KR100868865B1 - Method of constructuring prestressed concrete composite beam bridge continuation structure having haunch block located at columm part thereof and structure using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 교량의 교각부에 헌치 블럭이 형성되는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 빔 교량의 연속화 구조 및 그 공법에 관한 것으로, 다수의 PSC빔이 교축 방향으로 연결되는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 빔 교량의 연속화 구조로서, 교각부의 단면이 교축 방향의 끝단의 단면에 비하여 크게 형성되고, 교축 방향으로 2개의 빔이 연속하는 교각 상에 거치된 헌치 블럭과; 상기 헌치 블럭 상부에 거치되고 교축직각 방향을 따라 다수 설치되는 지점부 프리캐스트 PSC빔과; 상기 헌치 블럭과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔을 연결 고정하는 연결재와; 상기 헌치 블럭과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔 사이에 현장 타설 양생된 연결 콘크리트와; 적어도 일단이 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 지지되도록 교축 방향으로 설치되는 프리캐스트 PSC빔과; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔의 상측을 연결한 상태로 긴장되어 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔을 연속화시키는 연속화 강봉과; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔에 프리스트레스를 도입하는 긴장재와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔의 상측에 콘크리트를 포함하여 형성되는 콘크리트 바닥판을 포함하여 구성되어, 연속 교량에 있어서 커다란 부 모멘트가 집중적으로 작용하는 교각부 연속부위에 큰 변단면을 갖게 하는 헌치 블럭 상에 지점부 프리캐스트 PSC빔을 결합 설치함으로써, 연속 교량의 경간이 길수록 보다 크게 작용하는 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시키면서 용이하게 시공할 수 있도록 하는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 빔 교량의 연속화 구조 및 그 공법을 제공한다.The present invention relates to a continuum structure of a prestressed concrete (PSC) beam bridge in which haunch blocks are formed in a pier portion of a continuous bridge and a method thereof, and to a prestressed concrete (PSC) beam bridge in which a plurality of PSC beams are connected in an axial direction. A continuity structure of: a haunch block whose cross section is formed larger than a cross section of an end portion in the axial direction, and a haunch block mounted on a pier where two beams are continuous in the axial direction; A point precast PSC beam mounted on the haunch block and installed in a plurality of orthogonal directions; A connecting member for connecting and fixing the haunch block and the branch precast PSC beam; Connecting concrete cured in situ between the haunch block and the branch precast PSC beam; A precast PSC beam installed in the axial direction such that at least one end thereof is supported by the branch precast PSC beam; A continuous steel rod which is tensioned in a state in which the branch precast PSC beam and the upper side of the precast PSC beam are connected to continually concatenate the branch precast PSC beam and the precast PSC beam; A tension member for introducing prestress into the branch precast PSC beam and the precast PSC beam; It is composed of a concrete base plate formed by including the concrete portion on the upper portion of the precast PSC beam and the precast PSC beam, a large side in the continuous portion of the pier portion where a large part moment is concentrated in the continuous bridge Prestressed concrete (PSC) beam bridges can be installed easily by offsetting the pre-momentary precast PSC beams on the haunch blocks that have a cross-section, effectively canceling the larger moments that act as the span of the continuous bridge increases. Provides a sequential structure and its method.
연속 교량, 연속화 구조, 헌치 블럭, 프리캐스트 PSC 빔, 연속화 강봉, 연결 강봉Continuous bridge, continuous structure, haunch block, precast PSC beam, continuous rod, connecting rod
Description
도 1a는 종래의 프리스트레스트 콘크리트 단순보의 형상을 도시한 측면도Figure 1a is a side view showing the shape of a conventional prestressed concrete simple beam
도 1b 및 도 1c는 종래의 PSC빔의 연속화 구조를 도시한 측면도1B and 1C are side views showing a structure of continuation of a conventional PSC beam;
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속 공법에 따르는 시공 순서에 따른 연속화 구조를 도시한 측면도2a to 2e is a side view showing the continuity structure according to the construction sequence according to the continuous method of the prestressed concrete beam bridge according to the present invention
도 3은 도 2e의 중간 프리캐스트 PSC빔의 측면도3 is a side view of the intermediate precast PSC beam of FIG. 2E;
도 4는 도 3의 절단선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면도4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.
도 5는 도 3의 절단선 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도5 is a cross-sectional view taken along the cutting line VV of FIG. 3.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 도 2e의 강재 상자형 헌치 블럭과 지점부 프리캐스트 PSC빔의 투시 측면도FIG. 6 is a perspective side view of the steel box-shaped haunch block and branch precast PSC beam of FIG. 2E according to a first embodiment of the present invention. FIG.
도 7은 도 6의 외관을 도시한 측면도7 is a side view showing the appearance of FIG.
도 8은 도 6의 절단선 Ⅷ-Ⅷ 에 따른 단면도FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 6.
도 9는 도 6의 절단선 Ⅸ-Ⅸ에 따른 단면도9 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6.
도 10은 도 6의 절단선 Ⅹ-Ⅹ에 따른 단면도10 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 도 2e의 경량 콘크리트 헌치 블럭과 지점부 프리캐스트 PSC빔의 투시 측면도FIG. 11 is a perspective side view of the lightweight concrete haunch block and branch precast PSC beam of FIG. 2E in accordance with a second embodiment of the present invention; FIG.
도 12는 도 11의 외관을 도시한 측면도12 is a side view showing the appearance of FIG.
도 13은 도 11의 절단선 -에 따른 단면도FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the cutting line of FIG. 11.
도 14는 도 11의 절단선 ⅩⅣ-ⅩⅣ에 따른 단면도14 is a cross-sectional view taken along the cutting line XIV-XIV of FIG. 11.
도 15는 도 11의 절단선 ⅩⅤ-ⅩⅤ에 따른 단면도15 is a cross-sectional view taken along the cutting line XV-XV of FIG. 11.
도 16은 도 6 및 도 11의 헌치 블럭을 도시한 측면도16 is a side view of the haunch block of FIGS. 6 and 11;
도 17은 도 16의 절단선 ⅩⅥ-ⅩⅥ에 따른 단면도FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the cutting line VI-VI of FIG. 16.
도 18은 도 16의 절단선 ⅩⅦ-ⅩⅦ에 따른 단면도18 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 16.
도 19는 지점부 프리캐스트 PSC빔의 단부를 도시한 사시도19 is a perspective view of the end of the branch precast PSC beam;
도 20은 도 19의 지점부 프리캐스트 PSC빔과 접촉하는 중간 프리캐스트 PSC빔의 단부를 도시한 사시도20 is a perspective view of the end of the intermediate precast PSC beam in contact with the point precast PSC beam of FIG.
도 21a 내지 도 21c는 도 19 및 도 20의 단부가 결합되는 공정을 도시한 도면21A-21C show a process in which the ends of FIGS. 19 and 20 are combined;
도 21d는 도 19 및 도 20의 결합부가 용접된 형상을 도시한 단면도FIG. 21D is a cross-sectional view of a shape in which the joint of FIG. 19 and FIG. 20 is welded. FIG.
도 22는 도 2e에 내설된 긴장재를 도시한 측면도FIG. 22 is a side view showing the tension member in FIG. 2E
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** ** Description of symbols for the main parts of the drawing **
10: 교대 20: 교각10: shift 20: pier
11,21: 영구 베어링 22: 임시 베어링11,21: permanent bearing 22: temporary bearing
23: 매설 강봉 23a: 연결 너트23: buried
77: 높이조절 플레이트 88: 좌우조절 플레이트 77: height adjustment plate 88: left and right adjustment plate
100: 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조100: continuous structure of precast prestressed concrete beam bridge
110: 강재 상자형 헌치 블럭 111: 보강 리브 플레이트110: steel box type haunch block 111: reinforcement rib plate
112: 지점부 보강 플레이트 113: 전단 보강 플레이트112: point reinforcement plate 113: shear reinforcement plate
118: 고정정착 플레이트 119: 헌치블럭 고정강봉 118: fixed fixing plate 119: haunch block fixed steel bar
119a: 고정 너트 120: 지점부 프리캐스트 PSC빔 119a: fixing nut 120: branch precast PSC beam
120a: 하부 플랜지 측면 121,131,141: 연속화 강봉 120a: Lower flange side 121,131,141: Continuous steel bar
121a,141a: 고정 너트 121b,141b: 정착 플레이트 121a, 141a:
121c,141c: 강봉 긴장용 정착홈 121d: 연결 너트 121c, 141c: Steel
124,144: 고정 소켓 122, 132, 142: 1차 텐던 124,144:
129: 철근 130: 단부 프리캐스트 PSC빔 129: rebar 130: end precast PSC beam
140: 중간 프리캐스트 PSC빔 150: 콘크리트 바닥판 140: intermediate precast PSC beam 150: concrete deck
161, 162: 연결 강봉 161a, 162a: 고정 너트 161, 162: connecting
163,263: 지지 베어링 163a,263a: 고무 패드 163, 263: support bearing 163a, 263a: rubber pad
170,270: 연결 콘크리트 180: 제2연결 콘크리트 170,270
199: 2차 연속 텐던 210; 경량 콘크리트 헌치 블럭 199: second
210a: 헌치 블럭 수용부 219: 헌치블럭 고정강봉 210a: haunch block receiving portion 219: haunch block fixed steel rod
220: 지점부 프리캐스트 PSC빔 220a,220b,220c: 하부 플랜지 측면220: Branch
222: 2차 연속 텐던 230a: 콘크리트 타설 통로 222: 2nd
261: 연결 강봉 261a; 고정 너트 261: connecting
262a,262b: 연결강봉용 쉬즈관 280b: 측면 고무판 262a, 262b: Sheath pipe for connecting
본 발명은 프리스트레스트 콘크리트 빔(Prestressed Concrete Composite Beam, 이하 간단히 "PSC 빔"이라 한다) 교량의 연속 공법 및 이를 이용한 연속화 구조에 관한 것으로, 부 모멘트가 집중되는 교각부 연속부위에 그 단면계수를 크게 하는 헌치 블럭을 설치하고, 헌치 블럭 상부에 거치되는 프리캐스트 PSC 빔을 헌치 블럭 상면과 프리캐스트 PSC빔 하면의 접속 부위에 연결용 콘크리트를 현장 타설 양생하고 이를 강봉으로 긴장시켜 압축력을 도입하여 두개의 구조물을 일체화시킴으로서, 연속 교량의 교각부에 집중되는 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시키면서 연속 교량의 시공성을 향상시킨 콘크리트 PSC 빔 교량의 연속 공법 및 이를 이용한 연속화 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous method of a prestressed concrete composite beam (hereinafter, simply referred to as a "PSC beam") bridge and a continuous structure using the same. Install the haunch block, and precast PSC beam mounted on the top of the haunch block is placed on the connection area of the top of the haunch block and the bottom of the precast PSC beam. By integrating a structure, the present invention relates to a continuous construction method of a concrete PSC beam bridge which improves the workability of a continuous bridge while effectively canceling sub moments concentrated on a bridge portion of a continuous bridge and a continuous structure using the same.
일반적으로 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더는 교량 등의 구조물을 시공할 때에 보의 역할을 하도록 설치되는 것으로서, 이러한 프리캐스트 거더는 단순빔으로 제작되어 교각과 교각 사이에 거치된 단순교로 시공되기도 한다. 즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 단순보 형태의 PSC 빔(1)은 양단(11,12)이 단순 거치된 PSC빔(10)에 텐던(20)을 긴장시켜 교각상에 거치시키도록 구성된다. In general, the precast prestressed concrete girder is installed to act as a beam when constructing a structure such as a bridge, and such a precast girder is manufactured as a simple beam and may be constructed as a simple bridge mounted between the piers and the piers. That is, as shown in Figure 1a, the simple beam-shaped PSC beam (1) is configured so that both ends (11, 12) tension the
이에 비하여, 연속교는 도 1b에 도시된 바와 같이 2개 이상의 프리캐스트 프 리스트레스트 콘크리트 거더가 연속된 형태를 말하며, 단순보에 비하여 경제성 및 유지 관리측면에서 유리한 개선된 형태로 알려져 있다. 보다 구체적으로는, 양단(11,12)이 교각 상에 거치되고, 프리캐스트 빔에 텐던(20)으로 긴장하여 압축 응력을 미리 도입함과 동시에 합성된 바닥판(30)에 보강 철근(40)이 2개의 보를 연결시키는 역할을 하게 된다. 그러나, 이와 같은 연속교는 교각부 연속부위에 커다란 부 모멘트가 작용함에 따라 연속부위의 상측에 균열이 쉽게 발생되는 문제점이 야기되었다. In contrast, a continuous bridge refers to a form in which two or more precast prestressed concrete girders are continuous as shown in FIG. 1B, and is known as an improved form that is advantageous in terms of economy and maintenance compared to a simple beam. More specifically, both
이에 따라, 도 1c에 도시된 형태의 연속교(1")가 시공되기에 이르렀는데, 이는, 각각의 PSC빔(10)을 관통하여 이를 연결시켜주는 연속 텐던(50)을 긴장시키는 것에 의해 교각부 연속부위에 발생하는 커다란 부 모멘트를 상쇄시키도록 구성된 것이다. 아울러, 도면에 도시되지는 않았지만, 연속 교량에서 커다란 부 모멘트가 작용하는 교각부 연속부위에는 PSC빔(10)의 단면이 다른 영역에 비하여 훨씬 큰 단면으로 설계하여 작용하는 부 모멘트를 상쇄시켜 교량 지간이 길어지는 경향이 있는데, 이와 같이 교각부 연속부위에 단면이 크게 형성된 변단면 프리캐스트 PSC빔은 제작 및 취급이 어려울 뿐만 아니라 단면이 큰 프리캐스트 PSC빔을 운반 및 인상에 대하여 일정한 제한을 가짐에 따라 시공성이 크게 저하되고 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있었다.As a result, a
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 커다란 부 모멘트가 집중되는 교각부 연속부위에 큰 단면계수를 갖게 하는 헌치 블럭 상에 프리캐스트 PSC빔을 결합 설치함으로써, 장경간 교량의 연속화 구조를 보다 용이하게 구현할 수 있도록 하는 연속 교량의 교각부에 헌치 블럭이 형성되는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조 및 그 공법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the problems described above, the present invention provides a continuous structure of a long span bridge by combining precast PSC beams on a haunch block that has a large cross-sectional coefficient at a continuous portion of a bridge where large minor moments are concentrated. It is an object of the present invention to provide a continuous structure of a prestressed concrete beam bridge in which a haunch block is formed in a pier portion of a continuous bridge that can be more easily implemented, and a method thereof.
또한, 본 발명은 지점부 프리캐스트 PSC빔과 중간부 프리캐스트 PSC빔을 서로 연결하여 이를 연속화 함에 있어서, 교축 방향으로 서로 인접한 프리캐스트 PSC빔의 상부 플랜지에 각각 강봉을 매설하고, 프리캐스트 PSC빔과 빔 사이의 일정한 공간을 콘크리트를 현장타설 양생 후 서로 인접 되어 매설된 강봉을 긴장시키는 것에 의하여 교축 방향의 PSC빔을 연속화 함으로써, 시공이 간편할 뿐만 아니라 서로 다른 두 개의 PSC빔을 연결함에 따라 국부적으로 발생할 수 있는 불필요한 응력을 제거하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention, in connecting the branch precast PSC beam and the intermediate precast PSC beam to each other and continuous, embeds steel bars in the upper flange of the precast PSC beam adjacent to each other in the axial direction, respectively, and precast PSC beam By sequencing the PSC beams in the axial direction by tensioning steel rods that are buried adjacent to each other after curing concrete in the place between the beams and the beams, construction is simple and local by connecting two different PSC beams. Another object is to eliminate unnecessary stress that may occur.
그리고, 본 발명은 강재 상자형 구조물(Steel Box Structure)의 헌치 블럭을 사용함에 따라 보다 큰 단면계수를 확보하여 연속 교량의 교각부 연속부위에 작용하는 커다란 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention by using the haunch block of the steel box structure (Steel Box Structure) to secure a larger cross-sectional coefficient to effectively offset the large part moment acting on the continuous portion of the bridge part of the continuous bridge for another object do.
또한, 본 발명은 헌치 블럭을 콘크리트로 형성하는 경우에 헌치 블럭 상부에 지점부 프리캐스트 PSC 빔을 거치시킨 상태에서 지점부 프리캐스트 PSC빔이 헌치 블럭 상에서 교축 방향뿐만 아니라 교축직각 방향으로도 구속되도록 하여 시공성을 보다 향상시키는 것을 목적으로 한다.In addition, when the haunch block is formed of concrete, the present invention is such that the point precast PSC beam is constrained not only in the axial direction but also in the perpendicular direction of the haunt block in a state where the precast PSC beam is mounted on the top of the haunch block. It aims at improving a workability more by doing this.
그리고 또 다른 발명의 목적은 헌치 블럭 콘크리트의 사용 재료를 경량 콘크리트를 사용하여 사용 구조물의 단면계수는 같되 자체 중량을 줄임으로써 연속 교량의 교각부 연속부위에 발생하는 부 모멘트를 감소시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to reduce the amount of moment generated in the continuous part of bridge piers of the bridge by reducing the weight of the structure using the same material as the material of the haunch block concrete by using lightweight concrete. It is done.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다수의 PSC빔이 교축 방향으로 연결되는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조로서, 교축 방향으로 2개의 빔이 연속하는 교각 상부(코핑)에 거치된 헌치 블럭과; 상기 헌치 블럭 상에 거치되고 교축직각 방향을 따라 다수 설치되는 지점부 프리캐스트 PSC빔과; 상기 헌치 블럭과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔을 연결 고정하는 연결재와; 상기 헌치 블럭과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔 사이에 타설 양생된 연결 콘크리트와; 적어도 일단이 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 지지되도록 교축 방향으로 설치되는 프리캐스트 PSC빔과; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔의 상측을 연결한 상태로 긴장되어 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔을 연속화 시키는 연속화 강봉과; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔에 프리스트레스를 도입하는 긴장재와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔의 상측에 콘크리트를 포함하여 형성되는 콘크리트 바닥판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조를 제공한다.The present invention is a continuous structure of a prestressed concrete beam bridge in which a plurality of PSC beams are connected in the axial direction in order to achieve the object described above, the two beams in the axial direction is mounted on the pier top (coping) continuous Haunch block; A point portion precast PSC beam mounted on the haunch block and installed in a plurality of orthogonal directions; A connecting member for connecting and fixing the haunch block and the branch precast PSC beam; Connecting concrete cast and cured between the haunch block and the branch precast PSC beam; A precast PSC beam installed in the axial direction such that at least one end thereof is supported by the branch precast PSC beam; A continuous steel rod which is tensioned in a state in which the branch precast PSC beam and the upper side of the precast PSC beam are connected to continually concatenate the branch precast PSC beam and the precast PSC beam; A tension member for introducing prestress into the branch precast PSC beam and the precast PSC beam; It provides a continuous structure of the prestressed concrete beam bridge, characterized in that it comprises a concrete bottom plate formed by including the concrete portion on the upper portion of the precast PSC beam and the precast PSC beam.
참고로, 본 발명의 명세서 및 특허청구범위에서의 "교각"은 교량을 중간 지점부에서 지지하는 기둥만을 의미하는 것이 아니라 교량의 양단을 지지하는 기둥(일반적으로 "교대"라는 용어로 사용되는 부분)을 포함하는 것으로 정의하기로 한다.For reference, in the specification and claims of the present invention, "pier" does not mean only a pillar supporting the bridge at an intermediate point portion, but a pillar supporting both ends of the bridge (generally used as the term "shift"). Will be defined as including).
이는, 연속 교량에 있어서 커다란 부 모멘트가 집중적으로 작용하는 교각부 연속부위에 큰 단면계수를 갖게 하는 헌치 블럭 상에 지점부 프리캐스트 PSC빔을 결합 설치함으로써, 연속 교량의 경간이 길수록 보다 크게 작용하는 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시키면서 용이하게 시공할 수 있도록 하기 위함이다. This is because the point precast PSC beam is coupled to the haunch block that has a large cross-sectional coefficient at the pier continuous portion where the large moment is concentrated in the continuous bridge. This is to allow easy construction while effectively canceling the minor moment.
보다 구체적으로는, 교량의 지간이 짧은 경우에는 PSC빔들이 일정 단면으로 형성되어도 무방하지만, 연속 교량에서 지간(Span)이 길어질수록 교각부 연속부위에서 매우 큰 부 모멘트가 작용하므로 교각 부위의 PSC빔의 단면은 크게 증대된 변단면으로 형성되어야 한다. 이 경우에, PSC빔의 단면이 증대됨에 따라 그 중량이 매우 무거워진 PSC빔을 제작장에서 현장까지 운반하여 설치하는 공종이 제한적일 뿐만 아니라, PSC빔의 길이 및 중량에 따라 다수의 대형 크레인이 사용되어야 하고, 나아가, 변단면 프리캐스트 PSC빔을 제작하기 위한 별도의 거푸집에 대한 비용이 추가적으로 소요됨에 따라 제작비용이 크게 증가하며, 제작공정이 보다 복잡해지고 제작기간이 오래 소요되는 문제점을 야기하였다. More specifically, the PSC beams may be formed in a predetermined cross section when the bridge is short, but as the span is longer in a continuous bridge, the PSC beam at the pier part has a very large minor moment at the continuous part of the bridge. The cross section of is to be formed by the greatly increased edge section. In this case, as the cross-section of the PSC beam is increased, not only the construction of transporting and installing the PSC beam, which has become very heavy, from the manufacturing site to the site is limited, but also many large cranes are used depending on the length and weight of the PSC beam. Further, as the additional cost for the additional formwork for manufacturing the cross-section precast PSC beam is additionally increased, the manufacturing cost is greatly increased, and the manufacturing process is more complicated and the manufacturing time is long.
이에 따라, 공사 기간을 줄이고 원활하게 시공하여 보다 경제적으로 교량을 건설하기 위하여, 교량의 지간이 긴 경우에는 커다란 부 모멘트가 작용하는 교각 주변의 상부 구조물을 교각 상부와 지점부 프리캐스트 PSC빔 사이에 변단면을 형성하기 위한 헌치 블럭(Haunch Block)을 개재시킨 상태로 교량의 상부 구조물을 시공함으로써, 작업 시간이나 각 공종의 시공성을 향상시키면서 연속 교량의 교각에 커다란 변단면을 용이하게 구현할 수 있게 된다.Accordingly, in order to shorten the construction period and to construct the bridge more economically, if the bridge is long, the upper structure around the pier where a large minor moment acts is placed between the upper part of the pier and the branch precast PSC beam. By constructing the upper structure of the bridge with a haunch block to form the edge, it is possible to easily implement a large edge in the bridge of continuous bridges while improving work time or workability of each type. .
그리고, 본 발명은, 강재 상자형의 헌치 블럭을 사용함에 따라 보다 큰 단면계수를 확보하여 연속 교량의 교각부 연속부위에 작용하는 커다란 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시킬 수 있게 되며, 또한 강재 상자형 헌치 블럭의 자체 중량이 감소함으로 교각부 연속 부위에 상대적으로 부 모멘트를 감소시키는 장점이 있다.In addition, the present invention, by using the steel box-shaped haunch block can secure a larger cross-sectional coefficient to effectively cancel the large part moment acting on the continuous portion of the bridge portion of the continuous bridge, and also the steel box-shaped haunch block By reducing the weight of itself, there is an advantage of reducing the minor moment relative to the continuous portion of the piers.
더욱이, 본 발명은 헌치 블럭을 경량 콘크리트로 형성하는 경우에 가벼워진 콘크리트 헌치 블럭의 자중에 의해 교각부 부 모멘트가 감소하며 또한 큰 단면계수를 확보하여 연속 교량의 교각부 연속부위에 작용하는 커다란 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시킬 수 있으며, 헌치 블럭 상에 지점부 프리캐스트 PSC 빔을 거치시킨 상태에서 지점부 프리캐스트 PSC빔이 헌치 블럭 상에서 교축 방향뿐만 아니라 교축 직각 방향으로도 구속되도록 하여 시공성을 보다 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention is to reduce the pier part moment by the weight of the light weight concrete haunch block when the haunch block is formed of lightweight concrete, and also to secure a large cross-sectional coefficient to a large part moment acting on the continuous part of the pier part of the continuous bridge Can be effectively canceled, and the point precast PSC beam is mounted on the haunch block to be constrained not only in the direction of the axial direction but also in the direction of the right angle of the axial direction. have.
또한, 상기 PSC빔이 모두 미리 프리캐스트로 제작된 것이어서, 제작장이나 현장에서 콘크리트를 현장 타설하는 공종을 최소화할 수 있게 되므로, 짧은 공사 기간 내에도 시공을 할 수 있을 뿐만 아니라 빔 교량의 연속화 공종이 매우 단순해지는 장점을 갖게 된다. In addition, since all the PSC beams are made of precast in advance, it is possible to minimize the construction work of placing concrete in the production site or the site, so that construction can be performed even in a short construction period, and the construction of the beam bridge is continuous. This has the advantage of being very simple.
상기 연결재는 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 일단이 매설되고 타단이 상기 헌치 블럭에 고정되어 연결하는 연결 강봉으로 형성된다. 이에 따라, 헌치 블럭과 지점부 프리캐스트 PSC빔은 일체된 하나의 몸체로서 교각부 연속 부위에 작용하는 큰 부 모멘트를 상쇄시킬 수 있게 된다. The connecting member is formed of a connecting steel rod having one end embedded in the branch precast PSC beam and the other end fixedly connected to the haunch block. Accordingly, the haunch block and the point precast PSC beam are able to offset the large minor moment acting on the pier continuous portion as one integrated body.
한편, 상기 헌치 블럭은 중공 형태의 강재 상자형 구조물(Steel Box Struture)로 형성될 수 있다. 헌치 블럭이 중공 형태의 강재 상자형 구조물로 형성됨으로써 그 중량이 감소되어 상대적으로 교각부 부 모멘트가 감소하며 재질 자체가 큰 탄성계수를 갖고 또한 단면계수가 증가하여 교각부 연속부위에 작용하는 큰 부 모멘트를 상쇄시킬 수 있게 된다. 그리고, 헌치 블럭이 중공 형태로 형성됨에 따라 작업자가 헌치 블럭 내에 들어가 지점부 프리캐스트 PSC빔과 헌치 블럭을 연결하는 연결 강봉을 상호 고정하는 작업을 용이하게 할 수 있다.On the other hand, the haunch block may be formed of a steel box structure (Steel Box Struture) of the hollow form. As the haunch block is formed as a hollow steel box structure, its weight is reduced, so that the moment of the pier is relatively decreased, and the material itself has a large modulus of elasticity, and the section modulus is increased to act on the continuous part of the pier. It is possible to cancel the moment. In addition, as the haunt block is formed in a hollow shape, an operator may enter the haunt block to facilitate the operation of mutually fixing the connecting rod connecting the precast PSC beam and the haunch block.
또 한편, 상기 헌치 블럭은 콘크리트로 형성될 수도 있다. 이 때, 취급의 용이함과 함께 시공성을 향상시키고 자체 중량을 감소시키기 위하여, 일반적인 콘크리트(단위중량당 무게가 2.5ton/m3)를 사용하는 대신에 1.5ton/m3 내지 1.8ton/m3의 경량 콘크리트를 헌치 블럭에 사용하는 것이 바람직하다. 아울러, 헌치 블럭이 콘크리트로 형성되는 경우에는 상기 연결 강봉은 긴장된 상태로 지점부 프리캐스트 PSC빔과 헌치 블럭을 연결 고정한다.On the other hand, the haunch block may be formed of concrete. At this time, in order to improve the workability with the ease of handling and to reduce the self-weight, 1.5ton instead of using a typical concrete (weight 2.5ton / m 3 per unit weight) / m 3 to 1.8ton / m 3 It is desirable to use lightweight concrete in haunt blocks. In addition, when the haunch block is formed of concrete, the connecting rod is fixed to connect the point precast PSC beam and the haunch block in a tense state.
상기 지점부 프리캐스트 PSC빔의 하부 플랜지를 수용하도록 교축 방향을 따라 요입부가 헌치 블럭의 상측에 형성되어, 연결 콘크리트가 타설 양생되기 이전에도 지점부 프리캐스트 PSC빔이 헌치 블럭 상에 안정적으로 거치시키는 것이 가능해진다. A recess is formed above the haunch block along the axial direction to accommodate the lower flange of the precast PSC beam to stably mount the spot precast PSC beam on the haunch block even before connecting concrete is poured. It becomes possible.
헌치 블럭의 요입부의 바닥면에는 베어링이 배치되어 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔을 베어링 상에 거치하도록 한다. 이 때, 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔이 베어링 상에 거치되어 헌치 블럭의 요입부의 바닥면과 이격됨에 따라, 지점부 프리캐스트 PSC빔과 헌치 블럭의 요입부 바닥면 사이로 연결 콘크리트가 유입될 수 있는 통로가 형성된다. 아울러, 지점부 프리캐스트 PSC빔의 하부 양 측면이나 지점부 프리캐스트 PSC빔에 관통 형성된 통로를 통해서도 연결 콘크리트는 지점부 프리캐스트 PSC빔의 하부로 유입되어 타설 양생된다.A bearing is disposed on the bottom surface of the recess of the haunch block to mount the point precast PSC beam on the bearing. At this time, as the branch precast PSC beam is mounted on the bearing and spaced apart from the bottom surface of the recess of the haunch block, connecting concrete may flow between the branch precast PSC beam and the bottom of the recess of the haunch block. A passage is formed. In addition, the connecting concrete flows into the lower portion of the branch precast PSC beam and is poured through the passage formed through both sides of the lower portion of the branch precast PSC beam or through the branch precast PSC beam.
상기 지점부 프리캐스트 PSC빔이 상기 헌치 블럭 상부에 거치되고 상기 연결 콘크리트가 타설되기 이전의 상태에서, 상기 헌치 블럭의 교축 방향의 중앙부에서는 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔의 측면이 상기 헌치 블럭과 접촉하지 않지만, 상기 헌치 블럭의 중앙부로부터 교축 방향으로 이격된 위치에서는 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔의 하부 측면이 상기 헌치 블럭과 접촉되도록 형성된다. 이를 통해, 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔은 상기 헌치 블럭 상에 거치된 상태에서 교축직각 방향으로도 구속되므로, 외부 충격 등의 외란에도 지점부 프리캐스트 PSC빔은 요동이 억제되며 지점부 프리캐스트 PSC빔과 헌치 블럭을 연결 강봉으로 안정적으로 거치시키는 작업 환경이 가능해진다. In the state before the point precast PSC beam is mounted on the top of the haunch block and before the connecting concrete is placed, the side surface of the point precast PSC beam is in contact with the haunch block at the center portion of the haunch block. However, at a position spaced axially away from the central portion of the haunch block, the lower side of the spot precast PSC beam is formed to contact the haunch block. As a result, the branched precast PSC beam is constrained in the direction perpendicular to the axial direction while being mounted on the haunch block. Thus, the branched precast PSC beam is suppressed from disturbances such as external impact, and the branched precast PSC beam is prevented. The work environment enables the beam and haunt block to be stably mounted with connecting rods.
한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 교축 방향으로 2개의 PSC빔이 연속하는 교각 상부(코핑)에 헌치 블럭을 거치하는 헌치 블럭 거치단계와; 지점부 프리캐스트 PSC빔을 상기 헌치 블럭 상부에 거치하고 헌치 블럭 상면과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔 하면 사이에 연결 콘크리트를 타설 양생하는 연결 콘크리트 형성 단계와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 헌치 블럭을 연결용 강봉으로 긴장하여 고정하는 헌치 블럭 연결고정 단계와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 적어도 일단이 지지되도록 미리 제작된 프리캐스트 PSC빔을 거치시키는 단계와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔 사이의 교축 방향 간극에 연결 콘크리트 또는 충진재를 채우는 단계와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔의 상측에 매설되어있는 강봉을 긴장하는 것에 의해 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔을 연속화 시키는 연속화 단계와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔에 미리 내설된 긴장재를 긴장시켜 최종 프리스트레스를 도입하는 단계와; 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔과 상기 프리캐스트 PSC빔의 상측에 콘크리트 바닥판을 형성하여 콘크리트 빔을 형성하는 콘크리트 빔 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속 공법을 제공한다.On the other hand, according to another field of the invention, the present invention, the haunch block mounting step of mounting the haunch block on the top of the piers (coping) continuous two PSC beams in the axial direction; A connecting concrete forming step of placing a branch precast PSC beam on an upper portion of the haunch block and casting curing concrete between an upper surface of the haunch block and a lower surface of the branch precast PSC beam; A haunch block connection fixing step of tensioning and fixing the branch precast PSC beam and the haunch block with a connecting rod; Mounting a precast PSC beam prefabricated so that at least one end is supported by the branch precast PSC beam; Filling connecting concrete or filler in the axial gap between the point precast PSC beam and the precast PSC beam; A sequencing step of successively sequencing the branch precast PSC beam and the precast PSC beam by tensioning a steel rod embedded above the branch precast PSC beam and the precast PSC beam; Tensioning the tension pre-installed in the precast PSC beam and the precast PSC beam to introduce a final prestress; It provides a continuous method of prestressed concrete beam bridge, characterized in that it comprises a concrete beam forming step of forming a concrete beam by forming a concrete bottom plate on top of the precast PSC beam and the precast PSC beam.
여기서, 상기 헌치 블럭 거치단계와 상기 헌치 블럭 연결고정단계의 사이에는, 상기 헌치 블럭이 상기 교각 상에 안정되게 거치하도록 상기 교각과 상기 헌치 블럭을 임시 강봉으로 고정시키는 단계를 추가적으로 포함하여, 헌치 블럭 상에 지점부 프리캐스트 PSC빔을 거치시키는 과정과 거치된 상태에서 헌치 블럭이 균형을 잃고 교각으로부터 낙하하거나 전복되는 것을 근본적으로 차단할 수 있게 된다.Here, between the haunch block mounting step and the haunch block connection fixing step, further comprising the step of fixing the pier and the haunch block with a temporary steel bar so that the haunch block is stably mounted on the pier, haunch block The process of mounting the point precast PSC beam onto the bed and the mounted block can fundamentally prevent the haunt block from falling out of balance and falling or overturning from the piers.
한편, 본 발명은, 다수의 PSC빔이 교축 방향으로 연결되는 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 빔 교량의 연속화 구조에 있어서, 교각부의 단면이 교축 방향의 끝단의 단면에 비하여 점차적으로 크게 형성되는 헌치 블록이 교축 방향으로 2개의 빔이 연속하는 교각 상에 거치되고; 상기 PSC빔 중 일부는 상기 헌치 블럭의 상측에 설치된 지점부 프리캐스트 PSC빔으로 형성되고; 상기 PSC빔 중 다른 일부는 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 교축 방향으로 연결되며; 상기 프리캐스트 PSC빔과 상기 헌치 블럭을 연결하는 연결재가 긴장되는 것에 의하여 상기 헌치 블록과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔을 연결하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조를 제공한다.On the other hand, the present invention, in the continuity structure of the prestressed concrete (PSC) beam bridge in which a plurality of PSC beams are connected in the axial direction, the haunch block is formed in which the cross section of the pier is gradually larger than the cross section of the end of the bridge direction Two beams are mounted on successive piers in the axial direction; A portion of the PSC beam is formed of a point portion precast PSC beam provided above the haunch block; Another portion of the PSC beam is axially connected to the branch precast PSC beam; The prestressed concrete beam bridge continuity structure is characterized by connecting the haunch block and the branch precast PSC beam by tensioning the connecting material connecting the precast PSC beam and the haunch block.
한편, 상기 프리캐스트 PSC빔은 일단이 지점부 프리캐스트 PSC빔에 연결되고 타단이 교축 방향으로 PSC빔이 연속하지 않는 교각에 연결되는 단부 프리캐스트 PSC빔과, 양단이 지점부 프리캐스트 PSC빔에 지지되도록 거치되는 중간 프리캐스트 PSC빔으로 나뉜다. 이 때, 상기 중간 프리캐스트 PSC빔과 상기 단부 프리캐스트 PSC빔은 다수의 프리캐스트로 제작된 세그멘트 PSC빔으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 교량을 이루는 세그멘트 PSC빔이 모두 공장 및 제작장 등에서 미리 제작되므로, 현장에서의 공종이 매우 단순해져 시공 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 이 때, 프리캐스트로 제작된 세그멘트 PSC빔은 현장의 야적장에서 교축 방향으로 필요한 길이만큼 일렬로 설치하여 서로 연결하는데, 이 때 인접한 세그멘트 PSC빔과 빔 사이에 발생되는 간극은 모르타르 충진재로 채워 보강하거나, 빔과 빔 사이를 일정한 거리(약 15.0cm 정도)를 유지한 상태로 현장 콘크리트 타설 양생하고 1차 텐던 쉬즈관에 강연선을 삽입하고 이를 긴장하여 프리스트레스를 도입하여 서로의 세그멘트 PSC빔을 연결함으로써 중간 프리캐스트 PSC빔이나 단부 프리캐스트 PSC빔으로 일체화 시킨다. 이를 통해, 다수의 프리캐스트 형태의 세그멘트 PSC빔으로 구성되는 이 공법을 적용 시 교량의 평면 형상이 직선 형상이 아니라 소정의 곡률을 갖는 경우, 즉 원곡선이나 크로소이드 곡선 등의 교량에서도 곡률을 보다 현실적으로 구현하는 시공이 가능해진다. On the other hand, the precast PSC beam has an end precast PSC beam, one end of which is connected to the point precast PSC beam and the other end of the precast PSC beam, which is connected to the pier where the PSC beam is not continuous in the axial direction, and both ends of the precast PSC beam. It is divided into an intermediate precast PSC beam which is mounted to be supported. In this case, the intermediate precast PSC beam and the end precast PSC beam may be formed of a segment PSC beam made of a plurality of precasts. In this case, all the segment PSC beams constituting the bridge are manufactured in advance in factories and workshops, and thus, there is an advantage that the construction work in the field becomes very simple and the construction period can be shortened. At this time, the segment PSC beams made of precast are installed in line in the yard in the yard in the axial direction, and connected to each other.In this case, the gap generated between the adjacent segment PSC beams and the beams is reinforced with mortar filler material or In order to maintain the distance between the beam and the beam (approximately 15.0cm), cure concrete in the field and insert the strand into the primary tendon sheath tube and tension it to introduce prestress to connect the segment PSC beams to each other. It is integrated with a precast PSC beam or an end precast PSC beam. By applying this method, which is composed of a number of precast segment PSC beams, the curvature of the bridge has a predetermined curvature rather than a linear shape, that is, curvature can be obtained even in a bridge such as a curved line or a crosoid curve. The construction can be realistically realized.
그리고, 상기 교각으로부터 돌출되는 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔의 길이(X)는 교각 사이의 지간(L)의 L/6 내지 L/4로 형성되며, 보다 바람직하게는 약 L/5로 형성된다. 이는, 지간이 L인 양단 지지된 연속구조에 있어서, 정, 부 모멘트가 교차되는 즉 굽힘 모멘트가 0이 되는 위치는 대략 단부로부터의 대략 L/5만큼 이격된 위치이므로, 굽힘 모멘트가 0이 되는 주변 위치에서 지점부 프리캐스트 PSC빔과 중간 프리캐스트 PSC빔이 서로 연결되도록 함으로써, 연결 부위가 파손되는 것을 최소화 할 수 있다.The length X of the point portion precast PSC beam protruding from the pier is formed from L / 6 to L / 4 of the interval L between the pier, more preferably about L / 5. . This means that in the end-supported continuous structure having an interval of L, the bending moment becomes zero since the position at which the positive and negative moments intersect, that is, the position at which the bending moment becomes zero is approximately about 5/5 from the end. By connecting the branch precast PSC beam and the intermediate precast PSC beam to each other at the peripheral position, it is possible to minimize the breakage of the connection site.
여기서, 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 양단이 연결되는 중앙 프리캐스트 PSC빔 및 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 일단이 연결되는 단부 프리캐스트 PSC빔을 지지하는 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔의 끝단을 교축직각 방향으로 구속시키기 위하여, 이 끝단에는 교축직각 방향으로 연결되는 제3연결 콘크리트부가 현장 타설 양생되고, 이를 관통한 제2긴장재로 교축직각 방향으로의 긴장력을 인가한다. Here, an end of the branch precast PSC beam supporting a central precast PSC beam having both ends connected to the branch precast PSC beam and an end precast PSC beam having one end connected to the branch precast PSC beam. In order to restrain in the direction perpendicular to the axial direction, at this end, the third connection concrete part connected in the direction perpendicular to the axial direction is cast in place, and a tension force in the direction perpendicular to the axial direction is applied to the second tension material penetrating through it.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. However, in describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속 공법에 따르는 시공 순서에 따른 연속화 구조를 도시한 측면도, 도 3은 도 2e의 중간 프리캐스트 PSC빔의 측면도, 도 4는 도 3의 절단선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면도, 도 5는 도 3의 절단선 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 도 2e의 강재 상자형 헌치 블럭과 지점부 프리캐스트 PSC빔의 투시 측면도, 도 7은 도 6의 외관을 도시한 측면도, 도 8은 도 6의 절단선 Ⅷ-Ⅷ에 따른 단면도, 도 9는 도 6의 절단선 Ⅸ-Ⅸ따른 단면도, 도 10은 도 6의 절단선 Ⅹ-Ⅹ에 따른 단면도, 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 도 2e의 경량 콘크리트 헌치 블럭과 지점부 프리캐스트 PSC빔의 투시 측면도, 도 12는 도 11의 외관을 도시한 측면도, 도 13은 도 11의 절단선 -에 따른 단면도, 도 14는 도 11의 절단선 ⅩⅣ-ⅩⅣ에 따른 단면도, 도 15는 도 11의 절단선 ⅩⅤ-ⅩⅤ에 따른 단면도, 도 16은 도 6 및 도 11의 헌치 블럭을 도시한 측면도, 도 17은 도 16의 절단선 ⅩⅥ-ⅩⅥ에 따른 단면도, 도 18은 도 16의 절단선 ⅩⅦ-ⅩⅦ에 따른 단면도, 도 19는 지점부 프리캐스트 PSC빔의 단부를 도시한 사시도, 도 20은 도 19의 지점부 프리캐스트 PSC빔과 접촉하는 중간 프리캐스트 PSC빔의 단부를 도시한 사시도, 도 21a 내지 도 21c는 도 19 및 도 20의 단부가 결합되는 공정을 도시한 도면, 도 21d는 도 19 및 도 20의 결합부가 용접된 형상을 도시한 단면도이고, 도 22는 도 2e에 내설된 긴장재를 도시한 측면도이다.Figure 2a to 2e is a side view showing a continuity structure according to the construction sequence according to the continuous method of precast prestressed concrete beam bridge according to the present invention, Figure 3 is a side view of the intermediate precast PSC beam of Figure 2e, Figure 4 is 3 is a cross-sectional view taken along the cutting line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the cutting line V-V of FIG. 3, FIG. 6 is a steel box-shaped haunt block and point portion of FIG. 2E according to the first embodiment of the present invention. Perspective side view of the precast PSC beam, FIG. 7 is a side view showing the appearance of FIG. 6, FIG. 8 is a sectional view taken along the cutting line VII-VII of FIG. 6, FIG. 9 is a sectional view taken along the cutting line VII-Ⅸ of FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the cutting line VIII-VIII of FIG. 6, FIG. 11 is a perspective side view of the lightweight concrete haunch block and the point precast PSC beam of FIG. 2E according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a side view showing the appearance, FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the cutting line of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the cutting line XIV-XIV of FIG. 11, FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the cutting line XV-XV of FIG. 11, FIG. 16 is a side view showing the haunch blocks of FIGS. 6 and 11, and FIG. Fig. 18 is a sectional view taken along the cutting line VI-VVI of Fig. 18, Fig. 18 is a sectional view taken along the cutting line VII-V of Fig. 16, Fig. 19 is a perspective view showing the end portion of the point precast PSC beam, Fig. 20 is a point free of Fig. 19. A perspective view showing the ends of an intermediate precast PSC beam in contact with the cast PSC beam, FIGS. 21A-21C illustrate a process in which the ends of FIGS. 19 and 20 are combined, and FIG. 21D is a combination of FIGS. 19 and 20. It is sectional drawing which shows the shape of addition welding, and FIG. 22 is a side view which shows the tension material built in FIG. 2E.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리스트레스트 콘크리트 빔의 연속 교량(100)은, 프리캐스트 PSC빔들(120,130,140)이 교축 방향으로 연속하는 교각(20) 상에 거치되고 중공(中空)형태의 강재 상자형(Steel Box)으로 형성된 헌치 블럭(110)과, 헌치 블럭(110)과 일체로 연결 고정되어 결합된 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과, 일단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)에 연결되고 타단이 교축 방향으로 PSC빔이 연속하지 않는 교각(10)에 연결되는 단부 프리캐스트 PSC빔(130)과, 양단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)에 지지되도록 거치되는 중간 프리캐스트 PSC빔(140)과, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 단부 프리캐스트 PSC빔(130)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)의 상면에 얹혀지는 콘크리트 바닥판(150)과, 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)을 연결 고정하는 연결재(160)와, 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)을 견고하게 결합시키도록 그 사이에 타설 양생되는 제1연결 콘크리트(170)과, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 단부 프리캐스트 PSC빔(130) 및 중간부 프리캐스트 PSC빔(140)을 연속화하도록 PSC빔들(120,130,140)의 양측 상단에 매설된 상태로 긴장되는 연속화 강봉(121,131,141)과, PSC빔들(120,130,140)의 사이에 타설되는 제2연결 콘크리트(180)와, PSC빔들(120,130,140)에 프리스트레스를 도입하는 긴장재(122,132,142,199)로 구성된다.As shown in the figure, the continuous bridge 100 of the prestressed concrete beams according to the first embodiment of the present invention is mounted on a
상기 헌치 블럭(110)은 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상기 교각부의 단면이 교축 방향의 끝단의 단면에 비하여 크게 형성되며 내부(110a)가 빈 중공 형상의 강재 상자형 구조물로 형성되어, 가벼우면서도 큰 단면계수를 갖는 구조물로서 연속되는 PSC빔의 교각 상부에 작용하는 부 모멘트를 효과적으로 제거할 수 있는 유리한 효과를 갖는다. 그리고, 헌치 블럭(110)의 중공 내면에는 인장 및 압축응력에 효과적으로 저항할 수 있는 보강 리브 플레이트(111)가 다수 형성되고, 연결 콘크리트(170)의 타설 경계벽의 역할을 하도록 교축 방향을 따라 양 측면에 상방으로 돌출된 돌출부(115)가 형성되며, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 헌치 블럭사이에 머리부가 형성된 'T'자 형태의 전단 보강 플레이트(113)가 헌치 블럭(110)의 상측 외면에 용접으로 결합된다. 또한, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 헌치 블럭(110)의 상측에는 용접으로 일체로 고정된 지지 베어링(163)이 돌출 형성되어, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)이 헌치 블럭(110)으로부터 소정 거리 만큼 이격되게 거치되도록 한다. As shown in FIGS. 6 to 10, the
교량의 지간(Span, L)이 45m 이하인 경우에는 연속부위의 교각 상부에 부 모멘트가 상대적으로 크게 작용하지 않으므로, 교각 주변의 PSC빔(120)에서의 단면이 일정하게 형성되어도 무방하지만, 교량의 지간(L)이 45m이상의 장지간 교량에서는 교각 주위에서 작용하는 부 모멘트가 매우 커지므로, 도 2e에 도시된 바와 같이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)은 헌치(Haunch)가 보강된 변단면으로서 형성될 수밖에 없다. 따라서, 지간이 45m이상으로 긴 경우에는 커다란 부 모멘트가 작용하는 교각(20) 상부와 지점부 프리캐스트 PSC빔(110)의 사이에 변단면을 형성하기 위하여 이와 같이 형성된 헌치 블럭(Haunch Block)을 개재시킨 상태로 교량을 시공하는 것을 통하여, 작업 시간이나 각 공종의 시공성을 향상시키면서 연속화된 교량의 교각에 큰 변단면을 구현할 수 있게 된다.When the span span (L) of the bridge is 45 m or less, since the moment is relatively large in the upper portion of the bridge piers of the continuous portion, the cross section of the
상기 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)이 헌치 블럭(110)의 지지 베어링(163)에 얹혀진 상태로, 연결재(160)는 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)을 일체로 고정한다. 보다 구체적으로는, 도 6에 도시된 바와 같이, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)은 다수의 연결 강봉(161,162)이 매설된 상태로 타설 양생되는 데, 이 때, 연결 강봉(161,162)의 일부(161)는 그 타단이 연결 콘크리트(170)에 전부 묻히도록 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)의 저면으로부터 조금만 돌출되고, 연결 강봉(161,162)의 나머지(162)는 그 타단이 강재로 형성된 헌치 블럭(110) 내에 삽입되도록 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)의 저면으로부터 길게 돌출된다. 이 때, 길게 돌출된 연결 강봉(162)이 강재 헌치 블럭(110)에 미리 형성된 관통공(114)에 삽입되도록 한 상태에서, 고정 너트(162a)를 조여 연결 강봉(162)을 강재 헌치 블럭(110)에 고정시키고, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 헌치 블럭(110) 사이를 연결 콘크리트(170)로 타설 양생하여 완전히 결합시킨다. 이 때, 관통공(114)은 강봉(162)의 직경에 비하여 충분히 크게 형성하여 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)을 헌치 블럭(110) 상에 거치시키는 공정에 있어서, 연결 강봉(162)이 관통공(114)에 용이하게 삽입되도록 한다. 그리고, 고정 너트(162a)로 연결 강봉(162)을 고정시키는 과정은 헌치 블럭(110) 내의 중공부(110a)에 작업자가 출입구(110b)로 직접 들어가 고정 너트(162a)를 조이는 것에 의해 이루어진다. With the point precast
그리고, 인상 시 콘크리트 자중에 의한 인장 응력이 콘크리트 단면에 작용함에 따라 콘크리트가 손상되는 것을 방지하기 위하여 프리스트레스를 도입하는 1차 텐던(122,132,142)이 곡선 형태로 내설된다. 또한, 가설시 인접한 PSC빔들과 정렬을 보다 용이하게 하도록 암, 수 형태 중 어느 하나의 형태로 돌출되는 정렬용 고정 소켓(124)이 설치된다. In addition, in order to prevent the concrete from being damaged as the tensile stress caused by the concrete's own weight acts upon the concrete cross section, the
또한, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)은 인접한 단부 프리캐스트 PSC빔(130)이나 중간 프리캐스트 PSC빔(140)과 연속화 되도록, 그 상측에 일단부가 쉬스관(121s) 내에 내설된 직선 형태의 연속화 강봉(121)과, 연속화 강봉(121)의 일단이 드러나도록 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)의 상면을 절개하여 형성된 강봉 긴장용 정착홈(121c)과, 연속화 강봉(121)의 일단을 최소화된 강봉 잭으로 긴장하여 프리스트레스를 도입한 후 강봉을 체결하는 고정 너트(121a)와, 고정 너트(121a)와 콘크리트면 사이에 개재되어 강봉의 긴장력을 콘크리트에 분산 전달시키는 정착 플레이트(121b)와, 인접한 중간부 PSC빔(130,140)에 일단이 내설된 직선 형태의 연속화 강봉(131,141)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)에 일단이 내설된 연속화 강봉(121)을 서로 연결해 주는 연결 너트(121d)를 구비한다. In addition, the branch portion precast
상기 단부 프리캐스트 PSC빔(130)은 일단이 교각(10)에 거치되고 타단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)에 연결 고정되어 거치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 단부 프리캐스트 PSC빔(130)의 단부에는 인접한 PSC빔과 정렬을 위한 정렬 고정 소켓과, 연속화를 위해 상측에 일단이 쉬스관에 내설된 연속화 강봉(131)이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)의 고정 소켓(124) 및 강봉(121)과 유사하게 형성된다. One end of the end precast
상기 중간 프리캐스트 PSC빔(140)은 그 양단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)에 연결 고정되어 거치된다. 이를 위해, 도 20에 도시된 바와 같이, 그 단부 면에는 지점부 프리캐스트(120)의 단부에 형성된 고정 소켓(124)과 맞물려 인접한 2개의 PSC빔이 정렬되도록 고정 소켓(144)이 돌출 형성된다. 이 때, 고정 소켓의 암, 수는 인접한 형태와 맞물리는 형태이며 도 21d에서와 같이 가설 시 좌, 우로 발생하는 편차는 좌우 조절 플레이트(88)로 조절하고, 높이 편차는 높이 조절 플레이트(77)로 조절한다.Both ends of the intermediate
그리고, 중간 프리캐스트 PSC빔(140)은 인접한 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 연속화 되도록, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 마찬가지로, 그 상측에 일단부가 쉬스관(141s) 내에 내설된 연속화 강봉(141)과, 연속화 강봉(141)의 일단이 드러나도록 중간 프리캐스트 PSC빔(140)의 상면을 절개하여 형성된 강봉 긴장용 정착홈(141c)과, 연속화 강봉(141)에 긴장력을 도입한 후 이를 정착하는 고정 너트(141a)와, 긴장력을 콘크리트 구조물에 분산 전달시키는 정착 플레이트(141b)를 구비한다.The intermediate
이 때, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 단부 프리캐스트 PSC빔(130) 및 중앙부 프리캐스트 PSC빔(140)에 내설된 쉬스관(121s,141s)은 2개의 서로 다른 PSC빔(120,130,140)을 서로 정렬시키는 데 충분히 연속화 강봉(121,131,141)이 이동해야 하므로, 쉬스관의 직경은 이를 감안하여 충분히 크게 형성되는 것이 바람직하다. At this time, the sheath pipes 121s and 141s installed in the branch precast
지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 단부 프리캐스트 PSC빔(130) 및 중앙부 프리캐스트 PSC빔(140)은 모두 공장이나 제작장에서 프리캐스트 형태로 미리 제작되며, 도면에는 하나의 PSC빔으로 도시되었으나 2개 이상이 연결되어 하나의 PSC빔을 형성하는 프리캐스트 형태의 세그멘트 PSC빔으로 형성될 수도 있다. 이 때, 제작장에서 제작된 프리캐스트 형태의 세그멘트 PSC빔은 거치 현장까지 용이하게 운반될 수 있는 길이와 무게에 의해 세그멘트 PSC빔의 길이가 결정되며, 교량의 지간(Span) 길이에 따른 중간 프리캐스트 PSC빔의 길이에 의해 다수의 세그멘트 PSC빔이 연결되어야 하는데 이때 각각의 프리캐스트 세그멘트 PSC빔 사이의 간극에는 모르타르 충진재로 채워 보강하거나 일정한 거리의 빔과 빔 사이를 현장 콘크리트 타설하여 두 빔을 연결함으로써 일체화 시킨다. 이를 통해, 다수의 프리캐스트 세그멘트 PSC빔으로 구성되는 이 공법을 적용시 교량의 평면 형상이 직선 형상이 아니라 소정의 곡률을 갖는 경우, 즉 원곡선이나 크로소이드 곡선 등의 교량에서도 곡률을 보다 현실적으로 구현하는 시공이 가능해진다. The branch precast
도 22는 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 단부 프리캐스트 PSC빔(130) 및 중앙부 프리캐스트 PSC빔(140)의 텐던의 배치 구조를 도시한 것이다. 각각의 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 단부 프리캐스트 PSC빔(130) 및 중앙부 프리캐스트 PSC빔(140)의 내부에는 1차 텐던(122,132,142)이 내설되어, 이를 긴장하여 프리스트레스를 도입함으로써 다수의 세그멘트 PSC빔을 연결하거나 그 자중에 의하여 발생되는 빔 중앙 하단부의 인장 응력에 의해 콘크리트가 손상되는 것을 방지한다. 그리고, 교축 방향으로 인접한 PSC빔(120,130,140)에 내설된 직선 연속화 강봉(121,131,141)을 긴장시킴으로써 이들 PSC빔(120,130,140)을 연속화하며, PSC빔들(120,130,140)을 순서대로 관통하도록 내설된 곡선 형태의 2차 연결 텐던(199)을 긴장하여 최종 프리스트레스를 PSC빔들(120,130,140)에 도입한 후 바닥판(150) 콘크리트를 타설하여 프리캐스트 프리스레스트 콘크리트(PSC) 빔을 형성한다.FIG. 22 shows the arrangement structure of tendons of the point precast
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 PSC 빔 교량(100)의 연속화 공법을 상술한다.Hereinafter, the sequencing method of the PSC beam bridge 100 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
단계 1 : 도 2a에 도시된 바와 같이, 교축 방향으로 2개의 빔이 연속하는 교각(20) 상부에 영구 베어링(21)을 교축직각 방향으로 다수 거치키고 그 영구 베어링(21)을 중심으로 교축 방향으로 전, 후 방향에 2개의 임시 베어링(22)을 각각 거치시킨 후, 도 17에 도시된 바와 같이, 중공 형태의 강재 상자형 헌치 블럭(110)을 교각(20) 상부에 견고하게 고정시킨다. 즉, 교각(20)에는 강봉(23)이 미리 매립되 고, 외부에 드러난 끝단에는 충분히 긴 길이의 연결 나사(23a)를 체결된다. 이 상태에서, 헌치 블럭 고정 강봉(119)은 헌치 블럭(110)의 외면에 돌출된 고정정착 플레이트(118)를 관통하여 연결 너트(23a)에 연결되고, 매립 강봉(23)과 연결 너트(23a)로 연결된 고정 강봉(119)은 고정정착 플레이트(118)를 관통한 상태로, 고정정착 플레이트(118)에서 고정 강봉(119)을 긴장하여 고정 너트(119a)로 고정 정착함으로써 헌치 블럭(110)을 교각(20)의 상부에 견고히 고정시킬 수 있게 된다. Step 1 : As shown in FIG. 2A, a plurality of
단계 2 : 교각(20)에 고정된 헌치 블럭(110)의 상측에 1차 텐던(122)을 긴장시킨 상태로 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)을 크레인으로 인상하여 거치시킨다. 이 때, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 지점부 프리캐스트 PSC빔에 일정한 길이로 정착되어 하방으로 돌출된 다수의 연결 강봉(161,162) 중 길이가 긴 강봉들(162)이 헌치 블럭(110)의 상면에 형성된 관통공(114)에 관통하도록 위치시킨다. 이 상태로, 헌치 블럭(110)상의 지지 베어링(163)상에 네오프렌이나 PTFE재질의 고무 패드(163a)를 얹혀 놓은 상태로 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)을 거치시킨다. 고무 패드(163a)의 두께에 의하여 프리캐스트 PSC빔 상단의 높이가 결정되며 이는 이미 결정된 교량의 최종 높이(Final Elevation)에 의해 그 두께가 조절된다. Step 2 : The point precast
이 때, 관통공(114)의 크기는 크레인으로 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120) 사이의 정렬을 가능하게 하도록 충분히 크게 형성되며, 고정 너트(162a)와 헌치 블럭(110)의 사이에는 관통공(114)의 크기를 상쇄할 만한 정착 플레이트(162c)가 개재된다. At this time, the size of the through
이와 같은 공종을 통해, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)으로부터 돌출된 철 근(129)은 헌치 블럭(110)의 상측에 머리부가 형성된 상태로 돌출된 전단 보강재(113) 사이에 설치하여, 교축 방향 및 교축직각 방향으로 상호간 구속시키는 역할을 한다. Through this type of work, the reinforcing
단계 3 : 작업자는 도6에 도시된 출입구(110b)를 통하여 강재 헌치 블럭(110)의 중공 공간(110a) 내로 진입하여, 강재 헌치 블럭(110) 내로 삽입된 긴 연결 강봉(162)의 끝단에 고정 너트(162a)를 체결하여 일정한 강도로 고정시킨다. 이를 통해, 긴장된 연결 강봉(161,162)에 의해 강재 헌치 블럭(110)은 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 일체화된다. Step 3 : The worker enters into the
단계 4: 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)의 사이에 연결 콘크리트(170)를 타설하여 양생시킴으로써, 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)의 사이에는 어떠한 상대 변위도 허용하지 않는 일체 결합된 상태가 된다. Step 4 : Placing and curing the connecting
단계 5 : 교각(20)의 상부에 강재 상자형 헌치 블럭(110)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)이 고정 거치된 상태에서, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)에 양단이 연결되도록 중간 프리캐스트 PSC빔(140)을 거치시킨다. 즉, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)의 단부에는 그 상측에 연속화 강봉(121,141)이 각각 다수 돌출되어 있으므로, 우선, 도 21a에 도시된 바와 같이, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120) 하단에 고정 정착되어 돌출된 암(凹)형태의 고정 소켓(124) 내에 중간 프리캐스트 PSC빔(140) 하단에 고정 정착되어 돌출된 수(凸) 형태의 고정 소캣(124)이 포개지도록 도면부호 97방향으로 이동시켜 정렬시킨다. Step 5 : In the state where the steel box-shaped
이 때, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)으로부터 돌출된 연속화 강봉(121,141)은 그 끝단이 모두 연결 너트(121d)와 체결되도록 한다. At this time, the
연속화 강봉(121,141)이 적당히 연결 너트(121d) 내에 진입하면, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)을 조정하여, 도 21b에 도시된 바와 같이, 연결 너트(121d)를 회전(98)하여 연속화 강봉(121,141)을 긴장하기에 적당한 길이가 되도록 조정(99)한다. 이때 연속화 강봉(121,141) 및 연결 너트(121d)는 쉬즈관(121e)으로 쌓아 놓음으로써 추후에 타설하는 콘크리트로부터 경화되지 않고 원활히 긴장 할 수 있도록 한다. 그리고, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)의 정렬 상태가 양호해지면, 도 21d에 도시된 바와 같이, 암(凹)형태의 고정 소켓(124) 상에 높이 조절용 플레이트(77)와 폭 방향 조절용 플레이트(88)를 적당히 끼워 넣은 후 용접(124a)하여 양호하게 정렬된 상태로 견고하게 고정한다.When the
단계 6: 그리고 나서, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)의 연결 부위에 평판 형상의 거푸집(181)을 고정 강봉(182)을 긴장하여 고정 너트(182a)로 체결하여 고정시키고, 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140) 사이의 간극을 충진재나 제2연결 콘크리트(180)로 타설 양생하여 충진한다. Step 6 : Then, the plate-shaped
단계 7: 그리고 나서, 연속화 강봉(121,141)의 다른 끝단을 최소화된 강봉 긴장 잭으로 긴장하여 연속화 강봉(121,141)에 압축력을 도입하는 것에 의하여 지 점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)을 연속화 시킨다. Step 7 : Then, the other ends of the
단계 8: 단계 5 내지 단계 7과 마찬가지 방법으로 일단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(120)과 연결되고 또 다른 교각(10)의 영구 베어링(11)상에 타단이 거치되도록 단부 프리캐스트 PSC빔(130)을 거치시킨다. Step 8 : In the same manner as in Steps 5 to 7, the end precast PSC beam is connected so that one end is connected to the point precast
단계 9: 교각(20)에 고정하였던 헌치 블럭 고정 강봉(119)을 헌치 블럭(110)으로부터 제거한 후, 이들 PSC빔들(120,130,140)을 관통하는 곡선 형태의 2차 연속 텐던(199)을 긴장하여 최종적인 프리스트레스를 연속 교량(100)에 도입한다. 따라서, 헌치 블럭(110)을 설치하는 데 사용된 헌치 블럭 고정 강봉(119)은 다른 시공 현장에서 재사용하는 것이 가능해진다. Step 9 : After removing the haunch block fixing
단계 10: 그리고 나서, 최종적으로 연속화된 PSC빔들(120,130,140) 상에 바닥판(150)을 콘크리트를 타설 시공하여 프리캐스트 프리스트레스 콘크리트 빔을 형성한다. Step 10 : Then, the
이하, 본 발명의 제2실시예(200)를 상술한다. Hereinafter, a second embodiment 200 of the present invention will be described in detail.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리스트레스트 콘크리트 빔의 연속 교량(200)은, 제1실시예와 마찬가지로 PSC빔들(220,130,140)이 교축 방향으로 연속하는 교각(20) 상에 거치되고 경량 콘크리트로 형성된 헌치 블럭(210)과, 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)과 일체로 연결 고정된 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과, 일단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)에 연결되고 타단이 교축 방향으로 PSC빔이 연속하지 않는 교각(10)에 지지되는 단부 프리캐스트 PSC빔(130)과, 양단이 지점부 프리캐스트 PSC빔에 연결되도록 거치되는 중간 프리캐스트 PSC빔(140)과, 이 PSC빔들(220,130,140)의 상면에 얹혀지는 콘크리트 바닥판(150)과, 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 연결 고정하는 연결재(260)와, 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 견고하게 결합시키도록 그 사이에 타설 양생되는 제1연결 콘크리트(270)와, 지점부 프리캐스트 PSC빔과 중간부 프리캐스트 PSC빔들을 연속화하도록 PSC빔들의 양측이 매설된 상태로 긴장되는 연속화 강봉(121,131,141)과, PSC빔들의 사이에 타설되는 제2연결 콘크리트(180)와, PSC빔들(220,130,140)에 프리스트레스를 도입하는 긴장재(122,132,142,199)로 구성된다.As shown in the figure, the continuous bridge 200 of the prestressed concrete beam according to the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the PSC beams 220, 130, 140 on the
즉, 본 발명에 따른 제2실시예의 구성(100)은 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)의 형상과 지점부 콘크리트 PSC빔(220)과의 결합 방식에 있어서 전술한 제1실시예의 구성(100)과 상이한 특징을 갖는다. That is, the configuration 100 of the second embodiment according to the present invention is the configuration of the light-weight
보다 구체적으로는, 도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)은 교축 방향을 따라 다수의 관통공이 형성되고, 그 관통공에는 쉬스관(262)이 매설되며, 단위 부피당 무게가 1.5ton/m3 내지 1.8ton/m3인 경량 콘크리트로 형성되어 자중이 감소함에 따라 취급이 보다 용이해진다. 그리고, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)은 그 상면에 단면 형상이 기울어진 'U'자 형상의 요입부(210a)가 형성되고, 도 11에 도시된 바와 같이 그 요입부(210a) 상에는 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 거치시키는 베어링(263)이 놓여진다. More specifically, as shown in Figures 11 to 15, the lightweight
상기 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)도 마찬가지로 헌치 블럭(210)에 형성된 관통공 쉬즈관(262a)과 정렬되도록 다수의 관통공이 형성되고, 그 관통공에는 쉬스관(262b)가 매설되며, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)을 서로 정렬시키고 PSC빔 상부에서 PSC빔과 헌치 블럭에 매설된 관통공 쉬즈관(262a,262b)를 관통하여 연결 강봉을 삽입 설치하여야 하므로, 쉬스관의 직경은 이를 감안하여 충분히 크게 형성되는 것이 바람직하다. Similarly, the branch precast
도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 교축 방향으로 중앙부의 하부 플랜지의 측면(220a,220b)은 헌치 블럭(210)의 요입부 측면과 이격되어 있지만, 교축 방향으로의 끝단부의 하부 플랜지의 측면(220c)는 헌치 블럭(210)의 요입부 측면과 밀착하여 접촉하도록 형성된다. 이를 통해, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)이 헌치 블럭(210)상의 베어링(263)에 거치된 상태에서는, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)이 헌치 블럭(210)과 상호 맞물리도록 얹혀짐에 따라 교축직각 방향으로의 구속 상태가 구현되어, 연결 강봉(261)으로 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 연결 고정하지 않은 상태에서도 헌치 블럭(210)상에 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 안정적으로 거치시킬 수 있게 된다. As shown in FIGS. 13 to 15, the
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 PSC 빔 교량(100)의 연속화 공법을 상술한다.Hereinafter, the sequencing method of the PSC beam bridge 100 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.
단계 1 : 도 2a에 도시된 바와 같이, 교축 방향으로 2개의 빔이 연속하는 교각(20) 상부에 영구 베어링(21)을 교축 방향으로 다수 거치시키고 교축 방향으로 2개의 임시 베어링(22)을 거치시킨 후, 도 18에 도시된 바와 같이, 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)을 교각(20) 상부에 견고하게 고정시킨다. 즉, 교각(20)에는 강봉(23)이 미리 매립되고, 외부에 드러난 끝단에는 충분히 긴 길이의 연결 너트(23a)가 체결된다. 이 상태에서, 헌치 블럭(210)을 관통하는 관통공에 헌치 블럭 고정 강봉(219)이 관통하여 연결 너트(23a)로 매립 강봉(23)과 연결되고, 헌치블럭 고정 강봉(219)의 상측을 긴장하여 고정 너트(219a)로 체결함으로써 헌치 블럭(210)은 교각(20)의 상부에 견고히 고정된다. Step 1 : As shown in FIG. 2A, a plurality of
단계 2 : 1차 텐던(122)을 긴장시킨 상태로 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 크레인으로 인상하여, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 헌치 블럭(210)에 형성된 관통공 쉬즈관(262a,262b)들이 서로 정렬되도록 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)의 상에 거치시킨다. 이 때, 헌치 블럭(210)의 요입부에 배치된 베어링(263) 상에 고무 패드(263a)를 개재한 상태로 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 거치한다. 여기서, 고무 패드(263a)의 두께에 의하여 프리캐스트 PSC빔 상단의 높이가 결정되며 이는 이미 결정된 교량의 최종 높이(Final Elevation)에 의해 그 두께가 조절된다. Step 2 : The point precast
이와 같이, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 헌치 블럭(210)에 형성된 관통공 쉬즈관들(262a,262b)가 서로 정렬된 상태로 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)이 헌치 블럭(210) 상에 거치되면, 헌치 블럭(210)의 교축 방향으로의 양 끝단 위치에서는, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)의 하부 플랜지 측면(220c)과 헌치 블럭(210)의 요입부의 기울어진 'U'자는 서로 맞닿음으로써, 헌치 블럭(210) 상에서 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)은 요동이 발생하지 않는 구속된 자세로 거치된다. 이 때, 지 점부 프리캐스트 PSC빔(220)의 하부 플랜지 측면(220c)과 헌치 블럭(210)의 요입부의 기울어진 'U'자의 서로 맞닿는 위치에는 고무 패드(280b)가 개재되어, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)은 보다 안정적인 자세로 거치된다. 이와 동시에, 헌치 블럭(210)의 중앙부 위치에서는, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)의 하부 플랜지 측면(220c)과 헌치 블럭(210)의 요입부의 기울어진 'U'자면 사이에는 작업자의 손이 들어갈 수도 있고 콘크리트가 타설 될 수도 있는 통로가 형성된다. 선택적으로, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)에 콘크리트가 타설될 수 있도록 관통 형성된 통로(230a)가 형성될 수도 있다.As such, the branch precast
단계 3: 지점부 프리캐스트 PSC빔(220) 및 헌치 블럭(210)에 형성된 관통공 쉬즈관(262a,262b)들이 서로 정렬된 상태에서, 연결 강봉(261)을 이들 관통공 쉬즈관(262a,262b)에 각각 관통시킨다. 이 때, 연결 강봉(261)의 일측에는 고정 너트(261a)가 체결된 상태로 상측에서 하측으로 관통시킨 후, 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)의 사이에 위치한 연결 강봉(261)을 둘러싸는 쉬스관을, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 헌치 블럭(210) 사이의 틈으로 작업자의 손을 집어넣어 절개하여 설치한다. Step 3 : With the through
단계 4: 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 견고하게 결합시키도록 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)의 사이에 고유동화제를 섞은 연결 콘크리트(270)로 타설하여 양생시킨다. 이를 통해, 타설되는 연결 콘크리트(270)가 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)의 하부에서 원활히 유동하여 구석구석에 침투하게 되어, 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)는 어떠한 상대 변위도 일어나지 않도록 한다. 그리고 나서, 헌치 블럭(210) 하측에 고정 너트(261a)를 설치하고 PSC빔 상측에서 연결 강봉(261)을 긴장함으로써, 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)을 일체로 결합시킨다. Step 4 : Mixing of the high fluidizing agent between the
그 밖에 단계 5 내지 단계 10은 전술한 제1실시예와 동일 또는 유사하다. 즉, 교각(20)의 상부에 헌치 블럭(210)과 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)이 고정 거치된 상태에서, 도 19 내지 도 21d에 도시된 바와 같이, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)에 양단이 연결되도록 중간 프리캐스트 PSC빔(140)을 거치시킨다. 그리고 나서, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)의 연결 부위의 바닥면에 평판 형상의 거푸집이 위치하도록 고정 강봉으로 고정한 후, 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140) 사이의 간극을 제2연결 콘크리트(180)로 타설 양생하여 매꾼다.Other steps 5 to 10 are the same as or similar to the first embodiment described above. That is, while the
그리고 나서, 연속화 강봉의 한쪽 끝단을 긴장하여 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 중간 프리캐스트 PSC빔(140)을 연속화 시킨다. 또한, 일단이 지점부 프리캐스트 PSC빔(220)과 연결되고 또 다른 교각(10)에 타단이 거치되도록 단부 프리캐스트 PSC빔(130)을 거치시킨 후, 연속화 강봉에 의해 연속화된 PSC빔들(220,130,140)을 관통하는 곡선 형태의 2차 연속 텐던(199)을 긴장하여 최종적인 프리스트레스를 연속 교량(200)에 도입한다. 그리고 나서, 최종적으로 연속화된 PSC빔들(220,130,140) 상에 바닥판(150)을 콘크리트를 타설 시공하여 프리스트레스 콘크리트 빔을 형성한다. Then, one end of the sequential steel bar is tensioned to continualize the point precast
다만, 본 발명의 제2실시예는 경량 콘크리트 헌치 블럭(210)을 고정하기 위 하여 사용하는 헌치블럭 고정강봉(219)이 헌치 블럭(210) 내에 매설되므로, 제1실시예와 달리 다른 시공 현장에서 재사용하는 것이 곤란해진다.However, in the second embodiment of the present invention, since the haunch block fixing
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. In the above, the preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.
즉, 본 발명의 실시예에서는 3경간 연속 교량을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 2경간 연속 교량뿐만 아니라 4경간 이상의 연속 교량에 대해서도 동일하게 적용 가능한 것이다. That is, in the embodiment of the present invention, the three-span continuous bridge has been described as an example, but the present invention is equally applicable to not only the two-span continuous bridge but also the four or more continuous bridges.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 다수의 PSC빔이 교축 방향으로 연결되는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조로서, 교축 방향으로 2개의 빔이 연속하는 교각 상부(코핑)에 거치된 헌치 블럭과; 상기 헌치 블럭 상에 거치되고 교축직각 방향을 따라 다수 설치되는 지점부 프리캐스트 PSC빔과; 상기 헌치 블럭과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔을 연결 고정하는 연결재와; 상기 헌치 블럭과 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔 사이에 타설 양생된 연결 콘크리트와; 적어도 일단이 상기 지점부 프리캐스트 PSC빔에 지지되도록 교축 방향으로 설치되는 프리캐스트 PSC빔과; 상기 PSC빔들의 상측을 연결한 상태로 긴장되어 상기 PSC빔들을 연속화 시키는 연속화 강봉과; 상기 PSC빔들에 프리스트레스를 도입하는 긴장재와; 상기 PSC빔들의 상측에 콘크리트를 포함하여 형성되는 콘크리트 바닥판을 포함하여 구성되어, 연속 교량에 있어서 커다란 부 모멘트가 집중적으로 작용하는 교각부 연속부위에 큰 변단면을 갖게 하는 헌치 블럭 상에 지점부 프리캐스트 PSC빔을 결합 설치함으로써, 연속 교량의 경간이 길수록 보다 크게 작용하는 부 모멘트를 효과적으로 상쇄시키면서 용이하게 시공할 수 있도록 하는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조 및 그 공법을 제공한다.As described above, the present invention is a continuous structure of a prestressed concrete beam bridge in which a plurality of PSC beams are connected in an axial direction, and a haunch block mounted on an upper part of a pier in which two beams are continuous in a axial direction (coping). ; A point portion precast PSC beam mounted on the haunch block and installed in a plurality of orthogonal directions; A connecting member for connecting and fixing the haunch block and the branch precast PSC beam; Connecting concrete cast and cured between the haunch block and the branch precast PSC beam; A precast PSC beam installed in the axial direction such that at least one end thereof is supported by the branch precast PSC beam; A continuous steel rod that is tensioned in a state in which upper sides of the PSC beams are connected to continually connect the PSC beams; A tension member for introducing prestress into the PSC beams; The point portion on the haunch block is configured to include a concrete bottom plate formed by including the concrete on the upper side of the PSC beam, to have a large edge section on the continuous portion of the pier where the large moment moment is concentrated in the continuous bridge By providing the precast PSC beams in combination, the continuous structure of the prestressed concrete beam bridges and the construction thereof are provided so that the longer the span of the continuous bridge can be easily constructed while effectively canceling the larger moment acting.
이를 통해, 본 발명은, 지간(Span)이 길게 형성됨에 따라 교각 부위의 PSC빔의 단면이 크게 증대된 변단면으로 형성된 연속 교량에 있어서, PSC빔의 단면이 증대됨에 따라 그 중량이 매우 무거워진 PSC빔을 운반 및 인상에 대하여 일정한 제한을 가짐에 따라 시공성이 크게 저하되는 문제점을 일거에 해결할 수 있으며, 커다란 부 모멘트가 작용하는 교각 상부와 지점부 프리캐스트 PSC빔의 사이에 변단면을 형성하기 위한 헌치 블럭(Haunch Block)을 개재시킨 상태로 교량을 시공함으로써, 작업 시간이나 각 공종의 시공성을 향상시키면서 연속 교량의 교각부에 커다란 변단면을 용이하게 구현할 수 있는 프리스트레스트 콘크리트 빔 교량의 연속화 구조 및 그 공법을 제공한다.Through this, the present invention, in the continuous bridge formed by the cross-section of the cross section of the PSC beam of the bridge portion is greatly increased as the span is formed long, the weight of the PSC beam is very heavy as the cross section of the PSC beam is increased With the certain restrictions on transporting and pulling the PSC beam, it is possible to solve the problem that the workability is greatly deteriorated at once, and to form an edge section between the upper part of the pier where the large minor moment acts and the branch precast PSC beam. Continuous bridge construction of prestressed concrete beam bridges that can easily implement large edges in the pier of continuous bridges by improving bridge construction of bridges by improving bridge construction time. And the method thereof.
그리고, 본 발명에 따른 PSC빔은 모두 미리 프리캐스트로 제작된 것이어서, 제작장이나 현장에서 콘크리트를 현장 타설하는 공종을 최소화할 수 있게 되므로, 짧은 공사 기간 내에도 시공을 할 수 있을 뿐만 아니라 빔 교량의 연속화 공종이 매우 단순해지는 유리한 효과를 갖는다. In addition, the PSC beams according to the present invention are all precast, so that the construction work can be minimized in the workshop or on-site, so that construction can be performed within a short construction period as well as beam bridges. It has the advantageous effect that the sequencing of is very simple.
또한, 본 발명은, 상기 프리캐스트 PSC빔으로부터 콘크리트 다이어프램이 교축직각 방향으로 돌출 형성됨에 따라, 상기 다이어프램들 사이의 교축직각 방향 간극에 콘크리트를 현장 타설하고, 상기 다이어프램들과 상기 프리캐스트 PSC빔들을 교축직각 방향으로 관통하는 텐던을 긴장시키는 것에 의하여, 교축직각 방향의 PSC빔 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 교축직각 방향의 각각의 PSC빔이 개별적으로 하중을 전달하는 것이 아니라 교축직각 방향의 PSC빔들 상호간에 서로 구속된 사각 판상 구조가 되어 작용하는 하중을 판상으로 전달하게 되므로 콘크리트 바닥판으로부터 전달되는 활하중뿐만 아니라 지진 등의 외력에 대해서도 보다 안정된 하중 지지 구조를 구현한다. In addition, according to the present invention, as the concrete diaphragm protrudes from the precast PSC beam in the axially perpendicular direction, the concrete is cast in the axially perpendicular gap between the diaphragms, and the diaphragms and the precast PSC beams are By tensioning the tendons penetrating in the perpendicular direction, the spacing between the PSC beams in the perpendicular direction can be kept constant, and the respective PSC beams in the perpendicular direction are not individually carrying loads, Since the PSC beams are transferred to the plate by acting as a rectangular plate structure constrained to each other, it realizes a more stable load support structure against external forces such as earthquakes as well as the live load transmitted from the concrete floor plate.
그리고, 본 발명은, 헌치 블럭 콘크리트의 사용 재료를 경량 콘크리트를 사용하여 사용 구조물의 단면계수는 같되 자체 중량을 줄임으로써 연속 교량의 교각부 연속부위에 발생하는 부 모멘트를 감소시킬 수 있는 유리한 효과를 얻는다.In addition, the present invention, by using the light-weight concrete as the material of the haunch block concrete, the cross-sectional coefficient of the structure used is the same, but by reducing the weight itself, the effect of reducing the moment generated in the continuous portion of the bridge part of the continuous bridge Get
또한, 본 발명은, 공장이나 제작장에서 제작하여 현장으로 운반하여 조립한 프리캐스트 세그멘트 PSC빔을 사용함에 따라 현장에서 콘크리트를 타설, 양생하지 않으므로, 연속화에 필요한 공종이 보다 단순해지고 시공 기간을 크게 단축시킬 수 있으며, 다수의 프리캐스트 세그멘트 PSC빔으로 구성되므로 교량의 평면 형상이 원 곡선이나 크로소이드 곡선과 같은 곡률을 갖더라도 그 곡률을 구현하는 시공이 가능하다. In addition, the present invention does not cast and cure concrete in the field by using a precast segment PSC beam manufactured in a factory or a manufacturing site and transported and assembled to a site, thereby simplifying the work required for sequencing and greatly increasing the construction period. It can be shortened, and because it is composed of a plurality of precast segment PSC beam, even if the planar shape of the bridge has a curvature such as a circular curve or a crossoid curve, it is possible to construct a curvature.
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