KR101653606B1

KR101653606B1 - 일체식 교대 교량 시공방법

Info

Publication number: KR101653606B1
Application number: KR1020150136053A
Authority: KR
Inventors: 최병철
Original assignee: 우경기술주식회사
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-09-02

Abstract

본 발명은, 일체식 교대 교량 시공방법에 있어서, 상기 교대의 배면에 상기 교대에서 이격된 위치까지 성토하는 배면 성토 단계와; 상기 교대의 하측에 높이가 높은 기초파일을 설치하는 기초파일 설치 단계와; 상기 배면 성토면과 상기 기초파일의 전면 사이에 성토 및 쇄석을 사용한 보강토옹벽을 설치하는 보강토옹벽 설치 단계와; 상기 기초파일의 상부에 높이가 낮은 교대를 설치하는 교대 설치 단계와; 상기 교대의 배면에 성토 및 무다짐 돌망태를 사용한 배면 채움 단계와; 상기 교대의 상측에 교량거더를 설치하는 교량거더 설치 단계와; 상기 교량의 상측을 포장하는 포장 단계를; 포함하는 일체식 교대 교량 시공방법에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 기초파일, 교대, 교량거더, 및 접속슬래브를 일체화하고, 교대의 전면과 배면의 흙구조물을 교대 구조의 일부로 이용함으로써, 교량거더의 신축에 따라 교대가 함께 거동하여 교량거더의 신축이 수용되고, 지진 등 외부하중에 효율적으로 대응 가능한 효과를 제공할 수 있다.

Description

일체식 교대 교량 시공방법{Method for constructing integral abutment bridge}

본 발명은 일체식 교대 교량 시공방법, 즉 교대와 교량거더가 일체식으로 결합되어 교량거더의 신축에 따른 변위를 교대가 전후 방향으로 유동하면서 수용하는 일체식 교대 교량 시공방법에 관한 것이다.

종래의 교량구조물의 교대는, 성토부에서는 기초파일의 항타, 교대기초의 시공, 교대의 설치, 교대 배면의 다짐 성토, 및 접속슬래브의 설치를 통해 시공하며, 절토부에서는 교대부분의 굴착, 기초파일의 항타, 교대기초의 시공, 교대의 설치, 교대 배면의 다짐 성토, 및 접속슬래브의 설치를 통해 시공한다.

상기 종래기술은 교대의 전면과 배면에 있는 흙구조물을 교대구조의 일부로 이용하지 못하고 교대에 토압을 주는 요소로만 취급하므로 지진 등 외부하중에 효율적으로 대응하지 못하며, 접속도로와 교대의 부등침하 문제를 야기시키는 비합리적인 구조이고, 건설공기가 과다하게 소요되어 비경제적이다. 또한 교량구조물의 교대부의 외부활동 파괴의 저항을 교대 전면에 구비하는 앞 성토부의 수동토압으로 저항토록 하기 위하여 교량구조물의 도로 쪽 경간을 불필요하게 증가시키는 경향이 있었다.

특허 1 : 대한민국 등록특허 10-0585987

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 기초파일, 교대, 교량거더, 및 접속슬래브를 일체화하고, 교대의 전면과 배면의 흙구조물을 교대 구조의 일부로 이용함으로써, 교량거더의 신축에 따라 교대가 함께 거동하여 교량거더의 신축이 수용되고, 지진 등 외부하중에 효율적으로 대응 가능한 일체식 교대 교량 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, 기초파일, 교대, 교량거더, 및 접속슬래브를 일체화함으로써, 전방유동이나 부등침하 등에 따른 교량의 변형 문제가 완화되며, 교좌장치와 신축장치가 대폭 감소되어 공사비가 크게 저감되고 교량의 유지관리가 용이한 일체식 교대 교량 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, 종래의 콘크리트 교대가 보강토옹벽으로 대체 시공됨으로써, 토압과 전방유동이 예방되고, 접속도로와 교대의 시간 경과에 따른 침하가 동일하고 연결이 원활하여 종래의 부등침하 문제와 주행성 불량 문제가 해소되는 일체식 교대 교량 시공방법을 제공하고자 한다.

또한, 교대부 절토 또는 성토, 기초파일 시공, 교대기초 시공, 교대 설치의 공종이 성토부에서는 교대 배면 성토, 기초파일 항타, 보강토옹벽 설치, 낮은 교대 설치의 공종으로, 절토부에서는 기초파일 항타, 탑다운 굴착 및 소일네일링 보강, 보강토옹벽 설치, 낮은 교대 설치의 공종으로, 하천부에서는 교대 배면 성토, 하천 법면보호공 설치, 기초파일 항타, 낮은 교대 설치의 공종으로 간소화되므로 교량의 공사비와 공기가 대폭 절감되어 경제적인 일체식 교대 교량 시공방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법은, 일체식 교대 교량 시공방법에 있어서, 상기 교대의 배면에 상기 교대에서 이격된 위치까지 성토하는 배면 성토 단계와; 상기 교대의 하측에 하천 바닥보다 높이가 높은 기초파일을 설치하는 기초파일 설치 단계와; 상기 배면 성토면과 상기 기초파일의 전면 사이에 성토 및 쇄석을 사용한 보강토옹벽을 설치하는 보강토옹벽 설치 단계와; 상기 기초파일의 상부에 하천 바닥과 이격되도록 높이가 낮은 교대를 설치하는 교대 설치 단계와; 상기 교대의 배면에 성토 및 무다짐 돌망태를 사용한 배면 채움 단계와; 상기 교대의 상측에 교량거더를 설치하는 교량거더 설치 단계와; 상기 교량의 상측을 포장하는 포장 단계를; 포함할 수 있다.

또한, 일체식 교대 교량 시공방법에 있어서, 상기 교대의 하측에 하천 바닥보다 높이가 높은 기초파일을 설치하는 기초파일 설치 단계와; 상기 기초파일의 전면을 탑다운방식으로 굴착하면서 그 배면을 소일네일링 공법으로 보강하는 굴착 및 보강 단계와; 상기 기초파일의 전면에 성토 및 쇄석을 사용한 보강토옹벽을 설치하는 보강토옹벽 설치 단계와; 상기 기초파일의 상부에 하천 바닥과 이격되도록 교대를 설치하는 교대 설치 단계와; 상기 교대의 배면에 성토 및 무다짐 돌망태를 사용한 배면 채움 단계와; 상기 교대의 상측에 교량거더를 설치하는 교량거더 설치 단계와; 상기 교량의 상측을 포장하는 포장 단계를; 포함할 수 있다.

또한, 일체식 교대 교량 시공방법에 있어서, 상기 교대의 배면의 하측을 성토하는 배면 성토 단계와; 상기 교대의 전면에 하천 법면보호공을 설치하는 법면보호공 설치 단계와; 상기 교대의 하측에 하천 바닥보다 높이가 높은 기초파일을 설치하는 기초파일 설치 단계와; 상기 기초파일의 상부에 하천 바닥과 이격되도록 높이가 낮은 교대를 설치하는 교대 설치 단계와; 상기 교대의 배면에 성토 및 무다짐 돌망태를 사용한 배면 채움 단계와; 상기 교대의 상측에 교량거더를 설치하는 교량거더 설치 단계와; 상기 교량의 상측을 포장하는 포장 단계를; 포함할 수 있다.

또한, 상기 일체식 교대 교량 시공방법들에서 상기 배면 채움 단계 이후에 상기 교대의 배면의 상측에 슬리프(Sleeper)슬래브를 설치하는 슬리프슬래브 설치 단계와; 상기 슬리프슬래브와 상기 교대 사이에 접속슬래브를 설치하는 접속슬래브 설치 단계를; 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 접속슬래브와 상기 교량거더는 상기 교대와 상호 결합되어 전후로 함께 유동하는 구조일 수 있다.

또한, 상기 접속슬래브 설치 단계는 상기 슬리프슬래브와 상기 접속슬래브의 이음부에 신축이음을 설치하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기초파일은 하천 바닥에서 상기 교대 상측까지 높이의 1/3이상, 바람직하게는 1/2이상까지 올라오는 것일 수 있다.

또한, 상기 교대의 기초부가 연약지반인 경우 상기 보강토옹벽 설치 단계와 배면 채움 단계의 성토는 이피에스(EPS(Expanded Poly Styrene))로 채움하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 굴착 및 보강 단계 이후에 상기 기초파일의 전면에 전방유동 저항파일을 설치하는 저항파일 설치 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기초파일 설치 단계 이후에 상기 기초파일의 전면에 경사방향으로 설치하여 상기 기초파일을 지지하는 경사파일을 설치하는 경사파일 설치 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명을 통해, 기초파일, 교대, 교량거더, 및 접속슬래브를 일체화하고, 교대의 전면과 배면의 흙구조물을 교대 구조의 일부로 이용함으로써, 교량거더의 신축에 따라 교대가 함께 거동하여 교량거더의 신축이 수용되고, 지진 등 외부하중에 효율적으로 대응 가능한 효과를 제공할 수 있다.

또한, 기초파일, 교대, 교량거더, 및 접속슬래브를 일체화함으로써, 전방유동이나 부등침하 등에 따른 교량의 변형 문제가 완화되며, 교좌장치와 신축장치가 대폭 감소되어 공사비가 크게 저감되고 교량의 유지관리가 용이한 효과를 제공할 수 있다.

또한, 종래의 콘크리트 교대가 보강토옹벽으로 대체 시공됨으로써, 토압과 전방유동이 예방되고, 접속도로와 교대의 시간 경과에 따른 침하가 동일하고 연결이 원활하여 종래의 부등침하 문제와 주행성 불량 문제가 해소되는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 교대부 절토 또는 성토, 기초파일 시공, 교대기초 시공, 교대 설치의 공종이 성토부에서는 교대 배면 성토, 기초파일 항타, 보강토옹벽 설치, 낮은 교대 설치의 공종으로, 절토부에서는 기초파일 항타, 탑다운 굴착 및 소일네일링 보강, 보강토옹벽 설치, 낮은 교대 설치의 공종으로, 하천부에서는 교대 배면 성토, 하천 법면보호공 설치, 기초파일 항타, 낮은 교대 설치의 공종으로 간소화되므로 교량의 공사비와 공기가 대폭 절감되어 경제적인 효과를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법을 도시하는 순서도이다.
도 2는, 도 1에 따라 시공한 일체식 교대 교량을 도시하는 단면도이다.
도 3은, 도 2의 보강토옹벽 부분을 도시하는 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는, 교대의 기초부가 연약지반인 경우 도 1에 따라 시공한 일체식 교대 교량과 종래의 일체식 교대 교량을 도시하는 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법을 도시하는 순서도이다.
도 6은, 도 5에 따라 시공한 일체식 교대 교량을 도시하는 단면도이다.
도 7은, 도 6의 보강토옹벽 부분을 도시하는 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는, 교대의 기초부가 연약지반인 경우 도 5에 따라 시공한 일체식 교대 교량과 종래의 일체식 교대 교량을 도시하는 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법을 도시하는 순서도이다.
도 10은, 도 9에 따라 시공한 일체식 교대 교량을 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법은, 교대(100) 배면을 성토하면서 시공하는 방법으로서, 배면 성토 단계와, 기초파일 설치 단계와, 경사파일 설치 단계와, 보강토옹벽 설치 단계와, 교대 설치 단계와, 배면 채움 단계와, 슬리프(Sleeper)슬래브 설치 단계와, 접속슬래브 설치 단계와, 교량거더 설치 단계와, 포장 단계를 포함하며, 상기 경사파일 설치 단계는 제외할 수도 있다. 본 시공방법을 통해 시공한 일체식 교대 교량은 도 2에 도시되어 있다.

배면 성토 단계는 교대(100)의 배면에 일정 거리 이격된 위치까지 다짐 성토(110)하는 단계이다. 여기서 교대(100)의 배면은 교대(100)로부터 도로나 제방 쪽을 가리키고, 교대(100)의 전면(전방)은 하천이나 계곡 쪽을 가리키며, 이하 동일하다. 배면 성토(110) 구간은 추후 시공되는 기초파일(120), 보강토옹벽(140), 교대(100), 슬리프슬래브(160), 접속슬래브(170) 등을 고려하여 정하게 된다. 예컨대 보강토옹벽(140)은 보강토 스트립(145) 등으로 붕괴를 방지하게 되는데, 이를 위해 보강토 스트립(145)이 일정길이 묻혀야 할 필요가 있으므로, 이 묻히는 구간을 제외하고 성토하는 것이 바람직하다.

기초파일 설치 단계는 상기 교대(100)의 하측에 높이가 높은 기초파일(120)을 항타 등으로 설치하는 단계이다. 여기서, 높이가 높다는 뜻은 하천 바닥보다 높이가 높게 설치된다는 의미이다. 즉, 종래의 교대(10)의 경우, 교대기초(12)는 하천 바닥 근처 또는 그 하부에 설치되었고, 이 교대기초(12)를 지지하는 기초파일(11)은 이 교대기초(12)의 하부에 설치되었다. 반면 본 실시예에서는 기초파일(120)을 하천 바닥에서 높게 올라오도록 설치하고 이 기초파일(120)의 상측에 높이가 낮은 교대(100)를 설치하게 되는데, 따라서 기초파일(120)은 하천 바닥에서 교대(100) 상측까지 높이의 1/3이상, 바람직하게는 1/2이상까지 올라온다는 의미이다. 종래기술의 경우 기초파일(11)과 그 상측에 설치되는 교대(10)는 일체로 고정되고 전후유동이 없는 구조로서, 교대(10) 배면의 토압을 교대(10)와 그 기초파일(11)이 지지하는 구조였다. 반면 본 실시예의 경우 높은 기초파일(120)의 상측에 낮은 교대(100)가 설치되고, 교대(100)의 배면에는 후술하는 무다짐 돌망태(153)를 사용하여 배면 토압을 지지하지 않는 구조이고, 또한 기초파일(120)에 고정된 교대(100)는 교량거더(180)의 신축에 따른 전후유동을 수용하는 구조이다. 한편, 상기 하천 바닥은 교대(100)를 설치하고자 하는 위치가 암반인 경우에는 암반을 하천 바닥으로 볼 수 있다.

경사파일 설치 단계는 상기 기초파일(120)을 지지하는 경사파일(130)을 기초파일(120)의 전면에 경사방향으로 설치하는 단계이다. 이 경사파일(130)은 기초파일(120)의 전면에 경사지게 설치하여 기초파일(120)이 전면으로 기울어지는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로서 필요에 따라 선택적으로 시공한다. 즉, 본 실시예에서 기초파일(120)과 결합된 교대(100)는 교량거더(180)의 신축을 수용하여 전후방향으로 유동하는 구조이고, 배면 토압이 크게 작용하지 않는 구조이긴 하나, 예상하지 못한 토압이나 지진 등에 의한 전방으로의 기울어짐을 방지할 필요가 있는데, 경사파일(130)은 이를 위해 필요할 수 있다.

보강토옹벽 설치 단계는 전술한 배면 성토 단계에서 성토(110)한 교대(100) 배면의 성토(110)면과 기초파일(120)의 전면 사이에 성토(141) 및 쇄석(143)을 사용하여 보강토옹벽(140)을 설치하는 단계이다. 이 보강토옹벽(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 철, 알루미늄, 플라스틱, 합성섬유 등 인장력이 큰 보강토 스트립(145)이 일정한 간격으로 매설되어 흙과의 마찰저항력으로 토압에 저항하게 된다. 따라서 보강토옹벽(140)의 배면 토압은 기초파일(120)이나 교대(100)가 지지하는 구조가 아니고 보강토옹벽(140) 자체가 지지하는 구조이다. 종래의 콘크리트 교대(10)의 경우 교대(10) 배면에 다짐된 성토가 교대구조의 일부로 이용되지 못하고 토압을 가하는 요소로만 취급되어 지진 등 외부하중에 효율적으로 대응하지 못하고, 접속도로와 교대(10)의 부등침하 문제가 야기되는 등 비합리적, 비경제적인 구조이며, 건설공기도 과다하였음에 비해, 본 실시예는 보강토옹벽(140)으로 대체 시공되므로, 토압과 전방밀림이 방지되며, 접속도로와 교대(100)의 시간 경과에 따른 침하가 동일하고 연결이 원활하여 종래의 부등침하 문제와 주행성 불량 문제가 해소된다.

교대 설치 단계는 상기 기초파일(120)의 상부에 높이가 낮은 교대(100)를 설치하는 단계이다. 교대(100)의 높이는 하천 바닥에서 교대(100) 상측까지 높이의 2/3이하, 바람직하게는 1/2이하로 하는 것이 좋다. 이와 같이 교대(100)의 높이를 낮게 하고, 후술하는 바와 같이 교대(100) 배면에 무다짐 돌망태(153)를 채움으로써, 교대(100)는 그 배면의 토압을 받지 않게 되어 배면 토압 지지를 위해 교대(100)의 중량을 무겁게 한다거나, 기초파일(120)의 휨강성을 크게 한다거나, 앞사면을 설치한다거나 할 필요가 없다. 따라서 본 실시예는 시공이 신속하고, 용이하며, 경제적이다. 또한 기초파일(120)에 결합된 교대(100)는 전후유동을 수용함으로써, 지진 등의 외부하중에 대해서도 매우 안전하게 된다.

배면 채움 단계는 교대(100)의 배면에 성토(151) 및 무다짐 돌망태(153)를 사용하여 배면을 채움하는 단계이다. 성토(151)는 통상의 다짐 성토를 의미하며, 무다짐 돌망태(153)는 돌망태를 다짐 없이 채움하는 것을 의미한다. 즉, 돌망태를 다짐 없이 채움으로써, 교량거더(180)의 신축에 따라 기초파일(120)에 결합된 교대(100)가 전후방향으로 유동하여 교량거더(180)의 신축이 수용되고, 지진 등 외부하중에 효율적으로 대응할 수 있다. 상기 무다짐 돌망태(153)는 후술할 단계에서 설치될 슬리프슬래브(160)가 하부로 침하되는 등의 영향을 주지 아니하면서, 다른 한편으로는 교대(100)의 전후방향의 유동을 잘 수용할 수 있는 정도로 하는 것이 좋다. 따라서 무다짐 돌망태(153)는 상측은 넓고 하측은 좁게 채움하는데, 상측은 후술할 접속슬래브(170) 폭의 1/2이하로 채움하는 것이 바람직하다.

한편, 교대(100)의 기초부가 연약지반(1)인 경우 상기 보강토옹벽 설치 단계와 배면 채움 단계에서의 성토(141, 151)는 이피에스(EPS(Expanded Poly Styrene))(17)로 채움하는 것을 포함할 수 있다. 종래 기술(도 4b 참조)의 경우 유동파괴면(15)이 교대기초(12)의 하부로 형성되므로, 전방에 앞사면(16)을 설치해야 하거나 EPS(17)를 대규모로 성토해야 함에 비해, 본 실시예(도 4a 참조)의 경우 유동파괴면(15)이 보강토옹벽(140)의 직하부로 형성되어 앞사면이 불필요하거나 EPS(17)를 소규모로 할 수 있게 된다. 즉, 본 실시예의 경우에는 연약지반(1)에 적용하는 경우에도 유동파괴의 방지가 매우 용이하고 경제적이다.

슬리프슬래브 설치 단계는 교대(100)의 배면의 상측에 슬리프슬래브(160)를 설치하는 단계로서, 이 슬리프슬래브(160)는 후술할 단계에서 설치될 접속슬래브(170)를 지지한다. 즉, 슬리프슬래브(160)는 접속슬래브(170)의 처짐을 방지하는 역할을 하며, 결과적으로 교량과 접속도로의 불균등 침하를 방지하게 된다.

접속슬래브 설치 단계는 상기 슬리프슬래브(160)와 교대(100) 사이에 접속슬래브(170)를 설치하는 단계이다. 이 접속슬래브(170)는 교대(100)와 일체로 결합되고, 따라서 교량거더(180)의 신축에 따라 교대(100)가 유동하는 경우 교대(100)와 함께 유동된다. 본 실시예에서는 교대(100)와 접속슬래브(170) 및 교량거더(180)가 일체로 결합되어 함께 유동하는 구조로서, 교대(100)와 접속슬래브(170), 교대(100)와 교량거더(180) 사이에 교좌장치 등이 불필요하게 되어 공사가 용이하고, 공기가 단축되며, 경제적이다.

교량거더 설치 단계는 교대(100)의 상측에 교량거더(180)를 설치하는 단계이다. 이 교량거더(180)는 교대(100)와 일체로 결합될 수 있다.

본 실시예에서 상기 기초파일(120)의 상측에 교대(100)가 결합되고, 이 교대(100)에 교량거더(180) 및 접속슬래브(170)가 일체로 결합됨으로써, 교량거더(180)의 신축은 기초파일(120)의 상측에 결합된 교대(100)의 전후유동에 의해 수용된다. 따라서 교량거더(180)의 신축이 용이하고, 전후유동이나 부등침하 등에 따른 교량의 변형 문제가 완화되며, 교좌장치와 신축장치가 대폭 감소되어 공사비가 크게 절감되고 교량의 유지관리가 용이하다.

한편, 상기 접속슬래브 설치 단계는 슬리프슬래브(160)와 접속슬래브(170)의 이음부에 신축이음(175)을 설치하는 과정을 포함할 수 있다.

포장 단계는 교량의 상측과 접속슬래브(170)의 상측을 포장(190)하는 단계이다. 이 단계는 교량거더(180)의 상측에 교량상판을 설치하고 이 교량상판과 접속슬래브(170)와 접속도로를 함께 포장(190)할 수 있다.

본 실시예는 종래의 기초파일(11) 시공, 교대기초(12) 시공, 교대(10) 설치, 교대(10) 배면 다짐 성토 등의 공종이 상기와 같이 교대(100) 배면 성토(110), 기초파일(120) 항타, 보강토 옹벽 설치, 낮은 교대(100) 설치 등의 공종으로 시공됨으로써, 교량의 공사비가 절감되고, 공기가 단축되며, 외력 등에 대해 매우 안정적이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법은, 교대(100)를 설치하고자 하는 곳을 절토하면서 시공하는 방법으로서, 기초파일 설치 단계와, 굴착 및 보강 단계와, 보강토옹벽 설치 단계와, 교대 설치 단계와, 배면 채움 단계와, 슬리프슬래브 설치 단계와, 접속슬래브 설치 단계와, 교량거더 설치 단계와, 포장 단계를 포함한다. 본 시공방법을 통해 시공한 일체식 교대 교량은 도 6에 도시되어 있으며, 본 실시예에서는 전술한 실시예와 중복되는 부분은 필요에 따라 생략한다.

기초파일 설치 단계는 후술할 단계에서 설치될 교대(100)의 하측에 높이가 높은 기초파일(120)을 항타 등으로 설치하는 단계로서, 이 단계는 전술한 실시예를 참조한다. 다만, 본 실시예와 관련한 종래의 기술은 많은 절토(18)를 한 후, 기초파일(11)을 항타 등으로 설치하고, 교대기초(12)와 교대(10)를 설치한 반면에 본 실시예의 경우에는 거의 절토가 필요하지 아니하거나, 낮은 교대(100)를 설치할 정도의 절토를 한 후, 기초파일(120)을 항타 등으로 설치하고, 그 상측에 교대(100)를 설치하게 된다. 따라서 본 실시예는 시공이 용이하며, 시공기간이 단축되고, 시공비용도 대폭 절감된다.

굴착 및 보강 단계는 상기 기초파일(120)의 전면을 탑다운방식으로 굴착(201)하면서 그 배면을 소일네일링(203) 공법 등으로 보강하는 단계이다. 이 굴착 및 보강 단계에서의 보강구간은 종래의 기술에 있어서는 굴착 후 재 성토하여야 하는 구간이다. 반면에 본 실시예에서는 기초파일(120)의 전면만 탑다운방식으로 굴착(201)하면서 보강하는 것이므로, 시공이 용이하고, 신속하며, 비용이 절감될 뿐 아니라, 기초파일(120) 배면의 지반을 흩트리지 아니하고 그대로 이용할 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기 굴착 및 보강 단계를 실시한 후에 기초파일(120)의 전면에 전방유동 저항파일(210)을 설치하는 저항파일 설치 단계를 더 포함할 수 있다. 이 전방유동 저항파일(210)은 기초파일(120)의 전면에 기초파일(120)과 나란한 방향 즉, 수직방향으로 항타 등으로 설치한 후 기초파일(120)과 상호 결합함으로써, 연약지반(1)과 같은 경우에 있어서 지반이 전체적으로 전방으로 유동하는 경우에 매우 우수한 유동저항력을 가진다. 또한 종래 기술(도 8b 참조)의 경우 유동파괴면(15)이 교대기초(12)의 하부로 형성되므로, 전방에 앞사면(16)을 설치해야 함에 비해, 본 실시예(도 8a 참조)의 경우 유동파괴면(15)이 보강토옹벽(140)의 직하부로 형성되어 전방에 앞사면이 불필요 할 수 있다. 즉, 본 실시예를 연약지반(1)에 적용하는 경우에도 유동파괴의 방지가 매우 용이하고 경제적이다.

보강토옹벽 설치 단계는 상기 기초파일(120)의 전면에 성토(141) 및 쇄석(143)을 사용한 보강토옹벽(140)을 설치하는 단계이다. 이때, 보강토옹벽(140)은 도 7에 도시된 바와 같이, 철, 알루미늄, 플라스틱, 합성섬유 등 인장력이 큰 보강토 스트립(145)을 일정한 간격으로 매설하고, 이를 소일네일링(203)과 연결한다. 종래의 콘크리트 교대(10)가 보강토옹벽(140)으로 대체 시공되므로 토압과 전방유동이 예방되며, 접속도로와 교대(100) 간의 부등침하 문제와 주행성 불량 문제가 해소된다.

교대 설치 단계는 상기 기초파일(120)의 상부에 높이가 낮은 교대(100)를 설치하는 단계이다. 높이가 낮은 교대(100)를 설치함으로써, 교대(100) 배면으로부터 받는 토압이 감소되어 종래에 비해 지진 등이 발생하는 경우 안전하며, 자세히는 전술한 실시예를 참조한다.

배면 채움 단계는 교대(100)의 배면에 성토(151) 및 무다짐 돌망태(153)를 사용하여 배면을 채움하는 단계로서, 전술한 실시예를 참조한다. 다만, 본 실시예의 경우에는 배면 채움할 구간의 상황에 맞게 시공하는데, 교대(100) 배면의 흙이 잘 다져져 있는 경우에는 돌망태를 채울 정도만 흙을 제거하여 교대(100)를 설치하고, 그 후 돌망태를 채우면 된다. 또한 돌망태 뒷면이 빈 공간인 경우에는 통상의 다짐 방법으로 성토(151)하면 된다.

슬리프슬래브 설치 단계는 교대(100)의 배면의 상측에 슬리프슬래브(160)를 설치하는 단계이고, 접속슬래브 설치 단계는 상기 슬리프슬래브(160)와 교대(100) 사이에 접속슬래브(170)를 설치하는 단계이고, 교량거더 설치 단계는 교대(100)의 상측에 교량거더(180)를 설치하는 단계이고, 포장 단계는 교량 및 접속슬래브(170)의 상측을 포장(190)하는 단계이며, 이에 대한 설명은 전술한 실시예를 참조한다.

본 실시예는 종래의 교대부 절토(18), 기초파일(11) 시공, 교대기초(12) 시공, 교대(10) 설치의 공종이 상기와 같이 기초파일(120) 항타, 탑다운 굴착(201) 및 소일네일링(203) 보강, 보강토 옹벽 설치, 낮은 교대(100) 설치의 공종으로 시공됨으로써, 교량의 공사비가 절감되고, 공기가 단축되며, 외력 등에 대해 매우 안정적이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일례에 따른 일체식 교대 교량 시공방법은, 교대(100)를 설치하고자 하는 곳이 하천부인 경우에 시공하는 방법으로서, 배면 성토 단계와, 법면보호공 설치 단계와, 기초파일 설치 단계와, 교대 설치 단계와, 배면 채움 단계와, 슬리프슬래브 설치 단계와, 접속슬래브 설치 단계와, 교량거더 설치 단계와, 포장 단계를 포함한다. 본 시공방법을 통해 시공한 일체식 교대 교량은 도 10에 도시되어 있으며, 본 실시예에서는 전술한 실시예들과 중복되는 부분은 필요에 따라 생략한다.

배면 성토 단계는 교대(100)의 배면의 하측을 다짐 성토(220)하는 단계이다. 배면 성토(220) 구간은 추후 시공되는 기초파일(120), 교대(100), 슬리프슬래브(160), 접속슬래브(170) 등을 고려하여 정하게 된다.

법면보호공 설치 단계는 상기 교대(100)의 전면에 하천 법면보호공(230)을 설치하는 단계로서, 이 법면보호공(230)은 하천의 흐름, 경사 등 하천상황을 고려하여 시공한다.

기초파일 설치 단계는 상기 교대(100)의 하측에 높이가 높은 기초파일(120)을 설치하는 단계로서, 전술한 실시예를 참조한다. 다만, 본 실시예에서는 법면보호공(230)의 전면으로 노출되는 배수구(240)를 설치하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

교대 설치 단계는 상기 기초파일(120)의 상부에 높이가 낮은 교대(100)를 설치하는 단계로서, 전술한 실시예를 참조한다.

배면 채움 단계는 상기 교대(100)의 배면에 성토(151) 및 무다짐 돌망태(153)를 사용하여 배면을 채움하는 단계로서, 전술한 실시예를 참조한다.

본 실시예는 종래의 교대부 성토, 기초파일(11) 시공, 교대기초(12) 시공, 교대(10) 설치의 공종이 상기와 같이 교대(100) 배면 성토(220), 하천 법면보호공(230) 설치, 기초파일(120) 항타, 낮은 교대(100) 설치의 공종으로 시공됨으로써, 교량의 공사비가 절감되고, 공기가 단축되며, 외력 등에 대해 매우 안정적이다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 연약지반 10 : 교대
11 : 기초파일 12 : 교대기초
13 : 교량거더 15 : 유동파괴면
16 : 앞사면 17 : EPS
18 : 절토 100 : 교대
110 : 성토 120 : 기초파일
130 : 경사파일 140 : 보강토옹벽
141 : 성토 143 : 쇄석
145 : 보강토 스트립 151 : 성토
153 : 무다짐 돌망태 160 : 슬리프슬래브
170 : 접속슬래브 175 : 신축이음
180 : 교량거더 190 : 포장
201 :　굴착 203 :　소일네일링
210 :　전방유동 저항파일 220 : 성토
230 : 법면보호공 240 : 배수구

Claims

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일체식 교대 교량 시공방법에 있어서,
상기 교대의 하측에 하천 바닥보다 높이가 높은 기초파일을 설치하는 기초파일 설치 단계와;
상기 기초파일의 전면을 탑다운방식으로 굴착하면서 그 배면을 소일네일링 공법으로 보강하는 굴착 및 보강 단계와;
상기 기초파일의 전면에 전방유동 저항파일을 설치하는 저항파일 설치 단계와;
상기 기초파일의 전면에 성토 및 쇄석을 사용한 보강토옹벽을 설치하는 보강토옹벽 설치 단계와;
상기 기초파일의 상부에 하천 바닥과 이격되도록 교대를 설치하는 교대 설치 단계와;
상기 교대의 배면에 성토 및 무다짐 돌망태를 사용한 배면 채움 단계와;
상기 교대의 상측에 교량거더를 설치하는 교량거더 설치 단계와;
상기 교량의 상측을 포장하는 포장 단계를; 포함하고,
상기 배면 채움 단계 이후에 상기 교대의 배면의 상측에 슬리프(Sleeper)슬래브를 설치하는 슬리프슬래브 설치 단계와;
상기 슬리프슬래브와 상기 교대 사이에 접속슬래브를 설치하는 접속슬래브 설치 단계를; 더 포함하며,
상기 접속슬래브와 상기 교량거더는 상기 교대와 상호 결합되어 전후로 함께 유동하는 구조인 일체식 교대 교량 시공방법.
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청구항 2에 있어서,
상기 접속슬래브 설치 단계는 상기 슬리프슬래브와 상기 접속슬래브의 이음부에 신축이음을 설치하는 과정을 포함하는 일체식 교대 교량 시공방법.
청구항 2에 있어서,
상기 기초파일은 하천 바닥에서 상기 교대 상측까지 높이의 1/2이상까지 올라오는 것인 일체식 교대 교량 시공방법.
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