KR101926440B1

KR101926440B1 - Psc거더 제작 방법, psc 거더 및 제작 시스템

Info

Publication number: KR101926440B1
Application number: KR1020180013774A
Authority: KR
Inventors: 김현호
Original assignee: 알엔비이엔씨 주식회사; 주식회사 브릿지원이엔씨
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2019-02-13

Abstract

본 발명은 PSC거더 제작 방법, PSC 거더 및 제작 시스템에 관한 것으로서, PSC 거더의 제작과정에서 세그먼트 접합부의 각도 조절이 용이하게 이루어질 수 있게 됨으로써, 교량의 평면선형 및 교량의 종단선형을 용이하게 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 대칭의 동일한 각도를 접합면의 길이 변화를 통해 서로 다른 길이의 거더 제작을 용이하게 할 수 있어 어떤 다각형 형태의 슬래브 형상에도 적용할 수 있으며, 길이가 다른 거더 제작을 용이하게 수행할 수 있게 된다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 제작방법에서는, 저면 거푸집 상에서 적어도 하나 이상의 세그먼트의 측면을 형성하도록 배치되는 측면 거푸집을 세팅하는 제1 세팅단계; 세그먼트의 길이 및 상기 세그먼트의 길이방향과 수직한 횡축에 대하여 상기 세그먼트의 단부면이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 접합면 거푸집을 상기 저면 거푸집과 상기 측면 거푸집이 형성하는 공간에 세팅하는 제2 세팅단계; 상기 저면 거푸집, 측면 거푸집 및 접합면 거푸집으로 이루어진 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하여 개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계;를 포함한다.

Description

PSC거더 제작 방법, PSC 거더 및 제작 시스템{PSC GIRDER MANUFACTURE METHOD,THE PSC GIRDER AND GIRDRR MANUFACTURING SYSTEM}

본 발명은 PSC거더에 관련된 기술로서, 더욱 상세하게는 다양한 선형의 교량을 시공이 용이하게 하기 위한 PSC거더 제작 방법, PSC 거더 및 제작 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 그 구조형식에 따라서 거더교, 트러스교, 아치교, 현수교, 라멘교 등으로 구분되며, 시공성 및 경제성의 이유로 거더교 형식의 교량이 많이 이용되고 있다. 거더교는 거더(Girder)에 의해 교량의 하중이 직접 교량 하부구조물에 전달되도록 한 것이다.

이와 같은 거더로서 대표적으로 사용되는 것이 PSC(Pre-stressed Concrete) 거더이다.

통상 PSC 거더는 다음과 같은 제작과정을 거치게 된다. 우선, PSC 거더의 형상에 대응하는 거푸집을 먼저 제작하고, 상기 거푸집 내부에 철근조립체, PSC 긴장재용 쉬스(Sheath)(긴장재는 쉬스에 추후 삽입 후 PSC 빔단부면에서 정착장치에 의하여 긴장 및 정착됨)를 미리 배치한 다음, 거푸집 내측공간에 콘크리트를 타설하고, 상기 콘크리트가 양생되면 거푸집을 탈형하여 최종 PSC 빔을 제작하게 된다.

도로의 선형은 직선, 완화곡선 및 원곡선을 포함하는 평면선형과 기울기를 갖는 직선과 기울기가 변하는 종단곡선을 포함하는 종단선형으로 구분된다. 이러한 다양한 선형을 갖는 도로상에 설치되는 교량은 도로의 선형에 대응되도록 제작되어야 한다.

종래의 합성 거더교의 PSC 거더는 직선으로 제작되기 때문에, 평면 곡선이 있는 도로상에 합성 거더교가 설치될 경우 다른 시설물과의 간섭, 공사비 추가 소요 등의 문제점이 발생할 수 있다.

즉, 도 1a에서와 같이 곡선의 슬래브(100)가 직선의 PSC 거더(200) 상에 배치되면 A-A단면과 같이 슬래브(100) 외측 끝단과 외측 PSC 거더(200) 사이의 거리, 즉 캔틸레버부의 지간(Lc)이 늘어나게 되고, 이로 인해 캔틸레버부의 슬래브(100) 두께를 증가시켜야 하며 철근량 또한 증가시킬 필요가 있게 된다.

또한, 곡선의 슬래브가 직선의 PSC 거더 상에 배치되면 B-B단면과 같이 슬래브(100)의 일측단에서 배수관(300)이 PSC 거더(200)에 저촉되어 그 설치가 불가능해지며, C 구역과 같이 PSC 거더(200)의 일부가 외부로 노출되는 문제점이 있다.

도 1b와 같이 종래 가각이 있는 교량의 경우, 가각부를 보강하기 위해 보강 거더(210)와 보강 거더를 지지하기 위한 받침(220)이 추가로 필요하다.

도 1c와 같이 종방향 곡선 형태를 이루는 종곡선부에 교량을 설치할 경우, 직선인 거더와 종곡선을 이루는 슬래브의 사이에 발생하는 공간(110)은 콘크리트에 의해 채워지게 된다. 종곡선이 아주 큰 경우에는 채움 콘크리트인 헌치(Haunch)의 물량은 슬래브의 물량 보다 클 수 있으며, 이 경우 교량 전체의 물량 및 교량의 자중이 증가되는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제10-1153430호(2012.06.07.)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 도로의 평면선형과 종단선형에 대응되도록 다수 개의 분절형 PSC 거더를 직선형태로 제작함에 있어 분절형 PSC 거더의 양단부에 형성된 접합부의 각도를 정밀하게 조절할 수 있는, PSC거더 제작방법, PSC 거더 및 PSC 제작 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 길이가 다른 다수 개의 분절형 PSC 거더를 하나의 거푸집에서 제작할 수 있도록 하여 최소한의 거푸집을 활용하여 다양한 형상의 교량에 적용할 수 있는, PSC거더 제작방법, PSC 거더 및 PSC 제작 시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 PSC 거더 제작방법은, 저면 거푸집 상에서 적어도 하나 이상의 세그먼트의 측면을 형성하도록 배치되는 측면 거푸집을 세팅하는 제1 세팅단계; 세그먼트의 길이 및 상기 세그먼트의 길이방향과 수직한 횡축에 대하여 상기 세그먼트의 단부면이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 접합면 거푸집을 상기 저면 거푸집과 상기 측면 거푸집이 형성하는 공간에 세팅하는 제2 세팅단계; 상기 저면 거푸집, 측면 거푸집 및 접합면 거푸집으로 이루어진 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하여 개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계;를 포함한다.

상기 제2 세팅단계에서, 상기 접합면 거푸집과 연결된 접합면 각도 제어 모듈에 의해 상기 접합면 거푸집의 회전각이 조절될 수 있다.

상기 제2 세팅단계에서, 상기 접합면 거푸집은 각 세그먼트의 미리 설정된 길이에 대응되도록 미리 설정된 간격만큼 각각 이격되어 배치될 수 있다.

상기 접합면 각도 제어 모듈의 각도 세팅 모듈을 조절함으로써 상기 접합면 거푸집의 회전각을 조절하며, 상기 접합면 각도 제어 모듈의 각도 고정 모듈을 조절함으로써 상기 접합면이 미리 설정된 각도를 유지할 수 있다.

상기 각도 세팅 모듈은 상기 접합면 각도 제어 모듈의 양 단부에 배치된 각 접합면 거푸집을 서로 대응하는 각도로 회전시킬 수 있다.

상기 각도 세팅 모듈은, 상기 세그먼트의 길이방향 및 폭 방향과 수직인 수직축을 기준으로 상기 접합면 거푸집을 회전시키거나, 상기 세그먼트의 폭 방향과 평행한 수평축을 기준으로 상기 접합면 거푸집을 회전시킬 수 있다.

상기 개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계 이후, 각 세그먼트를 접합연결하고 각 세그먼트의 내부에 미리 배치된 쉬스(Sheath)에 강연선 삽입 후 긴장 작업을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 PSC 거더는 상기 PSC 거더 제작 방법에 의해 제작될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템은, 저면 거푸집 상에서 복수 개의 세그먼트의 측면을 형성하도록 배치되는 측면 거푸집; 및 세그먼트의 길이 및 상기 세그먼트의 길이방향과 수직한 횡축에 대하여 상기 세그먼트의 단부면이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 접합면 거푸집;을 포함한다.

상기 접합면 거푸집은 상기 접합면 거푸집과 연결된 접합면 각도 제어 모듈에 의해 회전각이 조절된다.

상기 접합면 각도 제어 모듈은, 상기 접합면 거푸집의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 모듈; 및 세팅된 접합면 거푸집의 각도를 고정하는 각도 고정 모듈;을 포함할 수 있다.

상기 각도 세팅 모듈은, 중공으로 형성된 부분에 모듈 지지대가 관통결합된 몸체부; 상기 몸체부의 상, 하, 전, 후, 좌, 우에 각각 배치된 각도 세팅 프레임; 및 상기 각도 세팅 프레임에 대하여 전, 후 방향으로 이동함으로써 상기 접합면 거푸집의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 지지대;를 포함할 수 있다.

상기 각도 고정 모듈은, 상기 접합면 거푸집과 연결된 각도 고정 지지대; 및 상기 각도 고정 지지대의 길이를 조절하는 길이 조절 핸들;을 포함할 수 있다.

상기 각도 세팅 모듈과 상기 각도 고정 모듈은 접합면 거푸집 지지대를 통하여 상기 접합면 거푸집과 결합할 수 있다.

상기 접합면 거푸집은 상기 세그먼트의 폭 방향으로 그 두께가 가변할 수 있다

이러한 본 발명은, PSC 거더의 제작과정에서 세그먼트 접합부의 각도 조절이 용이하게 이루어질 수 있게 함으로써, 교량의 평면선형 및 교량의 종단선형을 용이하게 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 대칭의 동일한 각도를 가진 접합면의 거리 변화를 통해 서로 다른 길이의 거더 제작을 용이하게 할 수 있어 어떤 다각형 형태의 슬래브 형상에도 적용할 수 있으며, 길이가 다른 거더 제작을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 시공현장의 설계조건에 따라 세그먼트 단부의 각도를 가변시켜 제작이 가능하게 됨으로 슬래브 설계 만족 및 슬래브 물량증가를 최소화 하는 이점을 나타내게 된다. 이를 통해 경량화된 교량의 시공이 가능하게 되고, 이를 통해 교량 전체의 중량을 줄일 수 있어 장경간 및 곡선교량에 적용이 보다 용이하게 되며, 이에 따른 경제적인 장경간 및 곡선 교량의 시공이 가능한 이점이 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 교량 곡선구간 PSC거더 배치 상태도,
도 1b는 종래 기술에 따른 가각 교량의 PSC 거더 배치 상태도,
도 1c는 종래 기술에 따른 종곡선부 교량의 PSC 거더 배치 상태도,
도 2는 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 방법을 나타낸 순서도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도,
도 4a는 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템의 각도 세팅 모듈을 나타내는 상세도,
도 4b는 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템의 각도 고정 모듈을 나타내는 상세도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도,
도 6은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 측면도,
도 7a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도,
도 7b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도,
도 8a는 본 발명의 실시예에 의해 제작된 세그먼트의 개략도,
도 8b는 본 발명의 실시예에 의해 제작된 분절형 PSC 거더,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 의해 제작된 평면선형을 갖는 교량을 나타내는 개략도,
도 10은 본 발명의 실시예에 의해 제작된 종단선형을 갖는 교량을 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

[PSC 거더 제작 방법]

도 2는 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 방법을 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조할 때, 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 방법은, 측면 거푸집을 세팅하는 제1 세팅단계(S110), 접합면 거푸집을 세팅하는 제2 세팅단계(S120), 개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계(S130) 및 각 세그먼트를 접합연결하고 긴장 작업을 실시하는 단계(S140)를 포함한다.

측면 거푸집을 세팅하는 제1 세팅단계(S110)는, 저면 거푸집(10') 상에서 복수 개의 세그먼트(90)의 측면을 형성하도록 배치되는 측면 거푸집(10)을 세팅하는 단계이다.

저면 거푸집(10')은 평판형으로 형성될 수 있으며, 측면 거푸집(10)은 세그먼트(10)의 폭을 고려하여 기 설정된 폭으로 세팅될 수 있다.

측면 거푸집(10)은 한 쌍의 장형 거푸집일 수 있으나, 다수 개의 측면 거푸집(10)이 세그먼트(90)의 길이방향으로 연결되도록 형성될 수 있으나, 측면 거푸집(10)의 세팅방법은 이에 한정되지 않는다.

여기서, 세그먼트(90)는 분절형 세그먼트로서, 하나의 세그먼트(90)를 가지고 PSC 거더를 제작할 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 적어도 두 개 이상의 세그먼트(90)를 연결하여 교량의 하부 구조물의 상부에 배치되는 PSC 거더를 제작할 수 있다.

접합면 거푸집을 세팅하는 제2 세팅단계(S120)는, 세그먼트(90)의 길이 및 세그먼트(90)의 길이방향과 수직한 횡축에 대하여 세그먼트(90)의 단부면이 이루는 각도(이하, 접합면의 각도라 한다) 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 접합면 거푸집(20)을 저면 거푸집(10')과 측면 거푸집(10)이 형성하는 공간에 세팅하는 단계이다.

제2 세팅단계(S120)에서, 접합면 거푸집(20)과 연결된 접합면 각도 제어 모듈(M)(50,60)에 의해 접합면 거푸집(20)의 회전각이 조절되어, 의도하는 접합면의 각도를 이룰 수 있다.

한편, 미도시하였으나, 접합면 거푸집(20)은 소정의 각도로 형성되는 적어도 하나 이상의 면을 가지는 블록 등으로 대체될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 접합면 거푸집(20)이 접합면 각도 제어 모듈(M)과 일체로 연결된 것으로 예시하였으나, 접합면 거푸집(20)과 접합면 각도 제어 모듈(M)과 분리하여 접합면 거푸집을 세팅하는 제2 세팅단계(S120)에서 결합장치(미도시)에 의해 연결하는 것도 물론 가능하다.

또한, 측면 거푸집을 세팅하는 제1 세팅단계(S110)와 접합면 거푸집을 세팅하는 제2 세팅단계(S120)의 시행 순서는 거푸집의 형상, 규격, 세팅 작업의 용이성을 감안하여 선택할 수 있다.

접합면 거푸집을 세팅하는 제2 세팅단계(S120)에서, 각 접합면 각도 제어 모듈(M)은 각 세그먼트의 미리 설정된 길이에 대응하도록 미리 설정된 간격만큼 각각 이격되어 배치된다.

즉, 접합면 각도 제어 모듈(M)은 다수 개의 세그먼트(90)를 제작하기 위해 세그먼트(90)의 길이방향으로 배치된 측면 거푸집(10)의 미리 설정된 위치에 다수 개가 배치될 수 있다. 이에, 접합면 각도 제어 모듈(M) 사이의 간격을 좁게 함으로써 그 길이가 짧으면서 접합면의 각도가 동일한 세그먼트(90)를 제작할 수 있으며, 접합면 각도 제어 모듈(M) 사이의 간격을 넓게 함으로써 그 길이가 길면서 접합면의 각도가 동일한 세그먼트(90)를 제작할 수 있다.

접합면 거푸집을 세팅하는 제2 세팅단계(S120)에서, 접합면 각도 제어 모듈(M)의 각도 세팅 모듈(50)을 조절함으로써 접합면 거푸집(20)의 회전각을 조절하며, 접합면 각도 제어 모듈(M)의 각도 고정 모듈(60)을 조절함으로써 세그먼트(90)의 접합면이 미리 설정된 각도를 유지하도록 할 수 있다.

각도 세팅 모듈(50)을 조절함으로써 접합면 거푸집(20)의 회전각이 조절되어, 세그먼트(90)의 단부의 접합면의 각도가 설정될 수 있다.

즉, 접합면 거푸집(20)의 회전각도 조절이 완료되면, 거푸집 내에 철근을 배치한 후 거푸집 내측공간에 콘크리트를 타설하며, 콘크리트가 양생되면 거푸집을 탈형하여 최종 PSC 거더(200)를 형성하게 되는 개별 세그먼트(90)의 제작이 완료되는데, 접합면 거푸집(20)의 회전각도에 대응되게 세그먼트(90)의 단부의 접합면의 각도가 형성될 수 있다.

이때, 각도 세팅 모듈(50)은 접합면 각도 제어 모듈(M)의 양 단부에 배치된 각 접합면 거푸집을 서로 대응하는 각도로 회전시키게 된다.

즉, 도 3b와 같이 서로 마주보는 접합면 거푸집(20)은 서로 동일한 각도로 거푸집(20)의 일단 또는 타단을 중심으로 회전할 수 있으며, 또한 접합면 거푸집(20)의 일단과 타단의 가운데 부분을 중심으로 회전할 수도 있다.

각도 세팅 모듈(50)은, 세그먼트(90)의 길이방향 및 폭 방향과 수직인 수직축을 기준으로 접합면 거푸집(20)을 회전시키거나, 세그먼트(90)의 폭 방향과 평행한 수평축을 기준으로 접합면 거푸집(20)을 회전시킬 수 있다.

상기 수직축을 기준으로 접합면 거푸집(20)을 회전시킬 경우, PSC 거더의 평면 선형을 조절할 수 있으며, 상기 수평축을 기준으로 접합면 거푸집(20)을 회전시킬 경우 PSC 거더의 종단 선형을 조절할 수 있다.

개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계(S130)는 저면 거푸집, 측면 거푸집 및 접합면 거푸집으로 이루어진 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하여 개별 세그먼트(90)를 제작하는 단계이다.

개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계(S130) 이후, 각 세그먼트(90)를 접합연결하고 각 세그먼트의 내부에 미리 배치된 쉬스(Sheath, 미도시)에 강연선(미도시)을 삽입 후 긴장 작업을 실시하여, PSC 거더(200)를 제작하는 단계(S140)가 진행된다.

이러한 PSC 거더(200)를 분절 형태로 연결함으로써 다양한 선형의 교량을 제작할 수 있다.

[PSC 거더 제작 시스템]

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도이며, 도 4a는 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템의 각도 세팅 모듈을 나타내는 상세도이며, 도 4b는 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템의 각도 고정 모듈을 나타내는 상세도이다.

본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 적용할 경우, 단면 형상은 I형, Box형, 제형 Box, 개구제형 등으로 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 특정 단면 형상에 구속 받지 않고 적용할 수 있다.

도 3a를 참조할 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은, 저면 거푸집(10'), 측면 거푸집(10), 접합면 거푸집(20), 접합면 각도 제어 모듈(M)을 포함한다.

저면 거푸집(10')은 평판형으로 형성될 수 있으며, 다수 개의 세그먼트(90)의 길이방향을 따라 동일한 높이를 가질 수 있다.

저면 거푸집(10')은 일체형으로 형성될 수 있으나, 필요에 따라 다수 개의 모듈형 저면 거푸집(미도시)를 연결함으로써 형성되는 것도 가능하다.

측면 거푸집(10)은 저면 거푸집(10') 상에서 복수 개의 세그먼트(90)의 측면을 형성하도록 배치되는 것으로, 한 쌍으로 배치될 수 있다.

측면 거푸집(10)은 저면 거푸집(10')의 길이에 대응하도록 일체로 형성될 수 있으나, 다수 개의 측면 거푸집 모듈(미도시)이 측면 거푸집(10)의 길이방향으로 연결되도록 형성되는 것도 가능하다.

측면 거푸집(10)은 수작업에 의해 세팅될 수 있으나, 측면 거푸집(10)을 이동시킬 수 있는 이동체가 측면 거푸집(10)의 배면에 배치되어 자동 혹은 반자동으로 저면 거푸집(10') 상에 배치될 수 있다.

접합면 거푸집(20)은 세그먼트(90)의 길이 및 세그먼트(90)의 길이방향과 수직한 횡축에 대하여 세그먼트(90)의 단부면이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 것이다.

접합면 거푸집(20)은 접합면 거푸집(20)과 연결된 접합면 각도 제어 모듈(M)에 의해 회전각이 조절된다.

접합면 각도 제어 모듈(M)은 각 세그먼트(90)의 길이방향 양 단부를 형성하도록 배치되는 접합면 거푸집(20)이 양단에 각각 배치되는 것으로, 접합면 각도 제어 모듈(M)을 조절하여 접합면 거푸집(20)의 회전각을 조절할 수 있다.

본 실시예에 따르면 접합면 거푸집(20)이 접합면 각도 제어 모듈(M)과 일체로 연결된 것으로 예시하였으나, 접합면 거푸집(20)과 접합면 각도 제어 모듈(M)과 분리하여 접합면 각도 제어 모듈을 세팅 시 결합장치(미도시)에 의해 연결하는 것도 물론 가능하다.

접합면 각도 제어 모듈(M)은 각 세그먼트(90)의 미리 설정된 길이, 즉 제작하고자 하는 길이에 대응하도록 미리 설정된 간격만큼 각각 이격 되어 배치된다.

접합면 각도 제어 모듈(M)은, 접합면 거푸집(20)의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 모듈(50)과 세팅된 접합면 거푸집(20)의 각도를 고정하는 각도 고정 모듈(60)을 포함한다.

각도 세팅 모듈(50)은 접합면 각도 제어 모듈(M)의 양 단부에 배치된 각 접합면 거푸집(20)을 서로 대응하는 각도로 회전시키는 것이다.

각도 세팅 모듈(50)은, 중공으로 형성된 부분에 모듈 지지대(40)가 관통 결합된 몸체부(51), 몸체부(51)의 상, 하, 전, 후, 좌, 우에 각각 배치된 각도 세팅 프레임(53) 및 각도 세팅 프레임(53)에 대하여 나사 체결이 이루어진 상태에서 정,역회동에 의해 전, 후 방향으로 이동함으로써 접합면 거푸집(20)의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 지지대(55)를 포함한다.

각도 세팅 지지대(55)는 각도 세팅 프레임(53)과 나사 결합형식으로 형성되어 각도 세팅 지지대(55)를 전, 후 방향으로 이동시킴으로써 수동으로 세팅될 수 있으나, 서보모터(미도시)의 회전수를 제어하는 제어부(미도시)에 의해 제어되어 접합면의 각도를 세팅할 수 있다.

몸체부(51)는 내부가 빈 직육면체 형상으로 형성될 수 있으며, 내부의 중공부는 그 단면의 형상이 사각형일 수 있으나, 저면 거푸집(10')에 고정결합되어 각도 세팅 모듈(50)을 지지하는 모듈 지지대(40)의 형상에 대응되도록 중공부는 그 단면의 형상이 삼각형, 원형, 타원형 등으로 형성될 수 있다.

이에, 본 실시예에 따르면, 각도 세팅 모듈(50)은 세그먼트(90)의 길이방향 및 폭 방향과 수직인 수직축을 기준으로 접합면 거푸집(20)을 회전시키거나, 세그먼트(90)의 폭 방향과 평행한 수평축을 기준으로 접합면 거푸집(20)을 회전시킬 수 있다.

이때, 각도 세팅 모듈(50)은 접합면 각도 제어 모듈(M)의 양 단부에 배치된 각 접합면 거푸집(20)을 서로 대응하는 각도로 회전시키게 된다.

각도 고정 모듈(60)은, 접합면 거푸집(20)과 연결된 각도 고정 지지대(61) 및 각도 고정 지지대(61)의 길이를 조절하기 위해 상호 나사 체결이 이루어지는 길이 조절 핸들(63)을 포함한다.

각도 고정 모듈(60)은 각도조절이 이루어진 접합면 거푸집(20)의 유동 방지를 위해 거푸집 지지대(30)에 연결된다.

즉, 각도 조절이 이루어진 접합면 거푸집(20)에 콘크리트가 타설될 경우, 타설된 콘크리트의 압력에 의해 세팅된 접합면 거푸집(20)의 회전각도가 변경될 수 있다. 각도 조절 모듈(60)은 접합면 거푸집(20)의 회전각도가 변경됨을 방지하는 것이며, 길이 조절 핸들(63)에 의해 접합면 거푸집(20)의 회전각도는 고정된다.

각도 세팅 모듈(50)과 각도 조절 모듈(60)은 접합면 거푸집 지지대(30)를 통하여 접합면 거푸집(20)과 결합할 수 있다.

접합면 거푸집 지지대(30)는 접합면 거푸집(20)의 강성을 보강하고 접합면 거푸집(20)을 지지하는 것으로, 접합면 거푸집(20)의 회전 시 다른 부재와의 저촉이 없도록 접합면 거푸집(20)의 면적보다 작게 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도이며, 도 6은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 측면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 대부분의 구성이 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템과 대응된다.

따라서, 동일하거나 유사한 부재에 대하여 동일하거나 유사한 부재번호를 부여하였으며, 이하 상이한 구성을 중심으로 설명한다.

도 5를 참조할 때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은, 저면 거푸집(10'), 측면 거푸집(10), 접합면 각도 제어 모듈(M)을 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 인접한 세그먼트(90)가 제작될 필요가 없는 세그먼트(90)의 단부를 제작하기 위해 사용될 수 있으며, 단일한 세그먼트(90)를 제작하기 위해 사용될 수 있다.

접합면 각도 제어 모듈(M)은 접합면 거푸집(20)의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 모듈(50')과 세팅된 접합면 거푸집(20)의 각도를 고정하는 각도 고정 모듈(60')을 포함한다.

본 실시예에 따른 각도 세팅 모듈(50')은 본 발명의 제1 실시예에 따른 각도 세팅 모듈(50)의 절반으로 구성될 수 있으며, 이에 세그먼트(90)의 일단부의 접합면의 각을 세팅할 수 있다.

본 실시예에 따른 각도 고정 모듈(60')은 본 발명의 제1 실시예에 따른 각도 고정 모듈(60)의 절반으로 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 모듈 지지대(40')는 본 발명의 제1 실시예와 다르게 거푸집에 독립하여 설치될 수 있으며, 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 접합면 각도 제어 모듈(M)을 지지한다.

도 6을 참조할 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 인접한 세그먼트의 접합면을 형성하기 위한 것이고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 일단부에 인접한 세그먼트가 세그먼트의 단부의 형성하기 위한 것이다.

도 7a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도이다.

도 7a를 참조할 때, 본 발명의 제3 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템과 대부분의 구성이 동일하며, 접합면 거푸집(20)의 형상만 상이하다.

접합면 거푸집(20)은 세그먼트(90)의 폭 방향으로 그 두께가 가변한다. 즉, 접합면 거푸집(20)은 테이퍼진(Tapered) 형상을 가질 수 있으며, 이에 접합면의 선형을 정밀하게 제어할 수 있어 접합면의 미세한 각도 변화 시 적용 할 수 있다.

도 7b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템을 나타내는 평면도이다.

도 7a를 참조할 때, 본 발명의 제4 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PSC 거더 제작 시스템과 대부분의 구성이 동일하며, 접합면 거푸집(20)의 단부만이 상이하다.

접합면 거푸집(20) 양측단에는 측면 거푸집(10)과의 밀착을 위한 탄성재질의 패킹제(21)가 구성된다.

패킹제(21) 대신 접합면 거푸집(10)의 양측단에는 길이조절판(미도시)배치될 수 있다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 패킹제(21), 길이조절판(미도시)가 측면 거푸집(10)과 밀착된 상태를 이룸으로써 접합면 거푸집(20)의 각도 조절과정에서 틈새 발생이 방지될 수 있다.

도 8a는 본 발명의 실시예에 의해 제작된 세그먼트의 개략도이며, 도 8b는 본 발명의 실시예에 의해 제작된 분절형 PSC 거더이다.

본 발명에 따른 PSC 거더 제작 시스템은 거푸집 내에 설치된 접합면 거푸집(20)의 각도를 적절하게 조절하고, 각도 조절이 완료되면 콘크리트를 타설하여 거더의 제작이 이루어지게 된다. 이때 마주보는 두 접합면은 동일 각도를 갖도록 정밀하게 대칭 제작되어야 접합면이 동일한 면적을 갖게 되어 조립시 일치되는 접합면을 형성하게 된다.

이와 같이 제작이 이루어진 세그먼트(90)는 도 8a에서와 같이 일측 또는 양측 단부의 접합면의 각도가 일정 각도(θ)를 형성하게 되며, 따라서 이러한 PSC 거더(200)를 도 8b에서와 같이 분절 형태로 연결함으로써 교량의 곡선구간(평면선형, 종단선형)에 배치가 이루어질 수 있게 된다.

시공작업에서는 의도한 선형으로 PSC 거더(200)를 조립할 수 있도록 세그먼트(90)들의 접합면이 일치하도록 조립대(미도시)상에 세그먼트(90)들을 거치하고, 강연선 삽입 후 긴장 작업을 실시한 후 크레인을 이용하여 거더의 가설작업을 실시하게 된다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 의해 제작된 평면선형을 갖는 교량을 나타내는 개략도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 의해 제작된 종단선형을 갖는 교량을 나타내는 개략도이다.

본 발명에 따르면, PSC 거더의 제작과정에서 세그먼트 접합부의 각도 조절이 용이하게 이루어질 수 있게 됨으로써, 교량의 평면선형 및 교량의 종단선형을 용이하게 구현할 수 있다.

도 9a를 참조하면, 본 발명의 가변형 PSC 거더(200)를 시공하게 되면, 곡선교에서의 거더와 슬래브 끝단간의 거리 즉, 캔틸레버 길이를 일정하게 유지할 수 있어 슬래브의 물량 증가를 최소화 하며 슬래브 설계를 만족할 수 있고, 캔틸레버 길이 부족으로 인한 거더와 배수시설 간섭 문제도 해결할 수 있다.

도 9b를 참조하여, 본 발명의 가면형 PSC 거더(200)를 가각 교량에 시공하게 되면 추가거더와 추가 받침 없이 일정한 캔틸레버 길이를 가지는 슬래브의 시공이 가능하게 된다.

도 10을 참조하면, PSC 거더(200)를 시공하였을 때 절곡 배치된 가변형 PSC 거더(200)와 슬래브(100)간의 간격을 최소화 할 수 있어 헌치량 최소화로 슬래브물량 증가를 최소화 하는 가운데 시공이 이루어질 수 있는 이점을 나타낸다.

또한, 본 발명에 따르면, 대칭의 동일한 각도를 접합면의 거리 변화를 통해 서로 다른 길이의 거더 제작을 용이하게 할 수 있어 어떤 형태의 슬래브 형상에도 적용할 수 있으며, 길이와 선형이 다른 거더 제작을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

도 9c를 참조하면, 접합면의 각도와 거리 조절을 통해 대칭의 동일한 각도와 길이를 갖는 세그먼트(90)를 제작하여 길이가 다른 PSC 거더들을 용이하게 제작할 수 있으며, 또한, 이러한 거더들을 직선 거푸집에서 생산할 수 있기 때문에 선형에 따른 거푸집 제작 최소화 또는 거푸집 선형 조절 과정을 생략할 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 거더 제작 시스템 구조 및 제작과정이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10 : 측면 거푸집 10': 저면 거푸집
20,20': 접합면 거푸집 30 : 접합면 거푸집 지지대
40,40' : 모듈 지지대 50,50': 각도 세팅 모듈
51 : 몸체부 53 : 각도 세팅 프레임
55 : 각도 세팅 지지대 60,60': 각도 고정 모듈
61 : 각도 고정 지지대 63 : 길이 조절 핸들
90 : 세그먼트 100 : 슬래브
200 : PSC 거더 300 : 배수관

Claims

저면 거푸집 상에서 적어도 하나 이상의 세그먼트의 측면을 형성하도록 배치되는 측면 거푸집을 세팅하는 제1 세팅단계;(S110)
세그먼트의 길이 및 상기 세그먼트의 단부면이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 접합면 거푸집을 상기 저면 거푸집과 상기 측면 거푸집이 형성하는 공간에 세팅하는 제2 세팅단계;(S120)
상기 저면 거푸집, 측면 거푸집 및 접합면 거푸집으로 이루어진 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하여 직선형의 개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계;(S130)
를 포함하며,
상기 제2 세팅단계(S120)에서, 상기 접합면 거푸집과 연결된 접합면 각도 제어 모듈에 의해 상기 접합면 거푸집의 회전각이 조절되되, 상기 접합면 각도 제어 모듈은 상기 접합면 각도 제어 모듈의 양 단부에 배치된 각 접합면 거푸집을 서로 대응하는 각도로 회전시켜, 인접한 개별 세그먼트의 단부의 각이 서로 대응되도록 하며, 상기 접합면 거푸집은 각 세그먼트의 미리 설정된 길이에 대응되도록 미리 설정된 간격만큼 각각 이격되어 배치되며;
상기 접합면 각도 제어 모듈은, 각도 세팅모듈 및 각도 고정모듈을 조절함으로서 상기 세그먼트의 길이방향 및 폭 방향과 수직인 수직축을 기준으로 상기 접합면 거푸집을 회전시키거나, 상기 개별 세그먼트의 폭 방향과 평행한 수평축을 기준으로 상기 접합면 거푸집을 회전시킴으로써 상기 개별 세그먼트의 단부를 형성하며, 인접한 상기 개별 세그먼트들을 연결시켜 교량의 평면선형, 종단선형을 구현할 수 있게 됨과 함께 교량의 슬래브 형상에 대응되도록 거더의 제작이 가능한 것을 특징으로 하는 PSC 거더 제작방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 개별 세그먼트의 제작을 완료하는 단계 이후,
각 세그먼트를 접합연결하고 각 세그먼트의 내부에 미리 배치된 쉬스(Sheath)에 강연선 삽입 후 긴장 작업을 실시하는 단계(S140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PSC 거더 제작 방법
제1항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 PSC 거더 제작 방법을 이용하여 제작된 PSC 거더.
저면 거푸집(10') 상에서 복수 개의 직선형 개별 세그먼트(90)의 측면을 형성하도록 배치되는 측면 거푸집(10); 및
상기 개별 세그먼트(90)의 길이 및 상기 개별 세그먼트(90)의 단부면이 이루는 각도 중 적어도 어느 하나를 조절할 수 있는 접합면 거푸집(20,20');을 포함하며;
상기 접합면 거푸집(20,20')은 상기 접합면 거푸집과 연결된 접합면 각도 제어 모듈에 의해 회전각이 조절되되, 상기 각도 제어 모듈은 상기 접합면 각도 제어 모듈의 양 단부에 배치된 각 접합면 거푸집(20,20')을 서로 대응하는 각도로 회전시켜, 인접한 개별 세그먼트(90)의 단부의 각이 서로 대응되도록 하며, 상기 접합면 거푸집(20,20')은 각 개별 세그먼트(90)의 미리 설정된 길이에 대응되도록 미리 설정된 간격만큼 각각 이격되어 배치되고;
상기 접합면 각도 제어 모듈은, 상기 접합면 거푸집(20,20')의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 모듈(50,50') 및 세팅된 접합면 거푸집(20,20')의 각도를 고정하는 각도 고정 모듈(60,60')이 구성되어, 상기 개별 세그먼트(90)의 길이방향 및 폭 방향과 수직인 수직축을 기준으로 상기 접합면 거푸집(20,20')을 회전시키거나, 상기 개별 세그먼트(90)의 폭 방향과 평행한 수평축을 기준으로 상기 접합면 거푸집(20,20')을 회전시킴으로써 상기 개별 세그먼트(90)의 단부를 형성하며, 인접한 상기 개별 세그먼트(90)들을 연결시켜 교량의 평면선형, 종단선형을 구현할 수 있으며, 교량의 슬래브의 형상에 대응되도록 거더의 제작이 가능한 것을 특징으로 하는 PSC 거더 제작 시스템.
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청구항 9에 있어서,
상기 각도 세팅 모듈(50,50')은,
중공으로 형성된 부분에 모듈 지지대가 관통결합된 몸체부(51);
상기 몸체부(51)의 상, 하, 전, 후, 좌, 우에 각각 배치된 각도 세팅 프레임(53); 및
상기 각도 세팅 프레임(53)에 대하여 나사 체결이 이루어진 상태에서 정,역회전에 의해 전, 후 방향으로 이동함으로써 상기 접합면 거푸집(20,20')의 회전 각도를 세팅하는 각도 세팅 지지대(55);를 포함하는 PSC 거더 제작 시스템.
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청구항 9에 있어서,
상기 각도 고정 모듈(60,60')은,
상기 접합면 거푸집(20,20')과 연결된 각도 고정 지지대(61); 및
상기 각도 고정 지지대(61)의 길이를 조절하기 위해 상호 나사 체결이 이루어지는 길이 조절 핸들(63);을 포함하는 PSC 거더 제작 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 각도 세팅 모듈(50,50')과 상기 각도 고정 모듈(60,60')은 접합면 거푸집 지지대(30)를 통하여 상기 접합면 거푸집(20,20')과 결합하는 PSC 거더 제작 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 접합면 거푸집(20,20')은 상기 세그먼트(90)의 폭 방향으로 그 두께가 가변하는 PSC 거더 제작 시스템.