KR100631029B1 - 피씨플레이트 조립체 및 그 피씨플레이트 조립체를 이용한피씨플레이트 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철근 콘크리트를 재료로 하여 프리캐스트 방식으로 제작되며, 교량의 거더에 결합되는 본체와, 일부는 상기 본체 내부에 매설되고, 나머지는 상기 본체의 상면으로 노출되는 돌출구조체를 갖춘 피씨플레이트; 및 일방향으로 길게 형성되어 그 일단부측에서 상기 피씨플레이트의 돌출구조체에 고정되며 타단부는 상기 피씨플레이트 본체의 옆쪽으로 돌출되어 나온 고정부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체를 제공한다.

Description

피씨플레이트 조립체 및 그 피씨플레이트 조립체를 이용한 피씨플레이트 설치방법{Precasted concrete plate assembly and the construction method using thereof}

도 1은 종래의 교량의 슬래브를 시공하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨플레이트 조립체의 피씨플레이트를 도시한 도면.

도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ의 단면도.

도 5는 도 3에 도시된 피씨플레이트에 고정부재를 결합시킨 피씨플레이트 조립체의 일예를 도시한 도면.

도 6는 도 3에 도시된 피씨플레이트의 하면에 마련된 위치고정수단을 설명하기 위한 도면.

도 7은 교량 거더의 상면을 통하여 노출된 전단철근을 나타낸 도면.

도 8은 도 5에 도시된 피씨플레이트 조립체를 고정부재를 이용하여 거더의 고정시킨 상태를 설명하기 위한 도면.

도 9는 도 6에 도시된 위치고정수단을 이용하여 피씨플레이트 조립체와 거더 사이의 상대이동을 방지하는 것을 설명하기 위한 도면.

도 10은 도 5에 도시된 피씨플레이트 조립체를 교량 거더의 상면에 거치시킨 상태의 일예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 피씨플레이트 20 : 고정부재

11 : 피씨플레이트 본체 15 : 돌출구조체

30 : 앵글

본 발명은 피씨플레이트 조립체 및 그 피씨플레이트 조립체를 이용한 피씨플레이트 설치방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량의 양 측단부의 거푸집 및 지지구조물의 사용없이도 시공이 가능한 피씨플레이트 조립체 및 그 피씨플레이트 조립체를 이용한 피씨플레이트 설치방법에 관한 것이다.

일반적인 교량의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 간격을 두고 지면상으로 입설되는 다수의 교각(1)과, 상기 각 인접된 교각(1)의 상면간에 일정 간격을 두고 수평방향으로 병렬 배치되는 거더(2)와, 상기 거더(2)의 처짐 보강을 위해 각 인접된 거더(2)사이에 일정 간격을 두고 상기 거더(2)와 직교하는방향으로 설치되는 크로스빔(3)과, 상기 거더(2)의 상부에 배치되는 슬래브(4)로 이루어져 있다.

종래에 있어서 교량의 상부공사에 해당하는 슬래브(4)의 시공은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 거더(2)들 사이 및 교량의 양 측면 단부에 거푸집(5) 과 상기 거푸집(5)을 지지하기 위한 지지구조물(6)을 설치하여야 하고, 그 거푸집 위에 철근을 배근한 후 콘크리트를 현장타설한 후 그 콘크리트를 양생시킴으로써 이루어져 왔다.

상기 거푸집(5)은 콘크리트를 부어 슬래브(4)를 형성하기 위한 틀이고, 지지구조물(6)은 말 그대로 상기 거푸집(5)이 콘크리트의 무게로 인해 아래로 처지거나 무너지는 것을 방지하기 위한 구조물이다. 이러한 거푸집(5)과 지지구조물(6)들은 시공이 완료된 후에는 교량의 미관을 고려하거나, 슬래브(4)의 하부 콘크리트에 균열이 발생하였을 때 육안 식별이 가능하도록 하여, 교량의 유지 보수를 용이하게 할 수 있도록 하기 위해 반드시 해체 및 제거되어야 한다. 이러한 거푸집(5) 및 지지구조물(6)의 해체나 제거과정에 많은 인력과 장비가 투여되어야 하므로, 공사비용 증가의 한 원인이 되며, 해체 및 제거작업 과정에서 상기 거푸집(5)이나 지지구조물(6)을 구성하는 자재가 낙하되거나, 작업자가 추락하는 등의 안전사고 위험이 늘 존재하는 문제점이 있다.

이러한 거푸집(5) 및 지지구조물(6)이 없이, 교량의 슬래브(4) 시공이 가능하도록 하기 위해, 피씨플레이트를 이용한 슬래브 시공방법이 제시되고 있다. 이러한 기존의 피씨플레이트를 이용한 슬래브 시공방법은 인접하는 두 개의 거더(2)의 상면위에 피씨플레이트의 양단부를 각각 거치시키고 그 거치된 피씨플레이트를 하부거푸집의 대용으로 사용하는 방법이므로, 교량의 양 측면 단부에 해당하는 캔틸래버부에는 적용이 불가능하다. 따라서, 교량의 캔틸래버부의 슬래브를 시공하기 위해서는 여전히 거푸집(5) 및 지지구조물(6)을 설치할 필요가 남아 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 제반 문제점들을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 교량 슬래브의 양 측면단부에 위치하는 캔틸레버부를 프리캐스팅 방식에 의해 피씨플레이트로 제작하여 거더에 거치시킨 후, 상기와 같이 거치시킨 상기 피씨플레이트를 교량 슬래브의 캔틸래버부의 하부거푸집으로 사용할 수 있도록 함으로써 별도의 하부거푸집이나 지지구조물 없이 교량의 슬래브를 시공할 수 있는 피씨플레이트 조립체 및 그 피씨플레이트 조립체를 이용한 피씨플레이트 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 본 발명은, 상기 거푸집이나 지지구조물 없이 교량 슬래브를 시공할 수 있도록 함으로써, 거푸집 및 지지구조물의 해체에 소요되는 인력 및 시간을 획기적으로 단축하고, 상기 작업에서 발생할 수 있는 안전사고의 위험을 줄일 수 있는 피씨플레이트 조립체 및 그 피씨플레이트 조립체를 이용한 피씨플레이트 설치방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

철근 콘크리트를 재료로 하여 프리캐스트 방식으로 제작되며, 교량의 거더에 결합되는 본체와, 일부는 상기 본체 내부에 매설되고, 나머지는 상기 본체의 상면으로 노출되는 돌출구조체를 갖춘 피씨플레이트; 및

일방향으로 길게 형성되어 그 일단부측에서 상기 피씨플레이트의 돌출구조체에 고정되며 타단부는 상기 피씨플레이트 본체의 옆쪽으로 돌출되어 나온 고정부 재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체를 제공한다.

상기 피씨플레이트는, 상기 피씨플레이트와 상기 거더 사이의 상대이동을 방지하기 위한 위치고정수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 위치고정수단은, 상기 피씨플레이트 본체의 하면에 고정되는 고정부와, 상기 거더의 측면에 접촉되는 접촉부를 가지는 앵글인 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트 본체는 그 하면에, 상기 고정부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 홈과, 상기 홈의 내부에서 상기 고정부재의 길이방향을 따라 이동가능한 너트와, 상기 너트의 외경보다는 작고 그 내경 보다는 큰 폭을 가지며 상기 고정부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 슬릿을 가지는 홈마개를 구비하며,

상기 앵글의 고정부에는 관통공이 마련되어 있고,

상기 위치고정수단은 상기 앵글의 고정부에 마련된 관통공을 관통하여 상기 너트에 체결되는 볼트를 더 포함하고 있어서,

상기 앵글을 상기 피씨플레이트의 본체 하면에 결합시킬때 그 결합위치를 변경시킬 수 있는 것이 바람직하다.

상기 돌출구조체는 제1돌출구조체와 제2돌출구조체로 구성되어 있으며,

상기 제1돌출구조체는 상기 피씨플레이트 본체의 내부에 매립되는 직사각형의 제1판과, 상기 제1판의 중심부에서 그 판에 수직한 방향으로 연장되며 일부는 상기 피씨플레이트 본체의 내부에 매립되고 나머지는 상기 피씨플레이트 본체의 상면을 통하여 외부로 노출되는 제2판을 포함하고 있고,

상기 제2돌출구조체는, 상기 본체내에 서로 나란하게 매립되며, 상기 거더의 폭방향으로 길게 배치된 한 쌍의 트러스철근과 상기 한 쌍의 철근의 중앙상부의 상기 본체의 외부로 노출되는 위치에, 상기 한 쌍의 철근과 나란히 배치되는 래티스바와 상기 거더의 폭방향으로 마련되어, 상기 한 쌍의 철근과 상기 래티스바를 서로 연결하는 복수의 연결철선을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트 본체의 압축강도는 상기 피씨플레이트 본체의 위에 현장타설되어 교량의 슬래브를 형성하는 콘크리트의 압축강도보다 작지 않은 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트 본체의 두께는 50mm이상이고 상기 교량의 슬래브 두께의 60% 이하인 것이 바람직하다.

한편 본 발명은,

교각의 상부에 다수의 거더를 거치하고, 상기 거더의 상부에 피씨플레이트를 설치하는 피씨플레이트 설치방법에 있어서,

철근 콘크리트를 재료로 하여 프리캐스트 방식으로 제작되는 본체와, 일부는 상기 본체 내부에 매설되고, 나머지는 상기 본체의 상면으로 노출되는 돌출구조체를 포함한 피씨플레이트를 제작하는 단계;

상기 제작된 피씨플레이트의 일단부를 상기 거더의 상면에 거치시키는 피씨플레이트 거치단계;

고정부재의 일단부는 상기 피씨플레이트의 돌출구조체에 고정하고, 타단부는 상기 거더의 상면으로 노출된 전단철근에 결합하여 피씨플레이트를 상기 거더에 고정하는 피씨플레이트 고정단계;

포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 설치방법을 제공한다.

상기 피씨플레이트 거치단계 이전에,

상기 피씨플레이트가 상기 거더상에 설치되는 위치의 거더상면에, 상기 피씨플레이트가 상기 거더의 상면에서 미끄러지지 않고 고착될 수 있도록 시멘트 모르타르를 도포하는 모르타르 도포단계;

를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트 거치단계 이전에,

상기 피씨플레이트가 상기 거더상에 설치되는 위치의 거더상면에, 상기 피씨플레이트가 상기 거더의 상면에서 미끄러지지 않도록 하고, 현장타설 콘크리트의 누출을 방지하기 위해 고무판을 설치하는 고무판 설치단계;

를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트 고정단계 이전에,

상기 피씨플레이트와 상기 거더 사이의 상대이동을 방지하기 위한 위치고정수단을 설치하는 피씨플레이트 위치고정단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트를 이루는 콘크리트의 압축강도는 상기 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 작지 않는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피씨플레이트 조립체의 피씨플레이트를 도시한 도면, 도 4는 도 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ의 단면도, 도 5는 도 3에 도시된 피씨플레이트에 고정부재를 결합시킨 피씨플레이트 조립체의 일예를 도시한 도면, 도 6는 도 3에 도시된 피씨플레이트의 하면에 마련된 위치고정수단을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 피씨플레이트 조립체(100)는 교량의 하나의 구성요소인 거더(2)의 상면에 거치되는 구조물로서, 특히 교량의 양 측단부에 있는 거더(2)의 측단부에 거치되는 구조물이다. 예를 들어 좌측단에 있는 거더(2)에 있어서는 거더 상면의 좌측에 캔틸레버(cantilever)형태로 거치되는 구조물이다. 상기 피씨플레이트 조립체(100)는 교량의 슬래브의 건설시에 교량건설 현장에서 타설되는 현장타설 콘크리트의 하부에 배치되어, 그 현장타설 콘크리트와 함께 교량의 상판 즉 슬래브를 구성한다.

상기 피씨플레이트 조립체(100)는 피씨플레이트(10)와 고정부재(20)와 위치고정수단을 포함하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 피씨플레이트(10)는 피씨플레이트 본체(11)와 돌출구조체(15)를 포함하고 있다.

상기 피씨플레이트 본체(11)는 철근 콘크리트를 재료로 하여 프리캐스트(precast) 방식으로 제작되며, 교량의 거더(2)에 결합된다. 프리캐스트 방식으로 제작된다는 의미는 철근콘크리트의 현장타설에 의해 제작되는 것이 아니라 피씨플레이트 생산 전용 공장에서 제작되는 것을 의미한다.

상기 피씨플레이트 본체(11)는 일방향으로 긴 직육면체 형상으로서, 상면 (111)과 하면(112)을 가지고 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 피씨플레이트 본체(11)의 하면(112)에는 홈(121)과 너트(122)와 홈마개(123)가 구비되어 있다. 상기 홈(121)은 상기 고정부재(20)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 있다. 상기 너트(122)는 상기 홈(121)의 내부에 마련되어 있다. 상기 너트(122)는 상기 홈(121)의 내부에서 고정부재(20)의 길이방향을 따라 이동가능하다. 이때 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향은 상기 고정부재(20)의 길이방향과 동일하다. 따라서 상기 너트(122)는 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향으로 이동이 가능하다. 상기 홈마개(123)는 상기 홈(121)의 마개로서, 상기 너트(122)를 상기 홈(121) 내부에 가두는 역할을 한다. 상기 홈마개(123)에는 상기 너트(122)의 외경보다는 작고, 그 내경보다는 큰 폭을 가지며 상기 고정부재(20)의 길이방향을 따라 길게 형성된 슬릿(124)이 마련되어 있다.

상기 피씨플레이트 본체(11)를 이루는 콘크리트의 압축강도는 상기 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 작지 않은 것이 바람직하다. 이는 피씨플레이트 본체(11)의 압축강도가 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 큰 것이 구조적으로 안정적이고, 그 압축강도가 약할 경우에는 운반과정에서 균열이 발생할 가능성이 생기기 때문이다.

상기 피씨플레이트 본체(11)의 두께는 50mm이상이고, 상기 슬래브의 두께의 60%이하가 되도록 한다. 피씨플레이트 본체(11)의 두께가 50mm이하인 경우에는 그 단면이 너무 작아 전체적인 강도가 떨어짐으로 인해 운반하는 과정에서 균열이 발생하는 등의 문제점이 생길 가능성이 매우 높다. 또한 상기 피씨플레이트 본체(11) 의 두께가 슬래브의 두께의 60%이상인 경우에는 상기 현장타설 콘크리트의 두께가 상기 본체(11)의 두께에 비해 상대적으로 얇으므로, 상기 피씨플레이트 본체(11)의 상부에 타설되는 현장타설 콘크리트 중 피씨플레이트(10)와 피씨플레이트(10)가 서로 이어지는 이음부에 균열이 발생하기 쉽고, 상기 본체(11)가 너무 두꺼운 경우에는 본체(11)의 자중이 커져 시공시 운반이나 설치 과정에서 콘크리트에 균열이 발생하는 문제가 생길 수도 있고, 운반이나 설치를 위해 보다 큰 하중을 지탱할 수 있는 장비를 사용해야하는 등의 문제가 발생하게 되므로, 그 두께를 일정한 정도 즉 슬래브 두께의 60% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 피씨플레이트 본체(11)의 내부에는 철근(113)이 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이 방향 및 폭방향으로 일정간격을 두고 배근되어 있으며, 경우에 따라서 높이 방향으로 배근될 수도 있다. 상기 철근(113)은 일반적으로 사용되는 이형철근을 사용할 수 있으며, 상기 철근의 규격과 그 배치간격 등은 구조계산에 의해 적절히 선택할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출 구조체(15)는 제1돌출구조체와 제2돌출구조체를 포함하고 있다.

상기 제1돌출구조체는 제1판(151)과 제2판(152)를 포함하고 있다. 상기 제1판(151)은 직사각형의 판으로서 상기 피씨플레이트 본체(11)의 내부에 매립된다. 상기 제2판(152)는 상기 제1판(151)의 중심부에서 상기 제1판(151)에 수직한 방향으로 연장되며 일부는 상기 피씨플레이트 본체(11)의 내부에 매립되고 나머지는 상기 피씨플레이트 본체(11)의 상면(111)을 통하여 외부로 노출된다.

상기 제2돌출구조체는 한 쌍의 트러스철근(153)과 래티스바(154)와 복수의 연결철선(155)으로 구성된다.

상기 한 쌍의 트러스철근(153)은 상기 피씨플레이트 본체(11) 내에 서로 나란하게 매립되고, 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향으로 길게 배치되어 있다.

상기 래티스바(154)는 상기 한 쌍의 트러스철근(153)의 중앙상부에 배치되는데, 래티스바(154)를 상기 트러스철근(153)들로 부터 소정거리만큼 이격시켜 상기 피씨플레이트 본체(11)의 외부에 위치하도록 한다. 상기 래티스바(154)는 상기 트러스철근(153)들과 나란하게 배치되어 있다.

상기 연결철선(155)은 상기 트러스철근(153)들과 래티스바(154)를 서로 연결한다. 상기 연결철선(155)의 양단부는 갈고리모양으로 되어 있어서, 상기 트러스철근(153)에 걸려있다. 상기 래티스바(154)와 상기 트러스철근(153)을 서로 연결하기 위해, 상기 래티스바(154)와 연결철선(155)의 접합부와 상기 트러스철근(153)과 상기 연결철선(155)의 접합부는 용접에 의해 고정하거나, 가는 철사 등을 사용하여 고정한다.

상기와 같이 조립된 제2돌출구조체의 구성요소 중 한 쌍의 트러스철근(153)과 연결철선(155)의 일부는 상기 피씨플레이트 본체(11)내에 매립되고, 래티스바(154)와 연결철선(155)의 나머지는 상기 피씨플레이트 본체(11)의 상면(111)으로 노출되어, 추후에 현장타설 콘크리트에 매립되게 된다. 상기 래티스바(154)와 연결철선(32)의 일부가 현장타설 콘크리트에 매립됨으로써, 피씨플레이트(10)와 현장타 설 콘크리트의 합성을 견고하게 할 수 있는 것이다. 또한 래티스바(154)는 현장타설 콘크리트용 철근으로서의 기능도 하게 되므로 피씨플레이트(10)와 현장타설 콘크리트가 합성되어 형성되는 슬래브의 하중의 일부를 분담하는 역할도 하게 된다. 그리고 상기 래티스바(154)는 슬래브의 현장타설 콘크리트 타설시에 발생하는 장비나 인부등에 의해 발생하는 작업하중에 저항하는 휨보강재로서의 역할도 담당하게 된다.

본 실시예에서 상기 제2돌출구조체는 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향을 따라 나란하게 두 조가 마련되어 있다. 상기 제2돌출구조체의 수는 피씨플레이트(10)의 하중 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있음은 물론이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(20)는 일방향으로 길게 형성되어 있다. 상기 고정부재(20)의 일단부측은 상기 피씨플레이트의 제1돌출구조체의 제2판 중 피씨플레이트의 상면(111)을 통하여 노출된 부분에 고정되고, 타단부는 거더(2)의 상면에 노출되어 있는 전단철근(9; 도 7 및 도 8 참조)에 고정된다.

상기 고정부재(20)를 상기 제1돌출구조체나 전단철근에 고정하는 방법으로는 볼트를 이용한 방법이나 용접 등에 의할 수 있으며, 현장의 상황 등을 고려하여 적절한 방법을 선택하면 된다.

본 실시예에서 제1돌출구조체는 2쌍이 마련되어 있으며, 상기 고정부재(20)는 한 쌍이 마련되어 있다. 하나의 고정부재(20)는 한 쌍의 제1돌출구조체에 각각 고정된다. 전술한 바와 같이, 고정부재(20)의 길이방향과 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향이 동일하게 배치되어 있으므로, 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향 을 따라 마련된 한 쌍의 제1돌출구조체에 하나의 고정부재(20)가 고정되는 것이다.

상기 고정부재(20)로서 L형강이나 H형강 등이 사용될 수 있으며, 그 규격 즉 단면치수나 두께 등은 상기 고정부재(20)가 지탱하는 하중의 크기에 의하여 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

상기 위치고정수단은 상기 피씨플레이트(10)와 상기 거더(2) 사이의 상대이동을 방지하기 위한 수단이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 위치고정수단은 피씨플레이트 본체(11)의 하면(112)에 고정되는 고정부(31)와 상기 거더(2)의 측면에 접촉되는 접촉부(32)를 가지는 앵글(30)과 볼트(35)로 구성되어 있다.

상기 앵글(30)의 고정부(31)에는 관통공(311)이 마련되어 있다.

상기 볼트(35)는 상기 고정부(31)의 관통공(311)과 상기 피씨플레이트 본체(11)의 하면(112)에 마련된 홈마개(123)의 슬릿(124)를 관통한 후 상기 홈(122)내에 있는 너트(121)에 체결된다. 상기 너트(121)는 상기 홈(122)의 내부에서 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향을 따라 이동이 가능하므로, 상기 앵글(30)을 상기 피씨플레이트 본체(11)의 하면에 결합시킬 때 그 결합위치의 변경이 가능하게 된다.

이하에서는 상술한 피씨플레이트 조립체를 이용하여 피씨플레이트를 설치하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 교량 거더의 상면을 통하여 노출된 전단철근을 나타낸 도면, 도 8은 도 5에 도시된 피씨플레이트 조립체를 고정부재를 이용하여 거더의 고정시킨 상태를 설명하기 위한 도면, 도 9는 도 6에 도시된 위치고정수단을 이용하여 피씨플레 이트 조립체와 거더 사이의 상대이동을 방지하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 5에 도시된 피씨플레이트 조립체를 교량 거더의 상면에 거치시킨 상태의 일예를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 슬래브 시공방법은 피씨플레이트 제작단계, 모르타르 도포단계, 피씨플레이트 거치단계, 피씨플레이트의 위치고정단계, 피씨플레이트 고정단계로 이루어진다.

상기 피씨플레이트 제작단계란 상기에서 설명한 피씨플레이트(10)를 제작하는 단계이다. 피씨플레이트(10)는 프리캐스티드 콘크리트 플레이트(Precasted Concrete Plate)의 약자로 현장이 아닌 피씨플레이트(10) 생산 전용 공장에서 제작된 콘크리트 플레이트를 의미한다.

이를 제작하기 위해서는 피씨플레이트 생산 전용 공장에 거푸집을 설치한 후 그 거푸집에 철근(113)과 돌출 구조체(15)를 배치시키고, 콘크리트를 타설, 양생시켜 제작한다. 프리캐스팅 방식으로 피씨플레이트(10)를 제작하는 경우 공장에서 고정시설을 이용하여 기성 제작하게 되므로, 최적의 조건에서 작업하는 것이 가능하게 되어, 현장에서 시공한 콘크리트 제품에 비해 정도(精度) 및 강도(强度)를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 피씨플레이트 생산 전용 공장은 일반적으로 현장과 가까운 곳에 건설하게 된다.

이때 피씨플레이트(10)의 피씨플레이트 본체(11)를 이루는 콘크리트의 압축강도는 상기 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 작지 않도록 한다. 피씨플레이트 본체(11)를 이루는 콘크리트의 압축강도가 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 작지 않도록 하는 이유는 상술하였으므로 생략하기로 한다.

피씨플레이트(10)가 피씨플레이트 전용 생산공장에서 제작되면, 이를 현장으로 운반한다.

모르타르 도포단계란 거더(2)의 상면에 시멘트 모르타르를 도포하는 단계이다. 모르타르 도포작업은 상기 피씨플레이트(10)가 상기 거더(2)상에 설치되는 위치의 상면에 도포하는 것으로서, 상기 피씨플레이트(10)가 거더(2)의 상면에서 미끄러지지 않고 잘 부착될 수 있도록 하는 작업이다.

피씨플레이트 거치단계란 현장으로 운반된 피씨플레이트(10)를 거더의 상면에 거치하는 것을 말하는 것으로, 본 실시예에 있어서는 양 측단부에 있는 거더의 외부측 측면에 캔틸레버의 형태로 거치시키는 것을 의미한다.

피씨플레이트(10)를 거더(2)상에 거치하는 것은 크레인을 이용할 수도 있고, 이 건 특허출원의 출원인이 출원하여 특허받은 특허 제403989호의 명세서에 기재된 바와 같이 대차를 이용할 수도 있으며, 그 거치된 모습은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같다.

피씨플레이트(10)가 거치되면 위치고정수단을 이용하여 피씨플레이트(10)와 거더(2) 사이의 상대이동을 방지하기 위한 위치고정단계를 거치게 된다. 이때 피씨플레이트(10)가 거치될 정확한 위치를 조절하는 작업을 동시에 행하게 된다.크레인이나 상기 대차를 이용하여 피씨플레이트(10)를 정확한 위치에 거치시키는 것은 어려우므로, 크레인 등을 이용하여 피씨플레이트(10)를 거더(2)의 상면의 대략적인 위치에 거치시킨 후 위치고정수단을 이용하여 정확한 위치에 거치시키는 것이다. 한편, 교량의 곡선구간의 경우에는 이러한 위치조절수단이 더욱 유용하게 사용되는데, 곡선구간의 경우에는 피씨플레이트가 거더에 상면에 거치되는 부분의 거치폭이 조금씩 달라질 수 있기 때문이다.

위치고정은 피씨플레이트 본체(11)의 하면(112)에 마련된 홈(121) 내에서 상기 피씨플레이트 본체(11)의 길이방향으로 이동이 가능한 너트(122)에 앵글(30)의 고정부(31)에 마련된 관통공(311)을 관통한 볼트(35)를 체결하여 이루어지게 된다. 이때 상기 너트(122)는 상기 홈(121)내에서 이동이 가능하므로, 앵글(30)을 피씨플레이트 본체(11)의 하면(112)에 결합시킬 때 그 결합위치를 변경할 수 있는 것이다. 따라서 피씨플레이트(10)를 거더에 거치시킬 때 그 미세한 위치조절이 가능하다.

이때 앵글(30)의 접촉부(32)는 거더의 측면에 접촉되도록 한다. 앵글(30)의 고정부(31)는 피씨플레이트 본체(11)의 하면(112)에 고정되어 있게 되고, 접촉부(32)는 거더의 측면에 접촉되어 있으므로, 피씨플레이트 본체(11)는 거더(2) 사이의 상대이동이 발생하지 않게 된다.

피씨플레이트 고정단계란 상기와 같이 거더(2)의 상면에 거치된 피씨플레이트(10)를 고정부재(20)를 이용하여 상기 거더에 고정하는 것을 의미한다. 상술한 바와 같이 본 실시예에서 피씨플레이트(10)는 캔틸레버의 형태로 거더(2)에 거치되므로, 피씨플레이트(10)를 지지해주기 위한 수단이 필요한데, 고정부재(20)가 그 역할을 하게 된다.

고정부재(20)의 일단부는 제1돌출구조체의 제2판(152)에 볼트를 이용하여 고 정시키고, 타단부는 도 8에 도시된 바와 같이 거더(2)의 전단철근(9)에 용접하여 고정시키게 된다. 고정부재(20)를 제1돌출구조체의 제2판에 고정할 때 반드시 볼트에 의할 필요는 없으며, 용접이나 다른 접합수단을 이용하는 것도 가능하며, 전단철근(9)에 고정시킬 때에도 별도의 철판을 사용하여 볼트를 이용하여 고정시킬 수 도 있다.

피씨플레이트가 고정되면 피씨플레이트 설치가 마무리 된다. 도 10에는 피씨플레이트 조립체를 교량 거더의 상면에 거치시킨 상태의 일예가 도시되어 있다. 도면에 도시된 피씨플레이트들 중 거더의 양 측면에 고정부재에 의해 고정된 피씨플레이트는 본 발명의 일 실시예에 의한 것이고, 거더와 거더 사이에 있는 피씨플레이트는 본 출원의 출원인이 출원한 대한민국 특허출원 제2000-56002호에 게재된 피씨플레이트이다.

상기에서는 피씨플레이트 본체의 압축강도가 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 작지 않게 제작되는 실시예에 대하여 설명하였으나, 반드시 피씨플레이트 본체의 압축강도가 현장타설 콘크리트 콘크리트의 압축강도보다 작지 않아야 하는 것은 아니며, 그 차이가 현저히 나지 않는 정도면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

상기에서는 위치고정수단을 포함하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 반드시 위치고정수단을 이용하지 않은 경우에도 피씨플레이트를 적절한 위치에 거치시키는 것이 가능하므로, 위치고정수단을 구비하지 않은 피씨플레이트 조립체 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함되며, 위치고정단계를 포함하지 않는 피씨플레이트 설치방법 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 보아야 한다. 또한, 상기에서는 위치고정수단이 앵글인 경우에 대하여 설명하였으나, 반드시 앵글이어야 하는 것은 아니며, 다른 적절한 구성을 이용하여 피씨플레이트 조립체의 위치고정이 가능하며, 그러한 실시 역시 본 발명의 기술적 사상에 위배되는 것으로 볼 수 없다.

상기에서는 앵글을 피씨플레이트의 본체 하면에 결합시킬 때 그 결합위치를 변경할 수 있는 실시예에 대하여 설명하였으나, 반드시 상술한 구조에 의해 그 결합위치를 변경시킬 수 있는 것은 아니며, 피씨플레이트의 제작단계에서 그 결합위치를 정확하게 고정 피씨플레이트와 앵글의 결합위치를 변경할 수 없어도 본 발명의 목적을 달성하는 것이 가능하며, 이러한 구성 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.

상기에서는 제1돌출구조체로서 제1판과 제1판의 중앙부에서 수직으로 연장된 제2판을 구비한 실시예에 대하여 설명하였으나, 일부는 피씨플레이트 본체 내부에 고정되고, 일부는 고정부재에 결합될 수 있도록 피씨플레이트 본체의 상면을 통하여 노출되면 되므로, "L"자형이나 "+"자형의 강판을 사용할 수 있음은 물론이며, 반드시 상술한 실시예에 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.

상기에서는 한 쌍의 트러스철근과 래티스바 및 연결철선으로 구성된 제2돌출 구조체에 관하여 설명하였으나, 반드시 돌출 구조체가 상기 열거한 구성요소를 모두 구비하여야 하는 것은 아니며, 일부는 본체에 매설되고, 나머지는 본체의 상면에 노출되어, 피씨플레이트와 현장타설 콘크리트의 합성시 그 합성을 견고하게 할 수 있는 구조물을 구비하고 있으면 본 발명의 권리범위를 벗어나는 것이 아니다.

상기에서는 모르타르 도포단계가 포함된 교량의 슬래브 시공방법에 대하여 설명하였으나, 모르타르 도포 대신에 고무판을 거더의 상면에 설치하여 피씨플레이트가 미끄러지는 것을 방지하는 동시에 현장타설 콘크리트가 거더와 피씨플레이트 사이의 미세한 틈을 통해 누출되는 것을 방지할 수도 있으며, 그러한 구성은 본 발명의 기술적 사상에 위배되는 것이 아니다.

한편, 모르타르를 반드시 도포해야 하거나 고무판을 반드시 설치해야 하는 것은 아니며 모르타르의 도포나 고무판의 설치 없이 피씨플레이트를 거더상에 거치한 후 후속작업을 진행하는 것도 본 발명의 권리범위를 벗어나는 것이 아니다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 상기에서 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 피씨플레이트 및 그 피씨플레이트를 이용한 교량의 시공방법으로 구체화 될 수 있다.

상술한 바와 같이 피씨플레이트를 이용하는 경우에는 피씨플레이트가 하부 거푸집의 역할을 수행하게 되므로, 측면 거푸집만으로 슬래브의 시공이 가능하게 된다. 따라서 슬래브 전체를 현장타설 콘크리트로 제작하는 경우 발생하는 하부거푸집의 설치 및 제거작업이 필요없는 장점이 있다.

Claims (12)

1. 철근 콘크리트를 재료로 하여 프리캐스트 방식으로 제작되며, 교량의 거더에 결합되는 본체와, 일부는 상기 본체 내부에 매설되고, 나머지는 상기 본체의 상면으로 노출되는 돌출구조체를 갖춘 피씨플레이트; 및

   일방향으로 길게 형성되어 그 일단부측에서 상기 피씨플레이트의 돌출구조체에 고정되며 타단부는 상기 피씨플레이트 본체의 옆쪽으로 돌출되어 나온 고정부재;를 구비하며,

   상기 피씨플레이트는, 상기 피씨플레이트와 상기 거더 사이의 상대이동을 방지하기 위한 위치고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 위치고정수단은, 상기 피씨플레이트 본체의 하면에 고정되는 고정부와, 상기 거더의 측면에 접촉되는 접촉부를 가지는 앵글인 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 피씨플레이트 본체는 그 하면에, 상기 고정부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 홈과, 상기 홈의 내부에서 상기 고정부재의 길이방향을 따라 이동가능한 너트와, 상기 너트의 외경보다는 작고 그 내경 보다는 큰 폭을 가지며 상기 고정부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 슬릿을 가지는 홈마개를 구비하며,

   상기 앵글의 고정부에는 관통공이 마련되어 있고,

   상기 위치고정수단은 상기 앵글의 고정부에 마련된 관통공을 관통하여 상기 너트에 체결되는 볼트를 더 포함하고 있어서,

   상기 앵글을 상기 피씨플레이트의 본체 하면에 결합시킬때 그 결합위치를 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체.
5. 제1항에 있어서,

   상기 돌출구조체는 제1돌출구조체와 제2돌출구조체로 구성되어 있으며,

   상기 제1돌출구조체는 상기 피씨플레이트 본체의 내부에 매립되는 직사각형의 제1판과, 상기 제1판의 중심부에서 그 판에 수직한 방향으로 연장되며 일부는 상기 피씨플레이트 본체의 내부에 매립되고 나머지는 상기 피씨플레이트 본체의 상면을 통하여 외부로 노출되는 제2판을 포함하고 있고,

   상기 제2돌출구조체는, 상기 본체내에 서로 나란하게 매립되며, 상기 거더의 폭방향으로 길게 배치된 한 쌍의 트러스철근과 상기 한 쌍의 철근의 중앙상부의 상기 본체의 외부로 노출되는 위치에, 상기 한 쌍의 철근과 나란히 배치되는 래티스바와 상기 거더의 폭방향으로 마련되어, 상기 한 쌍의 철근과 상기 래티스바를 서 로 연결하는 복수의 연결철선을 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체.
6. 제1항에 있어서,

   상기 피씨플레이트 본체의 압축강도는 상기 피씨플레이트 본체의 위에 현장타설되어 교량의 슬래브를 형성하는 콘크리트의 압축강도보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체.
7. 제6항에 있어서,

   상기 피씨플레이트 본체의 두께는 50mm이상이고 상기 교량의 슬래브 두께의 60% 이하인 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 조립체.
8. 교각의 상부에 다수의 거더를 거치하고, 상기 거더의 상부에 피씨플레이트를 설치하는 피씨플레이트 설치방법에 있어서,

   철근 콘크리트를 재료로 하여 프리캐스트 방식으로 제작되는 본체와, 일부는 상기 본체 내부에 매설되고, 나머지는 상기 본체의 상면으로 노출되는 돌출구조체를 포함한 피씨플레이트를 제작하는 단계;

   상기 제작된 피씨플레이트의 일단부를 상기 거더의 상면에 거치시키는 피씨플레이트 거치단계;

   상기 피씨플레이트와 상기 거더 사이의 상대이동을 방지하기 위한 위치고정수단을 설치하는 피씨플레이트 위치고정단계;

   고정부재의 일단부는 상기 피씨플레이트의 돌출구조체에 고정하고, 타단부는 상기 거더의 상면으로 노출된 전단철근에 결합하여 피씨플레이트를 상기 거더에 고정하는 피씨플레이트 고정단계;

   포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 설치방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 피씨플레이트 거치단계 이전에,

   상기 피씨플레이트가 상기 거더상에 설치되는 위치의 거더상면에, 상기 피씨플레이트가 상기 거더의 상면에서 미끄러지지 않고 고착될 수 있도록 시멘트 모르타르를 도포하는 모르타르 도포단계;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 설치방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 피씨플레이트 거치단계 이전에,

    상기 피씨플레이트가 상기 거더상에 설치되는 위치의 거더상면에, 상기 피씨플레이트가 상기 거더의 상면에서 미끄러지지 않도록 하고, 현장타설 콘크리트의 누출을 방지하기 위해 고무판을 설치하는 고무판 설치단계;

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 설치방법.
11. 삭제
12. 제8항에 있어서,

    상기 피씨플레이트를 이루는 콘크리트의 압축강도는 상기 현장타설 콘크리트의 압축강도보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 피씨플레이트 설치방법.

Images