KR100603905B1 - 기존 판형교 전체 거더를 활용한 판형교 유도상화 거더 및그 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 무도상 판형교량을 유도상화 시키는 공법으로서, 대부분의 기존 무도상 판형교량은 선로의 유지관리에 있어서 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 무도상인 판형교량을 유도상화 시킴으로서 선로의 유지관리를 보다 효율적으로 하고 열차의 주행성을 보다 양호하게 하는 것이다.

본 발명은 기존 거더의 지점부 부근에 보강판을 이용하여 보강을 한 후 보강판 위에 교량받침용 횡방향 보강판을 설치하여 교량받침을 설치하고 기존 지점부 부근의 보강판 하부를 절취하여 유도상으로 인하여 상승된 높이만큼 거더를 하향으로 내려 시공하는 공법으로 판형교량 유도상화 공법 중에서 가장 경제적이고 비교적 공법이 단순하며, 거더의 강성이 크고 경량구조로서 구조적인 장점이 있다. 그러나 이 공법의 적용을 위해서는 교량하부가 하천의 경우 통수단면적의 검토가 필요하며 도로일 경우는 건축한계 등의 검토가 필요할 수 있다.

철도교량, 유도상화, 판형교, 교좌장치, 건축한계

Description

기존 판형교 전체 거더를 활용한 판형교 유도상화 거더 및 그 공법{Girder bridge make use of general girder and that construction method}

도 1은 종래의 무도상 판형교를 나타낸 단면도

도 2는 종래의 무도상 판형교를 나타낸 측면도

도 3은 본 발명의 지점부에 횡방향 보강재로 보강한 단면도

도 4는 본 발명의 지점부에 횡방향 보강재로 보강한 측면도

도 5는 본 발명의 보강된 지점부 거더의 하부를 절취한 단면도

도 6은 본 발명의 보강된 지점부 거더의 하부를 절취한 측면도

도 7은 본 발명의 거더와 상부 슬래브를 일체화시키고 도상자갈을 살포하기전의 단면도

도 8은 본 발명의 거더와 상부 슬래브를 일체화시키고 도상자갈을 살포하고 침목과 레일을 설치한 단면도

도 9는 본 발명의 거더와 상부 슬래브를 일체화시키고 도상자갈을 살포하고 침목과 레일을 설치한 측면도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 기존 판형교의 거더 2 : 보강판

3 : 횡 방향 보강재 4 : 거더 지점부의 절취부

5 : 상부 슬래브 6 : 기존 교량받침

7 : 신설 교량받침 8 : 스터드 볼트

9 : 도상자갈 10 : 레일

본 발명은 기존 판형교량의 유도상화 거더 및 그 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판형교의 유도상화 공법 중 지점부에 보강을 한 후 거더의 일부를 절취하고 보강재의 상측으로 상부 슬래부를 형성 전체 거더를 활용하는 새로운 공법으로서 판형교의 유도상화 공법 중 가장 경제적이며 비교적 공법이 단순한 기존 판형교 전체 거더를 활용한 판형교 유도상화 거더 및 그 공법에 관한 것이다.

먼저 유도상이란 용어는 철도교에 있어서 레일 및 이를 받치고 있는 침목에 자갈이 깔려있는 상태를 말하며, 무도상이란 자갈이 깔려 있지 않은 상태를 말한다.

일반적으로 기존에 시공된 철도교에 있어서 약 50%정도가 강교로서 대부분의 교량이 무도상으로 설치되어있으며, 이러한 무도상 철도교는 내구성 측면이나 구조 적인 측면으로 볼 때 취약하다.

무도상 교량에 대해 설명하면 평행하게 길이방향으로 설치된 한쌍의 레일은 일정간격의 침목에 의하여 지지되며, 이 침목은 거더에 의해 지지되며 거더는 교대 및 교각의 상부에 설치되어 있는 교좌장치에 의하여 지지된다. 그런데 이러한 무도상 교량에 열차하중이 반복적으로 작용하게 되면 침목과 레일의 접촉면 또는 거더와 침목의 접촉면에서 반복하중으로 인하여 침목이 패이는 현상이 발생하고 이러한 현상이 진행함에 따라 차량의 주행소음이 심하게 발생하고, 결국 침목갱환, 거더 갱환 등의 보수를 하지 않으면 열차주행안전성이 저하되게 되고 진동 등이 증가되어 교량의 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 또한 이러한 보수는 임시적인 방법으로서 보다 장기적인 측면으로 볼 때 이를 개선할 필요가 있다.

대표적인 종래의 판형교 유도상화 공법으로는 기존의 거더에 슬래브를 타설하는 공법으로서 이는 기존의 거더에 철근 배근을 위한 천공을 한 후 천공된 구멍을 통하여 철근을 배근하고 슬래브 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하고 콘크리트의 양생 후 슬래브 상부에 노출된 거더를 절단함으로써 유도상화 하는 공법으로서 다음과 같은 문제점이 있다. 즉 슬래브 콘크리트의 타설 및 양생 중에 열차주행에 의한 충격 및 진동으로 인하여 슬래브의 균열 및 재료분리현상이 발생할 수 있으며, 거더와 콘크리트의 부착력의 감소 및 강재의 부식 등이 문제가 될 수 있다.

또 다른 공법으로는 Precast Slab Pushing공법으로 이는 가설벤트와 브라켓 및 이동용 동바리 대차를 설치 후 신규 슬래브를 제작하여 측면 이동시켜 설치하는 공법으로서 공법의 적용성 및 제품의 품질관리에는 유리한 점이 있으나 부대시설 등의 설치로 비용이 증대되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 유도상화 공법의 문제점을 개선한 것으로서 기존 거더의 지점부에 보강판을 이용하여 보강을 한 후 보강판 위에 교량받침용 횡방향 보강판을 설치하고 거더의 일부분을 절취하여 유도상으로 인하여 상승된 높이만큼 거더를 하향으로 내린 후 상부 유도상 용 슬래브를 상부플랜지에 위치시켜 일체화시킨 후 새로 설치된 교량 받침에 고정함으로써 유도상화 하는 공법으로 판형교의 유도상화 공법 중 가장 경제적이며 비교적 공법이 단순함을 목적으로 한다. 그러나 본 공법의 적용을 위해서는 교량하부의 통수단면적 또는 건축한계의 검토가 필요할 수 있다.

이하 첨부된 도면과 공정에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 과, 도 2 는 기존 판형교 거더의 설치상태를 나타낸 것으로, 교량의 상측으로 기존 교량받침(6)을 양측에 설치하여 H빔 형태의 기존 판형교 거더(1)를 설치하고 상부 플랜지에 침목(11)과 레일(10)을 설치한 것이다.

이러한 종래의 기존 판형교 거더(1)의 상부 플랜지 하측으로 약 500mm 높이를 제외한 부분에 보강판(2)을 용접 또는 고장력 볼트 이음으로 보강하고 X자 형태 의 브레이싱(3a)을 설치한다.

상기 보강판(2) 위해 새로운 교량받침용 횡 방향 보강재(3)가 기존 판형교 거더(1)의 외측으로 돌출되도록 설치한다.

상기 기존 교량받침(6)의 외측에는 횡 방향 보강재(3)의 하측을 받침 하도록 신설 교량 받침(7)을 설치한다.

기존 판형교 거더(1)에는 상부 슬래브(5)가 결합하는 것으로, 상부 슬래브(5)는 양측면으로 벽체(5a)가 형성되며 공장이나 현장에서 미리 거푸집을 설치하여 콘크리트로 타설하는 것이 바람직하다.

유도상용 상부 슬래브(5)를 상부 플랜지의 상측으로 접착제를 도포한 후 상부 플랜지에 정위치 시키고 스터드 볼트(8)와 너트로 고정한 후 스터드 볼트(8)의 나머지 공간은 에폭시를 충전하여 마감한다.

기존 교량받침(6)이 설치된 거더 지점부에서 도 4 에 도시한 거더 지점부의 절취부(4)는 절취한다.

거더 지점부의 절취부(4)를 절취하면 판형교 거더(1)를 하강시켜 신설 교량받침(7)에 횡 방향 보강대(3)를 고정한다.

상부 슬래브(5)에는 도상자갈(9)을 살포하고 침목(11)과 레일(10)을 설치한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 기존의 무도상인 철도교를 유도상화 함에 있어서 기존 판형교 거더(1) 전체를 활용한 유도상화 공법을 제공하는 것이다.

이하에서는 본 발명의 공법을 단계별로 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 지점부에 횡 방향 보강재로 보강한 단면도로써, 기존 판형교 거더(1)의 지점부 부근에서 상부 플랜지로부터 유도상 궤도 높이(약 500mm)를 제외한 부분에 보강판(2)을 용접 또는 고장력 볼트 이음으로 보강하는 제 1 단계;

상기 제 1 단계에서 설치된 보강판(2) 위에 기존 판형교 거더(1)의 외측에서 횡 방향으로 새로운 교량받침용 횡 방향 보강판(3)을 설치하는 제 2 단계;

교량의 상측에서 기존 교량받침(6)의 외측에 횡 방향 보강판(3)을 지지할 수 있는 위치에 새로운 교량받침(7)을 설치하는 제 3 단계;

열차 차단시 도4의 레일(10)과 침목(11)으로 구성된 무도상 판형교의 상부궤도를 철거시키고 상부플랜지 상측의 도장재를 제거시키는 제 4 단계;

유도상용 프리캐스트 콘트리트 슬래브(Precast concrete Slab)인 상부 슬래브(5)를 상부 플랜지에 정위치 시키고 스터드 볼트(8) 및 너트로 고정한 후 스터드 볼트(8)의 나머지 공간은 에폭시 등으로 마감하는 제 5 단계;

상부 슬래브(5)와 합성된 판형거더의 설치 높이를 낮추기 위하여 기존 교량받침(6)을 지지하는 부분인 거더 지점부의 절취부(4)를 절취한다. 이때 유도상용 상부 슬래브(5)와 하부 거더(1)는 일체화시켜 인양 및 하강장치가 이들을 지지하는 제 6 단계;

상부 거더(1)를 하강시켜 거더 지점부의 절취부(4)를 새로운 교량 받침(7)에 고정하고, 이때 기존교량 받침(6)은 필요에 따라 존치시키는 제 7 단계;

상부 슬래브(5)에 도상자갈(9)을 살포하고 침목(11)과 레일(10)를 설치하는 제 8 단계;

레일(10)을 볼트로 가 체결하여 연결하고, 궤도를 정리하는 제 9 단계;

가 체결한 레일(10)을 용접하여 완성하는 제 10 단계;

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 기존의 무도상인 철도교를 유도상화 함에 있어서 기존의 거더 전체를 활용한 유도상화 공법으로 판형교의 유도상화 공법 중 가장 경제적이며, 공법이 단순하여 시공이 비교적 용이하고 경량의 구조로서 구조적인 측면에서도 우수한 효과를 제공한다.

본 발명은 상부 유도상 슬래브가 PC로서 품질이 우수하며 기존 판형교 거더에 강재를 PC제품으로 복부 및 하부 플랜지에 부착시키게 되면 거더의 강성은 더욱 증가되며, 소음 진동이 감소되고 강재의 부식 방지 등 유지관리에도 유리하다.

Claims (2)

1. (삭제)
2. 기존 판형교 거더(1)의 지점부 부근에서 상부 플랜지로부터 유도상 궤도 높이(약 500mm)를 제외한 부분에 보강판(2)을 용접 또는 고장력 볼트 이음으로 보강하는 제 1 단계;

   상기 제 1 단계에서 설치된 보강판(2) 위에 기존 판형교 거더(1)의 외측에서 횡 방향으로 새로운 교량받침용 횡 방향 보강재(3)을 설치하는 제 2 단계;

   교량의 상측에서 기존 교량받침(6)의 외측에 횡 방향 보강재(3)을 지지할 수 있는 위치에 새로운 교량받침(7)을 설치하는 제 3 단계;

   열차 차단시 도4의 레일(10)과 침목(11)으로 구성된 무도상 판형교의 상부궤 도를 철거시키고 상부플랜지 상측의 도장재를 제거시키는 제 4 단계;

   유도상용 프리캐스트 콘트리트 슬래브(Precast concrete Slab)인 상부 슬래브(5)를 상부 플랜지에 정위치 시키고 스터드 볼트(8) 및 너트로 고정한 후 스터드 볼트(8)의 나머지 공간은 에폭시 등으로 마감하는 제 5 단계;

   상부 슬래브(5)의 설치 높이를 낮추기 위하여 기존 교량받침(6)을 지지하는 부분인 거더 지점부의 절취부(4)를 절취하고 상부 슬래브(5)를 상부 인양 및 하강장치가 이들을 지지하는 제 6 단계;

   상부 인양 거더(1)를 하강시켜 거더 지점부의 절취부(4)를 새로운 교량 받침(7)에 고정하고, 이때 기존교량 받침(6)은 필요에 따라 존치시키는 제 7 단계;

   상부 슬래브(5)에 도상자갈(9)을 살포하고 침목(11)과 레일(10)를 설치하는 제 8 단계;

   레일(10)을 볼트로 가 체결하여 연결하고, 궤도를 정리하는 제 9 단계;

   가 체결한 레일(10)을 용접하는 제 10 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기존 판형교 전체 거더를 활용한 판형교 유도상화 공법.

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