KR102165725B1

KR102165725B1 - 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체

Info

Publication number: KR102165725B1
Application number: KR1020190164439A
Authority: KR
Inventors: 한경석
Original assignee: 주식회사 한스마린
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-10-14

Abstract

본 발명은 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오랫동안 사용해도 크랙이 발생하지 않으면서 견고한 강성을 유지하여 내구성이 우수하고, 구조물 설치 작업의 편리성을 높여 시공비용을 줄이고 시공성도 개선한 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체에 관한 것이다.

Description

부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체{Concrete floating structure unit for constructing Fingers}

최근에는 바다, 강, 호수 등과 같은 수상에 부유체를 설치하여 수상 구조물을 활용하는 사례가 점차 증가하고 있다.

이러한 부유식 수상 구조물은 대표적으로 마리나, 해상플랜트, 접안 부잔교, 수상 낚시터, 수상공원 등으로 이용되고 있으며, 그 규모 역시 점차 증가하고 있는 실정이다.

부유식 수상 구조물은 일반적으로 콘크리트로 이루어진 부유체로서 구조적 효율성을 위하여 내부 공간에는 통상 일정 간격으로 격벽이 설치되어 다수의 중공부를 형성하거나 부유체의 내부 공간에 부력재를 충진할 수도 있다.

또한, 부유체는 수상 구조물의 구조 및 크기에 따라 수상에 복수개를 설치하게 되며, 이때 부유체는 별도의 연결장치를 통해 서로 연결되게 된다.

이때, 부유체는 하기한 [선행기술문헌]중 등록특허 제10-1411348호에 개시(開示)되어 있는 바와 같이, 거푸집에 EPS(Expanded Polystyrene) 부력재를 채워 넣고 콘크리트로 타설하여 경량화 및 부력 상승 구조를 갖추고 있다.

그리고, 이렇게 양생된 콘크리트 부유체의 상면에 레일홈을 만들고, 이 레일홈에 형강과 같은 연결부재를 끼워 고정한 다음 이 연결부재를 부잔교를 구성하는 메인프레임에 볼트 체결하는 방식으로 시공된다.

그런데, 연결부재가 끼워지는 레일홈은 콘크리트 표면에 형성한 것이기 때문에 메인프레임에 걸리는 부유체의 하중이 그대로 전달될 뿐만 아니라, 연결부재가 걸려 있는 지점에 집중되기 때문에 장기간 사용시 그 주변에서 크랙이 생기고 부분 파손이 일어나 탈락되는 등의 안전사고 문제가 발생되고 있다.

국내 등록특허 제10-1411348호(2014-06-18), 콘크리트 부잔교 국내 등록특허 제10-0977015호(2010-08-13), 콘크리트 부유체 및 이를 이용한 부유조립체

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 오랫동안 사용해도 크랙이 발생하지 않으면서 견고한 강성을 유지하여 내구성이 우수하고, 구조물 설치 작업의 편리성을 높여 시공비용을 줄이고 시공성도 개선한 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 가로근과 세로근 형태로 엮여 격자 구조를 갖도록 배근된 베이스 철근(100); 상기 베이스 철근(100) 구조물의 각 모서리에 수직하게 세워 고정된 쓰레드로드(Threaded Rod)(110); 상기 베이스 철근(100) 구조물의 중앙에 수직하게 세워 고정된 센터로드(Center Rod)(120); 상기 쓰레드로드(110) 및 센터로드(120)가 관통된 채 상기 베이스 철근(100)의 상부에 안착되는 EPS 부력재(200); 상기 EPS 부력재(200)의 상면에서 상기 센터로드(120)를 각 쓰레드로드(110)를 크로스 형태로 결속하는 결속로드(130); 상기 베이스 철근(100)을 비롯하여 다수의 쓰레드로드(110), 센터로드(120), 결속로드(130) 및 EPS 부력재(200)를 모두 내장하도록 타설되어 형성된 콘크리트 쉘(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체를 제공한다.

이때, 상기 EPS 부력재(200)의 4 모서리에는 'ㄱ' 형상으로 절삭되어 상기 쓰레드로드(110)가 설치되는 모서리홈(210)이 형성되고; 중앙에는 상기 센터로드(120)가 관통하는 센터공(220)이 천공되며; 상면에는 각 모서리에서 상기 센터공(220)을 경유하여 크로스(Cross)되는 형태로 상기 결속로드(130)가 안착되는 로드안착홈(230)이 요입 형성된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 오랫동안 사용해도 크랙이 발생하지 않으면서 견고한 강성을 유지하여 내구성이 우수하고, 구조물 설치 작업의 편리성을 높여 시공비용을 줄이고 시공성도 개선한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체의 내부 구조를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체의 외관을 보인 예시도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체를 구성하는 EPS(Expanded Polystyrene) 부력재의 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체는 베이스 철근(100)을 포함한다.

상기 베이스 철근(100)은 가로근과 세로근 형태로 엮여 격자 구조를 갖도록 배근된다.

특히, 상기 베이스 철근(100)은 내식성을 강화시키기 위해 스테인레스를 사용함이 바람직하지만, 반드시 스테인레스로 한정할 필요는 없다.

그리고, 상기 베이스 철근(100)이 엮인 철근구조물의 각 모서리와 중앙에는 베이스 철근(100)과 결속된 채 수직하게 세워 고정되는 4개의 쓰레드로드(Threaded Rod)(110)와, 1개의 센터로드(Center Rod)(120)가 설치된다.

이때, 상기 쓰레드로드(110)의 하단은 상기 베이스 철근(100)과의 결속을 쉽게 하고 강화시키기 위해 수직하게 절곡될 수 있다.

아울러, 절곡된 부분이 철사 등을 통해 상기 베이스 철근(100)에 견고하게 결속되는 방식으로 고정될 수 있다.

이 상태에서, 도 5의 예시와 같은 EPS 부력재(200)가 상기 베이스 철근(100)의 상부에 안착되는 형태로 배치된다.

이를 위해, 상기 EPS 부력재(200)의 4 모서리에는 대략 'ㄱ' 형상으로 절삭되어 모서리홈(210)이 형성되고, 중앙에는 센터공(220)이 천공되며, 상면에는 각 모서리에서 상기 센터공(220)을 경유하여 크로스(Cross)되는 형태로 로드안착홈(230)이 요입 형성된다.

그리하여, 도 3 및 도 3의 예시와 같이, 상기 EPS 부력재(200)가 상기 베이스 철근(100)에 안착되게 되면 4개의 쓰레드로드(110)는 상기 모서리홈(210)을 통해 EPS 부력재(200) 상부로 노출되고, 1개의 센터로드(120)는 상기 센터공(220)을 관통하여 EPS 부력재(200) 상부로 노출되게 된다.

여기에서, 상기 베이스 철근(100)을 비롯한 EPS 부력재(200)는 콘크리트 타설용 몰드 내부에 배치되는 것이며, 특히 베이스 철근(100)은 상기 몰드의 내부 바닥면으로부터 일정 높이 이격된 상태로 배치되어 있어야 한다.

이 상태에서, 4개의 쓰레드로드(110)는 센터로드(120)를 매개로 결속로드(130)에 의해 결속되게 된다.

그리고, 이 결속로드(130)는 상기 EPS 부력재(200)의 상면에 형성된 로드안착홈(230) 속에 삽입된 상태로 배치되게 된다.

이와 같은 구조를 갖추게 되면 세인트 엔드류 구조를 갖추게 되어 결속로드(130)는 하중 분산을 효과적으로 달성하게 되어 부잔교를 구성하는 메인프레임, 더 정확하게는 메인프레임에 고정되어 있는 U형강에 안정적이면서 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 구조를 갖추게 되면 몰드에 콘크리트 몰탈을 부어 타설한 후 양생하게 되면 도 2와 같이 EPS 부력재(200)가 내장된 콘크리트 쉘(300)로 된 콘크리트 부유체가 완성되게 된다.

이때, 상기 쓰레드로드(110)는 콘크리트 쉘(300)의 상면을 관통하여 상부로 노출된 구조를 갖추게 되는데, 이는 상기 메인프레임의 U형강에 고정되어야 하기 때문이다.

다만, 상기 센터로드(120)는 세인트 엔드류 구조를 갖추어 하중을 분산하기만 하면 되기 때문에 노출될 필요는 없고 콘크리트 쉘(300)에 매립된 상태로 구비되면 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 도 4의 예시와 같이, 베이스 철근(100)이 콘크리트 쉘(300)의 하부면에 매립된 상태를 유지하게 된다.

그런데, 콘크리트 쉘(300)은 베이스 철근(100)을 비롯하여 다수의 쓰레드로드(110), 센터로드(120), 결속로드(130) 및 EPS 부력재(200)를 모두 감싸듯이 내장하는 쉘을 구성하는 것으로 외관이 모두 콘크리트 몰탈에 의해 둘러싸여 있기 때문에 베이스 철근(100)에 결속된 쓰레드로드(110)가 행거되면서 당기는 힘, 즉 부유체의 하중은 4개의 쓰레드로드(110)의 하단을 통해 베이스 철근(100)으로 1차 분산된다.

뿐만 아니라, 1차 분산된 하중은 다시 콘크리트 쉘(300)의 바닥부로 전달되어 분산된다.

또한, 부유체의 하중은 쓰레드로드(110)에 결속된 결속로드(130)를 통해 십자형태로 2차 분산되면서 콘크리트 쉘(300)의 상면부로 전달되어 재차 분산된다.

이와 같이, 본 발명에서는 부잔교를 구성하는 메인프레임, 더 정확하게는 메인프레임에 고정되어 있는 U형강에 볼트 체결방식으로 고정되는 다수의 쓰레드로드(110)에 그 주변에만 하중이 집중되는 것이 아니라, 부유체 전체에 걸쳐 하중이 분산되기 때문에 응력 집중에 따른 국부적인 크랙 발생 현상이 차단되고, 이로 인해 사용수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.

더구나, 결속로드(130)에 의해 크로스 방식으로 구성된 부분은 콘크리트 쉘(300) 양생시 양생되는 콘크리트 몰탈의 조직 치밀화를 유도하여 더욱 더 높은 강도와 내구성을 갖는 부유체를 구성하는데 기여하게 된다.

100: 베이스 철근
200: EPS 부력재
300: 콘크리트 쉘

Claims

가로근과 세로근 형태로 엮여 격자 구조를 갖도록 배근된 베이스 철근(100);
상기 베이스 철근(100) 구조물의 중앙에 수직하게 세워 고정된 센터로드(Center Rod)(120);
상기 센터로드(120) 보다 길게 형성하여 상기 베이스 철근(100) 구조물의 각 모서리에 수직하게 세워 고정되되, 하단은 상기 베이스 철근(100)과의 결속을 강화하기 위해 수직하게 절곡된 쓰레드로드(Threaded Rod)(110);
상기 센터로드(120)와 상기 쓰레드로드(110) 4개를 크로스 형태로 결속하는 결속로드(130);
4 모서리에는 'ㄱ' 형상으로 절삭되어 상기 쓰레드로드(110)가 설치되는 모서리홈(210)이 형성되고, 중앙에는 상기 센터로드(120)가 관통하는 센터공(220)이 천공되어 상기 베이스 철근(100)의 상부에 안착되며, 상면에는 상기 결속로드(130)가 안착되는 로드안착홈(230)이 요입 형성된 EPS 부력재(200); 및
상기 베이스 철근(100)이 하부 바닥면으로부터 일정 높이 이격된 상태로 하부면에 매립되고, 상기 센터로드(120), 상기 쓰레드로드(110), 상기 결속로드(130) 및 상기 EPS 부력재(200)가 내장되며, 상기 쓰레드로드(110)는 상면을 관통하여 상부로 노출된 구조를 갖도록 콘크리트 타설용 몰드에 몰탈을 타설하여 형성된 콘크리트 쉘(300)을 포함한 것을 특징으로 하는 부잔교 시공용 콘크리트 부유 구조체.
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