KR100641355B1 - Construction method of corrugated steel pipe structure - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명의 전체공정을 도시한 블럭 다이어그램도1 is a block diagram showing the overall process of the present invention.
도 2 는 본 발명의 전체구조를 도시하기 위한 부분 절개된 사시도2 is a partially cut away perspective view to illustrate the overall structure of the present invention;
도 3 은 본 발명이 시공된 상태의 횡단면 구조도3 is a cross-sectional structural view of the present invention constructed
도 4 는 본 발명이 시공된 상태의 종단면 구조도Figure 4 is a longitudinal cross-sectional structural view of the present invention constructed
도 5 는 본 발명의 시공방법을 설명하기 위한 시공구조도5 is a construction structure diagram for explaining the construction method of the present invention
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(11) 기초콘크리트 (21) 파형강판(11) Basic Concrete (21) Corrugated Steel Sheet
(31)(31') 격벽 (32)(32') 앵커 (31) (31 ') bulkhead (32) (32') anchor
(33)(33') 와이어 (34)(34') 턴버클33 (33 ') Wire 34 (34') Turnbuckle
(35)(35') 와이어 매쉬 (36)(36') 콘크리트35 (35 ') Wire Mesh 36 (36') Concrete
(S1) 기초콘크리트 타설공정 (S2) 파형강판 조립시공공정(S1) Foundation concrete casting process (S2) Corrugated steel sheet assembly and construction process
(S3) 구조물 양단의 격벽시공공종 (S3) Construction of bulkheads at both ends of the structure
(S3') 와이어 매쉬 및 콘크리트 타설공정 (S3 ') wire mesh and concrete pouring process
(S4) 1차 뒷채움 시공공정 (S5) 줄부재 시공공정 (S4) 1st backfill construction process (S5) Joule member construction process
(S6) 2차 뒷채움 시공공정 (S6) 2nd Backfill Construction Process
본 발명은 파형강판을 이용한 터널,통수로암거,교량,공동구 및 생태통로용 구조물 등과 같은 파형강판 구조물의 시공 시 국부좌굴,응력집중 및 뒤틀림 등으로 구조물의 격벽이 변형되는 것을 방지하면서 파형강판의 안정성을 확보하기 위한 파형강판 구조물의 시공방법에 관한 것이다. The present invention is to prevent the deformation of the corrugated steel sheet by local buckling, stress concentration and distortion during construction of corrugated steel sheet structures, such as tunnels, channel culverts, bridges, joints and ecological passage structures using corrugated steel sheet It relates to a construction method of corrugated steel sheet structure to ensure stability.
일반적으로 파형강판은 구조적인 강성을 증대시키기 위하여 강판을 물결모양으로 굴절 성형하고 용융 아연 도금시킨 것으로 아치형,박스형 및 원형의 터널,교량,암거 등의 구조물을 볼트와 너트를 사용하여 조립 시공되는 것이다. In general, corrugated steel sheet is formed by refraction-forming and hot-dip galvanizing steel sheet in order to increase structural rigidity, and is constructed by using bolts and nuts in structures such as arched, boxed and circular tunnels, bridges and culverts. .
종래의 파형강판 구조물은 연성 구조물로서 얇은 강판의 상부에 토사를 성토하여 구조물을 시공하는 공법으로 기초 콘크리트 상에 파형강판과 격벽을 시공한 후 뒷채움 방법에 따라 구조물의 거동과 강판에 응력차가 발생하는 등의 안전성이 결정되는 공법으로 시공이 어렵고 연성구조물의 정량적인 안전도를 예측하기 어려운 실정이다. Conventional corrugated steel sheet structure is a flexible structure that constructs a structure by laying soil on top of a thin steel sheet, and after constructing corrugated steel sheet and partition wall on the foundation concrete, a stress difference occurs in the behavior of the structure and the steel sheet according to the back filling method. It is difficult to construct and to predict the quantitative safety of ductile structures.
또한 상기한 파형강판 구조물의 양 측단에는 콘크리트 격벽을 설치하여 토사 의 유출을 방지하고 미관을 증대시키고 있으나 뒷채움 시 토압의 크기가 격벽의 하단은 크게 작용하고 상단은 적게 작용하는 현상 등 토압은 이론적 값과 실제발생 값의 차이가 크고 예측할 수 없는 토압변화로 격벽의 변형이 발생된다.In addition, the concrete barrier ribs are installed at both ends of the corrugated steel sheet structure to prevent the outflow of soil and increase aesthetics. However, the earth pressure is the theoretical value such that the magnitude of the earth pressure acts largely at the bottom and less at the top during backfilling. The difference between the value and the actual value is large and the deformation of the bulkhead is caused by unpredictable earth pressure change.
즉,뒷채움으로 토압이 발생하면 하단은 기초에 의하여 수평방향으로 지지되나 상단은 자유단으로 토압발생 시나 차량 방호책(가드레일) 설치 및 차량충돌 등에 의한 토압으로 외측방향으로 격벽이 기울어지는 현상이 크게 발생된다.That is, when earth pressure is generated by the backfill, the lower part is supported horizontally by the foundation, but the upper part is free end, and the bulkhead is inclined outwardly due to the earth pressure due to earth pressure generated by vehicle protection measures (guard rail) installation or vehicle collision. Is generated.
상기한 격벽의 형상변화는 단순한 미관의 문제가 아니라 연성구조체인 파형강판 구조물의 안전성에 악 영향을 미치며 한번 축조 후 유지보수가 불가능한 연성구조체이므로 구조적인 보완이 요구되고 있다. The shape change of the partition wall is not a matter of simple aesthetics but adversely affects the safety of the corrugated steel sheet structure, which is a flexible structure.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 동적하중의 발생, 지진, 우기시 수압, 도로상의 구조물, 성토고가 높은 구조물, 편경사진 도로 등의 요인으로 과도한 수평력이 발생하여 구조물의 격벽과 파형강판의 연결부 사이에 변형이 발생되는 것을 방지하기 위하여 대향되어 서로 마주보는 격벽과 격벽에 앵커를 설치하고 그 사이를 와이어와 턴버클로 당겨서 고정시키고 격벽과 파형강판이 연결되는 부위에 와이어 매쉬를 설치하고 콘크리트를 타설시켜 시공하므로 파형강판 구조물의 취약부위가 보강되어 변형을 방지할 수 있는 시공방법을 제공할 수 있는 것이다. Therefore, the present invention was created for the purpose of solving the conventional problems as described above, excessive horizontal force is generated due to dynamic load generation, earthquake, water pressure during rainy season, structures on the road, structures with high fill height, pike slope roads, etc. In order to prevent deformation between the bulkhead of the structure and the connection part of the corrugated steel, anchors are installed on the partition walls and the partition walls facing each other, and the wires and turnbuckles are fixed therebetween to connect the partition walls and the corrugated steel sheets. By installing the wire mesh on the concrete and placing the concrete, the weak part of the corrugated steel sheet structure can be reinforced to provide a construction method that can prevent deformation.
이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 전체공정을 도시한 블럭 다이어그램도로 파형강판을 이용한 구조물이 시공되는 수순을 도시란 것이고,도 2 는 본 발명의 전체구조를 도시하기 위한 부분 절개된 사시도로 기초 콘크리트 상에 파형강판 구조물은 설치하고 양단에 격벽과 와이어 메쉬로 콘크리트를 타설시키고 격벽 간에 줄부재(앵커,와이어,턴버클 등)로 인장시키는 것을 도시한 것이며,도 3,4 은 본 발명이 시공된 상태의 횡단면 및 종단면 구조도로 파형구조물의 시공하면서 각 부재 간의 결합 및 연결시공 상태를 설명하기 위한 것이고,도 5 는 본 발명의 시공방법을 설명하기 위한 시공구조도로 파형 구조물의 각 공정의 작업 수순을 설명하기 위한 것이다.1 is a block diagram showing the overall process of the present invention showing the procedure of constructing a structure using a corrugated steel sheet, Figure 2 is a wave form on the foundation concrete in a partially cut perspective view to show the overall structure of the present invention The steel plate structure is installed and placed on both ends of the concrete with the bulkhead and wire mesh, and the tension between the bulkhead (anchor, wire, turn buckle, etc.) is shown, Figures 3, 4 is a cross-sectional view of the construction state of the present invention and While the construction of the corrugated structure in the longitudinal cross-sectional structure diagram for explaining the coupling and connection between each member construction state, Figure 5 is a construction structure for explaining the construction method of the present invention for explaining the operation procedure of each process of the corrugated structure. .
터널,통수로암거,교량,공동구 및 생태통로용 구조물 등과 같은 파형강판 구조물을 시공함에 있어서, In the construction of corrugated steel plate structures such as tunnels, channel culverts, bridges, joints and ecological passage structures,
터파기 및 기초면 시공이 완료된 지표면에 기초콘크리트(11)를 타설시키는 기초콘크리트 타설공정(S1)과; A foundation concrete placing step (S1) for placing the
상기 기초콘크리트(11)의 상부에 파형강판(21)을 볼트와 너트에 의해 조립시키는 파형강판 조립시공공정(S2)과; A corrugated steel sheet assembling construction step (S2) of assembling the
상기 파형강판(21) 구조물의 입,출구부에 콘크리트로 격벽(31)(31')을 설치하는 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)과; Partition wall construction steps (S3) at both ends of the structure for installing
상기의 격벽(31)과 격벽(31') 사이의 양측 중앙부에 1차적으로 토사를 뒷채움으로 성토하는 1차 뒷채움 시공공정(S4)과; A primary backfill construction step (S4) of firstly filling earth and sand by backfilling the central portions at both sides between the
상기의 격벽(31)(31')에 설치된 앵커(32)(32')에 와이어(33)(33')와 턴버클(34)(34')을 이용한 줄부재로 격벽(31)(31')을 당겨서 고정시키는 줄부재 시공공정(S5)과; The
상기 줄부재 시공공정(S5) 후 2차적으로 토사를 뒷채움 성토하는 2차 뒷채움 시공공정(S6)으로 이루어 지는 시공방법이다. After the row member construction process (S5) is a construction method consisting of a secondary backfill construction process (S6) to fill the soil after the secondary filling.
상기의 시공방법에서 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)이 완료된 후에 격벽(31)(31')과 파형강판(21) 구조물이 연결되는 부위에 와이어 매쉬(35)(35')를 설치하고 콘크리트(36)(36')를 타설시켜 1차 뒷채움 시공공정(S4)으로 연결되는 와이어 매쉬 및 콘크리트 타설공정(S3')을 포함하여 시공할 수 있는 것이다. In the above construction method, after the bulkhead construction process (S3) at both ends of the structure is completed, the
상기의 줄부재 시공공정(S5)에서 격벽(31)과 격벽(31')의 사이에 앵커(32)(32'),와이어(33)(33') 및 턴버클(34)(34')로 연결 및 당겨지는 줄부재를 발생토압에 저항할 수 있는 만큼 설치하여 시공할 수 있는 것이다. In the row member construction process S5, the
이와 같이 된 본 발명은 강판의 강성을 증대시키기 위하여 물결형상으로 연속 반복적으로 굴절시키고 용융 아연을 도금시킨 파형강판(21)을 볼트와 너트를 이용하여 조립시켜서 터널,통수로암거,교량,공동구 및 생태통로용 구조물 등을 시공하여 사용하면서 외부적인 압력(동적하중의 발생,지진,우기시 수압,성토고가 높은 구조물,편경사진 도로 등)에 의해 파형강판 구조물이 변형되는 것을 사전에 방지하 기 위한 시공방법을 제공하기 위한 것이다.In the present invention as described above, in order to increase the rigidity of the steel sheet, the
도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 기초콘크리트 타설공정(S1)은 파형강판 구조물을 시공하기 위하여 기초콘크리트(11)를 타설하기 전에 먼저 터파기와 기초면을 다져서 시공된 지표면에 상기 기초콘크리트를 타설하여 양생시킨다.As shown in FIGS. 1 to 5, the foundation concrete placing process S1 places the foundation concrete on the ground surface by digging the trench and the foundation surface before placing the
상기한 기초콘크리트(11)가 양생 완료되면 그 상부에 파형강판(21)을 입설시켜 볼트와 너트를 이용하여 조립시켜서 아치형,박스형 또는 원형의 파형강판 구조물을 설치하는 파형강판 조립시공공정(S2)을 수행한다.When the
상기 파형강판 조립시공공정(S2)이 완료되면 상기 구조물의 전,후단에 즉,입구측과 출구측에 콘크리트로 격벽(31)(31')을 타설하여 설치하는 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)을 수행한다.When the corrugated steel sheet assembly construction process (S2) is completed, the bulkhead construction process at both ends of the structure to install and install the
상기 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)에서 격벽(31)(31')을 콘크리트로 타설시킬 때 격벽(31)(31')의 상부 내측에 앵커(32)(32')설치하여 타설한다.When the
상기 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)이 완료되면 격벽(31)과 격벽(31') 사이 양측 중앙부의 파형강판 구조물의 외측으로 토사를 뒷채움으로 성토시켜 다지는 1차 뒷채움 시공공정(S4)을 수행한다.When the bulkhead construction process (S3) at both ends of the structure is completed, the primary backfill construction process (S4) is performed to fill the soil with backfill to the outside of the corrugated steel sheet structure at both centers between the
상기와 같이 1차 뒷채움 시공공정(S4)으로 파형강판 구조물의 중앙부위에 토사를 성토 및 다짐작업으로 일정높이로 채워지면 양측 격벽(31)(31')의 내측으로 돌출 설치된 앵커(32)(32')에 와이어(33)(33')를 연결시키고 중앙에 턴버클(34)(34')을 설치하여 줄부재를 당기는 줄부재 시공공정(S5)을 수행한다.As described above, when the earth and sand are filled to a certain height by filling and compacting the central part of the corrugated steel sheet structure by the first back filling construction process (S4), the anchors 32 (protrusions) installed on both sides of the
상기 줄부재 시공공정(S5)에서 줄부재를 시공할 때 파형강판 구조물의 길이 가 길 경우에는 하나 이상의 턴버클(34)(34')을 사용하여 줄부재를 당길 수 있으며 또한 앵커(32)(32'),와이어(33)(33') 및 턴버클(34)(34')로 구성되는 줄부재는 격벽(31)(31')의 폭과 높이 등의 크기와 파형강판 구조물의 길이에 따라 계산된 줄부재를 이용하여 양 격벽(31)(31') 사이를 당기는 것이 바람직하다.When the length of the corrugated steel sheet structure is long when the string member is constructed in the string member construction process (S5), one or
상기 줄부재를 설치할 때 사용하는 턴버클(34)(34')은 클램프와 같은 부재를 이용할 수도 있다. The
상기한 줄부재 시공공정(S5)이 완료되면 1차 뒷채움 시공공정(S4)에서 성토 및 다짐한 부위의 외측과 상기 줄부재가 설치된 높이 이상으로 뒷채움 성토하여 다지는 2차 뒷채움 시공공정(S)을 수행한다. When the row member construction process (S5) is completed, the secondary backfill construction process (S) is carried out by backfilling and filling the outside of the fill and the portion of the portion that has been filled and compacted in the first backfill construction process (S4) and the string member is installed. do.
상기와 같이 시공이 완료되면 그 상단으로 도로,교량 및 통로 등의 후속공정으로 요구되는 포장공사 구조물공사를 하는 것이다.When the construction is completed as described above, the construction of the paving structure required by the subsequent process, such as roads, bridges and passages.
상기한 각 공정의 순으로 파형강판 구조물을 시공함으로 시공 후에 격벽(31)(31')과 파형강판(21)의 연결부위에 국부좌굴,응력집중,뒤틀림,찌그러짐 등의 변형이 발생되지 않는 파형강판 구조물을 제공할 수 있다.By constructing the corrugated steel sheet structure in the order of the above steps, the waveforms that do not cause deformation such as local buckling, stress concentration, distortion, distortion, etc. at the connection portions of the
그러나 상기의 공정에서 와이어 매쉬 및 콘크리트 타설공정(S3')을 추가로 포함하여 더욱 견고하고 완벽한 파형강판 구조물을 제공할 수 있는 것이다.However, the above process may further include a wire mesh and concrete pouring process (S3 ') to provide a more robust and perfect corrugated steel sheet structure.
상기 각 공정 중에 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)이 완료된 후에 격벽(31)(31')과 파형강판(21)이 연결되는 파형강판 구조물의 전,후단에 즉 입구측과 출구측에 와이어 매쉬(35)(35')를 배근하고 그 상단에 콘크리트(36)(36')를 타설하여 양생시키므로 토압이 작용하는 격벽(31)(31')과 파형강판(21)의 연결부를 강력 하게 보강할 수 있는 것이다.After completion of the bulkhead construction process (S3) at both ends of the process, the wire mesh at the front and rear ends of the corrugated steel sheet structure to which the
상기의 와이어 매쉬 및 콘크리트 타설공정(S3')은 구조물 양단의 격벽시공공정(S3)과 1차 뒷채움 시공공정(S4)의 사이에 시공하며 파형강판 구조물의 형태,크기 및 지형에 따라 시공하거나 배제시킬 수 있는 것이다.The wire mesh and concrete pouring process (S3 ') is constructed between the bulkhead construction process (S3) and the primary backfill construction process (S4) at both ends of the structure and is constructed or excluded depending on the shape, size, and topography of the corrugated steel sheet structure. It can be done.
상기의 와이어 매쉬 및 콘크리트 타설공정(S')은 사각문제점인 응력집중현상을 방지하여 사각부를 보강하는 효과가 있으며 또한 다짐유발토압증가를 방지할 수 있는 것이다.The wire mesh and concrete placing process (S ') has the effect of reinforcing the blind spots by preventing the stress concentration phenomenon, a blind spot problem, and also to prevent the increase in compaction induced earth pressure.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 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 any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
그러므로 본 발명은 파형강판 구조물의 시공 후에 발생하는 다양한 토압에 의해 변형되는 격벽과 파형강판의 연결부를 시공공법을 변경하여 시공하므로 상기한 외압에 의한 변형을 방지시킨 것으로 시공 단계에서 격벽 간의 줄부재 설치와 와이어 매쉬를 이용한 콘크리트 타설 등의 공법을 이용하여 보강시키므로 견고한 파형강판 구조물을 축조할 수 있게 하여 시공 후에 발생하는 변형을 제거하여 유지 보수작업에 따른 인력과 시간을 절감시키고 추가비용을 제거한 등의 효과가 있는 것이다. Therefore, the present invention is installed by changing the construction method of the partition wall and the corrugated steel sheet deformed by various earth pressure generated after the construction of the corrugated steel sheet structure to prevent the deformation caused by the external pressure to install the string member between the partition wall in the construction stage By reinforcing by using the method such as concrete pouring using the wire mesh and wire mesh, it is possible to construct a solid corrugated steel sheet structure, eliminating the deformation occurring after construction, saving manpower and time due to maintenance work, and eliminating additional costs. It works.
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