KR101527472B1 - 확장공간이 구비된 프리캐스트 영구 거푸집 및 이를 이용한 교각의 시공방법 - Google Patents

확장공간이 구비된 프리캐스트 영구 거푸집 및 이를 이용한 교각의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 교각의 시공에 사용되는 프리캐스트 영구 거푸집에 있어서, 콘크리트 구조물로 이루어진 몸체부(100), 영구 거푸집의 자중을 줄이기 위하여 상기 몸체부(100)를 관통하여 형성된 자중 감소 홀(200) 및 상기 몸체부(100)를 관통하여 형성됨과 아울러, 상기 자중 감소 홀(200)의 외측에 형성된 복수의 확장공간(300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집 및 이를 이용한 교각의 시공방법이 제공된다.

Description

확장공간이 구비된 프리캐스트 영구 거푸집 및 이를 이용한 교각의 시공방법{PRECAT BUIT-UP PERMANENT FORM EQUIPPED WITH EXPANDED SPACE AND CONSTRUCTION METHOD FOR PIER USING THE SAME}
본 발명은 토목 기술 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 프리캐스트 교각을 시공함에 있어서, 확장공간이 구비된 프리캐스트 영구 거푸집 및 이를 이용한 교각의 시공방법에 관한 것이다.
교량을 지지하는 교각은 주로 콘크리트 구조물로 형성된다. 도심 환경이 복잡해짐에 따라 도심의 효과적인 교통량의 분산을 위해서 교량이 건설되는 경우가 많아지고 있다. 종래에는 도심지에 교량을 건설함에 있어서, 강재의 슬립 폼으로 이루어진 거푸집을 설치하고, 내부에 철근을 배치한 후 지표면으로부터 소정의 높이 간격으로 콘크리트를 타설하면서 슬립 폼을 상부로 이동시켜 점차 교각의 높이를 높여가는 방식을 사용하고 있었다.
다만, 종래의 시공 방식은 소정 높이에 타설된 콘크리트의 양생이 완료된 이후에야 교각의 높이를 높일 수 있기 때문에 교량의 시공에 장기간이 소요되고, 도심에 교량을 시공함에 있어 교통 혼잡 및 통행 불편의 문제점을 야기하여 왔다.
상술된 문제점을 해결하고자 공장에서 제작된 프리캐스트 교각 세그먼트를 교량 가설 현장으로 운반하여 적층하고, 이를 조립하여 교각을 구축하는 방법이 제시되어 왔다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은 교각 기초(1)에 철근(2)이 삽입되는 홀(4)을 구비한 프리캐스트 교각 세그먼트(3)를 적층한 이후에, 철근(2)을 삽입하고, 철근(2) 삽입된 홀(4)에 그라우팅재를 충전하여 교각을 형성시키는 방식이 제시되어 왔다.
다만, 이러한 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은, 홀(4)에 다수의 철근(2)을 삽입시키는 공정이 용이하지가 않은 문제점이 있어 왔다.
또한, 철근(2)의 연장을 위해 사용되는 커플러의 직경과 홀(4)의 직경이 큰 차이가 나지 않아, 홀(4)에 충전재로 사용되는 그라우팅재를 충전하는 과정에서 그라우팅재가 홀(4)의 하부까지 도달되지 못하고 오버플로우 되는 현상이 발생되는 문제점이 있어 왔다.
또한, 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은, 프리캐스트 교각 세그먼트의 홀의 직경이 작아서 충전재의 사용에 있어 모르타르와 같은 고가의 충전재만을 사용하여야 하는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상술된 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프리캐스트 교각 세그먼트로 사용될 수 있는 프리캐스트 영구 거푸집을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 보강철근을 용이하게 삽입시킬 수 있는 프리캐스트 교각 세그먼트로 사용될 수 있는 프리캐스트 영구 거푸집을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 영구 거푸집에 충전재를 충전함에 있어, 충전에 걸리는 시간과 충전재가 오버플로우 되는 현상을 방지할 수 있는 프리캐스트 영구 거푸집을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 영구 거푸집에 충전되는 충전재의 종류에 의한 제한이 없는 프리캐스트 영구 거푸집을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 영구 거푸집에 의하여 형성되는 교각의 전단강도를 향상시킬 수 있도록, 전단키가 형성된 프리캐스트 영구 거푸집을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 영구 거푸집 내부에 삽입되는 보강철근의 위치 고정을 용이하게 하기 위한 고정틀이 구비된 프리캐스트 영구 거푸집을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 교각 기초 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있는 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 이용하여 교각을 시공할 수 있는 방법을 제시하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 교각의 시공에 사용되는 프리캐스트 영구 거푸집에 있어서, 콘크리트 구조물로 이루어진 몸체부(100); 상기 몸체부(100)의 자중을 줄이기 위하여 상기 몸체부(100)를 관통하여 형성된 자중 감소 홀(200); 및 상기 몸체부(100)를 관통하여 형성됨과 아울러, 상기 자중 감소 홀(200)의 외측에 형성된 복수의 확장공간(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집이 제공된다.
여기서, 상기 확장공간(300)과 접촉된 상기 몸체부(100)의 내면에 형성되며, 상기 몸체부(100) 내측으로 함몰된 형상으로 형성된 전단키(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 전단키(130)의 길이방향은 상기 몸체부(100)의 횡방향인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 몸체부(100)에 일면이 매립되어 배근됨과 아울러, 상기 복수의 확장공간(300)에 타면이 노출되는 제1 띠철근(110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 몸체부(100)의 내부에 배근됨과 아울러, 상기 복수의 확장공간(300)에 노출되는 제2 띠철근(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 제2 띠철근(120)의 일부는 상기 몸체부(100)에 매립되어 고정된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 영구 거푸집이 상부에 적층되는 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제1 보강 철근(410);을 더 포함하며, 상기 제1 보강 철근(410)은 상기 확장공간(300)에 삽입됨과 아울러, 상기 제1 띠철근(110)과 상기 제2 띠철근(120) 사이의 공간에 위치된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제2 보강 철근(420);을 더 포함하며, 상기 제2 보강 철근(420)은 상기 확장공간(300)에 삽입됨과 아울러, 상기 제2 띠철근(120) 내측의 공간에 위치된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 영구 거푸집이 상부에 적층되는 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)을 더 포함하며, 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)은 상기 확장공간(300)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 제1 보강 철근(410)과 상기 제2 보강 철근(420)은 접촉 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
또한, 상기 확장공간(300)에 삽입된 상기 제1 보강 철근(410)과 상기 제2 보강 철근(420)은 상기 몸체부(100) 상부로 돌출되며, 상기 제1 보강 철근(410)과 상기 제2 보강 철근(420)의 위치를 고정하기 위한 고정틀(430)을 더 포함하되, 상기 고정틀(430)은, 링 형상의 틀본체(431); 및 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)이 구속되는 구속공간이 구비됨과 아울러, 상기 틀본체(431)의 외주면에 복수로 형성된 구속부(432);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 고정틀(430)은 상기 몸체부(100) 상부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 영구 거푸집일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면 프리캐스트 영구 거푸집을 이용하여 교각을 시공하는 방법에 있어서, 상기 교각 기초(400)를 형성하는 제1 단계(S100); 상기 교각 기초(400) 상부에 영구 거푸집을 적층하는 제2 단계(S200); 및 상기 확장공간(300) 내부에 충전재를 충전하는 제3 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법이 제공된다.
여기서, 상기 확장공간(300) 내부에 삽입된 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)이 상기 몸체부(100) 상부로 돌출될 수 있도록 커플러(500)를 이용하여 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)을 연장하는 단계(S150);를 더 포함하되, 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)을 연장하는 단계(S150)는 상기 제2 단계(S200) 이전에 실시하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 제2 단계(S200) 및 상기 제3 단계(S300)를 반복하여 실시하되, 상기 확장공간(300) 내부에 충전되는 상기 충전재의 충전 높이는 상부에 적층된 영구 거푸집과 하부에 적층된 영구 거푸집 사이의 경계면보다 낮은 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 제2 단계(S200)는, 상기 교각 기초(400) 상부에 일정간격 이격하여 영구 거푸집의 위치 및 수직도를 조정하기 위한 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210); 상기 교각 기초(400)와 상기 조정단 블록(700) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(900)을 형성하는 단계(S220); 및 상기 조정단 블록(700) 상부에 영구 거푸집을 적층하는 단계(S230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210)는, 상기 교각 기초(400)에 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S211); 및 상기 조정단 블록(700)에 상기 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S212);를 포함하며, 상기 지지 프레임(600)은, 상기 교각 기초(400)와 결합된 하부 프레임(610); 상기 조정단 블록(700)과 결합된 상부 프레임(620); 및 상기 하부 프레임(610) 및 상기 상부 프레임(620)과 결합되며, 상기 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(630);를 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210)는, 상기 조정부(630)의 길이를 신축하여 상기 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213);를 더 포함하며, 상기 수직도를 조정하는 단계(S213)는, 상기 조정단 블록(700)에 상기 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S212) 이전에 실시되는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 조정부(630)는, 상기 하부 프레임(610) 및 상기 상부 프레임(620)과 수직으로 결합된 제1 조정부(631); 및 상기 하부 프레임(610) 및 상기 상부 프레임(620)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(632);를 포함하며, 상기 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213)는, 상기 제1 조정부(631)를 이용하여 상기 조정단 블록(700)의 수평각을 조정하는 단계(S213a); 및 상기 제2 조정부(632)를 이용하여 상기 조정단 블록(700)의 위치를 조정하는 단계(S213b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
본 발명에 따르면, 영구 거푸집을 프리캐스트 교각 세그먼트로 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 프리캐스트 교각 세그먼트로 사용되는 영구 거푸집에 다수의 보강철근을 용이하게 삽입시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 영구 거푸집에 충전재를 충전함에 있어, 충전에 걸리는 시간과 충전재가 오버플로우 되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 영구 거푸집에 충전되는 충전재의 종류에 의한 제한이 없는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 영구 거푸집에 의하여 형성되는 교각의 전단강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 영구 거푸집 내부에 삽입되는 보강철근의 위치 고정을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 교각 기초 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 프리캐스트 교각의 시공과정을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예(실시예1)에 따른 영구 거푸집의 평면도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예(실시예2)에 따른 영구 거푸집의 평면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예(실시예3)에 따른 몸체부의 평면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예(실시예4)에 따른 몸체부의 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구 거푸집을 이용한 프리캐스트 교각의 시공과정을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조정단 블록 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조정단 블록의 평면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조정단 블록을 이용한 프리캐스트 교각의 시공과정을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 프레임을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 프레임의 정면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정틀의 평면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전단키를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전단키가 형성된 영구거푸집의 절단부 단면도.
본 발명에 따른 확장공간이 구비된 프리캐스트 영구 거푸집 및 이를 이용한 교각의 시공방법 에 관한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은 교각 기초(1)에 다수의 철근(2)을 상향 돌출 되도록 하고, 철근(2)이 삽입되는 홀(4)을 구비한 프리캐스트 교각 세그먼트(3)를 적층한 이후에, 철근(2) 삽입된 홀(4)에 그라우팅재를 충전하여 교각을 형성시키는 방식이 제시되어 왔다(도 1).
다만, 이러한 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은, 홀(4)에 다수의 철근(2)을 삽입시키는 공정이 용이하지가 않은 문제점이 있어 왔다.
또한, 철근(2)의 연장을 위해 사용되는 커플러의 직경과 홀(4)의 직경이 큰 차이가 나지 않아, 홀(4)에 충전재로 사용되는 그라우팅재를 충전하는 과정에서 그라우팅재가 홀(4)의 하부까지 도달되지 못하고 오버플로우 되는 현상이 발생되는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상술된 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집은 기본적으로 콘크리트 구조물로 이루어진 몸체부(100), 영구 거푸집의 자중을 줄이기 위하여 몸체부(100)를 관통하여 형성된 자중 감소 홀(200) 및 몸체부(100)를 관통하여 형성됨과 아울러, 자중 감소 홀(200)의 외측에 형성된 복수의 확장공간(300)을 포함할 수 있다(도 2).
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집은 프리캐스트 교각을 시공함에 있어, 교각을 형성하는 거푸집으로서의 역할을 수행함과 아울러, 자중을 최소화한 프리캐스트 세그먼트로 사용될 수 있는 장점이 있다.
자중 감소 홀(200)은 영구 거푸집 무게의 대부분을 차지하는, 콘크리트 구조물로 형성된 몸체부(100)의 자중을 줄이기 위한 구성으로서, 이러한 구성을 취하는 경우 프리캐스트 영구 거푸집의 이동 및 시공의 용이성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집은 확장공간(300)과 접촉된 몸체부(100) 내면에 형성되며, 몸체부(100) 내측으로 함몰된 형상으로 형성된 전단키(130)를 더 포함할 수 있다(도 13, 14).
전단키(130)의 구성을 확보함으로서, 확장공간(300)에 충전재를 충전하여 프리캐스트 교량의 교각을 형성시키는 경우, 교각에 가하여지는 외력에 저항하는 전단강도를 높일 수 있는 효과가 있다.
전단강도의 극대화를 위하여, 전단키(130)의 길이방향은 몸체부(100)의 횡방향인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집은 몸체부(100)에 일면이 매립되어 배근됨과 아울러, 복수의 확장공간(300)에 타면이 노출되는 제1 띠철근(110)을 포함할 수 있으며, 몸체부(100)의 내부에 배근됨과 아울러, 상기 복수의 확장공간(300)에 노출되는 제2 띠철근(120)을 포함할 수 있다(도 2).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집은 프리캐스트 영구 거푸집이 상부에 적층되는 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제1 보강 철근(410)을 더 포함하며, 제1 보강 철근(410)은 확장공간(300)에 삽입됨과 아울러, 제1 띠철근(110)과 제2 띠철근(120) 사이의 공간에 위치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집은 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제2 보강 철근(420)을 더 포함하며, 제2 보강 철근(420)은 확장공간(300)에 삽입됨과 아울러, 제2 띠철근(120) 내측의 공간에 위치될 수 있다.
이러한 구성을 취하는 경우, 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되는 보강 철근을 확장공간(300)에 삽입하게 함으로써, 영구 거푸집을 적층하는 시공의 난이도를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 교각을 구성하는 프리캐스트 영구 거푸집의 구조적 안정성을 높이기 위하여 삽입되는 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)을 제1 띠철근(110)과 제2 띠철근(120) 사이에 위치시킴으로써, 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)이 교각의 시공 과정에서 위치가 고정될 수 있도록 함과 아울러, 시공이 완료된 교각의 구조적 안정성에도 기여할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집의 제2 띠철근(120)의 일부는 몸체부(100)에 매립되어 고정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 실시예(실시예 2)에 따르면, 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)이 확장공간(300)에 삽입될 수 있다(도 3). 이 경우, 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)이 시공의 전 과정에서 정위치에 형성되기 위해서 제1 보강 철근(410)과 제2 보강 철근(420)은 접촉 형성되는 것이 바람직하다.
도면에는 도시되지 않았지만, 제1 보강 철근(410)과 제2 보강 철근(420)이 안정적으로 접촉되어 형성될 수 있도록 이를 체결하는 체결구가 더 포함될 수 있다.
확장공간(300)에 삽입된 제1 보강 철근(410)과 제2 보강 철근(420)은 상기 몸체부(100) 상부로 돌출되도록 시공되는 것이 바람직하다.
이 경우 제1 보강 철근(410)과 제2 보강 철근(420)의 위치를 고정하기 위한 고정틀(430)을 더 포함할 수 있다. 고정틀(430)은, 링 형상의 틀본체(431) 및 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)이 구속되는 구속공간이 구비됨과 아울러, 틀본체(431)의 외주면에 복수로 형성된 구속부(432)를 포함할 수 있다(도 12).
고정틀(430)은 몸체부(100) 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 취하는 경우, 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)을 시공의 전과정에서 정위치에 고정시키는 것이 용이한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 프리캐스트 영구 거푸집의 몸체부(100)는 다양한 실시예(실시예 3, 4)로 구현되는 것이 가능하다(도 4, 도 5).
이하, 상술된 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집을 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집을 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법은, 교각 기초(400)를 형성하는 제1 단계(S100), 교각 기초(400) 상부에 프리캐스트 영구 거푸집을 적층하는 제2 단계(S200) 및 확장공간(300) 내부에 충전재를 충전하는 제3 단계(S300)를 포함할 수 있다.
여기서, 확장공간(300) 내부에 삽입된 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)이 몸체부(100) 상부로 돌출될 수 있도록 커플러(500)를 이용하여 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)을 연장하는 단계(S150)를 더 포함하되, 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)을 연장하는 단계(S150)는 제2 단계(S200) 이전에 실시하는 것이 바람직하다.
즉, 프리캐스트 영구 거푸집을 적층하는 시공 과정에서 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)은 프리캐스트 영구 거푸집 상부로 돌출되어 형성되는 것이 시공의 편의성 및 안정성 측면에서 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집을 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 경우, 자중이 가벼운 프리캐스트 영구 거푸집을 프리캐스트 세그먼트로 이용할 수 있으므로, 프리캐스트 세그먼트의 운반과 적층의 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)의 2 이상의 보강 철근을 사용함에도 불구하고, 확장공간(300)에 보강 철근을 삽입시킴으로서 용이하게 프리캐스트 세그먼트를 적층할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 확장공간(300)을 구비한 프리캐스트 영구 거푸집을 사용함으로써, 프리캐스트 영구 거푸집 내부에서 수행되는 철근의 배근, 철근의 결합, 충전재의 충전 등의 시공을 시공자가 용이하게 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 충전재가 충전되는 공간이 협소한 종래의 프리캐스트 교량 세그먼트와는 달리, 확장공간(300)의 구비로 인하여 종래의 기술에 비하여 충전재가 충전되는 공간이 확장되어 있으므로, 모르타르와 같은 고가의 충전재 이외에도 콘크리트와 같은 경제적인 충전재를 사용하는 것이 가능하다는 효과가 있다.
커플러(500)는, 내부에 관통공이 형성되며, 관통공 내부에는 보강철근의 양단에 형성된 숫나사부(111)가 나사결합되는 암나사부가 형성될 수 있다. 또한, 커플러(500)의 직경은 관통공의 직경 보다는 크되, 커플러의 직경과 관통공의 직경의 차이가 크지 않은 것이 바람직하다(도 9).
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집을 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법은, 제2 단계(S200) 및 제3 단계(S300)를 반복할 수 있다. 즉, 복수의 프리캐스트 영구 거푸집을 적층시키되, 프리캐스트 영구 거푸집의 적층과 충전재의 충전 과정을 번갈아 가면서 실시하는 것이 바람직하다.
여기서, 확장공간(300) 내부에 충전되는 충전재의 충전 높이는 상부에 적층된 프리캐스트 영구 거푸집과 하부에 적층된 프리캐스트 영구 거푸집 사이의 경계면보다 낮은 것이 바람직하다.
이러한 구성을 취하는 경우 상부에 적층된 프리캐스트 영구 거푸집과 하부에 적층된 프리캐스트 영구 거푸집 사이의 경계면은 구조적으로 취약한 지점이므로, 경계면이 위치한 지점에 대한 확장공간(300) 내부에서의 충전재의 충전이 연속적으로 이루어지도록 하여 교각의 자중 또는 시공 이후의 사용하중에 의한 균열 발생을 최대한으로 억제할 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 프리캐스트 영구 거푸집을 적층하는 때에는, 적층되는 각각의 프리캐스트 영구 거푸집의 몸체부(100)의 상하부면에 에폭시 본드가 도포된 다음 적층하는 것이 시공의 안정성 및 구조적 안정성의 측면에서 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 영구 거푸집을 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법의 제2 단계(S200)는, 교각 기초(400) 상부에 일정간격 이격하여 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210), 교각 기초(400)와 조정단 블록(700) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(900)을 형성하는 단계(S220), 조정단 블록(700) 상부에 프리캐스트 영구 거푸집을 적층하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
여기서, 교각 기초(400)란 교각의 지지를 위한 기초 말뚝 상부에 형성된 교각의 기초뿐만 아니라, 기초 말뚝의 상부를 포함하는 개념이다.
조정단 블록(700)은 상부에 적층되는 프리캐스트 영구 거푸집의 수직도를 조정하기 위한 구성으로서, 이러한 구성을 취하는 경우, 교각 기초(400)의 정교한 두부정리가 수행되지 않더라도, 상부에 적층되는 프리캐스트 영구 거푸집의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있다는 효과가 있다(도 7, 8, 9).
구체적으로는 교각 기초(400) 상부에 일정간격 이격하여 조정단 블록(700)을 설치한 이후에 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정하고, 조정단 블록(700)의 상부에 프리캐스트 영구 거푸집을 적층함으로써, 결과적으로 프리캐스트 영구 거푸집의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록 하는 것이다.
여기서 조정단 블록(700)은 프리캐스트 영구 거푸집의 길이 보다 짧은 길이를 가지는 것이 조정단 블록(700)의 용이한 위치 및 수직도 조정을 위해 바람직하다.
교각 기초(400)와 조정단 블록(700) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(900)을 형성하는 단계(S220)는, 거푸집(800)을 설치하여 교각 기초(400)와 조정단 블록(700) 사이의 공간을 폐쇄하는 단계, 교각 기초(400)와 조정단 블록(700) 사이의 공간에 콘크리트, 모르타르와 같은 충전재를 충전하는 단계, 충전재를 양생하는 단계, 충전재의 양생이 완료된 이후에 거푸집(800)을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210)는, 교각 기초(400)에 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S211), 조정단 블록(700)에 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S212)를 포함할 수 있다.
지지 프레임(600)은 교각 기초(400)와 결합된 하부 프레임(610), 조정단 블록(700)과 결합된 상부 프레임(620) 및 하부 프레임(610) 및 상부 프레임(620)과 결합되며, 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(630)를 포함할 수 있다(도 10, 11).
또한 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210)는, 조정부(630)의 길이를 신축하여 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213)를 더 포함하며, 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213)는 조정단 블록(700)에 상기 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S212) 이후에 실시되는 것이 바람직하다.
여기서 조정부(630)는, 하부 프레임(610) 및 상부 프레임(620)과 수직으로 결합된 제1 조정부(631), 하부 프레임(610) 및 상부 프레임(620)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(632)를 포함할 수 있으며(도 10), 이에 따라 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213)는, 제1 조정부(631)를 이용하여 조정단 블록(700)의 수평각을 조정하는 단계(S213a) 및 제2 조정부(632)를 이용하여 조정단 블록(700)의 위치를 조정하는 단계(S213b)를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 취하는 경우, 조정단 블록(700)의 상하방향 및 좌우방향의 위치 조정을 가능토록 하여, 프리캐스트 영구 거푸집의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 몸체부
200 : 자중 감소 홀
300 : 확장공간
400 : 교각 기초
500 : 커플러
600 : 지지 프레임
700 : 조정단 블록
800 : 거푸집
900 : 연결기둥

Claims (18)

  1. 프리캐스트 영구 거푸집를 이용하여 교각을 시공하는 방법에 있어서,
    상기 프리캐스트 영구 거푸집은
    콘크리트 구조물로 이루어진 몸체부(100);
    상기 몸체부(100)의 자중을 줄이기 위하여 상기 몸체부(100)를 관통하여 형성된 자중 감소 홀(200);
    상기 몸체부(100)를 관통하여 형성됨과 아울러, 상기 자중 감소 홀(200)의 외측에 형성된 복수의 확장공간(300); 및
    상기 프리캐스트 영구 거푸집이 상부에 적층되는 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성됨과 아울러 상기 확장공간(300)에 삽입되는 제1 보강 철근(410) 및 제2 보강 철근(420)을 포함하며,
    상기 교각 기초(400)를 형성하는 제1 단계(S100);
    상기 교각 기초(400) 상부에 상기 프리캐스트 영구 거푸집을 적층하는 제2 단계(S200); 및
    상기 확장공간(300) 내부에 충전재를 충전하는 제3 단계(S300);를 포함하며,
    상기 제2 단계(S200)는,
    상기 교각 기초(400) 상부에 일정간격 이격하여 상기 프리캐스트 영구 거푸집의 위치 및 수직도를 조정하기 위한 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210);
    상기 교각 기초(400)와 상기 조정단 블록(700) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(900)을 형성하는 단계(S220); 및
    상기 조정단 블록(700) 상부에 상기 프리캐스트 영구 거푸집을 적층하는 단계(S230);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확장공간(300)과 접촉된 상기 몸체부(100)의 내면에 형성되며, 상기 몸체부(100) 내측으로 함몰된 형상으로 형성된 전단키(130);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전단키(130)의 길이방향은 상기 몸체부(100)의 횡방향인 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체부(100)에 일면이 매립되어 배근됨과 아울러, 상기 복수의 확장공간(300)에 타면이 노출되는 제1 띠철근(110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 몸체부(100)의 내부에 배근됨과 아울러, 상기 복수의 확장공간(300)에 노출되는 제2 띠철근(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 띠철근(120)의 일부는 상기 몸체부(100)에 매립되어 고정된 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프리캐스트 영구 거푸집이 상부에 적층되는 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제1 보강 철근(410);을 더 포함하며,
    상기 제1 보강 철근(410)은 상기 확장공간(300)에 삽입됨과 아울러, 상기 제1 띠철근(110)과 상기 제2 띠철근(120) 사이의 공간에 위치된 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 교각 기초(400)에서 상부로 돌출되어 형성되는 제2 보강 철근(420);을 더 포함하며,
    상기 제2 보강 철근(420)은 상기 확장공간(300)에 삽입됨과 아울러, 상기 제2 띠철근(120) 내측의 공간에 위치된 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보강 철근(410)과 상기 제2 보강 철근(420)은 접촉 형성된 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 확장공간(300)에 삽입된 상기 제1 보강 철근(410)과 상기 제2 보강 철근(420)은 상기 몸체부(100) 상부로 돌출되며,
    상기 제1 보강 철근(410)과 상기 제2 보강 철근(420)의 위치를 고정하기 위한 고정틀(430)을 더 포함하되,
    상기 고정틀(430)은,
    링 형상의 틀본체(431); 및
    상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)이 구속되는 구속공간이 구비됨과 아울러, 상기 틀본체(431)의 외주면에 복수로 형성된 구속부(432);를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 고정틀(430)은 상기 몸체부(100) 상부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 확장공간(300) 내부에 삽입된 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)이 상기 몸체부(100) 상부로 돌출될 수 있도록 커플러(500)를 이용하여 상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)을 연장하는 단계(S150);를 더 포함하되,
    상기 제1 보강 철근(410) 및 상기 제2 보강 철근(420)을 연장하는 단계(S150)는 상기 제2 단계(S200) 이전에 실시하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 단계(S200) 및 상기 제3 단계(S300)를 반복하여 실시하되,
    상기 확장공간(300) 내부에 충전되는 상기 충전재의 충전 높이는 상부에 적층된 상기 프리캐스트 영구 거푸집과 하부에 적층된 상기 프리캐스트 영구 거푸집 사이의 경계면보다 낮은 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210)는,
    상기 교각 기초(400)에 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S211); 및
    상기 조정단 블록(700)에 상기 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S212);를 포함하며,
    상기 지지 프레임(600)은,
    상기 교각 기초(400)와 결합된 하부 프레임(610);
    상기 조정단 블록(700)과 결합된 상부 프레임(620); 및
    상기 하부 프레임(610) 및 상기 상부 프레임(620)과 결합되며, 상기 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(630);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 조정단 블록(700)을 설치하는 단계(S210)는,
    상기 조정부(630)의 길이를 신축하여 상기 조정단 블록(700)의 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213);를 더 포함하며,
    상기 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213)는, 상기 조정단 블록(700)에 상기 지지 프레임(600)을 결합하는 단계(S212) 이후에 실시되는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 조정부(630)는,
    상기 하부 프레임(610) 및 상기 상부 프레임(620)과 수직으로 결합된 제1 조정부(631); 및
    상기 하부 프레임(610) 및 상기 상부 프레임(620)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(632);를
    포함하며,
    상기 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S213)는,
    상기 제1 조정부(631)를 이용하여 상기 조정단 블록(700)의 수평각을 조정하는 단계(S213a); 및
    상기 제2 조정부(632)를 이용하여 상기 조정단 블록(700)의 위치를 조정하는 단계(S213b);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 교각을 시공하는 방법.

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