KR101168763B1 - 강합성 교량 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연결 패널에 의한 강 바닥판 패널의 횡방향 연결시, 그 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않고, 연결 패널의 횡방향 연결강재에는 하부 모서리에 강 바닥판 패널의 횡방향 강재 유공에 배치된 종방향 배력근과, 종방향 연결부의 상부면에 고정된 스플라이스판을 내부에 수용하는 절단부를 각각 형성하여 강 바닥판 패널을 횡방향으로 연결시키며, 바닥판 콘크리트를 강 바닥판 패널과 연결 패널에 타설(打設)하여 강합성 교량을 구축할 수 있도록 된 강합성 교량 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 강 바닥판 패널과 연결 패널의 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않게 되어 최종 구축된 강합성 교량의 피로 성능이 크게 개선되고, 바닥판 콘크리트의 균열을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 본 발명에 의하면 강 바닥판 패널의 횡방향 강재와 연결 패널의 횡방향 연결 강재에 형성된 유공내에 종방향 배력근을 각각 배치하여 일체로 결합시키고, 바닥판 콘크리트를 타설하기 때문에 최종 완성된 강합성 교량에서 부착강도와 피로강도를 크게 높일 수 있다.
강합성 교량, 강합성 교량 시공방법, 강 바닥판 패널, 연결 패널, 피로강도

Description

강합성 교량 시공방법{COMPOSITE BRIDGE CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 초간편 시공이 가능한 강합성 교량 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 강 바닥판 패널의 형강 복부에 유공을 형성하고 배력근을 삽입한 횡방향 강재의 단부가 그 횡방향 접합 모서리로부터 일정거리 내측에 형성되도록 하여 연결 패널에 의한 횡방향 연결시, 그 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않도록 하고, 강 바닥판 패널을 연결하는 연결 패널의 횡방향 연결강재에는 하부 모서리에 상기 횡방향 강재의 유공에 배치된 종방향 배력근과 종방향 연결부의 상부면에 고정된 스플라이스판을 내부에 수용하는 절단부를 각각 형성하여 강 바닥판 패널을 횡방향으로 연결시킨 다음, 바닥판 콘크리트를 강 바닥판 패널과 연결 패널에 타설(打設)하여 강합성 교량을 완성시킬 수 있도록 한 강합성 교량 시공방법에 관한 것이다.
종래의 강합성 교량의 시공 예는 예를 들면, 가로보 시공, 거푸집 설치 및 탈형, 철근의 배치, 바닥판 콘크리트 타설 및 양생 공정 모두가 현장에서 이루어지 때문에 효율적인 품질관리 및 시공관리가 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서 이러한 종래의 공정을 생략할 수 있는 새로운 강합성 교량 시공방법 이 제안되었다.
이와 같이 새롭게 제안된 종래의 강합성 교량 시공방법(1)은 도 1a에 도시된 바와 같이, 미리 제작장에서 강재 거더(10)와 바닥판 형성을 위한 강 바닥판 패널(20)을 모듈화하여 제작하고, 이를 현장에 그대로 반입하여 교대 및 교각과 같은 교량하부 구조물(30)에 거치하는 방식으로 설치한다.
이때 상기 강재 거더(10)는 I형 또는 H형 단면의 형강제품을 이용하고, 연결볼트 및 너트와 같은 체결구(미 도시)에 의해서 강 바닥판 패널(20)과 간단하게 일체화되도록 한다.
이와 같은 강 바닥판 패널(20)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 그 상부면에 횡방향 강재(22)가 종(縱)방향으로 다수 이격되어 고정되는데, 이와 같은 횡방향 강재(22)는 인장 철근의 역할을 할 수 있도록 한 것으로서, 그 복부에는 다수의 유공(24)을 형성하고 있다.
이와 같이 교량하부 구조물에 설치된 강재 거더(10)와 강 바닥판 패널(20)들은 도 1b에 도시된 바와 같이, 그 사이에 횡으로 연결 패널(40)에 의해서 결합되는데, 이와 같은 연결 패널(40)은 상기 강 바닥판 패널(20)과 유사한 형태로서 복부에 유공(44)이 형성된 횡방향 연결강재(42)가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 연결부용 강판(46)으로 제작되며, 이와 같은 연결부용 강판(46)에 의하여 강 바닥판 패널(20)이 서로 용이하게 연결될 수 있도록 한 것이다.
그리고 이와 같은 강 바닥판 패널(20)에 구비된 횡방향 강재(22)와 연결 패널(40)에 구비된 횡(橫)방향 연결강재(42)의 상부면에는 도 2b에 도시된 바와 같 이, 종방향 배력근(60)이 설치되고, 그 위에 도 1c에 도시된 바와 같이 바닥판 콘크리트(70)가 타설된다.
또한 이와 같은 바닥판 콘크리트(70)의 양생 후에는 도 1d에 도시된 바와 같이, 바닥판 콘크리트(70)의 상면에 양 측벽부(72) 및 포장층(74)을 추가로 형성시켜 강합성 교량을 완성시키는 것이었다.
그러나 상기와 같은 종래의 강합성 교량 시공방법(1)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 강 바닥판 패널(20)은 그 상부면에 고정된 횡방향 강재(22)의 단부(22a)가 그 횡방향 접합 모서리(80)에 일치하여 형성됨으로써 연결 패널(40)에 의한 횡방향 연결시, 그 접합 모서리(80)에서 불연속 이음부를 형성한다.
즉 연결 패널(40)이 결합되는 횡방향 접합 모서리(80)에 강 바닥판 패널(20)과 횡방향 강재(22)의 절단 모서리가 일치하여 배치됨으로써 불연속 이음부의 강성 변화가 급격하게 일어난다.
따라서 이와 같은 종래의 강합성 교량구조는 그 내하성능에는 문제가 없으나, 이와 같은 불연속 이음부에서 피로 성능이 저하되고, 콘크리트의 균열이 촉진되어 구조적으로 취약하게 된다.
그리고 종래의 강합성 교량 시공방법(1)은 도 2b에 도시된 바와 같이, 종방향 배력근(60)들이 강 바닥판 패널(20)의 횡방향 강재(22) 상부와, 연결 패널(40)의 횡방향 연결 강재(42) 상부에 설치된다.
이와 같은 구조로 인하여 종래의 강합성 교량은 그 내하성능의 발현을 위한 부착 성능이 횡방향 강재(22)와 횡방향 연결 강재(42)에 형성된 유공(24)(44)으로 인하여 충분하나, 피로하중과 같은 반복하중에 의한 피로강도는 크게 약화된 상태이다.
따라서 종래의 강합성 교량은 횡방향 강재(22)와 횡방향 연결 강재(42)의 복부에 각각 형성된 유공(24)(44)에 배력근(60)을 설치하는 것이 피로 성능의 개선을 위하여 바람직하지만 종래의 강합성 교량 시공방법(1)은 횡방향 강재(22)와 횡방향 연결 강재(42)의 구조가 이와 같은 배력근(60)의 배치를 불가능하게 하여 이에 대한 개선책이 절실한 실정이었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 강 바닥판 패널과 연결 패널의 횡방향 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않아서 피로 성능이 크게 개선되고, 바닥판 콘크리트의 균열을 효과적으로 방지할 수 있는 강합성 교량 시공방법을 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 강 바닥판 패널의 횡방향 강재와 연결 패널의 횡방향 연결 강재에 형성된 유공내에 각각 종방향 배력근을 미리 용접에 의하여 배치하여 일체로 결합시킬 수 있음으로써 바닥판 콘크리트의 타설 후에, 최종 강합성 교량의 부착 성능은 물론, 피로강도를 크게 향상시킨 강합성 교량 시공방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 강합성 교량 시공방법은, I 형강, H형 형강, 비대칭 H형강 또는 판형 중 어느 하나로 제작된 적어도 2개의 강재 거더 상부에, 형강 복부에 유공이 형성된 횡방향 강재가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 바닥판용 강판을 포함하는 강 바닥판 패널을 미리 일체화되도록 하되, 상기 강 바닥판 패널는 그 횡방향 접합 모서리로부터 일정 간격 내측에 상기 횡방향 강재의 단부가 형성되도록 하고, 상기 강재 거더와 강 바닥판 패널은 강재 거더의 상부플랜지로부터 바닥판용 강판을 관통하여 상방 돌출된 연결볼트와 너트를 포함하는 체결구에 의하여 일체화하거나 용접으로 일체화하여 모듈화시켜 현장에 운반하며; 상기 모듈화된 강재 거더와 강 바닥판 패널을 교각 및 교대를 포 함하는 교량하부구조물 상부에서 서로 종 방향으로 연결시키되, 상기 종방향 연결은 강재 거더를 서로 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구와 스플라이스판을 이용하여 연결시킴과 더불어, 강 바닥판 패널의 연결부 상면에는 스플라이스판을 다수 횡방향으로 일정간격 설치하고, 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구로 서로 인접한 강 바닥판 패널들을 종방향으로 연결시키며; 상기 종방향으로 연결된 모듈화된 강재 거더와 강 바닥판 패널들을 교량하부구조물 상부에서 서로 횡 방향으로 연결시키되, 상기 횡방향 연결은 횡방향 연결강재가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 연결부용 강판인 연결 패널에 의하여 이격되어 서로 연결되도록 하고, 상기 강 바닥판 패널의 종방향 연결부에서는 횡방향 연결강재의 형강 하부에 절단부를 형성하여 각각 상기 강 바닥판 패널상의 스플라이스판이 내부에 수용되도록 연결하며; 그리고 상기 강 바닥판 패널의 횡방향 강재 및 연결 패널의 횡방향 연결강재가 매립되도록 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 것이다.
이와 같은 구조를 통하여 본 발명은 강 바닥판 패널과 연결 패널의 횡방향 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않아서 피로 성능이 크게 개선되고, 강 바닥판 패널의 종방향 연결부에서 스플라이스판이 횡방향 연결강재의 절단부내에 수용되도록 연결함으로써 부착 성능은 물론 피로강도를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 강 바닥판 패널은 그 횡방향 접합 모서리로부터 횡방향 강재의 단부가 이격된 간격이 50mm 내지 150mm로 이루어진 것이다.
그리고 본 발명은 바람직하게는 상기 강 바닥판 패널의 횡방향 강재 및 상기 연결 패널의 횡방향 연결강재는 복부에 각각 유공을 형성하고, 상기 유공에는 배력 근을 종방향으로 삽입하여 용접 고정하며, 상기 연결 패널의 횡방향 연결강재는 그 형강 하부에 절단부를 형성하여 상기 강 바닥판 패널의 횡방향 강재의 유공에 고정된 종방향 배력근을 내부에 수용하는 것이다.
따라서 본 발명은 강 바닥판 패널의 횡방향 강재와 연결 패널의 횡방향 연결 강재에 형성된 유공내에 공장에서 사전에 용접으로 고정된 종방향 배력근을 배치하여 일체로 결합시킴으로써 부착 성능은 물론 피로강도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명은 바람직하게는 상기 횡방향 강재 및 횡방향 연결강재 상면에 종방향 배력근을 추가로 더 배치시키되 바닥판 콘크리트에 매립되도록 하는 것이다. 이와 같은 구조를 통하여 본 발명은 더욱 내하성능을 강화하여 구조적으로 견고한 강합성 교량을 제공하게 된다.
본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에 의하면 강 바닥판 패널은 형강 복부에 유공이 형성되고 배력근이 삽입된 횡방향 강재의 단부가 그 횡방향 접합 모서리로부터 일정거리 내측에 형성되도록 하여 연결 패널에 의한 횡방향 연결시, 그 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않아서 최종 구축된 강합성 교량의 피로 성능이 크게 개선되고, 바닥판 콘크리트의 균열을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 강 바닥판 패널의 횡방향 강재와 연결 패널의 횡방향 연결 강재에 형성된 유공내에 종방향 배력근을 배치하여 일체로 결합시키고, 강 바닥판 패널을 연결하는 연결 패널의 횡방향 연결강재에는 하부 모서리에 상기 횡방 향 강재의 유공에 배치된 종방향 배력근이 위치되는 절단부를 형성하여 종방향 배력근을 내부에 수용함으로써 부착 성능은 물론 피로강도를 크게 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명은 모듈화된 강재 거더와 강 바닥판 패널의 종방향 연결은 강재 거더를 서로 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구와 스플라이스판을 이용하여 연결시킴과 더불어, 강 바닥판 패널의 연결부 상면에는 스플라이스판을 다수 횡방향으로 일정간격 설치하여 연결시키고, 이러한 강 바닥판 패널의 종방향 연결부에서 상기 횡방향 연결강재의 형강 하부에 절단부를 형성하여 각각 상기 강 바닥판 패널상의 스플라이스판이 내부에 수용되도록 연결한다. 따라서 본 발명에 의해서 구축된 강합성 교량은 강재 거더와 강 바닥판 패널의 종방향 연결부에서 부착 성능은 물론 피로강도를 크게 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법(100)은, I 형강, H형 형강, 비대칭 H형강 또는 판형 중 어느 하나로 제작된 적어도 2개의 강재 거더(110) 상부에, 형강 복부에 유공(124)이 형성된 횡방향 강재(122)가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 바닥판용 강판(126)을 포함하는 강 바닥판 패널(120)을 미리 일체화되도록 공장에서 제작한 것이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법(100)에서 사용되는 강 바닥판 패널(120)은 미리 공장에서 모듈화하여 제작하게 되는 데, 이때 상기 강재 거더(110)는 I 형강, H형 형강, 비대칭 H형강 또는 판형 중 어느 하나로 이루어진 것이며, 그 상부 플랜지(112), 복부(116) 및 하부 플랜지(118)가 일체로 압연되어 제작된 형강 제품이다.
그리고 이와 같은 강 바닥판 패널(120)은 강재 거더(110)의 상부 플랜지(112) 상면에 체결구(114)를 통하여 강 바닥판 패널(120)이 설치되며, 이를 구체적으로 살펴보면 강재 거더(110)의 상부 플랜지(112)에는 체결구(114)를 이루는 연결 볼트가 삽입가능한 관통 홀(112a)이 종방향으로 다수 형성되며, 이에 대응되는 강 바닥판 패널(120)에도 종방향으로 다수의 관통 홀(126a)이 형성되어 있다.
따라서 강재 거더(110)의 상부 플랜지(112) 하부로부터 강재 거더(110)의 관통 홀(112a)에 체결구(114)를 이루는 연결 볼트를 끼우고, 이를 강 바닥판 패널(120)의 관통 홀(126a)에 끼운 다음 너트로 고정하면 쉽게 고정이 이루어진다.
이와 같이 체결구(114)로서 연결 볼트 및 너트를 이용함으로써 그 체결작업이 용이하며, 이러한 체결구(114)에 의하여 강재 거더(110)는 강 바닥판 패널(120)에 의해서 그 위치가 구속되므로, 운반 및 시공시에 발생할 수 있는 강재 거더(110)의 횡 비틀림 및 좌굴현상을 방지하게 된다.
이와 같은 경우, 상기 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)은 용접으로 일체화하여 모듈화될 수도 있다.
그리고 상기 강 바닥판 패널(120)은 그 상부면에 다수의 횡방향 강재(122)를 장착하고 있는데, 이와 같은 횡방향 강재(122)는 교축방향에 직각인 교량의 폭 방향인 횡(橫)방향으로 연장되며, 교축방향인 종방향으로는 각각 일정 간격 이격되어 다수가 용접에 의해서 고정설치된다.
이와 같은 강 바닥판 패널(120)은 횡방향 강재(122)와의 사이에 필렛(Fillet) 용접을 통하여 결합되는데, 이와 같은 경우 용접은 그 접촉면 모두를 용접하지 않고, 강 바닥판 패널(120)이 작용하중에 대하여 횡비틀림-좌굴에 저항할 수 있는 강성을 가질 수 있을 정도로 단속시켜 용접함으로써 시공상의 번거로움을 감소시키고 작업성을 증진시킬 수 있다.
이와 같은 횡방향 강재(122)는 강 바닥판 패널(120)에 있어서 횡방향 비틀림 및 좌굴에 저항할 수 있는 강성(stiffness)을 제공하게 되며, 강 바닥판 패널(120)에 있어 횡방향으로 발생하는 인장응력에 저항하는 인장철근의 역할을 하게 된다. 이와 같은 횡방향 강재(122)는 바람직하게는 "ㄷ"형, I형 또는 H형의 형강으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 횡방향 강재(122)의 복부에는 유공(124)이 형성되도록 하여 이후에 설명되는 바와 같이, 바닥판 콘크리트(180)가 연통되도록 하고, 바닥판 콘크리트(180)와 강 바닥판 패널(120)의 합성을 증진시킬 수 있도록 한다.
이와 같은 횡방향 강재(122)의 유공(124)에는 공장에서 사전에 종방향 배력근(R1)을 삽입한 다음 일체로 용접하여 고정한 구조이다.
또한 상기 강 바닥판 패널(120)는 그 횡방향 접합 모서리(130)로부터 일정 간격(S), 즉 50mm 내지 150mm 내측에 상기 횡방향 강재(122)의 단부(122a)가 형성되도록 하여 이후에 설명되는 바와 같이, 연결 패널(160)에 의한 횡방향 연결시, 그 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않도록 한다.
여기서 상기 간격(S)이 50mm 보다 적으면 불연속 이음부가 형성되어 그 효과가 적어지고, 150mm보다 과대하면 구조적인 강도 저하를 초래할 수 있어서 바람직하지 못하다.
이와 같이 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법(100)은 상기 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)이 서로 일체화되어 현장에 운반되며, 교각 및 교대를 포함하는 교량 하부구조물(140) 상부에 설치된다.
이와 같은 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)은 교량 하부구조물(140)의 상부에서 종방향으로 일체로 연결되는데, 이는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들을 서로 종방향으로 연결시키되, 상기 종방향 연결은 강재 거더(110)를 서로 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구(142)와 스플라이스판(144)을 이용하여 연결시킴과 더불어, 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결부(150) 상면에는 스플라이스판(144)을 다수 횡방향으로 일정간격 설치하고, 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구(142)로 서로 인접한 강 바닥판 패널(120)들을 종방향으로 연결시키게 된다.
즉 이와 같은 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결은 교대 및 교각들과의 사이 거리가 1개의 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)의 길이보다 큰 경우에 실시하게 되는데, 이와 같은 경우, 강재 거더(110)간의 종방향 연결은 그 연결 단부에 다수의 스플라이스판(144)과 연결볼트 및 너트의 체결구(142)를 이용한 기계적인 연결 이음을 이용함으로써 쉽게 이루어질 수 있다.
이와 같이 본 발명은 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들을 종방향으로 적어도 2개 이상 연속하여 연결시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 종방향으로 연결된 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들은 교량 하부구조물(140)의 상부에서 연결 패널(160)에 의해서 서로 횡 방향으로 연결된다.
이와 같이 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들을 횡방향으로 연결시키는 연결 패널(160)은 도 5에 도시된 바와 같이, 횡방향 연결강재(162)가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 구조를 갖는 것이다.
즉 상기 연결 패널(160)은 횡방향 연결강재(162)들이 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 연결부용 강판(166)으로 구성되는데, 상기와 같은 연결부용 강판(166)의 경우 역시 소정의 폭을 가진 강판을 이용하여 제작하게 되며, 그 상면에는 종방향으로 다수가 이격되어 양 단부가 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)의 사이사이에 배치되는 횡방향 연결강재(162)를 용접으로 연결하여 구비한다.
이와 같은 횡방향 연결강재(162)도 바람직하게는 "ㄷ"형, I형 또는 H형의 형강으로 이루어질 수 있으며, 그 복부에도 유공(164)이 형성되며, 상기 연결부용 강판(166) 부분에는 유공(164)에 종방향 배력근(R2)들이 다수 공장에서 사전에 용접 고정된 구조이다.
이와 같은 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)는 기본적으로 강 바닥판 패널(120)에 설치된 횡방향 강재(122)와 동일한 기능을 가지게 된다.
이와 같이 제작된 연결 패널(160)을 서로 연결된 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120) 사이에 설치하고서, 용접으로 서로 일체화시키게 되는데, 이와 같은 경우 상기 연결 패널(160)의 상부면에 형성된 횡방향 연결강재(162)는 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)의 사이사이에 상,하로 엇갈려 설치되는 것이다.
또한 상기 연결 패널(160)은 횡방향 연결강재(162)에 각각 절단부(162a)를 형성하고 있다. 즉 상기 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결부(150)에서는 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)의 형강 하부에 절단부(162a)를 형성하여 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 강 바닥판 패널(120)상의 스플라이스판(144)이 내부에 수용되도록 연결한다.
이는 도 7a에 단면으로 상세히 도시된 바와 같이, 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결부(150)에 위치되는 횡방향 연결강재(162)의 형강 하부에는 절단부(162a)를 형성하는데, 이와 같은 절단부(162a)의 크기는 그 내부에 강 바닥판 패널(120)상의 스플라이스판(144)이 내부에 수용될 수 있다.
또한 상기 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 그 형강 하부에 절단부(162a)를 형성하여 상기 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)에 형성된 유공(124) 내의 종방향 배력근(R1)을 내부에 수용하는 구조이다.
이와 같은 구조는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)에 형성된 유공(124) 내에는 사전에 공장에서 종방향 배력근(R1)을 용접으로 고정한 구조이기 때문에 이와 같은 종방향 배력근(R1)을 수용하기 위 한 공간이 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)에는 필요하다.
이를 위하여 도 5 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 횡방향 연결강재(162)는 그 형강 하부에 절단부(162a)를 형성하여 상기 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)에 형성된 유공(124) 내의 종방향 배력근(R1)을 내부에 수용하도록 된 것이다.
이와 같은 구조가 도 7c에 단면으로 도시되어 있으며, 이와 같은 구조를 통하여 본 발명은 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)와 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)에 형성된 유공(124)(164) 내에 공장에서 사전에 용접으로 고정된 종방향 배력근(R1)(R2)을 배치하여 일체로 결합시킬 수 있게 되어 부착 성능은 물론 피로강도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 종방향으로 연결된 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들은 서로 종방향으로 연결되고, 연결 패널(160)에 의해서 서로 횡방향으로 연결됨으로써 교대 및 교각의 교량 하부구조물(140) 상에서 4세트가 서로 연결된다.
그리고 이와 같은 상태에서 도7c에 도시된 바와 같이, 상기 횡방향 강재(122) 및 횡방향 연결강재(162)의 상면에 종방향 배력근(R3)을 추가로 더 배치한 다음, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 바닥판 콘크리트(180)를 타설하여 그 내부에 매립되도록 하는 것이다.
이와 같이 바닥판 콘크리트(180)를 타설하게 되면, 횡방향 강재(122), 횡방향 연결강재(162), 종방향 배력근(R1)(R2)(R3) 등이 바닥판 콘크리트(180)에 매립 되고 바닥판 콘크리트(180)가 소정 두께로 형성되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 먼저 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)을 공장에서 미리 제작하고, 현장에 반입한 다음, 체결구(114)를 이용하여 교대 및 교각의 교량 하부구조물(140)에 설치한다.
이와 같은 시공 과정에서 강 바닥판 패널(120)은 그 상부에 횡방향 강재(122)를 고정하고, 그 복부에는 각각 유공(124)을 형성한 다음, 종방향 배력근(R1)을 삽입하여 용접으로 고정한 구조이다.
이와 같은 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들을 교대 및 교각의 교량 하부구조물(140) 상에서 종방향으로 서로 연결하게 되는데, 이때에는 다수의 스플라이스판(144)들과 연결 볼트 및 너트의 체결구(142)를 이용하여 체결하게 되며, 이와 같이 종방향으로 연결된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들을 연결 패널(160)을 이용하여 횡방향으로 연결시키게 된다.
이와 같은 경우 연결 패널(160)의 상부에 고정된 횡방향 연결강재(162)의 형강 하부면에는 절단부(162a)를 형성하여 상기 횡방향 강재(122)의 유공(124)에 배치된 종방향 배력근(R1)을 내부에 수용할 수 있고, 상기 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결부(150) 상면에 위치된 스플라이스판(144)을 내부에 수용할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 연결 패널(160)도 그 상부에 횡방향 연결강재(162)를 고정하고, 그 복부에는 각각 유공(164)을 형성한 다음, 종방향 배력근(R2)을 삽입하여 용접으로 고정한 구조이다.
그리고 이와 같이 연결 패널(160)을 설치한 다음에는, 횡방향 강재(122)와 횡방향 연결강재(162)의 상부에 종방향 배력근(R3)을 추가 설치하고 바닥판 콘크리트(180)를 타설하여 최종 강합성 교량을 시공하게 된다.
이와 같이 본 발명의 강합성 교량 시공방법(100)은 형강 복부에 유공(124)을 형성하고, 종방향 배력근(R1)을 삽입한 횡방향 강재(122)의 단부가 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 접합 모서리(130)로부터 일정 간격(S) 내측에 형성되도록 하여 연결 패널(160)에 의한 횡방향 연결시, 그 접합부에서 불연속 이음부를 형성하지 않게 된다.
따라서 이와 같은 본 발명의 강 바닥판 패널(120)과 연결 패널(160)의 결합 구조에서는 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 연결부에서 피로 성능이 크게 개선되고, 바닥판 콘크리트(180)의 균열을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)와 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)에 형성된 유공(124)(164) 내에 종방향 배력근(R1)(R2)을 배치하여 일체로 결합시키고, 강 바닥판 패널(120)을 연결하는 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)에는 하부 모서리에 상기 횡방향 강재(122)의 유공(124)에 배치된 종방향 배력근(R1)이 위치되는 절단부(162a)를 형성하여 종방향 배력근(R1)을 내부에 수용한다.
또한 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결부(150)에 위치되는 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)는 그 하부 모서리에 절단부(162a)를 형성하여 스플라이스판(144)이 내부에 수용되도록 연결한다. 따라서 본 발명은 강합성 교량의 내하성능 이 우수할 뿐만 아니라 피로하중과 같은 반복하중에 의한 피로강도에도 크게 강화되어 구조적으로 견고한 교량 구축물을 시공할 수 있게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 기술에 따른 강합성 교량 시공방법을 단계적으로 도시한 설명도이다.
도 2a는 종래 기술에 따른 강합성 교량 시공방법에서 강 바닥판 패널의 횡방향 접합 모서리에 횡방향 강재의 단부가 일치하여 불연속 이음부를 형성하는 구조를 도시한 설명도이다.
도 2b는 종래 기술에 따른 강합성 교량 시공방법에서 강 바닥판 패널과 연결 패널의 상부에 종방향 배력근을 설치한 구조를 도시한 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 강 바닥판 패널의 횡방향 접합 모서리에 횡방향 강재의 단부가 일정 간격을 형성하여 불연속 이음부를 형성하지 않는 구조를 도시한 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 강 바닥판 패널들이 스플라이스판과 체결구를 이용하여 종방향으로 연결된 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 연결 패널의 횡방향 연결강재의 하부 모서리에 절단부를 형성한 구조를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 연결 패널을 이용하여 강 바닥판 패널들을 횡방향으로 연결하는 구조를 도시한 사시도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 연결 패널의 절단부를 이용하여 스플라이스판을 내부에 수용한 구조를 도시한 단면도이다.
도 7b 및 도 7c는 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 연결 패널의 절 단부를 이용하여 강 바닥판 패널의 종방향 배력근을 내부에 수용한 구조를 도시한 설명도이다.
도 8a는 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 강 바닥판 패널과 연결 패널의 상부에 바닥판 콘크리트를 타설하는 공정을 도시한 일부절개 사시도이다.
도 8b는 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법에서 강 바닥판 패널과 연결 패널의 상부에 바닥판 콘크리트를 타설한 상태를 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1...... 종래의 강합성 교량 시공방법 10....... 강재 거더
20..... 강 바닥판 패널 22...... 횡방향 강재
24,44..... 유공 30...... 교량하부 구조물
40...... 연결 패널 42...... 횡방향 연결강재
46...... 연결부용 강판 60...... 종방향 배력근
70...... 바닥판 콘크리트 72...... 측벽부
74...... 포장층 80...... 접합 모서리
100..... 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법
110..... 강재 거더 112..... 상부 플랜지
114,142..... 체결구 116..... 복부
118...... 하부 플랜지 120..... 강 바닥판 패널
122...... 횡방향 강재 124..... 유공
126...... 바닥판용 강판 130..... 횡방향 접합 모서리
140..... 교량 하부구조물 144..... 스플라이스판
150..... 종방향 연결부 160..... 연결 패널
162..... 횡방향 연결강재 162a..... 절단부
164..... 유공 166...... 연결부용 강판
180..... 바닥판 콘크리트 R1,R2,R3....종방향 배력근
S...... 일정 간격

Claims (4)

  1. I 형강, H형 형강, 비대칭 H형강 또는 판형 중 어느 하나로 제작된 적어도 2개의 강재 거더(110) 상부에, 형강 복부에 유공(124)이 형성된 횡방향 강재(122)가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 바닥판용 강판(126)을 포함하는 강 바닥판 패널(120)을 미리 일체화되도록 하되, 상기 강 바닥판 패널(120)는 그 횡방향 접합 모서리(130)로부터 일정 간격(S) 내측에 상기 횡방향 강재(122)의 단부가 형성되도록 하고, 상기 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)은 강재 거더(110)의 상부 플랜지(112)로부터 바닥판용 강판(126)을 관통하여 상방 돌출된 연결볼트와 너트를 포함하는 체결구(114)에 의하여 일체화하거나 용접으로 일체화하여 모듈화시켜 현장에 운반하며;
    상기 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)을 교각 및 교대를 포함하는 교량하부구조물(140) 상부에서 서로 종방향으로 연결시키되, 상기 종방향 연결은 강재 거더(110)를 서로 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구(142)와 스플라이스판(144)을 이용하여 연결시킴과 더불어, 강 바닥판 패널(120)의 연결부 상면에는 스플라이스판(144)을 다수 횡방향으로 일정간격 설치하고, 연결볼트 및 너트를 포함하는 체결구(142)로 서로 인접한 강 바닥판 패널(120)들을 종방향으로 연결시키며;
    상기 종방향으로 연결된 모듈화된 강재 거더(110)와 강 바닥판 패널(120)들을 교량하부구조물(140) 상부에서 서로 횡 방향으로 연결시키되, 상기 횡방향 연결은 횡방향 연결강재(162)가 상면에 종방향으로 다수 이격되어 설치된 연결부용 강판(166)인 연결 패널(160)에 의하여 이격되어 서로 연결되도록 하고, 상기 강 바닥판 패널(120)의 종방향 연결부(150)에서는 횡방향 연결강재(162)의 형강 하부에 절단부(162a)를 형성하여 각각 상기 강 바닥판 패널(120) 상면의 스플라이스판(144)이 내부에 수용되도록 연결하며; 그리고
    상기 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122) 및 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)가 매립되도록 바닥판 콘크리트(180)를 타설하는 단계를 포함하며,
    상기 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122) 및 상기 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)는 복부에 각각 유공(124)(164)을 형성하고, 상기 유공(124)(164)에는 종방향 배력근(R1,R2)을 종방향으로 삽입하여 용접 고정하며, 상기 연결 패널(160)의 횡방향 연결강재(162)는 그 형강 하부에 절단부(162a)를 형성하여 상기 강 바닥판 패널(120)의 횡방향 강재(122)의 유공(124)에는 고정된 종방향 배력근(R1)이 내부에 수용되도록 하는 것임을 특징으로 하는 강합성 교량 시공방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강 바닥판 패널(120)은 그 횡방향 접합 모서리(130)로부터 횡방향 강재(122)의 단부(122a)가 이격된 간격(S)이 50mm 내지 150mm로 이루어진 것임을 특징으로 하는 강합성 교량 시공방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 횡방향 강재(122) 및 횡방향 연결강재(162)의 상면에 종방향 배력근(R3)을 추가로 더 배치시키되 바닥판 콘크리트(180)에 매립되도록 하는 것을 특징으로 하는 강합성 교량 시공방법.
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