KR100510054B1

KR100510054B1 - 교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는교량빔의 폭방향연결장치 및 이의 설치방법

Info

Publication number: KR100510054B1
Application number: KR10-2003-0033429A
Authority: KR
Inventors: 유웅준; 김종현
Original assignee: 주식회사 진화기술공사
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2005-08-24
Also published as: KR20040101724A

Abstract

본 발명은 교량에 있어서 지점부에서 발생되는 부 모멘트에 의하여 교량 바닥판에 발생되는 균열등과 같은 교량의 안전성에 영향을 줄 수 있는 부모멘트의 크기를 줄여 교량의 안전성 확보와 내구연한을 연장할 수 있는 폭방향 연결장치의 설치방법에 관한 것으로서,

교각 또는 교대에 연이어 설치된 교량 빔과의 사이에 복수개 이상의 쉬스관을 교량 빔의 폭방향으로 설치하되, 상기 교량 빔의 상부 플랜지 및 복부의 상단부에 설치하면서, 교각 또는 교대의 코핑부의 양측면에 앵커를 설치하고 앵커에 PC 강선을 연결하면서 상기 쉬스내에 PC 강선을 관통하여 반대측의 앵커에 PC강선을 연결고정시킨 후에 상기 상부 슬래브에 콘크리트를 타설양생하고 난 후에 상기 PC 강선에 긴장력을 도입하고 앵커에 PC 강선을 정착고정한다. 이때 앵커에서 상기 쉬스관내로 진입하기 위한 부분에 예리한 각도에 의한 꺾임부가 형성되어 PC 강선이 긴장력을 도입할 때 긴장력의 손실등의 영향이 있으므로 상기 꺾임부에 일정길이의 방향전환관을 삽입하여 PC 강선이 상기 꺾임부를 통과하거나 긴장력 도입시 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 한다.

Description

교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는 교량빔의 폭방향 연결장치 및 이의 설치방법{Width-direction connecting apparatus of bridge beam capable of reducing magnitude of negative moment in supporting point of bridge and method for constructing the apparatus}

교각 또는 교대에 연이어 설치된 교량 빔과의 사이에 복수개 이상의 쉬스관을 교량 빔의 폭방향으로 설치하되, 상기 교량 빔의 상부 플랜지 및 복부의 상단부에 설치하면서, 교각 또는 교대의 코핑부의 양측면에 앵커를 설치하고 앵커에 PC 강선을 연결하면서 상기 쉬스내에 PC 강선을 관통하여 반대측의 앵커에 PC강선을 연결고정시켜 폭방향 연결장치를 설치한 후에 상기 상부 슬래브에 콘크리트를 타설양생하고 난 후에 상기 PC 강선에 긴장력을 도입하고 앵커에 PC 강선을 정착고정한다. 이때 앵커에서 상기 쉬스관내로 진입하기 위한 부분에 예리한 각도에 의한 꺾임부가 형성되어 PC 강선이 긴장력을 도입할 때 긴장력의 손실등의 영향이 있으므로 상기 꺾임부에 일정길이의 방향전환관을 삽입하여 PC 강선이 상기 꺾임부를 통과하거나 긴장력 도입시 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 한다.

본 발명의 목적은 교각 또는 교대에 연이어 설치된 교량빔과의 사이에 폭방향으로 쉬스관을 설치하되 상기 교량빔의 상단부 측에 설치하고 코핑부의 양측면에 앵커를 설치하고 일측의 앵커에 PC 강선을 연결고정한 후에 상기 쉬스관을 관통하여 타측의 앵커에 PC 강선을 설치고정한 후에 상부 슬래브를 타설양생하고 상기 PC 강선에 긴장력을 도입한 후에 앵커에 고정정착하여 지점부에 발생되는 부 모멘트에 의한 교량 바닥판의 균열 및 교각 코핑의 켄틸레바부의 부모멘트 및 전단력 감소효과를 가져와 군열의 발생을 방지하여 교량의 안전성 확보와 내구연한을 연장시켜 주는 폭방향 연결장치의 설치방법에 관한 것을 제공하기 위함이다.

현재 사용하고 있는 지점부의 부모멘트 감소를 위하여 거더의 하부에 길이방향으로 정착장치를 설치하고 강연선을 설치한 후에 강연선을 긴장하여 정착고정하여 상기 거더에 상향의 긴장력을 도입하여 부모멘트를 줄일 수 있게 하고 있으나 부 모멘트는 지점에서 최대의 부모멘트가 발생되므로 지점에 위치해 있는 부분의 거더에 긴장력을 도입하여야 실질적인 부모멘트의 크기를 줄일 수 있는데 상기 현재사용하고 있는 방법은 문제의 핵심에서 벗어나 지점이 아닌 거더의 중앙부분에 긴장력을 도입하므로서 지점의 부모멘트의 크기를 감소시키는 효과가 매우 미진하였다. 이로인하여 거더 및 교각의 코핑부의 과도한 부모멘트의 영향으로 인한 군열등이 발생하여 매우 빈번하게 교량의 유지보수관리를 지속적으로 하므로서 유지관리보수비용 및 이를 관리하는 시간과 인력이 과다하게 소요되는 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 본 발명은 교각 또는 교대에 연이어서 설치된 교량빔의 사이에 폭방향 연결장치를 설치한 후에 긴장력을 도입하여 교량빔의 폭방향 단부에 압축력을 도입하므로서 지점에서 발생되는 부 모멘트의 크기를 줄여줄 수 있는 효과를 통하여 교량 바닥판의 균열발생 방지와 내구연한을 연장시켜 주면서 교량의 유지보수에 소요되는 비용과 인력을 절감할 수 있는 폭방향 연결장치의 설치방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 교각 또는 교대(13)에 연이어 설치된 교량 빔(30)과의 사이의 연결부(40)에 복수개 이상의 쉬스관(24)을 교량 빔(30)의 폭방향으로 설치하되, 상기 교량 빔(30)의 상부 플랜지(31) 및 복부(32)의 상단부에 설치하면서, 교각 또는 교대(13)의 코핑부(14)의 폭방향 양측면에 앵커(21)를 설치하고 앵커(21)에 PC 강선(23)을 연결하면서 상기 쉬스관(24)내에 PC 강선(23)을 관통하여 반대측의 앵커(21)에 PC 강선(23)을 연결고정시켜 폭방향 연결장치(20)를 설치한 후에 상기 상부 슬래브(12)에 콘크리트를 타설양생하고, 상기 PC 강선(23)에 긴장력을 도입하며 앵커(21)에 PC 강선(23)을 정착고정하여 상기 교량빔(30)의 폭방향 단부측에 압축력을 도입한다. 이때 앵커(21)에서 상기 쉬스관(24)내로 진입하기 위한 부분에 예리한 각도에 의한 꺾임부(25)가 형성되어 PC 강선(23)이 긴장력을 도입할 때 긴장력의 손실등의 영향이 있으므로 상기 꺾임부(25)에 일정길이의 방향전환관을 삽입하여 PC 강선(23)이 상기 꺾임부(25)를 통과하거나 긴장력 도입시 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 한다.

상기의 폭방향 연결장치를 이용하여 교량빔에 설치하는 설치방법은 다음과 같다.

(a) 상기 교각 또는 교대(13)의 상면에 교량빔(30)과 교량빔(30)이 서로 연이어서 길이 및 폭방향으로 설치하는 단계;

(b) 상기 교각 또는 교대(13)위에 교량빔(30)이 폭방향으로 인접하여 설치되어 형성된 연결부(40)에 일정개수 이상의 쉬스관(24)을 설치하는 단계;

(c) 상기 교각 또는 교대(13)의 코핑부(14)의 폭방향 양측에 앵커(21)를 상기 쉬스관(24)의 개수 만큼 설치하는 단계;

(d) 상기 앵커(21)에 PC 강선(23)을 연결고정한 후에 상기 쉬스관(24)내에 PC 강선(23)을 관통하여 타측에 설치된 앵커(21)에 연결고정하여 폭방향 연결장치(20)를 설치하는 단계;

(e) 상기 교각 또는 교대(13)에 설치된 교량빔(30)의 상부에 철근을 조립설치하고 콘크리트를 타설양생하여 상부 슬래브(12)를 형성하고 양측에 난간(11)을 설치하는 단계;

(f) 상기 일측에 연결된 PC 강선(23)에 긴장력을 도입하여 상기 교량빔(30)의 단부에 압축력이 작용하도록 한 후에 앵커(21)에 PC 강선(23)을 고정정착하는 단계; 및

(g) 상기 앵커, PC 강선 및 쉬스관에 방청처리를 하면서 주변을 정리하여 상기 폭방향 연결장치의 설치 및 시공을 완료하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

또한, 상기 (b)와 (c)단계 사이에 상기 앵커에 연결된 PC 강선이 상기 교량빔의 연결부에 설치된 쉬스관(24)내로 관통되는 부분에 예리한 각도로 형성된 꺾임부(25)에 PC 강선(23)이 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 플렉시블하며 마찰력이 없는 부드러운 재질의 방향전환관을 설치하는 단계를 더 둘 수도 있다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 폭방향 연결장치를 지점부의 교량빔 사이에 설치한 것을 보여주는 도면으로서, 교량빔(30)을 교각 또는 교대(13)에 설계된 교량의 폭과 길이에 따라 다수개 설치하고, 상기 교량빔(30)과 교량빔(30)이 서로 연이어서 설치되어 형성된 연결부(40)에 폭방향으로 인접하여 설치된 다수개 상기 교량빔(30)의 상단부에 폭방향으로 쉬스관(24)을 일정개수 이상설치하고, 코핑부(14)의 양측면에 앵커(21)를 설치한 후에 일측에 설치된 앵커(21)에 PC 강선(23)을 연결하고 상기 쉬스관(24)내에 관통하여 타측에 설치된 앵커(21)에 PC 강선(23)을 연결고정하여 폭방향 연결장치(20)를 설치한 후에 상기 교량빔(30)의 상부에 철근을 조립설치하고 콘크리트를 타설양생하여 상부 슬래브(12)를 형성한 후에 교량의 양측에 난간(11)을 조립설치하고 상기 일측의 앵커(21)에 연결된 PC 강선(23)에 긴장력을 도입하여 앵커(21)에 고정정착하여 폭방향의 교량빔(30)의 단부측에 압축력을 도입하여 교량에 하중이 작용될 때 지점부에서 발생되는 부모멘트의 크기를 감소시켜준다.

이때 앵커(21)에서 상기 쉬스관(24)내로 진입하기 위한 부분에 예리한 각도에 의한 꺾임부(25)가 형성되어 PC 강선(23)이 긴장력을 도입할 때 긴장력의 손실등의 영향이 있으므로 상기 꺾임부(25)에 일정길이의 방향전환관(도면 미도시)을 삽입하여 PC 강선(23)이 상기 꺾임부(25)를 통과하거나 긴장력 도입시 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 한다. 방향 전환관은 플렉시블하여 방향 전환성이 좋으면서 마찰력이 없는 부드러운 재질의 관으로 설치하면 된다.

상기 교량빔(30)은 프리스트레스트 콘크리트 빔, 강박스 거더, H빔 거더등 교량의 설치를 위한 구조물에는 모두 적용할 수 있다.

상기 교량빔(30)의 단부측 폭방향에 설치하는 쉬스관(24)은 상기 교량빔(30)의 상단부 즉, 상부 플랜지(31)와 복부(32)의 상부측에 설치하는 것으로서 구조계산을 통하여 도입할 수 있는 긴장력에 의하여 쉬스관(24)의 개수를 설치하도록 한다.

도 2는 본 발명의 폭방향 연결장치를 교량빔 사이에 설치한 것을 종단면으로 보여주는 도면임과 동시에 부모멘트의 크기의 변화를 보여주는 도면으로서, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 교각 또는 교대(13) 위에 연이어서 길이방향 및 폭방향으로 설치하여 길이방향으로 설치된 교량빔(30)간의 형성된 이음부에 의해 폭방향으로 형성된 연결부(40)에 쉬스관(24)을 설치하고 양측의 코핑부(14)에 앵커(21)를 설치한 후에 PC 강선(23)을 상호 관통하여 상기 앵커(21)에 연결고정하고 일측의 앵커(21)에 연결된 PC 강선(23)에 긴장력을 도입하여 앵커(21)에 고정정착한 것이다.

이렇게 폭방향으로 형성된 연결부(40)에 설치된 PC 강선(23)에 긴장력을 도입하면 폭방향 연결장치 설치후 부모멘트(B)의 크기를 나타내는 실선과 같이 부모멘트의 크기가 감소하며 그 작용각도도 둔각으로 변하게되어 교량빔(30)에 작용하는 크기가 보다 작아지면서 완만해지는 반면에 폭방향 연결장치를 설치하지 않았을 때에는 폭방향 연결장치 설치전 부모멘트(A)의 크기를 나타내는 실선과 같이 매우 예리하며 크기가 커서 교량에 매우 큰 영향을 미친다. 이렇게 감소된 부모멘트가 교량빔에 작용하면 교량 바닥판의 균열 및 코핑의 켄틸레버부의 부모멘트 및 전단력을 감소시켜 주는 작용을 한다.

교각 또는 교대에 연이어서 길이방향 및 폭방향으로 설치된 교량빔의 단부의 폭방향으로 형성된 연결부에 쉬스관을 설치하고 코핑부의 양측면에 앵커를 설치하고 PC 강선을 관통 연결한 후에 일측에 설치된 앵커에 연결된 PC 강선에 긴장력을 도입하여 교량빔의 폭방향 단부측에 하향의 압축력을 도입하여 교량에 하중이 작용될 때 발생되는 부 모멘트의 크기를 줄여 교량 바닥판에 발생되는 균열을 방지하면서 교량의 내구연한을 연장시켜 주므로서 교량의 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 매우 유용한 설치방법인 것이다.

도 1은 본 발명의 폭방향 연결장치를 지점부의 교량빔 사이에 설치한 것을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 폭방향 연결장치를 교량빔 사이에 설치한 것을 종단면으로 보여주는 도면임과 동시에 부모멘트의 크기의 변화를 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A... 폭방향 연결장치를 설치하기 전 부모멘트

B... 폭방향 연결장치를 설치한 후 부모멘트

10... 교량 11... 난간

12... 상부 슬래브 13... 교각 또는 교대

14... 코핑부

20... 폭방향 연결장치 21... 앵커

23... PC 강선 24... 쉬스관

25... 꺾임부

30... 교량빔 31... 상부 플랜지

32... 복부

40... 연결부

Claims

교량빔을 교각 또는 교대에 설계된 교량의 폭과 길이에 따라 다수개 설치한 교량에 있어서,

상기 교량빔과 교량빔이 서로 연이어서 설치되어 형성된 교량빔의 폭방향 연결부에 폭방향으로 상기 교량빔의 상단부에 쉬스관을 일정개수 이상설치하고, 코핑부의 양측면에 앵커를 설치한 후에 일측에 설치된 앵커에 PC 강선을 연결하고 상기 쉬스관내에 관통하여 타측에 설치된 앵커에 PC 강선을 연결고정하여 폭방향 연결고정장치를 설치한 것에 특징이 있는 교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는 교량빔의 폭방향 연결장치.
제 1항에 있어서,

상기 쉬스관이 연결부내에 설치되는 위치는 상기 교량빔의 중심축을 경계로 하여 상기 교량빔의 상단부인 상부 플랜지와 복부의 상부측에 설치하여 상기 교량빔의 양측단부에 하향의 압축력이 작용하도록 하는 것에 특징이 있는 교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는 교량빔의 폭방향 연결장치.
제 1항에 있어서,

상기 앵커에 연결된 PC 강선이 상기 교량빔의 연결부에 설치된 쉬스관내로 관통되는 부분에 예리한 각도로 형성된 꺾임부에는 PC 강선이 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 플렉시블하며 마찰력이 없는 부드러운 재질의 관인 것을 특징으로 하는 교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는 교량빔의 폭방향 연결장치.
교량빔을 교각 또는 교대에 설계된 교량의 폭과 길이에 따라 다수개 설치하여 교량을 설치하는 방법에 있어서,

(a) 상기 교각 또는 교대의 상면에 교량빔과 교량빔이 서로 연이어서 길이 및 폭방향으로 설치하는 단계;

(b) 상기 교각 또는 교대위에 교량빔이 폭방향으로 인접하여 설치되어 형성된 연결부에 일정개수 이상의 쉬스관을 설치하는 단계;

(c) 상기 교각 또는 교대의 코핑부의 폭방향 양측에 앵커를 상기 쉬스관의 개수 만큼 설치하는 단계;

(d) 상기 앵커에 PC 강선을 연결고정한 후에 상기 쉬스관내에 PC 강선을 관통하여 타측에 설치된 앵커에 연결고정하여 폭방향 연결장치를 설치하는 단계;

(e) 상기 교각 또는 교대에 설치된 교량빔의 상부에 철근을 조립설치하고 콘크리트를 타설양생하여 상부 슬래브를 형성하고 양측에 난간을 설치하는 단계;

(f) 상기 일측에 연결된 PC 강선에 긴장력을 도입하여 상기 교량빔의 단부에 압축력이 작용하도록 한 후에 앵커에 PC 강선을 고정정착하는 단계; 및

(g) 상기 앵커, PC 강선 및 쉬스관에 방청처리를 하면서 주변을 정리하여 상기 폭방향 연결장치의 설치 및 시공을 완료하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는 교량빔의 폭방향 연결장치의 설치방법.
제 4항에 있어서,

상기 (b)와 (c)단계 사이에 상기 앵커에 연결된 PC 강선이 상기 교량빔의 연결부에 설치된 쉬스관내로 관통되는 부분에 예리한 각도로 형성된 꺾임부에 PC 강선이 부드럽게 방향전환 및 긴장력 도입이 가능하게 플렉시블하며 마찰력이 없는 부드러운 재질의 방향전환관을 설치하는 단계를 더 두는 것을 특징으로 하는 교량에 있어서 지점부의 부모멘트 크기를 줄여 줄 수 있는 교량빔의 폭방향 연결장치의 설치방법.