KR101358639B1 - 거더 및 이를 이용한 교량의 연속화 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 거더(100)에 관한 것으로서, 타측 거더(100a)의 요철결합부(120a)와 결합하도록, 본체(110)의 단부에 요철결합부(120)가 형성된 구조를 제시함으로써, 연속교의 장점을 모두 가지면서도 우수한 시공성을 얻을 수 있도록 한다.

Description

거더 및 이를 이용한 교량의 연속화 공법{GIRDER AND CONSTURUCTION METHOD FOR GIRDER USING THE SAME}

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 거더의 구조 및 교량의 공법에 관한 것이다.

전장(全長)이 긴 교량을 시공하는 방식에는, 각 지간마다 거더(10)를 설치하는 단순교 방식(도 1)과 모든 지간에 걸쳐 연속된 하나의 거더(20)를 설치하는 연속교 방식(도 2)의 2가지를 들 수 있다.

전자는 정정구조로서 각 거더(10)마다 정모멘트(+)가 발생함에 비해, 후자는 부정정구조로서 정모멘트(+)와 부모멘트(-)가 반복하여 발생하는데, 설계모멘트는 후자가 작으므로 유리한 구조라 할 수 있다.

따라서 단면의 크기를 축소할 수 있으므로, 경제적으로도 유리하다.

이외에도, 전자는 교각의 상부(코핑)에 양측 거더가 지지되어야 하므로 그 단면이 커야 하지만, 후자는 하나의 거더의 중앙부만 지지하면 되므로 그 단면이 클 필요가 없다는 장점도 있다.

이와 같이, 후자인 연속교 방식은 전자인 단순교 방식에 비해 대부분의 측면에서 장점이 있지만, 모든 지간에 걸쳐 연속된 하나의 거더(20)를 설치하여야 하므로 그 시공이 어렵다는 측면에서 문제가 되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 연속교의 장점을 모두 가지면서도 우수한 시공성을 얻을 수 있도록 하는 거더 및 이를 이용한 교량의 연속화 공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 거더(100)에 있어서, 타측 거더(100a)의 요철결합부(120a)와 결합하도록, 본체(110)의 단부에 요철결합부(120)가 형성된 것을 특징으로 하는 거더(100)를 제시한다.

상기 요철결합부(120)는 상기 본체(110)의 단부 하측에 길이방향을 따라 돌출형성된 하측 돌출부(121)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 요철결합부(120)는 상기 본체(110)의 단부 상측에 길이방향을 따라 돌출형성된 상측 돌출부(122)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 하측 돌출부(121) 또는 상측 돌출부(122)에는, 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a) 또는 하측 돌출부(121a)와 결합한 상태에서 상하방향 고정부재(130)가 공통으로 결합하도록, 상하방향으로 관통공(101)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 하측 돌출부(121) 또는 상측 돌출부(122)에 인접한 상기 본체(110)의 상부에는, 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a) 또는 하측 돌출부(121a)와 결합한 상태에서 종방향 고정부재(140)가 공통으로 결합하도록, 종방향으로 관통공(101)이 형성됨과 아울러, 상기 종방향 고정부재(140)의 단부를 정착하기 위한 상부 정착홈(102)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 하측 돌출부(121) 또는 상측 돌출부(122)에 인접한 상기 본체(110)의 하부에는, 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a) 또는 하측 돌출부(121a)와 결합한 상태에서 종방향 고정부재(140)가 공통으로 결합하도록, 종방향으로 관통공(101)이 형성됨과 아울러, 상기 종방향 고정부재(140)의 단부를 정착하기 위한 하부 정착홈(103)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 하측 돌출부(121)의 상면은 외측을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 상기 상측 돌출부(122)의 하면은 외측을 향하여 상향 경사지게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 거더(100)를 이용한 교량의 연속화 공법으로서, 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 상기 거더(100) 중 일측 거더(100)의 요철결합부(120)가 교각(1)의 상부에 위치하도록 상기 일측 거더(100)를 설치하는 단계; 복수의 상기 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 요철결합부(120a)를 상기 일측 거더(100)의 요철결합부(120)에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 연속화 공법을 함께 제시한다.

상기 일측 거더(100)와 타측 거더(100a)의 외면에 종방향 고정부재(140)의 양단을 고정하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 거더(100)를 이용한 교량의 연속화 공법으로서, 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 상기 거더(100) 중 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)가 교각의 상부에 위치하도록 상기 일측 거더(100)를 설치하는 단계; 복수의 상기 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)를 상기 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 상부에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 연속화 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 거더(100)를 이용한 교량의 연속화 공법으로서, 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 상기 거더(100) 중 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)가 교각의 상부에 위치하도록 상기 일측 거더(100)를 설치하는 단계; 복수의 상기 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)를 상기 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 상부에 결합하는 단계; 상기 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 관통공(101) 및 상기 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)의 관통공(101a)에 공통으로 결합하도록 상기 상하방향 고정부재(130)를 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 연속화 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 거더(100)를 이용한 교량의 연속화 공법으로서, 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 상기 거더(100) 중 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)가 교각의 상부에 위치하도록 상기 일측 거더(100)를 설치하는 단계; 복수의 상기 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)를 상기 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 상부에 결합하는 단계; 상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 상부의 관통공(101) 및 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 상부의 관통공(101a)에 공통으로 결합하도록 상기 종방향 고정부재(140)를 결합하는 단계; 상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 상부 정착홈(102) 및 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 상부 정착홈(102a)에 상기 종방향 고정부재(140)의 양단을 정착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 연속화 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 상기 거더(100)를 이용한 교량의 연속화 공법으로서, 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 상기 거더(100) 중 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)가 교각의 상부에 위치하도록 상기 일측 거더(100)를 설치하는 단계; 복수의 상기 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)를 상기 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 상부에 결합하는 단계; 상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 하부의 관통공(101) 및 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 하부의 관통공(101a)에 공통으로 결합하도록 상기 종방향 고정부재(140)를 결합하는 단계; 상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 하부 정착홈(103) 및 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 하부 정착홈(103a)에 상기 종방향 고정부재(140)의 양단을 정착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 연속화 공법을 함께 제시한다.

본 발명은 연속교의 장점을 모두 가지면서도 우수한 시공성을 얻을 수 있도록 하는 거더 및 이를 이용한 교량의 연속화 공법을 제시한다.

도 1은 종래의 단순교의 구성도.
도 2는 종래의 연속교의 구성도.
도 3 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 3,4는 제1 실시예의 공정도.
도 5,6은 제2 실시예의 공정도.
도 7은 제3 실시예의 공정도.
도 8은 제4 실시예의 공정도.
도 9는 제5 실시예의 공정도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 길이방향을 따라 연속하여 설치되는 거더(100)에 관한 것으로서, 기본적으로 타측 거더(100a)의 요철결합부(120a)와 결합하도록, 본체(110)의 단부에 요철결합부(120)가 형성된 것을 특징으로 한다.

위 거더를 이용한 교량의 시공방법은 다음과 같은 공정에 의해 이루어진다.

길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 거더(100) 중 일측 거더(100)의 요철결합부(120)가 교각(1)의 상부에 위치하도록 일측 거더(100)를 설치한다.

복수의 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 요철결합부(120a)를 일측 거더(100)의 요철결합부(120)에 결합한다(도 3).

이후, 양측 거더의 요철결합부(120,120a) 사이의 공간은 콘크리트, 몰탈 등의 충전재에 의해 충전한다(도 4).

이는 연속교 방식의 교량을 시공함에 있어서, 거더를 전체적으로 제조한 이후 복수의 교대 또는 교각 위에 설치하는 것이 아니라, 각 지간마다 거더(100,100a)를 설치하되, 이들 거더(100,100a)의 단부에 형성된 요철결합부(120,120a)에 의해 거더(100,100a)의 설치와 함께 거더(100,100a)의 결합이 이루어지도록 한 것이다.

따라서, 구조적 안정성이 우수한 점, 단면의 축소에 의한 비용의 절감이 가능하다는 점, 코핑의 단면을 줄일 수 있다는 점 등 연속교 방식의 장점을 모두 가지면서도, 우수한 시공성을 얻는다는 효과가 있다.

구체적으로, 거더의 요철결합부(120)는 본체(110)의 단부 하측에 길이방향을 따라 돌출형성된 하측 돌출부(121)와, 본체(110)의 단부 상측에 길이방향을 따라 돌출형성된 상측 돌출부(122)에 의해 구성되는 것이 제조 및 시공의 편의성을 위하여 바람직하다(도 3,4)

거더(100)가 위와 같은 구성을 취하는 경우, 이를 이용한 교량의 시공방법은 다음과 같은 공정에 의해 이루어질 수 있다.

길이방향을 따라 연속하여 설치되는 복수의 거더(100) 중 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)가 교각(코핑)의 상부에 위치하도록 일측 거더(100)를 설치한다.

복수의 거더(100) 중 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)를 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 상부에 결합(안치)한다(도 3).

이후, 양측 거더의 요철결합부(120,120a) 사이의 공간은 콘크리트, 몰탈 등의 충전재에 의해 충전한다(도 4).

이는 거더들(100,100a)을 순차적으로 교각 위에 올려놓는 것만으로 기본적인 시공이 이루어지고, 이 상태에서 구체적인 거더들(100,100a)의 고정작업을 수행하면 되므로, 시공성이 대단히 우수하다는 효과를 얻도록 한다.

이와 같이, 양측 거더의 요철결합부(120,120a)에 의해 기본적인 결합이 이루어진 후, 다음과 같은 고정작업에 의해 교량의 구조적 안정성을 도모할 수 있다.

첫째, 거더(100)의 하측 돌출부(121) 또는 상측 돌출부(122)에는, 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a) 또는 하측 돌출부(121a)와 결합한 상태에서 상하방향 고정부재(130)가 공통으로 결합하도록, 상하방향으로 관통공(101)이 형성된 구성을 취하는 것이 바람직하다(도 5,6).

이 경우, 양측 거더(100,100a)를 교각(1) 위에 기본적으로 설치한 상태에서, 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 관통공(101) 및 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)의 관통공(101a)에 강봉 등의 상하방향 고정부재(130)를 공통으로 결합하고, 에폭시 등의 접착재로 고정한 후, 나머지 공간은 상술한 충전재에 의해 충전함으로써 견고한 구조를 이룰 수 있다.

이러한 상하방향 고정부재(130)에 의한 결합구조는 외부 하중에 의한 전단력 및 휨모멘트에 대하여 모두 효과적으로 저항할 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 일측 거더(100)와 타측 거더(100a)의 외면(상면 및/또는 하면)에 종방향 고정부재(140)의 양단을 고정하는 방식에 의해 양측 거더를 고정할 수 있다(도 7).

이는 시공이 간편하다는 장점이 있다.

셋째, 거더(100)의 하측 돌출부(121) 또는 상측 돌출부(122)에 인접한 본체(110)의 상부에는, 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a) 또는 하측 돌출부(121a)와 결합한 상태에서 종방향 고정부재(140)가 공통으로 결합하도록, 종방향으로 관통공(101)이 형성됨과 아울러, 종방향 고정부재(140)의 단부를 정착하기 위한 상부 정착홈(102)이 형성된 구성을 취할 수 있다(도 8).

이 경우, 양측 거더(100,100a)를 교각(1) 위에 기본적으로 설치한 상태에서, 일측 거더(100)의 본체(110)의 상부의 관통공(101) 및 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 상부의 관통공(101a)에 공통으로 결합하도록 강봉 등의 종방향 고정부재(140)를 결합하고, 일측 거더(100)의 본체(110)의 상부 정착홈(102) 및 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 상부 정착홈(102a)에 종방향 고정부재(140)의 양단을 정착하는 방식으로 고정할 수 있다(도 8).

이는 양측 거더(100,100a)의 상부를 길이방향으로 보강하는 방식이고, 마찬가지 구성에 의해 양측 거더(100,100a)의 하부를 길이방향으로 보강할 수도 있다.

즉, 거더(100)의 하측 돌출부(121) 또는 상측 돌출부(122)에 인접한 본체(110)의 하부에는, 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a) 또는 하측 돌출부(121a)와 결합한 상태에서 종방향 고정부재(140)가 공통으로 결합하도록, 종방향으로 관통공(101)이 형성됨과 아울러, 종방향 고정부재(140)의 단부를 정착하기 위한 하부 정착홈(103)이 형성된 구성이 그것이다.

이 경우, 양측 거더(100,100a)를 교각(1) 위에 기본적으로 설치한 상태에서, 일측 거더(100)의 본체(110)의 하부의 관통공(101) 및 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 하부의 관통공(101a)에 공통으로 결합하도록 종방향 고정부재(140)를 결합하고, 일측 거더(100)의 본체(110)의 하부 정착홈(103) 및 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 하부 정착홈(103a)에 종방향 고정부재(140)의 양단을 정착하는 방식으로 고정구조를 이룰 수 있다(도 8).

연속교의 거더 중 교각에 의해 지지되는 지점부는 부모멘트가 발생하는 영역이므로, 종방향 고정부재(140)가 상부에 설치되는 것이 기본적으로 유리하지만, 필요한 경우 종방향 고정부재(140)를 하부에 함께 설치하여 보강할 수도 있다.

한편, 거더(100)의 하측 돌출부(121)의 상면은 외측을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 상측 돌출부(122)의 하면은 외측을 향하여 상향 경사지게 형성된 구조를 취하는 경우, 이들 돌출부(121,122)와 거더 본체의 결합부위의 단면이 커짐에 따라 전단저항력이 증대한다는 효과를 추가로 얻을 수 있다(도 9).

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 교각 100 : 거더
101 : 관통공 102 : 상부 장착홈
103 : 하부 장착홈 110 : 본체
120 : 요철결합부 121 : 하측 돌출부
122 : 상측 돌출부 130 : 상하방향 고정부재
140 : 종방향 고정부재

Claims (13)

1. 돌출부가 구비된 복수의 거더를 이용한 교량의 연속화 공법으로서,
   본체(110)의 단부 하측에 길이방향을 따라 돌출형성된 하측 돌출부(121)를 포함하는 일측 거더(100)를, 상기 하측 돌출부(121)가 교각(1)의 상부에 위치하도록 설치하는 단계;
   본체(110a)의 단부 상측에 길이방향을 따라 돌출형성된 상측 돌출부(122a)를 포함하는 타측 거더(100a)를, 상기 상측 돌출부(122a)가 상기 하측 돌출부(121) 상부에 안치될 수 있도록 하며, 상기 일측 거더(100)와 상기 타측 거더(100a) 사이에 공간이 형성되도록 설치하는 단계;
   상기 일측 거더(100)의 하측 돌출부(121)를 관통하여 형성된 관통공(101) 및 상기 타측 거더(100a)의 상측 돌출부(122a)를 관통하여 형성된 관통공(101a)에 공통으로 결합되도록, 상하방향 고정부재(130)를 결합하는 단계;
   상기 상하방향 고정부재(130)를 상기 관통공(101a)에 접착재로 고정하는 단계;
   상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 상부에 형성된 관통공(101) 및 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 상부에 형성된 관통공(101a)에 공통으로 결합되도록, 종방향 고정부재(140)를 결합하는 단계;
   상기 종방향 고정부재(140)의 일 단부의 정착을 위해 상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 상부에 형성된 상부 정착홈(102) 및 상기 종방향 고정부재(140)의 타 단부의 정착을 위해 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 상부에 형성된 상부 정착홈(102a)에, 상기 종방향 고정부재(140)의 양단을 정착하는 단계;
   상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 하부에 형성된 관통공(101) 및 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 하부에 형성된 관통공(101a)에 공통으로 결합되도록, 종방향 고정부재(140)를 결합하는 단계;
   상기 종방향 고정부재(140)의 일 단부의 정착을 위해 상기 일측 거더(100)의 본체(110)의 하부에 형성된 하부 정착홈(103) 및 상기 종방향 고정부재(140)의 타 단부의 정착을 위해 상기 타측 거더(100a)의 본체(110a)의 하부에 형성된 하부 정착홈(103a)에, 상기 종방향 고정부재(140)의 양단을 정착하는 단계; 및
   상기 일측 거더(100)와 상기 타측 거더(100a) 사이의 공간, 상기 상부 정착홈(102, 102a) 및 상기 하부 정착홈(103, 103a)을 충전재에 의해 충전하는 단계;를 포함하되,
   상기 하측 돌출부(121)의 상면은 외측을 향하여 하향 경사지게 형성되고, 상기 상측 돌출부(122a)의 하면은 외측을 향하여 상향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 교량의 연속화 공법.
   
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