KR200452669Y1 - 조립식 프리캐스트 콘크리트 ｐｃ 암거의 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 조립된 PC 암거의 연결 강도를 강화하기 위해 긴장재 간 서로 연결 부분이 암거의 접합 연결을 위한 몰탈 속으로 묻히도록 함으로써, 더욱 강화된 연결 강도와 함께 PC 암거의 부동 침하 현상이 방지되도록 하고, 아울러 암거의 접합 연결을 위한 몰탈이 긴장재가 통과하는 PC 암거의 통과공으로 유출되는 것을 방지하도록 한 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 다수 개의 PC 암거가 연속적으로 조립되는 연결 강도를 강화하기 위한 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조로서, 상기 PC 암거의 접합 연결부에 전단홈이 형성되고, 이 전단홈의 안쪽에 통과공이 형성되어 있는 PC 암거가 서로 연속적으로 조립될 때, 상기 통과공으로 각각 삽입된 긴장재 간 서로 연결되는 상태로 긴장재의 양단은 PC암거에 각각 정착 고정되고; 상기 PC 암거의 접합 연결부에서 긴장재 간 서로 연결되도록 함으로써, 접합 연결부의 전단홈으로 채워지는 몰탈 속으로 긴장재 간 연결부분이 묻히도록 하여 PC암거의 전단 연결 강도가 강화되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조가 제공된다.

프리캐스트, 암거, 부등 침하, 조립, 연결, 전단, 강도, 긴장

Description

조립식 프리캐스트 콘크리트 ＰＣ 암거의 조립구조{Assembling Structure of Precast Concrete Culvert}

본 고안은 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조에 관한 것으로, 구체적으로 조립된 PC 암거의 연결 강도를 강화하기 위해 긴장재 간 서로 연결 부분이 암거의 접합 연결을 위한 몰탈 속으로 묻히도록 하여 더욱 강화된 연결 강도와 함께 PC 암거의 부동 침하 현상이 방지되도록 하고, 아울러 암거의 접합 연결을 위한 몰탈이 긴장재가 통과하는 암거의 통과공으로 유출되는 것을 방지하도록 한 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조에 관한 것이다.

상하수도, 전력구, 통신구, 공동구 등의 시설물은, 도 1에 도시된 바와 같이 프리캐스트 콘크리트 암거(10)(Precast Concrete Culvert 이하 "PC 암거"라고 칭한다)를 각 단위별로 제작하고, 단위별로 제작된 PC 암거(10)의 연속적인 조립을 통해 구성된다.

또한, 위와 같이 조립되는 PC 암거(10)들은, PC 암거(10)간 연결 강도가 매우 취약하다. 이 때문에 PC암거(10)들 사이의 접합 연결부가 벌어지게 되고, 그에 따라 수밀성이 저하된다.

이러한 접합 연결 강도의 저하를 해소하기 위하여 PC 암거(10)에는 프리스트레스가 도입되는데, 이때 프리스트레스를 도입하기 위한 긴장재(12)가 각 PC 암거(10)에 형성되는 통과공(14)을 통과하는 상태로 긴장되고, 그 양끝 부분을 PC 암거(10)에 정착시키는 구조가 도입되고 있다.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이 조립된 PC 암거(10)들의 연결 강도를 강화하기 위해 사용되는 긴장재(12)는 프리스트레스의 도입이 용이하다는 이점이 있으나, 이 때문에 연약 지반에 PC 암거(10)의 부등 침하가 발생하게 되는 경우, 상기 긴장재(12)는 PC 암거(10)의 중량으로 인해 쉽게 긴장되는 상태로 변형되게 된다.

그에 따라 상기 PC 암거(10)의 부등 침하에 따른 접합 연결부가 벌어지게 되고, 수밀성이 저하된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 긴장재를 이용한 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조가 가지는 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 조립된 PC 암거에 전단 강성을 강화하기 위해 긴장재 간 서로 연결 부분이 암거의 접합 연결을 위한 몰탈 속으로 묻히도록 함으로써, 더욱 강화된 연결 강도와 함께 PC 암거의 부동 침하 현상을 방지하도록 한 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 위와 같은 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조를 제공함에 있어서, 암거의 접합 연결을 위한 몰탈이 긴장재가 통과하는 암거의 통과공으로 유출되는 것을 방지하도록 하는 것에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는, 다수 개의 PC 암거가 연속적으로 조립되는 연결 강도를 강화하기 위한 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조로서, 상기 PC 암거의 접합 연결부에 전단홈이 형성되고, 이 전단홈의 안쪽에 통과공이 형성되어 있는 PC 암거가 서로 연속적으로 조립될 때, 상기 통과공으로 각각 삽입된 긴장재 간 서로 연결되는 상태로 긴장재의 양단은 PC암거에 각각 정착 고정되고; 상기 PC 암거의 접합 연결부에서 긴장재 간 서로 연결되도록 함으로써, 접합 연결부의 전단홈으로 채워지는 몰탈 속으로 긴장재 간 연결부분 이 묻히도록 하여 PC암거의 전단 연결 강도가 강화되는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조가 제공된다.

또한, 상기 PC암거의 접합 연결부에는 몰탈이 주입되어 채워지는 몰탈홈이 형성되어 있고, 상기 몰탈홈에는 하나 이상의 전단홈이 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 긴장재 간 연결 부위에는 강봉이 긴장재와 겹쳐지는 상태로 배치 고정됨으로써, 전단 강도를 더욱 강화할 수 있다.

또한, 상기 긴장재 간 연결 부위를 고정하기 위해 클램프, 유볼트(U-BOLT), 이음부재 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

위와 같이 본 고안의 통과공의 입구에 구비되는 백업부재, 및 상기 몰탈홈과 전단홈의 테두리를 따라 고정되는 상태로 구비하는 백업부재에 의하여 몰탈의 유출을 방지할 수 있다.

위와 같이, 본 고안에 의하면, 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거를 연속적으로 조립 후 긴장재 간 서로 연결된 부분이 암거의 접합 연결을 위한 몰탈 속으로 묻히는 구조에 의해 조립된 암거의 지지력과 조립성이 더욱 강화된다. 특히 암거의 접합 연결부에 대한 연결 강도가 더욱 강화됨은 물론, 연약 지반에서 PC 암거의 부등 침하 방지 및 수밀성의 향상을 기대할 수 있다.

또한 본 고안에 의하면, 긴장재가 통과하는 암거의 통과공 입구에 백업부재 가 설치됨으로써, 암거의 접합 연결을 위해 주입되는 몰탈이 통과공으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

다음에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거의 조립구조에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3에는 본 고안에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거(20, 22, 24)가 서로 떨어져 배열되어 있는 형상을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도면에서 보듯이 각 PC 암거(20, 22, 24)의 양측 연결부에는 PC 암거(20, 22, 24)를 서로 마주 붙였을 때 몰탈을 주입할 수 있는 공간이 형성되도록 전단 모양의 오목한 몰탈홈(26)이 형성되어 있으며, 이 몰탈홈(26)의 소정 위치에는 더 오목하게 형성되어 있는 오목한 전단홈(28)이 형성되어 있다.

이러한, 상기 몰탈홈(26)과 전단홈(28)에 의하여 생기는 공간에는 몰탈이 채워져 양측 PC 암거(20, 22, 24)가 서로 접합 되었을 때, 고정력과 결합력을 높여 우수한 접합 상태를 이룰 수 있게 된다.

아울러, 후술하는 긴장재(30) 간 서로 연결되는 부분도 접합 연결부에 형성되는 전단홈(28)으로 위치시켜 채워지는 몰탈 속으로 묻히도록 함으로써, 외기와의 접촉이 차단되어 부식됨을 방지하고, 특히 긴장재(30) 간 연결에 따른 결속력과 PC 암거(20, 22, 24)의 접합에 대한 전단 연결 강도를 더욱 강화하게 된다.

또한 상기 전단홈(28)의 안쪽에는 각각의 긴장재(30)가 각 PC 암거(20, 22, 24)를 통과할 수 있는 통과공(14)이 형성되어 있다.

그리고 상기 통과공(14)의 입구에 구비되는 백업부재(32, 35)와, 각 PC 암거(20, 22, 24)의 접합 연결부에서 몰탈홈(26)과 전단홈(28)의 안쪽과 바깥쪽 외곽 테두리를 따라 고정 상태로 구비하게 되는 백업부재(33a, 33b)에 의해 밀폐 기능이 발휘되어 몰탈의 유출을 방지하는 구조로 구성된다. (도 5참조, 도 6참조)

특히, 상기 백업부재(32, 35), 및 백업부재(32, 35)가 통과공(14)의 입구에 구비되는 상세 구조에 대해서는 해당 도면을 참조하여 하기에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4에는 도 3에 도시된 PC 암거(20, 22, 24)가 서로 조립되어 연결된 상태를 보여주는 개략적인 단면도로서, 연속적으로 조립된 PC 암거(20, 22, 24)의 설명 편의상 좌측에서부터 각각 순차적으로 제1 PC암거(20), 제2 PC암거(22), 제3 PC 암거(24) 라고 칭한다.

도면에 도시된 바와 같이 지면상에 제1~3 PC 암거(20~24)를 연속적으로 위치시킨 다음, 제1~3 PC 암거(20~24)의 통과공(14)으로 긴장재(30)가 각각 삽입되며, 이와 같이 삽입된 긴장재(30) 간 연결이 이루어지는 동안 제1~3 PC 암거(20~24)는 서로 조립된다.

위와 같이 조립이 이루어지는 동안 제1 PC 암거(20)의 좌측면으로 인출된 긴장재(30)는 정착되는 상태가 되며, 제3 PC 암거(24)의 우측면으로 인출된 긴장재(30)도 정착 고정된다. 즉, 상기 통과공(14)으로 각각 삽입된 긴장재(30)간 서로 연결되고, 하나로 연결된 긴장재(30)의 양단이 PC암거(20, 24)에 각각 정착 고 정된다. 이때 도시되지 않은 정착 장치를 사용하여 긴장된 후 정착될 수 있다.

상기 긴장재(30)는, 서로 이웃하는 긴장재(30)와 일부 겹쳐지는 상태로 연결되며, 이 긴장재(30) 간 서로 연결부분이 접합 연결부의 전단홈(28)에 위치하게 됨으로써, 몰탈 속으로 묻히게 되는 상태가 된다.

예컨대, 조립된 상기 제1~3 PC 암거(20~24)중 예를 들어 제2 PC암거(22)가 연약 지반에 위치하게 된 경우, 연약 지반에 위치한 제2 PC 암거(22)는 중량에 의해 침하 현상이 발생하려고 한다.

그러나 상기 긴장재(30) 간 서로 연결되는 부분이 접합 연결부의 몰탈 속으로 묻혀 있는 구조이므로, 제2 PC암거(22)의 중량에 의한 긴장재(30)의 긴장 및 변형이 쉽게 일어나지 않게 된다. 이에 따라 제1~3 PC 암거(20~24)의 접합력과 전단 연결 강도가 더욱 강화된 상태가 됨으로써, 제2 PC 암거(22)의 침하 현상이 발생하지 않게 된다.

또한 본 고안을 도시하고 있는 도 5에서는 상기 긴장재(30) 간 연결 부위에 강봉(31)이 긴장재(30)와 겹쳐지도록 배치되는데, 이때 서로 겹치게 되는 긴장재(30)사이에 강봉(31)이 배치된다.

이 때, 양측 긴장재(30) 단부와 상기 강봉(31)은 유볼트(U-BOLT) 및 클램프(34) 등에 의해 겹쳐진 부위를 체결할 수 있다. 이에 따라 강봉(31)이 지닌 전단 강성에 의하여 긴장재(30)간 연결 부위의 결합력과 전단 연결 강도가 더욱 강화되며, 그에 따라 PC 암거의 부동 침하 현상이 더욱 방지된다. 물론 양측 긴장재(30) 단부와 상기 강봉(31)의 체결은 기타 철사 등을 이용할 수도 있다.

위에서는 상기 강봉(31)이 긴장재(30)와 함께 배치되는 구조로 설명하였으나, 이로 한정되는 것은 아니며, 강봉(31)의 배치 없이 긴장재(30)간 서로 연결 고정되는 구조를 적용하여도 무방하다.

또한 도면에 도시된 실시 예에서는, 상기 전단홈(28)으로 채워지는 몰탈이 긴장재(30)가 통과하는 통과공(14)으로 유출되지 않도록, 통과공(14)의 입구를 백업부재(32)가 막고 있으며, 아울러 긴장재(30)가 백업부재(32)를 관통하는 구조로 도시되어 있다. 이러한 상기 백업부재(32)는 마개 형태로 제작되는 것이 바람직하며, 전부 또는 일부분이 통과공(14)으로 삽입되어 결합된다.

위와 같이 상기 백업부재(32)에 의해 몰탈의 유출이 방지되면, 몰탈의 유출로 인하여 빈 공간이 전단홈(28)에 형성되는 것을 방지할 수 있고, 이와 같이 빈 공간의 형성으로 인해 접합력 및 전단 강성이 약화되는 것을 방지할 수 있다. 아울러 몰탈의 주입 양에 따른 낭비도 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 긴장재(30)를 서로 맞대어 연결하는 이음 부재(36)가 사용될 수 있다. 이러한 이음 부재(36)로는 긴장재(30)가 양방향에서 접속 연결되어 고정되는 접속용 연결 콘이나 강관이 사용될 수 있다.

이에 따라 상기 긴장재(30) 간 서로 연결되는 이음 부재(36)가 접합 연결부의 몰탈 속으로 묻혀 있는 구조이므로, 긴장재(30) 간 연결 부위의 전단 연결 강도가 더욱 강화된다.

또한 도면에 도시된 실시 예에서도 상기 전단홈(28)으로 채워지는 몰탈이 통과공(14)으로 유출되지 않도록, 통과공(14)의 입구에 백업부재(35)가 설치된다. 여 기서 사용되는 백업부재(35)는 도 5에 도시된 백업부재(32)와는 달리 지수부재(35a)와 상기 충격 방지구(35b)로 이루어져 있다. 바람직하게는, 상기 지수부재(35a)의 일면에 충격 방지구(35b)를 고정하여 서로 분리되지 않도록 하는 것이 설치 상에 편의를 제공받을 수 있다.

또한 상기 지수부재(35a)는 탄성력을 지닌 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 충격 방지구(35b)는 와셔, 및 와셔와 같이 양면이 평편하고 충격에 견딜 수 있는 그 어떠한 금속 재질을 사용하여도 무방하다.

또한 상기 충격 방지구(35b)는 통과공(14)의 입구 표면에 밀착되는 상태로 배치되며, 상기 지수부재(35a)는 양면이 충격 방지구(35b)와 이음 부재(36)에 접촉하게 되는 상태로 배치된다.

따라서 상기 충격 방지구(35b)와 이음 부재(36) 사이에 지수부재(35a)가 배치되면, 지수부재(35a)가 지닌 탄성력에 의해 충격 방지구(35b)는 통과공(14)으로 압지되는 상태가 됨으로써, 충격 방지구(36b)와 입구 표면 사이에 틈새가 형성되지 않게 된다.

또한 상기 충격 방지구(35b)는, 프리스트레스를 도입시에 이음 부재(36)가 양방향으로 이동하여 통과공(14)의 입구 및 그 표면에 부딪히는 충격이나 또는 밀착되는 상태로 가해지는 힘을 분산 완화시켜 통과공(14)의 입구 및 그 주위의 표면을 보호하게 됨으로써, 통과공(14)의 입구 및 그 주위의 표면에서 크랙이나 파손이 발생하지 않도록 하고, 그에 따라 몰탈이 통과공(14)으로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

나아가 상기 클램프(34), 유볼트(U-BOLT) 및 접속용 연결 콘인 이음 부재(36)도 하나의 예에 불과한 것이므로 이로 한정되는 것은 아니며, 긴장재(30) 간 견고한 연결 및 이음이 이루어질 수 있다면 제한 없이 어떤 고정 부품 혹은 고정 구조를 적용하여도 무방할 것이다.

도 7에는 몰탈 주입용 가압장치(38)를 이용하여 몰탈을 주입시키는 모습을 보여주고 있는데, 도면에 도시된 바와 같이 몰탈 주입용 가압장치(38)를 이용하여 몰탈을 상기 몰탈홈(26)에 압력 방식으로 주입할 수 있다. 이때 도면에서는 PC암거의 내측으로 몰탈홈(26)의 주입구를 형성하여 몰탈을 주입하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이로 한정되지 않으며, 도 3내지 도 6에서와 같이 몰탈홈(26)의 주입구가 PC암거의 외측으로 형성될 경우에는 PC암거의 외측에서 모탈을 주입하게 된다.

요컨대, 몰탈을 주입함에 있어, 몰탈홈(26)의 주입구 형성 위치에 따라 중력 주입식이나 몰탈 주입용 가압장치(38)를 이용한 압력 주입식으로 주입할 수 있으며, 상황에 맞추어 적절히 주입 방식을 선택할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시 예들의 변형 또는 변경은 본 발명의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.

도 1은 일반적인 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거가 서로 조립되어 연결된 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.

도 2는 연약 지반에서 암거의 부등 침하 현상이 발생된 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거가 서로 떨어져 배열되어 있는 형상을 보여주는 개략적인 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 암거가 서로 조립되어 연결된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 5는 도 4에서 긴장재 간 연결되는 "A"부를 확대한 요부 단면도이다.

도 6은 도 5에 대응되는 다른 실시 예를 나타낸 요부 단면도이다.

도 7은 몰탈 주입용 가압 장치를 이용하여 본 고안에 따른 조립식 프리캐스트 콘크리트 암거에 몰탈을 주입시키는 모습을 보여주는 개략적인 사시도이다.

* 도면의 주요부 분에 대한 부호 설명 *

10, 20, 22, 24 : PC 암거 12, 30 : 긴장재

14 : 통과공 26 : 몰탈홈

28 : 전단홈 31 : 강봉

32,33a,33b,35 : 백업부재 34 : 클램프

36 : 이음 부재

Claims (8)

1. 다수 개의 PC 암거(20~24)가 연속적으로 조립되는 연결 강도를 강화하기 위한 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조로서,

   상기 PC 암거(20~24)의 접합 연결부에 전단홈(28)이 형성되고, 이 전단홈(28)의 안쪽에 통과공(14)이 형성되어 있는 PC 암거(20~24)가 서로 연속적으로 조립될 때, 상기 통과공(14)으로 각각 삽입된 긴장재(30) 간 서로 연결되는 상태로 긴장재(30)의 양단은 PC암거(20, 24)에 각각 정착 고정되고;

   상기 PC 암거(20~24)의 접합 연결부에서 긴장재(30)간 서로 연결되도록 함으로써, 접합 연결부의 전단홈(28)으로 채워지는 몰탈 속으로 긴장재(30) 간 연결부분이 묻히도록 하여 PC암거(20~24)의 전단 연결 강도가 강화되는 구성을 가지며;

   상기 통과공(14)의 입구에는 전단홈(28)으로 채워지는 몰탈이 통과공(14)으로 유출되지 않도록 백업부재(32, 35)가 설치되어 있으며;

   상기 백업부재(35)는 지수부재(35a)와 충격방지구(35b)로 이루어지고;

   상기 충격방지구(35b)는 통과공(14)의 입구 표면에 밀착되는 상태로 배치되고;

   상기 지수부재(35a)는 상기 충격방지구(35b)와 긴장재(30)간의 연결부위를 고정하는 이음부재(36) 사이에 배치되어 있어;

   상기 충격방지구(35b)와 상기 지수부재(35a)에 의해 통과공(14)의 파손이 방지되어 몰탈이 유출되지 않게 되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 PC암거(20~24)의 접합 연결부에는 몰탈이 주입되어 채워지는 몰탈홈(26)이 형성되어 있고, 상기 몰탈홈(26)에는 하나 이상의 전단홈(28)이 형성되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 긴장재(30)간 연결 부분에는 강봉(31)이 긴장재(30)와 겹쳐지는 상태로 배치 고정되어, 상기 강봉(31)이 지닌 전단 강성에 의하여 전단 연결 강도가 강화되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조.
5. 제 1항, 제 2항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 긴장재(30) 간 연결 부분을 고정하기 위해 클램프, 유볼트(U-BOLT), 이음 부재(36) 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조.
6. 제 1항, 제 2항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 몰탈홈(26)과 전단홈(28)의 테두리를 따라 고정되는 상태로 구비하는 백업부재(32, 33a, 33b)에 의해 몰탈이 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조.
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,

   상기 충격 방지구(35b)는, 와셔(washer)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립식 프리캐스트 콘크리트 PC 암거의 조립구조.

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