KR20150051503A - 프리캐스트 교각의 조정단 구조 및 이를 이용한 프리캐스트 교각의 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 기초 말뚝(100)의 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)가 적층되는 조정단 블록(300) 및 상기 조정단 블록(300)을 상기 기초 말뚝(100)에서 일정 간격 이격된 상태로 지지하는 지지 프레임(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조 및 이를 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 토목 기술 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 프리캐스트 교각을 시공함에 있어서, 교각 기초 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트의 위치 및 수직도를 맞추기 위한 프리캐스트 교각의 조정단 구조 및 이를 이용한 프리캐스트 교각의 시공방법에 관한 것이다.
교량을 지지하는 교각은 주로 콘크리트 구조물로 형성된다. 도심 환경이 복잡해짐에 따라 도심의 효과적인 교통량의 분산을 위해서 교량이 건설되는 경우가 많아지고 있다. 종래에는 도심지에 교량을 건설함에 있어서, 강재의 슬립 폼으로 이루어진 거푸집을 설치하고, 내부에 철근을 배치한 후 지표면으로부터 소정의 높이 간격으로 콘크리트를 타설하면서 슬립 폼을 상부로 이동시켜 점차 교각의 높이를 높여가는 방식을 사용하고 있었다.
다만, 종래의 시공 방식은 소정 높이에 타설된 콘크리트의 양생이 완료된 이후에야 교각의 높이를 높일 수 있기 때문에 교량의 시공에 장기간이 소요되고, 도심에 교량을 시공함에 있어 교통 혼잡 및 통행 불편의 문제점을 야기하여 왔다.
상술된 문제점을 해결하고자 공장에서 제작된 프리캐스트 교각 세그먼트를 교량 가설 현장으로 운반하여 적층하고, 이를 조립하여 교각을 구축하는 방법이 제시되어 왔다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은 확대 기초(1)에 철근(2)이 삽입되는 홀(4)을 구비한 프리캐스트 교각 세그먼트(3)를 적층한 이후에, 철근(2)을 삽입하고, 철근(2) 삽입된 홀(4)에 그라우팅재를 충전하여 교각을 형성시키는 방식이 제시되어 왔다.
다만, 상술된 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은 확대 기초(1)에 프리캐스트 교각 세그먼트(3)를 적층하는 구조를 취하고 있기 때문에 프리캐스트 교각의 형성을 위해서는 확대 기초(1)의 형성이 필수적으로 요구되었다.
따라서, 확대 기초(1)를 형성하지 않고 현장 타설로 형성되는 단일 기초 말뚝을 갖는 교각에는 프리캐스트 교각의 시공 방식이 적용되기 어려운 문제점이 있어 왔다.
이는 현장에서 타설되어 시공되는 단일 기초 말뚝은 위치와 수직도에 시공 오차가 필연적으로 발생될 수 밖에 없고, 단일 기초 말뚝 상부의 마감면 또한 고르지 못하여 프리캐스트 교각 세그먼트를 바로 적층하는 것이 불가능한 것에 기인한다.
본 발명은 상술된 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 교각 기초를 형성하지 아니하고도 프리캐스트 교각을 시공할 수 있는 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 제시하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기초 말뚝의 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있는 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 제시하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기초 말뚝의 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있는 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 이용하여 프리캐스트 교각을 시공할 수 있는 방법을 제시하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기초 말뚝(100)의 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)가 적층되는 조정단 블록(300) 및 상기 조정단 블록(300)을 상기 기초 말뚝(100)에서 일정 간격 이격된 상태로 지지하는 지지 프레임(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조가 제공된다.
여기서, 상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이에 현장 타설 방식으로 형성되는 연결기둥(500) 및 상기 연결기둥(500)의 형성을 위해 상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간을 폐쇄하는 측면거푸집(600)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 기초 말뚝(100)에서 돌출 형성된 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 제1 보강철근 삽입홀(310)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 제1 보강철근 삽입홀(310)은, 복수의 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 보강철근(110)의 직경의 5배 이상의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간에 상기 연결기둥(500)의 형성을 위한 충전재를 삽입할 수 있도록, 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 충전재 삽입홀(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 제1 보강철근 삽입홀(310)은 상기 조정단 블록(300)의 둘레를 따라 복수로 형성되며, 상기 충전재 삽입홀(320)은 상기 복수의 제1 보강철근 삽입홀(310)의 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 관통하여 형성된 제2 보강철근 삽입홀(210) 및 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 자중을 줄이기 위해 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 심부에 형성된 자중감소 홀(220)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 지지 프레임(400)은, 상기 기초 말뚝(100)과 결합된 하부 프레임(410), 상기 조정단 블록(300)과 결합된 상부 프레임(420) 및 상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 결합되며, 상기 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 조정부(430)는, 상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 수직으로 결합된 제1 조정부(431) 및 상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(432)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 조정부(430)는, 상기 상부 프레임(420)과 결합된 상부 연결부재(434), 상기 하부 프레임(410)과 결합된 하부 연결부재(435) 및 상기 상부 연결부재(434) 및 상기 하부 연결부재(435)와 나사결합된 조정부 본체(433)를 포함하며, 상기 상부 연결부재(434)와 상기 조정부 본체(433)의 나사결합을 위한 제1 나사선(437)의 방향과, 상기 하부 연결부재(435)와 상기 조정부 본체(433)의 나사결합을 위한 제2 나사선(438)의 방향이 서로 반대로 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
또한, 상기 조정부 본체(433)에 돌출 형성된 회전봉(436)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 프리캐스트 교각을 시공하는 방법에 있어서, 기초 말뚝(100)를 형성하는 제1 단계(S100), 상기 기초 말뚝(100)의 상부에 일정간격 이격하여 조정단 블록(300)을 설치하는 제2 단계(S200), 상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(500)을 형성하는 제3 단계(S300) 및 상기 조정단 블록(300) 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 적층하는 제4 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법이 제공된다.
여기서, 상기 제2 단계(S200)는, 상기 기초 말뚝(100)에 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S210) 및 상기 조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220)를 포함하며, 상기 지지 프레임(400)은, 상기 기초 말뚝(100)와 결합된 하부 프레임(410), 상기 조정단 블록(300)과 결합된 상부 프레임(420) 및 상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 결합되며, 상기 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 조정부(430)의 길이를 신축하여 상기 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S215)를 더 포함하며, 상기 수직도를 조정하는 단계(S215)는, 상기 조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220) 이후에 실시되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 조정부(430)는, 상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 수직으로 결합된 제1 조정부(431) 및 상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(432)를 포함하며, 상기 수직도를 조정하는 단계(S215)는, 상기 제1 조정부(431)를 이용하여 상기 조정단 블록(300)의 수평각을 조정하는 단계(S215a) 및 상기 제2 조정부(432)를 이용하여 상기 조정단 블록(300)의 위치를 조정하는 단계(S215b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 조정단 블록(300)은, 상기 기초 말뚝(100)에서 돌출 형성된 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 제1 보강철근 삽입홀(310)을 포함하며, 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)는, 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 관통하여 형성된 제2 보강철근 삽입홀(210)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 상기 제2 보강철근 삽입홀(210)은 복수의 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 보강철근(110)의 직경의 5배 이상의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 보강철근(110)은 기계적 이음 또는 겹이음 방식으로 연장되어, 상기 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 상기 제2 보강철근 삽입홀(210)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 제3 단계(S300)는, 상기 기초 말뚝(100)와 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간을 측면거푸집(600)으로 폐쇄하는 단계(S310) 및 상기 기초 말뚝(100)와 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간에, 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 충전재 삽입홀(320)을 통해 충전재를 충전하는 단계(S320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
또한, 상기 상부 프레임(420)은, 상기 조정부(430)와 결합되는 결합부재(421), 상기 조정단 블록(300)에 결합된 거치부재(423), 상기 결합부재(421) 상부에 형성되며, 상기 거치부재(423)가 거치될 수 있는 거치공간이 형성된 받침부재(422) 및 상기 거치부재(423)과 상기 받침부재(422)를 결합하는 결합수단(424);을 포함하며, 상기 조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220)는, 상기 결합부재(421)를 상기 조정부(430)에 결합시키는 단계(S221), 상기 거치부재(423)를 상기 조정단 블록(300)에 결합하는 단계(S222), 상기 받침부재(422) 상부에 상기 거치부재(423)를 거치하는 단계(S223) 및 상기 받침부재(422)와 상기 거치부재(423)를 상기 결합수단(424)을 이용하여 결합하는 단계(S224)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법일 수 있다.
본 발명에 따르면, 교각 기초를 형성하지 않고도 프리캐스트 교각을 시공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 기초 말뚝의 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 프리캐스트 교각의 시공기간을 단축하고, 시공비를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교각의 조정단 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교각의 조정단 구조의 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각 세그먼트를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 프레임의 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조정부를 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 프레임의 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 이용한 교각의 시공방법을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교각의 조정단 구조를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교각의 조정단 구조의 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각 세그먼트를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 프레임의 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조정부를 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 프레임의 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 이용한 교각의 시공방법을 나타내는 도면.
본 발명에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조 및 이를 이용한 프리캐스트 교각의 시공방법에 관한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
종래의 프리캐스트 교각의 시공방법은 교각 기초(1) 상부면에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트(3)의 수직도를 맞추는 것이 용이하지 않아, 교량의 구조적 안전성을 저해하고, 교량의 시공기간을 증가시키는 문제점이 있어 왔다(도 1).
또한, 프리캐스트 교각을 시공하기 위해서는 교각 기초(1)의 형성이 필수적으로 요구되어 프리캐스트 교각 시공의 비용의 상승 및 시공기간이 장기화의 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 이러한 종래의 프리캐스트 교각의 시공방법에 존재하는 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조는 기본적으로, 기초 말뚝(100)의 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)가 적층되는 조정단 블록(300) 및 조정단 블록(300)을 기초 말뚝(100)에서 일정 간격 이격된 상태로 지지하는 지지 프레임(400)을 포함한다(도 2).
즉, 종래의 프리캐스트 교량의 시공에서는 기초 말뚝 상부에 교각 기초(1)를 형성시키고, 교각 기초(1) 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(3)를 적층시키는 구성(도 1)을 취하였음과 비교하여, 본 발명의 일 실시예에서는, 교각 기초를 형성시키지 않고, 기초 말뚝(100) 상부에 직접 프리캐스트 세그먼트(3)를 적층시키는 구성을 취하고 있기 때문에, 교각 기초의 형성이 필수적이지 않다는 효과가 있다.
다만, 기초 말뚝(100)의 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 적층 시키기 위해서는 기초 말뚝(100) 상부에 대한 두부정리가 추가적으로 요구되고, 기초 말뚝(100)이 수직으로 형성되어 있지 않은 경우, 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트(200)가 수직으로 적층될 수 없어, 교량 전체의 구조적 안전성을 저해하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조는, 기초 말뚝(100)의 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 바로 적층시키는 구조가 아니라, 기초 말뚝(100) 상부에 조정단 블록(300)을 지지 프레임(400)을 이용하여 일정 간격 이격된 상태로 설치하고, 지지 프레임(400)을 조정하여 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정한 다음, 조정단 블록(300) 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)을 적층하는 구성을 취하고 있다.
이러한 구성을 취하는 경우, 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도 조정에 의해 상부에 적층되는 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 위치 및 수직도를 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 프리캐스트 교각 세그먼트(200)가 기초 말뚝(100)의 상부면에 직접 적층되는 구조가 아니기 때문에, 기초 말뚝(100)의 상부면에 대한 정교한 두부정리가 요구되지 않아, 교량 시공의 시공기간을 단축할 수 있고, 시공비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
교량 시공의 편의성을 위해 조정단 블록(300)의 길이는 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 길이보다 짧은 것이 바람직하다.
지지 프레임(400)은 조정단 블록(300)을 기초 말뚝(100)의 상부에 일정 간격 이격된 상태로 지지함과 동시에, 조정단 블록(300)의 수직도를 조정하기 위한 구성으로서, 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조의 지지 프레임(400)은 기초 말뚝(100)과 결합된 하부 프레임(410), 조정단 블록(300)과 결합된 상부 프레임(420), 하부 프레임(410) 및 상부 프레임(420)과 결합되며 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록 길이의 신축이 가능한 조정부(430)를 포함할 수 있다(도 5).
여기서 조정부(430)는, 상부 프레임(420)과 결합된 상부 연결부재(434), 하부 프레임(410)과 결합된 하부 연결부재(435), 상부 연결부재(434) 및 하부 연결부재(435)와 나사결합된 조정부 본체(433)를 포함할 수 있다(도 5).
조정부 본체(433)는 양 단에 상부 연결부재(434)와 조정부 본체(433)의 나사결합을 위한 제1 나사선(437)과, 하부 연결부재(435)와 조정부 본체(433)의 나사결합을 위한 제2 나사선(438)을 구비할 수 있다. 여기서, 제1 나사선(437)과 제2 나사선(438)의 방향이 서로 반대로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 취하는 경우 조정부 본체(433)가 회전하는 경우, 조정부 본체(433)와 나사결합 되어 있는 상부 연결부재(434)와 하부 연결부재(435)는 동시에 나사결합이 되어 있는 결합 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있게 된다. 따라서 조정부 본체(433)의 회전에 따라 조정부(430) 전체 길이의 신축이 가능하게 되어 조정부(430)에 의한 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도 조정이 가능하게 되는 효과를 갖는다.
구체적으로는 조정부(430)의 전체 길이가 늘어나는 경우 상부 프레임(420)과 조정단 블록(300)의 결합부가 위치된 부분은 상부로 이동하게 되고, 조정부(430) 전체 길이가 줄어드는 경우 상부 프레임(420)과 조정단 블록(300)의 결합부가 위치된 부분은 하부로 이동하게 되어, 조정단 블록(300)의 상하부 위치 이동을 통한 위치 및 수직도 조정이 가능하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조는 조정부 본체(433)에 돌출 형성된 회전봉(436)을 더 포함할 수 있다(도 5).
이러한 구성을 취하는 경우 시공자가 조정부(430)의 길이를 신축하기 위해 조정부 본체(433)를 쉽게 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조의 조정부(430)는, 하부 프레임(410) 및 상부 프레임(420)과 수직으로 결합된 제1 조정부(431), 하부 프레임(410) 및 상부 프레임(420)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(432)를 포함할 수 있다(도 5).
이러한 구성을 취하는 경우 제1 조정부(431)의 길이의 신축을 통해 조정단 블록(300)의 상하방향 위치를 조정할 수 있고, 제2 조정부(432)의 길이의 신축을 통해 조정단 블록(300)의 좌우방향 위치를 조정할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조는, 기초 말뚝(100)에서 돌출 형성된 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 제1 보강철근 삽입홀(310)이 형성될 수 있다(도 4).
여기서 제1 보강철근 삽입홀(310)은, 복수의 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 보강철근(110)의 직경의 5배 이상의 직경을 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 제1 보강철근 삽입홀(310)의 형상은 호형, 사다리꼴 형, 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다(도 4).
이러한 구성을 취하는 경우, 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 적층함에 있어, 제1 보강철근 삽입홀(310)에 보강철근(110)을 삽입하는 것이 용이하므로 시공의 용이성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조는, 기초 말뚝(100)와 조정단 블록(300) 사이의 공간에 연결기둥(500)의 형성을 위한 충전재를 삽입할 수 있도록, 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 충전재 삽입홀(320)을 포함할 수 있다(도 4).
구체적으로는 충전재 삽입홀(320)에 호스를 삽입하여 가압 충전을 실시할 수 있다.
이러한 구성을 취하는 경우, 기초 말뚝(100)와 조정단 블록(300) 사이의 공간에 충전재를 삽입하는 것이 용이한 효과를 갖는다. 충전재는 모르타르, 콘크리트 등의 그라우팅재일 수 있다.
여기서, 제1 보강철근 삽입홀(310)은 조정단 블록(300)의 둘레를 따라 복수로 형성될 수 있으며, 이 경우 충전재 삽입홀(320)은 복수의 제1 보강철근 삽입홀(310)의 내측에 형성되는 것이 구조적 안정성 및 시공성 측면에서 바람직하다(도 4).
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조는 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 관통하여 형성된 제2 보강철근 삽입홀(210) 및 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 자중을 줄이기 위해 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 심부에 형성된 자중감소 홀(220)을 포함할 수 있다.
여기서, 제2 보강철근 삽입홀(210)은 복수의 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록 보강철근(110)의 직경의 5배 이상의 직경을 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 제2 보강철근 삽입홀(310)의 형상은 호형, 사다리꼴 형, 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
자중감소 홀(220)은 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 이동 및 시공이 용이하도록 프리캐스트 교각 세스먼트(200)의 자중을 감소시키는 역할을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법을 이하 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 교각의 조정단 구조를 이용하여 프리캐스트 교각을 시공하는 방법은, 기초 말뚝(100)를 형성하는 제1 단계(S100), 기초 말뚝(100) 상부에 일정간격 이격하여 조정단 블록(300)을 설치하는 제2 단계(S200), 기초 말뚝(100)와 조정단 블록(300) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(500)을 형성하는 제3 단계(S300) 및 조정단 블록(300) 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 적층하는 제4 단계(S400)를 포함한다(도 8).
여기서 제2 단계(S200)는, 기초 말뚝(100)에 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S210), 조정단 블록(300)에 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220), 조정부(430)의 길이를 신축하여 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S215)를 포함한다.
조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220)는, 결합부재(421)를 상기 조정부(430)에 결합시키는 단계(S221), 거치부재(423)를 조정단 블록(300)에 결합하는 단계(S222), 받침부재(422) 상부에 거치부재(423)를 거치하는 단계(S223) 및 받침부재(422)와 거치부재(423)를 결합수단(424)을 이용하여 결합하는 단계(S224)를 포함할 수 있다.
위치 및 수직도를 조정하는 단계(S215)는, 조정단 블록(300)에 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220) 이후에 실시되는 것이 위치 및 수직도 조정의 정확성 측면에서 바람직하다.
구체적으로 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S215)는, 제1 조정부(431)를 이용하여 상기 조정단 블록(300)의 수평각을 조정하는 단계(S215a), 제2 조정부(432)를 이용하여 조정단 블록(300)의 위치를 조정하는 단계(S215b)를 포함할 수 있다.
여기서, 조정단 블록(300)은, 기초 말뚝(100)에서 돌출 형성된 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 제1 보강철근 삽입홀(310)을 포함하며, 프리캐스트 교각 세그먼트(200)는, 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 관통하여 형성된 제2 보강철근 삽입홀(210)을 포함한다.
제1 보강철근 삽입홀(310) 및 제2 보강철근 삽입홀(210)은 보강철근(110)이 삽입된 이후에 충전재에 의하여 충전된다.
제1 보강철근 삽입홀(310) 및 제2 보강철근 삽입홀(210)은 복수의 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 보강철근(110) 직경의 5배 이상의 직경을 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 제2 보강철근 삽입홀(210)의 형상은 호형, 사다리꼴 형, 원형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
보강철근(110)은 기계적 이음 또는 겹이음 방식으로 연장되어, 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 제2 보강철근 삽입홀(210)에 삽입되는 것이 바람직하다.
또한, 구체적으로 보강철근(110)은 커플러(120)를 사용하여 연장될 수 있다. 이 경우 보강철근(110)의 양단에 커플러(120)의 결합을 위한 수나사선(111)이 형성될 수 있으며, 커플러(120)는 심부에 형성된 관통공(121)을 포함하며, 관통공 양단에는 보강철근(110)의 수나나선(111)이 삽입되기 위한 암나사선(122)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한 커플러(120)의 직경은 관통공(121)을 형성할 수 있는 최소한의 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 취하는 경우 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 제2 보강철근 삽입홀(210)에 충전재를 충전함에 있어, 충전재가 커플러(120)를 통과할 수 있는 공간을 최대한으로 확보할 수 있으므로, 충전재가 하부로 용이하게 이동할 수 있다는 효과를 갖는다.
제3 단계(S300)는, 기초 말뚝(100)와 조정단 블록(300) 사이의 공간을 측면거푸집(600)으로 폐쇄하는 단계(S310) 및 기초 말뚝(100)와 조정단 블록(300) 사이의 공간에, 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 충전재 삽입홀(320)을 통해 충전재를 충전하는 단계(S320)를 포함한다.
측면 거푸집(600)은 재사용이 가능한 강재인 것이 바람직하며, 충전재의 양생이 종료된 이후에 제거될 수 있다.
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.
100 : 기초 말뚝
200 : 프리캐스트 교각 세그먼트
300 : 조정단 블록
400 : 지지 프레임
500 : 연결기둥
600 : 측면거푸집
200 : 프리캐스트 교각 세그먼트
300 : 조정단 블록
400 : 지지 프레임
500 : 연결기둥
600 : 측면거푸집
Claims (20)
- 기초 말뚝(100)의 상부에 일정간격 이격되어 설치되며, 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)가 적층되는 조정단 블록(300); 및
상기 조정단 블록(300)을 상기 기초 말뚝(100)에서 일정 간격 이격된 상태로 지지하는 지지 프레임(400);을
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제1항에 있어서,
상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이에 현장 타설 방식으로 형성되는 연결기둥(500); 및
상기 연결기둥(500)의 형성을 위해 상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간을 폐쇄하는 측면거푸집(600);을
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기초 말뚝(100)에서 돌출 형성된 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 제1 보강철근 삽입홀(310);을
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 보강철근 삽입홀(310)은,
복수의 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 보강철근(110)의 직경의 5배 이상의 직경을 가진 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제4항에 있어서,
상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간에 상기 연결기둥(500)의 형성을 위한 충전재를 삽입할 수 있도록, 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 충전재 삽입홀(320);을
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 보강철근 삽입홀(310)은 상기 조정단 블록(300)의 둘레를 따라 복수로 형성되며,
상기 충전재 삽입홀(320)은 상기 복수의 제1 보강철근 삽입홀(310)의 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제6항에 있어서,
상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 관통하여 형성된 제2 보강철근 삽입홀(210); 및
상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 자중을 줄이기 위해 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)의 심부에 형성된 자중감소 홀(220);을
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 지지 프레임(400)은,
상기 기초 말뚝(100)과 결합된 하부 프레임(410);
상기 조정단 블록(300)과 결합된 상부 프레임(420); 및
상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 결합되며, 상기 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(430);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제8항에 있어서,
상기 조정부(430)는,
상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 수직으로 결합된 제1 조정부(431); 및
상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(432);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제8항에 있어서,
상기 조정부(430)는,
상기 상부 프레임(420)과 결합된 상부 연결부재(434);
상기 하부 프레임(410)과 결합된 하부 연결부재(435); 및
상기 상부 연결부재(434) 및 상기 하부 연결부재(435)와 나사결합된 조정부 본체(433);를 포함하며,
상기 상부 연결부재(434)와 상기 조정부 본체(433)의 나사결합을 위한 제1 나사선(437)의 방향과, 상기 하부 연결부재(435)와 상기 조정부 본체(433)의 나사결합을 위한 제2 나사선(438)의 방향이 서로 반대로 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 제9항에 있어서,
상기 조정부 본체(433)에 돌출 형성된 회전봉(436);을
더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각의 조정단 구조.
- 프리캐스트 교각을 시공하는 방법에 있어서,
기초 말뚝(100)를 형성하는 제1 단계(S100);
상기 기초 말뚝(100)의 상부에 일정간격 이격하여 조정단 블록(300)을 설치하는 제2 단계(S200);
상기 기초 말뚝(100)과 상기 조정단 블록(300) 사이에 충전재를 타설하여 연결기둥(500)을 형성하는 제3 단계(S300); 및
상기 조정단 블록(300) 상부에 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 적층하는 제4 단계(S400);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 제2 단계(S200)는,
상기 기초 말뚝(100)에 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S210); 및
상기 조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220);를 포함하며,
상기 지지 프레임(400)은,
상기 기초 말뚝(100)와 결합된 하부 프레임(410);
상기 조정단 블록(300)과 결합된 상부 프레임(420); 및
상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 결합되며, 상기 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정할 수 있도록, 길이의 신축이 가능한 조정부(430);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 조정부(430)의 길이를 신축하여 상기 조정단 블록(300)의 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S215);를 더 포함하며,
상기 위치 및 수직도를 조정하는 단계(S215)는, 상기 조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220) 이후에 실시되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 조정부(430)는,
상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 수직으로 결합된 제1 조정부(431); 및
상기 하부 프레임(410) 및 상기 상부 프레임(420)과 소정의 각도를 형성하며 결합된 제2 조정부(432);를
포함하며,
상기 수직도를 조정하는 단계(S215)는,
상기 제1 조정부(431)를 이용하여 상기 조정단 블록(300)의 수평각을 조정하는 단계(S215a); 및
상기 제2 조정부(432)를 이용하여 상기 조정단 블록(300)의 위치를 조정하는 단계(S215b);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 조정단 블록(300)은, 상기 기초 말뚝(100)에서 돌출 형성된 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 제1 보강철근 삽입홀(310)을 포함하며,
상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)는, 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 프리캐스트 교각 세그먼트(200)를 관통하여 형성된 제2 보강철근 삽입홀(210)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제16항에 있어서,
상기 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 상기 제2 보강철근 삽입홀(210)은 복수의 상기 보강철근(110)이 삽입될 수 있도록, 상기 보강철근(110)의 직경의 5배 이상의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제17항에 있어서,
상기 보강철근(110)은 기계적 이음 또는 겹이음 방식으로 연장되어, 상기 제1 보강철근 삽입홀(310) 및 상기 제2 보강철근 삽입홀(210)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 제3 단계(S300)는,
상기 기초 말뚝(100)와 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간을 측면거푸집(600)으로 폐쇄하는 단계(S310); 및
상기 기초 말뚝(100)와 상기 조정단 블록(300) 사이의 공간에, 상기 조정단 블록(300)을 관통하여 형성된 충전재 삽입홀(320)을 통해 충전재를 충전하는 단계(S320);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 상부 프레임(420)은,
상기 조정부(430)와 결합되는 결합부재(421);
상기 조정단 블록(300)에 결합된 거치부재(423);
상기 결합부재(421) 상부에 형성되며, 상기 거치부재(423)가 거치될 수 있는 거치공간이 형성된 받침부재(422); 및
상기 거치부재(423)과 상기 받침부재(422)를 결합하는 결합수단(424);을 포함하며,
상기 조정단 블록(300)에 상기 지지 프레임(400)을 결합하는 단계(S220)는,
상기 결합부재(421)를 상기 조정부(430)에 결합시키는 단계(S221);
상기 거치부재(423)를 상기 조정단 블록(300)에 결합하는 단계(S222);
상기 받침부재(422) 상부에 상기 거치부재(423)를 거치하는 단계(S223); 및
상기 받침부재(422)와 상기 거치부재(423)를 상기 결합수단(424)을 이용하여 결합하는 단계(S224);를
포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 교각을 시공하는 방법.
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