KR200232748Y1 - 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수질 오염 및 막대한 가(假)물막이 예산을 방지할 수 있으며, 물의 부력을 이용하여 강재 케이슨의 가물막이에 대한 설치 및 해체가 용이한 구조를 하는 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨에 관한 것으로서, 교량의 하부로 형성되는 우물통 기초에 대한 보수를 시행하는 경우 사용되는 보조 장치에 있어서, 상기 우물통 기초에는 그 외측에 하단부, 중간부 및 상단부 케이슨의 플랜지를 플랜지 접합볼트로 결합시켜 일체로 형성시킨 강재 케이슨이 설치되는 한편, 상기 하단부, 중간부 및 상단부 케이슨에는 내측과 외측에 물이 통과하지 못하도록 내벽 철판과 외벽 철판을 각각 결합하고, 상기 내벽 철판과 외벽 철판은 결합시 일정한 틀 및 거리를 유지하도록 앵글 보강재를 수평 및 사선 방향으로 형성하며, 상기 상단부 케이슨에는 상단부의 외주연 외측으로 돌출되는 작업 발판을 형성하고, 상기 우물통 기초에 인접하여 설치되는 강재 케이슨은 설치 및 해체시 바지선에 설치된 크레인을 사용하여 결합 및 해체되는 한편, 상기 우물통 기초와 강재 케이슨의 내부 수중바닥에는 물막이 수중콘크리트가 타설되어 파손된 우물통 기초에 대한 건식 콘크리트 작업이 가능하도록 수중의 물이 우물통 기초측으로 유입되지 않도록 강재 케이슨을 가물막이로 구성시킨 것을 특징으로 하는 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨을 제공한다.

Description

교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨{Steel caisson working a basic constructing of bridge}

본 고안은 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수질 오염 및 막대한 가(假)물막이 예산을 방지할 수 있으며, 물의 부력을 이용하여 강재 케이슨의 가물막이에 대한 설치 및 해체가 용이한 구조를 하는 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨에 관한 것이다.

일반적으로 노후화된 교량기초에 대한 보수 공사를 시행하기 위하여 수중콘크리트 타설, 시트파일 박기 및 토사를 이용한 가물막이를 이용하여 교량의 구조물 기초에 대한 보수 공사를 시행하였다.

상술한 설명과 같이, 노후화된 교량기초에 대한 보수 공사를 시행하기 위하여 수중콘크리트 타설, 시트파일 박기 및 토사를 이용한 가물막이를 이용하여 교량의 구조물 기초에 대한 보수 공사를 시행하는 경우는 수질 오염이 발생하고 막대한 가물막이 예산을 낭비하게 되며, 특히 노후화된 교량기초에 대한 보수 공사를 시행하는 경우에 작업의 시공과 해체가 원활화지 못하는 문제점을 안고 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은, 물의 부력을 이용하여 강재 케이슨에 대한 설치 및 해체가 용이하여 수질 오염을 최대한 방지할 수 있고 가물막이 소요되던 비용을 최대한도로 억제시킬 수 있으며, 특히 물의 부력을 이용하여 강재 케이슨에 대한 설치 및 해체가 원활하므로 교량 보수용으로 사용할 수 있는 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 고안은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 교량의 하부로 형성되는 우물통 기초에 대한 보수를 시행하는 경우 사용되는 보조 장치에 있어서, 상기 우물통 기초에는 그 외측에 하단부, 중간부 및 상단부 케이슨의 플랜지를 플랜지 접합볼트로 결합시켜 일체로 형성시킨 강재 케이슨이 설치되는 한편, 상기 하단부, 중간부 및 상단부 케이슨에는 내측과 외측에 물이 통과하지 못하도록 내벽 철판과 외벽 철판을 각각 결합하고, 상기 내벽 철판과 외벽 철판은 결합시 일정한 틀 및 거리를 유지하도록 앵글 보강재를 수평 및 사선 방향으로 형성하며, 상기 상단부 케이슨에는 상단부의 외주연 외측으로 돌출되는 작업 발판을 형성하고, 상기 우물통 기초에 인접하여 설치되는 강재 케이슨은 설치 및 해체시 바지선에 설치된 크레인을 사용하여 결합 및 해체되는 한편, 상기 우물통 기초와 강재 케이슨의 내부 수중바닥에는 물막이 수중콘크리트가 타설되어 파손된 우물통 기초에 대한 건식 콘크리트 작업이 가능하도록 수중의 물이 우물통 기초측으로 유입되지 않도록 강재케이슨을 가물막이로 구성시킨 것을 특징으로 하는 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨을 제공한다.

도 1은 본 고안의 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨의 개념도.

도 2a는 본 고안의 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨의 제작 조립도, 도 2b는 도 2a의 조립된 강재 케이슨의 평면도.

도 3a는 본 고안의 강재 케이슨의 상단부 중간층 케이슨 제작 도면, 도 3b는 강재 케이슨의 하단부 케이슨 제작 도면, 도 3c는 본 고안의 강재 케이슨의 설치도.

도 4는 본 고안의 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨을 사용하여 보수하는 상태를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

30 : 교량 32 : 교각

34 : 우물통 기초 36 : 강재 케이슨

38 : 수중 펌프 40 : 물푸기 파이프

42 : 물막이 수중콘크리트 44 : 하단부 케이슨

46 : 중간부 케이슨 48 : 상단부 케이슨

50 : 작업 발판 52 : 내벽 철판

54 : 외벽 철판 56 : 앵글 보강재

58 : 고무 개스킷 60 : 플랜지

62 : 플랜지 접합볼트 64 : 바지선

66 : 크레인 68 : 트레미 관

70 : 레미콘 72 : 펌프 카

74 : 건식 콘크리트

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 구성과 작동 상태를 설명한다.

도 1은 본 고안의 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨의 개념도로서, 교량(30)에는 하부 교각(32)의 하부에 형성되는 우물통 기초(34)가 파손된 경우에 상기 우물통 기초(34)에 대한 보수 작업을 실시하기 위해 강재 케이슨(36)을 설치하여 보수 작업을 시행하게 된다.

상기 강재 케이슨(36)에는 내측에 수중콘크리트(42)를 타설하고 상기 강재 케이슨(36)의 작업 발판에 수중 펌프(38)를 설치하여 물푸기 파이프(40)를 이용하여 우물통 기초(34)의 내측에 있는 물을 외부로 펌핑하게 된다.

도 2a는 본 고안의 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨의 제작 조립도이고, 도 2b는 도 2a의 조립된 강재 케이슨의 평면도이다.

상기 강재 케이슨(36)은 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)으로 구성되고, 상기 상단부 케이슨(48)에는 작업자들이 작업을 시행할 수 있도록 작업 발판(50)이 설치된다.

상기 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)에는 내측과 외측에는 각각 내벽 철판(52)과 외벽 철판(54)이 용접되고, 상기 내벽 철판(52)과 외벽 철판(54)은 앵글 보강재(56)에 의해 일정한 간격이 유지된다.

상기 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)은 상호밀착되는 부분에 고무 개스킷(58)이 결합되고, 상기 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)은 결합시 볼트와 너트에 의해서 결합된다.

도 3a는 본 고안의 강재 케이슨의 상단부 중간층 케이슨 제작 도면이고, 도 3b는 강재 케이슨의 하단부 케이슨 제작 도면이며, 도 3c는 본 고안의 강재 케이슨의 설치도이다.

도 3a와 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 하단부 케이슨(44)과 상단부 케이슨(48)에는 각각 내벽 철판(52)과 외벽 철판(54)이 형성되며, 또한 상기 하단부 케이슨(44)과 상단부 케이슨(48)은 여러 부분으로 절단되어 형성됨을 잘 설명하고 있다.

도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 강재 케이슨(36)은 그 직경에 따라 임의대로 크기의 조절이 가능하며, 특히 상기 강재 케이슨(36)에는 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)를 서로 결합시키기 위해 가로 방향 및 세로 방향으로 플랜지(60)가 형성되며, 상기 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)의 각각의 플랜지(60)에는 관통공이 형성되고 그 관통공에 플랜지 접합볼트(62)가 결합되어 각각의 하단부 케이슨(44), 중간부 케이슨(46) 및 상단부 케이슨(48)를 결합시키는 구조로 형성된다.

도 4는 본 고안의 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재 케이슨을 사용하여 보수하는 상태를 나타내는 도면으로서, 상기 강재 케이슨(36)을 교각(32)의 하부에 형성된 우물통 기초(34)에 시공하는 상태를 잘 설명하고 있는데, 상기 강재 케이슨(36)은 바지선(64)을 이용해 분리된 상태로 이동되고 상기 바지선(64)이 파손된 우물통 기초(34)에 근접하게 위치되면 크레인을 이용해 우물통 기초(34)에 강재 케이슨(36)을 설치하게 된다.

상기 강재 케이슨(36)이 설치되는 작업 순서는, 먼저 강재 케이슨(36)을 제작하고 바지선(64)을 통해 수상 운반을 한 후 강재 케이슨(36)을 1단계 조립하며, 또한 1단계 조립이 완료되면, 상기 강재 케이슨(36)에 대한 2단계 조립 및 강재 케이슨(36)의 내부에 물채우기를 하여 진수하며, 그 다음으로 상기 강재 케이슨(36)에 대한 3단계 조립 및 강재 케이슨(36)의 내부에 물채우기 및 작업 발판(50)을 설치하며, 그리고 상기 강재 케이슨(36)과 우물통 기초(34)의 사이인 하상 수중바닥에 대한 터파기 및 고르기 작업을 시행한 후 트레이 관(68)을 이용하여 물막이 수중콘크리트(42)를 타설하며, 상기 물막이 수중 콘크리트(42)에 대한 타설이 완료되면, 강재 케이슨(36)과 우물통 기초(34)의 사이에 있는 물을 수중 펌프(38)를 사용하여 물푸기 작업을 실시한 후 바지선(64)의 상부에 위치한 레미콘(70)과 펌프 카(72)를 사용하여 건식 콘크리트(74)를 타설하게 된다. 상기 건식 콘크리트를 타설하는 경우에는 수중 펌프(38)를 사용하여 우물통 기초(34)와 강재 케이슨(36)의 내부에서 발생되는 물을 계속적으로 퍼낼수 있도록 수중 펌프(38)를 항상 우물통 기초(34)와 강재 케이슨(36)의 내부에 위치시키게 된다.

상기 건식보수 콘크리트에 대한 타설이 완료되면, 상기 강재 케이슨(36)을 철거하게 되는데, 이때 상기 강재 케이슨(36)에 대한 물푸기 작업을 실시하면 강재 케이슨(36)의 중량이 가벼워지면서 수상(水上)으로 떠오르게 되고 떠오른 강재 케이슨(36)을 해체한 후 다시 바지선(64)을 이용해 다른 작업 장소로 이동시키게 된다.

상술한 본 고안의 구성과 작용 상태에 따른 효과를 설명한다.

본 고안의 강재 케이슨의 구조는, 물의 부력을 이용하여 가물막이에 대한 설치 및 해체할 수 있는 구조로 형성되는 관계로 노후화된 교량의 보수 작업을 원활하게 수행할 수 있으며, 특히 상기 강재 케이슨의 구조는 종래의 여러 가지 방식보다 재활용을 하게 되므로 수질 오염 및 예산 낭비를 방지할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 교량의 하부로 형성되는 우물통 기초에 대한 보수를 시행하는 경우 사용되는 보조 장치에 있어서, 상기 우물통 기초(34)에는 그 외측에 하단부, 중간부 및 상단부 케이슨(44)(46)(48)의 플랜지(60)를 플랜지 접합볼트(62)로 결합시켜 일체로 형성시킨 강재 케이슨(36)이 설치되는 한편, 상기 하단부, 중간부 및 상단부 케이슨(44)(46)(48)에는 내측과 외측에 물이 통과하지 못하도록 내벽 철판(52)과 외벽 철판(54)을 각각 결합하고, 상기 내벽 철판(52)과 외벽 철판(54)은 결합시 일정한 틀 및 거리를 유지하도록 앵글 보강재(56)를 수평 및 사선 방향으로 형성하며, 상기 상단부 케이슨(48)에는 상단부의 외주연 외측으로 돌출되는 작업 발판(50)을 형성하고, 상기 우물통 기초(34)에 인접하여 설치되는 강재 케이슨(36)은 설치 및 해체시 바지선(64)에 설치된 크레인(66)을 사용하여 결합 및 해체되는 한편, 상기 우물통 기초(34)와 강재 케이슨(36)의 내부 수중바닥에는 물막이 수중콘크리트(42)가 타설되어 파손된 우물통 기초(34)에 대한 건식 콘크리트(74) 작업이 가능하도록 수중의 물이 우물통 기초(34)측으로 유입되지 않도록 강재 케이슨(36)을 가물막이로 구성시킨 것을 특징으로 하는 교량의 구조물 기초 보수공사용 강재케이슨.