KR20130081850A

KR20130081850A - 조립형 또는 일체형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨, 이를 제작하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20130081850A
Application number: KR1020120002913A
Authority: KR
Inventors: 하주형
Original assignee: 현대건설주식회사
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-07-18

Abstract

본 발명은 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨, 이를 제작하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 베이스 슬래브가 별도의 장소에서 속성으로 양생된 단품들로 조립되어 제작되거나 또는 일체형으로 제작됨으로써, 케이슨 제작시스템에서 직접 베이스 슬래브가 제작되는 경우에 비해 베이스 슬래브의 제작기간이 현저히 단축됨과 아울러 케이슨 제작 전체의 공기가 단축되면서 제작 비용이 저감되도록 한 것이다.

Description

조립형 또는 일체형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨, 이를 제작하기 위한 시스템 및 방법{caisson having assembly-type or single block-type base slab, and manufacturing system and method thereof}

본 발명은 케이슨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이슨의 베이스 슬래브가 단품으로 별도 제작되어 현장에서 조립한 다음 벽체가 양생되도록 한 조립형 또는 일체형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨, 이를 제작하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 케이슨(caisson)은 외해로부터 내습하는 파랑에너지를 차단하여 항만 내의 정온한 수역을 확보하는 동시에 화물의 하역과 사람의 승,하선을 위한 선박 접안 시설의 역할을 하는 것이다. 이 케이슨은 철근 콘크리트조로 구축된 수천 톤의 중량물이고, 케이슨 제작시스템이 설치된 케이슨 제작장에서 케이슨을 제작하였다.

여기서, 종래의 케이슨(10)은 다양한 형상 및 형태가 있고, 그 구조는 통상적으로 도 1에서와 같이, 베이스 슬래브(11)에 벽체(12)가 양생되어 이루어지고, 이 케이슨(10)은 케이슨 제작시스템(20)에 의해 제작되었다.

또한, 베이스 슬래브(11)는 도 2에서와 같이 일체형으로 제작되었고, 이 베이스 슬래브(11)는 도 3에 도시된 케이슨 제작시스템(20)의 제1스텝부(21)에서 타설 및 양생 작업으로 제작되었다.

케이슨 제작시스템(20)에는 베이스 슬래브(11)를 제작하는 제1스텝부(21), 제작된 베이스 슬래브(10)에 벽체(12)를 양생하는 제2스텝부(22), 베이스 슬래브(11)와 벽체(12)로 이루어진 케이슨(10)에 교정작업 및 방수제 도포 등의 마무리 공정을하는 제3스텝부(23) 및 완성된 케이슨(10)을 해수면에 위치된 플로팅 독(24a)으로 이송하는 제4스텝부(24)로 이루어졌다.

제1스텝부(21)에서는 이송장치가 원위치된 다음 베이스 슬래브(11)가 타설 및 양생 작업으로 제작되도록 이루어졌다. 여기서, 제1스텝부(21)는 도 4에서 보듯이, 베이스 슬래브(11)를 제작하기 위해 단차부(31)에 배치된 승강대(30)가 포함되어 이루어졌다. 여기서, 승강대(30)는 경사지지대(32), 경사판(33), 상부패널(34) 및 유압잭(35)이 포함되어 이루어졌다.

경사지지대(32)는 단차부(31)의 저면에 일정 폭과 길이방향의 간격으로 고정설치되고, 상면이 일방향으로 경사져 이루어졌다.

경사판(33)은 경사지지대(32)의 경사면과 접촉되어 배치되었다.

상부패널(34)은 경사판(33)의 상면에 배치되고, 베이스 슬래브(11) 제작시 바닥 거푸집의 기능을 수행하도록 배치되었다.

하지만, 제1스텝부(21)에서의 베이스 슬래브(11)를 양생하는 과정에서, 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설한 후 양생하는 공정에 많은 기간이 소요되었다. 즉, 콘크리트가 상온에서 장기간 양생되었기 때문에 철근 배근, 콘크리트 타설 및 양생에 대략 1주일 정도의 장기간이 소요되었다. 그리고, 현장에서 한 번에 베이스 슬래브(11)의 콘크리트를 타설할 경우, 베이스 슬래브(11)가 거대한 매스(mass) 콘크리트임으로 수화율에 의한 온도 균열이 발생되었다. 또한, 이 기간을 단축시키기 위해 양생이 끝나지 않은 상태에서 제2스텝부(22)로 이송되기도 하였다. 이로 인해, 베이스 슬래브(11)의 강도가 불충분하여 균열이 발생하였다. 또한, 베이스 슬래브(11)의 높이가 2m 이상인 경우, 온도 균열의 발생을 억제하기 위하여 2단으로 나누어 타설할 경우에, 한 번에 타설한 경우에 비하여 공기가 3일 이상 지연되었다. 이는 케이슨(10)의 제작 공기(工期)를 장기화시키는 주요인이 되었고, 공기가 장기화될수록 케이슨 제작시스템(20)의 설치 장소에 대한 임대비용 및 인건비 등을 포함한 제작비용이 급격히 상승하는 문제점이 있었다.

KR

0705209

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상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 베이스 슬래브를 별도의 장소에서 증기 양생으로 분할 제작한 다음 별도의 장소 또는 현장에서 조립됨으로써, 양생 기간 단축과 더불어 베이스 슬래브의 제작기간이 현저히 단축됨과 아울러 케이슨 제작을 위한 공기 역시 현저히 단축되도록 한 조립형 또는 일체형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨, 이를 제작하기 위한 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨은, 베이스 슬래브 및 벽체로 이루어진 케이슨에 있어서, 베이스 슬래브는 다수로 제작된 단품이 결합수단에 의해 상호 조립되어 이루어진다.

여기서, 결합수단은 일예로, 단품들의 배열된 상태에서 상호 동심을 이루도록 각 단품에 형성된 결합홀; 결합홀을 관통하도록 배치된 연결부재; 연결부재가 단품들을 밀착시킨 상태에서 단품에 고정되도록 설치된 고정부재;가 포함되어 이루어진다.

또한, 연결부재는 결합홀을 관통하여 배치되는 pc강선이다.

또한, 고정부재는 연결부재에 의해 상호 밀착된 단품들의 조립상태를 고정시키기 위해 연결부재의 단부에 설치되면서 단품의 외면에 장착되는 정착구이다.

또한, 결합수단은 결합홀을 관통하여 배치되면서 양단부에 정착구가 장착된 pc강선을 단품들의 밀착을 위해 인장시키기 위한 인장잭이 더 포함된다.

여기서, 결합수단은 다른 예로, 단품들의 접촉면 일부위에 철근의 단부가 외부에 노출되도록 형성된 체결홈; 및 체결홈에 의해 노출되어 이웃한 철근들을 상호 체결하는 철근커플러;가 포함되어 이루어진다.

또한, 단품들의 접촉면에는 상호 결합을 위한 요철이 형성된다.

한편, 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템은, 조립형 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템에 있어서, 베이스 슬래브를 제작하기 위해 별도 제작된 단품들을 상호 조립하기 위해 단품들이 안착되도록 이루어진 제1스텝부; 제1스텝부에서 이송된 조립형 베이스 슬래브에 벽체가 양생되도록 이루어진 제2스텝부; 제2스텝부에서 제작된 케이슨에 교정작업 및 방수제 도포작업이 수행되도록 이루어진 제3스텝부; 및 제3스텝부에서 완성된 케이슨이 해수면에 위치된 플로팅 독에 적재하도록 이루어진 제4스텝부;가 포함되어 이루어진다.

또한, 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템에 있어서, 별도의 장소에서 다수 제작된 단품들이 상호 조립되어 이루어진 조립형 베이스 슬래브가 운송되어 안착되도록 이루어진 제1스텝부; 제1스텝부에서 이동된 조립형 베이스 슬래브가 진입되면, 조립형 베이스 슬래브에 벽체가 양생되도록 이루어진 제2스텝부; 제2스텝부에서 제작된 일체형 케이슨에 교정작업 및 방수제 도포작업이 수행되도록 이루어진 제3스텝부; 및 제3스텝부에서 완성된 일체형 케이슨이 해수면에 위치된 플로팅독에 적재하도록 이루어진 제4스텝부;가 포함되어 이루어진다.

또한, 일체형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템에 있어서, 별도의 장소에서 일체로 제작된 일체형 베이스 슬래브가 운송되어 안착되도록 이루어진 제1스텝부; 제1스텝부에서 이동된 일체형 베이스 슬래브가 진입되면, 일체형 베이스 슬래브에 벽체가 양생되도록 이루어진 제2스텝부; 제2스텝부에서 제작된 일체형 케이슨에 교정작업 및 방수제 도포작업이 수행되도록 이루어진 제3스텝부; 및 제3스텝부에서 완성된 일체형 케이슨이 해수면에 위치된 플로팅독에 적재하도록 이루어진 제4스텝부;가 포함되어 이루어진다.

한편, 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법은, 조립형 케이슨을 제작하기 위한 제작방법에 있어서, 베이스 슬래브의 단품용 거푸집에 철근이 배근되는 제1단계(S10); 단품들의 상호 결합을 위한 결합홀이 형성되도록 홀형성부재가 설치되는 제2단계(S20); 거푸집에 콘크리트가 타설되고 양생되는 제3단계(S30); 완성된 단품들이 케이슨 제작시스템이 설치된 현장으로 운송되는 제4단계(S40); 현장에서 단품들이 조립되어 베이스 슬래브가 제작되는 제5단계(S50); 베이스 슬래브에 벽체가 양생되어 케이슨이 제작되는 제6단계(S60); 케이슨에 교정작업 및 방수제 도포 작업의 마무리 공정이 이루어지는 제7단계(S70); 완성된 케이슨이 플로팅 독에 적재되는 제8단계(S80);가 포함되어 이루어진다.

여기서, 제1단계(S10)에서 단품들의 접촉시 접촉면에 요철이 형성되도록 거푸집의 일면 또는 양면이 요철형상을 갖도록 제작된다.

또한, 제2단계(S20)는 단품들이 pc강선에 의해 결합되는 경우, 결합홀이 형성되도록 홀형성부재가 설치되는 단계(S21)이거나 또는, 단품들이 철근커플러에 의해 결합되는 경우, 일부 철근의 단부를 외부에 노출시키기 위한 체결홈이 형성되도록 홈형성부재가 설치되는 단계(S22)이다.

또한, 제3단계(S30)에서 양생은 급속 양생이고, 증기양생공법이 이용된다.

또한, 제5단계(S50)에서 단품들의 조립은 케이슨 제작시스템의 제1스텝부에서 이루어진다.

또한, 제5단계(S50)에서 단품들이 pc강선에 의해 결합되는 경우, 각 단품들의 결합홀을 관통한 pc강선이 인장된 후 정착구로 고정된다. 또는 제5단계(S50)에서 단품들이 철근커플러에 의해 결합되는 경우, 각 단품들이 밀착된 상태에서 체결홈을 통해 노출되면서 이웃한 철근들이 철근커플러에 의해 결합되고, 체결홈은 충전제에 의해 메워지게 된다.

또한, 제5단계(S50)에서 단품들이 조립된 상태에서 접촉면에 본딩을 위한 접착제가 주입된다.

또한, 제6단계(S60)에서 벽체의 양생은 케이슨 제작시스템의 제2스텝부에서 이루어진다.

또한, 제7단계(S70)에서 케이슨의 마무리 공정은 케이슨 제작시스템의 제3스텝부에서 이루어진다.

또한, 제8단계(S80)에서 케이슨이 플로팅 독에 적재되는 작업은 케이슨 제작시스템의 제4스텝부에서 이루어진다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 베이스 슬래브가 별도의 장소에서 단품들로 분할 제작되고, 이 단품들은 타설된 후 증기 등을 통해 속성으로 양생됨으로써, 케이슨 제작시스템에서 직접 베이스 슬래브가 제작되는 경우에 비해 베이스 슬래브의 제작기간이 현저히 단축됨과 아울러 케이슨 제작 전체의 공기가 단축된다. 이로 인해, 공기단축에 따른 제작 비용이 저감되는 효과가 있다. 종래의 케이슨 제작시스템에서 베이스 슬래브가 제작되는 경우 완성될 때까지 대략 1주일 정도 소요되었지만, 베이스 슬래브가 별도 제작되어 운송되는 경우 베이스 슬래브의 제작기간이 2∼3일 정도로 단축된다.

또한, 베이스 슬래브가 조립형 또는 일체형으로 미리 제작됨으로써, 충분한 양생 시간을 가질 수 있어 강도가 향상되고, 종래의 양생 시간 부족에 의해 발생될 수 있는 균열 발생현상이 미연에 방지되는 효과가 있다.

또한, 케이슨 제작시스템을 설치하기 이전부터 베이스 슬래브가 제작될 수 있어 케이슨 제작 기간이 현저히 단축되는 효과가 있다.

또한, 단품들이 분할 제작되어 제작현장에서 직접 조립되어 제작된 상태 또는 일체형으로 제작된 상태의 베이스 슬래브가 제1스텝부에 안착된 후, 제2스텝부에 진입됨으로써, 본 발명의 제1스텝부는 종래의 제1스텝부의 베이스 슬래브를 이동시키는 일부 구성으로만 이루어져 케이슨 제작시스템의 제작비용이 저감되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 케이슨의 일예가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 종래의 케이슨을 구성하는 베이스 슬래브가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 3은 종래의 케이슨 제작시스템이 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 이송대가 확대 도시된 측면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이슨이 도시된 사시도이다.
도 6은 도 5의 베이스 슬래브가 도시된 사시도이다.
도 7은 도 5의 베이스 슬래브의 분리된 상태가 도시된 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시된 베이스 슬래브의 단품들 접촉면이 도시된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이슨이 도시된 사시도이다.
도 10은 도 9의 베이스 슬래브의 분리된 상태가 도시된 사시도이다.
도 11은 도 5의 베이스 슬래브를 갖는 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템이 도시된 측면도이다.
도 12는 도 5의 베이스 슬래브를 이용한 케이슨을 제작하기 위한 방법이 도시된 블럭도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨, 이를 제작하기 위한 시스템 및 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

<베이스 슬래브 구성>

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이슨이 도시된 사시도이고, 도 6은 도 5의 베이스 슬래브가 도시된 사시도이며, 도 7은 도 5의 베이스 슬래브의 분리된 상태가 도시된 사시도이고, 도 8은 도 4에 도시된 베이스 슬래브의 단품들 접촉면이 도시된 사시도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 케이슨(100)은 다수의 베이스 슬래브(110)와 벽체(120)로 이루어지고, 베이스 슬래브(110)는 다수의 단품(111)이 상호 결합되어 이루어지며, 단품(111)을 결합시키기 위한 결합수단이 포함되어 이루어진다.

여기서, 베이스 슬래브(110)는 종래의 베이스 슬래브(10, 도 2 참조)를 일방향으로 다수 분할된 정도의 크기로 제작된 단품(111)들이 상호 결합되어 이루어진다. 여기서, 단품(111)은 종래의 베이스 슬래브(10)보다 대략 1/3 정도 크기로 제작되고, 추후 3개의 단품(111)이 상호 결합되어 원래 크기의 베이스 슬래브가 된다. 또한, 단품(111)은 필요에 따라 베이스 슬래브(110) 크기의 1/2∼1/5 정도 크기로 제작될 수 있다.

결합수단은 단품(111)들이 상호 배열된 상태에서 각각의 단품(111)들을 하나의 베이스 슬래브(110)로 조립 및 체결시키기 위한 것으로, 결합홀(112, 도 7 참조), 연결부재(113) 및 고정부재(114) 등이 포함되어 이루어진다.

결합홀(112)은 도 7에서와 같이 단품(111)의 양단부에 각각 1개씩 형성되고, 필요에 따라 양단부는 물론 중앙부에도 1개 이상이 형성될 수 있다. 이 결합홀(112)은 단품(111)을 제작하기 위해 철근(116) 배양시 결합홀(112) 형성을 위한 별도의 홀형성부재가 추가로 설치된 후, 타설 및 양생에 의해 형성된다. 이때, 결합홀(112) 형성을 위한 홀형성부재는 쉬즈관 등을 포함하는 관(管)종류가 이용될 수 있다.

연결부재(113)는 단품(111)들이 상호 배열된 상태에서 각 단품(111)에 형성된 결합홀(112)을 관통하는 부재로서, pc강선을 포함한 와이어 종류의 부재가 사용되고, 이 외에도 결합홀(112)을 관통할 수 있는 부재라면 어느 것이든 무방하다.

고정부재(114)는 단품(111)들의 결합홀(112)을 통과한 연결부재(113)의 양단부에 설치되어 연결부재(113)가 단품(111)으로부터 해제되지 않고, 단품(111)들 간의 견고한 결합상태를 유지하기 위한 부재이다. 이때, 고정부재(114)는 정착구 등을 포함한 다양한 부재가 이용된다.

또한, 결합수단에는 배열된 단품(111)들이 연결부재(113)에 견고히 밀착되면서 고정부재(114)에 의해 고정되도록 하기 위한 결합장치(미도시)가 더 포함되어 이루어진다. 이 결합장치는 연결부재(113)가 일예로 pc강선이 이용될 경우 pc강선을 인장시킬 수 있는 인장잭을 포함한 인장장치가 될 수 있고, 다른 예로 연결부재(113)로 볼트가 이용될 경우 볼트의 양단부에 너트를 강하게 체결시킬 수 있는 별도의 장치가 될 수도 있다.

여기서, 단품(111)들의 접촉하는 면에는 도 8에서와 같이, 기어와 유사한 형상의 요철(115)이 형성된다. 또한, 요철(115)은 결합홈과 결합돌기가 다수 형성된 형상일 수도 있고, 물결모양의 형상일 수도 있으며, 이외에도 다양한 형태의 형상이 적용될 수 있다.

<실시예>

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이슨이 도시된 사시도이고, 도 10은 도 9의 베이스 슬래브의 분리된 상태가 도시된 사시도이다.

도 9 및 도 10은 단품(111)들 상호 간의 결합구조에 관한 다른 실시예로서,결합수단에 의한 단품(111)들의 상호 간의 결합은, 단품(111)들이 밀착된 상태에서 각 단품(111) 내부의 일부 철근(116) 단부들이 철근커플러(117)로 체결되는 구조이다.

따라서, 결합수단은 단품(111)의 접촉면 부위에서 일부 철근(116)이 외부로 노출되도록 형성된 체결홈(118) 및, 체결홈(118)에 의해 노출된 철근(116)들을 상호 체결하는 철근커플러(117)가 포함되어 이루어진다. 또한, 철근커플러(117)에 의해 철근(116)이 체결되면 체결홈(118)은 무수축 몰탈 또는 콘크리트 등의 충전제에 의해 메워지도록 이루어진다. 여기서, 필요에 따라 1개의 체결홈(118)에 1개 이상의 철근(116)이 노출되도록 형성될 수 있고, 체결홈(118)이 다수 형성될 수도 있다.

<케이슨 제작 시스템의 구성>

도 11은 도 5의 베이스 슬래브를 이용한 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템이 도시된 측면도이다.

본 발명에 따라 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템(200)은 도 8에서 보는 바와 같이, 제1스텝부(210), 제2스텝부(220), 제3스텝부(230) 및 제4스텝부(240)가 포함되어 이루어진다.

제1스텝부(210)는 먼저 케이슨(100)을 이송하기 위한 이송장치가 원위치되면, 이송장치 위에 안착된 조립형 베이스 슬래브(110)를 안착된 상태에서 제2스텝부(220)로 이송하도록 이루어진다. 여기서, 제1스텝부(210)는 종래의 케이슨 제작시스템(20, 도 3 참조)에서 베이스 슬래브(110)를 제작하기 위한 종래의 승강대(30, 도 4 참조) 및 거푸집이 배제된다. 따라서, 제1스텝부(210)는 단순히 별도 제작되어 운송된 조립형 베이스 슬래브(110)가 이송장치에 의해 제2스텝부(220)로 이송시키도록 이루어진다. 또한, 이 제1스텝부(210)에는 종래의 제1스텝부(210)와는 달리 각 단품(111)들이 결합수단에 의해 1개의 베이스 슬래브(110)로 체결되는 작업만 진행되므로, 단지 조립된 베이스 슬래브(110)를 이송시키기 위한 이송장치만 설치된다. 여기서, 이송장치는 종래의 에어로 고 시스템 또는, 레일 및 바퀴를 이용한 대차 등이 이용될 수 있다. 또한, 제1스텝부(210)에서 베이스 슬래브(110)의 타설 및 양생 등의 제작을 위한 작업이 진행되지 않으므로, 제1스텝부(210)의 설치 구성이 단순해지면서 설치 공간이 축소되고, 설치 시간이 단축된다. 여기서, 제1스텝부(210)에 안착되는 단품(111)들은 케이슨 제작시스템(200)이 설치되기 훨씬 이전에 제작되어 보관될 수도 있고, 이로 인해 케이슨 제작시스템(200)을 설치 후 베이스 슬래브(110)를 제작하기 위한 기간이 완전 제외되어 케이슨(100)을 제작하는 공기가 현격히 단축된다. 또한, 제작 장소 또는 별도의 장소에서 다수의 단품(111)들이 결합수단에 의해 1개의 베이스 슬래브(110)로 제작된 이후, 교통수단에 의해 이송되어 제1스텝부(210)에 안착된 후, 제2스텝부(220)에 진입된다. 따라서, 이 경우 제1스텝부(210)는 조립형 베이스 슬래브(110)을 제2스텝부(220)으로 이동시키는 구성으로만 이루어진다.

제2스텝부(220)는 다수의 단품(111)이 결합된 상태의 베이스 슬래브(110)에 벽체(120)를 양생시키도록 이루어진다.

제3스텝부(230)는 베이스 슬래브(110)와 벽체(120)로 이루어진 케이슨(100)에 교정작업, 방수제 도포작업 등의 마무리 공정이 이루어진다.

제4스텝부(240)는 완성된 케이슨(100)을 해수면에 배치된 플로팅 독(241)에 적재하도록 이송하도록 이루어진다.

한편, 베이스 슬래브가 단품(111)들의 결합에 의한 조립형으로 제작되는 경우 이외에 일체로 생산될 수 있고, 이때 일체형 베이스 슬래브는 별도의 장소에서 제작되어 케이슨 제작시스템(200)으로 운송된다. 따라서, 일체형 베이스 슬래브를 이용할 경우, 케이슨 제작시스템(200)에서 제1스텝부(210)는 제2스텝부(220)에 일체형 베이스 슬래브를 이동시키는 구성으로만 이루어진다. 여기서, 제2,3,4스텝부(220,230,240)에서의 작업은 조립형 베이스 슬래브(110)를 이용한 케이슨(100)의 제작 작업과 동일하다. 이와 같이, 일체형 베이스 슬래브가 이용되는 경우, 케이슨 제작시스템(200)에서 일체형 베이스 슬래브를 제작하기 위한 구성이 배제되어 제작비용이 저감된다. 여기서, 베이스 슬래브를 제2스텝부(220)로 이동시키는 구성으로 한정된 제1스텝부(210)는 종래의 베이스 슬래브를 제작하는 제1스텝부에서의 일부 구성으로만 이루어지게 되고, 단지 용어만 동일할 뿐이다.

<케이슨 제작방법>

도 12는 도 5의 베이스 슬래브를 이용한 케이슨을 제작하기 위한 방법이 도시된 블럭도이다.

먼저, 베이스 슬래브(110)의 단품(111)을 제작하기 위한 거푸집에 철근(116)이 배근(S10)된다. 이때, 거푸집은 케이슨 제작시스템(200)이 설치되는 장소 이외의 장소에 설치되고, 이 거푸집에 철근(116)이 배근된다. 또한, 단품(111)들이 결합을 위해 상호 접촉되는 면에 요철(115)이 형성되도록 거푸집에서 일면이 또는 양면이 요철(115)형상으로 제작된다.

다음으로, 단품(111)들의 상호 결합을 위해 실시예에 따른 결합홀(112) 또는 체결홈(118)을 형성하기 위한 부재가 설치(S20)된다. 이 단계(S20)는 단품(111)들이 pc강선에 의해 관통되어 결합되는 경우, 단품(111)을 관통하는 결합홀(112)이 형성되도록 홀형성부재가 설치(S21)된다. 여기서, 홀형성부재는 관 형상의 파이프가 이용될 수 있다. 또한, 각 단품(111)에서 외부로 노출된 철근(116)들이 철근커플러(117)에 의해 체결됨으로써 단품(111)들이 결합되는 경우, 체결홈(118)이 형성되도록 홈형성부재가 설치(S22)된다. 이때, 체결홈(118)은 상호 체결시 접촉되는 각 단품(111)의 접촉부위에 일부 철근(116)의 단부가 외부에 노출되도록 형성된다.

다음으로, 거푸집에 콘크리트가 타설되어 양생(S30)된다. 여기서, 단품(111)들이 상호 결합을 위한 접촉되는 면에는 요철(115)이 형성된다. 이때, 콘크리트의 양생을 급속으로 진행시키기 위해 증기양생공법이 이용된다. 이 증기양생공법은 증기를 이용한 가열양생공법으로, 전양생, 온도상승, 지속 및 온도강하 등의 4단계로 구분된다. 이러한 증기양생공법에 의해 베이스 슬래브(110)는 강도가 상승하면서 균열 발생이 방지된다. 따라서, 종래의 케이슨 제작시스템(200)에서 베이스 슬래브(110)를 제작하기 위해 철근(116)을 배근하고, 타설한 후 상온 양생의 경우 1주일 정도의 기간이 소요되었지만, 급속 양생을 함으로써 2∼3일 정도로 대폭 단축시킬 수 있다.

다음으로, 완성된 단품(111)들이 케이슨 제작시스템(200)이 설치된 현장으로 이동(S40)된다. 이때, 배 또는 차량 등의 운송수단을 통해 별도 마련된 장소에서 현장까지 단품(111)들이 이동된다. 환경에 따라 케이슨 제작시스템(200)이 설치된 현장 근처에서 단품(111)이 제작될 수도 있고, 원거리에서 단품(111)이 제작되어도 무방하다.

다음으로, 단품(111)들이 결합수단을 통해 상호 조립(S50)된다. 이때, 결합수단의 일예로, 3개의 단품(111)들이 배열되고, 각 단품(111)들의 결합홀(112)에 결합부재인 pc강선이 관통되며, pc강선의 양단부가 결합장치인 인장잭에 의해 인장된 상태에서 고정부재(114)인 정착구에 의해 고정된다. 또한, pc강선 및 정착구 대신 볼트 및 너트로 대체되어 이용될 수도 있다. 또한, pc강선이 이용되는 경우 단품(111)들이 결합된 상태의 베이스 슬래브(110)에서 프리스트레싱(prestressing)을 위해 결합홀(112)이 일정한 곡률을 이루도록 하고, 이 결합홀(112)에 pc강선이 설치되어 인장 및 고정됨으로써, 단품(111)들이 결합된 베이스 슬래브(110)에 프리스트레스(prestress)를 부여할 수도 있다. 또한, 결합수단의 다른 예로, 3개의 단품(111)들이 배열되고, 각 단품(111)들의 체결홈(118)에 의해 노출된 철근(116)들이 철근커플러(117)에 의해 체결되어 단품(111)들이 조립된 다음, 체결홈(118)에 무수축몰탈 또는 콘크리트 등을 포함한 충전제가 채워지게 된다. 여기서, pc강선이 관통되는 결합홀(112)에도 충전제가 채워질 수 있다. 또한, 단품(111)들이 조립된 상태에서 접촉면에 본딩을 위한 접착제가 주입된다. 이렇듯, 단품(111)들이 케이슨 제작시스템(200)의 제1스텝부(210)에 안착된 상태에서 결합수단에 의해 조립된다.

다음으로, 조립된 베이스 슬래브(110)에 벽체(120)가 양생(S60)된다. 단품(111)들이 상호 조립되어 이루어진 베이스 슬래브(110)가 이송장치에 의해 제2스텝부(220)로 이송되면, 베이스 슬래브(110)의 상측으로 벽체(120)가 양생된다. 이로써, 베이스 슬래브(110)와 벽체(120)로 이루어진 케이슨(100)이 제작된다.

다음으로, 케이슨(100)에 방수제를 도포하는 작업 및 교정작업 등의 마무리 공정(S70)이 이루어진다. 이 작업(S70)은 케이슨 제작시스템(200)의 제3스텝부(230)에서 이루어진다.

다음으로, 완성된 케이슨(100)이 플로팅 독(241)에 적재(S80)된다. 이를 위해 케이슨(100)이 이송장치에 의해 플로팅 독(241)으로 이송되며, 이는 제4스텝부(240)에서 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100...케이슨 110...베이스 슬래브,
111...단품 112...결합홀,
113...연결부재 114...고정부재,
115...요철 116...철근,
117...철근커플러 118...체결홈,
120...벽체 200...케이슨 제작시스템,
210...제1스텝부 220...제2스텝부,
230...제3스텝부 240...제4스텝부.

Claims

베이스 슬래브(110) 및 벽체(120)로 이루어진 케이슨에 있어서,
상기 베이스 슬래브(110)는 다수로 제작된 단품(111)이 결합수단에 의해 상호 조립되어 이루어진 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제1항에 있어서,
상기 결합수단은,
상기 단품(111)들의 배열된 상태에서 상호 동심을 이루도록 각 상기 단품(111)에 형성된 결합홀(112);
상기 결합홀(112)을 관통하도록 배치된 연결부재(113); 및
상기 연결부재(113)가 상기 단품(111)들을 밀착시킨 상태에서 상기 단품(111)에 고정되도록 설치된 고정부재(114);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제2항에 있어서,
상기 연결부재(113)는 상기 결합홀(112)을 관통하여 배치되는 pc강선인 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 고정부재(114)는 상기 연결부재(113)에 의해 상호 밀착된 상기 단품(111)들의 조립상태를 고정시키기 위해 상기 연결부재(113)의 단부에 설치되면서 상기 단품(111)의 외면에 장착되는 정착구인 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제4항에 있어서,
상기 결합수단은 상기 결합홀(112)을 관통하여 배치되면서 양단부에 정착구가 장착된 상기 pc강선을 상기 단품(111)들의 밀착을 위해 인장시키기 위한 인장잭이 더 포함된 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제1항에 있어서,
상기 결합수단은
상기 단품(111)들의 접촉면 일부위에 철근(116)의 단부가 외부에 노출되도록 형성된 체결홈(118); 및
상기 체결홈(118)에 의해 노출되어 이웃한 상기 철근(116)들을 상호 체결하는 철근커플러(117);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제1항에 있어서,
상기 단품(111)들의 접촉면에는 상호 결합을 위한 요철(115)이 형성된 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨.
제1항의 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템에 있어서,
베이스 슬래브(110)를 제작하기 위해 별도의 장소에서 다수 제작된 단품(111)들을 상호 조립하기 위해 상기 단품(111)들이 안착되도록 이루어진 제1스텝부(210);
상기 제1스텝부(210)에서 이송된 조립형 베이스 슬래브(110)에 벽체(120)가 양생되도록 이루어진 제2스텝부(220);
상기 제2스텝부(220)에서 제작된 케이슨(100)에 교정작업 및 방수제 도포작업이 수행되도록 이루어진 제3스텝부(230); 및
상기 제3스텝부(230)에서 완성된 케이슨(100)이 해수면에 위치된 플로팅 독(241)에 적재하도록 이루어진 제4스텝부(240);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작시스템.
제1항의 조립형 베이스 슬래브(110)를 갖는 케이슨(100)을 제작하기 위한 제작시스템에 있어서,
별도의 장소에서 다수 제작된 단품(111)들이 상호 조립되어 이루어진 조립형 베이스 슬래브(110)가 운송되어 안착되도록 이루어진 제1스텝부(210);
상기 제1스텝부(210)에서 이동된 상기 조립형 베이스 슬래브(110)가 진입되면, 상기 조립형 베이스 슬래브(110)에 벽체(120)가 양생되도록 이루어진 제2스텝부(220);
상기 제2스텝부(220)에서 제작된 상기 조립형 케이슨(100)에 교정작업 및 방수제 도포작업이 수행되도록 이루어진 제3스텝부(230); 및
상기 제3스텝부(230)에서 완성된 상기 조립형 케이슨(100)이 해수면에 위치된 플로팅독(241)에 적재되도록 이루어진 제4스텝부(240);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작시스템.
케이슨(200)을 제작하기 위한 케이슨 제작시스템에 있어서,
별도의 장소에서 일체로 제작된 일체형 베이스 슬래브가 운송되어 안착되도록 이루어진 제1스텝부(210);
상기 제1스텝부(210)에서 이동된 상기 일체형 베이스 슬래브에 벽체가 양생되도록 이루어진 제2스텝부(220);
상기 제2스텝부(220)에서 제작된 상기 일체형 케이슨에 교정작업 및 방수제 도포작업이 수행되도록 이루어진 제3스텝부(230); 및
상기 제3스텝부(230)에서 완성된 상기 일체형 케이슨이 해수면에 위치된 플로팅독(241)에 적재되도록 이루어진 제4스텝부(240);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작시스템.
제1항의 조립형 케이슨을 제작하기 위한 제작방법에 있어서,
베이스 슬래브(110)의 단품(111)용 거푸집에 철근(116)이 배근되는 제1단계(S10);
상기 단품(111)들의 상호 결합을 위해 홈 또는 홀을 형성하기 위한 부재가 설치되는 제2단계(S20);
상기 거푸집에 콘크리트가 타설되고 양생되는 제3단계(S30);
완성된 상기 단품(111)들이 케이슨 제작시스템(200)이 설치된 현장으로 이동되는 제4단계(S40);
현장에서 상기 단품(111)들이 결합수단에 의해 조립되어 베이스 슬래브(110)가 제작되는 제5단계(S50);
상기 베이스 슬래브(110)에 벽체(120)가 양생되어 케이슨(100)이 제작되는 제6단계(S60);
상기 케이슨(100)에 교정작업 및 방수제 도포 작업의 마무리 공정이 이루어지는 제7단계(S70);
완성된 상기 케이슨(100)이 플로팅 독(241)에 적재되는 제8단계(S80);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제1단계(S10)에서 상기 단품(111)들의 접촉시 접촉면에 요철(115)이 형성되도록 상기 거푸집의 일면 또는 양면이 요철(115)형상을 갖도록 제작된 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제2단계(S20)는 상기 단품(111)들이 pc강선에 의해 결합되는 경우, 결합홀(112)이 형성되도록 홀형성부재가 설치되는 단계(S21)인 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제2단계(S20)는 상기 단품(111)들이 철근커플러(117)에 의해 결합되는 경우, 일부 철근(116)의 단부를 외부에 노출시키기 위한 체결홈(118)이 형성되도록 홈형성부재가 설치되는 단계(S22)인 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제3단계(S30)에서 상기 양생은 급속 양생이고, 증기양생공법이 이용되는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제5단계(S50)에서 상기 단품(111)들의 조립은 상기 케이슨 제작시스템(200)의 제1스텝부(210)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제5단계(S50)에서 상기 단품(111)들이 pc강선에 의해 결합되는 경우, 상기 각 단품(111)들의 결합홀(112)을 관통한 pc강선이 인장된 후 정착구로 고정되는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제5단계(S50)에서 상기 단품(111)들이 철근커플러(117)에 의해 결합되는 경우, 상기 각 단품(111)들이 밀착된 상태에서 체결홈(118)을 통해 노출되면서 이웃한 철근(116)들이 철근커플러(117)에 의해 결합되고, 체결홈(118)은 충전제에 의해 메워지는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제5단계(S50)에서 상기 단품(111)들이 조립된 상태에서 접촉면에 본딩을 위한 접착제가 주입되는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제6단계(S60)에서 벽체(120)의 양생은 상기 케이슨 제작시스템(200)의 제2스텝부(220)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제7단계(S70)에서 상기 케이슨(100)의 마무리 공정은 상기 케이슨 제작시스템(200)의 제3스텝부(230)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.
제11항에 있어서,
상기 제8단계(S80)에서 상기 케이슨(100)이 상기 플로팅 독(241)에 적재되는 작업은 상기 케이슨 제작시스템(200)의 제4스텝부(240)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립형 베이스 슬래브를 갖는 케이슨 제작방법.