KR20200007141A

KR20200007141A - 콘크리트 케이슨 사이의 간격을 차수하기 위한 차수장치, 이를 이용한 차수구조 및 차수방법

Info

Publication number: KR20200007141A
Application number: KR1020180080892A
Authority: KR
Inventors: 유영준; 황윤국; 정연주; 박민수; 송성훈
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-01-22
Also published as: KR102095780B1

Abstract

본 발명은 횡방향으로 서로 이웃하는 콘크리트 케이슨 사이의 간격에서, 양쪽 콘크리트 케이슨에 걸쳐져 콘크리트 케이슨에 밀착되는 밀착차수판과, 이러한 밀착차수판을 강하게 가압하는 가력지지판 및 힌지가력아암을 포함하는 차수장치를 이용하여 차수구조를 형성함으로써, 콘크리트 케이슨 사이의 간격으로 물이 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있으며, 특히 지진이나 큰 파랑하중의 내습으로 인해 콘크리트 케이슨 사이에 단차가 발생하더라도 지속적이고 안정적인 차수성능을 발휘하여, 콘크리트 케이슨을 단순한 방파제로서의 기능에 머무르지 않고, 해상 폐기물 처리장 건설에도 더욱 효율적으로 사용될 수 있게 하는 새로운 구성의 "콘크리트 케이슨 사이의 간격을 차수하기 위한 차수장치, 이를 이용한 차수구조 및 차수방법"에 관한 것이다.

Description

콘크리트 케이슨 사이의 간격을 차수하기 위한 차수장치, 이를 이용한 차수구조 및 차수방법{Apparatus, Method and Structure for Preventing Water Leakage through Gap between Concrete Caissons}

본 발명은 방파제 구축을 위하여 해상에 설치되는 콘크리트 케이슨 사이의 간격으로 해수가 통과하는 것을 차단하는 구조와 방법, 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 횡방향으로 서로 이웃하는 콘크리트 케이슨 사이의 간격에서, 양쪽 콘크리트 케이슨에 걸쳐져 콘크리트 케이슨에 밀착되는 밀착차수판과, 이러한 밀착차수판을 강하게 가압하는 가력지지판 및 힌지가력아암을 포함하는 차수장치를 이용하여 차수구조를 형성함으로써, 콘크리트 케이슨 사이의 간격으로 물이 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있으며, 특히 지진이나 큰 파랑하중의 내습으로 인해 콘크리트 케이슨 사이에 단차가 발생하더라도 지속적이고 안정적인 차수성능을 발휘하여, 콘크리트 케이슨을 단순한 방파제로서의 기능에 머무르지 않고, 해상 폐기물 처리장 건설에도 더욱 효율적으로 사용될 수 있게 하는 새로운 구성의 "콘크리트 케이슨 사이의 간격을 차수하기 위한 차수장치, 이를 이용한 차수구조 및 차수방법"에 관한 것이다.

육지에서 발생되는 폐기물의 양이 많아짐에 따라 최근에는 해상에 폐기물 처리장을 구축하려는 시도가 이루어지고 있다. 이러한 해상 폐기물 처리장의 구축과 운영에 있어서 매우 중요한 것은 처분된 폐기물의 오폐수가 해상 폐기물 처리장의 외부로 유출되는 것을 방지하는 것이며, 이를 위한 일반적인 방법은 대한민국 등록특허 제10-1714484호에 예시된 것처럼, 폐기물 처리공간 전체에 차수시트를 포설하는 것이다. 그런데 아무리 차수시트를 포설하더라도 여러 이유(차수시트의 손상, 해수의 월류 등)로 인하여 폐기물의 오폐수가 해상 폐기물 처리장 외부로 유출될 수 있다.

비록 해상 폐기물 처리장을 파랑 내습으로 부터 보호하기 위하여, 해상 폐기물 처리장의 주변에 방파제(防波堤)가 구축되어 있지만, 종래 기술에 따라 콘크리트 케이슨을 이용하여 구축된 방파제의 경우에는, 해상 폐기물 처리장 밖으로 유출된 오폐수가 해상으로 퍼져나가는 것을 방지하는데는 아무런 기능을 하지 못한다. 방파제는 해상 폐기물 처리장 전체를 둘러싸도록 구축될 수도 있고, 파도가 내습하는 외해(外海)쪽에만 길게 구축될 수도 있는데, 어떤 형태로 구축되더라도 종래의 콘크리트 케이슨을 이용한 방파제의 경우, 오폐수의 확산 방지 기능을 발휘하지 못한다. 왜냐하면 콘크리트 케이슨을 연속 배치하여 구축된 종래의 방파제는 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 틈으로 해수가 소통하기 때문이다.

방파제를 구축하기 위해서, 복수개의 콘크리트 케이슨을 연속하여 이웃하게 바다에 설치하게 된다. 편의상 콘크리트 케이슨이 서로 연속하여 이웃하게 배치되는 방향 즉, 방파제가 연장되는 방향을 "횡방향"이라고 기재하고, 방파제를 향하여 파도가 내습하는 방향 즉, 횡방향과 직교하는 방향을 "종방향"이라고 기재한다. 그런데 콘크리트 케이슨은 매우 큰 거대 구조물이어서 그 취급과 설치가 매우 어려우며, 이러한 이유 때문에 콘크리트 케이슨을 단순히 횡방향으로 연속 배치하게 되면 횡방향으로 서로 이웃하는 콘크리트 케이슨 사이에 간격(횡방향 간격)이 존재하게 된다. 즉, 횡방향으로 콘크리트 케이슨을 완전히 밀착시키는 것은 현실적으로 매우 어렵기 때문에 이웃하는 콘크리트 케이슨 사이에는 횡방향 간격이 존재하게 되는 것이다. 그런데 이러한 횡방향 간격은 해수가 종방향으로 통과하는 통로가 된다. 즉, 비록 해상 폐기물 처리장 주변에 콘크리트 케이슨을 이용한 방파제가 구축되어 있다고 하더라도, 해상 폐기물 처리장의 외부로 폐기물 오폐수가 누출되었을 경우에는, 종래의 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 통해서 외해로 확산될 수 있는 것이다.

이와 같이 종래 기술에 따라 콘크리트 케이슨을 이용하여 구축된 방파제는 해상 폐기물 처리장의 외부로 유출된 폐기물 오폐수가 바다로 확산되는 것을 방지하는데는 아무런 역할을 하지 못하고, 단지 파랑의 내습을 방지하는 제한적인 기능만을 가진다는 한계가 있다.

콘크리트 케이슨 사이에 아스팔트와 같은 차수성 재료를 타설하여 양측 콘크리트 케이슨에 차수성 재료가 부착되도록 함으로써 콘크리트 케이슨 사이를 차수하는 방안을 고려할 수도 있으나, 이러한 구성에서는 콘크리트 케이슨에 위치변위가 발생하여 이웃하는 콘크리트 케이슨 사이에 단차가 발생할 경우에, 차수성 재료가 파괴되지 않더라도, 차수성 재료와 콘크리트 케이슨이 서로 붙어 있던 접착면이 파괴되어 누수가 발생할 우려가 매우 크다.

대한민국 등록특허공보 제10-1714484호(2017. 03. 09. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 방파제 구축을 위하여 복수개의 콘크리트 케이슨을 횡방향으로 연속 배치함에 있어서, 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 통해서 해수가 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있도록 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격에 차수구조를 구축하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 지진이나 큰 파랑하중의 내습으로 인해 콘크리트 케이슨 사이에 단차가 발생하더라도 콘크리트 케이슨 사이의 차수구조가 지속적이고 안정적으로 유지되어 차수성능을 발휘할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가, 본 발명은, 해상 폐기물 처리장 주변에서 방파제가 구축되었을 때, 해상 폐기물 처리장으로부터 오폐수가 유출되더라도, 콘크리트 케이슨 사이의 차수구조에 의해서 오폐수의 흐름이 차단되어 더 이상 확산되지 않도록 함으로써, 콘크리트 케이슨을 이용하여 구축된 방파제가 추가적인 오폐수 확산방지 기능도 발휘할 수 있게 만드는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 횡방향으로 연속되는 콘크리트 케이슨(200)의 오목설치홈(210)이 마주하여 형성되는 차수공간(220) 내에 삽입배치되는 차수장치(100)로서, 차수공간(220)의 종방향 내면 각각을 마주하도록 배치되는 밀착차수판(1); 밀착차수판(1)에 결합되어 밀착차수판(1)에 가압력을 분산 전달하는 가력지지판(3); 및 차수공간(220) 내에서 종방향으로 연장 배치되어 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 복수개의 힌지가력아암(2)을 포함하며; 힌지가력아암(2)이 상향볼록 꺾임상태 또는 하향볼록 꺾임상태로 차수공간(220)에 삽입 배치된 후, 연직방향의 힘에 의해 힌지가력아암(2)이 펴지면서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 되어 밀착차수판(1)에 가압력을 가하여 밀착차수판(1)을 차수공간(220)의 종방향 내면에 가압 밀착시킴으로써, 횡방향 연속 배치된 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 밀착차수판(1)이 가로막아 해수가 통과하는 것을 차단하게 되는 것을 특징으로 하는 차수장치(100)가 제공된다.

또한 본 발명에서는 콘크리트 케이슨(200) 사이의 횡방향 간격을 차수시키는 차수구조로서, 콘크리트 케이슨(200)이 마주보는 횡방향 측면에는 오목설치홈(210)이 형성되어 있고, 오목설치홈(210)이 마주하면서 차수공간(220)이 형성되며; 차수공간(220)의 종방향 내면 각각을 마주하도록 배치되는 밀착차수판(1); 밀착차수판(1)에 결합되어 밀착차수판(1)에 가압력을 분산 전달하는 가력지지판(3); 및 차수공간(220) 내에서 종방향으로 연장 배치되어 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 복수개의 힌지가력아암(2)을 포함하는 차수장치(100)가 차수공간(220) 내에 삽입 배치되는데; 힌지가력아암(2)이 상향볼록 꺾임상태 또는 하향볼록 꺾임상태로 차수공간(220)에 삽입 배치된 후, 연직방향의 힘에 의해 힌지가력아암(2)이 펴지면서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 되어 밀착차수판(1)에 가압력을 가하여 밀착차수판(1)을 차수공간(220)의 종방향 내면에 가압 밀착시킴으로써, 횡방향 연속 배치된 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 밀착차수판(1)이 가로막아 해수가 통과하는 것을 차단하게 되는 것을 특징으로 하는 차수구조가 제공된다.

더 나아가, 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 콘크리트 케이슨(200) 사이의 횡방향 간격을 차수시키는 방법으로서, 횡방향 측면에는 오목설치홈(210)이 형성되도록 콘크리트 케이슨(200)을 제작하여, 상기 횡방향 측면이 마주하도록 콘크리트 케이슨(200)을 연속 배치함으로써, 서로 마주하는 오목설치홈(210)에 의해 차수공간(220)이 형성되도록 하며; 차수공간(220)의 종방향 내면 각각을 마주하도록 배치되는 밀착차수판(1), 밀착차수판(1)에 결합되어 밀착차수판(1)에 가압력을 분산 전달하는 가력지지판(3), 및 차수공간(220) 내에서 종방향으로 연장 배치되어 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 복수개의 힌지가력아암(2)을 포함하는 차수장치(100)를 차수공간(220) 내에 배치하되, 힌지가력아암(2)을 상향볼록 꺾임상태 또는 하향볼록 꺾임상태로 만들어서 차수공간(220)에 삽입 배치하고; 힌지가력아암(2)에 연직방향 힘을 가하여 힌지가력아암(2)이 펴지게 하여 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 만들어서, 밀착차수판(1)에 가압력을 가하여 밀착차수판(1)을 차수공간(220)의 종방향 내면에 가압 밀착시킴으로써, 횡방향 연속 배치된 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 밀착차수판(1)이 가로막아 해수가 통과하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 차수방법이 제공된다.

위와 같은 본 발명의 차수장치, 차수구조 및 차수방법에 있어서, 가력지지판(3)은 연직방향으로 길게 연장된 판부재로 이루어져서, 밀착차수판(1)에 부착되어 있으며; 가력지지판(3)에는 힌지결합부(31)가 구비되어 있고, 힌지가력아암(2)은 2개의 아암부재(20)가 중앙힌지부(21)에 의해 힌지결합되어 있으며, 아암부재(20) 각각의 단부는 가력지지판(3)의 힌지결합부(31)에 회전가능하게 결합되어 있는 구성을 가질 수도 있는데, 특히 힌지가력아암(2)의 2개 아암부재(20) 중의 하나에 일단이 결합되고 타단은 다른 쪽 아암부재(20)를 향하여 연장된 구성을 가지는 회전방지걸쇠(23)가 구비되어 있어서; 힌지가력아암(2)에서 중앙힌지부(21)를 중심으로 꺾여 있던 2개의 아암부재(20)가 회전하여 펴지면서 회전방지걸쇠(23)의 타단이 다른 쪽 아암부재(20)에 밀착하게 되어 다른 쪽 아암부재(20)가 더 이상 회전하지 못하게 만들므로써, 힌지가력아암(2)을 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 지속적으로 유지하게 되는 구성을 가질 수도 있다.

또한 위와 같은 본 발명의 차수장치, 차수구조 및 차수방법에 있어서, 밀착차수판(1)은 수직부와 수평부와 수직부가 순차적으로 연속되어 영어 대문자 U자로 구부러진 형태를 가지며; 차수장치(100)에서 연직방향 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)에는, 밀착차수판(1)의 수직부와 수평부가 만나는 우각부를 가압하기 위한 우각부 가력아암(25)과, 밀착차수판(1)의 수평부를 하면 방향으로 가압하기 위한 수평부 가력아암(26)이 결합되어 있어서, 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)이 펴지게 되면, 우각부 가력아암(25)의 단부가 밀착차수판(1)의 우각부에 접촉하여 외측으로 밀어내어 차수공간(220)의 연직한 종방향 내면과 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면 사이의 우각부에 밀착차수판(1)을 밀착시키게 되고, 수평부 가력아암(26)도 밀착차수판(1)의 수평부를 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면으로 밀어주는 구성을 가질 수도 있다.

더 나아가, 위와 같은 본 발명의 차수장치, 차수구조 및 차수방법에 있어서, 힌지가력아암(2)은 복수개가 연직방향으로 나란하게 배치되어 있으며; 연직방향으로 배치된 복수개의 힌지가력아암(2)은 연결봉(5)에 결합되어 있어서; 연결봉(5)을 연직방향으로 움직이면, 연결봉(5)에 결합되어 있던 복수개의 힌지가력아암(2)에는 동시에 연직력이 작용하여 각각의 힌지가력아암(2)에서는 2개 아암부재(20)가 회전하게 되면서, 꺾임상태에 있던 복수개의 힌지가력아암(2)이 동시에 펴지면서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명에서는 밀착차수판이 횡방향으로 연속 배치된 콘크리트 케이슨 사이에 걸쳐져 배치되어 있되 기계적인 구조에 의해 강하게 밀착되어 설치됨으로써, 수분의 통과를 차단하게 되고, 그에 따라 양측 콘크리트 케이슨 사이에 우수한 차수 구조가 형성된다.

이와 같이 본 발명에서는 콘크리트 케이슨을 횡방향으로 연속 배치할 때 존재하게 되는 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 효과적으로 차수할 수 있게 됨에 따라 콘크리트 케이슨 사이의 간격으로 해수가 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 되므로, 본 발명을 이용하여 콘크리트 케이슨으로 해상 폐기물 처리장 주변에 방파제를 구축하였을 때, 해상 폐기물 처리장으로부터 폐기물 오폐수가 누출되는 사고가 발생하더라도 폐기물 오폐수가 방파제를 지나서 외해로 확산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 케이슨의 횡측면에 대한 개략적인 부분사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 콘크리트 케이슨이 횡방향으로 연속 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 차수장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 각각 도 3에 도시된 본 발명의 차수장치에서 일부분만을 발췌하여 횡방향으로 바라본 상태로 도시한 개략적인 측면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 차수장치의 하단부분만을 발췌하여 횡방향으로 바라본 상태로 도시한 개략적인 측면도이다.
도 10 및 도 11은 각각 본 발명의 또다른 실시예로서 복수개의 힌지가력아암이 동시에 펴지는 구조를 가지는 차수장치를 횡방향으로 바라본 상태로 도시한 개략적인 측면도이다.
도 12는 본 발명에서 차수공간에 차수장치를 삽입 배치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 13은 도 12의 상태에 후속하여 차수공간에 차수장치의 삽입이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 14는 차수공간에 차수장치가 배치된 상태를 상세히 보여주는 개략적인 투시도이다.
도 15는 도 14의 선 B-B에 따른 개략적인 횡방향으로의 단면도이다.
도 16은 힌지가력아암에 의해 밀착차수판이 가압 밀착된 상태를 보여주는 도 14에 후속하는 개략적인 투시도이다.
도 17은 도 16의 선 C-C에 따른 개략적인 횡방향으로의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 차수구조가 형성된 상태에서의 도 13의 원 D부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 19는 본 발명의 차수구조가 형성된 상태에서의 도 13의 원 D부분을 연직하향으로 바라본 상태의 개략적인 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명에 따른 콘크리트 케이슨(200)에서 오목설치홈(210)이 형성된 횡측면에 대한 개략적인 부분사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1에 도시된 본 발명의 콘크리트 케이슨(200)이 횡방향으로 연속 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도면에 예시된 것처럼 본 발명에 있어서 횡방향으로 연속되는 콘크리트 케이슨(200)의 서로 마주보게 되는 횡측면은 평평한 연직평면으로 이루어져 있으며, 이러한 콘크리트 케이슨(200)의 횡측면에는 사각형 평면형상을 가지는 오목설치홈(210)이 연직하게 길게 형성되어 있다. 즉, 횡측면에 오목설치홈(210)이 형성되어 있도록 콘크리트 케이슨(200)을 제작하는 것이다.

따라서 횡측면이 서로 마주하도록 콘크리트 케이슨(200)을 연속배치하게 되면, 양측 콘크리트 케이슨(200)에 형성된 오목설치홈(210)도 서로 마주하게 되면서 사각형 평면형상의 "차수공간(遮水空間)(220)"이 연직방향으로 길게 형성된다. 참고로 "평면형상"은 위에서 아래로 내려다보았을 때의 형상을 의미한다. 앞서 설명한 것처럼, 콘크리트 케이슨(200)은 상당히 큰 구조체이므로 횡방향으로 연속 배치하더라도 서로 마주보게 되는 횡측면 사이에는 간격(횡간격)이 존재할 수 있으며, 이러한 이유에서 양측 콘크리트 케이슨(200)의 오목설치홈(210)이 서로 마주하여 만들어진 차수공간(220)은 완전히 폐합되지 않은 상태의 사각형 평면형상을 가질 수 있다.

콘크리트 케이슨(200)의 횡방향 연속배치에 의해 오목설치홈(210)이 서로 마주하여 사각형 평면형상의 차수공간(220)이 형성되면, 상기 차수공간(220) 내에는 본 발명에 따른 차수장치(100)가 설치된다. 오목설치홈(210)과, 이를 통해서 만들어지는 차수공간(220)은 콘크리트 케이슨(200)에서 종방향으로 복수개 위치에 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4에는 각각 본 발명에 따른 차수장치(100)를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에서는 각각 힌지가력아암(2)이 구비된 개수에서 차이가 있다. 도 5 내지 도 7에는 각각 도 3에 도시된 본 발명의 차수장치(100)에서 일부분만을 발췌하여 횡방향으로 바라본 상태로 도시한 개략적인 측면도가 도시되어 있는데, 도 5는 차수장치(100)가 아직 차수 기능을 발휘하기 전의 상태를 보여주는 것이며, 도 6는 힌지가력아암(2)이 직선으로 만들어져서 차수 기능을 발휘할 때의 상태를 보여주는 것이고, 도 7은 힌지가력아암(2)이 아래쪽으로 볼록하도록 꺾인 형상으로 차수 기능을 발휘하는 상태를 보여주는 것이다.

도면에 예시된 것처럼, 본 발명에 따른 차수장치(100)는 밀착차수판(密着遮水板)(1)과, 상기 차수공간(220) 내에서 콘크리트 케이슨(200)의 종방향 내면에 상기 밀착차수판(1)을 가압 밀착시키고 밀착된 상태를 유지시키도록 가력하는 힌지(hinge)가력(加力)아암(arm)(2)과, 상기 밀착차수판(1)에 결합되어 있어서 상기 힌지가력아암(2)으로부터의 힘을 밀착차수판(1)에 고르게 분산 전달하는 가력지지판(3)을 포함하여 구성된다.

구체적으로 밀착차수판(1)은 고무와 같이 탄성을 가지고 있어서 굴곡될 수 있으며 콘크리트 케이슨(200)의 표면에 밀착되는 판재로서, 예를 들어 고무판으로 이루어질 수 있다. 후술하는 것처럼, 이러한 밀착차수판(1)은, 오목설치홈(210)이 서로 마주하여 만들어진 차수공간(220)에 삽입되어 차수공간(220) 내에서 콘크리트 케이슨(200)의 종방향 내면을 마주하도록 설치되며, 강하게 가압되어 콘크리트 케이슨(200)의 표면에 밀착함으로써 밀착된 부분에서 수밀 상태를 만들게 된다. 밀착차수판(1)은 도면에 예시된 것처럼 길게 연장된 띠 형태의 판재로 이루어질 수 있고, 이 경우, 밀착차수판(1)은 횡방향에서 볼 때 수직부와 수평부와 수직부가 순차적으로 연속되어 영어 대문자 U자 형태로 구부러진 형상으로 차수공간(220) 내에 배치된다. 그러나 밀착차수판(1)이 반드시 수평부를 가지고 있어야만 하는 것은 아니며, 수직부만을 가지는 판부재로 이루어져서, 차수공간(220)의 종방향 내면(221) 각각에 평평한 판부재로 이루어진 밀착차수판(1)이 가압 밀착될 수도 있다.

가력지지판(3)은 밀착차수판(1)의 외면에 부착되어 힌지가력아암(2)으로부터의 힘을 밀착차수판(1)에 고르게 분산 전달하는 부재이다. 가력지지판(3)에는 힌지가력아암(2)을 이루는 아암부재(20)의 단부가 회전가능하게 결합되도록 힌지결합부(31)가 형성되어 있다. 도면에 도시된 실시예에서는, 가력지지판(3)은 연직방향으로 길게 연장된 판부재로 이루어져서, 밀착차수판(1)의 수직부에 부착되어 있는데, 복수개의 힌지가력아암(2)이 동시에 가력지지판(3)에 결합되어 있는 구성을 가지고 있다. 이러한 구성에서는 가력지지판(3)의 연직방향 길이 전체에 걸쳐서 밀착차수판(1)을 고르게 가압할 수 있게 되는 장점이 있다. 그러나 가력지지판(3)이 연직방향으로 연속될 필요는 없으며, 가력지지판(3)이 연직방향으로 단속적인 부재로 이루어져서 각각의 힌지가력아암(2)의 단부와 결합될 수도 있다.

힌지가력아암(2)은 2개의 아암부재(20)가 중앙힌지부(21)에 의해 힌지결합된 구성을 가지는데, 아암부재(20) 각각의 단부는 가력지지판(3)의 힌지결합부(31)에 회전가능하게 결합된다. 힌지가력아암(2)은 복수개가 구비될 수 있는데, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 연직방향으로 복수개가 간격을 가지고 구비될 수 있다.

차수공간(220)의 종방향 내면(221)은 이웃하는 콘크리트 케이슨(200)의 각각에 형성된 오목설치홈(210)의 종방향 내면이 서로 연속되어 만들어진다. 즉, 차수공간(220)의 종방향 내면(221) 일부는 한쪽 콘크리트 케이슨(200)의 오목설치홈(210) 종방향 내면에 해당하고, 차수공간(220)의 종방향 내면(221) 나머지는 다른 쪽 콘크리트 케이슨(200)의 오목설치홈(210) 종방향 내면에 해당하는 것이다. 따라서 본 발명에서는 차수공간(220)에서 한쪽 콘크리트 케이슨(200)에 해당하는 부분에 위치하여 차수공간(220)의 종방향 내면(221)의 일부를 향하여 가압력을 가하는 힌지가력아암과, 차수공간(220)에서 다른쪽 콘크리트 케이슨(200)에 해당하는 부분에 위치하여 차수공간(220)의 종방향 내면(221)의 나머지 부분을 향하여 가압력을 가하는 힌지가력아암을 가질 수 있도록, 힌지가력아암(2)은 횡방향으로 복수개 구비되어야 한다.

차수공간(220)에 본 발명의 차수장치(100)가 삽입 배치될 때는, 도 5에 예시된 것처럼, 힌지가력아암(2)은 직선으로 펴진 상태가 아니라 중앙힌지부(21)를 중심으로 2개의 아암부재(20)가 꺾여 있는 상태가 된다. 즉, 힌지가력아암(2)이 꺾여 있는 상태에서 차수장치(100)가 차수공간(220)에 삽입되는 것이다. 힌지가력아암(2)이 직선을 이룰 때를 기준으로 하여 위쪽과 아래쪽으로 구분하였을 때, 도 7에 도시된 것처럼 힌지가력아암(2)이 아래쪽으로 볼록하게 되도록 꺾인 채 차수장치(100)가 차수공간(220)에 배치될 수도 있지만, 도 5에 도시된 것처럼 이와 반대로 힌지가력아암(2)이 위쪽이 볼록하게 된 상태로 꺾여서 차수공간(220) 내에 배치되는 것이 바람직하다. 편의상 도 5에 도시된 것처럼 중앙힌지부(21)의 아래쪽에서 2개 아암부재(20) 사이에 형성되는 각도(하부각도)가 180도 미만이 되어서 힌지가력아암(2)이 위쪽으로 볼록하게 꺾인 상태를 "상향볼록 꺾임상태"라고 기재하고, 이와 반대로 도 7에 도시된 것처럼 2개 아암부재(20) 사이의 하부각도가 180도를 초과하여 힌지가력아암(2)이 아래쪽으로 볼록하게 꺾인 상태를 "하향볼록 꺾임상태"라고 기재한다.

힌지가력아암(2)이 상향볼록 꺾임상태에 있을 때, 위에서 아래쪽으로 힌지가력아암(2)에 힘이 가해지게 되면 중앙힌지부(21)를 중심으로 꺾여 있던 2개의 아암부재(20)가 회전하여 힌지가력아암(2)이 점차로 직선형태가 되도록 펴지면서 2개 아암부재(20)의 양단부는 각각 외측으로 밀려가게 되고, 그에 따라 가력지지판(3)을 통해서 밀착차수판(1)에 가압력을 가하게 된다.

위에서 아래쪽으로의 연직한 힘이 더 작용하게 되면 힌지가력아암(2)은 도 6에 예시된 것처럼 직선을 이루게 되며, 연직한 힘이 계속 작용함에 따라 힌지가력아암(2)은 도 7에 도시된 것처럼 하향볼록 꺾임상태가 된다. 그런데 힌지가력아암(2)에 대해 연직힘이 지나치게 가해져서, 중앙힌지부(21)가 더 아래쪽으로 내려가게 되어 2개 아암부재(20) 사이의 하부각도가 180도를 과도하게 초과하게 되면 즉, 힌지가력아암(2)이 과도하게 하향볼록 꺾임상태로 되면, 밀착차수판(1)에 가해지던 가압력이 부족하게 되어 밀착차수판(1)에 의한 차수가 제대로 이루어질 수 없게 된다. 이를 방지하기 위하여 힌지가력아암(2)에는 회전방지걸쇠(23)가 구비될 수 있다. 즉, 힌지가력아암(2)이 직선을 이루고 있던 상태를 유지하게 만들거나 또는 직선상태를 지나서 과도하게 하향볼록 꺾임상태로 되는 것을 방지하기 위하여, 힌지가력아암(2)에는 일단이 2개의 아암부재(20) 중 하나에 결합되고 타단은 반대쪽의 아암부재(20) 방향으로 연장된 구성을 가지는 회전방지걸쇠(23)가 구비될 수 있는 것이다. 회전방지걸쇠(23)는 도면에 예시된 것처럼 반원의 원주길이를 가지는 원호형 부재로 이루어질 수 있다.

이와 같이 회전방지걸쇠(23)가 구비되어 있는 경우, 도면에 도시된 것처럼, 상향볼록 꺾임상태에 있는 힌지가력아암(2)에 위에서 아래쪽으로 힘이 가해지고 그에 따라 중앙힌지부(21)를 중심으로 꺾여 있던 2개의 아암부재(20)가 회전하여 펴지면서 회전방지걸쇠(23)의 타단이 다른 쪽 아암부재(20)에 밀착하게 되어 다른 쪽 아암부재(20)가 더 이상 회전하지 못하게 만들므로써, 힌지가력아암(2)을 사전에 설정해놓은 정도의 상향볼록 꺾임상태("사전설정된 상향볼록 꺾임상태"), 직선상태, 또는 사전에 설정해놓은 정도의 하향볼록 꺾임상태("사전설정된 하향볼록 꺾임상태")로 유지하게 된다.

예를 들어, 도 6에 도시된 것처럼 힌지가력아암(2)이 직선을 이루게 되었을 때 회전방지걸쇠(23)의 타단이 다른쪽 아암부재(20)에 밀착하게 됨으로써 다른 쪽 아암부재(20)가 더 이상 회전하지 못하게 되어 힌지가력아암(2)이 직선을 이룬 후에는 더 이상 꺾이지 않게 되며, 그에 따라 가력지지판(3)을 통해서 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 상태를 지속적으로 그리고 안정적으로 유지하게 만들 수 있는 것이다.

앞서 설명한 것처럼 2개 아암부재 사이의 하부 각도가 180도를 초과하여 2개 아암부재 사이의 상부 각도가 180도 미만이 되는 힌지가력아암(2)의 하향볼록 꺾임상태일지라도, 그 하향볼록 꺾임상태가 설계된 범위의 것을 유지한다면 이를 허용할 수 있다. 따라서 회전방지걸쇠(23)의 길이를 필요에 맞추어서 적절히 조절함으로써, 도 7에 도시된 것처럼 힌지가력아암(2)이 설계에서 정한 하향볼록 꺾임상태(사전설정된 하향볼록 꺾임상태)에 이르렀을 때, 회전방지걸쇠(23)의 타단이 다른쪽 아암부재(20)에 밀착하여 다른 쪽 아암부재(20)의 추가적인 회전을 방지함으로써, 힌지가력아암(2)의 하향볼록 꺾임상태를 안정적으로 유지하여 밀착차수판(1)에 대해 밀착에 의한 차수에 필요한 가압력을 지속적으로 발생시킬 수 있는 것이다. 물론 힌지가력아암(2)이 완전한 직선상태에 이르지 않고 미리 정해놓은 상향볼록 꺾임상태(사전설정된 상향볼록 꺾임상태)를 안정적으로 유지함으로써 가압력을 지속적으로 발생시킬 수도 있다.

힌지가력아암(2)이 완전한 직선이 된 상태에서, 밀착차수판(1)에 대해 최대의 가압력을 가할 수 있지만, 이 경우에는 충격에 의해 직선 형태가 무너져서 가압상태가 해제될 수 있음을 고려할 때, 힌지가력아암(2)은 직선상태보다는 도 7에 도시된 것처럼 약간의 하향볼록 꺾임상태 또는 도 6에 도시된 것처럼 약간의 상향볼록 꺾임상태를 유지한 채로 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 것이 바람직하다.

콘크리트 케이슨(200)은 큰 연직 높이를 가지는 것이 일반적이기 때문에 차수공간(220)은 길고 좁은 공간으로 이루어지게 되며, 따라서 단순한 스트럿 바, 유압잭을 이용한 지지바 등의 종래의 일반적인 지지부재를 차수공간(220)에 반입하여 설치하는 것이 매우 어렵다. 그러나 본 발명에서는 위와 같이 힌지가력아암(2)이 꺾여 있는 상태로 차수공간(220)으로 반입되는 바, 차수 효과가 발휘할 수 있는 정도로 밀착차수판(1)에 충분한 가압력을 줄 수 있는 힌지가력아암(2)을 좁은 공간인 차수공간(220) 내에서도 용이하게 설치할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

위에서는 힌지가력아암(2)을 설치할 때 힌지가력아암(2)이 상향볼록 꺾임상태로 차수공간(220)으로 반입되어, 연직하향력에 의해 힌지가력아암(2)이 점차로 직선형태로 펴져서, 도 6에 도시된 것처럼 직선형태로 종료되면서 밀착차수판(1)에 가압력을 가하거나 또는 직선형태를 지나서 도 7에 도시된 것처럼 하향볼록 꺾임상태로 종료되면서 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 것으로 설명하였다. 이 경우 회전방지걸쇠(23)는 도면에 예시된 것처럼 힌지가력아암(2)의 위쪽에 설치된다. 그러나 본 발명에서는, 상기한 경우와 반대로, 힌지가력아암(2)을 하향볼록 꺾임상태로 차수공간(220)으로 반입하고, 연직상향력을 가하여 힌지가력아암(2)을 도 6에 도시된 것처럼 직선형태로 펴거나 또는 도 5에 도시된 것처럼 상향볼록 꺾임상태로 만들어서 밀착차수판(1)에 가압력을 가할 수도 있다. 이와 같이, 힌지가력아암(2)을 하향볼록 꺾임상태에서부터 상향볼록 꺾임상태로 변화시켜서 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 경우에는, 회전방지걸쇠(23)를 힌지가력아암(2)의 아래쪽에 설치한다.

앞서 설명한 것처럼, 본 발명의 차수장치(100)가 차수공간(220)에 배치됨에 있어서, 길게 띠 형태로 연장된 판부재로 이루어진 밀착차수판(1)의 경우는, 수직부-수평부-수직부로 이루어진 영어 대문자 U자로 구부러진 형태가 되는데, 밀착차수판(1)의 수직부-수평부가 만나는 우각부를 가압하기 위하여, 그리고 더 나아가 수평부를 하면 방향으로 가압하기 위한 우각부 가력아암(25) 및 수평부 가력아암(26)이 차수장치(100)에 더 구비될 수 있다.

도 8 및 도 9에는 각각 본 발명에 따른 차수장치(100)의 하단부분만을 발췌하여 횡방향으로 바라본 상태로 도시한 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도 8은 차수장치(100)가 아직 차수 기능을 발휘하기 전의 상태를 보여주는 것이며, 도 9는 차수장치(100)가 차수 기능을 발휘할 때의 상태를 보여주는 것이다. 도면에 예시된 것처럼, 차수장치(100)에서 연직방향 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)의 경우, 밀착차수판(1)의 수직부-수평부가 만나는 우각부를 가압하기 위한 우각부 가력아암(25)과, 밀착차수판(1)의 수평부를 하면 방향으로 가압하기 위한 수평부 가력아암(26)이 더 구비될 수 있다. 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)의 중앙힌지부(21)에 우각부 가력아암(25)의 상단이 회전가능한 상태로 힌지결합되는데, 우각부 가력아암(25)는 그 타단이 밀착차수판(1)의 수직부-수평부가 만나는 우각부를 향하도록 연장된다. 우각부를 직접 밀착하여 가압하게 되는 우각부 가력아암(25)의 타단에는 우각부 형상에 부합되는 우각부 밀착부재(250)가 구비될 수 있다.

수평부 가력아암(26)은 밀착차수판(1)의 수평부를 하면 방향으로 가압하기 위한 것인 바, 그 상단은 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)의 중앙힌지부(21)에 결합되어 밀착차수판(1)의 수평부를 향하여 연직하게 연장 배치된다. 이 때, 수평부 가력아암(26)의 상단이 힌지가력아암(2)의 중앙힌지부(21)에 회전가능하게 힌지결합될 수 있다. 비록 도면에 예시된 실시예에서는 하나의 수평부 가력아암(26)만이 구비되어 연직하게 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라서는 복수개의 수평부 가력아암(26)이 구비될 수 있으며, 이 경우 수평부 가력아암(26)은 경사지게 배치될 수 있다. 밀착차수판(1)의 수직부에 직접 밀착하게 되는 수평부 가력아암(26)의 단부에도 수평부 밀착부재(260)가 구비될 수 있다.

이와 같이 우각부 가력아암(25)과 수평부 가력아암(26)이 구비된 상태에서, 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)이 펴지게 되면, 경사지게 배치된 우각부 가력아암(25)는 우각부 밀착부재(250)가 밀착차수판(1)의 우각부에 접촉하여 외측으로 밀어내게 되며, 그에 따라 후술하는 것처럼 차수공간(220)의 연직한 종방향 내면과, 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면 사이의 우각부에 밀착차수판(1)이 강하게 밀착하게 되어, 차수성능을 발휘하게 된다. 또한 최하단에 위치한 힌지가력아암(2)이 펴지면서 수평부 가력아암(26)도 밀착차수판(1)의 수평부를 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면으로 강하게 밀어주게 되고, 이와 같이 밀착차수판(1)의 수평부가 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면에 강하게 밀착되면서 차수구조가 만들어진다.

본 발명의 차수장치(100)에서, 꺾임상태에 있던 힌지가력아암(2)이 펴지면서 외측으로 확장되어 밀착차수판(1)에 가압력을 가하는 작동이, 복수개의 힌지가력아암(2) 각각에 대해 개별적으로 진행될 수도 있지만, 일괄적으로 이루어지도록 구성할 수도 있다. 도 10 및 도 11에는 각각 본 발명의 또다른 실시예로서 복수개의 힌지가력아암(2)이 동시에 직선으로 펴지는 구조를 가지는 차수장치(100)를 횡방향으로 바라본 상태로 도시한 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도 10는 차수장치(100)가 아직 차수 기능을 발휘하기 전의 상태를 보여주는 것이며, 도 11은 차수장치(100)가 차수 기능을 발휘할 때의 상태를 보여주는 것이다

도 10 및 도 11에 예시된 실시예의 경우, 연직방향으로 나란하게 배치되어 있는 복수개의 힌지가력아암(2)은 연결봉(5)에 결합되어 있다. 따라서 연결봉(5)을 연직방향으로 움직이게 되면, 이에 결합되어 있던 복수개의 힌지가력아암(2)에는 동시에 연직력이 작용하게 되고, 그에 따라 앞서 설명한 것처럼 각각의 힌지가력아암(2)에서는 2개 아암부재(20)가 회전하게 되며, 꺾임상태에 있던 복수개의 힌지가력아암(2)이 동시에 펴지게 되어 동시에 펴지면서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 된다. 연결봉(5)과 힌지가력아암(2)이 결합되는 위치 및 결합 방식은 적절히 선정할 수 있는데, 예를 들어, 힌지가력아암(2)의 중앙힌지부(21)에서 2개 아암부재(20)의 단부를 관통하는 힌지핀을 더 길게 연장하여 연결봉(5)에 결합하는 방식을 채택할 수도 있고, 이와 달리, 2개의 아암부재(20) 중 어느 하나에 결합핀을 관통시켜서 결합핀이 연결봉(5)에 끼워지게 하는 방식 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

위와 같이 복수개의 힌지가력아암(2)이 동시에 직선으로 펴지게 만드는 구성에 의하면, 작업자가 연결봉(5)을 연직방향으로 움직이는 하나의 작업을 통해서 차수장치(100)를 차수 성능 발휘 상태 즉, 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 만들 수 있으므로 편리함이 더욱 증대되는 효과가 발휘된다.

다음에서는 도 12 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 차수장치(100)를 콘크리트 케이슨(200) 사이에 설치함으로써, 간격 차수 구조를 형성하게 되는 과정을 좀 더 상세히 설명한다.

도 12에는 콘크리트 케이슨(200)의 횡방향 연속배치에 의해 만들어진 차수공간(220)에 본 발명의 차수장치(100)를 삽입 배치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 13에는 차수장치(100)의 삽입이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 12 및 도 13에 도시된 것처럼, 횡측면에 오목설치홈(210)이 형성되어 있도록 제작된 콘크리트 케이슨(200)을 그 횡측면이 서로 마주하도록 횡방향으로 연속배치하여 차수공간(220)이 형성되도록 한 후, 상기한 본 발명의 차수장치(100)를 차수공간(220)에 연직하향으로 삽입하여 배치하고, 차수장치(100)를 차수 성능 발휘 상태로 만들게 된다.

도 14에는 차수공간(220)에 차수장치(100)가 배치된 상태를 상세히 보여주는 개략적인 투시도가 도시되어 있고, 도 15에는 도 14의 선 B-B에 따른 개략적인 횡방향으로의 단면도가 도시되어 있다. 도 14 및 도 15는 차수장치(100)가 차수 성능 발휘 상태로 되기 전의 상태를 보여준다. 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼, 차수공간(220)에 차수장치(100)가 배치되었을 때, 밀착차수판(1)의 수직부 각각은 차수공간(220)의 종방향 내면(221)을 마주하게 되고 밀착차수판(1)의 수평부는 차수공간(220)의 개방된 하면을 가로막아서 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 해저면 즉, 바닥면을 마주하게 된다. 그리고 힌지가력아암(2)은 차수공간(220) 내에서 종방향으로 길게 연장되도록 위치하게 된다.

콘크리트 케이슨(200)의 오목설치홈(210)은 앞서 설명한 것처럼 사각형 평면형상을 가지고 있지만 일측은 개방되어 있으므로, 2개의 종방향 내면과 1개의 횡방향 내면을 가지고 있다. 콘크리트 케이슨(200)이 횡방향으로 연속배치되어 2개의 오목설치홈(210)에 의해 차수공간(220)이 만들어졌을 때, 차수공간(220)의 내면 중에서 종방향의 내면(221)은 2개의 오목설치홈(210)의 종방향 내면이 서로 연속됨으로써 형성된다. 따라서 차수장치(100)가 차수공간(220)에 삽입 배치되면, 밀착차수판(1)이 차수공간(220)의 종방향 내면(221)을 마주한 상태로 양측 콘크리트 케이슨(200)의 오목설치홈(210)에 걸쳐져서 설치된다. 특히, 밀착차수판(1)은 수직부-수평부-수직부를 가지도록 구부러진 상태로 차수공간(220) 내에 배치되므로, 밀착차수판(1)은 차수공간(220)에 존재하는 2개의 종방향 내면(221)뿐만 아니라, 차수공간(220)의 개방된 아래쪽도 밀착차수판(1)에 의해 가려지게 된다. 이와 같이 차수장치(100)가 차수공간(220)에 삽입 배치됨으로써, 횡방향으로 이웃하게 배치된 콘크리트 케이슨(200) 사이의 간격을 가로막도록 밀착차수판(1)이 배치된다.

차수장치(100)가 차수공간(220)에 삽입 배치된 상태에서, 차수장치(100)에 구비된 각각의 힌지가력아암(2)의 아암부재(20)를 회전시켜서 밀착차수판(1)을 차수공간(220)의 종방향 내면(221)에 강하게 밀착시키게 된다.

도 16에는 힌지가력아암(2)이 직선상태가 되면서 밀착차수판(1)이 가압됨으로써 차수구조가 형성된 상태를 보여주는 도 14에 후속하는 개략적인 투시도가 도시되어 있고, 도 17에는 도 16의 선 C-C에 따른 개략적인 횡방향으로의 단면도가 도시되어 있다. 도 18에는 차수구조가 형성된 상태에서의 도 13의 원 D부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있으며, 도 19에는 차수구조가 형성된 상태에서의 도 13의 원 D부분을 연직하향으로 바라본 상태의 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

앞서 설명한 것처럼, 힌지가력아암(2)에 위에서 아래쪽으로 힘을 가하여 힌지가력아암(2)이 점차로 직선형태에 가까워지도록 펴지게 만들게 되면, 2개 아암부재(20)의 양단부가 각각 외측으로 밀려가면서 가력지지판(3)에 가압력이 가해져서 밀착차수판(1)으로 전달되며, 그에 따라 밀착차수판(1)이 차수공간(220)의 종방향 내면(221)에 강하게 밀착되면서 차수 상태를 만들게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 밀착차수판(1)이 양측 콘크리트 케이슨(200) 사이에 걸쳐져 배치되어 있되 차수공간(220)의 종방향 내면에 강하게 밀착되어 수분의 통과를 차단함으로써, 양측 콘크리트 케이슨(200) 사이에 우수한 차수 구조가 형성된다.

비록 위에서는 도 16 내지 도 19을 참조하여 힌지가력아암(2)이 직선상태로 되었을 때 밀착차수판(1)을 강하게 가압 밀착시키는 것으로 설명하였으나, 앞서 살펴본 것처럼 본 발명의 차수장치(100)에서는, 힌지가력아암(2)이 펼쳐지는 과정에서 미리 설계해놓은 상향볼록 꺾임상태로 머물거나 또는 미리 설계해놓은 하향볼록 꺾임상태가 된 후에 회전방지걸쇠(23)에 의해 그 상태를 지속적으로 유지하면서 밀착차수판(1)에 강하게 가압력을 가할 수 있다.

한편, 본 발명의 차수장치(100)에 우각부 가력아암(25)이 더 구비되는 경우, 앞서 설명한 것처럼 힌지가력아암(2)이 펴지는 작동에 의해 우각부 가력아암(25)이 밀착차수판(1)의 우각부 방향으로 밀려가면서 밀착차수판(1)을 우각부 형태에 맞추어서 차수공간(220)의 연직한 종방향 내면과 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면 사이로 강하게 밀어주게 되고, 우각부에서의 이와 같은 밀착차수판(1)의 강한 밀착에 의해 더욱 효과적인 차수가 이루어지게 된다.

또한 차수장치(100)에 수평부 가력아암(26)이 더 구비되는 경우, 힌지가력아암(2)이 펴지는 작동에 의해 수평부 가력아암(26)이 밀착차수판(1)의 수평부를 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면으로 강하게 밀어주어 수밀된 상태로 밀착시키게 되어 콘크리트 케이슨(200)이 놓인 바닥면 사이에서도 차수구조가 만들어지는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에서 밀착차수판(1)은 고무 등과 같이 변형을 허용하는 재료로 이루어지므로, 이웃하는 콘크리트 케이슨(200) 사이에 단차가 존재하더라도, 밀착차수판(1)이 이러한 단차에 따른 변형을 수용한 상태로 위에서 설명한 밀착에 의한 차수효과를 지속적으로 발휘하게 된다. 따라서 시공과정에서 또는 시공 후 파랑의 내습 등의 다양한 원인으로 인하여 이웃하는 콘크리트 케이슨(200) 사이에 단차가 발생하게 되더라도 우수한 차수성능을 지속적으로 발휘할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 콘크리트 케이슨 사이에 차수성 재료를 부착하여 누수를 방지하는 것이 아니므로, 차수성 재료와 콘크리트 케이슨 간의 접착면 파괴로 인한 누수 발생의 우려도 없다는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 콘크리트 케이슨(200)을 횡방향으로 연속배치할 때 존재하게 되는 콘크리트 케이슨(200) 사이의 횡방향 간격을 효과적으로 차수할 수 있게 되는 간격 차수 구조가 형성되며, 따라서 콘크리트 케이슨(200) 사이의 간격으로 해수가 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

그러므로 해상 폐기물 처리장 주변에 방파제를 구축할 때, 본 발명에 따른 콘크리트 케이슨(200)을 이용할 경우, 해상 폐기물 처리장의 외부로 폐기물 오폐수가 누출되는 사고가 발생하더라도 폐기물 오폐수가 방파제를 지나서 외해(外海)로 확산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따른 콘크리트 케이슨(200)을 이용하여 해상 폐기물 처리장 주변에 방파제를 구축하는 경우, 파랑의 내습을 방지하는 기본적인 기능 이외에, 폐기물 오폐수 누출 사고 발생시 폐기물 오폐수가 외해로 확산되는 것을 추가적으로 그리고 신속하게 차단할 수 있게 되는 추가적인 효과가 발휘되는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면 콘크리트 케이슨의 활용도를 더욱 확대시킬 수 있게 되는 잇점이 발휘된다.

1: 밀착차수판
2: 힌지가력아암
3: 가력지지판
20: 아암부재
21: 중앙힌지부
23: 회전방지걸쇠
25: 우각부 가력아암
26: 수평부 가력아암
31: 힌지결합부
100: 차수장치
200: 콘크리트 케이슨
210: 오목설치홈
220: 차수공간

Claims

횡방향으로 연속배치되는 콘크리트 케이슨의 오목설치홈이 마주하여 형성되는 차수공간 내에 삽입배치되는 차수장치로서,
차수공간의 종방향 내면 각각을 마주하도록 배치되는 밀착차수판;
밀착차수판에 결합되어 가압력을 밀착차수판에 분산 전달하는 가력지지판; 및
차수공간 내에서 종방향으로 연장 배치되어 밀착차수판에 가압력을 가하는 복수개의 힌지가력아암을 포함하며;
힌지가력아암이 상향볼록 꺾임상태 또는 하향볼록 꺾임상태로 차수공간에 삽입 배치된 후, 연직방향의 힘에 의해 힌지가력아암이 펴지면서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 되어 밀착차수판에 가압력을 가하여 밀착차수판을 차수공간의 종방향 내면에 가압 밀착시킴으로써, 횡방향 연속배치된 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 밀착차수판이 가로막아 해수의 통과를 차단하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 차수장치.
제1항에 있어서,
가력지지판은 연직방향으로 연장된 판부재로 이루어져서, 밀착차수판에 부착되어 있으며;
가력지지판에는 힌지결합부가 구비되어 있고;
힌지가력아암은 2개의 아암부재가 중앙힌지부에 의해 힌지결합되어 있는 구조를 가지며;
아암부재 각각의 단부는 가력지지판의 힌지결합부에 힌지결합되어 있는 것을 특징으로 하는 차수장치.
제2항에 있어서,
힌지가력아암의 2개 아암부재 중의 하나에 일단이 결합되고 타단은 다른 쪽 아암부재를 향하여 연장된 구성을 가지는 회전방지걸쇠가 구비되어서;
힌지가력아암에서 중앙힌지부를 중심으로 꺾여 있던 2개의 아암부재가 회전하여 펴지면서 회전방지걸쇠의 타단이 다른 쪽 아암부재에 밀착하게 되어 다른 쪽 아암부재의 추가 회전을 저지함으로써, 힌지가력아암을 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 지속적으로 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 차수장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
밀착차수판은 수직부와 수평부와 수직부가 순차적으로 연속되어 영어 대문자 U자로 구부러진 형태를 가지며;
차수장치에서 연직방향 최하단에 위치한 힌지가력아암에는, 밀착차수판의 수직부와 수평부가 만나는 우각부를 가압하기 위한 우각부 가력아암과, 밀착차수판의 수평부를 하면 방향으로 가압하기 위한 수평부 가력아암이 결합되어 있어서;
최하단에 위치한 힌지가력아암이 펴지게 되면, 우각부 가력아암의 단부가 밀착차수판의 우각부에 접촉하여 외측으로 밀어내어, 차수공간의 연직한 종방향 내면과 콘크리트 케이슨이 놓인 바닥면 사이의 우각부에 밀착차수판을 밀착시키게 되고, 수평부 가력아암도 밀착차수판의 수평부를 콘크리트 케이슨이 놓인 바닥면으로 밀어주는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 차수장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
힌지가력아암은 복수개가 연직방향으로 나란하게 배치되어 있으며;
연직방향으로 배치된 복수개의 힌지가력아암은 연결봉에 결합되어 있어서;
연결봉을 연직방향으로 움직이면, 연결봉에 결합되어 있던 복수개의 힌지가력아암에는 동시에 연직력이 작용하여, 각각의 힌지가력아암에서는 2개 아암부재가 회전하면서, 꺾임상태에 있던 복수개의 힌지가력아암이 동시에 펴져서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 되는 것을 특징으로 하는 차수장치.
콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 차수시키는 차수구조로서,
콘크리트 케이슨이 마주보는 횡방향 측면에는 오목설치홈이 형성되어 있고, 오목설치홈이 마주하면서 차수공간이 형성되며;
차수공간의 종방향 내면 각각을 마주하도록 배치되는 밀착차수판, 밀착차수판에 결합되어 밀착차수판에 가압력을 분산 전달하는 가력지지판, 및 차수공간 내에서 종방향으로 연장 배치되어 밀착차수판에 가압력을 가하는 복수개의 힌지가력아암을 포함하는 차수장치가 차수공간 내에 삽입 배치되는데;
힌지가력아암이 상향볼록 꺾임상태 또는 하향볼록 꺾임상태로 차수공간에 삽입 배치된 후, 연직방향의 힘에 의해 힌지가력아암이 펴지면서 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 되어 밀착차수판에 가압력을 가하여 밀착차수판을 차수공간의 종방향 내면에 가압 밀착시킴으로써, 횡방향 연속배치된 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 밀착차수판이 가로막아 해수가 통과하는 것을 차단하게 되는 것을 특징으로 하는 차수구조.
콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 차수시키는 방법으로서,
횡방향 측면에는 오목설치홈이 형성되도록 콘크리트 케이슨을 제작하여, 상기 횡방향 측면이 마주하도록 콘크리트 케이슨을 연속배치함으로써, 서로 마주하는 오목설치홈에 의해 차수공간이 형성되도록 하며;
차수공간의 종방향 내면 각각을 마주하도록 배치되는 밀착차수판, 밀착차수판에 결합되어 밀착차수판에 가압력을 분산 전달하는 가력지지판, 및 차수공간 내에서 종방향으로 연장 배치되어 밀착차수판에 가압력을 가하는 복수개의 힌지가력아암을 포함하는 차수장치를 차수공간 내에 배치하되, 힌지가력아암을 상향볼록 꺾임상태 또는 하향볼록 꺾임상태로 만들어서 차수공간에 삽입 배치하고;
힌지가력아암에 연직방향 힘을 가하여 힌지가력아암이 펴지게 하여 사전설정된 상향볼록 꺾임상태, 직선상태, 또는 사전설정된 하향볼록 꺾임상태로 만들어서, 밀착차수판에 가압력을 가하여 밀착차수판을 차수공간의 종방향 내면에 가압 밀착시킴으로써, 횡방향 연속배치된 콘크리트 케이슨 사이의 횡방향 간격을 밀착차수판이 가로막아 해수가 통과하는 것을 차단하게 만드는 것을 특징으로 하는 차수방법.