KR20100096492A - Structure for civil engineering and construction and structuring method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 토건 공사와 관련된 것으로서, 특히 수중이나 해안가 등에서 교각이나 기타 토목 구조물을 설치하는 공사를 수행할 때 물의 유입을 차단하면서 육지와 같은 환경에서 공사를 수행할 수 있도록 하기 위한 수중 토건 공사용 구조체와 이를 이용한 수중 토건 공법에 관한 것이다.The present invention relates to underwater civil construction, and in particular, the construction for underwater civil construction to be able to perform the construction in the environment, such as land while blocking the inflow of water when performing the construction of piers or other civil structures in the water or the shore And an underwater construction method using the same.
수중에서 이루어지는 토목 및 건축 공사 중에, 일례로서 교량의 교각을 설치하는 경우에는, 교각의 기반 주위를 '['형 빔으로 파일링하여 완전히 둘러싼 다음에 그 내부의 물을 제거한 뒤 육지에서와 같은 환경에서 시멘트로 교각을 구축하게 된다. 또, 해안가에서 토목 구조물을 설치하는 경우에도, 공사가 이루어지는 주위를 '['형 빔으로 파일링하여 물을 차단하는 벽을 설치하고, 그 내부의 물을 완전히 제거한 뒤에 시멘트를 타설하는 방식으로 공사를 수행하게 된다. 그런데, '['형 빔을 파일링하는 공법은, 공사가 완료된 다음에 대부분의 '['형 빔을 회수하지 못하 게 될 뿐만 아니라 공사 범위가 넓고 수심이 깊을수록 차단벽 설치 비용이 급증하는 문제가 있고, 안전상의 이유로 인해 수심이 그다지 깊지 않은 곳에서만 소규모로 이루어지는 공사에 한정적으로 이용된다는 단점이 있다.In the case of underwater civil engineering and construction work, for example, when a bridge pier is installed, it is completely surrounded by a '[' shaped beam around the base of the bridge, completely removed, and then removed from the water. Cement piers will be constructed. In the case of installing a civil structure on the coast, it is necessary to install a wall to block the water by filing a '[' type beam around the construction site, and then install the cement after completely removing the water inside. Will perform. However, the method of filing the '[' type beams is not only able to recover most of the '[' type beams after the construction is completed, but also the problem that the installation cost of the barrier wall increases rapidly as the construction scope and depth are deep. And, for safety reasons, there is a disadvantage in that it is used only in small-scale construction in places where the depth is not too deep.
한편, 부두에서 중량물을 취급하지 않는 안벽 공사를 하는 경우에는, 해안이 붕괴되지 않도록 해안가의 얕은 곳에 옹벽 공사를 먼저 실시한 뒤, 깊은 곳에 대형 파이프로 파일링을 한 다음에 시멘트나 콘크리트로 상판을 덮는 방식으로 공사를 수행하게 된다. 그런데, 이러한 파이프 파일링 공법은 공사가 간단하여 건설 비용이 적게 소요되는 장점이 있으나, 부두의 수명이 짧은 단점이 있다.On the other hand, when the quay wall construction does not handle heavy loads at the pier, the retaining wall construction should be carried out first in the shallow area of the seashore to prevent the shore from collapsing. The construction will be carried out. By the way, such a pipe piling method has the advantage that the construction is simple to take less construction costs, but the short life of the pier.
또, 중량물을 취급하는 부두의 안벽 공사를 하는 경우에는, 먼저 해저 지반을 다지는 공사를 한 뒤에, 약 5천 톤의 콘크리트 구조물을 육지에서 만들어 약 7천 톤 급의 해상 크레인으로 예정된 안벽 위치에 안착시켜서 부두를 건설하게 된다. 이와 같이 콘크리트 구조물을 육지에서 만들어 옮기는 공법은 견고한 부두를 건설할 수 있다는 장점이 있지만, 공기(工期)가 길고, 공정 수행의 정밀도가 요구되며, 공사비가 많이 소요된다는 문제점이 있다.In the case of the construction of the quay of the quay that handles heavy loads, the construction of the seabed will be carried out first, and then about 5,000 tons of concrete structure will be made on land and settled at the site of the quay with a 7,000 tons of offshore crane. To build a pier. As such, the method of making and moving concrete structures on land has the advantage of constructing a solid pier, but has a problem that the air is long, the precision of the process is required, and the construction cost is high.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 수중 토건 공법들이 갖고 있는 문제점들을 감안하여 창출된 것으로서, 그 목적은, 예컨대 해안가로부터 멀리 떨어져 어느 정도 수심이 깊은 위치에서도 완벽하게 물을 차단하면서 육지와 같은 환경에서 안전하게 토건 공사를 수행할 수 있도록 함과 아울러, 조립과 해체가 간편하고 공사 완료 후에는 전량 회수하여 재사용이 가능하게 되는 수중 토건 공사용 구조체와 이를 이용한 수중 토건 공법을 제공하는 데에 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional underwater construction methods as described above, and the object thereof is, for example, in a land-like environment while completely blocking the water at a location where the water depth is far from the coast. In addition to providing a safe construction work, it is easy to assemble and dismantle, and after the completion of the construction is to provide a submersible civil construction structure and an underwater construction method using the same can be recovered and reused.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수중 토건 공사용 구조체는, 내부에 탱크를 형성하면서 평면도 상의 외관이 'ㄷ'자형을 이루는 제1구조체와 제2구조체로 구성되어 이들 제1구조체와 제2구조체의 좌우대칭 결합시 제1구조체와 제2구조체로 둘러싸인 'ㅁ'자형의 내측 공간이 형성되고, 상기 제1구조체와 제2구조체의 하단부에는 수중으로 침하할 때 수중의 바닥면을 뚫고 들어가 제1구조체와 제2구조체를 정착시키면서 상기 내측 공간으로의 물 유입을 차단하는 차단패널을 구비하며, 수중 토건 공사 위치에서 상기 탱크에 충전물이 충전되면 상단부는 수면 밖으로 노출되면서 수중으로 침하하여 수중의 바닥면에 정착됨과 아울러 상기 내측 공간으로부터 물이 배수되었을 때 상기 내측 공간에 수중 토건 공사 작업장이 조성되는 한편, 수중 토건 공사 완료 후 상기 탱크의 충전물을 제거하면 부 력에 의해 부상하게 되는 구성으로 이루어진다.Underwater construction for civil construction according to the present invention for achieving the above object, the first structure and the second structure consisting of a first structure and a second structure that forms a 'c' shape of the appearance on the floor plan while forming a tank therein When the left and right symmetrical coupling of the structure is formed the inner space of the 'ㅁ' shape surrounded by the first structure and the second structure, the first structure and the lower end of the second structure penetrates into the bottom surface of the water when sinking underwater It is provided with a blocking panel to block the inflow of water into the inner space while fixing the first structure and the second structure, and when the filling is filled in the tank in the underwater construction site location, the upper part is exposed to the outside of the water and the bottom of the water While it is settled on the surface and when water is drained from the inner space, an underwater civil construction workshop is created in the inner space, Removing the filling of the tank after the construction of the construction is made of a configuration that will rise by buoyancy.
여기서, 상기 제1구조체와 제2구조체의 좌우대칭 결합되는 대향부는 요철 구조로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 요철 구조의 어느 일측에는 수밀 패킹이 구비되는 것이 바람직하다.Here, the opposing portions that are symmetrically coupled to the first structure and the second structure may be formed of an uneven structure. In particular, it is preferable that one side of the uneven structure is provided with a watertight packing.
또, 상기 제1구조체와 제2구조체는 각각 'ㄷ'자형의 마주보는 면이 보강 빔으로 연결될 수 있다. 특히, 이 보강 빔은, 상기 'ㄷ'자형의 마주보는 면에서 상단부 측에 고정적으로 설치되는 고정 빔과, 이 고정 빔 보다 하측에서 탈부착 가능하게 설치되는 탈착 빔으로 구성될 수 있다.In addition, each of the first structure and the second structure may be connected to each other by a reinforcing beam having a facing surface having a 'c' shape. In particular, the reinforcing beam may be composed of a fixed beam fixedly installed on the upper end side on the opposite side of the 'c' shape, and a detachable beam detachably installed below the fixed beam.
한편, 본 발명에 따른 수중 토건 공사용 구조체는, 평판의 직육면체 구조를 가지며 내부에 탱크를 형성하면서 한 쌍의 수중 구조물을 양 측면에서 각각 연결하는 제1구조체와 제2구조체로 구성되어 이들 제1구조체와 제2구조체가 상기 한 쌍의 수중 구조물에 결합되었을 때 상기 제1구조체와 제2구조체 및 상기 수중 구조물들로 둘러싸인 내측 공간이 형성되고, 상기 제1구조체와 제2구조체의 하단부에는 수중으로 침하할 때 수중의 바닥면을 뚫고 들어가 제1구조체와 제2구조체를 정착시키면서 상기 내측 공간으로의 물 유입을 차단하는 차단패널을 구비하며, 수중 토건 공사 위치에서 상기 탱크에 충전물이 충전되면 상단부는 수면 밖으로 노출되면서 수중으로 침하하여 수중의 바닥면에 정착됨과 아울러 상기 내측 공간으로부터 물이 배수되었을 때 상기 내측 공간에 수중 토건 공사 작업장이 조성되는 한편, 수중 토건 공사 완료 후 상기 탱크의 충전물을 제거하면 부력에 의해 부상하게 되는 구성으로 이루어질 수도 있다.On the other hand, the construction for underwater construction according to the present invention, having a rectangular parallelepiped structure of flat plate and forming a tank therein, consisting of a first structure and a second structure connecting the pair of aquatic structures on both sides, respectively, these first structures And when the second structure is coupled to the pair of underwater structures, an inner space surrounded by the first structure, the second structure, and the underwater structures is formed, and the bottom of the first structure and the second structure is submerged underwater. It is provided with a blocking panel that penetrates the bottom surface of the water to settle the first structure and the second structure while blocking the inflow of water into the inner space, when the tank is filled with water in the construction site of underwater construction, When exposed to the outside, it sinks into the water, settles on the bottom surface of the water, and when water is drained from the inner space. When water Civil Engineering Ltd is workplace composition On the other hand, after the water Civil Engineering Ltd. complete, remove the filling of the tank to the inner space may be made to the configuration in which the portion by buoyancy.
상기와 같은 본 발명들에 있어서, 상기 제1구조체 및 제2구조체의 상기 차단패널이 구비되는 하단부는 역삼각형으로 이루어질 수 있다.In the present invention as described above, the lower end portion provided with the blocking panel of the first structure and the second structure may be made of an inverted triangle.
또한, 상기 제1구조체 및 제2구조체에는 자체 추진력을 발하는 추진기와, 이 추진기의 수류가 관통하는 수류 통로가 구비될 수 있다.In addition, the first structure and the second structure may be provided with a propulsion unit for self-propulsion, and a water flow passage through which the water flow of the propeller penetrates.
한편, 본 발명에 따른 수중 토건 공사용 구조체를 이용한 수중 토건 공법은, 평면도 상의 외관이 'ㄷ'자형을 이루는 상기 제1구조체와 제2구조체를 잔잔한 수역에서 동일한 흘수로 조정하여 평면도 상의 외관이 'ㅁ'자형이 되도록 좌우대칭 결합하는 단계와, 상기 결합된 제1 및 제2구조체를 상기 수중 토건 공사 위치로 이동시킨 후 상기 탱크에 충전물을 주입하여 침하시키는 단계와, 침하된 제1 및 제2구조체로 둘러싸인 'ㅁ'자형의 내측 공간으로부터 물을 배수하여 상기 내측 공간에 수중 토건 공사 작업장을 조성하는 단계와, 상기 수중 토건 공사 작업장에서의 수중 토건 공사 완료 후 상기 내측 공간에 물을 채움과 아울러 상기 탱크의 충전물을 배출하여 상기 제1 및 제2구조체가 부력에 의해 상승하도록 하는 단계 및, 상기 제1 및 제2구조를 분리하여 상기 수중 토건 공사 작업장 밖으로 이동시키는 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the underwater construction method using the structure for underwater construction according to the present invention, the appearance on the plan view by adjusting the first structure and the second structure having the external appearance on the floor plan 'C' to the same draft in the calm water area 'ㅁ 'Symmetrically combining the left and right to be a shape, moving the combined first and second structures to the underwater construction site and injecting a filling into the tank to settle the first and second structures. Draining the water from the inner space surrounded by the 'ㅁ' shape to create an underwater construction project in the inner space, and after completion of the construction of the underwater construction work in the underwater construction site, Discharging the filling of the tank to cause the first and second structures to rise by buoyancy; and separating the first and second structures Moving out of the underwater construction work workshop.
또, 본 발명에 따른 수중 토건 공사용 구조체를 이용한 수중 토건 공법은, 수중의 바닥면으로부터 수면까지의 연결단면이 동일한 구조인 2개의 수중 구조물 사이에 내측 공간을 형성하면서 상기 수중 구조물들을 연결하고자 한 쌍의 수중 구조물을 양 측면에서 각각 연결하는 상기 제1구조체와 제2구조체를 수중 구조물의 연결단면 측으로 이동시키는 단계와, 상기 제1 및 제2구조체의 탱크에 충전물을 주 입하여 제1 및 제2구조체가 상기 내측 공간을 사이에 두고 마주보도록 침하시키는 단계와, 상기 수중 구조물들의 연결단면에 상기 제1 및 제2구조체를 각각 접착시키는 단계와, 상기 제1구조체와 제2구조체 및 상기 수중 구조물들로 둘러싸인 내측 공간으로부터 물을 배수하여 상기 내측 공간에서 상기 수중 구조물의 연결 작업장을 조성하는 단계와, 상기 연결 작업장에서의 수중 구조물 연결 작업 완료 후 상기 내측 공간에 물을 채움과 아울러 상기 탱크의 충전물을 배출하여 상기 제1 및 제2구조체가 부력에 의해 상승하도록 하는 단계 및, 상기 제1 및 제2구조를 수중 토건 공사 작업장 밖으로 이동시키는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, in the underwater construction method using the structure for underwater construction according to the present invention, a pair to connect the underwater structures while forming an inner space between the two underwater structures having the same connection cross section from the bottom surface to the surface of the water Moving the first structure and the second structure to connect the aquatic structures of the first and second structures, respectively, on both sides of the cross-sectional side of the aquatic structure, and injecting fillers into the tanks of the first and second structures, respectively; Sinking the structure so as to face each other with the inner space interposed therebetween; adhering the first and second structures to the connecting end surfaces of the underwater structures, respectively, the first and second structures, and the underwater structures. Draining the water from the inner space surrounded by the to form a connection workshop of the underwater structure in the inner space, After completing the connection of the underwater structure at the connection workshop, the water filling the inner space and the filling of the tank to discharge the first and second structures to rise by buoyancy, and the first and second Moving the structure out of the underwater civil works workshop.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 완벽하게 물을 차단하면서 육지와 같은 환경에서 안전하게 토건 공사를 수행할 수 있기 때문에 수중 토건 공사를 원활하게 진행하는 데에 크게 기여하게 되는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, since it is possible to safely carry out construction work in an environment such as land while completely blocking the water, there is an effect that greatly contributes to the smooth progress of underwater construction work.
또한, 본 발명의 수중 토건 공사용 구조체는 조립과 해체가 간편하고 공사 완료 후에는 전량 회수하여 재사용이 가능하기 때문에 비용 절감과 자원 재활용 면에서 매우 유리한 효과가 있다.In addition, the structure for underwater construction works of the present invention is very easy to assemble and dismantle, and can be recovered and reused after completion of the construction is very advantageous in terms of cost reduction and resource recycling.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 구조체에 대한 결합 상태 평면도이며, 도 3은 도 1의 구조체를 구성하는 제1구조체에 대한 정면부 단면도이다.1 is a perspective view showing a structure according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of the bonded state of the structure of Figure 1, Figure 3 is a front cross-sectional view of the first structure constituting the structure of Figure 1 to be.
도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 구조체는 서로 좌우대칭을 이루는 제1구조체(10)와 제2구조체(20)로 구성이 되어 있다. 즉, 제1구조체(10)와 제2구조체(20)는 각각 평면도 상의 외관이 'ㄷ'자형을 이루고 있으며, 이들 제1구조체(10)와 제2구조체(20)가 서로 좌우대칭으로 결합이 되면 평면도 상의 외관이 'ㅁ'자형을 이루게 된다.As shown in Figures 1 to 3, the structure according to the first embodiment of the present invention is composed of a
특히 제1구조체(10)와 제2구조체(20) 각각은, 예를 들어 철 또는 강철 판재를 가공한 구조체로서, 내부에 물과 같은 충전물을 채울 수 있는 탱크(10a,20a)가 마련되어 있다. 따라서, 이들 제1구조체(10)와 제2구조체(20)를 수중으로 운반한 뒤, 상기 탱크(10a,20a)에 물과 같은 충전물을 채우면 수중 바닥으로 침하하게 되고, 충전물을 배출하면 부력에 의해 부상하게 된다.In particular, each of the
이러한 제1구조체(10)와 제2구조체(20)는 서로 마주보는 부위의 측면에 대형 볼트와 너트 또는 핀과 훅과 같은 연결구(11,21)가 설치됨으로써 서로 결합이 된다. 이렇게 제1구조체(10)와 제2구조체(20)가 서로 결합이 되면 이들 제1구조체(10)와 제2구조체(20)에 의해 둘러싸인 'ㅁ'자형의 내측 공간(A)이 형성되는 데, 이 내측 공간(A)은 후술하는 바와 같이 수중 토건 공사를 위한 작업장으로 조성이 된다.The
제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 좌우대칭 결합되는 대향부는 견고한 결합을 위해 홈(12)과 돌출부(22)로 구성된 요철 구조로 이루어지는 것이 바람직한데, 이러한 요철 구조의 어느 일측에는 수밀을 위한 패킹(13)이 구비되는 것이 더욱 바람직하다. 본 실시예에서는 제1구조체(10)에 홈(12)이 형성되고, 이 홈(12)과 그 가장자리에 패킹(13)이 구비된 것으로 예시되어 있다.Opposite symmetrical coupling of the
제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 하단부에는 수중으로 침하할 때 수중의 바닥면을 뚫고 들어가 박히는 차단패널(14,24)이 구비되어 있다. 이 차단패널(14,24)은 제1구조체(10)와 제2구조체(20)를 수중 바닥면에 정착시킴과 아울러 상기 내측 공간(A)을 외부와 차단함으로써 내측 공간(A) 외부의 물이 내측 공간(A) 안으로 유입되는 것을 차단하게 된다.The lower end portions of the
또, 제1구조체(10)와 제2구조체(20)는 각각 'ㄷ'자형의 개방된 부분이 강도 측면에서 취약할 수 있기 때문에, 'ㄷ'자형의 마주보는 면이 보강 빔(31,32)으로 연결됨으로써 강도가 보강된다. 특히, 보강 빔(31,32)은 최상단부 측에 고정적으로 설치되는 고정 빔(31)과 이 고정 빔(31) 보다 하측에서 탈부착 가능하게 설치되는 탈착 빔(32)으로 구성되어 있다. 만일, 모든 보강 빔(31,32)들이 고정적으로 설치되면 나중에 내측 공간(S)에서 수중 토건 공사가 이루어질 때 공사 진행에 제한을 받기 때문에, 공사가 시작되기 전에 최상단부의 고정 빔(31) 만을 남겨두고 나머지는 철거함으로써 원활한 공사 진행이 이루어질 수 있도록 하기 위해 고정 빔(31) 이외의 보강 빔들을 탈착 빔(32)으로 구성하는 것이다.In addition, the
또, 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 상기 차단패널(14,24)이 구비되는 하단부는 역삼각형으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 제1구조체(10)와 제2구조체(20)가 침하하면서 차단패널(14,24)이 수중 바닥면에 박힐 때 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 하단부 일부분이 수중 바닥면으로 들어감으로써 보다 안정적으로 수중 바닥면에 정착하도록 하기 위한 것이다.In addition, it is preferable that the lower end of the
한편, 제1구조체(10)와 제2구조체(20)는 본 발명의 구조체를 해상에 고정시키기 위한 권양기(도시되지 않음)가 결합되는 결합단(15,25)을 구비하고 있다. 그리고, 본 발명의 구조체가 안정적인 자세로 설치되도록 하기 위해 예인선(tug boat)의 지원을 받을 수도 있지만, 자체 추진력에 의해 위치를 바로잡거나 이동할 수도 있도록 탱크(10a,20a)의 내부에 추진 수류(水流)가 관통하기 위한 수류 통로(16,26)가 파이프의 구조로 구비됨과 아울러 이 수류 통로(16,26)에 모터와 프로펠러 등으로 구성된 추진기(40)가 설치될 수 있다.On the other hand, the
이와 같이 구성된 본 실시예의 구조체는 수중 토건 공사 위치에서 탱크(10a,20a)에 물과 같은 충전물이 충전되면, 자중에 의해 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 상단부가 수면 밖으로 노출된 상태로 수중으로 침하하여 수중의 바닥면에 정착하게 되고, 이어서 내측 공간(A)으로부터 물이 배수되면 이 내측 공간(A)에 육지 환경과 같은 수중 토건 공사 작업장이 조성됨으로써 원하는 수중 위치에서 교각 설치와 같은 수중 구조물을 건설할 수 있게 된다. 또, 공사가 완료된 후에 탱크(10a,20a)의 충전물을 제거하면 부력에 의해 본 발명의 구조체가 부상하여 수중 구조물로부터 이탈하게 되므로 회수하여 재사용할 수 있게 된다.In the structure of the present embodiment configured as described above, when the fillings such as water are filled in the
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 구조체를 이용한 수중 토건 공법에 대해 도 4a∼도 4b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The underwater construction method using the structure according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 4A to 4B.
먼저, 전술한 제1구조체(10)와 제2구조체(20)를 파고가 낮은 잔잔한 수역에서 동일한 흘수(吃水)로 조정하고, 평면도 상의 외관이 'ㅁ'자형이 되도록 연결구(11,21)를 이용하여 도 4a와 같이 좌우대칭 결합한다.First, the
결합된 제1구조체(10)와 제2구조체(20)를 예인선에 의해 수중 토건 공사 위치로 이동시켜 해저에 안착시키고, 전술한 권양기나 추진기(40)를 이용하여 자세를 안정적으로 바로잡는다. 그리고 도 4b와 같이 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 탱크(10a,20a) 안으로 충전물 즉 물을 주입하여 자중에 의해 수중으로 침하하도록 한다. 이때, 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 높이는 수심보다 큰 치수로 이루어져 있는 것을 전제로 하는데, 따라서 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 상단부는 수면 밖으로 노출이 된다.The combined
수중으로 침하하는 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 하단부는 차단패널(14,24)에 의해 수중의 바닥면을 뚫고 들어가 박히게 됨으로써, 제1구조체(10)와 제2구조체(20)가 수중 바닥면에 정착되어 상기 내측 공간(A)이 외부와 차단되고, 내측 공간(A) 외부의 물이 내측 공간(A) 안으로 유입되지 않게 된다.The lower end portions of the
이어서, 침하된 제1구조체(10)와 제2구조체(20)로 둘러싸인 'ㅁ'자형의 내측 공간(A)으로부터 물을 배수하면 이 내측 공간(A)에 육지 환경과 같은 건조한 분위 기의 수중 토건 공사 작업장이 조성된다. 이때, 내측 공간(A)으로부터 물이 배수됨에 따라서 제1구조체(10)와 제2구조체(20)에 대한 수압이 증가하기 때문에 제1구조체(10)와 제2구조체(20)가 더욱더 밀착되므로, 'ㅁ'자형 구조로 연결하는 연결구(11,21)의 연결 상태를 더욱 견고하게 하는 것이 바람직하다.Subsequently, when water is drained from the inner space A of the 'ㅁ' shape enclosed by the submerged
이렇게 내측 공간(A)에 조성된 수중 토건 공사 작업장 내에서 도 4c에 도시된 것처럼 교각 건설과 같은 수중 구조물(S)의 건설 공사가 이루어지는데, 만일 기존의 수중 바닥면보다 깊은 곳까지 견고한 수중 구조물(S)의 구축 공사가 요구될 경우에는 내측 공간(S)의 내부를 굴착하면 되며, 굴착한 만큼 제1구조체(10) 및 제2구조체(20)가 자중에 의해 더욱더 침하하게 된다.The construction of the underwater structure (S), such as the bridge construction is performed in the underwater civil construction workshop created in the inner space (A), if it is deeper than the existing underwater floor surface (S). When the construction work is required, the interior of the inner space S may be excavated, and the
공사가 완료되고 나면 내측 공간(A)에 다시 물을 채움과 아울러 제1구조체(10)와 제2구조체(20)의 탱크(10a,20a)로부터는 충전물을 배출시킨다. 그러면 도 4d와 같이 제1구조체(10)와 제2구조체(20)가 부력에 의해 수중에서 상승하게 된다.After the construction is completed, the inner space A is filled again, and the fillings are discharged from the
마지막으로, 도 4e와 같이 상승된 제1구조체(10)와 제2구조체(20)를 서로 분리하고, 수중 토건 공사 작업장 밖으로 이동시키면 회수하여 재사용할 수 있게 된다.Lastly, as shown in FIG. 4E, when the
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 구조체가 수중 구조물을 상대로 설치된 상태를 나타낸 도면이다.5 is a perspective view showing a structure according to a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a view showing a state in which the structure of Figure 5 is installed against the underwater structure.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수중 토건 공사용 구조 체는 두 개의 수중 구조물(S,S')을 연결하고자 하는 경우에 유용하게 적용되는 것으로서, 이때 수중 구조물(S,S')의 연결단면(Sf,Sf')은 수중 구조물(S,S')의 상단부로부터 하단부까지 동일한 단면으로 이루어지는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the structure for underwater construction works according to the present embodiment is usefully applied to the case where two underwater structures S and S 'are connected, where the underwater structure S, It is preferable that the connection cross sections Sf and Sf 'of S') have the same cross section from the upper end to the lower end of the underwater structure S and S '.
본 실시예의 구조체는 상기 한 쌍의 수중 구조물(S,S')을 양 측면에서 각각 연결하는 동일한 구조의 제1구조체(100)와 제2구조체(100')로 구성되어 있는데, 이들 제1구조체(100)와 제2구조체(100')가 상기 한 쌍의 수중 구조물(S,S')에 결합이 되면 제1구조체(100)와 제2구조체(100') 및 수중 구조물(S,S')들로 둘러싸인 내측 공간(A')이 형성된다. 제1구조체(100)와 제2구조체(100')를 수중 구조물(S,S')에 결합하는 수단으로는 대형 볼트-너트와 와이어 같은 각종 연결구가 사용될 수 있으며, 제1구조체(100) 및 제2구조체(100')와 수중 구조물(S,S') 사이에는 수밀을 위한 패킹 재료가 적용될 수 있다.The structure of the present embodiment is composed of the
제1구조체(100)와 제2구조체(100') 각각은 내부에 탱크(100a,100'a)가 형성되어 있어서, 이 탱크(100a,100'a)에 물과 같은 충전물이 채워질 수 있게 된다. 따라서, 이들 제1구조체(100)와 제2구조체(100')를 수중으로 운반한 뒤, 상기 탱크(100a,100'a)에 충전물을 채우면 제1구조체(100)와 제2구조체(100')가 수중 바닥으로 침하하게 되고, 충전물을 배출하면 제1구조체(100)와 제2구조체(100')가 부력에 의해 부상하게 된다.Each of the
이들 제1구조체(100)와 제2구조체(100')의 하단부에는 수중으로 침하할 때 수중의 바닥면을 뚫고 들어가 박히는 차단패널(120,120')이 구비되어 있다. 이 차단패널(120,120')은 제1구조체(100)와 제2구조체(100')를 수중 바닥면에 정착시킴 과 아울러 상기 내측 공간(A')을 외부와 차단함으로써 내측 공간(A') 외부의 물이 내측 공간(A') 안으로 유입되는 것을 차단하게 된다.The lower end portions of the
또, 제1구조체(100)와 제2구조체(100')의 상기 차단패널(120,120')이 구비되는 하단부는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 역삼각형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1구조체(100)와 제2구조체(100')가 침하하면서 차단패널(120,120')이 수중 바닥면에 박힐 때 제1구조체(100)와 제2구조체(100')의 하단부 일부분이 수중 바닥면으로 들어감으로써 보다 안정적으로 수중 바닥면에 정착하게 된다.In addition, the lower end of the
본 발명의 구조체가 안정적인 자세로 설치되도록 하기 위해 예인선(tug boat)의 지원을 받을 수도 있지만, 자체 추진력에 의해 위치를 바로잡을 수 있도록 내부에 모터와 프로펠러 등으로 구성된 추진기(140,140')가 설치됨과 아울러 추진 수류(水流)가 관통하기 위한 수류 통로(150,150',160,160')가 탱크(100a,100'a)의 내부에 파이프 형태로 구비될 수 있다.Although the structure of the present invention may be supported by a tug boat in order to be installed in a stable posture, propellers 140 and 140 'configured with a motor and a propeller are installed therein to correct the position by self-propulsion. In addition, the
이와 같이 구성된 본 실시예의 구조체는, 수중 토건 공사 위치에서 탱크(100a,110'a)에 충전물 즉 물이 충전되면 제1구조체(100)와 제2구조체(100')의 상단부는 수면 밖으로 노출되면서 수중으로 침하하여 수중의 바닥면에 정착된다. 그리고, 제1구조체(100)와 제2구조체(100') 및 수중 구조물(S,S')들로 둘러싸인 내측 공간(A')으로부터 물이 배수되면 내측 공간(A')에 육지 환경과 같은 수중 토건 공사 작업장이 조성됨으로써 원하는 수중 위치에서 교각 설치와 같은 제3의 수중 구조물(S'')을 건설할 수 있게 된다. 또, 공사가 완료된 후에 탱크(100a,100'a)의 충전물을 제거하면 부력에 의해 본 발명의 구조체가 부상하여 수중 구조물(S'')로부터 이탈하게 되므로 회수하여 재사용할 수 있게 된다.In the structure of the present embodiment configured as described above, when the fillings, that is, water, are filled in the
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 구조체를 이용한 수중 토건 공법에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.When explaining the underwater construction method using the structure according to the second embodiment of the present invention configured as described above in more detail.
본 실시예의 구조체는 수중의 바닥면으로부터 수면까지의 연결단면(Sf,Sf')이 동일한 구조인 두 개의 수중 구조물(S,S') 사이에 내측 공간(A')을 형성하면서 이들 수중 구조물(S,S')들을 연결하는 수중 토건 공사에 유용하다.In the structure of the present embodiment, the inner structure A 'is formed between two underwater structures S and S' having the same connection cross sections Sf and Sf from the bottom surface to the surface of the water. It is useful for underwater construction work connecting S, S ').
먼저, 제1구조체(100)와 제2구조체(100')를 수중 구조물(S,S')의 연결단면(Sf,Sf') 측으로 이동시킨다.First, the
그리고, 제1구조체(100)와 제2구조체(100')의 탱크(100a,100'a)에 충전물 즉 물을 주입함으로써 자중에 의해 제1구조체(100)와 제2구조체(100')가 내측 공간(A')을 사이에 두고 마주보는 형태에서 침하하도록 한다.Then, the
이어서, 수중 구조물(S,S')의 연결단면(Sf,Sf')에 제1구조체(100)와 제2구조체(100')를 각각 연결구(110,110') 등을 이용하여 접착시킨다.Subsequently, the
이 상태에서 제1구조체(100)와 제2구조체(100') 및 수중 구조물(S,S')로 둘러싸인 내측 공간(A')으로부터 물을 배수하면, 이 내측 공간(A')에 육지 환경과 같은 수중 구조물의 연결 작업장이 조성된다.In this state, when water is drained from the inner space A 'surrounded by the
이렇게 조성된 작업장에서 수중 구조물의 연결 작업이 완료되면, 내측 공간(A')에 다시 물을 채움과 아울러 탱크(100a,100a')의 충전물을 배출시킨다. 그 러면 제1구조체(100)와 제2구조체(100')가 부력에 의해 수중에서 상승하게 된다.When the connection work of the underwater structure is completed in the workshop thus constructed, the inner space A 'is filled with water again and the fillings of the
끝으로, 제1구조체(100)와 제2구조체(100')를 수중 토건 공사 작업장 밖으로 이동시키면 회수하여 재사용할 수 있게 된다.Finally, moving the
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 수중 토건 공사용 구조체는 수중 바닥이 흙과 같은 수중 토양으로 이루어진 수중 지형에서 교각이나 부두와 같은 수중 구조물을 건설하거나 준설을 하는 데에 유용하게 적용이 된다.Underwater construction for civil construction according to the present invention configured as described above is usefully applied to the construction or dredging of underwater structures such as piers or pier in the underwater terrain consisting of underwater soil, such as soil.
특히, 구조체의 하단부에 구비된 차단패널(14,24,120,120')이 구조체의 자중에 의해 수중 바닥면을 뚫고 들어가 박히게 되므로, 구조체의 하단부에 방수물질을 인위적으로 설치하지 않더라도 구조체의 내측 공간(A,A')으로 물이 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다. In particular, since the blocking
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.In the above described the present invention based on the preferred embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, various modifications by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention This is possible.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 구조체를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a structure according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 구조체에 대한 결합 상태 평면도이다.FIG. 2 is a plan view of a bonded state of the structure of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 구조체를 구성하는 제1구조체에 대한 정면부 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the front portion of the first structure constituting the structure of FIG.
도 4(a)∼도 4(e)는 본 발명의 제1실시예에 따른 구조체를 이용한 수중 토건 공법의 수행 장면을 나타낸 도면이다.4 (a) to 4 (e) are views showing a scene of performing the underwater construction method using the structure according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 구조체를 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view showing a structure according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 구조체가 수중 구조물을 상대로 설치된 상태를 나타낸 도면이다.6 is a view showing a state in which the structure of Figure 5 is installed against the underwater structure.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10,100 : 제1구조체 11,21 : 연결구10,100:
10a,20a : 탱크 12 : 홈10a, 20a: Tank 12: Groove
13 : 패킹 14,24,120,120' : 차단패널13:
15,25' : 결합단 16,26,150,150',160,160' : 수류 통로15,25 ': Combined
20,100' : 제2구조체 22 : 돌출부20,100 ': second structure 22: protrusion
31 : 고정 빔 32 : 탈착 빔31: fixed beam 32: detachable beam
40,140,140' : 추진기 A,A' : 내측 공간40,140,140 ': Propeller A, A': inner space
S,S'S" : 수중 구조물S, S'S ": Underwater Structures
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CN108643212A (en) * | 2018-05-16 | 2018-10-12 | 江苏南通二建集团有限公司 | A kind of prefabricated reinforced concrete open caisson construction method |
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