KR100937356B1 - Support Structure using Diaphragm introduced Prestress and Steel Bridge having it - Google Patents

Support Structure using Diaphragm introduced Prestress and Steel Bridge having it Download PDF

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Abstract

본 발명은 기둥과 코핑부로 이루어진 교각 상면에 주형이 거치되고, 상기 주형 상면에 바닥판이 설치되는 강형교의 지점구조로서, 상기 주형에는 교축 방향에 직각으로 상기 주형을 관통하는 콘크리트 다이어프램이 설치되며, 상기 콘크리트 다이어프램에는 긴장재가 설치되고, 포스트-텐션 방식으로 긴장재를 긴장하여, 상기 콘크리트 다이어프램에 발생하는 휨응력을 상쇄시킴으로써, 상기 교각의 코핑부를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 강형교의 지점구조 및 이러한 지점구조를 갖는 강형교에 관한 것이다.The present invention is a point structure of the steel bridge is a mold is mounted on the upper surface of the pier consisting of a pillar and the coping portion, the bottom plate is installed on the upper surface of the mold, the mold is provided with a concrete diaphragm penetrating the mold at a right angle to the axial direction, The concrete diaphragm is provided with a tension member, and the tension member is tensioned by a post-tension method, and the coping portion of the pier can be reduced by canceling the bending stress generated in the concrete diaphragm, and the point structure of the steel bridge and such a point structure It is about having a steel bridge.

강형교, 다이어프램, 지점구조, 프리스트레스 Steel bridge, diaphragm, branch structure, prestress

Description

프리스트레스 도입 다이어프램을 구비한 강형교 및 그 지지점 구조 {Support Structure using Diaphragm introduced Prestress and Steel Bridge having it}Support structure using diaphragm introduced prestress and steel bridge having it}

본 발명은 교각의 지점부 주형에 콘크리트 다이어프램을 설치하여 교각 상단에 설치되는 받침의 개수를 줄임과 동시에 교각의 코핑부를 최소화하기 위한 강형교량 및 그 지점구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각의 지점부 주형 간에 콘크리트 다이어프램을 설치하고, 상기 다이어프램 내부에 배치된 긴장재의 긴장을 통해 다이어프램의 강성을 높여, 상기 다이어프램의 길이 방향의 중앙 일부만을 교량받침으로 지지할 수 있도록 함으로써, 받침의 개수를 줄이고, 교각의 코핑부 길이를 최소화하여 건축한계 확보를 유리하게 함과 동시에 교량의 길이를 축소시킬 수 있는 강형교량 및 그 지점구조에 관한 것이다.The present invention relates to a steel bridge and the point structure for minimizing the coping portion of the pier at the same time to reduce the number of supports installed on the top of the pier by installing a concrete diaphragm in the point portion of the bridge, more specifically, the point of the bridge A concrete diaphragm is installed between the sub-molds and the rigidity of the diaphragm is increased by the tension of the tension member disposed in the diaphragm, so that only the center portion of the diaphragm in the longitudinal direction can be supported by the bridge bearing, thereby reducing the number of supports. The present invention relates to a steel bridge and its point structure that can minimize the length of the coping portion of the bridge to secure the construction limit and reduce the length of the bridge.

종래의 기술에 의한 강형교 및 강박스형교는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 개별 주형별로 교량받침을 설치하여야 하므로 최외각의 주형 위치까지 교각의 코핑부가 길게 설치되어야 하는 단점이 있다. 또한, 교량받침의 개별 설치로, 도 1a 및 도 1b에서와 같이 교각의 코핑부가 길어지게 되면, 코핑부의 두께 역시 두꺼워지고, 교각의 높이가 전반적으로 높아지게 되므로, 교각 하부 공간의 활용이 어렵고, 미관이 불량해지며, 유지·관리비가 상승하는 문제가 있다.Steel bridges and steel box bridges according to the prior art, as shown in Figures 1a and 1b, there is a disadvantage that the coping portion of the bridge to be installed long to the outermost mold position because the bridge support must be installed for each mold. In addition, when the bridge support is separately installed, as the coping portion of the pier becomes longer as shown in FIGS. 1A and 1B, the coping portion also becomes thicker, and the height of the pier generally increases, making it difficult to utilize the space under the pier, This becomes poor, and there exists a problem that maintenance cost rises.

본 발명은 상기와 같이 종래에 개별 주형마다 교량받침을 설치함으로써 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설치되는 교량받침의 개수를 줄여 교각의 코핑부를 최소화하는 강형교의 지점구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems caused by installing the bridge support for each conventional mold as described above, and to provide a point structure of the steel bridge to minimize the coping portion of the bridge by reducing the number of installed bridge support. .

또한, 상부 주형과 교각을 일체화함으로써 교량받침을 사용하지 않는 강형교의 지점구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a point structure of a steel bridge that does not use a bridge bearing by integrating the upper mold and the bridge.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 기둥과 코핑부로 이루어진 교각 상면에 주형이 거치되고, 상기 주형 상면에 바닥판이 설치되는 강형교의 지점구조로서, 상기 주형에는 교축 방향에 직각으로 상기 주형을 관통하는 콘크리트 다이어프램이 설치되며, 상기 콘크리트 다이어프램에는 긴장재가 설치되고, 포스트-텐션 방식으로 긴장재를 긴장하여, 상기 콘크리트 다이어프램에 발생하는 휨응력을 상쇄시킴으로써, 상기 교각의 코핑부를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 강형교의 지점구조를 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, a mold is mounted on an upper surface of a pier consisting of a pillar and a coping part, and a point structure of a steel bridge in which a bottom plate is installed on the upper surface of the mold, and the mold penetrates the mold at right angles to the axial direction. The concrete diaphragm is installed, the tension diaphragm is installed in the concrete diaphragm, by tensioning the tension member in a post-tension manner, by offsetting the bending stress generated in the concrete diaphragm, the bridge of the bridge is characterized in that the coping portion of the pier can be reduced Provide a branch structure.

또한, 상기 콘크리트 다이어프램의 하단을 받치도록 교각 상단에 교량받침이 설치되고, 상기 교각의 코핑부는 상기 교량받침을 지지하는 최소의 길이로 설치됨으로써 코핑부를 줄일 수 있는 강형교의 지점구조를 제공한다.In addition, the bridge support is installed on the top of the bridge to support the bottom of the concrete diaphragm, and the coping portion of the bridge is provided to the minimum length of the bridge supporting the bridge support provides a point structure of the steel bridge can reduce the coping portion.

또한, 상기 콘크리트 다이어프램 하단과 교각 상부를 강결하여 일체화함으로 써 코핑부를 줄일 수 있는 강형교의 지점구조를 제공한다.In addition, by providing a point structure of the steel bridge to reduce the coping by integrating the bottom of the concrete diaphragm and the top of the piers.

또한, 기둥과 코핑부로 이루어진 교각 상면에 주형이 거치되고, 상기 주형 상면에 바닥판이 설치되는 강형교의 지점구조로서, 상기 주형에는 교축 방향에 직각으로 상기 주형을 관통하는 콘크리트 다이어프램이 설치되며, 상기 콘크리트 다이어프램에는 긴장재가 설치되고, 포스트-텐션 방식으로 긴장재를 긴장하여, 상기 콘크리트 다이어프램에 발생하는 휨응력을 상쇄시킴으로써, 상기 교각의 코핑부를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 지점구조를 갖는 강형교를 제공한다.In addition, a mold is mounted on the upper surface of the bridge pier consisting of a pillar and a coping portion, and a point structure of the steel bridge that the bottom plate is installed on the upper surface of the mold, the concrete diaphragm penetrating the mold at right angles to the direction of the bridge is installed, the concrete The diaphragm is provided with a tension member, and by tensioning the tension member in a post-tension manner, by offsetting the bending stress generated in the concrete diaphragm, it provides a steel bridge having a point structure characterized in that the coping portion of the pier can be reduced.

또한, 상기 콘크리트 다이어프램의 하단을 받치도록 교각 상단에 교량받침이 설치되고, 상기 교각의 코핑부는 상기 교량받침을 지지하는 최소의 길이로 설치됨으로써 코핑부를 줄일 수 있는 지점구조를 갖는 강형교를 제공한다.In addition, the bridge support is installed on the top of the bridge to support the lower end of the concrete diaphragm, and the coping portion of the pier provides a steel bridge having a point structure to reduce the coping portion by being installed with a minimum length to support the bridge support. .

또한, 상기 콘크리트 다이어프램 하단과 교각 상부를 강결하여 일체화함으로써 코핑부를 줄일 수 있는 지점구조를 갖는 강형교를 제공한다.In addition, it provides a steel bridge having a point structure that can reduce the coping by integrating the bottom of the concrete diaphragm and the upper portion of the piers.

본 발명에 따르면, 포스트-텐션 방식의 프리스트레스트 콘크리트 다이어프램의 설치로 개별 주형마다 교량받침을 설치할 필요가 없어져, 교량받침 설치 작업에 소요되는 비용과 시간이 줄어드는 장점이 있다.According to the present invention, the post-tension prestressed concrete diaphragm does not need to install the bridge support for each mold, there is an advantage that the cost and time required for the bridge support installation work is reduced.

또한, 설치되는 교량받침의 개수가 감소하여 이를 지지하는 교각의 코핑부를 최소화할 수 있게 되므로, 코핑부의 하부공간이 넓어져 공간 활용이 용이하다. 또한, 코핑부를 형성하는 콘크리트체가 축소되므로 교량의 미관이 양호해질 뿐만 아 니라, 경제적으로 교각을 시공할 수 있다. In addition, since the number of bridge bearings to be installed is reduced to minimize the coping portion of the pier supporting it, the lower space of the coping portion is widened, thereby making it easier to utilize the space. In addition, since the concrete body forming the coping portion is reduced, not only the beauty of the bridge is good, but also the economical construction of the bridge.

나아가, 라멘형 지점구조에서와 같이 상부 주형과 교각이 강결구조로 일체화되는 경우, 교량받침을 사용하지 않게 되어, 교량받침 설치 작업이 불필요하며, 주형과 교각의 일체화로 미관이 향상되는 효과가 있다.Furthermore, when the upper mold and the pier are integrated into the rigid structure, as in the ramen type point structure, the bridge bearing is not used, so the bridge bearing installation is unnecessary, and the aesthetics are improved by the integration of the mold and the pier. .

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 지점구조 및 교량의 구체적인 구성과 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the specific structure and effect of the point structure and bridge according to the present invention.

도 2a 및 도 2b에는 본 발명에 따른 받침구조를 갖는 강형교 및 강박스형교의 지점구조가 개략적인 단면도로 나타나 있다. 도면에서 보듯이, 본 발명에 따른 교량받침(13)을 갖는 지점구조는 교각(10)과 교각(10) 상부의 코핑부(11), 교각(10) 상부에 거치된 주형(20)과, 주형(20)에 설치된 콘크리트 다이어프램(30) 및 상기 코핑부(11) 상면에 설치되어 다이어프램(30)을 지지하는 교량받침(13)으로 이루어져 있다. 2a and 2b is a schematic cross-sectional view of the point structure of the steel bridge and the steel box bridge having a supporting structure according to the present invention. As shown in the figure, the point structure having the bridge support 13 according to the present invention is the bridge 10 and the coping part 11 of the upper portion of the bridge 10, the mold 20 mounted on the bridge 10, and Concrete diaphragm 30 installed in the mold 20 and the bridge support 13 is installed on the upper surface of the coping portion 11 to support the diaphragm (30).

상기 교각(10) 상부에 거치된 주형(20)에는 콘크리트 다이어프램(30)이 설치되는데, 상기 콘크리트 다이어프램(30)은 교량의 지점부 즉, 교각(10) 상부의 주형(20)에 설치되어, 주형(20)의 강성을 높이는 역할을 한다. 구체적으로 상기 콘크리트 다이어프램(30)은 횡방향으로 이웃하는 지점부의 주형(20)들을 수직한 방향 즉, 교축에 직각방향으로 관통하도록 설치된다. 상기 다이어프램(30) 내부에는 긴장재(31)가 정착되어 있어, 포스트-텐션 방식으로 긴장력을 도입함으로써 상기 다 이어프램(30)의 강성이 증가되고, 다이어프램(30)에 발생하는 휨응력이 상쇄되므로, 다이어프램(30)의 외곽부까지 교량받침(13)을 설치할 필요가 없다. 또한, 상기 주형(20)에는 전단연결재(32)가 형성되어 있어 상기 콘크리트 다이어프램(30)이 상기 주형(20)에 일체로 설치되도록 할 수 있다. 한편, 도 2b 및 도 3b에서 보듯이, 강박스 거더(20)의 통로(21)는 긴장재(31)의 배치에 따라 거더(20)의 내측에 설치되는 것이 바람직하다.The concrete diaphragm 30 is installed in the mold 20 mounted on the upper part of the pier 10, and the concrete diaphragm 30 is installed at the point 20 of the bridge, that is, the mold 20 above the pier 10. It serves to increase the rigidity of the mold 20. Specifically, the concrete diaphragm 30 is installed to penetrate the molds 20 adjacent to each other in the horizontal direction in a vertical direction, that is, perpendicular to the throttle. Since the tension member 31 is fixed inside the diaphragm 30, the rigidity of the diaphragm 30 is increased by introducing a tension force in a post-tension method, and the bending stress generated in the diaphragm 30 is canceled. It is not necessary to install the bridge support 13 to the outer part of the diaphragm 30. In addition, the mold 20 is formed with a shear connector 32 so that the concrete diaphragm 30 may be integrally installed on the mold 20. Meanwhile, as shown in FIGS. 2B and 3B, the passage 21 of the steel box girder 20 is preferably installed inside the girder 20 according to the arrangement of the tension members 31.

이와 같이, 지점부 주형(20)에 강성이 큰 프리스트레스트 콘크리트 다이어프램(30)을 설치하게 되면, 개별 주형(20)마다 교량받침(13)을 설치할 필요가 없어, 교량받침(13)을 지지하기 위하여 길게 형성되는 코핑부(11)의 길이와 높이를 단축할 수 있게 된다. 이처럼, 코핑부(11)가 단축되면 코핑부(11)의 하부공간이 넓어져 공간 활용이 용이하고, 거대한 콘크리트체가 축소되므로 미관이 양호해질 뿐만 아니라, 경제적으로 교각(10)을 시공할 수 있다. As such, when the prestressed concrete diaphragm 30 having a large rigidity is installed in the point mold 20, it is not necessary to install the bridge support 13 for each individual mold 20, so as to support the bridge support 13. In order to shorten the length and height of the coping portion 11 is formed long. As such, when the coping part 11 is shortened, the lower space of the coping part 11 is widened, and thus, space utilization is easy, and a large concrete body is reduced, thereby improving the aesthetics and economically constructing the piers 10. .

도 3a 및 도 3b에는 본 발명에 따른 라멘구조를 갖는 강형교 및 강박스형교 의 지점구조를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도면에서 보듯이, 본 발명의 라멘형 지점구조는 교각(10), 상기 교각(10) 상부에 거치된 주형(20)과, 주형(20)에 설치되어 교각(10) 상부와 일체로 형성되는 콘크리트 다이어프램(30)으로 이루어져 있다. 이와 같은 라멘형 지점구조는 상부구조에 작용하는 하중을 하부구조에 전달하기 위해 교량받침(13)을 사용하는 대신, 상부주형(20)과 교각(10)을 강결로 일체화시킨다. 구체적으로, 콘크리트 다이어프램(30)의 하부와 교각(10)의 상부를 전단연결재(32) 등을 사용하여 강결시키는데, 이에 따라, 교각(10)의 코핑 부(11)를 별도로 설치할 필요가 없어지므로 교량의 하부공간 활용이 용이해지고, 미관이 양호해진다.3a and 3b is a schematic cross-sectional view showing the point structure of the steel bridge and the steel box bridge having a ramen structure according to the present invention. As shown in the figure, the ramen type point structure of the present invention is a bridge 10, the mold 20 mounted on the pier 10 and the mold 20 is formed integrally with the upper portion of the bridge 10 Consists of concrete diaphragm 30. Such a ramen type point structure consolidates the upper mold 20 and the pier 10 into a rigid grain instead of using the bridge bearing 13 to transfer the load acting on the superstructure to the lower structure. Specifically, the lower portion of the concrete diaphragm 30 and the upper portion of the pier 10 using the shear connector 32, etc., so that the coping part 11 of the pier 10 does not need to be separately installed. The lower space utilization of the bridge becomes easy, and the aesthetics are good.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 이러한 라멘형 지점구조에서도 긴장재(31)를 이용하여 긴장력이 도입된 프리스트레스트 콘크리트 다이어프램(30)이 지점부 주형(20)에 설치되어 주형(20)의 강성을 높이는 역할을 한다. 라멘형 지점구조에서는 상부주형(20)과 교각(10)을 강결시킴으로써 교각부(10)를 구속하게 되어 강성이 증가되므로, 상부하중으로 인한 모멘트가 효과적으로 분배되며, 이로 인해 상부단면을 줄일 수 있고, 구조계의 부정정 차수가 높아져 내진성능이 향상되는 장점이 있다. 또한, 교량받침(13)이 불필요하므로 초기 공사비가 절감되고, 유지관리가 용이하다.As shown in FIGS. 3A and 3B, in the ramen type point structure, the prestressed concrete diaphragm 30 in which the tension force is introduced using the tension member 31 is installed in the point part mold 20 so that the rigidity of the mold 20 is achieved. It serves to increase. In the ramen type point structure, the upper mold 20 and the pier 10 are tightened to restrain the pier 10 so that the rigidity is increased, so that the moment due to the upper load is effectively distributed, thereby reducing the upper cross section. As a result, the seismic order of the structural system is increased, so the seismic performance is improved. In addition, since the bridge support 13 is unnecessary, the initial construction cost is reduced, and maintenance is easy.

이상에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상에 따라 자유로운 변형이 가능하다. In the above described the configuration and features of the present invention based on the embodiment according to the present invention, the present invention is not limited to this, it is possible to be freely modified according to the technical idea of the present invention.

도 1a 및 도 1b는 종래의 강형교 및 강박스형교의 개략적인 단면도이다.1A and 1B are schematic cross-sectional views of conventional steel bridges and steel box bridges.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 받침구조를 갖는 강형교 및 강박스형교의 지점구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.2a and 2b is a schematic cross-sectional view showing the point structure of the steel bridge and the steel box bridge having a supporting structure according to the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 라멘구조 갖는 강형교 및 강박스형교의 지점구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.3a and 3b is a schematic cross-sectional view showing the point structure of the steel bridge and the steel box bridge having a ramen structure according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 교각 11 코핑부 12 기둥 10 Piers 11 Copings 12 Pillars

13 교량받침 20 주형 21 통로13 Bridge Support 20 Mold 21 Passage

30 콘크리트 다이어프램 31 긴장재 32 전단연결재 30 Concrete diaphragm 31 Tension member 32 Shear connector

Claims (6)

기둥(12)과 코핑부(11)로 이루어진 교각(10) 상면에 주형(20)이 거치되고, 상기 주형(20) 상면에 바닥판이 설치되는 강형교의 지점구조로서,As the point structure of the steel bridge that the mold 20 is mounted on the upper surface of the piers 10 consisting of the pillar 12 and the coping portion 11, the bottom plate is installed on the upper surface of the mold 20, 상기 주형(20)에는 교축 방향에 직각으로 상기 주형(20)을 관통하는 콘크리트 다이어프램(30)이 설치되며,The mold 20 is provided with a concrete diaphragm 30 penetrating the mold 20 at right angles to the throttling direction, 상기 콘크리트 다이어프램(30)에는 긴장재(31)가 설치되고, 포스트-텐션 방식으로 긴장재(31)를 긴장하여, 상기 콘크리트 다이어프램(30)에 발생하는 휨응력을 상쇄시킴으로써, 상기 교각(10)의 코핑부(11)를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 강형교의 지점구조.A tension member 31 is installed in the concrete diaphragm 30, and the tension member 31 is tensioned in a post-tension manner to offset the bending stress generated in the concrete diaphragm 30, thereby making the coping portion of the piers 10 coped. The point structure of the steel bridge, characterized in that (11) can be reduced. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 콘크리트 다이어프램(30)의 하단을 받치도록 교각(10)의 코핑부(11) 위에 교량 받침(13)이 설치되고, The bridge support 13 is installed on the coping portion 11 of the bridge 10 to support the lower end of the concrete diaphragm 30, 상기 교각(10)의 코핑부(11)는 상기 교량받침(13)이 설치되는 위치까지의 교축 직각 방향의 길이를 가지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 강형교의 지점구조. Coping part 11 of the bridge 10 is a point structure of the steel bridge, characterized in that it is installed to have a length in the direction perpendicular to the bridge to the position where the bridge support (13) is installed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콘크리트 다이어프램(30) 하단과 교각(10) 상부를 강결하여 일체화함으로써 코핑부(11)를 줄일 수 있는 강형교의 지점구조.Point structure of the steel bridge can reduce the coping portion (11) by integrating the concrete diaphragm 30 and the lower portion of the piers (10). 기둥(12)과 코핑부(11)로 이루어진 교각(10) 상면에 주형(20)이 거치되고, 상기 주형(20) 상면에 바닥판이 설치되는 강형교의 지점구조로서,As the point structure of the steel bridge that the mold 20 is mounted on the upper surface of the piers 10 consisting of the pillar 12 and the coping portion 11, the bottom plate is installed on the upper surface of the mold 20, 상기 주형(20)에는 교축 방향에 직각으로 상기 주형(20)을 관통하는 콘크리트 다이어프램(30)이 설치되며,The mold 20 is provided with a concrete diaphragm 30 penetrating the mold 20 at right angles to the throttling direction, 상기 콘크리트 다이어프램(30)에는 긴장재(31)가 설치되고, 포스트-텐션 방식으로 긴장재(31)를 긴장하여, 상기 콘크리트 다이어프램(30)에 발생하는 휨응력을 상쇄시킴으로써, 상기 교각(10)의 코핑부(11)를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 지점구조를 갖는 강형교.A tension member 31 is installed in the concrete diaphragm 30, and the tension member 31 is tensioned in a post-tension manner to offset the bending stress generated in the concrete diaphragm 30, thereby making the coping portion of the piers 10 coped. Steel bridge having a point structure, characterized in that (11) can be reduced. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 콘크리트 다이어프램(30)의 하단을 받치도록 교각(10)의 코핑부(11) 위에 교량 받침(13)이 설치되고, The bridge support 13 is installed on the coping portion 11 of the bridge 10 to support the lower end of the concrete diaphragm 30, 상기 교각(10)의 코핑부(11)는 상기 교량받침(13)이 설치되는 위치까지의 교축 직각 방향의 길이를 가지도록 설치되는 지점구조를 갖는 것을 특징으로 하는 강형교. The coping part 11 of the bridge 10 has a point structure that is installed to have a length in the direction perpendicular to the bridge to the position where the bridge support (13) is installed. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 콘크리트 다이어프램(30) 하단과 교각(10) 상부를 강결하여 일체화함으로써 코핑부(11)를 줄일 수 있는 지점구조를 갖는 강형교.Steel bridge having a point structure that can reduce the coping portion 11 by integrating the bottom of the concrete diaphragm 30 and the upper part of the piers (10).
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