KR100798654B1 - 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법 - Google Patents

하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법 Download PDF

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림버스산업 주식회사
김영식
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Abstract

본 발명은 교대 흉벽 및 거더 또는 빔의 단부 위에 앵커볼트 고정장치가 구비된 하이브리드 시스템과 신축이음장치를 설치하여 공용 후, 신축이음장치 보수시 슬래브 블록 아웃의 후타콘크리트 파쇄작업으로 인한 거더 또는 빔의 균열발생이나 손상 또는 슬래브 콘크리트의 바닥이 뚫리는 것을 미리 방지하며, 교량의 2차 손상을 근본적으로 해소하며, 미경화 후타콘크리트가 유간으로 유입되는 것을 막기 위한 거푸집설치와 철근조립으로 인한 분진, 소음, 폐기물처리 등이 대폭적으로 감소되어 민원발생의 소지를 원천적으로 차단할 뿐만 아니라 환경오염을 방지하며, 또한 내구성이 매우 우수하여 공용 년수가 증대되며, 또한 보수 및 교체가 신속하고 용이하도록 한 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치는 빔 또는 거더의 단부 위의 상부슬래브에 배근된 철근과 콘크리트로 결합된 부분에 설치되며, 소정의 단면형상으로 이루어진 한 쌍의 하이브리드 시스템과; 상기 하이브리드 시스템의 하부판 위에 고정너트 및 고정와셔를 끼울 수 있도록 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치와; 상기 앵커볼트 고정장치의 고정너트에 결합되며, 그 외주면에 나사산이 형성된 앵커볼트와; 상기 앵커볼트에 끼워진 실리콘 스펀지와; 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템의 하부판에 각각 소정의 간격으로 용접 설치됨과 동시에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판과; 상기 각각 의 거푸집 고정판 위에 설치되며, 상기 유간 사이에 노면수와 각종 이물질이 교량 유간으로 유입되는 것을 막도록 전 교량 폭원으로 설치된 하부 배수고무판과; 상기 하부 배수고무판 위에 교량의 폭원방향으로 맞물려 설치된 상부배수고무판과; 상기 앵커볼트에 끼워지는 핑거판과; 상기 핑거판의 하면에 용접 설치된 핑거판 보강강판과 핑거판 보강형강과; 상기 핑거판 보강강판과 핑거판 보강형강 간에 형성됨과 동시에 고강도 콘크리트 타설을 용이하게 함과 동시에 밀실하게 채워지도록 하기 위한 공기구멍과; 상기 앵커볼트에 체결와셔와 체결볼트를 삽입하여 레벨을 조절하여 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 신축이음장치로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법은 합성형교의 빔 단부 상면에 앵커천공홀을 여러 개 천공하고, 상기 앵커천공홀에 고정관통볼트를 삽입 또는 강형교의 거더 상부 플랜지 단부에 관통홀을 여러 개 천공하여 상기 관통홀 하부 고정볼트로 고정하고, 상기 고정관통볼트 또는 하부고정볼트에 앵커볼트 고정장치가 있는 한 쌍의 하이브리드 시스템을 설치하며, 상기 합성형교의 빔 상부 또는 강형교의 상부 슬래브에 노출된 철근과 결합시킨 후 콘크리트를 타설하여 접합하며, 상기 하이브리드 시스템의 하부판 위에 고정너트와 고정와셔를 끼울 수 있으며 앵커볼트가 삽입되는 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치를 설치하며, 상기 앵커볼트 고정장치에 실리콘 스펀지를 삽입한 후, 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템상에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판을 용접하고, 상기 각각의 거푸집 고정판 위에 가운데가 주름진 단면형 상으로 이루어진 하부 및 상부 배수고무판을 고정시켜며, 상기 앵커볼트로 체결하며, 상기 앵커볼트의 상면에 핑거판을 설치하며, 상기 핑거판의 하면에 핑거판 보강강판과 보강형강을 용접하며, 상기 핑거판이 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 핑거판을 앵커볼트로 체결하며, 상기 하이브리드 시스템과 그 상면의 신축이음장치에 고강도 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신축이음장치를 시공함을 특징으로 한다.
교량, 신축이음장치, 하이브리드 시스템, 시공방법, 고강도 콘크리트

Description

하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법{Expansion joint with hybrid system and construction method}
본 발명은 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 특히 거더 또는 빔의 단부 위에 앵커볼트 고정장치가 구비된 하이브리드 시스템을 설치하고, 철근과 결합시켜 콘크리트를 타설한 후 상기 하이브리드 시스템 위에 신축이음장치를 설치하여 최소화시킨 공간에 고강도 콘크리트를 타설하며, 차량 통과시 차륜하중에 의해 발생되는 하중 및 진동(충격)을 흡수시켜 신축이음장치와 교량의 내구성을 증대시키며, 신축이음장치 보수시 블록 아웃의 후타콘크리트 파쇄작업시 충격으로 인한 거더 또는 빔의 균열발생이나 손상 또는 슬래브 콘크리트의 바닥이 뚫리는 것을 방지하여 교량의 유지보수 비율 및 비용을 절감하며, 공용년수 증대로 인한 교통 이용자에 대한 편의를 제공하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 교량 신축이음장치는 교량의 온도변화, 콘크리트의 재령에 따른 크리이프, 건조수축, 보의 처짐, 활하중 등에 의한 상부구조의 이동과 회전을 원활하게 함으로써 2차 응력을 최소화하여 차량이 교면을 안전하게 주행하도록 평탄성 을 유지하고, 노면수와 각종 이물질이 교량 유간으로 유입되는 것을 저지하여 교량받침 부식으로 인한 기능저하 및 콘크리트 부식을 방지하는 장치이다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하는 종래의 교량 신축이음장치 설치는 슬래브 콘크리트 타설시 만들어진 블록 아웃에 모래를 채워 합판 등을 덮고 아스콘 포장 후 절단하여 블록 아웃을 다시 열어 신축이음장치를 세팅 및 설치 후 거푸집과 철근을 조립하여 후타콘크리트(대략 폭 b=300~700㎜, 높이 h≒300㎜)인 무수축콘크리트를 현장에서 타설하여 충분한 양생을 한 후 공용한다.
특히, 상기한 종래의 교량 신축이음장치에서 강핑거 신축이음장치인 경우에는 무수축콘크리트가 소정의 강도에 달했을 때 정착도구(강핑거의 고정볼트를 조일 때는 토크 렌치 등 기타)를 사용하여 체결한다.
또한, 종래의 교량용 신축이음장치는 고무제품으로 뉴 모노셀 조인트, 모노셀 조인트, NB, 트랜스플랙스, 에이스 조인트 등이며, 스틸 제품으로 뉴 핑거 조인트, 뉴 모노셀 조인트, 뉴 웨이브 핑거(Finger) 조인트, 울트라 로드웨이 조인트, 웨이브 플렉서블 조인트, 플래시네 조인트, 강핑거 조인트, 레일식 조인트 등이 있다.
특히, 교량용 신축이음장치는 상부구조물의 신장 및 수축에 따라 유연하게 신축거동을 하나, 노면수의 침투를 저지하는 데는 구조적으로 취약하다.
결국, 후타콘크리트의 종, 횡방향 균열발생 및 파손 또는 표면 골재분리, 후타콘크리트와 아스콘 포장과의 접촉면 파손으로 인하여 침투수에 의한 포장층 경계면의 체류수 발생과 바닥판 콘크리트로의 침투로 인한 반복적인 동결융해작용으로 동해발생, 후타콘크리트와 신축이음장치의 접촉면에서의 파손부분 및 유간으로 노면수가 침투 유입되어 교량 구조물과 교량받침에 스며듦으로써, 교량 구조물을 부식시키고, 또한 신축이음장치 보수공사시 블록 아웃의 후타콘크리트 깨기 작업을 할 때에 충격으로 인한 상부구조물의 균열발생이나 손상 또는 슬래브 콘크리트가 뚫림으로써 그 수명을 단축하게 되며, 잦은 유지보수 및 이용 차량의 통제 제한, 사용자 비용의 증가로 인한 유지관리비 과다소요가 발생되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 거더 또는 빔의 단부 위에 앵커볼트 고정장치가 구비된 하이브리드 시스템을 설치하여, 신축이음장치 보수시 슬래브 블록 아웃의 후타콘크리트 파쇄작업으로 인한 거더 또는 빔의 균열발생이나 손상 또는 슬래브 콘크리트의 바닥이 뚫리는 것을 미리 방지하며, 교량의 2차 손상을 근본적으로 해소하며, 미경화 후타콘크리트가 유간으로 유입되는 것을 막기 위한 거푸집설치와 철근조립으로 인한 분진, 소음, 폐기물처리 등이 대폭적으로 감소되어 민원발생의 소지를 원천적으로 차단할 뿐만 아니라 환경오염을 방지하며, 또한 내구성이 매우 우수하여 공용 년수가 증대되며, 또한, 보수 및 교체가 신속하고 용이하도록 한 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신 축이음장치는 교대 흉벽 및 빔 또는 거더의 단부 위에 설치되며, 소정의 단면형상으로 이루어진 한 쌍의 하이브리드 시스템과; 상기 하이브리드 시스템의 하부판 위에 고정너트 및 고정와셔를 끼울 수 있도록 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치와; 상기 앵커볼트 고정장치의 고정너트에 결합되며, 그 외주면에 나사산이 형성된 앵커볼트와; 상기 앵커볼트에 끼워진 실리콘 스펀지와; 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템의 하부판에 각각 소정의 간격으로 용접 설치됨과 동시에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판과; 상기 각각의 거푸집 고정판 위에 설치되며, 상기 유간 사이에 노면수와 각종 이물질이 교량 유간으로 유입되는 것을 막도록 설치된 하부 배수고무판과; 상기 하부 배수고무판 위에 교량의 폭원방향으로 설치된 상부배수고무판과; 상기 앵커볼트에 끼워지는 핑거판과; 상기 핑거판의 하면에 용접 설치된 핑거판 보강강판과 핑거판 보강형강과; 상기 핑거판 보강강판과 핑거판 보강형강 간에 형성됨과 동시에 고강도 콘크리트 타설을 용이하게 하는 공기구멍과; 상기 앵커볼트에 체결와셔와 체결볼트를 삽입하여 레벨을 조절하여 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 신축이음장치로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법은 합성형교의 빔 단부 상면에 앵커천공홀을 여러 개 천공하고, 상기 앵커천공홀에 고정관통볼트를 삽입 또는 강형교의 거더 상부플랜지 단부에 관통홀을 여러 개 천공하고, 상기 관통홀에 하부 고정볼트로 고정하고,
상기 고정관통볼트 또는 하부 고정볼트에 앵커볼트 고정장치가 있는 한 쌍의 하이브리드 시스템을 설치하며, 상기 합성형교의 빔 또는 강형교의 상부 슬래브에 노출된 철근과 결합시킨 후 콘크리트를 타설하여 접합하며, 상기 하이브리드 시스템의 하부판 위에 고정너트와 고정와셔를 끼울 수 있으며 앵커볼트가 삽입되는 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치를 설치하며, 상기 앵커볼트 고정장치에 실리콘 스펀지를 삽입한 후, 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템상에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판을 용접하고, 상기 각각의 거푸집 고정판 위에 가운데가 주름진 단면형상으로 이루어진 하부 및 상부 배수고무판을 고정시켜며, 상기 앵커볼트로 체결하며, 상기 앵커볼트의 상면에 핑거판을 설치하며, 상기 핑거판의 하면에 핑거판 보강강판과 보강형강을 용접하며, 상기 핑거판이 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 핑거판을 앵커볼트로 체결하며, 상기 하이브리드 시스템과 그 상면의 신축이음장치에 고강도 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신축이음장치를 시공함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 교량의 상부 슬래브 위에 앵커볼트 고정장치가 구비된 하이브리드 시스템으로 보강함으로써, 시공 조인트가 발생하지 않고, 내구성이 증대되는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 신축이음장치 보수시 블록 아웃의 후타콘크리트 파쇄로 인한 거더 또는 빔의 균열발생이나 손상 및 슬래브 콘크리트의 바닥이 뚫리는 것을 미리 방지함으로써, 교량의 2차 손상을 근본적으로 해소하며, 슬래브 유간으로 미경화 후타콘크리트가 유입되는 것을 막기 위한 거푸집 설치와 철근조립 공정들이 단순해지므로 분진, 소음, 폐기물처리 등이 대폭적으로 감소되어, 민원발생의 소지를 원천적으로 차단할 뿐만 아니라 환경오염을 방지하는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 거더 또는 빔의 단부에 하이브리드 시스템이 구비됨으로써, 시공이 용이하며 또한, 신축이음장치의 유지관리가 용이하며, 유지관리비용이 매우 저렴하며, 보수에 따른 보수공사시간이 감소하여 교통체증, 유류비용 소요, 사람의 사회활동 방해 등의 사회적 이용 손실을 최소화하며 신축이음장치의 보수공사에 따른 지체시간, 분진, 소음 등이 대폭적으로 감소하여 민원발생의 소지를 원천적으로 차단하는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 차륜과 접촉되는 고강도 콘크리트 면은 일반 도로포장과 달리 일정구간 불연속면이 존재하나 기존 후타콘크리트(대략 폭 b=300~700㎜, 높이 h≒300㎜)에 비하여 상당히 작으므로 충격과 소음발생이 적고, 주행성 및 평탄성이 매우 우수한 장점이 있다.
다섯째, 본 발명은 신축이음장치 교체시 후타콘크리트 파쇄작업으로 인한 거더 또는 빔에 충격으로 인한 손상이 발생하지 않으므로 교량의 내구성이 증대되는 효과가 있다.
여섯째, 본 발명은 후타콘크리트로 무수축콘크리트 대신 고강도 콘크리트를 사용함으로써 콘크리트의 누수가 없으며, 균열발생 및 탈락이 없는 이점이 있다.
일곱째, 본 발명은 고강도 콘크리트를 사용함으로써, 차량 통행시 발생되는 차륜하중에 의해 발생되는 하중 분산 및 진동(충격)을 흡수시켜 신축이음장치와 교량의 내구성이 증대되므로 공용년수가 늘어나며, 교량의 수명을 연장할 수 있다.
여덟째, 본 발명은 배수고무판을 이중(상: 교량 폭원방향으로 1.0m짜리로, 하: 교량 전 폭원으로)으로 설치함으로써 자체손상 등과 같은 오염물질 퇴적으로 인한 문제가 거의 없으며, 필요에 따라 맨 위에 설치된 상부 배수고무판만을 들어낼 수 있으므로, 퇴적물의 청소가 매우 간편한 이점이 있다.
아홉째, 본 발명은 각종 교량에 쉽게 적용이 가능하며, 신설 및 보수 공기를 단축하면서 시공 공정이 단순하여 정밀시공을 할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 합성형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 합성형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 합성형교용 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치를 도시한 분리 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 합성형교용 하이브리드 시스템이 합성형교의 빔에 설치된 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 합성형교용 하이브리드 시스템을 합성형교의 빔에 설치 후, 상부에 신축이음장치가 설치된 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 강형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 강형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 강형교용 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치를 도시한 분리 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 강형교용 하이브리드 시스템이 강형교의 거더에 설치된 상태를 도시한 단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 강형교용 하이브리드 시스템을 강형교의 거더에 설치 후, 상부에 신축이음장치가 설치된 상태를 도시한 단면도이며, 도 11a 내지 11c는 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치의 앵커볼트 고정장치를 도시한 사시도들이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치는 교대 흉벽 및 빔(302) 또는 거더(303)의 단부 위에 설치되며, 소정의 단면형상으로 이루어진 한 쌍의 하이브리드 시스템(100, 200)과; 상기 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101) 위에 고정너트(311) 및 고정와셔(312)를 끼울 수 있도록 관통홀(101a)이 있는 앵커볼트 고정장치(310)와; 상기 앵커볼트 고정장치(310)의 고정너트(311)에 결합되며, 그 외주면에 나사산이 형성된 앵커볼트(313)와; 상기 앵커볼트(313)에 끼워진 실리콘 스펀지(314)와; 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101)에 각각 소정의 간격으로 용접 설치됨과 동시에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판(317)과; 상기 각각의 거푸집 고정판(317) 위에 설치되며, 상기 유간 사이에 노면수와 각종 이물질이 교량 유간으로 유입되는 것을 막도록 설치된 하부 배수고무판(309a)과; 상기 하부 배수고무판(309a) 위에 교량의 폭원방향으로 설치된 상부배수고무판(309)과; 상기 앵커볼트(313)에 끼워지는 핑거판(305)과; 상기 핑거판(305)의 하면에 용접 설치된 핑거판 보강강판(306)과 핑거판 보강형강(307)과; 상기 핑거판 보강강판(306)과 핑거판 보강형강(307) 간에 형성됨과 동시에 고강도 콘크리트(318) 타설을 용이하게 하는 공기구멍(308)과; 상기 앵커볼트(313)에 체결와셔(316)와 체결볼트(315)를 삽입하여 레벨을 조절하여 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 신축이음장치(J)로 구성된다.
여기서, 상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 강재 또는 FRP로 구성된다.
또한, 상기 앵커볼트 고정장치(310)는 앵커볼트 고정장치(310)는 강재로 형성되며, 단면형상은 원형, 사각형, 다각형 중의 어느 하나로 형성되며, 와셔, 너트를 삽입할 있는 홈과 앵커볼트(313)을 삽입할 수 있는 천공홀 또는 나사산이 형성된 앵커볼트(313)를 나사식으로 끼울 수 있는 나사산 홈으로 구성된다.
그리고 상기 하부배수고무판(309a)에는 그 위에 교량의 폭원방향으로 상부배수고무판(309)이 설치된다.
또한, 상기 하이브리드 시스템(100)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)의 일측에 위치됨과 동시에 고정관통볼트(105a)에 의해 고정되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 가운데 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직앵커 스터드볼트(104)로 구성된다.
그리고 상기 하이브리드 시스템(200)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)과 수직판(102)에 걸쳐 고정 설치되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 타측 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직엔드판(102a)과; 상기 수직엔드판(102a)의 수직단부와 수직보강판의 저면부간에 수평하게 용접 설치되며, 관통홀(106a)이 형성된 하부고정판(106)으로 구성된다.
또한, 상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 그 하부판(101) 및 수직판(102)에 강봉 또는 강연선으로 프리스트레스로 합성형교 또는 강형교의 상부 슬래 브(301)의 단부의 콘크리트에 강결된다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치의 시공에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법은 합성형교의 빔 단부 상면에 앵커천공홀(304)을 여러 개 천공하고, 상기 앵커천공홀(304)에 고정관통볼트(105a)를 삽입 또는 강형교의 거더 상부플랜지 단부에 관통홀(106a)을 여러 개 천공하여 상기 관통홀(106a)에 하부 고정볼트(105b)로 고정하고, 상기 고정관통볼트(105a) 또는 하부고정볼트(105b)에 앵커볼트 고정장치(310)가 있는 한 쌍의 하이브리드 시스템을 설치하며, 상기 합성형교의 빔 또는 강형교의 상부 슬래브(301)에 노출된 철근(319)과 결합시킨 후 콘크리트를 타설하여 접합하며, 상기 하이브리드 시스템(100)의 하부판(101) 위에 고정너트(311)와 고정와셔(312)를 끼울 수 있으며 앵커볼트가 삽입되는 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치(310)를 설치하며, 상기 앵커볼트 고정장치(310)에 실리콘 스펀지(314)를 삽입한 후, 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템상에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판(317)을 용접하고, 상기 각각의 거푸집 고정판(317) 위에 가운데가 주름진 단면형상으로 이루어진 상부 및 하부 배수고무판(309, 309a)을 고정시켜며, 상기 앵커볼트(313)으로 체결하며, 상기 앵커볼트(313)의 상면에 핑거판(305)을 설치하며, 상기 핑거판(305)의 하면에 핑거판 보강강판(306)과 보강형강(307)을 용접하며, 상기 핑거판(305)이 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 핑거판(305)을 앵커볼트(313)로 체결하며, 상기 하이브리드 시스템과 그 상면의 신축이음장치에 고강도 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신축이음장치를 시공한다.
여기서, 상기 고강도 콘크리트(318)는 세라믹폴리머모르타르, 세라믹폴리머콘크리트, 아크릴폴리머모르타르, 아크릴폴리머콘크리트, 에폭시콘크리트, 에폭시모르타르, 초속경콘크리트, 초속경모르타르, 무수축모르타르, 무수축콘크리트 중의 어느 하나로 이루어진다.
또한, 상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 강재 또는 FRP로 이루어진다.
그리고 상기 앵커볼트 고정장치(310)는 강재로 형성되며, 단면형상은 원형, 사각형, 다각형 중의 어느 하나로 이루어진다.
또한, 상기 하부배수고무판(309a)에는 그 위에 교량의 폭원방향으로 상부배수고무판(309)을 설치한다.
그리고 상기 하이브리드 시스템(100)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)의 일측에 위치됨과 동시에 고정관통볼트(105a)에 의해 고정되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 가운데 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직앵커 스터드볼트(104)로 이루어진다.
또한, 상기 하이브리드 시스템(200)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)과 수직판(102)에 걸쳐 고정 설치되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 타측 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직엔드판(102a)과; 상기 수직엔 드판(102a)의 수직단부와 수직보강판의 저면부간에 수평하게 용접 설치되며, 관통홀(106a)이 형성된 하부고정판(106)으로 이루어진다.
그리고 상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 그 하부판(101) 및 수직판(102)에 강봉 또는 강연선으로 프리스트레스로 합성형교 또는 강형교의 상부 슬래브(301)의 단부의 콘크리트에 강결한다.
즉, 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법은 한 쌍의 강재로 제작된 앵커볼트 고정장치가 있는 하이브리드 시스템(100, 200)을 합성형교의 빔 단부 상면에서 앵커천공홀(304)을 여러 개를 뚫어 고정관통볼트(105a)로 거치 또는 강형교의 거더의 단부 상부플랜지 상면에서 하부고정판(106)의 관통홀(106a)에 맞추어 하부고정볼트(105b)로 거치하여 상부슬래브(301) 단부의 철근(319)과 결합시켜 콘크리트 타설 및 양생 후 아스콘으로 다짐 포장을 하여 조인트 유간 안에 있는 아스콘 포장(300)의 일부에 절삭부분을 표시한 후, 교폭방향인 직선으로 절단작업을 하여 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101)이 보이도록 아스콘 포장(300) 일부를 걷어낸 다음에 깨끗이 청소를 한다.
이어서, 거더 또는 빔 단부 위에 설치되어 철근과 콘크리트로 결합된 한 쌍의 강재로 제작된 앵커볼트 고정장치가 있는 하이브리드 시스템(100, 200)과; 상기 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101) 위에 설치할 고정너트 및 고정와셔 끼울 수 있는 홈(사각, 원형)과 앵커볼트를 삽입되는 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치(310)와; 상기 앵커볼트 고정장치의 너트와 결합되며, 그 외주면에 나사산이 형성된 앵커볼트(313)와; 상기 고강도 콘크리트(318)를 타설시 고강도 콘크리트와 부 착하지 말라고 앵커볼트(313)를 인장(토크, torque) 및 체결할 수 있도록 앵커볼트(313)에 끼워진 실리콘 스펀지(314)와; 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템 위에 각각 소정의 간격으로 용접 설치되며, 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판(317)과; 상기 각각의 거푸집 고정판 위에 설치되며, 상기 유간 사이에 노면수와 각종 이물질이 교량 유간으로 유입되는 것을 막도록 V 혹은 M 형태를 포함하여 여타의 굴곡 곡선 형태를 이루며 압축 성형이나 프레스 가황 등에 의해 제작되어 교량의 전 폭원 길이로 만들어 설치된 하부배수고무판(309a)과; 1.0m길이로 만들어진 배수고무판을 하부 배수고무판(309a) 위에 다시 교량의 폭원 방향으로 설치하여 이물질이 쌓였을 때 핑거판을 들어내어 청소를 용이하기 위하여 설치된 상부배수고무판(309)과; 상기 신축이음장치(J) 앵커볼트(313)에 끼워지며 핑거판(305) 하면에 용접된 핑거판 보강강판(306)과 보강형강(307)과 고강도 콘크리트를 타설시 밀실하게 채워지게끔 하려는 공기구멍(308)과, 교량 상부슬래브와 상부슬래브(또는 교대 흉벽)를 서로 연결하여 온도변화, 콘크리트의 크리프 및 건조수축, 하중에 의한 거더와 슬래브 단부의 변위에 대하여 차량이 교면을 원활하게 주행할 수 있도록 하기 위하여 핑거형, 일자형, 또는 사다리꼴, 삼각형을 취하는 핑거판(305)과; 앵커볼트(313)에 체결와셔(316)와 체결볼트(315)를 삽입하여 레벨을 조절하여 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 신축이음장치(J)로 구성된 후 고강도 콘크리트(318)를 타설 및 양생시켜서 시공 후 체결한다.
따라서 상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 및 이의 설치방법은 교량에서 발생되는 모든 정 적 및 동적 하중이 신축이음장치(J)에서 교량 상부구조물로 전달되도록 하였으며, 강재 및 콘크리트와의 부착강도가 우수하고, 차량하중에 의한 상당한 충격에 대한 흡수율이 높고, 차량하중을 저항할 수 있는 압축강도, 염화물에 대한 저항성, 물의 침투에 대한 방수성능이 우수하며, 내구성을 증대시키기 위해 상부 슬래브의 단부에 하이브리드 시스템으로 보강한 신축이음장치를 제공하는 작용효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 합성형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 합성형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 합성형교용 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치를 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 합성형교용 하이브리드 시스템이 합성형교의 빔에 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 합성형교용 하이브리드 시스템을 합성형교의 빔에 설치 후, 상부에 신축이음장치가 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 강형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 강형교용 신축이음장치의 설치에 필요한 하이브리드 시스템을 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 강형교용 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치를 도시한 분리 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 강형교용 하이브리드 시스템이 강형교의 거더에 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 강형교용 하이브리드 시스템을 강형교의 거더에 설치 후, 상부에 신축이음장치가 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 11a는 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치의 앵커볼트 고정장치를 도시한 사시도 1,
도 11b는 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치의 앵커볼트 고정장치를 도시한 사시도 2,
도 11c는 본 발명에 따른 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치의 앵커볼트 고정장치를 도시한 사시도 3.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
100: 합성형교용 하이브리드 시스템
101: 하부판 101a: 하부판 관통홀
102: 수직판 102a: 수직엔드판
103: 수직보강판 104: 수직앵커 스터드볼트
105a: 고정관통볼트 105b: 하부고정볼트
106: 하부고정판 106a: 관통홀
200: 스틸박스 교량용 하이브리드 시스템
300: 아스콘포장 301: 슬래브
302: 합성형교의 빔 303: 강형교의 거더
304: 앵커천공홀 305: 핑거판
306: 핑거판 보강철판 307: 핑거판 보강형강
308: 공기구멍 309: 상부 배수고무판
309a: 하부 배수고무판 310: 앵커볼트 고정장치
311: 고정너트 312: 고정와셔
313: 앵커볼트 314: 실리콘 스펀지
315: 체결너트 316: 체결와셔
317: 거푸집 318: 고강도 콘크리트
319: 철근 J: 신축이음장치

Claims (15)

  1. 교대 흉벽 및 빔(302) 또는 거더(303)의 단부 위에 설치되며, 소정의 단면형상으로 이루어진 한 쌍의 하이브리드 시스템(100, 200)과; 상기 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101)위에 고정너트(311) 및 고정와셔(312)를 끼울 수 있도록 관통홀(101a)이 있는 앵커볼트 고정장치(310)와; 상기 앵커볼트 고정장치(310)의 고정너트(311)에 결합되며, 그 외주면에 나사산이 형성된 앵커볼트(313)와; 상기 앵커볼트(313)에 끼워진 실리콘 스펀지(314)와; 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101)에 각각 소정의 간격으로 용접 설치됨과 동시에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판(317)과; 상기 각각의 거푸집 고정판(317) 위에 설치되며, 상기 유간 사이에 노면수와 각종 이물질이 교량 유간으로 유입되는 것을 막도록 설치된 하부 배수고무판(309a)과; 상기 하부 배수고무판(309a) 위에 교량의 폭원방향으로 설치된 상부배수고무판(309)과; 상기 앵커볼트(313)에 끼워지는 핑거판(305)과; 상기 핑거판(305)의 하면에 용접 설치된 핑거판 보강강판(306)과 핑거판 보강형강(307)과; 상기 핑거판 보강강판(306)과 핑거판 보강형강(307) 간에 형성됨과 동시에 고강도 콘크리트(318) 타설을 용이하게 하는 공기구멍(308)과; 상기 앵커볼트(313)에 체결와셔(316)와 체결볼트(315)를 삽입하여 레벨을 조절하여 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 신축이음장치로 구성됨을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 강재 또는 FRP로 구성됨을 특징으로 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101) 위에 설치되는 앵커볼트 고정장치(310)는 강재로 형성되며, 단면형상은 원형, 사각형, 다각형 중의 어느 하나로 형성되며, 와셔, 너트를 삽입할 있는 홈과 앵커볼트(313)을 삽입할 수 있는 천공홀 또는 나사산이 형성된 앵커볼트(313)를 나사식으로 끼울 수 있는 나사산 홈으로 구성됨을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부배수고무판(309a)에는 그 위에 교량의 폭원방향으로 상부배수고무판(309)이 맞물림 상태로 설치됨을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)의 일측에 위치됨과 동시에 고정관통볼트(105a)에 의해 고정되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 가운데 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직앵커 스터드볼트(104)로 구성됨을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(200)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)과 수직판(102)에 걸쳐 고정 설치되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 타측 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직엔드판(102a)과; 상기 수직엔드판(102a)의 수직단부와 수직보강판의 저면부간에 수평하게 용접 설치되며, 관통홀(106a)이 형성된 하부고정판(106)으로 구성됨을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 그 하부판(101) 및 수직판(102)에 강봉 또는 강연선으로 프리스트레스로 합성형교 또는 강형교의 상부 슬래브(301)의 단부의 콘크리트에 강결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치.
  8. 합성형교의 빔 단부 상면에 앵커천공홀(304)을 여러 개 천공하고, 상기 앵커천공홀(304)에 고정관통볼트(105a)를 삽입 또는 강형교의 거더 상부플랜지 단부에 관통홀(106a)을 여러 개 천공하여 상기 관통홀(106a)에 하부고정볼트(105b)로 고정하고, 상기 고정관통볼트(105a)에 앵커볼트 고정장치(310)가 있는 한 쌍의 하이브리드 시스템을 설치하며, 상기 합성형교의 빔 또는 강형교 거더의 상부 슬래브(301)에 노출된 철근(319)과 결합시킨 후 콘크리트를 타설하여 접합하며, 상기 하이브리드 시스템(100)의 하부판(101) 위에 고정너트(311)와 고정와셔(312)를 끼울 수 있으며 앵커볼트가 삽입되는 관통홀이 있는 앵커볼트 고정장치(310)를 설치하며, 상기 앵커볼트 고정장치(310)에 실리콘 스폰지(314)를 삽입한 후, 상기 한 쌍의 하이브리드 시스템 상에 소정의 단면형상으로 이루어진 거푸집 고정판(317)을 용접하고, 상기 각각의 거푸집 고정판(317)위에 가운데가 주름진 단면형상으로 이루어진 상부 및 하부 배수고무판(309, 309a)을 고정시켜며, 상기 앵커볼트(313)으로 체결하며, 상기 앵커볼트(313)의 상면에 핑거판(305)을 설치하며, 상기 핑거판(305)의 하면에 핑거판 보강강판(306)과 보강형강(307)을 용접하며, 상기 핑거판(305)이 서로 대향되는 형태로 수평방향을 따라 평행하게 상호 중첩되는 한 쌍의 핑거판(305)을 앵커볼트(313)로 체결하며, 상기 하이브리드 시스템과 그 상면의 신축이음장치에 고강도 콘크리트를 타설 및 양생시켜 신축이음장치를 시공함을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 고강도 콘크리트(318)는 세라믹폴리머모르타르, 세라믹폴리머콘크리트, 아크릴폴리머모르타르, 아크릴폴리머콘크리트, 에폭시콘크리트, 에폭시모르타르, 초속경콘크리트, 초속경모르타르, 무수축모르타르, 무수축콘크리트 중의 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 강재 또는 FRP로 이루어짐을 특징으로 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100, 200)의 하부판(101) 위에 설치되는 앵커볼트 고정장치(310)는 강재로 형성되며, 단면형상은 원형, 사각형, 다각형 중의 어느 하나로 형성되며, 와셔, 너트를 삽입할 있는 홈과 앵커볼트(313)을 삽입할 수 있는 천공홀 또는 나사산이 형성된 앵커볼트(313)를 나사식으로 끼울 수 있는 나사산 홈으로 구성됨을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 하부배수고무판(309a)에는 그 위에 교량의 폭원방향으로 상부배수고무판(309)을 맞물린 상태로 설치함을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  13. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)의 일측에 위치됨과 동시에 고정관통볼트(105a)에 의해 고정되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 가운데 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직앵커 스터드볼트(104)로 이루어짐을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  14. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(200)은 수평하게 배치되는 하부판(101)과; 상기 하부판(101)의 일측에 수직으로 용접 설치되는 수직판(102)과; 상기 하부판(101)과 수직판(102)에 걸쳐 고정 설치되는 수직보강판(103)과; 상기 하부판(101)의 타측 저면에 수직으로 용접 설치되는 수직엔드판(102a)과; 상기 수직엔드판(102a)의 수직단부와 수직보강판의 저면부간에 수평하게 용접 설치되며, 관통홀(106a)이 형성된 하부고정판(106)으로 이루어짐을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시공방법.
  15. 제 8항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 하이브리드 시스템(100, 200)은 그 하부판(101) 및 수직판(102)에 강봉 또는 강연선으로 프리스트레스로 합성형교 또는 강형교의 상부 슬래브(301)의 단부의 콘크리트에 강결함을 특징으로 하는 하이브리드 시스템을 갖는 신축이음장치 시 공방법.
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