KR20020023018A - 복합소재 또는 프리캐스트 상판과 지지보와의 연결 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 상부구조, 건물의 바닥판, 주차장의 바닥판, 배의 갑판, 해상 시설물의 상판 등과 같이 하중을 지지하는 구조에서, 기존 설치된 지지보에 신소재인 복합소재 또는 프리캐스트 등으로 제작된 상판을 거치하기 위한 접합 방법 및 구조 상세를 제공한다.

콘크리트 지지보 또는 강재 지지보와 복합소재 또는 프리캐스트로 제작된 상판은 서로 상이한 재료와 구조를 가지고 있으므로 연결하는 방법 및 구조 상세가 전체 구조의 안전성, 사용성 및 내구성 등에 절대적인 영향을 미친다.

본 발명에서는 이 연결부의 구조적인 일체성과 방수 및 하중재하시 거동에 따른 균열방지 등을 위해 연결방법를 제공하며, 이미 사용중인 구조물의 기능회복을 위하여 건설비가 많이 소요되는 재건설을 대신하여 상판만 교체하여 공사비를 대폭 절감하고 급속시공을 통한 공기단축을 할수 있도록 필요한 구조상세를 제공한다.

Description

복합소재 또는 프리캐스트 상판과 지지보와의 연결 방법{Connection method between composite or precast deck and girders}

본 발명은 교량의 상부구조, 건물의 바닥판, 주차장의 바닥판, 배의 갑판, 해상 시설물의 상판 등과 같이 하중을 지지하는 구조에서 기존 설치된 지지보에 신소재인 복합소재 또는 프리캐스트 콘크리트 등으로 제작된 상판을 거치하기 위한 접합 방법 및 구조 상세를 제공한다.

이들 구조는 종래에는 콘크리트와 강재를 주재료로 하여 건설되어 왔으며, 지지보와 상판이 동일한 재료로 건설되기도 하고 각각 재료의 특성을 살려서 지지보는 강재로 하고 상판은 콘크리트 재료로 건설되어 왔다. 즉 이들 구조는 콘크리트 지지보와 콘크리트 상판을 가진 구조 및 강재 지지보와 콘크리트 상판을 가진 구조가 대부분이었고 콘크리트 상판은 사용기간이 경과함에 따라 노후하여 콘크리트 상판의 균열, 누수, 천공 등이 발생하여 구조적인 강도와 사용성을 상실한다.

특히 교량에서 건설당시의 교통량과 차량의 중량이 현재보다 적게 설계되어 통행 차량의 중량을 증가시킬 필요성이 대두되었다.

이러한 교량은 전체를 교체하는 것으로 결정되는 경우가 빈번해졌으나, 교체하는 경우에는 재건설에 따른 상부구조 해체, 하부구조 해체, 하부구조 재건설 및 상부구조 재건설 등 일련의 공사를 포함하는 과대한 공사비 및 공사기간의 장기화가 큰 문제점으로 대두되며, 공사기간 동안 구조물을 사용하지 못하므로 기존 이용자들의 불편, 공사과정에서 발생하는 식생의 훼손, 소음, 분진, 수질오염 등 환경적인 영향 등의 문제점이 도출된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 재료적인 우수성이 인정되어 이들은 우주선, 항공기, 배 및 스포츠 용품 등에 사용되고 있는 섬유강화 플라스틱이라는 복합재료가 재료의 가격이 저렴해지고 구조적인 사용 가능성이 인정되어 토목 및 건축용 재료로 사용되기 시작하고 있다. 이 재료는 고강도, 강도 대비 경량성, 내구성 등이 기존 재료보다 우수한 것으로 판명되어 토목 및 건축 분야에서도 바야흐로 널리 사용되고 있는 추세이다.

지지보와 상판을 모두 복합재료로 건설할 수도 있겠지만 이 경우는 신설하는 경우이고, 종래에 건설되어 사용되고 있는 콘크리트 지지보와 콘크리트 상판을 가진 구조 및 강재 지지보와 콘크리트 상판을 가진 구조를 노후화된 상판만 복합재료로 교체하고 지지보와 하부구조는 기존에 건설된 것을 그대로 이용한다면 구조물의 안전성과 내구성의 회복과 교량에서 통행 차량의 중량을 현재 조건의 기준에 맞출 수 있다.

이러한 장점에도 불구하고 기존 지지보와 복합재료는 재료가 서로 다르고 동시에 일체로 시공되지 않으므로 이들이 서로 구조적인 일체성을 확보하도록 하는것이 문제시되었다.

본 발명에서는 설치되어 있는 지지보 또는 신설 지지보와 재료가 상이한 상판 조립체를 접합하여 구조적으로 거동할 때 일체성을 갖도록 하고 방수성을 확보하여 상판을 통한 누수로 인한 지지보 또는 하부구조의 열화 내지는 노후화를 방지하고, 상판에 재하되는 사하중 또는 활하중으로 인한 상판 및 지지보의 거동으로 연결부에 과다한 변형 또는 균열이 발생하여 내구성을 저하시키는 것을 방지할 수 있는 상판의 연결방법을 제공한다.

상판의 시공에 걸리는 시간은 구조물의 시공 공기에 절대적인 영향을 미치므로 기성 상판을 지지보 위에 그대로 거치하는 것은 획기적인 방법이다. 그러나 기성 상판을 지지보 위에 거치하는 과정에서 지지보의 시공오차 또는 구조물 자체가 필요로 하는 종방향 또는 횡방향 구배를 정확하게 맞추어 시공하려면 상판의 설치 위치를 정밀하게 조정해야 한다. 이러한 정밀 시공은 그 자체가 현장의 건설여건에서 어려울 뿐만 아니라 정밀하게 맞추는 과정에서 많은 시간을 소요하게 된다.

기존 공법에서는 이러한 헌치부에 프리캐스트 콘크리트 헌치를 미리 제작하여 볼트 등으로 상판과 지지보와 연결하여 설치하거나, 쐐기 등 임시 지지구로 상판을 임시로 고정하고 콘크리트 등을 현장 타설하여 시공하고 있다.

그러나 프리캐스트 콘크리트 헌치는 제작하기 전에 지지보와 상판의 높이 차를 정밀하게 측정하여 상판을 거치하기 전에 미리 제작해야 하므로 헌치의 제작에 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 헌치의 제작 오차로 인하여 상판 설치시 시공의불편성 및 시공오차을 배제할 수 없다. 또한 일상 교통량이 많은 시내교량이나 고속도로 교량 등에서는 교통차단 시간을 최소화해야 하므로, 이러한 교량에 프리캐스트 콘크리트 헌치를 사용한다면 장기간 교통차단에 따른 경제적인 손실뿐만 아니라 사용자의 불편에 따른 민원의 소지가 다분하다.

쐐기 등 임시 지지구를 사용하여 상판을 임시로 고정하고 콘크리트를 현장타설하는 방법도 상판을 정밀하게 고정할 수 없어서 상판에 단차 등의 시공오차를 발생할 소지가 높고, 임시 지지구가 시공을 위한 장비, 인원 및 재료 등의 시공하중을 확실하게 지지할 수 없으므로 시공을 위한 별도의 방안을 강구해야 하는 등 시공성이 결여된다.

본 발명에서는 상판의 연결부에 볼트와 너트를 이용하여 높이 조절이 가능한 지지 장치를 개발하여 상판의 위치를 정밀하게 조정하여 거치할 수 있도록 하고, 연결부의 상부에는 임시 고정장치를 설치하여 시공과정에서 상판을 임시로 고정하여 상판시공이 완료되기 전에 상판의 상부로 공사 장비, 인원 및 재료 등을 이동할 수 있도록 하여 시공의 편리성과 공기의 단축을 도모할 수 있도록 한다.

상판의 방수와 연결부의 구조적인 일체성을 확보하기 위해 상판 연결부에 폴리머 콘크리트의 일종인 탄성콘크리트를 타설하도록 한다. 이 탄성콘크리트는 탁월한 부착력을 가지면서 활하중을 지지할 수 있는 강도를 가지면서 10% 이상의 변형을 가지는 동안에도 파괴되지 않고 구조적인 강도를 유지한다. 따라서 상판과 지지보 사이의 완전한 부착을 통해 구조적인 일체화를 도모하고 재하되는 활하중 등으로 인한 충격으로부터 상판을 보호하며 변형으로 인한 균열을 방지하여 구조물의내구성을 확보한다.

또한 탄성 콘크리트는 불투수성 재료이므로 연결부에 탄성 콘크리트를 타설하면 상판의 누수로 인한 우수 또는 오염물질의 유입을 방지할 수 있으므로 지지보 및 하부구조의 내구성을 증진한다.

도 1은 대표도로서 강재 지지보(30)에 복합소재 강화 플라스틱 상판(10)을 설치하는 것을 도시한 것이다. 상판 고정(11)부에는 상판을 제작할 때 적절한 충진재를 채워서 상판(10)에 재하되는 하중에 의해 상판이 충격 또는 전단으로 파손되는 것을 방지한다.

지지용 볼트(50)를 강재 지지보(30)에 용접(54)하여 설치하고, 볼트의 나사선을 이용하여 지지용 너트(53)를 조정하여 지지용 와셔(52) 및 지지판(51)위에 거치되는 상판(10)의 설치 위치를 조정하여 확정한 다음 상판을 거치한다.

상판을 고정하기 위한 고정판(61) 및 지지용 와셔(62)를 설치하고 너트(63)를 조여서 상판을 고정한다.

상판이 고정되고 나면 임시로 고정된 상판의 상부로 장비, 인원 및 재료를 운반하여 재료 투입구(21)를 통해 탄성 콘크리트를 상판의 헌치부(20)에 타설하고 양생하여 상판의 설치를 완료한다.

상판(10)의 연결을 위한 상판 연결부(12)에도 탄성콘크리트를 타설한다.

도 1의 각 부분에 대한 명칭은 다음과 같다.

10 상판 : 복합소재 섬유강화 플라스틱 상판

11 상판 고정부 : 상판 고정부로서 상판 제작시 강화용 충진재로 충진함

12 상판 연결부 : 상판 연결장치를 위한 공간으로서 충진재로 충진함

20 헌치부 : 지지보와 상판을 연결하여 지지하기 위한 헌치부

21 재료 투입구 : 헌치부(20)를 타설하기 위한 재료 투입구

30 지지보 : 상판자중과 상판에 재하되는 하중을 지지하는 주구조

50 지지용 볼트 : 시공과정에서 상판을 임시로 지지하기 위한 볼트

51 지지용 너트 : 상판의 위치를 조정하기 위한 너트

52 지지용 와셔 : 지지판과 지지용 너트 사이에 설치하는 와셔

53 지지판 : 상판을 시공과정에서 임시로 지지하는 판 구조

54 볼트의 접합 : 지지용 볼트와 지지보의 접합

61 고정판 : 시공과정에서 상판을 임시로 고정하는 판 구조

62 고정용 와셔 : 고정판과 고정용 너트 사이에 설치하는 와셔

63 고정용 너트 : 상판의 위치를 고정하기 위한 너트

도 2는 강재 지지보(30)와 상판(10)을 연결하는 것을 도시한 것으로서 지지보(30)위에 지지장치(51, 52, 53)를 설치하여 상판의 위치를 조정하여 확정하고 상판(10)을 거치한 다음 고정장치(61, 62, 63)를 이용하여 상판을 고정한다.

상판을 설치하고 난 후에는 상판을 지지보와 일체로 하기 위해 상판과 지지보 사이의 헌치부(20)에 충진재를 타설한다. 이 충진재는 재료 투입구(21)를 통해 투입되며 이 재료 투입구, 상판 연결부(12)도 동일한 재료로 충진하여 상판의 구조적인 일체성, 방수성 및 노면의 평탄성 등을 확보한다.

도 3은 콘크리트 지지보(40)에 복합소재 강화 플라스틱 상판(10)을 설치하는 것을 도시한 것이다. 상판 고정부(11)에는 상판을 제작할 때 적합한 충진재를 채워서 상판(10)에 재하되는 하중에 의해 상판이 전단력으로 파손되는 것을 방지한다.

지지용 볼트(50)를 콘크리트 지지보(40)에 뚫은 구멍(56)에 삽입하고 에폭시 등의 접착제(57)를 이용하여 지지보와 볼트를 접합한다. 볼트의 나사선을 이용하여 위치 지지용 너트(53)를 조정하여 지지용 와셔(52) 및 지지판(51)위에 거치되는 상판(10)의 설치 위치를 조정하여 확정한 다음 상판을 거치한다.

상판 고정용 고정판(61) 및 고정용 와셔(62)를 설치하고 고정용 너트(63)를 조여서 상판을 고정한다. 상판이 설치되고 나면 재료 투입구(21)를 통해 탄성 콘크리트를 상판 하부의 헌치부(20)에 타설하여 상판의 설치를 완료한다. 상판(10)의 연결을 위한 상판 연결부(12)에도 탄성 콘크리트를 타설한다.

도 4는 콘크리트 지지보(40)와 상판(10)을 연결하는 것을 도시한 것으로서 지지보(40) 위에 지지장치(51, 52, 53)를 설치하여 상판의 위치를 조정하여 확정하고 상판(10)을 거치한 다음 고정장치(61, 62, 63)를 이용하여 상판을 고정한다. 상판을 설치하고 난 후에는 상판을 지지보와 일체로 하기 위해 상판과 지지보 사이의 헌치부(20)에 충진재를 타설한다. 이 충진재는 재료 투입구(21)를 통해 투입되며 이 재료 투입구, 상판 연결부(12)도 동일한 재료로 충진하여 상판의 구조적인 일체성, 방수성 및 노면의 평탄성 등을 확보한다.

도 5는 상판이 연결되는 부분을 위에서 본 평면도를 도시한 것이다. 상판(10)은 연결부에서 서로 접합되게 되며, 지지기구(51, 52, 53)를 설치한 후 상판(10)을 거치하고 상판을 고정판(61)을 덮고 고정용 와셔(62)를 삽입한 다음 고정용 너트(63)을 조여서 상판을 고정하게 된다. 지지기구도 동일한 구조를 가지며 아래로부터 지지용 너트(51), 지지용 화셔(52) 및 지지판(53)의 순서로 조립된다. 지지판(53)과 고정판(61)의 중앙 및 상판(10)의 모서리에는 재료 투입구(21)를 위한 공간을 설치한다.

도 1은 강재 지지보(30)에 상판(10)을 설치하는 것이다. 상판 고정부(11)에는 상판을 제작할 때 폴리머 콘크리트, 탄성 콘크리트 또는 발포재 등의 충진재를 채워서 상판(10)에 재하되는 하중에 의해 상판이 충격 또는 전단으로 파손되는 것을 방지한다. 상판 고정부(11)는 상판 제작시 동시에 제작될 수도 있고 상판(10)을 제작한 후에 상판 고정부(11)를 별도로 제작하여 접착제 또는 용접으로 접착할 수 있다.

상판(10)을 설치하기 위해 지지용 볼트(50)를 지지보(30)에 강재 지지보(30)에 용접(54)하여 설치하고, 볼트의 나사선을 이용하여 지지용 너트(51)를 조정하여 지지용 와셔(52) 및 지지판(53)위에 거치되는 상판(10)의 설치 위치를 조정하여 확정한 다음 상판을 거치한다. 상판을 거치한 후에도 지지용 너트(51)를 추가적으로 회전하여 상판(10)의 높이를 정밀하게 조정할 수 있으므로 상판에 단차 등의 시공오차가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

상판(10)의 거치 위치가 확정되면 상판을 고정하기 위한 고정판(61) 및 와셔(62)를 설치하고 고정용 너트(63)를 조여서 상판을 고정한다. 이러한 고정 기구는 상판의 거치가 완료되기 전에 상판의 위치를 확고하게 확보할 뿐만 아니라,시공하중을 충분히 받을 수 있는 구조적인 강성을 가지도록 하므로써, 이렇게 상판을 고정하고 나면 상판(10)을 통해 장비, 인원 및 재료 등을 운반하고 상판 위에서 헌치부 탄성 콘크리트를 타설할 수 있으므로 시공의 편리성과 안전성을 도모하고 상판시공을 위한 공기를 획기적으로 단축한다.

상판이 설치되고 나면 재료 투입구(21)를 통해 탄성 콘크리트를 상판의 하부의 헌치부(20)에 타설하여 상판의 설치를 완료한다. 헌치부(20)는 상판(10)과 지지보(30 또는 40)를 연결하고 상판을 지지하는 구조로서 상판의 하부에 설치된다. 헌치부를 현장 타설하기 위해서는 기존 방법에서는 설치된 상판의 하부에서 작업을 해야 하지만 이렇게 하면 상판 아래의 허공의 고소에서 콘크리트를 타설해야 하므로 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 공사 인원의 안전에도 위험이 있고 공기와 공사비가 늘어난다. 콘크리트를 상판이 연결되는 부분의 재료 투입구(12)를 통해 타설하도록 하였으므로 상판 위에서 콘크리트를 운반하여 헌치부(20)에 타설하고 하부에서는 단순하게 충진되는 것을 확인만 하면 되므로 시공성과 안전성을 도모하면서 공기를 대폭 단축할 수 있도록 발명하였다.

상판(10)의 연결을 위한 상판 연결부(12)에도 탄성 콘크리트를 타설한다. 상판 연결부는 상판의 부위들 중에서 부모멘트를 가장 크게 받는 부분이므로 변형에 따른 균열의 가능성도 가장 크다. 이 부분에도 헌치부(20)와 동일한 탄성 콘크리트를 타설하여 지지보(30 또는 40)와 상판(10)의 구조적인 일체성을 도모하고 연결부의 균열 가능성을 원천적으로 배제한다. 탄성 콘크리트는 불투수성을 가지고 있으므로 연결부를 통한 우수 또는 오염물질의 유입을 방지하여 지지보 또는 하부구조의 열화를 방지하여 구조물의 내구성을 증진하도록 하였다.

도 2에서 보듯이 강재 지지보(30)와 상판(10) 사이의 헌치부는 종방향 또는 횡방향 구배로 인해 그 높이가 일정하지 않다. 따라서 이 헌치부(20)의 구배를 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 설치하는 경우에는 제작 및 시공오차로 인해 상판의 단차를 배제할 수 없을 뿐만 아니라 정밀하게 높이 차를 측량하여 제작해야 하므로 제작 및 시공을 위한 공사기간이 대폭 늘어나게 된다. 현장 타설을 위해 헌치부(20)의 높이를 쐐기나 기타 기구를 사용하여 임시로 지지하는 것도 정밀 시공이 불가능하여 시공오차를 배제할 수 없을 뿐아니라 공사기간 중에 상판을 안전하게 고정할 수 없다.

본 발명에서는 강재 지지보(30)와 상판(10)을 연결하는 지지용 볼트(50)를 지지보(30)위에 용접(54) 등으로 접합하고 지지장치(51, 52, 53)를 설치하여 상판의 위치를 조정하여 확정하고 상판(10)을 거치한 다음 고정장치(61, 62, 63)를 이용하여 상판을 고정한다. 상판을 설치하고 난 후에는 상판을 지지보와 일체로 하기 위해 상판과 지지보 사이의 헌치부(20)에 충진재를 타설한다. 이 충진재는 재료 투입구(21)를 통해 투입되며 이 재료 투입구(21)와 상판 연결부(12)도 동일한 재료로 충진하여 상판의 구조적인 일체성, 방수성 및 노면의 평탄성 등을 확보한다.

도 3은 콘크리트 지지보(40)에 상판(10)을 설치하는 것이다. 상판 고정부(11)에는 상판을 제작할 때 폴리머 콘크리트, 탄성 콘크리트 또는 발포재 등의 충진재를 채워서 상판(10)에 재하되는 하중에 의해 상판 고정부(11)가 충격 또는 전단으로 파손되는 것을 방지한다. 상판 고정부는 상판 제작시 동시에 제작될수도 있고 상판(10)을 제작한 후에 상판 고정부(11)를 별도로 제작하여 접착제 또는 용접으로 접착할 수 있다.

상판을 설치하기 위해 콘크리트 지지보(40)에 뚫은 구멍(56)에 지지용 볼트(50)를 삽입하고 에폭시 등의 접착제(57)를 이용하여 지지보와 볼트를 접합한다. 접합부에서 소요되는 구조적 강도만 확보된다면 상이한 다른 방법으로 접합할 수 있다.

볼트의 나사선을 이용하여 지지용 너트(51)를 조정하여 지지용 와셔(52) 및 지지판(53)위에 거치되는 상판(10)의 설치 위치를 조정하여 확정한 다음 상판을 거치한다. 상판을 거치한 후에도 지지용 너트(52)를 추가적으로 회전하여 상판의 높이를 정밀하게 조정할 수 있으므로 상판에 단차 등의 시공오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상판(10)의 거치 위치가 확정되면 상판 고정용 고정판(61) 및 와셔(62)를 설치하고 고정용 너트(63)를 조여서 상판을 고정한다. 이러한 고정 기구는 상판(10)의 거치가 완료되기 전에 상판의 위치를 확고하게 확보할 뿐만 아니라, 시공하중을 충분히 받을 수 있는 구조적인 강성을 가지도록 하므로 이렇게 상판을 고정하고 나면 상판을 통해 시공을 위한 장비, 인원 및 재료 등을 운반하고 상판 위에서 헌치부(20)에 탄성 콘크리트를 타설 할 수 있으므로 시공의 편리성과 안전성을 도모하고 상판시공을 위한 공기를 획기적으로 단축한다.

상판(10)이 설치되고 나면 재료 투입구(21)를 통해 탄성 콘크리트를 상판의 하부의 헌치부(20)에 타설하여 상판의 설치를 완료한다. 헌치부(20)는 상판과 지지보를 연결하고 상판을 지지하는 구조로서 상판의 하부에 설치된다. 헌치부를 현장 타설하기 위해서는 설치된 상판의 하부에서 작업을 해야 하지만 이렇게 하면 상판 아래의 허공의 고소에서 콘크리트를 타설해야 하므로 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 공사 인원의 안전에도 위험이 있고 공기와 공사비가 늘어난다. 콘크리트를 상판이 연결되는 부분의 재료 투입구(12)를 통해 타설하도록 하였으므로 상판 위에서 콘크리트를 운반하여 타설하고 하부에서는 단순하게 탄성 콘크리트가 충진되는 것을 확인만 하면 되므로 시공성과 안전성을 도모하면서 공기를 대폭 단축할 수 있다.

상판(10)의 연결을 위한 상판 연결부(12)에도 탄성 콘크리트를 타설한다. 상판 연결부는 상판의 부위들 중에서 부모멘트를 가장 크게 받는 부분이므로 변형에 따른 균열의 가능성도 가장 크다. 이 부분에도 헌치부(20)와 동일한 탄성 콘크리트를 타설하여 지지보(30 또는 40)와 상판(10)의 구조적인 일체성을 도모하고 상판 연결부(12)의 균열 가능성을 원천적으로 배제한다. 탄성 콘크리트는 불투수성을 가지고 있으므로 상판 연결부를 통한 우수 또는 오염물질의 유입을 방지하여 지지보(30 또는 40) 또는 하부구조의 열화를 방지하여 구조물의 내구성을 증진하도록 하였다.

도 4에서 보듯이 콘크리트 지지보(40)와 상판(10) 사이의 헌치부는 종방향 또는 횡방향 구배로 인해 그 높이가 일정하지 않다. 따라서 이 헌치부의 구배를 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 설치하는 경우에는 제작 및 시공오차로 인해 상판의 단차를 배제할 수 없을 뿐만 아니라 정밀하게 높이 차를 측량하여 제작해야 하므로 제작 및 시공을 위한 공사기간이 대폭 늘어나게 된다. 현장 타설을 위해 헌치부의높이를 쐐기나 기타 기구를 사용하여 임시로 지지하는 것도 정밀 시공이 불가능하여 시공오차를 배제할 수 없을 뿐아니라 공사기간 중에 상판을 안전하게 고정할 수 없다.

본 발명에서는 콘크리트 지지보(40)와 상판(10)을 연결하는 지지용 볼트(50)를 지지보를 천공하여 구멍(56)에 에폭시 등의 접착제(57) 등을 주입한 후 볼트를 삽입하고 양생하여 접합하고, 지지장치(51, 52, 53)를 설치하여 상판의 위치를 조정하여 확정하고 상판(10)을 거치한 다음 고정장치(61, 62, 63)를 이용하여 상판을 고정한다.

상판을 설치하고 난 후에는 상판을 지지보와 일체로 하기 위해 상판과 지지보 사이의 헌치부(20)에 충진재를 타설한다. 이 충진재는 재료 투입구(21)를 통해 투입되며 이 재료 투입구(21)와 상판 연결부(12)도 동일한 재료로 충진하여 상판의 구조적인 일체성, 방수성 및 노면의 평탄성 등을 확보한다.

도 5는 상판이 연결되는 부분을 위에서 본 평면도를 도시한 것이다. 상판(10)은 연결부에서 서로 접합되게 되며, 지지기구(51, 52, 53)를 설치한 후 상판(10)을 거치하고 상판을 고정판(61)을 덮고 고정용 와셔(62)를 삽입한 다음 고정용 너트(63)을 조여서 상판을 고정하게 된다.

지지기구도 동일한 구조를 가지며 아래로부터 지지용 너트(51), 지지용 화셔(52) 및 지지판(53)의 순서로 조립된다.

지지판(53)과 고정판(61)의 중앙 및 상판(10)의 모서리에는 재료 투입구(21)를 위한 공간을 설치하여 헌치부(20)의 탄성 콘크리트를 타설하기 위한 재료 투입구(12)로 활용한다. 특히 지지판(53)과 고정판(61) 및 지지용 볼트(50)는 공사 과정에서 상판(10)의 자중과 상판에 재하되는 시공 장비, 인원 및 재료 등의 하중을 받을수 있도록 계획한다.

지지용 볼트(50)의 나사산을 이용하여 지지용 너트(51)를 회전하며 조정하여 지지용 와셔(52) 및 지지판(53)위에 거치되는 상판(10)의 설치 위치를 정밀하게 조정하여 확정할 수 있도록 하였다. 상판을 거치한 후에도 지지용 너트(51)를 추가적으로 회전하여 상판의 높이를 정밀하게 조정할 수 있으므로 상판에 단차 등의 시공오차가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

상판(10)의 거치 위치가 확정되면 상판 고정용 고정판(61) 및 고정용 와셔(62)를 설치하고 고정용 너트(63)를 조여서 상판을 고정한다. 이러한 고정 기구는 상판의 거치가 완료되기 전에 상판의 위치를 확고하게 확보할 뿐만 아니라, 시공하중을 충분히 받을 수 있는 구조적인 강성을 가지도록 하였다. 상판을 고정하고 나면 상판 위로 시공을 위한 장비, 인원 및 재료 등을 운반하고 상판 위에서 헌치부(20)를 위한 충진재를 타설 할 수 있으므로 시공의 편리성과 안전성을 도모하고 상판 시공을 위한 공기를 획기적으로 단축할 수 있도록 하였다.

상판(10)이 고정되고 나면 상판의 하부의 헌치부(20)에 탄성 콘크리트를 타설한다. 헌치부(20)는 상판(10)과 지지보(30 또는 40)를 연결하고 상판을 지지하는 구조로서 상판의 하부에 설치된다. 헌치부를 현장타설하기 위해서는 설치된 상판의 하부에서 작업을 해야 하지만 이렇게 하면 상판 아래의 허공의 고소에서 콘크리트를 타설해야 하므로 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 공사 인원의 안전에도 위험이 있고 공기와 공사비가 늘어난다. 콘크리트를 상판 연결부의 재료 투입구(12)를 통해 타설하도록 하였으므로 상판(10) 위에서 콘크리트를 운반하여 타설하고 하부에서는 단순하게 충진되는 것을 확인만 하면 되므로 시공성과 안전성을 도모하면서 공기를 대폭 단축할 수 있도록 발명하였다.

상판(10)의 헌치부에 탄성 콘크리트 등의 탄성체를 시공하여 상판의 충격을 흡수하고 상판(10)과 지지보(30 또는 40) 사이의 구조적인 일체성을 확보하도록 하였다. 탄성 콘크리트는 폴리머 콘크리트 계통으로서 강재, 복합소재 및 콘크리트와의 부착성이 탁월하므로 복합소재 상판(10)과 강재 지지보(30) 또는 콘크리트 지지보(40)를 이용하여 구조체를 시공할 때 이 두 가지 상이한 재료를 확실하게 접속하므로 구조적인 일체성을 확보할 수 있다. 또한 탄성 콘크리트는 양생기간이 3-8시간 정도로 짧고 재료 성분의 조정을 통해 양생기간을 조정할 수 있으므로 급속시공이 필연적으로 요구되는 교통량이 빈번한 교량 또는 신속한 리모델링이 요구되는 건물의 재건축 등에 사용될 수 있다.

상판(10)의 연결을 위한 상판 연결부(12)에도 탄성콘크리트를 타설한다. 상판 연결부(12)는 상판의 부위들 중에서 부모멘트를 가장 크게 받는 부분이므로 변형에 따른 균열의 가능성도 가장 크다. 이 부분에도 헌치부(20)와 동일한 탄성 콘크리트를 타설하여 지지보(30 또는 40)와 상판(10)의 구조적인 일체성을 도모하고 연결부의 균열 가능성을 원천적으로 배제하여 구조물의 내구성을 확보한다.

탄성 콘크리트는 불투수성을 가지고 있으므로 상판 연결부(12)를 통한 우수또는 오염물질의 유입을 방지하여 지지보 또는 하부구조의 열화를 방지하여 구조물의 내구성을 증진한다.

Claims (7)

1. 강재 지지보 또는 콘크리트 지지보 상에 복합소재 또는 프리캐스트 상판을 설치함에 있어서 구조적인 임시 고정장치를 두어서 상판의 정밀 시공과 공기단축이 되게 하는 방법
2. 1 항에 있어서 볼트를 이용한 임시 지지기구를 설치하여 지지용 너트를 회전하여 상판의 설치 위치를 정밀하게 조정하여 확정할 수 있도록 하는 방법
3. 1 항에 있어서 임시 지지기구 위에 상판을 설치한 후 임시 고정장치를 이용하여 상판을 고정하여 상판을 통해 시공을 위한 장비, 인원 및 재료 등을 운반할 수 있게 하고 작업공간으로 활용할 수 있게 하는 방법
4. 임시 지지기구, 임시 공정장치 및 상판의 연결부에 재료 투입구를 두어서 상판의 하부에 설치되는 헌치부 등을 타설할 때 재료 투입구로 활용하고 타설된 재료를 다지기 위한 공간으로 활용하는 방법
5. 헌치부와 상판 연결부에 탄성콘크리트를 타설하여 구조적인 일체성과 방수성을 확보하고 균열을 방지하여 구조물의 내구성을 증진하는 방법
6. 5 항에 있어서 상판의 하부인 헌치부에 탄성 콘크리트를 타설하여 탄성콘크리트의 탁월한 부착성을 이용하여 상판과 헌치부의 구조적인 일체성을 확보하고 탄성 콘크리트의 탄성을 이용하여 상판에 재하되는 하중의 충격을 흡수하는 방법
7. 5항에 있어서 상판 조립체의 연결부 사이의 공간에 탄성 콘크리트를 타설하여 상판의 구조적인 일체성을 확보하고 탄성 콘크리트의 탄성과 방수성을 이용하여 상판 연결부의 균열을 방지하고 상판을 통한 누수 등을 방지하여 구조물의 내구성을 증진하는 방법