KR100469840B1 - Solid type Arch bridge using steel frame construction and this style of construction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철골구조를 이용한 충복식 아치교 및 시공방법 관한 것으로, 그 목적은 교대와 교각 및 아치립을 철골철근구조로 구축하고, 상기 아치립의 철근 배근시 교량의 폭 방향으로 직선의 주철근을 배근하며, 교량의 아치에 맞게 제작하여 배력철근을 교량의 길이방향으로 주철근과 연결시켜 배근한 후 콘크리트를 아치립의 철골철근구조 전면에 타설하여 주철근의 곡선가공 및 배근의 어려움을 없애고, 콘크리트와 철골철근구조 전체가 일체화되어 교량에 주어지는 하중을 안전하게 지지할 수 있는 철골구조를 이용한 충복식 아치교 및 시공방법을 제공함에 있다. The present invention relates to a cladding arch bridge and construction method using a steel structure, the purpose is to build a steel reinforcement structure of alternations, piers and arch ribs, when the reinforcement of the arch ribs reinforce the straight cast iron in the width direction of the bridge It is made according to the arch of the bridge and connects the reinforcement steel bars with the main steel bars in the longitudinal direction of the bridge and reinforces the concrete.The concrete is placed on the front of the steel reinforcing steel structure of the arch rib to eliminate the difficulties of curve processing and reinforcement of the main steel bars. The present invention provides a reinforcing arch bridge and a construction method using a steel structure that can secure a load applied to a bridge by integrating the entire reinforcing structure.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 철골구조에 보강철근(5)을 배근하고 콘크리트를 타설하여 철골철근콘크리트 구조로 형성된 교대(16) 및 교각(17)과, 상기 교대(16) 및 교각(17)에 결합되는 다수개의 아치형 H형강(2)과, 상기 아치형 H형강(2)의 직각방향으로 상측에는 압축주철근(7)을 하측에는 인장주철근(3)을 교량의 폭 일측단 끝에서 타측단까지 한번에 직선으로 배근하고, 상기 압축주철근(7)과 인장주철근(3)에 각각 연결되며 아치형으로 구부려져 교량의 길이방향으로 배근되는 배력철근(4)과, 상기 인장주철근(3)과 압축주철근(7)을 연결철근으로 연결하여 철골철근구조의 아치립을 형성하고, 거푸집(8)과 동바리(9)를 설치한 후 콘크리트를 타설하여 콘크리트와 일체화된 아치립(1)을 형성하며, 나머지 흉벽부(15)에 콘크리트를 타설하여 형성된 철골구조를 이용한 충복식 아치교 및 시공방법 관한 것을 기술적 요지로 한다. The present invention for achieving the above object is to reinforce the reinforcing steel (5) to the steel structure and the concrete to the alternating (16) and pier (17) formed of the steel reinforced concrete structure, and the alternating (16) and pier (17) A plurality of arcuate H-beams (2) coupled to the arcuate H-beams (2) in the direction perpendicular to the compression cast iron (7) on the upper side and the tensile cast iron (3) on the lower side of the bridge from one end to the other end of the width Reinforcement in a straight line at a time, connected to the compression cast iron (7) and the tensile cast iron (3), respectively, the reinforced bar (4) is bent in an arc shape to be reinforced in the longitudinal direction of the bridge, and the tensile cast steel (3) and the compressed cast steel ( 7) by connecting the reinforcing bar to form the arch rib of the steel reinforcement structure, formwork (8) and copper bar (9) is installed, then the concrete is poured to form the arch rib (1) integrated with concrete, the remaining chest wall Steel structure formed by pouring concrete to the part 15 The technical gist of the filling arch bridge used and the construction method shall be considered.
Description
본 발명은 철골구조를 이용한 충복식 아치교 및 시공방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 바닥에 교량의 기초를 다지고, 상기 바닥에 형성된 기초위에 철골철근구조 교각 및 교대를 구축하고 콘크리트를 타설하며, 상기 교각 및 교대에 결합되는 철골철근구조의 아치립을 공장에서 제작 하여 현장작업시 작업성이 용이하고, 주철근을 아치형H형강에 직각방향으로 직선 배근하여 주철근을 곡선화하여 배근하는것 보다 구조 계산과 철근의 제작이 용이한 철골구조를 이용한 충복식 아치교 및 시공방법에 관한 것이다. The present invention relates to a filling arch bridge and a construction method using a steel structure in more detail to lay the foundation of the bridge on the floor, to build a steel reinforcing steel bridge bridges and bridges on the foundation formed on the floor and cast concrete, the bridge It is easy to work in the field work by manufacturing the arch rib of steel reinforcing structure which is connected to the bridge and the shift, and the structural calculation and the reinforcing The present invention relates to a cladding arch bridge and a construction method using an easy steel structure.
일반적으로 콘크리트는 압축강도가 강한 장점이 있으나 인장강도와 휨강도가 약한 단점이 있다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 콘크리트의 내부에 인장력과 휨에 강한 철근을 매입하여 일체화시킴으로써 철근과 콘크리트 각각의 단점을 보완하고 있으며, 구조물 강도의 최적의 효과를 보기 위해서는 철근을 콘크리트에 매입해야 하는 일정량의 콘크리트 피복두께가 필요하고, 또한 위험단면에서 철근의 설계기준 항복강도를 발휘하기 위해 철근을 더 연장해서 묻어 넣어야 하는 정착길이가 형성되어야 구조물의 안전성을 높일 수 있다. In general, concrete has the advantage of strong compressive strength, but weak strength in tensile strength and flexural strength. In order to solve the above problems, the reinforcing bars and concrete are compensated for by integrating reinforcing steel with strong tensile strength and bending to the inside of the concrete.In order to see the optimal effect of the strength of the structure, the reinforcing bar must be purchased in concrete. A certain amount of concrete covering thickness is required, and also the rebar In order to increase the safety of the structure, it is necessary to settle the length of the reinforcement to extend the reinforcing bar to show the design standard yield strength.
철근콘크리트구조의 충복식 아치교에서는 철근배근시에 주철근을 일일이 아치 형상에 맞게 교량의 길이 방향으로 곡선화하여 조립하였으나, 상기의 방법은 교량의 아치립 축조시에 H25mm, H29mm, H32mm,등의 강성이 매우 강한 주철근을 사용하기 때문에 철근의 강성이 너무 강해 구조계산에 맞게 곡선으로 가공하는데 상당한 어려움이 있고, 아치립의 거푸집 제작시 동바리 및 거푸집의 정밀 시공을 위한 많은 노력과 높은 공사비용이 요구된다. In the reinforced arch bridge of reinforced concrete structure, the main reinforcing bars were assembled by reinforcing the reinforcing bars in the longitudinal direction of the bridge to conform to the arch shape.However, the method described above was used to stiffen H25mm, H29mm, H32mm, etc. when constructing the arch rib of the bridge. Due to the use of this very strong cast iron, the rigidity of the rebar is so strong that it is difficult to process it into curves for structural calculation, and much effort and high construction cost are required for precise construction of copper rims and formwork when forming arch ribs. .
본 발명과 관련하여 종래에 출원된 철골철근콘크리트 아치교의 아치링 구축방법(10-1999-0018836)을 보면 도 3 에서와 같이 교량의 길이 방향으로 다수개의 아치형 H형강(2)이 일정한 간격을 두고 설치되고, 상기 아치형 H형강(2) 내측 상하부 플랜지에 다수개의 연결재(14)가 결합되어 다수개의 아치형 H형강(2) 상호간을 연결하고, 상기 아치형 H형강(2)들의 내측 하부 플랜지에 테크플레이트(13)가 결합되어 아치형 H형강(2)들을 연결하여 합성 슬래브를 형성하며, 상기 아치형 H형강(2)상측 교량의 폭 일측단 끝에서 타측단까지 압축주철근(7)이 한번에 직선 배근되고, 상기 아치형 H형강(2) 내측 하부플랜지에 인장주철근(3)이 교량의 폭 방향으로 절단되어 직선으로 배근되어 아치형 H형강(2) 상호간을 연결하고, 상기 압축주철철근(7)과 인장주철근(3)에 연결되어 교량의 길이방향으로 배력철근(4)이 배근되며, 상기 압축주철근(7)과 인장주철근(3)은 연결철근(6)으로 서로 연결하고, 콘크리트(12)를 압축주철근(7) 상측에서 아치형 H형(2)강 내부까지 타설하는 것으 로 구성된다. Looking at the arch ring construction method (10-1999-0018836) of the steel reinforced concrete arch bridge conventionally filed in connection with the present invention as shown in Figure 3 a plurality of arched H-shaped steel (2) at regular intervals in the longitudinal direction of the bridge A plurality of connecting members 14 are coupled to the upper and lower flanges of the arcuate H-beams 2 so as to connect the arcuate H-beams 2 to each other, and to the inner lower flanges of the arcuate H-beams 2. (13) is coupled to form a synthetic slab by connecting the arc-shaped H-beams (2), the compressed cast steel (7) is straight reinforcement at one time from one end to the other end of the width of the upper bridge of the arc-shaped H-beams (2), Tensile cast steel (3) is cut in the width direction of the bridge in the width direction of the bridge is connected to the arched H-shaped steel (2) between the arcuate H-shaped steel (2) and the lower flange, and the compressed cast iron (7) and the tensile cast steel ( 3) connected to the bridge In the longitudinal direction of the reinforcement bar (4) is reinforced, the compression cast iron (7) and the tensile cast steel (3) are connected to each other by connecting reinforcing bars (6), the concrete (12) to the upper side of the compressed cast steel (7) arched H (2) pouring to the inside of steel It consists of.
상술한 바와 같은 종래의 방법에 의하면, 콘크리트 타설시에 인장력을 받는 인장주철근이 아치형 H형강 사이사이에 끊어진 상태로 연결되어 있어 시방서 규정에 의한 철근의 정착길이가 나오지 않아 응력을 제대로 받지 못해 주철근으로서의 역할을 하지 못하며, 콘크리트가 아치립 상하측 천체에 피복되도록 타설되는게 아니라 아치형 H형강 하부 플랜지의 내측까지만 타설되어 H형강 하부 플랜지 외부면과 연결재의 외부면이 콘크리트에 피복되지 않고 외부에 그대로 노출된 상태로 되어있어서 철근과 철골에 대한 콘크리트 피복두께가 형성되지 않아 하중을 제대로 견딜 수 없어 구조적으로 성립이 어렵고 노출된 부분에 녹이 나서 내구성이 약해지는 문제가 있다. According to the conventional method as described above, the tension cast steel that is subjected to tension during concrete casting is connected between the arc-shaped H-beams in a broken state, so that the reinforcing length of the steel according to the specification does not come out and it is not properly stressed. It does not play a role, and concrete is not placed to cover the upper and lower celestial bodies, but only to the inner side of the arc-shaped H-beam lower flange, so that the outer surface of the H-beam lower flange and the outer surface of the connecting material are not covered with concrete and exposed to the outside. As it is in the state, the concrete coating thickness for the reinforcing steel and steel frame is not formed, so it cannot bear the load properly.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로,철골구조의 아치립 제작시 주철근을 교량의 폭 방향으로 아치형 H형강들이 모두 포함되도록 직선 배근하여 주철근 가공에 따른 어려움을 개선하고, 철골철근구조로 이루어진 교대 및 교각를 구축하여 철골철근구조의 아치립과의 결합이 용이하고 구조상으로도 안전한 철골구조를 이용한 충복식 아치교 및 시공방법을 제공함에 있다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, when manufacturing the arch rib of the steel structure to reinforce the cast iron straight line to include all the arch-shaped H-shaped steel in the width direction of the bridge to improve the difficulty of the processing of the cast iron, It is to provide the filling arch bridge and construction method using the steel frame structure which is easy to combine with the arch rib of the steel frame structure by constructing the alternating and pier made of the steel frame structure.
본 발명은 철골구조에 보강철근을 배근하고 콘크리트를 타설한 교대 및 교각과, 상기 교대 및 교각에 결합되는 다수개의 아치형 H형강과 상기 아치형 H형강에 수직방향으로 교량의 폭 길이에 맞게 직선으로 배근되는 주철근과, 상기 주철근과 연결되어 교량의 길이방향으로 배근되는 배력철근과, 상기 아치형 H형강과, 주철근, 배력철근 등으로 구성된 아치립에 거푸집과 동바리를 가설하고 콘크리트를 타설한 후 양생하여 철골철근구조와 콘크리트가 일체화된 합성단면을 형성하고, 교량의 흉벽에 콘크리트를 타설하여 양생하는 것을 본 발명의 목적으로 한다. The present invention is to replace the reinforcing steel reinforcement to the steel structure and cast concrete and bridges, a plurality of arched H-beams and the arc-shaped H-beams coupled to the alternating and piers Formed to the arch reinforcement consisting of the main reinforcing bars in a vertical direction to the width of the bridge in the vertical direction, the reinforcing bars connected to the main reinforcing bars in the longitudinal direction of the bridge, the arch-shaped H-shaped steel, the main reinforcing bars, the reinforcing bars, etc. It is an object of the present invention to construct a composite bar and to cure after pouring concrete to form a composite cross-section of the steel reinforcing steel structure and concrete, and to pour concrete on the chest wall of the bridge for curing.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. When described in detail with reference to the accompanying drawings, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention to achieve the object as described above and to perform the task for eliminating the conventional drawbacks.
도 1 은 본 발명의 철골구조를 나타낸 입체적 계략도로서, 다수개의 형강을 접합하여 일정간격으로 다수개의 역T형 프레임을 형성하고, 상기 역T형 프레임 하부 일측에 형강을 접합하여 타측의 역T형 프레임과 접합해 나가 교대를 형성하며, 상기 역T형 프레임 상측 양단으로 형성된 결합부에 아치형 H형강(2)을 양측으로 각각 결합하여 교량의 시공시 다 경간이 가능하도록 구성되어 있다. 1 is a three-dimensional schematic diagram showing the steel structure of the present invention, by joining a plurality of section steel to form a plurality of inverted T-frame at a predetermined interval, the inverse T of the other side by joining the section steel on the lower side of the inverted T-frame It joins with the frame and forms an alternating portion, and the arched H-shaped steel 2 is coupled to both sides to the coupling portion formed at both ends of the upper side of the inverted T-frame, so that multi-span is possible during construction of the bridge.
도 2 은 본 발명의 흉벽 콘크리트 타설전의 정면도로서, 철골철근구조로 이루어진 교대(16) 교각(17)과, 상기 교대(16) 및 교각(17)에 결합되는 철골철근구조의 아치립(1)으로 구성되고, 상기 교대(16)는 다 경간의 교량건설시 양쪽으로 아치립(1)을 결합할 수 있도록 교대(16) 상부 양측에 결합부가 형성된다. Figure 2 is a front view of the chest wall concrete casting prior to the present invention, the alternating (16) pier 17 consisting of a steel reinforcing structure, and the arch rib of the steel reinforcing structure (1) coupled to the alternating 16 and the pier (17) Consisting of, the alternating portion 16 is formed on both sides of the upper portion of the alternating portion 16 to be coupled to the arch rib (1) on both sides during the construction of the multi-span bridge.
도 3 는 도 2 의 A-A′의 부분적 단면도로서, 일정한 간격을 유지하며 교량 의 길이 방향으로 다수개의 아치형 H형강(2)이 형성되고, 아치형 H형강(2) 상측에는 압축주철근(7)이 하측에는 인장주철근(3)이 교량 폭의 일측단 끝에서 타측단 끝까지 한번에 직선 배근되며, 상기 압축주철근(7)과 인장주철근(3)에 연결되어 아치형 H형강(2)과 같은 방향으로 배근되는 상하 두 방향의 배력철근(4)과, 상기 인장주철근(3)과 압축주철근(7)을 연결 시켜주는 연결철근(6)과, 상기 아치립(1)의 내부와 외부에 구조적으로 안전한 피복두께까지 콘크리트(12)가 타설된다. 3 is a partial cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. A plurality of arc-shaped H-shaped steels (2) are formed in the longitudinal direction of the arc, and the compressed cast steel (7) on the upper side of the arc-shaped H-shaped steel (2) and the tensile cast steel (3) on the lower side is a straight line from one end to the other end of the bridge width at once The reinforcing bar is connected to the compression cast iron (7) and the tensile cast iron (3), the vertical reinforcing bars (4) in the up and down direction of the reinforcement in the same direction as the arc-shaped H-shaped steel (2), and the tensile cast steel (3) Concrete (12) is poured up to the connecting reinforcing bar (6) for connecting (7) and the structurally safe coating thickness inside and outside the arch rib (1).
도 5 은 본 발명의 하부구조의 시공 순서도로서, 교대(17)및 교각(16)을 구축하기 위한 기초터파기를 하고 터파기한 바닥면에 버림 콘크리트(10)를 타설한 후 상기 버림 콘크리트(10) 상부에 콘크리트 스페이서(11)를 설치하고 그 상부에 보강철근(5)을 배근하며, 상기 기초 바닥부 위에 교대(16)및 교각(17)를 구축하고, 상기 교대(16)에는 일측에 아치립이 결합되도록 결합부를 형성하고, 교각(17)에는 양측에 아치립이 결합될 수 있도록 결합부를 형성하며, 상기 교대(16) 및 교각(17)의 철골구조 사이에 보강철근(5)을 배근하여 교량의 강도를 높이고 교대(16) 및 교각(17)에는 아치립(1)이 결합되는 결합부 전까지 콘크리트(12)를 타설하는 것으로 구성된다. 5 is a construction flowchart of the substructure of the present invention, the foundation concrete for constructing the alternating 17 and the pier 16 and cast the discarded concrete 10 on the bottom surface of the excavated concrete after the discarded concrete (10) The concrete spacer 11 is installed on the upper part and the reinforcing bar 5 is disposed on the upper part thereof, the shift 16 and the pier 17 are constructed on the bottom of the foundation, and the shift 16 is arched on one side. The coupling portion is formed to be coupled, the bridge 17 is formed in the coupling portion so that the arch ribs can be coupled to both sides, the reinforcing bar (5) between the alternating structure 16 and the steel structure of the bridge 17 The strength of the bridge and alternating 16 and piers 17 consists of pouring concrete 12 until the joints to which the arch ribs 1 are coupled.
도 6 는 본 발명의 상부구조의 시공 순서도로서, 철골철근구조의 아치립(1)을 교대 상부에 형성된 결합부에 결합하고, 아치립(1)에 거푸집(8)과 동바리(9)를 설치하여 고정한 후 콘크리트를 타설하고, 나머지 흉벽부(15)에도 콘크리트를 타설하는 것으로 구성된다. 6 is a construction flowchart of the superstructure of the present invention, in which the arch rib 1 of the steel reinforcing structure is coupled to the coupling portion formed at the upper portion thereof, and the formwork 8 and the copper bar 9 are installed on the arch rib 1. After it is fixed, the concrete is poured, and the remaining chest wall portion 15 consists of pouring concrete.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 철골구조의 공장 제작으로 인한 작업성이 용이하고, 주철근을 원형배근하지 않고 아치빔에 수직방향으로 교량의 폭 길이에 맞게 직선 배근하여 주철근을 원형제작하고 조립해야하는 어려운 작업조건을 완화하고, 철골구조로 이루어진 교대와 교각 및 아치립 전체를 콘크리트로 피복하여 콘크리트와 철골조의 일체화로 인한 내구성의 향상과 교량의 강도를 높이는 매우 유용한 발명이다. The effect of the present invention can be expected by the configuration and action as described above is easy to work due to the factory fabrication of the steel structure, the straight reinforcement in accordance with the width of the bridge in the vertical direction to the arch beam without the circular reinforcement It is a very useful invention that alleviates the difficult working conditions that require the production and assembly of reinforcing steel bars, and improves the durability and the strength of the bridge by integrating concrete and steel frame by covering the entire shift, piers and arch ribs of steel structure with concrete. .
도 1 은 본 발명의 철골구조를 나타낸 입체적 계략도, 1 is a three-dimensional schematic diagram showing the steel structure of the present invention,
도 2 은 본 발명의 흉벽 콘크리트 타설전의 정면도, 2 is a front view of the chest wall concrete casting of the present invention,
도 3 는 도 1 의 A-A′의 부분적 단면도, 3 is a partial cross-sectional view of A-A 'of FIG.
도 4 은 종래의 아치교에 대한 철골구조도와(B-B′부분적 확대 단면도), 4 is a steel structure diagram (partial enlarged cross-sectional view B-B ') of the conventional arch bridge,
도 5 은 본 발명의 하부구조 시공 순서도, 5 is a construction flowchart of the substructure of the present invention,
도 6 는 본 발명의 상부구조 시공 순서도. Figure 6 is a superstructure construction flowchart of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(1) : 아치립 (2) : 아치형 H형강 (1): arch rib (2): arched H-beam
(3) : 인장주철근 (4) : 배력철근 (3): tensile reinforcing bar (4): lifting bar
(5) : 보강철근 (6) : 연결철근 (5): reinforcing bars (6): connecting bars
(7) : 압축주철근 (8) : 거푸집 (7): compressed cast iron (8): formwork
(9) : 동바리 (10) : 버림 콘크리트 (9): clubbing (10): discarded concrete
(11) : 콘크리트 스페이서 (12) : 콘크리트 (11): concrete spacer 12: concrete
(13) : 테크플레이트 (14) : 연결재 (13): Tech Plate (14): Connector
(15) : 흉벽부 (16) : 교대 (15): chest wall (16): shift
(17) : 교각 (17): piers
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