KR101939261B1

KR101939261B1 - 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더 및 그 제작방법

Info

Publication number: KR101939261B1
Application number: KR1020170096943A
Authority: KR
Inventors: 위영민
Original assignee: (주)태영이씨엠
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-04-11

Abstract

본 발명은 곡선형 교량 또는 직선형 교량을 시공하기 위한 거더에 관한 것으로서, 구체적으로는 직선형 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 블록; 상기 PSC 블록의 측면을 따라 다수 개가 설치되는 외팔보; 및 상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 연결되는 연결보;를 포함하여 구성됨에 따라, 곡선형 또는 직선형 거더의 제작에 따른 작업성이 향상됨은 물론이고 제작 비용의 절감에 따른 경제성과 제작 중량 감소에 따른 시공성이 더욱 향상되는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더 및 그 제작방법을 제공하게 된다.

Description

강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더 및 그 제작방법{Prestressed concrete girder with cantilever and beam and construction method of the side}

본 발명은 곡선형 또는 직선형 교량을 시공하기 위한 거더 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 직선형뿐만 아니라 곡선형으로 시공되거나 또는 곡선 구간을 포함하는 형태로 시공되고 있다.

이와 같이 곡선형 또는 곡선구간의 교량을 시공하기 위해서는 곡선 거더를 제작하거나 교량의 곡선에 맞춰 짧은 길이의 직선 거더를 여러 개 연결하는 방법이 적용되고 있다.

이에, 곡선 거더는 대한민국 공개특허 제10-2015-0028050호(2015.03.15. 공개)와 같이 강재로 제작한 강제 거더나, 대한민국 특허 제1459207호(2014.11.12. 공고)와 같이 콘크리트로 제작한 프리스트레스트 콘크리트 거더가 있는데, 상기 강제 거더의 경우 제작 및 유지관리 비용이 높다는 단점이 있고, 프리스트레스트 콘크리트 거더의 경우 직선형에 비하여 거푸집이 과다 사용되면서 경제성이 떨어질 뿐 아니라 강재 거더 대비 고중량이어서 시공이 어렵다는 단점이 있다.

한편, 직선 거더를 여러 개 연결하는 경우 교량의 곡률이 작을수록 직선 거더의 길이가 짧아지기 때문에 이를 다수 개 제작하여 연결 시공하는데 어려움이 있고, 바닥판 슬래브의 캔틸레버부 길이가 커지면서 구조적으로 취약해지는 단점이 있다.

본 발명은 직선형 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 블록과 다수개의 강제 외팔보 및 연결보를 이용하여 곡선형 또는 직선형 교량 시공을 위한 거더를 간편하게 제작할 수 있도록 함과 아울러, 상기 거더의 제작 비용을 절감하고 제작 중량을 낮춘 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더 및 그 제작방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 곡선형 교량 또는 직선형 교량을 시공하기 위한 거더에 있어서, 직선형 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 블록; 상기 PSC 블록의 측면을 따라 다수 개가 설치되는 외팔보; 및 상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 연결되는 연결보;를 포함하여 구성된다.

상기 다수 개의 외팔보는 곡선형 교량의 곡률을 따라 각 끝단이 위치하도록 형성되는 한편, 상기 연결보는 상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 상기 곡선 상에 설치되도록 일정한 곡률로 형성된다.

상기 PSC 블록은 내부에 중공부가 형성되는 한편, 상기 중공부의 하부를 통해 전후로 강선을 연결하기 위한 쉬스관이 관통 형성된다.

상기 PSC 블록은 전후단부의 측면으로부터 돌출되어 상기 연결보의 전후 단부를 은폐 또는 교량 받침을 설치하기 위한 보강부;를 포함하여 구성된다.

상기 PSC 블록은 측면을 따라 형성되면서 상기 다수 개의 외팔보를 설치하기 위한 'ㄱ'형 브래킷과 상기 브래킷을 통해 상부로 돌출되도록 인입된 앵커 볼트;를 포함하여 구성된다.

상기 연결보는 단면이 원통형 또는 'I' 형태로 형성된다.

본 발명은 곡선형 교량 또는 직선형 교량을 시공하기 위한 거더의 제작방법에 있어서, 직선형 블록을 성형하기 위한 주형을 제작한 후 상기 주형을 통해 콘크리트를 타설하여 PSC 블록을 성형하는 단계; 상기 콘크리트 블록의 측면을 따라 다수 개의 외팔보를 설치하는 단계; 상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 연결보를 연결하는 단계; 및 상기 주형에 프리스트레스를 가하여 상기 콘크리트 블록과 연결보에 압축력을 도입시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더 및 그 제작방법에 의하면 직선형 PSC 블록 다수개의 강제 외팔보 및 연결보를 이용한 구조로 제작함으로써, 곡선형 또는 직선형 거더의 제작에 따른 작업성이 향상됨은 물론이고, 제작 비용의 절감에 따른 경제성과 제작 중량 감소에 따른 시공성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더를 도시한 외형도.
도 2는 본 발명이 적용된 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더를 도시한 분해도.
도 3은 본 발명이 적용된 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더의 요부 확대 외형도.
도 4는 본 발명이 적용된 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더의 평면 구성도.
도 5는 A-A선 단면도.
도 6은 B-B선 단면도.
도 7은 C-C선 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명이 적용된 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더의 실시 예시도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 직선형 PSC 블록(100), 상기 PSC 블록의 측면을 따라 다수 개가 설치되는 외팔보(200) 및 상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 연결되는 연결보(300)를 포함하여 구성된다.

상기 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 블록(100)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 주형(거푸집)을 이용하여 직선형으로 제작된 것으로서, 거더의 크기나 곡률에 따라 전후 길이와 좌우 폭을 조정하여 성형한다. 이때, 상기 PSC 블록(100)은 직선형 거더는 물론이고, 곡선형 거더에 적용되더라도 직선형으로 제작되기 때문에 제작이 간편한 특징이 있다.

상기 PSC 블록(100)은 실시 예로서 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 내부에 중공부(110)가 형성되는 한편, 상기 중공부의 하부를 통해 전후로 강선(40)을 연결하기 위한 쉬스관(120)이 관통 형성된다. 이때, 상기 중공부(110)는 PSC 블록(100)의 자체 중량을 줄이기 위한 것이고, 상기 쉬스관(120)은 전후로 강선을 연결하여 교량 시공시 인장력과 압축력을 보강하기 위한 것이다.

상기 PSC 블록(100)은 다른 실시 예로서 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 전후단부의 측면으로부터 돌출되어 상기 연결보(300)의 전후 단부를 은폐 또는 교량 받침을 설치하기 위한 보강부(130)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 보강부(130)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 연결보(300)의 전후 단부가 외부로 완전히 노출되지 않도록 하거나, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 교량의 균형을 맞추기 위해 교량 받침(20)을 설치하기 위한 목적으로 형성되는 것이다.

상기 PSC 블록(100)은 또 다른 실시 예로서 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 측면을 따라 형성되면서 상기 다수 개의 외팔보(200)를 설치하기 위한 'ㄱ'형 브래킷(140)과 상기 브래킷을 통해 상부로 돌출되도록 인입된 앵커 볼트(150)를 포함하여 구성된다.

상기 PSC 블록(100)은 교량의 폭에 따라 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 1열로 시공하거나 도 1 및 도 8과 같이 2열 이상으로 나란하게 제작할 수 있다. 한편, 도 1 및 도 8은 PSC 블록(100)이 곡선형 교량에 적용된 예이고, 도 9는 직선형 교량에 적용된 예이다.

상기 외팔보(200)는 도 2 내지 도 4 또는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 PSC 블록(100)의 측면을 따라 다수 개가 설치된다. 여기서 상기 외팔보(200)는 곡선형 거더나 직선형 거더에 따라 다른 형태로 설치되는데, 예를 들어 곡선형 거더에 적용되는 경우 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 전후 간격이나 좌우 길이가 다르게 설치되는 것이고, 직선형 거더에 적용되는 경우 도 9에 도시된 바와 같이 전후 간격이나 좌우 길이가 일정하게 설치되는 것이다.

즉, 상기 외팔보(200)는 실시 예로서 곡선형 거더에 적용되는 경우 전후로 설치된 각 끝단이 곡선형 교량의 곡률을 따라 위치하도록 전후 간격이나 좌우 길이가 조절되는 것이다.

이와 같은 외팔보(200)는 앞서 설명한 PSC 블록에 비하여 가볍기 때문에 거더의 좌우 폭을 넓히면서 동시에 거더 자체의 중량 증가를 절감할 수 있는 것이다.

상기 연결보(300)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 다수 개의 외팔보(200) 끝단을 통해 연결된다. 즉, 상기 연결보(300)는 곡선형 거더에 적용되는 경우 앞서 설명한 바와 같이 다수 개의 외팔보(200) 끝단을 통해 상기 곡선 상에 설치되도록 일정한 곡률로 형성되는 것이고, 직선형 거더에 적용되는 경우 직선형으로 곧게 형성하는 것이다.

상기 연결보(300)는 실시 예로서 단면이 원통형 또는 'I' 형태로 형성되는 것이다.

이와 같은 구성의 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더의 제작방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 직선형 블록을 성형하기 위한 주형을 제작한 후 상기 주형을 통해 콘크리트를 타설하여 PSC 블록(100)을 성형하되, 상기 PSC 블록(100)은 전후단부의 측면으로부터 보강부(130)가 돌출 형성되도록 한다. 이때, 상기 주형의 내부에는 중공부(110)를 형성하기 위한 드럼이나 쉬스관(120)을 설치하는 한편, 측면을 따라 외팔보(200)를 설치하기 위한 브래킷(140)과 앵커 볼트(150)를 형성한 상태에서 일정시간 양생과정을 거친다.

다음은 상기 PSC 블록(100)의 측면을 따라 다수 개의 외팔보(200)를 설치한다. 상기 외팔보(200)는 곡선형 거더를 제작할 것인지 또는 직선형 거더를 제작할 것인지에 따라 각 외팔보의 끝단이 일정한 곡선 상에 위치하도록 형성할 것인지 동일한 길이로 형성할 것인지 결정한다.

다음은 상기 다수 개의 외팔보(200) 끝단을 통해 연결보(300)를 연결하되, 상기 연결보(300)의 전후 단부는 상기 보강부(130)에 의해 은폐되도록 연결한다. 이때, 상기 연결보(300)는 원통형이나 'I'형으로 형성할 수 있다.

마지막으로 상기 주형에 프리스트레스를 가하여 상기 콘크리트 블록(100)과 연결보(300)에 압축력을 도입시킨다.

이렇게 제작된 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더는 기중기 등을 이용하여 교각(10)의 교량 받침(20) 위에 올려놓으면서 동시에 강선(40)을 이용하여 연결한 후 상기 콘크리트 블록(100)과 외팔보(200) 및 연결보(300)로 이루어지는 상부에 바닥 슬래브(30)를 시공하여 교량을 완성할 수 있는 것이다.

따라서 이와 같은 구성과 시공방법에 의한 본 발명에 의하면 직선형 PSC 박스와 다수개의 강제 외팔보 및 연결보를 이용한 구조로 제작함으로써, 곡선형 또는 직선형 거더의 제작에 따른 작업성이 향상됨은 물론이고, 제작 비용의 절감에 따른 경제성과 제작 중량 감소에 따른 시공성이 더욱 향상되는 것이다.

10: 교각 20: 교량 받침
30: 바닥 슬래브 40: 강선
100: PSC 블록 110: 중공부
120: 쉬스관 130: 보강부
140: 브래킷 150: 앵커볼트
200: 외팔보
300: 연결보

Claims

곡선형 교량 또는 직선형 교량을 시공하기 위한 거더에 있어서,
직선형 PSC(프리스트레스트 콘크리트) 블록;
상기 PSC 블록의 측면을 따라 다수 개가 설치되는 외팔보; 및
상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 연결되는 연결보;를 포함하여 구성되는 한편,
상기 PSC 블록은 전후단부의 측면으로부터 돌출되어 상기 연결보의 전후 단부를 은폐 또는 교량 받침을 설치하기 위한 보강부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더.
청구항 1에 있어서, 상기 다수 개의 외팔보는,
곡선형 교량의 곡률을 따라 각 끝단이 위치하도록 형성되는 한편,
상기 연결보는 상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 상기 곡선 상에 설치되도록 일정한 곡률로 형성된 것을 특징으로 하는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더.
청구항 1에 있어서, 상기 PSC 블록은,
내부에 중공부가 형성되는 한편, 상기 중공부의 하부를 통해 전후로 강선을 연결하기 위한 쉬스관이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 PSC 블록은,
측면을 따라 형성되면서 상기 다수 개의 외팔보를 설치하기 위한 'ㄱ'형 브래킷과 상기 브래킷을 통해 상부로 돌출되도록 인입된 앵커 볼트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더.
청구항 1에 있어서, 상기 연결보는,
단면이 원통형 또는 'I' 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더.
곡선형 교량 또는 직선형 교량을 시공하기 위한 거더의 제작방법에 있어서,
직선형 블록을 성형하기 위한 주형을 제작한 후 상기 주형을 통해 콘크리트를 타설하여 PSC 블록을 성형하되, 상기 PSC 블록은 전후단부의 측면으로부터 보강부가 돌출 형성되도록 하는 단계;
상기 PSC 블록의 측면을 따라 다수 개의 외팔보를 설치하는 단계;
상기 다수 개의 외팔보 끝단을 통해 연결보를 연결하되, 상기 연결보의 전후 단부는 상기 보강부에 의해 은폐되도록 연결하는 단계; 및
상기 주형에 프리스트레스를 가하여 상기 PSC 블록과 연결보에 압축력을 도입시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 강제 외팔보 및 연결보를 갖는 프리스트레스트 콘크리트형 거더의 제작방법.