KR102436783B1

KR102436783B1 - 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조

Info

Publication number: KR102436783B1
Application number: KR1020210151176A
Authority: KR
Inventors: 김지완
Original assignee: 김지완
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2022-08-26

Abstract

본 발명에 따른 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조는 보수 또는 보강이 이루어지는 중앙의 콘크리트 수중교각과 대응되는 구조로 복수의 칸으로 구성되는 케이슨 상부; 상기 케이슨 상부의 하부에 형성되어 물의 주입과 배수로 부력을 조절하는 부력조절탱크; 상기 부력조절탱크에 형성되어 물의 주입과 배수를 조절하는 탱크 밸브; 상기 케이슨 상부 외주면으로 영구자석이 형성되어 자력으로 케이슨간에 수중 결합과 해체를 가능하게 하는 외부 마그네틱; 상기 외부 마그네틱과 대응되게 내측으로 형성되어 이웃하는 케이슨 앵글간에 볼트와 너트로 결합되는 내부 차수부; 상기 콘크리트 수중교각의 하부에서 외주면에 접하게 형성되는 'ㄷ'자형 앵글의 제1 차수부; 및 H 빔 앵글 구조로 상기 제1 차수부외측으로 형성되어 상기 제1 차수부(700)을 상기 콘크리트 수중교각 방향으로 가압하는 제2 차수부;를 포함하여 수중 조립부의 수중 조립 체결시 조립 및 해체가 안정적이며 안전하고, 신속하게 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조{CONCRETE UNDERWATER PIER REPAIR AND REINFORCEMENT MAGNETIC CAISSON METHOD CONSTRUCTION}

본 발명은 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 콘크리트 보수 보강 작업시, 수중 하단부 1단 쇄굴보수 보강 공사 완료 후, 2단 작업시 1단 높이 까지 물을 채워서 부력의 가중되어 지는 힘을 현저히 떨어지게 하여 안전하게 작업이 이루어 질 수 있도록 한 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에 관한 것이다.

케이슨 조립은 육상 조립부와 수중 조립부로 이루어지는데, 육상 조립부는 수밀 차수 고무패칭과 볼트, 너트 조립 체결시 차수가 완벽하게 조립 체결이 가능하다.

반면, 수중 조립부는 너울 등의 파고, 빠른 유속, 깊은 수심, 어두운 물속 환경으로 시야 확보 등의 어려운 현장 상황으로 인해 콘크리트 주중교각 보수보강 작업이 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1173029호(2012.08.06)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 마그네틱을 이용한 수중 조립체를 채용하여, 수중 조립부의 수중 조립 체결시 조립 및 해체가 안정적이며 안전하고, 신속하게 작업을 할 수 있도록 한 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 콘크리트 보수 보강 작업시, 수중 하단부 1단 쇄굴보수 보강 공사 완료 후, 2단 작업시 1단 높이 까지 물을 채워서 부력의 가중되어 지는 힘을 현저히 떨어지게 하여 안전하게 작업이 이루어 질 수 있도록 한 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조을 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조는 보수 또는 보강이 이루어지는 중앙의 콘크리트 수중교각과 대응되는 구조로 복수의 칸으로 구성되는 케이슨 상부; 상기 케이슨 상부의 하부에 형성되어 물의 주입과 배수로 부력을 조절하는 부력조절탱크; 상기 부력조절탱크에 형성되어 물의 주입과 배수를 조절하는 탱크 밸브; 상기 케이슨 상부 외주면으로 영구자석이 형성되어 자력으로 케이슨 간에 수중 결합과 해체를 가능하게 하는 외부 마그네틱; 상기 외부 마그네틱과 대응되게 내측으로 형성되어 이웃하는 케이슨 앵글간에 볼트와 너트로 결합되는 내부 차수부; 상기 콘크리트 수중교각의 하부에서 외주면에 접하게 형성되는 'ㄷ'자형 앵글의 제1 차수부; 및 H 빔 앵글 구조로 상기 제1 차수부외측으로 형성되어 상기 제1 차수부(700)를 상기 콘크리트 수중교각 방향으로 가압하는 제2 차수부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조는 마그네틱을 이용한 수중 조립체를 채용하여, 수중 조립부의 수중 조립 체결시 조립 및 해체가 안정적이며 안전하고, 신속하게 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조의 정단면도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조의 측단면도 이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에 부력 방지대를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에서 제1 차수부와 제 2 차수부의 결합구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에서 쟈키와 제1 차수부의 결합구조를 도시한 도면이다.
도 5은 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에서 쟈키로 제1 차수부를 가압하여 차수되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조에 대해 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조는 케이슨 상부(100), 부력조절탱크(300), 외부 마그네틱(400), 내부 차수부(500), 탱크 밸브(600), 제1 차수부(700), 제 2 차수부(800)를 포함한다.

상기 케이슨 상부(100)는 보수 또는 보강이 이루어지는 중앙의 콘크리트와 대응되는 구조로 12개의 칸으로 구성되고, 이들이 결합되어 본 발명에 따른 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조의 최외각에 형성된다.

상기 케이슨(100)은 12개의 칸이 외주면으로 형성되는 결합부재(110)에 의해 결합된다.

상술한 상기 케이슨(100)는 콘크리트 수중교각과 사이에 공간이 마련되고, 해당 공간으로 보수보강되는 콘크리트 높이에 따라 복수의 작업발판이 마련되어 작업자가 안전하게 보수보강 작업을 수행할 수 있도록 한다.

상기 부력조절탱크(300)는 케이슨공법 구조의 하부에 설치되는 4개의 구성으로 필요에 따라 물을 채우고 배수시켜 부력을 조절한다.

특히, 상기 부력조절탱크(300)는 현장 교각 하부의 상태에 따라서 제작되는데, 교각 하부에 쇄굴부위가 존재하는 경우, 케이슨 하부의 부력조절탱크(300)는 콘크리트 수중교각과 띄우고, 콘크리트 수중교각 하부에 쇄굴부위가 존재하지 않아 상태가 양호한 경우 교각하부면과 접하게 제작된다.

4개의 상기 부력조절탱크(300)에는 각각 탱크 밸브(600)가 형성되어, 탱크 밸브(600)조절을 통해 해당 부력조절탱크(300)로 물을 주입시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 부력조절탱크(300)는 콘크리트 보수 보강 작업시 수중하단부 1단 쇄굴보강 보수 공사 작업 완료 후, 2단 작업시 상기 1단 높이까지 물을 채워서 부력의 가중 되어지는 힘을 떨어트린다.

즉, 상기 부력조절탱크(300)는 이전 단(N) 보수 공사 작업 완료 후, 다음단(N+1) 작업시, 이전 단(N) 높이까지 물을 채워서 부력의 가중 되어지는 힘을 떨어트린다.

한편, 상기 케이슨 상부와 상기 콘크리트 수중교각 사이에는 3에 도시된 바와 같이 케이슨의 부력을 방지하기 위한 부력 방지대(120)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 부력 방지대(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 콘크리트 수중교각 결합 앵글(121)과 일단이 상기 콘크리트 수중교각 결합앵글(121)과 결합되고, 타단이 상기 케이슨 상부의 내주면과 결합되어 지지하는 지지앵글(122)을 포함한다.

즉, 상기 콘크리트 수중교각 결합 앵글(121)은 상기 콘크리트 수중교각 외주면으로 고정되게 결합되고, 상기 지지앵글(122)은 4개가 90도 간격으로 양단이 각각 상기 콘크리트 수중교각 결합 앵글(121)과 상기 케이스 상부에 결합되어 케이슨에 작용하는 부력을 방지한다.

상기 외부 마그네틱(400)는 12개의 상기 케이슨 상부(100) 중, 3개씩 결합되는 부분 외주면으로 도 2에 도시된 바와 같이 영구자석이 형성되어 자력으로 케이슨 간에 수중 결합과 해체가 안정적이고, 안전하며 신속하게 이루어 질 수 있도록 한다.

특히 상기 외부 마그네틱(400)은 복수개가 등간격을 유지하면서 세로방향으로 형성되어 케이슨 내부로 물이 유입을 차단하는 차수기능을 가지는 것이 바람직하다.

상기 외부 마그네틱(400)과 대응되게 내측으로 내부 차수부(500)가 형성되는데, 상기 내부 차수부(500)는 이웃하는 케이슨 앵글간에 볼트와 너트로 결합이 이루어지고, 앵글 사이에 고무패킹이 개재되어 차수기능이 더욱 극대화되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 차수부(700)는 도 4에 도시된 바와 같이 원형의 도넛 모양으로 상기 콘크리트 수중교각의 하부에서 외주면에 접하게 형성되는 구성으로 단면구조가 'ㄷ'자형 앵글로 구성되어 있다.

특히, 상기 제1 차수부(700)는 상기 'ㄷ'구조에서 개방된 부분이 상기 콘크리트 수중교각을 향하게 형성된다.

이때, 상기 제1 차수부(700)는 상기 개방된 부분으로 차수 기능을 향상시키기 위해 수밀도가 높은 탄성 부재로 고무패킹(710)이 개재되는 것이 바람직하다.

상기 제2 차수부(800)는 상기 제1 차수부(700) 외측으로 형성된다.

상기 제2 차수부(800)는 상기 제1 차수부(700)의 일면과 결합될 수 있게 단면구조가 'H'빔 앵글로 이루어져, 일면이 상기 제1 차수부(700)를 지지할 수 있도록 결합되어 있다.

특히, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 차수부(800) 외측으로 쟈키(200)가 설치되어 있는데, 상기 쟈키(200)는 지지하고 있는 상기 제1 차수부(700)을 밀어 결과적으로 최선단에 위치한 상기 고무패킹(710)이 상기 콘크리트 수중교각에 밀착력을 증가시켜 수밀차수한다.

상기 쟈키(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2 차수부(800)를 전후진 시키기 위해 말단 부분에 볼트너트부재(810), 이동 가이드부재(820), 및 결합부재(830)를 포함한다.

상기 결합부재(830)는 일측면이 H빔 앵글구조인 상기 제2 차수부(800)의 일면에 결합되어 있다.

상기 이동 가이드부재(820)는 상기 결합부재(830)와 상기 볼트너트부재(810)로 결합되어, 상기 쟈키(200)로 상기 결합부재(830)를 당기거나 밀면, 해당 결합부재(830)에 결합되어 있는 볼트너트부재(810)의 이동을 가이드 한다.

이후, 상기 볼트너트부재(810)의 너트를 조임으로써 이동한 위치에 결합부재(830)를 고정시킬 수 있다.

반대로, 상기 결합부재(830)를 이동시키기 위해 상기 볼트너트부재(810)의 너트를 풀어 상기 쟈키(200)의 구동에 따라 당겨지거나 밀어져 이동이 가능하다.

한편, H빔 앵글구조인 상기 제2 차수부(800)와 상기 'ㄷ'구조인 제1 차수부(700)는 고정 용접 철재부(840)에 하나로 결합될 수 있다.

상술한 내용을 종합하면 도 6에 도시된 바와 같이 상기 쟈키(200)는 일단이 쟈키 고정러그(210)에 의해 부력조절탱크(300) 상단에 결합되고, 타단이 상기 제2 차수부(800)에 의해 결합되어 좌으로 이동하면서, 제2 차수부(800) 연결된 상기 제1 차수부(700)를 상기 콘크리트 수중교각에 밀착시켜 케이슨 내부로 물이 유입되는 것을 방지한다.

상기 쟈키(200)와 상기 쟈키 고정러그(210) 사이에는 자키버팀철재(220)이 개재되는데, 해당 쟈키버팀철재(220)는 쟈키(200)가 상기 제1 차수부(700)을 밀때 반작용으로 발생되는 힘이 상기 고정러그(210)에 가해지는 것을 최소화한다.

1단 부 구간 작업 완료시 상기 부력조절탱크(300)에 1단 높이까지 물을 채워서 부력의 가중을 덜어주어 2단 부 구간의 작업이 용이하게 이루 질 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

100 : 케이슨 상부
200 : 쟈키
300 : 부력조절탱크
400 : 외부 마그네틱
500 : 내부 차수부
600 : 탱크 밸브
700 : 제1 차수부
800 : 제 2 차수부

Claims

보수 또는 보강이 이루어지는 중앙의 콘크리트 수중교각과 대응되는 구조로 복수의 칸으로 구성되는 케이슨 상부(100);
상기 케이슨 상부(100)의 하부에 형성되어 물의 주입과 배수로 부력을 조절하는 복수의 부력조절탱크(300);
상기 부력조절탱크(300)에 형성되어 물의 주입과 배수를 조절하는 탱크 밸브(600);
상기 케이슨 상부(100) 외주면으로 영구자석이 형성되어 자력으로 케이슨간에 수중 결합과 해체를 가능하게 하는 외부 마그네틱(400);
상기 외부 마그네틱(400)과 대응되게 내측으로 형성되어 이웃하는 케이슨 앵글간에 볼트와 너트로 결합되는 내부 차수부(500);
상기 콘크리트 수중교각의 하부에서 외주면에 접하게 형성되는 'ㄷ'자형 앵글의 제1 차수부(700); 및
H 빔 앵글 구조로 상기 제1 차수부(700)외측으로 형성되어 상기 제1 차수부(700)을 상기 콘크리트 수중교각 방향으로 가압하는 제2 차수부(800);를 포함하고,
상기 제1 차수부(700)는
'ㄷ'구조에서 개방된 부분이 상기 콘크리트 수중교각을 향하게 형성되고, 탄성부재인 고무패킹(710)이 개재되며,
상기 제2 차수부(800) 외측으로 설치되고, 지지하고 있는 상기 제1 차수부(700)을 밀어 최선단에 위치한 상기 고무패킹(710)이 상기 콘크리트 수중교각에 밀착력을 제공하도록 하는 쟈키(200);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 케이슨 상부(100)와 상기 콘크리트 수중교각 사이에는 해당 케이슨 상부(100)의 부력을 방지하기 위한 부력 방지대(120)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조.
삭제
제 3항에 있어서,
상기 쟈키(200)는
상기 제2 차수부(800)를 전후진 시키기 위해 말단부분에서 볼트너트부재(810), 이동 가이드부재(820), 및 결합부재(830)와 결합하되,
상기 결합부재(830)는 일측면이 H빔 앵글구조인 상기 제2 차수부(800)의 일면에 결합되고,
상기 이동 가이드부재(820)는 상기 결합부재(830)와 상기 볼트너트부재(810)로 결합되어, 상기 결합부재(830)를 당기거나 밀면, 해당 결합부재(830)에 결합되어 있는 볼트너트부재(810)의 이동을 가이드하며,
상기 볼트너트부재(810)는 너트를 조임으로써 이동한 위치에서 결합부재(830)를 고정시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조.
제 5항에 있어서,
상기 내부 차수부(500)는
케이슨 앵글간에 고무패킹이 개재되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조.
제 6항에 있어서,
콘크리트 수중교각 보수 보강 작업시 가중 되는 부력의 힘을 떨어트리기 위해, 이전 단(N) 보수 공사 작업 완료 후, 다음 단(N+1) 작업시, 이전 단(N) 높이까지 상기 부력조절탱크(300)에 물을 채우는 것을 반복하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 수중교각 보수보강 마그네틱 케이슨 공법 구조.