KR101913352B1 - 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법 Download PDF

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김경수
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Abstract

지반 터파기를 최소화시키고, 다양한 종류의 기성말뚝(콘크리트 말뚝, 강관말뚝, 현장 타설콘크리트 말뚝, H말뚝)을 말뚝과 기둥으로 동시에 사용하여 풍하중등에 효과적으로 저항할 수 있고, 신속한 시공이 가능한 확대 기초없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 방음벽 하부구조는 지반에 상부가 노출되도록 시공된 말뚝; 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 거더몸통부 일측이 하방 연장된 상부 프리캐스트 거더; 상기 말뚝으로부터 상기 거더몸통부의 삽입홀로 연장되어 거더몸통부 상면에서 상부정착플레이트에 정착된 정착강재; 및 상기 삽입홀에 충진된 충진재;를 포함한다.

Description

확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법{PRECAST FOUNDATION FOR SOUNDPROOF WALL WITH UPPER PRECAST GIDER AND PILE WITHOUT ENLARGED FOUNDATION AND CONSTRUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 지반 터파기를 최소화시키고, 다양한 종류의 기성말뚝(콘크리트 말뚝, 강관말뚝, 현장 타설콘크리트 말뚝, H말뚝)을 그대로 기둥으로도 동시에 사용하여 풍하중등에 효과적으로 저항할 수 있고, 신속한 시공이 가능한 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 방음벽 시공도를 도시한 것이다.
도로 측방으로 콘크리트(프리캐스트 또는 현장타설 방식)로 시공되는 방음벽 하부구조물(10, 확대기초라고도 함)이 형성되어 있고, 방음벽(20, 지주와 방음패널)이 방음벽 하부구조물(10) 상면에 앵커볼트로 고정 설치되어 있음을 알 수 있다.
이에 방음벽 하부구조물(10)에 방음패널(20)로부터 하중이 전달되므로 이를 지지하기 위하여 상기 방음벽 하부구조물(10)은 파일(30)의 두부가 내부로 연장되도록 하여 일체화시켜 시공하고 있음을 알 수 있다.
도 1b는 종래 확대기초(61,62,63,64)를 이용한 다양한 방음벽 하부구조물의 예시도이다.
상기 확대기초(61)를 현장 타설콘크리트를 이용하여 시공할 경우 말뚝(70)을 시공한 후, 작업공간 확보를 위하여 터파기를 하고, 거푸집을 설치한 후, 확대기초(61)를 시공하게 되며,
상기 확대기초(62)를 프리캐스트 방식으로 제작하는 경우, 공장 제작하여 현장에 반입하여 양중시켜 세팅시키는 방식을 이용하게 되는데 현장타설 콘크리트 공법에 비하여 공사비가 고가이며, 프리캐스트 콘크리트의 중량이 커서 운반 및 취급이 불리하고 대형장비의 필요로 작업공간이 협소할 경우 시공성이 저하되며 운행 중인 도로에서는 기초시공 시 가시설이 필요하다는 문제점이 있었다.
또한, 말뚝(70)과 프리캐스트 확대기초(63)는 충진재(C)와 말뚝 삽입홀(H)을 형성시키는 방식을 이용하게 되고, 방음벽 지주(80)는 프리캐스트 확대기초(63) 상면에 앵커볼트를 매립시키고, 노출된 앵커볼트에 방음벽 지주의 하단을 고정 설치하고 있음을 알 수 있다.
또한, 말뚝(70)과 프리캐스트 확대기초(64)는 충진재(C)와 말뚝 삽입홀(H)을 형성시키되 앵커볼트(81)가 말뚝(70)과 연결되도록 시공되는 경우도 있음을 알 수 있다.
결국, 상기 종래 방음벽 하부구조물의 확대기초(62,63,64)는 직벽형 기초로 프리캐스트 방식을 이용함에 있어서, 단면을 최소화 시킨다고 할지라도 충진재(C)와 말뚝 삽입홀(H)만으로 말뚝과 일체화를 이루다 보니 방음벽 지주로부터 발생하는 풍하중등에 저항하기 위해서는 단면이 자연스럽게 커지게 되고, 이에 제작, 운반 및 시공에 있어 시공성 문제가 발생하여 경제성이 저하되는 문제가 발생할 수밖에 없음을 알 수 있다.
대한민국 등록특허 제 10-1732716호(발명의 명칭: 직벽형 방음벽 기초 및 이의 시공 방법, 공개일자: 2017년05월04일) 대한민국 등록특허 제 10-1282770호(발명의 명칭: 프리캐스트 직벽형 기초 및 그 시공방법, 공개일자: 2013년07월05일) 대한민국 등록특허 제 10-1552171호(발명의 명칭: 자립식선반벽체를 이용한 벽체 및 그 시공방법, 공개일자: 2015년09월10일)
이에 본 발명은 방음벽용 하부구조물에 있어 확대기초 없이 말뚝을 기둥으로 동시에 이용하여, 단면을 최소화시킨 프리캐스트로 제작된 거더를 말뚝 상부에 일체로 설치할 수 있도록 하여 제작, 운반 및 시공에 있어 시공성과 경제성을 확보할 수 있고, 협소한 공간에서도 시공이 가능하여 거치장비를 최적화시킬 수 있으며, 콘크리트 말뚝, 강관말뚝, 현장 타설콘크리트 말뚝, H말뚝과의 일체화를 통해 구조적으로 안전한 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 상부 프리캐스트거더를 이용한 말뚝형 하부구조물 및 그 시공방법 제공을 위하여 본 발명은 방음벽 지주가 상부 프리캐스트 거더 상면에 서로 이격 고정 설치되는 방음벽 하부구조물로서, 지반에 상부가 노출되도록 시공된 말뚝; 말뚝 두부에 지지되도록 설치되는 것으로서, 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 거더몸통부 일측이 하방 연장되어 형성되는 방호벽부를 포함하는 상부 프리캐스트 거더; 상기 말뚝으로부터 거더몸통부 내부를 상하로 관통하도록 형성된 삽입홀로 연장되어 삽입홀 상부 내측에서 상부정착플레이트에 정착된 정착강재; 및 상기 삽입홀에 충진된 충진재;를 포함하여, 상기 노출된 말뚝 상부가 기둥의 역할을 하도록 하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성되도록 하여, 상기 지반으로부터 상부 프리캐스트 거더의 거더몸통부 저면 사이도 노출됨으로서 말뚝이 상부 프리캐스트 거더에 의하여 감싸지지 않도록 시공되는 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법을 제공하게 된다.
본 발명에 의하면, 상부 프리캐스트 거더를 길이방향으로 연장된 것을 이용하면서도 자중이 크지 않고, 신속한 자립 설치가 가능하여 시공성이 매우 우수한 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
또한 상기 상부 프리캐스트 거더를 이용함에 있어 정착강재에 의한 말뚝과 상부 프리캐스트 거더의 일체화를 통해 풍하중등이 크게 발생하는 경우라도 보다 안정적인 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 및 그 시공방법 제공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 방음벽 시공도,
도 1b는 종래 확대기초를 이용한 다양한 방음벽 하부구조물의 예시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 상부 프리캐스트거더를 이용한 말뚝형 하부구조물과 종래 방음벽용 확대기초의 시공비교도 및 상부 프리캐스트거더를 이용한 말뚝형 하부구조물의 구성사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 상부 프리캐스트거더를 이용한 말뚝형 하부구조물에 있어 상부 프리캐스트거더와 말뚝 및 정착강재의 연결 구성도,
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 발명에 의한 상부 프리캐스트거더를 이용한 말뚝형 하부구조물 시공도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물(100)]
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물(100, 이하 “방음벽 하부구조물(100)”이라 한다)과 종래 방음벽용 확대기초의 시공비교도 및 방음벽 하부구조물(100)의 구성사시도를 도시한 것이다.
즉, 본 발명에 의한 방음벽 하부구조물(100)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 상부 프리캐스트 거더(110), 말뚝(120), 응력분산 플레이트(130), 정착강재(140), 상부정착플레이트(150), 충진재(160)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 말뚝(120)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 기성 콘크리트 말뚝(120a), 강관말뚝(120b), 현장타설 콘크리트말뚝(120c), H말뚝(120d) 등을 이용하면 되는데, 지반으로부터 상부가 노출되도록 하고 있으며 종래 방음벽 하부구조물의 확대기초와 달리 상부 프리캐스트 거더(110)에 의하여 감싸지지 않도록 시공되고 있음을 알 수 있다.
말하자면 본 발명은 말뚝(120)의 상단을 지반(G)의 상부로 그대로 노출되도록 하여 말뚝(120) 자체가 말뚝과 기둥의 역할을 동시에 하도록 하고,
두부 정리된 말뚝(120) 두부 상면에 상부 프리캐스트 거더(110) 저면이 지지되도록 하고,
말뚝(120) 두부 상면과 상부 프리캐스트 거더(110) 저면 사이에는 응력분산 플레이트(130)로 지지되도록 하고,
말뚝 내부중공부에 연장되는 정착강재(140)가 응력분산 플레이트(130)를 관통하여 상방의 상부 프리캐스트 거더(110)에 형성시킨 삽입홀(111)로도 연장되도록 하여 상기 정착강재(140)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 삽입홀(111) 상부에서 상부정착플레이트(150)에 의하여 정착되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 상기 정착강재(140)는 철근 또는 강봉을 이용하여 외주면에 나사부가 형성된 것을 이용하도록 하여 고정너트에 의하여 상부정착플레이트(150)에 정착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때 상기 응력분산 플레이트(130)는 말뚝(120)의 두부에 상부 프리캐스트 거더(110)가 얹어지도록 거치됨에 따른 응력집중을 방지하는 역할을 하고, 상하로 길게 연장되는 정착강재(140)가 중간을 관통 지지하도록 하여 상부 프리캐스트 거더(110)와 말뚝(120)을 기계적으로 서로 일체화시켜 구조적으로 안전하게 하며, 뒤틀림 및 좌굴에 보다 유리하도록 하는 역할을 하게 된다.
상기 상부정착플레이트(150)에 도 2a 및 도 2b와 같이, 너트 등으로 고정시킨 정착강재(140)와 충진재(160)에 의하여 말뚝(120)과 상부 프리캐스트 거더(110)가 서로 정착되어 일체로 거동시키기 위한 것이라 할 수 있다.
이에 충진재(160)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 상기 연통된 삽입홀(111)과 말뚝(120) 내부 중공부에 동시에 충진되도록 하여 정착강재(140)에 의하여 상,하 일체화되며, 특히 삽입홀(111)의 내측면은 요철부(112)를 형성시켜 충진재(160)에 의한 상부 프리캐스트 거더(110)의 일체화 성능이 증진되도록 하게 된다.
이는 상부 프리캐스트 거더(110)에는 예컨대 방음벽 지주(200)가 상면에 고정 설치되어 풍하중등에 의한 휨 모멘트가 크게 발생하게 되므로 이러한 일체화 성능이 더욱 중요하기 때문이다.
또한 상부 프리캐스트 거더(110)는 그 명칭과 같이 길이방향으로 연장된 거더몸통부(114)와 차량방호 및 소음차단을 위해 상기 거더몸통부 일측방으로부터 하방으로 연장되어 형성되는 방호벽부(113)를 포함하여 형성되어 있음을 알 수 있다.
결국, 본 발명에 의한 상부 프리캐스트 거더(110)는 말뚝(120)이 종래 확대기초가 차지하는 면적의 대부분(A1)을 대체하도록 하여 단면을 최소화 시키고 있음을 알 수 있으며, 이에 상부 프리캐스트 거더(110)의 제작, 운반 및 시공의 경제성과 효율성을 확보할 수 있도록 하고 있으며,
상기 상부 프리캐스트 거더(110)와 말뚝(120)은 응력분산 플레이트(130), 정착강재(140), 상부정착플레이트(150) 및 충진재(160)를 이용하여 보다 확실한 일체화 및 풍하중등에 의한 휨 저항 및 뒤틀림 제어 성능을 가지도록 하고 있음을 알 수 있다.
이로서 본 발명에 의한 방음벽 하부구조물(100)은 종래 확대기초가 있는 말뚝형 하부구조물과 대비하여 지반 터파기 면적이 거의 요구되지 않으면서도, 도로 측방에 시공된다 할지라도 가시설이 필요 없게 되고, 상부 프리캐스트 거더(110)는 확대기초와 대비하여 단면이 최소화되도록 함에도 방음벽 지주(200)의 상면 설치에 의한 하중 전달도 효율적으로 저항할 수 있어 안정적인 방음벽 구조물의 시공이 가능하게 됨을 알 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 방음벽 하부구조물(100)에 있어 상부 프리캐스트 거더(110)와 말뚝(120) 및 정착강재(140)의 연결 구성을 도시한 것이다.
즉, 도 3a에 의하면, 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)와 말뚝(120)은 응력분산 플레이트(130)에 의하여 서로 상,하로 접하면서 응력분산 플레이트(130)를 정착강재(140)가 관통하도록 하되, 상기 정착강재(140)는 거더몸통부(114)에 형성된 삽입홀(111)로 연장되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이러한 삽입홀(111)은 말뚝(120)의 내경에 대응하여 형성시킬 수도 있지만, 도 3a의 우측에 의하면 정착강재(140)가 관통할 수 있을 정도로 형성시킬 수도 있음을 알 수 있다.
도 3b에서는 상부 프리캐스트 거더(110)와 방음벽 지주(200)와의 결합구성을 확인할 수 있다.
즉, 상부 프리캐스트 거더(110)에는 미리 상면으로 노출된 앵커볼트에 상기 방음벽 지주(200)의 베이스플레이트(210)를 서로 체결 및 고정시켜 설치될 수 있도록 할 수 있으며, 상기 앵커볼트는 상부 프리캐스트 거더(110) 내부에 미리 매립되도록 형성시키고 있음을 알 수 있다.
상부 프리캐스트 거더(110)에는 미리 상부 프리캐스트 거더(110)를 관통하는 앵커볼트에 역시 상기 방음벽 지주(200)의 베이스플레이트(210)를 서로 체결 및 고정시켜 설치될 수 있도록 할 수 있으며, 상기 앵커볼트는 상부 프리캐스트 거더(110)의 상면과 저면에 지지플레이트(220)를 이용하여 너트에 의하여 고정 체결되도록 할 수도 있음을 알 수 있다.
[ 본 발명의 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물(100) 시공방법 ]
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 말뚝(120: 120a,120b,120c,120d, 기성 콘크리트 말뚝, 강관말뚝, 현장타설 콘크리트 말뚝, H말뚝)의 종류에 따른 상부 프리캐스트 거더(110)와 말뚝(120)의 시공구성도를 도시한 것이다.
먼저, 도 4a에 의하면 상기 말뚝(120a)은 PHC말뚝과 같은 기성 콘크리트 말뚝을 이용하고 있음을 알 수 있다.
이에 도로 등 측방 지반(G)에 천공홀을 형성시키고, 상기 천공홀에 PHC말뚝과 같은 기성 콘크리트 말뚝(120a)을 삽입 또는 항타 시공하게 되고,
상기 지반(G)로부터 상방으로 노출된 기성 콘크리트 말뚝(120a) 두부에 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면에 위치한 응력분산 플레이트(130)에 얹어져 설치되도록 하고,
상기 거더몸통부(114) 일측으로부터 하방으로 연장 형성된 방호벽부(113)가 도로 내측에 위치하여 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 하고,
상기 응력분산 플레이트(130)에는 정착강재(140)가 관통하여 상방으로는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)까지 연장되며 하방으로는 기성 콘크리트 말뚝(120a) 내부중공으로 연장되도록 하고,
상기 삽입홀(111), 기성 콘크리트 말뚝(120a) 내부중공에 충진재(160)가 정착강재(140)와 일체가 되도록 충진하게 된다.
이에 충진재가 최종 양생되어 경화되면 상부정착플레이트(150)에 의하여 정착강재(140)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 상면홈에 너트 등으로 정착시킨 후, 상면홈은 최종 무수축콘크리트 등으로 마감시키게 됨을 알 수 있다.
또한 방음벽 지주(200)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)에 매립된 앵커볼트의 노출된 두부에 베이스플레이트가 고정너트에 의하여 체결 고정되어 있음을 알 수 있다.
다음으로, 도 4b에 의하면 상기 말뚝(120b)은 강관말뚝을 이용하고 있음을 알 수 있다.
이에 역시 도로 등 측방 지반(G)에 천공홀을 형성시키고, 상기 천공홀에 강관말뚝(120b)을 삽입 또는 항타 시공하게 되고,
상기 지반(G)로부터 상방으로 노출된 강관 말뚝(120b) 두부에 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면에 위치한 응력분산 플레이트(130)에 얹어져 설치되도록 하고,
상기 거더몸통부(114) 일측으로부터 하방으로 연장 형성된 방호벽부(113)가 도로 내측에 위치하여 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 하고,
상기 응력분산 플레이트(130)에는 정착강재(140)가 관통하여 상방으로는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)까지 연장되며 하방으로는 강관말뚝(120b) 내부중공으로 연장되도록 하고,
상기 삽입홀(111) 강관말뚝(120b)의 내부중공에 충진재(160)가 정착강재(140)와 일체가 되도록 충진하게 된다.
이에 충진재가 최종 양생되어 경화되면 상부정착플레이트(150)에 의하여 정착강재(140)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 상면홈에 너트 등으로 정착시킨 후, 상면홈은 최종 무수축콘크리트 등으로 마감시키게 됨을 알 수 있다.
또한 방음벽 지주(200)는 역시 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)에 매립된 앵커볼트의 노출된 두부에 베이스플레이트가 고정너트에 의하여 체결 고정되어 있음을 알 수 있다.
다음으로, 도 4c에 의하면 상기 말뚝(120)은 현장타설 콘크리트 말뚝을 이용하고 있음을 알 수 있다.
이에 역시 도로 등 측방 지반(G)에 천공홀을 형성시키고, 상기 천공홀에 철근케이지를 삽입함과 더불어 현장타설 콘크리트가 주입되어 경화되는 현장타설 콘크리트 말뚝(120c)을 시공하게 되고,
상기 지반(G)로부터 상방으로 노출되도록 처리되며 정착강재(140)가 미리 배근된 현장타설 콘크리트 말뚝(120c) 두부에 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면에 위치한 응력분산 플레이트(130)에 얹어져 설치되도록 하고,
상기 거더몸통부(114) 일측으로부터 하방으로 연장 형성된 방호벽부(113)가 도로 내측에 위치하여 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 하고,
상기 응력분산 플레이트(130)에는 현장타설 콘크리트 말뚝(120c)에 미리 배근된 정착강재(140)가 관통하여 상방으로 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)까지 연장되고,
상기 삽입홀(111)에는 정착강재(140)와 일체가 되도록 충진재(160)로 충진하게 된다.
이에 충진재가 최종 양생되어 경화되면 상부정착플레이트(150)에 의하여 정착강재(140)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 상면홈에 너트 등으로 정착시킨 후, 상면홈은 최종 무수축콘크리트 등으로 마감시키게 됨을 알 수 있다.
또한 방음벽 지주(200)는 역시 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)에 매립된 앵커볼트의 노출된 두부에 베이스플레이트가 고정너트에 의하여 체결 고정되어 있음을 알 수 있다.
다음으로, 도 4d에 의하면 상기 말뚝(120)은 H 말뚝을 이용하고 있음을 알 수 있다.
이에 역시 도로 등 측방 지반(G)에 천공홀을 형성시키고, 상기 천공홀에 H 말뚝(140d)을 삽입 또는 항타 시공하게 되고,
상기 지반(G)로부터 상방으로 노출된 H 말뚝(120d)을 정확한 높이로 컷팅한 후에 응력분산 플레이트(130)를 용접으로 말뚝(120d) 두부에 일체화 시킨 후 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면이 응력분산 플레이트(130)에 얹어져 설치되도록 하고,
상기 거더몸통부(114) 일측으로부터 하방으로 연장 형성된 방호벽부(113)가 도로 내측에 위치하여 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 하고,
상기 응력분산 플레이트(130)에는 정착강재(140)가 관통하여 상방으로는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)에 연장되며 하방으로는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면의 응력분산 플레이트(130)에 너트 등으로 정착되도록 하게 된다.
이에 상기 삽입홀(111)에는 정착강재(140)와 일체가 되도록 충진재(160)로 충진하게 된다.
이에 충진재가 최종 양생되어 경화되면 상부정착플레이트(150)에 의하여 정착강재(140)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 상면홈에 너트 등으로 정착시킨 후, 상면홈은 최종 무수축콘크리트 등으로 마감시키게 됨을 알 수 있다.
또한 방음벽 지주(200)는 역시 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114)에 매립된 앵커볼트의 노출된 두부에 베이스플레이트가 고정너트에 의하여 체결 고정되어 있음을 알 수 있다.
이로서, 본 발명의 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트 거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 시공방법은 도 4a, 도 4b와 같이 정착강재(140)를 말뚝(120a,120b) 내부까지 연장하는 경우, 도 4c와 같이 말뚝(120c) 내부에 미리 정착강재(140)를 설치해 놓는 경우와 도 4d와 같이 말뚝(120d) 내부까지는 연장시키지 않는 시공방법을 기준으로 설명하기로 한다.
이에 도 4a 및 도 4b를 기준으로 설명하면,
먼저, 지반(G)에 말뚝(120a,120b)을 시공하게 된다. 이러한 말뚝(120a,120b)은 기성 콘크리트 말뚝, 강관말뚝으로 시공하게 되며, 중요한 점은 지반 상방으로 상부가 노출되도록 시공하고, 상부 프리캐스트 거더(110)의 저면 위치에 맞게 두부를 커팅하여 종래 방음벽 하부구조의 확대기초를 노출된 말뚝(120a,120b) 상부가 대체할 수 있도록 한다는 것이다.
다음으로는 앞서 살펴본 바와 같이, 응력분산 플레이트(130)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면에 미리 매립하여 말뚝(120a,120b) 상면에 지지되도록 상부 프리캐스트 거더(110)를 세팅시켜 놓게 된다.
다음으로는 정착강재(140)를 거더 몸통부(114)와 응력분산 플레이트(130)에 미리 형성되어 있는 삽입홀(111)을 통해 말뚝(120)의 중공 내부까지 삽입한다.
다음으로는 삽입홀(111)과 말뚝의 내부 중공으로 충진재(160)를 주입시켜 경화시키고 정착강재(140)를 상부정착플레이트(150)에 너트 등으로 정착시켜 최종 말뚝(120a,120b)과 상부 프리캐스트 거더(110)를 일체화시키되 상부 프리캐스트 거더(110)의 방호벽부(113)는 도로 내측에 위치시켜 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 하게 한다.
이때 상기 상부 프리캐스트 거더(110)는 다수개를 서로 길이방향으로 연결되도록 하는데 프리캐스트 콘크리트 부재의 전단연결수단 등을 이용하면 된다.
즉, 다수의 길이방향으로 이격된 말뚝(120a,120b) 두부에 1개의 상부 프리캐스트 거더(110)를 일체화시키되, 길이방향으로는 상부 프리캐스트 거더(110)들을 서로 연결시공하여 원하는 연장길이를 가지도록 하고, 방음벽 지주(200)를 상부 프리캐스트 거더(110) 상면에 역시 서로 이격 고정 설치하여 방음벽 등을 시공하면 된다.
다음으로 도 4c를 기준으로 설명하면,
먼저, 지반(G)에 천공홀을 형성시키고, 상기 천공홀에 철근케이지(미도시, 철근케이지와 정착강재(140)를 별도로 사용하면 철근케이지와 정착강재(140)를 동시에)를 삽입함과 더불어 현장타설 콘크리트가 주입되어 말뚝(120c)을 시공하게 된다. 중요한 점은 말뚝(120c)은 상부 프리캐스트 거더(110)의 저면 위치에 맞게 지반 상방으로 상부가 노출되도록 시공하여 종래 방음벽 하부구조의 확대기초를 노출된 말뚝(120c) 상부가 대체할 수 있도록 하고, 정착강재(140)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 상부정착플레이트(150)에 정착될 수 있도록 말뚝(120c) 상부로 노출시키게 한다는 것이다.
다음으로는 앞서 살펴본 바와 같이, 응력분산 플레이트(130)는 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면에 미리 매립하여 말뚝(120c) 상면에 지지되도록 상부 프리캐스트 거더(110)를 세팅시켜 놓으면 정착강재(140)가 상부 프리캐스트 거더(110)의 삽입홀(111)로 삽입된다.
다음으로는 삽입홀(111)에 충진재(160)를 주입시켜 경화시키고 정착강재(140)를 상부정착플레이트(150)에 너트 등으로 정착시켜 최종 말뚝(120c)과 상부 프리캐스트 거더(110)를 일체화시키되 상부 프리캐스트 거더(110)의 방호벽부(113)는 도로 내측에 위치시켜 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 하게 한다.
이때 상기 상부 프리캐스트 거더(110)는 다수개를 서로 길이방향으로 연결되도록 하는데 프리캐스트 콘크리트 부재의 전단연결수단 등을 이용하면 된다.
즉, 다수의 길이방향으로 이격된 말뚝(120c) 두부에 1개의 상부 프리캐스트 거더(110)를 일체화시키되, 길이방향으로는 상부 프리캐스트 거더(110)들을 서로 연결시공하여 원하는 연장길이를 가지도록 하고, 방음벽 지주(200)를 상부 프리캐스트 거더(110) 상면에 역시 서로 이격 고정 설치하여 방음벽 등을 시공하면 된다.
마지막으로 도 4d를 기준으로 설명하면,
역시 지반(G)에 말뚝(120d)을 시공하게 된다. 이러한 말뚝(120d)은 H 말뚝으로 시공하게 되며, 중요한 점은 지반 상방으로 상부가 노출되도록 시공하고, 상부 프리캐스트 거더(110)의 저면 위치에 맞게 두부를 커팅하여 종래 방음벽 하부구조의 확대기초를 노출된 말뚝(120d) 상부가 대체할 수 있도록 함은 동일하다.
다음으로는 앞서 살펴본 바와 같이, 응력분산 플레이트(130)는 말뚝(120d) 상면에 지지되도록 세팅(용접)시켜 놓고 상부 프리캐스트 거더(110)를 거치하게 된다.
다음으로는 정착강재(140)를 상부 프리캐스트 거더(110)에 미리 형성되어 있는 삽입홀(111)을 통해 응력분산 플레이트(130)에 너트 등으로 고정하게 된다.
다음으로는 삽입홀(111)에 충진재(160)를 주입시켜 경화시키고 상부정착플레이트(150)에 너트 등으로 고정시켜 최종 말뚝(120d)과 상부 프리캐스트 거더(110)를 일체화시키되 상부 프리캐스트 거더(110)의 방호벽부(113)는 도로내측으로 위치시켜 차량방호 및 소음차단 역할을 하게 된다.
이때 상기 상부 프리캐스트 거더(110)는 다수개를 서로 길이방향으로 연결되도록 하는데 프리캐스트 콘크리트 부재의 전단연결수단등을 이용하면 된다. 즉, 거더몸통부(114)는 길이방향으로 측면이 서로 연결되어 일체화되도록 하게 된다.
즉, 역시 다수의 길이방향으로 이격된 말뚝(120) 두부에 1개의 상부 프리캐스트 거더(110)를 일체화시키되, 길이방향으로는 상부 프리캐스트 거더(110)들을 서로 연결시공하여 원하는 연장길이를 가지도록 하고, 방음벽 지주(200)를 상부 프리캐스트 거더(110) 상면에 역시 서로 이격 고정 설치하여 방음벽 등을 시공하면 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 방음벽 하부구조물
110: 상부 프리캐스트거더 111: 상부 프리캐스트거더에 설치된 삽입홀
112: 삽입홀 벽면의 요철부 113: 상부 프리캐스트거더 방호벽부
114: 상부 프리캐스트거더 몸통부
120,120a,120b,120c,120d: 말뚝, 기성 콘크리트 말뚝, 강관말뚝, 현장타설 콘크리트말뚝, H말뚝
130: 응력분산 플레이트 140: 정착강재
150: 상부정착플레이트 160: 충진재200: 방음벽 지주
G: 지반

Claims (10)

  1. 방음벽 지주(200)가 상부 프리캐스트 거더(110) 상면에 서로 이격 고정 설치되는 방음벽 하부구조물로서,
    지반에 상부가 노출되도록 시공된 말뚝(120);
    말뚝(120) 두부에 지지되도록 설치되는 것으로서, 차량방호 및 소음차단 역할을 하도록 거더몸통부(114) 일측이 하방 연장되어 형성되는 방호벽부(113)를 포함하는 상부 프리캐스트 거더(110);
    상기 말뚝(120)으로부터 거더몸통부(114) 내부를 상하로 관통하도록 형성된 삽입홀(111)로 연장되어 삽입홀 상부 내측에서 상부정착플레이트(150)에 정착된 정착강재(140); 및
    상기 삽입홀(111)에 충진된 충진재(160);를 포함하여, 상기 노출된 말뚝(120) 상부가 기둥의 역할을 하도록 하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성되도록 하여,
    상기 지반으로부터 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면 사이도 노출됨으로서 말뚝(120)이 상부 프리캐스트 거더(110)에 의하여 감싸지지 않도록 시공되는 방음벽 하부구조물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 거더몸통부(114) 저면과 말뚝(120) 상면사이에 설치된 응력분산 플레이트(130)를 정착강재(140)가 관통하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    내부중공이 형성된 기성 콘크리트 말뚝(120a) 또는 강관말뚝(120b)인 말뚝(120)에서 정착강재(140)가 상기 말뚝(120)의 내부중공 하방으로 더 연장되어 충진재(160)에 의하여 매립되도록 하며,
    상기 정착강재(140)는 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)에서 충진재에 의하여 매립된 후 상부정착플레이트(150)에 정착되도록 하여 말뚝(120)과 상부 프리캐스트거더(110)를 일체화시키는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    현장타설 콘크리트말뚝(120c)인 상기 말뚝(120) 내부에 철근케이지와 함께 정착강재(140)를 미리 매입 또는 매입된 철근케이지를 정착강재(140)로 동시에 사용하도록 하며,
    상기 정착강재(140)는 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)에서 충진재에 의하여 매립된 후 상부정착플레이트(150)에 정착되도록 하여 말뚝(120)과 상부 프리캐스트거더(110)를 일체화시키는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    H 말뚝(120d)인 상기 말뚝(120)은 응력분산 플레이트(130)를 상기 말뚝(120) 상면에 세팅시켜 놓고 정착강재(140)를 응력분산 플레이트(130)에 너트 등으로 고정하며,
    상기 정착강재(140)는 거더몸통부(114)의 삽입홀(111)에서 충진재에 의하여 매립된 후 상부정착플레이트(150)에 정착되도록 하여 말뚝(120)과 상부 프리캐스트거더(110)를 일체화시키는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 프리캐스트거더(110)는 길이방향으로 연장된 거더몸통부(114); 및 상기 거더몸통부 일측방으로부터 하방으로 연장되어 차량방호 및 소음차단 역할을 하는 방호벽부(113);를 포함하며, 내측면에 요철부(112)가 형성된 삽입홀(111)이 형성되어 삽입홀 내부로 연장된 정착강재(140)가 상면에서 정착되도록 하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 상부 프리캐스트거더(110)의 거더몸통부(114) 상면에는 방음벽 지주(200)가 더 고정 설치되도록 하며, 거더몸통부(114)는 길이방향으로 측면이 서로 연결되어 일체화되도록 하며, 상기 정착강재(140)는 철근 또는 강봉을 이용하여 외주면에 나사부가 형성된 것을 이용하도록 하여 고정너트에 의하여 상부정착플레이트(150)에 정착될 수 있도록 하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물.
  8. 방음벽 지주(200)가 상부 프리캐스트 거더(110) 상면에 서로 이격 고정 설치되는 방음벽 하부구조물 시공방법으로서,
    (a) 지반에 상부가 노출되도록 말뚝을 시공하는 단계;
    (b) 거더몸통부 일측에 차량방호 및 소음차단을 위해 하방 연장된 상부 프리캐스트 거더(110)를 말뚝의 두부에 거치하는 단계;
    (c) 상기 상부 프리캐스트 거더의 거더몸통부 저면과 말뚝 상면 사이에 설치된 응력분산 플레이트를 관통하여 거더몸통부(114) 내부를 상하로 관통하도록 형성된 삽입홀(111)로 연장되어 삽입홀 상부 내측에서 상부정착플레이트(150)에 정착시키는 단계; 및
    (d) 상기 삽입홀에 충진재를 충진시키는 단계;를 포함하여, 상기 노출된 말뚝 상부가 기둥의 역할을 하도록 하는 확대 기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성되며,
    상기 (b) 단계에서, 상부 프리캐스트거더(110)는 길이방향으로 연장된 거더몸통부(114); 및 차량방호 및 소음차단을 위해 상기 거더몸통부 일측방으로부터 하방으로 연장되어 방호벽부(113);를 포함하도록 제작된 것을 이용하며, 상기 거더몸통부(114)는 내측면에 요철부(112)가 형성된 삽입홀(111)이 형성되어 삽입홀 내부로 연장된 정착강재(140)가 상면에서 정착되도록 하며,
    상기 (b) 단계에서, 지반으로부터 상부 프리캐스트 거더(110)의 거더몸통부(114) 저면 사이도 노출됨으로서 말뚝(120)이 상부 프리캐스트 거더(110)에 의하여 감싸지지 않도록 시공되는 방음벽 하부구조물 시공방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 (a)단계의 말뚝(120)은
    기성 콘크리트 말뚝(120a), 강관말뚝(120b), 현장 타설콘크리트 말뚝(120c) 또는 H 말뚝(120d)으로 시공하되,
    상기 내부중공이 형성된 기성 콘크리트 말뚝(120a), 강관말뚝(120b)은 정착강재(140)가 말뚝(120)의 내부중공으로 하방으로 더 연장되어 충진재(160)에 의하여 매립되도록 하며,
    상기 현장타설 콘크리트말뚝(120c)은 말뚝 내부에 철근케이지와 함께 정착강재(140)를 미리 매입 또는 매입된 철근케이지를 정착강재(140)로 동시에 사용하도록 하며,
    상기 H 말뚝(120d)은 응력분산 플레이트(130)를 말뚝(120) 상면에 세팅(용접)시켜 놓고 정착강재(140)를 응력분산 플레이트(130)에 너트 등으로 고정하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 시공방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 (d) 단계 이후에 상부 프리캐스트거더(110)의 거더몸통부(114) 상면에는 방음벽 지주(200)가 더 고정 설치되도록 하며, 거더몸통부(114)는 길이방향으로 측면이 서로 연결되어 일체화되도록 하는 확대기초 없이 말뚝과 상부 프리캐스트거더 만으로 구성된 방음벽 하부구조물 시공방법.
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