KR20000063499A - 교량 성능개선을 위한 ｐｓ 강재의 긴장공법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 보수 보강시 널리 적용하고 있는 거더 외부 양측에 PS 강재를 설치하여 프리스트레싱하는 공법에 관한 것이다.

교량 거더 외부에 프리스트레스 힘을 도입하기 위하여 거더 외부에 설치하는 PS 강재는 구조적으로 유리한 프리스트레스 응력을 발생시키기 위해 거더의 양단부는 거더 상부측에 거더 중앙부는 거더 하부측에 즉, V 자형으로 정착시켜 긴장하고 있다.

본 발명은 PS 강재의 긴장 방법에 있어서, 먼저 구조해석을 통하여 구해진 길이 만큼의 PS 강재를 교량 양단부에 고정시켜 PS 강재의 당김 정도가 느슨하게 되도록 연결한 뒤 중앙부 PS 강재를 거더 하부 측으로 내리면서 필요한 프리스트레스 힘에 도달하였을 때 고정시킴으로써 긴장을 완성하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

교량 성능개선을 위한 ＰＳ 강재의 긴장공법.{.}

본 발명은 교량의 보수 보강시 거더 외부 양측면에 PS 강재를 설치하여 프리스트레싱하는 공법에 관한 것으로, PS 강재의 긴장 방법을 크게 개선한 프리스트레싱 공법이다.

교량 보수 보강 등 성능 개선을 위한 거더 외부에 프리스트레싱이 필요한 경우에 PS 강재의 설치 방법에는 단순보형일 경우는 [도1], [도2]에서 보듯이 교량 거더 마다 거더 양단부 상부에 PS 강재 정착구(3)를 설치하고 중앙 하단부에 PS 강재가 통과할 수 있도록 PS 강재 고정구(5)를 설치하여 양단부 정착구 측에 기계 기구를 설치한 뒤 긴장하고 있다. 또한 연속보의 교량일 경우에는 [도3]에서 보듯이 거더가 연속되어 있지 않는 거더의 양단부 상부에 PS 강재 정착구(3)를 설치하고 거더가 연속되어 있는 각 지점부 거더의 상부나 각 거더의 중앙부 하부에는 PS 강재가 통과할수 있도록 PS 강재 고정구(5)를 설치하여 정착구 측에서 기계 기구를 설치한 뒤 긴장하고 있다.

[도1], [도2], [도3]에서 보듯이 거더를 프리스트레싱하기 위한 PS 강재의 설치 방법이 일반적으로 단순보에서는자형, 연속보에서는자형으로 되는 것은 구조계산을 통하여 보면 PS 강재를 긴장함으로써 발생되는 모멘트가 거더에 효과적으로 작용한다는 점이다. 그러나 경우에 따라서는 [도2]의 (나)에서 보듯이 PS 강재가자형으로 설치되어야 효과적일 경우도 있다.

교량의 보수 보강 등 성능개선을 위한 교량 거더에 프리스트레스를 도입하는 기존 공법은 교량 거더 양단부에 거더를 천공하여 정착구를 설치한 뒤 PS 강재를 내설하여 기계 기구를 이용 일정 길이로 긴장하여 왔다. 그러나 이 공법은 정착구 설치를 위한 기존 거더를 천공하는 데 따르는 거더 구조의 손상과 작업의 어려움, 거더 양단부 좁은 공간에서의 긴장작업 공간 확보의 어려움, 2개 이상 PS 강재를 긴장할 경우 선행 긴장해 놓은 PS 강재의 프리스트레스 힘의 손실, 작업 후 일정 시간이 지나 재 긴장의 필요성이 있을 때 재 긴장 작업의 어려움 등의 문제점이 있다.

이와 같은 기존의 결점을 해소시키기 위한 본 발명도 PS 강재의 구조적인 해석 방법이나 PS 강재 설치 종류, 모양, 갯수에는 기존 방법과 동일하나 프리스트레싱 방법 즉, 긴장 공법을 크게 개선하여 시공성과 경제성 확보, 차후 재 긴장을 가능토록 했을 뿐만 아니라 정착구 설치로 야기되는 거더에 가하는 손상을 최소화하였다. 일반적으로 PS 강재의 긴장은 구조계산을 통하여 PS 강재의 인장력을 구한 뒤 이를 PS 강재 인장 길이로 환산하여 기계 기구를 통하여 그 길이 만큼 인장 정착하고 있다.

본 발명의 공법은 먼저 거더 양단부 정착구에 PS 강재를 완전 정착한 뒤 당김 상태가 느슨하게 연결된 PS 강재의 중앙부를 거더 하부로 서서히 내리면서 PS 강재가 필요한 길이로 되었을 때 고정시킴으로써 프리스트레스 힘을 도입한다는 것이다.

도1은 단경간 단순보에 있어서 거더의 프리스트레싱을 위해 설치한 PS 강재를 나타낸 도면들.

도2는 다경간 단순보에 있어서 거더의 프리스트레싱을 위해 설치한 PS 강재를 나타낸 도면.

도3은 다경간 연속보에 있어서 거더의 프리스트레싱을 위해 설치한 PS 강재를 나타낸 도면.

도4는 본 발명의 공법을 적용한 예를 나타낸 시공 원리도.

도5는 본 발명의 공법에 있어서 거더 중앙에 설치하는 PS 강재 고정구의 예를 나타낸 도면

도6은 본 발명의 공법에 있어서 거더 양단부에 설치하는 PS 강재 정착구의 예를 나타낸 사시도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 교량 거더 2 : PS 강재

3 : 기존 공법의 정착구 4 : 본 발명의 정착구

5 : 기존 공법의 고정구 6 : 본 발명의 고정구

P' : 기존 공법의 PS 강재 긴장력 P : 본 발명의 PS 강재 긴장력

본 발명의 기술적 구성을 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

[도4]는 본 발명의 공법을 적용한 예를 나타낸 시공 원리도로써 교량 거더(1)가 프리스트레싱이 요구되는 경우에 [도4] (가)와 같이 일정 길이로 산출한 PS 강재(2)를 거더 양단부에 끼워 넣고 고정하도록 제작된 정착구(4)에 정착시켜 당김 상태가 느슨하게 설치한 뒤 [도4] (나)에서 보듯이 PS 강재(2)의 중앙부를 거더하부로 힘(P)을 가해 내리면서 고정구(6)에 고정시킴으로써 소정의 프리스트레스 효과를 도입한다는 젓이다.

[도5]의 (가)와 (나)는 거더 중앙 하부에 설치하는 고정구(6)의 예를 나타낸 정면도와 측면도로써 긴장하기 전 PS 강재(2)가 고정구(6)를 통하여 설치된 모습을 나타내고 있으며, [도5]의 (다)와 (라)는 긴장 작업을 완료한 고정구(6)의 모습을 나타낸 정면도와 측면도이다. [도5]에서 보듯이 거더 하부를 지지할 수 있도록 제작된 고정구(6)에 나사 강봉(7)을 통하여 너트를 조임으로써 소정의 프리스트레스 힘을 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 2개 이상의 PS 강재를 동시에 긴장할 수 있으므로 기존의 공법에서 개개의 PS 강재를 순차적으로 긴장할 때 발생되는 선행 긴장한 PS 강재의 프리스트레스 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 [도5]의 (다) (라)에서 보듯이 긴장 후 추가로 긴장할 수 있는 여유 간격을 유지함으로 차후 시간이 지난 뒤 재 긴장의 필요성이 있을 때 간편히 시공 할 수 있는 공법이다.

[도6]은 본 발명의 공법에 있어서 거더 양단부에 설치하는 PS 강재 정착구의 예를 나타낸 사시도로 기존 공법과는 달리 본 발명의 공법에서는 양단부 정착구(4)에서 긴장하는 작업을 할 필요가 없기 때문에 거더(1) 양단부에 삽입할 수 있는 구조가 가능하며 거더 본체를 대구경으로 천공하여 견고하게 정착시킬 필요성이 없으며 단지 정착구가 흘러내리지 않도록 앙카볼트(8) 정도의 설치구조로 충분하다. 따라서 거더 본체에 구조적으로 손상을 덜 줄 수 있으며, 때로는 거더 양단부에 거더간을 잇는 횡빔(CROSS BEAM)이 작업에 간섭될 수 있으나 이때에는 PS 강재가 통과되는 부위의 횡빔을 천공하면 된다. 횡빔을 천공하는 것은 구조적으로도 거더 본체를 천공하는 것보다 유리할 뿐만 아니라 작업 또한 손쉽게 할 수 있다. 간혹 횡빔을 천공하는 작업이 불가능할 경우에는 본 발명도 거더 양단부에서 일정거리에 정착구의 거더를 천공하여 설치할 수 있으나 이때에도 긴장작업은 본 발명과 같이 거더 중앙을 이용하여 함으로써 간편하게 프리스트레싱 할 수 있다.

또한 [도3]에서와 같은 연속보의 경우 본 발명의 공법을 적용할 때 2개 이상 연속된 보의 전 구간에서 PS 강재를 당김 상태가 느슨하게 연결해 놓은 뒤 작업하기 쉬운 거더 중앙부에서 거더 하부로 긴장함으로서 2개 이상 연속보 전구간에서 프리스트레싱할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 소정의 길이로 설치 해 놓은 PS 강재를 거더 지간 사이에서 거더하부로 긴장 고정하는 간편한 작업으로 프리스트레싱하게 됨으로 작업성을 월등히 개선하였으며 2개 이상 PS 강재를 동시에 긴장할 수 있으므로 기존의 공법에서 선행 긴장한 PS 강재의 프리스트레스 힘의 손실을 방지할 수 있으며, 작업 후 일정기간이 지난 후 재 긴장 필요시 간편하게 시공할 수 있으므로 시공성 및 경제성에 있어서 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 단순보 교량의 성능 개선에 있어서,

   i) 지점부에서는 거더 상부에 PS 강재를 정착할 수 있는 정착구를 각각 설치하고

   ii) 적어도 하나 이상 PS 강재를 당김 상태가 느슨한 상태로 양끝을 정착구에 완전 정착시키고

   iii) 지점과 지점사이에서는 거더 하부에 적어도 하나 이상 PS 강재가 통과 고정할 수 있는 고정구를 설치한 뒤

   iv) PS 강재를 설치된 고정구에 긴장하여 소정의 길이로 고정시킴으로써 교량 거더에 프리스트레싱하는 PS 강재의 긴장 공법.
2. 제1항에 있어서, 연속보 교량에서는

   연속 되지 않은 지점부에서는 거더 상부에 정착구를 설치하고 연속된 지점부와 지점과 지점 사이에서는 각각 상부와 하부에 고정구를 설치한 뒤 PS 강재를 상ㆍ하부에 설치된 고정구에 긴장하여 고정시킴으로써 프리스트레싱하는 PS 강재의 긴장 공법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   고정구에 긴장 고정시킬 때 추가로 재 긴장할 수 있는 여유간격을 고정구에 확보한 상태로 긴장하는 PS 강재의 긴장 공법.