KR102568964B1 - 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체는, 상기 교대와 뒷채움부의 경계와 프리캐스트 바닥판이 서로 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판이 경계를 따라 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판은 양 측면에 길이방향을 따라 락킹돌부와 락킹홈부가 형성되어 인접한 프리캐스트 바닥판과 인터락킹되며, 상기 프리캐스트 바닥판은 상면 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃이 마련되고, 각 블록아웃에는 일측이 노출되도록 접속구가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판의 접속구와 클램프로 결속되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 시공성을 도모하고, 불균등 침하에 의한 변위를 일부 허용함과 동시에 분산시켜 상부 포장체로 균열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체는, 상기 교대와 뒷채움부의 경계와 프리캐스트 바닥판이 서로 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판이 경계를 따라 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판은 양 측면에 길이방향을 따라 락킹돌부와 락킹홈부가 형성되어 인접한 프리캐스트 바닥판과 인터락킹되며, 상기 프리캐스트 바닥판은 상면 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃이 마련되고, 각 블록아웃에는 일측이 노출되도록 접속구가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판의 접속구와 클램프로 결속되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 시공성을 도모하고, 불균등 침하에 의한 변위를 일부 허용함과 동시에 분산시켜 상부 포장체로 균열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교대 접속부나 절성 경계부의 경계와 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판이 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판의 상면 양 측에는 접속구가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판의 접속구와 클램프로 결속됨으로써 교대 접속부나 절성 경계부의 강성차로 인한 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 도로 구조물은 시공과정에서 교량이나 암거와 같은 구조물을 형성하게 되며, 지반을 평탄화하는 과정에서 절토부와 성토부를 형성하게 된다. 이때, 콘크리트 구조물로 시공되는 교대와 뒷채움재와 접하는 부분을 교대 접속부라 칭하며, 절토부와 성토부가 교차하는 부분를 절성 경계부라 칭한다.
상기 교대 접속부와 절성 경계부와 같이 경계를 이루는 두 구조물 간에는 재료물성과 강도에 차이가 존재하므로 불균등 침하가 야기되며, 이로 인하여 구조물 사이의 경계에는 단차가 발생된다. 뿐만 아니라, 교대 접속부와 절성 경계부에는 뒷채움재나 성토부의 다짐불량, 침투수의 배수불량, 구성재료의 변형 등으로 인하여 단차가 발생하기 쉬운 것으로 알려져 있다.
두 구조물 사이에 발생되는 단차는 구조물 상부에 형성되는 포장면까지 전파되어 도로 표면에 크랙과 단차를 유발시킨다. 이는 주행 차량의 승차감을 저하시키고, 심한 경우에는 주행 차량의 사고를 유발하게 된다.
종래에는 불균등 침하에 의한 단차 발생의 문제점을 해결하기 위하여 교대 접속부에는 접속슬래브와 완충슬래브를 분리 타설하여 평탄화를 도모하고, 절성 경계부에는 보강슬래브를 타설함으로써 경계부의 평탄화를 도모하고 있다. 그러나, 접속슬래브나 보강슬래브를 설치하더라도 시간이 경과함에 따라 뒷채움재나 성토부에 유실 등의 원인으로 국부적인 침하가 발생하였으며, 한 번 발생된 균열은 최초에는 미세한 크기를 지니더라도 급격하게 단차로 확산되는 문제점이 있었다.
이와 관련하여 대한민국 공개특허 제10-2015-0145749호(2015. 12. 31. 공개, 이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)가 제안된 바 있다. 상기 선행기술문헌 1은 도 1a에 도시된 바와 같이 교대(1)와 뒷채움부(2)의 상부로 접속슬래브(3)를 설치하고, 조인트를 사이에 두고 완충슬래브(4)를 형성하였으며, 조인트의 하부에 추가적으로 말뚝(5a)에 의하여 지지되는 철근 콘크리트 바디(5)를 형성함으로써 접속슬래브(3)와 완충슬래브(4)의 침하를 방지하고자 하였다.
그러나, 상기 선행기술문헌 1의 접속슬래브(3)와 완충슬래브(4)는 현장 타설방식으로 일체화된 RC 구조를 지님에 따라 도로의 폭방향으로 불균등 침하가 야기되는 경우에 균열이 발생될 수밖에 없는 한계가 있었다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-1613784호(2016. 04. 12. 등록, 이하 '선행기술문헌 2'라 한다)가 제안된 바 있다. 상기 선행기술문헌 2는 뒷채움부(2)의 상부에 복수의 프리캐스트 슬래브(6)를 배치하는 것으로, 상기 프리캐스트 슬래브(6)는 교대(1)를 향하여 힌지바(6a)가 노출되고, 폭방향으로 인접한 프리캐스트 슬래브(6) 사이에는 전단철근을 배치한 후, 추가적으로 철근을 배근하여 콘크리트를 타설하였다.
상기 선행기술문헌 2는 개별 프리캐스트 슬래브(6)를 배치하여 시공성을 도모하였다. 그러나, 전단철근에도 불구하고 인접한 프리캐스트 슬래브(6) 사이에 콘크리트가 타설되는 연결부는 불균등 침하에 따른 구조적 취약부로 작용하여 크랙이 유발될 수밖에 없었으며, 여전히 철근을 배근하고, 콘크리트를 타설함에 따른 시공상의 번거로움이 존재하였다.
특히, 종래의 접속슬래브(3)(6)는 뒷채움재가 밀려 처짐이 발생하는 경우에 하부의 그라우트 주입호스로 그라우팅재를 주입하여 이를 재차 상승시키고자 하였으나, 독립적으로 거동하지 않고 일체로 형성됨에 따라 실질적인 상승효과가 발휘되지 못하는 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 교대 접속부나 절성 경계부에 복수의 프리캐스트 바닥판을 배치하고 상호 조립하여 시공성을 도모하고, 시공 과정에서 뒷채움재나 성토부가 고르지 않아 높낮이 차이가 발생하더라도 이를 허용할 수 있으며, 불균등 침하가 발생하더라도 변위를 일부 허용할 수 있고, 긴결 구조를 형성하면서도 인접한 프리캐스트 바닥판으로 변위를 분산시킬 수 있는 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는, 교대(10)와 뒷채움부(20)가 만나는 교대 접속부에 형성되는 것으로, 상기 교대(10)와 뒷채움부(20)의 경계(B)와 프리캐스트 바닥판(100)이 서로 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판(100)이 경계(B)를 따라 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 양 측면(101)에 길이방향을 따라 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120)가 형성되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)과 인터락킹되며, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 상면(102) 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 마련되고, 각 블록아웃(130)에는 일측이 노출되도록 접속구(200)가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)의 접속구(200)와 클램프(300)로 결속되며, 상기 접속구(200)는 일측에 접속부(210)가 노출되게 마련되고, 타측에는 보강 철근(230)이 결합된 매립부(220)가 프리캐스트 바닥판(100)에 매립 구비되며, 상기 클램프(300)에는 연결부(310)가 마련되어 인접한 한 쌍의 접속구(200)에 마련된 접속부(210)와 연결된 상태로 체결볼트(320)로 체결되되, 상기 접속구(200)의 접속부(210)는 복수의 수직편(211)으로 구성되어 인접한 수직편(211) 사이에 끼움 슬릿(212)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)도 복수의 수직편(311)이 구성되어 상기 끼움 슬릿(212)에 삽입된 상태로 각 수직편(211)(311)을 관통하도록 체결공(210a)(310a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교대(10)에는 연결 철근(11)이 상부로 돌출되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)의 길이방향 일측 단부에는 적어도 하나의 끼움공(141)이 마련되도록 매립 강관(140)이 구비되어 상기 연결 철근(11)이 끼움공(141)에 삽입되며, 상기 연결 철근(11)에 탄성 코일(142)이 구비된 상태로 끼움공(141)에 무수축 합성고무(143)가 충진될 수 있다.
또한, 상기 프리캐스트 바닥판(100)의 상부에는 교량의 슬래브(SL)와 연속되도록 연장 슬래브(60)가 형성되며, 상기 연장 슬래브(60)는 프리캐스트 바닥판(100) 보다 교대(10)를 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는, 절토부(30)와 성토부(40)가 만나는 절성 경계부에 형성되는 것으로, 상기 절토부(30)와 성토부(40)의 경계(B)와 프리캐스트 바닥판(100)이 서로 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판(100)이 경계(B)를 따라 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 양 측면(101)에 길이방향을 따라 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120)가 형성되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)과 인터락킹되며, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 상면(102) 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 마련되고, 각 블록아웃(130)에는 일측이 노출되도록 접속구(200)가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)의 접속구(200)와 클램프(300)로 결속되며, 상기 접속구(200)는 일측에 접속부(210)가 노출되게 마련되고, 타측에는 보강 철근(230)이 결합된 매립부(220)가 프리캐스트 바닥판(100)에 매립 구비되며, 상기 클램프(300)에는 연결부(310)가 마련되어 인접한 한 쌍의 접속구(200)에 마련된 접속부(210)와 연결된 상태로 체결볼트(320)로 체결되되, 상기 접속구(200)의 접속부(210)는 복수의 수직편(211)으로 구성되어 인접한 수직편(211) 사이에 끼움 슬릿(212)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)도 복수의 수직편(311)이 구성되어 상기 끼움 슬릿(212)에 삽입된 상태로 각 수직편(211)(311)을 관통하도록 체결공(210a)(310a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 접속구(200)의 접속부(210)에는 상부로 개방된 걸림홈(213)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)는 인접한 접속구(200)의 걸림홈(213)에 걸리도록 걸림편(312)이 형성되어 상부로 삽입되고, 상기 걸림편(312)의 하부에 형성된 체결편(313)에는 체결공(310a)이 형성될 수 있다.
그리고 상기 접속구(200)의 걸림홈(213)에는 외측으로 연결 슬롯(214)이 형성되고, 상기 클램프(300)의 한 쌍의 걸림편(312)은 상기 연결 슬롯(214)을 관통하는 연결편(314)으로 연결될 수 있다.
본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)에 의하면, 프리캐스트 바닥판을 현장으로 운반하여 교대 접속부나 절성 경계부의 경계와 교차하도록 복수의 프리캐스 바닥판을 연속 배치하고, 클램프와 접속구를 단순 조립함으로써, 현장에서 콘크리트를 타설하는 공정을 생략하여 시공성을 도모할 수 있다.
또한, 상기 프리캐스트 바닥판의 양 측에는 접속구가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판의 접속구와 클램프로 결속됨으로써 시공 과정에서 뒷채움재나 성토부가 고르지 않아 높낮이에 일부 차이가 발생하더라도 이를 허용한 상태로 배치할 수 있다.
특히, 접속구와 클램프의 결속 구조를 바탕으로 시공 이후에도 불균등 침하가 발생하더라도 변위를 일부 허용할 수 있다.
그럼에도 인접한 프리캐스트 바닥판은 클램프를 매개로 긴결 구조를 형성할 수 있으므로 인접한 프리캐스트 바닥판으로 변위를 연속적으로 분산시켜 급격한 변위에 의하여 상부 포장체에 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 실시형태에 따라서는 상기 프리캐스트 바닥판의 상부에는 교량의 슬래브와 연속되도록 연장 슬래브가 형성되어 프리캐스트 바닥판의 상부에 일부 변위가 발생하더라도 이를 상쇄하여 상부 포장체로 전달되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 선행기술문헌에 따른 교대 접속부를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교대 접속부에 설치된 프리캐스트 바닥판 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판을 도시한 사시도.
도 4은 도 2에 도시된 교대와 프리캐스트 바닥판이 접하는 부분을 확대 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장 슬래브가 설치된 교대 접속부를 도시한 단면도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 절성 경계부에 설치된 프리캐스트 바닥판 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 7은 도 3에 도시된 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판의 결속 구조를 도시한 단면도.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판의 결속 구조를 도시한 사시도 및 횡단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판의 결속 구조를 도시한 사시도 및 종단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교대 접속부에 설치된 프리캐스트 바닥판 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판을 도시한 사시도.
도 4은 도 2에 도시된 교대와 프리캐스트 바닥판이 접하는 부분을 확대 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장 슬래브가 설치된 교대 접속부를 도시한 단면도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 절성 경계부에 설치된 프리캐스트 바닥판 결합 구조체를 도시한 단면도.
도 7은 도 3에 도시된 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판의 결속 구조를 도시한 단면도.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판의 결속 구조를 도시한 사시도 및 횡단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리캐스트 바닥판의 결속 구조를 도시한 사시도 및 종단면도.
이하에서는 도면에 도시된 사항을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는 도 2에 도시된 바와 같이 도로 구조물을 형성하는 교량의 교대(10)와 뒷채움부(20)가 만나는 교대 접속부나, 도 6에 도시된 바와 같이 지반을 평탄화하는 과정에서 형성되는 절토부(30)와 성토부(40)가 교차하는 절성 경계부에 설치되어 두 구조물의 재료물성과 강도의 차이에 의하여 발생되는 불균등 침하에 따른 단차 발생을 저감하기 위한 것이다.
먼저, 도 2에 도시된 교대 접속부에 설치되는 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)에 대하여 설명한다. 본 발명의 교대 접속부는 도로 구조물을 형성하기 위하여 교대(10)와 뒷채움부(20)가 접하는 부분을 지칭하는 것으로, 교대(10)의 일측 상부에는 교량의 슬래브(SL)가 안착되고, 타측에는 프리캐스트 바닥판(100)이 연속적으로 배치된다.
이때, 교량의 슬래브(SL)와 프리캐스트 바닥판(100)의 상부에는 콘크리트나 아스팔트가 타설되어 상부 포장체(P)가 형성되며, 상기 프리캐스트 바닥판(100)의 길이방향 타측으로는 조인트를 경계로 완충 슬래브(50)가 설치될 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 교대(10)는 콘크리트 구조물로서 암거 등을 포함하는 개념으로 정의한다.
본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는 상기 교대(10)와 뒷채움부(20)의 경계(B)상에 프리캐스트 바닥판(100)이 배치되는 것으로, 경계(B)와 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판(100)이 경계(B)를 따라 연속 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 공장 제작되어 현장으로 운반되어 설치되는 것으로, 양 측면(101)에 길이방향을 따라 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120)가 형성되어 배치되는 과정에서 인접한 프리캐스트 바닥판(100)과 인터락킹된다. 이로써, 현장에서 콘크리트를 타설하는 공정을 생략하여 시공성을 도모할 수 있다. 이때, 상기 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120)는 시공의 용이성을 도모함과 동시에 일부 변위가 허용되도록 테이퍼형 단면을 지니는 것이 바람직하다. 또한, 상기 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120) 사이의 면의 각도가 변경되는 부분에는 탄성 고무패드를 구비하여 마모와 파손을 방지함이 바람직하다.
한편, 본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는 프리캐스트 바닥판(100)의 상면(102) 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 마련되고, 각 블록아웃(130)에는 일측이 노출되도록 접속구(200)가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)의 접속구(200)와 클램프(300)로 결속된다.
상기 뒷채움부(20)는 전체적으로 다짐도가 고르게 확보되어야 하나, 시공과정에서 뒷채움재의 높낮이에 일부 차이가 발생하더라도 접속구(200)과 클램프(300)의 결속 과정에서 오차가 허용되도록 시공할 수 있으며, 특히 시공 이후에도 불균등 침하가 발생하더라도 변위가 일부 허용할 수 있다.
뿐만 아니라, 인접한 프리캐스트 바닥판(100)들은 노출된 접속구(200)와 클램프(300)를 매개로 긴결 구조를 형성할 수 있으므로, 단순 조립으로 결속이 가능한 바 시공성이 향상되는 이점이 있다. 또한, 인접한 프리캐스트 바닥판(100)으로 변위를 연속적으로 분산시킬 수 있으므로, 급격한 변위가 발생하는 것을 방지하여 상부 포장체(P)에 균열이 발생되는 것을 예방할 수 있다.
특히, 도 4에 도시된 그라우트 주입 호스(H)로 그라우팅재를 주입함으로써, 독자적으로 거동하는 프리캐스트 바닥판(100)에 부분적인 처짐이 발생하더라도 효과적인 복원이 가능한 이점이 있다.
한편, 도 4은 도 2에 도시된 교대와 프리캐스트 바닥판이 접하는 부분을 확대 도시한 단면도로서, 상기 교대(10)에는 연결 철근(11)이 상부로 돌출되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)의 길이방향 일측 단부에는 적어도 하나의 끼움공(141)이 마련되도록 매립 강관(140)이 구비되어 상기 연결 철근(11)이 끼움공(141)에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 연결 철근(11)에 탄성 코일(142)이 구비된 상태로 끼움공(141)에 무수축 합성고무(143)가 충진되어 교대(10)와 프리캐스트 바닥판(100)의 결속력을 확보하면서도 주행 차량에 의한 충격과 진동을 완충시키고, 변위를 효과적으로 수용함으로써 프리캐스트 바닥판(100)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장 슬래브(60)가 설치된 교대 접속부를 도시한 단면도이다. 상기 프리캐스트 바닥판(100)의 상부에는 교량의 슬래브(SL)와 연속되도록 연장 슬래브(60)가 형성되어 프리캐스트 바닥판(100)의 상부로 일부 변위가 발생하더라도 변위를 효과적으로 상쇄함으로써 상부 포장체(P)로 전달되는 것을 미연에 차단할 수 있다.
특히, 상기 연장 슬래브(60)는 프리캐스트 바닥판(100) 보다 교대(10)를 향하여 일측으로 돌출 형성되어 상부 포장체(P)로 균열이 전달되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있으며, 단면 설계를 통하여 교량의 슬래브(SL)와 연속성을 도모할 수 있다.
또한, 상기 연장 슬래브(60)는 상기 슬래브(SL)의 상면과 동일한 평면을 제공함으로써 시공 오차에 따른 단차의 발생을 최소화할 수 있다. 이때, 교량의 슬래브(SL)에 안착턱을 형성하여 상기 연장 슬래브(60)의 일측이 슬래브(SL)의 안착턱에 거치된 상태로 타측이 프리캐스트 바닥판(100)의 상부에 거치될 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 절성 경계부에 설치되는 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)에 대하여 설명한다. 본 발명의 절성 경계부는 도로 구조물을 형성하기 위하여 절토부(30)와 성토부(40)가 교차하는 부분을 지칭하는 것으로, 본 발명의 절토부(30)와 성토부(40)가 교차하는 경계(B)는 유토곡선의 최대값을 형성하는 부분을 연속적으로 이은 가상의 선으로 정의할 수 있다.
본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는 상기 절토부(30)와 성토부(40)의 경계(B)상에 프리캐스트 바닥판(100)이 배치되는 것으로, 경계(B)와 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판(100)이 경계(B)를 따라 연속 배치된다. 이때, 절토부(30)와 성토부(40) 그리고 프리캐스트 바닥판(100)의 상부에는 콘크리트나 아스팔트가 타설되어 상부 포장체(P)가 형성된다.
한편, 본 발명의 절성 경계부에 형성되는 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)도 프리캐스트 바닥판(100)의 상면(102) 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 마련되고, 각 블록아웃(130)에는 일측이 노출되도록 접속구(200)가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)의 접속구(200)와 클램프(300)로 결속되는 점에 주요한 특징이 있다.
이로써, 성토부(40)가 전체적으로 다짐도가 고르게 확보되지 못하여 높낮이에 일부 차이가 발생하더라도 접속구(200)과 클램프(300)의 결속 과정에서 오차가 허용되도록 시공할 수 있으며, 특히 시공 이후에도 불균등 침하가 발생하더라도 변위가 일부 허용할 수 있도록 상기 접속구(200)와 클램프(300) 사이에는 체결볼트(320)가 관통하도록 스프링 와셔(330)를 구비할 수 있다.
나아가, 상술한 교대 접속부에서 설명한 바와 같이 인접한 프리캐스트 바닥판(100)들은 노출된 접속구(200)와 클램프(300)를 매개로 긴결 구조를 형성할 수 있으므로, 단순 조립으로 결속이 가능한 바 시공성이 향상되며, 발생된 변위를 연속적으로 분산시킬 수 있으므로, 급격한 변위로 상부 포장체(P)에 균열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)에 있어서, 도 7 내지 도 10에 도시된 사항을 바탕으로 인접한 프리캐스트 바닥판(100)을 상호 결속하는 실시예에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 프리캐스트 바닥판(100)의 상면(102) 양 측에는 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 형성되는 것으로, 상기 블록아웃(130)에 접속구(200)의 일측이 노출되어 접속부(210)를 형성하고, 타측은 프리캐스트 바닥판(100)의 제작과정에서 매립되어 형성된다. 이때, 상기 접속구(200)는 매립부(220)의 타측에는 보강 철근(230)이 결합되어 매립되므로, 접속구(200)의 전단 보강을 구현할 수 있다. 실시형태에 따라서는 상기 매립부(220)에 전단 보강편(221)이 형성될 수 있으며, 상기 보강 철근(230)에는 길이방향과 수직되게 보강편(231)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 접속구(200)의 접속부(210)는 블록아웃(130)을 매개로 상부에 노출되므로 인접한 프리캐스트 바닥판(100)을 배치한 후, 클램프(300)로 상호 결속함에 있어서 결속 시공의 효율성을 도모할 수 있다. 이때, 상기 클램프(300)에는 연결부(310)가 마련되어 인접한 한 쌍의 접속구(200)에 마련된 접속부(210)와 직,간접적으로 연결된 상태로 체결볼트(320)로 체결될 수 있다. 상기 접속부(210)와 연결부(310) 사이에는 진동과 변위에 대한 완충을 위하여 스프링 와셔(330)가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 체결볼트(320)는 스래드를 지니는 강봉형으로 제작될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접속구(200)는 매립부(220)의 외측으로 접속부(210)가 돌출 형성되고, 상기 클램프(300)는 상기 접속부(210)와 맞닿도록 연결부(310)가 마련되어 각 접속부(210)와 연결부(310)를 관통하도록 체결공(210a)(310a)이 형성되어 체결볼트(320)가 체결될 수 있다. 한편, 인접한 프리캐스트 바닥판(100)들의 결속이 완료되면, 상기 블록아웃(130)에는 무수축 모르타르를 충진하는 것이 바람직하며, 필요한 경우에 이를 제거하여 유지 보수를 수행할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 접속구(200)의 접속부(210)가 클램프(300)의 연결부(310)의 상부 또는 하부에 맞닿도록 위치한 상태에서 체결볼트(320)가 이들에 형성된 체결공(210a)(310a)을 순차적으로 상하로 관통하도록 형성될 수 있으며, 상기 접속부(210)와 연결부(310) 사이에 스프링 와셔(330)가 구비되어 체결볼트(320)가 관통 체결됨이 바람직하다. 이때, 상기 스프링 와셔(330)가 안정적으로 안착되도록 체결공의 외주면을 따라 돌출 슬리브 형성하여 상기 돌출 슬리브에 스프링 와셔(330)가 안착되도록 함이 바람직하다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 접속구(200)의 접속부(210)가 하부에 위치한 상태에서 클램프(300)의 연결부(310)가 상부에서 맞닿도록 구비되고, 상기 접속부(210)는 상부로 돌출된 돌출리브(216)가 형성되고, 상기 연결부(310)가 접속부(210)의 돌출리브(216)를 감싸도록 걸림 결합을 형성할 수 있다. 특히, 상기 접속부(210)에는 다른 방향으로 돌출리브(216)가 추가로 형성되고, 상기 연결부(310)에도 다른 돌출리브(216)가 삽입되도록 대응되는 위치에 리브홈(316)이 형성될 수 있다.
이때, 도 8에 도시된 실시예에서도 상기 접속부(210)와 연결부(310) 사이에 스프링 와셔(330)를 구비하되, 상기 스프링 와셔(330)가 안정적으로 안착되도록 체결공의 외주면을 따라 돌출 슬리브 형성하여 상기 돌출 슬리브에 스프링 와셔(330)가 안착되도록 함이 바람직하다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 접속구(200)의 접속부(210)는 복수의 수직편(211)으로 구성되어 인접한 수직편(211) 사이에 끼움 슬릿(212)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)도 복수의 수직편(311)이 구성되어 상기 끼움 슬릿(212)에 삽입된 상태로 각 수직편(211)(311)을 관통하도록 체결공(210a)(310a)이 형성되어 체결볼트(320)가 순차적으로 상하로 관통될 수 있다.
상기 접속구(200)와 클램프(300)의 수직편(211)(311)은 복수로 구성되어 안정적인 체결이 가능하며, 상기 체결볼트(320)에 의하여 진동이나 변위가 발생하더라도 상하로 힌지 거동이 가능하므로 진동을 효과적으로 상쇄하고, 변위를 일부 허용할 수 있다.
뿐만 아니라, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 접속구(200)의 접속부(210)에는 상부로 개방된 걸림홈(213)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)는 인접한 접속구(200)의 걸림홈(213)에 걸리도록 걸림편(312)이 형성되어 상부로 삽입될 수 있다.
이때, 상기 걸림편(312)의 하부에 형성된 체결편(313)에는 체결공(310a)이 형성되어 상하로 관통하는 체결볼트(320)가 접속구(200)의 접속부(210) 하단에 마련된 체결편(215)의 체결공(210a)을 관통하도록 체결될 수 있으며, 체결과정에서 상기 걸림홈(213)을 따라 걸림편(312)이 하부로 가이드되어 안정적인 체결을 기대할 수 있다. 또한, 상기 체결볼트(320)의 삽입이 가이드되도록 상기 체결편(313)에는 체결공(310a)을 향하여 오목한 리세스부가 형성될 수 있다.
특히, 상기 접속구(200)의 걸림홈(213)에는 외측으로 연결 슬롯(214)이 형성되고, 상기 클램프(300)의 한 쌍의 걸림편(312)은 상기 연결 슬롯(214)을 관통하는 연결편(314)으로 연결되어 상기 클램프(300)가 한 쌍의 접속구(200)와 걸림 체결된다.
또한, 상기 체결편(215)의 체결공(210a)에도 스프링 와셔(330)를 구비하되, 상기 스프링 와셔(330)가 안정적으로 안착되도록 체결공의 외주면을 따라 돌출 슬리브 형성하여 상기 돌출 슬리브에 스프링 와셔(330)가 안착되도록 함이 바람직하다.
상술한 도 7 내지 도 10에 도시된 실시예에 의하면, 상기 클램프(300)의 체결볼트(320)가 접속구(200)의 접속부(210)와 연결부(310)를 상하로 순차적으로 관통하도록 체결되므로 시공 과정에서 뒷채움재나 성토부가 고르지 않아 높낮이에 일부 차이가 발생하더라도 이를 허용한 상태로 체결할 수 있으며, 특히 시공 이후에 불균등 침하가 발생하더라도 변위를 일부 허용할 수 있다.
그럼에도 인접한 프리캐스트 바닥판(100)은 클램프(300)를 매개로 긴결 구조를 형성할 수 있으므로 인접한 프리캐스트 바닥판(100)으로 변위를 연속적으로 분산시켜 급격한 변위에 의하여 상부 포장체(P)에 균열이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체(CS)는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10:교대 20:뒷채움부
30:절토부 40:성토부
50:완충 슬래브 60:연장 슬래브
SL:교량의 슬래브 B:경계
P:상부 포장체
100:프리캐스트 바닥판 110:락킹돌부
120:락킹홈부 130:블록아웃
140:매립강관 142:탄성 코일
200:접속구 210:접속부
220:매립부 230:보강 철근
300:클램프 310:연결부
320:체결볼트 330:스프링 와셔
30:절토부 40:성토부
50:완충 슬래브 60:연장 슬래브
SL:교량의 슬래브 B:경계
P:상부 포장체
100:프리캐스트 바닥판 110:락킹돌부
120:락킹홈부 130:블록아웃
140:매립강관 142:탄성 코일
200:접속구 210:접속부
220:매립부 230:보강 철근
300:클램프 310:연결부
320:체결볼트 330:스프링 와셔
Claims (9)
- 교대(10)와 뒷채움부(20)가 만나는 교대 접속부에 형성되는 것으로,
상기 교대(10)와 뒷채움부(20)의 경계(B)와 프리캐스트 바닥판(100)이 서로 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판(100)이 경계(B)를 따라 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 양 측면(101)에 길이방향을 따라 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120)가 형성되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)과 인터락킹되며, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 상면(102) 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 마련되고, 각 블록아웃(130)에는 일측이 노출되도록 접속구(200)가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)의 접속구(200)와 클램프(300)로 결속되며,
상기 접속구(200)는 일측에 접속부(210)가 노출되게 마련되고, 타측에는 보강 철근(230)이 결합된 매립부(220)가 프리캐스트 바닥판(100)에 매립 구비되며, 상기 클램프(300)에는 연결부(310)가 마련되어 인접한 한 쌍의 접속구(200)에 마련된 접속부(210)와 연결된 상태로 체결볼트(320)로 체결되되,
상기 접속구(200)의 접속부(210)는 복수의 수직편(211)으로 구성되어 인접한 수직편(211) 사이에 끼움 슬릿(212)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)도 복수의 수직편(311)이 구성되어 상기 끼움 슬릿(212)에 삽입된 상태로 각 수직편(211)(311)을 관통하도록 체결공(210a)(310a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체.
- 제1항에 있어서,
상기 교대(10)에는 연결 철근(11)이 상부로 돌출되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)의 길이방향 일측 단부에는 적어도 하나의 끼움공(141)이 마련되도록 매립 강관(140)이 구비되어 상기 연결 철근(11)이 끼움공(141)에 삽입되며, 상기 연결 철근(11)에 탄성 코일(142)이 구비된 상태로 끼움공(141)에 무수축 합성고무(143)가 충진되는 것을 특징으로 하는 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체.
- 제1항에 있어서,
상기 프리캐스트 바닥판(100)의 상부에는 교량의 슬래브(SL)와 연속되도록 연장 슬래브(60)가 형성되며, 상기 연장 슬래브(60)는 프리캐스트 바닥판(100) 보다 교대(10)를 향하여 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체.
- 절토부(30)와 성토부(40)가 만나는 절성 경계부에 형성되는 것으로,
상기 절토부(30)와 성토부(40)의 경계(B)와 프리캐스트 바닥판(100)이 서로 교차하도록 복수의 프리캐스트 바닥판(100)이 경계(B)를 따라 연속 배치되고, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 양 측면(101)에 길이방향을 따라 락킹돌부(110)와 락킹홈부(120)가 형성되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)과 인터락킹되며, 상기 프리캐스트 바닥판(100)은 상면(102) 양 측에 길이방향을 따라 복수의 블록아웃(130)이 마련되고, 각 블록아웃(130)에는 일측이 노출되도록 접속구(200)가 매립되어 인접한 프리캐스트 바닥판(100)의 접속구(200)와 클램프(300)로 결속되며,
상기 접속구(200)는 일측에 접속부(210)가 노출되게 마련되고, 타측에는 보강 철근(230)이 결합된 매립부(220)가 프리캐스트 바닥판(100)에 매립 구비되며, 상기 클램프(300)에는 연결부(310)가 마련되어 인접한 한 쌍의 접속구(200)에 마련된 접속부(210)와 연결된 상태로 체결볼트(320)로 체결되되,
상기 접속구(200)의 접속부(210)는 복수의 수직편(211)으로 구성되어 인접한 수직편(211) 사이에 끼움 슬릿(212)이 마련되고, 상기 클램프(300)의 양 측에 형성되는 연결부(310)도 복수의 수직편(311)이 구성되어 상기 끼움 슬릿(212)에 삽입된 상태로 각 수직편(211)(311)을 관통하도록 체결공(210a)(310a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 단차 저감을 위한 프리캐스트 바닥판 결합 구조체. - 삭제
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