KR101123842B1 - 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조와 이의 시공방법 - Google Patents

토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조와 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브와 접속슬래브를 상호 강결 연결하여 연속구조계를 구축하고, 강결 연결된 연속접속슬래브 경간장에 따라 발생할 수 있는 연속접속슬래브의 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 경간 내에 모멘트가 회전되고, 전단력이 전달되는 게르버힌지인 메나지힌지장치와 전단키를 설치하며, 토목구조물의 내구성을 향상하도록 연속접속슬래브 단부에 신축이음장치를 설치하며, 상기 연속접속슬래브 단부에 미치는 구조물의 신축량이 큰 경우에는 연속접속슬래브 단부에 미치는 온도변화에 의한 신축량을 축소 및 수용하도록 연속접속슬래브 단부에 단부키를 설치하고, 상기 단부키에 작용하는 저항토압과 토목구조물의 거더 또는 슬래브와 교대 흉벽브라켓 사이에 스프링용 탄성봉합재를 설치하여 상기 토목구조물의 신축량을 축소하면서 신축이음장치를 설치하며, 토목구조물의 신축량이 중간인 경우에는 연속접속슬래브 단부에 신축량을 수용하도록 상호 연결부의 압력을 완화하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 단부 하면에 완충슬래브를 설치하고, 상기 연결부의 공간에 감압신축조인트용 탄성채움재를 설치하여 신축량을 흡수하고, 토목구조물의 신축량이 작은 경우에는 연속접속슬래브 단부에 테이퍼면을 형성하여 하중 전달과 처짐을 제어하며, 상기 연속접속슬래브 단부에 감압신축조인트용 탄성채움재를 끼워 신축량을 흡수하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조와 이의 시공방법{The construction method and the continuous structure with gerber's hinge made by the rigid connection between the civil engineering structure and approach slab, and inserted by the mesnage hinge in the continuous approach slab}
본 발명은 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조와 이의 시공방법에 관한 것으로, 특히 교량, 박스구조물, 포장 등의 토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브와 접속슬래브를 상호 강결 연결하여 연속구조계를 구축하고, 강결 연결된 연속접속슬래브 경간장에 따라 발생할 수 있는 연속접속슬래브의 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 경간 내에 모멘트가 회전되고, 전단력이 전달되는 게르버힌지인 메나지힌지장치와 전단키를 설치하며, 토목구조물의 내구성을 향상하도록 연속접속슬래브 단부에 신축이음장치를 설치하며, 상기 연속접속슬래브 단부에 미치는 토목구조물의 신축량이 큰 경우에는 연속접속슬래브 단부에 미치는 온도변화에 의한 신축량을 축소 및 수용하도록 연속접속슬래브 단부에 단부키를 설치하고, 상기 단부키에 작용하는 저항토압과 토목구조물의 거더 또는 슬래브와 교대 흉벽 사이에 스프링용 탄성봉합재를 설치하여 상기 토목구조물의 신축량을 축소하면서 신축이음장치를 설치하며, 토목구조물의 신축량이 중간인 경우에는 연속접속슬래브 단부에 신축량을 수용하도록 상호 연결부의 압력을 완화하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 단부 하면에 완충슬래브를 설치하고, 상기 연결부의 공간에 감압신축조인트용 탄성채움재를 설치하여 신축량을 흡수하고, 상기 토목구조물의 신축량이 작은 경우에는 연속접속슬래브 단부에 테이퍼면을 형성하여 하중 전달과 처짐을 제어하며, 상기 연속접속슬래브 단부에 감압신축조인트용 탄성채움재를 끼워 토목구조물의 신축량을 흡수하도록 한 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조와 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 접속슬래브는 교량 상부구조물의 벽체나 교대의 배면에 시공되는 뒷채움재의 침하에 의해 교량 상부구조물에 접속하는 도로 포장이나 철도 노반 사이의 침하와 단차를 방지하여 포장 및 노반의 파손 및 주행성 저하를 방지하기 위한 것이다.
이와 같은 접속슬래브는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일반 교량과 연성포장 및 노반 접속구간에 설치되거나, 일반 교량과 강성포장 및 궤도 접속구간에 설치되거나, 박스 구조물과 강성포장 접속구간에 설치된다.
여기서, 도 1은 종래의 일반 교량과 연성포장 및 노반 접속구간에 접속슬래브가 설치된 상태를 도시한 단면도로서, 교대(10)의 내측에 거더(12)를 설치하고, 상기 거더(12)의 상면에 콘크리트바닥판(14)을 설치하고, 상기 콘크리트바닥판(14) 상에 교면 포장(16)을 하고, 상기 교대(10) 배면의 흉벽브라켓(18) 상에 다웰바(15)로 연결하여 접속슬래브(34)를 설치하고, 상기 접속슬래브(34) 상에 아스콘 포장, 자갈 도상 등의 연성포장(22)을 설치하고, 상기 교대(10)의 배면과 접속슬래브(34)의 하부에 뒷채움재(24)를 성토하며, 상기 콘크리트바닥판(14)과 교대(10) 사이에 신축이음장치(26)를 설치한 구조이다.
또한, 도 2는 종래의 일반 교량과 강성포장 접속구간에 접속슬래브가 설치된 상태를 도시한 단면도로서, 교량시종점에 교대(10)를 설치하고, 상기 교대(10)에 놓인 교량받침(30) 상부에 교량 상부구조물의 상부슬래브(14)를 설치하고, 상기 교대(10) 배면의 흉벽브라켓(18) 상에 다웰바(15)로 연결하여 접속슬래브(34)를 설치하고, 상기 접속슬래브(34)는 콘크리트 포장, 콘크리트 궤도 등의 강성포장(28)을 겸하며, 상기 교대(10)의 배면과 접속슬래브(34)의 하부에 뒷채움재(24)를 성토하며, 상기 슬래브(14)와 교대(10) 사이에 신축이음장치(26)를 설치한 구조이다.
또한, 도 3은 종래의 박스 벽체와 연성포장 접속구간에 접속슬래브가 설치된 상태를 도시한 단면도로서, 박스벽체(10a)의 흉벽브라켓(18) 상에 접속슬래브(34)를 설치하고, 상기 접속슬래브(34) 상에 아스콘 포장, 자갈 도상 등의 연장포장(22)을 설치하고, 상기 박스벽체(10a)의 배면과 접속슬래브(34)의 하부에 뒷채움재(24)를 성토한 구조이다.
그리고 도 4는 종래의 강성포장과 연장포장 연결부를 도시한 단면도로서, 보조기층(32) 상에 연성포장(22)과 강성포장(28)을 설치하여 연성포장(22)과 강성포장(28)이 수직면으로 분리 연결하는 구조이다.
상기한 바와 같은 구조로 이루어진 종래의 교대나 박스벽체와 접속슬래브 간의 연결구조는 다음과 같은 문제점이 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 콘크리트바닥판이나 슬래브(14)와 접속슬래브(34) 및 신축이음장치(26)가 서로 독립적으로 분리 설치하는 경우에는 교량 상부구조물에서 발생하는 모든 신축량을 수용하는 신축이음장치(26)를 별도로 설치해야함으로 신축이음장치(26) 설치에 따른 공사비가 증가할 뿐만 아니라 신축이음장치(26)의 유지관리비용이 과다하게 소요되며, 특히 상기 신축이음장치(26)를 통해 강수가 유입되어, 강수의 배수로 인하여 거더(12)의 하부에 위치된 교량받침(30)의 손상을 촉진하고, 차량의 충격에 의한 신축이음장치(26)의 손상을 촉진시켜 교량 상부구조물의 내구성 저하와 유지관리비 증가에 의한 탄소배출량이 커지고, 비환경적일뿐만 아니라 민원 야기와 사회간접비용이 증가되는 문제가 있다.
또한, 상기 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 교대(10)나 박스벽체(10a)의 흉벽브라켓(18) 상면에 분리되고, 포장부 하단에 접속슬래브(34)를 설치하는 경우에는, 교대(10)나 박스벽체(10a)와 토공부가 접속되는 구간에 차량이나 철도의 주행으로 인한 충격으로 침하에 의해 단차가 발생하여 교량 상부구조물의 손상이 촉진될 뿐만 아니라 주행성이 저하되는 등의 문제가 있다.
한편, 도 4는 종래의 강성포장과 연장포장 연결부를 도시한 단면도로서, 보조기층(32) 상에 연성포장(22)과 강성포장(28)을 설치한 구조로, 이와 같이 연성포장(22)과 강성포장(28)이 수직면으로 분리하여 연결되면, 서로 다른 재질의 강성차로 인하여, 상기 연결부위가 분리되어 단차가 발생되는 등의 문제가 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브와 접속슬래브를 상호 강결 연결하여 연속구조계를 구축하고, 강결 연결된 연속접속슬래브 경간장에 따라 발생할 수 있는 연속접속슬래브의 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 경간 내에 모멘트가 회전되고, 전단력이 전달되는 게르버힌지인 메나지힌지장치와 전단키를 설치하며, 토목구조물의 내구성을 향상하도록 연속접속슬래브 단부에 신축이음장치를 설치하며, 상기 연속접속슬래브 단부에 미치는 토목구조물의 신축량이 큰 경우에는 연속접속슬래브 단부에 미치는 온도변화에 의한 신축량을 축소 및 수용하도록 연속접속슬래브 단부에 단부키를 설치하고, 상기 단부키에 작용하는 저항토압과 토목구조물의 거더 또는 슬래브와 교대 흉벽브라켓 사이에 스프링용 탄성봉합재를 설치하여 상기 토목구조물의 신축량을 축소하면서 신축이음장치를 설치하며, 토목구조물의 신축량이 중간인 경우에는 연속접속슬래브 단부에 신축량을 수용하도록 상호 연결부의 압력을 완화하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 단부 하면에 완충슬래브를 설치하고, 상기 연결부의 공간에 감압신축조인트용 탄성채움재를 설치하여 신축량을 흡수하고, 토목구조물의 신축량이 작은 경우에는 연속접속슬래브 단부에 테이퍼면을 형성하여 하중 전달과 처짐을 제어하며, 상기 연속접속슬래브 단부에 감압신축조인트용 탄성채움재를 끼워 신축량을 흡수하도록 한 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조와 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조는 토목구조물의 슬래브나 거더와 합성하는 콘크리트바닥판과; 교대의 흉벽브라켓이나 벽체브라켓의 상면과 배면으로 일정길이로 연장 설치되는 접속슬래브와; 상기 토목구조물과 접속슬래브를 상호 강결 연결하기 위한 연속철근과; 상기 접속슬래브의 단부에 상향 처짐을 제어하기 위한 모멘트 회전과 전단력 전달용 메나지힌지장치 및 전단키와; 토목구조물의 온도변화에 의한 신축량을 수용하기 위한 감압신축조인트용 탄성채움재와; 상기 토목구조물의 신축량을 축소하기 위해 토목구조물의 거더나 슬래브와 교대 사이에 설치되는 스프링용 탄성봉합재와; 상기 접속슬래브 단부에 토압 저항장치인 단부키와; 상기 연속접속슬래브 하면에 설치된 교대와 마찰을 축소하기 위한 테프론판으로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지 시공방법은 토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브와 접속슬래브를 상호 강결 연결하여 연속구조계를 구축하고, 강결 연결된 연속접속슬래브 경간장에 따라 발생할 수 있는 연속접속슬래브의 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하기 위하여, 상기 연속접속슬래브 경간 내에 모멘트가 회전되고, 전단력이 전달되는 게르버힌지인 메나지힌지장치와 전단키를 설치하며, 토목구조물의 내구성을 향상하도록 연속접속슬래브 단부에 신축이음장치를 설치함을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조 및 이의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 토목구조물과 박스벽체와 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조화에 의해, 토목구조물을 다경간화함으로써 모멘트 재분배에 의한 부재 단면의 축소 및 처짐 감소와 부정정 차수 증가에 의한 연성 구조화로 인하여 경제성과 안전성이 증대되는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 기존 토목구조물의 접속부에서 발생하는 처짐이나 단차를 해소함으로써, 토목구조물의 내구성 향상에 의한 유지관리비 감소와 소음 제어 및 주행성이 향상되는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 교대와 토목구조물 사이에 설치되는 종래의 신축이음장치를 제거함으로써, 기존의 신축이음장치 설치로 인한 누수와 소음 차단과 충격을 제거하여, 교량받침과 신축이음장치의 내구성 향상을 기하여 토목구조물의 생애주기비용(Life cycle cost)을 대폭 삭감하는 등의 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 토목구조물의 온도변화에 의한 신축량을 축소 및 수용하도록 연속접속슬래브 단부에 단부키를 설치하여 저항토압에 의해 신축량을 감소시키거나, 토목구조물의 거더 또는 슬래브와 교대 흉벽브라켓 사이와 상기 단부키 사이에 스프링용 탄성봉합재를 설치하여 신축량을 축소하는 효과가 있다.
다섯째, 본 발명은 토목구조물의 감소된 신축량에 따라 기성제품인 신축이음장치를 설치하거나, 감압신축조인트용 탄성채움재로 흡수하여 공사비 감소와 주행성이 향상되는 효과가 있다.
여섯째, 본 발명은 연속접속슬래브 단부와 연결되는 구간에 압력을 완화하기 위한, 상기 연속접속슬래브 하단에 완충슬래브를 설치하여 압력을 지중에 전달하여 침하를 방지하였으며, 연속접속슬래브 단부로 신축량의 전달을 원활하게 하기 위하여, 마찰이 최소화가 되도록 교대 흉벽브라켓 상단이나 완충슬래브 상면에 테프론판을 설치하여 신축량 억제에 의한 유해 응력이 토목구조물에 영향이 미치지 않도록 하고, 토목구조물의 신축량이 작은 경우에는 연속접속슬래브 단부에 테이퍼면을 형성하여 상기 연결부에 처짐 발생 없이 선형을 유지하는 효과가 있다.
일곱째, 본 발명은 연속접속슬래브의 경간 내에 게르버힌지인 메나지힌지장치와 전단키를 설치함으로써 모멘트를 회전시켜 연속접속슬래브 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하고 전단력을 전달함으로써, 상기 연속접속슬래브 경간장에 관계없이 모든 현장과 토목구조물에 적용하여 현장 적용성이 우수하고, 유지관리 최소에 의한 저탄소 배출과 친환경적이면서 경제성과 안전성이 양호한 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반 교량과 연성포장 및 노반 접속구간에 접속슬래브가 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 2는 종래의 일반 교량과 강성포장 및 궤도 접속구간에 접속슬래브가 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 3은 종래의 박스벽체와 토공 접속구간에 접속슬래브가 설치된 상태를 도시한 단면도,
도 4는 종래의 강성포장과 연장포장 연결부를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 토목구조물의 콘크리트바닥판과 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조와 토목구조물의 신축량이 큰 경우의 신축이음장치와 저감장치를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 토목구조물의 슬래브와 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조화와 토목구조물의 신축량이 중간인 경우의 신축이음장치를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 박스구조물과 접속슬래브의 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조와 토목구조물의 신축량이 작은 경우의 신축이음장치를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 강성포장과 연성포장 연결부를 강성 포장 테이퍼면 형성과 신축이음장치를 도시한 단면도,
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조화시 연속접속슬래브 단부의 상향 처짐을 제어하기 위한 게르버힌지인 메나지힌지장치를 도시한 단면도와 평면도.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 토목구조물의 콘크리트바닥판과 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조와 토목구조물의 신축량이 큰 경우의 신축이음장치와 저감장치를 도시한 단면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 토목구조물의 콘크리트바닥판과 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조는 토목구조물의 거더(12) 상의 콘크리트바닥판(14)과; 상기 토목구조물을 지지하는 교대(10)와; 상기 교대(10)의 배면에 일정길이로 연장 형성되는 접속슬래브(34)와; 상기 접속슬래브(34)와 토목구조물의 콘크리트바닥판(14)을 강결 연결하기 위한 연속철근(52)과; 상기 접속슬래브(34)와 토목구조물의 콘크리트바닥판(14)을 강결 연결된 연속접속슬래브(20)의 단부에 상향 처짐(업리프트)이 발생하지 않도록 상기 연속접속슬래브(20) 경간 내에 설치한 게르버힌지(35)인 메나지힌지장치(36) 및 전단키(37)와; 토목구조물의 온도변화에 의한 신축량을 감소시키기 위한 단부키(44) 및 스프링용 탄성봉합재(38)와; 토목구조물에서 발생하는 온도 변화 신축량을 흡수 및 팽창시키는 신축이음장치(26)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 토목구조물의 콘크리트바닥판과 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조는 토목구조물의 콘크리트바닥판(14)을 토목구조물의 교대(10) 배면에 인접 분리 설치된 접속슬래브(34)를 연속철근(52)으로 상호 연속 배치하고, 상기 연속철근(52)에 콘크리트를 타설하여 연속접속슬래브(20)를 연결하고, 상기 연속접속슬래브(20)를 통해 연속접속슬래브(20)와 강결된 토목구조물이 다경간화되어 모멘트 재분배와 연성 구조화로 경제성과 안전성이 증대된 구조이다.
또한, 신축이음장치의 위치를 기존의 토목구조물의 교대 흉벽브라켓(18) 전면과 콘크리트바닥판 전면 사이에 설치한 것을, 상기 토목구조물의 교대(10) 흉벽브라켓(18) 전면과 콘크리트바닥판(14) 전면으로부터 일정길이 이격된 구간 즉 연속접속슬래브(20) 단부에 설치함으로써, 단차발생 제어 및 누수에 의한 교량받침(30) 손상 제어 및 신축량을 축소하여 경제성, 내구성 및 주행성을 향상시키도록 한다.
또한, 상기 연속접속슬래브(20) 경간 내에 연속접속슬래브(20) 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하기 위하여 모멘트 회전 및 전단력 전달용인 전단키(37)와 메나지힌지장치(36)로 구성된 게르버힌지(35)를 설치한다.
한편, 상기 토목구조물의 신축량이 큰 경우(거더형 교량)에는 연속접속슬래브(20)의 단부에 발생하는 신축량을 감소시키고자, 상기 연속접속슬래브(20) 단부에 단부키(44)를 설치하여 토압에 저항하고, 상기 교대(10)와 콘크리트바닥판(14) 사이 및 상기 연속접속슬래브(20) 단부키(44)와 강성포장(22)의 단부키(44) 사이에 탄성봉합재(38)를 설치하여 토목구조물의 신축량을 축소하고, 상기 연속접속슬래브 단부키(44)와 강성포장(22)의 단부키(44)가 하중에 의해 침하가 없도록 연속접속슬래브(20)와 강성포장(22) 단부키(44) 하면에 완충슬래브(46)를 설치하고, 상기 연속접속슬래브(20)의 단부키(44) 하면과 완충슬래브(46) 상면이 마찰 발생에 의해 온도변화에 의한 신축을 방해하지 않도록 테프론판(40)을 설치하고, 상기 테프론판(40)에 마주보는 강성포장(22) 단부키(44) 하면과 완충슬래브(46) 상면은 물이 침투하지 않도록 타르페이퍼(56)를 설치함으로써, 하중전달과 신축량을 조절하고, 상기 연속접속슬래브(20)와 강성포장 연결부 단부 상면을 블록아웃(48) 한 후, 상기 블록아웃(48)에 신축이음장치(26)를 설치하고, 상기 블록아웃(48)에 콘크리트를 타설 및 양생시켜, 토목구조물의 신축량을 조절한다.
도 6은 본 발명에 따른 토목구조물의 슬래브와 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조와 토목구조물의 신축량이 중간인 경우의 신축이음장치를 도시한 단면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 토목구조물의 슬래브(14)와 토목구조물의 교대(10)의 흉벽브라켓(18) 상면에 분리 설치된 접속슬래브(34)를 연속철근(52)으로 상호 연속 배치 및 콘크리트 타설에 의해 강결 연결하여 연속접속슬래브(20) 구조화를 이루고, 상기 연속접속슬래브(20) 경간 내에 전단키(37)와 메나지힌지장치(36)로 구성된 게르버힌지(35)를 설치하여, 상기 연속접속슬래브(20) 단부에 상향 처짐(업리프트)이 발생되지 않도록 하며, 토목구조물의 신축량이 중간인 경우(슬래브형, 라멘형 교량)는, 상기 연속접속슬래브(20)와 강성포장(22) 연결부 사이의 홈부에 감압신축조인트용 탄성채움재(42)를 채워 상기 토목구조물의 신축량을 흡수한다.
또한, 상기 연속접속슬래브(20)와 강성포장(22) 단부에, 즉 상기 감압신축조인트용 탄성채움재(42)를 채운 부분의 침하가 없도록 연속접속슬래브(20)와 강성포장(22) 단부 하면에 완충슬래브(46)를 설치하고, 상기 연속접속슬래브(20)의 단부 하면과 완충슬래브(46) 상면이 마찰 발생에 의해 온도변화에 의한 신축을 방해하지 않도록 테프론판(40)을 설치하고, 상기 테프론판(40)에 마주보는 강성포장(22) 단부 하면과 완충슬래브(46) 상면은 물이 침투하지 않도록 타르페이퍼(56)를 설치함으로써, 하중전달과 신축량을 조절한다.
도 7은 본 발명에 따른 박스구조물과 접속슬래브의 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조와 토목구조물의 신축량이 작은 경우의 신축이음장치를 도시한 단면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 토목구조물인 박스구조물의 상부슬래브(14a)와 박스구조물 벽체(10a)에 분리 설치된 접속슬래브(34)를 연속철근(52)으로 상호 연속 배치 및 콘크리트 타설에 의해 강결연결하여 연속접속슬래브(20) 구조화를 이루고, 상기 연속접속슬래브(20) 경간 내에 전단키(37)와 메나지힌지장치(36)로 구성된 게르버힌지(35)를 설치하여, 상기 연속접속슬래브(20) 단부가 상향 처짐(업리프트)이 발생되지 않도록 하며, 토목구조물의 신축량이 작은 경우(박스구조물, 포장)에는 상기 연속접속슬래브(20)와 연성포장(22)과의 연결부에 강성차에 의한 단차를 제어하기 위하여, 상기 강성포장(28)의 단부를 테이퍼면(54)으로 형성하고, 상기 테이퍼면(54) 상부에 아스팔트기층(60)이나 아스팔트표층(58)을 포설하여 단차를 없애거나 완화하고, 상기 강성포장(28)의 테이퍼면(54) 단부와 연성포장(22)이 접속하는 부위에 감압신축조인트용 탄성채움재(42)를 끼움으로써, 토목구조물과 연속접속슬래브(20)에서 발생하는 작은 온도변화의 신축량을 수용할 수 있도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 강성포장과 연성포장 연결부를 강성포장단부의 테이퍼면 형성과 신축이음장치를 도시한 단면도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 보조기층(32) 상에 형성되는 강성포장(28)과 연성포장(22)과의 연결부에 강성차에 의한 단차를 제어하기 위하여, 상기 강성포장(28)의 단부를 테이퍼면(54)으로 형성하고, 상기 테이퍼면(54) 상부에 아스팔트기층(60)이나 아스팔트표층(58)을 포설하여 단차를 없애거나 완화하고, 상기 강성포장(28)의 테이퍼면(54) 단부와 연성포장(22)이 접속하는 부위에 감압신축조인트용 탄성채움재(42)를 끼움으로써, 온도변화에 의한 신축량을 수용할 수 있도록 한다.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하여 연속접속슬래브 구조화시 연속접속슬래브 단부의 상향 처짐을 제어하기 위한 게르버힌지인 메나지힌지장치를 도시한 단면도와 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 게르버힌지(35)를 구성하는 메나지힌지장치(36)는 소정의 길이를 갖는 철근(62)을 절곡하여 상호 대향되게 중첩시켜 중첩홈(64)을 형성하고, 상기 중첩홈(64)에 힌지볼트(66)를 삽입하고, 상기 중첩홈(64)을 힌지볼캡(68)으로 감싸고, 상기 힌지볼트(60)를 상기 힌지볼캡(68)에 너트(70)를 매개로 체결한 것이다.
여기서, 상기 철근(62)은 회전에 대하여 자유롭게 하여 휨모멘트를 발생시키지 않고, 전단력만 전달하는 구조로 연속접속슬래브(20)의 단부가 상향 처짐(업리프트)이 발생하지 않고, 모멘트재분배를 통하여 토목구조물의 단면력을 감소시켜 경제적인 단면이 되도록 한다.
상기 메나지힌지장치(36)를 구성하는 위치에 철근(62)의 중앙의 회전이 용이하도록 한 것으로, 힘을 전달하는 철근(62)을 소정의 형상으로 절곡시키고, 상기 철근(62)에 다른 철근(62)도 소정의 형상으로 마주보게 절곡한 다음, 상기 철근(62)을 상호 마주보게 중첩하면, 상기 예각으로 절곡된 부분에 중첩홈(64)이 발생되고, 상기 중첩홈(64)에 회전용 힌지볼트(68)를 끼우고 중첩홈(64)에 반쪽으로 분리된 힌지볼캡(68)을 씌운 다음, 상기 힌지볼캡(68)에 힌지볼트(68)를 너트(70)로 체결하여 제작하여 사용하고, 상기 힌지볼트(68) 내의 중첩홈(64)의 남는 공간에는 방청제(72)를 주입함으로써, 부식방지 및 회전에 원활하게 하고, 전단력 저항에 효율적으로 대처할 수 있도록 한다.
10: 교대 10a: 박스벽체
12: 거더 14: 콘크리트바닥판 및 슬래브
14a: 박스슬래브 15: 다웰바
16: 교면포장 18: 흉벽브라켓
20: 연속접속슬래브 22: 연성포장
24: 뒷채움재 26: 신축이음장치
28: 강성포장 30: 교량받침
32: 보조기층 34: 접속슬래브
35: 게르버힌지 36: 메나지힌지장치
37: 전단키 38: 스프링용 탄성봉합재
40: 테프론판 42: 감압신축조인트용 탄성채움재
44: 단부키 46: 완충슬래브
48: 블록아웃 및 후타콘크리트52: 연속철근
54: 테이퍼면 56: 타르페이퍼
58: 아스팔트표층 60: 아스팔트기층
62: 철근 64: 중첩홈
66: 힌지볼트 68: 힌지볼캡
70: 너트 72: 방청제

Claims (8)

  1. 토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브(14, 14a, 14b)와 상기 토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브(14,14a, 14b)를 지지하는 교대나 박스벽체(10,10a)의 배면에 설치되는 접속슬래브(34)를 연속철근(52)을 배치하여 콘크리트를 타설하여 강결 일체화한 연속접속슬래브(20)와 상기 연속접속슬래브(20) 경간 내에 설치되는 게르버힌지(35)로 구성되고,
    상기 연속접속슬래브(20)의 단부에 단부키(44)를 설치하여 토압에 의한 저항과 교대(10)와 콘크리트바닥판(14) 사이 및 연속접속슬래브(20) 단부키(44)와 강성포장(22)의 단부키(44) 사이에 설치된 스프링탄성봉합재(38)에 의한 신축량을 흡수 및 축소함을 특징으로 하는 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연속접속슬래브(20)와 상기 연속접속슬래브(20)를 연결하는 강성포장(22) 단부의 침하를 방지하기 위한 완충슬래브(46)를 설치하고, 토목구조물의 온도변화에 의한 신축량 이동이 원활하도록 교대(10) 상면과 완충슬래브(46) 상면에 테프론판(40)과 타르페이퍼(56)를 설치함을 특징으로 하는 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 토목구조물의 신축량이 중간인 경우는, 상기 연속접속슬래브(20)와 강성포장(22) 연결부 사이에 공간을 형성하고, 이 공간에 감압신축조인트용 탄성채움재(42)를 채워 신축량을 흡수함을 특징으로 하는 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 토목구조물의 신축량이 적은 경우는, 연속접속슬래브(20)의 단부나 강성포장(28)에 단부에 테이퍼면(54)을 형성하고, 상기 연속접속슬래브(34)나 강성포장(28)에 단부에 감압신축조인트용 탄성채움재(42)를 끼워 신축량을 흡수한 것을 특징으로 하는 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조.
  7. 삭제
  8. 청구항 1항에 기재된 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지구조 시공방법으로,
    토목구조물의 콘크리트바닥판이나 슬래브(14, 14a)와 접속슬래브를 상호 강결 연결하여 연속구조계를 구축하고, 강결 연결된 연속접속슬래브(20) 경간장에 따라 발생할 수 있는 연속접속슬래브(20)의 단부의 상향 처짐(업리프트)을 제어하기 위하여, 상기 연속접속슬래브(20) 경간 내에 모멘트가 회전되고, 전단력이 전달되는 게르버힌지(35)인 메나지힌지장치(36)와 전단키(37)를 설치하며, 토목구조물의 내구성을 향상하도록 연속접속슬래브(20) 단부에 신축이음장치(26)를 설치함을 특징으로 하는 토목구조물과 접속슬래브를 강결 연결하고 메나지힌지장치를 설치한 게르버힌지 시공방법.
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