KR20140055059A - Submerged tunnel module structure and construction method thereof using concrete filled column with double steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 이를 더욱 상세히 설명하면 강관형상의 내관부 및 외관부에 의해 내부의 콘크리트부를 구속함으로써 내력이 우수한 단면이 제공되며, 모듈화에 의한 조립에 의해 형성되되 전체 조립 후 프리스트레싱을 적용하는 방식을 차용하지 않고 각각의 모듈간의 결합에 의해 시공할 수 있으므로 용이한 시공 및 견고하고 수밀한 접합부를 제공할 수 있고, 응력집중을 제어하면서 텐션레그에 의한 효율적 고정이 가능한 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a structure of an underwater tunnel module using a concrete filled double steel pipe cross section and a method of constructing the same. More specifically, the present invention provides a cross section having excellent strength by restricting an inner concrete portion by an inner pipe portion and an outer pipe portion, And assembling by modularization. However, since it is possible to apply the method of applying the prestressing after the entire assembly by joining between the modules, it is possible to provide an easy construction and a rigid and watertight joint, The present invention relates to a structure of an underwater tunnel module using a concrete filled double steel pipe section capable of being efficiently fixed by a tension leg while controlling the structure of the tunnel.
일반적으로 우리나라와 같이 삼면이 바다로 이루어지는 등의 지리적 여건 하에서는 육지간, 육지와 섬간 등을 연결하는 교량을 축조하게 되는 데, 이렇게 교량을 축조하기 위해서는 막대한 시공비용이 소요될 뿐만 아니라 시공기간 또한 상당히 오랜 기간이 소요된다. Generally, under the geographical conditions such as the sea on three sides like Korea, it is necessary to construct bridges connecting land, land and island. In order to construct such bridges, not only the construction cost is high but also the construction period is quite long It takes time.
이에 교량에 대한 대체 구조물로서 해중터널이 제시되고 있으며, 현재 해중터널에 대한 기술이 많이 연구되고 있다. 지금까지 이러한 해중터널에 적용된 단면은 중공이 형성되는 철근 콘크리트 단면이 주를 이루고 있는데, 이러한 철근 콘크리트 단면은 투수성이 높아 이를 그대로 해중터널에 적용할 경우에는 누수를 차단하기 위한 어떠한 구조가 제시되어야 한다. 또한 구조적으로도 중공이 형성된 철근 콘크리트 단면의 경우에는 그 성능의 신뢰성이 좋지 않아 현재에도 해중에 위치하는 교량의 하부 구조에는 그 적용이 기피되고 있다. Underground tunnels are proposed as an alternative structure for bridges, and many techniques for underwater tunnels are being studied. Until now, the cross section applied to the underwater tunnel has been mainly composed of the reinforced concrete section in which the hollow is formed. Such a reinforced concrete section has high permeability, so if it is applied to the underwater tunnel, any structure for blocking the leakage should be proposed do. Also, in case of reinforced concrete section where hollow is structurally constructed, reliability of performance is not good and it is not applied to the substructure of bridges located in the sea.
이러한 단점을 보완하기 위해 대한민국 등록특허 제0892134호가 제시되고 있는데, 본 기술은 해중터널을 시공시 사용되는 블록에 있어서, 상기 블록은 내부관과 외부관 사이에 중간관을 형성하되, 상기 내부관과 중간관 사이와 중간관과 외부관 사이에는 수개의 격막이 형성되도록 합성수지재에 의해 다중관 형태로 성형되는 본체와; 상기 내부관과 중간관 사이에 콘크리트를 주입하여 중량을 갖도록 형성되는 중량인가부와; 상기 중간관과 외부관 사이에는 공기를 주입 또는 배기하여 부력을 인가할 수 있도록 형성되는 부력인가부 등을 포함하여 이루어짐에 특징이 있다. In order to compensate for these drawbacks, Korean Patent Registration No. 0892134 is proposed. In this technique, a block used in constructing an underwater tunnel comprises an intermediate pipe between an inner pipe and an outer pipe, A main body which is formed in the form of multiple tubes by a synthetic resin material so that several diaphragms are formed between the middle tubes and between the middle tubes and the outside tubes; A weight applying part formed by injecting concrete between the inner tube and the middle tube so as to have a weight; And a buoyancy applying unit configured to apply buoyancy by injecting or exhausting air between the intermediate tube and the outer tube.
상기 기술에서는 내부관과 외부관에 의해 수밀성을 향상시키는 구조를 제시하고 있으나, 각각의 블록 간 접합부에서의 누수를 차단하기 위한 어떠한 구조가 제시됨이 미미하며, 블록 간의 연결에 있어서도 전체를 프리스트레싱에 의해 조립되도록 함에 따라 해중에서 프리스트레싱 작업이 용이하지 않은 문제가 있고, 전체 프리스트레싱에 의해 각각의 블록 간의 접합부에서 다단의 프리스트레싱에 의해 정착부의 너트 등이 고정력이 약해져서 분리 및 누수의 문제가 야기될 수 있다.
Although the above-described technique has proposed a structure for improving the watertightness by the inner tube and the outer tube, any structure for preventing leakage at the junction between the respective blocks is small, and the whole of the connection between the blocks is prestressed There is a problem in that the prestressing operation is not easy in the water due to the assembly, and the fixing force of the nuts and the like of the fusing unit is weakened due to the multi-stage prestressing at the joint between the respective blocks by the entire prestressing,
이에 본 발명은 상기 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 해중터널을 구성하는 모듈 간에 조립구조를 제시하여, 전체를 프리스트레싱 할 필요가 없으며, 이러한 조립구조를 견고하면서도 수밀하도록 하여 해중터널 전체의 구조적 안정성이 도모될 수 있는 해중터널 모듈구조 및 이의 시공방법을 제공하고자 함이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an underwater tunnel structure in which an assembly structure is presented between modules constituting an underwater tunnel, And to provide an underwater tunnel module structure and a method of constructing the tunnel module structure in which the overall structural stability can be achieved.
본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조는 내관부; 상기 내관부의 직경보다 큰 외관부; 상기 내관부 및 상기 외관부 사이에 구성되며, 상기 내관부 및 상기 외관부의 길이보다 작은 길이로 형성되어 상기 내관부 및 상기 외관부의 양단에서 유격이 형성되도록 구성되는 콘크리트부; 상기 내관부의 외주연, 상기 외관부의 내주연 및 상기 콘크리트부의 단부에 의해 형성되는 접합공간; 상기 접합공간에 충진되는 모르타르;로 구성되는 해중터널 모듈을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. An underwater tunnel module structure using a concrete filled dual steel pipe section of the present invention comprises: An outer tube portion having a diameter larger than the diameter of the inner tube portion; A concrete portion formed between the inner tube portion and the outer tube portion and formed to have a length smaller than the length of the inner tube portion and the outer tube portion and to form a clearance at both ends of the inner tube portion and the outer tube portion; A joint space formed by an outer periphery of the inner pipe portion, an inner periphery of the outer pipe portion and an end portion of the concrete portion; And a mortar which is filled in the joint space.
여기서 콘크리트 충전 이중강관 단면이라함은 상기 내관부, 상기 외관부에 의해 형성되는 이중강관과 상기 이중강관 사이에 충진되는 콘크리트부를 포함하는 구조의 단면으로 정의한다. Here, the concrete filled double steel pipe cross section is defined as a cross section of a structure including a double pipe formed by the inner pipe portion and the outer pipe portion and a concrete portion filled between the double pipe.
또한, 본 발명에서는 모듈간의 접합부 보강을 위해 상기 해중터널 모듈 간의 접합부로, 내관부 간의 접합부에 부착되는 판형상의 내부보강재와, 외관부 간의 접합부에 부착되는 판형상의 외부보강재가 더 구성되도록 한다. In addition, in the present invention, a plate-shaped internal stiffener adhered to the joint portion between the inner tube portions and a plate-shaped external stiffener attached to the joint portion between the outer tube portions are further formed as a joint portion between the underwater tunnel modules for reinforcing the joint portions between modules.
상기 접합공간을 구성하는 외관부에는 상기 모르타르가 충진되는 주입공이 구성되며, 상기 외부보강재에는 상기 주입공과 연통하는 제 2주입공이 구성되도록 함이 타당하다. It is proper that the outer portion constituting the joint space is formed with an injection hole filled with the mortar and the outer reinforcement is formed with a second injection hole communicating with the injection hole.
또한, 상기 콘크리트부의 양단에는 돌출형상의 인장바가 복수로 구성되도록 하여 부착강도 및 인장강도를 향상시키도록 함이 바람직하다. In addition, it is preferable that a plurality of projecting tension bars are formed on both ends of the concrete portion to improve the adhesion strength and the tensile strength.
상기 외부보강재의 상부에는 텐션레그가 장착되며 하단에서 상단으로 좁아드는 형상의 텐션레그 가이드가 구성되어 별도의 텐션레그를 장착하기 위한 수단없이 외부보강재의 구성에 의해 텐션레그 장착수단이 구성되도록 함이 타당하다. A tensioning leg is mounted on the upper portion of the external reinforcement member and the tensioning leg is configured to be narrowed from the lower end to the upper end so that the tensioning leg mounting means is configured by the structure of the external reinforcement member without means for mounting a separate tensioning leg. It is reasonable.
한편 본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조의 시공방법은, 내관부; 상기 내관부의 직경보다 큰 외관부; 상기 내관부 및 상기 외관부 사이에 구성되며, 상기 내관부 및 상기 외관부의 길이보다 작은 길이로 형성되어 상기 내관부 및 상기 외관부의 양단에서 유격이 형성되도록 구성되는 콘크리트부; 상기 내관부의 외주연, 상기 외관부의 내주연 및 상기 콘크리트부의 단부에 의해 형성되는 접합공간;으로 구성되는 해중터널 모듈 간을 용접하는 단계; 상기 해중터널 모듈 간의 접합부에, 내관부 간의 접합부에 부착되는 판형상의 내부보강재와, 외관부 간의 접합부에 부착되는 외부보강재를 부착하는 단계; 상기 접합공간에 모르타르를 충진하는 단계; 상기 외부보강재의 상부에 하단에서 상단으로 좁아드는 형상의 텐션레그 가이드에 텐션레그를 장착하여 해저부에 고정시키는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
The method for constructing the underwater tunnel module structure using the concrete filled dual steel pipe cross section according to the present invention comprises: An outer tube portion having a diameter larger than the diameter of the inner tube portion; A concrete portion formed between the inner tube portion and the outer tube portion and formed to have a length smaller than the length of the inner tube portion and the outer tube portion and to form a clearance at both ends of the inner tube portion and the outer tube portion; A joint space formed by an outer periphery of the inner pipe portion, an inner periphery of the outer pipe portion, and an end portion of the concrete portion; welding between underwater tunnel modules; Attaching a plate-shaped internal stiffener attached to a joint portion between the inner tube portions and an external stiffener attached to a joint portion between the outer tube portions, at a joint portion between the underwater tunnel modules; Filling the joint space with mortar; And attaching a tension leg to a tensioning leg guide having a shape narrowed from a lower end to an upper end on the upper portion of the external reinforcement member and fixing the tension leg to the seabed.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.The present invention has the following effects.
첫째, 해중터널 모듈을 구성하는 콘크리트부를 내관부 및 외관부로 구속함에 의해 3축 압축하중상태가 형성되도록 하여 휨모멘트에 대한 강성을 향상시키고, 이에 따라 단면, 자중이 감소되어 시공 및 조립시공이 용이한 효과가 있다.First, by restricting the concrete part constituting the underwater tunnel module to the inner tube part and the outer part part, the 3-axis compressive load state is formed, thereby improving the rigidity against the bending moment. Accordingly, the cross section and self weight are reduced, There is an effect.
둘째, 해중터널 모듈 간을 모르타르 충진, 내부보강재 및 외부보강재에 의해 조립되도록 함으로써 견고하고 수밀한 접합부 구조가 제시되며, 별도의 프리스트레싱 없이 각각의 해중터널 모듈 간의 접합부를 결합시키도록 함으로써 시공이 용이하고, 전체 프리스트레싱에 의한 접합부 분리 등의 문제가 제어될 수 있는 효과가 있다. Second, the joint structure of the underwater tunnel modules is assembled by mortar filling, internal reinforcement and external reinforcement, and a rigid and watertight joint structure is proposed. By joining the joints between each underwater tunnel module without additional prestressing, , Separation of joints by the entire prestressing, and the like can be controlled.
셋째, 해중터널 모듈 간을 접합함에 있어 내관부, 외관부, 내부보강재 및 외부보강재의 용접 후에 모르타르를 충진함으로써 용접열에 의해 콘크리트 물성의 변화에 따른 접합부 강도의 감소를 제어할 수 있는 효과가 있다.
Third, in the connection of underwater tunnel modules, mortar is filled after welding of inner pipe, outer pipe, internal stiffener and external stiffener to control the decrease of joint strength according to the change of concrete properties by welding heat.
도 1은 본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조에 있어 해중터널 모듈을 나타내는 사시도이고,
도 2a 내지 도 2c는 해중터널 모듈 간을 내부보강재 및 외부보강재에 의해 연결시키는 과정을 나타내는 절개단면도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조에 있어 해중터널 모듈의 실시 예를 나타내는 사시도 및 이를 이용하여 해중터널 모듈 간이 연결된 구조를 나타내는 절개단면도이고,
도 4a 및 도 4c는 외부보강재에 텐션레그 가이드가 구성된 경우에 대한 각각의 실시 예를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing an underwater tunnel module in an underwater tunnel module structure using a concrete filled dual steel pipe section according to the present invention,
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating a process of connecting underwater tunnel modules by internal stiffeners and external stiffeners.
FIGS. 3A and 3B are a perspective view showing an embodiment of an underwater tunnel module in a structure of an underwater tunnel module using a concrete filled dual steel pipe cross section according to the present invention, and an incision sectional view showing a structure in which underwater tunnel modules are connected using the same,
FIGS. 4A and 4C are perspective views showing respective embodiments of a case where a tension leg guide is formed on an external stiffener. FIG.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도 1 내지 4c에 의해 실시 예를 들어 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of the present invention will be described in detail by way of examples with reference to FIGS. 1 to 4C.
도 1은 본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조에 있어 해중터널 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 2a 내지 도 2c는 해중터널 모듈 간을 내부보강재 및 외부보강재에 의해 연결시키는 과정을 나타내는 절개단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조에 있어 해중터널 모듈의 실시 예를 나타내는 사시도 및 이를 이용하여 해중터널 모듈 간이 연결된 구조를 나타내는 절개단면도이고, 도 4a 및 도 4c는 외부보강재에 텐션레그 가이드가 구성된 경우에 대한 각각의 실시 예를 나타내는 사시도이다. FIG. 1 is a perspective view showing an underwater tunnel module in a structure of an underwater tunnel module using a concrete filled dual steel pipe section according to the present invention. FIGS. 2a to 2c show a process of connecting underwater tunnel modules by an inner reinforcement and an outer reinforcement 3A and 3B are a perspective view showing an embodiment of an underwater tunnel module in a structure of an underwater tunnel module using a concrete filled dual steel pipe cross section according to the present invention and an incision sectional view showing a structure in which underwater tunnel modules are connected using the same And FIGS. 4A and 4C are perspective views showing respective embodiments of the case where the external stiffener is provided with a tension leg guide.
본 발명의 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조는 도 1에 도시된 해중터널 모듈(100)과 도 2 등에 도시된 해중터널 모듈(100) 간의 접합부를 보강하는 내부보강재(200) 및 외부보강재(300)로 구성됨에 특징이 있다. The underwater tunnel module structure using the concrete filled dual steel pipe cross section according to the present invention includes an
우선 상기 해중터널 모듈(100)은 도 1에서 보는 바와 같이 내관부(110), 상기 내관부(110)의 직경보다 큰 외관부(120), 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120) 사이에 구성되며, 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)의 길이보다 작은 길이로 형성되어 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)의 양단에서 유격이 형성되도록 구성되는 콘크리트부(130), 상기 내관부(110)의 외주연, 상기 외관부(120)의 내주연 및 상기 콘크리트부(130)의 단부에 의해 형성되는 접합공간(140), 및 상기 접합공간(140)에 충진되는 모르타르(150)(도 2c에 도시되고 있음)로 구성됨에 특징이 있다. 1, the
상기 해중터널 모듈(100)은 해중에 설치되는 구성으로 상기 해중터널 모듈(100)의 조립에 의해 해중터널이 완성되도록 하는 것이다.The
상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)는 강으로 구성하여 휨모멘트에 대한 강성을 확보하는 것이 바람직할 수도 있으며, 경우에 따라서 해중의 부식성환경에 따른 저항성을 향상시키기 위해 노출면을 코팅처리 할 수 있다. 또한, 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)는 도면에 원형관 형상으로 구성하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 사각관 등 다양한 형상으로 구성될 수 있음은 당연하다. The
또한, 상기 해중터널 모듈(100)을 구성하는 상기 내관부(110)와 상기 외관부(120)는 도면에 도시된 바는 없으나, 지지구 등에 의해 고정될 수 있으며, 이렇게 구성하는 것은 본 발명의 해중터널 모듈구조가 해중에서 시공되는 것이므로 상기 해중터널 모듈(100)은 프래캐스트화 하여 공장제작에 의해 완성 후 해중에서 조립에 의해 해중터널을 시공토록 하는 것이 바람직한 바, 부재 제작 시 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)를 거푸집으로 사용하여 기 설치후 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120) 사이에 콘크리트를 타설함으로써 콘크리트부(130)가 형성되도록 할 수 있다. The
이와 같은 구성의 상기 해중터널 모듈(100)은 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)가 콘크리트부(130)를 구속하므로 상기 콘크리트부(130)가 3축 압축하중하에 있게 한다. 이렇게 함으로서 휨모멘트에 대한 강성을 보강할 수 있으며, 콘크리트부(130)가 내관부(110)에 의해 중공을 형성하도록 하여 자중을 감소시켜 시공을 용이하게 하며 재료비절감을 기대할 수 있게 하는 것이다. In the
특히 상기 콘크리트부(130)는 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)의 길이보다 작은 길이로 형성되어 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)의 양단에서 유격이 형성되도록 구성됨에 특징이 있다. 이와 같이 콘크리트부(130)를 구성함에 의해 상기 내관부(110)의 외주연, 상기 외관부(120)의 내주연 및 상기 콘크리트부(130)의 단부에 의해 형성되는 접합공간(140)이 형성되도록 하는 것이다. Particularly, the
상기와 같이 접합공간(140)을 형성하는 이유는 상기 해중터널 모듈(100) 간을 접합시 상기 접합공간(140)에 모르타르(150)를 충진시키기 위한 것이며, 상기 콘크리트부(130)가 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)와 동일한 길이로 구성하여 강으로 구성된 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)의 접합부를 용접하는 경우 용접에 의해 접합부에서 상기 콘크리트부(130)에는 열에 의한 내구성, 강성 저하 등의 문제가 발생되는 바, 이를 방지하기 위해 상기 접합공간(140)을 형성토록 하고, 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)를 용접 후 상기 접합공간(140)에 모르타르(150)를 충진토록 함으로써 접합부의 콘크리트가 열에 의해 강성 등의 저하됨을 방지하여 견고한 접합부를 제공하기 위함이다. 또한, 이렇게 접합공간(140)을 형성함에 따라 인접하는 해중터널 모듈(100) 간에는 상호 접합공간(140)이 연결되며, 이렇게 연결된 접합공간(140)에 모르타르(150)를 충진함으로써 해중터널 모듈(100)의 접합부에 있어 누수의 문제를 해결할 수 있도록 하는 것이다. The reason why the
또한, 본 발명에서는 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합부 보강을 위해 내관부(110) 간의 접합부에 부착되는 판형상의 내부보강재(200)와, 외관부(120) 간의 접합부에 부착되는 판형상의 외부보강재(300)가 더 구성되도록 한다.In the present invention, the plate-shaped
상기 내부보강재(200) 및 상기 외부보강재(300)는 판형상으로 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)의 형상에 기해 원형으로 구성되어 각각 내관부(110) 접합부 및 외관부(120) 접합부 간을 감싸도록 구성되는 것이다. 상기 내부보강재(200) 및 상기 외부보강재(300)의 경우도 강으로 구성되어 각각 내관부(110) 및 외관부(120)에 용접에 의해 부착됨이 타당하다. 이와 같이 상기 내부보강재(200) 및 상기 외부보강재(300)를 구성하는 것은 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합부의 강도를 향상시키도록 하는 것이며, 또한, 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합부의 수밀성을 향상시키기 위함이다. The
한편 상기 접합공간을 구성하는 외관부(120)에는 상기 모르타르(150)가 충진되는 주입공(121)이 구성되며, 상기 외부보강재(300)에는 상기 주입공(121)과 연통하는 제 2주입공(310)이 구성되도록 함이 타당하다. 이는 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합부에서 각각 내관부(110) 및 외관부(120)의 접합부 용접(a) 및 상기 내부보강재(200) 및 상기 외부보강재(300)의 상기 내관부(110) 및 상기 외관부(120)에 용접(b)이 끝난 후 즉 모든 용접작업이 끝난후 주입공(121) 및 제 2주입공(310)을 통해 모르타르(150)를 충진함으로써 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합공간(140)에 모르타르(150)가 충진되어 상기 해중터널 모듈(100) 간을 수밀하게 견고히 부착시키기 위함이며, 상기에서 언급한 바와 같이 모든 용접작업이 끝난 후 모르타르(150)를 주입함으로써 용접열에 의해 콘크리트 물성의 변화를 방지할 수 있게 되는 것이다. The
한편 도 4a 내지 도 4c에서는 상기 외부보강재(300)의 실시 예들을 도시하고 있는 바, 본 실시 예들에서는 상기 외부보강재(300) 상부에 텐션레그 가이드(320)가 구성되도록 하는 것으로, 상기 텐션레그 가이드(320)는 도 4a 등에서 보는 바와 같이 하단에서 상단으로 좁아드는 형상으로 반원형상으로 구성되어 상기 외부보강재(300) 상부에 구성되는 것이다. 상기 텐션레그 가이드(320)는 상기 외부보강재(300)의 상부에 일체형으로 구성되거나, 상호 별도로 제조되어 부착되는 것으로, 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합을 위해 상기 외부보강재(300)를 설치함에 따라 상기 텐션레그 가이드(320)도 연동하여 구성되도록 하는 것이다. 4A to 4C illustrate embodiments of the
상기 텐션레그 가이드(320)는 그 형상에 있어 특징이 있는 바, 첫째가 그 단면이 하단에서 상단으로 좁아드는 형상으로 구성되며, 둘째가 전체가 반원형상으로 구성되어 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합부를 상부에서 감싸는 형상으로 구성됨에 특징이 있다. The
우선 상기 텐션레그 가이드(320)가 그 단면을 구성함에 있어 하단에서 상단으로 좁아드는 형상으로 구성되는 이유는 해중터널을 텐션레그에 의해 프리스트레싱을 가하면서 해저부에 고정시키는 경우 해중터널에서 텐션레그가 접하는 부분에 응력집중이 발생하여 부분적인 파괴 등의 문제가 발생될 수 있는 바, 텐션레그가 장착되는 상기 텐션레그 가이드(320)의 형상을 하단에서 상단으로 좁아드는 형상으로 구성되도록 함으로써 텐션레그에서 발생되는 응력을 완화시켜 해중터널로 전달시키기 위함이다. The reason why the
또한, 상기 텐션레그 가이드(320)가 반원형상으로 구성되어 상기 해중터널 모듈(100)간의 접합부를 상부에서 감싸는 형상으로 구성되는 이유는 텐션레그에 인가된 프리스트레싱에 의해 상기 텐션레그 가이드(320)가 외부보강재(300)를 통해 상기 해중터널 모듈(100) 간의 접합부를 가압하게 됨에 따라 외부보강재(300)가 상기 해중터널 모듈(100) 간의 접합부를 더욱 수밀하고, 견고하게 고정시키게 되는 것이다.The reason why the
한편 도 4a 내지 도 4c에서 제시되는 실시 예는 상기 텐션레그 가이드(320)에 상기 텐션레그(400)가 장착되는 구조에 차이가 있는 바, 우선 도 4a도시되는 실시 예는 상기 텐션레그 가이드(320)를 관통하는 관통공(321a)을 구성하여 상기 텐션레그(400)를 상기 관통공(321a)에 장착시킴에 의해 장착되는 예를 도시한 것이고, 도 4b에 도시된 실시 예는 상기 텐션레그 가이드(320) 상부에 장착홈(321b)을 구성하여 상기 장착홈(321b)에 상기 텐션레그(400)를 안치한 상태에서 프리스트레싱을 가하여 해저면에 장착시키는 예이며, 도 4c에 도시된 실시 예는 도 4b에 도시된 실시 예와 같이 상기 텐션레그 가이드(320) 상부에 장착홈(321c)을 구성함은 동일하나, 이에 더하여 상기 장착홈(321c)에 체결고리(322b)가 더 구성되도록 하여 상기 장착홈(321c) 및 체결고리(322b)에 상기 텐션레그(400)를 장착하여 프리스트레싱을 가한 상태에서 해저면에 정착시키는 것이다. 4A to 4C, there is a difference in the structure in which the
한편 본 발명에서는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조의 시공방법을 제시하고 있다. Meanwhile, the present invention proposes a method of constructing an underwater tunnel module structure using a concrete filled dual steel pipe section.
우선 본 발명의 시공방법은 도 2a에서 보는 바와 같이 내관부의 직경보다 큰 외관부; 상기 내관부 및 상기 외관부 사이에 구성되며, 상기 내관부 및 상기 외관부의 길이보다 작은 길이로 형성되어 상기 내관부 및 상기 외관부의 양단에서 유격이 형성되도록 구성되는 콘크리트부; 상기 내관부의 외주연, 상기 외관부의 내주연 및 상기 콘크리트부의 단부에 의해 형성되는 접합공간;으로 구성되는 해중터널 모듈 간을 용접하는 단계(S10)를 갖는다. 도 2a에서 보는 바와 같이 해중터널 모듈(100) 간을 단부가 연접하도록 한 상태에서 접합부에 있어 각각 내관부(110) 및 외관부(120)를 용접(a)한다. 해중터널 모듈(100)의 구조는 상기에서 언급한 바이므로 그 설명은 생략한다. First, as shown in FIG. 2A, the construction method of the present invention includes an outer pipe portion having a diameter larger than that of the inner pipe portion; A concrete portion formed between the inner tube portion and the outer tube portion and formed to have a length smaller than the length of the inner tube portion and the outer tube portion and to form a clearance at both ends of the inner tube portion and the outer tube portion; And a joint space formed by an outer periphery of the inner pipe portion, an inner periphery of the outer pipe portion and an end portion of the concrete portion (S10). As shown in FIG. 2A, the
그 다음으로 도 2b에서 보는 바와 같이 상기 해중터널 모듈 간의 접합부에, 내관부 간의 접합부에 부착되는 판형상의 내부보강재와, 외관부 간의 접합부에 부착되는 외부보강재를 부착하는 단계(S20)를 갖는다. Next, as shown in FIG. 2B, a step (S20) of attaching a plate-shaped internal stiffener attached to the joint portion between the inner tube portions and an external stiffener attached to the joint portion between the outer tube portions is attached to the joint portion between the underwater tunnel modules.
상기 내부보강재(200) 및 상기 외부보강재(300)를 각각 내관부(110) 접합부 및 외관부(120) 접합부 간을 감싸도록 하여 용접(b)에 의해 부착하는 것이다. The
그 다음으로 도 2c에서 보는 바와 같이 상기 접합공간에 모르타르를 충진하는 단계(S30)를 갖는다. 본 단계에서는 해중터널 모듈(100) 간의 접합부에 있어 내관부(110) 및 외관부(120)의 용접(a) 및 상기 내부보강재(200) 및 상기 외부보강재(300)의 내관부(110) 및 외관부(120)에 용접(b)에 의해 2중으로 부착이 된 상태에서 해중터널 모듈(100) 간의 접합부에 있어 각각의 해중터널 모듈(100)에 구성되어 연결된 접합공간(140)에 모르타르(150)를 충진시킴으로써 3중으로 부착을 하게 되는 것이다. 이와 같이 모르타르(150) 충진을 가장 늦게 하는 이유는 용접(a, b)에 의해 콘크리트의 물성이 저하되어 접합부의 강도가 감소하는 것을 방지하기 위한 것이다. Next, as shown in FIG. 2C, there is a step (S30) of filling the joint space with mortar. In this step, the welding (a) of the
마지막으로 상기 외부보강재(300)의 상부에 하단에서 상단으로 좁아드는 형상의 텐션레그 가이드(320)에 텐션레그(400)를 장착하여 해저부에 고정시키는 단계(S40)를 갖는다. Finally, a
도 2a 내지 도 2c에서는 외부보강재(300)에 텐션레그 가이드(320)가 구성되지 않은 예를 도시하고 있으나, 이 경우에는 별도로 텐션레그(400) 장착수단을 구성하여 텐션레그(400)에 프리스트레싱을 인가하여 해저면에 고정시켜야 하나, 도 4a 등에서 제시되는 바와 같이 외부보강재(300)에 텐션레그 가이드(320)가 구성되는 경우는 S20단계에서 외부보강재(300)를 해중터널 모듈(100) 간의 접합부에 외부보강재(300)를 부착함과 동시에 텐션레그 가이드(320)가 구성되는 것이다. 즉 시공의 용이성이 도모된다. 2A to 2C illustrate an example in which the
이와 같이 외부보강재(300)에 텐션레그 가이드(320)가 구성되는 경우텐션레그(400)를 텐션레그 가이드(320)에 장착하여 프리스트레싱을 인가함에 의해 해저면에 해중터널 모듈(100)을 고정시키게 되는 것이다. 본 단계에서는 해중터널 모듈(100)을 해저면에 고정시킴과 동시에 말굽형상의 텐션레그 가이드(320)에 압축력을 인가하게 됨으로써 인가된 압축력만큼 외부보강재(300)가 해중터널 모듈(100) 간의 접합부를 가압하게 되어 견고하면서 수밀한 접합구조가 제공되는 것이다. When the
한편 본 발명은 도 3a 및 도 3b에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트부(130)의 양단에 돌출형상의 인장바(131)가 복수로 구성되도록 하는 예가 제시된다. 즉 인장바(131)가 상기 접합공간(140)으로 노출되도록 함에 의해 해중터널 모듈(100) 간을 용접하여 모르타르(150)를 인접하는 접합공간(140)에 충진하는 경우 모르타르(150)가 경화됨에 따라 인장바(131)에 의해 부착강도가 증진되는 것이며, 인장강도도 증진되어 결국 견고한 접합부가 제공되도록 하는 것이다. In the meantime, as shown in FIGS. 3A and 3B, the present invention provides an example in which a plurality of protruding tension bars 131 are formed at both ends of the
이러한 인장바(131)는 다양한 형상이 제시될 수 있으나, 도 3a 및 도 3b에서는 "ㄷ"자 형상의 인장바(131)가 제시되고 있다. The tensile bars 131 may have various shapes, but in FIGS. 3A and 3B, the
이상 설명된 내용은 본 발명의 실시예에 의하여 일례로 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 당업자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서에 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, . Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the details described in the specification, but should be defined by the claims.
100 : 해중터널 모듈 110 : 내관부
120 : 외관부 130 : 콘크리트부
140 : 접합공간 150 : 모르타르
200 : 내부보강재 300 : 외부보강재
320 : 텐센레그 가이드100: underwater tunnel module 110: inner tube
120: Outer part 130: Concrete part
140: bonding space 150: mortar
200: internal stiffener 300: external stiffener
320: Tensen leg guide
Claims (6)
상기 내관부의 직경보다 큰 외관부;
상기 내관부 및 상기 외관부 사이에 구성되며, 상기 내관부 및 상기 외관부의 길이보다 작은 길이로 형성되어 상기 내관부 및 상기 외관부의 양단에서 유격이 형성되도록 구성되는 콘크리트부;
상기 내관부의 외주연, 상기 외관부의 내주연 및 상기 콘크리트부의 단부에 의해 형성되는 접합공간;
상기 접합공간에 충진되는 모르타르;
로 구성되는 해중터널 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조.
Inner tube;
An outer tube portion having a diameter larger than the diameter of the inner tube portion;
A concrete portion formed between the inner tube portion and the outer tube portion and formed to have a length smaller than the length of the inner tube portion and the outer tube portion and to form a clearance at both ends of the inner tube portion and the outer tube portion;
A joint space formed by an outer periphery of the inner pipe portion, an inner periphery of the outer pipe portion and an end portion of the concrete portion;
A mortar filled in the joint space;
Wherein the underwater tunnel module is constructed from a concrete filled double steel pipe section.
상기 해중터널 모듈 간의 접합부로, 내관부 간의 접합부에 부착되는 판형상의 내부보강재와, 외관부 간의 접합부에 부착되는 외부보강재가 더 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조.
The method according to claim 1,
Wherein a plate-shaped internal stiffener attached to the joint portion between the inner tube portions and an external stiffener attached to the joint portion between the outer tube portions are further provided as a joint portion between the underwater tunnel modules, and a structure of the underwater tunnel module using the concrete filled dual steel pipe section.
상기 접합공간을 구성하는 외관부에는 상기 모르타르가 충진되는 주입공이 구성되며, 상기 외부보강재에는 상기 주입공과 연통하는 제 2주입공이 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조.
3. The method of claim 2,
And a second injection hole communicating with the injection hole is formed in the outer reinforcement member. The structure of the underwater tunnel module using the concrete filled dual steel pipe cross section is characterized in that the outer pipe portion constituting the joint space is constituted by an injection hole filled with the mortar.
상기 콘크리트부의 양단에는 돌출형상의 인장바가 복수로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of projecting tension bars are formed at both ends of the concrete part.
상기 외부보강재의 상부에는 텐션레그가 장착되며 하단에서 상단으로 좁아드는 형상의 텐션레그 가이드가 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조.
3. The method of claim 2,
Wherein a tensioning leg is mounted on an upper portion of the external stiffener and a tension leg guide having a shape narrowing from a lower end to an upper end is formed.
상기 해중터널 모듈 간의 접합부에, 내관부 간의 접합부에 부착되는 판형상의 내부보강재와, 외관부 간의 접합부에 부착되는 외부보강재를 부착하는 단계;
상기 접합공간에 모르타르를 충진하는 단계;
상기 외부보강재의 상부에 하단에서 상단으로 좁아드는 형상의 텐션레그 가이드에 텐션레그를 장착하여 해저부에 고정시키는 단계;
를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 콘크리트 충전 이중강관 단면을 이용한 해중터널 모듈구조의 시공방법.Inner tube; An outer tube portion having a diameter larger than the diameter of the inner tube portion; A concrete portion formed between the inner tube portion and the outer tube portion and formed to have a length smaller than the length of the inner tube portion and the outer tube portion and to form a clearance at both ends of the inner tube portion and the outer tube portion; A joint space formed by an outer periphery of the inner pipe portion, an inner periphery of the outer pipe portion, and an end portion of the concrete portion; welding between underwater tunnel modules;
Attaching a plate-shaped internal stiffener attached to a joint portion between the inner tube portions and an external stiffener attached to a joint portion between the outer tube portions, at a joint portion between the underwater tunnel modules;
Filling the joint space with mortar;
Attaching a tension leg to an upper portion of the external stiffener and fixing the tension leg to the seabed portion of the tension leg guide in a shape narrowing from a lower end to an upper end;
The method for constructing an underwater tunnel module structure using a concrete filled dual steel pipe section is disclosed.
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