KR20130114832A - 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법 - Google Patents

수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트가 투입되는 호퍼; 호퍼의 하단부 일측에 구비되어 호퍼에 투입된 콘크리트가 수중으로 전달될 수 있는 경로를 제공하는 트레미관;으로 이루어진 수중 콘크리트 타설장치용 플랜지에 있어서, 플랜지는 호퍼와 트레미관의 연결부에 구비되고, 트레미관의 내경보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 평판부; 평판부의 외주면을 따라 구비되어, 트레미관의 내경과 평판부의 외경 사이 공간을 막아주는 복수의 고무판; 및 평판부의 중심 일측에 구비되고, 상단부에 고정고리가 구비된 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법을 구현한바, 플랜지를 고정하는 연결부재를 절단하는 방법으로 용이하게 해제할 수 있는 효과가 있다. 이로 인해, 트레미관의 콘크리트 유입구가 동시에 개방되어 호퍼에 주입되었던 콘크리트를 한번에 트레미관 내부로 유입할 수 있는 효과가 있다. 또한, 플랜지가 콘크리트와 물의 접촉을 차단하고, 콘크리트가 한번에 트레미관으로 유입됨으로써 높은 수압이 발생하더라도 콘크리트의 높은 하중에 의해 트레미관 내부에 잔존하는 물을 신속하게 밀어내면서 콘크리트가 주입되어 재료분리를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법{Flange for Underwater Concrete Casting and Method for Underwater Concrete Casting Thereof}
본 발명은 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중에 말뚝과 같은 구조물을 형성하기 위하여 콘크리트를 타설하는 중 트레미관에 잔류한 물에 의해 콘크리트가 분리되는 것을 방지하고, 플랜지를 제거하지 않고 용이하게 콘크리트를 타설할 수 있는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수중 콘크리트를 타설하는 경우에는 여러 가지 방법 중 하나로 트레미(Tremie)공법이 사용된다. 이러한 트레미 공법은 호퍼의 하부에 트레미관이 연결되어 호퍼로 투입된 콘크리트가 트레미관으로 주입되어 콘크리트가 수중의 하부 측에 타설되도록 하는 방법이다.
트레미 공법은 초기에 트레미관을 타고 내려가는 수중 콘크리트 등이 물과 섞여서 재료 분리 등이 발생하는 현상을 방지하기 위하여 트레미관 내부에 존재하는 물을 충분히 밀고 내려가야 하나 수위가 높은 경우 콘크리트 또는 몰탈이 트레미관의 하부까지 신속하게 내려가지 못하는 문제점이 있다. 이로 인해, 트레미관에 존재하던 물이 지표 측으로 역류하거나 불연속적인 타설로 인해 재료분리가 이루어져 기둥 등의 건축물이 불량시공되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 트레미관의 콘크리트 유입구 일측에 개폐부를 설치하여 호퍼에 충분한 콘크리트를 주입한 후 개폐부를 개방하여 많은 양의 콘크리트를 한번에 트레미관으로 주입하는 장치가 사용되었다. 하지만, 이러한 종래의 기술은 호퍼에 유입된 콘크리트의 하중에 의해 개폐부의 개방이 어려운 문제점이 있고, 개방이 한순간에 이루어지지 않으면, 콘크리트가 개폐부의 개방에 따라 조금씩 흘러들어가 재료 분리가 발생하고, 불연속적인 타설이 이루어지는 문제점이 여전히 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 탄성볼을 이용한 방법이 개시되었다. 이러한 방법은 탄성볼 또는 스티로폼을 트레미관 속으로 유입시킨 후 콘크리트를 주입한다. 탄성볼 또는 스티로폼이 물과 콘크리트를 분리하여 직접적인 접촉을 차단한다. 이러한 기술은 물과의 직접적인 접촉은 차단하고 있으나, 콘크리트의 초기 주입 시에 발생하는 콘크리트의 재료분리 현상은 여전히 발생하는 문제점이 있다. 또한, 탄성볼 또는 스티로폼이 트레미관의 외부로 배출되지 않고, 콘크리트 내부에 잔류하는 경우에는 구조체의 하단부에 큰 공극을 형성하여 부실 시공이 되는 문제점이 있다.
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따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 수중에 말뚝과 같은 구조물을 형성하기 위하여 콘크리트를 타설하는 중 트레미관에 잔류한 물에 의해 콘크리트가 분리되는 것을 방지하고, 플랜지를 제거하지 않고 용이하게 콘크리트를 타설할 수 있는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지 및 이를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 콘크리트가 투입되는 호퍼; 호퍼의 하단부 일측에 구비되어 호퍼에 투입된 콘크리트가 수중으로 전달될 수 있는 경로를 제공하는 트레미관;으로 이루어진 수중 콘크리트 타설장치용 플랜지에 있어서, 플랜지는 호퍼와 트레미관의 연결부에 구비되고, 트레미관의 내경보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 평판부; 평판부의 외주면을 따라 구비되어, 트레미관의 내경과 평판부의 외경 사이 공간을 막아주는 복수의 고무판; 및 평판부의 중심 일측에 구비되고, 상단부에 고정고리가 구비된 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지용 플랜지에 의해 달성될 수 있다.
이때, 평판부는, 서로 대응되는 형상으로 이루어진 하부 평판부 및 상부 평판부로 이루어지고, 하부 평판부 및 상부 평판부 사이에 고무판이 끼워진다.
또한, 하부 평판부 및 상부 평판부는 각각 서로 대향되는 일측면 테두리부에 복수의 톱니형상의 돌기가 수직으로 형성된다.
또한, 고무판은 호퍼에 투입된 콘크리트가 임의로 트레미관으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상호 인접한 고무판끼리 서로 중첩되도록 구비된다.
또한, 플랜지는 호퍼의 상부 일측 또는 호퍼를 지지하는 와이어의 일측에 연결되는 연결부재에 의해 지지된다.
또한, 연결부재는 철사, 와이어 또는 동아줄 중 어느 하나이다.
다른 카테고리로써, 본 발명의 목적은 전술한 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법에 있어서, 호퍼 및 트레미관을 콘크리트를 타설할 위치에 고정하는 제 1 단계; 호퍼와 트레미관의 연결부 일측에 플랜지가 트레미관을 막도록 위치시켜 고정하는 제 2 단계; 호퍼의 내부에 콘크리트를 주입하는 제 3 단계; 플랜지의 고정을 해제하는 제 4 단계; 및 플랜지가 트레미관 내부의 물을 밀어내며 콘크리트와 함께 하강하며 트레미관의 내측 하부에 재료 분리 없이 콘크리트가 채워지는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 방법에 의해 달성될 수 있다.
이때, 제 2 단계에서 플랜지는 연결부재를 이용하여 고정한다.
또한, 제 4 단계는 연결부재를 제거함으로써 플랜지의 고정을 해제한다.
또한, 제 5 단계 이후 호퍼로 콘크리트를 지속적으로 공급하여 트레미관의 내부에 콘크리트를 충진하는 제 6 단계;를 더 포함한다.
본 발명에 따르면 플랜지를 고정하는 연결부재를 절단하는 방법으로 용이하게 해제할 수 있는 효과가 있다. 이로 인해, 트레미관의 콘크리트 유입구가 동시에 개방되어 호퍼에 주입되었던 콘크리트를 한번에 트레미관 내부로 유입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 플랜지가 콘크리트와 물의 접촉을 차단하고, 콘크리트가 한번에 트레미관으로 유입됨으로써 높은 수압이 발생하더라도 콘크리트의 높은 하중에 의해 트레미관 내부에 잔존하는 물을 신속하게 밀어내면서 콘크리트가 주입되어 선단부의 슬라임을 제거함과 동시에 재료분리를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 트레미관의 하부로 하강한 플랜지를 제거할 필요가 없어 작업이 용이한 효과가 있다. 이때, 얇은 평판으로 이루어진 플랜지는 콘크리트 구조물의 내부에서 공극을 거의 발생하지 않고, 지지대는 철근 역할을 수행함으로써 콘크리트 구조물의 내구성을 감소시키지 않는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 장치의 부분 절개 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 플랜지의 사시도,
도 3은 도 2의 A-A 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 방법을 순차적으로 나타내는 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 방법을 순차적으로 나타내는 부분 절개 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
<수중 콘크리트 타설 장치의 구성>
도 1은 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 장치의 부분 절개 사시도이다. 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 대략적으로 호퍼(100), 트레미관(200) 및 플랜지(300)로 이루어진다.
호퍼(100)는 투입되는 콘크리트(C)가 용이하게 트레미관(200)으로 주입될 수 있도록 하는 장치로써, 이러한 호퍼(100)는 당업계에서 통상적으로 사용되는 호퍼(100)를 사용한다. 이때, 도면에는 표시되지 않았지만, 호퍼(100)의 일측에는 콘크리트(C)가 주입될 위치에 호퍼(100)를 고정하기 위한 와이어 등을 연결하기 위한 관통공이 형성될 수 있으며, 이러한 호퍼(100)의 고정 방법 역시 당업계에서 통상적으로 사용하는 방법을 사용할 수 있다.
트레미관(200)은 호퍼(100)의 하단부 일측에 결합되어 호퍼(100) 내부로 주입된 콘크리트(C)가 수중으로 유입될 수 있는 경로를 제공하는 것이다. 이러한 트레미관(200)은 중공이 원통형상으로 이루어지고, 호퍼(100)의 하단부에 용접 등을 통해 일체로 결합될 수 있으며, 다른 체결방법을 통해 현장에서 체결할 수도 있다. 이러한 트레미관(200) 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로서, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 플랜지(300)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다. 플랜지(300)는 호퍼(100)의 내측의 호퍼(100)와 트레미관(200)이 연결되는 부위에 구비되어 호퍼(100)로 투입되는 콘크리트(C)가 임의로 트레미관(200)으로 유입되는 것을 방지하고, 연결이 해제되면 콘크리트(C)와 함께 트레미관(200)을 따라 하강하며 트레미관(200) 내부에 잔존하는 물을 밀어내어, 콘크리트(C)의 재료 분리가 발생하는 것을 방지하는 장치이다. 이러한 플랜지(300)는 평판부(310), 고무판(320) 및 지지대(330)로 이루어진다.
평판부(310)는 실질적으로 트레미관(200)의 입구를 막아주는 역할을 하는 것으로서, 콘크리트(C)의 하중에 의해 트레미관(200)을 따라 하방으로 내려갈 수 있도록 트레미관(200)의 내경보다 상대적으로 작은 직경으로 이루어진다. 이러한 평판부(310)는 하나의 판으로 이루어질 수 있지만, 고무판(320)을 보다 강하게 지지하기 위하여 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)로 이루어질 수도 있다. 평판부(310)를 단판으로 형성하거나, 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)의 두 개의 판으로 형성하는 것은 최초 호퍼(100)에 투입되는 콘크리트(C)의 양, 설치 환경 등에 따라 선택적으로 결정할 수 있다. 이때, 평판부(310)는 콘크리트(C)의 하중에 견디기 위하여 금속제 재질로 이루어진다.
고무판(320)은 평판부(310)의 외주면을 따라 복수 구비되어 평판부(310)의 외주면과 트레미관(200)의 내주면 사이의 이격된 공간을 막아 콘크리트(C)가 임의로 트레미관(200)으로 유입되는 것을 방지하는 것이다. 이러한 고무판(320)은 평판부(310)가 단판으로 이루어진 경우에, 접착제 또는 나사 등과 같은 결합수단을 이용하여 평판부(310)의 하단면에 평판부(310)의 외주면을 따라 복수 구비된다. 만약, 평판부(310)가 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)의 두 개의 판으로 이루어진 경우에는 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)의 사이에 구비되고, 단판의 평판부(310)와 같이 접착제 또는 결합수단을 통해 결합될 수 있다. 이때, 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)의 상호 대면하는 일측면의 테두리부에는 톱니모양의 돌출부가 복수형성되어 고무판(320)을 압착함으로써, 고무판(320)의 결합을 보다 완고하게 할 수 있다. 이러한 고무판(320)은 호퍼(100)에 투입된 콘크리트(C)가 임의로 트레미관(200)으로 유입되는 것을 보다 확실하게 방지하기 위하여 상호 인접한 고무판(320)끼리 소정 간격 중첩되도록 구비된다.
지지대(330)는 플랜지(300)를 지지하기 위한 철사, 와이어 또는 동아줄과 같은 연결부재(400)가 연결되는 것이다. 이러한 지지대(330)는 막대 형상으로 이루어져 평판부(310)의 일측면 중심 일측에 용접 등의 방법을 통해 견고하게 구비되는 상단부에는 연결부재(400)를 연결하기 위한 고정고리(331)가 구비된다. 이때, 지지대(330)는 철근으로 이루어진다.
<수중 콘크리트 타설 방법>
도 4는 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다. 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 수중에 콘크리트(C)를 타설하기 위해 호퍼(100) 및 트레미관(200)을 타설 위치에 고정한다(S100). 이때, 호퍼(100)의 상부 일측을 크레인 등에 고정하여 그 위치를 고정할 수 있으며, 이러한 고정 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용한다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 호퍼(100)의 내측에 호퍼(100)와 트레미관(200)이 연결되는 연결부 일측에 플랜지(300)가 트레미관(200)의 콘크리트(C) 유입부를 막도록 위치시켜 고정한다(S200). 플랜지(300)의 지지대(330)의 상단에 연결된 고정고리(331)와 호퍼(100)의 상단부 일측, 호퍼(100)를 고정하는 크레인의 일측 또는 호퍼(100)와 크레인을 연결하는 와이어의 일측을 연결부재(400)로 연결하여 플랜지(300)를 고정한다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 콘크리트 타설 방법을 순차적으로 나타내는 부분 절개 사시도이다. 다음으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 호퍼(100)의 내부에 콘크리트(C)를 주입한다(S300). 이때, 콘크리트(C)는 트레미관(200) 내부에 잔류하는 물을 밀어낼 수 있도록 수압보다 높은 하중을 갖도록 호퍼(100)의 내부에 가득 콘크리트(C)를 주입한다.
다음으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 플랜지(300)의 고정을 해제한다(S400). 도면 상에서는 플랜지(300)를 고정하는 연결부재(400)의 절단에 의한 해제를 표현하기 위해 가위로 표시하였지만, 연결부재(400)의 종류에 따라 다양한 절단장치를 이용하여 연결부재(400)를 절단하여 플랜지(300)의 고정을 해제한다.
다음으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 플랜지(300)가 트레미관(200) 내부로 하강하면서, 트레미관(200) 내부에 잔류하는 물을 밀어내게 되고, 이로 인해, 콘크리트(C)는 재료의 분리 없이 트레미관(200)을 따라 하강하게 된다(S500). 이와 같이, 플랜지(300)는 탄성재질의 고무판(320)이 휘어지며 콘크리트(C)와 함께 하강함으로써 별도로 플랜지(300)를 제거할 필요가 없어 사용이 용이하다.
마지막으로, 호퍼(100)로 콘크리트(C)를 지속적으로 공급하여 트레미관(200)의 내부에 콘크리트(C)를 충진함으로써, 수중 콘크리트 타설을 마무리한다(S600).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 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.
10 : 수중 콘크리트 타설 장치
100 : 호퍼
200 : 트레미관
300 : 플랜지
310 : 평판부
311 : 하부 평판부
312 : 상부 평판부
320 : 고무판
330 : 지지대
331 : 고정고리
400 : 연결부재
C : 콘크리트

Claims (10)

  1. 콘크리트(C)가 투입되는 호퍼(100); 상기 호퍼(100)의 하단부 일측에 구비되어 상기 호퍼(100)에 투입된 상기 콘크리트(C)가 수중으로 전달될 수 있는 경로를 제공하는 트레미관(200)으로 이루어진 수중 콘크리트 타설장치용 플랜지(300)에 있어서,
    상기 플랜지(300)는 상기 호퍼(100)와 상기 트레미관(200)의 연결부에 구비되고,
    상기 트레미관(200)의 내경보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 평판부(310);
    상기 평판부(310)의 외주면을 따라 구비되어, 상기 트레미관(200)의 내경과 상기 평판부(310)의 외경 사이 공간을 막아주는 복수의 고무판(320); 및
    상기 평판부(310)의 중심 일측에 구비되고, 상단부에 고정고리(331)가 구비된 지지대(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 평판부(310)는,
    서로 대응되는 형상으로 이루어진 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)로 이루어지고,
    상기 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312) 사이에 상기 고무판(320)이 끼워지는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하부 평판부(311) 및 상부 평판부(312)는 각각 서로 대향되는 일측면 테두리부에 복수의 톱니형상의 돌기가 수직으로 형성된 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고무판(320)은 상기 호퍼(100)에 투입된 상기 콘크리트(C)가 임의로 트레미관(200)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상호 인접한 상기 고무판(320)끼리 서로 중첩되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 플랜지(300)는 상기 호퍼(100)의 상부 일측 또는 상기 호퍼(100)를 지지하는 와이어의 일측에 연결되는 연결부재(400)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연결부재(400)는 철사, 와이어 또는 동아줄 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 적어도 어느 한 항에 따른 수중 콘크리트 타설 장치용 플랜지(300)를 이용한 수중 콘크리트 타설 방법에 있어서,
    호퍼(100) 및 트레미관(200)을 콘크리트(C)를 타설할 위치에 고정하는 제 1 단계(S100);
    상기 호퍼(100)와 트레미관(200)의 연결부 일측에 플랜지(300)가 트레미관(200)을 막도록 위치시켜 고정하는 제 2 단계(S200);
    상기 호퍼(100)의 내부에 콘크리트(C)를 주입하는 제 3 단계(S300);
    상기 플랜지(300)의 고정을 해제하는 제 4 단계(S400); 및
    상기 플랜지(300)가 트레미관(200) 내부의 물을 밀어내며 콘크리트(C)와 함께 하강하며 트레미관(200)의 내측 하부에 재료 분리 없이 콘크리트(C)가 채워지는 제 5 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 단계(S200)에서 상기 플랜지(300)는 연결부재(400)를 이용하여 고정하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 4 단계(S400)는 상기 연결부재(400)를 제거함으로써 상기 플랜지(300)의 고정을 해제하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 5 단계(S500) 이후 상기 호퍼(100)로 콘크리트(C)를 지속적으로 공급하여 상기 트레미관(200)의 내부에 콘크리트(C)를 충진하는 제 6 단계(S600);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 타설 방법.
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