KR101196343B1

KR101196343B1 - 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량

Info

Publication number: KR101196343B1
Application number: KR1020120061016A
Authority: KR
Inventors: 이승재
Original assignee: 주식회사 피피에스브릿지
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2012-11-05

Abstract

본 발명은 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량에 관한 것으로 특히, 내측 상면부에 세그먼트 걸림턱을 구비하고 일정거리를 갖는 교량 시종점부의 지면에 각각 타설되는 한 쌍의 기초콘크리트와; 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록의 외부 노출면에 석재판석을 부착/장착한 수개의 표준블록이 종방향 결속용 PC강재에 의한 내적프리스트레스 도입에 의해 하나의 아치 형상을 이루는 형태를 갖고 서로 인접된 한 쌍의 기초콘크리트 상면 일측부에서 타측부로 순차적으로 거치된 후 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록의 외부 노출면에 석재판석을 부착/장착한 형태를 갖고 양단부에 위치한 시종점블록의 외면이 기초콘크리트 상면에 타설되는 콘크리트 받침돌기에 의해 지지 및 고정되어 교량의 슬래브 기능을 수행하는 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트와; 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들의 양단부에 위치된 시종점블록의 거치부 저면과 기초콘크리트의 상면 사이에 설치되어 양자 사이에서 발생되는 충격 완화 및 수평변위의 흡수를 위한 탄성고무판형 교좌장치와; 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들의 양단부에 위치된 시종점블록을 포함하여 이들 시종점블록 사이에 위치된 수개의 표준블록 중 어느 하나 이상의 표준블록에 각각 양측면을 관통하도록 형성된 PC강재 통과공에 삽입 설치되어 양단부에 고정되는 긴장 정착구들을 통해 각각의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들을 폭이 넓은 슬래브의 형태를 갖도록 횡방향으로 결속시켜 주는 수개의 횡방향 결속용 PC강재;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 첫째 완성된 교량은 외부에서 볼 때 전체가 마치 석재교량 형태로 보여지게 되므로 고풍스럽고 미관이 아름다운 석재 아치교 형상의 교량으로 창출할 수 있고, 둘째 슬래브를 형성하고 있는 세그먼트 단면의 내부는 콘크리트로 형성되어 있어 PC강선에 의한 긴장력 도입을 대비한 적절한 철근보강이 가능하므로 매우 실용적이며, 셋째 세그먼트 단면의 내부가 콘크리트로 형성되어 있어 순수 석재 아치교에서 요구되는 석재블록에 천공이나 홈파기 등의 공정이 불필요하게 되므로 시공성이 월등히 뛰어나고 매우 경제적이며 전체 시공기간도 대폭 줄일 수 있다.

Description

석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량{Concrete arch-slab bridge of stone facing}

본 발명은 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량에 관한 것으로 더욱 상세하게는 노출 표면부에 석재판석(즉, 석재외장)이 정착/부착된 블록단위/세그먼트단위의 콘크리트 기성품을 현장에서 조립한 후 종방향 PC강선에 의해 긴장력을 도입하고, 크레인에 의하여 권양 거치하되, 슬래브의 폭이 넓은 경우는 다수의 세그먼트를 병렬로 결합하여 거치한 후 횡방향 PC강선에 의하여 접합하는 방식을 통해 전 노출표면에 가공된 석재판석이 장착/부착된 형태를 갖도록 하여, 콘크리트 아치형 슬래브 교량이 마치 석재 아치교와 같이 아름다운 미관을 가질 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 석재 아치교는 아치 하부를 지보공이나 흙으로 채운 다음 석재블록을 그 위에 설치한 후 아치 아래의 지보공이나 흙을 순차적으로 제거하여 블록 사이의 맞물림 작용에 의하여 압축력이 도입되도록 하는 것으로, 이때 도입된 압축력이 자중이나 활하중 등의 설계하중 작용시 하향 휨에 의한 인장 응력을 제거할 수 있도록 한다는 개념이다.

이와 같은 석재 아치교는 외관이 아름답고 내구성이 있는 구조이므로 전통사찰의 진입교량이나 미관을 중요시하는 도심공원에 설치가 요구되는 경우가 많다.

그러나 현재의 시공공법으로는 그 시공이 매우 어렵고 긴 경간의 석재 아치교를 계획하는 것은 역학적 개념이나 공사비 측면에서 매우 불리한 점이 있어왔다.

따라서, 시공이 간편하면서도 공사비 측면에서 경제성이 있는 석재 아치교의 모델이나 시공법의 개발이 지속적으로 요구되어 왔다.

그리고, 아치리브의 라이즈비(H/L)가 작을수록 아치리브 지점부에는 수평반력이 더욱 크게 발생되므로 작은 라이즈비를 갖는 석재 아치교를 설치하고자 할 경우는 이 수평 반력을 충분히 견딜 수 있는 기초지반의 조건이 되어야 하는데, 이러한 조건을 만족하는 양안 암반조건의 교량가설위치를 가지기는 현실적으로 어려움이 있으므로 라이즈비가 높은 석재 아치교가 주로 가설되어 있다.

한편, 전통사찰이나 도심공원에 작은 라이즈비를 갖는 석재 아치교의 가설요청은 많으나, 현재의 석재 아치교 모델이나 공법에 근거하여서는 경제성이나 미관을 만족하는 석재 아치교의 가설이 거의 불가능하다.

따라서, 본 출원인은 상기한 제반 문제점 및 요구를 해결 및 만족시키기 위해 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(PPS) 석재 아치교 및 그의 시공방법을 개발하여 국내 등록특허공보 10-0935096호로 제시한 바 있다.

그런데, 상기한 시공방법으로 시공된 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트 석재아치교는 시종점블록 및 표준블록 전단면이 모두 화강석 등과 같은 석재로 구성되어 있어서 PC강선에 의한 종방향 긴장력 도입시 화강석이 부분적으로 깨어지는 문제점이 있고, 또한 시종점블록에는 앵커 캐스팅/정착 헤드 등의 설치를 위하여 다수의 구멍과 홈을 천공해야 하며, 또 표준블록에도 전단키와 PC강선용 관통홀을 천공하므로 많은 시간과 노력 및 비용이 들게 되는 문제점도 있었다.

1. 대한민국 등록특허공보 10-0935096호(2009년 12월 24일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 노출 표면부에 석재판석이 정착/부착된 블록단위/세그먼트단위의 콘크리트 기성품을 현장에서 조립한 후 종방향 PC강선에 의해 긴장력을 도입하고, 크레인에 의하여 권양 거치하되, 슬래브의 폭이 넓은 경우는 다수의 세그먼트를 병렬로 결합하여 거치한 후 횡방향 PC강선에 의하여 결합하는 방식을 통해 전 노출표면에 가공된 석재판석이 장착/부착된 형태를 갖도록 하여, 콘크리트 아치형 슬래브 교량이 마치 석재 아치교와 같이 아름다운 미관을 가질 수 있는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량를 제공하는데 그 목적이 있다.

다시 말해서, 본 발명은 국내 특허 제10-0935096호에 대한 개량 발명으로, 블록단위/세그먼트단위으로 제작되는 콘크리트 블록의 노출표면에 석재판석을 정착/부착하여 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량을 가설함으로써 완성된 교량은 외부에서 볼 때 전체가 마치 석재교량 형태로 보여지게 되므로 고풍스럽고 미관이 아름다운 석재 아치교 형상의 교량으로 창출할 수 있고, 슬래브를 형성하고 있는 세그먼트 단면의 내부는 콘크리트로 형성되어 있어 PC강선에 의한 긴장력 도입을 대비한 적절한 철근보강이 가능하므로 매우 실용적이며, 또한 세그먼트 단면의 내부가 콘크리트로 형성되어 있어 순수 석재 아치교에서 요구되는 석재블록에 천공이나 홈파기 등의 공정이 불필요하게 되므로 시공성이 월등히 뛰어나고 매우 경제적이며 전체 시공기간도 대폭 줄일 수 있는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내측 상면부에 세그먼트 걸림턱을 구비하고 일정거리를 갖는 교량 시종점부의 지면에 각각 타설되는 한 쌍의 기초콘크리트와; 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록의 외부 노출면에 석재판석을 부착/장착한 수개의 표준블록이 종방향 결속용 PC강재에 의한 내적프리스트레스 도입에 의해 하나의 아치 형상을 이루는 형태를 갖고 서로 인접된 한 쌍의 기초콘크리트 상면 일측부에서 타측부로 순차적으로 거치된 후 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록의 외부 노출면에 석재판석을 부착/장착한 형태를 갖고 양단부에 위치한 시종점블록의 외면이 기초콘크리트 상면에 타설되는 콘크리트 받침돌기에 의해 지지 및 고정되어 교량의 슬래브 기능을 수행하는 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트와; 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들의 양단부에 위치된 시종점블록의 거치부 저면과 기초콘크리트의 상면 사이에 설치되어 양자 사이에서 발생되는 충격 완화 및 수평변위의 흡수를 위한 탄성고무판형 교좌장치와; 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들의 양단부에 위치된 시종점블록을 포함하여 이들 시종점블록 사이에 위치된 수개의 표준블록 중 어느 하나 이상의 표준블록에 각각 양측면을 관통하도록 형성된 PC강재 통과공에 삽입 설치되어 양단부에 고정되는 긴장 정착구들을 통해 각각의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들을 폭이 넓은 슬래브의 형태를 갖도록 횡방향으로 결속시켜 주는 수개의 횡방향 결속용 PC강재;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트는, 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록을 성형하고, 두 시종점블록과 PC강재를 이용하여 아치형상으로 조립한 후 교량의 슬래브로 설치하였을 때 외부로 노출되는 콘크리트 블록의 각 면에는 소정 형상을 갖게 가공한 석재판석을 부착/정착하되, 서로 다른 표준블록 또는 시종점블록과 각각 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면의 중앙부에는 각각 서로 대향되게 전단키 및 전단키 홈을 일체로 구비시킨 수개의 표준블록과; 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공이 형성되며, 전,후면 중 외측에 위치되는 어느 한 면에는 긴장 정착구 설치홈이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록을 성형하며, 저면 일측에는 기초콘크리트의 상면에 일정각도로 경사지게 거치된 상태에서 세그먼트 걸림턱에 걸려지도록 거치부를 돌출 성형하고, 서로 다른 시종점블록 또는 표준블록과 각각 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면의 중앙부에는 각각 서로 대향되게 전단키 또는 전단키 홈을 일체로 구비시킨 두개의 시종점블록과; 상기한 수개의 표준블록 및 시종점블록에 각각 형성된 PC강재 통과공을 관통하는 형태로 삽입 설치되어 양 시종점블록은 물론 이들 시종점블록 사이에 위치된 수개의 표준블록에 내적프리스트레스의 도입이 가능하도록 하는 종방향 결속용 PC강재와; 내적프리스트레스가 가해진 종방향 결속용 PC강재의 양단부를 상기한 두 시종점블록의 외면에 정착해 주는 긴장 정착구;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 부착/정착되는 석재판석의 내면에는 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 인장보강재를 더 부착 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 부착/정착되는 석재판석은 2장을 이중으로 겹쳐 부착/장착한 것을 포함함을 특징으로 한다.

또, 상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 2중으로 부착/장착되는 상기 두 석재판석 사이에도 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 인장보강재를 더 부착 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 인장보강재는 탄소섬유쉬트 또는 인장금속재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 부착/정착되는 석재판석은 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 직육면체 형상의 콘크리트 블록을 성형하기에 앞서, 단면 또는 2중 접착 형태를 갖는 각각의 석재판석을 형틀 내의 원하는 면에 삽입 설치하고 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록에 일체로 부착 설치되도록 한 것을 포함함을 특징으로 한다.

또, 상기 형틀 내에 단면을 갖는 각각의 석재판석을 삽입 설치하기에 앞서, 각각의 석재판석 내면에는 정해진 간격을 두고 앵커 설치홈을 천공하고, 각각의 앵커 설치홈에는 J형 매립 앵커볼트를 고정 설치한 후 형틀 내의 원하는 면에 설치하고, 각각의 J형 매립 앵커볼트를 철근 및 보강 철근에 결속시킨 다음 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록과 각각의 J형 매립 앵커볼트 및 석재판석이 일체화되게 한 것을 포함함을 특징으로 한다.

한편, 상기 형틀 내에 2중으로 부착되는 석재판석을 삽입 설치할 때에는, 내측에 위치되는 각각의 석재판석 상에 정해진 간격을 두고 T볼트 머리 걸림홈 및 관통공을 성형 및 천공하고, 상기 내측 석재판석의 관통공에 T볼트를 삽입한 후 석재판석의 내측으로 노출된 T볼트에 J형 매립 앵커너트를 나사 결합하며, 상기 내측 석재판석의 외측에 또 다른 석재판석을 일체로 부착하고, T볼트와 J형 매립 앵커너트가 일체로 구비된 2중 석재판석를 형틀 내의 원하는 면에 설치한 다음 각각의 J형 매립 앵커너트를 철근 및 보강 철근에 결속한 후 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록과 각각의 T볼트, J형 매립 앵커너트 및 2중 석재판석이 상호 일체화되게 한 것을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 종방향 및 횡방향 결속용 PC강재의 단부에 결합되는 긴장 정착구는 정착헤드와 정착판 및 스파이럴 철근을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명이 적용된 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량에 의하면, 블록단위/세그먼트단위로 제작되는 콘크리트 블록의 노출표면에 석재판석을 정착/부착하여 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량을 가설함으로써 첫째 완성된 교량은 외부에서 볼 때 전체가 마치 석재교량 형태로 보여지게 되므로 고풍스럽고 미관이 아름다운 석재 아치교 형상의 교량으로 창출할 수 있고, 둘째 슬래브를 형성하고 있는 세그먼트 단면의 내부는 콘크리트로 형성되어 있어 PC강선에 의한 긴장력 도입을 대비한 적절한 철근보강이 가능하므로 매우 실용적이며, 셋째 세그먼트 단면의 내부가 콘크리트로 형성되어 있어 순수 석재 아치교에서 요구되는 석재블록에 천공이나 홈파기 등의 공정이 불필요하게 되므로 시공성이 월등히 뛰어나고 매우 경제적이며 전체 시공기간도 대폭 줄일 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 시공된 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량의 사시도.
도 2는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 표준블록들의 일부 분해 사시도.
도 3은 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 시종점블록들의 일부 분해 사시도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명에 의해 시공된 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량의 정면 및 측면도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 시종점블록 및 표준블록의 종단면도.
도 6의 (a)(b)는 본 발명 중 석재판석을 고정하기 위해 사용된 J형 매립 앵커볼트 및 T볼트와 J형 매립 앵커너트의 설치상태 요부 확대 단면도.
도 7의 (a)-(c)는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 표준블록들의 평 단면도와 측 단면도 및 정 단면도.
도 8은 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트를 하나의 세그먼트로 성형하여 설치한 상태의 교량 단면도.
도 9의 (a)-(c)는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트를 하나의 세그먼트로 성형하여 설치한 상태의 요부 확대 평 단면도와 측 단면도 및 정 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 시공된 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량의 사시도이고, 도 2는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 표준블록들의 일부 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 시종점블록들의 일부 분해 사시도이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명에 의해 시공된 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량의 정면 및 측면도이다.

도 5의 (a)(b)는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 시종점블록 및 표준블록의 종단면도이고, 도 6의 (a)(b)는 본 발명 중 석재판석을 고정하기 위해 사용된 J형 매립 앵커볼트 및 T볼트와 J형 매립 앵커너트의 설치상태 요부 확대 단면도이며, 도 7의 (a)-(c)는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트에 적용된 표준블록들의 평 단면도와 측 단면도 및 정 단면도이고, 도 8은 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트를 하나의 세그먼트로 성형하여 설치한 상태의 교량 단면도이며, 도 9의 (a)-(c)는 본 발명 중 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트를 하나의 세그먼트로 성형하여 설치한 상태의 요부 확대 평 단면도와 측 단면도 및 정 단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

내측 상면부에 세그먼트 걸림턱(1a)을 구비하고 일정거리를 갖는 교량 시종점부의 지면에 각각 타설되는 한 쌍의 기초콘크리트(1)와;

소정형상으로 성형한 콘크리트 블록(20)의 외부 노출면에 석재판석(21)을 부착/장착한 수개의 표준블록(2")이 종방향 결속용 PC강재(3a)에 의한 내적프리스트레스 도입에 의해 하나의 아치 형상을 이루는 형태를 갖고 서로 인접된 한 쌍의 기초콘크리트(1) 상면 일측부에서 타측부로 순차적으로 거치된 후 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록(20)의 외부 노출면에 석재판석(21)을 부착/장착한 형태를 갖고 양단부에 위치한 시종점블록(2')의 외면이 기초콘크리트(1) 상면에 타설되는 콘크리트 받침돌기(1b)에 의해 지지 및 고정되어 교량의 슬래브 기능을 수행하는 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)와;

상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들의 양단부에 위치된 시종점블록(2')의 거치부 저면과 기초콘크리트(1)의 상면 사이에 설치되어 양자 사이에서 발생되는 충격 완화 및 수평변위의 흡수를 위한 탄성고무판형 교좌장치(5)와;

상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들의 양단부에 위치된 시종점블록(2')을 포함하여 이들 시종점블록(2') 사이에 위치된 수개의 표준블록(2") 중 어느 하나 이상의 표준블록에 각각 양측면을 관통하도록 형성된 PC강재 통과공(2e)에 삽입 설치되어 양단부에 고정되는 긴장 정착구(4)들을 통해 각각의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들을 폭이 넓은 슬래브의 형태를 갖도록 횡방향으로 결속시켜 주는 수개의 횡방향 결속용 PC강재(3b);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)는,

소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근(6)을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공(2a)이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형하고, 두 시종점블록(2')과 종방향 결속용 PC강재(3a)를 이용하여 아치형상으로 조립한 후 교량의 슬래브로 설치하였을 때 외부로 노출되는 콘크리트 블록(20)의 각 면에는 소정 형상을 갖게 가공한 석재판석(21)을 부착/정착하되, 서로 다른 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')과 각각 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면의 중앙부에는 각각 서로 대향되게 전단키(2b) 및 전단키 홈(2c)을 일체로 구비시킨 수개의 표준블록(2")과;

소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근(6)을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공(2a)이 형성되며, 전,후면 중 외측에 위치되는 어느 한 면에는 긴장 정착구 설치홈(2d)이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형하며, 저면 일측에는 기초콘크리트(1)의 상면에 일정각도로 경사지게 거치된 상태에서 세그먼트 걸림턱(1a)에 걸려지도록 거치부(2'-1)를 돌출 성형하고, 서로 다른 시종점블록(2') 또는 표준블록(2")과 각각 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면의 중앙부에는 각각 서로 대향되게 전단키(2b) 또는 전단키 홈(2c)을 일체로 구비시킨 두개의 시종점블록(2')과;

상기한 수개의 표준블록(2") 및 시종점블록(2')에 각각 형성된 PC강재 통과공(2a)을 관통하는 형태로 삽입 설치되어 양 시종점블록(2')은 물론 이들 시종점블록(2') 사이에 위치된 수개의 표준블록(2")에 내적프리스트레스의 도입이 가능하도록 하는 종방향 결속용 PC강재(3a)와;

내적프리스트레스가 가해진 종방향 결속용 PC강재(3a)의 양단부를 상기한 두 시종점블록(2')의 외면에 정착해 주는 긴장 정착구(4);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 부착/정착되는 석재판석(21)의 내면에는 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 인장보강재(7)를 더 부착 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 부착/정착되는 석재판석(21)은 2장을 이중으로 겹쳐 부착/장착한 것을 포함함을 특징으로 한다.

또, 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 2중으로 부착/장착되는 상기 두 석재판석(21) 사이에도 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 인장보강재(7)를 더 부착 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 인장보강재(7)는 탄소섬유쉬트 또는 인장금속재 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 부착/정착되는 석재판석(21)은 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근(6)을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형하기에 앞서,

단면 또는 2중 접착 형태를 갖는 각각의 석재판석(21)을 형틀 내의 원하는 면에 삽입 설치하고, 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록(20)에 일체로 부착 설치되도록 하는 것을 포함함을 특징으로 한다.

또, 상기 형틀 내에 단면을 갖는 각각의 석재판석(21)을 삽입 설치하기에 앞서,

각각의 석재판석(21) 내면에는 정해진 간격을 두고 앵커 설치홈(21a)을 형성하고, 각각의 앵커 설치홈(21a)에는 J형 매립 앵커볼트(8a)를 고정 설치한 후 형틀 내의 원하는 면에 설치하며, 각각의 J형 매립 앵커볼트(8a)를 철근 및 보강 철근(6)에 결속시킨 다음 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록(20)과 각각의 J형 매립 앵커볼트(8a) 및 석재판석(21)가 일체화되게 한 것을 포함함을 특징으로 한다.

한편, 상기 형틀 내에 2중으로 부착되는 석재판석(21)을 삽입 설치할 때에는,

내측에 위치되는 각각의 석재판석(21) 상에 정해진 간격을 두고 T볼트 머리 걸림홈(21b) 및 관통공(21c)을 성형 및 천공하고, 상기 내측 석재판석(21)의 관통공(21c)에 T볼트(8b)를 삽입한 후 석재판석(21)의 내측으로 노출된 T볼트(8b)에 J형 매립 앵커너트(8c)를 나사 결합하며, 상기 내측 석재판석(21)의 외측에 또 다른 석재판석(21)을 일체로 부착하고, T볼트(8b)와 J형 매립 앵커너트(8c)가 일체로 구비된 2중 석재판석(21)를 형틀 내의 원하는 면에 설치한 다음 각각의 J형 매립 앵커너트(8c)를 철근 및 보강 철근(6)에 결속한 후 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록(20)과 각각의 T볼트(8b), J형 매립 앵커너트(8c) 및 2중 석재판석(21)이 상호 일체화되게 한 것을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 종방향 및 횡방향 결속용 PC강재(3a)(3b)의 단부에 결합되는 긴장 정착구(4)는 정착헤드(4a)와 정착판(4b) 및 스파이럴 철근(4c)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성으로 된 본 발명 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용된 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량은 크게 한 쌍의 기초콘크리트(1)와 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2), 탄성고무판형 교좌장치(5) 및 수개의 횡방향 결속용 PC강재(3b)를 포함하는 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 한 쌍의 기초콘크리트(1)는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량을 설치하기 위해 교량 현장의 시종점부 지면에서 타설되는 것으로, 내측 상면부에는 세그먼트 걸림턱(1a)이 구비된 형태를 갖는다.

또, 상기한 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)는 수개의 표준블록(2")과 두개의 시종점블록(2'), 종방향 결속용 PC강재(3a) 및 긴장 정착구(4)로 이루어진 구성을 갖고 양단부에 위치되는 시종점블록(2')의 외면이 기초콘크리트(1) 상면에 타설된 콘크리트 받침돌기(1b)에 의해 지지 및 고정되는 형태로 설치되어 교량의 슬래브 기능을 수행하게 된다.

즉, 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)는 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록(20)의 외부 노출면에 석재판석(21)을 부착/장착한 수개의 표준블록(2")이 종방향 결속용 PC강재(3a)에 의한 내적프리스트레스 도입에 의해 하나의 아치 형상을 이루는 형태를 갖고, 서로 인접된 한 쌍의 기초콘크리트(1) 상면 일측부에서 타측부로 순차적으로 거치된 후 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록(20)의 외부 노출면에 석재판석(21)을 부착/장착한 형태를 갖고 양단부에 위치한 시종점블록(2')의 외면이 기초콘크리트(1) 상면에 타설된 콘크리트 받침돌기(1b)에 의해 지지 및 고정되어 교량의 슬래브 기능을 수행하는 것이다.

이때, 상기한 수개의 표준블록(2")은 기본적으로 소정 형상(즉, 표준블록의 형상에 대응되는 형상)을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 철근 및 보강 철근(6)을 배근하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공(2a)이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형하고, 후술하는 두 시종점블록(2')과 상호 결합한 상태에서 종방향 결속용 PC강재(3a)를 이용하여 아치형상으로 조립한 후 도시 생략한 크레인 등을 이용하여 교량의 슬래브로 설치하였을 때 외부로 노출되는 콘크리트 블록(20)의 각 면에는 소정 형상을 갖게 가공한 석재판석(21)을 부착/정착하되, 이웃에서 서로 다른 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')과 각각 상호 직접 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면(즉, 최 외곽에 위치되는 경우 해당 면에 석재판석이 부착되므로 외측으로 노출되는 해당 면을 제외한 나머지 모든 면)의 중앙부에는 각각 서로 대향되는 형상을 갖게 전단키(2b) 및 전단키 홈(2c)을 일체로 구비시킨 형태를 갖는다.

또한, 상기 두 시종점블록(2') 역시 상기한 표준블록을 성형할 때와 마찬가지로 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 철근 및 보강 철근(6)을 배근하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공(2a)이 형성되게 함은 물론 전,후면 중 외측에 위치되는 어느 한 면에는 긴장 정착구 설치홈(2d)이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형한 구성을 갖으며, 또한 저면 일측에는 기초콘크리트(1)의 상면에 일정각도로 경사지게 거치된 상태에서 세그먼트 걸림턱(1a)에 걸려지도록 거치부(2'-1)를 돌출 성형한 형태를 갖고, 이웃하는 서로 다른 시종점블록(2') 또는 표준블록(2")과 각각 직접 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면(즉, 최 외곽에 위치되는 경우 해당 면에 석재판석이 부착되므로 외측으로 노출되는 해당 면을 제외한 나머지 모든 면)의 중앙부에는 각각 서로 대향되는 형상의 전단키(2b) 또는 전단키 홈(2c)이 일체로 구비된 형태를 갖는다.

이때, 상기 표준블록(2")들 및 시종점블록(2')들에서 각각 외부로 노출되지 않은 면에 형성된 전단키(2b) 및 전단키 홈(2c)들이 서로 인접한 시종점블록과 표준블록 또는 표준블록과 표준블록 또는 시종점블록과 시종점블록 사이를 각각 상호 연결 및 결합시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

또, 상기 종방향 결속용 PC강재(3a)는 상기한 수개의 표준블록(2") 및 시종점블록(2')에 각각 형성된 PC강재 통과공(2a)을 관통하는 형태로 삽입 설치되어 양 시종점블록(2')은 물론 이들 시종점블록(2') 사이에 위치된 수개의 표준블록(2")에 내적프리스트레스의 도입이 가능하도록 하는 기능을 수행하고, 또 상기 긴장 정착구(4)는 내적프리스트레스가 가해진 종방향 결속용 PC강재(3a)의 양단부를 상기한 시종점블록(2')의 일면에 정착해 주는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기한 수개의 표준블록(2")과 두개의 시종점블록(2'), 종방향 결속용 PC강재(3a) 및 긴장 정착구(4)를 이용하여 아치형상을 갖는 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)의 제작 방법 및 이렇게 제작된 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)를 기초콘크리트(1)들의 상면에 아치형 슬래브 교량 형태로 설치하는 방법은 공지된 국내 특허공보 제10-0935096호에 상세히 기재되어 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상기 탄성고무판형 교좌장치(5)는 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들이 거치되기 전에 기초콘크리트(1) 상면에 설치되어 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들의 양단부에 위치된 시종점블록(2')의 거치부(2'-1) 저면과 기초콘크리트(1)의 상면 사이에서 발생되는 충격과 변위를 흡수하는 기능을 수행한다.

또, 상기 횡방향 결속용 PC강재(3b)들은 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들의 양단부에 위치된 시종점블록(2')을 포함하여 이들 시종점블록(2') 사이에 위치된 수개의 표준블록(2") 중 어느 하나 이상의 표준블록(2")에서 각각 양측면을 관통하도록 형성된 PC강재 통과공(2e)에 삽입 설치되어 양단부에 고정되는 긴장 정착구(4)들을 통해 각각의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들을 횡방향으로 결속시켜 주게 되므로 어떠한 횡방향 외력에 대해서도 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들이 횡방향으로 벌어지지 않고 상호 결합된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 긴장 정착구(4)는 정착헤드(4a)와 정착판(4b) 및 스파이럴 철근(4c)으로 구성된 것으로, 이와 같은 긴장 정착구(4)는 교량 시공 현장에서 종방향 및 횡방향 결속용 PC강재(3a)(3b)의 단부에 순착적으로 결합시켜 내적프리스트레스가 가해진 종방향 결속용 PC강재(3a)의 양단부를 상기 시종점블록(2')의 일면에 정착시켜 줄 수도 있고, 상기 시종점블록(2')의 제조시 도 5의 (a)와 같이 긴장 정착구 설치홈(2d) 내에 일체로 매립되게 설치해 줄 수도 있다.

한편, 상기 표준블록(2") 및 시종점블록(2')의 노출면에 각각 부착/장착되는 석재판석들은 압축강도는 매우 강하지만 상대적으로 전단강도 및 인장강도에 취약하므로 천연석재를 가공한 석재판석(21)에 윤하중이 재하될 경우, 하면의 휨 인장파괴 및 전단파괴가 예상된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 각각 부착/정착되는 석재판석(21)의 내면에는 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 탄소섬유쉬트 또는 인장금속재 등으로 된 인장보강재(7)를 도 6의 (a)와 같이 에폭시나 몰탈 또는 신구콘크리트접착제 등과 같은 접착제를 이용하여 석재판석(21)의 내면에 필요에 따라 더 부착 설치하여 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 하였다.

또, 차량이나 사람들이 많이 주행 및 왕래하는 교량의 슬래브 상면에 부착/정착되는 석재판석의 두께가 동일하게 얇게 성형될 경우 외부에서 가해지는 충격이나 군중하중 또는 윤하중 등에 의해 쉽게 파손될 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 부착/정착되는 석재판석(21) 중 일부 석판을 도 6의 (b)와 같이 같이, 이중으로 겹쳐 부착/장착하여 주어 외부에서 가해지는 충격이나 군중하중 또는 윤하중 등에 의해 쉽게 파손되지 않도록 하였다.

물론, 이와 같이 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 2중으로 부착/장착되는 상기 두 석재판석(21) 사이의 경우에도, 필요에 따라서는 인장보강재(7)를 더 부착 설치하여 외부에서 가해지는 충격 또는 군중하중 및 윤하중 등으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지할 수 있도록 하는 것이 더 바람직하다.

한편, 지금까지의 설명은 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')을 성형함에 있어서 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 철근 및 보강 철근(6)을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형한 다음 교량의 슬래브용으로 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)들을 설치하였을 때 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')들의 노출면에 각각 석재판석(21)을 부착 또는 정착시키는 예를 설명하였는데, 이와 같이 각각의 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 형상에 대응되는 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형한 다음 각각의 노출면에 석재판석(21)들을 직접 부착 또는 정착시킬 경우 접착 또는 정착력이 약하여 외부에서 지속적으로 가해지는 충격이나 진동 등에 의해 일부 석재판석들이 콘크리트 블록들로부터 떨어질 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 노출면에 부착/정착되는 석재판석(21)은 소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근(6)을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 직육면체 형상의 콘크리트 블록(20)을 성형하기에 앞서, 단면 또는 2중 접착 형태를 갖는 각각의 석재판석(21)을 형틀 내의 원하는 면에 삽입 설치한 다음 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트의 양생과정에서 각각의 석재판석들이 콘크리트 블록(20)에 일체로 부착 설치될 수 있도록 하였다.

또한, 상기와 같이 표준블록(2") 또는 시종점블록(2')의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 형틀을 이용하여 콘크리트 블록(20)을 성형할 때 코크리트를 타설하기에 앞서 각각의 석재판석들을 형틀 내에 설치하고 콘크리트를 타설하여 콘크리트의 양생과정에서 각각의 석재판석들이 콘크리트 블록(20)에 일체로 부착 설치될 수 있도록 하더라도 일부 석재판석(예를 들어 슬래브의 바닥판용으로 설치되는 석재판석 등)들의 경우 외부에서 강한 충격이나 진동 등이 지속적으로 가해지면 일부 석재판석들이 콘크리트 블록들로부터 떨어질 우려가 여전히 있을 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 형틀 내에 단면 또는 2중 부착형 석재판석(21)을 각각 삽입 설치하기에 앞서, 각 석재판석에 J형 매립 앵커볼트 또는 T볼트(8b)와 J형 매립 앵커너트(8c)를 더 설치한 다음 석재판석들을 형틀 내에 설치하고 콘크리트를 타설하여 일체화할 수 있도록 하였다.

도 6의 (a)는 상기한 실시 예 중 J형 매립 앵커볼트(8a)를 이용하여 석재판석(21)를 콘크리트 블록(20)에 정착한 것으로, 상기 형틀 내에 단면을 갖는 각각의 석재판석(21)을 삽입 설치하기에 앞서, 각각의 석재판석(21) 내면에 정해진 간격을 두고 앵커 설치홈(21a)을 천공하고, 이들 앵커 설치홈(21a)에 J형 매립 앵커볼트(8a)를 각각 일체로 고정 설치한 후, J형 매립 앵커볼트(8a)들이 일체로 구비된 석재판석(21)들을 형틀 내의 원하는 면에 설치하고, 이어서 각각의 J형 매립 앵커볼트(8a)를 철근 및 보강 철근(6)에 결속시킨 다음 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록(20)과 각각의 J형 매립 앵커볼트(8a) 및 석재판석(21)가 일체화되게 한 것이다.

도 6의 (b)는 상기한 실시 예 중 T볼트(8b)와 J형 매립 앵커너트(8c)를 이용하여 석재판석(21)를 콘크리트 블록(20)에 정착한 것으로, 상기 형틀 내에 2중으로 부착되는 석재판석(21)을 삽입 설치할 때 두 석재판석을 상호 부착하기에 앞서, 내측에 위치되는 각각의 석재판석(21) 상에 정해진 간격을 두고 "T"자 형상을 갖는 T볼트(8b)의 바형 머리부가 걸려지는 T볼트 머리 걸림홈(21b)과 상기 T볼트(8b)가 통과되는 관통공(21c)을 성형 및 천공하고, 상기 내측 석재판석(21)의 관통공(21c)에 T볼트(8b)를 삽입한 후, 상기 석재판석(21)의 내측으로 노출된 T볼트(8b)의 단부에 J형 매립 앵커너트(8c)를 나사 결합한다.

이어서, 상기 내측 석재판석(21)의 외측에 또 다른 석재판석(21)을 접착제를 이용하여 일체로 부착하고, 이와 같이 T볼트(8b)와 J형 매립 앵커너트(8c)가 일체로 구비된 2중 석재판석(21)를 형틀 내의 원하는 면에 설치한 다음, 각각의 J형 매립 앵커너트(8c)를 철근 및 보강 철근(6)에 결속한 후, 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록(20)과 각각의 T볼트(8b), J형 매립 앵커너트(8c) 및 2중 석재판석(21)이 상호 일체화되게 한 것이다.

이와 같이 단면 또는 2중 부착형 석재판석(21)의 내측에 각각 J형 매립 앵커볼트 또는 T볼트(8b)와 J형 매립 앵커너트(8c)를 일체로 설치한 상태에서 석재판석들을 형틀 내에 설치하고 콘크리트를 타설하여 일체화하되, 필요에 따라서는 각 석재판석(21)의 내면에 인장보강재(7)를 더 부착 설치하게 되면, 외부에서 어떠한 강한 충격이나 진동 등이 지속적으로 가해져도 석재판석들이 콘크리트 블록들로부터 떨어지지 않게 됨은 물론 외부에서 가해지는 충격이나 군중하중 또는 윤하중으로 인한 국부파손 등을 방지할 수 있다.

한편, 지금까지의 설명은 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)을 수개의 표준블록(2")과 두개의 시종점블록(2'), 종방향 결속용 PC강재(3a) 및 긴장 정착구(4)로 구성한 예를 중심으로 설명하였으나, 이 밖에도 도 8 및 도 9의 (a)-(c)와 같이 상기 시종점블록(2')과 표준블록(2")으로 구분하여 제작하지 않고 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)에서 요구되는 블록 전체가 조립된 세그먼트 형상과 같은 세그먼트 단위로 일괄 타설하여 제작할 수 있으며, 이때 석재판석을 부착/정착하는 개념은 블록단위로 제작하는 경우와 동일하다.

이하에서 본 발명의 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량을 시공하는 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 석재판석 가공 준비단계로, 소정의 제원을 갖는 석재판석의 비노출면(내면)에는 탄소섬유쉬트/인장금속판 등의 인장보강재(7)를 부착하고, 요구되는 곳에 앵커볼트 또는 T볼트 및 앵커너트를 설치하고며, 노출면에는 요구표면 다듬이 된 가공판석을 준비한다.

둘째 블록단위(수개의 블록으로 구성)/세그먼트 단위(일체형 세그먼트로 구성) 단위의 콘크리트 타설을 위한 형틀 제작단계로, 시종점블록(2')과 표준블록(2")과 같이 블록단위로 세그먼트를 형성하는 경우는 블록의 요구 제원대로 형틀을 제작하고, 도 8 및 도 9의 (a)-(c)와 같이 길이가 긴 세그먼트 단위로 세그먼트를 형성하는 경우는 세그먼트 요구 제원대로 형틀을 제작한다.

셋째 철근보강 단계로, 시종점부에 설치되는 시종점블록(2')과 일반구간에 설치되는 표준블록(2")에서 각각 요구되는 철근을 배근하고, 긴장시 요구되는 곳에 적절한 보강철근의 배근을 실시하며, PC강재용 쉬수도관도 소정의 위치에 설치한다.

넷째 석재판석의 설치 단계로, 소정의 위치에 석재판석을 설치하고 부착/정착이 될 수 있도록 고정한다.

다섯째 콘크리트 타설 단계로, 요구 강도의 콘크리트를 타설한다.

여섯째 종방향 긴장력 도입 단계로, 시종점블록(2')과 표준블록(2")과 같이 블로단위로 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)를 형성하는 경우는 종방향 결속용 PC강재(3a)를 이용한 종방향 긴장력 도입이 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2) 형성과 요구 긴장력 도입이 동시에 이루어지는 것이며, 도 8 및 도 9의 (a)-(c)와 같이 길이가 긴 세그먼트 단위로 형성하는 경우는 일체형 콘크리트 세그먼트이므로 요구 긴장력만 도입된다.

일곱째 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)의 크레인에 의한 거치 단계로, 완성된 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)는 순차적으로 크레인에 의하여 기초콘크리트(1)들 사이의 소정 위치에 거치한다.

여덟째 횡방향 결속 단계로, 전체 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2)가 기초콘크리트(1)들 상면에 거치가 완료되면 횡방향 결속용 PC강재(3b)로 긴장하여 일체화시킨다.

아홉째 줄눈부 처리 및 청소 단계로, 상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트(2) 사이의 줄눈부 처리 및 마무리 청소를 실시한다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 기초콘크리트
1a : 세그먼트 걸림턱 1b : 콘크리트 받침돌기
2 : 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트
2' : 시종점블록 2'-1 : 거치부
2" : 표준블록
2a, 2e : C강재 통과공 2b : 전단키
2c : 전단키 홈 2d : 긴장 정착구 설치홈
20 : 콘크리트 블록
21 : 석재판석 21a : 앵커 설치홈
21b : T볼트 머리 걸림홈 21c : 관통공
3a : 종방향 결속용 PC강재 3b : 횡방향 결속용 PC강재
4 : 긴장 장착구 4a : 정착헤드
4b : 정착판 4c : 스파이럴 철근
5 : 탄성고무판형 교좌장치
6 : 철근 및 보강 철근
7 : 인장보강재
8a : J형 매립 앵커볼트
8b : T볼트 8c : J형 매립 앵커너트

Claims

내측 상면부에 세그먼트 걸림턱을 구비하고 일정거리를 갖는 교량 시종점부의 지면에 각각 타설되는 한 쌍의 기초콘크리트와;
소정형상으로 성형한 콘크리트 블록의 외부 노출면에 석재판석을 부착/장착한 수개의 표준블록이 종방향 결속용 PC강재에 의한 내적프리스트레스 도입에 의해 하나의 아치 형상을 이루는 형태를 갖고 서로 인접된 한 쌍의 기초콘크리트 상면 일측부에서 타측부로 순차적으로 거치된 후 소정형상으로 성형한 콘크리트 블록의 외부 노출면에 석재판석을 부착/장착한 형태를 갖고 양단부에 위치한 시종점블록의 외면이 기초콘크리트 상면에 타설되는 콘크리트 받침돌기에 의해 지지 및 고정되어 교량의 슬래브 기능을 수행하는 수개의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트와;
상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들의 양단부에 위치된 시종점블록의 거치부 저면과 기초콘크리트의 상면 사이에 설치되어 양자 사이에서 발생되는 충격 완화 및 수평변위의 흡수를 위한 탄성고무판형 교좌장치와;
상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들의 양단부에 위치된 시종점블록을 포함하여 이들 시종점블록 사이에 위치된 수개의 표준블록 중 어느 하나 이상의 표준블록에 각각 양측면을 관통하도록 형성된 PC강재 통과공에 삽입 설치되어 양단부에 고정되는 긴장 정착구들을 통해 각각의 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트들을 폭이 넓은 슬래브의 형태를 갖도록 횡방향으로 결속시켜 주는 수개의 횡방향 결속용 PC강재;로 구성하되,
상기 프리스트레스 프리캐스트 세그먼트는,
소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록을 성형하고, 두 시종점블록과 PC강재를 이용하여 아치형상으로 조립한 후 교량의 슬래브로 설치하였을 때 외부로 노출되는 콘크리트 블록의 각 면에는 소정 형상을 갖게 가공한 석재판석을 부착/정착하되, 서로 다른 표준블록 또는 시종점블록과 각각 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면의 중앙부에는 각각 서로 대향되게 전단키 및 전단키 홈을 일체로 구비시킨 수개의 표준블록과;
소정 형상을 갖는 형틀 내에 격자형상으로 배근한 철근 및 보강 철근을 설치하고, 콘크리트를 타설하여 전,후면을 관통하도록 PC강재 통과공이 형성되며, 전,후면 중 외측에 위치되는 어느 한 면에는 긴장 정착구 설치홈이 형성된 직육면체 형상의 콘크리트 블록을 성형하며, 저면 일측에는 기초콘크리트의 상면에 일정각도로 경사지게 거치된 상태에서 세그먼트 걸림턱에 걸려지도록 거치부를 돌출 성형하고, 서로 다른 시종점블록 또는 표준블록과 각각 면 접촉되므로 인해 외부로 노출되지 않는 면의 중앙부에는 각각 서로 대향되게 전단키 또는 전단키 홈을 일체로 구비시킨 두개의 시종점블록과;
상기한 수개의 표준블록 및 시종점블록에 각각 형성된 PC강재 통과공을 관통하는 형태로 삽입 설치되어 양 시종점블록은 물론 이들 시종점블록 사이에 위치된 수개의 표준블록에 내적프리스트레스의 도입이 가능하도록 하는 종방향 결속용 PC강재와;
내적프리스트레스가 가해진 종방향 결속용 PC강재의 양단부를 상기한 두 시종점블록의 외면에 정착해 주는 긴장 정착구;로 이루어진 것을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
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청구항 1에 있어서,
상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 부착/정착되는 석재판석의 내면에는 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 인장보강재를 부착 설치한 것을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 1에 있어서,
상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 부착/정착되는 석재판석은 2장을 이중으로 겹쳐 부착/장착한 것을 포함함을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 4에 있어서,
상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 2중으로 부착/장착되는 상기 두 석재판석 사이에도 외부에서 가해지는 충격 또는 윤하중으로 인한 휨 인장 강도 보강 및 국부파손을 방지하기 위하여 인장보강재를 부착 설치한 것을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
상기 인장보강재는 탄소섬유쉬트 또는 인장금속재를 포함하는 것을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 4에 있어서,
상기 표준블록 또는 시종점블록의 노출면에 부착/정착되는 석재판석은 콘크리트 블록을 성형하기에 앞서,
단면 또는 2중 접착 형태를 갖는 각각의 석재판석을 형틀 내의 원하는 면에 삽입 설치하고 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록에 일체로 부착 설치되도록 한 것을 포함함을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 1에 있어서,
상기 형틀 내에 단면을 갖는 각각의 석재판석을 삽입 설치하기에 앞서,
각각의 석재판석 내면에는 정해진 간격을 두고 앵커 설치홈을 천공하고, 각각의 앵커 설치홈에는 J형 매립 앵커볼트를 고정 설치한 후 형틀 내의 원하는 면에 설치하고, 각각의 J형 매립 앵커볼트를 철근 및 보강 철근에 결속시킨 다음 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록과 각각의 J형 매립 앵커볼트 및 석재판석이 일체화되게 한 것을 포함함을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 4에 있어서,
2중으로 부착되는 석재판석 중 내측에 위치되는 각각의 석재판석 상에 정해진 간격을 두고 T볼트 머리 걸림홈 및 관통공을 성형 및 천공하고, 상기 내측 석재판석의 관통공에 T볼트를 삽입한 후 석재판석의 내측으로 노출된 T볼트에 J형 매립 앵커너트를 나사 결합하며, 상기 내측 석재판석의 외측에 또 다른 석재판석을 일체로 부착하고, T볼트와 J형 매립 앵커너트가 일체로 구비된 2중 석재판석를 형틀 내의 원하는 면에 설치한 다음 각각의 J형 매립 앵커너트를 철근 및 보강 철근에 결속한 후 형틀 내에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록과 각각의 T볼트, J형 매립 앵커너트 및 2중 석재판석이 상호 일체화되게 한 것을 포함함을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.
청구항 1에 있어서,
상기 종방향 및 횡방향 결속용 PC강재의 단부에 결합되는 긴장 정착구는,
정착헤드와 정착판 및 스파이럴 철근을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 석재외장 콘크리트 아치형 슬래브 교량.