KR20000007940A

KR20000007940A - 교량상부구조의 연속화공법

Info

Publication number: KR20000007940A
Application number: KR1019980027525A
Authority: KR
Inventors: 유근무
Original assignee: 유근무
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-02-07
Also published as: KR100310245B1

Abstract

본발명은 교량상부구조의 연결부를 일체로 결속시켜 연속화하는 것으로, 특히 인장력이 작용하는 양단연결부 상부를 적은 량의 강선을 사용하여 경제적으로 시공하면서도 구조물의 부분적인 취약부가 발생되지 않도록 하는 교량상부구조의 연속화공법에 관한 것으로, a) 메인보(30)들을 교각(20)의 상단부에 길이방향으로 올려놓고, b) 상기 메인보(30)들에 지지되도록 상판부(50) 및 정착가로보(40)들을 형성하기 위한 거푸집(10)을 가설하고, c) 상기 거푸집(10)의 내부에 철근배근 작업시 인장력이 작용하는 상판부(50)의 양단연결부(a) 내부에 매립되도록 적절한 길이를 가지는 쉬스관(60)들을 길이방향으로 배치하되, 그 쉬스관(60)들의 양끝단부들에는 정착구(70)를 설치하여 메인보(30)의 적절한 위치에 가로질러 설치되는 좌우 1쌍의 정착가로보(40)들의 좌우측면에 매립되도록 배치하고, d) 상기 거푸집(10) 내부에 미경화콘크리트를 타설하여 상기 쉬스관(60)들 및 정착구(70)들이 매설되게 하면서 상판부(50) 및 정착가로보(40)들을 일체로 형성하고, e) 상기 거푸집(10)을 탈형한 후에 상기 쉬스관(60) 내부에 강선(80)을 관통시켜서 그 강선들에 인장력을 가한 양측 끝부분들을 상기 정착가로보(40)들에 매립된 정착구(70)들에 정착하여 줌으로써 완료되는 것이다.

Description

교량상부구조의 연속화공법

본발명은 교량상부구조의 연결부를 일체로 결속시켜 연속화하는 것으로, 특히 인장력이 작용하는 양단연결부 상부를 적은 량의 강선을 사용하여 경제적으로 시공하면서도 구조물의 부분적인 취약부가 발생되지 않도록 하는 교량상부구조의 연속화공법에 관한 것이다.

교각들의 상부에 교량상판들의 양단부들을 단순하게 올려놓아서 지지시키는 단순보의 형태로서 교량상판을 시공하는 경우, 교량상판은 각 경간간에 신축이음부들이 형성되기 때문에 차량주행시에 덜커덩거리는 충격이 발생하므로 주행성이 좋지 못하며, 또한 신축장치의 잦은 파손으로 보수가 필요하게 되어 경제적 손실이 발생하고 이용자들의 불편이 많이 따랐다.

이에 반하여, 양단부들을 강선을 배치하여 일체로 연결시키는 연결슬래브의 형태로 교량상판을 시공하는 경우, 발생되는 (-)휨모멘트를 강선이 지지하게 됨으로써 경제적인 구조설계가 용이한 장점을 가질 뿐만 아니라, 신축이음장치를 할 필요가 없어 상판의 노면이 균일하게 되므로 주행성이 좋게 되며, 파손이 없으므로 경제성과 편리성의 장점을 가지는 교량을 건설할 수 있다.

종래, 연속보로 설계되는 교량상판들은 도2의 도시와 같이 그 양단연결부들의 상부에 좁은 간격으로 인장철근을 배치하고, 콘크리트를 일체로서 타설하여서 양단연결부에 작용하는 인장력을 감당하도록 시공하는 것이 통례였다.

이러한 종래의 교량상판의 시공방법은 공사현장에서 콘크리트 타설작업이 진행되므로 콘크리트 타설작업에 효율적인 품질관리를 수행하기 어려웠으며, 교량상판의 양단연결부의 상부에 다량의 인장철근들이 좁은 간격으로 배치되므로, 콘크리트의 타설시에 그 인장철근들의 좁은 간격사이로 콘크리트의 통과가 곤란하게 되어서, 인장철근들의 하부에 콘크리트 충전이 부실하게 되어서 전체적으로 교량상판의 부실공사를 초래할 위험이 많은 결함이 있었다.

본발명의 목적은 교량상부구조의 인장력이 작용하는 양단연결부 상부에 인장력을 효율적으로 감당하게 함으로써 균열이 발생되지 않도록 하는 교량상부구조의 연속화공법을 제공하는데 있다.

본발명의 다른 목적은 교량상부구조 양단연결부의 상부에 배치되는 인장철근들을 대폭적으로 절감하여 콘크리트 타설시 콘크리트 충전을 용이하게 하여서 구조물의 부분적인 취약부가 발생하지 않도록 하는 교량상부구조의 연속화공법을 제공하는데 있다.

본발명의 또다른 목적은 교량상부구조물을 연속화하여 시공함으로써 교각사이에 신축이음부의 설치가 필요없을 뿐만 아니라, 차량의 주행성을 좋게 해주고 고장이 없는 교량상부구조의 연속화공법을 제공하는데 있다.

도1은 종래 단순보 형태의 교량상부구조를 나타내는 예시도

도2는 종래 일체화된 교량상부구조를 나타내는 예시도

도3은 본발명에 따른 일체화된 교량상부구조를 나타내는 절개된 사시도

도4는 본발명에 따른 일체화된 교량상부구조를 나타내는 측면도

도5는 본발명에 따른 일체화된 교량상부구조를 나타내는 단면도

도6은 본발명의 요부확대 종단면도

도7은 본발명의 요부확대 횡단면도

도8은 본발명에 따른 쉬스관이 배치된 상태를 나타내는 평면 예시도

도9a 내지 도9d는 본발명에 따른 시공순서를 나타내는 단면 예시도

도10은 본발명에 따른 정착구의 설치상태를 나타내는 확대 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:거푸집 20:교각 30:메인보

31:충전콘크리트 40:정착가로보 41:가로보

42:헌치 50:상판부 51:인장철근

60:쉬스관 70:정착구 80:강선

a:양단연결부

본발명 교량상부구조의 연속화공법은 도3 내지 도8에서와 같이, 메인보(30)의 상부에 설치되는 상판부(50)의 인장력이 작용하는 양단연결부(a) 내부에 길이방향으로 쉬스관(60)들을 매설하며, 그 쉬스관(60)의 양끝부분에는 정착구(70)를 설치하여 정착가로보(40)의 외측면에 정착되게 한다. 그리고 쉬스관(60)들 내부로 강선(80)들을 삽입하여 인장력을 가해 정착구(70)에 정착되게 함을 특징으로 하는 것이다.

즉, 본발명은 도9a 내지 도9d에서 도시되는 바와 같이, 메인보(30)들을 교각(20)의 상단부에 길이방향으로 올려놓고, 상기 메인보(30)들에 지지되도록 상판부(50) 및 정착가로보(40)들을 형성하기 위한 거푸집(10)을 가설하고, 상기 거푸집(10)의 내부에 철근배근 작업시 인장력이 작용하는 상판부(50)의 양단연결부(a) 내부에 매립되도록 적절한 길이를 가지는 쉬스관(60)들을 길이방향으로 배치하되, 그 쉬스관(60)들의 양끝단부들에는 정착구(70)를 설치하여 메인보(30)의 적절한 위치에 가로질러 설치되는 좌우 1쌍의 정착가로보(40)들의 좌우측면에 매립되도록 배치하고, 상기 거푸집(10) 내부에 미경화콘크리트를 타설하여 상기 쉬스관(60)들 및 정착구(70)들이 매설되게 하면서 상판부(50) 및 정착가로보(40)들을 일체로 형성하고, 상기 거푸집(10)을 탈형한 후에 상기 쉬스관(60) 내부에 강선(80)을 관통시켜서 그 강선들의 양측 끝부분들을 상기 정착가로보(40)들에 매립된 정착구(70)들 외부로 돌출시켜 잡아당겨서 인장력을 가하여 줌으로써 완료함을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본발명은 상판부(50)의 양단연결부(a) 내부에 강선(80)들이 설치되어 그 강선(80)들로 인장력을 감당하게 됨으로써, 인장철근을 촘촘하게 배근하여 콘크리트 충전이 용이치 않을 뿐만 아니라, 상판부(50) 양단연결부(a)에 균열이 발생되었던 종래의 것과는 달리, 철근수요를 대폭적으로 줄임으로써 콘크리트 충전이 용이하면서 경제적으로 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 상판부(50) 양단연결부(a)의 상부에 균열을 방지할 수 있다.

상기 상판부(50)는 도3 내지 도6에서 도시되는 바와 같이, 메인보(30)의 상부에 설치되어 차량들의 하중을 메인보(30)에 전달하는 구조부이다. 이러한 상판부(50)는 조인트가 없이 일체로 결속시켜서 연속슬래브형으로 시공된다.

이러한 상판부(50)를 시공할 때 도6에서 도시되는 바와 같이, 인장력을 받는 양단연결부(a) 내부에 쉬스관(60)을 매립하되, 그 쉬스관의 양끝단부에 정착구(70)를 연결하여 매립하게 된다. 그리고 시공후 그 쉬스관(60) 내부에 강선(80)을 삽입하여 인장력을 가한 뒤 양끝단부를 정착구(70)에 견고하게 정착시켜 주게 된다.

여기에서, 쉬스관(60)의 가운데 부분은 상판부(50) 내부에 수평하게 매립되며 그 양끝부분은 하부로 약간 휘어져 정착가로보(40)의 상측부에 형성된 헌치(42) 외측면에 매립된다.

이와 같이 상판부(50)는 강선(80)이 인장력을 감당하여 주게 됨으로 인장철근의 배근을 대폭적으로 감소시킬 수 있으면서도 콘크리트 충전이 용이하게 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본발명은 인장철근(51)을 촘촘하게 배근하여 콘크리트 충전이 용이하지 않아서 균열 등의 하자가 발생할 뿐만 아니라, 철근수요가 많고 신축이음장치의 설치 및 고장보수로 인하여 경제성이 떨어졌던 종래의 기술과는 확실히 구분되는 것이다.

상기 정착가로보(40)는 도3, 도5, 도6 및 도8에서 도시되는 바와 같이, 메인보(30)의 연결부 좌우측 적절한 길이에 각기 가로질러 설치되는 1쌍의 구조부로서, 좌우 외측면에 정착구(70)가 매립되어서 강선(80)의 끝부분을 각기 정착시켜 주는 역할을 수행한다.

이러한 정착가로보(40)의 설치위치는 휨모멘트가 가장 작게 작용하는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이는 강선(80)들의 정착에 의한 하중외에 다른 하중이 정착가로보(40)에 작용하는 것을 방지하는데 도움이 된다.

상기한 정착가로보(40)는 별도로 설치할 수도 있으나, 메인보(30)가 설치되는 교량에서는 메인빔을 지지시켜 주는 가로빔이 설치되는 것이 통례이기 때문에, 본발명에서는 이 가로빔을 이용하여 정착가로보(40)로 사용하고 있다.

이때 정착가로보로 이용되는 가로빔은 메인보(30)의 연결부에서 좌,우 가장 가까운 위치에 설치되는 좌,우 1쌍의 가로보(41)들을 선택하고 있는 것이다.

한편, 본발명의 메인보(30)는 도3 내지 도8에서 도시되는 바와 같이, 상판부(50)의 하중을 교각(10)으로 전달하는 구조부로서, 지상에서 미리 제작되는 프리캐스트빔(precast beam)으로서 사용될 수도 있으며, 또한 소정의 곡률로 휘어서 제작하여 미리 응력을 가한 프리플랙스보(preflex beam)로서 사용될 수도 있다.

또한, 도3, 도6 및 도9d에서 도시되는 바와 같이, 메인보(30)들간의 연결부는 충전콘크리트(31)를 채워 넣어서 상호 일체화시켜 주는 것이 바람직하다.

따라서, 메인보(30) 양단연결부에 전달되는 압축력을 충전콘크리트(31)가 감당하게 되므로 그 상부에 설치된 상판부(50)에는 인장력이 감쇠되는 장점을 가진다.

이와 같이, 본발명은 메인보(30) 상부에 지지되는 상판부(50)에 인장력이 작용하는 양단연결부(a) 내부에 길이방향으로 일정길이를 가지는 쉬스관(60)들을 매설하되, 그 쉬스관(60)들의 양끝부분에 정착구(70)를 연결하여 정착가로보(40)의 외측면에 정착되게 시공한 후, 그 쉬스관(60)들 내부로 강선(80)들을 삽입하여 인장력을 가하여 정착구(70)에 정착시키게 됨으로써,

첫째, 상판부(50)의 양단연결부(a) 상부에 작용하는 인장력을 효율적으로 감당하게 되어 균열이 발생되지 않는 효과가 있으며,

둘째, 상판부(50) 양단연결부(a)에 배근되는 인장철근들을 배근을 대폭적으로 줄여서 콘크리트 타설시 콘크리트 충전을 용이하게 하면서도 구조물의 부분적인 취약부가 발생되지 않는 효과가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본발명 교량상부구조의 연속화공법은 교량상판의 양단연결부의 내부에 고인장력을 가지는 강선을 정착시킴으로써 그 강선으로 교량상판의 양단연결부 상부에 작용하는 인장력을 효과적으로 감당하게 하면서 인장철근들을 대폭적으로 절감시켜 주는 매우 유용한 것이다.

Claims

a) 메인보(30)들을 교각(20)의 상단부에 길이방향으로 올려놓고,

b) 상기 메인보(30)들에 지지되도록 상판부(50) 및 정착가로보(40)들을 형성하기 위한 거푸집(10)을 가설하고,

c) 상기 거푸집(10)의 내부에 철근배근 작업시 인장력이 작용하는 상판부(50)의 양단연결부(a) 내부에 매립되도록 적절한 길이를 가지는 쉬스관(60)들을 길이 방향으로 배치하되, 그 쉬스관(60)들의 양끝단부들에는 정착구(70)를 설치하여 메인보(30)의 적절한 위치에 가로질러 설치되는 좌우 1쌍의 정착가로보(40)들의 좌우측면에 매립되도록 배치하고,

d) 상기 거푸집(10) 내부에 미경화콘크리트를 타설하여 상기 쉬스관(60)들 및 정착구(70)들이 매설되게 하면서 상판부(50) 및 정착가로보(40)들을 일체로 형성하고,

e) 상기 거푸집(10)을 탈형한 후에 상기 쉬스관(60) 내부에 강선(80)을 관통시켜서 그 강선들의 양측 끝부분들을 상기 정착가로보(40)들에 매립된 정착구(70)들 외부로 돌출시켜 잡아당겨서 인장력을 가하여 줌으로써 완료함을 특징으로 하는 교량상부구조의 연속화공법.
제1항에 있어서, 상기 정착가로보(40)는 휨모멘트가 가장 작게 작용하는 위치에 설치되도록 하며, 상기 메인보(30)의 사이사이에 가로질러 설치되는 가로보(41)들중 양단연결부(a)에서 좌,우 가장 가까운 위치에 설치되는 좌,우 1쌍의 가로보(41)들을 이용함을 특징으로 하는 교량상부구조의 연속화공법.
제1항에 있어서, 상기 메인보(30)는 지상에서 미리 제작되는 프리캐스트빔으로서 사용함을 특징으로 하는 교량상부구조의 연속화공법.
제1항에 있어서, 상기 메인보(30)는 소정의 곡률로 휘어서 제작하여 미리 응력을 가한 프리플랙스보로서 사용함을 특징으로 하는 교량상부구조의 연속화공법.
제1항에 있어서, 상기 메인보(30)들간의 연결부는 충전콘크리트(31)를 채워 넣어서 상호 일체화시켜 줌을 특징으로 하는 교량상부구조의 연속화공법.