KR102191675B1

KR102191675B1 - 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법

Info

Publication number: KR102191675B1
Application number: KR1020200029331A
Authority: KR
Inventors: 김상기
Original assignee: 김상기
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2020-12-16
Also published as: BR112022016071A2; AU2021235261B2; CN115516169A; EP4119730A1; WO2021182795A1; CA3169761A1; US20220412030A1; AU2021235261A1; US11933011B2

Abstract

본 발명은, 기초 콘크리트 블록 구조물에 가이드 파이프를 이용하여 복수의 콘크리트 블록을 적층하여 콘크리트 블록 구모물을 형성하고, 가이드 파이프를 제거하기 이전에 가이프 파이프의 내부를 통하여 방수막 등의 콘크리트 기둥 형성부를 삽입하여 콘크리트 기둥을 형성하도록 하여, 방수막 등의 삽입을 편리하고 안전하게 수행할 수 있어 콘크리트 블록 구조물의 시공 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법에 관한 것이다.

Description

수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법{METHOD OF CONSTRUCTING UNDERWATER CONCRETE BLOCK STRUCTURE}

본 발명은 수중에 콘크리트 블록을 이용하여 수중 콘크리트 블록 구조물을 손쉽게 시공할 수 있도록 하기 위한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법에 관한 것이다.

수중에 설치되는 수중 구조물로 안벽, 방파제, 수중 교량의 기초 구조물, 잠제, 이안제 등을 예로 들 수 있다.

이와 같은 수중 구조물을 간편하게 설치하기 위한 방식으로, 복수의 콘크리트 블록을 수중에 적층하여 수중 콘크리트 블록 구조물의 형태를 갖추고, 복수의 콘크리트 블록을 콘크리트 기둥으로 결속시켜 완성하는 기술이 제안된 바 있다.

상기 종래 기술은, 설치 대상인 콘크리트 블록을 수중에서 다른 콘크리트 블록의 상부에 설치하여야 하나, 수중에서의 시야 확보가 어렵기 때문에 정확한 위치에 콘크리트 블록을 설치하기 어렵고 또한 장시간이 소요된다는 문제가 있다.

또한 아직 콘크리트 결속 기둥이 형성되지 않은 상태에서 수면에 인접하여 위치된 콘크리트 블록은 다른 콘크리트 블록의 상부에 단순 적층된 구조이므로(즉 다른 콘크리트 블록과 결속되지 않은 상태이므로), 급작스런 조류와 파도로 인하여 강한 충격을 받을 경우 원래의 위치로부터 이탈하기 쉽다는 문제가 있다.

한편 본 발명자는 대한민국 등록특허 제10-2022339호 "수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법" (2019. 9. 10. 등록)을 제안한 바 있다.

이 종래 기술은, 기초 콘크리트 블록 구조물을 형성한 후, 기초 콘크리트 블록 구조물에 가이드 폴을 설치하고, 가이드 폴에 의하여 콘크리트 블록을 설치하는 기술을 제안한 것이다.

한편 이 종래 기술은 가이드 폴에 의하여 콘크리트 블록을 설치한 후 가이드 폴을 제거하여야 한다. 즉 이 종래 기술에서 가이드 폴은 오직 콘크리트 블록을 설치하기 위한 목적으로만 이용되고 있다.

또한 이 종래 기술에서 가이드 폴의 내부는 콘크리트 블록 구조물의 형성에 기여하지 못하고 있다.

한편 이 종래 기술에서 방수막과 철근부재 등을 콘크리트 블록의 상하방향 구멍에 삽입하여야 하나, 방수막이 콘크리트 블록과 접촉할 경우 방수막이 찢어지거나 파손될 위험이 없다.

따라서 종래의 기술에서 방수막 등을 삽입하는 작업은 매우 조심스럽게 이루어져야 한다.

대한민국 등록특허 제10-2022339호 "수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법" (2019. 9. 10. 등록) 대한민국 등록특허 제10-2022341호 "수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법" (2019. 9. 10. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 방수막 등의 삽입을 편리하고 안전하게 수행할 수 있어 콘크리트 블록 구조물의 시공 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법을 제안하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상하방향으로 연장되는 상하방향 구멍이 형성되는 복수의 콘크리트 블록을 제작하는 콘크리트 블록 제작 단계 ; 상기 콘크리트 블록 제작 단계 이후, 수중 지반에 상기 콘크리트 블록을 설치하여 기초 콘크리트 블록 구조물을 형성하는 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 ; 상기 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 이후, 상하방향으로 연장되는 파이프 형태의 가이드 파이프 및 상기 가이드 파이프의 상단부에 착탈 가능하게 결합되며 상방으로 테이퍼진 형태를 가진 상부측 삽입 안내부를 포함하여 이루어지는 가이드 폴의 하단부를 상기 기초 콘크리트 블록 구조물의 콘크리트 블록의 상하방향 구멍에 삽입 및 설치하는 가이드 폴 설치 단계 ; 상기 가이드 폴 설치 단계 이후, 수면 위에서 설치 대상인 상기 콘크리트 블록의 상하방향 구멍을 상기 가이드 폴의 상부에 위치시킨 후 상기 설치 대상인 콘크리트 블록을 하강시켜 상기 설치 대상인 콘크리트 블록의 상하방향 구멍에 상기 가이드 폴이 삽입된 상태로 상기 설치 대상인 콘크리트 블록을 상기 기초 콘크리트 블록 구조물의 상부에 설치하는 과정을 반복하여 콘크리트 블록 적층체를 형성하는 콘크리트 블록 적층체 형성 단계 ; 상기 콘크리트 블록 적층체 형성 단계 이후, 상기 가이드 폴의 상부측 삽입 안내부를 제거하는 상부측 삽입 안내부 제거 단계 ; 상기 상부측 삽입 안내부 제거 단계 이후, 상하방향으로 연장되는 형태의 금속 보강부재와 상기 금속 보강부재의 하부 및 측부를 감싸는 방수막과 상기 방수막 내부에 주입되는 미경화 콘크리트를 포함하여 이루어지는 콘크리트 기둥 형성부를 상기 가이드 파이프에 삽입하고 상기 가이드 파이프를 상부로 제거하여 상기 미경화 콘크리트의 압력에 의하여 상기 방수막이 상기 콘크리트 블록 적층체에 밀착되면서 상기 미경화 콘크리트가 양생되어, 상하방향으로 적층된 복수의 콘크리트 블록의 상하방향 구멍이 상하방향으로 연속하여 형성된 공간인 연속 구멍에 상하방향으로 연장되는 콘크리트 기둥을 형성하는 콘크리트 기둥 형성 단계 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기에 있어서 : 상기 상부측 삽입 안내부 제거 단계 이후, 상기 가이드 파이프의 내부를 통하여 수중 지반을 천공하여 수중 지반에 지반 천공부를 형성하는 지반 천공부 형성 단계가 더 포함되며 ; 상기 콘크리트 기둥 형성 단계는, 상기 지반 천공부 형성 단계 이후, 상기 콘크리트 기둥 형성부를 상기 가이드 파이프를 통하여 상기 지반 천공부까지 삽입하고 상기 가이드 파이프를 상부로 제거하여 상기 미경화 콘크리트의 압력에 의하여 상기 방수막이 상기 콘크리트 블록 적층체 및 상기 수중 지반에 밀착되면서 상기 미경화 콘크리트가 양생되어, 상기 연속 구멍과 상기 지반 천공부를 따라 상하방향으로 연장되는 콘크리트 기둥을 형성하는 것 ; 이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 지반 천공부 형성 단계에서 상기 수중 지반을 천공하면서 상기 가이드 파이프를 수직 방향으로 수중 지반에 삽입하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 수중 지반은 수중 콘크리트 블록 구조물을 위하여 인공적으로 조성된 기초 지반을 포함하며, 상기 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 이전에 상기 기초 지반을 조성하는 기초 지반 조성 단계가 포함되며, 상기 기초 지반은, 기초 사석 지반, 치환 사석 지반, 심층혼합처리 지반, 연약지반개량처리된 지반 중 어느 하나 또는 이들을 복합한 것일 수 있다.

상기에 있어서, 상기 콘크리트 기둥 형성 단계 이후, 상기 콘크리트 블록 적층체의 상부에 상치 콘크리트부를 형성하는 상치 콘크리트부 형성 단계가 부가될 수 있다.

상기에 있어서, 상기 콘크리트 기둥 형성 단계 이후, 상기 콘크리트 블록 적층체의 일측에 뒷채움 사석과 필터 사석을 채우고 상기 뒷채움 사석과 상기 필터 사석을 덮는 토목용 매트를 시공하는 뒷채움 단계가 부가될 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 방수막 등을 가이드 폴의 내부로 삽입하도록 하여 방수막 등의 삽입을 편리하고 안전하게 수행할 수 있다.

즉 본 발명은 콘크리트 블록의 설치를 위하여 기초 콘크리트 블록 구조물에 설치한 가이드 파이프를 방수막의 삽입을 위하여 다시 이용하면서 별도의 비용 증가 없이 콘크리트 블록 구조물의 시공 속도를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법에 사용되는 콘크리트 블록의 사시도,
도 2 내지 도 9는 본 발명의 제1실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법을 순서대로 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 제1실시례에 이용되는 가이드 폴의 단면도,
도 11은 도 9의 분리 단면도,
도 12 내지 도 16은 본 발명의 제2실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법을 순서대로 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 제3실시예에 의하여 시공된 수중 콘크리트 블록 구조물의 단면도,
도 18은 도 17에 이용된 복수의 콘크리트 블록의 단면을 분리하여 도시한 도면,
도 19는 본 발명의 제4실시예에 의하여 시공된 수중 콘크리트 블록 구조물의 단면도,
도 20은 본 발명의 제5실시예에 의하여 시공된 수중 콘크리트 블록 구조물의 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

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

본 발명의 제1실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법에 사용되는 콘크리트 블록의 사시도이며, 도 2 내지 도 9는 본 발명의 제1실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법을 순서대로 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 제1실시례에 이용되는 가이드 폴의 단면도이며, 도 11은 도 10의 분리 단면도이다.

우선 콘크리트 블록 제작 단계가 이루어진다.

도 1에는 본 실시례에 사용되는 콘크리트 블록(10)이 도시되어 있다. 콘크리트 블록(10)은 수중에 적층하여 수중 콘크리트 블록 구조물을 시공하기 위한 것으로서, 본 실시예의 경우 직육면체 콘크리트 블록으로서 상하방향으로 연장되는 상하방향 구멍(11)이 2개 형성되어 있다.

본 실시예의 콘크리트 블록(10)에 형성된 상하방향 구멍(11)은 콘크리트 블록(10)을 상하방향으로 관통하는 형태이다.

콘크리트 블록 제작 단계 이후, 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계가 수행된다.

도 2와 같이, 수중 지반(1)에 적어도 하나 이상의 콘크리트 블록(10)을 설치하여 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)을 형성한다.

본 실시예에서, 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)은 수중 지반(1)에 복수의 콘크리트 블록(10)이 좌우방향으로 늘어선 형태로 형성된다.

기초 콘크리트 블록 구조물(100a)은 수중 지반(1)에 1층으로 형성될 수도 있고, 실시례에 따라 수중 지반(1)에 배치된 콘크리트 블록(10)의 상부에 또 다른 콘크리트 블록(10)이 적층되어 2층으로 형성될 수도 있다.

기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 이후, 가이드 폴(guide pole) 설치 단계가 실시된다.

가이드 폴 설치 단계에는, 상하방향으로 연장되는 형태의 적어도 하나 이상의 가이드 폴(20)을 필요로 한다.

본 실시예의 가이드 폴(20)은, 도 10 및 도 11에서 확인되는 바와 같이, 가이드 파이프(21)와 상부측 삽입 안내부(22)를 포함하여 이루어진다.

가이드 파이프(21)는 상하방향으로 연장되는 파이프 형태로서, 그 내부를 따라 상하방향으로 연장되는 중공이 형성되며, 상부와 하부가 각각 개방되어 있다.

상부측 삽입 안내부(22)는 가이드 파이프(21)의 상부에 탈착 가능하게 결합되는 것으로서, 상방으로 테이퍼진 형태를 가진다.

상부측 삽입 안내부(22)는 가이드 폴(20)의 상단부가 설치 대상인 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)에 손쉽게 삽입되도록 하기 위한 것이다.

도 3과 같이, 가이드 파이프(21)의 상부에 상부측 삽입 안내부(22)가 결합된 상태에서 가이드 파이프(21)의 하단부를 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)을 이루는 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)에 삽입하여 가이드 폴(20)을 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)에 수직 방향으로 설치한다.

이에 의하여 도 3과 같이, 가이드 폴(20)의 하단부는 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)을 이루는 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)에 삽입되며, 가이드 폴(20)의 상단부는 수면 위로 돌출된다.

본 실시례에서 하나의 콘크리트 블록(10)에는 2개의 상하방향 구멍(11)이 형성되므로, 하나의 콘크리트 블록(10)에는 2개의 가이드 폴(20)이 설치된다.

가이드 폴(20)은 수심보다 길게 제작되어 가이드 폴(20)이 설치되면 가이드 폴(20)의 상단부가 수면 위로 돌출되도록 한다. 가이드 폴(20)의 상단부가 수면 위로 돌출되면 가이드 폴(20)의 위치를 육안으로 쉽게 확인할 수 있으므로, 가이드 폴(20)의 상부에 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 손쉽게 위치시킬 수 있다.

즉, 콘크리트 블록(10)의 설치 위치를 수면 위에서 손쉽게 확인하고 수면 위에서 콘크리트 블록(10)의 평면상 위치 설정이 이루어지게 된다.

가이드 폴 설치 단계 이후, 콘크리트 블록 적층체 형성 단계가 이루어진다.

가이드 폴(20)의 설치가 완료되면, 도 4 및 도 5와 같이 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 가이드 폴(20)의 안내를 받으며 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)의 상부에 설치하는 과정을 반복하여 콘크리트 블록 적층체(100b)를 형성한다.

설치 대상인 콘크리트 블록(10)의 설치 과정은, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 가이드 폴(20)의 상부에 위치시키는 평면상 위치 설정 단계와, 평면상 위치 설정 단계 후 콘크리트 블록(10)을 하강시키는 콘크리트 블록 하강 단계로 이루어진다.

평면상 위치 설정 단계에서, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 가이드 폴(20)의 상부에 위치시킬 때 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)을 가이드 폴(20)의 상부에 위치한다. 이 단계는 수면 위에서 이루어지므로 매우 신속하고 정확하게 이루어진다.

한편 평면상 위치 설정 단계에서, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 하부에 위치한 콘크리트 블록(10)의 좌우방향으로 오프셋되게 위치를 잡는다.

이와 같이 평면상 위치 설정 단계가 완료하면 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 하강시키면 된다. 이 단계는 수면 위 및 수면 아래에서 이루어진다.

설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 하강시키면, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)에 가이드 폴(20)이 삽입된 상태로, 가이드 폴(20)의 안내를 받으며 해당 콘크리트 블록(10)을 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)의 상부에 안착시킨다.

본 실시예와 같이 2개의 가이드 폴(20)에 의하여 설치 대상인 콘크리트 블록(10)의 위치 및 자세를 안내하므로, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)의 수평상 위치 및 자세가 확실히 고정될 수 있다.

설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)의 상부에 설치하면, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)에는 2개의 가이드 폴(20)이 삽입된 상태가 된다.

상기의 과정을 반복하여 설치 대상인 복수의 콘크리트 블록(10)을 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)의 상부에 설치하면, 도 5와 같이 콘크리트 블록 적층체(100b)를 형성할 수 있다.

설치 대상인 콘크리트 블록(10)은 가이드 폴(20)의 안내를 받으며 적층되므로, 설치 대상인 콘크리트 블록(10)을 기초 콘크리트 블록 구조물(100a) 또는 그 위에 설치된 다른 콘크리트 블록(10)의 상부에 손쉽게 설치할 수 있다.

특히, 수중 시야가 확보되지 않아 콘크리트 블록(10)의 설치가 어려운 곳에서도 수면 위로 돌출된 가이드 폴(20)의 안내에 따라 콘크리트 블록(10)을 손쉽게 설치할 수 있으며, 설치된 콘크리트 블록(10)은 가이드 폴(20)에 의하여 다른 콘크리트 블록(10)과 결합된 상태를 유지하게 된다.

한편, 콘크리트 블록 적층체(100b)에는, 상하방향으로 적층된 복수의 콘크리트 블록(10)의 상하방향 구멍(11)이 상하방향으로 연속하여 형성된 공간인 연속 구멍(110)이 형성된다. 이 연속 구멍(110)은 추후 콘크리트 기둥(30)이 형성되는 공간이 된다.

아울러 콘크리트 블록 적층체(100b)의 연속 구멍(10)마다 가이드 폴(20)의 가이드 파이프(21)가 삽입되어 있다.

콘크리트 블록 적층체 형성 단계 이후, 상부측 삽입 안내부 제거 단계가 이루어진다.

도 6과 같이, 가이드 폴(20)의 상부측 삽입 안내부(21)를 제거한다.

이에 의하여 가이드 폴(20)의 가이드 파이프(21)만 콘크리트 블록 적층체(100b)에 남겨진 상태가 되며, 또한 가이프 파이프(21)의 내부에 후술하는 콘크리트 기둥 형성부(30)를 삽입할 수 있는 상태가 된다.

가이드 파이프(21)는 매끈한 내주면을 가지므로, 후술하는 방수막(32) 등을 가이드 파이프(21)에 삽입할 때 방수막(32) 등이 찢어지거나 파손될 위험이 없다.

상부측 삽입 안내부 제거 단계 이후, 콘크리트 기둥 형성 단계가 이루어진다.

본 실시예에서, 콘크리트 기둥 형성 단계는, 콘크리트 기둥 형성부(30)를 가이드 파이프(21)에 삽입하면서 가이드 파이프(21)를 상부로 제거하는 과정으로 이루어진다.

콘크리트 기둥 형성부(30)는, 상하방향으로 연장되는 형태의 금속 보강부재(31)와 금속 보강부재(31)의 하부 및 측부를 감싸는 방수막(32)과 방수막(32) 내부에 주입되는 미경화 콘크리트(33, "fresh concrete"라고 함.)를 포함하여 이루어진다.

콘크리트 기둥 형성부(30)를 가이드 파이프(21)에 삽입하면서 가이드 파이프(21)를 상부로 제거하면, 콘크리트 기둥 형성부(30)는 연속 구멍(110)에 남겨진 상태가 되며, 미경화 콘크리트(33)의 압력에 의하여 방수막(32)이 콘크리트 블록 적층체(100b)에 밀착되면서 미경화 콘크리트(33)가 양생되어, 콘크리트 블록 적층체(100b)의 연속 구멍(110)에 상하방향으로 연장되는 콘크리트 기둥(30)이 형성된다.

상기 및 이하에서는 콘크리트 기둥 형성부(30)와 콘크리트 기둥(30)에 동일한 번호를 부여한다. 이는 연속 구멍(110)에 삽입된 콘크리트 기둥 형성부(30)가 미경화 콘크리트(33)의 양생에 의하여 콘크리트 기둥(30)으로 형성되기 때문이다.

콘크리트 기둥 형성 단계를 보다 자세히 설명한다.

먼저 도 7과 같이 가이드 파이프(21)에 상하방향으로 연장되는 형태의 금속 보강부재(31)와 금속 보강부재(31)의 하부 및 측부를 감싸는 방수막(32)을 삽입한다.

금속 보강부재(31)는 일반적인 철근 조립체이거나 혹은 H-Beam, 강관 등이 채택될 수 있으며, 그 형태는 다양하게 변경될 수 있으며, 금속 보강부재(31)는 콘크리트의 강도를 보강하게 된다.

금속 보강부재(31)와 방수막(32)이 중간 정도의 깊이로 삽입되면, 미경화 콘크리트(33) 일부를 방수막(32)에 주입하면서 금속 보강부재(31)와, 방수막(32)과, 미경화 콘크리트(33)를 가이드 파이프(21)의 하단부까지 삽입하고, 이후 가이드 파이프(21)를 상부로 이탈시키면서 미경화 콘크리트(33)를 방수막(32)에 완전히 채우게 된다.

실시예에 따라서는 방수막(32)에 미경화 콘크리트(33)를 완전히 채운 후 가이드 파이프(21)를 상부로 이탈시킬 수도 있다.

이에 의하여 도 8과 같이 콘크리트 블록 적층체(100b)의 연속 구멍(110)에는 콘크리트 기둥 형성부(30)가 삽입되면서 가이드 파이프(21)가 제거된다.

본 실시예에서는 모든 콘크리트 기둥(30)을 한꺼번에 형성하도록 하는 것으로 설명하고 있지만, 가이프 파이프(21)가 삽입된 연속 구멍(110)의 일부에 대하여 먼저 콘크리트 기둥(30)을 형성하고 이후 가이프 파이프(21)가 삽입된 연속 구멍(110)의 나머지에 대하여 콘크리트 기둥(30)을 형성할 수도 있다.

즉 콘크리트 블록 적층체(100b)에 배치된 복수의 가이드 파이프(21)를 복수의 그룹으로 나누어 순차적으로 제거하면서 콘크리트 기둥(30)을 순차적으로 형성할 수 있다.

콘크리트 기둥(30)에 의하여 상하방향으로 적층된 복수의 콘크리트 블록(10)이 일체화된다.

콘크리트 기둥 형성 단계 이후, 상치 콘크리트부 형성 단계가 이루어진다.

콘크리트 기둥(30)이 형성된 후, 도 9와 같이 콘크리트 블록 적층체(100b)의 상부에 상치 콘크리트부(40)(cap concrete part)를 형성할 수 있다.

이어서 본 발명의 제2실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 12 내지 도 16은 본 발명의 제2실시례에 의한 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법을 순서대로 도시한 도면이다.

제2실시예 또한 제1실시예와 마찬가지로, 콘크리트 블록 제작 단계, 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계, 가이드 폴 설치 단계, 콘크리트 블록 적층체 형성 단계를 포함하여 이루어진다.

도 12 본 발명의 제2실시예에 의하여 형성된 콘크리트 블록 적층체(100b)의 단면도이다.

도 12, 제1실시예인 도 5에 대응되는 도면으로서, 가이드 폴(20), 특히 가이드 파이프(21)의 길이가 도 5의 가이드 파이프(21)에 비하여 더 길다는 점을 유념바란다.

콘크리트 블록 적층체 형성 단계 이후, 도 13과 같이 상부측 삽입 안내부 제거 단계가 이루어진다.

상부측 삽입 안내부 제거 단계 이후, 지반 천공부 형성 단계가 이루어진다.

도 14와 같이, 가이드 파이프(21)의 내부를 통하여 수중 지반(1)을 천공하여 수중 지반(1)에 지반 천공부(120)를 형성한다.

나아가 수중 지반(1)을 천공하면서 가이드 파이프(21)를 수직 방향으로 수중 지반(1)에 삽입할 수 있다.

따라서 지반 천공부(120)는 연속 구멍(110)의 하부에 형성되며, 가이드 파이프(21)는 연속 구멍(110)과 지반 천공부(120)에 걸쳐 위치된다.

이때 가이드 파이프(21)는 천공 작업 도중 혹은 천공 후에 주변의 수중 지반(1)이 지반 천공부(120)로 붕괴되거나 혹은 각종 이물질이 지반 천공부(120)로 유입되는 것을 방지한다.

지반 천공부 형성 단계 이후, 콘크리트 기둥 형성 단계가 수행된다.

본 실시예에서 콘크리트 기둥 형성 단계는, 도 15 및 도 16과 같이, 가이드 파이프(21)를 통하여 콘크리트 기둥 형성부(30)를 지반 천공부(120)까지 삽입하면서 가이드 파이프(21)를 상부로 제거하는 과정으로 이루어진다.

이에 의하여 미경화 콘크리트(33)의 압력에 의하여 방수막(32)이 콘크리트 블록 적층체(100b) 및 수중 지반(1)에 밀착되면서 미경화 콘크리트(33)가 양생되어, 콘크리트 블록 적층체(100b)의 연속 구멍(110)과 지반 천공부(120)를 따라 상하방향으로 연장되는 콘크리트 기둥(30)이 형성된다.

즉 콘크리트 기둥(30)은, 상하방향으로 적층된 복수의 콘크리트 블록(10)을 결속시킬 뿐만 아니라, 이들 복수의 콘크리트 블록(10)을 수중 지반(1)에 결속시키게 된다.

이하 본 발명의 제3실시예를 설명한다.

도 17은 본 발명의 제3실시예에 의하여 시공된 수중 콘크리트 블록 구조물의 단면도이며, 도 18은 도 17에 이용된 복수의 콘크리트 블록의 단면을 분리하여 도시한 도면이다.

도 17에서는 수중 지반(1)의 일부가 굴착된 후 인공적으로 기초 지반을 조성한 것이다.

즉 치환 사석 지반(1a)을 조성하고 치환 사석 지반(1a)의 상부에 기초 사석 지반(1b)을 조성함으로써 인공적으로 기초 지반을 조성한 후, 기초 사석 지반(1b)의 상부에 수중 콘크리트 블록 구조물을 시공하였다.

즉 콘크리트 블록 적층체 형성 단계 이전에 기초 지반 조성 단계가 수행되었다.

제1실시예 및 제2실시예에서 수중 지반(1)은 인위적으로 조성되지 않은 수중 지반, 즉 해저면에 해당하지만, 실시예에 따라서 수중 지반(1)은 수중 콘크리트 블록 구조물을 위하여 인공적으로 조성한 기초 지반을 포함하는 개념이다.

즉, 수중 지반(1)의 상부에 인공적으로 기초 지반이 조성되고 그 이후 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)을 형성한다면, 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 이전에 기초 지반을 조성하는 기초 지반 조성 단계가 더 필요하다.

기초 지반은, 기초 사석 지반, 치환 사석 지반, 심층혼합처리 지반, 연약지반개량처리된 지반 중 어느 하나 또는 이들을 복합한 것일 수 있다.

연약지반개량처리된 지반이란, 지반이 연약하여 필요한 지지력을 얻을 수 없을 때 치환공법, 압밀공법, 탈수공법, 배수공법, 진동다짐공법, 다짐모래 말뚝공법, 폭파공법, 약액주입공법 등에 따라 지반을 개량하는 연약지반개량공법에 따라 개량 처리된 지반을 말한다.

또한 도 17에서는 콘크리트 블록 적층체(100b) 및 콘크리트 기둥(30)이 형성된 후 속채움 단계 및 상치 콘크리트부 형성 단계가 더 부가되었다.

즉 도 17에서 확인되는 바와 같이 콘크리트 블록 적층체(100b)의 내부에 속채움용 공간이 형성되며, 콘크리트 블록 적층체(100b)의 속채움용 공간에 속채움재(50)(모래, 자갈 또는 사석 등)를 채운다.

또한 콘크리트 기둥(30)이 형성된 후, 콘크리트 블록 적층체(100b)의 상부에 상치 콘크리트부(40)를 형성한다.

도 18은, 도 17에 이용된 복수의 콘크리트 블록의 단면을 분리하여 도시한 도면이다.

도 18에서 가장 하부에 위치한 콘크리트 블록(10a)은 기초 콘크리트 블록 구조물(100a)을 형성하기 위한 콘크리트 블록으로, 그 상하방향 구멍(11a)은 상부가 개방되고 하부가 막힌 홈 형태를 이룬다.

아울러 도 18에서 나머지 콘크리트 블록(10b)은, 콘크리트 블록 적층체 형성 단계에서 설치 대상인 콘크리트 블록(10b)으로서, 그 상하방향 구멍(11b)은 콘크리트 블록(10b)을 상하방향으로 관통하는 형태이다.

도 19는 본 발명의 제4실시예에 의하여 시공된 수중 콘크리트 블록 구조물의 단면도이다.

도 19에서는 수중 지반(1)의 일부를 심층혼합처리 지반(1c)으로 개량한 후, 심층혼합처리 지반(1c)의 상부에 기초 사석 지반(1b)이 조성된 후, 기초 사석 지반(1b)의 상부에 수중 콘크리트 블록 구조물이 시공되었다.

즉 본 실시예에서는 기초 지반으로서, 심층혼합처리 지반(1c)과 기초 사석 지반(1b)을 복합 조성하였다.

즉 콘크리트 블록 적층체 형성 단계 이전에 기초 지반 조성 단계가 실행되었다.

도 20은 본 발명의 제5실시예에 의하여 시공된 수중 콘크리트 블록 구조물의 단면도이다.

본 실시예에서는 수중 지반(1)의 상부에 기초 사석 지반(1b)이 조성된 후, 기초 사석 지반(1b)의 상부에 수중 콘크리트 블록 구조물이 시공되었다.

아울러 콘크리트 기둥(30)을 형성하고, 상치 콘크리트부(40)를 형성하였다.

상치 콘크리트부(40)를 형성한 후, 콘크리트 블록 적층체(100b)의 일측에 뒷채움 사석(61)과 필터 사석(62)을 채우고, 뒷채움 사석(61)과 필터 사석(62)을 덮는 토목용 매트(63)를 시공하는 뒷채움 단계를 수행하였다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 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.

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

1 : 수중 지반
10 : 콘크리트 블록 11 : 상하방향 구멍
20 : 가이드 폴 21 : 가이드 파이프
22 : 상부측 삽입 안내부
30 : 콘크리트 기둥 형성부, 콘크리트 기둥
31 : 금속 보강부재 32 : 방수막
33 : 콘크리트
40 : 상치 콘크리트부 50 : 속채움재
61 : 뒷채움 사석 62 : 필터 사석
63 : 토목용 매트
100a : 기초 콘크리트 블록 구조물
100b : 콘크리트 블록 적층체
110 : 연속 구멍
120 : 지반 천공부

Claims

상하방향으로 연장되는 상하방향 구멍이 형성되는 복수의 콘크리트 블록을 제작하는 콘크리트 블록 제작 단계 ;
상기 콘크리트 블록 제작 단계 이후, 수중 지반에 상기 콘크리트 블록을 설치하여 기초 콘크리트 블록 구조물을 형성하는 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 ;
상기 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 이후, 상하방향으로 연장되는 파이프 형태의 가이드 파이프 및 상기 가이드 파이프의 상단부에 착탈 가능하게 결합되며 상방으로 테이퍼진 형태를 가진 상부측 삽입 안내부를 포함하여 이루어지는 가이드 폴의 하단부를 상기 기초 콘크리트 블록 구조물의 콘크리트 블록의 상하방향 구멍에 삽입 및 설치하는 가이드 폴 설치 단계 ;
상기 가이드 폴 설치 단계 이후, 수면 위에서 설치 대상인 상기 콘크리트 블록의 상하방향 구멍을 상기 가이드 폴의 상부에 위치시킨 후 상기 설치 대상인 콘크리트 블록을 하강시켜 상기 설치 대상인 콘크리트 블록의 상하방향 구멍에 상기 가이드 폴이 삽입된 상태로 상기 설치 대상인 콘크리트 블록을 상기 기초 콘크리트 블록 구조물의 상부에 설치하는 과정을 반복하여 콘크리트 블록 적층체를 형성하는 콘크리트 블록 적층체 형성 단계 ;
상기 콘크리트 블록 적층체 형성 단계 이후, 상기 가이드 폴의 상부측 삽입 안내부를 제거하는 상부측 삽입 안내부 제거 단계 ;
상기 상부측 삽입 안내부 제거 단계 이후, 상하방향으로 연장되는 형태의 금속 보강부재와 상기 금속 보강부재의 하부 및 측부를 감싸는 방수막과 상기 방수막 내부에 주입되는 미경화 콘크리트를 포함하여 이루어지는 콘크리트 기둥 형성부를 상기 가이드 파이프에 삽입하고 상기 가이드 파이프를 상부로 제거하여 상기 미경화 콘크리트의 압력에 의하여 상기 방수막이 상기 콘크리트 블록 적층체에 밀착되면서 상기 미경화 콘크리트가 양생되어, 상하방향으로 적층된 복수의 콘크리트 블록의 상하방향 구멍이 상하방향으로 연속하여 형성된 공간인 연속 구멍에 상하방향으로 연장되는 콘크리트 기둥을 형성하는 콘크리트 기둥 형성 단계 ;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법.
삭제
제 1 항에 있어서 :
상기 상부측 삽입 안내부 제거 단계 이후, 상기 가이드 파이프의 내부를 통하여 수중 지반을 천공하여 수중 지반에 지반 천공부를 형성하는 지반 천공부 형성 단계가 더 포함되며 ;
상기 콘크리트 기둥 형성 단계는,
상기 지반 천공부 형성 단계 이후, 상기 콘크리트 기둥 형성부를 상기 가이드 파이프를 통하여 상기 지반 천공부까지 삽입하고 상기 가이드 파이프를 상부로 제거하여 상기 미경화 콘크리트의 압력에 의하여 상기 방수막이 상기 콘크리트 블록 적층체 및 상기 수중 지반에 밀착되면서 상기 미경화 콘크리트가 양생되어, 상기 연속 구멍과 상기 지반 천공부를 따라 상하방향으로 연장되는 콘크리트 기둥을 형성하는 것 ;
을 특징으로 하는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법.
제 3 항에 있어서,
상기 지반 천공부 형성 단계에서 상기 수중 지반을 천공하면서 상기 가이드 파이프를 수직 방향으로 수중 지반에 삽입하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법.
제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 수중 지반은 수중 콘크리트 블록 구조물을 위하여 인공적으로 조성된 기초 지반을 포함하며,
상기 기초 콘크리트 블록 구조물 형성 단계 이전에 상기 기초 지반을 조성하는 기초 지반 조성 단계가 포함되며,
상기 기초 지반은, 기초 사석 지반, 치환 사석 지반, 심층혼합처리 지반, 연약지반개량처리된 지반 중 어느 하나 또는 이들을 복합한 것인 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법.
제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 콘크리트 기둥 형성 단계 이후, 상기 콘크리트 블록 적층체의 상부에 상치 콘크리트부를 형성하는 상치 콘크리트부 형성 단계가 부가되는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법.
제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 콘크리트 기둥 형성 단계 이후, 상기 콘크리트 블록 적층체의 일측에 뒷채움 사석과 필터 사석을 채우고 상기 뒷채움 사석과 상기 필터 사석을 덮는 토목용 매트를 시공하는 뒷채움 단계가 부가되는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법.