KR200421801Y1 - 와이어로프형 우물통 설치 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 우물통 설치 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 부선의 갑판 상에 우물통 공사에 필요한 장비를 탑재하여 자체 부력으로 중량에 관계없이 우물통의 신속 시공 및 친환경적인 시공을 가능하게 하고 기상 조건에 영향 없이 효율적인 시공이 가능하도록 하는데 있어서, 시설물의 유기적인 배치로 작업공간을 충분히 확보할 수 있고, 또한 우물통 슈를 하강 시킬 때 자유로운 하강을 유도하여 다양한 우물통 작업 조건에 적합한 와이어로프형 우물통 설치장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 와이어로프형 우물통 설치 장치는, 부선의 하강공간을 중심으로 그 주변부에 일정한 높이를 가지고 낱개 상으로 독립 배치되는 가이더와, 상기 가이더에 탑재되어 우물통 슈를 부선의 하강공간을 중심으로 승강시키는 와이어로프 와인더와, 상기 와이어로프 와인더의 와이어로프를 우물통 슈와 연결시키기 위해 우물통 슈에 구비되는 러그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

우물통,교각,수중구조물,거푸집,와인더

Description

와이어로프형 우물통 설치 장치{Constructing Apparatus of Bridge Pier Mould}

도 1은 종래 우물통 설치 장치의 전체 구성도

도 2는 종래 우물통 설치 장치의 구성도로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 일측면도

도 3은 종래 우물통 슈의 상세 구성을 보인 도면

도 4는 종래 우물통 승강장치의 상세 구성 예로서, (a)는 정면도 이고, (b)는 일측면도

도 5는 우물통 설치장치의 우물통 슈에 장착된 차수판의 구성을 평면 상태로 보인 도면

도 6은 우물통 설치장치의 차수판 해체기구의 구성 요부를 보인 것으로 (a)는 평면, (b)는 정면 구성도

도 7은 본 고안의 실시 예에 따른 와이어로프형 우물통 설치장치의 전체 구성을 보인 정면도

도 8은 본 고안의 실시 예에 따른 와이어로프형 우물통 설치장치의 배치 평면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:부선 11:하강공간

100:가이더(girder) 101:우물통커푸집

102:우물통슈 103:와이어로프와인더(Winder)

104:와이어로프 105:러그

본 고안은 우물통 설치 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 부선의 갑판 상에 우물통 공사에 필요한 장비를 탑재하여 자체 부력으로 중량에 관계없이 우물통의 신속 시공 및 친환경적인 시공을 가능하게 하고 기상 조건에 영향 없이 효율적인 시공이 가능하도록 하는데 있어서, 시설물의 유기적인 배치로 작업공간을 충분히 확보할 수 있고, 또한 우물통 슈를 하강 시킬 때 자유로운 하강을 유도하여 다양한 우물통 작업 조건에 적합한 와이어로프형 우물통 설치장치에 관한 것이다.

우물통은 수중에서 뻘층을 제거하고 침하시켜 암반위에 설치되는 구조물로서 교각을 받치고 교량의 하중을 지탱하여 교량의 성능과 안전에 가장 중요한 역할을 하는 구조물이다.

종래 우물통 시공 공법은 현장 여건에 따라 선별적으로 선택하여 시공하였으며, 대표적으로는 시트파일공법, 인공 섬을 조성하는 공법 및 인공 섬 조성과 시트파일공법을 병합한 공법을 적용하였다.

시트 파일 공법(sheet pile)은, 비교적 수심이 깊지 않은 현장에서 우물통 주변에 시트파일을 연암 지반까지 말뚝 박기하고 내부의 흙과 물을 제거하고 시트파일로 방수벽을 형성하여 내부에 작업자가 들어가서 1단(2~2.5m)씩 철근배근, 거푸집설치, 콘크리트 타설, 양생 등의 공정을 반복하여 설계 높이까지 상향 축조하는 공법으로 축조 후 다음 장소로 이동하여 상기와 같은 작업을 반복 시공한다. 그러나, 이 공법은 시공 과정 중 암반에 파일 항타시 암반이 교란되어 기초가 부실하게 될 수 있고, 그 틈새로 물이 침투하여 방수가 완벽하지 않아 기초 콘크리트의 강도가 저하되며 홍수시 시트파일이 수압에 견디지 못하여 파손되거나 하여 재시공 하는 등 공사기간이 길어져 공사비가 고가로 투입되는 문제점이 있다.

인공 섬 조성 공법은, 수심이 중간(15~20m) 정도 현장에서 우물통 위치에 하상의 흙을 긁어 모아서, 인공 섬을 수면 이상으로 성토하여 그 인공 섬에 시트파일을 말뚝 박기하고 경계를 구축하여 철재로 만들어진 우물통슈를 육상 구간에서 철근배근, 콘크리트타설, 양생후 우물통 내부의 흙을 제거하며 하강시키고 연속으로 시트파일을 용접하여 말뚝 박기를 하고 시트 파일 공법에서와 같이 1단씩 차례대로 철근배근, 거푸집설치, 콘크리트 타설, 양생으로 반복 축조하여 하단에 철재 슈를 갖춘 우물통을 암반까지 침하시킨 후 암반을 파쇄하여 우물통을 수직으로 정착시키는 하향식 공법이다. 그러나, 이 공법은 다량의 물이 유입되면 인공 섬이 유실되어 시트파일이 전도되거나 차수가 완벽치 않아 작업공간이 물에 잠길 수 있어서 홍수 때는 작업을 중지해야 하고 다시 재차 작업하려면 유실된 부분을 보완하여야 하므로 공사기간과 공사비가 증가되며 인공 섬 성토시 바닥에 적체 되어있던 오염물이 부상하여 식수오염의 중요 원인이 되어 상수원 보호구역인 내수면에서는 적용이 불가능하여 제한적으로 선택되는 공법이고 공사비는 시트 파일 공법에 비해 많이 투입되어 경제성과 효율성이 떨어진다.

인공 섬에 시트 파일을 혼합한 공법은, 시트 파일 공법과 인공 섬 공법의 중간에 해당된다. 이 공법은 수심이 15~20m를 넘는 수심이 더 깊은 곳에 적용되는 공법으로서, 수심이 깊은 곳에서 수면 이상으로 인공 섬을 성토하려면 다량의 흙이 필요하고 하상에서 그만큼의 흙을 조달하기가 어려울 때 선택되는 공법이다. 수면 이하 수심중간 까지 인공 섬을 성토하고 시트파일을 항타하여 상단에 방수벽을 형성하고 내부의 물을 배수하여 육상조건을 만들어 우물통 슈를 내부에서 철근배근, 콘크리트타설, 양생의 과정을 반복하여 상향으로 1단씩 축조한 후 우물통 내부에서 흙을 제거하며 암반까지 침하시키고 암반을 파쇄하여 정착시키는 상향 축조 후 하향 침하식 공법이다. 이 공법은 시트 파일 공법과 인공 섬 조성 공법의 혼합 공법이므로 상수원 보호구역의 수질오염, 홍수 시, 인공 섬의 유실로 인한 시트 파일의 붕괴우려, 연속적 인공 섬 성토작업 등으로 공기가 연장될 수 있고, 계속 장비 투입에 의한 공사비 증가 등의 단점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위한 본인의 선출원 실용신안등록 등록번호 제0381345호의 '우물통 설치 장치'는 도 1 내지 도 6과 같이, 수면위로 부상할 수 있는 일정한 면적을 갖고 소정의 위치에 우물통을 축조하여 수중으로 내릴 수 있는 우물통 하강공간(11)을 구비하는 부선(10)과, 이 부선(10)이 수면위에 부상될 수 있으며, 일정한 공간의 갑판을 갖는 형태로서, 상기 부선(10)의 우물통 하강공 간(11)을 중심으로 일정한 높이로 가이더(13)가 탑재되어 있으며, 그 가이더(13)의 탑재 구조는 문형의 형태로 구성하고, 상기 부선(10)의 우물통 하강공간(11)을 따라 수중으로 하강되고 우물통 거푸집을 상부에 안착시켜 우물통 전체 길이에 해당하는 우물통을 축조할 수 있도록 안내하는 우물통 슈(14)로 구성 되어 있다.

우물통 슈(14)는 승강장치(15)로 연결되어 있으며, 그 승강장치(15)는 가이더(13)를 중심으로 우물통 슈(14)를 지지하고 수중으로 하강 시킬 수 있게 되어 있고, 상기 우물통 슈(14) 내부에는 부력을 발생시키는 차수판(16)이 장착되어 있으며, 그 차수판(16)은 해체를 위한 해체기구(17)를 갖는다.

우물통 슈(14)는 도 3과 같이, 내피(14a)와 외피(14b) 그리고 내피(14a)와 외피(14b) 사이에 다수의 슈골격(14c)을 장착한 구조물로 이루어지고, 내피(14a)는 하상 암반에 대한 정착성을 유지하기 위해 하부로 갈수록 단부가 뾰족한 모양을 형성하도록 일정한 기울기를 갖는 것으로 되어 있다.

승강장치(15)는, 도 4와 같이, 일단이 우물통 슈(14)와 연결되어 가이더(13)에 지지되어 우물통 슈(14)를 하강 시키는 승강대(20)와, 승강대(20)를 가이더(13)에 결합하여 고정하면서 가동 시키는 유압잭뭉치(21)로 되어 있고, 이 유압잭뭉치(21)는 유압잭(21a)을 통한 유압으로 승강대(20)를 상승 또는 하강시키는 통상의 유압잭장치의 적용이 가능하며, 유압잭(21a)을 중심으로 승강대(20)의 위치 규제 및 유압 작용을 위한 스토퍼(22a)(22b)를 승강대(20)에 장착할 수 있으며, 유압잭(21a)은 잭베이스(23)를 통해 지지되어 있다.

차수판(16)은, 도 5 및 도 6과 같이, 우물통 슈(14) 내부에 대응되는 크기로 형성되고 상판(24)과 하판(25)으로 된 차수판 본체(26), 그 차수판 본체(26)를 보강하기 위하여 상판(24)과 하판(25) 사이에 장착된 다수개의 차수판 프레임(27)들로 구성되어 있으며, 그 차수판 프레임(27)들은 강성과 강도 유지를 위하여 등간격 배칭 연속적인 배열로 되어 있고, 차수판(16)의 끝단면과 우물통 슈(14)의 내피(14a)가 접하는 접선면을 따라 누수를 막기 위한 수밀재(28)를 선택적으로 설치함으로서, 우물통 슈(14) 내부에 대한 수밀성을 유지시킨 것이다.

차수판(16)의 해체기구(17)는, 도 6과 같이, 우물통 슈(14)의 내피(14a) 벽면을 보강하면서 도킹핀(31)의 진입과 이탈을 안내하기 위해 차수판 프레임(27)에 대응되는 내피(14a)의 벽면에 장착되고 도킹핀(31)에 대응되는 형상의 홀이 가공된 가이드블록(32)과, 가이드블록(32)에 형성된 홀을 따라 진입되고 이탈되는 도킹핀(31)과, 그 도킹핀(31)을 가동시키기 위해 끝단이 도킹핀(31)에 연결되고 개개의 차수판 프레임(27)들에 장착된 유압잭뭉치(33)로 이루어지고, 이 유압잭뭉치(33)는 유압잭에 도킹핀(31)을 연결하여 직선 운동 시킬 수 있는 통상의 유압기구를 적용한 것이다.

상기와 같은 우물통 설치 장치는, 시트 파일 및 인공 섬 조성에 의한 우물통 시공상의 문제점을 개선하기 할 수 있으며, 우물통 시공에 있어서 기초가 부실해지거나 물이 침투하여 방수가 완벽하지 않아 기초 콘크리트의 강도가 저하되는 문제점을 개선할 수 있고, 우물통 시공에 있어서 홍수 등에 의한 수압에 의해 우물통의 유실 및 파손 등의 문제 없이 우물통을 시공할 수 있게 함으로서 공기를 단축하고 경제적으로 우물통을 시공할 수 있게 할 수 있으며, 우물통 시공 중 오염물의 부상 을 방지하여 상수원 보호구역인 내수면에서 경제적이고 효율적으로 우물통 시공을 가능하게 하고, 우물통 시공에 있어서 공기의 지연 없이 신속 시공과 현장 여건에 따르는 계속 장비 투입에 의한 공사비 가중의 문제점을 개선할 수 있었다.

그러나, 이와 같은 우물통 설치장치의 승강장치는, 가이더(13)에 지지되고 일단이 우물통 슈(14)와 연결되어 우물통 슈(14)를 승하강 시키는 승강대(20)를 따라 우물통 슈(14)를 가동 시키도록 되어 있어 우물통 슈(14)의 승강 위치가 수직상으로 제한되는 단점이 있어 작업 반경의 제약이 많다. 또한, 승강대(20)를 거더(13)에 결합하여 고정하면서 가동 시키는 유압잭뭉치(21)가 있어야 하고, 유압잭뭉치(21)는 유압잭(21a)을 통한 유압으로 승강대(20)를 상승 또는 하강시키도록 되어 있으며, 유압잭(21a)을 중심으로 승강대(20)의 위치 규제 및 유압 작용을 위한 스토퍼(22a)(22b) 등을 승강대(20)에 장착하고, 유압잭(21a)은 잭베이스(23)를 통해 지지 하는 등 우물통 슈(14)를 승강시키기 위해 복잡한 기구적 장치를 배치하여야 하는 단점이 있었으며, 승강장치를 지지하는 가이더(13)가 우물통 슈(14)의 상부를 가리는 구조이므로 우물통 설치 및 콘크리트 타설 작업에서 충분한 작업 공간 확보가 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은, 우물통을 설치하기 위한 설치장치에 있어서, 우물통을 승강시키는 승강장치의 수직 가동에 따라 우물통 슈를 수면 아래로 내릴 때 반드시 수직으로 내리게 됨으로서 발생되는 작업 불편을 개선하기 위한 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 우물통을 설치하기 위한 설치장치에 있어서, 우물통을 승강시키는 수직 승강대 설치에 따르는 다 부품 및 복잡한 시설물을 단순화시켜 저비용 고효율의 우물통 설치장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 우물통을 설치하기 위한 설치장치에 있어서, 우물통을 승강시키는 승강장치에 의한 작업 공간 제약을 해결할 수 있는 우물통 설치장치를 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 와이어로프형 우물통 설치 장치는, 수면 위로 부상할 수 있는 일정한 면적을 갖고 소정의 위치에 우물통을 축조하여 수중으로 내릴 수 있는 우물통 하강공간을 구비하는 부선과, 상기 부선의 우물통 하강공간을 중심으로 일정한 높이로 탑재된 가이더와, 상기 부선의 우물통 하강공간을 따라 수중으로 하강되고 우물통 거푸집을 상부에 안착시켜 우물통 전체 길이에 해당하는 우물통을 축조할 수 있도록 안내하는 우물통 슈와, 상기 우물통 슈와 연결되어 상기 가이더를 중심으로 우물통 슈를 지지하고 수중으로 하강 시키는 승강장치로 이루어지는 우물통 설치장치에 있어서,

상기 부선의 하강공간을 중심으로 그 주변부에 일정한 높이를 가지고 낱개 상으로 독립 배치되는 가이더와,

상기 가이더에 탑재되어 우물통 슈를 부선의 하강공간을 중심으로 승강시키는 와이어로프 와인더와,

상기 와이어로프 와인더의 와이어로프를 우물통 슈와 연결시키기 위해 우물통 슈에 구비되는 러그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시 예를 도면 도 7 및 도 8을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 실시 예에 따른 와이어로프형 우물통 설치 장치는, 도 7 및 도 8과 같이, 수면 위로 부상할 수 있는 일정한 면적을 갖고 소정의 위치에 우물통을 축조하여 수중으로 내릴 수 있는 우물통 하강공간(11)을 구비하는 부선(10)과, 상기 부선(10)의 우물통 하강공간(11)을 중심으로 일정한 높이로 탑재된 가이더(100)와, 상기 부선(10)의 우물통 하강공간(11)을 따라 수중으로 하강 되고 우물통 거푸집(101)을 상부에 안착시켜 우물통 전체 길이에 해당하는 우물통을 축조할 수 있도록 안내하는 우물통 슈(102)와, 상기 우물통 슈(102)와 연결되어 상기 가이더(100)를 중심으로 우물통 슈(102)를 지지하고 수중으로 하강시키는 승강장치로 이루어진다.

주요 부분은, 부선(10)의 하강공간(11)을 중심으로 그 주변부에 일정한 높이를 가지고 낱개 상으로 독립 배치되는 가이더(100)로 구성되며, 상기 가이더(100)에 탑재되어 우물통 슈(102)를 부선(10)의 하강공간(11)을 중심으로 승강시키는 와이어로프 와인더(103), 그리고, 상기 와이어로프 와인더(103)의 와이어로프(104)를 우물통 슈(102)와 연결시키기 위해 우물통 슈(102)에 구비되는 러그(105)로 구성된다.

가이더(100)는 우물통 슈(102)를 따라 설치되는 우물통 거푸집(101)을 중심 으로 그 주변부에 동일한 간격으로 배치되고, 우물통 슈(102)에 설치되는 러그(105)는 외부로 돌출되어 와이어로프 와인더(103)의 와이어로프(104)가 연결되도록 구성되어 있다.

미설명부호 106은 차수판이고, 107은 차수판 해체기구로서, 종래도로 첨부된 도 5 및 도 6에 표현된 차수판 및 그 해체기구와 동일한 구성이다.

본 고안에 따른 와이어로프형 우물통 설치 장치에 따르면 다음과 같이 우물통을 시공할 수 있다.

중앙에 우물통을 하강시킬 수 있도록 구멍이 있고 그 구멍 주위에 가이더(100)를 탑재한 부선(10)을 교각이 설치될 수면상에 위치시켜 정착 시키고, 부선(10)에 탑재된 가이더(100)상의 와이어로프 와인더(103)에 차수판이 설치된 우물통 슈(102)를 러그(105)를 통해 연결시킨다.

우물통 슈(102)에 철근을 배근하고 콘크리트를 양생시킨 후 와이어로프 와인더(103)를 통해 적정 위치까지 내리거나 조절한 뒤 우물통 슈(102) 상단부에 우물통 거푸집(101)을 설치하고 그 우물통 거푸집(101)에 콘크리트 작업을 실시하여 설치될 전체 우물통의 길이 만큼 우물통을 축조한다.

양생되는 중량물인 우물통 구조물은 와이어로프 와인더(103)를 이용하여 부선 의 하강공간(11)을 통해 부선(10)의 하부상으로 침하시키는데, 이때 와이어로프 와인더(103)를 통해 감겨지고 풀어지는 와이어로프(104)는 우물통 슈(102)를 유동 가능한 형태로 내리고 올려줄 수 있으므로 수직 승강에 비해 올리고 내리는 작업 자유도가 수직 승강에 비해 더 크다.

또한, 와이어로프 와인더(103)가 설치되는 가이더(100)는 와이어로프 와인더(103)를 독립적으로 지지하는 형식이기 때문에 상부측을 수평으로 지나는 승강장치를 지지하는 가이더 구조에 비해 상대적으로 충분한 작업 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

와이어로프 와인더(103)는 모터 드라이브 구동형, 유압 및 공압식으로 적용이 가능하며, 작동 구조 및 방법은 일반적인 와이어를 휠을 통해 감거나 풀어주는 와인더의 구조와 동일하므로 생략한다.

한편, 부선(10) 상의 우물통 하강공간(11)을 따라 그 주변부에 가이더(100)를 독립적으로 배치하고, 와이어로프 와인더(103)를 가이더(100)에 독립적으로 탑재하여 우물통 슈(102)의 승강을 유도함으로서, 우물통을 승강시키는 승강장치의 수직 가동에 따라 우물통 슈(102)를 수면 아래로 내릴 때 반드시 수직으로 내리게 됨으로서 발생되는 작업 불편을 개선할 수 있게 된다.

또한, 우물통을 승강시키는 수직 승강대 설치에 따르는 다 부품 및 복잡한 시설물을 통일된 위치에서 동일하게 연동되는 와이어로프 와인더(103)를 통해 가동되도록 단순화시켜 저비용 고효율의 우물통 설치장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 우물통을 승강시키는 승강장치의 상부 승강대가 필요 없게 되어 우물통 거푸집을 설치하는데 있어서 작업 공간의 제약 문제를 해결할 수 있게 된다.

이와 같은 본 고안에 따른 와이어로프형 우물통 설치 장치에 따르면, 우물통 을 설치하기 위한 설치장치에 있어서, 우물통을 승강시키는 승강장치의 수직 가동에 따라 우물통 슈를 수면 아래로 내릴 때 반드시 수직으로 내리게 됨으로서 발생되는 작업 불편을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 우물통을 설치하기 위한 설치장치에 있어서, 우물통을 승강시키는 수직 승강대 설치에 따르는 다 부품 및 복잡한 시설물을 단순화시켜 저비용 고효율의 우물통 설치장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 우물통을 설치하기 위한 설치장치에 있어서, 우물통을 승강시키는 승강장치에 의한 작업 공간 제약을 해결할 수 있는 고효율 우물통 설치장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 수면 위로 부상할 수 있는 일정한 면적을 갖고 소정의 위치에 우물통을 축조하여 수중으로 내릴 수 있는 우물통 하강공간을 구비하는 부선과, 상기 부선의 우물통 하강공간을 중심으로 일정한 높이로 탑재된 가이더와, 상기 부선의 우물통 하강공간을 따라 수중으로 하강 되고 우물통 거푸집을 상부에 안착시켜 우물통 전체 길이에 해당하는 우물통을 축조할 수 있도록 안내하는 우물통 슈와, 상기 우물통 슈와 연결되어 상기 가이더를 중심으로 우물통 슈를 지지하고 수중으로 하강시키는 승강장치로 이루어지는 우물통 설치장치에 있어서,

   상기 부선의 하강공간을 중심으로 그 주변부에 일정한 높이를 가지고 낱개 상으로 독립 배치되는 가이더와,

   상기 가이더에 탑재되어 우물통 슈를 부선의 하강공간을 중심으로 승강시키는 와이어로프 와인더와,

   상기 와이어로프 와인더의 와이어로프를 우물통 슈와 연결시키기 위해 우물통 슈에 구비되는 러그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 우물통 설치장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이더는 우물통 슈를 따라 설치되는 우물통을 중심으로 그 주변부에 동일한 간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 와이어로프형 우물통 설치장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 우물통 슈에 설치되는 러그는 외부로 돌출되어 와이어로프 와인더의 와이어로프가 연결되는 것을 특징으로 하는 와이어로프형 우물통 설치장치.

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