KR20030008606A

KR20030008606A - 프리캐스트 콘크리트 암거의 피씨강선 연속화를 통한접합력 증대방법

Info

Publication number: KR20030008606A
Application number: KR1020010043428A
Authority: KR
Inventors: 이윤주
Original assignee: 이윤주
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-01-29
Also published as: KR100418826B1

Abstract

본 발명은 공장에서 조립식으로 미리 제작되어진 PC암거들을 현장으로 운송한 후, 관로 방향으로 연속 접속시키면서 조립·설치하는 PC암거의 설치방법에 관한 것으로,

본 발명의 목적은 새로 조립할 PC암거를 먼저 설치된 PC암거에 연결·접합하기 위한 PC강선을 긴장한 후, PC강선 정착구의 고정시 고정용 쐐기의 미끄러짐에 의해 손실되는 긴장력을 다시 만회하고 이를 보전하는 방법을 통해 PC암거 접합부의 전단 저항력을 높이고 수밀성을 보장하기 위한 프리캐스트 콘크리트 암거의 PC강선 연속화를 통한 접합력 증대방법을 제공하는데 있으며,

이 목적을 달성하기 위한 본 발명은 암거 유니트들을 연결하여 긴장하는 PC강선을 연결구로 연속화시킴으로써, PC강선을 통해 연속적으로 조립되는 PC암거들의 긴장력을 최대한 확보시켜 주는 기술구성을 제공하여, 고품질의 PC암거를 구현하는 것이다.

Description

프리캐스트 콘크리트 암거의 피씨강선 연속화를 통한 접합력 증대방법 {Adhesive Strength Increasing Method of Precast Concrete Culvert by Continuing Prestressing Steel Wire}

본 발명은 공장에서 조립식으로 미리 제작되어진 PC암거들을 현장으로 운송한 후, 관로 방향으로 연속 접속시키면서 조립·설치하는 PC암거의 설치방법에 관한 것으로, 특히 PC암거 유니트들을 연결하여 일체화시키는 PC강선의 긴장력을 최대한 확보함으로써, PC암거 접합부의 전단 저항력을 제고하고 수밀성을 보장하여 주도록 한 프리캐스트 콘크리트 암거의 PC강선 연속화를 통한 접합력 증대방법에 관한 것이다.

종전에는 각종 하수도를 구축하거나 전력구·통신구 또는 공동구 등의 시설을 지하에 건설할 경우, 주로 현장에서 콘크리트를 타설하는 공사를 통해 구조물을 시공하여 왔으나, 최근 들어서는 공기 단축 및 경제적 시공을 위해 공장에서 미리 제작한 프리캐스트 콘크리트 암거(이하 "PC암거"라 한다) 제품을 현장에서 조립 시공하는 방법이 점차 확산되고 있는 추세에 있다.

조립식 PC암거는 시공속도가 빠르며 시공후 즉시 되메우기할 수 있어 공사할 때 야기되는 시민 불편사항, 교통흐름의 방해, 불필요한 시간낭비 등의 문제를 해결할 수 있으므로 복잡한 도심지 공사에 효과적이며, 철저한 품질관리에 의해 공장에서 생산되므로 품질이 균일하고, 고강도 콘크리트를 사용하므로 구조체의 수밀성과 내구성을 증진시킬 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다.

조립식 PC암거는 공장에서 각 암거 유니트들을 제작한 후, 현장으로 운송하여 각 암거 유니트들을 계속 접속시키면서 일연체로 연장되는 암거 구조물을 시공하게 되는데, 이때 연결 조립되는 PC암거 접속부의 견고한 접합력 및 긴밀한 수밀성을 확보하는 일이 매우 중요하다.

종래, 이러한 PC암거의 접합시공과 관련된 기술로서 도1a 및 도1b의 도시와 같이 PC강선을 이용한 설치방법이 개시된 바 있다.

이 종래 기술은 관로 방향의 전후방면이 개방된 4각 박스구조물 형태를 갖추면서, 헌치부의 중간에 강선정착홈(2)이 형성되고, 전·후방 접속 마구리면과 상기 강선정착홈(2)을 각각 관통하는 전·후방 강선삽입홀(3a)(3b)이 형성되는 PC암거들을 공장 제작한 후 현장으로 운송하여 준비한 다음, 현장의 터파기 내로 인입하여 PC강선(4)을 이용해 조립·설치하는데, 그에 따른 PC암거의 설치방법은 다음과 같다.

우선, 먼저 조립된 PC암거(1a)의 후방 강선삽입홀(3b)에 PC강선(4)을 넣고 강선정착홈(2)내로 노출되는 PC강선(4)의 끝단에 정착구(5)를 물려서 고정시켜 놓는다.

다음으로, 먼저 조립된 PC암거(1a)의 후방에 새 PC암거(1b)를 거치하고, 먼저 조립된 PC암거(1a)의 강선정착홈(2)으로부터 후방 강선삽입홀(3b)을 경유하면서밖으로 빠져 나와 있는 PC강선(4)을 새 PC암거(1b)의 전방 강선삽입홀(3a)과 강선정착홈(2) 및 후방 강선삽입홀(3b)에 순차적으로 통과시킨다.

이때, 새 PC암거(1b)의 강선정착홈(2) 내에는 PC강선(4)을 정착시키기 위한 정착구(5)를 미리 설치하여 통과시킨다.

이후, 새 PC암거(1b)의 후방 마구리면 쪽에서 긴장용 잭(7)을 이용해 PC강선 (4)을 잡아당기면서 새 PC암거(1b)를 먼저 조립된 PC암거(1a)쪽으로 밀어붙여서, 먼저 조립된 PC암거(1a)의 후방 마구리면과 새 PC암거(1b)의 전방 마구리면을 완전히 밀착시킨다.

그 다음, 새 PC암거(1b)의 강선정착홈(2)내 정착구(5)를 전방측 벽면에 밀착시킨 상태에서 PC강선(4)과 정착구(5)의 사이에 고정용 쐐기(6)를 박아 PC강선(4)을 고정한다.

이후, PC강선(4)을 긴장하고 있는 상기 긴장용 잭(7)을 제거하고, 정착구(5)의 후방으로 연장되는 PC강선(4)을 절단하여 먼저 조립된 PC암거(1a)에 새 PC암거 (1b)의 접합을 완료하게 된다.

그리고, 위와 같은 작업과정을 반복적으로 수행하여서 이웃하는 PC암거들을 연속적으로 접합시키게 되며, 한편으로 조립이 완료된 PC암거의 강선정착홈 내부에 모르타르를 타설하여 마무리하게 된다.

위와 같이 시공되어지는 종래 PC암거의 설치방법은 이웃하는 PC암거를 연결하고 있는 PC강선을 통해 접합부를 긴장시켜 줌으로써, PC암거 접합부에 작용하는 전단 저항력에 저항하여 주고, 수밀성을 확보하여 주는 작용을 기대하고 있다.

그러나, 상기와 같이 접합시공되는 PC암거는 PC강선을 긴장한 후 긴장용 잭을 제거할 때 고정용 쐐기의 미끄럼 작용에 의해 PC강선의 긴장력 손실이 발생되어 완전한 접합이 이루어지지 않는다.

즉, 통상적으로 조립식 PC암거의 길이는 2~3m 밖에 안되며, 긴장용 잭의 제거시 PC강선과 정착구 사이에 박히는 고정용 쐐기가 약 6㎜정도 미끄러져 들어가 박히게 되는데, 이렇게 작은 길이의 PC암거를 긴장하고 있는 PC강선이 6㎜정도 미끄러질 경우 PC강선의 긴장력이 크게 손실됨으로써, 이웃하는 PC암거의 접합부가 완전히 밀착되지 않게 된다.

이에 따라, PC암거 설치 후 지반의 부등침하 발생시 PC암거 접합부가 벌어지려는 현상이 발생하며, 이를 PC강선에 도입된 긴장력이 저항해 주어야 하나, PC강선의 긴장력 손실에 따라 이를 온전히 저항하여 주지 못하여 접합부가 벌어지는 현상이 발생되며, 결과적으로 접합부 지수재의 밀착력 상실로 누수가 발생되는 문제점이 있었다.

그리고, 누수가 발생됨에 따라 콘크리트 열화현상이 가속되는 한편, PC암거 접합부가 벌어진 상태에서 PC암거에 전단력이 발생할 경우 전단저항력 감소가 점점 심화됨으로써, 종국에는 그 기능을 완전히 상실하게 되므로, PC암거를 자주 보수하게나 교체해야 하는 등 유지관리 비용이 많이 드는 폐단이 있었다.

이에 따라, 본 발명은 공장에서 조립식으로 제작되어진 PC암거들을 현장으로운송한 후 PC강선을 통해 연결·조립함에 있어 상기와 같은 종래 기술의 제 문제점을 해결하기 위해 안출한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 새로 조립할 PC암거를 먼저 설치된 PC암거에 연결·접합하기 위한 PC강선을 긴장한 후, PC강선 정착구의 고정시 고정용 쐐기의 미끄러짐에 의해 손실되는 긴장력을 다시 만회하고 이를 보전하는 방법을 통해 PC강선의 긴장력을 최대한 확보하여 줌으로써, PC암거 접합부의 전단 저항력을 높이고 수밀성을 오래도록 보장하기 위한 프리캐스트 콘크리트 암거의 PC강선 연속화를 통한 접합력 증대방법을 제공하는데 있다.

도1a 및 도1b는 종래 PC암거의 조립상태를 나타내는 일측면도

도1b는 종래 PC암거의 PC강선 정착부를 나타낸 상세도

도2는 본 발명에서 사용되는 PC암거의 사시도

도3은 본 발명에서 사용되는 연결구의 사시도

도4 내지 도9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 PC암거들을 조립·설치하는 시공예를 순차적으로 나타낸 도면

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10:PC암거 10a:먼저 조립된 PC암거 10b:새 PC암거

11:강선 정착홈 12a:전방 강선삽입홀 12b:후방 강선삽입홀

20:PC강선 30:연결구 31:관통구멍

32:전방판 33:후방판 34:간격유지재

40:정착구 41:고정용 쐐기 50:긴장용 잭

60:밀림방지용 쐐기

이하, 본 발명의 기술구성을 본 발명의 실시예에 따른 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 시행함에 있어서는 우선, 관로를 형성하기 위한 조립식 PC암거 (10)들과, PC강선(20)을 연속적으로 연결하기 위한 연결구(30)들을 공장 제작한 후 현장으로 운송하여 준비한다.

물론, PC암거(10)들을 연결하여 긴장하기 위한 PC강선(20)과, PC강선(20)을 정착하기 위한 정착구(40)들도 함께 준비한다.

PC암거(10)는 도2의 도시와 같이, 관로 방향의 전후방면이 개방된 4각 박스구조물 형태를 갖추면서 헌치부의 중간에 강선정착홈(11)이 형성되고 전·후방 마구리면과 상기 강선정착홈(11)을 각각 관통하는 전·후방 강선삽입홀(12a)(12b)이형성되는 구조로 제작된다.

연결구(30)는 도3의 도시와 같이, 중앙부들에 관통구멍(31)을 가지면서 상기 PC암거(10)의 강선정착홈(11) 내에 여유있게 들어갈 수 있는 일정간격을 두고 마주보며 세워지는 전·후방판(32)(33)이 그것들을 연결하면서 지지하는 간격유지재 (34)에 의해 일체화된 구조로 되어 있다.

본 발명에 의한 PC암거의 시공은, a) 먼저 조립된 PC암거의 강선정착홈내로 삽입하여 연결구를 통과시킨 PC강선의 끝단에 정착구를 고정시키는 단계, b) 현장의 터파기 내에 새 PC암거를 거치하고 새 PC암거에 연결구와 PC강선을 삽입하는 단계, c) 먼저 조립된 PC암거에 새 PC암거를 접속하고 PC강선을 긴장시키는 단계, d) 긴장된 PC강선을 정착구로 정착시키는 단계, e) 긴장용 잭을 제거하고 정착구 후방에서 PC강선을 절단하여 조립을 완료하는 단계로 이루어진 작업과정을 반복적으로 수행하여서 이웃하는 PC암거들을 연속적으로 접합시키게 된다.

도4 내지 도9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 PC암거들을 현장의 터파기 내로 인입하여 조립·설치하는 시공예를 순차적으로 나타낸 도면이다.

이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 프리캐스트 콘크리트 암거의 PC강선 연속화를 통한 접합력 증대방법을 상세히 설명한다.

상기 a)단계는 도4의 도시와 같이, 터파기 공간내에 먼저 조립된 PC암거 (10a)의 후방 강선삽입홀(12b)에 PC강선(20)을 넣고 강선정착홈(11)내 연결구(30)의 후방판(33) 관통구멍(31)을 통과시킨 PC강선(20)의 끝단에 정착구(40)를 물려서고정시키는 작업을 통해 수행한다. 한편으로, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 후방 접속 마구리면에 지수재(미도시)를 미리 부착한다.

여기서, 먼저 조립된 PC암거(10a)는 하기 b)~e)단계들을 거쳐 앞서 조립된 것으로, 그 전방 강선삽입홀(12a)을 경유하여 강선정착홈(11)내 연결구(30)의 전방판(32)에 선 정착되어 있는 PC강선(20)은 이미 1차적으로 긴장력이 도입된 상태에서 정착구(40)의 고정용 쐐기(41)의 고정시 대략 6㎜정도의 미끄러짐에 의해 긴장력이 손실된 상태이다.

상기 b)단계는 도5의 도시와 같이, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 후방에 새 PC암거(10b)를 거치한 후, 새 PC암거(10b)의 강선정착홈(11)내에 연결구(30)와 정착구(40)를 넣고, 상기 a)단계를 거쳐 그 끝단에 정착구(40)가 물린 상태에서 그 선단이 먼저 조립된 PC암거(10a)의 강선정착홈(11)내 연결구(30)의 후방판(33)으로부터 후방 강선삽입홀(12b)을 경유하면서 밖으로 빠져 나와 있는 PC강선(20)을 새 PC암거(10b)의 전방 강선삽입홀(12a), 강재 연결구(30)의 전방판 관통구멍(31), 정착구(40), 연결구(30)의 후방판 관통구멍(31), 새 PC암거(10b)의 후방 강선삽입홀 (12b)에 순차적으로 통과시키는 작업을 통해 수행된다.

상기 c)단계는 도6의 도시와 같이, 새 PC암거(10b)의 후방 마구리면 쪽에서 긴장용 잭(50)을 이용해 PC강선(20)을 잡아당기면서 새 PC암거(10b)를 먼저 조립된 PC암거(10a)쪽으로 밀어붙여서, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 후방 마구리면과 새 PC암거(10b)의 전방 마구리면을 완전히 밀착시키는 작업을 통해 수행된다.

위와 같이 새 PC암거(10b)에 설치되는 PC강선(20)을 긴장시키면, 이 긴장력이 먼저 조립된 PC암거(10a)의 강선정착홈(11)내에서 연결구(30)를 통해 선 고정 PC강선(20)에 작용하면서 2차적으로 긴장시켜 준다.

따라서, 이때 먼저 조립된 PC암거(10a)의 PC강선(20) 정착시 정착구(40)의 고정용 쐐기(41)가 미끄러지면서 발생된 6㎜정도의 긴장력 손실을 만회하여 준다.

이와 같이, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 강선정착홈(11)내에 기 설치되어서 새 PC암거(10b)의 조립시 PC강선(20)의 긴장에 의해 연결구(30)의 전방판(32)과 강선정착홈(11)의 전방측 벽면과의 틈새가 생기면, 도7의 도시와 같이 그 틈새에 밀림방지용 쐐기(60)를 긴밀하게 끼워 넣는다.

이 밀림방지용 쐐기(60)의 설치는 후술하는 e)단계에서의 긴장용 잭(50)을 제거할 때 2차 긴장된 선 고정 PC강선(20)이 뒤로 밀리는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 긴장용 잭(50)을 제거하기에 앞서서 시행하기만 하면 되는 것으로, 다음의 d)단계와 그 선후를 바꾸어 시행해도 무방하며, 그것들의 작업순서를 변경하는 것에 의해 본 발명의 기술적 사상이 달라지지 않는다.

상기 d)단계는 위와 같이 긴장작업이 완료된 후, 도8의 도시와 같이 새 PC암거(10b)의 강선정착홈(11)내 연결구(30)의 전방판(32)을 강선정착홈(11)의 전방측 벽면에 밀착하고, 정착구(40)를 연결구(30)의 전방판(32)에 밀착시킨 상태에서 고정용 쐐기(41)를 박아 PC강선(20)에 물려 놓는 작업을 통해 수행한다.

상기 e)단계는 도9의 도시와 같이, 새 PC암거(10b)의 PC강선(20)을 긴장하고 있는 긴장용 잭(50)을 제거하고, 정착구(40)의 후방으로 연장되는 PC강선(20)을 절단하여 먼저 조립된 PC암거(10a)에 새 PC암거(10b)의 접합을 완료하는 작업이다.

이때, 긴장용 잭(50)을 제거하면 새 PC암거(10b)의 PC강선을 물어서 고정하는 정착구(40)의 고정용 쐐기(41)가 정착구 속으로 약 6㎜정도 미끄러져 들어가 박히면서 긴장력 손실을 발생시키며, 이러한 긴장력의 손실량은 앞서 설명한 바와 같이 이후 조립되는 새 PC암거의 조립시 만회하여 보전하게 된다.

본 발명은 위와 같은 단계들로 이루어진 일련의 작업과정을 반복적으로 수행하여서 이웃하는 PC암거들을 연속적으로 접합시키게 되며, 긴장용 잭을 제거할 때 쐐기의 미끄럼 작용에 의해 PC강선의 긴장력 손실이 발생될 수 있으나, PC강선이 연결구를 통해 연속화되어 있어 긴장력 손실량이 극히 미소하게 되며, 그에 따른 완전접합이 이루어지게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 PC암거의 접합작업을 수행한 후에는 조립이 완전히 끝난 PC암거의 강선정착홈 내부에 모르타르를 타설하여 마무리하게 된다.

한편, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 헌치부가 내측 모서리에 형성되면서 강선정착홈이 PC암거의 공동구 측으로 개방되는 구조의 PC암거를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이러한 PC암거의 구조에 국한적으로 적용되는 것이 아니며, 예를 들어 PC암거의 헌치부가 외측에 형성되면서 강선정착홈이 외측으로개방되는 구조의 PC암거를 조립하는데도 아무런 문제없이 적용될 수 있는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은 암거유니트들을 연결하여 긴장하는 PC강선을 연결구를 통해 연속화시킴으로써, PC강선을 통해 조립되는 PC암거들의 긴장력을 최대한 확보시키는데 있는 것임을 밝힌다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, PC강선 정착구의 쐐기에 미끄럼 현상이 발생하여도, PC강선 연결구를 통하여 PC강선이 연속화되어 있으므로, PC강선의 길이가 길어서 긴장력 손실이 거의 없다.

둘째, 긴장용 잭으로 긴장할 때의 긴장력 그대로 접합부에 긴장력이 유지되므로, 접합부가 완전 밀착됨으로써 PC암거의 전단 저항력이 우수하다.

셋째, 시공 후 부등침하 등에 의해 PC암거 접합부가 벌어지려는 현상이 발생할 때 이를 PC강선에 도입된 긴장력이 저항해 줌으로써, 접합부 지수재의 밀착력이 보전되어 누수가 발생하지 않으며, 그에 따른 누수를 보수하기 위한 유지관리 비용이 들지 않는다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 PC강선의 연속화를 통해 암거 접합부의 견고성 및 수밀성을 보장하여 고품질의 암거 구조물을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

관로 방향의 전후방면이 개방된 4각 박스구조물 형태를 갖추면서 헌치부의 중간에 강선정착홈(11)이 형성되고 전·후방 마구리면과 상기 강선정착홈(11)을 각각 관통하는 전·후방 강선삽입홀(12a)(12b)이 형성되는 PC암거(10)들과, PC암거 (10)들을 연결하여 긴장하기 위한 PC강선(20)과, 중앙부들에 관통구멍(31)을 가지면서 상기 PC암거(10)의 강선정착홈(11) 내에 여유있게 들어갈 수 있는 일정간격을 두고 마주보며 세워지는 전·후방판(32)(33)이 그것들을 연결하면서 지지하는 간격유지재(34)에 의해 일체화 된 연결구(30)들과, PC강선(20)을 정착하기 위한 정착구 (40)들을 공장 제작한 후 현장으로 운송하여 준비한 다음, 상기 PC암거(10)들을 현장의 터파기 내로 인입하여 조립·설치하되;

a) 하기 b)~e)단계들을 거쳐 먼저 조립된 PC암거(10a)의 후방 강선삽입홀 (12b)에 PC강선을 넣고 강선정착홈(11)내 연결구(30)의 후방판(33) 관통구멍(31)을 통과시킨 PC강선(20)의 끝단에 정착구(40)를 물려서 고정시키는 단계;

b) 먼저 조립된 PC암거(10a)의 후방에 새 PC암거(10b)를 거치한 후, 새 PC암거(10b)의 강선정착홈(11)내에 연결구(30)와 정착구(40)를 넣고, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 강선정착홈(11)으로부터 후방 강선삽입홀(12b)을 경유하면서 밖으로 빠져 나와 있는 PC강선(20)을 새 PC암거(10b)의 전방 강선삽입홀(12a), 강재 연결구 (30)의 전방판 관통구멍(31), 정착구(40), 연결구(30)의 후방판 관통구멍(31), 새 PC암거(10b)의 후방 강선삽입홀(12b)에 순차적으로 통과시키는 단계;

c) 새 PC암거(10b)의 후방 마구리면 쪽에서 긴장용 잭(50)을 이용해 상기 PC강선(20)을 잡아당기면서 새 PC암거(10b)를 먼저 조립된 PC암거(10a)쪽으로 밀어붙여서, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 후방 마구리면과 새 PC암거(10b)의 전방 마구리면을 완전히 밀착시키는 단계;

d) 새 PC암거(10b)의 강선정착홈(11)내 연결구(30)의 전방판(32)을 강선정착홈(11)의 전방측 벽면에 밀착하고, 정착구(40)를 연결구(30)의 전방판(32)에 밀착시킨 상태에서 PC강선(20)에 물려서 고정하는 단계;

e) PC강선(20)을 긴장하고 있는 상기 긴장용 잭(50)을 제거하고, 정착구(40)의 후방으로 연장되는 PC강선(20)을 절단하여 먼저 조립된 PC암거(10a)에 새 PC암거(10b)의 접합을 완료하는 단계;

로 이루어진 작업과정을 반복적으로 수행하여서 이웃하는 PC암거들을 연속적으로 접합시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 암거의 PC강선 연속화를 통한 접합력 증대방법.
제1항에 있어서, 상기 e)단계에서 긴장용 잭(50)을 제거하기에 앞서, 먼저 조립된 PC암거(10a)의 강선정착홈(11)내에 기 설치되어서 새 PC암거(10b)의 조립시 PC강선(20)의 긴장에 의해 벌어진 연결구(30)의 전방판(32)과 강선정착홈(11)의 전방측 벽면과의 틈새에 밀림방지용 쐐기(60)를 긴밀하게 끼워 넣는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 암거의 PC강선 연속화를 통한 접합력 증대방법.