KR102274358B1 - 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 상부구조물의 슬래브를 형성하기 위해 적용되는 바닥판에 관련된 기술이며, 이를 구현하기 위해, 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 있어서, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 배근 형성되는 보강재; 및 상기 배근된 보강재가 매립 형성되며 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 일측을 형성하는 전단면 바닥부; 및 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 타측을 형성하며, 상기 전단면 바닥부에서 연장된 형태로 구비되고, 배근된 보강재의 일부가 노출 형성되는 반단면 바닥부;로 구비되되, 상기 반단면 바닥부에는 일부 노출 되어, 양 측이 교축방향 좌, 우측상부 면으로 돌출되고, 양 단이 수평절곡되어 상기 반단면 바닥부의 수평방향 외측으로 돌출 형성된 교축방향 보강재; 및 복수개의 상기 교축방향 보강재 사이에 배치되고, 반단면 바닥부로부터 일부 노출되어, 반단면 바닥부 상부면으로 돌출되고, 입체형상으로 형성된 격자형보강재; 및 일측이 상기 반단면 바닥부의 교직방향 상부 면으로 일부 노출되고, 타측이 상기 반단면 바닥부를 지나 상기 전단면 바닥부에 매입형성되는 교직방향 보강재;를 포함하고, 상기 격자형보강재는 입체 형상으로 제작되며, 단면형상을 기준으로 트러스 형상인 것을 포함하고, 상기 교축방향 보강재는 상기 반단면 바닥부의 교축방향 좌, 우측 상부면으로 돌출 형성되되, 상부면의 상부로 갈수록 확장된 형태인 상광하협의 형상으로 형성되고, 상기 전단면 바닥부에는 거더와의 고정을 위한 전단홀;을 포함하고, 상기 전단면 바닥부 측면에는 강재앵커가 일부 노출되는 형상으로 구비되되, 상기 강재앵커는 상기 전단면 바닥부의 교축방향 양측에 형성되어, 일측에 형성된 강재앵커는 타측에 형성된 강재앵커와 상호 형상을 다르게 구비하는 것을 포함한다. 본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판은 통상의 거더와 거더 사이에 설치되는 바닥판을 확장된 형태로 구비하여 거더 상면에 안착되는 전단면 바닥부와 거더와 거더 사이에 위치시키는 반단면 바닥부를 형성하는 것으로 신속한 시공 이 가능하고, 거더와의 결합의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판 {Precast Deck for Bridge Structure Cantilever}

본 발명은 교량 교량 구조물의 캔틸레버 슬래브를 형성하기 위해 적용되는 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관련된 기술이며, 상세하게는 전단면 및 반단면 바닥판의 형상이 혼합 된 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이다.

특허문헌 001은 볼트를 이용하여 높이 조절이 가능한 반단면 프리캐스트 바닥판을 설치하여 반단면 프리캐스트 바닥판의 가장 심각한 문제인 편경사 및 캠버, 시공오차 등에 의한 바닥판의 높이조절을 용이하게 할 수 있도록 하여 시공성 및 안전성 향상은 물론 정밀한 시공을 손쉽게 할 수 있도록 하고, 또한 반단면 프리캐스트 바닥판과 현장 타설 이음부 사이는 콘크리트의 재령 차이 및 단면 변화에 기인한 균열이 발생할 가능성이 많은 곳으로 이를 최소화 할 수 있는 단면형상과, 반단면 프리캐스트 바닥판이 빔과 완전한 합성이 이루어질 수 있도록 베딩층 형성이 용이토록 단면 형상을 고안하여 보다 시공이 용이하고 균열 발생이 없는 견고한 바닥판을 형성하여, 시공성 안전성 개선에 의한 초기투자비는 물론 내구성이 우수한 바닥판을 시공할 수 있는 효과가 있다.

특허문헌 002는 반단면 프리캐스트 바닥판 및 이를 이용한 교량의 이음부 구조에 관한 것으로, 그 목적은 반단면 프리캐스트 바닥판의 상면에 별도의 철근을 배근하는 작업이 용이하게 이루어지면서도 작업시간을 단축시키도록 하는 반단면 프리캐스트 바닥판 및 이를 이용한 교량의 이음부 구조를 제공함에 있다. 본 발명의 반단면 프리캐스트 바닥판은, 콘크리트로 이루어진 바닥판 본체와, 상기 바닥판 본체의 내부에 교축 및 교직방향으로 배근된 배력철근으로 이루어진 반단면 프리캐스트 바닥판에 있어서, 상기 배력철근 중 교축방향 배력철근은, 상기 바닥판 본체의 양단부가 돌출되어 밴딩부를 형성하고, 상기 밴딩부의 단부는 서로 연결되어진 루프이음부로 이루어지며, 상기 밴딩부는 사각형으로 이루어지며, 상기 바닥판 본체의 교축방향 이음부는, 하향 경사면을 형성한 것이다. 본 발명의 반단면 프리캐스트 바닥판을 이용한 교량의 이음부 구조는, 교각의 상면에 거더가 설치되고, 상기 거더의 상면에 콘크리트로 이루어진 바닥판 본체의 내부에 교축, 교직방향으로 배근된 배력철근으로 이루어진 반단면 프리캐스트 바닥판이 복수개 설치되어지며, 상기 반단면 프리캐스트 바닥판 사이를 연결하는 이음부를 포함하는 교량에 있어서, 상기 반단면 프리캐스트 바닥판의 교축방향 배력철근은, 바닥판 본체의 양단부가 돌출되어 밴딩부를 형성하고, 상기 밴딩부의 단부는 서로 연결되어 루프이음부로 이루어지며, 상기 바닥판 이음부 면은 하향 경사면으로 이루어지고, 상기 배력철근의 직경은, φ10에서 φ22의 범위에 있고, 상기 배력철근의 겹이음 길이(L)는, 80㎜에서 200㎜ 범위이며, 상기 바닥판의 이음부 구간(B)은 150㎜ 에서 350㎜ 범위이며, 상기 배력철근의 밴딩부 직경(H)은 40㎜ 에서 110mm의 범위로 이루어진 것이다.

특허문헌 003은 거더의 상부 플랜지에 베딩층을 형성하기 위한 베딩홈을 형성하여 거더의 상부에 설치되는 반단면 프리캐스트 바닥판이 베딩층두께 만큼 두꺼워지지 않도록 시공하는 반단면 프리캐스트 바닥판을 갖는 교량 구조 및 그 시공 방법에 관한 것이다. 프리캐스트 바닥판 하면으로 몰타르 혹은 콘크리트가 확실하게 형성되도록 하는 본 발명의 거더의 상부 사이를 연결하는 반단면 프리캐스트 바닥판을 갖는 교량구조는, 상기 거더의 상면 플랜지에 베딩홈이 형성되어 상기 반단면 프리캐스트 바닥판의 높이를 조정한 후 상기 베딩홈에 몰타르나 콘크리트가 타설되어 상기 반단면 프리캐스트 바닥판을 지지하도록 베딩재가 형성된다. 본 발명은 거더의 상부 플랜지에 베딩층을 형성하기 위한 베딩홈을 형성하여 거더의 상부에 설치되는 바닥판이 베딩층두께 만큼 두꺼워지지 않도록 시공하여 현장에서 베딩층에 몰타르나 콘크리트 타설 시 공간이 형성되지 않도록 채워져 안전성이 대폭적으로 증가하는 효과가 있다. 또한 반단면 프리캐스트 바닥판에 베딩층을 형성하지 않게 되어 바닥판의 두께를 증가시키지 않게 되어 바닥판의 두께 증가에 따른 하중이 거더에 영향을 받지 않도록 하여 안전한 교량을 설치할 수 있다. 그리고 반단면 프리캐스트 바닥판에 베딩층을 형성하지 않고 거더에 형성하여 바닥판의 두께를 기존보다 얇게 형성할 수 있어 공사비용을 절감하는 동시에 시공의 편리성이 있다. 본 발명은 거더의 상부쪽 연결부에, 반단면 프리캐스트 바닥판의 측면 모서리를 곡면 또는 경사면으로 형성하고, 주철근이 노출되도록 하여 거더의 상부면에 주철근과 결합되는 凹형 철근을 구성하며, 거더의 상부 플랜지에 베딩재를 형성하므로 교량의 균열 발생을 방지하여 교량의 구조적 강도를 향상시킨다.

특허문헌 004는 캔틸레버 반단면 바닥판을 구비한 교량 구조가 개시된다. 본 발명은 캔틸레버 반단면 바닥판의 양측 자유단부에 측벽부가 구비되고 보강부재에 의해 상호 결합되어 자유단부에 가해지는 휨 모멘트에 대한 저항력을 가질 수 있고, 동시에 바닥판의 인양 시 파손을 현저히 줄일 수 있는 캔틸레버 반단면 바닥판을 구비한 교량 구조를 제공한다.

KR 10-0788275 B1 (등록일자 2007년12월17일) KR 10-0778035 B1 (공개일자 2007년11월14일) KR 10-0876388 B1 (등록일자 2008년12월22일) KR 10-1866466 B1 (등록일자 2018년06월11일)

본 발명에 따른 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판을 적용하는 목적은 통상의 프리캐스트 바닥판 구축 시 거더 교직방향 양측 단부 마감을 위한 바닥판과 내측의 바닥판을 일체화 하여 구비하는 것으로 통상의 전단면 바닥판 및 반단면 바닥판을 연결된 형태로 형성하는 것이다. 이를 적용함으로서 상부 슬래브 구축 시 신속한 시공이 가능하고, 별도의 단부 바닥판 형성 시 발생할 수 있는 오차, 균열등의 문제를 효과적으로 제어할 수 있고, 슬래브 구축에 따른 작업성 향상을 도모하여 사공 효율성이 향상된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것으로 구체적으로, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 배근 형성되는 보강재; 및 상기 배근된 보강재가 매립 형성되며 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 일측을 형성하는 전단면 바닥부; 및 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 타측을 형성하며, 상기 전단면 바닥부에서 연장된 형태로 구비되고, 배근된 보강재의 일부가 노출 형성되는 반단면 바닥부로 구비되는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 반단면 바닥부에는 일부 노출 되어, 양 측이 교축방향 좌, 우측상부 면으로 돌출되고, 양 단이 수평절곡되어 상기 반단면 바닥부의 수평방향 외측으로 돌출 형성된 교축방향 보강재; 및 복수개의 상기 교축방향 보강재 사이에 배치되고, 반단면 바닥부로부터 일부 노출되어, 반단면 바닥부 상부면으로 돌출되고, 입체형상으로 형성된 격자형보강재 및 일측이 상기 반단면 바닥부의 교직방향 상부 면으로 일부 노출되고, 타측이 상기 반단면 바닥부를 지나 상기 전단면 바닥부에 매입형성되는 교직방향 보강재;를 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 격자형보강재는 입체 형상으로 제작되며, 단면형상을 기준으로 트러스 형상인 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 교축방향 보강재는 상기 반단면 바닥부의 교축방향 좌, 우측 상부면으로 돌출 형성되되, 상부면의 상부로 갈수록 확장된 형태인 상광하협의 형상으로 형성되는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 교축방향 보강재는 반단면 프리캐스트 바닥판에 매립되는 위치에 직교하는 방향으로 복수개의 스터드 볼트를 구비하는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 전단면 바닥부에는 상기 거더와의 고정을 위한 전단홀을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 전단홀이 안착되는 거더의 상면에는 전단연결재가 구비되고, 상기 전단연결재는 상기 전단홀의 내부에서 상기 전단홀의 측면을 지지하는 형태로 절곡형성되는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 전단면 바닥부 측면에는 강재앵커가 일부 노출되는 형상으로 구비되는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 강재앵커는 상기 전단면 바닥부의 교축방향 양측에 형성되어, 일측에 형성된 강재앵커는 타측에 형성된 강재앵커와 상호 형상을 다르게 구비하는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 전단면 바닥부를 형성하는 콘크리트는 섬유보강 콘크리트이고, 상기 반단면 바닥부의 콘크리트는 폴리머 콘크리트인 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 반단면 바닥부 및 상기 반단면 바닥부와 연속되는 높이의 전단면 바닥부 하측에는 폴리머 콘크리트를 타설하여 형성하고, 상기 반단면 바닥부 높이보다 높은 위치에 형성되는 전단면 바닥부의 상측에는 섬유보강 콘크리트로 형성하는 것을 포함한다.

본 발명은 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 관한 것이며, 상기 전단면 바닥부의 교직방향 일측에는 상면으로 난간 또는 방호벽 형성을 위한 난간보강근이 돌출 형성되며, 상기 난간 보강근은 상기 전단면 바닥부를 중심으로 일측에 형성되는 반단면 바닥부와 반대되는 위치의 전단면 바닥부 일단 상면에 돌출 형성되는 것을 포함한다.

본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판은 통상의 거더와 거더 사이에 설치되는 바닥판을 확장된 형태로 구비하여 거더 상면에 안착되는 전단면 바닥부와 거더와 거더 사이에 위치시키는 반단면 바닥부를 형성하는 것으로 신속한 시공 이 가능하고, 거더와의 결합의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 또한 공용중 활하중등의 영향으로 통상의 프리캐스트로 형성되는 단위 바닥판 사이에 발생될 수 있는 이음부 인장 균열 및 이로인한 누수의 문제를 저감시킬 수 있는 효과가 있다. 아울러 프리캐스트 바닥판은 슬래브의 폭방향 단부를 캔틸레버 형상으로 형성하여 슬래브 형성 시 배치된 거더의 폭보다 확장된 형태의 슬래브 폭을 확보할 수 있으며, 이는 완성된 교량에서 도로 확장영역 또는 보행을 위한 보도영역등으로 신속히 활용될 수 있는 이점이 있다.

도 1, 2는 본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판을 거더에 거치하는 것을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 강재앵커 연결부를 나타낸 도면
도 5(a), 5(b)는 본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 전단홀 및 강재앵커에 콘크리트 충진을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판 시공을 통한 상부구조물 완성을 나타낸 도면

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다.　이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.　본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.　예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다.　또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.　따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.　도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

교량(Br)구조물 중 거더(G)는 교각을 연결하면서 교각 위에 설치되어 상부구조물이 놓일 공간을 제공하는 구성요소이다. 통상의 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 각각 설정된 크기로 제작되어 거더 위에 놓여지며 복수를 이루면서 상호 결합으로 교량(Br)의 상판을 이루고, 상호 결합 효율을 위해 이웃하는 바닥판 측면 일부에 돌기가 형성되어 있는 구조일 수 있다.

여기서, 프리캐스트 콘크리트에 대해 살펴보면, 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)란, 약어로 PC라고 표현하며 공장 등에서 형틀에 성형 제조한 철근 콘크리트 부재이다. 공장에서 고정시설을 가지고(기둥, 보, 바닥판등의)소요부재를 프리캐스트 콘크리트 바닥판 거푸집에 의하여 제작하고 고온다습한 증기보양실에서 단기 보양하여 기성 제품화한 것으로, 공장생산된 제품을 공사장에 운반하여 조립식 구조로 시공할 수 있다.

프리캐스트(precast)는 「미리 구운」이란 뜻으로 공장에서 만든 부재를 말하며, 대표적으로 교량(Br)의 거더(G)가 그 일례인데, 교각, 슬래브 등도 프리캐스트로 하여 구조물 전체를 조립하는 경우도 있다.

본 발명에서는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)의 구성을 표현한다.

본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 있어서, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 배근 형성되는 보강재(100); 및 상기 배근된 보강재가 매립 형성되며 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)의 일측을 형성하는 전단면 바닥부(300); 및 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 타측을 형성하며, 상기 전단면 바닥부에서 연장된 형태로 구비되고, 배근된 보강재(100)의 일부가 노출 형성되는 반단면 바닥부(200)로 구비되는 것을 포함한다.

본 발명의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판은 통상의 교량(Br) 상부구조물의 거더(G) 상면에 형성되는 슬래브를 구성하기 위한 부재로서 교량 구조물의 시공의 용이성 및 효율성을 위해 제안되었다. 본 발명에 따른 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)의 특징은 도 1에서 보는 것과 같이 거더 상면에 형성되는 슬래브의 폭방향 양 측면에 위치되는 것으로 통상의 프리캐스트 바닥판 구성과 조합으로 설치될 수 있다. 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판은 통상의 거더(G)와 거더 사이에 설치되는 바닥판을 확장된 형태로 구비하여 거더 상면에 안착되는 전단면 바닥부(300)와 거더와 거더 사이에 위치시키는 반단면 바닥부를 형성하는 것으로 신속한 시공이 가능하고, 거더와의 결합의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 또한 공용중 활하중등의 영향으로 통상의 프리캐스트로 형성되는 단위 바닥판 사이에 발생될 수 있는 이음부 인장 균열 및 이로인한 누수의 문제를 저감시킬 수 있는 효과가 있다. 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)은 일 예로 상기 슬래브의 폭방향 단부를 캔틸레버 형상으로 형성하여 슬래브 형성 시 배치된 거더(G)의 폭보다 확장된 형태의 슬래브 폭을 확보할 수 있으며, 이는 완성된 교량(Br)에서 도로 확장영역 또는 보행을 위한 보도영역등으로 활용될 수 있다. 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에는 보강재(100)가 배근된다. 상기 보강재는 통상의 철근-콘크리트 구조물을 형성하기 위한 철근으로 구비될 수 있고, FRP철근(Fiber Reinforced Polymer - Bar)등의 재료로 구현될 수도 있다. 상기 보강재(100)는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)에 전체적으로 배근되며, 위치에 따라 배근 형상을 달리 구현할 수 있다. 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 일측에는 상기 배근된 보강재가 매립 형성되도록 구비되는 전단면 바닥부를 형성할 수 있다. 이는 통상의 전단면 바닥판의 형상으로 이해할 수 있다. 도 1 내지 2에서 보는 것과 같이 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)의 타측에는 상기 전단면 바닥판에서 연장된 형태로 반단면 바닥부(200)가 형성되는데 이는 통상의 반단면 바닥판 형태로 이해될 수 있다. 상기 반단면 바닥부에는 상기 배근된 보강재(100)의 일부가 노출되는 형태로 구비되는 것을 포함할 수 있다.

상기 반단면 바닥부(200)에는 일부 노출 되어, 양 측이 교축방향 좌, 우측상부 면으로 돌출되고, 양 단이 수평절곡되어 상기 반단면 바닥부의 수평방향 외측으로 돌출 형성된 교축방향 보강재(110); 및 복수개의 상기 교축방향 보강재 사이에 배치되고, 반단면 바닥부(200)로부터 일부 노출되어, 반단면 바닥부 상부면으로 돌출되고, 입체형상으로 형성된 격자형보강재(130) 및 일측이 상기 반단면 바닥부(200)의 교직방향 상부 면으로 일부 노출되고, 타측이 상기 반단면 바닥부를 지나 상기 전단면 바닥부(300)에 매입형성되는 교직방향 보강재(120);를 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판을 구성한다. 이에 따라 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)은 상기 전단면 바닥부와 상기 반단면 바닥부(200)가 연속 형성된 형태로 구비된다. 이를 통해 알 수 있듯이 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판은 상기 전단면 바닥부(300) 영역과 상기 반단면 바닥부 영역의 콘크리트타설로 형성되는 높이가 달라 단차 형성될 수 있고, 상기 전단면 바닥부 및 반단면 바닥부(200)를 형성하는 콘크리트의 강도 및 종류를 다르게 형성할 수 있다.

일 예로 상기 전단면 바닥부(300)를 형성하는 콘크리트는 섬유보강 콘크리트이고, 상기 반단면 바닥부의 콘크리트는 폴리머 콘크리트일 수 있고, 이를 반대로 형성할 수도 있다. 또한 상기 반단면 바닥부(200) 및 상기 반단면 바닥부와 연속되는 높이의 전단면 바닥부 하측에는 폴리머 콘크리트를 타설하여 형성하고, 상기 반단면 바닥부(200) 높이보다 높은 위치에 형성되는 전단면 바닥부(300)의 상측은 섬유보강 콘크리트로 시간차를 두고 타설하여 일체화 할 수 있고, 이를 반대로 형성할 수도 있다.

상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)은 통상의 콘크리트를 활용한 바닥판으로 제작되되, 바닥판 적용 현장 여건을 고려하여 폴리머 콘크리트, 초고강도 콘크리트, 초속경 콘크리트 등의 콘크리트(C) 조성물의 배합에 따른 콘크리트 종류를 다양하게 적용할 수 있다. 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판은 바닥판 하면에 공용중 상부 활하중에 의한 휨 처짐에 따른 균열발생등에 저항하기 위해 폴리우레아(Polyurea) 코팅이 실시될 수 있다. 폴리우레아 코팅은 방수 및 균열방지 및 외부 충격에 따른 내구성 향상에 효과가 있다. 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)은 전단면 바닥부 및 반단면 바닥부의 교직방향 및/또는 교축방향 측단부가 경사면으로 형성될 수 있다. 이는 향 후 이웃하여 배치되는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판 사이의 매입공간을 확보하여 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10) 연결부에 콘크리트(몰탈)(C) 타설이 용이하게 하여 결합성을 향상시키기 위한 목적이다. 상기 전단면 바닥부(300)의 교직방향 일측에는 상면으로 난간 또는 방호벽 형성을 위한 난간보강근이 돌출 형성될 수 있다. 상기 난간 보강근은 상기 전단면 바닥부를 중심으로 일측에 형성되는 반단면 바닥부(200)와 반대되는 위치의 전단면 바닥부(300) 일단 상면에 돌출 형성되는 것으로, 상기 교직방향 보강재와는 별도로 배근되거나, 교직방향 보강재(120)를 연장하여 형성시킬 수 있다. 상기 난간보강근에는 프리캐스트로 제작된 난간을 삽입하여 몰탈 등 콘크리트 타설을 통해 일체화 하거나, 현장 타설로 난간 또는 방호벽을 형성할 수 있다.

도 1에서 보는 것과 같이 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에는 교축방향 보강재(110);가 일부 노출되게 적용된다. 상기 교축방향 보강재는 통상의 이형철근, 강봉, 플랫 바등의 형상을 활용할 수 있고, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)에 복수개의 교축방향 보강재(110)가 일정간격 일부 노출되도록 배근되는 것으로 교량(Br) 축방향 보강재로서의 역할을 한다. 상기 교축방향 보강재는 콘크리트 바닥판에 매립되는 기본 구성을 형성하고, 양 측이 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 교축방향 좌, 우측 상부면으로 돌출 형성될 수 있다. 이때 교축방향 보강재(110)는 돌출각도가 수직일 수 도 있고, 일정 기울기를 갖고 상부면의 상부로 갈수록 확장된 형태인 상광하협의 형상일 수 있다. 또한 상기 교축방향 보강재가 반단면 바닥부에 매립되는 위치에 직교하는 방향으로 스터드 볼트를 복수개 형성할 수 있다. 이는 타설되는 콘크리트(또는 몰탈)(C)와의 결합성 향상 및 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10) 제작 시 교축방향 보강재(110)의 절곡형상에 따른 전도를 방지하고 기립을 용이하게 하기 위해 형성된다. 상기 돌출된 교축방향 보강재는 다시 양단이 수평으로 절곡되고, 최종적으로는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 수평방향 외측으로 돌출되는 것으로 형성된다. 이는 이웃하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)과의 교축방향 보강재(110)의 겹침형성을 통해 향 후 배근되는 슬래브 보강철근 및 타설되는 슬래브 콘크리트와의 결합성을 효율적으로 향상시키기 위한 목적이다. 또한 상기 교축방향 보강재의 수평 절곡 단부에는 이웃하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판과의 체결을 위한 통공이 수평으로 형성되어 철근 및 와이어를 통해 연결할 수 있다.

상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에는 상기 교축방향 보강재(110)와 직교하는 방향으로 교직방향 보강재가 적용된다. 상기 교직방향 보강재(120)는 통상의 이형철근, 강봉, 플랫 바등의 형상을 활용할 수 있고, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)에 복수개의 교직방향 보강재가 일정간격 배근되는 것으로 교축방향 보강재와 함께 보강재로서의 역할을 한다. 상기 교직방향 보강재(120)는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 매립되는 기본 구성을 형성하고, 일측이 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 반단면 바닥부(200) 상부면으로 노출 형성될 수 있다. 이때 교직방향 보강재는 돌출각도가 수직일 수도 있고, 일정 기울기를 갖고 상부면의 상부로 갈수록 확장된 형태인 상광하협의 형상일 수 있다. 또한 상기 교직방향 보강재(120)가 반단면 바닥부에 매립되는 위치에 직교하는 방향으로 스터드 볼트를 복수개 형성할 수 있다. 이는 타설되는 콘크리트(또는 몰탈)(C)와의 결합성 향상 및 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)제작 시 교직방향 보강재의 절곡형상에 따른 전도를 방지하고 기립을 용이하게 하기 위해 형성된다. 상기 돌출된 교직방향 보강재(120)는 노출 형성되는 일단이 수평으로 절곡되어 곡률을 갖는 루프 형상으로 단부가 마감되어 최종적으로는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 수평방향 외측으로 돌출되는 것으로 형성될 수 있다. 상기 교직방향 보강재의 루프 형상은 하향 곡률 또는 상향 곡률일 수 있고, 이는 이웃하는 슬래브와의 겹침부 및 타설되는 슬래브 콘크리트 두께 및 슬래브 배근 철근에 따라 다양하게 실시할 수 있다. 교직방향 보강재(120)의 루프형상 절곡은 이웃하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판과의 교직방향 보강재의 겹침형성을 통해 겹침되는 루프형상의 공간에 직교하는 방향으로 별도의 보강재를 선택적으로 배근하고, 향 후 교직방향 보강재(120) 상면에 배근되는 슬래브 보강철근 및 타설되는 슬래브 콘크리트와의 결합성을 효율적으로 향상시키기 위한 목적이다.

상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 상면에는 복수개의 격자형보강재가 적용된다. 격자형보강재(Latticed)는 격자형상을 갖는 부재로 상기 반단면 바닥부(200)에 일부 노출되는 형태로 매립되어 일체화 되고, 반단면 바닥부 내부에 상부면으로 돌출되고, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)의 중간지지 연결부 역할 및 슬래브 콘크리트(C) 타설 시 결합 단면적을 확보하기 위해 구비된다. 이러한 격자형보강재(130)는 입체 형상으로 제작되어 적용이 될 수 있는데, 단면형상을 기준으로 트러스, 사다리꼴, 아치등의 형상일 수 있고, 입체 형상을 형성하기 위해 어떠한 구조도 상관이 없다. 상기 격자형보강재는 이러한 목적을 구현하기 위해 상기 교직방향 보강재및 상기 교축방향 보강재(110)와 다른 재질일 수 있다. 상기 격자형보강재는 FRP철근(Fiber Reinforced Polymer - Bar)일 수 있다. FRP철근은 통상의 강재를 활용한 철근대비 경량이고, 휨 저항 성능 또한 강재 철근과 비교하였을 때 유사한 성능을 갖고, 특히 휨에 따른 변형 시 연성이 강재 철근 대비 뛰어나 외력에 의한 충격에 의한 파단 등에 효과적이다.

상기 전단면 바닥부에는 상기 거더와의 고정을 위한 전단홀(310)을 더 포함한다. 상기 전단홀은, 도 3에서 보는 것과 같이 상기 거더(G)에 안착되는 위치에 복수개가 관통형성되어 상기 거더와의 결합 공간을 제공한다. 상기 전단홀(310)에는 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판과 상기 거더(G)를 일체화 거동시키기 위해 콘크리트(또는 몰탈)가 주입되고, 상기 전단홀이 안착되는 거더(G)의 상면에는 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판과의 결합성 향상을 위해 전단연결재(500)가 구비될 수 있고, 상기 전단연결재는 상기 전단홀(310)의 내부에서 상기 전단홀의 측면을 지지하는 형태로 현장에서 절곡형성될 수 있다. 즉 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 거더 상면 안착 후 몰탈 타설 전 거더(G)와의 결합성 향상을 위해 전단홀(310) 내부로 돌출되는 전단연결재(500)를 소성변형 즉, 구부리는 것으로 상기 전단홀 내부 측면에 직접 지지되게 변형시킬 수 있다. 이는 복수의 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10) 시공 시 배치에 따른 바닥판의 위치 변형을 최소화 하기 위해 구비될 수 있다.

또한, 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 전단면 바닥부(300) 측면에는 강재앵커(400)가 일부 노출되는 형상으로 더 구비될 수 있다. 상기 강재앵커(400)는 상기 배근된 보강재(100)와 같이 전단면 바닥부의 단변 방향과 평행을 이루도록 복수개 배치된다. 상기 강재앵커는 상기 전단면 바닥부(300) 내부에서 상기 보강재와 서로 간섭되지 않도록 설치하는 것이 바람직하지만, 상기 보강재(100)와 간섭하거나 혹은 상기 보강재(100)가 강재앵커(400)를 관통하도록 구성할 수 도 있다. 상기 보강재가 상기 강재앵커(400)와 간섭 혹은 관통하도록 설치되는 경우, 상기 강재앵커와 보강재(100)가 접촉되는 부위를 용접하여 고정시킬 수 있다.

상기 전단면 바닥부 내에 매설된 상기 강재앵커(400)는 상기 전단면 바닥부(300)의 교축방향 양측에 형성되는 것으로 일측에 형성된 강재앵커는 타측에 형성된 강재앵커(400)와 상호 형상을 다르게 구비할 수 있는데, 도 4에서 보는 것과 같이 이는 이웃하여 배치되는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 결합성 향상을 위해 안착되는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 형성된 강재앵커가 인접 배치되는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10)의 강재앵커(400)와 겹침 이음되도록 구현하고 겹침된 강재앵커가 형성된 공간에는 콘크리트(또는 몰탈)를 타설하는 것으로 연속화 할 수 있다. 상기 강재앵커에는 상기 이웃하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판배치로 이웃하는 바닥판의 강재앵커(400)가 겹침 형성될 시 겹침부를 직교하는 형태로 연결철근을 배근하기 위해 안착홈을 더 구비할 수 있다. 상기 안착홈은 상기 전단면 바닥부의 교축방향으로 돌출된 강재앵커에 교직방향으로 형성되어 교축방향으로 복수개 배치되는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 상호간을 연결철근을 통해 교직방향으로 결합을 시키기 위한 목적으로 구비된다. 이렇게 되면, 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 시공 시 바닥판이 정확한 간격으로 시공될 수 있고, 서로 인접하는 연결철근 안착홈 내에 연결철근을 안착시켜 상호 연결시킬 수 있기 때문에 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판(10) 사이를 견고하게 결합시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Br : 교량
G : 거더
10 : 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판
100 : 보강재
110 : 교축방향 보강재
120 : 교직방향 보강재
130 : 격자형보강재
200 : 반단면 바닥부
300 : 전단면 바닥부
310 : 전단홀
400 : 강재앵커
500 : 전단연결재

Claims (6)

1. 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 있어서,
   상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판에 배근 형성되는 보강재; 및
   상기 배근된 보강재가 매립 형성되며 상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 일측을 형성하는 전단면 바닥부; 및
   상기 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판의 타측을 형성하며, 상기 전단면 바닥부에서 연장된 형태로 구비되고, 배근된 보강재의 일부가 노출 형성되는 반단면 바닥부;로 구비되되
   상기 반단면 바닥부에는 일부 노출 되어, 양 측이 교축방향 좌, 우측상부 면으로 돌출되고, 양 단이 수평절곡되어 상기 반단면 바닥부의 수평방향 외측으로 돌출 형성된 교축방향 보강재; 및
   복수개의 상기 교축방향 보강재 사이에 배치되고, 반단면 바닥부로부터 일부 노출되어, 반단면 바닥부 상부면으로 돌출되고, 입체형상으로 형성된 격자형보강재; 및
   일측이 상기 반단면 바닥부의 교직방향 상부 면으로 일부 노출되고, 타측이 상기 반단면 바닥부를 지나 상기 전단면 바닥부에 매입형성되는 교직방향 보강재;를 포함하고,
   상기 격자형보강재는 입체 형상으로 제작되며, 단면형상을 기준으로 트러스 형상인 것을 포함하고,
   상기 교축방향 보강재는 상기 반단면 바닥부의 교축방향 좌, 우측 상부면으로 돌출 형성되되, 상부면의 상부로 갈수록 확장된 형태인 상광하협의 형상으로 형성되고,
   상기 전단면 바닥부에는 거더와의 고정을 위한 전단홀;을 포함하고,
   상기 전단면 바닥부 측면에는 강재앵커가 일부 노출되는 형상으로 구비되되, 상기 강재앵커는 상기 전단면 바닥부의 교축방향 양측에 형성되어, 일측에 형성된 강재앵커는 타측에 형성된 강재앵커와 상호 형상을 다르게 구비하는 것을 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 교축방향 보강재는 반단면 프리캐스트 바닥판에 매립되는 위치에 직교하는 방향으로 복수개의 스터드 볼트를 구비하는 것을 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 전단홀이 안착되는 거더의 상면에는 전단연결재;가 구비되고, 상기 전단연결재는 상기 전단홀의 내부에서 상기 전단홀의 측면을 지지하는 형태로 절곡형성되는 것을 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전단면 바닥부를 형성하는 콘크리트는 섬유보강 콘크리트이고, 상기 반단면 바닥부의 콘크리트는 폴리머 콘크리트인 것을 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 반단면 바닥부 및 상기 반단면 바닥부와 연속되는 높이의 전단면 바닥부 하측에는 폴리머 콘크리트를 타설하여 형성하고, 상기 반단면 바닥부 높이보다 높은 위치에 형성되는 전단면 바닥부의 상측에는 섬유보강 콘크리트로 형성하는 것을 것을 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전단면 바닥부의 교직방향 일측에는 상면으로 난간 또는 방호벽 형성을 위한 난간보강근이 돌출 형성되며, 상기 난간 보강근은 상기 전단면 바닥부를 중심으로 일측에 형성되는 반단면 바닥부와 반대되는 위치의 전단면 바닥부 일단 상면에 돌출 형성되는 것을 포함하는 교량 구조물의 캔틸레버용 프리캐스트 바닥판.
   
   

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