KR200372745Y1 - 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 콘크리트 슬래브 시공이 보다 간편하여 공기단축과 함께 철근사용량을 줄여 시공비 절감에 기여할 수 있는 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브에 관한 것이다.

이를 위해서 본 고안은 길이방향으로 연속 반복되는 판재 형태의 단위부재(10)의 요철부(11)(13)에 의해 내측에 일정한 크기로 되는 다수의 공간(14)을 구획시키도록 구성된 것에 있어서, 상기 단위부재(10)의 요철부(11,13)에 소정의 크기로 되는 구멍(15)이 천설되어 양쪽으로 구획되는 공간(14,14')이 상기 구멍(15)을 서로 공유하도록 되고, 상기 구멍(15)으로 끼워지는 철근(F)은 양쪽이 서로 맞닿는 단위부재(10)(10')의 양쪽 측면부를 감싸는 "U" 형으로 되고, 그 내측에는 외부와 연통되는 개구부(52)가 구비된 철근수용홈(51a,53a)이 구비된 고정구(50)로 고정되는 것을 특징으로 함,

Description

토목구조용 교량 콘크리트 슬래브{SLAB}

본 고안은 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 콘크리트 슬래브 시공이 보다 간편하여 공기단축과 함께 철근사용량을 줄여 시공비 절감에 기여할 수 있는 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브에 관한 것이다.

일반적으로 토목구조물의 하나인 교량은 통로를 형성하는 상부구조물과, 상부구조물을 지지하는 하부구조물로 구성되고 있다.

종래에는 도 1에 나타낸 바와 같이 교량에 있어 상부구조물은 압축재인 콘크리트와 인장재인 강재 도는 FRP를 재료로 시공되며, 상부구조물은 현장에서 주철근과 보조철근(배력철근)이 가로(종)방향과 세로(횡)방향으로 서로 교차되게 배근한 후 그 위에 콘크리트를 타설하거나 공장에서 프리캐스트 상판(Precast DeckPannel) 형태로 제작하여 현장에서 결합한 후 콘크리트를 타설하는 방식으로 시공된다. 하지만 현장타설형 상부구조물은 철근콘크리트의 특성상 무게가 무겁고 공사기간도 길어 막대한 비용이 소요되는 단점이 있다.

그리고 프리캐스트를 이용한 상부구조물은 현장타설형 상부구조물에 비해 공기가 크게 단축되는 이점이 있는 반면에 그 크기가 크고 무거워 운반 및 설치에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

한편, 교량의 경우 동절기시 눈, 비로 인해 쉽게 결빙되는 단점이 있어 이를 해소하고자 염화칼슘 등을 뿌리거나 제설 작업을 지속적으로 시행하는데 따른 경제적, 시간적인 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 교량 콘크리트 슬래브를 공장에서 일정 단위형태로 사전 제작하여 모듈화한 콘크리트 슬래브 블럭을 구성하고, 상기 블럭은 현장으로 운반하여 이를 조립하는 조립식으로 구성하여 교량 콘크리트 슬래브를 보다 신속하게 시공할 수 있는 교량 콘크리트 슬래브를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 고안은 기존처럼 콘크리트 슬래브의 골격이 강재 철근이 아닌 표면적이 넓은 얇은 금속판재로 대신하더라도 기존과 동일한 강성과 내구성을 유지할 수 있고, 콘크리트 단면(두께)을 줄일 수 있어 경량화에 기여할 수 있는 콘크리트 슬래브를 제공함을 또 다른 목적으로 하고 있다.

또한, 본 고안은 콘크리크 슬래브는 동절기시 결빙을 방지하는 노면가열시스템으로 전용되어질 수 있게함을 또 다른 목적으로 하고 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 고안의 특징은, 길이방향으로 연속 반복되는 판재 형태의 단위부재(10)에 형성한 요철부(11)(13)에 의해 내측에 일정한 크기로 되는 다수의 공간(14)을 구획시키도록 구성한 것에 있어서, 상기 단위부재(10)의 요철부(11,13)에 소정의 크기로 되는 구멍(15)이 천설되어 양쪽으로 구획되는 공간(14,14')이 상기 구멍(15)을 서로 공유하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 단위부재(10)는 폭방향으로 보강부(17)가 병설되고, 상기 구멍(15)에 철근(F)이 끼워지고, 상기 철근(F)을 고정하는 고정구(50)는 양쪽이 서로 맞닿는 단위부재(10)(10')의 양쪽 측면부를 감싸는 "U" 형으로 형성되고 그 내측에는 외부와 연통되는 개구부(52)가 구비된 철근수용홈(51a,53a)이 설치되어 구멍(15)으로 관통되게 기워지는 철근(F)이 철근수용홈(51a,53a)에 안착되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 고안의 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브 블럭 또는 단위부재에는 노면의 온도나 눈, 우수의 량에 따라 온, 오프 작동시키는 제어기(70)가 구비된 노면가열시스템이 연결되는 전기공급부를 설치하여 상기 전기공급부에 외부 전원이 연결되어질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도1은 종래 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브의 예시도,

도2는 본 고안에 따른 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브의 예시도,

도3a는 본 고안에 따른 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브를 구성하는 단위부재의 예시도,

도3b는 도 3a의 단위부재들이 조립되어 모듈화된 콘크리트 슬래브 블럭의 예시도,

도4는 본 고안의 단위부재를 성형하는 단위부재성형기의 예시도,

도5는 본 고안에 따른 콘크리트 슬래브 블럭에 철근이 조립된 예시도,

도6은 도5의 일요부를 발체한 요부 상세도,

도7a, 도7b는 본 고안의 또 다른 실시예도,

도8a, 도8b, 도8c는 본 고안에 따른 콘크리트 슬래브의 여러가지 형태를 나타낸 예시도,

도9a, 도9b는 본 고안에 따른 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브의 시공단면도,

< 도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10, 단위부재 11,13: 요철부

14: 공간 15: 구멍

16: 블랭킹부 17: 보강부

30: 단위부재성형기 31,33: 압착롤울러

31a,33a: 홈 31b,33b: 돌기

40: 받침대 50: 고정구

51a,53a: 철근수용홈 52: 개구부

70: 노면가열시스템 제어기 71:전기공급부

A: 판재원판 C: 콘크리트

F: 철근 100: 콘크리트 슬래브

도 2은 본 고안의 토목구조용 교량 콘크리트 슬래브가 시공된 상태를 나타낸예시도이고, 도 3a와 3b는 본 고안에 따른 교량 컨크리트 슬래브 블럭을 구성하는 단위부재와 상기 단위부재가 조립된 블럭의 예시도를 나타낸고 있다.

첨부 도면에서와 같이 토목건축물의 교량 및 콘크리트 슬래브는 소정의 폭을 이루며 길이방향으로 연속되는 띠모양의 금속박판의 양쪽면에 서로 대응되는 사다리꼴 모양의 요철부(11)(13)가 연속 반복되는 하나의 단위부재(10)로 구성되고, 상기 단위부재(10)(10')를 폭방향으로 차례로 조립하여 소망하는 형태와 모양으로 모듈화된 콘크리트 슬래브 블럭(100)을 제공한다.

이를 위해서 본 고안은 단위부재(10)의 양쪽 요철부(11)(13)가 인접되는 또 다른 단위부재(10')와 상호간에 지그재그로 맞닿게 용접 또는 별도의 고정구로 차례로 고정되게 조립하여 각각 조립되어지는 단위부재(10,10')의 요철부(11,13)에 의해 조립되는 내측면에 일정한 형태와 모양으로 독립된 공간(14)으로 다수 구획되어지도록 일정 단위의 폭과 크기(1m×1m, 1m×2m)로 규격화된 콘크리트 슬래브 블럭을 제공한다.

이처럼 모듈화된 콘크리트 슬래브 블럭(100)은 교량을 시공하고자 하는 거푸집 상면에 길이방향으로 연속되게 연결하거나 상,하,좌,우 방향으로 차례로 연결 되도록 조립하여 콘크리트가 타설되어질 수 있는 골조를 형성한다.

도 3a에 나타낸 바와 같이 콘크리트 슬래브(100)를 구성하는 각각의 단위부재(10)는 한쪽 요철부(11) 또는 양쪽 요철부(11,13)에 소정의 크기로 되는 구멍(15)이 천설되어 마주하는 양쪽 요철부(11,11')(13,13')에 의해 각각 구획되는 공간(14,14')들과 연통되는 상기 구멍(15)을 서로 공유하도록 되어 있다.

이와 같이 요철부(11,13)에 관통되는 구멍(15)을 뚫게되면 교량 시공을 위해 콘크리트를 타설하는 경우 콘크리트들이 각각의 공간(14,14')은 물론 상기 구멍(15)에까지 모두 채워지게 되고, 이때 양쪽으로 구획된 각각의 공간(14,14')에 채워지는 콘크리트의 양생후에는 마치 고리를 연결한 것과 같은 형태를 이루며 일체감을 형성하게 되므로 콘크리트 슬래브의 전체 강도가 균일하게 됨은 물론 내구성이 향상되어 표면적이 큰 금속판재를 슬래브용 골조로 이용하는데 따른 단점을 보완할 수 있는 것이다.

도 6에 나타낸 바와 같이 상기 구멍(15)은 그 내측으로 철근(F)이 관통되게 끼워넣을 수 있는 충분한 크기로 형성하는 것이 바람직하고, 상기 철근(F)은 모듈화된 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 이동 및 운반시 뒤틀림 방지 및 인장재의 역활을 충분히 수행할 수 있게 한다.

상기한 구멍 대신에 도 3a에 나타낸 바와 같이 단위부재(10)의 폭방향을 따라 한쪽면으로 소정의 폭만큼 부분적으로 블랭킹되는 보강부(17)가 형성된다. 상기 보강부(17)는 인접되는 또 다른 단위부재(10)서 서로 지그재그로 맞대었을 경우 상호 간섭을 받지 않는 위치에 설치하여 단위부재(10)와 직교되는 폭방향으로 작용하는 직교하중을 지탱할 수 있는 강성 및 내구성 강화에 기여할 수 있게 한다.

본 고안은 단위부재(10)의 요철부(11,13)에 구멍(15)이 천공되는 것외에 도 7a와 7b에 나타낸 바와 같이 단위부재(10)의 한쪽면이 프레스에 의해 소망하는 형태로 압압되는 블랭킹부(blanking)(16)(16')를 성형할 수 있고, 그 용도와 목적에 따라서는 상기 구멍(15)과 블랭킹부(16)를 함께 성형도 가능하다.

그리고 콘크리트 슬래브 블럭(100)을 구성하기 위한 각각의 단위부재(10) 성형을 위해서는 별도의 단위부재성형기(30)가 제공된다.

도 4에 나타낸 바와 같이 단위부재성형기(30)는 한 쌍의 압착로울러(31,33)로 구성되고, 각각의 압착로울러(31.33)는 그 외원주면에 서로 대응되는 모양의 폭과 피치 및 굴곡을 갖는 홈(31a)(33a)과 돌기(31b)(33b)가 형성되어 이들 홈과 돌기가 서로 맞물린 상태로 회전하도록 구성되어 각각의 단위부재(10)를 압착로울러(31,33) 사이로 통과시키는 간단한 작업으로 단위부재(10)의 양쪽면에는 사다리꼴 모양의 요철부(11.13)를 균일하게 성형할 수 있도록 하였다.

단위부재성형기(30)는 띠 모양으로 절단된 길이가 단위부재를 가공하도록 구성하였으나, 필요에 따라서는 폭이 넓은 판재 원판를 이용할 수 있다. 이경우 단위부재성형기(30)의 전방에 판재(A)를 단위부재(10)의 폭으로 절단하도록 절단롤러(35)를 나란히 배치하여 상기 절단롤러(35)가 판재(A)를 단위부재의 폭으로 절단할 수 있게하고, 상기 절단롤러(35)에 의해 일정한 폭으로 절단된 각각의 단위부재(10)는 그 배면부에 위치한 한쌍의 압착로울러(31,33)로 압착 성형할 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 하부측에는 블럭 형태로 된 받침대(40) 및 각각의 단위부재(10) 또는 모듈화된 콘크리트 슬래브 블럭(100)를 고정되게 조립하는 고정구(50)를 구비하고 있다.

상기 받침대(40)는 거푸집의 상면과 콘크리트 슬래브 블럭(100) 사이에 일정한 간격을 유지하게 하는 스페이서의 기능을 갖도록 자립되게 세워질 수 있는 구조로 되어 있다.

상기 받침대(40)와 콘크리트 슬래브 블럭(100)은 콘크리트 타설 후에는 일체로 구성되는 것이므로 이들이 양생되지전까지만 상호 유동됨이 없게 고정하는 역활을 가질 수 있도록 와이어를 이용하여 고정킨다.

도 6에서와 같이 고정구(50)는 양쪽이 서로 맞닿는 단위부재(10)(10')의 양쪽 측면부를 감싸듯이 덮을 수 있도록 양쪽으로 절곡되는 "U" 형으로 되어 서로 맞대어지는 양쪽 단위부재(10,10')를 고정시키도록 되고, 상기 고정구(50)의 양쪽 끝단부(51,53)에는 외부와 연통되는 개구부(52)를 갖는 철근수용홈(51a,53a)이 설치되어 콘크리트 슬래브(100)의 구멍(15)으로 끼워지는 철근(F)의 외주면이 상기 철근수용홈(51a,53a)에 안착된 상태로 고정되어질 수 있게 하였다.

상기 철근수용홈(51a,53a)과 연통되는 개구부(52)는 철근 또는 그 내측에 형성된 철근수용홈(51a,53a)의 직경보다 좁게 형성하여 고정구(50)의 철근수용홈(51a,53a)에 수용되는 철근(F)이 자의적으로 이탈되는 것을 방지하도록 되어 있다. 상기 고정구(50)는 콘크리트 슬래브 블럭(100,100)들을 차례로 연결 조립하는 경우 이들을 고정되게 연결하는 조립부재로 아주 유용하게 이용되어질 수 있다.

또한, 본 고안에서는 상기 콘크리트 슬래브 블럭(100)들이 금속으로 이루어진 점을 감안하여 상기 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 최종 마감부 또는 각 단위부재(10)에 노면가열시스템의 제어기(70)가 접속되는 전기공급부(71)를 고정되게 설치하여 전기공급부(71)에 노면가열시스템의 제어기(70)가 접속되는 전기공급부(71)를 고정되게 설치하여 상기 전기공급부(71)에 외부 전원이 공급되어질 수 있도록연결하면 동절기시 눈, 우수의 량에 따라 온, 오프 되는 전기를 도통시킬 경우 노면이 결빙되는 것을 방지하는 가열시스템으로 이용할 수 있다.

노면가열시스템의 제어기(70)는 단위부재에 인가되는 전원을 선택적으로 공급하는 스위치와, 노면의 온도나 눈, 우수의 량에 따라 "ON", "OFF" 작동시키는 센서와 제어수단을 함께 구비된다.

이와 같이 본 고안은, 교량 축조시 교량의 상부구조물에 공장에서 제작하여 운반된 모듕화된 콘크리트 슬래브 블럭(100)를 상,하,좌,우 방향으로 배치하고, 이들은 고정구(50)를 이용하여 고정되도록 시공한다. 이때 거푸집에 시공되는 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 구멍(15)에는 등간격 또는 일정거리 간격으로 철근(F)을 끼워넣어 고정구(50)를 이용하여 함께 고정시킨다.

이처럼 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 구멍(15) 일부에 철근(F)이 관통되게 끼워넣게 되면 기존 보다 적은 량의 철근(F)만으로도 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 강도를 보강하는 인장재의 역활을 충분히 수행할 수 있어 기존 보다 적은 량이 소요되게 되게 된다.

한편, 교량 슬래브가 상대적으로 큰 경우에는 단일 블럭 즉, 보다 폭이 넓은 단위부재를 사용하는 경우 직교되는 하중에 의해 굴신되는 단점이 있게된다, 이때는 폭이 작은 단위부재를 상,하 2단으로 적층되는 방식 즉, 도 9b에 도시한 바와 같이 콘크리트 슬래브 블럭이 상,하부로 적층되게 쌓아 올리는 방법으로 콘크리트 슬래브를 시공할 수 있는 것이다.

그리고 시공된 콘크리트 슬래브 블럭(100)의 최종 마감부에는 별도의 노면가열시스템의 제어기(70)가 연결되는 전기공급부(71)를 설치하여 상기 전기공급부(71)를 통해 전기를 공급할 수 있게한다. 그리하면 노면에 별도의 열선이나 전기설비를 시공하지 아니하더라도 금속판재로 이루어진 각각의 단위부재(10)가 노면을 가열에 필요한 열선 기능과 역활을 수행하게 되어 동절기시 노면이 결빙되는 것을 방지하는 가열시스템으로 이용되어질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 토목건축물의 교량 콘크리트 슬래브를 일정단위 크기로 모듈화 된 블럭을 공장에서 사전 제작하여 작업 현장으로 운반한 후 현장에서 조립하는 조립식으로 구성하므로서 콘크리트 슬래브 시공이 보다 간편하게 이루어질 수 있게되어 공사기간을 단축시키는 크게 기여할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 고안은 폭이 작고 좁은 경량판재를 이용하므로써 가볍고, 제작 및 생산비가 적어 가격도 저렴할 뿐만 아니라, 타설되는 콘크리트와 결합성을 높일 수 있도록 서로 구획되어지는 각각의 공간들을 서로 공유하는 구멍이 천설하여 상기 상기 구멍에 의해 콘크리트가 사슬처럼 연결되는 방식으로 타설되므로 보다 견고하게 시공되어질 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 교량의 설치시공 작업을 간편히 시행할 수 있게함으로써 공사기간의 단축과 함께 기존에 철근만을 이용하던 것을 경량판재로 대신하므로써 철근 사용량을 크게 줄게 되고, 교량의 경량화에 기여할 수 있게되는 이점이 있다.

또한, 본 고안은 콘크리트 슬래브 블럭(100)은 노면이 결빙되는 것을 방지하는 가열시스템으로 전용이 가능하게 되어 이를 따로 시공하는데 따른 번거러움을 덜 수 있으며, 동결방지를 위한 열화칼슘 등을 포설하지 않아도 되므로 경제적, 시간적인 비용 절감 및 도로의 수명이 연장되는 등의 효과를 갖는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (5)

1. 길이방향으로 연속 반복되는 판재 형태의 단위부재(10)에 형성한 요철부(11)(13)에 의해 내측에 일정한 크기로 되는 다수의 공간(14)을 형성하는 것에 있어서, 상기 요철부(11,13)에 소정의 크기로 되는 구멍(15)이 천설되어 양쪽으로 구획되는 공간(14,14')이 상기 구멍(15)을 서로 공유하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 토목건축용 교량 콘크리트 슬래브.
2. 제1항에 있어서, 상기 단위부재(10)에는 폭방향으로 블랭킹되는 보강부(17)가 설치되는 것을 특징으로 하는 토목건축용 교량 콘크리트 슬래브.
3. 제1항에 있어서, 상기 단위부재(10)의 구멍(15)에 철근(F)이 조립되는 것을 특징으로 하는 토목건축용 교량 콘크리트 슬래브.
4. 제3항에 있어서, 상기 구멍(15)으로 관통되는 철근(F)은 양쪽이 서로 맞닿는 단위부재(10)(10')의 양쪽 측면부를 감싸도록 "U" 형으로 되고 그 내측에 개구부(52)가 형성된 철근수용홈(51a,53a)을 갖는 고정구(50)로 고정되는 것을 특징으로 하는 토목건축용 교량 콘크리트 슬래브.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 단위부재(10)에 노면가열시스템의 제어기(70)의 외부 전원을 공급하는 전기공급부(71)를 설치하여 상기 단위부재(10)가 노면가열을 위한 열선 대용으로 이용하는 것을 특징으로 하는 토목건축용 교량 콘크리트 슬래브.