KR20160089215A

KR20160089215A - 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 및 이의 시공 공법

Info

Publication number: KR20160089215A
Application number: KR1020150008893A
Authority: KR
Inventors: 최승희
Original assignee: 최승희
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: KR101772939B1

Abstract

본 발명은 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 및 이의 시공 공법에 관한 것으로, 상부 구조물의 바닥부를 제외한 구조물을 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 시공성을 향상하고 온도 변화 등에 의한 구조물의 거동을 안정적으로 유도함과 아울러 뒷채움부의 지반안정성을 확보함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교는, 저부가 지중에 근입되는 한편 두부가 지면 위로 돌출되도록 하천 또는 도로 양쪽의 서로 마주하는 변에 각각 시공되는 하나 이상의 말뚝(10)과; 내부에 중공부(21) 및 하나 이상의 말뚝 삽입공(22)이 형성되어 이루어지며, 상기 말뚝 삽입공에 상기 말뚝의 두부가 상부로 관통되도록 시공되는 프리캐스트 콘크리트 벽체(20)와; 홀이 구비된 콘크리트체이며 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 중공부에 거동이 가능하도록 장착되면서 홀을 통해 상기 말뚝의 두부에 결합되는 소켓(50)과; 하천 또는 도로를 횡단하는 방향으로 배열되면서 종방향의 양측이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 위에 거치되는 거더(31), 상기 소켓의 내부, 상기 소켓의 상부와 상기 거더가 연결되는 지점부 및 상기 거더의 상부에 걸쳐 콘크리트 시공되는 바닥부(32)를 통해 상기 말뚝 및 소켓과 일체로 합성되는 상부 구조물(30)과; 상기 상부 구조물 위에 시공되는 포장층을 포함하여 이루어지며, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체가 거동하지 않는 상태에서 상기 말뚝과 상기 상부 구조물이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 안에서 거동한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 및 이의 시공 공법{NON-ABUTMENT BRIDGE STRUCTURE USING PRECAST CONCRETE RETAINING WALL AND PILE, AND METHOD FOR CONSTRUCTING THIS SAME}

본 발명은 라멘교에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 구조물의 바닥부를 제외한 구조물을 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 시공성을 향상하고 온도 변화 등에 의한 구조물의 거동을 안정적으로 유도함과 아울러 뒷채움부의 지반안정성을 확보하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 및 이의 시공 공법에 관한 것이다.

교량은 소하천, 하천, 계곡을 횡단하도록 하는 등을 목적으로 시공되는 구조물로서, 교량이 위치하게 되는 곳의 지형이나 다양한 지질의 조건에 잘 부합되도록 설치하게 된다.

교량은 상부 구조 형식에 따라 라멘교, 거더교, 아치교, 트러스교, 사장교, 현수교 등이 있고, 본 발명은 라멘교에 대한 것이므로 이하에서는 라멘교에 대해서만 설명하기로 한다.

일반적으로 교량을 설치하기 위해서는 우선 교량의 시작점과 끝점에 교량을 받칠 수 있는 교대를 설치하게 되는데, 특히, 연약지반에 교대를 설치하게 되는 경우 교대 배면의 뒷채움 성토로 인해 교대 배면에 직접 횡방향 압력이 작용하게 되고 더불어 성토부의 원지반에 큰 상재하중이 작용하게 되며, 이는 하부 지반을 측방향으로 이동시키려는 압력으로 나타나 교대의 하부 기초에 작용하게 되어 결과적으로 측방유동, 즉 교대 앞쪽으로 밀림현상이 발생되고, 이를 방지하기 위하여 교대의 구조적 강성을 증대하는 기술들이 제안되고 있다.

한편, 라멘교 중에서 터파기를 줄여 시공성을 향상하고 교대 배면의 부등침하의 문제를 해결하는 등의 장점을 갖고 있는 무교대 라멘교가 있다.

특허문헌 1(등록특허 제10-0983861호)은 지중에 근입 정착되는 단주파일과 상부 구조물을 현장 콘크리트 타설하여 무교대화하는 것이며, 현장 콘크리트 타설에 의해 교량시종점부가 단주파일과 일체화되기 때문에 지반의 거동이나 콘크리트 수축팽창 등에 의한 거동이 불가능하므로 단주파일과 교량시종점부에 균열이 발생되는 문제점이 있다.

그리고, 벽체 배면을 무다짐 골재로 뒷채움하여 시공성이 좋지 못하고, 구조물이 거동할 수 있는 균일한 공간을 제공하지 못하여 구조물과 지반의 안정성이 약한 문제점이 있다.

또한, 상부 구조물과 하부 구조물의 우각부가 구조적으로 균일하게 합성되지 못하여 하부 구조물과 상부 구조물의 거동성이 좋지 못한 문제점도 있다.

등록특허 제10-0983861호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상부 구조물의 바닥부를 제외한 구조물을 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 시공성을 향상하고 온도 변화 등에 의한 구조물의 거동을 안정적으로 유도함과 아울러 뒷채움부의 지반안정성을 확보하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 및 이의 시공 공법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교는, 서로 마주하도록 설치되는 말뚝과; 상기 말뚝의 두부가 내부에 삽입되도록 시공되는 프리캐스트 콘크리트 벽체와; 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 중공부에 거동이 가능하도록 장착되면서 상기 말뚝의 두부가 내부에 삽입되는 소켓과; 하천 또는 도로를 횡단하는 방향으로 배열되면서 종방향의 양측이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 위에 거치되는 거더, 상기 소켓의 내부, 상기 소켓의 상부와 상기 거더가 연결되는 지점부 및 상기 거더의 상부에 걸쳐 콘크리트 시공되는 바닥부를 통해 상기 말뚝 및 소켓과 일체로 합성되는 상부 구조물과; 상기 상부 구조물 위에 시공되는 포장층을 포함하여 이루어지며, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체가 거동하지 않는 상태에서 상기 말뚝과 상기 상부 구조물이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 안에서 거동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교는, 말뚝, 상기 말뚝의 상부에 거치되는 프리캐스트 콘크리트 벽체, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 상부에 거치되는 거더, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 내부와 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체와 상기 거더의 지점부 및 상기 거더의 상부에 콘크리트 타설되는 바닥부를 통해 상기 말뚝과 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 및 상부 구조물이 일체로 합성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 및 이의 시공 공법에 의하면, 말뚝의 강성과 말뚝과 상부 구조물간의 강성 증대를 통해 무교대 시공이 가능하고, 상부 구조물의 바닥부를 제외한 구조물을 프리캐스트 콘크리트로 제작하여 시공 현장에서 거치하는 작업을 통해 시공이 이루어지므로 공기를 단축하고 공사비를 절감하는 효과가 있고, 경제적 측면뿐만 아니라 벽체 안에서 말뚝과 상부 구조물을 일체로 합성하여 이 구조물이 온도 변화 등에 의해 벽체 안에서만 거동하도록 함으로써 즉 구조물의 거동이 뒷채움부와 지반에 전달되지 않도록 함으로써 지반을 안정화하고 결과적으로 라멘교 구조물을 안정화하는 효과가 있다.

그리고, 아치형 PC 거더의 구조를 통해 하부 구조물과 거더가 연결되는 지점부(우각부)에서 합성력을 증대함으로써 구조물간의 응력전달이 원활 및 균일하여 전체적으로 구조를 안정화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교의 시공 상태도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교에 적용된 말뚝의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교에 적용된 프리캐스트 콘크리트 벽체와 소켓의 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교에 적용된 프리캐스트 콘크리트 벽체의 다른 예를 보인 분해 사시도.
도 5는 도 4의 결합상태 정면도.
도 6 내지 도 8은 각각 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교에 적용된 거더의 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교에 적용된 소켓과 말뚝의 합성 상태도.
도 10a 내지 도 10h는 본 발명의 실시예 1에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교의 시공 공정도.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교의 시공 상태도.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교의 시공 상태도.

<실시예 1>

도 1에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교는, 하천의 양측 변에 각각 설치되는 한 쌍의 하부 구조물 및 상기 하부 구조물 위에 시공되는 상부 구조물로 구성된다.

상기 하부 구조물은 파형 단면의 말뚝(10), 말뚝(10)의 두부에 삽입되며 상기 상부 구조물을 지지하는 프리캐스트 콘크리트 벽체(20)(이하 "벽체"라 약칭함)로 구성되며, 상기 상부 구조물(30)은 거더(31) 및 거더(31)와 벽체(20)가 연결되는 우각부와 거더(31) 상부에 콘크리트 시공되는 상부 바닥부(32)로 이루어진다.

그리고, 상부 구조물(30)과 지반을 접속하는 접속슬래브(40)가 갖추어진다.

본 실시예는 벽체(20) 안에서 상부 구조물(30)과 말뚝(10)을 합성하는 한편 벽체(20)와는 합성되지 않는 소켓(50)이 적용되어 벽체(20)는 거동하지 않는 상태에서 소켓(50)을 통해 상부 구조물(30)과 말뚝(10)의 거동이 가능하도록 한다.

도 2에서 보이는 바와 같이, 말뚝(10)은 파형 강관(11), 파형 강관(11)의 내부에 배근되는 철근(12) 및 파형 강관(11)의 내부에 타설되는 콘크리트(13)에 의해 이루어지며, 파형 강관(11)이 철근(12)의 둘레부를 감싸기 때문에 철근피복의 축소가 가능하고 유효단면적의 확대로 말뚝 강성을 증대하며 토사와 저촉배제로 품질을 향상하고 주변마찰력 증대로 허용 지지력을 증대한다.

콘크리트(13)는 파형 강관(11)과 철근(12) 조립체의 현장 시공 후 현장 타설에 의해 이루어질 수 있고 또는 공장에서 제작된 완제품으로 시공되는 것도 가능하다.

파형 강관(11)은 상하부가 개방된 파형 단면의 관이며 내부에 배근되는 철근(12)의 고정을 위하여 하부의 개방부에는 하부 막음판(14)(강판 등)이 용접 등으로 고정되고 상부의 개방부에는 상부 덮개판(15)(강판 등)이 용접 등으로 고정된다. 상부 덮개판(15)은 철근(12)이 통과하는 철근 삽입홀, 콘크리트 채움홀 등이 구비된 판재일 수 있다.

파형 강판(11)은 단면 구조 상 콘크리트와의 결속력을 증대함은 물론 거푸집의 기능을 겸하므로 구조의 단순화를 도모하고 제조 및 시공을 단순화한다.

철근(12)은 다단의 띠철근(12a)과 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되면서 띠철근(12a)에 결합되는 종철근(12b)으로 구성 가능하며, 종철근(12b)은 말뚝(10)의 두부 보강을 위하여 상부가 파형 강관(11)의 상부로 돌출되는 것이 바람직하다.

말뚝(10)은 두부 아래쪽이 지중에 근입되어 지지력을 확보하고 두부가 벽체(20) 안에서 상부 구조물(30)과 일체로 합성됨으로써 큰 지지력을 통해 상기 상부 구조물(30)을 지지하는 것이며, 종철근 중에서 파형 강판(11)의 상부로 돌출된 부분이 소켓(50) 안에 배근되는 형태가 가능하다.

말뚝(10)은 전술한 구성으로 한정되지 아니하고 H 빔 등 다양한 구성이 사용 가능하다.

말뚝(10)이 근입되는 지중의 말뚝공은 바닥에서부터 일정 높이까지는 시멘트 풀이 충진되어 말뚝(10)을 정착하고 상부는 말뚝(10)의 거동을 위하여 토사 등이 충진된다.

도 1과 도 3에서 보이는 것처럼, 벽체(20)는 지중에 근입 정착된 말뚝(10)의 두부와 상부 구조물이 소켓(50)을 매개로 하여 거동이 가능한 상태로 합성되도록 내부에 상부를 향해 개방되는 중공부(21)가 구비됨과 아울러 바닥부에는 말뚝 삽입공(22)이 구비된 프리캐스트 콘크리트체이다.

벽체(20)는 말뚝(10)과 상부 구조물(30) 및 소켓(50)이 거동하는 여유 공간을 제공하기 위하여 신축용 봉함재(60)가 적용된다.

신축용 봉함재(60)는 소켓(50)과 벽체(20) 사이의 둘레부에 장착되며 소켓(50)의 거동에 의해 수축되고 자신의 탄성력에 의해 복원되는 탄성체가 바람직하며, 스티로폼의 발포체도 사용 가능하고 신축용 봉함재(60)의 상단에 차수가 가능한 방수용 봉함재가 추가로 설치될 수도 있다.

또한, 벽체(20)의 중공부(22)에는 말뚝(10)의 거동을 위하여 비콘크리트재질인 양질의 토사 등의 채움재(61)(도 1에 도시됨)가 채워진다.

벽체(20)는 저부에 벽체(20)의 몸체(23)보다 큰 단면적의 기초부(24)가 필요에 따라 형성(단 기존 풋팅부보다는 작은 단면적) 가능하다.

벽체(20)는 지간이 짧아 접속슬래브(40)가 상부 구조물(30)과 연결되지 않는 경우 상부 구조물(30)의 거동이 접속 슬래브(40)에 영향을 주지 않도록 분리벽(25)이 형성된다.

또한 벽체(20)의 배면쪽에는 접속슬래브(40)를 지지하는 턱 형태의 거치부가 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 신축용 봉함재(60)는 분리벽(25)의 앞쪽까지 설치된다.

벽체(20)는 시공성의 향상을 위해 프리캐스트 콘크리트체가 바람직하며, 따라서 라멘교의 크기가 큰 경우 단일 콘크리트체를 사용하는 것이 비현실적이기 때문에 2개 이상의 블록이 결합되어 이루어지는 것이 바람직하고, 3가지 타입의 블록 즉 좌우측 블록과 중앙측 블록의 3가지 타입의 조합에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

도 4에서 보이는 바와 같이, 좌측 블록(20-1)과 우측 블록(20-2)은 좌우측의 끝에 시공되고, 중앙측 블록(20-3)은 좌측 블록(20-1)과 우측 블록(20-2)의 사이에 개재되며, 여기서 각각 하나의 좌우측 블록(20-1,20-2) 사이에 한 개 이상의 중앙측 블록(20-3)을 적용함으로써 다양한 크기의 라멘교를 시공하는 이점이 있다. 참고로 도 5는 좌우측 블록(20-1,20-2)의 사이에 하나의 중앙측 블록(20-3)이 적용된 예시도이다.

좌우측 블록(20-1,20-2)과 중앙측 블록(20-3)은 모두 중공부(21)가 형성되며, 특히 이웃하는 것들과 서로 연통하도록 중앙측 블록(20-3)의 좌우 양측은 개방되고 좌측 블록(20-1)의 우측과 우측 블록(20-2)의 좌측은 중앙측 블록(20-3)의 내부와 연통하도록 개방된다. 즉, 좌측 블록(20-1)의 좌측과 우측 블록(20-2)의 우측은 각각 마감벽(26-1,26-2)에 의해 막히는 것이다.

또한 좌측 블록(20-1)의 우측과 우측 블록(20-2)의 좌측 및 중앙측 블록(20-3)의 좌우 양측에는 마감벽(26-1,26-2)보다 낮은 높이의 지지벽(27-1.27-2,27-3)이 형성될 수 있다.

지지벽(27-1.27-2,27-3)들의 사이(27-1,27-3)(27-3,27-2)에는 채움재가 채워지도록 공간이 형성될 수 있고 물론 지지벽(27-1.27-2,27-3)의 바닥은 채움재가 저부로 누출되지 않도록 바닥부가 형성된다.

또한, 좌우측 블록(20-1,20-2)과 중앙측 블록(20-3)의 마주하는 부분에는 인터록킹을 위한 키와 홈이 구성되는 것이 바람직하다.

상부 구조물(30)의 거더(31)는 도 6 내지 도 8에서 보이는 바와 같이, 아치형상의 PCS 거더(도 6), 아치형상의 강합성 거더(도 7), 아치형상의 RC 거더(도 8)가 바람직하다.

또한 지간이 짧아 아치형상의 거더가 적용되기 어려울 경우는 반단면 PC 슬래브도 적용이 가능하다.

거더(31)는 길이방향의 양측 단부에 하부 플랜지[벽체(20)의 거치부(28)에 고무받침 설치 후 안착]가 형성되어 벽체(20)과 연결되는 우각부의 합성이 용이하고, 상부 바닥부(32)의 타설시 하면 거푸집 및 동바리의 배제를 가능케 하여 시공성을 향상하다.

도 6의 아치형상의 PCS 거더는 본 출원인에 의해 특허(등록특허 제10-1260863호)받은 것으로, 지점부 선단에는 예컨대 "ㄷ"자 형상의 매입철근 일부가 돌출 형성되며, 길이방향에 걸쳐 플랜지가 형성되는데, 상기 플랜지는 지점부에서는 하부에 배치되는 한편 중앙부에서는 상부에 배치(경사부를 통해 연결)되어 벽체(20)와의 지점부에서 합성력을 증대함과 더불어 동바리와 비계가 필요 없어 시공이 간단하고, 긴장력이 도입되는 아치형 PCS빔으로 이루어진다.

물론, 거더(31)는 본 발명에서 예시되지 않은 다른 거더도 사용 가능하다.

상부 바닥부(32)는 거더(31)의 좌우 양측과 벽체(20)의 상부가 연결되는 우각부에 걸쳐 콘크리트 시공되어 이루어지며, 이때, 콘크리트가 소켓(50)의 내부를 통해 말뚝(10) 안에 타설됨으로써 말뚝(10)과 소켓(50) 및 상부 구조물(30)이 일체로 합성된다.

본 실시예는 벽체(20)가 거동하지 않기 때문에 벽체(20) 후방을 통상의 기술에 의해 뒷채움하며, 또한 거동이 가능하도록 일부 재료로만 뒷채움되지 않고 재료의 제약없이 뒷채움이 가능하다.

접속슬래브(40)는 상부 구조물(30)의 연장선에 맞춰 벽체(20)의 상부에서부터 일정 거리만큼 이격된 노면에 걸쳐 시공되는 것으로, 예컨대 프리캐스트 콘크리트 패널, 현장 타설 모두가 가능하고, 벽체(20)의 분리벽(25)에서부터 시공된다.

접속슬래브(40) 상부에는 상부 구조물(30)과 연계하지 않는 포장층이 시공된다.

도 3과 도 9에서 보이는 것처럼, 소켓(50)은 말뚝(10)의 두부[종철근(12b)]가 삽입되는 홀(51)을 갖는 구조이며, 파형 강관(52)에 의해 홀(51)을 형성한 프리캐스트 콘크리트체이다.

이와 같이 파형 강관(51)이 거푸집의 기능을 수행하여 홀(51)을 형성함에 따라 소켓(50)의 제조설비를 간소화하는 효과도 있다.

소켓(50)은 소켓 지지브래킷(미도시)을 통해 말뚝(10)에 일정 높이로 설치될 수 있다.

상기 소켓 지지브래킷은 말뚝(10)의 파형 강관(11)의 둘레부에 용접 등으로 고정되어 소켓(50)을 저부에서 받쳐 지지하는 것으로, 파형 강관(11)의 둘레부 전체에 고정되는 링형, 상호 간에 일정 간격을 두고 고정되는 복수개도 가능하다.

소켓(50)은 벽체(20) 내부에 삽입되어 말뚝(10)과 상부 구조물(30)을 합성하도록 하여 벽체(20)가 말뚝(10) 및 상부 구조물(30)과 합성되지 않도록 함으로써 벽체(20) 안에서 구조물의 거동이 가능하도록 한다.

도 10a 내지 도 10h를 참조하여 본 실시예에 의한 라멘교의 시공 공법을 설명한다.

1. 부지정지 및 말뚝 시공(도 10a).

라멘교의 시공을 위한 설계에 맞춰 하부 구조물을 시공할 지점부의 부지를 정리하고 말뚝(10)을 다음과 같이 시공한다.

공지의 천공기를 이용하여 지중에 말뚝공(1)을 천공하고, 말뚝공(1) 안에 파형 강관(11)과 철근(12)의 조립체를 삽입하며, 파형 강관(11) 안에 콘크리트를 타설하여 말뚝(10)을 완성하고, 말뚝(10)의 둘레부와 말뚝공(1) 사이에 시멘트 풀과 토사 등을 하부에서부터 그라우팅하여 말뚝(10)의 시공을 완료한다. 말뚝(10)의 시공시 말뚝공(1)의 천공은 강관의 케이싱을 사용하며 그라우팅을 완료한 후 상기 강관의 케이싱을 인발한다.

말뚝(10)의 파형 강관(11)과 종철근(12b)의 상부는 지면보다 상부로 돌출된다.

이와 같은 방법으로 라멘교의 구조에 맞는 수량의 말뚝(10)을 시공한다.

2. 터파기 및 벽체 설치(도 10b).

필요한 경우 지면을 터파기하여 시공 공간을 확보하고, 지면 위에 버림콘크리트를 타설한 후 다음과 같이 벽체(20)를 설치한다.

벽체(20)을 인양하여 말뚝(10)의 상부로 운반하고, 말뚝 삽입공(22)과 말뚝(10)을 일치시킨 후 벽체(20)를 지면에 내려놓으면 말뚝(10)의 두부가 말뚝 삽입공(22)을 관통한다.

3. 벽체 내 토사 채움 및 뒷채움(도 10c).

벽체(20) 안의 중공부(21)에 토사 등의 채움재를 채우고 벽체(20) 뒤쪽에 뒷채움재를 채워 뒷채움한다. 토사 등의 채움재는 벽체(20)의 바닥보다 돌출된 파형 강관의 높이까지만 채워짐으로써 말뚝(10)의 거동이 가능하도록 한다. 벽체(20)는 거동하지 않기 때문에 벽체(20) 배면을 다짐에 의해 견고하게 뒷채움한다. 뒷채움은 접속슬래브(40)의 접속위치까지만 이루어진다.

4. 신축 봉함 및 소켓 설치(도 10d).

벽체(20)의 내벽에 신축용 봉함재(60)를 설치하고, 말뚝(10)의 두부에 맞춰 소켓(50)을 설치하여 소켓(50)의 홀(51)에 말뚝(10)의 두부가 삽입되도록 한다.

5. 접속슬래브 설치(도 10e).

벽체(20)의 배면이면서 뒷채움부의 상부에 프리캐스트 콘크리트체인 접속슬래브(40)를 거치 시공하고, 접속슬래브(40)의 상부를 상부 구조물(30)의 포장층에 맞춰 포장하여 접속부 포장층(41)을 시공한다. 접속부 포장층(41)은 벽체(20)의 분리벽(25)에 의해 상부 구조물(30)과 합성되지 않는다. 여기서 접속부 포장층(41)은 상부 구조물(30)의 시공 후에 진행하는 것도 가능하다.

6. 상부 구조물 시공(도 10f, 도 10g, 도 10h).

아치형 PCS 거더 등의 거더(31)를 벽체(20) 위에 거치하고(도 10f), 측면 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하며(도 10g), 콘크리트는 거더(31)의 상부와 거더(31)와 벽체(20)가 연결되는 우각부 및 소켓(50) 내부의 홀(51)에 타설되어 상부 구조물(30)과 소켓(50) 및 말뚝(10)은 일체로 합성되고, 벽체(20)는 말뚝(10)과 상부 구조물(30) 및 소켓(50)과 합성되지 않고 독립적으로 시공 상태를 유지한다.

콘크리트의 타설이 완료된 후 교면 포장을 통해 포장층을 시공한다(도 10h).

<실시예 2>

도 11에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교는, 상부 구조물(30)과 접속부를 일체로 합성하는 것을 특징으로 하며 상부 구조물(30)과 접속부(42)가 함께 콘크리트 시공되어 일체로 합성됨으로써 실시예 1보다 장지간의 라멘교에 적합하다.

말뚝(10), 벽체(20), 거더(31), 소켓(50)은 실시예 1과 동일하며 단, 본 실시예의 벽체(20)는 실시예 1의 분리벽을 포함하지 않는 구조이다.

본 실시예는 상부 구조물(30)과 접속부(42)가 일체형이기 때문에 함께 거동하며, 따라서, 접속부(42)의 단부에 신축용 봉함재(43)가 설치된다.

도면 중 미설명 부호 44는 프리캐스트 콘크리트체인 접속슬래브(40)를 설치 및 지지하기 위한 기초블록이고, 45는 신축용 봉함재(43)의 다음에 설치되는 접속부 저판이다.

본 실시예에 의한 시공 공법은, 실시예 1과 비교하면 상부 구조물의 바닥부(32)를 시공할 때 뒷채움부 상측의 접속부(42)도 함께 콘크리트 시공하는데 차이가 있고 그 이외의 공정은 동일하다.

<실시예 3>

도 12에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교는, 말뚝(10)에 의한 강성이 충분하고 구조물의 거동이 크지 않은 조건에 적합한 것으로 실시예 1,2의 소켓(50)이 사용되지 않으며 상부 구조물(30)의 바닥부(32)를 콘크리트 시공할 때 콘크리트가 벽체(20)의 중공부 안에 말뚝(10)과 합성되도록 타설됨으로써 말뚝(10)과 벽체(20) 및 상부 구조물(30) 모두가 일체로 합성된다.

따라서, 본 실시예에서 접속부(42)는 상부 구조물(30)과 분리 시공되며, 프리캐스트 콘크리트의 접속슬래브(40)와 접속부 포장층(41)으로 구성된다.

1 : 말뚝공,
10 : 말뚝, 11 : 파형 강관
12 : 철근, 13 : 콘크리트
20 : 콘크리트 벽체 21 : 중공부
22 : 말뚝 삽입공, 23 : 옹벽몸체
24 : 기초부, 25 : 분리벽
30 : 상부 구조물, 31 : 거더
32 : 상부 바닥부, 40 : 접속슬래브
50 : 소켓,

Claims

저부가 지중에 근입되는 한편 두부가 지면 위로 돌출되도록 하천 또는 도로 양쪽의 서로 마주하는 변에 각각 시공되는 하나 이상의 말뚝(10)과;
내부에 중공부(21) 및 하나 이상의 말뚝 삽입공(22)이 형성되어 이루어지며, 상기 말뚝 삽입공을 통해 상기 말뚝의 두부가 상부로 관통되도록 시공되는 프리캐스트 콘크리트 벽체(20)와;
홀이 구비된 콘크리트체이며 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 중공부에 거동이 가능하도록 장착되면서 상기 홀을 통해 상기 말뚝의 두부가 내부에 삽입되는 소켓(50)과;
하천 또는 도로를 횡단하는 방향으로 배열되면서 종방향의 양측이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 위에 거치되는 거더(31),
상기 소켓의 내부, 상기 소켓의 상부와 상기 거더가 연결되는 지점부 및 상기 거더의 상부에 걸쳐 콘크리트 시공되는 바닥부(32)를 통해 상기 말뚝 및 소켓과 일체로 합성되는 상부 구조물(30)과;
상기 상부 구조물 위에 시공되는 포장층을 포함하여 이루어지며, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체가 거동하지 않는 상태에서 상기 말뚝과 상기 상부 구조물이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 안에서 거동하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
저부가 지중에 근입되는 한편 두부가 지면 위로 돌출되도록 하천 또는 도로 양쪽의 서로 마주하는 변에 각각 시공되는 하나 이상의 말뚝(10)과;
내부에 중공부(21) 및 하나 이상의 말뚝 삽입공(22)이 구비되어 이루어지며, 상기 말뚝 삽입공에 상기 말뚝의 두부가 상부로 관통되는 프리캐스트 콘크리트 벽체(20)와;
하천 또는 도로를 횡단하는 방향으로 배열되면서 종방향의 양측이 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 위에 거치되는 거더(31), 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 내부, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 상부와 상기 거더가 연결되는 지점부 및 상기 거더의 상부에 걸쳐 콘크리트 시공되는 바닥부(32)를 통해 상기 말뚝 및 프리캐스트 콘크리트 벽체와 일체로 합성되는 상부 구조물(30)과;
상기 상부 구조물 위에 시공되는 포장층을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1에 있어서, 상기 소켓의 둘레부와 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 내주면 사이에 장착되며 상기 소켓의 거동을 흡수하는 신축용 봉함재(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 소켓과 말뚝의 거동이 가능하도록 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 중공부에 채워지는 비콘크리트 재질의 채움재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 구조물의 종방향 양측과 연계하는 접속부를 포함하되, 상기 접속부는 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체에 형성된 분리벽(25)을 통해 상기 상부 구조물과 분리 시공되거나 상기 상부 구조물과 일체로 합성 시공되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1에 있어서, 상기 소켓은 파형 강관(52)에 의해 내주면이 파형 단면으로 이루어지면서 내부에 상기 홀(51)이 형성되는 프리캐스트 콘크리트체인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체는, 각각 상부를 향해 개방되는 중공부와 상기 중공부와 연통하도록 바닥부에 말뚝 삽입공이 구비된 좌우측 블록(20-1,20-2) 및 상기 좌우측 블록의 사이에 개재되는 하나 이상의 중앙측 블록(20-3)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 말뚝은 파형 강관(11), 상기 파형 강관 내부에 삽입 장착되는 철근(12) 및 상기 파형 강관의 내부에 타설되는 콘크리트(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 거더는 아치형상의 PC 거더, 아치형상의 강합성 거더, 아치형상의 RC 거더 중 어느 하나이며, 상기 아치형상의 PC 거더는, 지점부 선단에서 매입철근 일부가 돌출 형성되며 지점부에서는 하부에 배치되는 한편 중앙부에는 상부에 배치되도록 플랜지가 구비된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교.
하천 또는 도로 변의 부지 정지 후 말뚝(10)을 시공하되, 상기 말뚝의 하부가 지중에 근입되고 두부가 지면 위에 돌출되도록 시공하는 제1단계와;
상기 제1단계를 통해 설치된 말뚝의 두부가 바닥부에서부터 내부에 관통되도록 프리캐스트 콘크리트 벽체를 시공하는 제2단계와;
상하로 관통하는 홀이 구비된 소켓을 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체 안에 삽입 장착하여 상기 소켓의 홀 안에 상기 말뚝의 두부가 삽입되도록 하는 제3단계와;
상기 제3단계 이후 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 배면을 뒷채움하는 제4단계와;
상기 제4단계를 통해 시공된 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 상부에 거더(31)를 거치하고, 상기 소켓의 내부, 상기 소켓의 상부와 상기 거더가 연결되는 지점부, 상기 거더 상부를 콘크리트를 타설하여 상기 말뚝 및 상기 소켓과 일체로 합성되도록 상부 바닥부(32)를 시공하는 제5단계와;
상기 제5단계를 통해 시공된 상부 구조물의 노면을 포장하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 시공 공법.
청구항 10에 있어서, 상기 제3단계는 상기 소켓의 둘레부와 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 내주면 사이에 신축용 봉함재를 장착하여 상기 소켓의 거동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 시공 공법.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 상기 제4단계는 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 배면을 뒷채움한 후, 상기 뒷채움부의 상측에 접속부를 시공하되, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 상부에 형성된 분리벽의 바깥쪽에 접속부를 시공하여 상기 접속부를 상기 상부 구조물과 분리되도록 시공하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 시공 공법.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 상기 제5단계는 상기 바닥부의 콘크리트 타설시 상기 뒷채움부 상층에 접속부를 함께 콘크리트 타설하여 상기 상부 구조물과 상기 접속부를 일체로 합성하면서 상기 접속부의 단부에 신축용 봉함재를 장착하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 시공 공법.
하천 또는 도로 변의 부지 정지 후 말뚝(10)을 시공하되, 상기 말뚝의 하부가 지중에 근입되고 두부가 지면 위에 돌출되도록 시공하는 제1단계와;
상기 제1단계를 통해 설치된 말뚝의 두부가 바닥부에서부터 내부에 관통되도록 프리캐스트 콘크리트 벽체를 시공하는 제2단계와;
상기 제2단계 이후 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 배면을 뒷채움하는 제3단계와;
상기 제3단계를 통해 시공된 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 상부에 거더(31)를 거치하고, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 내부, 상기 프리캐스트 콘크리트 벽체의 상부와 상기 거더가 연결되는 지점부, 상기 거더 상부를 콘크리트를 타설하여 상기 말뚝 및 프리캐스트 콘크리트 벽체와 일체로 합성되도록 상부 바닥부(32)를 시공하는 제4단계와;
상기 제4단계를 통해 시공된 상부 구조물의 노면을 포장하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 시공 공법.
청구항 10 또는 청구항 15에 있어서, 상기 제1단계는 지중에 말뚝공을 천공하고, 상기 말뚝공 안에 철근이 내장된 파형 강관(11)을 근입하며, 상기 파형 강관의 내부에 콘크리트를 채운 후 상기 파형 강관의 외부를 그라우팅하여 말뚝(10)을 시공하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 벽체와 말뚝을 이용한 무교대 라멘교 시공 공법.