KR200235668Y1 - Ｐｃ 공동구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 지하에 매설되며 지하로 통과할 수 있는 통로를 형성하는 PC 공동구조물에 관한 것으로서, 상하로 결합되어 통로를 형성하며 상호 접하는 접촉영역에 접촉방향으로 관통되어 수용공이 형성된 상부부재 및 하부부재와, 상기 수용공에 수용 결합되어 상기 상부부재 및 하부부재를 결합하는 연결봉을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 각 부재들이 견고히 고정되어, 지하철 및 차량 등의 교통수단이 운행시 발생되는 진동에 의한 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 PC 공동구조물을 제공할 수 있다.

Description

ＰＣ 공동구조물 {Pre-Casted Structure for Transportation}

본 고안은, PC 공동구조물에 관한 것이다.

지하철은 운행특성상 지상의 도로가 아닌 지하로 다니기 때문에 지표면으로부터 소정의 깊이로 굴착하여 지하 공간을 형성하고, 지하 통로를 형성할 수 있도록 현장에서 콘크리트로 타설하여 공사하는 것이 일반적이다. 그런데, 이러한 지하철 공법은 공정이 길고 콘크리트를 양생하는데 많은 시간이 소요되므로 공사 중에 장시간의 교통 혼잡을 유발하고 비용이 많이 소비되는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하는 방안으로서, 미리 구조물을 적당한 크기로 분리 제작하여 현장에서는 간단히 조립 결합할 수 있는 PC형 구조물을 적용하는 것이 유리하다. 그런데, 이러한 분리 조립형의 PC 구조물은 분리된 상부부재 및 하부부재를 결합시 상부부재 및 하부부재의 측벽들이 상호 접하는 접촉영역은 상대적으로 진동이나 외압에 취약하다. 그리하여, 지하철을 운행시 필연적으로 발생하는 진동에 의해서 콘크리트로 형성된 상부 및 하부부재의 각 접촉영역의 접착면이 충격을 받아 틈이 벌어지고 손상을 입을 가능성이 크다.

따라서, 이러한 단점이 현실적으로 PC형의 구조물을 교통용 특히 지하철 시공에 적용하기 어렵게 하는 원인이 된다.

따라서, 본 고안의 목적은, 상기의 문제를 해결하고자, 상부 및 하부부재가 접하는 접촉영역의 결합을 견고히 하고 분리된 접촉면 사이에 방진수단을 개재함으로써, 진동을 감쇄시켜 진동에 의한 손상을 방지할 수 있는 PC 공동구조물을 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 PC 공동구조물의 결합사시도,

도 2는 본 고안에 따른 PC 공동구조물의 분해 사시도,

도 3은 도 1의 III-III 선을 따라 절개한 중간벽 'A' 부분의 단면도,

도 4는 도 2의 'B' 부분을 확대 도시한 확대도,

도 5는 도 1의 III-III 선을 따라 절개한 철로수용부의 단면도,

도 6은 본 고안에 따른 PC 공동구조물의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 - 하부부재 11 - 바닥판

13 - 하부측벽 15 - 하부중간벽

17 - 철로수용부 19 - 제2방진부재

20 - 상부부재 21 - 상판부

23 - 상부측벽 25 - 상부중간벽

31 - 접촉부 33 - 수용공

35 - 연결봉 37 - 제1방진부재

39 - 모르타르주입구 40 - 철로부재

41 - 철로 43 - 침목부

45 - 결합지지부 47 - 철근골조

49 - 제3방진부재 50 - 철로체결부재

51 - 고착봉 53 - 너트

상기 목적은, 본 고안에 따라, 지하에 매설되며 지하로 통과할 수 있는 통로를 형성하는 PC 공동구조물에 있어서, 상하로 결합되어 통로를 형성하며 상호 접하는 접촉영역에 접촉방향으로 관통되어 수용공이 형성된 상부부재 및 하부부재와, 상기 수용공에 수용 결합되어 상기 상부부재 및 하부부재를 결합하는 연결봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 PC 구조물에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 상부부재와 상기 하부부재의 상호 대면하여 접하는 접촉영역에는 진동을 방지하도록 제1방진부재가 더 포함되어 있는 것이 진동을 효과적으로 감쇄할 수 있어 바람직하다.

그리고, 상기 각 수용공의 일측에 모르타르를 주입할 수 있는 모르타르주입구가 형성되어 있으면, 상기 수용공에 모르타르를 충진시켜 더욱 견고하게 상부 및 하부부재를 결합시킬 수 있어 효과적이다.

상기 하부부재에는 저부 판면에 철로수용부가 함몰 형성되도록 하여, 철로를 용이하게 설치할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 철로수용부에는 철로가 장착된 철로부재가 설치되어 있고, 상기 철로수용부와 상기 철로부재 사이에 개재되어 진동을 감쇄하도록 설치된 제1방진부재를 포함하고 있는 것이, 지하철 운행시 발생하는 진동을 흡수하여 감쇄시킬 수 있어 바람직하다.

한편, 상기 철로부재는 상기 철로수용부에 수용 결합되는 결합지지부와, 상기 결합지지부 상에 적층 설치되는 침목부와, 상기 결합지지부와 상기 침목부 사이에 개재되어 진동을 흡수하는 제2방진부재와, 상기 침목부 상에 설치되는 철로와,상기 철로와 침목부를 지지부에 결합시키는 철로결합부재를 포함하고 있으며, 여기서, 상기 철로결합부재는 일측이 상기 철로의 하부를 걸 수 있는 갈고리형으로 형성되어 있고 타측은 상기 결합지지부 내로 소정 깊이 연장되어 소정 영역에 걸쳐 숫나사산이 형성된 고착봉과, 상기 고착봉의 숫나사부와 결합되는 너트를 포함하는 것이 철로를 상기 결합지지부에 견고하고 용이하게 고정시킬 수 있어 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 고안의 바람직한 한 실시예로서 지하철에 적용된 PC 공동구조물을 설명한다. 도 1은 본 고안에 따른 PC 공동구조물의 결합사시도이고, 도 2는 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 PC 공동 구조물은, 지면에 굴착된 공간의 바닥에 설치되며 길이방향으로 연접하여 결합되는 복수의 하부부재(10)와, 하부부재(10)의 상부에 적층되어 역시 길이방향으로 연접하여 결합되는 복수의 상부부재(20)와, 하부부재(10)의 바닥에는 철로가 설치되는 철로수용홈(17)과 철로수용홈(17)에 설치된 철로부재(40)를 포함하고 있다.

하부부재(10)는 저면에 접하여 설치되며 판면으로부터 소정 함몰 형성된 철로수용홈(17)이 형성되어 있는 판상의 바닥판(11)과, 바닥판(11)의 양측으로부터 상향 돌출된 하부측벽(13)과, 바닥판(11)의 중앙영역에 기둥형태로 상향 돌출된 하부중간벽(15)이 형성되어 있다.

상부부재(20)는 상부를 덮는 판상의 상판부(21)와, 상판부(21)의 양측으로부터 상향 돌출되어 하부측벽(13)과 결합되는 상부측벽(23)과, 상판부(21)의 중앙영역으로부터 기둥형태로 상향 돌출되어 하부부재(10)의 하부중간벽(15)과 결합되는 상부중간벽(25)으로 구성되어 있다.

도 3은 도 1의 III-III 선을 따라 절개하여 본 단면으로서 특히 상부중간벽과 하부중간벽이 접하여 결합되는 접촉영역 'A'만을 집중하여 확대 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 'B'부분을 확대하여 도시한 확대사시도이다. 도시된 바와 같이, 상부중간벽(15)과 하부중간벽(25)이 접하는 접촉부(31)에는 판면으로부터 소정 깊이로 함몰 형성된 4개의 수용공(33)이 있고, 수용공(33)에 삽입 수용되어 상부중간벽(25)과 하부중간벽(15)을 결합시키는 막대형의 연결봉(35)을 포함하고 있다. 또한, 상부중간벽(25)과 하부중간벽(15) 사이에 접하는 접촉부(31)에는 탄성력을 가진 판상의 제1방진부재(37)가 개재되어 있다. 그리고, 이러한 수용공(33)에는 연결봉(35)이 결합된 후에도 소정의 공간이 형성되어 있어, 그 공간에는 수용공(33)의 상부 일측에 외부로부터 모르타르를 주입할 수 있는 모르타르주입구(39)가 상부중간벽(25)의 일측에 형성되어 있어, 액상의 모르타르를 주입하여 충진시킴으로써, 상부중간벽(25)과 하부중간벽(15)의 결합을 견고히 하고 상호 지지력을 강화시킬수 있다. 여기서, 도시되지는 않았지만, 하부측벽(13)과 상부측벽(23)이 맞물리는 접촉부에도, 상부 및 하부중간벽(25,15)의 접촉부(31)에서와 같이, 연결봉(35)이 삽입되어 연결될 수 있도록 복수의 수용공(33)이 형성되어 있다.

도 5는 본 고안에 따른 PC 공동구조물의 철로가 설치된 철로수용부 부분을 상세히 설명하기 위해서 도 1의 III-III선을 따라 절단하여 특히 하부부재의 철로수용부를 집중하여 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 하부부재(10)의 바닥판(11)에는 판면으로부터 소정 깊이 함몰되어 길이방향을 따라 철로수용부(17)가 형성되어 있다. 이러한 철로수용부(17)는 정단면으로 보았을 때, 평평한 하부 판면의 양측으로 거의 역사다리꼴 형의 경사면을 가지고 있고, 철로수용부(17) 내벽을 따라서 탄성재의 제2방진부재(19)가 개재되어 부착되어 있다. 이러한 철로수용부(17)에는 철로가 장착된 철로부재(40)가 안착된다.

철로부재(40)는 상부에 노출된 철로(41)와 하부에서 철로(41)에 대해 가로로 배치되어 철로(41)를 지지하고 있는 침목부(43)와, 침목부(43)를 지지하면서 철로수용부(17)에 수용 결합되는 결합지지부(45)와, 철로(41)를 침목부(43)와 함께 결합지지부(45)에 결합 체결하는 철로체결부재(50)로 구성되어 있다. 여기서, 철로체결부재(50)는 철로(41)의 하단 플랜지부를 걸 수 있도록 일측이 구부러진 갈고리 모양으로 형성되어 있고 타측에는 숫나사산이 형성되어 있는 고착봉(51)과, 이 고착봉(51)을 제3방진부재(49)의 판면을 관통하여 결합지지부(45)에서 조여서 고정할 수 있는 너트(53)로 구성되어 있다. 그리고, 침목부(43)와 결합지지부(45)가 접하는 부분에는 탄성재로 형성된 제3방진부재(49)가 개재되어 있어, 지하철이 운행 중발생하는 진동을 완충시킬 수 있도록 하였다.

상기와 같은 구성을 가진 본 고안에 따른 PC 공동구조물은, 지면을 소정 깊이로 굴착하여 설치공간을 마련한 후, 저면에 평탄화 작업을 하여 기초판을 타설하고, 그 위에 PC 공동구조물의 상부 및 하부부재(10,20)를 적층하여 설치한다. 즉, 기초판 위에 바닥판(11)이 접하도록 하부부재(10)를 적층하고, 하부부재(10)의 하부측벽(13)과 하부중간벽(15)의 접촉단면들에 각각 진동을 방지하기 위한 제1방진부재(37)를 개재한 후, 그 위에 각 접촉부(31)에 형성되어 있는 수용공(33)에 연결봉(35)을 삽입하고, 상부부재(20)의 상부측벽(23)과 상부중간벽(25)의 접촉면에 형성된 수용공(33)에 연결봉(35)을 정렬하여 적층 설치한다. 그리고, 하부부재(10)의 바닥판(11)에 형성되어 있는 철로수용부(17)에 제2방진부재(19)를 개재하고 철로(41)가 설치되어 있는 철로부재(40)를 설치한다. 그런 다음, 각 측벽(13,23)과 중간벽(15,25)에 형성된 모르타르주입구(39)에 모르타르를 주입하여 고화시키면 상부부재(20)와 하부부재(10)는 상호 견고하게 결합되어 지하철 PC 구조물의 설치가 완성된다.

이와 같이, 본 고안에 따른 PC 공동구조물은, 상부부재(20)와 하부부재(10)를 견고하게 지지되도록 설치할 수 있고, 더불어 진동에 의한 손상을 입기 쉬운 각 접촉영역에 방진부재들(19,37,45)을 개재시킴으로써 지하철 운행시 발생할 수 있는 진동으로부터 상부 및 하부부재(20,10)의 접촉면과 철로 하부영역을 효과적으로 보호하여 진동에 의한 손상을 방지할 수 있어 안전성 높은 시공을 할 수 있다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 철로수용부(17)에 하부부재(10)의 바닥판(11)에 설치된 철근골조(47)가 적어도 일부 철로수용부(17) 쪽을 향하여 수평으로 연장되어 소정 길이 돌출되어 있다. 이러한 철로수용부(17)의 바닥에 제2방진부재(19)를 개재한 후 이렇게 연장된 철근골조(47)를 기초로 하여 콘크리트를 부어 결합지지부(45)를 타설하고, 그 위에 목침부(43) 및 철로(41)를 설치할 수 있다. 이런 경우, 철근골조(47)는 철로가 형성된 결합지지부(43)와 바닥판(11)을 거의 일체로 지지하고 있기 때문에, 결합이 매우 견고하여 진동이나 기타 외력에 강한 장점이 있다.

한편, 본 고안에 따른 PC 공동구조물은, 상부 및 하부부재(10,20)가 접하는 접촉부 중에서 진동에 상대적으로 취약한 상부부재(20)의 상부중간벽(25)과 하부부재(10)의 하부중간벽(15)이 접하는 접촉부(31)에만 수용공(33)을 형성하여 연결봉(35)을 결합할 수도 있다. 그러면, 분리 제작되는 각 부재들(10,20)의 제조가 상대적으로 용이해지고 공사를 간편하게 진행할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 각 부재들(10,20)이 연접되어 결합되는 길이방향으로 상부 및 하부측벽(23,13)의 접촉면에 외력에 의한 전단을 방지할 수 있도록 요철형태의 전단키를 형성할 수도 있고, 상판부(21) 및 바닥판(11)이 길이방향으로 접하는 접촉면에도 요철 결합되도록 형성할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 PC 공동구조물은, 상기에서는 지하철용으로서 본 고안의 적용을 실시예로 들었지만, 본 고안의 적용은 여기에 한정되는 것이 아니고 그밖에 터널이나 혹은 지하차도를 형성할 때도 역시 적용될 수 있다. 그럴 경우, 철로수용홈(17)의 바닥에 철로부재(40) 대신 별도로 제작된 도로부재를 마련하여 결합 설치하거나, 도 6에서와 같은 철로수용홈(17)에 기초 공사를 진행하여 아스팔트나 콘크리트 등을 충진함으로써 손쉽게 지하차도를 완성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 상하로 적층되며 길이방향으로 연접하는 상부부재와 하부부재가 상호 접하는 접촉영역에 접촉방향으로 관통하여 수용공을 형성하고 이 수용공에 연결봉을 삽입하여 결합함으로써, 지하차도 및 지하철 등에서 교통수단의 운행시 발생하는 진동으로부터 기인하는 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 PC 공동구조물을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 지하에 매설되며 지하로 통과할 수 있는 통로를 형성하는 PC 공동구조물에 있어서,

   상하로 결합되어 통로를 형성하며 상호 접하는 접촉영역에 접촉방향으로 관통되어 수용공이 형성된 상부부재 및 하부부재와;

   상기 수용공에 수용 결합되어 상기 상부부재 및 하부부재를 결합하는 연결봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 PC 공동구조물.
2. 제1항 에 있어서,

   상기 상부부재와 상기 하부부재의 상호 대면하여 접하는 접촉영역에는 진동을 방지하도록 제1방진부재가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 PC 공동구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 각 수용공의 일측에는 모르타르를 주입할 수 있는 모르타르주입구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 PC 공동구조물.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하부부재에는 저부 판면에 철로수용부가 함몰 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지하철 PC 공동구조물.
5. 제4항에 있어서,

   상기 철로수용부에는 철로가 장착된 철로부재가 설치되어 있고, 상기 철로수용부와 상기 철로부재 사이에 개재되어 진동을 감쇄하도록 설치된 제2방진부재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 PC 공동구조물.
6. 제5항에 있어서,

   상기 철로부재는,

   상기 철로수용부에 수용 결합되는 결합지지부와;

   상기 결합지지부 상에 적층 설치되는 침목부와;

   상기 결합지지부와 상기 침목부 사이에 개재되어 진동을 흡수하는 제3방진부재와;

   상기 침목부 상에 설치되는 철로와;

   상기 철로와 침목부를 상기 결합지지부에 결합시키는 철로결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 PC 공동구조물.
7. 제6항에 있어서,

   상기 철로결합부재는,

   일측이 상기 철로의 하부를 걸 수 있는 갈고리형으로 형성되어 있고 타측은상기 결합지지부 내로 소정 깊이 연장되고 소정 영역에 걸쳐 숫나사산이 형성된 고착봉과;

   상기 고착봉의 숫나사부와 결합되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 PC 공동구조물.