KR100895343B1 - Ultra high performance fiber reinforced concrete girder not using shearing bar and it's manufacturing method tensioned by combined pretention and post-tention method and rapid construction method of uhpfrc bridge - Google Patents

Ultra high performance fiber reinforced concrete girder not using shearing bar and it's manufacturing method tensioned by combined pretention and post-tention method and rapid construction method of uhpfrc bridge Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고강도 섬유보강 콘크리트를 사용하여 종래 거더 보다 형고는 2/3정도, 부피와 중량은 1/2로 줄인 거더를 프리캐스트로 제작하여 교각에 거치시킨 후, 거더 사이의 거푸집을 영구거푸집 형태로 설치하고 그 위에 바로 콘크리트 슬래브를 타설하거나 또는 거더 위에 프리캐스트로 슬래브를 설치한 후 PS 강재로 긴장하여 교량바닥판을 신속하게 시공함으로써 공기를 단축함과 동시에 경제성 및 교량의 내구성을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 교량의 급속시공방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 거더는 강섬유 또는 플라스틱섬유를 혼입하여 제작함으로써 거더의 압축 및 인장구역에 연성거동 특성이 우수하며, 이러한 섬유의 보강으로 인해 전단철근을 설치하지 않고 프리텐션방법과 포스트텐션방법을 병용하는 프리스트레스 강선만을 설치하여 하중을 받을 수 있는 간편한 형태의 거더 제작이 가능하다.The present invention uses a super-high-strength fiber-reinforced concrete to produce a girder reduced to about 2/3, the volume and weight of the girder by precast to a pier after mounting on a pier, the formwork between the girders and permanent formwork between girders It can be installed in the form and cast concrete slab directly on top of it, or precast slab on girder, and then it is tensioned with PS steel to quickly install the bridge deck to shorten the air and improve economic efficiency and durability of the bridge. By providing a new method of rapid construction of bridges, the girder of the present invention is excellent in the ductile behavior characteristics in the compression and tension zone of the girder by mixing the steel fiber or plastic fiber, due to the reinforcement of the fiber shear Only prestressed steel wire is used that uses the pretensioning method and the posttensioning method together without installing rebar. It is possible to have simple form of girders fabricated to receive a load.
또한, 본 발명은 공극이 적고 조직이 조밀하여 내구성이 우수한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 형성할 뿐만 아니라, 거더 상부에 설치되는 슬래브 하면이 초고강도 섬유보강 콘크리트로 시공됨으로써 공기오염에 의한 내구성 저하나 중성화 및 동결융해에 의한 동탄성 계수 저하 효과의 영향을 거의 받지 않는 장수명의 교량을 제공하는 것이다.In addition, the present invention is not only to form an ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with less voids and dense structure and excellent durability, the lower surface of the slab installed on top of the girder is constructed of ultra-high strength fiber reinforced concrete to reduce durability due to air pollution It is to provide a bridge of long life that is hardly affected by the effect of reducing the elastic modulus of elasticity due to neutralization and freezing and thawing.
거더, 프리텐션 PS 강재, 포스트텐션 PS 강재, 영구거푸집, 강섬유, 초고강도 섬유보강 콘크리트  Girder, Pretension PS Steel, Post Tension PS Steel, Permanent Formwork, Steel Fiber, Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete

Description

전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더 및 그 시공방법과 이를 활용한 교량의 급속시공방법{Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete Girder not using shearing bar and it's manufacturing method tensioned by combined Pretention and Post-tention method and rapid construction method of UHPFRC Bridge}Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete Girder not using shearing bar and it's manufacturing method tensioned using pretension and posttension without shear reinforcement by combined Pretention and Post-tention method and rapid construction method of UHPFRC Bridge}
본 발명은 교각과 교각의 상부에 설치되는 거더와 이를 활용한 교량의 급속시공방법에 관한 것으로서, 상세히는 거더를 형성하는 콘크리트에 강섬유(steel fiber) 또는 플라스틱섬유가 혼입되고 포스트텐션 및 프리텐션을 위한 PS 강재가 거더 내에 삽입되어 이루어지는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더 및 그 시공방법과 이를 활용한 교량의 급속시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a girder installed on the pier and the top of the bridge and a rapid construction method of the bridge using the same, in detail, a steel fiber or plastic fiber is mixed in the concrete forming the girder and post tension and pretension The present invention relates to an ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using a pretension and post-tension in which a PS steel is inserted into a girder, and a construction method thereof and a rapid construction method of a bridge using the same.
일반적인 교량에 있어서 교각과 교각 사이의 거리가 30m 내외의 교량은 프리스트레스 거더 위에 철근콘크리트 슬래브를 설치하는 프리스트레스 콘크리트(PSC) 보 교량이 많이 사용되었으나, 이 PSC 보는 형고가 높아 형하 공간의 확보가 곤란하며, 35m 이상의 장지간의 가설이 곤란하다.In general bridges, bridges with bridges of about 30m are often used for prestressed concrete (PSC) beam bridges where reinforced concrete slabs are installed on prestress girders. It is difficult to make a hypothesis between long and longer than 35m.
이 후 형고가 낮고 다소 경량화된 외관(슬렌더한 외관)을 가지며 30m~50m 장지간에도 적용할 수 있는 교량시공 공법이 많이 개발되었으나, 콘크리트 재료의 특성 향상이 아닌 보 제작공법의 발전에 기인한 것이므로 제작공법이 복잡하고, 시공비가 상승하는 단점을 내포하고 있다.Since then, many bridge construction methods have been developed, which have a low weight and a slightly lighter appearance (slender appearance) and can be applied between 30m to 50m long spans. The manufacturing method is complicated, and the construction cost increases.
또한, 상기 교량에서 철근콘크리트 보로 사용되는 종래 프리스트레스 콘크리트 거더는 형고가 높고 자중이 매우 커서 교각에 설치함에도 어려움이 있다. 형고와 자중을 줄이기 위해 I빔 형강을 콘크리트거더 내에 삽입하는 프리플렉스 방법이 사용되고 있으나, 제작방법이 상대적으로 복잡하고 비용이 증가하는 단점이 있다. In addition, the conventional prestressed concrete girders used as reinforced concrete beams in the bridge is difficult to install in the pier because the high height of the mold and its own weight is very large. In order to reduce the height and weight, the preflex method for inserting the I-beam section steel into the concrete girder is used, but the manufacturing method is relatively complicated and the cost increases.
다음은 종래 교량의 건설에 사용되는 다양한 공법 중 몇 가지 대표적인 공법 및 문제점에 대해 설명한다.The following describes some representative methods and problems among the various methods used in the construction of conventional bridges.
UDPC Beam 공법(UP-DOWN Prestressed Concrete Beam)은 빔을 거치시킨 후 상승, 하강과정을 통해 슬래브 바닥판 콘크리트에 압축응력을 도입한 공법으로서 일반 PSC빔 보다 형고가 낮고 슬렌더한 외관을 가지고 있으나, 지점부 UP-DOWN 공정추가로 공사비가 상승하는 단점이 있다.UDP-beam Pre-tressed Concrete Beam (UP-DOWN Prestressed Concrete Beam) is a method that introduces compressive stress into slab deck concrete through the process of raising and lowering the beam after mounting the beam. There is a disadvantage in that the construction cost increases due to the addition of a branch UP-DOWN process.
IPC 거더 공법(Incrementally Prestressed Concrete Girder)은 빔제작시 시공단계별 하중증가를 고려하여 단계적으로 긴장력을 도입하는 공법으로서 일반적인 PSC빔 수준의 공사비로 경제성이 다소 우수하며 형고가 낮아 슬렌더한 외관을 가지고 있으나, 2차 강선의 긴장력 부족시 슬래브 균열이 우려되고 2차 강선의 삽입시 시공이 어려운 단점이 있으며 노출된 정착구 손상시 2차 강선의 손상우려가 있다.IPC girder construction method (Incrementally Prestressed Concrete Girder) is a method that introduces tension force step by step in consideration of load increase by construction stage during beam manufacturing.It is cost-effective as a general PSC beam level and has a slender appearance due to its low cost. In case of lack of tension of secondary steel, slab cracking is feared and the construction of secondary steel wire is difficult, and there is a risk of secondary steel wire damage when exposed anchorage is damaged.
PSC-e 보 공법(Prestressed Concrete eccentric Beam)은 상부플랜지 강판을 합성시켜 편심효율성을 증대시키고 연속 지점부를 강판, 철근, PS 긴장재로 일체화 시키며 시공단계별 하중 증가를 고려하여 단계적으로 긴장력을 도입하는 공법으로서 경제적으로 프리플렉스 수준의 저형고와 강교수준의 장지간이 가능하나, 연속부 체결공정이 다소 복잡한 면이 있다.PSC-e Prestressed Concrete eccentric Beam is a method of increasing the eccentric efficiency by synthesizing the upper flanged steel plate, integrating the continuous point part with the steel plate, reinforcing steel, and PS tension material, and introducing the tension force step by step in consideration of the load increase by construction stage. Economically, it is possible to use a low length of preplex level and a long span of steel bridge level, but the continuous part fastening process is somewhat complicated.
상기에서 일반 PSC 보 교량을 제외한 3가지 공법은 형고가 낮고 다소 슬렌더한 외관을 가지며 30m~50m 장지간에도 적용할 수 있는 교량시공 공법으로서 콘크리트 재료의 특성 향상이 아닌 보제작의 공법의 발전에 기인한 것이므로 제작공법이 복잡하고, 시공비가 상승하는 단점도 내포하고 있다.The three methods except the general PSC beam bridge are low bridge height, somewhat slender appearance, and can be applied between 30m ~ 50m long spans. This is due to the development of construction methods, rather than the improvement of the properties of concrete materials. As a result, the manufacturing method is complicated, and the construction cost increases.
그리고, MSP 공법(Multi Stage Prestressed Composite Girder)은 미리 압축력을 도입한 프리캐스트 콘크리트 패널에 I-Girder를 합성한 후 2차에 걸쳐 압축력을 도입하는 공법으로서 기존 프리플렉스 보와 유사한 형고로 형하공간을 확보하기가 유리하나, 이 공법은 공장제작과 현장제작을 병용하여 시공이 번잡하고, 강재로 된 I빔제작, 조립, 콘크리트 합성공정이 복잡하고 강재와 고강도 콘크리트를 사용하여 공사비가 고가인 단점이 있다.In addition, the MSP method (Multi Stage Prestressed Composite Girder) is a method of introducing I-Girder to the precast concrete panel where compressive force is pre-induced and then applying compressive force two times. Although it is advantageous to secure this method, the construction method is complicated by using both factory and field production, and I beam production, assembly, and concrete synthesis process of steel are complicated, and construction cost is high by using steel and high-strength concrete. have.
Precom 공법(Prestressed Composite Girder)은 자중에 의한 응력을 강재가 부담하여 긴장 전 콘크리트를 무응력 상태로 제작한 후 가설 직전 강선긴장으로 프리스트레스를 도입하는 공법으로서 프리플렉스 보와 유사한 형고를 가지고 슬렌더한 외관을 가지고 있으나 이 공법 역시 공장제작과 현장제작 병용으로 시공이 번잡하고 타 공법에 비해 공사비가 비싼 단점이 있다.Prestressed Composite Girder is a method that introduces pre-stress into steel wire tension just before construction because the steel bears the stress caused by its own weight to make the concrete before tension, and then slender with similar height as preflex beam. Although it has an external appearance, this method also has the disadvantages of complicated construction and factory cost compared to other methods.
RPF 보 공법(Represtressed Preflex Beam)은 하부 케이싱 콘크리트에 압축응 력을 도입하고 PC 강연선으로 추가적인 압축력을 도입한 프리플렉스 공법으로서 낮은 형고로 형하공간 확보가 용이하고 성토고를 줄이는 장점이 있으나 강재로 된 I빔을 조립하고 프리플렉스 하중도입에 따른 캠버관리가 어렵고, 공장제작과 현장제작 병용으로 시공이 번잡하고, 프리플렉스 공정과 PS 강연선 사용으로 공사비가 가장 고가인 단점이 있다. RPF Represtressed Preflex Beam is a preflex method that introduces compressive stress to lower casing concrete and adds additional compressive force to PC strands. It is difficult to manage the camber by assembling the beam and introducing the preflex load, and the construction is complicated by using the factory and the field production together, and the construction cost is the most expensive due to the use of the preflex process and the PS stranded wire.
CPI 보 공법(Cover Plate I Beam)은 H-형 압연강재의 상하부 플랜지에 고강도 플레이트(Plate)를 접합하여 프리스트레스를 도입한 공법으로 형하공간 확보와 급속가설에 유리한 공법으로서 가장 낮은 형고로 형하공간 확보가 용이하고, 성토고를 줄일 수 있으며, 제작부지, 가설여건에 대한 제한성이 거의 없는 장점이 있다. 콘크리트빔 보다 진동, 처짐에 다소 불리하나 외국에서 장기공용이 검증된 공법이며, 공장제작하여 현장조립 가설로 현장내 별도 제작장이 필요 없으며, 소형장비로 급속 가설이 가능하나 콘크리트 보 공법보다 고가인 단점이 있다. CPI Cover Plate I Beam is a method in which high-strength plate is bonded to upper and lower flanges of H-shaped rolled steel to introduce prestress. It is easy, can reduce the performance, and there is almost no restriction on the production site, temporary conditions. Although it is more disadvantageous to vibration and deflection than concrete beam, it is a proven method for long-term public use in foreign countries, and it does not require a separate manufacturing site on site by constructing a factory, and it can be quickly installed with small equipment, but more expensive than concrete construction method There is this.
위의 4가지 공법은 강재와 콘크리트를 결합한 공법으로서 콘크리트보로 시공되는 공법보다 작은 형고와 지간 길이 확장에 있어서 유리한 점이 있으나 제작과 시공에 난점이 많은 공법이 있고 경제성이 불리한 단점들을 가지고 있다. The above four methods are a combination of steel and concrete, which have advantages in smaller mold height and length extension than those in concrete beams, but have many difficulties in manufacturing and construction, and have disadvantages in economic efficiency.
한편, 콘크리트 재료의 특성 향상을 위해 분체형 초강도 섬유보강 콘크리트가 개발되어 초고강도의 특성을 가지면서도 인장력에 취약하여 취성파괴를 일으키는 철근콘크리트 보를 연성거동하게 하여 연성파괴로 유도하는 장점을 가지고 있으나, 상기 콘크리트에 혼입되는 직경 0.2㎜, 길이 12㎜의 분체형 섬유와 사용되는 골재로써 최대 크기가 0.4㎜인 규사는 고가이어서 공사비 상승의 주된 원인으로 되 고 있다.On the other hand, powder type super-strength fiber reinforced concrete has been developed to improve the properties of concrete materials, and it has the advantage of inducing ductile failure by making ductile behavior of reinforced concrete beams that have brittle fracture due to its weakness in tensile strength and weakness in tensile strength. In addition, 0.2 mm in diameter and 12 mm in length are mixed with the powder-like fibers and aggregates used, and the maximum size of 0.4 mm silica is expensive, which is the main cause of the increase in construction cost.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 내포하고 있는 기술은 크게 재료적인 발전, 거더의 제작방법과 형식에서 발전, 교량을 신속하게 시공할 수 있는 시공방법의 발전으로 나눌 수 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the technology included in the present invention is largely the development of material construction, construction method that can quickly construct the power generation, bridge in the manufacturing method and form of the girder It can be divided into development.
분체형 초고강도 섬유보강 콘크리트는 프랑스에서 상품화하여 1997년에 캐나다퀘백주 쉐브룩(Sherbrook) 보도교, 2002년 서울의 선유보도교, 2003년 일본의 사카다미라이 보도교 등 초기에는 주로 보도교 등에서 사용되었다. 2003년에 이 초고강도 섬유보강 콘크리트 분체를 세계최초의 차량통행 교량인 호주의 쉐퍼드(Shepherds) 교량에 적용하였고, 2006년에 미국의 아이오아(Iwoa)주 마스 힐(Mar's Hill) 교량에 33m 지간의 보를 사용하여 시공하였다. 그 외에도 유럽에서 적용한 예가 다수 있는데, 여기서 사용된 재료가 180MPa(mega pascal)이상의 초고강도 특성을 가지고 있으면서 연성 거동하는 장점을 가지고 있지만 적용확대의 가장 큰 걸림돌은 분체의 가격이 기존의 고강도 콘크리트에 비해 월등히 높은 믹싱배합을 가지고 있다는 것이다. 또한 가격 상승의 주원인은 직경 0.2mm, 길이 13mm의 강섬유와 골재의 최대 크기가 0.4mm인 규사에서부터 시작하여 최적충전밀도 이론에 의거한 배합재료에 의한 것이다.Powder-type super high strength fiber-reinforced concrete was commercialized in France and used mainly in pedestrian bridges such as Shebrook Brook Bridge in Quebec, Canada in 1997, Seonybo Bridge in Seoul in 2002, and Sakada Mirai Bridge in Japan in 2003. In 2003, the ultra-high strength fiber-reinforced concrete powder was applied to the Shepherds Bridge in Australia, the world's first vehicle-passing bridge, and in 2006, a 33-meter span on Mar's Hill, Iowa, USA. Constructed using beams. In addition, there are many examples of application in Europe. The material used here has the advantage of ductile behavior with ultra-high strength of more than 180 MPa (mega pascal), but the biggest obstacle to application expansion is that the price of powder is higher than that of conventional high-strength concrete. It has a much higher mixing mix. In addition, the main reason for the price increase is steel fiber with a diameter of 0.2mm and a length of 13mm, and a blended material based on the theory of optimum filling density, starting from silica sand with a maximum size of 0.4mm.
본 발명은 기존의 180MPa급 초고강도 섬유보강 콘크리트에서 가격 비율이 큰 직경 0.2mm, 길이 13mm 강섬유 또는 플라스틱섬유를 직경 0.3~0.5mm, 길이 20~30mm의 강섬유 또는 플라스틱섬유로 대체하거나 상기 두 강섬유 또는 플라스틱섬유를 혼합하여 사용하고, 2.6mm 골재를 최대 크기로 배치하면서 그 이하 크기의 분체성분은 최적 충전밀도이론에 의해 배합성분을 정하였다. 또한 고가의 실리카흄의 비율을 낮추고 고로슬래그로 대신할 수 있는 배합으로 목표 압축강도 110MPa를 구현할 수 있도록 하였다. 즉, 압축강도를 낮추면서 배합재료의 가격을 낮출 수 있는 현실적인 배합을 고안하였다. 180MPa급의 초고강도 섬유보강 콘크리트는 단면이 적고 너무 슬렌더한 외관을 갖는 구조물이어서 처짐과 균열에서 우려가 되는 단면2차모멘트를 가지고 있으나 압축강도를 낮춤으로서 구조적강성을 보강할 수 있는 장점을 도모할 수 있다.The present invention is to replace the existing steel or plastic fiber diameter of 0.2mm, 13mm long steel fiber or plastic fiber with a diameter of 0.3 ~ 0.5mm, 20 ~ 30mm long or the two steel fibers or Plastic fibers were mixed and used, and the 2.6 mm aggregate was placed at the maximum size, and the powder component having a size smaller than that was determined by the optimal packing density theory. In addition, the ratio of expensive silica fume was reduced and the target compressive strength of 110MPa could be realized by the formulation that could be replaced by blast furnace slag. That is, a realistic formulation was devised to lower the price of the compounding material while lowering the compressive strength. Ultra high strength fiber reinforced concrete of 180MPa class is a structure with small cross section and too slender appearance, so it has a cross section secondary moment that is susceptible to sagging and cracking, but it has the advantage of reinforcing structural strength by lowering the compressive strength. can do.
초고강도 섬유보강 콘크리트 배합은 다량의 섬유를 함유하고 있기 때문에 콘크리트의 인장응력 향상, 압축응력 구역에서의 섬유구속에 의한 연성거동 유도가 효과적일 뿐만 아니라 전단응력을 향상시키므로 전단철근 배치 없이 종방향 철근 배치만으로 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있다. 도 1과 같이 I형 단면인 경우 거푸집 내에 전단철근 설치작업이 생략되므로 거더 제작이 간편해지고, 거더 제작비용의 감축효과가 크다. 보통 종철근의 거푸집 내 위치를 잡기위해 전단철근을 연결하는데 본 발명에 의한 거더는 전단철근이 없으므로 종철근 기능을 가지는 프리텐션 PS 강재를 프리텐션으로 긴장시켜서 위치를 설정한다. 프리텐션 PS 강재의 위치를 고정하기 위한 그리고 내하력의 20~30%를 담당하기 위한 프리텐션과 그 나머지 내하력을 담당하기 위한 포스트텐션 PS 강재를 설치하여 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 방식으로 구성하였다. 즉, 프리텐션은 프리텐션 PS 강재의 위치를 고정하는데 사용되는데, 거더 내의 상부에 설치되는 프리텐션 PS 강재는 포스트텐션 PS 강재를 긴장할시 상부 콘크리트 응력 감소를 위해 사용되고, 거더 내의 하부에 설치되는 프리텐션 PS 강재는 설계하중 재하 시 포스트텐션 PS 강재의 긴장력 외에 거더의 내하력을 증진시키고, 단면의 중립축 변동폭을 적게 하여 보의 처짐과 균열을 감소시키는데 목적을 둔다. 프리텐션은 프리텐션 PS 강재의 인장응력의 30%내에서 긴장하므로 도 2 내지 4와 같이 거푸집 외부에 비교적 간단한 강재로 형성된 프리텐션 정착 프레임 설치한다. 즉, 프리텐션을 작용시킴으로써 거더 내의 상부 및 하부에 설치되는 프리텐션 PS 강재를 거푸집 내에서 고정할 수 있고, 초고강도 섬유보강 콘크리트를 타설하는데 있어서 용이한 거푸집 내부 구조를 제공하고 있다.Since the super high strength fiber reinforced concrete mix contains a large amount of fiber, it is effective not only to improve the tensile stress of concrete and to induce ductile behavior due to the fiber binding in the compressive stress zone, but also to improve the shear stress, so that the longitudinal reinforcing bars are not arranged Arrangement alone provides sufficient structural performance. In the case of the I-type cross section as shown in Figure 1, the shear reinforcing bar installation work in the formwork is omitted, making the girder easy, the reduction of the girder manufacturing cost is large. Normally, the shear reinforcing bar is connected to hold the position in the formwork of the longitudinal reinforcing bar girder according to the present invention, because the shear reinforcing bar has a pretension PS steel having a longitudinal reinforcing function to set the position by tension. Pretension to fix the position of the pretensioned PS steels and posttension PS steels for 20 ~ 30% of the load capacity and posttension PS steels for the rest of the load capacity. It was configured in a combined manner. That is, the pretension is used to fix the position of the pretension PS steel, the pretension PS steel installed in the upper part of the girder is used to reduce the upper concrete stress when the post tension PS steel is tensioned, and the pretension is installed in the lower part in the girder Tension PS steels aim to improve the load capacity of girders in addition to the tension of post-tension PS steels at design loads, and to reduce the deflection and cracking of beams by reducing the variation of the neutral axis of the cross section. Since the pretension tensions within 30% of the tensile stress of the pretension PS steel, a pretension fixing frame formed of a relatively simple steel is installed outside the formwork as shown in FIGS. 2 to 4. That is, the pretension PS steels installed in the upper and lower portions of the girder can be fixed in the formwork by acting the pretension, thereby providing a formwork internal structure that is easy for pouring super high strength fiber reinforced concrete.
또한 본 발명의 거더는 초고강도 섬유보강 콘크리트로 형성됨에 따라 경량이이서 거더를 교각에 거치시키는 작업이 매우 용이하다. 도 5와 같이 거더를 교각에 거치시킨 후, 도 8 내지 11도에 나타난 바와 같이 거더와 거더 사이에 초고강도 섬유보강 콘크리트로 제작한 영구거푸집을 설치한 다음 그 위에 콘크리트를 타설하여 교량 상부슬래브를 형성하거나 또는 거더와 거더 사이에 미리 제작된 프리캐스트 슬래브를 설치함으로써 급속교량을 시공할 수 있다. 또한 영구거푸집 두께를 최소화하기 위하여 도 6과 같이 와이어메쉬를 설치하고, 상부 콘크리트 슬래브와 부착을 위하여 영구거푸집에 전단연결재를 설치한다.In addition, since the girder of the present invention is formed of ultra-high strength fiber reinforced concrete, the work is very easy to mount the girder to the piers. After mounting the girder to the piers as shown in Figure 5, as shown in Figures 8 to 11 to install a permanent formwork made of ultra-high-strength fiber reinforced concrete between the girder and the girder and then cast concrete on it to bridge the upper slab Rapid bridges can be constructed by forming or installing precast slabs prefabricated between girders and girders. In addition, the wire mesh is installed as shown in FIG. 6 to minimize the thickness of the permanent formwork, and the shear connector is installed at the permanent formwork for attachment with the upper concrete slab.
위에서 설명하고 있는 바와 같이 본 발명은 초고강도 섬유보강 콘크리트의 경제적인 배합설계와, 전단철근을 배치하지 않을 뿐만 아니라 프리스트레스 PS 강재와 포스트텐션 PS 강재를 사용함으로써 거더를 경량화 하면서도 콘크리트 타설이 용이하게 하는 구조체를 형성하고, 또한 영구거푸집을 사용하여 공기를 단축시키면서 내구성이 월등한 급속교량을 제공 하는 것을 기술적 과제로 하고 있다.As described above, the present invention is economical compounding design of the ultra-high strength fiber reinforced concrete, and not only do not arrange the shear reinforcement, but also by using prestressed PS steel and post-tensioned PS steel to reduce the weight of the girder and facilitate concrete It is a technical problem to form a structure and to provide a rapid bridge with excellent durability while shortening air by using a permanent formwork.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더는, 상기 거더 내의 상부 및 하부에 각각 종방향으로 상하 일정한 간격을 두고 다수개로 설치된 프리텐션 PS 강재와, 상기 거더 내의 중심부 부근에 수직 종방향으로 적어도 하나 이상으로 설치된 포스트텐션 PS 강재와, 상기 프리텐션 PS 강재와 포스트텐션 강재 사이에 타설되는 콘크리트에 강섬유(steel fiber) 또는 플라스틱섬유가 혼입되어 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.Ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using a combination of pre-tension and post-tension without using the shear reinforcing bar according to the present invention for achieving the above object, the upper and lower portions in the girder, respectively, vertically and vertically at regular intervals Steel fiber or steel pre-tensioned PS steel, post-tension PS steel installed in at least one vertical longitudinal direction near the center of the girder, and concrete cast between the pretensioned PS steel and post-tensioned steel. It is characterized in that the plastic fibers are mixed.
또한, 본 발명의 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더의 시공방법은, 교각 상부에 설치되는 거더를 형성하기 위하여 거푸집을 설치(미도시)하고 프리텐션용 PS 강재를 정착하기 위한 프리텐션 정착 프레임을 상기 거푸집 상하 양단에 설치하는 단계, 상기 하부에 설치된 프리텐션 정착 프레임에 프리텐션용 PS 강재를 설치하여 정착하는 단계, 포스트 텐션 PS 강재를 삽입하기 위한 쉬스(Sheath)관을 설치하는 단계, 상기 상부에 설치된 프리텐션 정착 프레임에 프리텐션용 PS 강재를 설치하여 정착하는 단계, 상기 거푸집 내에 강섬유(steel fiber) 또는 플라스틱섬유가 혼입된 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계, 상기 쉬스관에 포스트 텐션 PS 강재를 삽입하여 정착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the construction method of the ultra-high strength fiber-reinforced concrete girder using a combination of pre-tension and post-tension without using the shear reinforcement of the present invention, the formwork is installed (not shown) to form a girder installed on the upper part of the piers Installing the pre-tension fixing frame for fixing the PS steel for fixing to upper and lower ends of the formwork, and installing and fixing the pre-tension PS steel in the pre-tension fixing frame installed in the lower portion, for inserting the post-tension PS steel Installing a sheath tube, installing and fixing the PS steel material for pretension in the pretension fixing frame installed at the upper portion, and curing by pouring concrete mixed with steel fiber or plastic fiber in the formwork; And inserting and fixing the post-tensioned PS steel in the sheath tube. And there.
또한, 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 활용한 교량의 급속시공방법은, 상기 거더를 교각과 교각 위에 일정한 간격으로 다수개 설치하는 단계, 교각 위에 설치된 상기 거더의 상부에 영구거푸집을 설치하는 단계, 상기 영구거푸집 상부에 콘크리트를 타설하여 상부슬래브를 형성하는 단계, 상기 거더에 설치된 포스트텐션용 PS 강재를 재 긴장시켜 교량을 완성시키는 단계로 이루어지거나, 또는 상기에서 기술하고 있는 설치된 거더의 상부에 미리 제작된 프리캐스트 슬래브들을 거치시킨 다음 상기 프리캐스트 슬래브들의 내부 상하 좌우의 2방향으로 설치된 PS 강재에 프리스트레스를 가하여 교량 상부슬래브를 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.In addition, the rapid construction method of the bridge using the ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using a combination of pre-tension and post-tension without using the shear reinforcement, the step of installing a plurality of girders at regular intervals on the piers and piers, on the piers Installing a permanent formwork on top of the installed girder, Placing concrete on the top of the permanent formwork to form an upper slab, Re-tensioning the PS steel for post-tension installed in the girder to complete the bridge Or forming a bridge upper slab by mounting pre-fabricated precast slabs on the upper part of the installed girders described above, and then prestressing the PS steels installed in two directions in the upper, lower, left, and right directions of the precast slabs. It is characterized by.
본 발명은 110MPa급 초고강도 섬유보강 콘크리트를 재료로 하여 종래 교량에 많이 사용되고 있는 고강도 프리스트레스 거더 보다 형고는 2/3 정도, 부피와 중량은 1/2로 줄인 거더를 프리캐스트로 사용함으로써 거더 제작의 간편성, 거더 거치의 용이성, 부피를 줄이는 것에 의해 경제성을 도모할 수 있는 새로운 거더를 제공할 수 있다.The present invention is made of girder fabrication by using the girder reduced to about 2/3 of the mold height, half the volume and weight of the high strength prestressed girder, which is often used in conventional bridges, using 110MPa grade super high strength fiber reinforced concrete as a material. Simplicity, ease of girder mounting, and volume reduction can provide a new girder for economical efficiency.
또한, 본 발명에서 초고강도 섬유보강 콘크리트의 공극이 적고 조직이 조밀하고 균일하여 내구성이 우수하며, 거더뿐만 아니라 슬래브 하면이 초고강도 섬유보강 콘크리트로 시공되므로 공기오염에 의한 내구성 저하, 중성화 및 동결융해에 의한 동탄성 계수 저하 등 내구성 저하에 따른 영향을 거의 받지 않는 장수명의 교량으로 되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the ultra-high strength fiber-reinforced concrete has less voids and the structure is dense and uniform, so the durability is excellent. It has the effect of becoming a long life bridge which is hardly influenced by durability deterioration such as a decrease in dynamic modulus of elasticity.
또한, 종래 150MPa 이상의 초고강도 섬유보강 콘크리트 교량은 재료선정 및 배합구성인자가 고가임에 비해 본 발명은 종래 교량 시공가격과 비교하여 경제성이 있고, 거더의 중량이 적으므로 교각으로 거치가 용이하며, 거더 제작 장소 선정의 폭이 큰 효과가 있다.In addition, the conventional high-strength fiber reinforced concrete bridges of 150MPa or more is expensive compared to the conventional construction cost of the bridge construction materials compared to the material selection and compounding configuration factor is expensive, the weight of the girder is easy to be mounted by the pier, Girder production site selection has a big effect.
또한, 본 발명에 따라 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더에 강섬유 또는 플라스틱섬유를 체적대비 1.5~2.5% 혼입 또는 2.5~4% 혼입으로 상기 거더의 압축 및 인장구역에 연성거동 특성이 우수하다. 이러한 다량의 섬유보강으로 인해 전단철근을 설치하지 않고 프리스트레스 강선만을 설치하여 하중을 받을 수 있는 간편한 형태의 거더 제작이 가능하게 되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the compression of the girder by mixing 1.5 ~ 2.5% or 2.5 ~ 4% by volume of the steel fiber or plastic fiber in the ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using the pre-tension and post-tension without using the shear reinforcement And ductile behavior is excellent in the tension zone. Due to such a large amount of fiber reinforcement, there is an effect that it is possible to manufacture a girder of a simple form that can receive a load by installing only prestressed steel wire without installing shear rebar.
또한, 본 발명은 전단철근을 사용하지 않은 프린텐션 PS 강재와 포스트텐션 PS 강재를 사용하여 프리텐션방법과 포스트텐션방법을 병용하여 거더를 제작함에 따라, 공장작업과 현장작업을 병용하지 않는 한 곳에 제작할 수 있는 제작의 간편성을 가지고 있다. In addition, according to the present invention, as the girder is manufactured by using the pretension method and the posttension method together using the printed tension PS steel and the post tension PS steel without using the shear rebar, the factory work and the field work are not used together. Has the simplicity of production that can be produced.
또한, 본 발명은 거더의 상부에는 영구거푸집을 설치하고 그 위에 바로 콘크리트 슬래브를 타설함으로써 교량 시공기간을 종래 교량 시공방법에 비해 획기적으로 단축시킬 수 있으며, 또는 상기 거더의 상부에 미리 제작된 프리캐스트로 슬래브를 설치한 후 PS 강재로 긴장시킴으로써 교량 상부바닥판을 더욱 신속하게 시공할 수 있도록 하였다.In addition, the present invention can significantly shorten the bridge construction period compared to the conventional bridge construction method by installing a permanent formwork on the upper part of the girder and cast concrete slab directly thereon, or pre-fabricated precast on the upper part of the girder After the furnace slab was installed, the top plate of the bridge could be installed more quickly by tensioning with PS steel.
또한, 본 발명에 따른 급속 시공교량은 상기 거더의 콘크리트 강도 특성을 향상시키고, 강섬유를 혼입하여 구조적 성능을 보강하여 적은 단면으로 내하력을 받을 수 있으며, 교량의 효율적인 시공시스템을 도입하여 공기를 단축함과 동시에 경제성 및 교량의 내구성 향상을 도모할 수 있는 새로운 형태의 교량으로 제공하게 되는 효과가 있다. In addition, the rapid construction bridge according to the present invention improves the concrete strength characteristics of the girder, and can be subjected to load capacity in a small cross-section by reinforcing the structural performance by incorporating steel fibers, shorten the air by introducing an efficient construction system of the bridge At the same time, there is an effect to provide a new type of bridge that can improve the economics and durability of the bridge.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더 및 그 시공방법과 이를 활용한 교량의 급속시공방법을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using a pretension and post-tension in combination with a shear reinforcing bar according to a preferred embodiment of the present invention, and a construction method thereof and a rapid construction method of a bridge using the same in detail according to the accompanying drawings. The explanation is as follows.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 거더(1)의 형태를 각각 보여주는 단면도이고, 도 2는 프리텐션 PS 강재(3)의 정착을 위해 프리텐션 정착 프레임(5)이 설치된 거더(1)의 정면도이며, 도 3은 상기 도 2의 본 발명에 따른 거더(1)를 제작하기 위하여 프리텐션 정착 프레임(5)이 설치된 거더(1)의 평면도이고, 도 4는 상기 도 2의 본 발명에 따른 거더(1)를 제작함에 있어서 거더(1)에 프리텐션 정착 프레임(5)이 설치된 사시도를 도시한 것이다.1 (a) and (b) are cross-sectional views respectively showing the shape of the girder 1 according to the present invention, Figure 2 is a pre-tension fixing frame 5 is installed for fixing the pre-tension PS steel (3) 3 is a front view of the girder 1, FIG. 3 is a plan view of the girder 1 in which the pretension fixing frame 5 is installed in order to manufacture the girder 1 according to the present invention of FIG. 2, and FIG. In manufacturing the girder 1 according to the present invention shows a perspective view in which the pretension fixing frame 5 is installed on the girder 1.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 거더(1)는 프리스트레스 힘을 받으며 단면이 I 형상을 이루는 것으로, 상기 거더(1) 내의 상부 및 하부에는 각각 종방향으로 상하 일정한 간격을 두고 다수개의 프리텐션 PS 강재(3)가 설치되고, 상기 거더(1) 내의 중심부 부근에는 수직 종방향으로 2개 또는 3개의 쉬스관(2a)이 설치되고 상기 쉬스관(2a)에는 포스트텐션 PS 강재(2)가 삽입된다.As shown in Figures 1 to 4, the girder 1 according to the present invention is pre-stressed to form an I-shaped cross section, the upper and lower portions in the girder 1 are vertically spaced vertically and vertically, respectively A plurality of pretensioned PS steels 3 are installed, and two or three sheath pipes 2a are installed in the vertical longitudinal direction near the center of the girder 1, and post tension PS is provided in the sheath pipes 2a. The steel material 2 is inserted.
본 발명의 따른 거더(1)에 설치되는 프리텐션 PS 강재(3)는 거더(1)에 작용하는 내하력의 20~30% 를 담당하고, 포스트텐션 PS 강재(2)는 그 나머지 내하력을 담당하고, 거더(1) 내의 상부에 설치되는 프리텐션 PS 강재(3)는 포스트텐션 PS 강 재(2)를 긴장할 경우 상부 콘크리트의 응력 감소를 위해 사용되고, 거더(1) 내의 하부에 설치되는 프리텐션 PS 강재(3)는 설계하중 재하 시 포스트텐션에 의한 긴장력 외에 거더의 내하력을 증진시키고, 단면의 중립축 변동폭을 적게 하여 거더(1)의 처짐과 균열을 감소시키게 된다.The pretension PS steel 3 installed in the girder 1 according to the present invention is responsible for 20-30% of the load capacity acting on the girder 1, and the post tension PS steel 2 is responsible for the remaining load capacity. , The pretension PS steel 3 installed at the upper part in the girder 1 is used for reducing the stress of the upper concrete when the post tension PS steel 2 is tensioned, and the pretension PS installed at the lower part in the girder 1. The steel (3) increases the load capacity of the girder in addition to the tension due to post-tension when the design load, and reduces the deflection and cracking of the girder (1) by reducing the variation of the neutral axis of the cross section.
상기 프리텐션 PS 강재(3)에 가해지는 프리텐션 힘(프리스트레스)은 인장응력의 30% 내에서 긴장하므로 거더(1)의 거푸집 외부 상하 양단에는 프리텐션 PS 강재(3)를 정착시키기 위하여 비교적 간단한 강재 구조체 등으로 형성된 프리텐션 정착프레임(5)을 설치할 수 있고, 상기 거더(1)의 거푸집 외부 상하 양단에 설치된 프리텐션 정착프레임(5)에는 프리텐션 PS 강재(3)를 연결하여 프리텐션을 가한다. 즉, 설치된 프리텐션 PS 강재(3)에 프리텐션을 작용하게 함으로써 거더(1) 내의 상부 및 하부에 설치된 프리텐션 PS 강재(3)를 거푸집 내에서 고정할 수 있고, 초고강도 섬유보강 콘크리트를 타설하는데 있어서 용이한 거푸집 내부 구조를 제공하고 있다. 또한 프리텐션 정착 프레임(5)은 보통 경우의 프리텐션 PS 강재(3)에 가하는 프리텐션의 힘이 프리텐션 PS 강재(3)의 항복응력의 80% 정도 이내이므로 상대적으로 구조 내하력이 그리 크지 않고, 경량이며 설치하기 좋은 형태로 구성할 수 있다.Since the pretension force (prestress) applied to the pretension PS steel 3 is tensioned within 30% of the tensile stress, it is relatively simple to fix the pretension PS steel 3 on the upper and lower ends of the formwork of the girder 1. A pretension fixing frame 5 formed of a steel structure or the like may be installed, and pretension PS steels 3 may be connected to the pretension fixing frame 5 installed at both upper and lower ends of the formwork girder 1 to provide pretension. Add. That is, the pretension PS steels 3 installed on the upper and lower portions of the girder 1 can be fixed in the form by applying pretension to the installed pretension PS steels 3, and the super high strength fiber reinforced concrete is poured. It provides a formwork internal structure that is easy to do. In addition, since the pretension fixing frame 5 has a pretension force applied to the pretension PS steel 3 in a normal case within 80% of the yield stress of the pretension PS steel 3, the structural load capacity is not so large. It is lightweight and easy to install.
본 발명의 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더(1)의 시공방법을 살펴보면, 우선 거더(1)를 형성하기 위하여 거푸집(미도시)를 설치하는 단계로, 거더(1)의 형상은 I 형상 또는 직사각형 형상 등에 다양하게 선택할 수 있다. 다음으로 거더(1) 내의 상,하부에 설치되는 프리텐션 PS 강재(3)를 정착하기 위한 거푸집의 상하 양단에 각각 프리텐션 정착 프레임(5)을 설치하는 단계, 상기 하부에 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)에 프리텐션 PS 강재(3)를 설치하여 정착하는 단계, 포스트 텐션 PS 강재(2)를 삽입하기 위한 쉬스관(2a)을 설치하는 단계, 상기 상부에 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)에 프리텐션 PS 강재(3)를 설치하여 정착하는 단계, 상기 거푸집 내에 강섬유(steel fiber) 또는 플라스틱섬유가 혼입된 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계, 상기 쉬스관(2a)에 포스트 텐션 PS 강재(2)를 삽입하여 정착시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다. Looking at the construction method of the ultra-high strength fiber-reinforced concrete girder (1) using a combination of pretension and post-tension without using the shear reinforcement of the present invention, the step of installing a formwork (not shown) to form a girder (1) The shape of the girder 1 can be variously selected in an I shape or a rectangular shape. Next, the steps of installing the pre-tension fixing frame (5) on the upper and lower ends of the formwork for fixing the pre-tension PS steels (3) installed in the upper and lower parts in the girder (1), the pre-tension fixing frame installed in the lower part Installing and fixing the pretension PS steel (3) to (5), the step of installing the sheath tube (2a) for inserting the post-tension PS steel (2), the pre-tension fixing frame (5) Installing and fixing the pre-tension PS steel (3) in the step, the step of curing by pouring concrete mixed with steel fiber (plastic) or plastic fiber in the formwork, post-tension PS steel (2) in the sheath pipe (2a) It is characterized by consisting of a step of fixing by inserting.
상기에서 프리텐션 PS 강재(3)에 작용하는 프리텐션의 힘은 프리텐션 PS 강재(3)를 직선으로 설치할 수 있는 힘에서부터 프리텐션 PS 강재(3)의 항복응력의 30% 정도의 힘까지 긴장함으로써 포스트 텐션 PS 강재(2)에 의해 가해지는 포스트텐션 힘의 보조적 역할을 할 수 있는 상태로 하고, 상기 프리텐션 PS 강재(3)에 가해지는 프리텐션의 힘은 초기 포스트 텐션 PS 강재(2)에 포스트텐션 힘을 가할 때 상부측의 인장파괴를 방지하며, 설계하중이 작용할 때 하부측 단면내의 균일한 하중 분포와 다중 균열을 유도하기 위한 것이다. 또한, 거더(1)의 형상이 I형 단면인 경우 거푸집 내에 전단철근 설치작업이 생략되므로 거더(1) 제작이 간편해지고, 거더(1) 제작비용을 감축할 수 있다.The pretension force acting on the pretension PS steel 3 is tensioned from a force capable of installing the pretension PS steel 3 in a straight line to a force of about 30% of the yield stress of the pretension PS steel 3. By doing so, the post-tension force exerted by the post-tension PS steels 2 can serve as an auxiliary role, and the pre-tension force applied to the pre-tension PS steels 3 is the initial post-tension PS steels 2. This is to prevent tensile failure on the upper side when post tension force is applied to it, and to induce uniform load distribution and multiple cracks in the lower side cross section when the design load is applied. In addition, when the shape of the girder 1 is an I-shaped cross section, the shear reinforcing bar installation work in the formwork is omitted, thereby making the girder 1 simple and reducing the manufacturing cost of the girder 1.
일반적으로 거더에 사용하는 종철근이 거푸집 내에서 위치를 잡도록 전단철근을 연결하는데 본 발명에 따른 거더(1)는 전단철근이 없으므로 종철근으로 삽입된 프리텐션 PS 강재(3)를 긴장시켜서 위치를 설정하는데, 경우에 따라서 프리텐션 PS 강재(3)가 거푸집 내에서 보다 정확한 위치를 잡도록 거더(1)의 양 단부 끝단으로부터 각각 거더(1) 길이의 1/5 내지 1/10까지는 기존의 전단철근과 같은 구조를 가지는 위치고정용 수직철근(미도시)을 일정한 간격으로 설치하는데, 이는 거푸집 내부에는 전단철근이 없으므로 하중을 부담하지 않는 위치고정용 수직철근으로 포스트텐션 강재를 포물선 형태로 유지하기 위한 것이다.In general, the longitudinal reinforcing bar used in the girder connects the shear reinforcing bars to be positioned in the formwork. The girder (1) according to the present invention does not have the shear reinforcing bars, thereby tensioning the pretension PS steel (3) inserted into the longitudinal reinforcing bars. In some cases, from one end of each end of the girder 1 to one fifth to one tenth of the length of the girder 1 so that the pretension PS steel 3 can be positioned more accurately within the formwork, Position fixing vertical reinforcing bars (not shown) having a structure such as this is installed at regular intervals, because there is no shear reinforcing bar inside the formwork to maintain the post-tensioned steel in the form of parabola as a fixed vertical rebar does not bear will be.
한편, 본 발명에 따른 거더(1)를 제작할 때 혼입되는 섬유는 종래 180MPa급 초고강도 섬유보강 콘크리트에서 가격 비율이 가장 큰 직경 0.2mm, 길이 13mm 강섬유 또는 플라스틱섬유 대신에 직경 0.3~0.5mm, 길이 20~30㎜의 강섬유 또는 플라스틱섬유를 사용하거나, 또는 직경 0.2mm, 길이 13mm 강섬유 또는 플라스틱섬유와 직경 0.3~0.5mm, 길이 20~30㎜ 강섬유 또는 플라스틱섬유를 혼합하여 사용되는데, 본 발명의 거더(1)에 사용되는 섬유에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 첫째, 거더(1)에 사용되는 강섬유 또는 플라스틱섬유가 직경이 0.3~0.5㎜이고 길이가 20~30㎜이며, 체적비율로 거더(1)의 1.5~2.5% 범위로 혼입되는 것으로 이러한 경우에 가격이 보다 높은 직경 0.2mm, 길이 13mm 강섬유 또는 플라스틱섬유를 사용하지 않음에 따라 거더(1) 제작비용을 줄일 수 있으며, 둘째, 거더(1)에 사용되는 강섬유 또는 플라스틱섬유가 거더(1)의 저면으로부터 3/4의 높이까지는 직경이 0.3~0.5㎜이고 길이가 20~30㎜이며 On the other hand, the fiber mixed when manufacturing the girder 1 according to the present invention is the diameter of 0.3mm to 0.5mm, length of 0.3mm to 0.5mm, length 13mm steel fiber or plastic fiber having the largest price ratio in conventional 180MPa class super high strength fiber reinforced concrete 20-30 mm steel or plastic fibers are used, or 0.2 mm diameter, 13 mm length steel fibers or plastic fibers and 0.3 to 0.5 mm diameter, 20-30 mm steel fibers or plastic fibers are mixed and used, the girder of the present invention In more detail with respect to the fiber used in (1), first, the steel or plastic fibers used in the girder (1) is 0.3 ~ 0.5㎜ in diameter and 20 ~ 30㎜ in length, girder (1) by volume ratio In this case, the production cost of the girder (1) can be reduced by not using a higher diameter 0.2mm, 13mm length steel fiber or plastic fiber in this case. The (1) steel fibers or plastic fibers, the girder (1) the height is 0.3 ~ 0.5㎜ diameter of up to 3/4 from the bottom surface of which is used in a is a length of 20 ~ 30㎜
체적비율로 거더(1)의 1.5~2.5% 범위로 혼입되고, 그 나머지 1/4에는 직경이 0.2㎜이고 길이가 13㎜이며 체적비율로 상기 거더의 2.5~4% 범위로 혼입되는 것으로 이러한 경우에는 거더(1) 상부에 강섬유 또는 플라스틱섬유의 혼입량을 높임과 동시에 하부에 적용된 섬유보다 강도가 높은 섬유를 사용함에 따라 거더(1) 상부에 작용하는 압축응력에 대하여 취성거동를 제어하고 연성거동을 유도함으로써 보다 안정적인 거더(1)를 확보할 수 있고, 셋째, 거더(1)에 사용되는 강섬유 또는 플라 스틱섬유가 거더(1)의 저면으로부터 3/4의 높이까지는 직경이 0.3~0.5㎜이고 길이가 20~30㎜이며 체적비율로 거더(1)의 1.5~2.5% 범위로 혼입되고, 그 나머지 1/4에는 직경이 0.3~0.5㎜이고 길이가 20~30㎜인 것과 직경이 0.2㎜이고 길이가 13㎜인 것이 체적비율로 거더(1)의 2.5~4% 범위로 혼입되는 것으로 이러한 경우는 상기 첫째 예와 둘째 예를 절충한 구조로 상기 예의 거더는 설치하는 현장 여건에 따라 선택 적용할 수 있다.The volume ratio is mixed in the range of 1.5 to 2.5% of the girder 1, and the remaining 1/4 is 0.2 mm in diameter and 13 mm in length, and the volume ratio is mixed in the range of 2.5 to 4% of the girder. In addition to increasing the amount of steel or plastic fibers in the top of the girder (1) at the same time as using a fiber with a higher strength than the fiber applied to the bottom control the brittle behavior for the compressive stress acting on the top of the girder (1) and induce ductile behavior Thus, more stable girders 1 can be secured. Third, the steel fibers or plastic fibers used for the girders 1 have a diameter of 0.3 to 0.5 mm from the bottom of the girders 1 to a height of 3/4. 20 to 30 mm in volume ratio and mixed in the range of 1.5 to 2.5% of the girder 1, the remaining 1/4 of which is 0.3 to 0.5 mm in diameter and 20 to 30 mm in length and 0.2 mm in diameter It is horn in 2.5-4% of girder 1 by volume ratio to be 13mm In this case the example is to be the girder to the first example and the second example the structure in which a compromise can be selected in accordance with the applied field conditions to install.
그리고 거더(1)에 사용된 최대 골재의 크기를 2.6mm로 정하고 그 이하 크기의 분체성분은 최적충전밀도이론에 의해 배합성분을 정하고, 또한 고가의 실리카흄의 비율을 낮추고 고로슬래그로 대신할 수 있는 배합으로 목표 압축강도 110MPa을 구현할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 압축강도를 낮추면서 배합재료의 가격을 낮출 수 있는 현실적인 배합을 고안하여, 종래 180MPa급의 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더는 단면이 적고 너무 슬렌더한 외관을 갖는 구조물이어서 처짐과 균열에서 우려가 되는 단면 2차모멘트를 가지고 있으나, 강섬유 또는 플라스틱섬유가 혼입된 본 발명의 거더(1)는 압축강도를 낮춤으로써 구조적인 강성을 보강할 수 있는 장점을 가지고 있다.The maximum aggregate size used in the girder (1) is 2.6mm, and the powder component having a size smaller than that is determined by the optimal packing density theory, and also lowers the ratio of expensive silica fume and can be replaced with blast furnace slag. It is desirable to be able to realize the target compressive strength 110MPa by blending. In other words, by devising a realistic formulation that can lower the price of the compounding material while lowering the compressive strength, the conventional ultra-high strength fiber reinforced concrete girder of the 180MPa class is a structure with a small cross-section and too slender appearance, so there is concern about sagging and cracking. Although having a cross-sectional secondary moment, the girder 1 of the present invention in which steel fibers or plastic fibers are mixed has an advantage of reinforcing structural rigidity by lowering compressive strength.
이와 같은 본 발명의 거더(1)에 사용되는 콘크리트 배합의 구체적인 구성재료를 보면 시멘트, 일반모래, 세사, 충전재, 실리카 흄, 고로슬래그, 감수제, 배합수, 강섬유 또는 플라스틱섬유 등으로써, 이들의 배합 중량비는 각각 1: 0.5~1.1 : 0.3~1.1 : 0.3~0.8 : 0.1~0.3 : 0.1~0.3 : 0.02~0.1 : 0.2~0.4 : 0.1~0.2로 구성된다. 여기서, 일반모래는 입경이 2.6mm 이하, 세사는 입경이 0.7mm 이하이며 규사 성분이 90% 이상인 것이 바람직하고, 충전재는 평균입경이 20㎛ 이하이며 규사성분이 90% 이상이며, 강섬유 또는 플라스틱섬유는 주로 직경이 0.3~0.5mm 이고 길이가 20~30mm 이하거나 이를 직경이 0.2㎜이고 길이가 13㎜인 것과 혼합하여 사용하고 형상계수가 65 정도인 것을 사용하되, 상기 거더(1)에 대한 상기 섬유의 체적비율은 1.5~2.5% 범위 내로 구성되거나 또는 이러한 체적비율과 함께 다른 체적비율인 2.5~4% 범위로 혼입하여 구성하는 것이 바람직하다. 상기 배합재료의 바람직한 배합중량비 중의 하나는 시멘트, 일반모래, 세사, 충전재, 실리카흄, 고로슬래그, 감수제, 배합수, 강섬유 또는 플라스틱섬유는 1: 0.8: 0.3: 0.3: 0.15: 0.1: 0.04: 0.25: 0.19이다.The concrete constituent materials of the concrete compounding used in the girder 1 of the present invention are cement, general sand, fine sand, filler, silica fume, blast furnace slag, water reducing agent, compounded water, steel fiber or plastic fiber, and the like. The weight ratio is composed of 1: 0.5 to 1.1: 0.3 to 1.1: 0.3 to 0.8: 0.1 to 0.3: 0.1 to 0.3: 0.02 to 0.1: 0.2 to 0.4: 0.1 to 0.2. Here, it is preferable that the general sand has a particle diameter of 2.6 mm or less, the fine thread has a particle diameter of 0.7 mm or less, and the silica sand component is 90% or more, and the filler has an average particle diameter of 20 μm or less and the silica sand component is 90% or more, and steel fibers or plastic fibers. Is mainly used in combination with a diameter of 0.3 ~ 0.5mm and a length of 20 ~ 30mm or less than 0.2mm in diameter and 13mm in length and using a shape factor of about 65, the above for the girder (1) It is preferable that the volume ratio of the fiber is comprised in the range of 1.5-2.5%, or it mixes in the range of 2.5-4% which is another volume ratio with this volume ratio. One of the preferable compounding weight ratios of the compounding material is cement, general sand, fine yarn, filler, silica fume, blast furnace slag, water reducing agent, compounding water, steel fiber or plastic fiber is 1: 0.8: 0.3: 0.3: 0.15: 0.1: 0.04: 0.25: 0.19.
이와 같이 초고강도 섬유보강 콘크리트 배합으로 이루어진 본 발명의 거더(1)는 다량의 섬유를 함유하고 있기 때문에 콘크리트 인장응력 향상, 압축응력 구역에서의 섬유구속에 의한 연성거동 유도 효과뿐만 아니라 전단응력을 향상시키므로 전단철근의 배치 없이 종방향 철근의 역할을 하는 프리테션 PS 강재(3)와 포스트텐션 PS 강재(2)의 배치만으로 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있게 된다.As such, the girder 1 of the present invention, which is made of an ultra high strength fiber reinforced concrete compound, contains a large amount of fiber, thereby improving shear stress as well as improving the tensile stress of the concrete and the ductile behavior induced by the fiber binding in the compressive stress zone. Therefore, the arrangement of the pretensioned PS steels 3 and the post-tensioned PS steels 2, which serve as the longitudinal reinforcing bars without the arrangement of the shear reinforcement, can achieve sufficient structural performance.
도 2는 프리텐션 PS 강재(3)의 정착을 위해 프리텐션 정착 프레임(5)이 설치된 거더(1)의 정면도로, 거더(1)의 상하부에 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)에는 프리텐션 PS 강재(3)가 정착되고, 거더(1)의 상부에 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)과 거더(1)의 하부에 설치된 프레텐션 정착 프레임(5) 사이에는 지지대(4)가 설치되어 거더(1)의 상부 길이방향으로 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)을 지지하는 역할을 하게 된다.FIG. 2 is a front view of the girder 1 on which the pretension fixing frame 5 is installed for fixing the pretension PS steel 3, and the pretension fixing frame 5 installed on the upper and lower portions of the girder 1 is pretensioned PS. The steel 3 is fixed, and a support 4 is installed between the pretension fixing frame 5 installed at the upper part of the girder 1 and the pretension fixing frame 5 provided at the lower part of the girder 1, thereby providing the girder ( It serves to support the pretension fixing frame 5 installed in the upper longitudinal direction of 1).
도 3은 도 2의 본 발명에 따른 거더(1)의 평면도로, 구체적으로는 상부에 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)에는 프리텐션 PS 강재(3)가 정착 설치된 후 거더의 상부에 콘크리트가 타설되지 전의 상태를 나타내고 있다.3 is a plan view of the girder 1 according to the present invention of FIG. 2, specifically, the concrete is placed on the upper part of the girder after the pretension PS steel 3 is fixed to the pretension fixing frame 5 installed at the upper part. It shows the state before not.
도 4는 상기 도 2의 본 발명에 따른 거더(1)를 제작함에 있어서 거더(1)에 프리텐션 정착 프레임(5)이 설치된 사시도를 나타낸 것으로 도 3과 같이 상부에 설치된 프리텐션 정착 프레임(5)에는 프리텐션 PS 강재(3)가 정착 설치된 후 거더의 상부에 콘크리트가 타설되기 전의 상태를 나타내고 있다.FIG. 4 is a perspective view illustrating a pretension fixing frame 5 installed on the girder 1 in manufacturing the girder 1 according to the present invention of FIG. 2. ) Shows the state before the concrete is poured into the upper part of the girder after the pretension PS steel 3 is fixedly installed.
다음은 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 거더(1)를 이용하여 교량을 급속시공하는 방법에 대해 설명한다.Next, a method of rapidly constructing a bridge using the girder 1 of the present invention having the above configuration will be described.
도 5는 본 발명에 따른 교량의 급속시공을 위한 거더(1)의 배치도이고, 도 6은 본 발명에 따른 교량의 급속시공을 위한 탈형거푸집(6)에 와이어메쉬(7)와 전단연결재(8)를 결합하는 결합순서도이며, 도 7은 상기 도 6의 결합순서도에 의해 와어어메쉬(7)와 전단연결재(8)가 결합된 후 콘크리트를 타설한 후 탈형거푸집(6)을 제거하여 완성한 영구거푸집(9)의 배치도이고, 도 8은 거더(1)의 상부에 영구거푸집(9)이 설치된 사시도이며, 도 9는 상기 도 8의 영구거푸집(1)에 콘크리트를 타설하여 교량 슬래브를 형성한 본 발명의 급속교량의 사시도를 도시한 것이다.5 is a layout view of the girder (1) for rapid construction of the bridge according to the invention, Figure 6 is a wire mesh 7 and shear connector (8) to the demoulding formwork (6) for rapid construction of the bridge according to the invention ) Is a coupling flow chart for coupling, Figure 7 is the permanent flow completed by removing the deforming formwork 6 after pouring concrete after the wire mesh (7) and the shear connector (8) by the coupling flow chart of FIG. 8 is a perspective view of the formwork 9, Figure 8 is a perspective view of the permanent formwork (9) is installed on top of the girder (1), Figure 9 is to cast concrete in the permanent formwork (1) of Figure 8 to form a bridge slab The perspective view of the rapid bridge of this invention is shown.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기한 바와 같이 본 발명의 거더(1)를 교각과 교각(미도시) 위에 일정한 간격을 두고 나란히 거치시키며, 이때 초고강도 섬유보강 콘크리트 보로 사용되는 본 발명의 거더(1)는 경량이어서 교각에 거치시키는 작업이 용이하다.First, as shown in Figure 5, the girder (1) of the present invention as described above side by side at regular intervals on the piers and piers (not shown), at this time, of the present invention used as an ultra-high strength fiber reinforced concrete beam The girder 1 is light and easy to mount on the piers.
다음은 도 6에 도시한 바와 같이, 탈형거푸집(6) 위에 와이어메쉬(7)를 설치한 후 상기 와이어메쉬(7)의 상부와 중심부 및 하부에 각각 일정한 간격을 두고 2개씩 와이어(7a)에 전단연결재(8)를 결합한 후에 탈형거푸집(6)에 섬유보강 콘크리트를 타설하여 일정 기간 동안 양생시킨 후 탈형거푸집(6)을 제거함으로써 거더(1)의 상부에 거치시키는 영구거푸집(9)을 완성한다. 상기 와이어(7a)와 결합하는 전달연결재(8)는 그 상측 일부가 영구거푸집(9)의 상면으로부터 약간 돌출되게 나오게 구성함으로써 아래에서 설명하고 있는 영구거푸집(9)에 타설되는 상부슬래브와의 부착 결합력을 증대하는 역할을 하게 된다. Next, as shown in Figure 6, after installing the wire mesh (7) on the demolding die (6) to the wire (7a) by two at regular intervals on the top, center and bottom of the wire mesh (7), respectively After joining the shear connection material (8), the fiber-reinforced concrete is poured into the demolding form (6) to cure for a period of time, and then remove the demolding form (6) to complete the permanent formwork (9) mounted on top of the girder (1) do. Attached to the upper slab cast on the permanent formwork 9 described below by configuring the upper portion of the transfer connecting member (8) coupled to the wire (7a) to protrude slightly from the upper surface of the permanent formwork (9) described below. It will increase the bonding force.
도 7은 도 6의 결합순서도에 의해 와어어메쉬(7)와 전단연결재(8)가 결합되고 이어서 섬유보강 콘크리트를 타설하여 양생된 영구거푸집(9) 세트의 배치도를 나타내고 있으며, 다음에 도 8에 도시한 바와 같이, 교각 위에 거치된 거더(1) 상부에 도 7과 같은 영구거푸집(9) 세트를 나란히 연결하여 설치한다.FIG. 7 shows the layout of the set of permanent formwork 9 cured by combining the wire mesh 7 and the shear connector 8 according to the coupling flow chart of FIG. 6 and then pouring the fiber-reinforced concrete. As shown in, on the girder (1) mounted on the pier to install the permanent formwork (9) set side by side as shown in FIG.
다음은 도 9에 도시한 바와 같이, 거더(1) 위에 설치되는 영구거푸집(9) 세트 상부에 콘크리트를 타설하여 양생시킴으로써 상기 영구거푸집(9) 세트와 일체가 되는 교량 상부슬래브(10)를 형성한 다음 상기 거더(1)에 설치된 포스트텐션 PS 강재(2)에 다시 프리스트레스를 가함으로써 본 발명인 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더에 의한 급속시공교량을 완성하게 된다.Next, as shown in Figure 9, by placing concrete on top of the set of permanent formwork (9) installed on the girder (1) to form a bridge upper slab (10) integral with the set of permanent formwork (9) Then, by prestressing the post-tension PS steel (2) installed in the girder (1) again, the rapid construction bridge by the ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using the pretension and post-tension without using the shear bar of the present invention You are done.
도 10은 프리캐스트 슬래브의 사시도이며, 도 11은 도 8에 도시한 바와 같이 거더(1) 위에 도 10에 나타난 바와 같이 미리 제작된 프리캐스트 슬래브를 설치한 것을 나타내고 있는 것으로, 영구거푸집(9) 세트 위에 상부슬래브(10)를 타설하여 양생하는 시공기간 보다 더 급속한 시공기간이 요구되는 경우는 미리 제작된 프리캐스트 슬래브(11)를 거더(1) 위에 배치한 후 상기 프리캐스트 슬래브(11) 내에 2방향으로 배치된 PS 강재(12)에 프리스트레스를 가하여 고정시키는 공법을 적용하여 본 발명의 급속시공교량을 완성할 수도 있다.FIG. 10 is a perspective view of the precast slab, and FIG. 11 shows a precast slab prepared in advance as shown in FIG. 10 on the girder 1 as shown in FIG. If a faster construction period is required than a construction period in which the upper slab 10 is placed on the set and cured, a prefabricated slab 11 is formed on the girder 1 and then in the precast slab 11. The rapid construction bridge of the present invention may be completed by applying a method of applying prestress to the PS steel materials 12 arranged in two directions to fix them.
상기한 바와 같이 본 발명은 초고강도 섬유보강 콘크리트의 경제적인 배합설계, 전단철근을 배치하지 않고 프리스트레스로 PS 강재의 위치를 고정시키면서 콘크리트 타설을 용이하게 하고, 영구거푸집을 사용하여 공기를 단축시키면서 내구성이 월등한 교량시스템을 제공하게 되고, 또한 본 발명의 급속시공 교량의 거더의 압축강도는 110MPa 이상이고, 또한 거더와 거더 사이를 설치되는 영구거푸집의 압축강도 140MPa 이상이 바람직하다.As described above, the present invention is economical compounding design of ultra-high strength fiber reinforced concrete, it is easy to lay concrete while fixing the position of PS steel by prestressing without arranging shear reinforcement, and it is durable while shortening air by using permanent formwork. The superior bridge system is provided, and the compressive strength of the girder of the rapid construction bridge of the present invention is 110 MPa or more, and the compression strength of the permanent formwork provided between the girder and the girder is preferably 140 MPa or more.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this may be regarded as exemplary, and a person of ordinary skill in the art may conceive various modifications and equivalent embodiments therefrom. It should be understood that such equivalent embodiments are also included within the claims of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 거더의 형태를 각각 보여주는 단면도1 (a) and (b) are cross-sectional views showing the shape of the girder according to the present invention, respectively
도 2는 프리텐션 PS 강재의 정착을 위해 프리텐션 정착 프레임이 설치된 본 발명에 따른 거더의 정면도Figure 2 is a front view of the girder according to the present invention the pretension fixing frame is installed for fixing the pretension PS steel
도 3은 상기 도 2의 본 발명에 따른 거더를 제작하기 위하여 프리텐션 정착 프레임이 설치된 거더의 평면도3 is a plan view of a girder in which a pretension fixing frame is installed in order to manufacture the girder according to the present invention of FIG.
도 4는 상기 도 2의 본 발명에 따른 거더를 제작함에 있어서 거더에 프리텐션 정착 프레임이 설치된 사시도Figure 4 is a perspective view of the pre-tension fixing frame is installed on the girder in manufacturing the girder according to the present invention of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 급속교량의 시공을 위한 거더의 배치도5 is a layout view of the girder for the construction of a rapid bridge according to the present invention
도 6은 본 발명에 따른 급속교량의 시공을 위한 탈형거푸집에 와이어메쉬와 전단연결재를 결합하는 결합순서도Figure 6 is a coupling sequence for coupling the wire mesh and the shear connector to the demoulding formwork for the construction of rapid bridges according to the present invention
도 7은 상기 도 6의 결합순서도에 의해 와어어메쉬와 전단연결재가 결합된 영구거푸집 세트의 배치도FIG. 7 is a layout view of the permanent mold set in which the wire mesh and the shear connector are coupled by the coupling flowchart of FIG. 6.
도 8은 영구거푸집 세트가 거치된 거더의 사시도8 is a perspective view of the girder mounted with a permanent mold set
도 9는 상기 도 8의 영구거푸집 세트에 슬래브를 타설하여 완성되는 본 발명의 급속교량의 사시도9 is a perspective view of a rapid bridge of the present invention completed by pouring a slab to the permanent mold set of FIG.
도 10은 프리캐스트 슬래브의 사시도10 is a perspective view of a precast slab
도 11은 상기 도 10의 프래캐스트 슬래브가 교각 상부에 설치되고 PS 강재에 의해 결합되어 완성된 본 발명의 급속교량의 사시도FIG. 11 is a perspective view of a rapid bridge of the present invention in which the precast slab of FIG. 10 is installed on an upper portion of a pier and is joined by a PS steel.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1 : 거더 2 : 포스트텐션 PS 강재1: Girder 2: Post tension PS steel
2a : 쉬스(Sheath)관 3 : 프리텐션 PS 강재2a: Sheath tube 3: Pre-tensioned PS steel
4 : 프리텐션 정착 프레임 받침대 5 : 프레텐션 정착 프레임4: pretension fusing frame base 5: pretension fusing frame
6 : 탈형거푸집 7 : 와이어메쉬6: demolding die 7: wire mesh
7a : 와이어 8 : 전단연결재7a: wire 8: shear connector
9 : 영구거푸집 10 : 상부슬래브9: permanent formwork 10: upper slab
11 : 프리캐스트 슬래브11: precast slab

Claims (13)

  1. 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 거더로서, 상기 거더 내의 상부 및 하부에 각각 종방향으로 상하 일정한 간격을 두고 다수개로 설치된 프리텐션 PS 강재와, 상기 거더 내의 중심부 부근에 수직 종방향으로 적어도 하나 이상으로 설치된 포스트텐션 PS 강재와, 상기 프리텐션 PS 강재와 포스트텐션 강재 사이에 강섬유(steel fiber) 또는 플라스틱섬유가 혼입된 콘크리트로 이루어진 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더. A girder that uses both pretension and posttension without shear rebar, wherein a plurality of pretensioned PS steels are provided in the upper and lower portions of the girder at regular intervals vertically and vertically, respectively, and vertical longitudinals near the center of the girder. Post-tension PS steel is installed in at least one direction, and pre-tension without using the shear reinforcement, characterized in that made of concrete mixed with steel fibers (plastic) or plastic fibers between the pre-tension PS steel and the post-tension steel And high strength fiber reinforced concrete girder with post tension.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 강섬유 또는 플라스틱섬유는 직경이 0.3~0.5mm 이고 길이가 20~30㎜이며 체적비율로 상기 거더의 1.5~2.5% 범위로 혼입되는 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.The method of claim 1, wherein the steel fiber or plastic fiber is 0.3 ~ 0.5mm in diameter, 20 ~ 30mm in length and the volume ratio is not used in the shear reinforcement characterized in that it is incorporated in the range of 1.5 to 2.5% of the girder. Ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with pretension and posttension.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 강섬유 또는 플라스틱섬유는 상기 거더의 저면으로부터 3/4의 높이까지는 직경이 0.3~0.5mm 이고 길이가 20~30㎜이며 체적비율로 상기 거더의 1.5~2.5% 범위로 혼입되고, 그 나머지 1/4에는 직경이 0.2㎜이고 길이가 13㎜이며 체적비율로 상기 거더의 2.5~4% 범위로 혼입되는 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.According to claim 1, wherein the steel fiber or plastic fiber is 0.3 ~ 0.5mm in diameter and 20 ~ 30mm in length from the bottom of the girder to the height of three quarters is incorporated in the range of 1.5 to 2.5% of the girder by volume ratio In the other quarter, the pre-tension and the post-tension without the use of the shear reinforcing bar are characterized in that the diameter is 0.2 mm, the length is 13 mm and the volume ratio is mixed in the range of 2.5 to 4% of the girder. Ultra high strength fiber reinforced concrete girder.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 강섬유 또는 플라스틱섬유는 상기 거더의 저면으로부터 3/4의 높이까지는 직경이 0.3~0.5mm 이고 길이가 20~30㎜이며 체적비율로 상기 거더의 1.5~2.5% 범위로 혼입되고, 그 나머지 1/4에는 직경이 0.3~0.5mm 이고 길이가 20~30㎜인 것과 직경이 0.2㎜이고 길이가 13㎜인 것이 체적비율로 상기 거더의 2.5~4% 범위로 혼입되는 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.According to claim 1, wherein the steel fiber or plastic fiber is 0.3 ~ 0.5mm in diameter and 20 ~ 30mm in length from the bottom of the girder to the height of three quarters is incorporated in the range of 1.5 to 2.5% of the girder by volume ratio And the remaining quarter is 0.3 to 0.5 mm in diameter, 20 to 30 mm in length, and 0.2 mm in diameter and 13 mm in length, in the ratio of 2.5 to 4% of the girder by volume ratio. Ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with pretension and posttension without shear bars.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거더의 콘크리트에 혼입되는 골재의 크기가 2.6mm 이하인 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더. The ultra-high strength fiber reinforcement using a combination of pretension and post-tension without shear reinforcing bars according to any one of claims 1 to 4, wherein the size of aggregates incorporated into the concrete of the girder is 2.6 mm or less. Concrete girder.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 거더는 그 단면이 I 형상, 직사각형 형상 중 어느 한 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.6. The ultra-high strength fiber reinforced concrete girder according to claim 5, wherein the girder is formed in one of an I shape and a rectangular shape in cross section.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 거더의 양 단부 끝단으로부터 거더 길이의 1/5 내지 1/10까지에는 위치고정용 수직철근이 일정한 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.[7] The post tension and post-tensioning pre-tension bar according to claim 6, wherein position fixing vertical bars are installed at regular intervals from the ends of both ends of the girder to 1/5 to 1/10 of the girder length. Ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with tension.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 프리텐션 PS 강재는 상기 거더에 작용하는 내하력을 20 내지 30%을 담당하고 상기 포스트텐션용 PS 강재는 그 나머지 내하력을 담당하는 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.According to claim 1, wherein the pre-tension PS steel is 20 to 30% of the load capacity acting on the girder and the post-tension PS steel is the free load without using the shear reinforcement, characterized in that the charge Ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with tension and post tension.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 콘크리트의 배합 구성재료는 시멘트, 일반모래, 세사, 충전재, 실리카 흄, 고로슬래그, 감수제, 배합수, 강섬유 또는 플라스틱섬유로서, 이들의 배합 중량비는 각각 1: 0.5~1.1 : 0.3~1.1 : 0.3~0.8 : 0.1~0.3 : 0.1~0.3 : 0.02~0.1 : 0.2~0.4 : 0.1~0.2로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더.The method of claim 1, wherein the blending constituents of the concrete is cement, sand, fine yarn, filler, silica fume, blast furnace slag, water reducing agent, blending water, steel fibers or plastic fibers, the blending weight ratio of each of 1: 0.5 to 1.1. : 0.3 ~ 1.1: 0.3 ~ 0.8: 0.1 ~ 0.3: 0.1 ~ 0.3: 0.02 ~ 0.1: 0.2 ~ 0.4: Second which uses pretension and posttension without shear bar which is composed of 0.1 ~ 0.2 High strength fiber reinforced concrete girder.
  10. 교각 상부에 설치되는 거더를 형성하기 위하여 거푸집를 설치하고 프리텐션용 PS 강재를 정착하기 위한 프리텐션 정착 프레임을 상기 거푸집 상하부 양단에 설치하는 단계, 상기 거푸집 하부에 설치된 프리텐션 정착 프레임에 프리텐션용 PS 강재를 설치하여 정착하는 단계, 포스트 텐션 PS 강재를 삽입하기 위한 쉬스관을 설치하는 단계, 상기 거푸집 상부에 설치된 프리텐션 정착 프레임에 프리텐션용 PS 강재를 설치하여 정착하는 단계, 상기 거푸집 내에 강섬유(steel fiber) 또는 플라스틱섬유가 혼입된 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계, 상기 쉬스관에 포스트 텐션 PS 강재를 삽입하여 정착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더의 시공방법.Installing a formwork to form a girder to be installed on the top of the pier and installing a pre-tension fixing frame for fixing the pre-tension PS steel on the upper and lower ends of the formwork, PS for pretension in the pretension fixing frame installed in the lower part of the formwork Step of installing and fixing the steel, Installing a sheath tube for inserting the post-tension PS steel, Installing and fixing the PS steel for pre-tension in the pre-tension fixing frame installed on the formwork, the steel fibers in the formwork ( steel fiber) or plastic fiber mixed concrete curing step, inserting the post-tension PS steel into the sheath tube and the step of fixing the combined use of pre-tension and post-tension without shear bar Construction method of a super high strength fiber reinforced concrete girder.
  11. 제1항에 따라 형성된 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 교각 위에 일정한 간격으로 다수개 설치하는 단계, 교각 위에 설치된 상기 거더 위에 영구거푸집을 설치하는 단계, 상기 영구거푸집 상부에 콘크리트를 타설하여 상부슬래브를 형성하는 단계, 상기 거더에 설치된 포스트텐션용 PS 강재를 재 긴장시켜 교량을 완성시키는 단계로 이루어진 것으로 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 활용한 교량의 급속시공방법.A step of installing a plurality of ultra-high strength fiber reinforced concrete girders using a combination of pre-tension and post-tension without using the shear reinforcement according to claim 1 at regular intervals on the piers, the step of installing permanent formwork on the girders installed on the piers Forming an upper slab by placing concrete on the permanent formwork upper part, pre-tensioning without using the shear reinforcement, characterized in that the step of completing the bridge by re-straining the PS steel for post-tension installed in the girder Rapid construction of bridges using ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with post-tension.
  12. 제11항에 있어서, 상기 영구거푸집은 탈형거푸집을 설치하는 단계, 상기 탈형거푸집 상부에 와이어메쉬와 전단연결재를 설치하는 단계, 상기 와이어메쉬와 전단연결재가 설치된 탈형거푸집 위에 섬유보강 콘크리트를 타설하여 양생시키는 단계, 탈형거푸집을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 활용한 교량의 급속시공방법.12. The method of claim 11, wherein the permanent formwork is a step of installing a demoulding die, the step of installing a wire mesh and a shear connector on the top of the demolding die, the fiber-reinforced concrete is laid on the demolding form is installed the wire mesh and the shear connector Rapid construction method of the bridge using the ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using a combination of pre-tension and post-tension without shearing reinforcement, characterized in that the step, removing the formwork.
  13. 제1항에 따라 형성된 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 교각 위에 일정한 간격으로 다수개 설치하는 단계, 상기 거더의 상부에 다수개의 프리캐스트 슬래브를 거치시켜 상부슬래브를 형성하는 단계, 상기 설치된 상부슬래브에 상하 좌우의 2방향으로 설치된 PS 강재에 프리스트레스를 가하여 상부슬래브를 일체로 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전단철근을 사용하지 않은 프리텐션과 포스트텐션을 병용한 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더를 활용한 교량의 급속시공방법.Step of installing a plurality of ultra-high strength fiber reinforced concrete girder using a combination of pre-tension and post-tension without using the shear reinforcement according to claim 1 at regular intervals on the piers, a plurality of precast slabs on the top of the girder Forming the upper slab, and applying prestress to the PS steels installed in two directions of up, down, left, and right to the installed upper slab to form the upper slab integrally. Rapid construction of bridges using ultra-high strength fiber reinforced concrete girder with tension.
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