KR102059435B1 - 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법 - Google Patents
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Abstract
자중이 커지지 않도록 하되 횡방향 연결성능을 효과적으로 확보할 수 있으며 우각부 보강도 용이하며 경제적인 시공이 가능한 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘교 및 라멘구조물 시공방법에 관한 것으로서, 상기 프리캐스트 슬래브빔은 프리텐션 방식에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 제작된 몸통부; 및 인접한 프리캐스트 슬래브빔과의 측방연결공간(S2)에서 서로 겹쳐지도록 몸통부 내부로부터 외부로 인출된 측방 전단플레이트;를 포함하게 된다.
Description
본 발명은 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 프리텐션 방식으로 제작된 라멘구조물용 프리캐스트 슬래브빔에 대한 것으로서 토핑콘크리트로 간단하게 슬래브 시공이 가능하도록 하면서 프리캐스트 슬래브빔의 횡방향 연결성능을 효과적으로 확보할 수 있는 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 중공형 슬래브거더를 이용한 라멘교 시공도이다.
즉, 라멘교를 시공함에 있어 슬래브 시공시 별도의 거푸집 및 동바리가 필요하지 않고, 프리스트레스에 의해 횡방향으로 슬래브빔(41)을 구속시켜 횡방향 연결성능을 확보한 방식이라 할 수 있다.
이에 이러한 라멘교는 슬래브거더의 횡방향 구속이 일체화거동에 있어 매우 중요하기 때문에, 도 1a에서는 슬래브거더의 복부 측면을 횡방향으로 관통하는 긴장재(42)를 이용하여 횡방향으로 프리스트레스를 도입시켜 구속하고, 최종 슬래브빔의 측면 연결공간에는 충진재(콘크리트 또는 무수축몰탈,43)로 마감시키고 있음을 알 수 있다. 하지만, 횡방향 프리스트레스 도입시 슬래브빔 거치 후 공중에서 긴장작업을 해야 하므로 시공성 및 안전성에 문제가 있으며 공기 및 경제성에도 불리한 측면이 있다.
도 1b는 종래 중공형 슬래브의 측방연결구성도를 도시한 것이다.
즉, 도 1b에 의하면 교량의 슬래브를 프리캐스트 방식으로 연결 시공할 때, 프리캐스트 중공슬래브(50) 측면 연결공간(51)에 수직강재(철근,52)를 매입시키는 방식으로 보강할 수 있음을 알 수 있다.
하지만 이러한 수직강재(52)는 양 측면의 프리캐스트 중공슬래브(50)와 직접 연결되도록 한 것이 아니기 때문에 프리캐스트 중공슬래브의 일체성 확보에는 그다지 큰 도움이 되지 않고 측면 연결공간을 보강하기 위한 것임을 알 수 있다.
도 1c는 종래 중공형 슬래브의 다른 측방연결구성도를 도시한 것이다.
즉, 중공부(61)가 형성된 중공형 슬래브의 복부 측면으로부터 측면 연결공간(62)으로 내부철근(63)이 인출되도록 하여 측면 연결공간에 충진되는 충진재에 매입되도록 한 것이다.
이때 상기 내부철근을 측면 연결공간에서 서로 연결시킬 수도 있겠지만 측면 연결공간 폭이 매우 좁기 때문에 작업성이 저하되고 인출된 연결철근의 연결 성능 확보를 위한 충분한 겹침길이 확보가 어렵다는 문제가 있었다.
도 1d는 종래 유공전단연결재의 설치도를 도시한 것이다.
즉, 거더와 슬래브(73)의 연결에 있어 유공 전단연결재를 사용하여 일체성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
이에 본 발명은 프리텐션 방식으로 제작하여 단면을 최적화시킬 수 있으며 슬래브 타설시 별도의 거푸집 및 동바리가 필요치 않아 신속한 시공이 가능하고, 측방연결공간이 협소하더라도 손쉽게 충분한 횡방향 연결성능을 확보할 수 있는 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔 횡방향 연결을 위한 측방 전단플레이트는 프리캐스트 슬래브빔 제작 시 사용되는 강재거푸집에 용이하게 장착 및 해체가 가능하고, 프리캐스트 슬래브빔에 확실하게 고정되도록 하여 구조성능을 확보할 수 있는 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔 거치 시 우각부보강철근이 배근될 수 있도록 하면서 프리캐스트 슬래브빔의 자중에 의한 단부 회전이 구속되지 않도록 하는 힌지 역할을 하여 라멘구조물의 우각부 보강의 효율성을 확보할 수 있는 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법을 제공하기 위하여, 프리텐션 방식에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 제작된 본체부; 및 인접한 프리캐스트 슬래브빔과의 측방연결공간(S2)에서 서로 겹쳐지도록 몸통부 내부로부터 외부로 인출되며 철근삽입홀을 가지는 측방 전단플레이트;를 포함하며, 상기 측방연결공간(S2)에 겹쳐진 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에 길이방향 관통철근이 관통될 수 있도록 하며, 상기 측방 전단플레이트는 몸통부 내부로부터 측방연결공간(S2)에 걸쳐 경사지게 배치시켜, 몸통부에 경사지게 매립된 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에는 몸통부 제작 시 상면전단철근이 수직 하방으로 관통될 수 있도록 하고, 상기 측방연결공간(S2)에 경사지게 겹쳐진 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에는 길이방향으로 관통철근이 관통될 수 있도록 하며,
상기 측방 전단플레이트는 몸통부 내부로부터 측방연결공간(S2)에 걸쳐 경사지게 배치시켜, 몸통부에 경사지게 매립된 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에는 몸통부 제작 시 상면전단철근이 수직 하방으로 관통될 수 있도록 하고, 상기 측방연결공간(S2)에 경사지게 겹쳐진 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에는 길이방향으로 관통철근이 관통될 수 있도록 하게 된다.
상기 측방 전단플레이트는 몸통부 내부로부터 측방연결공간(S2)에 걸쳐 경사지게 배치시켜, 몸통부에 경사지게 매립된 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에는 몸통부 제작 시 상면전단철근이 수직 하방으로 관통될 수 있도록 하고, 상기 측방연결공간(S2)에 경사지게 겹쳐진 측방 전단플레이트의 철근삽입홀에는 길이방향으로 관통철근이 관통될 수 있도록 하게 된다.
본 발명의 프리캐스트 슬래브빔은 프리텐션 방식으로 종방향 프리스트레스가 도입되도록 하여 긴장재 배치용 쉬스관 및 정착장치가 필요없어 보다 효율적인 제작이 가능하게 된다.
또한 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔은 라멘구조물 시공 시, 슬래브빔 상부에 상대적으로 얇은 두께의 토핑콘크리트를 별도의 동바리 및 거푸집 없이 타설하여 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔을 서로 일체화시키면서 시공할 수 있어 신속하고 경제적인 라멘구조물 시공이 가능하게 된다.
또한 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔은 횡방향의 측방연결공간에 측방 전단플레이트가 서로 겹쳐지도록 하고, 길이방향 관통철근으로 구속하여 프리캐스트 슬래브빔의 횡방향 연결성능을 간단하면서도 충분히 확보할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 측방 전단플레이트는 프리캐스트 슬래브빔의 내부에서 외부로 경사지게 세팅되어 있어, 강재거푸집 내부에서 역 U형 철근이 수직 하방으로 관통된 상태에서 콘크리트에 매립되도록 하여 측방 전단플레이트가 프리캐스트 슬래브빔에 확실하게 고정 설치될 수 있도록 하는 동시에 수평전단철근 역할을 수행하도록 하고, 프리캐스트 슬래브빔 외부의 측방연결공간에서는 길이방향 관통철근이 측방 전단플레이트에 수평으로 관통할 수 있어 확실한 횡방향 연결성능 확보가 가능하게 된다.
또한 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔은 중공부가 형성된 중공빔으로 제작하여 자중을 감소시켜 장경간 라멘교 및 라멘구조물용 거더로 사용할 수 있게 된다.
상기 프리캐스트 슬래브빔의 단부 저면은 횡방향으로 연장된 강재빔부재로서 우각부보강철근이 관통되는 삽입홀이 다수 형성된 받침장치를 이용하여 우각부도 효과적으로 보강할 수 있도록 하게 되며, 강재빔의 하부플랜지는 상방만곡 되도록 형성시켜 프리캐스트 슬래브빔 거치 시 교대상면으로부터 단부 힌지에 의한 회전이 구속되지 않도록 하여 프리캐스트 슬래브빔의 단면 설계 효율성을 확보할 수 있게 된다.
도 1a는 종래 중공형 슬래브빔을 이용한 라멘교 시공도,
도 1b 및 도 1c는 종래 중공형 슬래브빔의 측방연결구성도들,
도 1d는 종래 유공전단연결재의 설치도,
도 2a는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔의 구성도,
도 2b는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔의 연결도,
도 2c는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔의 제작도,
도 2d는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔용 강재거푸집 탈형도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔 시공순서도이다.
도 1b 및 도 1c는 종래 중공형 슬래브빔의 측방연결구성도들,
도 1d는 종래 유공전단연결재의 설치도,
도 2a는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔의 구성도,
도 2b는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔의 연결도,
도 2c는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔의 제작도,
도 2d는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔용 강재거푸집 탈형도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔 시공순서도이다.
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 프리캐스트 슬래브빔(100) ]
도 2a는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)의 구성도를 도시한 것이고, 도 2b는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)의 연결도, 도 2c는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)의 제작도, 도 2d는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)용 강재거푸집 탈형도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 슬래브빔(100)은 프리텐션 방식으로 프리스트레스가 도입되도록 제작한 콘크리트 빔으로서 하부구조물(410)에 하부플랜지 측면이 접하도록 거치되도록 하여 형성된 측방연결공간(S2)에 경사지게 인출된 측방 전단플레이트(120)가 서로 겹쳐져 설치되도록 하고, 길이방향 관통철근(123)으로 프리캐스트 슬래브빔(100)의 횡방향 연결성능을 확보할 수 있도록 한 것이다.
이때 상기 측방 전단플레이트(120)는 프리캐스트 슬래브빔(100) 내부에서도 경사지게 세팅되어 있어 상면전단철근(130)에 의하여 프리캐스트 슬래브빔(100) 내부에 확실하게 고정될 수 있도록 형성시키게 된다.
이에 상기 프리캐스트 슬래브빔(100)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 본체부(110), 측방 전단플레이트(120), 상면전단철근(130)을 포함하도록 제작된다.
먼저 상기 본체부(110)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 하부플랜지(111)와 몸통부(112)로 구성될 수 있음을 알 수 있다.
이때 하부플랜지(111)는 도 2b에 의하면 프리캐스트 슬래브빔(100)을 하부구조물(410)에 거치 시 횡방향으로 서로 측면이 접하도록 함으로서 측방연결공간(S2)이 자연스럽게 형성되도록 하게 되는데 이를 위해 하부플랜지 횡방향 폭(W2)은 후술되는 몸통부(112) 횡방향 폭(W1)보다 약간 크게 형성되도록 함을 알 수 있다.
상기 몸통부(112)는 도 2a에 의하면 하부플랜지(111) 상면에 일체화되도록 소정의 두께를 가진 패널형 몸통부로 형성된다.
이러한 하부플랜지(111)와 몸통부(112)는 철근콘크리트로 형성되어 있으며 몸통부(112)의 중공부(S1)는 서로 이격된 원형단면, 서로 이격된 사각단면, 단일 사각단면 등으로 형성시킬 수 있다.
이때 프리캐스트 슬래브빔(100)의 길이방향으로 하부플랜지에 배근된 프리텐션 강연선은 외부로 인출되도록 하여 슬래브콘크리트 타설 시 함께 매립되어 라멘구조물 시공 시 우각부 등에 있어 강결 성능을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때 상기 몸통부(112)의 횡방향 폭을 충분히 확보하게 되면 거치 개수는 적어질 수 있지만, 상대적으로 자중이 커지게 되므로 장경간 라멘교 및 라멘구조물에는 불리하게 된다. 이에 내부에는 적어도 1개 이상의 중공부(S1)를 길이방향으로 연장시켜 중공부(S1)에 의하여 배제된 콘크리트 무게만큼 프리캐스트 슬래브빔(100)의 자중을 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 측방 전단플레이트(120)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 프리캐스트 슬래브빔(100) 내부로부터 외부에 걸쳐 경사지게 형성된 직사각형 판재로서 프리캐스트 슬래브빔(100)에 확실하게 고정되도록 형성시키면서 프리캐스트 슬래브빔(100)의 횡방향 연결성능을 확실하게 확보하기 위한 것이다.
이에 프리캐스트 슬래브빔(100) 내부에서 경사지게 세팅되어 있어 후술되는 상면전단철근(130)을 철근삽입홀(121)에 수직 관통시킬 수 있도록 하여 콘크리트에 매립되도록 함으로서 고정되도록 하고, 프리캐스트 슬래브빔(100) 외부에서도 경사지게 세팅되어 있어 측방연결공간(S2)에 양쪽 슬래브빔의 측방 전단플레이트가 서로 겹쳐진 상태에서도 철근삽입홀(121)에 길이방향 관통철근(130)이 수평으로 관통될 수 있어 프리캐스트 슬래브빔(100)의 횡방향 연결성능을 확보할 수 있도록 하게 된다.
구체적으로 측방 전단플레이트(120)는 도 2a 및 도 2b와 같이 직사각형 판재로 형성되도록 하되 개략 절반정도씩 몸통부(112) 내부로부터 외부로 각각 경사지게 인출되도록 형성되어 있으며 내부 및 외부 각각에 철근삽입홀(121)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
경사각도는 수직면에서 개략 20~40도 정도 경사지게 형성시키면 되는데 몸통부(112) 내부 및 외부에 각각 경사지게 형성시킨 이유를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 측방 전단플레이트(120)는 몸통부(112) 내부에 확실하게 고정되도록 형성시켜야 하고, 후술되는 바와 같이 몸통부(112) 상면에 전단연결재 역할을 하도록 인출시킨 역 U형 형태의 상면전단철근(130)도 배근시켜야 한다.
이에 본 발명은 도 2a 및 도 2b와 같이, 역 U형 형태의 상면철단철근(130)의 양 수직철근(131)을 경사진 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 수직 하강시키는 방식으로 관통시켜 설치함으로서 상면전단철근(130)의 배근작업이 용이하도록 하고,
상면전단철근(130)이 측방 전단플레이트(120)를 관통하도록 설치됨으로서 측방 전단플레이트(120)가 프리캐스트 슬래브빔(100) 제작을 위한 강재거푸집 내부에 콘크리트 타설 시 세팅된 위치가 변동되지 않도록 하는 지지철근 역할을 하여 결국 측방 전단플레이트(120)가 몸통부(112) 내부에 확실하게 고정되도록 하는 역할을 하게 된다.
다음으로 상기 측방 전단플레이트(120)는 인접한 프리캐스트 슬래브빔(100) 사이의 횡방향 연결성능을 확보하기 위한 것인데, 몸통부 내부로부터 외부의 측방연결공간(S2)으로 경사지게 인출되더라도 측방연결공간에서 서로 겹쳐지면서 길이방향 관통철근(123)이 수평으로 관통될 수 있게 된다.
결국 역 U형 형태의 상면전단철근(130)을 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 수직 하강시키는 방식으로 관통시켜 설치할 수 있도록 하면서, 측방연결공간(S2)에서도 겹쳐져 연통된 철근삽입홀(121)에 수평으로 길이방향 관통철근(123)을 설치할 수 있도록 하여,
측방 전단플레이트(120)를 프리캐스트 슬래브빔(100) 내부에 확실하게 고정시킬 수 있도록 하면서 인접 프리캐스트 슬래브빔(100) 사이의 횡방향 연결성능을 확보할 수 있도록 측방 전단플레이트(120)를 몸통부(112) 내부로부터 외부로 경사지게 인출될 수 있도록 한 것이다.
이때 상기 길이방향 관통철근(123)은 측방연결공간(S2)에 배근되는 것이므로 측방연결공간(S2)을 보강하는 역할도 하게 되고, 측방연결공간(S2)에 토핑콘크리트(C)가 타설됨으로써 매립된다.
다음으로 상기 상면전단철근(130)은 도 2a 및 도 2b와 같이 프리캐스트 슬래브빔(100)의 몸통부(112) 상면에 인출되어 토핑콘크리트(C)와의 일체성 확보를 위한 전단연결재 역할을 하는 동시에 배근의 용이성 확보와 측방 전단플레이트(120)가 몸통부에 확실하게 고정되도록 하는 역할을 하게 된다.
이에 상기 상면전단철근(130)은 도 2c와 같이, 강재거푸집(310) 내측에 수평으로 경사져 형성된 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 역 U형 스트럽철근의 양 수직철근을 수직 하방으로 관통시켜 ㄷ자 부분이 몸통부(112) 상면에 노출되도록 하여 배근도 용이(위치 세팅)하도록 하면서 측방 전단플레이트(120)의 고정이 가능하도록 하게 된다.
이로서 상면전단철근(130)은 몸통부(112) 상면에 다수개를 이격 형성시킴에 있어 작업성을 확보할 수 있게 된다.
도 2c는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)의 제작도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 슬래브빔(100) 제작용 강재거푸집(310) 내부에 중공부(S1) 형성을 위한 구성은 종래 제작방법과 다르지 않아 미도시 하였고 종래 슬래브빔 제작과의 차이는 앞서 살펴본 본체부(110)에 어떻게 측방 전단플레이트(120), 상면전단철근(130)을 강재거푸집(310)의 운용에 방해가 되지 않도록 설치할 것인가가 핵심이 된다.
이에, 도 2c와 같이, 본체부(110)를 구성하는 하부플랜지(111), 몸통부(112)의 상면까지 콘크리트를 타설할 수 있는 형태의 강재거푸집(310)을 구비하고 있음을 알 수 있다.
즉, 강재거푸집(310)은 하부플랜지 형태를 고려하여 절곡된 하부플랜지판(311)과 하부플랜지판(311) 양 단부에 탈착 가능한 형태로 연결된 수직판인 양 몸통판(312)으로 구성되어 있으며, 하부플랜지판(311)의 횡방향폭은 양 몸통판(312) 사이의 횡방향 폭보다 크도록 형성되어 있으며 양 몸통판(312)에는 경사홀(313)이 다수 형성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 경사홀(313)은 경사판 형태의 측방 전단플레이트(120)가 양 몸통판(312)을 관통하여 강재거푸집(310) 외부로 인출되도록 하기 위한 것이다.
이에 도 2c를 참조하면 측방 전단플레이트(120)는 한쌍의 ㄱ자형 임시고정브라켓(314)의 양 플랜지 사이에 개략 절반(일부분)이 접하도록 세팅되어 있으며,
상기 임시고정브라켓(314)은 자성을 띄고 있어 한쌍의 임시고정브라켓(314)의 플랜지 사이에 자성으로 부착된 측방 전단플레이트(120)를 강재거푸집의 경사홀(313)에 삽입되도록 하고, 임시고정브라켓(314)의 플랜지 중 측방 전단플레이트(120)에 접하지 않은 쪽은 강재거푸집의 외측면 경사홀(313) 주위 표면에 자성으로 부착되도록 하여 간단하게 측방 전단플레이트를 강재거푸집(310)에 세팅시킬 수 있도록 하게 된다.
이때 상기 측방 전단플레이트(120)의 일부분은 강재거푸집(310) 내부에 위치하여 앞서 살펴본 바와 같이, 상면전단철근(130)이 경사진 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 수직으로 삽입되어 있음을 알 수 있다.
이에 측방전단플레이트(120)가 경사홀(313)에 삽입된 상태이므로 콘크리트 타설 시 콘크리트는 누출되지 않게 된다.
이때 미도시 하였지만 필요한 내부철근을 강재거푸집(310) 내부에 미리 배근하고 콘크리트를 타설하게 된다.
다음으로 타설된 콘크리트가 양생된 후 강재거푸집(310)을 탈형시키면 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)의 몸통부(112) 내부로부터 경사지게 인출된 측방 전단플레이트(120)가 자연스럽게 형성되어 있게 됨을 알 수 있다.
이때 임시고정브라켓(314)은 측방 전단플레이트(120)와 자성에 의하여 일체화된 것이므로 인력으로 간단하게 분리하여 강재거푸집 탈형과 함께 회수될 수 있게 된다.
이에 도 2d와 같이, 하부플랜지판(311) 양 단부에 연결된 양 몸통판(312)을 탈형 시 수평으로 분리시킴으로써 측방 전단플레이트(120)가 강재거푸집의 양 몸통판(312)과 간섭되지 않음을 알 수 있다
[ 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔을 이용한 라멘구조물 시공방법 ]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 프리캐스트 슬래브빔(100)을 이용한 라멘구조물 시공방법 순서도를 도시한 것이다.
상기 프리캐스트 슬래브빔(100)을 이용한 라멘구조물 시공방법은 양 교대부를 포함하는 하부구조물(410)을 시공한 후, 미리 제작되어 반입된 프리캐스트 슬래브빔(100)을 인양하여 양 단부가 상기 하부구조물(410) 상면에 거치되도록 하고, 프리캐스트 슬래브빔(100)의 측방연결공간(S2)에 겹쳐져 배치되어 있는 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 길이방향 관통철근을 배근한 후, 토핑 및 우각부 콘크리트를 타설함으로써 측방연결공간(S2)을 마감해 프리캐스트 슬래브빔의 횡방향 연결성능을 확보하고, 우각부 및 슬래브를 형성하여 라멘구조물을 완성시키는 것이다.
이에 도 3a와 같이, 라멘구조물용 하부구조물(410)로서 교대(또는 교각)를 시공하게 된다.
이러한 하부구조물(410)은 프리캐스트 방식, 현장타설 콘크리트 방식 등이 적용되고 상면은 수평면 형태로 형성되도록 시공하게 된다.
다음으로는 받침장치(200)를 양 단부에 부착한 프리캐스트 슬래브빔(100)을 하부구조물(410)의 상면에 시공된 베이스플레이트(420)에 거치하게 된다.
상기 받침장치(200)는 구체적으로는 강재빔을 이용하고 있음을 알 수 있는데, 상부플랜지(210), 복부 (220) 및 하부플랜지(230)로 구성되어 있음을 알 수 있다.
즉 I형 단면의 강재빔을 이용하며
상기 상부플랜지(210)는 프리캐스트 슬래브빔(100)이 안착될 수 있을 정도로 연장되는 수평판 형태로서, 저면에는 철근삽입홀이 형성된 전단연결재(240)가 다수 이격 형성되어 있으며, 프리캐스트 슬래브빔(100)의 양 단부 저면에 연결되어 받침장치와 프리캐스트 슬래브빔(100)이 서로 일체화되도록 하게 된다.
상기 복부(220)는 상부플랜지(210) 저면으로부터 하방으로 연장된 수직판재 형태로서 상부플랜지 저면 양 측방에 서로 이격 형성되어 전단연결재(240)의 하방으로는 공간이 개방되도록 하여 우각부 콘크리트 충전에 방해가 되지 않도록 하면서 전단연결재(240)를 통한 일체화가 가능하도록 함을 알 수 있다.
프리캐스트 슬래브빔(100)이 거치되었을 때 자중에 의하여 양 단부는 회전되려고 하는데 이러한 단부 회전이 구속되면 프리캐스트 슬래브빔(100)에 응력이 도입되어 이를 고려한 단면 설계가 필요하게 된다.
이에 받침장치(200)의 하부플랜지(230)는 수평판 형태에 더하여 하방만곡되어 있어 프리캐스트 슬래브빔(100)의 단부 회전을 구속하지 않도록 하는 일종의 힌지판 역할을 하게 되며, 이를 위해 교대 상면에는 하부플랜지 회전에 유리하도록 베이스플레이트(420) 상면이 노출되도록 하여 베이스플레이트 상면에서 하부플랜지(230) 저면이 접하도록 하여 회전에 의한 마찰력을 감소시켜 힌지작용이 용이하도록 하게 된다.
나아가, 상기 상부플랜지 저면과 하부플랜지 상면 사이의 복부 양 측면에는 수직보강판(250)을 더 형성시키고, 상기 수직보강판(250)에도 철근삽입홀(251)을 형성시켜 철근이 관통 배근될 수 있도록 하게 된다.
이러한 거치과정에서 프리캐스트 슬래브빔(100)의 하부플랜지 측면은 서로 접하게 되어 측면연결공간(S2)이 확보되며, 측면연결공간(S2)에서 측방 전단플레이트(120)도 서로 겹쳐지게 되며 철근삽입홀(121)도 길이방향(종방향)으로 연통되도록 하게 된다.
또한 상면전단철근(130)은 프리캐스트 슬래브빔(100)의 상면에 그대로 노출되어 있다.
다음으로는 도 2b와 같이, 상기 측방 전단플레이트(120)의 연통된 철근삽입홀(121)에 길이방향으로 관통철근(123)을 관통시키게 된다.
다음으로는 미도시한 우각부 거푸집을 설치하고, 토핑콘크리트(C)와 우각부콘크리트를 함께 타설하여 측방연결공간(S2)을 매립되도록 하고 프리캐스트 슬래브빔(100)도 서로 일체화시키면서 슬래브와 우각부를 형성시키게 된다.
또한 우각부에도 콘크리트가 타설되어 받침장치(200)가 매립되면서 프리캐스트 슬래브빔(100)과 하부구조물(410)이 서로 강결되도록 하여 라멘구조물이 완성될 수 있도록 하게 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: 프리캐스트 슬래브빔
110: 본체부 111: 하부플랜지
112: 몸통부
120: 측방 전단플레이트 121: 철근삽입홀
123: 길이방향 관통철근
130: 상면전단철근 131: 양 수직철근
200: 받침장치 210: 상부플랜지
220: 복부 230: 하부플랜지
240: 전단연결재 250: 수직보강판
251: 철근삽입홀
310: 강재거푸집 311: 하부플랜지판
312: 양 몸통판 313: 경사홀
314: 임시고정브라켓
410: 하부구조물 420: 베이스플레이트
110: 본체부 111: 하부플랜지
112: 몸통부
120: 측방 전단플레이트 121: 철근삽입홀
123: 길이방향 관통철근
130: 상면전단철근 131: 양 수직철근
200: 받침장치 210: 상부플랜지
220: 복부 230: 하부플랜지
240: 전단연결재 250: 수직보강판
251: 철근삽입홀
310: 강재거푸집 311: 하부플랜지판
312: 양 몸통판 313: 경사홀
314: 임시고정브라켓
410: 하부구조물 420: 베이스플레이트
Claims (10)
- 프리텐션 방식에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 제작된 본체부(110); 및 인접한 프리캐스트 슬래브빔과의 측방연결공간(S2)에서 서로 겹쳐지도록 몸통부(112) 내부로부터 외부로 인출되며 철근삽입홀(121)을 가지는 측방 전단플레이트(120);를 포함하며, 상기 측방연결공간(S2)에 겹쳐진 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 길이방향 관통철근(123)이 관통될 수 있도록 하며,
상기 측방 전단플레이트(120)는 몸통부 내부로부터 측방연결공간(S2)에 걸쳐 경사지게 배치시켜, 몸통부(112)에 경사지게 매립된 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에는 몸통부 제작 시 상면전단철근(130)이 수직 하방으로 관통될 수 있도록 하고, 상기 측방연결공간(S2)에 경사지게 겹쳐진 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에는 길이방향으로 관통철근(123)이 관통될 수 있도록 하는 프리캐스트 슬래브빔. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 상면전단철근(130)은 몸통부(112)에 경사지게 매립된 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 수직 하방으로 관통되는 역 U형 스트럽철근으로서 ㄷ자 부분이 몸통부(112) 상면에 노출되도록 하는 프리캐스트 슬래브빔. - 제 1항에 있어서,
상기 몸통부(112) 외부로 종방향 긴장재가 노출되어 우각부콘크리트 및 토핑콘크리트 타설 시 우각부 강결성능을 높이는 역할을 하며, 상기 몸통부(112) 내부에는 중공부(S1)가 더 형성되어 자중감소가 가능하도록 하는 프리캐스트 슬래브빔. - 제 1항에 있어서,
상기 측방 전단플레이트(120)는 철근삽입홀이 형성된 직사각형 판재로 형성된 것으로서, 프리캐스트 슬래브빔용 강재거푸집(310)의 경사홀(313)을 관통하도록 세팅되어 강재거푸집 탈형 후, 프리캐스트 슬래브빔의 몸통부로부터 경사지게 인출되도록 형성되는 프리캐스트 슬래브빔. - 제 5항에 있어서,
상기 강재거푸집(310)은 몸통부(112) 하부에 형성되는 하부플랜지용 하부플랜지판(311)과 하부플랜지판(311) 양 단부에 연결된 수직판으로서 경사홀(313)이 다수 형성된 양 몸통판(312)으로 구성되도록 하여, 상기 측방 전단플레이트(120)가 경사홀(313)을 관통하여 강재거푸집(310) 외부로 인출되도록 하는 프리캐스트 슬래브빔. - 제 6항에 있어서,
상기 측방 전단플레이트(120)는 한쌍의 ㄱ자형 임시고정브라켓(314)의 양 플랜지 사이에 일부분이 접하도록 세팅되며,
상기 임시고정브라켓(314)은 자성을 띄고 있어 한쌍의 임시고정브라켓(314)의 플랜지 사이에 자성으로 부착된 상기 측방 전단플레이트(120)를 강재거푸집의 경사홀(313)에 삽입되도록 하고, 임시고정브라켓(314)의 플랜지 중 측방 전단플레이트(120)에 부착되지 않은 쪽은 강재거푸집의 외측면 경사홀(313) 주위 표면에 자성으로 부착되도록 하여 손쉽게 탈착이 가능하도록 측방 전단플레이트를 강재거푸집(310)에 세팅시키는 프리캐스트 슬래브빔. - (a) 프리텐션 방식에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 제작된 몸통부(112); 및 인접한 프리캐스트 슬래브빔과의 측방연결공간(S2)에서 서로 겹쳐지도록 몸통부(112) 내부로부터 외부로 인출된 측방 전단플레이트(120);를 포함하는 프리캐스트 슬래브빔(100)을 하부구조물 상면에 횡방향으로 하부플랜지 측면이 서로 접하도록 거치하는 단계;
(b) 상기 측방연결공간(S2)에 인출되어 겹쳐진 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 길이방향 관통철근(123)을 관통 설치하는 단계; 및
(c) 프리캐스트 슬래브빔의 측방연결공간에 배치된 측방 전단플레이트(120)가 매립되도록 프리캐스트 슬래브빔의 상면 토핑콘크리트와 우각부 콘크리트를 함께 타설하여 프리캐스트 슬래브빔을 서로 일체화시키는 동시에 하부구조물과 강결시키는 단계를 포함하며,
상기 측방 전단플레이트(120)를 몸통부 내부로부터 측방연결공간(S2)에 걸쳐 경사지게 배치시켜, 몸통부 제작 시 몸통부(112) 내부에 경사지게 매립된 측방 전단플레이트(120)의 철근삽입홀(121)에 수직 하방으로 관통되어 몸통부 상면에 상단이 노출되는 상면전단철근(130)을 배치하는 단계;를 포함하는 프리캐스트 슬래브빔을 이용한 라멘교 및 라멘구조물 시공방법. - 삭제
- 제 8항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 프리캐스트 슬래브빔을 하부구조물 상면에 받침장치(200)를 이용하여 거치하되, 상기 받침장치(200)는, 프리캐스트 슬래브빔(100)이 안착될 수 있을 정도로 연장되는 수평판 형태로서, 저면에는 철근삽입홀이 형성된 전단연결재(240)가 다수 이격 형성된 상부플랜지(210); 상기 상부플랜지(210) 저면으로부터 하방으로 연장된 수직판재 형태로서 상부플랜지 저면 양 측방에 서로 이격 형성되어 전단연결재(240)의 하방으로는 공간이 개방되도록 하여 우각부 콘크리트 충전에 방해가 되지 않도록 하면서 전단연결재(240)를 통한 일체화가 가능하도록 하는 복부(220); 및 수평판 형태에 더하여 하방만곡되어 있어 프리캐스트 슬래브빔(100)이 거치되었을 때 거치에 의한 자중에 의하여 양 단부 회전을 구속하지 않도록 하는 힌지판 역할을 하는 하부플랜지(230);를 포함하는 프리캐스트 슬래브빔을 이용한 라멘교 및 라멘구조물 시공방법.
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| KR1020190032471A KR102059435B1 (ko) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법 |
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| KR102059435B1 true KR102059435B1 (ko) | 2019-12-26 |
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| KR1020190032471A KR102059435B1 (ko) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 프리캐스트 슬래브빔 및 이를 이용한 라멘구조물 시공방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102059435B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113215964A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-08-06 | 山西省交通科技研发有限公司 | 一种公路空心板桥梁加强横向联系的构造及方法 |
| KR102553230B1 (ko) | 2023-01-09 | 2023-07-10 | 이형훈 | 프리캐스트 내진중공슬래브 및 그 연결방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005083072A (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-31 | Advance:Kk | プレキャストコンクリート版の継手構造と継手工法 |
-
2019
- 2019-03-21 KR KR1020190032471A patent/KR102059435B1/ko active IP Right Grant
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