KR20050105820A - 케이슨 이송장치 및 그 이송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해안의 물막이 공사에 사용되는 케이슨(Caisson)을 제작하여 이송하는 장치 및 그 이송방법에 있어서, 제작장에서 일직선 상의 원 라인업 시스템(One Line-up System)에 따라 케이슨을 단계적으로 용이하게 제작하여 이송할 수 있도록 구성한 케이슨 이송장치 및 그 이송방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제작되거나 또는 제작 중에 있는 케이슨(1)을 이송하는 이송장치에 있어서, 케이슨(1)의 이송방향으로 형성된 이동통로(120)에 위치하여 케이슨(1)의 저면을 지지하며 이동통로(120)를 따라 미끄러져 이동하는 복수 개의 대차(200)들과, 케이슨(1)의 이송방향을 따라 평행하게 위치한 안내대(310)와, 안내대(310)의 길이방향으로 신축하는 스트로크를 가지며 스트로크의 양단에서 안내대(310)에 잠금 또는 해제되면서 케이슨(1)을 밀어 이송하는 이송부(300)를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 케이슨 이송장치 및 그 이송방법은 종래 기술로 사용되었던 에어로 고 시스템의 원환체 백보다 내구성이 우수하여 수명이 길다. 또한 종래의 에어로 고 시스템에서는 원환체 백과 이동통로의 바닥면 사이에 수막을 형성하기 위해 원환체 백에 해수를 고압으로 주입하여야 하지만, 본 발명의 케이슨 이송장치에서는 이동통로의 바닥에 철판이 위치하고 이런 철판에 대차의 저마찰부재가 접하여 이동하기 때문에, 종래의 에어로고 시스템에 비해 유지 및 관리비용이 저렴하다는 장점이 있다.

Description

케이슨 이송장치 및 그 이송방법{Caisson Transportation Apparatus and Transportation Method}

본 발명은 해안의 물막이 공사에 사용되는 케이슨(Caisson)을 제작하여 이송하는 장치 및 이송방법에 관한 것으로, 특히, 제작장에서 일직선 상의 원 라인업 시스템(One Line-up System)에 따라 케이슨을 단계적으로 용이하게 제작하여 이송할 수 있도록 구성한 것이다.

일반적으로 케이슨은 철근 콘크리트조로 구축된 수 천톤의 중량물이다. 이 때문에 케이슨을 제작하기 위해 제작장(Casting Bed) 내에서 단계적으로 이송하는 작업 및 제작된 케이슨을 사용처까지 운송하는 작업은 매우 위험하고, 고도의 기술을 요한다.

현재 개발된 기술 중에 하나로서, 대한민국 특허등록번호 제10-0336071(발명의 명칭 : 케이슨의 제작 이동장치 및 그 방법)에서는 케이슨을 제작하여 이송하기 위한 장치 및 방법에 관해 공지하고 있다.

도면에서, 도 1은 일반적인 케이슨 제작장을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 케이슨 제작장을 나타낸 측면도이다. 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 제1 스텝에 설치되는 승강대의 작동상태를 나타낸 상태도이다. 도 4a는 종래 기술에 따른 케이슨 이송장치인 에어로 고 시스템을 나타낸 평면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 에어로 고 시스템의 측단면도이며, 도 4c는 도 4b에 도시된 바와 같이 에어로 고 시스템의 작동상태에서 케이슨을 가압하여 이송하는 이송부를 나타낸 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이슨 제작장(10)에는 좌우 양측으로 일정 깊이와 폭을 가지는 이동통로(20)가 내륙 쪽에서 해수면 쪽으로 일정한 직선길이로 형성된다. 그리고 상기 이동통로(20)의 내륙 쪽 단부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 이동통로(20)의 깊이 이상으로 함몰된 단차부(11D)가 형성되고, 상기 단차부(11D)에는 승강대(30)가 설치된다. 아래에서는 승강대(30)가 설치된 구역을 '제1 스텝(11)'라고 명명한다. 상기 제1 스텝(11)에서는 케이슨(1)의 베이스 슬래브(1B)가 제작된다.

한편 이동통로(20)를 따라 해수면 쪽인 제1 스텝(11)의 전방에는 제2 스텝(12)이 위치하게 되는데, 제1 스텝(11)에서 제작된 베이스 슬래브(1B)가 제2 스텝(12)으로 이동하면, 제2 스텝(12)에서는 베이스 슬래브(1B)의 상부로 벽체(1S) 등을 타설한 후 양생하여 케이슨(1)을 제작한다.

이와 같이 제2 스텝(12)에서 제작된 케이슨(1)은 제2 스텝(12)의 전방에 위치한 제3 스텝(13)으로 이송되며, 제3 스텝(13)에서는 교정작업 및 방수재 도포작업 등의 마무리 작업이 진행된다.

이와 같이 완성된 케이슨(1)은 제3 스텝(13)에서 해수면에 위치한 플로팅 독(14)으로 옮겨지고, 플로팅 독(14)을 해수면에 띄워 이동함으로써, 케이슨(1)을 사용처로 운송한다.

한편, 아래에서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 제1 스텝(11)의 승강대(30)에 대해 설명한다.

제1 스텝(11)의 단차부(11D)에 위치한 승강대(30)는 단차 바닥면에 일정 폭과 길이방향의 간격으로 고정 설치된 경사 지지대(31)와, 케이슨(1)의 베이스 슬래브(1B) 설치시 바닥 거푸집의 기능을 수행하는 승강대(30)의 상부 패널(33)과, 상부 패널(33) 저면에 고정되어 상기 경사 지지대(31)의 경사면과 접하는 경사판(35)과, 상기 단차부(11D)의 끝단 벽에 고정되어 로드가 최후단의 경사판(35)에 힌지 결합되는 유압 잭(37)을 포함하도록 구성된다. 상기 승강대(30)의 작동관계를 살펴보면, 유압 잭(37)의 스트로크가 신장됨에 따라 경사판(35)이 전진하면서 경사 지지대(31)의 경사면을 따라 하향으로 내려가게 된다. 반대로 유압 잭(37)의 스트로크가 수축되면 경사판(35)은 후진하면서 경사 지지대(31)의 경사면을 따라 상향으로 올라가게 된다.

이와 같은 승강대(30)를 이용하여 베이스 슬래브(1B)를 제작함에 있어서, 우선 승강대(30)의 상부 패널(33)을 제1 스텝(11)의 상면과 일치시킨 후에 베이스 슬래브(1B)를 타설 양생하고, 베이스 슬래브(1B)가 양생되면 승강대(30)의 상부 패널(33)을 전진 하강시켜 베이스 슬래브(1B)의 아래에 이동통로(20)가 형성되게 한다. 상기 이동통로(20)로 에어로 고 시스템이 들어와 베이스 슬래브(1B)를 들어 올린 상태로 이송부인 유압 잭(55)에 의해 이송된다.

이와 같이 베이스 슬래브(1B)를 제2 스텝(12)으로 옮겨 케이슨(1)을 제작하고, 제작된 케이슨(1)을 제3 스텝(13)으로 옮겨 마무리 작업을 한 후에 플로팅 독(14)에 선적한다.

아래에서는 이와 같은 에어로 고 시스템에 대해 설명한다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 에어로 고 시스템(40)은 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)를 용이하게 이동시킬 수 있도록 이동통로(20)의 저면(20B)과의 마찰력을 감소시키는 장치로서, 유입구(41M)를 갖는 다수의 원환체 백(41)들이 저면에 설치된 부상 패널(43)과, 해수가 부상 패널(43)의 내부 유로(45)를 걸쳐 각각의 원환체 백(41)의 유입구(41M)로 유입되게 해수를 공급하는 워터 파이프라인(47)과, 상기 워터 파이프라인(47)에 연결되어 해수를 펌핑 공급하는 펌프(49)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 에어로 고 시스템의 작동관계를 살펴보면, 승강대(30)가 하강하여 형성된 이동통로(20) 즉, 승강대(30)의 상부 패널(33) 상부에 부상 패널(43)을 위치시키고, 펌프(49)를 가동하여 워터 파이프라인(47)을 통해 원환체 백(41)에 해수를 주입한다. 그러면 원환체 백(41)은 팽창하여 부상 패널(43)을 상승시킴과 동시에 원환체 백(41)의 중공(41H)으로 유입된 해수는 원환체 백(41)과 상부 패널(33)의 사이로 빠져나간다. 이와 같이 해수가 원환체 백(41)과 상부 패널(33)의 사이로 빠져나가면서 수막을 형성하게 되고, 이런 수막에 의해 원환체 백(41)과 상부 패널(33) 사이의 마찰력은 감소되어 보다 작은 힘으로도 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)를 이동시킬 수 있게 된다.

한편 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)를 이송하기 위해 힘을 가하는 이송부는 도 4c에 도시된 바와 같이, 제작장(10)의 양측에 일정 간격과 깊이로 형성된 홈(51)과, 상기 홈(51)에 끼워져 지지되는 폴(53)과, 상기 폴(53)에 지지되어 신축하는 유압 잭(55)을 포함하여 구성되며, 유압 잭(55)의 스트로크 신축에 의해 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)는 가압되어 이동하게 된다. 이때 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)의 이동에 따라 폴(53)이 전방에 형성된 홈(51)에 끼워져 지지되면서 유압 잭(55)을 지지한다.

이와 같은 케이슨 이송장치에 있어서, 제1 스텝(11)에서 에어로 고 시스템에 의해 들어올려진 베이스 슬래브(1B)는 이동통로(20)를 따라 제2 스텝(12)으로 옮겨져 케이슨(1)으로 제작되고, 제작된 케이슨(1)은 이동통로(20)를 따라 제3 스텝(13) 및 플로팅 독(14)으로 이동하게 된다.

하지만, 이런 에어로 고 시스템의 원환체 백(41)에 구멍이 발생하게 되면 누수가 되어 에어로 고 시스템의 기능을 다할 수 없게 되는 단점이 있다.

또한 이런 에어로 고 시스템의 원환체 백(41)이 이동하는 이동통로에 있어서, 제1, 제2, 제3 스텝(11, 12, 13)에 형성된 이동통로(20)는 그 레벨을 일정하게 맞출 수 있으나, 플로팅 독(14)은 반잠수식 선박으로서, 제3 스텝(13)에 형성된 이동통로(20)의 레벨과 플로팅 독(14)에 형성된 이동통로(20)의 레벨이 정확하게 일치되지 않는 경우가 발생한다.

종래 기술에 따른 에어로 고 시스템에 있어서, 이동통로(20)를 따라 위치한 각 부상 패널(43)에 설치된 원환체 백(41)들은 하나의 워터 파이프라인(47)에 의해 통합적으로 제어된다. 따라서 에어로 고 시스템이 단차를 넘어감에 있어서, 단차에 따른 원환체 백(41)의 높이 제어가 개별적으로 이루어지지 않아 케이슨이 단차를 넘어가면서 큰 충격이 발생하게 된다.

수천 톤의 중량물인 케이슨이 수 센티미터의 단차를 넘어가면서 발생하는 충격은 대단히 크며, 이런 충격에 의해 케이슨, 에어로 고 시스템, 플로팅 독 및 제3 스텝에 손상을 가져올 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 베이스 슬래브 또는 케이슨을 이동시킴에 있어 이동통로의 저면과의 마찰을 감소시켜 베이스 슬래브 또는 케이슨이 용이하게 미끄러져 이동할 수 있고, 또한 단차를 넘어감에 있어 단차에 따른 이동통로와 케이슨의 높이를 보상하여 발생할 수 있는 충격을 최소화하여 설비 및 케이슨의 손상을 방지하며, 내구성이 우수한 케이슨 이송장치 및 그 이송방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제작 또는 제작 중에 있는 케이슨(Caisson)을 이송하는 이송장치에 있어서, 케이슨의 이송방향으로 형성된 이동통로에 위치하여 상기 케이슨의 저면을 지지하며 상기 이동통로를 따라 미끄러져 이동하는 복수 개의 대차들과, 상기 케이슨의 이송방향을 따라 평행하게 위치한 안내대와, 상기 안내대의 길이방향으로 신축하는 스트로크를 가지며 상기 스트로크의 양단에서 상기 안내대에 잠금 또는 해제되면서 상기 케이슨을 밀어 이송하는 이송부를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 대차는, 상기 이동통로의 바닥면과 대응하는 저면에 저마찰부재가 부착된 하부 프레임과, 상기 하부 프레임에 대해 상하방향으로 미끄러져 이동하는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임에 양단이 접하여 신축하는 유압 잭을 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 하부 프레임은 상기 하부 프레임에 힌지 결합되어 바깥쪽으로 연장된 지지대와, 상기 지지대에 연결된 바퀴들과, 상기 지지대에 설치되어 상기 지지대가 상기 이동통로의 바닥면을 향해 선회하도록 탄성력을 제공하는 탄성체를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 하부 프레임은 상기 지지대를 관통하는 강봉과, 상기 강봉의 단부에 고정된 고정편과, 상기 지지대와 상기 고정편에 단부가 각각 접하며 상기 지지대를 밀어내는 상기 탄성체인 코일스프링을 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 이동통로에는 철판이 깔려 있다.

또한, 본 발명의 상기 이동통로에 위치한 복수 개의 대차는 연결 빔에 의해 연결된다.

또한, 본 발명의 상기 이송부는 상기 스트로크를 갖는 유압 잭과, 상기 유압 잭의 양단에 각각 고정된 복수의 유압 척을 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 복수의 유압 척 중에서 상기 케이슨의 이송방향에 대해 전방에 위치한 상기 유압 척에는 상기 케이슨을 향해 서포트 빔이 장착된다.

또한, 본 발명의 상기 안내대는 잭로드이다.

또한, 본 발명의 상기 저마찰부재는 그 마찰면이 테플론으로 코팅되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 케이슨 이송장치를 이용한 케이슨 이송방법에 있어서, 상기 대차가 상기 케이슨의 하부에 위치하도록 상기 이동통로를 따라 이송한 후에 상기 케이스의 저면을 지지하도록 상기 대차의 높이를 신장하는 단계와, 상기 이송부가 상기 안내대를 따라 이동하면서 상기 케이슨을 밀어 이송하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 높이가 신장된 대차는 그 저면에 부착된 저마찰부재와 이동통로의 바닥면에 설치된 철판이 상호 접한 상태로, 상기 저마찰부재가 상기 철판을 따라 미끄러져 이동한다.

또한, 본 발명의 단차가 형성된 상기 이동통로를 따라 상기 대차가 이동할 경우에, 상기 대차의 상면은 상기 케이슨의 저면에 접한 상태로, 상기 대차의 높이가 신축되어 상기 단차를 보상한다.

아래에서, 본 발명에 따른 케이슨 이송장치 및 그 이송방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 5a는 본 발명의 한 실시예에 따른 케이슨 이송장치를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 케이슨 이송장치의 확대도이다. 도 6a는 도 5a에 도시된 대차를 나타낸 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 대차의 저면사시도이다. 도 7은 도 5a에 도시된 이송부의 작동관계를 나타낸 순서도이다. 도 8a는 도 5a 및 도 5b에 도시된 케이슨 이송장치를 이용하여 베이스 슬래브와 케이슨을 이송하는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 8b는 도 6a에 도시된 케이스 이송장치를 나타낸 확대도이고, 도 8c는 도 6b에 도시된 케이슨 이송장치의 대차와 유압이송부를 나타낸 확대도이다. 도 9는 도 5a 및 도 5b에 도시된 케이슨 이송장치의 대차가 제3 스텝에서 플로팅 독으로 케이슨을 이송하는 과정을 나타낸 단면도이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 스텝(12)에서 제3 스텝(13)까지 다수개의 이동통로(120)가 평행하게 형성되며, 각각의 이동통로(120)에는 복수 개의 대차(200)가 여러 개의 열로 배치된다. 도면에 도시된 실시예에서는 각각의 이동통로(120)에 14개의 대차(200)가 2열로 구비되어 총 42개의 대차(200)가 3개의 이동통로(120)에 나뉘어 위치되어 있다. 상기한 각각의 이동통로(120)에 위치한 대차(200)들은 연결 빔(210)에 의해 하나로 연결되어 함께 이동하면서, 베이스 슬래브(1B) 또는 케이슨(1)을 이송한다.

또한 이러한 평행한 이동통로(120) 양측부에는 잭로드(310)가 이동통로(120)와 평행하게 위치하며, 잭로드(310)를 따라 이송부(300)가 이동하면서 베이스 슬래브(1B) 또는 케이슨(1)을 가압하여 전진시킨다.

아래에서는 대차가 이동하는 이동통로 및 대차에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.

상기 대차(200)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 연결 빔(210)이 연결되는 상부 프레임(220)과 그 아래에 위치한 하부 프레임(230)으로 구분된다. 하부 프레임(230)에 상하방향으로 형성된 가이드(231)에 상부 프레임(220)이 끼워져 위치함에 따라 상부 프레임(220)은 하부 프레임(230)의 가이드(231)를 따라 상하방향으로만 이동 가능하다. 상기 상부 프레임(220)과 하부 프레임(230)의 사이에는 유압 잭(233)이 위치하며, 유압 잭(233)의 스트로크가 신축됨에 따라 상부 프레임(220)은 상향 또는 하향으로 이동한다.

한편, 하부 프레임(230)에는 한 쌍씩의 지지대(235)가 하부프레임(230)의 전방과 후방으로 각각 연장되는데, 상기 지지대(235)의 일단부는 하부 프레임(230)에 힌지 결합되어 상하 방향으로 선회 가능하다. 상기 지지대(235)의 타단부에는 수직하게 수직빔(237)이 고정되고, 수직빔(237)의 단부에는 바퀴(239)가 설치된다. 또한 하부 프레임(230)과 지지대(235)의 사이에는 완충부(250)가 설치되는데, 상기 완충부(250)는 하부 프레임(230)에 고정되어 지지대(235)를 관통한 강봉(251)과, 상기 강봉(251)의 상단에 고정된 고정편(253)과 지지대(235)에 양단이 각각 접하는 코일스프링(255)을 포함한다. 그리고 하부 프레임(230)의 저면에는 도 6b에 도시되어 있듯이 여러 곳에 저마찰부재(240)가 부착된다. 상기 저마찰부재(240)는 그 마찰면이 테플론과 같이 마찰 계수가 극히 낮은 재료로 코팅되거나 또는 그 자체가 테플론으로 제작되는 것이 바람직한데, 저마찰부재(240)는 마찰계수가 낮아 작은 힘으로도 접하는 면을 따라 쉽게 미끄러져 나간다.

이와 같은 대차(200)에 있어서, 상부 프레임(220)에 하부 방향으로 힘이 가해지면 그 힘은 유압 잭(233)을 통해 하부 프레임(230)으로 전달된다. 그리고 하부 프레임(230)이 하부방향으로 상대 이동하면서 지지대(235)를 지지하고 있던 코일스프링(255)은 수축된다. 그러면 하부 프레임(230)의 저면에 부착된 저마찰부재(240)가 이동통로(120)의 바닥면(120B)에 깔린 철판(122)과 접하며, 바퀴(239) 또한 바닥면(120B)의 철판(122)과 접해 위치한다. 이런 상태에서 가하던 힘이 제거되면 코일스프링(255)의 탄성복원력에 의해 하부 프레임(230)이 상대적으로 상향 이동하면서 바퀴(239)만이 바닥면(120B)의 철판(122)과 접하게 된다.

한편 도면에는 도시되지 않았지만, 각 대차(200)에는 유압 잭(233)에 연결되는 유압호스 및 유압펌프가 설치되어, 각 대차마다 독립적으로 유압 잭(233)의 스트로크를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 그룹별로 다수 개의 대차(200) 또는 전체의 대차(200)가 함께 제어될 수 있다.

한편, 도 7에는 잭로드를 따라 이동하면서 베이스 슬래브 또는 케이슨을 가압하여 전진시키는 이송부의 작동관계가 도시되어 있다.

상기 이송부(300)는 잭로드(310)를 척킹(chucking)하여 잠금 및 해제하는 유압 척(320F, 320B)과, 유압 척(320F, 320B)을 연결하며 잭로드(310)와 평행하게 신축하는 유압 잭(330) 및, 상기 유압 척(320F, 320B) 중에서 전방에 위치한 유압 척(320F)에는 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)와 접하여 지지하는 서포트 빔(321)을 포함한다.

따라서 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 유압 잭(330)의 수축과 함께 후방 유압 척(320B)이 잭로드(310)를 잠금한 상태에서, 도 7의 (b)에 보이듯이 유압 잭(330)이 신장하게 된다. 그러면 전방 유압 척(320F)은 유압 잭(330)이 신장된 스트로크만큼 잭로드(310)를 따라 전방으로 전진하게 되고, 전방 유압 척(320F)과 접해 있던 케이슨(1)의 베이스 슬래브(1B)를 밀어 전진시킨다. 이와 같이 유압 잭(330)이 최대로 신장된 상태에서, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 전방 유압 척(320F)을 잠금하고 후방 유압 척(320B)을 해제한 상태에서 유압 잭(330)의 스트로크를 최대로 수축시킨다. 이와 같이 유압 잭(330)의 스트로크가 수축되면 후방 유압 척(320B)이 전진하게 된다.

도 7의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 이송부(300)는 유압 잭(330)의 신축 길이만큼씩 전진하게 되고, 이송부(300)의 서포트 빔(321)과 접한 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)도 전진하게 된다.

한편 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)를 이송함에 있어서, 대차(200)의 상부 프레임(220) 상판(221)이 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)의 저면에 접하도록 유압 잭(233)을 신장하는데, 이때 유압 잭(233)을 계속 신장하게 되면 하부 프레임(230)이 상대적으로 하향 이동하게 된다. 이와 같이 하부 프레임(230)이 하향으로 이동하면서 하부 프레임(230)의 저면에 부착된 저마찰부재(240)는 이동통로(120)의 철판(122)에 접하게 된다. 낮은 마찰계수를 갖는 저마찰부재(240)는 이송부(300)에서 미는 힘에 의해 철판(122)을 따라 쉽게 미끄러져 이동한다.

따라서 저마찰부재(240)가 이동통로(120)의 철판(122)과 접한 상태로, 케이슨(1) 또는 베이스 슬래브(1B)는 이송부(300)에서 가한 힘에 의해 쉽게 미끄러져 이동하게 된다.

한편, 사행방지대(340)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 빔들이 조립되어 케이슨(1)의 저면과 후면에 접해 위치하며, 이동통로(120)의 양 측면과 대응하는 절곡부(342)에는 저마찰부재가 부착된다. 그리고 이동통로(120)의 양 측면에는 그 길이방향으로 철판이 고정되어 사행방지대(340)에 부착된 저마찰부재와 철판이 접한 상태에서 미끄러져 이동한다. 이런 사행방지대(340)는 이동통로(120)의 내측면과 접한 상태로 이동통로(120)의 길이방향으로 이동하기 때문에, 케이슨(1)이 이송부(300)에 의해 이송됨에 있어서, 어느 한 쪽방향으로 사행하는 것을 방지한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 본 발명의 케이슨 이송장치의 작동관계에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 제1 스텝(11)에서 양생된 베이스 슬래브(1B)는 제1 스텝(11)에서 제2 스텝(12)으로 전진한다. 베이스 슬래브(1B)가 제1 스텝(11)에서 제2 스텝(12)으로 이송되는 관계는 차후에 상세히 설명한다.

제2 스텝(12)으로 이송된 베이스 슬래브(1B)는 제2 스텝(12)에 형성된 이동통로(120)에 위치한 대차(200)에 올려지는데, 각 대차(200)의 유압 잭(233)이 신장되어 상부 프레임(220)의 상판(221)이 베이스 슬래브(1B)의 저면에 접하도록 한다.

이와 같이 상부 프레임(220)의 상판(221)이 베이스 슬래브(1B)의 저면에 접한 상태에서 유압 잭(233)이 더 신장하게 되면, 상대적으로 하부 프레임(230)이 하부방향으로 이동하게 되면서 하부 프레임(230)의 저마찰부재(240)가 이동통로(120)의 철판(122)에 접하게 된다. 이때 바퀴(239)와 지지대(235)는 상대적으로 상향 이동하게 되고 코일스프링(255)은 압축되어 수축된다.

이런 상태에서 베이스 슬래브(1B)는 제2 스텝(12)의 정위치로 이송부(300)에 의해 밀려 이송된다. 도 7의 (a), (b), (c)를 참조하여 앞에서 설명한 바와 같이, 전후방 유압 척(320F, 320B)이 잠금/해제하는 과정과 유압 잭(330)의 스트로크 신축에 의해 베이스 슬래브(1B)는 잭로드(310)를 따라 제2 스텝(12)의 정위치로 이동하게 된다.

제2 스텝(12)의 정위치에 위치한 베이스 슬래브(1B)의 상면에 벽체(1S)가 타설 양생되어 케이슨(1)으로 제작되고, 제작된 케이슨(1)은 대차(200)와 이송부(300)에 의해 잭로드(310)를 따라 제3 스텝(13)으로 이송되어 마무리 작업이 진행된다.

이와 같이 제3 스텝(13)을 거쳐 완성된 케이슨(1)은 플로팅 독(14)으로 이동하게 되는데, 이때 도 9에 도시된 바와 같이, 플로팅 독(14)에 형성된 이동통로(120)와 제3 스텝(13)의 이동통로(120)의 레벨이 맞지 않을 수 있다.

이럴 경우에 단차(125)를 넘어가는 대차(200)마다 각각 독립적으로 작동하는 유압시스템을 이용하여 유압 잭(233)의 스트로크를 신축하여 단차를 보상한다.

그 예로서, 도 9에 보이듯이, 플로팅 독(14)의 이동통로(120) 레벨이 제3 스텝(13)의 이동통로 레벨 보다 낮을 경우에, 상부 프레임(220)이 베이스 슬래브(1B)의 저면에 접한 상태로, 대차(200)의 유압 잭(233)을 신장하면 하부 프레임(230)이 하향으로 이동하여 플로팅 독(14)과 이동통로(120)를 연결하도록 설치한 브릿지(350)를 타고 플로팅 독(14)으로 이동하게 된다. 플로팅 독(14)의 이동통로(120)로 이동한 대차(200)의 하부 프레임(230)이 이동통로(120)의 철판(122)에 접하게 되고, 상부 프레임(220)은 케이슨(1)의 저면에 접한다.

이와 같이 대차(200)들이 제3 스텝(13)의 이동통로(120)와 플로팅 독(14)의 이동통로(120) 레벨 차에 따라 그 높이를 조절하여 이동함으로써, 중량물의 케이슨(1)은 일정한 레벨을 유지한 상태로 제2 스텝(12)에서 플로팅 독(14)까지 이송된다.

케이슨(1)을 플로팅 독(14)에 선적한 상태에서는 대차(200)의 유압 잭(233)의 스트로크를 수축시켜 상부 프레임(220)이 케이슨(1)의 저면에서 떨어지게 한 후에, 연결 빔(210)에 와이어로프를 걸어 후방으로 당기면 대차(200)들은 이동통로(120)를 따라 후진하여 제2 스텝(12)으로 원위치 한다. 그리고 이송부(300) 또한 도 7에 도시된 작동순서에 역순으로 작동하여 후진하여 원위치한다.

한편 도면에서, 도 10a는 제1 스텝에 베이스 슬래브가 제작되는 과정을 나타낸 평면도이고, 도 10b는 도 10a에 도시된 소핏폼(Soffit Form)의 작동을 나타낸 단면도이다.

도 10a에 도시된 바와 같이, 제1 스텝(11)에는 제2 스텝(12)으로 연장된 복수 개의 잭로드(110)가 평행하게 위치하고, 복수 개의 잭로드(110) 상부에는 슬라이딩 패드(113)가 각각 위치하여 잭로드(113)를 따라 미끄러져 이동한다. 그리고 복수 개의 잭로드(110) 사이에는 소핏폼(115)이 각각 위치하며, 이런 소핏폼(115)은 도 10b에 도시된 바와 같이 유압잭(117)의 스트로크 신축에 따라 전후방향으로 이동하면서 상하 이동한다. 이런 소핏폼(115)의 작동관계는 도 3a 및 도 3b에 보이는 승강대(30)의 작동과 동일하여 그 상세한 설명은 생략한다.

한편, 복수 개의 잭로드(113)에는 이송부(111)가 각각 위치하며, 잭로드(113)를 따라 이동하면서 양생된 베이스 슬래브(1B)를 밀어 이송한다. 여기에서 이송부(111) 또한 앞에서 설명한 이송부(300)와 동일한 구성으로서 그 상세한 설명은 생략한다.

아래에서는 이와 같이 구성된 제1 스텝(11)에서 베이스 슬래브를 제작하는 과정에 대해 설명한다.

슬라이딩 패드(113)와 소핏폼(115)의 레벨을 일정하게 맞추고, 그 위에 배근 작업, 타설 작업 및 양생과정을 거쳐 베이스 슬래브(1B)를 제작한다. 이런 상태에서 유압잭(117)의 스트로크를 신장시켜 베이스 슬래브(1B)에서 소핏폼(115)을 떨어뜨린다. 이런 상태에서 이송부(111)를 작동하여 베이스 슬래브(1B)를 가압하면 베이스 슬래브(1B)는 슬라이딩 패드(113)에 안착된 상태로 잭로드(110)를 따라 제2 스텝(12)으로 이송된다. 이와 같이 제2 스텝(12)으로 이송된 베이스 슬래브(1B)의 저면에는 이동통로(120)를 통해 이동한 대차(200)들이 위치하여 베이스 슬래브(1B) 또는 케이슨(1)을 제2, 제3 스텝(12, 13)으로 이송한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 케이슨 이송장치 및 그 이송방법은 케이슨을 플로팅 독에 선적함에 있어, 대차가 이동하는 이동통로의 단차가 형성되더라도 이를 넘어 가면서 발생하는 충격을 최소화하여 케이슨의 파손, 플로팅 독 및 대차 등의 파손을 방지 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 케이슨 이송장치 및 그 이송방법은 종래의 이송부인 에어로 고 시스템의 원환체 백보다 내구성이 우수하여 수명이 길다는 장점이 있다.

또한, 종래의 에어로 고 시스템에서는 원환체 백과 이동통로의 바닥면 사이에 수막을 형성하기 위해 원환체 백에 해수를 고압으로 주입하여야 하지만, 본 발명의 케이슨 이송장치 및 그 이송방법에서는 이동통로의 바닥에 철판이 위치하고 이런 철판에 대차의 저마찰부재가 접하여 이동하기 때문에, 종래의 에어로고 시스템에 비해 유지 및 관리비용이 저렴하다는 장점이 있다.

한편, 종래 기술의 에어로고 시스템에 있어서, 케이슨이 제3 스텝과 플로팅 독의 단차를 지날 때에, 원환체 백이 케이슨을 지지한 상태로 단차를 지난다. 따라서 종래에는 원환체 백이 단차를 지나갈 수 있도록 단차에 브릿지가 설치되는데, 이런 브릿지는 케이슨과 원환체 백을 지지할 수 있도록 큰 강성이 요구된다. 종래에는 브릿지를 콘크리트 구조물로 제작하거나 또는 콘크리트를 이용하여 브릿지를 보강하였다. 한편 단차는 플로팅 독의 높이에 따라 다른 높이를 갖게 됨에 따라, 완성된 케이슨의 이송시마다 다른 높이를 갖는 콘크리트 구조물의 브릿지를 반복하여 제작하거나 또는 브릿지를 콘크리트를 보강하여야 한다는 단점이 있다. 특히, 브릿지를 콘크리트로 보강한 후에 또다른 케이슨을 이송할 때는, 기설된 콘크리트 보강을 제거한 후 단차에 맞추어 다시 콘크리트를 타설하여 보강하는 작업을 반복해야 하는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명의 케이슨 이송장치 및 그 이송방법에서는 케이슨을 지지하는 대차가 단차를 지나갈 때에, 단차에 위치한 대차를 기준으로 전후에 위치한 대차가 케이슨을 지지하기 때문에, 단차에 설치되는 브릿지는 대차만을 지지하면 된다. 따라서 본 발명에서는 브릿지를 철판으로 제작하더라도 브릿지의 기능을 충분히 발현할 수 있다.

그러므로, 케이슨을 이송할때마다 브릿지를 콘크리트로 보강하고 철거하거나 또는 브릿지를 콘크리트로 제작하여야 하는 종래의 기술과는 달리, 본 발명에서는 브릿지의 제작이 간편하며 하나의 브릿지만으로도 다른 플로팅 독의 높이에 따른 단차의 높이를 보상할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 케이슨 이송장치 및 그 이송방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도 1은 일반적인 케이슨 제작장을 나타낸 평면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 케이슨 제작장을 나타낸 측면도이고,

도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 제1 스텝에 설치되는 승강대의 작동상태를 나타낸 상태도이고,

도 4a는 종래 기술에 따른 에어로 고(Aero Go) 시스템을 나타낸 평면도이고,

도 4b는 도 4a에 도시된 에어로 고 시스템의 측단면도이고,

도 4c는 도 4b에 도시된 바와 같이 에어로 고 시스템의 작동상태에서 케이슨을 가압하여 이송하는 이송부를 나타낸 측면도이며,

도 5a는 본 발명의 한 실시예에 따른 케이슨 이송장치를 나타낸 사시도이고,

도 5b는 도 5a에 도시된 케이슨 이송장치의 확대도이고,

도 6a는 도 5a에 도시된 대차를 나타낸 사시도이고,

도 6b는 도 6a에 도시된 대차의 저면사시도이고,

도 7은 도 5a에 도시된 이송부의 작동관계를 나타낸 순서도이고,

도 8a는 도 5a 및 도 5b에 도시된 케이슨 이송장치를 이용하여 베이스 슬래브와 케이슨을 이송하는 과정을 나타낸 사시도이고,

도 8b는 도 6a에 도시된 케이스 이송장치를 나타낸 확대도이고,

도 8c는 도 6b에 도시된 케이슨 이송장치의 대차와 유압이송부를 나타낸 확대도이고,

도 9는 도 5a 및 도 5b에 도시된 케이슨 이송장치의 대차가 제3 스텝에서 플로팅 독으로 케이슨을 이송하는 과정을 나타낸 단면도이며,

도 10a는 제1 스텝에 베이스 슬래브가 제작되는 과정을 나타낸 평면도이고,

도 10b는 도 10a에 도시된 소핏폼의 작동을 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이슨 1B : 베이스 슬래브

10 : 제작장 120 : 이동통로

122 : 철판 200 : 대차

210 : 연결 빔 220 : 상부 프레임

230 : 하부 프레임 233 : 유압 잭

240 : 저마찰부재 250 : 완충부

300 : 이송부 310 : 잭로드

320 : 유압 척 330 : 유압 잭

Claims (13)

1. 제작 또는 제작 중에 있는 케이슨(Caisson)을 이송하는 이송장치에 있어서,

   케이슨의 이송방향으로 형성된 이동통로에 위치하여 상기 케이슨의 저면을 지지하며 상기 이동통로를 따라 미끄러져 이동하는 복수 개의 대차들과,

   상기 케이슨의 이송방향을 따라 평행하게 위치한 안내대와,

   상기 안내대의 길이방향으로 신축하는 스트로크를 가지며 상기 스트로크의 양단에서 상기 안내대에 잠금 또는 해제되면서 상기 케이슨을 밀어 이송하는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 대차는, 상기 이동통로의 바닥면과 대응하는 저면에 저마찰부재가 부착된 하부 프레임과, 상기 하부 프레임에 대해 상하방향으로 미끄러져 이동하는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임에 양단이 접하여 신축하는 유압 잭을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 하부 프레임은 상기 하부 프레임에 힌지 결합되어 바깥쪽으로 연장된 지지대와, 상기 지지대에 연결된 바퀴들과, 상기 지지대에 설치되어 상기 지지대가 상기 이동통로의 바닥면을 향해 선회하도록 탄성력을 제공하는 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 하부 프레임은 상기 지지대를 관통하는 강봉과, 상기 강봉의 단부에 고정된 고정편과, 상기 지지대와 상기 고정편에 단부가 각각 접하며 상기 지지대를 밀어내는 상기 탄성체인 코일스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
5. 제1항 내지 제4항 중에 어느 한 항에 있어서,

   상기 이동통로에는 철판이 깔려 있는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
6. 제1항 내지 제4항 중에 어느 한 항에 있어서,

   상기 이동통로에 위치한 복수 개의 대차는 연결 빔에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 이송부는 상기 스트로크를 갖는 유압 잭과, 상기 유압 잭의 양단에 각각 고정된 복수의 유압 척을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,

   상기 복수의 유압 척 중에서 상기 케이슨의 이송방향에 대해 전방에 위치한 상기 유압 척에는 상기 케이슨을 향해 서포트 빔이 장착된 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 안내대는 잭로드인 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
10. 제2항 내지 제4항 중에 어느 한 항에 있어서,

    상기 저마찰부재는 그 마찰면이 테플론으로 코팅된 것을 특징으로 하는 케이슨 이송장치.
11. 제작 또는 제작 중에 있는 케이슨(Caisson)을 이송하기 위해서, 케이슨의 이송방향으로 형성된 이동통로에 위치하여 상기 케이슨의 저면을 지지하며 상기 이동통로를 따라 미끄러져 이동하는 복수 개의 대차들과, 상기 케이슨의 이송방향을 따라 평행하게 위치한 안내대와, 상기 안내대의 길이방향으로 신축하는 스트로크를 가지며 상기 스트로크의 양단에서 상기 안내대에 잠금 또는 해제되면서 상기 케이슨을 밀어 이송하는 이송부를 포함하는 케이슨 이송장치를 이용한 케이슨 이송방법에 있어서,

    상기 대차가 상기 케이슨의 하부에 위치하도록 상기 이동통로를 따라 이송한 후에 상기 케이스의 저면을 지지하도록 상기 대차의 높이를 신장하는 단계와,

    상기 이송부가 상기 안내대를 따라 이동하면서 상기 케이슨을 밀어 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 높이가 신장된 대차는 그 저면에 부착된 저마찰부재와 이동통로의 바닥면에 설치된 철판이 상호 접한 상태로, 상기 저마찰부재가 상기 철판을 따라 미끄러져 이동하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송방법.
13. 제11항에 있어서,

    단차가 형성된 상기 이동통로를 따라 상기 대차가 이동할 경우에, 상기 대차의 상면은 상기 케이슨의 저면에 접한 상태로, 상기 대차의 높이가 신축되어 상기 단차를 보상하는 것을 특징으로 하는 케이슨 이송방법.