KR100830119B1 - 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기초 콘크리트의 상면에 세워지는 강재 또는 합성교각기둥에 있어서, 이형철근을 사용하여 기초 콘크리트와 강재 또는 합성교각기둥을 연결함으로써, 작업이 용이하며 저가의 시공비용으로 건설할 수 있는 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 기초 콘크리트(30)의 상면에 직립하여 세워지는 교각기둥(1)과 기초 콘크리트(30)를 연결하는 연결구조에 있어서, 기초 콘크리트(30)에 박혀 교각기둥(1)의 외주면 둘레에 위치하는 외측 철근(53)들과, 기초 콘크리트(30)에 박혀 교각기둥(1)의 내주면 둘레에 위치하는 내측 철근(52)들과, 기초 콘크리트(30)에 박혀 외측 철근(53)의 바깥 둘레를 따라 배치되는 전단 철근(54)들을 포함하며, 외측 철근(53)들과 전단 철근(54)들은 연결되며, 외측 철근(53)들과 내측 철근(52)들 및 전단 철근(54)들은 콘크리트의 내부에 수용되는 교각기둥과 기초 콘크리트의 연결구조가 제공된다.

Description

기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조{Joint of base concrete structure and bridge pier}

도 1은 종래 기술에 따른 교각과 기초 콘트리트의 연결구조를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이형철근을 이용한 합성교각의 연결구조를 나타낸 단면도이며,

도 3은 도 2에 도시된 원부분의 상세도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 교각기둥 3 : 앵커볼트

5 : 너트 7 : 리브

10 : 앵커프레임 20 : 베이스플레이트

30 : 기초 콘크리트부 41, 42, : 세팅 플레이트

43 : 하부 플레이트 52, 53, 54 : 이형철근

본 발명은 지중에 매설되는 기초 콘크리트부와 지상에 직립하는 강재 또는 합성교각기둥의 연결구조에 관한 것이며, 특히, 기초 콘크리트부와 강재 또는 합성교각기둥을 이형철근으로 연결하여 시공이 간편하며 저가의 비용으로 교각을 건설할 수 있는 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

교각은 크게 콘크리트 구조물로 구성된 콘크리트교각과, 강재로 구성된 강재교각 및, 강재교각 내부에 콘크리트를 타설한 합성교각이 있다. 본 발명과 관련된 교각은 강재교각 및 합성교각으로서, 이하에서 설명하는 교각기둥은 강재교각 또는 합성교각의 기둥을 나타낸다.

도 1은 종래 기술에 따른 교각과 기초 콘크리트의 연결구조를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지중에는 앵커프레임(10)이 위치하고, 앵커프레임(10)의 상부에는 베이스플레이트(20)가 위치한다. 그리고, 앵커프레임(10)과 베이스플레이트(20)의 둘레를 따라 1열로 관통한 앵커볼트(3)가 체결된다. 여기에서 베이스플레이트(20)는 상부 플레이트(21)와 하부 플레이트(22)를 포함하며, 앵커볼트(3)는 상하부 플레이트(21, 22)를 관통하고 상부 플레이트(21)의 상면에서 너트(5)가 체결된다.

그리고, 앵커프레임(10)은 기초 콘크리트 내에 매설되어 기초 콘크리트과 동일 레벨에 하부 플레이트(22)가 위치하며, 콘크리트가 베이스플레이트(20)의 둘레와 교각기둥(1)의 내부에 타설되어 양생된다. 이와 같은 교각기둥 내부에 충전되는 콘크리트는 차량 등에 의한 충돌로 인하여 교각이 파손되는 위험을 방지하기 위해 보호하는 역할을 수행한다. 이런 교각기둥(1)에 가해지는 외력에 대하여 앵커프레임(10)과 앵커볼트(3)에서 저항한다.

그러나, 앵커볼트(3)로 앵커프레임(10)과 베이스플레이트(20)를 연결하기 위해서는 고강도의 대형 앵커볼트를 사용하여야 하기 때문에 시공비가 많이 소요되며, 앵커프레임(10)의 복잡한 구조설계가 수행되어야 한다는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 기초 콘크리트부와 교각을 이형철근으로 연결하여 시공이 간편하며 저가의 이형철근을 사용하여 시공비가 저렴한 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 기초 콘크리트의 상면에 직립하여 세워지는 교각기둥과 상기 기초 콘크리트를 연결하는 연결구조에 있어서, 상기 기초 콘크리트에 박혀 상기 교각기둥의 외주면 둘레에 위치하는 외측 철근들과, 상기 기초 콘크리트에 박혀 상기 교각기둥의 내주면 둘레에 위치하는 내측 철근들, 및 상기 기초 콘크리트 밖으로 돌출된 상기 외측 철근들과 상기 내측 철근들을 수용하는 콘크리트 블록을 포함하는 교각기둥과 기초 콘크리트의 연결구조가 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 기초 콘크리트에 박혀 상기 외측 철근의 바깥 둘레를 따라 배치되는 전단 철근들을 부가적으로 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 기초 콘크리트의 내부에는 상기 내측 철근들과 상기 외측 철근들이 삽입되는 다수의 관통공이 형성되며 상기 기초 콘크리트의 내부 상부와 하부에 각각 위치하는 2개의 플레이트와, 상기 2개의 플레이트의 사이에 위치하여 양단에 각각의 플레이트가 고정되는 고정부재를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 교각기둥의 하단에는 플레이트가 고정되며, 상기 플레이트에는 상기 외측 철근들과 상기 내측 철근들이 관통하는 관통공이 형성된다.

또한, 본 발명의 상기 철근들은 이형철근이다.

또한, 본 발명에 따르면, 교각기둥과 상기 교각기둥의 하단에 위치하며 상기 교각기둥을 지지하는 기초 콘크리트를 연결하는 연결구조의 시공방법에 있어서, 상면에 상기 교각기둥의 내부로 삽입되는 제1 철근들과 상기 교각기둥의 외주면 둘레를 따라 위치하는 제2 철근들이 돌출되도록 콘크리트를 타설하여 기초 콘크리트를 양생하는 단계와, 상기 제1 철근과 상기 제2 철근 사이에 상기 교각기둥을 위치하는 단계와, 상기 기초 콘크리트의 상면에 노출된 제2 철근 및 상기 교각기둥의 내부에 위치한 제1 철근을 감싸도록 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계를 포함하는 교각기둥과 기초 콘크리트를 연결하는 연결구조의 시공방법이 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이형철근을 이용한 합성교각의 연결구조를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 원부분의 상세도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지중에 매설되는 기초 콘크리트부(30)가 위치하며, 이런 기초 콘크리트부(30)의 내부에는 교각기둥(1)이 위치하는 지점에 대응하여 상하부에 세팅 플레이트(41, 42)가 위치한다. 이런 세팅 플레이트(41, 42)에는 그 가장자리를 따라 2열로 다수 개의 관통공이 형성되고, 2열의 사이에는 고정부재인 고정 이형철근(51)이 위치하며 고정 이형철근(51)의 상하단이 각각 상하부 세팅 플레이트(41, 42)에 고정된다. 그리고, 상하부 세팅 플레이트(41, 42)의 관통공에 이형철근(52, 53)이 삽입되어 기초 콘크리트부(30)의 상면 밖으로 돌출된다.

한편, 이런 기초 콘크리트부(30)의 상면에는 교각기둥(1)의 하단이 접하여 위치하는데, 교각기둥(1)의 하단에는 하부 플레이트(43)가 고정되어 위치한다. 이런 하부 플레이트(43)에는 상기 상하부 세팅 플레이트(41, 42)를 관통하고 있는 이형철근(52, 53)이 관통하도록 2열의 관통공이 상기 세팅 플레이트(41, 42)의 관통공과 대응하여 형성된다. 이때, 교각기둥(1)은 2열로 형성된 관통공 사이에 위치한다. 아래에서는 세팅 플레이트(41, 42) 및 하부 플레이트(43)에 형성된 2열 관통공에 있어서, 안쪽의 1열을 '내측'이라 하고, 바깥쪽의 1열을 '외측'이라 하고, 내측 관통공에 삽입된 이형철근을 '내측 이형철근(52)'이라 하며, 외측 관통공에 삽입된 이형철근을 '외측 이형철근(53)'이라 하였을 때에, 내측 이형철근(52)은 교각기둥(1)의 내부에 위치하며, 외측 이형철근(53)은 교각기둥(1)의 바깥쪽에 교각기둥(1)의 둘레를 따라 배치되며, 이런 외측 이형철근(53)의 상단부는 교각기둥(1)의 바깥방향으로 절곡된다.

한편, 다른 또 하나의 이형철근인 전단 이형철근(54)들이 외측 이형철근(53)의 바깥쪽에 교각기둥(1)의 둘레를 따라 위치하는데, 전단 이형철근(54)은 콘크리트 블록의 전단파괴를 방지하기 위해 배치된다. 이런 전단 이형철근(54)의 하단부는 기초 콘크리트부(30)의 내부에 위치하며 상단부는 상기 외측 이형철근(53)의 절곡된 상단부를 감싸도록 절곡된다.

그리고, 이런 전단 이형철근(54)의 상단부와 외측 이형철근(53)의 상단부는 고정되는 것이 양호하며, 하부 플레이트(43)의 상면과 교각기둥(1)의 바깥둘레에는 리브(rib)(7)가 고정된다.

이와 같은 연결관계를 갖는 기초 콘크리트부와 교각의 연결구조의 시공방법에 대하여 상세히 설명하겠다.

일단, 지면을 굴착하여 기초 콘크리트부(30)가 위치할 지점에 거푸집 및 배근 작업을 한다. 그리고 상하부 세팅 플레이트(41, 42)를 고정부재인 고정 이형철근(51)으로 고정하여 위치하고 외측 이형철근(53)과 내측 이형철근(52)을 상하부 세팅 플레이트(41, 42)의 관통공에 삽입하여 위치하며, 전단 이형철근(54)은 외측 이형철근(53)의 둘레에 배치한 후에 거푸집 내에 콘크리트를 타설하고 양생하여 기초 콘크리트부(30)를 만든다. 그리고, 기초 콘크리트부(30)의 상면에 돌출된 내측 이형철근(52)과 외측 이형철근(53)을 교각기둥(1)의 하단에 고정된 하부 플레이트(43)의 관통공에 삽입하고, 외측 이형철근(53)의 상단을 절곡한다.

그리고, 기초 콘크리트부(30)의 상면에 돌출된 전단 이형철근(54)의 상단부를 상기 절곡된 외측 이형철근(53)의 상단부를 감싸도록 절곡한 후에 외측 이형철근(53)의 상단부와 전단 이형철근(54)의 상단부를 고정한다. 그런 후에 기초 콘크 리트부(30)의 상면에 상기 전단 이형철근(54)의 둘레를 감싸도록 거푸집을 설치하고, 거푸집 내부에 콘크리트를 타설하여 양생한다. 이때, 교각기둥(1)의 내부에도 콘크리트를 타설하여 교각기둥(1)의 내부에 위치한 내측 이형철근(52)이 콘크리트의 내부에 고정되도록 한다.

한편, 앞에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조는 외측 이형철근(53)과 전단 이형철근(54)의 상단부가 절곡되어 있다고 설명하였으나, 이는 철근과 콘크리트의 접합강도를 발휘하는 일정길이 이상의 정착길이가 충분하지 못할 때에 절곡하여 이형철근(53, 54)과 콘크리트의 접합성을 향상시키는 것일 뿐, 정착길이가 충분할 경우에는 외측 이형철근(53)과 전단 이형철근(54)의 상단부를 절곡할 필요없다. 이는 교각기둥(1)의 내부에 위치하는 내측 이형철근(52)과 같이 일직선으로 곧게 뻗어 있어도 충분하다.

이와 같은 이형철근의 원주둘레에는 그 길이방향으로 다수의 돌출부가 형성되어 콘크리트와 이형철근의 마찰력을 향상시킴으로써, 이형철근과 콘크리트의 내력을 보강한다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법은 고가의 앵커볼트를 대신하여 저렴한 이형철근을 사용함으로써, 교각의 시공비용을 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법은 앵커볼트를 대신하여 길이를 따라 돌출부가 형성된 이형철근을 사용하여 콘크리트와의 마찰력을 향상시킴으로써, 교각기둥과 기초 콘크리트부의 내력을 향상한다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 기초 콘크리트부와 교각기둥의 연결구조 및 그 시공방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (6)

1. 기초 콘크리트의 상면에 직립하여 세워지는 교각기둥과 상기 기초 콘크리트를 연결하는 연결구조에 있어서,

   상기 기초 콘크리트에 박혀 상기 교각기둥의 외주면 둘레에 위치하는 외측 철근들과, 상기 기초 콘크리트에 박혀 상기 교각기둥의 내주면 둘레에 위치하는 내측 철근들, 및 상기 기초 콘크리트 밖으로 돌출된 상기 외측 철근들과 상기 내측 철근들을 수용하는 콘크리트 블록을 포함하며,

   상기 기초 콘크리트의 내부에는 상기 내측 철근들과 상기 외측 철근들이 삽입되는 다수의 관통공이 형성되며 상기 기초 콘크리트의 내부 상부와 하부에 각각 위치하는 2개의 플레이트와, 상기 2개의 플레이트의 사이에 위치하여 양단에 각각의 상기 플레이트가 고정되는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 교각기둥과 기초 콘크리트의 연결구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기초 콘크리트에 박혀 상기 외측 철근의 바깥 둘레를 따라 배치되는 전단 철근들을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 교각기둥과 기초 콘크리트의 연결구조.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 교각기둥의 하단에는 하부 플레이트가 고정되며, 상기 하부 플레이트에는 상기 외측 철근들과 상기 내측 철근들이 관통하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 교각기둥과 기초 콘크리트의 연결구조.
5. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 중에 어느 한 항에 있어서,

   상기 철근들은 이형철근인 것을 특징으로 하는 교각기둥과 기초 콘크리트의 연결구조.
6. 삭제

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