KR102477117B1 - 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물 및 그 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 메인 콘크리트 구조물의 상하방향 관통구와 해저 연약지반과 해저 암반을 따라 콘크리트 기둥이 형성되되, 해저 연약지반에 형성된 콘크리트 기둥은 상하방향 관통구에 형성된 콘크리트 기둥의 직경보다 큰 직경을 가지면서 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하도록 하여 해저 연약지반에서 메인 콘크리트 구조물이 침하되는 것을 방지할 수 있다.

Description

해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물 및 그 시공 방법{CONCRETE STRUCTURE PREVENTING SUBSIDENCE AT SEA-BOTTOM SOFT GROUND AND CONSTRUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은 해저 연약지반에서의 침하를 방지할 수 있는 수중 콘크리트 구조물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 특히 콘크리트 기둥이 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하여 해저 연약지반에서 침하되는 것을 방지할 수 있는 수중 콘크리트 구조물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
항만 등을 위한 접안시설, 해안에 설치되는 소파용 구조물, 방파제 등 다양한 목적으로 수중에 수중 구조물이 설치된다. 상기 및 이하에서 수중 구조물이란, 수중 구조물의 하부가 수중에 잠긴 상태로 설치되는 것을 말하며, 수중 구조물의 상부는 수면 위로 돌출되거나 혹은 수면 아래에 위치될 수 있다.
수중 구조물의 시공에서 널리 알려진 시공 기법은 대형 케이슨 공법이다. 대형 케이슨 공법은 대형 파랑에도 견딜 수 있다는 장점이 있지만, 매우 큰 구조의 대형 케이슨을 육상에서 제작하고 이를 설치 지점으로 운반한 후 수중에 설치해야 하기 때문에 운반비 및 공사비가 매우 많이 소요되며, 여러가지 제약 조건이 많다.
이와 같은 대형 케이슨 공법의 문제점을 해결하기 위하여 소형 콘크리트 블록을 수심에 따라 여러 단으로 쌓아올려 수중 구조물을 형성하는 방법이 알려져 있다.
본 발명자는 대한민국 특허등록 제10-1355805호 "수중 콘크리트 블록 구조물 시공 방법 및 수중 콘크리트 블록 구조물"(2014. 1. 15. 등록)을 제안하여, 콘크리트 기둥에 의하여 상부의 콘크리트 블록과 하부의 콘크리트 블록이 구조적 일체성을 가지도록 하여 대형 태풍 등으로 인한 파랑에도 수중 콘크리트 블록 구조물이 충분한 구조적 안정성을 가질 수 있는 기술을 제시하였다.
한편 해저에는 연약지반이 넓게 분포하고 있으며, 연약지반에 수중 콘크리트 구조물을 직접 설치할 경우 수중 콘크리트 구조물의 침하가 발생하여 구조적 안정성이 위협받는다.
따라서 연약지반에 설치되는 수중 콘크리트 구조물의 시공은, 다양한 연약지반 개량 공법(치환 사석 공법, 심층혼합처리 공법 등)을 통하여 수중 콘크리트 구조물의 설치에 적절한 기초 지반을 조성하는 것이 선행되어야 한다.
그러나 수심이 매우 깊은 해저나, 연약지반의 지층이 매우 두꺼운 경우 적절한 기초 지반을 조성하는 것이 곤란하다.
수심이 매우 깊거나 연약지반의 지층이 매우 두꺼운 경우 수면에 위치한 연약지반 개량 장비가 연약지반을 지나 암반까지 도달하기가 매우 어려우며, 또한 연약지반의 개량을 위한 재료를 정확히 투입하는 것도 어렵다는 문제가 있다.
가령 대한민국 남해안 연안의 경우 수심이 30~50m이며, 아울러 연약지반의 두께 또한 약 30~50m이므로, 이 경우에는 연약지반 개량 장비는 60~100m 이상의 길이를 가져야 암반에 도달할 수 있다.
대한민국 특허등록 제10-2022341호 "수중 콘크리트 블록 구조물 시공 방법"(2019. 9.10. 등록)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 콘크리트 기둥의 일부인 연약지반용 콘크리트 기둥부가 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하도록 하여 해저 연약지반에서 메인 콘크리트 구조물이 침하되는 것을 방지할 수 있는 수중 콘크리트 구조물 및 그 시공 방법을 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 해저 암반의 상부에 형성된 해저 연약지반의 상부에, 상하방향으로 연장되는 복수의 상하방향 관통구가 형성된 메인 콘크리트 구조물을 설치하는 메인 콘크리트 구조물 설치 단계 ; 상기 메인 콘크리트 구조물 설치 단계 이후, 상기 상하방향 관통구를 통하여 상기 상하방향 관통구의 하부에 위치한 해저 연약지반과 해저 암반을 천공하여 해저 연약지반 및 해저 암반에 지반 천공부를 형성하는 지반 천공부 형성 단계 ; 상기 지반 천공부 형성 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 상하방향 관통구 및 상기 지반 천공부에 삽입하여 상기 상하방향 관통구와 상기 지반 천공부를 따라 콘크리트 기둥을 형성하되, 상기 콘크리트 기둥은 상기 상하방향 관통구에 위치하는 관통구용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 연약지반에 위치하는 연약지반용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 암반에 위치하는 암반용 콘크리트 기둥부로 구분되며, 상기 연약지반용 콘크리트 기둥부는 상기 관통구용 콘크리트 기둥부의 직경보다 큰 직경을 가지면서 상기 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하도록 형성되는 콘크리트 기둥 형성 단계 ; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 방수막의 외측에는 상단이 상기 방수막의 상하방향 중간에 위치되는 튜브 또는 바스켓 형태의 방수막 보호용 덮개가 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 방수막 보호용 덮개는 그물망으로 이루어지며, 상기 방수막 보호용 덮개는 스커트 부재를 매개하여 상기 방수막의 외측에 결합되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서 : 상기 지반 천공부 형성 단계에서, 상하방향으로 연장되는 형태의 보호관을 상기 상하방향 관통구를 통하여 삽입하며, 상기 삽입된 보호관은 상기 상하방향 관통구 및 및 상기 지반 천공부에 걸쳐 위치되며 ; 상기 콘크리트 기둥 형성 단계에서, 상기 방수막은 상기 보호관 내부를 따라 상기 상하방향 관통구 및 상기 지반 천공부에 삽입되며, 상기 보호관은 상기 방수막이 삽입된 후 제거되는 것 ; 이 바람직하다.
본 발명의 다른 사상으로, 해저 암반의 상부에 형성된 해저 연약지반의 상부에 설치되어 상기 해저 암반으로부터 상부로 이격 설치되되, 상하방향으로 연장되는 복수의 상하방향 관통구가 형성되는 메인 콘크리트 구조물 ; 상기 상하방향 관통구와 상기 상하방향 관통구의 하부에 위치한 해저 연약지반 및 상기 해저 암반을 따라 연속하여 형성되는 복수의 콘크리트 기둥 ; 을 포함하며, 상기 콘크리트 기둥은 상기 상하방향 관통구에 위치하는 관통구용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 연약지반에 위치하는 연약지반용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 암반에 위치하는 암반용 콘크리트 기둥부로 구분되며, 상기 연약지반용 콘크리트 기둥부는 상기 관통구용 콘크리트 기둥부의 직경보다 큰 직경을 가지면서 상기 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하여 상기 메인 콘크리트 구조물의 침하를 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 콘크리트 기둥은, 상하방향으로 형성되어 상기 상하방향 관통구와 상기 해저 연약지반과 상기 해저 암반에 걸쳐 배치된 금속 보강부재와, 상기 금속 보강부재의 하부 및 측부를 감싸는 방수막과, 상기 방수막의 내부에 타설되어 양생된 콘크리트와, 상기 방수막의 외측에서 상단이 상기 방수막의 상하방향 중간에 위치되어 상기 해저 연약지반에 위치한 상기 방수막을 보호하는 튜브 또는 바스켓 형태의 방수막 보호용 덮개를 포함하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 방수막 보호용 덮개는 그물망으로 이루어지며, 상기 방수막 보호용 덮개는 스커트 부재를 매개하여 상기 방수막의 외측에 결합되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명은, 콘크리트 기둥의 일부인 연약지반용 콘크리트 기둥부가 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하도록 하여 해저 연약지반에서 메인 콘크리트 구조물이 침하되는 것을 방지할 수 있다.
아울러 본 발명은, 종래의 연약지반개량공법에 비하여, 연약지반용 콘크리트 기둥부를 형성하는 작업이 매우 간단하여 전체적인 시공비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물의 시공 방법에 사용되는 콘크리트 블록의 사시도,
도 2는 도 1의 콘크리트 블록을 설치하여 해저 지반의 상부에 메인 콘크리트 구조물을 형성한 상태의 평면 개념도,
도 3은 도 2의 단면 개념도,
도 4는 도 3의 메인 콘크리트 구조물 형성 이후 지반 천공부를 형성한 상태의 도면,
도 5 내지 도 8은 도 4의 지반 천공부 형성 이후 콘크리트 기둥을 형성하는 과정을 순서대로 도시한 도면,
도 9는 도 5의 방수막 보호용 덮개가 결합된 방수막의 정면도,
도 10은 도 9를 분리한 상태의 단면도,
도 11은 본 발명의 제2실시예에 의한 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물의 시공 방법에 사용되는 콘크리트 블록의 사시도,
도 12는 도 11의 콘크리트 블록에 의하여 메인 콘크리트 구조물을 형성한 상태의 단면도,
도 13은 도 12 이후 지반 천공부를 형성하고 콘크리트 기둥을 형성한 상태의 단면도,
도 14는 도 13 이후 상치 콘크리트를 형성한 상태의 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.
먼저 본 발명의 제1실시예에 의한 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물의 시공 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물의 시공 방법에 사용되는 콘크리트 블록의 사시도이며, 도 2는 도 1의 콘크리트 블록을 설치하여 해저 지반의 상부에 메인 콘크리트 구조물을 형성한 상태의 평면 개념도이며, 도 3은 도 2의 단면 개념도이며, 도 4는 도 3의 메인 콘크리트 구조물 형성 이후 지반 천공부를 형성한 상태의 도면이며, 도 5 내지 도 8은 도 4의 지반 천공부 형성 이후 콘크리트 기둥을 형성하는 과정을 순서대로 도시한 도면이며, 도 9는 도 5의 방수막 보호용 덮개가 결합된 방수막의 정면도이며, 도 10은 도 9의 분리 단면도이다.
(1) 콘크리트 블록 제작 단계
도 1과 같은 콘크리트 블록(20)을 제작한다.
콘크리트 블록(20)의 형태는 다양하게 형성될 수 있지만, 적어도 상하방향으로 연장되는 블록용 관통구(21)가 둘 이상 형성되는 것이 바람직하다.
블록용 관통구(21)는 제1직경으로 상하방향으로 연장된다.
실시예에 따라서 콘크리트 블록(20)에는 속채움용 공간이 형성되거나 기타 다른 용도의 공간이나 다른 용도의 형상이 형성될 수 있다.
(2) 메인 콘크리트 구조물 형성 단계
도 2는 메인 콘크리트 구조물(100)의 평면도이며, 도 3은 메인 콘크리트 구조물(100)의 단면도이다.
콘크리트 블록 제작 단계에서 제작된 복수의 콘크리트 블록(20)을 도 3과 같이 해저 암반(11)의 상부에 형성된 해저 연약지반(12)의 상부에 설치하되, 도 2와 같이 복수의 콘크리트 블록(20)이 수평방향으로 연속되도록 설치하여 메인 콘크리트 구조물(100)를 형성한다.
즉 본 실시예에서 메인 콘크리트 구조물(100)은 복수의 콘크리트 블록(20)이 수평방향으로 연속하여 배치된 것이다.
실시예에 따라서 메인 콘크리트 구조물(100)은 하나의 콘크리트 블록(20)으로 이루어질 수도 있다.
도 3에서 도시된 바와 같이 메인 콘크리트 구조물(100)은 해저 암반(11)으로부터 상부로 이격되어 설치된다.
메인 콘크리트 구조물(100)를 이루는 콘크리트 블록(20)의 블록용 관통구(21)는, 하단부가 해저 연약지반(12)에 의하여 막히며 상단부가 개방되면서 상하방향으로 연장되는 상하방향 관통구(101)를 형성한다.
즉 본 실시예에서 콘크리트 블록은 대형으로 제작되어 상하방향으로는 오직 1단으로만 설치되며, 각 콘크리트 블록(20)의 각 블록용 관통구(21)가 메인 콘크리트 구조물(100)의 상하방향 관통구(101)로 기능한다.
따라서 상하방향 관통구(101)는 제1직경으로 상하방향으로 연장되는 형태이다.
(3) 지반 천공부 형성 단계
메인 콘크리트 구조물 형성 단계 이후, 도 4와 같이 상하방향 관통구(101)를 통하여, 상하방향 관통구(101)의 하부에 위치한 해저 연약지반(12)과 해저 암반(11)을 천공하여, 해저 연약지반(12)과 해저 암반(11)에 상하방향 관통구(101)와 연속되는 공간인 지반 천공부(102)를 형성한다.
본 실시예에서는, 상하방향 관통구(101)의 하부에 위치한 해저 연약지반(12) 및 해저 암반(11)을 천공하여 지반 천공부(102)를 형성할 때 상하방향으로 연장되는 형태의 보호관(30)을 상하방향 관통구(101)를 통하여 수직 방향으로 해저 연약지반(12) 및 해저 암반(11)에 삽입한다.
이와 같이 삽입된 보호관(30)은 상하방향 관통구(101) 및 지반 천공부(102)에 걸쳐 위치되며, 보호관(30)의 내부에 지반 천공부(102)가 형성된다.
이때 보호관(30)은 천공 작업 도중 혹은 천공 후에 주변의 해저 연약지반(12)이 지반 천공부(102)로 붕괴되거나 혹은 각종 이물질이 지반 천공부(102)로 유입되는 것을 방지한다.
또한 보호관(30)은, 후술하는 방수막(112)을 보호관(30)에 삽입할 때 방수막(112)을 보호하는 역할을 한다.
(4) 콘크리트 기둥 형성 단계
지반 천공부 형성 단계 이후, 상하방향 관통구(101)와 지반 천공부(102)를 따라 콘크리트 기둥(110)을 형성한다.
본 실시예의 콘크리트 기둥 형성 단계는 도 5 내지 도 8과 같이 단계적으로 이루어진다.
상하방향으로 연장되는 형태의 금속 보강부재(111)와, 금속 보강부재(111)의 하부 및 측부를 감싸는 방수막(112)과, 방수막(112) 내부에 주입되는 미경화 콘크리트(113), 방수막(112)의 외측에 결합되는 방수막 보호용 덮개(114)를 포함하는 콘크리트 기둥 형성부를 상하방향 관통구(101) 및 지반 천공부(102)에 삽입하여, 상하방향 관통구(101) 및 지반 천공부(102)를 따라 콘크리트 기둥(110)을 형성한다.
먼저 도 5 및 도 6과 같이, 상하방향으로 연장되는 형태의 철근 조립체 등의 금속 보강부재(111)를 상하방향 관통구(101) 및 지반 천공부(102)에 삽입한다.
본 실시예에서는 이미 보호관(30)이 상하방향 관통구(101) 및 지반 천공부(102)에 위치되어 있으므로, 금속 보강부재(111)를 보호관(30) 내부에 삽입한다.
이때 금속 보강부재(111)의 하부 및 측부를 방수막(112)으로 감싼 상태로 상하방향 관통구(101) 및 지반 천공부(102)에 삽입한다.
한편 방수막(112)의 외측에는, 스커트 부재(115)를 매개하여 방수막 보호용 덮개(114)가 마련된다.
방수막 보호용 덮개(114)는, 상단이 방수막(112)의 상하방향 중간에 위치되는 튜브 또는 바스켓 형태로서(본 실시예는 바스켓 형태), 방수막 보호용 덮개(114)의 내부에 방수막(112)의 하단부(구체적으로는 해저 연약지반에 위치할 부위)가 위치된다.
방수막 보호용 덮개(114)는 와이어 또는 탄소섬유로 짜여진 그물망이 튜브 또는 바스켓 형태로 형성된 것일 수 있다.
여기에서 튜브 형태란 상하가 개방된 원통 형태이며, 바스켓 형태란 상부가 개방되고 하단이 막힌 원통 형태를 의미한다.
스커트 부재(1115)는 방수막 보호용 덮개(114)와 방수막(112) 사이에 마련된다.
스커트 부재(1115)는 상단이 방수막(112)의 외측 상하방향 중간에 접합되며, 스커트 부재(1115)의 하단에 방수막 보호용 덮개(114)의 상단이 박음질 등에 의하여 결합된다.
이와 같이 방수막(112)으로 감싸인 금속 보강부재(111)가 보호관(30) 내부에 삽입된 후, 도 7 및 도 8과 같이 방수막(112)의 내부에 콘크리트(113)를 타설하여 콘크리트 기둥(110)을 형성한다.
도 7은 방수막(112)의 내부에 미경화 콘크리트(113)(fresh concrete) 일부를 타설하면서 보호관(30)을 조금 상승시킨 상태의 도면이다.
즉 도 7에서 보호관(30)의 하단은 지반 천공부(102)를 막 벗어난 상태를 가지도록 보호관(30)을 상승시킨 상태이며, 방수막(112)의 내부에는 지반 천공부(102) 영역에 필요한 미경화 콘크리트(113)가 타설된 상태이다.
이때 해저 연약지반(12)에 위치한 방수막(112)은 미경화 콘크리트(113)의 압력에 의하여 그 직경이 확장된다.
도 7에서 해저 연약지반(12)에 위치한 방수막(112)의 직경이 확장된 정도는 매우 과장되게 도시된 것이며, 실제로는 방수막(112) 내부에 미경화 콘크리트(113)가 점차적으로 주입되면서 해저 연약지반(12)에 위치한 미경화 콘크리트(113)의 압력이 점차적으로 상승하며 이와 같은 점차적인 압력 상승에 따라 해저 연약지반(12)에 위치한 방수막(112)의 직경이 점차적으로 확장되며, 이와 같은 방수막(112)의 직경 확장은 도 8과 같이 방수막(112) 내부에 미경화 콘크리트(113)가 가득 주입될 때까지 계속된다.
방수막(112)은, 이와 같은 직경 확장을 고려하여, 구조적으로(가령 접힌 상태에서 펼쳐지는 구조) 직경 확장이 가능하거나 혹은 재질(가령 신축 가능한 탄성재질)에 의하여 직경 확장이 가능한 구조를 가져야 한다.
또한 방수막 보호용 덮개(114)는 방수막(112)이 일정 한도 내에서만 직경이 확장되도록 하여 지나친 직경 확장으로 인하여 방수막(112)이 손상되는 것을 방지한다.
또한 방수막 보호용 덮개(114)는 그물망으로 이루어지며, 방수막 보호용 덮개(114)와 방수막(112) 사이에 공기 또는 물이 잔존하는 것을 방지한다.
이와 같은 방식으로, 방수막(112)의 내부에 미경화 콘크리트(113)를 점차적으로 타설함과 함께 보호관(30)을 점차적으로 상승시켜, 최종적으로 도 8과 같이 보호관(30)을 완전히 제거하는 한편 상하방향 관통구(101)와 지반 천공부(102) 전체에 미경화 콘크리트(113)를 타설하는 작업을 완료한다.
즉 보호관(30)은, 타설된 미경화 콘크리트(113)가 경화되기 전에 제거된다.
이와 같이 미경화 콘크리트(113)가 방수막(112)의 내부에 타설되면 방수막(112)은 미경화 콘크리트(113)의 압력으로 해저 암반(11) 및 콘크리트 블록(20)에 밀착되는 한편, 해저 연약지반(12)에서는 그 직경이 대폭 확장되며, 이후 양생 과정을 거쳐 콘크리트 기둥(110)이 된다.
이와 같이 메인 콘크리트 구조물(100)에 콘크리트 기둥(110)이 형성되어 수중 콘크리트 구조물(200)이 완성된다.
즉 콘크리트 기둥(110)은, 상하방향 관통구(101)에 위치하면서 제1직경으로 상하방향으로 연장되는 관통구용 콘크리트 기둥부(110a)와, 해저 연약지반(12)에 위치하면서 제2직경으로 상하방향으로 연장되는 연약지반용 콘크리트 기둥부(110b)와, 해저 암반(11)에 위치하면서 제3직경으로 상하방향으로 연장되는 암반용 콘크리트 기둥부(110c)를 포함하여 이루어진다.
또한 연약지반용 콘크리트 기둥부(110b)는 관통구용 콘크리트 기둥부(110a)의 직경보다 큰 직경을 가지므로, 연약지반용 콘크리트 기둥부(110b)는 메인 콘크리트 구조물(100)의 하단을 지지하게 되어 메인 콘크리트 구조물(100)의 침하를 방지할 수 있다.
즉 본 발명은 해저 연약지반(12)에 대한 별도의 연약지반 개량 공사를 실시하지 않고서도, 메인 콘크리트 구조물(100)이 침하되는 것을 방지할 수 있다.
이하 본 발명에 의한 제2실시예를 설명한다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 의한 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물의 시공 방법에 사용되는 콘크리트 블록의 사시도이며, 도 12는 도 11의 콘크리트 블록에 의하여 메인 콘크리트 구조물을 형성한 상태의 단면도이며, 도 13은 도 12 이후 지반 천공부를 형성하고 콘크리트 기둥을 형성한 상태의 단면도이며, 도 14는 도 13 이후 상치 콘크리트를 형성한 상태의 단면도이다.
이하에서는 제1실시예와의 차이점만을 주로 설명하며, 제1실시예와 동일한 부분은 설명을 생략한다.
(1) 콘크리트 블록 제작 단계
본 실시예는 도 11과 같은 콘크리트 블록(20)을 제작한다.
본 실시예의 콘크리트 블록(20)은 복수의 블록용 관통구(21)가 형성되며, 각각의 블록용 관통구(21)는 도 12에 도시된 바와 같이 상하방향으로 연장되는 주름관 형태이다.
(2) 메인 콘크리트 구조물 형성 단계
콘크리트 블록(20)을 상하로 적층하여 도 12와 같인 메인 콘크리트 구조물(100)를 형성한다. 콘크리트 블록(20)은 7단으로 적층된다.
제1실시예에 비하여 제2실시예는 수심이 깊으며, 또한 해저 연약지반(12)의 지층 두께가 두꺼운 상태이다.
이때 콘크리트 블록(20)의 블록용 관통구(21)가 상하방향으로 연장되는 주름관 형태이므로, 메인 콘크리트 구조물(100)의 상하방향 관통구(101) 또한 상하방향으로 연장되는 주름관 형태를 가지게 된다.
이와 같은 주름관 형태의 상하방향 관통구(101)는 콘크리트 기둥(110)과의 결속력을 높인다.
상기와 같이 메인 콘크리트 구조물(100)은 복수의 콘크리트 블록(20)이 상하로 적층되어 형성될 수 있다.
(3) 지반 천공부 형성 및 콘크리트 기둥 형성
도 12 이후, 메인 콘크리트 구조물(100)의 상하방향 관통구(101)를 통하여 지반 천공부를 형성하며, 상하방향 관통구(101)와 지반 천공부를 따라 콘크리트 기둥(110)을 형성하여 도 13과 같은 상태가 된다.
본 단계는 제1실시예와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
(4) 상치 콘크리트 형성
도 13 이후 메인 콘크리트 구조물(100)의 상부에 상치 콘크리트(120)를 형성한다.
상치 콘크리트(120)의 철근 조립체는, 콘크리트 기둥(110)의 금속 보강부재(111)와 연결된다.
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.
11 : 해저 암반 12 : 해저 연약지반
20 : 콘크리트 블록 21 : 블록용 관통구
30 : 보호관
100 : 메인 콘크리트 구조물
101 : 상하방향 관통구 102 : 지반 천공부
110 : 콘크리트 기둥
111 : 금속 보강부재 112 : 방수막
113 : 콘크리트 114 : 방수막 보호용 덮개
115 : 스커트 부재
110a : 관통구용 콘크리트 기둥부 110b : 연약지반용 콘크리트 기둥부
110c : 암반용 콘크리트 기둥부
120 : 상치 콘크리트
200 : 수중 콘크리트 구조물

Claims (7)

  1. 해저 암반의 상부에 형성된 해저 연약지반의 상부에, 상하방향으로 연장되는 복수의 상하방향 관통구가 형성된 메인 콘크리트 구조물을 설치하는 메인 콘크리트 구조물 설치 단계 ;
    상기 메인 콘크리트 구조물 설치 단계 이후, 상기 상하방향 관통구를 통하여 상기 상하방향 관통구의 하부에 위치한 해저 연약지반과 해저 암반을 천공하여 해저 연약지반 및 해저 암반에 지반 천공부를 형성하는 지반 천공부 형성 단계 ;
    상기 지반 천공부 형성 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 상하방향 관통구 및 상기 지반 천공부에 삽입하여 상기 상하방향 관통구와 상기 지반 천공부를 따라 콘크리트 기둥을 형성하되, 상기 콘크리트 기둥은 상기 상하방향 관통구에 위치하는 관통구용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 연약지반에 위치하는 연약지반용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 암반에 위치하는 암반용 콘크리트 기둥부로 구분되며, 상기 연약지반용 콘크리트 기둥부는 상기 관통구용 콘크리트 기둥부의 직경보다 큰 직경을 가지면서 상기 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하도록 형성되는 콘크리트 기둥 형성 단계 ;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물 시공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방수막의 외측에는 상단이 상기 방수막의 상하방향 중간에 위치되는 튜브 또는 바스켓 형태의 방수막 보호용 덮개가 마련되는 것을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물 시공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방수막 보호용 덮개는 그물망으로 이루어지며, 상기 방수막 보호용 덮개는 스커트 부재를 매개하여 상기 방수막의 외측에 결합되는 것을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물 시공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서 :
    상기 지반 천공부 형성 단계에서, 상하방향으로 연장되는 형태의 보호관을 상기 상하방향 관통구를 통하여 삽입하며, 상기 삽입된 보호관은 상기 상하방향 관통구 및 및 상기 지반 천공부에 걸쳐 위치되며 ;
    상기 콘크리트 기둥 형성 단계에서, 상기 방수막은 상기 보호관 내부를 따라 상기 상하방향 관통구 및 상기 지반 천공부에 삽입되며, 상기 보호관은 상기 방수막이 삽입된 후 제거되는 것 ;
    을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물 시공 방법.
  5. 해저 암반의 상부에 형성된 해저 연약지반의 상부에 설치되어 상기 해저 암반으로부터 상부로 이격 설치되되, 상하방향으로 연장되는 복수의 상하방향 관통구가 형성되는 메인 콘크리트 구조물 ;
    상기 상하방향 관통구와 상기 상하방향 관통구의 하부에 위치한 해저 연약지반 및 상기 해저 암반을 따라 연속하여 형성되는 복수의 콘크리트 기둥 ;
    을 포함하며,
    상기 콘크리트 기둥은 상기 상하방향 관통구에 위치하는 관통구용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 연약지반에 위치하는 연약지반용 콘크리트 기둥부와 상기 해저 암반에 위치하는 암반용 콘크리트 기둥부로 구분되며,
    상기 연약지반용 콘크리트 기둥부는 상기 관통구용 콘크리트 기둥부의 직경보다 큰 직경을 가지면서 상기 메인 콘크리트 구조물의 하단을 지지하여 상기 메인 콘크리트 구조물의 침하를 방지하는 것을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 콘크리트 기둥은, 상하방향으로 형성되어 상기 상하방향 관통구와 상기 해저 연약지반과 상기 해저 암반에 걸쳐 배치된 금속 보강부재와, 상기 금속 보강부재의 하부 및 측부를 감싸는 방수막과, 상기 방수막의 내부에 타설되어 양생된 콘크리트와, 상기 방수막의 외측에서 상단이 상기 방수막의 상하방향 중간에 위치되어 상기 해저 연약지반에 위치한 상기 방수막을 보호하는 튜브 또는 바스켓 형태의 방수막 보호용 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방수막 보호용 덮개는 그물망으로 이루어지며, 상기 방수막 보호용 덮개는 스커트 부재를 매개하여 상기 방수막의 외측에 결합되는 것을 특징으로 하는 해저 연약지반에서의 침하 방지를 위한 수중 콘크리트 구조물.
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