KR20160066611A - 해중터널 단위체 결합 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해중터널 단위체 결합 구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 해중터널을 구성하며 연속적으로 연결 설치되는 해중터널 단위체의 연결 부위의 구조를 개선하여 해중터널 단위체들의 결합력을 증대시키고 내구성과 수밀성도 향상시킬 수 있는 해중터널 단위체 결합 구조에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 해중터널을 구성하며 중앙에 길이방향의 제1 및 제2 관통부가 형성되는 제1 및 제2 해중터널 단위체 결합 구조에 있어서, 상기 제1 해중터널 단위체의 일단부 외주면에는 제1단턱면이 형성되는 돌기부가 형성되고, 상기 제2 해중터널 단위체의 타단부 내측부에는 제1단턱면이 결합 고정되는 제2단턱면이 형성되는 안착부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

해중터널 단위체 결합 구조 {Connecting Structure of Underwater Tunnel Unit}

본 발명은 해중터널 단위체 결합 구조에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 해중터널을 구성하며 연속적으로 연결 설치되는 해중터널 단위체의 연결 부위의 구조를 개선하여 해중터널 단위체들의 결합력을 증대시키고 내구성과 수밀성도 향상시킬 수 있는 해중터널 단위체 결합 구조에 관한 것이다.

일반적으로 해양 바닥, 강 또는 하천의 바닥을 지나가는 해저 터널에는, 터널 함체를 수중 바닥에 침설하거나, 또는 수중바닥에 설치한 기초 구조물 위에 얹어 물속을 가로지르는 형태의 해저 터널이 제공되고 있다.

이와 같은 형태의 해저 터널은, 해저 암반 속을 굴착하는 형태와는 달리, 수중 바닥 위에 안착되거나 수중을 가로질러 설치되는 것으로서, 프리캐스트 터널 함체를 물속에 가라앉힌 형태로 이루어진다.

한편, 최근에는 건설 비용 및 건설 기간을 최소화할 수 있는 부력에 의해 지지되는 해중터널이 연구되고 있다.

즉, 수중 일정 깊이에 부력에 의해 지지되는 해중터널이 건설됨으로써, 해상의 파도나 바람의 영향을 받지 않으면서도 육상에서 제작한 후 수중에서 조립하므로 건설 비용 및 건설 기간을 최소화할 수 있다.

이와 같은 해중터널의 예가 대한민국 등록특허 제0797795호 및 제0797796호 등에 개시된 바 있다.

이때, 종래 해중터널은 통상 해중터널 단위체의 사이에 실링부재를 설치하고, 해중터널 단위체의 단부를 이웃한 해중터널 단위체의 단부와 와이어를 이용하여 연결 설치한다.

그런데, 이와 같은 종래의 해중터널 연결방법은, 해중터널 단위체의 단부를 직접 연결시키므로 조류에 의한 변형이 발생될 우려가 크고, 수중에 설치되므로 조류에 의한 흔들림이 지속될 경우 누수가 발생되는 등의 문제점이 있다.

또한, 해중터널 단위체들의 연결부 단면을 평평하게 하는 경우 조류에 의한 흔들림에 대한 저항성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

참고문헌 1 : 등록특허 제0797795호 참고문헌 2 : 등록특허 제0797796호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 해중터널을 구성하며 연속적으로 연결 설치되는 해중터널 단위체의 연결 부위에 서로 대응되는 단턱면을 형성하여 이 단턱면의 결합에 의해 결합력을 증대시킴은 물론, 전단, 비틀림에 대한 저항이 향상되어 해중터널의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 해중터널 단위체의 연결부, 즉 해중터널 단위체와 이웃하는 해중터널 단위체의 연결부에 지나 가스켓을 설치함으로써, 다중 수밀구조로 구성하여 수밀성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 해중터널을 구성하며 중앙에 길이방향의 제1 및 제2 관통부가 형성되는 제1 및 제2 해중터널 단위체 결합 구조에 있어서, 상기 제1 해중터널 단위체의 일단부 외주면에는 제1단턱면이 형성되는 돌기부가 형성되고, 상기 제2 해중터널 단위체의 타단부 내측부에는 제1단턱면이 결합 고정되는 제2단턱면이 형성되는 안착부가 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1단턱면과 제2단턱면의 결합부에는 지나 가스켓(gina gasket)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 해중터널 단위체와 제2 해중터널 단위체의 연결부위에는 오메가 실(omega seal)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 해중터널 단위체의 일단부 내측면에는 제1 고정돌부 및 제1 결합홈부가 형성되고, 상기 제2 해중터널 단위체의 타단부 내측면에는 제2 고정돌부 및 제2 결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 결합돌부에는 제1 PC강봉이 길이방향으로 고정되어 상기 제1 결합홈부로 일단부가 노출되고, 상기 제2 결합돌부에는 제2 PC강봉이 길이방향으로 고정되어 상기 제2 결합홈부로 일단부가 노출되며 상기 제1 및 제2 PC강봉의 단부는 커플러에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 해중터널 단위체와 상기 제2 해중터널 단위체의 연결부위 내측면에는 상기 제1 및 2 결합홈부를 마감하기 위한 스틸플레이트가 고정되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 해중터널을 구성하며 연속적으로 연결 설치되는 해중터널 단위체의 연결 부위에 서로 대응되는 단턱면을 형성하여 이 단턱면의 결합에 의해 결합력을 증대시킴은 물론, 전단, 비틀림에 대한 저항이 향상되어 해중터널의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 해중터널 단위체의 연결부, 즉 해중터널 단위체와 이웃하는 해중터널 단위체의 연결부에 지나 가스켓을 설치함으로써, 다중 수밀구조로 구성하여 수밀성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해중터널의 설치 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 해중터널 단위체를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 해중터널 단위체 결합 구조를 설명하기 위해 연결부위의 결합 단면을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 해중터널 단위체 결합 구조를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 해중터널의 설치 예를 도시한 도면이다. 이에 의하면, 수중 일정 깊이에 부력에 의해 지지되는 해중터널(1)은 해상의 파도나 바람의 영향을 받지 않으면서도 육상에서 제작한 후 수중에서 조립되는 것으로, 해중터널(1)은 복수의 해중터널 단위체(100,200)가 연속적으로 연결되는 구조로 이루어진다.

이때, 상기 해중터널(1)은 열차나 차량 또는 사람이 통행 가능하도록 원통 형상의 구조로 이루어져, 양단부는 육지에 각각 위치하고 중간부분은 해수 중에 위치한다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 이러한 해중터널(1)의 내측에는 레일 등이 설치됨으로써, 열차가 통행할 수 있는 레일이 설치되거나 자동차 등이 통행할 수 있는 도로가 설치된다. 물론, 상기 해중터널(1)의 중앙에는 비상시 승객이 대피할 수 있도록 통로를 형성함이 바람직하다. 더불어, 상기 통로의 상부 및 하부에도 비어 있는 여분의 통로가 더 형성되어 공기가 채워질 수 있는 구조를 채택함이 바람직하다.

한편, 상기 해중터널(1)을 구성하는 해중터널 단위체(100,200)의 외주면은 고정 체인 또는 고정 와이어(10)로 감싸게 되며, 상기 고정 체인 또는 고정 와이어(10)의 양단은 수중 바닥에 설치된 고정 블록(20)에 고정된다.

이때, 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위해 하나의 해중터널 단위체(100,200)에 복수의 고정 체인 또는 고정 와이어(10)가 결합될 수 있다.

따라서, 고정 체인 또는 고정 와이어(10)는 내부에 공기가 채워져 있어 수중에서 부력에 의해 수상(水上)으로 상승하려고 하는 해중터널(1)을 수중에 일정 깊이로 계류시키는 역할을 한다.

이때, 상기 고정 체인 또는 고정 와이어(10)는 강선, 복합 재료 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으나, 본 발명에서 그 재질이 한정되지 않는다.

그리고, 상기 고정 블록(20)은 상기 해중터널(1)을 따라서 일정 간격으로 수중의 바닥에 고정 설치되며, 이러한 고정 블록(20)에는 상기 고정 체인 또는 고정 와이어(10)가 고정된다.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 해중터널 단위체를 설명하기 위해 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 해중터널 단위체 결합 구조를 설명하기 위해 연결부위의 결합 단면을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 해중터널(1)은 해중터널 단위체(100)(200)들이 연속적으로 연결되는 구조로서, 이하에서는 일측에 연결되는 해중터널 단위체는 제1 해중터널 단위체(100)라 하며, 타측에 연결되는 해중터널 단위체는 제2 해중터널 단위체(200)라 한다.

상기 제1 해중터널 단위체(100)는 중앙에 길이방향의 제1 관통부(110)가 형성되고, 상기 제2 해중터널 단위체(200)는 중앙에 길이방향의 제2 관통부(210)가 형성된다.

이와 같은 제1 및 제2 해중터널 단위체(100)(200)는 전체적으로 원통 형상으로 이루어지는 것으로, 양자는 모두 동일한 형상으로 이루어져 제1 해중터널 단위체(100)의 일단부에는 제2 해중터널 단위체(200)의 타단부가 연결된다.

이때, 상기 제1 해중터널 단위체(100)의 일단부는 볼록하게 돌기부(120)가 형성되고, 제2 해중터널 단위체(200)의 타단부는 상기 돌기부(120)가 끼워지도록 오목하게 형성되는 안착부(220)가 형성되어 서로 이웃하는 해중터널 단위체(100)(200)의 결합이 이루어지도록 한다.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제1 해중터널 단위체(100)의 일단부에는 단지게 제1단턱면(122)이 형성되는 돌기부(120)가 형성되고, 상기 제2 해중터널 단위체(200)의 타단부에는 단지게 형성되어 제1단턱면에 결합 고정되는 제2단턱면(222)이 형성되는 안착부(220)가 형성된다.

즉, 상기 제1 해중터널 단위체(100)의 일단부에 형성되는 돌기부(120)는 상기 제2 해중터널 단위체(200)의 타단부에 형성되는 안착부(220)에 결합되어 밀착되는 구조이다.

물론, 상기 제1 해중터널 단위체(100)의 타단부에는 제2 해중터널 단위체(200)의 단부에 형성되는 안착부(220)와 동일한 구조가 적용되고, 상기 제2 해중터널 단위체(200)의 일단부에는 제1 해중터널 단위체(100)의 단부에 형성되는 돌기부(120)와 동일한 구조가 적용됨은 당연하다.

이와 같은 제1 해중터널 단위체(100)의 돌기부(120) 외부면에는 제1단턱면(122)이 형성되고, 제2 해중터널 단위체(200)의 안착부(220) 내부면에는 상기 다단계의 제1 단턱면(122)이 안착되는 형상으로 제2 단턱면(222)이 형성된다.

따라서, 상기 해중터널 단위체(100)(200)의 연결부분에 서로 대응되도록 하여 다단계의 제1 및 제2 단턱면(122)(222)의 결합에 의해 결합력이 증대되고, 전단 및 비틀림에 대한 저항이 향상되어 해중터널(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다

한편, 상기 제1 단턱면(122)과 제2 단턱면(222)이 결합되는 전, 후면에는 지나 가스켓(gina gasket)(300)을 설치함으로써, 다중 수밀구조로 구성하여 수밀성을 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 제1해중터널 단위체(100)와 제2해중터널 단위체(200)의 연결부에는 다수개의 지나 가스켓(300)이 설치되게 된다.

그리고, 상기 제1 해중터널 단위체(100)와 제2 해중터널 단위체(200)의 연결부위에는 오메가 실(omega seal)(310)을 설치하여 터널 단위체가 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.

즉, 상기 제1 해중터널 단위체(100)의 돌기부(120) 내측과 상기 제2 해중터널 단위체(200)의 안착부(220) 내측에 오메가 실(omega seal)(310)이 설치된다.

한편, 상기 제1 해중터널 단위체(100)의 일단부 내측면에는 제1 고정돌부(130) 및 제1 결합홈부(132)가 형성되고, 상기 제2 해중터널 단위체(200)의 타단부 내측면에는 제2 고정돌부(230) 및 제2 결합홈부(232)가 형성된다.

그리고, 상기 제1 결합돌부(130)에는 제1 PC강봉(140)이 길이방향으로 고정되어 상기 제1 결합홈부(132)로 일단부가 노출되고, 상기 제2 결합돌부(230)에는 제2 PC강봉(142)이 길이방향으로 고정되어 상기 제2 결합홈부(230)로 일단부가 노출되며 상기 제1 및 제2 PC강봉(140)(142)이 마주보는 단부는 커플러(144)에 의해 결합된다.

따라서, 상기 커플러(144)를 일방향으로 조여 상기 제1 및 제2 해중터널 단위체(100)(200)를 견고하게 조립할 수 있다.

한편, 상기 제1 해중터널 단위체(100)와 상기 제2 해중터널 단위체(200)의 연결부위 내측면에는 상기 제1 및 2 결합홈부(132)(232)를 마감하기 위한 스틸플레이트(150)가 고정된다.

이와 같이 상기 제1 및 제2 해중터널 단위체(100)(200)의 연결부분에 지나가스켓(300)과 오메가 실(omega seal)(310)을 설치하고, 제1 및 제2 PC강봉(140)(142)으로 고정해주어 제1 및 제2 해중터널 단위체(100)(200)로 구성되는 해중터널(1)의 내구성을 증가시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 해중터널 100: 제1 해중터널 단위체
110: 제1 관통부 120: 돌기부
122: 제1 단턱면 130: 제1 고정돌부
132: 제1 결합홈부 140: 제1 PC강봉
142: 제2 PC강봉 144: 커플러
200: 제2 해중터널 단위체 210: 제2 관통부
220: 안착부 222: 제2 단턱면
230: 제2 고정돌부 232: 제2 결합홈부
300: 지나 가스켓(gina gasket) 310: 오메가 실(omega seal)

Claims (6)

1. 해중터널을 구성하며 중앙에 길이방향의 제1 및 제2 관통부가 형성되는 제1 및 제2 해중터널 단위체 결합 구조에 있어서,
   상기 제1 해중터널 단위체의 일단부 외주면에는 제1단턱면이 형성되는 돌기부가 형성되고,
   상기 제2 해중터널 단위체의 타단부 내측부에는 제1단턱면이 결합 고정되는 제2단턱면이 형성되는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 해중터널 단위체 결합 구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1단턱면과 제2단턱면의 결합부에는 지나 가스켓(gina gasket)이 설치되는 것을 특징으로 하는 해중터널 단위체 결합 구조.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 해중터널 단위체와 제2 해중터널 단위체의 연결부위에는 오메가 실(omega seal)이 설치되는 것을 특징으로 하는 해중터널 단위체 결합 구조.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 해중터널 단위체의 일단부 내측면에는 제1 고정돌부 및 제1 결합홈부가 형성되고,
   상기 제2 해중터널 단위체의 타단부 내측면에는 제2 고정돌부 및 제2 결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 해중터널 단위체 결합 구조.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제1 결합돌부에는 제1 PC강봉이 길이방향으로 고정되어 상기 제1 결합홈부로 일단부가 노출되고,
   상기 제2 결합돌부에는 제2 PC강봉이 길이방향으로 고정되어 상기 제2 결합홈부로 일단부가 노출되며 상기 제1 및 제2 PC강봉의 단부는 커플러에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 해중터널 단위체 결합 구조.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 해중터널 단위체와 상기 제2 해중터널 단위체의 연결부위 내측면에는 상기 제1 및 2 결합홈부를 마감하기 위한 스틸플레이트가 고정되는 것을 특징으로 하는 해중터널 단위체 결합 구조.
   

Images