KR101053688B1

KR101053688B1 - 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치 및 접속 시공 방법과, 접속 장치를 구비한 프리캐스트 콘크리트 부재

Info

Publication number: KR101053688B1
Application number: KR1020090009896A
Authority: KR
Inventors: 장영미
Original assignee: 장영미
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2011-08-02
Also published as: KR20100090550A

Abstract

본 발명은 프리캐스팅 제작된 프리캐스트(Precast) 콘크리트 부재들을 공사 현장으로 운송하여 부재의 길이 방향으로 연속적으로 상호 연결 접속하기 위한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치에 있어서, 상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재 중에 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재에 형성된 긴장재 설치공에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 후방측에 매입 설치되는 제1 부재 매입 고정단과, 상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재 중에 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재에 형성된 긴장재 설치공에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 전방측에 매입 설치되는 제2 부재 매입 고정단과, 그리고 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재의 후방측 접속면에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 일단이 고정되고, 타단은 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 전방측 접속면에 설치되는 제2 부재 매입 고정단 측에 억지 끼워 맞춤 방식으로 체결되는 중공형 주정착 장치를 포함하여 이루어지는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치와, 이를 이용한 접속 시공 방법을 제공한다.

프리캐스트 콘크리트 부재, 접속, PS 강연선, 전단 보강, 휨 보강

Description

조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치 및 접속 시공 방법과, 접속 장치를 구비한 프리캐스트 콘크리트 부재{Connecting Apparatus and Connecting Method of Precast Concrete Elements and Precast Concrete Element comprising the Connecting Apparatus}

본 발명은 조립식 프리캐스트 콘크리트 박스(암거) 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 또는 옹벽 구조물이나 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 저류조 구조물, 또는 조립식 프리캐스트 콘크리트 교량 상판 구조물과 같이, 공장에서 프리캐스팅(Precasting) 방법으로 사전에 제작되어 건설 현장에서 조립되는 프리캐스트(Precast) 콘크리트 부재들을 부재의 길이 방향으로 상호 연결 접속함으로써 설치하는 접속 구조를 제공하는 접속 장치와 이를 이용한 접속 방법에 관한 것으로서, 프리캐스트 콘크리트 부재들 사이의 연결 부위에서 충분한 크기의 접합 강도와 전단 저항 및 비틀림 저항을 제공하면서도, 공장에서 생산되는 프리캐스트 콘크리트 부재들 자체가 복합적 구조를 가지지 않도록 함으로써 공장 제작 작업의 복잡성을 제거하면서 나아가 시공 현장에서의 이용 편의성을 증대시킴으로써 전체적으로 경제적인 접속 구조와 접속 방법을 제공하는 것이며, 아울러 이러한 접속 장치를 구비한 프리캐스트 콘크리트 부재 제품에 관한 것이다.

본 발명은 상, 하수도를 구축하거나 전력구, 통신구, 또는 공동구 등의 관로 시설을 건설할 경우에 사용되는 조립식 프리캐스트 박스 구조물과, 도로나 건설현장 등에서 발생하는 소음 및 먼지 등의 공해를 차단하기 위한 설치되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물 및 도로 등 주변의 사면 안정을 위하여 설치되는 옹벽 구조물과, 그리고 도로의 노면(路面)에서 지하로 사람이나 장비가 출입할 수 있게 만든 구멍을 지지하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물, 그리고 조립식 프리캐스트 콘크리트 저류조 구조물, 또는 조립식 프리캐스트 콘크리트 교량 상판 구조물과 같이 일정 단면의 프리캐스트 콘크리트 부재를 길이 방향으로 접속하여 필요한 구조물을 조립식으로 형성하는 것에 관한 것이다.

콘크리트 암거 구조물의 경우에 과거에는 주로 현장에서 콘크리트를 타설하는 공사를 통해 구조물을 시공하여 왔으나, 최근 들어서는 공기 단축 및 경제적 시공을 위해 공장에서 미리 제작한 일정 길이를 가진 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 암거(Precast Concrete Box Culvert)(이하, 'PC 암거'라 한다) 제품을 이송하여 와서 현장에서 조립 시공하는 방법이 점차 확산되고 있는 추세에 있으며, 이러한 조립식 PC 암거는 시공속도가 빠르며 시공후 즉시 되메우기를 할 수 있어서 공사와 관련하여 야기되는 시민 불편사항, 교통 흐름의 방해, 불필요한 공사 기간 낭비 등의 문제를 해결할 수 있으므로, 복잡한 도심지 공사에 효과적이며, 철저한 품질관리에 의해 공장에서 고강도 제품의 형태로 생산되므로 품질이 우수하고 균일하여 구조체의 수밀성과 내구성을 증진시킬 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다.

한편, 이러한 조립식 PC 암거는 공장에서 일정 길이를 가진 중공형 박스 형태의 다수개의 프리캐스트 콘크리트 부재들을 제작한 후, 현장으로 이들을 운송하여 관로 방향으로 연장 접속시키면서 조립식 암거 구조물을 시공하게 되는데, 이때 서로 연결 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속부에서 견고한 접합 강도와 및 긴밀한 수밀성을 확보하는 일이 매우 중요하다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 조립식 PC 암거에서는 도 20에 도시된 바와 같이, 현장에서 상호 인접하게 설치된 복수개의 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재(P500)들을 상호 연결하기 위해서는 이들 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재(P500)들의 모서리 헌치부에 형성된 강선 통과공(P512)을 관통하도록 설치되는 PC 강선(P50)을 긴장장치로 긴장한 후 강선정착구(P510)에서 정착하여 프리스트레스 힘(Prestress Force)을 도입하여 상호 연결하도록 하는 구조를 채택하고 있다.

한편, 이와 같은 정착장치를 사용하여 강선을 일반 교량 거더에서 정착시킬 때에는, 통상의 유압식 긴장장치를 정착장치에 직접 설치함으로써 인장시 반력에 의해 정착장치의 웨지가 웨지콘 부재의 웨지 홀로 밀려 들어가기 때문에, 유압 긴장기의 유압을 제거하더라도 정착장치에서 강선의 슬립(slip) 현상을 최대한 억제할 수 있다. 그러나, PC 암거의 경우에는 일련의 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재를 연속해서 반복 설치하여야 하는 구조물이기 때문에, 위와 같은 종래의 정착장치를 사용할 경우, 강선정착구의 위치를 PC 암거의 양쪽 끝단이 아닌 중간 부분 에 형성할 수밖에 없는데, 강선을 인장하기 위해서는 유압식 긴장장치를 PC 암거의 단부면에 대고 PC암거 벽체의 반력에 의해 강선을 긴장하기 때문에, 앞서의 교량 거더의 긴장방법에서와는 달리 유압식 긴장장치의 유압을 제거하면 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재의 중간에 형성된 강선정착구에 설치된 강선 정착장치에서의 강선 슬립 현상이 크게 발생되어 강선의 프리스트레스 힘의 손실이 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 또한 도 20에 도시된 바와 같이 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재(P500)의 길이 방향으로 내측 중간부에는 강선(P50)을 정착하기 위하여 상기 강선통과공(P512)이 노출되도록 형성된 강선정착구(P510)가 형성되도록 구조적으로 취약한 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재 내측의 헌치부를 블럭 아웃하거나 또는 부재의 외측에 별도의 융기부에 형성할 수밖에 없는데, 이와 같이 강선정착구가 형성된 헌치부 또는 융기부는 구조적으로 매우 취약한 부분이어서 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재의 부등침하 발생시에 발생되는 부재 상호 간의 접합부에서의 강선에 의한 상향력 또는 하향력에 의해 헌치부 또는 융기부가 쉽게 파손되는 문제점이 있으며, 나아가 블럭 아웃된 강선정착구가 다시 몰탈 등에 의하여 메워지기는 하지만, 신·구 콘크리트의 불완전한 접합으로 인하여 우수 등이 침투하게 되고 그에 따라 강선이 부식되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

그리하여, 전술한 일방향 강선 정착장치에 대한 문제점을 해결하기 위한 기술적인 대안으로서 한국 공개특허 특2003-0040874호(2003. 5. 23. 공개)에서는, 첨부 도면 도 21a 내지도 21f에 도시된 바와 같은 양방향 강선 정착장치를 제안하게 되었는데, 이러한 양방향 강선 정착장치는 중공의 커플링부재(P101), 상기 커플링 부재(P101)의 양단에 분리가능하게 결합되며 중앙에 콘 형상의 웨지홀(P104, P104')이 형성되어 있는 한 쌍의 웨지콘 부재(P102, P102'), 및 강선(P10, P10')의 단부를 물어 상기 웨지콘 부재(P102, P102')의 웨지홀(P104, P104') 각각에 삽입되므로써 강선(P10, P10')을 정착하는 웨지(P103, P103')를 구비하여, 상기 강선(P10, P10')이 양방향으로 정착되면서도 상기 커플링부재(P101)에 의하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 구조를 가지고 있으며, 또한 이러한 양방향 강선 정착장치가 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재의 몰탈홈(P211) 또는 도 21f에 도시된 바와 같이 전단홈(P212)에 설치되는 경우, 몰탈홈(P211)과 전단홈(P212)에 몰탈이 채워지게 되면 그 몰탈 속에 강선 정착장치(P100)도 묻히게 되어 외기와의 접촉이 차단됨으로써 부식이 방지되도록 할 수 있는 구조를 제공하고 있다.

아울러, 다른 관점에서 접합부의 접합 강도를 보강한 조립식 PC 암거를 형성하기 위하여 서로 이웃하는 중공형 프리캐스트 콘크리트 부재들을 연결함에 있어서, 접합부에 전단키 모양의 홈이 형성됨과 동시에 연결이음 아이볼트가 상호 겹치게 되도록 하며, 조립식 피씨 암거의 상부 좌우측에 있는 몰타르 홈을 따라 강봉을 삽입하여 이들 연결이음 아이볼트가 체결되도록 하고, 몰타르 홈에 몰타르를 주입하여 경화되면 연결부위가 일체화되도록 하는 기술이 한국공개실용신안 공보 실1998-0003105호(1998. 3. 30. 공개) 등을 통하여 개시되어 있다.

한편, 국도나 고속도로와 같은 차도에 인접한 주택가에서는 차량에서 발생되는 소음, 먼지, 매연 등의 공해를 차단하여 그 피해를 최소화하기 위해 설치되는 방음벽 구조물의 경우을 살펴보면, 이러한 방음벽 중에서 고정식 방음벽의 경우에 는 방음패널과 기둥(H형강)을 지지하기 위한 기초 구조물로는 현장 타설 콘크리트 구조물로 이루어진 방음벽 기초 구조물을 일반적으로 사용하여 왔는데, 이러한 현장 타설 콘크리트 구조물로 이루어진 방음벽 기초 구조물은 현장에서 거푸집을 제작하고 콘크리트를 타설하여 제작하기 때문에 공사기간이 과도하게 소요되어 토공사 및 포장공사 등 후속 공정의 진행에 큰 지장을 초래하는 문제점이 있어서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 전술한 아이볼트 및 강봉을 이용한 연결 접합부를 구비한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재를 이용한 방음벽 기초 구조물이 한국 공개실용공보 제 20-0266040호(2002. 2. 27. 공개)에서 제시되었다.

이와 같은 한국 공개실용공보 제 20-0266040호에서는 첨부 도면 도 22에 도시된 바와 같이, 방음벽 기초 구조물을 형성하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 측면에는 몰탈을 주입하여 매립하도록 된 몰탈홈(26)을 형성하고, 상기 몰탈홈(26)에는 소정 간격 이격되도록 복수개의 전단홈(27)을 형성하고, 또한 상기 전단홈(27)에는 아이볼트(28)를 설치하고, 나아가 방음벽 기초 구조물을 형성하는 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 부재의 아이볼트(28)들을 수직 방향으로 설치하는 강봉(S)에 관통 연결하는 구조를 개시하고 있다.

또한, 맨홀의 경우를 살펴보면, 맨홀 구조물은 오수관 등의 관로의 굵기가 방향이 바뀌는 곳이나, 기점이나 교차점, 길이가 긴 직선부의 중간에 설치되며, 통풍이나 관거(管渠)의 연락에도 이용되는데, 종래의 일반적인 오수 맨홀은 원통형의 벽체로 이루어져 있으며, 상기 벽체의 하부 양 측면에는 각각 오수가 유입되는 유입관과, 오수가 유출되는 유출관이 형성되어 있으며, 상기 벽체 내부에서 상기 유 입관과 유출관 사이에는 인버트(Invert)가 설치된다. 상기 본체의 상부에는 도로와 통하게 되는 개방구가 형성되어 있으며, 상기 개방구에는 덮개가 설치된다. 위와 같은 종래의 맨홀은 그 본체가 콘크리트 또는 합성수지 등에 의하여 일체로 이루어진 하나의 구조물로 구성되며, 하수관거와 도로 사이의 깊이에 맞추어 제작된다. 그런데, 하수관거와 도로 사이의 깊이는 장소에 따라서 서로 상이하므로, 서로 다른 깊이를 가지는 장소에 대해서는 그 깊이에 맞추어 별도로 본체를 제작하여야 하는 문제점이 있었으며, 또한, 본체가 깊이에 맞추어 상당히 큰 크기를 갖게 되고 그 무게도 상당하므로, 본체를 이동시켜 지중에 설치하기 위해서는 본체를 들어올릴 수 있는 소정 규모 이상의 장비가 별도로 필요하며, 설치 작업 또한 상당히 어렵게 된다.

한편, 이러한 일체형 맨홀 구조물이 가지는 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 맨홀의 본체를 소정 높이를 가지는 복수개의 프리캐스트 콘크리트 유닛으로 분할하여 제작한 후, 상기 유닛을 현장에 각각 이송하여 조립하여 본체를 이루도록 하는 새로운 구조의 맨홀이 한국 등록실용신안 공보 제 20-0342335호(2002. 2. 27 공개)에 개시되어 있는데, 이와 같은 한국 공개실용공보 제 20-0342335호에서는 첨부 도면 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 조립식 맨홀 구조물을 형성하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재(도면부호 '10'의 최상부 본체 유닛, 도면부호 '20'의 중간 본체 유닛, 도면부호 '30'의 최하부 본체 유닛)의 원주면을 수직 방향으로 관통하도록 삽입공(41)이 형성되고, 이 삽입공(41)에 연결 강봉(40)이 삽입되어 프리캐스트 콘크리트 부재들을 상호 연결하는 구조를 개시하고 있다.

또한, 조립식 프리캐스트 콘크리트 저류조 구조물이나 조립식 프리캐스트 콘크리트 교량 상판 구조물 등과 같은 경우에도 프리캐스트 콘크리트 부재를 연결하도록 지금까지 사용되는 접속 장치로만은 충분한 접속력을 제공하고 있지 못하고 있는 실정이다.

그러나, 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거 구조물, 방음벽 기초 구조물 또는 옹벽 구조물, 프리캐스트 콘크리트 저류조 구조물, 또는 프리캐스트 콘크리트 교량 상판 구조물을 형성하기 위하여 상술한 바와 같이 프리캐스트 콘크리트 부재들을 상호 접속시키는데 강선을 길이 방향으로 관통시켜서 연결하는 구조에서는 도 21a 내지 도 21f에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 양방향 강선 정착장치를 사용하는 경우에도, 긴장장치에 의한 긴장재 인장이 완료되어 정착장치에 의해 긴장재를 구성하는 강선이 정착되는 경우에 강선의 양단부에 설치된 양단의 정착장치 모두에서 강선의 미끄러짐이 발생할 가능성이 있는데, 예컨대 지반이나 구조물의 변위 등에 의하여 어느 한쪽 방향의 정착장치를 구성하는 웨지콘 부재의 정착이 느슨하게 되는 경우가 발생할 수 있어서 견고한 정착을 제공하는데 한계를 가지며, 그 결과 PC 강선의 프리스트레스 힘이 이완되어서 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재들 사이의 접속력이 약화되는 문제점이 발생할 수 있다.

그리고, 지반의 변화 등으로 인하여 프리캐스트 콘크리트 부재가 기울어지는 경우에 PC 강선의 휘어짐과 과도한 신장력 및 신장 변형이 발생하면서 부재 사이에 틈이 발생할 수 있으며, 경우에 따라 기울어졌던 프리캐스트 콘크리트 부재의 위치가 복원되면서 PC 강선과 정착장치 사이의 정착이 오히려 느슨하게 되는 상황이 발생할 수도 있다.

또한, 이와 같은 종래 기술에 따르면 정착장치를 구성하는 웨지콘 부재가 정 착되어 반력을 제공하는 부분이 콘크리트면으로 구성되어서 정착장치에 의해 콘크리트면이 조금이라도 파쇄되는 경우에는 PC 강선의 프리스트레스 힘이 이완되는 문제점을 나타낸다.

아울러, 전술한 양방향 강선 정착장치가 도 21a에 도시된 박스 형태의 프리캐스트 콘크리트 부재의 몰탈홈(P211) 또는 전단홈(P212)에 설치되는 경우(예컨대, 도 21f에 전단홈에 설치된 경우가 도시됨)에 있어서, 몰탈홈(P211)과 전단홈(P212)에 몰탈이 채워지게 되면 그 몰탈 속에 강선 정착장치(P100)도 묻히게 되어 외기와의 접촉이 차단됨으로써 부식이 방지되도록 할 수 있으나, 이는 도 21f에 도시된 바와 같이 강선 정착장치(P100)의 전체 길이와 몰탈홈(P211) 또는 전단홈(P212)의 양측 오목부(P110 및 P110') 바닥면 사이의 거리가 정확히 일치하는 경우에만 그러할 뿐이고, 도 21g에 도시된 바와 같이 실제의 시공 사례 등을 살펴보면 우측 웨지콘 부재(P102')의 우측면과 우측 오목부(P110') 바닥면 위치 사이에는 대부분의 경우 소정 크기의 틈(△)이 발생하며 그 틈을 통하여 강선 설치공 내부로 몰탈이 흘러들어가게 되는데, 이러한 몰탈의 강선 설치공을 통한 누출 현상은 몰탈 주입시에 즉각 그 반응이 나타나기보다는 시간을 두고 약간씩 발생하면서 몰탈의 주입이 완료된 이후에 몰탈의 경화가 완료되기 이전에 계속적으로 누출이 진행됨으로써 PC 암거 접속부의 상측에 위치한 몰탈홈(P211)에서는 몰탈의 누출량에 따른 상당량의 공극이 발생하게 되어서 결국 처짐과 누수 현상이 발생하는 심각한 문제점을 나타내고 있다.

이와 관련하여, 우측 웨지콘 부재(P102')의 우측면과 우측 오목부(P110') 바 닥면 위치 사이에 이러한 틈이 발생하는 원인을 살펴 보자면, 양방향 정착장치에서의 강선 정착 과정을 통하여 이해될 수 있을 것인데, 1차적으로 도 21e의 왼쪽의 제1, 제2 및 제3 프리캐스트 콘크리트 부재(P201, P202, P203)의 접속에 사용되는 강선(P11)의 정착이 양방향 강선 정착장치(P100)의 좌측 웨지콘 부재(P102)에서 이루어진 이후에, 양방향 강선 정착장치(P100)의 커플링부재(P101)에 우측 웨지콘 부재(P102')가 결합되는데, 우측 웨지(P103')를 강선(P11')을 물지 않은 상태로 우측 웨지콘 부재(P102')의 웨지홀(P104')에 넣은 상태로 상기 우측 웨지콘 부재(P104')를 커플링부재(P101)와 결합한 다음에, 도 21e의 오른쪽의 제4, 제5 및 제6 프리캐스트 콘크리트 부재(P204, P205, P206)들이 접속되면서 이들의 접속에 사용되는 강선(P11')의 설치, 긴장, 및 정착이 우측 웨지콘 부재(P102')에서 이루어지는 강선 정착 구조를 제공하고 있기에, 도 21g에 도시된 바와 같이 물리적인 의미의 정착을 제공하지 않는 우측 웨지콘 부재(P102')의 우측면과 제4 프리캐스트 콘크리트 부재(P204)의 좌측 오목부(P110') 바닥면 위치 사이에는 프리캐스트 콘크리트 부재의 제작 공차나 설치 지반의 불균일성 등의 사정을 고려하여 일정한 공차를 가지도록 만들 수밖에 없기 때문에 그러한 공차 범위를 넘어서 완전 밀착되지 않는 경우에는 결국 그러한 틈(△)이 발생할 수밖에 없는 것이다.

그리고, 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거 구조물, 방음벽 기초 구조물 또는 옹벽 구조물 등을 형성하기 위하여 프리캐스트 콘크리트 부재들을 상호 접속시킴에 있어서 첨부 도면 도 22의 방음벽 기초 구조물의 실시예에 도시된 바와 같이 아이볼트(28, 28a)와 이를 관통하는 강봉(S)을 설치하는 경우에는 전,후방 접속 마구리 면들에 각각 모르타르 충전홈(1)이 형성되고, 마구리면들에 형성된 수직한 모르타르 충전홈(27)에는 아이볼트(28, 28a)가 고정되는 구조로 제작되는데, 전,후방 접속 마구리면에서 마주보는 2개의 아이볼트(28, 28a)가 겹치도록 프리캐스트 콘크리트 부재들을 인접 설치한 후에, 이들 아이볼트(28, 28a)를 강봉(S)으로 연통시켜서 상호 체결한 다음, 상기 모르타르 충전홈(27)에 고강도 무수축 모르타르를 주입하여 지수재에 의해 둘러싸인 모르타르 충전홈 내부의 빈 공간을 채움으로써 상호 접속되도록 하여 일체화 시키게 되는데, 이와 같이 아이볼트들에 강봉을 정확하게 삽입하여 이들을 관통시키기 위해서는 전,후방 접속 마구리면에서 마주보는 2개의 아이볼트(28, 28a)가 정확하게 겹치도록 인접 설치되는 프리캐스트 콘크리트 부재들 사이를 밀착시켜야 할 필요가 있는데, 이를 위하여 종래 기술에서는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 지수재가 부착된 단면 외측에 연장 길이 방향(방음벽 또는 옹벽이 연장 설치되는 방향)으로 형성된 강선공을 통하여 강선(긴장재)을 관통 삽입하고 이를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 후방 단면에서 유압 인장기로 인장하여 이음부 마구리면에 부착된 지수재가 압착되며 마주보는 2개의 아이볼트가 정확하게 겹쳐질 때까지 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재를 이미 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 측으로 밀어서 밀착시키는 공정을 수행하는데, 프리캐스트 콘크리트 부재의 연결 설치가 완료된 이후에 설치된 강선을 제거하게 되면 아이볼트와 강봉 및 모르타르 충전홈 내부의 전단키홈에 의한 연결만으로는 충분한 전단 저항을 기대할 수 없는 문제점이 있으며, 또한 강선을 남겨 두게 되는 경우라 하더라도 강선이 외부 환경에 노출되어서 부식되거나 손상을 받을 우려가 높으며 그리고 강선의 양단부에 설치된 양단의 정착장치 모두에서 강선의 미끄러짐이 발생할 가능성이 있는데, 예컨대 지반이나 구조물의 변위 등에 의하여 어느 한쪽 방향의 정착장치를 구성하는 웨지콘 부재의 정착이 느슨하게 되는 경우가 발생할 수 있어서 견고한 정착을 제공하는데 한계를 가지며, 그 결과 강선의 프리스트레스 힘이 이완되어서 프리캐스트 콘크리트 부재들 사이의 접속력이 약화되는 문제점이 발생할 수 있어서 종방향 부등침하시 발생하는 불규칙한 전단력 및 비틀림에 대하여 장기적인 안정성을 제공하기에 부족하다는 단점을 나타낸다.

그리고, 지반의 변화 등으로 인하여 프리캐스트 콘크리트 부재가 기울어지는 경우에 강선의 휘어짐과 과도한 신장력 및 신장 변형이 발생하면서 프리캐스트 콘크리트 부재 사이의 틈이 발생할 수 있으며, 경우에 따라 프리캐스트 콘크리트 부재의 위치가 복원되면서 강선과 정착장치 사이의 정착이 오히려 느슨하게 되는 상황이 발생할 수도 있다.

또한, 이와 같은 종래 기술에 따르면 강선 정착장치를 구성하는 웨지콘 부재가 정착되어 반력을 제공하는 부분이 콘크리트면으로 구성되어서 정착장치에 의해 콘크리트면이 조금이라도 파쇄되는 경우에는 강선의 프리스트레스 힘이 이완되는 문제점을 나타낸다.

나아가, 조립식 PC 암거나 조립식 방음벽 기초 구조물 또는 옹벽 구조물 등에서와 같이 프리캐스트 콘크리트 부재의 연결부에 아이볼트와 강봉을 설치하는 구조 에서는 프리캐스트 콘크리트 부재의 연결 방향에 수직 방향의 전단력이나 휨 모멘트가 작용하게 되면 아이볼트와 강봉이 그 설치 간극으로 인하여 초기 변형 상태 에서는 충분한 저항력을 제공하지 못하여 아이볼트 및 강봉 연결부 주변의 간극에 채워지는 모르타르에 과도한 응력이 작용하여 결국 모르타르에 균열이 발생하기 쉬우며, 그로 인하여 밀봉 기능이 저하되는 단점을 나타나게 되고, 그리고 조립식 맨홀 구조물에서 강선 대신에 강봉을 관통 설치하는 구조에서는 프리캐스트 콘크리트 부재의 연결 방향에 수직 방향의 전단력이나 휨 모멘트가 작용하게 되면 그라우트 모르타르와 강봉의 접착 강도를 초과하는 응력이 그 접착면 사이에서 발생하게 되어서 충분한 접합 강도가 제공되지 않는 단점을 나타나게 된다.

또한, 그라우트 모르타르를 상부에 형성된 모르타르 주입홈을 통해 모르타르 충전홈 내부에 주입하기 때문에, 즉 상부에서 주입되는 모르타르가 중력에 의해 하부로 흘러내리면서 모르타르 충전홈의 내부에 채워지도록 하기 때문에, 모르타르가 고밀도로 채워지는 것을 기대하지 못할 뿐만 아니라, 일단 일측의 모르타르 주입홈을 통해 모르타르를 주입한 후 타측의 모르타르 주입홈을 통해 모르타르를 주입할 때에 밀폐된 모르타르 충전홈의 공간내에 있는 공기가 빠져나갈 틈이 없어 이 공기의 작용으로 인해 그라우트 모르타르가 부실하게 채워질 수밖에 없으며, 이로 인해 전단키 역할을 수행하는 그라우트 모르타르의 구조적 강도가 미흡한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술들의 문제점들을 개선하도록 하기 위한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명의 과제를 살펴보면, 그 첫 번째 과제는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 연결부를 일체적으로 접속하기 위한 보다 강력한 접속장치를 제공하며, 또한 이들을 접속하는데 사용하는 강선에 대해서는 양방향 정착 장치를 설치할 수 있도록 하되, 이러한 양방향 정착장치와 강선 설치공 사이에 틈새가 구조적으로 발생하지 않도록 함으로써 몰탈홈에서의 몰탈 누출을 방지할 수 있도록 하여, 연이어 연결되는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속부에 강력한 전단저항은 물론 휨인장 저항을 유도하는 강접합 체결이 용이하도록 하는 새로운 구조의 프리캐스트 콘크리트 부재 접속장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상호 연결되는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속부에 효과적으로 무수축 모르타르를 주입하는 구조와 시공 방법을 제공하는 것을 또 다른 추가적인 기술적 과제로 삼고 있다.

나아가, 본 발명은 다수개의 프리캐스트 콘크리트 부재 양측이 상호 연결되어 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 또는 옹벽 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 저류조 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 교량 상판 구조물 등의 조립식 프리캐스트 콘크리트 구조물을 시공하도록 하는데 사용되는 하나의 단위체 제품으로서 전술한 새로운 구조의 접속장치를 구비한 프리캐스트 콘크리트 부재를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

본 발명은 상술한 과제 중에서 조립식 프리캐스트 콘크리트 구조물을 형성하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재들의 상호 접속에 있어서 충분한 전단 저항력과 휨 인장 저항력(휨 모멘트 저항력)을 제공하는 접속 장치를 제공하고자 하는 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

프리캐스팅 제작된 프리캐스트(Precast) 콘크리트 부재들을 공사 현장으로 운송하여 부재의 길이 방향으로 연속적으로 상호 연결 접속하기 위한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치에 있어서,

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재 중에 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재에 형성된 긴장재 설치공에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 후방측에 매입 설치되는 제1 부재 매입 고정단과,

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재 중에 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재에 형성된 긴장재 설치공에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 전방측에 매입 설치되는 제2 부재 매입 고정단과, 그리고

선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재의 후방측 접속면에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 일단이 고정되고, 타단은 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 전방측 접속면에 설치되는 제2 부재 매입 고정단 측에 억지 끼워 맞춤 방식으로 체결되는 중공형 주정착 장치를 포함하여 이루어지는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치로서,

상기 중공형 주정착 장치는,

상기 제1 부재 매입 고정단 측으로부터 동심형으로 후방으로 연장 설치되는 부재로서 중심부에 긴장재 통과공을 구비한 원통형 주정착 부재와,

원통형으로 형성되는 상기 제2 부재 매입 고정단의 내부에 설치되는 부재로서, 중심부에 긴장재 통과공이 형성되고, 상기 원통형 주정착 부재가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재의 정착 선단부의 직경이 확대되도록 상기 원통형 주정착 부재의 내측면을 가이드하도록 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 방향으로 내측으로 경사진 쐐기형 구간을 가지며, 상기 제2 부재 매입 고정단의 내측면과 사이에서 상기 원통형 주정착 부재의 정착 선단부를 수용할 수 있는 원통형 수용 공간을 형성하도록 제공되는 직선 구간을 가지도록 형성되는 쐐기형 내측 앵커부재를 포함하여 이루어지고, 그리고

상기 제2 부재 매입 고정단은 원통형으로 형성되어, 상기 쐐기형 내측 앵커부재 사이에 상기 원통형 주정착 부재가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재의 직경이 확대된 정착 선단부가 상기 원통형 수용 공간 내에 고정되도록 상기 원통형 주정착 부재의 외측면에 맞물리도록 내측으로 돌출 형성되는 정착단을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 제공한다.

여기에서, 상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재의 후방에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 전단부가 정착되고, 그리고 상기 중공형 주정착 장치와 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재를 관통하도록 설치되면서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 제1 부재 매입 고정단에 후단부가 긴장되어 정착 되는 긴장재를 포함하는 보조 정착 장치를 추가적으로 포함하여 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 다른 관점에서, 본 발명에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 구비한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재로서, 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거 구조물을 구성하는 단위체로 사용되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재와, 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물을 구성하는 단위체로 사용되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재와, 그리고 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물을 구성하는 맨홀 구조물 단위체로서 사용되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재를 제공한다.

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재에 각각 긴장재 설치공이 형성되도록 하고, 이들 긴장재 설치공과 연통하도록 긴장재 통과공을 구비한 제1 및 제2 부재 매입 고정단을 접속면의 후방측과 전방측에 각각 매입 설치하여 프리캐스트 콘크리트 부재를 공장에서 제작하는 단계와,

상기 프리캐스트 콘크리트 부재들이 시공 현장에서 전후로 접속되기 전에, 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속면에 내외측 이중 환형 구조로 지수 차단재를 배치하고, 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재를 관통하는 긴장재의 후단부를 제1 부재 매입 고정단에 정착시킨 후, 중심부에 긴장재 통과공을 구비한 원통형 주정착 부재를 상기 제1 부재 매입 고정단 측으로부터 동심형으로 후방으로 연장 설치하되 상기 제1 부재 매입 고정단과 원통형 주정착 부재 사이에 긴장재 전단부 정착구가 배치되도록 하여 긴장재 전단부의 제1 부재 매입 고정단 정착이 가능하도록 하며, 중심부에 긴장재 통과공이 형성되고 상기 원통형 주정착 부재가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재의 정착 선단부의 직경이 확대되도록 상기 원통형 주정착 부재의 내측면을 가이드하도록 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 방향으로 내측으로 경사진 쐐기형 구간을 가지며 상기 제2 부재 매입 고정단의 내측면과 사이에서 상기 원통형 주정착 부재의 정착 선단부를 수용할 수 있는 원통형 수용 공간을 형성하도록 제공되는 직선 구간을 가지도록 형성되는 쐐기형 내측 앵커부재를 상기 제2 부재 매입 고정단의 내부에 설치하며, 긴장재가 상기 제1 부재 매입 고정단으로부터 상기 원통형 주정착 부재와 상기 제2 부재 매입 고정단의 쐐기형 내측 앵커부재를 거쳐서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재를 관통하도록 설치하는 접속 준비 단계와, 그리고

후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 반대편 타단부에서 긴장장치로 상기 긴장재의 후단부를 긴장하면서 그 반력으로서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재가 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재 측으로 당겨지도록 하면서, 상기 원통형 주정착 부재가 상기 제2 부재 매입 고정단의 정착단과 상기 쐐기형 내측 앵커부재 사이에 억지 끼워 맞춤되도록 하여 주정착을 형성하는 접속 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법을 제공한다.

나아가, 긴장장치에 의해 긴장된 상기 긴장재의 후단부를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 반대편 타단부에서 제1 부재 매입 고정단에 정착시켜 보조 정착을 형성하는 이중 정착 완료 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지거나, 또 는 상기 긴장재의 후단부에서 긴장장치의 긴장력을 제거한 후에 상기 긴장재의 전단부의 정착을 해제하고 상기 긴장재를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재로부터 제거하는 긴장재 제거 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법을 제공한다.

본 발명은 더욱 나아가, 상호 연결되는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속부에 효과적으로 무수축 몰탈을 주입하는 시공 방법을 제공하기 위하여, 상술한 프리캐스트 콘크리트 부재가 조립식 프리캐스트 박스 구조물을 형성하는 프리캐스트 콘크리트 박스 유니트로 사용되는 경우, 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치가 설치되는 긴장재 설치공 사이의 공간부와 몰탈홈을 내,외측에서 환형으로 밀봉하도록 하는 지수 차단재를 상호 접속되는 프리캐스트 콘크리트 부재 사이에 배치하고,

상기 몰탈홈과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재 상부 일측에 설치되어 측벽으로 연장된 몰탈 주입구에 삽입 설치되는 몰탈 주입관을 통하여 무수축 몰탈과 같은 그라우팅재를 주입하되, 상기 몰탈 주입관을 프리캐스트 콘크리트 부재의 하부에 이르도록 연장 삽입하여 그라우팅재 주입을 시작하고, 상기 몰탈 주입구를 통하여 삽입된 상기 몰탈 주입관을 프리캐스트 콘크리트 부재의 상부에 이르도록 후퇴시키면서, 상기 몰탈홈과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재의 상부 몰탈홈의 상부 내측면에 저면이 연하여 설치되는 몰탈 배출구를 통하여 그라우팅재가 배출되기까지 압력 주입을 수행하는 그라우팅재 주입 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법을 제공한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은, 부등 침하의 발생 가능성이 큰 연약 지반 등에서 프리캐스트 콘크리트 박스 구조물, 방음벽 기초 구조물, 옹벽 구조물, 맨홀 구조물, 저류조 구조물, 교량 상판 구조물 등과 조립식 프리캐스트 콘크리트 구조물을 형성하는 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속에 있어서 충분한 전단 저항력과 휨 모멘트 저항력(휨 인장 저항력)을 제공하는 접속 장치를 제공하면서도, 재료적 특성으로 인하여 시간 진행에 따라 프리스트레스가 차츰 감소되는 강선 또는 강연선의 긴장력에만 의존하지 않고 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속부 사이에 직접 제공되는 별도의 주정착 장치에 따른 강성 접합으로부터 장기적으로 충분한 접속부 강성이 제공되는 효과를 얻을 수 있으며, 또한 보조 정착 장치로 사용되는 긴장재의 긴장력에 대한 반력이 작용하는 부분이 콘크리트 구조체에 매입 설치되는 매입 고정단의 형태로 제작되어서 응력 집중으로 인한 파쇄대 형성 및 이에 따른 긴장력의 완화를 방지하는 효과를 가지며, 나아가 접속부의 몰탈홈에 주입되는 그라우팅재의 강선 설치공을 통한 내부 누출이 거의 없는 구조를 제공할 수 있기에, 이 또한 접속부의 강성 증대에 기여하는 바와 크다고 할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 박스 구조물의 전방 사시도 및 세부 상세도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물의 정면도 및 세부 상세도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 구성하는 조립식 프리캐스트 콘크 리트 맨홀 구조물의 종단면도 및 세부 상세도이다.

그리고 도 4 내지 도 17은 상기 조립식 프리캐스트 콘크리트 박스 구조물, 상기 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초(옹벽) 구조물, 및 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 저류조 구조물, 조립식 프리캐스트 콘크리트 교량 상판 구조물 등을 구성하는 프리캐스트 콘크리트 부재들 상호간의 접속부에서 사용되는 접속 장치(200)들의 바람직한 실시예들을 도시하고 있다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 상하수도, 전력구, 통신구, 또는 공동구 등의 관로 시설물 설치 공사에 이용되는 콘크리트 암거 등을 형성하기 위한 것이며, 도 2에 도시된 바와 같이 도로나 건설현장 등에서 발생하는 소음 및 먼지 등의 공해를 차단하기 위한 설치되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물 등의 옹벽 구조물을 형성하기 위한 것이며, 또한 도 3에 도시된 바와 같이 도로의 노면(路面)에서 지하로 사람이나 장비가 출입할 수 있게 만든 구멍을 지지하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물을 조립식으로 형성하기 위한 것으로서, 일정 단면의 프리캐스트 콘크리트 부재들이 프리캐스팅 제작되어 공사 현장으로 운송되어서 길이 방향으로 접속하도록 전방 및 후방의 접속면들이 연속적으로 접속되어 연결 설치되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들을 상호 접속하기 위한 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치(200)를 제공하게 되는데,

첨부 도면 도 4 내지 도 17에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 중에 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)에 형성된 긴장재 설치공(111)에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 후방측에 매입 설치되는 제1 부재 매입 고정단(210)과, 상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 중에 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에 형성된 긴장재 설치공(121)에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 전방측에 매입 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220)과, 그리고 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방측 접속면에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일단이 고정되고, 타단은 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 전방측 접속면에 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220) 측에 억지 끼워 맞춤 방식으로 체결되는 중공형 주정착 장치를 포함하여 이루어지는 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치(200)로서, 상기 중공형 주정착 장치는,

상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 동심형으로 후방으로 연장 설치되는 부재로서 중심부에 긴장재 통과공을 구비한 원통형 주정착 부재(240)와,

원통형으로 형성되는 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내부에 설치되는 부재로서, 중심부에 긴장재 통과공이 형성되고, 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)의 직경이 확대되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측면을 가이드하도록 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 방향으로 내측으로 경사진 쐐기형 구간(231, 231a)을 가지며, 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내측면과 사이에서 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)를 수용할 수 있는 원통형 수용 공간(221)을 형성하도 록 제공되는 직선 구간(232)을 가지도록 형성되는 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 포함하여 이루어지고, 그리고

상기 제2 부재 매입 고정단(220)은 원통형으로 형성되어, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 직경이 확대된 정착 선단부(242)가 상기 원통형 수용 공간(221) 내에 고정되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 외측면에 맞물리도록 내측으로 돌출 형성되는 정착단(222)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 제공하게 된다.

여기에서, 상기 제2 부재 매입 고정단(220)은, 프리캐스트 콘크리트 부재(120) 내부에 매입 설치되기 위한 매입부와, 그리고 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 직경이 확대된 정착 선단부(242)가 상기 원통형 수용 공간(221) 내에 고정되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 외측면에 맞물리도록 내측으로 돌출 형성되는 정착단(222)을 제공하는 정착부가 2개의 부품을 분리 형성되어서 나사 체결되는 방식으로 제공(도면 도시는 생략)될 수도 있음은 물론이고, 또한 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 내에 동심원상으로 제공되는 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)는 바람직하기로 보다 강한 맞물림 결착을 제공하도록 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 부재 매입 고정단(220)와 분리되어 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 외주면이 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내주면에 체결 고정되어 제공될 수도 있을 것이다.

그리고, 상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 전단부가 정착되고, 그리고 상기 중공형 주정착 장치와 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하도록 설치되면서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 제1 부재 매입 고정단(210)에 후단부가 긴장되어 정착되는 긴장재(300b)를 포함하는 보조 정착 장치를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

바람직하기로, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)은 내측의 완경사 구간(231)과 외측의 급경사 구간(231a)을 복합적으로 구비한 경사면으로 이루어지도록 함으로써, 특히 외측의 급경사 구간(231a)이 상기 제2 부재 매입 고정단(220)으로부터 내측으로 돌출 형성된 상기 정착단(222)과의 사이에서 상기 원통형 주정착 부재(240)에 대한 보다 단단한 정착을 달성할 수 있도록 한다.

여기에서, 상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되는 상태를 자세히 살펴보면, 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)을 따라서 직경이 확대 변형되면서 외측으로 벌어진 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)가 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 직선 구간(232)을 따라서 원통형 수용 공간(221)으로 꺽여진 경로로 더욱 진행하게 되면서 외측으로 약간 볼록하게 변형되게 되고, 결국 상기 제2 부재 매입 고정단(220)으로부터 내측으로 돌출 형성된 상기 정착단(222)에 맞물리게 됨으로써 강력한 정착을 형성하게 되는데, 그리하여 선행 조립 된 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110)와 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120) 사이의 간격이 벌여지도록 하는 방향의 외력을 받게 되더라도, 상기 정착단(222)과 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)의 강력한 정착력으로 정착 선단부(242)가 절단되는 상황이 발생하지 않은 한 정착이 이탈되는 문제점이 발생할 가능성이 매우 낮게 되고, 뿐만 아니라 최종 접속 강도를 초과하기 이전에 상호 조립되는 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들 사이에서 균열이나 틈이 발생하는 소성 변형 현상을 나타내지 않은 장점을 제공한다.

이하에서는, 상술한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치에 대한 구체적인 실시예로서 제공되는 제 1실시예에 대하여 첨부 도면 도 4 내지 도 9e를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치의 주요 구성요소들의 분해 사시도이며, 도 5는 제 1실시예 뿐만 아니라 후술된 다른 실시예에서도 그대로 또는 일부 변형되어 사용되는 본 발명에 따른 원통형 주정착 부재(240)의 일실시예에 대한 횡단면도이고, 도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시된 원통형 주정착 부재(240)의 다양한 실시예들을 도시한 종단면도이고, 그리고 도 7은 도 4에 따른 접속 장치가 도 1 내지 도 3의 적용예들에 사용된 상태에 대한 접합부 단면 요부 확대도를 도시한 것이고, 도 8a 및 도 8b는 제 1실시예에서 특징적으로 사용된 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)의 분해 사시도 및 성형 상태도를 도시한 도면이고, 그리고 도 9a 내지 도 9e는 제1 실시예에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 이용하여 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재를 상호 접속하는 구체적의 단계의 진행 상황을 도시한 단면도들이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치는 도 4 및 도 7 내지 도 9e에 도시된 바와 같이,

선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방측 접속면에 매입 설치되는 제1 부재 매입 고정단(210)과, 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 전방측 접속면에 매입 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220)과, 그리고 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방측 접속면에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일단이 고정되고, 타단은 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 전방측 접속면에 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220) 측에 억지 끼워 맞춤 방식으로 체결되는 중공형 주정착 장치(230, 240)를 포함하여 이루어지며, 상기 중공형 주정착 장치(230, 240)는 전술한 바와 같은 원통형 주정착 부재(240) 및 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 포함하여 이루어지고, 그리고 상기 제2 부재 매입 고정단(220)은 원통형으로 형성되어, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 직경이 확대된 정착 선단부(242)가 상기 원통형 수용 공간(221) 내에 고정되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 외측면에 맞물리도록 내측으로 돌출 형성되는 정착단(222)을 포함하여 형성된다.

여기에서, 상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일단이 정착되고, 그리고 상기 중공형 주정착 장치(230, 240)와 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하도록 설치되면서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 제1 부재 매입 고정단(210)에 타단이 긴장되어 정착되는 긴장재(300b)를 포함하는 보조 정착 장치를 추가적으로 포함하여 이루어지게 된다.

나아가, 여기에서, 상기 원통형 주정착 부재(240)는, 첨부 도면 도 7, 도 9a 내지 도 9e, 및 도 17의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)가 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내경에 억지 끼워 맞춤 되는 경우에, 상기 원통형 주정착 부재(240)의 끼워지는 구간이 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)을 따라서 외측으로 변형되는 것이 용이하도록 상기 쐐기형 내측 앵커부재 보다 연성 재질로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 원통형 주정착 부재(240)는 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 직접 연결 고정될 수 있지만(도 15, 도 16a, 및 도 16b 참조), 첨부 도면 도 4, 도 7, 도 9a 내지 도 14e에 도시된 바와 같이 중공형 커플링 부재(250)를 통하여 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 연결 고정될 수 있으며, 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내경은 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)의 선단부 외경 보다 크도록 하는 것이 바람직할 것이며, 나아가 상기 원통형 주정착 부재(240)의 전단부 외주면에는 상기 중공형 커플링 부재(250)의 후단부에 형성된 나사 체결부와 체결되기 위한 나사 체결부(241)가 형성되도록 할 수 있고, 그리고 후단부(242)는 라운딩 가공함으로써 주정착을 형성할 때 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 쐐기형 구간(231, 231a) 부분을 따라 외측으로 슬라이딩 되면서 확대 변형되는 것이 용이하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 원통형 주정착 부재(240)의 후단부(242)의 끼워지는 구간이 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)을 따라서 외측으로 확대되어 변형되는 것이 용이하도록, 첨부 도면 도 5 및 도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 다수개의 확장 슬롯을 형성하는 것이 바람직한데, 상기 확장 슬롯은 길이가 긴 확장 슬롯(242s1)과 길이가 짧은 확장 슬롯(242s2)이 원주 방향으로 번갈아 형성되도록 할 수 있고, 또한 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이 상기 확장 슬롯(242s1, 242s2)의 종단부에는 확장 슬롯의 안정적인 벌어짐을 제공하기 위하여 균열 확장 방지공(242s3)을 형성할 수도 있다.

또한, 도 7, 도 8a, 및 도 8b 등에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 긴장재 통과공을 관통하여 후방으로 연장되는 상기 긴장재(300b)를 긴장하여 상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되어서 주 정착이 이루어질 수 있도록, 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키기 위하여 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)가 제공되고, 또한 도면에 도시된 바와 같이 상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210)과 상기 원통형 주정착 부재(240) 사이에 중공형 커플링 부재(250)가 추가적으로 설치되어 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)가 정착될 수 있는 정착면이 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측에 형성될 수 있는데, 여기에서 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 긴장재(300b)의 단부에 그립형으로 압착되는 구조로 제공될 수 있는데, 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는 긴장재(300b)의 전단부(前端部)에 원통형의 고정 부재(261)와, 부피를 갖는 원통형의 압착용 부재(262)가 압착됨에 따라 긴장재(300b)의 다른 부위 보다 그 지름이 커지게 되고, 궁극적으로 긴장재(300b)가 후방으로 당겨질 경우에도 지름이 상대적으로 큰 부분이 상기 원통형 주정착 부재(240)의 긴장재 통과공 외측의 걸림 단부에 걸린 상태를 유지할 수 있도록 된다. 여기에서, 도면들에 도시된 실시예에서는 압착 방식의 고정을 예시하고 있으나 긴장재(300b)가 후방으로 당겨질 때 빠져 나가지 않을 크기를 가진 고정 부재를 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 고정적으로 설치하는 경우라면 임의의 방법도 사용이 가능할 것이다.

이하, 도 8a 및 도 8b를 참조하여, 도면에 도시된 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)를 보다 구체적으로 설명한다. 도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치에서 사용되는 압착 그립형의 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)의 조립 사시도이고, 그리고 도 8b는 도 8a에 의해 압착 그립형의 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)가 인발기를 통해 압착하는 과정을 나타낸 도면이다. 이들 도면에 도시된 압착 그립형의 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는 전술한 바와 같이 원통형의 고정 부재(261)와, 부피를 갖는 원통형의 압착용 부재(262)를 포함할 수 있다. 상기 고정 부재(261)의 내주면에는 긴장재(300b)의 전단부의 외주면에 나사 결합되도록 내부 나사홈이 형성되고, 그 외주면에는 외부 나사홈이 형성된다. 상기 압착용 부재(262)의 내주면에는 상기 고정 부재(261)의 외부 나사홈에 나사 결합되도록 나사홈이 형성되고, 압착시 부피를 갖는 압착용 부재(262)가 인발기(900)에 의해 눌리면서 변형되어(직경 'D1'에서 직경 'D2'로) 고정 부재(261)와 함께 긴장재(300b)의 전단부를 강력하게 파지하게 된다. 따라서, 긴장재(300b)가 당겨질 경우 지름이 상대적으로 큰 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는 상기 원통형 주정착 부재(240)의 긴장재 통과공 외측의 걸림 단부에 걸린 상태를 유지하게 되며, 나아가 긴장재를 정착할 때 사용될 수 있는 원추형 웨지콘 부재(웨지 및 웨지홀)를 사용하는 경우와는 달리 긴장재(300b)의 다른 단부에서의 정착 상태가 느슨하여 지더라도 긴장재의 정착이 완전히 해제될 가능성이 없어서 긴장재의 재긴장 등으로써 안정적인 정착을 다시 회복할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. 실험에 의하면, 상술한 바와 같이 형성된 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)의 결합 강도는 긴장재(300b)의 인장강도 보다 더 높게 나타남을 알 수 있었다.

또한, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 긴장재(300b)의 전단부를 보다 강하게 파지하도록 상기 고정 부재(261)는 단면 형상이 일측이 개방된 고리 형상을 갖도록 길이 방향을 따라 형성되는 이격홈(261s)을 포함하여 이루어질 수 있는데, 상기 원통형의 압착용 부재(262)와 상기 긴장재(300b) 사이에서의 압착시 상기 이격홈(261s)이 닫히는 방향으로 상기 고정 부재(261)가 변형되면서 (오므려지는 변형) 압착용 부재(262)와 더불어 긴장재(300b)의 전단부를 더욱 강하게 파지할 수 있을 것이다.

이상에서 설명된 제 1실시예에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치는 도 4에 도시된 분해 사시도의 상태에서, 첨부 도면 도 9a의 단면도로 도시되어 있는 상태로 조립되게 되는데, 도면부호 '300a'로 1차 긴장재가 도면부호 '270'으로 나타낸 웨지콘 정착 부재(원주를 2 또는 3 분할한 복수의 웨지로 구성될 수 있고, 이와 같이 분할된 웨지들은 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지콘 조립링에 의해 탄성적으로 결속된 형태)에 의해 제1 부재 매입 고정단(210)에 전방을 향하여 정착됨에 의해 선행 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 조립이 완료된 이후에, 앞서 설명된 바와 같이 2차 긴장재(300b)의 후단부가 중공형 커플링 부재(250)를 관통한 상태에서 긴장재(300b)의 전단부에 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)를 압착하여 결합하고서 중공형 커플링 부재(250)를 제1 부재 매입 고정단(210)에 조립하며, 나아가 중공형 커플링 부재(250)에는 상기 원통형 주정착 부재(240)를 조립하고, 또한 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 제2 부재 매입 고정단(220)에는 쐐기형 내측 앵커부재(230)가 조립되도록 하고서, 상기 긴장재(300b)의 후단부가 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 및 제2 부재 매입 고정단(220)의 중심부에 형성된 긴장재 통과공을 통과하여 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하도록 설치하게 되어 조립 상태가 이루어진다.

그리고는 첨부 도면 도 9b에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(300b)의 긴장을 통한 반력으로서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)가 선행 조립된 프 리캐스트 콘크리트 부재(110) 방향으로 이동하여 원통형 주정착 부재(240)와 제2 부재 매입 고정단(220) 및 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 정착 접속이 이루어지도록 하고, 그리고 도 9c에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(300b)의 후단부를 웨지콘 정착 부재(270)를 통하여 정착시킴으로써, 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착과 이를 관통하여 배치되는 상기 긴장재(300b)의 정착에 의해 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120, ....) 사이의 이중 접속을 제공하게 되고, 이로써 일반적인 지반 뿐만 아니라 부등 침하의 발생 가능성이 큰 연약 지반 등과 같이 부재 접속면에서 횡방향으로 작용하는 전단력이나 휨인장 모멘트가 큰 상황에서의 프리캐스트 콘크리트 부재들의 접속에 있어서 충분한 전단 저항력과 휨 인장 저항력을 제공하는 접속 장치를 제공할 수 있게 된다. 여기에서, 상기 웨지콘 정착 부재(270)는 원주를 2 또는 3 분할한 복수의 웨지(271)로 구성될 수 있고, 이와 같이 분할된 웨지(271)들은 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지콘 조립링(272)에 의해 탄성적으로 결속된다.

이상에서 설명된 바와 같이 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120, ....) 사이의 단단한 접속이 이루어진 이후에, 도 9d에 도시된 바와 같이 긴장재 설치공(111, 121) 사이의 공간부(접속면(111v) 및 접속면(121u)가 형성하는 공간부)와 몰탈홈(115v0: 115a, 115b, 도 1 참조)을 내,외측에서 환형으로 밀봉하도록 하는 지수 차단재(115i, 115j)에 의해 독립적으로 형성된 공간 내부로 무수축 몰탈과 같은 그라우팅재를 주입하게 되면 전술한 원통형 주정착 부재(240)와 제2 부재 매입 고정단(220) 및 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 접속부까지 무수축 몰탈이 채워져 보다 단단한 접속을 이루게 하는 반면에, 그라우팅재가 긴장재 설치공(111, 121) 내부로 흘러 들어가는 문제점을 발생시키지 않게 된다.

한편, 첨부 도면 도 10 내지 도 12e에 도시된 본 발명에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치의 제2 실시예에 따르면, 상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되어서 주 정착이 이루어질 수 있도록 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 긴장재 통과공을 관통하여 후방으로 연장되는 긴장재(300b)를 긴장할 수 있도록 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키기 위하여, 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 맞물리도록 제공되는 웨지콘 부재로서 원주를 2 또는 3 분할한 복수의 정착 웨지(261b) 및 분할된 정착 웨지들은 탄성적으로 결속시키도록 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지 조립링(262b)을 구비한 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 제공되고, 상기 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 정착될 수 있는 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)이 상기 원통형 주정착 부재(240) 및/또는 상기 중공형 커플링 부재(250)의 내측에 형성되는데(도면에는 상기 원통형 주정착 부재(240)와 상기 중공형 커플링 부재(250) 모두가 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)을 형성하도록 도시하고 있으나, 이들 중 어느 하나에만 원추형 웨지홀 형태의 정착면을 형성할 수도 있다), 여기에서 상기 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)는 도 10에 도시된 바와 같이 복수개로 분할 구성된 정착 웨지(261b)가 상기 중공형 커플링 부재(250)의 전방 수용 공간으로부터 고정 스프링(263b) 및 와셔(264b)와 함께 조립되어서 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253) 내에 정위치 할 수 있도록 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 조립되게 되고(선행 설치된 긴장재(300a)의 후방에), 그리고 상기 중공형 커플링 부재(250)의 후방에는 상기 원통형 주정착 부재(240)가 결합되게 되는데, 이러한 조립 상태가 도 12a의 조립 상태 단면도에 도시되어 있다.

그런 다음, 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)와의 접속을 위하여 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하여 설치된 긴장재(300b)의 전단부를 상기 원통형 주정착 부재(240) 및 상기 중공형 커플링 부재(250)를 통과하여 전방으로 삽입하게 되면, 정착 웨지(261b)가 고정 스프링(263b) 및 와셔(264b)를 밀고 들어가면서 웨지들 사이의 간격이 벌어지면서 긴장재(300b)의 전단부가 정착 웨지(261b) 내부에 삽입되어 조립 설치되게 되고, 그런 다음에 도 12b에 도시된 바와 같이 긴장재(300b)가 후단부로부터 당겨지는 긴장력을 받아서 후퇴하게 되면 정착 웨지(261b)가 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)에 걸려 정지하게 되면서 내측으로 정착 웨지(261b)가 모여지게 되면서 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 맞물려 긴장재(300b)의 전단부 정착이 이루어지고, 나아가 상기 긴장재(300b)의 긴장을 통한 반력으로서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)가 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110) 방향으로 이동하여 원통형 주정착 부재(240)와 제2 부재 매입 고정단(220) 및 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 주 정착 접속이 이루어지게 되고, 그리고는 도 12c에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(300b)의 후단부에 대한 정착이 웨지콘 정착 부재(270)를 통하여 완료되게 된다. 앞서 제 1실시예의 경우로서 도 9d를 예시하며 설명한 바와 같이 무수축 몰탈을 이용한 그라우팅이 제 2실시예의 경우에도 그대로 수행될 수 있으며, 이와 같이 그라우팅이 완료된 상태를 첨부 도면 도 12d로 도시하고 있으나 구체적 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.

또한, 앞서 설명된 제1 실시예에 따른 제1 긴장재 전단부 정착구(260A) 및 제2 실시예에 따른 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)와 다른 실시예로서 첨부 도면 도 13 내지 도 14f에 도시된 바와 같은 제3 실시예에 따른 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)는, 연약 지반이 아닌 일반적 지반의 경우로서 영구적인 이중 정착이 필수적이지 않는 상황에서, 상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되어서 주 정착이 이루어질 수 있도록, 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 긴장재 통과공을 관통하여 후방으로 연장되는 긴장재(300b)를 긴장할 수 있도록 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일시적으로 정착하고, 또한 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 접속 조립 이후에는 상기 긴장재(300b)를 회수할 수 있도록 하기 위하여, 상기 긴장재(300b)의 긴장 상태가 해소된 이후에 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에 관통 설치된 긴장재(300b)가 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 제거될 수 있도록 긴장재(300b) 전단부와의 정착 상태를 해제할 수 있도록 하는 긴장재 단부 정착/해제 수단을 포함하여 형성된다.

여기에서, 상기 긴장재 단부 정착/해제 수단은 첨부 도면 도 13 및 도 14a 내지 도 14f에 도시된 바와 같이, 상기 긴장재(300b) 전단부의 선단에 맞물리도록 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 정착 웨지(261c)의 전방에 제공되고, 상기 정착 웨지(261c)에 맞물려 있는 긴장재(300b)를 상기 정착 웨지(261c)와 함께 후퇴시킬 수 있도록 상기 긴장재(300b) 전단부의 선단과 맞물리는 상기 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 체결 고정되도록 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 나사 결합면이 형성되고, 그리고 상기 긴장재(300b)의 전단부의 선단과 맞물려 있는 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 형성된 나사 결합면에 나사 체결되면서 긴장재(300b) 및 정착 웨지(261c)가 중공형 커플링 부재(250) 내에서 전방으로 전진하는 경우에 상기 긴장재(300b)와 상기 정착 웨지(261c) 사이의 마찰 맞물림을 해제되어 상기 긴장재(300b)의 외부로의 제거가 가능하도록 상기 정착 웨지(261c)를 외측으로 확장시키도록 상기 정착 웨지(261c) 내측에 설치되는 웨지콘 확장 탄성링(263c, C형 탄성링)이 제공되어 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 긴장재(300b)로서 PS 강연선이 사용될 수 있는데, 상기 긴장재 해체용 결합구(265c)는 이러한 PS 강연선(예컨대, 6조 우선형)의 후단부 측에 다각형(6각형) 너트홈(264c)을 형성하여 PS 강연선의 후단부가 다각형(6각형) 너트홈(264c)에 삽입되어 강연선의 회전으로 긴장재 해체용 결합구(265c)를 같은 방향으로 회전시킬 수 있을 정도로 맞물리는 구조를 구비하도록 할 수 있다.

또한, 상술한 정착 웨지(261c)들은 원주를 2 또는 3 분할한 복수의 웨지로 구성될 수 있고, 이와 같이 분할된 웨지들은 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지콘 조립링(262c)에 의해 탄성적으로 결속되고, 앞서 설명된 바와 같이 내면에 원주 방향으로 설치되는 C자형 금속제의 웨지콘 확장 탄성링(263c)에 의해 분할된 웨지들의 벌림 확장 작용(긴장재 전단부 정착 해제 작용)이 이루어진다.

첨부 도면 도 13 내지 도 14f에 에 도시된 본 발명에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치의 제3 실시예에 따르면, 긴장재 단부 정착/해제 수단을 구비한 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)가 정착될 수 있는 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)이 상기 원통형 주정착 부재(240) 및 상기 중공형 커플링 부재(250)의 내측에 형성되는데(도면에는 상기 원통형 주정착 부재(240)와 상기 중공형 커플링 부재(250) 모두에 공동으로 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)을 형성하도록 도시하고 있으나, 이들 중 어느 하나에만 원추형 웨지홀 형태의 정착면을 형성할 수도 있다), 여기에서 상기 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)는 도 13에 도시된 바와 같이 복수개로 분할 구성된 정착 웨지(261c)는 상기 중공형 커플링 부재(250)의 전방 수용 공간에 삽입되어서 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 조립되게 되고, 그리고 상기 중공형 커플링 부재(250)의 후방에는 상기 원통형 주정착 부재(240)가 결합되게 되는데, 이러한 조립 상태가 도 14a의 조립 상태 단면도에 도시되어 있다.

그런 다음, 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)와의 접속을 위하여 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하여 설치된 긴장재(300b)의 전단부를 상기 원통형 주정착 부재(240) 및 상기 중공형 커플링 부재(250)를 통 과하여 전방으로 삽입하게 되면, 정착 웨지(261c)가 내부의 웨지콘 확장 탄성링(263c, C형 탄성링)에 의해 벌려진 상태에서 긴장재(300b)의 전단부가 정착 웨지(261c) 내부에 삽입되어 조립 설치되게 되고, 그런 다음에 도 14b에 도시된 바와 같이 긴장재(300b)가 후단부로부터 당겨지는 긴장력을 받아서 후퇴하게 되면 정착 웨지(261c)가 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)에 걸려 정지하게 되면서 내측으로 정착 웨지(261c)가 모여지게 되면서 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 맞물려 긴장재(300b)의 전단부 정착이 이루어지고, 나아가 상기 긴장재(300b)의 긴장을 통한 반력으로서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)가 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110) 방향으로 이동하여 원통형 주정착 부재(240)와 제2 부재 매입 고정단(220) 및 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 정착 접속이 이루어지게 되게, 그리고는 도 14c에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(300b)의 후단부의 정착을 해제시키고 상기 긴장재(300b)를 회전시키면서 전방으로 밀어 넣게 되면 상기 긴장재(300b)의 전단부의 선단이 다각형(6각형) 너트홈(264c)에 끼워져 긴장재 해체용 결합구(265c)가 제1 부재 매입 고정단(210)의 강선 통과공 측벽에 형성된 나사홈과 체결되면서 전전하게 되고, 이와 같은 전진 과정에서 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243, 253)으로부터 분리된 정착 웨지(261c)는 그 내부의 웨지콘 확장 탄성링(263c, C형 탄성링)의 탄발력에 의해 외측으로 벌려지면서 긴장재(300b) 전단부의 외주면과의 정착이 해제되게 되고, 이로써 도 14d에 도시된 바와 같이 긴장재(300b)의 제거가 가능하게 된다.

본 실시예에서도 앞서 설명된 제 1 및 제 2실시예의 경우와 같이 무수축 몰 탈을 이용한 그라우팅이 그대로 수행될 수 있으며, 이와 같이 그라우팅이 완료된 상태를 첨부 도면 도 14e로 도시하고 있으나 구체적 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.

한편, 앞서 설명된 제3 실시예에 따라 1차적으로 형성된 이중 접속 구조를 제공하는 긴장재(300b)에 의한 긴장 정착은, 부등 침하의 우려가 큰 연약 지반에 암거가 설치되는 등의 경우와 같이 휨인장에 대한 저항력을 제공할 필요가 있는 경우에는 별도의 긴장재(300b) 회수 조치를 취하지 않고 긴장재(300)를 구조물 내에 남겨 둘 수도 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 추가적인 실시예로서 도 15, 도 16a, 및 도 16b로 도시되어 제시되는 제 4실시예에서는 앞서 제 3실시예에서 설명한 바와 같은 긴장재(300b)로서 PS 강연선(PS 강선)을 대신하여 강봉이 사용될 수 있는데, 연약 지반이 아닌 일반 지반에서 긴장재(300b)를 회수하는 경우에는 고가의 PS 강연선을 사용할 필요성이 낮으며, 따라서 도 15, 도 16a, 및 도 16b에 도시된 바와 같이 강봉을 사용하는 것이 경제적일 수 있으며, 이 경우에는 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일시적으로 정착하고, 또한 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 접속 조립 이후에는 상기 긴장재(300b)를 회수하기 위하여 제거될 수 있도록 긴장재(300b) 전단부와의 정착 상태를 해제할 수 있도록 하는 상기 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)의 긴장재 단부 정착/해제 수단으로서, 강봉으로 형성된 상기 긴장재(300b)의 외주면을 나사 가공하고, 그리고 나사 가공된 상기 긴장재(300b)의 외 주면이 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 체결 고정되도록 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 나사 결합면을 형성하여서 간단하게 제공될 수도 있다.

그리고, 이러한 제 4실시예에서 사용되는 원통형 주정착 부재(240)는 앞서 설명한 제1 내지 제3 실시예에서와 달리 도 15, 도 16a, 및 도 16b에 도시된 바와 같이 별도의 중공형 커플링 부재를 사용할 필요가 없이 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 직접 연결 고정될 수 있다.

한편, 제 4실시예의 경우에서 앞서 설명된 제 1 내지 제 3실시예의 경우와 같이 무수축 몰탈을 이용한 그라우팅이 그대로 수행될 수 있으며, 이와 같이 그라우팅이 완료된 상태에 대한 도면과 구체적 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 접속 장치를 사용하여 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재들을 접속하는 경우에 도 17에 도시된 바와 같이, 상호 연결되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 위치가 정위치되지 않거나 또는 상호 연결되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 내에 매입 설치되는 제1 부재 매입 고정단(210)과 제2 부재 매입단(220)의 매입 위치 상의 공차 등으로 주정착 장치를 구성하는 제1 부재 매입 고정단(210) 측의 원통형 주정착 부재(240)의 설치 위치와 그리고 제2 부재 매입단(220) 및 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 설치 위치가 일정 부분(예컨대, 도 17의 도면부호 'h1' 만큼) 오프셋되는 경우에도 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)가 그 변경된 위치에 따른 적합한 형태로 변형되면서 제2 부재 매입단(220)과 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이의 원통형 수용 공간에 수용되어 체결됨으로써 충분한 강도의 주 정착을 형성할 수 있게 되어서 프리캐스트 콘크리트 부재의 제작 오차나 시공 오차를 보다 용이하게 극복할 수 있는 장점을 가진다.

다음으로, 본 발명에 따른 상술한 접속 장치 및 프리캐스트 콘크리트 부재를 이용한 조립식 프리캐스트 콘크리트 구조물을 형성하는 구체적인 시공 과정을 다음과 같이 도면 첨부 도면들에 도시된 바와 진행되는 단계로 구성되는 방법 발명의 실시예들로서 첨부 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법은,

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)에 각각 긴장재 설치공(111, 121)이 형성되도록 하고, 이들 긴장재 설치공과 연통하도록 긴장재 통과공을 구비한 제1 및 제2 부재 매입 고정단(210, 220)을 접속면의 후방측과 전방측에 각각 매입 설치하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)를 공장에서 제작하는 단계(도 4, 도 10, 도 13, 도 15 참조)와,

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들이 시공 현장에서 전후로 접속되기 전에, 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속면에 내외측 이중 환형 구조로 지수 차단재(115i, 115j)를 배치하고, 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)를 관통하는 긴장재(300a)의 후단부를 제1 부재 매입 고정단(210)에 정착시킨 후, 중심부에 긴장재 통과공을 구비한 원통형 주정착 부재(240)를 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 동심형으로 후방으로 연장 설치하되 상기 제1 부재 매입 고정 단(210)과 원통형 주정착 부재(240) 사이에 긴장재 전단부 정착구가 배치되도록 하여 긴장재(300b) 전단부의 제1 부재 매입 고정단(210) 정착이 가능하도록 하며, 중심부에 긴장재 통과공이 형성되고 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)의 직경이 확대되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측면을 가이드하도록 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 방향으로 내측으로 경사진 쐐기형 구간(231, 231a)을 가지며 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내측면과 사이에서 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)를 수용할 수 있는 원통형 수용 공간(241)을 형성하도록 제공되는 직선 구간(232)을 가지도록 형성되는 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내부에 설치하며, 긴장재(300b)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)으로부터 상기 원통형 주정착 부재(240)와 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 거쳐서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하도록 설치하는 접속 준비 단계(도 9a, 도 12a, 도 14a, 및 도 16a 참조)와, 그리고

후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 반대편 타단부에서 긴장장치로 상기 긴장재(300b)의 후단부를 긴장하면서 그 반력으로서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)가 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110) 측으로 당겨지도록 하면서, 상기 원통형 주정착 부재(240)가 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 정착단(222)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 억지 끼워 맞춤되도록 하여 주정착을 형성하는 접속 단계(도 9b, 도 12b, 도 14b, 및 도 16b 참 조)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법을 제공한다.

나아가, 긴장장치에 의해 긴장된 상기 긴장재의 후단부를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 반대편 타단부에서 제1 부재 매입 고정단에 정착시켜 보조 정착을 형성하는 이중 정착 완료 단계(도 9c 및 도 12c 참조)를 추가적으로 포함하여 이루어지거나, 또는 상기 긴장재의 후단부에서 긴장장치의 긴장력을 제거한 후에 상기 긴장재의 전단부의 정착을 해제하고 상기 긴장재를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재로부터 제거하는 긴장재 제거 단계(도 14c 참조)를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법을 제공하는데,

보다 구체적으로 살펴보면, 긴장장치에 의해 긴장된 상기 긴장재의 후단부를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 반대편 타단부에서 제1 부재 매입 고정단에 정착시켜 보조 정착을 형성하는 이중 정착 완료 단계로서 도 9c에 도시된 바와 같은 단계를 추가적으로 포함하는 경우에는, 상기 접속 준비 단계에서 상기 긴장재(300b)가 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 정착될 수 있도록 제공되는 상기 긴장재 전단부 정착구로서, 도 4, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키기 위하여 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 고착되는 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)가 사용될 수 있고, 나아가 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 긴장 재(300b)의 전단부의 외주면에 나사 결합되도록 내주면에 내부 나사홈이 형성되고, 그 외주면에 외부 나사홈이 형성되는 원통형의 고정 부재(261)와; 그리고 상기 고정 부재(261)의 상기 외부 나사홈에 나사 결합되도록 그 내주면에 나사홈이 형성되고, 압착시 변형되어 상기 고정 부재(261)와 함께 상기 긴장재(300b)의 전단부를 파지하는 원통형의 압착용 부재(262)를 포함하는 이루어지는 것이 사용될 수 있으며, 또한 다른 대안으로서 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)와 다른 유형으로서 도 10, 도 12a 및 도 12b에 도시된 제2 긴장재 전단부 정착구(260B), 즉 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 맞물리도록 제공되는 웨지콘 부재로서 원주를 2 또는 3 분할한 복수의 정착 웨지(261b) 및 분할된 정착 웨지들은 탄성적으로 결속시키도록 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지 조립링(262b)을 구비한 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 사용되고, 상기 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 정착될 수 있는 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243)이 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측에 형성되도록 할 수 있을 것이다.

그리고, 상기 긴장재의 후단부에서 긴장장치의 긴장력을 제거한 후에 상기 긴장재의 전단부의 정착을 해제하고 상기 긴장재를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재로부터 제거하는 긴장재 제거 단계로서 도 14c에 도시된 바와 같은 단계를 추가적으로 포함하는 경우에는, 상기 접속 준비 단계에서 상기 긴장재(300b)가 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 정착될 수 있도록 제공되는 상기 긴장재 전단부 정착구로서, 도 13, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정 단(210) 측에 일시적으로 정착하고 또한 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 접속 조립 이후에는 상기 긴장재(300b)를 회수할 수 있도록 하기 위하여, 상기 긴장재(300b)의 긴장 상태가 해소된 이후에 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에 관통 설치된 긴장재(300b)가 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 제거될 수 있도록 긴장재(300b) 전단부와의 정착 상태를 해제할 수 있도록 하는 긴장재 단부 정착/해제 수단을 포함하여 형성되는 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)가 사용될 수 있으며, 나아가 상기 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)의 상기 긴장재 단부 정착/해제 수단은, 상기 긴장재(300b) 전단부의 선단에 맞물리도록 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 정착 웨지(261c)의 전방에 제공되고, 상기 정착 웨지(261c)에 맞물려 있는 긴장재(300b)를 상기 정착 웨지(261c)와 함께 후퇴시킬 수 있도록 상기 긴장재(300b) 전단부의 선단과 맞물리는 상기 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 체결 고정되도록 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 나사 결합면이 형성되고, 그리고 상기 긴장재(300b)의 전단부의 선단과 맞물려 있는 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 형성된 나사 결합면에 나사 체결되면서 긴장재(300b) 및 정착 웨지(261c)가 중공형 커플링 부재(250) 내에서 전방으로 전진하는 경우에 상기 긴장재(300b)와 상기 정착 웨지(261c) 사이의 마찰 맞물림을 해제되어 상기 긴장재(300b)의 외부로의 제거가 가능하도록 상기 정착 웨지(261c)를 외측으로 확장시키도록 상기 정착 웨지(261c) 내측에 설치되는 웨지콘 확장 탄성링(263c, C형 탄성 링)이 제공되어 이루어지는 것이 사용되게 된다.

본 발명은 더욱 나아가, 상호 연결되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들의 접속부에 효과적으로 무수축 몰탈을 주입하는 시공 방법을 제공하기 위한 시공 방법의 바람직한 추가 실시예로서, 첨부 도면 도 18a 내지 도 18h에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치(200)가 설치되는 긴장재 설치공(111, 121) 사이의 공간부(접속면(111v) 및 접속면(121u)가 형성하는 공간부)와 몰탈홈(115v0: 115a, 115b)을 내,외측에서 환형으로 밀봉하도록 하는 지수 차단재(115i, 115j)를 상호 접속되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 사이에 배치하고, 상기 몰탈홈(115v0: 115a, 115b)과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 상부 일측에 설치되어 측벽으로 연장된 몰탈 주입구(140)에 삽입 설치되는 예컨대 연질의 합성수지재로 형성되는 몰탈 주입관(140a, 도 18a 내지 도 18c 참조)을 통하여 무수축 몰탈과 같은 그라우팅재를 주입하되, 상기 몰탈 주입관(140a)을 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 하부에 이르도록 연장 삽입하여 그라우팅재 주입을 시작하고, 상기 몰탈 주입구(140)를 통하여 삽입된 상기 몰탈 주입관(140a)을 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 상부에 이르도록 후퇴시키면서(도 18b 참조), 상기 몰탈홈(115v0: 115a, 115b)과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 상부 몰탈홈의 상부 내측면에 저면이 연하여 설치되는 몰탈 배출구(150)를 통하여 그라우팅재가 배출되기까지 압력 주입을 수행하는 그라우팅재 주입 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것이 접합부의 강성과 수밀성 향상을 위하여 바람직하며, 이러한 그라우팅재 주입 단계의 진행 방법은 조립식 프리 캐스트 콘크리트 암거 구조물이나 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물 등에서 유용할 것이다.

한편, 이와 다른 실시예로서, 예컨대 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물이나 옹벽 구조물의 경우에는 도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치(200)가 설치되는 긴장재 설치공 사이의 공간부와 몰탈홈을 내,외측에서 환형으로 밀봉하도록 하는 지수 차단재(115i, 115j)를 상호 접속되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 사이에 배치하고, 상기 지수 차단재(115i, 115j) 사이의 몰탈홈과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 하부 일측에 설치되는 몰탈 주입구(140s)를 통하여 무수축 몰탈과 같은 그라우팅재를 주입하되, 상기 몰탈홈과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 측벽 상부에 형성된 몰탈 배출구를 통하여 그라우팅재가 배출되기까지 그라우팅 펌프로써 압력 주입을 수행하는 그라우팅재 주입 단계를 수행하도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 그라우팅재 주입 단계를 본 발명에 따른 접속 장치를 구비한 조립식 콘크리트 부재들의 접속 공정에 수행한 결과적 상태를 단면도의 형태로 도시한 도면들이 본 발명에 따른 접속 장치의 구체적인 실시예에 따라서 첨부 도면 도 7, 도 11, 도 12d, 및 도 14e로 나타나 있다.

이로써 접속부의 몰탈홈에 주입되는 그라우팅재가 강선 설치공을 통한 내부 누출이 거의 없는 구조가 달성될 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 기술적 특징을 구비한 접속 장치를 구비하면서 이상에서 설명한 시공 방법에 사용하기에 적합한 하나의 단위체가 되는 프리캐스트 콘 크리트 부재 제품으로서, 첨부 도면 도 9e, 도 12e, 및 도 14f에 도시된 바와 같이 부재의 길이 방향으로 전방 및 후방의 접속면들이 연속적으로 접속되어 연결 설치되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120, 130)에 있어서,

전후방으로 인접하여 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(130, 110)에 각각 형성된 긴장재 설치공(131, 111)에 연통하도록 형성되는 긴장재 통과공을 각각 구비하도록 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 양측 접속면(121v, 121u)에 제1 및 제2 부재 매입 고정단(210, 220)이 매입 설치되어 제공되고,

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 전방측에서 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)와의 (접속면(111v)과 접속면(121u) 사이에서의) 주정착을 형성하기 위하여, 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 포함하여 형성되는 중공형 주정착 장치가 상기 제2 부재 매입 고정단(220)에 제공되고, 그리고

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 후방측에서 후행 조립될 프리캐스트 콘크리트 부재(130)와의 (접속면(121v)과 접속면(131u) 사이에서의) 주정착을 형성하기 위하여, 후행 조립될 프리캐스트 콘크리트 부재(130)에 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220)과 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이의 간극부에 억지 끼워 맞춤되도록 형성되는 원통형 주정착 부재(240)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 제공되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 제공하게 되는데, 이와 같은 다수개의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120, 130)를 연결 사용함으로써 앞서 설명된 이중 접속 장치와 접속 시공 방법을 용이하게 구현할 수 있게 된다.

나아가, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)와 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110) 사이의 긴장재를 이용한 보조 정착을 제공하기 위하여, 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에서는, 먼저 선행 조립된 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방 접속면(111v)에 설치된 제1 부재 매입 고정단(210)에 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하여 설치되는 상기 긴장재(300b)의 일단이 정착되도록 하는데, 이를 위하여 상기 긴장재(300b)의 선행하는 전단부를 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착하는 제 1 긴장재 전단부 정착구(260A, 도 9e 참조), 제 2 긴장재 전단부 정착구(260B, 도 12e 참조), 또는 제 3 긴장재 전단부 정착구(260C, 도 12f 참조)를 설치하게 된다.

그리고, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하여 설치된 긴장재(300b)의 후단부 정착을 제공하기 위하여, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120) 후방의 접속면(121v)에 제공되는 상기 제1 부재 매입 고정단(210)은 내측으로 형성되는 웨지콘 경사홀(211a), 및 상기 웨지콘 경사홀(211a)에 삽입 설치되어 상기 긴장재(300b)의 연장된 후단부를 정착하는 웨지콘 정착 부재(270)를 포함하여 이루어지는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 제공하게 되는데, 이와 같은 다수개의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120, 130)를 도 9e, 도 12e, 및 도 14f에 도시된 바와 같이 순차적으로 연결 사용함으로써 앞서 설명된 이중 접속 장치와 접속 시공 방법을 용이하게 구현할 수 있게 된다.

본 발명에서 사용될 수 있는 긴장재로는 PS 강연선 또는 강선, 강봉 등이 있으며, 지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 할 것이다.

그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치가 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거 구조물에 적용된 상태를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치가 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물에 적용된 상태를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치가 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물에 적용된 상태를 도시한 도면.

도 4 내지 도 9e는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치의 제1 실시예를 도시한 도면.

도 10 내지 도 12e는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치의 제2 실시예를 도시한 도면.

도 13 내지 도 14f는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치의 제3 실시예를 도시한 도면.

도 15 내지 도 16b는 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치의 제4 실시예를 도시한 도면.

도 18a 내지 도 19b는 본 발명에 따라 프리캐스트 콘크리트 부재 접속부의 그라우팅 실시예를 도시한 도면.

도 20 내지 도 24는 종래 기술에 따른 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 구조들에 대한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 120 : 프리캐스트 콘크리트 부재

200: 프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치

210: 제1 부재 매입 고정단

220: 제2 부재 매입 고정단

222: 정착단

230: 쐐기형 내측 앵커부재

240: 원통형 주정착 부재

250: 중공형 커플링 부재

260A, 260B, 260C: 제 1, 제 2, 제 3 긴장재 전단부 정착구

300a, 300b: 긴장재(PS 강연선, 강선 또는 강봉)

Claims

프리캐스팅 제작된 프리캐스트(Precast) 콘크리트 부재들을 공사 현장으로 운송하여 부재의 길이 방향으로 연속적으로 상호 연결 접속하기 위한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치에 있어서,

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 중에 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)에 형성된 긴장재 설치공(111)에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 후방측에 매입 설치되는 제1 부재 매입 고정단(210)과,

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 중에 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에 형성된 긴장재 설치공(121)에 연통하도록 긴장재 통과공을 구비하며 접속면의 전방측에 매입 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220)과, 그리고

선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방측 접속면에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일단이 고정되고, 타단은 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 전방측 접속면에 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220) 측에 억지 끼워 맞춤 방식으로 체결되는 중공형 주정착 장치를 포함하여 이루어지는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치(200)로서,

상기 중공형 주정착 장치는,

상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 동심형으로 후방으로 연장 설치 되는 부재로서 중심부에 긴장재 통과공을 구비한 원통형 주정착 부재(240)와,

원통형으로 형성되는 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내부에 설치되는 부재로서, 중심부에 긴장재 통과공이 형성되고, 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)의 직경이 확대되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측면을 가이드하도록 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 방향으로 내측으로 경사진 쐐기형 구간(231, 231a)을 가지며, 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내측면과 사이에서 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)를 수용할 수 있는 원통형 수용 공간(221)을 형성하도록 제공되는 직선 구간(232)을 가지도록 형성되는 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 포함하여 이루어지고, 그리고

상기 제2 부재 매입 고정단(220)은 원통형으로 형성되어, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 직경이 확대된 정착 선단부(252)가 상기 원통형 수용 공간(221) 내에 고정되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 외측면에 맞물리도록 내측으로 돌출 형성되는 정착단(222)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제1항에 있어서,

상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방에 설치된 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 전단부가 정착되고, 그리고 상기 중공형 주정착 장치 와 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하도록 설치되면서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 제1 부재 매입 고정단(210)에 후단부가 긴장되어 정착되는 긴장재(300b)를 포함하는 보조 정착 장치를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제2항에 있어서,

상기 제2 부재 매입 고정단(220)으로부터 내측으로 돌출 형성된 상기 정착단(222)과의 사이에서 상기 원통형 주정착 부재(240)에 대한 단단한 정착을 달성할 수 있도록, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간은 내측의 완경사 구간(231)과 외측의 급경사 구간(231a)을 복합적으로 구비한 경사면으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제2항에 있어서, 상기 원통형 주정착 부재(240)는, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)가 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내경에 억지 끼워 맞춤 되는 경우에 상기 원통형 주정착 부재(240)의 끼워지는 구간이 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)을 따라서 외측으로 변형되는 것이 용이하도록, 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 보다 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제4항에 있어서,

상기 원통형 주정착 부재(240)의 끼워지는 구간이 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 상기 쐐기형 구간(231, 231a)을 따라서 외측으로 변형되는 것이 용이하도록, 상기 원통형 주정착 부재(240)에서 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 끼워지는 구간에는 길이 방향으로 다수개의 확장 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제5항에 있어서, 상기 확장 슬롯은 길이가 긴 확장 슬롯(242s1)과 길이가 짧은 확장 슬롯(242s2)이 원주 방향으로 번갈아 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제5항에 있어서, 상기 확장 슬롯의 종단부에는 확장 슬롯의 안정적인 벌어짐을 제공하기 위하여 균열 확장 방지공이 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,

후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 긴장재 통과공을 관통하여 후방으로 연장되는 상기 긴장재(300b)를 긴장하여 상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되어서 주 정착이 이루어질 수 있도록, 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키기 위하여 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 고착되는 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)가 제공되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제8항에 있어서,

상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210)과 상기 원통형 주정착 부재(240) 사이에 중공형 커플링 부재(250)가 추가적으로 설치되어 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는,

상기 긴장재(300b)의 전단부의 외주면에 나사 결합되도록 내주면에 내부 나사홈이 형성되고, 그 외주면에 외부 나사홈이 형성되는 원통형의 고정 부재(261)와; 그리고

상기 고정 부재(261)의 상기 외부 나사홈에 나사 결합되도록 그 내주면에 나사홈이 형성되고, 압착시 변형되어 상기 고정 부재(261)와 함께 상기 긴장재(300b)의 전단부를 파지하는 원통형의 압착용 부재(262)를 포함하는 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제10항에서, 상기 고정 부재(261)는 단면 형상이 일측이 개방된 고리 형상을 갖도록 길이 방향을 따라 형성되는 이격홈(261s)을 포함하여 이루어져서, 상기 원통형의 압착용 부재(262)와 상기 긴장재(300b) 사이에서의 압착시 상기 이격홈(261s)이 닫히는 방향으로 상기 고정 부재(261)가 변형되면서 상기 긴장재(300b)의 전단부를 강하게 파지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되어서 주 정착이 이루어질 수 있도록 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 긴장재 통과공을 관통하여 후방으로 연장되는 긴장재(300b)를 긴장할 수 있도록 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키기 위하여,

상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 맞물리도록 제공되는 웨지콘 부재로서 원주를 2 또는 3 분할한 복수의 정착 웨지(261b) 및 분할된 정착 웨지들은 탄성적으로 결속시키도록 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지 조립링(262b)을 구비한 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 제공되고, 상기 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 정착될 수 있는 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243)이 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제12항에 있어서,

상기 긴장재(300b)를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키기 위하여 제공되는 상기 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 정착되는 원추형 웨지홀 형태의 정착면(253)을 내측으로 구비한 중공형 커플링 부재(250)가 상기 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210)과 상기 원통형 주정착 부재(240) 사이에 추가적으로 설치되어 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
삭제
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 제2 부재 매입 고정단(220)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤되어서 주 정착이 이루어질 수 있도록, 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 상기 제2 부재 매입 고정단(220) 및 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230)의 긴장재 통과공을 관통하여 후방으로 연장되는 긴장재(300b)를 긴장할 수 있도록 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일시적으로 정착하고 또한 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 접속 조립 이후에는 상기 긴장재(300b)를 회수할 수 있도록 하기 위하여, 상기 긴장재(300b)의 긴장 상태가 해소된 이후에 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에 관통 설치된 긴장재(300b)가 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 제거될 수 있도록 긴장재(300b) 전단부와의 정착 상태를 해제할 수 있도록 하는 긴장재 단부 정착/해제 수단을 포함하여 형성되는 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)가 제공되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제15항에 있어서, 상기 긴장재 단부 정착/해제 수단은,

상기 긴장재(300b) 전단부의 선단에 맞물리도록 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 정착 웨지(261c)의 전방에 제공되고, 상기 정착 웨지(261c)에 맞물려 있는 긴장재(300b)를 상기 정착 웨지(261c)와 함께 후퇴시킬 수 있도록 상기 긴장재(300b) 전단부의 선단과 맞물리는 상기 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 체결 고정되도록 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 나사 결합면이 형성되고, 그리고 상기 긴장재(300b)의 전단부의 선단과 맞물려 있는 긴장재 해체용 결합구(265c)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 형성된 나사 결합면에 나사 체결되면서 긴장재(300b) 및 정착 웨지(261c)가 중공형 커플링 부재(250) 내에서 전방으로 전진하는 경우에 상기 긴장재(300b)와 상기 정착 웨지(261c) 사이의 마찰 맞물림을 해제되어 상기 긴장재(300b)의 외부로의 제거가 가능하도록 상기 정착 웨지(261c)를 외측으로 확장시키도록 상기 정착 웨지(261c) 내측에 설치되는 웨지콘 확장 탄성링(263c, C형 탄성링)이 제공되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제16항에 있어서, 상기 긴장재(300b)로서 PS 강연선이 사용되고, 그리고 상기 긴장재 해체용 결합구(265c)는 상기 PS 강연선의 후단부 측에 다각형 너트홈(264c)을 형성하여 PS 강연선의 후단부가 다각형 너트홈(264c)에 삽입되어 강연선의 회전으로 긴장재 해체용 결합구를 같은 방향으로 회전시킬 수 있을 정도로 맞물리는 구조를 구비하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제15항에 있어서, 상기 긴장재(300b)로서 강봉이 사용되며, 그리고 강봉으로 형성된 상기 긴장재(300b)의 전단부를 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 일시적으로 정착하고, 또한 후속 조립되는 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 접속 조립 이후에는 상기 긴장재(300b) 를 회수하기 위하여 제거될 수 있도록 상기 긴장재(300b) 전단부와의 정착 상태를 해제할 수 있도록 하는 상기 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)의 긴장재 단부 정착/해제 수단은, 강봉으로 형성된 상기 긴장재(300b)의 외주면을 나사 가공하고, 그리고 나사 가공된 상기 긴장재(300b)의 외주면이 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 체결 고정되도록 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 내측의 긴장재 통과공에 나사 결합면을 형성하여서 제공되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 구비한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재로서, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)는 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거 구조물을 구성하는 단위체인 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 구비한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재로서, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)는 조립식 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물을 구성하는 단위체인 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 장치를 구비한 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재로서, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)는 조립식 프리캐스트 콘크리트 맨홀 구조물을 구성하는 맨홀 구조물 단위체로서, 하부 제품 단위체, 중간 높이조절용 단위체, 및 상부 덮게 제품 단위체 중에서 선택되는 1 이상의 단위체를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재.
조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법에 있어서,

상호 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)에 각각 긴장재 설치공(111, 121)이 형성되도록 하고, 이들 긴장재 설치공과 연통하도록 긴장재 통과공을 구비한 제1 및 제2 부재 매입 고정단(210, 220)을 접속면의 후방측과 전방측에 각각 매입 설치하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)를 공장에서 제작하는 단계와,

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들이 시공 현장에서 전후로 접속되기 전에, 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속면에 내외측 이중 환형 구조로 지수 차단재(115i, 115j)를 배치하고, 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)를 관통하는 긴장재(300a)의 후단부를 제1 부재 매입 고정단(210)에 정착시킨 후, 중심부에 긴장재 통과공을 구비한 원통형 주정착 부재(240)를 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측으로부터 동심형으로 후방으로 연장 설치하되 상기 제1 부재 매입 고정단(210)과 원통형 주정착 부재(240) 사이에 긴장재 전단부 정착구가 배치되도록 하여 긴장재(300b) 전단부의 제1 부재 매입 고정단(210) 정착이 가능하도록 하며, 중심부에 긴장재 통과공이 형성되고 상기 원통형 주정착 부재(240)가 끼워 맞춤될 때 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)의 직경이 확대되도록 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측면을 가이드하도록 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재 방향으로 내측으로 경사진 쐐기형 구간(231, 231a)을 가지며 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내측면과 사이에서 상기 원통형 주정착 부재(240)의 정착 선단부(242)를 수용할 수 있는 원통형 수용 공간(241)을 형성하도록 제공되는 직선 구간(232)을 가지도록 형성되는 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 내부에 설치하며, 긴장재(300b)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)으로부터 상기 원통형 주정착 부재(240)와 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 거쳐서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하도록 설치하는 접속 준비 단계와, 그리고

후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 반대편 타단부에서 긴장장치로 상기 긴장재(300b)의 후단부를 긴장하면서 그 반력으로서 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재(120)가 선행 설치된 프리캐스트 콘크리트 부재(110) 측으로 당겨지도록 하면서, 상기 원통형 주정착 부재(240)가 상기 제2 부재 매입 고정단(220)의 정착단(222)과 상기 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이에 억지 끼워 맞춤되도록 하여 주정착을 형성하는 접속 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법.
제22항에 있어서, 상기 접속 준비 단계에서 상기 긴장재(300b)가 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 정착될 수 있도록 제공되는 상기 긴장재 전단부 정착구로서, 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 고착되는 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)가 사용되도록 하고, 그리고

상기 접속 단계 이후에,

긴장장치에 의해 긴장된 상기 긴장재의 후단부를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 반대편 타단부에서 제1 부재 매입 고정단에 정착시켜 보조 정착을 형성하는 이중 정착 완료 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법.
제23항에 있어서,

상기 제1 긴장재 전단부 정착구(260A)는,

상기 긴장재(300b)의 전단부의 외주면에 나사 결합되도록 내주면에 내부 나사홈이 형성되고, 그 외주면에 외부 나사홈이 형성되는 원통형의 고정 부재(261)와; 그리고

상기 고정 부재(261)의 상기 외부 나사홈에 나사 결합되도록 그 내주면에 나사홈이 형성되고, 압착시 변형되어 상기 고정 부재(261)와 함께 상기 긴장재(300b)의 전단부를 파지하는 원통형의 압착용 부재(262)를 포함하는 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법.
제22항에 있어서, 상기 접속 준비 단계에서 상기 긴장재가 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 정착될 수 있도록 제공되는 상기 긴장재 전단부 정착구로서, 상기 긴장재(300b)의 전단부 외주면에 맞물리도록 제공되는 웨지콘 부재로서 원주를 2 또는 3 분할한 복수의 정착 웨지(261b) 및 분할된 정착 웨지들은 탄성적으로 결속시키도록 외면에 원주 방향으로 설치되는 고무 링과 같은 웨지 조립링(262b)을 구비한 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 제공되고, 상기 제2 긴장재 전단부 정착구(260B)가 정착될 수 있는 원추형 웨지홀 형태의 정착면(243)이 상기 원통형 주정착 부재(240)의 내측에 형성되도록 하며, 그리고

상기 접속 단계 이후에,

긴장장치에 의해 긴장된 상기 긴장재의 후단부를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재의 반대편 타단부에서 제1 부재 매입 고정단에 정착시켜 보조 정착을 형성하는 이중 정착 완료 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법.
제22항에 있어서, 상기 접속 준비 단계에서 상기 긴장재가 상기 제1 부재 매입 고정단 측에 정착될 수 있도록 제공되는 상기 긴장재 전단부 정착구로서, 상기 긴장재 전단부와의 정착 상태를 해제할 수 있도록 하는 긴장재 단부 정착/해제 수단을 포함하여 형성되는 제3 긴장재 전단부 정착구(260C)가 사용되도록 하고, 그리고

상기 접속 단계 이후에,

상기 긴장재의 후단부에서 긴장장치의 긴장력을 제거한 후에 상기 긴장재의 전단부의 정착을 해제하고 상기 긴장재를 후속 조립되는 프리캐스트 콘크리트 부재로부터 제거하는 긴장재 제거 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공.
제22항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상호 연결되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들의 접속부에 효과적으로 무수축 몰탈을 주입하는 시공 방법을 제공하기 위하여,

상기 프리캐스트 콘크리트 부재들의 긴장재 설치공(111, 121) 사이의 공간부(접속면(111v) 및 접속면(121u)가 형성하는 공간부)와 몰탈홈(115v0: 115a, 115b)을 내,외측에서 환형으로 밀봉하도록 하는 지수 차단재(115i, 115j)를 상호 접속되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 사이에 배치하고, 상기 몰탈홈(115v0: 115a, 115b)과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 상부 일측에 설치되어 측벽으로 연장된 몰탈 주입구(140)에 삽입 설치되는 몰탈 주입관(140a)을 통하여 무수축 몰탈과 같은 그라우팅재를 주입하되, 상기 몰탈 주입관(140a)을 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 하부에 이르도록 연장 삽입하여 그라우팅재 주입을 시작하고, 상기 몰탈 주입구(140)를 통하여 삽입된 상기 몰탈 주입관(140a)을 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 상부에 이르도록 후퇴시키면서, 상기 몰탈홈(115v0: 115a, 115b)과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 상부 몰탈홈의 상부 내측면에 저면이 연하여 설치되는 몰탈 배출구(150)를 통하여 그라우팅재가 배출되기까지 압력 주입을 수행하는 그라우팅재 주입 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법.
제22항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상호 연결되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)들의 접속부에 효과적으로 무수축 몰탈을 주입하는 시공 방법을 제공하기 위하여,

프리캐스트 콘크리트 부재 접속 장치(200)가 설치되는 긴장재 설치공 사이의 공간부와 몰탈홈을 내,외측에서 환형으로 밀봉하도록 하는 지수 차단재(115i, 115j)를 상호 접속되는 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120) 사이에 배치하고, 상기 지수 차단재(115i, 115j) 사이의 몰탈홈과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 하부 일측에 설치되는 몰탈 주입구(140s)를 통하여 무수축 몰탈과 같은 그라우팅재를 주입하되, 상기 몰탈홈과 연통하여 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120)의 측벽 상부에 형성된 몰탈 배출구를 통하여 그라우팅재가 배출되기까지 그라우팅 펌프로써 압력 주입을 수행하는 그라우팅재 주입 단계를 추가적으로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재의 접속 시공 방법.
상호 연결되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재(110, 120, 130)들의 전방 및 후방의 접속면들이 길이 방향으로 연속적으로 접속되어 연결 설치되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 부재(120)에 있어서,

전후방으로 인접하여 접속되는 양측의 프리캐스트 콘크리트 부재(130, 110)에 각각 형성된 긴장재 설치공(131, 111)에 연통하도록 형성되는 긴장재 통과공을 각각 구비하도록 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 양측 접속면(121v, 121u)에 제1 및 제2 부재 매입 고정단(210, 220)이 매입 설치되어 제공되고,

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 전방측에서 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110)와의 (접속면(111v)과 접속면(121u) 사이에서의) 주정착을 형성하기 위하여, 쐐기형 내측 앵커부재(230)를 포함하여 형성되는 중공형 주정착 장치가 상기 제2 부재 매입 고정단(220)에 제공되고, 그리고

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)의 후방측에서 후행 조립될 프리캐스트 콘크리트 부재(130)와의 (접속면(121v)과 접속면(131u) 사이에서의) 주정착을 형성하기 위하여, 후행 조립될 프리캐스트 콘크리트 부재(130)에 설치되는 제2 부재 매입 고정단(220)과 쐐기형 내측 앵커부재(230) 사이의 간극부에 억지 끼워 맞춤되도록 형성되는 원통형 주정착 부재(240)가 상기 제1 부재 매입 고정단(210)에 제공되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재.
제29항에 있어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)와 선행 조립된 프리캐스트 콘크리트 부재(110) 사이의 긴장재를 이용한 보조 정착을 제공하기 위하여, 선행 조립된 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(110)의 후방 접속면(111v)에 설치된 제1 부재 매입 고정단(210)에 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하여 설치되는 상기 긴장재(300b)의 일단이 정착되도록, 상기 긴장재(300b)의 선행하는 전단부를 상기 제1 부재 매입 고정단(210) 측에 정착시키는 제 1 긴장재 전단부 정착구(260A), 제 2 긴장재 전단부 정착구(260B), 및 제 3 긴장재 전단부 정착구(260C) 중에서 선택되는 하나의 긴장재 전단부 정착구가 제공되고, 그리고

상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120)를 관통하여 설치된 긴장재(300b)의 후단부 정착을 제공하기 위하여, 상기 프리캐스트 콘크리트 부재(120) 후방의 접속면(121v)에 제공되는 상기 제1 부재 매입 고정단(210)은 내측으로 형성되는 웨지콘 경사홀(211a), 및 상기 웨지콘 경사홀(211a)에 삽입 설치되어 상기 긴장재(300b)의 연장된 후단부를 정착하는 웨지콘 정착 부재(270)가 제공되어 이루어지는 것을 특 징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 부재(120).