KR101208470B1 - 가설케이블을 이용한 교량 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가설케이블을 이용하여 인위적으로 시공 직후에 부재력을 크리프 이후의 부재력 형상이 되도록 교각의 부모멘트를 줄이고, 중간지점의 키이 세그먼트 부분에 정모멘트를 발생시켜서 최종 크리프 부정정력을 감소시킴으로써, 결과적으로 단면적을 줄일 수 있어서 공사비를 절감할 수 있도록 한 가설케이블을 이용한 교량 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 가설케이블을 이용한 교량 시공방법은 캔틸레버로부터 일정간격 이격된 교각의 두부 상에 가벤트를 설치하고, 상기 가벤트의 상부와 캔틸레버의 표면 간에 걸쳐 가설케이블을 설치하는 단계; 상기 가설케이블이 부착된 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버를 평행하게 시공하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버의 사이에 키이 세그먼트를 연결하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버의 측경간에 측경간 세그먼트를 시공하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버에 연결된 가설케이블 및 교각의 두부상에 설치된 가벤트를 제거하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

가설케이블을 이용한 교량 시공방법{The bridge construction technique for which a construction cable was used}

본 발명은 가설케이블을 이용한 교량 시공방법에 관한 것으로, 특히 영구 사재 케이블이 배치되지 않은 콘크리트 박스 단면의 FCM공법 시공시 교각부에 가벤트와 가설케이블을 부착하여 교량을 시공하는 가설케이블을 이용한 교량 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 FCM공법(Free Cantilever Method)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 교각(60)의 두부에 콘크리트로 상부구조물을 강결시키거나 임시 고정장치로 연결 시공하고, 이동식 강재거푸집을 이용하여 양측으로 평형을 유지하면서 캔틸레버(10a, 10b)로 시공하고 양측 교각에서 만나는 중간점이 되는 블록인 키이 세그먼트(20)로 연결함으로써 교량을 가설하는 공법이다.

상기한 FCM공법으로 시공되는 교량은 시공중에는 자중에 의해 부모멘트만 받고, 중간점인 키이 세그먼트(20) 부분은 정모멘트가 거의 발생하지 않는다.

그러나 교량 시공 후 장기간이 지나면 교각(60)에 발생하였던 부모멘트가 줄어들고, 중간 부분의 정모멘트가 커지면서 마치 일체로 시공한 것처럼 부재력이 바뀌게 되는데 이것을 크리프에 의한 부정정력이라 한다.

여기서, 상기 FCM공법은 시공 직후나 오랜 시간이 경화되어 크리프에 의한 부정정력이 발생된 이후나 다 같이 안전해야 하므로 부모멘트부는 시공 직후에 큰 부재력으로 설계하고, 정모멘트부는 크리프 발생 이후의 큰 부재력으로 설계할 수밖에 없었다.

즉, 교각(60)의 전후로 균형을 이루면서 캔틸레버(10a, 10b)로 시공되는 콘크리트의 FCM공법은 시공 직후나 장기간 크리프가 진행된 이후의 부재력이 크게 달라서 역학적 효율성이 떨어지는 문제가 가장 큰 단점이 된다.

또한, 시간의존적으로 변화되는 콘크리트의 탄성계수 등 부정확한 물성치 등으로 시공중 정확한 변위를 예측할 수 없어서 변위관리가 어려울 수밖에 없는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 가설케이블을 이용하여 인위적으로 시공 직후에 부재력을 크리프 이후의 부재력 패턴이 되도록 교각의 부모멘트를 줄이고, 중간지점의 키이 세그먼트 부분에 정모멘트를 발생시켜서 최종 크리프 부정정력을 감소시킴으로써, 결과적으로 단면적을 줄일 수 있어서 공사비를 절감할 수 있도록 한 가설케이블을 이용한 교량 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 가설케이블을 이용한 교량 시공방법은 캔틸레버로부터 일정간격 이격된 교각의 두부 상에 가벤트를 설치하고, 상기 가벤트의 상부와 캔틸레버의 표면 간에 걸쳐 가설케이블을 설치하는 단계; 상기 가설케이블이 부착된 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버를 평행하게 시공하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버의 사이에 키이 세그먼트를 연결하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버의 측경간에 측경간 세그먼트를 시공하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버와 타측의 캔틸레버에 연결된 가설케이블 및 교각의 두부상에 설치된 가벤트를 제거하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가설케이블을 이용한 교량 시공방법은 FCM공법에 대해 시공중 가설케이블을 임시로 적용시켜서 교각 지점부의 부모멘트를 줄이고 중간지점인 키이 세그먼트 부분에서 정모멘트를 발생시켜 장기 크리프 부정정력발생을 줄임으로써 공사비 절감이 가능하고 시공중 가설케이블의 장력을 조정하여 콘크리트 변위관리도 할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 도 3은 일반적인 FCM공법의 시공순서를 도시한 공정도,
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 가설케이블을 이용한 교량 시공방법의 시공순서를 도시한 공정도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 가설케이블을 이용한 교량 시공방법의 시공순서를 도시한 공정도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가설케이블을 이용한 교량 시공방법은 캔틸레버(10a, 10b)로부터 일정간격 이격된 교각(60)의 두부 상에 가벤트(40)를 설치하고, 상기 가벤트(40)의 상부와 캔틸레버(10a, 10b)의 표면 간에 걸쳐 가설케이블(50)을 설치하는 단계; 상기 가설케이블(50)이 부착된 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)를 평행하게 시공하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)의 사이에 키이 세그먼트(20)를 연결하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)의 측경간에 측경간 세그먼트(30)를 시공하는 단계; 상기 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)에 연결된 가설케이블(50) 및 교각(60)의 두부상에 설치된 가벤트(40)를 제거하는 단계로 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 가설케이블을 이용한 교량 시공방법은 교각(60)의 두부에서 전후 양측으로 하중의 평형을 유지하면서 이동식 거푸집에 의해 캔틸레버(10a, 10b)로 시공되는 일반적인 콘크리트 FCM공법을 채용하여 시공하되, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 가벤트(40)와 가설케이블(50)로 지지시킨 캔틸레버(10a, 10b)를 중간지점인 키이 세그먼트(20)의 연결 전까지 평행하게 시공하고, 상기 캔틸레버(10a, 10b)가 가설케이블(50)에 의해 장력을 받고 있는 상태에서 캔틸레버(10a, 10b)간에 키이 세그먼트(20)를 연결하고, 상기 전경간 상부구조물이 완성된 후, 상기 캔틸레버(10a, 10b)에 연결된 가설케이블(50) 및 교각(60)의 두부상에 설치된 가벤트(40)를 제거하여 가설케이블의(50) 장력을 상부구조에 작용시킴으로써 중간지점 키이 세그먼트(20)에 정모멘트를 발생시킴으로써 시공 직후의 부재력을 크리프 이후의 부재력 패턴처럼 정, 부모멘트를 교량의 상부구조에 발생시켜서 크리프에 의한 부정정력 변화를 줄일 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 가설케이블을 이용한 교량 시공방법은 FCM 시공시 저형고 가설케이블(50)을 적용하여 캔틸레버(10a, 10b) 모멘트를 제어함으로써 완성계의 크리프 부정정력을 줄여서 최적화 설계를 구현할 수 있다.

또한, FCM에서 시공 중 가설케이블(50)은 주형의 처짐 관리가 용이한 작용효과가 있다.

10a: 캔틸레버 10b: 캔틸레버
20: 키이 세그먼트 30: 측경간 세그먼트
40: 가벤트 50: 가설케이블
60: 교각 B: 교량

Claims (1)

1. 캔틸레버(10a, 10b)로부터 일정간격 이격된 교각(60)의 두부 상에 가벤트(40)를 설치하고, 상기 가벤트(40)의 상부와 캔틸레버(10a, 10b)의 표면 간에 걸쳐 가설케이블(50)을 설치하는 단계;
   상기 가설케이블(50)이 부착된 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)를 평행하게 시공하는 단계;
   상기 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)의 사이에 키이 세그먼트(20)를 연결하는 단계;
   상기 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)의 측경간에 측경간 세그먼트(30)를 시공하는 단계;
   상기 일측의 캔틸레버(10a)와 타측의 캔틸레버(10b)에 연결된 가설케이블(50) 및 교각(60)의 두부 상에 설치된 가벤트(40)를 제거하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 가설케이블을 이용한 교량 시공방법.

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