KR101651495B1 - 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기초 교대에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키를 형성하고, 거더에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키와 대응되는 쉬어키 홈을 형성하여 거더가 기초 교대에 거치될 때, 거더의 쉬어키 홈에 기초 교대의 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키가 맞물려 힌지거동을 하도록 거치되어 별도의 교좌 장치가 필요 없는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 (a) 길이방향 일단부 또는 양단부 하부에, 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 지점까지 쉬어키 홈이 형성되는 거더를 제작하는 단계; (b) 교대를 설치할 지반 바닥부를 일정 깊이로 굴착하는 단계; (c) 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 일정 간격으로 상부로 돌출하여 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키가 형성되고, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키에는 수직상부로 돌출하도록 다우웰 바를 매입하여 기초 교대를 시공하는 단계; (d) 거더 단부의 폭방향 중앙부가 거치되는 기초 교대의 상부에 탄성 받침을 설치하는 단계; (e) 기초 교대의 상부에, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키에 쉬어키 홈이 맞물리도록 거더를 거치하는 단계; (f) 기초 교대의 상부의 거더와 거더의 사이에 다우웰 바가 매입되도록 콘크리트를 타설하여 힌지거동 블럭을 형성하는 단계; (g) 거더, 기초 교대 및 힌지거동 블럭의 상부에 바닥판 철근을 설치하는 단계; (h) 거더, 기초 교대 및 힌지거동 블럭의 상부 및 배면에 콘크리트를 타설하여 벽체 교대와 바닥판을 형성하는 단계; (i) 기초 교대와 벽체 교대의 배면에 뒷채움을 실시하여 뒷채움부을 형성하는 단계; (j) 바닥판과 도로 사이의 기초 교대 및 벽체 교대 배면의 뒷채움부 상부에 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법{Constructing Method of Non-Bridge Seat Bridge}

본 발명은 교좌장치가 별도로 설치되지 않는 무교좌 무조인트 교량으로서, 기초 교대에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키를 형성하고, 거더에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키와 대응되는 쉬어키 홈을 형성하여 거더가 기초 교대에 거치될 때, 거더의 쉬어키 홈에 기초 교대의 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키가 맞물려 힌지거동을 하도록 거치되어 별도의 교좌 장치가 필요 없는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법에 관한 것이다.

조인트 교량은 계절적인 온도변화에 의해 발생하는 상부구조물의 신축량을 조절 및 해소뿐만 아니라 교량의 구조적 거동을 교좌장치(Bridge Bearing)에서 수용할 수 있도록 하기 위하여 도로 구간에 교대의 흉벽과 교량 구간의 바닥판 사이에 기계적 신축이음장치(Expansion Joint)를 설치한다. 이 신축이음장치가 없는 교량을 무조인트 교량(Jointless Bridge)이라 하며, 특히 교대부를 구성하는 벽체 교대와 기초 교대를 일체 구조를 갖는 관점에서 일체식 교대 교량(Integral Abutment Bridge)과, 벽체 교대와 기초 교대 사이에 교좌장치를 두고 분리 구조를 갖는 관점에서 반일체식 교대 교량(Semi-Integral Abutment Bridge)으로 분류한다.

일체식 교대 교량의 경우에는 상부구조(거더, 바닥판)가 벽체 교대에 결합되어 교축방향에 직각으로 일렬 말뚝기초 위에 시공된 하부구조인 기초 교대 간을 일체 구조로 강 결합(Rigid Connection)하여 차량 하중을 바닥판(거더) - 벽체 교대 - 기초 교대(벽체 형식) - 말뚝으로 순차적으로 전달하도록 하며 일렬 말뚝은 온도하중에 의해 발생하는 교량의 신축변위를 유연성으로 흡수하는 것이 특징이다. 반면에, 반일체식 교대 교량은 차량 하중에 대해 바닥판(거더) - 벽체 교대 - 교좌장치 - 기초 교대(역T형식) - 말뚝이라는 전달구조를 갖으며 온도하중에 의한 신축변화를 우선적으로 교좌장치를 두어 수용한다.

다시 말해서 일체식 교대 교량이나 반일체식 교대 교량은 교량계에 발생하는 온도변화를 일반교량(조인트 교량)의 신축이음장치가 아닌 교량을 구성하는 형식에 의해 극복하는 교량 형식이며, 교량 구간의 바닥판과 연속되는 도로 구간부의 포장바닥과의 온도변화에 따른 문제점을 해결하고자 접속 슬래브와 도로 포장바닥 사이에 줄눈 형식으로 설치되는 신축조절장치(Cycle Control Joint)를 설치하고, 작은 규모의 벽체 교대나 기초 교대의 배면에는 뒷채움재로 강성을 변화시켜 교량의 거동을 조절하는 무조인트 교량을 말한다. 이로 인해 반일체식 교대 교량의 기초 교대는 일반 조인트 교량의 교대와 같이 고정기초 역할로 유도하는 개념이지만 일체식 교대 교량은 고정 거동과 힌지 거동의 사이로 유도하는 개념이다.

일체식 교량은 완전 일체구조로 인하여 온도팽창에 의한 연장제한이 120m 전후로 한정되어 있는데 비해, 반일체식은 교대와 상부구조가 교좌장치로 분리되어 있어 200m이상의 교량에서도 문제없이 적용이 가능하다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0303287호 "무교좌 및 무신축이음형 교대구조"(특허문헌 1)가 있다. 상기 배경기술에서는 도 5에서와 같이 '교량의 길이가 120m 이하인 교량의 교대 위에 놓여지는 교량 상부 구조물 단부의 하부면에는 하향 볼록부가 형성되어 있으며, 상기 하향 볼록부의 표면에는 소정 두께의 탄성재가 피복되며, 상기 하향 볼록부에 대응되는 위치의 교대 상부면에는 상기 탄성재가 피복된 볼록부의 형상과 대응되는 형상의 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무신축이음형 교대 구조'를 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 교대의 상부면에 오목부가 형성되어 상부구조물의 안착시에 높이 조절이 용이하지 않으며, 교대의 상부면에 교량 상부 구조물 전체가 일체로 형성되어야 하기 때문에, 상부구조와 교대구조가 완전 분리되어 지진이나 풍하중 초래시 낙교 등과 같은 문제를 발생시킬 수 있으며, 거더 지점부를 하향으로 볼록부가 형성되도록 제작할 경우 종단구배 및 횡단구배로 인해 높이 조정이 필요한데 제작단계에서 아래쪽 거푸집을 높이 조절하는 것은 매우 곤란하여 제작이 어려운 문제가 있었으며, 교대 상부면에 자리면 콘크리트의 높낮이 조절이 필요한데 교대의 상부면에 아래로 오목부를 형성하면 높낮이 조절이 용이하지 않아 시공이 어려운 문제점이 있었다.

특허등록 제0303287호 "무교좌 및 무신축이음형 교대구조"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교대부의 기초 교대에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키를 형성하고, 거더에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키와 대응되는 쉬어키 홈을 형성하여 거더가 기초 교대에 거치될 때 거더의 쉬어키 홈에 쉬어키가 맞물려 수평 전단저항 및 힌지거동을 하도록 거치하고, 거더와 거더 사이에는 다우웰 바를 사용하고 힌지거동 블럭을 형성하여 상부구조인 벽체 교대와 하부구조인 기초 교대간을 힌지거동을 유도하도록 하여, 거동은 완전일체식과 같이 교대부 중간에 힌지거동구간을 두어 일체화함으로써 경간 큰 교량구조에 일체식 교량과 같이 거동 안전을 확보한 경제적인 교량구조를 구축할 수 있으며, 반일체식 거동이나 완전 일체식 거동이 아닌 중간단계의 거동을 유도하여 일체식 교량의 장점과 반일체식 교량의 장점을 활용하여 교량용 교좌받침을 제거하여 건설비용을 절감하고 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 (a) 길이방향 일단부 또는 양단부 하부에, 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 지점까지 쉬어키 홈이 형성되는 거더를 제작하는 단계; (b) 교대를 설치할 지반 바닥부를 일정 깊이로 굴착하는 단계; (c) 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 일정 간격으로 상부로 돌출하여 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키가 형성되고, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키에는 수직상부로 돌출하도록 다우웰 바를 매입하여 기초 교대를 시공하는 단계; (d) 거더 단부의 폭방향 중앙부가 거치되는 기초 교대의 상부에 탄성 받침을 설치하는 단계; (e) 기초 교대의 상부에, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키에 쉬어키 홈이 맞물리도록 거더를 거치하는 단계; (f) 기초 교대의 상부의 거더와 거더의 사이에 다우웰 바가 매입되도록 콘크리트를 타설하여 힌지거동 블럭을 형성하는 단계; (g) 거더, 기초 교대 및 힌지거동 블럭의 상부에 바닥판 철근을 설치하는 단계; (h) 거더, 기초 교대 및 힌지거동 블럭의 상부 및 배면에 콘크리트를 타설하여 벽체 교대와 바닥판을 형성하는 단계; (i) 기초 교대와 벽체 교대의 배면에 뒷채움을 실시하여 뒷채움부를 형성하는 단계; (j) 바닥판과 도로 사이의 기초 교대 및 벽체 교대 배면의 뒷채움부 상부에 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 거더는 양측 단부에 폭방향 양측으로 돌출하도록 단부 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 거더는 높이방향의 상부가 폭방향 양측으로 단부 격벽과 동일한 폭으로 확장되도록 확장판이 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (c) 단계에서, 다우웰 바는 일정 면적을 갖는 판형상의 고무 패드를 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 무교좌 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (c) 단계에서, 다우웰 바는 수직으로 형성되며 양단부에 중앙부 단면보다 큰 단면을 갖는 확대머리가 형성되는 수직근과, 수직근의 길이방향 중심을 기준으로 X형으로 배치되는 X자근으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (b) 단계와 (c) 단계 사이에 말뚝을 일렬로 시공하여 말뚝 기초를 형성하고, (c) 단계에서, 말뚝의 상부에 기초 교대를 시공하는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (b) 단계와 (c) 단계 사이에 말뚝을 다열로 시공하여 말뚝 기초를 형성하고, (c) 단계에서, 말뚝의 상부에 확대기초가 구성하고, 확대기초의 상부에 기초 교대를 시공하여 역T형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 거더는 I형, U형, V형 및 박스형 단면 거더 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 교대부의 기초 교대에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키를 형성하고, 거더에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키와 대응되는 쉬어키 홈을 형성하여 거더가 기초 교대에 거치될 때 거더의 쉬어키 홈에 쉬어키가 맞물려 수평 전단저항 및 힌지거동을 하도록 거치하고, 거더와 거더 사이의 힌지거동 블럭이 일체로 결합되며 힌지거동 블럭은 기초교대에 다우웰 바에 의하여 회전이 발생하도록 결합되어 상부구조인 벽체 교대와 하부구조인 기초 교대간을 힌지거동을 유도하도록 하여, 거동은 완전일체식과 같이 교대부 중간에 힌지거동구간을 두어 일체화함으로써 경간 큰 교량구조에 일체식 교량과 같이 거동 안전을 확보한 경제적인 교량구조를 구축할 수 있으며, 반일체식 거동이나 완전 일체식 거동이 아닌 중간단계의 거동을 유도하여 일체식 교량의 장점과 반일체식 교량의 장점을 활용하여 교량용 교좌받침을 제거하여 건설비용을 절감하고 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 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 1은 본 발명의 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 시공순서별로 도시한 시공 순서도이다.
도 2는 본 발명의 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법에 적용되는 거더의 사시도이다.
도 3은 상기 도 2a의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다우웰 바의 기초 교대에 매입된 상태의 사시도이다.
도 5는 종래의 흉벽이 구비된 반일체식 교대 교량을 나타내는 분해 및 결합사시도이다.

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.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 교좌장치가 별도로 형성되지 않는 무교좌 무조인트 교량으로서, 기초 교대에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키를 형성하고, 거더에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키와 대응되는 쉬어키 홈을 형성하여 거더가 기초 교대에 거치될 때, 거더의 쉬어키 홈에 기초 교대의 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키가 맞물려 힌지거동을 하도록 거치되어 별도의 교좌 장치가 필요 없는 교량이다. 본 발명은 교좌장치가 필요 없기 때문에 일체식 또는 반 일체식 교량에 모두 적용할 수 있으며, 두가지 교량 형식의 중간단계 거동을 구현하도록 벽체 교대와 기초 교대(기초구조) 간을 다우웰 바를 설치하여 거더와 거더 사이에 힌지거동 블럭을 구축한다.

본 발명의 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 시공순서별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법을 시공순서별로 도시한 시공 순서도이고, 도 2는 본 발명의 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법에 적용되는 거더의 사시도이며, 도 3은 상기 도 2a의 A-A선을 따른 단면도이다.

먼저, 거더(1)를 제작한다.

본 발명의 거더(1)는 일반적인 I형 단면을 갖는 거더 뿐만 아니라, 상부 개구형 단면인 U형, V형 단면을 갖는 거더도 사용할 수 있고, 박스형 단면인 □형 단면을 갖는 거더 등을 사용할 수 있으며, 사용되는 거더의 재료는 PSC 거더 및 강재를 이용한 공지의 모든 거더에 적용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 거더 길이방향의 일측 또는 양측 하부면에 폭방향으로 쉬어키 홈(11)이 형성된다.

쉬어키 홈(11)은 거더(1)의 길이방향 일단 또는 양단부의 하부면에 형성되는데, 도 3a에 도시된 바와 같이, 거더(1)의 폭방향의 전체 길이에 형성될 수도 있고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 양측 단부에서 내측으로 일정 거리 이격된 지점까지 형성될 수도 있다.

또한, 거더(1)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 양측 단부에 폭방향 양측으로 중앙부 폭보다 더 돌출하도록 단부 격벽(12)이 형성되도록 할 수 있다.

이와 같이 거더(1)의 단부에 단부 격벽(12)을 형성하도록 하여 교량 연장이 작거나 후술하는 힌지거동 블럭(2)의 현장타설을 최소화시켜 시공속도를 높일 수 있으며 수평 전단력에 대한 쉬어키 용량을 증대하고자 할 때 효과적으로 대응하도록 할 수 있다.

또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 단부 격벽(12)과 동일한 폭으로 거더(1)의 상부가 폭방향 양측으로 확장된 확장판(13)을 형성하도록 하여 후시공하는 바닥판(6)의 일부를 미리 형성하도록 하여, 확장판(13)이 단부 격벽(12)과 함께 후시공하는 상부 구조의 바닥판(6)의 일부를 일체 구조로 제작하여 교대부로 전달하는 활하중 분배에 유리하도록 할 수도 있다.

이후, 도 1a에서와 같이, 교대를 설치할 지반 바닥부를 일정 깊이로 굴착하여 교대부 시공을 준비하도록 한다(b).

교대를 설치할 위치에 성토작업 또는 절토작업을 실시하고, 지반 바닥부의 상단부를 일정 깊이로 굴착하여 교대 설치를 준비한다.

이때, 현장상황에 따라 필요시에 말뚝 기초를 시공하고 말뚝 기초의 상부에 기초 교대(4a)를 형성하도록 할 수 있다.

말뚝(3)은 도시된 바와 같이, 말뚝(3)을 일렬로 시공하거나, 말뚝(3)을 다열로 시공할 수도 있다.

도 1b(a)에서와 같이, 일렬로 말뚝(3)을 항타 또는 매입한 후 말뚝(3) 머리를 보강하고 (c) 단계에서 기초 교대(4a)를 말뚝(3)의 상부에 시공하여 벽식 기초 교대를 형성하도록 할 수도 있으며, 도 1b(b)에서와 같이, 다열로 말뚝(3)을 항타 또는 매입한 후 말뚝(3) 머리를 보강하고 이후 단계에서, 말뚝(3)의 상부에 확대기초(45)가 구성되도록 하고 확대기초(45)의 상부에 기초 교대(4a)를 시공하여 역T형상으로 형성되는 역T형 기초 교대를 형성하도록 할 수 있다.

말뚝(3)으로는 H-말뚝이 바람직하나 교량의 전장에 따라 강관말뚝, PHC말뚝, 기성콘크리트말뚝을 사용할 수도 있다. 말뚝(3)의 시공방법은 지반 조건, 주변 환경 및 경제성을 고려하여 항타 또는 이 분야에서 공지된 매입 공법 중 임의로 선택되어 시공될 수 있다. 말뚝시공시 말뚝항타소음에 영향을 받을 경우에는 양질의 지지층까지 오거로 굴착한 후 말뚝을 삽입하고 최종 항타하는 프리보링 타격말뚝공법이나 최종 압입 또는 경타하는 시멘트 밀크 공법(SIP, Soil-cement Injected Precasted piles)을 실시한다. 상단부에 일정 깊이로 선굴착된 부분과 말뚝 사이의 공간에는 모래를 채워 말뚝(3)과 원지반을 분리함으로써 말뚝(3)이 유연하게 거동할 수 있도록 할 수 있다.

이후, 도 1b에서와 같이, 기초 교대(4a)를 시공한다(c).

기초 교대(4a)는 말뚝(3)이 일렬로 시공되었을 경우에는 말뚝(3) 머리가 매입되도록 시공되며, 상부면에는 후술하는 거더(1)의 단부가 거치된다.

도 1b(a)에 도시된 바와 같이, 말뚝(3)을 일렬로 시공하여 벽식의 기초 교대(4a)를 시공하거나, 도 1b(b)에 도시된 바와 같이, 말뚝(3)을 다열로 시공하고 확대기초(45)를 시공하여 역T형상을 갖도록 형성할 수도 있으며, 필요 시 날개벽과 동시에 콘크리트를 타설하여 기초 교대(4a)를 시공하도록 할 수도 있다.

본 발명의 기초 교대(4a)는 상부에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)가 형성된다.

수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)는 본 발명의 거더(1)의 쉬어키 홈(11)에 맞물리도록 거더(1)의 쉬어키 홈(11)과 대응하는 형상과 크기로 구성되며, 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 일정 간격으로 상부로 돌출하여 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)가 형성된다.

즉, 거더(1)의 쉬어키 홈(11)이 거더(1)의 폭방향 전체에 대하여 형성되면, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)는 기초 교대(4a)의 폭방향의 전체 길이에 형성되도록 할 수 있으며, 또한 거더(1)의 쉬어키 홈(11)이 거더(1)의 폭방향 양측 단부에서 내측으로 일정 거리 이격된 지점까지 형성될 경우에는 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)는 기초 교대(4a)의 폭방향의 일정 간격으로 형성되도록 하여, 거더(1)의 폭방향 양측의 쉬어키 홈(11)(11)이 각각 인접하는 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)(41)의 일측부에 각각 끼워지도록 하는 것이다.

또한, 거더(1)의 쉬어키 홈(11)이 끼워지는 부분을 제외한 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)에는 수직상부로 돌출하도록 다우웰 바(42)를 매입한다.

도 4는 본 발명의 다우웰 바의 사시도이다.

다우웰 바(42)는 일단은 기초 교대(4a)에 고정하고 타단은 후술하는 힌지거동 블럭(2)에 결합되어 휨모멘트는 전달하지 않고 전단이나 회전 발생하도록 응력을 전달하도록 한다.

다우웰 바(42)는 강봉, 철근 등 다양한 직선재 만으로 형성될 수도 있고, 직선의 수직근(421)과 수직근(421)의 길이방향 중심을 기준으로 X형으로 배치되는 X자근(423)을 동시에 구성하도록 하여, 응력 전달을 용이하게 할 수도 있다. 이때, 수직근(421)의 길이방향의 양단부에는 중앙부 단면보다 큰 단면을 갖는 확대머리(422)가 형성되도록 하여 인발에 대하여 저항하도록 한다.

또한, 다우웰 바(42)는 일정 면적을 갖는 판형상의 고무 패드(42a)를 관통하여 형성되도록 하여, 다우웰 바(42)를 기준으로 상부와 하부가 합성되지 않고 고무 패드(42a)에 의하여 분리하되, 핀(pin)과 같이 결합되어 힌지거동이 용이하도록 할 수도 있다.

이후, 도 1c에서와 같이, 거더(1) 단부의 폭방향 중앙부가 거치되는 기초 교대(4a)의 상부에 탄성 받침(43)을 거치한다(d).

탄성 받침(43)은 탄성이 높은 고무 등의 재질로 이루어지도록 하며, 거더(1)가 기초 교대(4a)에 거치된 이후에 힌지거동을 하도록 거더(1)의 단부가 거치되는 기초 교대(4a)의 상부에 탄성 받침(43)을 거치한다.

수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)가 기초 교대(4a) 폭방향 전체에 형성된 경우에는 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)의 상부에 구성되며, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)가 일정 간격으로 형성된 경우에는 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)와 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)의 사이에 구성되도록 한다.

이후, 도 1d에 도시된 바와 같이, 기초 교대(4a)의 상부에 거더(1)를 거치한다(e).

거더(1)의 쉬어키 홈(11)에 기초 교대(4a)의 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)가 끼워져 맞물리도록 거더(1)를 거치한다.

거더(1)는 기초 교대(4a)의 상부에 거치되어 분리거동을 하게 되므로, 종래와 같이 교좌장치를 사용하지 않고서도 교량하중을 전달하고 발생 신축변위를 흡수하게 함으로써 교량계의 전체변위를 교대에 직접 전체 전달하지 않게 하며, 발생되는 수평 전단력은 맞물린 쉬어키 홈(11)과 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)에 의해서 맞물림기능에 의해 교량의 기능을 원활히 하고 내구 수명을 연장할 수 있도록 한다.

이후, 도 1e에 도시된 바와 같이, 기초 교대(4a)의 상부의 거더(1)와 거더(1)의 사이에 콘크리트를 타설하여 힌지거동 블럭(2)을 형성하도록 한다(f).

힌지거동 블럭(2)은 기초 교대(4a)의 상부에 거치된 이웃하는 거더(1)와 거더(1) 사이의 공간에 콘크리트를 타설하여 형성하며, 다우웰 바(42)에 의하여 고정되어 거더(1)와 함께 힌지거동을 하도록 하며, 기초 교대(4a)의 상부에 거치된 거더(1)의 전도를 방지하도록 할 수도 있다.

이와 같이, 거더(1)와 거더(1) 사이에는 다우웰 바(42)를 사용하고 힌지거동 블럭(2)을 형성하여 상부구조인 벽체 교대(4b)와 하부구조인 기초 교대(4a)간을 힌지거동을 유도하도록 하여, 거동은 완전일체식과 같이 교대부 중간에 힌지거동구간을 두어 일체화함으로써 경간 큰 교량구조에 일체식 교량과 같이 거동 안전을 확보한 경제적인 교량구조를 구축할 수 있다.

힌지거동 블럭(2)이 접하는 거더(1)의 측면부(A)에는 통상적으로 신.구 콘크리트 접합방법으로 사용되는 치핑(chipping), 코터(cotter), 연결을 위한 철근 돌출, 면처리 접착제 등을 형성하도록 하여 힌지거동 블럭(2)과 거더(1)의 접합을 용이하게 할 수도 있다.

이후, 도 1f에 도시된 바와 같이, 거더(1), 기초 교대(4a) 및 힌지거동 블럭(2)의 상부에 바닥판 철근(6a)을 설치한다(g).

이후, 도 1g에 도시된 바와 같이, 거더(1), 기초 교대(4a) 및 힌지거동 블럭(2)의 상부에 콘크리트를 타설하여 벽체 교대(4b)와 바닥판(6)을 형성한다(h).

즉, 본 발명에서는 벽체 교대(4b)와 바닥판(6)을 동시에 형성하도록 하는데, 기초 교대(4a)의 상부에는 벽체 교대(4b)가 형성되어 기초 교대(4a)와 함께 교대부(4)를 이루고, 교대부(4)는 바닥판(6)과 일체로 형성되게 된다.

이후, 도 1h에 도시된 바와 같이, 기초 교대(4a) 및 벽체 교대(4b)의 배면에 뒷채움을 실시하여 뒷채움부(8)를 형성하고(i), 바닥판(6)과 도로 사이의 기초 교대(4a) 및 벽체 교대(4b) 배면의 뒷채움부(8) 상부에 접속 슬래브(7)를 시공한다(j).

뒤채움 시공 및 도로성토부 다짐의 과정을 계획고에 도달할 때까지 반복함으로써 뒤채움부(8)의 시공이 완료되게 된다. 이후, 접속 슬래브(7)를 시공하여 바닥판(6)과 도로를 서로 연결시키면 교량의 건설이 완료된다.

상기와 같은 본 발명의 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법은 교대부의 기초 교대에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키를 형성하고, 거더에 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키와 대응되는 쉬어키 홈을 형성하여 거더가 기초 교대에 거치될 때 거더의 쉬어키 홈에 쉬어키가 맞물려 수평 전단저항 및 힌지거동을 하도록 거치하고, 거더와 거더 사이에는 다우웰 바를 사용하고 힌지거동 블럭을 형성하여 상부구조인 벽체 교대와 하부구조인 기초 교대간을 힌지거동을 유도하도록 하여, 거동은 완전일체식과 같이 교대부 중간에 힌지거동구간을 두어 일체화함으로써 경간 큰 교량구조에 일체식 교량과 같이 거동 안전을 확보한 경제적인 교량구조를 구축할 수 있으며, 반일체식 거동이나 완전 일체식 거동이 아닌 중간단계의 거동을 유도하여 일체식 교량의 장점과 반일체식 교량의 장점을 활용하여 교량용 교좌받침을 제거하여 건설비용을 절감하고 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 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.

1 : 거더
11 : 쉬어키 홈
12 : 단부 격벽
13 : 확장판
2 : 힌지거동 블럭
3 : 말뚝
4 : 교대부
4a : 기초 교대
41 : 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키
42 : 다우웰 바
421 : 수직근
422 : 확대머리
423 : X자근
43 : 탄성 받침
4b : 벽체 교대
6 : 바닥판
7 : 접속 슬래브

Claims (8)

1. (a) 길이방향 일단부 또는 양단부 하부에, 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 양측단부에서 내측으로 일정거리 이격된 지점까지 쉬어키 홈(11)이 형성되는 거더(1)를 제작하는 단계;
   (b) 교대를 설치할 지반 바닥부를 일정 깊이로 굴착하는 단계;
   (c) 폭방향의 전체 길이 또는 폭방향의 일정 간격으로 상부로 돌출하여 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)가 형성되고, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)에는 수직상부로 돌출하도록 다우웰 바(42)의 하부를 매입하여 기초 교대(4a)를 시공하는 단계;
   (d) 거더(1) 단부의 폭방향 중앙부가 거치되는 기초 교대(4a)의 상부에 탄성 받침(43)을 거치하는 단계;
   (e) 기초 교대(4a)의 상부에, 수평 전단저항 및 힌지거동용 쉬어키(41)에 쉬어키 홈(11)이 맞물리도록 거더(1)를 거치하는 단계;
   (f) 기초 교대(4a)의 상부의 거더(1)와 거더(1)의 사이에 다우웰 바(42)가 매입되도록 콘크리트를 타설하여 힌지거동 블럭(2)을 형성하는 단계;
   (g) 거더(1), 기초 교대(4a) 및 힌지거동 블럭(2)의 상부에 바닥판 철근(6a)을 설치하는 단계;
   (h) 거더(1), 기초 교대(4a) 및 힌지거동 블럭(2)의 상부 및 배면에 콘크리트를 타설하여 벽체 교대(4b)와 바닥판(6)을 형성하는 단계;
   (i) 기초 교대(4a)와 벽체 교대(4b)의 배면에 뒷채움을 실시하여 뒷채움부(8)을 형성하는 단계;
   (j) 바닥판(6)과 도로 사이의 기초 교대(4a) 및 벽체 교대(4b) 배면의 뒷채움부(8) 상부에 접속 슬래브(7)를 시공하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   (a) 단계에서,
   거더(1)는 양측 단부에 폭방향 양측으로 돌출하도록 단부 격벽(12)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   (a) 단계에서,
   거더(1)는 높이방향의 상부가 폭방향 양측으로 단부 격벽(12)과 동일한 폭으로 확장되도록 확장판(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   (c) 단계에서,
   다우웰 바(42)는 일정 면적을 갖는 판형상의 고무 패드(42a)를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 무조인트 교량의 시공방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   (c) 단계에서,
   다우웰 바(42)는 수직으로 형성되며 양단부에 중앙부 단면보다 큰 단면을 갖는 확대머리(422)가 형성되는 수직근(421)과,
   수직근(421)의 길이방향 중심을 기준으로 X형으로 배치되는 X자근(423)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   (b) 단계와 (c) 단계 사이에 말뚝(3)을 일렬로 시공하여 말뚝 기초를 형성하고,
   (c) 단계에서, 말뚝(3)의 상부에 기초 교대(4a)를 시공하는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   (b) 단계와 (c) 단계 사이에 말뚝(3)을 다열로 시공하여 말뚝 기초를 형성하고,
   (c) 단계에서, 말뚝(3)의 상부에 확대기초(45)가 구성하고, 확대기초(45)의 상부에 기초 교대(4a)를 시공하여 역T형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.
8. 청구항 1에 있어서,
   (a) 단계에서,
   거더(1)는 I형, U형, V형 및 박스형 단면 거더 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 무교좌 및 무조인트 교량의 시공방법.

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