KR890004175B1 - 콘크리트 구조물과 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

콘크리트 구조물과 그의 제조방법

제1도는 본 발명에 따른 플렛포옴의 기초부에 대한 종방향의 반단면도.

제2도는 다른 레벨의 평면상에서의 기초부에 대한 셋트의 횡단면도.

제3도는 기초부 격자의 성분을 이루고 있는 블럭의 투시도.

제4도는 격자의 바아를 이루기 위해 바아의 두 부분이 조립되는 상태를 나타낸 개요도.

제5도는 기초부의 바닥면 피라밋의 개요도.

제6도는 기초부위의 측면외곽 부위의 개요도.

제7도는 조립부분품으로 조립된 블럭의 다른 구현예와 그러한 블럭으로 축조된 기초부의 부분을 나타낸 투시도.

제8도는 본 발명에 따라 조립부분품으로 조립된 블럭의 또다른 구현예를 나타낸 투시도.

제9도는 본 발명의 또다른 형태의 기초부의 부분중 그 외곽면 부분을 나타낸 투시도.

제10도는 기초부에 압축응력 케이블이 결속된 상태를 나타낸 개요도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 15, 22, 23, 26, 27, 28, 29 : 중심체 2, 14 : 가지

16, 16' : 소켓 17, 17' : 소켓의 통로

18 : 슬리이브관 19 : 보강재

10, 21 : 압축응력케이블 14, 25 : 바아

30 : 홈통 31 : 구멍

본 발명은 콘크리트 구조물에 관한 것으로서, 특히 해안의 플랫포옴에서의 해저 기초부를 이루기에 적당한 콘크리트 구조물로서 무게를 지탱하는 3차원적인 격차를 형성시키기에 적당한 구조물에 관한 것이다. 해안 플렛포옴의 해저 콘크리트 기초부는 고형의 콘크리트벽으로 되어진 것으로 알려져 있는 바, 이들 기초부는 매우 높은 빙압(氷壓)에 의한 힘을 견뎌내야하기 때문에 빙해에서 사용되기에 적당하였으나 이는 그 자체의 무게가 매우 무거운 단점이 있었다.

따라서, 근래에 와서는 가벼운 콘크리트를 사용하는 구조물이 개발되었으나 이것은 값이 비쌀뿐만 아니라 실제로는 만족할 만한 것이 아니었다.

따라서, 본 발명은 적당한 구현예로서 높은 강도를 가지며, 무겁지도 않은 콘크리트 구조물을 제공하게 되었다.

즉, 본 발명의 목적은 해안 플렛포옴의 해저 기초부를 이루기에 적당한 콘크리트 구조물을 제공하는데 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 기초부는 본질적으로 콘크리트 중심체에 콘크리트 바아(bar)가 조립 결합되어 단단한 3차원격자 형태로 이루어져 있는 바, 이 중심체의 일부 바아의 외부에서 통과하여 지나며 그 중심체의 중심부를 지날 수 있는 케이블에 의해 서로 연결되어 있다. 이때 케이블은 전체에 걸쳐서 격자 조립상태에 대해 3차원적인 압축응력을 주게되고, 이와같은 기초부는 격자의 바닥면과 측면이 방수가 되도록 되어 있다.

현재 3차원 콘크리트 격자가 알려져 있기는 하지만, 지금까지 알려진 바에 의하면, 격자는 전체에 걸쳐 압축응력을 주는 케이블에 의해 결합시키되 격자의 측면과 바닥면은 방수가 되도록 결합시켜서 이를 특별한 용도로 사용하는 것은 아니었다.

그후 현재까지도 어느정도 호응을 얻을 만한 콘크리트 격자를 제조하는 산업기술은 알려지지 않고 있다. 따라서, 본 발명의 목적중의 하나는 플렛포옴 기초부를 제작하는 것뿐만 아니라 다른 구조물로도 제작할 수 있도록 하기 위한 새로운 기술을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 격자는 주형에 의해 제작되는 조립블럭으로 이 중심체로부터 방사상으로 다수개의 가지(arm)로 이루어져 있고, 또한 여기에 각각의 가지는 중심체에 끼워지지 않는쪽의 선단이 개방되어 있는 하나의 길다란 소켓을 지니고 있다. 이 길다란 소켓을 격자의 바아가 한쌍으로 나란히 조립될 수 있게 되어있고, 조립되는 한쌍의 가지에 형성된 소켓은 나란히 조립되어 통상적인 금속보강재를 수용하게 된다.

이렇게 조립되는 가지가 교차되는 연적부는 슬리이브관으로 둘러서 밀폐시키고, 상기 격자는 격자의 바아를 관통하여 지나고 격자의 중심부에 고정되는 케이블의 압착 응력에 의해 죄여진다. 이하 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 도면은 본 발명에 관계되는 구조물에 예를 도시한 것인바, 제1도 및 제2도에서 나타낸 플랫포옴 기초부는 72m의 크기를 갖는 6각형 모양의 기초부를 나타낸 것이다. 이 기초부는 격자의 수밀측면 및 수밀바닥면을 제조하는 수단을 제공하는 격자로 이루어져 있다.

본 발명에 따르면 격자는 콘크리트 중심체에 조립되는 콘크리트 바아들로 이루어져 있는데, 이 격자의 측면과 바닥면은 그들을 수밀상태로 만들기 위한 벽을 가지고 있다. 적당한 구현예로서 격자는 정사면체의 정점을 이루고 있는 중심체와 정사면체의 변을 따라 배열된 바아로 이루어진 정사면체 조립부품이다.

이러한 정사면체 조립체에 있어서, 바아는 정삼각형의 모자이크 형태와 정방형 또는 직사각형의 모자이크 형태로서 경사진 면을 이루고 있으며, 또한 정삼각형의 모자이크 형태의 바아로 이루어진 평면을 가지고 있다.

본 발명의 구현예에 따르면, 격자의 바아는 5°내지 6°각도의 경사진 면으로 정사각형을 이루고 있고, 이들 65°내지 75°각도의 경사진 면으로 정삼각형 형태를 갖추고 있다. 바람직하게도, 격자의 변은 바아가 정방형 또는 직사각형으로 이루는 면과 정삼각형 또는 이등변 삼각형 형태의 면이 서로 엇갈려져 있는 모양으로 되어 있다.

제1도에서 단면으로 나타낸 면은 수직면으로서, 이 도면은 일종의 반 단면도이다.

제2도는 다수개의 수평단면을 나타낸것으로서 제2도는 다른 레벨에 수평단면의 부분을 각기 나타낸 6조각으로 분리되어 있다. 예컨대 0m, 5m, 10m, 15m, 20m 및 25m의 레벨에 나타낸 부분을 도면에서는 1, 2, 3, 4, 5 및 6으로 나타내었다. 0 레벨의 단면으로 도시한 도면 부분을 참고하여 보면, 격자의 바닥면은 격자의 바아로 이루어진 변과 격자의 중심체로 된 정점을 갖는 정삼각형의 모자이크 A, B, C로 구성되어 있다. 도면에서 분획부분은 약 5m 레벨과 관계되는 것이며, 이는 단 아래로 뻗은 측면외곽의 부위를 보여주기 위해 빗금을 그어 나타내었다. 이와같이 빗금을 그어 표시한 부분은 약 10m 및 약 25m에서 단면을 나타낸 분획부분을 나타낸 것이다.

제1도의 단면은 제2도에서 A-A선 부분의 단면이다. 격자는 어떤 적당한 방법으로 제조할 수 있으나 다음 방법에 의해 만드는 것이 좋다.

본 발명에 따른 이러한 방법을 살펴보면, 블럭은 밀폐된 주형에서 틀에 넣어 만들어지며, 중심체와 그 중심체로부터 방사상으로 결합되는 가지로 이루어진다.

중심체는 격자의 중심체제 중 하나가 되도록 결합되고 각 가지는 격자바아의 부분으로 이루어지도록 결합된다. 가지는 한 블록이 다른 블록과 함께 선단부까지 결합되어 한쌍으로 조립되어지며, 이렇게하여 격자의 한 바아를 이루게된다. 격자는 이러한 방법으로 조각조각 결합되어 만들어치는데, 적당한 구현예로 우선 조립이전에 블럭을 준비하고 격자의 바닥면 레벨의 부위를 제일먼저 제조하며, 그 다음으로는 그 다음 레벨, 그리고 상부 레벨까지 차례로 조립하여 제조한다. 이와같이 각 레벨은 하나하나씩 세워지는 것이다.

블럭은 작업장에서 조립식의 각 부분은 맞추어 축조할 수 있는 것인 바, 보통 이는 건조한 부두에 축조되어야 하는 해저 연해상의 플렛포옴에 특히 유익하다.

본 발명은 건조한 부두에서만 실제적인 블록의 조립을 해야하기 때문에 항상 건조한 부두에서 시행할 수 있도록 넓은 작업장에서 사용가능하다.

본 발명에 따르면 적당한 한 방법은 두가지를 조립하여 사용할 수 있고, 이때 바람직하기로는 가지의 끝과 끝이 부분이 결합되는 그 끝면에는 개방되어 있어 가지는 각각의 소켓에 의해 조립식 각 부분을 맞추어 조립된다. 각 소켓은 부수적으로는 그의 속을 비게하여 공기를 넣거나 그곳에 몰타르를 삽입할 수 있도록 되어 있다. 조립을 하기위해서 통상의 보강재가 두 소켓에 걸쳐 끼워지고 슬리브관이 두가지가 결합된 사이에 연접하여 둘러싸여 위치되며, 이때 몰타르가 소켓에 삽입되어 고정시키게 되는 것이다. 슬리브관은 바람직하게도 열처리된 것으로 만든다.

소켓에 채워지는 몰타르는 가지의 끝면과 끝면 사이에 크거나 혹은 작은 얇은 끼우개로 할 수도 있도록 개발 되었다. 본 발명에 따른 구조물은 잭과 같이 가지의 한 쪽 선단면이 이동하는 것에 대해 접합 몰타르를 주입하여서 정밀하게 맞추므로서 각각 새로운 중심체의 위치를 더 좋게 할 수 있다.

이때 몰타르는 얇은 것을 원할시 끼우개(J)를 제외시켜서 결속시킨다. 이렇게 결속시키면 조립시에 각각의 중심체가 정확하게 위치되어 있어서 조립이 쉽고도 확실하게 되는데 이는 본 발명에 있어서 중요한 잇점이다.

제4도는 상기와 같이 두가지를 조립하는 기술을 설명 하기위한 도면인 바, 여기서 보면, 가지는 14와 14'가 연접되며, 이에 상응하는 중심부는 15와 15', 소켓은 16과 16', 소켓의 통로는 17과 17'이고 슬리이브관은 18로 연결되며, 보강재는 19이다.

전형적인 예를들면, 가지는 20cm 내지 100cm 직경의 원형단면을 가지는 로드(rod)로 되어 있으며, 또한 이 로드는 2m 내지 10m의 길이를 가지고 있다. 로드는 30cm 내지 80cm정도 직경의 원형단면인 것이 바람직하고, 600 내지 1000바아 까지의 압력과 같이 고도의 응압에서 견딜 수 있는 몰타르를 사용하여 조립된다. 각각의 가지는 바람직하게도 바아의 반으로 되어 있다.

그러나, 본질적으로 좋은 것이 따로 있는 것은 아니며, 가지는 모두 동일하므로 다른 구현예에서는 다른 바아의 반쪽부분에 해당되기 때문에 반쪽 부부분을 잘 선택하여 조립하면 매우 합리적인 구조를 만들 수 있다.

또한, 두 가지는 직접연결되기 보다는 오히려 보강재에 의해 서로 연결될 수 있다. 에컨대 만일 각 가지가 바아의

로 되어 있다면 두 개의 가지는 바아의

로 이루어진 보강재에 의해 서로 연결되는 것이다.

모든 격자는 3차원의 압출응력을 받는 케이블에 의해 연접되어 있는데, 케이블은 격자 중심체의 세 선단에 고정되어 있다.

전형적인 예를들면, 주어진 케이블은 본질적으로 중앙에서 직각으로 교차되는 격자바아를 여러차례 통과하고, 이렇게 격자바아를 지나 격자중심체를 지나면서 산재되게 된다.

제3도는 한예의 방법으로 이루어진 단일블럭을 나타낸 투시도이며, 방사상으로 위치한 12개의 가지(2……13)와 중심체(1)로 이루어져 있는데, 각 가지는 격자바아의 반으로 이루어지도록 되어 있다.

그런데, 제1도 및 제2도의 격자에서는 8개의 가지를 가진 블럭, 9개의 가지를 가진 블럭, 12개의 가지를 가진 블럭을 사용한다.

일반적으로 격자의 외측면 즉 격자의 바닥면 및 상부를 이루고 있는 면에 위치되는 블록은 더 적은 수의 가지를 가지고 있는 것을 알 수 있다.

부수적으로 기초부는 수밀 바닥면과 수밀외곽면을 제공하는 바, 수밀바닥면은 바람직하게도 플렛포옴의 선단부분 바로 밑에 인접한 지표에서 필요하는 만큼 뚫고 들어가 바닥면을 형성할 수 있도록 피라밋 모자이크로 이루어져 있다. 제5도는 격자 4면체의 하나중에서 피라밋부분을 나타낸 투시이도이다.

피라밋과 4면체는 보통의 기초부 DEF를 가지지만 4면체의 꼭지점 G는 피라밋 꼭지점 H보다 위에 있다. 피라미드를 구성하기 위해서 피라미드의 각면의 위치는 전체적으로 격자의 상응하는 중심체로 형성되는 것이 편리하다.

예컨대, 면 DHE의 반은 중심점 D로 형성되고, 다른 반응 중심점 E에 의해 형성된다.

두 반반씩은 어떤 적당한 기술 즉, 한 바아를 형성하기 위해 두 가지의 끝과 끝을 조립하여 사용하는 것과 같은 방법에 의해 조립된다.

그런데, 기초부의 바닥면에서의 피라밋은 격자의 바닥레벨을 이루는 중심체와 동일한 자리에 위치시킨다. 기초부의 외곽면은 적당하게도 주림진 콘크리트 외곽면인데, 이러한 외곽면(제6도 참조)을 만들기 위해서는 각각 다른 각도에서 두벽면 P₁과 P₂로 각각 이루어진 길다린 콘크리트 골을 조립식 각 부분에 맞추어 제조하면 편리하다. 이때 외곽면을 만들기 위해서 격자의 측면 바아는 골형태로 고정시킨다. 이렇게 격자의 외측바아는 골과 골 따위로 이루어진 길다란면의 사각형을 따라 위치하는 바아(b)가 수밀방법으로 고정되어서, 벽면 P₁및 P₂와 함께 격자의 외측면을 따라 하방으로 연결되는 사각형을 형성하기에 편리하게 되어 있다.

제7도 내지 제10도는 본 발명의 또다른 구현예를 나타낸 것이다.

제7도에서 나타낸 블럭은 그 블럭에서 방사상으로 위치 원통모양의 가지(14)와 중앙의 구형(球型)중심체(15)로 이루어져 있다. 이 블럭의 왼쪽에는 이와같은 블럭으로 축조한 조립격자가 있는데, 여기서 슬리이브관(18)은 격자의 바아를 형성시키기 위해 끝과 끝 한쌍으로된 블럭의 가지에 조립되어 있는 것을 볼 수 있다.

제8도는 또다른 격자블럭의 투시도를 나타낸 것이다.

제9도는 격자의 일부를 투시도로 나타낸 것이다. 외곽면의 근간을 이루는 면에 위치한 격자바아는 4각형 Q의 측면 및 3각형 T의 측면과 나란히 배열되어 있다.

이러한 배열은 무한한 것이며 단지 하나의 예에 불관할 뿐이다. 또한 제9도에서 측 외관면 일부를 나타내고 있다. 예컨대 측 외관면은 4면체 격자의 하나가 고정되어 있는 것을 사용하여 그 크기에 상응하는 외곽면의 일부를 축조한 것이고, 그 외곽면의 다른 일부는 몰타르나 추가로 시멘트를 사용하여 서로 잘 결합시킨 것이다.

제10도는 두개의 압축응력 케이블(20, 21)을 개략적으로 나타낸 개략도로서, 압출응력케이블(20)은 직선이며, 그 끝은 격자의 두 중심체(22), (23)에 고정되어 있다.

케이블은 바아 24 및 25와 같은 격자의 다수개 바아에 교차되어지나고 그 외부로 빠져나간다. 또한 압축응력 케이블(21)은 격자의 중심체 (26), (27)에 두끝이 고정되기도 하지만, 케이블은 직선이 아닌것도 있는바, 격자의 몇몇 중심체(28), (29)에서와 같이 빗나가는 것도 있다. 중심체(28)에는 홈통(30)이 형성되어 있고 다른 중심체(29)에는 케이블(21)을 빠져나갈 수 있도록 내부에 수로와 같은구멍(31)이 형성되어 있다. 또한 이 도면에서는 중심체에 조립되는 가지의 일부만을 도시하고 있다.

본 발명은 바아의 특별한 기하학적 패턴에 한정되는 것이 아니고 격자의 변인 바아가 등변이나 이등변인 면 또는 사각형이나 정방형인 면으로 배열되는 것이다. 이러한 측면은 앞에서 나타낸 구현예와 같이 수직방향으로 대하여 경사지게 펼쳐진 면이며, 또다른 구현예로서는 측면이 수직방향으로 펼쳐진 면이다.

격자의 측면과 바닥면은 어떤 방법에 의해 수밀되게 제조하지만, 바람직하게도 수밀성은 격자의 측면 및 격자의 바닥면에서 나타나는 격자바아와 고정되고 총합되는 다수의 콘크리트 벽에 의해 얻어지는데, 바람직하게도 수밀성을 갖는 콘크리트벽은 격자측면이 주림진 형태로 배열되어 있어서 물과 물바깥사이의 온도차의 영향을 감소시켜 준다. 이러한 온도차는 빙해에 있어서는 50℃ 또는 그 이상일 수 있으며, 만일 상기의 벽이 평면이라면 벽면에 해로운 팽창응력이 발생될 수도 있다.

Claims (10)

1. 중심체에 콘크리트바아가 서로 연결되어 있는 방사상의 3차원 격자로 이루어진 콘크리트 구조물러서, 이 격자는 조립식이 각 부분을 맞추어서 되는 주조물인 블럭의 조립품으로되어 있고, 각 블럭은 중심체와 그 중심체로부터 방사상으로 결합된 다수개의 가지로 이루어져 있으며, 각각의 가지는 중심체에 결합되지 않은 자유선단이 개방되어 적어도 하나의 긴 소켓을 가지고 있고, 상기 가지는 격자의 바아들로 이루어진 일직선상의 끝과 끝 한쌍이 조립되어서 이렇게 가지가 조립된 소켓은 일직선을 이루고 통상의 금속보강재를 함유하며, 상기 가지의 연접부는 봉인 슬리이브관으로 둘러쌓여지고 상기 소켓에는 견고한 몰타르로 채워지며, 상기 격자는 격자 바아의 외부로 관통되고 격자의 중심체에 고정되는 압축응력 케이블에 의해 압축응력을 받도록 되어진 콘크리트 구조물.
2. 제1항에 있어서, 가지의 적어도 몇개는 바아의 반으로 이루어진 구조물.
3. 제1항에 있어서, 바아의 길이는 2m 내지 10m이고 바아의 단면은 20cm 내지 100cm인 원형직경으로 되어진 구조물.
4. 제1항에 있어서, 슬리이브관은 열처리된 재질로 되어진 구조물.
5. 제1항에 있어서, 압축응력케이블의 일부는 격자의 중심체에 고정되어진 구조물.
6. 제1항에 있어서, 압축응력케이블의 적어도 일부는 직선인 구조물.
7. 중심체에 콘크리트바아가 서로 연결되어 있는 방사상의 3차원격자로 이루어진 콘크리트구조물을 제조하는 블럭으로, 중심체에 가지가 방사상으로 결합되어 있고, 또한 각각의 가지는 중심체에 결합되지 않는 자유선단이 개방되어 있는 적어도 하나의 긴 소켓과 그 소켓 내부에 몰타르를 끼워넣을 수 있거나 외부로 노출되어진 적어도 하나의 통로를 포함하고 있는 콘크리트 주조물로 되어진 블럭.
8. 제7항에 있어서, 몇개의 중심체는 상기 케이블의 통로인 홈통 또는 수로와 같은 구멍을 가지는 블럭.
9. 콘크리트 구조물을 제조함에 있어서, 블럭은 중심체와 그 중심체에 방사상으로 결합되는 가지로 되어 있고, 또한 각각의 가지는 중심체와 결합되지 않는 자유선단이 개방되어 있는 적어도 하나의 긴 소켓과 그 소켓내부에 몰타르를 끼워 넣을 수 있거나 외부로 노출되어진 적어도 하나의 통로를 포함하도록 하여서, 한 블럭의 가지와 다른 블럭의 가지를 직선상으로 배열시킨 다음 정렬된 소켓내부에 통상의보강재를 끼워넣고, 두개의 정렬된 가지의 연접부에 봉인 슬리이브관을 둘러 씌우며, 상기 정렬된 가지의 소켓을 채우기 위해 그 소켓 내부에 몰타르를 주입하는 작업을 계속 시행하면서 상기 조립부품을 조립하므로써, 중심체와 콘크리트바아가 서로 연결되어 있는 방사상의 3차원 격자로 이루어진 콘크리트 구조물을 제조하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 블럭은 밀폐된 주형내의 주입에 의해 형성되는 방법.

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