KR101527782B1 - 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법 - Google Patents

합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하부지반 조건에 구애받지 않고 적용할 수 있는 지보공 설치방법으로 교대, 교각의 기초부나 벽체부를 활용하여 그를 지지기반으로 하는 경사지보공을 구성하여, 연속형 등 시공오차에 의한 비정상 변위가 발생될 때, 임시 경사지보공은 이를 제어하는 역할을 하도록 한 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 교대, 교각 상에 거더를 격자형으로 조립 설치하는 단계; 상기 교대, 교각의 기초부 상면과 거더의 하면 사이에 청구항 제2항 기재의 경사지보공을 경사지게 설치하는 단계; 상기 경사지보공 하부에 설치된 하중재하잭을 가동하여 소정의 하중(P1)을 경사방향으로 도입하는 단계; 상기 거더에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브를 시공하는 단계; 상기 슬래브 시공 후, 경사지보공을 해체하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법{Management and reverse displacement of composite bridge composite inclined support installation method}
본 발명은 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로 시공시 변위가 큰 콘크리트 합성형 강재거더 교량은 슬래브 콘크리트 타설 순서 및 시차에 따라 콘크리트의 양생 시간이 일정하지 않고, 합성 시간차에 의해 거더 변위가 비대칭으로 기울게 발생될 수 있다.
또한, 연속형 강재거더 교량의 경우는 경간별로 변위가 다르게 시공되는 경우가 있다.
이를 방지하기 위해서는 슬래브 콘크리트를 대칭되게 타설하면서 될 수 있으면 동시에 타설하는 것이 가장 이상적이다.
이와 같이 시공하는 것이 현실적으로 불가능하므로 계획된 변위와 상이하게 기울거나 비정상적으로 발생되는 것을 방지하도록 즉 캠버와 다른 비정상 변위만을 제어하도록 지보공을 설치한다면 콘크리트 합성형 강재거더 교량의 변위에 대한 시공 오차를 크게 개선할 수 있을 것이다.
교량 시공중 발생할 수 있는 문제의 비정상 변위는 거더 단면 강성을 키운다고 해결될 문제는 아니고, 시공과정에서의 변위 패턴이 항상 최종 캠버 변위에 비례하도록 시공중 하중분포가 최종 하중분포에 비례하도록 하던가 외부로부터 비정상 변위가 발생하지 않도록 강제로 제어해 주는 방법뿐이다.
여기서, 상기한 변위제어 방법은 교량 하부에서 지보공을 설치하여 지지하여야 하나, 교량 하부의 상황이 해상, 하천, 도로, 산악지역, 기타 장애물 등으로 지보공을 설치할 수 없는 경우가 대부분이고, 또한 이를 극복하여 지보공을 설치하려면 지보공 공사비가 과다하게 소요되어 경제성이 불리해진다.
일반적으로 교량거더와 슬래브 콘크리트를 합성함에 있어서, 지보공이 없는 일반적인 시공법은 거더 자중과 슬래브 콘크리트 타설 하중은 합성전 거더단면으로만 저항되고, 그 후의 하중은 합성 단면으로 저항되는 것을 반합성이라 하고, 교량거더 전구간에 지보공을 설치하여 거더 자중과 콘크리트 타설 하중을 지보공에 의해 지지하고, 합성후 지보공을 제거하면 모든 하중이 합성 단면에 의해 저항되는데 이를 전 합성이라 한다.
강재 거더에 있어서, 박스형 거더보다 강재를 절감하기 위한 U형 거더의 경우는 거더의 상연플랜지 단면 폭이 하연플랜지 폭보다 현실적으로 적으므로 합성전 하중인 거더 자중과 슬래브 콘크리트 하중에 의해 상연플랜지의 응력이 크게 발생되어 과중한 두께가 요구되곤 한다.
이때, 힘의 대칭성을 갖도록 하면서 외부에서 일정한 계획된 상향력이 거더에 도입되도록 지보공을 설치하고, 슬래브 콘크리트가 타설 양생되어 개구형 강재거더와 합성이 이루어진 이후에 지보공을 제거하면 합성전 도입된 하중이 합성후에 제거되어 하향으로 작용한다.
이 경우 일정하게 계획되어 도입된 지보공 하중만큼 상연플랜지 응력이 합성전 응력에서 합성후 응력으로 변환되어 현격히 응력이 저하되어 무리한 상연플랜지의 두께를 개선할 수 있다.
또한, 하연플랜지 경우는 효과는 상대적으로 적지만 하연플랜지 응력도 동일한 효과가 있으므로 하연응력도 일부 개선된다.
상기한 바와 같은 응력개선 효과를 내는 지보공으로서 교량 하부의 현장여건에 구애받지 않은 지보공의 구조는 교대, 교각의 기초부를 활용하거나 교대, 교각의 벽체부를 활용하여 경사지게 구성하면 교량의 하부조건이 어떠한 경우에도 대부분 적용할 수 있는 지보공을 효율적으로 구성할 수 있다.
일반적인 지보공을 교량 하부에서 수직으로 설치를 한다. 일반적인 방법인 교량 하부에서 수직으로 거더를 지지하는 지보공은 전 합성을 할 수 있는 가장 효율적이고 방법임에도 지보공을 설치할 수 있는 교량 하부지반 조건에 따라 적용범위가 매우 제한되며 그 설치비용 또한 많이 소요된다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하부지반 조건에 구애받지 않고 적용할 수 있는 지보공 설치방법으로 교대, 교각의 기초부나 벽체부를 활용하여 그를 지지기반으로 하는 경사지보공을 구성하여, 연속형 등 시공오차에 의한 비정상 변위가 발생될 때, 임시 경사지보공은 이를 제어하는 역할을 하도록 한 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 교대, 교각 상에 거더를 격자형으로 조립 설치하는 단계; 상기 교대, 교각의 기초부 상면과 거더의 하면 사이에 청구항 제2항 기재의 경사지보공을 경사지게 설치하는 단계; 상기 경사지보공 하부에 설치된 하중재하잭을 가동하여 소정의 하중(P1)을 경사방향으로 도입하는 단계; 상기 거더에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브를 시공하는 단계; 상기 슬래브 시공 후, 경사지보공을 해체하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 상연응력이 저하되는 이점이 있다.
개구제형 거더는 상연플랜지가 하연플랜지보다 아주 작게 구성되므로 합성전 중립축은 하연플랜지 쪽으로 쏠려 있고, 합성후는 슬래브 강성이 크므로 상연플랜지 쪽으로 쏠려 있게 된다.
즉, 고정하중의 대부분인 거더 자중과 슬래브 하중에 의해 상연플랜지 응력이 크게 나타나게 된다.
경사지보공의 연직성분 및 수평성분은 합성전 모멘트 중 ΔMp(지보공 하중 P에 따른 부모멘트)만큼 줄어들고 슬래브 콘크리트가 양생된 후, 경사지보공을 제거하면 합성단면에서 ΔMp가 작용되므로 결과적으로 상연플랜지 응력은 크게 줄어들게 된다.
상연플랜지 효과보다는 미미하지만 하연플랜지 응력도 줄어드는 효과가 있다.(하연도 합성후 단면계수가 합성전 단면계수보다 큼)
둘째, 본 발명은 거더의 비대칭 시공변위를 제어한다.
즉, 슬래브 콘크리트의 타설 순서 및 시차로 인한 거더의 합성시차로 인해 거더의 비대칭 시공오차 변위가 발생될 경우 경사지보공은 상기 변위가 발생되지 않도록 제어하는 기능을 한다.
도 1은 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공이 교대, 교각의 기초부에 설치된 상태를 도시한 측면도,
도 2는 도 1의 "A"부분을 확대 도시한 상세도,
도 3은 도 2의 "B"부분을 확대 도시한 상세도,
도 4는 도 2의 "C"부분을 확대 도시한 상세도,
도 5는 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공이 교대, 교각의 벽체부에 설치된 상태를 도시한 측면도,
도 6은 도 5의 "A"부분을 확대 도시한 상세도,
도 7은 도 6의 "B"부분을 확대 도시한 상세도,
도 8은 도 6의 "C"부분을 확대 도시한 상세도,
도 9는 거더의 시공중 변위상태를 도시한 예시도,
도 10은 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공을 이용한 거더의 합성 전후의 모멘트를 도시한 예시도.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공이 교대, 교각의 기초부에 설치된 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 "A"부분을 확대 도시한 상세도이며, 도 3은 도 2의 "B"부분을 확대 도시한 상세도이며, 도 4는 도 2의 "C"부분을 확대 도시한 상세도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치구조는 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212)에 경사지보공(100)이 설치되되, 상기 교각(210)에서는 좌우 대칭방향으로 경사지보공(100)이 설치되고, 상기 교대(200)에서는 일방향으로 경사지보공(100)이 경사지게 설치되어, 거더(300)를 지지하여 하중을 재하하도록 구성된다.
여기서, 상기 경사지보공(100)은 개구제형 거더(300)의 저면(310)에 설치되는 상부힌지받침대(110)와, 기초부(202, 212)에 설치되는 하부힌지받침대(120)와, 상기 상부힌지받침대(110)와 하부힌지받침대(120) 간에 다수개가 결합되는 경사지보공 강재세그먼트(130)와, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)와 하부힌지받침대(120) 사이에 하부힌지받침대(120) 상에 힌지 연결되는 잭힌지받침대(140)와, 상기 잭힌지받침대(140) 상에 배치되는 하중재하잭(150)과, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)의 단부와 잭힌지받침대(140) 단부간에 체결되는 유간조정용 볼트너트(160)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치구조는 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212)에 경사지보공(100)을 설치하되, 설치되는 경사지보공(100)은 지보공 수량이 적고, 교량 전구간에 개구제형 거더(300)를 지지할 수 없어 교량 하부 전구간에 걸쳐서 지보공을 설치하는 경우와 같은 전 합성 효과를 낼 수는 없으나, 지보공을 사용하지 않은 경우인 반합성의 경우보다는 경사지보공(100)을 사용하여 미리 계획된 하중만큼 합성전 하중을 합성후 하중으로 변환시키면 역학적으로 전 합성 효과가 일부 있어 개구제형 거더(300)의 사용량을 줄일 수 있어 이를 반전합성 효과라 할 수 있다.
이와 같이 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212)를 활용한 경사지보공(100) 설치는 교량 하부의 지반을 지지기반으로 하는 지보공 설치보다는 그 효과가 완전하지 않아 전 합성 효과는 다소 적으나, 현장 여건에 구애받지 않고 적용할 수 있어 전 합성 효과가 작더라도 지보공을 사용하지 않은 반합성의 경우보다는 그 효과가 뛰어나므로 효율적인 설치구조라 할 수 있다.
또한, 상기 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212)를 지지기반으로 하는 경사지보공(100)은 지간 양단에서 일정거리에 경사지게 경사지보공(100)을 설치하는 것으로, 경사지보공(100)의 축력은 연직성분 뿐만 아니라 수평성분은 하연플랜지에 압축력이 발생되고, 상연플랜지에는 인장력이 발생되는 부모멘트까지 도입되므로 응력개선 효과가 크게 된다.
그리고, 상기 경사지보공(100)은 교대(200) 및 교각(210)의 기초부(202, 212) 끝에서 경사지게 경사지보공(100)을 설치하는 것으로, 경사지보공(100) 단면은 브레이싱 없이 좌굴에 유리한 파이프 단면이 이상적이다.
상기한 파이프 단면의 크기는 콘크리트 타설 후 계획축력을 미리 계산하여 결정될 수 있으며, 계획축력이 크면 반전합성 효과가 크고, 계획축력을 아주 적게 하면 캠버 이상변위만 제어하면, 반전합성 효과가 없고, 개구제형 거더(300)의 비대칭 이상변위만 제어하게 된다.
즉, 계획된 캠버 변위와 같이 동일한 시공변위가 발생되면 경사지보공(100)에 축력이 발생치 않는 것이다.
경사지보공(100)은 개구제형 거더(300)와 상대적 침하가 없는 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212) 연단에 설치되므로 정확한 계획 시공이 가능하다.
그리고, 상기 경사지보공(100)은 교대(200) 및 교각(210)의 기초부(202, 212)에 설치하는 경우는 상부힌지받침대(110), 하부힌지받침대(120), 경사지보공 강재세그먼트(130), 잭힌지받침대(140), 하중재하잭(150), 유간조정용 볼트너트(160)로 구성되며, 상기 상부힌지받침대(110)와 하부힌지받침대(120)는 힌지구조로 접합되는 구조이다.
즉, 상부힌지받침대(110)와, 하부힌지받침대(120) 사이에 경사지보공 강재세그먼트(130)가 다수 개 조립 구성되어 지지역할을 하며, 상기 하부힌지받침대(120) 상부에 힌지연결되는 잭힌지받침대(140) 상면에 하중재하잭(150)이 구성되어, 상향으로 하중을 재하하며 잭힌지받침대(140)와 경사지보공 강재세그먼트(130)와는 유간조정용 볼트너트(160)로 체결되는 구조이다.
여기서, 상기 경사지보공(100)을 교대(200) 및 교각(210)의 기초부(202, 212) 연단과 개구제형 거더(300) 하연 사이에 경사방향으로 고정설치하고, 하부에 있는 잭힌지받침대(140) 상면에 위치한 하중재하잭(150)을 가동하여 목표하는 하중을 가하여 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)에 상향력을 부여하여 계획된 상향력이 개구제형 거더(300)에 도입된 상태에서 슬래브(400) 콘크리트를 타설하는 구조이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치에 대해 설명한다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 교대(200), 교각(210) 상에 개구제형 거더(300)를 격자형으로 조립 설치하는 단계; 상기 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212) 상면과 개구제형 거더(300)의 하면 사이에 청구항 제2항 기재의 경사지보공(100)을 경사지게 설치하는 단계; 상기 경사지보공(100) 하부에 설치된 하중재하잭(150)을 가동하여 소정의 하중(P1)을 경사방향으로 도입하는 단계; 상기 개구제형 거더(300)에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(400)를 시공하는 단계; 상기 슬래브(400) 시공 후, 경사지보공(100)을 해체하는 단계로 이루어진다.
즉, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 교대(200) 및 교각(210) 상에 격자형으로 개구제형 거더(300)를 조립 설치한 후, 상기 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212)에 경사지보공을 교각(210)에서는 대칭형으로 설치하고, 교대(200)에서는 일방향으로 경사지게 설치하고, 하중재하잭을 가동하여 소정의 하중(P1)을 도입한 상태에서 고정하면, 상기 강재거더에 설치된 교좌장치의 반력은 도입하중(P1)의 연직성분만큼 줄어들게 되며, 상기 경사지보공이 경사스프링 형태로 설치된 격자구조에 슬래브 콘크리트 하중을 재하하면 경사스프링에 반력(P2)가 발생된다.
이어서, 최종 경사지보공(100) 하중은 초기도입 하중(P1)과 슬래브(400) 콘크리트에 대한 반력(P2)의 합으로 결정되는데 반력(P2)는 경사지보공(100) 단면 강성을 조절하여 결정함을 밝혀둔다.
상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 개구제형 거더(300)는 상연플랜지가 하연플랜지보다 아주 작게 구성되므로 합성전 중립축은 하연플랜지 쪽으로 쏠려 있고, 합성후는 슬래브(400) 강성이 크므로 상연플랜지 쪽으로 쏠려 있게 된다.
즉, 고정하중의 대부분인 개구제형 거더(300) 자중과 슬래브(400) 하중에 의해 상연플랜지 응력이 크게 나타나게 된다.
경사지보공(100)의 연직성분 및 수평성분은 합성전 모멘트 중 ΔMp(지보공 하중 P에 따른 부모멘트)만큼 줄어들고 슬래브(400) 콘크리트가 양생된 후, 경사지보공(100)을 제거하면 합성단면에서 ΔMp가 작용되므로 결과적으로 상연플랜지 응력은 크게 줄어들게 된다.
상연플랜지 효과보다는 미미하지만 하연플랜지 응력도 줄어드는 효과가 있다.(하연도 합성후 단면계수가 합성전 단면계수보다 큼)
또한, 슬래브(400) 콘크리트의 타설 순서 및 시차로 인한 개구제형 거더(300)의 합성시차로 인해 개구제형 거더(300)의 비대칭 시공오차 변위가 발생될 경우 경사지보공(100)은 상기 변위가 발생되지 않도록 제어하는 기능을 한다.
[실시예 2]
도 5는 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공이 교대(200), 교각의 벽체부에 설치된 상태를 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5의 "A"부분을 확대 도시한 상세도이며, 도 7은 도 6의 "B"부분을 확대 도시한 상세도이며, 도 8은 도 6의 "C"부분을 확대 도시한 상세도이며, 도 9는 거더의 시공중 변위상태를 도시한 예시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치구조는 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)에 경사지보공(100)이 설치되되, 상기 교각(210)에서는 좌우 대칭방향으로 경사지보공(100)이 설치되고, 상기 교대(200)에서는 일방향으로 경사지보공(100)이 경사지게 설치되어, 개구제형 거더(300)를 지지하여 하중을 재하하도록 구성된다.
여기서, 상기 경사지보공(100)은 개구제형 거더(300)의 저면(310)에 설치되는 상부힌지받침대(110)와, 기초부(202, 212)에 설치되는 하부힌지받침대(120)와, 상기 상부힌지받침대(110)와 하부힌지받침대(120) 간에 다수개가 결합되는 경사지보공 강재세그먼트(130)와, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)와 하부힌지받침대(120) 사이에 하부힌지받침대(120) 상에 힌지 연결되는 잭힌지받침대(140)와, 상기 잭힌지받침대(140) 상에 배치되는 하중재하잭(150)과, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)의 단부와 잭힌지받침대(140) 단부간에 체결되는 유간조정용 볼트너트(160)로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치구조는 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)를 활용한 경사지보공(100)은 지보공 수량이 적고, 교량 전구간에 개구제형 거더(300)를 지지할 수 없어 교량 하부 전구간에 걸쳐서 지보공을 설치하는 경우와 같은 전 합성 효과를 낼 수는 없으나, 지보공을 사용하지 않은 경우인 반합성의 경우보다는 경사지보공(100)을 사용하여 미리 계획된 하중만큼 합성전 하중을 합성후 하중으로 변환시키면 역학적으로 전 합성 효과가 일부 있어 개구제형 거더(300)의 사용량을 줄일 수 있어 이를 반전합성 효과라 할 수 있다.
이와 같이 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)를 활용한 경사지보공(100) 설치는 교량 하부의 지반을 지지기반으로 하는 지보공 설치보다는 그 효과가 완전하지 않아 전 합성 효과는 다소 적으나 현장 여건에 구애받지 않고 적용할 수 있어 전 합성 효과가 작더라도 지보공을 사용하지 않은 반합성의 경우보다는 그 효과가 뛰어나므로 효율적인 설치라 할 수 있다.
교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)를 지지기반으로 하는 경사지보공(100)은 지간 양단에서 일정거리에 경사지게 경사지지보공(100)을 설치하는 것으로, 상기 경사지보공(100)의 축력은 연직성분 뿐만 아니라 수평성분은 하연플랜지에 압축력이 발생되고, 상연플랜지에는 인장력이 발생되는 부모멘트까지 도입되므로 응력개선 효과가 크게 된다.
상기 경사지보공(100)은 교대(200) 및 교각(210)의 벽체부(204, 214)에 경사지보공(100)을 설치하는 것으로, 경사지보공(100) 단면은 브레이싱 없이 좌굴에 유리한 파이프 단면이 이상적이다.
파이프 단면의 크기는 콘크리트 타설 후 계획축력을 미리 계산하여 결정될 수 있으며 계획축력이 크면 반전합성 효과가 크고, 계획축력을 아주 적게 하면 캠버 이상변위만 제어하면, 반전합성 효과가 없고, 개구제형 거더(300)의 비대칭 이상변위만 제어하게 된다.
즉, 계획된 캠버 변위와 같이 동일한 시공변위가 발생되면 경사지보공(100)에 축력이 발생치 않는 것이다.
경사지보공은 개구제형 거더(300)와 상대적 침하가 없는 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)에 설치되므로 정확한 계획 시공이 가능하다.
또한, 교대(200) 및 교각(210)의 벽체부(204, 214)에 경사지보공(100)을 설치하는 구조는 교대(200) 및 교각(210)이 너무 높아 교대(200) 및 교각(210)의 기초부(202, 212)에서 경사지보공(100)을 설치하기가 곤란한 경우에 일정 높이의 교대(200) 및 교각(210)의 벽체부(204, 214)를 지지대로 삼아 경사지보공(100)을 설치하는 구조이다.
즉, 교대(200) 및 교각(210)의 시공시 경사지보공(100)을 지지할 수 있는 하부힌지받침대(120)를 고정 설치할 수 있도록 벽체부(204, 214)의 강봉관통구(206, 216)를 다수 개 형성하고, 상기 강봉관통구(296, 216) 전면에 하부힌지받침대(120)를 부착 설치한 후, 강봉(208, 218)으로 고정 결속하여 하부힌지받침대(120)를 시공한다.
상기 하부힌지받침대(120)와 개구제형 거더(300) 하면에 설치되는 경사지보공(100)의 설치구조는 교대(200) 및 교각(210) 기초부(202, 212) 상면에 설치되는 경사지보공(100) 구조와 동일한 구조임을 밝혀둔다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치에 대해 설명한다.
도 5 내지 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 교대(200), 교각(210) 상에 개구제형 거더(300)를 격자형으로 조립 설치하는 단계; 상기 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)에 하부힌지받침대(120)를 설치하는 단계; 상기 하부힌지받침대(120) 상면과 개구제형 거더(300)의 하면 사이에 청구항 제3항 기재의 경사지보공(100)을 경사지게 설치하는 단계; 상기 경사지보공(100) 하부에 설치된 하중재하잭(150)을 가동하여 소정의 하중(P1)을 경사방향으로 도입하는 단계; 상기 개구제형 거더(300)에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(400)를 시공하는 단계; 상기 슬래브(400) 시공 후, 경사지보공(100)을 해체하는 단계로 이루어진다.
즉, 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 개구제형 거더(300)를 교대(200) 및 교각(210)에 격자형으로 조립 설치한 후, 상기 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)에서 경사지보공(100)을 교각(210)에서는 대칭형으로 설치하고, 교대(200)에서는 일방향으로 경사지게 설치하고, 하중재하잭(150)을 가동하여 소정의 하중(P1)을 도입한 상태에서 고정하면 개구제형 거더(300)에 설치된 교좌장치의 반력은 도입하중(P1)의 연직성분만큼 줄어들게 되며, 상기 경사지보공(100)이 경사스프링 형태로 설치된 격자구조에 슬래브(400) 콘크리트 하중을 재하하면 경사스프링에 반력(P2)가 발생된다.
이어서, 최종 경사지보공(100) 하중은 초기도입 하중(P1)과 슬래브(400) 콘크리트에 대한 반력(P2)의 합으로 결정되는데 반력(P2)는 지보공 단면 강성을 조절하여 결정함을 밝혀둔다.
상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 합성형 교량의 변위관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법은 개구제형 거더(300)는 상연플랜지가 하연플랜지보다 아주 작게 구성되므로 합성전 중립축은 하연플랜지 쪽으로 쏠려 있고, 합성후는 슬래브(400) 강성이 크므로 상연플랜지 쪽으로 쏠려 있게 된다.
즉, 고정하중의 대부분인 개구제형 거더(300) 자중과 슬래브(400) 하중에 의해 상연플랜지 응력이 크게 나타나게 된다.
경사지보공(100)의 연직성분 및 수평성분은 합성전 모멘트 중 ΔMp(지보공 하중 P에 따른 부모멘트)만큼 줄어들고 슬래브(400) 콘크리트가 양생된 후, 경사지보공(100)을 제거하면 합성단면에서 ΔMp가 작용되므로 결과적으로 상연플랜지 응력은 크게 줄어들게 된다.
상연플랜지 효과보다는 미미하지만 하연플랜지 응력도 줄어드는 효과가 있다.(하연도 합성후 단면계수가 합성전 단면계수보다 큼)
또한, 슬래브(400) 콘크리트의 타설 순서 및 시차로 인한 개구제형 거더(300)의 합성시차로 인해 개구제형 거더(300)의 비대칭 시공오차 변위가 발생될 경우 경사지보공(100)은 상기 변위가 발생되지 않도록 제어하는 기능을 한다.
100: 경사지보공 110: 상부힌지받침대
120: 하부힌지받침대 130: 경사지보공 강재세그먼트
140: 잭힌지받침대 150: 하중재하잭
160: 유간조정용 볼트너트 200: 교대
202: 기초부 204: 벽체부
206: 관통구 208: 강봉
210: 교각 212: 기초부
214: 벽체부 216: 관통구
218: 강봉 300: 거더
400: 슬래브

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  4. 교대(200), 교각(210) 상에 개구제형 거더(300)를 격자형으로 조립 설치하는 단계;
    상기 교대(200), 교각(210)의 기초부(202, 212) 상면과 개구제형 거더(300)의 하면 사이에, 개구제형 거더(300)의 저면(310)에 설치되는 상부힌지받침대(110)와, 기초부(202, 212)에 설치되는 하부힌지받침대(120)와, 상기 상부힌지받침대(110)와 하부힌지받침대(120) 간에 다수개가 결합되는 경사지보공 강재세그먼트(130)와, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)와 하부힌지받침대(120) 사이에 하부힌지받침대(120) 상에 힌지 연결되는 잭힌지받침대(140)와, 상기 잭힌지받침대(140) 상에 배치되는 하중재하잭(150)과, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)의 단부와 잭힌지받침대(140) 단부간에 체결되는 유간조정용 볼트너트(160)로 구성된 경사지보공(100)을 경사지게 설치하는 단계;
    상기 경사지보공(100) 하부에 설치된 하중재하잭(150)을 가동하여 소정의 하중(P1)을 경사방향으로 도입하는 단계;
    상기 개구제형 거더(300)에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(400)를 시공하는 단계;
    상기 슬래브(400) 시공 후, 경사지보공(100)을 해체하는 단계로 이루어져, 슬래브 콘크리트의 타설순서 및 시차로 인한 개구제형 거더(300)의 합성시차로 인해 발생되는 개구제형 거더(300)의 비대칭 시공오차 변위를 경사지보공이 제어하도록 함을 특징으로 하는 합성형 교량의 변위 관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법.
  5. 교대(200), 교각(210) 상에 개구제형 거더(300)를 격자형으로 조립 설치하는 단계;
    상기 교대(200), 교각(210)의 벽체부(204, 214)에 하부힌지받침대(120)를 설치하는 단계;
    상기 하부힌지받침대(120) 상면과 개구제형 거더(300)의 하면 사이에, 개구제형 거더(300)의 저면(310)에 설치되는 상부힌지받침대(110)와, 기초부(202, 212)에 설치되는 하부힌지받침대(120)와, 상기 상부힌지받침대(110)와 하부힌지받침대(120) 간에 다수개가 결합되는 경사지보공 강재세그먼트(130)와, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)와 하부힌지받침대(120) 사이에 하부힌지받침대(120) 상에 힌지 연결되는 잭힌지받침대(140)와, 상기 잭힌지받침대(140) 상에 배치되는 하중재하잭(150)과, 상기 경사지보공 강재세그먼트(130)의 단부와 잭힌지받침대(140) 단부간에 체결되는 유간조정용 볼트너트(160)로 구성된 경사지보공(100)을 경사지게 설치하는 단계;
    상기 경사지보공(100) 하부에 설치된 하중재하잭(150)을 가동하여 소정의 하중(P1)을 경사방향으로 도입하는 단계;
    상기 개구제형 거더(300)에 콘크리트를 타설 및 양생하여 슬래브(400)를 시공하는 단계;
    상기 슬래브(400) 시공 후, 경사지보공(100)을 해체하는 단계로 이루어져, 슬래브 콘크리트의 타설순서 및 시차로 인한 개구제형 거더(300)의 합성시차로 인해 발생되는 개구제형 거더(300)의 비대칭 시공오차 변위를 경사지보공이 제어하도록 함을 특징으로 하는 합성형 교량의 변위 관리 및 반전합성 경사지보공 설치방법.
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