KR20000044700A - 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트 시공방법 - Google Patents

일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일체식 교대 교량의 변위허용을 위한 채움 조인트(Cyclic Control Plug Joint)에 관한 장치 및 그 시공 방법에 관한 것으로서, 주형, 교대 및 접속 슬래브가 일체로 시공된 일체식 교대 교량에서 상부구조의 온도변화에 의한 신축변위를 접속 슬래브와 완충 슬래브 사이에 받침 슬래브와 아스팔트 콘크리트를 사용하여 시공함으로써 신축에 의한 변위 발생시 그 이동을 허용하는 역할을 수행하며 기존 교량의 교대부에 존재하는 신축이음장치와 베어링을 제거하였을 때 교량 구조물에 구조적 변위를 가져오지 않도록 일종의 완충장치를 설치하는 일체식 교대교량의 조절용 조인트 시공방법을 얻기 위한 것인 바,
국내 도로교량의 구조 형식을 고려하여 접속 슬래브와 완충 슬래브가 접하는 보조기층 하부에 콘크리트를 타설하여 받침 슬래브를 설치하는 시공단계와; 도로의 종구배가 낮은쪽에 침투수를 배출할 수 있는 유공 배수관을 설치하는 시공단계와; 접속 슬래브 및 완충 슬래브 사이에 채움재(Filler)로 충진하는 시공단계와; 필요시 그 위의 상부를 아스팔트로 포장 시공하는 단계로 이루어져 교대부의 신축이음장치와 베어링을 사용하지 않는 일체식 교대 교량에서 온도변화에 의한 신축변위를 교량구조물의 외부인 도로부에서 발생하도록 유도하는 획기적인 방안이다. 따라서 종래에 사용하지 않았던 받침 슬래브를 사용하여 기존 국내 도로교량의 접속 슬래브와 완충 슬래브 사이에 설치하여 일체식 교대 교량의 원활한 작동을 보장하고 또한 뒷채움 침하시 접속 슬래브가 침하되는 현상을 감소할 수 있을 뿐만 아니라 상기 공법의 적용으로 교량 시공시 유지관리 및 공사비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트 시공방법
본 발명은 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주형, 교대 및 접속 슬래브가 일체로 연결 시공된 일체식 교대 교량에서 온도변화에 의한 상부구조의 신축변위로 발생되는 교대 변위를 접속 슬래브를 경유하여 접속 슬래브와 완충 슬래브 경계면에 받침 슬래브와 채움재(예: 아스팔트 콘크리트)를 사용하여 변위를 채움재의 특성을 이용하여 흡수, 처리하는 역할을 수행하고 종래 교량의 교대부에 존재하는 신축이음장치와 베어링을 제거할 수 있는 일체식 교대 교량의 변위허용을 위한 채움 조인트(Cyclic Control Plug Joint)시공 방법에 관한 것이다.
도 1에 도시한 단면도는 종래의 일반 교량에서 사용중인 교대, 접속 슬래브, 완충 슬래브 및 도로부와의 연결부를 나타낸 구성도이다. 교대(10)와 접속 슬래브(20)는 교대에 미리 다웰바를 설치, 고정하여 접속 슬래브를 타설하고 있으며 접속 슬래브(20)와 완충 슬래브(40)사이 그리고 완충 슬래브(40)와 도로부(50) 사이에는 팽창줄눈(60)을 사용하여 연결하는 방법을 사용하고 있다.
기존 교량의 교대(10) 구조물은 수평변위를 허용하지 않는 부동(不動)의 고정 구조물로서, 온도변화에 의한 교량의 신축은 교량 상부구조에 설치되는 신축이음장치에 의하여 조절되며 교대와 인접한 접속 슬래브(20) 및 완충 슬래브(40)에는 수평 변위의 영향을 고려하지 않고 도로부(50)의 온도변화로 발생되는 변위만을 수용하기 위하여 팽창줄눈(60)을 사용하여 시공하고 있다. 따라서 교대 및 접속 슬래브가 일체로 시공되어 온도 변화에 따른 교량의 신축 변위가 접속 슬래브(20)를 경유하여 도로부(50)로 전달되는 일체식 교대 교량에서는 사용할 수 없는 시공 방법이다. 또한 이러한 종래의 시공 방법은 교대 구체의 높이가 일체식 교대에 비하여 상당히 높게 시공되므로 따라서 사용되는 뒷채움(70)의 체적이 커지게 된다. 이로 인하여 접속 슬래브의 길이를 연장하여야 할 뿐만 아니라 도 2에서와 같이 교대에 다웰바로 직접 연결된 접속 슬래브는 교대 뒷채움재의 다짐 불량이나 시간 경과에 따른 자연적인 뒷채움 침하 현상이 발생하면서 접속 슬래브도 함께 침하하는 현상이 발생하게 된다. 따라서 접속 슬래브의 침하 현상은 기존 다웰바를 이용한 교대 연결부에 파손을 유발하기가 매우 쉬우며 이를 통한 우수 침투의 우려가 존재 할 뿐만 아니라 상부 모서리 면이 단차가 발생 할 수 있으므로 차량 주행성의 저하를 유발하며 장시간 방치시에는 직접적인 충격하중으로 인하여 접속 슬래브 및 교대 파손을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 교대, 주형 및 접속슬래브가 일체로 시공된 일체식 교대 교량에서 온도변화에 의한 교량의 신축 변위를 처리하기 위한 것으로 접속 슬래브와 완충 슬래브 연결부 하면에 받침 슬래브를 설치하고 접속 슬래브와 완충 슬래브 사이에 채움재를 사용하여 변위 발생시, 그 이동을 채움재의 재료적 특성을 활용하여 변위를 허용함으로써 교량구조물에서의 구조적인 신축변위를 합리적으로 처리할 수 있다. 또한 채움재에 발생 가능한 균열을 통하여 우수(雨水)가 침투하는 경우를 대비하여 받침 슬래브 측면의 낮은 쪽에 유공 배수관을 설치하여 유입되는 우수가 신속히 배출되도록 하는 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트 시공방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 접속 슬래브와 완충 슬래브의 연결부 보조기층 상면에 콘크리트를 이용한 받침 슬래브를 설치하는 시공단계와; 도로의 종구배로 구배가 낮은 상기 받침 슬래브 측면에 침투수를 배출할 수 있는 유공관을 설치하는 시공 단계와; 받침 슬래브 상면과 교대 뒷채움재 상면과 접속 슬래브 하면과의 마찰저항을 최소화하기 위하여 비닐막을 설치하는 시공 단계와; 비닐막 상면에 접속 슬래브를 타설하는 단계와; 접속 슬래브 및 완충 슬래브 사이에 채움재(Filler)로 충진하는 시공단계와; 그 위의 필요에 따라서 상면을 포장하는 단계로 이루어진 특징이 있다.
도 1은 기존 교량의 교대 형식을 사용하는 경우 접속 슬래브와 완충 슬래브의 형상 및 연결부를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예인 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트를 도시한 접속 슬래브와 완충 슬래브의 구성도 및 연결부를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트가 위치하는 접속 슬래브와 완충 슬래브의 연결부분을 도시한 상세 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10,10': 교대 15: 받침 슬래브
20,20': 접속 슬래브 30,30': 보조기층
35: 채움재 40,40': 완충 슬래브
45: 포장 50: 도로부
55: 철근 60: 팽창줄눈
65: 유공관 70,70': 뒷채움
75:"U"형 완충 보조패널 95: 강재 보강판
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 일반 교량의 접속슬래브, 완충슬래브 및 도로부의 연결부분을 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예인 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트를 도시한 접속 슬래브, 완충 슬래브 및 도로부의 연결부분을 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 그림으로 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 접속 슬래브 및 완충 슬래브의 연결부분을 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일체식 교대 교량의 변위 허용 채움 조인트 시공 방법은 접속 슬래브(20')와 완충 슬래브(40')의 연결부 보조기층 상면에 콘크리트를 이용한 받침 슬래브(15)를 설치하는 시공단계와; 도로의 종구배로 구배가 낮은 상기 받침 슬래브(15) 측면에 침투수를 배출할 수 있는 유공관(65)을 설치하는 시공 단계와; 교대 뒷채움재(70') 상면과 접속 슬래브(20') 하면과의 마찰저항을 최소화하기 위하여 비닐막을 설치하는 시공 단계와; 비닐막 상면에 접속 슬래브(20')를 타설하는 단계와; 접속 슬래브 및 완충 슬래브 사이에 채움재(35)로 충진하는 시공단계와; 그 위의 상면을 포장(45)하는 시공 단계로 이루어진 특징이 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일체식 교대 교량의 변위 허용을 위한 채움 조인트 시공 방법을 상세히 설명한다.
먼저 접속 슬래브(20')와 완충 슬래브(40')가 접하는 연결부 하면에 받침 슬래브(15)는 콘크리트를 타설한다. 받침 슬래브는 도 2의 상세 단면도에 나타낸 바와 같이 받침 슬래브(15)에 철근(55)을 배근하여 콘크리트를 타설하도록 하며, 받침 슬래브의 상면은 마찰저항이 가능한 최소가 되도록 면처리를 실시한다. 받침 슬래브가 설치된 후 사용중 채움 조인트부에 발생 가능한 균열로 유입 가능한 노면 침투수를 원할히 배출할 수 있도록 알맞은 지름의 유공관(65)을 교량의 종단구배를 고려하여 매설한 후 다짐을 실시한다. 유공관의 재질은 다짐에 대한 소요강도를 확보한 플라스틱이나 강관을 사용할 수 있다.
다음에 교대 뒷채움(70')은 교대 벽체의 이동이 용이하도록 하고 벽체에 작용하는 토압을 감소시키기 위하여 입상의 뒷채움재(Granular Backfill)를 사용한다. 뒷채움의 다짐시 롤러를 사용할 수 없는 경우에는 소형 다짐기를 사용하여 적절한 다짐도를 확보하도록 한다.
또한 접속 슬래브(20') 타설 전, 슬래브의 하단면에 폴리에틸렌 비닐막을 설치한다. 비닐막은 접속 슬래브(20') 바닥면과 뒷채움(70')의 상면 또는 보조기층면과의 마찰 저항을 감소시켜 상부 구조로부터 전달되는 접속 슬래브의 온도신축 변위 거동을 원할하게 하고 접속 슬래브 타설시 콘크리트 모르타르의 손실을 방지하고 보조기층면이나 뒷채움재(70')에 있는 이물질이 콘크리트에 혼합됨을 방지하기 위하여 설치된다. 비닐막 설치 후, 접속 슬래브를 타설한다.
상기에서와 같이 접속 슬래브(20') 및 완충 슬래브(40')의 타설 및 양생이 끝난 후, 그 사이에 채움재(35)를 타설한다. 채움재의 재질은 일반적으로 접속 슬래브의 변위량을 충분히 흡수처리 할 수 있는 재질을 사용하도록 한다. 채움재 중 가장 경제적이고 시공성이 양호한 재료로 일반 도로포장에 사용되는 아스팔트 콘크리트를 사용할 수 있다.
채움재(35)의 충진이 끝난 후 접속 슬래브, 완충 슬래브 및 도로부의 상면에 아스팔트 콘크리트 포장을 실시한다.
다음 본 발명의 다른 실시예인 일체식 교대 교량의 허용 변위 채움 조인트 시공 방법은, 상기 설명한 방법과 유사한 방법에 의하여 시공하나 받침 슬래브(15)의 상부 면에 설치되는 접속 슬래브(20')와 완충 슬래브(40') 사이에 신축성있는 "U"형 완충 보조패널(75)을 시공하는 단계와: 접속 슬래브와 완충 슬래브의 상부에 단턱을 형성하여 강재 보강판(95)을 설치하여 시공한 단계와; 단턱부분에 보강판(95)을 설치한 틈새에 침투수를 방지하기 위하여 실링재를 도포한 후 상부 면을 포장하는 단계로 이루어져 있다.
본 발명은 상기 실시 예를 통하여 설명한 바와 같이, 종래에 사용하는 방법과 달리 접속 슬래브 하부에 받침 슬래브를 설치함으로써 뒷채움 침하시 접속 슬래브도 함께 침하되는 현상을 감소시키며 받침 슬래브 측면에 유공관을 설치하여 침투수로 인한 처짐을 최소화하는 효과가 있다. 특히 본 발명은 종래에 사용하고 있지 않은 방법으로 일체식 교대 교량에 있어서 온도신축 변위 처리 문제를 해결할 수 있는 효과가 있으므로 교량건설 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 일체식 교대 교량의 시공에 있어서, 완충 슬래브와 접속 슬래브의 연결부 하면에 철근 콘크리트를 사용하여 받침 슬래브(15)를 설치하는 시공 단계와; 상기 받침 슬래브(15)와 보조기층 사이에 배수구인 유공관(65)을 설치하는 시공단계와; 접속 슬래브(20)와 완충 슬래브(40)사이에 충진재(35)를 설치하는 시공단계를 특징으로 하는 일체식 교대 교량의 허용 변위 채움 조인트 시공방법.
  2. 일체식 교대 교량의 시공에 있어서, 받침 슬래브(15)의 상부 면에 설치되는 접속 슬래브(20')와 완충 슬래브(40') 사이에 신축성있는 "U"형 완충 보조패널(75)을 시공하는 단계와; 접속 슬래브와 완충 슬래브의 상부에 단턱을 형성하여 강재 보강판(95)을 설치하여 시공한 단계와; 단턱부분에 보강판(95)을 설치한 틈새에 침투수를 방지하기 위하여 실링재를 도포한 후 상부 면을 포장하는 단계를 특징으로 하는 일체식 교대 교량의 허용 변위 채움 조인트 시공방법.
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