KR101627658B1 - 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법 - Google Patents

전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원형 단면을 갖는 파일의 압축단면의 손실없이 전단키를 일체로 형성하도록 하여 흙막이벽, 교량 등 다양한 용도로 사용할 수 있으며. 교량에 이용시에는 바닥판 공사시 거푸집 시공이 매우 간편하고, 별도의 동바리나 비계의 설치가 필요치 않아 교량의 급속시공이 가능하여 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 전단키 일체형 파일빔의 바람직한 일 실시예는 원형 단면을 갖는 콘크리트 본체와; 본체의 단면 중심부에 길이방향 축을 따라 형성되는 중공과; 본체의 길이방향으로 다수개 매입되는 강연선과; 본체의 외측부의 일측면에 돌출하여 일체로 형성되며 외측으로 평탄한 결합면이 구성되는 결합부와; 결합부에 일정간격으로 일단부가 매입되고 일단부가 돌출하도록 형성되는 전단키;로 이루어진다.

Description

전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법{Pile beam with shear-keys and Construction method of mixed bridge using Piled beams with shear-key}
본 발명은 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원형 단면에서 수평축에 대하여 상부측에 결합부 단면을 증가시켜서 상하로 비대칭 단면을 갖는 파일빔에 추가로 면접되는 바닥(교량구조 적용시)이나 벽(흙막이벽, 옹벽, 지하벽체)과 단면 손실없이 일체로 형성하도록 전단키를 갖도록 형성함으로써, 특히 교량에 이용할 경우에는 바닥판 공사시 거푸집 시공을 위한 별도의 가설 동바리의 시공 없이도 거푸집 시공이 매우 간편하여 급속시공이 가능하며 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0401671호 "프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 합성보"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 도 8에서와 같이 "하부 플랜지(11)에 소정 간격으로 볼트구멍이 형성되어 있는 철골보(1); 길이 방향으로 PSC강선(21)이 매립되는 PSC패널(2); 및, 상기 PSC패널(2)과 상기 철골보(1)의 접합을 위해 설치되는 접합수단(4); 을 포함하되, 상기 접합수단(4)은 상면이 상기 PSC패널(2)의 상부면과 일치하도록 상기 PSC패널(2) 내부에 매립되는 플레이트(41)와; 양단부에 형성된 나사부가 상기 플레이트(41)를 관통하여 노출되도록 상기 PSC패널(2) 내부에 매립되는 고력볼트(43);로 구성되어, 상기 철골보(1)에 형성된 볼트구멍에 상기 고력볼트(43)를 끼운 후 너트(44)를 체결함으로써 상기 철골보(1)와 상기 PSC패널(2)이 접합되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 합성보."를 제안한다.
그러나 상기 배경기술에서 사용되는 거더는 H형 강재 철골보와 콘크리트를 활용하여 제작하는 합성형 거더로 폭에 비해 높이가 높은 단면형상으로 형성되기 때문에, 중/장경간으로 40m 이상 교량에 적용해야하고, 시공중 대형 크레인을 사용하여야 할 뿐만 아니라 거치에 따른 거더의 전도위험이 높은 문제점이 있었다. 그리고 공장제작하여 현장으로 이동하기에 이동성, 접근성이 떨어지고 생산성이 낮아지는 문제점도 있었다.
특허등록 제0401671호 "프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 합성보"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원형 단면에서 수평축에 대해 상부측에 돌출하여 외접하는 면적인 단면 결합부를 증가시켜서 상하로 비대칭 단면(좌우로는 대칭 단면)을 갖도록 형성하며, 추가로 타설되어 면접되는 바닥(판)이나 벽(체)와 시공이 편리하도록 단면의 손실없이 일체로 형성된 전단키를 갖도록 형성함으로써, 특히 교량에 이용할 경우에는 바닥판 공사시 거푸집 시공을 위한 별도의 가설 동바리의 시공 없이도 거푸집 시공이 매우 간편하여 급속시공이 가능하며 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 원형 단면을 갖는 콘크리트 본체와; 본체의 단면 중심부에 길이방향 축을 따라 형성되는 중공과; 본체의 길이방향으로 다수개 매입되는 강연선과; 본체의 외측부의 상측에 돌출하여 일체로 형성되며 외측으로 평탄한 결합면이 구성되는 결합부와; 결합부에 일정간격으로 일단부가 매입되고 일단부가 돌출하도록 형성되는 전단키;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 제공하고자 한다.
또한, 본체의 길이방향의 중공은 양단부에서 일정거리 이격된 지점까지 콘크리트가 충전되거나, 본체의 길이방향의 중공은 중앙부에서 일정거리 이격된 지점까지 콘크리트가 충전되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 제공하고자 한다.
또한, 본체는 외주연에서 일정두께로 원형 단면 또는 사각단면을 갖도록 확대되는 보강부가 형성되며, 보강부의 길이방향으로 보강 근이 매입되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 제공하고자 한다.,
또한, 본체는 일반 콘크리트로 형성되고, 보강부는 고성능 콘크리트 또는 초고성능 콘크리트로 형성되도록 할 수도 있으며, 보강부는 결합부를 중심으로 양측 수평으로 향하도록 돌출턱이 형성되도록 할 수도 있다.
또한, 강연선은 결합부 측에 매입되는 갯수보다 결합부의 타측에 매입되는 갯수가 1개 또는 그 이상 추가로 배치되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 제공하고자 한다.
또한, 전단키는 원형 또는 각형 단면을 갖는 전단 파이프, 직선형 철근, 철근을 절곡하여 형성한 쉬어 바, 평면 트러스 철근 및 입체 트러스 철근 중 어느 하나 또는 1개 이상 선택적으로 혼합하여 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 제공하고자 한다.
또한, (a) 전단키 일체형 파일빔을 사전 제작하는 단계; (b) 교대를 설치할 지반 바닥부의 상단부를 일정 깊이로 굴착한 후 말뚝을 일렬로 항타 또는 매입하고 말뚝 머리를 보강하는 단계; (c) 말뚝의 상부에 기초 교대를 시공하는 단계; (d) 기초 교대의 상부에 방석기초 시공하는 단계; (e) 기초 교대의 상부에 전단키 일체형 파일빔을 일정 간격으로 거치하는 단계; (f) 양단부가 각각 이웃하는 파일빔에 거치되도록 하여 파일빔과 파일빔의 폭방향의 사이에 거푸집을 거치하는 단계; (g) 파일빔, 기초 교대 및 거푸집의 상부에 바닥판 철근 및 벽체 교대 철근을 설치하고, 상부에 콘크리트 타설하여 기초 교대, 벽체 교대 및 바닥판을 일체로 형성하는 단계; (h) 기초 교대 및 벽체 교대의 배면에 뒷채움을 실시하는 단계; (i) 바닥판과 도로 사이에 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (e) 단계에서, 기초 교대 방석 기초의 상부에 상부면이 곡선의 홈이 형성된 지지대를 설치하고, 전단키 일체형 파일빔의 양단부를 지지대의 상부에 거치하도록 하는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (f) 단계에서, 거푸집은, 원형관 또는 원형관을 절개하여 상부로 볼록한 곡선형으로 형성되는 곡선형의 곡면형관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법은 원형 단면에서 수평축에 대해 상부측에 돌출하여 외접하는 면적인 단면 결합부를 증가시켜서 상하로 비대칭 단면(좌우로는 대칭 단면)을 갖도록 형성하며, 추가로 타설되어 면접되는 바닥(판)이나 벽(체)와 시공이 편리하도록 단면의 손실없이 일체로 형성된 전단키를 갖도록 형성함으로써, 특히 교량에 이용할 경우에는 바닥판 공사시 거푸집 시공을 위한 별도의 가설 동바리의 시공 없이도 거푸집 시공이 매우 간편하여 급속시공이 가능하며 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 A-A를 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔의 보강부(11a)가 형성된 실시예의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 전단키 일체형 파일빔에 사용되는 전단키의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법을 시공순서별로 도시한 시공 순서도이다.
도 6은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법에서의 전단키 일체형 파일빔의 거치방법을 도시한 도이다.
도 7은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법에서의 거푸집의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 종래의 프리스트레스트 프리캐스트 콘크리트 패널을 이용한 합성보의 구체예의 종단면도(a) 및 횡단면도(b)이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔의 사시도이다.
본 발명의 전단키 일체형 파일빔(1)은 원형 단면으로 형성되며 중앙부에 중공(12)이 형성된 본체(11)와, 본체(11)의 길이방향으로 강연선(13)이 매입되어 형성되어 일반적인 중공 콘크리트 파일(PHC파일)의 단면형상과 동일하나, 전단키 일체형 파일빔(1)의 외측부의 상측에 돌출하여 결합부(14)가 일체로 형성된다.
즉, 원형 단면의 본체(11)에서 수평축에 대하여 상부측에서 돌출하여 결합부(14)가 형성된다.
본체(11)는 일반 콘크리트, 초고성능 콘크리트(UHPC), 섬유보강 콘크리트(FRC)등 다양한 공지의 재료로 형성될 수 있다.
결합부(14)는 본체(11)와 결합되지 않는 외측면이 평탄한 결합면(141)이 형성되고, 결합면(141)에는 일정간격으로 일단부가 매입되고 일단부가 돌출하도록 전단키(15)가 형성된다.
결합부(14)는 본체(11)로부터 박스형으로 돌출되어 형성되는데, 단면이 직사각형, 상부가 넓은 사다리꼴, 하부가 넓은 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.
결합부(14)는 파일빔(1)을 수직하게 사용하는 옹벽, 지하 구조물의 외측 벽체, 흙막이 등의 시공이나 수평하게 사용되는 교량용 거더, 보 등 시공에서 합성 벽체나 합성 보로 구축할 수 있도록 시공단계에서 합성단계로 작업의 편의성이나 일체화 합성을 제공하도록 평탄한 결합면(141)이 형성되도록 하고, 파일빔(1)의 휨모멘트와 같은 외력에 의해 단면에 발생하는 인장력에 충분히 대응할 수 있도록 충분한 압축저항 면적을 구성하도록 본체(11)에서 돌출하여 형성되도록 한다.
강연선(13)은 단부 정착을 위하여 본체(11)의 양단부에 결합구성되는 중공 원판(111)에 정착고정하도록 할 수 있으며, 필요시 강연선(13)은 양단부 중공 원판(111) 보다 더 돌출하여 형성하도록 하여 강연선(13)을 후속 타설되는 콘크리트에 묻힐 수 있도록 하여 저항 성능을 높이도록 할 수 있다.
도 2는 상기 도 1의 측단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본체(11)의 길이방향의 중공(12)은 양단부에서 일정거리 이격된 지점까지 콘크리트(c)가 충전되도록 하여 전단 보강을 하거나, 도 2b에 도시된 바와 같이, 본체(11)의 길이방향의 중공(12)은 중앙부에서 일정거리 이격된 지점까지 콘크리트(c)가 충전되도록 할 수도 있다.
또한, 강연선(13)의 배치는 본체(11)에 균일한 간격으로 매입되어 구성될 수도 있으며, 휨모멘트와 같은 외력에 효과적으로 저항할 수 있도록 결합부(14) 측에 대응되는 타측 즉, 본체(11)의 하부에 1개 또는 그 이상 추가로 집중적으로 배치되도록 할 수도 있다. 즉, 교량의 시공시에는 결합부(14)가 상부에 위치하여 교량의 바닥판과 합성되는데, 본체(11)의 결합부(14)가 형성된 반대편 즉, 하부에 강연선을 집중적으로 배치하도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔의 보강부(11a)가 형성된 실시예의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 외주연에서 일정두께로 원형 단면 또는 각형 단면을 갖도록 확대되는 보강부(11a)가 형성되도록 하여, 휨성능을 향상시켜 균열문제를 해결하도록 할 수도 있다.
보강부(11a)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 본체(11)의 외주연에서 동일한 두께로 확대한 형상을 갖도록 형성하도록 하여도 되고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 하부면이 수평면을 갖고 양측면이 수직면을 갖는 각형의 단면을 갖도록 형성되도록 하여도 된다.
이때, 보강부(11a)의 내부에는 보강부(11a)의 길이방향으로 봉강, 강연선 등의 보강 근(112)이 매입되도록 하여 보강의 역할을 하도록 할 수 있다.
또한, 본체(11)는 일반 콘크리트로 형성되고, 보강부(11a)는 시공성ㆍ강도ㆍ내구성이 향상된 고성능 콘크리트(High Performance Concrete, HPC) 또는 초고성능 콘크리트(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)로 형성되도록하여 하부에서 일어나는 균열문제를 해결하도록 하여 휨성능을 향상시킬 수도 있다.
또한, 보강부(11a)는 결합부(14)를 중심으로 양측 수평으로 향하도록 돌출턱(113)을 형성하도록 하여, 시공시에 거푸집(5) 등의 단부 거치를 용이하도록 할 수도 있다.
전단키(15)는 결합부(14)에 일정간격으로 일단부가 매입되고 일단부가 돌출하도록 형성되며, 원형 또는 각형 단면을 갖는 전단 파이프, 직선형 철근, 철근을 절곡하여 형성한 쉬어 바, 평면 트러스 철근 및 입체 트러스 철근 등 공지의 다양한 전단연결재를 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 전단키 일체형 파일빔에 사용되는 전단키의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
전단키(15)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 원형 또는 각형 단면을 갖는 전단 파이프를 사용할 수도 있으며, 이때에는 결합부(14)에 매입되는 전단 파이프의 일측 단부에 철근(151)을 관통하도록 하고 결합부(14)에 매입되도록 하여 전단력이나 인발력을 크게 할 수 있으며, 특히 전단 파이프 마다 각각 철근(151)을 구성하도록 할 수도 있고, 전단 파이프들이 상호 결합되도록 하나의 철근(151)이 전단 파이프들을 관통하도록 할 수도 있다.
또한, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 직선형 철근 및 철근을 절곡하여 형성한 쉬어 바를 전단키(15)로 사용하도록 할 수 있으며, 결합부(14)에 매입되는 단부를 절곡하여 인발력을 크게 할 수 있다.
전단키(15)로 상기에 언급된 전단 파이프 및 쉬어 바를 각각 사용할 수도 있으며, 전단 파이프 및 쉬어 바를 혼합하여 구성하도록 할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법을 시공순서별로 도시한 시공 순서도이다.
본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기에서 설명한 전단키 일체형 파일빔(1)을 사전 제작한다(a).
이후, 도 5a에 도시된 바와 같이, 교대를 설치할 위치에 말뚝을 일렬로 시공한다. 말뚝(3) 시공시에는 교대를 설치할 지반 바닥부의 상단부를 일정 깊이로 굴착한 후 말뚝(3)을 일렬로 항타 또는 매입하도록 하고 말뚝(3) 머리를 보강한다(b).
이때, 말뚝(3)으로는 H-말뚝이 바람직하나 교량의 전장에 따라 강관말뚝, PHC말뚝, 기성콘크리트말뚝을 사용할 수도 있다. 말뚝(3)의 시공방법은 지반 조건, 주변 환경 및 경제성을 고려하여 항타 또는 이 분야에서 공지된 매입 공법 중 임의로 선택되어 시공될 수 있다.
이후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 말뚝(3)의 상부에 기초 교대(4)를 시공한다(c).
기초 교대(4)는 말뚝(3) 머리가 매입되도록 시공되며, 상부면에는 후술하는 전단키 일체형 파일빔(1)의 단부가 거치된다.
이후, 도 5c에 도시된 바와 같이, 기초 교대(4)의 상부에 방석기초(4a) 시공한다(d).
방석기초(4a)는 종단이나 횡단에 따라 전단키 일체형 파일빔(1) 간의 높이 위치를 조절하기 위하여 시공된다.
이후, 도 5d에 도시된 바와 같이, 기초 교대(4)의 상부에 전단키 일체형 파일빔(1)을 일정간격으로 거치하도록 한다(e).
기초 교대(4)의 상부면에 전단키 일체형 파일빔(1)의 길이방향 단부가 거치되도록 하고, 폭방향으로 일정간격 이격되어 다수개의 전단키 일체형 파일빔(1)이 거치되는데, 전단키 일체형 파일빔(1)의 양단부가 방석기초(4a)의 상부에 거치되도록 한다.
도 6은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법에서의 전단키 일체형 파일빔의 거치방법을 도시한 도이다.
도 6에서와 같이, 기초 교대(4)의 상부면에 전단키 일체형 파일빔(1)의 거치시에 전도방지 및 안착의 용이성을 위하여 전단키 일체형 파일빔(1)이 거치되는 기초 교대(4)의 상부 즉, 방석기초(4a)의 상부에 상부면이 곡선의 홈이 형성된 지지대(7)를 설치하고, 전단키 일체형 파일빔(1)의 양단부를 지지대(7)의 상부에 거치하도록 할 수 있다.
지지대(7)의 상부의 오목한 홈은 파일빔(1)의 단부가 안착될 수 있도록 파일빔(1)의 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 형성된다.
이후, 도 5e에 도시된 바와 같이, 양단부가 각각 이웃하는 파일빔(1)에 거치되도록 하여 파일빔(1)과 파일빔(1)의 폭방향의 사이에 거푸집(5)을 거치시킨다(f).
이와 같이, 파일빔(1)과 파일빔(1)의 폭방향의 사이에 거푸집(5)을 거치시켜 시공이 매우 간편하고, 별도의 동바리나 비계의 설치가 필요치 않아 교량의 급속시공이 가능하여 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법에서의 거푸집의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
거푸집(5)의 형상은 도 7a에서와 같이 콘크리트 패널데크, 강재 데크 플레이트 등의 판형을 사용할 수도 있으며, 도 7b에서와 같이 원통형, 도 7c에서와 같이 아치형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 양단부가 파일빔(1)의 일측에 결합되거나 지지되도록 한다.
거푸집(5)은 원형관 또는 원형관을 절개하여 상부로 볼록한 곡선형으로 형성되는 곡선형의 곡면형관으로 형성되도록 할 수 있다.
원형관은 기성의 원형관, 주름관 등을 그대로 거푸집으로 적용하도록 할 수 있으며, 특히 곡면형관은 아치형 단면을 갖는 프리캐스트 콘크리트 부재, 합성수지재 등으로 형성될 수 있고 원통형 또는 곡면형관을 길이방향으로 이등분 또는 삼등분 등 일정 호(弧)의 길이를 갖도록 절개한 형상을 갖도록 구성하며, 특히 기성 제품인 주름관을 절개하여 형성할 수 있다.
이후, 도 5f에 도시된 바와 같이, 파일빔(1), 기초 교대(4) 및 거푸집(5)의 상부에 바닥판 철근 및 벽체 교대 철근을 설치하고, 상부에 콘크리트 타설하여 기초 교대(4), 벽체 교대(40a) 및 바닥판(6)을 일체로 형성한다(g).
일체식 교량은 기초 교대(4)의 상부에 벽체 교대(40a)를 바닥판(6)과 동시에 형성하여 상부구조와 기초 교대(4)가 일체로 연결되도록 하여야 하기 때문에, 벽체 교대 철근 및 바닥판 철근을 동시에 배근한다.
이후, 도 5g에 도시된 바와 같이, 기초 교대(4) 및 벽체 교대(40a)의 배면에 뒷채움(8)을 실시하고(h), 바닥판(6)과 도로 사이에 접속슬래브(9)를 시공하여 완성한다(i).
뒷채움(8) 시공 및 도로성토부 다짐의 과정을 계획고에 도달할 때까지 반복함으로써 뒤채움부의 시공이 완료되게 된다. 이후, 접속슬래브(9)를 시공하여 바닥판(6)과 도로를 서로 연결시키면 교량의 건설이 완료된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 전단키 일체형 파일빔 및 이를 이용한 복합형 교량 시공방법은 원형 단면을 갖는 파일의 압축단면의 손실없이 전단키를 일체로 형성하도록 하여 흙막이벽, 교량 등 다양한 용도로 사용할 수 있으며, 교량에 이용시에는 바닥판 공사시 거푸집 시공이 매우 간편하고, 별도의 동바리나 비계의 설치가 필요치 않아 교량의 급속시공이 가능하여 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1 : 전단키 일체형 파일빔
11 : 본체
12 : 중공
13 : 강연선
14 : 결합부
141 : 결합면
15 : 전단키
3 : 말뚝
4 : 기초 교대
4a : 방석기초
40a : 벽체 교대
5 : 거푸집
6 : 바닥판
7 : 지지대
8 : 뒷채움
9 : 접속슬래브

Claims (11)

  1. 원형 단면을 갖는 콘크리트 본체(11)와;
    본체(11)의 단면 중심부에 길이방향 축을 따라 형성되는 중공(12)과;
    본체(11)의 길이방향으로 다수개 매입되는 강연선(13)과;
    본체(11)의 외측부의 상측에 돌출하여 일체로 형성되며 외측으로 평탄한 결합면(141)이 구성되는 결합부(14)와;
    결합부(14)에 일정간격으로 일단부가 매입되고 일단부가 돌출하도록 형성되며, 원형 또는 각형 단면을 갖는 전단 파이프로 구성되고 결합부(14)에 매입되는 전단 파이프의 일측 단부에 철근(151)이 관통하도록 하여 결합부(14)에 매입되도록 한 전단키(15);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  2. 청구항 1에 있어서,
    본체(11)의 길이방향의 중공(12)은 양단부에서 일정거리 이격된 지점까지 콘크리트(c)가 충전되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  3. 청구항 1에 있어서,
    본체(11)의 길이방향의 중공(12)은 중앙부에서 일정거리 이격된 지점까지 콘크리트(c)가 충전되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  4. 청구항 1에 있어서,
    본체(11)는 외주연에서 일정두께로 원형 단면 또는 사각단면을 갖도록 확대되는 보강부(11a)가 형성되며, 보강부(11a)의 길이방향으로 보강 근(112)이 매입되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  5. 청구항 4에 있어서,
    본체(11)는 일반 콘크리트로 형성되고, 보강부(11a)는 고성능 콘크리트 또는 초고성능 콘크리트로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  6. 청구항 4에 있어서,
    보강부(11a)는 결합부(14)를 중심으로 양측 수평으로 향하도록 돌출턱(113)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  7. 청구항 1에 있어서,
    강연선(13)은 본체(11) 단면의 중앙 수평축을 기준으로 결합부(14) 측에 매입되는 갯수보다 결합부(14)의 타측에 매입되는 갯수가 1개 또는 그 이상 추가로 배치되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔.
  8. 삭제
  9. (a) 청구항 1에 기재된 전단키 일체형 파일빔(1)을 사전 제작하는 단계;
    (b) 교대를 설치할 지반 바닥부의 상단부를 일정 깊이로 굴착한 후 말뚝(3)을 일렬로 항타 또는 매입하고 말뚝(3) 머리를 보강하는 단계;
    (c) 말뚝(3)의 상부에 기초 교대(4)를 시공하는 단계;
    (d) 기초 교대(4)의 상부에 방석기초(4a) 시공하는 단계;
    (e) 기초 교대(4)의 상부에 전단키 일체형 파일빔(1)을 일정 간격으로 거치하는 단계;
    (f) 양단부가 각각 이웃하는 파일빔(1)에 거치되도록 하여 파일빔(1)과 파일빔(1)의 폭방향의 사이에 거푸집(5)을 거치하는 단계;
    (g) 파일빔(1), 기초 교대(4) 및 거푸집(5)의 상부에 바닥판 철근 및 벽체 교대 철근을 설치하고, 상부에 콘크리트 타설하여 기초 교대(4), 벽체 교대(40a) 및 바닥판(6)을 일체로 형성하는 단계;
    (h) 기초 교대(4) 및 벽체 교대(40a)의 배면에 뒷채움(8)을 실시하는 단계;
    (i) 바닥판(6)과 도로 사이에 접속슬래브(9)를 시공하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    (e) 단계에서,
    기초 교대(4) 방석 기초(4a)의 상부에 상부면이 곡선의 홈이 형성된 지지대(7)를 설치하고, 전단키 일체형 파일빔(1)의 양단부를 지지대(7)의 상부에 거치하도록 하는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    (f) 단계에서,
    거푸집(5)은, 원형관 또는 원형관을 절개하여 상부로 볼록한 곡선형으로 형성되는 곡선형의 곡면형관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단키 일체형 파일빔을 이용한 복합형 교량 시공방법.
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