KR101084397B1 - A composite steel box girder using precast concrete for continuous bridges and thereof manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A steel box composite girder using precast concrete used for a continuous bridge and a manufacturing method thereof are provided to reduce the weight of the composite girder by using structurally-efficient high-strength concrete instead on low-strength concrete. CONSTITUTION: A steel box composite girder using precast concrete used for a continuous bridge comprises a steel box girder, precast lower concrete(15), and a spacer or level adjusting device(23). Shear connectors(4) are fixed to the top of a lower flange(5) of the steel box girder at uniform intervals. The precast lower concrete has through holes(16) in which the shear connectors are inserted. The spacer or level adjusting device is installed between the bottom surface of the precast lower concrete and the top surface of the lower flange. The lower flange of the steel box girder is integrated with the precast lower concrete by injecting shrinkage compensating cement(22) into the through holes.

Description

연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더와 이의 제작방법{A composite steel box girder using precast concrete for continuous bridges and thereof manufacturing method}A composite steel box girder using precast concrete for continuous bridges and description manufacturing method}

본 발명은 강박스 합성거더 연속교의 연속지점부 부모멘트 구간에 설치하는 강박스 합성거더에 있어서, 강박스 거더 하부플랜지에 프리캐스트 하부콘크리트를 합성시킴으로써 강박스 거더 하부플랜지에 작용하는 압축력의 일부를 프리캐스트 하부콘크리트가 분담하도록 하여 강재량을 줄이고, 프리캐스트 하부콘크리트의 큰 강성을 이용하여 연속지점부 부모멘트 구간에서 강박스 합성거더의 휨강성을 크게 증가시켜 연속지점부의 강박스 합성거더 형고를 낮출 수 있는 프리캐스트 하부콘크리트를 이용한 강박스 합성거더와 이의 제작방법에 관한 것이다.The present invention is a steel box composite girders installed in the continuous section portion of the continuous section of the steel box composite girders continuous bridge, by compressing a part of the compressive force acting on the steel box girder lower flange by synthesizing the precast lower concrete to the steel box girder lower flange. Reduce the amount of steel by sharing the precast lower concrete, and greatly increase the bending stiffness of the steel box composite girder in the continuous point parent cement section by using the large stiffness of the precast concrete. The present invention relates to a steel box composite girder using a precast lower concrete and a method of manufacturing the same.

일반적으로 이중합성 강박스 거더 연속교에서 강박스 거더(3)의 상부플랜지(10)는 콘크리트 바닥판(1)과 합성되고, 연속지점부 부모멘트 구간에서는 강박스 거더(3)의 하부플랜지(5)가 현장타설 하부콘크리트(2)와 합성되어 강박스 거더의 상,하부가 콘크리트와 이중합성되어 강박스 거더 상부하중에 의한 휨모멘트에 저항하고 있는데, 여기서 현장타설 하부콘크리트(2)는 강박스 거더(3)의 하부플랜지(5)에 작용하는 압축력을 분담하고 있으며, 이에 대한 구성이 종래기술로서 도 1에 3경간 이중합성 강박스 거더교의 측면도로 도시되어 있다.
In general, the upper flange 10 of the steel box girder 3 in the double composite steel box girder continuous bridge is combined with the concrete floor plate (1), the lower flange of the steel box girder (3) in the continuous section portion 5) is combined with the cast-in-place lower concrete (2), and the upper and lower parts of the steel-box girder are double-synthesized with concrete to resist the bending moment caused by the steel-box-girder upper load, where the cast-in-place concrete (2) is steel The compression force acting on the lower flange 5 of the box girder 3 is shared, and the configuration thereof is shown as a side view of a three-span dual-composite steel box girder bridge in FIG.

또한 도 2는 개구제형 강박스 거더(3)의 상부플랜지(10)가 콘크리트 바닥판(1)과 합성되고, 연속지점부 부모멘트 구간에서 강박스 거더(3)의 하부플랜지 상면에 고정된 전단연결재(4)를 이용하여 현장타설 하부콘크리트(2)와 합성되는 구성이 종래기술로 도시되어 있다.
In addition, FIG. 2 is a shear in which the upper flange 10 of the opening-type steel box girder 3 is combined with the concrete bottom plate 1 and fixed to the upper surface of the lower flange of the steel box girder 3 in the continuous point portion of the parent section section. The construction that is synthesized with the cast-in-place concrete 2 using the connecting material 4 is shown in the prior art.

종래기술의 다른 실시예인 도 3은 개구제형 강박스 거더(3)의 전형적인 구조로서 강박스 거더 상,하부플랜지와 복부(12)에 종리브(11), 수평보강재(7), 연속지점부 다이아프램(9), 중간다이아프램(6), 상부플랜지 브레이싱(8) 등의 다양한 보강재를 설치하여 강박스 거더(3)를 구조적으로 보강하고 있으며, 특히 압축력에 의한 강박스 거더 하부플랜지(5)의 국부좌굴을 방지하기 위하여 하부플랜지 상면에 종리브(11) 등을 설치하는데 하부플랜지(5)를 현장타설 하부콘크리트(2)와 합성시키면 휨강성이 커져 종리브 등의 보강재를 설치할 필요가 없어진다.
3, which is another embodiment of the prior art, is a typical structure of an opening type steel box girder 3, which has longitudinal ribs 11, horizontal stiffeners 7, and continuous point diaphragms in the steel box girder upper and lower flanges and the abdomen 12. (9), by installing a variety of reinforcing materials such as the intermediate diaphragm (6), the upper flange bracing (8) to structurally reinforce the steel box girder (3), in particular of the steel box girder lower flange (5) by the compressive force In order to prevent local buckling, longitudinal ribs 11 and the like are installed on the upper surface of the lower flange. When the lower flange 5 is combined with the in-place lower concrete 2, the flexural rigidity is increased so that it is not necessary to install reinforcing materials such as longitudinal ribs.

또한 연속교의 경간이 길어질수록 연속지점부 부모멘트가 경간 중앙부의 정모멘트에 비하여 크기가 훨씬 커지기 때문에 장경간 강박스 합성거더의 경우 경제적인 설계를 위해서는 경간 중앙부에서의 거더 높이보다 연속지점부의 거더 높이를 증가시킨 도 4와 같은 변단면 강박스 거더를 주로 사용하는데, 강박스 합성거더(3)는 현장타설 하부콘크리트(2)에 의해서 연속지점부에서 거더의 강성과 강도를 크게 증가시킬 수 있기 때문에 변단면을 사용하지 않고서도 변단면 강박스 거더와 같은 구조적 효과를 얻을 수 있다.
In addition, the longer the span of the continuous bridge is, the larger the continuous moment parent is than the normal moment in the middle of the span, so for the economic design of long span steel box composite girders, the height of the continuous point in the continuous point is higher than the height in the middle of the span for economical design. 4 is mainly used as a cross-section steel box girder as shown in Figure 4, because the steel box composite girder (3) can greatly increase the rigidity and strength of the girder at the continuous point by the cast-in-place lower concrete (2) Structural effects such as cross section steel box girders can be obtained without using the cross section.

콘크리트는 압축력에 대하여 가격을 고려한 효율성면에서 강재에 비하여 훨씬 뛰어나기 때문에 강재와 콘크리트가 합성된 합성구조에서는 일반적으로 콘크리트가 압축력을 많이 분담할수록 경제적인 설계가 된다. 그러나 기존의 연구에 의하면 도 1, 2와 같은 강박스 합성거더의 하부콘크리트 두께를 늘릴수록 강박스 합성거더 단면의 중립축이 내려오고, 하부콘크리트의 건조수축과 크리프 등의 장기거동 특성으로 인하여 어느 정도 두께이상의 현장타설 하부콘크리트는 압축력 분담 효과가 거의 없고 합성거더의 중량만 늘리는 것으로 나타났다.
Concrete is much superior to steel in terms of efficiency in consideration of the compressive force. Therefore, in a composite structure in which steel and concrete are synthesized, the more the concrete compresses the compressive force, the more economical the design becomes. However, according to the existing research, as the lower concrete thickness of the steel box composite girder as shown in Figs. 1 and 2 increases, the neutral axis of the cross section of the steel box composite girder is lowered, and due to long-term behavior characteristics such as dry shrinkage and creep of the lower concrete, The cast-in-place concrete below the thickness had little compressive force sharing effect and only increased the weight of the composite girder.

따라서 최근에는 강박스 합성거더의 하부콘크리트 두께를 30cm 정도로 작게 하고 고강도 콘크리트를 사용하는 방안이 연구되고 있다. 최근의 연구 중에서는 바닥판 슬래브에 사용되는 압축강도 27MPa의 현장타설 콘크리트를 사용하는 기존의 방법과 달리 현장타설이 가능한 압축강도 40MPa급의 콘크리트를 사용하는 방안이 제시되기도 하였다.
Therefore, recently, a method of using a high-strength concrete while reducing the thickness of the lower concrete of the steel box composite girder to about 30 cm has been studied. In recent studies, a method of using 40MPa concrete with compressive strength, which can be cast in place, has been proposed, unlike the existing method using 27MPa in-place concrete for slab slab.

압축을 받는 콘크리트는 강재와는 달리 수축(shrinkage)과 크리프(creep) 때문에 재령이 증가함에 따라 변형이 크게 증가한다. 따라서 강재와 콘크리트가 합성되어 있는 경우에는 초기에 콘크리트가 많은 압축력을 분담했다 하더라도 콘크리트의 수축과 크리프에 의한 장기변형으로 인하여 콘크리트의 장기강성이 초기강성에 비하여 훨씬 작아지기 때문에 분담하는 압축력은 대폭 줄어들게 된다.
Compressive concrete, unlike steel, greatly increases its strain as the age increases due to shrinkage and creep. Therefore, in the case where steel and concrete are synthesized, even if the concrete shares a lot of compressive force initially, the compressive force sharing is greatly reduced because the long-term stiffness of the concrete is much smaller than the initial stiffness due to the shrinkage of the concrete and the long-term deformation caused by creep. do.

간단한 예로, 크리프 계수(φ)가 2이면 장기강성은 초기강성의 1/3[=1/(1+φ)]이므로 장기적으로는 초기 압축력 분담의 약 1/3만을 분담하게 된다. 물론 콘크리트를 타설한 다음에 재하시점까지 충분한 시간을 가지고 양생한다면 공기가 길어지는 문제점이 있지만 크리프 계수는 어느 정도 줄일 수 있다. 그러나 콘크리트 건조수축의 발생은 피할 수 없으며, 장기적으로 건조수축에 의한 수축변형률에 해당하는 압축응력만큼 콘크리트의 압축력 분담이 감소되기 때문에 콘크리트의 압축력 분담효과는 시간이 경과함에 따라 점차 작아지게 된다.
As a simple example, if the creep coefficient φ is 2, the long-term stiffness is 1/3 [= 1 / (1 + φ)], so that only about 1/3 of the initial compressive force share is shared in the long term. Of course, if you have enough time to cure after pouring concrete, there is a problem that the air is long, but the creep coefficient can be reduced to some extent. However, the occurrence of the dry shrinkage of the concrete is inevitable, and the compressive force sharing effect of the concrete gradually decreases over time because the compressive force sharing of the concrete is reduced by the compressive stress corresponding to the shrinkage strain caused by the dry shrinkage in the long term.

도 5의 표는 콘크리트 강도에 따른 건조수축(drying shrinkage) 변형률이며, 도 6의 표는 콘크리트 설계강도의 표준양생기간인 28일 재령에서 하중을 재하하는 경우의 콘크리트 강도에 따른 크리프 계수로서 현재 국내의 콘크리트 구조설계기준에서 사용하고 있는 콘크리트 장기특성 표준모델을 사용하여 구한 값이다.
5 is a drying shrinkage strain according to the concrete strength, the table of FIG. 6 is a creep coefficient according to the concrete strength when the load is loaded in the 28-day age, the standard curing period of the concrete design strength It is obtained by using the standard model of concrete long-term characteristics used in the concrete structural design standard of.

도 5, 6에서 알 수 있듯이 콘크리트 강도가 커질수록 건조수축 변형률과 크리프 계수가 작아진다는 것을 알 수 있다. 또한 콘크리트는 강도가 커짐에 따라 탄성계수도 커지기 때문에 합성구조에서 콘크리트의 두께가 같다면 고강도 콘크리트가 저강도 콘크리트에 비하여 더 많은 압축력을 분담할 수 있다. 따라서 콘크리트의 강도를 증가시켜 장기적인 압축력 분담비율을 높이는 방법은 매우 유망해 보인다.
As can be seen in Figures 5 and 6, it can be seen that as the concrete strength increases, the shrinkage strain and creep coefficient decrease. In addition, since the elastic modulus increases as the strength increases, the high-strength concrete can share more compressive force than the low-strength concrete in the composite structure. Therefore, it seems very promising to increase the strength of concrete to increase the long-term share of compressive force.

그러나 고강도 콘크리트는 결합재의 양이 많기 때문에 저강도 콘크리트에서는 보통 고려하지 않는 큰 자기수축(autogenous shrinkage)이 발생한다. 도 7은 압축강도 70MPa 및 100MPa급 콘크리트의 자기수축 변형률의 측정결과이다. 여기에서 고강도 콘크리트의 자기수축은 매우 큰 값을 갖지만 대부분이 5일 이내의 재령에서 발생한다는 것을 알 수 있다. 이는 자기수축이 재령 초기에 급속히 진행되는 수화작용에 의한 내부 건조 및 부피 감소와 관련되어 있기 때문이다.
However, high-strength concrete has a large amount of binder, which causes large autogenous shrinkage that is not usually considered in low-strength concrete. 7 is a measurement result of the self-shrinkage strain of the compressive strength of 70MPa and 100MPa class concrete. Here, it can be seen that the self-shrinkage of high-strength concrete has a very large value, but most of it occurs at an age within 5 days. This is because self-shrinkage is associated with internal drying and volume reduction due to hydration, which proceeds rapidly at an early age.

이러한 큰 자기수축 때문에 고강도 콘크리트는 양생과정에서 구속을 받으면 쉽게 균열이 발생한다. 이는 자기수축이 대부분 초기재령에서 발생하는데 초기재령에서는 콘크리트의 인장강도가 작기 때문이다. 이러한 이유로 고강도 콘크리트의 경우에는 거푸집과 같은 구속조건을 빠른 시간 안에 제거해 주어야 한다. 따라서 고강도 콘크리트를 사용하는 경우에는 증기양생을 통하여 강도를 수 시간 내에 발현시켜 거푸집을 즉시 제거하는 방법이 주로 사용된다.
Due to this large self-shrinkage, high-strength concrete easily cracks when constrained during curing. This is because most of the self-shrinkage occurs at early age, because the tensile strength of concrete is small at early age. For this reason, in the case of high-strength concrete, constraints such as formwork must be removed quickly. Therefore, in the case of using high-strength concrete, the method of expressing strength within several hours through steam curing is used mainly to remove the formwork immediately.

그러나 강박스 합성거더의 현장타설 하부콘크리트는 하부플랜지의 전단연결재에 의해 강하게 구속되어 있기 때문에 고강도 콘크리트를 사용하는 경우 균열의 발생을 피하기 어렵다. 균열이 발생하면 내구성이 떨어지고 균열이 완전히 닫힐 때까지 압축력을 받을 수 없기 때문에 압축력의 분담능력이 현저히 저하된다. 설사 철근을 적절히 배치하여 외견상의 균열이 발생하지 않도록 하여도 내부에는 수많은 마이크로 크랙이 발생하기 때문에 콘크리트의 압축력 분담능력 저하는 피할 수 없다. 이러한 이유로 이제까지는 강박스 합성거더의 하부콘크리트는 합성거더 상부의 바닥판 콘크리트와 같은 보통강도의 콘크리트를 주로 사용해왔다.
However, it is difficult to avoid cracking when using high-strength concrete because the concrete on the site of the steel box composite girder is strongly bound by the shear connector of the lower flange. When a crack occurs, the durability falls, and since the force cannot be applied until the crack is completely closed, the sharing capacity of the compressive force is significantly reduced. Even if the reinforcing bar is properly disposed so that no external cracks occur, a decrease in the compressive force sharing capacity of the concrete cannot be avoided because numerous micro cracks are generated inside. For this reason, until now, the lower concrete of steel box composite girders has mainly used concrete of moderate strength, such as the slab concrete on top of composite girders.

이상과 같이 연속지점부에서 강박스 거더(3)와 현장타설 하부콘크리트(2)가 합성된 합성거더에서 현장타설 하부콘크리트(2)는 장기적 관점에서 구조적 효율성이 매우 낮은 문제점이 있었다.As described above, in the composite girder where the steel box girder 3 and the in-situ lower concrete 2 are synthesized in the continuous point part, the in-situ lower concrete 2 has a problem of low structural efficiency in the long term.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 연속교의 연속지점부 부모멘트 구간에 설치하는 강박스 거더의 하부플랜지와 현장타설 하부콘크리트를 합성한 강박스 합성거더에 있어서, 현장타설용으로 사용되는 저강도 콘크리트 대신에 구조적으로 효율적인 고강도 콘크리트를 사용하여 콘크리트의 사용량을 줄여 중량을 감소시키면서 콘크리트의 장기변형에 의한 장기강성의 저하를 효과적으로 방지하여 하부콘크리트의 구조적 분담능력을 크게 증가시켜 연속지점부에서 경제적인 합성거더 구조가 가능하도록 강재와 콘크리트가 새로운 방식으로 합성되는 강박스 합성거더와 이의 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention, in order to solve the problems of the prior art, in the steel box composite girder composited with the lower flange of the steel box girder installed on the continuous point portion of the continuous section of the continuous bridge and the cast-in-place concrete, it is used for site casting Instead of low-strength concrete, structurally efficient high-strength concrete is used to reduce the amount of concrete used to reduce the weight while effectively preventing the deterioration of long-term stiffness due to long-term deformation of the concrete. The purpose of the present invention is to provide a steel box compounding girder and a method of manufacturing the same, in which steel and concrete are synthesized in a new way so as to enable an economical compound girder structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 강박스 합성거더는 연속교의 연속지점부 부모멘트 구간에 설치하는 강박스 거더(3)의 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성한 강박스 합성거더에 있어서, 상기 하부플랜지(5) 상면에 전단연결재(4)가 소정의 간격으로 종,횡으로 고정되는 강박스 거더(3); 상기 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15); 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15) 하면과 상기 하부플랜지(5) 상면이 이격될 수 있도록 프리캐스트 하부콘크리트 하면과 하부플랜지 상면 사이에 설치된 스페이서(17)나 레벨조정장치(23); 상기 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 형성된 관통홀(16)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 하부플랜지(5) 상부에 설치하고, 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈(22)을 주입하여 상기 강합성 거더의 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)가 일체화 되는 것; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The steel box composite girder of the present invention provided to achieve the above object has a lower flange (5) and precast lower concrete (15) of the steel box girder (3) to be installed in the continuous point portion of the parent section of the continuous bridge A steel box composite girder comprising: a steel box girder (3) in which a shear connecting member (4) is fixed vertically and horizontally at a predetermined interval on an upper surface of the lower flange (5); A precast lower concrete 15 having a through hole 16 formed in a thickness direction such that a shear connecting member 4 fixed to an upper surface of the lower flange 5 is inserted therein; A spacer 17 or a level adjusting device 23 disposed between the lower surface of the precast lower concrete and the upper surface of the lower flange so that the lower surface of the precast lower concrete 15 and the upper surface of the lower flange 5 can be spaced apart from each other; The precast lower concrete 15 is installed on the lower flange 5 so that the shear connector 4 fixed to the upper surface of the lower flange 5 is located in the through hole 16 formed in the precast lower concrete 15. And injecting the non-shrink mortar 22 into the through hole 16 so that the lower flange 5 of the rigid girder and the precast lower concrete 15 are integrated with each other; Characterized in that consists of.

또한 본 발명은 연속교 지점 사이의 휨모멘트 변곡점에서 결합이 되도록 강박스 거더 세그먼트를 복수개 연결한 강박스 거더 소블록과 이를 프리캐스트 하부콘크리트와 합성한 연속지점부 강박스 합성거더 소블록을 연속교에 가설함에 있어서, 상기 강박스 거더 소블록이 지면 위에서 양 단부가 지지된 상태로 거치된 후, 전단연결재(4)가 고정되는 상기 강박스 거더 소블록의 하부플랜지(5)에 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 설치하고, 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈을 주입하여 합성한 강박스 합성거더 소블록을 교각에 가설 후, 상기 강박스 합성거더 소블록의 중앙부가 교각 위에 지지됨으로써 지지조건의 변화로 인하여 연속지점부에서 상기 프리캐스트 하부콘크리트에는 압축응력이, 상기 강박스 거더의 하부는 인장응력이, 상기 강박스 거더의 상부에는 압축응력이, 중력에 의한 휨응력 작용 직전의 초기응력으로 작용하는 강박스 합성거더의 제작방법 등을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a continuous bridge of a steel box girder small block connecting a plurality of steel box girder segments to be bonded at the bending moment inflection point between the continuous bridge points and the steel box composite girder small block of the continuous point portion synthesized with the precast lower concrete In the hypothesis, the steel box girder small block is mounted on the ground with both ends supported, and then the through hole 16 in the lower flange 5 of the steel box girder small block to which the shear connector 4 is fixed. ) Precast lower concrete 15 is formed, and the steel box composite girder small block synthesized by injecting non-shrink mortar into the through-hole 16 is installed on the piers, and then the central part of the small box composite girder small block As the support condition is changed over the bridge piers, due to the change of the support condition, the precast lower concrete has compressive stress at the continuous point, and the lower part of the steel box girder has a tensile stress, The upper part of the steel box girders, characterized by the compression stress is, the manufacturing method such as a steel box composite girder which acts as an initial stress of bending stress just before the action of the gravity.

상기와 같은 본 발명의 강박스 합성거더는 강박스 합성거더의 하부콘크리트를 저강도 콘크리트로 현장 타설하는 대신에 고강도의 프리캐스트 콘크리트로 미리 제작하여 합성시킴으로써 콘크리트의 사용량을 대폭 줄여 강박스 합성거더의 중량을 줄이면서 콘크리트의 장기강성을 크게 향상시켜 강박스 거더에 합성되는 하부콘크리트의 구조적 분담능력을 증대시키는 효과가 있다.
The steel box composite girder of the present invention as described above, by reducing the amount of concrete significantly reduced by the use of precast concrete of high-strength precast concrete instead of placing the lower concrete of the steel box composite girder on-site concrete While reducing the weight, the long-term stiffness of the concrete is greatly improved, thereby increasing the structural sharing capacity of the lower concrete synthesized in the steel box girder.

또한 프리캐스트 하부콘크리트의 큰 강성을 이용하여 연속지점부 부모멘트 구간에서 강박스 합성거더의 휨강성을 크게 증가시켜 연속지점부의 합성거더 형고를 낮추며, 강박스 거더 하부플랜지와 복부 하단에 스터드를 설치하여 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 합성함으로써 강박스 합성거더에서 압축응력이 작용하는 강박스 합성거더 하부의 휨강성을 크게 향상시켜 국부좌굴을 방지하는 효과가 있다.
In addition, the flexural stiffness of the steel box composite girder is greatly increased in the continuous section parent moment section by using the large stiffness of the precast lower concrete, which lowers the composite girder shape of the continuous branch section, and studs are installed at the bottom flange of the steel box girder and the lower part of the abdomen. By combining with the precast lower concrete 15, there is an effect of greatly improving the bending stiffness of the lower steel box composite girder under the compressive stress in the steel box composite girder to prevent local buckling.

그리고 강박스 거더 세그먼트를 복수개 연결한 소블록들 중에서 가설 시 교각에 의해 중앙부에서 지지되는 연속지점부 합성거더 소블록을 제작함에 있어서, 연속지점부 강박스 거더 소블록이 지면 위에서 양 단부가 지지된 상태로 거치된 후, 전단연결재(4)가 고정되는 상기 강박스 거더 소블록의 하부플랜지(5)에 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 설치하고 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈을 주입하여 합성한 강박스 합성거더 소블록을 교각에 거치함으로써 지지조건의 변화로 인하여 연속지점부에서 상기 프리캐스트 하부콘크리트에는 압축응력이, 상기 강박스 거더의 하부는 인장응력이, 상기 강박스 거더의 상부는 압축응력이, 중력에 의한 휨응력 작용 직전의 초기응력으로 작용되도록 하면 프리캐스트 하부콘크리트의 압축력 분담이 더욱 증가되는 효과가 있다.
And when manufacturing a continuous branch composite girder small block supported in the center by the piers during the construction of the small blocks connecting a plurality of steel box girder segments, the continuous point of the steel box girder small block is supported on both ends on the ground After being mounted in a state, a precast lower concrete 15 having a through hole 16 is formed in the lower flange 5 of the steel box girder small block to which the shear connector 4 is fixed, and the through hole 16 is installed. Compression stress is applied to the precast lower concrete at the continuous point and tensile stress is lowered at the lower part of the steel box girder due to the change of the support conditions by placing the steel box composite girder small block synthesized by injecting non-shrink mortar into the piers. The upper part of the steel box girder is to compress the compressive force of the precast lower concrete when the compressive stress is applied to the initial stress immediately before the bending stress action due to gravity This has a further increasing effect.

또한 압출공법에 의해 강박스 합성거더를 설치할 때 일시적으로 프리캐스트 하부콘크리트에 프리스트레스를 도입하면 압출공정 중에 강박스 합성거더의 휨모멘트 역전현상 때문에 발생하는 강박스 합성거더 하부콘크리트의 인장응력으로 인한 균열을 방지하는 효과가 있다.In addition, when the steel box composite girder is installed by the extrusion method, if prestress is temporarily introduced into the precast lower concrete, cracking is caused by the tensile stress of the steel box composite girder lower concrete that occurs due to the bending moment reversal of the steel box composite girder during the extrusion process. It is effective to prevent.

도 1은 종래기술인 3경간 이중합성 강박스 거더교의 측면도
도 2는 종래기술인 개구제형 이중합성 강박스 거더의 사시도
도 3은 종래기술인 개구제형 강박스 거더의 사시도
도 4는 종래기술인 변단면 강박스 거더교의 측면도
도 5는 콘크리트 강도에 따른 건조수축 변형률 표
도 6은 콘크리트 강도에 따른 크리프 계수 표
도 7은 압축강도 70MPa과 100MPa 콘크리트의 자기수축 변형률 측정결과 도표
도 8의 (a)와 (b)는 각각 재령 7개월의 콘크리트의 크리프 계수와 건조수축 변형률의 표
도 9는 표준양생과 오토클레이브 양생시 장기특성 도표
도 10(a)는 2경간 이중합성 강박스 거더교의 측면도
도 10(b)는 30,000일 경과 후 이중합성 강박스 거더 하부콘크리트 하연의 응력
도 10(c)는 30,000일 경과 후 이중합성 강박스 거더 하부플랜지 하연의 응력
도 10(d)는 30,000일 경과 후 이중합성 강박스 거더 상부플랜지 상연의 응력
도 11(a)는 본 발명의 일실시예인 강박스 합성거더의 사시도
도 11(b)는 본 발명의 일실시예인 강박스 합성거더의 하부플랜지에 스터드가 고정된 사시도
도 11(c)는 본 발명의 일실시예인 강박스 합성거더의 프리캐스트 하부콘크리트 사시도
도 11(d)는 본 발명의 일실시예인 강박스 거더와 프리캐스트 하부콘크리트가 무수축 몰탈을 사용하여 합성된 단면도
도 11(e)는 본 발명의 일실시예에 사용되는 나사식 레벨조정장치의 단면도
도 12는 본 발명의 일실시예인 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트의 교축방향 이음부 사시도
도 13은 본 발명의 일실시예인 강박스 거더 하부플랜지와 복부에 프리캐스트 하부콘크리트가 합성되기 직전의 단면도
도 14는 본 발명의 일실시예인 합성거더 폭방향으로 분할된 프리캐스트 하부콘크리트가 합성되기 직전의 단면도
도 15는 본 발명의 일실시예인 종리브로 분할된 프리캐스트 하부콘크리트가 합성되기 직전의 단면도
도 16은 본 발명의 일실시예인 프리캐스트 하부콘크리트와 연속지점부 다이아프램이 합성되기 직전의 접합부 단면도
도 17의 (a) 내지 (e)는 소블록 가설벤트공법의 시공순서도
도 18(a)는 지면에서 합성된 연속지점부 강박스 합성거더 소블록 측면도
도 18(b)는 본 발명의 일실시예인 양단 지지상태에서 합성된 연속지점부 강박스 합성거더 소블록 측면도
도 18(c)는 연속지점부 합성거더 소블록이 교각 위에 설치된 모습을 보여주는 측면도
도 19는 연속지점부 합성거더 소블록의 프리캐스트 하부콘크리트 하연의 응력을 나타내는 도표
도 20의 (a) 내지 (f)는 압출공법의 시공순서도
1 is a side view of a conventional three-span double composite steel box girder bridge
2 is a perspective view of an opening type double compound steel box girder of the prior art;
3 is a perspective view of a prior art opening type steel box girder;
Figure 4 is a side view of a cross section steel box girder bridge of the prior art
5 is a dry shrinkage strain table according to the concrete strength
6 is a creep coefficient table according to the concrete strength
7 is a result of measuring the self-shrink strain of compressive strength 70MPa and 100MPa concrete
(A) and (b) of FIG. 8 are tables of creep coefficient and dry shrinkage strain of concrete at 7 months of age, respectively.
9 is a chart showing long-term characteristics at standard curing and autoclave curing
Figure 10 (a) is a side view of a two-span double composite steel box girder bridge
Figure 10 (b) is the stress of the lower edge of the double composite steel box girder concrete after 30,000 days
10 (c) is the stress of the lower edge of the double composite steel box girder lower flange after 30,000 days
10 (d) is the stress on the upper flange of the double composite steel box girder after 30,000 days
Figure 11 (a) is a perspective view of a steel box composite girder which is an embodiment of the present invention
Figure 11 (b) is a perspective view of the stud fixed to the lower flange of the steel box composite girder according to an embodiment of the present invention
Figure 11 (c) is a perspective view of the precast concrete of the steel box composite girder according to an embodiment of the present invention
Figure 11 (d) is a cross-sectional view of the steel box girders and precast lower concrete synthesized using non-shrink mortar as an embodiment of the present invention
Figure 11 (e) is a cross-sectional view of the screw level adjustment device used in one embodiment of the present invention
12 is a perspective view of axial joints of a precast lower concrete segment according to an embodiment of the present invention;
FIG. 13 is a cross-sectional view of a steel box girder lower flange and an abdomen immediately before synthesis of precast lower concrete in an embodiment of the present invention;
14 is a cross-sectional view immediately before the synthesis of precast lower concrete divided in the synthetic girder width direction of an embodiment of the present invention
15 is a cross-sectional view immediately before the precast subconcrete divided into longitudinal ribs is an embodiment of the present invention
16 is a cross-sectional view of a junction just before the precast lower concrete and the continuous point diaphragm are synthesized according to one embodiment of the present invention;
Figure 17 (a) to (e) is a construction sequence diagram of the small block temporary vent method
18 (a) is a side view of a small block composite girder composite girders of continuous points synthesized from the ground
Figure 18 (b) is a side view of the continuous girder steel box composite girder small block synthesized in the support state of both ends of an embodiment of the present invention
Figure 18 (c) is a side view showing a continuous point composite girder small block is installed on the piers
19 is a chart showing the stress of the lower edge of the precast lower concrete of the continuous point composite girder small block
20 (a) to (f) is a construction flowchart of the extrusion method

본 발명의 상기와 같은 목적과 과제해결수단 및 효과는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명인 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 이용한 강박스 합성거더와 이의 제작방법을 상세히 설명한다.
The objects, the problem solving means and the effects of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiment of the present invention in detail. Hereinafter, according to the accompanying drawings and preferred embodiments will be described in detail a steel box composite girder and its manufacturing method using the precast lower concrete 15 of the present invention.

본 발명의 강박스 합성거더는 연속지점부 하부플랜지에 현장타설 콘크리트 대신에 프리캐스트 콘크리트를 합성한다. 프리캐스트 콘크리트는 미리 제작하기 때문에 현장 공기의 증가 없이도 합성시점에서 콘크리트 재령을 충분히 길게 하여 콘크리트의 장기특성을 획기적으로 개선시킬 수 있다. 프리캐스트 콘크리트를 공장에서 제작하는 경우 현장에서 통상 사용할 수 있는 콘크리트 압축강도 40MPa의 한계를 훌쩍 뛰어넘어 압축강도 200MPa의 콘크리트까지도 사용할 수 있다. 물론 현재로서는 압축강도 100MPa 이상의 콘크리트는 가격이 고가여서 경제성이 떨어지지만 압축강도 100MPa 이하의 콘크리트는 큰 비용증가 없이 사용할 수 있다.
The steel box composite girder of the present invention synthesizes the precast concrete instead of the cast-in-place concrete in the lower flange of the continuous point portion. Since precast concrete is manufactured in advance, it is possible to drastically improve the long-term characteristics of concrete by lengthening the concrete age sufficiently at the time of synthesis without increasing field air. When precast concrete is manufactured in the factory, it is possible to use the concrete with a compressive strength of 200MPa, well beyond the limit of 40MPa of concrete compressive strength that can be normally used in the field. Of course, at present, concrete having a compressive strength of 100 MPa or more is expensive and inexpensive, but concrete having a compressive strength of 100 MPa or less can be used without significant cost increase.

통상 강박스 거더의 경우 제작기간이 7개월 정도 소요되기 때문에 강박스 거더 제작초기에 연속지점부 하부콘크리트를 제작하면 강박스 거더와 합성시 콘크리트 재령이 약 7개월이 되는데, 이러한 경우의 크리프 계수와 건조 수축 변형률은 각각 도 8(a) 와 도 8(b)의 표와 같다. 도 8(a), 8(b)에서 프리캐스트 콘크리트는 재령은 7개월이며, 현장타설 콘크리트의 재령은 28일이다. 도 8(a), 8(b)의 표에 나타난 바와 같이 현장타설 콘크리트와 프리캐스트 콘크리트의 총수축 변형률은 압축강도 70MPa의 경우 4.7배, 압축강도 100MPa의 경우에는 12.8배의 차이가 나며, 크리프 계수는 각각 1.5배의 차이가 난다.
In the case of steel box girder, it takes about 7 months to manufacture the steel box girder, so if the bottom concrete is produced at the beginning of the steel box girder, the concrete age is about 7 months when combined with the steel box girder. The dry shrinkage strains are shown in the tables of Figs. 8 (a) and 8 (b), respectively. In FIG. 8 (a) and 8 (b), the age of precast concrete is 7 months, and the age of cast-in-place concrete is 28 days. As shown in the table of Fig. 8 (a), 8 (b), the total shrinkage strain of the cast-in-place concrete and precast concrete is 4.7 times the compressive strength 70MPa, 12.8 times the compressive strength 100MPa, creep The coefficients differ by 1.5 times each.

또한 프리캐스트 콘크리트의 제작기간이 촉박하다면 고온, 고압에서 콘크리트를 양생하는 오토클레이브 양생방법을 사용하여 하루 만에 콘크리트를 장기간 양생한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. 도 9는 표준 양생과 오토클레이브 양생시의 장기특성의 한 예를 보여준다. 여기서 X축은 하중지속시간이며 Y축은 단위응력당 크리프 변형률이다. 곡선 표기에서 M은 습윤 양생, A는 오토클레이브 양생을 의미하며, 앞의 숫자는 재하시 콘크리트 재령[일]이다. 이 그래프로부터 오토클레이브 양생은 이틀 만에 장기특성을 획기적으로 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
In addition, if the production period of precast concrete is tight, the autoclave curing method for curing concrete at high temperature and high pressure can be used to achieve long-term curing of concrete in a day. 9 shows an example of long-term characteristics in standard curing and autoclave curing. Where X is the load duration and Y is the creep strain per unit stress. In the curve notation, M stands for wet curing, A stands for autoclave curing, and the preceding number is the concrete age [day] at the time of the disaster. From this graph, it can be seen that autoclave curing can significantly improve long-term characteristics in two days.

현장타설 하부콘크리트(2)에 비하여 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 효율성을 입증하기 위해서 도 10(a)와 같은 2경간 연속교에 대하여 콘크리트의 장기특성을 고려한 구조해석을 수행하였다. 교량의 총연장은 120m(=2@60m)이며 형고는 2300mm, 바닥판 콘크리트 두께는 250mm, 하부콘크리트 두께는 300mm이다. 도 10(b)는 강박스 합성거더 자중, 슬래브 하중, 2차 고정하중 등을 포함한 총사하중에 의한 30,000일 경과후의 하부콘크리트 하연의 응력이다.
In order to prove the efficiency of the precast lower concrete 15 as compared to the cast-in-place lower concrete 2, structural analysis considering the long-term characteristics of the concrete was performed for the two-span continuous bridge as shown in FIG. The total length of the bridge is 120m (= 2 @ 60m), the mold height is 2300mm, the bottom plate concrete thickness is 250mm, the bottom concrete thickness is 300mm. Fig. 10 (b) is the stress of the lower concrete lower edge after 30,000 days due to the total dead load including the steel box composite girder self weight, slab load, secondary fixed load, and the like.

여기서 C27은 압축강도 27MPa의 현장타설 하부콘크리트의 경우를 의미하며, C40은 압축강도 40MPa의 현장타설 하부콘크리트의 경우를 의미하고, P95는 압축강도 95MPa의 프리캐스트 하부콘크리트의 경우를 의미한다. 현장타설 하부콘크리트의 경우에는 타설 후 30일이 경과한 뒤에 바닥판 콘크리트를 타설하는 것으로 가정하였으며, 프리캐스트 콘크리트의 경우에는 재령 90일 시점에서 합성되며, 합성후 30일 후에 바닥판 콘크리트를 타설하는 것으로 가정하였다. 도 10(b)는 하부콘크리트 하연의 응력도이며, 도 10(c)는 강박스 하부플랜지 하연의 응력도이고, 도 10(d)는 강박스 상부플랜지 상연의 응력도로서 양의 값은 인장응력을 의미하며 음의 값은 압축응력을 의미한다.
Here, C27 refers to the case of in-site lower concrete of compressive strength 27MPa, C40 refers to the case of in-site lower concrete of 40MPa compressive strength, and P95 refers to the case of precast lower concrete of compressive strength 95MPa. In the case of cast-in-place concrete, it is assumed that 30 days after casting, the bottom plate concrete is poured. In the case of precast concrete, it is synthesized at 90 days of age, and 30 days after synthesis Assumed. 10 (b) is a stress diagram of the lower concrete lower edge, Figure 10 (c) is a stress diagram of the lower edge of the steel box lower flange, Figure 10 (d) is a stress diagram of the upper edge of the steel box upper flange, a positive value means a tensile stress. Negative value means compressive stress.

도 10(b)의 응력도에서 가장 큰 압축응력이 작용하는 연속지점의 위치에서 압축강도 95MPa의 프리캐스트 하부콘크리트는 압축강도 27MPa의 현장타설 하부콘크리트에 비하여 약 5배, 압축강도 40MPa의 현장타설 하부콘크리트에 비해서는 약 3배 만큼의 압축응력 분담능력을 가지고 있음을 알 수 있다. 한편 현장타설 하부콘크리트는 큰 건조수축의 영향으로 하부콘크리트 양단 근처에서 인장응력이 작용하는데, 이는 이 구간에서 균열 발생의 위험이 있다는 것을 의미한다. 도 10(c)의 강박스 하연의 응력도를 보면 프리캐스트 하부콘크리트가 현장타설 하부콘크리트에 비하여 연속지점부 하부플랜지의 압축응력을 효과적으로 감소시킴을 알 수 있으며, 도 10(d)의 강박스 상연의 응력도를 보면 상부플랜지의 응력은 콘크리트의 종류에 거의 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.
The precast lower concrete with a compressive strength of 95 MPa at the position of the continuous point where the greatest compressive stress acts in the stress diagram of FIG. 10 (b) is about 5 times that of the lower concrete with a compressive strength of 40 MPa. It can be seen that the compressive stress sharing capacity is about 3 times that of concrete. On the other hand, under-cast concrete has a tensile stress near both ends of the lower concrete under the influence of large shrinkage, which means there is a risk of cracking in this section. In the stress diagram of the lower edge of the steel box of FIG. 10 (c), it can be seen that the precast lower concrete effectively reduces the compressive stress of the lower flange of the continuous point portion as compared to the cast-in lower concrete, and the upper edge of the steel box of FIG. 10 (d). It can be seen that the stress of the upper flange is hardly affected by the type of concrete.

도 11(a)는 본 발명인 강박스 거더(3)와 프리캐스트 콘크리트(15)가 합성된 사시도이다. 도 11(b)는 본 발명인 강박스 합성거더의 하부플랜지(5) 상면에 스터드형 전단연결재(4)가 소정의 간격으로 종,횡으로 고정된 사시도이다. 도 11(c)에서 강박스 합성거더의 하부콘크리트로 사용할 프리캐스트 콘크리트는 강박스 거더의 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)인 스터드가 삽입될 수 있도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성되어 있다. 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 강박스 거더(3) 하부플랜지(5)의 상면을 통해 삽입하기 위해서는 상부플랜지 브레이싱(8)을 잠시 제거하여 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 설치작업에 방해가 되지 않도록 해야 한다. 따라서 강박스 거더의 상부플랜지 브레이싱(8)을 상부플랜지(10)에 연결할 때 볼트이음을 사용하여 탈착이 가능하도록 해야 한다.
Figure 11 (a) is a perspective view of the composite steel box girder 3 and the precast concrete 15 of the present invention. 11 (b) is a perspective view in which the stud type shear connector 4 is vertically and horizontally fixed at predetermined intervals on the upper surface of the lower flange 5 of the present invention steel box composite girder. In FIG. 11 (c), the precast concrete to be used as the lower concrete of the steel box composite girder has a through hole in the thickness direction so that the stud, which is a shear connector 4 fixed to the upper surface of the lower flange 5 of the steel box girder, can be inserted. 16) is formed. In order to insert the precast lower concrete 15 through the upper surface of the lower flange 5 of the steel box girder 3, the upper flange bracing 8 is temporarily removed to prevent the installation of the precast lower concrete 15. It should not be. Therefore, when connecting the upper flange bracing (8) of the steel box girder to the upper flange (10) it should be possible to detachable using a bolted joint.

전단연결재(4)로 사용되는 스터드는 스터드 건을 이용하여 순간적으로 높은 전류를 흐르게 하여 스터드의 아래부분을 용융시켜 붙이기 때문에 프리캐스트 하부콘크리트를 하부플랜지(5) 위에 설치한 다음에 관통홀을 통해서 용접할 수 있다. 그러나 일반적으로 스터드를 공장에서 용접하는 것이 현장에서 용접하는 것보다 효율적이므로 여기서는 스터드를 공장에서 미리 하부플랜지 위에 설치하는 방법만 예시하였다.
The stud used as the shear connector 4 melts and attaches the lower part of the stud by instantaneously flowing a high current using a stud gun, so the precast lower concrete is installed on the lower flange 5 and then through the through hole. You can weld. However, in general, welding the stud in the factory is more efficient than welding in the field, so only the method of installing the stud on the lower flange in advance in the factory is illustrated here.

프리캐스트 하부콘크리트(15)를 설치할 때 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 하부플랜지(5) 사이에 그라우팅재가 흘러 채워질 수 있도록 스페이서(17)를 프리캐스트 하부콘크리트와 하부플랜지 사이에 설치한다. 도 11(d)는 프리캐스트 하부콘크리트와 하부플랜지가 이격될 수 있도록 스페이서(17)를 설치하고, 하부플랜지(5) 상면에 고정된 전단연결재(4)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 형성된 관통홀(16)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 하부플랜지(5) 상면에 설치한 후, 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈(22)을 주입하여 강박스 합성거더의 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성시킨 모습을 보여주는 단면도이다.
When installing precast lower concrete 15, precast lower concrete 15 and lower flange 5 The spacer 17 is installed between the precast lower concrete and the lower flange so that the grouting material can flow therebetween. FIG. 11 (d) shows a spacer 17 arranged to be spaced apart from the precast lower concrete and the lower flange, and a shear connector 4 fixed to the upper surface of the lower flange 5 is attached to the precast lower concrete 15. After installing the precast lower concrete 15 on the upper surface of the lower flange 5 so as to be located in the formed through hole 16, the non-shrink mortar 22 is injected into the through hole 16 to lower the steel box composite girder. It is sectional drawing which shows the state which synthesize | combined the flange 5 and the precast lower concrete 15.

상기 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15) 사이에 설치되는 상기 스페이서는 제작오차를 포함한 이격간격의 조정이 쉽지 않으므로, 간격의 조정을 자유롭게 하기위해서 스페이서(17) 대신에 도 11(e)와 같이 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 레벨조정용 너트(25)를 설치하고 이 레벨조정용 너트(25)에 레벨조정용 볼트(24)가 결합되는 레벨조정장치(23)를 사용하면 된다. 이러한 레벨조정장치(23)는 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트 당 보통 4개가 필요하다. 레벨조정장치의 레벨조정용 볼트(24)를 꼭 제거할 필요는 없지만 재사용 등을 위하여 제거하려면 합성전에 레벨조정용 볼트(24)에 그리스 등을 미리 도포하면 그라우트재의 경화 후에도 제거가 가능해진다.
Since the spacer installed between the lower flange 5 and the precast lower concrete 15 is not easy to adjust the spacing including the manufacturing error, it is shown in FIG. 11E instead of the spacer 17 to freely adjust the spacing. The level adjusting nut 25 may be installed on the precast lower concrete 15, and the level adjusting device 23 may be used to couple the level adjusting bolt 24 to the level adjusting nut 25. 4 such level adjusting devices 23 are usually required per precast lower concrete segment. It is not necessary to remove the level adjusting bolt 24 of the level adjusting device, but if it is to be removed for reuse or the like, by applying grease or the like to the level adjusting bolt 24 before synthesis, it is possible to remove it even after curing of the grout material.

프리캐스트 하부콘크리트(15)는 용이한 운반과 설치를 위해 다수의 세그먼트로 나누어 제작해야 한다. 도 12는 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트의 교축방향 철근 이음구조를 보여주는 사시도이다. 도 12에서는 교축방향 콘크리트의 이음새 간격을 작게 하기 위해서 철근(20) 돌출부 주위를 블록아웃한 형태로 제작하였다. 양쪽의 돌출된 철근(20)은 커플러(21)를 사용하여 기계적 이음을 한다. 프리캐스트 하부콘크리트(15)는 연속교의 합성거더 부재로 기능할 때 교축방향 압축응력만 받기 때문에 교축방향 철근이음이 필요한 것은 아니지만 거더의 가설작업 중에 발생할 수도 있는 예기치 않은 인장응력의 발생에 대비하여 상부철근 이음을 예시한 것이다. 이러한 방법으로 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트의 이음새 간격을 작게 하면 이음새를 채울 무수축 몰탈의 사용량을 줄일 수 있다.
The precast lower concrete 15 should be manufactured in multiple segments for easy transportation and installation. 12 is a perspective view showing the axial reinforcing bar joint structure of the precast lower concrete segment. In FIG. 12, a block-out was formed around the protrusion of the reinforcing bar 20 to reduce the gap between the axial concrete. Both protruding reinforcing bars 20 use mechanical couplers 21. The precast lower concrete 15 does not require axial rebar coupling because it only receives axial compressive stress when it functions as a composite girder member of a continuous bridge, but it does not require axial reinforcing bars. It illustrates the reinforcement joint. In this way, reducing the seam spacing of the precast subconcrete segments reduces the amount of non-contraction mortar that will fill the seam.

도 13은 강박스 거더 하부플랜지(5)와 복부(12)의 하단에 전단연결재(4)인 스터드를 설치하여 하부플랜지(5)와 복부(12)를 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 합성하는 단면도이다. 강박스 거더 복부(12)에 스터드를 미리 용접하면 스터드의 간섭으로 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 설치가 불가능하기 때문에 상기 강박스 거더 복부에는 볼트식 스터드(18)를 사용한다. 볼트식 스터드(18)는 강박스 거더 복부에 너트만 용접하기 때문에 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 하부플랜지(5) 사이에 적정한 이격거리를 확보하거나 관통홀 주위를 일부만 컷아웃하면 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트의 설치에 방해가 되지 않는다.
FIG. 13 shows the lower flange 5 and the abdomen 12 combined with the precast lower concrete 15 by installing a stud that is a shear connector 4 at the lower end of the steel box girder lower flange 5 and the abdomen 12. It is a cross section. If the studs are welded to the steel box girder abdomen 12 beforehand, the installation of the precast lower concrete 15 is impossible due to the interference of the studs. Thus, the bolt stud 18 is used for the steel box girder abdomen. The bolted stud 18 welds only the nut to the steel box girder abdomen, thus securing a proper separation distance between the precast lower concrete 15 and the lower flange 5, or by cutting out a portion around the through-hole. Does not interfere with the installation of the segment.

물론, 프리캐스트 하부콘크리트(15) 설치 후에 스터드를 현장에서 용접하는 방법도 가능하지만 작업효율이 떨어지기 때문에 복부에 소정의 간격으로 너트(19)를 용접하여 고정한 다음에 하부플랜지 상면에 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 설치하고, 끝단에 나사산이 있는 볼트식 스터드(18)를 용접된 너트에 설치하는 방법이 효율적이다. 강박스 거더 복부에 스터드를 설치하여 복부하단을 프리캐스트 하부콘크리트와 합성하는 방법은 복부하단의 국부좌굴을 방지할 수 있어서 복부 하단에 수평보강재를 설치할 필요가 없어진다.
Of course, it is also possible to weld the studs in the field after the precast lower concrete 15 is installed, but since the work efficiency is reduced, the nut 19 is fixed to the abdomen at a predetermined interval and then fixed to the upper surface of the lower flange. The method of installing concrete 15 and installing bolted studs 18 with threads at the ends to the welded nuts is efficient. The method of synthesizing the lower abdomen with the precast lower concrete by installing a stud on the abdomen of the steel box girder can prevent local buckling of the lower abdomen, thus eliminating the need for installing a horizontal stiffener at the lower abdomen.

도 14는 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 강박스 합성거더 폭방향으로 2개의 부재로 나누워 설치한 단면도이다. 강박스 합성거더 단면이 사다리꼴이 아니라 직사각형인 경우에는 상부플랜지 때문에 합성거더 폭방향으로 하나의 부재로 구성된 프리캐스트 하부콘크리트를 강박스 합성거더 상부의 개구부를 통해 삽입하기 어렵기 때문에 강박스 합성거더 폭방향으로 두 개 이상의 부재로 나누어 제작하여 하부플랜지 상면에 설치한 다음에 철근이음을 하고 그라우팅하여 폭방향 이음을 완성한다. 철근 콘크리트 슬래브의 경우에 보통 상,하에 철근을 배치하는데, 이 경우에는 프리캐스트 하부콘크리트가 강재인 하부플랜지와 합성되기 때문에 하부에 발생하는 인장력을 강재로 된 하부플랜지가 분담할 수 있으므로 상부에서만 철근이음 하는 것이 합리적이다.
14 is a cross-sectional view of the precast lower concrete 15 divided into two members in the width direction of the steel box composite girder. If the cross section of the steel box composite girders is not trapezoidal but rectangular, the width of the steel box composite girders is difficult because the upper flange is difficult to insert the precast lower concrete composed of one member in the width direction of the composite girders through the opening of the upper portion of the steel box composite girders. It is made by dividing two or more members in the direction, installed on the upper surface of the lower flange, and then joined by reinforcing bars and grouting to complete the width joint. In the case of reinforced concrete slabs, rebars are usually placed above and below. In this case, because the precast lower concrete is combined with the lower flange, which is steel, the lower flange made of steel can share the tensile force occurring in the lower part, so It is reasonable to do

도 15는 강박스 합성거더의 하부플랜지 중앙에 종리브(11)가 교축방향으로 일정간격으로 형성되고 두 개의 프리캐스트 하부콘크리트가 종리브를 중심으로 양쪽에 설치된 단면도이다. 하부플랜지가 프리캐스트 하부콘크리트와 합성된 후에는 필요 없지만 강박스 합성거더의 운반 및 가설 중에 발생할 수 있는 예기치 않은 압축응력에 대비하여 하부플랜지에 보통 1개 이상의 종리브를 설치하는 경우로 이때에도 프리캐스트 하부콘크리트를 폭방향으로 분할하여 제작하여야 한다.
15 is a cross-sectional view in which the longitudinal ribs 11 are formed at regular intervals in the axial direction in the center of the lower flange of the steel box composite girder, and two precast lower concretes are installed on both sides of the longitudinal ribs. Although the lower flange is not required after the composite with the precast lower concrete, it is usually necessary to install one or more longitudinal ribs in the lower flange in preparation for the unexpected compressive stress that may occur during transport and construction of the steel box composite girder. The lower concrete should be manufactured by dividing it in the width direction.

본 발명의 일실시예인 강박스 거더는 두 개의 상부플랜지(10)와 두 개의 복부(12) 및 하나의 하부플랜지(5)로 된 상부가 열려 있는 개구제형 강박스 거더 형태인데, 이는 개구제형이 이중합성 강박스 거더에 주로 사용되며 프리캐스트 하부콘크리트를 강박스 내부에 설치할 때 위로부터 삽입하는 것이 편리하기 때문이다. 또한 본 발명의 다른 실시예로, 개구제형 이중합성 강박스 거더가 연속지점부에서 상부플랜지의 두께가 너무 두꺼워지는 문제를 해결하기 위하여 연속지점부에서 상부플랜지를 하부플랜지와 같이 하나로 구성하는 폐단면 강박스 거더를 사용하기도 하는데, 이러한 경우에도 상기 개구제형 강박스 거더와 같이 프리캐스트 하부콘크리트를 설치하여 사용할 수 있다. 이러한 경우에는 프리캐스트 하부콘크리트를 옆으로 삽입해야 하므로 작업을 용이하게 하기 위해서는 프리캐스트 하부콘크리트를 다수의 세그먼트로 나누어 세그먼트의 크기와 중량을 줄여 작업하는 것이 효율적이다.
The steel box girder, which is an embodiment of the present invention, is an open type steel box girder in which an upper portion of two upper flanges 10 and two abdomens 12 and one lower flange 5 is open. It is mainly used for double composite steel box girders and it is convenient to insert the precast lower concrete from above when installing inside the steel box. In another embodiment of the present invention, in order to solve the problem that the opening type double composite steel box girders are too thick in the continuous branch portion, the closed cross-section of the upper flange in the continuous branch portion as one lower flange. Steel box girders are also used. In this case, precast lower concrete can be installed and used like the opening type steel box girders. In this case, since the precast lower concrete must be inserted sideways, it is efficient to divide the precast lower concrete into a plurality of segments to reduce the size and weight of the segment.

도 16(a)는 하부플랜지(5) 상부를 가로지르는 연속지점부 다이아프램(9)으로 인해 프리캐스트 하부콘크리트(15)가 분할되는 경우에 발생하는 프리캐스트 콘크리트의 구조적 불연속성을 보완하기 위한 방안을 예시한 단면도이다. 전단력과 압축력에 대한 저항을 증진시키기 위하여 다이아프램과 접하는 프리캐스트 하부콘크리트(15) 단부의 두께를 증가시키고, 접합면에는 전단키를 형성하며, 연속지점부 다이아프램(9)의 접합부 양면에는 일정 간격으로 철근(20) 등을 용접한 돌기를 형성하고 접합부에 고강도 무수축 몰탈을 주입하여 연속지점부 다이아프램(9)과 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 접합부를 보강한다.
FIG. 16 (a) illustrates a scheme for compensating structural discontinuity of precast concrete generated when the precast lower concrete 15 is divided due to the continuous branch diaphragm 9 crossing the upper portion of the lower flange 5. It is sectional drawing which illustrated. In order to increase the resistance to shear and compressive force, the thickness of the end portion of the precast lower concrete 15 in contact with the diaphragm is increased, a shear key is formed on the joint surface, and a predetermined distance is formed on both sides of the joint portion of the continuous branch diaphragm 9. By forming a projection welding the reinforcing bar 20 and the like and injecting high strength non-contraction mortar to the joint portion to reinforce the joint portion of the continuous point portion diaphragm 9 and the precast lower concrete 15.

도 16(a)의 다른 실시예로 도 16(b)와 같이 하부플랜지 상부에 설치된 전단연결재가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀을 형성하되, 분할된 프리캐스트 하부콘크리트의 접합부 상부에는 볼트식 스터드(18)가 삽입될 수 있도록 관통홀을 형성하고, 연속지점부 다이아프램(9)의 접합부 양면에는 너트(19)를 용접하고 이 너트에 볼트식 스터드(18)를 결합하여 상기 접합부와 관통홀에 고강도 무수축 몰탈을 주입하여 연속지점부 다이아프램(9)과 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 접합부를 보강한다.
In another embodiment of Figure 16 (a) as shown in Figure 16 (b) to form a through-hole in the thickness direction so that the shear connector is installed in the upper upper flange, the bolted stud (top) in the upper part of the junction of the precast lower concrete divided A through hole is formed so that 18 may be inserted, and a nut 19 is welded to both sides of the joint portion of the continuous point diaphragm 9, and a bolted stud 18 is coupled to the nut to the junction and the through hole. High strength non-contraction mortar is injected to reinforce the junction of the continuous branch diaphragm 9 and the precast lower concrete 15.

도 17의 (a) 내지 (e)는 강박스 거더의 가설방법 중 하나인 소블록 벤트가설공법의 시공순서도이다. 상기 소블록 벤트가설공법의 시공순서는 강박스 거더를 교량의 하부구조(교대, 교각) 위에 거치할 때 연속교의 휨모멘트 변곡점에서 결합이 되도록 지면에서 강박스 거더 세그먼트들을 연결하여 강박스 거더 소블록을 구성한다. 상기 강박스 거더 소블록의 구성이 완성되면 먼저 도 17(a)와 같이 측경간 강박스 거더 소블록이 교대와 가설벤트 위에 가설된다. 그 다음에 도 17(b)와 같이 연속지점부 강박스 거더 소블록, 중앙경간 강박스 거더 소블록, 연속지점부 강박스 거더 소블록이 연속적으로 가설되고, 마지막으로 도 17(c)와 같이 측경간 강박스 거더 소블록이 가설된다. 이러한 과정에서 상기 강박스 거더 소블록들을 구조적으로 연결하기 전까지는 가설벤트로 지지하여야 한다. 도 17(d)는 강박스 거더 소블록들의 연결을 끝내고 가설벤트를 제거한 모습이다. 강박스 거더 소블록의 가설이 완료되면 도 17(e)와 같이 연속지점부 부모멘트 구간에 하부콘크리트를 타설 또는 설치한다.
Figure 17 (a) to (e) is a construction sequence diagram of the small block vent construction method that is one of the construction method of the steel box girder. The construction procedure of the small block vent construction method is to connect the steel box girder segments on the ground so that the steel box girders are coupled at the bending moment inflection point of the continuous bridge when the steel box girders are mounted on the substructure of the bridge (shift, piers). Configure When the configuration of the steel box girder small block is completed, first, the side-span steel box girder small block is hypothesized on the shift and the temporary vent as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 17 (b), the continuous point strong box girder small block, the center span steel box girder small block, and the continuous point strong box girder small block are continuously constructed, and finally, as shown in FIG. Side span steel box girder small blocks are hypothesized. In this process, the steel box girder small blocks should be supported by a temporary vent until they are structurally connected. Figure 17 (d) is the appearance of removing the temporary vent after the connection of the strong box girder small blocks. When the hypothesis of the strong box girder small block is completed, the lower concrete is placed or installed in the continuous point portion of the parent section as shown in FIG.

현장타설 콘크리트의 경우에는 보통 상기 강박스 거더 소블록을 연결한 후에 하부콘크리트를 현장 타설하고 양생하여 소정의 강도에 도달한 후에 콘크리트 바닥판을 타설한다. 물론 현장타설 하부콘크리트를 콘크리트 바닥판과 함께 타설하는 방법도 있으나, 이러한 경우 현장타설 하부콘크리트는 콘크리트 강도가 발현된 후에 작용하는 포장과 방호벽과 같은 2차 고정하중과 활하중에 대해서만 단면력을 분담하기 때문에 효율성이 떨어져서 현장타설 하부콘크리트를 먼저 타설하는 방법이 주로 사용된다. 콘크리트 바닥판을 타설하기 전에 현장타설 하부콘크리트의 강도가 발현되면 콘크리트 바닥판에 의한 단면력을 현장타설 하부콘크리트가 분담하게 된다.
In the case of cast-in-place concrete, after connecting the steel box girder small block, the lower concrete is cast in place and cured to reach the predetermined strength, and then the concrete deck is poured. Of course, there is a method of placing the cast-in-place concrete together with the concrete deck, but in this case, since the cast-in-place concrete shares the cross-sectional force only for secondary fixed loads and live loads such as pavement and barriers that act after the concrete strength is expressed. Due to its inefficiency, the method of first placing the cast-in-place concrete is mainly used. If the strength of the cast-in-place concrete is expressed before the cast-in-place concrete is poured, the cross-sectional force of the cast-in-place concrete is shared by the cast-in-place concrete.

그런데 현장타설 하부콘크리트가 더 많은 작용하중에 대하여 단면력을 분담할수록 경제적이기 때문에 지면에서 연속지점부 강박스 거더 소블럭을 구성하여 현장타설 하부콘크리트를 타설하는 방법을 고려해 볼 수 있다. 지면에서 연속지점부 강박스 거더 소블럭을 조립한 상태에서 현장타설 하부콘크리트를 합성한 연속지점부 강박스 합성거더 소블록의 하부콘크리트 강도를 발현시킨 후에 가설하면 강박스 합성거더 소블록을 포함한 거더의 자중에 대한 단면력도 현장타설 하부콘크리트가 분담할 수 있다. 그러나 통상 저강도의 콘크리트를 사용하는 현장타설 방법의 경우에는 콘크리트 타설량이 많아서 상기 연속지점부 강박스 합성거더 소블록의 중량이 너무 커져 가설이 어려워지기 때문에 이러한 방법을 채택하기 어렵다.
However, since the lower part of the cast-in-place concrete is more economical as it shares the cross-sectional force with more working loads, it is possible to consider the method of pouring the cast-in-place concrete by constructing a small-sized steel box girder small block on the ground. Girder including steel box composite girder small block after constructing the continuous concrete steel box girder small block on the ground and expressing the lower concrete strength of the continuous point steel box composite girder small block The cross-sectional force for self-weight can also be shared by the cast-in-place concrete. However, in the case of on-site casting method using low-strength concrete, it is difficult to adopt such a method because the amount of concrete placing is so large that the weight of the small points of the continuous girder steel box composite girder is so large that the hypothesis becomes difficult.

그러나 고강도 프리캐스트 하부콘크리트는 두께가 얇아서 중량의 증가가 과도하지 않기 때문에 이러한 방법의 사용이 가능해진다. 즉, 도 18(a)와 같이 연속지점부 강박스 거더 소블록을 지면위에 놓고 중력에 대해 휨응력이 발생되지 않는 상태로 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 합성하여 연속지점부 강박스 합성거더 소블록을 도 18(c)와 같이 교각 위에 가설하여 소블록 벤트가설공법에 의하여 전체 거더의 가설을 완료하면 강박스 합성거더를 포함한 전체 거더의 자중에 대해서도 프리캐스트 하부콘크리트(15)가 압축력을 분담하게 된다.
However, the high-strength precast subconcrete is so thin that the increase in weight is not excessive, making this method possible. That is, as shown in FIG. 18 (a), the continuous point steel box girder small block is placed on the ground and synthesized with the precast lower concrete 15 in a state in which bending stress does not occur with respect to gravity. When the construction of the entire girder is completed by the small block vent construction method as shown in FIG. 18 (c), the precast lower concrete 15 shares the compressive force with respect to the weight of the entire girder including the steel box composite girder. do.

더 나아가 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 더 많은 압축력을 분담시키기 위해서 연속지점부 강박스 거더 소블록을 구성한 다음, 도 18(b)와 같이 연속지점부 강박스 거더 소블록의 양단을 지지한 상태에서 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성시킨다. 상기 연속지점부 강박스 거더 소블록의 양단을 지지한 상태에서 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성하면 강박스 거더에만 강박스 거더 소블록과 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 자중에 의한 응력이 발생되고 프리캐스트 하부콘크리트(15)에는 응력이 발생되지 않는다. 즉, 자중에 의한 휨모멘트에 의하여 상기 강박스 합성거더 소블록 중앙부에서 강박스 상부에는 압축응력이 강박스 하부에는 인장응력이 작용된다.
Furthermore, in order to share more compressive force to the precast lower concrete 15, the continuous branch strong box girder small block is configured, and then, both ends of the continuous branch strong box girder small block are supported as shown in FIG. 18 (b). Synthesize the precast lower concrete 15 in. When the precast lower concrete 15 is synthesized in a state in which both ends of the continuous point portion of the steel box girder small block are supported, the stress caused by the weight of the steel box girder small block and the precast lower concrete 15 is generated only in the steel box girder. And no stress is generated in the precast lower concrete 15. That is, the compressive stress is applied to the upper portion of the steel box at the center of the small block composite girder small block due to the bending moment due to its own weight, and the tensile stress is applied to the lower portion of the steel box.

만약, 도 18(b)의 강박스 합성거더 소블록의 지지조건을 도 18(a)와 같이 중력에 의하여 휨응력이 발생되지 않는 무응력 지지조건으로 바꾸어도 강박스 합성거더 소블록 중앙부에서 프리캐스트 하부콘크리트(15)에는 압축응력이 작용하고, 강박스 거더 하부는 인장응력이 작용하며 강박스 거더 상부는 압축응력이 작용한다. 이는 지지조건의 변화로 인해 강박스 거더가 자중에 대하여 휨응력이 발생하지 않는 상태로 되돌아가려는 것을 프리캐스트 하부콘크리트(15)가 방해하기 때문이다. 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 작용하는 압축응력과 무응력으로 복원하지 못한 강박스 거더의 휨응력은 각각 반대방향의 휨모멘트와 축력을 형성하여 내적 평형을 이룬다. 이와 같은 원리로 도 18(b)의 방법을 사용하면 도 18(a)의 방법에 비하여 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 압축력 분담이 더욱 증가하게 되어 보다 경제적인 설계가 가능해진다.
If the support condition of the steel box composite girder small block of FIG. 18 (b) is changed to the non-stress support condition in which bending stress does not occur due to gravity as shown in FIG. The compressive stress acts on the concrete 15, the tensile stress acts on the lower part of the steel box girder, and the compressive stress acts on the upper part of the steel box girder. This is because the precast lower concrete 15 prevents the steel box girders from returning to the state of no bending stress against their own weight due to the change of the support conditions. The bending stress of the steel box girder which cannot be restored by the compressive stress and the non-stress acting on the precast lower concrete 15 is internally balanced by forming the bending moment and the axial force in opposite directions, respectively. By using the method of FIG. 18 (b) with this principle, the compressive force distribution of the precast lower concrete 15 is further increased as compared with the method of FIG. 18 (a), thereby enabling a more economical design.

도 10에서 P95의 경우는 현장타설 하부콘크리트와 동일한 조건에서 비교하기 위하여 강박스 거더를 교각 위에 가설을 완료한 상태에서 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 설치하고 합성하는 것으로 가정하였다. 도 19는 강박스 거더 소블럭의 양단을 지지한 상태에서 강박스 거더 소블록에 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성한 강박스 합성거더 소블록을 교각 위에 설치하여 가설하는 경우의 프리캐스트 하부콘크리트(15) 하연에 작용하는 응력을 도 10의 방법에 의한 응력과 비교한 그림이다. 여기서 P95A는 소블럭의 양단을 지지한 상태에서 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성한 경우인데, 연속지점에서 압축력 분담능력이 P95에 비하여 약 27% 향상된 것을 볼 수 있다.
In FIG. 10, in the case of P95, it is assumed that the precast lower concrete 15 is installed and synthesized in the state where the steel box girder is completed on the piers for comparison under the same conditions as the cast-in lower concrete. FIG. 19 shows a precast lower concrete in case of installing and installing a steel box composite girder small block on which a precast lower concrete 15 is synthesized on a steel box girder small block while supporting both ends of the steel box girder small block. (15) The figure which compares the stress which acts on lower edge with the stress by the method of FIG. Here, P95A is a case in which the precast lower concrete 15 is synthesized while supporting both ends of the small block, and it can be seen that the compressive force sharing capacity is improved by about 27% compared to P95 in the continuous point.

도 20은 연속교에서 강박스 합성거더를 압출공법으로 가설하는 시공순서도이다. 도 20(a)와 같이 연속교의 하부구조인 교대와 교각이 설치되고 강박스 거더 소블록 조립장이 준비되면, 도 20(b)와 같이 압출도중에 발생하는 휨모멘트를 최소화하기 위하여 강박스 거더 소블록보다 가볍게 제작된 노즈(nose)를 강박스 거더 소블록 앞에 연결하고 뒤에서는 강박스 거더 소블록을 연결하면서 압출을 시작한다. 강박스 거더 소블록의 압출은 도 20(c), 도 20(d)의 과정을 거쳐 도 20(e)와 같이 강박스 거더 소블록의 단부가 교대에 도착하면 종료된다. 가설이 완료되면 노즈를 제거한다. 도 20(e)는 강박스 거더 소블록의 가설이 완료된 모습이다.
20 is a construction sequence diagram of a steel box composite girder in the continuous bridge by the extrusion method. As shown in FIG. 20 (a) when the shifts and piers of the substructure of the continuous bridge are installed, and the steel box girder small block assembly site is prepared, the steel box girder small block as shown in FIG. 20 (b) to minimize the bending moment occurring during the extrusion. The lighter nose is connected to the front of the steel box girder small block and behind the steel box girder small block to start extrusion. Extrusion of the steel box girder small block is terminated when the ends of the steel box girder small block arrive at the shift as shown in FIG. 20 (e) through the process of FIGS. 20 (c) and 20 (d). Remove the nose when the hypothesis is complete. 20 (e) is a state in which the construction of the steel box girder small block is completed.

상기 압출공법은 현장조건으로 인해 크레인 가설이 어려운 환경에서 사용되는데 강박스 거더 소블록만을 압출하여 가설한 후에 콘크리트를 현장타설하는 방법은 압출공법을 사용하는 현장에서는 콘크리트 펌프카의 접근이 용이하지 않기 때문에 지상에서 강박스 거더 소블록에 하부콘크리트를 현장타설하고 현장타설 하부콘크리트의 강도가 발현된 후에 압출하는 방법이 현실적이다.
The extrusion method is used in an environment where crane construction is difficult due to field conditions. The method of placing concrete after extrusion by constructing a steel box girder small block is not easy because the concrete pump car is not easily accessible at the site using the extrusion method. It is realistic to cast the lower concrete onto the steel box girder small block on the ground and to extrude after the strength of the cast-in-place lower concrete is developed.

그런데 이러한 방법은 압출공정 도중에 강박스 거더 소블록의 휨모멘트 부호가 역전되는 현상이 발생하기 때문에 문제가 발생한다. 즉, 압출공정 도중에 연속지점부 강박스 거더 소블록이 경간 중간에 위치할 때 현장타설 하부콘크리트에 인장응력이 작용되어 균열이 발생될 수 있다. 따라서 이러한 균열을 방지하기 위하여 현장타설 하부콘크리트에 임시 긴장재를 설치하여 압출공정 전에 현장타설 하부콘크리트에 프리스트레스를 도입하는 방법이 사용된다.
However, this method is problematic because the bending moment code of the steel box girder small block is reversed during the extrusion process. That is, when the continuous point steel box girder small block is located in the middle of the span during the extrusion process, a tensile stress may be applied to the cast-in-place lower concrete to generate cracks. Therefore, in order to prevent such cracking, a temporary tension member is installed in the cast-in-place lower concrete, and a method of introducing prestress into the cast-in-place lower concrete before the extrusion process is used.

프리스트레스가 도입된 강박스 합성거더 소블록의 가설이 끝나면 현장타설 하부콘크리트에 더 이상 인장응력이 발생하지 않기 때문에 긴장재를 제거하여 선행시킨 프리스트레스를 제거한다. 이러한 방법은 현장타설 하부콘크리트와 강박스 거더 소블록이 합성된 후에 프리스트레스가 도입되기 때문에 현장타설 하부콘크리트 뿐만 아니라 강박스 거더 소블록에도 프리스트레스가 작용하게 되므로 큰 긴장력을 작용시켜야만 소정의 프리스트레스를 현장타설 하부콘크리트에 도입시킬 수 있다.
When the construction of the steel box composite girder small block with prestress is completed, the tensile stress no longer occurs in the cast-in-place concrete, so the pre-stress is removed by removing the tension material. In this method, since prestress is introduced after the site-casting bottom concrete and the steel box girder small block are synthesized, prestress is applied to the steel box girder small block as well as the site-casting bottom concrete. It can be introduced into the lower concrete.

그러나 프리캐스트 하부콘크리트를 사용하는 경우에는 프리캐스트 하부콘크리트 세그먼트를 교축방향으로 연결한 다음 강박스 거더 소블록에 합성시키기 전에 프리스트레스를 도입시킬 수 있으므로, 프리캐스트 하부콘크리트와 강박스 거더 소블록이 합성된 후에 프리스트레스를 도입하는 것에 비해 프리스트레스의 양을 줄일 수 있는 장점이 있다. 긴장재를 사용하여 프리캐스트 하부콘크리트에만 프리스트레스를 도입한 후에 강박스 거더 소블록과 프리캐스트 하부콘크리트를 전단연결재와 무수축 몰탈을 사용하여 합성한 후, 압출가설이 완료되면 긴장재를 제거하여 선행시킨 프리스트레스를 제거시킨다. 이 방법은 앞서 제시한 강박스 거더 소블록의 양단을 지지한 상태에서 프리캐스트 하부콘크리트를 합성시키는 방법과 프리스트레스를 도입하는 방법에 차이가 있을 뿐 응력의 재분배 원리는 유사하다.
However, when precast subconcrete is used, precast subconcrete and steel box girder small block can be synthesized since precast subconcrete segments can be axially connected and then prestress can be introduced before compositing into strong box girder small blocks. There is an advantage in that the amount of prestress can be reduced compared to introducing prestress after the use. After prestress is introduced only to the precast lower concrete using the tensioning material, the steel box girder small block and the precast lower concrete are synthesized using the shear connector and the non-shrink mortar, and when the extrusion hypothesis is completed, the prestress is removed by removing the tensioning material. Remove it. This method differs between the method of synthesizing the precast subconcrete and the method of introducing prestress while supporting both ends of the steel box girder small block.

또한 프리캐스트 하부콘크리트를 강박스 거더 소블록의 하부플랜지 상면에 설치하고 합성하지 않은 상태에서 압출하여 전체 강박스 거더의 설치가 끝나면 프리캐스트 콘크리트를 강박스 거더에 합성시키는 방법도 가능하다.
In addition, the precast lower concrete is installed on the upper surface of the lower flange of the steel box girder small block and extruded without being synthesized to synthesize precast concrete into the steel box girder when the entire steel box girder is installed.

이상의 실시예에서는 편의상 전경간에 걸쳐 거더 높이가 일정한 등단면의 강박스 합성거더에만 적용하는 방법을 예시하였지만 프리캐스트 하부콘크리트의 두께방향 형상만 변화시키면 변단면의 강박스 합성거더에도 동일한 방법으로 적용할 수 있다. 즉, 연속교의 연속지점부 부모멘트 구간에서는 강박스 거더의 형고를 크게 하고 정모멘트 구간에서는 강박스 거더의 형고를 작게 하는 변단면 강박스 거더의 경우에도 프리캐스트 하부콘크리트의 바닥면이 변단면의 하부플랜지와 평행면을 형성하도록 만들면 된다. 물론 강박스 거더 변단면을 곡선변화시키는 것에 비해 직선변화 시키는 것이 프리캐스트 하부콘크리트의 제작에 편리하다. 또한 이러한 경우 프리캐스트 하부콘크리트의 두께가 연속지점부에서 가장 두껍고 중앙부로 갈수록 얇게 변화시키는 방법이 구조적으로 효율적이다.In the above embodiment, for convenience, the method is applied only to the steel box composite girders having a uniform sectional cross section between the foreground for convenience, but the same applies to the steel box composite girders of the cross section by changing only the thickness direction of the precast concrete. Can be. In other words, in the case of steel box girders, the bottom surface of the precast lower concrete is This can be done to form a parallel surface with the lower flange. Of course, it is more convenient to manufacture the precast lower concrete than to change the cross section of the steel box girders. In this case, it is also structurally efficient that the thickness of the precast lower concrete is thickest at the continuous point and thinner toward the center.

1 : 콘크리트 바닥판 2 : 현장타설 하부콘크리트
3 : 강박스 거더 4 : 전단연결재(스터드)
5 : 하부플랜지 6 : 중간다이아프램
7 : 수평보강재 8 : 상부플랜지 브레이싱
9 : 연속지점부 다이아프램 10 : 상부플랜지
11 : 종리브 12 : 복부
13 : 고정지점 14 : 가동지점
15 : 프리캐스트 하부콘크리트 16 : 관통홀
17 : 스페이서 18 : 볼트식 스터드
19 : 너트 20 : 철근
21 : 커플러 22 : 무수축 몰탈
23 : 레벨조정장치 24 : 레벨조정장치용 볼트
25 : 레벨조정장치용 너트 30 : 크레인
41a, 41c, 41e : 강박스 거더 소블록
41b, 41d : 강박스 합성거더 소블록
42 : 교대 43 : 가설벤트
1: concrete floor plate 2: cast-in-place concrete
3: steel box girder 4: shear connector (stud)
5: Lower Flange 6: Middle Diaphragm
7: Horizontal reinforcing material 8: Upper flange bracing
9: Continuous Branch Diaphragm 10: Upper Flange
11: longitudinal rib 12: abdomen
13: fixed point 14: movable point
15: Precast lower concrete 16: Through hole
17: spacer 18: bolted stud
19: nut 20: rebar
21: coupler 22: non-shrink mortar
23: level adjusting device 24: level adjusting device bolt
25: Nut for level adjustment device 30: Crane
41a, 41c, 41e: steel box girder small blocks
41b, 41d: Steel Box Composite Girder Small Block
42: shift 43: hypothesis vent

Claims (6)

  1. 연속교의 연속지점부 부모멘트 구간에 설치하는 강박스 거더(3)의 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성한 강박스 합성거더에 있어서,
    상기 하부플랜지(5) 상면에 전단연결재(4)가 소정의 간격으로 종,횡으로 고정되는 강박스 거더(3);
    상기 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15);
    상기 프리캐스트 하부콘크리트(15) 하면과 상기 하부플랜지(5) 상면이 이격될 수 있도록 프리캐스트 하부콘크리트 하면과 하부플랜지 상면 사이에 설치된 스페이서(17)나 레벨조정장치(23);
    상기 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 형성된 관통홀(16)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 하부플랜지(5) 상부에 설치하고, 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈(22)을 주입하여 상기 강합성 거더의 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)가 일체화 되는 것; 을 특징으로 하는 연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
    In the steel box synthesizing girder combining the lower flange 5 and the precast lower concrete 15 of the steel box girder 3 installed in the continuous section portion of the continuous bridge of the continuous bridge,
    A steel box girder (3) having a shear connecting member (4) fixed longitudinally and horizontally at predetermined intervals on an upper surface of the lower flange (5);
    A precast lower concrete 15 having a through hole 16 formed in a thickness direction such that a shear connecting member 4 fixed to an upper surface of the lower flange 5 is inserted therein;
    A spacer 17 or a level adjusting device 23 disposed between the lower surface of the precast lower concrete and the upper surface of the lower flange so that the lower surface of the precast lower concrete 15 and the upper surface of the lower flange 5 can be spaced apart from each other;
    The precast lower concrete 15 is installed on the lower flange 5 so that the shear connector 4 fixed to the upper surface of the lower flange 5 is located in the through hole 16 formed in the precast lower concrete 15. And injecting the non-shrink mortar 22 into the through hole 16 so that the lower flange 5 of the rigid girder and the precast lower concrete 15 are integrated with each other; Steel box composite girder using precast concrete used in a continuous bridge characterized by.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부플랜지(5) 상면에 전단연결재(4)가 소정의 간격으로 종,횡으로 고정되는 강박스 거더(3); 를,
    상기 하부플랜지(5) 상면과 강박스 거더(3) 복부(12)의 하단에 전단연결재(4)가 소정의 간격으로 종,횡으로 고정되는 강박스 거더(3); 로 대치하고,
    상기 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15); 를,
    상기 하부플랜지(5) 상면과 복부(12)의 하단에 각각 고정되는 전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15); 로 대치하며,
    상기 하부플랜지(5) 상면에 고정되는 전단연결재(4)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 형성된 관통홀(16)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 하부플랜지(5) 상부에 설치하고, 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈(22)을 주입하여 상기 강합성 거더의 하부플랜지(5)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 일체화 시키는 것; 을,
    상기 하부플랜지(5) 상면과 복부(12)의 하단에 각각 고정되는 전단연결재(4)가 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 형성된 관통홀(16)에 위치하도록 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 하부플랜지(5) 상부에 설치하고, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 형성된 관통홀(16)에 무수축 몰탈(22)을 주입하여 상기 강합성 거더의 하부플랜지(5)와 복부(12)의 하단이 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 일체화 되는 것; 으로 대치하는 것을 특징으로 하는 연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
    The steel box girder (3) according to claim 1, further comprising: a steel box girder (3) having a shear connector (4) fixed on the upper surface of the lower flange (5) at predetermined intervals; To,
    A steel box girder (3) having a shear connector (4) fixed longitudinally and horizontally at predetermined intervals on the lower flange (5) and the lower surface of the steel box girder (3) abdomen (12); Replace with,
    A precast lower concrete 15 having a through hole 16 formed in a thickness direction such that a shear connecting member 4 fixed to an upper surface of the lower flange 5 is inserted therein; To,
    A precast lower concrete (15) having a through hole (16) formed in a thickness direction such that a shear connecting member (4) fixed to the upper surface of the lower flange (5) and the lower end of the abdomen (12) is inserted thereinto; Replace with,
    The precast lower concrete 15 is installed on the lower flange 5 so that the shear connector 4 fixed to the upper surface of the lower flange 5 is located in the through hole 16 formed in the precast lower concrete 15. And injecting the non-shrink mortar (22) into the through hole (16) to integrate the lower flange (5) of the rigid girder and the precast lower concrete (15); of,
    The precast lower concrete 15 is positioned such that the shear connector 4 fixed to the upper surface of the lower flange 5 and the lower end of the abdomen 12 is located in the through hole 16 formed in the precast lower concrete 15. It is installed on the lower flange (5), the non-shrink mortar (22) is injected into the through-hole 16 formed in the precast lower concrete 15, the lower flange 5 and the abdomen 12 of the rigid girder The lower end of which is integrated with the precast lower concrete 15; Steel box composite girder using precast concrete used for continuous bridges, characterized in that for replacing.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15); 를,
    전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성되고, 교축방향으로 분절된 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 교축방향 이음부를 블록아웃하여 이음부에는 철근(20)이 돌출되도록 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15); 로 대치하고,
    상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 교축방향 이음부에서 각각 돌출된 철근(20)은 커플러(21)를 사용하여 기계적 이음을 하는 것; 을 특징으로 하는 연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
    The method according to claim 1 or 2,
    A precast lower concrete 15 having a through hole 16 formed in a thickness direction so that the shear connector 4 is inserted therein; To,
    The through hole 16 is formed in the thickness direction so that the shear connector 4 is inserted, and the reinforcing bar 20 protrudes from the joint by blocking out the axial joint of the precast lower concrete 15 segmented in the axial direction. Formed precast lower concrete 15; Replace with,
    Reinforcing bars 20 each protruding from the axial joints of the precast lower concrete 15 are mechanically joined using a coupler 21; Steel box composite girder using precast concrete used in a continuous bridge characterized by.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15);를,
    전단연결재(4)가 삽입되도록 두께방향으로 관통홀(16)이 형성되고, 교축직각방향으로 분절된 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 교축직각방향 이음부를 블록아웃하여 이음부에는 철근(20)이 돌출되도록 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15); 로 대치하고,
    상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)의 교축직각방향 이음부에서 각각 돌출된 철근(20)은 커플러(21)를 사용하여 기계적 이음을 하는 것; 을 특징으로 하는 연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더.
    The method according to claim 1 or 2,
    Precast lower concrete 15, the through-hole 16 is formed in the thickness direction so that the shear connector 4 is inserted;
    Through-holes 16 are formed in the thickness direction so that the shear connector 4 is inserted, and the reinforcing bars 20 are connected to the joints by cutting out the axially perpendicular joints of the precast lower concrete 15 segmented in the axially perpendicular direction. A precast lower concrete 15 formed to protrude; Replace with,
    Reinforcing bars 20 each protruding from the axially orthogonal joints of the precast lower concrete 15 are mechanically jointed using a coupler 21; Steel box composite girder using precast concrete used in a continuous bridge characterized by.
  5. 연속교 지점 사이의 휨모멘트 변곡점에서 결합이 되도록 강박스 거더 세그먼트를 복수개 연결한 강박스 거더 소블록과 이를 프리캐스트 하부콘크리트와 합성한 연속지점부 강박스 합성거더 소블록을 연속교에 가설함에 있어서,
    상기 강박스 거더 소블록이 지면 위에서 양 단부가 지지된 상태로 거치된 후, 전단연결재(4)가 고정되는 상기 강박스 거더 소블록의 하부플랜지(5)에 관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 설치하고, 상기 관통홀(16)에 무수축 몰탈을 주입하여 합성한 강박스 합성거더 소블록을 교각에 가설 후, 상기 강박스 합성거더 소블록의 중앙부가 교각 위에 지지됨으로써 지지조건의 변화로 인하여 연속지점부에서 상기 프리캐스트 하부콘크리트에는 압축응력이, 상기 강박스 거더의 하부는 인장응력이, 상기 강박스 거더의 상부는 압축응력이, 중력에 의한 휨응력 작용 직전의 초기응력으로 작용하는 것을 특징으로 하는 연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더의 제작방법.
    In constructing the steel box girder small block, which combines a plurality of steel box girder segments, to be joined at the bending moment inflection point between the continuous bridge points, and the steel box composite girder small block of the continuous point, which is synthesized with the precast lower concrete. ,
    After the steel box girder small block is mounted with both ends supported on the ground, a precast hole 16 is formed in the lower flange 5 of the steel box girder small block to which the shear connector 4 is fixed. The lower concrete 15 is installed, the steel box composite girder small block synthesized by injecting non-shrink mortar into the through-hole 16 is installed on the piers, and then the central portion of the steel box composite girder small blocks is supported on the piers. Due to the change in the support conditions, the precast lower concrete at the continuous point part has compressive stress, the lower part of the steel box girder, the tensile stress of the upper part of the steel box girder, the compressive stress of the upper part of the steel box girder, Method for manufacturing a steel box composite girder using precast concrete used in a continuous bridge characterized in that acting as a stress.
  6. 압출공법에 의하여 강박스 합성거더를 설치할 때 압출공정 도중에 상기 강박스 합성거더의 휨모멘트 부호가 역전되는 현상에 대처하기 위하여 지면에서 강박스 거더(3)와 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 합성한 강박스 합성거더에 있어서,
    관통홀(16)이 형성된 프리캐스트 하부콘크리트(15)를 전단연결재(4)가 고정되는 강박스 거더(3)의 하부플랜지 상면에서 교축방향으로 접합하고, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 긴장재를 설치하여 프리스트레스를 도입한 후, 프리스트레스가 도입된 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)와 상기 강박스 거더(3)를 상기 관통홀(16)을 통해 무수축 몰탈을 주입하여 합성한 강박스 합성거더의 압출가설이 완료되면, 상기 프리캐스트 하부콘크리트(15)에 설치된 긴장재를 철거하여 일시적으로 작용시킨 프리스트레스를 제거하는 것을 특징으로 하는 연속교에 사용되는 프리캐스트 콘크리트를 이용한 강박스 합성거더의 제작방법.
    When the steel box composite girder is installed by the extrusion method, the steel box girder 3 and the precast lower concrete 15 are synthesized on the ground to cope with the reversal of the bending moment code of the steel box composite girder during the extrusion process. In the steel box composite girder,
    The precast lower concrete 15 having the through hole 16 is bonded in the axial direction on the upper surface of the lower flange of the steel box girder 3 to which the shear connecting member 4 is fixed, and the tension member to the precast lower concrete 15. After installing the prestress by introducing a pre-stress, the precast lower concrete 15 and the steel box girder 3 is a steel box composite girder synthesized by injecting non-contraction mortar through the through-hole 16 When the extrusion hypothesis is completed, the method of manufacturing a steel box composite girder using the precast concrete used in the continuous bridge, characterized in that to remove the prestress acting temporarily by removing the tension member installed in the precast lower concrete 15 .
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