KR100469540B1 - joint structure of frp precast bridge slab using a longitudinal connecting member and bridge construction method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교축 직각방향 연결부재를 이용한 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판 연결구조 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판을 교축 직각 방향으로 연속하여 설치하기 위해 중간 연결부재를 이용함으로서, 교량 바닥판의 폭(교축 직각방향)을 길게 형성시킬 필요(개략 4차로라면 폭이 개략 20m 이상이 된다.)가 있는 경우에, 운반 가능한 교량 바닥판의 길이를 확보하면서, 교량 바닥판을 용이하게 연속으로 이어 설치할 수 있어 시공성이 좋고, 별도의 중간 연결부재를 이용하기 때문에 연결부의 국부 좌굴 및 응력 집중을 줄일 수 있으며, 단면형상에 구애받지 않고 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 설치할 수 있는 교량 바닥판 연결구조 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precast bridge deck connection structure made of a composite material using a bridge member perpendicular to the bridge and a bridge construction method using the same. More specifically, by using an intermediate connecting member to continuously install a precast bridge deck made of composite material in the direction perpendicular to the bridge axis, it is necessary to form a wide width (orthogonal direction) of the bridge floor plate (approximately 4th order). If the width of the ramen is about 20m or more), the bridge bottom plate can be easily connected in succession while ensuring the length of the transportable bridge bottom plate, so that the workability is good and a separate intermediate connecting member is used. Therefore, it is possible to reduce the local buckling and stress concentration of the connection portion, and to bridge bridge plate connection structure that can be installed in the bridge perpendicular to the bridge deck regardless of the cross-sectional shape and the bridge construction method using the same.
Description
본 발명은 교축 직각방향 연결부재를 이용한 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판 연결구조 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 연속하여 설치하기 위해 중간연결부재를 이용함으로서, 교량 바닥판의 폭(교축 직각방향)을 길게 형성시킬 필요(개략 4차로라면 폭이 개략 20m 이상이 된다.)가 있는 경우에, 운반 가능한 교축 직각 방향으로의 교량 바닥판 길이를 확보하면서, 교량 바닥판을 용이하게 연속으로 이어 설치할 수 있어 시공성이 좋고, 별도의 중간연결부재를 이용하기 때문에 연결부의 국부 좌굴 및 응력 집중을 줄일 수 있으며, 단면형상에 구애받지 않고 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 설치할 수 있는 교량 바닥판 연결구조 및 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precast bridge deck connection structure made of a composite material using a bridge member perpendicular to the bridge and a bridge construction method using the same. More specifically, by using the intermediate connecting member to continuously install the precast bridge deck made of composite material in the direction perpendicular to the bridge axis, it is necessary to lengthen the width (orthogonal direction) of the bridge floor plate (approximately 4th order). If the width of the ramen is approximately 20m or more), the bridge bottom plate can be easily connected in succession while ensuring the bridge bottom plate length in the perpendicular direction of the transportable bridge, and the workability is good. By using the member, it is possible to reduce local buckling and stress concentration of the connection portion, and to bridge bridge plate connection structure that can be installed in the bridge orthogonal direction of bridge deck regardless of the cross-sectional shape, and a bridge construction method using the same.
종래의 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판은 자중이 일반 강재 또는 콘크리트보다 매우 작고, 구조적 특성(휨 강성, 인장강도, 압축강도 등)이 우수한 복합소재 (FRP(Fiber Reinforced Plastics) 등) 제품으로 제작된 여러 단면 형상의부재를 서로 연결하여 제작됨으로서 최근 토목, 건축분야에서 많이 활용되고 있다.Precast bridge deck made of conventional composite material has a very low self-weight than ordinary steel or concrete and has excellent structural characteristics (bending stiffness, tensile strength, compressive strength, etc.) products (FRP (Fiber Reinforced Plastics, etc.) products) As it is produced by connecting the members of the various cross-sectional shape produced by each other, it is recently utilized in civil engineering, construction field.
특히 교량분야에서는 도1과 같이, 다양한 단면 형상을 가질 수 있는 교량 바닥판을 프리캐스트화 하여 제작한 후, 최종적으로 소정의 높이를 가진 교량 바닥판(10)을 제작하고 있으며, 이러한 교량 바닥판(10)은 교각(20)에 형성된 거더(30) 위에 설치되는 식으로 이용된다.In particular, in the field of bridges, as shown in Figure 1, after the precast to form a bridge deck having a variety of cross-sectional shape, and finally to produce a bridge deck 10 having a predetermined height, such bridge deck 10 is used in a manner that is installed on the girder 30 formed in the piers 20.
하지만 이러한 종래의 교량 바닥판의 연결에 있어 교량 바닥판의 교축 직각방향(바닥판의 폭 방향)으로의 연결이 필요한 경우에는 그 연결방법에 대한 연구가 전무한 실정이다. 이러한 연구가 필요한 이유는 설사 여러 가지 제작방법에 의하여 교량의 슬래브 폭(교축 직각방향의 슬래브 폭)에 해당할 만큼 긴 교량 바닥판을 제작할 수 있다 할지라도, 이를 운반하는 차량 등의 문제 때문에 그 길이를 제한하여 제작할 수밖에 없기 때문에, 제한된 길이의 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 연속하여 설치하려는 경우 통상적인 거더 또는 빔의 연결부위와 같이 플레이트 등을 이용하여 볼트 등의 접합에 의하여 연결한다면, 연결부위에 국부적으로 응력 집중이 발생하여 내구성에 악 영향을 초래할 뿐만 아니라, 시공성도 좋지 않다는 문제점이 있으며, 나아가 연결부위에 차량하중에 의해 국부 좌굴 문제 때문에 적절한 교량 바닥판의 단부 처리가 반드시 필요하게 되지만 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법에 대해서는 기술개발이 되지 않았기 때문이다.However, in the connection of the bridge deck of the prior art, when the connection of the bridge deck in the direction perpendicular to the bridge (the width direction of the bottom plate) is required, there is no study on the connection method. The reason why this study is necessary is that even though it is possible to manufacture a bridge deck that is long enough to correspond to the slab width (orthogonal slab width) of the bridge by various manufacturing methods, the length of the bridge slab is due to problems such as a vehicle that carries it. If you want to install a limited length of bridge deck in succession in the direction perpendicular to the bridge axis, if the connection by connecting a bolt or the like using a plate, such as the connection portion of a conventional girder or beam, The stress concentration is locally generated on the bridge, which not only adversely affects the durability, but also the poor workability. Furthermore, due to the local buckling problem due to the vehicle load on the connecting portion, proper end treatment of the bridge deck is necessary. As for how to solve the problem, Because it was not.
이러한 상황에서 교축 직각방향(교량 바닥판의 폭 방향)이 길어질 수밖에 없는 교량 건설에서도, 교축 직각방향으로 용이하게 연결할 수 있는 수단 및 이를 이용한 교량시공방법의 기술개발이 절실하게 필요하게 되었다.In such a situation, even in the construction of a bridge in which the right angle direction of the bridge (the width direction of the bridge deck) is long, there is an urgent need for technical development of a means for easily connecting in the right angle direction and the bridge construction method using the same.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,The present invention is to solve the above problems,
본 발명의 목적은 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 용이하게 연결 설치할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a means that can be easily connected to the precast bridge deck made of composite material in the direction perpendicular to the bridge.
본 발명의 다른 목적은 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 연결설치하되, 상기 교량 바닥판 연결부위에 발생할 수 있는 국부 응력 및 국부 좌굴 현상을 방지할 수 있어 교량 바닥판의 내구성 증진이 가능한 교량 바닥판 연결구조 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to install the precast bridge deck plate made of composite materials in the direction perpendicular to the bridge shaft, it is possible to prevent the local stress and local buckling that may occur in the bridge bottom plate connection portion of the bridge deck plate It is to provide a bridge bottom plate connection structure and bridge construction method using the same that can enhance the durability.
본 발명의 또 다른 목적은 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판을 구성하는 바닥판부재의 연결에 있어 그 다양한 단면 형상에 구애됨이 없이 가능하여 보다 경제적이고 효율적인 연결시공이 가능한 교량 바닥판 연결구조 및 이를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to connect the bottom plate member constituting the precast bridge deck plate made of composite materials without being bound to the various cross-sectional shape is possible bridge bridge plate connection more economical and efficient To provide a structure and a bridge construction method using the same.
도1은 종래의 교축 방향으로의 교량 바닥판 연결상태도이다.1 is a diagram illustrating a bridge bottom plate connection state in a conventional bridge direction.
도2는 본 발명의 중간연결부재를 이용하여 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 연결한 상태의 구체예이다.2 is a specific example of a state in which the bridge bottom plate is connected in a perpendicular direction to the bridge using the intermediate connecting member of the present invention.
도3은 본 발명의 중간연결부재를 이용하여 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 연결하되 횡 구배가 형성된 상태의 구체예이다.Figure 3 is a specific example of a state in which a horizontal gradient is formed while connecting the bridge bottom plate in the direction perpendicular to the bridge using the intermediate connecting member of the present invention.
도4는 본 발명의 교량 바닥판 및 중간연결부재에 프리스트레싱 수단이 부가된 상태의 구체예이다.Figure 4 is a specific example of the pre-stressing means is added to the bridge deck and the intermediate connecting member of the present invention.
도5는 본 발명의 프리스트레싱 수단을 이용한 교량난간이 형성된 단부연결부재, 교량 바닥판 및 중간연결부재의 연결 상태의 구체예이다.Figure 5 is a specific example of the connection state of the end connecting member, the bridge bottom plate and the intermediate connecting member formed bridge bridge using the prestressing means of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100:교량 바닥판 200:중간 연결부재100: bridge bottom plate 200: intermediate connecting member
300:교각 400:거더300: Pier 400: Girder
500:쐐기부재 600:프리스트레싱 수단500: wedge member 600: prestressing means
700:단부연결부재700: end connection member
본 발명의 상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 교축 직각방향으로 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판(100)을 서로 연결하기 위해 중간연결부재(200)를 채택하는 것을 핵심적인 기술사상으로 한다. 즉, 여러 단면의 형상으로 설사 교량 바닥판이 제작된다 할지라도 이를 교축 직각방향으로 연결하기 위해 교량 바닥판 연결 단부를 변형시켜 서로 연결하는 기존 방식에서 탈피하여, 중간연결부재를 이용하여 상기 교량 바닥판 양쪽에서 끼움식으로 교량 바닥판을 이어 설치할 수 있게 함으로서, 시공성도 매우 증진되며, 교량 바닥판의 단부를 중간연결부재로 연결함으로서 연결부위에서의 국부 응력 집중문제 및 국부 좌굴 문제를 해결할 수 있다. 또한 교량 바닥판의 양 측면에 교량난간을 설치하기 위해서 본 발명의 중간연결부재로 연속하여 설치된 교량 바닥판 양 측 단부에 역시 끼움식으로 교량 난간이 설치되는 단부연결부재를 추가적으로 설치함으로서, 교량 바닥판의 이용범위를 확장시킬 수 있으며, 상기 중간연결부재의 단순한 형상변형에 의하여 교량 바닥판에 횡방향 구배(교축 직각방향으로의 구배)를 부여하여 교면의 원활한 배수기능을 용이하게 확보할 수 있으며, 중간연결부재로 연결된 교량 바닥판의 양 단부에 교량난간이 형성된 단부연결부재를 설치한 상태에서 교량 바닥판을 관통하는 프리스트레싱 수단을 추가 설치하여 교량 난간이 형성된 단부연결부재를 교량바닥판에 확실하게 고정할 수 있다는 기술적 특징이 있다. 이하 본 발명의 최선의 실시예를 도2 및 도3을 기준으로 상세히 설명한다.In order to solve the technical problem of the present invention to adopt the intermediate connecting member 200 in order to connect the precast bridge bottom plate 100 made of a composite material in the direction perpendicular to the bridge is a key technical idea. That is, even if the bridge bottom plate is manufactured in the shape of several cross-sections, in order to connect them in the direction perpendicular to the bridge axis, the bridge bottom plate connecting end is deformed from the existing method of connecting to each other, and the bridge bottom plate using an intermediate connecting member By allowing the bridge bottom plate to be installed on both sides, the workability is greatly improved, and by connecting the ends of the bridge bottom plate with intermediate connecting members, local stress concentration problems and local buckling problems can be solved. In addition, in order to install the bridge railings on both sides of the bridge deck, the bridge bottom is additionally installed at both ends of the bridge deck, which is continuously installed as the intermediate connecting member of the present invention. The use range of the plate can be extended, and by the simple shape deformation of the intermediate connecting member, it is possible to easily secure the smooth drainage function of the bridge by applying a horizontal gradient (gradient in the direction perpendicular to the bridge) to the bridge bottom plate. In addition, pre-stressing means penetrating the bridge bottom plate is provided at both ends of the bridge bottom plate connected by the intermediate connecting member to secure the end connection member having the bridge railing on the bridge bottom plate. There is a technical feature that can be fixed. Best Mode for Carrying Out the Invention The best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs.
<교축 직각방향 연결부재를 이용한 복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판 연결구조><Precast bridge deck structure made of composite material using bridge right angle connection member>
상기 연결구조는 교량 바닥판의 교축 직각방향으로의 연결시공에서, 복합소재로 제작된 교량 바닥판(100); 및 상기 교량 바닥판과 교량 바닥판 사이에 형성된 부재로서, 교량 바닥판의 내부 중공에 삽입되는 돌출부가 몸통부 양쪽으로 형성된 중간연결부재(200);를 포함하며 도2를 기준으로 설명한다.The connection structure is a bridge bottom plate 100 made of a composite material in the construction of the bridge in the direction perpendicular to the bridge axial bridge; And an intermediate connecting member 200 formed between the bridge bottom plate and the bridge bottom plate, wherein the protrusion part inserted into the inner hollow of the bridge bottom plate is formed on both sides of the body portion.
상기 교량 바닥판(100)은 본 발명에서 복합소재로 제작되어 다양한 단면 형상의 가지도록 제작된 것으로 프리캐스트 화되어 공장 제작된 것이다.The bridge bottom plate 100 is made of a composite material in the present invention is to be manufactured to have a variety of cross-sectional shape is precast to the factory produced.
복합소재는 통상 FRP(Fiber Reinforced Plastics)가 이용될 수 있으며, 이는 유리섬유를 주 보강재로 하여 불포화 폴리에스테르 수지를 적층하여 경화 가공한 구조용 재료로서, 강재 보다 강하고 알루미늄보다 가벼우며, 내식성, 내열성 등이 우수한 강화플라스틱 류이다.The composite material can be generally used FRP (Fiber Reinforced Plastics), which is a structural material that is hardened by laminating unsaturated polyester resin with glass fiber as the main reinforcing material, stronger than steel, lighter than aluminum, corrosion resistance, heat resistance, etc. This is an excellent reinforced plastics.
이러한 복합소재를 교량용 바닥판(100,Slab)에 이용하는 예가 바로 도2와 같이 다수의 복합소재를 이용하여 일정단면 형상(도2에서는 사각단면형상)을 가지도록 제작한 후, 전체적인 형상을 일정 높이로 가진 판 형상으로 제작하되 교각(300)위 형성된 교량 거더(400) 위에 설치된다.An example of using such a composite material for a bridge deck 100 (Slab) is to produce a predetermined cross-sectional shape (square cross-sectional shape in Figure 2) by using a plurality of composite materials, as shown in Figure 2, the overall shape is constant Produced in a plate shape having a height is installed on the bridge girders 400 formed on the bridge (300).
이러한 교량 바닥판(100)은 내부에 중공이 형성되어 있어 동일한 형고 및 단면적을 가지는 강재 또는 콘크리트 바닥판과 비교하여 자중이 현저하게 감소하고, 부식 및 내구성의 열화를 초래하는 여러 외부환경에 저항할 수 있는 매우 뛰어난 물성을 가지기 때문에 그 설치작업에 있어 매우 용이하며, 내구성도 뛰어나며, 특히 콘크리트 바닥판과 같이 양생에 필요한 기간을 없앨 수 있어, 설치를 위한 작업공기가 비교가 되지 않을 정도로 단축될 수 있다는 장점이 있으며, 대부분 공장 제작(프리캐스트 제품화)되기 때문에 품질이 균질하고, 그 관리가 매우 효율적이다.Since the bridge deck 100 has a hollow formed therein, its own weight is significantly reduced compared to steel or concrete deck having the same shape and cross-sectional area, and it may resist various external environments that cause corrosion and deterioration of durability. Due to its excellent physical properties, it is very easy to install and has excellent durability, and it can eliminate the period required for curing such as concrete floorboards, so that the work air for installation can be shortened to an unparalleled level. It has the advantage that it is most factory manufactured (precast commercialized), so the quality is homogeneous and its management is very efficient.
이러한 교량 바닥판(100)은 다양한 길이로 제작될 수 있으며, 교축 직각방향(도2의 직선 화살표 방향)으로 놓여져 병렬로 교축 방향으로 설치된다.The bridge bottom plate 100 may be manufactured in various lengths, and are placed in the bridge perpendicular direction (the straight arrow direction in FIG. 2) and installed in parallel in the bridge direction.
교축 방향에서의 연결은 접착제 및 볼트와 너트와 같은 화학적 또는 기계적 연결방법이 이용될 수 있다. 교축 직각방향으로의 연결은 본 발명에 서의 도2와같이 중간연결부재(200)를 사이에 두고 양쪽으로 설치된다.Connection in the axial direction can be used with adhesive or chemical or mechanical connection methods such as bolts and nuts. Connection in the perpendicular direction of the axial shaft is installed on both sides with the intermediate connecting member 200 as shown in Figure 2 in the present invention.
교량 바닥판은 내부 중공이 형성된 부재로서 양 단부가 개방되어 있으며, 그 길이(L)는 공장에서 제작되어 운반 가능한 최대 길이로 제작된다. 즉 공장 제작에 의해서 얼마든지 보다 긴 길이를 가지도록 제작은 가능하나 운반차량에 의한 제약 때문에 가능한 최대 길이로 분할 제작된다. 이러한 최대 길이(L)로 제작되어도 교량 바닥판의 폭이 4차로 이상이 되는 경우에는 필연적으로 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 서로 연결할 수밖에 없는데 만약 기존의 교량 빔 등의 연결과 같은 방법을 이용하는 경우에는 교량 바닥판과 교량 바닥판을 서로 맞대어 놓고 플레이트를 덧대어 볼트로 교량 바닥판을 관통하여 고정시키는 방법을 이용할 수 있고, 이러한 작업은 현장이든 공장이든 작업성이 매우 떨어지므로 본 발명과 같이 교량 바닥판을 제작하여 설치하는 기술적 효과(공기 단축, 시공성 향상 등)를 무색케 하는 것으로서 바람직하지 않으며, 교량 바닥판의 연결부위는 볼트 등에 의하여 관통되어 구조적으로도 바람직한 것은 아니라 할 것이다.The bridge bottom plate is a member in which an internal hollow is formed, and both ends thereof are open, and the length L is manufactured to the maximum length that can be manufactured and transported at the factory. That is, it can be manufactured to have a longer length by factory manufacturing, but it is divided into the maximum length possible due to the restriction of the transport vehicle. Even if the bridge is made with the maximum length (L), if the width of the bridge deck becomes more than four orders, the bridge bottom plates are inevitably bound to each other in the direction perpendicular to the bridge axis. The bridge bottom plate and the bridge bottom plate to each other can be used to fix the plate through the bridge bottom plate with a bolt to the plate, this work is very inferior to the work site or factory, so the bridge as in the present invention It is not preferable to discolor the technical effects of manufacturing and installing the bottom plate (shortening the air, improving the workability, etc.), and the connection part of the bridge bottom plate is penetrated by a bolt or the like and is not structurally preferable.
결국 관련된 종래의 교량 바닥판의 교축 직각방향으로의 연결방식은 교량 바닥판의 폭(D)이 커지면 커질수록 연결부위에 있어 교량 바닥판의 단부를 별도로 처리하지 않는 경우, 국부적으로 연결부위에 응력이 집중될 수 있으며, 나아가 상기 연결부위에 국부적인 좌굴 현상의 우려도 있다. 이러한 현상을 근본적으로 해결할 수 있는 수단이 본 발명의 중간연결부재(200)이다.As a result, the connection method in the direction perpendicular to the bridge shaft of the related bridge deck is increased as the width D of the bridge deck increases, so that when the end of the bridge deck is not treated separately, the stress is locally applied. This may be concentrated, and furthermore, there is a fear of a local buckling phenomenon at the connecting portion. Means that can fundamentally solve this phenomenon is the intermediate connecting member 200 of the present invention.
상기 중간연결부재(200)는 도2와 같이 교량 바닥판의 내부 중공에 삽입되는 돌출부(220)가 몸통부(210) 양쪽으로 일체로 형성된 부재이다. 상기 교량 바닥판의 중공 단면이 도2에서는 사각단면으로 형성되어 있으므로 이에 대응하여 상기 중간 연결부재의 돌출부도 역시 사각단면으로 형성시키는 것이 바람직하다. 물론 교량 바닥판의 중공 단면 형상이 삼각형, 원형 등 가장 단순하면서도 제작이 용이하고, 구조적으로 강성이 큰 단면으로 변형이 가능하며, 이에 따라 상기 중간연결부재의 돌출부의 형상도 동일하게 변형 가능하다. 하지만 교량 바닥판의 중공단면 형상과 상기 돌출부의 형상이 반드시 동일하지 않아도 상관없다.The intermediate connecting member 200 is a member in which the protrusion 220 inserted into the inner hollow of the bridge bottom plate is integrally formed at both sides of the body portion 210 as shown in FIG. 2. Since the hollow cross section of the bridge bottom plate is formed in a rectangular cross section in FIG. 2, it is preferable that the protrusion of the intermediate connecting member is also formed in a rectangular cross section. Of course, the hollow cross-sectional shape of the bridge bottom plate is the simplest, such as triangular, circular, easy to manufacture, and can be transformed into a structurally rigid cross section, and thus the shape of the protrusion of the intermediate connecting member can be modified in the same way. However, the shape of the hollow cross section of the bridge bottom plate and the shape of the protrusion may not necessarily be the same.
상기 중간연결부재의 몸통부(210)는 도2에서는 사각단면 형상의 봉 부재로서, 상술한 바와 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있는 돌출부(220)가 양쪽으로 형성되며, 제작 시 돌출부 및 몸통부는 일체로 제작된다. 도2에는 내부에 중공이 형성되지 않도록 제작되어 있으나 중간연결부재가 거더와 연결될 때를 고려하여 내부 중공이 형성된 것으로서 제작 가능하다.The body portion 210 of the intermediate connecting member is a rod member having a rectangular cross-sectional shape in FIG. 2, and the protrusions 220, which may be formed in various shapes as described above, are formed at both sides. Is produced by. In Figure 2 it is made so that the hollow is not formed inside, but can be manufactured as the inner hollow is formed in consideration of the intermediate connecting member is connected to the girder.
또한 상기 몸통부와 돌출부의 접면이 수직으로 형성된 경우에는 교량 바닥판이 상기 돌출부에 삽입되어 설치되기 때문에 교량 바닥판과 중간연결부재에 의하여 교량 바닥판은 수평상태로 설치된다.In addition, when the contact surface of the body portion and the protrusion is formed vertically, since the bridge bottom plate is inserted into the protrusion and installed, the bridge bottom plate is horizontally installed by the bridge bottom plate and the intermediate connecting member.
하지만 상기 몸통부와 돌출부의 접면을 하방 경사지게 몸통부를 제작한다면 이와 연속하여 형성된 돌출부도 하방 경사지게 형성될 수밖에 없고, 이로서 교량 바닥판도 도3과 같이 중간연결부재를 기준으로 양쪽 방향으로 하향 경사지게 설치된다. 이러한 몸통부의 단면 변형에 의하여 교량 바닥판에 자연스럽게 횡구배를 줄 수 있다는 기술적 특징이 발현된다.However, if the body portion and the protruding portion of the protrusion to make the body portion obliquely downward, the protrusions formed in succession also have to be formed obliquely downward, whereby the bridge bottom plate is also installed inclined downward in both directions relative to the intermediate connecting member as shown in FIG. Due to the cross-sectional deformation of the trunk portion, a technical feature of naturally giving a horizontal gradient to the bridge deck is expressed.
즉, 교량 바닥판의 폭이 상당히 커지는 경우 교면의 원활한 배수를 위하여미리 교량 바닥판에 설계 시부터 인위적으로 횡구배를 주고, 이러한 횡구배를 주기 위해서는 교량 바닥판 제작, 설치시 이를 고려하여 설계, 제작해야 한다. 하지만 본 발명에서는 중간연결부재의 몸통부의 단면 형상을 미리 간단하게 변경함으로서 원하는 각도로 교량 바닥판에 횡구배를 자연스럽게 줄 수 있다는 장점이 있으므로 별도로 교량 바닥판 제작시 이를 고려하여 제작할 필요성이 없어, 교량 바닥판의 제작공정을 단순하게 할 수 있다고 할 것이다. 이러한 횡구배가 만약 크다면 최종적인 교량 바닥판의 단부가 하향 경사지게 위치하게 되며, 교량 바닥판이 경사진 만큼 그 경사부를 지지할 수 있는 쐐기부재(500)를 교량 거더 사이에 삽입하여 설치한 후, 볼트 등과 같은 연결구에 의하여 상기 쐐기부재를 교량 바닥판에 고정시킬 수 있다. 이는 도3에 부분 상세도로 표시되어 있는데 교량 바닥판 중간 부위 및 단부에 형성된 쐐기부재를 각각 도시하였다.In other words, if the width of the bridge deck increases significantly, artificially give a lateral gradient from the time of design to the bridge deck in advance for the smooth drainage of the bridge. It must be made. However, the present invention has the advantage that it is possible to naturally give the lateral gradient to the bridge bottom plate at a desired angle by simply changing the cross-sectional shape of the trunk portion of the intermediate connecting member in advance, there is no necessity to consider it when manufacturing the bridge bottom plate separately, the bridge It can be said that the manufacturing process of the bottom plate can be simplified. If the lateral gradient is large, the end of the final bridge deck is inclined downwardly, and the wedge member 500 is installed between the bridge girders to install the wedge member 500 that can support the slope as much as the bridge deck is inclined, and then the bolt It is possible to fix the wedge member to the bridge bottom plate by a connector such as. This is shown in partial detail in FIG. 3, which shows the wedge members formed at the middle and end portions of the bridge deck respectively.
상기와 같은 중간연결부재를 이용하여 교량 바닥판을 연결 설치하는 경우 비교적 강성이 큰 단면으로 제작한 중간연결부재의 존재에 의하여 교량 바닥판의 길이가 연속하여 설치되어 길어지더라도 연결부위에 국부적인 응력 집중 및 국부적인 좌굴이 발생하지 않는다는 장점이 있다.When the bridge bottom plate is connected and installed using the intermediate connecting member as described above, the length of the bridge bottom plate is continuously installed and extended due to the existence of the intermediate connecting member made of a relatively rigid cross section. The advantage is that stress concentrations and local buckling do not occur.
나아가 상기 중간연결부재를 교량 바닥판을 지지하는 교각에 설치한 거더(400) 위에 위치시키는 경우, 별도의 교량 바닥판의 단부 지점 처리를 위한 설계 고려사항이 줄어들어 매우 효율적인 교량 바닥판의 연결시공이 가능하다. 이때 중간 연결부재와 교량 바닥판의 연결은 결국 교량 바닥판의 내부 중공에 중간 연결부재의 돌출부가 삽입되는 끼움식 연결방식인데, 접착제 및 볼트 등과 같은 기계적 연결방식을 사용할 수 도 있지만 교량 바닥판의 길이(L)가 길어지는 경우 아무래도 추가적인 연결성능의 증진이 필요할 수 있다.Furthermore, when the intermediate connecting member is positioned on the girder 400 installed in the bridge supporting the bridge deck, design considerations for processing the end points of the separate bridge deck are reduced, so that the construction of the bridge deck is very efficient. It is possible. At this time, the connection between the intermediate connecting member and the bridge bottom plate is a fitting connection method in which the protrusion of the intermediate connecting member is inserted into the inner hollow of the bridge bottom plate, but a mechanical connection method such as adhesive and bolt may be used, but Longer lengths (L) may require further enhancement of connectivity.
이를 본 발명에서는 긴장재를 이용한 프리스트레싱 수단(600)으로 해결할 수 있다. 즉, 도4와 같이 교량 바닥판의 내부 중공을 따라 교축 직각방향으로 긴장재(610)를 관통하여 설치하고, 긴장재의 양 단부를 교량 바닥판의 양 단부에 정착장치(정착판, 정착용 쐐기, 정착콘 등)를 이용하여 긴장 후 정착시켜 교량 바닥판에 미리 압축력을 가함으로서 교량 바닥판의 추가적인 연결능력의 증진을 꾀할 수 있다. 이는 교량 바닥판의 폭(D)이 상당히 큰 경우에 선택적으로 설치할 수 있다고 할 것이며 설치 위치 및 개수는 교량 바닥판의 폭 및 중간연결부재의 개수 등을 고려하여 정하게 된다.This can be solved by the prestressing means 600 using the tension material in the present invention. That is, as shown in Figure 4 through the tension member 610 in the direction perpendicular to the bridge along the inner hollow of the bridge bottom plate and installed, both ends of the tension member at both ends of the bridge bottom plate fixing device (fixing plate, fixing wedge, Fixing cone, etc.) can be settled after tension, and by applying compressive force to the bridge deck in advance, it is possible to improve the additional capacity of the bridge deck. This can be said to be selectively installed when the width (D) of the bridge deck is quite large, and the installation position and number is determined in consideration of the width of the bridge deck and the number of intermediate connecting members.
도5는 최종적으로 소요 폭을 가지며, 중간연결부재로 제작된 교량 바닥판이 설치된 경우, 교량 바닥판의 양 단부에 교량난간(710)을 설치하기 위한 단부연결부재(700)의 조립상태를 도시한 것이다.FIG. 5 finally shows the assembled state of the end connecting member 700 for installing the bridge railings 710 at both ends of the bridge bottom plate when the bridge bottom plate made of the intermediate connecting member is installed. will be.
즉 교량 바닥판은 양 단부에 돌출되어 교량난간을 설치하기 위한 부재가 필요하게 되는데 본 발명에서는 교량 바닥판의 양 단부에 형성된 내부 중공에 삽입되는 돌출부(720) 및 상기 돌출부와 연속하여 단부 몸통부(730)를 포함하는 단부연결부재(700)가 추가로 더 형성될 수 있다. 상기 단부 몸통부의 상부 면에서는 교량 난간(710)이 설치됨으로서 최종적으로 교량 바닥판에 교량 난간까지도 조립식으로 완성 할 수 있다는 장점이 있으며, 도4의 프리스트레싱 수단(600)을 도5와 같이 교량 바닥판의 양 단부에 설치되는 단부연결부재를 포함하여 관통하도록 설치하면 상기 교량난간이 형성된 단부연결부재를 교량 바닥판의 단부에 확실하게 고정시킬 수 있어 상기 프리스트레싱 수단은 교량난간이 설치된 단부연결부재의 고정에도 이용될 수 있다는 장점이 있다.That is, the bridge bottom plate protrudes at both ends and requires a member for installing the bridge railing. In the present invention, the protrusion body 720 inserted into the inner hollow formed at both ends of the bridge bottom plate and the end body part in succession with the protrusion An end connection member 700 including 730 may be further formed. Bridge top rail 710 is installed on the upper end of the end body has the advantage that it can be completed in the bridge bottom plate to the bridge railing prefabricated finally, the prestressing means 600 of Figure 4 bridge bottom plate as shown in FIG. Including the end connecting members provided at both ends of the through-through to ensure that the end connecting member formed the bridge railing can be securely fixed to the end of the bridge deck plate, the prestressing means is fixed to the end connecting member is installed bridge bridge There is an advantage that can also be used.
<교축 직각방향 연결부재를 이용한 복합소재로 제작된 프리캐스트 바닥판 연결구조를 이용한 교량시공방법><Bridge construction method using precast deck plate connecting structure made of composite material using bridge right angle connecting member>
상기 교량시공방법은 상술한 본 발명의 연결구조를 이용하여 교량을 시공하는 방법에 관한 것으로서, 복합소재로 내부 중공이 형성된 형상의 교량 바닥판(100) 및 상기 교량 바닥판의 내부 중공에 삽입되는 돌출부가 몸통부 양쪽으로 형성된 중간연결부재(200)를 공장 제작하는 단계; 및 상기 교량 바닥판을 교축 직각 방향으로 교각(300)에 설치된 거더(400) 상부에 중간연결부재를 이용하여 연속하여 교량 바닥판을 조립 설치하는 단계;를 포함한다.The bridge construction method relates to a method for constructing a bridge using the connection structure of the present invention described above, which is inserted into the bridge bottom plate 100 and the inner hollow of the bridge bottom plate having a hollow shape formed of a composite material. Manufacturing the intermediate connecting member 200 having protrusions formed on both sides of the body part; And assembling and installing the bridge bottom plate continuously using an intermediate connecting member on an upper portion of the girder 400 installed at the bridge 300 in a direction perpendicular to the bridge axial direction.
먼저 교량 바닥판을 공장에서 제작하고 이를 운반수단을 이용해 현장으로 반입하게 된다. 상기 교량 바닥판의 경우 본 발명에서는 어떠한 단면형상으로 제작하여도 상관없는 것이 중간연결부재에 삽입되어 이어져 설치되기 때문이다. 때문에 가장 강성이 큰 단면을 가지면서 단순한 단면으로 제작할 수 있어 그 제작비용이 절감될 수 있다는 장점이 있게 된다.First, the bridge deck is manufactured at the factory and brought to the site by means of transportation. In the case of the bridge deck plate in the present invention, it does not matter what the cross-sectional shape is because it is inserted into the intermediate connecting member is installed. Therefore, it is possible to manufacture a simple cross section while having the most rigid cross section, which has the advantage that the manufacturing cost can be reduced.
나아가 별도로 본 발명에서는 상기 교량 바닥판의 단면형상을 고려하여 공장에서 별도로 중간연결부재를 제작한 후 현장으로 운반한다.Furthermore, in the present invention, in consideration of the cross-sectional shape of the bridge deck plate separately manufactured in the factory intermediate connecting member and then transported to the site.
이로서 교량 바닥판을 시공할 수 있는 기본적인 수단은 마련되며, 중간연결부재를 이용하여 교량 바닥판을 서로 연결하면서, 교량 바닥판을 설치한다.이때 프리스트레싱 수단을 도4와 같이 설치하여 추가적으로 교량 바닥판의 교축 직각방향으로 압축력을 가하여 교량 바닥판과 중간연결부재의 연결능력을 향상시킬 수 있다.Thus, the basic means for constructing the bridge bottom plate is provided, and the bridge bottom plate is installed while connecting the bridge bottom plate to each other by using the intermediate connecting member. In this case, the prestressing means is installed as shown in FIG. The compressive force is applied to the bridge at right angles to improve the connecting capacity of bridge deck and intermediate connecting member.
또한 상기 중간연결부재의 형성 위치를 교각 위에 설치한 거더 위에 설치하는 것이 거더에 발생할 수 있는 휨 부모멘트의 발생에 대한 지지능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the installation position of the intermediate connecting member on the girder installed on the pier can improve the ability to support the generation of bending moments that may occur in the girder.
교량 바닥판을 최종적으로 연결시킨 상태에서 양 단부에 본 발명의 단부연결부재(700)를 역시 교량 바닥판에 삽입 설치하고, 상기 단부연결부재 상부 면에 교량난간을 설치하면, 최종적으로 교량을 완성할 수 있게 되며, 나아가 도5와 같이 교량 바닥판 양 단부에 교량난간이 형성된 단부연결부재를 관통하는 프리스트레싱 수단을 설치하는 경우 교량난간이 형성된 단부연결부재를 교량 바닥판에 보다 확실하게 고정시킬 수 있게 된다.When the bridge bottom plate is finally connected, the end connection member 700 of the present invention is inserted into the bridge bottom plate at both ends, and the bridge rail is installed on the upper surface of the end connection member. In addition, when the prestressing means penetrating the end connecting member formed with the bridge railings at both ends of the bridge bottom plate as shown in Figure 5 can be more securely fixed to the bridge bottom plate end connecting member Will be.
복합소재로 제작된 프리캐스트 교량 바닥판을 교축 직각방향으로 용이하게 연결 설치할 수 있는 수단을 제공함으로서, 교량 바닥판의 연결부위에 발생할 수 있는 국부 응력 및 국부 좌굴 현상을 방지할 수 있어 교량 바닥판의 내구성 증진이 가능하며, 교축 직각방향으로의 연결에 있어 교량 바닥판 의 다양한 단면 형상에 구애됨이 없이 가능하여 보다 경제적이고 효율적인 교량시공이 가능하다.By providing a means to easily connect and install the precast bridge deck made of composite material in the direction perpendicular to the bridge axis, it is possible to prevent local stress and local buckling that may occur at the connection part of the bridge deck. It is possible to increase the durability of the bridge, and in the connection in the perpendicular direction of the bridge, it is possible to be more economical and efficient bridge construction without being limited to the various cross-sectional shapes of the bridge deck.
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