KR101214602B1

KR101214602B1 - 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치 및 그 공법

Info

Publication number: KR101214602B1
Application number: KR1020110045652A
Authority: KR
Inventors: 서석구; 최항용; 이광모; 공금배
Original assignee: 주식회사 서영엔지니어링
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-12-21
Also published as: KR20120127885A

Abstract

강합성 교량의 상부슬래브를 레일형으로 시공할 때, 압출레일과 함께 전단연결재 역할도 하는 레일을 사용함으로써 상부슬래브를 용이하게 압출할 수 있는, 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치 및 그 공법이 제공된다. 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치는, 강박스 거더 및 상부슬래브를 구비하는 강합성 교량에서 레일형 상부슬래브의 압출가설 장치에 있어서, 레일형 압출슬래브 제작대에 배치되고, 강박스 거더의 상부플랜지 상에서 상부슬래브 세그먼트를 연속적으로 압출하는 압출잭; 상부플랜지 상에 형성되는 압출개구부(Launch Opening)에서 압출 방향을 따라 배치되어 상부슬래브 세그먼트의 압출을 가이드하는 압출레일; 압출 방향의 횡방향에 배치되는 횡방향 지지보; 및 압출레일의 측면에 배치되어 압출레일과 함께 상부슬래브 세그먼트의 압출을 가이드하며, 상부슬래브 세그먼트와 상부플랜지 합성시 전단연결재 역할을 하는 전단연결재용 레일(Shearing Connector Rail)을 포함한다.

Description

강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치 및 그 공법 {Incremental launching apparatus for constructing rail-type concrete slab of composite bridge using shearing connector rail, and method for the same}

본 발명은 상부슬래브의 압출가설에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 강합성 교량(Composite Bridge)의 레일형 상부슬래브(Concrete Slab)의 시공시, 전단연결재(Shearing Connector)용 레일을 이용하는 상부슬래브 압출가설 장치 및 압출가설 공법(Incremental Launching Method: ILM)에 관한 것이다.

현재 우리나라 합성교량에서 상부슬래브 시공은 거더(Steel Box Girder, Plate girder 등) 사이에 목재 동바리를 설치한 후, 그 위에 임시 거푸집을 놓고 철근 배근 및 콘크리트 타설을 하는 현장타설 공법이 주를 이루고 있다. 이러한 현장타설 공법은 타설된 콘크리트가 기후의 영향을 많이 받고 동바리 설치 및 거푸집 제작 등의 기간이 필요하기 때문에 시공 기간이 길고, 많은 인력의 필요로 인건비가 상승하며, 숙련된 기술인력의 부족으로 품질관리 저하의 문제점을 갖고 있다.

또한, 강합성 교량에서 상부슬래브의 시공은 대부분 임시/영구 거푸집 또는 이동식 거푸집을 사용하거나 일부 프리캐스트 슬래브로 시공되고 있다. 기존의 상부슬래브 시공은 고교각에 설치된 강박스 거더 위에서 작업이 이루어지므로 작업인원이 교량하부로 추락하는 사고가 빈번히 발생하고 있으며, 높은 공사비/공사기간 및 품질저하 문제가 발생하고 있다.

구체적으로, 임시/영구 거푸집(temporary/left-in-place form)의 경우, 현장타설 콘크리트와의 접촉면에서 균열발생을 야기하며, 복합슬래브에 대한 설계규정 적용으로 인하여 슬래브 두께가 과도해지고, 영구 거푸집 및 작업인원으로 인한 사하중 증가로 단면 휨강성이 불리하며, 고공에서의 작업으로 인한 추락사고 등 안전성에 문제점이 있다.

또한, 이동식 거푸집(movable shuttering system)의 경우, 그 자중 및 가설장비에 의한 사하중이 증가하고, 편심 하중에 의한 비틀림 변형을 방지하기 위한 강골조의 추가 보강이 필요하며, 또한, 콘크리트 주입을 위한 교량 하부공간의 접근로가 필요하고, 거푸집 지지부재에 의하여 슬래브에 다수의 홀이 발생하는 등 내구성에 문제점이 있다.

또한, 프리캐스트 슬래브(precast slab segments)의 경우, 운반상의 장애로 인한 분할 크기가 제한되며, 다수의 시공이음으로 인해 종방향 텐던의 설치가 필요하고, 지상 크레인을 이용하여 가설하는 경우 공사비가 더욱 증가된다는 문제점이 있다.

이러한 문제점들의 대안으로 프리캐스트 바닥판과 교대 후방 또는 교량 중간에서 상부슬래브를 제작하여 압출하는 공법을 들 수 있다. 이때, 프리캐스트 바닥판은 장기간 양생에 따른 형태안정성, 정확한 치수 및 공업화된 성형 공정을 통한 고품질의 구체를 생산할 수 있지만, 운송 가능한 세그먼트의 크기가 작기 때문에 상부슬래브에 다수의 시공이음을 초래하고, 종방향 강선에 의해 상부슬래브를 일체화되므로 강선이 부식되지 않도록 각별한 주의가 필요하다.

특히, 상부슬래브 압출가설 공법은 일정한 길이만큼의 상부슬래브를 교대 후방이나 경간 중앙에서 제작하여 연속적으로 교량의 거더 위에 압출한 후, 전단연결재를 설치하여 거더와 합성을 이루게 하는 공법으로서, 이러한 상부슬래브의 압출가설공법이 가지는 수많은 장점에도 불구하고 이에 대한 연구는 아직 초기 단계에 있는 바 그 개선이 필요한 실정이다.

한편, 이러한 상부슬래브는 전단포켓형, 레일형 등으로 제작될 수 있는데, 종래의 기술에 따른 레일형 상부슬래브의 경우, 후술하는 도 5에 도시된 바와 같이, 스터드(Stud) 형태의 전단연결재(450)를 사용하여 제작되는데, 이러한 전단연결재(450)의 경우 스터드 형태이기 때문에 상부슬래브(100c)를 압출시킬 때 방해가 된다는 문제점이 있다. 즉, 스터드 형태의 전단연결재(450)를 사용하면 돌출된 전단연결재(450)로 인해 상부슬래브(100c)를 압출레일(430)을 따라 압출하기가 용이하기 않다는 문제점이 있다.

1) 대한민국 등록특허번호 제10-0432436호(출원일: 2000년 07월 28일). 발명의 명칭: "교량의 상판 런칭용 압출겸용 교좌장치 및 그 시공방법" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-0565360호(출원일: 2003년 07월 18일). 발명의 명칭: "연속압출공법으로 가설되는 교량에서 상부거더를 밀어내는 압출시스템" 3) 대한민국 등록특허번호 제10-0580819호(출원일: 2005년 07월 20일). 발명의 명칭: "가접합을 이용한 불연속 교량의 연속압출공법" 4) 대한민국 공개특허번호 제2005-0110454호(공개일: 2005년 11월 23일). 발명의 명칭: "아이엘엠교량용 박스거더 거푸집시스템을 이용한 교량 시공방법" 5) 대한민국 등록특허번호 제10-0734418호(출원일: 2006년 10월 27일). 발명의 명칭: "압출용 벽체를 이용한 교량의 상부거더세그먼트 제작장과, 이를 이용한 일반구간과 확폭구간을 갖는 교량의 연속압출 시공방법" 6) 대한민국 등록특허번호 제10-0869114호(출원일: 2007년 04월 11일). 발명의 명칭: "변단면 프리스트레스트 콘크리트 교량의 압출공법"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 강합성 교량의 상부슬래브를 레일형으로 시공할 때, 압출레일과 함께 전단연결재 역할도 하는 레일을 사용함으로써 상부슬래브를 용이하게 압출할 수 있는, 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치 및 그 공법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치는, 강박스 거더 및 상부슬래브를 구비하는 강합성 교량에서 레일형 상부슬래브의 압출가설 장치에 있어서, 레일형 압출슬래브 제작대에 배치되고, 상기 강박스 거더의 상부플랜지 상에서 상부슬래브 세그먼트를 연속적으로 압출하는 압출잭; 상기 상부플랜지 상에 형성되는 압출개구부(Launch Opening)에서 압출 방향을 따라 배치되어 상기 상부슬래브 세그먼트의 압출을 가이드하는 압출레일; 상기 압출 방향의 횡방향에 배치되는 횡방향 지지보; 및 상기 압출레일의 측면에 배치되어 상기 압출레일과 함께 상기 상부슬래브 세그먼트의 압출을 가이드하며, 상기 상부슬래브 세그먼트와 상기 상부플랜지 합성시 전단연결재 역할을 하는 전단연결재용 레일(Shearing Connector Rail)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 압출레일, 횡방향 지지보 및 전단연결재용 레일은 상기 상부슬래브 및 상기 상부플랜지의 합성시 상기 압출개구부 상에서 무수축 콘크리트로 타설되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전단연결재용 레일은 상기 압출레일의 측면에 동일한 높이로 형성되는 I형 빔일 수 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 공법은, 강박스 거더 및 상부슬래브를 구비하는 강합성 교량에서 레일형 상부슬래브의 압출가설 공법에 있어서, a) 강박스 거더를 교대 또는 교각 상에 설치하는 단계; b) 상기 강박스 거더의 상부플랜지 상에 형성되는 압출개구부에 압출레일, 전단연결재용 레일 및 횡방향 지지보를 배치하는 단계; c) 레일형 압출슬래브 제작대 상에서 상부슬래브 세그먼트를 제작하는 단계; d) 상기 압출레일 및 전단연결재용 레일을 따라 압출잭을 이용하여 상기 상부슬래브 세그먼트를 연속적으로 압출가설하는 단계; 및 e) 상기 압출가설된 상부슬래브를 상기 강박스 거더의 상부플랜지와 합성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면, 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 압출가설 공법으로 시공할 경우, 전단연결재용 레일을 이용하여 상부슬래브를 신속하고 용이하게 압출할 수 있고, 이에 따라 교량의 가설기간을 대폭 단축시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 레일형 상부슬래브 시공시 기존의 스터드 형태의 전단연결재 대신에 전단연결재용 레일을 함께 사용으로써 용이하게 압출할 수 있다.

도 1은 통상적인 상부슬래브의 압출가설 시공 방법을 예시하는 도면이다.
도 2는 교대 뒤에 설치된 거푸집의 설치수단을 나타내는 도면이다.
도 3은 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 공법에서 압출 메커니즘을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 강합성 교량용 상부슬래브들을 예시하는 도면이다.
도 5는 도 4c에 도시된 레일형 상부슬래브의 압출개구부((Launch Opening))를 구체적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레일형 상부슬래브의 압출개구부를 구체적으로 나타내는 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

먼저, 통상적인 상부슬래브의 압출가설 시공 방법에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 1은 통상적인 상부슬래브의 압출가설 시공 방법을 예시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 통상적인 연속압출 공법은 교대(310) 또는 교각(320)의 후방 등 제작이 용이한 장소에 세그먼트 제작장인 압출 작업장(400)을 설치하고, 교량 상부구조물에 해당하는 세그먼트 구조물, 즉, 상부슬래브(100-1~100-n)를 제작한 후 압출장치인 압출잭에 의해 교량이 설치되어야 할 방향, 즉, 교축 방향으로 강박스 거더(200) 상에서 상부슬래브(100-1~100-n)를 연속되게 순차적으로 밀어내어 전체적으로 일체화된 교량을 형성하는 시공 방법이다.

구체적으로, 도 1의 a)는 교대(310) 상에 강박스 거더(200)를 설치하고, 교대(310) 후방의 압출 작업장(400)에서 압출할 제1 상부슬래브(100-1)를 제작한 것을 나타내며, 도 1의 b)는 제2 상부슬래브(100-2)를 제작한 후, 상기 제1 상부슬래브(100-1) 후방에 제2 상부슬래브(100-2)를 배치한 후, 강박스 거더(200) 상부에서 압출하는 것을 나타내며, 도 1의 c)는 강박스 거더(200) 상부에서 제1 내지 제6 상부슬래브(100-1~100-6)를 연속적으로 압출하는 것을 나타낸다. 또한, 도 1의 d)는 제1 내지 제n 상부슬래브(100-1~100-n)를 강박스 거더(200) 상부에서 모두 압출함으로써 상부슬래브를 가설한 것을 나타내며, 도 1의 e)는 상부슬래브(100)의 압출가설 후에 강박스 거더(200)의 상부플랜지와 합성함으로써 압출가설을 완료한 상태를 나타낸다. 여기서, 도면부호 A는 압출슬래브 제작대를 나타내며, 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

이러한 연속압출 공법은 동바리가 불필요하고 제작장에서 세그먼트 구조물을 순차적으로 타설하여 교량을 완성하여 나가므로 작업 안전성이 높고, 일정한 장소에서 세그먼트 구조물을 제작하여 시공관리가 용이하며, 외부 기후조건에 관계없이 공사를 진행시킬 수 있어 공사기간을 대폭 단축시키고 공정관리가 용이한 장점이 있다.

또한, 거푸집이 기계화되어 있기 때문에 신속한 조립 및 해체가 가능하고, 일정한 장소에서 모든 공정이 이루어지므로 소수의 인원으로 숙련된 작업을 할 수 있으므로 작업의 능률화를 꾀할 수 있다. 또한, 지면으로부터 교량상부 구조물 지지를 위한 동바리 가설이 필요하지 않기 때문에 동바리 가설이 용이하지 않은 깊은 계곡이나 하천 등을 횡단할 경우에 특히 경제적이며, 교량 상부공정을 하부구조 공정과 병행하여 실시할 수 있으므로 공기를 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

도 2는 교대 뒤에 설치된 거푸집의 설치수단을 나타내는 도면으로서, 먼저 강박스 거더(200)가 가설되면, 슬래브 제작대(casting bed)를 교량의 중간이나 교대(310)에 설치한다. 이때, 제작대에는 일정 크기(일반적으로 25m 정도)의 슬래브(100)를 타설하기 위한 거푸집(formwork)이 설치되며, 모든 세그먼트는 동일한 거푸집이 사용된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 교대 뒤의 지면에 설치되는 거푸집(미도시)은 강박스 거더 상부플랜지와 동일한 폭을 가진 두개의 스트립(strip)을 제외하고는 보강된 목재로 구성되며, 강박스 거더의 상부플랜지와 같은 위치에 정렬되게 된다. 이후, 상부 슬래브를 압출하는 동안, 경화된 콘크리트 슬래브는 스트립 위로 미끌어지게 되며, 이때, 스트립은 일반적으로 WF16(CB163)과 같은 표준 I형 강재로 만들어진다. 스트립의 한쪽 끝은 강박스 거더의 상부플랜지에 부착되지만, 슬라이딩 받침(sliding shoe)의 두께만큼 상부플랜지와 이격(offset)된다. 한편, 거푸집은 앵커에 의해 고정된다. 이후, 콘크리트로부터 거푸집을 분리시키기 위하여, 스트립 아래에 일정간격으로 설치된 소규모의 보조 수직 잭을 이용하여 스트립과 강박스 거더 끝단을 약 2.5cm 정도 들어올린다.

한편, 프리캐스트 슬래브(precast decks)를 갖는 강합성 교량의 시공은 다양한 방법에 의해 가능하며, 이중에서 슬래브를 압출하는 공법(stage-deck jacking method)은 다음과 같은 단계로 구성될 수 있다.

구체적으로, 시공의 편의성에 따라, 교대(310) 또는 경간중앙에서 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 일정 길이(약 20~25m)로 타설하고, 이후, 강박스 거더(200)의 플랜지(210) 위로 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 압출하는데, 이 과정에서 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)가 제작대(casting bed)와 분리된다. 다음으로, 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 타설하기 위한 제작대를 준비한다. 따라서 전체 상부슬래브(100)는 각각의 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)의 연속적인 타설로 완성되며, 기존의 방법과 마찬가지로 상부슬래브(100)는 일정 간격으로 설치된 전단연결재(도시되지 않음)에 의해 강박스 거더(200)와 연결된다.

이러한 압출가설 공법의 장점은 모든 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)에 동일한 거푸집을 반복하여 사용하고, 동일한 위치에서 콘크리트를 타설하며, 각 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)가 철근으로 연결되어 전체 슬래브를 일체화시킬 수 있다.

도 3은 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 공법에서 압출 메커니즘을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 상부슬래브(100)가 3개의 상부슬래브 세그먼트(100-1, 100-2, 100-3)로 이루어질 경우, 도 3의 a)는 제1 상부슬래브 세그먼트(100-1)를 제작하여 압출하는 것을 나타내고, 도 3의 b)는 제2 상부슬래브 세그먼트(100-2)를 제작하여 제1 상부슬래브 세그먼트(100-1)와 함께 압출하는 것을 나타내며, 도 3의 c)는 제3 상부슬래브 세그먼트(100-3)를 제작하여 제1 및 제2 상부슬래브 세그먼트(100-1, 100-2)와 함께 압출하는 것을 나타낸다. 예를 들면, 제1 내지 제3 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-3)는 2m의 종방향 길이로 제작될 수 있고, 이때, 강박스 거더(200)의 단부에서 한 세그먼트씩 각각 압출된다.

후속적으로, 상기 압출가설된 상부슬래브 세그먼트(100-1, 100-2, 100-3)를 각각 상기 강박스 거더(200)의 상부플랜지(210)와 합성함으로써, 압출가설이 완료된다.

한편, 도 4a 내지 도 4c는 압출가설용 강합성 교량의 상부슬래브를 예시하는 도면으로서, 도 4a는 강박스거더 상에서 압출되는 전단포켓형 상부슬래브(100a)를 나타내고, 도 4b는 철근만으로 횡방향 연결된 프리캐스트 슬래브인 레일형 상부슬래브(100b)를 나타내며, 또한, 도 4c는 강박스 거더의 상부플랜지 상에 종방향으로 I형 빔인 레일을 배치하고, 그 위로 슬래브를 압출 시공한 레일형 상부슬래브(100c)를 나타낸다.

구체적으로, 강박스거더 상에서 압출되는 전단포켓형 상부슬래브(100a)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 슬래브가 압출되고 프리스트레스가 도입된 후에, 전단연결재가 전단포켓 내에 용접되며, 전단포켓은 콘크리트로 채워지게 된다.

이러한 상부슬래브에 설치된 작은 개구부에 무수축 콘크리트를 채우는 시공방법은 고가의 공사비와 적정한 보호양생을 필요로 한다. 상부슬래브와 강박스 거더의 체결력이 개구부에 집중되게 되므로, 시간이 지남에 따라 상부슬래브에 균열이 유발되게 된다. 전단연결재를 개구부 내에 현장 용접하는 것은 매우 고가이며, 콘크리트에 묻히는 강박스 거더의 상부플랜지부가 없으므로 압축플랜지의 측면 지점이 몇몇 부분에 집중되는 것과 같은 구조적으로 불리한 문제를 야기한다.

또한, 철근만으로 횡방향 연결된 프리캐스트 슬래브인 레일형 상부슬래브(100b)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 압출이 완료된 후에 무수축 콘크리트로 채워지는 연속적인 압출개구부(continuous launch opening)를 상부슬래브에 도입한 초기 레일형 상부슬래브를 나타낸다. 이러한 초기 레일형 상부슬래브는 강박스 거더 상부플랜지에서의 슬래브 압출과 연속적인 체결이 이루어지며, 횡방향 처짐에 대하여 철근만으로 지지된 슬래브 형태를 나타낸다.

이러한 방법은 연속적으로 형성된 개구부로 인해 체결응력의 집중을 피할 수 있고 강박스 거더의 압축플랜지의 횡방향 안정성을 향상시킬 수 있으나, 본래 설계상의 취약점(전단 연결재의 현장용접 및 평평한 상부플랜지 면의 필요)은 해결될 수 없다.

또한, 강박스 거더의 상부플랜지 상에 종방향으로 I형 빔인 레일(430)을 배치하고, 그 위로 슬래브를 압출 시공한 레일형 상부슬래브(100c)는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 강박스 거더 상부플랜지 상에 종방향으로 I형 빔을 배치하고 그 위로 슬래브를 압출 시공한 현재의 레일형 상부슬래브(100c)를 나타내며, 이러한 I형 빔인 압출레일(430)은 강박스 거더(200) 상의 상부플랜지(210)에 연속적으로 용접 이음되거나 강판을 삽입하여 용접 이음된다.

도 5는 도 4c에 도시된 레일형 상부슬래브의 압출개구부((Launch Opening))를 구체적으로 나타내는 단면도로서, 영구 압출레일이 적용된 압출개구부를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 압출개구부를 횡방향으로 연결하는 I형 빔 형태의 횡방향 지지보(440)는 미끄럼 마찰을 제어하기 위한 슬라이딩 받침 상에 놓여서 지지된다.

이러한 전단연결재(450)의 경우 스터드 형태이기 때문에 상부슬래브(100c)를 압출시킬 때 방해가 된다는 문제점이 있다. 즉, 스터드 형태의 전단연결재(450)를 사용하면 돌출된 전단연결재(450)로 인해 상부슬래브(100c)를 압출레일(430)을 따라 압출하기가 용이하기 않다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 장치는, 전술한 스터드 형태의 전단연결재(450) 대신에 전단연결재용 레일을 사용하는데, 이하, 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 장치 및 그 공법을 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하되, 전술한 도 1 내지 도 5에서 설명된 동일한 도면부호를 사용한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치의 평면도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 레일형 상부슬래브의 압출개구부를 구체적으로 나타내는 단면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 장치는, 강박스 거더(200) 및 상부슬래브(100)를 구비하는 강합성 교량에서 상부슬래브의 압출가설 장치로서, 압출잭(410), 레일형 압출슬래브 제작대(420), 압출레일(430), 횡방향 지지보(440) 및 전단연결재용 레일(460)을 포함한다. 이때, 도 7에서 도면부호 B로 도시된 부분이 압출개구부를 나타낸다.

압출잭(410)은 레일형 압출슬래브 제작대(420)에 배치되고, 상기 강박스 거더(200)의 상부플랜지(210) 상에서 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 연속적으로 압출한다. 즉, 압출장치인 압출잭(410)은, 교대 후방의 압출 작업장(400)에서 제작되어 연속적으로 제공되는 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 강박스 거더(200) 상부에서 연속적으로 압출한다.

압출레일(430)은 상기 상부플랜지(210) 상에 형성되는 압출개구부(Launch Opening)에서 압출 방향을 따라 배치되어 상기 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)의 압출을 가이드한다.

횡방향 지지보(440)는 상기 압출 방향의 횡방향에 배치되며, 예를 들면, 채널 또는 강판일 수 있다.

전단연결재용 레일(Shearing Connector Rail: 460)은 상기 압출레일(430)의 측면에 배치되어 상기 압출레일(430)과 함께 상기 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)의 압출을 가이드하며, 상기 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)와 상기 상부플랜지(210) 합성시 전단연결재 역할을 한다. 이때, 상기 전단연결재용 레일(460)은 상기 압출레일(430)의 측면에 동일한 높이로 형성되는 I형 빔일 수 있다.

이때, 상기 압출레일(430), 횡방향 지지보(440) 및 전단연결재용 레일(460)은 상기 상부슬래브(100) 및 상기 상부플랜지(210)의 합성시 상기 압출개구부 상에서 무수축 콘크리트로 타설될 수 있다. 또한, 도면부호 110은 상부슬래브(100)의 연속화 철근인 긴장재(Tendon)를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 공법에 따르면, 강합성 교량의 레일형 상부슬래브(100)를 압출가설 공법으로 시공할 때, 상부슬래브(100)를 신속하고 용이하게 압출할 수 있게 된다. 즉, 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 압출가설 공법으로 시공할 경우, 전단연결재용 레일을 이용하여 상부슬래브를 신속하고 용이하게 압출할 수 있고, 이에 따라 교량의 가설기간을 대폭 단축시킬 수 있다. 또한, 레일형 상부슬래브 시공시 기존의 스터드 형태의 전단연결재 대신에 전단연결재용 레일을 함께 사용으로써 용이하게 압출할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 공법은, 강박스 거더 및 상부슬래브를 구비하는 강합성 교량에서 레일형 상부슬래브의 압출가설 공법으로서, 먼저, 강박스 거더(200)를 교대(310) 또는 교각(320) 상에 설치한다.

다음으로, 상기 강박스 거더(200)의 상부플랜지(210) 상에 형성되는 압출개구부에 압출레일(430), 전단연결재용 레일(460) 및 횡방향 지지보(440)를 배치한다.

다음으로, 레일형 압출슬래브 제작대(420) 상에서 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 제작한다.

다음으로, 상기 압출레일(430) 및 전단연결재용 레일(460)을 따라 압출잭(410)을 이용하여 상기 상부슬래브 세그먼트(100-1~100-n)를 연속적으로 압출가설한다.

다음으로, 상기 압출가설된 상부슬래브(100)를 상기 강박스 거더(200)의 상부플랜지(210)와 합성한다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 시공하는 압출가설 공법에 따르면, 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 압출가설 공법으로 시공할 경우, 상부슬래브를 신속하고 용이하게 압출할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 상부슬래브(Concrete Upper Slab)
100-1~100-n: 슬래브 세그먼트(Slab Segment)
110: 긴장재(Tendon)
200: 강박스 거더(Steel Box Girder)
210: 상부플랜지(Upper Flange)
310: 교대
320: 교각
400: 압출 작업장
410: 압출잭
420: 레일형 압출슬래브 제작대
430: 압출레일
440: 횡방향 지지보
450: 스터드형 전단연결재(Shearing Connector)
460: 전단연결재용 레일

Claims

강박스 거더 및 상부슬래브를 구비하는 강합성 교량에서 레일형 상부슬래브의 압출가설 장치에 있어서,
레일형 압출슬래브 제작대에 배치되고, 상기 강박스 거더의 상부플랜지 상에서 상부슬래브 세그먼트를 연속적으로 압출하는 압출잭;
상기 상부플랜지 상에 형성되는 압출개구부(Launch Opening)에서 압출 방향을 따라 배치되어 상기 상부슬래브 세그먼트의 압출을 가이드하는 압출레일;
상기 압출 방향의 횡방향에 배치되는 횡방향 지지보; 및
상기 압출레일의 측면에 배치되어 상기 압출레일과 함께 상기 상부슬래브 세그먼트의 압출을 가이드하며, 상기 상부슬래브 세그먼트와 상기 상부플랜지 합성시 전단연결재 역할을 하는 전단연결재용 레일(Shearing Connector Rail)
을 포함하는 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치.
제1항에 있어서,
상기 압출레일, 횡방향 지지보 및 전단연결재용 레일은 상기 상부슬래브 및 상기 상부플랜지의 합성시 상기 압출개구부 상에서 무수축 콘크리트로 타설되는 것을 특징으로 하는 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치.
제1항에 있어서,
상기 전단연결재용 레일은 상기 압출레일의 측면에 동일한 높이로 형성되는 I형 빔인 것을 특징으로 하는 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 장치.
강박스 거더 및 상부슬래브를 구비하는 강합성 교량에서 레일형 상부슬래브의 압출가설 공법에 있어서,
a) 강박스 거더를 교대 또는 교각 상에 설치하는 단계;
b) 상기 강박스 거더의 상부플랜지 상에 형성되는 압출개구부에 압출레일, 전단연결재용 레일 및 횡방향 지지보를 배치하는 단계;
c) 레일형 압출슬래브 제작대 상에서 상부슬래브 세그먼트를 제작하는 단계;
d) 상기 압출레일 및 전단연결재용 레일을 따라 압출잭을 이용하여 상기 상부슬래브 세그먼트를 연속적으로 압출가설하는 단계; 및
e) 상기 압출가설된 상부슬래브를 상기 강박스 거더의 상부플랜지와 합성하는 단계
를 포함하는 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 공법.
제4항에 있어서,
상기 압출레일, 횡방향 지지보 및 전단연결재용 레일은 상기 상부슬래브 및 상기 상부플랜지의 합성시 상기 압출개구부 상에서 무수축 콘크리트로 타설되는 것을 특징으로 하는 강합성 교량의 레일형 상부슬래브를 전단연결재용 레일을 이용하여 시공하는 압출가설 공법.