KR101471648B1 - 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법 - Google Patents

하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조체의 제작 시에 일부에서 구조체와 일체화되는 텐던을 제공하고, 콘크리트 구조체의 양생 이후 그 텐션에 텐셔닝을 가할 수 있는 하이브리드 방식의 텐던 구조를 제공할 수 있는 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 콘크리트 블록; 및 상기 콘크리트 블록의 일단으로부터 타단으로 연장되어 매립되는 하나 이상의 하이브리드 텐던 유닛을 포함하고, 상기 하이브리드 텐던 유닛은 소정 부위가 콘크리트와 접촉되어 일체화되는 노출 강선부와, 상기 콘크리트에 비부착되어 텐셔닝 인가가능한 긴장력 인가부; 및 상기 긴장력 인가부의 말단을 콘크리트 블록에 고정시키는 고정수단을 포함하는 콘크리트 구조체를 제공하며, 강선이 이동가능하게 내장되는 피복 부재의 일부를 벗긴 하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계; 상기 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시켜 콘크리트 구조체를 형성하는 단계; 상기 콘크리트 구조체를 교량에 거치하는 단계; 상기 교량에 거치된 콘크리트 구조체에서 돌출되는 일단부 또는 양단부의 피복 부재 내의 강선을 통해 포스트텐셔닝을 실시하는 단계; 및 상기 포스트텐셔닝을 실행 완료한 단부를 영구 정착하는 정착 단계를 포함하는 콘크리트 구조체의 제작 방법을 제공한다.

Description

하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법{CONCRETE STRUCTURE INCLUDING HYBRID TENDON STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조체의 제작 시에 일부에서 구조체와 일체화되는 텐던을 제공하고, 콘크리트 구조체의 양생 이후 그 텐션에 텐셔닝을 가할 수 있는 하이브리드 방식의 텐던 구조를 제공함으로써, 현장에서의 제작성과 콘크리트 구조체의 단부 공간활용성을 극대화하여 더욱 많은 텐던의 적용이 가능함과 동시에, 현장에서의 거더 제작자의 간소화 및 시공성 제고를 향상시킬 수 있는 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명은 국토교통부의 "단일 정착 PSC거더 시공기술개발 2-2"의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 11CCTI-C059773, 과제명: 단일 정착 PSC거더 시공기술개발 2-2"].
교량에 작용하는 차량 하중을 포함하는 수직 하중은 주요 부재인 거더에서 대부분 지지되며 강재 또는 긴장력이 도입된 텐던을 가진 콘크리트로 주로 제작이 된다.
도 1은 통상적인 교량의 단면 형상과 그에 작용하는 수직 하중의 분포를 설명하기 위하여 종단면으로 나타낸 설명도이다.
교량에 작용하는 수직 하중은 콘크리트 거더에서 모멘트 하중으로 바뀌게 되며, 이 모멘트 하중은 거더의 상부에서는 압축력을 발생시키게 되고, 하단에서는 인장력을 발생시키게 된다.
콘크리트 재료의 특성상 압축력에는 효율적으로 저항을 하지만, 인장력에 대해서는 균열에 따르는 재료적 특성에 기인하여 매우 취약하다. 따라서 종래의 프리스트레스 콘크리트 거더에서는 거더의 하부에서 발생하는 인장력에 저항하기 위하여 콘크리트 타설 전 혹은 타설 후에 인위적으로 긴장력을 도입한 강재 긴장재 또는 텐던을 설치한다.
일반적으로 이러한 텐던은 고강도 강선으로서 거더에 인장력이 기해진 상태로 콘크리트 거더 몸체와 부착 또는 일체화된다. 이와 같은 일체화 방식에는 크게 프리텐션과 포스트텐션 방식이 있다.
도 2는 일반적인 긴장재(텐던)를 포함하는 콘크리트 구조체를 도시한 단면도이다.
국내에서는 주로 7가닥의 강재 소선을 꼬아서 만든 지름 15.2mm의 긴장재를 사용하며, 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트 거더(1)의 끝 단부에는 긴장력을 도입한 긴장재(2)를 콘크리트 거더에 고정하고 집중되는 하중을 분산시키기 위하여 고정 쐐기(Wedge), 지압판 등으로 구성된 정착구(3)를 설치하는 것으로, 다시 말해서, 프리텐션 콘크리트 거더는 PC 강연선(PC Strand)과 같은 긴장재를 미리 긴장시켜 설치하여 I형 단면의 철근콘크리트 빔을 형성한다.
이러한 프리텐션 방식의 콘크리트 거더는 그 이용에 있어 여러 제한적 요소에 의하여 통상 45M 정도 이내의 지간(교각 지점부와 지점부 사이 거리)을 가지는 단순교 또는 단순교 설치방식에 의한 연속교 교량에 주로 이용되고 있다.
그러나 이러한 프리텐션 방식의 경우, 기간길이를 증가시키기 위하여 압축프리텐션을 과도하게 도입시키는 경우 거더 단면의 허용압축 응력을 초과하는 경우가 발생할 수 있어 이용가능한 거더의 전체 길이에 한계가 있는 문제점이 있다.
또한, 프리텐션 방식의 경우, 제작장에 큰 긴장력을 도입하기 위한 시설이 필요하고, 현장까지 운반에 따르는 제작길이에 제한이 있는 문제점이 있다.
한편, 포스트텐션 방식의 경우, 콘크리트 제작 시에 강재를 삽입하고 텐던의 고정을 위한 특수한 장치인 정착부를 별도로 설계 제작하여 먼저 콘크리트와 일체화하여 제작하게 된다. 그리고 콘크리트가 양생이 완료된 후 현장에서 인장잭을 사용하여 텐던을 필요한 인장력만큼 긴장하게 된다.
그러나 포스트텐션은 특수한 정착부의 제작, 설계를 별도로 해야하고, 정착부의 비대화로 인하여 콘크리트 거더의 단부에 부족한 공간을 활용하여야 하므로 적용가능한 강선의 개수에 한정이 있는 문제점이 있으며, 또한 텐던의 긴장력에 의하여 발생하는 모든 응력이 구조체의 단부에 집중되므로 콘크리트 단부에 추가로 강화 철근의 작업이 필요하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 콘크리트 구조체의 제작 시에 일부에서 구조체와 일체화되는 텐던을 제공하고, 콘크리트 구조체의 양생 이후 그 텐션에 텐셔닝을 가할 수 있는 하이브리드 방식의 텐던 구조를 제공함으로써, 현장에서의 제작성과 콘크리트 구조체의 단부 공간활용성을 극대화하여 더욱 많은 텐던의 적용이 가능함과 동시에, 현장에서의 거더 제작자의 간소화 및 시공성 제고를 향상시킬 수 있는 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 콘크리트 블록; 및 상기 콘크리트 블록의 일단으로부터 타단으로 연장되어 매립되는 하나 이상의 하이브리드 텐던 유닛을 포함하고, 상기 하이브리드 텐던 유닛은 소정 부위가 콘크리트와 접촉되어 일체화되는 노출 강선부와, 상기 콘크리트에 비부착되어 텐셔닝 인가가능한 긴장력 인가부; 및 상기 긴장력 인가부의 말단을 콘크리트 블록에 고정하는 고정수단을 포함하는 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체를 제공한다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 하이브리드 텐던 유닛은 강선 부재; 상기 강선 부재를 피복하는 피복 부재; 및 상기 강선 부재와 피복 부재 사이에 충전되는 윤활 충전재를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 하이브리드 텐던 유닛은 콘크리트 블록과 일체화시키기 위한 위치에 대응하는 소정 부위에서의 상기 피복 부재를 벗겨냄으로써 상기 노출 강선부를 형성할 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 하이브리드 텐던 유닛의 노출 강선부는 콘크리트의 양생 시 그 콘크리트와의 결합력을 증대시킬 수 있는 결합력 보강부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부는 상기 노출 강선부의 일단부에 쐐기 형상으로 형성되거나, 상기 노출 강선부의 외연에서 외부로 돌출하고 간격을 갖는 복수의 돌출편으로 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 복수의 하이브리드 텐던 유닛에서 노출 강선부의 일부는 콘크리트 구조체의 일단부의 상면에 끝단이 위치되고, 나머지는 콘크리트 구조체의 일단부의 측면에 끝단이 위치되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 하이브리드 텐던 유닛은 둘 이상의 복수로 배치되며, 일측 단부와 타측 단부가 상기 콘크리트 구조체의 중심을 중심으로 대칭되거나 비대칭되게 배치될 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 강선이 이동가능하게 내장되는 피복 부재의 일부를 벗긴 하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계; 상기 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시켜 콘크리트 구조체를 형성하는 단계; 상기 콘크리트 구조체를 교량에 거치하는 단계; 상기 교량에 거치된 콘크리트 구조체에서 돌출되는 일단부 또는 양단부의 피복 부재 내의 강선을 통해 포스트텐셔닝을 실시하는 단계; 및 상기 포스트텐셔닝을 실행 완료한 단부를 영구 정착하는 정착 단계를 포함하는 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체의 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계에서 하이브리드 텐던은 강선과, 강선을 피복하는 피복 부재, 및 상기 강선과 피복 부재 사이에 충전되는 윤활 충전재를 포함하여 구성되며, 상기 하이브리드 텐던은 소정 부위의 피복 부재를 벗겨낸 상태에서 거푸집에 배치되어 상기 콘크리트의 타설 양생 시 피복 부재가 벗겨진 강선의 부위와 콘크리트를 일체화하여 정착시킬 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 있어서, 상기 콘크리트를 타설 양생하는 단계 이전에 하이브리드 텐던에서 피복 부재가 벗겨진 일부에 긴장력이 작용하도록 텬셔닝을 실시하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 이의 제작 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 콘크리트 구조체의 제작 시에 일부에서 구조체와 일체화되는 텐던을 제공하고, 콘크리트 구조체의 양생 이후 그 텐션에 텐셔닝을 가할 수 있는 하이브리드 방식의 텐던 구조를 제공함으로써, 현장에서의 제작성과 콘크리트 구조체의 단부 공간활용성을 극대화하여 더욱 많은 텐던의 적용이 가능함과 동시에, 현장에서의 거더 제작자의 간소화 및 시공성 제고를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트 구조체의 일측부에서는 포스트텐셔닝 정착부를, 그리고 타측부에서는 프리텐셔닝 정착부를 설치하는 동일한 개념의 텐던을 배치할 수 있어 정착부의 대칭성을 향상시키고, 구조적인 완성도를 도모할 수 있어 프리텐션 방식과 포스트텐션의 장점만을 구비할 수 있고, 구조체의 강성을 기존에 대비하여 증가시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 통상적인 교량의 단면 형상과 그에 작용하는 수직 하중의 분포를 설명하기 위하여 종단면으로 나타낸 설명도이다.
도 2는 일반적인 긴장재(텐던)를 포함하는 콘크리트 구조체를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체를 도시한 정면 및 양측 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조가 중앙부를 중심으로 대칭되게 설치되는 경우를 나타내는 정면 및 양측 단면도이다.
도 5는 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부의 제2 실시 형태를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛이 배치되는 다른 형태를 도시한 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛이 배치되는 또 다른 형태를 도시한 단면 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체의 제작 방법을 나타내는 플로차트이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 그의 제작 방법을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체를 도시한 정면 및 양측 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조가 중앙부를 중심으로 대칭되게 설치되는 경우를 나타내는 정면 및 양측 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체는, 콘크리트 블록(100); 및 상기 콘크리트 블록(100)의 일단으로부터 타단으로 연장되어 매립되는 하나 이상의 하이브리드 텐던 유닛(200)을 포함하고, 상기 하이브리드 텐던 유닛(200)은 소정 부위가 콘크리트와 접촉되어 일체화되는 노출 강선부(210)와, 상기 콘크리트에 비부착되어 텐셔닝 인가가능한 긴장력 인가부(220); 및 상기 긴장력 인가부(220)의 말단을 콘크리트 블록(100)에 고정시키는 고정수단(230)을 포함한다.
상기 하이브리드 텐던 유닛(200) 각각은 강선 부재(201); 상기 강선 부재(201)를 피복하는 피복 부재(202); 및 상기 강선 부재(201)와 피복 부재(202) 사이에 충전되는 윤활 충전재(203)를 포함한다.
따라서, 이와 같이 구성됨으로써 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛(200)은 콘크리트 블록과 일체화시키기 위한 위치에 대응하는 소정 부위에서의 피복 부재(202)를 벗겨냄으로써 상기 노출 강선부(210)를 형성한다.
도 3에서 노출 강선부(210)는 고정 수단(230)이 위치한 일단에 대향하는 타단부 측에 형성하는 것을 도시하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니며, 콘크리트 구조체의 사전 구조 해석에서 그 노출 정도나 설계에 따른 해당 위치는 변경가능하다.
예를 들면, 상기 노출 강선부(210)는 콘크리트 구조체(100)의 중앙부에 위치될 수 있으며, 긴장력 인가부(220)와 고정 수단(230)은 콘크리트 구조체(100)의 양단에 위치될 수도 있다.
여기에서, 상기 하이브리드 텐던 유닛(200)의 노출 강선부(210)는 콘크리트의 양생 시 그 콘크리트와의 결합력을 증대시킬 수 있는 결합력 보강부를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부의 제1 실시 형태를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부의 제2 실시 형태를 도시한 구성도이다.
하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부(240)는 도 4에 도시한 바와 같이 쐐기 형상으로 형성할 수 있으며, 도 5에 도시한 바와 같이 하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부(240)는 노출 강선부(210)의 외연에서 외부로 돌출하고 간격을 갖는 복수의 돌출편으로 형성될 수 있다.
상기 돌출편의 형태는 플레이트 형상의 판형편 또는 환형편으로 형성될 수 있다. 여기에서, 상기 판형편 또는 환형편은 그 돌출 높이가 서로 다르게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 판형편 또는 환형편은 일측에서 타측으로 갈수록, 중앙 측에서 단부 측으로 갈수록 돌출 높이가 증가하거나 감소하도록 구성되거나, 중심에서 양측으로 갈수록 돌출 높이가 증가하거나 감소하도록 구성할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛이 배치되는 다른 형태를 도시한 단면 구성도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 복수의 하이브리드 텐던 유닛(200)에서 노출 강선부(210)의 일부는 콘크리트 구조체(100)의 일단부의 상면에 끝단이 위치되고, 나머지는 콘크리트 구조체(100)의 일단부의 측면에 끝단이 위치되도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 하이브리드 텐던 유닛이 배치되는 또 다른 형태를 도시한 단면 구성도이다.
본 발명의 하이브리드 텐던 유닛(200)은 둘 이상의 복수로 배치될 수 있으며, 하이브리드 텐던 유닛(200)의 일측 단부와 타측 단부가 콘크리트 구조체(100)의 중심을 중심으로 대칭되거나 비대칭되게 배치될 수 있다.
도 7은 하이브리드 텐던 유닛(200)이 두 개로 배치되는 경우로서, 일측 단부와 타측 단부가 콘크리트 구조체(100)의 중심을 중심으로 대칭되게 배치되는 구성을 도시하고 있다. 다시 말해서, 하나의 하이브리드 텐던 유닛의 노출 강선부(210)가 각각 일측 단부와 타측 단부에 배치되고, 이에 대응하여 연장하는 긴장력 인가부(220)를 영구 정착시키는 고정 수단(230)은 각각 타측 단부와 일측 단부에 배치되는 경우이다.
상기 하이브리드 텐던 유닛의 고정 수단(230)은 텐셔닝하여 긴장시킨 긴장력 인가부(220)의 단부를 고정시킬 수 있는 구성이라면 특별히 한정되지 않으며, 통상적인 쐐기형 정착구를 이용할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체의 제작 방법에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체의 제작 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 강선이 이동가능하게 내장되는 피복 부재의 일부를 벗긴 하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계(S100); 상기 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시켜 콘크리트 구조체를 형성하는 단계(S200); 상기 콘크리트 구조체를 교량에 거치하는 단계(S300); 상기 교량에 거치된 콘크리트 구조체에서 돌출되는 일단부 또는 양단부의 피복 부재 내의 강선을 통해 포스트텐셔닝을 실시하는 단계(S400); 및 상기 포스트텐셔닝을 실행 완료한 단부를 영구 정착하는 정착 단계(S500)를 포함한다.
하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계(S100)에서 하이브리드 텐던은 강선과, 강선을 피복하는 피복 부재, 및 상기 강선과 피복 부재 사이에 충전되는 윤활 충전재를 포함하여 구성된다. 이에 따라 콘크리트와 고강도 텐던이 정착을 하는데 충분한 길이만큼 소정 부위의 피복을 벗겨낸 상태로 배치한다.
이어서 콘크리트 구조체를 형성하도록 콘크리트를 타설하여 양생을 하게 되면, 피복이 벗겨진 텐던 부위와 콘크리트는 일체화되어 정착이 된다.
여기에서, 콘크리트를 타설 양생하는 단계에서, 콘크리트를 타설 양생하기 전에 하이브리드 텐던에서 피복 부재가 벗겨진 일부에 긴장력이 작용하도록 텬셔닝(즉, 프리텐셔닝)을 실시하는 작업을 진행하는 것을 더 포함할 수 있다.
그리고 이렇게 제작이 된 콘크리트 구조체를 교량의 정위치에 거치한 후, 포스트텐셔닝을 실시하게 되고, 이에 따라 피복이 남아 있는 텐던 부위는 긴장력이 도입이 되게 되며, 콘크리트 구조체는 교량의 시하중 등을 포함한 수직 하중에 저항할 수 있도록 상향력 또는 정모멘트가 도입된다.
이와 같은 제작 방법에서 피복을 벗긴 하이브리드 텐던을 일측 단부는 프리텐셔닝 정착부를, 타측 단부에는 포스트텐셔닝 정착부를 설치하는 동일한 개념의 텐던을 이에 더하여 반대로 각각 타측 단부에 포스트텐셔닝 정착부를 일측 단부에 프리텐셔닝 정착부를 배치할 경우에는, 정착부의 비대칭적 성향을 최소화하고, 구조적인 완성도를 도모할 수 있다.
이에 따라 기존의 프리텐션 방식 및 포스트렌션 방식의 장점만을 구비할 수 있게 되고, 콘크리트 구조체의 강성을 기존 대비 현저히 증가시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체 및 그의 제작 방법에 따르면, 프리텐션 공법에서와 같이 프리텐션을 도입할 수 있으면서도 기존 프리텐션 방식에서와 같이 실행하기 위한 설비를 필요로 하지 않는다. 다시 말해서, 종래 프리텐션 공법에서 프리텐션 거더를 제작하기 위해서는 약 3,000천톤 이상의 긴장력에 상응하는 반력 지지대의 제작이 불가피하다. 이에 대하여 본 발명을 활용할 경우, 프리텐션을 적용하면서도 긴장력은 향후 거더(구조체) 본체를 지지대로 활용하므로 이와 같은 큰 규모의 시설이 배제가능하며, 특히 교량공사 현장과 같이 제작장이 협소할 경우에는 현장 제작이 가능하며, 장대 거더의 운반에 따르는 어려움을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 프리텐션 방식과 함께 포스트텐션 방식을 동시에 적용하여 현장에서 인장잭을 활용하며, 긴장력의 도입이 가능하므로 시공성이 뛰어나다. 그리고 기존의 포스트텐션 공법에서와 같이 양단부에서 동일한 텐던을 지지할 경우와 비교하여 약 두 배의 텐던 배치가 가능한 장점이 있다. 즉, 기존의 포스트텐션 공법에서는 양단부에 정착부를 구비해야 했으며, 이 경우 양단부에 정착부를 가지는 경우는 정착부의 배치에 따라서 허용가능한 텐던의 개수가 제한적이었으나, 본 발명을 활용할 경우, 다른 한쪽의 정착이 프리텐션 방식으로 구성되므로 단부의 공간을 효율적으로 활용하여 추가의 정착부 또는 텐던의 배치가 가능하다.
또한, 본 발명은 고강도 텐던과 피복 부재 사이에 윤활 충전재가 충전된 비부착 텐던 유닛을 활용함으로써 기존의 포스트텐션 공법의 단점인 쉬스관의 삽입, 텐던의 삽입, 긴장력 도입 이후 모르타르 충전 등 일련의 공정을 생략할 수 있고, 쉬스관과 고강도 텐던의 마찰력 손실도 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 콘크리트 블록
200: 하이브리드 텐던 유닛
201: 강선 부재
202: 피복 부재
203: 윤활 충전재
210: 노출 강선부
220: 긴장력 인가부
230: 고정수단
240: 결합력 보강부

Claims (10)

  1. 콘크리트 블록; 및
    상기 콘크리트 블록의 일단으로부터 타단으로 연장되어 매립되는 하나 이상의 하이브리드 텐던 유닛을 포함하고,
    상기 하이브리드 텐던 유닛은 소정 부위가 콘크리트와 접촉되어 일체화되는 노출 강선부와, 상기 콘크리트에 비부착되어 텐셔닝 인가가능한 긴장력 인가부; 및 상기 긴장력 인가부의 말단을 콘크리트 블록에 고정시키는 고정수단을 포함하고,
    상기 하이브리드 텐던 유닛은 강선 부재; 상기 강선 부재를 피복하는 피복 부재; 및 상기 강선 부재와 피복 부재 사이에 충전되는 윤활 충전재를 포함하며,
    상기 하이브리드 텐던 유닛의 노출 강선부는 콘크리트의 양생 시 그 콘크리트와의 결합력을 증대시킬 수 있는 결합력 보강부를 더 포함하는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 텐던 유닛은 콘크리트 블록과 일체화시키기 위한 위치에 대응하는 소정 부위에서의 상기 피복 부재를 벗겨냄으로써 상기 노출 강선부를 형성하는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 텐던 유닛의 결합력 보강부는
    상기 노출 강선부의 일단부에 쐐기 형상으로 형성되거나, 상기 노출 강선부의 외연에서 외부로 돌출하고 간격을 갖는 복수의 돌출편으로 형성되는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 하이브리드 텐던 유닛에서 노출 강선부의 일부는 콘크리트 구조체의 일단부의 상면에 끝단이 위치되고, 나머지는 콘크리트 구조체의 일단부의 측면에 끝단이 위치되도록 구성되는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 텐던 유닛은 둘 이상의 복수로 배치되며, 일측 단부와 타측 단부가 상기 콘크리트 구조체의 중심을 중심으로 대칭되거나 비대칭되게 배치되는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체.
  8. 강선이 이동가능하게 내장되는 피복 부재의 일부를 벗긴 하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계;
    상기 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시켜 콘크리트 구조체를 형성하는 단계;
    상기 콘크리트 구조체를 교량에 거치하는 단계;
    상기 교량에 거치된 콘크리트 구조체에서 돌출되는 일단부 또는 양단부의 피복 부재 내의 강선을 통해 포스트텐셔닝을 실시하는 단계; 및
    상기 포스트텐셔닝을 실행 완료한 단부를 영구 정착하는 정착 단계;를 포함하고,
    상기 하이브리드 텐던을 거푸집에 설치하는 단계에서 하이브리드 텐던은 강선과, 강선을 피복하는 피복 부재, 및 상기 강선과 피복 부재 사이에 충전되는 윤활 충전재를 포함하여 구성되며, 상기 하이브리드 텐던은 소정 부위의 피복 부재를 벗겨낸 상태에서 거푸집에 배치되어 상기 콘크리트의 타설 양생 시 피복 부재가 벗겨진 강선의 부위와 콘크리트를 일체화하여 정착시키되,
    상기 피복 부재가 벗겨진 강선의 부위는 결합력 보강부를 구비하여 콘크리트의 양생 시 그 콘크리트와의 결합력을 증대시킬 수 있도록 하는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체의 제작 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 콘크리트를 타설 양생하는 단계 이전에 하이브리드 텐던에서 피복 부재가 벗겨진 일부에 긴장력이 작용하도록 텬셔닝을 실시하는 것을 더 포함하는
    하이브리드 텐던 구조를 갖는 콘크리트 구조체의 제작 방법.
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