KR101742283B1 - 가설교량 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가설교량의 상부구조물인 거더부재와 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하는 가이드프레임을 적용하여, 가설교량의 구조적 성능을 향상시키면서 시공의 용이성, 안전성, 신속성 및 경제성을 확보할 수 있는 가설교량 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 가설거더(10), 프리스트레싱부재(20), 지지부재(30), 연결부재(40), 지지축(50)을 준비하는 자재준비공정(S10)과, 준비된 자재들을 이용하여 블록형태의 거더부재(100) 및 가이드프레임(200)을 형성하는 블록형성공정(S20)과, 가이드프레임(200)을 설치하는 가이드설치공정(S30)과, 강관파일(70)을 이용하여 가설벤트(300)를 형성하는 벤트설치공정(S40)과, 가설벤트(300)에 거더부재(100)를 설치하는 거더설치공정(S50)을 포함한다.

Description

가설교량 시공방법{TEMPORARY BRIDGE CONSTRUCTION METHODE}

본 발명은 가설교량의 상부구조물인 거더부재와 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하는 가이드프레임을 적용하여, 가설교량의 구조적 성능을 향상시키면서 시공의 용이성, 안전성, 신속성 및 경제성을 확보할 수 있는 가설교량 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가설교량은 새로운 고가도로의 구축시 기존 하부도로로의 교통에 방해가 되는 것을 방지하거나 하천을 횡단하는 교량의 구축시 하천 상부에서 작업공간을 확보하는 등의 목적을 위하여 시공된다.

이러한 가설교량은 본 구조물 공사를 원활하게 진행하기 위하여 구축되고 본 구조물의 공사가 완료된 후에는 철거되는 임시적인 구조물이므로, 본 구조물 공사 진행에 영향을 주지 않도록 신속하게 구축되어야 하고 해체가 용이하게 이루어질 수 있어야 할 뿐만 아니라 가설교량의 공사비가 총 공사비의 큰 부분을 차지하지 않아야 한다.

한편, 최근에는 건설기술의 발전으로 인해 매우 큰 규모의 교량 구축도 가능하게 되었는데, 교량 규모에 비례해서 공기가 증가하게 되었고 가설교량의 사용기간 또한 증가하게 되었다. 이에 따라 작업자의 안전 및 본 구조물의 시공성에 영향을 주는 가설교량의 구조적 안정성이 보다 중요해졌다.

등록번호 10-0980067의 '가로빔에 얹어져 종방향으로 서로 접하도록 설치되는 복공판을 이용한 가설교량 및 그 시공방법'에서는 작업공간과 직접적으로 접하는 복공판의 강성을 향상시키고, 복공판을 거더 및 가로빔에 견고하게 안착하여 복공판이 거더 등에서 이탈하는 것을 방지함으로써 가설교량의 구조적 안정성을 확보하고 있다.

그러나 상기의 종래기술은 가설교량의 구조적 강성을 향상시키는 면에서는 효용이 있을 수도 있으나, 구성이 복잡하여 시공성이 저하될 수 있고, 복잡한 부재의 제작 및 강재량의 증가에 의해 경제성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가설교량의 상부구조물인 거더부재와 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하는 가이드프레임을 적용하여, 가설교량의 구조적 성능을 향상시키면서 시공의 용이성, 안전성, 신속성 및 경제성을 확보할 수 있는 가설교량 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 가설교량 시공방법은, 가설거더(10), 프리스트레싱부재(20), 지지부재(30), 연결부재(40), 지지축(50)을 준비하는 자재준비공정(S10)과, 준비된 자재들을 이용하여 블록형태의 거더부재(100) 및 가이드프레임(200)을 형성하는 블록형성공정(S20)과, 가설교량의 상부구조물인 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하도록, 가설교량이 설치되기 위한 진행방향을 따라 이격되게 가이드프레임(200)을 설치하는 가이드설치공정(S30)과, 강관파일(70)을 이용하여 가설벤트(300)를 형성하는 벤트설치공정(S40)과, 가설교량이 완성되도록 가설벤트(300)에 거더부재(100)들을 연이어지게 설치하는 거더설치공정(S50)을 포함하며, 가설거더(10)는 장방형의 몸체(11) 및 몸체(11)의 양단에서 외측으로 돌출되는 날개(12)로 이루어지는 H빔으로 구성되고, 프리스트레싱부재(20) 및 지지부재(30)는 H빔으로 구성되며, 연결부재(40)는 가설거더(10)들을 직교상태로 연결하도록, 판재형태의 연결몸체(41)와 연결몸체(41)의 일측에서 외측으로 돌출되는 판재형태의 연결날개(42)로 이루어져서 T형태를 이루어지는 T형자재로 구성되거나 가설거더(10)들을 일직선으로 연결하도록 판재형태의 직선형자재로 구성되고, 연결몸체(41)는 양측을 통해 유체가 유통되도록 모따기 또는 홈으로 구성되는 유통부(43)가 형성되어, 물이나 먼지와 같은 이물질이 쌓이지 않고 통과되므로 이물질에 의한 부식됨이 방지되며, 블록형성공정(S20)은 연결부재(40)들을 이용하여 가설거더(10)들의 중간에 프리스트레싱부재(20)의 양단을 연결하고, 가설거더(10)들의 양 끝단에 지지부재(30)들의 양 끝단을 연결시켜서 거더부재(100)나 가이드프레임(200)을 완성하는 프레임완성단계와, 완성된 거더부재(100)나 가이드프레임(200)의 부식이 방지되도록 스프레이를 통해 분사되는 페인트가 도포되는 페인트도포단계와, 페인트가 도포된 상태로 적층되어서 쌓인 거더부재(100)들이나 가이드프레임(200)들이 운반중에 흐트러짐이 방지되도록 밴딩하는 밴딩단계와, 밴딩된 거더부재(100)들이나 가이드프레임(200)들이 이물질로부터 보호되도록 랩을 싸서 포장하는 포장단계를 포함하고, 가이드설치공정(S30)은 H빔이나 강관으로 구성되는 지지축(50)을 강바닥이나 해저에 박아서 고정시키는 지지축고정단계와, 지지축(50)의 상단이 일정한 높이가 되도록 두부를 절단하는 두부절단단계와, 지지축(50)의 상부에 가이드프레임(200)을 고정시키는 가이드프레임고정단계와, 가이드프레임(200)에 발판(60)을 고정시키는 발판고정단계를 포함하며, 벤트설치공정(S40)은 강관파일(70)들이 이격되어서 강바닥이나 해저에 항타기에 의해 설치되는 강관파일설치단계와, 강관파일(70)들이 복수열로 나열되면서 하나의 그룹을 이루어서 가설벤트(300)를 형성하는 가설벤트형성단계와, 강관파일(70)들의 상단이 일정한 높이가 되도록 두부를 절단하는 두부절단단계와, 강관파일(70)들의 상부에는 가설교량의 상부구조를 구축하도록 다수의 형강들이 수평으로 강관파일(70)들의 두부에 연결되는 형강연결단계와, 강관파일(70)들을 따라 작업용 발판(60)을 설치하는 발판설치단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 일실시예에 따른 가설교량 시공방법은, 가설교량의 상부구조물인 거더부재와 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하는 가이드프레임을 적용하여, 가설교량의 구조적 성능을 향상시키면서 시공의 용이성, 안전성, 신속성 및 경제성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가설교량 시공방법을 보인 순서도.
도 2는 본 발명에 적용되는 자재들을 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 가설가더, 지지부재, 연결부재를 보인 분해사시도.
도 4는 본 발명의 가설가더, 지지부재, 연결부재가 결합된 상태의 사시도.
도 5는 본 발명의 가이드프레임을 보인 사시도.
도 6은 본 발명의 가설가더, 프리스트레싱부재, 지지부재, 연결부재를 보인 분해사시도.
도 7은 본 발명의 가설가더, 프리스트레싱부재, 지지부재, 연결부재가 결합된 상태를 보인 사시도.
도 8은 본 발명의 강관파일이 모여서 가설벤트가 형성됨을 보인 사시도.
도 9는 본 발명의 가설벤트에 작업용 발판이 설치된 상태를 보인 사시도.
도 10은 본 발명의 가설벤트에 거더부재가 설치된 상태를 보인 사시도.
도 11은 본 발명의 거더부재에 크로스빔이 설치된 상태를 보인 사시도.
도 12는 본 발명의 거더부재에 복공판과 난간이 설치된 상태를 보인 사시도.
도 13은 본 발명의 거더부재들이 연이어지게 설치되어 가설교량을 형성하고 가설교량의 일측에 가이드프레임이 설치된 상태를 보인 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가설교량 시공방법을 자세히 설명한다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 자재준비공정(S10)과, 블록형성공정(S20)과, 가이드설치공정(S30)과, 벤트설치공정(S40)과, 거더설치공정(S50)을 포함한다.

자재준비공정(S10)은 가설거더(10), 프리스트레싱부재(20), 지지부재(30), 연결부재(40), 지지축(50)을 준비한다.

가설거더(10)는 판재형태이면서 장방형의 몸체(11) 및 몸체(11)의 양단에서 외측으로 돌출되는 날개(12)로 이루어져서 단면이 H형태를 이루는 H빔으로 구성될 수 있다.

프리스트레싱부재(20) 및 지지부재(30)는 가설거더(10)보다 작은 규격의 H빔으로 구성될 수 있다.

프리스트레싱부재(20)은 연결부재(40)를 통해 양단이 가설거더(10)들의 중간부분에 연결되어 가설거더(10)들의 중간부분을 보강하게 된다.

지지부재(30)는 연결부재(40)를 통해 양단이 가설거더(10)들의 끝부분에 연결되어 가설거더(10)들의 끝부분을 보강하게 된다.

따라서, 가설거더(10), 프리스트레싱부재(20) 및 지지부재(30)가 연결부재(40)에 의해 연결됨에 의해 거더부재(100)로 구성되거나 가이드프레임(200)로 구성될 수 있다.

연결부재(40)는 가설거더(10)들을 직교상태로 연결하도록 T형태를 이루어지는 T형자재 및 가설거더(10)들을 일직선으로 연결하도록 판재형태의 직선형자재로 구성될 수 있다.

T형자재는 판재형태의 연결몸체(41)와 연결몸체(41)의 일측에서 외측으로 돌출되는 판재형태의 연결날개(42)로 이루어져서 전체적으로 T형태를 이루게 된다. 여기서, 연결몸체(41)는 가설거더(10)의 몸체(11) 및 날개(12)에 용접으로 연결되어 가설거더(10)의 측방으로 연결날개(42)가 돌출된다. 연결날개(42)는 다른 가설거더(10)의 끝단에 볼팅으로 연결된다. 따라서, 가설거더(10)들이 직교되는 상태로 연결될 수 있다.

그리고, 연결몸체(41)는 양측을 통해 유체가 유통되는 유통부(43)가 형성될 수 있다. 이러한, 유통부(43)는 연결몸체(41)의 모서리에 형성되는 모따기 또는 홈으로 구성될 수 있다. 따라서, 유통부(43)를 통해 물이나 먼지와 같은 이물질이 통과되면서 물이고이거나 이물질이 쌓이지 않기 때문에, 연결몸체(41)와 가설거더(10)가 연결된 부분이 이물질의해 오염되거나 물의 고임에 의해 부식됨이 미연에 방지될 수 있다.

직선형자재는 판재형태로 형성되어 각각의 끝단이 맞대어지는 가설거더(10)들에 양측이 볼팅으로 연결됨에 의해, 가설거더(10)들이 직선형태로 연결된다.

이와 같이, 구성되는 가설거더(10) 및 연결부재(40)는 스프레이를 통해 분사되는 페인트가 외주면에 전체적으로 고르게 도포된다. 즉, 페인트에 의해 수분의 접촉이 차단되므로 부식이 방지될 수 있다.

그리고, 가설거더(10) 및 연결부재(40)는 포장되어서 현장으로 공급될 수 있다.

먼저, 적층되어서 쌓여진 가설거더(10)들을 감아서 밴딩한다. 즉, 다수의 가설거더(10)들을 한꺼번에 운반할 수 있을 뿐만 아니라 운반 중에 흐트러짐이 방지될 수 있다.

그리고, 밴딩된 가설거더(10)들을 전체적으로 랩을 감싸서 포장한다. 즉, 랩포장된 가설거더(10)들이 먼지와 같은 이 물질로부터 보호될 수 있다.

블록형성공정(S20)은 준비된 자재들을 이용하여 블록형태의 거더부재(100) 및 가이드프레임(200)을 형성하는 것으로, 연결부재(40)들을 이용하여 가설거더(10)들의 중간에 프리스트레싱부재(20)의 양단을 연결하고, 가설거더(10)들의 양 끝단에 지지부재(30)들의 양 끝단을 연결시키면, 사각형태의 거더부재(100)가 완성되거나 가이드프레임(200)이 완성될 수 있다.

이와 같이, 완성되는 거더부재(100) 및 가이드프레임(200)은 블록형태를 이루게 되므로 크레인을 이용하여 작업하면 신속한 작업이 이루어질 수 있다.

가이드설치공정(S30)은 가이드프레임(200)을 설치하는 것으로, H빔이나 강관파일로 구성되는 지지축(50)을 강바닥이나 해저에 박아서 고정시키고, 지지축(50)의 상부에 가이드프레임(200)을 고정시키고, 가이드프레임(200)에 발판(60)(도 9 참조)을 고정시킨다. 이때, H빔들이나 강관파일들의 상단이 일정한 높이가 되도록 두부를 절단하여야 한다.

이러한, 가이드프레임(200)은 가설교량이 설치되기 위한 진행방향을 따라 소정거리만큼씩 이격되게 설치되어서, 가설교량을 설치하기 위한 작업공간으로 사용될 수 있다. 그리고, 지지축(50)에 설치되는 가이드프레임(200)이 수평상태를 이루게 됨에 따라 작업자들이 발판(60)을 따라 안전하게 이동하면서 작업에 임할 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 벤트설치공정(S40)은 강관파일(70)을 이용하여 가설벤트(300)를 형성하는 것으로, 다수의 강관파일(70)을 이용하여 하나의 가설벤트(300)를 형성할 수 있다. 즉, 강관파일(70)들은 소정간격으로 이격되어서 강바닥이나 해저에 항타기에 의해 설치된다. 그리고, 강관파일(70)들이 복수열로 나열되면서 하나의 그룹을 이루게 된다. 이때, 강관파일(70)들의 상단이 일정한 높이가 되도록 두부를 절단하고, 강관파일(70)들의 상부에는 가설교량의 상부구조를 구축하도록 다수의 형강들이 수평으로 강관파일(70)들의 두부에 연결된다. 예를 들어, 6개의 강관파일(70)들이 2열로 나열되어서 하나의 가설벤트(300)를 형성하게 되므로 가설교량의 일정구간을 견고하게 지지할 수 있다.

아울러, 항타기에 의해 설치된 강관파일(70)들에 대한 동재하시험을 수행한다. 즉, 강관파일(70)의 표면에 변형율계와 가속도계를 부착하고 최종관입량을 측정하여, 게이지를 통해 항타 함마의 충격가속도와 동적변형율이 파일전단시험기에 의해 분석되어서 주변마찰력과 선단마찰력이 산출된다. 즉, 강관파일(70)의 지지력을 확인할 수 있다. 그리고 리바운트체크도 시행할 수 있다. 그리고, 강관파일(70)들을 따라 작업용 발판(60)을 설치한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 거더설치공정(S50)은 가설벤트(300)에 거더부재(100)를 설치하는 것으로, 가이드프레임(200)을 이용하는 크레인에 의해 거더부재(100)가 가설벤트(300)를 이루는 강관파일(70)들의 상부에 올려진 상태에서 볼팅 및 용접에 의해 거더부재(100)가 가설벤트(300)에 설치될 수 있다.

그리고, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 거더부재(100)의 내측을 가로지르는 크로스빔(80)을 일정간격마다 설치하고, 거더부재(100)와 크로스빔(80)의 상부에 복공판(90)을 설치하면서 복공판(90)에 난간을 설치하면 소정구간의 가설교량이 완성될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 복공판(90)과 난간이 설치되어 작업공간을 제공하는 가이드프레임(200)을 소정구간마다 설치하고, 가설벤트(300)도 교량의 설치를 위한 진행방향을 따라 소정구간마다 설치하면서 가설벤트(300)들의 상부에 거더부재(100)들을 연이어지게 설치하여서 가설교량을 완성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 가설교량의 상부구조물인 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하는 가이드프레임을 적용하여, 가설교량의 구조적 성능을 향상시키면서 시공의 용이성, 안전성, 신속성 및 경제성을 확보할 수 있으므로 가설교량을 시공하기 위한 작업에 적용되어서 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의의 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가설거더 11 : 몸체
12 : 날개 20 : 프리스트레싱부재
30 : 지지부재 40 : 연결부재
41 : 연결몸체 42 : 연결날개
50 : 지지축 60 : 발판
100 : 거더부재 200 : 가설벤트
300 : 가설벤트

Claims (6)

1. 가설거더(10), 프리스트레싱부재(20), 지지부재(30), 연결부재(40), 지지축(50)을 준비하는 자재준비공정(S10)과,
   준비된 자재들을 이용하여 블록형태의 거더부재(100) 및 가이드프레임(200)을 형성하는 블록형성공정(S20)과,
   가설교량의 상부구조물인 거더부재를 설치하기 위한 작업공간을 제공하도록, 가설교량이 설치되기 위한 진행방향을 따라 이격되게 가이드프레임(200)을 설치하는 가이드설치공정(S30)과,
   강관파일(70)을 이용하여 가설벤트(300)를 형성하는 벤트설치공정(S40)과,
   가설교량이 완성되도록 가설벤트(300)에 거더부재(100)들을 연이어지게 설치하는 거더설치공정(S50)을 포함하며,
   가설거더(10)는 장방형의 몸체(11) 및 몸체(11)의 양단에서 외측으로 돌출되는 날개(12)로 이루어지는 H빔으로 구성되고,
   프리스트레싱부재(20) 및 지지부재(30)는 H빔으로 구성되며,
   연결부재(40)는 가설거더(10)들을 직교상태로 연결하도록, 판재형태의 연결몸체(41)와 연결몸체(41)의 일측에서 외측으로 돌출되는 판재형태의 연결날개(42)로 이루어져서 T형태를 이루어지는 T형자재로 구성되거나 가설거더(10)들을 일직선으로 연결하도록 판재형태의 직선형자재로 구성되고,
   연결몸체(41)는 양측을 통해 유체가 유통되도록 모따기 또는 홈으로 구성되는 유통부(43)가 형성되어, 물이나 먼지와 같은 이물질이 쌓이지 않고 통과되므로 이물질에 의한 부식됨이 방지되며,
   블록형성공정(S20)은
   연결부재(40)들을 이용하여 가설거더(10)들의 중간에 프리스트레싱부재(20)의 양단을 연결하고, 가설거더(10)들의 양 끝단에 지지부재(30)들의 양 끝단을 연결시켜서 거더부재(100)나 가이드프레임(200)을 완성하는 프레임완성단계와,
   완성된 거더부재(100)나 가이드프레임(200)의 부식이 방지되도록 스프레이를 통해 분사되는 페인트가 도포되는 페인트도포단계와,
   페인트가 도포된 상태로 적층되어서 쌓인 거더부재(100)들이나 가이드프레임(200)들이 운반중에 흐트러짐이 방지되도록 밴딩하는 밴딩단계와,
   밴딩된 거더부재(100)들이나 가이드프레임(200)들이 이물질로부터 보호되도록 랩을 싸서 포장하는 포장단계를 포함하고,
   가이드설치공정(S30)은
   H빔이나 강관으로 구성되는 지지축(50)을 강바닥이나 해저에 박아서 고정시키는 지지축고정단계와,
   지지축(50)의 상단이 일정한 높이가 되도록 두부를 절단하는 두부절단단계와,
   지지축(50)의 상부에 가이드프레임(200)을 고정시키는 가이드프레임고정단계와,
   가이드프레임(200)에 발판(60)을 고정시키는 발판고정단계를 포함하며,
   벤트설치공정(S40)은
   강관파일(70)들이 이격되어서 강바닥이나 해저에 항타기에 의해 설치되는 강관파일설치단계와,
   강관파일(70)들이 복수열로 나열되면서 하나의 그룹을 이루어서 가설벤트(300)를 형성하는 가설벤트형성단계와,
   강관파일(70)들의 상단이 일정한 높이가 되도록 두부를 절단하는 두부절단단계와,
   강관파일(70)들의 상부에는 가설교량의 상부구조를 구축하도록 다수의 형강들이 수평으로 강관파일(70)들의 두부에 연결되는 형강연결단계와,
   강관파일(70)들을 따라 작업용 발판(60)을 설치하는 발판설치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가설교량 시공방법.
   
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