KR19980076533A - 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 콘크리트 중공관의 제작 및 그 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 중공관의 제작 및 그 시공방법, 보다 상세하게는 건축물 또는 교량의 바닥판을 이루는 콘크리트 슬라브의 속을 비워지게 시공할 때 중공부를 형성하는 중공관을 콘크리트로 성형하여 시공함에 따라 견고한 상태로 정착시킴과 아울러 시공후 안전성을 높일 수 있게 한 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 중공관 시공방법에 관한 것으로;
건축물이나 교량의 바닥을 구성하는 콘크리트 슬라브의 속을 비워지게 시공할 때 중공부를 형성하는 중공관을 콘크리트로 성형하되 그 외주면에 다수의 앵커를 형성하여 콘크리트관이 부력에 의해 부상(浮上)되지 않는 범위내에서 1차로 콘크리트를 타설 및 양생시켜 부착력을 부여한 후 나머지 부분에 2차로 콘크리트를 타설하여 시공을 마무리함에 따라, 견고한 상태로 중공상 콘크리트관을 정착시키게 되어 시공후 안전성을 높일 수 있게 한 것이다.
Description
본 발명은 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 콘크리트 중공관의 제작 및 그 시공방법, 보다 상세하게는 건축물 또는 교량의 바닥판을 이루는 콘크리트 슬라브의 속을 비워지게 시공할 때 중공부를 형성하는 중공관을 콘크리트로 성형하여 시공함에 따라 견고한 상태로 정착시킴과 아울러 시공후 안전성을 높일 수 있게 한 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 콘크리트 중공관의 제작 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물 및 교량의 바닥판으로 이용되는 콘크리트 슬라브의 경우 속이 채워진 소위 밀실 슬라브와 속이 비어 있는 중공 슬라브가 있으며, 이러한 밀실 슬라브(S1)와 중공 슬라브(S2)를 교량에 시공한 구성도가 도 1(가)(나)에 각각 도시되어 있다.
속이 빈 슬라브는 콘크리트의 단면내에 다수의 중공을 설치함으로서 자중을 경감시키게 되므로, 교량의 경우 경간장(교각간 거리)을 길게 할 수 있게 되어 경제적인 장점이 있었다.
슬라브에 중공을 설치하는 방법은, 기초공사 과정에서 거푸집의 작용을 하는 원통상 중공관(1)을 설치한 후 그 위에 콘크리트를 타설하였다.
상기 종래의 중공관(1)의 재료로는 폴리스틸렌(Polystelene), 두꺼운 판지, 얇은 목재 및 얇은 강관 등이 있었으나, 근래에는 주로 얇은 강관을 사용하는 추세이다.
그러나 중공부를 형성하기 위해 거푸집으로 사용되어온 종래의 중공관, 특히 얇은 강관의 경우에는 콘크리트의 타설시 유동상태인 콘크리트의 부력에 의해 들려지면서 시공이 완료되었을 때, 도 2에서와 같이 중공관(1) 상측 주변의 콘크리트층에 균열(C)을 유발시키는 문제점이 있었다.
또한 상기 균열현상은 슬라브의 강도를 저하시켜 대단히 위험한 결과를 초래하게 됨으로써, 중공 슬라브가 갖는 여러 장점에도 불구하고 그 설계 및 시공을 기피하는 현상이 팽배한 실정이기도 하다.
본 발명은 위와 같은 종래의 중공 슬라브의 시공시 발생되는 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 콘크리트층에 매입되는 중공관의 부상으로 인한 균열을 방지할 수 있는 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 콘크리트 중공관의 제작 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 건축물이나 교량의 바닥을 구성하는 콘크리트 슬라브의 속을 비워지게 시공할 때 중공부를 형성하는 중공관을 콘크리트로 성형하되 그 외주면에 다수의 앵커를 형성하여 콘크리트관이 부력에 의해 부상(浮上)되지 않는 범위내에서 1차로 콘크리트를 타설 및 양생시켜 부착력을 부여한 후 나머지 부분에 2차로 콘크리트를 타설하여 시공을 마무리함에 따라, 견고한 상태로 중공 콘크리트관을 정착시키게 되어 시공후 안전성을 높일 수 있게 함을 특징으로 한다.
도 1(가)(나)는 일반적인 속이 채워진 밀실 슬라브 교량과 속이 빈 중공 슬라브 교량의 구성도.
도 2는 종래의 강재 중공관의 부상으로 인한 콘크리트층의 균열상태 예시도,
도 3(가)는 본 발명의 실시예의 부력방지용 콘크리트 중공관의 정단면도,
(나)는 상기 (가)의 측단면도,
도 4(가)(나) 및 (다)는 본 발명의 콘크리트 중공관의 주요부를 발췌하고 확대한 단면도,
도 5(가)(나)는 본 발명의 콘크리트 중공관의 시공과정 및 시공완료상태를 나타낸 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
S1:밀실 슬라브S2:중공 슬라브
10:콘크리트관11:주름
12:중공부13:덮개
14:보강재20:앵커부재
이하, 본 발명의 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 중공관의 제작 및 그 시공방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 교량에 시공된 밀실 슬라브(S1)와 중공 슬라브(S2)의 일예를 나타낸 것이고, 도 2는 상기 중공 슬라브(S2)에 적용된 강재 중공관(1)의 부상으로 인한 콘크리트층의 균열상태를 예시한 것으로, 콘크리트를 타설하여 중공관을 매립할때 유동질의 콘크리트에 의해 중공관이 부력을 받게 되면서 부양됨에 따라 부실공사의 문제점이 있었음은 위에서 설명한 바 있다.
도 3은 본 발명의 실시예의 부상 방지를 목적으로 하는 콘크리트재 중공관의 정단면 및 측단면도이고, 도 4는 상기 중공관의 각부를 발췌한 부분 단면도로서, 외주면에 나선상의 주름(11)과 내부에 중공부(12)를 갖는 콘크리트관(10)을 성형한다.
나선상의 주름(11)은 콘크리트관(10)을 매립할 때 타설되는 콘크리트와의 결속력을 증진시켜 양호한 부착력을 제공하게 된 것으로, 나선형 이외에 연속 반복되는 링 형으로 형성하는 것도 가능하다.
상기 콘크리트관(10)의 양단 입구에는 덮개(13)가 나사식으로 결합되어 실링재로 밀봉되고, 콘크리트관(10)의 단면내에는 보강력을 제공하는 와이어 메쉬(Wire Mesh) 또는 PS(PreStress)강선 등의 보강재(14)가 형성되어 있다.
콘크리트관(10)의 외주면 일부구간에는 콘크리트 타설시 견고한 고정력을 제공하게 철근을 엘보형태로 형성한 다수의 앵커부재(20)가 적정 길이와 간격을 유지한 상태로 돌출되게 부설되어 있다.
상기 콘크리트관(10)의 길이는 2-10m 범위, 중공부(12)의 내경을 20cm-100cm 범위, 콘크리트관(10)의 단면 두께는 2-5cm 범위내에서 임의로 길이를 정하여 제작한다.
[실시예]
교량의 지간장이 20m, 콘크리트 슬라브의 두께가 1.2m, 콘크리트관(10)의 중공부 직경이 80cm인 중공 슬라브의 시공예를 도 5를 참조하여 설명한다.
① 1단계 콘크리트 타설
타설된 콘크리트(C1)의 두께를 베이스(30)로부터 약 35cm 높이로 하되 콘크리트관(10)에 부설된 복수의 앵커부재(20)를 묻힐 수 있게 하였을 경우, 콘크리트관(10)이 유동 콘크리트의 부력에 대한 안전률은 다음과 같다.
단위 m당 부력의 크기=0.105×2.4(유동 콘크리트 비중)=0.25ton/m
단위 m당 콘크리트관의 자중=(0.452-0.42)×π×2.5(콘크리트관의 단위 중량)=0.334ton
여기서 1.2는 시방규정에서 정하는 안전률이고, 콘크리트의 부력에 대한 안전률이 1.33이므로, 유동 콘크리트의 부력에 대해 안전함을 확인할 수 있다.
② 2단계 콘크리트 타설
도 5(가)에서와 같이 1단계로 콘크리트를 타설한 후 약 3일 정도 양생을 거치게 되면, 콘크리트의 강도는 일반적인 설계강도(240-270kg/cm2)의 약 30%를 발휘하게 된다.
이때, 1단계 콘크리트층에 매립된 앵커부재(20)의 고정력은 다음과 같다.
앵커부재의 부착응력=16×1차 콘크리트의 설계강도(30%)=4.8kg/cm2
앵커부재의 개당 부착응력=2.5×π×10×4.8=377kg=0.377ton
(직경 25cm 앵커부재 10cm 매입)
총 부력(중공관의 체적 만큼 부력을 받는다고 가정)=π×0.452×2.4=1.527ton/m
앵커부재 2개씩 1m당 4열 배치, 총 개수=8개4.05개이므로 도 5의 (나)에서와 같이 2차 콘크리트(C2)를 타설할 경우에도 본 발명의 콘크리트관(10)은 부력의 영향을 전혀 받지 않는다.
이와 같은 본 발명의 중공 슬라브 시공방법은 콘크리트의 타설시 중공부를 갖는 관이 부력에 의해 뜨지 않게 되어 시공후에도 슬라브의 표면에 균열이 발생되지 않으며, 콘크리트관 자체가 거푸집 역할 뿐만 아니라 슬라브 본체의 구조물과 같은 작용을 겸하게 되어 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
또한 슬라브에 매립되는 콘크리트관의 단면 만큼 타설되는 콘크리트 양을 절감할 수 있으며, 종래의 강관에 비해 생산비용이 저렴함과 아울러 제작도 간편한 등의 장점이 있다.
Claims (2)
- 외주면에 나선상의 주름(11)이 형성되고 내부에 중공부(12)를 구비하게 콘크리트로 성형된 콘크리트관(10);상기 콘크리트관(10)에 구비된 중공부(12)의 양단 입구를 밀폐되게 결합되고 실링재로 밀봉된 덮개(13);상기 콘크리트관(10)의 단면내에 매립되게 형성되어 보강력을 제공하는 보강재(14);상기 콘크리트관(10)의 외주면 일부구간에 부설되어 콘크리트의 타설 초기에 고정력을 제공하게 철근으로 된 다수의 앵커부재(20)를 포함하여 된 구성을 특징으로 하는 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 콘크리트 중공관.
- 외주면에 나선상의 주름(11)이 형성되고 양측단이 덮개(13)에 의해 밀폐되게 내부에 중공부(12)를 구비하되 외측에 다수의 앵커부재(20)가 설치된 콘크리트관(10)을 건물 또는 교량의 바닥 슬라브를 시공하기 위한 구조물에 정착시켜 그 베이스(30)로부터 소정 두께로 1차 콘크리트를 타설·양생하여 콘크리트관(10)에 부설된 앵커부재(20)를 고정되게 한 후, 2차로 나머지 부분에 콘크리트를 타설하여 됨을 특징으로 하는 중공(中空) 콘크리트 슬라브의 부력방지용 중공관 시공방법.
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