KR20020081930A - 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법 및 시공구조 - Google Patents
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Abstract
프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법 및 그 시공구조에 관한 것으로,
해저 지반을 지내력이 확보되는 지지층까지 준설하고 지지층 상부에 기초사석층을 조성해서 기초사석층 상단이 평탄하고 매끈하도록 틈채움 쇄석으로 기초고르기를 하여 프리케스트 콘크리트를 설치한 후 프리케스트 콘크리트의 배면을 매립하고, 프리케스트 콘크리트의 상부에 상치 콘크리트를 시공하여 이루어지는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽에 있어서,
프리케스트 콘크리트의 저면 전체에 법선과 나란하고 틈채움 쇄석의 크기를 감안 한 다수의 돌기부를 형성하여 점진적으로 증가하는 프리케스트 콘크리트 저면의 상부하중에 의해 다수의 돌기부가 기초 사석층의 틈채움 쇄석속으로 삽입되어 프리케스트 콘크리트와 기초 사석층이 서로 맞물림 접합되게 한 시공방법 및 시공구조를 제공하므로서,
프리케스트 콘크리트를 사용하는 중력식 안벽에서 빈번히 발생하여 안벽의 안정성,경제성,사용성 및 신뢰성을 저하시키는 활동,전도,침하에 의한 안벽의 변위를 기술적으로 어렵지 않으면서도 저렴한 건설비용으로 방지해서 안벽의 성능향상과 더불어 안정성,경제성,사용성 및 신뢰성을 확보하는 것이다.
Description
본 발명은 프리케스트 콘크리트(Precast concrete) 부재를 사용하는 안벽의 설치공법에 관한 것으로, 특히 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 항만의 케이슨식 안벽과 블럭식 안벽에서 활동(Sliding)과 전도(Overtuning)에 의해 시공중인 안벽과 사용중인 안벽에서 빈번하게 발생하는 법선의 변위방지와 성능향상을 위한 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법 및 시공구조에 관한 것이다.
항만건설은 큰 파랑과 간만의 차, 연약한 이토, 매립토의 유동에 의한 과대한 토압의 작용, 깊은 바다속에서의 작업등 육상에서의 시공과는 달리 많은 열악한 조건과 불확실한 여건에서 시공된다.
상기와 같은 열악한 조건과 불확실한 여건에서 시공되는 항만 건설공사에는 작업성, 품질, 공기등을 감안하여 프리케스트 콘크리트 부재를 많이 사용한다.
그러나 심해의 해저에 기초사석층(mound)을 조성하여 그 상단에 프리케스트 콘크리트 부재를 설치하는 케이슨(caission)식 안벽과 블럭(block)식 안벽의 시공시 해결해야 할 난제중의 하나가 공사중 토압과 수압등의 외력이 안벽배면에 작용하여 활동과 전도에 의한 안벽법선의 과대한 변위와 완공 후 사용중에도 외력에 의해 지속적으로 발생하는 안벽 법선의 변위 문제이다.
안벽 법선의 변위는 상기와 같은 프리케스트 콘크리트 부재를 사용한 중력식 안벽 구조에서 빈번하게 발생하여 설계자, 시공자 및 공학자들이 많은 관심과 많은 고민을 하는 부분이고, 지금도 우리 주변에서 사용중인 안벽에서 꾸불꾸불하고, 부분적인 배부름 현상과 활처럼 굽은 법선의 변위 현상을 비전문가인 일반인들이 보아도 어렵지 않게 발견할 수 있다.
프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽에서 활동,전도,침하에 의해 발생하는 법선의 변위 방지에 대해서 지금까지 항만 관련 기술자들이 많은 관심을 가지고 그 대책도 고려 하였지만 지금도 문제의 본질을 명쾌하게 해결한 신뢰성,시공성,경제성을 두루 갖춘 우수한 법선의 변위 방지와 성능이 향상된 공법이 없는 실정이고, 최근에 시공하고 있는 다수의 중력식 안벽에서도 활동과 전도에 의한 법선의 변위가 종래와 유사하게 지속적으로 발생하고 있다.
프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽은 토압,수압등 외력에 대하여 자중과 그 마찰력에 의해서 저항하는 구조이다.
통상적으로 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽구조에서 활동에 대한 안정계산시 적용하는 콘크리트와 사석의 마찰계수는 이전부터 불확실성이 내포된 근사적인 경험값을 획일적으로 적용하고,
프리케스트 콘크리트 부재의 제작은 육지의 제작장에서 제작장 바닥을 콘크리트를 타설하거나 석분, 모래, 쇄석등을 깔고 제작장의 바닥면을 평탄하고 매끈하게 만들어서 프리케스트 콘크리트 저면을 평탄하고 매끈하게 제작하며, 기초사석층은 해저의 지지층까지 이토와 연약층을 준설하고 그 지지층 상부에 사석을 수중 투하하여 기초 사석층을 조성해서 육상시공과는 달리 힘들고 열악한 여건의 심해 해저에서 잠수부가 틈채움쇄석으로 기초사석층 상단을 매끈하고 평탄하게 기초고르기를 해서 이 기초사석층 상단에 프리케스트 콘크리트 부재를 설치한다.
상기와 같이 설계, 제작, 시공되는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용한 안벽에서 상기와 같은 프리케스트 콘크리트와 기초사석층의 서로 매끈한 면끼리의 접합방식은 마찰력 부족등으로 안벽배면 사석투하, 준설토, 산토를 사용한 매립, 지반개량용 재하성토시 활동과 전도에 의해 법선의 변위가 발생하고 사용시에도 지속적으로 변위가 발생한다.
프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽구조에서 활동과 전도에 의한 법선의 변위는 통상적인 설계, 시공, 제작 기법으로는 필연적으로 발생하는 것이라고 말할 수 있다.
최근에는 선박의 대형화와 안벽 상부에 대형 궤도주행시 크레인을 설치함에 따라 더욱 더 완벽한 안벽의 성능을 요구하고 있지만 대규모 급속 시공의 증가, 설계, 시공 상호간의 유기적인 연계 부족등의 원인도 부가되어 활동과 전도에 의한 안벽 범선의 변위발생은 더욱 증가되고 있는 실정이다.
종래에 시공한 안벽에서 발생한 법선의 변위는 현장의 조건과 구조물 종류별로 정도의 차이는 있지만 심한 경우 수십 Cm의 변위가 발생하여 관련 기술자들을 곤혹스럽게 한다.
이와 같은 변위는 건설한 구조물의 구조적인 불안정과 기능저하, 제반 문제점에 따른 경제적 손실과 공기지연 뿐만 아니라 감사기관 또는 언론기관에도 적발되어 문제점으로 부각되고 있다.
항만 시설물은 물류, 산업, 생활을 지원하는 국가의 중요한 기반시설로서 국가 발전의 전초기지 역할을 담당하는 다각적 기능을 갖춘 대규모의 중요한 시설물이다.
이와 같은 중요 시설물인 안벽에서 꾸불꾸불하고 부분적인 배부름 현상과 활처럼 굽은 법선의 변위 현상은 그에 의해 시설물 전체의 구조적 불안정과 구조물의 기능에 이상을 초래하여 경제적인 손실, 건설기술의 이미지 하락 및 항만 사용자들을 불안하게 한다.
상기한 바와 같은 법선의 변위로 인하여 파생되는 구체적인 문제점으로는 시설물의 구조적 불안정, 직진도 불량으로 선박의 접안 곤란 및 하중 집중, 지속적인 부두뜰의 침하, 궤도주행식 크레인 레일 궤간의 변동으로 인한 크레인 주행 장애초래, 보수와 재 시공에 따른 경제적 손실, 사용자 불안등 여러가지가 있다.
따라서, 이에 대한 대책이 절실한 실정이다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상기 안벽의 구조적 불안정, 법선의 직진도 불량으로 인한 선박 접안시 하중의 집중, 지속적인 부두뜰의 침하, 궤도주행식 크레인 레일 궤간의 변동으로 인한 크레인의 주행 장애, 보수와 재시공에 따른 경제적 손실, 항만건설 기술의 이미지 하락, 사용자 불안등을 해소 하고자 종래에 설계, 시공되었던 상기 안벽의 설계,시공 사례조사, 계측을 통한 변위 진행조사와 분석, 원인파악, 대책검토등을 거쳐서 현장에서 실시사례를 통하여 프리케스트 콘크리트와 기초사석층이 서로 맞물림 접합 구조가 되게 하므로서 맞물림 접합에 의한 서로간의 구속력으로 프리케스트 콘크리트의 활동이 구속되고 접합면적 증가와 서로간의 견고한 접합에 의해 마찰력이 증대 되므로서 종래에 다수 발생하는 활동과 전도에 의한 안벽법선의 변위를 방지할 수 있고, 종래의 공법에 비해 특별한 기술력을 필요로하지 않으면서 저렴한 비용으로 안벽의 안정성 확보와 안벽의 성능향상 우수한 경제적인 효과도 이룩한 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법 및 시공구조를 제공함에 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리케스트 콘크리트부재를 사용하는 케이슨식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 구조를 도시한 개략도.
도 2 는 본 발명을 블럭식 안벽에 적용한 상태를 도시한 개략도
도 3 은 본 발명의 케이슨 단면도.
도 4 는 본 발명의 블럭 단면도.
도 5 는 도 1의 "A"부 확대도.
도 6 은 도 3의 "B"부 확대도.
도 7 은 도 2의 "C"부 확대도.
도 8 은 도 2의 "D"부 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 지지층12 : 기초사석층
14 : 케이슨16 : 뒷채움 사석
18 : 법선20 : 상치 콘크리트
22 : 해측 크레인 기초24 : 육측 크레인 기초
26 : 속채움30 : 틈채움 쇄석
32 : 기초사석34 : 돌기부
36 : 상부블럭38 : 하부블럭
40 : 돌기부
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리케스트 콘크리트부재를 사용하는 케이슨식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 구조를 도시한 개략도이고, 도 2 는 본 발명을 블럭식 안벽에 적용한 상태를 도시한 개략도, 도 3 은 본 발명의 케이슨 단면도, 도 4 는 본 발명의 블럭 단면도, 도 5 는 도 1의 "A"부 확대도, 도 6 은 도 3의 "B"부 확대도, 도 7 은 도 2의 "C"부 확대도, 도 8 은 도 2의 "D"부 확대도이다.
본 발명의 시공방법은 해저 지반을 선박의 규모, 토질 조건 등을 고려해서 지내력이 확보되는 지지층(10)까지 이토나 연약층을 준설하고 그 지지층(10) 상부에 0.001㎥~0.03㎥(10Cm~30Cm)급의 사석을 수중 투하하여 기초 사석층(12)을 형성하고 잡수부에 의해 기초 사석층(12) 상단이 평탄하고 매끈하도록 50mm 이하의 틈채움 쇄석(30)으로 쇄석의 크기, 현장여건등을 감안하여 틈채움 쇄석(30)의 포설 높이를 결정하여 기초 고르기를 한 후 그 기초 사석층(12) 상단에 육상의 제작장에서 제작한 프리케스트 콘크리트 부재인 케이슨(14)을 기중기선등을 이용하여 설치하고, 케이슨(14) 내부에 모래,자갈등으로 속채움(26)을 하고 케이슨(14) 배면에 뒷채움사석(16), 쇄석, 방사막을 포설한 후 준설토 또는 산토로 매립하고 기초 사석층(12)의 침하를 사전에 제거시키기 위하여 케이슨(14)상단에 재하블럭을 재하하고, 계측을 통하여 침하가 종료된 것을 확인하고 재하블럭을 제거한 후 상치 콘크리트(20)을 시공해서 이루어지는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 케이슨식 안벽 구조물에 있어서,
수중의 지지층(10)위에 사석을 투하하여 소정의 높이로 기초 사석층(12)을조성해서 숙련된 잠수부에 의해 기초사석층(12)상단이 평탄하고 매끈한 기초고르기가 될 수있도록 50mm이하의 틈채움 쇄석(30)으로 쇄석의 크기, 작업여건, 케이슨(14)과의 접합등을 감안한 높이로 틈채움 쇄석(30)을 충분히 포설해서 기초고르기를 하여 기초사석층(12)을 조성하고, 육상의 제작장에서 케이슨(14)을 제작시 제작장 바닥을 평탄하게 한 후 비닐,합판등을 깔고 그 상부에 목재,강재,고무등을 이용하여 기초사석층(12)과 접하는 케이슨(14)의 저면 전체에 안벽 법선(18)과 나란한 단면상 삼각형,사각형,반원형,톱니형등의 형상으로 된 다수의 돌기부(40)가 만들어지도록 케이슨(14)을 제작해서 기중기선등을 이용하여 기초고르기가 완료된 기초사석층(12) 상단에 케이슨(14)을 설치하여 점진적으로 증가하는 상부의 하중 즉, 케이슨(14)의 자중(0→약5ton/㎡), 속채움(26)(약5ton/㎡→약20ton/㎡), 재하블럭(약20ton/㎡0→약50ton/㎡)등의 상부하중에 의해 케이슨(14) 저면의 다수의 돌기부(40)가 기초사석층(12) 상부의 틈채움 쇄석(30)속으로 손상되지 않고 안전하고 견고하게 삽입되어 기초 사석층(12)과 케이슨(14)이 서로 맞물림 접합이 되게 한 후 케이슨(14) 상부에 상치 콘크리트(20)를 만들어 케이슨식 안벽을 시공하는 방법이다.
여기에서 단면상 삼각형,사각형,반원형,톱니형등의 형상으로 된 다수의 돌기부(40)의 크기와 간격은 틈채움 쇄석(30)의 크기,현장여건,케이슨과의 접합등을 감안하여 그 크기와 간격을 결정하는 것이 좋다.
전기한 시공방법에 의한 본 발명의 시공구조는 해저 지반을 선박의 규모, 토질조건등을 고려해서 지내력이 확보되는 지지층(10)까지 이토나 연약층을 준설하고그 지지층(10) 상부에 0.001㎥~0.03㎥(10Cm~30Cm)급의 사석을 수중투하하여 기초사석층(12)을 형성하고 잠수부에 의해 기초사석층(12) 상단이 평탄하고 매끈하도록 50mm 이하의 틈채움 쇄석(30)으로 쇄석의 크기, 현장여건,케이슨과의 접합등을 감안하여 틈채움 쇄석의 포설높이를 결정하여 기초 고르기를 한 후 그 기초사석층(12) 상단에 육상의 제작장에서 제작한 프리케스트 콘크리트 부재인 케이슨(14)을 기중기선등을 이용하여 설치하고 케이슨(3) 내부에 모래,자갈등으로 속채움(26)을 하고, 케이슨(14) 배면에 뒷채움사석(16), 쇄석, 방사막을 포설한 후 준설토 또는 산토로 매립하고 기초사석층(12)의 침하를 사전에 제거 시키기 위하여 케이슨(14) 상단에 재하블럭을 재하하고 계측을 통하여 침하가 종료된 것을 확인하고 재하블럭을 제거한 후 상치콘크리트(20)를 시공해서 이루어지는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 케이슨식 안벽 구조물에 있어서,
기초사석층(12)과 접하는 케이슨(14)의 저면 전체에 안벽 법선(18)과 나란한 다수의 돌기부(34)를 만들어 제작한 케이슨(14)을 기초고르기가 완료된 기초사석층(12) 상단에 설치하므로서, 점진적으로 증가하는 상부의 하중 즉 케이슨(14)의 자중(0→약5ton/㎡), 속채움(26)(약5ton/㎡→약20ton/㎡), 재하블럭(약20ton/㎡0→약50ton/㎡)등의 상부 하중에 의해 케이슨(14) 저면의 다수의 돌기부(34)가 기초사석층(12) 상부의 틈채움 쇄석(30)속으로 손상되지 않고 안전하고 견고하게 삽입되어 기초사석층(12)과 케이슨(14)이 서로 맞물림 접합이 되므로 이 단면상 삼각형,사각형,반원형,톱니형등의 형상으로 된 다수의 돌기부(34)가 구속력을 가짐과 동시에 접합면적증가(약15~30%)와 견고한 접합에 의한 마찰력의 증대,접지력의 향상으로 구조물 배면에서 작용하는 외력 즉 토압과 수압등에 탁월한 저항력을 발휘하는 기초사석층(12)과 케이슨(14)이 서로 맞물림 접합되는 구조로 완성된다.
또한, 본 발명의 시공방법을 심해 해저에 기초고르기가 완료된 기초사석층(12)과 접합하는 케이슨(14)의 저면 전체에 안벽 법선(18)과 나란한 다수의 돌기부(34)를 만들때 육상의 케이슨(14) 제작장 바닥을 콘크리트,쇄석,석분,토사등을 이용하여 매끈하고 평탄하게 조성한 후 합판,비닐등을 깔고 그 상단에 목재,강재,고무등을 이용하여 만든 돌기부 형태의 형틀을 설치하고, 그 위에 철근을 배근 한 후 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설해서 케이슨(14)을 제작하고, 케이슨(14) 인양시 케이슨(14) 저면에 설치된 형틀을 제거하고 케이슨(14)을 기초사석층(12)상단에 시공할 수도 있다.
보다 확실하고 강력한 구속력과 마찰력을 필요로 할 경우에는 특히 무늬철판을 이용하여 단면상 삼각형,사각형,반원형,톱니형등의 형상으로 된 돌기부(34)를 만들어 케이슨(14)의 저면에 부착할 수도 있다.
그러므로 케이슨(14) 저면의 다수의 돌기부(34)가 점진적으로 증가하는 상부의 하중에 의해 기초사석층(12) 상부의 틈채움 쇄석(30)속으로 자연스럽게 삽입되어 케이슨(14)과 기초사석층(12)이 서로 맞물림 접합 구조가 되므로서, 이 다수의 돌기부(34)에 의해 구속력을 가짐과 동시에 돌기부(34)가 기초사석층(12) 상부의 틈채움 쇄석(30)속으로 삽입되면서 기초사석층(12)상부가 압밀되어 더욱 견고한 맞물림 접합이 되며 또 접합 면적이 종래 공법 보다 약 15~30%증가 되어 마찰력의 증대,접지력의 향상 효과로 안벽의 활동과 전도를 제어하여 법선의 변위를 방지할 수 있어 안벽의 성능이 향상된다.
또한, 하기의 설명에서는 본 발명의 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법 및 그 시공구조를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략 될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
우선, 본 발명에서 제안하고자 하는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법 및 그 시공구조는 비교적 단순하고 특수한 품질관리, 특수한 기술력을 필요로 하지 않기 때문에 시공상 문제가 전혀 없고, 시공비용이 매우 저렴할 뿐만 아니라, 프리케스트 콘크리트 변위에 따른 상치콘크리트(20) 시공의 어려움과 공사비 증가, 부두뜰 침하로 인한 재포장, 궤도주행식 크레인의 레일보수등의 비용절감으로 경제적인 효과도 우수할 뿐만 아니라 안벽의 성능향상과 시공성,사용성,경제성등을 두루 갖춘 시공방법 및 그 시공구조를 제안하고자 하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따라 앞에서 제안한 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 케이슨식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 구조를 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실제 항만건설 현장에서 많이 발생하는 안벽 법선의 변위는 안벽 배면의 매립토, 지반개량시 재하성토등에 의한 토압과 수압, 선박의 견인력등에 의한 외력이 안벽에 작용해서 활동과 전도에 의해 법선이 변위되는 것이 대부분을 차지하고 있다.
프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 안벽을 시공할 경우 상기와 같은 외력이 안벽의 저항력 보다 크면 안벽에 활동과 전도에 의한 변위가 발생하는데 특히, 수중에 조성한 기초사석층(12) 상단에 프리케스트 콘크리트 부재를 설치하는 안벽에서 과대하고 불규칙적인 활동과 전도가 두드러져 이에 대한 대책이 절실한 실정이다.
이를 위한 대책으로는 설계,시공분야의 다양한 대책이 있을 수 있지만 프리케스트 콘크리트와 기초사석층의 접합방법을 개선하는 것이 실제의 건설현장에서 최소노력과 최소비용으로 최대의 효과를 얻을 수 있는 가장 신뢰성 있는 기법이다.
종래의 프리케스트 콘크리트를 사용하는 중력식 안벽은 토압,수압등에 의한 외력에 대하여 자중과 그 마찰력에 의해서 저항하는 구조인데 이와 같은 구조는 안벽을 활동과 전도시키려는 외력 즉 준설토 또는 산토 매립시 액상화된 매립토에 의한 토압과 지반개량시 재하성토에 의한 토압,간만의 차에 의한 수압,선박의 견인력등에 의한 외력이 필연적으로 안벽에 작용한다.
케이슨(14)을 설치한 후 케이슨(14) 배면에 상기와 같은 외력이 작용시 이 외력이 케이슨(14)의 저항력 보다 크면 케이슨(14)에 활동과 전도에 의한 변위가 발생하게 되는 것이다.
통상적으로 케이슨(14)을 기초사석층(12) 상단에 설치하기 위하여 기초사석층(12) 상부에 틈채움 쇄석(30)을 포설하여 평탄하고 매끈하게 기초고르기를 하고 기초사석층(12)과 접하는 케이슨(14)의 저면도 육상의 제작장에서 제작장 바닥에 콘크리트를 타설하거나 쇄석,석분,합판등을 깔고 평탄하고 매끈하게 제작해서 케이슨(14)을 기초사석층(12) 상단에 설치한다.
이와 같은 종래의 기초사석층(12)과 케이슨(14)의 평탄하고 매끈한 면끼리의 접합 구조는 토압,수압등에 의한 외력이 케이슨(14)에 작용할 때 자중과 그 마찰력에 의한 저항력이 작고 또한 기초사석층(12) 상단의 침니, 기초사석층(12)과 케이슨(14)의 접합면적 부족, 외력과 기초사석층(12)의 부등침하에 의해서 케이슨(14)이 약간이라도 전도되어 케이슨(14)이 경사지는 경우 저항력이 매우 약해져 공사중 수십Cm의 과대한 변위와 안벽 완성 후 사용중에도 안벽에 지속적인 변위가 일어나게 된다.
따라서 본 발명에서는 도 1 내지 도 8에서 도시한 바와 같이 토압,수압등의 외력이 케이슨(14)에 작용시 케이슨(14)이 활동과 전도되지 않도록 기초사석층(12)과 접하는 케이슨(14)의 저면 전체에 틈채움쇄석(30)의 크기,현장여건,케이슨과의 접합등을 감안하여 안벽 법선(18)과 나란한 단면상 삼각형,사각형,반원형,톱니형등의 형상으로 된 다수의 돌기부(34)를 만들어 이 돌기부(34)가 점진적으로 증가하는 상부의 하중에 의해 기초사석층(12) 상단의 틈채움 쇄석(30)속으로 삽입되는 즉, 기초사석층(12)과 케이슨(14)이 서로 맞물림 접합구조가 되도록 한다.
이 안벽 법선(18)에 나란한 다수의 돌기부(34)에 의한 맞물림 접합구조는 다수의 돌기부(34)가 기초사석층(12) 상부의 틈채움쇄석(30)속으로 삽입되어 맞물림에 의한 구속력으로 케이슨(14)의 활동이 구속되고 접합면적 증가(약15~30%)와 확실한 접합에 의한 마찰력의 증대,접지력이 향상되는 효과를 발휘하는 구조가 된다.
또한, 케이슨(14)과 기초사석층(12)의 맞물림 접합구조는 다수의 돌기부(34)가 점진적으로 증가하는 상부의 하중에 의해 틈채움 쇄석속으로 자연스럽게 삽입되면서 기초사석층(12) 상부가 압밀되어 더욱 견고한 맞물림 접합이 되며 외력과 기초사석층(12)의 부등침하에 의해서 케이슨(14)이 약간이라도 전도되어 케이슨(14)이 경사지는 경우에도 기초사석층(12)에 다수의 돌기부(34)가 구속되어 케이슨(14)의 활동이 진행되지 않는다.
상기와 같은 맞물림 접합구조는 구속력을 가짐과 동시에 마찰력의 증대와 접지력의 향상으로 종래의 공법 및 구조에 비하여 저항력이 1.3배 내지 2배 정도 증대되어 토압,수압,선박의 견인력등의 외력에 의해 필연적으로 발생하는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용해서 이루어지는 안벽의 활동과 전도를 확실하게 제어하여 안벽의 성능향상과 더불어 안정성,경제성,사용성 및 신뢰성을 확보한다.
이하, 본 발명의 실시예를 살펴본다.
실시예 1.
1) 실시장소 : 육상
2) 프리케스트 콘크리트의 제원
콘크리트 강도 : 240Kg/㎠
프리케스트 콘크리트의 크기 : 1.0m(가로)X1.0m(세로)X1.0m(높이)
프리케스트 콘크리트의 자중 : 2.3 ton
프리케스트 콘크리트 저면의 형태 : 돌기의 폭 - 6Cm, 돌기의 높이 - 3Cm, 돌기간의 거리 16Cm.
3) 기초사석층 상부의 틈채움 쇄석의 크기와 높이 : 크기 20mm~50mm, 높이 15Cm
4) 기초고르기와 프리케스트 콘크리트의 설치 : 기초사석 상부를 틈채움 쇄석으로 평탄하고 매끈하게 기초고르기를 하여 그 상단에 프리케스트 콘크리트를 설치
5) 상부하중증가 : 콘크리트 블럭, 철괴등을 이용하여 프리케스트 콘크리트의 상부에 하중을 실제와 동일하게 증가시킴
6) 효과분석 : 상부하중과 프리케스트 콘크리트를 제거하고 돌기부의 삽입효과와 돌기부의 손상유무를 분석
돌기부의 손상유무 : 상부의 하중이 점진적으로 증가하기 때문에 자연스럽게 틈채움쇄석 속으로 삽입된 돌기부의 손상이 없었음
돌기부의 삽입효과 : 점진적으로 증가하는 상부의 하중에 의해 프리케스트 콘크리트의 돌기부가 확실하게 틈채움 쇄석속으로 삽입되어 프리케스트 콘크리트 저면의 돌기부와 동일한 요철이 틈채움 쇄석의 표면에 형성되었음
7 : 수평 저항력
프리케스트 콘크리트의 크기 : 45cm X 45Cm X 16Cm
프리케스트 콘크리트의 자중 : 46Kg
돌기부에 의한 맞물림 접합 구조의 수평저항력 : 39Kg
매끈한 면끼리의 접합구조의 수평 저항력 : 23Kg
한편, 앞에서 개시한 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상으로 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합구조는 다음과 같은 많은 효과를 달성한다.
첫번째로 본 발명은 프리케스트 콘크리트 저면 전체에 다수의 돌기부를 만들어 이 돌기부를 점진적으로 증가하는 상부의 하중에 의해 기초사석층 상부의 틈채움쇄석 속으로 자연스럽게 삽입시켜 프리케스트 콘크리트와 기초사석층이 서로 맞물림 접합구조가 되게 하므로서 돌기부에 의해 구속력을 가짐과 동시에 접합면적증가(약15~30%)와 견고한 접합에 의한 마찰력의 증대,접지력 향상으로 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 안벽의 활동과 전도에 의한 변위를 제어하는 장점을 가지고 있다.
두번째로 본 발명은 다수의 돌기부가 점진적으로 증가하는 상부의 하중에 의해 틈채움 쇄석 속으로 자연스럽게 삽입되면서 쇄석이 압밀되어 더욱 견고한 맞물림 접합 구조가 된다.
세번째로 본 발명은 프리케스트 콘크리트 부재를 사용한 안벽에 외력과 기초사석층의 부등침하에 의해 구조물이 전도되어 경사지는 경우에도 기초사석층에 프리케스트 콘크리트 저면의 다수의 돌기부가 삽입되어 있으므로 구속력에 의해 활동과 전도에 의한 안벽의 변위가 진행되지 않는다.
네번째로 본 발명은 종래의 공법에 비하여 구속력을 가짐과 동시에 접합면적증가(약15~30%)와 견고한 접합에 의한 마찰력의 증대,접지력의 향상으로 저항력이 1.3배 내지 2.0배 정도 증대되기 때문에 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 안벽의 성능이 향상되어 안벽의 단면을 축소할 수 있어 준설,기초사석,프리케스트 콘크리트,속채움,상치콘크리트,매립등의 막대한 건설비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.
다섯번째로 본 발명은 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 안벽에서 활동과 전도에 의한 구조물의 변위로 인하여 발생하는 제반 문제점들을 해소하여 구조물의 경제성,사용성이 향상되고 건설기술의 신뢰성을 확보하므로 향후 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 안벽의 설계와 시공능력을 향상시키는 장점이 있다.
Claims (4)
- 해저 지반을 지내력이 확보되는 지지층(10)까지 준설하고 그 지지층(10)상부에 사석을 투하해서 기초사석층(12)을 형성하고 기초사석층(12)상단이 평탄하고 매끈하도록 틈채움 쇄석(30)으로 기초고르기를 하여 프리케스트 콘크리트(14)(28)를 설치한 후 프리케스트 콘크리트(14)(28)의 배면을 뒷채움 사석과 준설토,산토로 매립하고, 프리케스트 콘크리트(14)(28)의 상부에 상치 콘크리트(20)를 시공하여 이루어지는 프리케스트 콘크리트(14)(28)부재를 사용하는 중력식 안벽에 있어서,프리케스트 콘크리트(14)(28)를 육상의 제작장에서 기초사석층(12)과 접하는 프리케스트 콘크리트(14)(28)의 저면 전체에 법선(18)과 나란하고 틈채움 쇄석(30)의 크기,현장여건,프리케스트 콘크리트와의 접합등을 감안한 다수의 돌기부(34)가 형성되도록 프리케스트 콘크리트(14)(28)를 제작해서 틈채움 쇄석(30)으로 평탄하고 매끈하게 기초고르기가 완료된 기초사석층(12) 상단에 상기의 프리케스트 콘크리트(14)(28)를 설치하여 점진적으로 증가하는 프리케스트 콘크리트(14)(28)의 상부 하중에 의해 다수의 돌기부(34)가 틈채움 쇄석(30)속으로 삽입되어 프리케스트 콘크리트(14)(28)와 기초사석층(12)이 서로 맞물림 접합되게 시공함을 특징으로 하는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공방법.
- 해저 지반을 지내력이 확보되는 지지층(10)까지 준설하고 그 지지층(10)상부에 사석을 투하해서 기초사석층(12)을 형성하고 기초사석층(12)상단이 평탄하고 매끈하도록 틈채움 쇄석(30)으로 기초고르기를 하여 프리케스트 콘크리트(14)(28)를 설치한 후 프리케스트 콘크리트(14)(28)의 배면을 뒷채움 사석과 준설토,산토로 매립하고, 프리케스트 콘크리트(14)(28)의 상부에 상치 콘크리트(20)를 시공하여 이루어지는 프리케스트 콘크리트(14)(28)부재를 사용하는 안벽에 있어서,프리케스트 콘크리트(14)(28)의 저면에 다수의 돌기부(34)를 형성하여 이를 틈채움 쇄석(30)으로 기초고르기가 완료된 기초 사석층(12) 상단에 설치하여 프리케스트 콘크리트(14)(28) 저면에 형성된 다수의 돌기부(34)가 틈채움 쇄석(30)의 사이로 삽입되도록 구성함을 특징으로 하는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공구조.
- 제 2 항에 있어서, 프리케스트 콘크리트(14)를 내부에 다수의 속채움(26) 공간부가 형성된 케이슨식으로 구성하여 그 저면에 형성된 다수의 돌기부(34)가 틈채움 쇄석(30)의 사이로 삽입되도록 구성함을 특징으로 하는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공구조.
- 제 2 항에 있어서, 프리케스트 콘크리트(28)를 다수의 블럭을 적층시키는 블럭식으로 구성하고, 각 블럭의 상하면에 다수의 돌기부(40)를 형성하여 적층시 상하블럭(36)(38)이 서로 맞물리게 하고, 틈채움 쇄석(30)과 면접되는 최하단 블럭의 저면에 형성된 다수의 돌기부(34)가 틈채움 쇄석(30)의 사이로 삽입되도록 구성함을 특징으로 하는 프리케스트 콘크리트 부재를 사용하는 중력식 안벽의 저항력 증대용 맞물림 접합의 시공구조
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