상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교량 슬래브 시공방법은, 소정 간격으로 입설된 인접하는 교각의 상면간에 다수의 콘크리트빔을 등간격으로 병렬 거치하고, 그 사이에 소정간격으로 다수의 크로스빔을 형성한 후, 상기 콘크리트빔의 상부로 슬래브를 양생하는 교량 슬래브 시공방법에 있어서: 상기 슬래브의 압축강도가 400kgf/cm2정도일 때 210∼400kgf/cm2이내의 압축강도를 유지하는 장방형의 콘크리트 본체와, 상기 콘크리트 본체의 내부에 매립되어 그 길이 방향 및 폭 방향으로 소정 간격을 두고 직교하도록 배근되는 다수의 주근 및 배력철근과, 상기 콘크리트 본체의 상면에 그 길이방향을 따라 대칭적으로 돌출 형성된 복수의 트러스 골조를 포함하여 이루어진 것으로서, 상기 슬래브의 시공 전에 콘크리트빔의 상부에 설치될 피씨 플레이트를 소정 규격 및 소정 개수만큼 별도 제작하는 프리캐스팅 단계; 상기 프리캐스팅 단계에 의해 제작된 상기 피씨플레이트를 작업대차를 사용하여 견인, 운반한 후 상기 콘크리트빔 상부의 거푸집 설치영역에 대체하여 필요한 수량만큼 병렬 설치하는 플레이트 설치단계; 및 작업대차를 제거한 후 설치 완료된 상기 피씨플레이트의 상부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 상기 피씨플레이트와 일체로 슬래브를 양생하는 슬래브 시공단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프리캐스팅 단계는, 소정 깊이의 장방형 틀 내에 다수의 철근을 길이방향 및 직교방향으로 배근하고, 그 길이방향 중심으로부터 양 대칭되는 위치에 상기 장방형 틀의 상부로 돌출될 수 있도록 트러스 골조를 배근한 후, 상기 장방형 틀 내에 콘크리트를 타설하여 양생하는 과정을 포함하는 것이다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교량 슬래브 시공용 피씨플레이트는, 프리캐스트 방식으로 제작되는 장방형의 콘크리트 본체와, 상기 콘크리트 본체의 내부에 매립되어 그 길이 방향 및 폭 방향으로 소정 간격을 두고 직교하도록 배근되는 다수의 주근 및 배력철근과, 상기 콘크리트 본체의 상면에 그 길이방향을 따라 대칭적으로 돌출 형성된 복수의 트러스 골조;를 포함하여 이루어지며, 상기 콘크리트 본체의 압축강도는 슬래브의 압축강도가 400kgf/cm2정도일 때 210∼400kgf/cm2이내를 유지할 수 있도록 설계된 것을 특징으로 한다.
상기의 구조에 있어서, 상기 콘크리트 본체의 압축강도는 특히 240kgf/cm2인 것이 바람직하다.
또한, 상기 트러스 골조는 중앙에 배근된 주근을 기준하여 그 양쪽으로 배열되는 각 2개의 주근과, 상기 각 2개 주근 사이의 상부에 이격 배치되어 상기 콘크리트 본체의 길이방향을 따라 그 상면 외부로 노출되는 노출철근으로 이루어지고, 상기 2개의 주근 및 노출철근을 강현으로 얽어매어 일체의 구조를 이루도록 형성함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교량 슬래브 시공방법 및 그에 적용되는 피씨플레이트를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 4 내지 도 11은 본 발명에 따른 교량 슬래브 시공방법 및 그에 적용되는 피씨플레이트를 도시한 것으로, 도 4는 상기 피씨플레이트(Precast Concrete Plate)(P)의 구조를 도시한 사시도, 도 5는 상기 피씨플레이트(P)를 면방향으로 절단하여 그 내부 구조를 도시한 단면도, 도 6 및 도 7은 상기 피씨플레이트(P)를 도 5에 도시된 바와 같이 각각 절단하여 나타낸 A-A선 단면도 및 B-B선 단면도, 도 8은 상기 피씨플레이트(P)를 콘크리트빔(2)과 크로스빔(3) 상부에 설치한 상태를 부분 도시한 사시도를 각각 나타낸 것이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 교량 슬래브 시공방법에 따른 주요 공정을 순차적으로 도시한 것으로, 도 9는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 제1, 2공정을 완료한 후 콘크리트빔(2)과 크로스빔(3)에 의해 형성되는 상측 개방부에 본 발명의 피씨플레이트(P)를 설치하는 과정을 도시한 제3공정도, 도 10은 상기 콘크리트빔(2) 상부에 설치된 작업대차(10)를 해체하고 철근을 배근함과 아울러 콘크리트를 타설하여 상기 피씨플레이트(P)와 일체로 슬래브(4)를 양생한 상태의 제4공정도를 각각 나타낸 것이며, 도 11은 상기 도 10의 제4공정에 대한 종단면도를 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피씨플레이트(P)는 기존의 가설용 거푸집(5)을 대체하여 사용할 수 있는 수단으로서, 프리캐스트 방식으로 제작되는 장방형의 콘크리트 본체(21)와, 상기 콘크리트 본체(21)의 내부에 매립되어그 길이 방향 및 폭 방향으로 소정 간격을 두고 직교하도록 배근되는 다수의 주근(22) 및 배력철근(25)과, 상기 콘크리트 본체(21)의 상면에 그 길이방향을 따라 대칭적으로 돌출 형성된 복수의 트러스 골조(20)가 일체를 이루며 유기적으로 결합된 구조로 되어 있다.
여기서 말하는 프리캐스트(Precast)란, 공장에서 고정시설을 이용하여 기성 제작하는 방식을 의미하는 것으로, 최적의 조건에서 작업 가능하므로 현장에서 시공한 콘크리트 제품에 비해 정도(精度) 및 강도(强度)를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기의 구조에 있어서, 상기 콘크리트 본체(21)의 압축강도는 슬래브(4)의 압축강도가 400kgf/cm2정도일 때 210∼400kgf/cm2이내를 유지할 수 있도록 설계하되, 바람직하게는 240kgf/cm2의 압축강도를 유지할 수 있도록 하는 것이 유리하다.
이와 같이 상기 피씨플레이트(P)의 압축강도가 슬래브(4)의 강도에 비해 작게 설계되는 이유는, 교량의 저면 쪽에서 관찰할 때 주 내력 구조물인 슬래브(4)에 균열이 발생하여 붕괴될 위험이 있는 경우에도 슬래브(4)가 피씨플레이트(P)에 의해 은폐되어 있어 그 균열 진행정도를 육안으로 식별할 수 없을 뿐만 아니라, 이 경우에 슬래브(4)를 보강 지지하는 정도의 역할을 수행하는 피씨플레이트(P)가 상기 슬래브(4)에 비해 큰 압축강도를 유지한다면 상기 피씨플레이트(P)에는 균열이 진행되지 아니하여 안전한 상태로 오인할 수 있으며, 이에 따라 별도의 유지 보수작업 없이 방치하여 대형 붕괴사고를 초래할 수 있기 때문이다.
따라서, 슬래브(4)에 균열이 진행되기 전에 상기 피씨플레이트(P)가 우선적으로 균열될 수 있도록 함으로써 사전 인식에 의한 원활한 유지 보수작업이 이루어질 수 있다.
상기 트러스 골조(20)는, 중앙에 배근된 주근(22)을 기준하여 그 양쪽으로 배열되는 각 2개의 주근(22)과, 상기 각 2개 주근(22) 사이의 상부에 이격 배치되어 상기 콘크리트 본체(21)의 길이방향을 따라 그 상면 외부로 노출되는 노출철근(23)으로 이루어지고, 상기 2개의 주근(22) 및 노출철근(23)을 강현(24)으로 얽어매어 일체의 구조를 이루도록 형성되어 있다.
상기 도면상에 제시된 실시예에 있어서, 상기 트러스 골조(20)를 형성하는 2개 주근(22) 간의 트러스 간격(a)은 그와 인접한 타 주근(22) 간의 주근 간격(b)에 비해 대략 1:2의 비율 정도로 좁게 형성되어 있는데, 이는 주변 조건을 고려한 설계상 나타날 수 있는 일례에 불과하며, 이외에도 상기 트러스 간격(a) 및 주근 간격(b)을 등간격 또는 다양한 형태로 변형 설계할 수 있으므로 구조적으로 제한될 필요가 없다.
상기한 바와 같은 구조를 이루는 피씨플레이트(P)를 적용한 본 발명에 따른 교량 슬래브 시공방법을 상기 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 교각(1)을 입설한 후 그 상부에 복수의 콘크리트빔(2)을 등 간격으로 병렬 거치하고 그 사이에 소정간격으로 다수의 크로스빔(3)을 형성하는 공정은 도 3a 및 도 3b를 참조하여 종래 시공방식에서 기술한 바와 동일하므로 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 시공방법에서는, 상기 슬래브(4)의 시공 공정과는 별도로 콘크리트빔의(2) 상부에 설치될 콘크리트 재질의 피씨플레이트(P)를 상기한 바와 같은 구조를 갖도록 소정 규격 및 소정 개수만큼 사전 제작하는 프리캐스팅 단계(Pre-casting Step)를 진행한다.
즉, 상기 프리캐스팅 단계는, 소정 깊이의 장방형 틀 내에 다수의 철근(22)(25)을 길이방향 및 직교방향으로 배근하고, 그 길이방향 중심으로부터 양 대칭되는 위치에 상기 장방형 틀의 상부로 돌출될 수 있도록 트러스 골조(23)를 배근한 후, 상기 장방형 틀 내에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써 이루어진다.
이러한 사전 공정에 의해 제작된 피씨플레이트(P)는 종래 기술에서 설명한 작업대차(10)를 사용하여 도 9에 도시된 바와 같이 견인, 운반한 후, 인접 배치된 2개의 콘크리트빔(2) 및 크로스빔(3)에 의해 형성된 상측 개방부에 필요한 수량만큼 병렬 설치하는 플레이트 설치단계를 수행한다.
상기의 플레이트 설치단계가 완료된 후에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 작업대차(10)를 제거한 후 상기 피씨플레이트(P)의 상부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 상기 피씨플레이트(P)와 일체로 슬래브(4)를 양생하는 슬래브 시공단계를 수행함으로써 모든 공정이 완료된다.
상기 피씨플레이트(P)의 거치방향은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 트러스 골조(20)가 콘크리트빔(2)에 대해 직교하도록 설치하고, 또한, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 트러스 골조(20)의 노출철근(23) 및 강현(24)이 콘크리트 타설시 슬래브(4) 내에 매몰됨으로써 상기 슬래브(4)와 일체로 형성되는 보강지지구조를 이루게 되는 것이다.