KR101888590B1

KR101888590B1 - 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101888590B1
Application number: KR1020170170966A
Authority: KR
Inventors: 남문석; 도종남; 김홍종; 김태수; 김홍배; 양재경
Original assignee: 한국도로공사
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2018-08-14

Abstract

본 발명은 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법에 관한 것으로, 본 발명은 도로의 성토부 끝에 보강토옹벽을 축조하는 단계; 상기 보강토옹벽에 하부교대를 설치하는 단계; 상기 하부교대에 거더를 거치하는 단계; 상기 하부교대에 거치된 거더의 단부와 일체화되게 상부교대를 타설하는 단계; 상기 하부교대의 일측에 지지블록들을 적층하는 단계; 상기 보강토옹벽의 상부를 흙으로 성토하는 단계; 상기 상부교대와 연결되도록 지지블록들의 적층체의 상면과 보강토옹벽 위의 성토면에 걸쳐 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함한다. 이로 인하여, 본 발명은 교대의 일부 침하를 허용하여 도로 성토부 및 뒤채움부와의 부등침하를 최소화하여 주행 쾌적성을 높이고 또한 기존 교량의 신축이음장치를 배제하여 신축이음부의 누수에 따른 교량의 열화 및 손상을 방지한다.

Description

일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법{MONOLITHIC REINFORCED-EARTH ABUTMENT AND METHOD FOR CONSTRUCTING THE SAME}

본 발명은 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 교량의 시점부와 종점부에 위치하는 교대들과, 교대와 교대 사이에 위치하는 교각(들)과, 교대와 교각 또는 교각과 교각 사이를 연결하는 상부구조를 포함한다. 교대와 교대 사이의 거리가 짧은 경우 교각이 배제된다. 교대와 상부구조 사이에 상부구조의 신축변형을 흡수하는 신축이음장치가 구비되고, 교대와 상부구조 사이에 상부구조를 지지하는 교좌장치가 구비된다.

한편, 교량 교대의 뒤쪽에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 교량과 연결되는 성토부(S)가 구비되고, 교대(B)의 뒤쪽과 성토부(S) 사이에 뒤채움부(F)가 구비된다. 그리고 뒤채움부(F)와 성토부(S)의 단부에 걸쳐 교대(B)와 연결되는 접속슬래브(S1)가 구비되고, 도로의 포장부(A)와 접속슬래브(S1) 사이에 완충슬래브(S2)가 구비되고 접속슬래브의 단부와 그 접속슬래브에 인접한 완충슬래브의 단부를 지지하도록 접속슬래브(S1)의 단부와 완충슬래브(S2)의 단부 아래에 받침슬래브(S3)가 구비된다.

이와 같은 교량은 교대의 배면과 성토부 사이에 채워진 뒤채움부가 교대로 인하여 충분히 다져지지 못하게 되어 뒤채움부에 침하가 발생되며 또한 도로 성토부에서도 장기 압축침하로 인하여 침하가 발생된다. 이러한 도로 성토부와 뒤채움부의 침하로 인하여 교량접속부에 침하가 발생되어 교량을 주행하는 차량에 충격이 발생되어 주행 쾌적성을 저하시키게 된다.

또한, 접속슬래브와 교량 상부구조 사이에 신축이음장치가 구비되어 교량접속부의 주행 쾌적성 저하를 가중시키고 신축이음장치의 유지보수가 복잡하고 비용이 소요된다.

대한민국 공개특허 제2002-0025856호(2002. 04. 04. 공개일)(이하, 선행기술 1이라 함)과 대한민국 공개특허 제2006-0042491호(2006. 05. 15. 공개일)(이하, 선행기술 2이라 함)에는 각각 접속슬래브의 침하를 최소화하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 선행기술 1,2는 교대의 구조로 인하여 교대의 후면에 무다짐 구조물을 채우기가 쉽지않다.

대한민국 등록특허 제10-0583247호(2006. 06. 25. 공고일), 대한민국공개특허 제2010-0128612호(2010. 12. 08. 공개일), 대한민국등록실용신안 제20-0272143호(2002. 04. 13. 공고일)에는 각각 신축이음장치의 다른 일예가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 교대에서 허용치 이내의 침하를 유발시켜서 도로 성토부 및 뒤채움부와의 부등침하를 최소화하여 주행 쾌적성을 높이는 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존 교량의 신축이음장치를 배제하여 신축이음부의 누수에 따른 교량의 열화 및 손상을 방지하는 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 교량 상부구조의 수축변위에 따른 부등하중을 감소시키는 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 도로의 성토부 끝에 축조되는 보강토옹벽; 상기 보강토옹벽에 놓여지는 일체식 교대; 상기 일체식 교대와 일체로 형성된 교량 상부구조; 상기 일체식 교대와 일체로 형성되는 접속슬래브; 상기 일체식 교대와 접속슬래브의 연결부분에 위치하여 상기 접속슬래브의 하면을 지지하는 블록적층체를 포함하며, 상기 일체식 교대는 보강토옹벽에 지지되는 하부교대와, 상기 하부교대의 상면에 수평 방향으로 움직임 가능하게 놓여지며 상기 교량 상부구조 및 접속슬래브와 일체로 연결되는 상부교대와, 상기 하부교대와 상부교대를 수평 방향으로 움직인 가능하게 연결하는 연결부를 포함하는, 일체식 순수형 보강토교대가 제공된다.

상기 연결부는 두께가 균일한 고무패드인 것이 바람직하다.

상기 연결부는 상기 하부교대의 상면에 형성된 걸림돌기와, 상기 상부교대의 하면에 상기 걸림돌기가 삽입되도록 형성된 걸림홈을 포함하며, 상기 걸림홈의 수평 단면 크기는 상기 걸림돌기의 걸림돌기의 수평 단면 크기보다 큰 것이 될 수도 있다.

상기 연결부는 일정 간격으로 배열되는 복수 개의 다웰바(Dowel Bar)를 포함할 수도 있다.

상기 일체식 교대에, 상기 일체식 교대의 과도한 변위 및 탈락을 억제하는 변위억제수단이 연결되는 것이 바람직하다.

상기 변위억제수단은 상기 일체식 교대의 하부교대에 연결되는 연결와이어와, 상기 성토부에 박히며 상기 연결와이어가 연결되는 고정말뚝을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고정말뚝의 상단부는 상기 성토부에 매립되어 상기 접속슬래브의 단부를 지지하는 받침슬래브에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 변위억제수단은 상기 일체식 교대의 상부교대와 고정말뚝을 연결하는 연결와이어를 더 포함할 수도 있다.

또한, 도로의 성토부 끝에 보강토옹벽을 축조하는 단계; 상기 보강토옹벽에 하부교대를 설치하는 단계; 상기 하부교대에 거더를 거치하는 단계; 상기 하부교대에 거치된 거더의 단부와 일체화되게 상부교대를 타설하는 단계; 상기 하부교대의 일측에 지지블록들을 적층하는 단계; 상기 보강토옹벽의 상부를 흙으로 성토하는 단계; 상기 상부교대와 연결되도록 지지블록들의 적층체의 상면과 보강토옹벽 위의 성토면에 걸쳐 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함하는, 일체식 순수형 보강토교대 시공방법이 제공된다.

상기 보강토옹벽의 상부를 흙으로 성토하기 전 변위억제수단을 상기 일체식 교대에 연결하는 단계를 더 포함하며, 상기 변위억제수단은 일체식 교대에 연결되는 연결와이어와, 상기 성토부에 박히며 상기 연결와이어가 연결되는 고정말뚝을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 하부교대와 상부교대 사이에 연결부가 구비되어 상기 연결부가 하부교대와 상부교대의 수평 움직임을 가능하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 도로의 성토부 끝에 축조되는 보강토옹벽; 상기 보강토옹벽에 놓여지는 반일체식 교대; 상기 반일체식 교대에 연결되는 교량 상부구조; 상기 반일체식 교대와 일체로 형성되는 접속슬래브; 상기 반일체식 교대와 접속슬래브의 연결부분에 위치하여 상기 접속슬래브의 하면을 지지하는 블록적층체를 포함하며, 상기 반일체식 교대는 보강토옹벽에 지지되는 지지형 하부교대와, 상기 지지형 하부교대의 상면에 놓여지는 교좌장치와, 상기 교좌장치에 지지되며 상기 교량 상부구조 및 접속슬래브와 일체로 형성되는 연결형 상부교대를 포함하는, 일체식 순수형 보강토교대가 제공된다.

상기 블록적층체를 구성하는 블록은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록인 것이 바람직하다.

상기 블록적층체를 구성하는 블록은 게비온블록이 될 수도 있다.

상기 보강토옹벽은 보강토체의 변형을 최소화하기 위하여 비신장성 보강재인 금속보강재가 사용되는 것이 바람직하다.

상기 지지형 하부교대는 균일한 두께와 폭과 상기 보강토옹벽의 길이에 해당되는 길이를 갖는 것이 바람직하다.

상기 지지형 하부교대에, 상기 지지형 하부교대의 과도한 변위 및 탈락을 억제하는 변위억제수단이 연결되며, 상기 변위억제수단은 상기 반일체식 교대의 지지형 하부교대에 연결되는 복수 개의 연결와이어들과, 상기 보강토옹벽의 뒤쪽 끝에 박히며 상기 연결와이어들이 각각 연결되는 고정말뚝들을 포함하며, 상기 고정말뚝의 상단부는 상기 보강토옹벽의 뒤쪽 끝 경계에 매립되어 상기 접속슬래브의 단부를 지지하는 받침슬래브에 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 도로의 성토부 끝에 보강토옹벽을 축조하는 단계; 상기 보강토옹벽에 지지형 하부교대를 설치하는 단계; 상기 지지형 하부교대에 간격을 두고 교좌장치를 설치하는 단계; 상기 교좌장치들에 거더를 거치하는 단계; 상기 거더들을 포함하는 교량 상부구조와 거더의 단부에 구비되는 연결형 상부교대를 함께 시공하는 단계; 상기 지지형 하부교대의 일측에 지지블록들을 적층하는 단계; 상기 보강토옹벽의 상면에 상기 적층된 지지블록들의 상면까지 흙을 성토하는 단계; 상기 연결형 상부교대와 연결되도록 지지블록들의 적층체의 상면과 보강토옹벽 위의 성토면에 걸쳐 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함하는, 일체식 순수형 보강토교대 시공방법이 제공된다.

본 발명은, 교량의 시점부와 종점부에 보강토옹벽을 축조하고 보강토옹벽에 일체식 교대를 설치하고 그 일체식 교대와 접속슬래브를 일체화함과 아울러 그 일체식 교대와 교량 상부구조를 일체화하고 그 일체식 교대와 접속슬래브가 동일한 지지층에 지지되므로 일체식 교대와 접속슬래브의 접속부에서 동일한 침하가 발생하게 되어 교량접속부의 부등침하를 최소화하게 된다. 이로 인하여, 차량이 교량을 주행시 교량접속부에서의 주행 쾌적성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 교량의 시점부와 종점부에 보강토옹벽을 축조하고 보강토옹벽에 일체식 교대를 설치하고 그 일체식 교대와 접속슬래브를 일체화함과 아울러 그 일체식 교대와 교량 상부구조를 일체화하고 그 일체식 교대가 보강토옹벽에 지지되는 하부교대와 그 하부교대에 놓여지는 상부교대와 그 상부교대가 수평 방향으로 움직임 가능하게 하부교대와 상부교대 사이에 연결부가 구비되므로 온도 변화로 인하여 교량 상부구조가 수축하거나 팽창시 그 변위를 일체식 교대에서 흡수하게 되고 보강토옹벽에 변위가 전달되지 않는다. 이로 인하여, 종래 교량에 설치되는 신축이음장치를 배제하게 되어 신축이음부의 누수에 따른 교량 부재의 열화 및 손상을 방지하게 되고 교량의 교량접속부에 간격 발생을 배제하게 되어 차량 주행시 쾌적성을 높이게 된다.

또한, 본 발명은 교량 상부구조을 지지하는 교량 하부구조가 보강토옹벽과 그 보강토옹벽에 설치되는 일체식 교대 또는 반일체식 교대로 구성되므로 보강토옹벽으로 인하여 도로(고속도로)의 경관을 개선하게 된다.

또한, 본 발명은 변위억제수단이 구비되는 경우 일체식 교대의 과도한 변위가 전달될 경우 일체식 교대가 과도하게 움직이는 것을 방지하게 된다. 반일체식 교대가 지지형 하부교대와 그 지지형 하부교대에 설치되는 교좌장치들로 구성되어 교량 상부구조에서 발생되는 수평변위가 지지형 하부교대로 전달되는 것을 차단하여 보강토옹벽에 발생되는 부등하중을 감소시키게 된다.

도 1은 기존 교량의 일예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제1 실시예를 도시한 정단면도,
도 3은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제1 실시예를 구성하는 일체식 교대 연결부의 일실시예를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제1 실시예를 구성하는 일체식 교대 연결부의 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제1 실시예를 도시한 순서도,
도 6a ~ 6g은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제1 실시예를 시공과정대로 각각 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제2 실시예를 도시한 정단면도,
도 8은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제2 실시예를 도시한 순서도,
도 9a ~ 9f는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제2 실시예를 시공과정대로 각각 도시한 단면도.

이하, 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제1 실시예를 도시한 정단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제1 실시예는, 보강토옹벽(100), 일체식 교대(200), 교량 상부구조(300), 접속슬래브(400), 블록적층체(500)를 포함한다.

보강토옹벽(100)은 도로의 성토부 끝에 축조된다. 보강토옹벽(100)의 일예로, 보강토옹벽(100)은 전벽에 수직방향으로 적층되어 벽을 이루는 옹벽블록(110)들과, 옹벽블록(110)들의 뒤에 단계적으로 성토된 보강토(120)와, 보강토(120)에 수직 방향으로 간격을 두고 배치된 그리드(130)를 포함한다. 보강토옹벽(100)은 교량의 시점부와 종점부에 축조된다. 보강토옹벽(100)은 다양한 형태로 축조될 수 있다.

일체식 교대(200)는 보강토옹벽(100)의 상면에 위치한다. 일체식 교대(200)의 일예로, 일체식 교대(200)는 보강토옹벽(100)에 지지되는 하부교대(210)와, 하부교대(210)의 상면에 수평 방향으로 움직임 가능하게 놓여지며 교량 상부구조(300) 및 접속슬래브(400)와 일체로 연결되는 상부교대(220)와, 하부교대(210)와 상부교대(220)를 수평 방향으로 움직인 가능하게 연결하는 연결부(230)를 포함한다. 하부교대(210)는 균일한 두께를 갖는 저판부(211)와, 저판부(211)의 상면에 돌출 형성된 연결돌출부(212)를 포함한다. 저판부(211)는 보강토옹벽(100)의 길이와 상응하는 길이와 일정한 폭을 갖는 사각판 형상인 것이 바람직하며, 연결돌출부(212)는 저판부(211)의 길이와 상응하는 길이와 균일한 높이와 균일한 폭을 갖는 것이 바람직하다. 상부교대(220)는 설정된 길이를 갖는다. 상부교대(220)의 길이는 하부교대(210)의 연결돌출부(212)의 길이와 상응하고 상부교대(220)의 폭은 연결돌출부(212)의 폭과 상응하게 형성됨이 바람직하다. 연결부(230)의 제1 실시예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 연결부(230)는 하부교대(210)의 상면에 형성된 걸림돌기(231)와, 상부교대(220)의 하면에 걸림돌기(231)가 삽입되도록 형성된 걸림홈(232)을 포함하며, 걸림홈(232)의 수평 단면 크기는 걸림돌기(231)의 수평 단면 크기보다 큰 것이 바람직하다. 걸림돌기(231)는 하부교대(210)의 연결돌출부(212)의 상면에 돌출 연장 형성된다. 연결부(230)의 제2 실시예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 연결부(230)는 일정 간격으로 배열되는 복수 개의 다웰바(Dowel Bar)를 포함한다. 즉, 연결부는 상부교대와 하부교대 사이에 구비되어 상부교대(220)와 하부교대(210)의 설정된 거리만큼 한쪽 방향으로 움직임이 가능하게 하거나 움직임을 구속한다.

교량 상부구조(300)는 일체식 교대(200)와 일체로 형성된다. 교량 상부구조(300)의 한쪽은 시점부의 보강토옹벽(100)에 위치한 일체식 교대(200)와 일체로 형성되어 일체식 교대(200)에 지지되고 교량 상부구조(300)의 다른 한쪽은 종점부의 보강토옹벽(100)에 위치한 일체식 교대(200)와 일체로 형성되어 그 일체식 교대(200)에 지지된다. 교량 상부구조(300)는 일체식 교대(200)의 상부교대(220)와 일체로 이루어진다.

접속슬래브(400)는 일체식 교대(200)와 일체로 형성되어 도로측에 위치한다. 즉, 접속슬래브(400)의 한쪽이 일체식 교대(200)의 상부교대(220)와 일체로 형성된다. 접속슬래브(400)의 하면과 보강토옹벽(100)의 상면 사이에 흙이 채워진다.

블록적층체(500)는 일체식 교대(200)와 접속슬래브(400)의 연결부분에 위치하여 접속슬래브(400)의 하면을 지지한다. 보다 구체적으로, 블록적층체(500)는 일체식 교대(200)의 하부교대(210)의 저판부(211)의 상면과 접속슬래브(400)의 하면 사이에 설치되어 접속슬래브(400)의 연결부분을 지지한다. 블록적층체(500)는 육면체 형상인 것이 바람직하다. 블록적층체(500)의 일예로, 블록적층체(500)를 구성하는 블록은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록인 것이 바람직하다. 블록적층체(500)의 다른 일예로, 블록적층체(500)를 구성하는 블록은 게비온블록이 될 수도 있다.

일체식 교대(200)에, 그 일체식 교대(200)의 과도한 변위로 인한 탈락을 억제하는 변위억제수단(600)이 연결되는 것이 바람직하다. 변위억제수단(600)의 일예로, 변위억제수단(600)은 일체식 교대(200)의 하부교대(210)에 연결되는 연결와이어(610)와, 성토부에 박히며 연결와이어(610)가 연결되는 고정말뚝(620)을 포함한다. 변위억제수단은 일체식 교대(200)의 상부교대(220)와 고정말뚝(620)을 연결하는 연결와이어를 더 포함할 수도 있다. 고정말뚝(620)은 보강토옹벽(100)의 바깥쪽에 위치하는 성토부에 수직방향으로 박히는 것이 바람직하다. 고정말뚝(620)의 상단부는 성토부에 매립되어 접속슬래브(400)의 단부를 지지하는 받침슬래브(700)에 연결되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다. 도 6은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제1 실시예를 시공과정대로 각각 도시한 단면도이다.

도 5, 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제1 실시예는, 먼저 도로의 성토부(S) 끝에 보강토옹벽(100)을 축조하는 단계(S1)가 진행된다(도 6a 참조). 보강토옹벽(100)을 축조하는 방법의 일예로, 지반에 콘크리트로 기초(140)를 형성하고, 그 콘크리트 기초(140)에 옹벽블록(110)들을 1단으로 배열하고 옹벽블록(110)들이 1단으로 배열된 단위옹벽의 후방에 흙으로 뒷채움을 하고 뒷채움된 단위 보강토(120)에 그리드(130)를 덮는다. 그리고 설정된 높이까지, 단위옹벽 적층, 단위 보강토 채움, 그리드 덮음 과정을 순차적으로 반복하면서 보강토옹벽(100)을 축조한다. 보강토옹벽(100)을 축조하면서 보강토옹벽(100)의 뒷부분과 도로 성토부(S)를 연결한다. 보강토옹벽(100)은 다양한 방법으로 축조될 수 있다. 보강토옹벽(100)은 교량의 시점부와 종점부에 각각 축조된다.

보강토옹벽(100)을 축조한 후 보강토옹벽(100)에 하부교대(210)를 설치하는 단계(S2)가 진행된다(도 6b 참조). 하부교대(210)는 보강토옹벽(100)의 상면에 설치한다. 하부교대(210)의 일예로, 하부교대(210)는 보강토옹벽(100)에 지지되는 저판부와, 저판부의 상면에 돌출 형성된 연장돌출부를 포함한다. 보강토옹벽(100)에 하부교대(210)를 설치시 하부교대(210)에 연결부가 구비되는 것이 바람직하다.

보강토옹벽(100)에 하부교대(210)를 설치한 후 하부교대(210)에 거더(G)를 거치하는 단계(S3)가 진행된다(도 6c 참조). 즉, 거더(G)의 한쪽 단부는 교량 시점부의 하부교대(210)에 거치되고 거더(G)의 다른 한쪽 단부는 교량 종점부의 하부교대(210)에 거치된다. 거더(G)는 하부교대(210)에 길이 방향으로 일정 간격을 두고 다수 개 거치된다.

하부교대(210)에 거더를 거치한 후 하부교대(210)에 거치된 거더(G)의 단부와 일체화되게 상부교대(220)를 타설하는 단계(S4)가 진행된다(도 6d 참조). 이때, 하부교대(210)와 상부교대(220) 사이에 연결부가 위치한다. 연결부는 하부교대(210)와 상부교대(220)의 수평 움직임을 가능하게 한다. 하부교대(210), 상부교대(220), 그리고 연결부는 일체식 교대를 구성한다.

상부교대(220)를 타설한 후 하부교대(210)의 일측에 지지블록(510)들을 적층하는 단계(S5)가 진행된다(도 6e 참조). 지지블록(510)들은 하부교대(210)의 상면 일측에 육면체 형태로 적층하는 것이 바람직하다. 지지블록(510)들의 적층체(500)는 하부교대(210)의 상면 중 상부교대(220)를 기준으로 도로쪽에 위치하도록 적층한다. 지지블록(510)의 일예로, 지지블록(510)은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록이다. 지지블록(510)의 다른 일예로, 지지블록(510)은 게비온블록이 될 수도 있다.

지지블록(510)들을 적층한 후 보강토옹벽(100)의 상부를 흙으로 성토하는 단계(S6)가 진행된다(도 6f 참조). 흙은 지지블록(510)들의 적층체(500) 상면까지 성토한다.

한편, 보강토옹벽(100)의 상부를 흙으로 성토하기 전, 일체식 교대(200)에, 그 일체식 교대(200)의 과도한 변위를 억제하는 변위억제수단(600)이 설치되는 것이 바람직하다. 변위억제수단(600)의 일예로, 변위억제수단(600)은 일체식 교대(200)의 하부교대(210)에 연결되는 연결와이어(610)와, 성토부(S)에 박히며 연결와이어(610)가 연결되는 고정말뚝(620)을 포함한다. 고정말뚝(620)은 일체식 교대(200)와 거리를 두고 보강토옹벽(100)의 바깥쪽에 위치하는 성토부(S)에 수직방향으로 박히는 것이 바람직하다. 변위억제수단(600)을 설치한 후 보강토옹벽(100)의 상부를 흙으로 성토한다. 이때, 고정말뚝(620)은 흙에 의해 묻히게 된다.

보강토옹벽(100)의 상부에 흙으로 성토한 후 상부교대(220)와 연결되도록 지지블록(510)들의 적층체(500)의 상면과 보강토옹벽(100) 위의 성토면에 접속슬래브(400)를 시공하는 단계(S7)가 진행된다(도 6g 참조). 일체식 교대(200)의 상부교대(220)를 연결하면서 지지블록(510)들의 적층체(500)와 보강토옹벽(100) 위의 성토면에 접속슬래브(400)를 콘크리트로 타설하기 위하여 거푸집(미도시)을 설치한다. 이와 같은 거푸집들 내부에 철근을 배근한 후 거푸집에 콘크리트를 타설하고 양생시킨다. 거푸집들에 타설한 콘크리트가 양생된 후 거푸집들을 제거한다. 이로 인하여, 접속슬래브(400)와 일체식 교대(200)의 상부교대(220)와 교량 상부구조(300)이 일체로 시공된다.

도로쪽에 위치하는 접속슬래브(400)의 단부를 지지하도록 접속슬래브(400)의 단부 아래에 받침슬래브(700)가 시공되며, 그 받침슬래브(700)를 시공시 변위억제수단(600)의 고정말뚝(620) 상단부가 받침슬래브(700)와 일체가 되도록 시공하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제2 실시예를 도시한 정단면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대의 제2 실시예는, 보강토옹벽(100), 반일체식 교대(800), 교량 상부구조(300), 접속슬래브(400), 블록적층체(500)를 포함한다.

보강토옹벽(100)은 도로의 성토부 끝에 축조된다. 보강토옹벽(100)의 일예로, 보강토옹벽(100)은 전벽에 수직방향으로 적층되어 벽을 이루는 옹벽블록(110)들과, 옹벽블록(110)들의 뒤에 단계적으로 성토된 보강토(120)와, 보강토(120)에 수직 방향으로 간격을 두고 배치된 비신장성보강재(130')를 포함하며, 비신장성보강재(130')는 금속보강재인 것이 바람직하다. 보강토옹벽(100)은 교량의 시점부와 종점부에 축조된다. 보강토옹벽(100)은 다양한 형태로 축조될 수 있다.

반일체식 교대(800)는 보강토옹벽(100)의 상면에 위치한다. 반일체식 교대(800)의 일예로, 반일체식 교대(800)는 보강토옹벽(100)에 지지되는 지지형 하부교대(810)와, 그 지지형 하부교대(810)의 상면에 놓여지는 교좌장치(820)와, 그 교좌장치(820)에 지지되며 교량 상부구조(300) 및 접속슬래브(400)와 일체로 형성되는 연결형 상부교대(830)를 포함한다. 지지형 하부교대(810)는 균일한 두께와 폭과 보강토옹벽(100)의 길이에 해당되는 길이를 갖는다. 교좌장치(820)들은 지지형 하부교대(810)의 상면에 길이 방향으로 설정된 간격을 두고 설치된다. 연결형 상부교대(830)는 교량 상부구조(300)의 거더(G)들 단부에 일체로 형성된다.

교량 상부구조(300)는 반일체식 교대(800)의 연결형 상부교대(830)와 일체로 형성된다. 교량 상부구조(300)의 한쪽은 시점부의 보강토옹벽(100)에 위치한 반일체식 교대(200)의 교좌장치(820)들에 지지되고 교량 상부구조(300)의 다른 한쪽은 종점부의 보강토옹벽(100)에 위치한 반일체식 교대(200)의 교좌장치(820)들에 지지된다.

접속슬래브(400)는 반일체식 교대(800)와 일체로 형성된다. 즉, 접속슬래브(400)의 한쪽이 반일체식 교대의 연결형 상부교량의 한쪽에 연결되어 연결형 상부교량에 일체로 형성된다. 접속슬래브(400)의 하면과 보강토옹벽(100)의 상면 사이에 흙이 채워진다. 접속슬래브(400)는 보강토옹벽(100)의 상면 영역에 걸쳐 위치하되 연결형 상부교량(830)과 연결되는 쪽의 반대편 끝은 보강토옹벽(100)의 뒤쪽끝 선상에 위치하는 것이 바람직하다.

블록적층체(500)는 반일체식 교대(800)의 연결형 상부교대(830)와 접속슬래브(400)의 연결부분에 위치하여 접속슬래브(400)의 하면을 지지한다. 보다 구체적으로, 블록적층체(500)는 반일체식 교대(800)의 지지형 하부교대(810)의 상면과 접속슬래브(400)의 하면 사이에 설치되어 접속슬래브(400)의 연결부분을 지지한다. 블록적층체(500)는 육면체 형상인 것이 바람직하다. 블록적층체(500)의 일예로, 블록적층체(500)를 구성하는 블록은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록인 것이 바람직하다. 블록적층체(500)의 다른 일예로, 블록적층체(500)를 구성하는 블록은 게비온블록이 될 수도 있다.

반일체식 교대(800)에, 그 반일체식 교대(800)의 과도한 변위로 인한 탈락을 억제하는 변위억제수단(600)이 연결되는 것이 바람직하다. 변위억제수단(600)의 일예로, 변위억제수단(600)은 반일체식 교대(800)의 지지형 하부교대(810)에 연결되는 연결와이어(610)와, 성토부 또는 보강토옹벽의 뒤쪽 끝에 박히며 연결와이어(610)가 연결되는 고정말뚝(620)을 포함하며, 연결와이어(610)와 고정말뚝(620)은 각각 복수 개이다. 복수 개의 고정말뚝(620)들은 보강토옹벽(100)의 뒤쪽 끝 선상에 서로 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하다. 고정말뚝(620)의 상단부는 성토부에 이어진 뒤채움부와 보강토옹벽(100)의 뒤쪽끝 경계에 매립되어 접속슬래브(400)의 단부를 지지하는 받침슬래브(700)에 연결되는 것이 바람직하다. 받침슬래브(700)는 접속슬래브(400)의 단부와 그 접속슬래브(400)에 연결되는 완충슬래브(S2)의 단부를 지지한다.

도 8은 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다. 도 9는 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제2 실시예를 시공과정대로 각각 도시한 단면도이다.

도 8, 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 시공방법의 제1 실시예는, 먼저 도로의 성토부(S) 끝에 보강토옹벽(100)을 축조하는 단계(S11)가 진행된다(도 9a 참조). 보강토옹벽(100)은 교량의 시점부와 종점부에 각각 축조된다. 보강토옹벽(100)을 축조하는 단계는 제1 실시예의 보강토옹벽(100)을 축조하는 단계와 같은 방식으로 축조되는 것이 바람직하다. 보강토옹벽(100)의 단위 보강토(120)에 그리드가 아닌 비신장성 보강재인 금속보강재가 배열됨이 바람직하다.

보강토옹벽(100)을 축조한 후 보강토옹벽(100)의 상면에 지지형 하부교대(810)를 설치하는 단계(S12)가 진행된다(도 9b 참조). 지지형 하부교대(810)는 균일한 두께와 폭과 보강토옹벽(100)의 길이에 해당되는 길이를 갖는다.

보강토옹벽(100)에 지지형 하부교대(810)를 설치한 후 지지형 하부교대(810)의 상면에 교좌장치들을 설치하는 단계(S13)가 진행된다(도 9b 참조). 교좌장치(820)들은 지지형 하부교대(810)의 상면에 길이 방향으로 설정된 간격을 두고 설치된다.

지지형 하부교대(810)의 상면에 교좌장치(820)들을 설치한 후 교좌장치(820)들에 거더(G)를 거치하는 단계(S14)가 진행된다(도 9c 참조). 거더(G)는 지지형 하부교대(810)의 길이 방향으로 간격을 두고 거치되며, 한 개의 교좌장치(820)에 한 개의 거더(G)가 거치되는 것이 바람직하다.

교좌장치들에 거더들을 거치한 후 거더들을 포함하는 교량 상부구조와 거더의 단부에 연결되는 연결형 상부교대를 함께 시공하는 단계(S15)가 진행된다. 연결형 상부교대(830)와 교량 상부구조(300)는 거더(G)들에 교량 상부구조(300)와 연결형 상부교대(830)를 형성하도록 거푸집을 설치하고 그 거푸집에 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하여 시공한다.

교량 상부구조(300) 및 연결형 상부교대(830)를 시공한 후 지지형 하부교대(8100의 일측에 지지블록들을 적층하는 단계(S16)가 진행된다(도 9d 참조). 지지블록(510)들은 지지형 하부교대(810)의 상면 일측에 육면체 형태로 적층하는 것이 바람직하다. 지지블록(510)들의 적층체(500)는 지지형 하부교대(810)의 상면 중 교좌장치(820)를 기준으로 도로쪽에 위치하도록 적층한다. 지지블록(510)의 일예로, 지지블록(510)은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록이다. 지지블록(510)의 다른 일예로, 지지블록(510)은 게비온블록이 될 수도 있다.

지지블록(510)들을 적층한 후 보강토옹벽(100)의 상면에 적층된 지지블록(510)들의 적층체(500) 상면까지 흙으로 성토하는 단계(S17)가 진행된다(도 9e 참조). 흙은 지지블록(510)들의 적층체(500) 상면까지 성토한다. 한편, 보강토옹벽(100)의 상면에 흙으로 성토하기 전, 반일체식 교대(800)에, 그 반일체식 교대(800)의 과도한 변위로 인한 탈락을 억제하는 변위억제수단(600)이 설치되는 것이 바람직하다. 변위억제수단(600)의 일예로, 변위억제수단(600)은 반일체식 교대(800)의 지지형 하부교대(810)에 연결되는 연결와이어(610)와, 성토부 또는 보강토옹벽의 뒤쪽 끝에 박히며 연결와이어(610)가 연결되는 고정말뚝(620)을 포함하며, 연결와이어(610)와 고정말뚝(620)은 각각 복수 개이다. 복수 개의 고정말뚝(620)들은 보강토옹벽(100)의 뒤쪽 끝 선상에 서로 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하다.

보강토옹벽(100)의 상부에 흙으로 성토한 후 연결형 상부교대(830)와 연결되도록 지지블록(510)들의 적층체(500)의 상면과 보강토옹벽(100) 위의 성토면에 걸쳐 접속슬래브(400)를 시공하는 단계(S18)가 진행된다(도 6f 참조). 연결형 상부교대(830)의 단부를 연결하면서 지지블록(510)들의 적층체(500)와 보강토옹벽(100) 위의 성토면에 접속슬래브(400)를 콘크리트로 타설하기 위하여 거푸집(미도시)을 설치한다. 이와 같은 거푸집들 내부에 철근을 배근한 후 거푸집에 콘크리트를 타설하고 양생시킨다. 거푸집들에 타설한 콘크리트가 양생된 후 거푸집들을 제거한다. 이로 인하여, 접속슬래브(400)와 연결형 상부교대(830)이 일체로 시공된다.

이하, 본 발명에 따른 일체식 순수형 보강토교대 및 그 시공방법의 작용과 효과를 설명한다.

본 발명은, 교량의 시점부와 종점부에 보강토옹벽(100)을 축조하고 보강토옹벽(100)에 일체식 교대(200)를 설치하고 그 일체식 교대(200)와 접속슬래브(400)를 일체화함과 아울러 그 일체식 교대(200)와 교량 상부구조(300)을 일체화하고 그 일체식 교대(200)와 접속슬래브(400)가 동일한 지지층에 지지되므로 일체식 교대(200)와 접속슬래브(400)의 접속부에서 동일한 침하가 발생하게 되어 교량접속부의 부등침하를 최소화하게 된다. 이로 인하여, 차량이 교량을 주행시 교량접속부에서의 주행 쾌적성을 확보할 수 있게 된다. 제2 실시예의 경우에도 교량의 시점부와 종점부에 보강토옹벽(100)을 축조하고 보강토옹벽(100)에 반일체식 교대(800)를 설치하고 그 반일체식 교대(800)에 교량 상부구조(300)를 거치시키고 그 교량 상부구조(300)와 접속슬래브(400)를 일체화하고 그 반일체식 교대(800)와 접속슬래브(400)가 동일한 지지층에 지지되므로 교량 상부구조(300)와 접속슬래브(400)의 접속부에서 동일한 침하가 발생하게 되어 교량접속부의 부등침하를 최소화하게 된다. 이로 인하여, 차량이 교량을 주행시 교량접속부에서의 주행 쾌적성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 교량의 시점부와 종점부에 보강토옹벽(100)을 축조하고 보강토옹벽(100)에 일체식 교대(200)를 설치하고 그 일체식 교대(200)와 접속슬래브(400)를 일체화함과 아울러 그 일체식 교대(200)와 교량 상부구조(300)를 일체화하고 그 일체식 교대(200)가 보강토옹벽(100)에 지지되는 하부교대(210)와 그 하부교대(210)에 놓여지는 상부교대(220)와 그 상부교대(220)가 수평 방향으로 움직임 가능하게 하부교대(210)와 상부교대(220) 사이에 연결부(230)가 구비되므로 온도 변화로 인하여 교량 상부구조(300)가 수축하거나 팽창시 그 변위를 일체식 교대(200)에서 흡수하게 된다. 이로 인하여, 종래 교량에 설치되는 신축이음장치를 배제하게 되어 신축이음부의 누수에 따른 교량 부재의 열화 및 손상을 방지하게 되고 교량의 교량접속부에 간격 발생을 배제하게 되어 차량 주행시 쾌적성을 높이게 된다.

또한, 본 발명은 교량 상부구조(300)을 지지하는 교량 하부구조가 보강토옹벽(100)과 그 보강토옹벽(100)에 설치되는 일체식 교대(200) 또는 반일체식 교대(800)로 구성되므로 보강토옹벽(100)으로 인하여 도로(고속도로)의 경관을 개선하게 된다.

또한, 본 발명은 변위억제수단(600)이 구비되는 경우 일체식 교대(200)의 과도한 변위가 전달될 경우 일체식 교대(200)가 과도하게 움직이는 것을 방지하게 된다. 제2 실시예의 경우, 반일체식 교대(800)가 지지형 하부교대(810)와 그 지지형 하부교대(8100에 설치되는 교좌장치(820)들로 구성되어 교량 상부구조(300)에서 발생되는 수평변위가 지지형 하부교대(810)로 전달되는 것을 차단하여 보강토옹벽(100)에 발생되는 부등하중을 감소시키게 된다.

100; 보강토옹벽 200; 일체식 교대
300; 교량 상부구조 400; 접속슬래브
500; 블록적층체 800; 반일체식 교대

Claims

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도로의 성토부 끝에 축조되는 보강토옹벽;
상기 보강토옹벽에 놓여지는 반일체식 교대;
상기 반일체식 교대에 연결되는 교량 상부구조;
상기 반일체식 교대와 일체로 형성되는 접속슬래브;
상기 반일체식 교대와 접속슬래브의 연결부분에 위치하여 상기 접속슬래브의 하면을 지지하는 블록적층체를 포함하며,
상기 반일체식 교대는 보강토옹벽에 지지되는 지지형 하부교대와, 상기 지지형 하부교대의 상면에 놓여지는 교좌장치와, 상기 교좌장치에 지지되며 상기 교량 상부구조 및 접속슬래브와 일체로 형성되는 연결형 상부교대를 포함하며,
상기 블록적층체를 구성하는 블록은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록이며,
상기 블록적층체는 상기 반일체식 교대의 지지형 하부교대의 상면과 상기 접속슬래브의 하면 사이에 설치되며,
상기 지지형 하부교대에, 상기 지지형 하부교대의 과도한 변위 및 탈락을 억제하는 변위억제수단이 연결되며,
상기 변위억제수단은 상기 반일체식 교대의 지지형 하부교대에 연결되는 복수 개의 연결와이어들과, 상기 보강토옹벽의 뒤쪽 끝에 박히며 상기 연결와이어들이 각각 연결되는 고정말뚝들을 포함하며, 상기 고정말뚝의 상단부는 상기 접속슬래브의 단부를 지지하는 받침슬래브에 연결되는 것을 특징으로 하는, 일체식 순수형 보강토교대.
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제 12 항에 있어서, 상기 보강토옹벽은 보강토체의 변형을 최소화하기 위하여 비신장성 보강재인 금속보강재가 사용되는 것을 특징으로 하는, 일체식 순수형 보강토교대.
제 12 항에 있어서, 상기 지지형 하부교대는 균일한 두께와 폭과 상기 보강토옹벽의 길이에 해당되는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 일체식 순수형 보강토교대.
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도로의 성토부 끝에 보강토옹벽을 축조하는 단계;
상기 보강토옹벽에 지지형 하부교대를 설치하는 단계;
상기 지지형 하부교대에 간격을 두고 교좌장치를 설치하는 단계;
상기 교좌장치들에 거더를 거치하는 단계;
상기 거더들을 포함하는 교량 상부구조와 거더의 단부에 연결되는 연결형 상부교대를 함께 시공하는 단계;
상기 지지형 하부교대의 일측에 지지블록들을 적층하는 단계;
상기 보강토옹벽의 상면에 상기 적층된 지지블록들의 상면까지 흙을 성토하는 단계;
상기 연결형 상부교대와 연결되도록 지지블록들의 적층체의 상면과 보강토옹벽 위의 성토면에 걸쳐 접속슬래브를 시공하는 단계;를 포함하며,
상기 보강토옹벽의 상면에 흙으로 성토하기 전, 상기 지지형 하부교대에 상기 지지형 하부교대의 과도한 변위로 인한 탈락을 억제하는 변위억제수단을 설치하는 단계를 더 포함하며, 상기 변위억제수단은 상기 지지형 하부교대에 연결되는 연결와이어와, 상기 성토부 또는 보강토옹벽의 뒤쪽 끝에 박히며 상기 연결와이어가 연결되는 고정말뚝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체식 순수형 보강토교대 시공방법.
제 18 항에 있어서, 상기 지지블록은 EPS(Expandable Poly-Styrene)블록인 것을 특징으로 하는, 일체식 순수형 보강토교대 시공방법.
제 18 항에 있어서, 상기 지지블록은 게비온블록인 것을 특징으로 하는, 일체식 순수형 보강토교대 시공방법.