KR200294560Y1 - 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주형과 바닥판이 일체로 형성된 I형 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔의 조립에 의하여 교량이 시공되므로써, 별도의 바닥판과 주형을 현장에서 조립하거나 또는 바닥판을 현장 타설 콘크리트에 의하여 현장에서 시공하는 등의 바닥판의 시공이 필요하지 아니한 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물에 관한 것이다.

본 고안에서는 수직한 웨브와 그 상부 및 하부에 수평하게 소정 두께와 길이를 가지도록 형성된 상부 플랜지 및 하부 플랜지로 이루어진 단면을 가진 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔이 교축방향으로 서로 나란하게 배치되어 조립되므로써 교량을 형성하며, 상기 이웃한 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔의 상부 플랜지가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 되어 별도의 바닥판이 필요하지 아니한 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물이 제공된다.

본 고안에서는 빔(10, 10')의 상부 플랜지(12, 12')가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 되므로, 종래의 경우와 같이 주형 위에 별도의 바닥판을 설치할 필요가 없다. 별도의 바닥판을 설치할 필요가 없으므로, 그에 따라 시공이 간편하게 되고 시공비가 절감되며 공기가 단축된다.

Description

조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물{Framed Precast Concrete Bridge without Slab Placed in-situ}

본 고안은, 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물에 관한 것으로서, 주형과 바닥판이 일체로 형성된 I형 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔의 조립에 의하여 교량이 시공되므로써, 별도의 바닥판과 주형을 현장에서 조립하거나 또는 바닥판을 현장 타설 콘크리트에 의하여 현장에서 시공하는 등의 바닥판의 시공이 필요하지 아니한 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물에 관한 것이다.

기존의 콘크리트 바닥판 합성형 교량은 미리 제작된 주형(콘크리트 또는 강재)을 교각 위에 거치한 후, 현장에서 상기 주형 상부에 콘크리트를 타설하여 바닥판을 시공하므로써 교량을 완성하게 된다. 이 때, 콘크리트 주형을 이용하는 경우, 콘크리트 주형은 교량의 시공현장 주위의 장소에서 사전에 제작하게 되는데 비하여, 주형 상부에 설치되는 바닥판은 현장 타설 콘크리트에 의하여 제작하게 된다.

그런데, 이러한 방식에 의하여 교량을 시공하게 되면, 바닥판 콘크리트의 타설과 양생에 많은 시간이 소요되어 전체 교량의 시공기간이 길어지며, 현장에서 콘크리트를 타설함으로 인하여 바닥판의 품질관리가 어렵다는 단점이 있다.

한편, 또다른 시공방법으로서, 공장에서 바닥판을 프리캐스트 방식으로 사전 제작하고, 이렇게 사전에 제작된 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 현장으로 이송하여 주형 위에 거치한 후, 기계적 장치 등에 의하여 프리캐스트 콘크리트 바닥판과 주형을 결합하는 방법이 있다.

이러한 방법에서는, 프리캐스트 콘크리트 바닥판과 주형을 결합하기 위해서는 별도의 전단연결 구조가 필요할 뿐만 아니라, 바닥판과 주형의 연결 시공을 위해서는 넓은 작업 공간이 필요하다. 따라서, 이러한 방법은 작업 공간이 넓은 대규모의 장지간 교량이나 신설 교량에는 적합하나, 건물 등 기존의 시설물들이 밀집되어 있는 장소에서의 노후된 교량의 교체, 또는 교량의 전체 높이를 낮추어야만 하는 작업 공간에서는 시공에 어려움이 많아 적합하지 않다.

본 고안은 위와 같은 종래의 프리캐스트 콘크리트 바닥판 합성형 교량이 가지고 있던 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 바닥판과 주형이 일체와 되어 있어 별도의 현장 타설 콘크리트에 의하여 바닥판을 시공할 필요가 없으며 주형과 바닥판을 현장에서 전단연결할 필요가 없이, 전체 교량의 높이가 낮아야 하는 경우나 노후된 단지간 교량의 교체에 적합한 새로운 구조의 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물을 제공하는 것을 고안의 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물의 개략적인 사시도이며,

도 2는 도 1의 선A-A에 따른 단면도이다.

도 3은 콘크리트 빔의 조립이 완료되기 전의 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 교량 구조물 10 I형 프리캐스트 콘크리트 빔

10' 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔

11, 11' 웨브 12, 12' 상부 플랜지

13, 13' 하부 플랜지 14 긴장재

15 충진재 20 가로보

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에서는 수직한 웨브와 그 상부 및 하부에 수평하게 소정 두께와 길이를 가지도록 형성된 상부 플랜지 및 하부 플랜지로 이루어진 단면을 가진 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔이 교축방향으로 서로 나란하게 배치되어 조립되므로써 교량을 형성하며, 상기 이웃한 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔의 상부 플랜지가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 되어 별도의 바닥판이 필요하지 아니한 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물이 제공된다.

본 고안에 따른 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물의 구체적인 실시예로서, 상기 나란히 배치되는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔의 상부 플랜지의 내부 및 하부 플랜지의 내부에는 교축직각방향으로 상기 주형을 관통하도록 긴장재가 배치되어 긴장되므로써 상기 주형)의 교축직각방향으로 긴장력이 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물이 제공된다.

또한, 본 고안에서는 상기한 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물에 있어서, 상기 나란히 배치되는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔의 상부 플랜지와 하부 플랜지 사이에 웨브와 일체로 가로보가 설치되며, 상기 가로보 내부에는 상기 주형을 가로질러 긴장재가 배치되어 긴장되므로써 교축직각방향의 긴장력이 도입되는 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물이 제공된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 구성과 작용효과에 대하여 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물의 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1의 선A-A에 따른 단면도이다. 도 3은 두 개의 콘크리트 빔이 조립되기 전의 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시되어 있듯이, 본 고안에 따른 교량 구조물(1)은, 다수개의 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10) 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')의 결합으로 이루어진다.

본 고안의 교량 구조물(1)을 이루는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)은 중앙 웨브(11)의 상부에 구비된 상부 플랜지(12)가 보통의 일반적인 콘크리트 주형에 비하여 더 넓은 폭과 두께를 가지고 있다. 따라서, 다수개의 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)이 서로 이웃하도록 배치되면 각각의 상부 플랜지(12)가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 된다.

더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')은 두 개의 I형 프리캐스트 콘크리트 빔이 일체로 결합된 형태로 제작된 것으로서, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10') 역시 두 개의 웨브(11')의 상부에 형성된 상부 플랜지(12')가 넓은 폭과 두께를 가지고 있어, 다수개의 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 또는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔과 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 된다.

이와 같이, 본 고안에서는 주형의 상부 플랜지가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 되므로, 종래의 경우와 같이 주형 위에 별도의 바닥판을 설치할 필요가 없다.

도 1 내지 도 3에는 중앙에 두 개의 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')이 배치되고 그 양측으로 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)이 배치되어 전체 교량 구조물을 이루는 실시예가 도시되어 있는데, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 조합은 이에 한정되지 아니하며 다양하게 변형할 수 있다. 요컨대, 본 고안에 따른 교량 구조물(1)은, I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)만으로 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')만으로도 구성될 수 있으며, 이들을 적절히 조합하여 구성될 수도 있는 것이다.

더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10') 및/또는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 측면 결합을 위해서, 상기 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10') 및 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 상부 플랜지(12, 12') 내부에는 긴장재(14)가 배치된다.

본 고안에 있어서, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)은 모두 공장에서 사전제작되어 현장으로 이송된 후 결합되는데, 도면에 도시된 바와 같이, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 배치가 완료되면 긴장재(14)를 긴장하여 정착하므로써, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)에 교축직각방향으로 긴장력을 도입한다.

이러한 긴장력의 도입으로 이웃하게 배치된 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 조립이 더욱 견고하게 이루어질 뿐만 아니라, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 상부 플랜지(12, 12')에 가해지는 하중을 긴장력에 의하여 일부 부담하므로써 구조적인 강성을 증진시키게 된다.

본 고안에 있어서, 방수와 상부면의 일체화를 위하여 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')과 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)이 이웃하여 접하는 사이에는무수축 모르타르와 같은 충진재(15)를 충진한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 있어서, 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')의 하부 플랜지(13')와 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)의 하부 플랜지(13) 역시 맞닿게 되며, 그 하부 플랜지(13, 13')에도 긴장재(14)를 관통하여 교축직각방향으로 설치한 후 긴장, 정착시키므로써 긴장력을 도입한다.

한편, 본 고안에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 교축직각방향으로 상기 상부 플랜지(12, 12')와 하부 플랜지(13, 13') 사이에 웨브(11, 11')와 일체로 가로보(20)를 설치한다. 이러한 가로보(20)는 교축방향으로 소정 간격을 두고 설치된다.

상기 가로보(20)에는 상부 플랜지(12, 12') 및 하부 플랜지(13, 13')와 마찬가지로 나란히 배치된 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)과 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')을 가로질러 긴장재(14)가 배치되어 긴장되므로써 교축직각방향으로 긴장력이 도입되어 보강된다.

도 1 내지 도 3에서 설명되지 아니한 부재번호 16은 교축방향으로 빔(10, 10')에 배치된 주철근(16)이다.

본 고안에 따른 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물의 이루는 상기 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10)과 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')은 일반 철근콘크리트 빔으로 구성되거나 또는 교축방향으로 긴장재를 배치하여 프리스트레싱을 가한 프리스트레스트 콘크리트 빔으로 구성될 수 있는데, 교량의 지간이 20m 미만인 경우에는 일반 철근콘크리트 빔으로 구성되는 것이 바람직하며, 교량의 지간이 20m 내지 50m 정도인 경우에는 충분한 강성을 확보할 수 있도록 프리스트레스크 콘크리트 빔으로 구성되는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에서는 빔(10, 10')의 상부 플랜지(12, 12')가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 되므로, 종래의 경우와 같이 주형 위에 별도의 바닥판을 설치할 필요가 없다. 별도의 바닥판을 설치할 필요가 없으므로, 그에 따라 시공이 간편하게 되고 시공비가 절감되며 공기가 단축된다.

또한, 본 고안의 교량 구조물을 이루는 상기 I형 프리캐스트 콘크리트 빔 및/또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 주형이 서로 조립되면서, 그 단면형상이 종래의 박스형 교량 또는 중공 슬래브교량의 형상과 유사한 단면형상을 유지하게 되므로, 구조적으로도 유리한 형상을 갖게 된다.

특히, 본 고안에 사용되는 빔(10, 10')은 공장 생산되는 프리캐스트 제품으로서, 공장에서 엄격한 품질관리하에서 제작된 후 현장으로 이송되어 조립되므로, 주형의 품질이 향상된다.

또한, 빔(10, 10')의 조립시 교축직각방향으로 배치된 긴장재(14)에 의하여 서로 이웃한 주형(10, 10')의 측면으로 긴장력이 도입되므로써, 빔(10, 10')의 조립이 더욱 견고하게 될 뿐만 아니라, 긴장재(14)에 의하여 도입된 긴장력이 바닥판 역할을 하는 상부 플랜지의 일부 하중을 부담하게 되므로 단면 강성 증가효과도 발휘된다.

이러한 본 고안에 따른 무바닥판 교량 구조물은 기존의 노후된 소규모의 단순 슬래브교 등의 긴급 교체에도 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이상에서는 본 고안의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 설명된 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안의 기술적 사상 및 특허청구범위 내에서 자유로운 변형과 개선이 이루어질 수 있다.

Claims (3)

1. 수직한 웨브(11, 11')와 그 상부 및 하부에 수평하게 소정 두께와 길이를 가지도록 형성된 상부 플랜지(12, 12') 및 하부 플랜지(13, 13')로 이루어진 단면을 가진 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10) 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')이 교축방향으로 서로 나란하게 배치되어 조립되므로써 교량을 형성하며,

   상기 이웃한 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10) 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')의 상부 플랜지(12, 12')가 서로 잇대어 연결되므로써 교량의 바닥판을 형성하게 되어 별도의 바닥판이 필요하지 아니한 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물.
2. 제1항에 있어서,

   상기 나란히 배치되는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10) 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')의 상부 플랜지(12, 12')의 내부 및 하부 플랜지(13, 13')의 내부에는 교축직각방향으로 상기 빔(10, 10')을 관통하도록 긴장재(14)가 배치되어 긴장되므로써 상기 주형(10, 10')의 교축직각방향으로 긴장력이 도입되는 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 나란히 배치되는 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10) 또는 더블 I형 프리캐스트 콘크리트 빔(10')의 상부 플랜지(12, 12')와 하부 플랜지(13, 13') 사이에 웨브(11, 11')와 일체로 가로보(20)가 설치되며,

   상기 가로보(20) 내부에는 상기 빔(10, 10')을 가로질러 긴장재(14)가 배치되어 긴장되므로써 교축직각방향의 긴장력이 도입되는 것을 특징으로 하는 조립식 무바닥판 프리캐스트 콘크리트 교량 구조물.