KR102087726B1 - 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속철근이 배근된 프리캐스트유닛의 조립에 의해 형성되며 프리캐스트유닛 간 접합부의 하부에 형성되는 충진공간으로 상기 연속철근의 겹이음이 이루어진 상태에서 몰탈이 충진되어 균열유도부가 형성되는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조와 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조 및 그 시공방법{A structure of precast continuously reinforced concrete pavement and its construction method}

본 발명은 연속철근 콘크리트 포장(이하 "CRCP"라함)구조를 형성함에 있어 연속철근이 배근된 프리캐스트유닛의 조립에 의해 형성되도록 하여 시공성을 향상시키면서 프리캐스트유닛의 접합부 등에서 균열을 유도토록 하여 균일한 균열이 유도되도록 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브가 교통하중으로 인한 전단이나 휨에 저항하여 하중에 의한 응력을 하부층의 지지력 이하로 약화시킴으로써 구조적 안정성을 유지하는 포장형식이다. 종래 콘크리트 포장구조의 종류는 철근보강 및 줄눈 여부에 따라 무근 줄눈 콘크리트 포장(JPCP), 줄눈 철근 콘크리트 포장(JRCP), 연속철근 콘크리트 포장(CRCP) 등이 있다.

이중 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)은 종방향으로 연속적으로 철근을 배근한 후에 콘크리트를 타설하며 줄눈을 두지 않고 횡방향균열의 발생을 허용하는 포장 형식이다. 연속철근 콘크리트 포장은 커팅에 의한 인위적인 줄눈이 없으므로 승차감이 좋고, 포장수명이 다른 포장구조보다 길다는 장점이 있다.

단, 종래의 연속철근 콘크리트 포장은 현장타설에 의존하고 있어 시공성이 다소 저하되는 문제가 있는 바, 이를 프리캐스트 화 하여 시공성을 향상시키고자 하나 프리캐스트 유닛 간의 철근의 연속성이 보장되지 않는 경우 접합부에서 발생되는 균열의 폭을 제어할 수 없는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제1245828호

본 발명은 연속철근 콘크리트 포장구조를 형성함에 있어 연속철근이 배근된 프리캐스트 유닛의 조립에 의해 시공성을 향상시키면서 유닛 간 접합부에서 철근의 연속성이 유지되도록 하여 균일한 균열이 유도되도록 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조 및 그 시공방법을 제공하고자 함이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조(이하 "본 발명의 포장구조"라함)는, 연속철근이 배근된 프리캐스트유닛의 조립에 의해 형성되며 프리캐스트유닛 간 접합부의 하부에 형성되는 충진공간으로 상기 연속철근의 겹이음이 이루어진 상태에서 몰탈이 충진되어 균열유도부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 프리캐스트유닛은, 측면의 하부에 충진공간이 형성되도록 하는 콘크리트부와, 상기 콘크리트부의 내부에 연속하여 배근되되 상기 콘크리트부의 양측면에서 상기 충진공간으로 노출되는 연결부를 형성하는 연속철근을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 인접하는 프리캐스트유닛 간에는 상기 충진공간에서 각각 연결부가 겹이음 되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 콘크리트부의 측면은 상단에서 돌출되는 형상의 상단플랜지가 형성되어 상단플랜지 하부에서 충진공간이 형성되며 상기 상단플랜지에는 충진공이 상기 충진공간과 연통하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 콘크리트부에 내재되며 상기 충진공으로 노출되는 양중바가 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 콘크리트부의 측면은 상단에 상단플랜지가 형성되며 하단에 상기 상단플랜지와 이격을 형성하면서 상기 상단플랜지보다 작은 길이로 돌출되는 하단플랜지가 형성되고 상기 상단플랜지와 상기 하단플랜지 사이에는 부착요홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 콘크리트부에서 상기 상단플랜지까지 내재되면서 끝단부가 절곡됨에 의해 끝단부 일부분이 상기 상단플랜지 하면에서 돌출되어 상기 충진공간에 노출되는 보강철근이 형성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 콘트리트부에는 표면에 균열유도홈 또는 내부에 균열유도구로 구성된 제 2균열유도부가 형성됨을 특징으로 한다.

한편 본 발명에서는 상기 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조의 시공방법에 대해서도 개시한다.

본 발명은 연속철근 콘크리트 포장(CRCP)구조에 있어 연속철근이 배근된 프리캐스트 화 한 유닛의 조립에 의해 형성되도록 하면서 접합부에서 철근의 연속성이 유지되도록 하여 균일한 균열의 발생을 유도하고 시공의 용이성이 도모될 수 있으며 견고한 조립구조에 의해 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 포장구조를 나타내는 평면도이고,
도 2는 본 발명의 포장구조를 나타내는 배면도이고,
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 구성인 연결부의 형상에 따른 실시 예를 나타내는 도면이고,
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 구성인 충진공간이 구성되는 구조를 나타내는 측단면도이고,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 구성인 프리캐스트유닛의 양중방법을 나타내는 도면이고,
도 6은 본 발명의 포장구조에서 균열유도부 및 제 2균열유도부의 작동상태를 나타내는 측단면도이고,
도 7a 및 도 7b는 제 2균열유도부의 각 실시 예를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 포장구조(1)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 연속철근(12)이 배근된 프리캐스트유닛(10)의 조립에 의해 형성되며 프리캐스트유닛(10) 간 접합부의 하부에 형성되는 충진공간(13)으로 상기 연속철근(12)의 겹이음이 이루어진 상태에서 몰탈이 충진되어 균열유도부(16)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

즉 본 발명은 연속철근 콘크리트 포장(이하 "CRCP"라함)구조를 형성함에 있어 연속철근이 배근된 프리캐스트유닛(10)의 조립에 의해 형성되도록 하여 시공성을 향상시키면서 프리캐스트유닛(10)의 접합부에서 균열을 유도토록 하여 균일한 균열이 유도되도록 하는 것은 물론 상기 접합부에서 각 프리캐스트유닛(10)에서 돌출되는 연결부(121)가 교차토록 하여 철근의 연속성의 유지에 의한 유도된 균열의 폭을 제어토록 하는 것이다.

상기 프리캐스트유닛(10)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 양측면의 하부에 충진공간(13)이 형성되도록 하는 콘크리트부(11)와, 상기 콘크리트부(11)의 내부에 연속하여 배근되되 상기 콘크리트부(11)의 양측면에서 상기 충진공간(13)으로 노출되는 연결부(121)를 형성하는 연속철근(12)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 콘크리트부(11)는 도 1 등에서 보는 바와 같이 4각 판형상으로 프리캐스트유닛(10)의 조립시 접합부 하부에 충진공간(13)이 형성되도록 하여 상기 충진공간(13)으로 몰탈이 충진됨으로써 각 프리캐스트유닛(10)에서 돌출되는 연결부(121)가 상기 충진공간(13)에서 겹이음 된 상태에서 몰탈의 충진 및 경화에 의해 프리캐스트유닛(10) 간 조립이 이루어지는 것이며 균열유도부(16)가 형성되도록 하는 것이다.

상기와 같이 충진공간(13)에서 각 프리캐스트유닛(10)에서 돌출되는 연결부(121)가 겹이음이 된 상태로 조립이 됨으로써 도 6에서 보는 바와 같이 프리캐스트유닛(10) 간 접합부에서 균열이 유도되도록 하되 접합부에서 철근의 연속성이 유지되어 유도된 균열의 폭을 제어할 수 있도록 하는 것이다.

상기 연속철근(12)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트부(11)의 내부에 연속하여 배근되도록 하여 콘크리트부(11)에서 자연적으로 발생되는 균열의 폭을 제어토록 하기 위한 것으로 특히 상기 연속철근(12)은 상기 콘크리트부(11)의 양측면에서 상기 충진공간(13)으로 노출되는 연결부(121)를 형성토록 하여 상기에서 언급한 바와 같이 프리캐스트유닛(10) 간 접합부에서 철근의 연속성이 유지되도록 하는 것이다.

이에 본 발명에서는 도 3a 내지 도 3e에서 보는 바와 같이 연결부(121)의 다양한 구조를 제시하고 있다.

도 3a에서 도시되는 연결부(121a)는 직선형의 바형상을 도시하고 있으며 도 3b에서 도시되는 연결부(121b)는 후크형상을 도시하고 있고 도 3c에서 도시되는 연결부(121c)는 곡면을 형성하는 루프형상을 도시하고 있으며 도 3d에서 도시되는 연결부(121d)는 끝단에 머리가 형성된 형상을 도시하고 있고 도 3e에서 도시되는 연결부(121e)는 끝단이 물음표 형상으로 형성된 형상을 도시하고 있다.

이 경우 도 3a에 도시된 연결부(121a)보다 도 3b 내지 도 3e에 도시된 연결부의 경우를 적용하는 경우가 겹이음길이를 작게 가져가도 충분한 철근의 연속성이 보장될 수 있어 충진공간(13)을 작게 가져갈 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 콘크리트부(11)의 측면은 도 4a 내지 4e에서 보는 바와 같이 상단에서 돌출되는 형상의 상단플랜지(111)가 형성되어 상단플랜지(111) 하부에서 충진공간(13)이 형성되며 상기 상단플랜지(111)에는 충진공(13)이 상기 충진공간(13)과 연통하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성됨에 의해 인접하는 프리캐스트유닛(10)은 각각 상단플랜지(111)가 접하도록 안치된 후(도 4a, 도 4c, 도 4e) 또는 일 프리캐스트유닛(10)의 상단플랜지(111)와 타 프리캐스트유닛(10)의 콘크리트부(11)가 접하도록 안치된 후(도 4b, 도 4d)에 상기에서 언급한 바와 같이 각 연결부(121)가 교차된 상태에서 상기 충진공(13)을 통해 몰탈을 주입하여 상기 충진공간(13)에 몰탈이 충진되도록 함으로써 조립이 이루어지도록 하는 것이며 균열유도부(16)가 형성되도록 하는 것이다.

또한 충진되는 몰탈과 각 프리캐스트유닛(10) 간의 견고한 부착을 위해 도 4c 및 4d에서 보는 바와 같이 상기 콘크리트부(11)의 측면은 상단에 상단플랜지(111)가 형성되며 하단에 상기 상단플랜지(111)와 이격을 형성하면서 상기 상단플랜지보(111)다 작은 폭으로 돌출되는 하단플랜지(113)가 형성되고 상기 상단플랜지(111)와 상기 하단플랜지(113) 사이에는 부착요홈(114)이 형성되도록 하여 충진공간(13)으로 충진된 몰탈과 각 프리캐스트유닛(10) 간 견고한 부착이 이루어지도록 할 수 있다.

이 경우 도면에 도시된 바는 없으나 응력집중에 의한 콘크리트부(11) 손상을 방지하기 위해 상기 부착요홈(114)을 형성하는 내주연이 곡면이 형성되도록 할 수 있으며 충진된 몰탈과 각 프리캐스트유닛(10) 간 더욱 견고한 부착이 이루어지도록 하기 위해 부착요홈(114)이 내부에서 직경이 더 커지는 형상으로 구성되도록 할 수 있다.

또한 도 4e에서는 상기 콘크리트부(11)에서 상기 상단플랜지(111)까지 내재되면서 끝단부가 상기 충진공간(13)으로 돌출되는 보강철근(17)이 형성되도록 하는 예를 도시하고 있는데, 이렇게 보강철근(17)이 더 구성됨에 의해 상기 콘크리트부(11) 및 상기 충진공간(13)에 충진된 몰탈이 부착을 견고히 할 수 있어 일체거동성을 더욱 향상시키도록 하는 것이다.

바람직하게 상기 보강철근(17)은 상기 콘크리트부(11)에서 상기 상단플랜지(111)까지 내재되면서 끝단부가 절곡되어 그 일부분이 상기 상단플랜지(111) 하면으로 상기 충진공간(13)에 노출이 되도록 함으로써 전단저항성을 더욱 배가시키는 구조를 갖는 것이 타당하다.

한편 본 발명에서는 각 프리캐스트유닛(10)의 조립시 양중방법을 도 5a 및 도 5b에서 도시하고 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이 프리캐스트유닛(10)에 있어 각 충진공(13)을 통해 상단플랜지(111)를 줄에 걸어 양중을 하는 방법을 도시하고 있다. 즉 상기 충진공(13) 및 상단플랜지(111)는 상기에서 언급한 기능에 더하여 양중을 위한 기능도 수행하게 되는 것이다.

또한 도 5b에서는 상기 콘크리트부(11)에 내재되며 상기 충진공(13)으로 노출되는 양중바(14)가 구성되도록 하여 양중바(14)에 각각 줄을 설치하여 양중하도록 하는 것이다.

상기에서 본 바와 같이 본 발명에서는 상기 충진공(13) 및 상단플랜지(111) 또는 상기 양중바(14)의 구성에 의해 별도로 양중을 위한 양중볼트 등의 설치가 필요없어 조립의 용이성이 도모되는 것이다.

한편 본 발명에서는 상기에서 언급한 바와 같이 프리캐스트유닛(10) 간 접합부 하부에 형성되는 균열유도부(16)에 의해 균열이 유도되도록 하여 균일한 균열을 유도토록 하면서 도 6에서 보는 바와 같이 콘크리트부(11)에도 제 2균열유도부(15)가 구성되도록 하여 더욱 균일한 균열이 유도되도록 하는 예를 제시하고 있다. 즉 콘크리트부(11) 표면의 임의의 위치에서 지그재그로 발생하는 균열을 제어하는 것으로 이렇게 임의의 위치에서 지그재그로 발생하는 균열의 경우 미관상 문제는 물론 균열간격이 큰 경우 균열의 폭이 더욱 커져 구조적 건전성의 저하문제로 연결이 될 수 있는 바, 본 발명에서는 제 2균열유도부(15)가 더 구성되도록 하여 콘크리트부(11)에서 균일한 균열이 유도되도록 하는 것이다.

이러한 제 2균열유도부(15)는 도 7a 및 도 7b에서 보는 바와 같이 상기 콘트리트부(11)의 표면에 균열유도홈(151) 또는 내부에 균열유도구(152)가 구성되도록 하는 예를 도시하고 있다.

우선 도 7a에서 보는 바와 같이 콘크리트부(11) 표면에 균열유도홈(151)이 형성되도록 함과 동시에 콘크리트부(11) 내부에서 균열유도홈(151)에 대향하는 위치에 균열유도구(152)가 내재되도록 하는 예를 제시하고 있다.

상기 균열유도구(152)는 판형상으로 콘크리트부(11)에 직교하는 방향으로 내재되며 그 재질을 한정하지 않으나 상기 콘크리트부(11)와의 부착력을 감소시켜 균열을 미리 내재하고 있을 수 있도록 일면에는 도면에 도시된 바는 없으나 계면활성제, 코팅제 등의 처리에 의해 부착이 제어되도록 할 수 있다. 즉 부착이 제어된 면으로 균열이 유도되도록 하기 위한 것이다.

도 7b에서는 제 2균열유도부(15)로 표면에 균열유도홈(151)만이 형성된 구조를 도시하고 있는데 더욱 상세히 설명하면 콘크리트부(11) 표면에 복수의 가균열유도홈(151a)이 형성되도록 하고 상기 가균열유도홈(151a) 사이에 복수의 진균열유도홈(151b)이 형성되도록 하는 것이다. 상기 가균열유도홈(151a)의 깊이보다 상기 진균열유도홈(151b)의 깊이가 크게 구성되도록 하여 진균열유도홈(151b)에서만 균열이 유도되도록 하는 것이며 가균열유도홈(151a)은 미관상 배치되도록 하는 것이다.

상기에서 언급한 본 발명에서는 균열유도부(16)에 의해 프리캐스트유닛(10)의 접합부에서 균열이 유도되도록 하면서 제 2균열유도부(15)에 의해 콘크리트부(11)에서 균열이 유도되도록 하여 더욱 균일한 균열의 유도가 이루어지도록 하는 것이다.

1 : 본 발명 10 : 프리캐스트유닛
11 : 콘크리트부 12 : 연속철근
13 : 충진공간 14 : 양중바

Claims (9)

1. 연속철근이 배근된 프리캐스트유닛의 조립에 의해 형성되며 프리캐스트유닛 간 접합부의 하부에 형성되는 충진공간으로 상기 연속철근의 겹이음이 이루어진 상태에서 몰탈이 충진되어 균열유도부가 형성되되,
   상기 프리캐스트유닛은, 측면의 하부에 충진공간이 형성되도록 하는 콘크리트부와, 상기 콘크리트부의 내부에 연속하여 배근되되 상기 콘크리트부의 양측면에서 상기 충진공간으로 노출되는 연결부를 형성하는 연속철근을 포함하며,
   상기 콘크리트부의 측면은 상단에서 돌출되는 형상의 상단플랜지가 형성되어 상단플랜지 하부에서 충진공간이 형성되며 상기 상단플랜지에는 충진공이 상기 충진공간과 연통하도록 구성되되, 상기 충진공은 일측이 상기 상단플랜지에서 개방된 형상으로 상기 상단플랜지의 양단에 구성되어 각 충진공을 통해 상단플랜지를 줄에 걸어 양중이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   인접하는 프리캐스트유닛 간에는 상기 충진공간에서 각각 연결부가 겹이음 되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 콘크리트부에 내재되며 상기 충진공으로 노출되는 양중바가 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 콘크리트부의 측면 상단에 상단플랜지가 형성되며 하단에 상기 상단플랜지와 이격을 형성하면서 상기 상단플랜지보다 작은 길이로 돌출되는 하단플랜지가 형성되고 상기 상단플랜지와 상기 하단플랜지 사이에는 부착요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 콘크리트부에서 상기 상단플랜지까지 내재되면서 끝단부가 절곡됨에 의해 끝단부 일부분이 상기 상단플랜지 하면에서 돌출되어 상기 충진공간에 노출되는 보강철근이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 콘크리트부에는 표면에 균열유도홈 또는 내부에 균열유도구로 구성된 제 2균열유도부가 형성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 연속철근 콘크리트 도로포장 구조.
9. 삭제

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