KR20150007689A

KR20150007689A - 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법

Info

Publication number: KR20150007689A
Application number: KR20130081997A
Authority: KR
Inventors: 김회준
Original assignee: (주)에스앤씨산업; 주식회사 젬콘
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2015-01-21
Also published as: KR101541451B1

Abstract

본 발명은 정모멘트구간의 하부 반단면 콘크리트 슬래브에 강선에 의한 프리텐션시 충분한 압축력이 도입되도록 트러스형 철근을 설치하여, 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 제작하고, 캔틸레버 지점부의 부모멘트로 인한 인장에 저항토록 하여 동바리 등을 제거하여 안전하고, 저렴하게 시공할 수 있도록 한 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 하부에 헌치부를 형성하여, 거더 연속부 인장철근의 배근이 용이하고, 경비절감이 이루어지며, 시공시 안전이 확보되며, 횡구배로 인한 외측거더 합성의 어려움을 극복할 수 있도록 한 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브는 다수 개가 일정한 간격을 두고 배치되는 트러스형 철근과; 상기 트러스형 철근의 내측에 직각방향으로 다수 개가 배치되는 타원형 배력철근과; 상기 트러스형 철근 간에 길이방향으로 다수 개가 배치되며, 부모멘트부 압축력 해제를 위한 지연경화제가 도포된 PS강재와; 상기 트러스형 철근과 타원형 배력철근의 하부가 일정부분 매립되고, PS강재가 완전히 매립되도록 콘크리트를 타설하여 형성된 슬래브와; 상기 슬래브의 양단부 하부에 일정한 길이 및 두께를 갖도록 콘크리트를 타설하여 일체로 형성된 헌치부로 구성됨을 특징으로 하는
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법은 트러스형 철근을 제작하는 단계(S Ⅰ); 타원형 배력철근을 제작하는 단계(S Ⅱ); 상기 트러스형 철근과 타원형 배력철근을 조립하여 조립철근을 형성하는 단계(S Ⅲ); 상기 조립철근에 PS강재를 배치한 후, 거푸집을 조립하는 단계(S Ⅳ); 상기 PS강재를 긴장한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계(S Ⅴ); 상기 거푸집을 탈형하고, PS강재에 가한 긴장력을 해제하여 헌치부가 형성된 슬래브를 제작하는 단계(S Ⅵ)로 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법은 거더 상에 다수 개의 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 일정한 간격을 두고 거치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브 간에 루프연결부를 형성하고, 상기 루프연결부에 전단배력철근을 설치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설 및 양생하여 교량슬래브를 시공함을 특징으로 한다.

Description

하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법{lower half section concrete slab equipped with haunch and its production and construction methods}

본 발명은 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법에 관한 것으로, 특히 연속거더 연속처리용 철근 배근과 횡구배 보상용 헌치부를 갖는 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법에 관한 것이다.

교량 등 구조물 시공시 상부구조물인 슬래브 시공방법은 거더에 동바리와 거푸집을 설치하고, 상기 거푸집 내에 철근을 배근한 후, 상기 거푸집에 콘크리트를 타설 및 양생하여 시공한다.

또 다른, 슬래브 시공방법은 거더 위에 데크를 설치하고, 상기 데크에 철근을 배근한 후, 상기 데크에 콘크리트를 타설 및 양생하여 시공한다.

즉, 종래의 데크를 이용한 슬래브 시공방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 캔틸레버 지점부 데크(1)에는 동바리(2) 등을 설치한 후, 상기 데크(1)를 거치하고, 정모멘트 구간은 지점간에 단순구조로 거치한 상태에서 상부철근을 배근하고, 콘크리트를 타설하면, 캔틸레버 지점부의 부모멘트 구간과, 슬래브가 시공됨으로써 발생되는 중앙지점의 부모멘트로 발생되는 인장을 상부철근이 저항하고, 그 외 구간인 정모멘트 구간은 압축력에 상부철근이 저항하도록 하는 개념으로 설계되었다.

그러나 상기한 바와 같은 데크(1)를 설치하여 슬래브를 시공하는 경우에도 데크의 캔틸레버 지점부 부모멘트에 대한 별도의 저항장치가 없어, 하부에 받침 동바리(2) 등을 설치하는 별도의 조치가 필요하였다.

또한, 정모멘트 구간의 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작시 콘크리트에 매입된 일부 지연경화제가 도포된 강선에 의하여 프리텐션 방법으로 콘크리트에 선별적 압축력을 가하여 저항토록 제작된 패널도 압축력 도입시 패널 상부에 미세한 균열이 발생되어 충분한 압축력을 도입하기가 어려웠고, 운반시 충격으로 균열이 확대되는 경우가 많았다.

그리고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공시 연속거더 연속처리부에는 연속부 부모멘트에 저항할 수 있는 인장철근을 배근하여야 한다.

이때, 상기 인장철근을 배근하는 위치는 슬래브 주철근의 아래와 위쪽에 모두 배근할 수 있으나, 철근 배근의 시점이 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 거치한 후 하게 되므로 아래쪽 철근 배근은 하부 반단면 콘크리트 슬래브에 배치된 철근의 간섭을 받아 배근하기가 어렵다.

그러나 위쪽 철근 배근은 철근 간섭이 없어 철근 배근이 쉬우나, 이때는 하부거더과 합성된 콘크리트 슬래브 연속부 부모멘트에 저항하는 저항모멘트를 결정하는 우력 팔길이가 거더 인장철근은 일정한 피복두께를 유지해야 하므로 인장철근의 직경만큼 작아지는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정모멘트구간의 하부 반단면 콘크리트 슬래브에 강선에 의한 프리텐션시 충분한 압축력이 도입되도록 트러스형 철근을 설치하여, 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 제작하고, 캔틸레버 지점부의 부모멘트로 인한 인장에 저항토록 하여 동바리 등을 제거하여 안전하고, 저렴하게 시공할 수 있도록 한 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 하부에 헌치부를 형성하여, 거더 연속부 인장철근의 배근이 용이하고, 경비절감이 이루어지며, 시공시 안전이 확보되며, 횡구배로 인한 외측거더 합성의 어려움을 극복할 수 있도록 한 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브는 다수 개가 일정한 간격을 두고 배치되는 트러스형 철근과; 상기 트러스형 철근의 내측에 직각방향으로 다수 개가 배치되는 타원형 배력철근과; 상기 트러스형 철근 간에 길이방향으로 다수 개가 배치되며, 부모멘트부 압축력 해제를 위한 지연경화제가 도포된 PS강재와; 상기 트러스형 철근과 타원형 배력철근의 하부가 일정부분 매립되고, PS강재가 완전히 매립되도록 콘크리트를 타설하여 형성된 슬래브와; 상기 슬래브의 양단부 하부에 일정한 길이 및 두께를 갖도록 콘크리트를 타설하여 일체로 형성된 헌치부로 구성됨을 특징으로 하는

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법은 트러스형 철근을 제작하는 단계(S Ⅰ); 타원형 배력철근을 제작하는 단계(S Ⅱ); 상기 트러스형 철근과 타원형 배력철근을 조립하여 조립철근을 형성하는 단계(S Ⅲ); 상기 조립철근에 PS강재를 배치한 후, 거푸집을 조립하는 단계(S Ⅳ); 상기 PS강재를 긴장한 후, 콘크리트를 타설 및 양생하는 단계(S Ⅴ); 상기 거푸집을 탈형하고, PS강재에 가한 긴장력을 해제하여 헌치부가 형성된 슬래브를 제작하는 단계(S Ⅵ)로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법은 거더 상에 다수 개의 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 일정한 간격을 두고 거치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브 간에 루프연결부를 형성하고, 상기 루프연결부에 전단배력철근을 설치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설 및 양생하여 교량슬래브를 시공함을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 종래의 슬래브 주철근을 트러스형 철근으로 개량하여, 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 제작하고, 캔틸레버 지점부의 부모멘트로 인한 인장에 저항하여 동바리 등을 제거하여 안전하고, 저렴하게 시공하는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 정모멘트 구간의 하부 반단면 콘크리트 슬래브에 충분한 압축력이 도입되도록 하여 경제적인 단면을 구축하고, 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 운반시 균열을 억제하여 품질이 우수한 제품을 공급할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 본 발명은 정모멘트 구간을 PS강재로 하부 반단면 콘크리트 슬래브에 압축력 도입 시, 트러스형 철근의 상현철근이 인장되어 내부 인장응력이 발생되고, 상기 인장응력은 현장에서 하부 반단면 콘크리트 슬래브에 상부 반단면 콘크리트 타설시 트러스형 철근의 상현철근에서 발생되는 압축력과 상쇄되어 압축저항력 폭이 확대되어 최종하중상태에서 철근량을 감소시키는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 트러스형 철근의 하현철근을 일반적인 철근콘크리트와 같이 캔틸레버 지점부에서는 콘크리트를 보완하여 압축력에 저항하며, 정모멘트 구간에서는 PS강재에 의해 도입된 압축력과 보완하여 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 인장에 저항하는 이점이 있다.

다섯째, 본 발명은 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 하부에 헌치부를 형성하여, 거더 연속부 인장철근의 배근이 용이하고, 경비절감이 이루어지며, 시공시 안전이 확보되며, 횡구배로 인한 외측거더 합성을 용이하게 하는 이점이 있다.

도 1은 종래의 교량 시공을 위해 캔틸레버 지점부에 동바리를 설치한 상태를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 도시한 사시도,
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 도시한 구조 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 단부 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 도시한 사시도,
도 5a∼5e는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 제작하는 과정을 도시한 공정도,
도 6a, 6b, 6c는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브가 다양한 거더 상에 거치된 상태를 도시한 예시도,
도 7은 도 6a의 "A"부분을 확대 도시한 상세도,
도 8은 도 6a의 "B"부분을 확대 도시한 상세도,
도 9a는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 이용한 연속거더 연속처리부 인장철근 배근상태를 도시한 종단면도,
도 9b는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 이용한 연속거더 연속처리부 인장철근 배근상태를 도시한 횡단면도,
도 9c는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 간의 연속처리부 전단배력철근 배근상태를 도시한 상세도,
도 10a은 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 슬래브를 형성한 상태를 도시한 횡단면도,
도 10b는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 슬래브를 형성한 상태를 도시한 모멘트도,
도 11a, 11b, 11c은 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 교량슬래브를 형성하여 다양한 거더 상에 거치된 상태를 도시한 예시도,
도 12는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 교량슬래브를 형성한 상태를 도시한 사시도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 도시한 사시도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)는 다수 개가 일정한 간격을 두고 배치되는 트러스형 철근(10)과; 상기 트러스형 철근(10)의 내측에 직각방향으로 다수 개가 배치되는 타원형 배력철근(20)과; 상기 트러스형 철근(10) 간에 길이방향으로 다수 개가 배치되는 PS강재(30)와; 상기 트러스형 철근(10)과 타원형 배력철근(20)의 하부가 일정부분 매립되고, PS강재(30)가 완전히 매립되도록 콘크리트(40)를 타설하여 이루어진 슬래브(50)로 구성된다.

또한, 상기 슬래브(50)의 양단부 하부에 일정한 길이 및 두께를 갖도록 일체로 헌치부(90)가 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)는 트러스형 철근(10), 타원형 배력철근(20), PS강재(30), 콘크리트(40), 슬래브(50) 및 헌치부(90)가 유기적으로 결합되어 이루어진 슬래브 구조물이다.

여기서, 상기 트러스형 철근(10)은 직선철근을 삼각형상으로 절곡하여 형성된 복부재(12)와; 상기 복부재(12)를 폐합시키도록 상, 하부에 일정한 높이를 두고 배치되는 상현철근(14)과, 하현철근(16) 및 상기 상현철근(14)과 하현철근(16)을 연결시키는 절곡철근(18)으로 구성된다.

또한, 상기 타원형 배력철근(20)은 트러스형 철근(10)의 내측에 직각 또는 직각에 가까운 방향으로 다수 개가 배치되는 보조철근이다.

이와 같은 타원형 배력철근(20)을 배치하는 이유는 응력을 분포시키기 위함이며, 특히 트러스형 철근(10)의 간격을 유지시켜주고 콘크리트의 건조수축이나 온도변화에 의한 수축을 감소시키며, 균열을 분포시키는데 유효하다.

상기 PS강재(30)는 PS강선, 이형 PS강선, PS강연선(PS 스트랜드), PS강봉, 이형PS강봉, 기타의 PS강재로 구성된다.

상기 PS강선은 직경 2.9∼9㎜ 정도의 원형 강선이며, 이를 하나 또는 여러 개를 나란히 놓아 한 다발로 해서 긴장재를 구성한다.

상기 이형PS강선은 콘크리트와의 부착강도를 높이기 위해 표면에 돌기 (凸부) 또는 요부(凹부)를 연속 또는 일정간격으로 붙인 것이다.

상기 PS강연선(steel strand)은 두 개의 소선(素線)을 꽈배기 모양(S연)으로 꼰 2 연선(2 스트랜드)과 한 개의 소선 둘레에 6개의 소선을 S연으로 꼬아 만든 7연선이 사용된다.

상기 PS강봉은 직경이 9.2∼32㎜ 정도의 원형 강봉이다.

상기 이형PS강봉은 직경이 7.4∼13㎜ 정도의 원형 강봉의 표면에 돌기 (凸부) 또는 요부(凹부)를 연속 또는 일정간격으로 붙인 것이다.

기타 PS강재로는 피복된 PS강재, 저릴렉세이션(low relaxation) PS강재, 특수한 PS강연선, PS경강선(輕鋼線), PRP 로드 등이 있다.

한편, 상기 캔틸레버부 슬래브(50)는 콘크리트(40)로 이루어진 구조물로서, 단부 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)에는 내부의 소정의 위치에 사각홀(52)이 형성되고, 양측단에 일정한 경사를 갖는 경사면(54)이 형성된다.

이와 같은 사각홀(52)은 거더(G)와 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 연결하기 위한 전단연결재를 설치하기 위함이다.

또한, 상기 경사면(54)은 인접하는 다른 슬래브(50)의 경사면(54)과 긴밀하게 상호 결합시키기 위함이다.

한편, 상기 슬래브(50)의 하부에는 헌치부(90)가 형성된다.

도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 도시한 구조 개념도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 헌치부(90) 단면결정은 아래와 같다.

연속거더 연속처리부에는 도 3a에 도시된 바와 같이, 연속부 부모멘트에 저항할 수 있는 인장철근(100)을 배근하여야 한다.

이때, 상기 인장철근(100)을 배근하는 위치는 슬래브 주철근(10)의 아래와 위쪽에 모두 배근할 수 있으나, 철근 배근의 시점이 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 거더(G) 상에 거치한 후에 하게 되므로 아래쪽 철근 배근은 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)에 배치된 트러스 주철근(10)의 간섭을 받아 배근하기가 어렵다.

그러나 위쪽 철근은 철근 간섭이 없어 철근 배근이 쉬우나, 이때는 하부거더와 합성된 콘크리트 슬래브 연속부 부모멘트에 저항하는 저항모멘트를 결정하는 우력 팔길이 d1이, 거더 인장철근(100)은 일정한 피복두께 t를 유지해야 하므로 인장철근(100)의 직경만큼 작아지는 단점이 있다.

Mu1 = c×d1

Mu1: 저항모멘트

c: 우력

d1: 우력 팔길이

그러므로, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 저항모멘트 우력 팔길이 d2 보다 거더연속부 부모멘트에 저항할 수 있는 인장철근(100)의 직경만큼 작아 저항모멘트가 작아지게 되어 있다.

즉, 연속 슬래브에서 정모멘트보다 부모멘트가 일반적으로 크므로 부모멘트부 콘크리트 슬래브 연속부의 우력 팔길이를 d1≥d2로 조절할 필요가 있다.

따라서 도 8에 도시된 바와 같이, 중앙부 헌치부의 두께 h2는

h2는 h2≥D

D: 거더 연속부 인장철근(100) 직경

로 하며 헌치부 적용길이 ℓ은 도 10a 및 10b에 도시된 바와 같이, 모멘트 변곡점(140)에서 인접한 거더 모서리(130)까지 거리보다 같거나 크게 한다.

보통 변곡점의 위치는 연속지점에서 0.25∼0.28에 위치하므로,

b/2+ℓ≥0.28L

∴ℓ≥0.28L-b/2가 되어야 한다.

또한, 캔틸레버부가 형성되는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 지점부인 (도 7) 하부 반단면 콘크리트 슬래브 외측 헌치부(90)는 (도 8) 하부 반단면 콘크리트 슬래브 헌치부(90)와 같은 수치로 설치하며, 다른 일측 헌치부(90)는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 헌치부(90)에 슬래브 콘크리트 횡구배(S%)로 발생되는 편차 h3를 더한 값만큼을 헌치부 두께로 하고, 헌치부의 적용길이 ℓ은 (도 8 참조)에서 적용된 길이ℓ을 적용하여 설치한다.

h1≥h2+h3

h1≥D+b×S%이 된다.

이에 따른 실시예를 검토하면 거더 간격 L=230㎝, 거더 상부폭 b=70㎝, 거더 연결부인장철근 직경 D=2.5㎝, 슬래브 횡구배 2%인 경우

∴h2≥2.5㎝

h1≥2.5+70×0.02

∴h1≥3.9㎝

ℓ≥0.28×230-70/2

∴ℓ≥29.4㎝

헌치부의 두께 2.5㎝∼4㎝이하, 길이 30㎝ 이하의 작은 보상 헌치부를 형성하면 거더 연속부 인장철근(100) 배근이 쉬워져 경비절감과 시공시 안전이 확보되며, 횡구배로 인한 외측거더 합성의 어려움을 극복할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 단부 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 도시한 사시도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단부 하부 반단면 콘크리트 슬래브는 슬래브(50)의 일측에는 일체로 마감턱(60)이 형성되고, 상기 마감턱(60)의 하부에 일정한 곡률로 반원홈(62)이 형성된다.

여기서, 상기 마감턱(60)에는 전단배력철근(80)을 삽입할 수 있는 철근삽입용 반원홈(62)을 형성하여, 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 조립 후에는 일측의 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 반원홈(62)와 타측의 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 반원홈(62)이 합쳐서 정원홈이 형성되어 연단부 전단배력철근(80)의 거치조립이 용이하도록 한다.

이러한 정원홈은 전단배력철근(80)의 배근후에는 콘크리트 또는 모르타르로 메움 처리한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 제작에 대해 설명한다.

도 5a∼5e는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 제작하는 과정을 도시한 공정도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법은 트러스형 철근(10)을 제작하는 단계(S Ⅰ); 타원형 배력철근(20)을 제작하는 단계(S Ⅱ); 상기 트러스형 철근(10)과 타원형 배력철근(20)을 조립하여 조립철근(25)을 형성하는 단계(S Ⅲ); 상기 조립철근(25)에 PS강재(30)를 배치한 후, 거푸집을 조립하는 단계(S Ⅳ); 상기 PS강재(30)를 긴장한 후, 콘크리트(40)를 타설 및 양생하는 단계(S Ⅴ); 상기 거푸집을 탈형하고, PS강재(30)에 가한 긴장력을 해제하여 헌치부(90)가 형성된 슬래브(50)를 제작하는 단계(S Ⅵ)로 이루어진다.

또한, 상기 슬래브(50)의 내측 소정의 위치에 사각홀(52)을 형성한다.

즉, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법은 주철근과 겸용하여 사용될 트러스형 철근(10)을 제작하고, 배력철근으로 사용될 폐합된 타원형 배력철근(20)을 제작하며, 상기 트러스형 철근(10)과 타원형 배력철근(20)을 조립하여 조립철근(25)을 형성한 후, 상기 조립철근(25)에 PS강재(30)을 배치한 후, 거더(G)와 연결하기 위한 전단연결재 설치용 사각홀(52)이 형성된 1차거푸집을 조립한 후, 상기 PS강재(30)을 긴장한 후, 콘크리트(40)를 타설 및 양생한 후, 상기 1차거푸집을 해체 및 PS강재(30) 긴장해제로 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)에 압축력을 도입하여 헌치부(90)가 형성된 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 제작하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 측면에 2차 거푸집을 설치하고, 상기 2차 거푸집에 철근조립 후, 콘크리트를 타설 및 양생하여 마감턱(60)이 형성된 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 제작한다.

한편, 상기한 바와 같이, 트러스형 철근(10)을 배근한 뒤 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 공장에서 타설 및 제작하여 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 완성한 뒤 현장으로 운반시 거치고임을 교량의 지점부와 동일하게 하여 운반한다면 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 손괴 없이 안전하게 운반할 수가 있다.

공장제작 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)는 구조개념 없이 운반할 경우 운반도중 손괴가 일어나는 경우가 허다하다.

따라서 구조해석을 실행하여 현장설치 상황과 동일하게 거치고임을 하도록 하여 일관성 있게 작업원이 작업할 수 있도록 하여 안전한 운반이 되도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브의 시공에 대해 설명한다.

도 6a, 6b, 6c는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브가 다양한 거더 상에 거치된 상태를 도시한 예시도, 도 7은 도 6a의 "A"부분을 확대 도시한 상세도, 도 8은 도 6a의 "B"부분을 확대 도시한 상세도, 도 9a는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 이용한 연속거더 연속처리부 인장철근 배근상태를 도시한 종단면도, 도 9b는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브를 이용한 연속거더 연속처리부 인장철근 배근상태를 도시한 횡단면도, 도 9c는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 간의 연속처리부 전단배력철근 배근상태를 도시한 상세도, 도 10a은 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 슬래브를 형성한 상태를 도시한 횡단면도, 도 10b는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 슬래브를 형성한 상태를 도시한 모멘트도, 도 11a, 11b, 11c은 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 교량슬래브를 형성하여 다양한 거더 상에 거치된 상태를 도시한 예시도, 도 12는 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설하여 교량슬래브를 형성한 상태를 도시한 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법은 거더(G) 상에 다수 개가 일정한 간격을 두고 배치되는 트러스형 철근(10)과; 상기 트러스형 철근(10)의 내측에 직각방향으로 다수 개가 배치되는 타원형 배력철근(20)과; 상기 트러스형 철근(10) 간에 길이방향으로 다수 개가 배치되며, 부모멘트부 압축력 해제를 위한 지연경화제가 도포된 PS강재(30)와; 상기 트러스형 철근(10)과 타원형 배력철근(20)의 하부가 일정부분 매립되고, PS강재(30)가 완전히 매립되도록 콘크리트(40)를 타설하여 형성된 슬래브(50)로 구성되고, 상기 슬래브(50)의 양단부 하부에 일정한 길이 및 두께를 갖도록 일체로 헌치부(90)가 형성되며, 상기 슬래브(50)의 내측 소정의 위치에 사각홀(52)이 형성되며, 상기 헌치부(90)의 중앙부 두께(h2)는 거더 연속부 인장철근(100) 직경(D)과의 관계에서 h2≥D 로 구성되며, 상기 헌치부(90)의 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서 ℓ≥0.28L-b/2로 구성되며, 상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 중앙부 두께(h2)와 슬래브 콘크리트 횡구배 편차(h3)와의 관계에서 h1≥h2+h3으로 구성되며, 상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 거더 연속부 인장철근(100) 직경(D)과 거더 상부폭(b) 및 슬래브 콘크리트 횡구배(S%)와의 관계에서 h1≥D+b×S%로 구성되며, 상기 헌치부(90)의 단부 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서 ℓ≥0.28L-b/2로 구성된 다수 개의 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 일정한 간격을 두고 거치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H) 간의 루프연결부(70)를 형성하고, 상기 루프연결부(70)에 전단배력철근(80)을 설치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H) 상에 상부 반단면 콘크리트를 현장타설 및 양생하여 교량슬래브(S)를 시공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 하부 반단면 콘크리트 슬래브와 이의 제작 및 시공방법은 종래의 슬래브 주철근을 트러스형 철근(10)으로 개량하여, 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 제작하고, 캔틸레버 지점부(C)의 부모멘트로 인한 인장에 저항하여 동바리 등을 제거하여 안전하고, 저렴하게 시공할 수 있다.

또한, 정모멘트 구간의 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)에 충분한 압축력이 도입되도록 하여 경제적인 단면을 구축하고, 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 운반시 균열을 억제하여 품질이 우수한 제품을 공급할 수 있다.

그리고, 정모멘트 구간을 PS강재로 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)에 압축력 도입 시, 트러스형 철근(10)의 상현철근(14)이 인장되어 내부 인장응력이 발생되고, 상기 인장응력은 현장에서 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)에 상부 반단면 콘크리트 현장 타설 시 트러스형 철근(10)의 상현철근(14)에서 발생되는 압축력과 상쇄되어 압축저항력 폭이 확대되어 최종하중상태에서 철근량을 감소시킨다.

또한, 트러스형 철근(10)의 하현철근(16)을 일반적인 철근콘크리트와 같이 캔틸레버 지점부(C)에서는 콘크리트를 보완하여 압축력에 저항하며, 정모멘트 구간에서는 PS강재(30)에 의해 도입된 압축력과 보완하여 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 인장에 저항하는 작용효과가 있다.

그리고, 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 하부에 헌치부(90)를 형성하여, 거더 연속부 인장철근(100)의 배근이 용이하고, 경비절감이 이루어지며, 시공시 안전이 확보되며, 횡구배(S%)로 인한 외측거더 합성을 용이하게 하는 작용효과가 있다.

또한, 상기 슬래브(50)의 내측 소정의 위치에 사각홀(52)을 형성하여 거더(G)와 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 연결하기 위한 전단연결재를 용이하게 설치할 수 있는 작용효과가 있다.

10: 트러스형 철근 12: 복부재
14: 상현철근 16: 하현철근
18: 절곡철근 20: 타원형 배력철근
25: 조립철근 30: PS강재
40: 콘크리트 50: 슬래브
52: 사각홀 54: 경사면
60: 마감턱 62: 반원홈
70: 루프연결부 80: 전단배력철근
90: 헌치부 100: 인장철근
130: 거더 모서리 140: 모멘트 변곡점
C: 캔틸레버 지점부 G: 거더
H: 하부 반단면 콘크리트 슬래브 S: 교량 슬래브

Claims

다수 개가 일정한 간격을 두고 배치되는 트러스형 철근(10)과;
상기 트러스형 철근(10)의 내측에 직각방향으로 다수 개가 배치되는 타원형 배력철근(20)과;
상기 트러스형 철근(10) 간에 길이방향으로 다수 개가 배치되며, 부모멘트부 압축력 해제를 위한 지연경화제가 도포된 PS강재(30)와;
상기 트러스형 철근(10)과 타원형 배력철근(20)의 하부가 일정부분 매립되고, PS강재(30)가 완전히 매립되도록 콘크리트(40)를 타설하여 형성된 슬래브(50)로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제1항에 있어서,
상기 슬래브(50)의 양단부 하부에 일정한 길이 및 두께를 갖도록 일체로 헌치부(90)가 형성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 슬래브(50)의 내측 소정의 위치에 사각홀(52)이 형성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제2항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 중앙부 두께(h2)는 거더 연속부 인장철근 직경(D)과의 관계에서
h2≥D 로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서
ℓ≥0.28L-b/2로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제2항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 중앙부 두께(h2)와 슬래브 콘크리트 횡구배 편차(h3)와의 관계에서
h1≥h2+h3으로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제2항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 거더 연속부 인장철근 직경(D)과 거더 상부폭(b) 및 슬래브 콘크리트 횡구배(S%)와의 관계에서
h1≥D+b×S%로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
제2항, 제6항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서
ℓ≥0.28L-b/2로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브.
트러스형 철근(10)을 제작하는 단계(S Ⅰ);
타원형 배력철근(20)을 제작하는 단계(S Ⅱ);
상기 트러스형 철근(10)과 타원형 배력철근(20)을 조립하여 조립철근(25)을 형성하는 단계(S Ⅲ);
상기 조립철근(25)에 PS강재(30)를 배치한 후, 거푸집을 조립하는 단계(S Ⅳ);
상기 PS강재(30)를 긴장한 후, 콘크리트(40)를 타설 및 양생하는 단계(S Ⅴ);
상기 거푸집을 탈형하고, PS강재(30)에 가한 긴장력을 해제하여 헌치부(90)가 형성된 슬래브(50)를 제작하는 단계(S Ⅵ)로 이루어짐을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
제9항에 있어서,
상기 슬래브(50)의 내측 소정의 위치에 사각홀(52)이 형성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
제9항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 중앙부 두께(h2)는 거더 연속부 인장철근 직경(D)과의 관계에서
h2≥D 로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
제9항 또는 제11항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서
ℓ≥0.28L-b/2로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
제9항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 중앙부 두께(h2)와 슬래브 콘크리트 횡구배 편차(h3)와의 관계에서
h1≥h2+h3으로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
제9항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 거더 연속부 인장철근 직경(D)과 거더 상부폭(b) 및 슬래브 콘크리트 횡구배(S%)와의 관계에서
h1≥D+b×S%로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
제9항, 제13항, 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서
ℓ≥0.28L-b/2로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 제작방법.
거더(G) 상에 다수 개의 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)를 일정한 간격을 두고 거치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H) 간에 루프연결부(70)를 형성하고, 상기 루프연결부(70)에 전단배력철근(80)을 설치하고, 상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H) 상에 상부 반단면 콘크리트를 타설 및 양생하여 교량슬래브(S)를
시공함을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항에 있어서,
상기 하부 반단면 콘크리트 슬래브(H)의 양단부 하부에 일정한 길이 및 두께를 갖는 헌치부(90)가 형성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 슬래브(50)의 내측 소정의 위치에 사각홀(52)이 형성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 중앙부 두께(h2)는 거더 연속부 인장철근 직경(D)과의 관계에서
h2≥D 로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서
ℓ≥0.28L-b/2로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 중앙부 두께(h2)와 슬래브 콘크리트 횡구배 편차(h3)와의 관계에서
h1≥h2+h3으로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 내측두께(h1)는 거더 연속부 인장철근 직경(D)과 거더 상부폭(b) 및 슬래브 콘크리트 횡구배(S%)와의 관계에서
h1≥D+b×S%로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.
제16항, 제20항, 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헌치부(90)의 단부 길이(ℓ)는 거더간격(L)과 거더 상부폭(b)와의 관계에서
ℓ≥0.28L-b/2로 구성됨을 특징으로 하는 하부 반단면 콘크리트 슬래브 시공방법.