KR100862005B1 - 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법 - Google Patents

내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법 Download PDF

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백승덕
한만엽
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아주대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각에 사용될 내진성능이 뛰어나고 철근배근이 필요없는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서, 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관의 내부면에 강봉 삽입용 파이프를 길이방향으로 용접 등의 방법으로 고정시키는 제 1과정; 하판상에 상기 강봉 삽입용 파이프가 고정된 외부 강관을 수직으로 세우고 그 외부 강관 내에 내부 강관을 위치시키는 제 2과정; 상기 외부 강관과 내부 강관의 상부 개구부를 콘크리트 주입 구멍이 형성된 상판으로 막는 제 3과정; 및 상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 4과정을 구비함으로써, 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 (ICH- CFT) 세그먼트의 신속한 제작이 가능한 공법이다.

Description

내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법{Manufacturing method of segmental internally confined hollow concrete filled tube}

본 발명은 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교각용으로 사용되는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

교량을 건설하기 위한 핵심부재인 교각은 시멘트의 발명 이후로 철근 콘크리트를 이용하여 오랫동안 건설되어 왔다.

그러나, 최근 시공되는 교각의 높이와 내하력이 증대됨에 따라 토목분야에서는 중공(H: Hollow) 교각이 도입되어 사용되어 왔으며, 최소단면의 기둥을 필요로 하는 건축분야에서는 콘크리트 충전 강관(CFT: Concrete-Filled steel Tube) 기둥의 사용이 증대되어 왔다.

이에 따라, 이들 2가지의 기술을 혼합한 중공 콘크리트 충전 강관(H-CFT) 기둥도 사용되기 시작하였는데, 중공 콘크리트 충전 강관(H-CFT) 기둥은 지진에 의한 횡방향 하중이 작용할 경우, 중공 내부의 콘크리트가 쉽게 파괴됨으로 해서 내진 성능이 떨어지는 단점이 있다.

이에 따라, 충전 기둥 내부의 중공에도 콘크리트의 변형을 억제할 수 있도록 강관을 삽입한 내부가 구속된(IC: Internally Confined) 중공형 콘크리트 충전 강관을 이용한 기둥 또는 교각이 사용되고 있는데, 이 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관(ICH-CFT: Internally Confined Hollow - Concrete Filled Tube)은 기존의 다른 형식의 기둥에 비하여 무게가 가볍고, 내하력이 큰 동시에 뛰어난 내진 성능을 갖고 있다.

현재, 기둥이나 교각을 건설하기 위해서는 현장에서 철근을 배근하고, 거푸집을 조립하고 콘크리트를 타설, 양생하는 등의 모든 공정이 현장에서 이루어지고 있는데, 이러한 현장시공법은 품질관리의 어려움과 인건비의 상승 및 공사기간의 장기화에 따른 기술적, 경제적 어려움이 있다.

이에 따라, 선진국에서는 교각을 PC화하여 공장에서 생산하고, 현장에서 조립하는 조립식 교각 공법이 최근에 개발되어 사용되고 있다. 이러한 PC 세그먼트를 이용한 교각의 조립식 공법은 운반과 조립시의 무게를 줄이기 위하여, 중공형 교각을 사용하는 것이 일반적이고, 세그먼트간의 결합에는 강봉을 이용하는 것이 일반적이다.

반면, 건축에서 사용되는 기둥의 경우에는 건축물의 내부 공간을 확보하기 위하여, 기둥의 단면적이 최소화되고, 용접이나 볼트를 이용하여 보와 기둥의 연결이 손쉽게 해결되는 콘크리트 충전 강관 기둥이 널리 사용되고 있다. 콘크리트 충전 강관 기둥의 경우도 강관의 조립이나 콘크리트의 충전 작업이 모두 현장에서 이루어지는 것이 일반적이나, 최근에는 콘크리트 충전 강관 기둥을 이용한 조립식 건 축공법이 시도되고 있다.

토목분야의 경우, 철근 콘크리트 교각은 현장에서 모든 작업이 진행되기 때문에 시공기간이 길고, 야외에서 작업이 진행되기 때문에 작업에 어려움이 있으며, 양생에 소요되는 시간이 길기 때문에 시공기간이 길어지게 된다. 중공형 철근 콘크리트 교각은 철근 배근이 매우 복잡하고, 내진 성능이 떨어지는 단점이 있으며, 콘크리트 충전 강관은 교각에는 사용된 예가 거의 없다. 또한 내부 구속 중공 콘크리트 충진 강관 기둥의 경우 시공된 모든 교각이 현장 타설로 건설되었으며, 아직 세그먼트화 하여 조립식으로 건설하고자 하는 시도는 없는 실정이다.

콘크리트 충전 강관의 세그먼트를 제작하기 위해서는 강관 내부에 추후 강봉을 삽입하기 위한 파이프가 매설되어 있는데, 콘크리트 타설시 이 파이프를 강관 내부에 적절히 고정하는 방법이 있어야만 내부 구속 중공 콘크리트 충전 강관을 제조할 수 있다.

그러나, 내부, 외부 강관이 존재함으로써 기둥의 내부에는 작업공간의 제약이 있기 때문에, 내부에 매설되어야 하는 연결용 강봉을 삽입하기 위한 파이프의 설치가 어려운 실정이다. 또한, 세그먼트간의 연결을 위하여 세그먼트의 하부에는 내, 외부 강관이 콘크리트 보다 짧아야 하고, 상부에는 콘크리트가 덜 타설되어야만, 추후 상하부 세그먼트간의 정확한 결합이 가능한데, 이렇게 세그먼트의 높이를 정확히 조절할 수 있는 방안도 강구되어야만 한다.

본 발명은 내부 구속 중공 콘크리트 충전 강관 기둥의 상기한 종래의 세그먼트 제작상의 어려움을 감안하여 제안된 것으로, 내, 외부 강관 사이에 조립용 강봉을 삽입하기 위한 파이프를 적절하게 매설함과 더불어 제작된 세그먼트의 조립을 위한 상하 연결부의 정밀도를 유지할 수 있도록 한 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법은, 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서,

상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관의 내부면에 강봉 삽입용 파이프를 길이방향으로 용접시켜 고정시키는 제 1과정; 하판상에 상기 강봉 삽입용 파이프가 고정된 외부 강관을 수직으로 세우고, 그 외부 강관 내에 내부 강관을 위치시키는 제 2과정; 상기 외부 강관과 내부 강관의 상부 개구부를 콘크리트 주입 구멍이 형성된 상판으로 막는 제 3과정; 및 상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 4과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법은, 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서,

상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관의 내주면에 보조 프레임을 수평으로 고정시키되, 상기 외부 강관의 내주면에서 적어도 두개 이상의 상호 다른 높이의 고정위치에 상기 보조 프레임을 수평으로 고정시키는 제 1과정; 상기 상호 다른 높이의 고정위치에 고정된 보조 프레임에 강봉 삽입용 파이프의 양단을 고정시키는 제 2과정; 하판상에 상기 강봉 삽입용 파이프가 고정된 외부 강관을 수직으로 세우고 그 외부 강관내에 내부 강관을 위치시키는 제 3과정; 상기 외부 강관과 내부 강관의 상부 개구부를 콘크리트 주입 구멍이 형성된 상판으로 막는 제 4과정; 및 상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 5과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법은, 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리트를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서,

강도 보강재가 혼합된 콘크리트를 이용하여 중공의 상부 연결부 및 하부 연결부를 제조하되, 상기 상부 연결부에는 파이프 고정 구멍 및 콘크리트 주입 구멍을 갖고 있는 세그먼트를 미리 제작하여, 상기 하부 연결부에는 상기 상부 연결부의 파이프 고정 구멍에 대향되는 위치에 파이프 고정 구멍을 형성시키는 제 1과정; 상기 상부 연결부 및 하부 연결부를 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관 및 내부 강관의 상부 및 하부에 개재시키는 제 2과정; 상기 상부 연결부와 하부 연결부간의 파이프 고정 구멍에 강봉 삽입용 파이프를 설치하는 제 3과정; 및 상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 4과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관(ICH-CFT)을 다수개의 세그먼트로 단위로 분절 제작함에 있어서 신속, 정확하게 제작이 가능하므로, 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 시공을 신속하고 정밀하게 수행할 수 있다.

그리고, 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 제작이 정밀하게 될 수 있으므로 추후 현장에서의 조립작업의 정밀도가 높아진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에서의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트는 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각에 사용되는 것으로, 기초부와 코핑부 사이에 설치된다.

하나의 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각을 시공하기 위해서는 다수개의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트가 필요하고, 본 발명은 그 각각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트는 대직경의 외부 강관과 그 외부 강관 내에 삽입된 소직경의 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전시킨 구조로서, 원통형으로 구성되는 것이 바람직하지만, 사각 또는 그 이상의 각을 갖는 다각형이나 타원형 등의 다양한 형태의 기둥으로 하여도 무방하다.

그리고, 상기 내부 강관은 부식을 방지하기 위해서 플라스틱 등과 같이 비부식성 재질로 된 관 또는 스테인레스 등과 같이 내부식성 재질로 된 관을 사용하면 된다.

(제 1실시예)

도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 채용되는 외부 강관과 강봉 삽입용 파이프와의 연결상태를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A선의 단면도이며, 도 2 내지 도 5는 도 1a의 연결상태를 기초로 하여 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하기까지의 공정을 나타낸 도면이다.

우선, 도 1a 및 도 1b에서와 같이, 외부 강관(10)의 내주면에 강봉 삽입용 파이프(12)를 길이방향으로 접촉시킨 후에 용접(32) 등에 의해 고정시킨다. 도 1a에서는 상기 강봉 삽입용 파이프(12)가 고정되는 부위를 네 군데로 하였는데, 그 강봉 삽입용 파이프(12)의 배치 및 위치는 변동이 가능하며, 상기 강봉 삽입용 파이프(12)가 개별적으로 외부 강관(10)의 내주면 전체에 분산 고정되어 있어도 무방하다.

그리고 나서, 도 2에서와 같이, 하판(14)상에 상기 강봉 삽입용 파이프(12)가 고정된 외부 강관(10)을 수직으로 세우고 그 외부 강관(10)내에 내부 강관(16)을 수직으로 위치시킨다.

그 후, 도 3에서와 같이, 콘크리트 주입 구멍(18a)이 형성된 상판(18)을 이용하여 그 외부 강관(10)과 내부 강관(16)의 상부 개구부를 덮는다. 제 1실시예에서는 상기 콘크리트 주입 구멍(18a)을 상판(18)에 형성시켰는데, 그 콘크리트 주입 구멍을 외부 강관(10)의 측면에 형성시켜도 된다.

이어, 도 4에서와 같이, 그 콘크리트 주입 구멍(18a)을 통하여 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에 콘크리트(20)를 주입하여 충전시킨다.

마지막으로, 그 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이의 콘크리트(20)가 양생을 거쳐 완전히 굳게 되면 그 상판(18)과 하판(14)을 제거함으로써, 도 5에서와 같이 원하는 형태의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트가 완성된다.

특히, 각각의 세그먼트간의 연결을 보다 확실하게 하기 위해, 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에 충전된 콘크리트(20)의 상면의 높이는 상기 외부 강관(10) 또는 내부 강관(16)의 상단의 높이보다 낮고(즉, 소정치 함몰됨), 상기 콘 크리트(20)의 하부는 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에서 소정치 하향돌출되는 것이 바람직하다.

(제 2실시예)

도 6a는 본 발명의 제 2실시예에 채용되는 외부 강관에 보조 프레임 및 강봉 삽입용 파이프가 설치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 A-A선의 단면도이며, 도 7 내지 도 10은 도 8a의 연결상태를 기초로 하여 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하기까지의 공정을 나타낸 도면이다.

도 6a 및 도 6b에서와 같이, 상기 외부 강관(10)의 제 1고정위치 및 제 2고정위치에 각각 수평되게 고정된 보조 프레임(30)을 지지대로 삼아서 강봉 삽입용 파이프(12)를 그 상하에 위치한 보조 프레임(30)의 일측면에 수직으로 용접에 의해 설치한다. 여기서, 상기 보조 프레임(30)은 일자형 철근 4개 또는 디긋자형 철근(또는 앵글) 4개를 이용하여 우물 정(井)자와 같은 형태를 취하게 한다. 우물 정(井)자의 형태가 아니더라도 강봉 삽입용 파이프(12)를 지지할 수 있는 형태라면 어떠한 형태이어도 무방하다. 그리고, 도 6a 및 도 6b에서는 상기 보조 프레임(30)을 두 군데 설치하였으나, 필요에 따라 두 군데 이상에 설치하여도 무방하다.

도 6a 및 도 6b에서는 그 강봉 삽입용 파이프(12)를 용접(32)으로 설치시켰는데, 용접이 아닌 철사 등으로 고정시켜도 된다. 도 6a 및 도 6b에서는 상기 강봉 삽입용 파이프(12)가 고정되는 부위를 네 군데로 하였는데, 그 강봉 삽입용 파이프(12)의 배치 및 위치는 변동이 가능하며, 상기 강봉 삽입용 파이프(12)가 개별적 으로 상하의 보조 프레임(30)에 분산 고정되어 있어도 무방하다.

그리고 나서, 도 7에서와 같이, 하판(14)상에 상기 외부 강관(10)을 수직으로 세우고 그 외부 강관(10)내에 내부 강관(16)을 수직으로 위치시킨다.

그 후, 도 8에서와 같이, 콘크리트 주입 구멍(18a)이 형성된 상판(18)을 이용하여 그 외부 강관(10)과 내부 강관(16)의 상부 개구부를 덮는다. 제 2실시예에서는 상기 콘크리트 주입 구멍(18a)을 상판(18)에 형성시켰는데, 그 콘크리트 주입 구멍을 외부 강관(10)의 측면에 형성시켜도 된다.

이어, 도 9에서와 같이, 그 콘크리트 주입 구멍(18a)을 통하여 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에 콘크리트(20)를 주입하여 충전시킨다.

마지막으로, 그 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이의 콘크리트(20)가 양생을 거쳐 완전히 굳게 되면 그 상판(18)과 하판(14)을 제거함으로써, 도 10에서와 같이 원하는 형태의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트가 완성된다.

특히, 각각의 세그먼트간의 연결을 보다 확실하게 하기 위해, 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에 충전된 콘크리트(20)의 상면의 높이는 상기 외부 강관(10) 또는 내부 강관(16)의 상단의 높이보다 낮고(즉, 소정치 함몰됨), 상기 콘크리트(20)의 하부는 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에서 소정치 하향돌출되는 것이 바람직하다.

(제 3실시예)

도 11은 본 발명의 제 3실시예에 채용되는 상부 연결부 및 하부 연결부를 나 타낸 사시도이고, 도 12a는 도 11의 상부 연결부 및 하부 연결부가 외부 강관 및 내부 강관과 연결된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 12b는 도 12a의 A-A선의 단면도이고, 도 13a는 도 12a의 파이프 고정 구멍에 파이프가 설치됨을 설명하기 위한 도면이며, 도 13b는 도 13a의 B-B선의 결합단면도이고, 도 14는 도 13a의 콘크리트 주입 구멍으로 콘크리트의 주입을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 11에서와 같이, 실리카퓸, 폴리머, 파이버 등의 강도 보강재가 혼합된 고강도, 고성능, 섬유보강 콘크리트 등을 이용하여 중공의 원판 형상과 같은 소정 두께의 상부 연결부(40; 도 11a 참조)와 하부 연결부(50; 도 11b 참조)를 각각 제조한다. 여기서, 상기 상부 연결부(40)는 중앙에 중공부(42)가 형성되고 그 중공부(42)의 주변에 다수개의 파이프 고정 구멍(44) 및 단일의 콘크리트 주입 구멍(46)이 형성된다. 그리고, 상기 하부 연결부(50)는 중앙에 중공부(52)가 형성되고 그 중공부(52)의 주변에 다수개의 파이프 고정 구멍(54)이 형성된다. 상기 상부 연결부(40) 및 하부 연결부(50)의 직경은 상기 외부 강관(10)의 직경보다 약간 작아서 그 외부 강관(10)의 내주면 상부 및 하부에 그 상부 연결부(40) 및 하부 연결부(50)가 억지 끼움식으로 끼워진다. 그리고, 상기 상부 연결부(40) 및 하부 연결부(50)의 중공부(42, 52)의 직경은 상기 내부 강관(16)의 직경보다 약간 커서 그 내부 강관(16)의 외주면 상부 및 하부가 그 중공부(42, 52)에 억지끼움식으로 끼워진다. 도 11에서는 상기 상부 연결부(40) 및 하부 연결부(50)의 파이프 고정 구멍(44, 54)이 네 군데에 세 개씩 형성되는 것으로 하였는데, 그 파이프 고정 구멍(44, 54)의 배치 및 위치는 변동이 가능하며, 상기 파이프 고정 구멍(44, 54)가 개별적으로 상부 연결부(40) 및 하부 연결부(50)에 분산되어 있어도 무방하다.

그리고 나서, 도 12a 및 도 12b에서와 같이, 상기 하부 연결부(50)를 외부 강관(10)의 하부 개구부에 억지끼움식으로 끼우고, 내부 강관(16)을 그 외부 강관(10)내로 삽입시켜서 그 하부 연결부(50)의 중공부(52)에 상기 내부 강관(16)의 하부 개구부를 억지끼움식으로 끼운다. 그리고, 상부 연결부(40)를 이용하여 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16)의 상부를 막는다. 이때, 추후에 각 세그먼트간의 연결을 보다 확실히 하는 것을 염두에 두어 상기 상부 연결부(40)는 외부 강관(10) 또는 내부 강관(16)의 상단 높이보다 소정치 낮은 위치에 끼워지고, 상기 하부 연결부(50)의 하부(예컨대, 1/2 정도)는 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에서 소정치 하향돌출되는 것이 바람직하다.

이어, 도 13a 및 도 13b에서와 같이, 그 상부 연결부(40)와 하부 연결부(50)간의 파이프 고정 구멍(44, 54)을 관통하도록 강봉 삽입용 파이프(60)를 설치한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에 설치되는 강봉 삽입용 파이프(60)의 길이가 긴 경우에는 추후에 콘크리트 주입시 파이프(60)가 휘어질 수도 있으므로 이를 방지하기 위해 적절한 위치에 보조 지지구가 추가로 설치되어도 무방하다.

마지막으로, 도 14에서와 같이, 상기 상부 연결부(40)의 콘크리트 주입 구멍(46)을 통하여 상기 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이에 콘크리트(20)를 주입하여 충전시킨 후 양생을 시키게 되면 그 외부 강관(10)과 내부 강관(16) 사이의 콘크리트(20)가 완전히 굳게 되어 원하는 형태의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강 관 세그먼트가 완성된다.

상술한 제 3실시예에서는 콘트리트 주입 구멍(46)을 상부 연결부(40)에 형성하는 것으로 하였으나, 그 콘크리트 주입 구멍(46)을 상부 연결부(40)가 아니라 외부 강관(10)의 측면에 형성시켜도 된다.

그리고, 상술한 제 3실시예에서는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 상부 및 하부가 고강도의 콘크리트로 구성되므로, 세그먼트간의 연결부위를 보다 보강해 주는 효과가 있다.

한편으로 상술한 제 3실시예에서, 상부 연결부(40)의 콘크리트 주입 구멍(46)을 없애고, 조립된 세그먼트를 옆으로 뉘어서 측면에 형성시킨 콘크리트 주입 구멍을 통하여 콘크리트를 타설할 수도 있다. 이렇게 상하판으로 막은 뒤 세그먼트를 수평으로 눕혀서 외부 강관의 측면에서 콘크리트를 타설하게 되면 세그먼트 연결부의 칫수를 정확히 하고, 연결부에 고강도 재료를 사용함으로써 추후 연결부의 표면을 매끄럽게 할 수 있어서 연결부의 강도를 증가시키게 되어 교각이 조립된 후에 연결부가 교각의 내하력을 떨어뜨리는 약점이 되지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 채용되는 외부 강관과 강봉 삽입용 파이프와의 연결상태를 나타낸 사시도,

도 1b는 도 1a의 A-A선의 단면도,

도 2 내지 도 5는 도 1a의 연결 상태를 기초로 하여 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하기까지의 공정을 나타낸 도면,

도 6a는 본 발명의 제 2실시예에 채용되는 외부 강관에 보조 프레임 및 강봉 삽입용 파이프가 설치된 상태를 나타낸 사시도,

도 6b는 도 6a의 A-A선의 단면도,

도 7 내지 도 10은 도 8a의 연결상태를 기초로 하여 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하기까지의 공정을 나타낸 도면,

도 11은 본 발명의 제 3실시예에 채용되는 상부 연결부 및 하부 연결부를 나타낸 사시도,

도 12a는 도 11의 상부 연결부 및 하부 연결부가 외부 강관 및 내부 강관과 연결된 상태를 나타낸 사시도,

도 12b는 도 12a의 A-A선의 단면도,

도 13a는 도 12a의 파이프 고정 구멍에 파이프가 설치됨을 설명하기 위한 도면,

도 13b는 도 13a의 B-B선의 결합단면도,

도 14는 도 13a의 콘크리트 주입 구멍으로 콘크리트의 주입을 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 외부 강관 12, 60 : 강봉 삽입용 파이프

14 : 하판 16 : 내부 강관

18 : 상판 20 : 콘크리트

30 : 보조 프레임 40 : 상부 연결부

42, 52 : 중공부 44, 54 : 파이프 고정 구멍

46 : 콘크리트 주입 구멍 50 : 하부 연결부

Claims (8)

  1. 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서,
    상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관의 내주면에 강봉 삽입용 파이프를 길이방향으로 접촉시켜 고정시키는 제 1과정;
    하판상에 상기 강봉 삽입용 파이프가 고정된 외부 강관을 수직으로 세우고 그 외부 강관내에 내부 강관을 위치시키는 제 2과정;
    상기 외부 강관과 내부 강관의 상부 개구부를 콘크리트 주입 구멍이 형성된 상판으로 막는 제 3과정; 및
    상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 4과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4과정에 의해 제조되는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관과 내부 강관 사이에 충전된 콘크리트의 상면의 높이는 상기 외부 강관 및 내부 강관의 상단의 높이보다 낮고, 상기 콘크리트의 하부는 상기 외부 강관 및 내부 강관 사이에서 하향돌출되는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  3. 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서,
    상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관의 내주면에 보조 프레임을 수평으로 고정시키되, 상기 외부 강관의 내주면에서 적어도 두개 이상의 상호 다른 높이의 고정위치에 상기 보조 프레임을 수평으로 고정시키는 제 1과정;
    상기 상호 다른 높이의 고정위치에 고정된 보조 프레임에 강봉 삽입용 파이프의 양단을 고정시키는 제 2과정;
    하판상에 상기 강봉 삽입용 파이프가 고정된 외부 강관을 수직으로 세우고 그 외부 강관내에 내부 강관을 위치시키는 제 3과정;
    상기 외부 강관과 내부 강관의 상부 개구부를 콘크리트 주입 구멍이 형성된 상판으로 막는 제 4과정; 및
    상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 5과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보조 프레임을 다수의 보조재로 제작하는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 5과정에 의해 제조되는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관과 내부 강관 사이에 충전된 콘크리트의 상면의 높이는 상기 외부 강관 및 내부 강관의 상단의 높이보다 낮고, 상기 콘크리트의 하부는 상기 외부 강관 및 내부 강관 사이에서 하향돌출되는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  6. 내부 강관과 외부 강관 사이에 콘크리트를 충전시킨 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관을 다수개의 세그먼트로 분절하여 조립시킨 조립식 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 교각의 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트를 제조하는 방법으로서,
    강도 보강재가 혼합된 콘크리트를 이용하여 중공의 상부 연결부 및 하부 연결부를 제조하되, 상기 상부 연결부에는 파이프 고정 구멍 및 콘크리트 주입 구멍을 형성시키고, 상기 하부 연결부에는 상기 상부 연결부의 파이프 고정 구멍에 대향되는 위치에 파이프 고정 구멍을 형성시키는 제 1과정;
    상기 상부 연결부 및 하부 연결부를 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트의 외부 강관 및 내부 강관의 상부 및 하부에 개재시키는 제 2과정;
    상기 상부 연결부와 하부 연결부간의 파이프 고정 구멍에 강봉 삽입용 파이프를 설치하는 제 3과정; 및
    상기 콘크리트 주입 구멍을 통해 상기 외부 강관과 내부 강관 사이에 콘크리트를 충전하여 양생시키는 제 4과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2과정에서, 상기 상부 연결부는 상기 외부 강관 및 내부 강관의 상단 높이보다 낮은 위치에 끼워지고, 상기 하부 연결부의 하부는 상기 외부 강관 및 내부 강관 사이에서 하향돌출되는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 콘크리트 주입 구멍을 상기 외부 강관의 측면에 형성시키고, 상기 제 4과정에서의 콘크리트 충전시 조립된 강관을 옆으로 뉘어서 상기 측면의 콘크리트 주입 구멍을 통해 콘크리트를 충전시키는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관 세그먼트 제조방법.
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