KR100648977B1 - 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 형태의 섬유강화플라스틱 세그먼트 내부에 콘크리트를 타설하되 긴장수단을 이용하여 섬유강화플라스틱 세그먼트를 서로 결합시켜 섬유강화플라스틱 블록으로서 구조물을 조립식으로 시공할 수 있어 시공성 및 내구성이 우수하며 경제적인 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법에 관한 것으로서, 섬유강화플라스틱 합성블럭을 세그먼트 방식으로 제작하고 서로 연결시켜 설치하는 단계; 및 설치된 섬유강화플라스틱 합성블럭에 긴장수단을 이용하여 프리스트레스를 도입시키는 단계;를 포함하여 구성된다.

섬유강화플라스틱, FRP, 조립형 교각, 블럭

Description

섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법{Construction Method for Concrete Composite Structure Using the Fiber Reinforced Polymer}

도 1은 종래의 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물의 예를 도시한 것이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 섬유강화플라스틱 세그먼트의 실시예들을 도시한 것이다.

도 2c는 본 발명의 섬유강화플라스틱 세그먼트의 연결단부를 도시한 것이다.

도 2d는 본 발명의 섬유강화플라스틱 세그먼트의 접합단부를 도시한 것이다.

도 2e는 본 발명의 지지구조물에 설치되는 섬유강화플라스틱 세그먼트 하단부에 구비된 타설공이 형성된 상태를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 섬유강화플라스틱 세그먼트의 설치도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 방법에 의하여 설치된 교각구조물을 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:섬유강화플라스틱 합성블럭

100a,100b,100c,100d,100e,100f:섬유강화플라스틱 세그먼트

120,120a,120b:연결단부 121:분절판

130,130a,130b:연결단부수용부 140:관통공

150:전단키 160:타설공

170:콘크리트 200:지지구조물

300:긴장수단 310:고정구

320:정착구 400:코핑부

500:코팅층

본 발명은 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 관 형태의 섬유강화플라스틱 세그먼트 내부에 콘크리트를 타설하되 긴장수단을 이용하여 섬유강화플라스틱 세그먼트를 서로 결합시켜 섬유강화플라스틱 블록으로서 구조물을 조립식으로 시공할 수 있는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법에 관한 것이다.

본 발명과 관련하여 섬유강화플라스틱(또는 섬유강화폴리머)을 이용한 콘크리트복합체를 이용한 구조부재에 대한 종래기술로서, 일본 공개특허(특개 2003-253761) 섬유강화플라스틱 콘크리트 복합구조부재에 의하면,

도 1과 같이 FRP, GFRP, CFRP와 같은 섬유강화플라스틱을 관(10) 형태로 제작하여 기둥구조물로서 설치하고, 상기 관형태의 섬유강화플라스틱 내부에 콘크리트(20)를 충전시키고, 그 내부에 철근(30)을 배근시킨 섬유강화플라스틱 콘크리트 복합구조부재가 소개되어 있다.

하지만, 상기 관형태의 섬유강화플라스틱의 경우 상당히 큰 높이 또는 길이로 제작하기 위하여 고가의 대규모 설비가 필요하게 될 뿐만 아니라 이를 운반하거나 설치하는 시공성이 매우 떨어진다는 문제점이 있었으며, 콘크리트 타설 시 한꺼번에 모두 타설 해야 한다는 문제점 때문에 재료분리 및 밀실한 다짐이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.

또한, 특히 교각기초(40) 상부면 및 상부구조물(50)과의 연결에 있어서 별도의 연결방법을 이용하지 않고 자립하는 정도로 설치한 후, 내부의 철근(30)이 교각기초 또는 상부구조물에 연장되도록 하여 상기 교각기초 및 상부구조물에 일체로 연결되도록 하기 때문에 연결부에 있어서 구조적으로 다소 불안정할 수 있다는 문제점이 있었다.

또한 섬유강화플라스틱 콘크리트 복합구조부재 내부에는 별도의 철근(30)이 배근됨에 따라 철근가공 및 조립공정이 추가적으로 소요되어 시공성 및 제작비가 상승할 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

또한 미국 특허 제 6284336호에는 프리스트레스가 도입된 충전합성구조물이 소개되어 있다.

즉, 중공관 형태의 섬유강화플라스틱 구조체 내부에 콘크리트가 충전되고, 상기 콘크리트에 매입된 텐던(Tendon)에 의하여 프리스트레스가 도입된 충전합성구조물이 소개되어 있다.

하지만 이러한 충전합성구조물의 경우에 있어서도 실제 구조물 시공에 관한 공법에 대한 기술개발에 대한 사항이 없어 이를 현장에서 용이하게 시공할 수 있는 기술개발의 필요성이 요구되었다.

본 발명의 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 현장 또는 공장에서 제작이 용이하며, 운반 및 설치가 간단하여 조립식으로 설치하므로 경제적이고 시공성이 우수하며, 내구성이 뛰어난 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물을 시공할 수 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적과제를 달성하기 위하여 본 발명은

첫째, 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체를 모듈화 즉, 세그먼트(Segment)형태로 공장 또는 현장에서 제작하고, 상기 세그먼트를 순차적으로 연결 또는 쌓아가면서 설치한 후, 서로 연결된 세그먼트를 PC 강선 또는 스트랜드(Strand)를 포함하는 긴장수단을 이용하여 프리스트레스를 도입시키면서 서로 결합되도록 하였다. 이로서, 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체의 제작, 운반 및 설치에 방해되는 여러 가지 방해 요인들을 극복할 수 있도록 하였다.

둘째, 상기 세그먼트형태로 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체를 설치함에 따라 세그먼트와의 연결편이성을 위하여 세그먼트 단부에 소켓 연결식으로 서로 끼워질 수 있도록 돌출된 연결단부(소켓식 연결부)가 형성되도록 하였으며, 특히 상기 연결단부가 서로 마찰력에 의하여 잘 끼워지지 않을 수 있음을 고려하여 분절판이 서로 일체된 연결단부로 구성될 수 있도록 하였다.

셋째, 블록 형태로 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체가 지지구조물 또는 상부구조물과의 연결부의 구조적 안정성을 확보하기 위하여 그 단부가 지지구조물 또는 상부구조물에 충분히 삽입되도록 하여 1차적으로 구조적 안정성을 확보하고 별도의 연결 구성없이도, 상기 단부에 일종의 타설공을 다수 형성시켜, 콘크리트가 연통되도록 함으로서 2차적으로 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 하였다.

이하, 본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법은

지지구조물(200)에 한쪽 단부가 삽입되도록 설치된 중공관 형태의 섬유강화플라스틱 구조부재로서, 다수의 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a,100b)를 서로 연결하여 설치하되, 내부에 관통공(140)이 연통되도록 콘크리트(170)가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 설치하는 단계(s1);

지지구조물(200)에 일측 단부가 고정구(310)에 의하여 고정되고, 상기 섬유강화플라스틱 합성블럭의 관통공(140)에 삽입되면서 섬유강화플라스틱 합성블럭 전체를 관통하여 타측 단부가 섬유강화플라스틱 합성블럭의 상부에서 정착구(320)에 의하여 긴장 후 정착되는 긴장수단(300)을 설치하는 단계(s2);를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 s1단계는 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 세그먼트 방식 제작하고 서로 연결시켜 설치하는 단계이며, 상기 s2단계는 설치된 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)에 긴장수단(300)을 이용하여 프리스트레스를 도입시는 단계이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 구성하는 섬 유강화플라스틱 세그먼트(100a,100b)의 실시예 들을 도시한 것이고, 도 2c는 본 발명의 섬유강화플라스틱 세그먼트의 연결단부가 분절판(121) 형태로 제작된 상태를 도시한 것이고, 도 2d는 섬유강화플라스틱 세그먼트의 접합단부에 형성된 전단키(150)를 도시한 것이고, 도 2e는 섬유강화플라스틱 세그먼트에 타설공(160)이 형성된 상태를 도시한 것이다.

상기 섬유강화플라스틱 세그먼트(100)는 원형단면 또는 사각단면의 중공관 형태로 섬유강화플라스틱을 이용하여 제작된 몸체부(110); 상기 몸체부의 단부 외주면에 안쪽으로 단차가 형성되면서 돌출된 연결단부(120); 및 상기 연결단부 반대편에 형성되며, 다른 연결단부가 삽입되면서 걸릴 수 있도록 중공 내면에 바깥쪽으로 단차가 형성된 연결단부수용부(130);를 포함하여 구성된다.

상기 몸체부(110)는 섬유강화플라스틱 즉 GFRP, CFRP 등을 이용하여 제작되고, 공장에서 엄격한 품질관리에 의하여 제작된다.

이때 몸체부(110)는 구조물로서 전체 길이를 운반 및 제작의 용이성을 고려하여 분할된 길이에 맞추어 제작되며, 중공관 형태로 제작하되 추후 텐던 또는 스트랜드가 관통하여 설치될 수 있도록 관통공(140)을 형성시키며, 상기 관통공은 미리 쉬스관을 길이방향으로 삽입하여 둔 상태에서 형성될 수 있다. 추후 관통공(140) 부분을 제외한 중공(180)에 콘크리트(170)가 타설되어 양생되도록 한다.

이에 본 발명에서 이러한 분할된 길이로 제작된 몸체부(110)의 중공에 콘크리트를 충전시켜 제작된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a,100b)를 이용함으로서, 조립식으로 구조물을 설치할 수 있다는 핵심적인 기술적 특징이 발현되게 된다.

이러한 몸체부(110)는 일종의 거푸집 역할을 할 뿐만 아니라, 콘크리트와 일체가 되어 몸체부(110) 및 콘크리트(170)는 서로 합성되어 콘크리트복합체로서의 역할을 하게 되며, 내부에 별도로 철근 또는 강재와 같은 콘크리트 보강재를 설치하지 않아도 외부하중에 대한 충분한 단면력을 확보할 수 있게 된다.

나아가 중요한 사항은, 상기 몸체부(110)에 의하여 내부에 충전되는 콘크리트(170)가 구속된다는 점이다. 이러한 몸체부(110)의 구속효과는 후술되는 바와 같이 긴장수단(300)이라는 구성과 조합되어 보다 효과적인 기술적 효과를 발휘하게 된다. 예컨대, 높이 또는 길이가 큰 구조물 시공에 있어 작용하는 하중의 크기도 커질 수밖에 없기 때문에 몸체부(110)의 단면크기를 크게 설계할 필요가 있다. 하지만 그 단면크기를 크게 하면 그 만큼 제작비용이 커질 수밖에 없고, 그 시공비도 비례적으로 커질 수밖에 없다. 하지만 몸체부(110)의 길이 또는 높이를 작게 하여 조립식으로 설치하는 경우 그 제작이 용이하며, 운반 및 시공성을 증진시킬 수 있으며, 더불어 몸체부의 구속효과에 의하여 보다 큰 하중에 대하여 콘크리트(170)가 저항할 수 있을 뿐만 아니라, 긴장수단(300)에 의한 프리스트레스가 도입되는 경우 더더욱 작용하중에 대한 저항능력을 증진시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.

상기 연결단부(120)는 도 3과 같이 중공관 형태의 다른 섬유강화플라스틱 세그먼트와의 연결을 위하여 형성되는 것으로서, 일종의 소켓 연결방식으로 섬유강화플라스틱 세그먼트를 서로 연결시키기 위하여 세그먼트가 형성되는 방향으로 돌출되도록 형성된다.

즉, 몸체부(110)의 단부 외주면에 안쪽으로 단차가 형성되면서 돌출되어 형 성되며, 이때 연결단부(120)의 크기는 역시 도 3과 같이 다른 섬유강화플라스틱 세그먼트의 연결단부수용부(130b)에 삽입될 수 있는 정도로 형성되며, 그 길이는 섬유강화플라스틱 합성블럭의 크기 및 설치높이 등에 따라 변경 가능하다.

이러한 소켓 연결방식으로 서로 연결되는 섬유강화플라스틱 세그먼트의 경우 시공 시, 서로의 연결이 용이하지 않을 수가 있는데, 이는 이물질의 삽입 및 마찰력이 크게 발생하는 경우에 발생하게 된다.

이러한 연결시공을 용이하기 하게 위하여 본 발명에서는 도 2c와 같이 연결단부의 형성방향으로 다수의 분절판(121)으로 구분되어 일체로 연결단부(120)가 형성되도록 할 수 있다.

이로서, 소켓 연결방식으로 서로 연결되는 섬유강화플라스틱 세그먼트는 연결시공 공정이 매우 간단해진다는 장점이 발휘될 수 있다.

상기 연결단부수용부(130)는 연결단부(120) 반대편에 형성되며, 다른 연결단부가 걸릴 수 있도록 중공 내면으로부터 소정의 깊이까지 바깥쪽으로 단차져 형성된다. 즉 연결단부가 세그먼트에 삽입되어 연결되면서 상기 단차가 형성된 지점까지 삽입되면, 단차가 형성된 부위에서 걸려져 더 이상 삽입되지 않게 되며, 이로서 세그먼트와 세그먼트는 서로 기계적으로 결합된다.

본 발명에서는 상기 연결단부(120) 및 연결단부수용부(130)를 소켓식 연결부라 한다.

상기 섬유강화플라스틱 세그먼트의 단차에 의하여 형성된 접합단부(190)에는 도 2d와 같이 돌출부(150a) 및 돌출홈(150b)으로 구성된 전단키(150)가 추가로 더 형성되도록 할 수 있다.

즉, 연결단부(120)에 의하여 서로 결합된 섬유강화플라스틱 세그먼트가 상호간에 회전되지 않도록 추가적인 결합능력을 보강하면서도 서로 연결된 섬유강화플라스틱 세그먼트가 서로 맞닿는 부위에 접착제와 함께 돌출부(150a) 및 돌출홈(150b)이 서로 끼워지면서 방수 및 밀실한 연결부처리가 가능하게 된다.

나아가, 상기 접합단부(190) 자체를 돌출부 및 돌출홈으로 형성시켜 마치 치형이 서로 결합되는 방식으로도 전단키를 형성시킬 수 도 있다.

상기 섬유강화플라스틱 세그먼트를 기둥구조물로 구성시키는 경우 기초판과 같은 지지구조물(200) 위에 수직상방으로 설치되게 되는데, 기초판에 섬유강화플라스틱 세그먼트를 자립 또는 설치 위치를 고정시키기 위하여 본 발명에서는 섬유강화플라스틱 세그먼트의 단부가 지지구조물 내부에 소정의 깊이로 삽입될 수 있도록 한다.

단순히 섬유강화플라스틱 세그먼트의 단부를 삽입하는 경우에는 지지구조물을 구성하는 콘크리트와의 부착력 확보가 어려워 본 발명에서는 도 2e와 같이 상기 단부에 다수의 원형 등의 형태로 타설공(160)이 형성되도록 한다.

상기 타설공(160)에 의하여 지지구조물(200)을 구성하는 콘크리트가 연통될 수 있어 섬유강화플라스틱 세그먼트가 지지구조물에 효과적으로 부착력을 확보하면서 지지구조물과 일체화될 수 있게 된다.

위에서 살펴본 연결단부(120), 연결단부수용부(130) 및 타설공(160)이 형성된 섬유강화플라스틱 세그먼트 내부에는 최종적으로 콘크리트(170)가 타설된다.

이러한 콘크리트는 무근콘크리트로 타설되며 그 내부에는 서로 연통되는 관통공(140)이 형성될 수 있도록 쉬스관이 미리 매설되어 있어, 콘크리트 타설 시 쉬스관 등이 타설되는 콘크리트에 의하여 위치가 변동되지 않도록 고정시키는 것이 바람직하며, 섬유강화플라스틱 세그먼트의 강도를 결정하는 그 두께, 직경을 고려하여 소정의 압축강도를 확보할 수 있도록 제조된 콘크리트를 사용하게 된다.

이러한 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100)는 통상 공장에서 제작되게 되나, 그 중량이 매우 클 수 있고, 구조물에 따라서는 미리 콘크리트를 충전시키는 방법이 현장조건에 맞지 않을 여지가 있으므로, 공장에서는 미리 콘크리트가 충전되지 않은 섬유강화플라스틱 세그먼트만 제작하고, 현장에서 직접 섬유강화플라스틱 세그먼트를 설치하면서 그 내부에 콘크리트를 타설하여 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 세그먼트를 제작할 수도 있다.

나아가 섬유강화플라스틱 세그먼트(100)에 콘크리트를 충전시키되, 전단면 모두를 충전시키지 않고, 할로우 부분이 형성되도록 콘크리트를 충전시킬 수도 있다. 이 경우에는 긴장수단(300)을 삽입시킬 수 있는 관통공을 할로우 부분을 제외한 충전된 콘크리트 단면에 형성되도록 하면 된다.

이로서 상기 s1단계에 있어서, 섬유강화플라스틱 세그먼트를 제작하는 공정이 완성되면, 구조물 형식에 따라 이를 설치하게 되는데, 본 발명에서는 교각과 같이 지지구조물(200)인 기초판 위에 설치되는 기둥구조물을 섬유강화플라스틱 세그먼트를 다수 연결하여 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)으로서 설치하고, 상기 섬유강화플라스틱 합성블럭(100) 상부에 코핑부(400)를 설치하는 방법을 기준 으로 설명한다.

상기 기둥구조물의 경우에는 수직방향으로 기초판 위에 하부가 지지되면서 소정의 높이를 가지도록 설치되는 압축응력을 받는 구조물로서 통상은 원통형으로 형성되는 것이 일반적이다.

도 3은 위에서 살펴본 콘크리트(170a,170b)가 충전되며 관통공(140a,140b)이 형성된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a,100b)를 상, 하로 서로 연결시켜 완성된 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)에 있어서, 섬유강화플라스틱 세그먼트의 상부 및 하부에 텐던또는 스트랜드를 포함한 긴장수단(300)을 이용하여 서로 밀착 결합시킨 상태를 순서대로 도시한 것이다.

콘크리트(170a,170b)가 충전된 하부 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a)의 상단부에 형성된 연결단부(120a)에 연결단부수용부(130b)가 형성된 다른 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100b)가 삽입되도록 하여 서로 연결되는데, 이는 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a,100b)의 연결단부(120a) 및 연결단부수용부(130b)에 의한 결합 및 미도시된 전단키에 의한 결합에 의하여 가능하게 되며, 이로서 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)의 설치가 완료된다.

상기 s2 단계는 이러한 결합에 추가하여 긴장수단(300)을 이용하여 상,하로 결합된 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a.100b)에 수직방향으로 프리스트레스를 도입시키면서 서로 밀착 결합시키는 단계라 할 수 있다.

즉, 서로 결합된 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a.100b)에 있어서 추가하여 미리 연통되도록 형성된 관통공(140a,140b)에 긴장수단(300)을 상, 하 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭(100) 전체를 관통하도록 설치한 후, 일측단부에서는 고정구(310)에 의하여 긴장수단(300)이 고정되도록 하고, 타측단부에서는 긴장 후 정착구(320)에 의하여 정착되도록 함으로서, 결합된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100a.100b)가 서로 밀착, 결합될 수 있도록 한다.

이때 긴장수단(300)의 설치개수는 도 2a, 도 2b, 도 2e 및 도 3에는 4개가 설치되는 경우를 도시하였으나, 시공할 구조물의 단면크기 등을 고려하여 변경될 수 있음은 당연하다.

도 4는 도 3에 의한 방법을 이용하여 교각과 같은 교량하부구조물의 시공에 있어서, 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 설치한 상태를 도시한 것이다.

먼저, 교각용 기초판인 지지구조물(200)을 지반 또는 지중에 시공하게 되며, 미리 긴장수단의 일측단부를 고정시킬 수 있는 고정구(310)를 설치하고, 긴장수단(300)을 설치하여 둔다.

다음으로는 상기 기초판 상부면에 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 설치하게 된다. 이때 상기 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)은 4개의 섬유강화플라스틱 세그먼트(100c,100d,100e,100f)를 차례대로 쌓아가면서 서로 연결시켜 설치하게 된다.

이때, 공장에서 이미 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 세그먼트(100c,100d,100e,100f)를 1개씩 크레인을 포함한 양중장치를 이용하여 설치해도 되고, 공장에서는 섬유강화플라스틱 세그먼트(100c,100d,100e,100f)만 제작한 후, 현 장에서 이를 설치하면서, 콘크리트를 단계적으로 타설함으로서 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 시공해도 된다.

특히 기초판 콘크리트를 타설할 때, 최 하단에 설치되는 섬유강화플라스틱 세그먼트(100c)의 하부는 기초판에 소정의 깊이가 삽입되어 매설되도록 하고, 타설공(160)이 형성되어 기초판 콘크리트를 타설할 때 콘크리트가 상기 타설공(160)에 연통되도록 설치하도록 한다.

최 하단에 설치되는 섬유강화플라스틱 세그먼트(100c)를 설치 한 후에는 순차적으로 섬유강화플라스틱 세그먼트(100d,100e,100f)를 쌓아가면서 설치하되, 섬유강화플라스틱 세그먼트(100c,100d,100e,100f)는 서로의 관통공이 연통될 수 있도록 설치하여 PC 강연선 또는 스트랜드를 포함하는 긴장수단(300)이 섬유강화플라스틱 합성블럭 전체를 관통하여 설치될 수 있도록 한다.

다음으로는 상기 섬유강화플라스틱 세그먼트(100h) 상부에 교각용 코핑부(400)를 설치하게 된다.

상기 코핑부(400)는 통상의 강재거푸집을 설치한 뒤 그 내부에 콘크리트를 타설하여 형성시켜도 되고, 상기 코핑부도 본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)과 같이 섬유강화플라스틱 코핑부 블럭을 이용해도 상관없다.

섬유강화플라스틱 코핑부 블럭으로 설치하는 경우에는 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 설치할 때 함께 설치하게 되며, 상기 코핑부에도 긴장수단이 관통할 수 있도록 미리 관통공을 미리 형성시킨다.

이에 섬유강화플라스틱 합성블럭(100) 및 코핑부(400)를 관통하도록 지지구 조물(200)인 기초판에 미리 일측단부가 설치된 긴장수단(300)의 타측단부를 코핑부(400) 상부면에 설치된 정착구(320)에 긴장, 정착시킴으로서 s2 단계가 완료된다.

기둥구조물의 높이에 따라 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 구성하는 섬유강화플라스틱 세그먼트의 개수는 얼마든지 조정이 가능하며, 높이에 따라 1개의 섬유강화플라스틱 세그먼트로서 섬유강화플라스틱 합성블럭(100)을 구성시킬 수도 있다.

또한 완성된 기둥구조물 외주면에는 섬유강화플라스틱 세그먼트의 연결부위(분절부)가 노출되므로 이로인한 시각적인 불안감 등이 발생될 소지가 있다. 따라서 상기 외주면에 섬유강화플라스틱 재질의 코팅층(500)을 더 부착시킴으로서 이러한 불안감을 없앨 수 있고, 상기 코팅층의 두께에 따라서는 기둥구조물의 안전성을 보완 또는 보강시킬 수 있다.

본 발명의 섬유강화플라스틱 합성블럭 및 긴장수단을 이용하여 기둥구조물을 포함하는 다양한 형태의 구조물을 시공하는 경우, 보다 정밀하고 경제적이며, 내구성이 우수한 구조물 시공이 가능하게 된다.

상기 섬유강화플라스틱 합성블럭은 충전되는 콘크리트의 구속효과 및 긴장수단의 조합으로 인하여 보다 효율적인 구조물 단면설계가 가능하며, 조립식으로 설치하기 때문에, 제작, 운반 및 시공이 매우 용이하여 다양한 형태 또는 형상의 구조물에 적용이 가능하다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사 상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

Claims (9)

1. 섬유강화플라스틱 내부에 콘크리트가 충전된 콘크리트복합체 구조물의 시공에 있어서,

   지지구조물에 단부가 삽입되도록 설치된 중공관 형태의 섬유강화플라스틱 구조부재로서, 다수의 섬유강화플라스틱 세그먼트를 서로 연결하여 설치하되, 내부에 관통공이 연통되도록 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭을 설치하는 단계;

   지지구조물에 일측 단부가 고정구에 의하여 고정되고, 상기 섬유강화플라스틱 합성블럭의 관통공에 삽입되면서 섬유강화플라스틱 합성블럭 전체를 관통하여 타측단부가 섬유강화플라스틱 합성블럭의 상부에서 정착구에 의하여 긴장 후 정착되는 긴장수단을 설치하는 단계;를 포함하여, 콘크리트복합체 구조물의 조립시공이 가능한 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 내부에 관통공이 형성되도록 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭은 공장에서 제작되어 현장에 설치되거나, 중공관 형태의 섬유강화플라스틱 합성블럭을 현장에서 먼저 설치한 이후, 콘크리트를 중공관에 단계적으로 타설함으로서 설치되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
3. 제 1항에 있어서, 내부에 관통공이 형성되도록 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭은 내부에 할로우가 형성되도록 콘크리트를 충전시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 구조물은 교량용 기둥구조물로서 상기 섬유강화플라스틱 합성블럭 상부면에는 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭 또는 현장타설 콘크리트로 제작된 코핑부를 형성시키는 단계가 더 추가되며, 상기 코핑부에 긴장수단의 정착구가 설치되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 섬유강화플라스틱 세그먼트는 중공관 형태로 섬유강화플라스틱을 이용하여 제작된 몸체부; 상기 몸체부의 단부 외주면에 안쪽으로 단차가 형성되면서 돌출된 연결단부;와 상기 연결단부 반대편에 형성되며, 다른 연결단부가 삽입되면서 걸릴 수 있도록 중공 내면에 바깥쪽으로 단차가 형성된 연결단부수용부;를 포함하는 소켓식 연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지구조물에 단부가 삽입되는 섬유강화플라스틱 세그먼트는 하부에 지지구조물을 구성하는 콘크리트가 연통될 수 있도록 타설공이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 분절된 섬유강화플라스틱 세그먼트의 접합단부에는 돌출부 또는 돌출홈으로 구성된 전단키가 추가로 더 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
8. 제 4항에 있어서, 상기 소켓식 연결부를 구성하는 돌출된 연결단부는 삽입이 용이하도록 연결단부의 형성방향으로 다수의 분절판으로 구분되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 콘크리트가 충전된 섬유강화플라스틱 합성블럭의 외주면에 섬유강화플라스틱 재질의 코팅층이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱을 이용한 콘크리트복합체 구조물 시공방법.

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