KR101586320B1 - H-빔으로 이루어진 커넥터로 교각과 거더가 강결되는 psc 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법 - Google Patents

H-빔으로 이루어진 커넥터로 교각과 거더가 강결되는 psc 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PSC(Prestressed Concrete) 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 시공비용이 저렴하고 품질이 우수한 PSC 거더를 교량 상부에 적용하고, 상단부가 PSC 거더에 매립되어 일체화된 H-빔으로 이루어진 커넥터를 이용해 PSC 거더와 교각 사이에 콘크리트를 타설함으로써 PSC 거더 하부로 노출된 커넥터의 하단부를 매립시켜 교각과 PSC 거더가 강결되도록 하는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

Description

H-빔으로 이루어진 커넥터로 교각과 거더가 강결되는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법{PSC GIRDER RAHMEN BRIDGE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 PSC(Prestressed Concrete) 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 시공비용이 저렴하고 품질이 우수한 PSC 거더를 교량 상부에 적용하고, 상단부가 PSC 거더에 매립되어 일체화된 H-빔으로 이루어진 커넥터를 이용해 PSC 거더와 교각 사이에 콘크리트를 타설함으로써 PSC 거더 하부로 노출된 커넥터의 하단부를 매립시켜 교각과 PSC 거더가 강결되도록 하는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 거더교에서는 교량 상부구조(거더, 슬래브 등)의 하중을 교량 하부구조(교대, 교각)로 전달하기 위하여 받침장치(교량받침)가 설치된다.
이러한 거더교는 시공이 간단하면서도 경제적으로 교량시공이 가능하다는 점에서는 장점이 있으나, 거더와 교대의 접속부위에 설치되는 신축이음장치에 의한 주행성이 저하되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 받침장치의 하자가 발생되는 경우 이를 교체하기 위한 유지관리비용이 소요된다는 단점이 있다.
따라서 이러한 받침장치 및 신축이음 장치를 제거하는 방법에 대한 필요성이 대두되어 교량 상부구조와 교량 하부구조를 일체화(강결)시키는 거더를 이용한 라멘교가 소개된 바 있다.
라멘교란 교량 상부구조와 교량 하부구조의 연결부를 콘크리트로 타설하여 일체화시킨 것으로, 교량받침 및 신축이음 장치 등을 필요로 하지 않기 때문에 유리관리가 편리하고 내구성이 우수한 장점이 있으나, 콘크리트 내부에 철근이 단순 매립되는 형태로 재료의 한계치를 고려하여 최대지간장을 대략 15m 정도로 유지해야 하는 단점이 있다.
이에 교량 상부구조와 교량 하부구조를 일체화시키되 거더에 강재를 이용한 합성형 라멘교가 개발되고 있으며, 이러한 합성형 라멘교는 최대지간장을 대략 40m 까지 유지할 수 있는 장점이 있다.
현재 각종 교량의 시공 현장에서 주로 사용되고 있는 합성형 라멘교는 거더 및 교각(또는 교대)으로 강재를 사용하여 용접 및 볼트, 강봉 등을 이용해 서로 체결시킨 상태에서 콘크리트를 타설하는 구조이다.
그러나 종래의 합성형 라멘교의 시공은 강재의 과도한 사용으로 인하여 시공비가 증가되며, 교량의 품질 확보가 불리한 단점이 있다.
참고로 라멘교 또는 합성형 라멘교에 관한 선행기술로는, 등록특허 제10-1044469호(등록일자 2011.06.20.), 등록특허 제10-1135634호(등록일자 2012.04.04.) 등이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 미리 제작되는 프리캐스트 PSC 거더를 교각 사이에 미리 가설한 후, 교각과 거더의 연결부에 콘크리트를 타설하여 거더가 단순보 구조로 지지되도록 함으로써, 거더의 형고를 최소화함과 동시에 강재의 사용을 최소화하여 경제성 및 구조적인 안전성을 향상하고, 교량의 미관 개선효과를 발휘할 수 있으며, 교각 상부의 시공이음면의 단차가 발생하지 않아 시공성이 좋으며 단차의 보강철근의 배근이 필요없는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 거더와 교각의 강결이 편리하면서도 거더에 작용하는 휨 부모멘트를 효과적으로 제어할 수 있도록, PSC 거더의 길이방향 끝단에 H-빔으로 이루어진 커넥터를 미리 매립하여 일체화시킨 후 PSC 거더를 가설할 상태에서 교각 상부와 거더 사이에 콘크리트를 타설하여 거더 외부로 노출된 커넥터가 매립되면서 거더와 교각의 강결이 이루어지는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 커넥터로 전달되는 교량 상부구조의 하중에 의한 교각 상부 시공이음면의 펀칭파괴를 방지할 수 있으며, 교량의 주 설계하중인 거더의 고정하중과 슬래브 콘크리트 하중에 대한 원활한 힌지(Hinge) 구조를 구현할 수 있도록 컨넥터의 저면에 탄성패드가 부착되어 있는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 병렬 설치되는 거더들 및 교각이음부의 강결력을 증대시키면서 거더들 사이에 타설되는 헌치부 콘크리트의 강성을 보강할 수 있도록 커넥터의 웹부에 철근이 관통하는 다수개의 결합공이 마련되어 있는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교는
교축직각방향으로 병렬 설치되는 PSC 거더들을 이용한 합성형 라멘교에 있어서,
교축방향으로 이격 설치되는 복수개의 콘크리트 교각;
인접한 콘크리트 교각들의 상부에 교축방향으로 가설되는 PSC 거더; 및
상기 콘크리트 교각과 상기 PSC 거더를 강결시키는 강결수단;을 포함하여 이루어지되,
상기 강결수단은
이격된 양 플렌지부와 상기 양 플렌지부의 내측면 중앙을 연결하는 웹부로 이루어진 H-빔으로, 상기 양 플렌지부가 상기 PSC 거더의 길이방향으로 배치되도록 상단부가 상기 PSC 거더의 끝단부에 매립되어 일체화되어 있는 커넥터 및
상기 콘크리트 교각의 상부와 상기 PSC 거더의 끝단부 사이에 타설되어 상기 PSC 거더의 하부로 노출된 상기 커넥터의 하단부가 매립되는 콘크리트로 이루어진 교각이음부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교에서
상기 커넥터는 상기 양플렌지부와, 상기 웹부의 저면에 부착되는 탄성패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교에서
상기 웹부는 교축직각방향으로 철근이 관통하여 결합되는 복수개의 결합공이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교의 시공방법은
교축직각방향으로 병렬 설치되는 PSC 거더들을 이용한 합성형 라멘교의 시공방법에 있어서,
A) 양 끝단부에 커넥터의 상단부가 매립되어 일체화되어 있는 콘크리트로 이루어진 PSC 거더를 제작하는 프리캐스트 단계;
B) 교축방향으로 복수개의 콘크리트 교각을 이격 설치하는 단계;
C) 인접한 콘크리트 교각들의 상부에 상기 A) 단계의 PSC 거더를 교축방향으로 가설하는 단계; 및
D) 상기 콘크리트 교각과 상기 PSC 거더를 강결시키는 단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 커넥터는 이격된 양 플렌지부와 상기 양 플렌지부의 내측면 중앙을 연결하는 웹부로 이루어진 H-빔으로 이루어지며,
상기 A) 단계에서 상기 커넥터는 상기 양 플렌지부가 상기 PSC 거더의 길이방향으로 배치되도록 매립되고,
상기 D) 단계는 상기 콘크리트 교각의 상부와 상기 PSC 거더의 끝단부 사이에 콘크리트를 타설하여, 상기 PSC 거더의 하부로 노출된 상기 커넥터의 하단부가 매립되는 교각이음부를 형성하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법은 커넥터 및 교각과 거더 사이에 타설되는 콘크리트로 이루어진 강결 구조를 통해 교량의 상, 하부구조를 일체화시켜 라멘화구조에 의한 교량받침, 신축이음 장치의 설치를 배제함으로써, 장경간 교량에 있어서도 효과적으로 강결부를 제어할 수 있어 보다 경제적이고 효율적인 연속화 교량시공이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법은 각 거더별로 교량 높이에 맞도록 커넥터의 연직 길이를 조정할 수 있어 교각 상부의 시공이음면의 단차가 발생하지 않아 시공성이 좋으며, 강재의 비사용으로 인한 시공비의 절감 효과가 있다.
아울러 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법은 교량 상부구조의 하중에 의한 교각의 펀칭파괴를 방지할 수 있으며 교각과 거더의 연결부가 원활한 힌지 구조로 설계되어 구조적 안정성이 높은 효과가 있다.
도 1는 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교를 도시한 종단면도.
도 2은 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교를 도시한 평단면도.
도 3는 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교를 도시한 횡단면도.
도 4는 본 발명에 따른 강결수단을 설명하기 위한 도면들.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 PSC 거더의 상세 구조를 설명하기 위한 도면들.
도 8는 본 발명에 따른 PSC 거더의 가설 방법을 설명하기 위한 도면들.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교의 시공방법을 설명하기 위한 도면들.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 탄성패드를 설명하기 위한 단면도들.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2을 참고하여 특정하면, PSC 거더(20)의 길이방향과 일치하는 방향을 '교축방향 또는 종방향'(AD)이라 하고, PSC 거더(20)의 폭방향과 일치하는 방향을 '교축직각방향 또는 횡방향'(BD)이라 특정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.
이하에서는 본 발명에 따른 PSC 거더(20) 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
우선 도 1, 도 2, 도 3은 각각 본 발명에 따른 PSC 거더 합성형 라멘교를 도시한 종단면도, 평단면도, 횡단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 강결수단을 설명하기 위한 요부 단면도들이고, 도 5, 도 6, 도 7은 본 발명에 따른 PSC 거더의 구체 구조를 설명하기 위한 도면들이고, 도 8는 본 발명에 따른 PSC 거더의 가설방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 9a, 도 9b는 본 발명에 따른 합성형 라멘교의 시공방법을 단계별로 도시한 종단면도이며, 도 10 및 도 11은 본 발명의 탄성패드(35)를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1 내지 도 9b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 교축직각방향(BD)으로 병렬 설치되는 PSC 거더(20)들을 이용한 합성형 라멘교에 관한 것으로, 크게 교량의 하중을 지탱하는 하부구조인 교각(10)과, 교량의 상부구조인 PSC 거더(20)와 슬래브(S) 및 교각(10)과 PSC 거더(20)를 일체화시키는 강결수단(30)을 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 본 발명의 교각(10)은 교량의 하중을 지탱하는 교량의 하부구조물로써, 교량 설치 장소에 교축방향(AD)으로 소정간격 이격 설치되는 것으로, 교대(20A)를 포함하는 개념이다.
참고로, 교대(20A)는 교각(10)들 중 교축방향(AD) 최외측 지반(G)에 지지되어 설치되는 것이고, 교대(20A)를 제외한 나머지 하부구조를 교각(10)이라 하며, 10a와 같이 하부구조물이 2개만 설치되는 경우에는 교각(10)과 교대(20A)가 동일한 개념이 된다.
교각(10)은 콘크리트 구조물로, 수직방향으로 직립된 다수개의 철근(미도시)이 매립되어 골조로 기능하며, 하측부터 순차적으로 받침부(11), 기둥부(12), 지지부(13)(시공이음면(13a))로 이루어진다.
이러한 교각(10)들 상부에 PSC 거더(20)가 교축방향(AD)으로 가설되고, PSC 거더(20)를 기초로 거푸집을 설치한 상태에서 콘크리트를 타설하여 슬래브(S)를 형성하며, 양생된 슬래브(S) 위에 포장 작업 등이 실시되어 교량의 상부구조물이 완성된다.
이러한 PSC 거더(20)는 복수개가 교축직각방향(BD)으로 병렬 설치되어 슬래브(S)를 교축방향(AD)으로 지지하는 세로보를 형성하게 되고, 슬래브(S)를 교축직각방향(BD)으로 지지하는 가로보(20A)가 거더(20)들 사이를 연결하도록 설치될 수 있다.
도 3의 미설명 부호 S1은 슬래브(S)의 교축직각방향(BD) 최외측면 상부를 따라 돌출 형성된 캔틸레버(cantilever) 형태의 돌출부(S1; 일종의 외팔보)로써, 교량의 난간벽이나 방음벽 등의 설치에 사용되며, 돌출부(S1) 하면에 홈 형태의 노치부(S2)가 마련되고, 이 노치부(S2)에는 노치부(S2)의 형상에 상응하는 덧댐강판(S3)이 장착될 수 있으며, 노치부(S2)와 덧댐강판(S3)은 우수나, 습기로 인하여 발생하는 물기가 특정 부위에 맺히게 하는 역할을 한다.
본 발명의 PSC 거더(20)는 공장이나 별도의 장소에서 거푸집을 이용해 콘크리트가 타설, 양생되어 미리 제작(프리캐스트; Precast)되는 것으로, 교각(10)의 설치가 완료되면 미리 제작된 PSC 거더(20)를 교각(10)의 상부(지지부(13))에 가설한 후 교각(10)과 PSC 거더(20)의 이음부를 강결하여 PSC 거더(20)와 교각(10)이 일체화된다.
도 1 내지 도 7을 참고하여 PSC 거더(20)의 구성을 보다 구체적으로 설명하면,
상기 PSC 거더(20)는 시공 설계에 맞는 거푸집에 콘크리트를 타설하여 제작되는데, 다수개의 철근들이 얽힘 구조로 매립되고, PSC 거더(20)의 길이방향을 따라 긴장수단(24)이 매립된다.
PSC 거더(20)를 제작할 때 PSC 거더(20)의 골조 및 강성을 확보하기 위해, 도 5과 같이, 강선 형태의 철근(R1)(R2)을 PSC 거더(20)의 길이방향 및 PSC 거더(20)의 폭방향으로 다수개 매립하고, 격자형으로 얽힌 철근들의 테두리부를 따라 PSC 거더(20)의 둘레방향으로 절곡된 다수개의 철근(R3)을 PSC 거더(20)의 길이방향으로 이격 배치하여 매립하게 된다.
그리고 교량의 슬래브(S) 시공을 위해 콘크리트를 타설하기 전에, PSC 거더(20)와 슬래브(S)가 철근으로 결합될 수 있도록 PSC 거더(20)의 상면에는 슬래브 연결용 철근(R4)이 노출되도록 매립된다.
도 6의 미설명 부호 R5는 PSC 거더(20)의 중간부위에 설치되는 가로보(20A)의 골조로 기능하는 철근들이며, 미설명 부호 R6은 PSC 거더(20)들 사이에 설치되는 헌치부(29)의 골조로 기능하는 철근들이다.
이 경우 가로보(20A)를 위한 철근(R5)과 달리 헌치부(29) 골조를 위한 철근(R6)은, 후술하는 커넥터(31)의 상부 연결공(34a)에 결합되는 철근(R7)과 별개로, 다수개의 철근(R6)들이 PSC 거더(20)의 끝단부에서 내측방향으로 상향 경사지도록 배치되어 헌치부(29)의 경사 구조에 대응하도록 한다.
도 7과 같이, PSC 거더(20)는 경량화를 위하여 콘크리트 타설 시 내부 거푸집 등이 매립되어 PSC 거더(20)의 길이방향으로 형성된 중공부(21)가 마련된다.
중공부(21)는 PSC 거더(20)의 내측 중앙 부위에서 길이방향 양 끝단부 방향으로 내부 직경이 점감되는 형태로 형성되며, 복수개로 구획화되어 형성될 수 있다.
즉 중공부(21)는 PSC 거더(20)의 길이방향 일측에 형성된 협폭부(21a)로 시작하여 PSC 거더(20)의 중심부위까지 내부 직경이 점차적으로 확장되는 광폭부(23b)로 이어지고, 다시 중심부위의 광폭부(21b)에서 PSC 거더(20)의 길이방향 타측으로 내부 직경이 점차적으로 감소되는 협폭부로 이어진다.
이러한 중공부(21)의 횡단면 형상은 제한이 없으나, 후술하는 긴장수단(24)의 시스관(25) 설치를 위해 유사 역삼각형 형상(보다 엄밀하게는 유사 역오각형 형상)이 되는 것이 바람직하다.
PSC 거더(20)의 길이방향으로 매립되는 긴장수단(24)은 교각(10) 상부에 PSC 거더(20)를 가설한 후 슬래브(S) 타설 전에 긴장재(26)를 PSC 거더(20)의 길이방향 양 측면에 정착시켜 PSC 거더(20)의 강성을 보강하는 것으로,
PSC 거더(20)의 길이방향을 따라 매립되는 시스관(25; 도 7의 [B]에서는 설명의 편의를 위하여 관의 일부만을 도시하였음.), 상기 시스관(25)에 삽입되는 다수개의 강연선(미도시) 다발로 이루어진 긴장재(26), 긴장재(26)의 양 끝단을 PSC 거더(20)의 길이방향 양측면에 정착시키는 정착구(27)로 이루어진다.
긴장재(26)가 내삽되는 시스관(25)은 PSC 거더(20) 내부의 골조로 기능하는 철근들과 상호 간섭이 발생하지 않도록 배치되며, 이때 유사 역삼각형 형상의 중공부(21)를 우회하도록 매립된다.
시스관(25)은 PSC 거더(20)의 길이방향 일측면에서 시작하여 PSC 거더(20)의 중심부위까지 하부로 만곡진 호선 형태로 이어지고, 중심부위에서 다시 PSC 거더(20)의 길이방향 타측면을 향해 상부로 만곡진 호선 형태로 연결되며,
이 경우, 유사 역삼각형 형상으로 이루어진 중공부(21)의 단면 구조와, [협폭부-광폭부-협폭부]로 이루어진 중공부(21)의 내부 직경 변위 구조로 인하여,
시스관(25)은 PSC 거더(20)의 길이방향(종방향)으로 중심이 하측으로 만곡진 곡선 모양으로 배치되고, PSC 거더(20)의 폭방향(횡방향)으로도 중심이 외측으로 만곡진 곡선 모양으로 배치되어,
전체적으로 살펴보면 상기 시스관(25)에 내삽되는 긴장재(26)는 PSC 거더(20)에 입체적인 곡선 형태로 매립된다.
이러한 입체적인 곡선 형태의 긴장재(26)가 정착구(27)를 통해 PSC 거더(20)의 길이방향 양측면에 정착됨에 따라, 교축방향(AD)으로 연속 배열되는 PSC 거더(20)를 따라 긴장재(26)를 연속적으로 설치하지 않아도 부모멘트를 줄일 수 있고, 또한 긴장재(26)의 연속 설치에 의한 응력의 손실을 최소화할 수 있어 구조적인 강도를 확보할 수 있다.
정착구(27)는 강연선 다발로 이루어진 긴장재(26)의 끝단이 통과되는 정착판(27a)과, 상기 정착판(27a) 내측에 결합되어 시스관(25)의 끝단이 결합되는 고정관(27b) 및 상기 고정관(27b)을 둘러싼 탄성부재(27c)로 이루어져,
긴장재(26)를 긴장시킨 상태에서 긴장재(26)가 고정된 정착판(27a)을 PSC 거더(20)의 길이방향 측면에 정착시키면, 탄성부재(27c)의 탄성력에 의해 긴장재(26)의 긴장상태가 유지된다.
이어서 교각(10)과 PSC 거더(20)를 강결시키는 강결수단(30)을 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 강결수단(30)은
이격된 양 플렌지부(32, 33)와, 상기 양 플렌지부(32, 33)의 내측면 중앙을 연결하는 웹부(34)로 이루어진 H-빔으로, 상기 양 플렌지부(32, 33)가 상기 PSC 거더(20)의 길이방향으로 배치되도록 상단부가 PSC 거더(20)의 끝단부에 매립되어 일체화되어 있는 커넥터(31) 및
교각(10)의 상부와 PSC 거더(20)의 끝단부 사이에 타설되어 PSC 거더(20)의 하부로 노출된 상기 커넥터(31)의 하단부가 매립되는 콘크리트로 이루어진 교각이음부(36)를 포함한다.
상기 H-빔으로 이루어진 커넥터(31)는 PSC 거더(20)를 미리 제작할 때 PSC 거더(20)의 길이방향 끝단부 하부에 상단부가 매립되는 형태로 PSC 거더(20)와 일체화되어 있는 것으로,
PSC 거더(20)를 교각(10) 상부에 가설할 때 PSC 거더(20) 하부로 노출된 커넥터(31)가 교각(10)의 지지부(13) 상면, 즉 교각(10)의 시공이음면(13a)에 거치된다.
커넥터(31)가 시공이음면(13a)에 거치되도록 PSC 거더(20)를 가설한 상태에서, 교각(10)의 상부와 PSC 거더(20)의 끝단부 사이에 거푸집을 설치하여 콘크리트를 타설하면, 커넥터(31)의 하단부가 교각이음부(36)에 매립되면서 교각(10)과 PSC 거더(20)의 강결이 이루어진다.
이때 교각(10)의 시공이음면(13a) 상부로 철근이 노출되도록 매립하면, 교각이음부(36)를 형성할 때 커넥터(31)와 철근이 함께 매립되면서 콘크리트가 교각(10)과 PSC 거더(20)를 연결하여 강결될 수 있다.
이 경우, 상기한 바와 같이, H-빔으로 이루어진 커넥터(31)는 PSC 거더(20)의 길이방향에 대하여 양 플렌지부(32, 33)가 PSC 거더(20)에 직교되는 교축직각방향(BD)으로 매립되어 있으므로 PSC 거더(20)의 중심부위에 가해지는 부모멘트를 줄일 수 있다.
이러한 교각이음부(36)는 슬래브(S) 타설 전에 별도의 타설 작업으로 이루어지거나, 슬래브(S) 타설과 함께 이루어질 수 있으며, 이와 관련해서는 후에 설명한다.
한편 상기 커넥터(31)는 교각(10)의 시공이음면(13a)에 접촉하는 탄성패드(35)를 포함한다.
즉, 상기 커넥터(31)는 양 플렌지부(32, 33)와, 상기 웹부(34)의 저면에 탄성패드(35)가 부착되어 형성된다.
상기 탄성패드(35)는 얇은 두께의 플렌지부(32, 33)와, 웹부(34)로 인하여 상부구조물의 하중에 의한 시공이음면(13a)의 펀칭파괴를 방지한다.
이러한 탄성패드(35)는 커넥터(31)와 시공이음면(13a)과의 접착 및 충격 해소를 위하여, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 접착층(100), 탄성폼(300), 제2 접착층(400)이 순차적으로 적층되어 형성되며, 상기 제1 접착층(100)에 변형 방지용 메시부재(200)가 매립되어 일체화된다.
먼저, 상기 제1 접착층(100)은 탄성패드(35)가 교각(10)의 시공이음면(13a)의 콘크리트에 접착, 고정될 수 있도록 한다.
이러한 제1 접착층(100)은 자착성, 점착성을 갖는 것으로, 거동대응성, 저온 안전성을 확보할 수 있도록 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌, 스트레이트 아스팔트, 접착부여제를 포함하는 고무아스팔트로 이루어진다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 3의 [B]에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 접착층(100)으로 사용되는 고무아스팔트는 다층 구조로서, 폴리이소부틸렌 및 폴리에틸렌을 혼합한 후 압축 성형하여 제조한 제1 점착시트(110); 스트레이트 아스팔트, 블론 아스팔트, 이소프렌을 주체로 하는 저온, 촉매 반응에 의한 점착부여제, 열가소성 엘라스토머 및 충진제를 180∼210℃에서 용융 혼합 분산시켜 얻은 고점도 아스팔트 점착제로 이루어진 제2 점착시트(120); 및 스트레이트 아스팔트, 블론 아스팔트, 이소프렌을 주체로 하는 저온, 촉매 반응에 의한 점착부여제, 열가소성 엘라스토머 및 충진제를 180∼210℃에서 용융 혼합 분산시켜 얻어진 제1 혼합물에, 석유 수지 및 부틸고무를 혼합한 제2 혼합물을 100∼120℃ 이내에서 혼합 분산시켜 얻어진 아스팔트 점착제로 이루어진 제3 점착시트(130)를 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 탄성패드(35)의 제1 접착층(100)에는 메시부재(200)가 매립되어 일체화된다.
상기 메시부재(200)는 경질의 폴리에틸렌(PE)을 포함하는 합성수지를 이용해 사출 성형 등의 방법으로 제조되는 것으로,
도 10과 같이, 일방향으로 수평 배열된 다수개의 제1 장력부(201), 상기 제1 장력부(201)와 직교되는 방향으로 수평 배열되어 다수개의 통공(203)을 형성하는 제2 장력부(202)를 포함한다.
상기 제1 접착층(100)에 상기한 구조의 메시부재(200)가 매립되면서 구조적으로 결합되어, 탄성패드(35)의 인장, 인열 강도를 향상시키며, 형태를 유지하도록 함으로써, 탄성패드(100)의 제1 접착층(100)에서 온도 상승으로 인한 기포가 발생하여 탄성패드(35)의 변형 내지 손상으로 인한 들뜸 현상이 발생하는 것을 방지한다.
이러한 메시부재(200)는 제2 점착시트(120)를 형성하기 전에, 제1 점착시트(110) 상면에 메시부재(200)를 안착시킨 상태에서, 고점도 아스팔트 점착제를 도포하여 메시부재(200)가 제2 점착시트(120)에 매립되는 형태로 포함되도록 하여, 제1 접착층(100)에 메시부재(200)가 일체화되어 제조된다.
이 경우, 상기 메시부재(200)를 이용한 인장, 인열 강도 향상 및 형태 유지력을 보강할 수 있도록, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 메시부재(200)에 결합되어 제1 접착층(100)에 함께 매립되어 일체화되는 보강부재(210)를 더 포함한다.
상기 보강부재(210)는 상기 메시부재(200)의 형성방향(즉, 제1, 제2 장력부(201)(202)의 형성방향)과 동일한 수평방향으로 형성된 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 일면에서 수직방향으로 직립되도록 돌출되어 상기 메시부재(200)의 통공(203)들에 끼워지되 탄성력에 의하여 직립 상태가 가변되는 다수개의 가변모(212)로 이루어진다.
상기 몸체(211)는 상기 메시부재(200)의 전체 형상에 상응하는 것으로, 도면과 같이 수평방향으로 형성된 메시부재(200)와 직교되는 수직방향으로 형성된 다수개의 가변모(212)를 일면에 구비하여, 가변모(212)들이 상기 메시부재(200)의 통공(203)들에 삽입될 수 있도록 상기 메시부재(200)의 상측 또는 하측에서 결합된다.
상기 가변모(212)는 소정의 탄성력을 갖기 때문에, 가변모(212)와 통공(203)의 크기나 위치가 서로 일대일 대응할 필요가 없고, 다만 가변모(212)의 직경(두께)이 통공(203)의 면적보다 작으면서, 가변모(212)의 개수가 통공(203)들의 개수보다 많게 구비되어, 보강부재(210)를 메시부재(200)에 끼울 때 가변모(212)의 직립상태가 변위되면서, 하나의 통공(203)에 복수개의 가변모(212)가 삽입되어 통공(203)을 채우도록 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 보강부재(210)는 메시부재(200)의 제1, 제2 장력부(201)(202)가 형성되지 않는 통공(203)을 메워 그 자체만으로 강도를 보강하고, 나아가 메시부재(200)에 보강부재(210)를 끼운 상태에서 이들을 감싸도록 고점도 아스팔트 점착제가 도포되어 경화됨에 따라, 가변모(212)들과 통공(203)들로 인해 형성된 유사 허니컴 구조의 얽힘 구조로 생성된 빈 공간에 고점도 아스팔트 점착제가 흘러들어가면서 경화되어 제2 점착시트(120)가 형성되기 때문에, 가변모(212)들이 일종의 골조와 같은 기능을 하게 되어, 제1 접착층(100) 즉, 탄성패드(35)의 인장, 인열 강도 향상 및 형태 유지력을 더욱 강하게 보장할 수 있다.
상기 보강부재(210)는 제2 점착시트(120)를 형성하기 전에, 메시부재(200)와 보강부재(210)를 결합한 후, [메시부재(200)와 보강부재(210)의 결합체]를 제1 점착시트(110) 상면에 안착시킨 상태에서, 상기 고점도 아스팔트 점착제를 도포하여, 제1 접착층(100)에 [메시부재(200)와 보강부재(210)의 결합체]가 매립되어 일체화되어 제조된다.
상기와 같은 메시부재(200)와 보강부재(210)를 탄성패드(35)의 제1 접착층(100)에 매립시키면, 탄성패드(35), 특히 시공이음면(13a)에 접착되는 제1 접착층(11)에서 온도 상승으로 인한 기포가 발생하는 것을 방지하여, 탄성패드(35)의 변형 내지 손상으로 인한 들뜸 현상을 방지하고,
이러한 탄성패드(35)의 들뜸 방지는 콘크리트로 이루어진 교각이음부(36)의 내부 균열 및 수분 침습으로 인한 콘크리트의 열화 현상을 방지할 수 있다.
다시 도 10에 도시된 바와 같이, 탄성패드(35)의 탄성폼(300)은 상기 제1 접착층(100) 상부에 형성되어, 제1 접착층(100)과 제2 접착층(400) 사이에 위치하여, 제2 접착층(400)의 인장강도를 향상시킴과 아울러, 제2 접착층(400)의 하부에서 충격을 흡수하는 역할을 하여 탄성패드(35)가 내충격성, 내피로성, 단열성을 확보함으로써, 교량의 상부 구조물의 하중에 의한 커넥터(31)의 시공이음면(13a)의 펀칭파괴를 방지한다.
이러한 탄성폼(300)은 소정의 탄성력을 갖는 소재로써, 저밀도 다공성 부직포가 사용될 수 있다.
본 발명의 탄성폼(300)으로 사용되는 상기와 같은 부직포는 유리섬유 또는 폴리에틸렌(PE)을 포함할 수 있다.
다음으로 탄성패드(35)의 제2 접착층(400)은 상기 탄성폼(300) 상부에 형성되어 탄성패드(35)가 커넥터(31)의 하면, 즉 양 플렌지부(32, 33)와, 상기 웹부(34)의 저면에 부착되도록 한다.
상기 제2 접착층(400)은 제1 접착층(100)과 달리 콘크리트가 아닌 철재류의 H-빔(커넥터(31))에 부착되므로, 자착성, 점착성을 갖는 금속 접착용 접착시트가 사용되는 것이 보다 바람직하다.
이어서 도 1과 같이, 상기 커넥터(31)는 양 플렌지부(32, 33) 중 내측 플렌지부(33)의 상단부(PSC 거더(20)에 매립되는 부분)에 복수개의 체결공(33a)이 천공되어, PSC 거더(20) 제작 시 매립되는 종방향 철근(R1; 도 5 참고.)이 상기 체결공(33a)에 체결될 수 있도록 한다.
그리고 상기 커넥터(31)의 웹부(34)에는 상, 하단부 각각에 복수개의 연결공(34a, 34b)이 천공되어,
PSC 거더(20) 제작 시 매립되는 횡방향 철근(R2; 도 5 참고.)이 상부 연결공(34a)들에 관통하여 결합될 수 있도록 하며,
교각이음부(36) 형성 시 콘크리트 타설 전에 교량의 폭에 상응하는 길이를 갖는 철근(R7; 도 4 참고.)을 하부 연결공(34b)들에 삽입함으로써, 교각이음부(36)의 교축직각방향(BD)으로 병렬 설치된 각 PSC 거더(20)들에 매립된 커넥터(31)들이 철근들을 통해 서로 연결될 수 있도록 한다.
이 경우 상부 연결공(34a)들에 횡방향 철근(R2)이 아닌, 삽입홀을 갖는 강관(미도시)을 삽입하여 PSC 거더(20)에 매립하면, 교축직각방향(BD)으로 PSC 거더(20)들을 가설한 상태에서 교량의 폭에 상응하는 길이를 갖는 철근을 상부 연결공(34a)에 결합된 강관의 삽입홀에 삽입함으로써, 병렬 설치된 각 PSC 거더(20)들이 서로 연결되며, PSC 거더(20)들 사이에 헌치부(29)를 타설하게 되면 철근이 매립되어 헌치부(29)를 통해 PSC 거더(20)들이 서로 일체화된다.
또한 도 1과 다르게 교축방향(AD)으로 교량의 높이가 달라질 경우, 종래의 합성형 라멘교 시공에서는 이러한 교량의 기울어짐 각도에 맞도록 PSC 거더(20)가 연결되는 교각(10)의 상부 시공이음면(13a)에 단차를 형성해야 하기 때문에 시공성이 좋지 않으며, 이에 맞는 보강철근을 따로 배근해야 하는 문제점이 있으나,
본 발명은 거더(20)를 미리 제작할 때, H-빔으로 이루어진 커넥터(20)의 연직길이를 설계에 맞게 조정하면 되므로, 교강의 시공이음면(13a)에 단차를 형성할 필요가 없어 시공 품질을 높일 수 있다.
다음으로 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 PSC 거더(20)를 가설한 상태에서 PSC 거더(20)의 전도 방지 및 교각(10)과 PSC 거더(20)의 강결 강도를 향상시킬 수 있는 고정수단(40)을 더 포함한다.
본 발명의 고정수단(40)은 교각(10)의 상부에 거치된 PSC 거더(20)의 폭방향 양측에서 교각(10)의 상면에 고정 설치되는 앵커(41)와, PSC 거더(20)의 양측 앵커(41)에 결합되어 PSC 거더(20)의 상면을 하측으로 가압하는 와이어로프(42)를 포함한다.
상기 앵커(41)는 고리부(41a)와, 고리부(41a)의 양 끝단에서 외측으로 절곡된 양 걸림부(41b)로 이루어진 고리형 부재로써,
교각(10)을 설치할 때 PSC 거더(20)의 거치 위치를 고려하여 앵커(41)의 양 걸림부(41b)가 콘크리트에 매립되도록 미리 설치한 후, PSC 거더(20)를 교각(10)의 상부에 거치하여 가설한 상태에서 클립(미도시)을 이용해 PSC 거더(20)의 양측에 고정된 앵커(41)에 와이어로프(42)를 걸어 PSC 거더(20)를 고정할 수 있다.
도 8에서 미설명 부호 R8는 PSC 거더(20)의 상면으로 노출되는 슬래브 연결용 철근(R4)에 전도방지철근으로 인접한 PSC 거더(20)들이 서로 연결되도록 한다.
이렇게 설치된 앵커(41)와 와이어로프(42) 및 전도방지철근(R8)은 교각이음부(36)와 헌치부(29) 및 슬래브(S)를 형성할 때 콘크리트에 매립되어 교각(10)과 PSC 거더(20)의 강결 강도를 보강하게 된다.
이하에서는 도 1, 도 2, 도 4, 도 9a, 10b를 참고하여 본 발명에 따른 PSC 거더(20)를 이용한 합성형 라멘교의 시공방법을 설명한다.
본 발명에 따른 PSC 거더(20)를 이용한 합성형 라멘교의 시공방법은
교축직각방향(BD)으로 병렬 설치되는 PSC 거더(20)들을 이용한 합성형 라멘교의 시공방법에 있어서,
A) 양 끝단부에 커넥터(31)의 상단부가 매립되어 일체화되어 있는 콘크리트로 이루어진 PSC 거더(20)를 제작하는 프리캐스트 단계(S10);
B) 교축방향(AD)으로 복수개의 콘크리트 교각(10)을 이격 설치하는 단계(S20);
C) 인접한 콘크리트 교각(10)들의 상부에 상기 A)단계의 PSC 거더(20)를 교축방향(AD)으로 가설하는 단계(S30); 및
D) 상기 콘크리트 교각(10)과 상기 PSC 거더(20)를 강결시키는 단계(S40);를 포함하여 이루어지되,
상기 커넥터(31)는 이격된 양 플렌지부(32, 33)와 상기 양 플렌지부(32, 33)의 내측면 중앙을 연결하는 웹부(34)로 이루어진 H-빔으로 이루어지며,
상기 A)단계(S10)에서 상기 커넥터(31)는 상기 양 플렌지부(32, 33)가 상기 PSC 거더(20)의 길이방향으로 배치되도록 매립되고,
상기 D)단계(S40)는 상기 콘크리트 교각(10)의 상부와 상기 PSC 거더(20)의 끝단부 사이에 콘크리트를 타설하여, 상기 PSC 거더(20)의 하부로 노출된 상기 커넥터(31)의 하단부가 매립되는 교각이음부(36)를 형성하는 공정으로 구성된다.
상기 A)단계(S10)는 교량의 시공 설계에 맞는 PSC 거더(20)의 사이즈를 고려하여 거푸집을 제작하고, 거푸집 내부에 골조로 기능하는 각종 철근들과, 긴장수단(24)을 이루는 시스관(25)을 배근한 후 콘크리트를 타설하고 양생하여, 철근들과 시스관(25)이 매립되도록 한다.
콘크리트의 양생이 완료되면, 시스관(25)에 강연선 다발로 이루어진 긴장재(26)를 삽입하고, 긴장재(26)의 양 끝단을 시스관(25)의 끝단부로 인출시킨 다음, 긴장재(26)를 긴장시킨 후, 긴장재(26)에 정착구(27)를 연결하여 PSC 거더(20)의 길이방향 양측면에 정착시켜 PSC 거더(20)에 응력이 부여되도록 한다.
상기 A)단계(S10)에서 H-빔으로 이루어진 커넥터(31) 역시 PSC 거더(20)의 길이방향 양 끝단부에 하단부가 노출되도록 상단부가 매립되어 설치되는데, 커넥터(31)의 매립 방향, 즉 양 플렌지부(32, 33)의 배치방향은 PSC 거더(20)의 길이방향과 동일하게 배치되어 매립됨은 상술한 바와 같다.
이때 교축방향(AD)으로 교량의 경사도가 다를 경우, 상기 A)단계(S10)에서는 교각(10)들의 높이에 맞게 커넥터(31)가 노출되는 연직 길이를 조정하는 작업(연직 길이 자체가 다른 커넥터(31)를 PSC 거더(20)별로 설치하거나, 동일한 연직 길이를 갖는 커넥터(31)를 이용해 PSC 거더(20)별로 매립 깊이만을 달리하여 설치하는 등)이 선행되면, 상기 B)단계(S20)에서 교각(10) 상면에 슬래브(S)의 기울어짐에 상응하는 단차를 형성하는 작업을 실시할 필요가 없다.
상기 A)단계(S10)의 PSC 거더(20) 제작은 별도의 공장에서 실시되어 제작된 PSC 거더(20)들을 시공 현장으로 운반할 수 있으나, 경우에 따라 시공 현장에서 PSC 거더(20)를 직접 제작하는 방식도 가능하다.
상기 A)단계(S10)와 별도로, 교량의 시공 현장에서 실시되는 상기 B)단계(S20)는 일반적인 교량의 교각 설치 단계와 동일한 것으로, 교각(10)의 개수(최소 2개의 교대(20A)로 이루어짐.), 교각(10) 사이의 너비 등은 교량의 시공 설계에 따라 달라질 수 있으며, 교대(20A) 설치를 위한 지반의 기초 공사, 교각(10)의 골조를 위한 철근의 매립 등은 공지된 기술로써, 다양한 방법으로 실시될 수 있다.
이러한 A)단계(S10)와 B)단계(S20)의 시공 순서에 제한은 없다.
B)단계(S20)가 완료되면, C)단계(S30)로써 기중기와 같은 건설장비를 이용해 상기 A)단계(S10)에서 미리 제작된 PSC 거더(20)를 교각(10)의 상부에 거치하여 가설한다.
상기 C)단계(S30)에서 복수개의 PSC 거더(20)를 교축직각방향(BD)으로 가설한 후, 상기 커넥터(31)의 체결공(33a), 연결공(34a)(34b)을 이용한 철근의 설치, 상기 고정수단(40)의 설치 작업을 모두 실시한다.
도면에 도시되지 않았으나, 상기 C)단계(S30)는 상기한 철근들의 연결 및 긴장수단(24)의 설치뿐만 아니라, 슬래브(S)용 골조를 위한 철근의 배근 작업 등이 함께 실시될 수 있다.
이렇게 C)단계(S30)가 완료되면, 상기 D)단계(S40)를 통해 PSC 거더(20)의 하부로 노출된 커넥터(31)의 하단부 및 커넥터(31)의 하부에 부착된 탄성패드(35)가 교각이음부(36)에 매립되면서, 교각(10)과 PSC 거더(20)의 강결이 이루어진다.
이 경우, 상기 D)단계(S40)는 상기 교각이음부(36)를 형성하면서 상기 헌치부(29) 및 슬래브(S)를 동시에 시공하는 것이 보다 바람직하다.
즉, C)단계(S30) 이후에, 교량 상부구조물의 설계 구조(교각이음부(36), 헌치부(29), 슬래브(S) 등의 설계 구조)에 맞게 거푸집을 설치한 후 콘크리트를 타설하고 양생하면,
교각이음부(36)에 매립되는 커넥터(31)의 하단부와, 커넥터(31)의 하부 연결공(34b)에 설치된 철근과, 상기 고정수단(40)의 앵커(41),
헌치부(29)에 매립되는 커넥터(31)의 상부 연결공(34a)에 설치된 철근과, PSC 거더(20)의 폭방향 양측면으로 노출된 철근과, 상기 고정수단(40)의 와이어로프(42) 및
슬래브(S)에 매립되는 PSC 거더(20)의 상부로 노출된 슬래브(S)용 철근 등과 같은 교량의 골조 배근 작업이 동시에 이루어진다.
이렇게 슬래브(S) 및 교각이음부(36) 등을 비롯한 교량의 상부구조물의 설치가 완료되면,
E)단계(S50)로써, 슬래브(S)의 표면에 포장(P) 작업을 실시한 후,
F)단계(S60)로써, 교대(10A)를 이루는 교각(10) 외측에 지반(G)의 매립 및 지지와 같은 마무리 작업을 실시하여 교량의 시공이 완료된다.
교량의 종류나 시공 장소에 따라 상기 E)단계(S50) 및 상기 F)단계(S60)는 생략되거나 다라질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구조 및 방법으로 PSC 거더(20) 합성형 라멘교를 시공하여, 일반적인 라멘교 시공의 단점뿐만 아니라, 기존의 합성형 라멘교 시공의 단점들을 모두 보완함으로써,
장강경 교량 시공에 적합하면서, 시공이 편리하며, 시공비용을 절감함과 동시에, PSC 거더(20)의 응력 및 교각(10)과 PSC 거더(20)의 강결 강도 향상에 따른 부모멘트의 저감을 통해 보다 안전하고 유지관리가 용이한 교량의 시공이 가능해진다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 PSC 거더 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
S : 슬래브 S1 : 돌출부 S2 : 노치부
10 : 교각 10A : 교대 11 : 받침부
12 : 기둥부 13 : 지지부 13a : 교각이음면
20 : 거더 21 : 중공부 24 : 긴장수단
25 : 시스관 26 : 긴장재 27 : 정착구
29 : 헌치부 30 : 강결수단 31 : 커넥터
32, 33 : 플렌지부 33a : 체결공 34 : 웹부
34a, 34b : 연결공 35 : 탄성패드 36 : 교각이음부
40 : 고정수단 41 : 앵커 42 : 와이어로프

Claims (4)

  1. 교축직각방향으로 병렬 설치되는 PSC 거더(20)들을 이용한 합성형 라멘교에 있어서,
    교축방향으로 이격 설치되는 복수개의 콘크리트 교각(10);
    인접한 콘크리트 교각(10)들의 상부에 교축방향으로 가설되는 PSC 거더(20); 및
    상기 콘크리트 교각(10)과 상기 PSC 거더(20)를 강결시키는 강결수단(30);을 포함하여 이루어지되,
    상기 강결수단(30)은
    이격된 양 플렌지부(32)(33)와 상기 양 플렌지부(32)(33)의 내측면 중앙을 연결하는 웹부(34)로 이루어진 H-빔으로, 상기 양 플렌지부(32)(33)가 상기 PSC 거더(20)의 길이방향으로 배치되도록 상단부가 상기 PSC 거더(20)의 끝단부에 매립되어 일체화되어 있는 커넥터(31) 및
    상기 콘크리트 교각(10)의 상부와 상기 PSC 거더(20)의 끝단부 사이에 타설되어 상기 PSC 거더(20)의 하부로 노출된 상기 커넥터(31)의 하단부가 매립되는 콘크리트로 이루어진 교각이음부(36)를 포함하고,
    상기 커넥터(31)는 상기 양 플렌지부(32)(33)와, 상기 웹부(34)의 저면에 부착되는 탄성패드(35)를 더 포함하고,
    상기 탄성패드(35)는 제1 접착층(100), 탄성폼(300), 제2 접착층(400)이 순차적으로 적층되어 형성되며,
    상기 제1 접착층(100)에는 변형 방지용 메시부재(200)와, 상기 메시부재(200)에 결합되는 보강부재(210)가 매립되어 일체화되어 있고,
    상기 메시부재(200)는 일방향으로 수평 배열된 다수개의 제1 장력부(201), 상기 제1 장력부(201)와 직교되는 방향으로 수평 배열되어 다수개의 통공(203)을 형성하는 제2 장력부(202)로 구성되고,
    상기 보강부재(210)는 수평방향으로 형성된 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 일면에서 수직방향으로 직립되도록 돌출되어 상기 통공(203)에 끼워지되 탄성력에의 의하여 직립 상태가 가변되는 다수개의 가변모(212)로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성형 라멘교.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 웹부(34)는 교축직각방향으로 철근이 관통하여 결합되는 복수개의 연결공(34a, 34b)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 합성형 라멘교.
  4. 교축직각방향으로 병렬 설치되는 PSC 거더(20)들을 이용한 합성형 라멘교의 시공방법에 있어서,
    A) 양 끝단부에 커넥터(31)의 상단부가 매립되어 일체화되어 있는 콘크리트로 이루어진 PSC 거더(20)를 제작하는 프리캐스트 단계(S10);
    B) 교축방향으로 복수개의 콘크리트 교각(10)을 이격 설치하는 단계(S20);
    C) 인접한 콘크리트 교각(10)들의 상부에 상기 A) 단계의 PSC 거더(20)를 교축방향으로 가설하는 단계(S30); 및
    D) 상기 콘크리트 교각(10)과 상기 PSC 거더(20)를 강결시키는 단계(S40);를 포함하여 이루어지되,
    상기 커넥터(31)는 이격된 양 플렌지부(32)(33)와 상기 양 플렌지부(32)(33)의 내측면 중앙을 연결하는 웹부(34)로 이루어진 H-빔으로 이루어지며,
    상기 A) 단계(S10)에서 상기 커넥터(31)는 상기 양 플렌지부(32)(33)가 상기 PSC 거더(20)의 길이방향으로 배치되도록 매립되고,
    상기 D) 단계(S40)는 상기 콘크리트 교각(10)의 상부와 상기 PSC 거더(20)의 끝단부 사이에 콘크리트를 타설하여, 상기 PSC 거더(20)의 하부로 노출된 상기 커넥터(31)의 하단부가 매립되는 교각이음부(36)를 형성하는 공정으로 구성되되,
    상기 커넥터(31)는 상기 양 플렌지부(32)(33)와, 상기 웹부(34)의 저면에 부착되는 탄성패드(35)를 더 포함하고,
    상기 탄성패드(35)는 제1 접착층(100), 탄성폼(300), 제2 접착층(400)이 순차적으로 적층되어 형성되며,
    상기 제1 접착층(100)에는 변형 방지용 메시부재(200)와, 상기 메시부재(200)에 결합되는 보강부재(210)가 함께 매립되어 일체화되어 있고,
    상기 메시부재(200)는 일방향으로 수평 배열된 다수개의 제1 장력부(201), 상기 제1 장력부(201)와 직교되는 방향으로 수평 배열되어 다수개의 통공(203)을 형성하는 제2 장력부(202)로 구성되고,
    상기 보강부재(210)는 수평방향으로 형성된 몸체(211)와, 상기 몸체(211)의 일면에서 수직방향으로 직립되도록 돌출되어 상기 통공(203)에 끼워지되 탄성력에의 의하여 직립 상태가 가변되는 다수개의 가변모(212)로 구성되는 것을 특징으로 하는 합성형 라멘교의 시공방법.
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