KR101096176B1 - Method for constructing continuous filled steel tube girder bridge - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법에 관한 것으로서, 특히 거더의 상, 하현재를 모두 교각 코핑부에 매립하여 강결시킴으로서 아치형상의 거더에서 발생하는 지점부 압축력 및 인장력을 효율적으로 제어하고 지점부를 일체화하여 연속화시킬 수 있고, 지점부에서 발생하는 인장력, 압축력에 대응하고 이에 발생하는 휨, 비틀림, 수축, 팽창 등의 거동을 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a continuous method for constructing a filled steel truss girder bridge, and in particular, the upper and lower chords of the girder are embedded in the pier coping part and stiffened to efficiently control the compressive force and tensile force generated in the arch girder, and It can be integrated and continuous, and it is characterized by controlling the behavior of bending, torsion, contraction, expansion, etc. corresponding to the tensile force and the compressive force generated at the point portion.
충전강관, 트러스거더교, 아치, 압축력, 하현재, 상현재, 매립 Filled steel pipe, truss girder bridge, arch, compressive force, lower current, upper current, landfill
Description
본 발명은 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법에 관한 것으로서, 상세하게는 단위 충전강관 트러스거더 중 하현재 및 상현재를 코핑부에 연결부재를 이용하여 매립 고정시켜 아치 효과에 의해 발생하는 압축력을 하현재 단부 및 상현재 단부에 집중시키도록 하는 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous construction method of a filled steel tube truss girder bridge, and in particular, the lower chord and the upper chord of a unit filled steel truss girder is buried in the coping part using a connection member to reduce the compressive force generated by the arch effect. The present invention relates to a continuous construction method of a packed steel tube truss girder bridge to be concentrated at a current end and an upper current end.
일반적으로 교량형식은 재료적 측면에서 크게 강교량과 콘크리트교량으로 구분된다. 강교량은 재료가 고가이면서 부재요소를 용접 또는 볼트 이음을 해야 하는 등의 제작공정이 복합하고, 압축하중에 의한 좌굴에 취약하므로 많은 보강재가 필요하다는 점에서 단점을 가지고 있다. 또한, 콘크리트 교량은 자중이 크므로 과대 단면설계가 불가피하고 거푸집 제작공정 등의 추가 공사비가 부담이 되며 품질관리 및 유지관리가 어렵다는 단점이 있다. 이러한 단점을 상호보완하고 각각의 구조재료가 갖는 장점을 극대화하기 위하여 부재의 거동특성에 부합하도록 합성 및 복합구조를 활발히 적용하고 있다.In general, the bridge type is divided into steel bridge and concrete bridge in terms of material. Steel bridges have a disadvantage in that a large number of reinforcement materials are required because the manufacturing process such as welding or bolting a member element is complicated while the material is expensive, and it is vulnerable to buckling due to compressive load. In addition, concrete bridges have a disadvantage that excessive cross-sectional design is inevitable due to the large weight and additional construction cost such as formwork manufacturing process is burdened and quality control and maintenance are difficult. In order to supplement these shortcomings and maximize the advantages of each structural material, composite and composite structures are actively applied to meet the behavior of members.
이러한 요건을 만족하는 구조형식 중의 하나로서 제안된 콘크리트 충전강관 부재는 강관 내부를 콘크리트계 재료로 충전함으로써 강관과 충전재료 간의 상호구속효과로 인해 부재의 변형성능과 강성 및 내력을 향상시킬 수 있는 구조부재이다.The concrete filled steel pipe member proposed as one of the structural types satisfying these requirements is a structure that can improve the deformation performance, rigidity and strength of the member due to the mutual binding effect between the steel pipe and the filling material by filling the inside of the steel pipe with concrete material. It is absent.
콘크리트 충전강관 구조는 축압축력이 주하중으로 작용하는 기둥부재에 대해서 내력 및 연성도 증대를 목적으로 개발되었으나, 콘크리트 충전강관 부재가 갖는 우수한 내력, 탁월한 변형성능, 소음 및 진동 억제 효과 등의 장점에 착안하여 교량 거더로 활용하는 방안을 모색하기 시작하였으며, 단일 강관 구조 또는 동일 단면의 철근콘크리트구조에 비해 내력증대, 변형성능 향상, 강성 증대 등의 우수한 역학적 효과를 얻을 수 있다.The concrete filled steel pipe structure was developed for the purpose of increasing the strength and ductility of the pillar member whose axial compressive force acts as the main load.However, the concrete filled steel pipe structure has the advantages of excellent strength, excellent deformation performance, noise and vibration suppression effect. With the focus on, it has begun to find ways to use it as a bridge girder, and compared with a single steel pipe structure or reinforced concrete structure of the same section, excellent mechanical effects such as increased strength, deformation performance, and rigidity can be obtained.
충전강관 트러스거더교는 아치효과를 이용하여 거더의 효율을 높이는 이점을 갖는다.Filled steel truss girder bridge has the advantage of increasing the efficiency of the girder by using the arch effect.
이러한 충전강관 트러스거더교는 도 1에 도시된 바와 같이 교각(10)의 상부에 형성된 코핑부(11)에 탄성 받침대(13)에 상현재(21)와 하현재(23) 및 보강재(25)로 이루어지는 단위 충전강관 트러스거더(20)를 거치시키고, 단위 충전강관 트러스거더(20)를 상호 연결한 후 단위 충전강관 트러스거더(20)의 상면에 바닥판(30)을 설치하는 구조로 이루어진다.The filled steel tube truss girder bridge as shown in Fig. 1 as the
한편, 이러한 충전강관 트러스거더교의 구조는 구조형태상 트러스 구조와 유사하나, 인장재와 압축재로 구성되는 트러스 부재와 달리 휨과 비틀림 등의 부재력이 추가로 발생하는 것이 특징이다.On the other hand, the structure of the filled steel tube truss girder bridge is similar in structure to the truss structure, but unlike the truss member composed of the tension member and the compression member is characterized in that additional member forces such as bending and torsion.
특히, 하현재(23)의 경우 휨 성분 등에 의한 인장력 및 아치형상으로 집중되 는 압축력에 충분히 대응할 수 있는 지지 형식이 요구되는 실정이다.In particular, in the case of the
그러나, 일반적인 직선형 거더에 적용되는 탄성받침형식의 지점부 처리로는 충전강관 트러스 거더교의 아치형상으로 인해 발생하는 상기의 작용력등을 충분히 처리할 수 없고, 아치형상의 역학적인 이점을 반영할 수 없는 등 구조적으로 다소 불리한 점이 있다.However, the elastic bearing type point treatment applied to general straight girders cannot sufficiently handle the above-mentioned action forces caused by the arch shape of the filled steel truss girder bridge, and cannot reflect the mechanical advantages of the arch shape. There are some structural disadvantages.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 거더의 상, 하현재를 모두 교각 코핑부에 매립하여 강결시킴으로서 아치형상의 거더에서 발생하는 지점부 압축력 및 인장력을 효율적으로 제어하고 지점부를 일체화하여 연속화시킬 수 있고, 지점부에서 발생하는 인장력, 압축력에 대응하고 이에 발생하는 휨, 비틀림, 수축, 팽창 등의 거동을 제어할 수 있도록 하는 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by burying the upper and lower chords of the girders in the pier coping part to stiffen the efficient control of the compressive force and tensile force generated in the arch-shaped girders and to integrate the points It is possible to provide a continuous construction method of a filled steel tube truss girder bridge that can be made, and corresponding to the tensile force and the compressive force generated in the point portion and to control the behavior of bending, torsion, shrinkage, expansion, and the like.
또한, 본 발명은 지점부 거더의 연속화와 대응하여 바닥판을 연속 시공하고 신축이음을 삭제함으로서 주행의 쾌적성, 안정성, 경제성 등을 향상시키고, 또한 임시가설교량에 있어서 트러스 강재교각에 볼트로 조립하여 시공할 수 있어 현재 20~30m인 가설교량의 시공성을 향상시키고, 시공가능한 길이를 40m까지 혁신적으로 증가시킬 수 있도록 하는 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention improves the comfort, stability and economical efficiency of the running by eliminating the expansion joints and the continuous construction of the bottom plate corresponding to the continuous girder of the branch girders, and assembling with bolts on the truss steel piers in the temporary construction bridge Another purpose is to provide a continuous construction method of a filled steel truss girder bridge that can be constructed to improve the workability of the temporary bridge is currently 20 ~ 30m, and to increase the construction possible length up to 40m.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
교각의 상부에 코핑부를 타설하되, 상기 코핑부의 양측면 상, 하단부에 각각의 연결 부재를 일체로 형성하는 코핑부 타설 공정과; 상현재, 하현재, 수직 보강재 및 사 보강재로 이루어지는 단위 충전강관 트러스거더를 상기 교각의 코핑부를 중심으로 교축 방향으로 상호 이격되어 대칭되도록 설치하되, 상기 단위 충전강관 트러스거더의 상현재를 상기 코핑부의 연결 부재중 상단부에 형성된 연결 부재에 고정시키고, 상기 단위 충전강관 트러스거더의 하현재를 상기 코핑부의 연결 부재중 하단부에 형성된 연결 부재에 고정시키는 트러스 설치 공정; 및 상기 각각의 단위 충전강관 트러스거더의 상면에 바닥판을 형성하는 바닥판 형성 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A coping part placing process in which a coping part is poured on an upper portion of the piers and integrally forms respective connecting members on both side surfaces of the coping part; An upper chord, a lower chord, and a unit filled steel tube truss girder made of a vertical reinforcement and a yarn reinforcement are installed so as to be symmetrically spaced apart from each other in the axial direction about the coping portion of the piers, and the upper chord of the unit filled steel pipe truss girder A truss installation step of fixing the connection member formed at the upper end of the connection member and fixing the lower chord of the unit filled steel tube truss girder to the connection member formed at the lower end of the connection member of the coping part; And a bottom plate forming process of forming a bottom plate on an upper surface of each unit-filled steel tube truss girder.
여기에서, 상기 연결 부재는 내부에 무수축 몰탈과 같은 채움재가 충전되도록 중공상의 강관과; 상기 강관의 내부에 무수축 몰탈과 같은 채움재가 원활히 충전되도록 상기 강관의 외측면에 형성되는 복수의 충전홀과; 상기 코핑부와 일체화되도록 상기 강관의 외측면에 결합되는 복수의 앵커; 및 상기 단위 충전강관 트러스거더의 상현재 또는 하현재가 앵커 볼트에 의해 결합되도록 상기 강관의 일단에 형성되는 플랜지로 이루어진다.Here, the connecting member and the hollow steel pipe so that the filling material such as non-contraction mortar is filled therein; A plurality of filling holes formed in an outer surface of the steel pipe such that a filling material such as non-contraction mortar is smoothly filled in the steel pipe; A plurality of anchors coupled to the outer surface of the steel pipe to be integrated with the coping portion; And a flange formed at one end of the steel pipe such that the upper chord or lower chord of the unit filled steel tube truss girder is coupled by an anchor bolt.
여기에서 또한, 상기 코핑부는 타설시 상기 연결 부재가 일체로 형성되되, 상기 연결 부재의 플랜지가 노출되도록 상기 연결 부재의 플랜지 부분을 블록 아웃시킨다.Here, the coping portion is formed integrally with the connecting member when pouring, block out the flange portion of the connecting member to expose the flange of the connecting member.
여기에서 또, 상기 코핑부는 상기 연결 부재와 단위 충전강관 트러스거더의 상현재 및 하현재가 연결되는 블록 아웃 부분에 무수축 몰탈등의 채움재를 충전한다.Here, the coping portion fills the filling material such as non-shrink mortar in the block-out portion where the upper and lower chords of the connecting member and the unit filled steel tube truss girder are connected.
여기에서 또, 상기 코핑부는 타설시 상기 연결 부재가 일체로 형성되되, 상기 연결 부재의 플랜지를 외부로 돌출시킨다.Here, the coping portion is formed integrally with the connecting member when pouring, protrudes the flange of the connecting member to the outside.
여기에서 또, 상기 코핑부는 상면에 상기 바닥판이 형성된다.Here, the coping portion is formed with the bottom plate on the upper surface.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법에 따르면, 거더의 상, 하현재를 모두 교각 코핑부에 매립하여 강결시킴으로서 아치형상의 거더에서 발생하는 지점부 압축력 및 인장력을 효율적으로 제어하고 지점부를 일체화하여 연속화시킬 수 있고, 지점부에서 발생하는 인장력, 압축력에 대응하고 이에 발생하는 휨, 비틀림, 수축, 팽창 등의 거동을 제어할 수 있다.According to the continuous construction method of the present invention filled steel tube truss girder bridge configured as described above, by burying the upper and lower chords of the girder in the pier coping portion to stiffen it to effectively control the compressive force and tensile force generated in the arch girder The branch portion can be integrated and continuous, and the behaviors of bending, torsion, shrinkage, expansion, and the like corresponding to the tensile force and the compressive force generated at the branch portion can be controlled.
또한, 본 발명에 따르면 지점부 거더의 연속화와 대응하여 바닥판을 연속 시공하고 신축이음을 삭제함으로서 주행의 쾌적성, 안정성, 경제성 등을 향상시키고, 또한 임시가설교량에 있어서 트러스 강재교각에 볼트로 조립하여 시공할 수 있어 현재 20~30m인 가설교량의 시공성을 향상시키고, 시공가능한 길이를 40m까지 혁신적으로 증가시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, in accordance with the continuous girder of the branch girders to improve the comfort, stability, economical efficiency, etc. of running by removing the bottom joints and expansion joints, and in addition to the bolts on the truss steel piers in the temporary construction bridge As it can be assembled and installed, it is possible to improve the workability of the temporary bridge, which is currently 20 ~ 30m, and to increase the workable length up to 40m.
이하, 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings the configuration of the filled steel tube truss girder bridge according to the present invention.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고 려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 2는 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전강관 트러스거더교의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 측단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교중 연결 부재의 구성을 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a filled steel tube truss girder bridge according to the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view of Figure 2, Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a filled steel tube truss girder bridge according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a side cross-sectional view of Figure 4, Figure 6 is a perspective view showing the configuration of the connection member filling steel pipe truss girder bridge according to the present invention.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교(100)는 교각(110)과, 연결 부재(120)와, 단위 충전강관 트러스거더(130)와, 바닥판(140)으로 구성된다.2 to 6, the filled steel pipe
먼저, 교각(110)은 통상의 방식인 현장 타설 또는 프리캐스트 방식으로 제작된다. 여기에서, 교각(110)의 상단에는 코핑부(111)가 형성되는 데, 코핑부(111)의 양측면 상, 하단부에 하기에서 설명할 연결 부재(120)가 각각 일체로 형성된다. 여기에서 또한, 코핑부(111)는 연결 부재(120)의 해당 부분을 블록 아웃시키거나 연결 부재(120)의 플랜지(127)를 외부로 돌출시키고, 연결 부재(120)와 하기에서 설명할 단위 충전강관 트러스거더(130)가 결합되면 블록 아웃 부분에 무수축 몰탈을 충전한다. 여기에서 또한, 코핑부(111)는 상면에 하기에서 설명할 바닥판(140)과 결합되도록 복수의 앵커(113)가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.First, the
그리고, 연결 부재(120)는 내부에 무수축 몰탈과 같은 채움재가 충전되도록 중공상의 강관(121)과, 강관(121)의 내부에 무수축 몰탈과 같은 채움재가 원활히 충전되도록 강관(121)의 외측면에 형성되는 복수의 충전홀(123)과, 코핑부(111)와 일체화되도록 강관(121)의 외측면에 결합되는 복수의 앵커(125)와, 단위 충전강관 트러스거더(130)가 앵커 볼트(101)에 의해 결합되도록 강관(121)의 일단에 형성되는 플랜지(127)로 구성된다.And, the
또한, 단위 충전강관 트러스거더(130)는 경사를 가지며 아치 형태로 형성되는 하현재(131)와, 하현재(131)에서 상방향으로 수직으로 결합되는 수직 보강재(133)와, 수직 보강재(133)와 수직 보강재(133) 사이에 결합되는 사 보강재(135)와, 수직 보강재(133) 및 사 보강재(135)의 상단에 설치되는 상현재(137)로 이루어진다. 여기에서, 단위 충전강관 트러스거더(130)는 2개조가 한 쌍을 이루며 형성되고, 선택에 따라 2개조를 수평 보강재(미도시)를 통해 상호 연결시킬 수도 있다. 여기에서 또한, 단위 충전강관 트러스거더(130)의 상현재(137)는 상면에 하기에서 설명할 바닥판(140)과 결합되도록 복수의 앵커(139)가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the unit filled steel
또, 바닥판(140)은 통상의 방식인 현장 타설 또는 프리캐스트 방식으로 단위 충전강관 트러스거더(130)의 상현재(137) 및 교각(110)의 코핑부(111) 상면에 설치된다.In addition, the
이하, 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings the continuous construction method of the filled steel tube truss girder bridge according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법을 설명하기 위한 공정도이다.7 is a process chart for explaining a continuous construction method of the filled steel tube truss girder bridge according to the present invention.
먼저, 설계에 따라 교각(110)을 설치하고, 각각의 교각(110)의 상부에 코핑부(111)를 타설한다(S100). 이때, 코핑부(111)의 양측면 상, 하단부에 각각의 연결 부재(120)를 일체로 형성하는 데, 연결 부재(120)의 해당 부분을 블록 아웃시키거나 연결 부재(120)의 플랜지(127)를 외부로 돌출시킨다.First, the
그리고, 상현재(137), 하현재(131), 수직 보강재(133) 및 사 보강재(135)로 이루어지는 단위 충전강관 트러스거더(130)를 크레인과 같은 인양 장비를 이용하여 교각(110)의 코핑부(111)를 중심으로 상호 이격시키되, 교축 방향으로 대칭되도록 한 다음, 단위 충전강관 트러스거더(130)의 하현재(131) 단부를 코핑부(111)의 연결 부재(120)중 상단부에 형성된 연결 부재에 고정시키고, 단위 충전강관 트러스거더(130)의 상현재(137) 단부를 코핑부(111)의 연결 부재(120)중 하단부에 형성된 연결 부재에 고정시킨다(S110). 이때, 코핑부(111)가 블록 아웃된 경우 해당 부분에 무수축 몰탈과 같은 채움재를 충전한다.In addition, the nose of the
그런 다음, 각각의 단위 충전강관 트러스거더(130)의 상면 및 교각(110)의 코핑부(111) 상면에 신축이음을 제거하도록 바닥판(140)을 연속화 시공한다(S120).Then, the
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.
도 1은 종래의 충전강관 트러스거더교의 구성을 나타낸 측면도,1 is a side view showing the configuration of a conventional filled steel tube truss girder bridge,
도 2는 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교의 구성을 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a filled steel tube truss girder bridge according to the present invention,
도 3은 도 2의 측단면도,3 is a side cross-sectional view of FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전강관 트러스거더교의 구성을 나타낸 사시도,Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a filled steel tube truss girder bridge according to another embodiment of the present invention,
도 5는 도 4의 측단면도,5 is a side cross-sectional view of FIG. 4;
도 6은 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교중 연결 부재의 구성을 나타낸 사시도,Figure 6 is a perspective view showing the configuration of the connection member filling steel pipe truss girder bridge according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 충전강관 트러스거더교의 연속화 시공방법을 설명하기 위한 공정도.7 is a process chart for explaining a continuous construction method of the filled steel tube truss girder bridge according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10, 110 : 교각 20, 130 : 단위 충전강관 트러스거더10, 110:
30, 140 : 바닥판 120 : 연결 부재30, 140: bottom plate 120: connecting member
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