KR20210066508A - 프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조, 이를 구비한 라멘구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조, 이를 구비한 라멘구조물 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기초에는 오목한 트렌치를 횡방향으로 연장 형성하고, 프리캐스트 구조체의 하단을 트렌치에 삽입하여 연직 설치하되, 프리캐스트 구조체의 하단이 트렌치 내부에서 소정 각도 범위에서 회전 변위될 수 있는 구조를 가지게 함으로써, 프리캐스트 구조체의 상부에 슬래브가 완성되어 라멘구조물을 이룬 상태에서 프리캐스트 구조체의 하단과 기초 사이에는 회전이 허용되어 외력에 의해 모멘트가 전달되지 않는 형태의 힌지결합이 이루어지게 하면서도, 프리캐스트 구조체의 상단에 슬래브가 구축될 때까지의 시공 중에 별도의 지지부재의 설치 없이도 프리캐스트 구조체의 변위를 최대한 억제하고 전도를 방지하여 프리캐스트 구조체의 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 "프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조, 이를 구비한 라멘구조물 및 그 시공방법"에 관한 것이다.

Description

프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조, 이를 구비한 라멘구조물 및 그 시공방법{Hinge Connection between Precast Member and Base, Rahmen Structure having such Hinge Connection, and Constructing Method for such Rahmen Structure}
본 발명은 프리캐스트 구조체와 기초 사이를 힌지연결구조로 연결 결합하는 기술에 관한 것으로서, 구체적으로는 기초에는 오목한 트렌치를 횡방향으로 연장 형성하고, 프리캐스트 콘크리트 부재로 만들어진 프리캐스트 구조체의 하단을 트렌치에 삽입하여 설치하되, 프리캐스트 구조체의 하단이 트렌치 내부에서 소정 각도 범위에서 회전 변위될 수 있는 구조를 가지게 함으로써, 프리캐스트 구조체의 하단과 기초 사이에는 회전이 허용되어 외력에 의해 모멘트가 전달되지 않는 형태의 힌지결합이 이루어지게 하면서도, 시공 중에 별도의 지지부재의 설치 없이도 프리캐스트 구조체의 변위를 최대한 억제하고 전도를 방지하여 프리캐스트 구조체의 안정적인 상태를 유지할 수 있게 되는 "프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조, 이를 구비한 라멘구조물 및 그 시공방법"에 관한 것이다.
기초 위에 프리캐스트 구조체를 세워서 구조물을 시공하는 방식은 라멘구조물 등에 많이 사용된다. 교량 등으로 이용되는 종래의 라멘구조물은 일반적으로 지반에 기초를 시공하고, 벽체 형태의 프리캐스트 구조체를 기초 위에 연직하게 세워서 설치한 후, 프리캐스트 구조체의 상단에 슬래브가 시공된 구성을 가지는 것이다. 대한민국 등록특허 제10-1260863호에는 종래의 라멘교에 관한 기술이 제시되었다. 일반적으로 라멘구조물에서 슬래브와 프리캐스트 구조체 상단은 강결되어 우각부를 이루게 되고, 프리캐스트 구조체 하단과 기초 역시 강결되어 있어서, 슬래브 및 프리캐스트 구조체의 부재력(축력, 전달력, 휨모멘트)이 기초로 전달된다. 라멘구조물의 이러한 종래 구성에 대한 대안으로서, 프리캐스트 구조체와 기초를 힌지연결구조로 연결하여 프리캐스트 구조체로부터의 모멘트가 기초에 전달하지 않게 함으로써, 기초와 프리캐스트 구조체의 크기를 축소하려는 방안이 제시되고 있다.
그러나 종래 기술에 의하면 프리캐스트 구조체와 기초를 힌지연결구조로 연결하기 위해서 별도의 기계장치 등을 이용할 수밖에 없으며, 이 경우 프리캐스트 구조체의 상단에 슬래브가 구축되기 전까지의 프리캐스트 구조체 시공과정에서는 프리캐스트 구조체의 변위를 억제하고 프리캐스트 구조체의 전도를 방지하기 위하여 프리캐스트 구조체를 지지하는 별도의 시설물을 추가적으로 설치해야 한다. 따라서 종래 기술을 이용하여 프리캐스트 구조체와 기초를 힌지연결구조로 연결하는 경우에는 시공이 복잡하고 공사비가 증가되는 문제점이 있다.
특히, 종래 기술처럼 별도의 기계장치를 이용하여 프리캐스트 구조체와 기초를 힌지연결구조로 연결하는 경우, 프리캐스트 구조체에 작용하는 배면토압 등과 같은 수평력에 대해 충분한 안정성을 확보하기 어렵다는 한계도 있다.
위에서는 종래 기술과 그 한계를 설명함에 있어서 라멘구조물을 예시하였으나, 라멘구조물 뿐만 아니라, 기초 위에 프리캐스트 구조체를 세워서 설치하는 구성을 가지는 다양한 구조물에 있어서도 상기한 문제점이 동일하게 발생한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1260863호(2013.05.06. 공고).
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 기초 위에 프리캐스트 구조체를 세워서 설치함에 있어서, 프리캐스트 구조체와 기초의 접합부를 힌지연결구조로 형성하되, 힌지장치와 같은 별도의 기계장치를 사용하지 않으며, 시공 중에 프리캐스트 구조체의 지지 및 전도방지를 위한 추가적인 별도의 지지시설 없이도 프리캐스트 구조체를 전도 및 과도한 변위로부터 안정한 상태로 유지할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명에서는 위와 같은 기술을 라멘구조물에 적용하여, 라멘구조물의 벽체를 "프리캐스트 구조체"로 제작하고, 라멘구조물의 기초와 라멘구조물의 벽체를 상기한 힌지연결구조로 결합함으로써, 라멘구조물에서 효과적인 모멘트 분배와 기초 규모 축소 등이 이루어질 수 있도록 하여 라멘구조물의 시공성을 향상시키고 공사비를 절감할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 기초에 프리캐스트 구조체가 설치되는데; 기초의 상부에는 오목하며 횡방향으로 연장된 형태의 트렌치가 형성되어 있고; 트렌치의 바닥면에는 다웰바가 연직하게 매립 설치되어 다웰바의 상부가 트렌치의 내부 공간에 돌출되어 있고; 트렌치의 내부측면에는 탄성패드가 배치되며; 사전 제작된 프리캐스트 구조체의 하단이 트렌치 내에 삽입되도록 프리캐스트 구조체가 연직하게 세워져 설치됨으로써, 프리캐스트 구조체의 하단이 기초에 매립된 구조를 가지고 있어서; 프리캐스트 구조체의 회전은 허용하면서도 프리캐스트 구조체의 수평 변위는 구속한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 구조체의 하단 사이의 힌지연결구조가 제공된다.
또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 기초와, 기초 위에 설치된 프리캐스트 구조체와, 프리캐스트 구조체 사이에 설치되는 슬래브로 이루어진 라멘구조물로서, 상기한 본 발명의 힌지연결구조에 의해 프리캐스트 구조체와 기초가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 라멘구조물이 제공된다.
또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 기초를 구축하고, 기초 위에 프리캐스트 구조체를 시공하고, 프리캐스트 구조체 사이에 슬래브를 시공하는 과정을 포함하는 라멘구조물의 시공방법으로서, 기초를 구축할 때, 기초의 상부에는 오목하며 횡방향으로 연장된 형태의 트렌치를 형성하고, 트렌치의 바닥면에는 다웰바를 연직하게 매립 설치하되 다웰바의 상부가 트렌치의 내부 공간에 돌출되어 있게 하며, 트렌치의 내부측면에는 탄성패드를 배치하고; 프리캐스트 구조체는, 다웰바가 삽입되는 삽입부가 하면에 오목하게 형성되어 있고, 프리캐스트 구조체의 내부에는 삽입부와 연통된 충진재 주입로가 형성되어 있으며, 충진재 주입로는 프리캐스트 구조체의 외면에 형성된 입구와 연통되어 있는 구성을 가지며; 프리캐스트 구조체의 하단이 기초의 트렌치에 삽입되어 프리캐스트 구조체가 연직하게 설치되는데, 트렌치의 내부 공간에 돌출되어 있던 다웰바의 상부는 프리캐스트 구조체의 삽입부 내에 위치하게 되고, 입구를 통해서 충진재 주입로에 내부충진재가 주입되어, 삽입부에 내부충진재가 채워져서 다웰바의 상부가 내부충진재에 매립된 상태로 경화됨으로써, 프리캐스트 구조체의 하단이 기초에 매립되어, 프리캐스트 구조체의 회전은 허용하면서도 프리캐스트 구조체의 수평 변위는 구속한 상태에 있게 되는 힌지연결구조가 기초와 프리캐스트 구조체의 하단 사이에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 라멘구조물의 시공방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 프리캐스트 구조체와 기초가 힌지연결구조에 의해 결합됨으로써, 외력에 의한 모멘트가 프리캐스트 구조체를 통해서 기초로 전달되지 않게 되므로, 프리캐스트 구조체와 기초의 크기를 효과적으로 축소할 수 있고 기초 편심이 최소화되므로 필요한 말뚝기초의 본수를 감소시켜서 공사비를 절감하고 공사 기간을 단축시켜서 시공경제성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
특히, 본 발명의 힌지연결구조는 구성이 간단하며 그에 따라 시공성과 시공 경제성이 향상되어 공사기간이 단축되는 효과가 발휘된다.
본 발명에서 제시하는 프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조는 라멘구조물에 적용될 수 있는데, 라멘구조물에 적용되는 경우, 효과적인 모멘트 분배와 기초 규모 축소가 이루어지게 되어 라멘구조물의 시공성이 향상되고 공사비가 절감되는 효과가 발휘된다.
특히, 본 발명에서는 프리캐스트 구조체의 하단이 기초에 소정 깊이로 매립되고, 그에 따라 프리캐스트 구조체에 작용하는 수평력을 기초가 견고하게 지지하게 되므로, 라멘구조물의 시공 중에 프리캐스트 구조체의 수평지지 및 전도방지를 위한 별도의 추가적인 지지부재 설치 없이도, 프리캐스트 구조체를 연직하게 안정적으로 지지하고 전도를 방지할 수 있게 되며, 따라서 프리캐스트 구조체의 수평지지 및 전도방지를 위한 추가적인 지지부재 설치에 따른 시간 및 비용을 줄일 수 있게 되고, 매우 경제적이고 신속하게 라멘구조물을 구축할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
또한 본 발명에서는 라멘구조물의 슬래브를 형성하기 전, 특히 프리캐스트 구조체 배면에 뒷채움 토사가 성토되는 경우에도, 쐐기를 이용하여 프리캐스트 구조체의 미소 변위까지 억제하여 최소화시킬 수 있으며, 그에 따라 프리캐스트 구조체의 안정성 향상은 물론이고 프리캐스트 구조체의 상부에 슬래브를 정밀하게 시공할 수 있게 되어, 라멘구조물의 설계된 구조 성능을 확실하게 보장할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 라멘구조물에 대한 개략도이다.
도 2는 도 1의 원 A로 표시된 종방향 일측에서의 프리캐스트 구조체와 기초 간의 힌지연결구조를 상세히 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 기초에 대한 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따라 기초에 프리캐스트 구조체를 삽입 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6은 기초에 프리캐스트 구조체를 삽입 설치하는 것을 프리캐스트 구조체의 하면이 보이도록 도시한 개략적인 사시도이다.
도 7은 프리캐스트 구조체의 하단에서 삽입부가 형성된 구성을 상세히 보여주는 개략적인 횡방향으로의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 힌지연결구조에 대한 개략적인 횡방향으로의 정면도이다.
도 9는 도 2의 선 B-B에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 10은 본 발명의 힌지연결구조에서 프리캐스트 구조체가 회전 거동하는 상태를 보여주는 개략적인 횡방향으로의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 힌지연결구조에서 쐐기를 설치하는 것을 보여주는개략적인 사시도이다.
도 12는 도 11의 선C-C에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 프리캐스트 구조체와 기초 간의 힌지연결구조를 상세히 보여주는 도 2에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따라 볼록한 제1바닥요철부가 횡방향으로 단속적인 형태로 돌출 형성되고 탄성패드가 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 프리캐스트 구조체와 기초 간의 힌지연결구조를 상세히 보여주는 도 2에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제5실시예에 따른 프리캐스트 구조체와 기초 간의 힌지연결구조를 상세히 보여주는 도 2에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제6실시예에 따라 절개형 탄성패드가 설치되기 전 상태를 보여주는 개략적인 분해사시도이다.
도 18은 본 발명의 절개형 탄성패드가 기초 내에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 19는 절개형 탄성패드가 설치된 본 발명의 힌지연결구조에 쐐기를 설치하는 것을 보여주는 도 11에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 20은 도 19의 선D-D에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제7실시예에 따라 종방향 양측 모두에 절취부가 형성된 기초에 대한 개략적인 사시도이다.
도 22 및 도 23은 각각 도 21의 기초에 탄성패드가 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 24 및 도 25는 각각 본 발명의 힌지연결구조에서 종방향 양측 모두에 절취부가 형성된 기초에 쐐기를 설치한 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 26은 도 24의 선E-E에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 27은 도 24의 선F-F에 따른 개략적인 횡방향 단면도이다.
도 28은 기초의 절취부에 쐐기가 삽입되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 29는 도 28에 후속하여 쐐기를 인발하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 30은 기초의 절취부에 또 다른 실시예의 쐐기가 삽입되어 있는 상태를 보여주는 도 28에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 31은 도 30에 후속하여 쐐기를 인발하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 특히, 아래의 설명 내용 및 첨부 도면에서는 프리캐스트 구조체와 기초 사이에 본 발명의 힌지(hinge)연결구조가 형성되는 예로서, 교량으로 이용되는 라멘구조물을 예시하였으나, 본 발명의 힌지연결구조가 적용되는 구조물이 이러한 라멘구조물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 다른 용도로 이용되면서도 프리캐스트 구조체와 기초가 서로 결합되는 구성을 가지는 구조물에 적용될 수도 있다. 다만 편의상 라멘구조물을 예시하여 본 발명을 설명한다. 또한, 교량으로 이용되는 라멘구조물에서는 한 쌍의 프리캐스트 구조체와 기초가 서로에 대해 거울 대칭 구조를 가지게 되는 바, 본 명세서는 편의상 라멘구조물의 교축방향 일측에 대한 프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조를 예시하여 본 발명을 상세히 설명하였다. 따라서 한 쌍의 프리캐스트 구조체와 기초가 서로에 대해 거울 대칭 구조를 가지는 라멘구조물의 경우, 도면을 참조하여 설명한 프리캐스트 구조체와 기초의 힌지연결구조가 양측 프리캐스트 구조체에 동일하게 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 청구범위를 포함한 본 명세서 전체에서 "종방향"은 프리캐스트 구조체 사이를 연결하는 방향 즉, 교축방향을 의미하며, "횡방향"은 프리캐스트 구조체의 폭방향 즉, 교축직각방향을 의미하고, "연직방향"은 프리캐스트 구조체의 높이방향을 의미한다. 또한, 본 명세서 전체에서 프리캐스트 구조체의 "배면"은 토사 등으로 인해 프리캐스트 구조체가 수평력을 받는 면이고, 프리캐스트 구조체의 "전면"은 그 반대편 면을 의미한다. 또한, 종방향에서 "전방"은 프리캐스트 구조체의 전면 방향과 동일하고, "후방"은 프리캐스트 구조체의 배면 방향과 동일한 의미로 이해되어야 한다.
도 1에는 본 발명의 제1실시예에 따른 라멘구조물(100)의 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 원 A로 표시된 종방향 일측에 형성된 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조를 횡방향의 단면상태와 함께 상세히 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에는 각각 기초(1)에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 3에는 탄성패드(50)가 설치되기 전의 상태가 도시되어 있고, 도 4에는 탄성패드(50)가 설치된 후의 상태가 도시되어 있다.
도면에 예시된 바와 같이, 본 발명에서는 기초(1)와 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 결합되는 접합부를, 프리캐스트 구조체(2)의 회전 변위 허용이 가능한 힌지연결구조로 형성한다. 본 발명의 힌지연결구조를 형성하기 위하여, 도 3에 도시된 것처럼 기초(1)의 상부에는 오목한 도랑 형태의 트렌치(trench)(10)가 횡방향으로 연장 형성되어 있다. 트렌치(10)는 횡방향으로 바라보았을 때, 양측의 내부측면과 그 사이에 수평면 형태의 트렌치 바닥면(11)을 가지는 형태가 될 수 있다. 트렌치(10)의 연직한 내부측면 하부와 트렌치 바닥면(11)이 만나는 종방향 양측 모서리는 곡면으로 형성될 수 있다. 기초(1)는 현장 타설 콘크리트에 의해 제작될 수도 있지만, 트렌치(10)를 가지도록 미리 공장에서 프리캐스트 부재로 제작될 수도 있다.
트렌치(10)에는 연직한 다웰바(40)가 횡방향으로 간격을 두고 복수개로 매립 설치되는데, 다웰바(40)의 상부는 트렌치(10)의 내부 공간에 돌출된다. 다웰바(40)가 연직 설치된 위치에서 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 벽체 하면(20) 사이에는 호(弧) 형태의 바닥요철부가 형성될 수도 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 제1실시예의 경우, 트렌치 바닥면(11)에는 위로 볼록하게 솟아 있는 형태로 제1바닥요철부(14)가 만들어져 있고, 프리캐스트 구조체(2)의 하면(20)에는 이에 대응하여 오목한 형태의 제2바닥요철부(21)가 형성되어 있다. 도면에 예시된 것처럼 제1바닥요철부(14)는 반원형의 횡단면을 가질 수 있고 다웰바(40)는 제1바닥요철부(14)에 구비된다.
한편, 트렌치(10)의 내부측면 중에서, 전방 쪽에 위치하는 전방 내부측면의 상부에는, 후술하는 것처럼 쐐기(61)를 삽입하기 위하여 트렌치(10)의 상면에서부터 경사를 가지도록 절취된 공간으로 이루어진 절취부(13)가 형성될 수 있다. 절취부(13)는 횡방향으로 소정 길이를 가질 수 있으며, 특히 횡방향으로 복수개가 간격을 두고 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼 트렌치(10)의 양쪽 내부측면에는 프리캐스트 구조체(2) 하단의 회전 거동을 흡수하도록 탄성패드(50)가 배치되는데, 프리캐스트 구조체의 하면(20)과 접하게 되는 트렌치 바닥면(11)에도 탄성패드(50)가 배치되는 것이 바람직하다. 물론 이 경우 바닥요철부에도 탄성패드(50)가 배치된다. 트렌치 바닥면(11)에 탄성패드(50)가 포설 배치되는 경우, 다웰바(40)의 상부는 트렌치 바닥면(11)의 탄성패드(50)를 관통하여 트렌치(10)의 내부 공간으로 돌출된다. 절취부(13)에 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 절취부(13)에는 스티로폼 등과 같이 추후 쉽게 제거할 수 있는 재질로 이루어진 임시충진재(60)를 채워두는 것이 바람직하다.
필요에 따라서는 프리캐스트 구조체(2)에 대한 지지력을 더욱 향상시키기 위하여, 기초(1)의 상면에서 트렌치(10)의 상단 입구 양측에는 소정 높이로 돌출된 전단키(12)를 트렌치(10)를 따라서 횡방향으로 길게 더 형성할 수도 있다. 전단키(12)는 프리캐스트 구조체(2) 하단이 기초(1)에 매립되는 깊이를 증가시켜서 기초(1)가 발휘하는 수평저항력을 향상시키는 기능을 발휘한다. 전단키(12)가 형성되는 경우, 절취부(13)는 전방측에 위치하는 전단키(12)의 상단 모서리를 경사지게 절취함으로써 형성될 수 있다. 전단키(12)가 프리캐스트 구조체(2)에 대한 충분한 수평력 지지성능을 발휘할 수 있도록 전단키(12)의 연직방향 길이를 필요에 맞게 연장하거나 줄임으로써 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 기초(1)에 매립되는 깊이 정도를 조절할 수 있다.
도 5에는 기초(1)에 프리캐스트 구조체(2)의 하단을 삽입하여 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 프리캐스트 구조체(2)의 하면을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 7에는 프리캐스트 구조체(2)의 하단에서 삽입부(41)가 형성된 구성을 상세히 보여주는 개략적인 횡방향으로의 단면도가 도시되어 있다. 도 8에는 다웰바가 설치된 위치에서의 횡방향 단면 상태를 보여주는 도 2의 개략적인 횡방향으로의 정면도가 도시되어 있고, 도 9에는 절취부(13)가 형성된 위치에 해당하는 도 2의 선 B-B에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.
앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 구성을 가지는 기초(1)가 형성된 후에는, 프리캐스트 콘크리트 부재로 사전 제작된 프리캐스트 구조체(2)를 기초(1)에 설치한다. 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 기초(1)의 트렌치(10)에 삽입되도록 프리캐스트 구조체(2)를 연직하게 설치하는 것이다. 트렌치 바닥면(11)에는 다웰바(40)가 횡방향으로 간격을 두고 복수개로 매립 설치되어서 다웰바(40)의 상부가 트렌치(10)의 내부 공간에 돌출되어 있으므로, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 프리캐스트 구조체(2)의 하면(20)에는 다웰바(40)의 돌출된 상부가 삽입되는 삽입부(41)가 오목하게 형성되어 있다. 따라서 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 기초(1)의 트렌치(10)에 삽입되어 프리캐스트 구조체(2)가 연직하게 설치되면, 트렌치(10)의 내부 공간에 돌출되어 있던 다웰바(40)의 상부는 프리캐스트 구조체(2)의 삽입부(41) 내에 위치하게 된다. 삽입부(41)는 파이프와 같이 중공을 가지는 부재를 프리캐스트 구조체(2)의 제작시에 미리 매립 설치함으로써 형성할 수 있다. 도 7에 예시된 것처럼, 프리캐스트 구조체(2)를 제작할 때, 미리 다웰바(40)가 삽입될 위치에 관 부재(44)를 설치함으로써, 관 부재(44)에 의해 삽입부(41)가 형성되도록 할 수 있다. 이 때, 관 부재(44)를 정확한 위치에 고정 배치할 수 있도록 필요에 따라서는 프리캐스트 구조체(2)의 하단 내부에는 용접 철망, 철근 등으로 이루어진 관고정재(45)를 관 부재(44)와 체결하여 설치할 수도 있다.
한편, 다웰바(40)가 기초(1)와 프리캐스트 구조체(2)를 일체화시키도록 기능하려면, 삽입부(41)에 삽입된 다웰바(40)의 상부와 프리캐스트 구조체(2)가 일체화되어야 한다. 이를 위하여 프리캐스트 구조체(2)의 내부에는 미리 삽입부(41)와 연통된 충진재 주입로(42)를 형성하고 프리캐스트 구조체(2)의 외면에는 충진재 주입로(42)의 입구(43)를 형성해둔다. 프리캐스트 구조체(2)가 트렌치(10)에 연직하게 설치되어 다웰바(40)의 상부가 프리캐스트 구조체(2)의 삽입부(41) 내에 위치한 상태에서, 도 8에 도시된 것처럼 입구(43)를 통해서 충진재 주입로(42)로 무수축 모르타르 등의 내부충진재(28)를 주입하여, 다웰바(40)의 상부가 매립되도록 프리캐스트 구조체(2)의 삽입부(22)에 내부충진재(28)를 채워서 경화시킨다. 이를 통해서 다웰바(40)와 프리캐스트 구조체(2)의 일체화를 이룰 수 있게 된다.
이와 같이 다웰바(40)와 프리캐스트 구조체(2)간의 일체화가 이루어지게 되면, 결과적으로 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 일체화가 이루어진다. 따라서 불측의 상황에서 프리캐스트 구조체(2)에 상향력이나 횡방향의 힘이 작용하더라도 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1)는 견고하게 일체화된 상태를 견고하게 유지하게 된다. 다웰바(40)는 이와 같은 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 분리 방지 기능 이외에도 프리캐스트 구조체(2)에 작용하는 수평력을 기초(1)에 전달하는 기능을 수행하는 바, 프리캐스트 구조체(2)에 대한 기초(1)의 수평력 지지 성능을 다웰바(40)를 통해서 더욱 강화시킬 수 있게 된다.
이와 같이 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 트렌치(10) 내부에 삽입된 형태로 프리캐스트 구조체(2)가 설치되면 기초(1)와 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 탄성패드(50)를 사이에 두고 다웰바(40)에 의해 관통 결합되어 일체로 연결되면서도, 프리캐스트 구조체(2)의 하단은 기초(1)에 대해 회전 가능한 상태에 있게 된다. 즉, 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조가 형성되는 것이다. 도 10에는 본 발명의 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조에서 프리캐스트 구조체(2)가 회전 거동하는 상태를 보여주는 개략적인 횡방향 측면도가 도시되어 있다. 설명의 편의를 위하여 도 10에서는 프리캐스트 구조체(2)의 회전 변위를 다소 과장되게 도시하였다. 도면에 예시된 것처럼 프리캐스트 구조체(2)가 기초(1)와 회전연결구조로 결합된 상태 즉, 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 회전연결구조에서는 프리캐스트 구조체(2)의 하단이 소정 깊이로 트렌치(10) 내부에 삽입된 형태로 기계적 체결되어 있으므로, 프리캐스트 구조체(2)는 탄성패드(50)에 의해 트렌치(10) 표면으로부터 이격된 범위에서 회전 가능하면서면서도 기초(1)의 트렌치(10) 측벽에 의해 종방향 거동이 구속되어 있다. 그 회전 변위는 기초(1)와 프리캐스트 구조체(2) 사이의 탄성패드(50)에 의해 흡수되고, 그에 따라 프리캐스트 구조체(2)는 소정 각도 범위에서 회전이 가능하게 된다. 그런데 프리캐스트 구조체(2)의 하단은 기초(1)의 상단에 소정 깊이(트렌치의 깊이)만큼 매립되어 종방향으로 구속된 상태가 되어 프리캐스트 구조체(2)에 작용하는 수평력이 기초(1)에 의해 안정적으로 지지되는 바, 프리캐스트 구조체(2)의 하단은 기초(1)에 매립되어 소정 범위 내에서 회전 가능하면서도 수평력에 대해 충분하게 지지되어 있는 상태가 된다. 전술한 것처럼 트렌치(10)의 내부측면 하부와 트렌치 바닥면(11)이 만나는 종방향 양측 모서리는 곡면으로 형성될 수 있다. 이러한 구성에서는 프리캐스트 구조체(2)의 회전 거동시 모서리에 집중되는 응력을 쉽게 분산시켜서 콘크리트의 파손 현상을 방지할 수 있는 장점이 발휘된다.
상기한 본 발명에 따른 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조를 라멘구조물(100)에 적용하였을 경우, 슬래브(3)의 구축 후 라멘구조물(100)의 사용 상태에서 프리캐스트 구조체(2)로부터의 모멘트가 기초(1)에 전달되지 않게 되고, 그에 따라 라멘구조물(100)의 기초(1)와 프리캐스트 구조체(2)의 크기를 축소하여 효율적인 규모와 단면이 되도록 할 수 있으며, 기초(1)에 편심이 발생하는 것을 최소화시킬 수 있게 되어 기초(1)를 지지하기 위하여 지반에 설치되는 말뚝의 본수를 줄일 수 있게 되며, 그에 따라 시공성 및 경제성이 향상되며, 장경간 교량의 구축에도 매우 유리하게 된다. 특히, 위와 같은 본 발명에 따른 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조는 간단한 형태를 가지고 있는 바, 현장에서 용이하게 적용하여 시공할 수 있고, 그만큼 시공비용이 절감되어 시공경제성을 향상시킬 수 있고 공사기간도 단축시킬 수 있게 되는 장점이 있다. 앞서 언급한 것처럼, 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조는 라멘구조물(100) 이외에 다양한 구조물에도 적용할 수 있다.
트렌치(10) 내에 탄성을 가진 탄성패드(50)가 배치되어 있으므로, 프리캐스트 구조체(2)의 회전시 프리캐스트 구조체(2)의 하단 모서리에 집중되는 응력을 분산시킬 수 있게 되며, 따라서 프리캐스트 구조체(2)의 회전 거동 과정에서 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1)의 접합부 콘크리트가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 탄성패드(50)는 기초(1)와 프리캐스트 구조체(2) 사이로 오염물질이나 우수가 유입되는 것을 차단하는 기능도 발휘한다.
본 발명에서는 프리캐스트 구조체(2)의 수평지지 및 전도방지를 위한 별도의 추가적인 지지부재 설치 없이 프리캐스트 구조체(2)의 전도를 방지한 상태로 프리캐스트 구조체(2)를 연직하게 안정적으로 지지할 수 있게 된다. 라멘구조물(100)을 구축하는 경우, 프리캐스트 구조체(2)의 상단에 슬래브(3)가 아직 구축되지 않은 상태에서도 프리캐스트 구조체(2)의 전도를 효율적으로 방지할 수 있는 것이다. 앞서 설명한 것처럼, 본 발명에서는 하단이 기초(1)에 매립되도록 프리캐스트 구조체(2)가 형성되고, 그에 따라 프리캐스트 구조체(2)에 작용하는 수평력을 기초(1)가 견고하게 지지하게 된다. 따라서 프리캐스트 구조체(2)의 수평지지 및 전도방지를 위한 추가적인 지지부재 설치에 따른 시간 및 비용을 줄일 수 있게 되며, 그에 따라 매우 경제적이고 신속하게 라멘구조물(100)을 구축할 수 있게 되는 것이다. 특히, 본 발명에 의하면, 라멘구조물(100)의 벽체를 프리캐스트 구조체로 제작할 수 있게 되는 바, 벽체를 현장 타설 콘크리트 부재로 제작할 때보다 향상된 품질을 기대할 수 있고, 가설비계 및 거푸집설치 공정이 불필요하게 되어 공기단축과 가설자재의 절감의 효과를 기대할 수 있으며, 더 나아가 벽체 시공시 빈번하게 발생되는 추락사고등 안전재해를 최소화할 수 있게 되는 효과도 기대할 수 있게 된다.
본 발명에 따라 기초(1)를 제작하고 프리캐스트 구조체(2)를 설치하며 프리캐스트 구조체(2)의 상단에 슬래브(3)를 일체로 구축함으로써 라멘구조물(100)을 시공함에 있어서, 아직 프리캐스트 구조체(2)의 상단에 슬래브(3)가 일체로 시공되기 전의 상태에서, 특히 슬래브(3)의 시공 완료 전 프리캐스트 구조체(2)의 배면에 필요 높이까지 뒷채움 토사가 성토되는 경우에, 배면 토압 등의 수평력으로부터 프리캐스트 구조체(2)의 연직 상태를 안정적으로 그리고 변함없이 유지해야 할 필요가 있다. 즉, 프리캐스트 구조체(2)의 상단에 슬래브(3)를 타설하여 일체 구축할 때까지 프리캐스트 구조체(2)의 미소한 변위도 억제시킬 필요가 생길 수 있는 것이다. 이를 위해서 쐐기(61)를 이용할 수 있다. 앞서 도 3을 참조하여 설명한 것처럼 기초(1)에는 절취부(13)를 형성할 수 있는 바, 절취부(13)를 쐐기(61)가 장착될 공간으로 이용하여 쐐기(61)를 설치함으로써 슬래브(3)의 시공 전까지의 프리캐스트 구조체(2)에서 미소 변위가 발생하는 것을 억제하여 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.
도 11에는 본 발명의 힌지연결구조에서 쐐기(61)를 설치하는 것을 보여주는 도 2에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 라멘구조물(100)을 시공하는 경우, 프리캐스트 구조체(2)의 상단에 슬래브(3)가 시공되기 전 상태에서 프리캐스트 구조체(2)의 미소 변위까지도 억제할 필요가 생기게 된다. 기타 상황에서도 프리캐스트 구조체(2)만이 시공된 상태에서 프리캐스트 구조체(2)의 미소 변위까지도 억제할 필요가 생길 수 있다. 이러한 경우에는, 타격 등의 방법에 의해 쐐기(61)를 절취부(13)에 삽입하게 된다. 도 12에는 절취부(13)에 쐐기(61)가 박힌 상태를 보여주는 도 11의 선C-C 에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 라멘구조물(100)의 슬래브(3)를 형성하기 전 또는 프리캐스트 구조체(2)의 뒷채움 토사 성토 작업의 개시 전과 같이 프리캐스트 구조체(2)의 연직 상태를 안정적으로 유지할 필요가 있는 경우에는, 기초(1)의 전방에서 절취부(13) 내로 쐐기(61)를 삽입 설치하면, 쐐기(61)가 프리캐스트 구조체(2)를 후방으로 밀어주게 되고 프리캐스트 구조체(2)가 트렌치(10)의 후방 내부측면 강하게 밀착되면서 프리캐스트 구조체(2)는 전혀 움직임이 없는 상태 즉, 미소 변위도 허용되지 않는 상태가 된다. 기초(1)의 절취부(13)에 쐐기(61)를 삽입하여 프리캐스트 구조체(2)를 고정함으로써, 배면 토압 등 수평력에 의해 발생할 수 있는 프리캐스트 구조체(2)의 미소 변위를 억제할 수 있게 되고, 그에 따라 프리캐스트 구조체(2) 상단의 정확한 위치에서 슬래브(3)를 시공할 수 있게 되며, 설계에 부합되는 정밀 시공이 가능하게 되어 예정된 라멘구조물(100)의 구조 성능을 보장할 수 있게 된다.
본 발명의 제1실시예를 보여주는 도 1 내지 도 12에서는 기초(1)의 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 구조체의 하면(20)에 바닥요철부가 형성되어 있는데, 이 경우 상기한 제1실시예와 반대로, 트렌치 바닥면(11)에 형성된 제1바닥요철부(14)는 아래로 오목한 형태를 가지며 프리캐스트 구조체 하면(20)에 형성된 제2바닥요철부(21)가 이에 대응하여 아래로 볼록한 형태를 가질 수도 있다(본 발명의 제2실시예). 도 13에는 제1바닥요철부(14)가 오목하고 제2바닥요철부(21)는 볼록한 구성을 가지는 본 발명의 제2실시예에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 13의 제2실시예는, 트렌치 바닥면(11)에 형성된 제1바닥요철부(14)가 아래로 오목한 형태를 가지며 프리캐스트 구조체 하면(20)에 형성된 제2바닥요철부(21)가 이에 대응하여 아래로 볼록한 형태를 가진다는 점에서만 앞서 살펴본 제1실시예와 상이할 뿐이며, 기타 구성 및 효과는 서로 동일하다. 따라서 동일한 내용에 대한 반복 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 제1실시예와 같이 다웰바(40)가 연직 설치된 위치에서 트렌치 바닥면(11)에는 제1바닥요철부(14)가 형성됨에 있어서, 볼록한 제1바닥요철부(14)는 횡방향으로 길게 연장된 형태가 될 수도 있지만, 횡방향으로 단속적인 형태가 될 수도 있다. 도 14에는 본 발명의 제3실시예에 따라 볼록한 제1바닥요철부(14)가 횡방향으로 단속적인 형태를 가지고 있고, 트렌치(10)에 탄성패드(50)가 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면에 예시된 단속적인 형태의 볼록한 제1바닥요철부(14)의 횡방향 길이 및 서로 간의 이격 거리는 필요에 따라 조절될 수 있다.
본 발명에서 트렌치 바닥면(11)과 이에 대응되는 프리캐스트 구조체의 하면(20)은 바닥요철부 없이 단순한 수평면으로 이루어질 수도 있다. 도 15에는 기초(1)의 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 구조체의 하면(20)이 모두 수평면으로 이루어진 본 발명의 제4실시예에 따른 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 이와 같이 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 구조체의 하면(20)에 바닥요철부를 형성하지 않을 때, 필요에 따라서는 기초(1)의 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 구조체의 하면(20)을 모두 아래로 볼록한 형태의 곡면으로 만들 수도 있다. 즉, 기초(1)의 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 구조체 하면(20)이 아래로 볼록한 호(弧) 형태의 곡면으로 이루어질 수 있는 것이다.
도 16에는 기초(1)의 트렌치 바닥면(11)과 프리캐스트 구조체의 하면(20)이 아래로 볼록한 호(弧) 형태의 곡면으로 이루어진 본 발명의 제5실시예에 따른 프리캐스트 구조체(2)와 기초(1) 간의 힌지연결구조에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 14 내지 도 16에 도시된 본 발명의 제3실시예 내지 제5실시예 각각에서 위에서 언급한 특징적인 차이점을 제외하고는, 나머지 구성 및 작용효과는 앞서 설명한 제1실시예의 기초(1)의 기타 구성과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.
본 발명의 힌지연결구조에서, 트렌치(10)에 쐐기(61)가 삽입될 수 있도록 절취부(13)가 구비된 경우, 탄성패드(50)가 트렌치(10)의 내부측면에 배치될 때의 트렌치(10)의 절취부(13)가 탄성패드(50)에 의해 폐쇄되지 않는 상태가 되도록 탄성패드(50)에 절취부(13)의 형상을 따라 개방부(51)가 형성될 수 있다. 도 17에는 본 발명의 제6실시예에 따라 절개형 탄성패드(50a)가 설치되기 전 상태를 보여주는 개략적인 분해사시도가 도시되어 있고, 도 18에는 본 발명의 절개형 탄성패드(50a)가 기초(1) 내에 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 19에는 절개형 탄성패드(50a)가 배치된 본 발명의 힌지연결구조에 쐐기(61)를 설치하는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 20에는 도 19의 선 D-D에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다. 앞서 살펴본 개방부(51)가 없는 탄성패드(50)와 구분하여 언급하기 위하여 편의상 개방부(51)가 형성된 탄성패드(50)는 "절개형 탄성패드(50a)"라고 기재한다.
도 17 내지 도 20에 예시된 바와 같이, 절개형 탄성패드(50a)는 트렌치(10)의 내부측면에 설치되었을 때 절취부(13)가 탄성패드(50)에 의해 폐쇄되지 않도록 절취부(13)가 위치되는 부분이 개방되어 있다. 즉, 절취부(13)에 대응되는 위치에 개방부(51)가 형성되어 있는 것이다. 절개형 탄성패드(50a)를 사용하는 경우, 쐐기(61)를 절취부(13) 내로 삽입하였을 때 도 20에 도시된 것처럼 쐐기(61)가 프리캐스트 구조체(2)와 직접 맞닿는 상태가 된다. 즉, 개방부(51)에서는 쐐기(61)와 프리캐스트 구조체(2) 사이에 탄성패드(50)가 존재하지 않고, 쐐기(61)가 직접 프리캐스트 구조체(2)에 밀착되는 것이다. 앞서 설명한 것처럼, 라멘구조물(100)의 경우, 프리캐스트 구조체(2)의 상단에 슬래브(3)를 시공하기 전의 상태에 프리캐스트 구조체(2)에 가해지는 배면토압에 저항하여 프리캐스트 구조체(2)의 미소 변위까지도 억제할 필요가 있다. 이때, 절개형 탄성패드(50a)가 트렌치(10)에 배치된 상태에서, 기초(1)의 전방에서 절취부(13)에 쐐기(61)를 삽입 설치하여 쐐기(61)에 의해 밀린 프리캐스트 구조체(2)가 트렌치(10)의 후방 내부측면 밀착되도록 하면 쐐기(61)의 측면이 프리캐스트 구조체(2)에 직접 밀착되므로, 쐐기(61)와 프리캐스트 구조체(2) 사이에 탄성패드(50)의 존재로 인한 미소 변위까지 억제할 수 있게 되며, 따라서 프리캐스트 구조체(2)의 연직 상태가 더욱 안정적으로 유지될 수 있게 된다. 따라서 전술한 구성을 가진 절개형 탄성패드(50a)를 이용하면, 배면 토압 등 수평력에 의해 발생할 수 있는 프리캐스트 구조체(2)의 미소 변위조차도 효과적으로 억제할 수 있어, 라멘구조물(100)을 시공할 때 슬래브(3)를 프리캐스트 구조체(2) 상단의 정확한 위치에 시공 가능하며, 설계에 부합되는 정밀 시공이 가능하게 되어 예정된 라멘구조물(100)의 구조 성능을 더욱 효과적으로 보장할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 힌지연결구조에서, 쐐기(61)가 삽입될 절취부(13)는 트렌치(10)의 전방 내부측면 상부뿐만 아니라 후방 내부측면의 상부에도 형성될 수 있다. 도 21에는 본 발명의 제7실시예에 따라 종방향 양측 모두에 절취부(13)가 형성된 기초(1)에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 22 및 도 23에는 각각 도 20의 기초(1)에 탄성패드(50)가 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 22는 개방부(51)가 없는 탄성패드(50)가 설치된 것을 보여주는 것이며, 도 23은 개방부(51)가 형성된 탄성패드(50a)가 설치된 것을 보여주는 것이다. 도 24 및 도 25에는 각각 본 발명의 제7실시예에 따른 힌지연결구조에서 종방향 양측 모두에 각각 절취부(13)가 형성된 기초(1)에 쐐기(61)를 설치하는 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 26 및 도 27에는 각각 도 24의 선 E-E 및 선 F-F에 따른 개략적인 횡방향 단면도가 도시되어 있다.
본 발명에서 쐐기(61)가 삽입될 수 있도록 트렌치(10)의 상면에서부터 경사를 가지도록 절취된 공간으로 이루어진 트렌치(10)의 절취부(13)는, 도 21 내지 도 27에 예시된 것처럼, 트렌치(10)의 전방 및 후방 내부측면의 상부에 각각 형성될 수 있다. 트렌치(10)의 전방 및 후방의 절취부(13)는 각각 횡방향으로 간격을 두고 복수개로 형성될 수 있는데, 서로 동일한 종축 상에 놓이지 않도록 엇갈리는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 트렌치(10)의 종방향 양측 모두에 절취부(13)를 형성하면, 기초(1)의 전방뿐만 아니라 후방에서도 각 절취부(13) 내에 쐐기(61)를 타격 등의 방법으로 삽입 설치하게 된다. 도 26 및 도 27에 예시된 바와 같이, 전방 및 후방 절취부(13)에 각각 쐐기(61)가 삽입 설치되면 쐐기(61)의 측면이 프리캐스트 구조체(2)에 직접 밀착한 상태가 된다. 즉, 프리캐스트 구조체(2)의 종방향 양측 내부측면을 전방 및 후방으로 동시에 밀어주는 비탄성 소재의 쐐기(61)에 의해, 프리캐스트 구조체(2)가 일체 움직임 없는 상태로 제자리에 연직하게 고정되는 것이다. 따라서, 프리캐스트 구조체(2)가 쐐기(61)에 의해 일방으로 밀린 형태로 고정될 때보다, 프리캐스트 구조체(2)의 아주 미소한 변위까지 더욱 정밀하게 억제하거나 제거한 상태로 더욱 견고하게 고정되며, 따라서 프리캐스트 구조체(2)에 대한 고정력을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 도 23 내지 도 27에서는 종방향 양측 모두에 각각 절취부(13)가 형성된 기초(1)에 절개형 탄성패드(50a)가 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 개방부(51)가 존재하지 않는 탄성패드(50)를 설치하여도 무방하다.
위에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예는 서로 병합하여 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 제1실시예는 물론이고 기타 실시예에도, 절개형 탄성패드(50a)가 적용될 수 있는 것이다. 또한 본 발명의 제1실시예는 물론이고 기타 실시예에도 종방향 양측 모두에 절취부(13)가 형성된 기초(1)가 적용될 수 있는 것이다. 이와 같이 본 발명의 다양한 실시예는 서로 병합하여 적용될 수 있는 것이다.
본 발명에서 슬래브(3)가 시공된 후, 또는 슬래브(3)의 시공 전이라도 필요한 경우에는 쐐기(61)를 인발하여 제거할 수 있다. 도 28에는 각각 기초(1)의 절취부(13)에 쐐기(61)가 삽입되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 29에는 도 28에 후속하여 쐐기(61)를 인발하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 쐐기(61)의 인발이 편리하게 되도록 필요에 따라서는 도 28 및 도 29에 도시된 것처럼 쐐기(61)의 상면에 인발고리(610)를 설치할 수 있다. 인발고리(610)이 형상이 도면에서는 링 형상으로 도시되었으나, 인발고리(610)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 쐐기(61)를 제거할 때에는 로프 등을 인발고리(610)에 연결한 후 당김으로써 쐐기(61)에 인발력을 가할 수 있게 되며, 그에 따라 쐐기(61)를 매우 용이하게 인발하여 제거할 수 있게 된다. 물론, 쐐기(61)를 강재, 콘크리트 부재 등과 같이 영구적인 부재로 제작한 경우에는 쐐기(61)를 제거하지 않고 잔존시켜도 무방하다.
도 30 및 도 31에는 각각 쐐기(61)의 상면 형상을 변경한 실시예에 대한 도 28 및 도 29에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 30 및 도 31에 도시된 실시예에서 쐐기(61)의 상면은 수평면으로 이루어져 있으나, 도 30 및 도 31에 도시된 실시예처럼 쐐기(61)의 상면을 경사면으로 형성하는 것도 바람직하다. 쐐기(61)의 상면을 경사지게 형성하게 되면, 인발고리(610)에 인발력을 가하는 방향을 연직방향이 아니라 다소 경사진 방향이 되도록 할 수 있으며, 따라서 쐐기(61)를 더욱 손쉽게 인발하여 제거할 수 있게 된다. 쐐기(61)가 인발되어 제거된 후에는 도 2에 예시된 것처럼 무수축 모르타르 등과 같은 영구충진재(62)를 절취부(13)에 채우는 것이 바람직하다.
1: 기초
10: 트렌치
11: 트렌치 바닥면
12: 전단키
13: 절취부
14: 제1바닥요철부
2: 프리캐스트 구조체
20: 프리캐스트 구조체의 하면
21: 제2바닥요철부
3: 슬래브
40: 다웰바
50: 탄성패드
50a: 절개형 탄성패드
51: 개방부
60: 임시충진재
61: 쐐기
610: 인발고리
62: 영구충진재
100: 라멘구조물

Claims (7)

  1. 기초에 프리캐스트 구조체가 연직하게 설치되는데;
    기초의 상부에는 오목하며 횡방향으로 연장된 형태의 트렌치가 형성되어 있고;
    트렌치의 바닥면에는 다웰바가 연직하게 매립 설치되어 다웰바의 상부가 트렌치의 내부 공간에 돌출되어 있고;
    트렌치의 내부측면에는 탄성패드가 배치되며;
    사전 제작된 프리캐스트 구조체의 하단이 트렌치 내에 삽입되도록 프리캐스트 구조체가 연직하게 세워져 설치됨으로써, 프리캐스트 구조체의 하단이 기초에 매립된 구조를 가지고 있어서;
    프리캐스트 구조체의 회전은 허용하면서도 프리캐스트 구조체의 수평 변위는 구속한 상태가 되는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 구조체의 하단 사이의 힌지연결구조.
  2. 제1항에 있어서,
    트렌치의 종방향 일측 또는 양측 내부측면의 상부에는, 트렌치의 상면에서부터 경사를 가지도록 절취된 공간으로 이루어진 절취부가 형성되어 있으며;
    프리캐스트 구조체의 변위를 억제할 경우에는 절취부 내에 쐐기가 삽입되는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 구조체의 하단 사이의 힌지연결구조.
  3. 제2항에 있어서,
    탄성패드에서 절취부가 위치될 부분에는 개방부가 형성되어 있어서;
    트렌치의 내부측면에 탄성패드가 설치되었을 때, 절취부가 노출되며;
    쐐기가 절취부에 삽입되면 쐐기가 직접 프리캐스트 구조체에 밀착되는 것을 특징으로 하는 기초와 프리캐스트 구조체의 하단 사이의 힌지연결구조.
  4. 기초와, 기초 위에 설치된 벽체 형태의 프리캐스트 구조체와, 프리캐스트 구조체 사이에 설치되는 슬래브로 이루어진 라멘구조물로서,
    프리캐스트 구조체와 기초는 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 의한 힌지연결구조에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 라멘구조물.
  5. 기초를 구축하고, 기초 위에 벽체 형태의 프리캐스트 구조체를 설치하고, 프리캐스트 구조체 사이에 슬래브를 시공하는 과정을 포함하는 라멘구조물의 시공방법으로서,
    기초를 구축할 때, 기초의 상부에는 오목하며 횡방향으로 연장된 형태의 트렌치를 형성하고, 트렌치의 바닥면에는 다웰바를 연직하게 매립 설치하되 다웰바의 상부가 트렌치의 내부 공간에 돌출되어 있게 하며, 트렌치의 내부측면에는 탄성패드를 배치하고;
    프리캐스트 구조체는, 다웰바가 삽입되는 삽입부가 하면에 오목하게 형성되어 있고, 프리캐스트 구조체의 내부에는 삽입부와 연통된 충진재 주입로가 형성되어 있으며, 충진재 주입로는 프리캐스트 구조체의 외면에 형성된 입구와 연통되어 있는 구성을 가지며;
    프리캐스트 구조체의 하단이 기초의 트렌치에 삽입되어 프리캐스트 구조체가 연직하게 설치되는데, 트렌치의 내부 공간에 돌출되어 있던 다웰바의 상부는 프리캐스트 구조체의 삽입부 내에 위치하게 되고, 입구를 통해서 충진재 주입로에 내부충진재가 주입되어, 삽입부에 내부충진재가 채워져서 다웰바의 상부가 내부충진재에 매립된 상태로 경화됨으로써,
    프리캐스트 구조체의 하단이 기초에 매립되어, 프리캐스트 구조체의 회전은 허용하면서도 프리캐스트 구조체의 수평 변위는 구속한 상태에 있게 되는 힌지연결구조가 기초와 프리캐스트 구조체의 하단 사이에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 라멘구조물의 시공방법.
  6. 제5항에 있어서,
    기초를 구축할 때, 트렌치의 종방향 일측 또는 양측 내부측면의 상부에는 트렌치의 상면에서부터 경사를 가지도록 절취된 공간으로 이루어진 절취부를 형성하며;
    프리캐스트 구조체의 하단이 트렌치 내에 위치하도록 프리캐스트 구조체를 설치한 후, 절취부 내에 쐐기를 삽입함으로써, 라멘구조물의 시공 동안에 프리캐스트 구조체의 변위를 억제시키는 것을 특징으로 하는 라멘구조물의 시공방법.
  7. 제6항에 있어서,
    탄성패드를 형성할 때, 트렌치의 내부측면에 탄성패드의 설치 시 절취부가 위치될 부분에는 개방부를 형성하며;
    트렌치의 내부측면에 탄성패드가 설치되었을 때, 절취부가 노출되며;
    절취부에 쐐기가 삽입되면 쐐기가 직접 프리캐스트 구조체에 밀착되는 것을 특징으로 하는 라멘구조물의 시공방법.
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KR102570497B1 (ko) * 2022-11-02 2023-08-25 (주)지승씨앤아이 Pc 교대 벽체와 기초의 힌지 연결 시공 방법, 그의 연결 구조 및 라멘교

Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101260863B1 (ko) 2010-12-21 2013-05-06 최승희 아치형 피에스씨빔을 이용한 라멘교 및 그 시공방법

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