KR200183137Y1 - 아치형 수로 구축재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지하매설형 수로를 구축함에 있어서 토압에 대한 내력이 우수하고, 시공이 간편하여 공기를 획기적으로 단축할 수 있으며, 시공품질유지에 기여할 수 있는 아치형 수로 구축재를 제공하기 위한 것으로서, 프리캐스트제 아치형 수로 구축재(1)의 선단면(4)에는 선시공된 아치형 수로 구축재의 후단에 주어지는 이맞춤용 받침턱에 걸터앉히는 걸침턱(5)을 형성하고 후단에는 후시공되는 아치형 수로 구축재의 상기 걸침턱(5)이 걸터앉는 받침턱(6)을 형성하며, 양 측벽(3)의 하단 접지부(8)간에는 주철근(9)을 배근한 것이다.

Description

아치형 수로 구축재{Precast concrete segment for arch type culvert}

본 고안은 특히 지하매설형 수로 또는 통로(이하, 수로로 약칭한다)를 구축함에 있어서 토압에 대한 내력이 우수하고, 시공이 간편하여 공기를 획기적으로 단축할 수 있으며, 시공품질유지에 기여할 수 있게 한 아치형 수로 구축재에 관한 것이다.

지하에 매설되는 수로용 구조물을 축조함에 있어서 콘크리트를 재료로 하는 경우는 도 1과 같이 지름 1,500mm 이하의 소형 통로는 원형관(a) 형태로 공장에서 제작하거나 또는 현장에서 직접 제작하여 매설하는 방법으로 시공하는 것이 일반적이고, 이보다 규모가 큰 수로, 대체로 1.5×1.5m 이상의 통로는 도 2와 같은 네모꼴 박스형 통로(b)로 하여 현장타설하는 공법으로 구축하고 있다.

그러나 수로를 콘크리트 현장타설시공하는 방법은 품질관리와 공정관리상 많은 문제점을 내포하고 있기 때문에 이 점을 개선하기 위하여 공장제작에 관한 많은 시도가 있었다.

박스형 수로를 통채로 공장 제작하여 현장에 운반하여 설치하는 것은 그 규모가 너무 커서 현실적으로 불가능하므로 부재로 분할 제작하여 운반하는 공법을 생각할 수도 있다.

한편, 도 4에서 보듯이 아치형 구조물은 변위·축력·전단력·모멘트면에서 볼 때 구조적으로 안정되어 이상적이고 독특한 곡선의 아름다움마저 지니고 있기에 예로부터 널리 채택돼 온 구조물 형식 중의 하나이다. 종래에는 아치교의 재료로서 인장보다 압축력에 대한 저항능력이 우수한 암석만을 이용하여 석조 아치형 구조물을 많이 건설하여 오래도록 그 기능을 유지하고 있다.

콘크리트를 주재료로 하여 지하에 매설하는 수로용 구조물을 아치형으로 하면 네모꼴 박스형 수로용 구조물보다는 훨씬 경제적이고 노출된 단면의 아름다움을 뽐내며 한층 안정된 구조물을 축조할 수 있을 것으로 보인다. 그렇지만 콘크리트제 아치형 수로는 현장에서 콘크리트를 타설하는 데 반드시 필요한 거푸집의 제작 및 설치에 따르는 여러 가지 어려움이 아치형 수로의 보급을 극히 꺼려하는 주된 원인이었다.

본 고안은 구조물로서의 박스형 수로를 공장에서 제작하기 곤란한 문제와 아치형 구조물 수로의 현장타설에 따르는 갖가지 애로점에 착안하여 공장제작한 기성품을 현장으로 수월하게 운반하여 간편하게 아치형 수로를 구축할 수 있는 아치형 수로 구축재를 제공하려는 것이다.

본 고안은 선단면에는 그 앞에 시공된 아치형 수로구축용 부재의 받침턱에 걸터앉는 걸침턱을 그리고 후단에는 뒤이어 맞대어 붙일 후속 아치형 수로구축용 부재의 걸침턱이 걸터앉을 받침턱을 형성하고, 양 측벽의 하단은 넓적한 접지부로 하여 접지안정성을 부여하며, 양 접지부간에 횡형 주철근을 배근하여 주철근의 배근편의를 도모한 아치형 수로 구축재를 제공한다.

본 고안은 선단면과 후단면을 천정에서 측벽의 하단쪽을 향하여 외측으로 직선상으로 구배지게 형성함과 동시에 측벽도 외측으로 구배지게 형성하고, 선단면에는 그 앞에 시공된 아치형 수로 구축재의 받침턱에 걸터앉는 걸침턱을 그리고 후단에는 뒤이어 맞대어 붙일 후속 아치형 수로 구축재의 걸침턱이 걸터앉을 받침턱을 형성하며, 양 측벽의 하단은 넓적한 접지부로 하여 접지안정성을 꾀하고, 양 접지부간에 횡형 주철근을 배근하여 주철근의 배근편의를 도모한 아치형 수로 구축재를 제공한다.

도 1은 지하매설형 원형 수로의 단면도

도 2는 박스형 수로의 단면도

도 3은 박스형 수로의 모멘트도

도 4는 아치형 구조물의 변위·축력·전단력·모멘트도

도 5는 본 고안의 일실시예에 의한 아치형 수로 구축재의 사시도

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 의한 아치형 수로 구축재의 정면도

도 7은 동 측면도

도 8은 아치형 수로 구축재로 이뤄진 아치형 수로의 정면도

도 9는 선후단면이 수직인 구축재와 구배진 구축재로 시공한 경우를 동시에 예시한 부분절개 측면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 아치형 수로 구축재 2 : 천정

3,3a : 측벽 4,4a : 선단면

5,5a : 후단면 6,6a : 걸침턱

7,7a : 받침턱 8 : 접지부

9 : 주철근

도 5에서, 본 고안에서 제안하는 아치형 수로 구축재(1)는 프리캐스트제로서 천정(2)과 벽(3)이 일체이고, 공장제작품 또는 현장에서 반복제조가 가능한 형틀과 제조기에서 제작하며, 통수단면적이 2∼4m²인 수로를 시공할 때에 효율적이다.

상기 아치형 수로 구축재(1)의 선단면(4)에는 앞에 시공되는 다른 아치형 수로구축용 부재의 받침턱에 걸쳐지는 걸침턱(6)을 형성하고 후단면(5)에는 후시공되는 아치형 수로 구축재의 걸침턱(6)이 얹히는 받침턱(7)을 형성한다.

그리고 측벽(3)의 하단에는 밑이 넓적한 접지부(8)를 형성하여 접지안정성을 높이고, 양쪽 접지부(8)간에는 주철근(9)을 배근한다. 주철근(9)은 바닥 콘크리트용 배근의 하나이며, 주철근(9)의 양단은 접지부(8)에 매입시켜 고정한다. 주철근(9)은 위 아래에 배근하는 것을 원칙으로 한다.

도 6과 도 7에서, 아치형 수로 구축재(1)의 선단면(4a)과 후단면(5a)은 천정(2)에서 측벽(3)의 하단을 향하여 외측으로 구배지게 형성한다. 선단면(4a)을 구배지게 하면 아치형 수로 구축재(1)를 크레인 등의 중장비를 동원하여 수직으로 내려서 제자리를 찾으려할 때 앞서 시공한 다른 아치형 수로 구축재의 후단에 주어진 받침턱과의 이맞춤이 용이하고, 구배진 후단면(5a)은 그에 이어 시공되는 아치형 수로 구축재의 선단면에 이맞춤하기가 용이하다. 이같은 앞뒤쪽 아치형 수로 구축재와의 이맞춤을 더욱 쉽게 하려면 측벽(3)도 하단쪽이 벌어지게 구배를 준다.

도 8과 도 9에서, 아치형 수로를 구축할 곳을 굴착하고 그 바닥에 10cm 두께 정도의 버림 콘크리트(c)를 타설하여 평탄하게 면을 골라 굳히고 그 위에 정확한 위치를 잡아 아치형 수로 구축재(1)를 안치한다. 이때, 받침턱(7)은 후위에 놓여야 한다.

앞서 시공한 아치형 수로 구축재(1)에 이어 후속 아치형 수로 구축재(1-1)를 들어서 제위로 옮긴 다음에 조심스레 내려서 그 걸침턱(6)을 선시공된 아치형 수로 구축재(1)의 받침턱(7)에 이가 맞도록 안치한다.

선단면(4a)과 후단면(5a)이 구배진 아치형 수로 구축재의 경우에는 선시공된 아치형 수로 구축재(1)의 받침턱(7a)에 후시공하는 아치형 수로 구축재(1-1)의 걸침턱(6a) 하단을 갖대대고 그대로 내리면 걸침턱(6a)의 앞면이 선시공된 아치형 수로 구축재(1)의 후단면(5a) 구배를 따라 미끄럼타고 내려가면서 그대로 이맞춤된다.

이같은 요령으로 아치형 수로 구축재(1)를 안치한 후 주철근(9) 위에 배력근(10)을 배근한다. 배력근(10)은 인접한 아치형 수로 구축재(1)의 주철근(9)을 시공방향으로 배근하여 아치형 수로 구축재(1)의 부등침하를 억제하거나 방지한다.

이어서 바닥 콘크리트(11)를 타설하고, 필요한 경우에는 아치형 수로 구축재(1)의 모든 이음새의 외측에 에폭시수지 등의 지수재로 막음질하고 아치형 수로의 겉면에 아스팔트를 도포하여 방수처리한다.

이렇게 구축한 아치형 수로의 겉에 흙을 메워서 필요한 높이만큼 쌓는다. 이때는 아치형 수로의 양쪽 벽재(1)의 겉에 가급적 같은 높이를 유지해 가면서 흙을 쌓아가는 것이 바람직하다.

이상은 단련식 아치형 수로에 관한 설명이지만 다련식 아치형 수로도 상기한 요령으로 시공한다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 아치를 그대로 본떠서 소정의 규격품으로 유니트화한 프리캐스트제로서, 이 구축재로 아치형 수로를 구축하면 기존의 일체식 박스형 수로에 비해 적은 단면으로 성토하중에 대응할 수 있으므로 매우 경제적인 비용으로 시공할 수 있고, 공장에서 기성제품으로 제작하여 운반 설치할 수 있으므로 품질관리에 만전을 기할 수 있음은 물론 공사기간도 대폭 단축할 수 있고 아치형의 독특한 곡선적 아름다움을 수로에서도 그대로 발현되는 등 많은 장점이 있다.

Claims (3)

1. 프리캐스트제 아치형 수로 구축재(1)의 선단면(4)에는 선시공된 아치형 수로 구축재의 후단에 주어지는 이맞춤용 받침턱에 걸터앉히는 걸침턱(5)을 형성하고 후단에는 후시공되는 아치형 수로 구축재의 상기 걸침턱(5)이 걸터앉는 받침턱(6)을 형성하며, 양 측벽(3)의 하단 접지부(8)간에는 주철근(9)을 배근한 것을 특징으로 하는 아치형 수로 구축재.
2. 제1항에 있어서, 상기 선단면(4)과 걸침턱(6)은 하단쪽이 외측으로 뻗게 구배진 아치형 수로 구축재.
3. 제1항에 있어서, 상기 후단면(5)과 받침턱(7)은 하단이 측벽(3)쪽으로 경사지게 구배진 아치형 수로 구축재.