KR101027162B1 - 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 및 이 시공 공법 - Google Patents

프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 및 이 시공 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 및 시공 공법에 관한 것으로, 하천 변의 저전거 도로나 보행로에서 하천을 횡단할 때 기존 차량용 교량을 대신하여 빠른 시간 내에 하천 반대쪽으로 건너갈 수 있도록 하고, 공장에서 제작되어 현장으로 운반된 프리캐스트 콘크리트 패널을 파일에 간단하게 설치함으로써 시공되도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량은, 하천을 가로지르는 방향을 따라 서로 이격되며 지중에 파일링되는 다수의 파일(20)과; 상기 파일의 두부에 올려져 결합되며 연쇄적으로 연결되어 교량 상부를 형성하는 다수의 프리캐스트 콘크리트 패널(10)과; 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널을 합성 및 보강하는 전단보강재(30)를 포함하고, 상기 콘크리트 패널은, 평평한 노면부를 갖는 패널 본체(11), 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구(13)와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부(12), 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부(14), 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워져 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 채움재를 포함하며, 상기 전단보강재는, 통 형상의 본체(41), 상기 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 형성된 다수의 내측 수직바(42), 상기 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 형성된 다수의 외측 수직바(43)로 이루어져, 상기 콘크리트 패널의 캡부 내부에 삽입되어 상기 채움재에 의해 상기 파일의 두부로 돌출된 철근(21)과 함께 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 및 이 시공 공법{BIKE BRIDGE USING PRE-CAST CONCRETE PANEL IN RIVER AND METHOD FOR CONSTRUCTING THEREOF}
본 발명은 하천용 자전거 교량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천 변의 저전거 도로나 보행로에서 하천을 횡단할 때 기존 차량용 교량을 대신하여 빠른 시간 내에 하천 반대쪽으로 건너갈 수 있도록 하고, 공장에서 제작되어 현장으로 운반된 프리캐스트 콘크리트 패널을 파일에 간단하게 설치함으로써 시공될 수 있는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 및 이 시공 공법에 관한 것이다.
최근 자전거의 이용이 급격히 증가하면서 자전거의 통행을 위한 자전거 교량의 필요성이 증대되고 있다. 종래 교량의 경우, 무겁고 큰 교량 상부구조물로 인하여, 이를 지지하는 교각과 코핑부의 규모가 거대해지고, 이를 시공하기 위해서는 상당한 비용과 시간이 소요되었다.
그러나, 자전거 교량의 경우, 자전거나 보행자만이 통행하는 것이므로, 교량의 규모가 소규모인데, 종래 교량을 단순히 그 규모만 축소해서는 이와 같은 자전거 교량에 적합한 교량을 구축하기 어렵다. 반면에 자전거 교량의 필요성이 커지는 마당에서, 이러한 소규모 교량을 신속하고 저렴한 비용으로 시공할 수 있는 교량이 절실히 요구되고 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 하천 양측에 자전거 도로나 보행로, 체육시설 등의 고수부지가 갖추어진 경우 자전거를 이용하거나 보행으로 하천 건너편으로 건너가기 위해서는 교량을 이용하여야 하는데, 종래에는 하천 양측 변의 시설을 건너갈 수 있도록 전용으로 시공된 교량이 없기 때문에 먼 곳에 시공된 차량용 교량을 이용하여 건널 수밖에 없다. 따라서, 하천 변 시설을 따라 차량용 교량으로 이동한 후, 상기 차량용 교량을 건너 반대쪽의 하천 변 시설로 이동할 수밖에 없으므로 사용자 측면에서 볼 때 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하천 변의 저전거 도로나 보행로에서 하천을 횡단할 때 기존 차량용 교량을 대신하여 빠른 시간 내에 하천 반대쪽으로 건너갈 수 있도록 하고, 공장에서 제작되어 현장으로 운반된 프리캐스트 콘크리트 패널을 파일에 간단하게 설치함으로써 시공될 수 있는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 및 이 시공 공법을 제공하려는데 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량은, 하천을 가로지르는 방향을 따라 서로 이격되며 지중에 파일링되는 다수의 파일과; 상기 파일의 두부에 올려져 결합되며 연쇄적으로 연결되어 교량 상부를 형성하는 다수의 프리캐스트 콘크리트 패널을 포함하고, 상기 콘크리트 패널은, 평평한 노면부(자전거 도로, 보행로)를 갖는 패널 본체, 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부, 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부, 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워져 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 채움재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널의 캡부 사이에 설치되어 상기 파일과 콘크리트 패널의 이음부를 일체로 합성 및 보강하는 전단보강재가 포함된다.
본 발명은 상기 콘크리트 패널들의 내부에 삽입되어 상기 콘크리트 패널들의 접합부를 긴밀하게 접합하는 긴장재가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 시공 공법은, 하천의 폭방향과 흐름방향을 따라 두부에 철근이 돌출된 다수의 파일을 설치하는 제1단계와; 평평한 노면부를 갖는 패널 본체, 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부, 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부, 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워지는 채움재로 이루어진 콘크리트 패널을 상기 제1단계를 통해 시공된 파일의 상부에 인양하고, 상기 콘크리트 패널의 캡부를 상기 파일의 두부에 끼워 상기 콘크리트 패널을 거치하는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 거치된 다수의 콘크리트 패널들의 사이에 신축이음재를 시공하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 의하면, 자전거 도로나 보행로 등 고수부지와 연계하는 하천의 양측 변을 기점(교대)으로 하여 교량을 시공하며, 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 하천에 설치된 파일에 끼움방식으로 결합함으로써 교량을 시공하므로 공기를 단축할 수 있고, 설치 장소에 맞는 최적의 교량을 제공함으로써 효용성과 사용자의 편의성을 향상할 수 있다. 즉, 하천 변의 자전거 도로나 보행로를 통행하는 자전거와 보행자는 먼 거리의 기존 교량을 이용하지 않고 하천 건너편으로 건너갈 수 있으므로 하천 변 자전거 도로나 고수부지 등의 이용이 매우 편리해진다.
그리고, 교좌장치 등 유지관리시설이 없고 프리캐스트 콘크리트 패널과 파일 등이 하천수에 의해 부식되지 않으며, 결국 홍수 등으로 인하여 교량이 하천수에 침수되더라도 부식되지 않으므로 교량의 수명을 연장할 수 있고 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량의 설치 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량의 설치 상태 종단면도.
도 3은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 콘크리트 패널의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 콘크리트 패널의 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 콘크리트 패널의 접합부 확대도.
도 6은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 긴장재 정착부의 확대도.
도 7은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 전단보강재의 설치 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 전단보강재의 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 전단보강재의 다른 예시도.
도 10은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 2개의 파일이 적용된 예시도.
도 11은 도 10에 적용된 콘크리트 패널이 2개의 콘크리트 패널의 결합에 의해 이루어지는 예시도.
도 12는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 파일의 예시도.
도 13은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량에 적용된 파일의 다른 예시도.
도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량(1)은, 프리캐스트 콘크리트 패널(10)(이하 '콘크리트 패널'이라 약칭함)이 파일(20)의 두부에 결합되어 이루어지며, 하천의 폭에 따라 하나 이상(도면에서는 2개로 도시됨)의 콘크리트 패널(10)이 연쇄적으로 연결되어 이루어진다. 즉, 본 발명의 자전거 교량(1)은 차량 등이 하천을 횡단하도록 시공된 기존 교량과 달리 하천 변의 고수부지 등에 설치되어 하천을 사이에 두고 양측에 있는 고수부지 등을 횡단하도록 하는 것이다.
콘크리트 패널(10)은, 공장에서 콘크리트 타설 양생되며 시공 현장에서 크레인 등에 의해 운반되어 파일(20)에 결합되는 것으로, 자전거 및/또는 보행자가 하천을 횡단할 수 있도록 노면을 제공하는 패널 본체(11), 패널 본체(11)를 파일(20)에 결합하기 위한 캡부(12)로 구성된다.
패널 본체(11)는 노면이 평평한 판재의 형태이며 직선 및 곡선 구간 모두가 가능하도록 제작되고, 폭방향 양측 단부에 각각 턱이 형성될 수 있으며, 상기 턱에는 난간이 설치될 수 있다.
캡부(12)는 패널 본체(11)의 저부에 형성되며 파일(20)의 두부에 끼움 결합되는 것으로, 도 2에서는 패널 본체(11)의 폭방향을 기준으로 할 때 중앙에 배치되는 것으로 도시되었으나, 패널 본체(11)의 일측에 치우치게 형성될 수도 있다.
패널 본체(11)와 파일(20)간의 견고한 결합을 위하여 캡부(12)의 내부에는 채움재가 채워질 수 있으며, 즉, 패널 본체(11)의 상하부를 관통하여 캡부(12)의 내부와 연통하도록 주입구(13)가 형성된다.
2개 이상의 콘크리트 패널(10)이 연쇄적으로 이음되는 경우 온도에 따른 콘크리트 패널(10)의 신축에 대응할 수 있도록 신축이음부(14)가 형성된다.
신축이음부(14)는 패널 본체(11)의 길이방향 양측 중 일측 이상에 형성되며, 신축이음재를 이용하여 근접되는 패널 본체(11)들의 사이에 채움으로써 형성될 수 있다.
구체적으로, 신축이음부(14)는 패널 본체(11)의 길이방향 단부에 신축이음재를 충진할 수 있도록 상부를 향해 개방되며, 예를 들어 패널 본체(11)의 길이방향 양측 단부에 폭방향을 따라 전체적으로 제1충진부(14a)가 상부를 향해 개방 형성되고, 제1충진부의 중앙부에 제1충진부(14a)보다 큰 단면적으로 제2충진부(14b)가 형성되어 이루어진다. 제2충진부(14b)는 상기 신축이음재를 주입하는 주입구일 수 있다. 상기 신축이음재는 제2충진부(14b)를 통해 주입되어 제1충진부(14a)에 채워짐으로써 콘크리트 패널(10)들 사이에 신축이 가능한 여유공간을 형성한다.
상기 신축이음재는 콘크리트 패널(10)의 신축에 따라 신축되는 모든 재질 및 구조(핑거 조인트 등)가 가능하며 이를 총칭하는 것이다.
아울러, 콘크리트 패널(10)들의 이음부를 더욱 견고하게 결속할 수 있도록 패널 본체(11)의 길이방향측 단부에는 요부와 철부가 대응 형성된다. 즉, 도 5에서와 같이, 근접되는 2개의 패널 본체(11)의 마주하는 요부와 철부가 끼움식으로 결합된다.
본 발명은 콘크리트 패널(10)간의 결속력을 증대하기 위하여 긴장재가 적용된다.
예를 들어, 긴장재는 콘크리트 패널(10)의 내부에 관통되며 일측이 정착되고 타측이 긴장된 후 정착됨으로써 2개 이상의 콘크리트 패널(10)을 긴밀하게 연결한다. 상기 긴장재의 긴장은 전술한 신축이음재의 충진 작업 이전에 진행될 것이며, 따라서, 상기 긴장재의 긴장에 의해 콘크리트 패널(10)들의 이음부가 긴밀하게 결합된 후 신축이음부(14)에 신축이음재가 충진됨으로써 콘크리트 패널(10)들을 신축가능하도록 연결한다.
상기 긴장재의 다른 설치 방법은 다음과 같다.
하나(여기서 하나는 폭방향을 따라 배열되는 다수의 긴장재를 포함한다)의 긴장재(30)가 근접되는 콘크리트 패널(10)들을 관통하면서 양측이 각각 정착되어 2개씩의 콘크리트 패널(10)을 밀착시킬 수 있으며, 이를 위하여 도 3, 도 4, 도 6 콘크리트 패널(10)의 패널 본체(11)의 내부에는 박스형의 긴장재 정착부(15)를 사이에 두고 양측에 긴장재(30)가 각각 수용되는 긴장재 수용공이 형성된다.
긴장재(30)는 근접되는 2개의 콘크리트 패널(10)의 내부에 형성된 긴장재 수용공에 삽입되면서 길이방향 양측 단부가 각각 2개의 콘크리트 패널(10)의 긴장재 정착부(15)에 각각 정착되어 2개의 콘크리트 패널(10)들을 서로 밀착시킨다.
파일(20)은 하천에 설치되면서 콘크리트 패널(10)을 지지할 수 있는 모든 것을 총칭하며, PHC 파일 등이 사용 가능하다.
파일(20)은 높이(깊이)에 따라 모멘트가 달라지며, 예를 들어 작용되는 모멘트의 크기를 기준으로 할 때 상단의 두부에서부터 두부보강구간, 강성보강구간, 정착구간으로 구분될 수 있다. 여기서 두부보강구간과 강성보강구간은 큰 모멘트가 작용되는 구간이며, PHC 파일의 경우 축력만 받는 구조로서 큰 모멘트가 작용되는 구간(두부보강구간, 강성보강구간)에서 휨변형이 일어날 수 있기 때문에 강관으로 대체될 수 있다. 그러나, 강관은 가격이 매우 고가이기 때문에 비경제적이며, 본 발명은 경제적이면서도 시공이 용이하고 모멘트에 대한 휨변형이 발생되지 않도록 구성된다.
도 12에서처럼, 파일(20)은 PHC파일로서, 내부에는 보강재가 삽입된다. 보강재(철근형 보강재(22), 강관형 보강재)는 큰 모멘트가 가해지는 구간(두부보강구간, 강성보강구간)에 삽입 및 속채움재(콘크리트 등)를 통해 파일(20)과 일체로 합성되어 파일(20)을 보강한다. 즉, 상기 보강재가 설치되지 않은 구간, 즉 상기 보강재 아래쪽 구간은 축력만을 받기 때문에 PHC파일을 그대로 사용한다.
도 12에서 보이는 바와 같이, 철근형 보강재(22)는, 속채움재(미도시)의 채움 깊이를 설정하는 막음판(22a), 막음판(22a)의 둘레부에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 세워지는 다수의 수직 철근(22b), 다수의 수직 철근(22b)을 결속하는 다수의 띠철근(22c)으로 구성될 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 철근형 보강재(22)를 파일(20)에 고정하기 위한 고정수단(예를 들어 상단부가 파일(20)의 상부에 걸쳐지는 고정바 등)이 적용된다.
수직 철근(22a)은 상부가 파일(20)의 상부로 돌출되어 콘크리트 패널(10)과 견고하게 결속되도록 함으로써 두부 보강도 겸한다. 수직 철근(22a)은 전술한 연결 철근일 수 있다.
상기 보강재는, 철근형 보강재로 한정되지 않고 강관형 보강재(23)(도 13참고)일 수 있다. 강관형 보강재(23)는 파일(20)의 내경보다 작은 외경으로 형성되어 파일(20)의 내부에 삽입되며 내부와 외부에 속채움재가 채워진다. 강관형 보강재(23)는 상기 속채움재의 마감을 위하여 막음판(23a)이 구비되며, 상기 속채움재와의 합성을 위하여 스터드볼트가 내부와 외부에 결합되거나 유공관의 형태일 수 있다. 도면에서는 강관형 보강재(23)가 유공관인 것으로 도시되었다.
강관형 보강재(23)는 상부가 파일(20)의 외부로 돌출되어 두부보강용으로도 함께 사용될 수 있으며, 다르게는 두부보강을 위한 철근이 연결되어 사용될 수도 있다.
이러한 파일(20)에 따르면, 큰 모멘트 구간에서는 보강재(철근형 보강재(22), 강관형 보강재(23))를 통해 강성을 증가시킬 수 있으며, 모멘트가 작은 구간에서는 PHC 파일을 그대로 사용하여 시공비용을 절감할 수 있다. 그리고, 콘 모멘트 구간에서 강관을 사용할 때 발생되는 강관의 부식을 방지할 수 있고 동질의 재료 사용으로 유지관리성을 향상시킬 수 있다.
이하, 콘크리트 패널(10)과 파일(20)의 결합구조에 대해 설명한다.
콘크리트 패널(10)은 캡부(12)를 통해 파일(20)의 두부에 끼움식으로 결합되며, 아울러, 끼움에 의한 결합력만으로는 콘크리트 패널(10)을 견고하게 지지할 수 없을 것이므로 현장에서 채움재(예를 들어, 무수축 몰탈)가 사용된다.
파일(20)은 상기 채움재에 의해 콘크리트 패널(10)과 결속될 수 있도록 두부에 다수의 철근(21)이 배근된다.
파일(20)이 세워진 후 콘크리트 패널(10)은 캡부(12)가 파일(20)의 두부에 결합되고, 채움재를 주입구(13)를 통해 캡부(12) 내부와 파일(20)의 두부에 채움으로써 콘크리트 패널(10)과 파일(20)을 결속한다. 물론, 상기 채움재가 캡부(12)의 저부로 누출되지 않도록 캡부(12)의 저부는 기초 콘크리트 등을 통해 마감 처리될 것이다.
이로써, 콘크리트 패널(10)의 캡부(12)와 파일(20)의 두부와 철근(21)이 채움재를 통해 합성되어 콘크리트 패널(10)과 파일(20)은 일체형 구조물이 된다.
본 발명은 콘크리트 패널(10)과 파일(20)의 이음부인 캡부(12)에서 전단력에 대항하는 버팀강성을 증대하기 위하여 도 7과 도 8에서 보이는 바와 같이, 전단보강재(40)가 적용된다.
전단보강재(40)는 통 형상의 본체(41), 본체(41)의 내주면과 외주면에 각각 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직으로 형성되는 내측 수직바(42) 및 외측 수직바(43)로 구성된다.
본체(41)는 파일(20)의 둘레부를 감싸는 직경이며, 도면에 도시되지는 않았지만 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 구비될 수도 있다.
내측 수직바(42)는 다수개가 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 구비된 판형일 수 있고, 외측 수직바(43)는 다수개가 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 구비된 판형일 수 있다.
내측 수직바(42)는 외측 수직바(43)보다 길이가 짧게 형성되어 파일(20)의 상면에 안착됨으로써 전단보강재(40)가 파일(20)에 지지되도록 할 수 있다.
전단보강재(40)는 본체(41)와 내측 수직바(42) 및 외측 수직바(43)의 설치 구조 및 각각의 채움공(42a,43a)에 채워진 채움재에 의해 모든 방향의 모멘트에 대항함으로써 콘크리트 패널(10)과 파일(20)을 견고하게 합성할 수 있다.
지금까지는 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)가 단품으로서 본체(41)의 내주면과 외주면에 각각 용접 결합되는 것으로 설명하였으나, 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)의 결합을 용이하게 할 수 있도록 도 9에서와 같이, 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)는 본체(41)가 삽입되는 삽입홈(44)을 갖도록 연결부(45)를 통해 연결되는 일체형일 수 있다. 즉, 삽입홈(44)에 맞춰 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)를 본체(41)에 끼운 후 용접함으로써 전단보강재(40)를 제작할 수 있다.
전술한 파일(20)은 교각용 파일인 것이며, 교대 부분도 전술한 방법에 준하여 시공된다.
본 발명은 콘크리트 패널(10)의 길이방향과 폭방향에 대해 하나의 파일(20)만 결합되지 않고 도 10과 같이, 콘크리트 패널(10)의 폭방향에 대해 2개 이상(도면에는 2개의 파일로 도시됨)의 파일(20)이 적용됨으로써 폭이 넓은 자전거 교량도 시공할 수 있다.
도 11과 같이, 2개 이상의 파일(20)이 적용되는 경우 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)이 폭방향으로 나란히 배열될 수 있으며, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)은 각각 파일(20)에 전술한 바와 동일한 방법으로 결합된다.
단, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)은 마주하는 폭방향 단부(완성된 교량으로 볼 때 중앙부)가 서로 접합됨으로써 교량을 완성하기 때문에 이음부가 비틀리지 않고 이탈되지도 않도록 이음되어야 하며, 예를 들어, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)의 마주하는 폭방향 단부는 서로 결합된 상태에서 상부를 향해 개방된 공간을 형성하며, 상기 공간에 충진재를 채워 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)을 연결한다. 상기 충진재는 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)의 신축이 가능하도록 신축이음재의 기능도 겸할 수 있다.
본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량의 시공 방법은 다음과 같다.
(S10) 기초 천공 및 파일 설치
하천 변에 자전거 도로나 체육시설 등이 갖추어져 있으며, 이러한 하천 변의 양측 자전거 도로에서 하천을 횡단하여 건너편으로 건너갈 수 있도록 본 발명의 교량(1)이 시공된다.
먼저 하천을 가로지르는 방향을 따라 파일(20)을 설치한다. 파일(20)은 후 시공될 콘크리트 패널(10)의 길이와 수량 및 폭 등에 따라 달라질 것이며, 설계에 맞춰 파일(20)을 하천의 폭방향 및 흐름방향(콘크리트 패널(10)의 길이방향 및 폭방향)에 따라 설치한다. 파일(20)의 설치방법으로, 파일(20)의 위치를 잡기 위하여 먼저 하천 바닥에 기초공을 천공하고, 상기 기초공에 파일(20)의 하단부를 삽입한 후 항타함으로써 파일(20)을 설치한다.
(S20) 파일 두부 정리
파일(20)의 두부 위로 철근(21)이 돌출되도록 하고, 또한, 콘크리트 패널(10)의 캡부(12)를 파일(20)의 두부에 결합할 때 철근(21)이 캡부(12)에서 튀어나오지 않고 삽입될 수 있도록 정리한다. 그리고, 콘크리트 패널(10)의 주입구(13)를 통해 채움재를 주입할 때 상기 채움재가 캡부(12)의 외부로 누출되지 않도록 기초 콘크리트부를 처리할 수도 있다. 전단보강재(40)를 파일(20)의 두부에 결합한다. 전단보강재(40)는 본체(41)가 파일(20)의 둘레부에 결합되면서 내측 수직바(42)의 저부가 파일(20)의 상면에 안착됨으로써 설치된다.
(S30) 콘크리트 패널 거치 및 긴장재 삽입.
콘크리트 패널(10)의 인양고리에 크레인을 연결하여 콘크리트 패널(10)을 파일(20)의 상부로 올리고, 콘크리트 패널(10)의 캡부(12)를 파일(20)의 두부에 맞춰 끼워 결합함으로써 거치한다.
다수의 콘크리트 패널(10)의 거치가 완료되면 긴장재(30)를 근접되는 콘크리트 패널(10)들 내부의 긴장재 수용부에 삽입 설치한다.
(S40) 접합부 긴장재 긴장
콘크리트 패널(10)의 거치 및 긴장재(30)의 삽입이 완료되면 긴장재(30)를 긴장하여 근접되는 콘크리트 패널(10)들의 접합부를 긴밀하게 밀착시킨다.
(S50) 정착부 마감.
모든 긴장재(30)의 긴장이 완료되면 모든 콘크리트 패널(10)들이 틈을 사이에 두지 않고 밀착 접합되며, 긴장재 정착부(15)를 마감한다.
(S60) 신축이음부 처리.
콘크리트 패널(10)들 사이의 신축이음부(14)에 신축이음재를 주입하거나 설치하여 콘크리트 패널(10)의 신축 거동이 가능하도록 한다.
이상의 공정에서는 교대의 시공에 대해서는 설명하지 않았으나, 하천의 양측 변에 각각 교대용 파일을 설치하고 하천 변측 콘크리트 패널(10)을 상기 교대용 파일 위에 설치함으로써 교대 부분도 시공한다.
(S70) 난간 설치 및 되메우기
이상의 공정을 통해 콘크리트 패널(10)들의 시공이 완료되면, 콘크리트 패널(10)의 폭방향 양측에 난간을 설치하고, 교대 부분에서 되메우기를 함으로써 본 발명 교량(1)의 시공을 완료한다. 물론, 난간은 콘크리트 패널(10)에 후 설치되지 않고 콘크리트 패널(10)에 미리 설치될 수도 있다.
10 : 콘크리트 패널, 11 : 패널 본체
12 : 캡부, 13 : 주입구
14 : 신축이음부, 15 : 긴장재 정착부
20 : 파일, 21 : 철근
30 : 긴장재, 40 : 전단보강재
41 : 본체, 42 : 내측 수직바
43 : 외측 수직바,

Claims (11)

  1. 하천 양측 변에 구축된 자전거 도로나 보행로와 연계하여 상기 하천의 건너편으로 건너갈 수 있도록 시공되는 것으로,
    하천을 가로지르는 방향을 따라 서로 이격되며 지중에 파일링되는 다수의 파일(20)과;
    상기 파일의 두부에 올려져 결합되며 연쇄적으로 연결되어 교량 상부를 형성하는 다수의 프리캐스트 콘크리트 패널(10)과;
    상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널을 합성 및 보강하는 전단보강재(30)를 포함하고,
    상기 콘크리트 패널은, 평평한 노면부를 갖는 패널 본체(11), 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구(13)와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부(12), 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부(14), 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워져 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 채움재를 포함하며,
    상기 전단보강재는, 통 형상의 본체(41), 상기 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 형성된 다수의 내측 수직바(42), 상기 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 형성된 다수의 외측 수직바(43)로 이루어져, 상기 콘크리트 패널의 캡부 내부에 삽입되어 상기 채움재에 의해 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  2. 청구항 1에 있어서, 콘크리트 패널의 패널 본체의 내부에 삽입 및 일측 이상이 정착되어 다수의 콘크리트 패널들을 긴밀하게 결속하는 하나 이상의 긴장재(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 콘크리트 패널의 패널 본체의 내부에는 박스형의 긴장재 정착부(15)를 사이에 두고 양측에 상기 긴장재가 각각 수용되는 긴장재 수용공이 형성되며, 상기 긴장재는 근접되는 2개의 콘크리트 패널의 긴장재 수용공에 관통된 후 단부가 상기 긴장재 정착부에서 정착되어 근접되는 콘크리트 패널들을 긴밀하게 결속하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 신축이음부는, 상기 패널 본체의 길이방향 양측 단부에 상부를 향해 개방되도록 형성되는 제1충진부(14a), 상기 제1충진부의 중앙부에 상기 제1충진부보다 큰 단면적으로 형성되어 상기 신축이음재가 주입되는 제2충진부(14b)로 구성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 전단보강재는, 상기 내측 수직바와 외측 수직바가 상기 본체가 삽입되는 삽입홈(44)을 갖도록 연결부(45)를 통해 연결되어, 상기 삽입홈을 통해 상기 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파일은, 내부가 중공인 PHC 파일, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 일정 깊이로 삽입되는 보강재, 상기 PHC 파일의 내부에 채워져 상기 PHC 파일과 상기 보강재를 일체로 합성하여 상기 보강재가 설치되는 부분의 강도를 증가하는 속채움재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 보강재는, 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(22a), 상기 막음판의 상부에 상호 일정 간격을 두고 세워지며 상부가 상기 PHC 파일의 상부로 돌출되는 다수의 수직 철근(22b), 상기 수직 철근을 결속하는 띠철근(22c)으로 이루어져, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 상기 막음판 위쪽에 채워지도록 하는 철근형 보강재(22)인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 보강재는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(23a)이 형성되어, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 내부와 외부에 채워져 상기 PHC 파일과 일체로 합성되는 강관형 보강재(23)가 포함되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량.
  9. 하천의 폭방향과 흐름방향을 따라 다수의 파일(20)을 설치하는 제1단계와;
    평평한 노면부를 갖는 패널 본체(11), 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구(13)와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부(12), 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부(14), 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워지는 채움재로 이루어진 콘크리트 패널을 상기 제1단계를 통해 시공된 파일의 상부에 인양하고, 상기 콘크리트 패널의 캡부를 상기 파일의 두부에 끼워 상기 콘크리트 패널을 거치하는 제2단계와;
    상기 제2단계에 의해 거치된 다수의 콘크리트 패널들의 사이에 신축이음재를 시공하는 제3단계를 포함하고,
    상기 제2단계에서는, 통 형상의 본체(41), 상기 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 형성된 다수의 내측 수직바(42), 상기 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 형성된 다수의 외측 수직바(43)로 이루어진 전단보강재(40)를 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널의 캡부 사이에 설치하여 상기 채움재를 통해 상기 콘크리트 패널과 파일을 합성하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 시공 공법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제2단계에서는, 상기 콘크리트 패널을 상기 파일에 거치한 후, 상기 콘크리트 패널의 내부에 긴장재를 설치하고, 상기 긴장재를 긴장시켜 상기 콘크리트 패널들의 접합부를 긴밀하게 밀착시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 시공 공법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제2단계에서는, 상기 긴장재를 근접되는 2개의 콘크리트 패널의 내부에 삽입 및 양측 단부를 각각 상기 2개의 콘크리트 패널에 형성된 긴장재 정착부에 정착시켜 상기 2개의 콘크리트 패널을 서로 밀착시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 하천용 조립식 자전거 교량 시공 공법.
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