KR101797988B1 - 트러스 하로형 교량 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

트러스 복부를 가진 양 강합성 거더 사이에 가로보와 세로보를 조립 설치하고, 현장타설 콘크리트로 바닥판을 타설하여 형성시키는 트러스 하로형 교량 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 트러스 하로형 교량은 PSC 구조로 형성된 하현재; 강합성 구조로 형성된 상현재; 상기 하현재와 상현재 사이에 경사부재가 강재 트러스 구조로 형성되는 것으로서, 상기 경사부재의 하단은 하현재격점부재 상면에 일체로 모여져 일체로 형성되는 복부재;를 포함하는 양 측면빔; 상기 양 측면빔의 하현재 사이에 형성된 격자구조의 가로보와 세로보; 상기 가로보와 세로보 상면에 형성된 바닥판;을 포함한다.

Description

트러스 하로형 교량 및 그 시공방법{TRUSS THROUGH BRIDGE AND THE CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 트러스 하로형 교량 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트러스 복부를 가진 양 강합성 거더 사이에 가로보와 세로보를 조립 설치하고, 현장타설 콘크리트로 바닥판을 타설하여 형성시키는 트러스 하로형 교량 및 그 시공방법에 관한 것이다.
교량은 교면의 위치에 따라 상로교, 중로교, 하로교 및 이층교로 분류된다.
상로교(Deck bridge)란 노면이 교량의 거더나 트러스 위쪽에 있는 교량을 말하고, 중로교(Half through bridge)란 노면의 교형 높이의 중간 부근에 있는 교량을 말하며(예, 방화대교, 부산대교), 하로교(Through bridge)란 노면이 교형의 아래쪽에 있는 교량을 말하고(예, 동호대교, 한강철교), 2층교(Double-deck bridge)란 교면이 2층으로 되어 있는 교량 다시 말해서 통로가 2단으로 나눠 있는 교량으로 가령 위쪽은 도로, 아래쪽은 철도용일 때를 말한다(예, 청담대교, 영종대교).
하로교는 형하공간(Clearance)이 협소한 지형에 적용하는 교량형식으로 특히 U형 하로교는 복부가 차량의 측면에 설치되어 있어서 전선주의 복부 설치에 따른 부대공 비용 절감이 가능하고 특히 소음을 차단하는 효과가 있어서 도심지 철도교와 같이 소음의 영향이 큰 교량에 하로교를 사용하면 차량 소음의 차단을 위하여 교량 측면에 별도의 방음벽 및 방호벽을 설치할 필요가 없어 공사비 절감이 가능하다.
도 1a는 종래 피에스씨 측면빔과 슬래브를 이용한 하로교 시공방법(특허10-1071642호)에 의한 시공사시도를 도시한 것이다.
즉, 교대, 교각을 포함하는 교량하부구조(20)를 종 방향으로 설치한 후에,
하부플랜지 및 하부플랜지 보다 작은 폭을 가진 복부를 포함하는 PSC 빔을 양중장치를 이용하여 교량하부구조의 상면 사이에 1경간씩 종 방향으로 거치시키되, 횡 방향으로 이격되도록 양 측면빔(11)을 설치하고,
상기 양 측면빔(11)의 내측면 하부 사이에 슬래브(30)를 형성시켜 양 측면빔과 일체화시키되,
슬래브와 양 측면빔은 슬래브의 양 측부가 측면빔의 하부플랜지 상면의 홈에 끼워져 얹어지도록 형성되도록 한 상태에서 슬래브(30)를 횡 방향으로 관통하여 측면빔의 외측면에서 긴장 후 정착되는 횡방향 긴장재(40)에 의하여 서로 일체화되는 하로교 시공방법을 개시하고 있다.
이러한 하로교는 슬래브(30) 상면에 철도교용으로 도상(50)이 형성되어 있으며 이러한 도상(50)에는 침목(70)과 레일(60)이 설치되어 열차가 통행할 수 있도록 함을 알 수 있다.
또한 횡방향 폭이 길어짐에 따라 양 측면빔(11) 사이에 중앙 측면빔(11b)을 더 형성시켜 일종의 중간 지점부를 형성시키고 있음을 알 수 있다. 이는 양 측면빔과 슬래브가 PC부재로 제작되어 자중이 커짐에 따라 양 측면빔의 하부플랜지에 슬래브의 양 단부가 지지되도록 하는 것만으로는 하중 지지에 한계가 있기 때문이라 할 수 있다.
결국, 종래 철도교용 하로교는 PC부재를 이용한 양 측면빔, 슬래브를 이용하는 경우는 소개되어 있으나 자중이 커지는 경우 및 진동이 큰 철도교용으로는 PC부재는 적합하지 않고 무엇보다 양 측면빔과 슬래브의 연결부위의 보완이 필요하게 된다.
관련하여 도 1b는 종래 경사형 합성구조 하로교(특허 제 0825444호)의 시공단면도를 도시한 것이다. 즉 상기 하로교는,
인접한 교대 또는 교각(20) 사이에 교좌장치(21)를 매개로 마주보는 형태로 설치되는 좌우측 주거더(81);
상기 좌우측 주거더(81) 사이에 설치되는 복수의 가로보(82);
상기 좌우측 주거더(81) 및 상기 가로보(82) 사이에 배근된 철근; 및
상기 좌우측 주거더(81), 상기 가로보(82) 및 상기 철근 사이에 타설되는 슬래브(83);를 포함하여 이루어지며, 상기 좌우측 주거더(81)의 형강은 하부플랜지를 안쪽으로 배치하여 웨브가 경사지도록 구성하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 주거더(81)는 I형 단면의 강재거더를 이용하고 있으며, 주거더 사이에 가로보(82)도 강거더를 이용하여, 가로보의 양 단부가 주거더의 복부로부터 연장된 연결판에 의하여 연결되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 도 1a와 같은 합성구조 하로교와 대비하여 강거더를 이용할 수 있고 이에 강재가로보를 이용함으로서 용접 또는 볼트와 너트와 같은 체결구를 이용함으로서 연결부위의 보완문제를 해결할 수 있음을 알 수 있다.
하지만 도 1b에 의한 합성구조 하로교는 주거더(81)가 완전히 슬래브(83) 콘크리트에 매설되는 방식으로 시공하는 것이기 때문에 슬래브 시공을 위해 다량의 철근배근이 필요하게 되고, 이에 대형 거푸집 및 가설장비 설치가 필요하여 작업성 및 시공성이 떨어져 경제성이 떨어질 수밖에 없다는 한계가 있음을 알 수 있다.
결국, 종래 하로교는 PSC 구조로 양 측면빔을 제작하거나 강합성빔 형태로 제작할 수도 있음을 알 수 있는데 PSC빔이나 강합성빔으로 양 측면빔을 제작하는 경우 각각 모두 자중이 커지거나 제작비용이 과다하게 소요될 수 밖에 없게 되는 문제점이 있음을 알 수 있어 각각의 장점을 구조적으로 재해석하여 보다 효율적이고 경제적인 하로교 시공은 달리 소개된 바 없음을 알 수 있다.
특허등록 제10-1071642호(발명의 명칭: 피에스씨 측면빔과 슬래브를 이용한 하로교 시공방법) 특허등록 제10-0665876호(발명의 명칭: 상부플랜지에 콘크리트케이슨을 설치한 프리스트레스트개구제형 파형 스틸거더교의 시공방법) 특허등록 제10-0825444호(발명의 명칭:경사형 합성구조 하로교 및 그 시공방법) 특허등록 제10-0819837호(발명의 명칭:복부파형강판과 콘크리트를 스터드로 결합시킨 합성구조)
이에 본 발명은 상현재, 하현재, 복부재를 포함하는 트러스부재로 양 측면빔을 조립 설치하되, 좌굴저항에 유리하며 조립 시공이 신속하게 이루어질 수 있는 트러스 하로형 교량 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 트러스 하로형 교량 및 그 시공방법은
PSC 구조로 형성된 하현재; 강합성 구조로 형성된 상현재; 상기 하현재와 상현재 사이에 경사부재가 강재 트러스 구조로 형성되는 것으로서, 상기 경사부재의 하단은 복부연결부재에 의하여 하현재격점부재 상면에 일체로 모여져 일체로 형성되고, 경사부재의 상단은 복부재연결부재에 의하여 상현재의 상부연결플레이트와 일체로 형성되는 복부재;를 포함하는 양 측면빔; 상기 양 측면빔의 하현재 사이에 형성된 격자구조의 가로보와 세로보; 및 상기 가로보와 세로보 상면에 형성된 바닥판;을 포함하며, 상기 하현재는 경사부재의 하단에 노출되도록 형성된 하현재격점부재를 콘크리트 빔으로 일직선상에 연결시키는 방식으로 형성시켜 완성된 하현재 사이사이에 하현재격점부재가 이격 형성되고, 상기 복부재연결부재가 경사부재와 하현재를 연결시키는 경우에는 상면에 경사부재 저면이 일체로 형성되고 저면은 하현재격점부재 상면에 일체로 형성도록 하고, 상기 복부재연결부재가 경사부재와 상현재를 연결시키는 경우에는 상면에 상부연결플레이트가 일체로 형성되고 저면은 경사부재 상면에 일체로 형성도록 하여, 경사부재가 상현재와 하현재 내부로 연장되지 않도록 형성되도록 하게 된다.
본 발명에 의한 트러스 하로형 교량는 재료적 특성을 이용하여 PSC 구조, 강구조 및 강합성 구조를 조합하여 효과적인 하중에 대한 강성을 확보하도록 하면서, 가설(거치)에 따른 조립 시공이 가능하여 신속하고 경제적인 하로교 시공이 가능하게 된다.
즉, 트러스 구조의 복부재를 채택함에 따라 자중이 크지 않도록 하되 양 단부의 좌굴을 방지할 수 있도록 하여 구조적 안전성과 하현재는 프리스트레스가 도입되도록 하여 인장응력에 효과적으로 저항할 수 있도록 하고, 상현재는 압축응력에 효과적인 콘크리트를 강합성구조로 배치시켜 효과적인 하중에 대한 강성을 확보할 수 있게 된다.
또한, 바닥판은 프리캐스트 패널을 설치하여 거푸집 삼아 현장 타설콘크리트 일정 두께로 형성시킨 바닥층으로 시공하여 종방향으로 연속성을 확보하면서 종방향 구배를 효과적으로 확보할 수 있도록 하게 된다.
나아가 상기 바닥판은 볼트와 너트와 같은 체결고정구를 이용하여 양 측면빔 내측 하부에 간단하게 조립 설치 가능한 가로보와 세로보 상면에 프리캐스트 패널을 설치하여 시공하게 되므로 신속한 바닥판 시공이 가능하게 된다.
또한 트러스 구조로 형성되는 복부재의 경사부재는 하현재에 복부재연결부재에 의하여 모여져 연결되도록 함으로서 하현재에 매립 설치하는 것과 대비하여 신속한 설치가 가능하게 된다.
또한, 하현재격점부재는 가로보연결부재와 일체로 형성되어 가로보 및 세로보 조립 설치가 매우 용이하게 되며, 내부에 쉬스와 긴장재를 정밀하게 세팅시킬 수 있도록 관통홀이 형성된 격벽이 설치된 구조로 형성되도록 하여 트러스구조의 상현재와 하현재에 설치되는 복부재의 구조적 특성을 확보할 수 있게 된다.
도 1a는 종래 피에스씨 측면빔과 슬래브를 이용한 하로교 시공사시도,
도 1b는 종래 경사형 합성구조 하로교의 시공단면도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 트러스 하로형 교량(A)의 구성사시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 트러스 하로형 교량(A) 시공방법 순서도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 양 측면빔과 하현재격점부재, 상현재의 구성발췌도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 트러스 하로형 교량(A) ]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 트러스 하로형 교량(A)의 구성사시도를 도시한 것이다.
즉, 상기 트러스 하로형 교량(A)은 도 2a와 같이, 하현재(110), 복부재(120), 상현재(130), 단부복부블록(140)을 포함하여 구성된 양 측면빔(100)과 가로보 및 세로보(200) 및 바닥판(300)을 포함하여 구성되며 교량하부구조물 사이에 교량받침을 이용하여 설치되고 있음을 알 수 있다.
먼저 상기 양 측면빔(100)은 서로 횡방향으로 서로 이격되어 마주보도록 조립 설치되며, 상기 양 측면빔 하부 사이에 가로보 및 세로보(200)가 역시 조립 설치되고, 상기 가로보 및 세로보(200) 상면에 바닥판(300)이 시공하게 된다.
먼저 상기 양 측면빔(100)의 하현재(110)는 PSC 구조로서 긴장재(112)에 의하여 프리스트레스가 도입되도록 제작되며 복부재(120)를 미리 세팅한 상태에서 복부재(120) 하부의 하현재격점부재(122)를 콘크리트로 연결시키는 방식으로 빔 형태로 형성되도록 하게 된다. 이에 콘크리트 빔 형태의 하현재(110) 사이사이에 하현재격점부재(122)가 이격 형성되는 형태로 제작된다.
즉, 경사부재(121)의 하단에 노출되도록 형성된 하현재격점부재(122)를 콘크리트 빔으로 일직선상에 연결시키는 방식으로 형성시켜 완성된 하현재(110) 사이사이에 하현재격점부재(122)가 이격 형성됨을 알 수 있다.
다음으로 양 측면빔(100)의 복부재(120)는 강재 트러스 구조로서 강관, H형 강재빔, 원형강관등을 이용하여 경사부재(121) 및 하현재격점부재(122)를 이용하여 조립되어 가설된 후, 하현재격점부재(122)가 하현재(110)와 일체로 형성되도록 하게 되며, 상기 강관, 강재빔이 경사부재로서 상현재와 하현재 사이에 종방향으로 V자형으로 설치되어 트러스구조로 형성된다. 이에 상단과 하단은 각각 하현재의 하현재격점부재(122) 상면과 상부연결플레이트(131)의 저면에 2개의 경사부재(121)가 복부재연결부재(124)에 의하여 모여져 연결되도록 하게 된다.
이러한 복부재연결부재(124)는 예컨대 ㄷ자형 단면으로서 경사부재와 하현재를 연결시키는 경우에는 상면에 경사부재(121) 저면이 일체로 형성되고, 저면은 하현재격점부재(122) 상면에 일체로 형성된다.
또한 ㄷ자형 단면으로서 복부재연결부재(124)를 경사부재와 상현재를 연결시키는 경우에는 상면에 상부연결플레이트(131)가 일체로 형성되고 저면은 경사부재 상면에 일체로 형성된다.
이로서 종래 경사부재가 하현재 내부로 연장되어 형성시키는 것과 대비하여 조립, 제작 및 시공이 매우 간단하고 용이해지게 되는 효과를 가지게 됨을 알 수 있다.
또한 상기 복부재연결부재(124)를 이용하여 하현재 시공에 필요한 거푸집을 고정(와이어, 브라켓등을 설치할 수 있음)시킬 수 있도록 하여 제작상의 편의를 도모하게 된다.
다음으로 상기 양 측면빔(100)의 상현재(130)는 강합성 구조로서 상부연결플레이트(131)와 U형 강재튜브(132)로 복부재(120) 상면에 현장에서 조립 설치되어 콘크리트를 타설하여 강합성 구조로 형성시키게 된다.
본 발명에서는 경사부재(121) 상면에 상부연결플레이트(131)를 먼저 종방향으로 연장시켜 일체화시키고, 상기 상부연결플레이트(131) 상면에 미리 형성된 스터드가 상기 U형 강재튜브(132) 내측으로 연장되도록 한 후, 콘크리트를 타설하여 합성성능을 확보할 수 있도록 하게 된다.
이에 U형 강재튜브(132)는 박판으로 가공이 용이하도록 하여 설치상의 편의성을 확보하고 상부연결플레이트(131)는 저판거푸집 형태로서 경사부재의 상단을 서로 종방향으로 연결시키는 역할을 하게 된다.
이에 상기 U형 강재튜브(132)의 저판은 도 4b와 같이 스터드(133)가 관통하여 상방으로 연장될 수 있도록 스터드홀(134)이 다수가 종방향으로 이격 형성되도록 한 것을 이용하게 된다.
다음으로 상기 양 측면빔(100)의 단부복부블록(140)은 콘크리트 구조로서 상현재(130)와 하현재(110) 양 단부 사이에 강관, 강재 대신 콘크리트 블록으로 형성되도록 하게 되며 이러한 단부복부블록(140)은 블록형태로서 양 측면빔(100) 가설 및 시공 시 좌굴이 발생하지 않도록 하여 안정적인 하로교 시공이 가능하도록 하게 된다.
이러한 단부복부블록(140)은 중앙부쪽으로 경사진 블록 형태로 형성되도록 하고 있음을 알 수 있지만 수직블록 형태등으로 형성시켜도 상관은 없다. 또한 하현재(110)용 콘크리트 타설 시 함께 복부재에 형성시켜도 상관은 없다.
다음으로 상기 가로보 및 세로보(200)는 강재 구조로서, 도 3a 및 도 3b와 같이 하현재격점부재(122) 측면에 형성시킨 가로보연결부재(123)를 이용하여 현장에서 가로보(210)를 조립, 설치하고, 세로보(220)는 가로보(210) 사이사이에 종방향으로 조립, 설치하여 격자구조로 조립 설치된다.
나아가 가로보(210)에 있어 하현재(110)의 양 단부 내측 사이에 형성되는 단부가로보(230)는 강합성 구조로 형성시키게 된다.
즉, 도 3a 및 도 3b와 같이 가로보연결부재(123) 없이 상판과 하판을 상,하로 배치하고 미도시된 거푸집을 이용하여 상판과 하판 사이에 콘크리트를 타설하여 형성시킬 수 있다.
다음으로 상기 바닥판(300)은 격자구조로 조립 설치된 가로보 및 세로보(200) 상면에 프리캐스트 패널(310)을 설치하여 거푸집 삼아 현장 타설콘크리트 일정 두께로 형성시킨 바닥층(320)으로 시공된다.
이때 상기 프리캐스트 패널(310)은 도 3c와 같이, 수평판 형태로서 양 측단에는 교량용 배수구등이 일체로 형성된 것을 이용할 수 있다.
나아가 도 2b의 경우에는 도 2a와 대비하여 하현재(110), 복부재(120), 상현재(130), 단부복부블록(140)을 포함하여 구성된 양 측면빔(100)과 가로보 및 세로보(200) 및 바닥판(300)을 포함하여 구성됨은 동일하지만, 전선주(400)가 설치될 수 있음을 보인 것이다.
나아가, 상기 상현재(130) 상면에는 철도교용으로서 전선주(400)를 추가로 설치할 수 있음을 알 수 있으며 상기 전선주(400)는 양 측면빔(100)을 서로 횡방향으로 상부에서 구속시켜 주는 역할도 하게 된다.
[ 본 발명의 트러스 하로형 교량(A) 시공방법 ]
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 트러스 하로형 교량(A)의 시공순서도를 도시한 것이다.
상기 트러스 하로형 교량(A)의 시공은 양 측면빔(100) 가설 방식과 일체가설 방식으로 구분될 수 있는데 먼저 양 측면빔 가설 방식을 살펴보면 다음과 같다.
[ 양 측면빔 가설방식에 의한 트러스 하로형 교량(A) 시공방법 ]
먼저, 도 3a와 같이 공장 제작된 복부재(120)를 현장에서 조립 세팅하게 된다.
상기 복부재(120)는 강재빔으로 제작된 경사부재(121)의 하단에 하현재격점부재(122)로 형성된 것으로서 공장에서 일체로 제작하여 현장에서 종방향으로 연장되도록 세팅하게 된다.
이때 상기 하현재격점부재(122)는 도 4a와 같이, 상면에 경사부재(121)의 하단이 복부재연결부재(124)에 의하여 서로 경사지게 모여져 일체로 형성되도록 하되, 양 측면은 수직판으로 형성되도록 하되 일측면에는 가로보연결부재(123)가 일체로 형성된 역 U형 단면으로 형성된 것임을 알 수 있다.
이에 하현재격점부재(122) 내측면에는 도 4a와 같이, 관통홀(125)이 형성된 사각링 형태의 격벽(126)이 다수 이격 형성되어 하현재(110)용 콘크리트 타설 시 서로 일체로 합성되도록 스터드 역할을 하게 된다.
또한 상기 관통홀(125)은 하현재용 콘크리트 타설 시 배근되는 쉬스가 관통되도록 하여 긴장재 설치에 있어 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하게 된다.
또한, 복부재연결부재(124)는 하현재용 콘크리트 타설시 설치되는 거푸집 고정 장치로서도 작용하여 하현재 시공에 유리하도록 하는 역할도 하게 된다.
이에 상기 경사부재(121)는 V자형으로 배치되고 있으며 상면은 종방향으로 연장된 상부연결플레이트(131)가 연결되도록 하여 경사부재(121) 상면을 연결 및 마감하면서 상현재용 콘크리트 타설이 가능한 저판거푸집 기능도 가지게 되며, 상기 상부연결플레이트(131) 상면에는 다수의 스터드가 형성되어 상방으로 연장되도록 하게 된다. 이때 상부연결플레이트(131)를 저판으로 하여 U형 강재튜브(132)을 함께 설치하게 된다.
다음으로는 하현재(110)를 형성시키게 된다.
즉, 도 4a와 같이 하현재격점부재(122)를 이용하여 강합성 빔 형태의 하현재를 제작하기 위하여 하현재용 거푸집(M)을 설치하고, 하현재격점부재(122) 내부에 쉬스를 종방향으로 배치하고, 쉬스에 긴장재를 삽입 설치한 후, 하현재용 콘크리트를 거푸집 내부에 타설하여 콘크리트 빔 형태의 하현재(110)를 제작하게 된다.
이때 상기 하현재용 콘크리트가 경화되면 긴장재(112)를 긴장 후 정착시켜 하현재의 프리스트레스를 도입시키게 된다.
이와 같이 상부연결플레이트(131)가 형성된 복부재(120)와 하현재(110)가 일체로 공장에서 제작되어 현장에 반입된다.
다음으로는 도 3b와 같이, 상부연결플레이트(131)를 저판으로 하여 U형 강재튜브(132)이 형성된 복부재(120)와 하현재(110)를 교량하부구조물(교각, 교대등)에 가설(거치)하게 되며, 복부재(120)의 가로보연결부재(123) 사이에 가로보(210)를 먼저 횡방향으로 조립, 설치하고, 가로보(210) 사이에 종방향으로 세로보(220)를 조립, 설치하여 상기 가로보와 세로보(200)가 서로 격자구조로 조립 설치되도록 하게 되며,
상기 가로보와 세로보는 가로보연결부재(123)와 가로보에 볼트,너트 조립 형태로 신속하게 작업 가능하게 된다.
이때, 단부 가로보(230)는 강합성 구조로서 가로보연결부재(123) 없이 예컨대 상판과 하판을 상,하로 배치하고 미도시된 거푸집을 이용하여 상판과 하판 사이에 콘크리트를 타설하여 형성시킬 수 있다.
이러한 단부 가로보(230)는 양 측면빔(100)의 양 단부를 구속하여 좌굴발생을 보다 효과적으로 방지하는 역할을 하게 된다.
추가로 상기 좌굴방지 역할을 하는 것으로서 상기 양 측면빔(100)에 있어 단부복부블록(140)을 형성시키게 된다.
이러한 단부복부블록(140)은 콘크리트 구조로서 상현재(130)와 하현재(110) 양 단부 사이, 즉 상부연결플레이트(131)와 하현재(110) 양 단부 상부면 사이에 미도시된 거푸집을 이용하여 콘크리트 블록으로 형성되도록 하게 되며 이러한 단부복부블록(140)은 블록형태로서 양 측면빔(100) 가설 및 시공 시 좌굴이 발생하지 않도록 하여 안정적인 하로교 시공이 가능하도록 하는 역할을 하게 된다.
이러한 단부복부블록(140)은 단부가로블록, 하현재 형성 시 함께 형성시켜도 상관은 없다.
다음으로는 도 3b 및 도 3c와 같이, 상부연결플레이트(131)를 저판으로 하여 U형 강재튜브(132) 내측에 상현재용 콘크리트를 충전시켜 강합성 구조의 상현재(130)를 완성시키게 된다.
상부연결플레이트(131) 상면에는 도 4b와 같이, 다수의 스터드가 형성되어 있어 상현재용 콘크리트와 U형 강재튜브(132)을 합성성능을 충분히 확보할 수 있게 된다.
이에 하현재(110)는 PSC 구조, 상현재(130), 단부 가로보(230)는 강합성 구조, 가로보(210)와 세로보(220), 단부복부블록(140)을 제외한 복부재(120)는 강구조로 제작되어 이러한 재료적 특성을 이용하여,
하현재(110)는 인장응력, 상현재(130)는 압축응력을 효과적으로 부담하도록 하고, 복부재(120), 가로보(210)와 세로보(220)는 하중 전달 및 분산을 효과적으로 전달 수 있게 된다.
이에 상기 가로보(210)와 세로보(220) 상면에는 프리캐스트 패널(310)을 종방향으로 연속하여 시공하고, 상기 프리캐스트 패널(310) 상면에 바닥층(320)을 형성시키게 된다. 철도교용으로서 바닥층(320)은 콘크리트 또는 아스팔트 궤도로 시공하면 된다.
이에 양 측면빔 가설 방식은
상부연결플레이트(131)가 형성된 복부재(120)와 하현재(110)가 일체로 공장에서 제작되어 현장에 반입한 후 거치하는 단계;
거치된 상태의 하현재(110)에 가로보(210), 세로보(220), 단부가로보(230) 및 단부복부블록(140)을 형성시키는 단계;
상기 상부연결플레이트(131)를 저판으로 하여 U형 강재튜브(132)을 추가로 설치하고, 내측에 상현재용 콘크리트를 충전시켜 강합성 구조의 상현재(130)를 완성시키는 단계;
가로보(210)와 세로보(220) 상면에 바닥판(300)을 형성시키는 단계;를 포함하게 됨을 알 수 있다.
[ 일체 가설방식에 의한 트러스 하로형 교량(A) 시공방법 ]
상기 일체 가설방식에 의한 트러스 하로형 교량(A) 시공방법은 예컨대 길이 및 폭이 작은 교량시공에 있어 다수의 공정으로 시공하지 않고 가능한 프리캐스트화시켜 일체로 가설하여 보다 신속한 시공을 가능하도록 한 것이다.
즉,
상부연결플레이트(131)가 형성된 복부재(120)와 하현재(110)가 일체로 공장에서 제작되어 현장에 반입하여 하현재(110)에 가로보(210), 세로보(220), 단부가로보(230) 및 단부복부블록(140)을 형성시켜 가설(거치)하는 단계;
거치된 상태의 상부연결플레이트(131)를 저판으로 하여 U형 강재튜브(132)을 추가로 설치하고, 내측에 상현재용 콘크리트를 충전시켜 강합성 구조의 상현재(130)를 완성시키는 단계;
가로보(210)와 세로보(220) 상면에 바닥판(300)을 형성시키는 단계;를 포함하게 됨을 알 수 있다.
즉, 양 측면빔(100) 가설 방식은 공장 제작된 상부연결플레이트(131)가 형성된 복부재(120)와 하현재(110)를 현장 반입하여 가설한 다음 가로보(210), 세로보(220), 단부가로보(230), 단부복부블록(140), 상현재(130)와 바닥판(300)을 형성시키는 반면,
일체 가설 방식은 공장 제작된 상부연결플레이트(131)가 형성된 복부재(120)와 하현재(110)를 현장 반입하여 가로보(210), 세로보(220), 단부가로보(230), 단부복부블록(140)까지 형성시킨 후 가설(거치)하고, 다음으로 가설된 상태에서 상현재(130)와 바닥판(300)을 형성시켜 시공공정을 단순화 시킨 것이라 할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 양 측면빔 110: 하현재
112: 긴장재
120: 복부재 121: 경사부재
122: 하현재격점부재 123: 가로보연결부재
124: 복부재연결부재 125: 관통홀
126: 격벽 130: 상현재
131: 상부연결플레이트 132: U형 강재튜브
140: 단부복부블록 200: 가로보와 세로보
210: 가로보 220: 세로보
230: 단부가로보 300: 바닥판
310: 프리캐스트 패널 320: 바닥층
400: 전선주 A: 트러스 하로형 교량

Claims (9)

  1. PSC 구조로 형성된 하현재(110); 강합성 구조로 형성된 상현재(130); 상기 하현재와 상현재 사이에 경사부재가 강재 트러스 구조로 형성되는 것으로서, 상기 경사부재의 하단은 복부연결부재(124)에 의하여 하현재격점부재(122) 상면에 일체로 모여져 일체로 형성되고, 경사부재의 상단은 복부재연결부재(124)에 의하여 상현재의 상부연결플레이트(131)와 일체로 형성되는 복부재(120);를 포함하는 양 측면빔(100);
    상기 양 측면빔의 하현재 사이에 형성된 격자구조의 가로보와 세로보(200); 및
    상기 가로보와 세로보(200) 상면에 형성된 바닥판(300);을 포함하며,
    상기 하현재(110)는 경사부재(121)의 하단에 노출되도록 형성된 하현재격점부재(122)를 콘크리트 빔으로 일직선상에 연결시키는 방식으로 형성시켜 완성된 하현재(110) 사이사이에 하현재격점부재(122)가 이격 형성되고,
    상기 복부재연결부재(124)가 경사부재와 하현재를 연결시키는 경우에는 상면에 경사부재(121) 저면이 일체로 형성되고 저면은 하현재격점부재(122) 상면에 일체로 형성도록 하고, 상기 복부재연결부재(124)가 경사부재와 상현재를 연결시키는 경우에는 상면에 상부연결플레이트(131)가 일체로 형성되고 저면은 경사부재 상면에 일체로 형성도록 하여, 경사부재가 상현재와 하현재 내부로 연장되지 않도록 형성시키는 트러스 하로형 교량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하현재격점부재(122)는 상면에 경사부재(121)의 저면이 일체로 형성되고, 저면은 하현재격점부재(122) 상면에 일체로 형성된 복부재연결부재(124)에 의하여 서로 경사지게 모여져 일체로 형성되며, 양 측면은 수직판으로 형성되도록 하되 일측면에는 가로보연결부재(123)가 일체로 형성된 부재로서,
    내측면에는 관통홀(125)이 형성된 사각링 형태의 격벽(126)이 다수 이격 형성되어 하현재(110)용 콘크리트 타설 시 서로 일체로 합성되도록 스터드 역할을 하도록 하며,
    상기 관통홀(125)은 하현재용 콘크리트 타설 시 배근되는 쉬스가 관통되도록 하여 정밀한 긴장재 설치 가능하여 상기 긴장재의 긴장 및 정착에 의하여 하현재는 프리스트레스가 도입되는 PSC 구조로 형성되도록 하는 트러스 하로형 교량.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경사부재(121)의 상면에는
    경사부재 상면에 설치된 복부재연결부재(124)에 경사부재의 상면을 종방향으로 서로 연결하도록 설치되며 상면에 스터드가 형성된 상부연결플레이트(131); 상기 상부연결플레이트(131) 상면에 형성된 스터드가 내측에 위치하도록 상부연결플레이트를 저판으로 하여 형성된 U형 강재튜브(132); 및 상기 스터드가 매립되도록 타설된 상현재용 콘크리트에 의하여 강합성 구조의 상현재가 복부재 상부에 형성되도록 하는 트러스 하로형 교량.
  4. 제 1항에 있어서,
    상현재(130)와 하현재(110) 양 단부 사이에 강재로 형성된 복부재와 별도로 콘크리트 블록 형태로된 단부복부블록(140)을 더 형성시켜 양 측면빔의 좌굴이 발생하지 않도록 하는 트러스 하로형 교량.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 바닥판(300)은 격자구조로 조립 설치된 가로보 및 세로보(200) 상면에 설치된 프리캐스트 패널(310); 및 상기 프리캐스트 패널(310) 상면에 형성시킨 바닥층(320);을 포함하며, 상기 프리캐스트 패널(310)은 수평판 형태로서 양 측단에는 교량용 배수구가 일체로 형성시킨 것을 이용하는 트러스 하로형 교량.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가로보와 세로보(200)는
    상기 하현재격점부재(122) 측면에 형성시킨 가로보연결부재(123) 사이에 조립, 설치된 가로보(210); 상기 가로보(210) 사이사이에 종방향으로 조립, 설치된 세로보(220); 및 하현재(110)의 양 단부 내측 사이에 형성된 단부가로보(230);를 포함하도록 하되,
    상기 단부가로보(230)는 가로보연결부재(123) 없이 상판과 하판을 상,하로 배치하고 거푸집을 이용하여 상판과 하판 사이에 콘크리트를 타설하여 형성시킨 강합성구조로 형성시키는 트러스 하로형 교량.
  7. (a) PSC 구조로 형성된 하현재(110); 강합성 구조로 형성된 상현재(130); 상기 하현재와 상현재 사이에 경사부재가 강재 트러스 구조로 형성되는 것으로서, 상기 경사부재의 하단은 하현재격점부재 상면에 일체로 모여져 일체로 형성되는 복부재(120);를 포함하는 양 측면빔(100)을 공장제작하여 현장에 가설하는 단계;
    (b) 상기 양 측면빔의 하현재 사이에 형성된 격자구조의 가로보와 세로보(200)를 조립, 설치하는 단계; 및
    (c) 상기 가로보와 세로보(200) 상면에 바닥판(300);을 형성시키는 단계;를 포함하며,
    상기 (a) 단계의 하현재(110)는 경사부재(121)의 하단에 노출되도록 형성된 하현재격점부재(122)를 콘크리트 빔으로 일직선상에 연결시키는 방식으로 형성시켜 완성된 하현재(110) 사이사이에 하현재격점부재(122)가 이격 형성되고,
    복부재연결부재(124)가 경사부재와 하현재를 연결시키는 경우에는 상면에 경사부재(121) 저면이 일체로 형성되고 저면은 하현재격점부재(122) 상면에 일체로 형성도록 하고, 복부재연결부재(124)가 경사부재와 상현재를 연결시키는 경우에는 상면에 상부연결플레이트(131)가 일체로 형성되고 저면은 경사부재 상면에 일체로 형성도록 하여, 경사부재가 상현재와 하현재 내부로 연장되지 않도록 형성되도록 하는 양 측면빔 가설 방식의 트러스 하로형 교량 시공방법.
  8. (a) PSC 구조로 형성된 하현재(110); 강합성 구조로 형성된 상현재(130); 상기 하현재와 상현재 사이에 경사부재가 강재 트러스 구조로 형성되는 것으로서, 상기 경사부재의 하단은 하현재격점부재 상면에 일체로 모여져 일체로 형성되는 복부재(120);를 포함하는 양 측면빔(100) 및 상기 양 측면빔의 하현재 사이에 격자구조로 조립, 설치된 가로보와 세로보(200)를 함께 공장제작하여 현장에 가설하는 단계; 및
    (b) 상기 가로보와 세로보(200) 상면에 바닥판(300);을 형성시키는 단계;를 포함하며,
    상기 (a) 단계의 하현재(110)는 경사부재(121)의 하단에 노출되도록 형성된 하현재격점부재(122)를 콘크리트 빔으로 일직선상에 연결시키는 방식으로 형성시켜 완성된 하현재(110) 사이사이에 하현재격점부재(122)가 이격 형성되고,
    복부재연결부재(124)가 경사부재와 하현재를 연결시키는 경우에는 상면에 경사부재(121) 저면이 일체로 형성되고 저면은 하현재격점부재(122) 상면에 일체로 형성도록 하고, 복부재연결부재(124)가 경사부재와 상현재를 연결시키는 경우에는 상면에 상부연결플레이트(131)가 일체로 형성되고 저면은 경사부재 상면에 일체로 형성도록 하여, 경사부재가 상현재와 하현재 내부로 연장되지 않도록 형성되도록 하는 일체 가설방식의 트러스 하로형 교량 시공방법.

  9. 삭제
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