KR101017127B1 - 벽체를 이용하여 시공된 기초와 프리캐스트 교각의 연결구조 및 연결 시공방법 - Google Patents
벽체를 이용하여 시공된 기초와 프리캐스트 교각의 연결구조 및 연결 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 프리캐스트 벽체를 이용하여 시공된 기초와, 이러한 기초를 시공하는 방법, 그리고 이러한 기초를 이용하여 교각과 기초를 일체로 연결시공하는 구조와 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에서는, 터파기 공간(2) 내에 보강철근(11)이 배치되고, 상기 보강철근(11)의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체(20)가 설치되어 있으며, 상기 벽체(20)의 후방으로 채움재(3)가 채워져 되메움 되어 있고, 상기 보강철근(11)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설되어 형성되는 것을 특징으로 하는 기초와; 이를 시공하는 방법; 그리고 이렇게 시공된 기초에 프리캐스트 교각(30)을 직립 설치하고, 상기 보강철근(11)과 상기 연결철근(31)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설되어 기초(1)와 프리캐스트 교각(30)의 하단부가 일체로 연결 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 교각의 연결 구조가 제공된다.
프리캐스트, 벽체, 기초, 교각, 연결, 되메움
Description
본 발명은 벽체를 이용하여 시공된 기초, 그 시공방법 및 교각과 기초의 연결구조와 그 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로 프리캐스트 벽체를 이용하여 시공된 기초와, 이러한 기초를 시공하는 방법, 그리고 이러한 기초를 이용하여 교각과 기초를 일체로 연결시공하는 구조와 그 시공방법에 관한 것이다.
종래의 기초공사는 터파기 후에 기초가 시공될 위치에 철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 형성되는 것이 일반적이다. 그러나, 종래의 기초 시공에서는 기초 콘크리트를 타설하기 위하여 거푸집을 설치하고 콘크리트 타설하여 기초를 시공한 후에 거푸집을 탈형하고 기초의 주변을 되메우기 하였다.
그런데, 교량 구조물, 특히 경전철 및 모노레일과 같이 도심지에 설치되는 비교적 규모가 교량 구조물의 경우, 교각을 설치하기 위하여 기초를 시공함에 있어 서, 종래와 같이 터파기 작업 후에 기초의 시공을 위한 거푸집을 설치하고, 콘크리트 양생 후에 거푸집을 제거해야 하는 작업을 수행할 때, 공간의 제약 때문에 작업이 용이하지 않은 불편함이 발생하게 된다.
또한, 이러한 거푸집 설치 및 제거 작업을 위한 시간이 필요하고 비용도 더 소요되므로, 경제적인 시공을 하기에는 매우 불편하다는 단점이 있다.
본 발명은 위와 같이 종래 기술이 가지는 한계 및 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 설치 후 제거하는 종래의 거푸집을 이용하여 기초를 시공하는 대신에, 프리캐스트 벽체를 이용하여 기초를 시공하면서 상기 프리캐스트 벽체가 기초의 일부가 되도록 함으로써, 거푸집의 조립 및 해체에 따른 불편함과 비용증가 및 공기 증가의 단점을 해소할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기초를 형성하는 콘크리트를 효과적으로 양생시켜 기초의 품질을 효과적으로 관리할 수 있는 것을 목적으로 한다.
더 나아가 본 발명은 프리캐스트 교각과 기초가 효율적이고 견고하게 일체를 이룰 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 거푸집의 해체 작업이 필요하지 않게 되므로, 종래와 같이 거푸집을 이용하여 기초를 시공할 때 발생하게 되는 거푸집 조립/ 해체에 따른 비용 증가, 공기 증가, 작업의 불편함 등이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 발휘된다.
또한, 본 발명에 의하면 거푸집으로서 기능을 하는 벽체가 기초의 일부가 되므로, 거푸집을 조립/해체하던 종래의 기술에 비하여 현장에서 타설되는 콘크리트의 사용량을 줄일 수 있는 효과가 있으며, 기초를 형성하는 콘크리트의 양생을 효 과적으로 할 수 있어, 기초의 품질을 양호하게 관리할 수 있게 되는 효과가 있다.
특히, 프리캐스트 교각을 기초와 연결함에 있어서, 이러한 연결 작업을 효율적으로 수행할 수 있으며, 서로 견고한 연결구조를 이룰 수 있게 된다.
본 발명에서는, 터파기 공간 내에 보강철근이 배치되고; 상기 보강철근의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체가 설치되어 있으며; 상기 벽체의 후방으로 채움재가 채워져 되메움 되어 있고; 상기 보강철근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어 형성되는 것을 특징으로 하는 기초가 제공된다.
위와 같은 본 발명에 따른 기초에 있어서, 상기 벽체는 콘크리트로 제작된 판 부재로 제작된 ㄷ자 형상의 2개의 분할편으로 이루어져 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 기초가 형성될 위치를 터파기 하여 터파기 공간을 형성하고; 터파기 공간 내에 보강철근을 배치하며; 상기 보강철근의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체를 설치하고; 상기 벽체의 후방을 채움재로 채워 되메우기하며; 상기 보강철근이 매립되도록 벽체 내부로 콘크리트를 타설하여 기초를 형성하는 것을 특징으로 하는 기초의 시공방법이 제공된다.
또한, 본 발명에서는, 터파기 공간 내에 보강철근이 배치되고; 상기 보강철근의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체가 설치되어 있으며; 상기 벽체의 후방으로 채움재가 채워져 되메움되어 있고; 상기 보강철근에는 삽입공이 형 성되어 있으며; 상기 벽체의 후방으로 채움재가 채워져 되메움 되어 있는 상태에서, 프리캐스트 교각의 하단부의 연결철근이 상기 삽입공 내에 위치하도록 상기 프리캐스트 교각이 직립 설치되어 있고; 상기 보강철근과 상기 연결철근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어 기초와 프리캐스트 교각의 하단부가 일체로 연결 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 교각의 연결 구조가 제공된다.
위와 같은 본 발명의 연결 구조에 있어서, 상기 프리캐스트 교각의 하단부에는 연결빔이 노출되며; 상기 연결빔이 상기 삽입공 내에 위치하도록 상기 프리캐스트 교각이 직립 설치된 상태에서 상기 연결빔이 매립되도록 콘크리트가 타설되어 기초와 프리캐스트 교각의 하단부가 일체로 연결 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 기초가 형성될 위치를 터파기 하여 터파기 공간을 형성하고; 삽입공이 형성되어 있는 보강철근을 터파기 공간 내에 배치하며; 상기 보강철근의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체를 설치하고; 상기 벽체의 후방을 채움재로 채워 되메우기하며; 프리캐스트 교각의 하단부의 연결철근이 상기 삽입공 내에 위치하도록 상기 프리캐스트 교각이 직립 설치하고; 상기 보강철근과 상기 연결철근이 매립되도록 콘크리트가 타설되어 기초와 프리캐스트 교각의 하단부가 일체로 연결 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각과 기초의 연결시공방법이 제공된다.
이하 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 살펴봄으로써 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 7에는 본 발명에 따라 기초(1)를 시공하면서 상기 기초(1)와 프리캐스트 교각(30)을 일체로 연결 시공하는 과정의 각 단계를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 먼저, 도 1에서 보듯이, 기초(1)를 시공할 위치를 터파기하여, 기초 시공을 위한 터파기 공간(2)을 형성한다. 필요한 경우, 터파기 공간(2)의 지중에 말뚝 등을 설치한다. 이 때, 말뚝 상면으로 노출철근(12)이 노출되도록 하여, 상기 노출철근(12)이 기초(1)의 콘크리트 내에 매립되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 것처럼, 기초(1)의 내부에 배치되는 보강철근(11)과 상기 노출철근(12)을 연결되도록 하는 것도 바람직하다.
이와 같이 터파기한 후에는 도 2에서 보듯이, 기초(1)의 내부에 구비되어 기초(1)를 보강하는 보강철근(11)을 배치한다. 상기 보강철근(11)은 사전에 미리 철근망 형태로 조립하여 터파기 공간(2)에 옮겨 놓아 설치할 수도 있고, 현장에서 조립하여 설치할 수도 있다. 이와 같이 보강철근(11)을 배치한 후에, 필요에 따라서는 앞서 예시한 것처럼, 말뚝의 노출철근(12)을 상기 보강철근(11)과 이음 또는 용접 등의 방법으로 연결함으로써, 상기 기초(1)와 말뚝 등의 하부 구조의 일체성을 더욱 견고하게 할 수도 있다. 한편, 상기 보강철근(11)을 형성하여 배치함에 있어서, 상기 보강철근(11)에는 후술하는 프리캐스트 교각(30) 하단부의 연결철근(31)과 연결빔(32)이 삽입 배치될 수 있도록 삽입공(14)이 형성된다.
위와 같이 보강철근(11)을 터파기 공간(2)에 배치한 후에는, 도 3에 도시되어 있듯이, 보강철근(11)의 외곽을 감싸서 기초(1)의 외형을 형성하도록 벽체(20)를 설치한다. 상기 벽체(20)는 프리캐스트 콘크리트 또는 기타 재질을 이용하여 프리캐스트 방식으로 제작된 판재 형상의 부재로 이루어질 수 있는데, 후술하는 바와 같이 보강철근(11)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설될 때(도 7 참조), 상기 콘크리트(15)가 터파기 공간(2)의 되메우기부로 유출되지 않도록 거푸집 역할을 한다. 그 뿐만 아니라, 상기 벽체(20)는 콘크리트(15)가 양생된 이후에도 분리되지 않고 남아 있게 되어, 보강철근(11) 및 콘크리트(15)와 함께 기초(1)를 형성하게 되므로 기초(1)의 일부분을 이루게 된다. 따라서, 벽체(20)의 존재하는 만큼의 콘크리트(15) 현장 타설량을 절감할 수 있게 된다.
한편, 상기 벽체(20)는 일체로 형성되어 보강철근(11)의 외곽을 감싸도록 설치될 수도 있지만, 시공 및 운반 상의 편의를 위하여 여러 개의 분할편으로 제작되어 조립 시공될 수도 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 상기 벽체(20)가 ㄷ자 형상의 2개의 분할편으로 이루어져 서로 마주보도록 배치됨으로써 보강철근(11)의 외곽을 감싸서 기초(1)의 외형을 형성하게 된다. 그러나, 상기 벽체(20)를 분할하는 방식은 도면에 도시된 실시예에 한정되지 아니하며, 더 많은 개수의 분할편으로 제작되어 조립될 수도 있다. 이와 같이 벽체(20)를 분할편으로 제작하여 조립함에 있어서, 상기 벽체(20)를 구성하는 분할편이 서로 접하는 부분에는 서로 대응하는 형상의 전단키 또는 전단키홈을 형성하여 각 분할편이 용이하게 맞물리도록 할 수도 있다. 특히, 벽체(20)를 제작할 때, 분할편의 접하는 부분에 분리판을 배치한 상태로 콘크리트를 타설함으로써 각 분할편을 제작하게 되면, 각 분할편이 맞물리는 형상을 용이하게 형성할 수 있게 된다.
본 발명에서는, 위와 같이 기초(1)의 외곽을 형성하기 위하여 프리캐스트로 제작된 벽체(20)를 사용하고 이러한 벽체(20)가 기초(1)의 일부를 이루게 되므로, 기초(1)의 콘크리트(15) 타설 후에 별도의 거푸집 해체 작업이 불필요하게 되며, 그에 따라 시공기간 단축 및 공사비 절감의 효과를 발휘할 수 있다.
벽체(20)를 설치한 후에는 도 4에서 보듯이, 벽체(20) 외곽의 터파기 공간(2)을 흙, 자갈, 모래 등의 채움재(3)를 사용하여 되메우기 한다. 이와 같이, 보강철근(11)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설되기 전에, 벽체(20)의 후방으로 터파기 공간(2)을 되메우기 하게 되면, 되메우기된 채움재(3)에 의한 토압이 벽체(20) 방향으로 작용하게 되고, 그에 따라 벽체(20)를 이루는 여러 개의 분할편이 서로를 향하여 가압되므로, 벽체(20)의 분할편 조립 상태가 견고하게 된다. 따라서, 벽체(20)를 형성하는 분할편 사이를 연결시키기 위한 동바리 등의 각종 가설물과 매입물의 설치를 생략할 수 있으며, 그에 따라 시공이 간편하게 되어 시공효율을 향상시킬 수 있게 된다. 한편, 보강철근(11)과 벽체(20) 사이에는 스페이서(도시되지 않음)가 존재하므로, 되메우기된 채움재(3)에 의한 토압이 벽체(20) 방향으로 작용하더라도 벽체(20)가 내측으로 변형되는 것이 방지된다.
또한, 벽체(20)를 설치한 후 바로 되메우기를 하게 되면 기초(1)의 설치 위치 주변의 높이가 다른 부분의 지반과 동일한 높이로 되므로, 후술하는 콘크리트(15) 타설 작업을 지반고에서 진행할 수 있게 되고, 따라서 작업자의 안전을 확보할 수 있다. 특히, 후술하는 바와 같이 기초(1)를 형성하도록 콘크리트(15)를 타설한 후 양생하는 중에 강우가 발생할 경우에도, 터파기 공간(2)이 미리 채움재(3)로 되메우기 되어 있으므로, 기초(1)의 설치 위치 주변에 우수 등이 고이지 않게 되어 별도의 배수 작업을 생략할 수 있게 되는 장점이 있다.
이와 같이 벽체(20)의 후방으로 되메우기를 할 때, 벽체(20)의 4면 후방을 모두 동시에 되메우기할 수도 있으나, 도면에 도시된 실시예와 같이, 상기 벽체(20)가 ㄷ자 형상의 2개의 분할편으로 이루어져 서로 마주보도록 배치된 경우에는, ㄷ자 형상의 분할편이 마주보는 방향으로의 벽체(20) 후방으로만 되메우기를 하고, 다른 측면의 벽체(20) 후방에 대한 되메우기는 나중에 하여도 된다.
이와 같이, 벽체(20)의 후방으로 되메우기 작업을 수행한 후에는 프리캐스트 방식으로 사전에 제작되어 현장으로 이송된 프리캐스트 교각(30)과의 연결작업을 수행한다.
구체적으로 도 5에 도시된 것처럼, 하단부에 연결철근(31)이 노출된 상태로 사전 제작된 프리캐스트 교각(30)의 하단부가 상기 벽체(20)의 보강철근(11) 삽입공(14)에 삽입되도록 설치한다. 이 때, 상기 프리캐스트 교각(30)의 연결철근(31)을 도면에 도시된 것처럼 지면과 나란하도록 절곡하게 되면, 상기 연결철근(31)의 절곡된 부분에 의하여 상기 프리캐스트 교각(30)을 지탱하여 상기 프리캐스트 교각(30)이 자립할 수 있게 된다. 도 6에는 상기 프리캐스트 교각(30)의 하단부, 구체적으로는 상기 연결철근(31)이 상기 삽입공(14)에 삽입되어 프리캐스트 교각(30)이 직립 설치된 상태가 도시되어 있다. 이 때, 도면에 도시된 것처럼, 자립을 보조하기 위하여 가설 지지대(33)를 설치할 수도 있다.
위와 같이 프리캐스트 교각(30)이 설치되면, 도 7에 도시된 것처럼 보강철근(11)이 매립되도록 콘크리트(15)를 타설하여 상기 기초(1)를 형성한다. 이와 같 이 콘크리트(15)가 타설되어 양생됨으로써 상기 삽입공(14)에 삽입되어 있던 프리캐스트 교각(30) 하단부의 연결철근(31)도 콘크리트(15)에 일체로 매립되고, 그에 따라 기초(1)가 프리캐스트 교각(30)의 하단부와 일체를 이룬 상태로 프리캐스트 교각(30)과 연결시공된다.
위와 같이 콘크리트(15)를 타설함에 있어서, 상기 벽체(20)는 타설되는 콘크리트(15)가 벽체(20)의 측면으로 흐르지 않게 거푸집 역할을 하게 된다. 또한, 상기 콘크리트(15)가 타설되기 전에, 상기 벽체(20)의 측면으로 되메우기가 되어 있고 이러한 되메우기에 의한 압력이 벽체(20)에 작용하게 되므로, 상기 콘크리트(15)의 타설압으로 인해 벽체(20)가 후방으로 밀리는 것이 방지된다.
또한, 상술한 바와 같이, 벽체(20)의 후방으로 되메우기 시공이 선행되기 때문에, 되메우기에 사용된 채움재(3)에 의해 콘크리트(15)의 양생온도를 일정하게 유지할 수 있게 되고, 그에 따라 별도의 보온 양생을 위한 조치를 생략할 수 있으며, 콘크리트(15)의 품질 관리가 용이하게 되는 효과가 발휘된다.
도 8에는 기초(10)와 일체로 연결되는 프리캐스트 교각(30)의 또다른 실시예를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼, 프리캐스트 교각(30)의 하단부에 연결빔(32)이 노출되도록 할 수도 있다. 이와 같이 연결빔(32)이 노출된 프리캐스트 교각(30) 역시 도 5 및 도 6과 관련하여 설명한 것처럼, 연결빔(32)이 삽입공(14) 내에 위치하도록 프리캐스트 교각(30)을 설치한 후에 콘크리트(15)를 타설하여 프리캐스트 교각(30)과 일체가 되도록 기초(10)를 시공한다. 이와 같이 연결빔(32)을 노출시킨 경우, 상기 연결빔(32)에 의하여 프리캐스 트 교각(30)이 자립할 수 있기 때문에 프리캐스트 교각(30)을 수직하게 설치하는 것이 용이하게 되며, 더 나아가 프리캐스트 교각(30)과 기초(10)의 연결 부분이 상기 연결빔(32)에 의하여 더욱 보강되는 효과도 발휘된다.
한편, 위와 같은 프리캐스트 교각(30)이 일체로 연결되도록 기초(1)를 시공하는 것 이외에도, 본 발명에 따른 기초(1) 시공공법을 응용하여 현장 타설 교각이 기초(1)와 일체로 연결 시공되도록 할 수도 있다. 도 9에는 현장 타설 교각을 기초(1)와 일체로 연결 시공하기 위하여, 기초(1)의 완성 전에 교각 형성용 수직철근(13)을 미리 설치한 형상을 보여주는 개략도가 도시되어 있다.
즉, 콘크리트 타설(15)에 앞서서 미리 현장 타설 교각 내부에 배치될 수직철근(13)을 설치해둔 상태에서 콘크리트(15)를 타설하여 기초(1)를 시공하고, 그 후에 상기 수직철근(13)이 내부에 위치하도록 교각 형성용 거푸집 등을 배치하여 현장에서 교각을 형성하는 것이다. 이와 같이 본 발명은 앞서 설명한 실시예에 한정되지 않고 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 변형시킬 수 있으며, 이러한 변형예는 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 7은 각각 본 발명에 따라 기초를 시공하면서 상기 기초와 프리캐스트 교각을 일체로 연결 시공하는 과정의 각 단계를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명에서 기초와 일체로 연결되는 프리캐스트 교각의 또다른 실시예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 응용예로서, 현장 타설 교각을 기초와 일체로 연결 시공하기 위하여, 기초의 완성 전에 교각 형성용 수직철근을 미리 설치한 형상을 보여주는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 기초 2 터파기 공간 3 채움재
11 보강철근 12 노출철근 13 연결철근
14 삽입공 15 콘크리트
20 벽체 30 프리캐스트 교각
Claims (6)
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- 삭제
- 삭제
- 터파기 공간(2) 내에 보강철근(11)이 배치되어 있고;상기 보강철근(11)의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체(20)가 설치되어 있으며;상기 벽체(20)의 후방으로 채움재(3)가 채워져 되메움 되어 있고;상기 보강철근(11)에는 삽입공(14)이 형성되어 있으며;상기 벽체(20)의 후방으로 채움재(3)가 채워져 되메움 되어 있는 상태에서, 프리캐스트 교각(30)의 하단부의 연결철근(31)이 상기 삽입공(14) 내에 위치하도록 상기 프리캐스트 교각(30)이 직립 설치되어 있고;상기 보강철근(11)과 상기 연결철근(31)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설되어 기초(1)와 프리캐스트 교각(30)의 하단부가 일체로 연결 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 교각의 연결 구조.
- 제4항에 있어서,상기 프리캐스트 교각(30)의 하단부에는 연결빔(32)이 노출되어 있으며,상기 연결빔(32)이 상기 삽입공(14) 내에 위치하도록 상기 프리캐스트 교 각(30)이 직립 설치된 상태에서 상기 연결빔(32)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설되어 기초(1)와 프리캐스트 교각(30)의 하단부가 일체로 연결 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 교각의 연결 구조.
- 기초(1)가 형성될 위치를 터파기 하여 터파기 공간(2)을 형성하고,삽입공(14)이 형성되어 있는 보강철근(11)을 터파기 공간(2) 내에 배치하며,상기 보강철근(11)의 외곽을 감싸도록 프리캐스트 부재로 제작된 벽체(20)를 설치하고,상기 벽체(20)의 후방을 채움재(3)로 채워 되메우기하며,프리캐스트 교각(30)의 하단부의 연결철근(31)이 상기 삽입공(14) 내에 위치하도록 상기 프리캐스트 교각(30)이 직립 설치하고,상기 보강철근(11)과 상기 연결철근(31)이 매립되도록 콘크리트(15)가 타설되어 기초(1)와 프리캐스트 교각(30)의 하단부가 일체로 연결 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각과 기초의 연결시공방법.
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JP2002266352A (ja) | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Fuji Ultrasonic Engineering Co Ltd | 埋込み基礎土台を備えた立設構造物及びその立設施工方法 |
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2008
- 2008-05-06 KR KR1020080041879A patent/KR101017127B1/ko not_active IP Right Cessation
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