KR102224199B1 - 강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강합성거더에 긴장력을 도입하는 과정에서 발생하는 거더의 회전변형과 수축변형을 외부에서 구속하지 않도록 하여 정확한 긴장력을 강합성거더에 도입시킬 수 있고, 강합성거더의 제작 중 지지지반의 침하나 제작틀의 변형으로 인해 발생되는 거더의 뒤틀림변형을 거더 제거 없이 간편하게 보정할 수 있으며, 횡방향 변위를 구속하여 전도를 포함한 횡방향 안전성을 향상시킬 수 있는 강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀은, 강합성거더를 제작하는데 사용되는 강합성거더 제작용 균형받침틀에 있어서, 강합성거더(또는 강거더)의 양 단부 위치에서 횡방향으로 적어도 하나 이상으로 지반에 설치되는 한 쌍의 받침대와; 각각의 받침대 위에 상기 강합성거더의 양 단부를 지지하도록 횡방향으로 일정 간격을 가지고 각각 설치되는 1개 이상의 균형대가 포함되고; 균형대는 강합성거더의 단부 아래에 위치되어 강합성거더에 긴장력의 도입시 회전변형과 수축변형을 허용하는 회전대와, 회전대 하부에 상기 받침대와 연결되어 강합성거더의 제작 중 발생되는 뒤틀림을 보정하는 경사조정대로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법{Balance bearing frame for manufacturing steel composite girder and manufacturing method of steel composite girder using the same}

본 발명은 제작틀에 강거더의 거치하는 공정에서부터 강거더의 하부플랜지에 케이싱콘크리트를 타설하여 강합성거더를 제작하는 공정을 거쳐 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정까지 사용되는 프리스트레스된 강합성거더 제작용 제작틀 및 이를 이용한 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강합성거더에 긴장력을 도입하는 과정에서 발생하는 거더의 회전변형과 수축변형을 외부에서 구속하지 않도록 하여 정확한 긴장력을 강합성거더에 도입시킬 수 있고, 강합성거더의 제작 중 지지지반의 침하나 제작틀의 변형으로 인해 발생되는 거더의 뒤틀림변형을 거더 제거 없이 간편하게 보정할 수 있으며, 횡방향 변위를 구속하여 전도를 포함한 횡방향 안전성을 향상시킬 수 있는 강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법에 관한 것이다.

또한, 뒤틀림변형이 최소화된 거더를 제공하여 거더의 좌굴에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법에 관한 것이다.

프리스트레스된 강합성거더는 강재 단면으로 인한 강성확보로 장경간 및 저형고가 가능하고, 프리스트레스된 콘크리트를 피복재로 적용함으로써 유지관리성이 우수하여 최근 10년간 PSC I형교, 라멘교, 강상자형교 다음으로 많이 시공되는 교량형식이다.

도 1은 종래 지반위에서 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도 및 횡단면도이다.

도 1을 참조하면, 프리스트레스된 강합성거더(100)의 제작은 지반 위에 설치된 거푸집(110)에 강거더(100a)를 얹은 다음 케이싱콘크리트(100b)를 타설하여 제작된 강합성거더(100)에, 미리 케이싱콘크리트(100b)에 매입된 긴장재(104)를 통해 긴장력(P)을 도입함으로써 이루어진다.

상기 긴장력(P)을 도입하는 과정에서, 편심(e)에 의한 편심모멘트(M)로 인해 회전변형이 발생하여 케이싱콘크리트(100b) 단부 모서리부가 종종 파손되며, 긴장력(P)에 의해 강합성거더(100)가 줄어드는 수축변형을 지반 또는 거푸집의 마찰저항(F)이 감쇄시켜 강합성거더(100)에 도입되는 긴장력(P)이 손실됨에 따라 목표성능에 못 미치는 강합성거더(100)가 제작될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 강합성거더를 제작함에 있어 양 단부의 수축변형과 회전변형을 구속시키지 않는 강합성거더 제작용 받침대가 개발되었다.

도 2a는 종래 롤러-힌지받침대를 이용하여 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도이고, 도 2b는 종래 롤러-힌지받침대에서, 지반 침하에 따른 강합성거더의 뒤틀림변형을 나타내는 개념도이다.

도 2a를 참조하면, 강합성거더(100)의 양단 아래에 각각 롤러받침대(2)와 힌지받침대(3)가 설치되어, 편심모멘트(M)로 인한 회전변형을 롤러받침대(2)와 힌지받침대(3)가 수용하며, 긴장력(P)에 의한 수축변형을 롤러받침대(2)가 수용함으로써 강합성거더(100)에 정확한 긴장력(P)을 도입시킬 수 있어 목표성능에 부합되는 프리스트레스된 강합성거더(100)가 제작될 수 있다.

하지만 도 2b에 도시된 바와 같이, 지반의 침하(δ)로 인해 롤러받침대(2) 또는 힌지받침대(3)에 편경사가 발생되는 경우 강거더(100a) 내지 강합성거더(100)에는 뒤틀림(θ)이 발생된다.

상기 뒤틀림(θ)을 보정하기 위해서는, 강거더(100a)와 롤러와 힌지받침대(2,3)를 제거하고 지반을 평평하게 다짐한 다음, 다시 역순으로 받침대(2,3)를 설치한 후 강거더(100a)를 가설하여야 한다. 강거더(100a)에 케이싱콘크리트(100b)가 타설 된 경우, 콘크리트가 양생되기 전에는 거푸집(110)의 해체가 불가능하고, 양생된 경우에는 뒤틀림(θ)이 발생된 채로 굳어버림에 따라 뒤틀림(θ)을 보정할 수 없다.

이러한 뒤틀림(θ)은 단면의 변형과 함께 불균일한 응력인 뒤틀림 법선응력을 발생시켜 거더의 강성이 저하되고 국부응력이 증대된다. 이는 거더 가설 단계 및 바닥판 콘크리트 타설 단계에서 거더의 좌굴을 촉진시켜 교량을 붕괴시키는 주요한 원인으로 작용되곤 한다. 여기서 거더는 강거더(100a)와 강합성거더(100)를 통칭하는 용어이다.

통상 I형태의 거더는 자중에 의해서도 뒤틀림이 발생될 수 있는 형식으로 이를 방지하기 위해 다수의 횡지지부재로 보강되어 설치되는 바, 제작단계에서 초기변형인 뒤틀림(θ)이 발생된 채로 제작될 경우 자중 작용과 동시에 거더가 뒤틀어질 수밖에 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 정밀한 제작 대신 거더의 단면을 증대시키거나 횡지지부재를 촘촘하게 설치하여 거더의 안전성을 확보하고 있으나 경제성이 하락되는 문제점을 가지고 있다.

지반 위에서 제작하는 문제점을 해결하기 위한 다른 방식으로, 상기 롤러받침대(2)와 힌지받침대(3) 대신에 탄성받침대(4)를 사용하는 방식이 있다.

도 3a는 종래 탄성받침대를 이용하여 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도이고, 도 3b는 종래 탄성받침대에서, 횡하중에 의한 강합성거더의 뒤틀림변형을 나타내는 개념도이다.

도 3a를 참조하면, 강합성거더(100)의 양단 아래에 탄성받침대(4)가 설치되어, 편심모멘트(M)로 인한 회전변형과 긴장력(P)에 의한 수축변형을 탄성받침(4a)이 수용함으로써 강합성거더(100)에 정확한 긴장력(P)을 도입시킬 수 있어 목표성능에 부합되는 프리스트레스된 강합성거더(100)가 제작될 수 있다.

종래, 받침대에서 양 단에 힌지만 사용할 경우 거더의 수축변형을 수용할 수 없고, 양 단에 롤러만 사용할 경우 불안정성으로 인해 거더가 이탈될 우려가 있으므로, 두 종류의 받침대를 모두 사용해야 한다. 하지만 탄성받침대(4)는 회전변형과 수축변형이 가능하고, 마찰계수가 커서 거더의 미끄러짐 이탈을 방지할 수 있는 탄성패드를 적용함으로써, 받침대의 형태를 하나의 형태로 획일화시킬 수 있어 받침대의 제조단가를 낮출 수 있고 자재 관리가 용이해지는 장점이 있다.

하지만 도 3b에 도시된 바와 같이, 탄성받침(4a)은 탄성계수가 작아 풍하중(Ww)과 같은 횡방향 하중에 대해서 뒤틀림(θ)이 발생될 수 있으며, 이로 인해 거더가 전도될 수 있어 별도의 전도방지상세가 요구된다.

또한 도 2b에서 롤러받침대(2)와 힌지받침대(3) 대신 탄성받침대(4)가 설치된 경우에 대해서도, 지반의 침하(δ)로 편경사가 발생될 경우 강거더(100a) 내지 강합성거더(100)에 뒤틀림(θ)이 발생될 수 있다.

이러한 뒤틀림(θ)은 앞서 설명한 바와 같이, 거더에 좌굴을 발생시켜 교량 붕괴를 초래하며, 이를 방지하기 위해 거더 단면을 증대시키거나 횡지지부재를 촘촘하게 설치해야 하는 등 경제성이 하락되는 문제점을 가진다.

따라서, 종래 강합성거더 제작용 받침대에서, 상기 받침대가 설치된 지반의 침하(δ)로 인해 강거더(100a)에 뒤틀림(θ)이 발생될 경우 간단한 공정을 통해 간편하게 뒤틀림(θ)을 보정할 수 있고, 특히 케이싱콘크리트(100b) 타설 직후에도 뒤틀림(θ)을 보정할 수 있으며, 횡방향 변위를 구속하여 전도를 포함한 횡방향 안전성 또한 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 강합성거더 제작용 받침대가 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1564885호로서, '프리스트레스트 강합성 거더 및 그 제작방법'이 제안되어 있다. 이는 강거더의 단부에 비하여 큰 허용 압축 프리스트레스를 갖는 거더 중앙부의 하부콘크리트에 최대한 큰 프리스트레스를 도입할 수 있으면서도 내부 고정 정착부 근처에서의 급격한 응력변화도 완화할 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1409185호로서, '교량용 강합성 거더의 제작용 거푸집 균형 시스템'가 제안되어 있다. 이는 교량용 강합성 거더를 제작하는 과정에서 거푸집의 일측에 콘크리트를 타설할 때에 발생되는 거푸집의 불균형으로 인하여 강재 거더 및 거푸집 등이 전도될 가능성을 근본적으로 해결할 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기 배경기술들에서는 강합성거더의 제작 중 지지지반의 침하나 제작틀의 변형으로 인해 발생되는 거더의 뒤틀림변형을 거더 제거 없이 간편하게 보정할 수 있는 방안이 제시되어 있지 않다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1564885호 한국 등록특허 등록번호 제10-1409185호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강합성거더에 긴장력을 도입하는 과정에서 발생하는 거더의 회전변형과 수축변형을 외부에서 구속하지 않도록 하여 정확한 긴장력을 강합성거더에 도입시킬 수 있고, 강합성거더의 제작 중 지지지반의 침하나 제작틀의 변형으로 인해 발생되는 거더의 뒤틀림변형을 거더 제거 없이 간편하게 보정할 수 있으며, 횡방향 변위를 구속하여 전도를 포함한 횡방향 안전성을 향상시킬 수 있는 강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 뒤틀림변형이 최소화된 거더를 제공하여 거더의 좌굴에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 강합성거더 제작용 균형받침틀 및 이를 이용한 강합성거더의 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀은, 강합성거더를 제작하는데 사용되는 강합성거더 제작용 균형받침틀에 있어서, 강합성거더(또는 강거더)의 양 단부 위치에서 횡방향으로 적어도 하나 이상으로 지반에 설치되는 한 쌍의 받침대와; 각각의 받침대 위에 상기 강합성거더의 양 단부를 지지하도록 횡방향으로 일정 간격을 가지고 각각 설치되는 1개 이상의 균형대가 포함되고; 균형대는 강합성거더의 단부 아래에 위치되어 강합성거더에 긴장력의 도입시 회전변형과 수축변형을 허용하는 회전대와, 회전대 하부에 상기 받침대와 연결되어 강합성거더의 제작 중 발생되는 뒤틀림을 보정하는 경사조정대로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 받침대는 I형 단면에 의해 상부플랜지와 하부플랜지 및 웨브 그리고 상부플랜지와 하부플랜지를 연결하는 보강대를 갖고, 상부플랜지에는 경사조정대의 나사강봉이 관통하는 강봉홀과, 전도방지대를 연결 설치하기 위한 연결홀이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 회전대는 판상의 받침판과, 받침판의 상부 중심에 설치되어 강합성 거더의 거푸집과 선접촉되는 반원돌기받침과, 반원돌기받침이 관통되어 받침판 위에 설치되도록 받침관통홀이 구비되어 거푸집에 탄성력으로 밀착되는 탄성패드가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 반원돌기받침은 거더 횡방향으로 길게 배치되는 반원기둥 형태를 갖도록 설치되되, 반원돌기받침의 설치폭을 강합성거더 케이싱콘크리트 폭의 절반 이상으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 반원돌기받침은 반원판 형태로, 거더 횡방향을 기준으로 받침판의 중심에 대해 대칭으로 복수개 이상 설치되되 최외측 반원판 간의 설치폭을 강합성거더 케이싱콘크리트 폭의 절반 이상으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 탄성패드는 탄성계수가 작고 마찰계수가 강재보다 큰 재질인 고무계열이고, 그의 두께는 반원돌기받침의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 경사조정대는 회전대의 받침판 하부에 설치되고 받침판 중심에 대해 2축 대칭으로 4개 이상 설치되는 나사강봉과, 나사강봉에 삽입되어 받침대의 상부플랜지 상면에 밀착되어 있는 상부깔대기홈판과, 나사강봉에 삽입되어 받침대의 상부플랜지 하면에 밀착되어 있는 하부깔대기홈판과, 나사강봉에 나사 결합되어 상부깔대기홈판에 반구 운동가능하게 설치되어 있는 상부버섯너트와, 나사강봉에 나사 결합되어 하부깔대기홈판에 반구 운동가능하게 설치되어 있는 하부버섯너트와, 나사강봉에 나사 결합되어 상부버섯너트에 밀착되어 있는 보강너트가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 회전대의 받침판 하면과 받침대의 상부플랜지 상측 사이에는 회전대의 높낮이 및 강거더의 뒤틀림을 보정을 위한 잭을 설치하기 위한 잭수용공간이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 나사강봉 관통용 강봉홀의 직경은 지반의 처짐으로 인한 받침대의 뒤틀림각, 나사강봉의 직경, 상부플랜지의 두께 및 조립을 위한 여유치를 고려하여 Φb/cosθ + T·tanθ + α 이상이 되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 받침대의 상부플랜지 상면에 설치되되 균형대의 횡방향 일측 또는 양측에 전도방지대가 더 배치되고; 전도방지대는 복부판 좌우에 측면플랜지가 형성된 I형태의 전도방지대 몸체와, 전도방지대 몸체의 하면에 형성된 전도방지대 밑판과, 상기 전도방지대 몸체의 상면에 형성된 전도방지대 고리부와, 상기 측면플랜지의 상부에 연결되는 스트럿 받침턱과, 측면 플랜지의 하부에 연결되는 횡고정대가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 스트럿 받침턱은 측면플랜지의 볼트홀을 관통하여 너트로 결합되는 무두볼트, 무두볼트와 용접으로 일체화되며 측면플랜지에 밀착되도록 설치되는 연결받침과, 연결받침의 하단에 형성된 밑받침과, 상기 연결받침의 일측에 형성된 측받침으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 횡고정대는 측면플랜지에 밀착되도록 설치되되 측면플랜지의 볼트홀과 대응되는 위치에 볼트홀이 구비된 고정용 지지판과, 고정용 지지판 가운데에 설치되되 횡방향이 길이방향으로 되도록 설치되어 이동용 지지판의 회전 방향에 따라 길이가 조정되는 너비조절부와, 너비조절부 타단부에 설치된 이동용 지지판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 거더의 상부와 전도방지대의 고리부가 미세조정이 가능한 타이로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀을 이용한 강합성 거더의 제작방법은, 강거더와 케이싱콘크리트가 합성되고 추후 긴장력이 도입된 강합성거더를 제작하기 위한 방법으로서, (S1) 균형받침틀이 설치될 자리의 지반을 다지는 단계와; (S2) 상기 지반에 교축방향에 대해 한 쌍의 받침대를 횡방향으로 설치하고, 회전대와 경사조정대가 구비된 균형대를 상기 받침대의 상부플랜지에 조립하여 균형받침틀을 설치하는 단계와; (S3) 상기 경사조정대로 회전대의 높낮이 및 수평을 조정하는 단계와; (S4) 케이싱콘크리트용 거푸집을 강거더의 길이에 맞게 회전대에 지지되도록 설치하는 단계와; (S5) 강거더를 균형받침틀에 지지된 케이싱콘크리트용 거푸집에 설치하는 단계와; (S6) 상기 거푸집의 내부에 철근과 긴장재용 쉬스를 배치하는 단계와; (S7) 케이싱콘크리트용 거푸집에 케이싱콘크리트를 타설하는 단계와; (S8) 상기 경사조정대로 강거더의 뒤틀림을 조정하는 단계와; (S9) 케이싱콘크리트가 양생된 후 상기 거푸집을 탈형하는 단계와; (S10) 긴장재용 쉬스에 배치된 긴장재를 이용하여 강거더와 합성 거동하는 강합성거더에 긴장력을 도입하는 단계;가 포함된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 강거더의 뒤틀림을 조정하는 단계는, (S8-1) 강거더의 뒤틀림이 확인되면 잭수용공간에 유압잭을 설치하는 단계와; (S8-2) 경사조정대와 받침대를 연결하는 하부버섯너트의 결합을 해제하는 단계와; (S8-3) 상기 유압잭을 이용하여 회전대의 높낮이/수평 및 강거더의 뒤틀림을 보정하는 단계와; (S8-4) 뒤틀림의 보정 완료후 하부버섯너트를 다시 결합하는 단계와; (S8-5) 상기 유압잭을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 강합성거더 제작용 균형받침틀을 이용한 강합성 거더의 제작방법에 있어서, (S2A) 상기 균형받침틀의 설치 후, 상기 받침대의 상부플랜지 상면에 균형대의 횡방향 일측 또는 양측으로 전도방지대를 설치하는 단계와; (S5A) 강거더를 균형받침틀에 설치한 후, 상기 강거더와 전도방지대 사이에 스트럿(27) 또는 타이(28)를 설치하여 강거더의 전도를 방지하는 단계와; (S10A) 강합성거더에 긴장력을 도입한 후, 상기 강합성거더와 전도방지대 사이에 설치된 스트럿 또는 타이를 해체하는 단계;가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 강합성거더에 긴장력을 도입하는 과정에서 발생하는 강합성거더의 회전변형과 수축변형을 외부에서 구속하지 않도록 회전대를 포함하는 균형받침틀을 설치함으로써 강합성거더에 정확한 긴장력을 도입시키는 효과가 있다.

또한, 회전대는 강합성거더의 회전변형과 수축변형이 가능하도록 하는 반원돌기받침과, 강합성거더의 미끄러짐 이탈을 방지할 수 있는 탄성패드가 혼합되어 구성됨으로써, 받침틀의 형태를 하나의 형태로 획일화시킬 수 있어 받침틀의 제조단가를 낮출 수 있고 자재 관리가 용이해지는 효과가 있다.

또한, 거더를 지지하는 반원돌기받침의 설치폭을 케이싱콘크리트 폭의 절반 이상으로 하여 거더의 전도안전성 등 횡방향 안전성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 강합성거더의 제작 중 지지지반의 침하나 제작틀의 변형으로 인해 발생되는 거더의 뒤틀림변형을 보정할 수 있도록 경사조정대가 구비된 균형받침틀을 설치하여 간편하게 뒤틀림변형을 보정할 수 있으며, 종국에는 뒤틀림변형이 최소화된 강합성거더를 제공하여 좌굴에 대안 안전성을 향상시키고, 뒤틀림변형을 방지하기 위한 단면 증대나 횡지지부재의 추가가 불필요하여 경제성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 균형받침틀에 마련된 잭수용공간에 잭을 설치할 수 있어 균형받침틀에 설치된 무거운 거더를 제거하지 않고도 거더의 뒤틀림변형을 보정할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 거더의 횡방향 거동이 구속되도록 전도방지대와 타이를 설치함에 있어, 전도방지대 상면에 구비된 고리부와 거더 상부를 타이로 연결함으로써 거더의 전도가 방지되는 효과가 있다.

또한, 전도방지대 측면에 더 구비되는 받침턱과 거더 상부를 스트럿으로 받침으로써 거더의 전도방지성능을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 전도방지대 측면에 더 구비되는 횡고정대를 이용하여 거푸집의 측면을 지지함을써 거푸집과 거더의 횡방향 수평변위를 방지하는 효과가 있다.

또한, 전도방지대의 측면플랜지에는 높이에 걸쳐 다수의 볼트홀이 일정간격으로 구비되고, 상기 볼트홀로 인해 받침턱의 위치가 임의로 변경될 수 있어, 거더의 높낮이에 따라 케이싱콘크리트 내지 거푸집에 스트럿이 간섭되지 않도록 설치될 수 있음에 따라 안정적인 스트럿 설치를 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 전도방지대의 측면플랜지에는 높이에 걸쳐 다수의 볼트홀이 일정간격으로 구비되고, 상기 볼트홀로 인해 횡고정대의 위치가 임의로 변경될 수 있어, 케이싱콘크리트의 높낮이에 따라 거푸집을 안정적으로 지지할 수 있는 최적의 위치를 선정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전도방지대는 다수의 받침대가 설치되는 경우, 서로 인접한 일측의 받침대와 타측의 받침대에 각각 구비된 상부플랜지의 연결홀과 상기 전도방지대의 밑판에 형성된 연결홀을 연결볼트로 체결하여 “ㅗ” 형상으로 일체화시킴으로써 튼튼한 연결부를 제공하여 거더를 안정적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 지반위에서 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도 및 횡단면도이다.
도 2a는 종래 롤러-힌지받침대를 이용하여 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도이다.
도 2b는 종래 롤러-힌지받침대에서, 지반 침하에 따른 강합성거더의 뒤틀림변형을 나타내는 개념도이다.
도 3a는 종래 탄성받침대를 이용하여 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도이다.
도 3b는 종래 탄성받침대에서, 횡하중에 의한 강합성거더의 뒤틀림변형을 나타내는 개념도이다.
도 4a는 본 발명에 의한 균형받침틀을 이용하여 강거더에 거푸집을 설치하는 공정을 나타낸 종단면도이다.
도 4b는 본 발명에 의한 균형받침틀을 이용하여 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 균형받침틀을 나타낸 사시도이다.
도 6a는 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 회전대를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 회전대에서, 반원돌기받침의 폭을 규정하는 평면상세도이다.
도 7a는 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 다른 형태의 회전대를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 다른 형태의 회전대에서, 반원돌기받침의 폭을 규정하는 평면상세도이다.
도 8은 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 경사조정대를 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 지반 침하에 따른 경사 조정을 나타낸 횡단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 경사조정대에서, 경사 조정 상세를 나타낸 상세도이다.
도 11a는 본 발명에 따른 균형받침틀에 전도방지대가 구비된 횡단면도이다.
도 11b는 본 발명에 따른 균형받침틀에 전도방지대가 구비된 종단상세도이다.
도 12는 본 발명에 따른 균형받침틀에 전도방지대가 구비된 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 전도방지대의 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 전도방지대 상단의 상세 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 강합성거더의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 경사조정대를 이용하여 강거더의 뒤틀림을 조정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 4a는 본 발명에 의한 균형받침틀을 이용하여 강거더에 거푸집을 설치하는 공정을 나타낸 종단면도이고, 도 4b는 본 발명에 의한 균형받침틀을 이용하여 강합성거더에 긴장력을 도입하는 공정을 나타낸 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 균형받침틀을 나타낸 사시도이다.

또한, 도 6a는 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 회전대를 나타낸 분해 사시도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 회전대에서, 반원돌기받침의 폭을 규정하는 평면상세도이며, 도 7a는 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 다른 형태의 회전대를 나타낸 분해 사시도이고, 도 7b는 본 발명에 따른 다른 형태의 회전대에서, 반원돌기받침의 폭을 규정하는 평면상세도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀(10)은, 강거더(100a) 또는 강합성거더(100)의 양 단부 위치에서 횡방향으로 지반에 설치되는 한 쌍의 받침대(12)와, 각각의 받침대(12) 위에 상기 거더(100a 또는 100)의 양 단부를 지지하도록 횡방향으로 일정 간격을 가지고 각각 설치되는 1개 이상의 균형대(14)가 포함되어 구성된다.

여기서, 받침대(12)는 길이방향으로 I자 단면 형태를 갖는다. 따라서 받침대(12)는 상부플랜지(121), 하부플랜지(122) 및 상부플랜지(121)와 하부플랜지(122)를 연결하는 웨브(123)를 갖는다. 받침대(12)의 상부플랜지(121)에는 후술되는 경사조정대(150)의 나사강봉(151)이 관통하는 강봉홀(121a)이 구비되며, 또한 후술되는 전도방지대(20)와 연결하기 위한 연결홀(121b)이 구비된다.

또한, 받침대(12)는 보강을 위해 상부플랜지(121)와 하부플랜지(122) 및 웨브(123)를 연결하는 보강대(124)가 더 구비될 수 있다.

또한, 받침대(12)는 다수의 강합성거더(100)를 제작하기 위해 횡방향으로 연속되게 여러 개가 형성될 수 있다. 또한, 횡방향으로 연속되도록 설치된 받침대(12)를 연결하기 위해 받침대(12)의 상부플랜지(121) 횡방향 양 단부에 연결홀(121b)이 더 구비된다.

균형대(14)는 강합성거더(100)의 단부 아래에 위치되어 강합성거더(100)에 긴장력(P)의 도입시 회전변형과 수축변형을 허용하는 회전대(140)와, 회전대(140) 하부에 상기 받침대(12)와 연결되어 강합성거더(100)의 제작 중 발생되는 뒤틀림(θ)을 보정하는 경사조정대(150)로 구성된다.

회전대(140)는 판상의 받침판(141)과, 받침판(141)의 상부 중심에 설치되어 강합성 거더(100)의 거푸집(110)과 선접촉되는 반원돌기받침(142)과, 반원돌기받침(142)이 관통되어 받침판(141) 위에 설치되도록 받침관통홀(143a)이 구비되어 거푸집(110)에 탄성력으로 밀착되는 탄성패드(143)가 포함되어 구성된다.

여기서, 반원돌기받침(142)은 반원기둥으로, 횡방향을 길이방향으로 설치되되 설치폭(Bsc)을 케이싱콘크리트 폭(Bca)의 절반 이상이 됨이 바람직하다.

다른 실시형태에 따른 반원돌기받침(142)은 반원판으로, 횡방향을 기준으로 받침판(141) 중심에 대해 대칭으로 3개 이상 설치되되 최외측 반원판 간의 설치폭(Bsc)을 케이싱콘크리트 폭(Bca)의 절반 이상이 됨이 바람직하다.

여기서, 탄성패드(143)는 눌림과 찌그럼짐이 쉽게 발생되도록 탄성계수가 작고 마찰계수가 강재보다 큰 재질인 고무계열이 바람직하다. 또한, 탄성패드(143)의 두께(Tr)는 탄성변형을 고려하여 반원돌기받침(142)의 높이(Hsc)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 거더(100a 또는 100) 내지 거푸집(110)을 직접 지지하는 회전대(140)의 반원돌기받침(142)은 선접촉이 가능한 반원형태이므로, 강거더(100a)와 케이싱콘크리트(100b)가 합성된 강합성거더(100)에 긴장재(104)를 이용하여 긴장력(P)을 도입하는 공정에서, 편심모멘트(M)로 인한 회전변형과 긴장력(P)에 의한 수축변형을 수용할 수 있어 긴장력(P)의 외부손실을 방지하여 강합성거더(100)에 정확한 긴장력(P)을 도입시킬 수 있는 효과가 있다.

여기서, 회전대(140)의 탄성패드(143) 역시 거더(100a 또는 100) 내지 거푸집(110)을 직접 지지하나 탄성계수가 작은 고무계열을 적용함에 따라 눌림과 찌그럼짐이 쉽게 발생되어 상기 긴장력(P)의 손실을 초래하지 않는 효과가 있다.

또한, 탄성패드(143)는 고무계열로서 마찰계수가 강재보다 크고, 또한 탄성패드(143)의 두께(Tr)가 반원돌기받침(142)의 높이(Hsc)보다 커 거더(100a 또는 100)의 무게로 인해 밀착됨으로써 거더(100a 또는 100)의 미끄러짐 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.

여기서, 반원돌기받침(142)의 형태가 반원기둥 대신 반원판으로 구성될 경우 거더(100a 또는 100) 내지 거푸집(110)과 탄성패드(143)가 접촉하는 면적이 넓어져 거더(100a 또는 100)의 미끄러짐 이탈 방지를 극대화시키는 효과가 있다.

따라서, 회전대(140)는 거더(100a 또는 100)의 회전변형과 수축변형이 가능하다. 이와 동시에 거더(100a 또는 100)의 미끄러짐 이탈을 방지함에 따라 회전대(140)가 포함된 균형받침틀(10)을 하나의 형태로 획일화시킬 수 있어 균형받침틀(10)의 제조단가를 낮출 수 있고, 자재 관리가 용이해지는 효과가 있다.

추가로, 탄성패드(143)는 받침관통홀(143a)을 통해 반원돌기받침(142)이 삽입되는 형태로 설치됨에 따라 거더(100a 또는 100)의 하중으로 인해 찌그러짐이 발생하더라도 탄성패드(143)가 받침판(141)에서 이탈되지 않는 효과가 있다.

도 6b 내지 도 7b를 참조하면, 강재 재질의 반원돌기받침(142)의 설치폭(Bsc)이 케이싱콘크리트 폭(Bca)의 절반 이상 확보됨에 따라, 풍하중(Ww) 등 횡방향 하중으로 인한 전도모멘트에 대항하기 위해 요구되는 저항모멘트의 팔길이를 확보할 수 있으므로 거더(100a 또는 100)의 전도안전성 등 횡방향 안전성이 향상되는 효과가 있다.

도 8은 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 경사조정대를 나타낸 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명에 의한 균형받침틀에서, 지반 침하에 따른 경사 조정을 나타낸 횡단면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 경사조정대에서, 경사 조정 상세를 나타낸 상세도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 경사조정대(150)는 회전대(140)의 받침판(141) 하부에 설치되고 받침판(141) 중심에 대해 2축 대칭으로 4개 이상 설치되는 나사강봉(151)과, 나사강봉(151)에 삽입되어 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상면에 밀착되어 있는 상부깔대기홈판(152)과, 나사강봉(151)에 삽입되어 받침대(12)의 상부플랜지(121) 하면에 밀착되어 있는 하부깔대기홈판(153)과, 나사강봉(151)에 나사 결합되어 상부깔대기홈판(152)에 반구 운동가능하게 설치되어 있는 상부버섯너트(154)와, 나사강봉(151)에 나사 결합되어 하부깔대기홈판(153)에 반구 운동가능하게 설치되어 있는 하부버섯너트(155)와, 나사강봉(151)에 나사 결합되어 상부버섯너트(154)에 밀착되어 있는 보강너트(156)가 포함되어 구성된다.

여기서, 상부버섯너트(154)는 상부너트(154b)와 반구형상의 버섯머리부(154a)로 구성되되 개별 내지 일체로 제작될 수 있다.

여기서, 하부버섯너트(155)는 하부너트(155b)와 반구형상의 버섯머리부(155a)로 구성되되 개별 내지 일체로 제작될 수 있다.

여기서, 상부깔대기홈판(152)과 하부깔대기홈판(153)은 버섯머리부(154a,155a)에 각기 대응되는 형상으로 카운터싱크홀(152a,153a)이 형성된다.

도 9를 참조하여 설명하면, 회전대(140)의 받침판(141) 하면과 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상측 사이에 잭수용공간(160)이 마련된다.

여기서, 잭수용공간(160)은 유압잭(170)의 높이를 고려하여 100㎜ 이상이 되도록 함이 바람직하다. 유압잭(170)은 회전대(140)의 높낮이 및 강거더(100a)의 뒤틀림을 보정하는 과정에서 적용된다.

한편, 잭수용공간(160)을 지지하는 나사강봉(151)의 길이는 잭수용공간(160)의 높이와 너트 및 판재의 두께를 고려하여 300㎜ 이상이 되도록 함이 바람직하다.

또한, 받침대(12)의 상부플랜지(121)에 형성된 나사강봉(151) 관통용 강봉홀(121a)의 직경(Φh)은 지반의 처짐(δ)으로 인한 받침대(12)의 뒤틀림(θ)각, 나사강봉(151)의 직경(Φb), 상부플랜지(121)의 두께(T) 및 조립을 위한 여유치(α)를 고려하여 Φb/cosθ + T·tanθ + α 이상이 되도록 하며, 40±10㎜를 표준으로 함이 바람직하다.

도 2b 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 균형받침틀(10)이 설치되는 지반은 대부분 현장 인근에 있는 빈 공터로서, 사용되거나 관리되지 않아 구조물을 지지하는데 충분한 강성을 확보하지 못하는 곳이 태반이다. 따라서 받침대(12)의 설치 초기에 지반이 침하(δ)되거나, 설치오차로 받침대(12)가 기울어지거나, 강합성거더(100)의 자중으로 인해 지반이 침하(δ)되는 등 다양한 원인으로 거더(100a 또는 100)에 뒤틀림(θ)이 발생될 수 있다.

본 발명에 따른 경사조정대(150)는, 받침판(141) 아래 설치된 4개 이상의 나사강봉(151)과, 상기 나사강봉(151)에 체결된 상,하부버섯너트(154,155)의 체결위치 조정과, 상부버섯너트(154)의 위치 고정과 성능 보강을 위한 보강너트(156)와, 받침대(12)의 상부플랜지(121)와 나사강봉(151)이 직각으로 배치되지 않는 경우에도 나사강봉(151)이 상부플랜지(121)에 삽입될 수 있도록 확공된 강봉홀(121a)과, 경사진 상부플랜지(121)에 나사강봉(151)이 기울어지지 않게 설치될 수 있도록 회전변위(θ)를 수용할 수 있는 상,하부버섯너트(154,155)에 구비된 반구형상의 버섯머리부(154a,155a)와, 반구형상의 버섯머리부(154a,155a)와 받침대(12)의 상부플랜지(121)가 회전변위(θ)에 상관없이 밀착되어 하중을 분산 전달시킬 수 있도록 카운터싱크홀(152a,153a)이 구비된 상,하깔대기홈판(152,153)이 포함되어 구성됨으로써, 단순히 나사강봉(151)에 체결된 상,하부버섯너트(154,155)의 체결위치 조정만으로도 안정적으로 강합성거더(100)의 제작 중 발생되는 뒤틀림(θ)을 보정할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 잭수용공간(160)에 유압잭(170)을 설치할 수 있어 균형받침틀(10)에 설치된 무거운 거더(100a 또는 100)를 제거하지 않고도 거더(100a 또는 100)의 뒤틀림(θ)을 보정할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 따른 균형받침틀(10)은 뒤틀림(θ)변형이 최소화된 강합성거더(100)를 제공하여 좌굴에 대한 안전성을 향상시킬 수 있고, 뒤틀림(θ)변형을 방지하기 위한 단면 증대나 횡지지부재의 추가를 요구하지 않도록 하여 경제성이 향상되는 효과를 가진다.

도 11a는 본 발명에 따른 균형받침틀에 전도방지대가 구비된 횡단면도이고, 도 11b는 본 발명에 따른 균형받침틀에 전도방지대가 구비된 종단상세도이며, 도 12는 본 발명에 따른 균형받침틀에 전도방지대가 구비된 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 전도방지대의 분해 사시도이며, 도 14는 본 발명에 따른 전도방지대 상단의 상세 사시도이다.

도 11 내지 도 14를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀(10)은, 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상면에 설치되되 균형대(14)의 횡방향 일측 또는 양측에 배치되는 전도방지대(20)가 더 포함되어 구성된다.

여기서, 전도방지대(20)는 복부판(211) 좌우에 측면플랜지(212)가 형성된 I형태의 전도방지대 몸체(21)와, 전도방지대 몸체(21)의 하면에 형성된 전도방지대 밑판(22)과, 상기 전도방지대 몸체(21)의 상면에 형성된 전도방지대 고리부(23)와, 상기 측면플랜지(212)의 상부에 연결되는 스트럿 받침턱(24)과, 측면 플랜지(212)의 하부에 연결되는 횡고정대(25)가 포함되어 구성된다.

전도방지대 몸체(21)의 복부판(211)은 횡방향과 평행되고, 측면플랜지(212)는 복부판(211)과 수직되도록 구성된다.

또한, 전도방지대 몸체(21)의 측면플랜지(212)에는 받침턱(24)과 횡고정대(25)를 연결하기 위한 볼트홀(212a)이 일정간격으로 측면플랜지(212)의 높이에 걸쳐 다수 구비된다.

전도방지대 밑판(22)은 받침대(12)의 상부플랜지(121)에 형성된 연결홀(121b)에 대응되도록 밑판 연결홀(22a)이 구비되며, 상부플랜지(121)의 연결홀(121b)과 전도방지대 밑판(22)의 밑판 연결홀(22a)에는 볼트가 조립되어 전도방지대 밑판(22)이 받침대(12)에 장착된다.

만일 횡방향으로 다수의 받침대(12)가 설치되는 경우, 서로 인접한 일측의 받침대(12)와 타측의 받침대(12)에 각각 구비된 상부플랜지(121)의 연결홀(121b)과 상기 전도방지대(20)의 전도방지대 밑판(22)에 형성된 연결홀(22a)을 볼트로 체결하여 “ㅗ” 형상으로 일체화시킬 수 있다.

고리부(23)는 도 13과 같이 단일의 리브(231)에 2개의 타이홀(231a)이 형성되어 구성되거나 도 14와 같이 개별 타이홀(231a)이 형성된 한 쌍의 리브(231)로 형성될 수 있다.

받침턱(24)은 측면플랜지(212)의 볼트홀(212a)을 관통하여 너트로 체결되는 무두볼트(241)와, 무두볼트(241)와 용접으로 일체화되며 측면플랜지(212)에 밀착되도록 설치되는 연결받침(242)과, 연결받침(242)의 하단에 형성된 밑받침(243)과, 상기 연결받침(242)의 일측에 형성된 측받침(244)이 포함되어 구성된다.

횡고정대(25)는 측면플랜지(212)에 밀착되도록 설치되되 측면플랜지(212)의 볼트홀(212a)과 대응되는 위치에 볼트홀(251a)이 구비된 지지판(251)과, 지지판(251) 가운데에 설치되되 횡방향이 길이방향으로 되도록 설치되는 너비조절부(252)와, 너비조절부(252) 타단부에 설치되되 상기 지지판(251)과 유사한 형태의 지지판(253)이 더 포함되는 구성된다.

여기서, 너비조절부(252)는 나사철근(252a)과, 나사철근(252a)이 체결되는 너트(252b)와, 너트(252b)의 타단부에 용접으로 일체화된 강관(252c)이 포함되어 길이가 조정되도록 구성된다.

또한 본 발명에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀(10)은, 거더(100a 또는 100)의 상부와 전도방지대(20)의 고리부(23)를 연결하는 타이(28)가 더 포함되도록 구성된다.

타이(28)는 미세조정이 가능한 턴버클 또는 단위조정이 가능한 파이프서포트 또는 이 둘의 조합으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 강합성거더 제작용 균형받침틀(10)은, 거더(100a 또는 100)의 상부와 전도방지대(20)의 받침턱(24)을 연결하는 스트럿(27)이 더 포함되어 구성될 수 있다. 스트럿(27)은 파이프서포트 또는 목재로 구성될 수 있다.

따라서 본 발명에 따르면, 거더의 횡방향 거동이 구속되도록 전도방지대(20)와 타이(28)를 설치함에 있어, 전도방지대(20) 상면에 구비된 고리부(23)와 거더(100a 또는 100) 상부를 타이(28)로 연결함으로써 거더(100a 또는 100)의 전도가 방지되는 효과가 있다.

또한, 전도방지대(20) 측면에 더 구비되는 받침턱(24)과 거더(100a 또는 100) 상부를 스트럿(27)으로 받침으로써 거더(100a 또는 100)의 전도방지성능을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 전도방지대(20) 측면에 더 구비되는 횡고정대(25)를 이용하여 거푸집(110)의 측면을 지지함을써 거푸집(110)과 거더(100a 또는 100)의 횡방향 수평변위를 방지하는 효과가 있다.

또한, 전도방지대(20)의 측면플랜지(212)에는 일정간격으로 높이에 걸쳐 다수의 볼트홀(212a)이 구비되고, 상기 볼트홀(212a)로 인해 받침턱(24)의 위치가 임의로 변경될 수 있어, 거더(100a 또는 100)의 높낮이에 따라 케이싱콘크리트(100b) 내지 거푸집(110)에 스트럿(27)이 간섭되지 않도록 설치될 수 있음에 따라 안정적인 스트럿(27) 설치를 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 전도방지대(20)의 측면플랜지(212)에는 일정간격으로 높이에 걸쳐 다수의 볼트홀(212a)이 구비되고, 상기 볼트홀(212a)로 인해 횡고정대(25)의 위치가 임의로 변경될 수 있어, 케이싱콘크리트(100b)의 높낮이에 따라 거푸집(110)을 안정적으로 지지할 수 있는 최적의 위치를 선정할 수 있는 효과가 있다.

또한 전도방지대(20)는 다수의 받침대(12)가 설치되는 경우, 서로 인접한 일측의 받침대(12)와 타측의 받침대(12)에 각각 구비된 상부플랜지(121)의 연결홀(121b)과 상기 전도방지대(20)의 전도방지대 밑판(22)에 형성된 연결홀(22a)을 볼트로 체결하여 “ㅗ” 형상으로 일체화시킴으로써 튼튼한 연결부를 제공하여 거더(100a 또는 100)를 안정적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 강합성거더의 제작방법에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 강합성거더 제작은 단계 S1 내지 단계 S10의 과정을 거쳐 이루어질 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 강합성거더의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

도 15를 참조하여 설명하면, 먼저 균형받침틀(10)을 설치하기 위한 균형받침틀(10) 자리의 지반을 다지는 작업단계(S1)를 갖는다.

그 다음, 상기 지반에 교축방향에 대해 한 쌍의 받침대(12)를 횡방향으로 설치하고, 회전대(140)와 경사조정대(150)로 구성된 균형대(14)를 상기 받침대(12)의 상부플랜지(121)에 조립하는 작업단계(S2)를 갖는다. 이 작업단계(S2)는 균형대(14)의 개별 나사강봉(151)에 보강너트(156)와 상부버섯너트(154)를 체결한 다음, 받침대(12)의 상부플랜지(121)에 형성된 강봉홀(121a)에 나사강봉(151)을 삽입하여 균형대(14)를 설치한 후 하부버섯너트(155)를 조립한다. 추후 받침관통홀(143a)이 구비된 탄성패드(143)를 회전대(140)의 반원돌기받침(142)에 삽입되도록 받침판(141) 위에 설치하는 공정으로 이루어진다.

그 다음, 상기 경사조정대(150)로 회전대(140)의 높낮이 및 수평(LEVEL)을 조정하는 작업단계(S3)를 갖는다. 이 작업단계(S3)는 수평계 등으로 회전대(140)의 경사도를 조사한 후 하부버섯너트(155)의 체결을 해제한 다음, 보강너트(156)와 상부버섯너트(154)의 상하 위치를 조정하여 회전대(140)의 높낮이가 맞춰지도록 한 후 상기 하부버섯너트(155)를 다시 나사강봉(151)에 체결하여 이루어진다.

그 다음, 강거더(100a)에 케이싱콘크리트(100b)를 형성하기 위한 거푸집(110)을 거더(100a 또는 100)의 길이에 맞게 설치하는 작업단계(S4)가 이루어진다.

그 다음, 미리 제작된 강거더(100a)를 상기 단계(S3)에서 레벨 조정된 균형받침틀(10)에 설치하는 단계(S5)를 가진다.

그 다음, 상기 거푸집(110) 내부에 철근(102)과 긴장재용 쉬스(103)를 배치하는 단계(S6)를 가진다.

그 다음, 상기 거푸집(110) 내에 케이싱콘크리트(100b)를 타설하는 단계(S7)를 가진다.

그 다음, 상기 경사조정대(150)로 강거더(100a)의 뒤틀림(θ)을 조정하는 단계(S8)를 갖는다.

도 16은 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 경사조정대를 이용하여 강거더의 뒤틀림을 조정하는 단계를 나타내는 흐름도이다.

도 16을 참조하여 상세히 설명하면, 강거더(100a)의 뒤틀림(θ) 조사가 확인되면 잭수용공간(160)에 유압잭(170)을 설치하는 단계(S8-1)와, 경사조정대(150)와 받침대(12)를 연결하는 하부버섯너트(155)의 체결을 해제하는 단계(S8-2)와, 상기 유압잭(170)을 이용하여 회전대(140)의 레벨 및 강거더(100a)의 뒤틀림(θ)을 보정하는 단계(S8-3)와, 하부버섯너트(155)를 다시 체결하는 단계(S8-4)와, 상기 유압잭(170)을 제거하는 단계(S8-5)를 거쳐 강거더(100a)의 뒤틀림(θ)이 조정된다.

여기서, 잭수용공간(160)에 유압잭(170)을 설치함에 있어서, 유압잭(170)을 상승하는 것으로 회전대(140)의 레벨을 보정할 수 있도록 회전대(140)의 기울어진 낮은 쪽에 유압잭(170)을 편측 설치하는 것이 바람직하다.

뒤틀림(θ)을 보정하는 단계(S8-3)는, 편측 설치된 유압잭(170)을 상승시켜 회전대(140)의 레벨과 강거더(100a)의 뒤틀림(θ)을 보정한 후, 보강너트(156)와 상부버섯너트(154)를 받침대(12)의 상부플랜지(121) 방향으로 밀착시켜 균형대(14)를 위치를 고정하는 작업으로 이루어진다.

그 다음, 상기 거푸집(110)을 탈형하는 단계(S9)를 거친 후, 케이싱콘크리트(100b)가 양생되면 강거더(100a)와 합성 거동하는 강합성거더(100)에 긴장재(104)를 이용하여 긴장력(P)을 도입하는 단계(S10)를 가진다.

전체 강합성거더(100)의 제작은, 전술한 단계(S1) 내지 단계(S10)을 반복하는 것으로 이루어진다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 강합성거더 제작은, 상기 지반 다짐단계(S1) 내지 긴장력 도입단계(S10)의 작업단계에서, 단계(S2)와 단계(S3) 사이에 전도방지대 설치단계(S2A)가 더 포함되고, 단계(S5)와 단계(S6) 사이에 거더 고정단계(S5A)가 더 포함되며, 단계(S10) 다음에 스트럿과 타이 해체단계(S10A)를 가질 수 있다.

단계 S1 내지 단계 S10은 앞서 설명한 바, 반복적인 설명은 생략한다.

전도방지대 설치단계(S2A)는 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상면에 설치되되 균형대(14)의 횡방향 일측 또는 양측에 전도방지대(20)를 설치하는 작업단계이다.

상세히 설명하면, 전도방지대 설치단계(S2A)는 받침대(12)의 상부플랜지(121)에 구비된 연결홀(121b)과 전도방지대(20)의 전도방지대 밑판(22)에 형성된 연결홀(22b)을 일치시킨 후 연결볼트를 이용하여 체결하는 공정이다.

또한 횡방향으로 다수의 받침대(12)가 설치되는 경우, 서로 인접한 일측의 받침대(12)와 타측의 받침대(12)에 각각 구비된 상부플랜지(121)의 연결홀(121b)과 상기 전도방지대(20)의 전도방지대 밑판(22)에 형성된 연결홀(22b)을 연결볼트로 체결하여 “ㅗ” 형상으로 일체화시키는 공정을 포함하여 구성된다.

거더 고정단계(S5A)는 강거더(100a)와 전도방지대(20) 사이에 스트럿(27) 또는 타이(28)를 설치하여 거더(100a 또는 100)의 전도를 방지하는 작업단계이다.

상세히 설명하면, 거더 고정단계(S5A)는 전도방지대(20)의 측면플랜지(212)에 스트럿(27)을 설치하기 위한 받침턱(24)을 조립하는 단계와, 거푸집(110)의 측면에 위치되는 횡고정대(25)를 조립하는 단계가 더 포함될 수 있으며, 거더(100a 또는 100)의 상부와 전도방지대(20)의 고리부(23)를 타이(28)로 연결하는 단계와, 거더(100a 또는 100)의 상부와 전도방지대(20)의 받침턱(24)을 스트럿(27)으로 연결하는 단계와, 횡고정대(25)로 거푸집(110)의 측면을 지지하는 단계를 더 갖는다.

여기서, 받침턱(24)은 거더(100a 또는 100)의 높낮이에 따라 케이싱콘크리트(100b) 내지 거푸집(110)에 스트럿(27)이 간섭되지 않도록 전도방지대(20)의 측면플랜지(212)에 형성된 다수의 볼트홀(212a) 중 한곳을 선정하여 너트로 측면플랜지(212)에 조립되도록 함이 바람직하다.

또한, 횡고정대(25)는 케이싱콘크리트(100b)의 높낮이에 따라 거푸집(110)을 안정적으로 지지할 수 있도록 전도방지대(20)의 측면플랜지(212)에 형성된 다수의 볼트홀(212a) 중 한곳을 선정하여 너트로 측면플랜지(212)에 조립되도록 함이 바람직하다.

또한, 타이(28)는 미세길이조정과 단위길이조정이 가능한 턴버클과 파이프서포트의 조합으로 구성될 수 있어, 거더(100a 또는 100)의 상부와 전도방지대(20)의 고리부(23) 사이의 거리를 측정한 후 타이(28)의 길이를 조정하여 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 횡고정대(25)는 나사철근과 너트 및 강관으로 구성된 너비조절부(252)를 구비하고 있고 나사철근의 회전으로 횡고정대(25)의 길이를 조정할 수 있으므로, 거푸집(110)의 측면과 전도방지대(20) 사이의 거리를 측정한 후 횡고정대(25)의 길이를 조정하여 설치되는 것이 바람직하다.

스트럿과 타이 해체단계(S10A)는 강합성거더(100)와 전도방지대(20) 사이에 설치된 스트럿(27) 또는 타이(28)를 해체하는 작업단계이다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 균형받침틀
12: 받침대
14: 균형대
140: 회전대
150: 경사조정대

Claims (16)

1. 강합성거더(100)를 제작하는데 사용되는 강합성거더 제작용 균형받침틀(10)에 있어서,
   강합성거더(100)(또는 강거더)의 양 단부 위치에서 횡방향으로 적어도 하나 이상으로 지반에 설치되는 한 쌍의 받침대(12)와;
   각각의 받침대(12) 위에 상기 강합성거더(100)의 양 단부를 지지하도록 횡방향으로 일정 간격을 가지고 각각 설치되는 1개 이상의 균형대(14)가 포함되고;
   균형대(14)는 강합성거더(100)의 단부 아래에 위치되어 강합성거더(100)에 긴장력(P)의 도입시 회전변형과 수축변형을 허용하는 회전대(140)와, 회전대(140) 하부에 상기 받침대(12)와 연결되어 강합성거더(100)의 제작 중 발생되는 뒤틀림(θ)을 보정하는 경사조정대(150)로 구성되고;
   회전대(140)는 판상의 받침판(141)과, 받침판(141)의 상부 중심에 설치되어 강합성 거더(100)의 거푸집(110)과 선접촉되는 반원돌기받침(142)과, 반원돌기받침(142)이 관통되어 받침판(141) 위에 설치되도록 받침관통홀(143a)이 구비되어 거푸집(110)에 탄성력으로 밀착되는 탄성패드(143)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
2. 제 1항에 있어서,
   받침대(12)는 I형 단면에 의해 상부플랜지(121)와 하부플랜지(122) 및 웨브(123) 그리고 상부플랜지(121)와 하부플랜지(122)를 연결하는 보강대(124)를 갖고,
   상부플랜지(121)에는 경사조정대(150)의 나사강봉(151)이 관통하는 강봉홀(121a)과, 전도방지대(20)를 연결 설치하기 위한 연결홀(121b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   반원돌기받침(142)은 거더 횡방향으로 길게 배치되는 반원기둥 형태를 갖도록 설치되되, 반원돌기받침(142)의 설치폭(B_SC)을 강합성거더(100) 케이싱콘크리트 폭(B_ca)의 절반 이상으로 구성한 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
5. 제 1항에 있어서,
   반원돌기받침(142)은 반원판 형태로, 거더 횡방향을 기준으로 받침판(141)의 중심에 대해 대칭으로 복수개 이상 설치되되 최외측 반원판 간의 설치폭(B_SC)을 강합성거더(100) 케이싱콘크리트 폭(B_ca)의 절반 이상으로 구성한 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
6. 제 1항에 있어서,
   탄성패드(143)는 탄성계수가 작고 마찰계수가 강재보다 큰 재질인 고무계열이고, 그의 두께는 반원돌기받침(142)의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
7. 제 1항에 있어서,
   경사조정대(150)는
   회전대(140)의 받침판(141) 하부에 설치되고 받침판(141) 중심에 대해 2축 대칭으로 4개 이상 설치되는 나사강봉(151)과, 나사강봉(151)에 삽입되어 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상면에 밀착되어 있는 상부깔대기홈판(152)과, 나사강봉(151)에 삽입되어 받침대(12)의 상부플랜지(121) 하면에 밀착되어 있는 하부깔대기홈판(153)과, 나사강봉(151)에 나사 결합되어 상부깔대기홈판(152)에 반구 운동가능하게 설치되어 있는 상부버섯너트(154)와, 나사강봉(151)에 나사 결합되어 하부깔대기홈판(153)에 반구 운동가능하게 설치되어 있는 하부버섯너트(155)와, 나사강봉(151)에 나사 결합되어 상부버섯너트(154)에 밀착되어 있는 보강너트(156)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
8. 제 1항에 있어서,
   회전대(140)의 받침판(141) 하면과 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상측 사이에는 회전대(140)의 높낮이(LEVEL) 및 강거더(100a)의 뒤틀림을 보정을 위한 잭을 설치하기 위한 잭수용공간(160)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
9. 제 2항에 있어서,
   나사강봉 관통용 강봉홀(121a)의 직경(Φh)은 지반의 처짐(δ)으로 인한 받침대(12)의 뒤틀림(θ)각, 나사강봉(151)의 직경(Φb), 상부플랜지(121)의 두께(T) 및 조립을 위한 여유치(α)를 고려하여 Φb/cosθ + T·tanθ + α 이상이 되도록 한 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
10. 제 1항에 있어서,
    받침대(12)의 상부플랜지(121) 상면에 설치되되 균형대(14)의 횡방향 일측 또는 양측에 전도방지대(20)가 더 배치되고;
    전도방지대(20)는 복부판(211) 좌우에 측면플랜지(212)가 형성된 I형태의 전도방지대 몸체(21)와, 전도방지대 몸체(21)의 하면에 형성된 전도방지대 밑판(22)과, 상기 전도방지대 몸체(21)의 상면에 형성된 전도방지대 고리부(23)와, 상기 측면플랜지(212)의 상부에 연결되는 스트럿 받침턱(24)과, 측면 플랜지(212)의 하부에 연결되는 횡고정대(25)가 포함된 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
11. 제 10항에 있어서,
    스트럿 받침턱(24)은 측면플랜지(212)의 볼트홀을 관통하여 너트로 결합되는 무두볼트(241)와, 무두볼트(241)와 용접으로 일체화되며 측면플랜지(212)에 밀착되도록 설치되는 연결받침(242)과, 연결받침(242)의 하단에 형성된 밑받침(243)과, 상기 연결받침(242)의 일측에 형성된 측받침(244)으로 구성된 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
12. 제 10항에 있어서,
    횡고정대(25)는 측면플랜지(212)에 밀착되도록 설치되되 측면플랜지(212)의 볼트홀(212a)과 대응되는 위치에 볼트홀이 구비된 고정용 지지판(251)과, 고정용 지지판(251) 가운데에 설치되되 횡방향이 길이방향으로 되도록 설치되어 이동용 지지판(253)의 회전 방향에 따라 길이가 조정되는 너비조절부(252)와, 너비조절부(252) 타단부에 설치된 이동용 지지판(253)으로 구성된 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
13. 제 10항에 있어서,
    거더의 상부와 전도방지대의 고리부가 미세조정이 가능한 타이로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀.
14. 강거더(100a)와 케이싱콘크리트(100b)가 합성되고 추후 긴장력이 도입된 강합성거더(100)를 제작하기 위한 방법으로서,
    (S1) 균형받침틀(10)이 설치될 자리의 지반을 다지는 단계와;
    (S2) 상기 지반에 교축방향에 대해 한 쌍의 받침대(12)를 횡방향으로 설치하고, 회전대(140)와 경사조정대(150)가 구비된 균형대(14)를 상기 받침대(12)의 상부플랜지(121)에 조립하여 균형받침틀(10)을 설치하는 단계와;
    (S3) 상기 경사조정대(150)로 회전대(140)의 높낮이 및 수평(LEVEL)을 조정하는 단계와;
    (S4) 케이싱콘크리트용 거푸집(110)을 강거더(100a)의 길이에 맞게 회전대(140)에 지지되도록 설치하는 단계와;
    (S5) 강거더(100a)를 균형받침틀(10)에 지지된 케이싱콘크리트용 거푸집(110)에 설치하는 단계와;
    (S6) 상기 거푸집(110)의 내부에 철근(102)과 긴장재용 쉬스(103)를 배치하는 단계와;
    (S7) 케이싱콘크리트용 거푸집(110)에 케이싱콘크리트를 타설하는 단계와;
    (S8) 상기 경사조정대(150)로 강거더(100a)의 뒤틀림을 조정하는 단계와;
    (S9) 케이싱콘크리트가 양생된 후 상기 거푸집(110)을 탈형하는 단계와;
    (S10) 긴장재용 쉬스(103)에 배치된 긴장재(102)를 이용하여 강거더(100a)와 합성 거동하는 강합성거더(100)에 긴장력을 도입하는 단계;가 포함된 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀을 이용한 강합성 거더의 제작방법.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 강거더(100a)의 뒤틀림을 조정하는 단계(S8)는
    (S8-1) 강거더(100a)의 뒤틀림이 확인되면 잭수용공간(160)에 유압잭(170)을 설치하는 단계와;
    (S8-2) 경사조정대(150)와 받침대(12)를 연결하는 하부버섯너트(155)의 결합을 해제하는 단계와;
    (S8-3) 상기 유압잭(170)을 이용하여 회전대(140)의 높낮이/수평 및 강거더(100a)의 뒤틀림을 보정하는 단계와;
    (S8-4) 뒤틀림의 보정 완료후 하부버섯너트(155)를 다시 결합하는 단계와;
    (S8-5) 상기 유압잭(170)을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀을 이용한 강합성 거더의 제작방법.
16. 제14항에 있어서,
    (S2A) 상기 균형받침틀(10)의 설치 후, 상기 받침대(12)의 상부플랜지(121) 상면에 균형대(14)의 횡방향 일측 또는 양측으로 전도방지대(20)를 설치하는 단계와;
    (S5A) 강거더(100a)를 균형받침틀(10)에 설치한 후, 상기 강거더(100a)와 전도방지대(20) 사이에 스트럿(27) 또는 타이(28)를 설치하여 강거더(100a)의 전도를 방지하는 단계와;
    (S10A) 강합성거더(100)에 긴장력을 도입한 후, 상기 강합성거더(100)와 전도방지대(20) 사이에 설치된 스트럿(27) 또는 타이(28)를 해체하는 단계;가 더 포함된 것을 특징으로 하는 강합성거더 제작용 균형받침틀을 이용한 강합성 거더의 제작방법.

Images