KR100508532B1 - 속빈 슬래브교의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬래브의 가운데 형성되는 속빈부를 발포성 합성수지를 채워넣어 형성하는 속빈 슬래브교의 구조 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 교각의 상부에 설치되는 받침에 지지되고 교각 사이를 서로 연결하는 속빈 슬래브교의 구조에 있어서, 속빈 슬래브의 속빈부를 형성하기 위한 발포성 합성수지의 원통형기둥과, 상기 속빈 슬래브의 내부 하측에 배근되는 하부철근과, 상기 하부철근을 둘러싸며 상부로 연장되는 1쌍의 수직부와, 상기 원통형기둥의 외주면의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 절곡시킨 연결부와, 상기 1쌍의 수직부 끝부분을 외측으로 절곡 형성하여 상기 하부철근에 체결하는 체결부로 구성되는 받침대와, 상기 받침대의 상부에 올려진 상기 원통형기둥을 감싸며 상기 하부철근에 체결되는 고정수단과, 상기 고정수단으로 감싸지는 상기 원통형기둥의 등부분에 설치되는 절단방지판과, 상기 원통형기둥의 상부에 배근되는 상부철근을 포함하여 구성되며, 상기 속빈 슬래브를 상측부분과 하측부분으로 나누지 않고 한번에 시공할 수 있는 것을 특징으로 함으로써, 공사기간을 단축함은 물론 구조적으로도 견고하게 시공할 수 있는 것이다.

Description

속빈 슬래브교의 구조 및 그의 시공방법{Structure of Bridge with Hollow Slab and Constructing Method Thereof}

본 발명은 슬래브의 가운데 형성되는 속빈부를 발포성 합성수지를 채워넣어 형성하는 속빈 슬래브교의 구조 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 특히 공사기간을 단축함은 물론 구조적으로도 견고하게 시공할 수 있는 속빈 슬래브교의 구조 및 그의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 속빈 슬래브교는 슬래브의 단면 가운데 여러개의 속빈부를 형성하는 것으로, 속빈부를 갖지 않는 슬래브교의 단점인 콘크리트 자중을 줄일 수 있는 한편, 단면계수를 증대시켜서 교량의 하중을 효율적으로 지탱하게 함으로써 다소 긴 경간의 교량에 경제적으로 시공할 수 있는 것이다(도1참조).

종래의 속빈 슬래브교는 교각 상부에 설치되는 거푸집 내부에 철근배근 작업시 속빈부가 형성되는 위치에 얇은 강관으로 된 중공관을 올려놓고 철선으로 그 중공관의 상부를 둘러싸서 거푸집 또는 하부철근 등에 고정한 후, 콘크리트를 일체로 타설하여 시공하고 있다.

이러한 종래의 속빈 슬래브교의 시공방법은 콘크리트를 타설하는 과정에서 중공관이 상부로 부상하는 힘에 얇은 강관으로 된 중공관이 찌그러질 수 있을 뿐만 아니라, 중공관의 연결부가 취약하여 모르타르(Mortar)가 중공관 내부로 흘러 들어가는 문제가 있으며, 또한 장기간 사용함에 따라 강관이 부식되어 제기능을 수행하지 못하는 등의 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 도2 및 도3에서 도시한 바와 같이, 중공관 대신에 발포성 합성수지를 원통형기둥(6)으로 사용하여 원통형기둥(6)을 기준으로 속빈 슬래브의 하측부분(3)과 상측부분(8)을 구분하여 콘크리트를 타설하여 속빈 슬래브교를 시공하고 있다.

즉, 상기한 종래의 속빈 슬래브교의 시공방법을 구체적으로 설명하면, 교각(1) 상부에 거푸집(2)을 설치하고, 거푸집 내부의 하측부분(3)에 고정앵커(4)를 돌출되게 배치함과 동시에 하부철근을 배근하고, 하측부분(3)의 콘크리트를 타설 경화하여 1차적으로 하측부분(3)을 먼저 시공한다.

그리고, 상기 하측부분(3)의 콘크리트가 충분히 경화된 후 하측부분의 상면에 발포성 합성수지제로 된 원통형기둥(6)을 배치하고, 철선(7) 등으로 원통형기둥을 고정앵커(4)에 고정시킨 후, 콘크리트를 타설 경화하여 2차적으로 상측부분(8)을 시공함으로써 완료하는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 종래의 속빈 슬래브교의 시공방법은, 얇은 중공관 대신에 발포성 합성수지를 원통형기둥(6)으로 사용함으로써, 콘크리트 타설시 찌그러지는 것을 방지할 수 있게 되었으며, 중공관의 취약한 연결도 쉽게 해결할 수 있게 되었으며, 또한 장기간 사용하여도 부식의 문제를 해결할 수 있게 되었다.

하지만, 종래의 것은 하측부분을 타설 경화한 후에, 상측부분을 타설 시공함으로써, 상하측부분 간에 시간적 간격이 너무 길어서 상하측 콘크리트가 일체성을 이루지 못하고 크랙이 발생하여 구조적으로 심각한 문제를 가져오게 되었다.

뿐만 아니라, 종래의 것은 하측부분을 타설 경화한 후에, 원통형기둥을 설치하고 상부철근을 배근하는 등의 1,2차작업으로 나누어서 하게 되므로, 전반적으로 작업능률이 떨어질 뿐만 아니라, 하측부분의 콘크리트가 경화하는데 많은 시간이 소요되므로 공사기간이 길어질 수 밖에 없다.

본 발명의 목적은 속빈 슬래브의 하측부분과 상측부분을 일체로 시공함으로써 구조적으로 견고한 교량을 시공할 수 있는 속빈 슬래브교의 구조 및 그의 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 속빈 슬래브의 하측부분과 상측부분을 구분없이 작업을 진행함으로써 공사기간을 대폭적으로 단축할 수 있는 속빈 슬래브교의 구조 및 그의 시공방법을 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 속빈 슬래브교의 구조는, 속빈 슬래브의 속빈부를 형성하기 위한 발포성 합성수지의 원통형기둥과, 상기 속빈 슬래브의 내부 하측에 배근되는 하부철근과, 상기 하부철근을 둘러싸며 상부로 연장되는 1쌍의 수직부와, 상기 원통형기둥의 외주면의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 절곡시킨 연결부와, 상기 1쌍의 수직부 끝부분을 외측으로 절곡 형성하여 상기 하부철근에 체결하는 체결부로 구성되는 받침대와, 상기 받침대의 상부에 올려진 상기 원통형기둥을 감싸며 상기 하부철근에 체결되는 고정수단과, 상기 고정수단으로 감싸지는 상기 원통형기둥의 등부분에 설치되는 절단방지판과, 상기 원통형기둥의 상부에 배근되는 상부철근을 포함하여 구성되며, 상기 속빈 슬래브를 상측부분과 하측부분으로 나누지 않고 한번에 시공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

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상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 속빈 슬래브교의 시공방법은, 교각 상단부에 거푸집을 설치하는 단계와, 상기 거푸집의 내부에 하부철근을 배근하는 단계와, 상기 하부철근에 지지되고 하부철근으로부터 높이를 갖도록 받침대를 고정하는 단계와, 상기 받침대에 올려져 고정되고 발포성 합성수지제로 된 원통형기둥을 설치하는 단계와, 상기 발포성 합성수지제의 상부에 상부철근을 배근하는 단계와, 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 속빈 슬래브를 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명의 속빈 슬래브교의 시공방법은, 상기 속빈 슬래브를 형성하는 단계에서 콘크리트를 시간적인 간격을 두지 않고 일시에 타설하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 속빈 슬래브교의 시공방법은, 상기 속빈 슬래브를 형성하는 단계에서 거푸집 바닥에서 상기 원통형기둥의 하면까지 콘크리트를 타설함과 동시에 바이브레이팅 작업을 한 후, 나머지 상측부분을 타설 완료하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면에 도시하는 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도4는 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 단면도이고, 도5는 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 요부확대 단면도이며, 도6은 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 다른 실시예의 요부확대 단면도이고, 도7은 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 요부확대 사시도이다.

본 발명의 속빈 슬래브교의 구조는, 속빈 슬래브(20)와 하부철근(30)과 받침대(40)와 발포성 합성수지의 원통형기둥(60)과 상부철근(70)을 포함하여 구성된다.

속빈 슬래브(20)는, 가운데 종방향으로 속빈부를 형성하며, 교각(10)의 상부에 설치되는 받침에 지지되고 교각과 교각을 서로 연결하는 구조부로서 교량의 하중을 감당하는 역할을 하고 있다. 특히, 본 발명의 속빈 슬래브는 콘크리트 타설시 일체로 타설함으로써, 종래의 문제점으로 지적되고 있는 하측부분과 상측부분의 균열발생을 방지할 수 있다.

하부철근(30)은, 속빈 슬래브(20)의 내부 하측부분에 매립되어 주로 지간 중앙부에서는 교량 하중의 인장력을 감당하는 역할을 하게 되고, 지점부에서는 교량하중의 압축력을 감당하는 역할을 하게 된다.받침대(40)는, 하부철근(30)에 일정간격으로 설치되고 시공시에 원통형기둥(60)을 받쳐주는 역할을 하는 것이다. 받침대(40)는 상기 하부철근(30)을 둘러싸며 상부로 연장되는 1쌍의 수직부(41)와, 상기 원통형기둥(60)의 외주면의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 절곡시킨 연결부(42)와, 상기 1쌍의 수직부 끝부분을 외측으로 절곡 형성하여 상기 하부철근(30)에 체결하는 체결부(43)로 구성된다. 받침대는 이형철근으로 만들 수도 있으나, 하부철근에 고정하기 쉽도록 넙적한 금속판으로 만드는 것이 좋다. 이 때, 받침대(40)를 하부철근에 고정하는 방법은 철선으로 묶어 줄 수도 있고, 또는 용접 등으로 고정할 수 있다. 또한, 받침대(40)는 콘크리트와 부착력을 증대시키기 위해 표면에 돌기, 리브 또는 구멍들이 형성될 수도 있다.

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여기서, 연결부(42)는 원통형기둥(60)의 형태에 따라 달라질 수 있다. 원통형기둥의 단면형상이 원형일 경우에는 안전하게 안착시킬 수 있도록 하부방향으로 곡률을 갖도록 절곡시킨 것이 바람직하다. 이 때, 곡률은 원통형기둥의 외주면의 곡률과 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 원통형기둥(60)의 단면형상이 사각형일 경우에는 연결부(42)가 수평형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 체결부(43)는 도5에서 도시한 바와 같이, 하부철근(30)에 체결하기 편리하도록 하부철근(30)의 상부에 올려져 고정될 수도 있고, 도6에서 도시한 바와 같이, 콘크리트 타설시에 부양력에 잘 저항할 수 있도록 하부철근(30)의 하부에 위치되어 고정될 수도 있다.

원통형기둥(60)은, 받침대(40)의 상부에 올려져 고정수단(50)으로 고정되며 속빈 슬래브의 속빈부 역할을 대신하는 것이다. 소재로는 발포성 합성수지를 사용하는 것이 바람직하다. 원통형기둥(60)을 고정하는 고정수단(50)은 와이어선, 또는 넙적한 띠로 된 로프를 사용할 수 있다. 이 때, 고정수단(50)의 양 끝부분은 하부철근(30)에 고정시킨 것으로 도시하고 있으나, 받침대(40)에 고정시켜도 무방하다. 한편, 콘크리트 타설시 부양력으로 인해 고정수단(50)으로 고정된 원통형기둥(60)의 등부분이 절단될 수 있으므로 절단방지판(61)을 대어주는 것이 바람직하다(도7참조).

상부철근(70)은, 원통형기둥(60)의 상부, 즉 속빈 슬래브의 상측부분에 매립되고, 주로 지간 중앙부에서는 교량 하중의 압축력을 감당하게 되고, 지점부에서는 교량하중의 인장력을 감당하는 역할을 하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 도8을 참조하여 속빈 슬래브교를 시공하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

a) 교각(10) 상단부에 거푸집(80)을 설치하는 단계와,

b) 상기 거푸집(80)의 내부에 하부철근(30)을 배근하는 단계와,

c) 상기 하부철근에 지지되고 하부철근으로부터 높이를 갖도록 받침대(40)를 고정하는 단계와,

d) 상기 받침대(40)에 올려져 고정되고 발포성 합성수지제로 된 원통형기둥(60)을 설치하는 단계와,

e) 상기 발포성 합성수지제의 상부에 상부철근(70)을 배근하는 단계와,

f) 상기 거푸집 내부에 콘크리트를 타설·경화하여 속빈 슬래브(20)를 형성한 후, 거푸집(80)을 탈형하는 단계를 통하여 완료된다.

여기서, 속빈 슬래브(20)를 형성하는 과정에서 시간적인 간격을 두지 않고 일시에 콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다. 이는 속빈 슬래브(20)의 하측부분과 상측부분을 일체로 형성함으로써, 상,하측부분 사이에 균열의 발생을 방지함은 물론 공기를 단축하기 위함이다.

한편, 콘크리트를 타설할 때 거푸집(80) 바닥에서 상기 원통형기둥(60)의 하면까지 먼저 타설함과 동시에 바이브레이팅 작업을 한 후, 나머지 상측부분을 타설 완료할 수도 있다. 이는 원통형기둥(60)의 하면까지 먼저 타설하고 바이브레이팅 작업을 통하여 평면을 고르게 한 후, 나머지 상측부분을 타설할 경우 콘크리트에 의한 원통형기둥의 부양력을 어느정도 감소시킬 수 있다. 이 때, 미경화 콘크리트는 약 1시간이 지나면서부터 경화되기 시작하므로 바이브레이팅 작업시간은 1시간을 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명은 하부철근과 원통형기둥 사이에 받침대를 설치함으로써 속빈 슬래브의 하측부분과 상측부분을 일체로 시공할 수 있게 되어, 구조적으로 견고한 교량을 시공할 수 있는 한편, 속빈 슬래브의 하측부분과 상측부분을 구분없이 일시에 작업을 진행할 수 있게 되어, 공사기간을 대폭적으로 단축할 수 있는 효과를 갖는다.

도1은 일반적인 속빈 슬래브교의 일부절결된 단면도이다.

도2는 종래의 속빈 슬래브교의 단면도이다.

도3은 도2의 요부확대 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 단면도이다.

도5는 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 요부확대 단면도이다.

도6은 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 다른 실시예의 요부확대 단면도이다.

도7은 본 발명에 따른 속빈 슬래브교의 요부확대 사시도이다.

도8은 본 발명에 따른 속빈 슬래브교로서 거푸집이 탈형되기 전의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:교각, 20:속빈 슬래브,

30:하부철근, 40:받침대,

41:수직부, 42:연결부,

43:체결부, 50:고정수단,

60:발포성 합성수지의 원통형기둥, 61:절단방지판,

70:상부철근, 80:거푸집.

Claims (8)

1. 교각(10)의 상부에 설치되는 받침에 지지되고 교각(10) 사이를 서로 연결하는 슬래브의 단면 가운데에 속빈부를 형성하는 속빈 슬래브교의 구조에 있어서,

   속빈 슬래브(20)의 속빈부를 형성하기 위한 발포성 합성수지의 원통형기둥(60)과,

   상기 속빈 슬래브(20)의 내부 하측에 배근되는 하부철근(30)과,

   상기 하부철근(30)을 둘러싸며 상부로 연장되는 1쌍의 수직부(41)와, 상기 원통형기둥(60)의 외주면의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 절곡시킨 연결부(42)와, 상기 1쌍의 수직부 끝부분을 외측으로 절곡 형성하여 상기 하부철근(30)에 체결하는 체결부(43)로 구성되는 받침대(40)와,

   상기 받침대(40)의 상부에 올려진 상기 원통형기둥(60)을 감싸며 상기 하부철근(30)에 체결되는 고정수단(50)과,

   상기 고정수단(50)으로 감싸지는 상기 원통형기둥(60)의 등부분에 설치되는 절단방지판(61)과,

   상기 원통형기둥(60)의 상부에 배근되는 상부철근(70)을 포함하여 구성되며,

   상기 속빈 슬래브(20)를 상측부분과 하측부분으로 나누지 않고 한번에 시공하는 것을 특징으로 하는 속빈 슬래브교의 구조.
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