KR100556719B1 - Ｈ형 강재로 이루어진 강재 가설교량에 하중재하 상태에따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적프리스트레스 도입장치를 설치한 ｈ형 강재보 및 이를이용한 강재 가설교량 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 교량을 가설하기 위하여 임시적으로 차량 또는 보행자의 통행에 사용하기 위하여 설치하는 임시우회교량이나 조립식 보도육교 또는 조립식 가교등에 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보에 재하되는 하중에 따라 긴장력을 도입하여 설치하는 강재가설교량 설치방법에 관한 것으로서,

H형 강재등과 같은 강재의 하부 플랜지의 양측 단부측에 단부 긴장장치를 설치하고 강재의 중앙부에 중앙 지지장치를 설치한 다음 이들을 다수개의 강봉 또는 강연선으로 서로 관통정착하여 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보를 제작한 다음 이들 강재보를 가설교량의 설치를 위한 교대 및 교각에 거치하고 일차적으로 강봉 또는 강연선에 긴장력을 도입하여 H형 강재에 프리스트레스를 도입한 다음 가설된 가설교량의 상부에 아스콘 포장등과 같은 하중이 추가로 작용하게되면 2차적으로 상기 단부 긴장장치에 설치된 콘크리트블록에 관통된 강봉 또는 강연선을 긴장하여 추가적으로 재하된 하중에 대응하기 위한 긴장력을 상기 H형 강재보에 도입하여 강재가설교량의 설치를 완료한다.

상기와 같은 설치방법을 활용하면 강재가설교량의 H형 강재보에 1차적으로 강재보의 조립에 따른 자중에 의한 하향처짐을 고강도 탄성재인 강연선 또는 강봉을 사용하여 H형 강재보에 긴장력을 도입하여 처짐을 방지한 다음 상기 강재가설교량의 상부에 차량 및 통행인의 통행을 위하여 설치하는 복공판 또는 보도육교의 상 부슬래브 콘크리트가 타설될시에 2차적으로 강연선 또는 강봉을 사용하여 H형 강재보에 긴장력을 도입하여 상기 복공판 또는 보도육교의 상부슬래브 콘크리트가 타설될시에 재하된 하중에 의하여 발생되는 처짐을 2차적으로 도입된 긴장력에 의하여 처짐의 발생을 방지하여 가설교량에 사용하는 강재의 활용을 극대화 함과 동시에 시간이 경과함에따라 H형 강재보에 긴장력이 저하되어 처짐이 발생될 때 추가적으로 재긴장을 교량의 관리유지보수차원에서 실시할 수 있으며 또한 H형 강재보에 긴장력을 도입하므로서 지간의 길이를 길게할 수 있는 장점이 있다.

Description

Ｈ형 강재로 이루어진 강재 가설교량에 하중재하 상태에 따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 Ｈ형 강재보 및 이를 이용한 강재 가설교량 설치방법 {H shaped steel beam having a graded prestress introduction apparatus and method for installing temporary steel bridge using the H shaped steel beam}

도 1은 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치의 단부 긴장장치를 보여주는 도면.

도 3은 도 2의 단부 긴장장치를 측면에서 보여주는 도면.

도 4는 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치의 중앙 지지장치를 보여주는 도면.

도 5는 도 4의 중앙 지지장치를 측면에서 보여주는 도면.

도 6a,b,c,d,e,f,g는 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치를 H형 강재에 설치한 H형 강재보를 이용하여 강재가설교량을 설치하는 과정을 보여주는 도면.

도 7은 종래의 가설교량의 설치를 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A : 강재가설교량 B : 교대 및 교각

10 : H형 강재보 11 : 상부 플랜지

12 : 복부 13 : 하부 플랜지

14 : 정착구 15 : 강봉 또는 강연선

16 : 스터드 볼트 17 : 볼트연결

20 : 단계적 프리스트레스 도입장치

30 : 단부 긴장장치 31 : 수직철판

32 : 콘크리트 블록 33 : 하부 수평철판

34 : 반력판 35 : 상부 수평철판

40 : 중앙 지지장치 41 : 지지대

본 발명은 임시적으로 차량 또는 보행자의 통행에 사용하기 위하여 설치하는 임시우회교량이나 조립식 보도육교 또는 조립식 가교등에 사용하는 H형 강재보에 단계적 프리스트레스도입장치를 설치하여 재하되는 하중에 따라 긴장력을 도입하는 강재가설교량 설치방법에 관한 것으로서,

H형 강재등과 같은 강재의 하부 플랜지의 양측 단부측에 단부 긴장장치를 설치하고 강재의 중앙부에 중앙 지지장치를 설치한 다음 이들을 다수개의 강봉 또는 강연선으로 서로 관통정착하여 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보를 제작한 다음 이들 강재보를 가설교량의 설치를 위한 교대 및 교각에 거치하고 일차적으로 강봉 또는 강연선에 긴장력을 도입하여 H형 강재보에 프리스트레스를 도입한 다음 가설된 가설교량의 상부에 아스콘 포장등과 같은 하중이 추가로 작용하게되면 2차적으로 상기 단부 긴장장치에 설치된 콘크리트 블록에 관통된 강봉 또는 강연선을 긴장하여 추가적으로 재하된 하중에 대응하기 위한 긴장력을 상기 H형 강재보에 도입하여 강재가설교량의 설치를 하는 것이다.

본 발명의 목적은 강재가설교량의 설치시 사용되는 H형 강재보에 단게적으로 긴장력을 도입하여 가설교량의 조립 및 설치에따른 단계적 하중상태에 따라 H형 강재보에 긴장력을 도입하여 처짐을 방지하여 가설교량의 내구력을 향상시키면서 가설교량에 사용하는 강재의 활용을 극대화 함과 동시에 시간이 경과함에 따라 H형 강재보에 긴장력이 저하되어 처짐이 발생될 때 추가적으로 재긴장을 교량의 관리유지보수차원에서 실시할 수 있으며 또한 H형 강재보에 긴장력을 도입하므로서 지간의 길이를 길게할 수 있어 경제적이면서 효과적으로 교량을 관리할 수 있도록 하는데 있다.

종래의 강재로 된 가교의 설치방법은 강재빔을 미리제작 설치된 교대 및 교각에 설치하여 가설교량을 설치하는 것으로서, 도 7의 a도와 같이 H형 강재보(10)를 교각 및 교대(A)에 가설되어지며 b도와 같이 상재하중이 재하되면 처짐이 발생하고 그 처짐은 H형 강재보(10)에 인장응력을 발생시키게 되어 가설교량 의 지간이 길어지면 인장응력이 더욱 커지게 되므로 가설교량의 길이를 결정하는데 제약을 가져오게 된다. 또한, 이러한 처짐이 발생되게되면 교량유지보수차원에서 추가적인 가설교량에 대한 보수보강작업을 실시하여야 하는 매우 번거로우면서 지속적인 유지보수관리를 하여야 하는 문제점이 상존하여 왔다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서 설치되는 임시가교 및 임시보도육교의 설치시 단계적으로 프리스트레스를 도입하여 보다 긴 경간장의 교량을 완성하여 전체적으로 강재의 사용량을 줄이고 시공단계별로 프리스트레스를 도입함으로서 변형이 발생하기 쉬운 강재보에 안정성을 유지시켜줌으로서 임시가설 교량 및 보도육교등과 같은 강재가설교량의 사용효과 극대화를 시켜줄 수 있는 설치방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 H형 강재등과 같은 강재의 하부 플랜지(13)의 양측 단부측에 단부 긴장장치(30)를 설치하고 강재의 중앙부에 중앙 지지장치(40)를 설치한 다음 이들을 다수개의 강봉 또는 강연선(15)으로 서로 관통정착하여 단계적 프리스트레스 도입장치(20)를 설치한 H형 강재보(10)를 제작한 다음 이들 강재보(10)를 가설교량의 설치를 위한 교대 및 교각(B)에 거치하고 일차적으로 강봉 또는 강연선(15)에 긴장력을 도입하여 H형 강재보(10)에 긴장력을 도입한 다음 가설된 가설교량의 상 부에 아스콘 포장등과 같은 하중이 추가로 작용하게되면 2차적으로 상기 단부 긴장장치(30)와 중앙 지지장치(40)에 설치된 콘크리트 블록(32)에 관통된 강봉 또는 강연선(15)을 긴장하여 추가적으로 재하된 하중에 대응하기 위한 긴장력을 상기 H형 강재보(10)에 도입하여 강재가설교량(A)의 설치를 하는데 특징이 있다.

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

도 1은 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치를 보여주는 도면으로서, H형 강재와 같은 강재의 하부 플랜지(13)의 양측 단부측에 단부 긴장장치(30)를 설치하면서 상기 단부 긴장장치(30)에 콘크리트 블록(32)을 설치하고, 강재의 중앙부에 중앙 지지장치(40)를 설치하면서 콘크리트 블록(32)을 설치한 다음 상기 단부 긴장장치(30)와 중앙 지지장치(40)를 서로 관통한 다수개의 강봉 또는 강연선(15)을 상기 단부 양측에 설치된 단부 긴장장치(30)에 정착구(14)를 이용하여 정착하고, 상기 단부 긴장장치(30)와 중앙 지지장치(40)에 설치된 콘크리트 블록(32)에 다수개의 강봉 또는 강연선(15)으로 서로 관통정착한 단계적 프리스트레스 도입장치(20)를 설치한 H형 강재보(10)를 제작한다.

상기 단부 지지장치(30)에 콘크리트 블록(32)을 형성하고 강봉 또는 강연선(15)을 관통정착한 것은 추후에 상기 H형 강재보(10)에 추가하중이 재하될 때 2차적으로 긴장력을 도입하게되는데 이때 추가적으로 재하되는 하중이 크게되어 이에따라 2차적으로 도입되는 긴장력도 커지게되므로 커진 긴장력을 지지하기 위하여 콘크리트 블록(32)을 추가로 설치하여 긴장력을 지지할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 단부 지지장치(30)와 중앙 지지장치(40)에 관통되어 정착된 강봉 또는 강연선(15)에는 1차적으로 긴장력을 도입할 때 사용하기 위한 것으로서 1차적으로 긴장력을 도입할 때 사용하는 하중은 상기 H형 강재보(10) 자체의 사하중에 의한 처짐을 방지하기 위함으로서 간단히 상기 단부 지지장치(30)에 정착구((14)를 이용하여 긴장 정착하도록 한 것이며, 2차적으로 긴장력을 도입하기 위하여 설치한 강봉 또는 강연선(15)은 콘크리트 블록(32)에 관통설치되어 정착지지되도록 한 것으로서 2차 긴장력을 도입하는 대상은 상기 강재가설교량(A)에 재하되는 복공판등과 같은 가설교량의 상부에 항상 재하되는 상재하중에 의한 처짐의 발생을 방지하기 위한 것이고, 중앙 지지장치(40)에 강봉 또는 강연선(15)을 관통하거나 또는 콘크리트 블록(32)에 관통되도록 한 것은 강봉 또는 강연선(15)을 지지하여 늘어짐과 같은 처짐의 발생을 방지하고 강선 또는 강연선(15)사이의 간격을 일정하게 유지시켜주어 정확한 긴장력이 도입되는 편심거리를 유지시켜주는 역할을 하기 위하여 설치한다.

도 2와 3은 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치의 단부 긴장장치를 보여주는 도면으로서, H형 강재보(10)의 양측 단부의 일정거리 내측으로 하부 플랜지(13)의 하부와 접하게 설치하면서 하향으로 일정거리떨어져 상하 한쌍으로 설치된 수평철판(33)과 수평철판(33)의 양측에 수직철판(31)을 용접설치하고 강봉 또는 강연선(15)을 정착할 수 있는 다수개의 정착구(14)가 형성된 반력판(34)을 상기 상하로 설치된 수평철판(33)과 수직철판(31)의 일측부에 설치하여 상기 반력판(34)에 강봉 또는 강연선(15)을 정착구(14)를 이용하여 정착할 수 있도록 한 박스형태의 단부 긴장장치(30)로 설치하되 상기 단부 긴장장치(30)가 서로 대향되는 부분은 개방되게 설치하고, 상기 박스 형태의 단부 지지장치(30)의 하측부에 설치된 수평철판(33)의 상부에 일정규모의 콘크리트 블록(32)을 설치하면서 강봉 또는 강연선(15)을 관통할 수 있는 관통구(18)를 다수개 설치한다. 상기 반력판(34)에는 다수개의 관통구(18)를 형성하는데 상부의 일부의 관통구(18)는 상기 양측 단부 긴장장치(30)와 중앙 지지장치(40)를 서로 연결관통하여 정착하도록 강선 또는 강연선(15)을 관통하는데 이용하고, 상기 반력판(34)의 하부측에 형성된 관통구(18)는 콘크리트 블록(32)에 형성된 관통구(18)와 서로 관통되도록 하여 강선 또는 강연선(15)을 서로 관통하여 2차 긴장력을 도입할 때 사용하도록 한다.

수평 철판(33)의 상부에 스터드 볼트(16)를 다수개 형성하여 그 위에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 블록(32)을 형성하여 상기 스터드 볼트(16)에 의하여 철판(33)과 콘크리트 블록(32)이 서로 강하게 밀착되어 강선 또는 강연선(15)에 강한 긴장력을 작용할 때 지지할 수 있도록 부착력을 향상시킬 수 있게 설치한다.

도 4와 5는 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치의 중앙 지지장치를 보여주는 도면으로서, H형 강재보(10)의 중앙부에 상하부 수평철판(33,35)과 이들을 서로 연결하는 복부형태의 지지대(41)를 설치한 H형의 강재를 설치한 다음 상부 수평철판(35)과 상기 H형 강재보(10)의 하부 플랜지(13)에 부착설치하고 하부 수평철판(33)과 지지대(41)가 서로 만나는 하부 수평철판(33) 상에 설치된 다수개의 스터드 볼트(16) 위에 일정높이의 강선 또는 강연선(15)이 관통되는 관통구(18)가 다수개 형성되는 콘크리트 블록(32)을 형성하되 상기 지지대(41)에 강선 또는 강연선(15)이 관통될 수 있게 관통구(18)를 다수개 형성하여 상부측에 형성된 관통구(18)에는 강선 또는 강연선(15)이 관통되도록 하고 하부측에 형성된 관통구(18)와 콘크리트 블록(32)에 형성된 관통구(18)와 일치하게 하여 또 다른 강선 또는 강연선(15)이 관통되도록 한다.

도 6a,b,c,d,e,f,g는 본 발명의 단계적 프리스트레스 도입장치를 H형 강재에 설치한 H형 강재보를 이용하여 강재가설교량을 설치하는 과정을 보여주는 도면으로서, a는 H형 강재를 제작한 것을 보여주고, b는 상기 제작된 H형 강재의 양측단부에 단부 긴장장치(30)를 설치하고, 중앙부에는 중앙 지지장치(40)를 설치한 것을 보여주는 것이며, c는 상기 설치된 한쌍의 단부 긴장장치(30)와 중앙부에 설치된 중앙 지지장치(40)에 복수개 이상의 강선 또는 강연선(15)을 관통시켜 서로 연결정착하여 H형 강재보(10)를 제작한 것을 보여주고 있는 것이며, d는 상기 연결정착된 강선 또는 강연선(15)에 긴장력을 도입하여 상기 H형 강재보(10)의 자중에 의한 처짐을 방지한 것을 보여주는 것이고, e는 상기 긴장력이 도입된 H형 강재보(10)를 교대 및 교각(B)에 설치한 것을 보여주는 것이며, f는 상기 가설된 H형 강재보(10)의 상부에 복공판, 포장 콘크리트, 안전시설물 또는 아스콘등의 설치로 인한 상재하중에 의하여 상기 H형 강재보(10)에 처짐이 발생되므로 이러한 처짐의 발생을 방지하기 위하여 상기 단부 긴장장치(30)와 중앙 지지장치(40)에 설치된 콘크리트 블록(32)에 복수개 이상의 강선 또는 강연선(15)을 서로 관통한 것을 보여주는 것이고, g는 관통설치된 강선 또는 강연선(15)에 긴장력을 도입하고 정착구(14)를 이용하여 정착고정하여 상기 H형 강재보(10)에 2차 긴장력을 도입하 여 강재가설교량(A)의 설치를 완료하는 과정을 보여주는 것이다.

상기 한 것과 같이 본 발명에 의한 기술에 의하면 강재빔을 사용하여 제작된 일시적으로 사용되는 가설교량이나 보도육교 등에 시공단계별로 응력도입 시스템을 구축함으로서 경제성 있는 교량의 시공을 확보하는 것과 동시에 종래 기술이 가진 교량길이의 한계를 더욱 길게하여 교각의 숫자를 줄이고 외관상으로도 수려한 미관을 확보할 수 있으며, 시간이 경과함에따라 내하력이 저하되는 경우에 상기 설치된 강선 또는 강연성을 활용하여 긴장력을 다시 도입하여 가설교량의 내구연한을 연장시켜줄 수 있는 경제적이면서 효과적인 가설교량의 설치방법인 것이다.

Claims (6)

1. H형 강재의 하부 플랜지의 양측단부측에 단부 긴장장치를 설치하고, 강재의 중앙부에 중앙 지지장치를 설치한 다음 이들을 다수개의 강봉 또는 강연선으로 서로 관통정착한 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보에 있어서,

   상기 단부긴장장치는 H형 강재보의 양측 단부의 일정거리 내측으로 하부 플랜지의 하부와 접하게 설치하면서 하향으로 일정거리 떨어져 상하 한쌍으로 설치된 수평철판과 수평철판의 양측에 수직철판을 용접설치하고, 강봉 또는 강연선을 정착할 수 있는 반력판을 상하로 설치된 수평철판과 수직철판의 일측부에 설치하되 상기 H형 강재보의 외측 단부측에 설치되어 정착구를 설치하여 강봉 또는 강연선을 정착할 수 있도록 박스형태로 설치하되 상기 단부 지지장치가 서로 대향되는 부분은 트여지게 설치한 다음, 박스 형태의 내부에 상기 반력판의 일정높이까지 스터드볼트가 다수개 형성된 수평철판에 콘크리트 블록을 설치하면서 강봉 또는 강연선을 관통할 수 있는 관통구를 다수개 설치한 것에 특징이 있는 H형 강재로 이루어진 강재가설교량에 하중재하상태에 따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 중앙 지지장치는 H형 강재보의 중앙부에 상하부 수평철판과 이들을 서로 연결하는 복부형태의 관통구가 다수개 형성된 지지대로 이루어진 H형의 강재를 설치하되 상부 수평철판을 상기 H형 강재보의 하부 플랜지에 부착설치하고 지지대와 서로 만나는 스터드 볼트가 다수개 설치된 하부 수평철판에 일정규격의 콘크리트를 타설양생하여 콘크리트 블록을 형성하면서 강선 또는 강연선이 관통될 수 있게 관통구를 다수개 형성한 것에 특징이 있는 H형 강재로 이루어진 강재 가설교량에 하중재하상태에 따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 H형 강재보에 설치된 단부 긴장장치와 중앙 지지장치에 다수개 관통정착된 강봉 또는 강연선은 H형 강재보에 의하여 발생되는 자중에 의한 처짐을 방지하기 위하여 긴장력을 도입하여 H형 강재보에 긴장력을 도입하는 것에 특징이 있는 H형 강재로 이루어진 강재 가설교량에 하중재하상태에 따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 H형 강재보에 설치된 단부 긴장장치와 중앙 지지장치에 일정규격으로 설치된 콘크리트 블록에 다수개 관통정착된 강봉 또는 강연선은 H형 강재보를 교각 및 교대에 가설하여 강재가설교량을 설치하여 그 위에 설치되는 복공판, 포장 콘크리트, 안전시설물 또는 아스콘과 같은 상재하중에 의하여 발생되는 2차 처짐의 발생을 방지하기 위하여 긴장력을 도입하여 H형 강재보에 긴장력을 도입하는 것에 특징이 있는 H형 강재로 이루어진 강재 가설교량에 하중재하상태에 따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보.
6. 임시로 가설되는 교량을 설치함에 있어서,

   a)는 H형 강재를 제작하는 단계;

   b)는 상기 제작된 H형 강재의 양측단부에 단부 긴장장치를 설치하고, 중앙부에는 중앙 지지장치를 설치하는 단계;

   c)는 상기 설치된 한쌍의 단부 긴장장치와 중앙부에 설치된 중앙 지지장치에 복수개 이상의 강선 또는 강연선을 관통시켜 서로 연결정착하는 단계;

   d)는 상기 연결정착된 강선 또는 강연선에 긴장력을 도입하여 상기 H형 강재보의 자중에 의한 처짐을 방지하는 단계;

   e)는 상기 긴장력이 도입된 H형 강재보를 교대 및 교각에 설치하는 단계;

   f)는 상기 가설된 H형 강재보의 상부에 복공판, 포장 콘크리트, 안전시설물 또는 아스콘등의 설치로 인한 상재하중에 의하여 상기 H형 강재보에 처짐이 발생되므로 이러한 처짐의 발생을 방지하기 위하여 상기 단부 긴장장치와 중앙 지지장치에 설치된 콘크리트 블록에 복수개 이상의 강선 또는 강연선을 서로 관통하는 단계;

   g)는 상기 관통설치된 강선 또는 강연선에 긴장력을 도입하고 정착구를 이용하여 정착고정하여 상기 H형 강재보에 2차 긴장력을 도입하는 단계;

   h) 상기의 전단계가 완료되어 강재가설교량의 설치를 완료하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있는 H형 강재로 이루어진 강재 가설교량에 하중재하상태에 따라 단계적으로 긴장력을 도입할 수 있는 단계적 프리스트레스 도입장치를 설치한 H형 강재보를 이용한 강재 가설교량 설치방법.

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