KR102258426B1 - 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 상기 합성형 라멘교의 구성은, 강재거더와, 상기 강재거더가 배치된 간격 사이에 위치하는 한 쌍의 우각부블록과, 상기 한 쌍의 우각부블록 사이에 위치하는 중간지점블록을 포함하는 합성형 라멘교에 있어서, 상기 우각부블록은 일측 단부로부터 타측 단부로 갈수록 높이가 증가하거나 낮아지는 구조를 갖는 교대긴장유닛이 배치되며, 상기 중간지점블록은 양단부로부터 중앙부로 갈수록 높이가 증가하는 구조를 갖는 교각긴장유닛이 배치되는 구성으로 이루어진다. 또한, 합성형 라멘교의 시공방법은, a) 교대콘크리트와 교각콘크리트 및 그 상단에 앵커를 매입하여 시공하는 단계; b) 교대콘크리트와 교각콘크리트 상단의 앵커에 교대부 강재포스트와 교각부 강재포스트를 결합 설치하는 단계; c) 강재거더를 교대부 강재포스트와 교각부 강재포스트의 상부에 결합 설치하는 단계; d) 교대긴장유닛의 쉬스관과 교각긴장유닛의 쉬스관을 우각부블록과 중간지점블록 내에 시공하는 단계; e) 강재거더와 우각부블록 및 중간지점블록을 일체화하여 상부콘크리트를 형성하기 위해 콘크리트를 타설하는 단계; 및 f) 장기공용에 따른 과다처짐을 방지하기 위해 교대긴장유닛과 교각긴장유닛에 긴장력을 도입하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

Description

프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법{Synthetic ramen bridge incorporating prestress and its construction method}
본 발명은 라멘교의 교대상부구조 및 교각상부구조에서 발생되는 부모멘트와 교량의 장기공용에 따른 과다 처짐이나 균열 발생을 저감할 수 있는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 교량은 크게 상부 구조물과 하부 구조물로 분류되며, 상부 구조물은 거더, 슬래브 등으로 구성되고, 하부 구조물은 상부 구조물에서 작용하는 하중을 지반에 안전하게 전달하는 역할을 하는 교대, 교각 등으로 구성된다.
교량 건설에 있어서, 공사비용 및 공사기간을 감축시키기 위해서 지간을 넓힘으로써 교각의 수를 줄이고, 또 상부 구조물인 강재 거더의 중량을 감소시키는 것이 중요하다. 이에 따라, 지간을 넓히고, 강재 거더의 두께를 감소시키기 위해서 하부 구조물과 강재 거더가 연결되는 지점부(Support)에서의 부모멘트(Negative Moment)를 낮추려는 연구와 노력을 기울여 왔다.
한편, 라멘(RAHMEN) 구조 형태는, 수평력을 지지하는 수평부재와 수직력을 지지하는 수직부재가 우각부에서 서로 일체로 강결된 구조(Rigid-Frame)를 갖는다.
즉, 라멘 구조는 강결된 수평부재와 수직부재의 휨 강성에 의하여 외부하중을 저항하도록 함으로써, 전체 구조의 강성을 높인 구조라 할 수 있다.
따라서, 라멘교(Rigid-Frame Bridge 또는 Rahmen Bridge)는 수직부재인 교각 또는 교대와 수평부재인 거더가 서로 강결된 교량으로서, 이러한 라멘교는 통상적인 교량의 하부 구조물인 교각 또는 교대를 형성하고, 이와 같이 형성된 교각 또는 교대에 거더를 설치한 후, 이러한 거더의 상부에 슬래브를 타설한 후 우각부를 강결하게 된다.
라멘교를 분류하면 크게 철근콘크리트 라멘교와, 합성형 라멘교로 구분할 수 있다. 전통적인 라멘교는 기초판과 벽체 그리고 슬래브가 일체로 타설되어 만들어진 철근콘크리트 구조물로써, 시공이 용이하고 특별한 기술이 요구되지 않는다.
합성형 라멘교는 하부구조를 철근콘크리트로 만들고 상부구조를 강재 거더로 구성하되, 거더에 프리플렉션 공법이나 프리스트레스 공법이 함께 적용되기도 하는 교량으로, 전통적인 철근콘크리트 라멘교에 비하여 상부구조를 경량으로 만들 수 있기 때문에 더 긴 경간의 라멘교를 만들 수 있는 장점이 있다.
그러나, 이와 같은 이점에도 불구하고, 관련 기술인 특허문헌 1(한국 등록특허공보 제10-0983861호)을 살펴보면, 지중에 근입 정착되는 단주파일과 상부 구조물을 현장 콘크리트 타설하여 무교대화하는 것이며, 현장 콘크리트 타설에 의해 교량시종점부가 단주파일과 일체화되기 때문에 지반의 거동이나 콘크리트 수축팽창 등에 의한 거동이 불가능하므로, 단주파일과 교량시종점부에 균열이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 장기공용 후 상부구조의 처짐 및 균열과 같은 사용상의 문제가 발생할 경우, 상부구조의 단면크기제한 등의 문제로 인해 단면 보수 또는 단면 보강이 어려울 뿐만 아니라, 우각부나 중간지점부에 발생하는 부모멘트에 의한 영향으로, 상부구조의 처짐이나 인장부에 균열이 발생하기도 하였다.
한국 등록특허공보 제10-0983861호(무교대, 무받침 및 무신축이음의 일체식 복합슬래브교량 및 이의 시공방법, 2010.09.16. 등록) 한국 등록특허공보 제10-0969586호(기초 및 벽체의 크기가 최소화된 라멘교 및 그 시공방법, 2010.07.05. 등록) 한국 등록특허공보 제10-2115704호(앵커와 거더결합용 케이싱을 이용한 라멘교 및 이의 시공 방법, 2020.05.20. 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 라멘교의 우각부 및 중간지점부에서 발생하는 부모멘트를 저감시킴으로써, 상부구조의 처짐과 인장부에 발생되는 균열을 감소시킬 수 있는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교는,
강재 거더(10)와, 상기 강재 거더(10)가 배치된 간격 사이에 위치하며 철근콘크리트로 형성되는 한 쌍의 우각부블록(200)과, 상기 한 쌍의 우각부블록(200) 사이에 위치하며 철근콘크리트로 형성되는 중간지점블록(300)을 포함하는 합성형 라멘교에 있어서,
상기 우각부블록(200)은 인장력이 도입될 수 있도록 일측 단부로부터 타측 단부로 갈수록 높이가 증가하거나 높이가 낮아지는 구조를 갖는 교대긴장유닛(110)이 배치되며,
상기 중간지점블록(300)은 인장력이 도입될 수 있도록 양단부로부터 중앙부로 갈수록 높이가 증가하는 구조를 갖는 교각긴장유닛(120)이 배치된다.
본 발명에 따르면, 상기 교대긴장유닛(110) 및 교각긴장유닛(120)은 쉬스관(117)에 긴장력 도입을 위한 강연선(111)이 삽입되어 설치되고, 상기 쉬스관(117)에 그라우팅재를 충진시키기 위한 트레미관(112)이 삽입되어 설치되며, 상기 트레미관(112)의 단부에서 인접된 위치에 그 트레미관을 통해 상기 쉬스관(117)의 내부로 적어도 2회 이상에 걸쳐 주입되는 그라우팅재가 혼합되지 않도록 1차 주입공간(113)과 2차 주입공간(114)으로 구획시키는 팩커(115)가 설치되고, 상기 그라우팅재가 충진된 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)가 결합 설치되는 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 교각긴장유닛(120)은 쐐기(116)가 결합 설치된 단부에 그라우팅재가 외부로 빠져나가지 않도록 밀폐시키는 덮개(121)가 설치되고, 타단은 개방된 구조로 이루어진다.
여기서, 인장력을 도입하기 위한 구조로써, 상기 교대긴장유닛(110)은 우각부블록(200) 내에 교대상단측이 구조물 내측보다 높게 위치하고, 전체적인 형상은 원호의 형태로 구비되고, 상기 교각긴장유닛(120)은 중간지점블록(300) 내에 교각상단측이 가장 높게 위치하고, 그 양단이 서로 교각을 중심으로 대칭되어 낮은 위치로 형성되며, 전체적인 형상은 아치 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법은,
프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법에 있어서,
a) 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C) 및 그 상단에 앵커(50)를 매입하여 시공하는 하부시공단계;
b) 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C) 상단의 앵커(50)에 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)를 결합 설치하는 벽체시공단계;
c) 강재 거더(10)를 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)의 상부에 결합 설치하는 거더설치단계;
d) 교대긴장유닛(110)의 쉬스관(117)과 교각긴장유닛(120)의 쉬스관(117)을 우각부블록(200)과 중간지점블록(300) 내에 시공하는 보강부재 설치단계;
e) 강재 거더(10)와 우각부블록(200) 및 중간지점블록(300)을 일체화하여 상부콘크리트(A)를 형성하기 위해 콘크리트를 타설하는 상부구조 형성단계; 및
f) 장기공용에 따른 과다 처짐을 방지하기 위해 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입하는 인장력 도입단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면, 상기 f)단계의 교대긴장유닛(110)에 긴장력을 도입하는 시공방법으로써,
(a) 팩커(115)에 강연선(111)과 트레미관(112)을 관통시켜 설치하는 단계;
(b) 상기 (a)단계에서 팩커(115)를 관통한 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)를 결합시키는 단계;
(c) 쉬스관(117)의 내부로 강연선(111)과 트레미관(112) 및 팩커(115)를 삽입하여 설치하는 단계;
(d) 상기 (c)단계의 트레미관(112)을 통해 1차 주입공간(113)으로 그라우팅재를 주입하는 단계;
(e) 상기 (d)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)에 인장력을 도입하는 단계;
(f) 상기 (d)단계의 트레미관(112)을 2차 주입공간(114)으로 이동시킨 후, 상기 트레미관(112)을 통해 상기 2차 주입공간(114)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및
(g) 상기 (f)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)을 기 지정된 길이로 절단하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 f)단계의 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입하는 시공방법으로써,
(a) 쉬스관(117)의 일단을 덮개(121)로 막아 단면을 마감하는 단계;
(b) 팩커(115)에 강연선(111)과 트레미관(112)을 관통하여 설치하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 팩커(115)를 관통한 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)를 결합시키는 단계;
(d) 쉬스관(117)의 내부로 강연선(111)과 트레미관(112) 및 팩커(115)를 삽입하여 설치하는 단계;
(e) 상기 (d)단계의 트레미관(112)을 통해 1차 주입공간(113)으로 그라우팅재를 주입하는 단계;
(f) 상기 (e)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)에 인장력을 도입하는 단계;
(g) 상기 (e)단계의 트레미관(112)을 2차 주입공간(114)으로 이동시킨 후, 상기 트레미관(112)을 통해 상기 2차 주입공간(114)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및
(h) 상기 (g)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)을 기 지정된 길이로 절단하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 의하면, 교대부 상부와 교각부 상부에 프리스트레스 도입이 가능한 공간을 구비하여 장기공용 중, 교량의 처짐 및 균열과 같은 사용성 저감현상을 해소할 수 있고, 또한 긴장력 도입을 통해 부모멘트에 대한 감소 효과를 발생시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 평면도,
도 2는 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 A-A 단면도,
도 3은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 B-B 단면도,
도 4는 도 1의 구성 중, 교대긴장유닛을 나타낸 도면,
도 5는 도 1의 구성 중, 교각긴장유닛을 나타낸 도면,
도 6은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 D-D 단면도,
도 7은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 E-E 단면도,
도 8은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 F-F 단면도,
도 9는 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 G-G 단면도,
도 10은 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법에 대한 순서를 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 A-A 단면도이며, 도 3은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 B-B 단면도이고, 도 4는 도 1의 구성 중, 교대긴장유닛을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 구성 중, 교각긴장유닛을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 D-D 단면도이며, 도 7은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 E-E 단면도이고, 도 8은 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 F-F 단면도이며, 도 9는 도 1의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교를 나타낸 G-G 단면도이고, 도 10은 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법에 대한 순서를 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 프리스트레스(물체가 외력을 받기 전부터 그 안에 가지고 있는 응력)를 도입한 합성형 라멘교는,
강재 거더(10)와, 상기 강재 거더(10)가 배치된 간격 사이에 위치하며 철근콘크리트로 형성되는 한 쌍의 우각부블록(200)과, 상기 한 쌍의 우각부블록(200) 사이에 위치하며 철근콘크리트로 형성되는 중간지점블록(300)을 포함하는 합성형 라멘교에 있어서,
상기 우각부블록(200)은 인장력이 도입될 수 있도록 일측 단부로부터 타측 단부로 갈수록 높이가 증가하거나 높이가 낮아지는 구조를 갖는 교대긴장유닛(110)이 배치되며,
상기 중간지점블록(300)은 인장력이 도입될 수 있도록 양단부로부터 중앙부로 갈수록 높이가 증가하는 구조를 갖는 교각긴장유닛(120)이 배치되는 구성으로 이루어진다.
상기 우각부블록(200)과 중간지점블록(300)은 상부콘크리트(A)를 지지하는 강재 거더(10)가 배치되는 간격 내의 철근콘크리트로써, 도 3에 나타낸 바와 같이, 교대부 및 교각부 상단에 연결된 상부콘크리트(A)의 일부로서 구성되는 것이 바람직하다.
상기 교대긴장유닛(110)은 인장력을 도입하기 위한 구조로써, 일측 단부로부터 타측 단부로 갈수록 높이가 증가하거나 또는 높이가 낮아지는 구조를 갖는다.
다시 말해, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 우각부블록(200) 내에 교대상단측이 구조물 내측보다 높게 위치하고, 전체적인 형상은 원호의 형태로 구비된다.
상기 교각긴장유닛(120)은 인장력을 도입하기 위한 구조로써, 양단부로부터 중앙부로 갈수록 높이가 증가하는 구조를 갖는다. 즉, 중간지점블록(300) 내에 교각상단측이 가장 높게 위치하고, 그 양단이 서로 교각을 중심으로 대칭되어 낮은 위치로 형성되며, 전체적인 형상은 아치 형태로 구비된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)에 의하면, 우각부블록(200) 및 중간지점블록(300)에 각각 상기 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)이 구비되어 인장력이 도입될 수 있다. 이로 인해, 상기 우각부블록(200) 및 중간지점블록(300)에 발생하는 부모멘트의 저감이 가능하며, 또 교량의 장기공용에 따른 과다 처짐과 균열 발생의 저감이 가능해진다.
한편, 상기 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)은 각 구성이 쉬스관(117)의 내부에 인입되어 위치하는데, 구체적으로는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 쉬스관(117)에 긴장력 도입을 위한 강연선(111)이 삽입되어 설치되고, 상기 쉬스관(117)에 그라우팅재를 충진시키기 위한 트레미관(112)이 삽입되어 설치되며, 상기 트레미관(112)의 단부에서 인접된 위치에 그 트레미관을 통해 상기 쉬스관(117)의 내부로 적어도 2회 이상에 걸쳐 주입되는 그라우팅재가 혼합되지 않도록 1차 주입공간(113)과 2차 주입공간(114)으로 구획시키는 팩커(115)가 설치되고, 상기 그라우팅재가 충진된 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)가 결합 설치된다.
여기서, 상기 쐐기(116)는 1차 주입공간(113)에 위치하는 강연선(111)의 긴장시, 저항력을 증가시켜주기 위해서 상기 강연선(111)의 단부에 결합되는 것이 바람직하다.
또, 상기 교각긴장유닛(120)은 양단이 개방되어 있으므로, 강연선(111)이 장착되는 부위에 1차 주입공간(113)이 형성되기 위해서는 도 5에 나타낸 바와 같이, 그라우팅재가 빠져나가지 않도록 덮개(121)를 설치하고 타단은 개방시키는 것이 바람직하다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법은,
프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법에 있어서,
a) 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C) 및 그 상단에 앵커(50)를 매입하여 시공하는 하부시공단계;
b) 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C) 상단의 앵커(50)에 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)를 결합 설치하는 벽체시공단계;
c) 강재 거더(10)를 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)의 상부에 결합 설치하는 거더설치단계;
d) 교대긴장유닛(110)의 쉬스관(117)과 교각긴장유닛(120)의 쉬스관(117)을 우각부블록(200)과 중간지점블록(300) 내에 시공하는 보강부재 설치단계;
e) 강재 거더(10)와 우각부블록(200) 및 중간지점블록(300)을 일체화하여 상부콘크리트(A)를 형성하기 위해 콘크리트를 타설하는 상부구조 형성단계; 및
f) 장기공용에 따른 과다 처짐을 방지하기 위해 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입하는 인장력 도입단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 a)단계는 하부시공단계로써, 도 2에 나타낸 바와 같이, 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C)의 상단에 앵커(50)를 매입하여 시공한다.
상기 b)단계는 벽체시공단계로써, 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C)의 상단에 시공되어진 앵커(50)에 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)를 결합시켜 설치한다.
상기 c)단계는 거더설치단계로써, 강재 거더(10)를 상기 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)의 상부에 결합시켜 설치한다.
상기 d)단계는 보강부재 설치단계로써, 교대긴장유닛(110)의 쉬스관(117)과 교각긴장유닛(120)의 쉬스관(117)을 우각부블록(200) 내에 시공한다.
상기 d)단계에서의 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)은 각 구성이 쉬스관(117)의 내부에 인입되어 위치된다. 구체적으로는 상기 쉬스관(117)의 내부에는 긴장력 도입을 위한 강연선(111)이 삽입되어 설치되고, 상기 쉬스관(117)에 그라우팅재를 충진시키기 위한 트레미관(112)이 삽입되어 설치되며, 상기 트레미관(112)의 단부에서 인접된 위치에 그 트레미관을 통해 상기 쉬스관(117)의 내부로 적어도 2회 이상에 걸쳐 주입되는 그라우팅재가 혼합되지 않도록 1차 주입공간(113)과 2차 주입공간(114)으로 구획시키는 팩커(115)가 설치되고, 상기 그라우팅재가 충진된 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)가 결합 설치되는 구성으로 이루어진다.
상기 e)단계는 상부구조 형성단계로써, 강재 거더(10)와 우각부블록(200) 및 중간지점블록(300)을 일체화하여 상부콘크리트(A)를 형성하기 위해 콘크리트를 타설한다.
상기 f)단계는 인장력 도입단계로써, 장기공용에 따른 과다 처짐을 방지하기 위해 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입한다.
이때, 상기 f)단계에서 교대긴장유닛(110)에 긴장력을 도입하는 시공방법으로써, (a) 팩커(115)에 강연선(111)과 트레미관(112)을 관통하여 설치하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 팩커(115)를 관통한 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)를 결합시키는 단계; (c) 쉬스관(117)의 내부로 강연선(111)과 트레미관(112) 및 팩커(115)를 삽입하여 설치하는 단계; (d) 상기 (c)단계의 트레미관(112)을 통해 1차 주입공간(113)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; (e) 상기 (d)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)에 인장력을 도입하는 단계; (f) 상기 (d)단계의 트레미관(112)을 2차 주입공간(114)으로 이동시킨 후, 상기 트레미관(112)을 통해 상기 2차 주입공간(114)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및 (g) 상기 (f)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)을 기 지정된 길이로 절단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다. 이로써, 상기 교대긴장유닛(110)에 긴장력을 도입할 수 있어 우각부블록(200)에 발생하는 부모멘트 저감과 함께 교량의 장기공용에 따른 과다 처짐, 균열 발생 등을 저감할 수 있게 된다.
또한, 상기 f)단계의 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입하는 시공방법으로써, (a) 쉬스관(117)의 일단을 덮개(121)로 막아 단면을 마감하는 단계; (b) 팩커(115)에 강연선(111)과 트레미관(112)을 관통하여 설치하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 팩커(115)를 관통한 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)를 결합시키는 단계; (d) 쉬스관(117)의 내부로 강연선(111)과 트레미관(112) 및 팩커(115)를 삽입하는 단계; (e) 상기 (d)단계의 트레미관(112)을 통해 1차 주입공간(113)으로 채움재를 주입하는 단계; (f) 상기 (e)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)에 인장력을 도입하는 단계; (g) 상기 (e)단계의 트레미관(112)을 2차 주입공간(114)으로 이동시킨 후, 상기 트레미관(112)을 통해 상기 2차 주입공간(114)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및 (h) 상기 (g)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)을 기 지정된 길이로 절단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 과정에 의해 상기 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입함으로써, 중간지점블록(300)에 발생하는 부모멘트의 저감이 가능함은 물론이고, 교량의 장기공용에 따른 과다 처짐과 균열 발생을 예방할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교 및 이의 시공방법에 따르면, 교대부 상부와 교각부 상부에 프리스트레스 도입이 가능한 공간을 구비하여 장기공용 중, 교량의 처짐 및 균열과 같은 사용성 저감현상을 해소할 수 있고, 또한 긴장력 도입을 통해 부모멘트에 대한 감소 효과를 발생시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
A : 상부콘크리트 B : 교대콘크리트
C : 교각콘크리트 10 : 강재 거더
20 : 가로보 30 : 스플라이스
40 : 교대부 강재포스트 45 : 교각부 강재포스트
50 : 앵커 100 : 합성형 라멘교
110 : 교대긴장유닛 111 : 강연선
112 : 트레미관 113 : 1차 주입공간
114 : 2차 주입공간 115 : 팩커
116 : 쐐기 117 : 쉬스관
120 : 교각긴장유닛 121 : 덮개
200 : 우각부블록 300 : 중간지점블록

Claims (7)

  1. 강재 거더(10)와, 상기 강재 거더(10)가 배치된 간격 사이에 위치하며 철근콘크리트로 형성되는 한 쌍의 우각부블록(200)과, 상기 한 쌍의 우각부블록(200) 사이에 위치하며 철근콘크리트로 형성되는 중간지점블록(300)을 포함하는 합성형 라멘교에 있어서,
    상기 우각부블록(200)은 인장력이 도입될 수 있도록 일측 단부로부터 타측 단부로 갈수록 높이가 증가하거나 높이가 낮아지는 구조를 갖는 교대긴장유닛(110)이 배치되며,
    상기 중간지점블록(300)은 인장력이 도입될 수 있도록 양단부로부터 중앙부로 갈수록 높이가 증가하는 구조를 갖는 교각긴장유닛(120)이 배치되고,
    상기 교대긴장유닛(110) 및 교각긴장유닛(120)은, 쉬스관(117)에 긴장력 도입을 위한 강연선(111)이 삽입되어 설치되고, 상기 쉬스관(117)에 그라우팅재를 충진시키기 위한 트레미관(112)이 삽입되어 설치되며, 상기 트레미관(112)의 단부에서 인접된 위치에 그 트레미관을 통해 상기 쉬스관(117)의 내부로 적어도 2회 이상에 걸쳐 주입되는 그라우팅재가 혼합되지 않도록 1차 주입공간(113)과 2차 주입공간(114)으로 구획시키는 팩커(115)가 설치되고, 상기 그라우팅재가 충진된 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)가 결합 설치되는 구성을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 교각긴장유닛(120)은, 쐐기(116)가 결합 설치된 단부에 그라우팅재가 외부로 빠져나가지 않도록 밀폐시키는 덮개(121)가 설치되고, 타단은 개방된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 교대긴장유닛(110)은, 우각부블록(200) 내에 교대상단측이 구조물 내측보다 높게 위치하고, 전체적인 형상은 원호의 형태로 구비되고,
    상기 교각긴장유닛(120)은, 중간지점블록(300) 내에 교각상단측이 가장 높게 위치하고, 그 양단이 서로 교각을 중심으로 대칭되어 낮은 위치로 형성되며, 전체적인 형상은 아치 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교.
  5. 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법에 있어서,
    a) 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C) 및 그 상단에 앵커(50)를 매입하여 시공하는 하부시공단계;
    b) 교대콘크리트(B)와 교각콘크리트(C) 상단의 앵커(50)에 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)를 결합 설치하는 벽체시공단계;
    c) 강재 거더(10)를 교대부 강재포스트(40)와 교각부 강재포스트(45)의 상부에 결합 설치하는 거더설치단계;
    d) 교대긴장유닛(110)의 쉬스관(117)과 교각긴장유닛(120)의 쉬스관(117)을 우각부블록(200)과 중간지점블록(300) 내에 시공하는 보강부재 설치단계;
    e) 강재 거더(10)와 우각부블록(200) 및 중간지점블록(300)을 일체화하여 상부콘크리트(A)를 형성하기 위해 콘크리트를 타설하는 상부구조 형성단계; 및
    f) 장기공용에 따른 과다 처짐을 방지하기 위해 교대긴장유닛(110)과 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입하는 인장력 도입단계;를 포함하여 이루어지고,
    상기 f)단계의 교대긴장유닛(110)에 긴장력을 도입하는 시공방법으로써,
    (a) 팩커(115)에 강연선(111)과 트레미관(112)을 관통시켜 설치하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계에서 팩커(115)를 관통한 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)를 결합시키는 단계;
    (c) 쉬스관(117)의 내부로 강연선(111)과 트레미관(112) 및 팩커(115)를 삽입하여 설치하는 단계;
    (d) 상기 (c)단계의 트레미관(112)을 통해 1차 주입공간(113)으로 그라우팅재를 주입하는 단계;
    (e) 상기 (d)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)에 인장력을 도입하는 단계;
    (f) 상기 (d)단계의 트레미관(112)을 2차 주입공간(114)으로 이동시킨 후, 상기 트레미관(112)을 통해 상기 2차 주입공간(114)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및
    (g) 상기 (f)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)을 기 지정된 길이로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법.
  6. 삭제
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 f)단계의 교각긴장유닛(120)에 긴장력을 도입하는 시공방법으로써,
    (a) 쉬스관(117)의 일단을 덮개(121)로 막아 단면을 마감하는 단계;
    (b) 팩커(115)에 강연선(111)과 트레미관(112)을 관통하여 설치하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 팩커(115)를 관통한 강연선(111)의 단부에 쐐기(116)를 결합시키는 단계;
    (d) 쉬스관(117)의 내부로 강연선(111)과 트레미관(112) 및 팩커(115)를 삽입하여 설치하는 단계;
    (e) 상기 (d)단계의 트레미관(112)을 통해 1차 주입공간(113)으로 그라우팅재를 주입하는 단계;
    (f) 상기 (e)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)에 인장력을 도입하는 단계;
    (g) 상기 (e)단계의 트레미관(112)을 2차 주입공간(114)으로 이동시킨 후, 상기 트레미관(112)을 통해 상기 2차 주입공간(114)으로 그라우팅재를 주입하는 단계; 및
    (h) 상기 (g)단계의 그라우팅재를 경화시킨 후, 강연선(111)을 기 지정된 길이로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리스트레스를 도입한 합성형 라멘교의 시공방법.
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