KR100415768B1 - 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법 및 그 가설구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법 및 그 가설구조에 관한 것으로서, 특히 무도상 철도교를 유도상화를 하는데 목적을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 통상의 철도교에 있어서, 기존 거더를 철거하되, 각각의 교대 또는 교각 상에 설치되는 유압잭 받침용 브래킷; 상기 브래킷의 양측 상부면에 높이 보상재를 개재하여 설치되는 제1유압잭; 상기 제1유압잭이 설치된 각각의 교각 간격 이상의 길이를 갖고, 제1유압잭 상부에 얹어지는 한 쌍의 열차하중 지지용 제2거더; 상기 제2거더의 상부에 일정간격을 가지며 폭 방향으로 설치하되, 상기 각각의 침목 사이에 위치하여 레일 저면에 개재되어 제2거더에 조립 고정되는 강재 침목; 상기 브래킷의 양측 단차면으로 안착되는 제2유압잭;

상기 제2유압잭이 설치된 각각의 교각 간격 이상의 길이를 갖고 상기 제2유압잭 상부에 얹어지는 한 쌍의 종부재와, 이 종부재 상면의 폭방향 일정간격으로 설치되는 횡부재로 조립되는 격자형 공중 동바리; 상기 공중 동바리로 지지되는 거푸집에 의해 양생된 슬래브; 및

침목과 슬래브 사이에 자갈 메우기를 하여 유도상화 한 보수 방법 및 그 가설구조로 된 것을 특징으로 한다.

Description

철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법 및 그 가설구조{Process and frame for substituting steel girder of a railway bridge for concrete slab}

본 발명은 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법 및 그 가설구조에 관한 것으로서, 특히 강교 등과 같은 무도상 철도교에 있어서 차량의 운행하중 등 각종 하중에 대한 구조적인 문제점을 해결하기 위하여 유도상화를 하는데 있어서, 시공 공기를 단축하고, 하부에 장애물이 있더라도 그 설치가 가능하며, 양호한 양생조건을 제공하여 품질면에서 우수한 철도교의 유도상화를 위한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법 및 그 가설구조에 관한 것이다.

일반적으로 철도교는 슬래브교에 비하여 많은 단점을 지닌 강교로 설치되어 있다. 따라서 이러한 강교를 슬래브교로 치환할 필요성이 있는데, 이는 철도 강교의 유도상화를 위해 필요하다.

먼저 유도상에 대한 용어정의를 하면, 철도교에 있어서 레일 및 이를 받치고 있는 목재침목이나 거더 등에 자갈이 깔려있는 상태를 말한다. 무도상은 상기에서 자갈이 깔려 있지 않은 상태를 말한다.

일반적으로 과거에 시공된 대부분의 철도교에 있어서, 50% 이상이 강교로써 하천을 지나거나 계곡 사이를 지나는 등, 지반에 설치되지 않은 대부분의 철도교는 도 1에서와 같이 무도상으로 설치되어있다.

이러한 무도상의 철도교는 구조적으로 매우 취약하다. 이를 도 1에 따라 설명하면, 평행하게 길이방향으로 설치된 한 쌍의 레일(100)은 일정 간격의 폭방향으로 설치되는 목재침목(200)이 받침하고, 이 침목의 하부로는 거더(300)가 길이방향으로 받침되고, 이 거더의 교대 또는 교각의 상부 위치에는 교좌장치(400)가 개재되어 있다.

그런데 이러한 철도교에 있어서 차량이 진행함에 따라 매우 큰 동하중이 걸린다.

따라서 이때 침목은 어느 정도의 진동 두드림 하중이 흡수되기 좋게 하기 위해 필연적으로 나무재질의 목재침목을 사용하는데도, 자갈이 깔려 있지 않아 열차가 지나감에 따른 하중의 충격흡수가 되지 않으므로, 상기 침목과 접촉되는 레일 (100) 또는 거더(300)와 목재침목(200)의 접촉면에서 계속되는 두드림 하중으로 도 1의 확대 요부에서와 같이 목재침목(200)이 파이는 현상이 발생하고 이 틈새 간극이 심화됨에 따라 차량의 주행 소음이 심하게 발생하고, 결국 목재침목이 절단되므로 이를 침목갱환, 거더갱환 등의 보수하지 않으면 레일(100)이 주저앉아 철도차량이 탈선하는 위험이 발생된다.

또한 열차의 과중한 충격하중이 거더와 교좌장치, 교각 등에 직접적으로 작용하므로 이들에 피로 및 손상(균열) 등이 빈번하게 발생된다.

따라서 상기한 갱환 등의 방법은 임시 방편적인 방법밖에 되지 못하는 관계로 주기적으로 반복하여 실시되어야 하며, 보다 안정적인 구조를 실현하기 위한 유도상화를 위해 강교를 슬래브교로 치환하는 시공이 필요하다.

이러한 문제로 무도상 철도교를 유도상화하는 종래의 치환 구조 및 그 보수 공법을 도 2 및 도 3에 의해 설명한다. 이는 기존의 거더 상에 슬래브를 타설하는 구조 및 그 보수공법이다.

도 2에서와 같이 평행하게 길이 방향으로 설치된 한 쌍의 레일(100)은 일정 간격의 폭방향으로 설치되는 목재침목(200)이 받침하고, 이 침목의 하부로는 거더(300)가 길이방향으로 받침되고, 이 거더와 교대 또는 교각(500) 상부에는 교좌장치(400)가 개재되어 있는 통상의 철도교에 있어서;

상기 거더(300)에 철근 배근을 위한 구멍(310)을 천공하여 배근된 상태로 거푸집(600)을 설치하고 지중 동바리의 서포트(700)로 지지하여 콘크리트(810)를 타설하여 양생된 슬래브(800)와;

상기 슬래브(800) 상으로 돌출된 거더돌출부(320)를 절단하여 목재침목(200)과 슬래브(800) 사이에 자갈(900) 메우기를 하여 유도상화한 구조로 이루어진다.

상기와 같은 구조를 갖는 종래 공법을 도 2 및 도 3을 참조하여 단계별로 설명하면 다음과 같다.

거더(300) 바탕면을 그라인딩하여 콘크리트와의 부착을 좋게 하기 위한 계령작업단계;

거더(300)에 배근을 위한 구멍(310)을 뚫는 천공작업단계;

상기 천공된 구멍(310)을 통하여 철근(610)을 배근하고 슬래브 거푸집(600)을 설치하는 단계;

교각 하부의 지면 고르기 및 지장물 철거 등의 단계 및 동바리 서포트(700)를 지지 설치하는 단계;

상기 슬래브 거푸집(600)에 콘크리트(810)를 타설하는 단계;

양생후 서포트(700) 및 거푸집(600)의 탈형후, 슬래브(800) 상부로 노출된 거더돌출부(320)를 절단해내는 단계;

슬래브의 방수처리 단계; 및

자갈(900)로 슬래브(800) 상에 유도상화하는 단계로 완성된다.

그러나 이러한 종래의 구조 및 이에 따른 공법은 아래와 같은 많은 문제점을 내포하고 있다.

즉 슬래브의 타설 및 양생 중에도 철로 위로 차량이 운행되어야만 되기 때문에 기존거더에 하중이 발생함에 따라 새로 설치하는 슬래브의 균열 및 재료 분리에 따른 구조적 강성에 문제가 발생될 수밖에 없는 무리한 공법인 것으로,

① 차량운행에 따른 진동에 의해 거더(300)와 콘크리트(810)의 부착력 감소현상.

② 공사 중에도 철도차량이 운행됨에 따라 그 진동 하중에 의해 거푸집(600) 내의 콘크리트(810) 조성물 중에서 모래, 시멘트 등에 비하여 비교적 질량이 큰 자갈이 거푸집 내저부로 편석되어 양생된 슬래브의 하부로 집중되는 현상.

③ 잘라낸 기존 거더의 상부에서 우수 등이 침입하여 거더(300)의 부식을 가속화시키는 산화로 인한 거더의 부피 팽창으로 양생된 슬래브에 발생되는 균열현상.

그리고 시공제한의 문제점으로,

① 동바리를 설치함에 따른 지장물의 철거 및 지반 고르기 등의 작업 발생.

② 교량의 하부가 하천일 때 동바리를 설치하기 곤란하고, 도로일 때에는 우회로를 설치하거나, 교통 통제를 해야하는 문제.

이상에서 알 수 있듯이 종래의 철도교 유도상화 공법에서는 기존 거더가 매입되는 상태에서 철근을 배근하고 하부 지중에서 서포트를 설치하여 콘크리트를 타설함으로써 하천 등에서의 시공이 제한되고, 양생 중에도 계속 기존 거더가 열차의 동하중을 지지, 부담함으로 과다한 진동과 충격으로 슬래브교에 구조적으로 많은 손상을 발생시키는 문제점이 있는 것이다.

따라서 본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은,

첫째 유도상화 시공 중에 열차의 동하중에 의한 진동 충격을 방지하면서 시공되게 한 것이다.

둘째 지면으로부터의 동바리 설치에 대한 문제점을 해소하기 위해 교각 상에 설치되는 조립식 브래킷 동바리에 의한 시공을 한 것이다.

셋째 조립/분해가 가능한 가설구조로써 유도상화를 위해 단계별로 이동하면서 시스템 이동식으로 그 시공이 양호하게 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가설구조 및 이에 따른 보수공법을 구현하기 위해;

평행하게 길이 방향으로 설치된 한 쌍의 레일은 일정 간격의 폭 방향으로 설치되는 목재침목이 받침하고, 이 침목의 하부 길이방향으로는 거더가 받침되고, 이 거더와 교대 또는 교각 상부에는 교좌장치가 개재되어 있는 통상의 철도교에 있어서, 기존 거더를 철거하되,

각각의 교대 또는 교각상에 설치되는 유압잭 받침용 브래킷;

상기 브래킷의 양측 상부면에 높이 보상재를 개재하여 설치되는 제1유압잭;

상기 제1유압잭이 설치된 각각의 교각 간격 정도의 길이를 갖고, 제1유압잭 상부에 얹어지는 한 쌍의 열차 하중 지지용 제2거더;

상기 제2거더의 상부에 일정간격을 가지며 폭 방향으로 설치하되, 상기 각각의 목재침목 사이에 위치하여 레일 저면에 개재되어 제2거더에 조립 고정되는 강재 침목;

상기 브래킷의 양측 단차면으로 안착되는 제2유압잭;

상기 제2유압잭이 설치된 각각의 교각 간격 정도의 길이를 갖고 상기 제2유압잭 상부에 얹어지는 한 쌍의 종부재와, 이 종부재 상면의 폭방향 일정간격으로 설치되는 횡부재로 조립되는 격자형 공중 동바리;

상기 공중 동바리로 지지되는 거푸집에 의해 양생된 슬래브; 및

목재침목과 슬래브 사이에 자갈 메우기를 하여 유도상화한 구조로 된 것을 특징으로 한다.

이때 교대 상의 제1유압잭은 그 설치 공간이 제공되지 못하기 때문에 거푸집을 설치하는 단계에서 강관토막을 설치하여 그 내부에 안착시키는 구조에 의해 달성할 수 있을 것이다.

물론 도시되지는 않았지만 본 발명의 가설구조를 설치하여 열차운행을 확보한 후, 기존의 거더를 철거하지 않고, 종래와 같이 기존 거더에 계령작업 및 천공을 하여 배근후, 열차의 운행에 따른 진동의 전달을 방지하면서, 콘크리트 양생한 슬래브상의 거더돌출부를 절단하여 목재침목과 슬래브 사이에 자갈 메우기를 하여 유도상화한 구조로 본 발명을 실시할 수도 있는 것으로, 이 역시 본 발명의 기술적범주에 속한다 할 것이다.

상기 가설구조에 있어서, 유압잭 받침용 브래킷과, 보상재 및 제1, 제2유압잭, 제2거더, 강재침목, 공중 동바리 등은 조립설치 후, 분해하여 다음 단계로 이동하여 반복하여 사용할 수가 있다.

물론 이때 길이가 비교적 길고 하중이 많이 나가는 제2거더와 공중 동바리의 종부재 등은 일정간격으로 체결부재에 의해 분해 결합되는 구성으로 하는 것이 다른 부재에 비하여 분할 구성하는 것이 타당하다 하겠다.

상기 구조에 따른 본 발명의 보수공법은 다음과 같다.

교대 또는 교각 상에 본 출원인의 특허권 제214386호 및 제214387호에서와 같은 유압잭 받침용 브래킷을 설치하는 단계;

(상기 단계에서 상기의 브래킷구조에 꼭 한정되는 것만은 아니고, 제1 및 제2 유압잭을 받칠 수 있는 구조이면 되는 것으로 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.)

상기 브래킷의 양측 상부면에 길이 보상재를 포함하거나 포함하지 않는 상태로 제1유압잭을 설치하는 단계;

상기 각각의 교대 전후 양측으로의 브래킷에 안착된 상기 제1유압잭 상에 제2거더를 설치하는 단계;

상기 제2거더의 상부에 일정폭 방향으로 설치하되 상기 각각의 목재침목 사이의 레일 저면에 개재되는 강재침목을 설치하는 단계;

상기 강재침목이 레일의 하중 지지점이 되게 제1유압잭으로 레벨링하는 단계;

열차를 상기 레일 상으로 지나게 하여 열차운행 안전점검을 하는 단계;

도 4a에서 같은 상태에서 기존 거더를 일정 분할 단위로 절단하여 하부로 탈락시키는 방법으로 기존의 거더를 철거하는 단계;

상기 브래킷의 양측 단차면으로 안착되는 제2유압잭 상에 안착되는 적어도 교각 간격 이상의 길이를 갖는 종부재와, 이 종부재의 일정 폭간격으로 설치되는 횡부재로 이루어진 격자형 공중 동바리를 설치하여 그 상부에 거푸집을 설치하되 교대 또는 교각상에 설치되는 제1유압잭을 관통시킨 거푸집 바닥면에 제1유압잭 또는/및 보상재를 수용할 수 있도록 강관토막을 설치하여 슬래브를 타설/양생한 후 제1유압잭 또는/및 보상재의 철거후 콘크리트 되메우기를 하는 단계;

상기 슬래브와 침목 사이에 자갈 메우기를 하여 유도상화 하는 단계; 및

상기 유압잭 받침용 브래킷과, 보상재 및 제1, 제2유압잭, 제2거더, 강재침목, 공중 동바리 등을 분리하여 시스템을 다음 단계로 반복 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 교대 상의 제1유압잭은 그 설치공간이 제공되지 못하기 때문에 거푸집을 설치하는 단계에서 강관토막을 설치하여 그 내부에 안착시키는 구조에 의해 달성할 수 있을 것이다.

물론 종래와 같이 기존 거더를 철거하지 않고, 열차운행을 확보한 후, 거더의 계령작업 및 천공을 하여 배근작업을 한 후, 거푸집을 설치하여 열차의 운행에 따른 진동의 전달을 방지하면서 슬래브를 양생한 후, 상부로 돌출된 거더 돌출부를 절단해 내고 유도상화를 하는 공법으로 시공되는 것도 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.

도 1은 종래 무도상 철도교의 설치상태 단면도.

도 2는 종래 치환공법을 설명하기 위한 단면도.

도 3은 종래의 치환 공정도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 치환 단계를 보인 사시도.

도 5a는 기존 레일을 받침 할 본 발명의 치환 제1단계의 단면도.

도 5b는 거푸집을 지지하기 위한 본 발명의 치환 제2단계의 단면도.

도 5c는 슬래브 완성후 철거한 본 발명의 치환 완성단계 단면도.

도 6a는 본 발명의 설치 이동 단계에서 제1유압잭이 설치되는 것을 보인 개략도.

도 6b는 본 발명의 일부 발췌 평면도.

도 6c는 교대 상에 설치되는 제1 유압잭의 요부 확대 단면도.

도 7은 본 발명의 보수 공정도.

이하에서 본 발명의 구조 및 이에 따른 공법을 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5에서와 같이, 평행하게 길이방향으로 설치된 한 쌍의 레일 (100)은 일정간격의 폭방향으로 설치되는 목재침목(200)이 받침하고, 이 침목의 하부 길이방향으로는 거더(300)가 받침 되고, 이 거더와 교대 또는 교각(500) 상부에는 교좌장치(400)가 개재되어 있는 통상의 철도교에 있어서, 기존 거더를 철거하되,

각각의 교대 또는 교각 상에 설치되는 유압잭 받침용 브래킷(10);

상기 브래킷(10)의 양측 상부면(A)에 높이 보상재(21)를 개재하여 설치되는 제1유압잭(20);

상기 제1유압잭이 설치된 각각의 교각 간격 정도의 길이를 갖고, 제1유압잭 (20) 상부에 얹어지는 한 쌍의 열차 하중 지지용 제2거더(30);

상기 제2거더(30)의 상부에 일정간격을 가지며 폭 방향으로 설치하되, 상기 각각의 목재침목(200) 사이에 위치하여 레일(100) 저면에 개재되어 제2거더(30)에 조립 고정되는 강재 침목(40);

상기 브래킷(10)의 양측 단차면(B)으로 안착되는 제2유압잭(50);

상기 제2유압잭(50)이 설치된 각각의 교대 간격 이상의 길이를 갖고 상기 제2유압잭(50) 상부에 얹어지는 한 쌍의 종부재(61)와, 이 종부재 상면의 폭방향 일정간격으로 설치되는 횡부재(62)로 조립되는 격자형 공중 동바리(60);

상기 공중 동바리로 지지되는 거푸집(70)에 의해 양생하되 교대 또는 교각상에 설치되는 제1유압잭(20)을 관통시킨 거푸집(70) 바닥면에 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)를 수용할 수 있도록 강관토막(P)을 설치한 슬래브(80); 및

목재침목(200)과 슬래브(80) 사이에 자갈(900) 메우기를 하여 유도상화한 구조로 된 것을 특징으로 한다.

이때 교대 상에 설치되는 제1유압잭(20)은 그 설치 공간에 제약성 때문에 거푸집을 설치하는 단계에서 도 6c에서와 같이 교대 상에 설치되는 제1 유압잭(20)을 관통시킨 거푸집(70) 바닥면에 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)를 수용 할 수 있도록 강관토막(P)을 설치하여 슬래브(70)를 형성하는 구조에 의해 달성할 수 있을 것이다.

물론 도시되지는 않았지만 기존의 거더를 철거하지 않고, 종래와 같이 기존 거더(300)에 계령작업 및 천공을 하여 배근 후, 콘크리트 양생한 슬래브상의 거더 돌출부(320)를 절단하여 목재침목(200)과 슬래브(80) 사이에 자갈(900) 메우기를 하여 유도상화한 구조로 본 발명을 실시할 수도 있는 것으로 이 역시 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

상기에서 제2거더(30)와 격자형 공중 동바리(60)의 종부재(61)는 I빔 또는 그 구조계산에 따라 I빔 한 쌍을 용접 또는 덧판을 대고 볼트 등으로 부착한 Ⅱ 형, 또는 H빔 등으로 됨이 바람직하다.

그럼으로써 크레인 등과 같은 중장비의 필요없이 설치 및 철거가 용이할 것이다.

따라서 도시되지는 않았지만 본 발명에서 비교적 긴 길이재들은 일정 간격으로 분할된 구조로 형성하는 것과, 이들을 체결부재 등을 이용하여 그 길이의 가감을 자유롭게 할 수가 있을 것이다.

상기 가설구조에 있어서, 유압잭 받침용 브래킷(10)과, 보상재(21) 및 제1, 제2유압잭(20,50), 제2거더(30), 강재침목(40), 공중 동바리(60) 등은 조립설치 후, 분해하여 다음 단계로 이동하여 반복하여 사용할 수가 있다.

물론 이때 길이가 비교적 길고 하중이 많이 나가는 제2거더(30)와 공중 동바리(60)의 종부재(61) 등은 일정간격으로 체결부재에 의해 분해 결합되는 구성으로 하는 것이 다른 부재에 비하여 분할 구성하는 것이 타당하다 하겠다.

상기 구조에 따른 본 발명의 보수공법을 도 4 내지 도 6에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 4a 및 도 5a와 같이, 교대 또는 교각(500)상에 본 출원인의 특허권 제214386호 및 제214387호에서와 같은 유압잭 받침용 브래킷(10)을 설치하는 단계;

상기 브래킷(10)의 양측 상부면(A)에 길이 보상재(21)를 포함하거나 포함하지 않는 상태로 제1유압잭(20)을 설치하는 단계;

상기 각각의 교각 전후 양측으로의 브래킷에 안착된 상기 제1유압잭(20) 상에 제2거더(30)를 설치하는 단계;

상기 제2거더(30)의 상부에 일정폭 방향으로 설치하되 상기 각각의 목재침목 (200) 사이의 레일(100) 저면에 개재되는 강재침목(40)을 설치하는 단계;

상기 강재침목(40)이 레일(100)의 하중 지지점이 되게 제1유압잭(20)으로 레벨링하는 단계;

열차를 상기 레일(100)상으로 지나게 하여 열차운행 안전점검을 하는 단계;

도 4a에서 같은 상태에서 기존 거더(300)를 일정 분할 단위로 절단하여 하부로 탈락시키는 방법으로 기존의 거더를 철거하는 단계;

도 4b 및 도 5b에서와 같이, 상기 브래킷(10)의 양측 단차면(B)으로 안착되는 제2유압잭(50)상에 안착되는 적어도 교대간격 이상의 길이를 갖는 종부재(61)와, 이 종부재의 일정 폭간격으로 설치되는 횡부재(62)로 이루어진 격자형 공중 동바리(60)를 설치하여 그 상부에 거푸집(70)을 설치하되 교대 또는 교각상에 설치되는 제1유압잭(20)을 관통시킨 거푸집(70) 바닥면에 제1유압잭 또는/및 보상재(21)를 수용할 수 있도록 강관토막(P)을 설치하여 슬래브(80)를 타설/양생한 후 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)의 철거후 콘크리트 되메우기를 하는 단계;

도 5c에서와 같이, 상기 슬래브(80)와 목재침목(200) 사이에 자갈(900) 메우기를 하여 유도상화 하는 단계; 및

도 6a 및 도 6b에서와 같이, 상기 유압잭 받침용 브래킷(10)과, 보상재(21) 및 제1, 제2유압잭(20,50), 제2거더(30), 강재침목(40), 공중 동바리(60) 등을 분리하여 시스템을 다음 단계로 반복 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명에 있어서 종래의 공법과 같이 기존 거더의 돌출부만을 절단해 내는 기존 거더의 부분 철거방식이 적용될 수도 있다.

이는 도 4b와 같은 상태에서 거푸집을 다 설치하고 도 2에서와 같은 종래의 공법으로 구현된다.

즉, 거더의 계령작업 및 천공을 하고 배근작업을 한 후, 거푸집을 설치하여 슬래브(80)를 양생한 후, 상부로 돌출된 거더 돌출부(320)를 절단해내는 부분 철거에 의해 유도상화를 하는 공법으로 시공되는 것으로 본 발명의 범주에 속한다 할 것이다.

한편 교대 상에 설치되는 제1유압잭(20)은 그 설치공간에 제약성 때문에 거푸집을 설치하는 단계에서 도 6c에서와 같이 교대 상에 설치되는 제1 유압잭(20)을 수용할 수 있도록, 제1유압잭(20)을 기밀하게 관통시킨 거푸집(70)의 바닥면에 강관토막(P)을 설치하여 속빈 거푸집을 형성한 후, 그 내부에 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)를 안착시키는 구조에 의해 달성할 수 있을 것이다.물론 제1유압잭(20) 및 보상재(21)의 철거 후 콘크리트 되메우기를 하여야 할 것이다.

본 발명의 모든 결합단계에서는 용접을 할 수도 있으나 보수를 위한 각종 부재의 재활용 내지는 다음 단계로의 이동을 위해 착탈식으로 분해 조립이 가능하게 구성되는데 도시되지는 않았지만 기본적으로 볼트/너트를 이용하여 결합 및 분해 가능한 구조로 되어있다.

한편 본 발명에서 슬래브를 설치하기 위한 거푸집의 설치공정에서 공중 동바리를 이용하고 있지만, 교량의 하부가 하천이 아니고, 낮은 높이의 교량일 경우에는 공중 동바리 및 제2유압잭 등의 설치가 필요없이 기존에서와 같이 거푸집을 지지하기 위한 종래의 서포트 구조로 시공될 수 있을 것으로, 이 또한 본 발명의 기술적 범주에 속한다 할 것이다.

이하에서 본 발명의 작용을 설치순서에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 4a와 도 6a에서와 같이, 교대와 교각에 브래킷(10)을 장착한다.

이 브래킷은 꼭 도시한 바와 같이 이루어지는 것만은 아니다. 예컨대 교좌장치(400)를 피할 수 있고 제1유압잭(20)을 거치하고, 그 양측 하부로 단차진 받침면이 있어서 제2유압잭(50)을 안착시킬 수 있으면 된다.

즉 교대 양측 2군데와 교각 양측 2군데에 제1유압잭(10)을 안착시킨다. 그리고 설계 높이에 따라 높이 보상재(21)를 적층 설치하고, 길이방향으로 양측에 제2거더(30)를 얹어서 고정하고, 그 양측에 걸려서 고정되게 강재침목(40)을 목재침목(200) 사이에 각각 위치되게 조립한다. 이후 제1유압잭(20)을 레벨링하여 레일 (100)에 걸리는 하중의 지지점이 강재침목(40)이 되게 한 후, 열차를 지나게 하여 안정성을 점검하고, 기존 거더(300)를 완전 철거할 경우에는, 이를 분할 절단하여 하부로 목재침목(200)과 함께 탈락시킨다.

이후 제2유압잭(50)에 한 쌍의 종부재(61)를 지지하고 이 종부재 사이사이에는 횡부재(62)를 고정하여 격자형 공중 동바리(60)를 설치한 후, 거푸집(70)을 치고(이때 교대 상에는 제1유압잭(20)을 별도로 설치할 공간의 제약을 받기 때문에 도 6c에서와 같이 강관(P)을 설치하여 속빈 거푸집을 형성한 후, 그 내부에 제1 유압잭(20)을 안착시킴으로써 해결된다.) 슬래브(80)를 형성(도 5b 참조)한 후, 슬래브(80)와 강재 침목(40)사이에 신규 목재침목(200)이나 PC침목과 함께 자갈(900)을 넣어 유도상화를 한다.(도 5c 참조)

브래킷(10) 보상재(21) 및 제1, 2유압잭(20,50)과 제2거더(30)와 강재침목 (40), 공중 동바리(60) 등을 분해하여 다음 단계로 이동 설치한다.

이때, 다음단계에서는 이미 한 단위의 슬래브(80)가 설치되어 있기 때문에 이때 다음 단계에서 설치되는 제1유압잭(20)은 기 설치된 슬래브(80)의 상면에 보상재(21)가 필요없이 지지되게 하고 그 타단은 전 단계와 같이 제1유압잭(20)이 보상재(21)를 개재하여 브래킷(10)상에 설치될 것이다.

이상과 같은 반복 단계로 본 발명의 이동식 설치 시스템을 운용할 수가 있으며, 최종 단계에서의 교대에 설치되는 제1유압잭(20) 역시 상기와 같은 방식으로 해결된다.

물론 기존 거더(300)를 종래와 같이 부분 매입하고 거더돌출부만을 절단할 수도 있는 것으로. 이는 종래와 같은 단계에서 같은 방법으로 시공할 수 있을 것이다.

이상과 같은 보수공법과 가설구조로 이루어진 본 발명은, 제1유압잭(20)으로 제2거더(30)를 레벨링하는 공법에 의해 기존의 레일(100)과 목재침목(200)을 받쳐주기 때문에 열차가 운행중에도 그 진동 하중에 기존레일(100) - 기존 침목(300) -강재 침목(40) - 제2거더(30) - 유압잭(20) - 브래킷(10) 및 교대 또는 교각의 상부를 거쳐 하중분산을 이루는 구조로써, 그 하부에서 진행되는 슬래브(80) 타설/양생 공정에 아무런 영향을 미치지 않게 된다.

또한 슬래브(80)를 타설하기 위한 거푸집(70)도 브래킷(10)의 양측으로 설치되는 제2유압잭(50)에 의해 받침되는 공중 동바리(60)에 의해 받침되기 때문에 교량의 하부로부터 동바리를 설치함에 따른 각종 부가적인 작업이 필요없이 간단 신속한 공정을 이룰 수 있는 특징이 있다.

이상과 같이 기존 철도교의 유도상화를 위한 보수공법 및 그 가설구조로 이루어지는 본 발명은 공중 동바리에 지지되어 제1유압잭으로 제2거더를 레벨링하는 공법에 의해 슬래브의 타설/양생중에도 그 진동하중을 피할 수 있고, 공중 동바리의 사용에 의한 교각 하부의 지장물에 따른 시공상의 문제점을 해결하고, 분해 조립이 쉽게 되어 재활용에 의한 부재의 활용성을 높이는 등의 효과가 있는 발명이다.

Claims (6)

1. 교대 및 교각 상부에 유압잭 받침용 브래킷(10)을 설치하는 단계;

   상기 브래킷(10)의 양측 상부면(A)에 길이 보상재(21)를 포함하거나 포함하지 않는 상태로 제1유압잭(20)을 설치하는 단계;

   상기 각각의 교각 전후 양측으로의 브래킷에 안착된 상기 제1유압잭(20) 상에 제2거더(30)를 설치하는 단계;

   상기 제2거더(30)의 상부에 일정폭 방향으로 설치하되 상기 각각의 목재침목 (200) 사이의 레일(100) 저면에 개재되는 강재침목(40)을 설치하는 단계;

   상기 강재침목(40)이 레일(100)의 하중 지지점이 되게 제1유압잭(20)으로 레벨링하는 단계;

   열차를 상기 레일(100) 상으로 지나게 하여 열차운행 안전점검을 하는 단계;

   기존 거더(300)를 일정 분할단위로 절단하여 하부로 탈락시키는 방법으로 기존의 거더를 철거하는 단계;

   상기 브래킷(10)의 양측 단차면(B)으로 안착되는 제2유압잭(50)상에 안착되는 적어도 교대간격 이상의 길이를 갖는 종부재(61)와, 이 종부재의 일정 폭간격으로 설치되는 횡부재(62)로 이루어진 격자형 공중 동바리(60)를 설치하여 그 상부에 거푸집(70)을 설치하되 교대 또는 교각상에 설치되는 제1유압잭(20)을 관통시킨 거푸집(70) 바닥면에 제1유압잭 또는/및 보상재(21)를 수용할 수 있도록 강관토막(P)을 설치하여 슬래브(80)를 타설/양생한 후 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)의 철거후 콘크리트 되메우기를 하는 단계;

   상기 슬래브(80)와 목재침목(200) 사이에 자갈(900) 메우기를 하여 유도상화 하는 단계; 및

   상기 유압잭 받침용 브래킷(10)과, 보상재(21) 및 제1, 제2유압잭(20,50), 제2거더(30), 강재침목(40), 공중 동바리(60)등을 분리하여 시스템을 다음 단계로 반복 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법.
2. 제 1 항에 있어서, 기존 거더를 철거하지 않고, 거푸집(70)을 설치하는 단계에서 거더(300)에 천공을 하여 배근하고 콘크리트를 타설하여 양생후, 거더돌출부 (320)만을 절단 철거하는 단계로 된 것을 특징으로 한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법.
3. 제 2 항에 있어서, 교대 상에 설치되는 제1유압잭(20)은 거푸집 바닥면에 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)를 수용할 수 있도록 강관토막(P)을 설치하여 슬래브(70)를 형성한 것을 특징으로 한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하는 공법.
4. 평행하게 길이방향으로 설치된 한 쌍의 레일(100)은 일정간격의 폭 방향으로 설치되는 목재침목(200)이 받침하고, 이 침목의 하부 길이방향으로는 거더(300)가 받침되고, 이 거더와 교대 또는 교각(500) 상부에는 교좌장치(400)가 개재되어 있는 통상의 철도교에 있어서, 기존 거더를 철거하되,

   각각의 교대 또는 교각 상에 설치되는 유압잭 받침용 브래킷(10);

   상기 브래킷(10)의 양측 상부면(A)에 높이 보상재(21)를 개재하여 설치되는 제1유압잭(20);

   상기 제1유압잭이 설치된 각각의 교각 간격 이상의 길이를 갖고, 제1유압잭 (20) 상부에 얹어지는 한 쌍의 열차하중 지지용 제2거더(30);

   상기 제2거더(30)의 상부에 일정간격을 가지며 폭 방향으로 설치하되, 상기 각각의 목재침목(200) 사이에 위치하여 레일(100) 저면에 개재되어 제2거더(30)에 조립 고정되는 강재 침목(40);

   상기 브래킷(10)의 양측단차면(B)으로 안착되는 제2유압잭(50);

   상기 제2유압잭(50)이 설치된 각각의 교각 간격 이상의 길이를 갖고 상기 제2유압잭(50) 상부에 얹어지는 한 쌍의 종부재(61)와, 이 종부재 상면의 폭방향 일정간격으로 설치되는 횡부재(62)로 조립되는 격자형 공중 동바리(60);

   상기 공중 동바리로 지지되는 거푸집(70)에 의해 양생하되 교대 또는 교각 상에 설치되는 제1유압잭(20)을 관통시킨 거푸집(70) 바닥면에 제1유압잭(20) 또는/및 보상재(21)을 수용할 수 있도록 강관토막(P)을 설치한 슬래브(80); 및

   목재침목(200)과 슬래브(80) 사이에 자갈(900) 메우기를 하여 유도상화 한 구조로 된 것을 특징으로 한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하기 위한 가설구조.
5. 제 4 항에 있어서, 유도상화되는 목재침목(200)과 슬래브(80) 사이의 기존 거더(300)의 철거를 하지 않고, 거푸집(70) 설치후, 거더에 천공을 하여 배근하고 양생 후, 거더돌출부(320)만을 절단 철거하는 것을 특징으로 한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하기 위한 가설구조.
6. 제 5 항에 있어서, 교대 상에 설치되는 제1유압잭(20)을 관통시킨 거푸집 (70) 바닥면에 제1 유압잭(20) 또는/및 보상재(21)를 수용할 수 있도록 강관토막 (P)을 설치하여 슬래브(70)를 형성한 것을 특징으로 한 철도교의 강교를 슬래브교로 치환하기 위한 가설구조.