KR100862276B1

KR100862276B1 - 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치구조 및 공법

Info

Publication number: KR100862276B1
Application number: KR1020080034105A
Authority: KR
Inventors: 유문식
Original assignee: (주) 케이 이엔씨; 유문식
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2008-10-09

Abstract

본 발명은 교량용 신축이음장치 설치구조 및 공법에 관한 것으로서, 교량 신축이음부에서의 누수를 방지하고, 이로 인한 교좌장치의 부식을 방지하여 교량의 유지비용을 절감시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 교량의 상부 구조물을 이루는 메인 거더(30) 및 슬래브(40)의 양측단이 교대(20)에 의해 지지되어지는 교량 구조물에 있어서, 상기 교대(20)의 상단부 외측에는 메인 거더(30)와 동일층을 이루어 사이드 거더(10)가 시공되어지되, 상기 사이드 거더(10)는 그 저면 일단부가 부분적으로 교대상에 안착되어 지반층(80)과의 경계를 이루고; 상기 사이드 거더(10) 상부에는 상기 슬래브(40)와 동일 높이를 이루는 신축이음장치 설치부(11)가 돌출 형성되어지며; 상기 사이드 거더(10)와 메인 거더(30) 사이에는 안착 플레이트(41)가 상기 슬래브(40)와 동일층을 이루어 연장되는 형태로 안착 구성되어지되, 안착 플레이트(41)와 상기 신축이음장치 설치부(11) 사이에는 신축이음장치(50)에 의해 상호간에 연결된 상태를 이루는 것;을 특징으로 한다.

교량, 신축이음장치, 누수, 슬래브

Description

안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치구조 및 공법{EXPANSION JOINT DEVICE CONSTRUCTION WORK METHOD}

본 발명은 신축이음장치 설치구조 및 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 슬래브의 양단 이음부에 설치되는 신축이음장치의 설치구조를 변경함으로서 신축이음부에서의 누수로 인한 교량 관리의 문제가 개선되어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로, 교량의 상부구조물은 온도변화 등에 따라 팽창되거나 수축된다. 이에 따라 교량의 시공 시 이웃하는 두 상부구조물 사이에는 적정한 간격(일반적으로 '유간'이라 함)을 둔다. 이러한 상부 구조물과 상부구조물 사이에 신축 이음장치가 설치된다.

도 1은 종래 일반적인 교량의 신축이음장치 설치구조를 나타낸 것으로서, 상부에는 교각(101) 및 교대(102)에 의해 지지되는 거더(103)가 교량받침대인 교좌장치(106) 위에 안착 시공되어지며, 거더(103) 위에는 철근콘크리트구조의 슬래브(104)가 콘크리트 타설에 의해 성형 시공되고, 슬래브(104) 양단에는 여름이나 겨울에 온도차에 의하여 슬래브(104)가 신장 또는 수축됨으로써 발생하는 변위를 흡수하기 위한 신축이음장치(105)가 설치된다.

이러한 신축이음장치(105)는, 콘크리트의 일부를 깨내어 블록아웃(blockout)시킨 슬래브(104)와, 마주보는 교대(102) 사이에 골재 및 무수축 콘크리트에 의하여 설치된다.

그리고, 지반층(108)에는 아스콘포장(107)이 큰 롤러에 의하여 다져지면서 시공되어지게 된다.

그러나, 이러한 종래 교량 시공구조에서는 슬래브(104)와 교대(102) 사이에 설치되는 신축이음장치(105)에 잦은 충격이 가해지면서 파손이 발생하여 구조물의 유지비용이 증가되어지며, 또한 신축이음장치(105)의 파손시 슬래브(104)와 교대(102) 사이의 공간을 통해 누수가 발생하여 하부에 설치된 교좌장치(106)의 부식이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 시공 후 통행되는 자동차에 의하여 아스콘포장(107)을 지지하는 지반층(108)이 침하되면서 도로 주행성이 불량해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 신축이음장치의 파손발생을 감소시킬 수 있는 설치구조 및 시공 공법을 제공함으로서 부품 파손으로 인한 교량 구조물의 유지비용을 감소시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적으로서, 자동차 주행 충격으로 인하여 지반층(80)이 침하됨으로 인한 포장면의 침하발생을 방지토록 하기 위한 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 교량의 상부 구조물을 이루는 메인 거더 및 슬래브의 양측단이 교대에 의해 지지되어지는 교량 구조물에 있어서, 상기 교대의 상단부 외측에는 메인 거더와 동일층을 이루는 사이드 거더가 시공되어지되, 상기 사이드 거더는 그 일단부가 부분적으로 교대상에 안착되어 지반층과의 경계를 이루고; 상기 사이드 거더 상부에는 상기 슬래브와 동일 높이를 이루는 신축이음장치 설치부가 돌출 형성되어지며; 상기 사이드 거더와 메인 거더 사이에는 안착 플레이트가 상기 슬래브와 동일층을 이루어 안착 구성되어지되, 안착 플레이트와 상기 이음장치 설치부 사이에는 신축이음장치에 의해 상호간에 연결된 상태를 이루는 것;을 특징으로 한다.

또한, 상기 사이드 거더는 안착 플레이트의 일단이 부분적으로 안착되어지는 안착면이 상부에 형성되어져 있으며; 상기 안착면에는 안착 플레이트의 수평 유동시 마찰력을 최소화 하기 위한 금속층이 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 교량의 슬래브 양단에 별도의 안착 플레이트를 설치하여 신축이음장치의 설치 위치가 변경되어지도록 함으로서 보다 안정적인 교량 유지가 이루어질 수 있는 효과를 나타낸다.

즉, 종래에는 슬래브와 교대 사이의 연결부위에 신축이음장치를 설치함으로 인해 신축이음부위의 틈새를 통해 누수가 발생하여 교좌장치의 부식이 발생하였으나, 본 발명에서는 이러한 누수발생이 방지됨으로 교량 유지비용을 절감시킬 수 있게 된다.

또한, 사이드 거더가 지반층 상부에 시공되어짐으로 인해 연약지반에서의 신축이음장치 손상 발생이 방지되는 이점을 나타낸다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명 교량의 신축이음부 시공구조를 도 2 내지 도 4를 통해 살펴보면, 교대(20)에는 메인 거더(30)와 슬래브(40)로 구성되어지는 상부 구조물의 일단부가 안착 지지되어지고, 이와 함께 메인 거더(30) 양측에는 지반층(80)과의 경계를 이루는 사이드 거더(10)가 메인 거더(30)와 일정 간격 이격된 상태를 이루어 교대(20) 상부에 안착 구성되어지게 된다.

특히, 슬래브(40)의 양측 단부에는 별도의 콘크리트 구조물로 제작되어진 안착 플레이트(41)가 접하여 구성되어지게 된다.

안착 플레이트(41)는 사이드 거더(10)와 메인 거더(30)와의 사이에 안착 되어지는 형태로 설치가 이루어지게 되는데, 사이드 거더(10) 상부에는 중단에 돌출 구성된 신축이음장치 설치부(11)를 기준으로 일측에 안착 플레이트(41)가 슬라이딩 가능하게 안착되어지는 안착면(12)을 형성하였다.

또한, 상기 안착면(12)에는 도 3에서와 같이 안착 플레이트(41) 저면과의 마찰력을 최소화 하기 위한 수단으로 알루미늄 등의 금속판을 설치함으로서 금속층(14)을 형성시킴이 바람직 하다.

특히, 금속층(14)에는 안착 플레이트(41)와의 마찰계수를 최소화 할 수 있는 불소수지를 박막으로 코팅(도면 미도시) 형성시킴이 바람직한데, 그 중에서도 마모성 및 마찰계수가 가장 낮은 물질인 테프론계의 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 또는 폴리플루오르화비닐리덴(PVDF)를 사용함이 바람직하다.

또한, 금속층(14)이 설치되지 않는 경우에는 안착면(12)에 불소수지를 박막으로 코팅 형성시킬 수도 있게 된다.

그리고, 신축이음장치(50)는 사이드 거더(10)의 신축이음장치 설치부(11)와 안착 플레이트(41)의 상호 대응부위를 블럭아웃 시킨 위치에 설치되어지게 된다.

도면 중 미설명 부호 60은 메인 거더(30)를 지지하는 받침대인 교좌장치이고, 70은 아스콘 포장층을 각각 나타낸다.

이와 같은 시공 구조를 이루는 본 발명 교량 구조물에서의 작용효과를 살펴보기로 한다.

종래에는 신축이음부가 교대와 슬래브 사이에 연결 설치되어져 있었으나, 본 발명에서는 이러한 신축이음장치(50)가 사이드 거더(10)와 안착 플레이트(41) 사이에 설치되며, 안착 플레이트(41)는 사이드 거더(10)의 안착면(12)에 안착 구비됨으로서 기존의 신축이음부 누수 및 이에 따른 교좌장치(60)의 부식발생을 방지할 수 있게 된다.

즉, 외부 온도변화 등에 따라 팽창되거나 수축되는 교량 상부구조물인 슬래브(40,41) 및 메인 거더(30)의 수평 거동이 발생함에 따라 안착 플레이트(41)는 사이드 거더(10)의 안착면(12)을 따라 유동되어지며, 이때 안착면(12)에 구비된 금속층(14)에 의해 마찰력이 최소화 되어짐으로서 안정적인 신축 작용이 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기 사이드 거더(10)는 교대(20)와 지반층(80) 사이의 경계부위에 걸쳐져 구성되어져 있기 때문에, 지반층(80)의 침하로 인한 신축이음장치(50)의 손상 발생이 방지되어질 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 교량 시공과정을 모식도로 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 교량 시공구간에 구성되어져 있는 교대(20)와 교대(20) 사이에 메인 거더(30) 양단을 안착 시공한 후 메인 거더(30) 상부에는 콘크리트를 타설하여 슬래브(40)를 성형하게 된다.

이후, 상기 메인 거더(30)의 양단에는 미리 성형 제작되어져 있던 콘크리트 구조물인 사이드 거더(10)가 교대(20) 상부에 일측이 안착 시공되어지며, 상기 슬래브(40) 양단에는 기 제작된 안착 플레이트(41)가 위치되어지게 된다.

이때, 시공되는 안착 플레이트(41)는 일정 규격으로 미리 성형 제작된 다수개가 도 4에서와 같이 일렬로 설치되어지게 되는데, 양단이 각각 사이드 거더(10)와 메인 거더(30) 상부에 걸쳐지는 형태로 안착되어지게 된다.

이와 같은 과정이 완료되면, 상기 사이드 거더(10)의 신축이음장치 설치부(11)와 안착 플레이트(41)간 상호 대응되는 부위의 콘크리트 일부를 제거한 후 통상의 신축이음장치(50)가 설치되어지게 되는 것이다.

이후, 노면에 대한 아스콘 포장층(70)을 시공함으로서 교량의 신축이음부 시 공이 완료되어지게 된다.

따라서, 본 발명의 공법을 이용하여 교량의 신축이음부를 시공하게 되면, 사이드 거더(10)와 안착 플레이트(41)를 각각 콘크리트 구조물로 미리 성형 제작한 상태에서 현장에서 해당 위치에 설치가 이루어지게 됨으로, 시공기간을 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 설치되어진 사이드 거더(10)로 인해 연결슬래브(41)의 신축 거동을 안정적으로 지지해줌과 함께, 지반층(80)의 연약지반에 따른 신축이음장치(50)의 손상이 방지되어질 수 있게 된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 몇가지 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 교량 신축이음부 시공 구조 및 공법이 당업자에 의해 변형되어 실시될 수도 있다.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 사이드 거더(10)의 특정 단면형상이 설명 및 도시되었으나, 이러한 콘크리트 구조물의 형상은 다양하게 변형되어 제작될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 교량 신축이음장치 설치상태 단면 구조도.

도 2는 본 발명의 교량 신축이음부 설치상태 단면도.

도 3은 본 발명의 교량 신축이음부 확대도.

도 4는 본 발명에서 다수의 안착 플레이트가 일렬로 배열된 상태를 나타내기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 사이드 거더 11 : 신축이음장치 설치부

12 : 안착면 13 : 상부면

14 : 금속층 20 : 교대

30 : 메인 거더 40 : 슬래브

41 : 안착 플레이트 50 : 신축이음장치

60 : 교좌장치 70 : 아스콘 포장층

80 : 지반층

Claims

교량의 상부 구조물을 이루는 메인 거더(30) 및 슬래브(40)의 양측단이 교대(20)에 의해 지지되어지는 교량 구조물에 있어서,

상기 교대(20)의 상단부 외측에는 메인 거더(30)와 동일층을 이루는 사이드 거더(10)가 시공되어지되, 상기 사이드 거더(10)는 그 저면 일단부가 부분적으로 교대상에 안착되어 지반층(80)과의 경계를 이루고;

상기 사이드 거더(10) 상부에는 상기 슬래브(40)와 동일 높이를 이루는 신축이음장치 설치부(11)가 돌출 형성되어지며;

상기 사이드 거더(10)와 메인 거더(30) 사이의 상면에는 콘크리트 재질로 이루어지는 안착 플레이트(41)가 상기 슬래브(40)와 동일층을 이루어 연장되는 형태로 안착 구성되어지되, 안착 플레이트(41)와 상기 신축이음장치 설치부(11) 사이에는 신축이음장치(50)에 의해 상호간에 연결된 상태를 이루는 것;

을 특징으로 하는 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치구조.
청구항 1에 있어서,

상기 사이드 거더(10)는 안착 플레이트(41)의 일단이 부분적으로 안착되어지는 안착면(12)이 신축이음장치 설치부(11)를 기준으로 일측 상부에 형성되어져 있으며;

상기 안착면(12)에는 안착 플레이트(41)의 수평 유동시 마찰력을 최소화 하기 위한 금속층(13)이 구성되고;

상기 신축이음장치 설치부(11)를 기준으로 타측 상부면(13)에는 지반층(80)에 시공되어지는 아스콘 포장층(70)이 연장 형성되어짐을 특징으로 하는 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치구조.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 사이드 거더(10)는 안착 플레이트(41)의 일단이 부분적으로 안착되어지는 안착면(12)이 신축이음장치 설치부(11)를 기준으로 일측 상부에 형성되어져 있으며;

상기 안착면(12) 또는 금속층(13)에는 마찰계수 감소를 위한 불소수지가 코팅 형성되어짐을 특징으로 하는 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치구조.
청구항 1에 있어서,

상기 안착 플레이트(41)는 슬래브(40)와 동일층을 이루어 밀착 시공되어짐으로 상호 대응되는 측면 상호간에 면접되어지도록 시공되어짐을 특징으로 하는 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치구조.
교대 사이에 메인 거더 양단을 안착 시공하며, 상기 메인 거더 상부에는 콘크리트를 타설하여 슬래브를 성형하고, 상기 메인 거더의 양단에는 사이드 거더가 교대 상부에 일측이 안착 시공되어지며, 상기 슬래브 양단에는 기 제작된 안착 플레이트가 이동 설치되고, 상기 사이드 거더와 안착 플레이트간 사이에는 신축이음장치가 설치되어짐을 특징으로 하는 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치공법.
청구항 5에 있어서,

상기 안착 플레이트는 일정 규격으로 미리 성형 제작된 다수개가 일렬로 설치되어지되, 양단이 각각 사이드 거더와 메인 거더 상부에 안착되어지도록 시공이 이루어짐을 특징으로 하는 안착 플레이트를 이용한 교량용 신축이음장치 설치공법.