KR102041680B1 - 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이슨의 저판에 사석을 충진시키게 됨으로써 케이슨 저판과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수의 셀을 형성할 케이슨의 저판 중 적어도 하나에 PC 저판공제블록을 설치하고, 케이슨의 저판을 제작하는 단계; 상기 저판의 상부에 콘크리트를 타설하여 케이슨의 벽체를 제작하여 케이슨을 제조하고, 상기 PC 저판공제블록을 제거하여 저판에 저판 공제부를 형성시키는 단계; 플로팅 독 선을 통해 상기 케이슨을 해수면에 띄워 상기 케이슨을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드에 설치하는 단계; 및 상기 저판공제부와, 상기 저판공제부 상부측에 사석을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법에 대한 것이다.

Description

마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법{METHOD FOR CONSTRUCTING OF CAISSON WITH FRICTION INCREASED STRUCTURE}

본 발명은 마찰력을 증대시킬 수 있는 케이슨의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이슨의 저판에 사석을 충진시키게 됨으로써 케이슨 저판과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 케이슨은 철근 콘크리트조로 구축된 수 천톤의 중량물이다. 이 때문에 케이슨을 제작하기 위해 제작장(Casting Bed) 내에서 단계적으로 이송하는 작업 및 제작된 케이슨을 사용처까지 운송하는 작업은 매우 위험하고, 고도의 기술을 요한다.

도 1은 일반적인 케이슨 제작장을 나타낸 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 케이슨을 통해 해양항만 매립 공사중 전경 사진을 나타낸 것이고, 도 3은 항만 안벽 설치 후 전경 사진을 나타낸 것이며, 도 4는 현장안벽 구조물 도식 횡단면을 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이슨 제작장에는 제작을 준비하고 유압잭, 대차등을 이동시킬 수 있는 무빙스테이지가 마련된다(STEP1). 그리고, 좌우 양측으로 일정 깊이와 폭을 가지는 이동통로가 내륙 쪽에서 해수면 쪽으로 일정한 직선길이로 형성된다. 그리고 이러한 이동통로에는 대차가 이동될 수 있는 이송레일이 설치된다.

그리고, 무빙스테이지와 해수면 측으로 연결된 위치에 케이슨의 저판(1B)을 제작하기 위한 제1스텝부가 구비되게 된다(STEP2).

한편 이동통로를 따라 해수면 쪽인 제1스텝부의 전방에는 제2스텝부가 위치하게 되는데, 제1스텝부에서 제작된 저판이 제2스텝부로 이동하면, 제2 스텝부에서는 저판의 상부로 벽체 등을 타설한 후 양생하여 케이슨을 제작한다(STEP3).

이와 같이 제2스텝부에서 제작된 케이슨은 제2스텝부의 전방에 위치한 제3 스텝부로 이송되며, 제3스텝부에서는 교정작업 및 방수제 도포작업 등의 마무리 작업이 진행된다.

이와 같이 완성된 케이슨은 제3스텝부에서 해수면에 위치한 플로팅 독으로 옮겨지고(STEP4), 플로팅 독 선을 해수면에 띄워 이동함으로써, 케이슨을 설치 장소로 운송한다

일반적으로, 케이슨은 항만 건설시 필수적으로 사용되는 구조체에 해당한다. 예를 들면 중력식 안벽, 케이슨 방파제 등 항만의 중요 시설에 적용되고 있다.

또한, 최근 지구온난화에 의해서 해수면이 상승되고, 설계파고가 빠르게 증가되고 있어 이러한 변화에 적절히 대응하지 않으면 대형사고로 이어질 가능성이 점차 높아가고 있다.

현재 방파제의 경우에는 설계파고 증가에 따라 대형화되고 있으나, 50년 설계파 또는 그 이상의 파가 언제 내습할지 몰라 대안 마련에 부심하고 있는 것이 현실이다.

또한, 육측의 중력식 안벽의 경우에는 선박의 대형화에 대한 추가적인 안정성 확보에 고민하고 있다.

즉, 기후변화에 따른 설계파고 증가, 선박 대형화 등 항만 물류 조건 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 방안, 즉, 수평력 증대에 대한 대처 방안 마련이 절실히 요구되고 있다.

도 5는 콘크리트와 사석, 사석과 사석, 매트와 사석 등 간의 마찰계수 표를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 콘크리트로 구성된 케이슨의 저판과 사석 마운드의 사석 간의 마찰계수는 약 0.6 정도에 해당한다.

종래 이러한 마찰력을 증대시키기 위하여 저판에 마찰증대용 매트를 부착한 경우, 이러한 매트와 사석간의 마찰계수는 약 0.75정도가 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 사석과 사석간의 마찰계수가 약 0.8로 가장 크게 됨을 알 수 있다.

도 6은 종래 등록특허 제1234042호에 따른 케이슨의 단면도를 도시한 것이다. 도 6은 사석간 마찰계수 0.8을 적용할 수 있는 개념으로, 케이슨의 무거운 자중에 의해 그 하단부가 사석 마운드 상부면에 안착되어 고정되며, 채움부 내 사석이 불규칙하게 돌출된 상태에서 케이슨 자중에 의해 마찰력을 증대시킬 수 있도록 상호 맞물리게 된다. 그러나 이러한 종래기술은 케이슨의 구성을 기재하고 있으나, 구체적인 시공방법에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않아 실제 적용하기 힘든 문제점이 존재한다.

따라서 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높일 수 있는 케이슨의 시공방법의 개발이 요구되었다.

대한민국 특허공개번호 제 10-2010-0096999 호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 케이슨의 저판에 저판공제부를 형성시켜 케이슨을 사석 마운드에 안착시킨 후, 저판공제부와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는, 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 케이슨의 저판에 PC(Precast)저판공제블록과 저판경량강재블록을 설치하여 케이슨을 제작한 후, 측압도입장치를 통해 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 고정시킨 상태에서, 케이슨을 사석 마운드에 안착시킨 후 측압을 해제하여 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 제거한 후, 저판공제부와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는, 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 케이슨의 저판에 PC저판공제블록과 강재빔유닛을 설치하여 케이슨을 제작한 후, 케이슨을 사석 마운드에 안착시킨 후 강재빔유닛의 인양빔을 인양시켜 구속력을 해제하여 PC저판공제블록과 강재빔유닛을 제거한 후, 저판공제부와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는, 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 케이슨의 시공방법에 있어서, 다수의 셀을 형성할 케이슨의 저판 중 적어도 하나에 PC 저판공제블록을 설치하고, 케이슨의 저판을 제작하는 단계; 상기 저판의 상부에 콘크리트를 타설하여 케이슨의 벽체를 제작하여 케이슨을 제조하고, 상기 PC 저판공제블록을 제거하여 저판에 저판 공제부를 형성시키는 단계; 플로팅 독 선을 통해 상기 케이슨을 해수면에 띄워 상기 케이슨을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드에 설치하는 단계; 및 상기 저판공제부와, 상기 저판공제부 상부측에 사석을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

그리고, 상기 PC 저판공제블록은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 상기 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하단부는 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼면으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 케이슨의 시공방법에 있어서, 다수의 셀을 형성할 케이슨의 저판 위치에 PC 저판공제블록을 설치하고, 케이슨의 저판을 제작하는 단계; 상기 저판의 상부에 콘크리트를 타설하여 케이슨의 벽체를 제작하여 케이슨을 제조하고, 상기 PC저판공제블록을 고정시키키 위한 탈부착유닛을 설치하는 단계; 상기 케이슨의 셀 내부로 물을 채우고, 플로팅 독 선을 통해 상기 케이슨을 해수면에 띄워 상기 케이슨을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드에 설치하는 단계; 상기 탈부착수단에 의해 상기 PC저판공제블록의 고정을 해제시켜 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계; 및 저판공제부와, 상기 저판공제부 상부측에 사석을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

그리고, 상기 저판을 제작하는 단계에서, 상기 PC 저판공제블록의 상부로 저판경량강재블록을 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 탈부착수단은 상기 저판경량강재블록과 상기 PC 저판공제블록을 고정시키고, 상기 케이슨을 사석마운드에 설치한 후에 상기 저판경량강재블록과 상기 PC 저판공제블록의 케이슨과의 고정을 해제시켜 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 PC 저판공제블록은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 상기 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부를 포함하고, 상기 하단부는 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼면으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 탈부착수단은 상기 셀 내부에 장착되어 상기 벽체의 양측 내면을 가압하여 상기 저판경량강재블록과 상기 PC 저판공제블록의 상부 이동을 구속하도록 측압을 도입하는 측압도입장치로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 케이슨의 시공방법에 있어서, 다수의 셀을 형성할 케이슨의 저판 위치에 PC 저판공제블록을 설치하고, 상기 PC 저판공제블록 상부로 강재빔 유닛을 설치하고, 케이슨의 저판을 제작하는 단계; 상기 저판의 상부에 콘크리트를 타설하여 상기 케이슨의 벽체를 제작하여 케이슨을 제조하는 단계; 상기 케이슨의 셀 내부로 물을 채우고, 플로팅 독 선을 통해 상기 케이슨을 해수면에 띄워 상기 케이슨을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드에 설치하는 단계; 및 상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록과, 상기 케이슨 간의 고정을 해제시켜 상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계; 및 저판공제부와, 상기 저판공제부 상부측에 사석을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

그리고, 벽체의 내면 하단에는 걸림턱이 형성되며, 상기 강재빔 유닛은, 상기 셀 하단 양단에 상기 걸림턱과 상기 저판 사이에 위치되어 고정되는 한 쌍의 장착빔과, 상기 한 쌍의 장착빔 사이에 위치되는 인양빔을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 장착빔과 상기 인양빔의 접촉면은 전단저항키 구조를 갖고, 상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계에서, 상기 인양빔 상면에 설치된 리프링 고리에 인양로프를 연결하여 상기 인양빔을 상측으로 이동시켜 상기 걸림턱과 상기 장착빔 간의 구속력을 해제시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 벽체의 내면 하단에는 걸림턱이 형성되며, 상기 강재빔 유닛은, 상기 셀 하단 양단에 상기 걸림턱과 상기 저판 사이에 위치되어 고정되는 한 쌍의 장착빔과, 상기 한 쌍의 장착빔 사이에 위치되는 한 쌍의 인양빔을 포함하고, 상기 장착빔 내측 상부 모서리와, 상기 인양빔 외측 상단 모서리는 제1힌지에 의해 결합되고, 상기 한 쌍의 인양빔은 내측 하단 모서리에서 제2힌지에 의해 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계에서, 상기 한 쌍의 인양빔 상면에 설치된 리프링 고리에 인양로프를 연결하여 상기 한 쌍의 인양빔을 상측으로 이동시켜 상기 한 쌍의 인양빔이 철첩되면서 상기 한 쌍의 장착빔이 내측으로 이동되어, 상기 걸림턱과 상기 장착빔 간의 구속력이 해제되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 PC 저판공제블록은, 상기 PC 저판공제블록은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 상기 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부와, 상기 상단부와 상기 하단부 사이에 구비되며 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 케이슨의 저판에 저판공제부를 형성시켜 케이슨을 사석 마운드에 안착시킨 후, 저판공제부와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 케이슨의 저판에 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 설치하여 케이슨을 제작한 후, 측압도입장치를 통해 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 고정시킨 상태에서, 케이슨을 사석 마운드에 안착시킨 후 측압을 해제하여 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 제거한 후, 저판공제부와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 케이슨의 저판에 PC저판공제블록과 강재빔유닛을 설치하여 케이슨을 제작한 후, 케이슨을 사석 마운드에 안착시킨 후 강재빔유닛의 인양빔을 인양시켜 구속력을 해제하여 PC저판공제블록과 강재빔유닛을 제거한 후, 저판공제부와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨과 사석마운드 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 케이슨 제작장을 나타낸 사시도,
도 2는 케이슨을 통해 해양항만 매립 공사중 전경 사진,
도 3은 항만 안벽 설치 후 전경 사진,
도 4는 현장안벽 구조물 도식 횡단면도,
도 5는 콘크리트와 사석, 사석과 사석, 매트와 사석 등 간의 마찰계수 표,
도 6은 종래 등록특허 제1234042호에 따른 케이슨의 단면도,
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 PC 저판공제블록이 삽입된 케이슨의 횡단면도,
도 7b는 도 7a에서 PC 저판공제블록을 제거하여 저판공제부가 형성된 저판을 갖는 케이슨의 횡단면도,
도 7c는 도 7b의 케이슨을 사석마운드에 설치하고 사석을 충진시킨 상태의 단면도,
도 8a 및 도 8b는 다양한 위치에 저판공제부를 갖는 케이슨의 평면도,
도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따라 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 설치한 상태의 횡단면도,
도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따라 도 9a에서 저판과 벽체를 제작한 상태의 횡단면도,
도 9c는 본 발명의 제2실시예에 따라 저판경량강재블록 상부로 측압도입장치를 통해 양압대비 측압을 도입하여 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 구속시킨 상태의 횡단면도,
도 9d는 본 발명의 제2실시예에 따라 케이슨을 사석마운드에 설치하고 상기 측압도입장치에 의한 측압을 해제하여 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 제거한 상태의 횡단면도,
도 10a는 본 발명의 제3실시예에 따라 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 설치한 상태의 횡단면도,
도 10b는 본 발명의 제3실시예에 따라 도 10a에서 저판과 벽체를 제작한 상태의 횡단면도,
도 10c는 본 발명의 제3실시예에 따라 저판경량강재블록 상부로 측압도입장치를 통해 양압대비 측압을 도입하여 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 구속시킨 상태의 횡단면도,
도 10d는 본 발명의 제3실시예에 따라 케이슨을 사석마운드에 설치하고, 측압도입장치의 인양블록을 상부측으로 이동시켜 측압을 해제시키는 상태의 횡단면도,
도 10e는 본 발명의 제3실시예에 따라 PC저판공제블록과 저판경량강재블록을 제거한 상태의 횡단면도,
도 11a는 본 발명의 제4실시예에 따라 저판에 PC저판공제블록과 강재빔유닛이 설치된 케이슨의 횡단면도,
도 11b는 도 11a에 따른 강재빔유닛의 인양빔을 인양하여 구속이 해제되는 상태의 횡단면도,
도 12a 및 도 12b는 본 발명이 제5실시예에 따라 저판에 PC저판공제블록과 강재빔유닛이 설치된 케이슨의 횡단면도,
도 12c는 본 발명의 제5실시예에 따라 강재빔유닛의 인양빔을 인양하여 구속이 해제되는 상태의 횡단면도,
도 12d는 본 발명의 제5실시예에 따라 강재빔유닛과 PC저판공제블록이 제거된 상태의 횡단면도를 도시한 것이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 사석 간 마찰이 가능한 케이슨(100)의 시공방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 PC(Precast) 저판공제블록(20)이 삽입된 케이슨(100)의 횡단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 7b는 도 7a에서 PC 저판공제블록(20)을 제거하여 저판공제부(11)가 형성된 저판(10)을 갖는 케이슨(100)의 횡단면도를 도시한 것이고, 도 7c는 도 7b의 케이슨(100)을 사석마운드(1)에 설치하고 사석을 충진시킨 상태의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제1실시예에서는 저판(10) 제작시부터 저판(10) 일부를 공제부(11)를 고려하여 제작하는 방법에 해당한다. 케이슨(100)을 플로팅하는 단계에서 Ballasting 용 셀이 충분할 경우 가능한 경우에 해당한다.

구체적으로, 다수의 셀을 형성할 케이슨(100)의 저판(10) 일부에 PC 저판공제블록(20)을 설치하고, 케이슨(100)의 저판(10)을 제작하게 된다. PC 저판공제블록(20)은 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1특정폭를 갖는 하단부와, 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부를 포함하여 구성된다. 또한, 하단부는 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼면으로 구성되게 된다.

저판(10)을 제작한 후에, 저판(10)의 상부에 콘크리트를 타설하여 케이슨(100)의 벽체(30)를 제작하여 케이슨(100)을 제조하게 된다. 그 후에, 저판(10)의 PC 저판공제블록(20)을 제거하여 저판(10)에 저판 공제부(11)를 형성시키게 된다. 도 8a 및 도 8b는 다양한 위치에 저판공제부(11)를 갖는 케이슨(100)의 평면도를 도시한 것이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 케이슨(100)의 외부 모서리 측의 셀 저판(10)에 공제부(11)를 형성시킬 수도 있고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 다양하게 공제부(11)를 형성시킬 수도 있다.

그리고, 플로팅 독 선을 통해 케이슨(100)을 해수면에 띄워 케이슨(100)을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드(1)에 설치하게 된다. 공제부(11)가 형성되지 않은 셀에 물을 채워 해수면에 케이슨(100)을 띄우게 된다.

케이슨(100)을 사석 마운드(1)에 설치한 후에, 도 7c에 도시된 바와 같이, 저판공제부(11) 내에 사석을 채우고, 저판공제부(11) 상부측으로 사석을 채운 후, 그 상부로 셀 내부 채움재를 충진시켜 시공하게 된다.

따라서 이러한 제1실시예에 따르면, 케이슨(100)의 저판(10)에 저판공제부(11)를 형성시켜 케이슨(100)을 사석 마운드(1)에 안착시킨 후, 저판공제부(11)와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨(100)과 사석마운드(1) 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨(100) 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 제2, 제3실시예에 따른 케이슨(100) 시공방법에 대해 설명하도록 한다. 도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따라 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 설치한 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 9b는 본 발명의 제2실시예에 따라 도 9a에서 저판(10)과 벽체(30)를 제작한 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 9c는 본 발명의 제2실시예에 따라 저판경량강재블록(21) 상부로 측압도입장치(40)를 통해 양압대비 측압을 도입하여 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 구속시킨 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 9d는 본 발명의 제2실시예에 따라 케이슨(100)을 사석마운드(1)에 설치하고 상기 측압도입장치(40)에 의한 측압을 해제하여 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 제거한 상태의 횡단면도를 도시한 것이다.

그리고, 도 10a는 본 발명의 제3실시예에 따라 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 설치한 상태의 횡단면도, 도 10b는 본 발명의 제3실시예에 따라 도 10a에서 저판(10)과 벽체(30)를 제작한 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 10c는 본 발명의 제3실시예에 따라 저판경량강재블록(21) 상부로 측압도입장치(40)를 통해 양압대비 측압을 도입하여 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 구속시킨 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 10d는 본 발명의 제3실시예에 따라 케이슨(100)을 사석마운드(1)에 설치하고, 측압도입장치(40)의 인양블록(41)을 상부측으로 이동시켜 측압을 해제시키는 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 10e는 본 발명의 제3실시예에 따라 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 제거한 상태의 횡단면도를 도시한 것이다.

도 9a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2, 제3실시예에 따른 케이슨(100) 시공방법은 먼저, 다수의 셀을 형성할 케이슨(100)의 저판(10) 위치에 PC 저판공제블록(20)과, 저판경량강재블록(21)을 설치한다. PC 저판공제블록(20)은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부를 포함하고, 하단부는 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼면으로 구성된다.

그리고 도 9b 및 도 10b에 도시된 바와 같이, PC 저판공제블록(20)과, 저판경량강재블록(21)을 설치한 상태에서, 케이슨(100)의 저판(10)을 제작하게 된다. 앞서 언급한 제1실시예와 같이, 셀을 형성한 저판(10) 모두에 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 설치할 수도 있다. 이러한 PC 저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)은 구속력이 해제되면 물에 부유될 수 있도록 구성된다.

그리고, 저판(10)의 상부에 콘크리트를 타설하여 케이슨(100)의 벽체(30)를 제작하여 케이슨(100)을 제조하고, PC저판공제블록(20)을 고정시키키 위한 탈부착유닛을 설치하게 된다.

본 발명의 제2, 제3실시예에 따른 탈부착유닛은 측압도입장치(40)로 구성될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 제2실시예에서는 셀 내부에 장착되어 액추에이터, 유압실린더 등을 통해 벽체(30)의 양측 내면을 가압하여 저판경량강재블록(21)과 상기 PC 저판공제블록(20)의 상부 이동을 구속하도록 측압을 도입하게 된다.

또한, 제3실시예와 같이, 셀의 내면 하단에 가압홈(31)을 형성하고, 가압블록(42)을 통해 측압을 도입하고, 가압블록(42) 사이에 인양블록(41)을 위치시켜 가압력을 유지시켜 저판경량강재블록(21)과 PC 저판공제블록(20)의 상부 이동을 구속하도록 할 수 있다.

이러한 측압도입장치(40)에 의해 케이슨(100)의 셀 내부로 물을 채워도, 저판경량강재블록(21)과 PC 저판공제블록(20)이 상부로 이동되지 않고 고정되게 된다.

그리고, 플로팅 독 선을 통해 케이슨(100)을 해수면에 띄워 상기 케이슨(100)을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드(1)에 설치하게 된다.

사석마운드(1)에 케이슨(100)을 거치한 후, 측압도입장치(40)에 의한 측압을 해제하면, PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)은 부유되어 제거되게 된다. 제2실시예에서는 측압도입장치(40)의 연결체인을 구동시켜 측압을 해제하고, 제3실시예에서는 인양로프(2)를 통해 인양블록(41)을 상부로 이동시켜 측압을 해제시키게 된다.

제2, 제3실시예에 따른 탈부착유닛, 측압도입장치(40)는 다양한 바람직할 실시예를 제시한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 저판경량강재블록(21)과 PC 저판공제블록(20)의 상부로의 이동을 구속, 해제할 수 있는 수단, 유닛이라면 그 구체적인 형태, 개수, 구성은 본 발명의 권리범위에 영향을 미치지 않는다.

그리고, 케이슨(100) 거치 후, PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 제거한 다음에 저판공제부(11)와, 저판공제부(11) 상부측에 사석을 채우고, 그 상부로 셀 내부 채움재를 충진시켜 시공하게 된다.

본 발명의 제2, 제3실시예에 따르면, 케이슨(100)의 저판(10)에 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 설치하여 케이슨(100)을 제작한 후, 측압도입장치(40)를 통해 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 고정시킨 상태에서, 케이슨(100)을 사석 마운드(1)에 안착시킨 후 측압을 해제하여 PC저판공제블록(20)과 저판경량강재블록(21)을 제거한 후, 저판공제부(11)와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨(100)과 사석마운드(1) 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨(100) 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 11a는 본 발명의 제4실시예에 따라 저판(10)에 PC저판공제블록(20)과 강재빔유닛(50)이 설치된 케이슨(100)의 횡단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 11b는 도 11a에 따른 강재빔유닛(50)의 인양빔(53)을 인양하여 구속이 해제되는 상태의 횡단면도를 도시한 것이다.

또한, 도 12a 및 도 12b는 본 발명이 제5실시예에 따라 저판(10)에 PC저판공제블록(20)과 강재빔유닛(50)이 설치된 케이슨(100)의 횡단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 12c는 본 발명의 제5실시예에 따라 강재빔유닛(50)의 인양빔(53)을 인양하여 구속이 해제되는 상태의 횡단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 12d는 본 발명의 제5실시예에 따라 강재빔유닛(50)과 PC저판공제블록(20)이 제거된 상태의 횡단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제4, 제5실시예에 따른 케이슨(100)의 시공방법은 먼저, 다수의 셀을 형성할 케이슨(100)의 저판(10) 위치에 PC 저판공제블록(20)을 설치하고, PC 저판공제블록(20) 상부로 강재빔 유닛(50)을 설치한 상태에서, 케이슨(100)의 저판(10)을 제작하게 된다.

PC 저판공제블록(20)은, PC 저판공제블록(20)은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 상기 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부와, 그리고 상단부와 상기 하단부 사이에 구비되며 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 저판(10)의 상부에 콘크리트를 타설하여 상기 케이슨(100)의 벽체(30)를 제작하여 케이슨(100)을 제조하게 된다. 도 11a, 도 11b, 도 12a, 도 12b, 도 12c 및 도 12d에 도시된 바와 같이, 벽체(30)의 내면 하단에는 걸림턱(32)이 형성되게 됨을 알 수 있다.

본 발명의 제4실시예에 따른 강재빔 유닛(50)은 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 셀 하단 양단에 걸림턱(32)과 저판(10) 사이에 위치되어 고정되는 한 쌍의 장착빔(51)과, 한 쌍의 장착빔(51) 사이에 위치되는 인양빔(53)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 그리고, 장착빔(51)과 상기 인양빔(53)의 접촉면은 전단저항키 구조를 형성하게 된다.

또한, 본 발명의 제5실시예에 따른 강재빔 유닛(50)은, 도 12a, 도 12b 및 도 12c에 도시된 바와 같이, 셀 하단 양단에 걸림턱(32)과 저판(10) 사이에 위치되어 고정되는 한 쌍의 장착빔(51)과, 한 쌍의 장착빔(51) 사이에 위치되는 한 쌍의 인양빔(53)을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 장착빔(51) 내측 상부 모서리와, 인양빔(53) 외측 상단 모서리는 제1힌지(52)에 의해 결합되고, 한 쌍의 인양빔(53)은 내측 하단 모서리에서 제2힌지(54)에 의해 결합되게 된다.

그리고, 제작된 케이슨(100)의 셀 내부로 물을 채우고, 플로팅 독 선을 통해 케이슨(100)을 해수면에 띄워 케이슨(100)을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드(1)에 거치하게 된다.

그리고, 강재빔 유닛(50)과 상기 PC 저판공제블록(20)과, 케이슨(100) 간의 고정을 해제시켜 강재빔 유닛(50)과 PC 저판공제블록(20)을 제거하게 된다.

본 발명의 제3실시예에서는 도 11b에 도시된 바와 같이, 인양빔(53) 상면에 설치된 리프링 고리(55)에 인양로프(2)를 연결하여 인양빔(53)을 상측으로 이동시켜 걸림턱(32)과 장착빔(51) 간의 구속력을 해제시키도록 한다.

또한, 본 발명의 제4실시예에서는 상기 강재빔 유닛(50)과 상기 PC 저판공제블록(20)을 제거하는 단계에서, 도 12c에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 인양빔(53) 상면에 설치된 리프링 고리(55)에 인양로프(2)를 연결하여 한 쌍의 인양빔(53)을 상측으로 이동시켜 상기 한 쌍의 인양빔(53)이 철첩되면서 한 쌍의 장착빔(51)이 내측으로 이동되어, 걸림턱(32)과 상기 장착빔(51) 간의 구속력이 해제되게 된다.

그리고, 강재빔 유닛(50)과 PC 저판공제블록(20)을 제거한 후, 저판공제부(11)와, 저판공제부(11) 상부측에 사석을 채우고, 그 상부로 셀 내부 채움재를 충진시켜 시공하게 된다.

본 발명의 제4, 제5실시예에 따르면, 케이슨(100)의 저판(10)에 PC저판공제블록(20)과 강재빔유닛(50)을 설치하여 케이슨(100)을 제작한 후, 케이슨(100)을 사석 마운드(1)에 안착시킨 후 강재빔유닛(50)의 인양빔(53)을 인양시켜 구속력을 해제하여 PC저판공제블록(20)과 강재빔유닛(50)을 제거한 후, 저판공제부(11)와, 그 상부에 사석을 채워, 사석간 마찰력을 활용하여, 케이슨(100)과 사석마운드(1) 사석 간의 마찰력을 증대시켜 파랑의 수평하중에 대한 저항력을 높임으로써 케이슨(100) 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

1:사석 마운드
2:인양로프
10:저판
11:공제부
20:PC저판공제블록
21:저판경량강재블록
30:벽체
31:가압홈
32:걸림턱
40:측압도입장치
41:인양블록
42:가압블록
50:강재빔유닛
51:장착빔
52:제1힌지
53:인양빔
54:제2힌지
55:리프링고리
100:케이슨

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
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4. 케이슨의 시공방법에 있어서,
   다수의 셀을 형성할 케이슨의 저판 위치에 PC 저판공제블록을 설치하고, 케이슨의 저판을 제작하는 단계;
   상기 저판의 상부에 콘크리트를 타설하여 케이슨의 벽체를 제작하여 케이슨을 제조하고, 상기 PC저판공제블록을 고정시키키 위한 탈부착수단을 설치하는 단계;
   상기 케이슨의 셀 내부로 물을 채우고, 플로팅 독 선을 통해 상기 케이슨을 해수면에 띄워 상기 케이슨을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드에 설치하는 단계; 및
   상기 탈부착수단에 의해 상기 PC저판공제블록의 고정을 해제시켜 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계;
   저판공제부와, 상기 저판공제부 상부측에 사석을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 저판을 제작하는 단계에서,
   상기 PC 저판공제블록의 상부로 저판경량강재블록을 위치시키는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 탈부착수단은 상기 저판경량강재블록과 상기 PC 저판공제블록을 고정시키고, 상기 케이슨을 사석마운드에 설치한 후에 상기 저판경량강재블록과 상기 PC 저판공제블록의 케이슨과의 고정을 해제시켜 제거하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 PC 저판공제블록은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 상기 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부를 포함하고, 상기 하단부는 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 탈부착수단은 상기 셀 내부에 장착되어 상기 벽체의 양측 내면을 가압하여 상기 저판경량강재블록과 상기 PC 저판공제블록의 상부 이동을 구속하도록 측압을 도입하는 측압도입장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
   
9. 케이슨의 시공방법에 있어서,
   다수의 셀을 형성할 케이슨의 저판 위치에 PC 저판공제블록을 설치하고, 상기 PC 저판공제블록 상부로 강재빔 유닛을 설치하고, 케이슨의 저판을 제작하는 단계;
   상기 저판의 상부에 콘크리트를 타설하여 상기 케이슨의 벽체를 제작하여 케이슨을 제조하는 단계;
   상기 케이슨의 셀 내부로 물을 채우고, 플로팅 독 선을 통해 상기 케이슨을 해수면에 띄워 상기 케이슨을 설치장소로 이동시켜 사석 마운드에 설치하는 단계; 및
   상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록과, 상기 케이슨 간의 고정을 해제시켜 상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계;
   저판공제부와, 상기 저판공제부 상부측에 사석을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 벽체의 내면 하단에는 걸림턱이 형성되며,
    상기 강재빔 유닛은,
    상기 셀 하단 양단에 상기 걸림턱과 상기 저판 사이에 위치되어 고정되는 한 쌍의 장착빔과, 상기 한 쌍의 장착빔 사이에 위치되는 인양빔을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 장착빔과 상기 인양빔의 접촉면은 전단저항키 구조를 갖고,
    상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계에서,
    상기 인양빔 상면에 설치된 리프링 고리에 인양로프를 연결하여 상기 인양빔을 상측으로 이동시켜 상기 걸림턱과 상기 장착빔 간의 구속력을 해제시키는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 벽체의 내면 하단에는 걸림턱이 형성되며,
    상기 강재빔 유닛은,
    상기 셀 하단 양단에 상기 걸림턱과 상기 저판 사이에 위치되어 고정되는 한 쌍의 장착빔과, 상기 한 쌍의 장착빔 사이에 위치되는 한 쌍의 인양빔을 포함하고,
    상기 장착빔 내측 상부 모서리와, 상기 인양빔 외측 상단 모서리는 제1힌지에 의해 결합되고, 상기 한 쌍의 인양빔은 내측 하단 모서리에서 제2힌지에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 강재빔 유닛과 상기 PC 저판공제블록을 제거하는 단계에서,
    상기 한 쌍의 인양빔 상면에 설치된 리프링 고리에 인양로프를 연결하여 상기 한 쌍의 인양빔을 상측으로 이동시켜 상기 한 쌍의 인양빔이 철첩되면서 상기 한 쌍의 장착빔이 내측으로 이동되어, 상기 걸림턱과 상기 장착빔 간의 구속력이 해제되는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
    
14. 제 9항에 있어서,
    상기 PC 저판공제블록은,
    상기 PC 저판공제블록은 제1특정폭를 갖는 하단부와, 상기 제1특정폭보다 큰 제2특정폭을 갖는 상단부와, 상기 상단부와 상기 하단부 사이에 구비되며 하부 점진적으로 폭이 감소되는 테이퍼부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰력을 증대시킨 케이슨의 시공방법.
    

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