KR102003656B1 - 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법 - Google Patents

잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 거더 및 캡 콘크리트와 바닥판의 연결부위를 기준으로 하여 상기 바닥판을 절개하는 단계; 상기 콘크리트 거더 및 캡 콘크리트의 상부 일부를 제거하는 단계; 상기 콘크리트 거더 또는 캡 콘크리트의 상부에 브래킷을 설치 및 고정하는 단계; 상기 브래킷에 아치행거를 고정하는 단계; 상기 아치행거의 상부에 프리캐스트 콘크리트 패널을 거치하는 단계;를 포함하도록 구성되는 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 노후화된 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 바닥판만을 절개하고, 파일과 상기 파일 혹은 기둥의 상부에 형성된 캡콘크리트 및 2방향의 콘크리트 거더의 기존 구조물을 재활용하며, 상기 콘크리트 거더 및 캡 콘크리트에 설치되는 브래킷과 상기 브래킷에 고정되는 아치행거에 의해 프리캐스트 콘크리트 패널을 거치하는 공정을 통해 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 유지보수가 이루어지도록 함으로써 공사기간의 단축과 기존 구조물의 재활용으로 인한 비용절감, 시공의 간편성 및 우수성, 구조물의 성능개선과 내구성 증가로 인한 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 안전성 회복을 기대할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법{IMPROVING AND REPAIRING METHOD FOR LANDING PIER AND SLAB-BEAM STRUCTURE}
본 발명은 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 바닥판만을 절개하고, 잔교식 부두의 경우 파일과 상기 파일의 상부에 형성된 캡콘크리트 및 2방향의 콘크리트 거더의 기존 구조물을 재활용하고, 슬래브-보 구조물의 경우 2방향의 콘크리트 거더의 기존 구조물을 재활용하며, 상기 콘크리트 거더 또는 캡 콘크리트에 설치되는 브래킷과 상기 브래킷에 고정되는 아치행거에 의해 프리캐스트 콘크리트 패널을 거치하는 공정을 통해 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 또는 유지보수가 이루어지도록 함으로써 공사기간의 단축과 기존 구조물의 재활용으로 인한 비용절감, 시공의 간편성 및 우수성, 구조시스템의 성능개선과 내구성 증가로 인한 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 안전성 회복을 기대할 수 있도록 하는 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법에 관한 것이다.
잔교식 부두와 슬래브-보 구조물은 각각 파일과 기둥 위에 설치되는 상부 구조물을 2방향의 콘크리트 거더와 그 위에 설치되는 바닥판으로 구성한 구조물로, 상기 바닥판은 일반적으로 철근콘크리트를 이용하여 형성된다.
그러나 해상에 설치되는 잔교식 부두 뿐만 아니라 일반적인 슬래브-보 구조물은, 바닥판의 철근 부식과 콘크리트의 열화 문제로 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
즉 이들 구조물은 공용년수가 경과될수록 바닥판의 노후화로 유지보수의 비용이 급격히 증가할 뿐더러 유지보수에 상당한 기간이 소요되는 문제점이 있었다.
국내등록특허 제10-1095496호(2011년12월12일)
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 바닥판만을 절개하고, 잔교식 부두의 경우 파일과 상기 파일의 상부에 형성된 캡콘크리트 및 2방향의 콘크리트 거더의 기존 구조물을 재활용하고, 슬래브-보 구조물의 경우 2방향의 콘크리트 거더의 기존 구조물을 재활용하며, 상기 콘크리트 거더 또는 캡 콘크리트에 설치되는 브래킷과 상기 브래킷에 고정되는 아치행거에 의해 프리캐스트 콘크리트 패널을 거치하는 공정을 통해 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 또는 보수가 이루어지도록 함으로써 공사기간의 단축과 기존 구조물의 재활용으로 인한 비용절감, 시공의 간편성 및 우수성, 구조시스템의 성능개선과 내구성 증가로 인한 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 안전성 회복을 기대할 수 있도록 하는 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법은, 콘크리트 거더 및 캡 콘크리트(슬래브-보 구조물의 경우 기둥 상단 콘크리트)와 바닥판의 연결부위를 기준으로 하여 상기 바닥판을 절개하는 단계; 상기 콘크리트 거더 및 캡 콘크리트의 상부 일부를 제거하는 단계; 상기 콘크리트 거더 또는 캡 콘크리트의 상부에 브래킷을 설치 및 고정하는 단계; 상기 브래킷에 아치행거를 고정하는 단계; 상기 아치행거의 상부에 프리캐스트 콘크리트 패널을 거치하는 단계;를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널에 형성된 인양홀의 저부에는 상단에 플랜지부가 구비된 원통형상의 보강지지대가 결합되고, 상기 보강지지대의 저부는 아치행거의 상면에 고정되는 단계;를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널의 상단 모서리부에는 스틸커버 또는 강화플라스틱커버가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브래킷은, 하단부에 앵커볼트의 결합을 위한 다수의 체결공이 구비된 ㄷ자 형상의 지지대; 상기 지지대의 하단부에 측부로 돌출된 한 쌍의 거치대;로 이루어지되, 상기 거치대는 프리캐스트 콘크리트 패널의 거치를 위한 수평의 지지판과, 상기 지지판의 끝단에 아치행거와의 결합을 위해 외측으로 경사지도록 형성된 결합판과, 상기 지지판과 결합판의 사이에 형성된 보강리브 및 보강판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지판의 상면에는 탄성고무패드 또는 FRP받침판이 형성되고, 상기 지지대의 상면에는 다수의 전단부재가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이처럼 본 발명은 노후화된 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 바닥판만을 절개하고, 파일과 상기 파일 혹은 기둥의 상부에 형성된 캡콘크리트 및 2방향의 콘크리트 거더의 기존 구조물을 재활용하며, 상기 콘크리트 거더 및 캡 콘크리트에 설치되는 브래킷과 상기 브래킷에 고정되는 아치행거에 의해 프리캐스트 콘크리트 패널을 거치하는 공정을 통해 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 유지보수가 이루어지도록 함으로써 공사기간의 단축과 기존 구조물의 재활용으로 인한 비용절감, 시공의 간편성 및 우수성, 구조물의 성능개선과 내구성 증가로 인한 잔교식 부두 또는 슬래브-보 구조물의 안전성 회복을 기대할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 - 잔교식 부두 등의 보수를 위한 절단선 및 절취면을 도시한 참고도.
도 2 - 잔교식 부두 등의 콘크리트 거더에 브래킷이 설치된 참고도.
도 3 - 잔교식 부두 등의 캡 콘크리트에 브래킷 및 아치행거가 설치된 참고도.
도 4 - 잔교식 부두 등의 개수 또는 보수를 위한 브래킷 및 아치행거의 결합구조를 도시한 확대 참고도.
도 5 - 잔교식 부두 등의 개수 또는 보수를 위한 브래킷의 사시도.
상기한 목적 및 효과를 달성하기 위한 본 발명을 바람직한 실시예(잔교식 부두의 개수 및 보수공법)를 통해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 잔교식 부두의 보수공법은, 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)와 바닥판(103)의 연결부위를 기준으로 하여 상기 바닥판(103)을 절개하는 단계(S1); 상기 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)의 상부 일부를 제거하는 단계(S2); 상기 콘크리트 거더(101) 또는 캡 콘크리트(102)의 상부에 브래킷(110)을 설치 및 고정하는 단계(S3); 상기 브래킷(110)에 아치행거(120)를 고정하는 단계(S4); 상기 아치행거(120)의 상부에 프리캐스트 콘크리트 패널(130)을 거치하는 단계(S5);를 포함하도록 구성된다.
상기 바닥판 절개단계(S1)는, 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)와 바닥판(103)의 연결부위를 기준으로 수직방향으로 상기 바닥판(103)을 절단하여 제거하는 단계이다.
즉 [도 1]에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 가상의 절단선(A)을 따라 바닥판(103)을 절단하여 제거하는 것이다.
상기 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)의 상부 일부 제거단계(S2)는, 하기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 설치공간 확보와 함께 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 거치를 위한 브래킷(110) 및 행거(120)의 설치를 위해 필요한 단계이다.
즉 [도 1]에 도시된 바와 같이, 수평방향으로 가상의 절취면(B)을 따라 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)의 상부 일부를 절취하여 제거하는 것이다.
물론 상기 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)의 상부 일부를 제거할 때, 외부로 노출되는 철근의 부식상태에 따라 상기 철근의 완전 제거가 결정됨은 당연하다.
상기 브래킷(110) 설치 및 고정단계(S3)는, 캡 콘크리트(102)의 유무에 따라 2가지 방법으로 분류되는데, 상기 캡 콘크리트(102)가 없는 잔교식 부두의 경우 콘크리트 거더(101)에 한 쌍의 브래킷(110)이 일정간격으로 설치 및 고정되고(도 2), 상기 캡 콘크리트(102)가 있는 잔교식 부두의 경우 상기 캡 콘크리트(102)에 한 쌍의 브래킷(110)이 교차되도록 설치 및 고정된다(도 3).
이때 상기 브래킷(110)은, 하단부에 앵커볼트(C)의 결합을 위한 다수의 체결공(111a)이 구비된 ㄷ자 형상의 지지대(111); 상기 지지대(111)의 하단부에 측부로 돌출된 한 쌍의 거치대(112);로 이루어지되, 상기 거치대(112)는 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 거치를 위한 수평의 지지판(112a)과, 상기 지지판(112a)의 끝단에 아치행거(120)와의 결합을 위해 외측으로 경사지도록 형성된 결합판(112b)과, 상기 지지판(112a)과 결합판(112b)의 사이에 형성된 보강리브(112c) 및 보강판(112d)으로 구성된다.
그리고 상기 결합판(112b)에는 다수의 체결공(112b')이 형성될 수도 있는데, 이때 상기 체결공(112b')은 아치행거(120)의 양단을 결합 및 고정하기 위해 필요한 구성이다. 즉 상기 체결공(112b')에 대응토록 아치행거(120)의 양단에 구비된 플랜지(121)에도 결합공(미도시)이 형성되고, 상기 결합공과 체결공(112b')을 관통하는 체결수단에 의해 상기 아치행거(120)는 브래킷(110)에 결합 및 고정되는 것이다.
물론 상기 체결수단을 대체하는 구성물로, 용접을 통해 상기 아치행거(120)가 브래킷(110)에 고정될 수도 있음은 당연하다.
그리고 상기 결합판(112b)과 아치행거(120)의 결합각(α)은 지지력 확보를 위해 직각으로 형성됨이 바람직한데, 이를 위해 상기 결합판(112b)은 외측으로 소정각도 경사지도록 형성된다.
그리고 상기 결합판(112b)과 지지판(112a)의 견고성 및 보강을 위해 그 사이에는 다수의 보강리브(112c)와 보강판(112d)이 형성된다.
그리고 상기 지지판(112a)의 상면에는 탄성고무패드(112a')가 형성될 수도 있는데, 이는 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 충격 흡수 및 완충을 위해 필요한 구성이다.
그리고 상기 지지대(111)의 상면에는 다수의 전단부재(111a)가 형성될 수도 있는데, 이는 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 거치 후 마감을 위해 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)의 상부에 타설 및 양생되는 콘크리트의 부착성능과 전단저항력 및 지지력을 확보하기 위해 필요한 구성이다.
상기 아치행거(120) 고정단계(S4)는, 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 거치를 위해 필요한 단계로, 상기 프리캐스트 패널(130)의 안정적인 거치와 지지력 확보를 위해 수평이 아닌 아치형상으로 구성됨이 바람한데, 이때 아치행거(120)는 강재 혹은 FRP 소재의 I형(또는 H형)부재나 파이프부재의 구조물로 구성된다.
그리고 상기 아치행거(120)의 끝단에는 브래킷(110)의 결합판(112b)과의 결합을 위해 플랜지(121)가 구비되고, 상기 플랜지(121)에는 결합판(112b)의 체결공(112b')에 대응하는 결합공(미도시)이 형성된다.
그리고 상기 아치행거(120)는, 콘크리트 거더(101)에 설치 및 고정된 브래킷(110)에 고정되는 경우에는 ＋형상으로 교차되도록 설치되고, 캡 콘크리트(102)에 설치 및 고정된 브래킷(110)에 고정되는 경우에는 ＋형상 또는 ×형상으로 교차되도록 설치된다.
이때 상기 아치행거(120)의 교차부위는 동일 평면상에 위치하도록 gusset plate를 이용하여 결합되거나 서로 용접 내지 볼트체결로 결합되거나 또는 아치행거(120)의 상면에 또 다른 아치행거(120)가 지지되도록 직교되어 이루어진다.
상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 거치단계(S5)는, 크레인 등의 이동수단에 의해 이루어지는데, 이때 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)에는 인양이 용이하게 이루어지도록 하기 위해 다수의 인양홀(131)이 형성된다.
물론 상기 인양홀(131)에 추후 콘크리트의 타설 및 양생이 이루어짐은 당연하다.
그리고 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 강도 향상 및 거치나 공용 중 손상방지를 위해 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 상단 모서리부에는 스틸커버(132)가 형성되고, 상기 스틸커버(132)의 견고한 결합을 위해 상기 스틸커버(132)의 내면에는 세로 및 가로방향으로 다수의 전단부재(132a)가 형성된다.
한편, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)에 형성된 인양홀(131)의 저부에는 상단에 플랜지부(141)가 구비된 원통형상의 보강지지대(140)가 결합되고, 상기 보강지지대(140)의 저부는 아치행거(120)의 상면에 고정되는 단계(S6);를 더 포함하도록 구성된다.
즉 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 견고한 지지력 확보를 위해 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 저면 중심부 이외의 주변 부위를 상기 보강지지대(140)로 지지토록 하고, 이를 위해 상기 보강지지대(140)의 상단에는 플랜지부(141)가 형성되며 상기 플랜지부(141)에는 다수의 체결공(141a)이 형성되어 앵커볼트 등의 체결수단에 의해 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 저면에 결합·고정된다.
물론 상기 보강지지대(140)의 고정을 위해 상기 보강지지대(140)의 하단은 아치행거(120)의 상면에 용접 혹은 볼트체결됨은 당연하다.
그리고 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 충격 흡수 및 완충을 위해, 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)과 브래킷(110)의 상부로 타설 및 양생된 콘크리트의 사이에는 충진물(150)이 충진되도록 구성됨이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
101: 콘크리트 거더 102: 캡 콘크리트
103: 바닥판 110: 브래킷
111: 지지대 112: 거치대
120: 아치행거 130: 프리캐스트 콘크리트 패널
131: 인양홀 140: 보강지지대
150: 충진물

Claims (5)

  1. 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)와 바닥판(103)의 연결부위를 기준으로 하여 상기 바닥판(103)을 절개하는 단계(S1); 상기 콘크리트 거더(101) 및 캡 콘크리트(102)의 상부 일부를 제거하는 단계(S2); 상기 콘크리트 거더(101) 또는 캡 콘크리트(102)의 상부에 브래킷(110)을 설치 및 고정하는 단계(S3); 상기 브래킷(110)에 아치행거(120)를 고정하는 단계(S4); 상기 아치행거(120)의 상부에 프리캐스트 콘크리트 패널(130)을 거치하는 단계(S5); 상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)에 형성된 인양홀(131)의 저부에는 상단에 플랜지부(141)가 구비된 원통 형상의 보강지지대(140)가 결합되고, 상기 보강지지대(140)의 저부는 아치행거(120)의 상면에 고정되는 단계(S6);를 포함하도록 구성되고,
    상기 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 상단 모서리부에는 스틸커버(132) 또는 강화플라스틱커버가 형성되도록 구성되며;
    상기 브래킷(110)은, 하단부에 앵커볼트(C)의 결합을 위한 다수의 체결공(111a)이 구비된 ㄷ자 형상의 지지대(111); 상기 지지대(111)의 하단부에 측부로 돌출된 한 쌍의 거치대(112);로 이루어지되, 상기 거치대(112)는 프리캐스트 콘크리트 패널(130)의 거치를 위한 수평의 지지판(112a)과, 상기 지지판(112a)의 끝단에 아치행거(120)와의 결합을 위해 외측으로 경사지도록 형성된 결합판(112b)과, 상기 지지판(112a)과 결합판(112b)의 사이에 형성된 보강리브(112c) 및 보강판(112d)으로 구성되고;
    상기 지지판(112a)의 상면에는 탄성고무패드(112a') 또는 FRP받침판이 형성되고, 상기 지지대(111)의 상면에는 다수의 전단부재(111a)가 형성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잔교식 부두와 슬래브-보 구조물의 개수 및 보수공법.
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