KR101956258B1 - 겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더와 이를 이용한 교량시공방법 - Google Patents

겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더와 이를 이용한 교량시공방법 Download PDF

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Abstract

휨 모멘트 작용방향을 고려하여 제작된 겹침보를 상,하로 배치 후 길이방향(종방향)으로 서로 결합하여 교량용거더로서 설치하여 효율적인 프리스트레스 도입효과를 기대할 수 있는 겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더와 이를 이용한 교량시공방법이 개시된다.

Description

겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더와 이를 이용한 교량시공방법{OVERLAPPED BEAM MAKINF METHOD, BRIDGE GIEDER THEREWITH AND BRIDGE CONSTRUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은 겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더와 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 라멘교, 연속교에 작용하는 휨 모멘트 작용방향을 고려하여 제작된 겹침보를 상,하로 배치 후 길이방향(종방향)으로 서로 결합하여 교량용거더로서 설치하여 효율적인 프리스트레스 도입효과를 기대할 수 있는 겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더와 이를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 겹띠장을 도시한 것이다.
즉, 수평띠장(110) 상면에 얹어지도록 설치된 상방솟음 처리된 띠장으로서 프리플렉션 하중(P)에 의하여 하방만곡되어 상기 수평띠장과 서로 수평으로 접해진 상태에서 수평띠장에 구속시킨 PF띠장(120);을 포함하도록 구성되어 있으며,
상기 수평띠장(110)과 PF띠장(120)이 서로 구속되어 릴리즈된 프리플렉션 하중(P)에 의하여 PF띠장(120)의 탄성복원력이 구속되어 프리플렉션이 서로 구속된 수평띠장(110)과 PF띠장(120)에 도입되도록 한 것이다.
즉, 수평띠장(110)과 PF띠장(120)의 겹침보 형태로 제작하여 단면강성을 확보하되 추가로 작용하중 반대방향으로 프리플렉션이 도입(예컨대, 겹침보에 있어 중립축 하부는 압축응력, 상부는 인장응력)되도록 한 것이다.
하지만 실제 프리프렉션 도입을 위한 하중작용 시, 수평띠장(110)에서는 압축응력이 발생하면게 되고, 프리플렉션 릴리즈시 발생하는 수평띠장(110)에서의 압축응력이 중복되면서 과도한 압축응력이 겹띠장 하부에 발생하게 되고, PF띠장(120)의 상부에 있어서는 프리플렉션 릴리즈 효과가 상대적으로 작아 압축응력이 잔류하여 결과적으로 겹띠장 중립축 상부와 하부에 모두 압축응력이 발생하여 대칭응력이 발생하는 휨 정모멘트, 휨 부모멘트 영역에 있어 대응력이 결여되는 한계가 있었다.
도 1b는 종래 다른 상,하 겹침보를 도시한 것이다.
즉, 거더(100)를 상,하로 겹쳐 고정시킨 상태에서, 긴장재(200)를 이용하여 프리스트레스를 도입하여 캠버링이 도입되도록 한 것이다.
말하자면 거더(100)를 상,하로 겹쳐 놓아 단면강성을 증가시키되 겹쳐진 단면에 긴장재로 프리스트레스를 각각 도입하도록 하고 있는데 이럴 경우 프리스트레스 도입 단면이 커질 수밖에 없게 되므로 프리스트레스 도입 효율이 저하될 수 밖에 없고, 긴장재를 상,하로 모두 배치해야 하는 작업성에 있어서도 한계가 있을 수 밖에 없게 된다.
결국, 종래 빔부재를 상,하로 겹쳐놓은 상태에서 필요한 프리스트레스가 도입되도록 함에 있어서는 실제 어떻게 프리스트레스를 도입하는 가에 따라 도입효율에 큰 차이가 있음을 알 수 있으며, 특히 휨 정모멘트, 휨 부모멘트 영역에 따른 대응력을 가진 겹침보 형태의 부재를 신속하게 제작하는 효율적인 방법은 달리 개시되지 않고 있음을 알 수 있다.
대한민국 공개특허 제 10-2004-0091650호(발명의 명칭: 피에스에스 거더, 공개일자: 2004년10월28일) 대한민국 등록특허 제 10-1354574호(발명의 명칭: PF 겹띠장, 그 제작방법 및 이를 이용한 흙막이 가시설 방법, 공개일자: 2014년01월23일) 대한민국 공개특허 특2003-0037258(발명의 명칭: 연속 긴장재를 이용한 프리스트레스트 거더, 공개일자: 2003년05월12일)
본 발명은 상기 종래 겹침보와 관련하여 긴장재에 의한 프리스트레스 도입효율을 높이면서, 겹침보에 있어 압축 및 인장응력 영역을 보다 명확하게 구분 도입할 수 있도록 하여 휨 정모멘트, 휨 부모멘트 영역에 따른 대응력을 가질 수 있어 라멘교, 연속교 형태의 교량 시공에 사용 가능한 겹침보 제작방법 및 이를 이용한 겹침보와 교량시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 겹침보 제작방법 및 이를 이용하여 제작된 교량용거더는 (a-1) 강재빔에 압축응력을 제1긴장재에 의하여 도입시킨 제1겹침보를 제작하고, 제작대 상면에 세팅된 강재빔에 제2긴장재에 의하여 인장응력을 도입시켜 제2겹침보를 제작하는 단계; (a-2) 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제2겹침보의 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보를 상,하 결합시키는 단계; 및 (a-3) 상기 제1,2 겹침보의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 하부의 제1겹침보에는 인장응력, 상부의 제2겹침보에는 압축응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하며, 상기 (a-1) 단계의 제2긴장재의 타단부들은 제작대의 양 측벽부 내측에 세팅된 제2겹침보의 양 단부에 고정구에 의하여 고정되도록 한 후, 제2긴장재의 일단부를 양 측벽부의 배면쪽으로 긴장하여 정착시켜 제2겹침보에 인장응력이 도입되도록 하여, 겹침보에 있어 압축 및 인장응력 영역을 명확하게 구분 도입할 수 있도록 하여 겹침보를 구비하는 (a) 단계;
(b-1) 강재빔에 압축응력을 제2긴장재에 의하여 도입시킨 제2겹침보를 제작하고, 제작대 상면에 세팅된 강재빔에 제1긴장재에 의하여 인장응력을 도입시켜 제1겹침보를 제작하는 단계; (b-2) 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제1겹침보의 상면에 압축응력이 도입된 제2겹침보를 상,하 결합시키는 단계; 및 (b-3) 상기 제2,1 겹침보의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 하부의 제1겹침보에는 압축응력, 상부의 제2겹침보에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하는 겹침보를 구비하는 (b) 단계;가 추가되어, 상기 (a)단계의 겹침보와 (b)단계의 겹침보의 양 단부를 서로 종방향으로 연결시켜 교량용거더를 제작하여 작용하중에 따라 겹침보가 휨정모멘트와 휨부모멘트에 저항할 수 있도록 하게 된다.
본 발명에 의하면 겹침보에 있어 제1겹침보와 제2겹침보 각각 상부는 압축응력, 하부는 인장응력이 필요에 따라 부분 도입되어 상,하 대칭적으로 발생하여 하중재하 시, 발생하는 제1겹침보, 제2겹침보에 상대적 응력에 효과적으로 대응할 수 있게 되어 휨 정모멘트, 휨 부모멘트 영역에 따른 대응력을 충분히 확보될 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 겹침보는 제1겹침보와 제2겹침보에 있어 무응력 상태로 상,하 결합되도록 하여 필요한 단면력을 가지도록 하여 보다 효율적인 교량용 거더 및 교량시공이 가능하도록 하게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 겹침보의 구성사시도,
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 실시예 1에 의한 겹침보 제작방법의 순서도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 의한 겹침보 제작방법에 의한 겹침보의 예시도,
도 4는 본 발명의 겹침보 제작방법에 의하여 제작된 겹침보를 이용한 교량시공방법에 의하여 시공된 교량완성도이다.
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 겹침보 제작방법 ]
[실시예 1에 의한 본 발명의 겹침보 제작방법]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예 1에 의한 겹침보 제작방법의 순서도를 도시한 것이다.
실시예 1에 의한 본 발명의 겹침보(100)는 제1겹침보(110), 제2겹침보(120), 제1,2긴장재(130,140)를 구비한 후, 제1,2긴장재(130,140)에 의한 프리스트레스가 각각 도입되도록 한 상태에서 상,하로 서로 결합하여 제작하게 된다.
도 2a와 같이, 제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)를 제작하게 된다.
상기 제1겹침보(110)는 다양한 단면(H,T형 등)으로 형성된 것을 이용할 수 있는데 본 발명에서는 I형 강재빔을 이용하는 경우를 기준으로 살펴본다.
제1겹침보(110)는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지로 형성된 강재빔으로서 일정한 길이를 가지도록 형성되어 있음을 알 수 있다.
이때 프리스트레스 도입에 따른 좌굴 등을 고려하여 상부플랜지, 하부플랜지 사이에 수직 스티프너를 더 형성시킨 것을 이용하는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 제2겹침보(120)는 역시 다양한 단면(H,T형 등)으로 형성된 것을 이용할 수 있는데 본 발명에서는 역시 I형 강재빔을 이용하는 경우를 기준으로 살펴본다.
제2겹침보(120)도 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지로 형성된 강재빔으로서 일정한 길이를 가지도록 형성되어 있는데, 제1겹침보(110) 보다는 양 단부가 더 연장되도록 하여 다른 겹침보(100)와의 단차진 연결부위(B)로 이용하게 되며 역시 수직스티프너를 이용하게 된다.
단차진 연결부위 형성을 위해 상기 제2겹침보(120)의 양 단부는 T형 단면으로 형성시켜 단차진 연결부위에 있어 길이방향으로 겹침보들이 서로 덧댐판을 이용하여 간단하게 결합되도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로는 도 2a와 같이, 제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)에 프리스트레스를 제1,2긴장재(130,140)를 이용하여 각각 압축응력 및 인장응력을 도입시키게 된다.
먼저, 제1겹침보(110)의 경우 플랜지들과 복부에 정착된 고정구에 제1긴장재(130)를 배치하고, 제1긴장재를 제1겹침보(110)의 고정구 양 단부쪽에서 긴장 후 정착시키게 되면, 제1겹침보는 압축응력이 보에 도입되도록 하게 된다.
이때 제1긴장재(130)는 강봉, 강선을 이용하여 1겹침보(110)의 복부에 배치하고 단부는 고정구 양 단부에 위치되도록 하여 긴장후 정착시켜 압축응력이 도입되도록 하면 된다.
다음으로 제2겹침보(120)의 경우에는 인장응력을 도입시키게 된다.
이를 위해 특히 지반에 설치된 제작대(200)를 설치하고, 제작대 양 측벽부(210)를 관통하는 제2긴장재(140)를 배치한 후, 상기 제2긴장재(140)의 일단부는 양 측벽부(210)의 배면에 위치하여 긴장후 정착되도록 하고, 타단부는 양 측벽부의 내측으로 연장되도록 세팅시키게 된다.
이때 상기 제2긴장재(140)의 타단부들은 양 측벽부(210) 내측에 세팅된 제2겹침보(120)의 양 단부에 고정구에 의하여 고정되도록 한 후, 제2긴장재(140)의 일단부를 양 측벽부(210)의 배면쪽으로 긴장하여 정착시키게 된다.
이때 역시 제2긴장재(140)도 강봉, 강선을 이용하여 제2겹침보(120)의 복부에 배치되며, 제작대(200)의 양 측벽부(210)를 이용하여 긴장 후 정착시켜 제2겹침보(120)에 인장응력이 도입되도록 하면 된다.
다음으로는 도 2a와 같이, 각각 압축응력과 인장응력이 도입된 제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)에 제2겹침보(120) 상면에 제1겹침보(110)를 상,하로 배치시킨 후 결합시키게 된다.
이로서 인장응력이 도입된 제2겹침보(120) 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)가 서로 결합되어 겹침보(100)는 중립축(제1,2 겹침보의 연결부) 상부에는 압축응력, 하부에는 인장응력이 도입된 상태가 된다.
이때 상기 결합은 제1,2겹침보(110,120)의 상부,하부플랜지들을 볼트 또는 용접등의 방법으로 가능하다.
다음으로는 도 2a와 같이, 서로 상,하로 결합된 제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)에 도입된 압축응력과 인장응력을 릴리즈(해제) 시켜 탄성복원력에 의하여 제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)에 각각 인장응력과 압축응력을 도입시키게 된다.
이러한 압축응력과 인장응력 릴리즈는 제1,2긴장재(130,140)의 정착상태를 해제시켜 도입하면 되고, 이러한 정착상태의 해제에 의하여 제1겹칩보(110)에는 탄성복원력에 의하여 인장응력이 도입되고, 제2겹침보(120)의 경우에는 탄성복원력에 의하여 압축응력이 도입되도록 하게 된다.
이로서 최종 상,하 결합된 제1,2겹침보(110,120)는 상부에 인장응력, 하부는 압축응력이 도입되도록 할 수 있게 된다.
이에 상부는 인장응력, 하부는 압축응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제2겹침보(120)에 제1겹침보(110)가 위쪽에 결합된 겹침보(100a)를 제작할 수 있게 된다.
또한 상부는 압축응력, 하부는 인장응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제1겹침보(110)에 제2겹침보(120)가 위쪽에 결합된 겹침보(100b)도 제작할 수 있다.
이를 위해 상기 겹침보(100b)는 도 2b와 같이,
최종 상,하 결합된 제2,1겹침보(120,110)로서 상부에 압축응력, 하부는 인장응력이 도입되도록,
먼저, 제 1,2 겹침보(110,120)를 동일하게 제작하고,
제작대(210)에 인장응력이 도입된 제2겹침보(120)를 역시 세팅하고,
상기 제작대(200)의 제2겹침보(120) 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)를 결합시킨 후, 압축응력과 인장응력을 각각 릴리즈 시키게 된다.
이에 상,하 결합된 제2,1겹침보(120,110) 상,하를 뒤집어 세팅함으로서 최종 상,하 결합된 제2,1겹침보(120,110)로서 상부에 압축응력, 하부는 인장응력이 도입된 겹침부(100b)를 제작할 수 있게 됨을 알 수 있다.
나아가 미도시 하였지만, 상기 인장응력, 압축응력의 크기를 조절하게 되면 인위적으로 최종 제1겹침보(110)는 복부(복부 중앙의 중립축)를 기준으로 상,하로 압축과 인장응력이 교번되어 도입되도록 하고, 제2겹침보(120)도 복부(복부 중앙의 중립축)를 기준으로 상,하로 압축응력과 인장응력이 교번되어 도입되도록 조정할 수도 있어 작용하중에 대응한 겹침보(100c)도 제작할 수 있게 된다.
[실시예 2에 의한 본 발명의 겹침보 제작방법]
실시예 1의 경우 겹침보(100a,100b,100c)는 제1,2겹침보(110,120)에 최종 인장응력과 압축응력이 상,하로 도입되도록 제작하거나, 제1,2겹침보(110,120)에 최종 인장응력과 압축응력이 교번하여 도입되도록 제작한 것이다.
하지만 경우에 따라서는 상,하 어느 한쪽 겹침보에만 압축 또는 인장응력이 도입되도록 할 필요도 발생하게 된다.
예컨대, 제1겹침보(110)에는 최종 인장응력이 도입되고, 제2겹침보(120)는 무응력 상태로 서로 상,하 결합되도록 할 수도 있고, 제1겹침보(110)에는 무응력, 제2겹침보(120)에는 최종 압축응력이 도입되도록 하여 서로 상,하로 결합시켜 제작할 수 있다.
이에 먼저 제1겹침보(110)에는 최종 인장응력이 도입되고, 제2겹침보(120)는 무응력 상태로 서로 상,하 결합시킨 겹침보(100d)로 제작하는 경우에는,
도 2c와 같이,
제1겹침보(110)와 제2겹침보(120)를 제작하고,
다음으로는 제1겹침보(110)에 프리스트레스를 제1긴장재(130)를 이용하여 압축응력을 도입시키고, 제2겹침보(120)에는 따로 긴장재에 의한 인장응력을 도입시키지 않고(무응력),
다음으로는 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)와 무응력의 제2겹침보(120)를 상,하로 결합시키고,
다음으로는 서로 상,하로 결합된 제1겹침보(110)와 제2겹침보(120)에 있어 제1겹침보(110)에 도입된 압축응력을 릴리즈시켜 최종 제1겹침보(110)에는 인장응력, 2겹침보(120)는 무응력을 유지시켜
이에 제1긴장재(130)를 릴리즈 시켜 제작된 제1겹침보(110)와 무응력의 제2겹침보(120)에 의하여 제작된 겹침보(100d)로 제작하게 된다.
또한 제1겹침보(110)에는 무응력이 도입되고, 제2겹침보(120)는 압축응력 상태로 서로 상,하 결합시켜 교량용거더로도 제작하는 경우에는,
도 2d와 같이,
제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)를 제작하고,
다음으로는 제1겹침보(110)에는 따로 긴장재에 의한 프리스트레스를 도입시키지 않고(무응력) 제2겹침보(120)에는 제2긴장재(140)를 이용하여 인장응력을 도입시키고,
다음으로는 무응력의 제1겹침보(110)와 인장응력이 도입된 제2겹침보(120)를 상,하로 결합시키고,
다음으로는 서로 상,하로 결합된 제1겹침보(110)과 제2겹침보(120)에 있어 최종 제1겹침보(110)는 무응력을 유지시키고, 제2겹침보(120)는 도입된 인장응력을 해제시켜 압축응력이 도입되도록 하고,
이에 제2긴장재(140)를 릴리즈 시켜 제작된 제2겹침보(120)와 무응력의 제1겹침보(110)에 의한 겹침보(100e)로 제작하게 된다.
이로서 실시예 2의 경우에는 상,하로 결합된 겹침보(100)가 상부 또는 하부에 인장응력, 압축응력만이 도입되도록 형성될 수 있음을 알 수 있다.
[ 본 발명의 겹침보 제작방법에 의한 제작된 교량용거더(A) ]
도 3a 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 겹침보(100:100a,100b)를 조합하여 제작된 교량용거더(A1,A2,A3)를 예시한 것이다.
즉, 실시예 1에 의한 겹침보(100:100a,100b)를 라멘교량, 연속교량, 단순교량을 기준으로 어떻게 조합하여 교량용거더(A)로서 제작하는 가를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 3a와 같이, 교량의 하부구조에 양 단부가 고정되도록 설치되는 라멘교 방식의 교량에서는 거더들이 양 단부에서 고정된 상태가 된다. 이에 작용하중(등분포하중)이 작용하게 되면 거더 전체 연장길이를 기준으로 거더 단부(부모멘트부)에는 휨 부모멘트, 거더 단부 사이의 중앙부(정모멘트부)는 휨 정모멘트가 발생하게 된다.
이들을 상쇄시켜 주기 위하여 정모멘트부에는 상부는 인장응력, 하부는 압축응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제2겹침보(120)에 제1겹침보(110)가 위쪽에 결합된 겹침보(100a)를 배치하고,
부모멘트부에는 상부는 압축응력, 하부는 인장응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제1겹침보(110)에 제2겹침보(120)가 위쪽에 결합된 양 겹침보(100b)를 배치하게 된다.
이에 상기 양 겹침보(100b) 사이에 겹침보(100a)를 종방향으로 서로 연결하여 라멘교용 교량용거더(A1)로 이용할 수 있음을 알 수 있다.
다음으로 도 3b와 같이, 교량의 하부구조에 연속지점부(교각)에 거더가 연결되는 연속교량에서는 작용하중(등분포하중)에 의하여 연속지점부에서는 휨 부모멘트(부모멘트부), 연속지점부 주위에서는 휨 정모멘트(정모멘트부)가 발생하게 된다.
이들을 상쇄시켜 주기 위하여 부모멘트부에는 상부는 압축응력, 하부는 인장응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제1겹침보(110)에 제2겹침보(120)가 위쪽에 결합된 겹침보(100b)를 배치하고,
정모멘트부에는 상부는 인장응력, 하부는 압축응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제2겹침보(120)에 제1겹침보(110)가 위쪽에 결합된 양 겹침보(100a)를 배치하게 된다.
이에 상기 양 겹침보(100a) 사이에 겹침보(100b)를 종방향으로 서로 연결하여 연속교용 교량용거더(A2)로 이용할 수 있음을 알 수 있다.
다음으로 도 3c와 같이, 교량의 하부구조에 거더 단부가 단순지지되도록 거치되는 단순교량에서는 작용하중(등분포하중)에 의하여 거더 중앙부는 휨 정모멘트(정모멘트부), 양 단부는 휨 부모멘트(부모멘트부)가 발생하게 된다.
이들을 상쇄시켜 주기 위하여 정모멘트부에는 상부는 인장응력, 하부는 압축응력이 도입되도록 본 발명의 1,2긴장재(130,140)를 각각 릴리즈 시켜 제작된 제2겹침보(120)에 제1겹침보(110)가 위쪽에 결합된 겹침보(100a)를 서로 종방향으로 연결시킨 단순교용 교량용거더(A3)로 이용할 수 있음을 알 수 있다.
결국, 본 발명의 겹침보(100)를 종방향으로 연결하여 교량형식별로 다양한 교량용거더들을 제작하여 이용할 수 있음을 알 수 있다.
[ 본 발명의 겹침보 제작방법을 이용하여 제작된 교량용거더를 이요 한 교량시공방법 ]
도 4는 본 발명에 의한 겹침보 제작방법을 이용하여 제작된 겹침보를 이용한 교량시공방법의 순서도 및 교량완성도이다.
이때 겹침보(100)는 앞서 살펴본 겹침보들을 이용할 수 있으며, 도 4a의 경우에는 도 3a에 의한 겹침보(100a,100b)를 이용한 교량용거더(A1)를 이용한 것이다.
즉, 라멘교량의 정모멘트부의 경우 상부는 압축응력, 하부는 인장응력이 발생하게 되므로 최종 상부는 인장응력, 하부는 압축응력이 도입된 겹침보(100a)를 제작하고,
부모멘트부의 경우 상부는 인장응력, 하부는 압축응력이 발생하게 되므로 상부는 압축응력, 하부는 인장응력이 도입된 양 겹침보(100b)를 제작한 후,
상기 양 겹침보(100b) 사이에 겹침보(100a)를 배치하고, 서로 종방향으로 연결시켜 교량용거더(A1)를 먼저 제작하게 된다.
다음으로는 라멘교용 하부교량구조(300)를 시공하게 된다.
다음으로는 라멘교용 하부교량구조(300)에 상기 교량용거더(A1)의 양 단부가 고정되도록 하여 교량용거더(A1)를 시공하게 된다.
이로서 가설용 라멘교의 경우에는 교량용거더(A1)에 복공판(미도시)을 설치하여 완성시키게 된다.
나아가 미도시 하였지만 작용하중의 상태에 따라 본 발명은 도 3b 및 도 3c에 의한 교량용거더(A2,A3)를 제작하여 교량을 시공할 수 있으며 이외에도 겹침보(100a,100b,100c,100d,100e)를 다양하게 조합한 교량용거더를 제작하여 교량을 시공할 수 있을 것이다.
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.
100,100a,100b,100c,100d,100e: 겹침보
110: 제1겹침보
120: 제2겹침보
130: 제1긴장재
140: 제2긴장재
200: 제작대
210: 양 측벽부 300: 교량하부구조
A1,A2,A3: 교량용거더
B: 단차진 연결부위

Claims (8)

  1. (a-1) 강재빔에 압축응력을 제1긴장재에 의하여 도입시킨 제1겹침보(110)를 제작하고, 제작대(200) 상면에 세팅된 강재빔에 제2긴장재(140)에 의하여 인장응력을 도입시켜 제2겹침보(120)를 제작하는 단계;
    (a-2) 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제2겹침보(120)의 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)를 상,하 결합시키는 단계; 및
    (a-3) 상기 제1,2 겹침보(110,120)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 상부의 제1겹침보(110)에는 인장응력, 하부의 제2겹침보(120)에는 압축응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하여 겹침보(100a)를 구비하는 (a) 단계;를 포함하며,
    상기 (a-1) 단계의 제2긴장재(140)의 타단부들은 제작대(200)의 양 측벽부(210) 내측에 세팅된 제2겹침보(120)의 양 단부에 고정구에 의하여 고정되도록 한 후, 제2긴장재(140)의 일단부를 양 측벽부(210)의 배면쪽으로 긴장하여 정착시켜 제2겹침보(120)에 인장응력이 도입되도록 하여, 겹침보에 있어 압축 및 인장응력 영역을 명확하게 구분 도입할 수 있도록 하는 겹침보 제작방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    (b-1) 강재빔에 압축응력을 제2긴장재에 의하여 도입시킨 제2겹침보(120)를 제작하고, 제작대 상면에 세팅된 강재빔에 제1긴장재에 의하여 인장응력을 도입시켜 제1겹침보(110)를 제작하는 단계; (b-2) 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제1겹침보(110)의 상면에 압축응력이 도입된 제2겹침보(120)를 상,하 결합시키는 단계; 및 (b-3) 상기 제2,1 겹침보(120,110)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 하부의 제1겹침보(110)에는 압축응력, 상부의 제2겹침보(120)에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하는 겹침보(100b)를 구비하는 (b) 단계;가 추가되어,
    상기 (a)단계의 겹침보(100a)와 (b)단계의 겹침보(100b)의 양 단부를 서로 종방향으로 연결시켜 교량용거더를 제작하여 작용하중에 따라 겹침보(100a,100b)가 휨정모멘트와 휨부모멘트에 저항할 수 있도록 하는 겹침보 제작방법.
  3. (a-1) 강재빔에 압축응력을 제1긴장재에 의하여 도입시킨 제1겹침보(110)를 제작하고, 제작대 상면에 프리스트레스가 도입되지 않은 무응력 강재빔인 제2겹침보(120)를 제작하는 단계;
    (a-2) 상기 제작대에서, 무응력 강재빔인 제2겹침보(120)의 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)를 상,하 결합시키는 단계; 및
    (a-3) 상기 제1 겹침보(110)의 압축응력을 릴리즈 시켜 최종 상부의 제1겹침보(110)에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하여 겹침보(100d)를 구비하는 (a) 단계; 및
    (b-1) 강재빔에 압축응력을 제2긴장재에 의하여 도입시킨 제2겹침보(120)를 제작하고, 제작대 상면에 프리스트레스가 도입되지 않은 무응력 강재빔인 제1겹침보(110)를 제작하는 단계; ; (b-2) 상기 제작대에서, 무응력 강재빔인 제1겹침보(110)의 상면에 압축응력이 도입된 제2겹침보(120)를 상,하 결합시키는 단계; 및 (b-3) 상기 제2 겹침보(120)의 압축응력을 릴리즈 시켜 최종 상부의 제2겹침보(120)에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하는 겹침보(100e)를 구비하는 (b) 단계;를 포함하며, 상기 (a)단계의 겹침보(100d)와 (b)단계의 겹침보(100e)의 양 단부를 서로 종방향으로 연결시켜 교량용거더를 제작하여 작용하중에 따라 겹침보(100d,100e)가 휨정모멘트와 휨부모멘트에 저항할 수 있도록 하는 겹침보 제작방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 겹침보 제작방법에 의하여 제작된 겹침보(100a,100b,100d,100e)를 조합하여 서로 종방향으로 연결시킨 겹침보 제작방법을 이용하여 제작된 교량용거더.
  6. (a) (a-1) 강재빔에 압축응력을 제1긴장재에 의하여 도입시킨 제1겹침보(110)를 제작하고, 제작대(200) 상면에 세팅된 강재빔에 제2긴장재(140)에 의하여 인장응력을 도입시켜 제2겹침보(120)를 제작하는 단계; (a-2) 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제2겹침보(120)의 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)를 상,하 결합시키는 단계; 및 (a-3) 상기 제1,2 겹침보(110,120)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 상부의 제1겹침보(110)에는 인장응력, 하부의 제2겹침보(120)에는 압축응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하여 겹침보(100a)를 구비하는 (a) 단계;를 포함하며, 상기 (a-1) 단계의 제2긴장재(140)의 타단부들은 제작대(200)의 양 측벽부(210) 내측에 세팅된 제2겹침보(120)의 양 단부에 고정구에 의하여 고정되도록 한 후, 제2긴장재(140)의 일단부를 양 측벽부(210)의 배면쪽으로 긴장하여 정착시켜 제2겹침보(120)에 인장응력이 도입되도록 하여, 겹침보에 있어 압축 및 인장응력 영역을 명확하게 구분 도입할 수 있도록 하는 겹침보 제작방법에 의하여 제작된 겹침보(100a)를 제작하는 단계;
    (b) 강재빔에 압축응력을 제2긴장재에 의하여 도입시킨 제2겹침보(120)를 제작하고, 제작대 상면에 세팅된 강재빔에 제1긴장재에 의하여 인장응력을 도입시켜 제1겹침보(110)를 제작하는 단계; 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제1겹침보(110)의 상면에 압축응력이 도입된 제2겹침보(120)를 상,하 결합시키는 단계; 및 상기 제2,1 겹침보(120,110)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 하부의 제1겹침보(110)에는 압축응력, 상부의 제2겹침보(120)에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하는 양 겹침보(100b)를 제작하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계의 양 겹침보(100b) 사이에 (a) 단계의 겹침보(100a)를 종방향으로 서로 연결하여 라멘교용 교량용거더(A1)를 제작하는 단계; 및
    (d) 상기 라멘교용 교량용거더(A1)를 교량하부구조에 양 단부가 고정되도록 설치하는 단계를 포함하는 겹침보 제작방법를 이용하여 제작된 교량용거더를 이용한 교량시공방법.
  7. (a) 강재빔에 압축응력을 제2긴장재에 의하여 도입시킨 제2겹침보(120)를 제작하고, 제작대 상면에 세팅된 강재빔에 제1긴장재에 의하여 인장응력을 도입시켜 제1겹침보(110)를 제작하는 단계; 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제1겹침보(110)의 상면에 압축응력이 도입된 제2겹침보(120)를 상,하 결합시키는 단계; 및 상기 제2,1 겹침보(120,110)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 하부의 제1겹침보(110)에는 압축응력, 상부의 제2겹침보(120)에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하는 양 겹침보(100b)를 제작하는 단계;
    (b) (a-1) 강재빔에 압축응력을 제1긴장재에 의하여 도입시킨 제1겹침보(110)를 제작하고, 제작대(200) 상면에 세팅된 강재빔에 제2긴장재(140)에 의하여 인장응력을 도입시켜 제2겹침보(120)를 제작하는 단계; (a-2) 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제2겹침보(120)의 상면에 압축응력이 도입된 제1겹침보(110)를 상,하 결합시키는 단계; 및 (a-3) 상기 제1,2 겹침보(110,120)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 상부의 제1겹침보(110)에는 인장응력, 하부의 제2겹침보(120)에는 압축응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하여 겹침보(100a)를 구비하는 (a) 단계;를 포함하며, 상기 (a-1) 단계의 제2긴장재(140)의 타단부들은 제작대(200)의 양 측벽부(210) 내측에 세팅된 제2겹침보(120)의 양 단부에 고정구에 의하여 고정되도록 한 후, 제2긴장재(140)의 일단부를 양 측벽부(210)의 배면쪽으로 긴장하여 정착시켜 제2겹침보(120)에 인장응력이 도입되도록 하여, 겹침보에 있어 압축 및 인장응력 영역을 명확하게 구분 도입할 수 있도록 하는 겹침보 제작방법에 의하여 제작된 겹침보(100a)를 제작하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계의 양 겹침보(100a) 사이에 (a) 단계의 겹침보(100b)를 종방향으로 서로 연결하여 연속교용 교량용거더(A2)를 제작하는 단계; 및
    (d) 상기 연속교용 교량용거더(A2)를 교량하부구조의 연속지점부에 거치되도록 하는 단계를 포함하는 겹침보 제작방법를 이용하여 제작된 교량용거더를 이용한 교량시공방법.
  8. (a) 강재빔에 압축응력을 제2긴장재에 의하여 도입시킨 제2겹침보(120)를 제작하고, 제작대 상면에 세팅된 강재빔에 제1긴장재에 의하여 인장응력을 도입시켜 제1겹침보(110)를 제작하는 단계; 상기 제작대에서, 인장응력이 도입된 제1겹침보(110)의 상면에 압축응력이 도입된 제2겹침보(120)를 상,하 결합시키는 단계; 및 상기 제2,1 겹침보(120,110)의 압축응력과 인장응력을 릴리즈 시켜 최종 하부의 제1겹침보(110)에는 압축응력, 상부의 제2겹침보(120)에는 인장응력이 도입되도록 하는 단계;를 포함하는 겹침보(100b)를 제작하는 단계; (c) 상기 (a) 단계의 겹침보(100b)를 종방향으로 서로 연결하여 단순교용 교량용거더(A2)를 제작하는 단계; 및 (d) 상기 단순교용 교량용거더(A2)를 교량하부구조에 양 단부가 거치되도록 하는 단계를 포함하며,
    상기 (a) 단계의 제1긴장재의 타단부들은 제작대의 양 측벽부 내측에 세팅된 제1겹침보의 양 단부에 고정구에 의하여 고정되도록 한 후, 제1긴장재의 일단부를 양 측벽부의 배면쪽으로 긴장하여 정착시켜 제1겹침보에 인장응력이 도입되도록 하여, 겹침보에 있어 압축 및 인장응력 영역을 명확하게 구분 도입할 수 있도록 하는 겹침보 제작방법를 이용하여 제작된 교량용거더를 이용한 교량시공방법.
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