KR102670768B1 - 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현장 타설에 의해 구성되고 상부면에 형 수평전단철근이 하나 이상으로 돌출되는 벽체; 내부에 공간부가 마련되면서 상기 형 수평전단철근의 돌출 높이보다 상대적으로 긴 높이를 가지고 상기 형 수평전단철근이 내부에 수용되도록 배치되며, 상부에 안치면이 마련되고 측면에 복수의 관통공이 형성되는 형강받침; 일단부의 하부면이 상기 형강받침의 안치면에 안치 및 결합되는 상부거더; 상기 형 수평전단철근에 교차되도록 상기 형강받침의 관통공을 관통하는 복수의 강결철근; 상기 벽체와 상부거더 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더 상부에 타설되는 콘크리트부; 및 상기 벽체의 현장 타설 과정에서 설정된 벽체의 타설 높이에 가설되며, 일정 간격으로 철근 관통구가 형성되어 각 형 수평전단철근의 돌출 부위가 수용되고 콘크리트 양생 후 분리 및 제거되는 가이드블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조에 관한 것이다.

Description

형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조 및 이의 시공방법{Steel composite ramen bridge reinforced with section steel supports and crossing rebars and its construction method}

본 발명은 시공이 간단하면서도 불필요한 현장작업을 줄일 수 있고, 상부거더와 벽체 간을 구조적으로 일체화시켜 상부 슬래브 콘크리트 타설 시 충격 등에 의한 위치 변동을 방지할 수 있어 시공성 및 공사 안전성을 충분히 확보할 수 있는 합성형 라멘교 구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

기존 소하천 횡단용으로 주로 적용되어 왔던 RC라멘교는 교량의 상부구조와 하부구조를 강결로 연결하여 전체 구조계의 강성을 높임과 동시에 지간 내에 발생하는 휨에 의한 정 모멘트의 크기를 줄이는 대신 이를 교대나 교각 연결부에서 부담하게 하는 구조형식이다.

일반적으로 라멘교는 교대나 교각의 높이가 높지 않고 단경간의 교량에 사용하는 것이 경제적이며 국내와 같이 소하천 및 소로의 횡단교량에서 많이 볼 수 있다. 특히 RC라멘교는 신축이음이나 교량받침이 불필요하게 되어 유지관리측면에서 장점을 보유한 교량공법이다.

그러나 단위면적당 고정하중이 크므로 장지간(15m 이상)계획이 어렵고 교량의 연장이 길어지는 경우 우각부 및 헌치부 그리고 하부구조의 규모증가로 초기건설비용 측면에서 경제성이 떨어진다.

또한 전 구간에 동바리를 이용해 거푸집을 형성하여 시공되므로 시공성의 한계와 현장타설 콘크리트로 품질관리의 어려움이 있고, 동바리와 거푸집 설치에 의한 안전사고가 최근 빈번히 발생하고 있어 시공 상의 문제점으로 대두되고 있다. 이러한 문제점으로 인해 RC라멘교는 그 적용성이 떨어지게 되었으며, 이에 대한 대안으로 거더교와 RC라멘교의 장점을 취한 형태의 합성형 라멘교가 개발되었다.

교대에 거더를 거치한 후 바닥판과 우각부를 합성한 합성라멘 공법은 장지간의 경간장을 확보하여 하천 내에 위치하는 하부구조를 최소화 할 수 있고, 일반 조인트 거더교와 달리 주기적으로 교체가 요구되는 교량받침이나 신축이음장치가 배제되어 초기건설비용 및 유지관리비의 감소, 주행성의 향상 등의 장점을 보유하게 된다.

초기에 개발된 합성형 라멘공법은 강재거더를 이용한 강합성 라멘공법과 프리플렉션이 도입된 PF거더를 이용한 강합성 라멘공법으로 개발되어 다수의 교량에 활발하게 적용되고 있다.

통수 단면적 확보를 위한 장경간 및 저형고의 교량형식으로 기존의 RC라멘구조를 대체하기 위해 개발된 합성라멘구조는 상,하부의 일체화 방법으로 보편화된 연결방식인 앵커시스템과 고장력볼트 이음을 기술적으로 선택할 수밖에 없었기 때문에 강구조시스템으로 개발되었다.

그러나 이 같은 강재거더 합성라멘공법은 경제성, 시공의 어려움 등 다양한 문제점이 발생되고 있으며, 벽체(교대)에 강재거더를 안치한 후에 슬래브 등의 타설을 위한 콘크리트 타설시 충격, 하중 등에 의한 진동에너지에 의해 벽체에서 강재거더의 위치가 변동되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1586320호

따라서 본 발명의 목적은 시공이 간단하면서도 불필요한 현장작업을 줄일 수 있고, 상부거더와 벽체 간을 구조적으로 일체화시켜 상부 슬래브 콘크리트 타설 시 충격 등에 의한 위치 변동을 방지할 수 있어 시공성 및 공사 안전성을 충분히 확보할 수 있으며, 특히 상부거더와 벽체의 강결구조에 있어 위치 조정이 가능하여 사교 등의 경우도 시공이 용이한 합성형 라멘교 구조 및 이의 시공방법을 제공하고자 함이다.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 벽체의 콘크리트 타설면을 균일하게 마감할 수 있게 하며 상부거더가 안치되도록 벽체에서 돌출 및 노출되는 철근에 대한 위치 및 간격이 변동되지 않게 하여 상부거더의 직립 거치에 영향을 주지 않게 하는 합성형 라멘교 구조 및 이의 시공방법을 제공하고자 함이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조(이하 "본 발명의 구조"라 칭함)는, 현장 타설에 의해 구성되고 상부면에 형 수평전단철근이 하나 이상 돌출되는 벽체; 내부에 공간부가 마련되면서 상기 형 수평전단철근의 돌출 높이보다 상대적으로 긴 높이를 가지고 상기 형 수평전단철근이 내부에 수용되도록 상기 벽체의 상부면에 배치되며, 상부에 안치면이 구비되고 측면에 복수의 관통공이 형성되는 형강받침; 일단부의 하부면이 상기 형강받침의 안치면에 안치 및 결합되는 상부거더; 상기 형 수평전단철근에 교차되도록 상기 형강받침의 관통공을 관통하는 복수의 강결철근; 상기 벽체와 상부거더 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더 상부에 타설되는 콘크리트부; 및 상기 벽체의 현장 타설 과정에서 설정된 벽체의 타설 높이에 가설되며, 일정 간격으로 철근 관통구가 형성되어 각 형 수평전단철근의 돌출 부위가 수용되고 콘크리트 양생 후 분리 및 제거되는 가이드블록;을 포함하되, 상기 가이드블록은, 복수의 제 2철근 관통공이 형성되며, 일측이 거푸집에 고정되고, 타측방향으로 제 2철근 관통공의 단부에 경사면을 형성하면서 하향으로 좁아지는 형상의 쐐기홈이 형성되는 몸체와, 상기 쐐기홈에 대향하는 형상으로 구성되며 상기 제 2철근 관통공에 대향하는 위치에 상기 제 2철근 관통공보다 너비가 작은 철근삽지홈이 형성되는 고정구를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 상부거더는, H형 강재 거더이며, 상기 형강받침은, 상기 H형 강재 거더의 플랜지에 대향하는 상기 안치면에 복수의 체결공이 형성되고, 상기 체결공과 대면하는 상기 H형 강재 거더의 플랜지에 장공이 형성되어 상기 플랜지와의 체결 위치가 조절되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 형강받침은, 'ㄱ'자 형상을 가지는 한 쌍의 절곡챈널이 상기 형 수평전단철근을 사이에 두고 상호 마주보도록 구성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 상부거더는, 양단의 내부에 각각 H빔이 매립되면서 H빔의 플랜지가 하부면으로부터 돌출 및 노출되는 PC 또는 PSC콘크리트 거더이며, 상기 형강받침은, 상기 콘크리트 거더의 하부면으로부터 돌출 및 노출되는 H빔의 플랜지로 치환되고 노출된 H빔의 각 플랜지에 복수의 관통공이 형성되는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 가이드블록은, 스티로폼(EPS) 또는 고무인 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 벽체는, 연직방향으로 배근되는 복수의 주철근을 포함하되, 상기 복수의 주철근 중 상기 상부거더의 일단부와 인접하는 일부에는 상단에 커플러가 장착되고, 상기 커플러에 연결되며 절곡되어 상기 콘크리트부에 매립되는 벽체-슬래브 연결 주철근이 구성되는 것이 특징이다.

삭제

하나의 예로써, 상기 고정구는, 상단부에 상기 쐐기홈 외부로 노출되는 파지부와, 상기 파지부 하부에서 상기 쐐기홈의 형상에 대향하는 삽입부와, 일측에 상기 제 2철근 관통공에 대향하는 위치에 복수의 철근삽지홈을 포함하는 것이 특징이다.

한편 본 발명의 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조의 시공방법(이하 "본 발명의 시공방법"이라 칭함)은, 벽체 시공을 위한 거푸집을 설치하고 복수의 주철근과 하나 이상의 형 수평전단철근을 설정된 벽체의 타설 높이로부터 돌출되도록 배근하는 단계(S10); 상술한 가이드블록을 설정된 벽체의 타설 높이에 가설 배치하여 상기 형 수평전단철근의 돌출 부위가 일정 간격으로 상기 가이블록의 철근 관통구에 수용되게 한 후 상기 거푸집에 콘크리트를 타설하는 단계(S20); 콘크리트의 양생 후 가설된 가이드블록을 제거하여 상기 형 수평전단철근을 상기 벽체의 상부면으로부터 노출시켜 벽체를 시공하는 단계(S30); 상부거더의 일단부 하부면에 복수의 관통공이 형성된 형강받침을 안치 및 결합하고, 상기 형강받침 내부에 상기 형 수평전단철근이 위치하도록 상기 벽체에 안치시키는 단계(S40); 상기 형강받침의 관통공에 강결철근을 삽입 및 통과시켜 강결철근이 상기 형 수평전단철근에 교차되게 하는 단계(S50); 및 상기 벽체와 상부거더 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더 상부에 슬래브가 형성되도록 콘크리트를 타설하는 단계(S60);를 포함하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 S40단계에서는, 상기 상부거더의 일단부에 형강받침을 가체결하고, 상기 형강받침 내부에 형 수평전단철근이 위치하도록 상부거더를 벽체에 안치시킨 후 상부거더의 위치를 조정하여 상부거더의 일단부에 형강받침을 진체결하는 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 상부거더는, H형 강재 거더 또는 양단의 내부에 각각 H빔이 매립된 PC 또는 PSC 콘크리트 거더 중 어느 하나이며, 상기 콘크리트 거더에 매립된 H빔의 플랜지는 일부가 콘크리트 거더의 하부면으로부터 돌출 및 노출되고 노출된 H빔의 각 플랜지에 복수의 관통공이 형성되어 상기 형강받침으로 치환되는 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 시공이 간단하면서도 불필요한 현장작업을 줄일 수 있고, 상부거더와 벽체 간을 구조적으로 일체화시켜 상부 슬래브 콘크리트 타설 시 충격 등에 의한 위치 변동을 방지할 수 있어 시공성 및 공사 안전성을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 상부거더와 벽체의 강결구조에 있어 위치조정이 가능하여 사교 등의 경우도 시공이 용이한 장점이 있다.

또한 본 발명은 벽체의 현장 타설 과정에서 임시 설치되는 가이드블록을 통해 벽체의 콘크리트 타설면을 균일하게 마감할 수 있을 뿐 아니라, 상부거더가 안치되도록 벽체에서 돌출 및 노출되는 철근에 대한 위치 및 간격이 변동되지 않게 함으로써 상부거더의 직립 및 형강받침과의 간섭으로 인한 추가 작업이나 공사 지연이 방지되어 공사 시간 및 비용을 저감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 구조가 적용된 강합성 라멘교를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구조의 세부 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 구조의 분해 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 구조가 사교에 적용된 예를 나타내는 도면.
도 6 내지 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 현장 타설 시 가이드블록의 시공 예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부거더로 콘크리트 거더가 적용된 예를 나타내는 도면.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드블록을 나타내는 도면.
도 12a 내지 도 12f는 본 발명의 시공방법을 단계별로 나타내는 도면.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 거더의 적용 시 시공방법을 나타내는 도면.

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 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 구조(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부면에 형 수평전단철근(21)이 하나 이상으로 돌출되는 벽체(2)와, 벽체(2)의 상부면에서 노출된 전단철근(21)의 상부에 배치되며 측면에 복수의 관통공(311)이 형성되는 형강받침(3)과, 일단부가 상기 형강받침(3)에 안치 및 결합되는 상부거더(4)를 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 구조(1)는 상기 형강받침(3)의 관통공(311)과 상기 형 수평전단철근(21)을 관통하는 강결철근(5)과, 상기 벽체(2)와 상기 상부거더(4) 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더(4) 상부에 타설되는 콘크리트부(6) 및 상기 벽체(2)의 시공 과정에서 벽체(2)로부터 노출되는 형 수평전단철근(21)을 수용하도록 가설되며 벽체(2)의 시공 후 분리 및 제거되는 가이드블록(7)을 포함할 수 있다.

먼저 상기 벽체(2)는 현장 타설에 의해 시공될 수 있다.

즉 상기 벽체(2)는 도 6에 도시된 바와 같이 거푸집(8)의 설치와, 상기 거푸집(8)에 주철근(22) 및 형 수평전단철근(21) 등을 배근하고 콘크리트의 타설과 양생 과정을 거쳐 시공되는 것일 수 있다.

이때 형 수평전단철근(21)은 상기 상부거더(4)의 일단부 하부면에 대향하하도록 위치하면서 상부의 수평 부분이 기설계된 벽체(2)의 마감면 즉 콘크리트의 타설면으로부터 돌출되도록 배근됨으로써 콘크리트의 양생 후 벽체(2)의 상부면에서 노출될 수 있다.

상기 벽체(2)에는 연직방향으로 복수의 주철근(22)이 배근되고, 상기 벽체(2)의 주철근(22) 중 일부에는 상단에 커플러(23)가 장착될 수 있다.

일 예로 상기 복수의 주철근(22) 중 상기 상부거더(4)의 일단부와 인접하는 일부에는 상단에 커플러(23)가 장착될 수 있다.

상기 커플러(23)가 장착되는 주철근(22)은 커플러(23)가 장착되지 않은 주철근(22)보다 상대적으로 짧은 길이를 가질 수 있다.

그리고 상기 커플러(23)에 연결되며 벽체(2)에 안치된 상부거더(4)와 평행한 방향으로 절곡되어 상기 콘크리트부(5)에 매립되는 벽체-슬래브 연결 주철근(24)이 더 구성될 수 있다.

상기 벽체-슬래브 연결 주철근(24)은 우각부에 타설되는 콘크리트부(61)와, 상부거더(4)의 상부에 타설되어 슬래브를 형성하게 되는 콘크리트부(62)에 매립되어 상호 간이 합성될 수 있게 한다.

상기 형강받침(3)은 내부에 공간부(30)가 마련되면서 상기 형 수평전단철근(21)의 돌출 높이보다 상대적으로 긴 높이를 가지고 상기 형 수평전단철근(21)이 내부의 공간부(30)에 수용되도록 상기 벽체(2)의 상부면에 배치될 수 있다.

이러한 형강받침(3)은 상부에 안치면이 구비되어 상기 상부거더(4)의 일단부가 안치 및 결합될 수 있게 하고, 측면에는 복수의 관통공(311)이 형성되어 이하에서 설명할 강결철근(5)이 삽입 및 관통될 수 있게 한다.

상기 상부거더(4)는 일단부의 하부면이 상기 형강받침(3)의 안치면에 안치 및 결합될 수 있다.

상기 강결철근(5)은 형 수평전단철근(21)에 교차되도록 상기 형강받침(3)의 관통공(311)을 관통하는 구성으로, 상기 강결철근(5)에 의해 상기 상부거더(4)가 벽체(2)의 상부면에 고정이 되도록 하여 이후에 콘크리트부(6) 타설시 충격 등에 의한 위치 변동을 제어할 수 있도록 보강하게 되는 것이다.

한편 본 발명의 일 실시 예에 따른 상부거더(4)는 도 2에 도시된 바와 같이 H형 강재 거더(4-1)일 수 있다.

그리고 상기 형강받침(3)은 'ㄱ'자 형상을 가지는 한 쌍의 절곡챈널(31)이 상기 형 수평전단철근(21)을 사이에 두고 상호 마주보도록 구성될 수 있다.

한 쌍으로 구성되는 절곡챈널(31)은 각각 H형 강재 거더(4-1)의 단부 플랜지(41)에 안치면이 대향하도록 체결되어 벽체(2)에 안치시 각 측면 사이에 형 수평전단철근(21)이 위치하도록 안치되는 것이다.

이 경우 각 절곡챈널(31)은 상기 H형 강재 거더(4-1)의 플랜지(41)에 대향하는 상부 안치면에 복수의 체결공(312)이 형성되고, 상기 체결공(312)과 대면하는 상기 H형 강재 거더(4-1)의 플랜지(41)에는 장공(411)이 형성되어 각각의 절곡챈널(31)이 상기 플랜지(41)에 체결되는 위치가 조절될 수 있다.

상기 절곡챈널(31)의 체결공(312)과 상기 플랜지(41)의 장공(411) 간은 볼트 결합에 의해 체결될 수 있으며, 상호 간의 체결 시 개별 절곡챈널(31)의 위치를 달리하여 플랜지(41)에 체결이 가능하다.

이와 같이 구성됨에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 상부거더(4)와 벽체(2)가 직교하지 않도록 시공되는 사교(Skew Rahmen) 등에서 시공이 용이해질 수 있게 된다.

사교(Skew Rahmen)의 적용 시에는 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 절곡챈널(31) 간을 사선형으로 배치시킬 수 있으며, 상기 강결철근(5) 역시 절곡챈널(31)의 배치 구조에 따라 사선 방향으로 절곡챈널(31)의 체결공(312)을 관통되어야 함은 당연하다.

즉 H형 강재 거더(4-1)에 각 절곡챈널(31)을 가체결 한 후에 벽체(2) 상부면에서 절곡챈널(31)의 측면 사이에 형 수평전단철근(21)이 위치하도록 안치하고, 절곡챈널(31)의 위치를 조정하여 진체결을 하도록 하는 것이다.

여기서 위치를 조정하는 것은 절곡챈널(31)에 있어 각 측면의 관통공(311)과 그 사이에 위치하는 형 수평전단철근(21)을 강결철근(5)이 용이하게 관통하도록 하기 위한 것이다.

상기에서 언급한 "가체결"은 볼트결합을 느슨하게 하여 H형 강재 거더(4-1)에 각 절곡챈널(31)이 어느 정도 고정이 된 상태를 정의하고, "진체결"은 상기 벽체(2) 상부면에서 절곡챈널(31)의 측면 사이에 형 수평전단철근(21)이 위치하도록 안치하고 절곡챈널(31)의 위치를 조정한 후에 볼트결합을 견고하게 하여 완전히 고정된 상태를 정의하는 것이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 상부거더(4)는 도 8에 도시된 바와 같이 양단의 내부에 각각 H빔(4-3)이 매립되면서 H빔(4-3)의 플랜지(42)가 하부면으로부터 돌출 및 노출되는 PC 또는 PSC콘크리트 거더(4-2)일 수 있다.

본 실시 예의 경우 형강받침(3)은 상기 콘크리트 거더(4-2)의 하부면으로부터 돌출 및 노출되는 H빔(4-3)의 플랜지(42)로 치환될 수 있으며, 앞서 실시 예와 마찬가지로 노출된 H빔(4-3)은 양 플랜지(42) 사이에 형성되는 공간부(30)에 형 수평전단철근(21)이 위치하도록 벽체(2)의 상부면에 안치될 수 있다.

그리고 상기 H빔(4-3)의 각 플랜지(42)에는 복수의 관통공(311)이 형성되어 상기 강결철근(5)이 관통공(311)을 통해 삽입되어 공간부(30)에 위치하는 상기 형 수평전단철근(21)을 관통할 수 있게 된다.

상기 가이드블록(7)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 벽체(2)의 현장 타설 과정에서 기설계된 벽체(2)의 콘크리트의 타설 높이에 임시로 가설되었다가 콘크리트의 양생 후 분리 및 제거될 수 있다.

상기 가이드블록(7)은 하부면이 평면을 가지는 블록 형태로, 일정 간격을 따라 철근관통구(71)가 형성되어, 벽체(2)의 시공을 위한 현장 타설과정에서 배근되는 각 형 수평전단철근(21)의 돌출 부위를 수용할 수 있다.

이때 상기 가이드블록(7)은 스티로폼(EPS) 또는 고무를 가공하여 형성되는 것일 수 있다. 고무 재질의 경우 재활용이 가능하나 양생된 콘크리트부(6)로부터의 박리가 쉽지 않으며, 스티로폼은 콘크리트부(6)로부터의 박리는 용이하나 박리시 하부면의 손상으로 2회 이상 사용이 불가한 단점이 있으므로, 스티로폼과 고무의 장점을 고려하여 이들의 혼합품을 사용하는 것이 바람직하다.

일반적으로 콘크리트나 강재 거더를 상부구조로 하는 합성형 라멘교에서는 벽체(2)의 시공을 위한 콘크리트 타설시, 형 수평전단철근(21)이 콘크리트 마감면에서 노출되기 때문에 마감면에 대한 면고르기가 일정치 않고, 콘크리트 타설 중 다짐기의 진동이나 작업자의 부주위로 철근을 건드려 형 수평전단철근(21)의 높낮이뿐 아니라 철근 간의 간격이 변동되는 경우가 빈번히 발생할 수 있다.

이는 상부거더(4)를 벽체(2) 상면에 거치시 벽체(2) 상부면의 마감이 불균일하여 상부거더(4)의 직립에 영향을 줄 수 있으며, 그에 따라 현장에서 얇은 스페이스플레이트 등을 고여 거더의 직립을 맞춰야 하기 때문에 불필요한 인력 투입과 시공 시간을 지연시키는 요인으로 작용할 수 있다.

특히 형 수평전단철근(21)의 위치 변동은 상부거더(4)에 결합된 형강받침(3)과의 간섭을 유발할 수 있게 되며, 이는 상부거더(4)의 가설을 위해 현장에서 철근을 절단하는 경우가 발생하여 가설의 중단으로 인한 공사 지연을 유발하게 된다.

이에 본 발명의 구조에서는 상기 본체(2)의 시공을 위한 콘크리트 타설 전에 상기 형 수평전단철근(21)의 돌출 부위를 수용하는 상기 가이드블록(7)을 콘크리트 타설 높이에 가설하는 것을 상술한 문제점들을 해결할 수 있게 된다.

즉 하부면이 평면인 상기 가이드블록(7)이 콘크리트 양생 후 제거되면 가이드블록(7)이 위치한 타설면이 평면을 가지게 되고 특히 현장 타설 과정에서도 형 수평전단철근(21)들이 정확한 위치에서 등간격을 유지할 수 있게 되는 바, 시공 후 벽체(2)는 균일한 마감면의 형성과 형 수평전단철근(21)의 정렬이 구축되어 상부거더(4)의 직립 및 형강받침(3)과의 간섭으로 인한 추가 작업과 그에 따라 공사 시간이 소비되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편 도 12b 등에서 보면 가이드블록(7)은 형 수평전단철근(21)이 관입된 상태에서 벽체 타설을 위한 거푸집(8)에 일측을 고정시킨 후 콘크리트를 타설하여 벽체를 시공토록 하는데, 콘크리트 타설 과정 등에서 상기 가이드블록(7)에 있어 거푸집(8)에 고정되지 않은 단부가 들리는 문제가 있을 수 있다.

이렇게 가이드블록(7)의 일단부가 들리면 이에 따라 벽체 상면의 타설면이 평활하지 못한 상태가 될 수 있고, 형 수평전단철근(21)의 정렬위치가 변동되는 문제가 있을 수 있다.

이에 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 가이드블록(7)의 실시예를 도 9 내지 도 11에서 제시하고 있다.

본 실시예의 가이드블록(7)은, 복수의 제 2철근 관통공(721)이 형성되며, 일측이 거푸집(8)에 고정되고, 타측방향으로 제 2철근 관통공(721)의 단부에 경사면을 형성하면서 하향으로 좁아지는 형상의 쐐기홈(722)이 형성되는 몸체(72)와, 상기 쐐기홈(722)에 대향하는 형상으로 구성되며 상기 제 2철근 관통공(721)에 대향하는 위치에 상기 제 2철근 관통공(721)보다 너비가 작은 철근삽지홈(733)이 형성되는 고정구(73)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 가이드블록(7)은 탄성재질로 구성됨이 타당하고, 바람직하게는 몸체(72)보다 고정구(73)의 강성이 커서 고정구(73)에 의한 몸체(72)의 고정이 견고하게 이루어지도록 하는 것이 타당하다.

상기 몸체(72)는 도면에서 보는 바와 같이 복수의 제 2철근 관통공(721)이 형성되어 형 수평전단철근(21)이 관통하도록 한다.

상기 몸체(72)의 일측은 도면에서 보는 바와 같이 거푸집(8)에 고정되도록 하고, 타측에 대해 고정구(73)를 이용하여 이하에서 설명하는 작동기작에 의해 고정이 되도록 함으로써 상기에서 언급한 문제가 해결되도록 하는 것이다.

이를 위해 상기 몸체(72)에는 타측방향으로 제 2철근 관통공(721)의 단부에 경사면을 형성하면서 하향으로 좁아지는 형상의 쐐기홈(722)이 형성된다.

상기 고정구(73)는 상단부에 상기 쐐기홈(722) 외부로 노출되는 파지부(731)가 구성되어 설치 및 해체가 용이하도록 한다.

상기 파지부(731) 하부에서 상기 쐐기홈(722)의 형상에 대향하는 삽입부(732)가 구성되는데, 상기 삽입부(732)는 일면이 경사면(732-1)을 형성하고 타면이 파지부(731)와 연하는 평활면(732-2)으로 구성되어 고정구(73)의 쐐기홈(722)으로 삽입이 용이하게 이루어지도록 함과 동시에 몸체(72) 일측의 들림은 제어되도록 하는 것이다.

또한 상기 평활면(732-2)에는 상기 제 2철근 관통공(721)에 대향하는 위치에 복수의 철근삽지홈(733)이 형성되도록 하여 철근삽지홈(733)으로 관입되는 형 수평전단철근(21) 부분이 고정이 되도록 하는 것이다.

이를 위해 상기에서 언급한 바와 같이 상기 철근삽지홈(733)의 너비(d3)는 상기 제 2철근 관통공(721)의 너비(d2)보다 작아야 하며, 더욱 바람직하게 형 수평전단철근(21)의 직경(d1)보다 작게 구성하여 철근삽지홈(733)에 의한 형 수평전단철근(21)의 견고한 고정이 이루어지도록 함으로써 콘크리트 타설에 의한 몸체(72)의 일측이 들림을 제어토록 할 수 있는 것이다.

이하에서는 도 12a 내지 도 12f를 참조하여 본 발명의 시공방법을 설명한다.

본 발명의 시공방법은 도 12a에 도시된 바와 같이 벽체(2) 시공을 위한 거푸집(8)의 설치하고, 상기 거푸집(8)에 복수의 주철근(22)과 하나 이상의 형 수평전단철근(21)을 설정된 벽체(2)의 타설 높이(a)로부터 돌출되도록 배근하는 단계(S10)을 수행한다.

이때 상기 복수의 주철근(22) 중 선택된 일부 주철근(22)에는 상단에 커플러(23)가 장착될 수 있으며, 상기 커플러(23)에는 상기 주철근(22)으로부터 직교하도록 절곡되어 콘크리트부(6)에 매립되는 벽체-슬래브 연결 주철근(24)이 연결될 수 있다.

이후 상기 거푸집(8)에 콘크리트를 타설하는 단계(S20)를 수행한다.

상기 S20단계에서는 콘크리트를 타설하기 이전에 도 12b에 도시된 바와 같이. 상기 형 수평전단철근(21)의 돌출 부위가 수용되도록 가이드블록(7)을 설정된 벽체(2)의 타설 높이(a)에 가설 배치하는 과정을 선행함으로써, 상기 형 수평전단철근(21)가 노출되지 않게 하면서 콘크리트의 타설 과정에서 형 수평전단철근(21) 간의 간격과 위치 및 높이 등의 변동되지 않도록 보호한다.

여기서 상기 "설정된 벽체(2)의 타설 높이(a)"는 기설계된 벽체(2)의 마감면 높이를 의미한다.

그리고 상기 거푸집(8)에 타설된 콘크리트의 양생 후 가설된 상기 가이드블록(7)을 제거하여 상기 형 수평전단철근(21)을 상기 벽체(2)의 상부면으로부터 노출시켜 벽체의 시공을 완료하는 단계(S30)를 수행한다.

상기 가이드블록(7)은 앞서 설명한 바와 같이 벽체(2)의 마감면을 형성하는 벽체(2)의 타설 높이(a)에 가설되는 것인 바, 가이드블록(7)이 제거될 경우 상기 벽체(2)의 마감면은 균일한 평탄면을 가질 수 있게 될 뿐 아니라, 형 수평전단철근(21)들이 정확한 위치에서 등간격이 유지될 수 있게 된다.

이후 상부거더(4)의 일단부 하부면에 복수의 관통공(311)이 형성된 형강받침(3)을 안치 및 결합하고, 상기 형강받침(3) 내부에 상기 형 수평전단철근(21)이 위치하도록 상기 형강받침(3)을 상기 벽체(2)의 상부면에 안치시키는 단계(S40)를 수행한다.

여기서 상기 상부거더(4)는 H형 강재 거더(4-1) 또는 양단의 내부에 각각 H빔(4-3)이 매립된 PC 또는 PSC 콘크리트 거더 중 어느 하나일 수 있다.

본 단계(S40)에서 상기 상부거더(4)가 H형 강재 거더(4-1)일 경우, 도 12d에 도시된 바와 같이 상기 형강받침(3)은 한 쌍의 절곡챈널(31)로 구성되어 강재 거더(4-1)의 각 플랜지(41)에 각 절곡챈널(31)을 가체결할 수 있으며, 절곡챈널(31)의 내부에 형 수평전단철근(21)이 위치하도록 강재 거더(4-1)을 벽체(2)에 안치시킨 후 상기에서 언급한 바와 같이 절곡챈널(31)의 위치를 조정하여 강재 거더(4-1)의 단부에 절곡챈널(31)을 진체결할 수 있다.

그리고 본 단계(S40)에서 상기 상부거더(4)가 콘크리트 거더(4-2)일 경우, 상기 형강받침(3)은 콘크리트 거더(4-2)에 매립된 H빔(4-3)으로 치환될 수 있다.

즉 도 13b에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 거더(4-2)에 매립된 H빔(4-3)의 플랜지(42)는 일부가 콘크리트 거더(4-2)의 하부면으로부터 돌출 및 노출되어 상기 형 수평전단철근(21)을 수용할 수 있는 공간부(30)를 가질 수 있게 되고, 노출된 H빔(4-3)의 각 플랜지(42)에 복수의 관통공(311)이 형성되어 이후 공정에서의 강결철근(5)이 공간부(30)로 삽입 및 관통되게 할 수 있다.

그 다음으로 본 발명의 시공방법은, 도 12e 및 도 13b에 도시된 바와 같이 상기 형강받침(3)의 관통공(311)에 강결철근(5)을 삽입 및 통과시켜 강결철근(5)이 형강받침(3)의 공간부(30)에 수용된 상기 형 수평전단철근(21)에 교차 배치되게 하는 단계(S50)를 수행한다. 이러한 강결철근(5)에 의해 상부거더(4)가 벽체(2)에 고정됨으로써 후공정에서 콘크리트 타설에 의한 진동 등에 의해서도 상부거더(4)의 위치변동이 제어되는 것이다.

또한 본 단계(S40)에서는 상기 커플러(23)에 벽체-슬래브 연결 주철근(24)이 연결되도록 하여 후공정에서 벽체-슬래브 연결 주철근(24)이 콘크리트부(6)에 매립되도록 사전 준비할 수 있다.

마지막으로 도 12f 및 도 13b에 도시된 바와 같이 상기 벽체(2)와 상부거더(4) 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더(4) 상부에 슬래브가 형성되도록 콘크리트를 타설하여 콘크리트부(6)를 형성하는 단계(S60)를 수행한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

2 : 벽체 3 : 형강받침
4 : 상부거더 4-1 : 강재 거더
4-2 : 콘크리트 거더 5 : 강결철근
6 : 콘크리트부 7 : 가이드블록
8 : 거푸집 21 : 형 수평전단철근
22 : 주철근 23 : 커플러
24 : 벽체-슬래브 연결 주철근 31 : 절곡챈널
41 : 플랜지 71 : 철근 관통구
311 : 관통공 312 : 체결공
411 : 장공

Claims (11)

1. 현장 타설에 의해 구성되고 상부면에 형 수평전단철근이 하나 이상 돌출되는 벽체;
   내부에 공간부가 마련되면서 상기 형 수평전단철근의 돌출 높이보다 상대적으로 긴 높이를 가지고 상기 형 수평전단철근이 내부에 수용되도록 상기 벽체의 상부면에 배치되며, 상부에 안치면이 구비되고 측면에 복수의 관통공이 형성되는 형강받침;
   일단부의 하부면이 상기 형강받침의 안치면에 안치 및 결합되는 상부거더;
   상기 형 수평전단철근에 교차되도록 상기 형강받침의 관통공을 관통하는 복수의 강결철근;
   상기 벽체와 상부거더 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더 상부에 타설되는 콘크리트부; 및
   상기 벽체의 현장 타설 과정에서 설정된 벽체의 타설 높이에 가설되며, 일정 간격으로 철근 관통구가 형성되어 각 형 수평전단철근의 돌출 부위가 수용되고 콘크리트 양생 후 분리 및 제거되는 가이드블록;을 포함하되,
   상기 가이드블록은,
   복수의 제 2철근 관통공이 형성되며, 일측이 거푸집에 고정되고, 타측방향으로 제 2철근 관통공의 단부에 경사면을 형성하면서 하향으로 좁아지는 형상의 쐐기홈이 형성되는 몸체와, 상기 쐐기홈에 대향하는 형상으로 구성되며 상기 제 2철근 관통공에 대향하는 위치에 상기 제 2철근 관통공보다 너비가 작은 철근삽지홈이 형성되는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부거더는,
   H형 강재 거더이며,
   상기 형강받침은,
   상기 H형 강재 거더의 플랜지에 대향하는 상기 안치면에 복수의 체결공이 형성되고, 상기 체결공과 대면하는 상기 H형 강재 거더의 플랜지에 장공이 형성되어 상기 플랜지와의 체결 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 형강받침은,
   'ㄱ'자 형상을 가지는 한 쌍의 절곡챈널이 상기 형 수평전단철근을 사이에 두고 상호 마주보도록 구성되는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 상부거더는,
   양단의 내부에 각각 H빔이 매립되면서 H빔의 플랜지가 하부면으로부터 돌출 및 노출되는 PC 또는 PSC콘크리트 거더이며,
   상기 형강받침은,
   상기 콘크리트 거더의 하부면으로부터 돌출 및 노출되는 H빔의 플랜지로 치환되고 노출된 H빔의 각 플랜지에 복수의 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드블록은,
   스티로폼(EPS) 또는 고무인 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 벽체는,
   연직방향으로 배근되는 복수의 주철근을 포함하되, 상기 복수의 주철근 중 상기 상부거더의 일단부와 인접하는 일부에는 상단에 커플러가 장착되고, 상기 커플러에 연결되며 절곡되어 상기 콘크리트부에 매립되는 벽체-슬래브 연결 주철근이 구성되는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 고정구는,
   상단부에 상기 쐐기홈 외부로 노출되는 파지부와, 상기 파지부 하부에서 상기 쐐기홈의 형상에 대향하는 삽입부와, 일측에 상기 제 2철근 관통공에 대향하는 위치에 복수의 철근삽지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조.
   
9. 벽체 시공을 위한 거푸집을 설치하고 복수의 주철근과 하나 이상의 형 수평전단철근을 설정된 벽체의 타설 높이로부터 돌출되도록 배근하는 단계(S10);
   상기 청구항 제 1항 내지 제 6항, 제 8항 중 어느 한 항의 가이드블록을 설정된 벽체의 타설 높이에 가설 배치하여 상기 형 수평전단철근의 돌출 부위가 일정 간격으로 상기 가이드블록의 철근 관통구에 수용되게 한 후 상기 거푸집에 콘크리트를 타설하는 단계(S20);
   콘크리트의 양생 후 가설된 가이드블록을 제거하여 상기 형 수평전단철근을 상기 벽체의 상부면으로부터 노출시켜 벽체를 시공하는 단계(S30);
   상부거더의 일단부 하부면에 복수의 관통공이 형성된 형강받침을 안치 및 결합하고, 상기 형강받침 내부에 상기 형 수평전단철근이 위치하도록 상기 벽체에 안치시키는 단계(S40);
   상기 형강받침의 관통공에 강결철근을 삽입 및 통과시켜 강결철근이 상기 형 수평전단철근에 교차되게 하는 단계(S50); 및
   상기 벽체와 상부거더 간에 의해 형성되는 우각부와 상기 상부거더 상부에 슬래브가 형성되도록 콘크리트를 타설하는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조의 시공방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 S40단계에서는,
    상기 상부거더의 일단부에 형강받침을 가체결하고, 상기 형강받침 내부에 형 수평전단철근이 위치하도록 상부거더를 벽체에 안치시킨 후 상부거더의 위치를 조정하여 상부거더의 일단부에 형강받침을 진체결하는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조의 시공방법.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 상부거더는,
    H형 강재 거더 또는 양단의 내부에 각각 H빔이 매립된 PC 또는 PSC 콘크리트 거더 중 어느 하나이며,
    상기 콘크리트 거더에 매립된 H빔의 플랜지는 일부가 콘크리트 거더의 하부면으로부터 돌출 및 노출되고 노출된 H빔의 각 플랜지에 복수의 관통공이 형성되어 상기 형강받침으로 치환되는 것을 특징으로 하는 형강받침과 교차철근으로 보강한 합성형 라멘교 구조의 시공방법.

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