KR101404481B1 - 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시공될 교량의 주변으로 거더를 제작하기 협소한 조건일 경우 교량 상부의 현장에서 거더를 제작, 설치하여 교량을 시공할 수 있도록 한 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 교량 하부구조에 해당하는 교대 및 교각을 설치하는 단계와; 교량 전체 폭에 대해 일정 구간만 교대와 교각의 상면에 받침보를 설치하는 단계와; 받침보의 상면에 복공판을 설치하는 단계와; 복공판 위에서 거더를 제작한 후 지게차로 거더를 대차에 옮겨 이동시킨 후 복공판이 설치되어 있지 않는 부분의 교대 및 교각에 거더를 1차로 설치하는 단계와; 지게차와 대차를 가설된 거더로 이동시키고, 가설된 복공판과 받침보를 철거하고, 가설된 거더의 상면에서 다시 거더를 제작한 후 복공판 및 받침보가 철거된 부분의 교대 및 교각에 지게차와 대차를 이용하여 거더를 2차로 설치하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.

Description

거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법{Bridge construction method using road decking panel at limited space for girder manufacturing}

본 발명은 교량의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 시공될 교량의 주변으로 거더를 제작하기 협소한 조건일 경우 교량 상부의 현장에서 거더를 제작, 설치하여 교량을 시공할 수 있도록 한 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 보행자나 차량이 하천 또는 다른 교통로나 구축물 위를 건너갈 수 있도록 만든 고가구조물로서, 지지할 시설의 종류 및 용도에 따라 다양한 공법에 의하여 건설된다.

교량은 차량 및 보행자가 통행하는 상부구조물과, 상부구조물을 지지하는 교대 및 교각으로 이루어지는 하부구조물로 이루어진다. 교량 시공시에는 먼저 하부구조물로 교대 및 교각이 설치되고, 후에 거더가 교대 및 교각에 설치되고, 거더에 상부 슬래브가 시공되는 순서를 갖는다. 이때 거더는 종류에 따라 공장에서 제작하는 경우도 있지만 시공될 교량의 주변에서 제작하여 설치하는 경우가 있다. 교량의 주변에서 거더를 제작해야 하는 경우 협소한 장소로 인해 거더의 제작이 용이치 않는 경우가 발생된다. 예로, PSC 거더의 제작시 철근 가공 조립장, 거푸집 타설 작업장 등이 필요하다. 따라서 교량 주변의 거더 제작 여건이 불리할 경우 이에 대한 기술적 방안이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0547485호로서, 교량의 연속화를 통하여 잉여 휨모멘트 크기를 절감할 수있는 구조로 제작된 단위 교량거더를 이용한 다경간연속화 교량 및 이의 시공방법에 제안되어 있다.

이는 상부 플랜지의 양측 단부와 중앙부의 하부 플랜지에 일정길이에 걸쳐 철골을 설치하며, 복부에는 일정한 간격을 두고 복부 수직재를 설치하되 상기 복부 수직부재 사이에는 천공부를 형성하고, 중앙부의 하부 플랜지 위에는 일정한 간격을 두고 한쌍의 임시 정착블록을 설치하고, 양측 단부의 내측으로 설치된 임시 정착블록을 하부 플랜지 위의 복부 수직재에 1개를 설치하면서 바로 그 위치의 상부인 상부 플랜지 하부의 복부 수직재에 영구 정착블록을 설치하고, 하부 플랜지내에 일정 개수의 강재를 전 길이에 걸쳐 설치한 후에 콘크리트를 타설양생하고 상기 하부 플랜지 내에 설치된 강재와 상기 중앙에 설치된 임시 정착블록에 연결된 강봉에 긴장력을 작용하여 긴장시킨 후에 정착고정하여 단위 교량거더를 제작하는 단계; 상기 제작된 단위 교량거더를 교각 또는 교대에 설치하는 단계; 교각 위에 연이어 설치된 상기 단위 교량거더의 양측부에 연장설치된 철골을 서로 연결하고 상부 플랜지의 하부에 설치된 영구 정착블록과 인접하여 설치된 상기 단위 교량거더에 설치된 영구 정착블록에 각각 강봉을 삽입하여 연결정착하고, 하부 플랜지의 상부에 설치된 임시 정착블록과 인접하여 설치된 상기 교량거더의 임시 정착블록에 설치된 강봉 정착구를 이용하여 강봉을 연결정착고정하여 연결부를 형성하고, 상기 영구 정착블록에 설치된 강봉에 긴장력을 도입한 후에 상기 철골을 서로 연결한 부위에 몰탈을 타설양생하는 단계; 상기 단계의 작업이 완료된 후에 상기 임시 정착블록에 설치된 강봉을 제거하는 단계; 상기 임시 정착블록의 강봉 정착구 내에 강연선을 설치하기 위한 방향전환관을 설치하고 상기 강봉 정착구와의 사이에 그라우팅을 실시하고 강연선을 설치고정하는 단계; 및 상기의 전 단계가 종료되면 상기 교량거더의 상부에 상부 슬래브를 타설양생하고 방청 및 주변정리를 하는 단계를 거쳐 다경간 연속화 교량을 설치하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 단위 교량거더를 제작하는 단계에서 단위 교량거더를 제작하기 위한 별도의 제작 장소가 필요하다. 특히, 교량 시공 현장 주변의 제작 장소가 협소할 때 거더 제작상의 곤란을 겪게 된다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0878465호(커플러를 이용한 교량용 거더, 이를 포함하는 교량, 및 그 시공 방법) 한국 등록특허 등록번호 제10-1072259호(피에스씨 거더와 교량 하부구조의 강결방법)

본 발명은 시공될 교량의 주변으로 거더를 제작하기 협소한 조건일 경우 교량 상부의 현장에서 거더를 제작, 설치하여 교량을 시공할 수 있도록 한 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법에 관한 것을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

교량 하부구조에 해당하는 교대 및 교각을 설치하는 단계와;

교량 전체 폭에 대해 일정 구간만 교대와 교각의 상면에 받침보를 설치하는 단계와;

받침보의 상면에 복공판을 설치하는 단계와;

복공판 위에서 거더를 제작한 후 지게차로 거더를 대차에 옮겨 이동시킨 후 복공판이 설치되어 있지 않는 부분의 교대 및 교각에 거더를 1차로 설치하는 단계와;

지게차와 대차를 가설된 거더로 이동시키고, 가설된 복공판과 받침보를 철거하고, 가설된 거더의 상면에서 다시 거더를 제작한 후 복공판 및 받침보가 철거된 부분의 교대 및 교각에 지게차와 대차를 이용하여 거더를 2차로 설치하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 거더측에 연결된 와이어로프를 지게차로 걸어 거더의 인양이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 거더에는 폭방향으로 이웃한 거더를 상호 연결시켜 주는 커플러가 설치되고;

상기 커플러는 거더의 고리홈측에 매설된 힌지 보스, 힌지 보스에 회전 가능하게 삽입되어 있는 T형 고리, T형 고리에 삽입되어 이웃한 커플러의 T형 고리를 상호 결합시키는 체결소켓으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, T형 고리의 선단에는 길이 방향으로 이웃한 T형 고리와 상호 연결되어 인양시 사용되는 와이어로프가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 교대측에 위치하게 될 거더에는 그의 일측 단부로 다수의 합성용 철근이 일정 길이 노출되어 하방으로 휨되어져 시공되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법에 따르면, 교량의 상부에서 직접 거더를 제작 설치한 후 상부슬래브를 시공함으로써 교량 주변에서 거더를 제작하기 어려운 경우에 적합하다. 또한 거더들이 커플러에 의해 결속 시공됨으로써 상부슬래브의 균열을 방지할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 교량 시공 순서에 따른 시공상태도.
도 8은 본 발명에 적용되는 대차의 사시도.
도 9는 본 발명에 적용되는 거더 단부의 설치상태도.
도 10a는 본 발명에 적용되는 커플러 및 와이어로프의 설치상태도.
도 10b는 본 발명에 적용되는 커플러를 통한 거더의 결속상태도.
도 11a는 본 발명에 적용되는 커플러의 사시도.
도 11b는 본 발명에 적용되는 커플러의 사용상태도.
도 12는 본 발명의 교량 시공 방법에 의해 시공 완성된 교량의 사시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

먼저, 도 1과 같이 교량 하부구조물로서 교대(12) 및 교각(14)이 설치된다. 본 실시 예에서 교각(14)은 중간에 하나만 설치되어 있으나 장경간의 경우 교각이 증설될 수 있다.

그 다음, 도 2와 같이 교량의 전체 폭(W)의 일정 구간만 교대(12)와 교각(14)의 상면에 받침보(16)를 설치한다. 본 실시 예에서 받침보(16)의 설치 구간은 교대(12)(또는 교각) 폭(W)에 대해 1/2로 하였다. 받침보(16)는 길이 방향으로도 설치되고 해당 구간에 일정 간격을 두고 설치된다. 이때 받침보(16)의 간격은 후 설치되는 복공판(18)의 간격을 고려하여 결정될 수 있다. 받침보(16)는 지상에서 크레인 등의 인양장비로 인양하여 설치될 수 있다. 받침보(16)는 예로 H 단면을 갖는 형강 빔이 될 수 있다. 이때 받침보(16)의 전도를 방지하기 위해 이웃한 받침보(16)(16)의 사이에 버팀보를 폭 방향으로 가설시켜 둘 수 있다.

그 다음, 도 3과 같이 받침보(16)의 상면에 복공판(18)을 설치한다. 복공판(18)은 받침보(16)로 인양된 후 고정볼트를 통해 받침보(16)에 안정되게 고정된다. 복공판(18)의 설치가 완료되면 도 4a 및 도 4b와 같이 거더 제작 및 철근가공 조립을 위한 제작장(19)이 완성된다.

그 다음, 도 4a 및 도 4b와 같이 복공판(18)에 거더 제작 장비(21)를 갖추고 지게차(24) 및 대차(26)를 올려 놓고, 복공판(18) 위에서 거더(100)를 제작한다. 이때 거더(100)는 철근 콘크리트로 제작되어 사각 단면을 가진다. 이같이 사각 단면으로 거더(100)를 제작할 경우 거더(100)를 교대와 교각에 나란하게 접하도록 설치하면 교량 슬래브의 역할을 하게 된다. 이때, 추가적으로 강연선을 설치하고 프리스트레스를 도입하여 거더(100)가 제작될 수 있다.

또한, 거더 제작시 교대(12)측에 위치하게 될 거더(100)에는 도 9와 같이 그의 일측 단부로 다수의 합성용 철근(101)이 일정 길이 노출되어 하방으로 휨되어지도록 제작된다. 이 경우 거더(100)의 단부를 타설된 콘크리트를 이용하여 교대 및 교각의 우각부에 강결시킬 수 있다.

이렇게 제작된 거더(100)는 지게차(24)를 이용해 대차(26)에 옮긴 후 거더(100)를 복공판(18)이 설치되지 않는 부분의 교대(12) 및 교각(14)에 설치한다. 거더(100)의 설치시 도 4c와 같이 지게차(24)는 거더(100)측에 연결된 와이어로프(102)를 걸어 인양이 이루어진다. 대차(26)는 도 8과 같이 하부에 방향 전환을 자유롭게 할 수 있는 다수개의 이동바퀴(261)를 가지고 있다. 지게차(24)는 대차(26)의 하면을 지지하여 거더(100)를 이동시킨다. 대차(26)로 거더가 이동되면 지게차(24)로 인양하여 거더(100)를 가설한다.

이와 같이 하여 거더(100)의 1차 설치가 완료되면, 도 5와 같이 지게차(24)와 대차(26)는 가설된 거더(100)로 이동하고, 도 6과 같이 가설된 복공판(18)과 받침보(16)를 철거한다. 가설된 1차 거더(100)는 거더 제작 및 철근가공 조립을 위한 제작장으로 활용된다.

이후 가설된 1차 거더(100)의 상면에서 다시 동일한 거더(100)를 제작한 후 지게차(24)로 거더를 대차(26)에 옮겨 이동시킨 후 거더(100)를 복공판(18)(또는 받침보)이 철거된 부분의 교대(12) 및 교각(14)에 2차로 가설한다.

그 다음, 가설 작업장의 모든 장비와 지게차(24) 및 대차(26)를 거더측에서 하역시킨 후 거더(100)의 단부측에 콘크리트를 타설하여 교대 및 교각에 강결시켜 도 12와 같이 교량 시공을 완성하게 된다. 이때 거더(100)의 단부로 노출되어 있는 다수의 합성용 철근(101)이 콘크리트내에 매설되어 거더(100)를 교대 및 교각에 강결시킨다. 따라서 거더(100)는 교량의 상부슬래브의 역할을 하게 된다.

또한, 도 10a 및 도 10b와 같이 이웃한 거더(100와 100)간의 결속을 위해 거더(100)에는 폭방향으로 이웃한 거더(100)(100)를 상호 연결시켜 주는 커플러(110)가 설치될 수 있다.

도 11a 및 도 11b와 같이 커플러(110)는 거더(100)의 고리홈(102)측에 매설된 힌지 보스(112)(112), 힌지 보스(112)(112)에 회전 가능하게 삽입되어 있는 T형 고리(114), T형 고리(114)에 삽입되어 이웃한 커플러(110)의 T형 고리(114)를 상호 결합시키는 체결소켓(116)으로 구성된다. 이때 T형 고리(114)는 체결소켓(116)과 나사 결합되는 구조를 갖는다. 이를 위해 T형 고리(114)에는 수나사(114a)를 형성하고 체결소켓(116)에는 나사구멍을 형성한다. 따라서 도 10 및 도 11b와 같이 이웃한 거더(100,100)가 교대와 교각위에 거치된 후 체결소켓(116)을 이동시켜 2개의 커플러(110,110)를 연결시킴으로써 이웃한 거더(100,100)는 상호 결속된다.

따라서 지게차의 작업 중에도 거더는 안정된 정위치를 유지하며, 교량 상부슬래브의 시공후 균열을 억제하는 효과를 갖게 된다.

이때 T형 고리(114)의 선단에는 도 10a와 같이 길이 방향으로 이웃한 T형 고리와 상호 연결되어 인양시 사용되는 와이어로프(102)가 더 설치될 수 있다. 이때 와이어로프(102)는 T형 고리(114)에서 착탈할 수 있는 구조를 갖는다. 착탈 구조는 예로, 와이어로프(102)의 말단을 T형 고리(114)에 나사 결합구조로 하여 이루어질 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 교대
14: 교각
16: 받침보
18: 복공판
100: 거더
101: 합성용 철근
102: 와이어로프
110: 커플러

Claims (5)

1. 교량 하부구조에 해당하는 교대(12) 및 교각(14)을 설치하는 단계와;
   교량 전체 폭(W)에 대해 일정 구간만 교대(12)와 교각(14)의 상면에 받침보(16)를 설치하는 단계와;
   받침보(16)의 상면에 복공판(18)을 설치하는 단계와;
   복공판(18) 위에서 거더(100)를 제작한 후 지게차(24)로 거더(100)를 대차(26)에 옮겨 이동시킨 후 복공판(18)이 설치되어 있지 않는 부분의 교대(12) 및 교각(14)에 거더(100)를 1차로 설치하는 단계와;
   지게차(24)와 대차(26)를 가설된 거더(100)로 이동시키고, 가설된 복공판(18)과 받침보(16)를 철거하고, 가설된 거더(100)의 상면에서 다시 거더를 제작한 후 복공판(18) 및 받침보(16)가 철거된 부분의 교대(12) 및 교각(14)에 지게차(24)와 대차(26)를 이용하여 거더(100)를 2차로 설치하는 단계;를 포함하여 시공되는 것을 특징으로 하는 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   거더(100)측에 연결된 와이어로프(102)를 지게차로 걸어 거더의 인양이 이루어지는 것을 특징으로 하는 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   거더(100)에는 폭방향으로 이웃한 거더(100)를 상호 연결시켜 주는 커플러(110)가 설치되고;
   상기 커플러(110)는 거더(100)의 고리홈(100a)측에 매설된 힌지 보스(112)(112), 힌지 보스(112)(112)에 회전 가능하게 삽입되어 있는 T형 고리(114), T형 고리(114)에 삽입되어 이웃한 커플러(110)의 T형 고리(114)를 상호 결합시키는 체결소켓(116)으로 구성된 것을 특징으로 하는 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   T형 고리(114)의 선단에는 길이 방향으로 이웃한 T형 고리와 상호 연결되어 인양시 사용되는 와이어로프(102)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   거더(100)는 그의 단부로 다수의 합성용 철근(101)이 일정 길이 노출되어 하방으로 휨되어진 상태에서 우각부에 콘크리트로 타설하여 교대(12) 및 교각(14)에 강결시키는 것을 특징으로 하는 거더 제작이 협소한 곳에서의 복공판을 이용한 교량 시공 방법.

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