KR100547591B1 - 교각 코핑부 선조립 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각의 코핑부 철근망을 지상에서 선조립한 후, 크레인으로 인양하고 교각 기둥 상부의 교각 기둥철근에 코핑부 기둥철근을 기계적으로 연결하여 코핑부를 설치할 수 있도록 한 교각 코핑부 지상선조립 공법에 관한 것으로서, 1주식 내지 4주식 교량의 교각 코핑부 조립 공법에 있어서, 교각의 기둥에 설치되는 교각 기둥철근의 상부를 외부로 돌출되도록 기둥을 설치하는 기둥설치단계, 코핑부의 외관을 형성하는 거푸집을 설치하고, 교각 기둥철근과 연결되도록 하향으로 돌출된 코핑부 기둥철근을 구비하는 코핑부 철근망을 철근망 조립대를 이용하여 지상에서 조립하는 조립단계, 및 거푸집을 기둥에 설치하는 한편, 코핑부 철근망을 인양하여 코핑부 기둥철근의 하단과 교각 기둥철근을 연결하여 기둥에 코핑부 철근망을 설치하는 연결단계로 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

교각, 코핑부, 크레인, 조립

Description

교각 코핑부 선조립 공법{Pier coping pre-assembly method}

도 1 은 종래의 교각 코핑부 조립 공법을 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 교각 코핑부 지상선조립 공법의 순서도.

도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 교각 코핑부 철근망이 인양되어 탑재되는 과정을 나타낸 도면.

도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 교각 기둥 지그의 사시도.

도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 L형 받침대의 사시도.

도 6a 는 본 발명의 제1실시예에 따른 L형 받침대의 설치상태도.

도 6b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 L형 받침대의 위치조절방법을 나타낸 도면.

도 7 은 도 3 의 철근망의 보강철근 배근상태를 나타낸 도면.

도 8 은 도 3 의 하부철근의 배근상태를 나타낸 도면.

도 9a 은 도 3 의 인양구를 이용한 인양방법을 나타낸 도면.

도 9b 는 도 3 의 인양구를 이용한 다른 인양방법을 나타낸 도면.

도 10 은 본 발명의 제1실시예에 따른 커플러를 이용하여 코핑부 철근과 기둥철근 연결하는 방법을 나타낸 도면.

도 11 은 본 발명의 제1실시예에 따른 내측의 각 기둥철근을 연결할 수 있도록 형성된 개방부를 나타낸 도면.

도 12 는 본 발명의 제2실시예에 따른 교각 코핑부 철근망이 인양되어 탑재되는 과정을 나타낸 도면.

도 13a 는 도 12 의 인양구를 이용한 인양방법을 나타낸 도면.

도 13b 는 도 12 의 인양구를 이용한 다른 인양방법을 나타낸 도면.

도 14 는 본 발명의 제2실시예에 따른 2개소 연결작업의 시공오차를 나타낸 도면.

도 15a 는 도 14 의 δ₁ 의 보정방법을 나타낸 도면.

도 15b 는 도 14 의 δ₁ 의 보정방법을 나타낸 도면.

도 15c 은 도 14 의 δ₂ 의 보정방법을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110,210 : 인양구 120,220 : 코핑부 철근망

134,233,234,235 : 거푸집 132 : 철근망 조립대

129,229 : 코핑부 기둥철근 162,262 : 교각 기둥철근

164 : 교각 기둥 지그 190 : 코핑부 기둥철근용 지그

200 : 커플러 180 : L형 받침대

121,221 : 보강철근

본 발명은 교각 코핑부 조립 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각의 코핑부 철근망을 지상에서 선조립한 후, 크레인으로 인양하고 교각 기둥 상부의 교각 기둥철근에 코핑부 기둥철근을 기계적으로 연결하여 코핑부를 설치할 수 있도록 한 교각 코핑부 지상선조립 공법에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 교각 코핑부 시공 방법을 나타낸 도면으로서, 기둥(2)의 최종 스팬을 완성하고 교각의 기둥철근(9)이 노출된 상태에서 크레인(1)이 계속적으로 대기하면서, 크레인(1)으로 코핑부 철근 조립에 사용될 철근(3)을 인양하면서 코핑부 거푸집(8) 위의 작업자들이 반입된 철근(3)을 고공에서 조립하였다.

이에 따라, 거푸집(8) 내부의 공간이 협소하고 고온으로 인한 작업능률이 저하되었고, 추락위험 등의 안전성이 취약하였으며, 철근(3) 인양 및 자재반입을 위해 대형 크레인(1)이 항시 대기하여야 하는 시공상의 불합리한 요소가 상존해 있었다.

또한, 코핑부 공사는 크리티컬 공정기간으로서, 그 공사기간이 길어질 경우 상부작업이 늦어지는 문제점도 있었다.

게다가, 코핑부 철근 조립은 교각(2)의 기둥철근(9)을 코핑부 철근이 통과하는 매우 복잡한 구조로서 기둥철근(9)과 코핑부 철근(3)이 간섭되어, 기둥철근(9)을 구부려 설치공간을 확보하거나 간격을 조정하여야 하는 등 품질확보가 곤란하였 다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 교각의 코핑부 철근망을 지상에서 선조립한 후, 크레인으로 인양하고 교각 기둥 상부의 교각 기둥철근에 코핑부 기둥철근을 기계적으로 연결하여 코핑부를 설치할 수 있도록 한 교각 코핑부 지상선조립 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 본 발명은 1주식 내지 4주식 교량의 교각 코핑부 조립 공법에 있어서, 교각의 기둥에 설치되는 교각 기둥철근의 상부가 외부로 돌출되도록 기둥을 설치하는 기둥설치단계, 코핑부의 외관을 형성하는 거푸집을 설치하고, 교각 기둥철근과 연결되도록 하향으로 돌출된 코핑부 기둥철근을 구비하는 코핑부 철근망을 코핑부 조립대를 이용하여 지상에서 조립하는 조립단계, 및 거푸집을 기둥에 설치하는 한편, 코핑부 철근망을 인양한 후 코핑부 기둥철근의 하단과 교각 기둥철근을 연결하여 기둥에 코핑부 철근망을 설치하는 연결단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기한 연결단계에 있어서, 교각 기둥철근과 코핑부 기둥철근은 교각 기둥철근의 상단부와 코핑부 철근망의 하단부에 나사산을 형성하는 한편, 내부에 나사산이 형성된 중공의 커플러 양단에 각각 나사결합된다.

한편, 내ㆍ외측 2열로 배열되는 교각 기둥철근과 코핑부 기둥철근의 내부로 출입할 수 있도록 일부를 절개하여 내부에서 내측의 교각 기둥철근과 코핑부 기둥철근을 커플러로 연결한다.

상기한 코핑부 철근망은 코핑부 철근망의 폭을 가로질러 양단부가 코핑부 철근망의 전단철근과 용접됨과 더불어 중심부가 코핑부 철근망의 상부철근과 반생으로 결속되는 보강철근을 복수개 설치하고, 코핑부 철근망의 전단철근과 하부철근이 교차되는 지점은 반생으로 결속한다.

또한, 연결단계에 있어서, 코핑부 철근망을 크레인의 후크 및 코핑부 철근망과 와이어로 연결된 인양구를 통해 인양하여 코핑부 철근망의 변형 및 흐트러짐을 방지하는데, 이 인양구는 주빔과, 양단이 주빔에 수직하게 연결되는 보강빔, 및 서로 교차되어 각 단부가 주빔에 연결되는 크로스빔이 설치되어 주빔의 상면에 와이어를 통해 크레인의 후크와 연결되는 제1인양고리가 형성되고, 하면에는 코핑부 철근망에 설치된 철근망 와이어와 연결되는 샤클과 와이어를 통해 연결되는 제2인양고리를 포함하여 이루어진다.

여기서, 철근망 와이어는 코핑부 철근망 양측에 각각 설치된 인접한 2 개의 보강철근에 수직하게 설치되어 양단부가 샤클에 연결되거나, 코핑부 철근망의 폭을 가로질러 샤클에 양단부가 연결된다.

연결단계에 있어서의 코핑부 기둥철근과 교각 기둥철근의 연결은 코핑부 기둥철근의 일부만을 배근하여 코핑부 기둥철근의 위치를 확보하고 코핑부 철근망 거치한 후, 코핑부 기둥철근을 코핑부 철근망에 통과시켜 교각 기둥철근과 연결하거 나, 코핑부 기둥철근 전체를 배근하여 교각 기둥철근과 일괄적으로 이루어진다.

아울러, 연결단계에 있어서, 교각 기둥철근 상단에 설치되어 교각 기둥철근이 관통하는 교각 기둥 지그를 설치하고, 코핑부 기둥철근의 하단에 설치되어 코핑부 기둥철근이 관통하는 코핑부 기둥철근용 지그를 이용하여 교각 기둥 지그와 동일한 조건으로 코핑부 기둥철근을 배열 및 조립되도록 한다.

코핑부 기둥철근용 지그는 외측면에 측방으로 돌출된 위치조절턱이 형성되고, 위치조절턱에는 코핑부 기둥철근용 지그의 원주에 대응하여 수직으로 관통된 수평회전조절장공이 형성됨과 더불어, L자 형의 L형 받침대에 설치되어 교각 기둥 지그의 높이 및 위치에 따라 높이 및 위치가 조절된다.

여기서, L형 받침대는 코핑부 기둥철근용 지그의 높이를 조절할 수 있도록 그 상부가 높이조절장공이 형성되어 교각 기둥 지그의 높이에 대응하여 철근망 조립대의 홈에 끼워져 설치되고, 코핑부 기둥철근용 지그를 수평회전 및 위치를 변경시킬 수 있도록 하부가 수평회전조절공과 수직한 방향으로 길게 형성된 수평이동조절공이 형성되어 수평회전조절공과 수평이동조절공을 관통하는 고정부재를 통해 코핑부 기둥철근용 지그를 일정한 범위 내에서 수평회전 및 위치를 변경시킨다.

한편, 상기 2주식 내지 4주식 교각의 기둥에 발생되는 시공오차는 거푸집을 기둥에 대응하여 개별적으로 조립하고 설치한 후, 서로 연결하여 소거함과 더불어, 2주식 내지 4주식 교각의 기둥에 발생되는 시공오차는 코핑부 철근망의 슈철근 길이를 발생된 오차범위만큼 조절하여 소거한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 교각 코핑부 지상선조립 공법의 순서도이고, 도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 교각 코핑부 철근망이 인양되어 탑재되는 과정을 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 교각 기둥 지그의 사시도, 도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 L형 받침대의 사시도, 도 6a 는 본 발명의 제1실시예에 따른 L형 받침대의 설치상태도, 도 6b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 L형 받침대의 위치조절방법을 나타낸 도면, 도 7 은 도 3 의 철근망의 보강철근 배근상태를 나타낸 도면, 도 8 은 도 3 의 하부철근의 배근상태를 나타낸 도면, 도 9a 은 도 3 의 인양구를 이용한 인양방법을 나타낸 도면, 도 9b 는 도 3 의 인양구를 이용한 다른 인양방법을 나타낸 도면, 도 10 은 본 발명의 제1실시예에 따른 커플러를 이용하여 코핑부 철근과 기둥철근 연결하는 방법을 나타낸 도면, 및 도 11 은 본 발명의 제1실시예에 따른 내측의 각 기둥철근을 연결할 수 있도록 형성된 개방부를 나타낸 도면이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 교각 코핑부 지상선조립 공법은 교각 기둥철근(160)을 설치하는 기둥설치단계(S10~S20)와 기둥설치와는 별도로 코핑부 철근망(120)을 조립하는 조립단계(S110~S122), 및 조립된 코핑부 철근망(120)을 기둥(160)에 설치하는 연결단계(S124, S126, S22)로 이루어진다.

먼저, 기둥설치단계(S10~S20)는 최초 교각 기둥(160)의 기초를 다지는 기초작업을 수행(S10)한다.

기초작업(S10)이 완료되면, 다음으로 워킹 타워(Walking Tower)(도시하지 않음)를 설치(S12)한 후 기둥작업(S14)을 수행하는데, 기둥작업(S14)은 콘크리트 타설계획에 따라 수행한다. 시공이음의 위치는 도 3 에 도시된 거푸집(134)의 형상 , 교각 기둥철근(162)의 이음위치 등의 시공성에 따라 결정한다.

기둥작업(S10)의 고려사항으로는 첫번째, 시공이음의 위치로써 시공이음은 전단력에 대해 취약해지기 쉬우므로 가능한 전단력이 작은 위치에 만들고 시공이음을 부재의 압축력이 작용하는 방향과 직각으로 전단 저항력이 가능한 커지도록 한다.

두번째, 시공조건으로 1회 콘크리트 타설시 콘크리트 공급 가능량, 다져넣는 속도, 거푸집(134)의 강도와 바람 등에 대한 설치/철거의 용이함, 철근의 길이와 이음위치, 콘크리트의 품질확보 등으로부터 타설 스팬의 높이를 정한다. 이러한 조건 등을 고려하면 교각 콘크리트의 1회 타설 스팬 높이는 3.0~6.0m 정도가 바람직하다.

그리고, 콘크리트 타설시에는 타설전 바닥에 이물질이 남아 있지 않도록 이물질을 완전히 제거하고, 철근간격 및 조립상태에 변형이 발생되지 않도록 유의하며, 콜드 조인트(Cold Joint) 즉, 콘크리트 작업시 경계부가 발생되지 않도록 연속하여 타설한다.

다짐장비로는 거푸집 진동기(도시하지 않음)를 사용할 수도 있으나, 내부진동기(도시하지 않음)를 사용하는 것이 바람직하다. 진동기는 연직으로 사용하고 하부 10cm 정도 삽입되도록 한다.

한편, 콘크리트 타설시에는 도 3 에 도시된 바와 같이 기둥(160)의 최초 스팬 높이 즉 교각의 목적 높이에는 도달하지 않도록 60㎝ 낮게 콘크리트를 타설한다. 따라서 기둥(160)의 최종 스팬의 교각 기둥철근(162)은 콘크리트가 타설되지 않아 60㎝ 정도 외부로 드러나게 되며, 교각 기둥철근(162)의 높이는 동일하도록 한다.

콘크리트 타설이 완료되면, 콘크리트를 양생시키는데, 콘크리트 양생은 콘크리트 타설 후, 수화작용에 의한 수분이 증발되지 않도록 주의하고 급격한 건조로 인하여 균열이 발생되지 않도록 직사광선, 바람 등을 차단한다. 또한, 타설 후, 3~4 시간이 경과한 후 양생포를 덮고 살수하며, 어떠한 충격도 없도록 한다.

한편, 이미 타설한 콘크리트와 새로이 타설한 콘크리트의 이음부 처리에 있어서는 타설한 콘크리트의 이어붓기 면을 와이어 브러시나 치핑(Chipping) 등을 통해 표면을 거칠게 다음, 시멘트 페이스트, 몰타르(mortar) 혹은 습윤면용 에폭시 수지 등을 발라 실런트 처리한 후, 새로운 콘크리트를 이어붓기 한다.

이는 교각 기둥(160)의 최종 스팬상의 코핑부 철근망(120)에 콘크리트를 타설하는 경우에도 동일하게 적용한다.

전술한 바와 같이, 기둥작업(S14)이 완료되면, 다음으로 최종 스팬에 도 4 의 교각 기둥 지그(190)를 설치하고 및 슬리브 홀(도시되지 않음)을 설치(S16)한다.

먼저, 교각 기둥철근(162)은 외측과 내측 2열배근 형태로, 외측과 내측의 철근 간격이 약 100mm 정도로 구성되어 있고 또한 기둥 주철근 사이의 간격이 100mm 내외로 구성되어 있는데, 외측과 내측의 교각 기둥철근(162) 단부에는 도 10 에 도시된 바와 같이 나사산(162a)을 형성하고 그 높이를 일정하게 한다.

한편, 도 4 의 교각 기둥 지그(164)는 후술한 코핑부 철근망(120)의 기둥접속부 철근(129)과의 연결 및 배열의 정확성을 위하여 상기한 교각 기둥철근(162)의 상단부의 나사산(162a) 하부에 설치하는 것으로서, 교각 기둥 지그(164)에 형성된 관통홀(166)에 내ㆍ외측 각각 4개의 교각 기둥철근(162)을 관통시켜 고정시킨 후, 나머지 교각 기둥철근(162)을 교각 기둥 지그(164)에 조립한다. 한편, 교각 기둥 지그(190)는 그 아래에 설치되는 잠금너트(도시되지 않음)에 의하여 고정된다.

이와 같이, 교각 기둥철근(162)에 교각 기둥 지그(164)를 조립한 후에는, 기둥 거푸집(도시되지 않음)을 설치한 후, 콘크리트를 타설(S18)하고, 도 3 에 도시된 앙카 브라켓(Anchor Bracket;154) 및 하부작업대(Pier Band;152)를 설치(S20)한다.

참고로, 설명되지 않은 도면부호(150)는 워크웨이 브라켓(Walkway Bracket)이고, 도면부호(156)는 스프레더 빔(Spreader Beam)이다.

한편, 전술한 바와 같이 교각의 기둥(160)을 설치하는 과정과는 별개로 지상에서는 코핑부 철근망(120)과 도 6a에 도시된 철근망 조립대(132), 및 거푸집(134)(말씀하신 바와 같은 코핑부 철근망과 철근망 조립대로만 작성을 하는 경우 거푸집에 대한 명확한 기재가 다소 모호하게 될 것으로 사료되어 세가지 모두를 기재하였습니다.)을 조립하는 조립단계(S110~S122)을 별도로 수행한다.

먼저, 지반평탄작업(S110)을 실시하는데, 지반평탄작업(S110)은 거푸집(134) 및 코핑부 철근망(120) 설치작업 후 지반의 침하 등에 의한 변위가 발생하지 않도록 하기 위함이다.

지반평탄작업(S110)이 완료되면 철근망 조립대(132)를 설치(S112)하는데, 이 철근망 조립대(132)는 도 6a 에 도시된 바와 같이, 코핑부 철근망(120)을 조립할 수 있도록 하는 구조물로서, 서로 대칭되는 두 개의 구조물이 결합되어 코핑부 철근망(120)의 외형에 대응되게 형성되고, 그 중심에는 코핑부 기둥철근용 지그(190)가 설치될 수 있도록 내측으로 반원형으로 함몰된다. 이러한 철근망 조립대(132)는 각재 등을 이용하여 수평을 유지하도록 한다.

철근망 조립대(132)가 설치된 후에는 작업발판(142), 필러폼(158), 및 거푸집(134) 하부를 설치(S114)한다.

다음, 철근망 조립대(132)에 코핑부 기둥철근용 지그(190)를 설치(S116)하는데, 이는 교각 기둥철근(162)과 코핑부 기둥철근(129)과의 연결 및 배열의 정확성을 위하여 설치된다.

설치과정은 도 5 , 도 6a 및 도 6b 에 도시된 철근망 조립대(132)에 코핑부 기둥철근용 지그(190)를 지지하는 먼저, L형 받침대(180)를 설치한다.

도 5 에 도시된 L형 받침대(180)는 교각 기둥 지그(164) 상부에 노출된 교각 기둥철근(162)의 길이와 이와 연결될 코핑부 기둥철근용 지그(190) 하부에 노출된 코핑부 기둥철근(162)의 길이를 환산하고 이를 통해 코핑부 기둥철근용 지그(190)의 설치높이를 조절할 수 있도록 L형 받침대(180)의 상부에 높이조절장공(182)이 형성된다. 이 높이조절장공(182)은 L형 받침대(180) 상부가 철근망 조립대(132) 내의 홀(도시되지 않음)을 통해 삽입 및 이탈되면서 그 높이를 조절할 수 있도록 한다.

또한, L형 받침대(180)의 하부는 코핑부 기둥철근용 지그(190)를 지지함과 더불어 상하로 관통된 수평이동조절장공(184)이 형성된다.

한편, 코핑부 기둥철근용 지그(190)는 도 6a 와 도 6b 에 도시된 바와 같이, 내ㆍ외측 2열로 배열된 코핑부 기둥철근(129)이 관통할 수 있도록 복수개의 관통공(192)이 2열로 배열되고, 측면에는 상기한 L형 받침대(180)에 지지되게 바람직하게는 6 개의 위치조절턱(194)이 돌출된다.

위치조절턱(194)은 코핑부 기둥철근용 지그(190)가 중심축을 중심으로하여 회전할 수 있도록 원주에 대응하여 수평회전조절장공(196)이 관통형성된다.

고정부재(198)는 코핑부 기둥철근용 지그(190)의 회전 및 이동을 지지함과 더불어 L형 받침대(180)에 고정되게 하는 것으로서, 수평이동조절장공(184)과 수평회전조절장공(196)을 관통하여 수평이동조절장공(184)과 수평회전조절장공(196)의 범위 내에서 코핑부 기둥철근용 지그(190)가 이동 및 회전할 수 있도록 한다.

따라서, L형 받침대(180)의 하부에 위치조절턱(190)을 통해 지지되는 코핑부 기둥철근용 지그(190)는 L형 받침대(180)에 의해 수평회전 또는 수평이동되고, 또한, L형 받침대(180)는 철근망 조립대(132)의 홈에 일정범위 내에서 수직으로 이동됨으로써 정확한 설치위치에 설치될 수 있다. 이와 같이, 코핑부 기둥철근용 지그(190)가 정확한 위치에 도달하면, 상기한 고정부재(198)에 의해 체결되어 고정된다.

코핑부 기둥철근용 지그(190)가 설치된 후에는, 다음으로 코핑부 철근망(120)을 조립(S118, S120)하는 과정을 수행한다.

코핑부 철근망(120)을 조립하는 순서는 먼저 코핑부 하면철근을 배열한 후, 코핑부 기둥철근(129)를 설치하고, 나머지 코핑부 철근망(120)을 조립한다.

먼저 하단부에 나사산(129a)이 형성된 코핑부 기둥철근(129)을 상기한 코핑부 기둥철근용 지그(190)의 홀(192)을 관통하여 필러 폼(158)의 하향으로 일정한 길이 바람직하게는 40㎝ 정도 나오도록 하여 코핑부 기둥철근(129)을 조립(S120)한 후, 준비철근, 전단철근, 헌치철근, 수평폐합철근, 상부주철근 및 도 15 에 도시된 슈철근(300)의 순서로 나머지 코핑부 철근망(120)을 설치(S122)한다.

특히, 코핑부 철근망(120)은 인양시 코핑부 철근망(120) 자체의 흐트러짐 또는 변형을 방지하기 위해 보강철근(121)을 설치하고 용접과 반생결속을 한다.

먼저, 보강철근(121)은 도 7 에 도시된 바와 같이 양단부가 절곡되어 후술할 인양구(110)의 와이어(14)가 설치되는 지점에 코핑부 철근망(120)의 폭을 가로질러 설치되는데, 보강철근(121)의 양단부는 전단철근(126)과 용접됨과 더불어 중심은 상부철근(122)과 반생(128)으로 결속된다.

게다가, 코핑부 철근망(120)의 전단철근(126)은 도 8 에 도시된 바와 같이, 하부철근(127)과 교차되는 지점에 역시 반생(128)으로 결속된다.

보강철근(121)이 설치되는 갯수는 1주식인 경우 5개가 바람직하고, 코핑부 철근망(120)의 크기에 따라 다양하게 채용될 수 있다. 이는 후술한 2주식 내지 4주식의 경우에도 동일하게 적용된다.

코핑부 철근망(120) 조립이 완료된 후에는 슈 점검용 앰비드 앵커(도시되지 않음) 및 거푸집(134) 측부를 설치(S122)한다.

이후, 거푸집(134)과 코핑부 철근망(120)을 기둥(160)에 각각 연결하는 연결단계(S124,S126,S20)를 별도로 수행하는데, 먼저, 거푸집(134)를 양중 및 설치(S124)하고, 다음 코핑부 철근망(120)을 양중하여 설치한다.

특히, 코핑부 철근망(120)을 인양하는 경우, 도 9a, 9b 와 같이 별도의 인양구(110)를 사용한다.

인양구(110)는 코핑부 철근망(120) 인양시에 코핑부 철근망(120)의 변형을 방지하고 코핑부 철근망(120)의 중량을 균등하게 분포시키는 것으로서, 코핑부 철근망(120)의 상면에 대응하여 길이방향으로 길게 형성된 주빔(111)과 양단부가 상기한 주빔(111)과 직각으로 연결되는 보강빔(112), 및 주빔(111)의 양측에 대각선으로 교차하는 크로스빔(113)으로 이루어진다.

또한, 주빔(111)의 양측 상면과 하면에 각각 네 개씩 총 16개의 인양고리(114,115)가 형성되는데, 주빔(111) 상면의 인양고리(114)는 크레인(1)의 후크(2)와 와이어(12)를 통해 연결되고, 주빔(111) 하면의 인양고리(115)에는 하단에 샤클(116)이 설치되는 와이어(14)가 설치된다.

한편, 상기한 샤클(116)과 연결되어 코핑부 철근망(120)을 양중할 수 있도록 하는 철근망 와이어(16)가 코핑부 철근망(120)을 가로질러 설치된다.

철근망 와이어(16)가 설치되는 방법은 첫번째, 도 9a 에 도시된 바와 같이, 코핑부 철근망(120)의 양측에 설치된 인접한 두 개의 보강철근(121)과 평행하게 코 핑부 철근망(120)을 가로질러 그 양단부가 상기한 샤클(116)에 각각 연결하는 방법과, 도 9b 에 도시된 바와 같이 코핑부 철근망(120)의 양측에 설치된 인접한 두 보강철근(121)과 수직하게 코핑부 철근망(120)의 길이방향으로 설치되어 그 양단부가 상기한 샤클(116)에 각각 연결되는 방법이 있다.

따라서, 보강철근(121)에 의해 코핑부 철근망(120)이 지지되어 인양구(110)로 인양되는 경우 코핑부 철근망(120)의 중량이 집중되지 않고 균형을 이루게 되어 코핑부 철근망(120)의 흐트러짐이나 변형을 방지할 수 있다.

이와 같이, 코핑부 철근망(120)이 인양한 후, 다음으로 교각 기둥철근(162)과 각각 연결하여 코핑부 철근망(120)을 기둥(160)의 상단에 설치된다.

이 때, 교각 기둥철근(162)과 코핑부 기둥철근(129)을 연결하는데, 코핑부 기둥철근(129)의 갯수가 적을 경우에는 코핑부 기둥철근(129) 전체를 코핑부 철근망(120)에 배근하여 교각 기둥철근(162)과 일괄 연결한다.

반대로, 코핑부 기둥철근(129)의 갯수가 많을 경우에는 코핑부 철근망(120) 조립시에 코핑부 기둥철근(129)의 일부만을 먼저 배근하여 코핑부 기둥철근(129)의 기준위치를 확보하고, 코핑부 철근망(120) 거치후 코핑부 철근망(120) 상부에서 나머지 코핑부 기둥철근(129)을 코핑부 철근망(120)을 관통시켜 교각 기둥철근(162)과 연결한다.

이들 기둥철근(129,162)의 연결은 커플러(200)에 의해 이루어지는데, 커플러(200)는 중공의 원통형으로 형성되어 내측면에 나사산(도시되지 않음)이 형성되어 그 양단부에 각각 교각 기둥철근(162)의 나사산(162a)과 코핑부 기둥철근(129)의 나사산(129a)이 나사결합됨으로써 철근의 겹이음에 비해 그 기계적 강도도 향상시킬 수 있다.

한편, 커플러(200)를 이용한 연결에 있어서, 교각 기둥철근(162)은 전술한 바와 같이, 외측 및 내측 2열배근 형태로, 외측과 내측의 교각 기둥철근(162) 간격이 약 100mm 정도로 구성되어 있고, 외측간 또는 내측간 교각 기둥철근(162)의 100mm 내외로 구성되어 있다. 이 경우 외측 교각 기둥철근(162)을 연결하는 커플러(200)는 작업자가 손쉽게 연결할 수 있으나 내측 교각 기둥철근(162)을 연결하는 커플러(200)는 외측 교각 기둥철근(162)의 조밀성으로 커플러(200) 연결이 어려워 작업이 불가능하다.

이러한 이유로 상술한 바와 같은 코핑부 기둥철근(129)이 40㎝ 정도 아래로 내려와 코핑부 기둥철근용 지그(164)와 교각 기둥 지그(190) 사이에 형성된 높이 약 1m 정도의 공간으로 출입할 수 있도록 도 11 에 도시된 바와 같이, 각 기둥철근(129,164)을 절개한 개방부(170)를 형성하여 이 개방부(170)를 통해 작업자가 상기한 코핑부 기둥철근(129) 내부로 들어가 내측의 커플러(200)를 연결할 수 있도록 한다.

이와 같이 커플러(200)를 통한 내측 기둥철근(129,162) 끼리의 연결작업이 완료되면 마지막으로 커플러(200)를 통해 절개한 부분의 코핑부 기둥철근(129)을 다시 연결하여 마무리한다.

전술한 단계를 거쳐 코핑부 기둥철근(129)과 교각 기둥철근(162)이 연결되어 코핑부 철근망(120) 설치가 완료(S22)되면, 지름 1.0m 공간의 원형 반달폼(도시되 지 않음)을 각 기둥철근(129,162) 주위에 설치하고, 거푸집(134) 측부를 설치(S24)한 후, 코핑부 철근망(120)에 콘크리트를 타설(S26)한다.

다음, 앵커브라켓(154) 및 하부작업대(152)를 해체(S28)한 후, 거푸집(134) 측부와 작업발판(142), 트러스거더(140) 및 필러 폼(158)을 해체(S30)하고, 거푸집(134) 하부를 해체(S32)하여 거푸집(134) 해체를 완료(S34)한다.

다음은 본 발명에 따른 2주식 교각 코핑부의 지상선조립 공법에 대해 설명한다.

참고로, 2주식 교각 코핑부의 지상선조립 공법은 3주식, 4주식에도 동일하게 적용되며 그 예로 2주식 교각 코핑부를 조립하는 시공방법을 설명한다.

도 12 는 본 발명의 제2실시예에 따른 교각 코핑부 철근망이 인양되어 탑재되는 과정을 나타낸 도면, 도 13a 는 도 12 의 인양구를 이용한 인양방법을 나타낸 도면, 도 13b 는 도 12 의 인양구를 이용한 다른 인양방법을 나타낸 도면, 도 14 는 본 발명의 제2실시예에 따른 2개소 연결작업의 시공오차를 나타낸 도면, 도 15a 는 도 14 의 δ₁ 의 보정방법을 나타낸 도면, 도 15b 는 도 14 의 δ₁ 의 보정방법을 나타낸 도면, 도 15c 는 도 14 의 δ₂ 의 보정방법을 나타낸 도면이다.

도 12 에 도시된 바와 같이, 2주식 교각 또한 1주식 교각의 코핑부 조립 방법과 동일하다.

이하 설명은 제1실시예와 동일한 부분에 있어서는 간단히 설명한다.

먼저, 도 2 에 도시된 바와 같이, 기초작업을 실시하고 기둥작업을 한 후 기 둥(260)에 교각 기둥 지그(도시되지 않음)를 설치하고 슬리브 홀(도시되지 않음)을 형성한 후, 앵커 브라켓(254)과 하부 작업대(252) 및 거푸집(233,234,235)을 양중하여 설치하며, 거푸집(233,234,235)과 별도로 코핑부 철근망(220)을 양중하여 설치한다. 이러한 과정은 전술한 바와 같다.

참고로, 설명되지 않은 도면부호(256)은 스프레더 빔이고, 도면부호(250)은 워크웨이 브라켓이다.

이러한 과정과 함께 지상에서는 코핑부 철근망(220)을 조립하는 과정을 함께 진행한다.

먼저, 지반평탄작업을 수행하고 철근망 조립대(132)를 설치한 후 교각 기둥 지그(도시되지 않음)를 설치한다. 이후 코핑부 철근망(220)을 조립한다.

코핑부 철근망(220)에는 인양시에 코핑부 철근망(220) 인양을 위해 도 12a 와 12b 에 도시된 바와 같이, 보강철근(221)을 배근한다. 이는 배근방법은 제1실시예와 동일하다.

단지, 제1실시예에서는 인양구(110)의 보강빔(112)이 5개이고 양측에 크로스빔(113)이 설치되었으나, 제2실시예에서는 6개의 보강빔(212)이 설치되고 양측과 중앙 총 세개의 크로스빔(213)이 설치된다.

또한, 주빔(211)의 상면에는 총 8 개의 제1인양고리(214)가 형성되어 크레인(1)의 후크(2)와 와이어(12)를 통해 연결되고, 하면에는 12 개의 제2인양고리(215)가 형성되어 와이어(14)를 통해 샤클(216)과 연결된다.

샤클(216)에는 코핑부 철근망(220)을 인양할 수 있도록 제1실시예와 동일한 방법으로 연결된 철근망 와이어(16)이 연결된다.

이와 같이 형성된 인양구(110)는 제1실시예와 동일한 방법으로 코핑부 철근망(220)을 인양한다.

인양구(210)에 의해 인양된 코핑부 철근망(220)의 코핑부 기둥철근(229)은 커플러(200)에 의해 교각 기둥철근(262)과 연결되어 기둥(260)에 설치된다.

코핑부 철근망(220)이 설치된 후에는 거푸집(233,234,235)을 설치하고 콘크리트를 타설한 후, 거푸집과 앵커 브라켓(254), 하부 작업대(252)를 해체하며, 마지막으로 거푸집(233,234,235)을 해체하여 작업을 완료한다.

특히, 상기한 2주식 교각 설치공정에서는 도 13 에 도시된 바와 같이 2개소 연결에 따른 x축과 y축 방향으로 기둥 시공오차(δ₁ , δ₂)가 발생할 수 있다.

이 경우, 시공오차(δ₁)의 오차보정방법은 거푸집(233,234.235)에서 보정한다.

즉, 도 15a, 15b 에 도시된 바와 같이 제1,제2,제3거푸집(233,234,235) 각각에 복수개의 설치공(312)이 형성된 연결부재(310)를 설치한다.

먼저, 제1거푸집(233)과 제2거푸집(234)을 인양하여 이들을 기둥(260)의 정확한 위치에 설치한 후, 마지막으로 제3거푸집(235)을 제1거푸집(233)과 제2거푸집(234)에 사이에 위치시켜 시공오차(δ₂)에 해당하는 넓이 만큼의 연결부재(320)를 그 사이에 위치시킨 다음, 별도의 고정부재(도시되지 않음)를 설치공(312)에 관통시켜, 연결부재(320)를 제1,제3 거푸집(233,235) 사이에 그리고, 제2,제3 거푸집(234,235) 사이에 고정시킨다.

시공오차(δ₂)의 오차보정방법은 도 15c 에 도시된 바와 같이 슈철근(300) 배근시에 보정한다.

슈철근(300) 배근시, 코핑부 철근망(220) 상단의 정확한 위치에 슈철근(300)을 배근할 경우 상기한 시공오차(δ₂)의 오차만큼 해당 부분을 크게 하여 배근함으로써 시공오차(δ₂)를 보정할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서 이것에 착안하여 교각 기둥 지그의 방향성 및 피복 등에 대한 제원을 철근공장에 보내주고, 이 제원에 따라 공장에서 코핑부 철근망을 제작한 후에 현장까지 운송하면 크레인이 대기하고 있다가 인양 및 거치할 수 있다.

이러한 방법은 현장에서는 기둥까지만 시공하고 원하는 시기에 코핑부 철근망을 배달시키는 형태로서 본 공법 적용 시 현장에 설치하여야 하는 철근망 조립대의 필요공간을 만들지 않아도 되고, 공장제작 이라는 특성에 의해 철근 손실율의 감소와 품질확보가 용이하다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 코핑부 철근망 조립 작업을 고공에서 하지않고 지상에서 하므로 노무 강도를 격감시키고, 작업의 효율성을 증대시키며 추락 위험 등 작업안정성을 확보할 수 있다. 또한, 철근 배근 방법의 변경에 따른 투입 인력을 절감할 수 있다.

게다가, 지상선조립에 의해 코핑부 철근망의 조립을 지상에서 미리 작업하므로 크리티컬 공정인 코핑부 철근망 조립 공사기간을 단축시킬 수 있다.

Claims (16)

1주식 내지 4주식 교량의 교각 코핑부 조립 공법에 있어서,

상기 교각의 기둥에 설치되는 교각 기둥철근의 상부가 외부로 돌출되도록 상기 기둥을 설치하는 기둥설치단계;

상기 코핑부의 외관을 형성하는 거푸집을 설치하고, 상기 교각 기둥철근과 연결되도록 하향으로 돌출된 코핑부 기둥철근을 구비하는 코핑부 철근망을 철근망 조립대를 이용하여 지상에서 조립하는 조립단계; 및

상기 거푸집을 상기 기둥에 설치하는 한편, 상기 코핑부 철근망을 인양하여 상기 코핑부 기둥철근의 하단과 상기 교각 기둥철근을 연결하여 상기 기둥에 상기 코핑부 철근망을 설치하는 연결단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 1 항에 있어서, 상기 연결단계는

상기 교각 기둥철근의 상단부와 상기 코핑부 철근망의 하단부에 나사산을 형성하는 한편, 내부에 나사산이 형성된 중공의 커플러 양단에 상기 교각 기둥철근의 상단부와 코핑부 기둥철근의 하단부가 각각 나사결합되어 연결되는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 2 항에 있어서, 내ㆍ외측 2열로 배열되는 상기 교각 기둥철근과 코핑부 기둥철근의 내부로 출입할 수 있도록 일부를 절개하여 내부에서 상기 내측의 교각 기둥철근과 코핑부 기둥철근을 상기 커플러로 연결할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 1 항에 있어서, 상기 코핑부 철근망은

상기 코핑부 철근망의 폭을 가로질러 양단부가 상기 코핑부 철근망의 전단철근과 용접됨과 더불어 중심부가 상기 코핑부 철근망의 상부철근과 반생으로 결속되는 보강철근을 복수개 설치하고, 상기 코핑부 철근망의 전단철근과 하부철근이 교차되는 지점은 반생으로 결속하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 4 항에 있어서, 상기 연결단계는

상기 크레인의 후크 및 코핑부 철근망과 와이어로 연결된 인양구를 통해 상기 코핑부 철근망을 인양하여 상기 코핑부 철근망의 변형 및 흐트러짐을 방지하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 5 항에 있어서, 상기 인양구는

주빔과, 양단이 상기 주빔에 수직하게 연결되는 보강빔, 및 서로 교차되어 각 단부가 상기 주빔에 연결되는 크로스빔이 설치되어 상기 주빔의 상면에 상기 와이어를 통해 상기 크레인의 후크와 연결되는 제1인양고리가 형성되고, 하면에는 상 기 코핑부 철근망에 설치된 철근망 와이어와 연결되는 샤클과 와이어를 통해 연결되는 제2인양고리를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 6 항에 있어서, 상기 철근망 와이어는

상기 코핑부 철근망 양측에 각각 설치된 인접한 2 개의 보강철근에 수직하게 설치되어 양단부가 상기 샤클에 연결되는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 6 항에 있어서, 상기 철근망 와이어는

상기 코핑부 철근망의 폭을 가로질러 양단부가 상기 샤클에 연결되는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 3 항에 있어서, 상기 연결단계는

상기 코핑부 기둥철근의 일부만을 배근하여 상기 코핑부 기둥철근의 위치를 확보하고 상기 코핑부 철근망 거치한 후, 상기 코핑부 기둥철근을 상기 코핑부 철근망에 통과시켜 상기 교각 기둥철근과 연결하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 3 항에 있어서, 상기 연결단계는

상기 코핑부 기둥철근 전체를 배근하여 상기 교각 기둥철근과 일괄적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 3 항에 있어서, 상기 연결단계는

상기 교각 기둥철근 상단에 설치되어 상기 교각 기둥철근이 관통하는 교각 기둥 지그를 설치하고, 상기 코핑부 기둥철근의 하단에 설치되어 상기 코핑부 기둥철근이 관통하는 코핑부 기둥철근용 지그를 이용하여 상기 교각 기둥 지그와 동일한 조건으로 상기 코핑부 기둥철근을 배열 및 조립하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 11 항에 있어서, 상기 코핑부 기둥철근용 지그는

외측면에 측방으로 돌출된 위치조절턱이 형성되고, 상기 위치조절턱에는 상기 코핑부 기둥철근용 지그의 원주에 대응하여 수직으로 관통된 수평회전조절장공이 형성되는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 12 항에 있어서, 상기 코핑부 기둥철근용 지그는

L자 형의 L형 받침대에 설치되어 상기 교각 기둥 지그의 높이 및 위치에 따라 높이 및 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 13 항에 있어서, 상기 L형 받침대는

상기 코핑부 기둥철근용 지그의 높이를 조절할 수 있도록 그 상부에 높이조절장공이 형성되어 상기 교각 기둥 지그의 높이에 대응하여 상기 철근망 조립대의 홈에 끼워져 설치되고, 상기 코핑부 기둥철근용 지그를 수평회전 및 위치를 변경시킬 수 있도록 하부가 상기 수평회전조절공과 수직한 방향으로 길게 형성된 수평이동조절공이 형성되어 상기 수평회전조절공과 수평이동조절공을 관통하는 고정부재를 통해 상기 코핑부 기둥철근용 지그를 일정한 범위 내에서 수평회전 및 위치를 변경하는 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 1 항 내지 제 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2주식 내지 4주식 교각의 기둥에 발생되는 시공오차는 상기 거푸집을 상기 기둥에 대응하여 개별적으로 조립하고 설치한 후, 서로 연결하여 소거하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2주식 내지 4주식 교각의 기둥에 발생되는 시공오차는 상기 코핑부 철근망의 슈철근 길이를 발생된 오차범위만큼 조절하여 소거하는 것을 특징으로 하는 교각 코핑부 지상선조립 공법.

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