KR101164451B1 - 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법 - Google Patents

수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강봉과 같은 수직긴장재를 콘크리트 구조물 내부에 수직으로 세팅함에 있어 보다 정밀하고 안정적으로 설치할 수 있도록 하여 구조물에 필요한 수직방향의 프리스트레스를 효율적으로 도입할 수 있는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법에 대한 것으로서, 상기 높이조절구인 체결너트의 체결위치를 조정하여 받침지지대에 고정된 수직지지대의 수직도를 용이하게 조정할 수 있도록 함과 더불어 고정정착대에 수직긴장재를 확실하게 고정시킬 수 있도록 하여 결국 수직긴장재를 거더에 정확하고 안정적으로 설치할 수 있도록 하였다.

Description

수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법{GIRDER WITH FIXING APPARATUS FOR VERTICAL TENDON AND STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 강봉과 같은 수직긴장재를 콘크리트 구조물 내부에 수직으로 세팅함에 있어 보다 정밀하고 안정적으로 설치할 수 있도록 하여 구조물에 필요한 수직방향의 프리스트레스를 효율적으로 도입할 수 있는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 라멘교에 있어 설치된 수직긴장재(10) 및 이를 이용한 구조물을 도시한 것이다.
이러한 라멘교의 시공공종을 살펴보면 라멘교가 시공되어야 위치에 교대(20)를 시공하게 된다.
이러한 교대(20)는 철근콘크리트 구조물로서 제작하게 되는데 먼저 교대 형상에 대응한 거푸집을 설치한 후, 상기 내부철근을 거푸집 내부에 세팅하게 된다.
이때, 상기 내부철근의 상단은 추후 교대(20)가 완성되었을 때 그 상면으로부터 외부로 상방 노출되도록 하게 된다.
이때 상기 내부철근을 설치할 때, 도 1a와 같이 그 내부에 고정정착구(30)를 설치하게 된다.
이러한 고정정착구(30)는 수직긴장재(10)의 하단부를 고정정착하는 장치를 이용하게 된다.
예컨대, 상기 수직긴장재(10)로서 강봉을 사용할 경우 강봉의 하단이 내부철근에 미리 설치된 고정판(31)과 상기 고정판에 장착된 고정너트(32)를 이용하여 강봉의 하단을 고정판 저면에 고정너트로 체결시키는 방식을 이용하게 된다.
이에 상기 수직긴장재(10)는 상방으로 연장되어 교대 상면으로부터 돌출되어 거더(50)의 양 단부를 관통하도록 그 높이 또는 길이를 결정하게 된다.
이로서 교대(20) 상면(A)으로부터 수직긴장재(10)와 내부철근의 상단이 상방으로 돌출되어 연장설치되고 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 교대(20) 시공을 위한 내부철근, 수직긴장재(200)의 설치작업이 완료되면 거푸집 내부에 교대용 콘크리트를 타설하여 교대 시공(벽체)을 완성하게 된다.
이때, 상기 교대(20) 상면(A)의 경우 그 상면 내측으로는 돌출지지턱(40)이 형성되도록 한다.
이러한 돌출지지턱(40)은 교대 상면보다는 다소 높게 형성된 단턱이 되며, 이러한 돌출지지턱(40)에 거더(50)가 지지되도록 배치되어, 거더(50)에 있어서는 일종의 지점부로서 역할을 하게 된다.
이때 상기 돌출지지턱(40)의 형성 위치를 교대 상면의 내측이라고 지칭하고, 상기 돌출지지턱(40)를 기준으로 그 좌측을 교대 상면의 외측이라고 지칭하기로 한다.
나아가 라멘교 시공을 위한 거더의 양 단부는 교대 상면 외측까지 연장되도록 하여, 상기 양 단부로부터 중앙쪽으로 이격된 위치에서 교대 상면 내측에 형성된 돌출지지턱(40)에 지지되도록 설치하게 된다.
이와 같이 돌출지지턱(40)에 지지되도록 설치된 거더는 수직긴장재(10)인 강봉이 그 양 단부를 관통하도록 하게 되는데, 이를 위하여 거더의 양 단부는 상기 강봉이 관통될 수 있도록 관통공을 거더의 상부 및 하부플랜지에 형성되도록 한다.
이로서, 거더(50)는 교대의 돌출지지턱(40)에 지지되면서 수직긴장재(10)인 강봉에 의하여 관통되어 초기 세팅되도록 하게 됨을 알 수 있다.
이러한 상태에서는 교대(20)의 돌출지지턱(40)에 거더(50) 양 단부가 단순 지지되도록 설치하는 것이 되어 상기 돌출지지턱을 기준으로 교대의 외측으로는 휨 부모멘트(-M)이 발생하게 되고, 교대의 내측부터 중앙까지는 휨 정모멘트(+M)이 발생하게 된다.
이때, 상기 휨 정모멘트(+M)는 거더의 자중에 의하여 발생하게 되는데 그 크기가 상대적으로 휨 부모멘트(-M)보다는 크기 때문에 이를 구조적으로 줄일 수 있다면, 그 만큼 거더의 단면을 보다 효율적이고 경제적으로 제작할 수 있고, 동일한 단면 및 형고라면 보다 장지간의 라멘교 시공이 가능하게 된다.
이를 위하여 교대의 돌출지지턱을 기준으로 거더의 양 단부를 하방으로 눌러내리게 된다.
이러한 공종은 수직긴장재(10)가 위치한 곳에서 행하게 되며, 구체적으로는 수직긴장재인 강봉을 인장한 후, 거더의 상면에 정착시킴으로서 가능하게 된다.
이에 거더의 양 단부에는 거더에 발생된 휨 부모멘트(-M)는 감소시키면서, 휨 정모멘트(+M)도 감소되도록 하는 효과를 가질 수 있게 된다.
좀더 구체적으로 살펴보면 상기 수직긴장재인 강봉의 인장은 강봉의 상단에 인상유압잭(60)을 설치하여 상방으로 긴장후, 상기 긴장된 상태가 유지되도록 긴장된 강재를 거더 상부플랜지 상면에 너트로 고정시킴으로서 가능하게 된다.
이와 같은 수직긴장재인 강봉을 인장후 정착하게 되면, 돌출지지턱 사이에 위치한 거더는 위로 만곡되는 형태로 일종의 솟음(캠버, 휨 모멘트(M1) 발생)이 발생하게 되는데, 이러한 솟음 처리에 의하여 거더의 자중에 의한 휨 모멘트를 상기 솟음에 의하여 상쇄시키는 효과를 가질 수 있게 되며, 이는 결국 거더의 자중에 의하여 발생하는 휨 정모멘트(+M)를 감소시키는 역할을 하게 된다.
또한 상기 수직긴장재인 강봉을 인장후 정착할 때 돌출지지턱을 기준으로 교대 외측에서는 거더의 양 단부가 하방으로 눌려지게 되어 거더 설치에 의한 상기 휨 부모멘트(-M)가 상쇄되어 라멘교에 있어 교대와 거더의 양 단부가 강결되는 위치에서의 휨 부모멘트 감소가 가능하도록 하게 된다.
이에 상기와 같은 효과를 위한 수직긴장재(10)를 세팅함에 있어 그 수직도의 정밀성 및 콘크리트 타설하중에 의한 위치변동 등을 관리하는 것은 매우 중요하게 됨을 알 수 있는데, 이러한 수직긴장재(10)는 단지 내부철근에 양 단부가 고정되는 고정판(31)과 상기 고정판에 장착된 고정너트(32)에 의존하고 있음을 알 수 있다.
하지만 상기 고정판(31)은 내부철근이 휘어져 있는 경우 수직도를 확보하기 매우 어렵고, 상기 내부철근에 설치된 고정판(31)이 외부하중에 의하여 슬립이 발생하는 경우 당초 원하는 위치에 세팅하는 것이 매우 어렵다는 문제점이 있었다.
이러한 수직긴장재의 인장 이후에는 도 1b와 같이 유압잭 등을 제거하고 슬래브(60)를 교대(20)와 거더(50)와 함께 일체화시키게 된다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 콘크리트에 매립되도록 시공되는 강봉과 같은 수직긴장재를 설치함에 있어서, 콘크리트 타설에도 흔들림과 수직도를 보다 확실하게 관리 할 수 있으면서도 수직긴장재를 상기 콘크리트 내부에 고정 정착시킴에 있어서도 보다 안정적으로 세팅할 수 있는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은
구조물 기초에 삽입되어 상면으로 돌출되는 앵커볼트를 포함하는 고정구; 상기 고정구가 삽입될 수 있도록 고정홀이 형성되어 기초 상면으로부터 상방으로 이격되도록 세팅된 받침지지대; 상기 받침지지대의 위치를 유지할 수 있도록 받침지지대의 고정홀을 관통하는 고정구를 받침지지대에 체결시키기 위하여 고정구에 체결되어 받침지지대에 접하도록 설치된 체결너트를 포함하는 높이조절구; 상기 받침지지대 상면에 하부가 고정되어 상방으로 연장되도록 설치되는 수직지지대; 및 상기 수직지지대의 일 측면으로부터 수평으로 연장돌출되는 것으로서 수직긴장재 관통홀이 형성된 수평고정판을 포함하는 고정정착대;를 포함하는 수직긴장재 정착장치용 설치대;
상기 고정정착대의 상부에 설치되는 낙하방지용 고정정착대의 관통홀과 고정정착대의 관통홀을 관통하여 고정너트에 의하여 고정 정착되는 수직긴장재; 및
상기 수직긴장재의 상부에 수직긴장재를 관통하여 설치된 슬립방지판과 상기 슬립방지판 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트;를 포함하여
상기 슬립방지판 상면에 거더가 지지되도록 함으로서 상기 거더와 수직긴장재 정착장치용 설치대가 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법을 제공한다.
이에 본 발명은 예컨대 캔틸레버 교량, 양 거더의 단부가 양 벽체부에 강결되는 라멘교에 있어서 거더에 상기 수직긴장재 정착장치용 설치대에 설치된 수직긴장재를 설치함으로서 보다 효과적인 라멘교 시공이 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 라멘교의 우각부, 옹벽등의 캔틸러버부와 같이 수직하중 도입이 필요한 구조물에 있어 상기 수직하중을 보다 효과적으로 도입할 수 있어 효율적이고 경제적인 구조물 시공이 가능하게 된다.
또한 본 발명에 따르면 상기 수직하중을 도입하기 위한 수직긴장재를 거더에 일체화시켜 구조물에 설치할 수 있어 거더 활용성을 높일 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 수직긴장재를 이용한 라멘교의 우각부 시공상태도 및 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 수직긴장재 설치용 설치대의 조립 및 설치 사시도,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명에 의한 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더의 시공순서도,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명이 적용된 구조물의 정면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
< 본 발명에 의한 수직긴장재 정착장치용 설치대(100) >
상기 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)는 후술되는 수직긴장재(200)가 고정 설치될 수 있도록 하는 지지대 역할을 하게 된다.
이에 상기 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)는 콘크리트에 매립되도록 설치되므로 설치된 상태에서 타설되는 콘크리트의 타설압 등에 의하여 위치가 변동하지 않도록 구조물 시공을 위한 기초 상면(A)에 확실하게 하부가 지지되도록 설치하게 된다.
또한, 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)의 수직도에 따라서 수직긴장재(200)의 수직도가 결정되므로 상기 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)에는 수직도를 조정할 수 있도록 하는 장치가 설치된다.
이에 본 발명의 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)에는 수직지지대(110)에 받침지지대(120), 고정구(130), 높이조절구(140), 고정정착대(150) 및 낙하방지용 고정정착대(160)가 설치된다.
먼저 수직지지대(110)는 수직긴장재 정착장치용 설치대의 몸통부를 구성하는 것으로서 강재로 제작된 것을 이용하게 된다.
이에 상기 수직지지대(110)는 도 2a와 같이 양 플랜지 및 복부로 이루어진 H형 철골(111) 2개를 서로 병렬로 배치하고 양 철골(111)을 서로 연결시켜주는 수평연결대(112)를 이용하여 구성되도록 하게 된다.
이에 상기 양 철골은 일종의 기둥부재로서 수직지지대에 전달되는 하중을 수직지지대가 설치되는 기초에 전달하는 역할을 하게 된다. 이에 본 발명의 수직지지대(110)는 양 철골(111)에 의하여 하중이 분산되도록 하여 효율적인 하중전달부재의 역할을 하도록 한 것이다.
또한 상기 수평연결대(112)는 양 철골의 위치를 서로 구속하면서 양 철골의 이격 간격을 유지하는 간격유지재 역할을 하게 된다.
이러한 수직지지대(110)는 수직으로 설치되도록 하되 안정적으로 기초 상면에 지지되도록 하여야 하므로 상기 수직지지대의 하부에는 받침지지대(120)가 설치된다.
상기 받침지지대(120)는 양 철골(111)의 하부에 설치되는 것으로서 예컨대 사각 또는 원형 판재(121)로 형성되어 상기 양 철골(111)이 중앙 상면에 용접되는 방식으로 양 철골 하부에 일체화되도록 형성시키게 된다.
또한 상기 판재(121)에는 양 철골(111) 주위로 다수의 고정홀(122)이 형성되도록 하여 후술되는 고정구(130)가 관통되도록 하게 된다.
이때, 상기 양 철골의 일면과 판재(121) 상면에는 삼각편 형태의 보강판(123)이 다수 형성되도록 하여 받침지지대(120)가 수직지지대(110)의 일체성 확보에 도움이 되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 상기 받침지지대(120)가 하부에 설치된 수직지지재(110)는 기초 상면(A)에 지지되도록 설치되는데 도 2b와 같이 기초 상면(A)로부터 상방으로 약간 이격되어 받침지지대(120가 위치하도록 한다. 이는 후술되는 높이조절구(140)의 설치를 위한 것이다.
이를 위해 상기 기초 상면(A)에는 상기 고정홀(122)에 대응하는 위치의 기초 상면(A)에 고정구(130)가 다수 설치되도록 하게 된다.
이에 상기 고정구(130)는 도 2a와 같이 상부에 나사부가 형성된 앵커볼트(131)로 구체화되어 기초 상면(A)에 하부가 매입되고 나사부가 형성된 상부가 기초 상면(A) 상방으로 돌출되어 고정홀(122)에 삽입되도록 설치된다.
이에 받침지지대(120)의 고정홀(122)에는 고정구(130)가 삽입된 상태가 되는데 기초 상면(A)로부터 상방으로 약간 이격된 상태를 유지하기 위하여 체결너트(141,142)로 구체화되는 높이조절구(140)가 도 2b와 같이 설치된다.
즉, 이에 상기 정착너트(141,142)를 받침지지대(120)의 고정홀에 삽입된 앵커볼트(131)에 체결되도록 하되, 받침지지대(120) 상면 및 저면에 모두 세팅되도록 하게 된다.
따라서, 상기 받침지지대(120)의 상면 및 저면에 세팅된 체결너트(141,142)를 회전시켜 앵커볼트를 따라 상하 이동하면서 체결너트에 접하고 있는 받침지지대(120)의 높이를 조절할 수 있도록 하게 된다.
이에 상기 받침지지대가 수평으로 설치되지 않고 한쪽으로 기울어져 있는 경우에 상기 체결너트들의 높이를 조절함으로서 받침지지대의 수평도와 수직도를 조정할 수 있게 된다.
이로서 받침지지대(120)가 하부에 설치된 수직지지재(110)도 역시 수평도와 수직도를 조절할 수 있게 되고 수직지지대(110)의 고정정착대(150)에 설치된 수직긴장재(200)의 수직도를 조절할 수 있게 된다.
이에 상기 기초 상면(A)에 설치된 고정구(130), 고정구(130)에 체결너트인 높이조절구(140)에 의하여 장착된 받침지지대(120), 상기 받침지지대(120)와 일체화된 수직지지대(110)에는 도 2a 및 도 2b와 같이 수직긴장재(200)가 고정 정착된다.
이를 위하여 상기 수직지지대(110)의 일면(양 플랜지의 일 측면)에는 고정정착대(150)가 설치된다.
상기 고정정착대(150)는 도 2a와 같이 수직지지대(110)의 일면에 수평으로 연장 돌출되며 수직긴장재(200)가 관통되는 관통홀(151)이 형성된 수평고정판(152)으로 형성되며, 상기 수평고정판(152) 저면과 수직지지대(110)의 일면 사이에는 지지판(153)이 일체로 형성되도록 하여 안정적인 설치가 가능하도록 하게 된다.
물론 수직긴장재의 설채 개수에 따라 상기 관통홀 등은 다수 개가 될 수 있을 것이다. 이에 도 2b에서는 수직지지대에 2개의 수직긴장재(200)가 각각 설치되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 관통홀(151)에 삽입된 수직긴장재(200)가 고정될 수 있도록 도 2b와 같이 수평고정판(152) 저면에는 수직긴장재에 삽입되도록 설치된 고정너트(154)가 체결된다.
이에 상기 고정너트(154)에 의하여 수직긴장재(200)는 고정정착대(150)에 안정적으로 고정 정착됨을 알 수 있다.
따라서 수직긴장재의 안정적인 고정 설치가 가능하게 되며 수직긴장재로부터 전달되는 하중이 고정정착대(150)를 경유하여 수직지지대(110)를 통해 기초 상면에 전달되게 된다.
이때 상기 수평고정판(152)의 상면에는 수직긴장재(200)에 끼워져 설치되는 지지판(155a)과 수직긴장재를 감싸도록 배치된 철근조립체인 지압철근(155b)를 포함하는 지압응력분산구(155)를 미리 일체화시켜 안정적인 수직긴장재 설치가 가능하도록 함이 바람직하다.
이때, 상기 수직긴장재(200)의 하부가 고정정착대(150)에 의하여 고절 설치되므로 수직긴장재의 연장 길이가 길어지게 되면 다소 불안정해질 수 있고, 고정너트(154)에 문제가 생기면 수직긴장재가 하방으로 낙하할 수도 있다.
이를 방지하기 위하여 고정정착대(150)와 동일한 형태(구성)의 낙하방지용 고정정착대(160)를 고정정착대(150)와 지압응력분산구(155)의 상부에 설치하게 된다.
이에 상기 낙하방지용 고정정착대(160)도 수직지지대(110)의 일면에 수평으로 연장돌출되는 수평고정판(162), 수평고정판(162)에 수직긴장재(200)가 관통하는 관통홀(161), 상기 수평고정판(152) 저면과 수직지지대(110)의 일면 사이에 일체로 형성된 지지판(163)이 형성되도록 하게 될 것이다.
또한, 이에 상기 관통홀(161)에 삽입된 수직긴장재(200)가 고정될 수 있도록 수평고정판(162) 상면에는 수직긴장재에 삽입되도록 설치된 고정너트(164)가 체결된다. 이러한 고정너트(164)는 미리 수직긴장재(200)에 위치를 세팅하여 체결시켜 놓게 된다.
이로서, 수직긴장재(200)는 고정정착대(150)와 낙하방지용 고정정착대(160)에 의하여 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)에 보다 안정적으로 설치되게 된다.
또한 상기 수직긴장재(200)는 강봉으로 제작된 것을 이용하되 외주면에는 나사부가 형성되도록 하여 고정너트(154,164), 너트 형태의 지압응력분산구(155)등의 체결이 가능하도록 하게 된다.
나아가 상기 수직긴장재(200)의 상부에는 수직긴장재를 관통하여 설치된 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판(210) 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220)가 설치되도록 하여 후술되는 거더(410)와 같은 구조부재(400)를 저면에서 지지할 수 있도록 하게 된다.
이에 상기 수직긴장재(200)는 도 3c 및 도 3d와 같이 구조부재(400)를 관통하여 구조부재 상면으로부터 상방으로 돌출 연장되도록 세팅되고, 상기 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판(210) 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220)도 역시 노출되도록 하게 된다.
< 본 발명에 의한 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)와 수직긴장재(200)의 설치방법 >
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3c는 본 발명에 의한 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)와 수직긴장재(200)를 구조물(300)에 설치하는 예를 도시한 것이다.
먼저, 상기 구조물(300)의 라멘교와 같은 구조체의 기초(310)와 상기 기초 상면에 형성된 벽체부(320)로 구체화될 수 있다.
이에 도 3a와 같이 상기 기초(310)를 먼저 지반(G)에 설치한 상태에서 기초철근(311)이 상방으로 연장되도록 하게 된다.
다음으로는 앞서 살펴본 고정구(130)로서 앵커볼트(131)를 기초 상면(A)에 매입 설치하게 되며, 상기 앵커볼트(131)에는 역시 앞서 살펴본 높이조절구(140)인 정착너트(141)를 1개씩 체결시켜 놓게 된다.
이와는 별도로 앞서 살펴본 받침지지재(120)가 하부에 형성된 수직지지대(110)와 상기 수직지지대(110)에 각각 고정정착대(150)와 낙하방지용 고정정착대(160)가 형성되며, 지압응력분산구(155)가 일체화되고 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판(210) 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220)가 장착된 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)를 준비해 놓게 된다.
다음으로는 도 2b를 참조하면 상기 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)의 받침지지대(120)에 형성된 고정홀(122)에 고정구(130)가 관통되도록 하고, 높이조절구(140)인 정착너트(142)를 관통된 고정구(130)에 체결시켜 상기 정착너트(141,142)에 의하여 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)가 기초 상면으로부터 상방으로 이격 세팅되도록 하게 된다.
물론 이 과정에서 상기 정착너트(141,142)들을 상하로 이동시키면서 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)의 수평도 및 수직도를 확보할 수 있도록 해야 한다.
다음으로는 도 3b와 같이 고정정착대(150)에 지지판(155a)과 상기 지지판 상면에 형성된 지압철근(155b)을 포함하는 지압응력분산구(155)를 설치하되 수직긴장재(200)가 지압철근(155b) 내측에 위치하도록 하게 된다. 물론 미리 고정정착대(150)에 상기 지압응력분산구(155)를 설치해두는 것도 가능하다.
이때, 낙하방지용 고정정착대(160)에 지지될 수 있도록 미리 고정너트(164)를 장착시켜 놓게 됨을 알 수 있다.
이에 상기 수직긴장재(200)는 먼저 낙하방지용 고정정착대(160)의 관통홀(161)을 관통하여, 상기 지압응력분산구(155)를 관통하면서, 최종 고정정착대(150)의 관통홀(151)을 관통하여 고정너트(154)에 의하여 고정정착대(150)에 확실하게 고정 정착됨을 알 수 있으며, 낙하방지용 고정정착대(160)의 고정너트(164)에 의하여 역시 고정 정착되도록 함을 알 수 있다.
또한 상기 수직긴장재 상부에는 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판(210) 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220)가 설치되어 있음을 알 수 있다.
다음으로는 도 3c와 같이, 기초 상면(A)에 거푸집(미도시)을 이용하여 양 벽체부(320)를 형성시키게 되는데, 이에 양 벽체부(320)의 상부에는 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판(210) 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220)가 설치된 수직긴장재(200) 상부와 기초철근(311)이 노출되어 본 발명의 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)가 콘크리트에 매립되도록 함을 알 수 있다.
이러한 매립과정에서 콘크리트 타설압이 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)에 전달되는데 본 발명의 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)는 기초상면에 지지되는 수직지지대에 수직긴장재가 고정 설치되므로 이러한 타설압에 효과적으로 저항할 수 있으며 이러한 타설압에 의하여 달리 수직도에 변화가 거의 없어 수직긴장재의 수직도 확보에 매우 유리함을 알 수 있다.
다음으로는 상기 수직긴장재(200)의 측방에 돌출지지턱(330)을 설치하게 되는데 이러한 돌출지지턱(330)은 앵커볼트(331)에 의하여 고정 설치된 철골부재(332)로 형성시킬 수 있을 것이다.
상기 철골부재는 I형 또는 H형 철골로 구성시킬 수 있는데 예컨대,
강판재인 수평받침부를 역시 벽체부(320)상면으로부터 이격시켜 높이 조절이 가능하도록 볼트로 고정시키고, 상기 수평받침틀 상면에 I형강 등의 중간받침부를 배치하고, 강판재인 상부받침부를 중간받침부 상면에 고정시키게 된다.
이때 상기 상부받침부 상면에는 곡면지지대가 설치된다. 이러한 곡면지지대 상면에는 거더(410) 저면이 접하게 되는데 이는 선접에 의한 지지효과를 높일 수 있도록 하기 위함이다.
다음으로는 도 3d와 같이, 상기 수직긴장재(200)에 구조부재(400)로서 거더(410)의 양 단부를 수직 관통되도록 설치하게 된다.
이에 상기 거더(410)는 돌출지지턱(330)에도 함께 지지되면서 수직긴장재(200)의 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판(210) 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220)에 의해서도 지지 설치되게 됨을 알 수 있다.
이때, 상기 거더 상면에는 거더(410)를 관통하는 수직긴장재(200)가 관통되도록 설치된 하부지지판(510), 상기 하부지지판(510)을 관통하는 수직긴장재에 체결되는 하부 고정너트(520), 상기 수직긴장재 사이의 하부지지판(510) 상면에 설치된 유압잭(530), 상기 유압잭 상부에 설치되며 양 단부에 수직긴장재가(200)가 관통되는 상부지지판(540), 상기 상부지지판(530)을 관통하는 수직긴장재(200)에 체결되는 상부 고정너트(550)를 포함하는 긴장수단(500)을 설치하고, 상기 유압잭(530)을 작동시켜 유압잭에 의하여 상부지지판이 수직긴장재를 따라 상방으로 이동시켜 수직긴장재가 상방으로 긴장되도록 하게 된다.
이때 상기 수직긴장재(200)에는 상부고정너트(540)가 체결되어 있으므로 유압잭 장동에 의하여 상하방향으로 인장될 수 있게 됨을 알 수 있으며 하부고정너트(520)는 하부지지판(510) 위쪽에 체결시켜 놓게 된다.
이에 긴장된 수직긴장재(200)를 상기 하부고정너트(520)를 하방으로 이동시켜 하부지지판(510) 상면에 체결시켜 즉 반력에 의하여 상기 긴장상태를 유지하도록 함으로서 거더(410)에 필요한 수직긴장력이 도입되도록 하게 되며 상기 유압잭 작동은 통상의 수직긴장을 위한 긴장방식을 이용하면 된다.(미도시된 컴프레셔 및 고정너트의 활용)
이러한 수직긴장력은 도 1a에 의한 거더의 위로 만곡되는 형태로 일종의 솟음(캠버, 휨 모멘트(M1) 발생)을 발생시킬 수 있게 된다.
이에 상기 하부지지판(510)은 미리 거더(410)에 일체화되도록 한 상태에서 유압잭(530)과 상부지지판(540)을 설치하는 것이 바람직할 것이다.
< 본 발명에 의한 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)와 수직긴장재(200)가 설치된 구조물(600)>
도 4a는 상기 구조물(600)이 캔틸레버 옹벽(610)으로 구체화된 경우이다.
즉, 도로(700) 측면에 차도를 확장 시공하거나 자전거 도로와 같은 도로를 시공하기 위해서는 도로(700) 측면에 기초(310)와 벽체부(320)를 설치하면서 본 발명의 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)와 수직긴장재(200)를 설치하고 구조부재(400)로서 슬래브(420)를 설치함으로서, 간단하게 상기 캔틸레버 옹벽(610)이 시공될 수 있음을 알 수 있다.
이에 상기 캔틸레버부에는 슬래브(420)가 우측으로 전도되려고 하는데 이러한 전도를 상기 수직긴장재(200)에 의한 수직긴장력(F)에 의하여 저항하도록 하는 것이다.
또한 상기 슬래브(420)에는 차도용인경우 차량이, 자전거도로인 경우에는 자전거 및 통행인이 통행할 수 있도록 함을 알 수 있다.
도 4b는 도 4a와 대비하여 기초(310)와 벽체부(320)의 높이가 작게 형성되도록 하는 예라 할 수 있으며 기초(310) 하부로 파일을 설치하는 경우라 할 수 있다.
도 4c는 특히 구조물(600)이 장경간 라멘교(620)로 구체화된 경우이다.
이에 상기 장경간 라멘교(620)는 지반에 기초(310)와 양 벽체부(320)를 서로 종방향으로 이격 시공하고,
상기 양 벽체부(320) 각각에는 본 발명의 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)와 수직긴장재(200)를 미리 설치하게 된다.
이때 차도용 장경간 라멘교의 경우에는 구조부재(400)로서 거더(410)가 설치되며 이러한 거더(410)는 슬래브(420)와 일체화되도록 하여 차량이 통과하도록 하거나,
보차도용 장경간 라멘교의 경우에는 상기 거더(410) 상면에 횡방향으로 설치되는 상부판 지지대(430)를 다수 종방향으로 이격 설치하고, 상기 지지대(430) 상면에 상부판(440)를 장착하여 상부판(440)에는 자건거 및 통행인이 통과할 수 있도록 할 수 있음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
예컨대, 수직지지대는 반드시 수직으로 형성된 지지재 아닌 상하방향으로 연장된 지지대를 의미할 수 있다.
100: 수직긴장재 정착장치용 설치대
110: 수직지지대
111: 철골 112: 수평연결대
120: 받침지지대
121: 판재 122: 고정홀
123: 보강판
130: 고정구 131: 앵커볼트
140: 높이조절구 141,142: 체결너트
150: 고정정착대
151: 관통홀 152: 수평고정판
153: 지지판 154: 고정너트
155a: 지지판 155b: 고정너트
155: 지압응력분산구
160: 낙하방지용 고정정착대
161: 관통홀 162: 수평고정판
163: 지지판 164: 고정너트
200: 수직긴장재
210: 슬립방지판 220:슬립방지용 고정너트
300: 구조물 310: 기초
320: 벽체부 330: 돌출지지턱
400: 구조부재 410: 거더
420: 슬래브 430: 상부판 지지대
440: 상부판 500: 긴장수단
510: 하부지지판 520: 하부 고정너트
530: 유압잭 540: 상부지지판
550: 상부고정너트 600: 구조물
610: 캔틸레버 옹벽 620: 장경간 라멘교
700: 도로

Claims (12)

  1. 구조물 기초(310)에 삽입되어 상면으로 돌출되는 앵커볼트를 포함하는 고정구(130); 상기 고정구가 삽입될 수 있도록 고정홀(122)이 형성되어 기초 상면으로부터 상방으로 이격되도록 세팅된 받침지지대(120); 상기 받침지지대의 위치를 유지할 수 있도록 받침지지대의 고정홀을 관통하는 고정구를 받침지지대에 체결시키기 위하여 고정구에 체결되어 받침지지대에 접하도록 설치된 체결너트를 포함하는 높이조절구(140); 상기 받침지지대 상면에 하부가 고정되어 상방으로 연장되도록 설치되는 수직지지대(110); 및 상기 수직지지대의 일 측면으로부터 수평으로 연장돌출되는 것으로서 수직긴장재 관통홀(151)이 형성된 수평고정판(152)을 포함하는 고정정착대(150);를 포함하는 수직긴장재 정착장치용 설치대(100);
    상기 고정정착대의 상부에 설치되는 낙하방지용 고정정착대(160)의 관통홀(161)과 고정정착대(150)의 관통홀(151)을 관통하여 고정너트(154,164)에 의하여 고정 정착되는 수직긴장재(200); 및
    상기 수직긴장재(200)의 상부에 수직긴장재를 관통하여 설치된 슬립방지판(210)과 상기 슬립방지판 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220);를 포함하여
    상기 슬립방지판(210) 상면에 거더(410)가 지지되도록 함으로서 상기 거더(410)와 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)가 일체로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 받침지지대(120)는 판재(121)로서 중앙에는 수직지지대(110)의 하부가 고정되도록 하고, 상기 고정된 수직지지대의 주위에 고정홀(122)이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수직지지대(110)는 양 철골을 서로 이격시켜 설치하고, 상기 이격된 철골을 수평으로 연결시켜주는 수평연결대(112)를 포함하도록 제작한 것을 이용하여 상기 철골의 일면에 수평고정판(152)이 형성되도록 하여 수직지지대(110)에 고정정착대(150)가 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정정착대(150) 상부에는 추가로 수직지지대의 일 측면으로부터 수평으로 연장돌출되는 것으로서 수직긴장재 관통홀이 형성된 수평고정판(162)을 포함하는 낙하방지용 고정정착대(160)가 설치되어 상기 수직긴장재 관통홀을 관통하는 수직긴장재(200)가 수평고정판의 상면에서 체결되는 고정너트(164)에 의하여 수직긴장재의 낙하를 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정정착대(150)의 상면에는 수직긴장재에 끼워져 설치되는 지지판(155a)과 상기 지지판 상면에 형성된 지압철근(155b)을 포함하는 지압응력분산구(155)를 더 설치하여 안정적인 수직긴장재 설치가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수직긴장재 정착장치용 설치대는 구조물 형성을 위한 콘크리트에 매립되도록 하되, 상기 수직긴장재를 관통하여 설치된 슬립방지판(210) 및 상기 슬립방지판 저면에 체결된 슬립방지용 정착너트(220)가 형성된 수직긴장재 상부가 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 구조물 상면에는 상부가 노출된 수직긴장재 측방에 돌출지지턱(330)이 더 형성되도록 하며, 상기 돌출지지턱(330)과 슬립방지판(210) 상면에는 거더(410)가 지지되도록 하되, 상기 수직긴장재가 거더 상면으로 관통되어 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 거더 상면에는 수직긴장재가 관통하는 하부지지판(510); 상기 하부지지판 상면에 수직긴장재에 체결된 하부고정너트(520); 상기 하부지지판 상면에 수직긴장재 사이에 설치된 유압잭(530); 상기 유압잭 상부에 수직긴장재가 관통하는 상부지지판(540); 상기 상부지지판 상면에 수직긴장재에 체결된 상부고정너트(550);를 포함하는 긴장수단(500)이 더 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 돌출지지턱(330)은
    앵커볼트(331)에 의하여 고정 설치된 철골부재(332)로 형성시키되, 상기 철골부재는
    판재인 수평받침부 상면에 형강인 중간받침부를 배치하고, 판재인 상부받침부를 중간받침부 상면에 고정시키되, 상기 상부받침부 상면에는 곡면지지대가 설치되도록 하여 곡면지지대 상면에 거더 저면이 선접되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더.
  10. 구조물 기초(310)에 삽입되어 상면으로 돌출되는 앵커볼트를 포함하는 고정구(130); 상기 고정구가 삽입될 수 있도록 고정홀(122)이 형성되어 기초 상면으로부터 상방으로 이격되도록 세팅된 받침지지대(120); 상기 받침지지대의 위치를 유지할 수 있도록 받침지지대의 고정홀을 관통하는 고정구를 받침지지대에 체결시키기 위하여 고정구에 체결되어 받침지지대에 접하도록 설치된 체결너트를 포함하는 높이조절구(140); 상기 받침지지대 상면에 하부가 고정되어 상방으로 연장되도록 설치되는 수직지지대(110); 및 상기 수직지지대의 일 측면으로부터 수평으로 연장돌출되는 것으로서 수직긴장재 관통홀(151)이 형성된 수평고정판(152)을 포함하는 고정정착대(150);를 포함하는 수직긴장재 정착장치용 설치대(100); 상기 고정정착대의 상부에 설치되는 낙하방지용 고정정착대(160)의 관통홀(161)과 고정정착대(150)의 관통홀(151)을 관통하여 고정너트(154,164)에 의하여 고정 정착되는 수직긴장재(200); 및 상기 수직긴장재(200)의 상부에 수직긴장재를 관통하여 설치된 슬립방지판(210)과 상기 슬립방지판 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트(220);를 포함하여 상기 슬립방지판(210) 상면에 거더(410)가 지지되도록 함으로서 상기 거더(410)와 수직긴장재 정착장치용 설치대(100)가 일체로 형성되도록 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더를 이용한 구조물 시공방법에 있어서, 상기 구조물 시공방법은,
    상기 기초 상면에 다수의 고정구를 상방 돌출되도록 설치하고,
    상기 고정구에 높이조절구인 체결너트를 먼저 체결시킨 후 중앙에 수직지지대가 일체화되며 상기 수직지지대 주위로 고정구 관통홀이 형성된 받침지지대의 저면이 상기 체결너트에 지지되도록 세팅한 상태에서 상기 받침지지대 상면에 체결너트를 추가 체결되도록 하여 수직지지대의 수직도를 조절하고,
    상기 수직지지대에 설치된 고정정착단에 수직긴장재의 하부가 고정 정착되도록 하고,
    상기 고정정착단, 받침지지대가 설치된 수직지지대, 높이조절구, 고정구가 매립되도록 콘크리트를 타설하여 구조물을 형성시키고,
    상기 콘크리트 상부로 돌출되어 연장된 수직긴장재의 상부에는 수직긴장재를 관통하여 설치된 슬립방지판 및 상기 슬립방지판 저면에 체결된 슬립방지용 고정너트가 형성된 수직긴장재 상부가 노출되도록 하고,
    상기 구조물 상면에는 상부가 노출된 수직긴장재 측방에 돌출지지턱이 형성되도록 하여 상기 돌출지지턱과 슬립방지판 상면에는 거더가 지지되도록 하되, 상기 수직긴장재가 거더 상면으로 관통되어 돌출되도록 하는 단계를 포함하여, 상기 유압잭을 작동시켜 수직긴장재를 상방으로 긴장시킴과 더불어 상기 정착너트를 하부지지판에 접하도록 체결시켜 거더에 수직방향의 프리스트레스가 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더를 이용한 구조물 시공방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 거더 상면에는 수직긴장재가 관통하는 하부지지판; 상기 하부지지판 상면에 수직긴장재에 체결된 하부고정너트; 상기 하부지지판 상면에 수직긴장재 사이에 설치된 유압잭; 상기 유압잭 상부에 수직긴장재가 관통하는 상부지지판; 상기 상부지지판 상면에 수직긴장재에 체결된 상부고정너트;를 포함하는 긴장수단을 설치하는 단계를 포함하여, 상기 유압잭을 작동시켜 수직긴장재를 상방으로 긴장시킴과 더불어 상기 하부고정너트를 하부지지판에 상면에 접하도록 체결시켜 구조부재에 수직방향의 프리스트레스가 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더를 이용한 구조물 시공방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 돌출지지턱(330)은 앵커볼트(331)에 의하여 고정 설치된 철골부재(332)로 형성시키되, 상기 철골부재는 판재인 수평받침부 상면에 형강인 중간받침부를 배치하고, 판재인 상부받침부를 중간받침부 상면에 고정시키되, 상기 상부받침부 상면에는 곡면지지대가 설치되도록 하여 곡면지지대 상면에 거더 저면이 선접되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더를 이용한 구조물 시공방법.
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