KR102663346B1 - 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 그 매입장치를 이용한 횡단경사 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 그 매입장치를 이용한 횡단경사 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 횡단경사 적용시 거치되는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치로서, 길이방향이 수직방향이 되도록 프리캐스트 바닥판에 매입되며 내면에 나사산을 갖는 관부재; 및 상기 관부재 하단에 상기 프리캐스트 바닥판의 하면에 돌출되도록 노출되는 돌출형 간격조절재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치에 관한 것이다.

Description

전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 그 매입장치를 이용한 횡단경사 시공방법{Embedded device of full-depth precast deck panel and construction method of transverse slope using the embedded device}

본 발명은 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 그 매입장치를 이용한 횡단경사 시공방법에 관한 것이다.

교량 기술 분야의 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 경우, 공장에서 사전에 제작된 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 콘크리트 거더 또는 강거더의 상부에 설치되어 전단연결재와 일체로 합성됨으로써 교량을 구성하게 된다.

종래의 프리캐스트 콘크리트 바닥판 모듈에 관해서 특허출원 2006-0063203호 ‘보강된 루프 철근 이음구조를 가진 프리캐스트 콘크리트 바닥판 모듈, 그 이음구조 및 이를 구비한 프리캐스트 콘크리트 바닥판’이 제안된 바 있다.

서로 조립 연결되어 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 형성하는 프리캐스트 콘크리트 바닥판 모듈로서, 바닥판 모듈의 양단부 하부에는 각각 돌출부가 형성되어 있고, 이웃하는 바닥판 모듈이 마주하였을 때 오목한 형태의 채움부를 형성하도록 돌출부의 상부에는 돌출부에 의하여 반쪽 형상의 오목부가 형성되어 있으며, 루프 형태의 철근 단부가 오목부에 노출되도록 바닥판 모듈의 내부에는 루프 철근이 배근 되는데, 루프 철근의 하부는 돌출부를 보강하는 배력철근으로 기능하도록 돌출부 내에 매립되어 있고 루프 철근의 상부는 오목부에 노출되어 있으며, 루프 철근 사이의 위치에서, 이웃하는 바닥판 모듈이 마주하였을 때 이웃하는 바닥판 모듈에 구비된 루프 철근의 철근 단부가 위치하여 양측 루프 철근의 철근 단부가 오목부에서 서로 어긋나게 겹쳐져서 위치하도록, 돌출부의 상면에는 오목하게 파인 단차부가 형성되어 있는 프리캐스트 콘크리트 바닥판 모듈이다.

이와 같이 구성되는 종래 프리캐스트 콘크리트 바닥판 모듈은, 교량 거더의 상부에 올려지고, 바닥판 모듈들을 정렬시켜 설치하고, 거푸집을 양측면에 설치한 후 채움재(콘크리트 타설, 몰탈)로 마감 처리함으로써 양측의 바닥판 모듈을 일체로 연결하여 조립되는 구조이다.

그런데, 종래의 프리캐스트 콘크리트 바닥판 모듈은, 루프 철근이 나와 있는 오목부 하부에 돌출부가 형성되는데, 루프 철근의 하부가 돌출부의 상면과 일치되는 형태로 매립되어 있다. 그러므로 돌출부는 루프 철근이 없는 영역에는 이웃하는 바닥판 모듈의 루프 철근이 배치될 수 있도록 단차부가 형성된다. 즉, 돌출부는 루프 철근의 하부가 매립된 돌출부와 단차부가 교대로 형성된 구조가 된다.

따라서 루프 철근의 하부 상면이 일치되게 매립시켜 돌출부를 형성하고, 돌출부 사이에 단차부를 형성하고 있기 때문에 충격에 매우 취약하게 되며, 이로 인해 운반 또는 설치 시공시 손상 및 파손의 우려가 매우 높다는 단점이 있다.

또한, 루프 철근을 이용한 이음부의 공간 즉, 채움부에 채움재(예; 콘크리트 타설)를 채워서 마감처리를 해야 하는데, 이를 위해서 양 측면에 거푸집을 설치해야 하며, 거푸집 설치 및 철거로 인한 작업자의 작업 안전성과, 비용증가 및 공기가 길어진다는 문제점이 유발된다.

또한 철근의 피복두께 규정이 강화되면서 제한적인 슬래브 두께(240mm) 내에서 루프철근의 설계기준(내면직경) 확보가 어려워 작은 직경의 철근을 촘촘하게 배치하고있는 실정이다(연속지점부 부모멘트 구간 종방향 철근). 따라서 제작 및 시공오차 고려시 장경간 교량의 연속지점부에서 프리캐스트 바닥판(PC 패널)의 적용이 어려운 문제가 존재한다

또한, 교량의 횡단경사 적용을 위해서는 프리캐스트 바닥판 제작시 헌치부 형성이 필요하나, 현장여건에 따라 변동성이 큰 헌치부 형성으로 프리캐스트 바닥판의 제작성 및 거푸집 재사용성이 저하되는 단점이 존재한다. 또한 베딩층 형성을 위해 프리캐스트 바닥판 거치전 간격재가 추가로 설치되어야 하며, 높낮이 조절후 무수축 몰탈 시공으로 높낮이 조절장치 재사용이 어려운 단점이 존재한다.

대한민국 등록특허 10-1207786 대한민국 등록특허 10-1584070 대한민국 등록특허 10-2462488 대한민국 등록특허 10-0323825

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 실시예에 따르면, 교량의 횡단경사적용을 위해 PC 패널 제작시 매입장치를 적용하여, 헌치부 배제로 PC 패널 제작성 및 거푸집 재사용성이 우수한, 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 인양, 높낮이 조절 및 간격재로 사용이 가능한 매입장치를 적용하고, 높낮이 조절장치가 매입장치 돌출부를 관통함으로써 PC패널 제작성 및 거푸집 재사용성이 우수한, 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, PC패널 제작시 간격조절재가 돌출되지 않고 매입된 형태로 제작된 후, 횡단경사에 맞도록 간격조절재의 돌출높이를 적정위치로 조절함으로써 별도의 높낮이조절장치가 불필요한, 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은 횡단경사 적용시 거치되는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치로서, 길이방향이 수직방향이 되도록 프리캐스트 바닥판에 매입되며 내면에 나사산을 갖는 관부재; 및 상기 관부재 하단에 상기 프리캐스트 바닥판의 하면에 돌출되도록 노출되는 돌출형 간격조절재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치로서 달성될 수 있다.

그리고 상부 거더 좌측과 우측 백업재가 서로 다른 높이로 설치되고, 프리캐스트 바닥판 거치시, 인양장치를 상기 관부재 상단에 나사결합하여 상기 프리캐스트 바닥판을 거치하고, 상기 인양장치를 제거한 후, 높낮이 조절이 필요한 경우, 외면에 나사산이 형성된 높낮이조절장치를 상기 매입장치에 설치하여 상기 프리캐스트 바닥판의 높낮이를 조절하고, 몰탈 시공 후 제거하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 돌출형 간격조절재는 내면에 나사산이 형성된 조절홀을 갖고, 상기 관부재 하단부 외면에 나사결합되고, 상기 돌출형 간격조절재의 나사결합을 조절하여 1차적으로 돌출 높이를 제어한 후, 프리캐스트 바닥판 거치 후, 높낮이조절장치를 통해 최종적으로 높낮이를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 매입장치를 이용한 프리캐스트 바닥판 시공방법으로서, 앞서 언급한 제 1목적에 따른 매입장치가 적용된 프리캐스트 바닥판을 제작하는 단계; 인양장치를 관부재 상단에 나사결합하여 상기 프리캐스트 바닥판을 상부 거더에 거치하고, 상기 인양장치를 제거하는 단계; 높낮이 조절이 필요한 경우, 외면에 나사산이 형성된 높낮이조절장치를 상기 매입장치에 설치하여 상기 프리캐스트 바닥판의 높낮이를 조절하는 단계; 및 몰탈 시공 후 상기 높낮이조절장치를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제3목적은 횡단경사 적용시 거치되는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치로서, 길이방향이 수직방향이 되도록 프리캐스트 바닥판에 매입되며 내면에 나사산을 갖는 관부재; 및 상기 관부재 하단에 결합되며, 바닥판 제작시 상기 프리캐스트 바닥판에 매입되는 매입형 간격조절재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치로서 달성될 수 있다.

그리고 상부 거더 좌측과 우측 백업재가 서로 다른 높이로 설치되고, 프리캐스트 바닥판 거치전, 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재를 상기 바닥판 하면에서 돌출시키고, 인양장치를 상기 관부재 상단에 나사결합하여 상기 프리캐스트 바닥판을 거치하고, 상기 인양장치를 제거한 후, 높낮이 조절이 필요한 경우, 상기 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재의 돌출 높이를 제어하여 상기 프리캐스트 바닥판의 높낮이를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 매입형 간격조절재는 상단 중앙에 상단볼트부를 포함하고, 상기 상단볼트부가 상기 관부재에 나사결합된 상태로 매입되어 상기 바닥판이 제작되고, 상기 상단볼트부 상단면에 형성된 공구삽입홈으로 조절공구의 삽입단을 끼워 상기 매입형 간격조절재의 돌출높이를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 매입형 간격조절재는 내면에 나사산이 형성된 조절홀과 하단면에 삽입홈을 갖고, 상기 관부재 하단부 외면에 나사결합된 상태로 매입되어 상기 바닥판이 제작되고, 상기 하단면 삽입홈으로 조절공구의 삽입단을 끼워 상기 매입형 간격조절재의 돌출높이를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

제1, 제3목적에 있어서, 상기 관부재 매입 제작시 바닥판과의 결속력을 강화하기 위한 보강철근이 배근되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은 매입장치를 이용한 프리캐스트 바닥판 시공방법으로서, 앞서 언급한 제3목적에 따른 매입장치가 적용된 프리캐스트 바닥판을 제작하는 단계; 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재를 상기 바닥판 하면에서 돌출시키는 단계; 인양장치를 관부재 상단에 나사결합하여 상기 프리캐스트 바닥판을 상부 거더에 거치하고, 상기 인양장치를 제거하는 단계; 및 높낮이 조절이 필요한 경우, 상기 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재의 돌출 높이를 제어하여 상기 프리캐스트 바닥판의 높낮이를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

제1, 제3목적에 있어서, 상기 프리캐스트 바닥판은, 거더 상부에 거치시 상기 거더 상부의 수평전단철근이 위치되는 복수의 전단포켓; 및 상기 바닥판의 전방면 및 후방면 중 적어도 어느 하나에 횡방향을 따라 서로 특정간격되어 매입되는 연결부 보강재;를 갖고, 상기 연결부 보강재는, 상단면과 상기 본체부에 노출되는 연결부 측이 개방되며, 상기 프리캐스트 바닥판 간의 연결부에서 서로 대향되게 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 서로 마주보는 상기 프리캐스트 바닥판 각각의 연결부 보강재에 의해 형성된 내측공간에 연결재를 설치하며, 상기 연결재는, 한 쌍의 서로 대향된 연결부 보강재의 종방향 연결단에 의해 형성된 종방향 공간에 위치되는 웹부와, 상기 웹부 전후방 각각에 연결되어 횡방향 연결단 각각에 위치되는 플랜지부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 이를 이용한 시공방법에 따르면, 교량의 횡단경사적용을 위해 PC 패널 제작시 매입장치를 적용하여, 헌치부 배제로 PC 패널 제작성 및 거푸집 재사용성이 우수한 장점을 갖는다

본 발명의 실시예에 따른 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 이를 이용한 시공방법에 따르면, 인양, 높낮이 조절 및 간격재로 사용이 가능한 매입장치를 적용하고, 높낮이 조절장치가 매입장치 돌출부를 관통함으로써 PC패널 제작성 및 거푸집 재사용성이 우수한 효과를 갖는다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치 및 이를 이용한 시공방법에 따르면, PC패널 제작시 간격조절재가 돌출되지 않고 매입된 형태로 제작된 후, 횡단경사에 맞도록 간격조절재의 돌출높이를 적정위치로 조절함으로써 별도의 높낮이조절장치가 불필요한 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 교량 횡단경사 적용을 위한 상부거더와 프리캐스트 바닥판의 부분 정면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교량 횡단경사 적용을 위한 상부거더와 프리캐스트 바닥판의 부분 정면도,
도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따라 매입장치에 인양장치를 설치한 상태의 부분 정면도,
도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따라 높낮이조절장치를 설치한 상태의 부분 정면도를 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 매입장치의 제작시 상태의 분해 사시도,
도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 매입장치의 인양시 상태의 사시도,
도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 높낮이조절장치 적용시의 사시도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 원형, 사각형, 육각형 형태의 간격조절재의 사시도,
도 6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치가 적용된 PC패널과, 조절공구를 통해 매입형 간격조절재를 돌출시키는 상태의 정면도,
도 6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치가 적용된 PC패널의 인양시의 정면도,
도 6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 조절공구를 통해 높낮이를 조절하는 상태의 정면도,
도 7a는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치의 제작시 상태의 분해 사시도,
도 7b는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치의 인양시 상태의 사시도,
도 7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 조절공구를 통해 높낮이 조절시의 사시도,
도 8a는 본 발명의 제3실시예에 따른 매입장치의 제작시 상태의 분해 사시도,
도 8b는 본 발명의 제3실시예에 따른 매입장치의 인양시 상태의 사시도,
도 8c는 본 발명의 제3실시예에 따른 높낮이조절장치 적용시의 사시도를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연결부 보강재를 이용한 전단면 프리캐스트 바닥판의 시공방법의 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 하부구조에 상부거더가 거치된 상태의 사시도,
도 11a는 도 10에서 상부 거더 상부에 프리캐스트 바닥판(이하 PC 패널)이 거치된 상태의 사시도,
도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 서로 대향된 위치의 연결부 보강재의 사시도,
도 12a는 도 11a에서 연결재를 설치하는 상태의 사시도,
도 12b는 도 11b에서의 연결부 보강재와 연결재의 분해 사시도,
도 13는 도 12a에서 연결부와 전단포켓에 무수축 몰탈을 시공하는 상태의 사시도,
도 14a는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 14b는 본 발명의 제2실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 14c는 본 발명의 제3실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 14d는 본 발명의 제4실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 14e는 본 발명의 제5실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 15a는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결재의 사시도,
도 15b는 본 발명의 제2실시예에 따른 연결재의 사시도,
도 16a는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 16b는 본 발명의 제1실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도,
도 16c는 본 발명의 제1실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도,
도 17a는 본 발명의 제2실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 17b는 본 발명의 제2실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도,
도 17c는 본 발명의 제2실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도,
도 18a는 본 발명의 제3실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 18b는 본 발명의 제3실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도,
도 18c는 본 발명의 제3실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도,
도 19a는 본 발명의 제4실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 19b는 본 발명의 제4실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도,
도 19c는 본 발명의 제4실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도,
도 20a는 본 발명의 제5실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도,
도 20b는 본 발명의 제5실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도,
도 20c는 본 발명의 제5실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 자진 자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전단면 프리캐스트 바닥판 매입장치의 구성, 기능 및 이를 이용한 시공방법에 대해 설명하도록 한다.

또한 교량 횡단경사 적용이 필요한 경우 PC 패널(10) 거치, 시공방법에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 교량 횡단경사가 필요한 경우, 매입장치(50)가 매입된 PC패널(10)을 적용한 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 교량 횡단경사 적용을 위한 상부거더와 프리캐스트 바닥판의 부분 정면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 교량의 횡단경사 적용을 위해 PC 패널(10) 제작시 헌치부(5) 형성이 필요하다. 현장여건에 따라 변동성이 큰 헌치부(5) 형성으로 PC패널(10) 제작성 및 거푸집 재사용성이 저하되는 단점이 존재하며, 베딩층 형성을 위해 PC패널(10) 거치전 간격재(24)가 추가 설치되어야 하며 높낮이조절장치 사용후 재활용이 어려운 문제점이 존재한다.

그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교량 횡단경사 적용을 위한 상부거더와 프리캐스트 바닥판의 부분 정면도를 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에서는 교량의 횡단경사 적용을 위해 PC패널(10) 제작시 헌치부(5)를 배제하고 인양, 높낮이 조절 및 간격재(24)로 사용이 가능한 매입장치(50)를 적용함으로써, PC패널(10) 제작성 및 재사용성이 우수하다. 또한, 높낮이조절장치(60)가 간격조절재를 관통함으로써 높낮이조절장치(60)의 재사용성이 우수하다.

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따라 매입장치에 인양장치를 설치한 상태의 부분 정면도를 도시한 것이다. 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따라 높낮이조절장치를 설치한 상태의 부분 정면도를 도시한 것이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 종래와 달리 교량의 횡단경사 고려없이 PC 패널의 두께가 균일하게 제작되며, PC패널(10) 제작시 내부에 매입장치(50)가 설치됨을 알 수 있다. 이러한 매입장치(50)는 PC 패널을 관통하여 매입되며 내면에 나사산이 형성된 관부재(51)와, PC 패널(10) 하면에 돌출되도록 노출되는 돌출형 간격조절재(53)를 갖는다. 제작시 매입되는 관부재(51)는 바닥판과의 결합력을 증대시키기 위해 보강철근(52)이 배근될 수 있다.

따라서 거치시 도 3a에 도시된 바와 같이, 인양장치(4)를 매입장치(50)에 나사결합하여 PC패널(10)을 인양, 거치한다. 이때 간격재(24)를 배제할 수 있고 최소두께 확보를 위해 매입장치(50) 하단에 돌출형 간격조절재(53)가 설치된다. 그리고 교량의 횡단경사를 고려해 좌,우측 높이가 상이한 형태의 백업재를 배치할 수 있다.

그리고 도 3b에 도시된 바와 같이, 인양장치(4)를 제거한 후, 외면에 나사산이 형성된 높낮이조절장치(60)를 매입장치(50)에 설치하여 PC패널(10)의 높낮이를 조절하고, 몰탈(40) 시공 후 용이하게 제거할 수 있어 재사용성이 우수하다.

즉, 돌출형 간격조절재(53)에 의해 교량의 횡단경사가 자연스럽게 유지되면서 거더(1)의 헌치부(5) 및 베딩층을 형성하고, 거더(1)의 솟음량 차이(사교 또는 시공오차 등) 발생시 높낮이조절장치(60)를 이용하여 지지점을 형성하고, 베딩층 내부에 무수축 몰탈(40) 시공후, 손쉽게 높낮이조절장치(60)를 제거할 수 있다(돌출형 간격조절재(53)에 의해 나사산 보호).

도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 매입장치의 제작시 상태의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 매입장치의 인양시 상태의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따른 높낮이조절장치 적용시의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 원형, 사각형, 육각형 형태의 간격조절재의 사시도를 도시한 것이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 내면에 나사산이 형성된 관부재(51)와, 관부재(51)의 하단부 결합되는 돌출형 간격조절재(53)가 매입되어 제작된다. 이때, 돌출형 간격조절재(53)에는 나사산이 형성된 홀이 구비되어 관부재(51) 하단 외면에 형성된 나사산을 통해 나사결합되도록 구성될 수 있다.

돌출형 간격조절재(53)와 후에 설명되는 매입형 간격조절재(54)는 도 5a 내지도 5c에 도시된 바와 같이, 원형, 사각형, 육각형 단면 등을 구성될 수 있음을 알 수 있다.

그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, PC 패널(10)을 인양, 거치할 시에 관부재(51) 상단에 인양장치(4)를 나사결합할 수 있음을 알 수 있다. 또한 본 발명의 제1실시예에서는 먼저 횡단경사를 고려하여 거치 전에 돌출형 간격조절재(53)의 돌출 정도를 조절한 후 거치를 진행할 수 있다.

그리고 도 4c에 도시된 바와 같이, 거치 후, 높낮이 조절이 필요한 경우 볼트 형태의 높낮이조절장치(60)를 통해 최종적으로 높낮이를 조절한다. 그리고, 몰탈(40)시공 후 높낮이조절장치(60)를 제거하여 재사용할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치가 적용된 PC패널과, 조절공구를 통해 매입형 간격조절재를 돌출시키는 상태의 정면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6b는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치가 적용된 PC패널의 인양시의 정면도를 도시한 것이다. 또한 도 6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 조절공구를 통해 높낮이를 조절하는 상태의 정면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2실시예와 제3실시예에 따른 매입장치(50)를 갖는 PC패널(10)은, 제작시 간격조절재가 돌출되지 않고 매입된 형태로 제작된다.

도 7a는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치의 제작시 상태의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 7b는 본 발명의 제2실시예에 따른 매입장치의 인양시 상태의 사시도, 도 7c는 본 발명의 제2실시예에 따른 조절공구를 통해 높낮이 조절시의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2, 제3실시예에서는, 앞서 언급한 제1실시예와 달리 별도의 높낮이조절장치가 불필요하고, 횡단경사에 맞도록 적정위치로 조절이 가능하다.

도 6a 및 도 7a에 도시된 바와 같이, PC패널(10) 제작시 관부재(51)와, 매입형 간격조절재(54)가 모두 내부에 매입된 상태로 제작된다. 관부재(51)는 내면에 나사산이 형성되며, 매입형 간격조절재(54)는 상단중앙에 상단볼트부(55)가 형성되어 있어 이러한 상단볼트부(55)가 관부재(51)에 나사결합된 상태로 PC패널(10)에 매입되어 제작된다. 또한 이러한 상단볼트부(55)의 상단면에는 공구삽입홈(56)이 형성된다.

그리고 제작된 PC패널(10)을 현장으로 운반한 후, 횡단경사에 맞도록 조절공구(8)를 이용하여 매입형 간격조절재(54)의 돌출높이를 조절할 수 있다. 즉, 조절공구(8) 하부 끝단의 삽입단을 매입형 간격조절재(54)의 상단볼트부(55) 상단면의 공구삽입홈(56)에 삽입한 후, 나사풀림, 조임을 통해 매입형 간격조절재(54)의 돌출높이를 조절할 수 있다.

그리고 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 인양장치(4)를 관부재(51)에 결합하여 인양, 거치한 후, 인양장치(4)를 제거함을 알 수 있다. 그리고 거치 후 PC패널(10) 거치후 높낮이를 조절할 필요가 있는 경우, 별도의 높낮이조절장치를 사용하지 않고, 조절공구(8)를 이용하여 매입형 간격조절재(54)의 돌출높이를 추가로 조절할 수 있다.

도 8a는 본 발명의 제3실시예에 따른 매입장치의 제작시 상태의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 8b는 본 발명의 제3실시예에 따른 인양시 매입형 간격조절재를 돌출시키는 상태의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 8c는 본 발명의 제3실시예에 따른 높낮이조절장치 적용시의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제3실시예 역시 매입형으로서, 관부재(51)와 매입형 간격조절재(54)가 모두 PC 패널(10) 제작시 매입된다. 본 발명의 제3실시예에 따른 매입형 간격조절재(54)에는 상단볼트부가 없고, 내면에 나사산이 형성된 조절홀(57)이 구비된다. 그리고 관부재(51)의 하단 외면에 나사산이 형성되어 관부재(51) 외면 나사산과 매입형 간격조절재(54)가 나사결합된 상태로 매입되어 PC 패널(10)이 제작된다.

그리고 본 발명의 제3실시예에 따른 매입형 간격조절재(54)의 하부면에 공구삽입홈(56)이 구비된다.

제작된 PC 패널(10)을 운반한 후, 횡단경사에 맞도록 조절공구(8)를 이용하여 매입형 간격조절재(54)의 돌출높이를 조절할 수 있다. 즉, 조절공구(8)의 삽입단을 매입형 간격조절재(54)의 하단면의 공구삽입홈(56)에 삽입한 후, 나사풀림, 조임을 통해 매입형 간격조절재(54)의 돌출높이를 조절할 수 있다.

그리고 도 8b에 도시된 바와 같이, 인양장치(4)를 관부재(51)에 결합하여 인양, 거치한 후, 인양장치(4)를 제거함을 알 수 있다. 그리고 PC패널(10) 거치 후 높낮이를 조절할 필요가 있는 경우, 별도의 높낮이조절장치(60)를 사용하여 높낮이를 조절할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 연결부 보강재를 이용한 전단면 프리캐스트 바닥판(이하 PC 패널)의 구성, 기능 및 이에 대한 시공방법에 대해 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연결부 보강재를 이용한 전단면 프리캐스트 바닥판의 시공방법의 흐름도를 도시한 것이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 하부구조에 상부거더가 거치된 상태의 사시도를 도시한 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 하부구조(교대 및 교각)에 상부거더(1, PSC거더, 강거더 등)를 거치한다(S1). 이때 거더 백업재(2)는 PC패널(10)과 상부거더(1) 합성을 위해 시공되는 무수축 몰탈이 외부로 새지않도록 상부 거더의 상부에 부착된다. 또한 수평전단철근(3)은 PC패널(10)과 상부거더(1) 합성을 위해 상부거더(1) 제작시 매입 또는 거더(1) 거치후 또는 PC 패널 거치후 시공된다. 또한 수평전단철근(3)은 PC패널(10) 내부에 형성된 전단포켓(11) 위치와 일치되도록 시공한다.

그리고 PC패널(10)을 상부거더(1)의 종방향을 따라 전단포켓(11) 내에 상부 거더(1) 상면의 수평전단철근(3)이 위치되도록 거치시킨다(S2).

도 11a는 도 10에서 상부 거더 상부에 프리캐스트 바닥판(이하 PC 패널)이 거치된 상태의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 서로 대향된 위치의 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다.

PC패널(10)은 본체부와, 이러한 본체부에 구비되어, 거더(1) 상부에 거치시, 거더(1) 상부의 수평전단철근(3)이 위치되는 복수의 전단포켓(11)과, 본체부의 전방면 및 후방면 중 적어도 어느 하나에 횡방향을 따라 서로 특정간격되어 매입되는 연결부 보강재(20)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 PC패널(10) 간의 연결을 위해 시공되는 몰탈이 외부로 새지 않도록 PC패널(10)의 전방면 또는 후방면 양단 각각에 PC패널 백업재(12)가 설치된다.

또한 연결부 보강재(20)는 상단면과 PC패널(10)에서 노출되는 연결부 측이 개방되며, PC패널(10) 간의 연결부에서 서로 대향되게 위치되게 된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 연결부 보강재(20)는, 개방부가 연결부 측에 노출되도록 매입되는 종방향 연결단(21)과, 이러한 종방향 연결단(21)과 연결되어 매입되는 횡방향 연결단(22)을 갖는다. 그리고 연결부 보강재(20)의 횡방향 연결단(22)에는 PC패널의 배력철근(6)과 연결되는 배력철근 연결단(24)이 구비될 수 있으며, 또는 PC패널(10)에 매입되는 복수의 정착부재(23)가 형성될 수 있다. 이러한 정착부재(23)는 스터드 볼드, I형 강재로 구성될 수 있다.

그리고 연결부 보강재(20) 사이에 서로 마주보는 PC패널(10) 각각의 연결부 보강재(20)에 의해 형성된 내측공간에 연결재(30)를 설치한다(S3). 도 4a는 도 3a에서 연결재를 설치하는 상태의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 도 3b에서의 연결부 보강재와 연결재의 분해 사시도를 도시한 것이다.

즉, PC패널(10) 간 연결을 위한 연결재(30)를 설치한다. 연결재(30)는 부착성능 확보를 위해 돌기부(34) 및 홀(33) 등이 형성되며, 한 쌍의 연결부 보강재(20)를 연결하는 내측공간에 설치된다.

구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 연결재(30)는, 한 쌍의 서로 대향된 연결부 보강재(20)의 종방향 연결단(21)에 의해 형성된 종방향 공간에 위치되는 웹부(31)와, 이러한 웹부(31) 전후방 각각에 연결되어 횡방향 연결단(22) 각각에 위치되는 플랜지부(32)를 갖는다. 또한 웹부(31)에는 몰탈시 결합력을 강화하기 위해 복수의 홀(33)과 돌기부(34)가 형성된다.

그리고 내측공간과 상기 전단포켓(11)에 몰탈(40) 시공을 한다(S4). 도 13는 도 12a에서 연결부와 전단포켓(11)에 무수축 몰탈을 시공하는 상태의 사시도를 도시한 것이다.

PC패널(10) 간 연결을 위해 연결부 보강재(20)에 의한 내측공간에 무수축 몰탈(40)을 시공한다. 이때 PC패널 백업재(12)에 의해 시공되는 무수축 몰탈(40)이 외부로 새지 않게 된다. 그리고 PC패널(10)과 상부거더(1) 합성을 위해 전단포켓(11)에 무수축 몰탈(40)을 시공하게 된다. 이때 거더 백업재(2)에 의해 PC패널(10)과 상부거더(1) 합성을 위해 시공되는 무수축 몰탈(40)이 외부로 새지않게 된다.

도 14a 내지 도 14e는 본 발명의 제1 내지 제5실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다.

그리고 도 15a 내지 도 15b는 본 발명의 제1, 제2실시예에 따른 연결재의 사시도를 도시한 것이다.

도 15a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 연결재는 앞서 언급한 바와 같이, 웹부(31)와 플랜지부(32)와, 웹부(31)에 형성되는 홀(33), 돌기부(34)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 연결재(30)는 한 쌍 플레이트(35)가 서로 이격되도록 볼트(36)와 너트(37)로 결합시킨 형태로 구성될 수 있음을 알 수 있다.

도 16a는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 16b는 본 발명의 제1실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도를 도시한 것이며, 도 16c는 본 발명의 제1실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도를 도시한 것이다. 본 발명의 제1실시예에 따른 연결부 보강재(20)는 PC패널(10)의 U자형 배력철근(6)이 결합될 수 있도록 횡연결단(22)의 양측면에 배력철근연결단(24)이 구비됨을 알 수 있다.

또한 도 17a는 본 발명의 제2실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 17b는 본 발명의 제2실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도를 도시한 것이며, 도 17c는 본 발명의 제2실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 연결부 보강재(20)는 PC패널에 매입되는 일자형 배력철근(6) 끝단에 형성된 나사산이 결합될 수 있도록 연결부 보강재(20) 횡연결단(22)의 후방면에 나사홀 형태의 배력철근연결단(24)이 구비됨을 알 수 있다.

도 18a는 본 발명의 제3실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 18b는 본 발명의 제3실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도를 도시한 것이며, 도 18c는 본 발명의 제3실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 연결부 보강재(20)는 횡연결단(22) 후방면에 정착부재(23)가 연결된 형태로 구성될 수 있으며, 이러한 정착부재(23)는 복수의 스터드 볼드로 구성될 수 있음을 알 수 있다.

도 19a는 본 발명의 제4실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 19b는 본 발명의 제4실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도를 도시한 것이다. 또한 도 19c는 본 발명의 제4실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제4실시예에 따른 연결부 보강재(20)는 횡연결단(22) 후방면에 정착부재(23)가 연결된 형태로 구성될 수 있으며, 이러한 정착부재(23)는 복수의 I형 강재 형태로 구성될 수 있음을 알 수 있다.

도 20a는 본 발명의 제5실시예에 따른 연결재가 삽입된 연결부 보강재의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 20b는 본 발명의 제5실시예에 따른 PC 패널 연결부의 종단면도를 도시한 것이다. 도 20c는 본 발명의 제5실시예에 따른 PC 패널 연결부의 평면도를 도시한 것이다. 본 발명의 제5실시예에 따른 연결부 보강재(20)의 정착부재(23)는 복수의 루프철근 형태로 구성될 수 있음을 알 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:상부거더
2:백업재
3:수평전단철근
4:인양장치
5:헌치부
6:배력철근
8:조절공구
10:전단면 프리캐스트 바닥판(PC패널)
11:전단포켓
12:PC패널 백업재
20:연결부보강재
21:종방향 연결단
22:횡방향 연결단
23:정착부재
24:배력철근 연결단
30:연결재
31:웹부
32:플랜지부
33:홀
34:돌기부
35:플레이트
36:볼트
37:너트
40:몰탈
50:매입장치
51:관부재
52:보강철근
53:돌출형 간격조절재
54:매입형 간격조절재
55:상단볼트부
56:공구삽입홈
57:조절홀
60:높낮이조절장치

Claims (12)

1. 횡단경사 적용시 거치되는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치로서,
   길이방향이 수직방향이 되도록 프리캐스트 바닥판에 매입되며 내면에 나사산을 갖는 관부재; 및
   상기 관부재 하단에 결합되며, 바닥판 제작시 상기 프리캐스트 바닥판에 매입되는 매입형 간격조절재;를 포함하고,
   상부 거더 좌측과 우측 백업재가 서로 다른 높이로 설치되고,
   거치시, 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재를 상기 바닥판 하면에서 돌출시키고, 인양장치를 상기 관부재 상단에 나사결합하여 상기 프리캐스트 바닥판을 거치하고, 상기 인양장치를 제거한 후, 높낮이 조절이 필요한 경우, 상기 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재의 돌출 높이를 제어하여 상기 프리캐스트 바닥판의 높낮이를 조절하며,
   상기 매입형 간격조절재는 내면에 나사산이 형성된 조절홀과 하단면에 삽입홈을 갖고, 상기 관부재 하단부 외면에 나사결합된 상태로 매입되어 상기 바닥판이 제작되고, 상기 하단면 삽입홈으로 조절공구의 삽입단을 끼워 상기 매입형 간격조절재의 돌출높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 관부재 매입 제작시 바닥판과의 결속력을 강화하기 위한 보강철근이 배근되는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 프리캐스트 바닥판은,
   거더 상부에 거치시 상기 거더 상부의 수평전단철근이 위치되는 복수의 전단포켓; 및 상기 바닥판의 전방면 및 후방면 중 적어도 어느 하나에 횡방향을 따라 서로 특정간격되어 매입되는 연결부 보강재;를 갖고,
   상기 연결부 보강재는,
   상단면과, 프리캐스트 바닥판의 본체부에 노출되는 연결부 측이 개방되며, 상기 프리캐스트 바닥판 간의 연결부에서 서로 대향되게 위치되는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   서로 마주보는 상기 프리캐스트 바닥판 각각의 연결부 보강재에 의해 형성된 내측공간에 연결재를 설치하며,
   상기 연결재는,
   한 쌍의 서로 대향된 연결부 보강재의 종방향 연결단에 의해 형성된 종방향 공간에 위치되는 웹부와, 상기 웹부 전후방 각각에 연결되어 횡연결단 각각에 위치되는 플랜지부를 갖는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 매입장치.
   
5. 매입장치를 이용한 프리캐스트 바닥판 시공방법으로서,
   제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 매입장치가 적용된 프리캐스트 바닥판을 제작하는 단계;
   조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재를 상기 바닥판 하면에서 돌출시키는 단계;
   인양장치를 관부재 상단에 나사결합하여 상기 프리캐스트 바닥판을 상부 거더에 거치하고, 상기 인양장치를 제거하는 단계; 및
   높낮이 조절이 필요한 경우, 상기 조절공구를 통해 상기 매입형 간격조절재의 돌출 높이를 제어하여 상기 프리캐스트 바닥판의 높낮이를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단면 프리캐스트 바닥판의 시공방법.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images