KR100991869B1 - 단경간 및 다경간 피에스씨 거더교 및 그 시공방법 - Google Patents

단경간 및 다경간 피에스씨 거더교 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

제 1긴장재, 제 2긴장재 및 제 3긴장재와 정착장치를 이용하여 단경간 및 다경간 방식의 PSC 거더교를 시공하는 방법이 개시된다.
이를 위해 상기 거더 단부에는 거더 상면 긴장부가 형성되도록 하고, 연속 지점부에 있어서는 거더 지점부 상단공간부에 의하여 지점부 연결공간이 충분히 확보될 수 있도록 하게 된다.
또한, 긴장장치는 정착헤드 외주면에 형성시킨 나사산에 체결된 링너트에 의하여 도입된 긴장력의 유효응력확인 및 미세조정이 가능도록 하여 용이하게 PSC 거더교의 보강이 가능하도록 하였다.
또한 연속지점부에 있어 연결콘크리트의 균열 문제을 해결하고, 곡선교에 있어서 제 2긴장재의 배치에 유리하도록 함으로써 효율적이고 경제적인 PSC 거더교 시공이 가능하게 된다.

Description

단경간 및 다경간 피에스씨 거더교 및 그 시공방법{SINGLE AND CONTINUOUS PRESTRESSED CONCRETE GIRDER BRIDGE AND THE CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 단경간 및 다경간 피에스씨 거더교 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 철근콘크리트 거더로써 내부에 PS강연선(PC 강재)과 같은 긴장재를 배치하여 프리스트레스가 도입되도록 제작되는 PSC 거더를 단경간 및 다경간으로 교량을 시공하는 피에스씨 거더교 및 그 시공 방법에 대한 것이다.
일반적으로 교량은 여러 종류가 있으며, 그 중에서 거더교는 교대와 교각 또는 교각과 교각 사이에 거더를 길이방향(종방향)으로 설치하고, 상기 거더의 상면에 바닥판(슬래브 라고도 함)을 설치하는 방식으로 교량을 시공하게 된다.
또한, 교각(교대)과 교각 사이를 경간 또는 지간(span)이라고 하는데 각 경간의 주형이 분리된 교량을 단순교라 하고, 경간의 주형이 연속된 것을 연속교라 하며, 연속된 경간 수에 따라 3경간, 4경간, 5경간 연속교라 부른다.
이때, 상기 단경간 거더교는 교대와 교대 사이에 거더를 거치하고, 상기 거더 상부에 슬래브를 시공하는 방식으로 시공하게 된다.
나아가, 다경간 거더교는 교대와 교각을 다수 설치하고 교대, 교각 사이에 거더를 거치하여 상기 거더 상부에 슬래브를 시공하는 방식으로 시공하게 된다.
이러한 다경간 거더교를 시공하기 위한 다양한 방법이 알려져 있으며, 이에 대한 종래의 시공방법으로써,
예컨대, 종래 이용되는 “PSC 거더 공법”과 대한민국 특허 10-0456471의 "노출된 정착장치 및 이를 갖는 프리스트레스트 콘크리트거더를 이용한 연속교의 건설방법"과 특허 10-0926969 “프리스트레스트 철근 콘크리트 거더 및 이의 시공방법”을 찾아 볼 수 있다.
먼저 종래의 PSC 거더를 이용한 거더교를 살펴보면 쉬스와 긴장재를 삽입하여 정착할 수 있는 정착장치(지압판, 정착헤드, 정착헤드에 연장된 긴장재를 정착시키기 위한 쐐기(웨지) 등)가 거더의 내부 및 각 단부에 장착되는 프리스트레스 콘크리트 거더(PSC 거더)를 제작하되,
상기 긴장재를 1회 긴장 및 정착시켜 교대, 교각에 가설(거치)하고, 교각과 같은 연속 지점부에 돌출된 거더의 단부 철근을 용접으로 연결하고, 연속 지점부와 거더 상부의 바닥판을 동시에 타설하여 교량을 완성시키게 된다.
이러한 PSC 거더는 정착장치가 거더의 양 단부에만 고정된 단순한 형상으로 제작이 쉽고, 긴장재에 의한 압축 프리스트레스가 1회 도입되므로 제작공종이 간편하며, 국내에서만 50년 이상의 시공 실적이 있는 보편화된 일반 공법으로 널리 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 PSC 거더의 경우, 긴장재를 가설 전, 사하중 및 활하중을 고려하여 1회만 인장력을 도입하도록 하기 때문에 거더 지간 중앙부 상단에 발생하는 인장력에 의한 균열이 발생되지 않는 범위 내에서 긴장 및 정착작업이 이루어져야 하는 한계가 있으므로,
거더 가설 후 활하중이 재하 되었을 때, 지간 중앙부의 거더 하단은 부분압축(partial prestressing)으로 인한 인장균열을 허용하는 방식으로 설계되고 있다.
하지만 만약 시공 오차가 겹친다면 더 많은 인장균열이 발생할 수 있고, 거더의 연속이 교각과 같은 지점부에서 거더 양 단부로부터 돌출된 철근 접합만으로 이루어지다 보니 지점부와 그 상부 바닥판에 휨 부모멘트에 의한 인장균열이 문제로 대두된 바 있었다.
나아가 상기 종래 특허 10-0456471의 내용을 살펴보면, 도 1a와 같이 "거더 마다 설치되는 적어도 한 조의 단순강선(긴장재)과, 다수개의 거더를 통과하는 적어도 한조의 연속강선 및/또는 거더와 거더를 연결하는 한 조 이상의 연결강선을 포함하고 노출된 정착장치를 갖는 프리스트레스트 콘크리트 거더를 이용한 연속교의 건설방법에 있어서,
거더 제작 후 단순히 강선을 인장시키고, 거더를 교각에 거치시킨 후, 연결부의 쉬스 연결 및/또는 연속, 연결 강선을 배치하고, 연결부와 슬래브를 동시 타설하고, 연속 및/또는 연결강선을 인장하여 거더에 인장력을 가하는 단계; 및
상기 거더에 활하중이 작용하고, 사용중 거더 노후화에 따라 과도한 처짐 및 균열 발생시 연속, 연결 강선을 재인장하여 처짐이나 균열을 보완하고, 거더의 내하력을 증대시켜 주는 단계;를 포함하는 PSC 거더교 시공이 이루어지는 것이 공개되어 있다.
이에 상기 노출된 정착장치는 1회 긴장된 다수의 거더를 교각에 거치시키고, 2회 긴장용 연속, 연결강선을 배치한 후 연결부콘크리트와 바닥판을 동시에 타설하고 양생된 후에 2회 인장을 할 수 있도록 한 구성으로서, 거더 연결부와 바닥판을 동시에 타설하여 공사기간을 줄일 수 있고, 교량이 장시간에 걸쳐 노후화되거나 설계하중을 초과하는 대형 차량에 의한 과도한 처짐, 균열 발생 시 및 설계 내하력의 증대가 필요한 경우에도 대대적인 보수 보강 공정 없이도 거더에 내장된 비부착 강선을 노출된 정착장치에서 긴장장치를 이용하여 재인장, 또는 추가인장을 함으로써 매우 작은 비용으로 보수 보강을 할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
그러나, 상기와 같이 1회 긴장된 다수의 거더를 교각에 거치시키고, 2회 긴장용 연속, 연결강선을 인장하는 지압판이 외부에 노출되어 인장이 용이할 수 있으나, 상기의 2회 긴장용 연속, 연결강선은 교량 시공용 긴장재와 보수용 긴장재를 함께 배치하여 혼용하다보니(일종의 시공오차) 시공 시 사용하는 긴장재뿐만 아니라 보강용으로 사용하는 긴장재도 충분한 인장력을 도입하는데 어려움이 있어, 지간 중앙부의 거더 하단에는 부분압축(particial prestressing)상태로 인장균열을 허용할 뿐 아니라, 거더와 거더가 연결되는 연속부위(지점부)에 발생하는 휨 부모멘트에 대응하기에도 도입되는 인장력이 부족하여 지점부의 바닥판 및 연속지점부에 균열을 허용하고 있으며, 곡선 교량의 경우 직선인 거더로 곡선을 유지하기 위해서는 지점부에서 짧은 거리에서 거더 간에 각도를 틀어 배치해 연속지점부에서 2회 긴장용 연속, 연결강선(제 2긴장재)의 극심한 마찰저항으로 효율적인 인장력 도입이 어렵고 이로 인해 지점부에서 발생하는 휨 부모멘트에 효율적으로 대응하지 못해 거더의 형고를 더 낮추지 못하는 원인이 되고 있으며,
또한 통상 노후화된 교량의 보강 시 본 공사의 긴장재의 25% ~ 30%정도의 추가 인장력 도입이 요구되는데, 시공용 긴장재와 보수용 긴장재를 혼용하여 유지 보수용 긴장재의 수량이 적어 거더 하단에 추가적인 정착장치를 설치해야 하는 문제점이 있었다.
나아가 상기 특허 10-0926969의 내용을 살펴보면, 도 1b와 같이 “프리스트레스트 철근 콘크리트 거더의 연속교에 있어서, 거더의 외측경간의 외측부분 복부 양측면에 측면정착블록(20)을 정착하고, 상기 측면정착블록에 2회 긴장 겸용 연속화 긴장용 정착부 한 쌍과 보수보강용 정착부 한 쌍을 설치하고, 거더의 외측경간의 내측부분 복부 양측면에 측면정착블록을 정착하고, 상기 측면정착블록에 보수보강용 정착부만 한 쌍을 설치하며, 거더의 내측경간의 양단부 부분 복부 양측면에 측면정착블록을 정착하고, 상기 측면정착블록에 보수보강용 정착부만 한 쌍을 설치하여 프리스트레스트 철근 콘크리트 거더에 1회 긴장하여, 교대, 교각에 거치 후, 바닥판 슬래브 콘크리트를 타설한 후, 2회 긴장 겸용 연속화 긴장용 정착부(40)에서 연속화하는 전경간에 걸쳐 일괄적으로 2회 긴장 및 연속화 긴장을 하고, 공용중 보수보강이 필요한 경우에는 보수보강용 정착부에 강재정착구와 PC강선을 별도 삽입 후, 단경간 단위로 각각 추가 긴장하여 보수 보강함으로써, 연속화의 시공효율을 높이고, 보수보강 공사비를 절감하고, 시공을 용이하게 하고, 미관을 향상시켜 저형고, 장경간과 보수보강이 어려운 프리스트레스트 철근 콘크리트 거더의 역학적 한계를 극복하고, 공용수명을 최대한 늘리고자 하는 ”프리스트레스트 철근 콘크리트 거더 및 이의 시공방법“이 공개되어 있다.
결국, 이러한 시공방법은 위에서 살펴본 종래 연속교 형태의 PSC 거더교에 있어 긴장재의 설치 및 혼용의 문제점을 개선시킨 것이라 할 수 있다.
그러나, 일반적으로 교량은 하천이나 도로, 산악지형인 경우 계곡을 횡단하는데 적용되어 시공되는데, 양측면의 측면정착블럭 상부에만 설치되는 2회 겸용 연속화 긴장용 정착부를 통한 긴장력 도입은 거더와 슬래브의 합성단면에 긴장력을 도입하므로 바닥판이 타설된 후 큰 크레인 장비가 접근하고 안착할 수 있도록 지상이나 하천 또는 계곡에 수로를 돌리고 성토와 다짐을 해야 하며, 필요할 경우에는 교통을 통제해야 하는 어려움이 있으며, 바닥판과 2회 겸용 연속화 긴장용 정착부간의 협소한 공간과 고소작업의 어려움 때문에 시공성이 불량하고 안전사고가 빈번한 편이며, 고소작업과 작업공간의 협소로 품질관리자가 참관하지 못한 채 작업이 진행되고 있어, 품질관리도 이루어지지 못하는 실정이며,
상기 2회 겸용 연속화 긴장용 정착부에서 긴장력 도입시 지점부에서 심한 꺽임으로 인해 긴장력(압축 프리스트레스)의 효율적인 전달이 되지 않아 균열이 발생하고 있는 실정이며, 보수보강용 정착구는 각 거더마다 양측면의 정착블럭에 설치되어, 긴장력 도입시 연속교이면서도 연속화되지 못하며 각 거더마다 긴장력을 도입하므로 시공성이 효율적이지 못하는 단점이 있었다.
또한, 상기 PSC 거더교에 사용되는 긴장장치의 경우에도 통상적인 정착장치(쐐기 등 포함)와 긴장재를 이용하게 되는데, 이러한 정착장치에 긴장재가 긴장 후 정착될 때, 재 긴장하거나 긴장력을 유지하면서도 간편하게 긴장력을 유지 및 조정할 수 있는 장치가 없어 현장에서 이를 조절하는 방법이 용이하지 않을 뿐만아니라, 고가의 긴장력 측정 시스템을 사용할 수 있으나 이는 경제성이 떨어질 수밖에 없어 이용에 한계가 있다는 문제점이 있었다.
나아가 일반적인 프리스트레스트 거더의 연속화공법의 경우 연속화를 위한 긴장재(제 2긴장재)가 연속 지점부에 슬래브 시공시 타설되는 연결콘크리트의 중립축보다 위에 위치하여 연속 지점부에 연결콘크리트 또는 연결콘크리트와 그 부근 슬래브를 한번에 타설한 후 연속화긴장재을 긴장할 경우, 프리스트레스트 거더의 연속 지점부 부근 하부에는 인장응력이 발생하게 된다. 이처럼 연속 지점부 하부 부근에 발생하게 되는 인장응력은, 단부 하부에 미리 압축력을 도입하여 보강할 수 있는 프리스트레스트 거더의 경우에는 큰 문제가 없으나, 현장에서 직접 타설하게 되는 연결콘크리트 및 연결콘크리트와 프리스트레스트 거더와의 경계면은 상기 인장응력에 매우 취약하게 되어 균열발생의 우려 또한 심각하게 된다. 특히, 상기 연결콘크리트와 프리스트레스트 거더의 경계면 하부면은 교량 전 구간 중에서 가장 전단력을 많이 받게 되는 부분임을 감안할 때, 장기적으로 이 부분의 균열은 구조적으로 큰 결함이 된다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 단경간 및 다경간으로 설치되는 PSC 거더를 이용한 PSC 거더교에 있어서,
단경간 방식의 경우 특히 교량 완성 이후에 사용되는 제 3긴장재용 정착장치를 통하여 보다 경제적이고 효과적인 프리스트레스 도입이 가능하도록 하고,
다경간 방식의 경우 교각과 같은 연속 지점부에 있어 서로 인접하는 거더 단부 사이 공간이 너무 협소(개략 30CM)하여 지점부에서 긴장재를 연속배치하기가 매우 어려운 문제점을 해결하여 지점부에 있어 긴장재의 배치 효율성과 연속화 작업을 용이하게 하고,
이로서, 특히 곡선교를 설치되는 거더교에 있어 상기 지점부에서 교량의 종방향 선형곡률과 일치하게 하고 거더 중립축에서 편심을 최대화하도록 곡선으로 지점부 연결관을 배치하여 긴장재의 마찰저항의 완화에 의한 제 2긴장재의 인장력 도입 효율을 높여 교량 지간 중앙부의 거더 하단에 전단면 압축(full prestressing)상태로 균열을 허용하지 않을 뿐만 아니라, 지점부의 휨 부모멘트에 효과적으로 대응하여 슬래브와 지점부의 거더 상부의 균열을 막아주는 프리스트레스트 철근 콘크리트 거더(PSC 거더)의 제작 및 시공방법을 제공함에 있다.
또한 상기 연속 지점부에서 연속화 되는 긴장재는 거더 단부의 상면에서 긴장 및 정착작업이 이루어지도록 함으로써 긴장재의 시공성이 증진될 수 있도록 할 수 있는 프리스트레스트 철근 콘크리트 거더(PSC 거더)의 제작 및 시공방법을 제공함에 있다.
또한 제 3긴장재가 정착되는 정착장치로써, 이러한 정착장치는 제 3긴장재가 관통하도록 다수의 긴장재관통공이 형성된 부재로써 외주면에 나사산이 형성되고 상기 나사산에 대응하며 지압판에 안착하는 링너트가 구비되어 유효응력확인 및 긴장력 조정이 가능도록 하고, 연속 지점부에 있어 연결 콘크리트의 하부로 제 3긴장재를 배치하여 인접한 거더 하단 단부와 연결콘크리트에 발생하는 균열에 대응할 수 있고 교량의 노후화로 인해 내하력 증진이 필요할 때 손쉽게 보강할 수 있는 프리스트레스트 철근 콘크리트 거더(PSC 거더)의 제작 및 시공방법을 제공함에 있다.
이에 본 발명은
첫째, PSC 거더의 연속 지점부에 있어 협소한 공간 때문에 긴장재(제 2긴장재)를 연속배치하기 어렵고, 특히 곡선교에 있어 긴장재가 곡선 배치됨에 따라 쉬스관 내측면에 접하여 긴장 정착함에 따른 마찰저항의 문제를 해결하기 위하여,
거더의 단부 상단을 절취하여 거더 지점부 상단공간부가 형성되도록 하여, 상기 마주하는 거더 지점부 상단공간부에 의한 지점부 연결 공간에서 노출되는 쉬스를 서로 연결할 수 있는 충분한 작업 공간이 확보되도록 하고, 상기 공간을 통해 교량 종방향 선형곡률에 일치되게 연속 지점부연결관을 연결하여 제 2긴장재의 곡선 마찰을 최소화하고, 또한 거더의 중립축에서 편심이 최대화되도록 지점부연결관을 설치할 수 있도록 하고,
둘째, 상기 거더 지점부 상단공간부로 연장되도록 쉬스를 설치하되 상기 쉬스는 단부의 지름이 확장되도록 형성된 단면확장부가 구비되도록 한 피에스씨 거더를 이용할 수 있도록 하였다.
이에 연속 지점부에 배치되는 쉬스의 단부의 지름을 확장시켜 쉬스관의 내부에 삽입되는 긴장재가 곡선 배치되더라도 쉬스관의 내측면에 접하여 긴장 정착되지 않도록 한 것이다.
셋째, 상기 긴장재(제 2긴장재)는 긴장 및 정착되는 위치가 거더 단부의 상면에서 이루어질 수 있도록 거더의 단부에는 거더 상면 긴장부를 형성시켜 거더를 교각, 교대에 거치 후 긴장하는 작업의 용이성이 확보될 수 있도록 하였다.
넷째, PSC 거더교 완성후 또는 시공중이라도 내하력 증진이나, 또는 연결콘크리트 하단의 균열을 억제하기 위한 제 3긴장재는 거더의 외측면에 설치된 제 3긴장재가 관통하도록 다수의 긴장재 관통공이 형성된 부재로써 외주면에 나사산이 형성되고 상기 나사산에 대응하며 지압판에 안착하는 링너트가 구비되어 유효응력확인 및 긴장력 조정이 가능한 정착장치에 의하여 추후 긴장 및 정착될 수 있도록 하고, 거더의 자중 및 슬래브 하중에 저항하기 위한 거더의 제 1긴장재는 통상적으로 거더 양 단부면에서 이루어질 수 있도록 하여 긴장재들의 배치 효율성이 증진되도록 하였다.
본 발명에 의한 PSC 거더교는 연속 지점부에서의 긴장재 배치 효율성이 커 품질관리가 매우 용이하여 지점부에서의 슬래브 균열 문제를 근본적으로 해결할 수 있고, 긴장재의 배치 및 프리스트레싱 작업의 효율성이 증진될 수 있어 보다 경제적이고 효율적인 PSC 거더교 시공이 가능하게 된다.
또한, 연결 콘크리트, 연결 콘크리트와 접하는 거더 단면에서의 전단응력에 효과적으로 저항할 수 있는 프리스트레스가 제 3긴장재에 의하여 도입되도록 함으로써 추후 시공관리 및 유지에 효율적이게 된다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1a 및 도 1b는 종래 PSC 거더의 시공방법에 대한 순서도 및 PSC 거더의 정면도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 단경간용 및 다경간용 PSC 거더의 사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 PSC 거더를 이용한 다경간 교량 시공 방법을 도시한 순서도이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 본 발명에 의한 PSC 거더를 이용한 연속교 시공 순서도를 개략 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 정착장치의 정면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
<단경간용 PSC 거더의 제작>
본 발명에 대한 PSC 거더교는 단경간 및 다경간으로 시공되는 경우를 전제로 하며 먼저 본 발명에 이용되는 PSC 거더(A,B)를 제작하는 과정을 도 2a 및 도 2b를 기준으로 살펴본다.
먼저, 도 2a와 같이 단경간용 PSC 거더의 예를 살펴본다.
상기 단경간용 PSC 거더(A)는 통상의 I형 단면의 프리스트레스 철근 콘크리트로써 내부에 긴장재가 쉬스에 의하여 배치되도록 제작하되, 상기 긴장재는 크게 제 1긴장재(200), 제 2긴장재(300) 및 제 3긴장재(400)로 배치되도록 하게 된다.
이때, 상기 제 1긴장재(200)는 철근 콘크리트 거더로써, 보다 낮은 형고에 의한 PSC 거더를 제작하기 위하여 즉, PSC 거더의 자중 및 슬래브의 자중 전부 또는 일부에 의한 휨 강성을 충분히 확보하기 위하여 설치되는 긴장재라 할 수 있고,
상기 제 2긴장재(300)는 PSC 거더를 교대에 거치 후 슬래브가 형성된 이후에 작용하는 활하중(공용하중 등)에 저항하기 위하여 설치되는 긴장재라 할 수 있고,
상기 제 3긴장재(400)는 교량 시공 완성 후, PSC 거더 및 연속 지점부에 형성된 연결 콘크리트 등 교량을 유지, 보강하기 위하여 추가로 설치되는 긴장재라 할 수 있다.
먼저, 상기 제 1긴장재(200)는 후술되는 통상의 정착장치를 PSC 거더의 양 단부면에 배치되도록 한 상태에서 상기 정착장치 사이에 예컨대 포물선 형태로 배치되도록 한 후, 긴장 및 정착된다.
물론 이러한 제 1긴장재(200)는 거더 내부에 배치된 쉬스(미도시)에 의하여 배치되도록 하며 PS 강연선이 이용될 수 있을 것이다.
이때, 상기 제 1긴장재(200)는 PSC 거더의 자중과, 추후 상부에 형성되는 슬래브의 자중 전부 또는 일부에 충분히 저항할 수 있을 정도로 그 설치량이 조정되도록 정해지게 될 것이다.
다음으로 상기 제 2긴장재(300)는 통상의 정착장치를 사용하여 정착장치 사이에 배치되도록 한 후, 긴장 및 정착된다.
하지만 상기 제 2긴장재(300)는 비록 제 1긴장재(200)의 설치량 보다는 작은 설치량을 가지게 되지만, 최대한 낮은 형고로 제작된 PSC 거더의 단부면에서 긴장 및 정착시킬 경우 PSC 거더의 단부면의 크기에 따라 차이는 있지만 대부분 정착장치 설치단면을 충분히 확보할 수 없을 뿐만 아니라,
추후 살펴보는 것과 같이 PSC 거더를 교대, 교각에 거치한 후 긴장 및 정착되기 때문에 고소작업에 의한 안전 문제가 있고, PSC 거더 단부 주위에서 긴장 및 정착작업이 이루어질 경우 시공성이 떨어질 수밖에 없다는 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 상기 제 2긴장재(300)의 긴장 및 정착작업이 거더 상면(슬래브 시공 이후에는 슬래브 상면)에서 이루어질 수 있도록 제 2긴장재(300)의 단부를 PSC 거더의 상부면으로부터 인출되도록 하는데, 이를 위하여 도 2a와 같이 PSC 거더의 양 단부로부터 중앙부 쪽으로 이격된 위치에 거더 상면을 절취하여 형성시킨 거더 상면 긴장부(320)를 형성시키게 된다.
이에 제 2긴장재(300)는 PSC 거더의 양 단부면으로부터 중앙부쪽으로 이격된 위치의 상기 거더 상면 긴장부(320)에서 이루어지도록 함을 알 수 있다.
이때 상기 거더 상면 긴장부(320)는 적어도 1개소 이상 형성시켜, 제 2긴장재(300)의 긴장 및 정착작업이 이루어지도록 함이 바람직하다.
이러한 거더 상면 긴장부(320)의 크기는 정착장치를 수용할 수 있을 정도로 최소화 시켜 PSC 거더의 단면 손실을 최소화 할 수 있도록 한다.
이러한 제 2긴장재(300)도 PSC 거더의 내부에서 제 2긴장재용 쉬스(310)에 의하여 배치되도록 하는데, 이러한 제 2긴장재(300)는 PSC 거더의 내부를 통상 포물선 형태로 배치하게 되며, 시공 순서 상 거더 설치 이후 슬래브가 완성된 이후에 긴장, 정착시키게 된다.
상기 제 3긴장재(400)는 PSC 거더를 교대에 거치한 후, 슬래브를 시공한 후에, 시간이 경과함에 따라 도입된 긴장력(프리스트레스)이 손실되는 문제점을 해결하기 위하여 설치되는 것으로써, 일단 PSC 거더에 제 3긴장재(400)가 설치될 제 3긴장재용 쉬스(410)를 미리 배치만 하고, 상기 제 3긴장재(400)는 추후 필요 시 상기 쉬스에 삽입되어 설치되도록 하게 된다.
이에 상기 제 3긴장재(400)가 설치될 쉬스(410)는 추후 교량이 완성된 이후에 손쉽게 접근할 수 있도록 하는 위치에 설치되어야 한다.
이에 상기 제 3긴장재용 쉬스(410)는 거더의 양 단부로부터 거더 중앙부 쪽으로 이격된 위치의 거더 하부플랜지와 복부 사이에 형성시킨 제 3긴장재 정착부(D)에 설치된다.
이에 교량 완성 후 사용 중에, 상기 제 3긴장재용 쉬스에 제 3긴장재를 삽입하여 삽입된 제 3긴장재를 후술되는 지압판(110), 정착헤드(120)와 체결너트(130)를 포함하는 정착장치(100)를 이용하여 긴장 및 정착함으로써 거더에 압축 프리스트레스가 추가 도입될 수 있도록 하게 된다.
이때, 상기 제 3긴장재(400)는 특히 본 발명에 의한 정착장치(100)를 이용하게 되는데 도 5에 의하면 상기 제 3긴장재(400)가 긴장 후 정착되는 정착장치(100)의 정면도가 도시되어 있다.
즉, 거더 내부에 제 3긴장재용 쉬스(410)를 상기 정착장치(100) 사이에 연결되도록 하고, 먼저 상기 지압판(110)을 먼저 제 3긴장재 정착부(D)에 매입 설치하게 된다.
이러한 지압판(110)은 사각 판재 형태로 형성될 수 있으며, 제 3긴장재 정착부(D)의 파여진 홈부에 앵커볼트 등을 이용하여 고정될 수 있도록 하되, 상기 지압판(110)은 쉬스(410)의 양 단부가 연결될 수 있도록 관통홀이 형성된다.
이에 쉬스(410)는 거더 내부로부터 지압판(110)으로 연장되어 그 내부에 제 3긴장재(400)가 삽입될 수 있도록 하게 된다.
지압판을 거더 제작시에 먼저 설치되도록 하는 것은, 추후 교량 완성 이후에 제 3긴장재(400)가 사용되므로, 이를 긴장, 정착시키기 위한 정착헤드(120)와 체결너트(130)는 제 3긴장재 설치 시 이용하기 때문이다.
이에 교량 완성 이후에 교량을 보강할 필요가 생길 경우, 제 3긴장재(400)가 긴장 후, 정착될 수 있도록 제 3긴장재를 준비하고,
상기 제 3긴장재를 제 3긴장재용 쉬스(410)에 삽입시키게 되며, 그 양 단부가 지안판(110)을 통해 돌출되도록 배치하게 된다.
이에 앞서 살펴본 제 1긴장재, 제 2긴장재 및 제 3긴장재는 서로 다른 위치에 배치되도록 함을 알 수 있어, 교량 시공 시 혼용되는 현상을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
이에 상기 지압판(110)을 돌출하여 연장된 제 3긴장재(400)를 정착헤드(120)를 이용하여 지압판에 초기 세팅하게 되는데, 이러한 정착헤드(120)는 다수의 긴장재관통공(121)이 형성되며 외주면에 나사산(122)에 형성된 것을 이용하되 상기 정착헤드는 제 3긴장재(400)가 관통하여 물려지도록 상기 긴장재관통공(121)에는 쐐기(웨지)에 의하여 제 3긴장재(400)가 세팅되도록 함을 알 수 있다.
또한 상기 나사산(122)에는 링너트(130)가 체결되어 있음을 알 수 있는데, 이러한 링너트(130)에 의하여 정착헤드(120)가 지압판(110)에 지지되도록 함을 알 수 있다.
이에 제 3긴장재(400)의 단부에 미도시된 유압잭 등을 이용하여 긴장시키게 되면, 제 3긴장재가 긴장되어 좌측으로 위치가 이동되게 되는데, 이에 따라 링너트도 정착헤드와 함께 좌측으로 이동하게 된다.
이에 상기 위치 이동된 링너트를 회전시켜 다시 정착헤드가 지압판(110)에 지지 안착되도록 하여 제 3긴장재에 도입된 긴장력이 유지될 수 있도록 하고,
상기 링너트의 회전량을 조정하여 도입된 긴장력을 미세 조정할 수 있도록 할 수 있음을 알 수있다.
결국, 본 발명의 정착구는 지지너트에 의하여 최종 그 긴장된 상태의 위치를 유지하면서 지지너트의 안착에 따른 긴장력의 미세조정이 가능하게 됨을 알 수 있다.
<단경간용 PSC 거더의 시공>
위에 살펴본 단경간용 PSC 거더(A)의 제작이 완료되면, 이를 현장에 반입하여 거치하는 방식으로 시공하게 된다.
이에 앞서 살펴본 것과 같이 단경간용 PSC 거더(A)는 제작 과정에서, 제 1긴장재용 쉬스, 제 2긴장재용 쉬스(310), 제 3긴장재용 쉬스(410), 지압판(110)이 세팅된 상태이다.
또한 제작과정에서 이미 제 1긴장재(200)에 의하여 이미 초기 프리스트레스가 도입된 상태이며, 이러한 제 1긴장재는 본 발명에 의한 정착장치(100)를 이용하여 설치할 수도 있고, 이러한 정착장치(100)가 아닌 통상의 PSC 거더에 사용되는 정착장치를 이용하여 긴장 및 정착시킬 수 있다.
이에 현장에는 미리 교대(500)가 미리 서로 이격되어 시공되게 되며, 이러한 교대 사이에 현장에 반입된 상기 단경간용 PSC 거더(A)를 거치하여 설치하게 된다.
이에 상기 단경간용 PSC 거더(A) 상부에는 역시 슬래브 거푸집 등을 이용하는 방식으로 슬래브(800)를 시공하게 된다.
이때, 상기 단경간용 PSC 거더(A)의 양 단부에는 거더 상면 긴장부(320)가 형성되어 있으므로 이러한 거더 상면 긴장부(320)가 폐색되지 않도록 마감처리하게 된다.
이에 슬래브(800)의 시공이 완성되면, 상기 제 2긴장재용 쉬스(310)에 제 2긴장재(300)를 삽입하여 거더 상면 긴장부(D)에서 상기 제 2긴장재가 긴장 및 정착되도록 하여 거더 및 슬래브에 압축 프리스트레스가 함께 도입되도록 하게 된다.
다음으로는 상기 거더 상면 긴장부(320)에 무수축 모르트르와 같은 충진재를 주입하여 거더 상면 긴장부(D)를 최종 마감하게 된다.
다음으로는 슬래브 상면에 아스팔트 또는 콘크리트 포장을 하면서 필요시 중분대, 난간 등을 추가 설치하여 최종 교량이 완성되도록 한다.
이때, 시간이 경과함에 따라, 제 1긴장재 및 제 2긴장재에 의하여 도입된 긴장력의 손실이 발생하는 등 교량을 보강할 필요가 있게 된다.
이에 이러한 교량 보강을 위하여 본 발명의 제 3긴장재(400)를 이용하게 된다.
즉 교량 완성 후, 거더 제작시 형성시킨 제 3긴장재 정착부(D)에 제 3긴장재(400)를
도 5와 같이 정착헤드(120)와 링너트(130)를 이용하여 긴장 및 정착시키게 된다.
즉, 거더의 지압판(110)을 돌출하여 연장된 제 3긴장재(400)를 쐐기(웨지)와 정착헤드(120)와 링너트(130)를 이용하여 지압판(110)에 초기 세팅하고,
제 3긴장재(400)의 단부에 유압잭 등을 이용하여 긴장시키면서 링너트를 회전시켜 정착헤드가 지압판(110)에 지지 안착되도록 하여 제 3긴장재에 도입된 긴장력이 유지될 수 있도록 하면서, 필요시 링너트의 회전량을 조정하여 도입된 긴장력을 미세 조정할 수 있도록 하게 된다.
나아가, 최종 외부에 노출된 정착헤드, 제 3긴장재, 링너트가 외부환경에 따라 부식되지 않도록 지압판에 마감판을 정착헤드, 제 3긴장재, 링너트 주변에 설치하고, 상기 정착헤드, 제 3긴장재, 링너트이 매립되도록 모르타르 등을 주입하여 최종 제 3긴장재를 마감시킬 수 있도록 하게 된다.
<다경간용 PSC 거더의 제작>
도 2a와 같이 단경간용 PSC 거더와 대비하여 도 2b와 같이 다경간용 PSC 거더를 예를 살펴보도록 하되, 2경간의 경우를 기준으로 살펴본다.
먼저, 다경간용 PSC 거더의 경우에도 기본적으로 단경간용 PSC 거더와 크게 다를 바 없다.
이에 다경간용 PSC 거더(B)도 통상의 I형 단면의 프리스트레스 철근 콘크리트로써 내부에 긴장재가 쉬스에 의하여 배치되도록 제작하되, 상기 긴장재는 크게 제 1긴장재(200), 제 2긴장재(300) 및 제 3긴장재(400)로 배치되도록 하게 된다.
역시 상기 제 1긴장재(200)도 PSC 거더의 자중 및 슬래브의 자중 전부 또는 일부에 의한 휨 강성을 충분히 확보하기 위하여 각 거더에 설치되며,
상기 제 2긴장재(300)도 PSC 거더를 교대에 거치 후 슬래브가 형성된 이후에 작용하는 활하중(공용하중 등)에 저항하기 위하여 설치된다. 단경간용 PSC 거더(A)와 차이가 있다면 이러한 제 2긴장재가 각 거더를 경유하여 연속지점부에 연속하여 설치된다.
이는 거더가 연속지점부를 기준으로 양 측으로 서로 연결되도록 설치하는 것이 다경간 연속교량에 있어 요구되기 때문이다.
나아가 상기 제 3긴장재(400)도 교량 시공 완성 후, PSC 거더 및 연속 지점부에 형성된 연결 콘크리트 등 교량을 유지, 보강하기 위하여 추가로 설치되며, 역시 단경간용 PSC 거더(A)와 차이가 있다면 이러한 제 3긴장재가 각 거더를 경유하여 연속지점부에 연속하여 설치된다는 것이다.
이에 상기 제 2긴장재와 제 3긴장재는 연속지점부를 모두 연속하여 경유하도록 하게 되며, 제 1긴장재만이 각 거더의 양 단부면에 긴장 후 정착되도록 하는 것임을 알 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1긴장재(200)는 후술되는 통상의 정착장치를 PSC 거더의 양 단부면에 배치되도록 한 상태에서 상기 정착장치 사이에 예컨대 포물선 형태로 배치되도록 한 후, 긴장 및 정착되며, 거더 내부에 배치된 쉬스(미도시)에 의하여 배치되도록 하고,
상기 제 2긴장재(300)도 통상의 정착장치를 사용하여 정착장치 사이에 배치되도록 한 후, 긴장 및 정착되도록 하되,
역시 상기 제 2긴장재(300)의 긴장 및 정착작업이 거더 상면(슬래브 시공 이후에는 슬래브 상면)에서 이루어질 수 있도록 거더 상면을 절취하여 형성시킨 거더 상면 긴장부(320)를 형성시키게 된다.
이러한 제 2긴장재(300)도 PSC 거더의 내부에서 제 2긴장재용 쉬스(310)에 의하여 배치되도록 하는데, 이러한 제 2긴장재(300)는 PSC 거더의 내부를 통상 포물선 형태로 배치하게 되며, 시공 순서 상 거더 설치 이후 슬래브가 완성된 이후에 긴장, 정착시키게 된다.
또한, 상기 제 3긴장재(400)도 PSC 거더에 제 3긴장재(400)가 설치될 제 3긴장재용 쉬스(410)를 미리 배치만 하고, 상기 제 3긴장재(400)는 추후 필요 시 상기 쉬스에 삽입되어 설치되도록 하고, 상기 제 3긴장재용 쉬스(410)는 거더의 양 단부로부터 거더 중앙부 쪽으로 이격된 위치의 거더 하부플랜지와 복부 사이에 형성시킨 제 3긴장재 정착부(D)에 설치된다.
이에 교량 완성 후 사용 중에, 상기 제 3긴장재용 쉬스에 제 3긴장재를 삽입하여 삽입된 제 3긴장재를 후술되는 지압판(110), 정착헤드(120)와 체결너트(130)를 포함하는 정착장치(100)를 이용하여 긴장 및 정착함으로써 거더에 압축 프리스트레스가 추가 도입될 수 있도록 하게 된다.
이때, 상기 제 3긴장재(400)는 특히 본 발명에 의한 정착장치(100)를 이용하게 되는데 도 5에 의한 정착장치(100)가 이용됨은 동일하다.
이때, 교각이 시공되는 위치는 휨 부모멘트가 발생되는 연속 지점부라 할 수 있는데, 이러한 연속 지점부에서 인접하게 설치된 다경간용 PSC 거더(B)가 서로 구조적으로 연결되도록 하게 된다.
이는 특히 제 2긴장재(300)를 연속시키는 방식으로 이루어지게 되는데, 상기 연속 지점부는 경제적인 이유에 의하여 종래 거더 단부의 인접거리가 30CM 내외였다.
이에 제 2긴장재를 서로 연결시켜줄 작업공간이 협소하여 작업성이 매우 떨어질 수 밖에 없었으며, 서로 인접한 거더의 단부 상면의 높이가 서로 일치하지 않아 종방향 선형곡률을 일치시기가 용이하지 않았다. 또한 곡선교에 있어서는 제 2긴장재가 서로 연속지점부에서 곡률반경을 가지고 배치되도록 하는데 협소한 공간에서 제 2긴장재를 곡선 배치하는 것은 매우 힘든 일이 된다.
이에 다경간용 거더의 경우에는 교대와 같은 단부 지점부에서는 거더의 일측 단부 상부면에 일정깊이를 형성시킨 거더 상면 긴장부(320)가 형성되도록 하고, 교각과 같은 연속 지점부에 위치하게 될 타측 단부는 상단을 절취하여 거더 지점부 상단공간부(330)가 형성되도록 하게 된다.
이에 연속 지점부에서 서로 인접한 다경간용 PSC 거더는 상기 거더 지점부 상단공간부(330)에 의하여 확장된 지점부 연결공간이 형성하게 됨을 알 수 있다.
이에 다경간용 PSC 거더의 경우, 특히 제 2긴장재는 단부 지점부에 형성된 거더 상면 긴장부와 연속지점부에 형성된 거더 지점부 상단공간부에 제 2긴장재용 쉬스(310)의 양 단부가 연장되도록 하게 되며,
일측 거더로부터 연속지점부를 거쳐 타측 거더에 제 2긴장재가 연속으로 배치되도록 하게 되며,
제 3긴장재용 쉬스도 일측 거더로부터 연속지점부를 거처 타측 거더에 제 3긴장재가 연속으로 배치되도록 하게 된다.
이러한 연속 지점부를 경유하는 제 2긴장재용 쉬스(310)과 제 3긴장재용 쉬스(410)는 연속 지점부 연결관(900)에 의하여 서로 연결되도록 하게 된다.
<다경간용 PSC 거더의 시공>
위에 살펴본 다경간용 PSC 거더(E)의 제작이 완료되면, 이를 현장에 반입하여 역시 거치하는 방식으로 시공하게 되며, 2경간을 기준으로 하면 교대(500)가 양측에 설치되고, 교각(700)이 교대 사이에 설치되어 다경간용 PSC 거더가 교대,교각 사이에 각각 설치된다.
이에 앞서 살펴본 것과 같이 다경간용 PSC 거더(E)도 제작 과정에서, 제 1긴장재용 쉬스, 제 2긴장재용 쉬스(310), 제 3긴장재용 쉬스(410), 지압판(110)이 세팅된 상태이다.
역시 제작과정에서 이미 제 1긴장재(200)에 의하여 이미 초기 프리스트레스가 도입된 상태이며, 이러한 제 1긴장재 역시 본 발명에 의한 정착장치(100)를 이용하여 설치할 수도 있고, 이러한 정착장치(100)가 아닌 통상의 PSC 거더에 사용되는 정착장치를 이용하여 긴장 및 정착시킬 수 있다.
이에 현장에는 미리 교대(500)가 미리 서로 이격되어 시공되게 되며, 이러한 교대 사이에 교각(600)이 설치되도록 하여 현장에 반입된 상기 다경간용 PSC 거더(B)를 교대와 교각 사이에 각각 거치하여 설치하게 된다.
이때, 교대 부위를 단부 지점부라 하고, 교각 부위를 연속지점부라 하는데 이러한 연속 지점부의 교각에 단부가 걸쳐져 거치된 거더 와 슬래브에 의한 공간에는 연결콘크리트가 슬래브 콘크리트 타설시 함께 타설되도록 하게 된다.
이에 상기 연결콘크리트가 형성되는 공간은 각 거더 지점부 상단공간부가 서로 마주보도록 배치되어 있는데, 이러한 거더 지점부 상단공간부는 결국 제 2긴장재가 경유하는 공간이기도 한다.
이에 본 발명은 상기 거더 지점부 상단공간부로 연장되도록 설치되는 제 2긴장재용 쉬스(310)의 노출 된 단부는 지름이 확장된 단면확장부로 형성되도록 하여 상기 단면확장부에 후술되는 연속 지점부 연결관(900)의 단부가 삽입되어 연결되도록 하여 연속 지점부에서 제 2긴장재의 곡선배치가 용이하도록 하게 된다.
즉, 단면확장부는 그 지름이 커지기 때문에 제 2긴장재가 경유할 때, 연속 지점부에서 제 2긴장재가 쉬스에 닿아 마찰저항이 커지게 되는데, 이러한 쉬스의 지름을 크게 형성시켜 제 2긴장재와 쉬스와의 마찰저항의 발생을 현저하게 감소시키게 된다.
이에 다경간의 경우에는 제 2긴장재용 쉬스(310)를 서로 연결시켜 주기 위하여 역시 쉬스의 형태로 제작된 연속 지점부 연결관(900)을 미리 세팅시켜 놓게 된다.
이에 제 2긴장재는 각 거더의 제 2긴장재용 쉬스와 연속 지점부 연결관(900)을 통해 각 거더와 연결 지점부를 경유하게 됨을 알 수 있다.
이때, 상기 연속 지점부 연결관(900)을 확장된 지점부 연결공간을 활용하여 설치할 경우, 거더의 종방향 선형곡률에 따른 거더의 상면의 높이차이에 의한 교량의 종방향 선형곡률일 일치하지 않을 경우 제 2긴장재가 마주보는 제 2긴장재용 쉬스를 경유시키는 것이 어려운데 상기 연속 지점부 연결관(900)을 사용할 경우 이러한 높이 차이를 연결관에 의하여 극복할 수 있게 된다.
또한 상기 연속 지점부 연결관(900)에 의하여 제 2긴장재(300)의 배치를 적어도 제 2긴장재용 쉬스(310) 보다는 상방으로 높게 형성시킬 수 있어, 거더들의 도심축으로부터 연속지점부에서의 수직 편심거리를 최대화 할 수 있으므로 제 2긴장재에 의한 프리스트레스 도입효율을 증진시킬 수 있게 된다.
또한, 제 3긴장재용 쉬스(410)도 마찬가지로 연속 지점부에서 연결될 수 있도록 연속지점부 연결관(900)을 역시 제 3긴장재용으로도 설치하게 된다.
다음으로는 상기 다경간용 PSC 거더(B) 상부에도 슬래브 거푸집 등을 이용하는 방식으로 슬래브(800)를 시공하게 된다.
역시, 상기 다경간용 PSC 거더(B)의 단부 지점부에 있어서도 양 거더의 일측 단부에는 거더 상면 긴장부(D)가 형성되어 있으므로 이러한 거더 상면 긴장부(320)가 폐색되지 않도록 마감처리하게 된다.
이러한 슬래브 콘크리트는 연속 지점부에 있어 거더와 거더의 단부 사이의 공간도 함께 타설되어 연결콘크리트로써 함께 타설되도록 하게 된다.
이에 슬래브(800) 및 연결콘크리트의 시공이 완성되면, 상기 제 2긴장재용 쉬스(310)에 제 2긴장재(300)를 삽입하여 단부 지점부의 일측 거더 상면 긴장부(320)로부터 연속지점부의 연속 지점부 연결관(900)을 경유하여 다른 단부 지점부의 일측 거더 상면 긴장부로 연장되도록 하고, 상기 제 2긴장재가 양 거더 상면 긴장부에서 긴장 및 정착되도록 하여 거더 및 슬래브에 압축 프리스트레스가 함께 도입되도록 하게 된다.
다음으로 역시 상기 거더 상면 긴장부(320)에 무수축 모르트르와 같은 충진재를 주입하여 거더 상면 긴장부(320)를 최종 마감하게 된다.
다음으로는 슬래브 상면에 아스팔트 또는 콘크리트 포장을 하면서 필요시 중분대, 난간 등을 추가 설치하여 최종 교량이 완성되도록 한다.
이때, 시간이 경과함에 따라, 역시 제 1긴장재 및 제 2긴장재에 의하여 도입된 긴장력의 손실이 발생하는 등 교량을 보강할 필요가 있게 된다.
이에 이러한 교량 보강을 위하여 본 발명의 제 3긴장재(400)를 이용하게 된다.
즉 교량 완성 후, 거더 제작 시 형성시킨 제 3긴장재 정착부(D)에 제 3긴장재(400)를 역시 거더와 연속지점부에 형성된 제 3긴장재용 연속지점부 연결관(900)을 경유하도록 하여
도 5와 같이 정착헤드(120)와 링너트(130)를 이용하여 긴장 및 정착시키게 된다.
즉, 거더의 지압판(110)을 돌출하여 연장된 제 3긴장재(400)를 쐐기(웨지)와 정착헤드(120)와 링너트(130)를 이용하여 지압판(110)에 초기 세팅하고,
제 3긴장재(400)의 단부에 유압잭 등을 이용하여 긴장시키면서 링너트를 회전시켜 정착헤드가 지압판(110)에 지지 안착되도록 하여 제 3긴장재에 도입된 긴장력이 유지될 수 있도록 하면서, 필요시 링너트의 회전량을 조정하여 도입된 긴장력을 미세 조정할 수 있도록 하게 된다.
나아가, 최종 외부에 노출된 정착헤드, 제 3긴장재, 링너트가 외부환경에 따라 부식되지 않도록 지압판에 마감판을 정착헤드, 제 3긴장재, 링너트 주변에 설치하고, 상기 정착헤드, 제 3긴장재, 링너트이 매립되도록 모르타르 등을 주입하여 최종 제 3긴장재를 마감시킬 수 있도록 하게 된다.
이러한 다경간의 교량시공에 있어서는 특히 상기 제 3긴장재의 긴장 및 정착에 의하여 연결부 콘크리트(710)와 거더의 단부 접면에서의 전단응력에 의한 균열등을 방지할 수 있도록 연속지점부에서도 압축프리스트레스가 도입되도록 하기 때문에 교량 보강효과가 매우 증진될 수 있게 된다.
이에 본 발명에 의한 다경간 피에스씨 거더교는
단부 지점부에 위치한 거더의 상면을 절취하여 거더 상면 긴장부(320)을 형성시키고, 연속 지점부에 위치한 거더의 단부 상단을 절취하여 거더 지점부 상단공간부(330)를 형성시키되, 상기 거더 상면 긴장부(320)와 거더 지점부 상단공간부(330)에 연통되도록 제 2긴장재용 쉬스가 설치되어 연속지점부에서 상기 거더 지점부 상단공간부(330)가 서로 이격되어 배치된 피에스씨 거더;
상기 거더 지점부 상단공간부(330)에 의하여 연속지점부에 형성된 확장된 지점부 연결공간;
상기 연속지점부에서 마주보는 제 2긴장재용 쉬스를 확장된 지점부 연결공간을 활용하여 교량의 종방향 선형곡률과 일치되게 하고 수직 편심을 최대화 할 수 있도록 서로 연결시키는 연속 지점부 연결관(900);
상기 거더 상부에 형성된 슬래브(800);를 포함하며, 상기 거더 지점부 상단공간부에 연장되는 제 2긴장재용 쉬스의 노출된 단부는 지름이 확장된 단면확장부로 형성되도록 하여 상기 단면확장부에 연속 지점부 연결관의 단부가 삽입되어 연결되도록 하여 연속 지점부에서 제 2긴장재의 곡선배치가 용이하도록 함을 알 수 있다.
100: PSC 거더
200: 제 1긴장재
300: 제 2긴장재
400: 제 3긴장재
500: 교대
600: 교각
800: 슬래브
900: 연속지점부 연결관

Claims (10)

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  3. 피에스씨 거더의 내부를 관통하여 설치된 쉬스에 삽입되어 배치되는 단부긴장재인 제1 긴장재, 상면긴장재인 제2 긴장재, 측면긴장재인 제3 긴장재를 포함하는 긴장재 및 정착장치를 이용한 단경간 교량시공방법에 있어서,
    거더의 양 단부로부터 거더 중앙부 쪽으로 이격된 위치의 거더 하부플랜지 상면과 복부 하부의 측면에 접하도록 형성시킨 제 3긴장재용 정착부에 지압판, 정착헤드 및 링너트를 포함하는 정착장치가 설치되도록 하되, 거더 내부에 제 3긴장재용 쉬스를 상기 정착장치 사이에 연결되도록 하고, 상기 지압판을 먼저 제 3긴장재용 정착부에 매입 설치되도록 거더를 제작하는 단계;
    상기 거더를 교대 사이에 설치한 후, 상기 거더 상부에 슬래브를 시공하는 단계; 및
    교량 완성 후, 상기 제 3긴장재용 정착부에 제 3긴장재를 상기 정착헤드와 링너트를 이용하여 긴장 및 정착시키기 위하여 상기 정착헤드는 다수의 긴장재관통공이 형성되며 외주면에 나사산에 형성된 것을 이용하되 상기 정착헤드는 제 3긴장재가 관통하여 물려지도록 하고, 상기 링너트는 상기 정착헤드의 나사산에 체결되도록 하여 지압판에 지지되도록 설치하여 제 3긴장재가 지압판, 정착헤드 및 링너트에 의하여 세칭되도록 한 후에, 상기 제 3긴장재가 긴장되어 정착헤드가 지압판으로부터 이격되었을 때, 링너트를 회전시켜 지압판에 상기 링너트가 안착되도록 하는 단계;를 포함하며,
    상기 거더는 제작 시 양 단부에서 중앙쪽으로 이격되어 위치한 상부면을 절취하여 일정깊이를 구비한 거더 상면 긴장부가 형성되도록 하되, 상기 거더 상면 긴장부로 연장되는 제 2긴장재용 쉬스가 설치되도록 하고,
    슬래브 시공 이후에, 상기 제 2긴장재용 쉬스에 제 2긴장재를 삽입하여 거더 상면 긴장부에서 상기 제 2긴장재가 긴장 및 정착되도록 하여 거더 및 슬래브에 압축 프리스트레스가 함께 도입되도록 하고,
    상기 거더에는 제 2긴장재와 더불어 제 1긴장재가 설치되도록 하되, 상기 제 1긴장재는 거더 제작 시 거더 양 단부면에서 정착장치를 이용하여 긴장 후 정착되도록 함으로써 거더에 압축 프리스트레스가 초기 도입되도록 하는 것을 특징으로 하는 단경간 피에스씨 거더교 시공방법.
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  8. 피에스씨 거더의 내부를 관통하여 설치된 쉬스에 삽입되어 배치되는 단부긴장재인 제1 긴장재, 상면긴장재인 제2 긴장재, 측면긴장재인 제3 긴장재를 포함하는 긴장재 및 정착장치를 이용하여 교대와 같은 단부 지점부와 교각과 같은 연속 지점부에 상기 거더를 설치하여 교량을 완성하는 다경간 교량시공방법에 있어서,
    거더의 일측 단부로부터 거더 중앙부 쪽으로 이격된 위치의 거더 하부플랜지 상면과 복부 하부의 측면에 접하도록 형성시킨 제 3긴장재용 정착부에 지압판, 정착헤드 및 링너트를 포함하는 정착장치가 설치되도록 하되, 거더 내부에 제 3긴장재용 쉬스를 상기 정착장치 사이에 연결되도록 하고, 상기 지압판을 먼저 제 3긴장재용 정착부에 매입 설치되도록 하고,
    거더의 일측 단부에서 중앙쪽으로 이격되어 위치한 상부면을 절취하여 일정깊이를 구비한 거더 상면 긴장부가 형성되도록 하며, 연속 지점부에 위치하게 될 타측 단부는 단부에서 상단을 절취하여 거더 지점부 상단공간부가 형성되도록 하여,
    상기 거더 상면 긴장부와 거더 지점부 상단공간부에 연통되도록 제 2긴장재용 쉬스가 설치되도록 거더를 제작하는 단계;
    상기 제작된 거더를 상기 단부 지점부와 연속 지점부에 걸쳐지도록 설치하여 연속 지점부에서 상기 거더 지점부 상단공간부가 서로 마주보도록 하여 연속지점부에 확장된 지점부 연결공간이 형성되도록 하는 단계;
    상기 연속지점부에서 마주보는 제 2긴장재용 쉬스를 상기 확장된 지점부 연결공간을 활용하여 교량의 종방향 선형곡률과 일치되게 하고 수직 편심을 최대화 할 수 있도록 관 부재와 같은 연속 지점부 연결관으로 연결한 후, 거더 상부에 슬래브를 시공하는 단계;
    교량 완성 후, 제 3긴장재가 연속지점부를 경유하여 제 3긴장재용 정착부에 상기 정착헤드와 링너트를 이용하여 긴장 및 정착시키기 위하여 상기 정착헤드는 다수의 긴장재관통공이 형성되며 외주면에 나사산에 형성된 것을 이용하되 상기 정착헤드는 제 3긴장재가 관통하여 물려지도록 하고, 상기 링너트는 상기 정착헤드의 나사산에 체결되어 지압판에 지지되도록 설치하여 제 3긴장재가 지압판, 정착헤드 및 링너트에 의하여 세팅되도록 한 후에, 상기 제 3긴장재가 긴장되어 정착헤드가 지압판으로부터 이격되었을 때, 링너트를 회전시켜 지압판에 상기 링너트가 안착되도록 하는 단계;를 포함하며
    상기 거더 연속지점부 상단공간부에 연장되는 제 2긴장재용 정착부의 노출된 단부는 지름이 확장된 단면확장부로 형성되도록 하여 상기 단면확장부에 연속 지점부 연결관의 단부가 삽입되어 연결되도록 하여 연속 지점부에서 제 2긴장재의 곡선배치가 용이하도록 하고,
    상기 제 2긴장재용 쉬스에는 제 2긴장재가 거더의 일측 거더 상면 긴장부로부터 거더 지점부 상단공간부를 거쳐 인접한 거더의 거더 상면 긴장부를 경유하도록 하고, 슬래브를 시공한 이후에 상기 거더 상면 긴장부에서 정착장치에 의하여 긴장 후 정착되도록 함으로써 거더 전체 및 슬래브에 압축프리스트레스가 도입되도록 하고,
    상기 거더에는 제 2긴장재와 더불어 제 1긴장재가 설치되도록 하되, 상기 제 1긴장재는 거더 제작 시 거더 양 단부면에서 정착장치를 이용하여 긴장 후 정착되도록 함으로써 거더에 압축 프리스트레스가 초기 도입되도록 하고,
    상기 연속지점부에서 마주보는 제 2긴장재용 쉬스를 상기 연속 지점부 연결관으로 연결되도록 함과 더불어 연속지점부에서 마주보는 제 3긴장재용 쉬스도 별도의 연속 지점부 연결관으로 연결되도록 한 후, 거더 상부에 슬래브가 형성되도록 하여, 제 3긴장재가 연속 지점부를 경유하도록 하는 것을 특징으로 하는 다경간 피에스씨 거더교 시공방법.
  9. 단부긴장재인 제1 긴장재, 상면긴장재인 제2 긴장재, 측면긴장재인 제3 긴장재를 포함하는 긴장재를 포함하는 피에스씨 거더를 이용한 교량에 있어서,
    단부 지점부에서 중앙쪽으로 이격되어 위치한 거더의 상면을 절취하여 일정깊이를 구비한 거더 상면 긴장부(320)을 형성시키고, 연속 지점부에 위치한 거더의 단부는 단부에서 상단을 절취하여 거더 지점부 상단공간부(330)를 형성시키되, 상기 거더 상면 긴장부(320)와 거더 지점부 상단공간부(330)에 연통되도록 제 2긴장재용 쉬스가 설치되어 연속지점부에서 상기 거더 지점부 상단공간부(330)가 서로 이격되어 배치된 피에스씨 거더;
    상기 거더 지점부 상단공간부(330)에 의하여 연속지점부에 형성된 확장된 지점부 연결공간;
    상기 연속지점부에서 마주보는 제 2긴장재용 쉬스를 확장된 지점부 연결공간을 활용하여 교량의 종방향 선형곡률과 일치되게 하고 수직 편심을 최대화 할 수 있도록 서로 연결시키는 연속 지점부 연결관(900); 및
    상기 거더 상부에 형성된 슬래브(800);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다경간 피에스씨 거더교.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 거더 지점부 상단공간부에 연장되는 제 2긴장재용 쉬스의 노출된 단부는 지름이 확장된 단면확장부로 형성되도록 하여 상기 단면확장부에 연속 지점부 연결관의 단부가 삽입되어 연결되도록 하여 연속 지점부에서 제 2긴장재의 곡선배치가 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 다경간 피에스씨 거더교.
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