KR101959333B1 - 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 psc 빔 제작방법 - Google Patents

Abstract

PSC 교량의 시공을 위한 PSC 빔 제작시, 현장과 떨어진 공장 등의 장소에서 철근조립대를 이용하여 복수의 철근조립체 세그먼트를 제작하여 간편하게 운반할 수 있고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 결합한 철근조립체를 형성한 후에 콘크리트를 타설하고 긴장력을 도입함으로써 PSC 빔을 용이하게 제작할 수 있고, 또한, 일체형 체결블록과 결합하는 철근조립대를 이용하여 철근조립체 세그먼트를 조립함으로써 공장에서 철근조립체 세그먼트를 신속하면서도 정밀하게 조립 제작할 수 있고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 용이하게 연결할 수 있으며, 이에 따라 현장에서의 작업자 투입 및 작업시간을 획기적으로 줄임으로써 공기 단축은 물론, 보다 경제적이면서도 품질이 높은 PSC 빔을 제작할 수 있는, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법이 제공된다.

Description

현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법 {PRE-STRESSED CONCRETE (PSC) BEAM PRODUCING METHOD FOR FORMING STEEL REINFORCEMENT ASSEMBLY BY CONNECTING PREFABRICATED SEGMENTS OF STEEL REINFORCEMENT ASSEMBLY IN CONSTRUCTION FIELD}

본 발명은 PSC 빔 제작방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 프리스트레스트 콘크리트(Pre-Stressed Concrete: PSC) 교량의 시공을 위한 PSC 빔(Beam) 제작시, 현장과 떨어진 공장 등의 장소에서 철근조립대를 이용하여 복수의 철근조립체 세그먼트를 제작하여 운반하고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 결합한 철근조립체를 형성한 후에 콘크리트를 타설하는, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 관한 것이다.

최근 건설되는 콘크리트 교량은 PSC 빔을 이용하여 가설되며, 이러한 교량 가설공법의 경우, 지상에서 PSC 빔을 제작한 후에 가설현장으로 운반한다.

도 1의 a)는 일반적인 PSC 빔 교량을 나타내는 측면도이고, 도 1의 b)는 PSC 빔을 나타내는 사시도이다.

도 1의 a)에 도시된 바와 같이, 교대 또는 교각(2) 위에 PSC 빔(1)의 양측 단부를 거치한 후, 상기 PSC 빔(1)과 일체화되도록 가로보를 형성하고, 이후, 슬래브 콘크리트(3)를 타설하여 교량을 건설하는 공법이다. 이러한 공법에 소요되는 PSC 빔(1)은, 도 1의 b)에 도시된 바와 같이, 기본적으로 I자형의 단면을 유지하면서 교축방향을 따라서 동일한 형태의 직선 형태를 이루도록 형성된다.

이와 같이 교량의 상부구조물로 널리 사용되고 있는 PSC 빔(10)은 길이가 표준화되어 있어 철근 가공 및 조립, 거푸집 설치, 콘크리트 타설 및 긴장력 도입 등 일련의 작업과정들이 동일한 패턴으로 반복적인 작업이 현장에서 이루어지고 있다.

한편, 도 2는 종래의 기술에 따른 철근콘크리트 빔 내부에 배근되는 철근조립체를 예시하는 도면이다.

철근조립체(4)는 다양한 직경과 형태를 가진 철근들이 서로 조립되어 길이방향으로 연장되도록 제작하게 되는데, 이러한 철근들은 단면력에 따라 그 형태 및 배치간격들이 정해지게 된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 길이방향 주철근(4a)을 스트럽철근(4f)이 감싸도록 배근되고, 이러한 스트럽철근(4f)은 길이방향으로 서로 이격되어 길이방향 주철근(4a)에 결속된다.

또한, 역시 U자형 띠철근(4c)이 길이방향 주철근(4a) 및 스트럽철근(4f)을 감싸도록 배근되며, 이러한 U자형 띠철근(4c)은 길이방향으로 서로 이격되고, 역시 길이방향 주철근(4c)에 의하여 결합된다. 또한, 용도에 따라 다른 부재철근(4b)들이 추가 배근되고, 다른 철근을 체결설치 하기 위한 환형 볼트(4e)가 설치되기도 한다.

이와 같이 철근콘크리트 빔 내부에 콘크리트에 의하여 마감되는 내부에 많은 철근들이 배근되며, 이러한 철근들의 배근은 숙련된 철근공들이 배근작업을 통해 완성되지만 대부분 인력에 의한 작업이기 때문에 품질관리가 어려울 수밖에 없게 된다.

물론, 자동화된 설비를 구축할 수 있겠지만 요구되는 철근콘크리트 빔 단면이 다양하기도 하고, 소량 생산을 위하여 일일이 자동화된 설비를 이용할 경우, 사실상 많은 투자와 노력을 요구할 수밖에 없게 되어 크레인 운반과 같은 작업을 제외하고는 대부분의 조립작업은 작업자의 인력에 의존하고 있는 실정이다.

한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1692356호에는 "단부리프트를 이용한 철근조립장치, 이를 이용한 철근조립체 제작방법 및 철근콘크리트빔"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 종래의 기술에 따른 철근조립장치를 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 철근조립장치는 철근조립대(10), 철근조립빔(20), 단부리프트(30) 및 주철근운반 지지대(40)를 포함하여 구성된다.

철근조립대(10)는 공장 등에 있어 바닥판에 설치된 일종의 강재 베이스플레이트로서 상면 단부에는 양 단부리프트(30, 30a, 30b)가 수직으로 연장되도록 배치된다. 이러한 철근조립대(10)는 일측 단부리프트(30a) 측방으로부터 철근조립빔(20)에 주철근(51)을 탑재하여 양단부리프트(30, 30a, 30b) 사이에 진입시킬 수 있도록 철근조립빔의 연장길이를 고려하여 세팅된다.

이에 따라, 일측 단부리프트(30a) 측방에서 주철근(51)을 탑재시킨 철근조립빔(20)이 진입할 수 있도록 철근조립대(10) 상면에는 롤러와 같은 슬라이딩수단(11)이 상면에 다수를 이격시켜 설치하게 된다. 이때, 상기 롤러 상면에서 슬라이딩 되면서 철근조립빔(20)이 철근조립대(10) 상면으로부터 이탈되지 않도록 롤러의 양 측방에는 이탈방지용 고정대(12)를 설치할 수 있다.

또한, 철근조립빔(20)은 상면에 띠철근(52)과 스트럽철근(53)이 얹어져 이격되어 세팅되도록 하는 지지대 역할을 하면서, 먼저 세팅된 띠철근(52)과 스트럽철근(53)에 주철근(51)을 운반할 수 있는 일종의 대차역할도 하게 된다. 이때, 상기 철근조립빔(20)은 H형강과 같은 강재빔(21)을 이용하고, 양 단부면은 단부마감판(22)이 형성되도록 하고, 강재빔(21)의 복부(125)에는 주철근운반 지지대(40)가 장착시킨다.

또한, 타측 단부마감판(22)에는 고정홀(23)이 형성되어 있고, 일측은 힌지봉(24)이 형성되며, 이에 따라 타측 단부리프트(30b)에 장착된 회전판(31)의 고정핀(32)이 상기 고정홀(23)에 삽입되도록 하고, 일측 단부리프트(30a)에 형성된 힌지봉 지지대(33)에 상기 힌지봉(24)이 안착된다.

결국, 철근조립빔(20)은 철근조립대(10)의 롤러를 통해 좌우로 이동하면서 주철근(51)을 운반하고, 철근조립대(10)에 세팅된 띠철근(52), 스트럽철근(53)에 주철근(51)을 연결 조립할 수 있는 대차로서, 띠철근(52), 스트럽철근(53)을 주철근(51)에 연결 조립하기 위하여 필요한 노력을 줄여 작업자의 숙련에 따라 좌우되는 철근조립체(50) 제작의 품질을 용이하게 관리할 수 있다.

또한, 단부리프트(30)는 철근조립대(10)의 상면에 서로 이격되어 내측에 철근조립빔(20)이 위치하게 되며, 철근조립빔(20)의 양 단부를 상승 및 하강시킬 수 있도록 하면서, 철근조립체(50) 조립이 완료되면 철근조립빔(20)을 180도 회전시키는 기능을 가지게 된다.

이에 따라, 철근조립빔(20)이 진입하는 쪽의 일측 단부리프트(30a)는 철근조립빔(20)의 단부마감판(22)에 형성된 힌지봉(24)을 지지하는 힌지봉 지지대(33)가 위치할 수 있도록 단부포스트(31a) 두개가 서로 횡방향으로 이격되어 마주보도록 배치시켜 철근조립빔(20)의 이동이 가능한 공간이 형성된다.

주철근운반 지지대(40)는 철근조립빔(20)의 강재빔(21) 양 복부(25)에 장착시킨 회전붐대를 포함하여 형성된다. 이에 따라, 주철근(51)은 일측 단부리프트(30a)의 측방에 위치시킨 철근조립빔(20)의 주철근운반 지지대(40)에 미리 탑재하고, 주철근(51)이 주철근운반 지지대(40)에 탑재된 철근조립빔(20)이 양 단부리프트(30a, 30b) 사이로 이동하는 과정에서 함께 운반된다.

종래의 기술에 따른 철근조립장치에 따르면, 철근콘크리트 빔 제작을 위한 철근조립체를 제작함에 있어서 품질관리가 용이하도록 하면서 숙련된 작업자가 아니더라도 용이하게 철근들을 배근하고 조립할 수 있다.

한편, 철근콘크리트 구조물은 다수의 종방향 철근과 횡방향 철근을 종횡으로 배근 및 고정하고, 이러한 철근들의 바깥쪽에 거푸집을 설치하며, 이러한 거푸집 내에 콘크리트를 타설 및 양생함으로써 시공된다.

이러한 철근의 배근은, 통상적으로 작업자가 직접 종방향 철근과 횡방향 철근을 배근 위치로 운반하여 배근하는 방식 또는 크레인을 이용하여 배근 위치로 운반한 후 작업자가 배근하는 방식 등이 있다.

이러한 철근 가공과 조립 공정은 현장에서 다수의 작업인력에 의하여 일일이 수작업으로 작업이 이루어지는 특성상 작업기간이 많이 소요되며, 특히, 숙련된 철근 작업인력의 수급이 갈수록 어려워지는 사회적 여건상 미숙련 작업인력의 현장 투입에 따른 생산성 저하 및 품질, 안전관리상의 문제, 인건비 상승에 따른 원가상승 등 현장 작업에 따른 문제가 갈수록 커지고 있는 형편이다.

또한, 철근 가공 및 조립과 관련한 또 다른 방법으로 소정의 철근 가공, 즉, 철근을 도면대로 자르거나 굽히거나 하는 일련의 작업들만 공장에서 하고, 이와 같이 가공된 철근들을 현장으로 운반하여 현장에서는 조립하는 방법이 이루어지는 예도 있으나, 이러한 방법 역시 철근 가공을 제외한 대부분의 철근조립 과정들이 현장에서 이루어지기 때문에 상대적으로 많은 작업자와 시간이 소요되는 철근 조립작업의 반복으로 그다지 큰 비용절감과 공사기간 단축, 품질관리와 안전관리의 획기적인 개선 효과는 기대하기 어려운 형편이다.

또한, 전술한 도 3에 도시된 종래의 기술에 따른 철근조립장치에 의해 조립된 철근조립체의 경우, PSC 빔 제작을 위한 철근조립체에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 기술에 따른 철근조립장치에 의해 조립된 철근조립체는 하나의 완성된 철근조립체이기 때문에 현장까지 운반하는 것이 용이하지 않고, 특히, PSC 빔과 같이 대형 구조물용 철근조립체인 경우, 공장에서 현장까지 이동시키는 것이 매우 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허번호 제10-1692356호(출원일: 2016년 7월 22일), 발명의 명칭: "단부리프트를 이용한 철근조립장치, 이를 이용한 철근조립체 제작방법 및 철근콘크리트빔" 대한민국 등록특허번호 제10-1722084호(출원일: 2016년 5월 10일), 발명의 명칭: "입체 격자 철근조립체의 제작방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1565598호(출원일: 2014년 5월 30일), 발명의 명칭: "철근콘크리트 구조물의 시공을 위한 철근 운반 브래킷 및 이를 이용한 철근 배근 방법" 대한민국 등록특허번호 제10-1305913호(출원일: 2011년 6월 27일), 발명의 명칭: "프리캐스트 박스 거더용 철근망 조립대" 대한민국 등록특허번호 제10-595376호(출원일: 1999년 4월 16일), 발명의 명칭: "철근조립체를 제조하기 위한 치구 조립체, 이 치구 조립체를 사용한 철근조립체의 제조 방법 및 이 철근조립체를 이용한 시공 방법" 대한민국 등록특허번호 제10-257928호(출원일: 1998년 4월 8일), 발명의 명칭: "철근조립체 제작방법" 대한민국 공개특허번호 제2008-20727호(공개일: 2008년 3월 6일), 발명의 명칭: "철근조립대"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, PSC 교량의 시공을 위한 PSC 빔 제작시, 현장과 떨어진 공장 등의 장소에서 철근조립대를 이용하여 복수의 철근조립체 세그먼트를 제작하여 운반하고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 결합한 철근조립체를 형성한 후에 콘크리트를 타설하여 PSC 빔을 제작할 수 있는, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 일체형 체결블록과 결합하는 철근조립대를 이용하여 철근조립체 세그먼트를 조립함으로써 공장에서 철근조립체 세그먼트를 신속하면서도 정밀하게 조립 제작할 수 있는, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법은, a) 공장에서 철근조립체 세그먼트 제작을 위해 철근조립대를 배치하는 단계; b) 상기 철근조립대에 일체형 체결블록을 체결하는 단계; c) 상기 일체형 체결블록 상에 상기 철근조립체 세그먼트를 삽입하여 조립하는 단계; d) 철근조립체 세그먼트 운반장치를 이용하여 상기 철근조립체 세그먼트를 현장으로 운반하는 단계; e) 현장의 PSC 빔 제작대에 상기 철근조립체 세그먼트를 거치하고, 상기 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 단계; f) 상기 PSC 빔 제작대 상에 거푸집을 조립하고 콘크리트를 타설하는 단계; 및 g) 긴장재 정착장치를 설치하고, 긴장력을 도입하여 PSC 빔을 완성하는 단계를 포함하되, 공장에서 미리 제작된 다수의 철근조립체 세그먼트를 현장에 반입하여 현장에서 PSC 빔 제작대 상에서 서로 겹이음하여 원하는 연장 길이를 갖는 철근조립체를 형성하며,
상기 d) 단계의 철근조립체 세그먼트 운반장치는 하부 지지 방식의 철근조립체 인양장치로서, 상기 철근조립체 세그먼트를 하부에서 지지하여 운반하는 철근조립체 운반 프레임을 이용하며, 상기 철근조립체 운반 프레임은 철근지지대 사이의 브레이싱를 활용하되, 상기 철근지지대와 브레이싱 상면에 철근조립체 세그먼트가 하부지지방식으로 지지되도록 하면서, 철근조립체 세그먼트가 내측에 위치하여 폐합되도록 사각박스체 형태로 조립된 것을 이용하게 된다.

여기서, 상기 b) 단계의 일체형 체결블록은 양측의 철근조립대에 동시에 연결되고, 그 상부에 철근조립체 세그먼트가 조립될 수 있다.

여기서, 상기 b) 단계의 일체형 체결블록은 "ㄷ"자형 체결블록 볼록부가 형성된 제1 일체형 체결블록으로서, 상기 "ㄷ"자형 체결블록 볼록부를 제1 철근조립대에 형성된 제1 철근조립대 체결홈(211a)에 삽입함으로써 상기 제1 일체형 체결블록과 제1 철근조립대가 레일처럼 이동할 수 있다.

여기서, 상기 b) 단계의 일체형 체결블록은 하부 확장형 체결블록 볼록부가 형성된 제1 일체형 체결블록으로서, 상기 하부 확장형 체결블록 볼록부를 제1 철근조립대에 형성된 제1 철근조립대 체결홈에 삽입함으로써 상기 제1 일체형 체결블록과 제1 철근조립대 체결시 일체감을 확보할 수 있다.

여기서, 상기 b) 단계의 일체형 체결블록은 롤러 방식의 제2 일체형 체결블록으로서, 상기 제2 일체형 체결블록 하단에 롤러를 장착하여 제2 철근조립대에 형성된 제2 철근조립대 체결홈을 따라 진행함으로써, 상기 제2 일체형 체결블록과 제2 철근조립대와 체결될 수 있다.

삭제

삭제

여기서, 상기 e) 단계의 PSC 빔 제작대는 상기 철근조립체 세그먼트의 연결 오차를 최소화하도록 직선 거치대로 구성하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 e) 단계의 PSC 빔 제작대는 상기 철근조립체 세그먼트를 직선으로 체결할 수 있는 가이드 프레임 방식의 PSC 빔 제작대이거나 또는 가이드 고정핀을 이용하여 L형 가이드를 고정하는 L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대일 수 있다.

본 발명에 따르면, PSC 교량의 시공을 위한 PSC 빔 제작시, 현장과 떨어진 공장 등의 장소에서 철근조립대를 이용하여 복수의 철근조립체 세그먼트를 제작하여 간편하게 운반할 수 있고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 결합한 철근조립체를 형성한 후에 콘크리트를 타설하고 긴장력을 도입함으로써 PSC 빔을 용이하게 제작할 수 있다.

본 발명에 따르면, 일체형 체결블록과 결합하는 철근조립대를 이용하여 철근조립체 세그먼트를 조립함으로써 공장에서 철근조립체 세그먼트를 신속하면서도 정밀하게 조립 제작할 수 있고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 용이하게 연결할 수 있다.

본 발명에 따르면, 현장에서의 작업자 투입 및 작업시간을 획기적으로 줄임으로써 공기 단축은 물론, 보다 경제적이면서도 품질이 높은 PSC 빔을 제작할 수 있다.

도 1의 a)는 일반적인 PSC 빔 교량을 나타내는 측면도이고, 도 1의 b)는 PSC 빔을 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 철근콘크리트 빔 내부에 배근되는 철근조립체를 예시하는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 철근조립장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 제작되는 PSC 빔을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법의 동작흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 이동식 철근 조립용 철근조립대를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 철근조립대와 체결되는 일체형 체결블록을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 철근조립대와 체결되는 롤러 방식의 일체형 체결블록을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 상부 매달기 방식의 철근조립체 인양장치를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 하부 지지 방식의 폐합형 운반 프레임을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 철근조립체 세그먼트 운반 과정을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 가이드 프레임 방식의 PSC 빔 제작대에 철근조립체 세그먼트를 거치하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 가이드 프레임 방식의 PSC 빔 제작대에 철근조립체 세그먼트를 직선으로 결합하는 것을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대에 철근조립체 세그먼트를 거치하는 것을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대를 구체적으로 나타내는 도면이다.

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.

[철근조립체 세그먼트를 이용하여 제작되는 PSC 빔(100)]

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 제작되는 PSC 빔을 나타내는 도면이다.

도 4의 a)에 도시된 바와 같이, 공장에서 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c) 제작하여 운반하고, 이후, 도 4의 b)에 도시된 바와 같이, 현장에서 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 연결하여 철근조립체(110)를 형성하며, 이후, 도 4의 c)에 도시된 바와 같이, 현장에서 거푸집을 조립한 후, 콘크리트를 타설하고 긴장력을 도입하여 PSC 빔(100)을 완성한다.

본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 제작되는 PSC 빔(100)의 경우, 공장과 같은 특정 장소에서 일정 규격으로 미리 PSC 빔용 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 조립하고, 이렇게 제작된 소정의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 현장으로 운반하여 조립을 완료하고, 이후, 거푸집 설치 및 콘크리트 타설, 긴장력 도입으로 PSC 빔(100)을 제작할 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법을 구체적으로 설명한다.

[현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법]

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법의 동작흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법은, 먼저, 공장에서 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c) 제작을 위해 철근조립대(210)를 배치한다(S110).

다음으로, 상기 철근조립대(210)에 일체형 체결블록(220)을 체결한다(S120). 여기서, 상기 일체형 체결블록(220)은 양측의 철근조립대(210)에 동시에 연결되고, 그 상부에 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 용이하게 조립될 수 있다.

다음으로, 상기 일체형 체결블록(220) 상에 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 삽입하여 조립한다(S130). 이에 따라, 철근 조립용 철근조립대(210)를 사용하여 소정 규격의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 공장에서 신속하면서도 정밀하게 조립할 수 있다.

다음으로, 철근조립체 세그먼트 운반장치를 이용하여 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 현장으로 운반한다(S140). 이때, 상기 철근조립체 세그먼트 운반장치는 공장에서 각각 조립된 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 현장으로 안전하게 운반할 수 있다.

다음으로, 현장의 PSC 빔 제작대(290)에 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 거치하고, 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 연결하여 철근조립체(110)를 형성한다(S150). 즉, 공장에서 미리 제작된 다수의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 현장에 반입하여 현장에서 PSC 빔 제작대(290) 상에서 서로 겹이음하여 원하는 연장 길이를 갖는 철근조립체(110)를 형성할 수 있다.

다음으로, 상기 PSC 빔 제작대(290) 상에 거푸집을 조립하고 콘크리트를 타설한다(S160).

다음으로, 긴장재 정착장치를 설치하고, 긴장력을 도입하여 PSC 빔 교량용 PSC 빔(100)을 완성한다(S170).

따라서 PSC 교량용 PSC 빔(100) 제작시, 기존에는 현장에서 철근 가공 및 조립 등 모든 작업이 이루어지지만, 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법은, 현장과 떨어진 공장 등과 같은 장소에서 소정의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 제작하고, 이를 현장으로 운반하여 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 결합하여 철근조립체(110)를 형성함으로써 PSC 빔(100)을 용이하게 제작할 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 이동식 철근 조립용 철근조립대를 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 이동식 철근 조립용 철근조립대(210)를 양측에 배치하고, 일체형 체결블록(220)을 조립한 후, 상기 일체형 체결블록(220) 상부에 철근을 삽입 체결하여 철근조립체 세그먼트(110a)를 형성하게 된다.

이때, 양측에 배치된 상기 철근조립대(210)에 일체형 체결블록(220)이 삽입되며, 상기 일체형 체결블록(220)에 소정 간격마다 형성된 홈에 철근을 삽입하게 된다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 철근조립대와 체결되는 일체형 체결블록을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 적용되는 철근조립대와 체결되는 롤러 방식의 일체형 체결블록을 나타내는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 일체형 체결블록(220)은 양측의 철근조립대(210)에 동시에 연결되고, 그 상부에 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 조립될 수 있다.

구체적으로, 도 7의 a)는 제1 철근조립대(210a)에 형성된 제1 철근조립대 체결홈(211a)에 제1 일체형 체결블록(220a)을 삽입하는 것을 나타내고, 도 7의 b)는 도 7의 a)에 도시된 A 영역을 구체적으로 나타낸다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 일체형 체결블록(220)은 "ㄷ"자형 체결블록 볼록부(221a)가 형성된 제1 일체형 체결블록(220a)으로서, 상기 "ㄷ"자형 체결블록 볼록부(221a)를 제1 철근조립대(210a)에 형성된 제1 철근조립대 체결홈(211a)에 삽입함으로써 상기 제1 일체형 체결블록(220a)과 제1 철근조립대(210a)가 레일처럼 이동할 수 있다.

또한, 상기 일체형 체결블록(220)은 하부 확장형 체결블록 볼록부가 형성된 제1 일체형 체결블록(220a)으로서, 상기 하부 확장형 체결블록 볼록부를 제1 철근조립대(210a)에 형성된 제1 철근조립대 체결홈(211a)에 삽입함으로써 상기 제1 일체형 체결블록(220a)과 제1 철근조립대(210a) 체결시 일체감을 확보할 수 있다.

또한, 도 8의 a)는 제2 철근조립대(210b)에 형성된 제2 철근조립대 체결홈(211b)에 롤러 방식의 제2 일체형 체결블록(220b)을 삽입하는 것을 나타내고, 도 8의 b)는 도 8의 a)에 도시된 B 영역을 구체적으로 나타내며, 도 8의 c)는 도 8의 a)에 도시된 C-C 라인을 절개선으로 하는 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 일체형 체결블록(220)은 롤러 방식의 제2 일체형 체결블록(220b)으로서, 상기 제2 일체형 체결블록(220b) 하단에 롤러(230)를 장착하여 제2 철근조립대(210b)에 형성된 제2 철근조립대 체결홈(211b)을 따라 이동함으로써, 상기 제2 일체형 체결블록(220b)과 제2 철근조립대(210b)와 용이하게 체결될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서, 철근조립체 세그먼트 운반장치는 공장에서 제작 조립된 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 안전하게 이송차량에 상차하고 운반하여 현장의 PSC 빔 제작대에 하차시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 상부 매달기 방식의 철근조립체 인양장치를 나타내는 도면으로서, 도 9의 a)는 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 인양하는 철근조립체 인양장치(260)를 나타내며, 도 9의 b)는 도 9의 a)에 도시된 D 영역을 구체적으로 나타내며, 도 9의 c)는 흔들림 방지장치(261)에 삽입된 인양고리(263)를 나타낸다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상부 매달기 방식의 철근조립체 인양장치(260)는 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 상부에 매달아 운반하는 장치로서, 흔들림 방지장치(261), 브레이싱(262), 인양고리(263) 및 인양로프(264)를 구비한다.

상부 매달기 방식의 철근조립체 인양장치(260)는 한 면의 일부가 폐합되지 않는 강재 바(Bar)로 형성되는 흔들림 방지장치(261)에 다수의 인양고리(263)를 삽입 및 이동 설치한 후, 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 인양할 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 하부 지지 방식의 폐합형 운반 프레임을 나타내는 도면으로서, 도 10의 a)는 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 철근조립대(210) 및 일체형 체결블록(220) 상에 결합된 것을 나타내고, 도 10의 b)는 철근조립체 운반 프레임(270)을 나타내며, 도 10의 c)는 인양장치(260)를 이용하여 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 안착된 철근조립체 운반 프레임(270)을 인양하는 것을 나타낸다.

도 10에 도시된 바와 같이, 하부 지지 방식의 철근조립체 인양장치는 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 하부에서 지지하여 운반하는 철근조립체 운반 프레임(270)으로서, 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)의 제작이 완료된 후, 상기 철근조립체 운반 프레임(270)을 폐합되게 조립하여 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 인양할 수 있다. 즉, 철근지지대(272) 사이의 브레이싱(271)를 활용하되, 상기 철근지지대(272)와 브레이싱(271) 상면에 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 하부지지방식으로 지지되도록 하면서, 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 내측에 위치하여 폐합되도록 사각박스체 형태로 조립된 것을 이용하게 된다.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 철근조립체 세그먼트 운반 과정을 나타내는 도면이다.

도 11의 a)는 공장에서 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 제작한 후, 철근조립체 운반 프레임(270)으로 인양하여 이송차량(280)에 상차하는 것을 나타내며, 도 11의 b)는 이송차량(280)을 이용하여 현장까지 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 이동시키는 것을 나타내고, 도 11의 c)는 현장에 도착한 이송차량(280)에서 PSC 빔 제작대(290)의 소정 위치로 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 하차 및 거치하는 것을 나타낸다.

한편, 현장에서 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 연결하여 철근조립체(110)를 형성할 경우, 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)의 연결 오차를 최소화하도록 PSC 빔 제작대(290)를 직선 거치대로 구성한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 가이드 프레임 방식의 PSC 빔 제작대에 철근조립체 세그먼트를 거치하는 것을 나타내는 단면도이고, 도 13은 가이드 프레임 방식의 PSC 빔 제작대에 철근조립체 세그먼트를 직선으로 결합하는 것을 나타내는 도면이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 가이드 프레임 방식의 PSC 빔 제작대(290a)는 종방향 각재(291), 횡방향 각재(292), 하부 거푸집용 철판(293) 및 가이드 프레임(294)을 포함하며, 다수의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 직선으로 체결할 수 있다.

한편, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에서 L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대에 철근조립체 세그먼트를 거치하는 것을 나타내는 도면이고, 도 15는 도 14에 도시된 L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대를 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 14의 a)는 종방향 각재 상에 횡방향 각재를 거치한 것을 나타내며, 도 14의 b)는 횡방향 각재 상에 하부 거푸집용 철판 및 L형 가이드를 설치하는 것을 나타내는 도면이다. 또한, 도 15의 a)는 도 14에 도시된 E 영역의 상세도이고, 도 15의 b)는 측면도이다.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대(290b)는 종방향 각재(291), 횡방향 각재(292), 하부 거푸집용 철판(293), L형 가이드(295) 및 가이드 고정핀(296)을 포함하며, 다수의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 직선으로 체결할 수 있고, 이때, L형 가이드(295)는 가이드 고정핀(296)을 이용하여 고정시킬 수 있다.

즉, L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대(290b)는 L형 가이드(295) 및 가이드 고정핀(296)을 사용하여 철근조립체 세그먼트110a, 110b, 110c)를 직선으로 정렬할 수 있고, PSC 빔 형성시 피복 두께를 확보할 수 있다.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, PSC 교량의 시공을 위한 PSC 빔 제작시, 현장과 떨어진 공장 등의 장소에서 철근조립대를 이용하여 복수의 철근조립체 세그먼트를 제작하여 간편하게 운반할 수 있고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 결합한 철근조립체를 형성한 후에 콘크리트를 타설하고 긴장력을 도입함으로써 PSC 빔을 용이하게 제작할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 일체형 체결블록과 결합하는 철근조립대를 이용하여 철근조립체 세그먼트를 조립함으로써 공장에서 철근조립체 세그먼트를 신속하면서도 정밀하게 조립 제작할 수 있고, 현장에서 철근조립체 세그먼트를 용이하게 연결할 수 있다. 이에 따라, 현장에서의 작업자 투입 및 작업시간을 획기적으로 줄임으로써 공기 단축은 물론, 보다 경제적이면서도 품질이 높은 PSC 빔을 제작할 수 있다.

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: PSC 빔
110: 철근조립체
110a, 110b, 110c: 철근조립체 세그먼트
210: 철근조립대
210a: 제1 철근조립대
211a: 제1 철근조립대 체결홈
210b: 제2 철근조립대
211b: 제1 철근조립대 체결홈
220: 일체형 체결블록
220a: 제1 일체형 체결블록
221a: 제1 체결블록 삽입부
222a: 제1 철근 삽입부
220b: 제2 일체형 체결블록
221b: 제2 일체형 체결블록 삽입부
222b: 제2 철근삽입부
240: 롤러
260: 철근조립체 인양장치
261: 흔들림 방지부재
262: 브레이싱
263: 인양고리
264: 인양로프
270: 철근조립체 운반 프레임
280: 이송차량
290: PSC 빔 제작대
290a: 제1 PSC 빔 제작대
290b: 제2 PSC 빔 제작대
291: 종방향 각재
292: 횡방향 각재
293: 하부 거푸집용 철판
294: 가이드 프레임
295: L형 가이드
296: 가이드 고정핀

Claims (10)

1. a) 공장에서 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c) 제작을 위해 철근조립대(210)를 배치하는 단계;
   b) 상기 철근조립대(210)에 일체형 체결블록(220)을 체결하는 단계;
   c) 상기 일체형 체결블록(220) 상에 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 삽입하여 조립하는 단계;
   d) 철근조립체 세그먼트 운반장치를 이용하여 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 현장으로 운반하는 단계;
   e) 현장의 PSC 빔 제작대(290)에 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 거치하고, 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 연결하여 철근조립체(110)를 형성하는 단계;
   f) 상기 PSC 빔 제작대(290) 상에 거푸집을 조립하고 콘크리트를 타설하는 단계; 및
   g) 긴장재 정착장치를 설치하고, 긴장력을 도입하여 PSC 빔(100)을 완성하는 단계를 포함하되,
   공장에서 미리 제작된 다수의 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 현장에 반입하여 현장에서 PSC 빔 제작대(290) 상에서 서로 겹이음하여 원하는 연장 길이를 갖는 철근조립체(110)를 형성하며,
   상기 d) 단계의 철근조립체 세그먼트 운반장치(270)는 하부 지지 방식의 철근조립체 인양장치로서, 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 하부에서 지지하여 운반하는 철근조립체 운반 프레임을 이용하며, 상기 철근조립체 운반 프레임(270)은 철근지지대(272) 사이의 브레이싱(271)를 활용하되, 상기 철근지지대(272)와 브레이싱(271) 상면에 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 하부지지방식으로 지지되도록 하면서, 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 내측에 위치하여 폐합되도록 사각박스체 형태로 조립된 것임을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 b) 단계의 일체형 체결블록(220)은 양측의 철근조립대(210)에 동시에 연결되고, 그 상부에 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)가 조립되는 것을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 b) 단계의 일체형 체결블록(220)은 "ㄷ"자형 체결블록 볼록부(221a)가 형성된 제1 일체형 체결블록(220a)으로서, 상기 "ㄷ"자형 체결블록 볼록부(221a)를 제1 철근조립대(210a)에 형성된 제1 철근조립대 체결홈(211a)에 삽입함으로써 상기 제1 일체형 체결블록(220a)과 제1 철근조립대(210a)가 레일처럼 이동하는 것을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 b) 단계의 일체형 체결블록(220)은 하부 확장형 체결블록 볼록부가 형성된 제1 일체형 체결블록(220a)으로서, 상기 하부 확장형 체결블록 볼록부를 제1 철근조립대(210a)에 형성된 제1 철근조립대 체결홈(211a)에 삽입함으로써 상기 제1 일체형 체결블록(220a)과 제1 철근조립대(210a) 체결시 일체감을 확보하는 것을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
5. 제2항에 있어서,
   상기 b) 단계의 일체형 체결블록(220)은 롤러 방식의 제2 일체형 체결블록(220b)으로서, 상기 제2 일체형 체결블록(220b) 하단에 롤러(230)를 장착하여 제2 철근조립대(210b)에 형성된 제2 철근조립대 체결홈(211b)을 따라 진행함으로써, 상기 제2 일체형 체결블록(220b)과 제2 철근조립대(210b)와 체결되는 것을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 e) 단계의 PSC 빔 제작대(290)는 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)의 연결 오차를 최소화하도록 직선 거치대로 구성하는 것을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 e) 단계의 PSC 빔 제작대(290)는 상기 철근조립체 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 직선으로 체결할 수 있는 가이드 프레임(294) 방식의 PSC 빔 제작대(290a)이거나 또는 가이드 고정핀(296)을 이용하여 L형 가이드(295)를 고정하는 L형 가이드 방식의 PSC 빔 제작대(290b)인 것을 특징으로 하는 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법.
10. 제1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항, 제 8항 또는 제9항 중 어느 한 항의 현장에서 철근조립체 세그먼트를 연결하여 철근조립체를 형성하는 PSC 빔 제작방법에 의해 제작된 PSC 빔.

Images