KR102720603B1

KR102720603B1 - 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법

Info

Publication number: KR102720603B1
Application number: KR1020230191041A
Authority: KR
Inventors: 임상익; 김동창
Original assignee: 엘에스알스코 주식회사
Priority date: 2023-12-26
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2024-10-21
Anticipated expiration: 2043-12-26

Abstract

본 발명은 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조를 제작하는 단계; 상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계; 상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계; 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계; 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하는 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법으로서, 본 발명의 목적은 상부가 특수 커팅된 역T형강재 상부에 반단면데크를 미리 합성함으로써, 활용도가 낮은 상부 플랜지를 제거하여 강재를 절약함과 동시에 상부에는 콘크리트를 하부에는 강재를 배치하여 부재의 효율성을 도모하고, 시공 중 휨에 의한 강재의 국부좌굴이나 횡비틀림좌굴이 방지되며, 별도의 전단연결재 없이도 역T형강재와 반단면데크 사이에 충분한 수평 전단강도가 확보됨과 동시에 강재가 절약되고, 교량 상부구조의 시공 중 바닥판 거푸집 설치단계 등이 불필요함으로써, 현장 시공 단계가 축소되어 간편하고 신속한 시공이 가능한 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법을 제공함에 있다.

Description

분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법{Rapid construction method of bridge using segmented steel half-sided deck composite structure}

본 발명은 공장에서 미리 제작된 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법으로서, 구체적으로는 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용하여 단순교 또는 연속교를 신속하게 시공할 수 있는 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법에 관한 발명이다.

교량 상부구조 형식 중 강합성 구조는 오랫동안 도로교에서 상당한 시장 점유율을 차지하고 있다. 그 중 중경간교량(경간 25~50m) 형식으로는 I형 거더 상부에 콘크리트 바닥판을 합성하는 구조 형식이 가장 경제적으로 평가되어 왔다.

그러나 경간 25m 이하의 소경간 교량 분야에서는 I형 거더가 프리스트레스트 콘크리트 거더에 비해 경제적이지 않게 되는데, 그 원인은 주로 다음과 같다. 즉, 자중 절감에 따른 부재력 감소화 같은 경량화된 거더의 이점은 경간이 감소함에 따라 그 효과가 줄어든다. 또한, 특별한 공사 현장 제작조건을 제외하면 미리 제작된 프리스트레스트 콘크리트 거더의 크레인 가설은 경간 30m까지는 간편하고 경제적이다. 또한, 경간 30m 이하의 교량 분야에서 거더를 사용할 경우 경제성을 고려하여 2주 거더 또는 소수주 거더(Twin girder) 개념을 사용하여 거더 개수를 최소화해야 한다. 하지만 낮은 스팬비(경간/바닥판폭)로 인해 단면이 최적화되지 않은 경우가 대부분이며, 이 경우 다주거더(Multiple girder) 개념이 더 편리하다.

현재 강구조 및 도로교 설계기준(KDS)의 정모멘트부 휨 설계 방식으로 접근한다면, 단면은 극한(강도)한계상태 개념에서 결정된다. 이 개념은 강재 단면이 얇지 않다는 가정하에 휨에 대한 저항은 단면의 소성모멘트로 결정되며, 이는 휨 모멘트를 받는 합성단면에서 가장 일반적인 경우에 해당한다. 이에 따르면 도면 1a와 같이 보통 중경간 교량의 경우 소성 중립축이 웹(복부)에 존재하여 상부플랜지가 압축에 대한 저항을 담당하는 반면, 소경간 교량의 경우 소성 중립축이 콘크리트 바닥판 내에 존재하고 이때 상부 플랜지는 인장에 저항하게 된다. 그런데 소성중립축을 기준으로 상측 콘크리트단면은 충분한 압축강도를 가지고 하측 강재 하부 플랜지는 충분한 인장강도를 가지므로 소경간의 경우에는 상부 플랜지가 인장 영역을 담당하지 않아도 충분한 휨강도가 발현된다. 따라서 상부 플랜지는 극한한계상태에서 소성모멘트에 대한 기여도가 상대적으로 작으며, 사용한계상태에서도 활용률이 낮다는 문제점이 있다.

또한, 다주 거더 개념의 상부 플랜지는 단면이 완성된 상태에서 상대적으로 활용도가 낮지만, 상부에 위치한 바닥판 콘크리트와의 합성을 위한 전단연결재를 배치해야 하므로 적절한 폭을 가져야 한다. 이러한 점은 소경간 교량분야의 상부형식 결정에서 강재 플레이트 거더는 상대적으로 재료비가 저렴한 프리스트레스트 콘크리트 거더 형식보다 경제적으로 불리한 문제점이 있다.

상기 문제점들을 해결하기 위해, 상부 플랜지를 제거한 I형 거더의 상부에 콘크리트를 합성한 기술들이 개시되어 있다.

일례로 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1339827, '기계결합식 전단연결재에 의한 강재 거더와 콘크리트의 합성구조물 및 그 시공방법'이 개시되어 있다.(도면 1b, 1c 참조) 이 종래기술은 강재 거더(100)의 웨브(110) 상부에 콘크리트부(200)를 결합하기 위해 전단연결재(1), 스터드부재(20) 등을 포함하여, 전단연결재(1)를 강재 거더의 웨브 상단에 용접에 의하지 아니하고 설치함으로써, 용접 작업으로 인한 비용, 시간 증가를 방지하고, 전단응력 전달 효율이 향상되게 만드는 기계결합식 전단연결재에 의한 강재 거더와 콘크리트의 합성구조물 및 그 시공방법을 제공함을 그 목적으로 하고 있다.

그러나, 상기 종래기술은 전단연결재(1)가 웨브(110) 상부에 단순히 끼워져 설치됨으로써, 강재 거더(100)와 전단연결재(1)의 견고한 결합을 담보하기 어렵고, 나아가 강재 거더(100)와 상부 콘크리트부(200)와의 결합력 역시 부족한 문제점이 있다. 또한, 별도의 구성인 전단연결재(1)를 제작하여 설치와 결합력을 보완하기 위한 스터드부재(20)의 설치 등에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다.

다른 예로, 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1915960, '프리캐스트 반단면데크를 이용한 강합성거더교 시공방법'이 개시되어 있다.(도면 1d, 1e, 1f 참조) 이 종래기술은 강재거더(100)를 프리캐스트 반단면데크(200)와 작업성이 용이한 수평체결구(300)로 고정 설치하고, 슬래브콘크리트(C)를 타설 제작하여 강재거더(100)와 프리캐스트 반단면데크(200)를 합성시켜 일체화시키는 방식으로, 강재거더(100)와 프리캐스트 반단면데크(200)의 연결부위 보강이 별도로 필요 없으면서도, 프리캐스트 반단면데크(200)의 설치에 있어 작업성 및 시공성이 매우 뛰어나 UHPC로 제작된 프리캐스트 반단면데크(200) 장점을 살리면서, 강재거더와 프리캐스트 반단면데크의 합성 성능을 확실하게 담보하면서도 신속한 교량 시공이 가능한 프리캐스트 반단면데크를 이용한 강합성거더교 시공방법 제공을 그 목적으로 하고 있다.

그러나, 상기 종래기술의 프리캐스트 반단면데크(200)는 강재거더(100) 복부(120)의 측면에 단순히 접하여 설치된 후 수평체결구(300)에 의해 결합되는 구조여서, 강재거더(100)와 프리캐스트 반단면데크(200)가 완전히 일체화되기 어렵고, 또한 양측의 프리캐스트 반단면데크(200) 상호간의 완벽한 일체성 역시 확보하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 강재거더(100)를 교대 또는 교각에 거치한 후 프리캐스트 반단면데크(200)를 강재거더(100) 양측에 결합하여야 함으로써, 현장 작업이 많아 현장 시공시간과 시공비용이 증가하는 문제점이 있다.

따라서 상기 문제점들을 해결할 수 있는 기술의 개발이 요청되고 있다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1339827 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1915960

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부가 특수 커팅된 역T형강재 상부에 반단면데크를 미리 합성함으로써, 활용도가 낮은 상부 플랜지를 제거하여 강재를 절약함과 동시에 상부에는 콘크리트를 하부에는 강재를 배치하여 부재의 효율성을 도모하고, 시공 중 휨에 의한 강재의 국부좌굴이나 횡비틀림좌굴이 방지되며, 별도의 전단연결재 없이도 역T형강재와 반단면데크 사이에 충분한 수평 전단강도가 확보됨과 동시에 강재가 절약되고, 교량 상부구조의 시공 중 바닥판 거푸집 설치단계 등이 불필요함으로써, 현장 시공 단계가 축소되어 간편하고 신속한 시공이 가능한 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 미리 제작된 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용하여 단순교나 연속교를 안전하면서도 빠르고 간편하게 시공할 수 있는 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명 일례에 따른 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법은, 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조를 제작하는 단계; 상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계; 상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계; 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계; 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명 다른 일례에 따른 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법은, 단부 강재 반단면 데크 합성구조, 중간부 강재 반단면 데크 합성구조 및 지점부 강재 반단면 데크 합성구조를 제작하는 단계; 상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계; 상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대 및 교각의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계; 상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부나 지점부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계; 상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 타설된 현장타설 바닥판 콘크리트가 경화한 후 현장타설 바닥판 콘크리트 상측에 포장하는 단계; 및 측면에 방호벽을 설치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조는, 하부플랜지와 상기 하부플랜지 상측에 수직 방향으로 결합된 복부를 포함하는 역T형강재; 상기 역T형강재의 복부 상부에 일체로 결합된 철근콘크리트 구조의 반단면데크;를 포함하고, 상기 반단면데크는, 상기 역T형강재의 복부 상부에서 좌우방향인 횡방향 양측으로 연장된 반단면플랜지와 상기 반단면플랜지에서 하측으로 연장되고 상기 복부에 결합된 반단면복부를 포함하는 반단면콘크리트와, 상기 반단면콘크리트에 일부 매설됨과 동시에 나머지 일부는 상측으로 노출되어 추후 타설되는 현장타설 콘크리트 바닥판과 결합되는 합성철근을 포함하고, 상기 반단면데크가 결합되는 상기 복부의 상측에는 하측으로 함몰되데 전후 방향인 종방향으로 서로 이격된 결합요홈들과, 상기 결합요홈들의 사이사이에 형성된 결합돌부들을 포함할 수 있다.

상기 결합요홈은 상측인 입구의 하측에 폭이 넓은 확장부가 형성되고, 상기 결합돌부는 상측인 머리의 하측에 폭이 좁은 목부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 결합요홈은 중앙의 하부수평면과 상기 하부수평면의 전후단부에서 상측으로 연장되는 하부호면을 포함하고, 상기 결합돌부는 중앙의 상부수평면과 상기 상부수평면의 전후단부에서 하측으로 연장되는 상부호면을 포함하고, 상기 하부호면과 상기 상부호면은 상기 하부호면과 상기 상부호면을 상하 방향으로 절단하는 단부면에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 하부호면은 상기 하부수평면 전후단부에서 상측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하고, 상기 상부호면은 상기 상부수평면 전후단부에서 하측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조의 역T형강재의 전후 양 단부 또는 일 단부에는 상기 결합요홈들과 결합돌부들 없이 상기 복부의 상부에 좌우 방향으로 연장된 상부플랜지를 포함할 수 있다.

상기 역T형강재는 횡 방향으로 이격되어 나란히 설치된 2 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조의 상기 교대쪽의 반단면복부는 하측으로 더 연장된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 지점부 강재 반단면 데크 합성구조는 하부플랜지와 상기 하부플랜지 상측에 수직 방향으로 결합된 복부와 상기 복부의 상측에 수직으로 결합된 상부플랜지를 포함하는 I형강재; 상기 I형강재의 하부플랜지에 일체로 결합된 하부플랜지콘크리트를 포함하고, 상기 I형강재는 횡방향으로 이격된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상부가 특수 커팅된 역T형강재 상부에 반단면데크를 미리 합성함으로써, 활용도가 낮은 상부 플랜지를 제거하여 강재를 절약함과 동시에 상부는 콘크리트를 하부는 강재를 배치하여 부재의 효율성을 도모하고, 시공 중 휨에 의한 강재의 국부좌굴이나 횡비틀림좌굴이 방지되며, 별도의 전단연결재 없이도 역T형강재와 반단면데크 사이에 충분한 수평 전단강도가 확보됨과 동시에 강재가 절약되고, 교량 상부구조의 시공 중 바닥판 거푸집 설치단계 등이 불필요함으로써, 현장 시공 단계가 축소되어 간편하고 신속한 시공이 가능하다.

또한, 미리 제작된 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용하여 단순교나 연속교를 안전하면서도 빠르고 간편하게 시공할 수 있다.

또한, 하부에 역T형강재의 강재 단면만이 존재하므로, 균열의 제한 같은 사용한계상태의 제한조건이 단면을 결정하는데 영향을 미치지 아니하고, 극한한계상태에서 단면이 결정되므로 하부 역T형강재 단면만을 완전하게 활용할 수 있다.

또한, 인장측은 강재 단면으로만 저항하기 때문에 강연선 등이 필요 없고 콘크리트량이 상대적으로 적어 프리스트레스트 콘크리트 거더 대비 크리프 및 건조수축의 영향이 작다.

또한, 강재 반단면 데크 합성구조의 연결부를 콘크리트가 생략된 I형강재로 함으로써, 연결부 결합이 간편하여 신속한 결합이 가능하면서도 현장타설 바닥판 하중 등에 대한 충분한 강성을 확보할 수 있다.

또한, 강재와 콘크리트를 미리 합성함으로써, 시공 중 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 지점부 강재 반단면 데크 합성구조의 하부플랜지콘크리트로 인해 하부플랜지 및 복부 하부의 압축좌굴, 횡비틀림 좌굴을 방지할 수 있다.

도 1a는 일반적인 정모멘트부 단면이고, 도 1b 내지 1f는 종래기술의 도면
도 2a는 본 발명의 역T형강재의 복부 상부에 결합요홈들과 결합돌부들을 형성하는 모습을 보여주는 횡단면도, 측면도, 확대도
도 2b는 본 발명의 역T형강재의 복부 상부에 형성된 결합요홈들과 결합돌부들의 상세한 모습을 보여주는 도면
도 3a는 본 발명의 역T형강재가 하나인 단일타입과 2개인 더블타입의 횡단면도 및 측면도
도 3b은 본 발명의 역T형강재가 하나인 단일타입의 사시도
도 4a, 4b, 4c는 본 발명을 제작하기 위한 거푸집과 합성철근을 배근한 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 다면도, 사시도
도 5a, 5b는 본 발명의 교각에 설치하는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조를 형성하기 위한 거푸집 설치 및 철근 조립 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 단면도
6은 본 발명의 거푸집의 일례의 분해 단면도
도 7a, 7b는 본 발명의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트를 타설하는 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 단면도
도 8a, 8b는 본 발명의 교대 상측에 설치하는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조에 하부플랜지콘크리트를 타설하는 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 단면도
도 9a는 본 발명의 단일타입의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트 및 합성철근이 설치된 모습을 보여주는 단면도
도 9b는 본 발명의 단일타입의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트 및 합성철근이 설치된 모습을 보여주는 사시도
도 9c는 본 발명의 더블타입의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트 및 합성철근이 설치된 모습을 보여주는 단면도
도 10a, 10b는 본 발명의 교각 상측에 설치되는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조의 단일타입과 더블타입의 단면도
도 11a, 11b, 11c는 본 발명의 중간부 강재 반단면 데크 합성구조의 측면도, 단부 강재 반단면 데크 합성구조의 사시도, 지점부 강재 반단면 데크 합성구조의 측면도
도 12a 내지 12f는 본 발명의 단순교의 시공순서도 및 완공된 측면도, 횡단면도 및 평면도
도 13a 내지 13d는 본 발명의 연속교의 시공순서도

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일례에 따른 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법을 설명한다.

도 1a는 일반적인 정모멘트부 단면이고, 도 1b 내지 1f는 종래기술의 도면들이고, 도 2a는 본 발명의 역T형강재의 복부 상부에 결합요홈들과 결합돌부들을 형성하는 모습을 보여주는 횡단면도, 측면도, 확대도이고, 도 2b는 본 발명의 역T형강재의 복부 상부에 형성된 결합요홈들과 결합돌부들의 상세한 모습을 보여주는 도면이고, 도 3a는 본 발명의 역T형강재가 하나인 단일타입과 2개인 더블타입의 횡단면도 및 측면도이고, 도 3b은 본 발명의 역T형강재가 하나인 단일타입의 사시도이고, 도 4a, 4b, 4c는 본 발명을 제작하기 위한 거푸집과 합성철근을 배근한 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 다면도, 사시도이고, 도 5a, 5b는 본 발명의 교각에 설치하는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조를 형성하기 위한 거푸집 설치 및 철근 조립 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 단면도이고, 6은 본 발명의 거푸집의 일례의 분해 단면도이고, 도 7a, 7b는 본 발명의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트를 타설하는 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 단면도이고, 도 8a, 8b는 본 발명의 교대 상측에 설치하는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조에 하부플랜지콘크리트를 타설하는 모습을 보여주는 단일타입 및 더블타입의 단면도이고, 도 9a는 본 발명의 단일타입의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트 및 합성철근이 설치된 모습을 보여주는 단면도이고, 도 9b는 본 발명의 단일타입의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트 및 합성철근이 설치된 모습을 보여주는 사시도이고, 도 9c는 본 발명의 더블타입의 역T형강재 상부에 반단면콘크리트 및 합성철근이 설치된 모습을 보여주는 단면도이고, 도 10a, 10b는 본 발명의 교각 상측에 설치되는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조의 단일타입과 더블타입의 단면도이고, 도 11a, 11b, 11c는 본 발명의 중간부 강재 반단면 데크 합성구조의 측면도, 단부 강재 반단면 데크 합성구조의 사시도, 지점부 강재 반단면 데크 합성구조의 측면도이고, 도 12a 내지 12f는 본 발명의 단순교의 시공순서도 및 완공된 측면도, 횡단면도 및 평면도이고, 도 13a 내지 13d는 본 발명의 연속교의 시공순서도이다.

본 발명의 일례에 따른 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법은, 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A) 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)를 제작하는 단계; 상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계; 상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계; 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계; 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 실시예는 양 교대 사이에 시공되는 교량인 단순교에 대한 실시예이다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A)는 교대의 상측에 설치되는 합성구조이고, 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)는 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A) 사이에 설치되는 합성구조이다. 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)는 하나 이상 설치될 수 있다. 또한, 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A)와 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)는 횡방향으로 복수개 설치될 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A) 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)는 공장에서 미리 제작될 수 있다. 공장에서 제작됨으로 인하여, 신속히 제작할 수 있음과 동시에 내구성과 품질이 향상될 수 있다.

상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입한 후, 전후 합성구조들을 상호 결합한 후 교대의 상측에 거치하거나, 교대의 상측에 거치한 후 상호 결합할 수 있다. 즉, 바닥에서 먼저 결합한 후 교대 상측에 거치하거나, 또는 가설물 등을 이용하여 교대의 상측에 먼저 거치한 후 상호 결합할 수 있다. 또한, 일부만 먼저 상호 결합한 후 교대 상측에 거치하고, 이후 결합되지 아니한 나머지 부분을 상호 결합할 수 있다. 전후 합성구조 상호간의 결합은 연결부의 플랜지와 복부(14)에 연결덧판을 설치하고, 볼트를 체결하거나 용접할 수 있다.

다음으로, 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부에 거푸집을 설치하면서, 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립할 수 있다. 거푸집 설치와 철근 조립은 동시에 수행하거나, 거푸집을 먼저 설치하거나, 또는 철근을 먼저 조립할 수 있다.

다음으로, 상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설할 수 있다. 상기 현장타설 바닥판 콘크리트 타설 이전에 종방향 및 횡방향 반단면데크 사이에는 실링 처리를 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 예에 따른 분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법은, 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A), 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B) 및 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)를 제작하는 단계; 상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계; 상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대 및 교각의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계; 상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부나 지점부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계; 상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 실시예는 양 단부의 교대와 중간에 설치되는 하나 이상의 교각 상측에 시공되는 교량인 연속교에 대한 실시예이다. 본 실시예는 전술한 실시예의 구성 및 방법과 동일한 구성 및 방법이 포함될 수 있다. 전술한 실시예와 동일한 구성 및 방법에 대한 설명은 생락될 수 있고, 생략된 것은 전술한 실시예가 참조될 수 있다. 이는 전술한 실시예의 경우에도 동일하다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A)는 교대의 상측에 설치되는 합성구조이고, 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)는 교각 상측에 설치되는 합성구조이고, 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)는 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A)와 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C) 사이 또는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)와 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C) 사이에 설치되는 합성구조이다. 교대와 교각, 교각과 교각 사이에는 하나 이상의 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)가 설치될 수 있다. 또한, 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A), 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B) 및 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)는 횡방향으로 복수개 설치될 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A), 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B) 및 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)는 공장에서 미리 제작될 수 있다. 공장에서 제작됨으로 인하여, 신속히 제작할 수 있음과 동시에 내구성과 품질이 향상될 수 있다.

상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입한 후, 전후 합성구조들을 상호 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하거나, 교대 및 교각의 상측에 거치한 후 상호 결합할 수 있다. 즉, 바닥에서 먼저 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하거나, 또는 가설물 등을 이용하여 교대 및 교각의 상측에 먼저 거치한 후 상호 결합할 수 있다. 또한, 일부만 먼저 상호 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하고, 이후 결합되지 아니한 나머지 부분을 상호 결합할 수 있다. 예컨데, 2경간 연속교의 경우 일측 단부의 교대에서 인접한 교각 사이에 설치되는 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A), 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B) 및 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)를 바닥에서 상호 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하고, 타측 단부의 교대에서 인접한 교각 사이에 설치되는 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A) 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)를 바닥에서 상호 결합한 후 인양하여 타측 교대에 거치하면서 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)에 결합할 수 있다. 전후 합성구조 상호간의 결합은 연결부의 플랜지, 복부(14)에 연결덧판을 설치하고, 볼트를 체결하거나 용접할 수 있다.

상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들을 횡방향으로 상호 결합하는 가로보(50) 설치 단계를 더 포함할 수 있다. 가로보(50) 설치는 합성구조들의 교대 및 교각의 상측에 거치와 동시에 수행하거나, 또는 거치 후 수행할 수 있다.

다음으로, 상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부, 지점부 등에 거푸집을 설치하면서, 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립할 수 있다. 거푸집 설치와 철근 조립은 동시에 수행하거나, 거푸집을 먼저 설치하거나, 또는 철근을 먼저 조립할 수 있다.

다음으로, 상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설할 수 있다. 상기 현장타설 바닥판 콘크리트 타설 이전에 종방향 및 횡방향 반단면데크 사이에는 실링 처리를 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 타설된 현장타설 바닥판 콘크리트가 경화한 후 현장타설 바닥판 콘크리트 상측에 포장을 하고, 측면에는 방호벽을 설치할 수 있다. 포장과 방호벽 설치는 동시에 하거나, 어느 일측을 먼저 수행할 수 있다.

또한, 상기 타설된 현장타설 바닥판 콘크리트가 경화한 후 거푸집을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A) 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)는, 하부플랜지(12)와 상기 하부플랜지(12) 상측에 수직 방향으로 결합된 복부(14)를 포함하는 역T형강재(10); 상기 역T형강재(10)의 복부(14) 상부에 일체로 결합된 철근콘크리트 구조의 반단면데크;를 포함하고, 상기 반단면데크는, 상기 역T형강재(10)의 복부(14) 상부에서 좌우방향인 횡방향 양측으로 연장된 반단면플랜지와 상기 반단면플랜지에서 하측으로 연장되고 상기 복부(14)에 결합된 반단면복부를 포함하는 반단면콘크리트(22)와, 상기 반단면콘크리트(22)에 일부 매설됨과 동시에 나머지 일부는 상측으로 노출되어 추후 타설되는 현장타설 콘크리트 바닥판과 결합되는 합성철근을 포함하고, 상기 반단면데크가 결합되는 상기 복부(14)의 상측에는 하측으로 함몰되데 전후 방향인 종방향으로 서로 이격된 결합요홈(142)들과, 상기 결합요홈(142)들의 사이사이에 형성된 결합돌부(144)들을 포함할 수 있다. 상기 반단면복부는 단부에서는 하측으로 더 연장될 수 있다. 더 연장된 반단면복부는 전단강도, 비틀림강도 등을 증가시킬 수 있다.

상기 역T형강재(10)는 종방향으로 길이가 긴 평판 형상의 하부플랜지(12)와, 상기 하부플랜지(12) 중앙 상측에 직각으로 설치되어 용접 등으로 결합되는 것으로 종방향으로 길이가 긴 평판 형상의 복부(14)를 포함할 수 있다.

상기 반단면데크는 역T형강재(10)의 복부(14) 상부에 일체로 결합된 철근콘크리트 구조로서, 복부(14) 상부에서 좌우방향인 횡방향 양측으로 연장된 반단면플랜지와 반단면플랜지의 중앙에서 하측으로 연장되고 상기 복부(14)에 결합된 반단면복부를 포함하는 반단면콘크리트(22)와, 반단면콘크리트(22)에 일부 매설됨과 동시에 나머지 일부는 상측으로 노출되어 추후 타설되는 현장타설 콘크리트 바닥판 등과 결합되는 합성철근을 포함할 수 있다.

상기 반단면플랜지와 반단면복부 사이 모서리 부위에 구비되어 연결 부위를 보강하는 헌치부를 더 포함할 수 있다. 헌치부는 반단면복부 양측이면서 반단면플랜지 하측에 삼각형 형상으로 형성될 수 있다.

도 2a, 2b를 참조하면, 상기 반단면데크가 결합되는 복부(14)의 상측에는 하측으로 함몰되데 전후 방향인 종방향으로 서로 이격된 결합요홈(142)들과, 상기 결합요홈(142)들의 사이사이에 형성된 결합돌부(144)들을 포함할 수 있다.

상기 결합요홈(142)은 상측인 입구의 하측에 폭이 넓은 확장부가 형성되고, 상기 결합돌부(144)는 상측인 머리의 하측에 폭이 좁은 목부가 형성될 수 있다. 이러한 형상의 결합요홈(142)과 결합돌부(144)는 역T형강재(10)와 반단면콘크리트(22) 및 합성철근과의 결합력을 크게 증대시킬 수 있다. 즉, 하측이 넓은 결합요홈(142) 내에 합성철근과 반단면콘크리트(22)가 위치하여 결합 및 부착됨으로써 전단강도가 크게 증대될 수 있다.

상기 결합요홈(142)은 중앙의 하부수평면(1422)과 상기 하부수평면(1422)의 전후단부에서 상측으로 연장되는 하부호면(1424)을 포함하고, 상기 결합돌부(144)는 중앙의 상부수평면(1442)과 상기 상부수평면(1442)의 전후단부에서 하측으로 연장되는 상부호면(1444)을 포함하고, 상기 하부호면(1424)과 상부호면(1444)은 하부호면(1424)과 상부호면(1444)을 상하 방향으로 절단하는 단부면(1446)에 의해 서로 연결될 수 있다.

상기 결합요홈(142)과 결합돌부(144)는 강판을 레이져 커팅 등으로 절단하여 형성할 수 있다. 예컨데, 도면 2a에서 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦ 등의 순서로 레이져 커팅으로 절단 작업을 수행하여 형성할 수 있다. 또한, 커팅은 상기 작업으로 완성되거나, 또는 부분적으로 이어진 부분이 있는 경우 중간 중간에 또는 마지막에 추가로 커팅을 더 수행할 수 있다. 이러한 작업은 강판의 커팅 작업의 효율성을 크게 높일 수 있다. 또한, 커팅 작업은 커팅기에 프로그램을 입력하여 자동으로 수행할 수 있다.

상기 하부호면(1424)은 하부수평면(1422) 전후단부에서 상측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하고, 상기 상부호면(1444)은 상기 상부수평면(1442) 전후단부에서 하측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소할 수 있다.

상측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하는 하부호면(1424)은 내부에 설치되는 합성철근이 역T형강재(10)에 구조적으로 결합되게 하고, 또한 내부에 위치하는 반단면콘크리트(22)가 견고하게 부착됨과 동시에 구조적으로 결합되게 할 수 있다.

상기 하측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하는 상부호면(1444)은 자중과 사하중 등에 의해 발생할 수 있는 반단면콘크리트(22)와의 사이에 발생할 수 있는 응력집중을 완화할 수 있다.

또한, 상기 하부호면(1424)과 상부호면(1444)은 하부호면(1424)과 상부호면(1444)을 상하 방향으로 절단하는 단부면(1446)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이 단부면(1446)은 하부호면(1424)과 상부호면(1444)이 뽀쪽하게 형성되는 것을 방지하여 시공 중의 작업자의 안전사고를 방지하고, 뽀쪽부의 파손, 응력집중 등을 방지할 수 있다.

도 3 등을 참조하면, 상기 역T형강재(10)는 횡 방향으로 이격되어 나란히 설치된 2 이상일 수 있다. 즉, 횡방향으로 서로 이격된 2 이상의 역T형강재(10) 상측에 하나의 반단면데크가 결합될 수 있다. 이와 같이 역T형강재(10)를 2 이상으로 함으로써 강재 반단면 데크 합성구조의 하부플랜지(12)와 복부(14)를 용이하게 보강하거나 강성을 증대시킬 수 있다. 2 이상의 역T형강재(10) 사이에는 연결판을 설치하여 용접, 볼트 등으로 상호 결합할 수 있다.

도 4 등을 참조하면, 상기 합성철근은 상기 결합요홈(142)에서 횡방향으로 연장된 후, 상기 반단면복부의 폭 내에서 상측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트(22)의 상측으로 노출되고, 다시 수평 방향으로 절곡되어 중앙부쪽으로 연장된 후, 다시 하측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트(22)에 매설되는 제1 합성철근(242)을 포함할 수 있다. 제1 합성철근(242)은 강재 반단면 데크 합성구조의 중앙부에서의 역T형강재(10)와 반단면콘크리트(22) 및 추후 타설되는 바닥판 콘크리트와의 결합력을 증가시킬 수 있다.

또한, 합성철근은 반단면복부내에서 지그재그 형상의 요철부를 형성하면서 횡방향으로 연장된 후, 측면 상측으로 경사지게 연장되고, 이후 반단면콘크리트(22) 상측으로 노출되고, 다시 수평 방향으로 절곡되어 측면 외측으로 연장된 후, 다시 하측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트(22)에 매설되는 제2 합성철근(244)을 포함할 수 있다. 제2 합성철근(244)은 반단면복부의 강성을 증대시키고, 반단면복부의 양측 반단면플랜지를 반단면복부에 견고하게 결합되게 함과 동시에 반단면플랜지와 추후 타설되는 바닥판 콘크리트가 견고하게 결합되게 할 수 있다.

또한, 합성철근은 반단면콘크리트(22)의 상측에 좌우로 길게 연장된 후, 양측 단부에서 상측으로 노출되게 설치된 제3 합성철근(246)을 포함할 수 있다. 제3 합성철근(246)은 반단면데크에 설치되는 종방향 철근을 지지 고정하고, 동시에 반단면콘크리트(22)의 횡방향 휨에 대응함과 동시에 반단면플랜지와 추후 타설되는 바닥판 콘크리트가 견고하게 결합되게 할 수 있다.

도 4, 5, 6 등을 참조하면, 상기 반단면데크를 형성하기 위한 거푸집은 상기 역T형강재(10)의 좌측과 우측에 접하여 설치되면서 상기 반단면데크의 중앙부 하측을 지지하는 한 쌍의 내측거푸집(32), 상기 한 쌍의 내측거푸집(32)의 외측에 설치되어 상기 반단면데크의 양 측면을 지지하는 한 쌍의 외측거푸집(34)를 포함할 수 있다. 상기 외측거푸집(34)은 상기 내측거푸집(32)의 상측을 감싸는 상부판과 상기 내측거푸집(32)의 하측을 감싸는 하부판을 포함하여 슬라이딩하면서 거푸집의 폭을 증감시킬 수 있다. 즉, 내측거푸집(32)의 양측 단부는 외측거푸집(34)의 상부판과 하부판 사이에 삽입되어 슬라이딩 신축하면서 거푸집의 폭을 쉽게 조절할 수 있다. 따라서 하나의 거푸집으로 다양한 폭의 반단면데크를 형성할 수 있다. 한 쌍의 내측거푸집(32)은 중앙이 분리된 것으로 역T형강재(10)의 좌측과 우측에 접하여 설치될 수 있다. 또한, 한 쌍의 내측거푸집(32)과 한 쌍의 외측거푸집(34) 하측에는 거푸집을 지지하는 기둥을 삽입하는 기둥 구속 돌기가 형성될 수 있다. 이 기둥 구속 돌기에 기둥을 삽입하여 손쉽게 거푸집을 설치할 수 있다. 콘크리트가 경화한 후 거푸집 지지 기둥을 제거하고, 한 쌍의 외측거푸집(34)을 좌우로 인출한 후 한 쌍의 내측거푸집(32)을 하측으로 분리함으로써 거푸집을 쉽게 제거할 수 있다. 외측거푸집(34)의 하부판을 관통하여 나사 결합되는 고정구들을 더 포함할 수 있다. 고정구는 외측거푸집(34)을 내측거푸집(32)에 고정하여 움직이지 않게 설치할 수 있다. 또한, 내측거푸집(32)과 역T형강재(10)의 하부플랜지(12) 사이에 설치되는 거푸집 브라켓을 더 포함할 수 있다. 거푸집 브라켓은 내측거푸집(32)에 설치되는 상부힌지, 하부플랜지(12)에 설치되는 하부힌지, 상기 상부힌지와 하부힌지 사이에 설치되는 것으로 길이 조절이 가능한 길이조절봉을 포함할 수 있다. 상부힌지와 하부힌지 및 길이조절봉을 하부플랜지(12)에 대한 내측거푸집(32)의 높이를 용이하게 조절할 수 있다. 따라서 역T형강재(10)의 높이, 반단면데크의 설치 높이 등을 매우 용이하게 조절할 수 있다.

도 11, 12 등을 참조하면, 상기 역T형강재(10)의 전후 단부 또는 일 단부에는 상기 결합요홈(142)들과 결합돌부(144)들 없이 상기 복부(14)의 상부에 좌우 방향으로 연장된 상부플랜지를 포함할 수 있다. 이와 같이 결합요홈(142)들과 결합돌부(144)들 없는 단부 형상은 종방향으로 이웃하는 역T형강재(10) 상호간의 결합에 사용될 수 있다. 역T형강재(10) 상호간의 결합은, 종방향으로 서로 이웃하는 역T형강재(10)의 복부(14)와 플랜지에 연결덧판 등을 설치한 후 볼트, 용접 등으로 결합할 수 있다.

도 3, 12 등을 참조하면, 역T형강재(10), I형강재(40)의 복부(14)에는 횡방향으로 연결부재를 용접 등으로 결합해 둘 수 있다. 상기 연결부재에는 횡방향으로 이웃하는 역T형강재(10), I형강재(40) 상호간을 결합하는 가로보(50)를 결합할 수 있다.

도 5 등을 참조하면, 연속교의 지점부(교각 위치)에 설치되는 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)의 경우 상기 결합요홈(142)들과 결합돌부(144)들 없는 I형강재(40)(H형강재 포함)가 사용될 수 있다. 즉, 부모멘트를 받는 지점부의 경우, 결합요홈(142)들과 결합돌부(144)들 없이 상부플랜지가 구비될 수 있다. I형강재(40)는 횡방향으로 이격된 하나 이상 나란히 설치될 수 있다. I형강재(40)의 하부플랜지에는 하부플랜지콘크리트(42)가 공장에서 미리 형성될 수 있다. 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)는 I형강재(40)의 하부플랜지 상측에 하부플랜지콘크리트(42)가 구비되고, 하부플랜지콘크리트(42)에 매설되면서 상부플랜지를 둘러싸는 철근을 포함하여 제작된 후 현장에 반입될 수 있다.

상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조(A)의 교대쪽의 반단면복부는 하측으로 더 연장될 수 있다. 하측으로 더 연장된 반단면복부는 전단강도, 좌굴이나 비틀림 저항강도를 증가시킬 수 있다.

다시 설명하면, 상기 지점부 강재 반단면 데크 합성구조(C)는 하부플랜지와 상기 하부플랜지 상측에 수직 방향으로 결합된 복부와 상기 복부의 상측에 수직으로 결합된 상부플랜지를 포함하는 I형강재(40)일 수 있다. 상기 I형강재(40)의 하부플랜지에는 일체로 결합된 하부플랜지콘크리트(42)를 포함할 수 있다. 상기 I형강재(40)는 횡방향으로 이격된 하나 이상일 수 있다. 즉, 중간부 강재 반단면 데크 합성구조(B)의 역T형강재(10)의 개수에 맞게 하여 서로 전후 방향으로 연결 결합될 수 있다. 2 이상의 I형강재(40) 사이에는 연결판을 설치하여 용접, 볼트 등으로 상호 결합할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 역T형강재
12: 하부플랜지
14: 복부
142: 결합요홈
1422: 하부수평면
1424: 하부호면
144: 결합돌부
1442: 상부수평면
1444: 상부호면
1446: 단부면
22: 반단면콘크리트
242: 제1 합성철근
244: 제2 합성철근
246: 제3 합성철근
32: 내측거푸집
34: 외측거푸집
40: I형강재
42: 하부플랜지콘크리트
50: 가로보
A: 단부 강재 반단면 데크 합성구조
B: 중간부 강재 반단면 데크 합성구조
C: 지점부 강재 반단면 데크 합성구조

Claims

단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조를 제작하는 단계;
상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계;
상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계;
상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계;
상기 교대의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하고,
상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조는,
하부플랜지와 상기 하부플랜지 상측에 수직 방향으로 결합된 복부를 포함하는 역T형강재;
상기 역T형강재의 복부 상부에 일체로 결합된 철근콘크리트 구조의 반단면데크;를 포함하고,
상기 반단면데크는, 상기 역T형강재의 복부 상부에서 좌우방향인 횡방향 양측으로 연장된 반단면플랜지와 상기 반단면플랜지에서 하측으로 연장되고 상기 복부에 결합된 반단면복부를 포함하는 반단면콘크리트와, 상기 반단면콘크리트에 일부 매설됨과 동시에 나머지 일부는 상측으로 노출되어 추후 타설되는 현장타설 바닥판 콘크리트와 결합되는 합성철근을 포함하고,
상기 반단면데크가 결합되는 상기 복부의 상측에는 하측으로 함몰되데 전후 방향인 종방향으로 서로 이격된 결합요홈들과, 상기 결합요홈들의 사이사이에 형성된 결합돌부들을 포함하고,
상기 결합요홈은 상측인 입구의 하측에 폭이 넓은 확장부가 형성되고, 상기 결합돌부는 상측인 머리의 하측에 폭이 좁은 목부가 형성되고,
상기 결합요홈은 중앙의 하부수평면과 상기 하부수평면의 전후단부에서 상측으로 연장되는 하부호면을 포함하고,
상기 결합돌부는 중앙의 상부수평면과 상기 상부수평면의 전후단부에서 하측으로 연장되는 상부호면을 포함하고,
상기 하부호면과 상기 상부호면은 상기 하부호면과 상기 상부호면을 상하 방향으로 절단하는 단부면에 의해 서로 연결되고,
상기 하부호면은 상기 하부수평면 전후단부에서 상측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하고, 상기 상부호면은 상기 상부수평면 전후단부에서 하측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하고,
상기 합성철근은 상기 결합요홈에서 횡방향으로 연장된 후, 상기 반단면복부의 폭 내에서 상측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트의 상측으로 노출되고,다시 수평 방향으로 절곡되어 중앙부쪽으로 연장된 후, 다시 하측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트에 매설되는 제1 합성철근을 포함하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
단부 강재 반단면 데크 합성구조, 중간부 강재 반단면 데크 합성구조 및 지점부 강재 반단면 데크 합성구조를 제작하는 단계;
상기 제작된 합성구조들을 현장에 반입하는 단계;
상기 현장에 반입된 합성구조들을 상호 결합한 후 교대 및 교각의 상측에 거치하거나, 상기 현장에 반입된 합성구조들을 교대 및 교각의 상측에 거치한 후 상호 결합하는 단계;
상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 연결부나 지점부에 거푸집을 설치하면서, 상기 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판을 위한 철근을 조립하는 단계;
상기 교대 및 교각의 상측에 거치된 합성구조들의 상측에 현장타설 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계;를 포함하고,
상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조는,
하부플랜지와 상기 하부플랜지 상측에 수직 방향으로 결합된 복부를 포함하는 역T형강재;
상기 역T형강재의 복부 상부에 일체로 결합된 철근콘크리트 구조의 반단면데크;를 포함하고,
상기 반단면데크는, 상기 역T형강재의 복부 상부에서 좌우방향인 횡방향 양측으로 연장된 반단면플랜지와 상기 반단면플랜지에서 하측으로 연장되고 상기 복부에 결합된 반단면복부를 포함하는 반단면콘크리트와, 상기 반단면콘크리트에 일부 매설됨과 동시에 나머지 일부는 상측으로 노출되어 추후 타설되는 현장타설 바닥판 콘크리트와 결합되는 합성철근을 포함하고,
상기 반단면데크가 결합되는 상기 복부의 상측에는 하측으로 함몰되데 전후 방향인 종방향으로 서로 이격된 결합요홈들과, 상기 결합요홈들의 사이사이에 형성된 결합돌부들을 포함하고,
상기 결합요홈은 상측인 입구의 하측에 폭이 넓은 확장부가 형성되고, 상기 결합돌부는 상측인 머리의 하측에 폭이 좁은 목부가 형성되고,
상기 결합요홈은 중앙의 하부수평면과 상기 하부수평면의 전후단부에서 상측으로 연장되는 하부호면을 포함하고,
상기 결합돌부는 중앙의 상부수평면과 상기 상부수평면의 전후단부에서 하측으로 연장되는 상부호면을 포함하고,
상기 하부호면과 상기 상부호면은 상기 하부호면과 상기 상부호면을 상하 방향으로 절단하는 단부면에 의해 서로 연결되고,
상기 하부호면은 상기 하부수평면 전후단부에서 상측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하고, 상기 상부호면은 상기 상부수평면 전후단부에서 하측으로 갈수록 곡율반경이 단계적으로 또는 연속적으로 점차 감소하고,
상기 합성철근은 상기 결합요홈에서 횡방향으로 연장된 후, 상기 반단면복부의 폭 내에서 상측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트의 상측으로 노출되고,다시 수평 방향으로 절곡되어 중앙부쪽으로 연장된 후, 다시 하측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트에 매설되는 제1 합성철근을 포함하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에서
상기 타설된 현장타설 바닥판 콘크리트가 경화한 후 현장타설 바닥판 콘크리트 상측에 포장하는 단계를 더 포함하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 합성철근은 상기 반단면복부내에서 횡방향으로 연장된 후, 측면 상측으로 경사지게 연장되고, 이후 상기 반단면콘크리트 상측으로 노출되고, 다시 수평 방향으로 절곡되어 측면 외측으로 연장된 후, 다시 하측으로 절곡 연장되어 상기 반단면콘크리트에 매설되는 제2 합성철근을 포함하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 합성철근은 상기 반단면콘크리트의 상측에 좌우로 길게 연장된 후, 양측 단부에서 상측으로 노출되게 설치된 제3 합성철근을 포함하고, 상기 제3 합성철근은 상기 반단면데크에 설치되는 종방향 철근을 지지 고정하고, 동시에 상기 반단면콘크리트의 횡방향 휨에 대응함과 동시에 상기 반단면플랜지와 추후 타설되는 상기 현장타설 바닥판 콘크리트와 견고하게 결합되는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조를 제작하기 위한 거푸집은 상기 역T형강재의 좌측과 우측에 접하여 설치되면서 상기 반단면데크의 중앙부 하측을 지지하는 한 쌍의 내측거푸집, 상기 한 쌍의 내측거푸집의 외측에 설치되어 상기 반단면데크의 양 측면을 지지하는 한 쌍의 외측거푸집을 포함하고, 상기 외측거푸집은 상기 내측거푸집의 상측을 감싸는 상부판과 상기 내측거푸집의 하측을 감싸는 하부판을 포함하여 슬라이딩하면서 거푸집의 폭을 증감시킬 수 있는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 한 쌍의 내측거푸집과 한 쌍의 외측거푸집 하측에 형성되는 기둥 구속 돌기와 상기 기둥 구속 돌기에 삽입되는 기둥을 더 포함하거나, 또는 상기 한 쌍의 외측거푸집 하측에 형성되는 기둥 구속 돌기와 상기 기둥 구속 돌기에 삽입되는 기둥과 상기 한 쌍의 내측거푸집과 상기 역T형강재의 하부플랜지 사이에 설치되는 거푸집 브라켓을 더 포함하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조 및 중간부 강재 반단면 데크 합성구조의 역T형강재의 전후 양 단부 또는 일 단부에는 상기 결합요홈들과 결합돌부들 없이 상기 복부의 상부에 좌우 방향으로 연장된 상부플랜지를 포함하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 역T형강재는 횡 방향으로 이격되어 나란히 설치된 2 이상인 것을 특징으로 하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 단부 강재 반단면 데크 합성구조의 상기 교대쪽의 반단면복부는 하측으로 더 연장된 것을 특징으로 하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.
청구항 2에 있어서,
상기 지점부 강재 반단면 데크 합성구조는
하부플랜지와 상기 하부플랜지 상측에 수직 방향으로 결합된 복부와 상기 복부의 상측에 수직으로 결합된 상부플랜지를 포함하는 I형강재;
상기 I형강재의 하부플랜지에 일체로 결합된 하부플랜지콘크리트를 포함하고,
상기 I형강재는 횡방향으로 이격된 하나 이상인 것을 특징으로 하는
분절형 강재 반단면 데크 합성구조를 이용한 교량 급속 시공방법.