KR200398755Y1 - 암거 지지구조 - Google Patents

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KR200398755Y1
KR200398755Y1 KR20-2005-0020227U KR20050020227U KR200398755Y1 KR 200398755 Y1 KR200398755 Y1 KR 200398755Y1 KR 20050020227 U KR20050020227 U KR 20050020227U KR 200398755 Y1 KR200398755 Y1 KR 200398755Y1
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culvert
mounting hole
main body
protrusion
cleavage
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KR20-2005-0020227U
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조청휘
오세은
김옥수
이준구
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한림에코텍 주식회사
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01FADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F5/00Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means
    • E01F5/005Culverts ; Head-structures for culverts, or for drainage-conduit outlets in slopes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/46Foundations for supply conduits or other canals
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
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    • E02D2600/00Miscellaneous
    • E02D2600/20Miscellaneous comprising details of connection between elements

Abstract

본 고안은 암거 시공방법 및 이를 위한 암거 지지구조에 관한 것으로, a. 적어도 한쌍의 암거 지지부재를 같은 높이로 배열하기 위해, 상기 암거 지지부재의 하부가 묻히도록 기초 콘크리트층을 지면에서 소정높이로 형성하는 단계; b. 접합면에 내측방향으로 단면이 좁아지도록 형성되는 개구부 및 상기 개구부의 내측으로 구형으로 형성되는 취부공이 형성된 암거를 상기 암거 지지부재 상부에 위치시키는 단계; c. 상기 암거 취부공의 내측방향으로 뻗어있는 반구형의 돌출부가 탄성재로 형성되는 본체의 적어도 일측 끝에 형성되고, 상기 본체에 축 길이방향을 따라 개열용 공간부가 형성되며, 상기 개열용 공간부를 형성하는 본체와 상기 반구형의 돌출부 후방면이 서로 면접촉을 이루도록 하는 지수부재의 한쪽을 일측의 암거 취부공 내에 삽입하는 단계; d. 상기 지수부재의 다른 한쪽이 타측의 암거 개구부 내에 적어도 일부 삽입되도록 타측의 암거를 일측의 암거에 인접하도록 이동시키는 단계; e. 상기 암거의 내부 또는 외부면에 인서트홀을 형성하여 상기 인서트홀에 연결바를 삽입하고, 인접한 암거들의 연결바를 턴버클을 통해 연결하여, 상기 턴버클을 회전시키는 것에 의해 상기 지수부재의 다른 한쪽 돌출부가 타측의 암거 취부공 내에 삽입되도록 암거의 접합면을 밀착시키는 단계; f. 상기 암거 지지부재의 측면부에 모르타르를 충진시켜 고형화하는 단계; g. 상기 적어도 한쌍의 암거 지지부재의 내측공간에 그라우트재를 충진 고형화 시키는 단계; 및 h. 상기 암거에 부착된 연결바와 턴버클을 제거하는 단계;를 포함하는 암거 시공방법을 제공한다.

Description

암거 지지구조{culvert support structure}
본 고안은 암거 지지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 박스형 암거 다수개를 연결하여 시공하는데 있어서 암거들의 배열을 좀더 용이하게 하고 상호간의 위치가 정확하게 배열될 수 있도록 하는 암거 지지구조에 관한 것이다.
일반적으로, 도시의 지하 공간에는 배출되는 하수를 하수종말처리장으로 유도하거나 가정으로 전력 및 통신 서비스를 제공하는 케이블을 부설하기 위한 하수구, 전력구, 통신구, 공동구 등이 설치되는데, 도로 등을 파서 매설로를 형성하고, 일정한 장소에서 제작된 프리캐스트 콘크리트인 조립식 암거를 서로 연결하여 하수구, 전력구, 통신구, 공동구 등을 설치한다.
이와 같이 하수구, 전력구, 통신구, 공동구 등의 설치에 사용되는 암거는 통상 사각형으로 형성되는데, 내측에 형성된 공간은 케이블 부설이나 하수를 처리하기 위한 수로로 사용된다.
암거들은 서로 연결되는 형식으로 배열되어야 한다. 암거들을 각각 부설될 위치에 배열한 후, 밀착시켜 연결하게 된다. 암거는 도 1에서와 같이, 견고한 지반 위에 기초콘크리트층(200)을 형성하고, 그 상부에 배열된다. 또한 암거(100)는 부설 모르타르(150)를 통해 기초 콘크리트(200) 상부에서 고정된다.
암거(100)를 모르타르(150) 상에 올려놓은 후 암거들과의 연결을 위해 모르타르 위에서 다른 암거를 향해 밀게 되며, 이때 모르타르는 유동성을 가진 굳기 전의 상태이기 때문에 수평을 유지하지 못하고 밀리게 된다. 도 2는 이러한 상태의 암거 및 모르타르의 상태를 도시한 도면이다.
도 2에서와 같이 모르타르(150) 면은 암거(100,101) 사이가 볼록하게 솟아오르게 되며, 이동중인 암거(101)는 수평하지 않은 경사진 상태가 되기 쉽다. 이와 같은 경우 암거 사이의 평형을 맞추기 어렵게 되며, 설치하고자 하는 정위치에 암거를 배열하기 힘들게 된다. 또한 통상 하구관 부설을 위한 암거들은 큰 중량과 부피를 갖고 있는 것이 대부분이어서 쉽게 위치조정을 하기도 쉽지 않다.
또한 모르타르(150)가 솟아오르면, 이 부분이 암거 사이에서 그대로 굳어지게 되며, 이는 암거를 서로 밀착시키지 못하게 하는 원인이 될 수 있다.
도 3은 암거들(100,101)이 서로 어긋나서 배열된 상태를 도시한 도면이다. 암거 하부 모르타르(150)가 유동성을 가진 상태이기 때문에 암거를 정확한 위치에 배열하였다 하더라도 암거의 중량에 의해 움푹 들어갈 수 있게 된다. 이는 암거들의 높이를 일정하게 맞추기 어렵게 되는 문제를 유발한다. 결국, 암거들이 서로 밀착되어 기밀성을 요하는 시공상황에서 암거들의 위치가 서로 일치하지 않게 되면 기밀을 위한 별도의 조치 뿐 아니라, 기밀 자체가 어려워지는 문제가 있게 된다.
또한, 종래의 경우 접합해야 할 암거 접합단에 고무나 수지를 소재로 한 단면 L자형에 가깝게 형성한 캡상의 탄성체 한 변을 암거 단부 외주 및 암거 접속 측 단면에 접하도록 덮고, 그 캡상의 탄성체의 단면 내주로 돌출한 결합용 돌출부의 접속단에 접착제나 점착제를 고착 방식으로 도포하는 것에 의해 암거 접합 시에 접속단 상호간을 접합하는 방식을 사용하여 왔다. 또한 접합된 암거의 캡상 탄성체의 접합단 외주에 단면 T자형의 강제 컬러를 끼워 구성하는 암거 누수방지 이음과 지수방법이 있다. 이 암거의 누수방지 이음과 지수방법은 암거가 침하하거나 S자형의 접속면이 V자형으로 열린 경우에, 캡상의 탄성체 단면 내주로 돌출한 결합 돌출부가 서로 접합된 캡상 탄성체의 단면과 동일하게 V자형으로 열리게 된다. 이는 만약 강제 컬러와 계지용의 돌출부 사이에 간극이 생기는 경우가 있더라도 열린 캡상의 탄성체에 의해 지수를 꾀하려는 것이다(일본실용신안등록공개공보 특개평1-229191).
하지만 이와 같은 종래의 암거 누수방지 이음과 지수방법은, 연약지반에서 지반침하가 크게되거나 콘크리트제 접합물의 암거 곡선부설에 의해 S자형이 되면, 접합되는 암거 상호간의 접합단에 덮은 단면 L자형의 캡상의 탄성체 상호간에 신장 한계를 초과하는 부하가 걸리게 되는 문제가 있다. 이로 인해 암거의 접속측 단면에 상호 설치하여 고착한 접착제나 점착제가 열화되는 등 결합용 돌출부 상호간이 암거 상호간의 V자형 확개(擴開) 정도에 따르지 못하고 절단되거나 암거의 단부 외주에 내장 고착되어, 캡상 탄성체의 다른 단에 설치된 계지용 돌출부가 암거 외주에서 빠져 나와 이탈하여 충분한 지수성을 발휘하지 못하게 되고 누설이 발생하는 것이었다.
또한 종래의 암거 누수방지 이음과 지수방법은 단면 T자형의 강제 컬러를 암거 캡상의 탄성체 접합단(端)의 외주에 끼우는 것이므로, 암거 상호간의 접합작업에 많은 시간과 노력이 들었으며 구조가 복잡하고 부품 수도 많아 제작 및 설치를 용이하게 할 수 없는 문제가 있어왔다.
따라서, 암거의 시공시에 접합부의 지수성을 확보하면서 시공성을 높일 수 있는 방안에 대한 여러 연구가 계속되어 왔다.
본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 암거가 정확한 위치로 배열될 수 있도록 하는 암거 지지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 암거가 배열된 상태에서 상호간 위치조절을 위해 암거를 이동시키는 것을 용이하게 하는 암거 지지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 암거에 암거 상호간의 연결을 용이하게 하기 위하여 인서트홀과 암거가 기초콘크리트 상에서 고정될 수 있도록 그라우트 주입구를 구비한 암거 지지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 연약지반에서 지반침하가 크거나 콘크리트제 접합물로 암거의 곡선 부설에 의해 S자형으로 된 경우에도, 콘크리트제 접합물 상호간의 변위에 따라 탄성재로 형성한 접합부재 본체가 신장되도록 하고, 이로인해 누설이 일어나지 않고 충분한 지수성을 발휘하도록 하는 지수부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 고안은 콘크리트제 접합물 상호간의 접합작업이 보다 간단하게 되어 작업 효율이 뛰어나게 되며, 구조가 간단하고 부품 수도 적어서 제작 및 설치가 간단하고, 제작비, 공사비, 자재비가 저렴한 지수부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 지면에서부터 소정높이로 형성되는 기초 콘크리트층; 상기 기초 콘크리트층에 묻혀 고정되고, 상부가 상기 기초 콘크리트층 상부면 보다 소정거리 돌출되어 같은 높이로 배열되는 적어도 한쌍의 암거 지지부재; 접합면에 내측방향으로 단면이 좁아지도록 형성되는 개구부, 상기 개구부의 내측으로 구형으로 형성되는 취부공, 내부 또는 외부면에 형성되는 적어도 하나의 인서트홀, 및 하부면에 형성되는 관통홀을 포함하고, 상기 암거 지지부재 상에 다수개가 위치하는 박스형의 암거; 본체, 상기 암거 취부공의 내측에 위치하고 상기 본체의 양끝단에 형성되는 한쌍의 반구형의 돌출부, 및 상기 본체의 축 길이방향을 따라 형성되고 상기 돌출부 후방면과 서로 면접촉을 이루는 개열용 공간부를 포함하고, 탄성재로 형성되어 암거 접촉부위를 밀폐하는 지수부재; 상기 암거 지지부재의 외측면과 상기 기초 콘크리트 상부면이 이루는 공간에 충진되는 무수축 모르타르; 및 상기 암거 지지부재의 내부에 상기 암거의 관통홀을 통해 도입되어 충진되는 그라우트재;를 포함하는 암거 지지구조를 제공한다.
바람직하게는 상기 암거 지지부재는 H형 빔이 된다. 또한 상기 지수부재는, 상기 돌출부 후방에 돌출부의 삽입방향을 향해 상기 개구부에 접촉 가능하게 비스듬히 형성되고, 상기 돌출부보다 바깥쪽으로 소정길이 돌출되는 립(lip)형상을 이루어 취부공 안을 수밀상태로 유지하도록 하는 폐쇄압접부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 바람직하게는 상기 b단계 이후에, b1. 상기 암거에 형성되는 취부공에 그라우트재를 주입하여, 상기 취부공에 삽입되는 상기 지수부재의 돌출부가 상기 취부공 내에서 고정되도록 하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한 바람직하게는 상기 취부공과 개구부의 경계부분에는 잘록한 돌출부분이 형성되고, 상기 잘록한 돌출부분의 개구 폭보다 상기 본체의 돌출부의 지름이 작게 형성된다.
또한 상기 개열용 공간부는, 본체에 형성되는 V자형 홈; 접합부를 통해 상기 V자형 홈의 일측변에 접촉할 수 있도록 형성되는 폐쇄단부; 및 상기 폐쇄단부의 내측 부분에 설치된 넓은 폭의 내역(內域) 공간부;를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 개열용 공간부는 본체에 인접하여 서로 상반되는 방향으로 여러 개가 형성될 수 있고, 상기 개열용 공간부는 개열용 공간부를 가로질러 반대편 본체를 연결하고, 인장력에 의해 파단되어 개열이 가능하게 형성되는 개열용 예정구를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한 바람직하게는 상기 본체에는 최소 윗면 또는 아랫면에서 암거의 접합면에 접촉하여 취부공 안을 수밀상태로 유지하도록 하는 폐쇄벽을 축 길이 방향에 대하여 수직인 두께 방향으로 돌출시켜 형성할 수 있다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 중심으로 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
본 고안은 통수로(通水路)와 같은 매설용 또는 복개설치하는 박스형 암거를 보다 정확하고, 용이하게 시공하는 방법과 이를 위한 암거 지지구조를 제공한다. 도 4는 본 고안에 의한 암거 지지구조를 도시한 도면이다.
먼저, 도 4에서와 같이 암거의 지지상태를 살펴본다.
암거(1)는 통상 박스형의 형상을 갖게 되며, 내부에 수로 등이 구성되고, 외벽이 형성되는 구조이다. 암거(1)는 그 부피 및 중량이 크기 때문에 각각의 단위 규격으로 형성되며, 각 암거별로 이동 및 설치된다.
본 고안에서 각 암거(1)들은 암거 지지부재(60) 상에 배열된다. 암거 지지부재(60)는 바람직하게는 H형 빔이 되며, H형 빔을 수평하게 길게 설치하여 암거들이 올려진 상태에서 빔의 길이방향을 따라 슬라이딩되어 이동할 수 있도록 한다. 암거 지지부재(60)는 충분한 수평길이를 갖도록 선택되며, 시공현장의 조건에 따라 적절한 길이를 선택하여 시공될 수 있다.
암거 지지부재(60)는 지면 상에 형성되는 기초 콘크리트층(70)에 묻혀 고정된다. 암거 지지부재(60)는 기초 콘크리트층 내부에 완전히 묻히게 되는 높이 조절부재(도 6, 81)에 의해 일정 높이로 미리 조정되며, 암거지지부재(60)와 지면 사이를 콘크리트에 의해 완전히 고정시키게 된다. 이러한 기초 콘크리트층(70)은 암거를 수직방향 변위이동 없이 안전하게 지지하는 기능을 하고, 또한 암거 지지부재를 암거의 이동, 설치에 따른 위치변화 없이 견고하게 위치고정하는 기능을 하게 된다.
도 5는 도 4의 암거(1)가 암거 지지부재(60)에 올려진 상태를 도시한 단면도로서, H형빔 형상을 갖는 암거 지지부재(60)의 상부면에 암거(1)의 하부가 밀착되어 지지되는 형상을 도시하고 있다. 암거(1)는 위치 조정된 후, 고정을 위해 후술하는 무수축 모르타르와 그라우트재를 도입하게 되며, 이를 위해 암거 하부에는 그라우트재 도입을 위한 관통홀(58)이 형성된다.
본 고안의 암거 시공방법 및 지지구조에서는 도 6에 도시한 바와 같은 지수부재가 암거들 사이의 접합면의 지수성을 확보하기 위하여 사용된다. 도 6은 본 고안의 암거에 사용되는 지수부재의 실시예 1에 따른 접합상태의 확대 사시도이고, 도 7은 지수부재의 본체의 개열용 공간부가 열린 상태를 확대 도시한 단면도이다.
도 6에서, 암거(1)는 접합 시에 충합이 가능한 접합면(2)을 마주보고 설치하게 된다. 이때 암거들 사이의 접합면을 통해 암거 내부를 흐르는 유체가 흘러나오지 않고 또한 외부로부터 유입되지 않도록 하기 위하여 지수부재를 사용하게 된다. 본 고안의 암거 시공방법 및 지지구조에서 사용되는 지수부재를 삽입, 고정하기 위해, 암거(1) 접합면에는 개구부(4)와 취부공(3)이 형성된다.
취부공(3)은 도 6에서와 같이 그 단면이 원형에 가까운 구 형상을 이룬다. 접합해야 할 양쪽 암거 A, B의 접합면(2) 중 적어도 일측의 암거의 접합면(2)은 본체(6)의 한쪽 끝에 형성한 돌출부(6a)가 삽입될 수 있는 지름으로 형성된다.
개구부(4)는 내측에 설치된 취부공 방향으로 단면이 좁아지도록 형성되며, 취부공(3)과 개구부(4)의 경계부분에는 잘록한 돌출부분(5)이 형성되어 있다. l1은 개구부(4)의 상하방향의 최소 치수의 개구 폭이다.
지수부재의 본체(6)는 고무 또는 합성수지 등의 탄성재로 형성되며, 정면측이 원형에 가깝게 형성된다. 본체(6)는 적어도 일측에 암거 A 또는 B의 접합면을 향하여 형성되는 반구형의 돌출부(6a)를 포함한다. 도 6에서 지수부재 본체(6)는 일측 및 다른 일측에 각각 반구형의 돌출부(6a)가 암거 A,B 각각에 삽입되도록 설치된다.
본체(6)를 형성하는 탄성재에는 지수부재를 구조적으로 보강하기 위해 유리섬유, 탄소섬유 등의 무기섬유를 편성한 것을 혼합하는 것도 가능하다.
본체(6)는 한쪽 돌출부에서 다른 쪽의 돌출부에 이르는 전장이 약 75mm, 본체(6)의 두께h는 약 17mm 가 되도록 형성하였다. 또한 상기 돌출부(6a)는 그 장축 방향의 길이12가 약 6.6mm이며 단축 방향의 길이13이 약 8.5mm 정도의 크기로 형성된다. 또한 돌출부(6a)의 선단 잘록한 부분의 두께 방향의 높이h는 2mm 이상으로 형성된다.
폐쇄압접부(6b)는 돌출부(6a)의 후방에 형성되며, 취부공(3)에 대한 돌출부(6a)의 삽입방향(S)에 대하여 소정의 설치각도로 비스듬히 설치된다. 폐쇄압접부(6b)는 돌출부(6a)보다 외측으로 긴 길이 l4를 갖는 립(rib) 형상을 이루게 된다. 폐쇄압접부(6b)는 원하는 개수로 형성될 수 있고, 바람직하게는 도면 상에서와 같이 돌출부(6a)의 후방에 상하 두개씩 형성된다. 상기 립(lip) 형상의 폐쇄압접부(6b)의 설치각도는 45°~60°범위가 바람직할 수 있으며, 이는 돌출부(6a)를 개구부(4) 안에 삽입하기 용이하도록 함과 동시에 개구부(4)에서 폐쇄압접부(6b)가 이탈되는 것을 방지하기 적합하도록 한 것이다. 그리고 상기 폐쇄압접부(6b)가 개구부(4)의 내면에 압접되면 취부공(2) 및 개구부(4) 안을 수밀상태로 지속할 수 있는 효과를 제공한다.
개열용 공간부(9)는 본체(6)에 축 길이방향 I을 향해 다수개 형성된다. 도 6에서는 상기 개열용 공간부(9)가 두개 형성되며, 이 개열용 공간부(9)는 V자형 홈(10)과 본체(6)의 폐쇄단부(9a) 및 내역 공간부(9b)에 의해 형성된다. V자형 홈(10)은 본체(6)의 외측부분에서 두께방향(T)으로 돌출부(6a)가 연결되는 부분과 소정 두께(t)의 연결편부(6c)가 이루는 절곡된 부위를 의미한다. 그리고 인접한 개열용 공간부(9)들은 서로 반대방향으로 축 길이방향(I)으로 형성된다.
개열용 공간부(9)를 축 길이방향으로 배열하는 경우 양쪽 돌출부 부분 사이의 길이 조절은 개열용 공간부를 형성하는 부재의 길이 조절에 의해 가능하게 된다. 즉, 개열용 공간부를 형성하는 부재의 두께를 두껍게 하는 것에 의해 접합부의 이격 공간을 조절하는 것이 아니므로 부재가 과도하게 두껍게 형성되지 않게 되고, 이에 따라 절곡된 연결부(9b)의 두께 역시 다른 부분의 두께와 거의 비슷한 두께로 형성될 수 있게 된다. 이와 같은 경우 개열용 공간부가 신장된 경우에도 펼쳐진 부분이 일정한 두께를 갖게 되어 전체적으로 인장력을 받을 수 있게 되므로 특정부분에 응력이 집중되어 취약하게 되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 V자형 홈(10) 중 돌출부(6a) 후방면과 본체(6)는 서로 면접촉하게 된다. 이에 의해 지수부재를 접합면의 취부공(3)에 삽입할 때 균등한 힘이 돌출부 후방면에 작용하게 되어 돌출부에 균일하고 치우치지 않는 힘을 가하고, 돌출부가 취부공의 중심선 상에 위치하도록 한다.
지수부재(25)는 암거 취부공(3)으로 돌출부(6a)를 밀어누르는 힘으로 삽입하게 된다. 이때 취부공의 중심선에서 치우친 상태로 삽입하게 되면, 일측의 콘크리트제 접합물에 삽입은 가능할 수 있으나 다른 접합물에 나머지 돌출부를 삽입할 때 돌출부가 취부공에서 크게 어긋나게 되어 돌출부 삽입 작업이 극히 곤란하게 된다. 결국, 각 지점에서 작용하는 힘이 차이를 갖게 되면, 지수부재의 돌출부는 취부공의 중심축에서 치우친 상태로 비스듬히 삽입되는 문제가 발생할 수 있게 된다.
본 고안의 암거 시공 및 지지구조에 사용되는 지수부재는 본체(6) 내부에 형성되는 개열용 공간부가 본체의 축방향을 따라 형성되기 때문에 돌출부 삽입시에 후방에서 접촉하고 있는 접촉면이 수평하고 균일하게 형성된다. 즉, 균등한 힘이 돌출부 후방면에 전체적으로 작용하기 때문에 돌출부에 균일하고 치우치지 않는 힘을 가하게 되어 돌출부가 취부공의 중심선 상에 위치하도록 하는 특징적인 효과를 제공하게 된다.
또한 접합부(11)의 길이l5는 약 1mm 이하의 길이로 설치되며, 이는 암거A, B의 접합 시에 연약지반에서의 지반침하나 암거A, B를 곡선으로 부설하여 S자형이 형성되는 것 등에 의해 소정 이상의 인장력P나 압축력N이 접합물 연결부위에 걸리는 경우, 본체(6)가 강성을 발휘하여 취부공(3) 내의 소정위치에 돌출부(6a)를 삽입하기에 가장 적절한 길이가 된다.
또한 개열용 공간부(9)의 넓은 폭의 내역 공간부(9b)는 원호형으로 형성되고 그 직경은 4mm 정도의 크기로 형성되지만 그 안의 형상은 도면에 도시한 것에 한정되지 않고 자유롭게 변경이 가능하다.
그리고 암거A, B의 부설 후의 지반침하나 암거A, B를 직선이 아니라 곡선으로 부설하여 S자형으로 부설한 경우에 소정 이상의 인장력P나 압축력N이 취부공(3) 내에 설치된 돌출부(6a)를 양끝단부에 갖는 본체(6)에 가해지면, 본체(6)의 V자형 홈(10)이 열리거나 미끄럼으로 인해 어긋나서 개열된다. 그 결과, 상기 V자형 홈(10)에 이어져서 설치하는 접합부(11)를 통해 축 길이 방향(I)을 향해서 연속 설치한 개열용 공간부(9)의 한쪽 끝에 설치한 폐쇄단부(9a)가 개열되고, 본체(6)는 도 7에 도시한 바와 같이 전체적으로 종횡으로 신장하게 된다. 이때 본체(6)는 신장하여 신축성을 발휘하게 되고 이에 의해 본체(6)가 암거A, B 연결 위치 이동에 대하여 대응할 수 있게 되고, 본체(6)이 암거A, B에 대하여 우수한 지수성을 갖게 된다.
그라우트재(7)는 예를 들어 무수축성 시멘트 몰탈이 흔히 사용되지만 이밖에 액상 고무, 또는 합성수지가 사용된다. 그리고 이 그라우트재(7)는 지수부재를 삽입하기 전에 취부공(3)의 내부에 충진된다. 그러나, 암거의 외부에 취부공(3)으로 통하는 도입통로를 별도로 형성하여 이를 통해 그라우트재를 충진하는 것도 가능하다.
도 8은 본 고안의 지수부재의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 8에서는 본체(6)의 축 길이 방향I에 형성되는 개열용 공간부(9)가 도 6 및 도 7과 달리 달리 4개가 설치되어 있는 것이 특징이다.
도 9는 지수부재의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 고무 등의 탄성재로 이루어진 본체(6)의 윗면 또는 아랫면에 암거A, B의 접합면(2)에 접촉되는 폐쇄벽(20)을 본체(6)의 축 길이 방향(I)과 교차하는 두께 방향(T)에 형성하였다.
이러한 구성에 의해 립(lip)상의 폐쇄압접부(6b)를 개구부(4)의 내벽에 압축하여 취부공(3)의 수밀성을 유지하는 경우와 더불어 취부공(3) 안을 2중 수밀상태로 유지하여 그라우트재(7)의 누수를 확실하게 방지하고 취부공(3) 안에 삽입되는 돌출부(6a)가 빠지는 것을 방지하도록 하였다.
또한 도 10과 같이 얇은 연결부위를 남기고 V자형 홈(10')을 형성하거나, 도 11에 도시한 바와 같이 수 백㎛~수 mm 두께의 연결부(10"a)를 형성하여 그 연결부(10"a)의 좌우측에 V자형 홈(10")을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 개열용 공간부(9)를 가로질러 반대편 본체를 연결하고, 일정 인장력 이상의 인장력P을 본체(6)에 가하는 경우 파단되어 개열되는 개열용 예정구(30)가 형성됨으로써 이를 통해 개열용 공간부(9)를 개열하도록 하는 것도 가능하다.
도 12a 내지 12g는 본 고안에 의한 암거 시공방법을 도시한 도면이다.
a. 암거 지지부재 배열
먼저, 도 12a에서와 같이 적어도 한쌍의 암거 지지부재를 같은 높이로 배열한다. 이를 위해 암거 지지부재(60)를 높이조절부재(41) 상에 배열하고, 이러한 높이 조절부재(41)는 지면에서 암거 지지부재(60)를 일정 높이에 위치하도록 지지하게 된다. 암거 지지부재(60)는 하부면과 상부면이 모두 평평한 면을 포함하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해 암거 지지부재(60)는 바람직하게는 H형 빔이 될 수 있다.
암거 지지부재(60)는 암거 하부에 적어도 한쌍이 배열되는 것이 바람직하다. 암거의 크기 및 중량에 따라서 2개 또는 그 이상의 암거 지지부재(60)가 배열될 수 있다. 또한 암거 지지부재(60)들은 서로 같은 높이를 유지하도록 배열되는 것이 바람직하며, 이는 암거 배열시 일측방향으로 기울어져서 암거가 미끄러져 내리거나 이동시 일측 하부에 큰 하중이 걸려 구조물이 파손되는 등의 문제를 방지하기 위한 것이다.
암거 지지부재(60)를 배열한 후, 도 12b와 같이 지면에 기초 콘크리트층(70)을 형성한다. 기초 콘크리트층(70)은 암거 지지부재(60)의 일부가 묻혀 고정되도록 형성된다. 기초 콘크리트층(70)은 지반 바로 위에 또는 지반상에 잡석으로 고르기 한 후에 형성될 수 있으며, 암거 지지부재의 높이 조절을 위한 높이 조절부재와 암거 지지부재의 상부 일부를 남긴 나머지 부분 전체를 포함하여 형성된다.
암거 지지부재(60)는 도 12b에 도시한 바와 같이 기초 콘크리트층(70)에 의해 위치가 견고하게 고정되며, 또한 암거의 중량에도 위치가 변동되거나 이탈되지 않게 된다.
암거 지지부재(60) 중 기초 콘크리트층(70)에 묻히는 부분의 수직길이는 묻히지 않는 부분의 수직길이보다 길게 되는 것이 바람직하다. 즉, 암거 지지부재(60)의 상부면과 기초 콘크리트층(70) 상부면 사이에 이격공간이 형성되며, 그 이격공간은 암거 지지부재가 콘크리트층(70)에 묻혀있는 부분의 수직길이보다 작다는 것이다.
b. 암거 배열
이후, 암거 지지부재(60) 상부에 각 암거(1)를 위치시키게 된다.(도 12c) 암거(1)는 크레인에 의해 들어올려져서 암거 지지부재(60) 상부에 올려지며, 이후 다른 암거가 인접하여 올려진다.
크레인과 같은 장비에 의해 올려진 암거들은 처음부터 서로 밀착되어 배열되기 어렵다. 장비의 정확도 및 암거들 사이의 충돌에 의한 파손등의 우려가 있기 때문이며, 결국 암거들의 초기위치는 서로 어느정도 이격되어 있게 된다.
암거(1)의 접합면(2)에는 내측방향으로 단면이 좁아지도록 테이퍼형으로 형성되는 개구부(4)가 형성되고, 또한 개구부의 내측으로 구형으로 취부공(3)이 형성된다.
b1. 그라우트재 주입
이와 같이 암거(1)를 암거 지지부재(60) 상에 위치시킨 후 각 암거들의 접합면 취부공(3) 내에 그라우트재를 주입한다. 충전재인 그라우트재를 주입할 때, 충전할 부위인 취부공(3) 내부에 기름, 수분 등의 불순물이 없는지 확인하고 깨끗이 한 상태에서 주입하게 된다. 그라우트재는 충전되면서 경화가 진행되므로 작업 가능시간 내에 사용할 수 있는 양을 고려하여 1회당 배합량을 결정하게 되며, 압입 후 노출되는 표면을 평탄하게 마무리한다. 이때 충전시 취부공의 약 80%가 충전되도록 하며, 충전재를 과다하게 주입하면 지수부재가 균일하게 삽입되지 않게 된다.
c. 지수부재 삽입
다음, 암거 취부공에 지수부재의 일측을 삽입한다. 도 12c는 이와 같이 암거(1)들에 지수부재(25)가 삽입되어 있는 상태를 도시하고 있다. 지수부재(25)는 반구형의 돌출부(6a)가 본체(6)의 적어도 일측 끝, 바람직하게는 양쪽 끝단에 형성되고, 본체(6)의 축 길이방향을 따라 개열용 공간부(9)가 형성되어 있으며, 개열용 공간부를 이루는 본체와 돌출부의 후방면이 서로 면접촉을 이루고 있다.
지수부재(25)는 고무망치와 같은 타격수단을 사용하여 암거(1)의 저판부터 상판의 순서로 밀어 넣으면서 균일하게 삽입시키게 된다. 도 13은 지수부재(25)가 일측의 암거(1)에 삽입되어 있는 상태를 도시한 도면이다. 여기서 취부공(6a)에는 그라우트재(7)가 80% 정도 채워져있으며, 이 취부공(6a)에 지수부재의 돌출부(6)가 취부공 중심에 위치하도록 삽입된다.
지수부재(25)를 취부공(3) 내에 접합방향으로 삽입할 때, 이때 본체(6)의 축 길이 방향I의 양 끝에 설치한 돌출부(6a) 후방 윗면 및 아랫면에 설치한 립(lip)형상의 폐쇄압접부(6b)를 개구부(4)의 내면에 접촉시키고, 상기 폐쇄압접부(6b)가 가이드작용을 하여 돌출부(6a)를 접합방향으로 이동시키게 된다. 상기 폐쇄압접부(6b)에 의해 돌출부(6a)는 취부공(3) 내에 굴곡되지 않은 상태로 신속하고 정확하게 위치가 결정되어 삽입이 이루어질 수 있다.
또한 탄성재로 이루어진 본체(6)에는 개열용 공간부(9)가 각각 축길이방향 I을 향해 다수개(도면에서는 2개) 형성되어 있으므로 본체(6)가 강성을 발휘할 수 있게 되고, 결국 취부공(3) 내에서 돌출부(6a)가 중심선에 치우치지 않은 상태로 적정 위치에 삽입될 수 있게 된다.
그리고 돌출부(6a)가 취부공(3) 안의 소정 위치에 삽입되면 이 돌출부(6a)의 후방에 설치한 립(lip)상의 폐쇄압접부(6b)가 개구부(4)의 내면에 압접되어 취부공(3) 안은 수밀상태로 유지된다.
탄성재로 이루어진 접합부 본체(6)을 통해 서로 접속된 암거A, B를 이루는 암거(1)의 접합부에 예를 들어 지반 침하가 일어나거나 암거를 직선이 아닌 곡선으로 부설하여 S자형 형태를 이루는 경우 어떤 외부에서 압력이 가해진 때에는, 탄성재로 형성된 본체(6)는 탄성 복원성을 발휘하여 스스로 굴곡되므로 암거A, B의 상호 접합부는 수밀성을 유지한 상태로 구조가 견고하게 접합된다.
이때 지수부재 본체(6)에는 폭 길이 방향I를 향해 여러 개의 개열용 공간부(9)를 형성하고 있으므로, 암거A, B에 과대한 인장력P가 작용한 경우에는 이 인장력P는 본체(6)을 축 길이 방향I를 따라서 좌우로 균형을 이루어 인장하게 되며, 축 길이 방향I를 향해 설치한 개열용 공간부(9)의 폐쇄단부(9a)를 원활하고 확실하게 개열하여 신장할 수 있다. 또한 본체(6)의 두께H가 비교적 얇은데 비하여 본체(6)의 신장도를 크게 할 수 있는 장점을 제공한다.
또한 본 고안의 개열용 공간부(9)는 접합부재의 폭방향 I으로 배열되며, 접합물의 접합면(2)들 사이에 위치하는 절곡부분이 개열공간부의 개수와 동일하게 형성되기 때문에 그 절곡부에서 받는 전단력의 집중을 방지할 수 있다. 이는 접합부재의 신장도를 높일 뿐 아니라 지수성 측면에 있어 보다 신뢰성을 부여할 수 있다는 장점을 제공한다. 더구나, 개열용 공간부(9)가 폭방향으로, 즉 개열되는 방향과 동일한 방향으로 배열되어 있기 때문에 길게 개열될 수 있으며, 신장되는 정도가 크게 된다.
d. 암거 이동
암거 지지부재(60) 상에 위치한 암거들은 지지부재가 레일과 같은 기능을 하여 암거들 간의 이동이 비교적 자유롭게 된다. 따라서 상기와 같이 지수부재(25)가 일측에 삽입되어 있는 암거(1)를 향해 인접한 다른 암거를 이동시키게 된다. 암거를 이동시켜 삽입되어 있지 않은 지수부재의 타측을 암거 취부공 내에 삽입하도록 인접한 위치로 이동시킨다. (도 12d)
e. 암거 밀착
서로 인접하게 된 암거(1)들의 접합면에 지수부재가 완벽하게 삽입되도록 하기 위해서 암거를 밀착시키게 된다.(12e) 암거에는 도 12d에 도시한 바와 같은 인서트홀(56)이 형성된다. 인서트홀(16)은 비교적 작은 지름을 가진 원통형의 연결바(17)가 삽입될 수 있는 크기의 구멍이 되며, 인서트홀(16)에 연결바(17)가 삽입된 상태를 도 12e에서 도시하고 있다. 인서트홀(16)은 암거의 내부면에 형성될 수 있고, 또한 외부면에 형성되는 것도 가능하다. 또한 인서트홀(16)은 암거의 양측면 및 상부면에 형성될 수 있고, 이들 중 양측면 또는 상부면에만 형성되는 것도 가능하다.
서로 인접하는 암거의 인서트홀(16)에 삽입되는 연결바(17)들은 턴버클(19)에 의해 연결되어 밀착된다. 턴버클(19)은 도 12e에서와 같이 일측은 오른나사, 타측은 왼나사 형식으로 서로 연결되어 있어, 몸체 또는 후크의 회전으로 인해 양측이 조여지도록 구성된 조임기구이다. 이러한 턴버클을 통해 암거를 서로 밀착시키게 된다.
이와 같이 한쌍의 암거에 지수부재를 통해 접합면을 연결하고, 연결된 한쌍의 암거를 하부에 지지되는 암거 지지부재를 통해 한꺼번에 원하는 위치로 이동할수도 있게 된다. 종래에는 암거들을 하나하나 설치위치로 밀어 위치시키고, 암거들을 연결시켜 사용하였으나, 본 고안에서는 암거 지지부재(60)에 올려진 암거(1)들을 일단 서로 밀착시킨 후에 연결하고, 연결된 암거들 전체 또는 일부를 설치위치로 한꺼번에 이동시킬 수 있다. 이는 암거를 지지하는 암거 지지부재(60)가 평탄한 이동레일과 같은 역할을 하게 되어 암거의 이동을 용이하게 하기 때문이다. 또한, 암거를 원하는 위치에 이동시킨후 밀착시켜 고정하는 것도 역시 가능하다.
f. 측면부 고정
암거를 밀착시킨 상태에서, 암거 지지부재(60)의 측면부에 모르타르(51)를 충진시켜 고형화한다.(도 12e) 모르타르는 시멘트, 모래, 물을 적정비율 혼합한 것으로, 특히 무수축 모르타르를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 모르타르는 후에 채워질 그라우트재의 누출을 방지하기 위한 것이며, 또한 암거 지지부재가 외부로 노출되지 않도록 하여 부식, 파손 등을 방지하기 위함이다.
g. 암거 내측공간 고정
그후, 도 12f 및 g에서와 같이 암거 지지부재 내측공간에 그라우트재(53)를 충진하여 고형화시킨다. 그라우트재는 시멘트에 혼화제인 팽창재를 혼합한 상태에 물을 혼합한 것으로, 충전보강용의 용도로 사용된다. 상기 암거 지지부재(60)의 내측공간에 그라우트재를 도입하여 암거, 기초 콘크리트, 암거 지지부재 사이를 충진하여 채우며, 또한 이들을 서로 단단히 연결하는 기능도 또한 수반하게 된다.
그라우트재(53)는 암거의 하부면에 형성되는 관통홀(58)을 통해 충진된다. 관통홀(58)은 바람직하게는 암거 하부면 중앙부에 형성될 수 있으며, 상부직경이 하부 직경보다 비교적 넓도록 테이퍼진 형상을 갖는다.
본 고안에 의하면 암거들이 평탄한 상부면을 갖는 암거 지지부재에 지지되기 때문에 암거들 간의 높이가 비틀리거나 낮아짐 없이 정위치를 유지하게 되며, 암거의 시공을 위한 위치이동이 있더라도 그 높이는 달라짐 없이 그대로 유지할 수 있는 장점을 제공하게 된다.
또한 종래에 비해 보다 안정적이고 정확하게 암거를 정위치에 배열할 수 있으며, 암거들의 이동이 용이하게 되고, 암거를 서로 연결한 상태에서도 이동시킬 수 있어 작업 효율성이 높아지며, 암거들 사이의 위치 어긋남을 방지할 수 있는 암거 시공방법 및 이를 위한 암거 지지구조를 제공할 수 있다.
또한, 지수를 위하여 암거를 연결할 때 및 연약지반에서 지반침하가 크거나 콘크리트제 접합물로써 암거의 곡선 부설에 의해 S자형으로 된 경우에도, 암거 상호의 변위에 확실하게 따라 변하여 탄성재로 형성한 접합부재 본체가 신장해 누설이 일어나지 않고 충분한 지수성을 발휘하도록 하는 지수부재를 제공하는 효과가 있다. 또한 암거 상호간의 접합작업이 간단하게 되며, 작업효율이 뛰어나고 또 구조가 간단할 뿐 아니라 필요 부품 수도 적게 된다. 따라서 제작 및 설치가 용이하고 제작비, 공사비, 자재비가 저렴한 효과를 제공한다.
본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1은 종래의 암거 시공상태를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 암거 시공에 따른 문제점을 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 암거 시공에 따른 다른 문제점을 도시한 도면이다.
도 4는 본 고안에 의한 암거 지지구조를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 부분확대 단면도이다.
도 6은 본 고안의 암거 지지구조에 사용되는 지수부재가 암거 일측에 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 지수부재가 신장된 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 고안의 지수부재에 다수개의 개열용 공간부를 형성한 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 고안의 지수부재에 폐쇄벽을 형성한 것을 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 고안의 지수부재의 개열용 예정구를 도시한 단면도이다.
도 12a 내지 도 12g는 본 고안에 의한 암거 시공방법을 시공단계에 따라 도시한 도면이다.
도 13은 도 12a 내지 12g에 따른 암거 시공방법에서 지수부재의 일측 돌출부가 암거에 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 암거 56: 인서트홀
58: 관통홀 59: 턴버클
60: 암거 지지부재 70: 기초 콘크리트
81: 높이 조절부재 91: 모르타르
93: 그라우트재

Claims (10)

  1. 지면에서부터 소정높이로 형성되는 기초 콘크리트층;
    상기 기초 콘크리트층에 묻혀 고정되고, 상부가 상기 기초 콘크리트층 상부면 보다 소정거리 돌출되어 같은 높이로 배열되는 적어도 한쌍의 암거 지지부재;
    접합면에 내측방향으로 단면이 좁아지도록 형성되는 개구부, 상기 개구부의 내측으로 구형으로 형성되는 취부공, 내부 또는 외부면에 형성되는 적어도 하나의 인서트홀, 및 하부면에 형성되는 관통홀을 포함하고, 상기 암거 지지부재 상에 다수개가 위치하는 박스형의 암거;
    본체, 상기 암거 취부공의 내측에 위치하고 상기 본체의 양끝단에 형성되는 한쌍의 반구형의 돌출부, 및 상기 본체의 축 길이방향을 따라 형성되고 상기 돌출부 후방면과 서로 면접촉을 이루는 개열용 공간부를 포함하고, 탄성재로 형성되어 암거 접촉부위를 밀폐하는 지수부재;
    상기 암거 지지부재의 외측면과 상기 기초 콘크리트 상부면이 이루는 공간에 충진되는 무수축 모르타르; 및
    상기 암거 지지부재의 내부에 상기 암거의 관통홀을 통해 도입되어 충진되는 그라우트재;를 포함하는 암거 지지구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 암거의 인서트홀에 연결바를 삽입하고, 인접한 암거들의 연결바를 턴버클을 통해 연결하며, 상기 턴버클을 회전시키는 것에 의해 암거의 접합면을 밀착시키는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 암거 지지부재는 H형 빔인 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 지수부재는,
    상기 돌출부 후방에 돌출부의 삽입방향을 향해 상기 개구부에 접촉 가능하게 비스듬히 형성되고, 상기 돌출부보다 바깥쪽으로 소정길이 돌출되는 립(lip)형상을 이루어 취부공 안을 수밀상태로 유지하도록 하는 폐쇄압접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 암거 취부공 내에 그라우트재를 주입하여, 상기 취부공에 삽입되는 상기 지수부재의 돌출부가 상기 취부공 내에서 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 취부공과 개구부의 경계부분에는 잘록한 돌출부분이 형성되고, 상기 잘록한 돌출부분의 개구 폭보다 상기 본체의 돌출부의 지름이 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 개열용 공간부는,
    본체에 형성되는 V자형 홈;
    접합부를 통해 상기 V자형 홈의 일측변에 접촉할 수 있도록 형성되는 폐쇄단부; 및
    상기 폐쇄단부의 내측 부분에 설치된 넓은 폭의 내역(內域) 공간부;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 개열용 공간부는 본체에 인접하여 서로 상반되는 방향으로 여러 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 개열용 공간부는 개열용 공간부를 가로질러 반대편 본체를 연결하고, 인장력에 의해 파단되어 개열이 가능하게 형성되는 개열용 예정구를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 본체에는 최소 윗면 또는 아랫면에서 암거의 접합면에 접촉하여 취부공 안을 수밀상태로 유지하도록 하는 폐쇄벽을 축 길이 방향에 대하여 수직인 두께 방향으로 돌출시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 암거 지지구조.
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