KR100994432B1 - 합성 라멘교의 시공에 사용되는 거푸집 구조 및 이를이용한 합성 라멘교의 시공방법 - Google Patents

합성 라멘교의 시공에 사용되는 거푸집 구조 및 이를이용한 합성 라멘교의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 합성 라멘교의 시공에 사용되는 거푸집 구조 및 이를 이용한 합성 라멘교의 시공 방법에 관한 것으로, 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 합성거더의 강재거더를 감싸는 영역(A)에는 동바리에 의하여 지면에 지지되도록 하는 단부거푸집을 설치하고, 케이싱 콘크리트의 처짐량과 연동하도록 케이싱 콘크리트와 연결되는 일단이 회전이 가능한 활절거푸집이 단부거푸집과 기 타설된 케이싱 콘크리트의 사이에 개재(介在)되도록 함으로써, 케이싱 콘크리트가 합성된 영역에 복부 및 바닥판 콘크리트를 추가로 합성하기 위한 중앙부거푸집과 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 영역에 강재거더를 둘러싸도록 콘크리트를 합성하기 위한 단부거푸집이 서로 그 지지 방식이 다르다고 할지라도, 이들 거푸집의 경계영역에서 처짐에 의한 단차(段差)가 발생되고 그 연결부에서 철근의 피복이 부족하게 되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 거푸집 구조 및 이를 이용한 합성 라멘교의 시공 방법을 제공한다.
합성 라멘교, 활절 거푸집, 처짐, 거푸집 지지 구조

Description

합성 라멘교의 시공에 사용되는 거푸집 구조 및 이를 이용한 합성 라멘교의 시공방법{SCAFFOLDING SYSTEM USED FOR CONSTRUCTION OF COMPOSITE RAHMEN BRIDGE AND ITS CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME SCAFFOLDING SYSTEM}
본 발명은 합성 라멘교의 제작에 사용되는 거푸집 구조 및 이를 이용한 합성 라멘교의 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성 라멘교를 제작하는 과정에서 상부구조의 콘크리트 연결부에서 단차가 발생되는 것을 억제하고 철근의 피복이 부족하게 되는 것을 방지할 수 있도록 하는 합성 라멘교의 제작에 사용되는 거푸집 구조 및 이를 이용한 합성 라멘교의 시공방법에 관한 것이다.
바닥판 등의 상부구조와 이를 지지하는 하부구조가 일체로 구성된 라멘교(Rahmen Bridge)를 시공함에 있어서, 보다 장경간의 교량을 제작하기 위하여 강재거더의 하부플랜지에 콘크리트가 합성된 합성거더를 사용하여 라멘 교량을 시공하는 방법이 대한민국 공개특허 제10-2005-55171호, 대한민국 등록특허 제10-770574호, 대한민국 등록특허 제10-742206호 등에 개시되어 있다.
통상 종래 기술에 따른 라멘 교량은 교각 내지 교대에 합성거더를 거치한 후 에, 지점부분에서의 콘크리트를 먼저 합성한 후 경간 중앙부 구간의 콘크리트를 합성하는 공정에 의하여 합성거더와 교각 내지 교대를 일체화하므로, 경간 중앙부에 콘크리트를 합성하는 과정에서 양 단부에 기 타설된 콘크리트 단면에는 부모멘트에 의한 과도한 인장응력이 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 교량의 중앙부에 콘크리트를 타설하여 합성하는 과정에서 양 단부에 부모멘트가 발생되는 종래 기술의 문제점을 해결하는 방안으로서 도1a 내지 도1d에 도시된 바와 같이, 지점부분과 경간 중앙부분을 동시에 시공하는 방법을 고려해 볼 수 있다. 즉, 먼저 다수의 분절로 제작된 강재거더(11a)를 연결 플레이트(11b)를 이용하여 연결한 후, 중앙부 구간의 하부 플랜지에만 케이싱 콘크리트(12)가 합성되도록 합성거더(11)를 제작한다. 그리고 나서, 도1a에 도시된 바와 같이, 제작된 합성거더(11)를 교대(1)에 미리 설치되어 있는 연결부(2) 위에 거치한다. 이 때, 도2에 도시된 바와 같이, 합성거더(11)는 교대(1) 위에 교축 직각방향으로 다수의 열로 배열된 상태이다.
그리고 나서, 도1b에 도시된 바와 같이 교대(1)에 거치된 합성거더(11)에서 콘크리트를 타설하기 위한 거푸집(32,41)을 설치한다. 즉, 케이싱 콘크리트(12)가 합성된 구간의 합성거더(11)에는 도3에 도시한 바와 같이 복부 및 바닥판 콘크리트를 형성하기 위한 중앙부거푸집(32,32')을 인접한 케이싱 콘크리트(12) 사이에 구비된 동바리 지지판(31)에 지지되도록 동바리(33,33')를 설치한다.
이와 함께, 케이싱 콘크리트가 합성되지 않은 단부구간의 합성거더(11) 영역에는 도1b에 도시된 바와 같이 타설될 콘크리트의 형상대로 형성된 단부거푸집(41) 이 지면(77)상에 임시로 설치한 콘크리트 기초(88) 위에 동바리(43)로 지지되도록 설치한다.
이와 같이 거푸집(32,41)이 설치된 이후에는, 도1c에 도시된 바와 같이, 거푸집(32,41)내에 콘크리트를 타설(도1c의 빗금 친 부분)하여 양생시킨다. 이에 따라, 도1c의 절단선 III-III에 따른 형상은 도4에 도시된 바와 같이 강재거더 전체를 콘크리트가 둘러싸는 모양으로 형성되는 것이다.
그러나, 케이싱 콘크리트(12)가 합성된 중앙부 구간의 합성거더(11)에는 거푸집(32)이 지면(77)에 지지되는 것이 아니라 기 타설된 케이싱 콘크리트(12)에 지지되므로, 중앙부 구간의 거푸집(32) 내에 콘크리트가 타설되면, 타설되는 콘크리트의 자중(Fc)에 의하여 중력방향으로 처짐이 발생된다. 이에 반하여, 케이싱 콘크리트(12)가 합성되지 않은 단부 구간의 거푸집(41)은 동바리(43)에 의해 콘크리트 기초(88) 또는 지면(77)상에 지지됨에 따라, 단부거푸집(41)에 콘크리트가 타설되더라도 동바리(43)에 의하여 변위가 구속되어 처짐이 거의 발생되지 않는다.
이에 따라, 도1d에 도시된 바와 같이, 거푸집(32,41)을 제거한 상태에서는 중앙부 구간에 기 타설되어 있는 케이싱 콘크리트(12) 단부의 저면과 단부거푸집(41)에 의해 합성된 콘크리트(400)의 저면 사이에는 도면부호 d로 표시된 길이만큼의 단차(99)가 발생하고, 동시에 이 위치에서는 철근들의 피복을 초과하는 처짐이 발생할 수 있는 등 설계피복을 유지하는 것이 매우 어렵게 된다. 그래서 이를 극복하기 위해서는 케이싱 콘크리트가 합성된 중앙부 구간의 합성거더 하면에도 동바리나 가벤트 등의 지지점을 형성해야만 하는 문제점이 발생하였다. 특히, 합성 라멘교에 고정하중이나 공용하중 등이 작용하는 경우에 단차(99)가 형성된 부근의 콘크리트에는 응력집중에 의한 균열발생 등의 추가적인 기능저하 현상이 발생하기도 하였다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 합성 라멘교를 제작하는 과정에서 케이싱 콘크리트가 합성된 중앙부 구간과 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 단부 구간의 콘크리트를 동시에 타설하여 합성할 때 서로 다른 방식으로 거푸집이 지지됨에 의해 발생되는 단차를 억제할 수 있는 합성 라멘교의 시공에 사용되는 거푸집 및 이를 이용한 합성 라멘교의 시공 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 상부구조의 콘크리트 연결부에서 단차가 발생되는 것을 억제함으로써 공용하중이 작용하는 경우에 단차부의 콘크리트에 응력이 집중되어 균열이 발생되는 것을 억제하여 교량의 내구성을 확보하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 교량 상부구조에서의 콘크리트 단차로 인하여 케이싱 콘크리트와 후 타설 콘크리트와의 구조적 연결을 위한 철근이 콘크리트 표면으로 노출되거나 피복두께를 확보하지 못하는 등의 문제를 근본적으로 해결하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 강재거더의 중앙부 구간에서만 상기 강재거더의 하부 플랜지를 둘러싸도록 케이싱 콘크리트가 합성된 합성거더를 교대의 상부에 거치시킨 상태에서, 상기 합성거더와 상기 교대를 일체로 시공하기 위한 콘크리트를 타설하는 데 사용되는 거푸집 구조에 관한 것으로서, 상기 케이싱 콘크리트가 합성되지 않은 단부 구간의 강재거더를 둘러싸도록 설치되는 단부거푸집과; 상기 단부거푸집을 지면과 연결하여 지지하는 동바리와; 일단이 상기 케이싱 콘크리트에 대하여 회전 가능하게 연결되고, 타단이 상기 단부거푸집에 대하여 슬라이딩이 가능하며, 상기 단부거푸집과 상기 케이싱 콘크리트 사이에 개재되어 설치되는 활절거푸집을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 거푸집 구조를 제공한다.
일반적으로 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 위치에서는 강재거더에 지지되도록 거푸집을 설치하는 것이 곤란하고, 반면에 케이싱 콘크리트가 합성된 위치에서는 케이싱 콘크리트에 지지되도록 거푸집을 설치하는 것이 가능하다. 이에 따라 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 영역(A)에서는 동바리에 의하여 지면에 지지되도록 하는 단부거푸집을 설치하고, 케이싱 콘크리트의 처짐량과 연동하도록 케이싱 콘크리트와 연결되는 일단이 회전 가능한 활절거푸집이 단부거푸집과 케이싱 콘크리트의 사이에 개재(介在)된다. 이에 의해 케이싱 콘트리트가 합성된 영역에 복부 및 바닥판 콘크리트를 합성하기 위한 중앙부거푸집과 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 영역에 강재거더를 둘러싸는 콘크리트를 합성하기 위한 단부거푸집이 서로 그 지지방식이 다르다고 할지라도, 이들 거푸집 경계영역에서의 콘크리트 면에 처짐에 의한 단차(段差)가 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 것이다.
이 때, 활절거푸집의 일단이 케이싱 콘크리트와 회전 가능하게 연결됨에 따라 활절거푸집의 타단에서도 작은 회전변위 및 수평변위가 발생할 수 있으므로, 상기 단부거푸집에 연결된 상기 활절거푸집의 타단은 상기 단부거푸집에 대하여 슬라이딩이 가능하도록 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 본 명세서 및 특허 청구범위에서 사용되는 '교대'라는 용어는 교량을 제작하기 위하여 거더 등을 지지하는 하부구조를 통칭하는 의미로 사용된 것으로서, 거더가 교축방향으로 연속하여 배열된 교량의 경우에 교축방향의 양측으로 거더를 지지하는 '교각'의 의미 등을 포함하는 용어로 사용하기로 한다.
한편, 본 발명은, 강재거더의 하부 플랜지의 일부분이 케이싱 콘크리트로 합성된 합성거더를 교대의 상부에 거치시킨 상태에서, 상기 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 단부 구간의 영역(A)에 강재거더를 감싸도록 콘크리트를 타설하는 데 사용되는 거푸집 구조에 관한 것으로서, 상기 영역(A)의 적어도 일부에 타설되는 콘크리트의 형상으로 형성되되, 상기 중앙부 구간에 기 시공된 케이싱 콘크리트의 저면보다 일정한 거리만큼 하방으로 이격된 높이에 상기 케이싱 콘크리트에 연하는 바닥면이 위치하도록 설치된 단부거푸집과; 상기 단부거푸집을 지면과 연결하여 지지하는 동바리와; 상기 단부거푸집과 상기 케이싱 콘크리트 사이로 타설되는 콘크 리트가 이탈되지 않도록 하면서, 상기 케이싱 콘크리트의 처짐에 따른 하방으로의 이동을 허용하도록 상기 케이싱 콘크리트와 상기 단부거푸집 사이에 설치된 슬라이딩거푸집을; 포함하는 것을 특징으로 하는 거푸집 구조를 제공한다.
이를 통해, 슬라이딩거푸집에 의하여 상하 방향으로의 이동변위를 수용함과 동시에 케이싱 콘크리트가 합성된 영역의 처짐량만큼 미리 단부거푸집이 하방으로 이격되게 설치됨으로써, 케이싱 콘크리트가 합성된 영역에 복부 및 바닥판 콘크리트를 합성하기 위한 중앙부거푸집과 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 영역에 강재거더를 둘러싸는 콘크리트를 합성하기 위한 단부거푸집이 서로 그 지지 방식이 서로 다르다고 할지라도, 이들 거푸집의 경계 영역에서 처짐에 의한 단차(段差)가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 중앙부 구간의 강재거더 하부 플랜지가 케이싱 콘크리트로 합성된 합성거더를 교대의 상부에 거치시키는 단계와; 상기 케이싱 콘크리트가 타설된 구간의 영역(B)에서는 복부 및 바닥판을 형성하기 위한 중앙부거푸집을 상기 케이싱 콘크리트에 의하여 지지하도록 설치하는 단계와; 상기 케이싱 콘크리트가 합성되지 않은 구간의 단부 영역(A)에서는 상기 교대와 상기 합성거더를 일체로 하면서 동시에 강재거더를 감싸도록 단부거푸집을 지면과 연결된 동바리에 지지되도록 설치하는 단계와; 상기 중앙부 구간의 합성거더의 처짐에 따른 변위를 수용하도록 상기 케이싱 콘크리트에 대하여 회전 가능한 활절거푸집을 상기 단부거푸집과 상기 케이싱 콘크리트의 사이에 설치하는 단계와; 상기 중 앙부거푸집, 상기 단부거푸집, 상기 활절거푸집으로 둘러싸인 수용공간에 콘크리트를 한꺼번에 타설하여 양생하는 단계와; 상기 중앙부거푸집, 상기 단부거푸집, 상기 활절거푸집을 제거하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교의 제작방법을 제공한다.
이와 같이, 합성거더의 강재를 둘러싸는 콘크리트를 합성하기 위하여, 중앙부 구간의 합성거더에는 케이싱 콘크리트에 의해 지지되도록 중앙부거푸집을 설치하고, 합성거더의 단부 구간에는 동바리에 의해 지지되도록 단부거푸집을 설치함에도 불구하고, 케이싱 콘크리트와 단부거푸집 사이에 개재된 상태로 일단이 케이싱 콘크리트에 대하여 회전 가능하게 연결된 활절거푸집에 의하여, 중앙부거푸집에 타설되는 복부 및 바닥판 콘크리트의 무게에 의해 합성거더가 중력 방향으로 처짐이 발생되더라도, 케이싱 콘크리트와 단부거푸집 사이의 경계면에서 발생할 수 있는 단차를 제거하고 철근의 피복두께를 확보하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 영역(A)에는 동바리에 의하여 지지되는 단부거푸집을 설치하고, 단부거푸집과 케이싱 콘크리트의 사이에는 케이싱 콘크리트의 처짐량과 연동하여 합성되는 콘크리트의 저면이 이동하도록 케이싱 콘크리트와 연결되는 일단이 회전 가능한 활절거푸집으로 개재(介在)됨으로써, 케이싱 콘크리트가 합성된 중앙부 구간에 복부 및 바닥판 콘크리트를 합성하기 위한 중앙부거푸집과 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 단 부 구간에 강재거더를 둘러싸는 콘크리트를 합성하기 위한 단부거푸집이 서로 그 지지 방식이 다르더라도, 이들 거푸집의 경계영역에서 처짐에 의한 단차(段差)가 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 거푸집 구조를 제공한다.
이와 유사하게, 본 발명은, 슬라이딩거푸집에 의하여 상하 방향으로의 이동 변위를 수용함과 동시에 케이싱 콘크리트가 합성된 영역의 처짐량만큼 미리 단부거푸집이 하방으로 이격되게 설치됨으로써, 케이싱 콘크리트가 합성된 중앙부 구간에 복부 및 바닥판 콘크리트를 합성하기 위한 중앙부거푸집과 케이싱 콘크리트가 합성되지 아니한 단부 구간에 강재거더를 둘러싸는 콘크리트를 합성하기 위한 단부거푸집이 서로 그 지지 방식이 서로 다르다고 할지라도, 이들 거푸집의 경계 영역에서 처짐에 의한 단차(段差)가 발생되는 것을 방지할 수 있는 거푸집 구조를 제공한다.
이를 통해, 본 발명은, 케이싱 콘크리트의 경계면의 주변에 콘크리트 단차가 형성되는 것을 시공단계에서부터 방지함으로써, 교량에 작용하는 사하중이나 활하중에 의하여 콘크리트 단차부에 국부적인 응력이 크게 집중하여 균열이 발생하는 등의 문제점을 사전에 방지함으로써, 보다 안정된 내구성을 갖는 교량의 제작을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 교량의 하부의 콘크리트 단차로 인하여 케이싱 콘크리트와 후 타설 콘크리트와의 구조적 연결을 위한 철근이 콘크리트 표면으로 노출되거나 피복두께를 확보하지 못하는 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 구조는 도5b 및 도5c에 도시되어 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 구조는, 합성거더(11)의 케이싱 콘크리트(12)가 합성되지 아니한 단부 구간의 영역(A)에 강재거더를 감싸는 콘크리트를 합성하는 데 사용되는 거푸집 구조로서, 이 영역(A)에 타설되는 콘크리트 형상으로 형성되고 동바리(112)에 의해 지지되는 단부거푸집(110)과, 단부거푸집(110)과 중앙부 구간의 케이싱 콘크리트(12)의 사이에 콘크리트를 타설하도록 단부거푸집(110)과 케이싱 콘크리트(12)에 의해 지지되는 활절거푸집(120)으로 구성된다.
상기 단부거푸집(110)은, 동바리(112)에 의하여 지지되어 중앙부 구간 합성거더(11)의 케이싱 콘크리트(12) 단부에 접하도록 설치되는 도1b에 도시된 종래의 단부 거푸집(41)과 달리, 도5b에 도시된 바와 같이 중앙부 구간의 케이싱 콘크리트(12)와의 사이에 활절거푸집(120)을 설치할 수 있도록 교대(1)로부터 케이싱 콘크리트(12)에 덜 미치는 길이로 형성된다.
상기 활절거푸집(120)은, 일단이 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)에 얹혀져 슬라이딩 이동이 가능하고 타단에 위치한 회전부(121b)가 케이싱 콘크리트(12)에 대하여 회전 가능하게 설치되어 콘크리트 타설에 따른 거푸집의 회전변위를 수용하되, 타단에 위치한 회전부(121b)는 케이싱 콘크리트(12)에 고정하는 고정봉(123)에 의해 지지된 고정 지지부재(122)에 힌지 연결되도록 구성된다.
여기서, 회전 바닥부(121)는 얇은 상판(121a)만이 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)에 얹혀진 상태로 슬라이딩 이동되므로, 회전 바닥부(121)의 얇은 상판(121a)의 두께에 의하여 단차(段差)가 발생되는 것을 최소화한다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 구조는 케이싱 콘크리트(12)에 대하여 회전 가능한 활절거푸집(120)을 단부거푸집(110)과 케이싱 콘크리트(12) 사이에 개재시킴으로써, 중앙부 영역(B)에 복부 및 바닥판을 형성하기 위하여 콘크리트를 타설하더라도, 활절거푸집(120)의 회전 바닥판(121)이 케이싱 콘크리트(12)의 처짐과 함께 하방으로 이동하므로, 별도의 작업을 거치지 않더라도 시공된 교량의 저면에 단차(99)가 발생되는 것을 근본적으로 방지할 수 있게 된다.
참고로, 첨부된 도면에는 본 발명의 거푸집 지지 구조를 보다 명료하게 표현하기 위하여 거푸집(110,120)의 전체 형상을 도시하지 않았으며, 실제 거푸집의 바닥부만을 도시한 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 합성 라멘교의 시공 방법에 따른 순차적인 구성을 도시한 도5a 내지 도5d를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 구조를 이용한 합성 라멘교의 시공 방법을 상술한다.
단계 1: 먼저 다수의 분절된 강재거더(11a)를 연결 플레이트(11b)로 용접 등에 의해 연결한 후, 강재거더의 중앙부 구간에서만 하부 플랜지 둘레에 케이싱 콘크리트(12)가 합성되도록 합성거더(11)를 제작한다. 여기서, 케이싱 콘크리트(12) 는 합성거더(11)가 교대에 거치되기 전 강재거더에 매달린 거푸집(미도시)에 의하여 합성됨으로써 그 자중에 의한 응력이 케이싱 콘크리트(12)의 단면에 발생하지 않도록 합성된다.
그리고 나서, 교대(1)에 합성거더(11)를 가설하지 직전에 케이싱 콘크리트(12)에 미리 내설된 긴장재(미도시)에 의해 압축응력이 도입되고, 도5a에 도시된 바와 같이, 제작된 합성거더(11)를 교대(1) 상부의 연결부(2)에 거치시킨다. 이 때, 합성거더는 도2에 도시된 바와 마찬가지로 교축 직각방향으로 다수의 열로 배열된다.
단계 2: 그리고 나서, 도5b에 도시된 바와 같이 교대(1) 상부에 거치된 합성거더(11)를 감싸는 콘크리트를 타설하기 위한 거푸집을 설치한다. 이 때, 중앙부 구간의 영역(B)에는 도3에 도시된 바와 같이 케이싱 콘크리트(12)에 의하여 지지되도록 합성거더(11)의 복부 및 바닥판 콘크리트를 형성하는 중앙부거푸집(32)을 설치하고, 케이싱 콘크리트(12)가 합성되지 않은 합성거더(11)의 단부 영역(A)에는 강재거더(11)를 감싸면서 동시에 교대(1)와 합성거더(11)를 일체로 거동하게 하는 콘크리트를 형성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 단부거푸집(110) 및 활절거푸집(120)을 설치한다.
다시 말하면, 도1b에 도시된 거푸집(41)에 비하여 짧은 길이로 되어 케이싱 콘크리트(12)에까지 미치지 않는 길이의 단부거푸집(110)을 동바리(112)로 지면에 지지되도록 설치하고, 단부거푸집(110)과 케이싱 콘크리트(12)의 사이에 활절거푸집(120)을 설치한다.
단계 3: 그리고 나서, 합성거더(11)의 중앙부에 설치된 중앙부거푸집(32), 단부거푸집(110) 및 활절거푸집(120)으로 둘러싸인 수용공간에 콘크리트를 타설(도5c의 빗금친 부분)한다. 이 때, 단부거푸집(110)은 동바리(112)에 의하여 지면에 지지되기 때문에 타설되는 콘크리트의 자중에도 불구하고 처짐이 거의 발생하지 않지만, 중앙부거푸집은 케이싱 콘크리트(12)에 지지되기 때문에 타설되는 콘크리트의 자중(Fc)에 의하여 중력 방향으로의 처짐이 발생한다.
그리고, 활절 거푸집(120)의 회전 바닥부(121)는 그 일단이 케이싱 콘크리트(12)에 대하여 회전 가능하게 설치되므로, 합성거더(11)의 처짐량에 따라 회전 바닥부(121)와 고정지지부재(122) 사이에는 회전변위가 발생하면서, 회전 바닥부(121)는 합성거더(11)와 함께 하방으로 회전하며 이동하고, 이에 따라, 활절거푸집(120)의 끝단은 케이싱 콘크리트(12)의 저면과 접하는 상태가 계속적으로 유지된다.
단계 4 : 거푸집(32,110,120) 내부에 타설된 콘크리트가 양생된 이후에, 거푸집을 제거한다. 이에 따라, 도5d의 일부 확대도에 도시된 바와 같이, 활절거푸집(120)의 회전 이동에 따라 케이싱 콘크리트(12)의 저면과 합성거더(11)의 단부 영역(A)의 저면에는 단차가 발생하지 않은 상태로, 합성거더(11)의 단부 영역(A)과 중앙부 영역(B)에 각각 강재를 감싸는 콘크리트(300,400')를 합성할 수 있게 된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 구조는 도6b 및 도6c에 도시되어 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 구조는, 케이싱 콘크리트(12)가 합성되지 아니한 단부 영역(A)에 합성거더(11)를 감싸는 콘크리트를 합성하는 데 사용되는 거푸집 구조로서, 이 영역(A)에 타설되는 콘크리트 형상으로 형성되고 동바리(112)에 의해 지지되는 단부거푸집(110)과, 타설되는 콘크리트가 단부거푸집(110)과 케이싱 콘크리트(12)의 사이로 이탈되지 않도록 하면서 케이싱 콘크리트(12)의 처짐에 따른 중력 방향의 이동을 허용하도록 케이싱 콘크리트(12)와 단부거푸집(110)의 사이에 설치된 슬라이딩거푸집(160)으로 구성된다.
상기 단부거푸집(110)은, 동바리(112)에 의하여 지지되어 중앙부 구간 합성거더(11)의 케이싱 콘크리트(12) 단부에 근접하도록 설치된다. 이 때, 케이싱 콘크리트(12)에 연하는 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)은 케이싱 콘크리트(12)의 저면보다 소정 거리 낮게 설치된다. 이를 통해, 케이싱 콘크리트(12)가 합성된 중앙부 영역(B)에 복부 및 바닥판 콘크리트가 타설되면, 합성거더(11)가 처지게 되므로, 그 처짐량만큼 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)을 미리 하방으로 낮게 설치함으로써, 강재를 감싸는 콘크리트를 타설한 이후에 케이싱 콘크리트(12)의 저면과 단부 영역(A)의 콘크리트 저면이 같은 높이가 되어 단차가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 슬라이딩거푸집(160)은, 도6b 및 도6c에 도시된 바와 같이, 단면이 'ㄱ'자 형상으로 형성되고 'ㄱ'자 단면 중 측면(160a)이 단부거푸집(110)과 케이싱 콘크리트(12) 사이로 콘크리트가 이탈되지 않게 밀봉되도록 케이싱 콘크리트(12)에 고정봉(162)에 의해 고정된다. 즉, 슬라이딩거푸집(160)은 단부거푸집(110)의 끝단 면과 접촉하면서 거푸집 내부의 밀폐상태를 유지하고 동시에 수직방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 설치된다.
이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 구조는 중앙부 구간에서 기 타설된 케이싱 콘크리트(12) 단부면보다 단부거푸집(110)을 소정거리만큼 미리 낮게 설치하고, 중앙부 구간의 합성거더의 처짐에 따른 이동을 수용할 수 있도록 슬라이딩거푸집(160)을 단부거푸집(110)과 케이싱 콘크리트(12)의 사이에 개재시킴으로써, 합성거더(11)의 중앙부 영역(B)에 복부 및 바닥판 콘크리트를 타설하면, 케이싱 콘크리트(12)의 처짐이 발생되기 이전에는 케이싱 콘크리트(12)와 단부거푸집(110)사이에 단차가 존재하지만, 시공된 이후에는 케이싱 콘크리트(12)와 단부거푸집(110)사이에 단차가 존재하지 않도록 함으로써, 별도의 작업을 거치지 않더라도 연결부에서 단차(99)가 발생되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻는다.
본 발명의 제2실시예에 따른 합성 라멘교의 시공 방법에 따른 순차적인 구성을 도시한 도6a 내지 도6d를 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 구조를 이용한 합성 라멘교의 시공 방법을 상술한다.
단계 1: 먼저 다수의 분절된 강재거더(11a)를 연결 플레이트(11b)로 용접에 의해 연결한 후, 중앙부 구간의 하부 플랜지에만 케이싱 콘크리트(12)가 합성되도록 합성거더(11)를 제작한다. 여기서, 케이싱 콘크리트(12)는 교대에 설치되기 전 강재거더에 매달린 거푸집(미도시)에 의하여 합성됨으로써 그 자중에 의한 응력이 케이싱 콘크리트(12)의 단면에 발생하지 않도록 합성된다.
그리고 나서, 교대(1)에 합성거더(11)를 가설하지 직전에 케이싱 콘크리트(12)에 미리 내설된 긴장재(미도시)에 의해 압축응력이 도입되고, 도6a에 도시된 바와 같이, 제작된 합성거더(11)를 교대(1) 상부의 연결부(2)에 거치시킨다. 이 때, 합성거더는 도2에 도시된 바와 마찬가지로 교축 직각방향으로 다수의 열로 배열된다.
단계 2: 그리고 나서, 도6b에 도시된 바와 같이 교대(1) 상부에 거치된 합성거더(11)를 감싸는 콘크리트를 타설하기 위한 거푸집을 설치한다. 이 때, 중앙부 구간의 영역(B)에는 도3에 도시된 바와 같이 케이싱 콘크리트(12)에 의하여 지지되도록 합성거더(11)의 복부 및 바닥판 콘크리트를 형성하는 중앙부 거푸집(32)을 설치하고, 케이싱 콘크리트(12)가 합성되지 않은 단부 영역(A)에는 합성거더(11)를 감싸면서 동시에 교대(1)와 합성거더(11)를 일체로 거동하게 하는 콘크리트를 형성하기 위한 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 구조(110,160)를 설치한다.
즉, 교대(1)로부터 케이싱 콘크리트(12)에 이르는 길이의 단부거푸집(110)을 설치함에 있어서, 케이싱 콘크리트(12)의 저면보다 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)이 예상되는 처짐량만큼 낮게 동바리(112)에 의해 지지되도록 설치한 후, 케이싱 콘크리트(12)와 단부거푸집(110) 사이의 틈새로 타설되는 콘크리트가 이탈되지 않도록 밀폐시키면서 중앙부 구간(B)에서의 합성거더(11)의 처짐에 따른 하방으로의 이동을 허용하는 슬라이딩 거푸집(160)을 케이싱 콘크리트(12)에 지지되도록 설치한다.
단계 3: 그리고 나서, 중앙부거푸집(32), 단부거푸집(110) 및 슬라이딩거푸집(120)으로 둘러싸인 수용 공간 내에 콘크리트를 타설한다. 이 때, 단부거푸집(110)은 동바리(112)에 의하여 지면에 지지되기 때문에 타설되는 콘크리트의 자중에도 불구하고 처짐이 거의 발생하지 않지만, 중앙부거푸집(32)은 케이싱 콘크리트(12)에 지지되기 때문에 타설되는 콘크리트의 자중(Fc)에 의하여 중력 방향으로의 처짐이 발생한다.
이때, 케이싱 콘크리트(12)가 하방으로 처지는 동안에 슬라이딩거푸집(160)도 함께 단부거푸집(110)의 끝단에 대하여 수직한 방향으로 슬라이딩 이동하므로, 콘크리트가 타설되기 이전에는 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)과 케이싱 콘크리트(12)의 저면 사이에 단차(段差)가 존재하지만, 콘크리트가 타설되어 합성거더(11)가 중력 방향으로 처지면 단부거푸집(110)의 바닥면(110a)과 케이싱 콘크리트(12)의 저면 사이에는 단차(段差)가 존재하지 않게 된다.
단계 4 : 거푸집(32,110,160) 내부에 타설된 콘크리트가 양생된 이후에, 거푸집을 제거한다. 이에 따라, 도6d의 일부 확대도에 도시된 바와 같이, 시공이 완료된 상태에서는, 케이싱 콘크리트(12)의 저면과 합성거더(11)의 단부 영역(A)의 저면에는 단차가 발생하지 않은 상태로, 합성거더(11)의 단부 영역(A)과 중앙부 영역(B)에 강재를 감싸는 콘크리트(300,400")를 합성할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기 재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예에서는 합성 라멘교에 본 발명에 따른 거푸집 구조가 적용되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명에 따른 거푸집 구조는 합성 라멘교에 적용되는 것에 국한되는 것이 아니라, 서로 다른 거푸집이 하나의 교량을 제작할 때 사용되고, 이들 거푸집이 서로 다른 지지 구조로 지지되는 경우의 연결 형태로 적용될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 분절된 강재거더를 상호 결합하여 합성거더를 제작하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 하나의 강재거더로 케이싱 콘크리트를 합성하여 제작하는 것도 역시 포함하는 것이다.
도1a 내지 도1d는 종래의 합성 라멘교의 시공방법을 순차적으로 도시한 도면
도2는 도1a의 절단선 I-I에 따른 단면도
도3은 도1b의 절단선 II-II에 따른 단면도
도4는 도1c의 절단선 III-III에 따른 단면도
도5a 내지 도5d는 본 발명의 제1실시예에 따른 거푸집 구조를 이용하여 합성 라멘교의 시공 방법에 따른 순차적인 구성을 도시한 도면
도6a 내지 도6d는 본 발명의 제2실시예에 따른 거푸집 구조를 이용하여 합성 라멘교의 시공 방법에 따른 순차적인 구성을 도시한 도면
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1: 교대 88: 기초 콘크리트
11: 합성거더 11a: 분절된 강재거더
12: 케이싱 콘크리트 32: 중앙부거푸집
110: 단부거푸집 120: 활절거푸집
160: 슬라이딩거푸집

Claims (5)

  1. 강재거더의 중앙부 구간에서만 상기 강재거더의 하부 플랜지를 둘러싸도록 케이싱 콘크리트가 합성된 합성거더를 교대의 상부에 거치시킨 상태에서, 상기 합성거더와 상기 교대를 일체로 시공하기 위한 콘크리트를 타설하는 데 사용되는 거푸집 구조로서,
    상기 케이싱 콘크리트가 합성되지 않은 단부 구간의 강재거더를 둘러싸도록 형성되고, 상기 케이싱 콘크리트에 연하는 바닥면이 상기 케이싱 콘크리트의 저면보다 일정한 거리만큼 하방으로 이격된 높이에 위치하도록 설치된 단부거푸집과;
    상기 단부거푸집을 지면과 연결하여 지지하는 동바리와;
    상기 단부거푸집과 상기 케이싱 콘크리트 사이로 타설되는 콘크리트가 이탈되지 않도록 밀폐시키면서, 동시에 상기 케이싱 콘크리트의 처짐에 따른 하방으로의 이동을 허용하도록 상기 케이싱 콘크리트와 상기 단부거푸집 사이에 설치된 슬라이딩거푸집을;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 거푸집 구조.
  2. 강재거더의 중앙부 구간에서만 상기 강재거더의 하부 플랜지를 둘러싸도록 케이싱 콘크리트가 합성된 합성거더를 교대의 상부에 거치시키는 단계와;
    상기 케이싱 콘크리트가 위치한 상기 합성거더의 중앙부 구간에서는 합성거더의 복부 및 바닥판 콘크리트를 형성하기 위한 중앙부거푸집을 상기 케이싱 콘크리트에 의하여 지지되도록 설치하는 단계와;
    상기 합성거더의 단부 구간에서는 상기 강재거더를 감싸면서 동시에 상기 교대와 상기 합성거더를 일체로 거동하게 하는 콘크리트를 형성하기 위한 단부거푸집을 설치하되, 상기 중앙부거푸집에 콘크리트를 타설함에 따라 발생되는 케이싱 콘크리트의 처짐량만큼 하방으로 이격된 위치에 바닥판이 위치하도록 구성된 상기단부 거푸집을 지면과 연결된 동바리에 지지되도록 설치하는 단계와;
    상기 단부거푸집과 중앙부 구간의 상기 케이싱 콘크리트 사이로 타설되는 콘크리트가 이탈되지 않도록 하면서, 상기 중앙부 구간에서의 상기 합성거더의 처짐에 따른 하방으로의 이동을 허용하는 슬라이딩거푸집을 중앙부 구간의 상기 케이싱 콘크리트에 지지되도록 설치하는 단계와;
    상기 중앙부거푸집, 상기 단부거푸집, 상기 슬라이딩거푸집으로 둘러싸인 수용 공간에 콘크리트를 한꺼번에 타설하여 양생하는 단계와;
    상기 중앙부거푸집, 상기 단부거푸집, 상기 슬라이딩거푸집을 제거하는 단계를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 합성 라멘교의 제작방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이싱 콘크리트는 상기 강재거더에만 지지되도록 매달린 케이싱 콘크리트용 거푸집에 의해 합성되어, 그 자중에 의한 응력이 상기 케이싱 콘크리트에는 작용하지 않도록 합성되고, 상기 교대에 상기 합성거더를 가설하지 직전에 상기 케이싱 콘크리트에는 미리 내설된 긴장재에 의해 압축응력이 도입된 것을 특징으로 하는 합성 라멘교의 제작 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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