KR100522298B1 - 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 및 이를이용한 교량 시공방법 - Google Patents

개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 및 이를이용한 교량 시공방법 Download PDF

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본 발명은 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성된 I형 강재의 복부의 중앙부가 통공된 중앙 통공 I형 강재빔에 프리스트레스를 도입하여 제작한 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 지점부에 설치하여 단순교 또는 이를 서로 연속적으로 연결설치하여 교량을 설치하는 시공방법에 관한 것이다.
양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성한 I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부를 형성한 T형 강재부와 상기 I형 강재의 일정길이의 양측단부에 연결부를 형성하고 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부의 상부 플랜지의 상면 양측에 한쌍의 정착브라켓을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔을 제작하고,
상기 중앙 통공 I형 강재빔의 외측에 철근을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부에 일정한 길이의 철근을 연장형성하고, 상기 연결부에 PC 강선을 정착할 PC 강선 정착구를 다수개 설치하고, 상기 연결부의 강재 하부 플랜지 상에 삼각 지지대를 설치하고 그 하부인 빔 하부 플랜지내에 교좌장치 지지대를 매설한 다음 상기 연결부를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔에 콘크리트를 타설양생한 다음 상기 PC 강선에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 제작한 후에,
상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 교각 및 교대인 지점부에 종횡으로 설치하여 단순교를 설치하거나 서로 연이어서 설치된 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔의 양측부에 형성된 연결부의 강재 상부 플랜지와 연결부 복부의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판과 연결부 복부 연결강판을 각각 볼트로 연결하여 연속화된 연속교를 설치하는 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 교량을 설치하도록 하는 것이다.
상기의 단순교 또는 연속화된 교량은 중앙부가 통공되어 기존의 I형 강재의 자중보다 훨씬 가벼운 빔으로 제작되어 교량의 사하중을 경감시켜 주는 반면에 중앙 통공부에 정모멘트가 작용하는 부분에는 연결강판을 이용하여 상하로 연결하여 처짐에 저항하도록 하여 내하력 강도를 보강하도록 하므로서 기존의 빔에 비하여 자중이 적으면서 제작비용이 절감되는 반면에 교량에 작용하는 하중에도 강하게 작용하는 효율적이면서 건설비용이 절감되는 효경제적 가치가 향상된 교량의 설치가 가능하게 하는 것이다.

Description

개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 및 이를 이용한 교량 시공방법{Improved prestressed steel reinforced concrete beam and bridge construction method using the same beam}
본 발명은 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성된 I형 강재의 복부의 중앙부가 통공된 중앙 통공 I형 강재빔에 프리스트레스를 도입하여 빔의 경량화 및 장지간으로 제작한 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트(PSRC : Prestressed Steel Reinforced Concrete) 빔을 지점부에 설치하여 단순교를 설치하거나 또는 상기 빔을 지점부에 서로 연이어서 연속적으로 설치하여 이를 상호 연결한 연속교를 설치하는 시공방법에 관한 것이다.
양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 강재에 서로 연결하여 형성된 I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부를 형성하고 상기 통공부의 중앙에 복수개의 상하 플랜지 연결강판과 그 사이에 연결강판을 더 겹쳐 상기 T형 강재부 복부를 상하로 연결하고, 중앙부의 좌우측에 일정한 간격을 갖고 상기 T 형 강재부 복부를 상하로 연결한 한쌍의 상하 플랜지 연결강판을 부착하도록 한 T형 강재부와 상기 I형 강재의 강재 상부 플랜지의 양측단부에 일정한 면적내에 다수개의 볼트 구멍을 형성하면서, 양측단부의 상기 연결부 복부의 상부의 일정한 면적에 다수개의 볼트구멍을 형성하고 강재 하부 플랜지의 양측단부에 일정한 길이에 일정한 간격을 두고 삼각 지지대를 상기 연결부 복부의 양측에 각각 설치한 연결부를 형성하고, 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부의 상부 플랜지의 상면 양측에 한쌍의 정착브라켓을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔을 제작하고,
상기 중앙 통공 I형 강재빔의 외측에 철근을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부에 일정한 길이의 철근을 연장형성하면서, 상기 연결부에 PC 강선을 정착할 PC 강선 정착구를 다수개 설치하고, 상기 연결부의 강재 하부 플랜지의 하부에 교좌장치 지지대를 설치한 다음 상기 양측의 연결부를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔에 콘크리트를 타설양생한 후에 상기 PC 강선에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 제작한다.
상기 제작된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 교각 및 교대인 지점부에 설치하여 단순교를 설치하거나 또는 지점부에 연이어서 상기 빔을 종횡으로 다수개 설치한 다음 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔의 길이방향의 양측부에 형성된 연결부의 강재 상부 플랜지와 연결부 복부의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판과 연결부 복부 연결강판을 각각 볼트로 연결하고 상기 연결부내에 일정한 길이로 연장된 철근을 커플러로 상호 연결한 다음 상기 강재 상부 플랜지상의 한쌍으로 설치된 정착브라켓에 강봉을 설치한 다음 정착구로 고정정착한 후에 상기 빔의 상부에 교량의 상부 구조물인 슬래브를 타설하면서 상기 연결부내에도 콘크리트를 동시에 타설양생하여 연속화된 교량인 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 교량을 설치하도록 하는 것이다.
본 발명은 경량화 및 장지간으로 제작된 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 이용하여 시공시 경량으로 인하여 취급 및 시공이 비교적 간편하며 장지간으로 교량 시공비가 절감될 수 있도록 교량을 시공할 수 있으며, 또한 교량에 불측의 과다하중이 작용할 경우에 이에 저항할 수 있도록 상기 빔에 추가로 안전장치를 도입하여 안전도를 향상하여 교량을 안전하게 이용할 수 있도록 하였으며 이로인하여 교량의 유지보수관리에 소요되는 노력과 경비를 절감할 수 있는 안전도와 효율성이 향상된 교량의 시공방법을 제공하기 위함이다.
종래에는 PC콘크리트 빔의 상하부 플랜지내에 일정한 크기의 철골을 삽입한 후에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 PC콘크리트 빔을 제작하여 교량을 건설하여 왔으나 이러한 방법은 콘크리크 빔내에 일정한 자중을 갖는 철골을 전체적으로 설치하므로서 정모멘트의 하중을 받는 부분과 그렇지 않은 모든 부분에 대한 보강이 이루어져 빔 자체가 과다 설계되어 불필요한 제작비와 설치노력이 요구되며, 이렇게 과다하게 설계된 빔 자체의 자중이 기하급수적으로 증가되어 교량의 실질적인 내하력이 저하되어 당초에 설계된 교량의 내하력에 미달되어 교량에 작용하는 하중이 교량 전체에 부담으로 작용하게되므로서 교량의 노후화를 촉진하게 되어 이로인한 빈번한 교량의 보수보강작업을 수행하게되는 번거로움과 유지보수비용이 과다하게 소요되어 왔다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 상기 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성한 I형 강재의 복부에 일정한 크기의 통공부를 두어 자중을 감소하였으며, 상기 통공부에 작용하는 휨모멘트에 저항하기 위하여 일정한 간격을 두고 상기 T형 강재부 복부를 상하로 연결하는 연결강판을 설치하여 처짐에 저항하도록 하면서 자중의 감소를 극대화하도록 하면서 지간을 장대화할 수 있도록 하였으며, 이렇게 제작된 빔을 지점부에 종횡으로 교량의 폭과 길이가 형성되도록 설치한 다음 상기 빔의 연결부를 각각 연결하면서 상기 중앙 통공 I형 강재빔의 강재 상부 플랜지 상부에 한쌍으로 설치된 정착브라켓에 강봉을 연결고정설치하여 상기 빔의 중앙부에 과도한 휨모멘트가 작용하여도 상기 빔이 저항할 수 있도록 안전도를 고려한 장치를 추가로 하여 교량의 안전도를 향상시키면서 효율성이 뛰어난 교량의 설치에 관한 시공방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성한 I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부(37)를 형성하고, 상기 통공부의 중앙에 복수개의 상하 플랜지 연결강판(38)과 그 사이에 연결강판(38)을 더 겹쳐 상기 T형 강재부 복부(40)를 상하로 연결하고, 중앙부의 좌우측에 일정한 간격을 갖고 상기 T 형 강재부 복부(40)를 상하로 연결한 한쌍의 상하 플랜지 연결강판(38)을 부착하도록 한 T형 강재부(36)와 상기 강재 상부 플랜지(31)의 양측단부에 일정한 면적내에 다수개의 볼트 구멍(39)을 형성하면서, 양측단부의 상기 연결부 복부(35)의 상부의 일정한 면적에 다수개의 볼트구멍(39)을 형성하고 강재 하부 플랜지(32)의 양측단부에 일정한 길이에 일정한 간격을 두고 삼각 지지대(34)를 상기 연결부 복부(35)의 양측에 각각 설치한 연결부(33)를 형성하고, 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부(36)의 강재 상부 플랜지(31)의 상면 양측에 한쌍의 정착브라켓(50)을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔(30)을 제작하고,
상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 외측에 철근(14)을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부(33)에 일정한 길이의 철근(14)을 연장형성하면서, 상기 연결부(33)에 PC 강선(21)을 정착할 다수개의 PC 강선 정착구(24)를 설치한 다음 PC 강선(21)을 다수개 설치하고, 상기 연결부(33)의 강재 하부 플랜지(32)의 하부에 교좌장치 지지대(11)를 설치한 다음 상기 양측의 연결부(33)를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)에 콘크리트를 타설양생한 후에 상기 PC 강선(21)에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 제작한다.
상기 제작된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 교각 및 교대인 지점부(12)에 종횡으로 다수개 설치하여 단순교를 설치하거나 또는 연속교의 설치를 위하여 지점부에 종횡으로 다수개 설치하여 교량폭과 길이가 형성되도록 한 다음 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)의 길이방향의 양측부에 형성된 연결부(33)의 강재 상부 플랜지(31)와 연결부 복부(35)의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판(38)과 연결부 복부 연결강판(41)을 각각 볼트(42)로 연결하고 상기 연결부(33)내에 일정한 길이로 연장된 철근(14)을 커플러(43)로 상호 연결한 다음 상기 강재 상부 플랜지(31)상의 한쌍으로 설치된 정착브라켓(50)에 강봉(27)을 설치한 다음 정착구(24)로 고정정착한 후에 상기 빔(20)의 상부에 교량의 상부 구조물인 슬래브를 타설하면서 상기 연결부(33)내에도 콘크리트, 무수축 콘크리트, 에폭시중의 어느 하나를 동시에 타설양생하여 연속화된 교량인 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 교량(10)을 설치하도록 하는 것에 특징이 있다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2는 본 발명의 중앙 통공 I형 강재빔을 보여주는 사시도와 측면에서 보여주는 도면으로서, 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성한 I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부(37)를 형성하고, 상기 통공부의 중앙에 복수개의 상하 플랜지 연결강판(38)과 그 사이에 연결강판(38)을 더 겹쳐 상기 T형 강재부 복부(40)를 상하로 연결하고, 중앙부의 좌우측에 일정한 간격을 갖고 상기 T 형 강재부 복부(40)를 상하로 연결한 한쌍의 상하 플랜지 연결강판(38)을 부착하도록 한 T형 강재부(36)와 상기 강재 상부 플랜지(31)의 양측단부에 일정한 면적내에 다수개의 볼트 구멍(39)을 형성하면서, 양측단부의 상기 연결부 복부(35)의 상부의 일정한 면적에 다수개의 볼트구멍(39)을 형성하고 강재 하부 플랜지(32)의 양측단부에 일정한 길이에 일정한 간격을 두고 삼각 지지대(34)를 상기 연결부 복부(35)의 양측에 각각 설치한 연결부(33)를 형성하고, 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부(36)의 강재 상부 플랜지(31)의 상면 양측에 한쌍의 정착브라켓(50)을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔(30)이다.
상기 통공부(37)를 형성하는 것을 빔 자체의 지중을 경감시키기 위함이며, 상기 통공부의 중앙부인 상기 중앙 통공 I 강재빔(30)의 중앙부에는 정휨모멘트에 의하여 상기 빔이 휘는 것을 방지하기 위하여 T형 강재부 복부(40)를 상하고 연결하기 위하여 상하 플랜지 연결강판(38)을 이용하여 연결하면서 상기 상하 플랜지 연결강판사이에 또 하나의 연결강판을 추가로 배치하여 강도를 보강하도록 하며, 중앙부의 좌우측에서 일정한 간격을 두고 상하 플랜지 연결강판(38)을 복수로 설치하여 연결하도록 하여 통공부(37)에 의한 복부의 강도를 보강시켜 주도록 한다.
또한, 상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 양측단부인 연결부(33)는 I형 강재의 형태를 유지하도록 하면서 강재 상부 플랜지(31)에 볼트 구멍(39)을 형성하고 연결부 복부(35)의 상부에 또한 볼트 구멍(39)을 형성하도록 하여 추후에 빔(20)과 빔(20)이 서로 용이하게 연결하는데 사용하며, 상기 강재 하부 플랜지(32)의 상부에 일정한 길이에 걸쳐 일정한 규격의 삼각 지지대(34)를 연결부 복부(35)의 양측에 다수개 설치하여 지점부(12)에서 작용하는 하중에 저항하도록 하기 위함이다
상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 강재 상부 플랜지(31)의 상부에 일정한 간격을 두고 한쌍으로 설치되는 정착브라켓(50)을 설치하여 상기의 빔(20)이 연결되어 연속화가 된 다음 상기 정착브라켓(50)에 강봉(27)을 연결고정정착하여 교량에 불측의 과다 하중이 작용되었을 때 이에 저항할 수 있도록 안전도를 향상시키기 위하여 설치한 것으로서 상기 강재 상부 플랜지(31)상에 폭방향으로 설치하되 일정한 간격을 두고 지지판(52)을 설치하고 지지판 사이에 강봉(27)을 고정정착할 수 있는 강봉구멍(51)을 형성한 것이다.
도 3은 본 발명의 중앙 통공 I형 강재빔에 프리스트레스를 도입하여 제작한 프리스트레스트 철골 철근콘크리트 빔을 보여주는 도면으로서, 상기 도 1과 2에서 제작된 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 외측에 철근(14)을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부(33)에 일정한 길이의 철근을 연장형성하면서, 상기 연결부에 PC 강선(21)을 정착할 다수개의 PC 강선 정착구(24)를 설치한 다음 PC 강선을 다수개 설치하고, 상기 연결부의 강재 하부 플랜지(32)의 하부에 교좌장치 지지대(11)를 설치한 다음 상기 양측의 연결부(33)를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)에 콘크리트를 타설양생한 후에 상기 PC 강선에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 제작한 것이다.
도 4는 도 3의 단면 A-A를 보여주는 도면으로서, 상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 연결부(33)에 해당하여 실제로 교량을 설치할 때 지점부(12)에 설치되는 부분이다.
상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)을 중심으로 연결부 복부(35)의 상부 양측에 PC 강선(21)을 다수개 배치한 다음 삼각 지지대(34)가 설치된 강재 하부 플랜지(32)의 하부에 교좌장치 지지대(11)를 부착설치 한 다음 콘크리트를 타설양생하고 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 형성한 것이다.
빔 상부 플랜지(22)에 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 강재 상부 플랜지(31)가 위치하도록 하고 빔 하부 플랜지(23)내에는 강재 하부 플랜지(32)가 위치하도록 하면서 삼각 지지대(34)와 교좌장치 지지대(11)에 의하여 지점부(12)에 설치될 때 지점에서 반력으로 작용하는 하중에 저항할 수 있도록 단면을 형성한 것이다.
도 5는 도 3의 단면 B-B를 보여주는 도면으로서, 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 교량에 설치할 때 지간 중앙에 설치되는 부분으로서 정모멘트가 발생되어 상기 빔이 하부로 처지는 부분에 해당하는 부분이다.
상기 중앙 통공 I형 강재 빔(30)의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부(37)를 형성하고, 상기 통공부의 중앙에 복수개의 상하 플랜지 연결강판(38)과 그 사이에 연결강판(38)을 더 겹쳐 상기 T형 강재부 복부(40)를 상하로 연결하여, PC 강선(21)을 빔하부 플랜지(23)에 설치하되 강재 하부 플랜지(32) 상부에 배치되도록 하면서 빔 상부 플랜지(22)내에 강재 상부 플랜지(31)가 위치하도록 한 다음 철근(14)을 배근하고 콘크리트를 타설양생하여 제작된 것으로서, 이렇게 제작된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)의 중앙부가 정휨모멘트에 의하여 처지는 현상을 최대한 방지하기 위하여 T형 강재부 복부(40)를 3겹의 상하플랜지 연결강판(38)으로 볼트(42)로 연결하여 보강하는 것이다.
도 6은 도 3의 단면 C-C를 보여주는 도면으로서, 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부(37)를 형성하고, 상기 통공부의 중앙부의 좌우측에 일정한 간격을 갖고 상기 T 형 강재부 복부(40)를 상하로 볼트(42)연결한 한쌍의 상하 플랜지 연결강판(38)을 부착하도록 한 후에 PC 강선(21)과 철근(14)을 배근한 다음 콘크리트를 타설양생하여 제작한 것으로서, 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)의 중앙부의 좌우측에 해당하는 부분이다.
프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)의 빔 상부 플랜지(22)내에 강재 상부 플랜지(31)와 T형 강재부 복부(40)가 설치되고, 빔 하부 플랜지(23)내에 강재 하부 플랜지(32)와 T형 강재부 복부(40)가 설치되도록 하면서 빔 복부(25)에는 상기 중앙 통공 T형 강재빔(30)의 통공부(37)에 해당하므로 콘크리트로만 채워지도록 빔 복부(25)를 형성한 것이다.
도 7은 본 발명의 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 연결하여 연속화 교량을 설치한 것을 보여주는 도면으로서, 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성한 I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부(37)를 형성하고, 상기 통공부의 중앙에 복수개의 상하 플랜지 연결강판(38)과 그 사이에 연결강판(38)을 더 겹쳐 상기 T형 강재부 복부(40)를 상하로 볼트(42)연결하고, 중앙부의 좌우측에 일정한 간격을 갖고 상기 T 형 강재부 복부(40)를 상하로 볼트(42)연결한 한쌍의 상하 플랜지 연결강판(38)을 부착하도록 한 T형 강재부(36)와 상기 강재 상부 플랜지(31)의 양측단부에 일정한 면적내에 다수개의 볼트 구멍(39)을 형성하면서, 양측단부의 상기 연결부 복부(35)의 상부의 일정한 면적에 다수개의 볼트구멍(39)을 형성하고 강재 하부 플랜지(32)의 양측단부에 일정한 길이에 일정한 간격을 두고 삼각 지지대(34)를 상기 연결부 복부(35)의 양측에 각각 설치한 연결부(33)를 형성하고, 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부(36)의 강재 상부 플랜지(31)의 상면 양측에 한쌍의 정착브라켓(50)을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔(30)을 제작한 다음, 상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)의 외측에 철근(14)을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부(33)에 일정한 길이의 철근을 연장형성하면서, 상기 연결부에 PC 강선을 정착할 다수개의 PC 강선 정착구(24)를 설치한 다음 PC 강선(21)을 다수개 설치하고, 상기 연결부(33)의 강재 하부 플랜지(32)의 하부에 교좌장치 지지대(11)를 설치한 다음 상기 양측의 연결부(33)를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔(30)에 콘크리트를 타설양생한 후에 상기 PC 강선(21)에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 제작한다.
이렇게 제작된 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 본 도에서와 같이 교각 및 교대인 지점부(12)의 교좌장치(13) 위에 설치하여 단순교를 설치하거나 또는 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 지점부에 연이어서 설치하여 상기 빔과 빔의 연결부(33)가 서로 마주보도록 거치하면서 종횡으로 다수개 설치하여 교량폭과 길이가 형성되도록 한 다음 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔의 길이방향의 양측부에 형성된 연결부(33)의 강재 상부 플랜지(31)와 연결부 복부(35)의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판(38)과 연결부 복부 연결강판(41)을 각각 볼트(42)로 연결하고 상기 연결부(33)내에 일정한 길이로 연장된 철근(14)을 커플러(43)로 상호 연결한 다음 상기 강재 상부 플랜지(31)상의 한쌍으로 설치된 정착브라켓(50)에 강봉(27)을 설치한 다음 정착구(24)로 고정정착하여 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)이 지점부(12)에 설치되어 연속교의 설치를 위한 상기 빔(20)의 설치가 완료된 상태를 나타낸 것이다.
이렇게 상기 빔(20)의 지점부(12) 상에 설치가 완료된 후에 상기 빔의 상부에 교량의 상부 구조물인 슬래브를 타설하면서 상기 연결부(33)내에도 콘크리트 또는 무수축 콘크리트 또는 에폭시 수지를 선택적으로 사용하여 동시에 타설양생하여 연속교인 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 교량(10)을 설치하도록 하는 작업이 추가로 이루어지게 된다,
도 8은 도 7의 연속화를 위한 연결부를 상세히 보여주는 도면으로서, 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)을 교각 및 교대인 지점부(12)의 교좌장치(13) 위에 상호 이웃하여 거치되도록 하면서 종횡으로 다수개 설치하여 교량폭과 길이가 형성되도록 한 다음 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔(20)의 길이방향의 양측부에 형성된 연결부(33)의 강재 상부 플랜지(31)와 연결부 복부(35)의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판(38)과 연결부 복부 연결강판(41)을 각각 볼트(42)로 연결하고 상기 연결부(33)내에 일정한 길이로 연장된 철근을 커플러(43)로 상호 연결한 다음 상기 강재 상부 플랜지(31)상의 한쌍으로 설치된 정착브라켓(50)에 강봉(27)을 설치한 다음 정착구로 고정정착한 것이다.
도 9는 도 8의 단면 D-D를 상세히 보여주는 도면으로서, 도 7과 8에서 설명한 상기 연결부(33)의 중앙부에 해당하는 것을 보여주는 것이다.
교좌장치(13)가 설치된 지점부(12)에 연이어서 설치된 상기 중앙 통공 T형 강재빔(30)의 연결부의 강재 상부 플랜지(31)의 상하에 강재 상부 플랜지 연결강판(38)을 설치한 다음 볼트(42)로 상호 연결하고, 연결부 복부(35)의 양측부의 상부에 형성된 볼트구멍(39)에 연결부 복부 연결강판(41)을 볼트(42)를 이용하여 상호 연결한 다음 철근을 커플러(43)를 이용하여 연결하고, 빔 복부(25)의 상부에 PC 강선(21)을 설치정착하고 빔 하부 플랜지(23)내에 연결부 복부(35)의 양측에 설치된 삼각 지지대(34)와 그 하부에 설치된 교좌장치 지지대(11)가 매입제작된 상기 빔(20)을 지점부(12)에 설치한 것이다.
도 10은 도 8의 단면 E-E를 상세히 보여주는 도면으로서, 상기 연결부의 외측에 해당하는 통공부에 설치된 것을 보여주는 것으로서 도 6에서 이미 상세하게 언급하였으므로 본 도에서는 설명을 생략합니다.
본 발명은 양단부는 I형 빔을 중앙부는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔에 서로 연결하여 형성한 I형 강재의 복부 중앙에 통공부를 형성하고 통공부의 중앙에 일정한 간격을 두고 상하로 연결강판을 이용하여 연결하고, 상기 I형 강재의 양측단부에 일정한 길이의 연결부와 강재 상부 플랜지에 한쌍의 정착브라켓을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔에 PC 강선과 철근을 배근한 다음 콘크리트를 타설양생하고 프리스트레스를 도입한 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 제작하여 이를 지점부에 설치하고 상기 연결부를 상호 연결하여 연속화된 교량을 설치하는 시공방법에 관한 것으로서 상기 제작된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔의 자중을 경감시키면서 지간을 길게하여 보다 효율적이면서 안전도가 보다 향상된 빔을 이용하여 교량을 설치하여 교량의 설치비용의 절감과 안전도가 확보된 교량을 설치하므로서 교량에 대한 유지보수관리 노력을 절감시킬 수 있는 매우 유용한 시공방법인 것이다.
도 1은 본 발명의 중앙 통공 I형 강재빔을 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 중앙 통공 I형 강재빔을 측면에서 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 중앙 통공 I형 강재빔에 프리스트레스를 도입하여 제작한 프리스트레스트 철골 철근콘크리트 빔을 보여주는 도면.
도 4는 도 3의 단면 A-A를 보여주는 도면.
도 5는 도 3의 단면 B-B를 보여주는 도면.
도 6은 도 3의 단면 C-C를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 연결하여 교량을 설치한 것을 보여주는 도면.
도 8은 도 7의 연속화를 위한 연결부를 상세히 보여주는 도면.
도 9는 도 8의 단면 D-D를 상세히 보여주는 도면.
도 10은 도 8의 단면 E-E를 상세히 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 교량
11 : 교좌장치 지지대 12 : 지점부
13 : 교좌장치 14 : 철근
20 : 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔
21 : PC강선 22 : 빔 상부 플랜지
23 : 빔 하부 플랜지 24 : PC 강선 정착구
25 : 빔 복부 26 : 빔 연결부
27 : 강봉
30 : 중앙 통공 I형 강재빔 31 : 강재 상부 플랜지
32 : 강재 하부 플랜지 33 : 연결부
34 : 삼각 지지대 35 : 연결부 복부
36 : T형 강재부 37 : 통공부
38 : 상하 플랜지 연결강판 39 : 볼트 구멍
40 : T형 강재 복부 41 : 연결부 복부 연결강판
42 : 볼트
50 : 정착 브라켓 51 : 강봉 구멍
52 : 지지판

Claims (6)

  1. I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부를 형성하여 T형 강재부를 설치하고, 양측단부의 일정한 면적의 연결부 복부의 상부의 일정한 면적에 다수개의 볼트구멍을 형성하면서 강재 상부 플랜지 일측단부의 일정한 면적에 볼트 구멍을 형성한 후에 강재 하부 플랜지의 양측단부에 일정한 길이에 일정한 간격을 두고 삼각 지지대를 상기 연결부 복부의 양측에 각각 설치한 연결부를 형성하고, 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부의 강재 상부 플랜지의 상면에 한쌍의 정착브라켓을 설치한 중앙 통공 I형 강재빔의 외측에 철근을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부에 일정한 길이의 철근을 연장형성하면서, 상기 연결부에 PC 강선을 정착할 다수개의 PC 강선 정착구를 설치한 다음 PC 강선을 다수개 설치하고, 상기 연결부의 강재 하부 플랜지의 하부에 교좌장치 지지대를 설치한 다음 상기 양측의 연결부를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔에 콘크리트를 타설양생한 후에 상기 PC 강선에 프리스트레스를 도입하여 제작하는 것에 특징이 있는 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 I형 빔은 양단부에는 I형 빔을 중앙부에는 T형 강재 또는 강판을 양단부의 I형 빔과 서로 연결하여 제작한 것에 특징이 있는 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 통공부의 중앙부에는 정휨모멘트에 의하여 상기 빔이 휘는 것을 방지하기 위하여 T형 강재부 복부를 상하고 연결하기 위하여 한쌍의 상하 플랜지 연결강판이외에 또 하나의 연결강판을 추가로 배치하여 강도를 보강하도록 하며, 상기 통공부의 중앙부의 좌우측에는 일정한 간격으로 상하 플랜지 연결강판을 복수로 설치연결하도록 하여 상기 빔의 중앙부에 대한 강도를 보강시켜 주도록 한 것에 특징이 있는 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부는 제작된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 지점부에 상호 인접하게 설치된 상기 빔을 상호 연결하기 위한 것으로서 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔의 길이방향의 양측부에 형성된 연결부의 강재 상부 플랜지와 연결부 복부의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판과 연결부 복부 연결강판을 각각 볼트로 연결하고 상기 연결부내에 일정한 길이로 연장된 철근을 커플러로 상호 연결한 다음 상기 강재 상부 플랜지상의 한쌍으로 설치된 정착브라켓에 강봉을 설치한 다음 정착구로 고정정착하는 것에 특징이 있는 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔.
  5. a) I형 강재의 복부 중앙부에 일정한 크기의 통공부를 형성하고, 상기 통공부의 중앙에 복수개의 상하 플랜지 연결강판과 그 사이에 연결강판을 더 겹쳐 상기 T형 강재부 복부를 상하로 연결하고, 중앙부의 좌우측에 일정한 간격을 갖고 상기 T 형 강재부 복부를 상하로 연결한 한쌍의 상하 플랜지 연결강판을 부착하도록 한 T형 강재부를 설치하는 단계;
    b) 상기 I형 강재의 강재 상부 플랜지의 양측단부에 일정한 면적내에 다수개의 볼트 구멍을 형성하면서, 양측단부의 상기 연결부 복부의 상부의 일정한 면적에 다수개의 볼트구멍을 형성하고 강재 하부 플랜지의 양측단부에 일정한 길이에 일정한 간격을 두고 삼각 지지대를 상기 연결부 복부의 양측에 각각 설치한 연결부를 형성하는 단계;
    c) 상기 I형 강재의 상기 T형 강재부의 상부 플랜지의 상면 양측에 한쌍의 정착브라켓을 설치하여 중앙 통공 I형 강재빔을 제작하는 단계;
    d) 상기 제작된 중앙 통공 I형 강재빔의 외측에 철근을 배근하면서, 양측단부의 상기 연결부에 일정한 길이의 철근을 연장형성하면서, 상기 연결부에 PC 강선을 정착할 다수개의 PC 강선 정착구를 설치한 다음 PC 강선을 다수개 설치하고, 상기 연결부의 강재 하부 플랜지의 하부에 교좌장치 지지대를 설치한 다음 상기 양측의 연결부를 제외한 상기 중앙 통공 I형 강재빔에 콘크리트를 타설양생한 후에 상기 PC 강선에 프리스트레스를 도입하여 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 제작하는 단계;
    e) 상기 제작된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 교각 및 교대인 지점부에 종횡으로 설치하여 단순교를 설치하거나 또는 상기 빔을 지점부에 종횡으로 연이어서 다수개 설치하여 교량폭과 길이가 형성되도록 설치하여 연속교의 설치를 위한 준비를 하는 단계;
    f) 상기 e) 단계의 연속교설치를 위하여 설치된 상기 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔의 길이방향의 양측부에 형성된 연결부의 강재 상부 플랜지와 연결부 복부의 양측면에 각각 강재 상부 플랜지 연결 강판과 연결부 복부 연결강판을 각각 볼트로 연결하고 상기 연결부내에 일정한 길이로 연장된 철근을 커플러로 상호 연결한 다음 상기 강재 상부 플랜지상의 한쌍으로 설치된 정착브라켓에 강봉을 설치한 다음 정착구로 고정정착하는 단계;
    g) 상기 빔의 상부에 교량의 상부 구조물인 슬래브를 타설하면서 상기 연결부내에도 콘크리트를 동시에 타설양생하여 연속화된 교량인 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔 교량을 설치하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있는 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 이용한 교량 시공방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 g) 단계의 연결부내에 타설하는 충전재는 무수축 콘크리트 이거나 에폭시 수지중의 어느 하나인 것에 특징이 있는 개량된 프리스트레스트 철골 철근 콘크리트 빔을 이용한 교량 시공방법.
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