KR100967904B1

KR100967904B1 - 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법

Info

Publication number: KR100967904B1
Application number: KR1020080052136A
Authority: KR
Inventors: 전승배
Original assignee: 전승배
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2010-07-06
Also published as: KR20080056706A

Abstract

본 발명은 중소 하천, 배수로, 철도 하부 통과 도로 등을 횡단하는 중소형 철도교(鐵道橋)의 연장을 확장하여 하부 배수로 또는 도로 등을 확장하는 공법에 관한 것으로, 철도교 주변 철도 하부 지반에 폐합된 단면의 강제(鋼製) 추진체를 압입하고, 기존 철교(鐵橋)보 하부에 거푸집을 설치한 후 추진체의 내부와 거푸집에 콘크리트를 타설하여 기존 철교보가 매입된 교량 상판을 형성함으로써 열차 통행을 차단하거나 우회하지 않으면서도 철도교의 확장이 가능하도록 한 것이다.

본 발명을 통하여 열차 운행을 방해하지 않으면서도 기존 구조물을 최대한 활용하여 신속하게 철도교를 확장할 수 있게 되었으며, 확장된 철도교의 구조적 안정성은 물론 상부 철도 시설물의 안정성 또한 확보하는 효과를 얻을 수 있다.

철도교(鐵道橋), 추진체, 선로, 침목

Description

추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법{Non interception type railroad brideg extension method using propulsion pipe}

도 1의 상부 도면은 제방 또는 성토부 구간의 철도에서 횡단 배수로 또는 횡단 도로의 형성을 위하여 설치되거나, 중소 하천을 횡단하는 구간에 설치된 철도교를 도시한 것으로, 통상 이러한 중소 철도교는 양 안(岸)의 콘크리트(40) 교대(21)와 이들 간에 설치된 강재(鋼材) 철교보(20)로 구성된다.

중소 철도교에서 철도교 하부 통과 교통량이 증가하거나 배수로의 통수능을 증대할 필요가 있을 경우 철도교의 연장을 확장함으로써 하부 도로 또는 배수로를 확장하게 되는데, 우회로를 가설하거나 열차 통행을 차단한 후 기존 철도교를 철거하고 확장된 교량을 시공하게 된다.

그러나 우회로 가설의 경우 회전반경이 도로에 비하여 클 수 밖에 없고 중차량인 열차의 운행특성으로 인하여 막대한 부지 및 비용이 소요되는 문제점이 있으며, 열차 통행의 차단은 교통 및 물류는 물론 타 산업으로의 영향을 고려할 때 심각한 피해를 야기할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 양 안(岸)의 교대(21), 이들 사이에 설치된 철교(鐵橋)보(20), 철교보(20) 위에 설치된 침목(11) 및 선로(10)로 구성된 철도교 확장 공법에 있어서, 침목(11) 하부 지반에 구형(矩形) 단면의 추진체(30)를 선로(10)를 횡단하여 압입하되 다수의 추진체(30)를 수평으로 밀착 배열하는 단계와, 추진체(30) 내부의 토사를 제거하고 벽체를 부분 절개한 후 철근(41)을 배치하며, 기존 철교보(20) 하부에 거푸집(42)을 설치하는 단계와, 추진체(30)와 거푸집(42)에 콘크리트(40)를 타설하여 기존 철교보(20)가 매입(埋入)된 교량 상판을 형성하는 단계와, 콘크리트(40)의 양생이 완료되면 교대(21) 배면 토사를 제거하되 상기 추진체(30)의 배열 양 단부는 관입(貫入) 상태를 유지하도록 하는 단계와, 측벽(51) 및 바닥슬래브(52)를 설치하고 측벽(51) 배면 되메우기를 실시하며 기존 교대(21)를 철거하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법이다.

또한, 양 안(岸)의 교대(21), 이들 사이에 설치된 철교(鐵橋)보(20), 철교보(20) 위에 설치된 침목(11) 및 선로(10)로 구성된 철도교 확장 공법에 있어서, 침목(11) 하부 지반에 구형(矩形) 단면의 추진체(30)를 선로(10)를 횡단하여 압입하되 다수의 추진체(30)를 수평으로 밀착 배열하고, 이들 추진체(30)의 배열 양 단에는 구형(矩形) 단면의 추진체(30)를 선로(10)를 횡단하여 압입하되 다수의 추진체(30)를 수직으로 밀착 배열하는 단계와, 추진체(30) 내부의 토사를 제거하고 벽체를 부분 절개한 후 철근(41)을 배치하며, 기존 철교보(20) 하부에 거푸집(42)을 설치하는 단계와, 추진체(30)와 거푸집(42)에 콘크리트(40)를 타설하여 기존 철교보(20)가 매입(埋入)된 교량 상판 및 측벽(51)을 형성하는 단계와, 콘크리트(40)의 양생이 완료되면 교대(21) 배면 토사를 제거하는 단계와, 바닥슬래브(52)를 설치하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법이다.

그리고 상기 추진체(30)의 상부면에 선로(10) 하부를 횡단하는 한 쌍의 주형(44)을 침목(11)과 침목(11) 사이에 설치하는 단계와, 한 쌍의 주형(44) 사이에 무수축몰탈(45)을 타설하는 단계와, 무수축몰탈(45)의 양생이 완료되면 무수축몰탈(45)의 상부면과 선로(10) 사이에 신설침목(12)을 설치하는 단계와, 기존 침 목(11)을 제거한 후 양생 완료된 무수축몰탈(45) 사이의 공간에 무수축몰탈(45)을 타설하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법이다.

본 발명의 상세한 구성 및 수행 절차를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명의 공정을 설명한 모식도로서, 동 도면에는 양 안의 교대(21)와 강재 철교보(20)로 구성된 소형 철도교를 2열의 통로를 가지는 박스(Box) 구조 철도교로 확장하는 과정이 도시되어 있다.

도 1을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 철도교의 확장공사 전반에 있어서 상부 선로(10)의 철거 또는 이설이 일절 이루어지지 않으며, 따라서 열차 통행을 차단하거나 우회하는 조치 없이도 공사 진행이 가능하다.

본 발명을 통한 철도교 확장공사는 철교보(20) 단부에 밀착하여 추진체(30)를 압입함으로써 개시되는데, 본 발명에 적용되는 추진체(30)는 도 3을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 폐합된 구형(矩形) 단면을 가지며 양측 상, 하단에는 돌출부(31)가 형성되어 인접 추진체(30)와의 결속을 강화하고 추진 방향을 유지하게 된다.

추진체(30)의 압입은 침목(11) 저면에 추진체(30)의 상면이 최대한 밀착되도록 진행되는데, 추진과정에서 추진체(30) 상면과 침목(11) 저면간 이격이 발생될 경우, 또는 도 3에서와 같이, 돌출부(31)를 통한 추진체(30)간 연결시 배열된 추진체(30) 상면 표고에 기복이 발생될 경우 강재 덧판(39)을 추가로 압입하여 침목(11)의 표고를 안정적으로 유지한다.

추진체(30)의 압입, 밀착 배열 및 내부 토사의 제거가 완료되면 도 4에서와 같이 추진체(30)의 벽체를 부분 절개하여 철근(41)을 배치하고 철교보(20) 하부에는 거푸집(42) 및 이를 지지하는 동바리(43) 등을 설치한다.

도 4에서는 추진체(30)의 벽체를 절개하고 선로(10)와 평행한 방향의 하부 철근(41) 즉, 교량 상판의 주철근이 배근되고, 철교보(20) 상부를 천공한 후 선로(10)를 횡단하는 철근(41) 즉 교량 상판의 배력철근이 배근된 상태를 도시하고 있으나, 도시된 실시예는 배근상태를 개략적으로 표현한 것으로서 실제 시공에 있어서는 추진체(30) 내부 상, 하부는 물론 철교보(20) 내부에도 다수의 철근(41)이 추가로 배근될 수 있다.

한편, 도 4의 실시예와 같이 교대(21)의 상면이 신설 교량의 상판 저면과 일치하는 경우, 추후 교대(21)의 철거시 신설 교량 상판 콘크리트(40)와의 용이한 박리 내지 이형을 위하여 이형시트(sheet)의 설치 또는 표면처리가 이루어질 수 있 다.

배근과 거푸집(42) 설치가 완료되면 추진체(30) 내부와 거푸집(42)에 콘크리트(40)를 타설하게 되는데, 이로써 기존 철교보(20)는 신설 교량 상판 콘크리트(40)에 매입(埋入)되며, 수평으로 밀착 배열된 추진체(30)와 그 내부에 충전된 철근콘크리트 및 기존 철교보(20)가 매입된 철근콘크리트로 구성되는 신설 교량의 상판 구조물은 양 단부가 교대(21) 배면 지반에 의하여 지지됨과 동시에 내부 2개지점이 기존 교대(21)에 의하여 지지되고, 상면에는 침목(11) 및 선로(10)가 위치하는 구조물이 된다.

신설 교량 상판 콘크리트(40)의 양생이 완료되면 거푸집(42) 및 동바리(43)를 철거하고 기존 교대(21) 배면의 토사를 제거한다.

이때 신설 교량 상판 콘크리트(40) 구조물의 양 단부 즉, 추진체(30)의 배열 양 단부는 소정거리 지반에 관입된 상태를 유지하여야만 선로(10)를 통과하는 열차의 하중에 의한 파괴를 방지할 수 있으며, 따라서 도 1에서와 같이, 신설 교량의 계획 연장보다 소정 거리 확장된 추진체(30)의 배열이 필요하다.

기존 교대(21) 배면 토사의 제거가 완료되면 신설 교량을 구성하는 측벽(51) 및 바닥슬래브(52)를 시공하고 기존 교대(21)를 철거하게 되는데, 양 측벽(51)을 설치한 후 기존 교대(21)를 완전 철거하고 바닥슬래브(52)를 설치하거나, 양 측벽(51)과 바닥슬래브(52)를 설치한 후 바닥슬래브(52)에 매설된 부분을 제외한 부분만을 철거하는 등 다양한 적용이 가능한 바, 이는 현장여건과 바닥슬래브(52)의 계획고 등을 고려하여 당업자가 선택 실시할 수 있는 사항이므로 청구범위의 구체 적인 한정은 하지 않는다.

또한, 도시된 실시예에서와 같이 신설 교량 중심부에 지주 또는 지지벽을 설치하여 안정성을 확보할 수도 있다.

한편, 도 2는 추진체(30)를 통하여 신설 교량의 상판만을 형성하는 것이 아니라, 상판과 측벽(51)을 동시에 구성하는 실시예를 도시한 것으로, 상판을 구성하는 추진체(30)의 수평 배열과 측벽(51)을 구성하는 상판 양단의 추진체(30) 수직 배열이 적용된다.

추진체(30)의 압입 이후 추진체(30) 벽체의 절개, 배근 및 거푸집(42) 설치 등 기본 공정에 있어서는 도 1의 실시예와 대동소이하나, 교대(21) 배면 토사의 절토시 신설 교량 상판 구조물 양단의 지반내 관입부가 불필요하므로 추진체(30)의 수평 배열을 보다 짧게 구성할 수 있다는 장점이 있다.

이는 침목(11) 하부지반의 교란 구간을 최소화 할 수 있다는 의미로서 공사 기간중 침목(11) 및 선로(10) 등 상부 철도 구조물의 안정성 확보에 매우 유리하다.

도 2에서와 같이, 추진체(30) 및 철근콘크리트로 구성된 역 U자형의 신설교량 상판 및 측벽(51) 구조물의 양생이 완료되면 기존 교대(21)를 철거하고 바닥슬래브(52)를 타설 및 양생함으로써 신설 교량이 완성된다.

이러한 본 발명의 추진체(30)를 이용한 철도교 확장 공법에 있어서, 도 3 및 도 4에서와 같이, 수평으로 밀착 배열된 추진체(30)의 인접 추진체(30)간 연결부는 누수 취약부로 작용될 수 있으므로 이에 대한 방수처리가 필요하다.

도 5는 기존 선로(10)를 철거 또는 이설하지 않고도, 추진체(30)의 상면 즉, 신설 교량의 상판 상면에 방수공사 실시하는 과정을 설명하고 있다.

우선 침목(11)과 침목(11) 사이에 주형(44) 한쌍을 선로(10)하부를 횡단하여 설치하되 그 상단 표고가 계획 방수층고와 같도록 한 후, 주형(44)과 주형(44) 사이의 공간에 무수축몰탈(無收縮 mortar)(45)을 타설한다.

주형(44) 사이에 타설한 무수축몰탈(45)의 양생이 완료되면, 양생된 무수축몰탈(45)과 선로(10) 사이에 신설침목(12)을 삽입, 설치한 후, 기존 침목(11)을 제거하고, 양생된 무수축몰탈(45) 사이의 공간에 동일한 조성의 무수축몰탈(45)을 추가 타설함으로써 신설 교량 상판 상면을 피복한다.

이렇듯, 추진체(30), 주형(44), 신설침목(12) 및 무수축몰탈(45) 등을 통하여 일체의 선로(10) 철거 또는 이설 없이 신설 교량의 설치 및 상부 방수처리에 이르는 전 공정을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 공정 설명도

도 2는 측벽 추진이 적용된 본 발명의 일 실시예 공정 설명도

도 3은 본 발명의 추진체 설치 상태 설명도

도 4는 본 발명의 콘크리트 타설 전 상태 설명도

도 5는 본 발명의 상부 방수공사 설명도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 선로

11 : 침목

12 : 신설침목

20 : 철교보

21 : 교대

30 : 추진체

31 : 돌출부

39 : 덧판

40 : 콘크리트

41 : 철근

42 : 거푸집

43 : 동바리

44 : 주형

45 : 무수축몰탈

51 : 측벽

52 : 바닥슬래브

Claims

양 안(岸)의 교대(21), 이들 사이에 설치된 철교(鐵橋)보(20), 철교보(20) 위에 설치된 침목(11) 및 선로(10)로 구성된 철도교 확장 공법에 있어서,

침목(11) 하부 지반에 구형(矩形) 단면의 추진체(30)를 선로(10)를 횡단하여 압입하되 다수의 추진체(30)를 수평으로 밀착 배열하는 단계와;

추진체(30) 내부의 토사를 제거하고 벽체를 부분 절개한 후 철근(41)을 배치하며, 기존 철교보(20) 하부에 거푸집(42)을 설치하는 단계와;

추진체(30)와 거푸집(42)에 콘크리트(40)를 타설하여 기존 철교보(20)가 매입(埋入)된 교량 상판을 형성하는 단계와;

콘크리트(40)의 양생이 완료되면 교대(21) 배면 토사를 제거하되 상기 추진체(30)의 배열 양 단부는 관입(貫入) 상태를 유지하도록 하는 단계와;

측벽(51) 및 바닥슬래브(52)를 설치하고 측벽(51) 배면 되메우기를 실시하며 기존 교대(21)를 철거하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법.
양 안(岸)의 교대(21), 이들 사이에 설치된 철교(鐵橋)보(20), 철교보(20) 위에 설치된 침목(11) 및 선로(10)로 구성된 철도교 확장 공법에 있어서,

침목(11) 하부 지반에 구형(矩形) 단면의 추진체(30)를 선로(10)를 횡단하여 압입하되 다수의 추진체(30)를 수평으로 밀착 배열하고, 이들 추진체(30)의 배열 양 단에는 구형(矩形) 단면의 추진체(30)를 선로(10)를 횡단하여 압입하되 다수의 추진체(30)를 수직으로 밀착 배열하는 단계와;

추진체(30) 내부의 토사를 제거하고 벽체를 부분 절개한 후 철근(41)을 배치하며, 기존 철교보(20) 하부에 거푸집(42)을 설치하는 단계와;

추진체(30)와 거푸집(42)에 콘크리트(40)를 타설하여 기존 철교보(20)가 매입(埋入)된 교량 상판 및 측벽(51)을 형성하는 단계와;

콘크리트(40)의 양생이 완료되면 교대(21) 배면 토사를 제거하는 단계와;

바닥슬래브(52)를 설치하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 추진체(30)의 상부면에 선로(10) 하부를 횡단하는 한 쌍의 주형(44)을 침목(11)과 침목(11) 사이에 설치하는 단계와;

한 쌍의 주형(44) 사이에 무수축몰탈(45)을 타설하는 단계와;

무수축몰탈(45)의 양생이 완료되면 무수축몰탈(45)의 상부면과 선로(10) 사이에 신설침목(12)을 설치하는 단계와;

기존 침목(11)을 제거한 후 양생 완료된 무수축몰탈(45) 사이의 공간에 무수축몰탈(45)을 타설하는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 추진체를 이용한 비차단형 철도교 확장공법.