KR100374017B1 - 연속 프리플렉스 빔 교량구조물 및 그 연속화 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 프리플렉스 빔으로 이루어진 2경간 이상의 연속 교량구조물로서, 양측의 프리플렉스 빔이 마주하게 되는 지점의 연결부에서 프리플렉스 빔이 완전하게 연속화된 프리플렉스 빔 교량구조물과, 이러한 교량구조물의 연속화 시공방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 양측의 프리플렉스 빔이 서로 일체로 연결되어 연속된 교량구조물을 이루는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물로서, 서로 마주하여 연결될 상기 프리플렉스 빔 단부의 하부플랜지 바닥면에는 연결장착부재에 삽입 장착되어 상기 연결장착부재와 일체화되는 연결삽입부재가 부착되어 있으며, 상기 프리플렉스 빔의 하부플랜지 바닥면에 장착된 상기 연결삽입부재가, 교각에 설치된 교량받침장치보다 높이 설치되어 있는 상기 연결장착부재에 삽입 장착되어 일체로 연결되므로써 양측의 프리플렉스 빔이 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물과 그 시공방법이 제공된다.

Description

연속 프리플렉스 빔 교량구조물 및 그 연속화 시공방법{Continuous Preflex Beam Bridge and Constructing Method thereof}

본 발명은, 프리플렉스 빔(preflex beam) 빔 연속 교량구조물 및 이러한 연속 프리플렉스 빔 교량구조물의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 프리플렉스 빔으로 이루어진 2경간 이상의 연속 교량구조물로서, 양측의 프리플렉스 빔이 마주하게 되는 지점의 연결부에서 프리플렉스 빔이 완전하게 연속화된 프리플렉스 빔 교량구조물과, 이러한 교량구조물에서의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법에 관한 것이다.

가장 단순한 교량의 형태는 직선의 단순 보로 교량을 구성하는 것이다. 도 4는, 직선 단순 보에 있어서 하중에 의하여 발생하는 휨모멘트도가 개략적으로 도시되어 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 보의 중앙에서는 사하중 및 활하중에 의하여 정방향의 휨모멘트("정모멘트")가 발생하게 된다.

정모멘트에 의하여 보의 하부에 작용하게 되는 인장력을 감소시키기 위하여, 최근에는 I형 강재로 이루어진 보의 중앙 부분을 미리 상부방향으로 휘어지도록 제작한 상태에 보의 하부에 콘크리트를 타설하므로써, 보가 거치되었을 때 미리 보의 하부 콘크리트에 압축력이 도입되도록 하여 사용상태에서 하부 콘크리트에 작용하는 인장력을 상쇄하도록 제작한 프리플렉스 빔을 교량에 사용하는 사례가 증가하고 있다.

도 5a에는 2경간 교량의 형상이 개략적으로 도시되어 있는데, 도 5a에 예시된 바와 같은 2 경간 이상의 긴 길이의 교량을 시공함에 있어서는, 일반적으로 단순보를 이용한 단순교로 시공하는 것보다는 각 경간이 연속된 연속교로 시공하는 것이 여러 가지 점에서 매우 유리하다.

2경간 이상의 교량을 단순교로 시공하는 경우, 각각의 지점에 신축이음을 설치할 수밖에 없는데, 우수, 제설제 등이 신축이음부로 침투하게 되어 신축이음장치 및 지점부의 상부구조물에 부식이 발생하게 된다. 이에 비하여, 각 경간이 연속된 연속교로 시공하는 경우에는, 각각의 지점이 연속되어 있으므로, 위와 같은 우수 등의 침투에 의한 신축이음장치 및 지점부 상부구조물의 부식을 방지할 수 있으며, 그에 따라 유지보수에 따른 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

그 뿐만 아니라, 연속교로 시공하는 것이 각각의 지간을 단순보로 시공하는 것에 비하여 교량 단면 감소에 있어서 유리하다. 도 5b는 2경간 교량에 있어서의 휨모멘트도를 개략적으로 도시한 것인데, 도 5b에서 실선은 두 개의 단순보로 이루어진 경우의 휨모멘트도이고, 점선은 2경간이 연속된 보로 이루어진 경우의 휨모멘트도이다.

도 5b로부터 알 수 있듯이, 2경간이 연속된 교량의 경우, 단순보로 이루어진 교량에 비하여, 각 경간의 중앙에 발생하는 정모멘트의 크기를 줄일 수 있으므로, 그에 따라 교량의 단면을 감소시킬 수 있으며, 교량에 도입되는 프리스트레스의 크기를 줄일 수 있어 교량의 시공비용을 절감할 수 있게 된다.

프리플렉스 빔을 이용하여 위와 같은 2경간 이상의 연속교를 시공하는데 있어서 가장 중요한 점 중의 하나는 프리플렉스 빔의 완전한 연속화이다. 즉, 2경간 이상의 연속 교량에 프리플렉스 빔을 사용하는 경우, 각 지점의 연결부에서 프리플렉스 빔을 완전하게 연속하도록 만드는 것은 교량의 전체적인 구조적 거동 및 교량의 유지·보수에 중요한 영향을 미치는 사항이다.

도 6a 내지 도 6b를 참조하여, 종래의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법을 설명한다. 도 6a는 두 개의 프리플렉스 빔(120, 121)이 중앙의 지점 즉, 중앙의 교각 위에 서로 마주하도록 거치된 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 프리플렉스 빔(120, 121)은 교각 위에 거치되기 전에 소정의 곡률로 상부로 휘어져 있으며, 하부플랜지에는 하부 콘크리트보강층(122)이 형성되어 있다.

위와 같은 프리플렉스 빔을 연속화시키기 위하여, 중앙의 지점이 되는 교각 위에 소정 높이의 가설지지대를 세워, 도 6a에 도시된 바와 같이, 프리플렉스 빔의 단부를 지점보다 소정 높이에서 양측의 프리플렉스 빔(120, 121)의 단부를 상기 가설지지대 위에서 서로 마주하도록 위치시킨다. 서로 마주하고 있는 프리플렉스 빔(120, 121) 전체에, 도 6b에 도시된 바와 같이, 콘크리트를 타설하여 프리플렉스 빔(120, 121)의 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지에 각각 상부 슬래브(123), 복부 콘크리트보강층(124) 및 하부 콘크리트보강층(122)을 형성한 후, 가설지지대를 제거하여 프리플렉스 빔(120, 121)을 교각 위에 영구히 거치한다.

그러나, 이러한 종래의 연속화 시공방법에 있어서는, 양측의 프리플렉스 빔 자체를 완전하게 연결시키지 않고, 기존의 프리스트레스트 빔을 연속화하는 방법처럼, 프리플렉스 빔의 외부에만 콘크리트를 타설하여 연결하게 되므로, 역학적인 연속화 정도(degree of continuity)가 저하되어 전체적인 교량의 구조적 거동이 양호하지 못하며, 연속화의 이점도 발휘할 수가 없게 된다.

또한, 위와 같은 종래 기술에 의하여 연속화된 프리플렉스 빔 교량은, 단지 활하중에 대해서만 연속 구조물로 거동하게 되므로, 교량 단면의 감소 효과가 저하되며, 프리플렉션에 의하여 사전에 도입되는 프리스트레스트의 양도 작아진다.

그 뿐만 아니라, 위와 같은, 종래 기술에 의하여 연속화된 프리플렉스 빔 교량에 있어서는, 지점부에 작용하게 되는 부모멘트에 의한 인장응력이 발생하게 되어 연속화된 지점부의 콘크리트 바닥판 슬래브에 균열이 발생하게 되며, 그에 따라 내구성이 저하된다.

또한, 종래 기술에 의하면, 지점부에서의 프리플렉스 빔의 연속 상태가 확실하게 이루어지지 아니하므로, 부모멘트에 대한 지점부의 극한 강도가 저하된다는 문제점이 있다.

특히, 종래 기술에 의한 연속화 시공방법에 있어서는, 양측의 프리플렉스 빔을 지점에 거치할 때, 시공자가 인위적으로 양 프리플렉스 빔의 위치를 조정하여 종방향 및 횡방향으로 서로 정확하게 마주 접하도록 거치하여야 하는데, 실질적으로 양 프리플렉스 빔을 정확하게 마주 접하도록 거치하는 작업은 매우 어려운 작업이 된다.

또한, 위와 같은 종래 기술에 의한 연속화 시공방법에서는, 양측의 프리플렉스 빔을 거치하기 위하여 교각위에는 각각의 프리플렉스 빔을 지지할 수 있는 슈우와 같은 교량받침장치가 두 개 설치되어야 하며, 교각은 두 개의 교량받침장치를 설치할 수 있을 정도로 커야만 한다.

본 발명은, 종래 기술이 가지고 있던 위와 같은 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로, 본 발명은, 프리플렉스 빔 교량구조물 지점의 연결부에서 프리플렉스 빔을 완전하게 연결하여 연속화할 수 있는 교량구조물과 그 시공방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 양측의 프리플렉스 빔이 서로 일체로 연결되어 연속된 교량구조물을 이루는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물로서, 서로 마주하여 연결될 상기 프리플렉스 빔 단부의 하부플랜지 바닥면에는 연결장착부재에 삽입 장착되어 상기 연결장착부재와 일체화되는 연결삽입부재가 부착되어 있으며, 상기 프리플렉스 빔의 하부플랜지 바닥면에 장착된 상기 연결삽입부재가, 교각에 설치된 교량받침장치보다 높이 설치되어 있는 상기 연결장착부재에 삽입 장착되어 일체로 연결되므로써 양측의 프리플렉스 빔이 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물이 제공된다.

또한 본 발명의 일 실시예로서, 상기 연결삽입부재는 서로 십자형상으로 결합된 소정 두께의 종방향판과 횡방향판으로 이루어져 있으며, 상기 연결장착부재는 강재의 바닥판과 상기 바닥판 위에 상기 연결삽입부재의 종방향판의 두께에 대응하는 간격으로 직립하여 일체로 설치되어 있는 직립판으로 이루어져 있으며, 상기 연결삽입부재의 종방향판이 상기 연결장착부재의 직립판 사이에 삽입어 결합되므로써 상기 연결삽입부재와 상기 연결장착부재가 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물이 제공된다.

이와 같이, 본 발명에서는 연결삽입부재가 연결장착부재와 일체화되므로, 양측 프리플렉스 빔의 기본적인 연속화가 이루어지게 되어 그 즉시 연속 구조물로서 거동할 수 있게 된다. 또한, 연결삽입부재를 연결장착부재에 삽입 장착하는 작업만으로도 양측 프리플렉스 빔의 종방향 및 횡방향 정렬이 정확하게 이루어지게 된다.

본 발명의 상기 실시예에 있어서, 상기 연결삽입부재와 상기 연결장착부재의 연결은, 상기 연결삽입부재의 종방향판과 상기 연결장착부재의 직립판에 서로 대응하는 위치에 볼트공을 형성하여 볼트에 의하여 일체로 연결할 수 있다. 이때, 연결장착부재의 직립판에 형성되는 볼트공을 타원형으로 형성하게 되면, 프리플렉스 빔의 곡률 등에 의한 볼트 연결작업의 어려움을 해소할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는, 일 실시예로서, 상기 연결삽입부재와 상기 연결장착부재가 일체로 연결된 후, 상기 양측의 프리플렉스 빔의 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지도 볼트 연결 등의 방법에 의하여 각각 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물이 제공된다. 본 발명에 따르면, 이와 같이 프리플렉스 빔 자체가 서로 일체로 연결되므로, 연결부에서의 극한 강도가 우수하며, 완전한 연속화를 이룰 수 있게 되어 전체 교량구조물이 연속 구조물로서 거동할 수 있게 된다.

본 발명에서는, 양측의 프리플렉스 빔이 연속화되어 이루어진 연속 프리플렉스 빔 교량구조물의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법으로서, 연결할 지점이 되는 교각에 교량받침장치의 높이 보다 큰 소정의 설계 높이를 가진 가설지지대를 설치하고 상기 가설지지대 위에 연결장착부재를 위치시키는 단계와, 소정 설계 곡률에 따라 휘어져 있고 연결될 단부의 하부플랜지 바닥면에는 상기 연결장착부재에 삽입 장착되어 상기 연결장착부재와 일체화되는 연결삽입부재가 부착되어 있으며 그 이외의 하부플랜지에는 하부 콘크리트보강층이 형성되어 있는 양측의 프리플렉스 빔을 상기 연결장착부재의 위치로 이송하여 각각의 프리플렉스 빔 단부의 연결삽입부재를 연결장착부재에 삽입 장착하여 연결장착부재와 일체화시켜 서로 연결하는 단계와, 상기 양측의 프리플렉스 빔의 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지도 각각 서로일체로 연결하는 단계와, 상기 연결삽입부재와 상기 연결장착부재가 연결된 부분에 보강 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 하부 콘크리트보강층을 형성하는 단계와, 상기 양측의 프리플렉스 빔의 상부플랜지 및 복부에도 각각 보강 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 상부 슬래브 및 복부 콘크리트보강층을 형성하는 단계와, 가설지지대를 제거하여 프리플렉스 빔의 연결부위를 교량받침장치에 내려놓는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법이 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 연속 프리플렉스 빔 교량구조물에 사용되는 프리플렉스 빔의 일 실시예를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 연속 프리플렉스 빔 교량구조물의 연속화를 위한 연속삽입부재 및 연속장착부재의 일 실시예를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 프리플렉스 빔 연속화 시공방법의 단계를 설명하기 위한 개략도로서, 도 3a는 프리플렉스 빔이 연결될 지점부가 되는 교각에 연속장착부재가 설치되어 있는 형상을 도시한 측면도이고, 도 3b는 상기 연속장착부재에 양측의 프리플렉스 빔이 거치된 형상을 도시한 측면도이고, 도 3c는 거치된 양측 프리플렉스 빔이 서로 일체로 연결된 형상을 도시한 측면도이고, 도 3d는 연속된 프리플렉스 빔의 하부플랜지에 하부 콘크리트보강층을 피복한 상태를 도시한 측면도이고, 도 3e는 연속된 프리플렉스 빔의 상부플랜지와 복부에도 상부 슬래브와 복부 콘크리트보강층을 피복한 상태의 측면도 및 단면도이다.

도 4는 단순보에서의 휨모멘트도이다.

도 5a는 연속된 교량의 단순화된 측면도이고, 도 5b는 연속된 교량에서의 휨모멘트도이다.

도 6a 및 도 6b는 종래 기술에 의한 프리플렉스 빔의 연속화 시공방법을 설명하기 위한 개략도로서, 도 6a는 양측 프리플렉스 빔이 서로 마주 접한 상태를 도시한 것이며, 도 6b는 연속화 작업이 완료된 후 상승된 프리플렉스 빔을 교각에 내려놓은 상태를 도시한 개략적인 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 프리플렉스 빔 11 하부플랜지

12 하부 콘크리트보강층 13 바닥면

14 상부플랜지 15 복부

20 연결삽입부재 30 연결장착부재

32 교량받침장치 33 가설지지대

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용효과에 대하여 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 연속 프리플렉스 빔 교량구조물에 사용되는 프리플렉스 빔의 일 실시예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 프리플렉스 빔(1)은 I형 강재로 이루어져 있으며, 도면에서는 상세히 도시되지 않았으나, 교량의 설계 곡률에 맞추어 사전에 소정 곡률로 구부러져 있다. 서로 연결되어 연속교량을 형성하게 되는 본 발명에 따른 프리플렉스 빔(1)에 있어서, I형 강재의 하부플랜지(11)는 단부로부터 소정 길이의 부분을 제외하고는 소정 두께의 하부 콘크리트보강층(12)으로 피복되어 있다.

본 발명에 있어서, 하부 콘크리트보강층(12)이 피복되지 않은 프리플렉스 빔(1) 단부의 하부플랜지(11)에는, 프리플렉스 빔의 연결을 위한 연결삽입부재(20)가 장착된다. 상기 연결삽입부재(20)는 후술하는 연결장착부재에 삽입 결합되어일체로 연결되므로써, 양 프리플렉스 빔간의 기본적인 연속화를 이루게 된다.

도 1에는 상기 연결삽입부재(20)의 일 실시예의 형상이 도시되어 있는데, 도 1에 도시된 실시예에서 상기 연결삽입부재(20)는, 소정 두께의 종방향판(21)과 횡방향판(22)이 서로 결합하여 이루어진 십(十)자형상의 부재로 이루어져 있다. 상기 연결삽입부재(20)는, 하부 콘크리트보강층(12)이 피복되지 않은 프리플렉스 빔(1) 단부의 하부플랜지(11) 바닥면(13)에 부착되어 하부플랜지(11)와 일체로 된다. 미려하고 안정적인 연결을 위해서는, 연결삽입부재(20)의 높이를 하부플랜지(11)의 바닥면(13)으로부터 하부 콘크리트보강층(12)의 바닥면까지의 높이와 일치시키는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 상기 연결삽입부재(20)의 종방향판(21)에는 후술하는 연결장착부재(30)와의 볼트연결을 위하여 소정 개수의 볼트공(23)이 형성되어 있다.

본 발명에 있어서, 프리플렉스 빔(1)은 지점의 연결부에서 서로 연결되기 전에, 앞서 설명한 바와 같은 구성을 가지도록 현장에서 미리 제작된 후, 연결될 지점으로 이송된다.

다음에서는 도 2를 참조하여, 상기 연결삽입부재와 연결되어 양 프리플렉스 빔(1)의 기본적인 연속화를 이루게 되는 본 발명에 따른 연결장착부재의 구체적인 구성과 그 구체적인 연결 관계를 설명한다.

본 발명에 있어서, 연결장착부재는 프리플렉스 빔이 연결되는 지점부에 설치되어 상기 연결삽입부재(20)와 일체로 연결된다. 도 2에는 본 발명에 따른 연결장착부재(30)의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 2에서, 부재번호 20으로 표시된 것은, 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11)에 부착되어 있는 도 1에 도시된 연결삽입부재(20)를 도시한 것인데, 설명을 위하여 하부플랜지(11)의 형상은 생략하고 연결삽입부재(20)만을 도시하였다. 또한, 설명을 위하여 도 2에서 좌측은 연결삽입부재(20)가 연결장착부재(30)와 볼트(37)에 의하여 일체로 연결된 형상을 도시하였고, 우측은 연결되기 전의 형상을 도시하였다.

도 2에 도시된 실시예에서, 연결장착부재(30)는 강재 판로 이루어진 바닥판(34)과, 상기 바닥판(34) 위에 직립되어 일체로 설치되어 있는 직립판(35)으로 구성된다. 상기 직립판(35)은 소정 높이의 두 개의 판으로 구성되는데, 상기 직립판(35)의 높이는 상기 연결삽입부재(20)의 종방향판(21) 높이와 동일한 것이 바람직하다. 상기 연결장착부재(30)와 상기 연결삽입부재(20)는 고장력 볼트(37)를 이용하여 일체로 연결시킬 수 있는데, 이러한 볼트 연결을 위해서는, 상기 연결장착부재(30)에 연결삽입부재(20)에 형성된 볼트공(23)과 대응되는 위치에 볼트공(36)이 형성된다.

일반적으로, 프리플렉스 빔(1)은 서로 연결되기 전에 교량의 종단구배에 따라 소정의 곡률로 휘어져 있으며, 프리플렉스 빔(1)에는 연결현장에서의 온도변화에 따른 캠버량의 변화 등이 발생하기 때문에, 상기 연결장착부재(30)와 연결삽입부재(20)의 연결시에 양 부재의 볼트공(23, 36)을 정확히 일치시키는 것은 매우 어려운 작업이다. 이러한 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)의 볼트 연결을 용이하게 하기 위하여, 본 발명에서는 상기 연결장착부재(30)의 볼트공(36)을 세로가 장변이 되는 타원형으로 형성하였다. 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)의 연결을 위하여 사용되는 볼트에는 제한이 없으나, 고장력의 마찰볼트를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 교량의 지점이 되는 교각 위에 상기 프리플렉스 빔(1)의 연결을 위한 연결장착부재(30)를 설치하고, 프리플렉스 빔(1) 각각의 단부에 장착된 상기 연결삽입부재(20)를 상기 연결장착부재(30)에 삽입하여 일체로 연결시키므로써 양 프리플렉스 빔(1)의 기본적인 연결이 이루어진다.

즉, 두 개의 프리플렉스 빔을 연결할 때, 상기 연결장착부재(30)의 직립판(35) 사이로 상기 연결삽입부재(20)의 종방향판(21)을 삽입하고, 고장력 볼트(37)를 볼트공(23, 36)을 관통하여 장착하므로써 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)를 일체로 연결한다. 상기 연결삽입부재(20)는 프리플렉스 빔(1)과 일체로 연결되어 있으므로, 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)의 연결에 의하여 양측의 프리플렉스 빔(1) 간의 기본적인 연결이 이루어진다.

다음에서는, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여, 본 발명에 따른 프리플렉스 빔의 연속 시공방법에 대하여 설명한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 프리플렉스 빔을 연결할 지점이 되는 교각(31)에, 교량받침장치(32)의 높이 보다 큰 소정의 설계 높이를 가진 가설지지대(33)를 설치하고, 그 가설지지대(33) 위에 연결장착부재(30)를 위치시킨다.

도 1에 도시된 바와 같이, I형 강재로 이루어진 프리플렉스 빔(1)을 교량의 설계의 곡률에 맞추어 미리 소정 곡률로 구부린 후, 프리플렉스 빔(1)의 단부로부터 소정 길이 부분을 제외하고는 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11)를 소정 두께의 콘크리트보강층(12)으로 피복한다. 콘크리트보강층(12)이 양생된 후, 연결삽입부재(20)를 콘크리트보강층(12)이 피복되지 않은 하부플랜지(11)의 바닥면(13)에 일체로 부착한다.

위와 같이 준비된 프리플렉스 빔(1)을, 현장으로 이송하여, 도 3b에 도시된 바와 같이, 서로 마주 접하도록 거치한다. 즉, 프리플렉스 빔(1)을 연결장착부재(30)의 위치로 이송하여, 각각의 프리플렉스 빔(1) 단부에 장착되어 있던 연결삽입부재(20)를 연결장착부재(30)에 삽입 장착하여 일체화시킨다.

구체적으로, 프리플렉스 빔(1)에 부착된 연결삽입부재(20)가 도 1에 도시된 바와 같은 십자형상의 부재로 이루어져 있고, 교각(31) 위에 미리 설치되어 있는 연결장착부재(30)가 소정 높이의 직립판(35)으로 구성된 실시예의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11)에 부착된 연결삽입부재(20)의 종방향판(21)을 연결장착부재(30)의 직립판(35) 사이로 삽입시킨다.

종방향판(21)을 직립판(35) 사이로 삽입한 후, 볼트(37)를 서로 관통되어 있는 볼트공(23, 36)에 삽입하여 체결하므로써 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)를 일체로 연결시킨다.

이와 같이, 본 발명에서는, 두 개의 프리플렉스 빔을 교각 위에서 연결시킬 때, 프리플렉스 빔의 장착된 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)를 우선 연결시키므로, 양측의 프리플렉스 빔이 완전히 연결되기 전이라도, 일정 정도의 연속화가 가능하게 된다.

또한, 위와 같이 프리플렉스 빔에 장착된 연결삽입부재가 연결장착부재에 의하여 안내되어 서로 연결되므로, 프리플렉스 빔의 연결 위치가 변하지 않게 된다. 즉, 일반적인 연결에서는 양측의 프리플렉스 빔을 정확한 위치에 마주 접하도록 위치시키는 것이 매우 어려운 작업이나, 본 발명에서는, 연결삽입부재를 연결장착부재에 삽입하는 것만으로 양측의 프리플렉스 빔을 종방향 및 횡방향으로 정확하게 정렬할 수 있게 되며, 후술하는 바와 같이, 프리플렉스 빔의 하부플랜지, 복부 및 상부플랜지의 연결 작업시에도 양 프리플렉스 빔의 정렬상태가 유지된다.

연결장착부재와 연결삽입부재를 일체로 연결한 후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 양측 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11), 상부플랜지(14) 및 복부(15)를 각각 연결시켜, 양측 프리플렉스 빔(1) 자체를 서로 연속화시킨다. 양 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11), 상부플랜지(14) 및 복부(15)를 서로 연결시키는 방법으로는 강재 판(16)을 볼트(17)로 연결하는 방법이 있으며, 강재 판(16)을 용접에 의하여 부착하므로써 양 프리플렉스 빔(1)을 연결시킬 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 양 프리플렉스 빔(1)의 단면을 직접 용접하여 연결할 수도 있다.

양측 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11), 상부플랜지(14) 및 복부(15)의 연결이 완료된 후, 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)의 연결부와, 하부플랜지(11)의 연결부에 보강 철근(도시되지 아니함)을 배근하고, 콘크리트를 타설하여, 하부 콘크리트보강층(12)이 피복되어 있지 않았던 두 프리플렉스 빔(1)의 하부플랜지(11)에도 다른 하부플랜지(11) 부분과 같이 하부 콘트리트보강층(12)으로 피복시킨다. 도 3d에는, 위와 같은 하부 콘크리트보강층(12) 피복 작업이 완료된 상태가 개략적으로 도시되어 있다.

프리플렉스 빔(1)의 복부(15)에도 보강 철근(도시되지 않음)을 배근한 후 소정 두께로 콘크리트를 타설하여 프리플렉스 빔(1)의 전체 복부에 복부 콘크리트보강층(18)을 형성한다. 프리플렉스 빔(1)의 상부플랜지(14)에도 소정의 보강 철근을 배근한 후 소정 두께로 콘크리트를 타설하여 상부 슬래브(19)를 형성한다. 도 3e에는 하부 콘크리트보강층(12), 복부 콘크리트보강층(18) 및 상부 슬래브(19)의 타설이 완료된 상태의 프리플렉스 빔(1)의 단면이 개략적으로 도시되어 있다.

위와 같은 하부 콘크리트보강층(12), 복부 콘크리트보강층(18) 및 상부 슬래브(19)의 형성이 완료된 후에는, 교각(31) 위에 설치되어 연결장착부재(30)를 지지하고 있던 가설지지대(33)를 제거한다.

가설지지대(33)가 제거되면, 연속된 프리플렉스 빔(1)이 영구히 교량받침장치(32) 위에 놓여지게 되는데, 가설지지대(33)의 높이가 교량받침장치(32)의 높이 보다 더 높았으므로, 연속된 프리플렉스 빔(1)은 가설지지대(33)와 교량받침장치(32)의 높이 차만큼 내려오게 되어, 연결부(지점부)의 상부 슬래브(19)에 압축력이 도입된다.

이와 같이, 사전에 미리 상부 슬래브(19)에 압축력을 도입하므로써, 사용상태에서 부모멘트에 의하여 상부 슬래브(19)에 발생하게 되는 인장력을 상쇄시키게 되므로, 상부 슬래브(19)의 균열 발생을 방지할 수 있으며, 교량의 설계 단면을 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 프리플렉스 빔 교량의 연속화 시공방법에 의하면, 프리플렉스 빔 자체를 용접, 볼트 연결 등의 방법을 이용하여 연속화시키므로써, 종래의 연속화에 비하여 프리플렉스 빔 자체의 완전한 연속화를 이룰 수 있게 되며, 이러한 완전한 연속화를 통하여 지점부에서의 교량 단면 극한 강도를 증가시키게 되고, 교량 구조물이 연속 구조물로서 거동할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 프리플렉스 빔 자체가 연속화되므로, 사용상태에서의 활하중뿐만 아니라, 프리플렉스 빔의 복부와 상부플랜지에 형성된 복부 콘크리트보강층 및 상부 슬래브에 의한 하중에 대해서도 연속 구조물로서 저항하게 되어, 교량의 단면 및 도입해야할 프리스트레스트의 양을 감소시킬 수 있게 되므로 경제적인 시공이 가능하게 된다.

본 발명에서는, 양측의 프리플렉스 빔을 교각의 가설지지대 위에 설치한 연결장착부재에 거치하여 연결하게 되므로, 연결 작업시 안정성이 확보되며, 연결장착부재와 연결삽입부재의 일체화를 통하여 양측 프리플렉스 빔의 기본적인 연속화가 이루어지게 되어, 후속하는 프리플렉스 빔 연속화 공정시 발생하는 하중에 대해서 연속 구조물로서 저항할 수 있게 된다.

또한, 연결삽입부재를 연결장착부재에 삽입 장착하는 작업만으로도 양측 프리플렉스 빔의 종방향 및 횡방향 정렬이 정확하게 이루어지므로, 종래 기술에 비하여 양측 프리플렉스 빔의 종방향 및 횡방향 정렬을 위한 시공상의 어려움을 해소할 수 있게 된다.

나아가, 일반적으로, 프리플렉스 빔은 서로 연결되기 전에 교량의 종단구배에 따라 소정의 곡률로 휘어져 있으며, 프리플렉스 빔에는 연결현장에서의 온도변화에 따른 캠버량의 변화 등이 발생하기 때문에, 상기 연결장착부재와 연결삽입부재의 연결시에 양 부재의 볼트공을 정확히 일치시키는 것은 매우 어려운 작업이나, 본 발명에서는 상기 연결장착부재의 볼트공을 세로가 장변이 되는 타원형으로 형성하므로써 상기 연결삽입부재와 상기 연결장착부재의 볼트 연결이 용이하게 이루어지도록 하였다.

그 뿐만 아니라, 연결장착부재를 교량받침장치의 높이 보다 더 높이 위치시킨 상태에서 양측 프리플렉스 빔을 연결하여 상부 슬래브를 형성한 후, 이를 교량받침장치에 내려놓아 미리 상부 슬래브에 압축력을 도입시키므로써, 지점부에서 발생하는 부모멘트로 인한 인장력을 상쇄시키게 된다.

또한, 종래 기술에서는 양측의 프리플렉스 빔을 각각 지지하기 위하여 두 개의 교량받침장치가 필요하였으나, 본 발명에서는 단 하나의 교량받침장치만이 사용되므로, 사용되는 교량받침장치의 개수를 줄일 수 있으며, 그에 따라 교량받침장치를 구비하기 위한 비용 및 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.

그 뿐만 아니라, 종래 기술에서는 두 개의 교량받침장치를 설치하기 위하여 교각의 크기가 커야 하나, 본 발명에서는 사용되는 교량받침장치의 개수를 하나로 줄일 수 있으므로, 종래 기술에 비하여 필요한 교각의 크기를 줄일 수 있으며, 그에 따라 교각 시공비용을 절감할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구범위 내에서 자유로운 변형과 개선이 이루어질 수 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 양측의 플리플렉스 빔(1)이 서로 일체로 연결된 연속 프리플렉스 빔 교량구조물로서,

   서로 마주하여 연결될 상기 프리플렉스 빔(1) 단부의 하부플랜지 바닥면(13)에는, 연결장착부재(30)에 삽입 장착되어 연결장착부재(30)와 일체화되는 연결삽입부재(20)로서, 서로 십자형으로 결합된 소정 두께의 종방향판(21)과 횡방향판(22)으로 이루어진 연결삽입부재(20)가 부착되어 있으며;

   상기 프리플랙스 빔(1)의 하부플랜지 바닥면(13)에 장착된 상기 연결삽입부재(20)가 삽입 장착되어 일체화되는 연결장착부재(30)로서, 강재로 이루어진 바닥판(34)과, 상기 바닥판(34) 위에 상기 연결삽입부자(20)의 종방향판(21)의 두께에 대응하는 간격으로 직립하여 일체로 설치되어 있는 직립판(35)으로 이루어진 연결장착부재(30)가 구비되어 있어;

   상기 연결삽입부재(20)의 종방향판(21)이 상기 연결장착부재(30)의 직립판(35) 사이에 삽입 결합되어 상기 연결삽입부재(20)와 상기 연결장착부재(30)가 일체로 연결되므로써 양측의 프리플렉스 빔(1)이 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물.
3. 제2항에 있어서, 상기 연결삽입부재(20)의 종방향판(21)에는 소정 개수의 볼트공(23)이 형성되어 있으며, 상기 연결장착부재(30)의 직립판(30)에도 상기 종방향판(21)의 볼트공(23)에 대응하는 위치에 볼트공(36)이 형성되어 있으며, 상기 연결삽입부재(20)와 상기 연결장착부재(30)는 상기 볼트공(23, 36)을 관통하여 장착되는 볼트에 의하여 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서, 상기 연결삽입부재(20)와 상기 연결장착부재(30)가 일체로 연결된 후, 상기 양측의 프리플렉스 빔(1)의 상부플랜지(14), 복부(15) 및 하부플랜지(11)도 각각 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물.
5. 제4항에 있어서, 상기 프리플렉스 빔의 상부플랜지(14), 복부(15) 및 하부플랜지(11)는, 강재 판(16)과 볼트(17)를 이용한 볼트연결에 의하여 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 프리플렉스 빔 연속 교량 구조물.
6. 삭제
7. 양측의 플리플렉스 빔(1)이 연속화되어 이루어진 연속 프리플렉스 빔 교량구조물의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법으로서,

   연결할 지점이 되는 교각(31)에, 교량받침장치(32)의 높이 보다 큰 소정의 설계 높이를 가진 가설지지대(33)를 설치하고, 상기 가설지지대(33) 위에 연결장착부재(30)를 위치시키는 단계;

   소정 설계 곡률에 따라 휘어져 있고, 연결될 단부의 하부플랜지 바닥면(13)에는 연결장착부재(30)에 삽입 장착되어 연결장착부재(30)와 일체화되는 연결삽입부재(20)로서 서로 십자형으로 결합된 소정 두께의 종방향판(21)과 횡방향판(22)으로 이루어진 연결삽입부재(20)가 부착되어 있으며, 그 이외의 하부플랜지에는 하부 콘크리트보강층(12)이 형성되어 있는 양측의 프리플렉스 빔(1)을, 강재로 이루어진 바닥판(34)과 상기 바닥판(34) 위에 상기 연결삽입부자(20)의 종방향판(21)의 두께에 대응하는 간격으로 직립하여 일체로 설치되어 있는 직립판(35)으로 이루어진 연결장착부재(30)의 위치로 이송하여 각각의 프리플렉스 빔(1) 단부에 설치된 연결삽입부재(20)의 상기 종방향판(21)을 상기 연결장착부재(30)의 직립판(35) 사이에 삽입한 후 상기 종방향판(21)과 직립판(35)을 볼트(37)로 연결하므로써 상기 연결삽입부재(20)와 연결장착부재(30)를 서로 연결하여 일체화시키는 단계;

   상기 양측의 프리플렉스 빔(1)의 상부플랜지(14), 복부(15) 및 하부플랜지(11)도 각각 서로 일체로 연결하는 단계;

   상기 연결삽입부재(20)와 상기 연결장착부재(30)가 연결된 부분에 보강철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 하부 콘크리트보강층(12)을 형성하는 단계;

   상기 양측의 프리플렉스 빔(1)의 상부플랜지(14) 및 복부(15)에도 각각 보강철근을 배근하고 콘크리트를 타설하여 상부 슬래브(19) 및 복부 콘크리트보강층(18)을 형성하는 단계; 및

   가설지지대(33)를 제거하여 프리플렉스 빔의 연결부위를 교량받침장치(32)에 내려놓는 단계를 포함하여 프리플렉스 빔을 연속화시키는 것을 특징으로 하는 연속 프리플렉스 빔 교량구조물의 프리플렉스 빔 연속화 시공방법.