KR19990045825A - 피.에스.씨교량의성능개선을위한연속화보수공법 - Google Patents

Abstract

지금까지 시공되어온 연속화 교량 보수공법 중 대부분의 경우 내측지점부에 발생하는 부모멘트에 대한 적절한 대응없이 시공되어짐에 따라 내측지점부의 바닥판 콘크리트에 균열을 발생시켜왔고 이로 인해 그 구조물의 강성 및 내구성을 저하시켜왔다.

본 발명에 의한 공법은 단순보 형식의 교량을 연속보 형식의 교량으로 개량 보수함에 있어 상부 슬래브 중 부모멘트를 받는 부분 즉, 내측지점에서 0.25ℓ구간의 바닥판 콘크리트를 철거한 상태에서 내측지점부에 가로보를 설치 및 보수 하고 부모멘트 구간에 인장철근을 배치한 후 내측지점 좌우에서 약 3m구간을 제외한 부모멘트 구간에 1차로 바닥판 콘크리트를 타설하고 유압젝키을 이용하여 지점을 상승시킨 후 나머지 구간의 바닥판 콘크리트를 타설하고 지점하강을 통하여 부모멘트 구간에 압축력을 도입시켜 사하중 및 활하중에 의해 발생되는 부모멘트에 저항하게 하고 인장균열을 방지할 수 있게 하는 교량의 보수공법이다.

본 발명에 의한 공법은 3경간 연속보 교량에도 같은 방법의 반복으로 적용할 수 있다.

Description

피.에스.씨 교량의 성능개선을 위한 연속화보수공법{AAAAA}

노후된 교량의 공용 내하력 증진과 성능개선을 위한 기존의 교량 보수공법은 대부분 PC강재를 사용하여 빔에 프리스트레스를 도입, 인장력을 감소시키는 방법이 이용되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 많은 경비가 소요될 뿐만 아니라 시공에 있어서 기술적인 어려움이 있었고 경간의 연속화는 불가능 하였다.

본 보수공법은 이러한 특별한 외부적인 장치를 사용하지 않으면서도 기존의 단순 구조 시스템을 연속 구조 시스템으로의 변환을 통하여 교량의 공용 내하력을 증진시킬 수 있는 방법을 제시한다. 또한 연속구조 시스템으로의 변환으로 인하여 연속구간에서 교좌장치를 2개소에서 1개소만 설치함에 따라 교좌장치의 설치에 따르는 막대한 경비를 줄일 수 있게 하였다.

본 보수공법을 상술하면, 바닥판 콘크리트중 부모멘트를 받는 부분 즉, 내측지점에서 0.25ℓ구간을 철거한 후 두 개의 지간을 가로보를 사용하여 연결하고 시공순서에 따라 슬래브를 타설하고 유앱젝키을 이용한 지점의 상승 및 하강을 통하여 부모멘트 구간에 압축력을 도입시켜 연속보의 형식으로 개량 보수하는 공법이다.

지금까지 시공되어온 연속화 교량 보수공법 중 대부분의 경우 내측지점부에 발생하는 부모멘트에 대한 적절한 대응없이 시공되어짐에 따라 내측지점부의 바닥판 콘크리트에 균열을 발생시켜왔고 이로 인해 그 구조물의 강성 및 내구성을 저하시켜왔다. 특히 피에스씨 (P.S.C.) 빔교에는 단순보형으로 제작된 빔을 가로보와 슬래브를 이용하여 연속화하는 방법이 이용되어 왔는데 이러한 방법은 콘크리트의 크리프 및 건조수축에 의한 모멘트 재분배가 시간이 경과함에 따라 증가하기 때문에 부모멘트 구간의 바닥판에 균열을 유발하게 된다.

결국 이 균열은 구조역학 적으로도 불리한 거동을 하게된다. 즉, 단순보 또는 단순보에 가까운 거동을 하게됨으로 해서 정모멘트 구간에 큰 모멘트를 발생시킴은 물론 처짐 및 진동이 증가하게 되어 사용성과 내구성에 불리한 영향을 주게 된다.

본 발명에 의한 지점의 상승·하강을 이용한 교량의 시공 방법은 부모멘트 구간의 바닥판 콘크리트에 압축력을 도입하므로 해서 기존의 보수공법이 가지고 있던 문제점인 부모멘트구간의 인장응력에 의한 균열을 방지할 수 있게 하였다.

본 발명의 기술적인 특징을 그림을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 단순보와 2경간 연속보의 구조 시스템과 각각의 모멘트도를 나타내고 있다. (가)도는 단순보 구조시스템으로 비교적 간단한 구조로서 널리 시공되어온 구조이나 (나)도와 같이 정(正)모멘트가 크고 처짐량이 크므로 이를 극복하기 의해서는 보의 높이가 커져야 하는 단점이 있다. (다)도는 2경간 연속보 구조시스템으로 동일한 경간장인 경우 (가)도의 단순보 시스템에 비해 정모멘트는 등분포하중하에서로 감소하게 되고 처짐량은 약로 감소하게 된다.

그러나 (라)도와 같이 부(負)모멘트는 정모멘트보다 1.78배 크게 작용되고 이 부모멘트는 교량의 완성시 상부 바닥판에 인장응력을 발생시킨다. 본 발명에서는 위에서 언급한 연속보 구조시스템의 장점을 살리기 위하여 부모멘트에 압축응력을 도입시키는 공법을 제안한다. 이에 관한 것은 그림 2도로 설명한다.

제 2 도는 지점 상승·하강을 이용한 피에스씨 (P.S.C.) 빔의 연속보화 시공 방법을 나타낸다. (가)도는 바닥판 콘크리트 중 부모멘트를 받는 부분 즉, 내측지점에서 0.25ℓ구간을 철거한 후 두 지점간의 가로보 및 바닥판에 철근을 배근한 모흡을 나타낸다. 여기서 철근의 배근은 부모멘트 구간에 충분한 양을 배치하여 지점 상승시 발생하는 인장력에 대응하도록 한다. (나)도는 내측 지점 좌우에서 약 3m구간을 제외한 바닥판 구간과 두 거더의 Joint부에서 지점 상승시 압축력이 발생하는 부분까지 동시에 콘크리트를 타설한 모습을 나타낸다. 여기서 내측지점부의 3m는 지간길이가 30m인 연속보 교량의 경우 부모멘트 구간의 길이를 변수로 매개변수 해석을 하여 결정한 값으로 가장 효율적으로 압축응력을 도입시킬 수 있는 길이 이며 이 길이는 교량 등급의 종류와 콘크리트 재질에 따라 변화될 수 있다. 여기서 (나)의 공정은 부모멘트 구간에 배근한 인장철근이 지점상승시의 인장력에 저항하기 위한 정착을 도모하기 위함이다. (다)도는 가로보를 사용하여 두 개의 보를 연결시키고 1차로 타설된 바닥판 및 Joint부분의 콘크리트가 충분히 경화된 후 유압젝키를 이용하여 지점을 상승시킨 상태를 나타내는데 이때 부모멘트 구간에 배치된 철근에는 인장력이 도입된다. 이 때, 인장철근의 긴장 상태를 높이기 위하여 철근 하부에 쐐기의 원리를 이용할 수 있다. 여기서 가로보는 지점 상승·하강에 의한 모멘트에 저항할 수있도록 설계되어야 한다. (라)도는 부모멘트 구간에 2차로 바닥판 및 Joint부분에 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸다. (마)도는 2차로 타설한 콘크리트가 충분히 경화된 후 하중을 제거하여 지점을 하강시킨 상태를 나타낸다. (가)도에서 (마)도까지의 시공과정을 통해 부모멘트 구간의 바닥판에는 압축응력이 도입되어 사하중 및 사용하중에 의한 부모멘트에 저항하게 된다. 본 발명에 의한 시공법은 3경간 이상의 연속형 교량에도 같은 방법의 반복으로 적용할 수 있다.

발명이 이루고자 하는 기술적 과제 누락

제 1 도는 단순보와 2경간 연속보의 구조 시스템과 각각의 모멘트도

제 2 도는 본 발명에 의한 단순보 시스템을 2경간 연속보 시스템으로의 변환을 위한 시공원리도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

① 피에스씨 (P.S.C.) 빔

② 정모멘트 구간의 바닥판 콘크리트

③ 바닥판 콘크리트를 철거한 부모멘트구간

④ 부모멘트 구간 바닥판의 인장철근

⑤ 부모멘트 구간에 1차로 타설된 바닥판 콘크리트

⑥ 부모멘트 구간에 2차로 타설된 바닥판 콘크리트

발명의 구성 및 작용 누락

발명의 효과 누락

Claims (1)

1. 단순보 형식의 교량을 연속보 형식의 교량으로 개량 보수함에 있어 상부 슬래브중 부모멘트를 받는 부분 즉, 내측지점에서 0.25ℓ구간의 바닥판 콘크리트를 철거한 상태에서 내측지점부에 가로보를 설치 및 보수 하고 부모멘트 구간에 인장철근을 배치한 후 내측지점 좌우에서 약 3m구간을 제외한 부모멘트 구간에 1차로 바닥판 콘크리트를 타설하고 유압젝키을 이용하여 지점을 상승시킨 후 나머지 구간의 바닥판 콘크리트를 타설하고 지점하강을 통하여 부모멘트 구간에 압축력을 도입시켜 사하중 및 활하중에 의해 발생되는 부모멘트에 저항하게 하고 균열을 방지할 수 있게 하는 교량의 보수공법.

   ◎지간 30m 2경간 연속보형 설계 예

   ◎ 단순보와 연속화 시켰을 경우의 응력비교 (인장:+, 압축:-)