KR101756064B1 - Twin-leaf arch system using tendons arranged in x-shape and fabrication method for thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 X형 강봉긴장재를 이용한 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 및 그 시공방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템은 프리캐스팅 방식으로 제작되고, 한 쌍이 천정부(3)에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체(1)를 형성하며, 종방향으로 서로 배열되는 다수의 2분절 세그먼트(10), 천정부(3) 상(上)에서 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되는 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)를 포함하고, 각각의 강봉긴장재(21, 23)가 대각방향에 배치된 한 쌍의 상기 2분절 세그먼트(10)를 서로 결속하는 X-강봉부(20), 및 2분절 세그먼트(10)에 탈착 가능하게 장착되고, 강봉긴장재(21, 23)의 일말단을 고정하여, X-강봉부(20)를 지지하는 강봉지지부(30)를 포함한다.The present invention relates to a two-segment precast concrete arch system using an X-shaped steel bar tensional material and a method of construction thereof. The two-segment precast concrete arch system according to an embodiment of the present invention is manufactured by precasting, 3, a plurality of bifurcated segments 10 arranged in the longitudinal direction to form arcuate structures 1 in abutment with each other in the transverse direction and arranged vertically on the ceiling portion 3, And a pair of rigid members (21, 23) intersecting with each other, wherein each of the rigid members (21, 23) comprises a pair of bifurcated segments (10) (20), and a steel bar supporting portion (30) detachably mounted on the two-segment segment (10) and fixing one end of the steel bar tensions (21, 23) to support the X- .
Description
본 발명은 X형 강봉긴장재를 이용한 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강봉긴장재가 X자 형태로 대각방향에 배치되는 2분절 세그먼트를 서로 연결하여 횡방향 및 종방향으로 2분절 세그먼트를 결속하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two-segment precast concrete arch system using an X-shaped steel bar tensional material, and more particularly to a two-segment precast concrete arch system using X-shaped steel bar tensions and, more particularly, To a two-segment precast concrete arch system for binding two segment segments in the longitudinal direction and a construction method thereof.
공기단축, 콘크리트 품질 향상 등을 위해서, 최근에는 콘크리트 구조물을 현장에서 타설하는 기존 공법 대신에, 구조물을 부품화한 부재를 공장에서 제작한 후 현장에서 양중 장비를 이용하여 조립하는 프리캐스트 콘크리트(precast concrete, PC) 공법이 각광받고 있다. 아치형 터널이나 교량 등과 같은 구조물을 시공함에 있어서도, 아치형 세그먼트를 프리캐스트 부재로 제작하고, 이를 현장으로 운반하여 조립하는 방법을 취한다. 그러나 아치형 세그먼트를 사용하는 경우에는 세그먼트 자체의 크기 및 중량이 매우 크기 때문에 운반 및 설치가 어렵다.In order to shorten the length of air and improve the quality of concrete, recently, instead of the existing construction method of pouring the concrete structure in the field, a precast concrete (precast concrete concrete, PC) method is attracting attention. In the case of constructing a structure such as an arched tunnel or a bridge, the arched segment is formed as a precast member and is transported to the site for assembly. However, in the case of using the arcuate segment, the size and weight of the segment itself are very large, which makes transportation and installation difficult.
이에, 세그먼트의 운반 및 설치 시공성을 개선하기 위한 방안으로서, 하기 선행기술문헌의 특허문헌에 개시된 바와 같이, 2분절 프리캐스트 아치 구조물이 고안되었다. 상기 2분절 프리캐스트 아치 구조물은 아치형태의 프리캐스트 콘크리트 부재가 2개의 부재로 분할된 분절아치부재를 세그먼트로 제작하고, 그 세그먼트를 횡방향 및 종방향으로 서로 배열한 후 결속·일체화하는 방식으로 시공된다. 여기서, 세그먼트의 일체화는 콘크리트를 타설하여 횡방향으로 분절된 세그먼트를 강결 이음하는 방식으로 수행되는데, 그 강결 이음이 완료되기 전까지는 타이로드 또는 철근 이음을 통해 분절된 세그먼트를 횡방향으로 상호 고정한다. 그러나 이러한 방식에 의하면, 횡방향으로만 분절된 세그먼트가 결속되고, 종방향으로는 어떠한 결속력도 작용하지 않게 되므로, 그 상태에서 콘크리트 타설이 이루어지면 종방향으로 배열된 세그먼트 사이에 존재하는 유격으로 말미암아 구조물이 매우 불안정해진다. 또한, 이러한 구조물의 불안정을 해소하기 위해서 추가 인력을 투입하거나, 또는 별도의 결속수단을 종방향으로 설치하는 경우에는, 시공비 상승 및 시공지연이 발생하게 된다.Accordingly, as a method for improving the transportation and installation workability of the segments, a two-segment precast arch structure has been devised as disclosed in the patent documents of the following prior art documents. The two-segment precast arch structure is formed by making segments of a pre-cast concrete member having an arch shape divided into two members into segments, arranging the segments in the lateral direction and longitudinal direction, Construction. Here, the integration of the segments is performed in such a manner that the segments segmented in the lateral direction by placing the concrete are rigidly joined, and the segments segmented through the tie rods or the reinforcing bars are mutually fixed laterally until the strong coupling is completed . However, according to this method, segments segmented only in the transverse direction are bound and no binding force is applied in the longitudinal direction. Therefore, when the concrete is poured in this state, due to the clearance existing between the longitudinally arranged segments The structure becomes very unstable. In addition, in order to solve the instability of such a structure, when the additional gravity is applied or the separate binding means is installed in the longitudinal direction, the construction cost rise and the construction delay occur.
이에 종래 2분절 프리캐스트 아치 구조물 시공상 발생하는 상기 문제를 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, there is an urgent need for a solution to the above-mentioned problem that occurs in the construction of the conventional two-segment precast arch structure.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 한 쌍의 강봉긴장재가 X자 형태로, 대각방향에 배치된 2분절 프리캐스트 세그먼트를 연결함으로써, 횡방향 및 종방향으로 2분절 프리캐스트 세그먼트가 서로 결속 고정되는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 및 그 시공방법를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to solving the problems of the prior art described above, and one aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing a two-segment precast segment in which a pair of steel bar tensions are arranged in an X- And the two-segment precast segments are bound and fixed to each other in the direction of the arrow.
본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템은 프리캐스팅 방식으로 제작되고, 한 쌍이 천정부에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체를 형성하며, 종방향으로 서로 배열되는 다수의 2분절 세그먼트; 상기 천정부 상(上)에서 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되는 한 쌍의 강봉긴장재를 포함하고, 각각의 상기 강봉긴장재가 대각방향에 배치된 한 쌍의 상기 2분절 세그먼트를 서로 결속하는 X-강봉부; 및 상기 2분절 세그먼트에 탈착 가능하게 장착되고, 상기 강봉긴장재의 일말단을 고정하여, 상기 X-강봉부를 지지하는 강봉지지부;를 포함하며, 상기 X-강봉부 및 상기 강봉지지부는 상기 2 분절 세그먼트를 설치하는 과정에서 다수의 상기 2분절 세그먼트를 일시적으로 지지하는 것을 특징으로한다.The two-segment precast concrete arch system according to the present invention comprises a plurality of bifurcated segments fabricated in a pre-casting fashion, one pair of which form an arcuate structure in the transverse direction at the ceiling to form an arcuate structure, And a pair of steel bar tensions arranged vertically on the ceiling part and crossing in an "X " shape, and each of the steel bar tensions comprises a pair of two-segment segments arranged in a diagonal direction X-steel rods; And a steel bar supporting part detachably mounted to the two-segment segment and fixing one end of the steel bar tensional material and supporting the X-steel bar part, wherein the X- A plurality of the two-segment segments are temporarily supported in the process of installing the two-segment segments.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 X-강봉부는 서로 인접하는 2개의 상기 아치형 구조체를 이루는 4개의 상기 2분절 세그먼트를 대각방향으로 서로 연결하면서, 다수 개가 종방향을 따라 배치된다.In addition, in the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the X-steel bar portion includes four bifurcated segments constituting the two arcuate structures adjacent to each other in a diagonal direction, Respectively.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 강봉지지부는 콘크리트로 형성된다.Further, in the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the steel bar supporting portion is formed of concrete.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 강봉지지부는 상기 2분절 세그먼트의 상면으로부터 상향으로 이격 배치되는 본체; 상기 2분절 세그먼트의 상면으로부터 돌출되도록 배치되어, 상기 본체를 지지하는 지지대; 상기 본체의 외면으로부터 상향 및 하향으로 돌출 연장된 한 쌍의 연결축; 블록 형상으로 형성되고, 한 쌍의 상기 연결축 각각에 회동 가능하게 결합되며, 상기 강봉긴장재가 삽입 고정되도록 관통공을 구비하는 한 쌍의 고정부; 및 상기 고정부를 관통한 상기 강봉긴장재의 일말단에 나사결합되고, 상기 고정부에 밀착된 상태에서 회전될 때에 발생하는 반발력으로 상기 강봉긴장재를 긴장시키는 긴장너트;를 포함한다.Further, in the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the steel bar supporting portion is disposed upwardly spaced from the upper surface of the two-segment segment; A support disposed to protrude from an upper surface of the bifurcated segment and to support the body; A pair of connection shafts protruding upward and downward from the outer surface of the main body; A pair of fixing parts formed in a block shape and rotatably coupled to each of the pair of connection shafts and having a through hole for inserting and fixing the rigging member; And a tension nut screwed on one end of the rod-like tension member passing through the fixing portion and tensing the rod-like tension member with a repulsive force generated when the rod is rotated while being in close contact with the fixed portion.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 강봉지지부는 상기 본체가 판(plate) 형상으로 형성되고, 상기 연결축이 상기 본체의 상면 및 하면에 형성되며, 상기 고정부가 상기 연결축에 나사결합되고, 상기 연결축의 외면에 결합된 리브;를 더 포함한다.In the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the main body is formed in a plate shape, the connection shaft is formed on the upper surface and the lower surface of the main body, And a rib screwed to the connection shaft and coupled to the outer surface of the connection shaft.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 X-강봉부의 상향에 배치되는 제1 강봉긴장재는, 제1 대각방향에서 마주보는 한 쌍의 상기 강봉지지부의 상향에 각각 배치되는 상기 고정부에 고정되고, 상기 X-강봉부의 하향에 배치되는 제2 강봉긴장재는, 상기 제1 대각방향과 교차하는 제2 대각방향에서 마주보는 한 쌍의 상기 강봉지지부의 하향에 각각 배치되는 상기 고정부에 고정된다.Further, in the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the first steel bar tensions disposed upward of the X-steel bar portion are disposed upward of a pair of the steel bar supporting portions facing each other in the first diagonal direction The second steel bar tensions fixed to the fixing portion and disposed on the downward side of the X-steel bar portion are arranged in a downward direction of the pair of the steel bar supporting portions facing each other in the second diagonal direction intersecting with the first diagonal direction. And is fixed to the fixing portion.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 천정부의 상부에 함몰된 동공부가 구비되도록, 횡방향으로 서로 접하는 상기 2분절 세그먼트의 일단쪽 하부에 판(plate) 형상으로 돌출된 접합부가 형성되고, 상기 동공부 내에 배치되어, 횡방향으로 접하는 상기 2분절 세그먼트를 결속하는 철근; 및 상기 동공부 내에 타설되는 콘크리트;를 더 포함한다.In addition, in the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, a plate-like protruding portion is formed on the lower side of one end of the two-segmented segments contacting each other in the lateral direction so as to have the dented convex portion on the top of the ceiling portion A reinforcing bar which is formed in the dome and binds the two segment segments tangentially in a lateral direction; And concrete embedded in the copper.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 있어서, 상기 강봉지지부는 상기 2분절 세그먼트의 상면으로부터 연장 돌출된 블럭 형태로 형성되고, 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되도록 관통되어 상기 강봉긴장재의 일말단이 삽입되는 한 쌍의 관통공을 구비한다.In addition, in the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the steel bar supporting portion is formed in a block shape extending from the upper surface of the two segmented segments, and is vertically arranged so as to intersect in an "X & And a pair of through holes into which one end of the steel bar tension member is inserted.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법은 (a) 프리캐스팅 방식으로 제작된 다수의 2분절 세그먼트 중, 한 쌍을 천정부에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체를 형성하며, 종방향으로 상기 아치형 구조체를 연속 배열하는 단계; (b) 상기 2분절 세그먼트의 상면에 탈착 가능하게 강봉지지부를 장착하는 단계; 및 (c) 제1 강봉긴장재를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부에 연결하고, 제2 강봉긴장재를 상기 제1 강봉긴장재와 상기 천정부 상(上)에서 상하 배열하되, "X" 자 형태로 교차하여, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부에 연결하는 단계;를 포함한다.Meanwhile, a method for constructing a two-segment precast concrete arch system according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) forming a plurality of two-segment segments by pre-casting, And successively arranging the arcuate structure in a longitudinal direction; (b) attaching a steel bar support detachably to an upper surface of the bifurcated segment; And (c) connecting the first steel bar tensions to a pair of steel bar supports arranged in the first diagonal direction, and arranging the second steel bar tensions on the top of the first steel bar tensions and the top of the ceiling, And connecting them to a pair of steel bar supports arranged in a second diagonal direction.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 2분절 세그먼트 상면에 삽입공을 천공하는 단계; 상기 삽입공 내에 지지대의 일단을 삽입 고정하는 단계; 상기 지지대의 타단에, 상향 및 하향으로 각각 돌출된 한 쌍의 연결축이 형성된 본체를 고정하는 단계; 및 상기 강봉긴장재가 삽입되는 관통공을 구비한 고정부를 한 쌍의 상기 연결축 각각에 회동 가능하게 결합하는 단계;를 더 포함한다.In addition, in the method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention, the step (b) includes the steps of drilling an inserting hole on the upper surface of the two-segmented segment; Inserting and fixing one end of a support within the insertion hole; Fixing a main body having a pair of connection shafts protruding upwardly and downwardly on the other end of the support frame; And a fixing part having a through hole into which the steel bar tensions are inserted, to be rotatably coupled to each of the pair of connection shafts.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 강봉긴장재가 X자 형태로 배치된 X-강봉부는, 서로 인접하는 2개의 상기 아치형 구조체를 이루는 4개의 상기 2분절 세그먼트를 대각방향으로 서로 연결하면서, 다수 개가 종방향을 따라 배치된다.In addition, in the method for constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention, in the step (c), the X-steel bar portion in which the steel bar tensions are arranged in an X- A plurality of the two segments are arranged along the longitudinal direction while connecting the four segments in a diagonal direction to each other.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서 긴장너트를 상기 고정부를 관통한 각각의 상기 강봉긴장재의 양말단에 나사결합하고 조여서 상기 강봉긴장재를 긴장시키는 단계;를 더 포함한다.In addition, in the method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention, in the step (c), a tension nut is screwed and tightened at both ends of each of the steel bar tensions passing through the fixing portion, In a direction perpendicular to the direction of movement.
또한, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 (c) 단계 이후에 횡방향으로 서로 접하는 상기 2분절 세그먼트의 일단쪽 하부에 판(plate) 형상으로 돌출된 접합부가 형성되어 구비된 상기 천정부 상부의 동공부 내에 콘크리트를 타설하는 단계;를 더 포함한다. Further, in the method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention, a joint portion protruding in the form of a plate at the lower end of one end of the two-segment segment contacting each other in the lateral direction after the step (c) And pouring the concrete in the upper part of the ceiling part of the roof part.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법은 (a) 상면으로부터 연장 돌출된 블럭 형태의 강봉지지부가 형성되고 프리캐스팅 방식으로 제작된 다수의 2분절 세그먼트 중, 한 쌍을 천정부에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체를 형성하며, 종방향으로 상기 아치형 구조체를 연속 배열하는 단계; 및 (b) 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되도록 관통된 한 쌍의 관통공이 상기 강봉지지부에 형성되어, 제1 강봉긴장재를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부 각각의 상향에 배치된 상기 삽입공에 삽입 고정하고, 제2 강봉긴장재를 상기 제1 강봉긴장재와 상기 천정부 상(上)에서 상하 배열하되, "X" 자 형태로 교차하여, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부 각각의 하향에 배치된 상기 삽입공에 삽입 고정하는 단계;를 포함한다.Meanwhile, a method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to another embodiment of the present invention includes: (a) a plurality of two-segment segments formed by a pre-casting method in which a rod- Arranging the arcuate structures in a longitudinal direction by continuously arranging a pair of the arcuate structures in contact with each other in a lateral direction at a ceiling portion; And (b) a pair of through-holes penetrating in an "X" shape so as to intersect with each other in an up-and-down direction is formed on the steel bar supporting portion, And the second steel bar tension member is vertically arranged on the top of the first steel bar tension member and on the top of the ceiling portion so as to intersect in the shape of an "X " And inserting and fixing the inserting hole disposed in the downward direction of each of the pair of the strong-bar supporting portions.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명에 따르면, 천정부에서 한 쌍이 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체를 형성하며 종향방으로 서로 배열되는 2분절 세그먼트 중 대각방향에 배치된 2분절 세그먼트가 X자 형태로 배치된 강봉긴장재에 의해 연결됨으로써, 콘크리트 타설 전에 횡방향 및 종방향으로 2분절 세그먼트가 상호 고정되어, 강결 이음된 안정한 구조물을 건설할 수 있다.According to the present invention, the two segment segments arranged in the diagonal direction among the two segment segments arranged in the longitudinal direction to form the arcuate structure come into contact with each other in the X direction, , The two segmented segments are mutually anchored transversely and longitudinally prior to concrete pouring, so that a rigidly stiffened structure can be constructed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 횡단면이다.
도 2는 도 1의 원 A를 확대한 사시도이다.
도 3은 도 1 내지 도 2에 도시된 강봉지지부의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 X-강봉부의 사시도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 사시도이다.
도 7은 도 1의 원 A를 확대한 단면도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법의 공정도이다.1 is a cross-sectional view of a two-segment precast concrete arch system in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged perspective view of the circle A of FIG.
3 is a perspective view of the steel bar supporting portion shown in Figs. 1 and 2. Fig.
4 is a perspective view of the X-steel rod portion shown in Fig.
5 to 6 are perspective views of a two-segment precast concrete arch system according to another embodiment of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view of the circle A in Fig.
8 to 9 are process drawings of a method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms "first "," second ", and the like are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited thereto. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 횡단면이고, 도 2는 도 1의 원 A를 확대한 사시도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a two-segment precast concrete arch system in accordance with the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of circle A of FIG.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템은 프리캐스팅 방식으로 제작되고, 한 쌍이 천정부(3)에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체(1)를 형성하며, 종방향으로 서로 배열되는 다수의 2분절 세그먼트(10), 천정부(3) 상(上)에서 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되는 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)를 포함하고, 각각의 강봉긴장재(21, 23)가 대각방향에 배치된 한 쌍의 상기 2분절 세그먼트(10)를 서로 결속하는 X-강봉부(20), 및 2분절 세그먼트(10)에 탈착 가능하게 장착되고, 강봉긴장재(21, 23)의 일말단을 고정하여, X-강봉부(20)를 지지하는 강봉지지부(30)를 포함하며, X-강봉부(20) 및 강봉지지부(30)는 2분절 세그먼트(10)를 설치하는 과정에서 다수의 상기 2분절 세그먼트(10)를 일시적으로 지지한다.1 and 2, a two-segment precast concrete arch system according to an embodiment of the present invention is manufactured by a pre-casting method, and a pair of the arch-
아치형 터널이나 교량 등의 구조물을 시공하는 경우, 현장 콘크리트 타설 공법 대신에, 아치형 부재를 공장에서 제작하고 현장에서 양중 장비를 이용해 조립하는 프리캐스트 콘크리트(precast concrete, PC) 공법이 주로 사용되는데, 이때 아치형 부재의 운반 및 설치 시공성을 개선하기 위한 방안으로서 아치형 부재를 분절한 분절아치부재를 세그먼트로 제작 사용한다. 이러한 세그먼트는 콘크리트를 타설하여 횡방향으로 강결 이음되는데, 강결 이음이 완료되기까지는 타이로드 또는 철근 이음을 통해 상호 고정된다. 그러나 이러한 종래 방식에 의하면, 분절된 세그먼트가 횡방향으로만 결속되고, 종방향으로 배열된 세그먼트 사이에는 유격이 존재하게 되어 구조물이 불안정해지고, 이를 해소하기 위해서 추가 인력 및 별도의 결속수단이 필요하므로, 시공비가 상승되고 시공이 지연되는 문제가 발생하는바, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템이 안출되었다.When a structure such as an arched tunnel or bridge is to be constructed, a precast concrete (PC) method is generally used in which an arched member is manufactured at a factory and assembled at the site using a piling machine instead of an on-site concrete pouring method. As a means for improving the transportation and installation workability of the arcuate member, a segmental arch member in which an arcuate member is segmented is used as a segment. These segments are rigid in the transverse direction by pouring concrete, but are fixed to each other through tie rods or reinforced concrete joints until the reinforcement joints are completed. However, according to this conventional method, the segmented segments are bound only in the transverse direction, and there is a clearance between the segments arranged in the longitudinal direction, so that the structure becomes unstable, and additional attraction and separate binding means are required A problem arises in that the construction cost is increased and construction is delayed. As a solution to this problem, a two-segment precast concrete arch system according to the present invention has been found.
구체적으로, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템은 다수의 2분절 세그먼트(10), X-강봉부(20), 및 강봉지지부(30)를 포함한다.Specifically, a two-segment precast concrete arch system in accordance with the present invention includes a plurality of bifurcated
여기서, 다수의 2분절 세그먼트(10)는 프리캐스팅 방식으로 제작된 콘크리트 부재로서, 천정부(3)에서 한 쌍이 횡방향으로 접하여 아치형 구조체(1)를 형성하고, 그 아치형 구조체(1)가 종방향으로 배열되어 소정의 길이를 갖는 구조물을 형성하도록 종방향으로도 연속하여 인접 배치된다. 이때, 서로 접하고, 인접 배치되는 2분절 세그먼트(10)끼리는 X-강봉부(20)에 의해 상호 고정된다.A plurality of bifurcated
X-강봉부(20)는 서로 다른 2분절 세그먼트(10)를 결속하는 부재로서, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)을 포함한다. 여기서, 강봉긴장재(21, 23)는 PC 강봉, 즉 강봉 형태의 긴장재(tendon)이고, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)가 상하 방향 상에 배치되되, "X" 자 형태로 교차 배열되어 X-강봉부(20)를 구성한다. 이러한 X-강봉부(20)는 상기 아치형 구조체(1)의 천정부(3) 상(上)에 배치되므로, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)는 천정부(3)를 중심으로 좌·우 양측 각각에 배치되되 서로 대각방향에 배치된 2분절 세그먼트(10) 상(上)에 위치한다. 좀 더 자세하게는, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23) 중 상향에 배치되는 제1 강봉긴장재(21)는 제1 대각방향에 배치되는 한 쌍의 2분절 세그먼트(10) 상(上)에, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23) 중 하향에 배치되는 제2 강봉긴장재(23)는 제2 대각방향에 배치되는 한 쌍의 2분절 세그먼트(10) 상(上)에 각각 배치된다. 여기서, 대각방향은 상기 횡방향 또는 종방향에 대해서 소정의 각도로 기울어진 방향을 의미하고, 제2 대각방향은 소정의 제1 대각방향과 "X" 자 형태로 교차되는 방향을 의미한다. The
한편, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)는 후술할 강봉지지부(30)에 의해 고정됨으로써, 제1 대각방향에 배치되는 한 쌍의 2분절 세그먼트(10)와, 제2 대각방향에 배치되는 한 쌍의 2분절 세그먼트(10) 각각을 결속하는데, 이때 강봉긴장재(21, 23)에 작용하는 인장력에 대한 반발력으로써 대각방향에 배치된 한 쌍의 2분절 세그먼트(10)가 강하게 결속된다. 여기서, 그 반발력은 횡방향 및 종방향으로 작용하는 힘의 벡터와 동일하므로, 한 쌍의 2분절 세그먼트(10)는 X-강봉부(20)에 의해 횡방향 및 종방향으로 동시에 힘을 받아 견고하게 결속된다.On the other hand, the pair of
이러한 X-강봉부(20)는 종방향을 따라 다수 개가 배치되는데, 이때 각각의 X-강봉부(20)는 인접 배치되는 2개의 아치형 구조체(1)를 이루는 4개의 2분절 세그먼트(10a, 10b, 10c, 10d)를 서로 연결할 수 있다. 즉, 종방향으로 배열된 다수의 아치형 구조체(1) 중 어느 하나인 제1 아치형 구조체(1)와 이에 접하는 다른 하나의 제2 아치형 구조체(1)가 제1 X-강봉부(20)에 의해 결속되고, 제2 아치형 구조체(1)와 이에 접하는 또 다른 하나의 제3 아치형 구조체(1)가 제2 X-강봉부(20)에 의해 결속되는 방식으로 다수의 X-강봉부(20)가 다수의 아치형 구조체(1)를 서로 연결하는 것이다. A plurality of
다만, X-강봉부(20)가 결속하는 4개의 2분절 세그먼트(10)가 반드시 서로 인접하는 2개의 아치형 구조체(1)를 이루는 2분절 세그먼트(10)일 필요는 없다. 따라서, 아치형 구조체(1)의 크기 및 중량, 그 구조체가 종방향으로 배열되는 형태 등을 고려하여 다양한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들면, 하나의 X-강봉부(20)가 상기 제1 아치형 구조체(1)와 제3 아치형 구조체(1)를 결속시키거나(도시되지 않음), 또는 하나의 X-강봉부(20)를 구성하는 강봉긴장재(21, 23) 중 어느 하나는 제1 아치형 구조체(1)와 제3 아치형 구조체(1)를 이루는 한 쌍의 2분절 세그먼트(10)를, 다른 하나의 강봉긴장재(21, 23)는 제2 아치형 구조체(1)와 제3 아치형 구조체(1)를 이루는 또 다른 한 쌍의 2분절 세그먼트(10)를 결속시킬 수도 있다(도시되지 않음).However, the four
이렇게 배치되는 X-강봉부(20)는 강봉지지부(30)에 의해, 2분절 세그먼트(10)에 연결된다.The
강봉지지부(30)는 강봉긴장재(21, 23)의 일말단을 고정하여 X-강봉부(20)를 지지하도록 형성된 장치로서, 강봉긴장재(21, 23)에 의해 결손하고자 하는 2분절 세그먼트(10) 상에 배치된다. 따라서, 횡방향 및 종방향으로 배열되는 모든 2분절 세그먼트(10) 각각에 배치되거나, 또는 선택적으로 결속이 필요한 몇몇의 2분절 세그먼트(10)에 배치될 수 있다.The steel
한편, 강봉지지부(30)는 서로 다른 강봉긴장재(21a, 23b)의 일말단을 고정하는데, 다수의 X-강봉부(20)가 종방향을 따라 연속 배치되는 경우에 상하에 배열된 서로 다른 부분에서 제1 X-강봉부(20a)의 강봉긴장재(21a, 23a) 중 어느 하나의 말단과 제2 X-강봉부(20b)의 강봉긴장재(21b, 23b) 중 어느 하나의 말단을 일대일로 대응되게 고정한다.On the other hand, the steel
이러한 강봉지지부(30)는 콘크리트 타설 등을 통해 2분절 세그먼트(10)를 일체화하기 전에, 2분절 세그먼트(10)를 상호 고정하기 위한 장치이므로, 2분절 세그먼트(10)에 탈착 가능하게 임시로 장착되었다가, 일체화 공정이 종료되면 제거된다. 여기서, 강봉지지부(30)의 소재는 X-강봉부(20)를 고정할 수 있는 한, 소재에 특별한 제한은 없는바, 예를 들어 콘크리트로도 형성될 수 있다.Since the steel
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 강봉지지부(30)의 구체적 구성에 대해서 설명한다.Hereinafter, a specific configuration of the steel
도 3은 도 1 내지 도 2에 도시된 강봉지지부(30)의 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 X-강봉부(20)의 사시도이다.Fig. 3 is a perspective view of the steel
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강봉지지부(30)는 본체(31), 지지대(32), 한 쌍의 연결축(33), 한 쌍의 고정부(34), 및 긴장너트(35)를 포함한다.3, the steel
여기서, 본체(31)는 2분절 세그먼트(10)의 상면으로부터 상향으로 이격 배치되는 부재로서, 지지대(32), 연결축(33), 및 고정부(34)가 여기에 연결 조립된다. 이에, 본체(31)는 지지대(32), 및 연결축(33)이 용이하게 배치되도록, 예를 들어 판(plate) 형상으로 형성될 수 있는데, 그렇다고 하여 본체(31)의 형상이 반드시 판 형상으로 형성되어야 하는 것은 아니다. Here, the
지지대(32)는 상기 본체(31)를 지지할 수 있도록 형성된 부재로서, 2분절 세그먼트(10)의 상면으로부터 돌출되도록 배치된다. 이러한 지지대(32)는 2분절 세그먼트(10)에 탈착 가능하게 결합 장착되는바, 2분절 세그먼트(10)의 상면에 천공된 삽입공에 삽탈 가능하게 삽입 고정되는 앵커(anchor)로 구성될 수 있다.The
이때, 본체(31)는 지지대(32)의 자유단 쪽에 결합되는데, 이때 지지대(32)의 자유단이 본체(31)를 관통하고, 그 본체(31)를 사이에 두고 한 쌍의 너트가 자유단에 나사결합되는 방식으로 본체(31)를 지탱할 수 있다. 다만, 지지대(32)와 본체(31)가 결합되는 방식이 반드시 이에 의할 필요는 없고, 모든 공지의 결합수단으로 결합되어도 무방하다. At this time, the
또한, 지지대(32)가 본체(31)를 안정적으로 지탱할 수 있는 한, 그 지지대(32)의 개수가 제한될 필요는 없다. 다만, 강봉지지부(30)가 대각방향으로 긴장되는 강봉긴장재(21a, 23a)를 고정하여야 하므로, 특히 대각방향으로 작용하는 외력에 안정적으로 본체(31)를 지지할 수 있도록 지지대(32)의 배치 방향을 정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 판형의 본체(31)를 사용하는 경우에, 본체(31)의 가장자리를 따라서, 다수의 지지대(32)를 설치할 수 있다. Further, the number of the
한 쌍의 연결축(33)은 상기 본체(31)의 외면으로부터 상향 및 하향으로 하나씩 돌출 연장되어 형성된다. 예를 들어, 판형 본체(31)인 경우에는 그 상면 및 하면에 연결축(33)이 형성될 수 있다. 이러한 연결축(33) 각각에는 서로 다른 X-강봉부(23a, 23b, 도 2 참조)를 구성하는 강봉긴장재(21a, 23b)를 하나씩 고정하는 고정부(34)가 일대일로 결합된다. 따라서, 연결축(33)에 대하여 수직한 방향으로, 강봉긴장재(21a, 23b)의 긴장에 의한 외력이 작용하므로, 연결축(33)을 보강하기 위해서 연결축(33)의 외면에 리브(36)가 추가적으로 결합될 수 있다. The pair of
상기 고정부(34)는 블록 형상으로 형성되고, 한 쌍의 연결축(33) 각각에 회동 가능하게 결합되며, 연결축(33)의 길이방향에 대해서 수직한 방향으로 관통된 관통공을 구비한다. 여기서, 블록 형상은 특정한 형상을 의미하는 것은 아니고, 관통공이 형성될 수 있는 두께 또는 폭을 가진 소정의 형상을 의미하는 것이므로, 그 형상에 의해 권리범위가 제한되는 것은 아니다. The fixing
관통공에는 서로 다른 X-강봉부(23a, 23b, 도 2 참조)를 구성하는 강봉긴장재(21a, 23b)의 일말단이 삽입 고정된다. 따라서, 상향으로 돌출된 연결축(33)에 결합되어 상향에 배치된 고정부(34)에는 어느 하나의 X-강봉부(20a)에서 상향에서 배치되는 강봉긴장재(21a)가, 하향으로 돌출된 연결축(33)에 결합되어 하향에 배치된 고정부(34)에는 다른 하나의 X-강봉부(20b)에서 하향에서 배치되는 강봉긴장재(23b)가 고정된다.In the through hole, one end of the rod-like tension members (21a, 23b) constituting the different X-rod portions (23a, 23b, see FIG. 2) is inserted and fixed. Therefore, in the fixed
여기서, 고정부(34)는 연결축(33)에 회동 가능하게 결합되는 바, 강봉긴장재(21a, 23b)의 일말단이 용이하게 삽입되고, 연결축(33)을 중심으로 횡방향에 대해 소정이 각도로 회전시켜 원하는 대각방향으로 강봉긴장재(21a, 23b)를 배치시킬 수 있다. 한편, 본체(31)의 중심부에서부터 연결축(33)이 연장되고, 본체(31)의 가장자리를 따라서 다수 개의 지지대(32)가 결합된 경우에는, 특히 하향에 배치되는 강봉긴장재(23b)가 2개의 마주보는 지지대(32) 사이에서 회동하게 된다. 따라서, 강봉긴장재(23b)의 회동 범위가 지지대(32)에 의해 지나치게 제한되지 않도록, 지지대(32)의 설치 위치를 정한다.Here, the fixing
고정부(34)와 연결축(33)의 결합 방식은 예를 들어, 나사결합일 수 있다. 따라서, 고정부(34)가 연결축(33)을 중심으로 잠기거나 풀리는 방향으로 회전 가능하다. 다만, 고정부(34)가 반드시 연결축(33)에 나사결합되어 회동되어야 하는 것은 아니고, 고정부(34)가 연결축(33)에 회동 가능하게 결합될 수 있는 한 모든 공지의 구조로 결합될 수 있다.The coupling between the fixing
한편, 긴장너트(35)는 강봉긴장재(21a, 23b)에 결합되어 강봉긴장재(21a, 23b)를 긴장시키는 너트이다. 긴장너트(35)는 고정부(34)를 관통한 강봉긴장재(21a, 23b)의 일말단에 나사결합되는데, 잠기는 방향으로 회전되어 고정부(34)의 외면에 밀착될 때까지 전진된 상태에서, 계속하여 잠기는 방향으로 회전될 때에 발생하는 반발력으로 강봉긴장재(21a, 23b)를 긴장시킨다.On the other hand, the
이하에서는, 도 4를 참고로, 상기 강봉지지부(30)에 의해 다수의 X-강봉부(20, 도 2 참조)가 배열되는 일 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 4, in which a plurality of X-steel rods 20 (see FIG. 2) are arranged by the steel
본 실시예에서, 다수의 2분절 세그먼트(10)는 그 각각에 장착된 상기 강봉지지부(30)와 다수의 X-강봉부(20)가 고정되어 횡방향 및 종방향으로 결속된다. 여기서, 인접하는 2개의 아치형 구조체(1)를 이루는 4개의 2분절 세그먼트(10)는 제1 2분절 세그먼트(10a), 제2 2분절 세그먼트(10b), 제3 2분절 세그먼트(10c), 및 제4 2분절 세그먼트(10d)로, 그 각각에 장착된 강봉지지부(30)는 제1 강봉지지부(30a), 제2 강봉지지부(30b), 제3 강봉지지부(30c), 및 제4 강봉지지부(30d)로 정의한다. 이때, 서로 마주보는 제1 강봉지지부(30a)와 제4 강봉지지부(30d) 각각의 하향에 배치된 고정부(34)에 하나의 강봉긴장재(23a)가, 서로 마주보는 제2 강봉지지부(30b)와 제3 강봉지지부(30c) 각각의 상향에 배치된 고정부(34)에는 또 다른 강봉긴장재(21a)가 배치되어, 하나의 X-강봉부(20)를 구성한다. 한편, 제4 강봉지지부(30d)의 상향에 배치된 고정부(34)에는 또 다른 X-강봉부(20)의 강봉긴장재(21b)가, 제2 강봉지지부(30b)의 하향에 배치된 고정부(34)에는 상기 또 다른 X-강봉부(20)의 다른 강봉긴장재(23b)가 고정된다. In the present embodiment, the plurality of
따라서, 다수의 X-강봉부(20)가 종방향을 따라 배치되는데, 서로 인접하는 X-강봉부(20) 중 상향에 배치되는 강봉긴장재(21a, 21b)들은 가상의 동일 평면 상에 배치되고, 하향에 배치되는 강봉긴장재(23a, 23b)들은 또 다른 가상의 동일 평면 상에 배치되는 방식으로 나란하게 배열된다.Accordingly, a plurality of
도 5 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 사시도이다.5 to 6 are perspective views of a two-segment precast concrete arch system according to another embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 강봉지지부(300)는 2분절 세그먼트(10)의 상면으로 연장 돌출된 블럭 형태로 형성될 수 있다. 이때, 강봉지지부(300)는 콘크리트로 형성될 수 있는바, 2분절 세그먼트(10)와 일체로 형성될 수 있다. 다만, 반드시 일체로 형성되어야 하는 것은 아니므로, 콘크리트 블록 형태로 제조한 후 필요에 따라 2분절 세그먼트(10)에 장착될 수도 있다. 한편, 강봉지지부(300)는 한 쌍의 관통공(310)을 구비한다. 여기서, 한 쌍의 관통공(310) 중 어느 하나는 상향에, 다른 하나는 하향에 배치되어 상하 배열되는데, 어느 하나가 다른 하나를 가로질로 "X" 자 형태로 교차되도록 관통된다. 5 to 6, the steel
이렇게 형성된 각각의 관통공(310)에는 상술한 실시예와 같이, 강봉긴장재(21, 23)의 일말단이 삽입된다. 즉, 제1 강봉긴장재(21)는 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(300a) 각각의 상향에 배치된 삽입공(310)에 삽입되고, 제2 강봉긴장재(23)는 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(300b) 각각의 하향에 배치된 삽입공(310)에 삽입된다. 따라서, 제1 강봉긴장재(21)와 제2 강봉긴장재(23)는 아치형 구조체의 천정부 상(上)에서 상하 배열되면서, "X" 자 형태로 교차된다. 이때, 강봉긴장재(21, 23)는 상술한 긴장너트(35, 도 3 참조)에 의해 고정되고 긴장될 수 있다.One end of each of the
도 7은 도 1의 원 A를 확대한 단면도이다.7 is an enlarged cross-sectional view of the circle A in Fig.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2분절 세그먼트(10)는 본체부(11)와 접합부(13)를 포함할 수 있다. 접합부(13)는 본체부(11)의 일단 쪽 하부에서부터 판 형상으로 돌출된다. 따라서, 한 쌍의 2분절 세그먼트(10)가 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체(1, 도 1 참조)를 형성하면, 그 아치형 구조체(1)의 천정부(3, 도 1 참조)의 상부에 내측으로 함몰된 동공부(5)가 마련된다. 7, the two-segmented
이러한 동공부(5) 내에는 철근(40)이 배근되어 횡방향으로 접하는 2분절 세그먼트(10)를 결속할 수 있다. 이때, 철근(40)은 커플러(45)를 이용하여 기계적으로 이음된 형태의 철근을 사용할 수도 있다. 또한, 동공부(5) 내에 콘크리트가 타설됨으로써, 결속된 2분절 세그먼트(10)를 강결 이음할 수 있다.In the
종합적으로, 본 발명에 따르면, 천정부(3)에서 한 쌍이 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체(1)를 형성하며 종향방으로 서로 배열되는 2분절 세그먼트(10) 중 대각방향에 배치된 2분절 세그먼트(10)가 "X" 자 형태로 배치된 강봉긴장재(21, 23)에 의해 연결됨으로써, 콘크리트 타설 전에 횡방향 및 종방향으로 2분절 세그먼트(10)가 상호 고정되어, 강결 이음된 안정한 구조물을 건설할 수 있다.In general, according to the present invention, among the two-segmented
이하에서는 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템을 시공방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a construction method of a two-segment precast concrete arch system according to the present invention will be described.
도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법의 공정도이다.8 to 9 are process drawings of a method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템의 시공방법은 (a) 프리캐스팅 방식으로 제작된 다수의 2분절 세그먼트(10) 중, 한 쌍을 천정부에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체(1)를 형성하며, 종방향으로 아치형 구조체(1)를 연속 배열하는 단계(S100), (b) 2분절 세그먼트(10)의 상면에 탈착 가능하게 강봉지지부(30)를 장착하는 단계(S200), 및 (c) 제1 강봉긴장재(21)를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(30a)에 연결하고, 제2 강봉긴장재(23)를 제1 강봉긴장재(21)와 천정부 상(上)에서 상하 배열하되, "X" 자 형태로 교차하여, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(30b)에 연결하는 단계(S300)를 포함한다.8, a method of constructing a two-segment precast concrete arch system according to the present invention comprises the steps of: (a) providing a pair of two-segmented
본 발명은 상술한 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템을 시공하는 방법에 관한 것으로서, 아래의 시공방법에 따라 본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템을 시공할 수 있다. 여기서, 상술한 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템에 관한 설명 중 중복되는 사항에 대해서는 설명을 생략하거나, 간단하게만 서술한다.The present invention relates to a method of constructing a two-segment precast concrete arch system as described above, and a two-segment precast concrete arch system according to the present invention can be constructed according to the following construction method. Here, redundant descriptions of the above-described two-segment precast concrete arch system will be omitted or simply described.
본 발명에 따른 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템을 시공하기 위해서는, 먼저 한 쌍이 천정부에서 횡방향으로 접하여 아치형 구조체(1)를 형성하는 다수의 2분절 세그먼트(10)를 횡방향 및 종방향으로 배열함으로써, 아치형 구조체(1)를 연속적으로 배열한다(S100).In order to construct the two-segment precast concrete arch system according to the present invention, a plurality of two-segmented
아치형 구조체(1)가 배열되면, 서로 결속하고자 하는 2분절 세그먼트(10)의 상면에 탈착 가능하게 강봉지지부(30)를 장착한다(S200). 이때, 대각방향에 배치되어 결속되는 한 쌍의 강봉지지부(30)끼리 서로 마주보도록 배열한다.When the
구체적으로, 강봉지지부(30)를 장착하기 위해서는, 도 9와 같이, 먼저 강봉지지부(30)를 장착하고자 하는 2분절 세그먼트(10a, 10b) 상면에 삽입공(15)을 천공하고, 지지대(32)의 일단을 그 삽입공(15) 내에 삽입하여 고정한다. 그 다음에는 지지대(32)의 타단과 본체(31)를 결합한다. 이때, 지지대(32)의 타단을 본체(31)에 관통시키고, 본체(31)를 사이에 두고 한 쌍의 너트를 지지대(32)에 나사결합하여 본체(31)를 고정할 수 있다. 다만, 지지대(32)와 본체(31)의 결합은 이와 다른 방식으로 결합되어도 무방하다. 마지막으로, 본체(31)의 상향 및 하향으로 각각 돌출된 한 쌍의 연결축(33)에 고정부(34)를 회동 가능하게 결합하여 강봉지지부(30)를 장착한다.9, the inserting
다음으로, 제1 및 제2 강봉긴장재(21, 23)를 "X" 자 형태로 교차하여, 각각 대각방향에 배치된 2 쌍의 강봉지지부(30a, 30b)에 연결한다(S300). 구체적으로는, 제1 강봉긴장재(21)를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(30a)에 연결하고, 제2 강봉긴장재(23)를 아치형 구조체(1)의 천정부 상에서 제1 강봉긴장재(21)와 상하 배열시켜 교차한 후에, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(30b)에 연결한다. 이로써, 강봉긴장재(21, 23)가 대각방향에 배치된 2분절 세그먼트(10)에 연결된다. Next, the first and second
이때, 한 쌍의 강봉긴장재(21, 23)가 X자 형태로 배치된 X-강봉부(20, 도 2 참조)는, 서로 인접하는 2개의 아치형 구조체(1)를 이루는 4개의 2분절 세그먼트(10)를 대각방향으로 서로 연결하면서, 다수 개가 종방향을 따라 배치될 수 있다.At this time, the X-steel bar portion 20 (see Fig. 2) in which a pair of
한편, 강봉긴장재(21, 23)가 강봉지지부(30)의 고정부(34)에 삽입된 상태에서는, 고정부(34)를 관통한 강봉긴장재(21, 23)의 양말단에, 긴장너트(35, 도 3 참조)를 나사결합하고, 이를 조임으로써 고정부(34)와 밀착될 때 발생하는 반발력을 이용해 강봉긴장재(21, 23)를 긴장시킨다.On the other hand, in the state where the
이러한 방식으로 "X" 자 형태로 배치된 강봉긴장재(21, 23)에 의해 횡방향 및 종방향으로 2분절 세그먼트(10a, 10b)가 결속되면, 2분절 세그먼트(10a, 10b)를 강결 이음한다(S400). 이때, 강결 이음은, 횡방향으로 접하는 2분절 세그먼트(10a, 10b)의 일단쪽 하부에 판 형상으로 돌출된 접합부(13)가 형성되어 아치형 구조체(1)의 천정부 상에 함몰된 동공부(5) 내에 콘크리트(50)를 타설하는 방식으로 수행될 수 있다.When the two
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 콘크리트 블럭 형태의 강봉지지부가 연장 돌출된 2분절 세그먼트를 사용하는 2분절 프리개스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법은 (a) 상면으로부터 연장 돌출된 블럭 형태의 강봉지지부가 형성되고 프리캐스팅 방식으로 제작된 다수의 2분절 세그먼트 중, 한 쌍을 천정부에서 횡방향으로 서로 접하여 아치형 구조체를 형성하며, 종방향으로 아치형 구조체를 연속 배열하는 단계, 및 (b) 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되도록 관통된 한 쌍의 관통공이 강봉지지부에 형성되어, 제1 강봉긴장재를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부 각각의 상향에 배치된 삽입공에 삽입 고정하고, 제2 강봉긴장재를 제1 강봉긴장재와 상기 천정부 상(上)에서 상하 배열하되, "X" 자 형태로 교차하여, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부 각각의 하향에 배치된 삽입공에 삽입 고정하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of constructing a two-segment pre-grouted concrete arch system using a two-segment segment having a protruding reinforced concrete rod-like rod support portion, comprising the steps of: (a) (B) sequentially arranging the arcuate structures in a longitudinal direction by contacting a pair of the two-segment segments formed in the pre-casting method with the supporting portions formed in abutment with each other in the transverse direction at the ceiling portion; A pair of through-holes penetrating in an "X " -shaped shape is formed in the steel bar supporting portion, and the first steel bar tension member is inserted into the insertion hole disposed in the upward direction of each of the pair of steel bar supporting portions arranged in the first diagonal direction And the second steel bar tension members are vertically arranged on the top of the first steel bar tension member and on the top of the ceiling section, And a step of fixing the insert in the insert holes disposed on each of the support rod downwardly.
콘크리트 블럭 형태의 강봉지지부가 연장 돌출된 2분절 세그먼트를 사용하여 2분절 프리개스트 콘크리트 아치 시스템 (도 5 내지 도 6 참조)을 시공하기 위해서, 먼저 다수의 2분절 세그먼트(10)를 횡방향 및 종방향으로 배열하여, 아치형 구조체를 연속적으로 배열한다.In order to construct a two-segmented prestressed concrete arch system (see FIGS. 5 to 6) using a two-segmented segment in which a steel rod support in the form of a concrete block is extended and protruded, a plurality of two-segmented
다음에, 제1 강봉긴장재(21)를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(300a) 각각의 상향에 배치된 삽입공(310)에 삽입하고, 제2 강봉긴장재(23)를 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부(300b) 각각의 하향에 배치된 삽입공(310)에 삽입한다. 이때, 제1 강봉긴장재(21)와 제2 강봉긴장재(23)는 아치형 구조체의 천정부 상(上)에서 상하 배열되고, "X" 자 형태로 교차된다.Next, the first
마지막으로는, 강봉긴장재(21, 23)에 긴장너트(35, 도 3 참조)를 나사결합하여, 강봉긴장재(21, 23)를 고정하고 긴장시킨다. 이로써, 2분절 세그먼트(10)는 횡방향 및 종방향으로 동시에 결속되어 고정된다.Finally, a tightening nut 35 (see Fig. 3) is screwed to the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1: 아치형 구조체 3: 천정부
5: 동공부 10: 2분절 세그먼트
11: 본체부 13: 접합부
20: X-강봉부 21, 23: 강봉긴장재
30: 강봉지지부 31: 본체
32: 지지대 33: 연결축
34: 고정부 35: 긴장너트
36: 리브 40: 철근
50: 콘크리트1: arched structure 3: ceiling
5: Donghak 10: 2 segments Segment
11: main body part 13:
20:
30: a steel rod supporting part 31:
32: support member 33: connection shaft
34: Fixed portion 35: Tension nut
36: rib 40: reinforcing bar
50: Concrete
Claims (14)
상기 천정부 상(上)에서 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되는 한 쌍의 강봉긴장재를 포함하고, 각각의 상기 강봉긴장재가 대각방향에 배치된 한 쌍의 상기 2분절 세그먼트를 서로 결속하는 X-강봉부; 및
상기 2분절 세그먼트에 탈착 가능하게 장착되고, 상기 강봉긴장재의 일말단을 고정하여, 상기 X-강봉부를 지지하는 강봉지지부;를 포함하며,
상기 X-강봉부 및 상기 강봉지지부는 상기 2분절 세그먼트를 설치하는 과정에서 다수의 상기 2분절 세그먼트를 일시적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
A plurality of bifurcated segments fabricated in a precasting fashion, wherein a pair of the bifurcated segments form an arcuate structure in abutment with each other in the transverse direction at the ceiling portion and are arranged to each other in the longitudinal direction;
And a pair of steel bar tensions arranged vertically on the ceiling part and crossing in an "X " shape, and each of the steel bar tensions comprises a pair of two-segment segments arranged in a diagonal direction X-steel rods; And
And a steel bar supporting part detachably mounted on the two segmented segment and fixing one end of the steel bar tension member and supporting the X-
Wherein the X-steel bar portion and the steel bar support portion temporarily support a plurality of the bifurcated segments during installation of the bifurcated segment.
상기 X-강봉부는
서로 인접하는 2개의 상기 아치형 구조체를 이루는 4개의 상기 2분절 세그먼트를 대각방향으로 서로 연결하면서, 다수 개가 종방향을 따라 배치되는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method according to claim 1,
The X-
A two-segment precast concrete arch system in which a plurality of segments are arranged along a longitudinal direction while connecting the four segments in a diagonal direction to each other, the two segments being two arcuate structures adjacent to each other.
상기 강봉지지부는
콘크리트로 형성되는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method according to claim 1,
The above-
Two - segment precast concrete arch system formed by concrete.
상기 강봉지지부는
상기 2분절 세그먼트의 상면으로부터 상향으로 이격 배치되는 본체;
상기 2분절 세그먼트의 상면으로부터 돌출되도록 배치되어, 상기 본체를 지지하는 지지대;
상기 본체의 외면으로부터 상향 및 하향으로 돌출 연장된 한 쌍의 연결축;
블록 형상으로 형성되고, 한 쌍의 상기 연결축 각각에 회동 가능하게 결합되며, 상기 강봉긴장재가 삽입 고정되도록 관통공을 구비하는 한 쌍의 고정부; 및
상기 고정부를 관통한 상기 강봉긴장재의 일말단에 나사결합되고, 상기 고정부에 밀착된 상태에서 회전될 때에 발생하는 반발력으로 상기 강봉긴장재를 긴장시키는 긴장너트;
를 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method according to claim 1,
The above-
A body spaced upwardly from an upper surface of the bifurcated segment;
A support disposed to protrude from an upper surface of the bifurcated segment and to support the body;
A pair of connection shafts protruding upward and downward from the outer surface of the main body;
A pair of fixing parts formed in a block shape and rotatably coupled to each of the pair of connection shafts and having a through hole for inserting and fixing the rigging member; And
A tension nut screwed on one end of the rod-like tension member passing through the fixing portion and tensing the rod-shaped tension member with a repulsive force generated when the rod is tightly fixed to the fixed portion;
A pre-cast concrete arch system.
상기 강봉지지부는
상기 본체가 판(plate) 형상으로 형성되고,
상기 연결축이 상기 본체의 상면 및 하면에 형성되며,
상기 고정부가 상기 연결축에 나사결합되고,
상기 연결축의 외면에 결합된 리브;
를 더 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method of claim 4,
The above-
The main body is formed in a plate shape,
The connection shaft is formed on the upper surface and the lower surface of the main body,
The fixing portion is screwed to the connection shaft,
A rib coupled to an outer surface of the connecting shaft;
And a second pre-cast concrete arch system further comprising:
상기 X-강봉부의 상향에 배치되는 제1 강봉긴장재는, 제1 대각방향에서 마주보는 한 쌍의 상기 강봉지지부의 상향에 각각 배치되는 상기 고정부에 고정되고,
상기 X-강봉부의 하향에 배치되는 제2 강봉긴장재는, 상기 제1 대각방향과 교차하는 제2 대각방향에서 마주보는 한 쌍의 상기 강봉지지부의 하향에 각각 배치되는 상기 고정부에 고정되는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method of claim 4,
The first steel bar tensions disposed upward of the X-steel bar portion are fixed to the fixing portions respectively disposed on the upward sides of the pair of the steel bar supporting portions facing each other in the first diagonal direction,
Wherein the second steel bar tensions disposed on the downward side of the X-steel bar portion include two segments fixed to the fixing portion, respectively, disposed on the downward sides of the pair of the steel bar supporting portions facing each other in the second diagonal direction intersecting with the first diagonal direction, Precast Concrete Arch System.
상기 천정부의 상부에 함몰된 동공부가 구비되도록, 횡방향으로 서로 접하는 상기 2분절 세그먼트의 일단쪽 하부에 판(plate) 형상으로 돌출된 접합부가 형성되고,
상기 동공부 내에 배치되어, 횡방향으로 접하는 상기 2분절 세그먼트를 결속하는 철근; 및
상기 동공부 내에 타설되는 콘크리트;
를 더 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method according to claim 1,
A joint portion protruding in the form of a plate is formed on the lower side of one end of the two segmented segments which are in contact with each other in the transverse direction so as to have a concave portion recessed in the upper portion of the ceiling portion,
A reinforcing bar disposed in the window and connecting the two segment segments tangentially in a lateral direction; And
Concrete poured into the copper rod;
And a second pre-cast concrete arch system further comprising:
상기 강봉지지부는
상기 2분절 세그먼트의 상면으로부터 연장 돌출된 블럭 형태로 형성되고,
상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되도록 관통되어 상기 강봉긴장재의 일말단이 삽입되는 한 쌍의 관통공을 구비하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템.
The method of claim 3,
The above-
Wherein the bifurcated segment is formed in a block shape extending from the upper surface of the bifurcated segment,
And a pair of through holes through which the one ends of the steel bar tendons are inserted so as to cross each other in an "X" shape.
(b) 상기 2분절 세그먼트의 상면에 탈착 가능하게 강봉지지부를 장착하는 단계; 및
(c) 제1 강봉긴장재를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부에 연결하고, 제2 강봉긴장재를 상기 제1 강봉긴장재와 상기 천정부 상(上)에서 상하 배열하되, "X" 자 형태로 교차하여, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부에 연결하는 단계;
를 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법.
(a) continuously arranging the arcuate structures in a longitudinal direction by abutting one pair of the two-segment segments manufactured by the pre-casting method in the transverse direction at the ceiling portion to form an arcuate structure;
(b) attaching a steel bar support detachably to an upper surface of the bifurcated segment; And
(c) connecting the first steel bar tensions to a pair of steel bar supports arranged in the first diagonal direction, and arranging the second steel bar tensions on the top of the first steel bar tensions and the ceiling top, To a pair of steel bar supports arranged in a second diagonal direction;
The method comprising the steps of:
상기 (b) 단계는
상기 2분절 세그먼트 상면에 삽입공을 천공하는 단계;
상기 삽입공 내에 지지대의 일단을 삽입 고정하는 단계;
상기 지지대의 타단에, 상향 및 하향으로 각각 돌출된 한 쌍의 연결축이 형성된 본체를 고정하는 단계; 및
상기 강봉긴장재가 삽입되는 관통공을 구비한 고정부를 한 쌍의 상기 연결축 각각에 회동 가능하게 결합하는 단계;
를 더 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법.
The method of claim 9,
The step (b)
Puncturing the inserting hole on the upper surface of the bifurcated segment;
Inserting and fixing one end of a support within the insertion hole;
Fixing a main body having a pair of connection shafts protruding upwardly and downwardly on the other end of the support frame; And
Coupling a fixed portion having a through hole into which the rod-like tension member is inserted, to each of the pair of connection shafts in a rotatable manner;
The method comprising the steps of: providing a pre-cast concrete arch system;
상기 (c) 단계에서
상기 강봉긴장재가 X자 형태로 배치된 X-강봉부는, 서로 인접하는 2개의 상기 아치형 구조체를 이루는 4개의 상기 2분절 세그먼트를 대각방향으로 서로 연결하면서, 다수 개가 종방향을 따라 배치되는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법.
The method of claim 9,
In the step (c)
The X-steel bar portion in which the steel bar tensions are arranged in an X-shape is formed by connecting four bipartite segments constituting two arcuate structures adjacent to each other in a diagonal direction, Cast concrete arch system construction method.
상기 (c) 단계에서
긴장너트를 상기 고정부를 관통한 각각의 상기 강봉긴장재의 양말단에 나사결합하고 조여서 상기 강봉긴장재를 긴장시키는 단계;
를 더 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법.
The method of claim 10,
In the step (c)
Screwing and tightening a tension nut on both ends of each of the rod rods through the roots to strain the rod rods;
The method comprising the steps of: providing a pre-cast concrete arch system;
상기 (c) 단계 이후에
횡방향으로 서로 접하는 상기 2분절 세그먼트의 일단쪽 하부에 판(plate) 형상으로 돌출된 접합부가 형성되어 구비된 상기 천정부 상부의 동공부 내에 콘크리트를 타설하는 단계;
를 더 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법.
The method of claim 9,
After the step (c)
Placing the concrete in the upper portion of the ceiling portion having a joint portion protruding in the form of a plate at a lower side of one end of the two-segmented segments contacting each other in a lateral direction;
The method comprising the steps of: providing a pre-cast concrete arch system;
(b) 상하 배열되되, "X" 자 형태로 교차되도록 관통된 한 쌍의 관통공이 상기 강봉지지부에 형성되어, 제1 강봉긴장재를 제1 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부 각각의 상향에 배치된 상기 관통공에 삽입 고정하고, 제2 강봉긴장재를 상기 제1 강봉긴장재와 상기 천정부 상(上)에서 상하 배열하되, "X" 자 형태로 교차하여, 제2 대각방향에 배치된 한 쌍의 강봉지지부 각각의 하향에 배치된 상기 관통공에 삽입 고정하는 단계;
를 포함하는 2분절 프리캐스트 콘크리트 아치 시스템 시공방법.
(a) a plurality of bifurcated segments formed by a pre-casting method in which a pair of bar-shaped support rods extending from the upper surface are extended and protruded, a pair of the bifurcated segments abutting each other laterally in the ceiling portion to form an arcuate structure, Sequentially arranging the structures; And
(b) a pair of through-holes penetrating in such a manner as to cross each other in an "X" -shaped manner is formed in the steel bar supporting portion, and the first steel bar tension member is disposed on the upper side of each of the pair of steel bar supporting portions arranged in the first diagonal direction And a second steel bar tension member is vertically arranged on the top of the first steel bar tension member and on the top of the ceiling portion so as to cross each other in an "X" Inserting and fixing the through-holes in the through-holes disposed at the downward sides of the respective strong-bar supporting portions;
The method comprising the steps of:
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