KR200251408Y1 - 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 접합플랜지를 형성시킨 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각기초가 설치될 장소가 좁은 공간이나 높이가 제한된 곳에서도 흙막이 기초를 설치할 수 있도록 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용하여 시공을 원활히 하고, 지하 터파기 작업을 하는데 있어 작업자들의 안전을 최대한 확보할 수 있으며, 특히 기초 공사를 원활히 시행할 수 있는 구조를 가지는 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조에 관한 것이다.

본 고안은, 교량의 하부에 형성되는 교각기초 흙막이 구조에 있어서, 교각기초 흙막이는 박스 형상으로 한쪽 측면만 오픈되도록 타원형 형상으로 형성되는 조립식 강재틀을 다수개 체결하여 그 구조를 형성시키는 한편, 상기의 조립식 강재틀은 단방향 수직부와 장방향 수평부가 길이방향의 양측면과 상,하단에 일체로 연결되도록 형성되고, 상기의 조립식 강재틀의 단방향 수직부와 장방향 수평부에는 다른 조립식 강재틀이 밀착시 수직 지수막이와 수평 지수막이가 밀착된 상태로 양측면과 상,하단에 조립볼트가 체결되며, 상기의 조립식 강재틀에는 몰탈 주입구가 한쪽측면에 형성되고 상기의 몰탈 주입구에는 조기경화 시멘트가 타설되어 조립식 강재틀의 후방면이 토사면과 밀착되는 구조로 교각기초 흙막이가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조를 제공한다.

Description

접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조{A PIER STRUCTURE USING A PREFABRCATED STEEL MOULD}

본 고안은 접합플랜지를 형성시킨 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각 기초가 설치될 장소가 좁은 공간이나 높이가 제한된 곳에서도 흙막이 기초를 설치할 수 있고, 지하 터파기 작업을 하는데 안전을 확보할 수 있으며, 기초 공사를 원활히 시행할 수 있는 구조를 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조에 관한 것이다.

일반적으로 교각기초 흙막이 구조는, 공사여건에 따라서 수중기초 공사나 육상공사를 하기 위하여 강재파일 박기나 토류벽 설치, 또는 우물통 케이슨 설치 등 여러가지 방법을 사용하여 교각 흙막이 구조를 형성한다.

상술한 토류벽 설치나 우물통 케이슨을 설치하는 경우, 그 내측에 있는 토사 또는 유체를 외부로 반송한 뒤 암바닥에 바닥버림 콘크리트를 타설하고, 상기의 바닥버림 콘크리트에는 그 상부에 기초 콘크리트를 타설하며, 상기의 기초 콘크리트에는 그 상부에 기초마감 콘크리트를 타설하여 구조물의 기초를 완성하게 된다.

도 1은 종래의 교각기초 구조를 형성하기 위한 토류벽을 설치하는 상태를 나타내는 도면으로서, 시공단계에서 수중발파에 의해 형성된 수중 암반층(10)에는 그 직상부에 우물통 기초(12)가 설치되고 상기의 우물통 기초(12)에는 내측의 유체를 외부로 뿜어내면서 수중콘크리트가 타설되며, 상기의 수중콘크리트가 타설된 우물통 기초(12)에는 직상부에 교각(14)이 설치된다.

도 2는 종래의 교각기초 구조를 형성하기 위한 우물통 케이슨을 설치하는 상태를 나타내는 도면으로서, 교각 기초를 설치할 지면에는 다수개의 H 빔(20)을 박고 상기의 H 빔(20)에는 그 사이에 토류벽(24)을 설치하며, 상기의 토류벽(24)이 설치되면 포크레인 등과 같은 중장비(26)를 이용하여 교각 기초의 터파기를 시행한다.

상술한 구성에서 알 수 있는 바와 같이, 교량은 통상적으로 상,하부구조로 나뉘어져 설명되어지는데, 상부구조는 차량하중을 직접 지지하는 부분이고 하부구조는 상부구조로 부터의 하중을 지반으로 전달하는 역할을 하는 부분이다.

상술한 교량의 상,하부구조로 이루어진 교량 중 해상에 가설되는 교량은 그 시공 및 유지관리가 어려워 잠함(cassion) 구조로 형성된다.

상술한 종래의 흙막이 구조는 그 구조상 막대한 가설자재와 과다한 장비 투입으로 기초 흙막이 공사를 위한 많은 인력과 과다한 장비의 사용으로 인해 예산이 과다하게 투입되는 문제점을 안고 있었으며, 특히 기초 흙막이 공사가 완료되면 H빔과 토류벽에 대한 철거를 시행하여야 하는 작업의 번거로움을 안고 있었으며, 또한 공사장이 협소하거나 높이가 제한된 공간에서는 굴착장비나 파일향타 장비의 활용이 불가능하여 공사를 진행하는데 많은 제한이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은, 교각기초가 설치될 장소가 좁은 공간이나 높이가 제한된 곳에서도 흙막이 기초를 설치할 수 있도록 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용하여 시공을 원활히 하고, 지하 터파기 작업을 하는데 있어 작업자들의 안전을 최대한 확보할 수 있으며, 특히 기초 공사를 원활히 시행할 수 있는 구조를 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 고안은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 교량의 하부에 형성되는 교각기초 흙막이 구조에 있어서, 교각기초 흙막이는 박스 형상으로 한쪽 측면만 오픈되도록 타원형 형상으로 형성되는 조립식 강재틀을 다수개 체결하여 그 구조를 형성시키는 한편, 상기의 조립식 강재틀은 단방향 수직부와 장방향 수평부가 길이방향의 양측면과 상,하단에 일체로 연결되도록 형성되고, 상기의 조립식 강재틀의 단방향 수직부와 장방향 수평부에는 다른 조립식 강재틀이 밀착시 수직 지수막이와 수평 지수막이가 밀착된 상태로 양측면과 상,하단에 조립볼트가 체결되며, 상기의 조립식 강재틀에는 몰탈 주입구가 한쪽측면에 형성되고 상기의 몰탈 주입구에는 조기경화 시멘트가 타설되어 조립식 강재틀의 후방면이 토사면과 밀착되는 구조로 교각기초 흙막이가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조를 제공한다.

도 1은 종래의 교각기초 구조를 형성하기 위한 토류벽을 설치하는 상태를 나타내는 도면.

도 2는 종래의 교각기초 구조를 형성하기 위한 우물통 케이슨을 설치하는 상태를 나타내는 도면.

도 3은 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이를 수평하게 절단한 상태를 나타내는 도면.

도 4는 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 측면 단면도.

도 5는 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 내부 개념도.

도 6은 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 조립 상세도.

도 7은 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 설치 시공도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

50 : 교각기초 흙막이 52,72,82 : 조립식 강재틀

54 : 단방향 수직부 56 : 장방향 수평부

58 : 수직 지수막이 60 : 조립볼트

62 : 수평 지수막이 64 : 몰탈 주입구

66 : 조기경화 시멘트 68 : 지지 가대

70 : 포크레인 74 : 크레인

B : 암바닥 S : 토사면

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

도 3은 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이를 수평하게 절단한 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 측면 단면도이며, 도 5는 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 내부 개념도이다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 교각기초 흙막이(50)의 조립식 강재틀(52)은 다수개가 원형을 이루도록 구성되고 그 측면에 형성된 플랜지를 조립볼트로 체결하는 구조로 형성되는데, 상기의 조립식 강재틀(52)은 양측면에 단방향 플랜지(54)가 형성되고 상기의 조립식 강재틀(52)은 그 측면의 단방향 플랜지(54)에 다른 조립식 강재틀(72)이 결합되는 경우 그 사이에 수직 지수막이(58)가 밀착된 상태에서 조립볼트(60)로 체결된다.

이때, 상기의 조립식 강재틀(52)은 그 후면에 조기경화 시멘트(66)가 타설되는 관계로 토사면(S)과 견고하게 밀착이 된다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 상기의 교각기초 흙막이(50)의 조립식 강재틀(52)은 상,하단으로 다수개가 조립볼트(60)를 체결하여 토사면에 수직한 방향으로 연장가능하며 암바닥(B)까지 조립식 강재틀(52)이 설치되어 결합된다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 상기의 교각기초 흙막이(50)의 조립식 강재틀(52)은 상,하단으로 다수개가 설치되는 각각의 조립식 강재틀이 중첩되도록 위치된 상태로 결합된다.

상기의 조립식 강재틀(52)은 상,하단이 밀착되는 경우, 장방향 수평부(56)에 수평 지수막이(62)가 밀착된 상태로 조립볼트(60)가 체결된다.

상술한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 상기의 조립볼트(60)는 단방향 수직부(54)와 장방향 수평부(56)를 체결하는데, 이때 상기의 조립볼트(60)는 동일한 참조번호를 부여하여 사용한다.

도 6은 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 조립 상세도로서, 상기의 조립식 강재틀(52)은 박스 형상으로 한쪽 상부만 오픈되고 타원형 형상으로 형성되는 한편, 상기의 조립식 강재틀(52)에는 단방향 수직부(54)가 길이방향의 양측면에 형성되고 상기의 조립식 강재틀(52)에는 장방향 수평부(56)가 길이방향의 상,하단에 형성되며, 상기의 조립식 강재틀(52)은 단방향 수직부(54)와 장방향 수평부(56)가 동일한 높이를 이룬 상태에서 일체로 형성된다.

이때, 상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)은 상단에 설치되는 조립식 강재틀(52)(72)과 하단에 설치되는 조립식 강재틀(82)이 서로 교차되도록 형성되는데, 상기의 조립식 강재틀(82)은 그 중간부가 상단의 조립식 강재틀(52)(72)의 연결부에 위치되어 상,하단이 서로 교차하도록 설치된다.

상기의 조립식 강재틀(52)(72)은 단방향 수직부(54)에 수직 지수막이(58)가 밀착되며, 상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)은 장방향 수평부(56)에 수평 지수막이(62)가 밀착되며, 상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)은 상,하단으로 다단이 적치되어 조립볼트(60)로 결합하여 교각기초 흙막이(50)로 형성된다.

상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)은 내측면에 몰탈 주입구(64)가 형성되어 있는 관계로 그 몰탈 주입구(64)를 통하여 조기경화 시멘트를 후방에 타설하게 된다.

도 7은 본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조의 설치 시공도로서, 도면의 구조상 시공도인 관계로 (a)와 (b)로 나누어 도시한다.

상기의 교각기초 흙막이(50)의 조립식 강재틀(52)(82)은 구조물 기초의 흙막이 구조로 제작되는데, 상기의 조립식 강재틀(52)(82)은 각각의 조립식 강재틀을 원형으로 결합한 뒤 조립식 강재틀의 몰탈 주입구를 통하여 조기경화 시멘트(66)를 타설하여 상부에서부터 하부로 순차적으로 흙막이 구조를 형성하게 된다.

상기의 조립식 강재틀(52)(82)은 두개의 참조번호를 부여하여 설명하는데, 상기의 조립식 강재틀은 수평방향으로 단방향 플랜지가 상호 결합되는 72번은 도면의 구조상 생략하고 상기의 조립식 강재틀은 상,하단으로 시공되는 상태를 설명하기 위해 52번과 82번의 참조번호만을 사용하여 설명한다.

상술한 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이에 대한 시공 단계를 설명하면 다음과 같다.

제 1 단계는 구조물 기초를 설치할 장소에 대한 기초 터파기 단계로서, 포크레인(70)과 크레인(74)을 사용하여 터파기를 시행하게 된다.

제 2 단계는 기초 터파기한 구조물 기초의 수직면에 조립식 강재틀을 설치하고 조기경화 시멘트(66)를 타설하는 단계로서, 상기의 조립식 강재틀은 2단으로 형성한 상태에서 조기경화 시멘트를 그 후방에 타설하고 상기의 구조물 기초의 수직면 하부에 대하여 포크레인과 크레인을 이용하여 2단계 터파기를 시행하게 된다.

이때 상기의 조립식 강재틀에는 하부면에 지지 가대(68)가 설치되어 토사면(S)과 조립식 강재틀의 사이를 마감하게 된다.

제 3 단계는 2단의 조립식 강재틀의 하부에 2단의 조립식 강재틀을 결합하고 조기경화 시멘트를 타설하는 단계로서, 상기의 조립식 강재틀에는 하부면에 지지 가대가 설치되고 포크레인과 크레인을 이용하여 구조물 기초의 수직면 하부에 대한 3단계 터파기 작업을 시행하게 된다.

제 4 단계는 4단의 조립식 강재틀의 하부에 2단의 조립식 강재틀을 결합하고 조기경화 시멘트를 타설하는 단계로서, 상기의 조립식 강재틀에는 하부면에 지지 가대가 설치되고 포크레인과 크레인을 이용하여 구조물 기초의 수직면 하부에 대한 4단계 터파기 작업을 시행하게 된다.

제 5 단계는 6단의 조립식 강재틀의 하부에 2단의 조립식 강재틀(52)(82)을 결합하고 조기경화 시멘트(66)를 타설하여 교각기초 흙막이(50)를 마감하는 단계이다.

마감작업을 시행하기 위하여 교각기초 흙막이(50)의 내부를 정리하고 포크레인(70)을 외부로 인양시킨 후 조립식 강재틀을 이용한 흙막이 구조의 내부 바닥면에서부터 차례로 콘크리트를 타설하여 구조물 기초로 형성하게 된다.

상술한 설명에서 알 수 있듯이, 본 고안에서는 5단계로 시행되는 상태를 설명하고 있지만 연약지반인 경우에는 1단씩 상부에서부터 하부로 조립식강재틀(52)(72)(82)을 순서대로 설치하고 상기의 조립식 강재틀의 후방에는 몰탈 주입구를 통하여 조기경화 시멘트(66)를 타설하며, 동시에 터파기 작업을 시행하면서 연속적으로 구조물 기초의 흙막이 구조를 설치할 수 있기도 하다.

특히, 상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)은 박스 형태로 형성되는 관계로 양측면과 상,하단으로 조절이 가능한데, 상기의 조립식 강재틀은 측면에 대한 결합시 수직 지수막이(58)를 사용하여 결합하고 상기의 조립식 강재틀은 상,하단에 대한 결합시 수평 지수막이(62)를 사용하여 결합하며, 상기의 조립식 강재틀에는 후방에 조기경화 시멘트(66)를 타설하는 관계로 각각의 조립식 강재틀이 결합된 상태에서 외부의 토사면에서 발생되는 물의 유입을 최대한 방지할 수 있게 된다.

상술한 본 고안의 구성과 작동 상태에 따른 효과를 설명한다.

본 고안의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조는, 그 구조상 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용하여 흙막이 구조를 구성시키는 관계로 교각기초가 설치될 장소가 좁은 공간이나 높이가 제한된 곳에서도 흙막이 기초를 설치할 수 있어 시공의 제약을 해소할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기의 접합플랜지 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조는, 지하 터파기 작업을 하는데 있어 작업자들의 안전을 최대한 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 교량의 하부에 형성되는 교각기초 흙막이 구조에 있어서, 교각기초 흙막이(50)는 박스 형상으로 한쪽 측면만 오픈되도록 타원형 형상으로 형성되는 조립식 강재틀(52)(72)(82)을 다수개 체결하여 그 구조를 형성시키는 한편, 상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)은 단방향 수직부(54)와 장방향 수평부(56)가 길이방향의 양측면과 상,하단에 일체로 연결되도록 형성되고, 상기의 조립식 강재틀(52)의 단방향 수직부(54)와 장방향 수평부(56)에는 다른 조립식 강재틀(72)(82)이 밀착시 수직 지수막이(58)와 수평 지수막이(62)가 밀착된 상태로 양측면과 상,하단에 조립볼트(60)가 체결되며, 상기의 조립식 강재틀(52)(72)(82)에는 몰탈 주입구(64)가 한쪽측면에 형성되고 상기의 몰탈 주입구(64)에는 조기경화 시멘트(66)가 타설되어 조립식 강재틀(52)(72)(82)의 후방면이 토사면과 밀착되는 구조로 교각기초 흙막이(50)가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 강재틀을 이용한 교각기초 흙막이 구조.