directly input to the 3D concrete printing apparatus installed in the construction site,
Or a process in which the 3D printing data is input to the 3D concrete printing apparatus remotely via wired or wireless communication including the Internet or mobile communication is performed. A method of constructing a breakwater.
상기 설계단계는,
연직방향 모멘트에 의한 인장응력 발생을 최소화하기 위해, 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면이 시공현장의 환경에 따라 미리 정해진 각도로 경사진 형상을 가지도록 설계되는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
The method according to claim 1,
In the designing step,
Characterized in that in order to minimize the generation of tensile stress due to the vertical direction moment, a process is performed in which the outer wall surface of the breakwater or the tundish is designed to have a shape inclined at a predetermined angle according to the environment of the construction site A Method of Construction of Breakwater with Wave Pressure Reduction Form Using 3 - Dimensional Concrete Printing.
상기 시공단계는,
연직방향 모멘트에 의한 인장응력을 최소화하기 위해 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 경사지게 형성하는 동시에, 횡방향 모멘트에 따른 인장에 저항하기 위하여, 3D 콘크리트 프린터의 노즐에 GFRP 섬유를 프린팅하는 노즐을 추가하여 콘크리트 내부에 GFRP 섬유가 보강된 구조로 시공하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
The method according to claim 1,
In the construction step,
In order to minimize the tensile stress due to the vertical direction moment, the outer wall surface of the breakwater or the dyer is inclined and a nozzle for printing the GFRP fiber is added to the nozzle of the 3D concrete printer to resist the tensile force due to the lateral moment Wherein the GFRP fiber reinforced concrete is applied to the inside of the concrete to perform a construction work.
상기 시공단계는,
시공위치의 해저면에 터파기를 행하고 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 초속경 콘크리트를 타설하는 것에 의해 바닥면을 타설하는 단계;
상기 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 형성하면서 속채움재를 동시에 투입하는 단계;
상기 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 형성하면서 속채움재를 동시에 투입하는 과정을 계속 진행하여 수면 위의 부분까지 외벽을 형성하는 단계; 및
상기 3D 콘크리트 프린터를 이용하여 상면을 형성하는 것에 의해 상부의 마감을 행하여 전체적인 외형을 형성하는 단계를 포함하여 구성됨으로써,
3D 프린팅으로 상기 방파제 또는 상기 방조제의 외벽면을 구성함과 동시에 상기 속채움재를 투입하여 시공현장에서 직접 방파제나 방조제의 시공이 이루어지는 것에 의해 전체적인 시공기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 동시에, 복잡한 형상을 가지는 구조물도 용이하게 제작 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
The method according to claim 1,
In the construction step,
Placing a floor surface by making a waveguide on a bottom surface of a construction site and installing a quick-speed concrete using a 3D concrete printer;
Simultaneously injecting the filler material while forming the outer wall surface of the breakwater or the dyer using the 3D concrete printer;
Forming an outer wall of the breakwater or the embankment by using the 3D concrete printer, and continuing the process of simultaneously injecting the inner filler while forming the outer wall of the breakwater or the embankment; And
And forming a top surface by using the 3D concrete printer to finish an upper surface to form an overall contour,
By constructing the outer wall surface of the breakwater or the anti-dandruff by using 3D printing and injecting the in-fill material directly, a breakwater or a seawater is directly applied at the construction site, thereby reducing the overall construction period and cost, Wherein the structure of the breakwater having the wave pressure reducing shape using the three-dimensional concrete printing is constructed such that the structure having the shape of the wave breaker can be easily manufactured.
상기 시공단계는,
상기 바닥면을 타설하는 단계에서, 바닥 타설시 미리 조립된 철근망 또는 와이어 매쉬를 설치한 후 초속경 콘크리트를 타설하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
6. The method of claim 5,
In the construction step,
Wherein the step of installing the reinforcing net or the wire mesh is carried out in the step of pouring the floor surface, A method of constructing a breakwater.
상기 시공단계는,
상기 바닥면을 타설하는 단계에서, 바닥 타설시 중간층으로 GFRP 패브릭 매트를 설치하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
6. The method of claim 5,
In the construction step,
Further comprising the step of installing a GFRP fabric mat as an intermediate layer at the time of pouring the floor in the step of pouring the bottom surface.
상기 마감단계는,
상기 시공단계에서 3D 콘크리트 프린팅된 방파제 또는 방조제의 표면처리를 행하고 부가물을 설치하여 최종적으로 시공을 마무리하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 콘크리트 프린팅을 이용한 파압저감 형상을 가지는 방파제 시공방법.
The method according to claim 1,
The finishing step may include:
Wherein a surface treatment of a 3D concrete-printed breakwater or a seawall is performed in the construction step, and a process of finishing the final construction is performed by providing an adduct, wherein a breakwater construction having a wave pressure reduction shape using a three-dimensional concrete printing Way.
A breakwater constructed by using a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using the three-dimensional concrete printing according to any one of claims 1 to 7 and 9.
Wherein the waterproofing agent is formed by using a breakwater construction method having a wave pressure reduction shape using the three-dimensional concrete printing as set forth in any one of claims 1 to 7.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| GRNT | Written decision to grant |