KR20190033134A - 흉벽 대면 접합 거더식 교량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교대(10) 상단의 흉벽블록(20)과 거더(30)의 교대(10)측 단부가 일체화되어 교량 진입부 신축이음장치가 생략되는 반일체식 교량에 관한 것으로, 흉벽블록(20)의 거더(30)측 전방 벽면이 평탄하게 형성되고, 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이에 콘크리트가 충전되어 거더(30)와 흉벽블록(20)이 상호 접합되는 것이다.
본 발명을 통하여, 반일체식 교량의 흉벽블록(20)에 요입부(29)를 사전 형성하고 거더(30)의 단부를 요입부(29)에 결합하는 복잡한 공정 없이도, 흉벽블록(20)과 거더(30)간 간편하고, 긴밀하며 견고한 접합이 가능하여, 흉벽블록(20)을 비롯한 각 부재의 제작 공정은 물론 각 부재간 접합 공정을 간소화하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

흉벽 대면 접합 거더식 교량{PARAPET DIRECT CONNECTING GIRDER TYPE BRIDGE}
본 발명은 교대(10) 상단의 흉벽블록(20)과 거더(30)의 교대(10)측 단부가 일체화되어 교량 진입부 신축이음장치가 생략되는 반일체식 교량에 관한 것으로, 흉벽블록(20)의 거더(30)측 전방 벽면이 평탄하게 형성되고, 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이에 콘크리트가 충전되어 거더(30)와 흉벽블록(20)이 상호 접합되는 것이다.
반일체식 교량이란 교대(10) 상단의 교좌장치(11)에 의하여 지지되는 거더(30)와 교대(10) 상단 후방측에 설치되는 흉벽블록(20)이 일체화되어 시공되고, 흉벽블록(20) 상부 후방에는 교량 진입도로의 접속슬래브(12)가 접합되어, 거더(30) 상면의 상판슬래브(13), 흉벽블록(20) 및 접속슬래브(12)간 신축이음장치가 생략된 교량으로서, 흉벽블록(20)의 배후부 지반에는 무다짐 뒤채움 구간을 형성하여 거더(30) 및 상판슬래브(13)의 변형을 흡수하게 된다.
이렇듯 교량 진입부의 신축이음장치를 생략함으로써, 주행감을 개선하고 소음을 경감하며, 차량 통과시 신축이음장치에 가해지는 충격의 구조물 전이를 차단할 수 있을 뿐 아니라, 신축이음장치를 통과하여 누출되는 우수 및 제설제 등으로 인한 교좌장치(11)의 부식을 방지할 수 있는데, 이러한 반일체식 교량 관련 종래기술로는 특허 제1389285호를 들 수 있다.
도 1은 특허 제1389285호를 비롯한 종래 반일체식 교량의 기본 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 종래의 반일체식 교량에 있어서, 상판슬래브(13)를 지지하는 거더(30)는 흉벽블록(20)과 일체화되어 즉, 거더(30)의 교대(10)측 단부가 흉벽블록(20)과 정착, 접합된 상태로 교대(10) 상단의 교좌장치(11)에 의하여 지지된다.
거더(30)의 교대(10)측 단부와 흉벽블록(20)간의 일체화 접합은 도 1의 타원내 확대부 및 도 2에서와 같이, 거더(30)의 단부가 흉벽블록(20)에 형성된 요입부(29)에 투입된 후, 요입부(29)에 콘크리트를 타설 및 충전하여 거더(30)의 단부가 흉벽블록(20)에 매입되는 형식으로 이루어지는데, 이러한 종래 반일체식 교량에 있어서 흉벽블록(20) 및 거더(30)간 접합 방식은 다음과 같은 문제점을 가진다.
우선 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 반일체식 교량에서는 거더(30)와 흉벽블록(20)을 접합함에 있어서, 기본적으로 흉벽블록(20)의 전면에 접합대상 거더(30)와 동수(同數)의 요입부(29)가 반드시 형성될 필요가 있으며, 특히 거더(30)와 흉벽블록(20)간 실질적인 접합 공정인 충전용 콘크리트 타설에 앞서, 요입부(29)에 거더(30) 단부를 정확하게 투입 내지 결합하여야하는 애로점이 있었다.
즉, 교대(10)에 흉벽을 설치한 상태에서, 흉벽에 형성된 요입부(29)에 거더(30)의 단부를 정확한 위치와 자세로 투입하는 공정이 선행될 필요가 있는 것으로, 특히 상대적으로 거더(30)의 경간장이 장대한 교량의 경우 시공상 심각한 문제를 야기하는데, 이는 거더(30) 양측의 흉벽블록(20)에 각각 형성된 요입부(29)에 거더(30)의 양 단부를 일거에 정확하게 투입하여야 함에서 기인하는 것이다.
만일 거더(30)의 일측 단부는 교대(10), 교량 하부 지반 또는 기타 가시설에 임시 거치하고 거더(30)의 타측 단부만을 결속한 상태에서 크레인 등 장비로 거더(30)를 이동시켜 흉벽블록(20)에 접합시킬 수 있다면, 거더(30) 설치 작업을 일층 용이하게 수행할 수 있으나, 종래의 반일체식 교량에서는 요입부(29)에 거더(30) 단부가 일시에 정확하게 투입될 필요가 있으므로, 임시거치 및 위치 조정 작업이 사실상 불가능하였던 것이다.
또한, 교량의 계획 제원이 변동됨에 따라 거더(30)의 규격이 소폭 조정되거나 거더(30)의 수가 증감되는 경우, 거더(30)와 동수의 요입부(29)가 형성되는 흉벽블록(20) 역시 매번 별도로 제작하여야 하는 문제점도 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 교대(10) 상단의 흉벽블록(20)과 거더(30)의 교대(10)측 단부가 일체화되어 교량 진입부 신축이음장치가 생략되는 반일체식 교량에 있어서, 흉벽블록(20)의 거더(30)측 전방 벽면은 평탄하게 형성되고, 흉벽블록(20)의 전방 벽면에는 다수의 거더(30) 단부가 설치되되, 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이 공간에 콘크리트가 타설 및 양생되어, 거더(30)와 흉벽블록(20)이 상호 접합됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량이다.
또한, 상기 흉벽블록(20) 전방 벽면에는 다수의 정착철근(21)이 설치되되, 정착철근(21)은 흉벽블록(20) 전방 벽면에 접합되는 거더(30) 사이에 위치되고, 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이 공간에 타설되는 콘크리트에 상기 정착철근(21)이 매입됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량이며, 상기 흉벽블록(20) 전방 벽면에는 결속요부(25)가 요입 형성되되, 결속요부(25)는 흉벽블록(20)의 전방 벽면이 거더(30) 타측으로 요입되어 형성되고, 결속요부(25)의 내측 하단부는 흉벽블록(20) 전방 벽면의 하단에서 상측으로 이격되어 형성되며, 결속요부(25)의 내측 심부에는 평면상 폭이 확대된 확폭부(26)가 형성됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량이다.
또한, 상기 정착철근(21)은 U자형으로 절곡된 철근이고, 흉벽블록(20)의 전방 벽면에는 매입너트(22)가 매설되며, 매입너트(22)에는 나선봉(23)의 일단이 결합되고, 나선봉(23)의 타단은 정착철근(21)의 말단부와 커플러(24)로 체결됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량이다.
본 발명을 통하여, 반일체식 교량의 흉벽블록(20)에 요입부(29)를 사전 형성하고 거더(30)의 단부를 요입부(29)에 결합하는 복잡한 공정 없이도, 흉벽블록(20)과 거더(30)간 간편하고, 긴밀하며 견고한 접합이 가능하여, 흉벽블록(20)을 비롯한 각 부재의 제작 공정은 물론 각 부재간 접합 공정을 간소화하는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 프리캐스트 콘크리트로 제작되는 흉벽블록(20) 제작 비용을 획기적으로 절감할 수 있을 뿐 아니라, 동일한 구조의 흉벽블록(20)을 다양한 형식 및 규격의 거더(30)에 적용할 수 있는 바, 흉벽블록(20)에 호환성 부여가 가능하여, 시공 편의성을 확보하고 공기를 단축하며, 공사비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 반일체식 교량 구조도
도 2는 시공중인 종래 반일체식 교량의 분해사시도
도 3은 본 발명의 구조도
도 4는 시공중인 본 발명의 분해사시도
도 5는 본 발명의 거더 거치 방식 설명도
도 6은 본 발명의 거더 및 흉벽블록간 접합을 위한 거푸집 가설상태 예시도
도 7은 정착철근이 설치된 본 발명 흉벽블록의 부분절단 사시도
도 8은 착탈형 정착철근이 적용된 본 발명 흉벽블록의 부분절단 사시도
도 9는 결속요부가 형성된 본 발명 흉벽블록의 부분절단 사시도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 3은 본 발명이 적용된 반일체식 교량의 기본 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명을 구성하는 거더(30)의 교대(10)측 단부에는 흉벽블록(20)이 설치되되, 동 도면의 발췌부에서와 같이, 흉벽블록(20)의 전방측 벽면 즉, 거더(30)측을 향하는 흉벽블록(20)의 벽면에는 거더(30) 단부가 수용될 수 있는 요입부(29)가 일체 형성되지 않고 평탄한 벽면을 이루고 있다.
이러한 본 발명의 흉벽블록(20)은 프리캐스트 콘크리트 등으로 사전 제작되어 도 4에서와 같이, 교대(10)에 설치되며, 흉벽블록(20)의 거더(30)측 전방 벽면은 평탄하게 형성되고, 흉벽블록(20)의 전방 벽면에는 다수의 거더(30) 단부가 설치되되, 도 3의 타원내 확대부에서와 같이, 인접한 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이 공간에 콘크리트가 타설 및 양생되어, 거더(30)와 흉벽블록(20)이 상호 접합된다.
이렇듯 본 발명에서는 거더(30) 단부가 수납 내지 결합되는 요입부(29)가 흉벽블록(20)에 일체 형성되지 않는 바, 도 5에서와 같이, 거더(30)의 자유롭고 간편한 거치가 가능할 뿐 아니라, 거더(30)가 임시 거치된 상태에서 소폭의 이동도 가능하여, 반일체식 교량 거더(30) 설치에 있어서의 시공 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
거더(30)와 흉벽블록(20)을 상호 접합하는 콘크리트는 인접한 거더(30)의 단부 표면과 흉벽블록(20)의 전방 벽면 사이에 타설되어 양생되는데, 이러한 콘크리트 타설 및 양생은 도 6에서와 같은 거푸집(40)을 통하여 가능하다.
즉, 도 6에서와 같이, 수평판과 수직판으로 거푸집(40)을 구성하는 것으로, 거더(30)의 단부 저면에 있어서, 교과장치 양측의 저면에 수평판의 상면이 밀착되도록 하되, 수평판의 흉벽블록(20)측 말단이 흉벽블록(20)의 전방 벽면 하단부에 밀착되도록 하고, 수직판은 흉벽블록(20)의 전방 벽면과 평행을 이루면서 거더(30) 중앙측으로 이격되되, 수직판의 양 측단이 거더(30)의 측면에 밀착되도록 하는 것이다.
따라서, 도 6과 같이 거푸집(40)을 구축한 후, 거더(30)의 단부 측면, 거푸집(40)의 수직판, 거푸집(40)의 수평판 및 흉벽블록(20)의 전방 벽면이 포위하는 공간에 콘크리트를 타설한 후 양생하면, 종래 흉벽블록(20)에서와 같이 요입부(29)를 형성하지 않고도, 거더(30) 및 흉벽블록(20)간 긴밀하고 견고한 접합이 가능하게 된다.
도 7 및 도 8은 거더(30)와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이에 타설 및 양생되는 콘크리트와 흉벽블록(20)간 접합 내지 일체화 효과를 극대화한 것으로, 도 7에서와 같이, 흉벽블록(20) 전방 벽면에는 다수의 정착철근(21)이 설치되되, 정착철근(21)은 흉벽블록(20) 전방 벽면에 접합되는 거더(30) 사이에 위치된다.
흉벽블록(20)의 전방 벽면에 매설되는 정착철근(21)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, U자형으로 절곡된 철근이 적용되며, 정착철근(21)의 양 단부는 흉벽블록(20)의 프리캐스트 제작시 매설되고, 흉벽블록(20)의 전방 벽면 외측으로 노출된 부분의 정착철근(21)은 전술한 바와 같이, 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이 공간에 타설되는 콘크리트에 매입된다.
한편, 도 8은 정착철근(21)을 착탈형으로 구성하여, 흉벽블록(20)에 정착철근(21)이 사전 매설되는 것이 아니라, 정착철근(21)이 분리된 상태에서 일단 거더(30)를 정위치에 거치한 후, 나선봉(23) 및 커플러(24)를 이용하여 흉벽블록(20) 전방 벽면에 매설된 매입너트(22)에 U자형 정착철근(21)을 설치할 수 있도록 한 것이다.
즉, 도 8의 발췌 확대부에서와 같이, 정착철근(21)은 U자형으로 절곡된 철근이 적용되어, 정착철근(21)의 양 단부가 흉벽블록(20)의 전방 벽면에 고정되되, 흉벽블록(20)의 전방 벽면에는 암나사인 매입너트(22)가 사전 매설되고, 매입너트(22)에는 양 단부에 수나사가 형성된 나선봉(23)의 일단이 결합되며, 나선봉(23)의 타단은 역시 수나사가 형성된 정착철근(21)의 말단부와 커플러(24)로 체결되는 것이다.
이렇듯 암, 수나사 및 나사식 커플러(24) 등의 기계식 철근 이음 수단을 정착철근(21)의 설치에 적용함으로써, 정착철근(21)의 안적적이고 견고한 설치 내지 이음이 가능하고, 시공상 철근의 보강 신뢰도를 확보할 수 있는데, 도 7 및 도 8에서와 같이 U자형 절곡 철근을 정착철근(21)으로 적용하는 경우, 정착철근(21)의 말단부를 매입너트(22)에 직접 체결할 수 없는 문제가 발생된다.
즉, 흉벽블록(20) 전방 벽면에 매설 고정된 암사인 매입너트(22)에는 봉상(棒狀)의 수나사는 직결이 가능하지만, U자형으로 절곡된 철근의 경우 어느 한쪽 단부만을 나사 체결할 수 없는 것이다.
이에, 본 발명에서는 도 8에서와 같이, 일단 매입너트(22)에 나선봉(23)의 일단을 체결하고, U자형 정착철근(21) 양측 말단의 수나사에 커플러(24)를 임시 체결하되, 커플러(24)가 정착철근(21)의 절곡부 측으로 최대한 후퇴되도록 결합한 후, 노출된 나선봉(23)의 말단과 정착철근(21)의 말단을 밀착한 상태에서 커플러(24)를 역회전하여 전진시킴으로써, U자형 정착철근(21)의 기계식 설치가 가능하도록 하였다.
한편, 도 9는 흉벽블록(20)의 내측으로 요입된 결속요부(25)를 거더(30)와 거더(30) 사이에 형성함으로써, 콘크리트 타설 및 양생시, 결속요부(25)에 동반 충전된 콘크리트가 활동방지 내지 이탈방지 기능을 수행하는 키(key)로서 거동할 수 있도록 한 것이다.
즉, 도 9에서와 같이, 흉벽블록(20) 전방 벽면에는 결속요부(25)가 요입 형성되되, 결속요부(25)는 흉벽블록(20)의 전방 벽면이 거더(30) 타측으로 요입되어 형성되고, 결속요부(25)의 내측 하단부는 흉벽블록(20) 전방 벽면의 하단에서 상측으로 이격되어 형성되며, 결속요부(25)의 내측 심부에는 평면상 폭이 확대된 확폭부(26)가 형성되는 것으로, 이렇듯 형성된 결속요부(25)에 콘크리트가 타설됨에 따라 흉벽블록(20)과 콘크리트간 긴밀한 치합효과가 달성되는 것이다.
이러한 결속요부(25)는 흉벽블록(20)의 프리캐스트 제작시 몰드 내부에 삽입물을 투입하는 방식으로 몰드의 대대적인 개조 없이도 간편하게 형성될 수 있으며, 도 9에서와 같이, 결속요부(25)의 거더(30) 타측 방향의 내측 심부에 평면상 그 폭이 확대된 확폭부(26)를 형성함으로써, 일층 긴밀하고 견고한 치합구조가 구축될 수 있다.
또한, 결속요부(25)를 형성함에 있어서 결속요부(25)가 흉벽블록(20)을 상하로 완전히 관통하는 것이 아니라, 도 9에서와 같이, 결속요부(25)의 하단부가 흉벽블록(20)의 하단에서 상측으로 이격되도록 구성함으로써, 충전 콘크리트와 흉벽블록(20)간 접합면에 작용하는 전단력에 효과적으로 저항할 수 있을 뿐 아니라, 도 6과 같은 형식의 거푸집(40)을 가설함에 있어서 결속요부(25) 하부를 폐합하는 거푸집(40)을 생략할 수 있어, 간편한 시공이 가능하게 된다.
10 : 교대
11 : 교좌장치
12 : 접속슬래브
13 : 상판슬래브
20 : 흉벽블록
21 : 정착철근
22 : 매입너트
23 : 나선봉
24 : 커플러
25 : 결속요부
26 : 확폭부
29 : 요입부
30 : 거더
40 : 거푸집

Claims (4)

  1. 교대(10) 상단의 흉벽블록(20)과 거더(30)의 교대(10)측 단부가 일체화되어 교량 진입부 신축이음장치가 생략되는 반일체식 교량에 있어서,
    흉벽블록(20)의 거더(30)측 전방 벽면은 평탄하게 형성되고;
    흉벽블록(20)의 전방 벽면에는 다수의 거더(30) 단부가 설치되되, 거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이 공간에 콘크리트가 타설 및 양생되어, 거더(30)와 흉벽블록(20)이 상호 접합됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량.
  2. 청구항 1에 있어서, 흉벽블록(20) 전방 벽면에는 다수의 정착철근(21)이 설치되되, 정착철근(21)은 흉벽블록(20) 전방 벽면에 접합되는 거더(30) 사이에 위치되고;
    거더(30) 단부 사이와 흉벽블록(20) 전방 벽면 사이 공간에 타설되는 콘크리트에 상기 정착철근(21)이 매입됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량.
  3. 청구항 1에 있어서, 흉벽블록(20) 전방 벽면에는 결속요부(25)가 요입 형성되되, 결속요부(25)는 흉벽블록(20)의 전방 벽면이 거더(30) 타측으로 요입되어 형성되고;
    결속요부(25)의 내측 하단부는 흉벽블록(20) 전방 벽면의 하단에서 상측으로 이격되어 형성되며;
    결속요부(25)의 내측 심부에는 평면상 폭이 확대된 확폭부(26)가 형성됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량.
  4. 청구항 2에 있어서, 정착철근(21)은 U자형으로 절곡된 철근이고;
    흉벽블록(20)의 전방 벽면에는 매입너트(22)가 매설되며;
    매입너트(22)에는 나선봉(23)의 일단이 결합되고, 나선봉(23)의 타단은 정착철근(21)의 말단부와 커플러(24)로 체결됨을 특징으로 하는 흉벽 대면 접합 거더식 교량.
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