KR101230769B1 - Twin-leaf arch system and fabrication method for thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A two-segmented arch structure and a construction method thereof are provided to increase structural efficiency of a crown joint fixed connection, improve workability and construct the two-segmented arch structure at a low cost. CONSTITUTION: A 2-segmented arch structure comprises a segment body(10), a joint, a temporary support device(30), a reinforcing bar(40), and concrete. The segment body is manufactured in a two-segmented type by using a pre-casting method. The joint is formed on the ceiling portion, where a pair of the segment bodies is in contact with each other, in the segment body and includes a lower plate and a cutout portion. The temporary support device comprises a first member(31), a second member(32), a control device(33), and a rotation allowance member(60), and temporarily supports the pair of the segment bodies to maintain the contact with each other while an arch system is being constructed. The reinforcing bar is placed in the cutout portion. The concrete is poured in the cutout portion.

Description

2분절 아치 시스템 및 그 시공 방법{Twin-leaf Arch System and Fabrication Method for thereof}Two-segment arch system and construction method

본 발명은 2분절 아치 터널 또는 아치 교량을 시공하기 위한 아치 시스템 및 그 시공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강결부의 이음을 단순화하고 이음 폭을 축소하여 현장타설 콘크리트의 양을 줄이고, 아치 터널의 길이방향으로 배치되는 연속 철근을 사용하여 작업성을 개선하고 아치 터널 길이방향의 구조적 안정성도 향상시키며, 조립 방법도 다양화할 수 있는 2분절 아치 시스템 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an arch system and a construction method for constructing a two-segment arch tunnel or arch bridge, and more particularly, to simplify the joint of the steel joint and reduce the width of the joint to reduce the amount of cast concrete, the arch tunnel The present invention relates to a two-segment arch system and its construction method which can improve workability by using continuous reinforcing bars arranged in the longitudinal direction, improve structural stability in the longitudinal direction of the arch tunnel, and diversify the assembly method.

개착식 아치 터널이나 짧은 경간의 아치교량을 건설하는 방법에는 콘크리트를 현장에서 타설하는 방법과 프리캐스트 부재를 이용하는 방법이 있다. 도 1에는 프리캐스트 부재를 이용하는 방법이 간략하게 도시되어 있는데 종방향(아치터널의 길이방향으로 도 1에 x로 표시된 방향)으로 일정한 폭을 가지도록 공장에서 미리 제작한 철근콘크리트 아치 구조체(1; 이하 '아치부재'라고 함)를 현장으로 운반하여 미리 마련된 기초(2) 위에 설치하고 현장 타설 모르타르나 콘크리트로 고정하는 방식으로 터널이나 교량의 아치구조물을 시공하는 것이다. 아치부재(1)는 운반할 수 있는 중량과 크기로 제작되는데, 크기가 작은 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 아치부재(1)를 하나의 세그먼트로 제작하는 것이 가능하지만, 크기가 커지면 운반 문제 때문에 아치부재를 횡방향(경간방향; 도 1에 y로 표시된 방향)으로 분절하여 제작하는 방법을 사용하게 된다. 아치부재를 횡방향으로 분절하여 제작하는 대표적인 방법은 아치부재를 천정부에서 좌우로 나누어 제작하는 2분절 제작방법이다.There are two methods for constructing an open arch tunnel or a short span arch bridge: placing concrete on site and using precast members. Figure 1 is a simplified method of using a precast member is a factory prefabricated reinforced concrete arch structure (1) to have a constant width in the longitudinal direction (the direction indicated by x in Figure 1 in the longitudinal direction of the arch tunnel); Hereinafter, the arch member of the tunnel or bridge is transported to the site by transporting it to the site, installed on the foundation (2) prepared in advance, and fixed with site-pouring mortar or concrete. Arch member 1 is made of a weight and size that can be transported, if the size is small, it is possible to manufacture the arch member 1 as one segment, as shown in Figure 1, but when the size is large, the transport problem Therefore, the arch member is divided into the transverse direction (span direction; the direction indicated by y in Fig. 1) to use a method of manufacturing. A typical method of manufacturing the arch member by lateral segmentation is a two-segment manufacturing method in which the arch member is manufactured by dividing the arch member from side to side.

도 2는 TechSpan?이라는 상표로 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 프리캐스트 아치 시스템으로 아치부재를 횡방향으로 2분절하여 제작하되 조립된 아치부재의 크라운 조인트가 힌지구조가 되도록 아치 세그먼트(1a, 1b)의 천정부 접합면이 원호 형상의 볼록면(3a)과 오목면(3b)으로 이루어져 회동할 수 있도록 구성되어 있다. 아치 세그먼트의 천정부 쪽 단부의 외면 가장자리에는 루프철근(4)이 돌출되어 있는데, 조립이 완료된 후에 루프철근(4)에 종방향 철근(미도시)을 배근하고 거푸집을 설치한 다음에 콘크리트를 타설하여 각각 좌측 및 우측 아치 세그먼트들을 종방향으로 결속하는 크라운 빔(5)을 설치한다. 설명 상의 편의를 위하여 도 2의 우측 세그먼트에는 크라운 빔(5)이 시공된 상태가 도시되어 있고, 좌측 세그먼트에는 루프철근(4)만이 도시되어 있다. 이때 양쪽의 크라운 빔 사이에는 분리블록(미도시)을 설치하여 양쪽의 크라운 빔이 횡방향으로는 연결되지 않도록 함으로써 크라운 조인트가 아치 원주방향 압축력과 방사상의 전단력만을 전달하고 휨 모멘트는 전달하지 않는 힌지구조를 유지할 수 있도록 한다. 도 3은 TechSpan? 아치 세그먼트의 전형적인 조립방법으로 좌우 아치 세그먼트(1a, 1b)들을 서로 엇걸리게 맞물리도록 가설함으로써 최초의 아치부재 조립 작업을 제외하고는 한 대의 크레인(6)만으로도 조립작업을 할 수 있도록 하는 방법이며 주로 많이 사용되는 방법이기도 하다. 도면상에는 크레인의 연결고리가 두 개 도시되어 있으나 두 개의 크레인이 사용된다는 의미가 아니며 하나의 크레인으로 번갈아가며 설치하는 것을 표현한 것이다.2 is TechSpan ? The precast arch system is widely used worldwide under the brand name. The arch member (1a, 1b) has a circular joint of the arch segment (1a, 1b) so that the crown member of the assembled arch member is hinged. It consists of the convex surface 3a and the concave surface 3b of a shape, and is comprised so that it can rotate. On the outer edge of the ceiling end of the arch segment, a loop reinforcing bar 4 protrudes. After assembly is completed, a longitudinal reinforcing bar (not shown) is placed on the roof reinforcing bar 4, a formwork is installed, and concrete is poured. A crown beam 5 is provided which binds the left and right arch segments in the longitudinal direction, respectively. For convenience of description, the state in which the crown beam 5 is constructed is shown in the right segment of FIG. 2, and only the loop reinforcement 4 is shown in the left segment. In this case, a separation block (not shown) is installed between the two crown beams so that both crown beams are not connected in the lateral direction so that the crown joint transmits only the circumferential compressive force and the radial shear force but not the bending moment. Keep the structure. 3 is TechSpan ? As a typical assembly method of the arch segment, the left and right arch segments 1a and 1b are interlocked with each other so that only one crane 6 can be assembled except for the initial arch member assembly. It is also a popular method. In the drawings, two crane hooks are shown, but it does not mean that two cranes are used, but it is expressed to install alternately with one crane.

도 4에는 BEBO arch system이라는 상표로 알려진 2분절 아치 시스템(twin-leaf arch system)으로서 2분절로 제작된 아치 세그먼트(1a, 1b)를 조립한 다음 크라운 조인트(7)에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 횡방향으로 분절된 아치 세그먼트를 강결함으로써 모멘트 이음을 하는 방식이다. 크라운 조인트(7)에 콘크리트를 현장타설 할 때 별도의 거푸집을 설치하지 않기 위해서 아치 세그먼트의 천정부 쪽 단면을 확대하고, 천정 이음부의 상부는 모멘트 이음에 필요한 만큼 절취하되 하부에는 판상의 하부판을 남겨두어 거푸집 역할을 하도록 하고 있다. 도 5는 BEBO 아치 시스템의 사시도인데 천정 이음부의 중앙에 형성된 돌출부(8)를 확인할 수 있다. 돌출부(8)는 두 아치 세그먼트를 조립할 때 서로 맞닿는 부분으로 양쪽의 아치 세그먼트(1a, 1b)를 지지하는 구조요소이다. 거푸집으로 사용되는 두께가 얇은 천정 이음부의 하부판(1')만으로는 아치 세그먼트의 강결이음 이전까지 구조적 안전을 확보하기 어렵기 때문에 돌출부(8)를 마련하여 구조적 안전성을 확보하도록 하는 것이다. 돌출부(8)에는 원호형상의 관통공(8')이 형성되는데 양 세그먼트의 돌출부 관통공(8')은 서로 연결되며 그 연결된 관통공(8')을 통하여 강재의 타이로드를 삽입하여 양 세그먼트를 연결하여 강결 이음이 완료될 때까지 아치부재의 안정성을 확보하도록 하고 있다. 도 5에는 도시 상의 편의를 위하여 아치 세그먼트(1a, 1b)의 접합부 쪽에 마련되는 노출철근을 도시하지는 않았지만, 횡방향(경간방향; 아치의 길이방향에 수직인 방향)의 강결이음에 필요한 철근량만큼 단부면에서 횡방향으로 배치된 철근이 노출되어 있다. 도 6a 내지 도 6g는 2분절 BEBO아치 시스템의 시공사진이다. 도 6a는 BEBO 아치 시스템의 가설 모습으로서 일반적으로 사진에 나타난 바와 같이 두 대의 크레인을 사용하여 아치부재를 구성하는 좌우 한 쌍의 아치 세그먼트를 각각 설치하게 된다. 도 6b는 가설이 완료된 BEBO아치 시스템의 천정부 외측의 모습인데 전술한 바와 같이 경간방향으로 배치된 철근(RB)이 노출된 것을 확인할 수 있다. 도 6c에는 타이로드(TL)가 체결된 상태를 확인할 수 있다. 도 6d는 공사현장에서 바나나 볼트라고 불리는 타이로드(TL)의 사진이다. 도 6e는 천정 이음부의 배근이 완료된 모습으로 경간방향으로 연통 된 절취부를 가로지르는 주철근 방향 철근을 추가하여 양쪽의 아치 단부에서 돌출된 철근을 양쪽에서 겹침이음 한다. 또한, 아치에 의해 형성되는 터널의 길이방향으로도 철근을 배치하여 터널 길이방향으로도 아치 세그먼트들을 서로 연결한다. 도 6f는 조립된 아치 세그먼트들 사이의 틈새를 코킹(caulking)한 다음에 크라운 조인트에 콘크리트를 타설하는 모습이며, 도 6g는 크라운 조인트의 강결이음이 완료된 상태를 나타낸 사진이다.
In Fig. 4, a two-segment arch segment (1a, 1b) is assembled as a twin-leaf arch system known under the trademark BEBO arch system, and then the reinforcing bar is reinforced to the crown joint (7) and concrete is added. Moment joints are formed by stiffening the transversely segmented arch segments. When installing concrete in the crown joint (7), the cross section of the ceiling side of the arch segment is enlarged so as not to install a separate formwork, and the upper part of the ceiling joint is cut out as necessary for the moment joint, but the lower part of the plate is left behind. It serves as a formwork. FIG. 5 is a perspective view of the BEBO arch system where the projection 8 formed in the center of the ceiling joint can be seen. The protrusion 8 is a structural element that supports both arch segments 1a and 1b in abutting part when assembling the two arch segments. Since only the bottom plate 1 'of the thin ceiling fitting used as a formwork is difficult to secure structural safety until the joint of the arch segment is secured, a protrusion 8 is provided to secure structural safety. The projecting portion 8 is formed with an arc-shaped through hole 8 '. The projecting portion through holes 8' of both segments are connected to each other, and both segments are inserted by inserting a tie rod of steel through the connected through hole 8 '. To ensure the stability of the arch member until the rigid joint is completed. Although not shown in FIG. 5, the exposed reinforcing bar provided on the joint side of the arch segments 1a and 1b is shown for convenience of illustration, but is shortened by the amount of reinforcing bar required in the transverse direction (span direction; direction perpendicular to the longitudinal direction of the arch). Reinforcing bars arranged laterally on the surface are exposed. 6A-6G are construction photographs of a two segment BEBO arch system. Figure 6a is a hypothetical shape of the BEBO arch system, as shown in the general picture using two cranes to install a pair of left and right arch segments constituting the arch member, respectively. FIG. 6B is a view of the ceiling of the BEBO arch system in which the hypothesis is completed, and as described above, the rebar RB disposed in the span direction is exposed. In FIG. 6C, it may be confirmed that the tie rod TL is fastened. 6D is a photograph of a tie rod (TL) called a banana bolt at a construction site. FIG. 6E shows that the reinforcement of the ceiling joint is completed, and reinforcing bars protruding from both arch ends are added by adding reinforcing bar reinforcing bars that cross the cutouts connected in the span direction. In addition, reinforcing bars are also arranged in the longitudinal direction of the tunnel formed by the arch to connect the arch segments with each other in the tunnel longitudinal direction. FIG. 6F is a view of pouring concrete to the crown joint after caulking the gap between the assembled arch segments, and FIG. 6G is a photograph showing a state in which a rigid joint of the crown joint is completed.

그런데 전술한 종래의 2분절 BEBO 아치 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째 경간방향 강결이음 구조가 매우 복잡하다. 아치 세그먼트를 조립할 때는 상호 접촉되는 돌출부와 타이로드에 의해 원주방향 압축력과 방사상의 전단력만을 전달하는 힌지 구조를 이루다가 천정 이음부의 절취부(하부판의 상부)에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하면 그 후로는 경간방향으로 모멘트까지 전달되는 강결이음 구조가 된다. 이러한 구조계의 변화에 의해 설계가 복잡해지는 문제가 생긴다. 초기의 힌지 조인트 구조계에서는 아치부재의 자중과 비교적 작은 일시적인 작업하중이 작용하고, 토사 되메움에 의한 토압과 상재하중을 포함한 대부분의 하중은 강결이음 구조계에 작용하기 때문에 설계시에 이러한 두 개의 구조계로 분리하여 계산한 다음 결과를 중첩시켜야 하기 때문이다. 또한, 대부분의 하중을 지지하는 강결이음의 유효단면적이 돌출부의 단면적 만큼 작아지는 문제가 있으며 모멘트를 전달하지 못하는 돌출부 힌지 이음 때문에 이음부 근처에서 횡방향 힘의 흐름이 균일하지 못하게 전달되는 문제점도 있다. 또한, 크라운 조인트의 돌출부 때문에 터널 길이 방향 이음도 단절된 철근만을 사용함으로써 구조적으로 바람직하지 못한 문제도 있다. 이밖에 주철근인 횡방향 철근을 이음 할 때, 양쪽 아치 세그먼트에 돌출된 철근들과 각각 이음을 해야 하므로 하나의 주철근에 대하여 두 번씩의 이음이 필요하므로, 이로 인하여 요구되는 두 번의 겹침이음 길이 때문에 천정 절취부의 횡방향 폭이 매우 커지는 문제점도 있다. 절취부의 횡방향 폭이 커짐에 따라 크라운 조인트의 강결이음을 할 때 타설하는 콘크리트의 양이 많아지게 된다. 연통 된 절취부의 간격은 돌출부에 의해 횡방향으로 강하게 구속되어 있기 때문에 일반 콘크리트를 사용하는 경우에 콘크리트의 수축특성으로 인하여 균열이 발생할 수 있으므로 무수축 모르타르나 무수축 콘크리트를 사용하게 되는데 무수축 모르타르나 무수축 콘크리트는 고가이므로 크라운 조인트의 타설에 사용되는 콘크리트의 양이 많아지면 그만큼 비용이 많이 소요되는 것을 의미한다. However, the conventional two-segment BEBO arch system described above has the following problems. Firstly, the span- ning steel joint structure is very complicated. When assembling the arch segment, the hinge structure delivers only the circumferential compressive force and the radial shear force by the mutually contacting protrusions and tie rods. Becomes a steel joint structure which is transmitted up to moment in span direction. The change of the structural system causes a problem that the design is complicated. In the early hinge joint structure system, the self-weight of the arch member and relatively small temporary working load are applied, and most of the loads including earth pressure and earth load due to soil backfill act on the steel joint structure system. You have to calculate it separately and then nest the results. In addition, there is a problem that the effective cross-sectional area of the steel joint supporting most loads is as small as the cross-sectional area of the protrusion, and there is also a problem that the lateral force flow is not uniformly transmitted near the joint because of the hinge hinge joint that cannot transmit moment. . In addition, there is also a structurally unfavorable problem by using only reinforcing bars which are also disconnected in the tunnel longitudinal direction due to the protrusion of the crown joint. In addition, when joining the transverse rebars, which are the main reinforcing bars, two joints are required for one main reinforcing bar because they must be jointed with the reinforcing bars in both arch segments. There is also a problem that the transverse width of the cutout becomes very large. As the transverse width of the cutout increases, the amount of concrete to be poured is increased when the crown joint is hardened. Since the gap between the cutouts is strongly constrained in the transverse direction by the protrusions, cracks may occur due to the shrinkage characteristics of concrete when general concrete is used. Therefore, non-shrink mortar or non-shrink concrete is used. Since non-concrete concrete is expensive, a large amount of concrete used for pouring crown joints means that it is expensive.

한편, 콘크리트는 시멘트와 골재, 물, 혼화제와 같은 구성재료의 혼합물인데 재료들의 혼합편차, 크리프와 건조수축과 같은 장기특성의 편차, 양생과정에서의 온도관리 편차 등의 이유로 어느 정도의 제작 오차는 피할 수 없는 재료적 특성이 있고, 아치 세그먼트의 조립 과정에서도 조립 오차가 발생하게 된다. 도 7은 2분절 아치 세그먼트의 조립시에 발생할 수 있는 몇 가지 경우를 도시한 것이다. (a)에 도시된 것은 올바른 조립형태이고, (b)와 (c)에 도시된 것은 잘못된 조립형태이다. 도 7에 도시된 바와 같은 단면도만 보면 문제의 해결이 단순해 보이지만 하나의 아치부재를 만드는 과정에서 도 7에 도시된 세 가지 형태의 결합형태가 혼재할 수 있다. 그런데 기존의 2분절 BEBO 아치 시스템은 이러한 제작 및 조립 오차가 발생했을 때 이를 적절히 바로잡을 수 있는 방법이 없다는 문제점이 있다.
On the other hand, concrete is a mixture of constituent materials such as cement and aggregate, water, and admixtures, and some manufacturing errors are due to the mixing deviation of materials, long term characteristics such as creep and dry shrinkage, and temperature control during curing. There is an inevitable material property, and assembly errors occur even during the assembly of the arch segment. 7 illustrates several cases that may occur upon assembly of a two segment arch segment. What is shown in (a) is the correct assembly, and what is shown in (b) and (c) is the wrong assembly. Although only a cross-sectional view as shown in FIG. 7 may solve the problem, the combination of the three forms shown in FIG. 7 may be mixed in the process of forming a single arch member. However, the existing two-segment BEBO arch system has a problem that there is no way to properly correct when such a manufacturing and assembly error occurs.

본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 크라운 조인트 강결이음의 구조적 효율을 높이고 작업성을 개선하며 저비용으로 시공할 수 있는 프리캐스트 2분절 아치 시스템 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
The present invention was derived to solve the problems of the background art described above, the problem to be solved by the present invention is to increase the structural efficiency of the joint joint joint, improve the workability and can be installed at low cost precast two-segment arch It is to provide a system and a construction method thereof.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,The present invention as a means for solving the above problems,

천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 2분절 철근콘크리트 프리캐스트 아치 구조체에 있어서,In the two-segment reinforced concrete precast arch structure where a pair of segments contact each other in the ceiling,

프리캐스팅 방식으로 제작되는 세그먼트 본체;A segment body manufactured by a precasting method;

상기 세그먼트 본체 중 서로 접하는 부분에 마련되며, 판상의 하부판과 상기 하부판의 상부에 마련되는 공동부인 절취부를 포함하여 구성되는 접합부;A joint portion provided at a portion of the segment body in contact with each other, the joint portion including a plate-shaped lower plate and a cutout that is a cavity provided at an upper portion of the lower plate;

서로 접하는 한 쌍의 세그먼트 중 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제1부재와 다른 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제2부재와 상기 제1부재와 제2부재 사이에 마련되어 제1부재와 제2부재 사이의 거리를 조절하기 위한 거리조절수단과, 상기 제1부재 및 제2부재와 각각의 세그먼트들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 회전 허용수단을 포함하며, 아치 구조체의 시공 중에 한 쌍의 세그먼트가 서로 접한 상태를 유지하도록 임시로 지지하는 임시지지 수단;A first member temporarily fixed to any one of a pair of segments in contact with each other and a second member temporarily fixed to any other segment and provided between the first member and the second member; Distance adjusting means for adjusting the distance therebetween, and rotation permitting means for absorbing rotational displacement between the first and second members and the respective segments, wherein the pair of segments Temporary support means for temporarily supporting to maintain contact with each other;

상기 절취부에 배치되는 철근; 및.Rebar disposed in the cutout; And.

상기 절취부에 타설되는 콘크리트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체를 제공한다.Concrete poured into the cutout; It provides a two-segment arch structure comprising a.

상기 거리조절 수단은 스크루 잭(Screw Jack)을 사용할 수 있다.The distance adjusting means may use a screw jack.

상기 회전 허용수단은,The rotation allowance means,

상기 세그먼트와 상기 제1부재 및 제2부재 사이에 설치되며 탄성 변형이 가능하고 판상인 제1판과, 상기 제1부재 또는 제2부재와 상기 거리조절수단 사이에 설치되며 탄성 변형가능하고 판상인 제2판인 것이 바람직하다.A first plate which is installed between the segment and the first member and the second member and is elastically deformable and plate-shaped, and is installed between the first member or second member and the distance adjusting means and is elastically deformable and plate-shaped. It is preferable that it is a 2nd edition.

상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 연장되되 아치 구조체의 횡방향으로 배치되는 루프형태의 철근일 수 있다.The reinforcing bar may be a loop-shaped reinforcing bar extending from one segment to the other segment cut and disposed in the transverse direction of the arch structure.

또한, 상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부에까지 아치 구조체의 횡방향으로 연장되며, 자유단에는 직경확대부가 형성된 헤디드 바일 수도 있다.In addition, the reinforcing bar extends in the transverse direction of the arch structure from one segment to the other segment cut portion, the free end may be a headed bar formed with an enlarged diameter.

상기 철근은 커플러에 의해 연결되는 것이 편리한 시공을 위해 유리할 수도 있다.The reinforcing bar may be advantageous for construction that is conveniently connected by a coupler.

또한, 본 발명은,Further, according to the present invention,

천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 2분절 철근콘크리트 프리캐스트 아치 구조체의 시공 방법에 있어서,In the construction method of the two-segment reinforced concrete precast arch structure in which a pair of segments in contact with each other in the ceiling,

상기 세그먼트 본체 중 서로 접하는 부분에 마련되며, 판상의 하부판과 상기 하부판의 상부에 마련되는 공동부인 절취부를 포함하여 구성되는 접합부를 포함하는 세그먼트에 서로 접하는 한 쌍의 세그먼트 중 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제1부재와 다른 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제2부재와 상기 제1부재와 제2부재 사이에 마련되어 제1부재와 제2부재 사이의 거리를 조절하기 위한 거리조절수단과, 상기 제1부재 및 제2부재와 각각의 세그먼트들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 회전 허용수단을 포함하며 아치 구조체의 시공 중에 한 쌍의 세그먼트가 서로 접한 상태를 유지할 수 있도록 임시로 지지하는 임시지지 수단을 설치하고, 현장에 설치하는 세그먼트 설치단계;Temporary fixation to any one of a pair of segments provided in a portion in contact with each other of the segment body, the segment including a joint portion formed by a cut-out portion which is a cavity provided on the upper plate and the lower plate of the lower plate Distance adjusting means for adjusting a distance between the first member and the second member provided between the first member and the second member and the first member and the second member that are temporarily fixed to any other segment, and the first member Temporary support means comprising temporarily supporting means for absorbing rotational displacement between the first member and the second member and respective segments, and temporarily supporting the pair of segments to be in contact with each other during construction of the arch structure. Segment installation step of installing, on site;

상기 임시지지 수단의 거리조절 수단을 활용하여 양 세그먼트들 사이의 간격을 조절하는 간격조절 단계;An interval adjusting step of adjusting an interval between both segments by using a distance adjusting means of the temporary supporting means;

상기 세그먼트의 절취부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 철근 콘크리트 형성단계;Reinforcing concrete forming step of reinforcing the reinforcement to the cut portion of the segment and cast concrete;

상기 임시지지 수단을 철거하는 철거단계;A demolition step of dismantling the temporary support means;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체의 시공 방법을 제공한다.It provides a construction method of a two-segment arch structure comprising a.

상기 거리조절 수단은 스크루 잭이며, 스크루 잭을 회전시켜 제1부재를 서로 가까워지는 방향이나 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다.The distance adjusting means is a screw jack, by rotating the screw jack can move the first member in a direction closer or farther from each other.

상기 회전 허용수단은,The rotation allowance means,

상기 세그먼트와 상기 제1부재 및 제2부재 사이에 설치되며 탄성 변형이 가능하고 판상인 제1판과, 상기 제1부재 및 제2부재와 상기 거리조절수단 사이에 설치되며 탄성 변형가능하고 판상인 제2판인 것이 바람직하다.An elastically deformable and plate-shaped first plate installed between the segment and the first and second members, and between the first and second members and the distance adjusting means and elastically deformable and plate-like It is preferable that it is a 2nd edition.

상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 연장되되 아치 구조체의 횡방향으로 배치되는 루프형태의 철근일 수도 있다.The reinforcing bar may be a loop-shaped reinforcing bar extending from one segment to the other segment cut and disposed laterally in the arch structure.

상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 아치 구조체의 횡방향으로 연장되며, 자유단에는 직경확대부가 형성된 헤디드 바일 수도 있다.
The reinforcing bar extends in the transverse direction of the arch structure from one segment to the other segment cutout, and may be a headed bar having a diameter enlarged portion formed at the free end.

본 발명에 의하면 크라운 조인트 강결이음의 구조적 효율을 높이고 작업성을 개선하며 저비용으로 시공할 수 있는 프리캐스트 2분절 아치 시스템 및 그 시공방법을 제공할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a precast two-segment arch system and a construction method thereof that can increase the structural efficiency of the crown joint steel joint, improve workability, and can be installed at low cost.

도 1은 프리캐스트 아치 구조체를 이용한 아치터널의 시공방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 2분절 아치 구조체를 이용한 아치터널 시공방법의 일 예를 설명하기 위한 도면(TechSpan?).
도 3은 프리캐스트 아치 시스템의 전형적인 가설 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 2분절 아치 구조체를 이용한 아치터널 시공방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면(BEBO twin-leaf arch system).
도 5는 도 4에 도시된 아치 구조체의 조인트부를 설명하기 위한 도면.
도 6a는 도 4에 도시된 아치 구조체를 이용하여 아치터널을 시공하는 실제 장면의 사진.
도 6b는 도 4에 도시된 아치 시스템의 가설이 완료된 상태의 천정부의 모습을 나타낸 사진.
도 6c는 도 6b에 도시된 천정부의 또 다른 사진.
도 6d는 도 6c에 표시된 타이로드의 사진.
도 6e는 도 4에 도시된 아치 시스템의 천정부 이음부의 배근 완료 후의 모습을 나타낸 사진.
도 6f는 도 4에 도시된 아치 시스템의 천정부 이음부의 콘크리트 타설 모습을 나타낸 사진.
도 6g는 도 4에 도시된 아치 시스템의 천정부 이음부의 강결이음이 완료된 이후의 모습을 나타낸 사진.
도 7은 2분절 아치 시스템의 올바른 조립 모습과 잘못된 조립 모습을 간략하게 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 2분절 아치 구조체를 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 8에 도시된 2분절 아치구조체의 접합부에 콘크리트를 타설하기 전의 상태를 도시한 사시도.
도 10은 도 9에 도시된 이음부에 콘크리트를 타설한 후의 단면도.
도 11은 이음부에 루프철근을 사용한 예를 설명하기 위한 도면.
도 12는 이음부에 헤디드 바를 사용한 예를 설명하기 위한 도면.
도 13a 및 도 13b는 이음부에 노출된 직선 철근을 철근 커플러를 사용하여 연결하는 예를 설명하기 위한 도면.
도 14는 철근 커플러를 이용하여 루프철근이나 헤디드 바를 사용한 예를 설명하기 위한 도면.
도 15는 하나의 세그먼트에 2개의 임시 지지장치를 설치한 예를 설명하기 위한 평면도.1 is a view for explaining the construction method of the arch tunnel using a precast arch structure.
2 is a view for explaining an example of the arch tunnel construction method using a two-segment arch structure (TechSpan ? ).
3 is a view for explaining a typical hypothesis method of the precast arch system.
Figure 4 is a view for explaining another example of the arch tunnel construction method using a two-segment arch structure (BEBO twin-leaf arch system).
5 is a view for explaining the joint portion of the arch structure shown in FIG.
Figure 6a is a photograph of the actual scene of the construction of the arch tunnel using the arch structure shown in FIG.
6b is a photograph showing the state of the ceiling in the state where the construction of the arch system shown in FIG. 4 is completed;
6C is another photo of the ceiling shown in FIG. 6B.
6d is a photograph of the tie rod shown in FIG. 6c.
6E is a photograph showing a state after completion of the reinforcement of the ceiling joint of the arch system shown in FIG. 4.
Figure 6f is a photograph showing a concrete pouring state of the ceiling joint of the arch system shown in FIG.
Figure 6g is a photograph showing the state after the rigid joint of the ceiling joint of the arch system shown in Figure 4 is completed.
7 shows a simplified view of the correct and incorrect assembly of a two segment arch system.
8 is a view for explaining a two-segment arch structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing a state before pouring concrete to a joint of the two-segment arch structure shown in FIG.
10 is a cross-sectional view after pouring concrete to the joint shown in FIG.
11 is a view for explaining an example of using a loop reinforcing bar in the joint.
12 is a view for explaining an example of using a headed bar in the joint.
13A and 13B are views for explaining an example of connecting a straight rebar exposed to a joint part using a reinforcing bar coupler.
14 is a view for explaining an example of using a reinforcing bar or a headed bar using a reinforcing bar coupler.
15 is a plan view for explaining an example in which two temporary support devices are installed in one segment.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 2분절 아치 시스템 및 그 시공방법의 실시예들에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the drawings will be described with reference to the embodiments of the two-segment arch system and the construction method according to the present invention will provide specific details for practicing the present invention.

도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 2분절 아치 구조체를 설명하기 위한 도면, 도 9는 도 8에 도시된 2분절 아치구조체의 이음부에 콘크리트를 타설하기 전의 상태를 도시한 사시도, 도 10은 도 9에 도시된 이음부에 콘크리트를 타설한 후의 단면도, 도 11은 이음부에 루프철근을 사용한 예를 설명하기 위한 도면, 도 12는 이음부에 헤디드 바를 사용한 예를 설명하기 위한 도면, 도 13a 및 도 13b는 이음부에 노출된 직선 철근을 철근 커플러를 사용하여 연결하는 예를 설명하기 위한 도면, 도 14는 철근 커플러를 이용하여 루프철근이나 헤디드 바를 사용한 예를 설명하기 위한 도면, 도 15는 하나의 세그먼트에 2개의 임시 지지장치를 설치한 예를 설명하기 위한 평면도이다.
8 is a view for explaining a two-segment arch structure according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a perspective view showing a state before pouring concrete to the joint of the two-segment arch structure shown in FIG. 10 is a cross-sectional view after pouring concrete to the joint shown in FIG. 9, FIG. 11 is a view for explaining an example using a loop reinforcing bar in the joint, Figure 12 is a view for explaining an example using a headed bar in the joint 13A and 13B are views for explaining an example of connecting a straight rebar exposed to a joint using a reinforcing bar coupler, and FIG. 14 is a view for explaining an example of using a reinforcing bar or headed bar using a reinforcing bar coupler. 15 is a plan view for explaining an example in which two temporary support devices are installed in one segment.

우선 본 발명의 하나의 실시예에 따른 2분절 아치 시스템에 대하여 설명하기로 한다. First, a two-segment arch system according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 2분절 아치 시스템은 천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 2분절 철근콘크리트 프리캐스트 아치 구조체에 관한 것으로서 세그먼트 본체(10), 접합부(20), 임시지지 수단(30), 철근(40) 및 콘크리트(50)로 구성된다.The two-segment arch system according to the present invention relates to a two-segment reinforced concrete precast arch structure in which a pair of segments are in contact with each other in the ceiling, and includes a segment body 10, a joint 20, a temporary supporting means 30, and a reinforcing bar 40. ) And concrete 50.

상기 세그먼트 본체(10)는 프리캐스팅 방식으로 2분절의 형태로 제작되며 앞서 설명한 바와 같이 천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 형식으로 제작되는 철근 콘크리트 구조물이다.The segment body 10 is a reinforced concrete structure that is manufactured in the form of a two-segment by a precasting method and a pair of segments in contact with each other in the ceiling as described above.

상기 접합부(20)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 세그먼트 본체(10)에 형성되는 부분으로서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접할 때 그 접하는 부분인 천정부에 마련되며 하부판(21)과 절취부(22)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 8 and 9, the junction part 20 is a part formed in the segment body 10, and is provided in the ceiling part, which is a part of the contact when the pair of segments contact each other, and the lower plate 21 and the cutout part. It consists of (22).

상기 하부판(21)은 판상으로 형성되며 도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 세그먼트가 접할 때, 각각의 세그먼트에 마련된 하부판(21)도 서로 접하게 된다.The lower plate 21 is formed in a plate shape, and as shown in FIG. 9, when a pair of segments contact each other, the lower plate 21 provided in each segment also contacts each other.

상기 절취부(22)는 하부판(21)의 상부에 마련되는 공동부 즉, 비어있는 부분이다.The cutout 22 is a cavity, that is, an empty portion, provided on the upper portion of the lower plate 21.

상기 임시지지 수단은 제1부재(31), 제2부재(32), 조절수단(33) 및 회전 허용수단(60)으로 구성되며, 아치 시스템을 시공하는 동안 한 쌍의 세그먼트 본체(10)들이 서로 접하는 상태를 유지할 수 있도록 임시로 지지하는 역할을 한다. The temporary supporting means consists of a first member 31, a second member 32, an adjusting means 33 and a rotation permitting means 60, wherein a pair of segment bodies 10 are constructed during the construction of the arch system. It serves as a temporary support to keep in contact with each other.

상기 제1부재(31)는 서로 접하는 한 쌍의 세그먼트 본체(10) 중 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는데, 본 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같이 도면상의 오른쪽에 위치한 세그먼트 본체(10)에 임시고정된다. 제1부재(31)는 도 9에 도시된 바와 같이 여러 개의 강판을 결합하여 제작한다.The first member 31 is temporarily fixed to any one of a pair of segment bodies 10 in contact with each other. In the present embodiment, as shown in FIG. It is temporarily fixed. As illustrated in FIG. 9, the first member 31 is manufactured by combining a plurality of steel sheets.

제1부재(31)를 세그먼트 본체(10)에 임시고정하는 것은 다양한 방법이 있을 수 있는데 교량 거더의 보강을 위한 앵커링을 하듯 세그먼트 본체(10)에 천공을 하고 암나사를 삽입한 후 암나사에 수나사를 체결하여 임시고정할 수도 있고, 세그먼트 본체(10)를 제작할 때, 암나사를 삽입하여 시공한 후 그 암나사부에 수나사를 체결할 수도 있다.There may be a variety of methods to temporarily fix the first member 31 to the segment body 10. As a result of anchoring for reinforcement of the bridge girder, drilling is performed on the segment body 10 and inserting a female screw. It can also be temporarily fixed by tightening, or when manufacturing the segment body 10, after inserting the female screw and construction, the male screw may be fastened to the female screw portion.

제2부재(32)는 서로 접하는 세그먼트 중 제1부재(31)가 임시고정되지 않은 나머지 하나의 세그먼트에 임시고정되며 임시고정하는 방법은 제1부재(31)의 임시고정방법과 동일하며, 제1부재(31)와 마찬가지로 여러 개의 강판을 이용하여 제작하게 된다.The second member 32 is temporarily fixed to the other one of the segments that are in contact with each other that is not temporarily fixed, and the temporary fixing method is the same as the temporary fixing method of the first member 31. Like one member 31, it is produced using a plurality of steel sheets.

상기 거리조절수단(33)은 제1부재(31)와 제2부재(32)사이의 거리를 조절하는 수단으로서 본 실시예에서는 스크루 잭(Screw Jack)을 사용한다. 스크루 잭은 잘 알려진 바와 같이 나사를 이용하여 제작되며 제1부재(31)와 제2부재(32)를 서로 가까워지는 방향 혹은 멀어지는 방향으로 이동할 수 있게 한다.The distance adjusting means 33 uses a screw jack in this embodiment as a means for adjusting the distance between the first member 31 and the second member 32. The screw jack is manufactured by using a screw as is well known and allows the first member 31 and the second member 32 to move in a direction approaching or away from each other.

회전 허용수단(60)은 제1부재(31) 및 제2부재(32)와 세그먼트들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 것으로서 제1판(61) 또는 제2판(62)으로 구성되는데 본 실시예에서는 제1판(61)과 제2판(62)을 모두 사용한다.The rotation allowance means 60 is for absorbing rotational displacement between the first member 31 and the second member 32 and the segments, and is composed of a first plate 61 or a second plate 62. In the example, both the first plate 61 and the second plate 62 are used.

상기 제1판(61)은 도 9에 도시된 바와 같이 제1부재(31) 및 제2부재(32)와 세그먼트 본체(10) 사이에 삽입되는 탄성 변형이 가능한 고무판이다.As illustrated in FIG. 9, the first plate 61 is a rubber plate capable of elastic deformation inserted between the first member 31 and the second member 32 and the segment body 10.

상기 제2판(62)은 도 9에 도시된 바와 같이 제1부재(31) 또는 제2부재(32)와 거리조절수단(33) 사이에 삽입되는 탄성 변형이 가능한 고무판이다. 본 실시예에서 상기 제2판(62)은 제1부재(61)와 거리조절수단(33) 사이에 배치된다.As shown in FIG. 9, the second plate 62 is a rubber plate capable of elastic deformation inserted between the first member 31 or the second member 32 and the distance adjusting means 33. In the present embodiment, the second plate 62 is disposed between the first member 61 and the distance adjusting means 33.

상기 거리조절수단(33)과 회전 허용수단(60)을 이용하여 도 7의 (a)에 도시된 상태와 같이 세그먼트들이 접할 수 있도록 세그먼트들 사이의 거리를 조절한다.The distance adjusting means 33 and the rotation allowance means 60 are used to adjust the distance between the segments so that the segments can come into contact with each other as shown in FIG.

배경기술에서 설명한 바와 같이 세그먼트를 프리캐스팅 방식에 의해 제작하는 경우에도 콘크리트라는 재료의 특성상 조립 오차가 생기게 되고 시공 과정에서 조립 오차도 생기게 되는데 거리조절수단(33)에 의하여 이러한 오차를 바로잡거나 적절히 분배하게 된다. As described in the background art, even when the segment is manufactured by the precasting method, an assembly error occurs due to the characteristics of the material of concrete, and an assembly error occurs during the construction process. The distance adjusting means 33 corrects or distributes the error appropriately. Done.

한편, 거리조절수단(33)에 의해 제1부재(31)와 제2부재(32)를 서로 멀어지거나 서로 가까워지는 방향으로 움직일 때, 제1부재(31) 또는 제2부재(32)와 세그먼트 사이의 회전 변위를 허용하지 않으면 제1부재(31) 또는 제2부재(32)와 세그먼트가 임시 고정된 부분에 응력이 집중될 수 있어 구조적으로 문제가 생길 수 있는데 회전 허용수단(60)에 의해 회전 변위를 흡수함으로써 그러한 문제점을 해결할 수 있다. 거리조절수단(33)에 의해 보정되는 오차는 수밀리미터 정도에 불과한 아주 미세한 양이기 때문에 힌지 구조와 같이 큰 회전변위를 허용할 필요는 없고 본 실시예에서와 같이 탄성 변형이 가능한 고무판인 제1판(61)과 제2판(62)을 사용하여 회전변위를 허용할 수 있게 하는 것으로도 충분히 구조적인 문제를 미리 해결할 수 있다. On the other hand, when the first member 31 and the second member 32 are moved away from each other or closer to each other by the distance adjusting means 33, the first member 31 or the second member 32 and the segment If the rotational displacement is not allowed between the first member 31 or the second member 32 and the segment may be concentrated in the part where the segment is temporarily fixed may cause structural problems, but by the rotation allowance means 60 The problem can be solved by absorbing rotational displacement. Since the error corrected by the distance adjusting means 33 is a very small amount of only a few millimeters, it is not necessary to allow a large rotational displacement like the hinge structure, and the first plate, which is a rubber plate capable of elastic deformation as in this embodiment. The use of the 61 and the second plate 62 to allow rotational displacement can also solve the structural problem sufficiently in advance.

상기 철근(40)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 절취부(22)에 배근 되며, 세그먼트 본체(10)를 연결하는 주철근인 제1철근(41)과 아치 터널 길이방향으로 배치되는 제2철근(42)으로 구분할 수 있다.As shown in FIG. 9, the reinforcing bar 40 is disposed in the cutout part 22, and the first reinforcing bar 41 and the second reinforcing bar arranged in the longitudinal direction of the arch tunnel are connected to the main body 10 connecting the segment body 10. It can be divided into (42).

본 발명은 도 4에 도시된 BEBO 아치 시스템과 달리 종방향(아치 구조체의 길이방향)으로 단절된 철근을 사용하지 않고 긴 철근을 사용할 수 있다는 장점이 있다.Unlike the BEBO arch system shown in FIG. 4, the present invention has the advantage of using a long reinforcing bar without using a bar that is cut in the longitudinal direction (the longitudinal direction of the arch structure).

상기 콘크리트(50)는 도 10의 단면도에 도시된 바와 같이 상기 절취부(22)에 상기 철근(40)이 배근 된 후에 타설되어 양생 된다. 도 4에 도시된 종래의 BEBO시스템의 경우 돌출부(도 5의 도면부호 8 참조)에 의해 횡방향의 변위가 구속되기 때문에 건조수축에 의한 균열이 발생할 수 있어서 무수축 콘크리트를 사용해야 하는데 본원 발명의 경우 임시 지지장치를 제거함으로써 건조수축의 구속에 의한 횡방향 응력 발생을 방지할 수 있기 때문에 일반 콘크리트를 사용할 수 있는 장점이 있다. 물론 무수축 콘크리트나 무수축 모르타르를 사용하는 경우 콘크리트의 수축에 의한 균열을 완전히 방지할 수 있는 장점이 있지만 비용이 많이 소요되므로 일반 콘크리트와 무수축 콘크리트(또는 모르타르) 중 적절한 재료를 선택할 수 있다. As shown in the cross-sectional view of FIG. 10, the concrete 50 is poured after the rebar 40 is placed on the cutout part 22 and cured. In the case of the conventional BEBO system shown in Figure 4 because the displacement in the lateral direction is constrained by the protrusion (see reference numeral 8 in Figure 5) may cause cracking due to dry shrinkage should be used for non-concrete concrete. By removing the temporary support device, it is possible to prevent the occurrence of lateral stress due to the restraint of drying shrinkage, so there is an advantage that general concrete can be used. Of course, the use of non-condensed concrete or non-condensed mortar has the advantage of completely preventing cracks due to the shrinkage of the concrete, but it is expensive, so you can choose a suitable material between ordinary concrete and non-condensed concrete (or mortar).

상기 하부판(21)이 콘크리트(50)의 거푸집 역할을 하게 되므로 별도의 거푸집을 설치할 필요는 없다.Since the lower plate 21 serves as the formwork of the concrete 50, it is not necessary to install a separate formwork.

상기 임시지지 수단(30)은 상기 콘크리트(50)의 양생이 완료된 후에 제거할 수도 있고 콘크리트(50)에 어느 정도 강도가 생겼을 때 바로 제거할 수도 있다. 콘크리트(50)에 어느 정도 강도 발현 시에 임시지지 수단(30)을 제거할 경우 전술한 바와 같이 건조수축의 구속에 의한 횡방향 인장응력 발생을 방지할 수 있어 일반 콘크리트를 사용할 수 있는 장점이 있다.The temporary support means 30 may be removed after the curing of the concrete 50 is completed, or may be immediately removed when the strength of the concrete 50 to some extent. When the temporary support means 30 is removed when the strength of the concrete 50 is exhibited to some extent, as described above, it is possible to prevent the occurrence of the transverse tensile stress due to the restraint of dry shrinkage. .

도 11에는 도 9에 도시된 철근과는 다른 형태의 철근이 사용된 실시예가 도시되어 있다. 도 11에 도시된 철근은 루프형태의 철근(40', 이하 '루프철근'으로 약칭하도록 한다)으로서 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트의 절취부까지 연장되며 아치 구조체의 횡방향 즉, 아치 구조체의 길이방향에 수직인 방향으로 배치된다. FIG. 11 illustrates an embodiment in which rebars different from those of the bar shown in FIG. 9 are used. The reinforcing bar shown in FIG. 11 is a loop-shaped reinforcing bar 40 (hereinafter, abbreviated as 'loop reinforcing bar') extending from one segment to a cutout of another segment and transversely ie an arch structure. It is arranged in the direction perpendicular to the longitudinal direction of.

도 11과 같이 루프철근(40')을 사용하면 절취부(22)의 횡방향의 폭을 줄일 수 있게 된다. 도 10에 도시된 철근(40)을 사용하는 경우 횡방향으로 두 번 겹침이음을 해야 하는데 루프철근(40')을 사용하는 경우 한 번의 겹침이음만 필요하기 때문에 절취부(22)의 폭을 줄일 수 있게 되는 것이다. 루프철근(40')은 반대편 세그먼트의 절취부까지 연장되는데 이때 루프철근(40')의 돌출길이는 요구되는 겹침이음의 길이 정도로 설계하면 된다. 한편, 루프철근(40')을 사용하는 경우 서로 접하는 세그먼트 본체(10)를 서로 접하도록 설치하는 과정에서 루프철근(40')끼리 간섭을 일으킬 수 있으므로 도 11에 도시된 바와 같이 루프철근(40')이 서로 겹치지 않도록 엇갈리게 마련한다.When the roof reinforcing bar 40 'is used as shown in FIG. 11, the width of the cutout part 22 can be reduced. In the case of using the reinforcing bar 40 shown in FIG. 10, the overlapping joints should be doubled in the transverse direction. However, when the loop reinforcing bar 40 'is used, the width of the cutout 22 is reduced because only one overlapping joint is required. It will be possible. The loop reinforcing bar 40 'extends to the cutout of the opposite segment, and the protruding length of the loop reinforcing bar 40' may be designed to be about the length of the overlapping joint required. On the other hand, when the roof reinforcement 40 'is used, the loop reinforcement 40' may interfere with each other in the process of installing the segment body 10 in contact with each other, so that the loop reinforcement 40 is shown in FIG. Arrange them so that they don't overlap.

도 12에는 또 다른 형태의 철근을 사용한 실시예가 도시되어 있다. 도 12에 도시된 철근은 상기 루프철근(40')과 마찬가지로 서로 접하는 세그먼트 중 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트의 절취부까지 연장되며 자유단에는 직경확대부가 마련되는 헤디드 바(40'')이다. 헤디드 바(40'')의 장점은 앞서 설명한 루프철근(40')의 장점과 실질적으로 동일하며, 설치 역시 루프철근(40')과 마찬가지로 엇갈리게 설치하게 된다.12 shows an embodiment using another form of rebar. As shown in FIG. 12, the reinforcing bar extends from one of the segments in contact with each other to the cutout of the other segment, similar to the loop reinforcing bar 40 ', and has a diameter-extended portion at the free end 40' '. )to be. The advantages of the headed bar 40 ″ are substantially the same as the advantages of the roof rebar 40 ′ described above, and the installation is staggered like the roof rebar 40 ′.

도 13a에는 이음부에 노출된 철근을 두 쌍의 철근 커플러와 중간연결철근을 사용하여 기계적 이음으로 연결한 예가 도시되어 있다. 철근 커플러를 사용하여 횡방향 철근을 이음 하면 별도의 겹침이음장이 필요 없으므로 횡방향 이음폭을 최소화할 수 있다. 도 13b에서와 같이 한 쌍의 철근 커플러를 사용하여 횡방향 철근을 직접 연결하는 방식도 가능하지만 제작 오차와 조립 오차 때문에 현실적으로 적용하기가 어렵다. 그러나 도 13a와 같이 두 쌍의 철근 커플러와 중간연결철근을 사용하는 방법은 어느 정도의 철근의 위치 오차를 수용할 수 있어서 사용이 가능하다. 다만, 이러한 방법은 다소 고가의 철근 커플러를 사용해야 하고 철근 커플링 작업도 복잡하며 작업량도 많고 철근에 작용되는 인장력만 전달되고 압축력은 확실하게 전달되지 못한다는 단점이 있다.FIG. 13A illustrates an example in which reinforcing bars exposed to a joint part are connected by mechanical joints using two pairs of reinforcing bar couplers and intermediate connecting bars. If the rebar coupler is used to joint the transverse bars, the transverse joint width can be minimized because there is no need for a separate overlapping field. As shown in FIG. 13B, a method of directly connecting transverse rebars using a pair of rebar couplers is also possible, but is difficult to apply realistically due to fabrication and assembly errors. However, the method using two pairs of reinforcing bar coupler and the intermediate connecting bar as shown in Figure 13a can accommodate the position error of the reinforcement to some extent can be used. However, this method has a disadvantage that a rather expensive rebar coupler is used, the rebar coupling is complicated, a lot of work, only the tensile force acting on the reinforcing bar and the compression force is not reliably transmitted.

앞서 설명한 루프철근(40')이나 헤디드 바(40'')를 보다 용이하게 설치하기 위해서는 커플러(70)를 이용하는 것이 유리하다. 세그먼트 본체(10)들의 조립이 완료된 후에 커플러(70)를 이용하여 횡방향 철근을 설치하면 세그먼트를 서로 접하도록 시공하는 과정에서 철근들끼리 서로 간섭될 수 있는 상황을 미리 방지할 수 있다. 도 14a는 커플러(70)를 이용하여 루프철근(40')을 시공하는 방법을 도시한 것이고, 도 14b는 커플러(70)를 이용하여 헤디드 바(40'')를 시공하는 방법을 도시한 것이다.
In order to more easily install the above-described roof reinforcing bar 40 'or the headed bar 40'', it is advantageous to use the coupler 70. After the assembly of the segment bodies 10 is completed, installing the transverse reinforcement using the coupler 70 may prevent the situation in which rebars may interfere with each other in the process of constructing the segments in contact with each other. FIG. 14A illustrates a method of constructing a roof rebar 40 'using a coupler 70, and FIG. 14B illustrates a method of constructing a headed bar 40''using a coupler 70. FIG. will be.

전술한 임시지지 수단은 세그먼트에 한 개가 설치될 수도 있고, 도 15에 도시된 바와 같이 하나의 세그먼트 본체(10)에 두 개의 임시지지 수단(30)이 설치될 수도 있다.
One temporary support means described above may be installed in a segment, or two temporary support means 30 may be installed in one segment body 10 as shown in FIG. 15.

이하에서는 전술한 아치 구조체를 시공하는 방법의 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명의 또 다른 형태를 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the method of constructing the above-described arch structure will be described in detail to implement still another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 2분절 아치 구조체의 시공 방법은 천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 2분절 철근콘크리트 프리캐스트 아치 구조체의 시공방법에 관한 것으로서, 세그먼트 설치단계, 간격조절 단계, 철근 콘크리트 형성단계, 철거단계로 구성된다.
The construction method of a two-segment arch structure according to the present embodiment relates to a construction method of a two-segment reinforced concrete precast arch structure in which a pair of segments are in contact with each other in a ceiling, and includes a segment installation step, a gap adjustment step, a reinforced concrete formation step, It consists of a demolition phase.

상기 세그먼트 설치단계는 세그먼트 본체(10)와 상기 세그먼트 본체(10) 중 서로 접하는 부분에 마련되며 판상의 하부판(21)과 상기 하부판(21)의 상부에 마련되는 공동부인 절취부(22)를 포함하여 구성되는 접합부(20)를 포함하는 세그먼트를 프리캐스팅 방식에 의하여 제작한 후 현장으로 운반하여 적절한 위치로 옮긴 후에 임시지지 수단(30)을 설치하는 단계이다. 임시지지 수단(30)은 세그먼트 본체(10)에 임시고정하게 되는데 임시고정하는 방법에 대해서는 앞서 설명하였으므로 생략하기로 한다.The segment installation step is provided in the segment body 10 and the segment body 10 in contact with each other and includes a lower plate 21 of the plate and a cutout portion 22 which is a cavity provided on the upper portion of the lower plate 21. After manufacturing the segment including the junction 20 is configured by the precasting method is transported to the site to move to the appropriate position to install the temporary support means 30. The temporary support means 30 is temporarily fixed to the segment body 10. Since the temporary fixing method has been described above, it will be omitted.

상기 임시지지 수단(30)은 서로 접하는 한 쌍의 세그먼트 중 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제1부재(31)와 다른 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제2부재(32)와 상기 제1부재(31)와 제2부재(32) 사이에 마련되어 제1부재(31)와 제2부재(32) 사이의 거리를 조절하기 위한 거리조절수단(33)과, 상기 제1부재(31) 및 제2부재(32)와 각각의 세그먼트 본체(10)들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 회전 허용수단(60)을 포함하여 이루어지게 된다. 상기 회전 허용수단(60)은 제1부재(31) 및 제2부재(32)와 세그먼트들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 것으로서 제1판(61)과 제2판(62)으로 구성된다. 상기 제1판(61)은 도 9에 도시된 바와 같이 제1부재(31) 및 제2부재(32)와 세그먼트 본체(10) 사이에 삽입되는 탄성 변형이 가능한 고무판이다. 상기 제2판(62)은 도 9에 도시된 바와 같이 제1부재(31) 또는 제2부재(32)와 거리조절수단(33)사이에 삽입되는 탄성 변형이 가능한 고무판이다. 본 실시예에서 상기 제2판(62)은 제1부재(61)와 거리조절수단(33) 사이에 배치된다.
The temporary supporting means 30 includes a first member 31 temporarily fixed to any one of a pair of segments in contact with each other, and a second member 32 temporarily fixed to any other segment and the first member. A distance adjusting means 33 provided between the 31 and the second member 32 for adjusting the distance between the first member 31 and the second member 32, and the first member 31 and the first member. It comprises a rotation allowance means 60 for absorbing the rotational displacement between the two members 32 and the respective segment body 10. The rotation permitting means 60 is configured to absorb rotational displacement between the first member 31 and the second member 32 and the segments, and includes a first plate 61 and a second plate 62. As illustrated in FIG. 9, the first plate 61 is a rubber plate capable of elastic deformation inserted between the first member 31 and the second member 32 and the segment body 10. As shown in FIG. 9, the second plate 62 is an elastically deformable rubber plate inserted between the first member 31 or the second member 32 and the distance adjusting means 33. In the present embodiment, the second plate 62 is disposed between the first member 61 and the distance adjusting means 33.

상기 간격조절 단계는 상기 임시지지 수단(30)의 일 구성요소인 거리조절 수단(33)에 활용하여 양 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 단계이다.The spacing adjustment step is to adjust the spacing between the two segments by utilizing the distance adjusting means 33 which is one component of the temporary support means (30).

상기 임시지지 수단(30)에 의해 서로 마주한 채로 접하게 되는 각 쌍의 세그먼트 본체(10)들을 임시로 지지한 채 세그먼트들 사이의 거리를 적절히 조절하는 것이다. 상기 임시지지 수단(30)에 의해 서로 마주한 채로 접하게 되는 각 쌍의 세그먼트 본체(10)를 임시 지지하는 것은 하부판(21)만을 서로 접하게 하는 것만으로는 세그먼트들이 충분히 지지 될 수 없기 때문이다.The distance between the segments is appropriately adjusted while temporarily supporting each pair of segment bodies 10 which are in contact with each other by the temporary supporting means 30. The temporary support of each pair of segment bodies 10 that are in contact with each other by the temporary supporting means 30 is because the segments cannot be sufficiently supported by only contacting the lower plate 21 with each other.

본 실시예에서 상기 거리조절 수단(33)은 스크루 잭이며, 스크루 잭을 적절히 회전시켜 제1부재(31)와 제2부재(32)를 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 이동시켜 한 쌍의 세그먼트 사이의 거리를 조절함으로써 도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 형태로 세그먼트들이 접할 수 있도록 조절하게 된다.In the present embodiment, the distance adjusting means 33 is a screw jack, and the screw jack is properly rotated to move the first member 31 and the second member 32 in a direction away from each other or in a direction closer to each other. By adjusting the distance between the segments to adjust the segments in contact with the shape shown in Figure 7 (a).

상기 거리조절 수단(33)과 회전 허용수단(60)의 기능은 앞서 설명한 2분절 아치 구조체의 설명에서 충분히 이루어졌으므로 생략하기로 한다.Since the functions of the distance adjusting means 33 and the rotation permitting means 60 have been sufficiently made in the above-described two-segment arch structure, they will be omitted.

상기 철근 콘크리트 형성단계는 상기 세그먼트(10)의 절취부(22)에 철근(40)을 배근하고 콘크리트(50)를 타설하는 단계이다.The reinforced concrete forming step is to reinforce the reinforcing bar 40 to the cutout portion 22 of the segment 10 and to pour the concrete 50.

상기 철근(40)을 배근하는 것은 전술한 세그먼트 설치단계에서 세그먼트 본체(10)를 프리캐스트에 의해 제작할 때 도 9에 도시된 바와 같이 횡방향의 철근이 절취부(22)로 노출되도록 제작하고 겹침이음용 철근(41)을 배근하고, 종방향의 철근(42)을 배근하면 된다. Reinforcing the reinforcing bar 40 is manufactured and overlapped so that the rebar in the transverse direction is exposed to the cutout 22, as shown in Figure 9 when manufacturing the segment body 10 by precast in the above-described segment installation step What is necessary is just to reinforce the joint reinforcing bars 41 and to reinforce the longitudinal reinforcing bars 42.

도 10에는 콘크리트(50)가 타설된 상태의 단면도가 도시되어 있다.10 is a cross-sectional view of the state in which the concrete 50 is poured.

한편, 상기 철근으로 도 11에 도시된 루프철근(40')이나 도 12에 도시된 헤디드 바(40'')를 사용할 수도 있고, 세그먼트 본체(10)를 제작할 때 짧은 부분의 철근만 절취부(22)로 노출하고 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 커플러(70)를 사용하여 철근을 배근할 수도 있는데 루프철근(40')이나 헤디드 바(40'')를 사용하는 경우나 커플러(70)를 사용하는 경우의 장단점에 대하여는 앞서 설명하였으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, the reinforcing bar 40 'shown in FIG. 11 or the headed bar 40' 'shown in FIG. 12 may be used as the reinforcing bar, and only a short portion of the reinforcing bar is cut when the segment body 10 is manufactured. Exposed to (22) and can be used to reinforce the reinforcement using the coupler 70 as shown in Figures 14a and 14b, when using a loop reinforcement (40 ') or a headed bar (40' ') or coupler Advantages and disadvantages of using (70) have been described above, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

타설된 콘크리트(50)에 어느 정도 강도가 발현되면 임시지지 수단(30)을 철거하게 되는데 이것이 철거단계이다. 콘크리트(50)에 어느 정도 강도가 발현되었을 때 임시지지 수단(30)을 철거하게 되면 앞서 설명한 바와 같이 일반콘크리트를 사용할 수 있는 장점이 있다. 물론 무수축 콘크리트나 모르타르를 사용하는 경우에는 완전히 강도가 발현된 이후에 임시지지 수단(30)을 철거할 수도 있다.
When a certain strength is expressed in the poured concrete 50, the temporary supporting means 30 is demolished, which is a demolition step. When the temporary support means 30 is demolished when the strength to the concrete 50 is expressed to some extent, there is an advantage that general concrete can be used as described above. Of course, in the case of using non-concrete concrete or mortar, the temporary support means 30 may be removed after the strength is completely developed.

이상에서 본 발명의 바람직한 몇 가지 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 아니하는 범위 안에서 다양한 형태의 2분절 아치 구조체 및 그 시공 방법으로 구체화될 수 있다.
The present invention has been described in detail above with reference to some preferred embodiments of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited to the described embodiments, which do not contradict the technical idea of the present invention. It can be embodied in various forms of two segment arch structure and its construction method within the range.

10 : 세그먼트 20 : 접합부
30 : 임시지지 수단 40 : 철근
50 : 콘크리트 60 : 회전 허용수단10: segment 20: joint
30: temporary support means 40: rebar
50: concrete 60: rotation permitting means

Claims (11)

천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 2분절 철근콘크리트 프리캐스트 아치 구조체에 있어서,
프리캐스팅 방식으로 제작되는 2분절의 세그먼트 본체;
상기 세그먼트 본체 중 서로 접하는 부분에 마련되며, 판상의 하부판과 상기 하부판의 상부에 마련되는 공동부인 절취부를 포함하여 구성되는 접합부;
서로 접하는 한 쌍의 세그먼트 중 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제1부재와 다른 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제2부재와 상기 제1부재와 제2부재 사이에 마련되어 제1부재와 제2부재 사이의 거리를 조절하기 위한 거리조절수단과, 상기 제1부재 및 제2부재와 각각의 세그먼트들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 회전 허용수단을 포함하며, 아치 구조체의 시공 중에 한 쌍의 세그먼트가 서로 접한 상태를 유지하도록 임시로 지지하는 임시지지 수단;
상기 절취부에 배치되는 철근; 및.
상기 절취부에 타설되는 콘크리트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체.
In the two-segment reinforced concrete precast arch structure where a pair of segments contact each other in the ceiling,
A two segment segment body manufactured by a precasting method;
A joint portion provided at a portion of the segment body in contact with each other, the joint portion including a plate-shaped lower plate and a cutout that is a cavity provided at an upper portion of the lower plate;
A first member temporarily fixed to any one of a pair of segments in contact with each other and a second member temporarily fixed to any other segment and provided between the first member and the second member; Distance adjusting means for adjusting the distance therebetween, and rotation permitting means for absorbing rotational displacement between the first and second members and the respective segments, wherein the pair of segments Temporary support means for temporarily supporting to maintain contact with each other;
Rebar disposed in the cutout; And.
Concrete poured into the cutout; 2-segment arch structure comprising a.
제1항에 있어서,
상기 거리조절 수단은 스크루 잭인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체.
The method of claim 1,
The distance adjusting means is a two-segment arch structure, characterized in that the screw jack.
제1항에 있어서,
상기 회전 허용수단은,
상기 세그먼트와 상기 제1부재 및 제2부재 사이에 설치되며 탄성 변형이 가능하고 판상인 제1판 또는 상기 제1부재 또는 제2부재와 상기 거리조절수단 사이에 설치되며 탄성 변형가능하고 판상인 제2판인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체.
The method of claim 1,
The rotation allowance means,
An elastically deformable and plate-shaped first plate or an elastically deformable and plate-shaped first plate installed between the segment and the first and second members. A two-segment arch structure, characterized in that the second plate.
제1항에 있어서,
상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 연장되되 아치 구조체의 횡방향으로 배치되는 루프형태의 철근인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체.
The method of claim 1,
The reinforcing bar is a two-segment arch structure, characterized in that the reinforcing bar extending from one segment to the other segment cut portion disposed in the transverse direction of the arch structure.
제1항에 있어서,
상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 아치 구조체의 횡방향으로 연장되며, 자유단에는 직경확대부가 형성된 헤디드 바인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체.
The method of claim 1,
The reinforcing bar extends in the transverse direction of the arch structure from one segment to the other segment cut portion, the two-segment arch structure, characterized in that the free end is a headed bar formed with an enlarged diameter.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 철근은 커플러에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체.
The method according to claim 4 or 5,
The two-segment arch structure, characterized in that the reinforcing bar is connected by a coupler.
천정부에서 한 쌍의 세그먼트가 서로 접하는 2분절 철근콘크리트 프리캐스트 아치 구조체의 시공 방법에 있어서,
서로 접하는 부분에 마련되며, 판상의 하부판(21)과 상기 하부판(21)의 상부에 마련되는 공동부인 절취부(22)를 포함하여 구성되는 접합부(20)를 포함하며 프리캐스팅 방식에 의해 2분절로 제작되는 세그먼트 본체(10)에 서로 접하는 한 쌍의 세그먼트 중 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제1부재와 다른 어느 하나의 세그먼트에 임시고정되는 제2부재와 상기 제1부재와 제2부재 사이에 마련되어 제1부재와 제2부재 사이의 거리를 조절하기 위한 거리조절수단과, 상기 제1부재 및 제2부재와 각각의 세그먼트들 사이의 회전 변위를 흡수하기 위한 회전 허용수단을 포함하는 임시지지 수단을 설치하고, 현장에 설치하는 세그먼트 설치단계;
상기 임시지지 수단의 거리조절 수단을 활용하여 양 세그먼트들 사이의 간격을 조절하는 간격조절 단계;
상기 세그먼트의 절취부에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 철근 콘크리트 형성단계;
상기 임시지지 수단을 철거하는 철거단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체의 시공 방법.
In the construction method of the two-segment reinforced concrete precast arch structure in which a pair of segments in contact with each other in the ceiling,
It is provided in a portion that is in contact with each other, including a joint portion 20 configured to include a lower plate 21 of the plate and a cutout portion 22 which is a cavity provided on the upper portion of the lower plate 21 and divided into two segments by a precasting method. Between the first member and the second member temporarily fixed to any one segment and the first member temporarily fixed to any one segment of the pair of segments which are in contact with each other on the segment body 10 manufactured by Temporary support provided in the apparatus including distance adjusting means for adjusting a distance between the first member and the second member, and rotation permitting means for absorbing rotational displacement between the first member and the second member and the respective segments. Segment installation step of installing the means, on-site installation;
An interval adjusting step of adjusting an interval between both segments by using a distance adjusting means of the temporary supporting means;
Reinforcing concrete forming step of reinforcing the reinforcement to the cut portion of the segment and cast concrete;
A demolition step of dismantling the temporary support means;
Construction method of a two-segment arch structure comprising a.
제7항에 있어서,
상기 거리조절 수단은 스크루 잭이며, 스크루 잭을 회전시켜 제1부재를 서로 가까워지는 방향이나 멀어지는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체의 시공 방법.
The method of claim 7, wherein
The distance adjusting means is a screw jack, the method of constructing a two-segment arch structure, characterized in that for rotating the screw jack to move the first member in a direction closer or farther from each other.
제8항에 있어서,
상기 회전 허용수단은,
상기 세그먼트와 상기 제1부재 및 제2부재 사이에 설치되며 탄성 변형이 가능하고 판상인 제1판 또는 상기 제1부재 또는 제2부재와 상기 거리조절수단 사이에 설치되며 탄성 변형가능하고 판상인 제2판인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체의 시공 방법.
9. The method of claim 8,
The rotation allowance means,
An elastically deformable and plate-shaped first plate or an elastically deformable and plate-shaped first plate installed between the segment and the first and second members. A construction method of a two-segment arch structure, characterized by two plates.
제8항에 있어서,
상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 연장되되 아치 구조체의 횡방향으로 배치되는 루프형태의 철근인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체의 시공 방법.
9. The method of claim 8,
The reinforcing bar is a method of constructing a two-segment arch structure, characterized in that the reinforcing bar extends from one segment to another segment cut portion disposed in the transverse direction of the arch structure.
제8항에 있어서,
상기 철근은 어느 하나의 세그먼트로부터 다른 하나의 세그먼트 절취부까지 아치 구조체의 횡방향으로 연장되며, 자유단에는 직경확대부가 형성된 헤디드 바인 것을 특징으로 하는 2분절 아치 구조체의 시공 방법.
9. The method of claim 8,
The reinforcing bar extends in the transverse direction of the arch structure from one segment to the other segment cut portion, the free end is a construction method of a two-segment arch structure, characterized in that the head is formed with a diameter enlarged portion.
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