WO2018164412A1

WO2018164412A1 - 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록 및 이를 이용한 수직구 건설 공법

Info

Publication number: WO2018164412A1
Application number: PCT/KR2018/002491
Authority: WO
Inventors: 박진감; 허성
Original assignee: 박진감
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2018-09-13
Also published as: KR101822330B1

Abstract

본 발명은 지하철, 전력구, 통신구, 지중관로 등의 지하시설물 건설, 지하 터널의 수직 환기구 또는 교각 기초 작업 등을 위해 지표로부터 수직 하방으로 굴착 시공하는 수직구 건설 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 가시설 공사를 시행하지 아니하고, 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들로 조립 설치된 수직구 롯트 내부를 굴착한 후 수직구 롯트를 압입하여 설치하는 수직구 롯트 조립설치 단계를 수직구 깊이에 따라 수회 실시하는 방법으로 수직구 구조물을 건설하는 데 있어서 소요되는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록 및 이를 이용한 수직구 건설 공법에 관한 것이다.

Description

수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록 및 이를 이용한 수직구 건설 공법

본 발명은 지하철, 전력구, 통신구, 지중관로 등의 지하시설물 건설, 지하 터널의 수직 환기구 또는 교각 기초 작업 등을 위해 지표로부터 수직 하방으로 굴착 시공하는 수직구 건설 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 가시설 공사를 시행하지 아니하고, 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들로 조립 설치된 수직구 롯트 내부를 굴착한 후 수직구 롯트를 침하시켜 설치하는 수직구 롯트 조립설치 단계를 수직구 깊이에 따라 수회 실시하는 방법으로 수직구 구조물을 건설하는 데 있어서 소요되는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록 및 이를 이용한 수직구 건설 공법에 관한 것이다.

본 발명의 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록은 수직방향의 상측 및 하측과 수평방향의 좌우측에 쐐기형 돌기 또는 쐐기형 오목홈이 형성되어 있는 콘크리트 블록으로써 콘크리트 블록들이 쐐기형 돌기와 쐐기형 오목홈에 의해 서로 끼워져서 수직방향(수직구벽체의 상하 방향) 및 수평방향 (수직구의 원주면상의 좌우방향)으로 조립되어 수직원통체의 형성을 가능하게 한다.

통상적인 수직구 건설 공법은 지반을 일정 깊이까지 굴착한 후 굴착된 지반의 안쪽으로 흙막이 벽체를 가설하여 지반의 이완이나 붕괴를 방지하고 버팀목 등을 이용하여 가설된 벽체를 지지하면서 계획된 심도까지 단계적으로 굴착한 뒤 바닥부터 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 수직구 벽체를 시공한다.

그러나 이러한 현장 타설 공법은 작업 절차가 복잡하고 노동강도가 높은 작업이 소요될 뿐만 아니라 콘크리트 양생 등으로 인하여 수직구 건설 공사 기간이 장기간으로 소요되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법의 하나로 강관을 수직으로 압입한 후 강관 내 유입된 토사를 외부로 배출하는 방식을 채택할 수 있으나 대형 수직구에 적합한 대형 강관의 제작, 운반 및 설치작업이 용이하지 않을 뿐만 아니라 공사비가 크게 증가되어 교량건설 등을 위한 지하 수직구 건설을 위해서는 실질적으로 채택하기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1087726호는 선단부에 다수의 비트날이 설치된 굴착 시공용 강관을 제안하고 있으나 상하수도의 배관공사 등 지하에 설비를 매설할 때 작업 장애 시설물을 만나게 되더라도 개착 공법에 의해 지반을 팔 수 없는 경우 적용 가능한 것이고, 교량 건설을 위한 지하 수직구등 대형 수직구 건설을 위해서는 적용이 실질적으로 불가능하다.

대한민국 등록특허 제10-0746594호는 가시설을 설치하여 지하 목표 심도까지 굴착한 후 가시설을 해체하고 지하 바닥면부터 원주 방향 단면상으로 만곡지고 양측이 경사진 사다리꼴 세그먼트들을 지그재그로 끼워 원통체를 조립하는 단계를 여러번 적층하는 방법으로 프리캐스트 구조물에 의한 수직구 건설 공법을 제안하고 있다.

그러나 이러한 수직구 건설 공법은 현장에서 수직구 설치를 위해 콘크리트를 타설하지 않아도 되지만 수직구 개착을 위해 가시설을 설치해야하고 단계별 세그먼트 조립이 복잡해지는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1440422호는 지반을 예비 굴착한 후 원형의 압입용 강재캡을 설치하고 지반 상부에서 하부로 굴착하면서 상기 압입용 강재캡 상부에 콘크리트 세그먼트를 원형으로 설치한 후, 상기 콘크리트 세그먼트를 압입용 유압장치를 이용하여 지하 하방까지 압입 시공하여 다단의 콘크리트 세그먼트 수직구조물을 시공하는 탑다운 방식에 의한 지하 콘크리트 수직구조물 시공방법을 제안하고 있다.

상기 발명은 수직구 굴착을 위해 가시설 시공 공정을 생략할 수 있고 현장에서 콘크리트 타설 없이 규격화된 공장에서 제작되어진 콘크리트 세그먼트들을 조립하는 것만으로 수직구 건설이 용이하지만, 세그먼트들 간의 연결을 수직방향 연결구 및 수평방향 연결구에 의하여 연결하도록 되어 있어서 수직구 설치작업이 복잡해지고 설치된 수직구는 구조적으로 안정성이 결여되어 수직구로부터 세그먼트들이 이탈되거나 수직구가 붕괴될 우려가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 지반 굴착을 위한 가시설을 설치하지 않고 수직구용 콘크리트를 건설 현장에서 타설하지 않으면서 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들을 현장에서 조립 설치하는 방법에 의해 수직구를 건설하는 공법을 채택하되, 위에 열거한 문제점들을 해소하고, 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들의 조립 및 설치작업을 숙련된 인력에 의하지 않더라도 용이하게 할 수 있게 하고, 수직구 건설 공사 기간을 단축시키고, 수직구 건설용 자재관리의 편이성을 제고시키고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록에 쐐기형 돌기와 쐐기형 오목홈을 수직 및 수평방향 각각 양측에 형성하여 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들이 구조적으로 안정되게 조립 안착되도록 하여 정밀시공 및 안전시공을 도모하고 큰크리트 블록들이 측면 토압에 의해 수직구로부터 이탈되거나 건설된 수직구가 변형되거나 붕괴될 가능성을 감소시키고자 하는 것에도 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 쐐기형상의 접촉 중심점에 수팽창성 개스킷의 실링재를 삽입하여 수밀성을 효과적으로 제고시키데도 목적이 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적들은 그 기재로부터 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 수평 방향 좌우측에 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고 상측에 쐐기형 돌기(40)가 형성된 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)들을 수평방향에서 상기 쐐기형 돌기(40)와 상기 쐐기형 오목홈(41)을 서로 끼워서 수직원통체로 조립된 수직구 선단부 롯트를 수직구 건설 위치의 지상에 조립설치 한 후 상기 수직구 선단부 롯트 내부의 지반을 굴착하고 상기 수직구 선단부 롯트를 압입장치(80)에 의해 압입시키거나 상재하중방식에 의해 침하시켜 굴착되어진 지반에 설치하는 수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200), 수평 방향 좌우측에 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 상측에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체 길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)가 형성되고, 하측에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)들에 의하여 수직원통체의 수직구 중간부 롯트를 형성하되, 상기 수직구 선단부 롯트의 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10) 상측의 쐐기형 돌기(40)에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 볼록(20, 21)들의 하측 쐐기형 오목홈(41)을 끼워서 상기 수직구 선단부 롯트 위에 상기 수직구 중간부 롯트를 조립설치함으로써 연장된 수직원통체 수직구를 형성한 후 상기 수직구 선단부 롯트 내부를 굴착하고 상기 수직구 중간부 롯트를 압입장치(80)에 의해 압입시키거나 상재하중방식에 의해 침하시켜 굴착되어진 지반에 설치하는 수직구 중간부 롯트 조립설치 단계(300) 및 수평 방향 좌우측에 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 하측에 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)들에 의하여 수직원통체의 수직구 마감부 롯트를 형성하되, 상기 수직구 중간부 롯트의 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21) 상측의 쐐기형 돌기(40)에 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 볼록(30)들의 하측 쐐기형 오목홈(41)을 끼워서 상기 수직구 중간부 롯트 위에 상기 수직구 마감부 롯트를 조립설치함으로써 연장된 수직원통체 수직구를 형성한 후 상기 수직구 선단부 롯트 내부를 굴착하고 상기 수직구 마감부 롯트를 압입장치(80)에 의해 압입시키거나 상재하중방식에 의해 침하시켜 굴착되어진 지반에 설치하는 수직구 마감부 롯트 조립설치 단계(400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)은 하측에 쐐기형 돌기(40)가 형성되고 상기 수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200)에 상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10) 하측에 강재캡(55)을 삽입하는 공정을 더 포함한 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법을 제공한다.

또한, 본 발명은 수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200)를 진행하기 전에 수직구 건설이 계획되어진 위치의 외측에 원환(圓環) 형상의 보강 콘크리트를 타설하고 원환상으로 타설된 보강 콘크리트의 위치에서 일정간격으로 압입장치(80)들을 설치하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법을 제공한다.

또한, 본 발명은 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41) 사이에 수팽창성 개스킷(50)을 장착하는 공정을 더 포함한 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법을 제공한다.

본 발명은 수평 방향 좌우측에 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 상측에 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 두께 폭 전체 길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10. 20, 21, 30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 하측에 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 적어도 하나 이상 형성된 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록으로서 좌우방향 및 상하방향에 각각 상기 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)을 끼워지게 하는 것만으로 수직원통체로 조립되고 상하방향으로 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들이 적층되어 수직원통체의 수직구를 형성하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)은 상측에는 쐐기형 돌기(40)가 형성되고 하측에는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된 구성으로 한정될 수 있다.

또한, 본 발명은 보받침단턱(60)과 보삽입홈(61)이 형성된 구성이 더 포함될 수 있다.

또한, 본 발명은 인양홀(75)이 형성된 구성이 더 포함될 수 있다.

또한, 본 발명은 상측이 평면으로 형성되고 하측에 쐐기형 오목홈(41)으로 형성된 것으로 한정될 수 있다.

본 발명은 지반 굴착을 위한 가시설을 설치하지 않고 수직구용 콘크리트를 건설 현장에서 타설하지 않으면서 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들을 현장에서 조립 설치하는 방법에 의해 수직구를 건설함으로써, 수직구 시공에 소요되는 복잡한 공정을 단축시키고 공사품질을 향상하고 공기를 단축할 수 있다.

본 발명의 삼각형상의 쐐기형 돌기와 쐐기형 오목홈이 형성된 콘크리트 블록들이 수평방향과 상하 방향 양 방향에서 맞추어져서 조립되는 구조는 수직구 측면으로부터 발생되는 높은 토압과 지반 침하와 같은 수직적 지반 변화에도 저항할 수 있게하여 콘크리트 블록의 이탈이 억제되며 수직구 붕괴나 변형의 가능성을 감소시킬 수 있는 효과를 갖게 할 수 있다.

즉, 본 발명은 수직적 안정성과 수평적 안정성을 확보된 수직구 건설 공법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 일정한 규격으로 제작될 수 있는 쐐기형상의 콘크리트 블록의 구조적 특징으로 인하여 콘크리트 블록이 중량물임에도 콘크리트 블록에 의한 수직구 조립 설치에 있어서 높은 숙련도를 요하지 않고도 정밀시공과 안정시공이 가능하고 콘크리트 블록으로 수직구 롯트들을 조립 설치하는 작업시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 자재관리의 효율성을 제고할 수 있으며 공사시 소요되는 작업용 부지 면적을 축소시켜 용지비를 절감하는 효과를 가져올 수 있다.

또한, 본 발명은 본 발명의 구조적 안정성 증가로 인해 콘크리트 블록의 두께를 감소시켜 공사비를 절감할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수직구 건설 공법 공정도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들을 조립하여 설치된 수직구의 수평단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들을 조립하여 설치된 수직구의 수직단면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 사시도이다.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(A형)(20)의 사시도이고 도 5b는 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(B형)(21)의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 사시도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들을 끼워 맞추어 주는 부분의 상세도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 암반에 사용되는 강재캡(55)의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10) 하측에 강재캡(55)을 장착한 상태의 단면도이다.

도 10a, 도 10b 및 도 10c는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 수직구 선단부 롯트의 조립 단면도, 수직구 선단부 롯트 내부굴착 개념도 및 수직구 선단부 롯트를 압입하는 상태도이다.

도 11a, 도 11b 및 도 11c는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 수직구 중간부 롯트의 조립 단면도, 수직구 선단부 롯트 내부굴착 개념도 및 수직구 중간부 롯트를 압입하는 상태도이다.

도 12a, 도 12b 및 도 12c는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 수직구 마감부 롯트의 조립 단면도, 수직구 선단부 롯트 내부굴착 개념도 및 수직구 마감부 롯트를 압입하는 상태도이다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 완성된 수직구의 수직단면도이다.

도 14a와 도 14b는 본 발명의 일실시예에 따른 수직구의 내부시설 설치개요평면도 및 단면도이다.

도 15a와 도 15b는 압입장치(80) 설치 평면도와 수직 단면도이다.

본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 의한 수직구 건설공법은 도 1에 도시된 바와 같이 (a)보강 콘크리트 타설 및 압입장치 설치 단계(100), (b)수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200), (c)수직구 중간부 롯트 조립설치 단계(300) 및 (d)수직구 마감부 롯트 조립설치 단계(400)들을 포함하는 공정으로 진행된다.

(a) 보강 콘크리트 타설 및 압입장치 설치단계(100)

도 15a, 도 15b와 같이 수직구 건설이 계획되어진 위치의 외측에 원환(圓環) 형상의 보강 콘크리트를 타설하고 원환상으로 타설된 보강 콘크리트의 위치에서 일정간격으로 압입장치(80)들을 설치한다.

압입장치(80)들은 수직구 선단부 롯트 내에서 굴착 작업이 완료되기 전까지 설치되는 것이 공정상 바람직하다.

그러나 지반이 암반이 나오지 않는 토사만으로 형성되어 있어서 수직구 원통체 상부에 재치된 H 형강위에 콘크리트 재하 블록 등 하중체를 올려 놓는 것만으로 굴착면에서 침하를 실시할 수 있는 경우와 같이 상재하중 재하방식에 의해 수직구 롯트를 지하지반에 설치하는 것이 가능한 경우에는 압입장치(80)의 설치나 사용을 생략할 수 있다.

(b) 수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200)

도 4에 도시된 바와 같이 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)들은 일정한 높이와 두께를 갖으며 수직구 내경의 원주 길이를 균등 분할한 일정한 원호형상의 길이를 갖는다.

수직구의 원통체를 형성하는 원주면에서 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들이 서로 끼워 맞추어져 측면 토압에도 수평방향 이탈을 방지할 수 있도록 하나의 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)은 좌우 양측에 각각 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 돌기(40)가 안착될 수 있는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된다. 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 수평 방향 좌우측에 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성된다.

또한, 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 상측과 하측에도 쐐기형 돌기(40)가 형성되어 하측 쐐기형 돌기(40)는 강재캡(55)를 끼워 맞출수 있도록 하며 상측 쐐기형 돌기(40)는 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10) 위에 조립되는 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21) 하측의 쐐기형 오목홈(41)에 꼭 맞게 끼워 맞추어질 수 있는 형상으로 제작된다.

선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)들을 조립하여 수직구 원통체의 일부 구간이 형성되고 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 하측에 강재캡(55)을 도 9와 같이 끼워 맞춘 상태로 조립되는 수직구 선단부 롯트를 수직구를 건설코자 하는 위치에 도 10a와 같이 설치한다.

상기 강재캡(55)의 형상은 도 9에 도시된 바와 같이 지반 지하로 파고 들어갈 수 있도록 선단부에 뾰족한 형상의 날부가 형성된다.

교각 건설시 등 수중에 수직구를 설치할 경우에는 수직구 설치 위치를 토사로 매립하여 본 발명의 실시가 가능하도록 한다.

수직구 선단부 롯트를 수직구 건설 위치의 지상에 조립 설치한 후 도 10b와 같이 수직구 선단부 롯트 내부에서 수직구 선단부 롯트의 높이에 해당하는 깊이로 지반을 굴착한다.

수직 선단부 롯트의 높이에 해당하는 깊이의 굴착이 이루어지면 도 10c와 같이 압입장치(80)에 의해 수직구 선단부 롯트를 지반에 압입하는데 압입장치(80)의 프레스면에는 쐐기형 돌기(40)가 끼워 맞추어질 수 있는 끼움홈이 형성된다.

(c) 수직구 중간부 롯트 조립설치 단계(300)

수직구 선단부 롯트 위에 조립 설치되는 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)과 동일하게 수평 방향 좌우측에 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 형성되고 상측에 쐐기형 돌기(40)가 형성되지만 하측에는 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)에서 쐐기형 돌기(40)가 형성된 형태와 달리 쐐기형 돌기(40)가 삽입되어 끼워 맞추어질 수 있는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된다. 중간부 다중결합 콘크리트 블록(20, 21)은 도 5a, 5b에 도시된 바와 같이 수평 방향 좌우측에 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 상측에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체 길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)가 형성되고, 하측에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 수평방향 전체 길이에 형성된다.

상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)들에 의하여 수직원통체의 수직구 중간부 롯트를 형성하는데 상기 수직구 선단부 롯트 상측의 쐐기형 돌기(40)에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 볼록(20, 21)들의 쐐기형 오목홈(41)을 끼워서 상기 수직구 중간부 롯트를 상기 수직구 선단부 롯트위에 조립설치함으로써 연장된 수직원통체의 수직구를 형성한다.

도 5a는 수직구 내부 슬래브용 보의 설치를 위한 보받침단턱(60)과 보삽입홈(61)이 형성되어 있는 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(A형)(20)을 도시하고 있으며 도 5b는 보받침단턱(60)과 보삽입홈(61)이 형성되어 있지 아니한 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(B형)(21)을 도시하고 있다.

보삽입홈(61)은 사각형상으로 형성되어 사각형상의 보가 삽입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

설치된 수직구 선단부 롯트 위에 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)들을 끼워 맞추어 수직구 중간부 롯트를 조립 설치하고 수직구 선단부 내부에서 수직구 중간부 롯트의 높이에 해당하는 깊이의 지반을 굴착하고 수직구 중간부 롯트를 수직구 선단부 롯트와 함께 지반 굴착부에 압입하여 수직구 중간부 롯트 조립설치 단계(300)를 진행한다.

수직구 중간부 롯트는 계획되어진 수직구의 총 높이에 도달될 수 있는 길이의 수직구가 건설될 수 있도록 여러 번 적층되게 실시되어지며 수직구에 설치되는 슬래브 수에 따라 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(A형)(20)과 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(B형)(21)을 적의 선택하여 시공할 수 있다.

(d) 수직구 마감부 롯트 조립설치 단계(400)

수직구 중간부 롯트 위에 조립 설치되는 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 수평 방향 좌우측 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)은 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 형상과 동일하고 마감부 콘크리트 볼록(30)은 하측에 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)과 같이 쐐기형 돌기(40)가 삽입되어 끼워 맞추어질 수 있는 쐐기형 오목홈(41)이 형성되지만 상측은 평면 형상으로 형성된다. 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)은 도 6에 도시된 바와 같이 수평 방향 좌우측에 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 하측에 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된다.

설치된 수직구 중간부 롯트 위에 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)들을 끼워 맞추어 수직구 마감부 롯트를 조립 설치하고 수직구 선단부 내부에서 수직구 마감부 롯트의 높이에 해당하는 깊이의 지반을 굴착하고 수직구 마감부 롯트를 수직구 선단부 롯트 및 수직구 중간부 롯트와 함께 지반 굴착부에 압입하여 수직구 마감부 롯트 조립설치 단계(400)를 완료한다.

수직구 설치 완료 후 공정 특성에 따라 카리프트 설치, 중간격벽, 보 또는 슬래브를 설치하거나 공정에 따라 변경할 수 있으며 도 14a, 도 14b은 내부시설 설치 형태의 하나를 예시하고 있다.

본 발명을 실시하기 위한 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)은 공장에서 제작되어 현장에 운반될 수 있도록 프리캐스트로 제작되는 것이 바람직하나 시공 여건에 따라 현장에서 제작되어도 무방하다.

본 발명을 실시하기 위한 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)은 효율성 제고를 위해 1개의 중량이 13톤 이내가 되도록 하고, 두께는 400~1,000mm 범위내에서 높이는 1,000~2,500mm 범위 내에서 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명을 실시하기 위한 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 길이는 5,000mm로 일정하게 하는 것이 바람직하며 완전한 원주면을 형성되는 원통체로 조립하기 위하여 작은 길이를 갖는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록 1~2개와 함께 조립될 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)은 운반과 조립 설치를 위해 로우프를 끼울 수 있는 인양홀(75)을 형성하는데 4개의 인양홀(75)을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명을 실시하기 위한 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)은 삼각 형상으로 제작하는 것이 중량물의 조립 시 끼워 맞추는 작업을 쉽게 할 수 있어서 바람직하나 원활한 제작과 손상방지 등을 위해 만곡면으로 형성시키는 것도 가능하다.

본 발명의 쐐기형 오목홈(41)은 시공시에 개구부가 항시 하측을 향하게 됨으로써 쐐기형 오목홈(41)에 물이나 이물질이 축적됨을 방지한다.

본 발명을 실시하기 위한 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41) 사이에 도 7과 같이 고무재의 수팽창성 개스킷(50)을 삽입하여 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들의 접합면에서 방수가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명을 실시하기 위한 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)은 강재캡(55)에 삽입되어 고정되며 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록의 쐐기형돌기(40)와 강재 선단슈 사이에 에폭시(56)를 충전하여 고정하는 것이 바람직하다.

상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

수평 방향 좌우측에 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고 상측에 쐐기형 돌기(40)가 형성된 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)들을 수평방향에서 상기 쐐기형 돌기(40)와 상기 쐐기형 오목홈(41)을 서로 끼워서 수직원통체로 조립된 수직구 선단부 롯트를 수직구 건설 위치의 지상에 조립설치 한 후 상기 수직구 선단부 롯트 내부의 지반을 굴착하고 상기 수직구 선단부 롯트를 압입장치(80)에 의해 압입시키거나 상재하중방식에 의해 침하시켜 굴착되어진 지반에 설치하는 수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200);

수평 방향 좌우측에 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 상측에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체 길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)가 형성되고, 하측에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21)들에 의하여 수직원통체의 수직구 중간부 롯트를 형성하되, 상기 수직구 선단부 롯트의 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10) 상측의 쐐기형 돌기(40)에 상기 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 볼록(20, 21)들의 하측 쐐기형 오목홈(41)을 끼워서 상기 수직구 선단부 롯트 위에 상기 수직구 중간부 롯트를 조립설치함으로써 연장된 수직원통체 수직구를 형성한 후 상기 수직구 선단부 롯트 내부를 굴착하고 상기 수직구 중간부 롯트를 압입장치(80)에 의해 압입시키거나 상재하중방식에 의해 침하시켜 굴착되어진 지반에 설치하는 수직구 중간부 롯트 조립설치 단계(300);

및 수평 방향 좌우측에 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 하측에 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 형성된 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(30)들에 의하여 수직원통체의 수직구 마감부 롯트를 형성하되, 상기 수직구 중간부 롯트의 중간부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(20, 21) 상측의 쐐기형 돌기(40)에 상기 마감부 다중결합 쐐기형 콘크리트 볼록(30)들의 하측 쐐기형 오목홈(41)을 끼워서 상기 수직구 중간부 롯트 위에 상기 수직구 마감부 롯트를 조립설치함으로써 연장된 수직원통체 수직구를 형성한 후 상기 수직구 선단부 롯트 내부를 굴착하고 상기 수직구 마감부 롯트를 압입장치(80)에 의해 압입시키거나 상재하중방식에 의해 침하시켜 굴착되어진 지반에 설치하는 수직구 마감부 롯트 조립설치 단계(400)가 포함되는 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법.
제 1항에 있어서,

상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10)은 하측에 쐐기형 돌기(40)가 형성되고 상기 수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200)의 상기 선단부 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10) 하측에 강재캡(55)을 삽입하는 공정을 더 포함한 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법.
제 1항 또는 제2항에 있어서,

수직구 선단부 롯트 조립설치 단계(200)를 진행하기 전에 수직구 건설이 계획되어진 위치의 외측에 원환(圓環) 형상의 보강 콘크리트를 타설하고 원환상으로 타설된 보강 콘크리트의 위치에서 일정간격으로 압입장치(80)들을 설치하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법.
제 1항 또는 제2항에 있어서,

쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41) 사이에 수팽창성 개스킷(50)을 장착하는 공정을 더 포함한 것을 특징으로 하는 수직구용 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록을 이용한 수직구 건설 공법.
수평 방향 좌우측에 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수평 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 상하 높이 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)이 각각 형성되고, 상측에 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 두께 폭 전체 길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10. 20, 21, 30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 돌기(40)와 하측에 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 두께 폭 전체길이가 일변이 되는 이등변 삼각형 형상으로서 길이가 동일한 두 변이 수직 방향으로 경사져서 대칭되고 상기 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록(10, 20, 21, 30)의 수평방향 전체 길이에 형성되는 쐐기형 오목홈(41)이 적어도 하나 이상 형성된 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록으로서 좌우방향 및 상하방향에 각각 상기 쐐기형 돌기(40)와 쐐기형 오목홈(41)을 끼워지게 하는 것만으로 수직원통체로 조립되고 상하방향으로 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록들이 적층되어 수직원통체의 수직구를 형성하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록.
제 5항에 있어서,

보받침단턱(60)과 보삽입홈(61)이 형성된 것을 특징으로 하는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록.
제 5항 또는 제6항에 있어서,

인양홀(75)이 형성된 것을 특징으로 하는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록.
제 5항에 있어서,

상측이 평면으로 형성되고 하측에 쐐기형 오목홈(41)이 형성된 것을 특징으로 하는 다중결합 쐐기형 콘크리트 블록.