KR101785624B1 - 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법에 관한 것으로 특히, 보강 철근 걸림봉의 저단부에 일체로 절곡 형성된 걸림고리가 주 철근과 "+"자 형태로 배근되는 보강 철근에 걸려져 고정된 상태에서, 교량 상판의 블럭 아웃부에 정해진 높이만큼 타설되는 무수축 콘크리트 마감블럭 내에 일체로 매설되는 복수의 앵커 플레이트와; 하단부 일부와 상기 한 쌍의 걸림편이 상기 앵커 플레이트의 판체에 형성된 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공을 통해 끼운 후, 90도 회전시켰을 때 한 쌍의 걸림편이 앵커 플레이트의 판체 저면에 걸려 고정되는 교체 가능한 복수의 앵커 소켓과; 상기 무수축 콘크리트 마감블럭 상면부에 거치된 상태에서 핑거 플레이트를 받쳐 주는 프리캐스트 패널과; 후방부 일부가 상기 프리캐스트 패널의 핑거 플레이트 안착홈에 거치되게 설치되는 핑거 플레이트와; 상기 핑거 플레이트들과 함께 프리캐스트 패널들이 무수축 콘크리트 마감블럭의 상면에 착탈 가능하게 고정되게 하는 복수의 고정 볼트;로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 신축이음장치의 설치 및 교체가 매우 용이하여 신축이음장치의 파손으로 인한 교체시 차량의 통행제한 및 공사시간을 최소화할 수 있고, 또 볼트의 조립과 교체가 가능하며, 후타 콘크리트부의 손상시에도 단순히 프리캐스트부의 교체만으로도 공사가 가능하다.

Description

유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법{Precast expansion joints and method of construction for easy maintenance}

본 발명은 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 교량에 설치되는 핑거형 신축이음장치의 일부분을 프리캐스트화하여 신축이음장치의 파손으로 인한 교체시 차량의 통행제한 및 공사시간을 최소화할 수 있도록 발명한 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 신축이음장치는 교량 상부에 설치되며, 교량 상부에서 발생하는 온도변화에 의한 이동량을 수용하여 2차 응력을 최소화하며, 차량의 원활한 주행성 확보, 빗물이나 각종 오물이 교량 하부로의 유입을 방지하는 역할을 수행한다.

따라서, 대부분의 교량에는 일정구간마다 신축이음장치가 설치되어 있다.

그런데 이와 같은 신축이음장치에 손상이 발생되면 빗물이나 오물 등이 교량 하부로 흘러들어가며, 이는 누수에 의한 벽체 및 바닥판의 미관불량이나 손상을 유발시키고, 또한 교량 상부를 받치고 있는 받침의 손상으로 인한 2차 피해가 발생한다.

이와 같은 신축이음장치 중에서 핑거형 신축이음장치의 손상유형으로는 핑거형 강재부 손상, 후타 콘크리트부 손상, 배수 씰을 포함한 배수장치의 손상 등이 있다.

먼저, 핑거형 강재부는 차량의 바퀴가 직접적으로 접촉하는 구간으로 충격으로 인한 핑거 날의 손상이 발생되는데, 이때 단위길이로 제작되는 핑거판을 교체해야 하므로 핑거판과 후타 콘크리트를 결합하는 볼트를 풀고 핑거형 강재부을 교체한 후 다시 볼트를 조이는 공정을 수행해야 한다.

이때, 신축이음장치 결합용 볼트는 최초 설치시에 프리스트레싱을 주어 단단하게 고정되어 있으며, 교체공사를 위해 단단하게 고정된 볼트를 푸는 과정에서 볼트결합부의 마모 혹은 나사산의 파손 등에 의해 재사용이 불가능한 경우가 발생하게 되는데, 이는 핑거형 강재부만의 손상에도 불구하고 후타 콘크리트부까지 교체해야 하는 경우가 빈번하게 발생된다.

또, 후타 콘크리트부의 손상시에는 후타 콘크리트부의 절단 및 깨기 등의 공정이 수반되며, 이로 인해 차량의 통행제한 및 공사시간이 증대되는 문제점이 발생한다.

한편, 교량 상면의 빗물이나 오물 등은 핑거판의 유간 사이로 흘러들어가 배수 씰을 통하여 배출되도록 설계되지만, 빗물이나 오물 등은 종종 배출되지 않고 배수 씰 등에 쌓여 배수 씰의 찢김 등과 같은 파손으로 연결되는 경우가 빈번하게 발생한다.

따라서, 배수 씰의 교체시에도 핑거판과 구체를 연결하는 고정 볼트를 풀고 배수 씰을 교체하는 경우도 발생하며, 이때에도 볼트 결합부의 마모 등에 의해 재사용이 불가하므로 후타 콘크리트부까지 교체해야 하는 경우가 발생한다.

즉, 종래 대부분의 핑거형 신축이음장치는 단위길이로 제작 및 설치되며, 교체시 단위길이로의 교체가 가능하도록 개발된 신축이음장치이지만, 실제적으로 핑거판의 교체시에는 핑거판과 콘크리트 구체를 연결하는 볼트가 파손되는 경우가 빈번하게 발생하게 되는데, 이는 추가적으로 후타 콘크리트부의 절단 및 깨기 등의 공정을 유발시켜 차량의 통행제한이나 공사시간이 증대되는 결과를 가져온다.

또한, 종래 교량의 신축이음장치에 구비되어 있는 대부분의 배수시스템은, 빗물이나 이물질 등을 배출할 수 있도록 고무타입의 배수시설이 설치되어 있지만, 교량 상면의 빗물이나 오물 등이 원활히 배출되지 않을 경우 배수시설 등에 쌓여 고무재의 찢김 등과 같은 파손으로 인해 누수가 발생하게 되는 경우로 이어지는데, 이로 인해 주요 부재 등에 부식 및 손상이 발생하게 되며, 특히 이러한 고무타입의 배수시설은 유지보수시 가장 많이 교체해야 하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1693767호(2017년 01월 02일) 대한민국 등록특허공보 10-1127561호(2012년 03월 09일) 대한민국 등록특허공보 10-1053485호(2011년 07월 27일) 대한민국 등록특허공보 10-1028507호(2011년 04월 04일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 교량에 설치되는 핑거형 신축이음장치의 일부분을 프리캐스트화하여 신축이음장치의 파손으로 인한 교체시 차량의 통행제한 및 공사시간을 최소화할 수 있고, 또 볼트의 조립과 교체가 가능하며, 후타 콘크리트부의 손상시에도 단순히 프리캐스트부의 교체만으로도 공사가 가능하고, 또한 워터 커튼 형태의 배수시설을 적용시켜 배수시설 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명 장치는, 정해진 폭을 갖는 틈새를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판들의 상면 단부에서 정해진 폭과 깊이를 갖도록 각각 형성되어 있는 블럭 아웃부에 핑거 플레이트들이 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖는 신축이음장치에 있어서, 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공이 천공된 사각 판체의 저면 네모서리부에서 수직방향으로 복수의 "L"자형 보강 철근 걸림봉이 용접을 통해 고정 설치된 형태를 갖고, 상기 보강 철근 걸림봉의 저단부에 일체로 절곡 형성된 걸림고리가 거더 상부에 위치되는 교량 상판의 블럭 아웃부로 노출된 주 철근과 "+"자 형태로 배근되는 보강 철근에 걸려져 고정된 상태에서, 상기 교량 상판의 블럭 아웃부에 정해진 높이만큼 타설되는 무수축 콘크리트 마감블럭 내에 일체로 매설되는 복수의 앵커 플레이트와; 상부에서 중심선을 따라 정해진 깊이로 나사산이 구비된 볼트 결합 홀이 형성되며, 하단부 양측에는 한 쌍의 걸림편이 일체로 고정 설치된 형태를 갖고, 하단부 일부와 상기 한 쌍의 걸림편이 상기 앵커 플레이트의 판체에 형성된 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공을 통해 끼운 후, 90도 회전시켰을 때 한 쌍의 걸림편이 앵커 플레이트의 판체 저면에 걸려 고정되는 교체 가능한 복수의 앵커 소켓과; 상면 일측 일부에 길이방향으로 핑거 플레이트 안착홈이 형성되고, 상기 핑거 플레이트 안착홈에서 길이방향으로 정해진 간격을 두고 앵커 소켓 통과공이 형성된 형태를 갖고, 상기 무수축 콘크리트 마감블럭 상면부에 거치된 상태에서 핑거 플레이트를 받쳐 주는 프리캐스트 패널과; 후방부에서 길이방향으로 정해진 간격을 두고 볼트 통과공과 볼트 머리 걸림홈이 수직방향으로 일체로 형성된 형태를 갖고 후방부 일부가 상기 프리캐스트 패널의 핑거 플레이트 안착홈에 거치되게 설치되는 핑거 플레이트와; 상기 핑거 플레이트에 천공된 볼트 통과공을 통해 끼워진 상태에서 앵커 소켓의 볼트 결합 홀에 체결되어 상기 핑거 플레이트가 상기 프리캐스트 패널의 핑거 플레이트 안착홈 내에서 착탈 가능하게 고정되게 하는 복수의 고정 볼트;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 앵커 플레이트의 판체에 천공되는 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공은, 장방형 또는 직사각형 또는 "

" 형상 중 어느 한 형상을 갖게 천공한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 앵커 플레이트의 판체 저면에는 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공을 통해 앵커 소켓의 하단부 일부와 한 쌍의 걸림편을 끼워 한 쌍의 걸림편이 앵커 플레이트의 판체 저면에 걸려 고정되도록 회전시킬 때, 일측 걸림편이 걸려져 앵커 소켓의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 정해진 폭을 갖는 틈새를 사이에 두고 서로 인접되게 설치되는 교량 상판의 저면 단부 또는 거더들의 대향면 저부에 정해진 간격을 두고 복수의 워터 커튼 고정구를 더 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구들에 교량 상판들 사이의 틈새를 통해 유입되는 빗물이나 오물이 교각의 상면에 설치되어 있는 물받이 측으로 유입되게 안내해 주는 워터 커튼을 교체 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명 방법은, 정해진 폭을 갖는 틈새를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판들의 상면 단부에 핑거 플레이트들을 착탈 가능하게 설치하는 공정으로 이루어진 신축이음장치 시공방법에 있어서, 정해진 폭의 틈새를 사이에 두고 인접한 교량 상판들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부를 형성시키는 공정과; 주 철근과 "+"자 형태를 갖게 보강 철근을 배근하고, 상기 주 철근 및 보강 철근 상에 앵커 플레이트들을 정해진 간격을 두고 고정 설치하는 공정과; 상면이 앵커 플레이트의 판체와 평행하도록 상기 교량 상판의 블럭 아웃부에 정해진 높이만큼 무수축 콘크리트를 타설하여 주 철근과 보강 철근 및 앵커 플레이트가 양생된 무수축 콘크리트 마감블럭 내에 일체로 매설되게 하는 공정과; 볼트 결합 홀과 한 쌍의 걸림편을 구비한 앵커 소켓들을 수직방향으로 세워 상기 앵커 플레이트들의 판체에 착탈 가능하게 결합하는 공정과; 앵커 소켓 통과공들에 앵커 소켓들이 끼워지도록 프리캐스트 패널들을 거치하고, 상기 프리캐스트 패널들의 핑거 플레이트 안착홈에 후방부 일부가 걸려지게 핑거 플레이트를 거치한 다음 복수의 고정 볼트를 앵커 소켓들에 체결시켜 상기 프리캐스트 패널들과 핑거 플레이트들을 무수축 콘크리트 마감블럭의 상면에 착탈 가능하게 고정시키는 공정과; 프리캐스트 패널들의 배면과 교량 상판의 상면에 타설된 아스콘 포장층 사이의 틈새에 마감재를 주입하고 시공을 완료하는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교량 상판들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부를 형성한 다음, 또는 프리캐스트 패널이나 핑거 플레이트를 거치시키기에 앞서, 또는 신축이음장치의 교체 시공 완료 후, 교량 상판의 저면 단부 또는 거더들의 대향면 저부에 복수의 워터 커튼 고정구를 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구들에 워터 커튼을 교체 가능하게 설치하는 공정을 더 실시하는 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법에 의하면, 교량에 설치되는 핑거형 신축이음장치의 일부분을 프리캐스트화함으로써 신축이음장치의 설치 및 교체가 매우 용이하여 신축이음장치의 파손으로 인한 교체시 차량의 통행제한 및 공사시간을 최소화할 수 있고, 또 볼트의 조립과 교체가 가능하며, 후타 콘크리트부의 손상시에도 단순히 프리캐스트부의 교체만으로도 공사가 가능하고, 또한 워터 커튼 형태의 배수시설을 적용시킴으로써 배수시설 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명 장치의 일 실시예가 적용된 교량의 일부 측 단면도.
도 2는 본 발명 장치 중 일부 분해 사시도.
도 3은 본 발명 장치의 다른 실시예가 적용된 교량의 일부 측 단면도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명 장치 중 앵커 플레이트에 앵커 소켓이 결합되는 상태를 보인 앵커 플레이트의 저면도.
도 5의 (a)~(c)는 본 발명 장치 중 서로 다른 형태를 갖게 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공을 형성시킨 앵커 플레이트의 평면도.
도 6의 (a)(b)는 본 발명 장치가 적용된 교량 상판 또는 거더에 워터 커튼을 설치한 상태를 설명하기 의한 교량의 일부 측 단면도.
도 7의 (a)~(f)는 본 발명의 시공방법을 설명하기 위한 각 공정별 교량의 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이며, 또한 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명 장치의 일 실시예가 적용된 교량의 일부 측 단면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치 중 일부 분해 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 장치의 다른 실시예가 적용된 교량의 일부 측 단면도를 나타낸 것이다.

또, 도 4의 (a)(b)는 본 발명 장치 중 앵커 플레이트에 앵커 소켓이 결합되는 상태를 보인 앵커 플레이트의 저면도를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)~(c)는 본 발명 장치 중 서로 다른 형태를 갖게 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공을 형성시킨 앵커 플레이트의 평면도를 나타낸 것이며, 도 6의 (a)(b)는 본 발명 장치가 적용된 교량 상판 또는 거더에 워터 커튼을 설치한 상태를 설명하기 의한 교량의 일부 측 단면도를 나타낸 것이다.

한편, 도 7의 (a)~(f)는 본 발명의 시공방법을 설명하기 위한 각 공정별 교량의 측면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는,

정해진 폭을 갖는 틈새(Gap)를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판(10)들의 상면 단부에서 정해진 폭과 깊이를 갖도록 각각 형성되어 있는 블럭 아웃부(11)에 핑거 플레이트(70)들이 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖는 신축이음장치에 있어서,

앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)이 천공된 사각 판체(31)의 저면 네모서리부에서 수직방향으로 복수의 "L"자형 보강 철근 걸림봉(32)이 용접을 통해 고정 설치된 형태를 갖고, 상기 보강 철근 걸림봉(32)의 저단부에 일체로 절곡 형성된 걸림고리(32-1)가 거더(20) 상부에 위치되는 교량 상판(10)의 블럭 아웃부(11)로 노출된 주 철근(12)과 "+"자 형태로 배근되는 보강 철근(13)에 걸려져 고정된 상태에서, 상기 교량 상판(10)의 블럭 아웃부(11)에 정해진 높이만큼 타설되는 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 내에 일체로 매설되는 복수의 앵커 플레이트(30)와;

상부에서 중심선을 따라 정해진 깊이로 나사산이 구비된 볼트 결합 홀(51)이 형성되며, 하단부 양측에는 한 쌍의 걸림편(52)이 일체로 고정 설치된 형태를 갖고, 하단부 일부와 상기 한 쌍의 걸림편(52)이 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31)에 형성된 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)을 통해 끼운 후 90도 회전시켰을 때, 한 쌍의 걸림편(52)이 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 걸려 고정되는 교체 가능한 복수의 앵커 소켓(50)과;

상면 일측 일부에 길이방향으로 핑거 플레이트 안착홈(61)이 형성되고, 상기 핑거 플레이트 안착홈(61)에서 길이방향으로 정해진 간격을 두고 앵커 소켓 통과공(62)이 형성된 형태를 갖고, 상기 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 상면부에 거치된 상태에서 핑거 플레이트(70)를 받쳐 주는 프리캐스트 패널(60)과;

후방부에서 길이방향으로 정해진 간격을 두고 볼트 통과공(71)과 볼트 머리 걸림홈(72)이 수직방향으로 일체로 형성된 형태를 갖고, 후방부 일부가 상기 프리캐스트 패널(60)의 핑거 플레이트 안착홈(61)에 거치되게 설치되는 핑거 플레이트(70)와;

상기 핑거 플레이트(70)에 천공된 볼트 통과공(71)을 통해 끼워진 상태에서 앵커 소켓(50)의 볼트 결합 홀(51)에 체결되어 상기 핑거 플레이트(70)가 상기 프리캐스트 패널(60)의 핑거 플레이트 안착홈(61) 내에서 착탈 가능하게 고정되게 하는 복수의 고정 볼트(80);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31)에 천공되는 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)은,

장방형 또는 직사각형 또는 "

" 형상 중 어느 한 형상을 갖게 천공한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에는 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)을 통해 앵커 소켓(50)의 하단부 일부와 한 쌍의 걸림편(52)을 끼워 한 쌍의 걸림편(52)이 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 걸려 고정되도록 회전시킬 때, 일측 걸림편(52)이 걸려져 앵커 소켓(50)의 회전을 제한하는 스토퍼(31-2)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 정해진 폭을 갖는 틈새(Gap)를 사이에 두고 서로 인접되게 설치되는 교량 상판(10)의 저면 단부 또는 거더(20)들의 대향면 저부에 정해진 간격을 두고 복수의 워터 커튼 고정구(91)를 더 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구(91)들에 교량 상판(10)들 사이의 틈새(Gap)를 통해 유입되는 빗물이나 오물이 교각의 상면에 설치되어 있는 물받이(100) 측으로 유입되게 안내해 주는 워터 커튼(90)을 교체 가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명 방법은,

정해진 폭을 갖는 틈새(Gap)를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판(10)들의 상면 단부에 핑거 플레이트(70)들을 착탈 가능하게 설치하는 공정으로 이루어진 신축이음장치 시공방법에 있어서,

정해진 폭의 틈새(Gap)를 사이에 두고 인접한 교량 상판(10)들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근(12)이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부(11)를 형성시키는 공정과;

주 철근(12)과 "+"자 형태를 갖게 보강 철근(13)을 배근하고, 상기 주 철근(12) 및 보강 철근(13) 상에 앵커 플레이트(30)들을 정해진 간격을 두고 고정 설치하는 공정과;

상면이 앵커 플레이트(30)의 판체(31)와 평행하도록 상기 교량 상판(10)의 블럭 아웃부(11)에 정해진 높이만큼 무수축 콘크리트를 타설하여 주 철근(12)과 보강 철근(13) 및 앵커 플레이트(30)가 양생된 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 내에 일체로 매설되게 하는 공정과;

볼트 결합 홀(51)과 한 쌍의 걸림편(52)을 구비한 앵커 소켓(50)들을 수직방향으로 세워 상기 앵커 플레이트(30)들의 판체(31)에 착탈 가능하게 결합하는 공정과;

프리캐스트 패널(60)에 형성된 앵커 소켓 통과공(62)들에 앵커 소켓(50)들이 끼워지도록 프리캐스트 패널(60)들을 거치하고, 상기 프리캐스트 패널(60)들의 핑거 플레이트 안착홈(61)에 후방부 일부가 걸려지게 핑거 플레이트(70)를 거치한 다음 복수의 고정 볼트(80)를 앵커 소켓(50)들에 체결시켜 상기 프리캐스트 패널(60)들과 핑거 플레이트(70)들을 무수축 콘크리트 마감블럭(40)의 상면에 착탈 가능하게 고정시키는 공정과;

프리캐스트 패널(60)들의 배면과 교량 상판(10)의 상면에 타설된 아스콘 포장층(110) 사이의 틈새에 마감재(120)를 주입하고 시공을 완료하는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교량 상판(10)들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근(12)이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부(11)를 형성한 다음,

또는 프리캐스트 패널(60)이나 핑거 플레이트(70)를 거치시키기에 앞서,

또는 신축이음장치의 교체 시공 완료 후,

교량 상판(10)의 저면 단부 또는 거더(20)들의 대향면 저부에 복수의 워터 커튼 고정구(91)를 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구(91)들에 워터 커튼(90)을 교체 가능하게 설치하는 공정을 더 실시하는 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성 및 공정으로 이루어진 본 발명의 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 및 시공방법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 7의 (a)~(f)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 장치는 도 1 내지 도 5의 (a)~(c)와 같이 크게, 정해진 폭을 갖는 틈새(Gap)를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판(10)들의 상면 단부에서 정해진 폭과 깊이를 갖도록 각각 형성되어 있는 블럭 아웃부(11)에 핑거 플레이트(70)들이 착탈 가능하게 설치되는 핑거형 신축이음장치를 설치 및 교체가 매우 용이하도록 복수의 앵커 플레이트(30), 복수의 앵커 소켓(50), 프리캐스트 패널(60), 핑거 플레이트(70) 및 복수의 고정 볼트(80)로 구성하여 신축이음장치의 파손으로 인한 교체시 차량의 통행제한 및 공사시간을 최소화할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 복수의 앵커 플레이트(30)는 비교적 두꺼운 철판을 사각으로 절단한 형태를 갖는 판체(31)에 도 5의 (a)~(c)와 같이 장방형 또는 직사각형 또는 "

" 형상 중 어느 한 형상을 갖도록 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)을 천공하고, 상기 판체(31)의 저면 네모서리부에서 수직방향으로 복수의 "L"자형 보강 철근 걸림봉(32)을 용접을 통해 일체로 고정 설치한 형태를 갖는다.

이와 같은 구성을 갖는 상기 앵커 플레이트(30)들은 수직방향으로 세워진 상태에서, 상기 보강 철근 걸림봉(32)의 저단부에 일체로 절곡 형성된 걸림고리(32-1)가 거더(20) 상부에 위치되는 교량 상판(10)의 블럭 아웃부(11)로 노출된 주 철근(12)과 "+"자 형태로 배근되는 보강 철근(13)에 걸려지게 한 상태에서 철사 등을 이용하여 고정한 후, 상기 교량 상판(10)의 블럭 아웃부(11)에 정해진 높이만큼 타설되는 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 내에 일체로 매설된 형태를 갖는다.

또, 상기 복수의 앵커 소켓(50)은, 외경이 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31)에 형성된 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)의 내경과 같거나 약간 작은 철봉으로 성형한 것으로, 상부에서 중심선을 따라서는 정해진 깊이로 나사산이 구비된 볼트 결합 홀(51)이 형성되고, 하단부 양측에는 한 쌍의 걸림편(52)이 일체로 고정 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 앵커 소켓(50)들은 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 상부에서 수직방향으로 세워진 상태에서 하단부 일부와 상기 한 쌍의 걸림편(52)이 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31)에 형성된 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)을 통해 끼운 다음, 90도 회전시켜, 한 쌍의 걸림편(52)이 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 걸려진 형태로 교체 가능하게 설치된다.

이때, 본 발명에서는 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 스토퍼(31-2)를 더 설치하여 줌으로써, 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)을 통해 도 4의 (a)와 같이 앵커 소켓(50)의 하단부 일부와 한 쌍의 걸림편(52)을 끼운 다음 한 쌍의 걸림편(52)이 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 걸려 고정되도록 상기 앵커 소켓(50)을 도 4의 (b)와 같이 90도 회전시킬 때, 앵커 소켓(50)의 저단부 양측으로 돌출되게 설치된 한 쌍의 걸림편(52) 중 일측의 걸림편(52)이 상기 스토퍼(31-2)에 걸려져 더 이상 회전하지 않게 되므로(즉, 상기 앵커 소켓(50)이 90도 이상 회전하지 않으므로) 앵커 소켓(50)의 걸림편(52)이 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 완벽히 걸려진 상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 프리캐스트 패널(60)은 상면 일측 일부에 길이방향으로 핑거 플레이트 안착홈(61)이 형성되고, 상기 핑거 플레이트 안착홈(61)에서 길이방향으로 정해진 간격을 두고 앵커 소켓 통과공(62)이 형성된 형태를 갖도록 공장 또는 현장에서 제작되는 것으로, 압축강도(fck)가 40Mpa 이상을 가지는 콘크리트 계열과, SS400 이상의 강재 혹은 FRP 계열 등을 이용하여 성형할 수 있다.

이와 같은 상기 프리캐스트 패널(60)은 상기 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 상면부에 거치된 상태에서, 핑거 플레이트 안착홈(61)에 일부가 올려져 거치되는 핑거 플레이트(70)를 받쳐 주는 기능을 수행한다.

이때, 상기 프리캐스트 패널(60)의 상면 형상은 도 1 및 도 2와 같이 상면 일측 일부에 길이방향으로 핑거 플레이트 안착홈(61)을 형성시킨 것에 한정하지 않고, 교량 상판에 형성되는 블럭 아웃부의 두께 등에 따라서는, 상기 프리캐스트 패널(60)를 도 3과 같이 단순한 직사각 판체 형상으로 성형하여 상기 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 상면부에 거치된 상태에서 그의 상면 전체를 핑거 플레이트(70)가 덮어주는 형태로 거치시킬 수 있게 제작할 수도 있다.

또, 상기 핑거 플레이트(70)는 공지된 것으로, 후방부에서 길이방향으로 정해진 간격을 두고 볼트 통과공(71)과 볼트 머리 걸림홈(72)이 수직방향으로 일체로 형성된 형태를 갖는다.

이와 같은 핑거 플레이트(70)들은 후방부 일부가 상기 프리캐스트 패널(60)의 핑거 플레이트 안착홈(61)에 거치된 상태에서, 상기 핑거 플레이트(70)에 천공된 볼트 통과공(71)을 통해 끼워진 후 상기 앵커 소켓(50)의 볼트 결합 홀(51)에 체결되는 고정 볼트(80)들의 고정력에 대응하여 상기 프리캐스트 패널(60)의 핑거 플레이트 안착홈(61) 내에서 상기 프리캐스트 패널(60)과 함께 앵커 소켓(50) 상에 착탈 가능하게 고정된다.

이와 같이 본 발명이 적용된 상기 핑거 플레이트(70)와 프리캐스트 패널(60)는 앵커 플레이트(30)에 착탈 가능하게 결합된 앵커 소켓(50)들이 나사 결합되는 고정 볼트(80)들에 의해 일체로 앵커 소켓(50) 상에 착탈 가능하게 고정되므로 차후에 핑거형 신축이음장치의 파손으로 교체상황이 발생하였을 경우, 앵커 소켓(50)에 체결된 고정 볼트(80)를 풀고 프리캐스트 패널(60)과 핑거 플레이트(70)만 교체하면 된다.

따라서, 신축이음장치의 설치 및 교체가 매우 용이하여 신축이음장치의 파손으로 인한 교체시 차량의 통행제한 및 공사시간을 최소화할 수 있고, 또 고정 볼트(80)의 조립과 교체가 가능하며, 후타 콘크리트부의 손상시에도 단순히 프리캐스트 패널(60)의 교체만으로도 공사가 가능하게 된다.

또한, 본 발명에서는 정해진 폭을 갖는 틈새(Gap)를 사이에 두고 서로 인접되게 설치되는 교량 상판(10)의 저면 단부 또는 거더(20)들의 대향면 저부에 정해진 간격을 두고 복수의 워터 커튼 고정구(91)를 더 설치함은 물론 상기 워터 커튼 고정구(91)들에는 내구성이 좋은 연질의 PVC 등과 같은 고무계열로 성형한 워터 커튼(90)을 교체 가능하게 더 설치해 주었다.

따라서, 교량 상판(10)들 사이의 틈새(Gap)를 통해 빗물이나 오물 등이 유입될 경우, 상기 워터 커튼(90)들이 이들을 교각의 상면에 설치되어 있는 내구성 좋은 재질(예를 들어 스테인레스 스틸 등)의 물받이(100) 측으로 원활히 안내해 주게 되므로 빗물이나 오물 등이 교량의 내부로 스며드는 것을 완벽히 방지할 수 있음은 물론 종래와 같이 고무재의 찢김 등과 같은 파손으로 인해 발생하던 누수로 인한 피해를 미연에 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 장치의 시공방법을 도 7의 (a)~(f)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 정해진 폭의 틈새(Gap)를 사이에 두고 인접한 교량 상판(10)들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근(12)이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부(11)를 도 7의 (a)와 같이 형성시킨다.

물론, 신축이음장치가 설치되어 있지 않은 신설 교량의 경우는 교량 상판(10)의 제작시, 교량 상판(10)들의 상면 단부에 정해진 폭과 깊이를 갖는 블럭 아웃부(11)가 이미 형성되어 있는 상태(즉, 주 철근(12)의 일부가 노출되어 있는 상태)이므로 곧바로 하기하는 공정들 연속 실시하면 된다.

이어서, 상기 교량 상판(10)들의 블럭 아웃부(11)로 노출된 상태에 있는 주 철근(12)에 보강 철근(13)을 정해진 간격을 두고 "+"자 형태로 배근하고, 상기 주 철근(12) 및 보강 철근(13) 상부에 앵커 플레이트(30)들을 정해진 간격을 두고 배치시킨 다음, 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저부에 구비된 "L"자형 보강 철근 걸림봉(32)들의 저단부에 일체로 절곡 형성된 걸림고리(32-1)가 보강 철근(13)들에 각각 걸려지게 한 상태에서 얇은 철사 등을 이용하여 "L"자형 보강 철근 걸림봉(32)들의 저단부를 보강 철근(13) 등에 고정시키는 방식을 통해 앵커 플레이트(30)들을 보강 철근(13)에 도 7의 (b)와 같이 고정시켜 준다.

이후, 상기 교량 상판(10)의 블럭 아웃부(11)를 포함하여 상기 앵커 플레이트(30) 주변에 무수축 콘크리트를 타설하여 정해진 높이로 타설하여 무수축 콘크리트 마감블럭(40)을 형성하되, 상기 무수축 콘크리트는 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 상면과 평행한 형태를 갖도록 타설한 다음 양생하여 상기 주 철근(12)과 보강 철근(13)를 포함하여 상기 앵커 플레이트(30)가 도 7의 (c)와 같이 무수축 콘크리트 마감블럭(40) 내에 일체로 매설되게 한다.

이와 같이 무수축 콘크리트 마감블럭(40)에 대한 양생이 완료되면, 볼트 결합 홀(51)과 한 쌍의 걸림편(52)을 구비한 앵커 소켓(50)들을 상기 앵커 플레이트(30)들의 판체(31) 상면부에서 수직방향으로 세운 다음, 상기 앵커 소켓(50)의 하단부 일부와 상기 한 쌍의 걸림편(52)이 상기 앵커 플레이트(30)의 판체(31)에 형성된 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공(31-1)을 통해 끼운 후, 상기 앵커 소켓(50)을 정해진 방향으로 90도 회전시켜 준다.

따라서, 상기 앵커 소켓(50)에 저부에 설치되어 있는 한 쌍의 걸림편(52)이 도 7의 (d)와 같이 앵커 플레이트(30)의 판체(31) 저면에 걸려지게 되므로 상기 앵커 소켓(50)이 앵커 플레이트(30)의 상부에서 수직방향으로 고정된 형태를 유지한다.

상기와 같이 앵커 소켓(50)을 앵커 플레이트(30)에 결합시킨 이후에는, 상기 앵커 소켓(50)들이 앵커 소켓 통과공(62)들에 각각 끼워지도록 하여 프리캐스트 패널(60)들을 무수축 콘크리트 마감블럭(40)의 상면에 거치시킨다.

이어서, 상기 프리캐스트 패널(60)들의 핑거 플레이트 안착홈(61)에 후방부 일부가 걸려지게 하여 핑거 플레이트(70)를 거치한 다음, 고정 볼트(80)들을 핑거 플레이트(70)에 형성된 볼트 통과공(71)을 통해 삽입시킨 다음 앵커 소켓(50)들에 체결시키는 방식을 통해 상기 핑거 플레이트(70)들과 함께 프리캐스트 패널(60)들을 도 7의 (e)와 같이 무수축 콘크리트 마감블럭(40)의 상면에 착탈 가능하게 고정시킨다.

이후, 본 발명이 적용된 신축이음장치를 설치하는 과정에서 필수적으로 발생될 수밖에 없는 상기 프리캐스트 패널(60)들의 배면과 교량 상판(10)의 상면에 타설된 아스콘 포장층(110) 사이의 틈새를 없애주기 위해 마감재(120)를 도 7의 (f)와 같이 주입시켜 주면 본 발명에 따른 신축이음장치에 대한 시공이 완료된다.

한편, 본 발명에서는 교량 상판(10)의 저면 단부 또는 거더(20)들의 대향면 저부에 복수의 워터 커튼 고정구(91)를 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구(91)들에 워터 커튼(90)을 교체 가능하게 더 설치하여, 교량 상판(10)들 사이의 틈새(Gap)를 통해 유입되는 빗물이나 오물 등을 교각의 상면에 설치되어 있는 물받이(100) 측으로 원활히 안내해 줄 수 있도록 하였다.

그런데 이와 같은 복수의 워터 커튼 고정구(91) 및 워터 커튼(90)의 설치 공정은, 상기한 공정들을 실시할 때 언제든 가능하다.

즉, 상기 교량 상판(10)들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근(12)이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부(11)를 형성한 다음에 실시할 수도 있고, 또 프리캐스트 패널(60)이나 핑거 플레이트(70)를 거치시키기에 앞서 실시할 수도 있으며, 또한 본 발명이 적용된 신축이음장치의 교체 시공 완료 후에도 실시할 수 있다.

이와 같이 교량 상판(10)의 저면 단부 또는 거더(20)들의 대향면 저부에 복수의 워터 커튼 고정구(91)를 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구(91)들에 워터 커튼(90)을 교체 가능하게 더 설치해 주게 되면, 교량 상판(10)들 사이의 틈새(Gap)를 통해 빗물이나 오물 등이 유입될 경우, 상기 워터 커튼(90)들이 이들을 교각의 상면에 설치되어 있는 내구성 좋은 스테인레스 재질의 물받이(100) 측으로 원활히 안내해 주게 되므로 배수시설 자체의 수명을 대폭 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 빗물이나 오물 등이 교량의 내부로 스며드는 것을 완벽히 방지할 수 있음은 물론 종래와 같이 고무재의 찢김 등과 같은 파손으로 인해 발생하던 누수로 인한 피해를 미연에 방지할 수 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

Gap : 틈새
10 : 교량 상판 11 : 블럭 아웃부
12 : 주 철근 13 : 보강 철근
20 : 거더
30 : 앵커 플레이트 31 : 판체
31-1 : 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공 31-2 : 스토퍼
32 : 보강 철근 걸림봉 32-1 : 걸림고리
40 : 무수축 콘크리트 마감블럭
50 : 앵커 소켓
51 : 볼트 결합 홀 52 : 걸림편
60 : 프리캐스트 패널
61 : 핑거 플레이트 안착홈 62 : 앵커 소켓 통과공
70 : 핑거 플레이트
71 : 볼트 통과공 72 : 볼트 머리 걸림홈
80 : 고정 볼트
90 : 워터 커튼 91 : 워터 커튼 고정구
100 : 물받이
110 : 아스콘 포장층
120 : 마감재

Claims (6)

1. 정해진 폭을 갖는 틈새를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판들의 상면 단부에서 정해진 폭과 깊이를 갖도록 각각 형성되어 있는 블럭 아웃부에 핑거 플레이트들이 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖는 신축이음장치에 있어서,
   앵커 소켓 및 걸림편 삽입공이 천공된 사각 판체의 저면 네모서리부에서 수직방향으로 복수의 "L"자형 보강 철근 걸림봉이 용접을 통해 고정 설치된 형태를 갖고, 상기 보강 철근 걸림봉의 저단부에 일체로 절곡 형성된 걸림고리가 거더 상부에 위치되는 교량 상판의 블럭 아웃부로 노출된 주 철근과 "+"자 형태로 배근되는 보강 철근에 걸려져 고정된 상태에서, 상기 교량 상판의 블럭 아웃부에 정해진 높이만큼 타설되는 무수축 콘크리트 마감블럭 내에 일체로 매설되는 복수의 앵커 플레이트와;
   상부에서 중심선을 따라 정해진 깊이로 나사산이 구비된 볼트 결합 홀이 형성되며, 하단부 양측에는 한 쌍의 걸림편이 일체로 고정 설치된 형태를 갖고, 하단부 일부와 상기 한 쌍의 걸림편이 상기 앵커 플레이트의 판체에 형성된 상기 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공을 통해 끼운 후, 90도 회전시켰을 때 한 쌍의 걸림편이 앵커 플레이트의 판체 저면에 걸려 고정되는 교체 가능한 복수의 앵커 소켓과;
   길이방향으로 정해진 간격을 두고 앵커 소켓 통과공이 형성된 형태를 갖고, 상기 무수축 콘크리트 마감블럭 상면부에 거치된 상태에서 핑거 플레이트를 받쳐 주는 프리캐스트 패널과;
   후방부 저면 대부분 또는 일부가 상기 프리캐스트 패널의 상면 또는 핑거 플레이트 안착홈에 거치되게 설치되는 핑거 플레이트와;
   상기 핑거 플레이트의 볼트 통과공을 통해 끼워진 상태에서 앵커 소켓의 볼트 결합 홀에 체결되어 상기 핑거 플레이트들과 함께 프리캐스트 패널들이 무수축 콘크리트 마감블럭의 상면에 착탈 가능하게 고정되게 하는 복수의 고정 볼트;로 구성한 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 앵커 플레이트의 판체에 천공되는 앵커 소켓 및 걸림편 삽입공은,
   장방형 또는 직사각형 또는 "

   

   " 형상 중 어느 한 형상을 갖게 천공한 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 앵커 플레이트의 판체 저면에는 앵커 소켓의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 설치한 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   정해진 폭을 갖는 틈새를 사이에 두고 서로 인접되게 설치되는 교량 상판의 저면 단부 또는 거더들의 대향면 저부에 정해진 간격을 두고 복수의 워터 커튼 고정구를 더 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구들에는 워터 커튼을 교체 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치.
   
5. 정해진 폭을 갖는 틈새를 두고 서로 인접하게 설치되는 교량 상판들의 상면 단부에 핑거 플레이트들을 착탈 가능하게 설치하는 공정으로 이루어진 신축이음장치 시공방법에 있어서,
   정해진 폭의 틈새를 사이에 두고 인접한 교량 상판들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부를 형성시키는 공정과;
   주 철근과 "+"자 형태를 갖게 보강 철근을 배근하고, 상기 주 철근 및 보강 철근 상에 앵커 플레이트들을 정해진 간격을 두고 고정 설치하는 공정과;
   상면이 앵커 플레이트의 판체와 평행하도록 상기 교량 상판의 블럭 아웃부에 정해진 높이만큼 무수축 콘크리트를 타설하여 주 철근과 보강 철근 및 앵커 플레이트가 양생된 무수축 콘크리트 마감블럭 내에 일체로 매설되게 하는 공정과;
   앵커 소켓들을 수직방향으로 세워 상기 앵커 플레이트들의 판체에 착탈 가능하게 결합하는 공정과;
   앵커 소켓 통과공들에 앵커 소켓들이 끼워지도록 프리캐스트 패널들을 거치하고, 상기 프리캐스트 패널들의 핑거 플레이트 안착홈에 후방부 일부가 걸려지게 핑거 플레이트를 거치한 다음 복수의 고정 볼트를 앵커 소켓들에 체결시켜 상기 프리캐스트 패널들과 핑거 플레이트들을 무수축 콘크리트 마감블럭의 상면에 착탈 가능하게 고정시키는 공정과;
   프리캐스트 패널들의 배면과 교량 상판의 상면에 타설된 아스콘 포장층 사이의 틈새에 마감재를 주입하고 시공을 완료하는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 시공방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 교량 상판들의 상면 단부에 설치되어 있는 기존 신축이음장치를 철거하고, 주 철근이 노출되게 정해진 깊이와 폭을 갖는 블럭 아웃부를 형성한 다음,
   또는 프리캐스트 패널이나 핑거 플레이트를 거치시키기에 앞서,
   또는 신축이음장치의 교체 시공 완료 후,
   교량 상판의 저면 단부 또는 거더들의 대향면 저부에 복수의 워터 커튼 고정구를 설치하고, 상기 워터 커튼 고정구들에 워터 커튼을 교체 가능하게 설치하는 공정을 더 실시하는 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 프리캐스트 신축이음장치 시공방법.

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