KR20030058859A

KR20030058859A - 우물통 기초의 차수 구조 및 방법

Info

Publication number: KR20030058859A
Application number: KR1020020000092A
Authority: KR
Inventors: 최필화; 김문호
Original assignee: 대림산업 주식회사
Priority date: 2002-01-02
Filing date: 2002-01-02
Publication date: 2003-07-07
Also published as: KR100456642B1

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 우물통 기초에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

우물통 기초에 따른 교량의 교각 시공 시에 차수공사를 신속하고 완벽하게 하여 수중에서도 육상공사와 같이 작업을 수행할 수 있도록 한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 요지는 우물통(10)의 하단에 그라우팅홀(31)을 형성시키고, 그라우팅호스를 연결하기 위한 그라우팅파이프(80)나 밸브(70)로 된 체결구를 설치하고, 차수판(51)과 팽창성지수재(53), 볼트(52) 및 너트(56)를 사용하여 강각(20)과 우물통(10)의 연결 및 차수가 단일 작업에 의해 이루어지도록 한 것으로, 그라우팅작업이 용이하며, 공기를 단축할 수 있고, 강각(20)과 우물통(10)의 연결 및 분리가 용이한 장점이 있다.

4. 발명의 중요한 용도

우물통 기초에 이용된다.

Description

우물통 기초의 차수 구조 및 방법{WATER PROOFING STRUCTURE OF OPEN CAISSON AND METHOD THEREOF}

본 발명은 우물통 기초에 관한 것으로 특히, 우물통 기초의 내부로 유입되는 물을 용이하게 차수할 수 있는 구조 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 차수를 위한 우물통 기초의 단면도이다.

일반적으로 우물통 기초는 상하가 개방된 원통형의 우물통을 하천의 바닥에 설치하여 교량의 교각을 설치할 수 있도록 한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 우물통(10)을 설치한 다음 하단으로 유입되는 물을 차단하기 위하여 하단에 그라우팅 파이프(도시하지 않음)를 밀어 넣고 그라우팅재(30)를 주입하였다.

그런데, 이러한 방법은 그라우팅재(30)가 유입되는 물에 의해 우물통 안으로 쓸려 들어와 그라우팅재(30)의 주입이 용이하지 않고, 작업시간이 오래 걸릴뿐 아니라 하단으로 그라우팅재(30) 주입을 위한 파이프를 설치해야 하기 때문에 작업이곤란한 문제점이 있다.

특히, 상기와 같이 우물통(10)의 하단을 통해 그라우팅재(30)를 주입하기 위해서는 우물통(10)의 하단 바닥이 드러나도록 펌핑을 해야하는 문제점이 있다. 그런데, 그라우팅재(30)를 주입하기 전에는 누수가 계속해서 발생하기 때문에 실질적으로 하천의 바닥이 드러나도록 펌핑하는 것은 매우 곤란한 문제점이 있다.

한편, 우물통(10)이 설치된 다음에는 도1에 도시된 바와 같이 가물막이용 강각(20)을 설치하게 되는데, 강각(20)과 우물통(10) 사이의 틈으로 유입되는 물을 차단하기 위하여 외측면에 고무판(40)을 접착제나 나사못(도시하지 않음) 등을 사용하여 고정 설치하였다.

그러나, 이러한 방법은 우물통(10) 설치를 위한 하상 바닥의 발파작업이나 여타의 원인에 의해 누수가 발생하게되면 고무판(40)이 수중에 설치되어 있기 때문에 보수가 용이하지 않은 문제점이 있다.

더욱이, 강각(20)과 우물통(10)을 연결하기 위하여 별도의 볼팅이나 용접이 이루어지고 있기 때문에 작업이 비효율적인 문제점이 있다.

그리고, 우물통(10) 안쪽에 콘크리트 타설 등의 작업에 의해 일정정도 교각이 완성되면 강각(20)은 우물통(10)과 분리되어 다른 교각에 사용되게 된다. 그런데, 도1에 도시된 바와 같이 외측에 차수를 위한 고무판(40)이 설치되어 있기 때문에 잠수부가 하나하나 고무판(40) 제거 작업을 해야한다. 따라서, 공기가 늘어나고, 안전사고의 위험도 증가하는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 우물통 기초의 차수를 위한 그라우팅재의 주입이 용이하고, 공기를 단축할 수 있으며, 강각과 우물통의 연결 및 분리가 용이한 우물통 기초의 차수 구조 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 차수를 위한 우물통 기초의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 우물통 기초의 단면도이다.

도 3a, 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브의 사시도 및 설치 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 차수부의 상세도이다.

도 5a, 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그라우팅파이프의 사시도 및 설치 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 우물통20 : 강각

30 : 그라우팅재40 : 고무판

50 : 차수부51 : 차수판

52 : 볼트53 : 팽창성지수재

54 : 고무패킹55 : 와셔

56 : 너트60 : 보호덮개

70 : 밸브71 : 고무패킹

72 : 플랜지73 : 밸브손잡이

74 : 나사선80 : 그라우팅파이프

81 : 플랜지82 : 나사선

83 : 고무패킹

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 우물통 기초의 시공에 따른 차수 구조에 있어서, 우물통(10)의 하단으로 유입되는 물의 차단을 위해 그라우팅재(30)를 주입하기 위하여 우물통(10)의 하단으로부터 소정 높이에 상기 우물통(10)의 측벽을 관통하여 다수개의 그라우팅홀(31)이 형성되어 있고, 상기 우물통(10)의 안쪽 그라우팅홀(31) 일측에는 그라우팅호스를 연결하기 위한 체결구가 설치되어 있음을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 우물통 기초의 단면도이고, 도 3a, 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브의 사시도 및 설치 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 차수부의 상세도이고, 도 5a, 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그라우팅파이프의 사시도 및 설치 단면도이다.

본 발명에 따른 우물통 기초의 차수는 우물통(10)과 강각(20)을 볼트(52)와 팽창성지수재(53) 등을 이용하여 연결하고, 우물통(10)의 하단 소정 높이에 관통되어 형성된 그라우팅홀(31)을 통해 그라우팅재(30)를 주입하도록 한 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 우물통 기초는 도2에 도시된 바와 같이 우물통(10)의 하단으로 유입되는 물의 차단을 위해 그라우팅재(30)를 주입하기 위하여 우물통(10)의 하단으로부터 소정 높이에 우물통(10)의 측벽을 관통하여 다수개의 그라우팅홀(31)이 형성되어 있다.

그라우팅재(30)를 주입하기 위한 그라우팅호스(도시하지 않음)는 그라우팅홀(31)에 고정 설치된 체결구(70, 80)에 연결된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 체결구는 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 우물통(10) 안쪽의 그라우팅홀(31) 일측에 일단이 고정되고(71, 75), 타단 외주면에는 그라우팅재(30)를 주입하기 위한 그라우팅호스와 연결되기 위하여 나사선(74)이 형성된 밸브(70)로, 도시된 바와 같이 볼트(75)나 용접에 의해 우물통(10)에 고정 설치된다. 그리고, 밸브(70)에는 밀봉이 이루어지도록 밸브(70)에 플랜지(72)가 형성되어 있고, 플랜지(72)와 우물통(10) 사이에는 고무패킹(71)이 삽입 설치된다.

일반적으로, 우물통 기초는 우물통(10)을 하상에 안착시킨 다음 바닥을 굴착하여 우물통을 바닥으로 침하시키게 된다. 그런데, 암반이 나오게되면 단순굴착으로는 우물통(10)의 침하를 유도할 수 없기 때문에 암반을 굴착하기 위하여 발파작업을 하게된다. 이때, 발파에 의해 밸브(70)가 쉽게 파손될 수 있는데, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이보호덮개(60)를 설치하였다.

한편, 우물통(10) 상면에는 가물막이용 강각(20)이 설치되는데, 도 4에 도시된 바와 같이 강각(20)에는 우물통(10)과 강각(20) 사이의 틈을 통해 물이 흘러 들어오는 것을 방지하기 위하여 차수판(51)이 용접되어 있다. 차수판(51)에는 다수의 홀이 형성되어 있다. 한편, 우물통(10)의 상면에는 차수판(51)의 홀에 대응하여 다수의 볼트(52)가 용접되어 있다. 그리고, 차수판(51)과 우물통(10)의 상면 사이에는 팽창성지수재(53)가 설치되고, 고무패킹(54)과 와셔(55)가 외삽된 다음, 너트(56)에 의해 조여져 강각(20)이 우물통(10)에 고정 설치된다.

팽창성지수재(53)는 수분이 공급되면 이전상태와 비교하여 2~3배로 부피가 팽창하는 것으로, 너트(56)가 조여진 다음에 수분을 공급하여 주면 팽창성지수재(53)가 팽창하여 차수판(51)과 우물통(10) 사이의 틈을 매우기 때문에 물이 우물통(10) 내부로 유입되는 것을 방지한다.

본 발명에서는 강각(20)과 우물통(10)의 고정이 볼트(52)와 너트(56)에 의해서 이루어지기 때문에 종래와 같이 고무판을 우물통(10) 외부에 설치한 다음 별도의 고정 작업이 필요 없다. 즉, 볼트(52)와 너트(56) 사이에 팽창성지수재(53)을 설치하여 강각(20)과 우물통(10)의 연결 및 차수가 동시에 이루어지는 장점이 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 우물통 기초의 차수작업을 설명하면 다음과 같다.

육지에서 미리 체결구인 밸브(70)를 그라우팅홀(31)에 고정 설치한 다음, 우물통을 바지선으로 옮겨 임의의 지점에서 하상에 안착시킨다. 이때, 밸브(70)는 닫힌 상태를 유지하게 되며, 덮개(60)를 내려 발파에 의한 밸브(70)의 손상을 예방한다.

이후, 굴착에 의해 우물통(10)을 소정깊이까지 침하시킨 다음, 강각(20)을 설치한다.

강각(20)을 크레인을 사용하여 우물통(10)의 상면에 올려놓고, 팽창성 지수재(53)를 소정 위치에 위치시킨다.

도2에 도시된 바와 같이 우물통(10)과 강각(20)은 약 20Cm의 두께 차이가 있기 때문에 강각(20)이 올려진 안쪽의 우물통(10) 상면에 팽창성 지수재(53)를 위치시키고, 차수판(51)을 올려놓는다. 이때, 차수판(51)의 홀을 관통하여 볼트(52)가 위쪽으로 돌출 되도록 한다. 이후 고무패킹(54)과 와셔(55) 및 너트(56)를 사용하여 차수판(51)이 우물통(10)에 결합되도록 한다. 그리고, 차수판(51)과 강각(20)을 용접하여 우물통(10)과 강각(20)이 결합되도록 한다.

차수판(51)이 강각(20)에 미리 용접되어 설치할 수 있으나, 실질적으로 우물통(10)의 직경이 20m 정도로 클 경우 1%의 오차는 20Cm의 틈을 발생시키게 된다. 즉, 하상의 평탄성이나 우물통(10) 및 강각(20)제조오차에 의해 틈이 크게되면 차수에 어려움이 있다. 특히, 차수판(51)의 홀에 볼트(52)를 맞추는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다. 따라서, 바람직하게는 전술한 바와 같이 차수판(51)을 미리 강각(20)에 용접하지 않고 강각(20)을 우물통(10)에 올려놓은 다음, 차수판(51)을 볼트(52)에 외삽시키고 너트(56)로 고정한 후에, 차수판(51)과 강각(20)을 용접 연결한다.

강각(20)과 우물통(10)의 연결이 완료되면 굴착에 의해 우물통(10)을 소정깊이까지 침하시킨다. 그리고, 우물통(10) 안의 물을 펌핑하여 퍼낸다.

물이 일정정도 빠지게되면 그라우팅작업을 실시한다. 먼저, 그라우팅호스를 밸브(70)의 나사선(74)에 결합하여 연결하고, 밸브(70)를 개방시킨다. 그리고, 그라우팅재(30)를 주입한 후에 밸브손잡이(73)를 사용하여 밸브(70)를 닫고 그라우팅호스를 분리한다. 이후, 전술한 동작을 반복하여 다른 밸브(70)에 그라우팅호스를 연결하여 그라우팅재(30)를 주입한다.

그라우팅작업이 완료되면 기초시공을 위한 콘크리트를 타설하고, 교각을 시공하게된다. 소정높이까지 교각이 완성되면 강각(20)을 분리하여 다른 교각 설치에 사용하며, 차수판(51) 및 팽창성지수재(53) 등은 재활용된다.

이하, 본 발명에 따른 제2 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 제2 실시예는 밸브(70)를 대신하여 그라우팅파이프(80)를 사용한 것으로, 도5a 및 5b에 도시된 바와 같이 일측은 그라우팅홀(31)에 삽입되어 우물통(10) 외측으로 소정 돌출되고, 타측은 고무패킹(83)에 의해 그라우팅홀(31)에 밀겹합되며, 타측의 종단 외주면에는 그라우팅재(30)를 주입하기 위한 그라우팅호스와 연결되기 위하여 나사선(82)이 형성되어 있다.

한편, 그라우팅파이프(80)의 타측에는 그라우팅파이프(80)가 그라우팅홀(31)에 일정정도만 박히도록 플랜지(81)가 형성되어 있으며, 고무패킹(83)은 도시된 바와 같이 타측이 일측의 직경보다 작은 직경을 가지도록 하여 고무패킹(83)이 그라우팅홀(31)에 용이하게 삽입되도록 하였다.

제2 실시예에 따른 차수 구조에서 강각(20)과 우물통(10) 사이의 차수구조는 제1 실시예와 동일하며, 이하 제2 실시예에 따른 시공방법을 설명한다.

제2 실시예에서는 제1 실시예와는 달리 미리 그라우팅파이프(80)를 그라우팅홀(31)에 설치되지 않은 상태에서 우물통을 바지선으로 옮겨 임의의 지점에서 하상에 안착시킨다. 이때, 그라우팅파이프(80)이 설치되어 있지 않기 때문에 발파에 의한 그라우팅파이프(80)의 손상은 발생하지 않는다.

이후, 굴착에 의해 우물통(10)을 소정깊이까지 침하시킨 다음, 강각(20)을 설치한다. 강각(20)의 설치는 제1 실시예와 동일하며 그에 따른 설명은 생략한다.

강각(20)과 우물통(10)의 연결이 완료되면 굴착에 의해 우물통(10)을 소정깊이까지 침하시킨다. 그리고, 우물통 안의 물을 펌핑하여 우물통안의 물을 퍼낸다.

이때, 그라우팅홀(31)은 개방되어 있는 상태이지만 직경이 2.2Cm로 작기 때문에 펌핑이 진행되는 동안에도 계속해서 물이 유입되지만 펌프에 의한 양수능력에 비하여 미약하기 때문에 펌핑에는 문제가 발생하지 않는다.

물이 일정정도 빠지게되면 그라우팅파이프(80)를 설치한다. 먼저, 고무패킹(83)을 그라우팅파이프(80)에 외삽시킨 다음, 그라우팅파이프(80)를 그라우팅홀(31)에 내삽시켜 설치한다. 그리고, 그라우팅호스를 그라우팅파이프(80)의 나사선(82)에 결합하여 연결하고, 그라우팅재(30)를 주입한 후에 그라우팅호스를 분리한다.

일반적으로 그라우팅재(30)에는 발포우레탄이 많이 사용되며 발포우레탄을사용하여 상기 고무패킹(83)을 대체할 수도 있다. 발포우레탄의 경우 경화 시간이 10초에서 30초 정도로 매우 짧기 때문에 그라우팅파이프(80)를 통해 유입되는 물의 수압에 따라 경화시간을 조절하여 그라우팅재(30)를 주입할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 우물통(10)의 하단에 그라우팅홀(31)을 설치하고, 그라우팅호스를 연결하기 위한 체결구를 설치하여 그라우팅작업이 용이하게 이루어지도록 하였으며, 차수판(51)과 팽창성지수재(53), 볼트(52) 및 너트(56)를 사용하여 강각(20)과 우물통(10)의 연결 및 차수가 단일 작업에 이루어지도록 하였다.

상기와 같이 본 발명은 우물통(10)의 하단에 그라우팅홀(31)을 형성시키고, 그라우팅호스를 연결하기 위한 그라우팅파이프(80)나 밸브(70)로 된 체결구를 설치하고, 차수판(51)과 팽창성지수재(53), 볼트(52) 및 너트(56)를 사용하여 강각(20)과 우물통(10)의 연결 및 차수가 단일 작업에 의해 이루어지도록 함으로써, 그라우팅작업이 용이하며, 공기를 단축할 수 있고, 강각(20)과 우물통(10)의 연결 및 분리가 용이한 장점이 있다.

Claims

우물통 기초의 시공에 따른 차수 구조에 있어서,

우물통(10)의 하단으로 유입되는 물의 차단을 위해 그라우팅재(30)를 주입하기 위하여 우물통(10)의 하단으로부터 소정 높이에 상기 우물통(10)의 측벽을 관통하여 다수개의 그라우팅홀(31)이 형성되어 있고,

상기 우물통(10)의 안쪽 그라우팅홀(31) 일측에는 그라우팅호스를 연결하기 위한 체결구가 설치되어 있음을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 체결구는,

일측은 상기 그라우팅홀(31)에 삽입되어 상기 우물통(10) 외측으로 소정 돌출되고, 타측은 고무패킹(83)에 의해 상기 그라우팅홀(31)에 밀겹합되며, 상기 타측의 종단 외주면에는 상기 그라우팅재(30)를 주입하기 위한 주입호스와 연결되기 위하여 나사선(82)이 형성된 그라우팅파이프(80)임을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 체결구는,

상기 우물통(10) 안쪽의 그라우팅홀(31) 일측에 일단이 고정되고(71, 75), 타단 외주면에는 상기 그라우팅재(30)를 주입하기 위한 주입호스와 연결되기 위하여 나사선(74)이 형성된 밸브(70)임을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 우물통(10)의 설치 시에 발파에 따른 충격에 의해 상기 밸브(70)가 파손되는 것을 방지하기 위한 보호덮개(60)를 더 구비함을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 구조.
청구항 1내지 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 우물통(10)의 상면에는 일측이 상기 우물통(10)에 다수의 볼트(52)가 용접 설치되고,

상기 우물통(10)의 상면에는 팽창성 지수재(53)가 설치되며,

상기 볼트(52)에 대응하여 다수의 홀이 형성된 차수판(51)이 설치되되, 상기 볼트(52)가 상기 홀에 삽입되어 설치되고,

상기 차수판(51)의 홀을 관통하여 삽입된 상기 볼트(52)에 너트(56)가 조여져 상기 차수판(51)과 우물통(10)을 고정연결하며,

상기 우물통(10)의 상면에 안착되어 설치된 가물막이용 강각(20)의 내측 하단과 상기 차수판(51)을 용접하여 상기 강각(20)과 상기 우물통(10)을 결합하는 것을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 구조.
우물통(10)의 하단으로부터 소정 높이에 상기 우물통(10)의 측벽을 관통하여 형성된 다수개의 그라우팅홀(31)을 구비한 우물통 기초의 시공에 따른 차수 방법에 있어서,

하상에 안착된 상기 우물통(10)에 강각(20)을 설치하는 제1단계;

상기 강각(20)의 설치한 다음 소정깊이까지 상기 우물통(10)을 침하시키는 제2단계;

상기 소정깊이까지 침하가 이루어지면 상기 우물통 내의 물을 펌핑하는 제3단계;

상기 펌핑에 의해 상기 그라우팅홀(31)이 수면 위로 노출되면 상기 그라우팅홀(31)에 그라우팅파이프(80)를 설치하는 제4단계;

상기 설치된 그라우팅 파이프(80)에 그라우팅호스를 연결하여 그라우팅재(30)를 주입하는 제5단계로 이루어짐을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 방법.
우물통(10)의 하단으로부터 소정 높이에 상기 우물통(10)의 측벽을 관통하여 형성된 다수개의 그라우팅홀(31)을 구비한 우물통 기초의 시공에 따른 차수 방법에 있어서,

상기 우물통(10) 안쪽의 그라우팅홀(31) 일측에 일단이 고정되고(71, 75), 타단 외주면에는 상기 그라우팅재(30)를 주입하기 위한 주입호스와 연결되기 위하여 나사선(74)이 형성된 밸브(70)를 설치한 다음 상기 밸브(70)가 닫힌 상태에서 상기 우물통(10)을 하상에 안착시키는 제1단계;

상기 하상에 안착된 상기 우물통(10)에 강각(20)을 설치하는 제2단계;

상기 강각(20)의 설치한 다음 소정깊이까지 상기 우물통을 침하시키는 제3단계;

상기 소정깊이까지 침하가 이루어지면 상기 우물통 내의 물을 펌핑하는 제4단계;

상기 펌핑에 의해 상기 그라우팅홀(31)이 수면 위로 노출되면 상기 밸브(70)에 그라우팅호스를 연결하고, 상기 밸브(70)를 개방하여 그라우팅재(30)를 주입하는 제5단계;

상기 그라우팅재(30)의 주입이 완료되면 상기 밸브(70)를 닫고 상기 그라우팅호스를 분리시키는 제6단계로 이루어짐을 특징으로 하는 우물통 기초의 차수 방법.