KR100881700B1 - 장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립식 라멘교 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피피시 거더를 이용하여 교량을 라멘식으로 시공할 수 있도록 한 것으로서, 특히 교대와 피피시 거더에 설치된 긴장재를 구조적으로 연결시키고 일체화시켜 장 경간의 라멘교 시공이 가능하도록 한 장 경간용 라멘교량시공방법에 대한 것이다.

장경간, 라멘교, PPC 거더, 교량

Description

장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립식 라멘교 시공방법{LONG-SPAN PREFABRICATED RAHMEN BRIDGE CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립식 라멘교 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 중공 박스체 형태의 피피시 거더(PPC 거더)를 이용하여 라멘교를 시공하되 장 경간의 라멘교를 시공할 수 있는 조립식 라멘교 시공방법에 관한 것이다.

도 1a는 종래의 피피시 거더(10,PPC 거더)의 제작도를 도시한 것이다.

상기 피피시 거더(10,PPC 거더)는 거푸집(20)을 공장의 바닥면에 설치하고, 거푸집 사이에 중공부 형성을 위한 스티로폴(11)을 배치함과 더불어 철근조립체(12)와 함께 상기 스티로폴(11)이 매립되도록 콘크리트(13)를 타설하여 길이방향으로 소정의 길이로 연장시켜 제작하는 교량용 거더이다.

이러한 피피시 거더(10,PPC 거더)는 도 1b와 같이 교대(30) 사이에 길이방향으로 거치되면서 병렬(횡방향)로 서로 접하도록 설치됨으로서 간단하게 거더의 설치가 완성될 수 있으며,

포장층을 피피시 거더(10,PPC 거더) 상부에 형성시켜 최종 교량을 완성시킬 수 있게 된다.

나아가, 이러한 피피시 거더(10,PPC 거더)는 횡방향으로 서로 일체화시켜 주기 위하여 도 1c와 같이 각각의 피피시 거더(10,PPC 거더)는 횡방향 구속수단(40,긴장수단으로서 강연성 또는 강봉)을 이용하여 횡방향으로 서로 구속력이 도입되도록 하며, 피피시 거더(10,PPC 거더) 사이에는 충진재(50)가 충전될 수 있도록 하여 최종 피피시 거더(10,PPC 거더)가 서로 일체화되도록 하게 된다.

하지만 위와 같은 피피시 거더(10,PPC 거더)에 의하면 바닥판을 별도로 시공하지 않는다는 장점은 있으나 횡방향으로 설치되는 각각의 피피시 거더(10,PPC 거더) 저면과 교대 상면에 피피시 거더(10,PPC 거더)마다 교량받침이 설치되어야 한다는 점 때문에 교량받침 설치개수가 증가하여 그 유지관리 비용이 증가될 수밖에 없어 피피시 거더(10,PPC 거더)의 낮은 형고 및 품질관리의 용이성, 시공의 편의성에 불구하고 그 이용에 제한이 있을 수 있다는 문제점이 지적되었다.

나아가, 피피시 거더(10,PPC 거더)에는 길이방향으로 긴장재를 설치하기도 하는데, 이는 결국 장경간의 피피시 거더(10,PPC 거더)를 제작하기 위함이라 할 수 있다.

하지만 이러한 장 경간용 피피시 거더(10,PPC 거더)를 라멘교에 있어서 적용할 수 있는 방법에 대하여는 아직 구체적인 기술이 개발되지 않아 이에 대한 연구개발의 필요성이 대두된 바 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 피피시 거더마다 사용되어야 하는 다수의 교량받침 시공에 따른 유지관리 문제점을 해결함으로서 경제적이고 효율적인 피피시 거더(PPC 거더)를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것이라 할 수 있으며,

나아가, 피피시 거더(PPC 거더)를 이용하되 장 경간의 라멘교 교량을 시공할 수 있는 라멘교 형식의 교량시공방법을 제공하는 것이라 할 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같이 구성된다.

첫째, 피피시 거더마다 설치되어야 하는 교량받침의 시공필요성을 배제시킬 수 있도록 피피시 거더를 라멘식 교량으로 시공하였다. 따라서 근본적으로 피피시 거더에 사용되어야 하는 교량받침 시공 작업이 필요 없도록 함으로서 보다 경제적이고 효율적인 피피시 거더(PPC 거더)를 이용한 교량시공방법을 제공될 수 있도록 하였다.

이러한 라멘식 교량은 거더의 양 단부와 교대가 서로 강결되도록 하는 기술적 구성이 필요하며 이러한 라멘식 교량은 구조적으로나 경제적으로 그 장점이 매우 크다.

이에 본 발명에서는 피피시 거더(PPC 거더)에 미리 설치된 긴장재를 교대에 설치된 긴장재에 연결한 후, 교대측에서 상기 피피시 거더(PPC 거더)의 긴장재를 긴장하여 정착시킴으로서 기본적으로 피피시 거더(PPC 거더)에 프리스트레스가 도입되도록 함과 더불어

피피시 거더(PPC 거더)가 교대에 강결되어 고정되도록 하여 최종 라멘식 교량시공이 가능하도록 하였다.

둘째, 교대에 길이방향 및 상하방향으로 긴장재를 설치하여 라멘교에 있어 강결 부분에 발생하는 휨 모멘트에 저항할 수 있는 프리스트레스를 도입시킴으로서 보다 효율적인 교대 시공이 가능하도록 하였다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 피피시 거더(PPC 거더)는 라멘식으로 시공하기 위한 가장 효율적인 기술적 구성을 구비함에 따라 보다 경제적이고 신속하게 피피시 거더(PPC 거더)를 이용한 교량시공이 가능하게 되며,

피피시 거더(PPC 거더)를 이용한 교량시공에 있어서 교량받침 설치문제를 해결할 수 있어 라멘식 교량의 장점과 피피시 거더(PPC 거더)에 의한 교량시공의 장점을 모두 살릴 수 있게 되며,

장 경간의 라멘교를 시공하기 위하여 교대 및 피피시 거더(PPC 거더)에 프리스트레스를 도입시키는 방식을 채택하여 안정적이고 효과적인 장 경간 라멘교량 시공이 가능하도록 하게 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 가 진 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.

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 2a 내지 도 2e는 본 발명에 의한 피피시 거더(100,PPC 거더)를 이용한 교량시공방법의 시공순서도를 개략 도시한 것이고, 도 3은 특히 도 본 발명에 의한 피피시 거더(100,PPC 거더)가 설치된 상태를 그 단부 발췌사시도와 함께 도시한 것이다.

먼저, 도 2a와 같이 라멘교 시공을 위하여 교대(200)를 시공하게 된다.

이러한 교대(200)는 서로 마주보도록 설치되며 다수의 피피시 거더(100,PPC 거더)가 병렬로 서로 접하여 설치될 수 있도록 횡방향 폭을 가진 프리스트레스 철근 콘크리트 구조물로 시공하게 되며, 전체적인 형태가 크게 수직부(210) 및 수평 돌출부(220)로 구성되도록 제작하게 된다.

상기 수직부(210)는 기본적으로 철근 콘크리트 부재로 제작되며, 상하 방향으로 프리스트레스가 도입될 수 있도록 상하방향의 긴장재(230)가 설치된다.

상기 긴장재(230)는 하단이 수직부 하부의 기초부에 고정되도록 하면서 상 단에서 긴장 후 정착될 수 있도록 정착구가 추가로 설치되도록 할 수 있으며, 이러한 긴장재(230)는 결국 라멘식 교량의 강결연결부에 발생하는 휨 모멘트를 저항할 수 있는 프리스트레스가 도입되도록 한 것이다.

이에 교대(200)의 제작에 있어 효율적인 단면설계가 가능하도록 하고 있음을 알 수 있다.

상기 수평 돌출부(220)는 수직부 내측 단면에서 수평으로 연장될 철근콘크리트 구조무로서 역시 긴장재(240)가 설치된다.

상기 긴장재(240)는 좌측단이 상방으로 우측단이 하방으로 배치되도록 하되, 양 측단 모두 외부로 개방되도록 설치된다.

이에 수평 돌출부에는 상기 긴장재(240)가 삽입되어 노출될 수 있도록 쉬스관을 미리 설치하고, 그 내부로 긴장재가(240)가 장착될 수 있도록 한다.

후술되지만, 긴장재(240)의 우측단은 피피시 거더(PPC 거더)의 긴장재와 서로 연결되도록 하게 된다.

다음으로는 도 2b와 같이, 상기 수평 돌출부(220)에 가지지대(300)를 설치하게 된다.

상기 가지지대(300)는 기본적으로 피피시 거더(PPC 거더)의 양 단부가 지지되어 거치되도록 하는 지지대 역할을 하는 것으로서 추후 해체된다는 점에서 가지지대(300)의 의미로 지칭된다.

이러한 가지대(300)는 크게 앵커부재(310), 가지지판(320) 및 고정부재(330,340)를 포함하여 구성된다.

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상기 앵커부재(310)는 강봉과 같은 앵커부재로서 도 2b와 같이 교대(200)를 구성하는 수평 돌출부(220)의 개략 선단측에 그 상하를 관통하는 관통홀을 형성시킨 후 상기 관통홀에 강봉을 삽입시켜 설치할 수 있다.

이러한 앵커부재(310)에 관통되어 가지지판(320)이 설치된다. 이러한 가지지판은 실제 피피시 거더(PPC 거더)의 양 단부가 지지되는 부재로서 판재형태로 제작된 것을 이용하면 된다.

이러한 가지지판(320)은 도 2b와 같이 교대(200)를 구성하는 수평 돌출부(220)의 저면에 상면이 접하도록 배치되며 우측단이 수평 돌출부로부터 돌출 연장되도록 세팅되며, 그 세팅된 상태를 유지함과 더불어 거치되는 피피시 거더(100,PPC 거더)가 전도되지 않고 설치될 수 있도록 앵커부재(310)에 의하여 고정된다.

이에 가지지판(320)에는 앵커부재(310) 위치에 대응하여 역시 관통홀이 형성되도록 하여 앵커부재(310)가 관통될 수 있도록 제작하게 된다.

다음으로는, 앵커부재(310) 및 가지지판(320)을 구속시켜주는 역할을 하는 것이 고정부재(330,340)이다.

이러한 고정부재는 H형 철골이 이용된다.

먼저, 상부에 설치되는 고정부재(330)는 상방 돌출된 앵커부재(310)가 하부플랜지를 관통하여 복부 외측을 거쳐 상부플랜지를 관통하여 체결너트로 고정되도록 할 수 있으며,

하부에 설치되는 고정부재(340)는 하방 돌출된 앵커부재(310)가 상부플랜지를 관통하여 복부 외측을 거쳐 하부플랜지를 관통하여 체결너트로 고정되도록 할 수 있다.

이로서 가지지대(300)는 앵커부재(310) 및 고정부재(330)에 의하여 고정된 가지지판(320)에 의하여 피피시 거더(PPC 거더)가 교대 사이에 거치되도록 하는 역할을 하게 됨을 알 수 있다.

이러한 가지지대(300)는 교량의 지간 등에 따라 상당한 자중을 가질 수 있다. 이에 교대(200)의 수평 돌출부(220)는 캔틸레버보로서 작용하여 휨 모멘트가 발생하는 데 이러한 휨 모멘트 발생에 저항하기 위하여 교대를구성하는 수직부의 긴장재(230)가 설치되어 상기 긴장재(230)에 의한 프리스트레스가 도입되도록 하게 됨을 알 수 있다.

다음으로는 도 2c와 같이, 피피시 거더(100,PPC 거더)를 가지지대(300) 사이에 거치되도록 설치한 후, 이러한 거치된 피피시 거더(100,PPC 거더)를 교대에 구조적으로 연결되도록 하게 된다.

이러한 피피시 거더(100,PPC 거더)는 제작된 도 1b와 같은 피피시 거더(PPC 거더)를 이용할 수 있도록 하되 길이방향으로 긴장재(110)가 포물선 형태로 배치 된 피피시 거더(PPC 거더)를 이용한다.

이에 상기 긴장재(110)는 피피시 거더(100,PPC 거더)의 양 단부 외부로 연장되어 노출되도록 하되, 이러한 노출된 긴장재(110)는 교대의 수평 돌출부(220)에 장칙된 긴장재(240)와 서로 연결되도록 하여 교대(200)와 피피시 거더(100,PPC 거더)가 서로 연결되도록 하며, 이러한 연결 상태를 본 발명에서는 구조적 연결이라고 지칭하기로 한다.

이에 교대(200)측에서 긴장재(240)를 긴장 후 정착시키게 되면 그로 인한 프리스트레스는 교대와 피피시 거더(100,PPC 거더) 모두에 도입되도록 할 수 있고, 이러한 프리스트레스는 장지간의 피피시 거더(100,PPC 거더) 설치를 가능하는 역할을 하게 되므로 이로인하여 장 경간의 라멘교 시공이 가능하도록 할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 교대에 발생하는 휨 모멘트에 대하여 저항하는 저항 모멘트를 이러한 긴장재(230,240,110)에 의하여 확보할 수 있어 라멘교의 안정성도 충분히 확보할 수 있게 된다.

다음으로는 도 2d와 같이, 가지지대(300)에 의하여 서로 구조적으로 연결된 교대(200)와 피피시 거더(100,PPC 거더) 사이 공간인 연결단부에 현장에서 직접 콘크리트(120,연결 콘크리트)를 타설하여 교대와 피피시 거더(100,PPC 거더)를 서로 일체화되도록 한다.

이러한 일체화 공종은 적어도 위에서 살펴본 긴장재(240)의 긴장 및 정착 작업 이전에 실시하도록 하여, 타설된 후 양생된 연결부콘크리트(120)에도 충분하 프리스트레스가 도입되도록 함이 바람직 하다.

다음으로는 도 2e 및 도 3과 같이, 설치된 가지지대(300)를 해체하여 하게 되며 이러한 상태에서 교대 배후측에 토사 등을 복토하여 교량을 완성시킬 수 있도록 한다.

나아가, 최종 피피시 거더(100,PPC 거더) 상부면에 아스팔트 콘크리트와 같은 포장층을 형성시켜 최종 라멘교 교량 시공이 완성될 수 있도록 하게 된다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래의 피피시 거더의 제작상태도, 설치사시도 및 횡방향 결속상태도를 도시한 것이다.

도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d 및 도 2e는 본 발명에 의한 피피시 거더의 시공순서도를 개략 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 피피시 거더의 시공사시도를 도시한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:피피시 거더 200:교대

300:가지지대

Claims (5)

1. 라멘교 시공을 위하여 철근콘크리트 구조물인 ㄱ자 형태의 교대가 서로 마주보도록 설치하되 상기 교대는 길이방향으로 연장된 수평 돌출부에 긴장재가 길이방향으로 내부에 설치되어 노출되도록 하고,

   상기 수평돌출부에, 교대의 수평 돌출부의 선단측을 상,하로 관통하여 고정되는 앵커부재; 상기 수평 돌출부의 저면에 상면이 접하도록 설치된 가지지판; 및 먼저, 상기 상방 돌출된 앵커부재(310)가 하부플랜지를 관통하여 복부 외측을 거쳐 상부플랜지를 관통하여 체결너트로 고정된 H형 철골부재인 상부에 설치되는 고정부재(330)와 상기 하방 돌출된 앵커부재(310)가 상부플랜지를 관통하여 복부 외측을 거쳐 하부플랜지를 관통하여 체결너트로 고정된 H형 철골부재인 하부에 설치되는 고정부재(340)을 포함하는 고정부재;를 포함하여 구성되는 가지지대를 설치하고, 상기 가지지대 사이에 길이방향 긴장재가 설치된 피피씨 거더를 거치함과 더불어 교대와 피피씨 거더의 긴장재를 서로 연결시키고,

   상기 서로 연결된 긴장재를 교대에서 긴장시켜 피피씨 거더에 프리스트레스가 도입되도록 하고,

   상기 피피씨 거더 상부에 포장층을 형성시키는 장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립식 라멘교 시공방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 교대와 피피씨 거더의 연결단부에 연결콘크리트를 타설하여 서로 일체화시킨 상태에서 프리스트레스가 도입되도록 하는 장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립식 라멘교 시공방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 교대는 수직부 및 수평 돌출부로 구성된 구조물로서, 상기 수직부에도 상하방향으로 긴장재가 내부에 설치되도록 하여 교대에 상하방향으로 프리스트레스가 도입되도록 하는 장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립 식 라멘교 시공방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 피피씨 거더는 양 단부를 포함하여 서로 횡방향으로 서로 일체화되도록 PS 강연선을 포함한 횡방향 긴장재가 피피씨 거더를 횡방향으로 관통하여 설치되도록 하는 장 경간용 피피씨 거더를 이용한 조립식 라멘교 시공방법.
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