KR101688968B1

KR101688968B1 - 말뚝-거더 일체 결합구조, 결합방법, 이를 이용한 조립식 프리캐스트 잔교 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101688968B1
Application number: KR1020160029427A
Authority: KR
Inventors: 이대호; 박창훈; 김현조; 김현
Original assignee: (주)에스앤씨산업
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2016-12-22

Abstract

본 발명은 강관 또는 콘크리트로 제작된 말뚝의 상단부에 말뚝 연결부재와 거더연결부재를 기계적으로 밀착 고정시킨 후, 프리캐스트 거더를 거더연결부재 위에 가설한 상태에서, 말뚝 연결부재가 매립되도록 프리캐스트 거더 사이의 거더연결부에 콘크리트를 타설함으로써, 말뚝과 거더연결부재와 프리캐스트 거더를 동시에 일체화시켜서 프리캐스트 거더를 연속화하여 장경간 거더의 시공이 가능하게 만들어서 하부 말뚝의 간격을 최대화하고, 그에 따라 급속시공 및 시공시 안전성을 증대시킬 뿐만 아니라 경제성을 향상시킬 수 있는 말뚝-거더 일체 결합구조, 결합방법, 이를 이용한 조립식 프리캐스트 잔교 및 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

말뚝-거더 일체 결합구조, 결합방법, 이를 이용한 조립식 프리캐스트 잔교 및 그 시공방법{Method and Structure for Composite of Pile and Girder, Pier using such Composite Structure, and Constructing Method thereof}

본 발명은 말뚝과 거더를 일체로 결합시키는 말뚝-거더 일체 결합구조와 그 결합방법, 그리고 이러한 결합구조를 이용하여 조립식 프리캐스트 잔교(棧橋)를 시공하는 방법과, 이에 의해 시공되는 조립식 프리캐스트 잔교에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명은 강관 또는 콘크리트로 제작된 말뚝의 상단부에 말뚝 연결부재와 거더연결부재를 기계적으로 밀착 고정시킨 후, 거더연결부재 위에 프리캐스트 거더를 가설한 상태에서, 말뚝 연결부재가 매립되도록 프리캐스트 거더 사이의 거더연결부에 콘크리트를 현장 타설함으로써, 말뚝과 거더연결부재와 프리캐스트 거더를 동시에 일체화시켜서 프리캐스트 거더를 연속화하여 장경간 거더의 시공이 가능하게 만들고 하부 말뚝의 간격을 최대화하며, 그에 따라 급속시공 및 시공시 안전성을 증대시킬 뿐만 아니라 경제성을 향상시킬 수 있는 말뚝-거더 일체 결합구조, 말뚝-거더 일체 결합방법, 이를 이용한 조립식 프리캐스트 잔교 및 그 시공방법에 관한 것이다.

잔교(棧橋)는 해안선이 접한 육지에서 해상을 향하여 돌출한 상태로 설치되는 접안시설로서, 선박의 접안 및 이안이 용이하도록 바다에 말뚝을 박고 그 위에 콘크리트 등으로 상부구조물을 설치한 다리(교량) 형태의 구조물이다.

종래의 일반적인 잔교는 현장타설 방식으로 시공되는데, 해상이나 수상에 시공된 말뚝의 상단부에 가시설 구조물을 설치한 후, 가시설 구조물에 지지된 상태로 거푸집을 조립 배치하고 철근을 배근하고 현장 콘크리트를 타설하는 철근콘크리트 구조물의 형태로 시공되었다. 그런데 이러한 종래 기술에 의해 잔교를 시공할 경우, 수상에서 말뚝의 상단부에 가시설 구조물을 설치하는 작업, 및 거푸집을 설치하는 작업이 모두 수상에서 이루어져야 하므로, 가시설 구조물 및 거푸집의 가설 및 해체시의 시공성이 매우 불량하고 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 시공시 그 안전성을 보장하기 어렵고 공사기간 또한 길어질 수밖에 없으며, 결과적으로 잔교의 시공품질 또한 저하되는 문제점이 있다.

특히, 거더와 바닥판으로 이루어진 상부구조물을 시공한 후 가시설 구조물과 거푸집을 잔교의 하부에서 해체하여야 하는데, 잔교는 해상이나 수상에 설치되는 구조물이므로, 결국 가시설 구조물과 거푸집의 해체 작업을 수상에서 수행할 수 밖에 없으며, 이러한 수상에서의 해체 작업은 매우 어려울 뿐만 아니라 비용 증가 및 공사지연의 원인이 되고, 폐자재가 수상으로 낙하됨으로 인한 환경오염을 피할 수 없다는 문제점도 가지고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1574542호에는 기성말뚝의 상단에 프리캐스트 콘크리트 코핑을 설치하는 기술이 개시되어 있으나, 이러한 종래의 특허는 코핑과 말뚝의 결합에 한정되어 있을 뿐이므로 교량의 상부 구조물에 해당하는 잔교 자체를 시공하는 것에는 적용할 수 없다.

대한민국 등록특허 제10-1574542호(2015. 12. 04. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 잔교를 시공함에 있어서, 공사기간을 최소화하며 시공성 및 경제성을 확보할 뿐만 아니라 시공시 안전성을 확보할 수 있고, 시공 과정에서 폐자재 등이 수상으로 낙하하여 발생하게 되는 환경오염을 효과적으로 예방할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

구체적으로 본 발명에서는 위와 같은 기술에 이용할 수 있는 기술로서, 강관 또는 콘크리트로 제작된 말뚝의 상단부에 말뚝 연결부재와 거더연결부재를 결합하여 강결시킨 후, 프리캐스트 거더를 거더연결부재 위에 가설한 상태에서, 말뚝 연결부재가 매립되도록 프리캐스트 거더 사이의 연결부에 콘크리트를 타설함으로써, 말뚝과 거더연결부재와 프리캐스트 거더를 동시에 일체화시켜서 프리캐스트 거더를 연속화하여 장경간 거더의 시공이 가능하여 하부 말뚝의 간격을 최대화하고, 그에 따라 급속시공 및 시공시 안전성을 증대시킬 뿐만 아니라 경제성을 향상시킬 수 있는 말뚝-거더 일체 결합구조와 결합방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 더 나아가, 이러한 말뚝-거더 일체 결합구조를 이용하여 잔교를 시공하는 방법, 그리고 이에 의해 시공된 잔교를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 중공이 형성되어 있는 말뚝; 연직 빔부재와, 수평방향으로 연장되어 배치되도록 연직 빔부재에 결합 구비된 복수개의 수평지지재와, 상기 수평지지재의 아래에서 연직 빔부재에 결합되어 있는 말뚝밀착 지지재와, 연직 빔부재의 하단에 구비되어 말뚝의 중공을 폐쇄하는 하단폐쇄판을 포함하는 말뚝 연결부재; 연직 관통공으로 이루어진 채움공간이 형성되어 있는 본체를 가지는 거더 지지부재; 및 채움공간을 폐쇄하도록 본체의 하면에 설치되는 채움공간 마감부재를 포함하며; 수평지지재가 말뚝의 상단에 걸쳐져서 말뚝밀착 지지재가 말뚝의 중공 내부에 위치하고 하단폐쇄판이 말뚝의 중공을 폐쇄하도록 말뚝 연결부재의 하부가 말뚝 내에 삽입배치된 상태에서, 채움공간 마감부재가 구비된 거더 지지부재가 말뚝 위에 씌워져서, 연직 빔부재의 상단부는 본체의 상면 위로 돌출되고 말뚝의 상단부와 수평지지재는 채움공간 내에 위치한 상태로 거더 지지부재가 말뚝의 상단부에 설치된 후, 연속될 프리캐스트 거더 사이의 간격에 연직 빔부재의 상단이 위치하도록 프리캐스트 거더의 단부가 거더 지지부재의 상면에 거치된 상태에서, 말뚝의 중공에서 하단폐쇄판 위쪽의 공간과, 거더 지지부재의 채움공간과, 연속될 프리캐스트 거더 사이의 간격에 채움재가 일체로 타설되어 연속적으로 채워져 경화됨으로써, 말뚝과 거더 지지부재와 프리캐스트 거더가 일체로 강결되어 있는 것을 특징으로 하는 말뚝-거더 일체 결합구조가 제공된다.

또한 본 발명에서는 위와 같은 말뚝-거더 일체 결합구조를 만들게 되는 결합방법이 제공되며, 더 나아가 본 발명에서는 이러한 말뚝-거더 일체 결합구조를 이용하여 잔교를 시공하는 방법과, 이에 의해 시공되는 잔교가 제공된다.

본 발명에 의하면, 말뚝과 프리캐스트 거더로 이루어진 구조물의 가장 취약부에 해당하는 연결부분에서, 말뚝-프리캐스트 거더가 매우 견고한 강결구조로서 일체화되므로, 말뚝-거더 구조물의 구조적인 안정성과 시공의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있게 되며, 공사기간을 크게 단축시킬 수 있고, 공사비의 절감도 가능하게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명을 잔교 등과 같은 교량에 이용하게 되면, 슬래브를 합성하기 전에 프리캐스트 거더를 연속화시킬 수 있게 되어, 거더를 단순히 거치하는 구조에 비하여, 경간장을 크게 증가시켜 장경간화시킬 수 있게 되며, 이를 통해서 교량 공사의 상당 부분을 차지하는 말뚝 시공 개수를 감소시킬 수 있게 되므로, 이를 통해서 교량의 공기단축 및 공사비 절감의 효과를 기대할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따라 말뚝의 상단부에 말뚝 연결부재를 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 말뚝 연결부재에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 말뚝의 상단부에 말뚝 연결부재를 설치한 후의 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도이다.
도 4는 도 3의 선 A-A에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따라 거더 지지부재를 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 6은 거더 지지부재의 설치가 완료된 후의 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 상태에 대한 선 B-B에 따른 개략적인 반단면 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 상태에 대한 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 거더 지지부재의 다양한 실시예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 10 및 도 11는 각각 본 발명에 따른 채움공간 마감부재의 개략적인 분해 사시도이다.
도 12는 도 10에 도시된 채움공간 마감부재의 개략적인 조립 사시도이다.
도 13은 채움공간 마감부재가 본체에 결합되는 상태를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 14는 거더 지지부재가 말뚝에 거치되면서 수평지지재가 제1지지재 통과공과 제2지지재 통과공을 모두 관통하고 있는 상태를 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 반단면 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 상태에 후속하여 회전덮개판의 회전에 의해 채움공간의 하면이 완전히 폐쇄된 상태에 있는 것을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 반단면 사시도이다.
도 16은 양측의 프리캐스트 거더를 거더 지지부재에 거치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 17은 양측의 프리캐스트 거더를 거더 지지부재에 거치 완료한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 상태에서 채움재가 타설되어 채워진 상태를 보여주는 도 17의 선 D-D에 따른 개략적인 단면도이다.
도 19는 간격을 두고 설치된 말뚝과 프리캐스트 거더가 본 발명에 의해 강결 구조로 일체화되어 있는 말뚝-프리캐스트 거더 구조물에 대한 개략적인 사시도이다.
도 20은 잔교 시공을 위해 횡방향으로 나란하게 배치된 말뚝-프리캐스트 거더 구조물 사이에 프리캐스트 데크를 가설한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 21은 프리캐스트 데크 및 말뚝-프리캐스트 거더의 구조물 위로 토핑 콘크리트를 타설하여 바닥판을 형성함으로써 완성된 잔교의 개략적인 사시도이다.
도 22는 본 발명에 따라 잔교를 시공하기 위한 또다른 실시예에서 프리캐스트 거더가 거더 지지부재에 거치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 23은 도 22에 도시된 상태에 후속하여 채움재가 타설되어 프리캐스트 거더와 거더 지지부재와 말뚝이 강결되어 일체화된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 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. 참고로 본 명세서에서는 잔교의 교축방향을 "종방향"이라고 기재하고, 평면상에서 종방향에 직교하는 방향 즉, 잔교의 교축직각방향을 "횡방향"이라고 기재한다. 한편, 말뚝이 연장되는 방향을 "연직방향"이라고 기재한다. 종방향과 횡방향은 모두 연직방향에 대해 직교하는 방향에 해당되지만, 종방향과 횡방향을 구분하지 않고 연직방향에 대해 직교하는 평면상의 방향을 언급할 때에는 "수평방향"이라고 기재한다.

본 발명에 따른 말뚝-거더 일체 결합구조 및 결합방법에 의해 말뚝과 거더를 일체 결합하기 위해서는, 우선 말뚝(1)의 상단부에 말뚝 연결부재(2)를 설치한다. 도 1에는 말뚝(1)의 상단부에 말뚝 연결부재(2)를 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 말뚝 연결부재(2)의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 말뚝(1)의 상단부에 말뚝 연결부재(2)를 설치한 후의 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 선 A-A에 따른 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다. 도 4에서는 편의상 말뚝(1)만을 반단면 사시도로 도시하였다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 말뚝(1)의 상단부에는 말뚝 연결부재(2)가 설치되는데, 구체적으로는 말뚝 연결부재(2)의 하부가 말뚝(1)의 중공 내부에 삽입되어 위치하는 형태로 설치된다. 말뚝 연결부재(2)는, 후술하는 것처럼 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격(거더연결부) 및 거더 지지부재(3)의 채움공간(31) 내에 채움재가 타설되었을 때, 이러한 채움재와의 일체화를 통해서 말뚝(1)과 프리캐스트 거더(4), 그리고 거더 지지부재(3)을 서로 일체화시키는 기능을 한다. 도면에 예시된 것처럼, 말뚝 연결부재(2)는 연직 빔부재(20), 수평지지재(21), 말뚝밀착 지지재(22) 및 하단폐쇄판(23)을 포함하여 구성된다.

연직 빔부재(20)는 연직방향으로 길게 연장된 빔으로 이루어진 것으로서, 도면에 도시된 실시예처럼 연직 빔부재(20)는 H형강으로 구성될 수도 있다. 필요에 따라서는 연직 빔부재(20)를 이루는 H형강의 플랜지에 철근이 끼워질 수 있는 철근관통공(201)이 천공되어 존재할 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 굳지 않은 상태의 채움재가 통과할 수 있는 유동관통공이 연직 빔부재(20)에 형성될 수도 있다. 이 경우, 후술하는 것처럼 연직 빔부재(20)가 채움재에 매립되었을 때, 채움재가 유동관통공을 통과한 상태로 경화됨으로써,연직 빔부재(20)와 채움재간의 일체화가 더욱 강화된다. 필요에 따라서는 연직 빔부재(20)와 채움재간의 일체화를 강화시키기 위하여 연직 빔부재(20)의 외면에 스터드 등과 같은 돌출형 부재(도시를 생략함)를 더 설치할 수도 있다.

연직 빔부재(20)의 하단에는 말뚝(1)의 중공 단면에 대응되는 형상의 하단폐쇄판(23)이 구비되어 있다. 하단폐쇄판(23)은 말뚝(1)의 중공 내부에서 중공 단면을 가로막도록 위치하여 중공 단면을 폐쇄하는 거푸집으로서 기능하는 부재이다.

수평지지재(21)는 그 내측단부가 연직 빔부재(20)에 결합된 상태에서 수평방향으로 연장된 빔형태의 부재로서, 수평지지재(21)의 외측단부는 말뚝(1)의 외경을 벗어난 위치에 존재한다. 따라서 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하도록 말뚝 연결부재(2)의 하부가 말뚝(1)의 중공 내에 삽입될 때, 수평지지재(21)가 말뚝(1)의 상단에 걸쳐짐으로써, 연직 빔부재(20)의 하단부가 말뚝(1)의 중공 내에 삽입되는 깊이가 자동적으로 설계된 길이에 맞춰지게 된다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 말뚝 연결부재(2)을 위에서 아래로 내려다보았을 때, 수평지지재(21)가 십자(十字) 형태로 배열되도록 4개의 수평지지재(21)가 구비되어 있지만, 수평지지재(21)의 개수는 이에 한정되지 않고 2개 이상의 복수개로 구비되면 충분하다.

한편, 후술하는 것처럼 거더 지지부재(3)가 설치되었을 때, 수평지지재(21)의 외측단부는 거더 지지부재(3)의 채움공간(31) 내벽면에 밀착하게 되는데, 필요에 따라서는 수평지지재(21)의 외측단부와 거더 지지부재(3)의 채움공간 내벽면간의 밀착면적을 증가시키기 위하여, 수평지지재(21)의 외측단부에는 거더 지지부재(3)의 채움공간 내벽면에 밀착되는 지지밀착판(210)이 구비될 수 있다. 특히, 거더 지지부재(3)의 채움공간은 아래에서 위로 갈수록 단면이 작아지도록 원뿔대 형상으로 테이퍼지게 형성될 수 있는데, 이 경우에는 지지밀착판(210) 역시 거더 지지부재(3)의 채움공간 내벽면 경사에 맞추어서 경사진 상태로 수평지지재(21)의 외측단부에 구비된다.

말뚝밀착 지지재(22)는 수평지지재(21)의 아래에 구비되는 부재로서, 그 내측단부가 연직 빔부재(20)에 결합된 상태에서 수평방향으로 연장되어 있는 형태의 부재이다. 도면에 도시된 실시예처럼 말뚝밀착 지지재(22)는 판형태의 부재로 이루어질 수 있다. 말뚝밀착 지지재(22)는 수평지지재(21)의 아래에 위치하므로, 말뚝 연결부재(2)의 하부가 말뚝(1)의 중공 내에 삽입되면 말뚝밀착 지지재(22)는 전부가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하게 되는데, 이 때 말뚝밀착 지지재(22)의 수평방향 외측단부는 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착하게 된다. 필요에 따라서는 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부와 말뚝(1)의 중공 내면간의 밀착면적을 증가시키기 위하여, 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부에도 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착되는 지지밀착판(210)이 구비될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 말뚝 연결부재(2)는, 그 하부가 말뚝(1)의 중공에 삽입되는데, 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부가 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착하게 되므로 말뚝 연결부재(2)는 횡방향으로 유동하지 않은 채 말뚝(1)의 중공 내에서 자립한 상태로 안정적으로 위치하게 된다. 특히, 말뚝밀착 지지재(22)가 그 외측단부가 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착되어 있으므로, 말뚝(1)은 실질적으로 말뚝밀착 지지재(22)에 의해 보강되어 있는 상태가 되며, 따라서 말뚝(1)의 상단에서 휨하중이 작용할 때, 말뚝밀착 지지재(22) 및 연직 빔부재(20)에 의해 휨저항력이 발휘되어 말뚝(1) 상단에서의 휨강성이 크게 증가되는 효과가 발휘된다. 앞서 언급한 것처럼 수평지지재(21)는 말뚝(1)의 상단부에 걸쳐지게 되므로 말뚝 연결부재(2)의 하부를 말뚝(1)의 중공에 삽입하는 것만으로도 하단폐쇄판(23)이 원하는 위치에 존재하도록 할 수 있게 되며, 그에 따라 말뚝 연결부재(2)의 설치작업이 매우 용이하게 되는 장점이 있다.

위와 같이 말뚝 연결부재(2)의 설치단계를 통해서 말뚝(1)의 상부에 말뚝 연결부재(2)가 자립 배치된 상태에서, 말뚝 연결부재(2)의 상부에서부터 하향으로 거더 지지부재(3)를 설치한다. 도 5에는 본 발명에 따라 말뚝 연결부재(2)의 위쪽에서부터 거더 지지부재(3)를 설치하는 상태를 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 거더 지지부재(3)의 설치가 완료된 후의 상태를 보여주는 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있다. 도 7 및 도 8에는 각각 도 6에 도시된 상태에 대한 선 B-B에 따른 개략적인 반단면 사시도(도 7) 및 개략적인 단면도(도 8)가 도시되어 있다.

거더 지지부재(3)는 말뚝(1)의 상단부에 설치되는 부재인데, 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)에 설치된 상태에서 거더 지지부재(3)의 상면에는 프리캐스트 거더(4)의 연결단부가 각각 거치되어 거더 지지부재(3)에 의해 프리캐스트 거더(4)가 지지된다. 도면에 예시된 것처럼, 거더 지지부재(3)는 콘크리트로 제작된 사각 육면체 형태의 본체(30)를 구비하고 있는데, 도면에 예시된 것처럼 본체(30)의 상면에는 프리캐스트 거더(4)가 놓였을 때, 그 위치가 변하지 않도록 하여 낙교를 방지하는 스톱퍼부(32)가 돌출 형성되어 존재할 수 있다. 스톱퍼부(32)를 프리캐스트 거더(4)의 길이 방향으로 길게 연장하여, 서로 결합될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격(거더연결부)을 스톱퍼부(32)가 감싸도록 함으로써, 후술하는 것처럼 거더연결부에 채움재가 타설되었을 때 거푸집으로서의 기능을 수행하게 만드는 것도 바람직하다.

본체(30)에는 연직 관통공 형태의 채움공간(31)이 형성되어 있다. 따라서 본체(30)가 말뚝(1)의 상단부에 설치되었을 때, 말뚝 연결부재(2)의 연직 빔부재(20)는 채움공간(31)을 관통하게 되어 연직 빔부재(20)의 상단부는 본체(30)의 상면 위로 돌출되어 거더연결부 내에 위치하게 되고, 말뚝(1)의 상단부와 말뚝 연결부재(2)의 수평지지재(21)는 채움공간(31) 내에 위치하게 된다. 특히, 본 발명에서 채움공간(31)은 연직상향으로 갈수록 그 단면적이 감소하는 상향 테이퍼진 형태를 가진다. 즉, 채움공간(31)은 위로 갈수록 단면이 작아지는 원뿔대 형상을 가지고 있으며, 그에 따라 채움공간(31)의 내벽면은 경사면으로 이루어져 있는 것이다.

따라서 말뚝 연결부재(2)의 연직 빔부재(20)와 수평지지재(21)가 채움공간(31) 속으로 들어오도록 거더 지지부재(3)를 말뚝(1)의 상단부에 위에서 아래로 거치하게 되면, 앞서 설명한 것처럼, 수평지지재(21)의 외측단부가 채움공간(31)의 내벽면에 밀착하게 되고, 그에 따라 연직 빔부재(20)의 상단부는 본체(30)의 상면 위로 돌출되고 말뚝(1)의 상단부와 수평지지재(21)는 채움공간(31) 내에 위치한 상태로 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)의 상단부에 설치된다. 이와 같이 수평지지재(21)의 외측단부가 거더 지지부재(3)의 채움공간 내벽면에 밀착됨으로써, 말뚝(1)이 거더 지지부재(3)의 채움공간(31) 내로 과도하게 깊게 삽입되지 않고, 설계된 깊이까지만 삽입된 상태로 거더 지지부재(3)가 안정적으로 설치되는 효과가 발휘된다. 또한 수평지지재(21)의 외측단부가 채움공간(31)의 내벽면에 밀착하는 형태로 수평지지재(21)가 채움공간(31)내에 끼워지게 되면, 수평지지재(21)와 본체(30)(말뚝 연결부재와 거더 지지부재) 간의 기계적인 1차 결합이 형성된다. 앞서 언급한 것처럼 수평지지재(21)의 외측단부에 지지밀착판(210)이 경사지게 구비된 경우, 지지밀착판(210)의 외면이 채움공간(31)의 내벽면에 밀착하면서 수평지지재(21)가 채움공간(31)내에 끼워진다.

도 9에는 거더 지지부재(3)의 다양한 실시예를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 9의 (a)는 도 5에 도시된 실시예의 거더 지지부재(3)이며, 도 9의 (b)는 채움공간(31)의 평단면이 다각형으로 이루어진 거더 지지부재(3)의 실시예이다. 도 9의 (c)와 (d)는 각각 채움공간(31)이 복수개로 형성되어 있는 거더 지지부재(3)의 실시예이다. 도 9에서는 편의상 거더 지지부재(3)에 구비되는 채움공간 마감부재(5)와 결합철근(38)을 생략하고 본체(30)만을 도시하였다.

도 9에 도시된 것처럼, 본 발명에 따라 거더 지지부재(3)를 제작함에 있어서, 채움공간(31)은 도 9의 (a)에 도시된 것처럼 원뿔대의 평단면이 원형일 수도 있지만, 타원형이나 도 9의 (b)에 도시된 것처럼 다각형의 평단면을 가질 수도 있다. 따라서 본 발명에서 "원뿔대"라는 용어는 도 9의 (a)에 도시된 것처럼 평단면이 원형인 것뿐만 아니라, 도 9의 (b)에 도시된 것처럼 평단면이 다각형인 것, 그리고 도면에는 예시되지 않았지만 평단면이 타원형이나 기타 다른 형태를 가지되 상향으로 가면서 테이퍼진 형상의 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 결합되는 말뚝(1)의 개수에 맞추어서 거더 지지부재(3)에는 복수개의 채움공간(31)이 형성될 수도 있다.

거더 지지부재(3)가 말뚝(1)의 상단부에 설치된 후에는, 채움공간(31) 내에 무수축 콘크리트, 무수축 모르타르 등과 같은 현장 타설 채움재(8)가 채워지게 되는데, 채움재(8)와 거더 지지부재(3)의 일체화를 위해서는 채움공간(31)을 가로질러서 결합철근(38)이 거더 지지부재(3) 내에 매립 배근될 수 있다. 즉, 채움공간(31)에서 결합철근(38)이 노출되어 있도록 결합철근(38)이 수평하게 배근되어 매립되어 있도록 거더 지지부재(3)를 제작하는 것이다.

한편, 채움공간(31) 내에 채움재(8)를 현장 타설하여 채우기 위해서는 채움공간(31)의 하면을 막아야 한다. 이를 위하여 본 발명에서는 거더 지지부재(3)를 말뚝(1)에 설치하기에 앞서 채움공간 마감부재(5)를 거더 지지부재(3)의 본체(30)에 미리 설치하게 된다. 도 10 및 도 11에는 각각 본 발명에 따른 채움공간 마감부재(5)의 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있는데, 도 10에는 위에서 아래로 내려다본 상태가 도시되어 있고, 도 11에는 아래에서 위로 올려다본 상태가 도시되어 있다. 도 12에는 각각 도 10에 도시된 채움공간 마감부재(5)의 개략적인 조립 사시도가 도시되어 있는데, 도 12의 (a)에는 거더 지지부재(3)를 설치하기 위하여 수평지지재(21)가 관통하게 되는 구멍이 개방된 상태가 도시되어 있고, 도 12의 (b)에는 수평지지재(21)가 관통하게 되는 구멍이 폐쇄된 상태가 도시되어 있다.

채움공간 마감부재(5)는 도면에 예시된 것처럼, 서로 상,하로 포개져 위치하는 회전덮개판(52) 및 하면마감판(51)으로 구성된다. 하면마감판(51)은 채움공간(31)의 하단 단면보다 더 큰 크기의 판부재로 이루어지며 중앙에는 말뚝통과공(53)이 형성되어 있다. 말뚝통과공(53)은 기본적으로 말뚝(1)이 통과할 수 있도록 말뚝(1)의 평면형상에 대응되는 형상을 가지고 있다. 본 발명에서는 하면마감판(51)이 앵커 등과 같은 고정부재(도면에서의 도시를 생략함) 또는 접합에 의하여 거더 지지부재(3)의 하면에 결합 설치된 상태에서, 거더 지지부재(3)가 말뚝(1) 위에 놓이게 된다. 그런데 말뚝(1)의 상단에는 수평지지재(21)를 구비한 말뚝 연결부재(2)가 이미 설치되어 있는 상태이므로, 말뚝(1)뿐만 아니라 수평지지재(21)도 하면마감판(51)을 관통하여야 하며, 이를 위해서 하면마감판(51)에서 말뚝통과공(53)의 가장자리에는 수평지지부재(21)가 연직방향으로 통과할 수 있도록 수평지지부재(21)의 평면형상에 대응되는 크기의 막대 형태의 제1지지재 통과공(54a)이 관통 형성되어 있다.

위와 같이 제1지지재 통과공(54a)만이 단순하게 하면마감판(51)에 형성되어 있다면, 수평지지재(21)가 채움공간(31)내에 끼워지도록 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)에 설치된 상태에서는 제1지지재 통과공(54a)으로 인하여 채움공간(31)의 하면이 뚫려 있게 된다. 이러한 상태에서는 채움공간(31)에 현장 타설 채움재를 채울 수 없다. 따라서 채움공간(31)에 현장 타설 채움재를 채우기 위해서는 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)에 설치된 상태에서 제1지지재 통과공(54a)을 막아야 하는데, 채움공간(31) 내부에는 이미 수평지지재(21)가 존재하고, 경우에 따라서는 결합철근(38)도 채움공간(31) 내부를 가로질러 존재하기 때문에, 거더 지지부재(3)의 상면에서부터 채움공간(31)의 하면으로 접근하여 하면마감판(51)의 제1지지재 통과공(54a)을 막는 작업을 수행하는 것이 매우 어렵다. 거더 지지부재(3)의 하부 측에서 하면마감판(51)에 접근하여 제1지지재 통과공(54a)을 막는 부재를 설치할 수도 있지만, 일반적으로 본 발명에 따른 말뚝-거더 일체 결합구조가 적용되는 구조물은 해상에 설치되는 잔교이거나 또는 지상에서부터 상당한 높이를 가지는 구조물이므로, 거더 지지부재(3)의 하부 측에서 하면마감판(51)에 접근하는 것 자체가 매우 어려운 작업이며, 오랜 시간 거더 지지부재(3)의 하부 측에서 작업하는 것이 불가능할 수도 있다.

이러한 어려움을 해소하기 위하여, 본 발명에서는 하면마감판(51)에 더하여, 회전덮개판(52)을 더 포함하는 형태로 채움공간 마감부재(5)를 구성하였다. 회전덮개판(52)은, 하면마감판(51)과 마찬가지로 말뚝(1)이 통과할 수 있도록 말뚝(1)의 평면형상에 대응되는 형상을 가지는 말뚝통과공(53)이 중앙에 형성되어 있는 판부재로 구성되어 있는데, 이러한 말뚝통과공(53)의 가장자리에는 하면마감판(51)의 제1지지재 통과공(54a)과 마찬가지로, 수평지지부재(21)가 연직방향으로 통과할 수 있도록 수평지지부재(21)의 평면형상에 대응되는 제2지지재 통과공(54b)이 형성되어 있다.

이와 같이 말뚝통과공(53)과 제2지지재 통과공(54b)이 형성된 회전덮개판(52)은, 하면마감판(51)의 하면 또는 상면에서 포개지도록 배치되는데, 회전덮개판(52)과 하면마감판(51)은 그 말뚝통과공(53)이 서로 연통된 상태에서 회전덮개판(52)이 회전가능한 상태로 포개져 배치된다. 이를 위해서 도면에 도시된 실시예의 경우, 회전덮개판(52)의 말뚝통과공(53) 가장자리에는 연직방향으로 끼움돌기(521)이 형성되어 있어서, 끼움돌기(521)가 하면마감판(51)의 말뚝통과공(53)에 끼워진 형태로 회전덮개판(52)이 하면마감판(51)의 상면에 포개져 위치하고 있다. 물론 앞서 언급한 것처럼 회전덮개판(52)이 하면마감판(51)의 하면에 포개져 위치할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면 말뚝통과공(53)이 서로 연통되어 있고 회전덮개판(52)은 회전가능한 상태로 회전덮개판(52)과 하면마감판(51)이 안정적으로 포개져 배치될 수 있다.

거더 지지부재(3)을 말뚝(1)에 설치하기에 앞서, 회전덮개판(52)과 하면마감판(51)이 포개져 있는 구성을 가지는 채움공간 마감부재(5)를 미리 거더 지지부재(3)의 본체(30) 하면에서 채움공간(31)을 폐쇄하도록 설치하게 된다. 도 13의 (a) 및 (b)에는 각각 채움공간 마감부재(5)가 본체(30)에 결합되는 상태를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 분해 사시도가 도시되어 있다.

채움공간(31)의 하면에 채움공간 마감부재(5)가 설치된 상태에서 거더 지지부재(3)를 말뚝(1)에 거치하게 되는데, 이를 위해서는 우선 회전덮개판(52)을 회전시켜서 제1지지재 통과공(54a)과 제2지지재 통과공(54b)이 동일한 위치에 존재하게 만든다. 따라서 말뚝 연결부재(2)가 말뚝(1)에 설치된 상태에서도 수평지지재(21)가 채움공간 마감부재(5)를 관통할 수 있게 되어, 거더 지지부재(3)을 연직하향으로 거치하여 거더 지지부재(3)를 말뚝(1)에 설치할 수 있게 된다. 도 14에는 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)에 거치되면서 수평지지재(21)가 제1지지재 통과공(54a)과 제2지지재 통과공(54b)을 모두 관통하고 있는 상태를 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

수평지지재(21)가 제1지지재 통과공(54a)과 제2지지재 통과공(54b)을 모두 통과한 후에는, 회전덮개판(52)을 회전시켜서 제2지지재 통과공(54b)의 위치와 제1지지재 통과공(54a)의 위치가 서로 어긋나게 만듦으로써, 회전덮개판(52)이 제1지지재 통과공(54a)을 가지게 되어 말뚝(1)의 주변에서 채움공간(31)의 하면이 완전히 폐쇄된 상태에 있게 한다. 도 15에는 도 14에 도시된 상태에 후속하여 회전덮개판(52)의 회전에 의해 채움공간(31)의 하면이 완전히 폐쇄된 상태에 있는 것을 보여주는 도 7에 대응되는 개략적인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

본 발명에서 위와 같이 거더 지지부재(3)을 말뚝(1)에 거치한 후 제2지지재 통과공(54b)의 위치와 제1지지재 통과공(54a)의 위치가 서로 어긋나게 만드는 것은, 작업자가 거더 지지부재(3)의 상면에서부터 채움공간(31)으로 직접 손을 넣거나 또는 막대 등과 같은 간단한 도구를 삽입하여 회전덮개판(52)을 회전시키는 작업만으로도 쉽게 수행할 수 있게 된다. 즉, 수평지지재(21)와 결합철근(38)로 인하여 거더 지지부재(3)의 상면에서부터 채움공간(31)의 하면으로 접근하여 하면마감판(51)의 제1지지재 통과공(54a)을 막는 작업을 수행하는 것이 매우 어려운 상황일지라도, 본 발명에서는 위와 같이 간단한 도구 등을 이용하여 하면마감판(51)의 제1지지재 통과공(54a)을 쉽게 막을 수 있는 것이다. 회전덮개판(52)이 하면마감판(51)의 하면에 포개져 위치한 상태로 채움공간 마감부재(5)가 거더 지지부재(3)에 결합되어 있는 경우라면, 작업자가 직접 말뚝(1)의 상단에 접근하거나 긴 장대 등을 이용하게 되는데, 별도의 부재를 붙이는 것이 아니라 회전덮개판(52)을 회전시키는 작업만 수행하면 되므로, 말뚝(1)의 상단에 접근하여 작업을 수행하더라도 그 작업 시간이 매우 짧고 간단하게 되는 장점이 있다.

이와 같이 채움공간(31)의 하면이 막혀 있는 상태가 되도록 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)의 상단부에 설치 완료된 후에는, 프리캐스트 거더(4)를 거더 지지부재(3)에 거치한 후, 일체 합성 작업을 수행하게 된다.

도 16에는 서로 연속되면서 일체화될 양측의 프리캐스트 거더(4)를 거더 지지부재(3)에 거치하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 17에는 양측의 프리캐스트 거더(4)를 거더 지지부재(3)에 거치 완료한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 말뚝-거더 일체 결합구조는, 도 16 및 도 17에 예시된 것처럼, 2개의 프리캐스트 거더(4)를 서로 일체화하여 연속시키는데 매우 유용한데, 이 경우 프리캐스트 거더(4)가 서로 간격을 둔 상태로 그 연결단부가 각각 거더 지지부재(3)의 상면에 놓이도록 거치한다. 이 때, 프리캐스트 거더(4) 단부 사이의 간격 즉, 거더연결부(40) 내에 연직 빔부재(20)의 상단이 위치하게 된다. 또한 채움공간(31)의 상단 개구부 역시 거더연결부(40)에 위치하는 것이 바람직하다.

필요에 따라서는 각각의 프리캐스트 거더(4)에 배근된 보강철근(41)의 단부가 프리캐스트 거더(4)의 연결단부면 밖으로 돌출되도록 하여, 돌출된 보강철근(41)이 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 거더연결부(40) 내에 위치하게 만드는 것도 바람직하다. 특히, 이러한 보강철근(41)을 연직 빔부재(20)의 철근관통공(201)에 관통시키게 되면, 말뚝(1)과 프리캐스트 거더(4)간의 일체화가 더욱 견고하고 확실하게 이루어지는 효과가 발휘된다.

이와 같은 구성으로 프리캐스트 거더(4)가 거더 지지부재(3)에 거치된 상태에서, 말뚝(1)의 중공에서 하단폐쇄판(23) 위쪽의 공간과, 거더 지지부재(3)의 채움공간(31)과, 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 프리캐스트 거더(4) 사이의 거더연결부(40)에 무수축 콘크리트 등과 같은 채움재(8)를 타설하여 연속적으로 채우게 된다. 도 18에는 도 17에 도시된 상태에서 채움재(8)가 타설되어 채워진 상태를 보여주는 도 17의 선 D-D에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 18에 도시된 것처럼, 말뚝(1)의 중공에서 하단폐쇄판(23) 위쪽의 공간과, 거더 지지부재(3)의 채움공간(31)과, 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 거더연결부(40)에는, 채움재(8)가 일체로 타설되어 연속적으로 채워져 있는 것이다. 따라서 말뚝(1)의 중공 내부에서부터 채움공간(31), 그리고 거더연결부(40)에 이르기까지 연직방향으로 길게 배치되어 있던 연직 빔부재(20)가 채움재(8)에 매립됨은 물론이고, 말뚝(1)의 중공 내에 위치하고 있던 말뚝밀착 지지재(22), 채움공간(31)에 존재하는 수평지지재(21)와 결합철근(28), 그리고 거더연결부(40)에 존재하던 보강철근(41)의 노출부분이 모두 채움재(8)에 매립된다. 이러한 구성에 의해 양측의 프리캐스트 거더(4)와 거더 지지부재(3), 그리고 말뚝(1)이 견고하게 일체로 결합된 강결구조를 이루게 된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 말뚝과 프리캐스트 거더로 이루어진 구조물의 가장 취약부에 해당하는 연결부분에서, 말뚝-프리캐스트 거더가 매우 견고한 강결구조로서 일체화되므로, 말뚝-거더 구조물의 구조적인 안정성과 시공의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있게 되며, 공사기간을 크게 단축시킬 수 있고, 공사비의 절감도 가능하게 된다.

앞서 언급한 것처럼, 위에서 설명한 본 발명에 따른 말뚝-거더 일체 결합구조와 결합방법은 수상에 구축되는 잔교(棧橋)의 시공에 매우 유용하게 활용될 수 있다.

도 19 내지 도 21에는 각각 본 발명에 따라 잔교를 시공하는 과정을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 19에는 교축방향(종방향)으로 말뚝(1)이 간격을 두고 설치되고, 앞서 본 발명의 말뚝-거더 일체 결합구조와 결합방법과 관련하여 설명한 방식에 따라 각각의 말뚝(1) 상단에는 말뚝 연결부재(2) 및 거더 지지부재(3)가 설치되어 있으며, 프리캐스트 거더(4)가 그 단부가 거더 지지부재(3)에 걸쳐지도록 연속 배치된 후, 채움재(8)가 타설됨으로써, 말뚝(1)과 프리캐스트 거더(4)가 강결 구조로 일체화되어 있는 상태가 도시되어 있다.

본 발명에 따라 잔교(200)를 시공함에 있어서는 도면에 도시된 것처럼, 교축방향으로 말뚝(1)을 간격을 두고 복수개 시공한 후, 앞서 설명한 방식으로 말뚝(1)에 말뚝 연결부재(2) 및 거더 지지부재(3)를 설치한 후, 교축방향으로 말뚝(1) 사이의 간격에 프리캐스트 거더(4)를 거치하여 상기한 본 발명의 결합구조에 따라 말뚝(1)-거더 지지부재(3)-프리캐스트 거더(4)가 일체화됨으로써 교축방향으로 연장된 형태의 "말뚝-프리캐스트 결합구조물"을 형성한다.

이러한 방식으로 구축된 "말뚝-프리캐스트 결합구조물"이, 교축직각방향(횡방향)으로의 간격을 두고 복수개가 나란하게 구축된 상태에서 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 사이에 프리캐스트 데크(deck)(6)을 설치하게 된다. 도 20에는 횡방향으로 나란하게 배치된 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 사이에 프리캐스트 데크(deck)(6)을 가설하는 상태가 도시되어 있다. 프리캐스트 데크(6)는 그 양단이 말뚝-프리캐스트 결합구조물에 걸쳐지게 되는데, 교축방향(종방향)으로 복수개가 연속적으로 배치된다.

말뚝-프리캐스트 결합구조물의 상부에 프리캐스트 데크(6)가 배치되어 있는 상태에서, 프리캐스트 데크(6) 및 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 위로 토핑 콘크리트를 타설하여 바닥판(7)을 형성함으로써 도 21에 도시된 것처럼 잔교(200)를 완성하게 된다. 이와 같이 본 발명을 이용하여 잔교(200)를 시공함에 있어서는, 잔교의 상부구조물을 이루는 거더가 공장에서 사전 제작된 프리캐스트 부재로 구성되어 있고, 현장 타설 콘크리트를 이용하여 바닥판(7)을 형성함에 있어서도 프리캐스트 데크(6)을 이용하므로, 종래 기술과 달리, 상부구조물의 하면 성형용 거푸집의 설치 및 이를 위한 가시설 구조물의 설치 작업이 필요하지 않게 된다.

따라서 수상에 설치되는 잔교일지라도, 가시설 구조물과 거푸집의 가설 및 해체에 따른 시공상의 번거로움을 제거할 수 있게 되어 공사기간의 단축 및 시공비의 절감 효과를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 시공과정에서의 위험성을 제거할 수 있게 되어 시공 안전성도 보장할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 특히, 종래 기술에서는 잔교의 시공과정에서 가시설 또는 거푸집 등의 폐자재가 수상으로 낙하됨으로 인하여 환경오염이 유발된다는 문제점이 있으나, 본 발명에 의하면 가시설 구조물 및 하부 거푸집의 설치 및 해체 작업이 불필요하게 되므로, 이러한 환경오염 유발의 문제점도 전혀 발생하지 않게 된다는 장점이 있다.

도 22 내지 도 23에는 각각 본 발명에 따라 잔교를 시공하는 또다른 실시예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 22에는 프리캐스트 거더(4)가 거더 지지부재(3)에 거치된 상태가 도시되어 있으며, 도 23에는 채움재(8)가 타설되어 프리캐스트 거더(4)와 거더 지지부재(3)와 말뚝(1)이 강결되어 일체화된 상태가 도시되어 있다.

도 22 내지 도 23에 도시된 실시예의 경우, 프리캐스트 거더(4)는 종방향뿐만 아니라 횡방향으로도 말뚝(1) 사이에 거치되는 형태로 잔교(200)가 시공된다. 프리캐스트 거더(4)와 거더 지지부재(3)와 말뚝(1)이 강결되어 일체화된 후에는 앞서 설명한 것처럼, 프리캐스트 거더(4)를 가로질러 프리캐스트 데크(6)가 배치되고, 토핑 콘크리트를 타설하여 바닥판(7)을 형성하여 잔교를 형성한다. 기타 앞서 설명한 본 발명에 대한 내용은 도 22 내지 도 23에 도시된 실시예에도 동일하게 적용되므로, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

1: 말뚝
2: 말뚝 연결부재
3: 거더 지지부재
4: 프리캐스트 거더
5: 채움공간 마감부재
8: 채움재
20: 연직 빔부재
21: 수평지지재
22: 말뚝밀착 지지재
23: 하단폐쇄판
30: 본체
31: 채움공간
38: 결합철근
40; 거더 연결부
51: 하면마감판
52: 회전덮개판
53: 말뚝통과공
54a: 제1지지재 통과공
54b: 제2지지재 통과공
210: 지지밀착판

Claims

중공이 형성되어 있는 말뚝(1);
연직 빔부재(20)와, 수평방향으로 연장되어 배치되도록 연직 빔부재(20)에 결합 구비된 복수개의 수평지지재(21)와, 내측단부가 연직 빔부재(20)에 결합된 상태에서 수평방향으로 연장되어 있는 판형태의 부재로 이루어져서 상기 수평지지재(21)의 아래에 구비되어 있는 말뚝밀착 지지재(22)와, 연직 빔부재(20)의 하단에 구비되어 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하는 하단폐쇄판(23)과, 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부에 구비되어 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착됨으로써 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부와 말뚝(1)의 중공 내면간의 밀착면적을 증가시키는 지지밀착판(210)을 포함하는 말뚝 연결부재(2);
연직 관통공으로 이루어진 채움공간(31)이 형성되어 있도록 콘크리트로 제작된 사각 육면체 형상의 본체(30)를 가지는 거더 지지부재(3); 및
채움공간(31)을 폐쇄하도록 본체(30)의 하면에 설치되는 채움공간 마감부재(5)를 포함하며;
채움공간(31)에 채워지게 될 채움재(8)와 거더 지지부재(3)의 일체화를 위하여 채움공간(31)을 가로질러서 결합철근(38)이 거더 지지부재(3) 내에 매립 배근되어 있고;
연직 빔부재(20)에는, 프리캐스트 거더(4)의 연결단부면 밖으로 돌출되는 보강철근(41)이 관통하게 되는 철근관통공(201)이 형성되어 있으며;
수평지지재(21)의 외측단부가 말뚝(1)의 외경을 벗어난 위치에 존재하도록 수평지지재(21)가 말뚝(1)의 상단에 걸쳐지고 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝밀착 지지재(22)의 지지밀착판(210)이 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착되며 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하도록, 말뚝 연결부재(2)의 하부가 말뚝(1) 내에 삽입배치됨으로써, 말뚝 연결부재(2)가 횡방향으로 유동없이 말뚝(1)의 중공 내에서 자립하여 위치하며 말뚝(1)이 말뚝밀착 지지재(22)에 의해 보강된 상태에서, 채움공간 마감부재(5)가 구비된 상태의 거더 지지부재(3)가 말뚝(1) 위에 씌워져서, 연직 빔부재(20)의 상단부는 본체(30)의 상면 위로 돌출되고 말뚝(1)의 상단부와 수평지지재(21)는 채움공간(31) 내에 위치한 상태로 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)의 상단부에 설치된 후, 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 연직 빔부재(20)의 상단이 위치하도록, 프리캐스트 거더(4)의 단부가 거더 지지부재(3)의 상면에 거치되어 프리캐스트 거더(4)에 매립되어 있는 보강철근(41)의 노출된 부분이 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 거더연결부(40) 내에 위치한 상태에서, 말뚝(1)의 중공에서 하단폐쇄판(23) 위쪽의 공간과, 거더 지지부재(3)의 채움공간(31)과, 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 채움재(8)가 일체로 타설되어 연속적으로 채워져서, 말뚝 연결부재(2)와 채움공간(31)을 가로지르는 결합철근(38)과 거더연결부(40)에 존재하던 보강철근(41)의 노출부분이 채움재(8)에 매립된 상태로 채움재(8)가 경화됨으로써, 말뚝(1)과 거더 지지부재(3)와 프리캐스트 거더(4)가 일체로 강결되는데;
본체(30)의 채움공간(31)을 이루는 연직 관통공은, 그 내벽면이 상향 경사면으로 이루어진 상향 테이퍼진 원뿔대 형상을 가지며;
수평지지재(21)의 외측단부에도 채움공간(31)의 내벽면 경사에 대응하는 경사면을 가지는 지지밀착판(210)이 구비되어 있어서;
거더 지지부재(3)가 말뚝(1) 위에 씌워져 설치될 때, 수평지지재(21)의 외측단부에 구비된 지지밀착판(210)이 채움공간(31)의 상향 경사진 내벽면에 밀착하게 되어 수평지지재(21)가 채움공간(31) 내에 끼워지면서 말뚝 연결부재(2)와 거더 지지부재(3)간의 결합이 형성되는 것을 특징으로 하는 말뚝-거더 일체 결합구조.
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제1항에 있어서,
채움공간 마감부재(5)는 하면마감판(51)과 회전덮개판(52)으로 이루어지는데;
하면마감판(51)은 채움공간(31)의 하단 단면보다 더 큰 크기의 판부재로 이루어지며 중앙에는 말뚝통과공(53)이 형성되어 있고, 말뚝통과공(53)의 가장자리에는 수평지지부재(21)가 연직방향으로 통과하게 되는 제1지지재 통과공(54a)이 관통 형성되어 있으며;
회전덮개판(52)은 말뚝통과공(53)이 중앙에 형성되어 있는 판부재로 구성되며, 말뚝통과공(53)의 가장자리에는 수평지지부재(21)가 연직방향으로 통과하게 되는 제2지지재 통과공(54b)이 형성되어 있고;
회전덮개판(52)과 하면마감판(51)은 말뚝통과공(53)이 서로 연통된 상태에서 회전덮개판(52)이 회전가능하도록 포개져 위치하며;
거더 지지부재(3)가 말뚝(1)에 설치될 때, 제1지지재 통과공(54a)과 제2지지재 통과공(54b)이 동일한 위치에 존재한 상태에서 수평지지재(21)가 채움공간 마감부재(5)를 관통하게 되며, 수평지지재(21)가 채움공간 마감부재(5)가 관통된 후에는 회전덮개판(52)이 회전되어 제2지지재 통과공(54b)의 위치와 제1지지재 통과공(54a)의 위치가 서로 어긋나게 됨으로써, 말뚝(1)의 주변에서 채움공간(31)의 하면이 완전히 폐쇄되며;
채움공간(31)의 하면이 폐쇄된 상태에서 채움재(8)가 타설되어 채워지는 것을 특징으로 하는 말뚝-거더 일체 결합구조.
중공이 형성되어 있는 말뚝(1)을 설치하고;
프리캐스트 거더(4)의 연결단부면 밖으로 돌출되는 보강철근(41)이 관통하게 되는 철근관통공(201)이 형성되어 있는 연직 빔부재(20)와, 수평방향으로 연장되어 배치되도록 연직 빔부재(20)에 결합 구비되며 외측단부에는 경사면을 가지는 지지밀착판(210)이 구비되어 있는 복수개의 수평지지재(21)와, 내측단부가 연직 빔부재(20)에 결합된 상태에서 수평방향으로 연장되어 있는 판형태의 부재로 이루어져서 상기 수평지지재(21)의 아래에 구비되어 있는 말뚝밀착 지지재(22)와, 연직 빔부재(20)의 하단에 구비되어 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하는 하단폐쇄판(23)과, 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부에 구비되어 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착됨으로써 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부와 말뚝(1)의 중공 내면간의 밀착면적을 증가시키는 지지밀착판(210)을 포함하는 말뚝 연결부재(2)를 제작하여, 수평지지재(21)의 외측단부가 말뚝(1)의 외경을 벗어난 위치에 존재하도록 수평지지재(21)가 말뚝(1)의 상단에 걸쳐지고 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝밀착 지지재(22)의 지지밀착판(210)이 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착되며 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하도록, 말뚝 연결부재(2)의 하부를 말뚝(1) 내에 삽입배치함으로써 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝(1)을 보강하고 말뚝 연결부재(2)가 횡방향으로 유동없이 말뚝(1)의 중공 내에서 자립하게 만들면서 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하게 만들고;
내벽면이 상향 경사면으로 이루어진 상향 테이퍼진 원뿔대 형상을 가지는 연직 관통공으로 이루어진 채움공간(31)이 형성되어 있고 상기 채움공간(31)에 채워지게 될 채움재(8)와 거더 지지부재(3)의 일체화를 위하여 채움공간(31)을 가로질러서 결합철근(38)이 매립 배근되어 있도록 콘크리트로 사각 육면체 형상의 본체(30)를 제작하고, 채움공간(31)의 하면에는 채움공간 마감부재(5)를 설치하여 거더 지지부재(3)를 준비한 후, 말뚝(1) 위에 거더 지지부재(3)를 씌워서, 연직 빔부재(20)의 상단부는 본체(30)의 상면 위로 돌출되고 말뚝(1)의 상단부와 수평지지재(21)는 채움공간(31) 내에 위치한 상태가 되도록 하되, 수평지지재(21)의 외측단부에 구비된 지지밀착판(210)이 채움공간(31)의 상향 경사진 내벽면에 밀착하게 되어 수평지지재(21)가 채움공간(31) 내에 끼워지면서 말뚝 연결부재(2)와 거더 지지부재(3)간의 결합을 이루도록 거더 지지부재(3)를 말뚝(1)의 상단부에 설치하고;
연결단부면 밖으로 보강철근(41)이 노출되어 돌출되어 있는 형태로 제작되어 서로 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 연직 빔부재(20)의 상단이 위치하도록 프리캐스트 거더(4)의 단부가 거더 지지부재(3)의 상면에 거치되어 프리캐스트 거더(4)에 매립되어 있는 보강철근(41)의 노출된 부분이 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 거더연결부(40) 내에 위치하도록 만든 후, 말뚝(1)의 중공에서 하단폐쇄판(23) 위쪽의 공간과, 거더 지지부재(3)의 채움공간(31)과, 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 채움재(8)를 일체로 타설하여 연속적으로 채워서, 말뚝 연결부재(2)와 채움공간(31)을 가로지르는 결합철근(38)과 거더연결부(40)에 존재하던 보강철근(41)의 노출부분이 채움재(8)에 매립된 상태로 채움재(8)를 경화시킴으로써, 말뚝(1)과 거더 지지부재(3)와 프리캐스트 거더(4)를 일체로 강결시키는 것을 특징으로 하는 말뚝-거더 일체 결합방법.
중공이 형성되어 있으며 교축방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수개의 말뚝(1);
프리캐스트 거더(4)의 연결단부면 밖으로 돌출되는 보강철근(41)이 관통하게 되는 철근관통공(201)이 형성되어 있는 연직 빔부재(20)와, 수평방향으로 연장되어 배치되도록 연직 빔부재(20)에 결합 구비되며 외측단부에는 경사면을 가지는 지지밀착판(210)이 구비되어 있는 복수개의 수평지지재(21)와, 내측단부가 연직 빔부재(20)에 결합된 상태에서 수평방향으로 연장되어 있는 판형태의 부재로 이루어져서 상기 수평지지재(21)의 아래에 구비되어 있는 말뚝밀착 지지재(22)와, 연직 빔부재(20)의 하단에 구비되어 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하는 하단폐쇄판(23)과, 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부에 구비되어 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착됨으로써 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부와 말뚝(1)의 중공 내면간의 밀착면적을 증가시키는 지지밀착판(210)을 포함하며, 각각의 말뚝(1)에 설치되는 말뚝 연결부재(2);
내벽면이 상향 경사면으로 이루어진 상향 테이퍼진 원뿔대 형상을 가지는 연직 관통공으로 이루어진 채움공간(31)이 형성되어 있고 상기 채움공간(31)에 채워지게 될 채움재(8)와 거더 지지부재(3)의 일체화를 위하여 채움공간(31)을 가로질러서 결합철근(38)이 매립 배근되어 있도록 콘크리트로 제작된 사각 육면체 형상의 본체(30)를 가지며, 각각의 말뚝(1)에 설치되는 거더 지지부재(3); 및
채움공간(31)을 폐쇄하도록 각각의 거더 지지부재(3)의 본체(30) 하면에 설치되는 채움공간 마감부재(5)를 포함하며;
수평지지재(21)의 외측단부가 말뚝(1)의 외경을 벗어난 위치에 존재하도록 수평지지재(21)가 말뚝(1)의 상단에 걸쳐져서 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝밀착 지지재(22)의 지지밀착판(210)이 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착되도록 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝(1)을 보강하고 말뚝 연결부재(2)가 횡방향으로 유동없이 말뚝(1)의 중공 내에서 자립하게 만들면서 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공을 폐쇄한 상태에서, 채움공간 마감부재(5)가 구비된 거더 지지부재(3)가 각각의 말뚝(1) 위에 씌워져서, 연직 빔부재(20)의 상단부는 본체(30)의 상면 위로 돌출되고 말뚝(1)의 상단부와 수평지지재(21)는 채움공간(31) 내에 위치한 상태가 되도록 하되, 수평지지재(21)의 외측단부에 구비된 지지밀착판(210)이 채움공간(31)의 상향 경사진 내벽면에 밀착하게 되어 수평지지재(21)가 채움공간(31) 내에 끼워지면서 말뚝 연결부재(2)와 거더 지지부재(3)간의 결합을 이루도록 거더 지지부재(3)가 말뚝(1)의 상단부에 설치된 후, 연결단부면 밖으로 보강철근(41)이 노출되어 돌출되어 있는 형태로 제작되어 서로 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 연직 빔부재(20)의 상단이 위치하도록 프리캐스트 거더(4)의 단부가 거더 지지부재(3)의 상면에 거치되어 프리캐스트 거더(4)에 매립되어 있는 보강철근(41)의 노출된 부분이 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 거더연결부(40) 내에 위치한 상태에서, 말뚝(1)의 중공에서 하단폐쇄판(23) 위쪽의 공간과, 거더 지지부재(3)의 채움공간(31)과, 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 채움재(8)가 일체로 타설되어 연속적으로 채워져서 말뚝 연결부재(2)와 채움공간(31)을 가로지르는 결합철근(38)과 거더연결부(40)에 존재하던 보강철근(41)의 노출부분이 채움재(8)에 매립된 상태로 채움재(8)가 경화됨으로써, 말뚝(1)과 거더 지지부재(3)와 프리캐스트 거더(4)가 일체로 강결되어 교축방향으로 연장되어 있는 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물이 형성되고;
교축직각 방향으로의 간격을 두고 복수개의 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물이 나란하게 구축된 상태에서 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 사이에 프리캐스트 데크(6)가 걸쳐져 설치되어 있되, 프리캐스트 데크(6)는 교축방향으로 복수개가 연속적으로 배치되어 있으며;
프리캐스트 데크(6) 및 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 위에 토핑 콘크리트가 타설되어 바닥판(7)이 형성되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 잔교.
중공이 형성되어 있는 말뚝(1)을 교축방향으로 간격을 두고 설치하고;
프리캐스트 거더(4)의 연결단부면 밖으로 돌출되는 보강철근(41)이 관통하게 되는 철근관통공(201)이 형성되어 있는 연직 빔부재(20)와, 수평방향으로 연장되어 배치되도록 연직 빔부재(20)에 결합 구비되며 외측단부에는 경사면을 가지는 지지밀착판(210)이 구비되어 있는 복수개의 수평지지재(21)와, 내측단부가 연직 빔부재(20)에 결합된 상태에서 수평방향으로 연장되어 있는 판형태의 부재로 이루어져서 상기 수평지지재(21)의 아래에 구비되어 있는 말뚝밀착 지지재(22)와, 연직 빔부재(20)의 하단에 구비되어 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하는 하단폐쇄판(23)과, 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부에 구비되어 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착됨으로써 말뚝밀착 지지재(22)의 외측단부와 말뚝(1)의 중공 내면간의 밀착면적을 증가시키는 지지밀착판(210)을 포함하는 말뚝 연결부재(2)를 제작하여, 수평지지재(21)의 외측단부가 말뚝(1)의 외경을 벗어난 위치에 존재하도록 수평지지재(21)가 말뚝(1)의 상단에 걸쳐지고 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝밀착 지지재(22)의 지지밀착판(210)이 말뚝(1)의 중공 내면에 밀착되며 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하도록, 말뚝 연결부재(2)의 하부를 말뚝(1) 내에 삽입배치함으로써 말뚝밀착 지지재(22)가 말뚝(1)의 중공 내부에 위치하여 말뚝(1)을 보강하고 말뚝 연결부재(2)가 횡방향으로 유동없이 말뚝(1)의 중공 내에서 자립하게 만들면서 하단폐쇄판(23)이 말뚝(1)의 중공을 폐쇄하게 만들고;
내벽면이 상향 경사면으로 이루어진 상향 테이퍼진 원뿔대 형상을 가지는 연직 관통공으로 이루어진 채움공간(31)이 형성되어 있고 상기 채움공간(31)에 채워지게 될 채움재(8)와 거더 지지부재(3)의 일체화를 위하여 채움공간(31)을 가로질러서 결합철근(38)이 매립 배근되어 있도록 콘크리트로 제작된 사각 육면체 형상의 본체(30)를 제작하고 채움공간(31)의 하면에는 채움공간 마감부재(5)를 설치하여 거더 지지부재(3)를 준비한 후, 말뚝(1) 위에 거더 지지부재(3)를 씌워서, 연직 빔부재(20)의 상단부는 본체(30)의 상면 위로 돌출되고 말뚝(1)의 상단부와 수평지지재(21)는 채움공간(31) 내에 위치한 상태가 되도록 하되, 수평지지재(21)의 외측단부에 구비된 지지밀착판(210)이 채움공간(31)의 상향 경사진 내벽면에 밀착하게 되어 수평지지재(21)가 채움공간(31) 내에 끼워지면서 말뚝 연결부재(2)와 거더 지지부재(3)간의 결합을 이루도록 거더 지지부재(3)를 말뚝(1)의 상단부에 설치하고;
연결단부면 밖으로 보강철근(41)이 노출되어 돌출되어 있는 형태로 제작되어 서로 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 연직 빔부재(20)의 상단이 위치하도록 프리캐스트 거더(4)의 단부가 거더 지지부재(3)의 상면에 거치되어 프리캐스트 거더(4)에 매립되어 있는 보강철근(41)의 노출된 부분이 거더 지지부재(3)의 상부에 존재하는 거더연결부(40) 내에 위치하도록 만든 후, 말뚝(1)의 중공에서 하단폐쇄판(23) 위쪽의 공간과, 거더 지지부재(3)의 채움공간(31)과, 연속될 프리캐스트 거더(4) 사이의 간격에 채움재(8)를 일체로 타설하여 연속적으로 채워서, 말뚝 연결부재(2)와 채움공간(31)을 가로지르는 결합철근(38)과 거더연결부(40)에 존재하던 보강철근(41)의 노출부분이 채움재(8)에 매립된 상태로 채움재(8)를 경화시킴으로써, 말뚝(1)과 거더 지지부재(3)와 프리캐스트 거더(4)를 일체로 강결시켜서 교축방향으로 연장되어 있는 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물을 구축하고;
교축직각 방향으로의 간격을 두고 복수개의 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물이 나란하게 구축된 상태에서 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 사이에 프리캐스트 데크(6)를 설치하되 프리캐스트 데크(6)를 교축방향으로 복수개 연속적으로 배치하고;
프리캐스트 데크(6) 및 말뚝-프리캐스트 거더 결합구조물 위에 토핑 콘크리트를 타설하여 바닥판(7)을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 잔교의 시공방법.