KR20110120627A - 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물 - Google Patents

교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물에 관한 것으로, 구체적으로는 교각기초 및 파일 주위에 포대를 설치하고, 상기 포대에 현지의 준설사토를 채워 적층시킴으로써, 보강 구조물에 의한 하중의 증가 및 수질오염 없이 교각 기초를 견고하게 보강할 뿐만 아니라 공사비용 및 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 상기 적층된 준설사토 포대를 보강판으로 결속시킴으로써, 적층된 포대의 견고성 및 연결성을 강화할 수 있는 장점이 있다.

Description

교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물{Method Of Construction For Scour Prevension And Reinforcement Of Bridge Pier, And Structure Of The Same}
본 발명은 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교각기초 및 파일 주위에 포대를 설치하고, 상기 포대에 현지의 준설사토를 채워 적층시킴으로써, 보강 구조물에 의한 하중의 증가 및 수질오염 없이 교각 기초를 견고하게 보강할 뿐만 아니라 공사비용 및 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 강이나 하천 등을 가로질러 설치되는 교량의 교각 하부에는 우물통 형상이나 사각기둥 형상으로 기초가 형성된다.
상기한 교량의 교각기초는 대부분 물속에 일부 또는 전부가 잠긴 상태로 설치되고, 시간이 지남에 따라 흐르는 물에 의하여 점점 침식되거나 주위지반이 세굴되는 현상이 발생한다. 따라서 여러가지 보강장치 및 이를 이용한 보강공법을 통하여 보강을 행하게 된다.
종래 보강공법은 도 1에 도시된 바와 같이, 교각 기초(10)의 직경보다 큰 직경을 가지는 시트파일(S)을 교각 기초(10) 및 파일(20) 주위에 설치(하부면이 암반과 접촉)하고, 상기 시트파일(S) 내부에 콘크리트(C)를 충전하여 교각 기초(10)를 보강하였다.
하지만, 상기와 같은 보강공법은 1000㎥~3000㎥의 콘크리트(C)가 사용되는 등 공사비용이 급격히 증가할 뿐만 아니라 공사기간이 장기화(5~6개월)되며, 다량의 콘크리트(C)에 의해 수질을 오염시키는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 교각 기초(10)의 직경보다 큰 직경을 가지는 시트파일(S)을 교각 기초(10) 및 파일(20) 주위에 설치하되, 상기 시트파일(S)의 하부면이 암반과 접촉하지 않고, 교각 기초(10) 하부에 설치된 파일(20)의 일부분만 감싸는 형태로 설치되고, 상기 시트파일(S) 내부에 콘크리트 본드(C')를 주입함으로써, 교각 기초(10)를 보강하였다.
상기와 같은 보강공법은 도 1에 도시된 보강기법에 비해, 공사비용 및 공사기간을 일부 감소시킬 수는 있으나, 여전히 수질오염에 대한 문제점을 해결하지 못하였을 뿐만 아니라, 콘크리트 본드(C')가 충전된 시트파일(S)의 하중에 의해 교각 기초(10) 하부에 설치된 파일(20)을 침하 또는 파손시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교각기초 및 파일 주위에 포대를 설치하고, 상기 포대에 현지의 준설사토를 채워 적층시킴으로써, 보강 구조물에 의한 하중의 증가 및 수질오염 없이 교각 기초를 견고하게 보강할 뿐만 아니라 공사비용 및 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물을 제공함을 과제로 한다.
또한, 상기 적층된 준설사토 포대를 보강판으로 결속시킴으로써, 적층된 포대의 견고성 및 연결성을 강화할 수 있는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법 및 그 구조물을 제공함을 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1에 기재된 발명은, 「교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법에 있어서, (a) 기초지반을 소정의 깊이로 파내는 단계; (b) 상기 소정의 깊이로 파낸 자리에 기초포대를 위치시키는 단계; (C) 상기 기초포대에 준설사토를 채우는 단계; 및 (D) 상기 준설사토가 채워진 기초포대 상부에 준설사토가 채워진 보강포대를 하나 이상 적층시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법」을 제공한다.
청구항 2에 기재된 발명은, 「제 1항에 있어서, (C) 상기 기초포대에 준설사토를 채우는 단계는, 파일의 파손 부위 일단에 주입파이프를 접촉시킨 상태로 준설사토를 채우되, 상기 주입파이프의 타단은 기초지반 상부로 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 교량 교각 기초 보강 및 세굴방지 시공 방법」을 제공한다.
청구항 3에 기재된 발명은, 「제 1항에 있어서, (D) 하나 이상의 보강포대를 적층시키는 단계는, 각 포대 별로 외부에 보강판을 결속시키는 것을 특징으로 하는 교량 교각 기초 보강 및 세굴방지 시공 방법」을 제공한다.
청구항 4에 기재된 발명은, 「제 3항에 있어서, 상기 보강판은 외면에 하나 이상의 연결고리가 구성된 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법」을 제공한다.
청구항 5에 기재된 발명은, 「제 1항에 있어서, 상기 기초포대 및 보강포대는, 토목섬유 재질 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법」을 제공한다.
청구항 6에 기재된 발명은, 「제 1항에 있어서,상기 준설사토는, 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공이 이루어지는 현지의 준설 사토인 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법」을 제공한다.
청구항 7에 기재된 발명은, 「교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물에 있어서, 기초지반 소정의 깊이로 파낸 자리에 위치되고, 내부에 준설사토가 채워지는 기초포대; 및 상기 기초포대 상부에 적층되고, 내부에 준설사토가 채워지는 보강포대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물」을 제공한다.
청구항 8에 기재된 발명은, 「제 7항에 있어서, 상기 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물은, 상기 보강포대를 결속시키는 보강판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물」을 제공한다.
청구항 9에 기재된 발명은, 「제 7항에 있어서, 상기 기초포대 및 보강포대는, 토목섬유 재질 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물」을 제공한다.
청구항 10에 기재된 발명은, 「제 8항에 있어서, 상기 보강판은. 외면에 하나 이상의 연결고리가 구성된 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물」을 제공한다.
본 발명에 의하면, 교각기초 및 파일 주위에 포대를 설치하고, 상기 포대에 현지의 준설사토를 채워 적층시킴으로써, 보강 구조물에 의한 하중의 증가 및 수질오염 없이 교각 기초를 견고하게 보강할 뿐만 아니라 공사비용 및 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 상기 적층된 준설사토 포대를 보강판으로 결속시킴으로써, 적층된 포대의 견고성 및 연결성을 강화할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 교량 교각기초 보강 공법을 나타낸 도면
도 3a 내지 도 3e은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법을 나타낸 도면
도 4는 도 3d의 'A'부 확대도
도 5는 도 3d의 보강판의 사시도
도 6은 도 3c의 다른 실시예를 나타낸 도면
상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3e은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법을 나타낸 도면으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기초지반을 소정의 깊이로 파내어 후술되어질 기초포대(11)가 위치할 수 있는 공간을 형성시킨다.
이때, 상기 공간의 깊이는 지반 상태, 교각기초(10) 및 파일(20)의 크기, 교량의 크기 등 시공환경에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
상기와 같은 공간을 형성시킨 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 공간부에 기초포대(11)를 위치시킨 후, 준설사토(m)를 채운다.
이때, 상기 준설사토(m)는 공사비용, 공사기간 및 하중 등을 고려할 때, 현지의 준설사토(m)를 사용하는 것이 바람직하다.
즉, 현지의 준설사토(m)를 사용함에 따라 수질 오염을 유발시키기지 않으며, 상기 공간을 형성시키기 위해 파낸 사토의 양와 대응되는 양으로 준설사토(m)가 채워짐에 따라 하중도 증가시키지 않게 된다.
한편, 선택사항으로써 상기와 같이 준설사토(m)를 채울 때, 도 6에 도시된 바와 같이, 파일(20)의 파손 부위 일단에 주입파이프(f)를 접촉시킨 상태로 준설사토(m)를 채우고, 상기 주입파이프(f)의 타단은 기초지반 상부로 돌출되도록 할 수 있다.
이는 파일(20)의 파손부위에 보강물질을 효과적으로 주입할 수 있게 한다.
이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 준설사토(m)가 채워진 기초포대(11) 상부에 준설사토(m)가 채워진 보강포대(12)를 하나 이상 적층시킨다.
이때, 상기 보강포대(12)는 상기 기초포대(11)의 시공방법과 같이, 준설사토(m)가 채워지기 전 상태의 보강포대(12)를 먼저 위치시킨 후, 준설사토(m)를 채우는 것이 바람직하다.
상기 기초포대(11) 및 보강포대(12)는, 다양한 재질을 적용시킬 수 있으나, 공사비용, 시공환경 적응성 등을 고려할 때, 토목섬유 재질 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 재질을 적용시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 보강포대(12)를 적층시킴에 있어, 도 3d에 도시된 바와 같이, 각 포대 별로 외부에 보강판(12a)을 위치시키고 결속끈(12b) 등을 이용하여 결속시키며, 이는 보강포대(12)의 터짐, 유동 등을 억제하여, 적층된 보강포대(12)의 견고성 및 연결성을 강화시킨다.
이를 위해 상기 보강판(12a)은 스테인레스 등의 철소재를 적용하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 보강판(12a)은, 도 3e 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각 보강판(12a)이 일부 겹쳐지도록하여 전체 외면이 하나의 직선형태를 이룰 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 보강판(12a)은 상기의 기능을 구현할 수 있는 다양한 형태를 적용할 수 있으나, 바람직한 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 내측으로 만곡된 두개의 보강판(12a)을 구성하여 보강포대(12)의 양측부만을 감싸는 형태로 제작할 수 있으며, 다른 실시예로 보강포대(12)의 중간부까지 감싸는 형태, 보강포대(12)의 전체면을 전부 감싸는 형태 등 다양한 형태를 적용할 수 있다.
아울러, 상기 보강판(12a)의 외면에는 하나 이상의 연결고리(12c)를 형성시켜 상기 두개의 보강판(12a)이 상호 연결되는 동시에, 각 보강포대(12)를 더욱 견고하게 연결시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명은 교각기초(10) 및 파일(20) 주위에 기초포대(11) 및 보강포대(12)를 설치하고, 상기 포대(11,12)에 현지의 준설사토(m)를 채워 적층시킴으로써, 하중의 증가 및 수질오염 없이 교각 기초(10) 및 파일(20)를 견고하게 보강할 뿐만 아니라 공사비용 및 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있으며, 상기 적층된 보강포대(12)를 보강판(12a)으로 결속시킴으로써, 적층된 보강포대(12)의 견고성 및 연결성을 강화할 수 있게 된다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 기초교각 11 : 기초포대
12 : 보강포대 12a : 보강판
12b : 결속끈 12c : 연결고리
C,C' : 콘크리트 f : 주입파이프
m : 준설사토 S : 시트파일

Claims (10)

  1. 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법에 있어서,
    (a) 기초지반을 소정의 깊이로 파내는 단계;
    (b) 상기 소정의 깊이로 파낸 자리에 기초포대를 위치시키는 단계;
    (C) 상기 기초포대에 준설사토를 채우는 단계; 및
    (D) 상기 준설사토가 채워진 기초포대 상부에 준설사토가 채워진 보강포대를 하나 이상 적층시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법
  2. 제 1항에 있어서,
    (C) 상기 기초포대에 준설사토를 채우는 단계는,
    파일의 파손 부위 일단에 주입파이프를 접촉시킨 상태로 준설사토를 채우되,
    상기 주입파이프의 타단은 기초지반 상부로 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 교량 교각 기초 보강 및 세굴방지 시공 방법
  3. 제 1항에 있어서,
    (D) 하나 이상의 보강포대를 적층시키는 단계는,
    각 포대 별로 외부에 보강판을 결속시키는 것을 특징으로 하는 교량 교각 기초 보강 및 세굴방지 시공 방법
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보강판은.
    외면에 하나 이상의 연결고리가 구성된 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기초포대 및 보강포대는,
    토목섬유 재질 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 준설사토는,
    교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공이 이루어지는 현지의 준설 사토인 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 방법
  7. 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물에 있어서,
    기초지반 소정의 깊이로 파낸 자리에 위치되고, 내부에 준설사토가 채워지는 기초포대; 및
    상기 기초포대 상부에 적층되고, 내부에 준설사토가 채워지는 보강포대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물은,
    상기 보강포대를 결속시키는 보강판을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 기초포대 및 보강포대는,
    토목섬유 재질 또는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 보강판은.
    외면에 하나 이상의 연결고리가 구성된 것을 특징으로 하는 교량 교각기초 보강 및 세굴방지 시공 구조물
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