KR20150017812A - 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 콘크리트 슬래브 구조물의 시공방법 및 그 시공방법으로 시공된 포장 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 시공방법 및 그 시공방법으로 시공된 도로에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 공장에서, 다수의 아크 타이바홀을 갖는 PC 슬래브와, 특정곡률을 갖는 아크 타이바를 복수로 제작하는 단계; 제작된 상기 PC 슬래브들과 상기 아크 타이바들을 현장으로 운반하는 단계; 지반 상부로 상기 PC 슬래브들을 안착시켜 서로 측면이 접촉되도록 부설하는 단계; 및 상기 아크 타이바를 상기 아크타이바용 홀에 삽입시켜, 상기 PC 슬래브들을 서로 연결 및 체결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법에 관한 것이다.

Description

아크 타이바를 이용한 프리캐스트 콘크리트 슬래브 구조물의 시공방법 및 그 시공방법으로 시공된 포장{Precast concrete slabs pavement using arc tie­bar connection and its construction method}

본 발명은 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 콘크리트 슬래브 구조물의 시공방법 및 그 시공방법으로 시공된 포장에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 특정곡률을 갖는 호 형상의 아크 타이바를 PC 슬래브 거치 후 단순삽입하여 간편하고 빠른 시공과 구조적 성능향상의 기능을 수행하고, 슬래브 측면의 요철 기하 구조를 통한 하중전달 분담 기능과 시공시 부재 간의 위치 유도로 정확한 결속이 가능하며, 타이바와 PC 슬래브 간의 그라우팅 시공과정이 필요없는 아크 타이바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 PC 슬래브 포장 공법은 공장에서 미리 제작한 PC 슬래브를 다져진 기층 위해 부설하고, 이웃한 부재를 다웰바 또는 타이바와 그라우팅 주입으로 서로를 연결, 체결하여 시공하는 공법을 의미한다.

이러한 PC 슬래브 포장 공법은 일반도로, 고속도로, 공항, 항만의 에이프런, 컨테이너 야적장, 공장, 플랜트, 주차장, 아파트 내부 도로, 자전거 도로, 인도 등에 널리 적용 가능하다.

또한, 이러한 PC 슬래브 포장 공법은 미리 제작된 콘크리트 패널(PC 슬래브)의 사용으로 급속 시공 및 빠른 보수가 가능하고, 공장에서 증기 양생 등을 통해 다양한 요구 성능에 부합되는 맞춤식 기능성 포장을 우수한 품질로 제작 가능하며, 이러한 고품질의 콘크리트 제품으로 포장의 장기공용수명이 확보된다는 장점들을 가지고 있다.

도 1a는 종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브(1)의 사시도를 도시한 것이다. 도 1b는 종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브(1)들의 분해 정면도를 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래 PC 슬래브 구조물은 PC 슬래브(1)의 측면 일측에 다수로 돌출된 다웰바(2)와 이러한 다웰바(2)가 삽입되어지는 다웰바 포켓(3) 그리고, PC 슬래브(1) 간 연결 후, 다웰바(2)와 PC 슬래브(1)를 그라우팅하기 위한 그라우팅 홀(4) 등이 형성되어 있음을 알 수 있다.

종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공방법을 간략하게 설명하면, 공장에서 다수의 다웰바(2)가 삽입되어지고, 다웰바 포켓(3)과 그라우팅 홀(4)이 형성된 다수의 PC 슬래브(1)를 제작한 후, 현장으로 PC 슬래브(1)를 운반한 후, 다웰바(2)와 다웰바 포켓(3)이 일치하도록 지반에 PC 슬래브(1)를 안착시킨 후, 그라우팅하여 PC 슬래브 구조물을 시공하게 된다.

도 2a는 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브들의 그라우팅 전 단면도를 도시한 것이며, 도 2b는 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브들의 그라우팅 후 단면도를 도시한 것이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래 포켓 접합 방식의 다웰바를 이용한 PC 슬래브 구조물 시공은, 다웰바 포켓(3)의 그라우팅 체적이 증가하여 경제성 및 시공성이 떨어지게 되고, 그라우트 충진 시 포켓 내 다웰바 상부에 공극이 발생될 우려가 존재하고, 돌출된 다웰바(2)로 인해 운반과 시공 시 파손 및 안전사고의 위험이 존재하게 되는 문제점이 있다.

또한, 도 3a 내지 도 3d는 홀 접합 방식의 종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공 순서별 단면도를 도시한 것이다. 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 홀 접합 방식의 종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공은 먼저, PC 슬래브(1)의 한쪽 다웰바 삽입홀(5)에 다웰바(2)를 삽입하고(도 3a 참조), 인접한 PC 슬래브(1)의 다웰바 유입홀(6)이 일치하게 안착하게 되면(도 3b 참조), 압축공기를 인가하여 다웰바(2)를 밀어 인접한 PC 슬래브(1)의 다웰바 유입홀(6)로 이동시킨 후(도 3c 참조), 그라우팅 작업을 하여 시공하게 된다(도 3d 참조).

그러나, 이러한 홀 접합 방식의 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공은, 현장에서 별도의 압축공기를 주입하는 단계와 그라우팅 공정과정을 필요로 하게 되므로, 작업량 증가에 따른 시공성이 저하되고, 그라우트 충진 시 다웰바 상부에 공극이 발생될 우려가 존재하게 된다.

대한민국 등록 특허 제0780370호 대한민국 등록 특허 제0687210호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 강철 또는 고강도 플라스틱 소재의 아크 타이바를, PC 슬래브 거치 후 단순삽입(모르타르 주입 공정 없음)으로 간편하고 빠른시공이 가능하면서도 구조적 성능 향상의 기능을 수행할 수 있고, PC 슬래브 측면의 요철 기하구조를 를 통한 하중 전달 분담기능과 시공 시 부재간의 위치 유도로 정확한 결속이 가능하며, PC 슬래브의 온도에 따른 변형에 동기화된 탄성변형에 의한 적절한 구속과 부분적 움직임으로 구속응력이 과다하게 발생하지 않음과 동시에 연속철근보강 콘크리트와 유사한 원리로 조인트 간격을 좁고 균일하게 유지함으로써 구조적인 안정성과 우수한 주행 평탄성을 유지할 수 있는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법을 제공하게 된다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 제1목적은 PC 슬래브 구조물의 시공방법에 있어서, 공장에서, 다수의 아크 타이바홀을 갖는 PC 슬래브와, 특정곡률을 갖는 아크 타이바를 복수로 제작하는 단계; 제작된 상기 PC 슬래브들과 상기 아크 타이바들을 현장으로 운반하는 단계; 지반 상부로 상기 PC 슬래브들을 안착시켜 서로 측면이 접촉되도록 부설하는 단계; 및 상기 아크 타이바를 상기 아크 타이바용 홀에 삽입시켜, 상기 PC 슬래브들을 서로 연결 및 체결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 상기 체결시키는 단계는, 다수의 상기 아크 타이바 각각이 상기 아크 타이바용 홀 각각에 삽입되어 상기 PC 슬래브가 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 아크 타이바는 접촉된 복수의 상기 PC슬래브에서 상기 아크 타이바용 홀을 형상 맞춤 되도록 삽입되어 상기 PC슬래브 각각을 서로 결합시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 상기 제작단계는, 상기 PC 슬래브의 상부 일측에 다수의 그라우팅 홀을 형성시키고, 상기 체결시키는 단계 후에, 상기 그라우팅 홀에 모르타르를 충진시켜, 상기 PC 슬래브와 상기 지반사이의 공간을 그라우팅하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 상기 아크 타이바는 온도변화에 대해 특정 변형계수를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 상기 아크 타이바는 강철 또는 고강도 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 상기 제작단계는, 상기 PC 슬래브의 측면 각각은 요철 기하 구조로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 이러한 PC 슬래브 구조물의 시공방법에서, 상기 PC 슬래브의 측면에는 외측으로 돌출된 다수의 돌출부와 내측으로 오목한 오목부가 번갈아 가며 형성되어, 상기 PC 슬래브와 접촉되는 또 다른 PC 슬래브 들과 형상맞춤 되어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, PC 슬래브 구조물의 시공방법에 있어서, 공장에서, 다수의 아크 타이바홀을 갖고 다수의 그라우팅 홀이 형성된 PC 슬래브와, 특정곡률을 갖는 호 형상의 아크 타이바를 복수로 제작하는 단계; 제작된 상기 PC 슬래브들과 상기 아크 타이바들을 현장으로 운반하는 단계; 지반 상부로 상기 PC 슬래브들을 안착시켜 서로 측면이 접촉되도록 부설하는 단계; 상기 그라우팅 홀에 모르타르를 충진시켜, 상기 PC 슬래브와 상기 지반사이의 공간을 그라우팅하는 단계 및 상기 아크 타이바를 상기 아크 타이바용 홀에 삽입시켜, 상기 PC 슬래브들을 서로 연결 및 체결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법으로서 달성될 수 있다.

또한, 본 발명의 제3목적은 앞서 언급한 제1목적 또는 제2목적 제 1항에 따른 시공방법에 의해 시공된 포장으로서 달성될 수 있다.

따라서, 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 강철 또는 고강도 플라스틱 소재의 아크 타이바를, PC 슬래브 거치 후 단순삽입(모르타르 주입 공정 없음)으로 간편하고 빠른시공이 가능하면서도 구조적 성능 향상의 기능을 수행할 수 있고, PC 슬래브 측면의 요철 기하구조를 를 통한 하중 전달 분담기능과 시공 시 부재간의 위치 유도로 정확한 결속이 가능하며, PC 슬래브의 온도에 따른 변형에 동기화된 탄성변형에 의한 적절한 구속과 부분적 움직임으로 구속응력이 과다하게 발생하지 않음과 동시에 연속철근보강 콘크리트와 유사한 원리로 조인트 간격을 좁고 균일하게 유지함으로써 구조적인 안정성과 우수한 주행 평탄성을 유지할 수 있는 효과를 갖는다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이다.

도 1a는 종래 다웰바를 이용한 PC슬래브의 사시도,
도 1b는 종래 다웰바를 이용한 PC슬래브들의 분해 정면도,
도 2a는 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브들의 그라우팅 전 단면도,
도 2b는 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브들의 그라우팅 후 단면도
도 3a 내지 도 3d는 홀 접합방식의 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공 순서별 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프리캐스트(PC) 슬래브의 사시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PC 슬래브의 평면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바가 삽입된 상태를 모식적으로 나타낸 PC 슬래브의 단면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바가 삽입된 상태를 나타낸 PC 슬래브의 단면도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 사시도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 시공방법의 흐름도,
도 10a는 시공후와 온도가 하강된 후 각각의 종래 다웰바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 단면도,
도 10b는 시공후와 온도가 하강된 후 각각의 종래 타이바를 이용한 콘크리트 슬래브 구조물의 단면도,
도 10c는 시공후와 온도가 하강된 후 각각의 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바를 이용한 PC 슬래브 구조물의 단면도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 구성, 기능 및 시공방법에 대해서 설명하도록 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)은 다수의 아크 타이바용 홀(20)과 다수의 지반 그라우팅 홀(40)이 형성된 PC 슬래브(1) 및 PC 슬래브(1)에 형성된 아크 타이바용 홀(20)에 삽입되어 지는 아크 타이바(10)를 포함하여 구성되어 진다. 이하에서는 이러한 PC 슬래브(1)와 아크 타이바(10)의 구성에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프리캐스트(PC) 슬래브(1)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PC 슬래브(1)의 평면도를 도시한 것이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 PC 슬래브(1)는 특정 두께와 가로 세로 길이를 갖는 패널 형태이고, 4개의 각 측면과 상부면 일측을 연결하여 관통되는 다수의 아크 타이바용 홀(20)이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 다수의 아크 타이바용 홀(20)은 서로 특정간격 이격되어 형성되어지며, 상부면과 측면에 관통되면서 특정 곡률을 가지고 형성되어 진다. 이러한 PC 슬래브(1)는 현장이 아닌, 공장에서 제작되어지며, 구체적 실시 예에서는 두께 30cm에 4m×2m, 3m×2m, 2m×1m 정도의 단면으로 제작되게 된다.

따라서, 이러한 아크 타이바용 홀(20) 각각에는 후에 설명되는 바와 같이, 특정 곡률을 갖는 호 형상의 아크 타이바(10)가 삽입되어지게 된다. 보다 구체적으로, PC 슬래브(1)의 측면을 서로 접촉시킨 후, PC 슬래브(1)와 그 PC 슬래브(1)에 접촉된 또 다른 PC 슬래브(1) 각각에 형성된 아크 타이바용 홀(20) 간에 아크 타이바(10)가 삽입 관통되어 PC 슬래브(1)를 서로 연결 및 체결시키게 된다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 PC 슬래브(1)의 측면 각각은 요철 기하 구조(30)으로 구비되어 서로 형상맞춤되어 견고하게 접촉되어 질 수 있음을 알 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 각각의 PC 슬래브(1)의 측면에는 외측으로 돌출된 돌출부(31)와 오목부(32)가 번갈아 가며 형성되어져, Pc 슬래브(1)와 접촉되는 또 다른 PC 슬래브(1)들과 형상맞춤되어 조립되어 질 수 있음을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 PC 슬래브(1) 측면의 요철 구조(30)를 통한 하중 전달 분담 기능과 시공 시 부재간의 위치 유도로 정확한 결속이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)(Arc Tie-bar)는 특정 곡률을 갖는 호 형상으로 구성되어 진다. 따라서 앞서 언급한 PC 슬래브(1)에 형성된 아크 타이바용 홀(20) 각각에 삽입되어 지게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)가 삽입된 상태를 모식적으로 나타낸 PC 슬래브(1)의 측면도를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)의 절반정도는 PC 슬래브(1)에 형성된 아크 타이바용 홀(20)에 삽입되어 지고, 이러한 PC 슬래브(1)에 접촉된 또 다른 PC 슬래브(1)에 형성된 아크 타이바용 홀(20)에 나머지 절반이 연통되어 삽입되게 됨으로써 PC 슬래브(1) 간을 서로 연결 및 체결시키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 PC 슬래브(1)의 상부면 일측에는 다수 지반 그라우팅 홀(40)이 형성되어 지게 된다. 이러한 지반 그라우팅 홀(40)은 PC 슬래브(1)를 제작할 당시에 형성되어지는 것으로, 아크 타이바(10)와 아크 타이바용 홀(20) 사이를 그라우팅하기 위한 것이 아닌, PC 슬래브(1)와 하부 지반 사이 빈공간의 그라우팅 충진을 위해 형성되어 진다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)가 삽입된 상태를 나타낸 PC 슬래브(1)의 단면도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, PC 슬래브(1)에 형성된 아크 타이바용 홀(20)과 아크 타이바(10)의 특정 곡률은 서로 일치하여, 아크 타이바(10)가 아크 타이바용 홀(20)에 형상맞춤되어 삽입되어 질 수 있음을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)는 특정 곡률을 갖는 호 형상으로 구성되어, 아크 타이바용 홀(20)에 형상맞춤되어 삽입되게 됨으로써, PC 슬래브(1) 간의 하중전달 기능 및 측 방향 변형에 대한 부분적 구속의 역할을 동시에 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)와 PC 슬래브(1)는, 지반에 PC 슬래브(1)를 거치 후 아크 타이바(10)를 아크 타이바용 홀(20)에 단순 삽입(몰탈 주입공정 없음)으로 간편하고 빠르게 PC 슬래브(1)를 체결할 수 있으며, 구조적 성능향상의 기능을 동시에 수행하게 된다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)는 온도변화에 대해 특정 변형계수를 갖는 재질로 구성되게 된다. 본 발명의 구체적 실시예에서는 강철 또는 고강도 플라스틱을 사용하였다.

일반적인 종래 타이바(9)의 경우, 완전구속에 의한 과다한 구속응력이 발생되게 되나, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)는 PC 슬래브(1)의 온도에 따른 변형에 동기화한 탄성변형에 의한 적절한 구속과 부분적 움직임으로 구속응력이 과다하게 발생하지 않게 됨과 동시에 연속철근보강 콘크리트와 유사한 원리로 조인트 간격을 좁고 균일하게 유지하게 됨으로써, 구조적인 안정성과 우수한 주행 평탄성을 유지할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 사시도를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 다수개의 PC 슬래브(1) 들의 측면이 서로 접촉되게 되고, PC 슬래브(1)들의 측면이 접촉된 상태에서 PC 슬래브(1)에 형성된 아크 타이바용 홀(20) 각각에 아크 타이바(10)가 삽입되어, PC 슬래브(1)들이 서로 조립, 체결되게 됨을 알 수 있다.

이하에서는 앞서 언급한 PC 슬래브(1)와 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 시공방법에 대해 설명하도록 한다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 시공방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 현장이 아닌 공장에서, 앞서 언급한 PC 슬래브(1)와 아크 타이바(10) 각각을 다수 제작하게 된다(S10). 앞서 언급한 바와 같이, 아크 타이바(10)는 특정 곡률을 갖는 호 형상으로 제작되며, 온도변화에 대해 특정 변형계수를 갖는 강철 또는 고정도 플라스틱으로 제작되게 된다.

또한, 제작되는 PC 슬래브(1)는 앞서 언급한 바와 같이, 측면이 서로 견고하게 접촉되어 질 수 있도록 요철 기하구조(30)로 형성되고, 측면과 상부면을 관통하며, 특정 곡률을 갖는 다수의 아크 타이바용 홀(20)이 형성되도록 제작되게 된다. 또한, PC 슬래브(1)의 상부면에는 추후 지반과 PC 슬래브(1)의 빈공간을 그라우팅하기 위한 지반 그라우팅 홀(40) 역시 형성되게 된다. 즉, 공장에서 제작되는 PC 슬래브(1)는 다수의 지반 그라우팅홀(40), 아크 타이바용 홀(20), 요철 기하구조(30)를 갖는 측면이 형성된 완제품에 해당한다.

그리고, 제작된 다수의 PC 슬래브(1)와 다수의 아크 타이바(10)를 현장으로 운반하게 된다(S20). PC 슬래브(1)와 아크타이바(10)를 현장으로 운반시킨 후에, 지반의 상부로 다수의 PC 슬래브(1)를 부설하게 된다(S30). 이때, PC 슬래브(1)들 간의 측면은 요철 기하구조(30)를 가지고 있으므로, 측면 간 접촉 후 하중분담기능과 시공시 부재간의 위치 유도에 의한 정확한 결속이 가능하게 된다. 즉, 측면에 형성된 요철 기하 구조(30)에 의해 하중 전달분담 기능과 시공시 상하좌우 전방향 위치 유도가 이루어져 간편하게 정확한 결속이 가능하게 된다.

지반 상부로 다수의 PC 슬래브(1)를 부설한 후에, PC 슬래브(1)에 형성된 다수의 아크 타이바용 각각에 아크 타이바(10)를 삽입하여 PC 슬래브(1)들을 연결 및 체결시키게 된다(S40). 또한, 아크 타이바(10)를 삽입한 후에 아크 타이바(10)와 PC 슬래브(1)를 결합시키기 위한 그라우팅 공정은 필요하지 않다. 아크 타이바(10)는 특정 곡률을 갖는 호형상이고, 아크 타이바용 홀 역시 아크 타이바(10)가 형상맞춤되어 질 수 있도록 특정 곡률을 갖고 형성되게 됨으로써, 아크 타이바(10) 체결 후, PC 슬래브(1) 간 하중 전달 기능과 측방향 변형에 대한 부분적 구속의 역할을 동시에 수행할 수 있게 된다.

또한, 일반적인 종래 타이바(9)의 경우, 완전구속에 의한 과다한 구속응력이 발생되게 되나, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)는 PC 슬래브(1)의 온도에 따른 변형에 동기화한 아크 타이바의 탄성변형에 의한 적절한 구속과 부분적 움직임으로 구속응력이 과다하게 발생하지 않게 됨과 동시에 연속철근보강 콘크리트와 유사한 원리로 조인트 간격을 좁고 균일하게 유지하게 됨으로써, 구조적인 안정성과 우수한 주행 평탄성을 유지할 수 있게 된다.

도 10a는 시공후와 온도가 하강된 후 각각의 종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 10b는 시공후와 온도가 하강된 후 각각의 종래 타이바(9)를 이용한 콘크리트 슬래브 구조물(100)의 단면도를 도시한 것이다. 반면, 도 10c는 시공후와 온도가 하강된 후 각각의 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 단면도를 도시한 것이다.

도 10a에 도시된 바와 같이, 종래 다웰바(2)를 이용한 PC 슬래브 구조물의 경우, 시공 후, 온도가 하강되게 되면, 측방향 구속응력이 없어 콘크리트에 균열이 발생되지는 않으나, 슬래브의 수축에 의해 슬래브 간 틈새(8)가 발생되어, 우수 침투가 발생되고, 주행평탄성이 저하되게 되는 문제가 발생된다.

또한, 도 10b에 도시된 바와 같이, 종래 타이바(9)를 이용한 콘크리트 슬래브 구조물의 경우, 시공 후 온도가 하강되게 되면, 슬래브 간 틈새(8)는 발생되지 않아 우수침투가 없고, 주행평탄성은 양호하나, 콘크리트가 수축되게 됨으로써, 과다한 구속응력 발생으로 콘크리트 균열이 발생되게 되는 문제가 존재하게 됨을 알 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)은 기존의 다웰바(2)와 타이바(9)의 장점들만을 채용하여, 슬래브간 하중전달 기능과 측방향 변형에 대한 부분적 구속의 역할을 동시에 수행할 수 있으며, 종래 타이바(9)는 완전구속에 의한 과다한 구속응력에 의해 균열이 발생되게 되나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 슬래브의 온도에 따른 변형에 동기화한 탄성변형에 의한 적절한 구속과 부분적 움직임으로 구속응력이 과다하게 발생하지 않음과 동시에 연속철근보강 콘크리트와 유사한 조인트 간격을 좁고 균일하게 유지함으로써 구조적인 안정성과 우수한 주행 평탄성을 유지하게 된다.

즉, 도 10c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 타이바(10)를 이용한 PC 슬래브 구조물(100)의 경우, 시공 후 온도가 하강되게 되면, 아크 타이바(10)의 탄성변형(허용 범위 내)에 의한 부분적 구속으로 과다한 구속응력이 없으며, 우수침투가 저감되고, 주행 평탄성 역시 양호하게 됨을 알 수 있다.

마지막으로, 아크 타이바(10)를 삽입하여, PC 슬래브(1)들을 연결, 체결한 후에, PC 슬래브(1)에 형성된 지반 그라우팅 홀(40)에 모르타르를 균일하게 충진시켜, PC 슬래브(1)와 하부지반과의 기밀성을 유지하면서 PC 슬래브 구조물(100)을 시공하게 된다(S50).

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1:PC 슬래브
2:다웰바
3:다웰바 포켓
4:그라우팅 홀
5:다웰바 삽입홀
6:다웰바 유입홀
8:틈새
9:타이바
10:아크 타이바
20:아크 타이바용 홀
30:요철 기하구조
31:돌출부
32:오목부
40:지반 그라우팅 홀
100:아크 타이바를 이용한 PC 슬래브 구조물

Claims (13)

1. PC 슬래브 구조물의 시공방법에 있어서,
   공장에서, 다수의 아크 타이바홀을 갖는 PC 슬래브와, 특정곡률을 갖는 아크 타이바를 복수로 제작하는 단계;
   제작된 상기 PC 슬래브들과 상기 아크 타이바들을 현장으로 운반하는 단계;
   지반 상부로 상기 PC 슬래브들을 안착시켜 서로 측면이 접촉되도록 부설하는 단계; 및
   상기 아크 타이바를 상기 아크 타이바용 홀에 삽입시켜, 상기 PC 슬래브들을 서로 연결 및 체결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 체결시키는 단계는,
   다수의 상기 아크 타이바 각각이 상기 아크 타이바용 홀 각각에 삽입되어 상기 PC 슬래브가 연결되는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 아크 타이바는 접촉된 복수의 상기 PC슬래브에서 상기 아크 타이바용 홀을 형상 맞춤 되도록 삽입되어 상기 PC슬래브 각각을 서로 결합시키는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제작단계에서 상기 PC 슬래브의 상부 일측에 다수의 그라우팅 홀을 형성시키고,
   상기 체결시키는 단계 후에,
   상기 그라우팅 홀에 모르타르를 충진시켜, 상기 PC 슬래브와 상기 지반사이의 공간을 그라우팅하는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 아크 타이바는 온도변화에 대해 특정 변형계수를 갖는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 아크 타이바는 강철 또는 고강도 플라스틱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제작단계에서,
   상기 PC 슬래브의 측면 각각은 요철 기하 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 PC 슬래브의 측면에는 외측으로 돌출된 다수의 돌출부와 내측으로 오목한 오목부가 번갈아 가며 형성되어, 상기 PC 슬래브와 접촉되는 또 다른 PC 슬래브 들과 형상맞춤 되어지는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
9. PC 슬래브 구조물의 시공방법에 있어서,
   공장에서, 다수의 아크 타이바홀을 갖고 다수의 그라우팅 홀이 형성된 PC 슬래브와, 특정곡률을 갖는 호 형상의 아크 타이바를 복수로 제작하는 단계;
   제작된 상기 PC 슬래브들과 상기 아크 타이바들을 현장으로 운반하는 단계;
   지반 상부로 상기 PC 슬래브들을 안착시켜 서로 측면이 접촉되도록 부설하는 단계;
   상기 그라우팅 홀에 모르타르를 충진시켜, 상기 PC 슬래브와 상기 지반사이의 공간을 그라우팅하는 단계; 및
   상기 아크 타이바를 상기 아크 타이바용 홀에 삽입시켜, 상기 PC 슬래브들을 서로 연결 및 체결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 아크 타이바는 온도변화에 대해 특정 변형계수를 갖는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 제작단계에서,
    상기 PC 슬래브의 측면 각각은 요철 기하 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
    
12. 제 9항에 있어서,
    상기 PC 슬래브의 측면에는 외측으로 돌출된 다수의 돌출부와 내측으로 오목한 오목부가 번갈아 가며 형성되어, 상기 PC 슬래브와 접촉되는 또 다른 PC 슬래브 들과 형상맞춤 되어지는 것을 특징으로 하는 아크 타이바를 이용한 프리캐스트 슬래브 구조물의 시공방법.
    
13. 제 1항 내지 제 12항에 따른 시공방법에 의해 시공된 포장.

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