KR101982162B1 - 타이어를 활용하는 인터로킹 타입 케이슨, 이를 포함하는 케이슨 구조체 및 케이슨 구조체 시공 방법 - Google Patents

Abstract

폐타이어와 같은 타이어를 활용하는 인터로킹 타입 케이슨, 이를 포함하는 케이슨 구조체 및 케이슨 구조체 시공 방법이 개시되며, 상기 케이슨은, 이웃하여 배치되는 이웃 케이슨의 개방 셀부와 연결되어 인터로킹 공간을 형성하도록 양측방 중 적어도 한 측방을 향해 개방된 개방 셀부를 포함하되, 상기 개방 셀부는, 상기 이웃 케이슨의 주 개방 셀과 연결되어 주 인터로킹 공간을 형성하는 주 개방 셀; 및 상기 주 개방 셀의 전방 및 후방으로 각각 이웃하여 형성되고, 상기 이웃 케이슨의 보조 개방 셀과 연결되어 보조 인터로킹 공간을 형성하는 보조 개방 셀을 포함하며, 상기 주 인터로킹 공간에는 주 채움재가 배치되고, 상기 보조 인터로킹 공간에는 복수의 타이어가 상기 주 인터로킹 공간의 주 채움재가 상기 보조 인터로킹 공간을 통해 상기 케이슨 외부로 유출되는 것을 적어도 일부 차단하도록 맞춤 배치된다.

Description

타이어를 활용하는 인터로킹 타입 케이슨, 이를 포함하는 케이슨 구조체 및 케이슨 구조체 시공 방법{INTERLOCKING TYPE CAISSON USING TIRE, CAISSON STRUCTURE USING THE CAISSON AND CONSTRUCTING METHOD OF CAISSON STRUCTURE}

본원은 폐타이어와 같은 타이어를 활용하는 인터로킹 타입 케이슨, 그리고 이를 포함하는 케이슨 구조체 및 케이슨 구조체 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 케이슨식 방파제는 해안에 설치되어 파랑을 막는 구조물로서, 단일 케이슨의 중량으로 파랑에 견디는 구조를 갖는다. 그런데, 파랑은 방파제의 전 구간에 동시에 작용하지 않으므로, 케이슨을 상호 연결하면, 일정 구간에 파랑이 작용하였을 때 상기 일정 구간과 연결된 인근 케이슨에 작용하는 저항력이 증대된다. 따라서, 케이슨은 강하게 상호 연결되어야 하며 파랑의 작용시에도 파손되지 않을 연결 구조를 가질 필요가 있다.

케이슨을 연결시키는 방법으로는 여러 방법이 있으며, 한가지 예로, 등록특허공보 제10-1727510호에 이웃하는 두 케이슨의 마주하는 부분 각각의 개방 셀에 의해 형성되는 인터 셀에 사석의 채움재가 채워져 케이슨과 이웃하는 케이슨이 인터로킹되는 구조물이 종래기술로서 개시된 바 있다.

상기 종래기술의 케이슨을 인터로킹하는 구조물은 파랑의 작용시 발생되는 케이슨의 변위를 적극 억제하고 다소간의 변위가 발생하여도 케이슨의 위치를 복원시키는 능력을 가지며, 재료의 구득과 시공의 용이함을 확보하기 위한 측면에서 사석의 채움재를 이용한다. 그런데, 케이슨은 거대한 구조물로서, 항만에서의 거치시 거치 오차를 피할 수 없고 이러한 거치 오차는 20 cm 이상까지 고려되고 있기에, 상기 종래기술의 케이슨에 있어서 채움재로 이용되는 사석(속채움 사석)은 상기 거치 오차를 고려하여 20 cm 이상의 큰 입자로 구성될 필요가 있었다.

그런데, 채움재로 이용되는 사석이 20 cm이상의 크기를 갖게 되면 사석 사이의 공극이 증대되므로, 이웃하는 케이슨의 움직임이 발생할 때 인터로킹 구조물이 이웃하는 케이슨을 잡아주는 역할을 하지 못할 수 있고, 인터로킹 구조물이 갖는 변위에 대한 저항성도 감소할 수 있다. 또한, 설계상으로는 20 cm이상의 사석을 채움재로 이용한다고 하더라도, 현실적인 시공 조건상 20 cm 미만의 사석이 채움재로 다소 혼입되는 경우가 많아 장시간의 파랑에 의한 사석의 유출이 발생할 수 있었고, 사석의 유출로 인해 케이슨간의 일체화 기능이 저하되어 케이슨간의 인터로킹이 정상적으로 이루어지지 못하게 되는 측면이 있었다.

다시 말해, 상기 종래기술의 케이슨은 케이슨 거치 간격 등을 고려하여 크기 20 cm 이상의 규격석을 사석으로 이용하는데, 이러한 규격석은 시공 및 획득이 쉽지 않고 전단강도를 저하시키며 압축성이 크다는 측면이 있어, 이를 해결하기 위해 입경이 작은 사석이 상기 규격석과 함께 채움될 수 있는데, 이러한 경우, 케이슨과 이웃하는 케이슨 사이의 틈으로 사석이 유출되어 전단강도가 감소될 수 있고 인터로킹의 기능이 저하될 수 있으며, 케이슨간의 일체화가 저하되는 측면이 있었다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인터로킹 공간에 대한 적절한 속채움이 가능하도록 사석의 유출을 방지하여, 케이슨간의 일체성을 효율적으로 유지할 수 있는 케이슨, 케이슨 구조체 및 케이슨 구조체 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 케이슨은, 이웃하여 배치되는 이웃 케이슨의 개방 셀부와 연결되어 인터로킹 공간을 형성하도록 양측방 중 적어도 한 측방을 향해 개방된 개방 셀부를 포함하되, 상기 개방 셀부는, 상기 이웃 케이슨의 주 개방 셀과 연결되어 주 인터로킹 공간을 형성하는 주 개방 셀; 및 상기 주 개방 셀의 전방 및 후방으로 각각 이웃하여 형성되고, 상기 이웃 케이슨의 보조 개방 셀과 연결되어 보조 인터로킹 공간을 형성하는 보조 개방 셀을 포함하며, 상기 주 인터로킹 공간에는 주 채움재가 배치되고, 상기 보조 인터로킹 공간에는 복수의 타이어가 상기 주 인터로킹 공간의 사석이 상기 보조 인터로킹 공간을 통해 상기 케이슨 외부로 유출되는 것을 적어도 일부 차단하도록 맞춤 배치(수납)될 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 타이어가 배치되는 보조 인터로킹 공간을 주 인터로킹 공간에 대하여 전후방으로 이웃하게 형성하여 주 인터로킹 공간의 채움재(사석)가 유출되는 것을 방지함으로써, 주 인터로킹 공간을 크기가 작은 채움재(사석)로 채우는 것이 가능해지게 하고, 이에 따라 주 인터로킹 공간 내의 공극을 최소화해 채움재(사석)로 채움되는 주 인터로킹 공간 내의 채움의 질을 향상시켜 채움재(사석)로 채움되는 주 인터로킹 공간의 전단강도 및 인터로킹 효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 보조 인터로킹 공간에 타이어가 맞춤 배치(수납)되므로, 주 인터로킹 공간뿐만 아니라 보조 인터로킹 공간을 통해서도 파랑의 작용에 따른 하중 및 본 케이슨의 변위에 대한 저항성이 확보될 수 있고, 타이어의 탄성적인 변형 및 복원에 의하면 본 케이슨의 변위에 대한 위치 복원성또한 확보할 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 케이슨을 설명하기 위해, 복수의 셀에 채워지는 채움재의 도시를 생략하고 본원의 일 실시예에 따른 케이슨이 다른 케이슨과 이웃하여 배치되는 것을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 주 채움재 및 타이어가 본원의 일 실시예에 따른 케이슨과 이웃하는 케이슨 사이에 형성되는 인터로킹 공간에 배치되는 제1 구현예 및 제2 구현예를 각각 도시한 개략적인 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 제1 구현예에서 케이슨의 거치 오차가 발생되는 경우와 제2 구현예에서 케이슨의 거치 오차가 발생되는 경우를 각각 설명하기 위해 보조 인터로킹 공간을 중심으로 도시한 개념도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 케이슨에 의해 형성되는 보조 인터로킹 공간에 배치되는 타이어의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 집게 유닛이 제1 집게 상태로 누움 상태의 타이어를 파지하는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 집게 유닛이 제2 집게 상태로 세움 상태의 타이어를 파지하는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 케이슨, 케이슨 구조체 및 케이슨 구조체 시공 방법에 관한 것이다. 예시적으로, 본원은 항만의 파랑을 막는 방패제를 케이슨으로 만들 때, 이들 케이슨을 서로 연결하여 일체화된 케이슨 구조체를 형성함에 있어 적용될 수 있다.

먼저, 본원의 일 실시예에 따른 케이슨(이하 '본 케이슨'이라 함)(1)에 대하여 설명한다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 케이슨을 설명하기 위해, 본원의 일 실시예에 따른 케이슨이 다른 케이슨과 이웃하여 배치되는 것을 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 주 채움재 및 타이어가 본원의 일 실시예에 따른 케이슨과 이웃하는 케이슨 사이에 형성되는 인터로킹 공간에 배치되는 것을 도시한 개략적인 평면도이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 제1 구현예에서 케이슨의 거치 오차가 발생되는 경우와 제2 구현예에서 케이슨의 거치 오차가 발생되는 경우를 각각 설명하기 위해 보조 인터로킹 공간을 중심으로 도시한 개념도이다. 참고로, 도 1에는 복수의 셀에 채워지는 채움재의 도시가 생략되었다. 또한, 도 2a는 타이어가 누움 배치되는 것을 설명하기 위한 것이고, 도 2b는 타이어가 세움 배치되는 것을 설명하기 위한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 케이슨(1)은 상향 개방된 복수의 셀이 격벽에 의해 구획되는 케이슨에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 케이슨(1)은 상향 개방되고 측면은 격벽에 의해 나누어지는 폐쇄형 셀(19)을 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 폐쇄형 셀(19)은 채움재로 채워질 수 있다. 예시적으로, 채움재는 자연 사석, 철강 제련 등에서 발생하는 슬래그, 화력발전소에서 발생하는 바텀애쉬 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 본 케이슨(1)은 이웃하여 배치되는 이웃 케이슨(1')의 개방 셀부(11')와 연결되어 인터로킹 공간(2)을 형성하도록 양측방 중 적어도 한 측방을 향해 개방된 개방 셀부(11)를 포함한다. 참고로, 도 1을 기준으로 4시-10시 방향이 측방(측방향)이고, 도 2a 또는 도 2b를 기준으로 3시-9시 방향이 측방(측방향)이다. 또한, 도 1을 기준으로 8시-2시 방향이 전후 방향이고, 도 2a 또는 도 2b를 기준으로 6시-12시 방향이 전후 방향이다.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 개방 셀부(11)는 이웃 케이슨(1')의 주 개방 셀(111')과 연결되어 주 인터로킹 공간(21)을 형성하는 주 개방 셀(111)을 포함한다.

도 2a를 참조하면, 주 인터로킹 공간(21)에는 주 채움재(3)가 배치(속채움, 채움, 충진)된다. 주 채움재(3)는 사석을 포함할 수 있다. 주 채움재(3)의 사석은 20cm 이하의 작은 사석을 포함할 수 있다. 또한, 주 채움재(3)는 다양한 크기의 사석을 조합하여 포함할 수 있다. 이에 따라, 주 인터로킹 공간(21) 내의 공극이 감소될 수 있다. 또한, 본 케이슨(1)에 의하면, 주 인터로킹 공간(21)에 20 cm이하의 작은 사석을 포함하는 주 채움재가 채워지더라도, 후술하는 보조 인터로킹 공간(22)에 의해 사석의 유출이 방지될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

또한, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 개방 셀부(11)는 주 개방 셀(111)의 전방 및 후방으로 각각 이웃하여 형성되고, 이웃 케이슨(1')의 보조 개방 셀(112')과 연결되어 보조 인터로킹 공간(22)을 형성하는 보조 개방 셀(112)을 포함한다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 보조 인터로킹 공간(22)에는 복수의 타이어(4)가 주 인터로킹 공간(21)의 주 채움재(사석)가 보조 인터로킹 공간(22)을 통해 케이슨(1) 외부로 유출되는 것을 적어도 일부 차단하도록 맞춤 배치(수납)된다. 여기서 타이어(4)가 보조 인터로킹 공간(22)에 맞춤 배치된다는 것은, 전술한 바와 같이 채움재(사석) 유출을 차단할 수 있는 방향으로 서로 맞물려 배치되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 맞춤 배치는 시공 편의성 내지 배치 편의성이 확보될 수 있도록 소정의 배치 여유 간격을 어느 정도 둔 상태로 다른 타이어, 보조 개방 셀(112)의 내면 또는 이웃하는 케이슨(1)의 보조 개방 셀(112')의 내면과 맞물리도록 배치되는 것을 의미할 수 있다. 다른 예로, 상기 맞춤 배치는 타이어(4)가 보조 인터로킹 공간(22)에서 위치 이동되지 않도록, 다른 타이어(4), 보조 개방 셀(112)의 내면 및 이웃하는 케이슨(1)의 보조 개방 셀(112')의 내면 중 하나 이상에 의해 지지되며 배치되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 타이어(4)는 보조 인터로킹 공간(22) 내에서 바닥으로부터 상측 방향으로 차곡차곡 채워지는 형태로 적층될 수 있다.

보조 인터로킹 공간(22)에 타이어(4)가 맞춤 배치됨으로써, 상술한 바와 같이, 주 인터로킹 공간(21)의 사석이 보조 인터로킹 공간(22)을 통해 케이슨(1) 외부로 유출되는 것이 저감되거나 차단될 수 있다. 또한, 폐타이어와 같은 통상적인 재질의 타이어(4)는 탄력성(탄성)이 있으므로 보조 인터로킹 공간(22)에 이같이 탄력성을 가진 타이어(4)가 맞춤 배치됨으로써, 본 케이슨(1)과 이웃하는 케이슨(1') 중 하나 이상의 변위 발생에 대한 저항성(위치 복원성) 또한 확보될 수 있다.

예를 들어, 본 케이슨(1), 이웃하는 케이슨(1') 중 하나 이상에 파랑에 의한 외력이 작용되어 타이어(4)에 전달되는 경우, 타이어(4)가 본 케이슨(1), 이웃하는 케이슨(1') 중 하나 이상에 반력을 작용함으로써, 본 케이슨(1), 이웃하는 케이슨(1') 중 하나 이상의 변위 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 케이슨(1), 이웃하는 케이슨(1') 중 하나 이상에 변위가 발생하더라도, 타이어(4)의 탄성 복원력에 의한 반력에 의해 상기 발생된 변위가 적어도 일부 복원될 수 있다. 이에 따라, 인터로킹 효과가 증대될 수 있고, 파랑의 작용에 따른 반복하중에 대한 복원력 또한 증대될 수 있다. 또한 이와 더불어, 타이어(4)가 맞춤 배치된 보조 인터로킹 공간(22)이 사석 등의 채움재가 배치되는 주 인터로킹 공간(21)의 전방 및 후방에 형성됨으로써, 주 인터로킹 공간(21)의 사석 등의 채움재가 20cm 이하의 크기를 갖더라도 채움재의 유출이 효율적으로 방지될 수 있다. 이처럼 주 인터로킹 공간(21)의 채움재 유출이 저감 또는 방지됨으로써, 전후 방향으로부터 작용되는 외력에 저항하는 주 인터로킹 공간(21)의 전단강도가 유지될 수 있고 본 케이슨(1)과 이웃하는 케이슨(1')간의 인터로킹 효과가 증대될 수 있다.

또한, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 복수의 타이어(4) 중 적어도 일부는, 복수의 타이어(4)가 보조 인터로킹 공간(22)의 크기 및 형상 또는 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1') 사이의 거치 오차에 대응하여 맞춤 배치될 수 있도록, 서로 치수가 상이하게 구비될 수 있다.

예시적으로 도 3a의 (a) 및 도 3b의 (a)를 참조하면, 본 케이슨(1)의 보조 개방 셀(112)과 이웃 케이슨(1')의 보조 개방 셀(112')에 의해 형성되는 보조 인터로킹 공간(22)의 크기 및 형상에 대하여 맞춤 배치될 수 있도록, 복수의 타이어(4) 중 적어도 일부는 서로 치수(직경)가 상이하게 구비될 수 있다. 즉, 복수의 타이어(4) 각각의 직경은 보조 인터로킹 공간(22)에 맞춤 배치될 수 있는 조합으로 설정될 수 있다.

또한, 도 3a의 (b) 및 도 3b의 (b)를 참조하면, 상술한 바와 같이 본 케이슨(1)에 의해 형성되는 케이스 구조체에는 다양한 치수의 타이어가 복수개 조합되어 배치될 수 있기 때문에, 케이슨 거치시 본 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1') 사이에 거치 오차가 발생되더라도 발생된 거치 오차에 따라 변화된 보조 인터로킹 공간(22)의 크기 및 형상에 맞추어 보조 인터로킹 공간(22)에 배치되는 복수의 타이어(4)의 직경 설정을 다르게 조합하면, 발생된 거치 오차에도 불구하고 타이어(4)가 최적으로 맞춤 배치될 수 있다. 예를 들어 도 3a의 (b) 및 도 3b의 (b)를 참조하면, 케이슨 거치시의 거치 오차는 전후 방향(도 3a 및 도 3b 기준 6시-12시 방향)으로 서로 어긋나게 거치되는 오차 및 측방(도 3a 및 도 3b 기준 3시-9시 방향)으로 서로 이격되게 거치되는 오차 중 하나 이상에 의해 발생될 수 있다. 이렇게 발생된 거치 오차에 따른 보조 인터로킹 공간(22)의 크기 및 형상 변화를 고려하여 타이어(4)의 개수, 치수 등을 변경하여 조합함으로써, 거치 오차에도 불구하고 복수의 타이어(4)가 보조 인터로킹 공간(22)에 최적으로 정합되는 타이어 배치가 이루어질 수 있다.

즉, 일반적으로 다양한 직경의 타이어가 제조되고 유통됨을 고려하면, 본 케이슨(4)의 타이어(4)로 일반적으로 제조 및 유통되는 다양한 직경의 타이어가 적용될 수 있다. 예시적으로, 본원에 적용되는 타이어는 폐타이어일 수 있다. 본원은 산업폐기물인 폐타이어를 활용하여 주 인터로킹 공간(21) 내의 채움재의 유출을 방지할 수 있고, 반복적인 파랑 작용에 의한 본 케이슨(1)의 변위를 적절히 허용하며 변위에 대한 복원력을 증대 확보할 수 있다. 이로 인해, 본원은 인터로킹 효과 증대, 반복하중에 대한 복원력의 증대, 폐자재의 활용, 본 케이슨(1)과 이웃하는 케이슨(1')의 전단강도 유지 등의 효과를 복합적으로 발휘할 수 있다.

또한, 복수의 타이어(4)는, 타이어(4)의 회전 축 방향이 연직 방향을 향하도록 보조 인터로킹 공간(22) 내에 배치되는 누움 상태(도 2a 및 도 3a 참조) 및 타이어(4)의 회전 축 방향이 전후 방향을 향하도록 보조 인터로킹 공간(22) 내에 배치되는 세움 상태(도 2b 및 도 3b 참조) 중 적어도 하나의 상태로 배치될 수 있다.

다시 말해, 보조 인터로킹 공간(22) 내에는 누움 상태의 타이어(4)가 배치될 수 있다. 또는 보조 인터로킹 공간(22) 내에는 세움 상태의 타이어(4)가 배치될 수 있다. 또는, 보조 인터로킹 공간(22) 내에는 누움 상태의 타이어(4)와 세움 상태의 타이어(4)가 병용(조합)되어 배치될 수 있다. 이러한 타이어(4)의 누움 상태 및 세움 상태는, 보조 인터로킹 공간(22)에 대한 타이어(4)의 맞춤 배치가 보다 효율적으로 이루어지도록 선택 또는 조합됨이 바람직하다. 예를 들어, 타이어(4)를 누움 상태로 배치할 때 잔여 공간이 소정 치수의 타이어(4)를 세움 상태로 배치할 수 있을 정도로 형성된다고 판단되면, 상기 잔여 공간에 대한 세움 상태의 타이어(4) 배치가 조합될 수 있다.

보조 인터로킹 공간(22)에 의한 사석 유출 차단 작용 및 인터로킹 작용이 보다 효율적으로 이루어지기 위해서는, 보조 인터로킹 공간(22) 내에 가능한 한 많은 개수의 타이어(4)를 배치함이 바람직하다. 잔여하는 공간(타이어 사이의 공극) 비율이 작아질수록 사석 유출 차단 작용 및 인터로킹 작용이 보다 강인하게 이루어질 수 있다. 이처럼 최대한 많은 개수의 타이어(4)를 보조 인터로킹 공간(22) 내에 배치하기 위해서는, 타이어(4)의 누움 상태 배치와 세움 상태 배치가 최적으로 조합되고, 각각의 배치에 있어서도 다양한 직경의 타이어(4)를 선택적으로 조합함이 바람직할 것이다.

또한, 보조 개방 셀(112)의 형상(내면 형상) 및 크기는 미리 설정된 타이어(4) 배치 계획(누움 상태 및 세움 상태 중 하나 이상의 상태에 따른 타이어 배치 계획)과 연계하여 적정한 향상 및 크기로 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 2a를 참조하면, 복수의 타이어(4) 중 적어도 일부가 누움 상태로 배치되는 경우, 보조 개방 셀(112)의 내면은 누움 상태로 배치된 타이어(4)의 트레드(tread) 중 적어도 일부에 대응하도록 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 누움 상태의 타이어(4)의 보조 인터로킹 공간(22)에 대한 맞춤 배치가 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 도 2b를 참조하면, 복수의 타이어(4) 중 적어도 일부가 세움 상태로 배치되는 경우, 보조 개방 셀(112)의 내면은 보조 인터로킹 공간(22)이 다각형 형상, 보다 구체적으로, 사각형 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 세움 상태의 타이어(4)의 보조 인터로킹 공간(22)에 대한 맞춤 배치가 용이하게 이루어질 수 있다.

다만, 보조 개방 셀(112)의 내면의 형상 및 보조 인터로킹 공간(22)의 형상, 크기 등은 본원에 한정되지 않으며, 보조 인터로킹 공간(22)에 배치되는 타이어(4)의 상태, 크기, 개수 등에 따라 보조 개방 셀(112)의 내면의 형상 및 보조 인터로킹 공간(22)의 형상, 크기 등이 유기적으로 연계되어 결정될 수 있다.

또한, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조 인터로킹 공간(22)에는 복수의 타이어(4)에 의해 전후 방향을 따라 복수의 타이어 레이어(49)가 형성될 수 있다. 즉, 복수의 타이어(4)는 보조 인터로킹 공간(22)에 전후 방향을 따라 복수의 타이어 레이어(49)가 겹겹이(복수층) 형성되도록 배치될 수 있다. 이와 같이 복수의 타이어(4)가 전후 방향에 대하여 여러 겹(레이어)를 이루어도록 보조 인터로킹 공간(22) 내에 배치됨으로써, 주 인터로킹 공간(21)으로부터의 주 채움재(사석) 유출 차단 작용이 향상될 수 있고, 케이슨 간 연결부(인터로킹되는 부분)의 전단강도가 보다 향상될 수 있다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 복수의 타이어 레이어(49) 중 적어도 하나는, 주 채움재(사석)의 통과가 가능한 크기 및 형상의 공극이 케이슨(1)의 보조 개방 셀(112)과 이웃 케이슨(1')의 보조 개방 셀(112') 사이의 경계면을 따라 복수의 타이어 레이어(49)를 모두 연통하게 형성되지 않도록, 그에 포함되는 타이어(4) 중 일부가 상기 경계면을 가로지르게 구비될 수 있다. 여기서 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 경계면은 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1')이 상호 맞닿거나 대향하는 면을 보조 인터로킹 공간(22)으로 연장한 면으로서, 케이슨(1) 측과 이웃 케이슨(1') 측을 구분하는 면, 또는 보조 인터로킹 공간(22)을 케이슨(1)의 보조 개방 셀(112) 측과 이웃 케이슨(1')의 보조 개방 셀(112') 측으로 구획하는 면을 지칭한다. 이러한 경계면을 따라 전후 방향으로 소정 크기의 공극이 연속적으로 형성되면, 주 인터로킹 공간(21) 내의 주 채움재(사석)가 상기 연속적으로 형성된 공극을 통해 외부로 유출될 가능성이 있다. 따라서, 각 타이어 레이어(49)에 배치되는 타이어(4) 중 일부는 이러한 공극의 형성을 방지할 수 있도록 상기 경계면을 가로지르도록 배치됨이 바람직하다.

이처럼 경계면을 가로지르는 타이어 배치에 의하면, 주 채움재(사석)의 유출 차단 작용뿐만 아니라, 인터로킹 작용(전단강도 향상) 또한 향상되어 구현될 수 있다.

또한, 복수의 타이어 레이어(49)에 포함되는 타이어(4) 중 상기 경계면에 대응하여 배치되는 타이어(4)는, 상기 공극이 전후 방향으로 따라 연속적으로 연결되지 않도록 전후 방향으로 이웃하는 타이어(다른 타이어 레이어의 타이어)와 전후 방향에 대하여 적어도 일부가 오버랩(overlap, 중첩)되지 않도록 배치될 수 있다. 전후 방향으로 이웃하는 타이어가 전후 방향을 기준으로 보았을 때 서로 완전히 겹쳐지는 경우(중첩되는 경우), 타이어 주변에 형성되는 공극이 전후 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있기 때문에, 이러한 공극의 연속적 형성을 방지하도록 상기 경계면 상에 ?이도록 배치되는 타이어들 중 전후 방향으로 서로 이웃하는 타이어들은 그 직경이나 배치 위치를 서로 완전히 겹쳐지지 않는 방향으로 어긋나게(상이하게) 하는 것이 바람직할 수 있다.

예시적으로 도 3a를 참조하면, 누움 상태로 타이어(4)가 배치되는 경우, 어느 하나의 타이어 레이어(49)의 타이어(4)는 그와 이웃하는 타이어 레이어(49)의 2개의 타이어(4) 사이에 맞물리도록 배치될 수 있다. 즉, 이와 같이 동일한 타이어 레이어(49) 내에서 서로 이웃하는 타이어들 사이에 전후 방향으로 이웃하는 다른 타이어 레이어(49)의 타이어(4)가 맞물림되는 배치에 의하면, 타이어(4)들 사이의 결속력이 향상될 뿐만 아니라 타이어들 사이에 형성된 틈(gap)을 통한 채움재의 유출을 차단하는 작용이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

예시적으로, 도 3b를 참조하면, 복수의 타이어(4) 중 적어도 일부가 세움 상태로 배치되는 경우, 보조 인터로킹 공간(22)에는, 세움 상태로 배치된 복수의 타이어(4)에 의해 전후 방향을 따라 겹겹이 복수의 타이어 레이어(49)가 형성될 수 있다. 이때, 복수의 타이어(4) 중 일부는 케이슨(1)의 보조 개방 셀(112)과 이웃 케이슨(1')의 보조 개방 셀(112') 사이의 경계면을 가로지르도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 주 인터로킹 공간(21) 내의 주 채움재(사석) 유출 방지 작용이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.

또한, 도 2b를 참조하면, 세움 상태로 배치된 복수의 타이어(4)는, 전술한 바와 같이, 사석의 통과가 가능한 크기 및 형상의 공극이 복수의 타이어 레이어(49)를 전후 방향으로 연통하여 형성되지 않도록 그 직경 및 배치 위치가 설정될 수 있다.

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 케이슨에 의해 형성되는 보조 인터로킹 공간에 배치되는 타이어의 개략적인 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A 선을 따라 절개한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 복수의 타이어(4)의 양 사이드 월(41, 42) 사이에 형성되는 내부 공간(43)에는 타이어 채움재(44)가 배치될 수 있다. 예시적으로, 타이어 채움재(44)는 사석을 포함할 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 복수의 타이어(4)는 양 사이드월(41, 42) 중 일측 사이드월(41)의 개구부를 타이어 채움재(44)의 이탈을 방지하도록 폐쇄하는 일측 폐쇄 부재(45)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 일측 폐쇄 부재(45)는 일측 사이드월(41)의 개구부보다 큰 폭(너비)을 갖는 판재일 수 있다. 또한, 일측 폐쇄 부재(45)는 타이어(4)가 세움 상태에 놓여 타이어(4)의 내부 공간 내에서 특정 방향(예를 들면 하향)으로 쏠리게 이동되더라도 일측 사이드월(41)의 개구부 또는 타측 사이드월(42)의 개구부를 통해 이탈되지 않는 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 일측 폐쇄 부재(45)의 폭을 W라 하고, 타이어(4) 내부 공간의 직경을 D라 하고, 일측 사이드월(41)의 개구부 및 타측 사이드월(42)의 개구부의 직경을 d라 하면, W는 (D+d)/2보다 크게 설정되는 것이 이탈 방지 측면에서 바람직하다.

또한, 도 5를 참조하면, 일측 폐쇄 부재(45)에는 타이어 채움재(44)가 통과 불가능한 크기의 배수 홀(451)이 복수 개 형성될 수 있다. 즉, 배수 홀(451)은 물과 같은 유체의 배출만을 선택적으,로 허용하고 타이어 채움재(44)의 배출은 제한하는 크기로 형성될 수 있다.

또한, 다른 예로서, 일측 폐쇄 부재(45)는 금속 재질의 망 혹은 섬유 재질의 망일 수 있다. 이러한 경우, 상기 망은 타이어 채움재(4)의 통과가 불가능한 크기의 홀을 갖도록 마련될 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면, 복수의 타이어(4)에는, 양 사이드월(41, 42) 중 타측 사이드월(42)이 바깥쪽으로 휘는 것이 용이하도록 타측 사이드월(42)의 개구부 측에서 외측 반경방향으로 타측 사이드월(42)을 절개한 절개부(421)가 타측 사이드월(42)의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성될 수 있다. 예시적으로, 절개부(421)는 칼에 의해 타측 사이드 월(42)이 절개됨으로써 형성될 수 있다. 절개부(421)의 개수 및 절개부(421)의 형성 길이는 타측 사이드월(42)의 바깥쪽으로의 젖힘(벌림)이 용이하도록 설정되되, 타측 사이드월(42)의 탄성 회복력 및 장력이 유지될 수 있는 수준으로 설정될 수 있다.

도 4를 참조하면, 일측 폐쇄 부재(45)는 이러한 절개부(421)를 이용하여 타측 사이드월(42) 중 적어도 일부를 바깥쪽으로 벌린 상태에서 타측 사이드월(42)의 개구부를 통해 내부 공간(43)으로 진입되어 배치될 수 있다. 일측 폐쇄 부재(45)가 일측 사이드월(41)의 개구부보다 큰 폭을 갖는 판재인 경우, 일측 폐쇄 부재(45)의 내부 공간(43)으로의 진입이 어려울 수 있다. 그러나, 본 케이슨(1)에 의하면, 타이어(4)의 타측 사이드월(42)에 그 둘레를 따라 간격을 두고 절개부(421)가 형성되므로, 일측 폐쇄 부재(45)를 타측 사이드월(42)의 개구부를 통해 내부 공간(43)으로 진입시킬 때, 일측 폐쇄 부재(45)의 진입이 용이하도록 타측 사이드월(42)의 일부를 바깥쪽으로 벌릴 수 있는 허용 범위가 절개부(421)가 없는 경우보다 증가될 수 있다. 타이어(4)는 탄성을 가지므로, 타측 사이드월(42) 중 적어도 일부가 바깥쪽으로 벌어지더라도, 탄성회복되어 본래 형태로 복원될 수 있다.

또한, 내부 공간(43)에 대한 타이어 채움재(44)(예를 들면 사석)의 채움은 절개부(421)에 의해 타측 사이드월(42) 중 적어도 일부가 바깥쪽으로 벌어진 상태에서 이루어질 수 있다. 이에 따라, 타이어 채움재(44)의 채움이 용이하게 이루어질 수 있다.

이와 같이, 절개부(421)에 의하면, 일측 폐쇄 부재(45)의 배치 및 타이어 채움재(44)의 채움이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 복수의 타이어(4)에는, 타측 사이드월(42)에서 복수의 절개부(421) 사이에 체결용 홀(422)이 형성될 수 있다. 또한, 체결용 홀(422)에는 타측 사이드월(42) 중 적어도 일부를 바깥쪽으로 휘도록 하는 외력 작용을 위한 도구의 체결 및 타측 사이드월(42)의 개구부를 타이어 채움재(44)의 이탈을 방지하도록 폐쇄하는 타측 폐쇄 부재(미도시)의 체결 중 적어도 하나가 가능할 수 있다.

예시적으로, 체결용 홀(422)에 외력 작용을 위한 도구가 체결된 후, 상기 도구의 외력 작용에 의해 타측 사이드월(42) 중 적어도 일부가 바깥쪽으로 휘어지며 벌어질 수 있다. 이러한 휨은 일측 폐쇄 부재(45)의 내부 공간(43)으로의 진입시 및 타이어 채움재(44)의 내부 공간(43)으로의 채움시에 이루어질 수 있다. 또한, 타측 사이드월(42) 중 적어도 일부를 바깥쪽으로 휘어지게 하는 외력이 사라지면 타이어(4)는 탄성에 의해 본래 상태로 회복될 수 있다.

또한, 타측 사이드월(42)의 개구부가 폐쇄될 필요가 있는 경우에, 타측 사이드월(42)의 개구부가 폐쇄되도록 타측 폐쇄 부재(46)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 타이어(4)가 세움 상태로 배치되는 경우, 타측 사이드월(42)의 개구부는 타이어 채움재(44)의 유출 방지를 위해 폐쇄될 필요가 있다. 다만, 타측 폐쇄 부재(46)의 배치는 타이어(4)가 세움 상태로 배치되는 경우에만 한정되어 적용되는 것은 아니며, 누움 상태로 배치되는 경우에도 필요에 따라 적용될 수 있을 것이다. 예시적으로, 복수의 로프 각각이 타측 사이드월(42)의 개구부를 가로지르며 복수의 체결용 홀(422)에 체결됨으로써, 타측 폐쇄 부재(46)가 구비될 수 있다. 다른 예로, 소정의 형상(예를 들면 다각형 또는 원형)을 갖는 판재로 나측 사이드월(42)의 개구부를 폐쇄하고 상기 판재의 둘레 부분을 체결용 홀(422)마다 체결(예를 들면 판재와 체결용 홀을 연결하는 와이어와 같은 체결 부재)하는 형태로 타측 폐쇄 부재(46)가 구비될 수 있다. 다른 예로, 타측 폐쇄 부재(46)는 타이어(4)의 내부 공간(43) 내에서 타측 사이드월(42)의 개구부를 차단하도록 일측 폐쇄 부재(45)와 유사하게 배치될 수 있다. 이와 같이, 타측 폐쇄 부재(46)는 타이어 채움재(44)의 유출을 방지하도록 판재 형태, 망 형태, 로프 형태 등 다양한 형태로 구비될 수 있다. 타측 폐쇄 부재(46)에는 일측 폐쇄 부재(45)와 동일 내지 유사하게 배수 홀이 형성될 수 있다.

예시적으로, 타이어(4)는 이하와 같이 제조될 수 있다.

타측 사이드월(42)에 대한 칼에 의한 절개에 의해 절개부(421)가 형성될 수 있다. 또한, 타측 사이드월(42)에 체결용 홀(422)이 형성될 수 있다. 또한, 타이어(4)의 내부 공간(43)에 일측 폐쇄 부재(45)가 진입되어 배치될 수 있다. 예시적으로, 체결용 홀(422)을 이용하여 타측 사이드월(42)의 일부를 벌린 상태에서 타측 사이드월(42)의 개구부를 통해 일측 폐쇄 부재(45)가 내부 공간(43)으로 진입될 수 있다. 또한, 타측 사이드월(42)이 상측을 향하도록 타이어(4)를 누움 상태로 배치한 다음 타이어(4)의 내부 공간(43)에 타이어 채움재(44)가 충진될 수 있다. 또한, 타이어 채움재(44)의 충진시, 내부 공간(43)의 공극이 최소화되며 타이어 충진재(44)의 충진이 이루어지도록, 타이어 충진재(44)에 대한 다짐 작업이 이루어질 수 있다. 또한, 타측 사이드월(42)의 개구부는 타이어(4)가 세움 상태로 배치되는 등 필요에 따라 타측 폐쇄 부재(46)에 의해 폐쇄될 수 있다.

또한, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 케이슨에 있어서, 보조 인터로킹 공간(22)에는, 복수의 타이어(4) 사이의 공극 중 적어도 일부에 공극 채움재가 배치될 수 있다. 보조 인터로킹 공간(22)은 공극이 가급적 최소화됨이 바람직하다. 이를 위해, 상술한 바와 같이, 보조 인터로킹 공간(22)에는 타이어(4)가 가급적 많은 수 배치됨이 바람직하며, 타이어(4)의 배치 후 발생하는 여분의 공간에 대해 공극 채움재가 배치될 수 있다. 예시적으로, 공극 채움재는 사석를 포함할 수 있다.

상술한 등록특허공보 제10-1727510호에 개시된 종래의 케이슨에 의하면, 인터 셀에 사석이 채움됨으로써, 일부 케이슨에 대한 파랑의 작용시, 파랑의 하중이 다른 케이슨에 분산될 수 있다. 그런데, 케이슨의 거치 오차가 20 cm 이상이 될 수도 있기 때문에, 인터 셀을 채우는 사석은 20 cm 이상의 크기로 제한되어야 한다. 그러나, 사석이 20 cm 이상의 크기를 갖는 경우, 사석간의 공극이 클 수 있어 채움 상태의 질이 저하될 수 있고, 이에 따라, 파랑의 하중이 효과적으로 분산될 수 없을 수 있으며, 케이슨의 변위를 억제하는 효과가 저하될 수 있고, 특히, 실제 시공시에는 시방서상의 입자 크기를 하회하는 사석이 인터 셀 내로 반입되는 경우가 많아, 사석이 인터 셀로부터 이탈되는 것이 빈번한 측면이 있었다.

이에 대하여, 본 케이슨(1)은, 타이어(4)가 조밀하게 배치되는 보조 인터로킹 공간(22)를 포함함으로써, 주 인터로킹 공간(21)으로부터의 주 채움재(사석)의 유출을 방지하여, 20 cm보다 작은 크기의 주 채움재(사석)도 주 인터로킹 공간(21)에 채움 가능하게 하였다. 이에 따르면, 주 채움재(사석)의 크기와 상관 없이, 다시 말해, 20 cm보다 작은 크기의 주 채움재(사석)도 채움재(사석)의 현실적인 입도, 양호한 입도 분포가 고려되어 주 인터로킹 공간(21)에 채움될 수 있고, 이에 따라, 주 인터로킹 공간(21) 내의 공극이 최소화되도록 주 채움재(사석)가 충분히 밀실하게 채워질 수 있어, 전단강성이 증가될 수 있고, 전달되는 파랑의 하중의 분산이 충분히 이루어질 수 있다.

또한, 본원은 폐타이어와 같은 타이어(4)를 활용함으로써, 다양한 직경의 타이어(4)로 보조 인터로킹 공간(22)을 채울 수 있어, 케이슨의 거치오차 값(크기)에 크게 종속되지 않고 타이어(4)를 보조 인터로킹 공간(22)에 맞춤 배치할 수 있는 시공 자유도가 확보될 수 있다. 또한, 타이어(4)가 보조 인터로킹 공간(22)에 맞춤 배치되어 채워짐으로써, 본 케이슨(1)의 변위에 대한 저항성과 회복성이 확보될 수 있다. 즉, 본 케이슨(1)은 타이어를 활용하여 주 인터로킹 공간(21)으로부터의 사석의 유출을 방지하고, 본 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1')간의 인터로킹 기능을 강화할 수 있다. 또한, 타이어(4)의 적어도 일부로 폐타이어를 적용하는 경우, 매년 대량으로 발생되는 산업페기물이 유용하게 활용될 수 있는 측면이 있다.

또한, 본원은 앞서 설명한 본 케이슨을 포함하는 본원의 일 실시예에 따른 케이슨 구조체(이하 '본 케이슨 구조체'라 함)를 제공할 수 있다. 본 케이슨 구조체는 측방을 따라 배열되는 상술한 본 케이슨(1) 복수개를 포함한다. 또한, 본 케이슨 구조체는 복수개의 본 케이슨(1) 사이에 형성되는 주 인터로킹 공간(21)에 배치되는 주 채움재(3)를 포함한다. 또한, 본 케이슨 구조체는 복수의 본 케이슨(1) 사이에 형성되는 보조 인터로킹 공간(22)에 배치되는 복수의 타이어(4)를 포함한다. 이러한 본 케이슨 구조체는 전술한 본원의 일 실시예에 따른 케이슨을 이용하여 구비되는 구조체이므로, 본원의 일 실시예에 따른 케이슨에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 본원의 일 실시예에 따른 케이슨에서 이루어진 설명은 본 케이슨 구조체에도 확장성 있게 적용될 수 있다.

또한, 본원은 앞서 설명한 본 케이슨을 포함하는 본 케이슨 구조체를 시공하는데 적용되는 케이슨 구조체 시공 방법(이하 '본 케이슨 구조체 시공 방법'이라 함)을 제공할 수 있다. 이하에서의 본 케이슨 구조체 시공 방법과 관련한 설명에 있어서는, 앞서 살핀 본원의 일 실시예에 따른 케이슨 및 본원의 일 실시예에 따른 케이슨 구조체에서 설명한 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

본 케이슨 구조체 시공 방법은 측방을 따라 상술한 본 케이슨(1)을 복수개 배치하는 단계(제1 단계)를 포함한다.

또한, 본 케이슨 구조체 시공 방법은 복수의 본 케이슨(1) 사이에 형성되는 주 인터로킹 공간(21)에 주 채움재(3)를 충진하고, 복수의 본 케이슨(1) 사이에 형성되는 보조 인터로킹 공간(22)에 복수의 타이어(4)를 맞춤 배치하는 단계(제2 단계)를 포함한다.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 집게 유닛이 제1 집게 상태로 누움 상태의 타이어를 파지하는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이고, 도 7은 본원의 일 실시예에 따른 집게 유닛이 제2 집게 상태로 세움 상태의 타이어를 파지하는 것을 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 단계에서, 복수의 타이어(4)는, 일단에 제1 후크(711)가 형성되는 제1 후크 부재(71) 및 일단에 제2 후크(721)가 형성되고 그 중간 부분이 상기 제1 후크 부재(71)의 중간 부분과 힌지 연결되는 제2 후크 부재(72)를 포함하는 집게 유닛(7)에 의해 체결되어 보조 인터로킹 공간(22)으로 이동될 수 있다. 예시적으로 도 6 및 도 7을 참조하면, 집게 유닛(7)은 제1 후크 부재(71)와 제2 후크 부재(72)가 상호 교차하게 배치한 상태에서, 제1 후크 부재(71)와 제2 후크 부재(72)가 교차되는(중첩되는) 부분이 힌지 유닛을 통해 상호 연결됨으로써, 제1 후크 부재(71)와 제2 후크 부재(72)가 상기 힌지 유닛을 회전 축으로 상대적으로 회전될 수 있도록 구비될 수 있다.

집게 유닛(7)의 제1 후크 부재(71)의 타단 및 제2 후크 부재(72)의 타단 각각에는 체결부(712, 722)가 형성될 수 있다. 체결부(712, 722) 각각은 크레인 등과 같은 구동 장비(건설시공장비)와 연결될 수 있다. 이때, 집게 유닛(7)이 타이어(4)에 대해 파지 및 파지 해제의 동작을 수행할 수 있도록, 체결부(712, 722)는 서로 멀어지거나 가까워지는 조작이 가능하게 구동 장비에 연결됨이 바람직하다. 즉, 타이어(4)는 집게 유닛(7)에 체결될 수 있고, 집게 유닛(7)은 구동 장비와 연결될 수 있으며, 구동 장비에 의해 집게 유닛(7)이 이동됨으로써, 타이어(8)의 이동 및 배치가 이루어질 수 있다. 도 5 및 도 6에는 그 도시가 생략되었지만, 상술한 바와 같이, 타이어(4)는 내부 공간(43)이 타이어 채움재(44)로 채워지므로, 그 무게가 상당할 수 있다. 제2 단계는 집게 유닛(7)을 이용하여 타이어(4)를 이동 및 배치함으로써, 상당한 중량을 갖는 타이어(4)를 효율적으로 파지하여 용이하게 이동 및 배치할 수 있다. 이처럼, 본 케이슨 구조체 시공 방법은 집게 유닛(7)을 사용함으로써, 크레인과 같은 구동 장비를 이용하여 타이어(4)의 파지, 이동, 및 파지 해제를 용이하게 수행할 수 있어 공사의 효율성이 향상될 수 있다.

또한, 제2 단계에서, 복수의 타이어(4)는 타이어(4)의 회전 축 방향이 연직 방향을 향하도록 보조 인터로킹 공간(22) 내에 배치되는 누움 상태 및 타이어(4)의 회전 축 방향이 전후 방향을 향하도록 보조 인터로킹 공간(22) 내에 배치되는 세움 상태 중 적어도 하나의 상태로 배치될 수 있다.

또한, 도 6을 참조하면, 제2 단계에서 집게 유닛(7)은, 제1 후크(711)와 제2 후크(721)가 서로 반대되는 방향을 향하는 제1 집게 상태에서 상기 누움 상태의 타이어(4)의 양 사이드월(41, 42) 중 타측 사이드월(42)의 내측에 제1 후크(711) 및 제2 후크(721)를 체결하여 누움 상태의 타이어(4)를 들어올림 가능하다.

또한, 도 7을 참조하면, 제2 단계에서 집게 유닛(7)은 제1 후크(711)와 제2 후크(721)가 서로 마주보는 방향을 향하는 제2 집게 상태에서 세움 상태의 타이어(4)의 양 사이드월(41, 42)의 내측 둘레에 제1 후크(711) 및 제2 후크(721)를 체결하여 세움 상태의 타이어(4)를 들어올림 가능하다.

또한, 제2 단계에서, 폐쇄형 셀(19)에 채움재(사석)가 채워질 수 있다. 이러한 폐쇄형 셀(19)에 대한 채움재 채움 공정은 통상의 기술자에게 자명한 사항이라 할 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 케이슨 구조체 시공 방법은 상치콘크리트를 타설하는 단계(제3 단계)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 제3 단계는 채움 완료된 타이어(4) 상에 직접적으로 상치 콘크리트를 타설할 수 있다. 다른 예로, 제3 단계는 채움 완료된 타이어(4) 상에 속채움 뚜껑을 설치한 다음, 상기 속채움 뚜껑 위에 상치콘크리트를 타설할 수 있다. 다만, 제3 단계에서, 상치콘크리트는 그에 의해 케이슨(1) 또는 이웃 케이슨(1')의 변위를 억제하지 않도록 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1')이 연결되는 부분(주 인터로킹 공간 및 보조 인터로킹 공간을 포함하는 부분)과 분리하여 구비됨이 바람직하다.

한편, 제1 단계를 도면에 도시된 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1')을 기준으로 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 케이슨 거치 작업 해상 현장에 접근 가능한 가까운 육상에 케이슨 야드를 선정하고 육상 공사를 실시한다. 육상 공사는 바닥정지 작업, 철근 조립, 거푸집 조립, 콘크리트 타설의 순으로 이루어지며, 야드 상에서 케이슨(1)을 제작 완성한다.

다음으로, 케이슨(1)을 해상으로 이동시키고 가거치한다. 케이슨(1)의 이동은, 가령 케이슨(1)에 들고리를 형성하고 이를 해상크레인의 후크에 체결하여 이동시키는 방식 등이 적용될 수 있으며, 이 외에도 통상적으로 알려진 다양한 방법이 적용될 수 있다. 다음으로, 해상의 작업 현장에 기초사석을 투하, 포설하여 마운드를 형성하고 그 상면을 평평하게 고르기 한다. 이때, 마운드를 설치하기 위해 포설하는 기초사석의 규격은 표준 시방서에 근거할 수 있다. 이렇게 기초 고르기가 완성된 후에는 가거치된 케이슨(1)을 부양하여 해상 현장까지 예인한다.

다음으로, 해상 현장에 예인된 케이슨(1)의 내부에 주수하며 케이슨(1)을 침강시켜 마운드 상에 정거치한다. 이 때 주수 침강속도는 분당 10 cm 내외를 유지하도록 할 수 있다. 해저의 마운드 면에 50 cm 내외까지 케이슨(1)이 근접 침강되면, 케이슨(1)에 대한 주수를 중단하고 최종적으로 케이슨(1)이 설치될 위치를 확인 수정하며, 다시 신속하게 케이슨(1)에 주수하여 기초고르기 바닥에 케이슨(1)을 안착시킨다. 케이슨(1)은 중량물이고, 작업 현장의 일기, 조류, 기초고르기면의 상태 등에 영향을 받아 케이슨(1)의 거치작업이 단 한번에 끝나기는 쉽지 않지만, 일반적으로 3~4회 정도의 반복을 통해 정거치를 완료할 수 있다.

이어서 이미 정거치된 케이슨에 이웃하여 그 측방에 다시 이웃 케이슨(1')을 거치하는 작업을 실시하며, 이 때 케이슨(1)과 이웃 케이슨(1')이 서로 접촉하여 파손되는 것을 방지하기 위해 선거치된 케이슨(1)에 타이어휀다 등을 설치하여 이웃 케이슨(1')의 1차 접촉시 파손을 방지한 다음 정밀거치시에 타이어휀다를 제거한다.

이렇게 케이슨(1) 및 이웃 케이슨(1')을 포함하는 케이슨들을 측방으로 정렬하며 정거치하게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이 이웃하는 두 케이슨(1, 1')의 서로 마주하는 주 개방 셀(111, 111') 및 보조 개방 셀(112, 112')에 의해 주 인터로킹 공간(21) 및 보조 인터로킹 공간(22)이 형성될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 케이슨
11: 개방 셀부
111: 주 개방 셀
112: 보조 개방 셀
19: 폐쇄형 셀
2: 인터로킹 공간
21: 주 인터로킹 공간
22: 보조 인터로킹 공간
3: 주 채움재
4: 타이어
41: 일측 사이드월
42: 타측 사이드월
421: 절개부
422: 체결용 홀
43: 내부 공간
44: 채움재
45: 일측 폐쇄 부재
451: 배수 홀
46: 타측 폐쇄 부재
49: 타이어 레이어
7: 집게 유닛
71: 제1 후크 부재
711: 제1 후크
712: 체결부
72: 제2 후크 부재
721: 제2 후크
722: 체결부

Claims (5)

1. 상향 개방된 복수의 셀이 격벽에 의해 구획되는 케이슨에 있어서,
   이웃하여 배치되는 이웃 케이슨의 개방 셀부와 연결되어 인터로킹 공간을 형성하도록 양측방 중 적어도 한 측방을 향해 개방된 개방 셀부를 포함하되,
   상기 개방 셀부는,
   상기 이웃 케이슨의 주 개방 셀과 연결되어 주 인터로킹 공간을 형성하는 주 개방 셀; 및
   상기 주 개방 셀의 전방 및 후방으로 각각 이웃하여 형성되고, 상기 이웃 케이슨의 보조 개방 셀과 연결되어 보조 인터로킹 공간을 형성하는 보조 개방 셀을 포함하며,
   상기 주 인터로킹 공간에는 주 채움재가 배치되고,
   상기 보조 인터로킹 공간에는 복수의 타이어가 상기 주 인터로킹 공간의 주 채움재가 상기 보조 인터로킹 공간을 통해 상기 케이슨 외부로 유출되는 것을 적어도 일부 차단하도록 맞춤 배치되며,
   상기 복수의 타이어 중 적어도 일부는, 상기 복수의 타이어가 상기 보조 인터로킹 공간의 크기 및 형상 또는 상기 케이슨과 상기 이웃 케이슨 사이의 거치 오차에 대응하여 맞춤 배치될 수 있도록, 서로 치수가 상이하게 구비되고,
   상기 복수의 타이어는 타이어의 회전 축 방향이 연직 방향을 향하도록 상기 보조 인터로킹 공간 내에 배치되는 누움 상태 및 타이어의 회전 축 방향이 전후 방향을 향하도록 상기 보조 인터로킹 공간 내에 배치되는 세움 상태 중 적어도 하나의 상태로 배치되고,
   상기 복수의 타이어는 상기 보조 인터로킹 공간에 전후 방향을 따라 복수의 타이어 레이어가 겹겹이 형성되도록 배치되며,
   상기 복수의 타이어 레이어 중 적어도 하나는, 상기 주 채움재의 통과가 가능한 크기 및 형상의 공극이 상기 케이슨의 보조 개방 셀과 상기 이웃 케이슨의 보조 개방 셀 사이의 경계면을 따라 상기 복수의 타이어 레이어를 모두 연통하게 형성되지 않도록, 그에 포함되는 타이어 중 일부가 상기 경계면을 가로지르게 구비되고,
   상기 보조 인터로킹 공간에는 상기 복수의 타이어 사이의 공극 중 적어도 일부에 공극 채움재가 배치되는 것인, 케이슨.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 타이어는, 양 사이드 월 사이에 형성되는 내부 공간에 타이어 채움재가 배치되고, 상기 양 사이드월 중 일측 사이드월의 개구부를 상기 타이어 채움재의 이탈을 방지하도록 폐쇄하는 일측 폐쇄 부재를 포함하고,
   상기 일측 폐쇄 부재에는 상기 타이어 채움재가 통과 불가능한 크기의 배수 홀이 복수 개 형성되며,
   상기 복수의 타이어에는, 상기 양 사이드월 중 타측 사이드월이 바깥쪽으로 휘는 것이 용이하도록 상기 타측 사이드월의 개구부 측에서 외측 반경방향으로 상기 타측 사이드월을 절개한 절개부가 상기 타측 사이드월의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 복수개 형성되고,
   상기 일측 폐쇄 부재는 상기 일측 사이드월의 개구부보다 큰 폭을 갖는 판재로서, 상기 절개부를 이용하여 상기 타측 사이드월 중 적어도 일부를 바깥쪽으로 벌린 상태에서 상기 타측 사이드월의 개구부를 통해 상기 내부 공간으로 진입되어 배치되고,
   상기 복수의 타이어에는 상기 타측 사이드월에서 복수의 상기 절개부 사이에 체결용 홀이 형성되며,
   상기 체결용 홀에는 상기 타측 사이드월 중 적어도 일부를 바깥쪽으로 휘도록 하는 외력 작용을 위한 도구의 체결 및 상기 타측 사이드월의 개구부를 상기 타이어 채움재의 이탈을 방지하도록 폐쇄하는 타측 폐쇄 부재의 체결 중 적어도 하나가 가능한 것인, 케이슨.
4. 케이슨 구조체에 있어서,
   측방을 따라 배열되는 제1항에 따른 케이슨 복수개;
   복수의 상기 케이슨 사이에 형성되는 상기 주 인터로킹 공간에 배치되는 주 채움재; 및
   복수의 상기 케이슨 사이에 형성되는 상기 보조 인터로킹 공간에 배치되는 복수의 타이어를 포함하는 케이슨 구조체.
5. 케이슨 구조체 시공 방법에 있어서,
   (a) 측방을 따라 제1항에 따른 케이슨을 복수개 배치하는 단계; 및
   (b) 복수의 상기 케이슨 사이에 형성되는 상기 주 인터로킹 공간에 주 채움재를 충진하고, 복수의 상기 케이슨 사이에 형성되는 상기 보조 인터로킹 공간에 복수의 타이어를 맞춤 배치하는 단계를 포함하되,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 복수의 타이어는, 일단에 제1 후크가 형성되는 제1 후크 부재 및 일단에 제2 후크가 형성되고 그 중간 부분이 상기 제1 후크 부재의 중간 부분과 힌지 연결되는 제2 후크 부재를 포함하는 집게 유닛에 의해 체결되어 상기 보조 인터로킹 공간으로 이동되고,
   타이어의 회전 축 방향이 연직 방향을 향하도록 상기 보조 인터로킹 공간 내에 배치되는 누움 상태 및 타이어의 회전 축 방향이 전후 방향을 향하도록 상기 보조 인터로킹 공간 내에 배치되는 세움 상태 중 적어도 하나의 상태로 배치되며,
   상기 집게 유닛은,
   상기 제1 후크와 상기 제2 후크가 서로 반대되는 방향을 향하는 제1 집게 상태에서 상기 누움 상태의 타이어의 양 사이드월 중 타측 사이드월의 내측에 제1 후크 및 제2 후크를 체결하여 상기 누움 상태의 타이어를 들어올림 가능하고,
   상기 제1 후크와 상기 제2 후크가 서로 마주보는 방향을 향하는 제2 집게 상태에서 상기 세움 상태의 타이어의 양 사이드월의 내측 둘레에 제1 후크 및 제2 후크를 체결하여 상기 세움 상태의 타이어를 들어올림 가능한 것인, 케이슨 구조체 시공 방법.

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