KR102077960B1

KR102077960B1 - 꺽쇠 조인트로 결합되는 pc 암거 박스 및 이의 시공 방법

Info

Publication number: KR102077960B1
Application number: KR1020190066231A
Authority: KR
Inventors: 이영수; 전재윤; 김영호
Original assignee: 동아산업(주)
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2020-02-14

Abstract

본 발명은 인접한 암거 박스를 강연선의 설치 및 긴장 작업없이 간단 용이하게 결합 시공할 수 있고, 암거의 결합부에 이중 지수력을 발휘할 수 있도록 하며 추가적으로 설치된 U형 봉함 차수틀의 파손에 따른 유지 보수를 쉽게 겸할 수 있도록 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스 및 이의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스는, 프리캐스트 콘크리트로 제작되어져 단면에 관통된 하나 이상의 중공수로를 형성하며, 일측으로 중공수로에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 일정 높이만큼 돌출된 결합키가 형성되고, 타측으로 중공수로에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 내측으로 함몰되어 있는 키 결합홈을 갖는 PC 암거 박스에 있어서, 인접한 암거 본체의 접합면 상부측 복수 개소에 일정 깊이를 가지고 함몰되어 있는 상부 블록아웃부가 형성되고, 각 상부 블록아웃부에 복열로 수직으로 매립되어 있는 원형 또는 타원형 단면의 꺽쇠 조인트 정착파이프가 설치되고, 상기 암거 본체가 결합키와 키 결합홈으로 결합된 후, 인접한 암거 본체측 꺽쇠 조인트 정착파이프에 그 결합면을 가로 지르는 꺽쇠 조인트가 연결되어 설치되며, 상기 상부 블록아웃부 및 꺽쇠 조인트 정착파이프에 충진접합제가 충진되어진 것을 특징으로 한다.

Description

꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스 및 이의 시공 방법{PC culvert box connected metal strap joint and construction method of the same}

본 발명은 PC 암거 박스 및 이의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 인접한 PC 암거 박스를 결합하고자 4개 모서리부에서 강연선의 설치 및 긴장 작업 과정을 생략하고 간단 용이하게 결합 시공할 수 있도록 하고자, PC 암거 박스 간의 결합되는 암거 본체의 전후부에 형성되는 접합면에서 상부측에는 일자형 또는 X자형 꺽쇠 조인트를 결착할 수 있도록 복수개의 꺽쇠 조인트 정착파이프를 매설하고, 측면에는 강재 측면 연결판을 볼트체결 방식으로 결합할 수 있는 측면 체결 파이프가 매설되어 있어, 강연선의 긴장력을 도입하지 않고 안전하게 지중에 PC 암거 박스를 설치 시공할 수 있고, 암거의 결합부에 이중 지수력을 발휘할 수 있도록 하며 추가적으로 설치된 U형 봉함 차수틀의 파손에 따른 유지 보수를 쉽게 겸할 수 있도록 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 암거는 하수도관, 배수관, 농업용수관, 취수관 등으로 땅 속에 매설되어 사용되고 있다. 이러한 암거는 시공비용을 절감하기 위하여 공장에서 일정한 단위 길이로 대량 생산되어 현장으로 옮겨져 연결 설치된다. 이같이 암거는 일정한 단위 길이를 갖기 때문에 설치 현장에서 결합작업이 필요하다. 또한 땅속에 설치됨으로서 연결부에 지수구조가 필요하게 된다.

일반적인 암거의 결합작업은 암거 내부에서 강연선을 모서리부위에 삽입시켜 긴장 정착시켜서 이루어진다. 이 경우 강연선의 설치, 정착구 설치, 유압긴장기 설치, 긴장 및 단부정착 고정 등과 같은 작업으로 인해 설치 공정이 복잡해지고 이로 인해 설치 공기를 단축할 없는 단점을 갖게 된다.

즉, 단위 PC 암거 박스와 단위 PC 암거 박스 간의 결합은 암거의 각지게 형성된 모서리 부위에 콘크리트 내에 매입된 관체를 이용하여 내부에 강연선을 삽입하고 이를 인장후 정착하는 과정을 반복하면서 단위 PC 암거 박스 간을 결합하여 연속적으로 형성시키는데 이들의 과정이 지중 속에서 설치하는 암거 박스에 작은 토압이나 견고한 지반을 가질 경우에는 강연선을 사용하여 단위 PC 암거 박스 간을 결합합는 과정은 공사비 상승의 요인이 되므로 간편하게 시공하는 방법이 요구된다.

한편, 일반적인 암거의 지수구조에서는 물과 접촉하여 팽창되는 수팽창 지수재를 많이 사용하고 있다. 그런데 수팽창 지수재는 지반침하 또는 하중에 의한 암거의 처짐(부등침하)이 발생할 시, 암거의 연결부위가 벌어져 밀폐압력이 유지되지 못하여 누수가 발생하는 문제가 발생된다. 따라서 수팽창 지수재에 밀폐압력이 떨어져도 이에 대체될 수 있는 밀폐 구조가 필요하게 된다.

한편, 현장에서 암거는 정리된 바닥에 거치 후 접합부의 시트방수를 하는데 바닥에 시트 방수를 하는 경우 방수 시트가 찢기는 일이 발생하여 통상 바닥면을 제외한 3면을 시트방수로 처리하게 되므로 전둘레의 완벽한 방수를 기대하기 어려운 실정이다. 따라서 암거간 접합부의 4면을 모두 방수할 수 있는 시공 방법이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0517312호로서, '조립식 암거 및 그 결합방법'이 제안되어 있다. 이는 암거유닛의 양측으로 돌출 형성되는 날개부에 1차적으로 포스트텐션 방법으로 PC강연선을 이용 암거유닛의 결합을 하며 2차적으로 볼트 결합이 가능하도록 결합되는 구조로서 볼트 결합 및 강연선결합에 의해 접합력이 향상되어 부등침하에 대한 저항력이 상승되고 접합부 및 정착구를 통한 누수 방지 그리고 종방향 토사의 교란에도 저항할 수 있는 특징을 갖는다. 그러나 상기 배경기술은 PC강연선의 설치로 설치 공정이 복잡해지고 이로 인해 설치 공기를 단축할 없는 단점을 갖게 된다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0775757호로서, '종방향의 관 부재를 이용한 체결구조에 의한 부등침하 저항방식의 암거 세그먼트 접합구조 및 그 접합시공방법'이 제안되어 있다. 이는 PC 암거 세그먼트 접합부에 강관과 인장부재를 포함하는 기계적인 구성의 세그먼트 결합장치를 설치함으로써 높은 상재하중 작용시 또는 부등침하 발생시에도 충분한 전단저항 및 휨저항을 발휘하여 PC 암거 세그먼트 접합부에서의 균열 발생 등을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술에서 오목부에 채워지는 채움재에 균열이 발생되는 경우 밀폐압력을 유지할 수 없는 문제가 발생한다.

본 발명의 배경이 되는 또 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1565546호로서, '다방향성 주름부를 갖는 지수판을 이용한 콘크리트 암거 구조물'이 제안되어 있다. 이는 모서리 부분에 다른 연결장치를 이용하지 않고, 콘크리트 암거의 단면 형상에 맞추어서 링형태로 폐합시켜 서로 맞대기 용접 이음하여 인접한 콘크리트 암거 사이를 지수판을 통해 내구성 있게 수밀 접합할 수 있도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술에서 지수판의 파손시 밀폐압력을 유지할 수 없는 문제가 발생한다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0517312호 한국 등록특허 등록번호 제10-0775757호 한국 등록특허 등록번호 제10-1565546호

본 발명은 단위 PC 암거 박스와 단위 PC 암거 박스 간의 결합을 목적으로 단위 PC 암거 박스의 전후부에 형성되는 접합면에서 상부측에는 일자형 또는 X자형 꺽쇠 조인트를 결착할 수 있도록 복수개의 꺽쇠 조인트 정착파이프를 매설하고, 측면에는 볼트체결 방식으로 결합할 수 있는 측면 체결 파이프가 매설되어 있어, 강연선의 긴장력을 도입하지 않고 안전하게 지중에 단위 PC 암거 박스를 설치 시공할 수 있도록 한 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스 및 이의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 암거의 결합부에 이중 지수력을 발휘할 수 있도록 하며 추가적으로 설치된 U형 봉함 차수틀의 파손에 따른 유지 보수를 쉽게 겸할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스는, 프리캐스트 콘크리트로 제작되어져 단면에 관통된 하나 이상의 중공수로를 형성하며, 일측으로 중공수로에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 일정 높이만큼 돌출된 결합키가 형성되고, 타측으로 중공수로에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 내측으로 함몰되어 있는 키 결합홈을 갖는 PC 암거 박스에 있어서, 인접한 암거 본체의 접합면 상부측 복수 개소에 일정 깊이를 가지고 함몰되어 있는 상부 블록아웃부가 형성되고, 각 상부 블록아웃부에 복열로 수직으로 매립되어 있는 원형 또는 타원형 단면의 꺽쇠 조인트 정착파이프가 설치되고, 상기 암거 본체가 결합키와 키 결합홈으로 결합된 후, 인접한 암거 본체측 꺽쇠 조인트 정착파이프에 그 결합면을 가로 지르는 꺽쇠 조인트가 연결되어 설치되며, 상기 상부 블록아웃부 및 꺽쇠 조인트 정착파이프에 충진접합제가 충진되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 꺽쇠 조인트 정착파이프에는 암거 본체와의 정착력을 높이기 위해 정착철근이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 꺽쇠 조인트는 X자형 또는 ㅡ자형 중 어느 하나의 형태를 갖고, 각 단부에는 직각으로 절곡된 선형 조인트 결속편이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 인접한 암거 본체의 접합면 양측면 복수 개소에 일정 깊이로 함몰되어 있는 측면 블록아웃부가 더 형성되고, 측면 블록아웃부에 각기 체결너트가 접합되어 있는 측면 체결파이프가 매설되고, 체결너트에 체결된 볼트로 측면 연결판이 측면 체결파이프에 연결 설치되고, 측면 블록아웃부에 충진접합제가 충진되어져 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 인접한 암거 본체의 접합부 양측면 각기 복수 개소에 일정 거리를 두고 일정 깊이로 함몰되어 일개소에 강봉삽입용 슬롯을 갖는 너트조임용 블록아웃부가 더 형성되고, 너트조임용 블록아웃부의 사이에는 일단에 소켓 플랜지를 갖는 나사강봉설치용 소켓이 매설되고, 너트조임용 블록아웃부를 통해 나사강봉설치용 소켓에 나사강봉이 삽입 설치되고, 인접한 암거 본체가 강제적으로 밀착되도록 너트조임용 블록아웃부에 위치되어 나사강봉의 양단에 조임너트가 체결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 나사강봉설치용 소켓의 타단에 경사되게 절취된 편심제거용 경사턱이 형성되어 암거 본체의 결합간 중심을 일치시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합키의 전면 또는 키 결합홈의 내면에 전둘레를 따라 설치되어 이웃한 암거 본체가 연결되는 접합부에서의 지수 기능을 수행하는 수팽창 지수재와; 상기 결합키의 키이 기초면 또는 키 결합홈의 홈 기초면에 전둘레를 따라 설치되어 수팽창 지수재의 지수력을 보강하는 U형 봉함 차수틀이 더 포함되고; U형 봉함 차수틀은 EVA 계열의 재질로 제작된 U형 외측튜브와, 상기 U형 외측 튜브의 안쪽 양측면에 접착제로 접합되어져 U형 외측튜브의 파손시 압력형성용 주입구를 통해 주입된 유체를 통해 팽창되는 유지관리용 내측튜브와, 상기 U형 외측튜브의 바깥측 양측면에 접합되어 있는 양면테이프;를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유지관리용 내측튜브는 U형 외측튜브의 안쪽 오목부에 폐합공간부가 형성되도록 이격되게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 U형 외측튜브는 접착제로 접합되어 폐합 단면을 이루는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스의 시공 방법은, 공장 제작된 암거 본체를 시공 현장으로 운반한 후 인양하여 바닥 정리된 바닥면의 하류측에 안착시켜 놓는 단계와; 암거 본체의 결합키의 전면에 전둘레를 따라 지수 기능을 수행하는 수팽창 지수재를 설치하는 단계와; 암거 본체측 결합키의 키이 기초면에 전둘레를 따라 수팽창 지수재의 지수력을 보강하는 U형 봉함 차수틀을 접합시켜 놓는 단계와; 상류측으로부터 동일한 구조를 갖는 후속 암거 본체를 인양하여 그 배면을 선 설치된 암거 본체의 전면에 결합키와 키 결합홈의 끼움 결합을 통해 결합시켜 놓는 단계와; 꺽쇠 조인트를 암거 본체의 상부 블록아웃부에 매설된 꺽쇠 조인트 정착파이프에 끼워 연결한 후, 상부 블록아웃부 및 꺽쇠 조인트 정착파이프에 충진접합제를 충진하여 놓는 단계와; 이웃한 암거 본체의 접합부 외측에 폴리머계 시멘트그라우트를 주입한 후, 그의 접합부 내측에 실란트를 주입하는 단계;를 반복하여서 시공되되, 꺽쇠 조인트는 X자형 또는 ㅡ자형 중 어느 하나의 형태를 갖고, 각 단부에는 직각으로 절곡된 조인트 결속편이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 암거 본체의 측면 블록아웃부에 측면 체결파이프를 위치시켜 볼트로 측면 체결파이프측 체결너트에 체결한 후, 측면 블록아웃부에 충진접합제를 충진하여 놓는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 암거 본체의 너트조임용 블록아웃부를 통해 나사강봉설치용 소켓에 나사강봉을 삽입한 후, 나사강봉의 양단에 조임너트를 체결 조임시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 U형 봉함 차수틀은 EVA 계열의 재질로 제작된 U형 외측튜브, 상기 U형 외측 튜브의 내부에 설치되고 유체가 주입될 수 있는 압력형성용 주입구를 갖는 유지관리용 내측튜브, U형 외측튜브의 양측면에 접합되어 있는 양면테이프로 이루어지되, 상기 U형 외측튜브의 파손시 압력형성용 주입구를 통해 유체를 유지관리용 내측튜브에 주입시켜 팽창시키는 단계;를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스 및 이의 시공 방법에 따르면, 암거 본체의 전후부에 형성되는 접합면 부위에는 일정한 블록아웃된 공간이 형성되되 상부측에는 복수개의 꺽쇠 조인트 정착파이프와 측면에는 측면 체결 파이프가 선매립되어 제작하여 상부측은 꺽쇠 조인트와 좌우측면부에는 측면 연결판을 통해 PC 암거 박스가 결합되어져 종래와 같이 PC 암거 박스의 내부에서 강연선을 설치하여 긴장시키는 작업이 필요 없어져 설치 공정이 간단해지고 설치 공기를 단축할 수 있는 이점을 갖게 된다.

또한, 꺽쇠 조인트와 측면 연결판의 설치 후 해당하는 블록 아웃부에 충진접합제가 충진되어져 꺽쇠 조인트와 측면 연결판의 결합 풀림이 불가능해져 접합부의 접합 신뢰성이 높아진다.

또한, 다른 예에서 장력이 도입하고자 복수개의 나사강봉은 암거 본체의 외부에서 설치 작업이 이루어지고, 조임너트에 의해 나사강봉을 긴장시켜 양쪽 암거 본체를 밀착 결합시킬 수 있으며, 양쪽 암거 본체의 결합시 축 중심이 일치하지 않는 경우 조임너트를 조여 암거 본체의 미세한 각도 선형 위치를 쉽게 수정할 수 있다.

또한, 암거 본체의 결합부에 수팽창 지수재와 함께 U형 봉함 차수틀측 U형 외측튜브가 설치되어져 이중 지수력을 발휘할 수 있어 차수 신뢰성이 향상된다. 또한, U형 외측튜브의 파손이 발생하여도 그 내부의 유지관리용 내측튜브를 팽창시켜 밀폐압력을 유지시킴으로써 방수 유지 보수를 쉽게 겸할 수 있는 장점을 갖는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 암거 박스의 결합된 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선에서 본 단면도.
도 3은 도 1의 B-B선에서 본 단면도.
도 4의 (a),(b)는 본 발명에 적용되는 꺽쇠 조인트 정착파이프와 측면 체결파이프의 예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 암거 박스의 결합된 사시도.
도 6은 도 5의 정면도.
도 7은 도 6의 C-C선에서 본 단면도.
도 8은 도 6의 C-C선에서 본 또 다른 실시예의 단면도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 암거 박스의 지수구조를 나타내는 결합단면도.
도 10은 본 발명에 적용되는 U형 봉함 차수틀의 사시도 및 요부단면도.
도 11은 본 발명의 실시 예에 적용되는 U형 외측튜브와 유지관리용 내측튜브의 다양한 접합상태도.
도 12는 본 발명에 적용되는 다양한 암거박스의 예시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1, 도 2 및 도 9에서와 같이 PC 암거 박스(10)는 프리캐스트 콘크리트로 제작되어져 단면에 관통된 하나 이상의 중공수로(121)를 형성하며, 일측으로 중공수로(121)에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 일정 높이만큼 돌출된 결합키(122)가 형성되고, 타측으로 중공수로(121)에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 내측으로 함몰되어 있는 키 결합홈(123)을 갖는다.

또한, PC 암거 박스(10)는 인접한 암거 본체(12와 12)의 접합면 상부측 복수 개소에 일정 깊이를 가지고 함몰되어 있는 상부 블록아웃부(12a)가 형성되고, 각 상부 블록아웃부(12a)에 복열로 수직으로 매립되어 있는 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)가 설치된다. 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)는 도 4의 (a)와 같이 본 실시 예에서 타원형 단면을 가지고 있으나 원형 단면으로 제작된 것이 될 수 있다. 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에는 암거 본체(12)와의 정착력을 높이기 위해 정착철근(131)이 더 설치될 수 있다.

또한 상기 암거 본체(12와 12)가 결합키(122)와 키 결합홈(123)으로 결합된 후에는 인접한 암거 본체(12와 12)측 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 그 결합면을 가로 지르는 꺽쇠 조인트(15)가 연결되어 설치된다. 꺽쇠 조인트(15)는 도 1의 X자형 또는 도 5의 ㅡ자형 중 어느 하나의 형태를 갖고, 각 단부에는 직각으로 절곡된 선형 조인트 결속편(151)이 구비되어 있는 것이 사용될 있다.

그리고 도 2와 같이 상부 블록아웃부(12a) 및 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 충진접합제(17)가 충진되어진다. 충진접합제(17)는 에폭시 몰탈이나 고강도 몰탈이 될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 3과 같이 인접한 암거 본체(12와 12)는 양측면에 각기 측면 연결판(23)을 통해 연결될 수 있다. 이를 위해 인접한 암거 본체(12와 12)의 접합면 양측면에 일정 깊이로 함몰되어 있는 측면 블록아웃부(12b,12b)가 형성되고, 측면 블록아웃부(12b,12b)에 각기 체결너트(21)가 접합되어 있는 측면 체결파이프(19,19)가 매설된다. 측면 체결파이프(19,19)에 볼트(22)을 통해 측면 연결판(23)이 연결되어 설치된다. 이때 볼트(22)는 체결너트(21)에 체결되어 측면 연결판(23)을 측면 체결파이프(19,19)에 연결시킨다. 이후 측면 블록아웃부(12b,12b)에 충진접합제(17)가 충진되어져 설치된다. 이때 측면 연결판(23)은 양단에 볼트(22)가 삽입되기 위한 홀(23a,23a)을 가지데, 어느 한 쪽의 홀(23a)은 암거 본체(12와 12)간의 접합 간격의 변화를 고려하여 슬롯 형태로 형성됨이 바람직하다. 측면 연결판(23)에 형성된 홀은 1열로 구성하였으나 복열로 구성될 수도 있다. 측면 체결파이프(19,19)에는 암거 본체(12)와의 정착력을 높이기 위해 측면 정착철근(191)이 더 설치될 수 있다.

다른 한편, 도 5 내지 도 7과 같이 인접한 암거 본체(12와 12)는 양측면이 나사강봉(27)과 조임너트(29)를 이용해 결합될 수 있다. 이를 위해 인접한 암거 본체(12와 12)의 접합부 양측면 각기 2개소에 일정 거리를 두고 일정 깊이로 함몰되어 있는 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)가 형성되고, 너트조임용 블록아웃부(12와 12c)의 사이에는 일단에 소켓 플랜지(251)를 갖는 나사강봉설치용 소켓(25,25)이 매설되고, 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)를 통해 나사강봉설치용 소켓(25,25)에 나사강봉(27)이 삽입 설치되고, 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)에 위치시킨 조임너트(29)를 나사강봉(27)의 양단에 체결시켜 인접한 암거 본체(12와 12)가 강제적으로 밀착되어 결합된다. 너트조임용 블록아웃부(12c,12c) 중 어느 한 개소에는 나사강봉(27)의 설치를 위해 강봉삽입용 슬롯(12d)을 갖는다. 이 강봉삽입용 슬롯(12d)은 너트조임용 블록아웃부(12c)에 연통되어 형성된다.

여기서, 도 8과 같이 나사강봉설치용 소켓(25)의 타단에 경사되게 절취된 편심제거용 경사턱(252)이 형성되고, 조임너트(29)가 편심제거용 경사턱(252)에 접하여 조임이 이루어짐으로써 인접한 암거 본체(12와 12)의 틀어진 편향된 위치를 바로 잡을 수 있다. 이는, PC 암거 박스(10와 10) 간의 결합에 있어서, 결합시 장력을 도입하고자 복수개의 나사강봉을 암거 본체의 외부에서 설치하되, 조임너트에 의해 나사강봉을 긴장시켜 양쪽 암거 본체(12와 12)를 밀착 결합시킬 수 있으며, 양쪽 암거 본체(12와 12)의 결합 시 축 중심이 일치하지 않는 경우 조임너트를 조여 암거 본체의 미세한 각도 선형 위치를 쉽게 수정할 수 있기 때문이다.

한편, 도 9 내지 도 11과 같이 결합키(122)의 전면(122a) 또는 키 결합홈(123)의 내면(123a)에 전둘레를 따라 설치되어 이웃한 암거 본체(12와 12)가 연결되는 접합부에서의 지수 기능을 수행하는 수팽창 지수재(14)와, 결합키(122)의 키이 기초면(122b) 또는 키 결합홈(123)의 홈 기초면(123b)에 전둘레를 따라 수팽창 지수재(14)의 지수력을 보강하는 U형 봉함 차수틀(16)이 더 설치될 수 있다.

이때 U형 봉함 차수틀(16)은 EVA 계열의 재질로 제작된 U형 외측튜브(161)와, 상기 U형 외측 튜브(161)의 안쪽 양측면에 접착제(B)로 접합되어져 U형 외측튜브(161)의 파손시 압력형성용 주입구(162a)를 통해 주입된 유체를 통해 팽창되는 유지관리용 내측튜브(162)와, 상기 U형 외측튜브(161)의 바깥측 양측면에 접합되어 있는 양면테이프(163)를 포함한다. 유지관리용 내측튜브(162)는 U형 외측튜브(161)의 안쪽 오목부에 폐합공간부(S)가 형성되도록 이격되게 설치된다. U형 외측튜브(161)는 접착제(B)로 접합되어 폐합 단면을 이루도록 설치됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 PC 암거 박스의 시공 방법을 설명한다.

먼저, 공장 제작된 암거 본체(12)를 시공 현장으로 운반한 후 인양하여 바닥 정리된 바닥면의 하류측에 안착시켜 놓는다.

다음, 암거 본체(12)의 결합키(122)의 전면(122a)에 전둘레를 따라 지수 기능을 수행하는 수팽창 지수재(14)를 설치한다.

그 다음, 암거 본체(12)측 결합키(122)의 키이 기초면(122b)에 전둘레를 따라 수팽창 지수재(14)의 지수력을 보강하는 U형 봉함 차수틀(16)을 접합시켜 놓는다.

도 10 및 도 11과 같이 U형 봉함 차수틀(16)은 EVA 계열의 재질로 제작된 U형 외측튜브(161), 상기 U형 외측 튜브(161)의 내부에 설치되고 유체가 주입될 수 있는 압력형성용 주입구(162a)를 갖는 유지관리용 내측튜브(162), U형 외측튜브(161)의 양측면에 접합되어 있는 양면테이프(163)로 이루어지며, U형 외측튜브(161)의 파손시 압력형성용 주입구(162a)를 통해 유체를 유지관리용 내측튜브(162)에 주입 팽창시키게 된다.

그 다음, 상류측으로부터 동일한 구조를 갖는 후속 암거 본체(12)를 인양하여 그 배면을 선 설치된 암거 본체(12)의 전면에 결합키(122)와 키 결합홈(123)의 끼움 결합을 통해 결합시켜 놓는다.

그 다음, 꺽쇠 조인트(15)를 암거 본체(12와 12)의 상부 블록아웃부(12a)에 매설된 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 끼워 연결한 후, 상부 블록아웃부(12a) 및 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 충진접합제(17)를 충진하여 놓는다. 이때 꺽쇠 조인트(15)는 X자형 또는 ㅡ자형 중 어느 하나의 형태를 갖고, 각 단부에는 직각으로 절곡된 조인트 결속편(151)이 구비되어 있는 것이 사용된다.

이와 더불어 암거 본체(12와 12)의 측면 블록아웃부(12b,12b)에 도 3과 같이 측면 체결파이프(19,19)를 위치시켜 볼트(22)로 측면 체결파이프(19,19)측 체결너트(21)에 체결한 후, 측면 블록아웃부(12b,12b)에 충진접합제(17)를 충진하여 놓는다.

이 공정에 대체하여 도 5 내지 도 7과 같이 암거 본체(12와 12)의 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)를 통해 나사강봉설치용 소켓(25,25)에 나사강봉(27)을 삽입한 후, 나사강봉(27)의 양단에 조임너트(29)를 체결 조임시켜서 암거 본체(12와 12)의 측면 연결을 이룰 수 있다.

그 다음, 이웃한 암거 본체(122와 122)의 접합부 외측에 폴리머계 시멘트그라우트를 주입한 후, 그의 접합부 내측에 실란트를 주입하는 놓는다.

이와 같이 구성된 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스 및 이를 이용한 시공 방법에 따르면, 꺽쇠 조인트(15)와 측면 연결판(23)을 통해 연결되어져 종래와 같이 PC 암거 박스의 내부에서 강연선을 설치하여 긴장시키는 작업이 필요 없어진다. 즉, 강연선의 설치, 정착구 설치, 유압긴장기 설치, 긴장 및 단부정착 고정 등과 같은 작업이 제거되어져 설치 공정이 간단해지고 설치 공기를 단축할 수 있는 이점을 갖게 된다.

또한, 꺽쇠 조인트(15)와 측면 연결판(23)의 설치 후 해당하는 블록 아웃부에 충진접합제가 충진되어져 꺽쇠 조인트(15)와 측면 연결판(23)의 연결분리가 불가능해져 접합부의 접합 신뢰성이 높아진다.

또한, 나사강봉(27)은 암거 본체(12)의 외부에서 설치 작업이 이루어지고, 조임너트(29)에 의해 나사강봉(27)을 긴장시켜 양쪽 암거 본체(12와 12)를 밀착 결합시킬 수 있으며, 양쪽 암거 본체(12와 12)의 중심이 일치하지 않는 경우 조임너트(29)를 조여 위치를 수정할 수 있다.

또한, 암거 본체(12와 12)의 연결부로 유입된 물과 접촉 팽창하여 밀폐압력을 유지하는 수팽창 지수재(14)와 더불어 U형 봉함 차수틀(16)이 설치되어 2중의 지수 효과를 발휘할 수 있다. 즉, U형 봉함 차수틀(16)의 U형 외측튜브(161)가 압착되어져 추가적인 밀폐압력을 발생시켜 수팽창 지수재(14)의 지수력을 보강할 수 있고, 자체적으로도 지수효과를 발휘하게 된다.

또한, 설치중인 U형 봉함 차수틀(16)의 U형 외측 튜브(161)가 파손되는 경우, 압력형성용 주입구(162a)를 통해 U형 외측 튜브(161)에 내설된 유지관리용 내측튜브(162)로 유체를 주입·팽창시킴으로써 다시 밀폐압력이 생성되어 2중 지수력을 확실히 보장할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서 암거 본체(12)는 일체형으로 제작되었으나 운반 중량의 제한을 극복하기 위해 도 12(a)와 같이 상,하 분할되어 끼움 조립되는 하부 본체(12A)와 상부 본체(12B)로 이루어질 수도 있다. 또한 도 12(b)와 같이 중공수로(121)가 2개인 2련 형태를 가질 수도 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 암거 본체
12A; 하부 본체
12B: 상부 본체
122: 결합키
123: 키 결합홈
13: 조인트 파이프
14: 수팽창 지수재
15: 꺽쇠 조인트
16:U형 봉함 차수틀
161: U형 외측튜브
162: 유지관리용 내측튜브
163: 양면테이프
17: 충진접합체
18: 연결강선

Claims

프리캐스트 콘크리트로 제작되어져 단면에 관통된 하나 이상의 중공수로(121)를 형성하며, 일측으로 중공수로(121)에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 일정 높이만큼 돌출된 결합키(122)가 형성되고, 타측으로 중공수로(121)에 연접되어 전둘레에 걸쳐서 내측으로 함몰되어 있는 키 결합홈(123)을 갖는 PC 암거 박스에 있어서,
인접한 암거 본체(12와 12)의 접합면 상부측 복수 개소에 일정 깊이를 가지고 함몰되어 있는 상부 블록아웃부(12a)가 형성되고, 각 상부 블록아웃부(12a)에 복열로 수직으로 매립되어 있는 원형 또는 타원형 단면의 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)가 설치되고,
상기 암거 본체(12와 12)가 결합키(122)와 키 결합홈(123)으로 결합된 후, 인접한 암거 본체(12와 12)측 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 그 결합면을 가로 지르는 꺽쇠 조인트(15)가 연결되어 설치되며, 상기 상부 블록아웃부(12a) 및 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 충진접합제(17)가 충진되어지고;
상기 결합키(122)의 전면(122a) 또는 키 결합홈(123)의 내면(123a)에 전둘레를 따라 설치되어 이웃한 암거 본체(12와 12)가 연결되는 접합부에서의 지수 기능을 수행하는 수팽창 지수재(14)와;
상기 결합키(122)의 키이 기초면(122b) 또는 키 결합홈(123)의 홈 기초면(123b)에 전둘레를 따라 설치되어 수팽창 지수재(14)의 지수력을 보강하는 U형 봉함 차수틀(16)이 더 포함되고;
U형 봉함 차수틀(16)은 EVA 계열의 재질로 제작된 U형 외측튜브(161)와, 상기 U형 외측 튜브(161)의 안쪽 양측면에 접착제(B)로 접합되어져 U형 외측튜브(161)의 파손시 압력형성용 주입구(162a)를 통해 주입된 유체를 통해 팽창되는 유지관리용 내측튜브(162)와, 상기 U형 외측튜브(161)의 바깥측 양측면에 접합되어 있는 양면테이프(163);를 포함한 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
제 1항에 있어서,
꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에는 암거 본체(12)와의 정착력을 높이기 위해 정착철근(131)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
제 1항에 있어서,
꺽쇠 조인트(15)는 X자형 또는 ㅡ자형 중 어느 하나의 형태를 갖고, 각 단부에는 직각으로 절곡된 선형 조인트 결속편(151)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
제 1항에 있어서,
인접한 암거 본체(12와 12)의 접합면 양측면 복수 개소에 일정 깊이로 함몰되어 있는 측면 블록아웃부(12b,12b)가 더 형성되고, 측면 블록아웃부(12b,12b)에 각기 체결너트(21)가 접합되어 있는 측면 체결파이프(19,19)가 매설되고, 체결너트(21)에 체결된 볼트(22)로 측면 연결판(23)이 측면 체결파이프(19,19)에 연결 설치되고, 측면 블록아웃부(12b,12b)에 충진접합제(17)가 충진되어져 설치된 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
제 1항에 있어서,
인접한 암거 본체(12와 12)의 접합부 양측면 각기 복수 개소에 일정 거리를 두고 일정 깊이로 함몰되어 일개소에 강봉삽입용 슬롯(12d)을 갖는 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)가 더 형성되고, 너트조임용 블록아웃부(12와 12c)의 사이에는 일단에 소켓 플랜지(251)를 갖는 나사강봉설치용 소켓(25,25)이 매설되고, 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)를 통해 나사강봉설치용 소켓(25,25)에 나사강봉(27)이 삽입 설치되고, 인접한 암거 본체(12와 12)가 강제적으로 밀착되도록 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)에 위치되어 나사강봉(27)의 양단에 조임너트(29)가 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
제 5항에 있어서,
나사강봉설치용 소켓(25)의 타단에 경사되게 절취된 편심제거용 경사턱(252)이 형성되어 암거 본체(12와 12)의 결합간 중심을 일치시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
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제 1항에 있어서,
상기 유지관리용 내측튜브(162)는 U형 외측튜브(161)의 안쪽 오목부에 폐합공간부(S)가 형성되도록 이격되게 설치된 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
제 1항에 있어서,
상기 U형 외측튜브(161)는 접착제(B)로 접합되어 폐합 단면을 이루는 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스.
공장 제작된 암거 본체(12)를 시공 현장으로 운반한 후 인양하여 바닥 정리된 바닥면의 하류측에 안착시켜 놓는 단계와;
암거 본체(12)의 결합키(122)의 전면(122a)에 전둘레를 따라 지수 기능을 수행하는 수팽창 지수재(14)를 설치하는 단계와;
암거 본체(12)측 결합키(122)의 키이 기초면(122b)에 전둘레를 따라 수팽창 지수재(14)의 지수력을 보강하는 U형 봉함 차수틀(16)을 접합시켜 놓는 단계와;
상류측으로부터 동일한 구조를 갖는 후속 암거 본체(12)를 인양하여 그 배면을 선 설치된 암거 본체(12)의 전면에 결합키(122)와 키 결합홈(123)의 끼움 결합을 통해 결합시켜 놓는 단계와;
꺽쇠 조인트(15)를 암거 본체(12와 12)의 상부 블록아웃부(12a)에 매설된 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 끼워 연결한 후, 상부 블록아웃부(12a) 및 꺽쇠 조인트 정착파이프(13)에 충진접합제(17)를 충진하여 놓는 단계와;
이웃한 암거 본체(122와 122)의 접합부 외측에 폴리머계 시멘트그라우트를 주입한 후, 그의 접합부 내측에 실란트를 주입하는 단계;를 반복하여서 시공되되,
꺽쇠 조인트(15)는 X자형 또는 ㅡ자형 중 어느 하나의 형태를 갖고, 각 단부에는 직각으로 절곡된 조인트 결속편(151)이 구비되고;
상기 U형 봉함 차수틀(16)은 EVA 계열의 재질로 제작된 U형 외측튜브(161), 상기 U형 외측 튜브(161)의 내부에 설치되고 유체가 주입될 수 있는 압력형성용 주입구(162a)를 갖는 유지관리용 내측튜브(162), U형 외측튜브(161)의 양측면에 접합되어 있는 양면테이프(163)로 이루어지되, 상기 U형 외측튜브(161)의 파손시 압력형성용 주입구(162a)를 통해 유체를 유지관리용 내측튜브(162)에 주입시켜 팽창시키는 단계;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스의 시공 방법.
제 10항에 있어서,
암거 본체(12와 12)의 측면 블록아웃부(12b,12b)에 측면 체결파이프(19,19)를 위치시켜 볼트(22)로 측면 체결파이프(19,19)측 체결너트(21)에 체결한 후, 측면 블록아웃부(12b,12b)에 충진접합제(17)를 충진하여 놓는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스의 시공 방법.
제 10항에 있어서,
암거 본체(12와 12)의 너트조임용 블록아웃부(12c,12c)를 통해 나사강봉설치용 소켓(25,25)에 나사강봉(27)을 삽입한 후, 나사강봉(27)의 양단에 조임너트(29)를 체결 조임시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 꺽쇠 조인트로 결합되는 PC 암거 박스의 시공 방법.
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