KR100767388B1 - 교량용 세그먼트 거더 결합방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙 고정 세그먼트를 제작대에 고정된 강재빔에 얹어 설치하고, 상기 제작대 측방으로 회전형 롤러가 부착된 이동수단에 의하여 측방 가동 세그먼트를 세팅하고, 상기 중앙 고정 세그먼트 및 측방 가동 세그먼트에 매설된 쉬스관에 긴장재를 삽입한 후, 긴장재 양 단부등을 긴장시켜 측방 가동 세그먼트가 중앙 고정 세그먼트의 양 단부면에 용이하게 결합되도록 한 교량용 세그먼트 거더 결합방법에 관한 것이다.

PSC 빔 세그먼트, 이동수단, 롤러

Description

교량용 세그먼트 거더 결합방법{SEGMENT GIRDER CONSTRUCTION METHOD FOR BRIDGE}

도 1a 및 도 1b는 종래의 PSC 빔 세그먼트 거더 결합방법 및 단면도를 도시한 것이다.

도 2a는 본 발명의 PSC 빔 세그먼트 거더 결합방법을 도시한 것이며, 도 2b 및 도 2c는 상기 도 2a에 의하여 세팅된 PSC 빔 세그먼트 단면도를 도시한 것이며,

도 2d는 본 발명의 이동수단을 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:제작대 200:강재빔

300:PSC 빔 300a:중앙 고정 세그먼트

300b:측방 가동 세그먼트

400:이동수단 410:격자형 프레임

420:원통형롤러 500:승강수단

C:가이드부

본 발명은 교량용 세그먼트 거더 결합방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 세그먼트화 된 PSC 빔을 보다 안전하고 용이하게 결합시켜 소정의 길이로 완성되는 PSC 빔 제작을 위한 교량용 세그먼트 거더 결합방법에 관한 것이다

도 1a 및 도 1b는 종래의 세그먼트 화된 PSC 빔(10a,10b)의 결합방법을 도시한 것이다.

PSC 빔(10)은 통상 I형 단면 형태로 거푸집을 제작하고, 그 내부에 콘크리트를 타설하되, 철근 및 PC 강연선과 같은 긴장재를 그 내부에 길이방향으로 포물선 형태로 미리 배치한 후 타설된 콘크리트 양생되면 거푸집을 해체하고, 상기 미리 배치된 긴장재를 긴장한 후, 긴장재 양 단부를 빔 단부면에 정착구를 이용하여 정착시킴으로서 압축 프리스트레스가 빔에 도입되도록 제작된 교량용 빔이다.

이러한 PSC 빔(10)은 공장에서 제작하는 경우 품질관리가 용이하다는 장점 때문에 공장 제작하는 것이 바람직하지만 그 연장길이가 운반 가능한 길이를 초과할 경우 또는 거더의 중량이 운반 가능한 중량을 초과하는 경우, 별 수 없이 현장에서 별도의 제작대를 제작한 후, PSC 빔을 제작할 수밖에 없었다.

이에 PSC 빔을 여러 분절로 나누어 세그먼트화 시켜 공장에서 제작한 다음, 이를 현장에 운반하여 서로 결합시키는 방법이 소개 된 바 있다. 즉 현장에서 세그먼트화 된 PSC 빔을 결합시켜 소정의 길이를 가진 PSC 빔을 완성할 수 있도록 한 것이다.

이에 현장에서 세그먼트화 된 PSC 빔을 결합시키는 방법을 살펴보면, 도 1a와 같이 제작대(A)에 있어 기초콘크리트 등을 이용하여 평탄성을 확보할 수 있도록 하되, 상기 제작대 상부면에 길이방향으로 I형 강재(20)를 도 1b와 같이 폭 방향으로 다수를 이격시켜 설치하게 된다.

이러한 I형 강재(20)는 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)를 직접 지지하는 기능을 가진 것으로서, 통상 I형 강재(20) 상부면에 테플론과 같은 슬라이딩 판재(21)를 더 부착시켜, PSC 빔 세그먼트(10a,10b)가 용이하게 슬라이딩 될 수 있도록 한다.

슬라이딩 판재(21)를 부착된 I형 강재(20) 상부면에는 통상 3 분절된 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)가 이격되어 거치된다.

이때, 거치된 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)에는 쉬스관(31)이 미리 각각에 배치되어 있으므로, 상기 쉬스관(31)에 PC 강연선과 같은 긴장재(30)를 각 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)를 관통하도록 설치 한 후, 긴장재(30)의 양 단부를 1차적으로 양 측 PSC 빔 세그먼트(10b) 단부면에 가 정착시킨 후, 긴장시키게 된다.

이러한 긴장에 의하여 양 측 PSC 빔 세그먼트들(10b)은 중앙 PSC 빔 세그먼트(10a)의 양 단부면으로 슬라이딩 되면서 서로 결합되도록 하는데, 이러한 슬라이딩은 결국 위에서 살펴본 슬라이딩 판재(31)가 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)와 I형 강재(20)과의 마찰력을 감소시킴으로서 가능하게 된다.

하지만, 슬라이딩 판재(310)는 수회 사용하다 보면 파손되기가 쉬워 그 교환주기에 따라 매번 교체를 해야 하고, 단순한 긴장재(30)의 긴장 만에 의해서는 PSC 빔 세그먼트(10b)를 슬라이딩시킬 수 없는 경우가 많을 뿐만 아니라, 현장에서는 PSC 빔 세그먼트(10b)가 움직이지 않을 경우, 포크레인 등으로 PSC 빔 세그먼트를 밀어주는 작업을 하는 등 자칫 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)에 예상치 못한 충격 등을 가할 수 있고, 심할 경우 PSC 빔 세그먼트(10a,10b)가 서로 결합되면서 연결 단부면이 손상되는 경우도 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PSC 빔을 세그먼트화 하여 결합시켜 제작함에 있어서 보다 안전하며 효율적인 세그먼트 결합방법에 의하여 PSC 빔을 제작하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 교량용 세그먼트 거더 결합방법에 의하면,

제작대(100)에 길이방향으로 설치된 강재빔(200) 상면에 긴장재용 쉬스관(330)이 하연에 매설된 중앙 고정 세그먼트(300a)를 얹어 설치하고,

상기 중앙 고정 세그먼트(300a)의 단부에 결합되도록 하면에 일측 방향으로만 이동하는 격자형 프레임(410)에 롤러(420)가 부착된 이동수단(400)에 얹어져 설치되며 긴장재용 쉬스관이 하연 및 복부에 매설된 측방 가동 세그먼트(300b)를 중앙 고정 세그먼트(300a) 측방에 세팅하고,

상기 중앙 고정 세그먼트(300a) 및 측방 가동 세그먼트(300b에 매설된 쉬스관(330)에 긴장재(320)를 삽입한 후, 긴장재 양 단부를 긴장시켜 측방 가동 세그먼트(300b)가 중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 단부에 결합되도록 하였다.

즉, 상기 이동수단(400)을 이용하여 중앙에 위치한 PSC 빔 세그먼트에 측방에 위치한 PSC 빔 세그먼트가 용이하게 슬라이딩 되면서 이동될 수 있도록 한 것이 다.

본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2a는 본 발명에 따른 PSC 빔 세그먼트의 설치방법을 도시한 것이며, 도 2b 및 도 2c는 상기 도 2b의 중앙 및 측방 절단면도를 도시한 것이며, 도 2d는 본 발명의 이동수단 및 그 설치예를 도시한 것이다.

먼저, 도 2a를 기준으로 살펴보면, PSC 빔 세그먼트(300)는 중앙 고정 세그먼트(300a) 및 측방 가동 세그먼트(300b)로 구분된다.

이러한 세그먼트들(300a,300b)은 공장에서 제작되어 현장에 운반된 후, 제작대(100)에 세팅되는데, 연장길이가 운반 가능한 길이에 해당된다면 공장의 제작대에서도 설치되어 결합될 수 있을 것이다.

상기 PSC 빔 세그먼트(300)는 3분절 되는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

먼저 제작대(100)는 기초콘크리트 등에 의하여 평탄성을 확보할 수 있도록 함이 바람직하며, 제작대 중앙부에는 길이방향으로 I형 강재를 포함하는 강재빔(200)이 폭방향으로 도 2c와 같이 다수 설치될 수 있도록 한다.

이러한 강재빔(200) 상부면에는 중앙 고정 세그먼트(300a)가 미도시된 인양수단에 의하여 거치된다.

중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 측단면부에 측방 가동 세그먼트(300b)가 슬라이딩 되면서 결합되도록 하기 때문에 도 1a와 같은 슬라이딩 판재는 설치하지 않고 그 위치를 고정시켜 설치해야 한다. 이러한 의미로 제작대(100) 중앙에 설치되는 세그먼트를 본 발명에서는 중앙 고정 세그먼트(300a)라 한다.

이러한 중앙 고정 세그먼트(300a)의 하연(하부플랜지 부위)에는 쉬스관(330)이 미리 매설되어 있어, 추후 긴장재(320)가 삽입될 수 있게 된다.

또한 중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 측 단면부는 전단키(310a)가 형성되어 있어, 측방 가동 세그먼트(300b)의 전단홈(310b)에 삽입되어 결국, 중앙 고정 세그먼트(300a)와 측방 가동 세그먼트(300b)는 서로 기계적으로 결합될 수 있도록 한다.

측방 가동 세그먼트(300b)는 통상 중앙 고정 세그먼트(300a)보다 연장길이가 다소 짧게 제작되는데, 도 2b와 같이 본 발명의 이동수단(400)에 받쳐져 도 2a와 같이 중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 측단부면에 결합되도록 제작대(100)에 세팅된다.

상기 측방 가동 세그먼트(300b)에는 하연 및 복부에 걸쳐 역시 쉬스관(330)이 형성되도록 하여, 긴장재(320)이 PSC 빔(300) 전장에 걸쳐 포물선형태로 설치될 수 있도록 한다.

상기 이동수단(400)을 도시한 것이 도 2d이다.

상기 이동수단(400)은 회전체의 양 단부가 힌지 결합되어 회전이 가능하도록 힌지부가 형성된 격자형 프레임(410); 상기 회전체로서 일 방향으로 굴러가도록 병 렬 배치되며, 격자형 프레임의 양측에 설치된 원통형 롤러(420); 및 상기 격자형 프레임 중앙부에 설치된 회전판(450);을 포함한다.

상기 격자형 프레임(410)은 강재를 가공하여 격자 형태로 제작하게 되며, 내측에 다수의 회전체의 양 단부가 힌지 결합된 힌지부(B)가 형성되도록 함으로서, 상기 힌지부에 의하여 후술되는 원통형 롤러가 회전 가능하도록 설치된다.

이때, 상기 회전체는 원통형 롤러(420)를 이용하되, 일방향(PSC 빔 길이방향)으로만 이동 가능하도록 배치되어, 상부에 얹어진 측방 가동 세그먼트(300b)의 이동을 제어할 수 있도록 함으로서 안전성을 확보할 수 있도록 되어있다.

또한 상기 격자형 프레임(410) 중앙부에는 회전판(440)이 설치되어, 격자형 프레임(410)에 측방 가동 세그먼트(300b)가 얹어져 설치되더라도 양간의 회전을 가능하게 하여 중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 측 단부면에 정확하게 결합될 수 있도록 한다.

이때, 상기 격자형 프레임(410)의 형성 높이는 지지목과 같은 지지부재(450)에 의하여 조절될 수 있도록 하며, 운반 및 초기 위치 세팅을 위하여 격자형 프레임(410)의 일측면에 홀이 형성된 이동걸이(430)가 형성될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 격자형 프레임(410) 및 지지부재(450) 상부에는 측방 가동 세그먼트(300b)가 얹어져 설치된다.

이러한 이동수단(400)의 롤러(420)는 제작대(100) 상부면을 따라 굴러 이동하게 된다. 이러한 이동수단(400)은 롤러(420)가 일방향으로 이동할 수 있도록 하 였지만, 중량이 큰 측방 가동 세그먼트(300b)가 얹어져 자칫 이동라인을 이탈할 수 있으므로, 제작대 상부면에는 블록 아웃된 가이드부(C)를 형성시켜 중량이 큰 측방 가동 세그먼트(300b) 이동에 대한 안전성을 충분히 확보할 수 있도록 한다.

이에 중앙 고정 세그먼트(300a)와 측방 가동 세그먼트(300b)의 초기 세팅이 완성되면, 쉬스관(330)을 관통하는 PC 강연선를 포함하는 긴장재(320)를 설치하게 된다.

이러한 PC 강연선은 쉬스관의 배치형태에 따라 전체적으로 포물선 형태로 설치되는데, 긴장재(320)를 포물선형태로 설치하여 긴장시키면 상향분력 때문에 측방 가동 세그먼트(300b)의 이동을 보다 용이하게 할 수 있다는 장점이 발휘된다.

이에, 긴장재(320)의 양 단부를 유압잭을 포함하는 긴장수단에 의하여 긴장시키게 되면, 양 측방 가동 세그먼트(300b)는 중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 측 단부면으로 이동하되, 가이드부(C)를 따라 이동수단(400)에 의하여 보다 안전하고, 용이하게 원하는 방향으로 이동이 가능하게 된다.

최종 양 측방 가동 세그먼트(300b)가 중앙 고정 세그먼트(300a)의 양 측 단부면에 접하게 되면, 양 측방 가동 세그먼트(300b)의 전단홈(310b)이 중앙 고정 세그먼트(300a)의 전단키(310a)에 결합되며, 접착제를 이용하여 서로 확실한 결합이 가능하도록 함이 바람직할 것이다.

이때, 제작대(100)의 평탄성 및 이동수단(400)의 높이 및 지지부재(450)의 변형 등에 의하여 양 측방 가동 세그먼트(300b)와 중앙 고정 세그먼트(300a)의 세팅높이에 차이가 있을 수 있는데 이러한 세팅높이를 맞추기 위하여 특히 중앙 고정 세그먼트(300a) 하부, 강재빔(200) 사이에 도 2c와 같이 유압잭을 포함하는 승강수단(400)을 설치한다.

즉, 세팅높이가 다른 양 측방 가동 세그먼트(300b)에 맞추어 중앙 고정 세그먼트(300a)의 세팅높이를 약간 조절할 수 있도록 함으로서 보다 정밀한 세그먼트(300a) 결합이 가능하도록 한 것이다.

최종적으로 중앙 고정 세그먼트(300a)와 양 측방 가동 세그먼트(300b)가 서로 결합되면, 긴장된 긴장재(320)의 양 단부를 통상의 정착구(310)를 이용하여 정착시키게 된다.

이러한 긴장재(320), 정착구(330)는 PSC 빔의 단면높이, 폭에 따라 다수가 설치될 수 있을 것이며, 도 2b 및 도 2c를 기준으로 살펴보면 6개의 긴장재(320)가 설치될 수 있음을 알 수 있다.

이에 이러한 긴장재(320)에 의한 긴장력(P)과 이동수단(400)에 의하여 중앙 고정 세그먼트(300a)와 양 측방 가동 세그먼트(300b)는 용이하게 이동하여 서로 결합될 수 있게 된다. 또한 상기 긴장재(320)는 양 측방 가동 세그먼트(300b)의 외측 단부면에서 긴장 후 정착되는 경우 이외에 미도시하였지만, 중앙 고정 세그먼트(300a)를 기준으로 각각의 측방 가동 세그먼트(300b)를 당겨 긴장시킬 수 도 있다.

본 발명의 교량용 세그먼트 거더 결합방법에 의하면, 보다 안전하고 정밀한 세그먼트 결합이 가능하고, 시공성이 뛰어나기 때문에 현장 또는 공장에서 효과적 으로 PSC 빔 제작이 가능하게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

Claims (4)

1. 제작대에 길이방향으로 설치된 강재빔 상면에 긴장재용 쉬스관이 하연에 매설된 중앙 고정 세그먼트를 얹어 설치하고,

   상기 중앙 고정 세그먼트의 단부에 결합되도록 하면에 일측 방향으로만 이동하는 격자형 프레임에 롤러가 부착된 이동수단에 얹어져 설치되며 긴장재용 쉬스관이 하연 및 복부에 매설된 측방 가동 세그먼트를 중앙 고정 세그먼트 측방에 세팅하고,

   상기 중앙 고정 세그먼트 및 측방 가동 세그먼트에 매설된 쉬스관에 긴장재를 삽입한 후, 긴장재 양 단부를 긴장시켜 측방 가동 세그먼트가 중앙 고정 세그먼트의 양 단부에 결합되며,

   상기 이동수단은 회전체의 양 단부가 힌지 결합되어 회전이 가능하도록 힌지부가 형성된 격자형 프레임; 상기 회전체로서 일 방향으로 굴러가도록 병렬 배치되도록 격자형 프레임의 내측에 설치된 원통형 롤러; 및 상기 격자형 프레임 중앙부에 설치된 회전판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 긴장재를 이용한 PSC 빔 세그먼트 결합방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중앙 고정 세그먼트의 하부에는 유압잭을 포함한 승강수단을 더 설치하여, 중앙 고정 세그먼트의 세팅 높이를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 긴장재를 이용한 PSC 빔 세그먼트 결합방법.
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이동수단은 제작대 상면에 더 형성시킨 가이드홈에 의하여 이동방향이 이탈되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 긴장재를 이용한 PSC 빔 세그먼트 결합방법.

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