KR20150005301A - 영구거푸집 및 이를 이용한 코핑 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 철근의 배근 및 콘크리트 타설공간의 형성을 위한 외벽(111) 및 바닥판(112)을 구비한 박스형 구조의 본체(110); 교각(10)과의 결합을 위하여 상기 바닥판(112)에 형성된 교각결합부(11); 중앙부가 상기 바닥판(112)에 매설됨과 아울러, 양단부가 상기 외벽(111)에 수직방향으로 매설된 매설철근(120); 상기 매설철근(120)과 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 상기 매설철근(120) 및 외벽(111)에 형성된 철근결합부(200);를 포함하는 코핑 시공용 영구거푸집(100)을 제시함으로써, 접근성이 취약한 교각의 상부에 설치되는 구조라 하더라도, 고비용의 대형 장비가 필요 없고, 운반 및 설치작업의 위험이 작으며, 작업이 용이하도록 한다.

Description

영구거푸집 및 이를 이용한 코핑 시공방법{PERMANENT FORM AND CONSTRUCTION METHOD FOR COPING}
본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 교량의 시공방법에 관한 것이다.
교량의 교각과 거더(또는 상판)의 사이에 설치되는 것으로서, 상부 구조의 하중을 하부 구조에 안정적으로 전달하기 위한 구조를 코핑(Coping)이라 한다.
이러한 코핑은 일반적으로 역사다리꼴 단면 구조를 취하는데, 이는 불필요한 단면에 따르는 자중을 최소화하여 효율적인 구조를 형성하기 위함이다.
그러나, 이러한 구조는 접근성이 취약한 교각의 상부에서 거푸집의 설치 및 현장타설에 의한 시공이 이루어져야 하므로, 시공성이 대단히 좋지 못하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 접근성이 취약한 교각의 상부에 설치되는 구조라 하더라도, 고비용의 대형 장비가 필요 없고, 운반 및 설치작업의 위험이 작으며, 작업이 용이한 영구거푸집 및 이를 이용한 코핑 시공방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 내부에 철근의 배근 및 콘크리트 타설공간의 형성을 위한 외벽(111) 및 바닥판(112)을 구비한 박스형 구조의 본체(110); 교각(10)과의 결합을 위하여 상기 바닥판(112)에 형성된 교각결합부(11); 중앙부가 상기 바닥판(112)에 매설됨과 아울러, 양단부가 상기 외벽(111)에 수직방향으로 매설된 매설철근(120); 상기 매설철근(120)과 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 상기 매설철근(120) 및 외벽(111)에 형성된 철근결합부(200);를 포함하는 코핑 시공용 영구거푸집(100)을 제시한다.
상기 본체(110)는 횡단면이 장방형 구조이고, 상기 매설철근(120)은 다수가 상기 본체(110)의 길이방향을 따라 열지어 매설된 것이 바람직하다.
상기 바닥판(112)은 종단면이 역사다리꼴 구조이고, 상기 매설철근(120)은 상기 외벽(111)에 매설되는 수직부(121); 상기 바닥판(112)의 중앙부에 매설되는 수평부(122); 상기 바닥판(112)의 형상에 대응하도록 절곡배치된 경사부(123);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 바닥판(112)은 중앙부가 양단에 비해 두껍게 형성되고, 상기 바닥판(112)의 내부에는 다수의 수평매설철근(130)이 적층구조로 매설된 것이 바람직하다.
상기 매설철근(120)의 경사부(123)와 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 상기 매설철근(120)의 경사부(123) 및 바닥판(112)에 형성된 바닥철근결합부(200a);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
하단은 상기 매설철근(120)에 결합함과 아울러 상기 바닥판(112)에 매설되고, 상단은 상기 바닥판(112) 상부로 노출되도록 설치된 다수의 일부노출철근(140)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 철근결합부(200)는 현장조립철근(20)과 결합하도록 상기 매설철근(120)의 내측에 설치된 결합구(210); 상기 본체(110)의 제조과정에서 상기 결합구(210)가 매몰되는 것을 방지하도록, 상기 결합구(210)에 임시로 결합하는 임시결합재(220);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 철근결합부(200)는 양단부가 내측을 향하도록, 상기 매설철근(120)의 수직부(121)를 둘러 설치된 전단보강철근(202); 현장조립철근(20)과 결합하는 결합구(210)가 결합하도록, 상기 전단보강철근(202)의 일단 또는 양단에 형성된 숫나사부(201); 상기 본체(110)의 제조과정에서 상기 숫나사부(201)가 매몰되는 것을 방지하도록, 상기 숫나사부(201)에 임시로 결합하는 임시결합재(220);를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전단보강철근(202)은 "ㄷ"자 구조로 절곡형성된 것이 바람직하다.
상기 철근결합부(200)는 수직방향을 따라 다수가 형성되고, 상기 다수의 철근결합부(200)의 사이에는 전단키(113)가 내측으로 돌출형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 영구거푸집(100)을 이용한 코핑 시공방법으로서, 교각(10)의 상부에 상기 교각결합부(11)를 결합하여 상기 영구거푸집(100)을 설치하는 단계; 상기 철근결합부(200)에 현장조립철근(20)을 결합하는 단계; 상기 본체(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공방법을 제시한다.
본 발명은 상기 영구거푸집(100)을 이용한 코핑 시공방법으로서, 교각(10)의 상부에 상기 교각결합부(11)를 결합하여 상기 영구거푸집(100)을 설치하는 단계; 상기 철근결합부(200)에 대하여, 현장조립철근(20) 중 인장철근(21) 및 수평전단철근(22)을 결합하는 단계; 상기 일부노출철근(140)에 대하여, 현장조립철근(20) 중 수직전단철근(23)을 결합하는 수직전단철근 결합단계; 상기 본체(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공방법을 제시한다.
상기 수직전단철근 결합단계는 상기 일부노출철근(140)과 상기 수직전단철근(23)의 결합에 의해 폐합구조를 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명은 접근성이 취약한 교각의 상부에 설치되는 구조라 하더라도, 고비용의 대형 장비가 필요 없고, 운반 및 설치작업의 위험이 작으며, 작업이 용이한 영구거푸집 및 이를 이용한 코핑 시공방법을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1,2는 코핑 시공방법의 제1 실시예의 공정도.
도 3 내지 6은 코핑 시공방법의 제2 실시예의 공정도.
도 7,8은 코핑 시공방법의 제3 실시예의 공정도.
도 9는 코핑 시공방법의 제4 실시예의 공정도.
도 10은 영구거푸집의 평면도.
도 11은 전단보강철근의 사시도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 코핑 시공용 영구거푸집(100)은 기본적으로, 내부에 철근의 배근 및 콘크리트 타설공간의 형성을 위한 외벽(111) 및 바닥판(112)을 구비한 박스형 구조의 본체(110); 교각(10)과의 결합을 위하여 상기 바닥판(112)에 형성된 교각결합부(11); 중앙부가 바닥판(112)에 매설됨과 아울러, 양단부가 외벽(111)에 수직방향으로 매설된 매설철근(120); 매설철근(120)과 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 매설철근(120) 및 외벽(111)에 형성된 철근결합부(200);를 포함하여 구성된다.
교각(10)의 상부에 교각결합부(11)를 결합하여 위와 같은 영구거푸집(100)을 설치하고, 철근결합부(200)에 현장조립철근(20)을 결합한 후, 본체(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 방식으로 코핑을 시공할 수 있다.
교각(10)의 상부에 교각결합부(11)를 결합하는 방식은 다양한 예에 의해 구현될 수 있고, 도 1,2,10은 영구거푸집(100)의 바닥에 형성된 다수의 관통공을 통해 교각(10)의 주철근이 삽입됨과 아울러, 영구거푸집(100)이 교각(10)의 상부에 안착하는 실시예를 도시한 것이다.
본 발명에 의한 공법은 접근성이 취약한 교각의 상부 구조에 대한 시공이면서도, 시공성이 우수하며, 구체적으로 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 코핑 구조물 중 일부인 영구거푸집(100)을 먼저 설치하고, 이후 현장조립철근(20)을 결합하는 방식을 취하므로, 고비용의 대형 장비가 필요 없고, 운반 및 설치작업의 위험이 작다.
둘째, 일단 영구거푸집을 교각의 상부에 안치한 상태에서, 교각의 주철근과 코핑 철근의 결합작업을 수행할 수 있으므로, 전체적으로 작업이 용이하다.
셋째, 영구거푸집(100)의 본체(110) 내에는 매설철근(120)이 매설되고, 영구거푸집의 설치 후 위 매설철근(120)은 현장조립철근(20)과 결합하므로, 영구거푸집(100)과 현장조립철근(20) 등의 배근이 안정적인 일체화 구조를 이루게 된다.
영구거푸집(100)은 프리캐스트 콘크리트 등에 의해 구현될 수 있고, 이에 매설된 매설철근(120)은 구조적으로 압축철근으로 작용하게 되며, 추후 이에 결합하는 현장조립철근(20)은 인장철근 또는 전단철근으로 작용하게 된다.
영구거푸집(100)의 본체(110)는 어떠한 구조를 취하더라도 관계없으나, 일반적인 코핑의 구조와 같이 횡단면이 장방형 구조를 취하는 경우, 매설철근(120)은 다수가 본체(110)의 길이방향을 따라 열지어 매설되는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다(도 10).
영구거푸집(100)의 바닥판(112)은 종단면이 역사다리꼴 구조를 취하는 것이 안정적인데, 이 경우 매설철근(120)은 외벽(111)에 매설되는 수직부(121); 바닥판(112)의 중앙부에 매설되는 수평부(122); 바닥판(112)의 형상에 대응하도록 절곡배치된 경사부(123);를 포함하는 절곡구조를 취함으로써, 영구거푸집(100)에 안정적으로 매설되는 것이 바람직하다.
바닥판(112)의 중앙부가 양단에 비해 두껍게 형성되는 경우 낮은 무게 중심이 형성되므로, 영구거푸집(100)을 교각(10)의 상부에 가설한 상태에서 전도에 대한 안정성을 확보할 수 있다는 장점이 추가된다.
이 경우, 바닥판(112)의 내부에 위 매설철근(120)과 별도로, 다수의 수평매설철근(130)을 적층구조로 매설하는 경우, 영구거푸집(100)의 강성을 증대할 수 있다는 점, 현장 철근조립작업량을 줄일 수 있다는 점 등의 측면에서 바람직하다(도 3).
바닥판(112)에는 위 매설철근(120) 및 다수의 수평매설철근(130)과 별도로, 하단이 매설철근(120)에 결합함과 아울러 바닥판(112)에 매설되고, 상단이 바닥판(112) 상부로 노출되도록 다수의 일부노출철근(140)이 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 일부노출철근(140)은 현장조립철근(20) 중 수직전단철근(23)과 겹이음 등의 방식으로 결합하여 수직전단구조를 형성하는데, 이러한 일부노출철근(140)과 수직전단철근(23)은 그 결합에 의해 폐합구조(폐합 스터럽)를 형성하는 것이 우수한 전단저항성능을 위하여 바람직하다.
철근결합부(200)는 매설철근(120)과 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 매설철근(120) 및 외벽(111)에 형성되는데, 구체적으로 현장조립철근(20) 중 인장철근(21) 및 수평전단철근(22)이 철근결합부(200)에 결합한다.
철근결합부(200)는 다음과 같은 실시예에 의해 구현될 수 있다.
첫째, 철근결합부(200)는 현장조립철근(20)과 결합하도록 매설철근(120)의 내측에 설치된 나사구조 등의 결합구(210); 본체(110)의 제조과정에서 결합구(210)가 매몰되는 것을 방지하도록, 결합구(210)에 임시로 결합하는 고무재질 등에 의한 임시결합재(220);를 포함하여 구성될 수 있다(도 9).
이 경우, 거푸집(30) 내부에 매설철근(120), 결합구(210), 임시결합재(220)를 설치한 상태에서 콘크리트를 타설하고, 양생 후 거푸집(30), 임시결합재(220)를 해체함으로써, 결합구(210)에 대한 현장조립철근(20)의 결합구조를 구현할 수 있다.
결합구(210)가 암나사구조로 형성되는 경우, 임시결합재(220)는 이러한 결합구(210)의 홈에 충전되는 충전재(222)의 구조로 구현될 수 있다.
둘째, 철근결합부(200)는, 양단부가 내측을 향하도록 매설철근(120)의 수직부(121)를 둘러 설치된 전단보강철근(202); 현장조립철근(20)과 결합하는 결합구(210)가 결합하도록, 전단보강철근(202)의 일단 또는 양단에 형성된 숫나사부(201); 본체(110)의 제조과정에서 숫나사부(201)가 매몰되는 것을 방지하도록, 숫나사부(201)에 임시로 결합하는 임시결합재(220);를 포함하여 구성될 수 있다(도 7,8,11).
이 경우, 숫나사부(201)에 임시결합재(220)를 씌운 상태에서 콘크리트의 타설에 의해 영구거푸집을 제조한 후, 거푸집(30) 및 임시결합재(220)를 해제하고, 내부에 암나사 구조가 형성된 커플러 구조 등의 결합구(210)를 숫나사부(201)에 나사결합함으로써, 현장조립철근(20)의 결합구조를 구현할 수 있다.
이 경우, 임시결합재(220)는 숫나사부(201)를 둘러싸는 마개(221)의 구조로 형성될 수 있다.
매설철근(120)의 수직부(121)를 둘러 설치되는 전단보강철근(202)은 "ㄷ"자 구조로 절곡형성되는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.
다수의 인장철근(21) 및 수평전단철근(22)과의 결합을 위하여 철근결합부(200)는 수직방향을 따라 다수가 형성되는데, 이 경우 다수의 철근결합부(200)의 사이에는 전단키(113)가 내측으로 돌출형성되는 것이 추후 타설되는 콘크리트와의 일체화를 위하여 바람직하다.
상술한 바와 같이, 수직전단철근(23)은 바닥판(112)에 하단이 매설된 일부노출철근(140)과 결합하는데, 바닥판(112)의 가장자리부는 중앙부에 비해 그 두께가 얇으므로, 별도의 바닥철근결합부(200a)를 매설철근(120)의 경사부(123) 및 바닥판(112)에 형성하고, 매설철근(120)의 경사부(123)와 현장조립철근(20) 중 수직전단철근(23)이 결합하도록 하는 것이 구조적 안정성을 위하여 바람직하다.
바닥철근결합부(200a)의 구체적 구조는 위 철근결합부(200)의 구조를 취하면 된다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 교각 11 : 교각결합부
100 : 영구거푸집 110 : 본체
111 : 외벽 112 : 바닥판
113 : 전단키 120 : 매설철근
121 : 수직부 122 : 수평부
123 : 경사부 130 : 수평매설철근
140 : 일부노출철근 200 : 철근결합부
200a : 바닥철근결합부 201 : 숫나사부
202 : 전단보강철근 210 : 결합구
220 : 임시결합재

Claims (13)

  1. 내부에 철근의 배근 및 콘크리트 타설공간의 형성을 위한 외벽(111) 및 바닥판(112)을 구비한 박스형 구조의 본체(110);
    교각(10)과의 결합을 위하여 상기 바닥판(112)에 형성된 교각결합부(11);
    중앙부가 상기 바닥판(112)에 매설됨과 아울러, 양단부가 상기 외벽(111)에 수직방향으로 매설된 매설철근(120);
    상기 매설철근(120)과 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 상기 매설철근(120) 및 외벽(111)에 형성된 철근결합부(200);를
    포함하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체(110)는 횡단면이 장방형 구조이고,
    상기 매설철근(120)은 다수가 상기 본체(110)의 길이방향을 따라 열지어 매설된 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바닥판(112)은 종단면이 역사다리꼴 구조이고,
    상기 매설철근(120)은
    상기 외벽(111)에 매설되는 수직부(121);
    상기 바닥판(112)의 중앙부에 매설되는 수평부(122);
    상기 바닥판(112)의 형상에 대응하도록 절곡배치된 경사부(123);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바닥판(112)은 중앙부가 양단에 비해 두껍게 형성되고, 상기 바닥판(112)의 내부에는 다수의 수평매설철근(130)이 적층구조로 매설된 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 매설철근(120)의 경사부(123)와 현장조립철근(20)의 결합을 위하여, 상기 매설철근(120)의 경사부(123) 및 바닥판(112)에 형성된 바닥철근결합부(200a);를
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  6. 제1항에 있어서,
    하단은 상기 매설철근(120)에 결합함과 아울러 상기 바닥판(112)에 매설되고, 상단은 상기 바닥판(112) 상부로 노출되도록 설치된 다수의 일부노출철근(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 철근결합부(200)는
    현장조립철근(20)과 결합하도록 상기 매설철근(120)의 내측에 설치된 결합구(210);
    상기 본체(110)의 제조과정에서 상기 결합구(210)가 매몰되는 것을 방지하도록, 상기 결합구(210)에 임시로 결합하는 임시결합재(220);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  8. 제3항에 있어서,
    상기 철근결합부(200)는
    양단부가 내측을 향하도록, 상기 매설철근(120)의 수직부(121)를 둘러 설치된 전단보강철근(202);
    현장조립철근(20)과 결합하는 결합구(210)가 결합하도록, 상기 전단보강철근(202)의 일단 또는 양단에 형성된 숫나사부(201);
    상기 본체(110)의 제조과정에서 상기 숫나사부(201)가 매몰되는 것을 방지하도록, 상기 숫나사부(201)에 임시로 결합하는 임시결합재(220);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전단보강철근(202)은 "ㄷ"자 구조로 절곡형성된 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 철근결합부(200)는 수직방향을 따라 다수가 형성되고,
    상기 다수의 철근결합부(200)의 사이에는 전단키(113)가 내측으로 돌출형성된 것을 특징으로 하는 코핑 시공용 영구거푸집(100).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 영구거푸집(100)을 이용한 코핑 시공방법으로서,
    교각(10)의 상부에 상기 교각결합부(11)를 결합하여 상기 영구거푸집(100)을 설치하는 단계;
    상기 철근결합부(200)에 현장조립철근(20)을 결합하는 단계;
    상기 본체(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공방법.
  12. 제6항의 영구거푸집(100)을 이용한 코핑 시공방법으로서,
    교각(10)의 상부에 상기 교각결합부(11)를 결합하여 상기 영구거푸집(100)을 설치하는 단계;
    상기 철근결합부(200)에 대하여, 현장조립철근(20) 중 인장철근(21) 및 수평전단철근(22)을 결합하는 단계;
    상기 일부노출철근(140)에 대하여, 현장조립철근(20) 중 수직전단철근(23)을 결합하는 수직전단철근 결합단계;
    상기 본체(110)의 내부에 콘크리트를 타설하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수직전단철근 결합단계는
    상기 일부노출철근(140)과 상기 수직전단철근(23)의 결합에 의해 폐합구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 코핑 시공방법.
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