KR101203730B1 - 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법에 관한 것이며, 상세하게는 교각 단면을 여러 부분으로 구분함으로써 모듈러 교각 구조물의 종방향 길이를 길게 한 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물은 상호 간에 연계되어, 기둥형상을 이루도록 제공된 복수 개의 기둥모듈; 및 폐단면 구조를 이루도록, 복수 개의 기둥모듈을 상호 간에 연결하는 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에서, 모듈러 교각 구조물을 이용하여 교각을 시공하는 교각 시공방법은 a) 교각 기초를 형성하는 기초부재를 지하로 근입하는 단계; b) 기초부재에 복수 개의 기둥모듈을 연결하는 단계; c) 복수 개의 기둥모듈 사이에 외측패널과 내측패널이 설치되는 단계; d) 외측패널과 내측패널 사이에 형성된 공간으로 보강용 철근망이 설치되는 단계; e) 공간으로 충전물을 타설하는 단계; 및 f) 충전물이 양생되어, 일체형의 모듈러 교각 구조물이 형성되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법{MODULAR PIER STRUCTURE AND CONSTRUCTING METHOD THEREOF}

본 발명은 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법에 관한 것이며, 상세하게는 교각 단면을 여러 부분으로 구분함으로써 모듈러 교각 구조물의 종방향 길이를 길게 한 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법에 관한 것이다.

교각은 교량에서 거더, 바닥판, 활하중등을 지지하면서 그 하중을 지반으로 전달하는 구조부재로 상기 하중에 의한 수직하중과 지진, 풍하중 등에 의한 수평하중에 저항하도록 설계가 되는 구조물이다.

교각은 바닥판이나 거더와 비교하여 교량 공사비 측면에 있어서 상대적으로 적은 비중을 차지하지만 공사기간 측면에서는 거더나 바닥판과 비교하여 큰 비중을 차지한다.

특히, 최근들어 거더와 바닥판이 프리캐스트화되면서 교각의 공사기간의 전체 공사기간에 큰 영향을 미치고 있다.

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

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

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

이를 위해 현장에서는 지형 바닥으로부터 기초 터파기를 포함하는 기초부 시공을 수행한 이후에 교각을 단위 구조물 즉, 프리캐스트 유닛으로 제작하여 조립하는 방식을 취하여 교각을 시공하도록 한 바 있다.

지금까지 개발된 프리캐스트 교각의 경우 교각을 길이방향으로 세그먼트화하여 잘려진 교각 블록을 종방향으로 쌓아올리고 이를 강봉 또는 강연선 등을 이용하여 연결함으로써 구조체를 완성하도록 하고 있다.

이러한 구조의 경우 우선 기초를 형성하고, 지면근처까지 연결되어 형성되는 프리캐스트 교각 세그먼트를 연결할 수 있는 구조 위에 상기 프리캐스트 세그먼트를 쌓아올려 연결하는 방식이기 때문에, 지진이나 풍하중에 의해 발생되는 수평하중에 의해 가장 크게 휨이 발생하는 위치에 프리캐스트 세그먼트의 연결구조를 갖게된다.

또한, 교각과 같은 기둥부재의 경우 압축과 휨을 동시에 받는 구조인데 프리캐스트 세그먼트들을 서로 연결하기위해 초기에 강봉 또는 강연선으로 긴장을 할 경우 교각의 휨성능 또는 내진성능 저하를 유발하게 된다.

아울러, 직경 2모듈러 교각 구조물 내지 3모듈러 교각 구조물에 달하는 교각의 프리캐스트 세그먼트는 단위 운반무게의 제약 때문에 2모듈러 교각 구조물 내지 3모듈러 교각 구조물 정도의 길이 이내로 세그먼트가 형성되어야 한다.

따라서, 높이 10모듈러 교각 구조물의 프리캐스트 교각을 형성하기 위해 4개 내지 5개의 세그먼트가 요구되는 등 많은 연결부 형성을 피할수 없게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 교각 기둥의 단면을 여러 조각으로 나눔으로써, 종방향으로 적층되어 교각 기둥을 이루는 모듈러 교각 구조물의 단위길이를 길게 할 수 있는 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 모듈러 교각 구조물의 단위길이를 길게 함으로써, 교각 기둥의 종방향 이음의 수를 줄일 수 있는 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명은 모듈러 교각 구조물의 단위길이를 길게 함으로써, 교각의 시공속도를 향상시킬 수 있는 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 모듈러 교각 구조물은 상호 간에 연계되어, 기둥형상을 이루도록 제공된 복수 개의 기둥모듈; 및 복수 개의 기둥모듈을 상호 간에 연결하는 연결부를 포함하여, 복수 개의 기둥모듈과 연결부가 전체적으로 폐단면 구조를 이루도록 연결되며, 상기 기둥모듈은, L자형으로 절곡된 외관부를 가지는 형강부재; 및 소정의 단면적을 가지며, 상기 외관부의 내측면과 접촉하여 상기 형강부재와 결합되도록 제공된 고정블럭;을 포함하여 구성되는 모듈러 교각 구조물을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 연결부는 모듈러 교각 구조물의 외면을 이루도록, 복수 개의 기둥모듈 중 상호 간에 인접하게 위치된 어느 두개의 기둥모듈을 연결하도록 제공된 외측패널; 외측패널과 이격되어 모듈러 교각 구조물의 내면을 이루도록, 복수 개의 기둥모듈 중 상호 간에 인접하게 위치된 어느 두개의 기둥모듈을 연결하도록 제공된 내측패널; 및 외측패널과 내측패널 사이에 형성된 공간으로 충전물이 타설되어 형성된 연결블럭을 포함하는 것이 바람직하다.

삭제

본 발명의 일 실시예에서, 형강부재는 외관부의 일단부가 절곡된 부분의 내측 방향으로 절곡되어 형성되어, 고정블럭을 구속할 수 있도록 제공된 제 1 절곡부; 및 외관부의 타단부가 절곡된 부분의 내측 방향으로 절곡되어 형성되어, 고정블럭을 구속할 수 있도록 제공된 제 2 절곡부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 형강부재는 외관부의 외측에서, 외관부의 일면으로부터 돌출되어 형성되어, 연결부가 거치될 수 있도록 제공된 제 1 돌출부; 및 외관부의 외측에서, 외관부의 다른 일면으로부터 돌출되어 형성되어, 연결부가 거치될 수 있도록 제공된 제 2 돌출부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 돌출부는 디귿자(ㄷ)형 단면을 가지며, 외관부와 일체로 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 외관부의 외측에는, 연결부의 충전물과 형강부재의 합성거동을 위한 전단연결용 돌출부가 돌출되어 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 전단연결용 돌출부에는 충전물이 메꿔져 형강부재의 저항 강도를 증가시키는 하나 이상의 개구가 형성된 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 모듈러 교각 구조물을 이용하여 교각을 시공하는 교각 시공방법은 a) 교각 기초를 형성하는 기초부재가 지하로 근입되는 단계; b) 기초부재에 복수 개의 단위형강부재가 설치되는 단계; c) 복수 개의 단위형강부재에 고정블럭이 고정되는 단계; d) 복수 개의 기둥모듈 사이에 외측패널과 내측패널이 설치되는 단계; e) 외측패널과 내측패널 사이에 형성된 공간으로 충전물이 타설되는 단계; 및 f) 충전물이 양생되어, 일체형의 모듈러 교각 구조물이 형성되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법은 g) 모듈러 교각 구조물의 상부에 복수 개의 기둥모듈이 종방향으로 연결되는 단계; 및 h) g 단계 후, c 단계 내지 f 단계가 순차적으로 진행되는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 외측패널과 내측패널 사이에 형성된 공간에는 보강용 철근망이 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물은 교각 기둥의 단면을 여러 조각으로 나눔으로써, 모듈러 교각 구조물의 종방향 단위길이를 길게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물은 모듈러 교각 구조물의 단위길이를 길게 함으로써, 교각 기둥의 종방향 이음의 수를 줄일 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법은 모듈러 교각 구조물의 단위길이를 길게 함으로써, 교각의 시공속도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법은 모듈러 교각 구조물을 기초부재에 고정하고, 이후 복수 개의 모듈러 교각 구조물을 종방향으로 순차적으로 연결하여 교각 기둥을 형성함으로써, 교각기둥에서 최대 휨모멘트가 발생하는 부분에서의 성능저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법은 현장타설을 통해 복수 개의 기둥모듈을 횡방향으로 연결함으로써 복수 개의 기둥모듈과 연결부가 일체로 거동될 수 있고, 이때 연결부로서 영구 거푸집형 콘크리트 패널을 사용함으로써 거푸집 설치를 위한 추가 작업이 요구되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A-A'에 따른 모듈러 교각 구조물의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예예 따른 형상부재의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형강부재의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서, 모듈러 교각 구조물을 이용한 교각 시공방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물 및 교각 시공방법을 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 모듈러 교각 구조물에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따른 모듈러 교각 구조물의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예예 따른 형상부재의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형강부재의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물(100)은 교각 기둥을 이루는 단위 세그먼트로서, 복수 개의 모듈러 교각 구조물(100)이 종방향으로 적층되어 교각 기둥을 이룬다.

여기서, 교각은 교량에서 거더, 바닥판, 활하중등을 지지하면서 그 하중을 지반으로 전달하는 구조물로서 하중에 의한 수직하중과 지진, 풍하중 등에 의한 수평하중에 저항하도록 설계가 되는 구조물이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물(100)은 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)과 연결부로 이루어진 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물(100)은 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)이 연결부에 의해 상호 간에 연결되어 폐단면 구조를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 모듈러 교각 구조물(100)이 사각기둥 형강을 가지는 경우에 대해 설명하기로 한다.

이에, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 이하에서 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)을 제 1 기둥모듈(110), 제 2 기둥모듈(120), 제 3 기둥모듈(130) 및 제 4 기둥모듈(140)로 구별하여 지칭하기로 한다.

다만, 본 발명의 일 실시에예서, 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)의 개수는 본 발명의 일 실시예에 의해 4개로 한정되는 것은 아니다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)은 상호 간에 형상 및 구성이 동일하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 기둥모듈(110)과 제 2 기둥모듈(120)을 연결하는 연결부를 '제 1 연결부(150)'라 지칭하고, 제 2 기둥모듈(120)과 제 3 기둥모듈(130)을 연결하는 연결부를 '제 2 연결부(160)'라 지칭하고, 제 3 기둥모듈(130)과 제 4 기둥모듈(140)을 연결하는 연결부를 '제 3 연결부(170)'라 지칭하며, 제 4 기둥모듈(140)과 제 1 기둥모듈(110)을 연결하는 연결부를 '제 4 연결부(180)'라 지칭한다.

본 발명의 일 실시예에서, 연결부는 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140) 중 인접하게 위치된 두개의 기둥모듈을 연결하는 것이다.

예컨대, 제 1 연결부(150)는 제 1 기둥모듈(110)과 제 2 기둥모듈(120)을 연결하고, 제 2 연결부(160)는 제 2 기둥모듈(120)과 제 3 기둥모듈(130)을 연결하고, 제 3 연결부(170)는 제 3 기둥모듈(130)과 제 4 기둥모듈(140)을 연결하고, 제 4 연결부(180)는 제 4 기둥모듈(140)과 제 1 기둥모듈(110)을 연결하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 연결부(150, 160, 170, 180)는 외측패널(151, 161, 171, 181), 내측패널(152, 162, 172, 182) 및 연결블럭(153, 163, 173, 183)을 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 내지 제 4 연결부(150, 160, 170, 180)는 동일한 형상 및 구성을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 외측패널(151, 161, 171, 181)은 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140) 중 상호 간에 인접하게 위치된 어느 두개의 기둥모듈을 연결하여, 모듈러 교각 구조물(100)의 외면을 이루는 부재이다. 본 발명의 일 실시예에서, 외측패널(151, 161, 171, 181)은 콘크리트 패널인 것이 바람직하다.

예컨대, 제 1 연결부(150)의 외측패널(151)은 상호 간에 인접하게 위치된 제 1 기둥모듈(110)과 제 2 기둥모듈(120)을 연결하여, 모듈러 교각 구조물(100)의 외면 중 어느 한 일면을 이룬다.

본 발명의 일 실시예에서, 내측패널(152, 162, 172, 182)은 외측패널(151, 161, 171, 181)과 이격되어 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140) 중 상호 간에 인접하게 위치된 어느 두개의 기둥모듈을 연결하여, 모듈러 교각 구조물(100)의 내면을 이루는 부재이다. 본 발명의 일 실시예에서, 내측패널(152, 162, 172, 182)은 콘크리트 패널인 것이 바람직하다.

예컨대, 제 1 연결부(150)의 내측패널(152)은 상호 간에 인접하게 위치된 제 1 기둥모듈(110)과 제 2 기둥모듈(120)을 연결하여, 모듈러 교각 구조물(100)의 내면 중 어느 한 일면을 이룬다.

본 발명의 일 실시예에서, 연결블럭(153, 163, 173, 183)은 서로 인접한 두개의 기둥모듈에 연결된 외측패널(151, 161, 171, 181)과 내측패널(152, 162, 172, 182) 사이에 형성된 공간으로 충전물이 타설되고, 이후 경화되어 형성된 것이다.

본 발명의 일 실시예에서는 충전물로서 콘크리트가 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 모듈러 교각 구조물(100)의 내화성 및 강도를 향상시킬 수 있는 물질이라면 다양한 물질이 사용될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)인 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)은 상호 간에 연계되어, 기둥형상을 이루도록 제공된 것이다.

제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)은 상호 간에 소정의 간격으로 이격되어 배열되는 것이 바람직하다. 여기서, 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)은 연결부에 의해 상호 간에 연계되는 것이 바람직하다.

그리고, 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)은 교각 기둥 단면적을 이루도록 소정의 단면적을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물(100)은 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)을 통해 교각 기둥의 단면을 여러 개의 부분으로 구분함으로써, 모듈러 교각 구조물(100)의 단위길이를 길게 할 수 있다.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여, 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)의 형상에 대해 설명하기로 한다.

다만, 본 발명의 일 실시예에서는 동일한 구성 및 형상을 가진 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)에 대한 반복적인 설명을 피하기 위하여, 제 1 기둥모듈(110)에 대해서만 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 기둥모듈(110)은 고정블럭(111)과 형강부재(113)로 이루어진 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서, 고정블럭(111)은 교각 기둥의 단면적의 일부를 이루도록 소정의 단면적을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 고정블럭(111)은 형강부재(113)의 내화성과 강도를 향상시킬 수 있는 콘크리트로 이루어진 것이 바람직하다.

그리고, 고정블럭(111)의 내부에는 강연선 또는 강봉이 통과될 수 있는 덕트(112)가 구비된 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서, 고정블럭(111)은 강연선 또는 강봉(미도시)에 의해 종방향으로 적층될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 형강부재(113)는 모듈러 교각 구조물(100)의 기본 골조를 이루는 부재로서, 고정블럭(111)과 연결블럭(153, 163, 173, 183)을 연결한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 형강부재(113)는 콘크리트 재질로 이루어진 고정블럭(111)과 연결블럭(153, 163, 173, 183)과 합성거동되도록 강철재질로 이루어진 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 형강부재(113)는 외관부(114), 제 1 절곡부(115), 제 2 절곡부(116), 제 1 돌출부(117), 제 2 돌출부(118), 전단연결용 돌출부(119)가 일체로 형성된 것이 바람직하다.

형강부재(113)의 외관부(114)는 L자형으로 절곡된 단면을 가진 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 외관부(114)에는, 외관부(114)의 내측, 예컨대 절곡된 부분으로 콘크리트가 타설되어 형성된 고정블럭(111)이 합성된다.

이때, 고정블럭(111)은 형강부재(113)의 외관부의 가로 길이와 외관부의 세로길이로 이루어진 소정의 단면적을 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 이때, 고정블럭(111)의 두 개의 측면은 외관부(114)의 내측면에 접촉된다.

한편, 제 1 절곡부(115)는 외관부(114)의 일단부가 절곡된 부분의 내측 방향으로 절곡되어 형성된 것이다. 그리고, 제 2 절곡부(116)는 외관부(114)의 타단부가 절곡된 부분의 내측 방향으로 절곡되어 형성된 것이다.

일예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 형강부재(113)는 제 1 및 제 2 절곡부(116)에 의해

형 단면을 가진다. 이에, 형강부재(113)는 제 1 절곡부(115)와 제 2 절곡부(116)를 통해 외관부(114)의 내측면과 접촉된 고정블럭(111)을 구속하여, 고정블럭(111)이 형강부재(113)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 돌출부(117)는 외관부(114)의 외측에서, 외관부(114)의 일면으로부터 돌출되어 형성된다. 제 1 돌출부(117)는 디귿자(ㄷ)형 단면을 가지며, 외관부(114)와 일체로 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 돌출부(118)는 외관부(114)의 외측에서, 외관부(114)의 다른 일면으로부터 돌출되어 형성된다. 제 2 돌출부(118)는 디귿자(ㄷ)형 단면을 가지며, 외관부(114)와 일체로 형성된 것이 바람직하다.

일예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 형강부재(113)는 제 1 및 제 2 돌출부(118)에 의해

형 단면을 가진다. 또한, 형강부재(113)는 제 1 및 제 2 돌출부(118)와 더불어 상기와 같은 형상을 가진 제 1 및 제 2 절곡부(116)가 더 구비된 경우에는

형 단면을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 기둥모듈(110)의 제 1 돌출부(117)에는 제 1 연결부(150)가 거치되는 것이 바람직하며, 제 1 기둥모듈(110)의 제 2 돌출부(118)에는 제 4 연결부(180)가 거치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 돌출부(118)에는 연결부의 충전물과 형강부재(113)의 합성거동을 위한 전단연결용 돌출부(119)가 형성된 것이 바람직하다. 이때, 형강부재(113)는 전단연결용 돌출부(119)로 인해

형 단면을 가지는 것이 바람직하다.

아울러, 전단연결용 돌출부(119)에는 하나 이상의 개구(119a)가 형성된다. 하나 이상의 개구(119a)로는 연결블럭(153, 163, 173, 183)을 형성하는 충전물이 메꿔져, 외측패널(151, 161, 171, 181)과 내측패널(152, 162, 172, 182) 사이에 형성된 공간으로 충전된 충전물과 형강부재(113) 간의 결합력을 증대시킬 수 있다. 또한, 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 교각 구조물(100)은 연결블록과 형강부재(113)의 접촉면에서의 면내 전단 저항이 증대된다.

이하에서는, 도 5를 참조하여 모듈러 교각 구조물(100)을 이용하여 교각을 시공하는 교각 시공방법에 대해 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에서, 모듈러 교각 구조물(100)을 이용한 교각 시공방법을 도시한 흐름도이다.

우선, 지반을 굴착하여 굴착공간으로 교각 기초를 형성하는 기초부재(10)를 지하로 근입한다.

이어서, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 기초부재(10)에 제 1 내지 제 4 기둥모듈(110, 120, 130, 140)을 고정한다.

그리고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 기둥모듈(110)과 제 2 기둥모듈(120) 사이에 제 1 연결부(150)의 외측패널(151)과 제 1 연결부(150)의 내측패널(152)을 설치한다.

그리고, 제 1 연결부(150)의 외측패널(151)과 제 1 연결부(150)의 내측패널(152) 사이에 형성된 공간으로 보강용 철근망(미도시)을 설치한다. 이후, 상기 공간으로 충전물이 타설되어 제 1 연결부(150)의 연결블럭(153)이 형성된다. 이에 의해, 모듈러 교각 구조물(100)의 제 1 면이 형성된다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 기둥모듈(120)과 제 3 기둥모듈(130) 사이에 제 2 연결부(160)의 외측패널(161)과 내측패널(162)을 설치한다.

그리고, 제 2 연결부(160)의 외측패널(161)과 제 2 연결부(160)의 내측패널(162) 사이에 형성된 공간으로 보강용 철근망(미도시)을 설치한다. 이후, 상기 공간으로 충전물이 타설되어 제 2 연결부(160)의 연결블럭(163)이 형성된다. 이에 의해, 모듈러 교각 구조물(100)의 제 2 면이 형성된다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 3 기둥모듈(130)과 제 4 기둥모듈(140) 사이에 제 3 연결부(170)의 외측패널(171)과 내측패널(172)을 설치한다.

그리고, 제 3 연결부(170)의 외측패널(171)과 제 3 연결부(170)의 내측패널(172) 사이에 형성된 공간으로 보강용 철근망(미도시)을 설치한다. 이후, 상기 공간으로 충전물이 타설되어 제 3 연결부(170)의 연결블럭(173)이 형성된다. 이에 의해, 모듈러 교각 구조물(100)의 제 3 면이 형성된다.

도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 4 기둥모듈(140)과 제 1 기둥모듈(110) 사이에 제 4 연결부(180)의 외측패널(181)과 내측패널(152, 162, 172, 182)을 설치한다.

그리고, 제 4 연결부(180)의 외측패널(181)과 제 4 연결부(180)의 내측패널(182) 사이에 형성된 공간으로 보강용 철근망(미도시)을 설치한다. 이후, 상기 공간으로 충전물이 타설되어 제 4 연결부(180)의 연결블럭(183)이 형성된다.

이에 의해, 모듈러 교각 구조물(100)의 제 4 면이 형성되어, 폐단면 구조를 가진 하나의 모듈러 교각 구조물(100)을 형성한다.

다음으로, 도 5의 (c) 및 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 모듈러 교각 구조물(100)의 종방향으로, 기초부재(10)에 연결된 하부 모듈러 교각 구조물(100)의 상부에, 상부 모듈러 교각 구조물(200)이 위치된다.

이때, 상부 모듈러 교각 구조물(200)의 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)은 하부 모듈러 교각 구조물(100)의 복수 개의 기둥모듈(110, 120, 130, 140)의 덕트에 설치된 강연선 또는 강봉(미도시)에 의해 상호 간에 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법은 모듈러 교각 구조물(100)을 기초부재(10)에 고정하고, 이후 복수 개의 모듈러 교각 구조물(100)을 종방향으로 순차적으로 연결하여 교각 기둥을 형성함으로써, 교각기둥에서 최대 휨모멘트가 발생하는 부분에서의 성능저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 교각 시공방법은 콘크리트를 사용하는 현장타설을 통해 복수 개의 기둥모듈을 횡방향으로 연결함으로써 복수 개의 기둥모듈과 연결부가 일체로 거동될 수 있고, 이때 연결부로서 영구 거푸집형 콘크리트 패널을 사용함으로써 거푸집 설치를 위한 추가 작업이 요구되지 않는다.

위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.

100: 모듈러 교각 구조물
110, 120, 130, 140: 복수 개의 기둥모듈
150, 160, 170, 180: 연결부

Claims (11)

1. 상호 간에 연계되어, 기둥형상을 이루도록 제공된 복수 개의 기둥모듈; 및
   상기 복수 개의 기둥모듈을 상호 간에 연결하는 연결부;
   를 포함하여, 상기 복수 개의 기둥모듈과 상기 연결부가 전체적으로 폐단면 구조를 이루도록 연결되며,
   상기 기둥모듈은,
   L자형으로 절곡된 외관부를 가지는 형강부재; 및
   소정의 단면적을 가지며, 상기 외관부의 내측면과 접촉하여 상기 형강부재와 결합되도록 제공된 고정블럭;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부는
   상기 모듈러 교각 구조물의 외면을 이루도록, 상기 복수 개의 기둥모듈 중 상호 간에 인접하게 위치된 어느 두개의 기둥모듈을 연결하도록 제공된 외측패널;
   상기 외측패널과 이격되어 상기 모듈러 교각 구조물의 내면을 이루도록, 상기 복수 개의 기둥모듈 중 상호 간에 인접하게 위치된 어느 두개의 기둥모듈을 연결하도록 제공된 내측패널; 및
   상기 외측패널과 상기 내측패널 사이에 형성된 공간으로 충전물이 타설되어 형성된 연결블럭;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 형강부재는
   상기 외관부의 일단부가 절곡된 부분의 내측 방향으로 절곡되어 형성되어, 상기 고정블럭을 구속할 수 있도록 제공된 제 1 절곡부; 및
   상기 외관부의 타단부가 절곡된 부분의 내측 방향으로 절곡되어 형성되어, 상기 고정블럭을 구속할 수 있도록 제공된 제 2 절곡부;
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 형강부재는
   상기 외관부의 외측에서, 상기 외관부의 일면으로부터 돌출되어 형성되어, 상기 연결부가 거치될 수 있도록 제공된 제 1 돌출부; 및
   상기 외관부의 외측에서, 상기 외관부의 다른 일면으로부터 돌출되어 형성되어, 상기 연결부가 거치될 수 있도록 제공된 제 2 돌출부;
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 돌출부는 디귿자(ㄷ)형 단면을 가지며, 상기 외관부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 외관부의 외측에는, 상기 연결부의 충전물과 상기 형강부재의 합성거동을 위한 전단연결용 돌출부가 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 전단연결용 돌출부에는 상기 충전물이 메꿔져 상기 형강부재의 저항 강도를 증가시키는 하나 이상의 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 모듈러 교각 구조물.
   
9. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 모듈러 교각 구조물을 이용하여 교각을 시공하는 교각 시공방법에 있어서,
   a) 교각 기초를 형성하는 기초부재가 지하로 근입되는 단계;
   b) 상기 기초부재에 상기 복수 개의 단위형강부재가 설치되는 단계;
   c) 상기 복수 개의 단위형강부재에 고정블럭이 고정되는 단계;
   d) 상기 복수 개의 기둥모듈 사이에 외측패널과 내측패널이 설치되는 단계;
   e) 상기 외측패널과 내측패널 사이에 형성된 공간으로 충전물이 타설되는 단계; 및
   f) 상기 충전물이 양생되어, 일체형의 모듈러 교각 구조물이 형성되는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 교각 시공방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    g) 상기 모듈러 교각 구조물의 상부에 상기 복수 개의 기둥모듈이 종방향으로 연결되는 단계; 및
    h) 상기 g 단계 후, 상기 c 단계 내지 f 단계가 순차적으로 진행되는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교각 시공방법.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 외측패널과 내측패널 사이에 형성된 공간에는 보강용 철근망이 설치되는 것을 특징으로 하는 교각 시공방법.

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