KR102138839B1 - 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바다, 호수, 하천의 각종 법면을 보강하기 위해 축조되는 호안(護岸)공사시 사용하되 공사 현장에서 콘크리트블록을 직접 생성하여 시공함으로써 운반에 소요되는 시간 및 비용을 절감하고, 유속에 의해 쓸려나가거나 부식에 의한 염려를 줄일 수 있는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명은, a) 제체사면에 따른 법면(法面)의 구배(勾配)에 적합한 콘크리트 블록의 규격을 결정하는 단계; b) 결정된 콘크리트 블록을 현장에서 제작하기 위한 마대를 제작하는 단계;, c) 상기 마대에 콘크리트를 채워서 현장 타설형 콘크리트블록을 생성하는 단계; d) 생성된 콘크리트블록을 법면의 구배에 연속적으로 설치하는 단계; e) 적층된 콘크리트블록의 접면에 배수구를 설치하는 단계; f) 연속 배치된 복수의 콘크리트블록을 상호 연결하여 결합하는 단계;를 포함한다.

Description

대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법{Cast-in-place concrete blocks using large scales and revetment methods using them}

본 발명은 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바다, 호수, 하천의 각종 법면을 보강하기 위해 축조되는 호안(護岸)공사시 사용하되 공사 현장에서 콘크리트블록을 직접 생성하여 시공함으로써 운반에 소요되는 시간 및 비용을 절감하고, 유속에 의해 쓸려나가거나 부식에 의한 염려를 줄일 수 있는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법에 관한 것이다.

호안(護岸, revetment)은, 바다의 해안선, 호수 또는 하천에서 물과 육지가 닿는 육지의 경계선에는 유수에 의한 침식을 보호하기 위해 경사면에 설치하는 구조물로서, 하안이나 제방을 보호하며 이러한 호안공사는 비탈덮기, 비탈멈춤, 밑다짐 수제 등이 있다.

호안공사는 파도의 압력에 안정되고, 유속에 침식이 되지 않고, 기초 저면의 침식을 방지하면서도 설치된 구조물이 유속에 떠내려가지 않도록 축조되어야 한다.

현재 호안공사에 사용되는 공법으로는 케이슨공법(caisson method), 시트파일을 이용한 공법, 콘크리트 호안블록을 이용한 법면(法面)보호 공법, 암석을 피복석으로 이용한 공법이 사용되고 있다.

상기 케이슨공법은, 수중이나 연약지반에 큰 구조물을 세우는 경우 철근콘크리트 등으로 통 또는 상자상의 구조물을 만들어 땅 속에 묻어 기초로 하는 공법으로서, 항만의 접안시설에 다수 적용되고 있는데, 매립지의 호안공사에 적용하기에는 공법 자체가 고가인 문제점이 있다.

상기 시트파일을 이용한 공법은, 유압 해머로 파일을 직접 타격하는 유압 항타, 땅을 파고 파일 삽입 후 타격하는 천공+직타, 땅을 파고 시멘트를 주입 후 파일을 삽입하는 SIP, 천공-파이프삽입-스크루만제거-파일삽입-파이프제거-파일만 유지하는 순서로 진행되는SDA 등이 있는데, 시트파일의 안전성을 확보하기 위해 충분한 근입깊이를 확보해야 하므로 상기의 방법 중 어떤 방법을 사용하더라도 많은 공사비가 소요되고, 공사 시간이 증가하며, 해저를 구성하는 암석의 형태에 따라 시공이 불가능한 지리적인 영향을 받는 문제점이 있었다.

상기 콘크리트 호안블록은 콘크리트 블록을 제조하는 제조 공장에서 설치 장소까지 블록을 운반하여 설치해야 하므로서, 운반에 소요되는 비용이 증가하고, 한 번에 운반할 수 있는 콘크리트 블록의 양이 운반수단에 의해서 결정되고, 블록의 무게가 무거워 공장에서 운반용 수단으로 옮기는 과정, 운반용 수단에서 대기 장소에 적재하는 과정, 대기 장소에서 설치 위치로 설치하는 과정 등에서 블록이 파손되는 문제점이 있고, 각각의 운반 과정에서 고중량의 블록을 운반하기 위한 기중기를 사용해야 하므로 전체적인 공사 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 제조 공장에서 제조된 콘크리트 블록은 제조 후 일정 시간이 지나면 부식이 진행되고, 부식의 진행 정도에 따라 크랙이 발생하여 실제 설치 장소에 크랙이 발생한 콘크리트 블록을 설치하는 경우 크랙 부위가 파손되어 유실 및 침식되는 문제점이 있었다.

상기 암석을 피복석으로 이용한 공법은, 주로 해안의 방조제 공사에 많이 적용되는데, 석산에서 암석을 발파할 때 방조제 공사에 적용할 수 있는 크기, 형태를 가진 암석을 생산하기 어려운 문제점이 있고, 석산 즉 암석을 생산하는 위치로부터 설치 위치까지 운반에 소요되는 비용이 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 해안이 아닌 하천의 경우 파도의 압력이 해안에 비해 상대적으로 소규모이기 때문에 콘크리트 호안블록을 이용하여 하천 제방의 안전성을 확보할 수 있으나, 해안 또는 저수량이 많고 면적이 큰 호수의 경우 파도의 압력이 대규모이기 때문에 콘크리트 호안블록 자체의 중량으로 파도에 저항할 수 있어야만 해안선 또는 경계선의 지반 침식을 방지할 수 있는 것이다.

따라서, 해안의 방조제나 법면을 보호하는 피복석은 대형의 암석을 이용하거나 대형 콘크리트블록을 사용하고 있다.

그러나, 대형 암석의 경우 석산에서 발파에 의해 생성되기 때문에 크기 및 형태가 일정하지 않은데, 일정하지 않은 크기 및 형태의 암석을 설치 장소에 설치하는 경우 법면과 암석 사이 또는 암석과 암석 사이에 공간이 발생하고, 이 공간을 통해 기초지반의 토사가 유실되면서 설치된 암석이 붕괴되는 문제점이 있었다. 또한, 기초지반이 붕괴하면 피복석(암석)이 이탈되면서 제방 일부 또는 전체가 붕괴되는 문제점이 있었다.

이때 암석을 일정한 크기나 형태로 가공하기에는 가공에 소요되는 비용 및 시간이 증가하기 때문에 매우 비효율적인 문제점이 있다.

또한 콘크리트블록을 배치하는 경우 도로변, 제방, 하천변, 해안 및 각종 법면을 시공한 후 시공된 블록의 일부가 훼손되면, 우천시 훼손된 부분의 지면으로 빗물이 스며들게 되고, 스며든 빗물의 배수가 시공된 콘크리트블록으로 인해 지연되어 지반이 약화되기 때문에 도로변, 제방, 하천변, 해안변, 및 각종 법면이 유실되는 문제점이 있었다.

즉, 각종 법면에 설치되는 콘크리트블록은 법면과의 사이 공간으로 유입되는 빗물, 이슬 및 각종 유체를 신속하게 배수해야만 콘크리트블록 또는 법면이 유실되는 것을 방지할 수 있는 것이나, 종래에는 이러한 배수시설의 설치가 어렵고, 이미 형성된 콘크리트블록을 관통하여 설치하기 때문에 배수시설이 설치된 부위가 외부 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있고, 콘크리트블록 사이에 배수시설을 설치하는 경우 콘크리트블록 사이에 빈틈이 생기기 때문에 유입된 유체가 배수되지 못하고 빈틈으로 유입되어 외부로의 배수가 지연되기 때문에 상기 각종 법면이 유실되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0722167호(2007.05.21.등록) 대한민국 등록특허 제10-1160882호(2010.06.17.공개) 대한민국 등록특허 제10-1114521호(2011.09.22.공개) 대한민국 등록실용신안 제20-0344543호(2004.03.02.등록)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 바다, 호수, 하천의 각종 법면을 보강하기 위해 축조되는 호안공사에서 공사 현장에서 직접 콘크리트블록을 직접 생성하여 현장에서 시공할 수 있어 기 생성된 콘크리트블록을 제조공장으로부터 공사 현장까지 운반에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있고, 현장에 시공된 상태에서 콘크리트블록이 미경화된 상태에서 배수구를 설치하고, 인접한 콘크리트블록을 상호 연결함으로써 설치된 배수구가 콘크리트블록이 경화되면서 일체화되어 콘크리트블록을 파손시키지 않으면서도 배수가 안정적으로 이루어질 수 있어 법면의 유실을 방지할 수 있는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 토목섬유를 이용하여 대형마대를 형성하되, 재단된 원단을 복수 개 연결하여 대량의 콘크리트를 채울 수 있어 다양한 법면에 배치할 수 있는 형태 및 크기를 가지는 콘크리트블록을 현장에서 직접 형성할 수 있어 시공 편의성을 높일 수 있는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 현장 시공시 미경화된 콘크리트블록을 수평 및 수직으로 다수개 배열함으로써 경화되는 과정에서 각각의 콘크리트블록이 상호간 또는 법면과 밀착하는 형태로 변형되면서 경화되기 때문에 틈새가 형성되지 않으면서도 파도의 압력에 저항할 수 있는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, a) 제체사면에 따른 법면(法面)의 구배(勾配)에 적합한 콘크리트 블록의 규격을 결정하는 단계; b) 결정된 콘크리트 블록을 현장에서 제작하기 위한 마대를 제작하는 단계;, c) 상기 마대에 콘크리트를 채워서 현장 타설형 콘크리트블록을 생성하는 단계; d) 생성된 콘크리트블록을 법면의 구배에 연속적으로 설치하는 단계; e) 적층된 콘크리트블록의 접면에 배수구를 설치하는 단계; f) 연속 배치된 복수의 콘크리트블록을 상호 연결하여 결합하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 d) 단계에서는, 마대에 채워진 콘크리트가 굳기 전에 법면의 구배에 연속적으로 설치하여 채워진 콘크리트가 법면의 구배에 맞춰지면서 변형됨으로써 법면과 마대 사이 및 마대와 마대 사이 빈틈이 생성되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 e) 단계에서는, 법면에 설치된 콘크리트블록이 굳기 전에 배수구를 설치하여, 배수구의 설치 편의성을 향상시키고, 법면과 콘크리트블록 사이의 배수효율을 향상시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 f) 단계에서는, 연결앵커를 통해 수직방향 및 수평방향으로 연속 배치된 복수개의 콘크리트블록을 상호 연결하되, 상기 연결앵커는, 편평하게 형성되어 수평방향으로 인접한 콘크리트블록을 상호 연결하는 수평부와, 상기 수평부의 외주면에서 외측으로 직각으로 절곡 형성되되, 선단부가 뾰족한 쐐기 형태로 이루어져 수직방향으로 인접한 콘크리트블록을 상호 연결하는 수직부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 b) 단계에서 상기 마대는, 복수의 재단된 원단의 폭 방향 또는 길이 방향 단부 중 어느 일단을 이음부재를 통해 상호 연결하여 원단의 너비 또는 길이를 증가시키고, 상기 이음부재를 통해 상호 연결되는 원단의 이음부위의 파손을 방지하기 위한 보강부재가 구비되되, 상기 이음부재는, 상기 원단과 상기 보강부재를 관통 결합하는 고정용 볼트와, 한 쌍이 상기 원단을 사이에 두고 상호 마주보도록 배치되며 상기 고정용 볼트가 관통 결합하는 압착플레이트와, 상기 압착플레이트의 일면에 배치되어 상기 고정용 볼트가 맞물려 결합하는 고정용 너트를 포함한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보강부재는, 상기 원단의 이음부위에 맞대어져 배치되고, 상기 고정용 볼트가 관통 결합되는 결합공이 형성되되, 편평한 플레이트 형태의 금속판 또는 합성수지와 섬유기재를 혼합한 플레이트 형태의 FRP(Fiber Reinforced Plastics)판 또는 탄성복원력을 갖는 벨트 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술수단에 의해 이루어진 본 발명은, 바다, 호수, 하천의 각종 법면을 보강하되, 보강이 필요한 공사 현장에서 직접 대형 마대에 콘크리트를 타설하여 생성된 콘크리트블록을 법면에 설치함으로써 기 생성된 콘크리트블록을 공사 현장까지 운반하는데 소요되는 비용과 시간을 줄여 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 콘크리트가 경화되지 않은 상태 즉, 굳지 않은 상태에서 법면에 설치하여 중력에 의해 인접한 콘크리트블록의 접면이 밀착하고 동시에 법면과 콘크리트블록이 밀착하도록 함으로써 틈새가 형성되지 않아 외부로부터 빗물 등의 유입을 최소화하고, 유입된 빗물은 콘크리트블록간에 설치된 배수구를 통해 신속하게 외부로 배출됨으로써 유입된 빗물이 장시간 체류함으로써 법면을 유실시키는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 토목섬유를 이용하여 형성된 대형 마대를 사용함으로써 부식에 대한 염려를 줄이고, 외부의 충격으로부터 쉽게 파손되지 않는 콘크리트블록을 제공할 수 있너 장시간 사용에도 유지 보수 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

그리고, 수평방향 및 수직방향으로 인접한 콘크리트블록을 연결앵커를 통해 일체로 연결함으로써 콘크리트블록의 하중, 파도에 의한 충격 등에도 설치된 위치에서 벗어나지 않아 안정적으로 법면을 보강할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법을 단계별로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 대형마대를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 현장 타설 콘크리트블록을 제작하는 것을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 콘크리트블록을 법면에 설치하는 것을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명을 구성하는 배수구를 설치된 콘크리트블록 사이에 설치한 것을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 연결앵커를 통해 수평방향 및 수직방향으로 연속 배치된 콘크리트블록을 연결하는 것을 도시한 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 현장 타설형 콘크리트블록이 경화되면서 변형되는 것을 도시한 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 현장 타설형 콘크리트블록을 해저의 기초공사용으로 사용하는 상태를 도시한 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 현장 타설형 콘크리트블록을 방조제 공사의 최종제철로 사용한 실시예를 도시한 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 현장 타설형 콘크리트블록을 해안 매립지의 가체절로 사용한 실시예를 도시한 예시도.
도 11은 본 발명을 구성하는 대형마대의 이음부재를 도시한 예시도.
도 12는 본 발명을 구성하는 이음부재의 다른 실시예를 도시한 예시도.
도 13은 본 발명을 구성하는 대형마대의 보강부재를 도시한 예시도.
도 14는 종래 호안공사시 피복석을 이용한 것을 도시한 예시도.
도 15는 종래 호안공사시 기 생성한 후 운반된 콘크리트블록을 이용한 것을 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법(1)은, a) 제체사면에 따른 법면(法面)의 구배(勾配)에 적합한 콘크리트 블록의 규격을 결정하는 단계(S10)와, b) 결정된 콘크리트 블록을 현장에서 제작하기 위한 마대(10)를 제작하는 단계(S20), c) 상기 마대(10)에 콘크리트를 채워서 현장 타설형 콘크리트블록을 생성하는 단계(S30)와, d) 생성된 콘크리트블록을 법면의 구배에 연속적으로 설치하는 단계(S40)와, e) 적층된 콘크리트블록의 접면에 배수구를 설치하는 단계(S50)와, f) 연속 배치된 복수의 콘크리트블록을 상호 연결하여 결합하는 단계(S60)를 포함한 것으로, 이를 통해 바다, 호수, 하천의 법면을 보강하되, 법면의 유실을 방지할 수 있고 시공 시간 및 비용을 절감할 수 있는 것이다.

이하의 설명에서 본 발명은 바다와 육지가 맞닿는 해안선에 호안 공사를 진행하는 실시예를 설명하나, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 해저의 기초공사, 방조제 공사, 해안 매립지 등에 사용되는 것으로 해안선에 진행되는 것에 한정되지 않음은 물론이다.

먼저 a) 단계(S10)는, 제체사면에 따른 법면의 구배에 적합한 콘크리트블록의 규격을 결정하는 단계로서, 여기서 제체사면은 제방이나 댐의 성토사면으로서 시공 현장의 법면의 구배 즉, 경사면의 경사각과 경사면의 길이에 따라 설치에 필요한 콘크리트블록의 규격 및 개수를 결정하는 단계이다.

여기서 고려해야할 요소로는 지형조건에 따른 쌓기, 경사면 안정해석 및 경사와 소단의 결정, 지하수 및 지표수의 배수계획, 장기적인 경사면 표면 보호 방법, 유지관리를 위한 점검시설, 시공 중 관리 방안 등이 있고, 이와 함께 경사면 안정 해석 조건 및 고려사항으로서, 경사면 높이가 10m를 초과하는 경우, 경사면의 경사가 표준경사보다 급한 경우, 쌓기 재료의 함수특성이 높고 전단강도가 낮은 경우, 붕괴시 복구가 장시간 소요되거나 주변 인접시설물에 중대한 인명, 재산상 피해를 주는 경우, 지형특성으로 인하여 쌓기 토체 내부로 지속적인 지하수의 유입이 발생하는 경우, 홍수시 경사면이 침수되거나 경사면의 끝이 침식되는 경우, 쌓기 경사면의 원지반이 양호하지 못한 경우(연약지반), 내진안정해석이 필요한 경우 및 위 조건 외에 설계자가 필요하다고 판단하는 경우 등이 있다.

이러한 고려요소와 함께 법면 또는 콘크리트블록이 붕괴시 응력조건 변화, 지하수의 증가, 지반상태 변화, 지진동 하중 등에 의한 파괴형태와 원인도 고려하여 콘크리트블록의 규격 및 개수를 결정한다.

본 발명의 a) 단계(S10)에서 결정되는 콘크리트블록의 규격은 대형마대의 크기 또는 콘크리트가 채워지는 용량을 결정한다.

즉, 법면의 구배에 따라 시공 현장에 소요되는 콘크리트블록의 크기 및 개수를 결정하고, 결정된 콘크리트블록의 개수에 따라 소요되는 대형마대를 요청하고, 대형마대에 채워질 콘크리트의 용량을 결정하여 콘크리트 제조설비에 이를 요청한다.

상기 b) 단계(S20)는, 결정된 콘크리트블록을 현장에서 제작하기 위한 마대(10)를 마대 제조 공장에서 제작하는 단계이다.

상기 마대(10)는 도면 중 도시된 바와 같이 상부가 개구되며 내부에 콘크리트가 채워지는 공간이 형성되고, 기중기, 크레인 등과 같은 이송수단의 결합을 위한 인양고리가 형성된다.

이러한 마대(10)는 위사와 경사를 직조하여 형성하고 소정 길이와 폭을 가지도록 재단한 원단(13)을 결합하여 형성하되, 복수의 재단된 원단을 폭 방향 또는 길이 방향 단부 중 어느 일단을 이음부재(11)를 통해 상호 연결하여 원단의 너비 또는 길이를 증가시키고, 상기 이음부재(11)를 통해 상호 연결되는 원단의 이음부위(14)가 채워지는 콘크리트의 하중에 의해 파손되는 것을 방지하기 위한 보강부재(12)가 구비된다.

본 발명에서 사용하는 마대(10)는 콘크리트가 채워지는 용량에 따라 다양한 크기를 가지도록 제작되는 것으로, 원단의 직조된 폭, 길이는 원단을 직조하는 장치에 의해서 조절될 수 있고, 원단을 직조하는데 사용하는 위사 및 경사의 재질과 직경은 최종 제작된 원단의 인장강도, 인열강도, 신율에 따라 변경 가능한 것으로, 바다에 사용되는 것과 하천 또는 호수에 사용되는 마대는 내부식성 등의 특성이 다르게 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

상기와 같이 이루어진 마대(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트가 채워지는 공간이 형성되며, 여기서 상기 이음부재(11)는 도 11에 도시된 바와 같이, 원단의 너비 또는 길이를 증가시키기 위하여 복수의 재단된 원단(13)을 결합하는 것이다.

이러한 이음부재(11)는 원단(13)과 보강부재(12)를 관통 결합하는 고정용 볼트(111)와, 한 쌍이 상기 원단(13)을 사이에 두고 마주보도록 배치되며 상기 고정용 볼트(111)가 관통 결합하는 압착플레이트(112)와, 상기 압착플레이트(112)의 일면에 배치되어 상기 고정용 볼트(111)가 맞물려 결합하는 고정용 너트(113)를 포함한다.

상기 고정용 볼트(111)는 도 11에 도시된 바와 같이 이격된 위치에 한 쌍이 배치된 삽입부(111a)와 상기 삽입부(111a)를 잇는 결합부(111b)로 이루어지고, 상기 삽입부(111a)가 보강부재(12)에 결합한다.

이때, 상기 삽입부(111a)의 외주면에는 일정 간격으로 결합용 나사산이 형성되어 상기 고정용 너트(113)가 치(齒)결합하는 것이 바람직하나 고정용 너트가 억지 끼움 형태로 결합될 수 있는 것으로, 도시된 치 결합 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 상기 고정용 볼트(111)는 도 12에 도시된 바와 같이 한 쌍의 공지된 볼트로 이루어질 수 있고, 상기 압착플레이트(112)는 길이 방향으로 연장되어 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 원단에 밀착 배치되어 고정용 볼트(111)에 의해 이음부위에 배치된 한 쌍의 원단을 고정할 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 도 12에서는 고정용 볼트(111)를 서로 이격된 위치에 배치한 한 쌍으로 구성하고, 각각의 고정용 볼트(111)가 길이 방향으로 연장되어 한 쌍의 원단에 밀착 배치된 압착플레이트(112)에 결합되어 원단과 압착플레이트를 결합하도록 구성될 수 있다.

상기 압착플레이트(112)는 편평한 플레이트 형태로 이루어져 상기 원단(13) 또는 보강부재(12)와 맞닿게 배치되고, 상기 고정용 볼트(111)가 관통 삽입되는 구멍이 형성된다.

여기서 상기 압착플레이트(112)는 한 쌍이 상기 원단(13)을 사이에 두고 마주보도록 배치되어 고정용 볼트(111)가 조여지면 중앙에 배치된 원단을 가압하여 인장력 발생시 원단으로 가해지는 압력을 분산하여 지지할 수 있어 원단의 파손을 최소화한다.

또한, 상기 압착플레이트(112)는 고정용 볼트(111)가 원단을 관통한 부위가 외부에서 가해진 힘에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있고, 이때 고정용 볼트(111)가 원단을 관통하는 부위에 별도의 와셔가 배치되어 파손을 방지할 수 있다.

이때, 상기 원단에 고정용 볼트(111)가 삽입되는 구멍을 미리 성형한 후 성형된 구멍에 아일렛(eyelet)을 결합하여 구멍이 확장되는 것을 방지할 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 고정용 너트(113)는 압착플레이트(112)의 일면에 배치되어 상기 고정용 볼트(111)의 삽입부(111a)가 맞물리는 것으로, 고정용 볼트(111)와 압착플레이트(112)가 원단을 결합한 상태를 유지하도록 고정시킨다.

상기 보강부재(12)는 상기 이음부재(11)를 통해 상호 연결되는 원단(13)의 이음부위에 배치되어 이음부위의 파손을 방자히기 위한 것으로, 도 13에 도시된 바와 같이 원단(13)의 이음부위에 맞대어져 배치되고 상기 고정용 볼트(111)가 관통 결합하는 결합공(121)이 형성된다.

이러한 보강부재(12)는 편평한 플레이트 형태의 금속판 또는 합성수지와 섬유기재를 혼합한 플레이트 형태의 FRP(Fiber Reinforced Plastics)판 또는 탄성복원력을 갖는 벨트 중 어느 하나로 이루어진다.

한편, 상기 보강부재(12)는 기 성형된 형태 이외에도 원단과 압착플레이트를 맞댄 후 맞대어진 부위에 에폭시레진을 도포하여 경화시킴으로써 구성할 수 있다.

한편 상기 보강부재(12)를 탄성복원력을 갖는 벨틀로 구성하는 경우, 고중량의 화물을 인상하여 이동하는 공정에서 사용하는 슬링벨트(sling belt)로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 슬링벨트로 굿어된 보강부재는 인장강도가 매우 높아 높은 인장강도를 구현할 수 있고, 원단과 유사한 원료 즉 직물로 구성되기 때문에 원단과 슬링벨트 간의 이질감이 없어 마감처리가 용이한 장점이 있고, 나아가 원단에 슬링벨트를 맞댄 후 상술한 에폭시레진을 도포하여 원단과 슬링벨트를 일체로 접착시켜 일체화된 이음부위를 형성할 때 유사한 원료이기 때문에 접착 효율이 서로 다른 원료로 이루어진 두 물체를 접합하는 것에 비해 상대적으로 매주 높아 결합력이 높은 장점이 있다.

그리고, 보강부재를 슬링벨트로 구성하는 경우 다수개의 슬링벨트를 상호 간격을 두고 배치하여 높은 인장강도를 구성할 수 있다.

이어서 상기 보강부재(12)에 형성된 결합공(121)은 다수개가 상호 간격을 두고 구비되어 상기 고정용 볼트(111)가 관통 결합한다.

여기서 상기 보강부재(12)에 형성된 결합공(121)은 한 쌍의 보강부재(12)에서 동일한 수평선상에 한 쌍이 배치되어 고정용 볼트(111)가 수평을 이루면서 결합될 수 있고, 다른 실시예로서 상기 결합공(121)이 서로 다른 수평선상에 배치되어 고정용 볼트(111)가 지그재그 형태로 결합될 수 있다.

즉, 도 13의 확대 원안에 도시된 바와 같이, 결합공(121)이 서로 다른 수평선상에 배치되는 경우 고정용 볼트(111)가 사선으로 결합되고, 인접하게 결합된 다른 고정용 볼트가 이에 대향하는 반대 방향으로 사선 방향으로 결합하여 전체적으로 지그재그 형태로 결합함으로써 보다 강한 결합력을 얻을 수 있음과 동시에 고정용 볼트의 개수를 줄여 결합 공정에 소요되는 시간을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 것이다.

상기와 같이 이루어진 마대는 채워지는 콘크리트의 중량을 지지하고, 내부식성, 내인장성이 높아 장시간 사용에도 부식에 대한 염려가 적고, 파도에 의한 파손을 최소화하여 유지 보수에 소요되는 비용을 줄일 수 있고, 안정적인 콘크리트블록을 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 채워진 콘크리트가 경화되는 과정에서 중력(重力)에 의해 하방으로 이동할 때 유연성을 가지기 때문에 외형이 변형될 수 있다.

즉, 도 7은 법면의 구배에 따라 설치된 콘크리트블록이 경화되면서 변형되는 것을 도시한 예시도로서, 마대에 채워진 콘크리트가 중력에 의해 하방으로 이동하되, 마대가 인접하게 배치된 마대측으로 인장되면서 완만한 곡면을 형성함으로써 인터록킹(InterLocking)의 효과를 기대할 수 있고, 수평방향 및 수직방향으로 인접하게 배치된 마대 즉, 콘크리트블록의 맞닿는 접면이 밀착한 형태에서 경화되기 때문에 틈새가 형성되지 않은 장점이 있고, 콘크리트블록간의 이음부 안전성을 증대시킬 수 있는 것이다.

다음 상기 c) 단계(S30)는, 상기 마대에 콘크리트를 채워서 현장 타설형 콘크리트블록을 생성하는 단계로서, 여기서 마대에 채워지는 콘크리트(시멘트)의 조성비는 공사 현장의 조건, 채워진 용량에 따른 경화 시간 등을 고려하여 다양하게 변경 가능하다.

그리고, 마대에 채우는 과정에서는 통상의 레미콘을 이용하여 마대에 콘크리트를 채우는 것으로, 이러한 레미콘을 통한 콘크리트의 채움 과정은 공지의 것으로 과정에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

다음 d) 단계(S40)는, 생성된 콘크리트블록을 법면의 구배에 연속적으로 설치하는 단계로서, 여기서 크레인(기중기, crane)을 이용하여 고중량의 콘크리트블록을 법면의 구배에 설치한다.

여기서 d) 단계에서 사용하는 크레인 및 크레인을 이용한 콘크리트블록의 설치 과정은 고중량의 화물을 이동시키는 통상의 공정이므로 과정에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이때, 수직방향으로 배치된 콘크리트블록간에는 상호간을 고정하기 위한 결합앵커가 더 배치될 수 있다.

상기 e) 단계(S50)는 적층된 콘크리트블록의 접면에 배수구를 설치하는 단계로서, 도 5에 도시된 바와 같이 수직 방향 또는 수평방향으로 연속 배치된 콘크리트블럭 사이에 배수관(20)을 설치하되, 수직 방향으로 배치된 콘크리트블럭 사이에 설치되는 배수관(20)의 일단은 법면의 일부를 관통하도록 설치된다.

즉, 법면으로 유입된 빗물, 지하수 등이 배수관을 통해 외부로 신속하게 배출되도록 함으로써 빗물, 지하수 등이 법면에 장시간 체류하면서 법면을 붕괴시키는 것을 방지할 수 있어 안정적인 법면을 유지할 수 있도록 한다.

여기서 배수관(20)은 내부가 빈 관체로 이루어지고 콘크리트블록의 하중 압력을 견디고, 수면에 배치된 상태에서 염분 또는 콘크리트블록의 성분에 의한 부식을 방지하기 위한 아연용융 도금이 이루어진 금속재 또는 PVC재로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 수중으로 배치되는 일단부에는 이물질의 유입을 방지하기 위한 필터 또는 커버가 배치된다.

한편 상기 배수관(20)은 콘크리트블록이 굳기 전에 설치되는 것이 바람직한데, 이는 콘크리트블록이 경화되면서 배수관의 외주면을 감싸면서 경화되도록 하여 배수관을 고정하기 위한 별도의 설비가 없어도 배수관의 위치를 고정할 수 있어 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

그리고, 도면 중 배수관은 인접한 콘크리트블록 사이에 개별적으로 1개씩 설치된 것을 도시하였으나, 이는 마대의 크기에 따라 다수개가 상호 이격된 위치에 배치될 수 있는 것으로 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

이어서 수평방향으로 연속 배치된 콘크리트블록에 설치되는 배수관은 콘크리트블록의 접면 또는 접면의 모서리에 배치되어 콘크리트블록이 경화되면서 고정될 수 있도록 한다.

상기 f) 단계(S60)는 연속 배치된 복수의 콘크리트블록을 상호 연결하여 결합하는 단계로서, 수직방향 및 수평방향으로 연속 배치된 복수개의 콘크리트블록을 연결앵커(30)를 통해 상호 연결한다.

상기 연결앵커(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 수평방향으로 연장 형성되며 편평하게 형성된 수평방향으로 인접한 콘크리트블록을 상호 연결하는 수평부(31)와, 상기 수평부(31)의 외주면에서 직각으로 절곡 형성되되, 선단부가 뾰족한 쐐기 형태로 이루어져 수직방향으로 인접한 콘크리트블록(C)을 상호 연결하는 수직부(32)로 이루어진다.

이러한 연결앵커(30)는 수중에 배치된 상태에서 부식에 대한 염려를 줄이기 위하여 이형철근을 아연 용융 도금을 통해 표면에 코팅층을 형성함으로써 내부식성을 향상시키는 것이 바람직하나, 내부식성이 강하면서도 강도가 보장되는 스테인레스 합금으로 이루어질 수 있는 것으로 이형철근과 이에 아연 용융 도금을 한 형태로 한정되지 않음은 물론이다.

다만, 스테인레스 합금의 경우 고가이고 원하는 강도를 형성하기 위해 혼합되는 금속재의 비율이 높아지는 경우 내부식성이 낮아질 수 있기 때문에 가장 바람직하게는 이형철근에 내부식성을 향상시키기 위한 코팅층을 형성한 것이다.

상기 수평부(31)는 수평방향으로 연속 배치된 콘크리트블록을 상호 연결하여 고정하기 위한 것으로, 바람직하게는 인접한 한 쌍의 콘크리트블록을 상호 연결하는 것이 바람직하다. 이는 수평부의 길이를 연장하여 3~4개의 콘크리트블록을 연결할 수 있으나, 중간에 배치되는 콘크리트블록의 경우 수평부가 수평방향으로 관통되기 때문에 관통된 부위 및 표면에 형성되는 구멍을 통해 콘크리트블록 내부로 염분이 함유된 물이 유입됨으로써 콘크리트블록을 부식시킬 문제가 있고, 관통된 부위가 외부 충격에 의해 파손되어 콘크리트블록이 떨어져 나가는 즉, 붕괴되는 문제가 있기 때문에 인접한 한 쌍의 콘크리트블록만을 결합하는 것이 바람직하다.

상기 수직부(32)는 수평부(31)의 외주면에서 상방 또는 하방을 향해 절곡 형성되어 수직 방향으로 배치된 한 쌍의 콘크리트블록을 상호 연결 하여 고정한다.

이때 수직부(32)는 선단부가 뾰족한 쐐기 형태를 이루도록 형성되어 결합 과정의 편의성을 향상시키는 것이 바람직하다.

여기서 상기 연결앵커(30)는 콘크리트블록이 굳기 전에 각각의 콘크리트블록에 삽입되어 콘크리트블록이 경화되면서 일체로 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

이는 경화되는 콘크리트블록이 연결앵커가 삽입되는 부위를 감싸면서 경화됨으로써 틈새가 생기는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 법면에 연속적으로 콘크리트블록을 설치하되, 공사 현장에서 콘크리트를 마대에 타설하여 형성한 현장 타설형 콘크리트블록을 이용함으로써 이미 제조된 콘크리트블록을 운반 하는데 소요되는 운반 비용을 절감할 수 있고, 운반 중 콘크리트블록이 파손되고 파손된 콘크리트블록을 설치하여 파손 부위로 빗물, 지하수 또는 바닷물 등이 유입되어 법면 또는 콘크리트블록이 침식되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 굳기 전인 콘크리트블록을 설치하여 설치 후 경화되도록 함으로써 법면의 구배에 밀착하도록 콘크리트블록이 변형되기 때문에 틈새가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 배수구의 설치가 용이하여 법면 또는 지중(地中)으로 유입된 빗물, 그리고 지하수를 외부로 신속하게 배출할 수 있어 법면의 침식을 방지하여 안전성을 증대시킨 장점이 있다.

또한, 마대 크기의 변경이 자유롭기 때문에 다양한 형태 및 크기를 가지는 콘크리트블록을 생성할 수 있어 다양한 공사 현장에 대응하여 필요한 형태 및 크기의 콘크리트블록을 생성할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 해저의 기초공사, 방조제 공사의 최종제철, 해안 매립지의 가체절로 사용할 수 있는데, 이는 각각 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같다.

즉, 도 8은 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 해저의 기초공사용으로 사용한 상태를 도시한 예시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 방조제 공사의 최종제철로 사용한 실시예를 도시한 예시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 해안 매립지의 가체절로 사용한 실시예를 도시한 예시도이다.

특히 도 8에 도시된 바와 같이 해저의 기초공사용으로 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 사용함으로써 호안블록 공사를 진행함에 있어 별도의 기초콘크리트 공사가 필요하지 않기 때문에 공사에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 이로 인한 공사비용의 절감 효과를 증대시킬 수 있다.

다만, 바람직하게는 해저의 기초공사용으로 사용함에 있어 평탄도가 중요하기 때문에 이는 별도로 확인해야 한다.

여기서 평탄도의 확인은 도 8에 도시된 바와 같이 잠수부가 확인할 수 있으나, 카메라 및 센서가 구비된 무인잠수정을 이용하여 평탄도를 확인할 수 있는 것으로 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

그리고 확인된 평탄도에 따라 이를 보정하는 작업은 별도의 장비를 통해서 진행되는 것으로 평탄작업에 필요한 장비 및 작업 과정은 공지의 내용이므로 상세한 설명 및 도시는 생략하도록 한다.

도 9에 도시된 방조제 공사의 최종체절로서 사용되는 경우, 종래에는 방조제 공사의 최종체절은 암석을 돌망태에 넣어서 돌망태의 중량을 키움으로써 유속에 떠내려가지 않도록 하는 형태로 진행되었는데, 본 발명에 따른 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 공사 현장에서 직접 생산하여 방조제에 설치하여 방조제 공사의 최종체절이 가능한 것이다.

특히 종래 돌망태를 이용하는 경우 만들어진 돌망태의 크기, 형태가 각각 다르기 때문에 돌망태 사이의 간격이 필연적으로 발생하고, 이러한 간격을 통해 물이 통과하면서 돌망태에 진동 및 충격을 전달하기 때문에 사용 중 돌망태가 붕괴되는 문제점이 있었는데, 본 발명에 따른 콘크리트블록은 이러한 틈새가 발생하지 않기 때문에 안정적인 최종체절이 가능한 효과가 있다.

또한, 도 10에 도시된 해안 매립지에 사용하는 실시예에서도, 종래 암석을 배치하던 것에 비해 운반 비용 및 설치 시간을 단축할 수 있고, 암석 사이의 틈새로 인한 붕괴의 문제점을 해결한 장점이 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록 및 이를 이용한 호안공사 방법
S10 : 콘크리트블록의 규격을 결정하는 단계
S20 : 마대 제작 단계
S30 : 현장 타설형 콘크리트블록 생성 단계
S40 : 생성된 콘크리트블록을 설치하는 단계
S50 : 적층된 콘크리트블록 사이에 배수구를 설치하는 단계
S60 : 연속 배치된 콘크리트블록을 결합하는 단계
10 : 마대
11 : 이음부재 12 : 보강부재
20 : 배수관
30 : 연결앵커
31 : 수평부 32 : 수직부

Claims (6)

1. a) 제체사면에 따른 법면(法面)의 구배(勾配)에 적합한 콘크리트 블록의 규격을 결정하는 단계(S10);
   b) 결정된 콘크리트 블록을 현장에서 제작하기 위한 마대(10)를 제작하는 단계(S20);
   c) 상기 마대(10)에 콘크리트를 채워서 현장 타설형 콘크리트블록을 생성하는 단계(S30);
   d) 생성된 콘크리트블록을 법면의 구배에 연속적으로 설치하는 단계(S40);
   e) 적층된 콘크리트블록의 접면에 배수구를 설치하는 단계(S50);
   f) 연속 배치된 복수의 콘크리트블록을 상호 연결하여 결합하는 단계(S60);를 포함하되,
   상기 b) 단계(S20)에서 상기 마대(10)는,
   복수의 재단된 원단의 폭 방향 또는 길이 방향 단부 중 어느 일단을 이음부재(11)를 통해 상호 연결하여 원단의 너비 또는 길이를 증가시키고,
   상기 이음부재(11)를 통해 상호 연결되는 원단(13)의 이음부위의 파손을 방지하기 위한 보강부재(12)가 구비되되,
   상기 이음부재(11)는,
   상기 원단(13)과 상기 보강부재(12)를 관통 결합하는 고정용 볼트(111)와,
   한 쌍이 상기 원단(13)을 사이에 두고 상호 마주보도록 배치되며 상기 고정용 볼트(111)가 관통 결합하는 압착플레이트(112)와,
   상기 압착플레이트(112)의 일면에 배치되어 상기 고정용 볼트(111)가 맞물려 결합하는 고정용 너트(113)를 포함하며,
   상기 보강부재(12)는 원단과 압착플레이트를 맞댄 후 맞대어진 부위에 에폭시레진을 도포하여 경화시키고,
   상기 d) 단계(S40)에서는, 마대에 채워진 콘크리트가 굳기 전에 법면의 구배에 연속적으로 설치하여 채워진 콘크리트가 법면의 구배에 맞춰지면서 변형됨으로써 법면과 마대 사이 및 마대와 마대 사이 빈틈이 생성되지 않도록 하며,
   상기 e) 단계(S50)에서는, 법면에 설치된 콘크리트블록이 굳기 전에 배수구를 설치하여, 배수구의 설치 편의성을 향상시키고, 법면과 콘크리트블록 사이의 배수효율을 향상시킨 것으로,
   상기 배수구는 배수관으로 이루어지고, 배수관은 수직 방향 또는 수평방향으로 연속 배치된 콘크리트블럭 사이에 배수관(20)을 설치하되, 수직 방향으로 배치된 콘크리트블럭 사이에 설치되는 배수관(20)의 일단은 법면의 일부를 관통하도록 설치되며,
   수평방향으로 연속 배치된 콘크리트블록에 설치되는 배수관은 콘크리트블록의 접면 또는 접면의 모서리에 배치되어 콘크리트블록이 경화되면서 고정시키는 것을 특징으로 하는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 f) 단계(S60)에서는, 연결앵커(30)를 통해 수직방향 및 수평방향으로 연속 배치된 복수개의 콘크리트블록을 상호 연결하되,
   상기 연결앵커(30)는,
   편평하게 형성되어 수평방향으로 인접한 콘크리트블록을 상호 연결하는 수평부(31)와,
   상기 수평부(31)의 외주면에서 외측을 향해 직각으로 절곡 형성되되, 선단부가 뾰족한 쐐기 형태로 이루어져 수직방향으로 인접한 콘크리트블록(C)을 상호 연결하는 수직부(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 보강부재(12)는, 상기 원단(13)의 이음부위에 맞대어져 배치되고, 상기 고정용 볼트(111)가 관통 결합되는 결합공(121)이 형성되되,
   편평한 플레이트 형태의 금속판 또는 합성수지와 섬유기재를 혼합한 플레이트 형태의 FRP(Fiber Reinforced Plastics)판 또는 탄성복원력을 갖는 벨트 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형마대를 이용한 현장 타설형 콘크리트블록을 활용한 호안공사 방법.

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