KR20100137749A - 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더 - Google Patents

슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더 Download PDF

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KR20100137749A
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권용구
박광식
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정석으뜸기술(주)
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Abstract

슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더는 상판부와 상판부의 중앙에 구비되는 기둥부를 포함하는 슬라브 지지대와, 슬라브 지지대의 양단을 지지하는 단부 지지대와, 슬라브 지지대와 단부 지지대의 연결지점에 구비되고 연결 철근부와 결합 철근부와 결합 콘크리트를 이용하여 슬라브 지지대와 단부 지지대를 연결하는 연결부를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더에 의하면, 슬라브 지지대의 양단에 단부지지대 및 강연선 및 강선을 이용하여 수직하중에 의한 구조물의 하자를 예방할 수 있고, 이전에 시공된 교량 구조물과 연결하여 연속시공할 수 있으므로 공기단축 및 코스트 저감효과가 발생하는 이점이 있다.
슬라브 일체형 거더, 프리캐스트 콘크리트, 연결부, 프리텐션

Description

슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더{PRECAST CONCRETE GIRDER UNIFIED WITH SLAB}
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 거더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미리 제작된 콘크리트 기성품을 이용하여 교량의 기초구조물을 형성하는 프리캐스트 콘트리트 거더에 관한 것이다.
차량이나 지하철 또는 사람이 통과하는 철도교, 육교나 도로교와 같은 교량은 상부에서 전달되는 수직하중에 의해 처짐현상이 발생되지 않도록 수직하중에 대한 고려가 필요하다.
이러한 교량을 시공할 때 보의 역할을 하도록 설치하는 것으로서 프리캐스트 콘크리트 거더가 있다. 프리캐스트 콘트리트 거더는 단순빔으로 제작되어 교각과 교각 사이에 거치된 단순교로 시공되거나 2개 이상의 프리캐스트 콘크리트 거더를 연속적으로 설치하는 연속교로 시공된다.
프리캐스트 콘크리트 거더의 일 예가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같 은 양단보 거더는 양단부가 자유단을 이루는 형태로 구성되어, 양단부를 서로 고정함으로써 연결된다. 그러나, 종래의 양단보 거더는 양단부가 자유단으로 형성되므로 양단부가 처지는 현상이 발생하여 구조상의 문제점을 나타낸다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 양단보 거더의 양단부에 동바리를 설치하거나 연결부에 보조적인 구조보강을 할 수 있으나 이는 공기 및 시공 코스트를 증가시키는 문제점을 발생시킨다.
그리고, 종래의 양단보 거더는 구조기초를 시공한 후 구조기초와 일체화하여 시공하므로, 기존의 구조기초를 재활용할 수 없고 공기가 길어지는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 양단보 거더의 양단부 처짐 현상을 방지하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 구조기초를 재활용하는것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더는 상판부와 상기 상판부의 중앙에 구비되는 기둥부를 포함하는 슬라브 지지대; 상기 슬라브 지지대의 양단을 지지하는 단부 지지대;및 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대의 연결지점에 구비되고, 연결 철근부, 결합 철근부 및 결합 콘크리트에 의해 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대를 결합하는 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연결부는 상기 상판부를 관통하여 상기 단부 지지대의 상면에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재의 상단에 결합되는 체결구를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연결부는 상기 상판부 내에 일체로 구비되고, 상기 단부 지지대의 상면에 고정되는 매립형 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연결부는상기 상판부의 일단에서 외측으로 돌출되는 체결 블럭과, 상기 단부 지지대의 상면에 형성되고, 상기 체결 블럭이 안착되는 블럭 안착홈을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연결부는 상부 및 하부에 설치되는 상기 연결 철근부에서 서로 대향하는 방향에 각각 구비되는 연결용 커플러를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 슬라브 지지대는 상기 상판부의 내부에 구비되는 삽입관과, 상기 삽입관 내에 구비되어 프리텐션되는 강연선을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 슬라브 지지대는 제작시에 삽입되어 프리텐션되는 1차 강선과, 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결된 이후에 프리텐션되는 2차 강선을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 단부 지지대는 제작시에 삽입되어 프리텐션되는 1차 강선과, 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결된 이후에 프리텐션되는 2차 강선을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 슬라브 지지대는 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결된 이후에 상기 상판부의 상면에 타설되는 현장콘크리트와 연결철근에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결되는 지점에는 완충부가 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더에 의하면, 슬라브 지지대의 양단에 단부지지대가 설치되고, 강연선 및 강선을 이용하여 프리텐션을 함으로써 구조물의 처짐 현상을 극복할 수 있으므로 수직하중에 의한 구조물의 하자를 예방할 수 있으므로 시공품질을 향상시킬 수 있고, 이전에 시공된 교량 구조물과 연결하여 슬라브 지지대 및 단부 지지대를 연속시공할 수 있으므로 공기단축 및 코스트 저감효과가 발생하는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5에는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
도 2는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 단면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더는 양단보를 가지는 슬라브 지지대(10)와, 상기 슬라브 지지대(10)의 일단을 지지하는 단부 지지대(20)를 포함한다. 상기 슬라브 지지대(10)는 기둥부(13)와 상기 기둥부(13)의 상단에 구비되는 상판부(15)로 구성된다.
상기 단부 지지대(20)는 슬라브 지지대(10)의 일단과 상기 슬라브 지지대(10)와 이웃하는 슬라브 지지대(10)의 일단을 지지한다. 그리고, 상기 단부 지지대(20) 중 교각의 최외곽에 위치한 단부 지지대(20)에는 난간부(30)가 구비된다.
그리고, 상기 슬라브 지지대(10)의 일단과 상기 슬라브 지지대(10)와 이웃하는 슬라브 지지대(10)의 일단 사이에는 연결부(40)가 구비된다.
도 3a 내지 도 3c에는 상기 연결부(40)의 다양한 실시예가 도시되어 있다.
도 3a에는 상기 슬라브 지지대(10)의 상판부(15)를 관통하는 고정부재(50)에 의해 상기 슬라브 지지대(10)와 상기 단부지지대(20)가 연결되는 상태가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 상기 슬라브 지지대(10)의 상판부(15)에는 상기 고정부재(50)가 삽입되기 위한 관통공(11)이 형성되고, 상기 단부 지지대(20)의 상면에도 상기 고정부재(50)가 삽입되기 위한 결합공(21)이 형성된다. 그리고, 상기 고정부재(50)의 상단에는 고정너트와 같은 체결구(51)가 체결된다.
따라서, 상기 관통공(11) 및 상기 결합공(21)을 통해 상기 고정부재(50)가 삽입되고, 상기 고정부재(50) 상단에 체결구(51)가 체결됨으로써 상기 슬라브 지지대(10)와 상기 단부 지지대(20)가 연결된다.
상기 연결부(40)에 구비되는 연결 철근부(43)는 상기 슬라브 지지대(10)의 상판부(15)에 구비되는 철근부(17)와 연결된다. 상기 연결 철근부(43)에는 연결용 커플러(45)가 구비된다.
상부에 구비되는 연결 철근부(43)에 구비되는 연결용 커플러(45)는 상기 연결부(40)의 좌측에서 연결되는 상판부(15)의 측면과, 우측에서 연결되는 상판부(15)와 접하는 연결부(40)의 측면에 각각 구비된다. 반대로, 하부에 구비되는 연결 철근부(43)에 구비되는 연결용 커플러(45)는 상기 연결부(40)의 우측에서 연결되는 상판부(15)의 측면과, 우측에서 연결되는 상판부(15)와 접하는 연결부(40)의 측면에 각각 구비된다.
즉, 상부에 구비되는 연결 철근부(43)에 구비되는 연결용 커플러(45)는 하부에 구비되는 연결 철근부(43)에 구비되는 연결용 커플러(45)와 서로 대향하는 위치에 구비된다. 상기 연결용 커플러(45)가 서로 대향하는 위치에 구비됨으로써 상기 상판부(15)에 가해지는 횡이동으로 인해 상기 연결부(40)의 강성이 저하되는 것을 방지한다.
상기 연결부(40)에는 하단이 개방된 사각형 형상의 결합 철근부(47)가 구비된다. 상기 결합 철근부(47)의 일단은 상기 단부 지지대(20)에 고정됨으로써 상기 연결부(40)와 상기 단부 지지대(20)가 연결된다.
상기 연결 철근부(43) 및 결합 철근부(47)가 설치되면, 상기 연결부(40)에 결합 콘크리트(49)를 타설한다. 상기 결합 콘크리트(49)는 후타설 무수축 콘크리트로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 연결부(40)와 상기 상판부(15)가 서로 접하는 지점에는 에폭시수지와 같은 것으로 구성되는 완충부(60)가 구비된다. 상기 완충부(60)에 의해 진동 및 충격이 흡수되고, 상기 연결부(40)와 상판부(15)의 간극이 매워진다.
도 3b에는 매립형 고정부재(70)에 의해 상기 슬라브 지지대(10)와 상기 단부 지지대(20)가 연결되는 상태가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 매립형 고정부재(70)는 상기 상판부(15)와 매립되어 일체로 구비된다. 상기 매립형 고정부재(70)는 상기 단부 지지대(20)의 상면에 형성된 결합공(21)에 삽입되어 고정된다.
도 3c에는 체결 블럭(80)에 의해 상기 슬라브 지지대(10)와 상기 단부 지지 대(20)가 연결되는 상태가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 상기 상판부(15)에 구비된 체결 블럭(80)이 상기 단부 지지대(20)의 상면에 형성된 블럭 안착홈(83)에 안착됨으로써 상기 슬라브 지지대(10)와 단부 지지대(20)가 체결된다.
도 4에는 상기 슬라브 지지대(10)와 단부 지지대(20)에 프리텐션(pretension)이 가해지는 구조가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 슬라브 지지대(10) 제작시 상기 상판부(15) 내부에 삽입관(90)을 삽입하고, 상기 삽입관(90) 내에 강연선(93)을 삽입하여 상기 강연선(93)을 긴장시킴으로써 프리텐션을 실시한다. 상기 강연선(93)을 긴장시켜 콘크리트에 소정의 인장력을 가함으로써 상부 하중에 대한 처짐현상을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 슬라브 지지대(10)의 기둥부(13)와 단부 지지대(20)에는 강선(95)을 삽입하여 프리스트레스를 가할 수 있다. 상기 강선(95)은 1차 강선(97)과 2차 강선(99)으로 구분된다.
상기 1차 강선(97)은 상기 슬라브 지지대(10) 및 단부 지지대(20) 제작시에 삽입되어 전체적으로 프리스트레스를 가하기 위한 것이고, 상기 2차 강선(99)은 상기 슬라브 지지대(10) 및 단부 지지대(20)를 가설한 후에 교각의 연속화 및 추가되는 활하중에 대한 보정을 하기 위한 것이다.
즉, 상기 1차 강선(97)을 통해 교각 구조물에 프리스트레스를 가함으로써 전체적인 강성을 증가시키고, 상기 2차 강선(99)을 통해 보조적으로 보강을 함으로써 상부 하중에 대한 구조체의 처짐 현상을 방지할 수 있다.
도 5에는 상기 슬라브 지지대(10)를 경량화하기 위한 구조가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 상기 슬라브 지지대(10)의 상판부(15) 제작시 상판부(15)의 두께를 감소시켜 제작함으로써 용이하게 운반 및 시공을 할 수 있도록 하고, 상기 슬라브 지지대(10)와 상기 단부 지지대(20)를 연결시킨 후에 상기 상판부(15)의 상면에 현장 콘크리트(100)를 타설함으로써 상판부(15)에 요구되는 두께를 형성할 수 있다.
상기 상판부(15)와 상기 현장 콘크리트(100) 사이에는 연결철근(110)을 구비하여 콘크리트를 타설함으로써 상기 상판부(15)와 현장 콘크리트(100)를 일체화할 수 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 시공방법을 상세하게 설명한다.
도 6a 및 도 6b에는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 시공순서가 도시되어 있다. 도 6a는 교각 폭이 좁은 경우에 1개의 슬라브 지지대(10)로 시공되는 상태를 나타낸 것이고, 도 6b는 교각 폭이 넓은 경우에 2개 이상의 슬라브 지지대(10)로 시공되는 상태를 나타낸 것이다.
교각 폭이 좁은 경우에는 교각의 양 단 부분에 해당하는 위치에 단부 지지대(20)를 각각 설치하고, 그 사이에 슬라브 지지대(10)를 설치함으로써 교각이 완성된다.
교각 폭이 넓은 경우에는 교각의 양 단 부분 및 슬라브 지지대(10)가 연결되는 지점에 각각 단부 지지대(20)를 설치하고, 그 사이에 슬라브 지지대(10)를 설치 함으로써 교각이 완성된다.
상기 슬라브 지지대(10)와 단부 지지대(20)가 설치되면, 상기 슬라브 지지대(10)와 단부 지지대(20)가 연결되는 지점에 연결 철근부(43) 및 결합 철근부(47)를 연결하고 상기 연결부(40)에 결합 콘크리트(49)를 타설한다.
상기 슬라브 지지대(10)와 단부 지지대(20)가 결합되면, 상기 슬라브 지지대(10)의 상판부(15) 상면에 레벨링 콘크리트르 타설하여 편구배를 보정한 다음, 그 상면에 다시 아스콘으로 마무리 작업을 하여 교량 상판을 완성한다.
기존에 설치된 교량 구조물을 이용하고자 하는 경우, 교량 구조물의 상판만을 철거하고 기둥을 남겨두어 이를 단부 지지대(20)로 사용함으로써 슬라브 지지대(10)와 연속시공할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더에 의하면 다음과 같은 이점이 있다.
슬라브 지지대의 양단에 단부 지지대가 설치되고, 강연선 및 강선을 이용하여 프리텐션을 함으로써 구조물의 처짐 현상을 극복할 수 있으므로 수직하중에 의한 구조물의 하자를 예방할 수 있으므로 시공품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있 다.
이전에 시공된 교량 구조물과 연결하여 슬라브 지지대 및 단부 지지대를 연속시공할 수 있으므로 공기단축 및 코스트 저감효과가 발생하는 이점이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더를 보인 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 바람직한 실시예를 보인 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 연결부의 실시예를 보인 부분단면도.
도 4는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 프리텐션 구조를 보인 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 현장타설 구조를 보인 구성도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더의 시공순서를 보인 시공구조도.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
10 : 슬라브 지지대 13 : 기둥부
15 : 상판부 20 : 단부 지지대
40 : 연결부 43 : 연결 철근부
45 : 연결용 커플러 47 : 결합 철근부
50 : 고정 부재 51 : 체결구
60 : 완충부 70 : 매립형 고정부재
80 : 체결 블럭 83 : 블럭 안착홈
90 : 삽입관 93 : 강연선
97 : 1차 강선 99 : 2차 강선
100 : 현장 콘크리트 110 : 연결철근

Claims (10)

  1. 상판부와 상기 상판부의 중앙에 구비되는 기둥부를 포함하는 슬라브 지지대;
    상기 슬라브 지지대의 양단을 지지하는 단부 지지대;및
    상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대의 연결지점에 구비되고, 연결 철근부, 결합 철근부 및 결합 콘크리트에 의해 상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대를 결합하는 연결부를 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는
    상기 상판부를 관통하여 상기 단부 지지대의 상면에 고정되는 고정부재와,
    상기 고정부재의 상단에 결합되는 체결구를 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는
    상기 상판부 내에 일체로 구비되고, 상기 단부 지지대의 상면에 고정되는 매 립형 고정부재를 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는
    상기 상판부의 일단에서 외측으로 돌출되는 체결 블럭과,
    상기 단부 지지대의 상면에 형성되고, 상기 체결 블럭이 안착되는 블럭 안착홈을 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는
    상부 및 하부에 설치되는 상기 연결 철근부에서 서로 대향하는 방향에 각각 구비되는 연결용 커플러를 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬라브 지지대는
    상기 상판부의 내부에 구비되는 삽입관과,
    상기 삽입관 내에 구비되어 프리텐션되는 강연선을 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬라브 지지대는
    제작시에 삽입되어 프리텐션되는 1차 강선과,
    상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결된 이후에 프리텐션되는 2차 강선을 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단부 지지대는
    제작시에 삽입되어 프리텐션되는 1차 강선과,
    상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결된 이후에 프리텐션되는 2차 강선을 포함하는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 슬라브 지지대는
    상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결된 이후에 상기 상판부의 상면에 타설되는 현장콘크리트와 연결철근에 의해 연결되는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라브 지지대와 상기 단부 지지대가 연결되는 지점에는 완충부가 구비되는
    슬라브 일체형 프리캐스트 콘크리트 거더.
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KR101437672B1 (ko) * 2014-01-21 2014-09-04 이경채 조립식 피시빔 교량 구조물 및 그 시공방법

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