KR101025019B1 - 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 ｒｃ라멘교 및 이 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 및 이 시공 방법에 관한 것으로, 교량의 시공이 용이하고 자재의 재사용이 가능하며 교량의 상부와 하부를 일체화하여 교량 전체의 일괄 도급과 시공이 가능하도록 함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 시공 방법은, 쉬트파일이 좌우 대칭으로 교대로 반복해서 일렬로 연결되며, 상기 쉬트파일의 안쪽에 교대로 하여 강관파일이 결합된 합성말뚝을 지중에 일정간격을 두고 양측으로 상부가 지면보다 돌출되도록 삽입 설치하는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 설치된 합성말뚝들 사이에 상기 합성말뚝의 상단부와 대응되는 높이로 강재 틀을 설치하는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 설치된 강재 틀 위에 거푸집을 설치하되, 콘크리트가 상기 합성말뚝의 상부를 덮어 타설되도록 거푸집을 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 설치된 거푸집 안에 콘크리트를 타설하여 상기 합성말뚝과 일체화되도록 슬래브를 시공하는 제4단계와; 상기 제4단계에 의한 슬래브의 양생 후 상기 슬래브 내부에 매입된 긴장선을 긴장하는 제5단계와; 상기 제5단계 이후 상기 강재 틀과 거푸집을 탈형하는 제6단계로 이루어진다.

라멘교, 파일, 긴장선, 가설

Description

가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 ＲＣ라멘교 및 이 시공 방법{SHEET PILE COMPOSITION RIGID-FRAME BRIDGE USING TEMPORARY INSTALLATION VENT AND CONSTRUCTING METHOD THEREOF}

본 발명은 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부 RC구조와 하부 강합성 구조를 일체화하여 라멘교를 장경간화 하고 간편 시공이 가능하며 교량의 시공을 위한 자재(강재)를 재사용할 수 있도록 하는 등 시공이 용이한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 및 이 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 라멘교는 주교체(主橋體)에 라멘구조를 시공(施工)한 다리로서, 보통 다리는 상부구조와 이를 떠받치는 하부구조로 되어 있으나, 라멘교는 이것을 하나로 묶어서 문형태(門形態)로 구성한 것으로, 역학적 성상(力學的性狀)은 아치교(arch橋)와 비슷하다. 지점(支點)의 구조에 따라 여러 가지 종류가 있으며, 몇 개의 경간(徑間)을 하나로 연결시킨 연속 라멘교 등의 특수한 것도 있다.

이러한 라멘교는 교량의 상부구조와 하부구조가 강결됨으로써, 전체구조의 강성을 높이는 동시에 지간 내에 발생하는 휨모멘트의 크기를 줄이는 대신 이를 교대가 부담하게 하는 교량이다. 또한 라멘교는 교대의 높이가 10m이하, 경간장 15m이하인 횡단육교 및 소하천에 적용되는 교량으로 주변에서 흔히 볼 수 있는 교량이다.

즉, 종래 라멘교는 다수의 동바리를 설치하여 시공하기 때문에 시공이 불편하고 어려우며, 동바리와 교각수의 사용에 따른 공사비가 증가하고 1경간을 15m 이내로만 적용할 수 없는 단점이 있다. 또한, 종래 라멘교는 상부의 슬래브와 하부의 교각부가 별도 제작 및 결합되는 방식이 때문에 대개 시공업자가 상부의 슬래브만 도급을 받아 부가가치가 떨어지는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교량의 상부를 시공하기 위한 가설 벤트의 사용 수량을 최소화하여 상부의 RC슬래브와 하부의 강합성 구조를 일체 시공할 수 있도록 하고 자재의 활용도를 높일 수 있으며 경간의 길이가 긴 장지간에도 적용할 수 있는 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 및 이 시공 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 시공 방법은, 쉬트파일과 강관파일이 결합되어 이루어진 합성말뚝을 양측에 세워 설치하는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 설치된 합성말뚝들 사이에 강재 틀을 설치하는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 설치된 강재 틀 위에 거푸집을 설치하되, 콘크리트가 상기 합성말뚝의 상부를 덮어 타설되도록 거푸집을 설치하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 설치된 거푸집 안에 콘크리트를 타설하여 상기 합성말뚝과 일체화되도록 슬래브를 시공하는 제4단계와; 상기 제4단계에 의한 슬래브의 양생 후 상기 슬래브 내부에 매입된 긴장선을 긴장하여 상기 슬래브에 프리스트레스를 부여함으로써 상기 슬래브가 상부를 향해 솟도록 하는 제5단계와; 그리고, 상기 제5단계 이후 상기 강재 틀과 거푸집을 탈형하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 및 이 시공 방법에 의하면, 상부의 슬래브 내부에 긴장선을 삽입하여 이 긴장선의 긴장을 통해 슬래브에 프리스트레스트를 부여함으로써 슬래브에 전가되는 하중에 대항하는 모멘트를 발생하여 경간의 길이를 길게 할 수 있다.

그리고, 상부의 RC슬래브와 하부의 강합성 벽체를 가설 벤트를 이용하여 현장에서 일체화 시공함으로써 공정을 단순하게 하고, 라멘교 시공의 경제성을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교(100)는, 상부와 하부로 이루어지는 것으로, 상부를 슬래브(10), 하부를 벽체부(20)라 할 수 있다.

슬래브(10)와 벽체부(20)는 분리되지 않고 라멘형식으로 일체화됨으로써 시공된다.

슬래브(10)는 철근 콘크리트 구조물로서 내부에 하나 이상의 긴장선(11)이 매설되어, 이 긴장선(11)의 긴장에 의해 하중의 전가 방향에 대한 반발력을 발휘하는 방향 즉 상부를 향해 치솟게 된다.

슬래브(10)는 모든 부분의 두께가 동일할 수도 있겠지만, 긴장선(11)이 삽입되는 부분만 두껍게 하더라도 충분한 강성을 확보할 수 있을 것이므로 긴장선(11)이 삽입되는 부분의 두께를 다른 부분의 두께보다 두껍게 한다.

도 1과 도 2에서 보이는 것처럼, 벽체부(20)는 합성말뚝으로서 쉬트파일(21)과 강관파일(22)에 의해 구성된다.

쉬트파일(21)은 일측이 개방되도록 절곡된 구조이며, 양측 단부에 이음부가 각각 형성된다. 이와 같은 구조의 쉬트파일(21)은 다수개가 일렬로 배열되어 상기 이음부를 매개로 하여 연결되어 사용되며, 이때, 도 2를 기준으로 하여 좌우 대칭으로 배열되도록 연결된다.

강관파일(22)은 내부의 중공부에 콘크리트가 타설 양생되어 이루어지며, 쉬 트파일(21) 안쪽에 삽입되어 용접 등으로 고정된다.

강관파일(22)은 지반을 향해 개방되는 쉬트파일(21)의 안쪽에 설치된다.

벽체부(20)는 라멘교(100)의 폭방향을 따라 배열되며 하부가 지중에 항타 등으로 매설되며, 강관파일(22)의 길이를 쉬트파일(21)의 길이보다 길게 하여 쉬트파일(21)의 일부분만 지중에 매설될 수 있다.

이와 같은 슬래브(10)와 벽체부(20)는 별도의 구조물로 제작되어 고정됨으로써 라멘교(100)를 형성하는 것이 아니라, 슬래브(10)의 시공시 벽체부(20)와 연결되도록 함으로써 일체로 구성될 것이며, 이에 대해서는 하기의 시공 방법에서 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 시공 방법은 다음과 같다.

(S10) 벽체부 설치.

라멘교(100)의 지간이 결정되면 지간의 양쪽 끝에 벽체부(20)를 각각 설치한다.

벽체부(20)는 강관파일(22)에 의해 지중에 지지될 수 있는 것이므로 강관파일(22)의 길이를 쉬트파일(21)보다 길게 형성하고 강관파일(22)과 쉬트파일(21)의 상단부가 일치되도록 서로 고정된다. 따라서, 강관파일(22)의 하부가 쉬트파일(21)의 하부보다 아래쪽으로 배치될 것이며, 쉬트파일(21)의 일부분이 지중에 삽입될 때까지 벽체부(20)를 매설한다.

벽체부(20)가 시공되면 쉬트파일(21)이 외부로 노출될 것이며, 이는 추후 마감 공정을 통해 벽체로 처리될 수 있다.

벽체부(20)의 시공시 벽체부(20)의 밀림을 막기 위하여 전단용 앞굽(23)을 형성할 두고 있고, 다르게는 벽체부(20)를 복수열로 설치하여 강성을 확보할 수도 있다.

(S20) 강재 틀 설치.

강재 틀(30)은 슬래브(10)의 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 기능으로 하는 가설재이며, 라멘교의 길이보다 약간 짧은 길이로 이루어질 수 있다. 강재 틀(30)이 짧게 형성되어 벽체부(20) 사이의 공간에서 설치 및 탈형이 용이할 것이며, 강재 틀(30)과 벽체부(20) 사이의 틈은 거푸집에 의해 마감된다.

강재 틀(30)은 설치와 탈형을 고려하여 하나 이상 바람직하게 4개의 가설벤트(31)에 의해 높이 조절 가능하게 지지된다.

이때, 벽체부(20)의 앞쪽인 쉬트파일(21)의 앞쪽에 콘크리트를 타설하여 마감벽(24)을 형성할 수도 있다. 마감벽(24)은 본 공정 이외의 다른 공정에서 형성될 수도 있다.

(S30) 거푸집 설치.

라멘교(100)의 구조에 맞도록 거푸집을 설치하며, 강재 틀(30)과 벽체부(20) 사이에 제1거푸집(40)을 설치하여 콘크리트 타설면의 저부를 강재 틀(30)과 제1거 푸집(40)으로 하고, 벽체부(20)로부터 일정 거리 이격된 노면에 제2거푸집(41)을 세워 라멘교(100)의 길이방향 양측을 마감하며, 도면에 도시되지는 않았지만 라멘교(100)의 폭방향 양측에 맞춰 거푸집을 설치한다.

이와 같은 제1,2거푸집(40,41)의 배열에 의해 벽체부(20)를 감싸도록 콘크리트가 타설되기 때문에 슬래브(10)와 벽체부(20)가 연결됨으로써 라멘형식을 갖추게 된다. 거푸집의 설치시 긴장선을 매입하기 위한 쉬스관을 설치하거나 긴장선 매입홀을 형성할 수 있다. 이때, 쉬스관이나 긴장선 매입홀은 긴장선의 중앙부가 양측보다 하부로 볼록하도록 형성되어, 추후 긴장선의 긴장시 긴장선의 중앙부가 상부로 긴장되도록 한다.

(S40) 슬래브 시공.

제1,2거푸집(40,41)을 포함하는 슬래브 타설용 거푸집 안에 콘크리트를 타설 양생하여 슬래브(10)를 시공한다.

(S50) 긴장선 긴장.

긴장선(50)을 슬래브(10) 내부에 매입하고 양측 단부(또는 일측을 고정하고 타측 단부)를 긴장하여 슬래브(10)에 프리스트레스를 부여한다.

(S60) 강재 틀과 거푸집 탈형.

제1,2거푸집(40,41)을 포함하는 슬래브용 거푸집을 슬래브(10)에서 제거하 고, 콘크리트 양생 후 가설벤트(31)를 이용하여 강재 틀(30)을 하강시킨 후 슬래브(10)의 바깥쪽으로 밀어 제거한다. 도 3과 도 4에서처럼 강재 틀(30)을 전단용 앞굽(23)까지 하강시켜 전단용 앞굽(23)에서 밀어 운반할 수 있다. 탈형된 강재 틀(30)은 폐기 처분되지 않고 다른 교량의 시공시 재사용된다.

(S70) 마감.

슬래브(10) 상면에 포장층(D)을 시공한다.

도 1은 본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교의 시공 상태도.

도 2는 본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교의 벽체부를 보인 횡단면도.

도 3은 본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교의 시공 공정 중 가설벤트의 해체 공정도.

도 4는 본 발명에 의한 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교의 시공 공정도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 슬래브, 11 : 긴장선

20 : 벽체부, 21 : 쉬트파일

22 : 강관파일, 30 : 강재 틀

Claims (4)

1. 일측을 향해 개방 형성되는 쉬트파일이 좌우 대칭으로 교대로 반복해서 일렬로 연결되며, 상기 쉬트파일의 안쪽에 교대로 하여 강관파일이 결합된 합성말뚝을 지중에 일정간격을 두고 양측으로 상부가 지면보다 돌출되도록 삽입 설치하는 제1단계와;

   상기 제1단계에 의해 설치된 합성말뚝들 사이에 상기 합성말뚝의 상단부와 대응되는 높이로 강재 틀을 설치하는 제2단계와;

   상기 제2단계에 의해 설치된 강재 틀 위에 거푸집을 설치하되, 콘크리트가 상기 합성말뚝의 상부를 덮어 타설되도록 거푸집을 설치하는 제3단계와;

   상기 제3단계에서 설치된 거푸집 안에 콘크리트를 타설하여 상기 합성말뚝과 일체화되도록 슬래브를 시공하는 제4단계와;

   상기 제4단계에 의한 슬래브의 양생 후 상기 슬래브 내부에 매입된 긴장선을 긴장하여 상기 슬래브에 프리스트레스를 부여함으로써 상기 슬래브가 상부를 향해 솟도록 하는 제5단계와; 그리고,

   상기 제5단계 이후 상기 강재 틀과 거푸집을 탈형하는 제6단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 시공 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2단계에서는 상기 강재 틀을 가설벤트에 의해 설 치하고, 상기 제6단계에서는 상기 가설벤트를 통해 상기 강재 틀과 거푸집을 하강시켜 탈형한 후 상기 슬래브 바깥쪽으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 시공 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1단계에서는 상기 합성말뚝의 안쪽에 전단용 앞굽을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교 시공 방법.
4. 청구항 3에 의해 시공된 것을 특징으로 하는 가설벤트를 이용한 쉬트파일 합성 RC라멘교.

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