KR101223667B1 - 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 및 이 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 및 시공 공법에 관한 것으로, 산과 산 사이의 골짜기나 구릉지 지역에 고공으로 설치되어 농업 용수를 공급할 수 있도록 하고, 공장에서 제작되어 현장으로 운반된 프리캐스트 콘크리트 패널을 파일에 간단하게 설치함으로써 시공되도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로는, 골짜기 지대의 지면을 따라 서로 이격되며 지중에 파일링되는 다수의 파일과; 상기 파일의 두부에 올려져 결합되며 연쇄적으로 연결되어 관개용수로 상부를 형성하는 다수의 프리캐스트 콘크리트 패널과; 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널을 합성 및 보강하는 전단보강재를 포함하고, 상기 콘크리트 패널은, 평평한 노면부와 좌우 격벽을 갖는 패널 본체, 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부, 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부, 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워져 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 채움재를 포함하며, 상기 전단보강재는, 통 형상의 본체, 상기 본체의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 형성된 다수의 내측 수직바, 상기 본체의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 형성된 다수의 외측 수직바로 이루어져, 상기 콘크리트 패널의 캡부 내부에 삽입되어 상기 채움재에 의해 상기 파일의 두부로 돌출된 철근과 함께 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 및 이 시공방법{Irrigation Channel Using Pre-Cast Concrete Panel And Constructing Method Thereof}

본 발명은 관개용수로에 관한 것으로, 상세하게는 가뭄을 대비하여 관개용수를 공급하고자 산과 산 사이의 골짜기에 담수된 저수지에서 물을 이송하여 농수로에 공급하고자 산 사이의 골짜기나 구릉지에 고공으로 연결 설치되는 관개용수로를 제공하는 바, 공장에서 제작되어 현장에 운반된 프리캐스트 콘크리트 패널을 파일에 신속 간단하게 설치함으로써 담수된 저수지 물을 고공으로 연결하여 농수로에 제공하게 되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 및 이 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 수로 또는 수로관은 용도와 사용처에 따라, 농업용수의 공급수로와, 공장, 운동장, 산마루 축구장, 공업용수 배수로 등 다양하게 사용되고 있다.

특히, 산지나 고지대의 수원지에서 물을 저지대로 공급하기 위해서는 고공으로 연결된 산악 지역 공급수로가 설치되며, 이들은 불규칙한 표면의 산지에서 일정 구배를 갖게 설치되는 이유로 인하여, 고소 작업이 필수적이다. 이런 종래의 산지 농수 공급수로의 경우, 물과 자체 중량 하중을 견디기 위해서 철근 보강재가 들어가는 콘크리트 거푸집에 타설하여 길이 방향으로 연장시키는 일반적인 콘크리트 공법에 의해 제작 및 설치된다.

수원지가 산악지대나 고지대에 위치해 있는 경우, 물이 흘러 내려올 수 있도록 불규칙한 산지의 지면에 일정 간격으로 콘크리트 기초를 설치하고, 여기에 각각의 콘트리트 지지보를 수직하게 세우며, 이후 도시되어 있지는 않지만, 고소 작업용 조립식 작업대, 비계 내지 콘크리트 지지부에 거푸집을 설치한 후, 철근이 내설된 바닥 슬래브와 외벽을 콘크리트로 타설하여 일정 길이의 수로본체를 제작한다. 이런 공정을 계속하여 반복하는 동안 수로본체가 길이방향으로 연장되게 되어서, 일정 길이의 공급수로가 완성되며, 이런 공급수로는 수원지의 물을 논, 밭이나 주위 관개수로에 물을 공급할 수 있게 된다.

그러나, 거푸집과 철근 콘크리트를 이용한 종래의 콘크리트 공급수로에서는 지면이 침몰되어 기초가 흔들리게 되면, 수로본체에 변형 내지 파손이 일어날 수 있고, 이에 따른 물의 누수로 인하여 원활한 물 공급을 제대로 수행하지 못하며, 또한 파손된 부위만을 교체하는 것이 불가능하거나 매우 어렵고, 오랜 시간 사용시 수로본체에 금이 가는 등의 제품상의 문제점이 있었다.

한편, 요즘에는 플라스틱을 이용한 조립식 배수로 등이 제품으로 시판되어 있다. 제품명을 예로 들자면, PCF 수로관, P&C 수로관, PE 토압식 수로관 등이 개시된 바 있다.

물론, 이런 제품들은 종래의 콘크리트 타설식에 비해 공기 단축을 통한 경제성이 있거나, 중량이 상대적으로 가벼워서 시공성이 좋을 수 있겠지만, 기존의 거푸집을 필요로 하지 않고 콘크리트 타설용 수로관 등의 제품 단점을 완전 개선하여 대체할 수 있다 하더라도, 여전히 지면에 설치되기 때문에, 지반 공사가 필수적이며 산악 지역에 설치 불가능한 단점이 있다.

또한, 등록실용 제20-0433062호에서는 볼트 조립식 프리캐스트 콘크리트 수로관을 개시한바 있고, 상기 기술이 수로관 이음부의 견고함과 수밀성 증진을 이루고 있으나, 여전히 지면에 설치되기 때문에, 상기 문제점인 지반 공사를 부가적으로 수행해야만 하고 산악 지역 특성에는 적합하지 않다.

또한, 등록특허 제10-0472599호에서는 산지 농수 공급수로를 제시한바 있고, 상기 기술은 산악 고지대에서 저지대로 농업 용수를 공급시킬 수 있는 효과와, 시공잡업의 용이함 및 반영구적 사용가능한 효과를 특징으로 하고 있으나, 장기간 방치시, 수로본체에 부분 하자가 발생하는데 이때 일부 하자가 발생한 부위를 교체함이 어렵다.

이유인즉, 수로본체가 상부받침대와 용접으로 결합되어 수로본체를 상부받침대로부터 분리하기에는 현실적으로 어려운데 이는 산악지대에서 고공으로 설치되어 있기 때문이다. 따라서 수로본체의 일부 부위 하자 발생시 수로본체와 상부받침대 전체를 지지체로부터 분리하여 교체를 이루게 됨으로써 자재 비용이 많이 들고, 지지체가 상부받침대의 중공고정단과 결합됨에 있어 스터드볼트의 체결로만 결합을 이루고 있어 수로본체와 상부받침대 모두를 지지하고 있는 지지체의 결합력이 취약한 문제점이 있다.

또한, 등록특허 10-0956450은 수로교를 제공함에 있어 주수로관의 제1수로관과 제2수로관을 긴장하여 결속시 수로관의 바닥부에 형성된 하부강선배치홀로 하부강선이 삽입되어 수로관 바닥부를 긴밀히 긴장하며 결속하고, 수로관 측벽부에 형성된 상부강선배치홀로 상부강선이 삽입되어 수로관 측벽부를 긴밀히 긴장하며 결속되지만, 수로관 측벽부의 긴장력을 높이기 위해서는 하나의 상부강선으로는 긴장력 제고가 무리이기 때문에 여러개의 상부강선이 요구되어 시공비가 많이 드는 단점을 갖는다.

아울러, 등록특허 10-0697331은 수로교를 제공함에 있어 수로관과, 상기 수로관을 거치하는 수로관 설치대와, 상기 수로관 설치대를 지지하는 상부지지대와 하부지지대가 마련되고, 상기 상부지지대와 하부지지대가 견고히 지지결합되도록 상부지지대 저부에는 상측부가 돌출되며, 상기 하부지지대 상면부에는 하측부가 돌출되고, 상기 상측부와 하측부가 서로 견고한 지지를 이루기 위하여 상측부 저면부와 하측부 상면부가 서로 물림 구조를 갖도록 돌출부와 절곡부를 이루는 구조로 구성되어 수로교를 제공할 수 있으나, 수로교를 구현함에 있어 상기와 같이 요구되는 구조물들이 많고 견고한 지지를 위하여 돌출부와 절곡부의 형성도 이루어야 하기 때문에 실질적으로 시공하기에는 제작비용이 많이 들어 수지타산이 맞지 않는 문제점을 갖는다.

등록실용 제20-0433062호 등록특허 제10-0472599호 등록특허 제10-0697331호 등록특허 제10-0956450호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 산과 산 사이의 골짜기 및 구릉지 지역에서 저수지에 담수된 물을 고공으로 이동토록 하여 관개 용수로로 공급하고자 함이 목적이다.

또한, 저수지에 담수된 물을 관개용수로 공급함에 있어 용수로교를 고공으로 신속하고도 간단히 연결 설치하여 관개 용수로를 제공하고자 함이 목적이다.

또한, 골짜기 지역 특성상, 설치 폭이 좁거나 넓을 경우에 대비하여 설치의 선택을 이루고자 함에 목적이 있고, 관개 용수 공급시 수밀성을 제고함에 목적이 있다.

또한, 장기간 설치된 상태로 관개 용수를 제공하다 보면 관개용수로에 부분 파손 등의 하자나 흠이 발생하게 되는데 이때 문제가 되는 일부 관개용수로를 철거하여 회수하고 새로운 관개용수로로 교체가 가능함을 목적으로 한다.

아울러, 골짜기 지형에 맞도록 프리캐스트 콘크리트 패널과 파일의 결합력을 증진시켜 강성을 얻고자 함에 목적이 있다.

관개용수로의 교체시 교체의 용이함을 제공함에 따라 유지 보수 및 관리가 용이하고, 심플한 구조를 갖게 되어 제작 비용 또한 절감하고자 함을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로는, 농업 용수를 공급하기 위하여 골짜기 지형 지면에서 서로 이격되며 지중에 파일링되는 다수의 파일과; 상기 파일의 두부에 올려져 결합되며 연쇄적으로 연결되어 농업 용수를 이송하여 공급하는 다수의 프리캐스트 콘크리트 패널과; 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널을 합성 및 보강하는 전단보강재와; 상기 파일 매설시 파일의 하중을 고루 분산시켜 전도를 방지하고 수평력을 유지하여 지반 침하를 방지하는 팽이말뚝과; 팽이말뚝과 함께 연속되어 매설되는 파일이 두 개 이상일 경우 상기 팽이말뚝들을 삽입한 채 지반에 매설되어 파일의 전도 방지 및 지반 침하 방지를 더욱 보강하는 보강판과; 두 콘크리트 패널의 각 캡부에 삽입된 두 파일의 간격유지를 위하여 두 콘크리트 패널의 상기 각 캡부를 받치는 받침링, 상기 받침링과 일체되어 파일을 포설한 채 볼트체결되는 홀딩부 좌우로 마련된 간격유지바를 체결하는 체결봉, 상기 체결봉에 체결고정되어 두 파일의 간격유지를 이루게 하는 간격유지바로 이루어진 간격유지캡을 포함하고,

상기 콘크리트 패널은, 평평한 노면부와 좌우 격벽을 갖는 패널 본체, 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부, 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부, 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워져 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 채움재, 상기 주입구와 신축이음부와 긴장재 정착부에 주입되어 콘크리트 패널의 패널 본체에 수밀성을 제공하는 벤트나이트 또는 개스킷을 포함하며,

상기 전단보강재는, 통 형상의 본체, 상기 본체의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 형성된 다수의 내측 수직바, 상기 본체의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 형성된 다수의 외측 수직바로 이루어져, 상기 콘크리트 패널의 캡부 내부에 삽입되어 상기 채움재에 의해 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 콘크리트 패널의 패널 본체의 저부에 삽입 및 패널 본체의 양측벽에 삽입 정착되어 다수의 콘크리트 패널들을 긴밀하게 결속하는 하부긴장재와 상부긴장재를 포함하되, 상기 상부긴장재는 패널 본체의 양측벽 내부에서 상방향으로 만곡을 이루며 결속되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트 패널의 패널 본체의 내부에는 박스형의 긴장재 정착부(15)를 사이에 두고 양측에 상기 긴장재가 각각 수용되는 긴장재 수용공이 형성되며, 상기 긴장재는 근접되는 2개의 콘크리트 패널의 긴장재 수용공에 관통된 후 단부가 상기 긴장재 정착부에서 정착되어 근접되는 콘크리트 패널들을 긴밀하게 결속하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 신축이음부는, 상기 패널 본체의 길이방향 양측 단부에 상부를 향해 개방되도록 형성되는 제1충진부, 상기 제1충진부의 중앙부에 상기 제1충진부보다 큰 단면적으로 형성되어 상기 신축이음재가 주입되는 제2충진부로 구성되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 전단보강재는, 상기 내측 수직바와 외측 수직바가 상기 본체가 삽입되는 삽입홈을 갖도록 연결부를 통해 연결되어, 상기 삽입홈을 통해 상기 본체에 결합되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 파일은, 내부가 중공인 PHC 파일, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 일정 깊이로 삽입되는 보강재, 상기 PHC 파일의 내부에 채워져 상기 PHC 파일과 상기 보강재를 일체로 합성하여 상기 보강재가 설치되는 부분의 강도를 증가하는 속채움재를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강재는, 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판, 상기 막음판의 상부에 상호 일정 간격을 두고 세워지며 상부가 상기 PHC 파일의 상부로 돌출되는 다수의 수직 철근, 상기 수직 철근을 결속하는 띠철근으로 이루어져, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 상기 막음판 위쪽에 채워지도록 하는 철근형 보강재인 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강재는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판이 형성되어, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 내부와 외부에 채워져 상기 PHC 파일과 일체로 합성되는 강관형 보강재가 포함되는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강재는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판과 일체형인 H빔을 택일하되,

상기 PHC 파일 내경으로 상기 H빔 삽입시, 십자방향으로 돌출되어 상부로 향하게 뻗어진 채, PHC 파일 내경에 끼움되는 돌기봉과 함께 PHC 파일 내경을 몰탈로 채움하여 PHC 파일 강성을 제고하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로임을 특징으로 한다.

또한, 산과 산 사이의 골짜기 및 구릉지 지형의 폭방향과 흐름방향을 따라 다수의 파일을 설치하는 제1단계와; 평평한 노면부와 좌우 격벽을 갖는 패널 본체, 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부, 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부, 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워지는 채움재와 함께 상기 주입구를 통해 주입하여 주입구를 패킹하는 벤트나이트 또는 개스킷으로 이루어진 콘크리트 패널을 상기 제1단계를 통해 시공된 파일의 상부에 인양하고, 상기 콘크리트 패널의 캡부를 상기 파일의 두부에 끼워 상기 콘크리트 패널을 거치하는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 거치된 다수의 콘크리트 패널들의 사이에 신축이음재를 시공하면서 벤트나이트 또는 개스킷을 주입하는 제3단계를 포함하고,

상기 제2단계에서는, 통 형상의 본체, 상기 본체의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 형성된 다수의 내측 수직바, 상기 본체의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 형성된 다수의 외측 수직바로 이루어진 전단보강재를 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널의 캡부 사이에 설치하여 상기 채움재를 통해 상기 콘크리트 패널과 파일을 합성하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 시공공법임을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단계에서는, 상기 콘크리트 패널을 상기 파일에 거치한 후, 상기 콘크리트 패널의 내부에 긴장재를 설치하고, 상기 긴장재를 긴장시켜 상기 콘크리트 패널들의 접합부를 긴밀하게 밀착시키는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 시공공법임을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단계에서는, 상기 긴장재를 근접되는 2개의 콘크리트 패널의 내부에 삽입 및 양측 단부를 각각 상기 2개의 콘크리트 패널에 형성된 긴장재 정착부에 정착시켜 상기 2개의 콘크리트 패널을 서로 밀착시키고, 상기 긴장재 정착부에 벤트나이트 또는 개스킷을 주입시켜 상기 2개의 콘크리트 패널의 수밀성을 갖도록 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 시공공법임을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 의하면, 농업 용수를 공급하고자 산과 산 사이의 골짜기나 구릉지 지역에서 고공으로 관개용수로를 시공하며, 공장에서 미리 제작되어 현장으로 운반된 프리캐스트 콘크리트 패널을 산과 산 사이의 골짜기 지역에 설치된 다수의 파일에 끼움방식으로 결합함으로써 교량을 시공하므로 공기를 단축할 수 있고, 골짜기 지역 특성에 따라 설치에 맞는 최적의 관개용수로를 제공함으로써 가뭄에 대비한 관개 용수의 공급 효용성과 설치의 편리성을 향상할 수 있다.

또한, 험준한 골짜기 지형에 관개용수로를 고공으로 설치시 프리캐스트 콘크리트 패널과 파일 결합에 강성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 교좌장치 등 유지관리시설이 없고 프리캐스트 콘크리트 패널과 파일 등이 농업 용수에 의해 부식되지 않으므로 교량의 수명을 연장할 수 있고 유지보수 비용을 절감함과 아울러, 신속한 설치를 이루고 심플한 구조로 제작되어 제작비용도 함께 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로의 설치 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로의 설치 상태 종단면도.
도 3은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 콘크리트 패널의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에적용된 콘크리트 패널의 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 콘크리트 패널의 접합부 확대도.
도 6은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 긴장재 정착부의 확대도.
도 7은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 전단보강재의 설치 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 전단보강재의 사시도.
도 9는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 전단보강재의 다른 예시도.
도 10은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 2개의 파일이 적용된 예시도.
도 11a는 도 10에 적용된 콘크리트 패널이 2개의 콘크리트 패널의 결합에 의해 이루어지는 예시도.
도 11b는 도 10에 적용된 콘크리트 패널에 삽입설치되는 파일 간의 간격유지캡을 도시한 예시도.
도 12는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 파일의 예시도.
도 13은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 파일의 다른 예시도.
도 14는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로에 적용된 파일의 또 다른 예시도.
도 15는 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로의 설치 상태 측면도.
도 16은 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로의 상부긴장재의 긴장 체결을 도시한 측면도.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로는, 프리캐스트 콘크리트 패널(10)(이하 '콘크리트 패널'이라 약칭함)이 파일(20)의 두부에 결합되어 이루어지며, 골짜기 지역의 특성에 따른 설치 폭에 따라 파일(20)을 하나 또는 둘씩 연결할 수 있는 수로의 폭이 좁거나 넓은 콘크리트 패널(10)이 연쇄적으로 연결되어 이루어진다. 즉, 본 발명의 관개용수로는 골짜기 지역에 고공으로 설치되어 가뭄시 농업용 공급수를 공급하고자 하는 것이다.

콘크리트 패널(10)은, 공장에서 콘크리트 타설 양생되며 시공 현장에서 크레인 등에 의해 운반되어 파일(20)에 결합되는 것으로, 농업 용수로인 노면을 제공하면서 용수의 외부 범람을 방지한 좌우 격벽을 이룬 패널 본체(11), 패널 본체(11)를 파일(20)에 결합하기 위한 캡부(12)로 구성된다.

패널 본체(11)는 노면이 평평한 판재의 형태이며 직선 및 곡선 구간 모두가 가능하도록 제작되고, 폭방향 양측단부에 각각 격벽이 형성된다.

캡부(12)는 패널 본체(11)의 저부에 형성되며 파일(20)의 두부에 끼움 결합되는 것으로, 도 2에서는 패널 본체(11)의 폭방향을 기준으로 할 때 중앙에 배치되는 것으로 도시되었으나, 패널 본체(11)의 일측에 치우치게 형성될 수도 있다.

패널 본체(11)와 파일(20)간의 견고한 결합을 위하여 캡부(12)의 내부에는 채움재가 채워질 수 있으며, 즉, 패널 본체(11)의 상하부를 관통하여 캡부(12)의 내부와 연통하도록 주입구(13)가 형성된다.

상기 주입구(13)에 채움재의 주입이 완료된 후 벤트나이트(bentonite)를 주입하여 채움으로써 주입구(13)가 수밀성을 갖는다.

벤트나이트는 신축이음부(14)에도 주입하여 신축이음부(14)가 수밀성을 갖긴 하지만, 상기 벤트나이트에 한정하지 않고, 예로서 개스킷(gasket)을 주입하여 수밀성을 갖게 할 수도 있다.

2개 이상의 콘크리트 패널(10)이 연쇄적으로 이음되는 경우 온도에 따른 콘크리트 패널(10)의 신축에 대응할 수 있도록 신축이음부(14)가 형성된다.

신축이음부(14)는 패널 본체(11)의 길이방향 양측 중 일측 이상에 형성되며, 신축이음재를 이용하여 근접되는 패널 본체(11)들의 사이에 채움으로써 형성될 수 있다.

구체적으로, 신축이음부(14)는 패널 본체(11)의 길이방향 단부에 신축이음재를 충진할 수 있도록 상부를 향해 개방되며, 예를 들어 패널 본체(11)의 길이방향 양측 단부에 폭방향을 따라 전체적으로 제1충진부(14a)가 상부를 향해 개방 형성되고, 제1충진부의 중앙부에 제1충진부(14a)보다 큰 단면적으로 제2충진부(14b)가 형성되어 이루어진다. 제2충진부(14b)는 상기 신축이음재를 주입하는 주입구일 수 있다. 상기 신축이음재는 제2충진부(14b)를 통해 주입되어 제1충진부(14a)에 채워짐으로써 콘크리트 패널(10)들 사이에 신축이 가능한 여유공간을 형성한다.

상기 신축이음재는 콘크리트 패널(10)의 신축에 따라 신축되는 모든 재질 및 구조(핑거 조인트 등)가 가능하며 이를 총칭하는 것이다.

아울러, 콘크리트 패널(10)들의 이음부를 더욱 견고하게 결속할 수 있도록 패널 본체(11)의 길이방향측 단부에는 요부와 철부가 대응 형성된다. 즉, 도 5에서와 같이, 근접되는 2개의 패널 본체(11)의 마주하는 요부와 철부가 끼움식으로 결합된다.

본 발명은 콘크리트 패널(10)간의 결속력을 증대하기 위하여 긴장재가 적용된다.

예를 들어, 긴장재는 콘크리트 패널(10)의 내부에 관통되며 일측이 정착되고 타측이 긴장된 후 정착됨으로써 2개 이상의 콘크리트 패널(10)을 긴밀하게 연결한다. 상기 긴장재의 긴장은 전술한 신축이음재의 충진 작업 이전에 진행될 것이며, 따라서, 상기 긴장재의 긴장에 의해 콘크리트 패널(10)들의 이음부가 긴밀하게 결합된 후 신축이음부(14)에 신축이음재가 충진됨으로써 콘크리트 패널(10)들을 신축가능하도록 연결한다.

상기 긴장재의 다른 설치 방법은 다음과 같다.

하나(여기서 하나는 폭방향을 따라 배열되는 다수의 긴장재를 포함한다)의 긴장재(30)가 근접되는 콘크리트 패널(10)들을 관통하면서 양측이 각각 정착되어 2개씩의 콘크리트 패널(10)을 밀착시킬 수 있으며, 이를 위하여 도 3, 도 4, 도 6 콘크리트 패널(10)의 패널 본체(11)의 내부에는 박스형의 긴장재 정착부(15)를 사이에 두고 양측에 긴장재가 각각 수용되는 긴장재 수용공이 형성된다.

긴장재는 근접되는 2개의 콘크리트 패널(10)의 내부에 형성된 긴장재 수용공에 삽입되면서 길이방향 양측 단부가 각각 2개의 콘크리트 패널(10)의 긴장재 정착부(15)에 각각 정착되어 2개의 콘크리트 패널(10)들을 서로 밀착시킨다.

도 3, 도 16에서와 같이, 긴장재는 패널 본체(11)의 바닥부에 관통형성된 하부긴장재수용공(31)에 수용되는 하부긴장재(30)와 패널 본체(11)의 양측벽부에 관통형성된 상부긴장재수용공(33)에 상부긴장재(32)로 구성되는데, 이때 상부긴장재(32)는 상부긴장재수용공(33)이 패널 본체(11) 길이 방향을 따라 상방향으로 만곡져 패널 본체(11)들을 긴장시 상방향으로 만곡지며 결속된다. 따라서 패널 본체(11)의 양측벽을 견고히 긴장함에 있어서도 여러 개의 상부긴장재(32)가 요구되지 않아 제작비용을 절감할 수 있다.

도 10에서와 같이, 상기 파일(20) 매설시 파일(20)의 하중을 고루 분산시켜 전도를 방지하고 수평력을 유지하여 지반 침하를 방지하는 팽이말뚝(50)이 구비되고, 상기 팽이말뚝(50)과 함께 연속되어 매설되는 파일(20)이 두 개 이상일 경우 상기 팽이말뚝(50)들을 삽입한 채 지반에 매설되어 파일의 전도 방지 및 지반 침하 방지를 더욱 보강하는 보강판(60)도 구비된다.

도 11a에서와 같이, 콘크리트 패널의 패널 본체(11)는 저부에 두 개로 구성된 캡부(12)를 마련할 수도 있다.

도 11b에서와 같이, 두 콘크리트 패널의 각 캡부(12)에 삽입된 두 파일(20)의 간격유지를 위하여 두 콘크리트 패널의 상기 각 캡부(12)를 받치는 받침링(70a), 상기 받침링과 일체되어 파일을 포설한 채 볼트체결되는 홀딩부 좌우로 마련된 간격유지바(71)를 체결하는 체결봉(70b), 상기 체결봉에 체결고정되어 두 파일(20)의 간격유지를 이루게 하는 간격유지바(71)로 이루어진 간격유지캡(70)을 더 구비한다.

파일(20)은 골짜기 지역에 설치되면서 콘크리트 패널(10)을 지지할 수 있는 모든 것을 총칭하며, PHC 파일 등이 사용가능하다.

파일(20)은 높이(깊이)에 따라 모멘트가 달라지며, 예를 들어 작용되는 모멘트의 크기를 기준으로 할 때 상단의 두부에서부터 두부보강구간, 강성보강구간, 정착구간으로 구분될 수 있다. 여기서 두부보강구간과 강성보강구간은 큰 모멘트가 작용되는 구간이며, PHC 파일의 경우 축력만 받는 구조로서 큰 모멘트가 작용되는 구간(두부보강구간, 강성보강구간)에서 휨변형이 일어날 수 있기 때문에 강관으로 대체될 수 있다. 그러나, 강관은 가격이 매우 고가이기 때문에 비경제적이며, 본 발명은 경제적이면서도 시공이 용이하고 모멘트에 대한 휨변형이 발생되지 않도록 구성된다.

도 12에서처럼, 파일(20)은 PHC파일로서, 내부에는 보강재가 삽입된다. 보강재(철근형 보강재(22), 강관형 보강재)는 큰 모멘트가 가해지는 구간(두부보강구간, 강성보강구간)에 삽입 및 속채움재(콘크리트 등)를 통해 파일(20)과 일체로 합성되어 파일(20)을 보강한다. 즉, 상기 보강재가 설치되지 않은 구간, 즉 상기 보강재 아래쪽 구간은 축력만을 받기 때문에 PHC파일을 그대로 사용한다.

도 12에서 보이는 바와 같이, 철근형 보강재(22)는, 속채움재(미도시)의 채움 깊이를 설정하는 막음판(22a), 막음판(22a)의 둘레부에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 세워지는 다수의 수직 철근(22b), 다수의 수직 철근(22b)을 결속하는 다수의 띠철근(22c)으로 구성될 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았지만 철근형 보강재(22)를 파일(20)에 고정하기 위한 고정수단(예를 들어 상단부가 파일(20)의 상부에 걸쳐지는 고정바 등)이 적용된다.

수직 철근(22a)은 상부가 파일(20)의 상부로 돌출되어 콘크리트 패널(10)과 견고하게 결속되도록 함으로써 두부 보강도 겸한다. 수직 철근(22a)은 전술한 연결 철근일 수 있다.

상기 보강재는, 철근형 보강재로 한정되지 않고 강관형 보강재(23)(도 13참고)일 수 있다. 강관형 보강재(23)는 파일(20)의 내경보다 작은 외경으로 형성되어 파일(20)의 내부에 삽입되며 내부와 외부에 속채움재가 채워진다.

강관형 보강재(23)는 상기 속채움재의 마감을 위하여 막음판(23a)이 구비되며, 상기 속채움재와의 합성을 위하여 스터드볼트가 내부와 외부에 결합되거나 유공관의 형태일 수 있다. 도면에서는 강관형 보강재(23)가 유공관인 것으로 도시되었다.

강관형 보강재(23)는 상부가 파일(20)의 외부로 돌출되어 두부보강용으로도 함께 사용될 수 있으며, 다르게는 두부보강을 위한 철근이 연결되어 사용될 수도 있다.

이러한 파일(20)에 따르면, 큰 모멘트 구간에서는 보강재(철근형 보강재(22), 강관형 보강재(23))를 통해 강성을 증가시킬 수 있으며, 모멘트가 작은 구간에서는 PHC 파일을 그대로 사용하여 시공비용을 절감할 수 있다. 그리고, 콘 모멘트 구간에서 강관을 사용할 때 발생되는 강관의 부식을 방지할 수 있고 동질의 재료 사용으로 유지관리성을 향상시킬 수 있다.

이하, 콘크리트 패널(10)과 파일(20)의 결합구조에 대해 설명한다.

콘크리트 패널(10)은 캡부(12)를 통해 파일(20)의 두부에 끼움식으로 결합되며, 아울러, 끼움에 의한 결합력만으로는 콘크리트 패널(10)을 견고하게 지지할 수 없을 것이므로 현장에서 채움재(예를 들어, 무수축 몰탈)가 사용된다.

파일(20)은 상기 채움재에 의해 콘크리트 패널(10)과 결속될 수 있도록 두부에 다수의 철근(21)이 배근된다.

파일(20)이 세워진 후 콘크리트 패널(10)은 캡부(12)가 파일(20)의 두부에 결합되고, 채움재를 주입구(13)를 통해 캡부(12) 내부와 파일(20)의 두부에 채움으로써 콘크리트 패널(10)과 파일(20)을 결속한다. 물론, 상기 채움재가 캡부(12)의 저부로 누출되지 않도록 캡부(12)의 저부는 기초 콘크리트 등을 통해 마감 처리될 것이다.

이로써, 콘크리트 패널(10)의 캡부(12)와 파일(20)의 두부와 철근(21)이 채움재를 통해 합성되어 콘크리트 패널(10)과 파일(20)은 일체형 구조물이 된다.

본 발명은 콘크리트 패널(10)과 파일(20)의 이음부인 캡부(12)에서 전단력에 대항하는 버팀강성을 증대하기 위하여 도 7과 도 8에서 보이는 바와 같이, 전단보강재(40)가 적용된다.

전단보강재(40)는 통 형상의 본체(41), 본체(41)의 내주면과 외주면에 각각 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직으로 형성되는 내측 수직바(42) 및 외측 수직바(43)로 구성된다.

본체(41)는 파일(20)의 둘레부를 감싸는 직경이며, 도면에 도시되지는 않았지만 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공이 구비될 수도 있다.

내측 수직바(42)는 다수개가 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 구비된 판형일 수 있고, 외측 수직바(43)는 다수개가 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 구비된 판형일 수 있다.

내측 수직바(42)는 외측 수직바(43)보다 길이가 짧게 형성되어 파일(20)의 상면에 안착됨으로써 전단보강재(40)가 파일(20)에 지지되도록 할 수 있다.

전단보강재(40)는 본체(41)와 내측 수직바(42) 및 외측 수직바(43)의 설치 구조 및 각각의 채움공(42a,43a)에 채워진 채움재에 의해 모든 방향의 모멘트에 대항함으로써 콘크리트 패널(10)과 파일(20)을 견고하게 합성할 수 있다.

지금까지는 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)가 단품으로서 본체(41)의 내주면과 외주면에 각각 용접 결합되는 것으로 설명하였으나, 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)의 결합을 용이하게 할 수 있도록 도 9에서와 같이, 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)는 본체(41)가 삽입되는 삽입홈(44)을 갖도록 연결부(45)를 통해 연결되는 일체형일 수 있다. 즉, 삽입홈(44)에 맞춰 내측 수직바(42)와 외측 수직바(43)를 본체(41)에 끼운 후 용접함으로써 전단보강재(40)를 제작할 수 있다.

전술한 파일(20)은 교각용 파일인 것이며, 교대 부분도 전술한 방법에 준하여 시공된다.

본 발명은 콘크리트 패널(10)의 길이방향과 폭방향에 대해 하나의 파일(20)만 결합되지 않고, 도 10과 같이, 콘크리트 패널(10)의 폭방향에 대해 2개 이상(도면에는 2개의 파일로 도시됨)의 파일(20)이 적용됨으로써 폭이 넓은 관개용수로도 시공할 수 있다.

도 11과 같이, 2개 이상의 파일(20)이 적용되는 경우 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)이 폭방향으로 나란히 배열될 수 있으며, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)은 각각 파일(20)에 전술한 바와 동일한 방법으로 결합된다.

단, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)은 일체형 또는 결합형으로 선택하여 제작가능하다. 이는 골짜기의 지형에 따라 선택가능한데 완만한 지형일 경우에는 일체형을 선택하기에 무리가 없지만, 지형 자체가 험준할 경우에는 결합형을 선택해야만 설치하기가 수월해지는 것이다.

즉 결합형을 선택할 경우에는, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)의 마주하는 폭방향 단부(완성된 교량으로 볼 때 중앙부)가 서로 접합됨으로써 교량을 완성하기 때문에 이음부가 비틀리지 않고 이탈되지도 않도록 이음되어야 하며, 예를 들어, 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)의 마주하는 폭방향 단부는 서로 결합된 상태에서 상부를 향해 개방된 공간을 형성하며, 상기 공간에 충진재를 채워 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)을 연결한다. 상기 충진재는 제1,2콘크리트 패널(10-1,10-2)의 신축이 가능하도록 신축이음재의 기능도 겸할 수 있다.

상기 결합형 콘크리트 패널에도 수밀성을 갖도록 벤트나이트 또는 개스킷을 주입하는 것은 당연하다.

아울러, 수평력을 유지하기가 어려운 골짜기 지대에서는 파일(20) 두부 상에 콘크리트 패널(10)을 끼움 체결함에 앞서 코핑부(미도시)를 파일(20) 두부 상에 끼움 체결후 콘크리트 패널(10)를 상기 코핑부 상부에 결합하는 방법을 선택할 수도 있다.

한편, 도 12에서와 같이, 상기 보강재는, 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(22a), 상기 막음판의 상부에 상호 일정 간격을 두고 세워지며 상부가 상기 PHC 파일의 상부로 돌출되는 다수의 수직 철근(22b), 상기 수직 철근을 결속하는 띠철근(22c)으로 이루어져, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 상기 막음판 위쪽에 채워지도록 하는 철근형 보강재(22)임을 특징으로 한다.

또한, 도 13에서와 같이, 상기 보강재는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(23a)이 형성되어, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 내부와 외부에 채워져 상기 PHC 파일과 일체로 합성되는 강관형 보강재(23)가 포함됨을 특징으로 한다.

또한, 도 14에서와 같이, 상기 보강재는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(23a)과 일체형인 H빔(24)을 택일하되,

상기 PHC 파일 내경으로 상기 H빔(24) 삽입시, 십자방향으로 돌출되어 상부로 향하게 뻗어진 채, PHC 파일 내경에 끼움되는 돌기봉(24a)과 함께 PHC 파일 내경을 몰탈로 채움하여 PHC 파일 강성을 제고함을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로는, 도 15에 도시된 바와 같이, 패널 본체(11)들이 파일(20)에 착설되어 산과 산 사이의 골짜기나 구릉지에 고공으로 연결설치되어 저수지에 담수된 물을 이동시켜 관개 용수로 공급을 구현할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로의 시공 방법은 다음과 같다.

(S10) 기초 천공 및 파일 설치

가뭄시 골짜기 지대에 고공으로 구축되어 농업 용수를 공급할 수 있도록 본 발명의 관개용수로가 시공된다.

먼저 골짜기 지대의 지형을 따라 파일(20)을 설치한다. 파일(20)은 후 시공될 콘크리트 패널(10)의 길이와 수량 및 폭 등에 따라 달라질 것이며, 설계에 맞춰 파일(20)을 골짜기 지형의 폭방향 및 흐름방향(콘크리트 패널(10)의 길이방향 및 폭방향)에 따라 설치한다. 파일(20)의 설치방법으로, 파일(20)의 위치를 잡기 위하여 먼저 골짜기 지대의 지면 바닥에 기초공을 천공하고, 상기 기초공에 파일(20)의 하단부를 삽입한 후 항타함으로써 파일(20)을 설치한다.

(S20) 파일 두부 정리

파일(20)의 두부 위로 철근(21)이 돌출되도록 하고, 또한, 콘크리트 패널(10)의 캡부(12)를 파일(20)의 두부에 결합할 때 철근(21)이 캡부(12)에서 튀어나오지 않고 삽입될 수 있도록 정리한다. 그리고, 콘크리트 패널(10)의 주입구(13)를 통해 채움재를 주입할 때 상기 채움재가 캡부(12)의 외부로 누출되지 않도록 기초 콘크리트부를 처리할 수도 있다. 전단보강재(40)를 파일(20)의 두부에 결합한다. 전단보강재(40)는 본체(41)가 파일(20)의 둘레부에 결합되면서 내측 수직바(42)의 저부가 파일(20)의 상면에 안착됨으로써 설치된다.

(S30) 콘크리트 [0059] 패널 거치 및 긴장재 삽입.

콘크리트 패널(10)의 인양고리에 크레인을 연결하여 콘크리트 패널(10)을 파일(20)의 상부로 올리고, 콘크리트 패널(10)의 캡부(12)를 파일(20)의 두부에 맞춰 끼워 결합함으로써 거치한다.

다수의 콘크리트 패널(10)의 거치가 완료되면 긴장재(30)를 근접되는 콘크리트 패널(10)들 내부의 긴장재 수용부에 삽입 설치한다.

(S40) 접합부 긴장재 긴장

콘크리트 패널(10)의 거치 및 긴장재(30)의 삽입이 완료되면 긴장재(30)를 긴장하여 근접되는 콘크리트 패널(10)들의 접합부를 긴밀하게 밀착시킨다.

(S50) 정착부 마감.

모든 긴장재(30)의 긴장이 완료되면 모든 콘크리트 패널(10)들이 틈을 사이에 두지 않고 밀착 접합되며, 긴장재 정착부(15)를 마감한다.

(S60) 신축이음부 처리.

콘크리트 패널(10)들 사이의 신축이음부(14)에 신축이음재를 주입하거나 설치하여 콘크리트 패널(10)의 신축 거동이 가능하도록 한다.

(S70) 벤트나이트 및 개스킷 주입.

콘크리트 패널(10)의 주입구(13), 신축이음부(14), 긴장재 정착부(15)에 벤트나이트 또는 캐스킷을 선택적으로 주입하여 콘크리트 패널(10)의 패널 본체(11)가 수밀성을 갖도록 함으로써 본 발명의 관개용수로 시공이 완료된다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10 : 콘크리트 패널, 11 : 패널 본체
12 : 캡부, 13 : 주입구
14 : 신축이음부, 15 : 긴장재 정착부
20 : 파일, 21 : 철근
22 : 보강재 23 : 강관형 보강재
30 : 하부긴장재, 31 : 하부긴장재수용공
32 : 상부긴장재 33 : 상부긴장재수용공
40 : 전단보강재
41 : 본체, 42 : 내측 수직바
43 : 외측 수직바,
50 : 팽이말뚝 60 : 보강판
70 : 간격유지캡 70a: 받침링
70b: 체결봉
71 : 간격유지바

Claims (12)

1. 농업 용수를 공급하기 위하여 골짜기의 지형 지면에서 서로 이격되며 지중에 파일링되는 다수의 파일(20)과;
   상기 파일의 두부에 올려져 결합되며 연쇄적으로 연결되어 농업 용수를 이송하여 공급하는 다수의 프리캐스트 콘크리트 패널(10)과;
   상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널을 합성 및 보강하는 전단보강재(30)와;
   상기 파일(20) 매설시 파일(20)의 하중을 고루 분산시켜 전도를 방지하고 수평력을 유지하여 지반 침하를 방지하는 팽이말뚝(50)과;
   팽이말뚝(50)과 함께 연속되어 매설되는 파일(20)이 두 개 이상일 경우 상기 팽이말뚝(50)들을 삽입한 채 지반에 매설되어 파일의 전도 방지 및 지반 침하 방지를 더욱 보강하는 보강판(60)과;
   두 콘크리트 패널의 각 캡부(12)에 삽입된 두 파일(20)의 간격유지를 위하여 두 콘크리트 패널의 상기 각 캡부(12)를 받치는 받침링(70a), 상기 받침링과 일체되어 파일을 포설한 채 볼트체결되는 홀딩부 좌우로 마련된 간격유지바(71)를 체결하는 체결봉(70b), 상기 체결봉에 체결고정되어 두 파일(20)의 간격유지를 이루게 하는 간격유지바(71)로 이루어진 간격유지캡(70)을 포함하고,
   상기 콘크리트 패널은, 평평한 노면부와 좌우 격벽을 갖는 패널 본체(11), 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구(13)와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부(12), 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부(14), 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워져 상기 파일과 콘크리트 패널(10)을 일체로 합성하는 채움재, 상기 주입구(13)와 신축이음부(14)와 긴장재 정착부(15)에 주입되어 콘크리트 패널(10)의 패널 본체(11)에 수밀성을 제공하는 벤트나이트 또는 개스킷을 포함하며,
   상기 전단보강재는, 통 형상의 본체(41), 상기 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 형성된 다수의 내측 수직바(42), 상기 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 형성된 다수의 외측 수직바(43)로 이루어져, 상기 콘크리트 패널의 캡부 내부에 삽입되어 상기 채움재에 의해 상기 파일과 콘크리트 패널을 일체로 합성하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
2. 청구항 1에 있어서, 콘크리트 패널의 패널 본체의 저부에 삽입 및 패널 본체의 양측벽에 삽입 정착되어 다수의 콘크리트 패널들을 긴밀하게 결속하는 하부긴장재(30)와 상부긴장재(32)를 포함하되,
   상기 상부긴장재(32)는 패널 본체의 양측벽 내부에서 상방향으로 만곡을 이루며 결속됨을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 패널 본체의 내부에는 박스형의 긴장재 정착부(15)를 사이에 두고 양측에 상기 긴장재가 각각 수용되는 긴장재 수용공이 형성되며, 상기 긴장재는 근접되는 2개의 콘크리트 패널의 긴장재 수용공에 관통된 후 단부가 상기 긴장재 정착부에서 정착되어 근접되는 콘크리트 패널들을 긴밀하게 결속하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 신축이음부는, 상기 패널 본체의 길이방향 양측 단부에 상부를 향해 개방되도록 형성되는 제1충진부(14a), 상기 제1충진부의 중앙부에 상기 제1충진부보다 큰 단면적으로 형성되어 상기 신축이음재가 주입되는 제2충진부(14b)로 구성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 전단보강재는, 상기 내측 수직바와 외측 수직바가 상기 본체가 삽입되는 삽입홈(44)을 갖도록 연결부(45)를 통해 연결되어, 상기 삽입홈을 통해 상기 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
6. 청구항 1항에 있어서, 상기 파일은, 내부가 중공인 PHC 파일, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 일정 깊이로 삽입되는 보강재(22), 상기 PHC 파일의 내부에 채워져 상기 PHC 파일과 상기 보강재를 일체로 합성하여 상기 보강재가 설치되는 부분의 강도를 증가하는 속채움재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 보강재(22)는, 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(22a), 상기 막음판의 상부에 상호 일정 간격을 두고 세워지며 상부가 상기 PHC 파일의 상부로 돌출되는 다수의 수직 철근(22b), 상기 수직 철근을 결속하는 띠철근(22c)으로 이루어져, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 상기 막음판 위쪽에 채워지도록 하는 철근형 보강재(22)인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 보강재(22)는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(23a)이 형성되어, 상기 PHC 파일의 내부에 두부에서부터 삽입되며 상기 속채움재가 내부와 외부에 채워져 상기 PHC 파일과 일체로 합성되는 강관형 보강재(23)가 포함되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
9. 청구항 6에 있어서, 상기 보강재(22)는, 상기 PHC 파일의 내경보다 작은 외경으로 형성되며 저부에 상기 속채움재의 채움 깊이를 결정하는 막음판(23a)과 일체형인 H빔(24)을 택일하되,
   상기 PHC 파일 내경으로 상기 H빔(24) 삽입시, 십자방향으로 돌출되어 상부로 향하게 뻗어진 채, PHC 파일 내경에 끼움되는 돌기봉(24a)과 함께 PHC 파일 내경을 몰탈로 채움하여 PHC 파일 강성을 제고함을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로.
10. 골짜기 지형의 폭방향과 흐름방향을 따라 다수의 파일(20)을 설치하는 제1단계와;
    평평한 노면부와 좌우 격벽을 갖는 패널 본체(11), 상기 패널 본체의 저부에 상기 패널 본체에 형성된 주입구(13)와 연통 형성되며 상기 파일의 두부에 상부에서 하부로 끼워 결합되는 하나 이상의 캡부(12), 상기 패널 본체들의 근접되는 단부에 형성되며 신축이음재가 설치되어 상기 패널 본체들을 신축 가능하게 연결하는 신축이음부(14), 상기 주입구를 통해 상기 캡부의 내부와 상기 파일의 두부에 채워지는 채움재와 함께 상기 주입구를 통해 주입하여 주입구를 패킹하는 벤트나이트 또는 개스킷으로 이루어진 콘크리트 패널을 상기 제1단계를 통해 시공된 파일의 상부에 인양하고, 상기 콘크리트 패널의 캡부를 상기 파일의 두부에 끼워 상기 콘크리트 패널을 거치하는 제2단계와;
    상기 제2단계에 의해 거치된 다수의 콘크리트 패널들의 사이에 신축이음재를 시공하면서 벤트나이트 또는 개스킷을 주입하는 제3단계를 포함하고,
    상기 제2단계에서는, 통 형상의 본체(41), 상기 본체(41)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(42a)이 형성된 다수의 내측 수직바(42), 상기 본체(41)의 외주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 수직하게 배열되며 상기 채움재가 채워지는 하나 이상의 채움공(43a)이 형성된 다수의 외측 수직바(43)로 이루어진 전단보강재(40)를 상기 파일의 두부와 상기 콘크리트 패널의 캡부 사이에 설치하여 상기 채움재를 통해 상기 콘크리트 패널과 파일을 합성하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 시공공법.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 제2단계에서는, 상기 콘크리트 패널을 상기 파일에 거치한 후, 상기 콘크리트 패널의 내부에 긴장재를 설치하고, 상기 긴장재를 긴장시켜 상기 콘크리트 패널들의 접합부를 긴밀하게 밀착시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 시공 공법.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 제2단계에서는, 상기 긴장재를 근접되는 2개의 콘크리트 패널의 내부에 삽입 및 양측 단부를 각각 상기 2개의 콘크리트 패널에 형성된 긴장재 정착부에 정착시켜 상기 2개의 콘크리트 패널을 서로 밀착시키고, 상기 긴장재 정착부에 벤트나이트 또는 개스킷을 주입시켜 상기 2개의 콘크리트 패널의 수밀성을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 관개용수로 시공 공법.

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