KR102358619B1 - 대심도 복합형 강가시설 및 그의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 교각이나 교대, 또는 수중보 등 수중에 설치되어야 하는 콘크리트 구조물을 건식작업으로 구축할 수 있도록 작업장 둘레에 설치하는 가물막이용 강가시설에 관한 것으로서, 상기 강가시설은 작업구간의 둘레를 따라 암반층까지 인입되는 원형강관지주와, 상기 원형강관지주의 배면에 밀착 설치되는 가이드연결체와, 상기 가이드연결체의 배면에 밀착 설치되는 가물막이용 벽체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

대심도 복합형 강가시설 및 그의 시공방법{LARGE DEPTH COMPLEX TYPE TEMPORARY STRUCTURE AND ITS CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 교량의 교각이나 교대, 또는 수중보 등 수중에 설치되어야 하는 콘크리트 구조물을 건식작업으로 구축할 수 있도록 작업장 둘레에 설치하는 가물막이용 강가시설의 구조 및 그 강가시설을 시공하는 방법에 관한 것이다.

수중 또는 유수에 접하여 콘크리트 구조물을 구축하고자 하는 경우, 상기 콘크리트 구조물의 시공을 용이하게 하도록 가물막이를 미리 설치하고, 그 내부의 물을 양수하여 건식으로 시공할 수 있도록 하는 것이 일반적이다.

이러한 가물막이와 같은 가시설은 임시적으로 설치되는 구조물이나, 그 구조에 변형이 생겨 누수가 발생됨으로써 작업현장에 침수가 발생되는 경우에는 공기가 늘어지고 작업장비에 고장을 일으켜 경제적으로 큰 손실을 일으킬 뿐 아니라, 인명피해까지도 야기시키는 등 사회적으로도 큰 파장을 일으키게 한다.

따라서 수중에 설치되는 상기의 가시설은 토압이나 수압 등의 외력에 충분히 견딜 수 있도록 구조적 안정성과 수밀성 확보가 최우선적으로 고려된다. 이를위해 물막이 기능을 하는 벽체는 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 그 두께와 더불어 수직도가 충분하게 유지될 수 있어야 한다.

등록특허공보 등록번호 10-0884289호는 상기와 같은 가물막이를 위한 강가시설로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 토사층 및 암반층을 천공하여 H형 파일의 지주대(10)를 설치하고, 상기 지주대(10)에 의해 지지되면서 물막이의 기능을 하도록 시트파일(21)로 벽체(20)를 지중에 근입시키는 방식으로 구성된다. 상기 지주대(10)는 띠장 및 버팀대에 의해 수평 지지된다.

따라서 벽체(20)는 지주대(10)가 설치되는 위치를 지점으로 하여 점지지되는 구조가 되므로, 양측 지주대(10)의 사이에 위치한 부분에서는 휨변형이 발생할 여지가 있게 된다.

아울러 지주대(10)의 H형 파일과 벽체(20)의 시트파일(21)은 각기 개별적으로 지중에 근입되도록 설치되는 것인바, 이들의 수직도를 모두 정확하게 유지시키는 것이 쉽지 않아, 상호 밀착에 의한 일체적 거동 구조를 가지게 하는 것은 현실적으로 쉽지 않다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기의 종래기술에서는 지주대(10)와 벽체(20)를 상호 이격시켜 각각 설치한 후, 길이 조절이 가능한 지지부재(50)를 벽체(20)와 띠장 사이에 설치하고, 벽체(20)와 지주대(10) 사이에 토막으로 절단된 H형강의 합성연결부재(30)를 설치함으로서, 지지점을 증가시키고 아울러 이들이 일체적으로 거동하여 구조적 안정성을 확보하고자 한다.

그러나, 이러한 수많은 합성연결부재(30)와 지지부재(50)의 설치작업을 작업자가 수작업으로 진행해야 하기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 시공품질이 달라질 수 있을 뿐 아니라 공기가 지연될 여지가 있는 바, 육상 또는 수심이 낮고 규모가 작은 곳에서는 경제적일 수는 있으나, 수심이 매우 깊어 매우 큰 수압을 받게 되는 경우에는 안정성에 대한 신뢰성을 확보하는 것이 쉽지 않게 된다.

아울러 상기의 종래기술은 H형 파일을 지주대(10)로 사용하고 있는바, 작업구간의 수심이 대심도인 경우에는 낮은 단면효율로 인하여 쉽게 휨변형될 여지가 있다.

KR 10-0884289 B1

본 발명은 종래기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지주의 단면효율을 높혀 수심이 깊은 대심도에서도 안정적으로 적용 가능하도록 하고, 가물막이용 벽체가 정확한 수직도를 가짐과 더불어 점지지가 아닌 선지지방식으로 지지되어 안정적인 가물막이가 구축될 수 있으면서, 이러한 지지구조의 구축이 용이하여 시공성과 안정성 및 경제성을 도모할 수 있는 대심도 복합형 강가시설 및 그의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 교각 등의 수중구조물을 구축하기 위하여 설치되는 강가시설로서, 작업구간의 둘레를 따라 암반층까지 인입되는 원형강관지주와, 상기 원형강관지주의 배면에 밀착 설치되는 가이드연결체와, 상기 가이드연결체의 배면에 밀착 설치되는 가물막이용 벽체로 구성되는 것을 특징으로 하는 대심도 복합형 강가시설이 제공된다.

상기 가이드연결체는 일정한 상하의 간격으로 배치되는 연결횡빔과, 상하에 위치한 각 연결횡빔을 일체화시키는 간격유지빔으로 이루어지면서 수심 깊이만큼의 수직길이를 가지는 일체형 프레임 구조로 구성된다. 이때 상기 간격유지빔은 연결횡빔의 배면으로부터 돌출되지 않도록 설치된다.

상기 원형강관지주의 전면에는 연결횡빔에 대응하는 위치에 띠장이 설치되고, 상기 원형강관지주의 측면에는 연결횡빔과 띠장을 원형강관지주와 일체화시키면서 가이드연결체의 수직도를 유지시키는 연결보정편이 설치된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 의하면, 작업구간의 둘레를 따라 원형강관지주를 설치한 후, 설치된 원형강관지주의 배면에 접하도록 가이드연결체를 설치하고, 설치된 가이드연결체의 배면에 접하도록 가물막이용 벽체가 형성되도록 하여 상기한 강가시설을 구축하는 대심도 복합형 강가시설의 시공방법이 제공된다.

상기 가물막이용 벽체는 내시트파일과 이와 이격된 외시트파일 및 이들 내외시트파일 사이에 충진되는 토사채움층으로 이루어지는 것으로서, 내시트파일이 가이드연결체에 밀착 가이드되어 설치된 후, 간격유지대를 매개로 외시트파일이 설치되도록 한다. 아울러 내외시트파일의 설치가 완료되면, 가이드연결체의 최상단에 위치한 연결횡빔에 대응하도록 원형강관지주의 전면에 띠장을 설치하고, 연결횡빔과 띠장이 원형강관지주에 일체가 되도록 연결보정편을 상기 원형강관지주의 측면에 부착시키며, 후속하여 작업구간 내의 물을 양수하면서 하부로 띠장의 설치 및 연결보정편에 의한 연결횡빔과 띠장 및 원형강관지주의 일체화작업을 반복 진행함으로써 강가시설의 구축이 완료된다.

본 발명은 가물막이용 벽체를 지지하는 지주로 단면효율이 높은 원형강관을 사용함으로써 대심도에서도 높은 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 원형강관지주와 내시트파일 사이의 응력을 전달하는 가이드연결체를 수심 깊이의 수직길이를 가지는 프레임구조로 지상에서 선조립 제작하여 이를 외부에서 수중에 진입시키므로, 수중작업이 최소화되어 작업자의 안전성 확보는 물론, 공기를 단축시키고 전문 잠수부의 사용을 줄여주어 경제적인 시공을 가능하게 한다.

또한 본 발명은 연결보정편 등의 수단에 의해 수직도가 정확하게 유지된 가이드연결체의 배면을 따라 슬라이딩되면서 내시트파일이 시공되어 시공이 용이하게 될 뿐 아니라 이를 기준으로 후속 시공되는 외시트파일 역시 수직도가 정확하게 유지될 수 있어 가물막이용 벽체의 시공의 정밀성이 향상되고, 가물막이용 벽체에 대하여 점지지가 아닌 횡방향 전체에 대한 연속지지가 이루어지므로 가물막이용 벽체가 변형될 여지가 없어 구조적 안정성에 대한 신뢰도가 높아진다.

도 1은 종래기술에 의한 강가시설의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 구축된 강가시설의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 강가시설 일부에 대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 가이드연결체(200)에 관한 사시도이다.
도 5는 상기 가이드연결체(200)의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 연결보정편(110)이 설치된 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 차수벽의 일 실시예에 관한 절개 사시도이다.
도 8 내지 14는 본 발명의 강가시설을 시공하는 각 단계의 설명도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 구축된 강가시설의 구조도이고, 도 3은 상기 강가시설의 일부에 대한 평면도이다.

교각 등의 수중구조물을 구축하기 위하여 수중에 설치되는 본 발명의 강가시설은, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 원형강관지주(100)와 가이드연결체(200) 및 가물막이용 벽체(300)가 포함되는 구조로 이루어진다.

가물막이용 벽체(300)를 지지하는 지주는 통상적으로 종래기술에서와 같이 H형강이 사용되나, 본 발명에서는 이를 단면효율이 높은 원형강관지주(100)로 구성시킴으로써 대심도의 수심에 의한 높은 수압에 대하여도 충분한 휨강성을 발휘하여 가물막이용 벽체(300)를 안정적으로 지지할 수 있게 한다.

이러한 원형강관지주(100)는 작업구간의 둘레를 따라 설치되며, 선단부가 암반층(R)의 내부로까지 인입된다.

가이드연결체(200)는 본 발명의 또 다른 핵심적 구성의 하나로, 가물막이용 벽체(300)에 작용하는 수압에 의한 응력을 안정적으로 원형강관지주(100)에 전달할 뿐 아니라, 가물막이용 벽체(300)가 정확한 수직도로 시공될 수 있도록 한다.

아울러 상기 가이드연결체(200)는 수중작업을 최소화시킴으로써 작업의 안전성을 높혀주고 작업량을 최소화시켜 시공성을 향상시킨다.

도 4, 5는 이를 위한 본 발명의 가이드연결체(200)에 관한 일 실시예의 사시도 및 분해도이다.

본 발명의 가이드연결체(200)는 수중 깊이만큼의 수직길이를 가지는 일체형 프레임 구조를 가진다. 보다 구체적으로 상기 가이드연결체(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수심에 맞춘 상기 수직길이에 대하여 일정한 상하 간격으로 배치되는 연결횡빔(210)과, 상하에 위치한 연결횡빔(210)을 수직방향으로 연결하여 일체화시킴으로써 상술한 일체형 프레임 구조를 형성시키는 간격유지빔(220)으로 이루어진다.

연결횡빔(210)은 사각관체가 사용될 수도 있으나, 여기에서는 H형강이 사용되는 것을 예로 하였다. 이 경우 도 5에서와 같이, H형강의 웨브(211)에 상체결공(211a)과 하체결공(211b)을 병렬적으로 각 구비시키고, 상체결공(211a)에는 하부에 위치한 간격유지빔(220)의 상단을 체결시키고 하체결공(211b)에는 상부에 위치한 간격유지빔(220)의 하단을 체결시킴으로써 일체형 프레임 구조의 가이드연결체(200)가 쉽게 제작될 수 있다.

이와 같이 제작된 가이드연결체(200)는 크레인 등의 중장비에 의해 원형강관지주(100)의 배면에 밀착 설치되도록 수중으로 삽입 설치된다.

그러나 상기 가이드연결체(200)는 하단부가 가장 깊게는 하상 지표면에 놓여질 뿐 지중에 근입되지 않는다. 따라서 고정되지 않은 상태에서의 가이드연결체(200)는 좌우로 쉽게 움직일 수 있으므로, 그의 수직도 보정을 위한 작업은 매우 용이하다.

이와 같이 원형강관지주(100)의 배면에 밀착된 상태로 수중에 설치된 가이드연결체(200)는 후속하여 시공될 가물막이용 벽체(300)의 시공을 가이드함으로써 가물막이용 벽체(300)가 정확한 수직도를 가질 수 있게 할 뿐 아니라, 수중작업으로 일일이 지지부재와 합성연결부재를 설치해야 했던 종래기술과는 달리 수중 작업량을 최소화시켜 작업자의 안정성과 시공성 및 경제성을 도모할 수 있게 한다.

가물막이용 벽체(300)는 가이드연결체(200)의 배면에 밀착 설치되어 작업구간 내로 물이 스며드는 것을 차단함으로써 건식방법으로 콘크리트 구조물의 구축을 가능하게 한다.

이러한 가물막이용 벽체(300)는, 가이드연결체(200)의 배면에 접하게 되는 내시트파일(310)과, 상기 내시트파일(310)로부터 일정 간격 이격되어 설치되는 외시트파일(320) 및, 이들 내외시트파일(310,320) 사이에 충진되는 토사채움층(340)으로 이루어진다.

상기 가물막이용 벽체(300)의 전면과 배면을 각 구성하는 내외시트파일(310,320) 중 전면의 내시트파일(310)이 먼저 시공되는데, 상기 내시트파일(310)은 가이드연결체(200)에 슬라이딩 방식으로 가이드되면서 하강하여 지중에 진입된다. 따라서 간격유지빔(220)은 연결횡빔(210)의 배면으로부터 돌출되지 않도록 설치됨으로써 내시트파일(310)의 슬라이딩 하강에 간섭이 발생하지 않도록 해야 한다.

참고로 여기에서 전면이라 함은 작업구간쪽의 방향을 의미하고, 배면이라 함은 그 반대방향인 수압이 작용하는 방향, 즉 강가시설의 외측방향을 의미한다.

가물막이용 벽체(300)의 내부에는 간격유지대(330)가 더 설치될 수 있다.

상기 간격유지대(330)는 내시트파일(310)과 외시트파일(320) 사이의 간격을 정확하게 유지시킴과 더불어 외시트파일(320)의 시공에 대한 가이드역할을 한다. 아울러 간격유지대(330)는 내시트파일(310) 및 외시트파일(320)과 일체적 구조를 가짐으로써, 가물막이용 벽체(300)가 구조적으로 보강될 수 있게 한다.

이러한 간격유지대(330)는, 내시트파일(310)에 밀착 고정되는 내지지대(331)와, 외시트파일(320)의 시공을 가이드하며 이에 밀착 고정되는 외지지대(332) 및, 내지지대(331)와 외지지대(332)의 사이를 일정한 간격으로 유지시키는 간격대(333)로 구성된다.

내시트파일(310)의 배면에 보강블록(350)이 더 구축될 수 있다. 상기 보강블록(350)은 토사채움층(340)의 하부로부터 암반층(R)까지의 토사를 그라우팅시킴으로써 구축된다. 이러한 보강블록(350)은 내시트파일(310)을 지지함으로써 가물막이용 벽체(300)의 변형을 방지함과 더불어 가물막이용 벽체(300)의 차수성을 증대시킨다.

원형강관지주(100)의 전면에는 띠장(410)이 더 설치된다. 상기 띠장(410)은 원형강관지주(100)를 통해 전달되는 수평하중을 고르게 분배하여 띠장(410)에 설치되는 버팀대(420)에 전달함으로써 강가시설이 구조적인 안정성을 유지할 수 있게 한다.

이때 상기 띠장(410)은 원형강관지주(100)의 배면에 설치된 연결횡빔(210)에 대응하는 위치에 설치됨으로써, 후술하는 연결보정편(110)에 의해 연결횡빔(210)과 띠장(410)이 원형강관지주(100)에 일체로 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위한 연결보정편(110)은 원형강관지주(100)의 측면에 설치된다. 도 6은 이러한 연결보정편(110)이 설치된 상태를 나타낸 것이다.

연결보정편(110)은, 도 6에 도시된 바와 같이 원형강관지주(100)의 전후방에 위치한 연결횡빔(210)과 띠장(410)을 상기 원형강관지주(100)에 결합하여 이들 모두가 일체적 거동을 하게 함으로써, 가물막이용 벽체(300)를 통해 전달되는 높은 수압에 의한 횡하중에 안정적으로 저항할 수 있게 한다.

다른 한편으로 상기 연결보정편(110)은 설치된 원형강관지주(100)의 수직도에 관한 시공오차가 발생되더라도 그 배면에 접하여 설치되는 가이드연결체(200)가 수직도를 유지할 수 있도록 한다. 보다 구체적으로 원형강관지주(100)가 수직하지 못하고 비스듬하게 설치된 경우 그 차이만큼 연결보정편(110)의 전후 폭을 조정함으로써 이에 결합된 가이드연결체(200)는 확고한 수직한 상태를 가질 수 있게 한다. 이에 따라 가이드연결체(200)에 의해 가이드되면서 시공되는 내시트파일(310)은 정확한 수직도로 설치될 수 있게 되며, 순차적으로 내시트파일(310)에 의해 가이드되는 간격유지대(330) 및 간격유지대(330)에 의해 가이드되는 외시트파일(320) 역시 수직도를 정확하게 유지하면서 설치될 수 있게 된다. 따라서 이들의 결합에 의해 구축된 가물막이용 벽체(300)는 구조계획에서 설정된 정확한 규격과 형상으로 설치될 수 있어 구조적 안정성에 관한 신뢰도를 향상시킨다.

이와 같이 멀티기능을 하는 연결보정편(110)은, 원형강관지주(100)의 외면에 대응하는 곡면홈(111)과 그 양측에서 가이드연결체(200)와 띠장(410)을 결합시킬 수 있는 접합단(112)이 각 형성되어 있으면 족하는 것으로서, 블록구조로 구성될 수도 있으나, 도 6에서와 같이 판상구조로 구성되면서 가이드연결체(200) 내지 띠장(410)의 상하폭에 맞추어 한 쌍이 설치되게 하여도 무방하다.

한편 가물막이용 벽체(300)는 암반층(R)의 상면에 구축되는 바, 가물막이용 벽체(300)의 하단면과 암반층(R)의 상면 사이를 통해 가물막이용 벽체(300) 배면의 물이 작업구간내로 스며들 수 있다. 이를 방지하기 위하여 가물막이용 벽체(300)의 하부 전면에는 차수벽(430)이 더 설치된다.

상기 차수벽(430)은 내시트파일(310)과 원형강관지주(100) 사이에서 암반층(R)과 토사층(S) 사이를 밀폐시키도록 설치되는 것으로서, 숏크리트를 분사시키는 방식으로 구축할 수도 있고, 인접한 원형강관지주(100) 사이에 다수 개의 토류판(431)을 적층시키거나 강판 등의 수밀성 차수판을 부착시키는 방식으로 구축할 수 있다.

도 7은 토류판(431)을 이용하여 차수벽(430)을 구축시키는 예를 도시한 것이다. 이 경우 원형강관지주(100)에는 토류판(431)의 설치를 위한 고정편(120)이 부착된다.

지금까지 본 발명의 대심도 복합형 강가시설의 구조에 관하여 설명하였는 바, 다음으로는 상기 강가시설의 시공방법에 관하여 설명한다.

도 8 내지 14는 본 발명의 강가시설을 시공하는 과정을 각 도시한 것으로서, 이는 크게 a) 원형강관지주(100)를 시공하는 단계, b) 가이드연결체(200)를 시공하는 단계 및, c) 가물막이용 벽체(300)의 구축하는 단계가 순차로 진행하는 방식으로 이루어지며, 이들에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

a) 원형강관지주(100)를 시공하는 단계(도 8);

콘크리트 구조물이 설치되는 작업구간의 둘레를 따라 원형강관지주(100)를 설치한다. 본 발명은 상술한 바와 같이 가물막이용 벽체(300)를 지지하기 위한 지주로 단면효율이 높은 원형강관을 사용함으로 수심이 깊은 대심도에서도 안정적인 강가시설이 구축될 수 있게 한다.

상기 원형강관지주(100)는 하상의 토사층(S)을 지나 암반층(R)의 내부까지 근입되도록 함으로써 수평하중에 대하여 안정적인 지지가 가능해야 한다.

b) 가이드연결체(200)를 시공하는 단계(도 9, 10);

연결횡빔(210)과 간격유지빔(220)으로 구성되는 일체형 프레임 구조의 가이드연결체(200)는 시공위치 이외의 곳에서 선제작된 후 크레인 등의 인양장비에 의해 시공위치에 설치된다.

가이드연결체(200)는 앞 단계에서 이미 설치된 원형강관지주(100)의 배면에 접하도록 설치된다. 그러나 가이드연결체(200)는 다음단계에서 시공될 가물막이용 벽체(300)의 시공을 가이드하고, 가물막이용 벽체(300)의 시공이 완료되면 이에 작용하는 수압에 의한 수평하중을 분산시켜 원형강관지주(100) 등의 지지수단에 안정적으로 전달될 수 있도록 하는 것이다.

따라서 원형강관지주(100)의 배면에서 수중으로 진입된 가이드연결체(200)는, 원형강관지주(100) 또는 내외시트파일(310,320)과는 달리 지중에 인입될 필요는 없고, 토사층(S)의 상면에 단순히 놓여지거나 이격됨으로써 수직도를 위한 위치조정이 자유로운 상태가 되게 한다.

가이드연결체(200)가 후자와 같이 토사층(S)의 상면으로부터 이격되어 수중에 떠 있게 되는 경우에는, 도 10에 도시된 바와 같이 가이드연결체(200) 일측 또는 양측에 걸림고리(230)를 구비시키고, 수중진입이 완료될 즈음 상기 걸림고리(230)가 원형강관지주(100)의 상단에 걸림되게 하여, 후속하는 가이드연결체(200)의 수평 및 수직도 조정작업이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.

가이드연결체(200)의 수중진입이 완료되고, 이에 대한 수평 및 수직도의 조정이 완료되면 가이드연결체(200)의 상하단을 원형강관지주(100)에 가고정시킨다. 이때 가이드연결체(200)는 수직상태를 유지한 범위 내에서 원형강관지주(100)의 배면에 최대한 밀착되어야 한다.

c) 가물막이용 벽체(300)를 구축하는 단계(도 11 내지 13);

가물막이용 벽체(300)는, ⅰ) 내시트파일(310)을 지중에 근입시키는 단계, ⅱ) 간격유지대(330)를 설치하면서 외시트파일(320)을 지중에 근입시키는 단계, ⅲ) 원형강관지주(100)의 상단 전면에 띠장(410)을 설치하고 이를 버팀대(420)로 지지시키는 단계, ⅳ) 연결보정편(110)으로 연결횡빔(210)과 띠장(410)을 원형강관지주(100)와 일체화시키는 단계, ⅴ)내시트파일(310)과 외시트파일(320) 사이에 토사를 충전하여 토사채움층(340)을 형성시키는 단계, ⅵ) 토사채움층(340)의 하부에 보강블록(350)을 형성시키는 단계가 순차 진행되는 방식으로 이루어진다.

내시트파일(310)은 도 11에 도시된 바와 같이, 앞 단계에서 이미 설치되어 위치가 가고정된 가이드연결체(200)의 배면을 접한 상태로 슬라이딩 하강하여 지중의 토사층(S)에 근입된다. 상기 가이드연결체(200)는 수직도가 조정된 상태로 위치가 가고정되어 있는바, 이에 접하도록 가이드된 상태로 시공되는 내시트파일(310) 역시 정확한 수직도를 가지게 된다.

또한 내시트파일(310)의 전면은 가이드연결체(200)의 연결횡빔(210)에 밀착되는 구조를 가지게 되므로, 내시트파일(310)과 가이드연결체(200) 사이의 응력전달을 위한 별도의 부재는 필요하지 않게 된다. 아울러 내시트파일(310)은 가이드연결체(200)의 연결횡빔(210)에 의해 횡방향 전체에 대하여 연속지지되는 구조를 가지게 되는 바, 종래기술에서의 점지지에 의한 구조와는 달리 원형강관지주(100)의 간격이 벌어지더라도 가물막이용 벽체(300)가 쉽게 휨변형될 여지는 전혀 없게 된다.

내시트파일(310)의 설치가 완료되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 내지지대(331)가 내시트파일(310)에 밀착 고정되도록 간격유지대(330)를 설치하고, 설치된 간격유지대(330)의 외지지대(332)에 밀착 고정되도록 외시트파일(320)을 시공하여 지중의 토사층(S)에 근입시킨다.

내외시트파일(310,320)의 설치가 완료되면, 원형강관지주(100)의 상단 전면에 1단의 띠장(410)을 설치하여 이를 버팀대(420)로 지지시킴으로써, 향후의 토사채움에 의해 내외시트파일(310,320) 사이의 간격이 벌어지지 않도록 한다. 이때 설치되는 띠장(410)은 가이드연결체(200)의 최상단에 위치한 연결횡빔(210)에 대응하도록 위치해야 한다.

띠장(410) 및 버팀에 의한 내외시트파일(310,320) 상단에 대한 지지구조가 완료되면, 수직도가 유지되도록 가고정된 가이드연결체(200)의 수직 및 수평상태를 확인하여 필요시 이를 보정한 후, 연결보정편(110)을 원형강관지주(100)의 측면에 부착시키면서 연결횡빔(210)과 띠장(410)을 원형강관지주(100)와 일체화시키면서 가이드연결체(200)의 조정된 수직도가 확실하게 유지될 수 있도록 이를 고정시키고, 도 13에 도시된 바와 같이, 내시트파일(310)과 외시트파일(320) 사이의 내부에 토사를 충전하여 토사채움층(340)을 형성시킨다. 토사의 충전이 완료되면, 토사채움층(340)의 하부로부터 암반층(R) 상면에 위치한 토사층(S)에 이르기까지 그라우팅하여 내시트파일(310)의 배면에 보강블록(350)이 형성되도록 하여 가물막이용 벽체(300)를 구축한다.

가물막이용 벽체(300)의 구축이 완료되면, 후속하여 작업구간 내의 물을 양수하면서 상부에서 부터 순차적으로 띠장(410) 및 버팀대(420)의 설치, 연결보정편(110)에 의한 연결횡빔(210)과 띠장(410) 및 원형강관지주(100)의 일체화작업을 진행 완료한 후, 토사층(S) 및 암반층(R)을 계획된 깊이만큼 굴착한다.

상기한 굴착이 완료되면, 도 14에 도시된 바와 같이, 가물막이용 벽체(300)의 하단과 암반층(R)의 경계부분이 포함되도록 내시트파일(310)과 원형강관지주(100) 사이에 차수벽(430)을 설치함으로써 강가시설의 시공을 완료한다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; 원형강관지주 110; 연결보정편
111; 곡면홈 112; 접합단
120; 고정편 200; 가이드연결체
210; 연결횡빔 211; 웨브
211a; 상체결공 211b; 하체결공
220; 간격유지빔 230; 걸림고리
300; 가물막이용 벽체 310; 내시트파일
320; 외시트파일 330; 간격유지대
331; 내지지대 332; 외지지대
333; 간격대 340; 토사채움층
350; 보강블록 410; 띠장
420; 버팀대 430; 차수벽
431; 토류판 R; 암반층
S; 토사층

Claims (8)

1. 교각 등의 수중구조물을 구축하기 위하여 설치되는 강가시설에 있어서,
   작업구간의 둘레를 따라 암반층(R)까지 인입되는 원형강관지주(100)와,
   상기 원형강관지주(100)의 배면에 밀착 설치되는 가이드연결체(200)와,
   상기 가이드연결체(200)의 배면에 밀착 설치되는 가물막이용 벽체(300)로 구성되되,
   상기 가이드연결체(200)는 수심 깊이만큼의 수직길이를 가지는 일체형 프레임 구조를 가지는 것으로서, 상기 수직길이에 대하여 일정한 상하의 간격으로 배치되는 연결횡빔(210)과, 상하에 위치한 각 연결횡빔(210)을 일체화시키는 간격유지빔(220)으로 이루어지고,
   상기 원형강관지주(100)의 전면에는 연결횡빔(210)에 대응하는 위치에 띠장(410)이 설치되며,
   상기 원형강관지주(100)의 측면에는 연결횡빔(210)과 띠장(410)을 원형강관지주(100)와 일체화시키면서 가이드연결체(200)의 수직도를 유지시키는 연결보정편(110)이 설치되는 것을 특징으로 하는 대심도 복합형 강가시설.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 간격유지빔(220)은 연결횡빔(210)의 배면으로부터 돌출되지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 대심도 복합형 강가시설.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항 또는 제3항에 의한 대심도 복합형 강가시설을 시공하는 방법으로서,
   작업구간의 둘레를 따라 원형강관지주(100)를 설치한 후, 설치된 원형강관지주(100)의 배면에 접하도록 가이드연결체(200)를 설치하고, 설치된 가이드연결체(200)의 배면에 접하도록 가물막이용 벽체(300)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 대심도 복합형 강가시설의 시공방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가물막이용 벽체(300)는 내시트파일(310)과 이와 이격된 외시트파일(320) 및 이들 내외시트파일(310,320) 사이에 충진되는 토사채움층(340)으로 이루어지는 것으로서,
   내시트파일(310)이 가이드연결체(200)에 밀착 가이드되어 설치된 후, 간격유지대(330)를 매개로 외시트파일(320)이 설치되는 것을 특징으로 하는 대심도 복합형 강가시설의 시공방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 내외시트파일(310,320)의 설치가 완료되면, 가이드연결체(200)의 최상단에 위치한 연결횡빔(210)에 대응하도록 원형강관지주(100)의 전면에 띠장(410)을 설치하고,
   연결횡빔(210)과 띠장(410)이 원형강관지주(100)에 일체가 되도록 연결보정편(110)을 상기 원형강관지주(100)의 측면에 부착시키며,
   후속하여 작업구간 내의 물을 양수하면서 하부로 띠장(410)의 설치 및 연결보정편(110)에 의한 연결횡빔(210)과 띠장(410) 및 원형강관지주(100)의 일체화작업을 반복 진행하는 것을 특징으로 하는 대심도 복합형 강가시설의 시공방법.
   

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