KR101045805B1 - 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 교각의 조립시공이 보다 용이하고 공기 단축 효과를 크게 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각은, 강 또는 FRP로 구성된 외관부와 상기 외관부의 내면에 충전된 콘크리트부 및 상기 콘크리트부의 내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강 또는 FRP로 구성된 내관부로 이루어지고 중공을 갖는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 코핑부 및 기초부를 포함하여 구성되는 조립식 교각에 있어서, 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 코핑부 및 기초부 상호간을 접합시키는 다양한 형태의 연결재로 구성된다.

조립식 교각, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 기둥부, 코핑부, 연결재.

Description

내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및 그 시공방법{DEVELOPMENT OF A SET BRIDGE POST CONNECTOR USING UNIT FILLED CONCRETE WITH INTERNALLY CONFINED HOLLOW AND A METHOD FOR CONSTRUCTION}

본 발명은 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및 그 시공방법에 관한 것으로, 본 출원인의 특허등록 제10-0713690호 및 특허등록 제10-0713692호의 기술을 현장에서 적용하여 시공하는데 어려움이 있었던 점을 개선시킨 것이다. 본 발명은 상기한 상기 특허발명과 비교해서 조립시공이 보다 용이하고, 공기 단축 효과를 크게 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 교량공사에서 시공되고 있는 교각은 현장타설 콘크리트 구조로, 현장에서 기초 터파기 작업이후, 기초 철근 및 거푸집을 배치한 상태에서 콘크리트를 타설한 뒤 일정 기간 동안 양생기간을 갖도록 하여 기초부를 형성한다.

기초부가 양생된 상태에서 그 상부로 철근과 거푸집을 형성해 가면서, 교각을 양생하고 교각 상부 즉 교량상판을 받치는 코핑부는 동바리를 받쳐 놓고 거푸집 을 배치한 상태에서 1차 또는 2차 공정으로 콘크리트 타설하여 코핑부를 형성시키는 공법으로 교각을 완성한다.

이 때문에 거푸집의 설치 및 시공 후 거푸집의 탈형작업 등에서 많은 공사기간 및 경비가 소요된다. 또한 교각은 시공되는 위치에 따라서 고가도로 건설의 경우는 공사가 이루어지는 주변에 교통 혼잡을 주며, 배수처리 능력을 요하는 수중공사 등과 같이 작업환경이 열악한 상황에서는 시공관리가 어렵고 부실시공의 우려가 상존한다.

이를 위해 현장에서는 지형 바닥으로부터 기초 터파기를 포함하는 기초부 시공을 수행한 이후에 교각을 단위 구조물로 제작하여 조립하는 방식의 조립식 교각을 시공하고 있다.

통상적으로 조립식 교각의 시공에 따른 장점으로는 단위별로 프리캐스트 타입으로 제작된 구조물 즉, 프리캐스트 유닛은 공장에서 제작되므로 콘크리트의 품질관리가 유리하고, 프리캐스트 유닛을 연속적으로 제작하므로 인력관리 및 거푸집 전용에 유리하며, 프리캐스트 유닛제작을 기초부 공사와 병행해서 실시할 수 있으므로 현장 타설 방식에 비해서 공기를 단축시킬 수 있다는 점을 장점으로 들 수 있다.

이와 같이 프리캐스트 유닛으로 제작되어 시공되는 조립식 교각에 대하여 본 출원인의 특허등록 제10-0713690호 및 특허등록 제10-0713692호에 따른 기술이 개시되어 있다.

상기한 특허등록 제10-0713690호는 '내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사 용한 조립식교각 및 그 시공방법'에 관한 것으로, 조립식 교각의 프리캐스트 유닛으로 강 또는 FRP로 구성된 외관부와, 상기 외관부의 내면에 중공을 형성하면서 콘크리트가 충전되는 콘크리트부, 및 상기 콘크리트부의 중공내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강 또는 FRP로 구성된 내관부로 구성된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용함으로써, 조립식 교각의 시공상 장점은 물론, 중공 및 단면감소에 따른 자중감소로 유닛간 조립시공이 용이하고, 경제적이며, 수중교각 등의 경우 내, 외관부를 FRP로 구성하여 부식성에 대한 저항성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

그리고, 상기한 특허등록 제10-0713692호는 '내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 프리스트레스연결형 조립식교각'에 관한 것으로, 조립식교각의 프리캐스트 유닛으로 강 또는 FRP로 구성된 외관부와, 상기 외관부의 내면에 중공을 형성하면서 콘크리트가 충전되는 콘크리트부, 및 상기 콘크리트부의 중공내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강 또는 FRP로 구성된 내관부로 구성된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용하고, 기초부, 각각의 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 및 코핑부를 PS강재를 사용하여 일체화하고, 또한 각각의 접합부를 강결하게 부착함으로서 일반 조립식교각의 시공상 장점은 물론, 중공 및 단면감소에 따른 자중감소로 유닛간 조립시공이 용이하고, 경제적이며, 수중교각 등의 경우 내, 외관부를 FRP로 구성하여 부식성에 대한 저항성을 향상시킬 수 있으며, 조립식교각의 취성파괴를 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기한 본 출원인의 특허등록 제10-0713690호 및 특허등록 제10-0713692호는 모두 프리캐스트 유닛으로 외관부, 콘크리트부, 내관부로 이루어지고 중공을 갖는 이미 제작한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용하며, 기초부와 코핑부 사이에 적층되는 프리캐스트 유닛과, 기초부의 상부와 프리캐스트 유닛, 적층되는 프리캐스트 유닛 상호간 및 코핑부의 하부와 프리캐스트 유닛을 각각 체결시키는 체결수단들의 구성에 차이가 있다.

특허등록 제10-0713690호에서 적용한 체결수단을 살펴보면, 기초부의 상부에 다수의 기초부정착공을 형성하고, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 콘크리트부 하부에 상기 기초부정착공에 대향하는 하부정착공을 형성하며, 상기 기초부정착공과 상기 하부정착공 사이에 막대형 부재를 삽입하며, 상기 막대형 부재를 그라우트에 의해 고정시키고, 코핑부와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 사이는 코핑부의 하부에 다수의 코핑부정착공을 형성하고, 상기 콘크리트부의 상부에는 상기 코핑부정착공에 대향하는 상부정착공을 형성하며, 상기 코핑부정착공과 상부정착공 사이에 막대형 부재를 그라우트로 고정하게 되어 있다.

이와 같은 특허등록 제10-0713690호에서 적용한 체결수단은, 서로 대향되는 기초부정착공과 하부정착공, 코핑부정착공과 상부정착공 사이에 다수개의 막대형 부재를 위치하게 되므로, 즉 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 하나를 적층할 때마다 다수개의 막대형 부재의 위치를 반복하여 맞추어야 하기 때문에 현장에서 시공을 하는데 어려움이 있었다.

또한, 특허등록 제10-0713692호에서는, 기초부 상부의 기초부정착공에 삽입하고 그라우트를 주입하여 부착시킨 PS강재에 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충 전유닛 각각의 유닛통공 및 코핑부의 코핑부통공을 관통하도록 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 및 코핑부를 적층하고, 상기 코핑부통공의 상부에 형성되는 코핑부정착홈에 앵커플레이트를 안치하고, 앵커리지를 사용하여 PS강재를 긴장시켜 정착시킨 후, 앵커플레이트에 형성된 그라우트 주입공으로 그라우트를 각각의 유닛통공 및 코핑부통공에 주입, 부착시킴에 의해 긴장된 PS강재의 정착으로 적층된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 및 코핑부를 접합하게 된다.

이와 같은 특허등록 제10-0713692호는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 하나를 적층할 때마다 각각의 유닛통공을 통해 PS강재가 관통하도록 정확하게 맞추어야 하므로, 현장에서 시공을 하는데 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 본 출원인의 특허등록 제10-0713690호 및 특허등록 제10-0713692호의 기술을 개선한 것으로서, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간을 접합함에 있어 새로 개발한 여러 실시예를 가지는 기둥부 연결재를 적용하고, 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 코핑부를 접합함에 있어서도 중공을 갖는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 장점을 이용하여 코핑부를 제작하여 코핑부 연결재로 연결할 수 있도록 하며, 기초부와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 시공도 매우 용이한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

또, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 코핑부를 접합함에 있어, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛에 연결재를 일체적으로 고정해 둔 상태에서 현장에서 간편하고 신속하게 시공할 수 있는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

또한, 기초부에 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 연결하는 시공이 용이한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 및 그 시공방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각은, 강 또는 FRP로 구성된 외관부와 상기 외관부의 내면에 충전된 콘크리트부 및 상기 콘크리트부의 내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강또는 FRP로 구성된 내관부로 이루어지고 중공을 갖는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 코핑부 및 기초부를 포함하여 구성되는 조립식 교각에 있어서, 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간을 접합시키는 기둥부 연결재를 포함하되, 상기 기둥부 연결재는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 외관부 둘레에 밀착, 고정되는 외측판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 상기 기둥부 연결재는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크 리트 충전유닛의 외관부 둘레에 밀착, 고정되는 외측판과, 상기 외측판의 내측면에서 횡판이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상면과 하면이 접면되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기둥부 연결재는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 내관부 둘레에 밀착, 고정되는 내측판과, 상기 내측판의 외측면에서 횡판이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상면과 하면이 접면되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기둥부 연결재는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 외관부 및 내관부 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판과 내측판이 구비되며, 상기 외측판과 내측판 사이에서 수평하게 횡판이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상면과 하면이 접면되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기둥부 연결재는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 외관부 및 내관부 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판과 내측판으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 기둥부 연결재는 최상층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상면에 밀착, 고정되면서 상기 중공과 일치되는 중공을 가지는 횡판으로 이루어질 수 있다.

또한, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 코핑부, 기초부를 포함하여 구성되는 조립식 교각에 있어서, 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 상기 코핑부를 코핑부 연결재를 이용하여 접합하되, 상기 코핑부의 하부에는 단턱을 가지며 아래를 향해 돌출된 코핑부 연결부가 형성되고, 상기 코핑부 연결재는 최상층에 위치시킬 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 외관부 및 상기 코핑부 연결부의 단턱 둘레에 밀착, 고정되는 외측판과, 상기 외측판의 내측면에서 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 중공과 일치되는 중공을 가지는 횡판이 연결되어 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상면과 상기 코핑부 연결부의 단턱이 상기 횡판에 접면되며, 상기 코핑부 연결부는 상기 코핑부 연결재의 중공을 통해 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 중공에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛에 구성된 외관부와 내관부는 강관이며, 상기 기둥부 연결재는 적층하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상부에서 볼트 또는 용접에 의해 미리 고정되어 있고, 적층된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 기둥부 연결재를 볼트 또는 용접에 의해 접합시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛에 구성된 외관부와 내관부는 강관이며, 상기 코핑부 연결재는 최상층에 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상부에서 볼트 또는 용접에 의해 미리 고정되어 있고, 적층된 코핑부의 코핑부 연결부와 볼트 또는 용접에 의해 접합시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 코핑부, 기초부를 포함하여 구성되는 조립식 교각에 있어서, 상기 기초부에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 하부에는 기초부 연결재를 포함하여 구성하되, 상기 기초부 연결재는 내부구 속 중공 콘크리트 충전유닛의 하부에서 일정높이를 두고 외관부 둘레에 부착된 상부판과, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 하면에 밀착된 바닥판, 상기 상부판과 바닥판 사이에 연결된 다수개의 보강리브로 이루어지고, 상기 상부판과 바닥판에는 상기 기초부에 매설된 다수개의 앵커볼트에 체결할 수 있도록 관통공이 형성되고, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 중공과 마주하는 상기 바닥판 및 상기 바닥판에서 근접하는 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 내관부에는 다수개의 스터드가 일정간격을 두고 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기초부에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상부에는 그 위로 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 접합시킬 수 있도록 하는 기둥부 연결재를 포함하되, 상기 기둥부 연결재는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 외관부 및 내관부 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판과 내측판이 구비되며, 상기 외측판과 내측판 사이에서 수평하게 횡판이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상면과 하면이 접면되도록 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각의 시공방법은, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 코핑부, 기초부를 포함하여 구성되는 조립식 교각의 시공방법에 있어서, 적층하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 각각의 상부에는 기둥부 연결재를 미리 고정해두고, 최상층에 위치시키는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상부에는 코핑부 연결재를 미리 고정해두며, 기초부에 설치하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 하부에는 기초부 연결재 를 부착시키며, 상기 코핑부는 그 하부에 단턱을 가지며 아래를 향해 돌출된 코핑부 연결부가 형성되도록 제작하는 준비단계; 터파기 작업을 한 후, 앵커볼트가 다수개 관통되어 장착된 하부 앵커프레임과 상부 앵커프레임을 지중에 매설한 상태에서 콘크리트로 타설하여 기초부를 시공하는 단계; 준비한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 하부에 부착된 기초부 연결재를 상기 기초부에 위치시키고, 기초부 연결재의 바닥판과 상부판에 형성된 관통공으로 앵커볼트들을 관통시킨 다음, 상부판의 상부로 돌출된 나사부에 너트를 고정시키며, 상기 바닥판 및 상기 바닥판에서 근접하는 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 내관부에 장착된 스터드가 함몰되도록 충전콘크리트를 채워서 타설함으로써, 상기 기초부와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 접합하는 단계; 상기 내부구속 콘크리트 충전유닛의 상부에 고정된 기둥부 연결재상에 또 다른 내부구속 콘크리트 충전유닛의 하부를 일치시켜 밀착, 고정하여 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간을 접합하는 단계; 상기 단계와 같은 방법으로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 반복적으로 적층, 접합하는 단계; 상기 단계에서 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 상부에 고정된 코핑부 연결재에 상기 코핑부 연결부를 삽입, 고정 시켜서 상기 코핑부와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 접합하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간을 접합함에 있 어 새로 개발한 여러 실시예를 가지는 기둥부 연결재를 적용하고, 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 코핑부를 접합함에 있어서도 중공을 갖는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 장점을 이용하여 코핑부를 제작하여 코핑부 연결재로 연결할 수 있으며, 기초부와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 시공도 매우 용이하여 공기 단축 효과를 향상시킬 수 있다.

또, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛과 코핑부를 접합함에 있어, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛에 연결재를 일체적으로 미리 고정해 둔 상태에서 현장에서 간편하고 신속하게 시공할 수 있으므로, 공기 단축 효과를 향상시킬 수 있다.

다시 말해서, 기초부의 공정을 제외하고 모든 교각의 제작이 공장에서 실시할 수 있으며, 공사단계에서는 기둥부 연결재가 고정된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛, 기초부에 설치하는 기초부 연결재가 고정된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 및 코핑부 연결부가 형성된 코핑부를 운송하여 편리하게 적층하면서 접합할 수 있으므로, 도심지 교각 건설에 있어서 분진이 전혀 발생되지 않으며, 빠른 시공으로 인하여 공기를 매우 많이 단축할 수 있다.

또한, 여러 실시예의 연결재를 사용함으로써 시공하기 편리하고 접합성능에 있어서도 현재 건설현장에서 사용하고 있는 용접법 또는 볼트 연결법에 의해 시공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 콘크리트부를 내관부로 구속함에 의해 3축압축하중상태를 만드는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용함으로서 휨모멘트에 대한 강성을 향상시키고, 이에 따라 단면,자중이 감소되어 조립시공이 용이하고, 중공에 의한 콘크리트 사용량 감소, 단면의 감소, 거푸집의 불필요, 철근사용 불필요, 이에 따른 인건비 절약 등 경제적으로 유리하며, 견고한 접합부의 부착을 통해 조립식 교각의 접합부의 취성파괴를 방지할 수 있다.

본 발명을 적용하면 공기단축 효과가 향상되어 현재의 RC교각에 비해서 공기를 이전의 시공기간보다 80%정도 줄일 수 있을 것으로 예상되며, 도시화의 진행에 따른 시장의 필요성이 증대되고, 각 구조물의 제작비용 대비 공기 단축 비용이 절감되어 매우 큰 장점을 가지고 있으므로, 도시화에 따른 고가도로 건설에 널리 사용할 것으로 예측된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각의 모습을 보인 도면으로, 도 1은 사시도이고, 도 2는 정면도이며, 도 3은 측단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 내부구속 중공 콘크리트 충 전유닛(10), 코핑부(20) 및 기초부(30; 도 13 참조)로 분리하여 접합하는 프리 캐스트(Pre-Cast)방식의 조립식 교각에 있어서, 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 여러 실시예의 기둥부 연결재(100)를 적용함으로써 시공이 편리하도록 한 것이다.

또, 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 코핑부(20)를 접합함에 있어, 코핑부(20)의 하부에 코핑부 연결부(200)를 일체적으로 제작하고 코핑부 연결재(100A)를 적용함으로써 시공이 편리하도록 한 것이다.

또한, 기초부(30)에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에 기초부 연결재(300)를 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명은 본 출원인의 특허등록 제10-0713690호 및 특허등록 제10-0713692호의 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 사용한다.

도 5에 나타나 있듯이, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)은 강 또는 FRP로 구성된 외관부(11)와 상기 외관부(11)의 내면에 충전된 콘크리트부(12) 및 상기 콘크리트부(12)의 내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강 또는 FRP로 구성된 내관부(13)로 이루어지고 중공(14)을 갖는 구조로 제작된 것이다.

상기 내관부(13)는 콘크리트부(12)의 내면에서 상기 콘크리트부(12)를 구속하므로 콘크리트부(12)가 3축압축하중하에 있게 한다. 그리고 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에는 중공(14)이 형성되어 있어 그 자중을 감소시켜 조립시공을 용이하며, 상기 내관부(13)에 의해서는 부수적으로 발생할 수 있는 콘크리트부(12)의 중공 단면의 취성파괴를 방지하고, 상기 내관부(13)가 콘크리트부(12)의 내면에 설치됨에 따라 휨모멘트에 대한 강성을 보강함은 물론이고, 이로 인하여 단면, 자중을 감소시킴으로 교각의 조립시공을 위한 각각의 프리캐스트 유닛으로서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 적용할 수 있다.

상기 외관부(11) 및 내관부(12)는 일반 구조물의 시공시에는 강으로 구성하여 휨모멘트에 대한 강성을 확보할 수 있고, 수중교각 등 부식성 환경하에서의 시공시에는 내부식성 및 연성능력을 가진 FRP로 형성할 수 있는데, FRP로 형성하는 경우에는 보강재료를 첨부하여 CFRP(Carbon),AFRP(Aramid),GFRP(Glass) 등을 사용하여 현장시공여건에 맞는 재료를 선택적으로 사용함이 타당하며 또한 부수적으로 상기 FRP 등을 사용함에 따라 자중을 감소시켜 조립시공을 용이하게 할 수 있는 기능을 발휘한다.

도 4는 본 발명에 구성되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간을 기둥부 연결재에 의해 접합하는 모습을 보인 분리사시도이다.

도 4에 도시한 기둥부 연결재(100)는, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 둘레에 밀착, 고정되는 외측판(110)으로 이루어진다.

상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 기둥부 연결재(100)를 접합하는데, 상기 기둥부 연결재(100)의 외관부(11)에 용접법 또는 볼트 연결법을 사용하여 접합능력을 발휘할 수 있다.

상기 기둥부 연결재(100)를 용접에 의해서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합하는 경우에는, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관 부(11)와 내관부(13)는 강관이어야 함은 당연하다 할 것이며, 상기 외측판(110)의 하단부를 적층하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 용접을 하고, 적층된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부와 기둥부 연결재(100)의 상단부를 용접에 의해 접합시킬 수 있다.

이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 하층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에서 상기 외측판(110)과 외관부(11)가 맞나는 접면 둘레를 따라 필렛용접(fillet welding)하여 접합하고, 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부로 올라온 외측판(110)의 내부로 끼워져서 적층된 상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에서 외관부(11)의 상단부가 맞나는 접면 둘레를 따라 필렛용접(fillet welding)을 함으로써, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 기둥부 연결재(100)에 의해 연속 적층시키면서 접합하여 조립식 교각의 기둥부를 형성할 수 있다.

한편, 상기 기둥부 연결재(100)를 볼트 연결법에 의해서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합하는 경우에는, 외측판(110)의 상,하단부 둘레를 따라 다수개의 결합공(111)이 천공되고, 상호간을 접합하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부와 하부에는 상기 외측판(110)의 결합공(111)에 대응되게 결합공(11a)을 천공된 상태에서, 상기 외측판(110)의 결합공(111)을 통해 볼트(112)를 체결함으로써, 상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 하층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합할 수 있다.

상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 형성시키는 결합공(211)은, 볼 팅할 수 있는 길이를 가지는 너트를 삽입하여 제작할 수 있다.

상기 기둥부 연결재(100)의 외측판(110)의 두께 및 높이는, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 접합부에 발생하는 휨모멘트 등을 고려하여 설계한다.

여기서, 본 발명에 구성되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)은 공장에서 제작하고, 각각의 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 용접법 또는 볼트 연결법에 의해 기둥부 연결재(100)를 미리 고정해놓은 후에, 조립식 교각의 시공현장으로 운송하여 현장 이음을 실시하는 것이 바람직하다. 이렇게 기둥부 연결재(100)가 고정되어 있는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)은 현장에서 기둥부 연결재(100)에 의해 편리하고 신속하게 시공할 수 있으므로 공기 단축 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 기둥부 연결재(100)에 의해서 용접법 또는 볼트 연결법을 사용하여 접합하는 방법은 도 5 내지 도 9에 도시한 여러 실시예에 따른 기둥부 연결부(100)에서 적합한 것을 선택하여 사용할 수 있는데, 이하에서는 여러 실시예에 따른 기둥부 연결부(100)를 설명함에 있어 그 접합방법에 대해서는 간략히 설명한다.

도 5 내지 도 9는 본 발명에 구성되는 기둥부 연결재의 여러 실시예를 보인 도면이다.

도 5에 도시한 기둥부 연결재(100)는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 둘레에 밀착, 고정되는 외측판(110)과, 상기 외측판(110)의 내측면에서 횡판(120)이 연결되어 이루어진다.

상기 기둥부 연결재(100)의 횡판(120)은 도 5에 나타나 있듯이, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)에 대응되도록 중공(140)을 갖게 형성할 수 있으며, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 횡단면 형상과 동일하게, 다시 말해서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 중공(14) 전체를 덮는 형태로도 형성할 수도 있다.

도 4에 도시한 기둥부 연결재는 외측판(110)으로만 이루어진 것으로, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 하면이 바로맞대어지는 구조를 이루게 되는데, 현장 이음을 할 때, 하층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 올려놓을 때, 발생하게 되는 충격력이 그대로 상하층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상하단부에 전해져서 외관부(11), 콘크리트부(12), 내관부(13)에 영향을 주게 될 우려가 있다. 도 5에 도시한 기둥부 연결재(100)는 외측판(110)에서 횡판(120)이 연결되고, 이 횡판(120)에 의해서 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면이 덮여져 있으므로, 시공시에 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11), 콘크리트부(12), 내관부(13)를 보호할 수 있다.

도 5에 도시한 기둥부 연결재(100)도 도 4에 도시한 기둥부 연결재에 같은 방법으로 외측판(110)을 용접법 또는 볼트 연결법으로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 미리 고정하는 것이 바람직하다. 여기서, 공장 제작시에는 횡판(120)에 형성된 중공(140) 내면과 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 내관부(14)가 맞나는 내면을 따라 필렛용접(fillet welding)을 함으로써, 각각 제작된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 기둥부 연결재(100)를 일체적으로 고정할 수 있다.

도 6에 도시한 기둥부 연결재(100)는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 내관부(13) 둘레에 밀착, 고정되는 내측판(130)과, 상기 내측판(130)의 외측면에서 횡판(120)이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 하면이 접면되도록 이루어진 것이다. 이 실시예에 따른 기둥부 연결재(100)는 용접법에 의해 각각의 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 미리 고정해둔 상태에서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 용접법으로 접합할 수 있다.

상기 횡판(120)의 외측부는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11)에 맞게 형성되어, 횡판(120)의 외측부와 외관부(11)가 맞나는 둘레를 따라 필렛용접(fillet welding)을 하고, 내측판(130)의 하단부와 맞나는 내관부(13) 둘레를 따라서도 필렛용접(fillet welding)을 함으로써 일체적이 되게 할 수 있음은 물론이다.

도 6에 도시한 기둥부 연결재(100)는 도 5에 도시한 기둥부 연결재와 같이 횡판(120)에 의해서 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면이 덮여져 있으므로, 시공시에 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11), 콘크리트부(12), 내관부(13)를 보호할 수 있다.

도 6에 도시한 기둥부 연결재(100)는 상부에 적층된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11)와 횡판(120)이 맞나는 둘레를 따라 용접함으로써, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합시키게 된다.

도 7에 도시한 기둥부 연결재(100)는 구조적으로 가장 바람직한 실시예라 할 수 있는데, 이 실시예는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 내관부(13) 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판(110)과 내측판(130)이 구비되며, 상기 외측판(110)과 내측판(130) 사이에서 수평하게 횡판(120)이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 하면이 접면되도록 이루어진다.

도 7의 실시예에서는 외측판(110)의 상하단부를 외관부(11)에 용접 또는 볼트 연결할 수 있고, 내측판(130)의 하단부를 내관부(13)에 용접할 수 있다.

이와 같이 이루어진 도 7의 실시예에 따른 기둥부 연결재(100)를 미리 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 각각의 상부에 고정한 상태에서, 외측판(110) 및 내측판(130) 사이로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)이 끼워져서, 상하층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 내관부(13)를 외측판(110)과 내측판(130)이 지지하므로 보다 강한 접합구조가 된다.

도 8에 도시한 기둥부 연결재(100)는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 내관부(13) 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판(110)과 내측판(130)으로 이루어진 것이다.

도 9에 도시한 기둥부 연결재(100)는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면에 밀착, 고정되는 것으로서, 상기 중공(14)과 일치되는 중공(140)을 가지 는 횡판(120)으로 이루어진다.

도 9의 실시예에 따른 기둥부 연결재(100)는 용접법에 의해 각각의 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 미리 고정해둔 상태에서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 용접법으로 접합할 수 있다. 즉, 횡판(120)의 외측부와 외관부(11)가 맞나는 둘레를 따라 용접하여 고정하고, 횡판(120)의 내측부와 맞나는 내관부(13) 둘레, 즉 횡판(120)에 형성된 중공(140)을 따라 용접을 하여, 다시 말해서 완전 용입홈 용접을 할 수 있다.

도 9의 실시예는 특히, 코핑부(20)를 적층하기 위한 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 적용함이 적합하다.

도 10은 본 발명에 따른 조립식 교각에서 최상단에 위치하는 내부구속 중공콘크리트 충전유닛과 코핑부 사이에 코핑부 연결재를 이용하여 접합하는 모습을 보인 분리단면도이고, 도 11은 도 10의 접합된 모습을 보인 결합단면도이다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 코핑부 연결재(100A)를 이용하여 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 코핑부(20)를 매우 간편하게 접합할 수 있다.

본 발명에 구성된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)은 내부에 중공(14)을 가지므로 이를 이용하기 위해서 코핑부(20)는 그 하부에 코핑부 연결부(200)를 일체로 제작한 것이다.

상기 코핑부 연결부(200)는 코핑부(20)의 하부에서 단턱(210)을 가지면서 아 래를 향해 돌출되어 형성된다.

상기 코핑부 연결재(100A)는 도 5에 도시한 기둥부 연결재(100)와 동일한 것으로써, 최상층에 위치시킬 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 상기 코핑부 연결부(200)의 단턱(210) 둘레에 밀착, 고정되는 외측판(110)과, 상기 외측판(110)의 내측면에서 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)과 일치되는 중공(140)을 가지는 횡판(120)이 연결되어 있으며, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 상기 코핑부 연결부(200)의 단턱(210)이 상기 횡판(120)에 접면되며, 코핑부 연결부(200)는 코핑부 연결재(100A)의 중공(140)을 통해 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)에 삽입되어 고정된다.

상기 코핑부 연결재(100A)는 최상층에 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에서 용접법 또는 볼트 연결법에 의해 미리 고정해놓은 상태에서, 현장에서 코핑부(20)와 조립한다. 코핑부(20)를 제작할 때 코핑부 연결부(200) 및 단턱(210)에는 결합공(211)을 마련할 수 있는데, 이 결합공(211)은 볼팅할 수 있는 길이를 가지는 너트를 삽입하여 제작할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 조립식 교각에서 기초부에 설치되는 내부구속 중공콘크리트 충전유닛의 모습을 보인 일부절개 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 조립식 교각의 기초부 시공상태를 보인 단면도이다.

도시한 바와 같이, 기초부(30)에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에는 기초부 연결재(300)를 포함하여 구성한다.

상기 기초부 연결재(300)는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에서 일정높이를 두고 외관부(11) 둘레에 부착된 상부판(310)과, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하면에 밀착된 바닥판(320), 상기 상부판(310)과 바닥판(320) 사이에 연결된 다수개의 보강리브(330)로 이루어지고, 상기 상부판(310)과 바닥판(320)에는 기초부(30)에 매설된 다수개의 앵커볼트(340)에 체결할 수 있도록 관통공(도면부호 미기재)이 형성되어 있다.

그리고, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)과 마주하는 상기 바닥판(320)상에는 다수개의 스터드(360)가 일정간격을 두고 장착되어 있으며, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 내관부(13)에도 다수개의 스터드(360)가 일정간격을 두고서 중공(14)을 향하여 돌출되게 장착되어 있다.

도 13에 나타나 있듯이, 기초부(30)에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에는 그 위로 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 접합시킬 수 있도록 하는 기둥부 연결재(100)를 포함하는데, 상기 기둥부 연결재(100)는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 내관부(13) 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판(110)과 내측판(130)이 구비되며, 상기 외측판(110)과 내측판(130) 사이에서 수평하게 횡판(120)이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 하면이 접면되도록 이루어진 것을 적용할 수 있다.

상기 바닥판(320)과 내관부(13)에 다수개의 스터드(360)를 장착한 이유는, 시공시에는 기초부(30)에 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 설치한 후, 그 중공(14) 부분에 콘크리트를 채우게 되는데, 이때 바닥판(320)과 충전콘크리트(370)의 부착강화와 전단력 증강을 위한 것이다. 상기 충전콘크리트(370) 타설시에 에폭시를 투입하여 콘크리트 접합을 실시할 수 있음은 물론이다.

기초부(30)에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 경우, 외관부(11)는 기초부 연결재(300)를 이용하여 기둥부 파괴를 유도할 수 있으나, 내관부(13)는 그렇지 못하기에 충전콘크리트(370)를 스터드(360)가 함몰되는 채움높이가 되도록 타설함으로써, 기둥부 파괴를 유도할 수 있다.

상기 충전콘크리트(370)는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에 기초부 연결재(300)와 일체성을 가지게 됨에 따라, 가해지는 외력에 대하여 앵커볼트(340)와 함께 부담할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각의 시공방법에 대하여 설명한다.

최우선적으로 준비단계(S1)이다.

준비단계(S1)는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)를 공장에서 제작하면서 그 상부에 기둥부 연결재(100)를 미리 고정해두고, 최상층에 위치시키기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에는 코핑부 연결재(100A)를 미리 고정해두며, 기초부(30)에 설치하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에는 기초부 연결재(300)를 부착시키는 한편, 상기 코핑부(20)는 그 하부에 단턱(210)을 가지며 아래를 향해 돌출된 코핑부 연결부(200)가 형성되도록 제작해 두 는 단계이다.

다음으로, 기초부(30)를 시공하는 단계(S2)이다.

이 단계(S2)는 터파기 작업을 한 후, 앵커볼트(340)가 다수개 관통되어 장착된 하부 앵커프레임(380)과 상부 앵커프레임(390)을 지중에 매설한 상태에서 콘크리트로 타설하여 기초부(30)를 형성한다.

이후, 상기 기초부(30)와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 접합하는 단계(S3)이다.

상기한 준비단계(S1)에서 준비한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에 부착된 기초부 연결재(300)를 상기 기초부(30)에 위치시키고, 기초부 연결재(300)의 바닥판(320)과 상부판(310)에 형성된 관통공으로 앵커볼트(340)들을 관통시킨 다음, 상부판(310)의 상부로 돌출된 나사부(340a)에 너트(350)를 고정시키며, 상기 바닥판(320)과 내관부(13)에 장착된 스터드(360)가 모두 함몰되도록 충전콘크리트(370)를 채워서 타설한다.

다음으로, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합하는 단계(S4)로서, 기초부(30)에 설치한 내부구속 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 고정된 기둥부 연결재(100)상에 또 다른 내부구속 콘크리트 충전유닛(10)의 하부를 일치시켜 용접법 또는 볼트 연결법에 의해 고정한다.

상기 (S4)단계와 같은 방법으로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 반복적으로 적층, 접합하는 단계(S5)를 실시한다.

마지막으로, 상기 코핑부(20)와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 접 합하는 단계(S6)이다.

이 단계(S6)에서는 상기한 (S5)단계에서 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 고정된 코핑부 연결재(100A)에 코핑부 연결부(200)를 삽입한 후, 볼트 연결법에 의해 고정 접합함으로써, 하나의 조립식 교각을 완성된다.

이와 같이, 본 발명은 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 기둥부 연결재(100)에 의해 편리하게 적합할 수 있고, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 코핑부(20)는 코핑부 연결부(100A)에 의해서, 기초부(30)에는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 기초부 연결재(300)에 의해서 편리하게 시공할 수 있다.

도 14는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 각종 단면에 따라 기둥부 연결재 및 코핑부 연결재를 제작하여 고정한 모습을 보인 평단면도이다.

본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)은 그 단면 형상을 원형, 타원형, 다각형으로 제작이 가능하며, 그에 맞게 기둥부 연결재(100) 및 코핑부 연결재(100A)를 제작하여 이용할 수 있다.

도 14에 나타나 있는 기둥부 연결재(100; 코핑부 연결재도 마찬가지임.)는 도 4를 참조하여 설명한 실시예로서, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 둘레에 밀착, 고정되는 외측판(110)으로 이루어진 것이다.

(가)도면과 같이 직사각형으로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 제작한 경우에는 그 외관부(11) 둘레에 밀착, 고정되도록 기둥부 연결재(100)의 외측판도 동일하게 직사각형 단면을 갖도록 제작할 수 있고, (나)도면과 같이 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)이 정사각형 단면인 경우에도 그에 맞게 기둥부 연결재(100)의 외측판이 이루어지며, (다)도면과 같이 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)이 육각형 단면인 경우에도 마찬가지로 기둥부 연결재(100)의 외측판이 이루어질 수 있다.

여기서, 도 4에 도시한 실시예인 기둥부 연결재(100)를 예로 들었으나, 도 5 내지 도 9을 참조하여 설명한 기둥부 연결재의 여러 실시예도 동일하게 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 단면 형상에 따라 모두 적용할 수 있음은 물론이다.

도 5에 도시한 기둥부 연결재(100)인 경우에는, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 단면 형상에 따라 이루어진 외관부(11)에 맞게 외측판(110)이 형성되고 횡판(120)은 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 단면 형상에 따라 이루어진 중공(14)에 대응되도록 중공(140)을 갖게 형성하거나 중공(14) 전체를 덮는 형태로도 형성할 수도 있다.

도 14에서 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 단면 형상에 따라 중공(14)을 가지는 것으로 도시하였으나, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11)는 다각형이면서 내관부(13)는 원형면을 이루도록 제작하여 내측판을 갖는 기둥부 연결재(100)에 의해 상,하층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 상호 접합할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각의 모습을 보인 도면으로, 도 1은 사시도이고, 도 2는 정면도이며, 도 3은 측단면도,

도 4는 본 발명에 구성되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛 상호간을 기둥부 연결재에 의해 접합하는 모습을 보인 분리사시도,

도 5 내지 도 9는 본 발명에 구성되는 기둥부 연결재의 여러 실시예를 보인 도면,

도 10은 본 발명에 따른 조립식 교각에서 최상단에 위치하는 내부구속 중공콘크리트 충전유닛과 코핑부 사이에 코핑부 연결재를 이용하여 접합하는 모습을 보인 분리단면도,

도 11은 도 10의 접합된 모습을 보인 결합단면도,

도 12는 본 발명에 따른 조립식 교각에서 기초부에 설치되는 내부구속 중공콘크리트 충전유닛의 모습을 보인 일부절개 사시도,

도 13은 본 발명에 따른 조립식 교각의 기초부 시공상태를 보인 단면도,

도 14는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛의 각종 단면에 따라 기둥부 연결재 및 코핑부 연결재를 제작하여 고정한 모습을 보인 평단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛

11 : 외관부 12 : 콘크리트부

13 : 내관부 14 : 중공

20 : 코핑부 30 : 기초부

100 : 기둥부 연결재 100A : 코핑부 연결재

110 : 외측판 111, 211 : 결합공

120 : 횡판 130 : 내측판

140 : 중공 200 : 코핑부 연결부

210 : 단턱 300 : 기초부 연결재

310 : 상부판 320 : 바닥판

330 : 보강리브 340 : 앵커볼트

340a : 나사부 350 : 너트

360 : 스터드 370 : 충전콘크리트

380 : 상부 앵커프레임 390 : 하부 앵커프레임

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 강 또는 FRP로 구성된 외관부(11)와 상기 외관부의 내면에 충전된 콘크리트부(12) 및 상기 콘크리트부(12)의 내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강 또는 FRP로 구성된 내관부(13)로 이루어지고 중공(14)을 갖는 내부구속 중공 콘크 리트 충전유닛(10), 코핑부(20) 및 기초부(30)를 포함하여 구성되는 조립식 교각에 있어서,

   적층되는 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합시키는 기둥부 연결재(100)를 포함하되,

   상기 기둥부 연결재(100)는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 내관부(13) 둘레에 각각 밀착 고정되는 외측판(110)과 내측판(130)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,

   최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 상기 코핑부(20)를 코핑부 연결재(100A)를 이용하여 접합하되,

   상기 코핑부(20)의 하부에는 단턱(210)을 가지며 아래를 향해 돌출된 코핑부 연결부(200)가 형성되고,

   상기 코핑부 연결재(100A)는 최상층에 위치시킬 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 상기 코핑부 연결부(200)의 단턱(210) 둘레에 밀착, 고정되는 외측판(110)과, 상기 외측판(110)의 내측면에서 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)과 일치되는 중공(140)을 가지는 횡판(120)이 연결되어 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 상기 코핑부 연결부(200)의 단턱(210)이 상기 횡판(120)에 접면되며, 상기 코핑부 연결부(200)는 상기 코핑부 연결재(100A)의 중공(140)을 통해 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 구성된 외관부(11)와 내관부(13)는 강관이며,

   상기 기둥부 연결재(100)는 적층하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에서 볼트 또는 용접에 의해 미리 고정되어 있고, 적층된 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 기둥부 연결재(100)를 볼트 또는 용접에 의해 접합시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)에 구성된 외관부(11)와 내관부(13)는 강관이며,

   상기 코핑부 연결재(100A)는 최상층에 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에서 볼트 또는 용접에 의해 미리 고정되어 있고, 적층된 코핑부(20)의 코핑부 연결부(200)와 볼트 또는 용접에 의해 접합시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 기초부(30)에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에는 기초부 연결재(300)를 포함하여 구성하되,

    상기 기초부 연결재(300)는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에서 일정높이를 두고 외관부(11) 둘레에 부착된 상부판(310)과, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하면에 밀착된 바닥판(320), 상기 상부판(310)과 바닥판(320) 사이에 연결된 다수개의 보강리브(330)로 이루어지고, 상기 상부판(310)과 바닥판(320)에는 상기 기초부(30)에 매설된 다수개의 앵커볼트(340)에 체결할 수 있도록 관통공이 형성되고, 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 중공(14)과 마주하는 상기 바닥판(320) 및 상기 바닥판(320)에서 근접하는 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 내관부(13)에는 다수개의 스터드(360)가 일정간격을 두고 장착된 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 기초부(30)에 설치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 는 그 위로 적층되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)과 접합시킬 수 있도록 하는 기둥부 연결재(100)를 포함하되,

    상기 기둥부 연결재(100)는 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 외관부(11) 및 내관부(13) 둘레에 각각 밀착, 고정되는 외측판(110)과 내측판(130)이 구비되며, 상기 외측판(110)과 내측판(130) 사이에서 수평하게 횡판(120)이 연결되어, 상층과 하층에 위치하게 되는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상면과 하면이 접면되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각.
12. 강 또는 FRP로 구성된 외관부(11)와 상기 외관부의 내면에 충전된 콘크리트부(12) 및 상기 콘크리트부(12)의 내면에 설치되어 상기 콘크리트부를 구속하는 강또는 FRP로 구성된 내관부(13)로 이루어지고 중공(14)을 갖는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10), 코핑부(20), 기초부(30)를 포함하여 구성되는 조립식 교각의 시공방법에 있어서,

    적층하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 각각의 상부에는 기둥부 연결재(100)를 미리 고정해두고, 최상층에 위치시키는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에는 코핑부 연결재(100A)를 미리 고정해두며, 기초부(30)에 설치하기 위한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에는 기초부 연결재(300)를 부착시키며, 상기 코핑부(20)는 그 하부에 단턱(210)을 가지며 아래를 향해 돌출된 코핑부 연결부(200)가 형성되도록 제작하는 준비단계(S1);

    터파기 작업을 한 후, 앵커볼트(340)가 다수개 관통되어 장착된 하부 앵커프레임(380)과 상부 앵커프레임(390)을 지중에 매설한 상태에서 콘크리트로 타설하여 기초부(30)를 시공하는 단계(S2);

    상기한 (S1)단계에서 준비한 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 하부에 부착된 기초부 연결재(300)를 상기 기초부(30)에 위치시키고, 기초부 연결재(300)의 바닥판(320)과 상부판(310)에 형성된 관통공으로 앵커볼트(340)들을 관통시킨 다음, 상부판(310)의 상부로 돌출된 나사부(340a)에 너트(350)를 고정시키며, 상기 바닥판(320) 및 상기 바닥판(320)에서 근접하는 상기 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 내관부(13)에 장착된 스터드(360)가 함몰되도록 충전콘크리트(370)를 채워서 타설함으로써, 상기 기초부(30)와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 접합하는 단계(S3);

    상기 내부구속 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 고정된 기둥부 연결재(100)상에 또 다른 내부구속 콘크리트 충전유닛(10)의 하부를 일치시켜 밀착, 고정하여 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10) 상호간을 접합하는 단계(S4);

    상기 (S4)단계와 같은 방법으로 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 반복적으로 적층, 접합하는 단계(S5);

    상기 (S5)단계에서 최상층에 위치하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)의 상부에 고정된 코핑부 연결재(100A)에 상기 코핑부 연결부(200)를 삽입, 고정 시켜서 상기 코핑부(20)와 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛(10)을 접합하는 단 계(S6);

    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부구속 중공 콘크리트 충전유닛을 사용한 조립식 교각 시공방법.

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