KR101713653B1

KR101713653B1 - 전도방지 ｐｓｃ 빔을 이용한 교량의 시공 공법

Info

Publication number: KR101713653B1
Application number: KR1020160069626A
Authority: KR
Inventors: 유근무
Original assignee: 유근무
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-03-08

Abstract

본 발명은 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법에 관한 것으로, PSC 빔을 이용한 교량의 시공 중에서 PSC 빔이 자중과 외력 등에 의해 전도되는 것을 막아 인명 피해와 파손에 따른 경제적 손실을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법은, 교각의 상면에 교좌장치를 설치하고 이 교좌장치 위에 빔 본체, 상기 빔 본체의 길이방향을 따라 일정 거리를 두고 각각 상기 빔 본체의 둘레부에서 가로보의 형태인 직각으로 돌출되면서 상기 빔 본체와 동일한 높이로 일체로 형성되며 저부가 교각의 상부에 설치되는 받침대에 지지되어 전도를 방지함과 아울러 가로보로 사용되는 전도방지부로 이루어진 전도방지 PSC 빔을 올려 설치하되, 이웃하는 전도방지 PSC 빔들의 전도방지부들이 일렬로 연속되도록 설치하는 제1단계와;
상기 제1단계에서 설치된 상기 전도방지 PSC 빔의 전도방지부 저부와 상기 교각의 상면 사이에 유압잭을 설치하고, 상기 유압잭을 신장시켜 상기 전도방지부의 저부에 지지하도록 하는 제2단계와;
상기 전도방지 PSC 빔의 이웃하는 전도방지부들을 X 형태의 브레이싱으로 연결하는 제3단계와;
상기 전도방지 PSC 빔의 이웃하는 전도방지부들의 사이를 통해 콘크리트가 누출되지 않도록 이들 사이에만 거푸집을 설치하고 타설 공간에 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 슬래브를 시공하며 상기 유압잭을 수축시킨 후 철거하는 제4단계로 구성된다.

Description

전도방지 ＰＳＣ 빔을 이용한 교량의 시공 공법{PREVENT OVERTURNING BEAM AND METHOD FOR CONSTRUCTING BRIDGE USING THIS SAME}

본 발명은 교량의 시공 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 중에서 PSC 빔이 전도되지 않고 고정 상태를 유지하는 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법에 관한 것이다.

교량은 하천, 호소, 해협, 만, 운하, 계곡 또는 다른 교통로나 구축물 위를 건너갈 수 있도록 한 구조물로서, 크게 교각(교대 포함), 상기 교각 위에 설치되는 거더, 상기 거더 위에 시공되는 슬래브로 구성된다.

상기 거더는 교각 위에 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되면서 각각 종방향을 따라 배열되는 다수의 빔으로 구성된다.

한편, 상기 거더는 빔의 사이에 가로보가 설치되어 교량 상부를 구성하게 된다.

교량의 시공 방법은 다수의 교각 또는 교대를 세우고, 교각과 교대 위에 다수의 빔을 거치하는 순서로 시공되는데, 이때 빔은 상기 교각에 고정된 상태가 아니며 교좌장치 위에 올려 놓게 된다. 이와 같이 다수의 빔을 교각 위에 거치한 후 빔 상부에 슬래브 콘크리트를 타설하는 등의 방법으로 상판을 시공한다.

즉, 빔은 상기 상판이 시공되기 전까지 빔이 전도되지 않도록 임시로 철근 등으로 빔 상호간을 결속시키는 간단한 방법으로 교각 위에 올려져 있는 상태이기 때문에 바람이나 크레인 등에 의한 외부 충격이 가해지면 자립 상태를 유지하지 못하고 거치 상태가 변동되거나 극심한 경우 전도되어 빔이 추락되거나 다른 구조물의 파손을 유발하고 인명 사고를 유발하는 문제점이 있다.

특히, PSC 빔(Prestressed Concrete Beam) 교량은 강재 교량 등 다른 공법에 비해 건설비가 저렴하며 부식이 없고 내구성이 좋으며 유지관리비가 적게 들고 처짐이나 진동이 적으며 비교적 장경간의 교량 건설이 가능하기 때문에 널리 쓰여 온 공법이며, 지상에서 PSC 빔을 제작하여 교각 위에 올려놓고 슬래브를 시공하는 공법인데, 여기에 사용되는 PSC빔은 폭에 비해 높이가 높은 구조부재로서 무게 중심이 상부에 위치하기 때문에 작은 횡력에도 전도될 가능성이 매우 높은 단점을 갖고 있다.

특히, PSC빔을 교각 위에 올려놓고 슬래브를 타설하기 까지는 오랜 시간이 소요되기 때문에 빔의 전도로 인한 빔의 추락사고의 발생율이 매우 높고, 빔의 추락사고는 인명과 재산상 막대한 피해를 주고 공사를 지연시키는 원인이므로 이에 대한 대책이 요구되고 있다.

특허문헌(등록특허 제10-0606944호)은 PSC빔의 상면에 고정 설치된 전단철근의 일부를 사이에 두고 서로 고정 설치된 2개의 고정플레이트와; 상기 2개 중 1개의 고정플레이트에 고정 설치된 전도방지 지지봉용 클램프와; 상기 전도방지 지지봉용 클램프에 착탈이 자유롭게 고정되는 전도방지 지지봉을 포함하여 구성되며, 상기 전도방지 지지봉은 이웃하는 2개의 PSC빔에 가로방향으로 걸쳐서 설치되는 것으로서, 전도에 대해 저항력의 발현이 어려우며, 빔과 별도의 전도방지 지지봉을 사용하기 때문에 전도방지 지지봉의 취급(보관, 운반, 설치 등)에 따른 어려움이 있고, 가로보를 적용하는 경우 전도방지 지지봉은 가로보의 기능을 하지 못하여 가로보를 별도로 시공하여야 하므로 시공성이 좋지 못하다.

등록특허 제10-0606944호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, PSC 교량 공법 중에서 PSC 빔이 외력에 의해 전도되는 것을 막아 인명 피해와 파손에 따른 경제적 손실을 방지하는 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔은 빔 본체, 상기 빔 본체의 길이방향을 따라 일정 거리를 두고 각각 상기 빔 본체의 폭방향을 향해 돌출되도록 일체로 형성되며 저부가 교각의 상부에 설치되는 받침대에 지지되어 전도를 방지함과 아울러 가로보로 사용되는 전도방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법은, 교각의 상면에 전도방지 PSC 빔을 2개 이상 설치하되, 상기 교각의 상면에 교좌장치를 설치하고 이 교좌장치 위에 상기 전도방지 PSC 빔을 올려 설치하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 설치된 상기 전도방지 PSC 빔의 전도방지부 저부와 상기 교각의 상면 사이에 받침대를 설치하고, 상기 받침대를 상기 전도방지부의 저부에 지지하도록 하는 제2단계와; 상기 전도방지 PSC 빔의 이웃하는 전도방지부들을 연결하는 제3단계와; 상기 전도방지 PSC 빔의 사이와 슬래브에 맞도록 거푸집을 설치 및 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 슬래브를 시공하고 받침대를 철거하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법에 의하면, PSC 빔의 전도방지부를 받침대로 받쳐 PSC 빔이 수직형의 구조적 특징을 유지하여도 자중과 외력에 의해 전도되지 않고 설치 상태를 유지하므로 PSC 빔의 전도로 인한 인명 피해와 경제적 손실의 발생을 근본적으로 막는 효과가 있다.

그리고, 전도방지부를 PSC 빔에 일체로 구성토록 함으로서 별도의 부속자재없이 시공이 가능하므로 시공성이 매우 우수하다.

도 1은 본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔의 설치 상태 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔에 의한 거더의 사시도.
도 4와 도 5는 각각 본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔에 적용된 전도방지부의 다른 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔을 포함하는 상부 구조물의 도면.

도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔(100)은, 프리스트레스 빔 본체(10), 빔 본체(10)의 단부에 직각으로 돌출 형성되며 저부가 교각(1)의 상면에 지지되어 전도를 방지하는 전도방지부(20)로 구성된다.

빔 본체(10)는 통상의 PSC 빔과 동일한 것이며, I 형 단면으로 이루어지고, 중앙부와 길이방향의 양측 단부의 두께가 서로 다른 단면으로 구성되는 것이 일반적이며 내부에 다수의 강연선이 배선된다.

전도방지부(20)는 빔 본체(10)의 폭방향의 측면에 직각으로 돌출 형성되며 저부가 교각(1)의 상면에 받침대로서 바람직하게 잭(유압잭)(2)에 지지되어 빔 본체(10)의 전도를 막아준다.

전도방지부(20)는 도 2에서 보이는 상단부가 빔 본체(10)의 상부(연결판과 동일한 높이)에서부터 시작되는 사각형, 도 4에 도시된 삼각형, 도 5에 도시된 빔 본체(10)의 중앙 아래의 높이를 갖는 사다리꼴 등 다양한 형태가 가능하다. 도 2와 도 4의 형태는 빔 본체(10)의 꺾인 부분 높이와 동일한 것이며, 즉, 연결부의 크기를 크게 하지 않아도 가로보의 시공이 가능한 이점이 있고, 도 5의 형태는 전도방지부(20)의 상부를 가로보가 막아야 하므로 연결부의 크기가 커진다.

전도방지부(20)의 재료는 빔 제작시 사용되는 콘크리트와 동일한 콘크리트가 바람직하고, 즉 거더와 함께 일체로 제작되는 것이 가능하며, 물론 다른 재질도 가능하다. 전도방지부(20)의 내부에는 빔 본체(10)과의 결속을 증대하고 보강하는 철근이 배근되는 것도 가능하다.

상기 받침대는 잭(2)이 바람직하고, 즉, 잭(2)은 높이 조절이 가능하고 커브 구간에서 빔의 높이가 다르게 거치되어야 하는 경우에도 높이 조절을 통해 전도방지부(20)의 저면에 밀착됨으로써 전도방지부(20)의 흔들림을 완벽하게 막아준다.

이때 가로보의 높이가 다르거나 경사구배가 있는 경우에는 전도 방지부의 형상도 이것에 맞추어 제작하는 것이 좋다.

상기 받침대는 잭(2)으로 한정되지 아니하고 전도방지부(20)에 일체로 형성되는 것도 가능하며, 예를 들어, 침목이나 콘크리트 블록을 사용하여도 된다.

전도방지부는 자신의 형상을 통해 받침대의 기능을 하는 받침부가 일체로 형성되는 것도 가능하고, 이러한 경우 받침대는 사용되지 않는다. 즉 받침대는 전도방지부에 일체로 형성되는 것도 포함되는 것이다.

본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔을 포함하는 교량 상부 구조물(200)은, 2개 이상의 전도방지 PSC 빔(100), 전도방지 PSC 빔(100)의 전도방지부(20)를 저부에서 지지하는 받침대로서 잭(유압잭)(2)으로 구성된다.

도 2와 도 3에서 보이는 것처럼, 전도방지 PSC 빔(100)은 교각(1)의 상면에 폭방향을 따라 2개 이상이 배열되며, 먼저 교좌장치(3)를 설치하고, 이 교좌장치(3) 위에 전도방지 PSC 빔(100)을 설치한다.

전도방지 PSC 빔(100)들의 이웃하는 전도방지부(20)들은 서로 일렬로 배열된다.

잭(2)은 전도방지부(20)의 저부에 설치되어 전도방지부(20)를 지지한다.

슬래브(40)는 전도방지 PSC 빔(100)들 사이와 상부에 타설되는 콘크리트에 의해 이루어지고, 상부에 포장층이 구성된다.

본 발명에 의한 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 전도 방지 시공 공법은 다음과 같다.

1. 전도방지 PSC 빔과 교좌장치 설치.

교각(1)의 코핑부 상면에 2개 이상의 전도방지 PSC 빔(100)을 설치하며, 이 과정에서 먼저 전도방지 PSC 빔(100)의 위치에 맞춰 교좌장치(3)를 설치한다.

전도방지 PSC 빔(100)을 인상한 후 교좌장치(3) 위에 올려 거치한다.

2. 잭 설치.

전도방지 PSC 빔(100)은 빔 본체(10)가 교좌장치(3) 위에 설치된 것일 뿐이며, 즉 전도방지부(20)는 교각(1)에 지지되지 않은 상태이다.

전도방지 PSC 빔(100)의 전도방지를 위하여 잭(2)을 설치한다.

잭(2) 2개를 전도방지부(20) 양측 하부에 각각 설치하고, 잭(2)의 높이 조절(신장)을 통해 잭(2)이 전도방지부(20)의 저부에 밀착되도록 한다.

3. 가로보 연결.

이상의 공정을 통해 전도방지 PSC 빔(100)들은 전도를 일으키지 않도록 설치된다. 이웃하는 전도방지 PSC 빔(100)들의 전도방지부(20)들은 자연스럽게 일렬로 연속 배열되며, 이들 전도방지부(20)들 사이를 통해 콘크리트가 누출되지 않게 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설한다.

이 때, 이웃하는 전도방지부(20)들의 고정을 위하여 브레이싱(30)(로드, 와이어 등)을 X 형태로 설치하며, 브레이싱(30)은 전도방지부(20)에 구멍을 형성하여 상기 구멍에 관통하여 고정한다.

4. 잭 철거.

전도방지 PSC 빔(100)들의 전도방지부(20)들이 서로 연결되면, 모든 전도방지 PSC 빔(100)들이 일체로 합성된 것이어서 전도 등을 일으키지 않으므로 잭(20을 철거한다.

5. 슬래브 타설.

전도방지 PSC 빔(100)들 사이의 저부 및 슬래브의 시공을 위한 거푸집을 설치 및 철근을 배근[PSC 빔(100)의 제작시 철근이 돌출되어 있으며, PSC 빔(100)의 상부에 별도로 슬래브 철근을 배근한 후 이들 철근들을 연결하여 배근]한 후 콘크리트를 타설하여 슬래브(40)를 포함하는 상부 구조물(200)을 완성한다.

콘크리트 타설 공정은 4. 잭 철거 공정 전에 이루어질 수도 있다.

1 : 교각, 2 : 잭
100 : 전도방지 PSC 빔, 10 : 빔 본체
11 : I 빔, 12 : 콘크리트
20 : 전도방지부, 30 : 브레이싱
40 : 슬래브,

Claims

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교각의 상면에 교좌장치를 설치하고 이 교좌장치 위에 빔 본체, 상기 빔 본체의 길이방향을 따라 일정 거리를 두고 각각 상기 빔 본체의 둘레부에서 가로보의 형태인 직각으로 돌출되면서 상단부가 상기 빔 본체와 동일한 높이로 내부에 철근을 배근하고 콘크리트를 통해 사각의 일체형으로 형성되며 저부가 교각의 상부에 설치되는 받침대에 지지되어 전도를 방지함과 아울러 가로보로 사용되는 전도방지부로 이루어진 2개 이상의 전도방지 PSC 빔을 올려 설치하되, 이웃하는 전도방지 PSC 빔들의 전도방지부들이 일렬로 연속되도록 설치하여 는 제1단계와;
상기 제1단계에서 설치된 상기 전도방지 PSC 빔의 전도방지부 저부와 상기 교각의 상면 사이에 유압잭을 설치하고, 상기 유압잭을 신장시켜 상기 전도방지부의 저부를 지지하도록 하는 제2단계와;
상기 전도방지 PSC 빔의 이웃하는 전도방지부들을 로드 또는 와이어를 매개로 하여 X 형태로 배열하면서 상기 전도방지부에 형성된 구멍에 관통하여 고정하는 제3단계와;
상기 전도방지 PSC 빔의 이웃하는 전도방지부들의 사이를 통해 콘크리트가 누출되지 않도록 이들 사이에만 거푸집을 설치하고 타설 공간에 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 슬래브를 시공하며 상기 유압잭을 수축시킨 후 철거하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도방지 PSC 빔을 이용한 교량의 시공 공법.