KR20010045640A - 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판, 이를 구비한 이중합성연속교량 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 신규한 방호벽 설치구조, 더욱 개선된 긴장재 설치구조 및 강주형 보강구조를 구비한 프리캐스트 프리스트레스트 철근콘크리트 바닥판, 및 이러한 바닥판을 구비한 이중합성교량 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 이중합성 연속교량의 강주형 위에 장착되어 강주형과 일체화되는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판으로서, 상기 바닥판의 횡방향 양단에는, 방호벽의 내부로 관통 삽입되는 방호벽고정강봉이 고정 설치되어 있는 방호벽설치부가 형성되어 있으며; 바닥판에는, 바닥판의 내부에 배치된 종방향긴장재의 단부를 노출시켜 유압잭에 의하여 긴장할 수 있도록 내부로 파여진 홈으로 구성되며 유압잭에 의하여 종방향긴장재가 긴장되어 정착된후 채움재에 의하여 채워지는 유압잭설치부가 형성되어 있으며; 바닥판의 측면에는 긴장된 횡방향긴장재의 단부가 외기와 접촉하는 것을 방지하기 위하여 수지에 의하여 채워지는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판이 제공된다.

Description

프리캐스트 철근콘크리트 바닥판, 이를 구비한 이중합성 연속교량 및 그 시공방법{Precast Reinforced Concrete Slab, Composite Continuous Bridge Having Such Slab, and Constructing Method thereof}

본 발명은, 프리캐스트 프리스트레스트 철근콘크리트 바닥판, 상기 바닥판을 갖는 이중합성 연속교량 및 상기 이중합성 연속교량의 시공방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 신규한 방호벽 설치구조, 더욱 개선된 긴장재 설치구조 및 강주형 보강구조를 구비한 프리캐스트 프리스트레스트 철근콘크리트 바닥판, 및 이러한 바닥판을 구비한 이중합성 연속교량 및 그 시공방법에 관한 것이다.

종래의 강합성교량에 있어서, 교량의 강주형 위에 바닥판을 설치하기 위해서는, 현장에서 거푸집을 제작하고, 이 거푸집에 철근을 배근한 후 콘크리트를 타설하고 장시간의 콘크리트 양생후에 바닥판에 프리스트레스를 도입함으로써 바닥판을 완성하였다.

그러나, 위와 같은 종래의 강합성교량 시공방법에서는, 현장에서 바닥판을 제작하게 되므로 품질관리에 어려움이 있었으며, 거푸집 제작, 콘크리트의 양생 등에 많은 시간이 소요되어 공사기간이 장기화된다는 문제점이 있었다. 또한, 현장에서 철근을 배근하여야 하므로, 많은 공사인력이 필요하였고, 특히 도심지에서 교량을 건설하는 경우, 현장 작업이 많으므로 넓은 작업공간이 필요하고, 장기간의 공사기간이 필요하므로 그에 따른 교통 소통 장애가 발생하는 등의 문제점이 발생하였다.

이를 해소하기 위하여 개발된 것이 프리캐스트 프리스트레스트 철근콘크리트 바닥판 이중합성 연속교량이다. 상기 이중합성 연속교량에서는, 현장이 아닌 공장에서 미리 철근콘크리트 슬래브로 구성된 바닥판을 제작하고, 미리 제작된 프리캐스트 바닥판을 교량 시공현장으로 이동하여 교량의 강주형 위에 거치시켜 프리스트레스를 도입하여 바닥판을 일체화시킨 후 전단연결부를 타설하여 바닥판과 강주형을 합성함으로써 교량을 완성하였다.

그러나, 이러한 종래의 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량에 있어서는, 방호벽을 설치할 수 있는 구조가 제대로 구비되지 아니하여, 부득이, 복잡한 현장시공에 의해서 방호벽을 시공해야만 한다는 단점이 있었다.

연속교의 경우, 교량의 하중분포에 따라 변단면을 갖게 되므로, 바닥판 역시 다수개의 바닥판이 연결되어 전체 상부구조를 이루게 된다. 이러한 연속교에 있어서는 바닥판간의 연결부의 존재로 인하여 일반적인 콘크리트 교량에 비하여 상대적으로 교량의 처짐이나, 진동이 더욱 큰 문제로 대두되고 있다. 따라서, 이에 대한 새로운 대책이 요구되어 왔다.

한편, 이러한 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량에서는 바닥판을 서로 연결하고 단면의 인장강도를 보강하기 위하여 종방향으로 프리스트레스를 도입하게 된다. 이를 위하여 새로운 종방향긴장재 배치방법이 요구되어 왔다.

종방향으로 프리스트레스를 도입하게 되면, 연속교에서는 사용강재량이 증가되어, 자중이 증가될 뿐만 아니라 경제성도 저하되는 문제점이 있었으며, 이에 대한 해결방법이 지속적으로 요구되어 왔다.

본 발명은, 앞서 설명한 바와 같이, 종래기술이 가지고 있던 문제점을 극복하고, 종래기술에서 요구되었던 새로운 문제해결수단을 제시하기 위하여 개발된 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 새로운 방호벽 설치구조를 구비한 프리캐스트 바닥판 및 이러한 바닥판을 구비한 이중합성 연속교량이 제공된다.

또한, 바닥판의 단면을 단순화할 수 있고, 제작공정을 단축할 수 있으며, 유지보수를 효율적으로 수행할 수 있는 종방향 및 횡방향 긴장구조를 구비한 프리캐스트 바닥판 및 이러한 바닥판을 구비한 이중합성 연속교량이 제공된다.

또한, 교량의 강주형 하부플랜지에 압축력이 가해지는 압축영역에 강재판과 콘크리트가 합성된 보강판을 구비하도록 하여 교량의 휨강성을 증가시키고 진동, 처짐 등을 감소시킬 수 있는 보강구조를 구비한 이중합성 연속교량이 제공된다.

아울러, 교량에서 부모멘트가 작용하는 지점에 대하여 압축응력을 발생시켜 부모멘트에 의한 인장응력을 상쇄시키므로써 보강효과를 얻을 수 있는 이중합성 연속교량의 시공방법이 제공된다.

구체적으로, 본 발명에서는, 이중합성 연속교량의 강주형 위에 장착되어 강주형과 일체화되는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판으로서, 상기 바닥판의 횡방향 양단에는, 방호벽의 내부로 관통 삽입되어 방호벽의 상부에서 정착되어 방호벽을 바닥판에 고정시키는 방호벽고정강봉이 고정 설치되어 있는 방호벽설치부가 형성되어 있으며; 바닥판에는 유압잭이 놓여질 수 있는 홈으로 구성된 유압잭설치부가 형성되어 있는데, 상기 유압잭설치부는 홈에 놓여진 유압잭에 의하여 바닥판의 내부에 배치된 종방향긴장재의 노출 단부를 긴장하여 정착한 후 채움재에 의하여 채워지는 것이며; 바닥판의 측면에는 횡방향긴장재의 단부가 외기와 접촉하는 것을 방지하기 위하여 횡방향긴장재의 단부 위를 덮어 씌우도록 수지에 의하여 채워지는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판이 제공된다.

특히, 본 발명에 의한 상기 바닥판에 있어서, 상기 방호벽설치부에는, 방호벽의 하부에 형성된 오목부와 맞추어질 수 있도록 중앙에 볼록부가 형성되어 있고, 상기 볼록부에는 방호벽고정강봉이 소정 간격으로 고정 설치되어 있으며, 상기 종방향긴장재가 정착되는 유압잭설치부의 긴장재정착면 후방의 바닥판 내부에는 스파이럴 보강철근이 배치되어 있다.

또한, 본 발명에서는, 종방향의 강주형 위에 다수개의 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판을 거치하여 상기 강주형과 일체화시킨 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량으로서, 상기 바닥판의 횡방향 양단에는, 방호벽의 내부로 관통 삽입되는 방호벽고정강봉이 고정 설치되어 있는 방호벽설치부가 형성되어 있으며; 상기 바닥판에는, 교량의 종방향으로 프리스트레스를 도입하기 위하여 바닥판의 내부에 배치된 종방향긴장재의 단부를 노출시켜 유압잭에 의하여 긴장할 수 있도록 내부로 파여진 홈으로 구성되며 유압잭에 의하여 종방향긴장재가 긴장되어 정착된 후 채움재에 의하여 채워지는 유압잭설치부가 형성되어 있으며; 상기 바닥판의 측면에는 횡방향긴장재의 단부를 덮어 씌우도록 수지에 의하여 채워지는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량이 제공된다.

상기한 본 발명에 의한 교량에서는, 교량 강주형 사이에서 강주형과 일체로 연결되는 강재판으로 이루어진 바닥강판과, 상기 바닥강판 위에 타설되어 상기 바닥강판과 상기 강주형과 일체로 연결되는 철근콘크리트 슬래브로 구성된 보강판이 하부플랜지에 압축력이 가해지는 압축영역에 형성되어 교량의 압축력을 분담하게 된다.

또한, 본 발명에서는, 종방향의 강주형 위에 다수개의 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판을 거치하여 상기 강주형과 일체화시킨 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량의 시공방법으로서, 교각 위에 소정 높이의 가(假)지점을 설치하고, 그 위에 강주형을 거치하는 단계; 거치된 강주형의 지점부에 바닥강판과 철근콘크리트 슬래브가 합성된 보강판을 형성하는 단계; 교각에 거치된 강주형 위에 다수개의 프리캐스트 콘크리트 바닥판을 거치시키고, 종방향 프리스트레스를 도입하여 바닥판을 서로 일체화시키는 단계; 강주형에 형성된 전단스터드를 바닥판과 일체화시켜 바닥판을 강주형과 합성하는 단계; 들어올려진 바닥판과 강주형을 하강시켜 압축력을 발생시키므로써 부모멘트에 의하여 발생하는 인장력을 상쇄시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량의 시공방법이 제공된다.

도 1은 본 발명에 의한 이중합성 연속교량의 개략적인 사시도이고,

도 2a는 본 발명에 의한 이중성교량에서의 방호벽 설치과정을 도시한 개략도이고,

도 2b는 본 발명에 의한 이중합성 연속교량에 있어서 바닥판에 방호벽이 설치되어 있는 형상을 도시한 개략도이고,

도 3a는 종방향긴장재의 정착구를 설명하기 위한 본 발명에 의한 이중합성 연속교량의 바닥판의 개략적인 사시도이고,

도 3b는 도 3a에서 C로 표시된 부분의 확대도이고,

도 4는 본 발명에 의한 바닥판의 횡방향긴장재 설치의 부분확대도이고,

도 5a는 본 발명에 따른 보강판을 구비하고 있는 이중합성 연속교량의 개략도이고,

도 5b는 본 발명에 따른 보강판의 설치위치를 설명하기 위한 이중합성 연속교량의 개략적인 측면도이고,

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 이중합성 연속교량의 시공방법을 설명하기 위한 개략도로서, 도 6a는 교각에 거치되어 들어올려진 강주형의 측면도이고, 도 6b는 강주형 위에 바닥판이 거치된 형상을 보여주는 강주형의 측면도이고, 도 6c는 지점이 다시 하강된 상태에서의 강주형 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 바닥판 2 강주형

3 종방향긴장재 4 방호벽 설치부

5 횡방향긴장재 10 볼록부

11 방호벽 12 오목부

13 방호벽고정봉 16 유압잭설치부

18 홈 20 연결부

30 보강판 31 바닥강판

32 철근콘크리트 슬래브

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 교량에 있어서, 프리캐스트 프리스트레스트 철근콘크리트 바닥판(1)이 교량의 강주형(2) 위에 설치되어 있는 형상을 대략적으로 도시한 것으로서, 설명을 위하여 강주형(2) 위에 단지 2개의 바닥판(1)만이 연결되어 있는 상태가 도시되어 있다.

바닥판(1)은 철근콘크리트 슬래브로 구성되는데, 바닥판(1)에는 교축방향 즉, 도 1에서 화살표 A로 표시된 방향으로 종방향긴장재(3)에 의하여 긴장되어 프리스트레스가 도입되어 있다. 이를 위하여 바닥판(1)에는 종방향긴장재(3)가 구비되는데, 본 발명에 따른 바닥판(1)에 있어서의 종방향긴장재(3) 정착구조에 대해서는 후술한다.

본 발명에 있어서, 바닥판(1)에는 교축 직각방향 즉, 도 1에서 화살표 B로 표시된 방향의 양단에 방호벽설치부(4)가 각각 구비되어 있다. 상세한 방호벽설치부(4)의 구조 및 방호벽 구조에 대해서는 후술한다.

한편, 상기 바닥판(1)에는 교축 직각방향으로 횡방향 프리스트레스가 도입되는데 이를 위하여 소정 간격으로 횡방향긴장재(5)가 설치된다. 상세한 횡방향긴장재(5) 설치구조에 대해서는 후술한다.

상기 바닥판(1)에 있어서, 하부로 강주형(2)이 지나가는 위치에는 소정 간격으로 다수개의 스터드고정홈(6)이 형성되어 있다. 바닥판(1)이 도 1에 도시된 것처럼 강주형(2) 위에 놓여질 때, 바닥판(1)과 강주형(2)의 전단 연결을 위하여 강주형(2) 위에 형성된 전단스터드(7)가 상기 스터드고정홈(6)에 삽입된다. 전단스터드(7)가 스터드고정홈(6)에 삽입된 상태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 무수축모르타르 등과 같은 채움재를 부어 전단스터드(7)와 바닥판(1)을 일체로 만들게 되므로써, 바닥판(1)과 강주형(2)이 일체로 합성된다.

도 1에서, 강주형(2)의 상부에는 씰링테이프(8)가 구비되어 있으며, 바닥판(1)이 상기 씰링테이프(8) 위에 놓여지는데, 강주형(2) 상부에 소정 간격으로 스페이서(9)를 설치하여 바닥판(1) 하부면과 강주형(2) 상부면 사이에 소정 높이의 간격을 유지한다. 이러한 간격유지를 한 후 높이 조절나사(도시되시 않음)를 이용하여 바닥판의 높이를 정밀하게 조절하는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 위와 같은 바닥판(1) 설치 구조는 일 실시예일 뿐이며, 그 이외에 다양한 구조를 이용하여 바닥판(1)을 강주형(2) 위에 설치할 수 있다.

다음으로는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명에 있어서, 바닥판(1)에 구비된 방호벽 설치구조 및 설치방법에 대하여 설명한다. 도 2a는 방호벽(11)이 방호벽설치부(4)에 고정되기 전의 형상을 도시한 것이며, 도 2b는 방호벽(11)이 방호벽설치부(4)에 고정된 상태를 도시한 것이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 바닥판(1)의 횡방향 양단에 형성된 방호벽설치부(4)는 상부를 향하여 소정 높이로 돌출 되어 있다. 방호벽설치부(4)의 중앙에는 볼록부(10)가 형성되어 있어, 방호벽(11)의 하부에 형성된 오목부(12)와 맞추어진다. 볼록부(10)에는 소정 간격으로 방호벽고정강봉(13)이 고정 설치되어 있다. 방호벽(11)이, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 방호벽설치부(4)에 놓여지게 되면, 방호벽고정강봉(13)이 방호벽(11) 내부에 형성되어 있는 관통구멍(22)에 삽입되어, 방호벽고정강봉(13)의 단부가 방호벽(11) 상부로 돌출된다. 돌출된 방호벽고정강봉(13)을 긴장장치에 의하여 긴장한 후 볼트 등의 고정수단(14)에 의하여 방호벽고정강봉(13)의 단부를 고정하므로써 방호벽(11)의 설치를 완성한다. 경우에 따라서는 방호벽고정강봉(13)을 긴장하지 않아도 무방하다. 이와 같은 구조를 이용하면, 방호벽을 현장타설하여 설치하지 않고서도, 공장에서 제작된 방호벽을 바닥판에 견고하고 용이하게 고정시킬 수 있게 된다.

다음으로는 상기의 바닥판(1)에 있어서, 종방향긴장재 설치를 위한 긴장재설치구조에 대하여 설명한다.

도 3a는 종방향긴장재가 배치되어 있는 상태의 바닥판(1)을 개략적으로 도시한 것이며, 도 3b는 종방향긴장재 설치를 위한 설치구의 구조를 설명하기 위하여 상기 도 3a의 D부분을 화살표 C 방향에서 본 것을 확대하여 도시한 것이다.

종방향긴장재는 40m 정도의 길이를 한 번에 긴장할 수 있기 때문에, 교량에서 부모멘트가 발생하는 영역을 지난 모멘트의 변곡점 부근에서 하나의 바닥판을 사이에 두고 긴장재를 교차시키는 방법으로 긴장재를 배치한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 종방향긴장재(3)를 긴장할 수 있는 유압잭(15)이 설치될 수 있도록, 본 발명에 따른 바닥판(1)의 하부면에는 소정 깊이의 유압잭설치부(16)가 형성되어 있다.

상기 유압잭설치부(16)는, 서로 이웃하는 바닥판(1)에 설치구의 절반이 각각 형성되어 이웃하는 바닥판(1)이 서로 연결될 때 하나의 완전한 유압잭설치부(16)를 이루게 된다.

바닥판(1)의 내부를 통과한 종방향긴장재(3)의 단부가 유압잭설치부(16)로 돌출되면, 유압잭(15)을 유압잭설치부(16)에 놓아 종방향긴장재(3)를 긴장한 후 정착시킨다(도 3b에서는 유압잭이 단순화되어 도시되어 있음). 종방향긴장재(3)를 정착한 후에는 유압잭(15)을 제거하고, 무수축모르타르와 같은 채움재를 유압잭설치부(16)에 타설하여 유압잭설치부(16)를 메운다. 이와 같은 종방향긴장재의 정착구조를 이용하면, 용이하게 종방향긴장재를 설치하고 긴장할 수 있으며, 긴장작업후에 종방향긴장재의 정착부가 외부로 노출되는 것이 방지되어 외부 노출에 따른 부식 등의 열화를 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 유압잭설치부(16)에 노출되어 있어 종방향긴장재(3)가 정착되는 바닥판(1)의 긴장재정착부면에는 긴장재 정착시에 상당한 크기의 집중하중이 가해지게 된다. 이러한 집중하중에 대하여 충분히 저항할 수 있도록 상기 긴장재정착부면을 보강하기 위하여, 긴장재정착부면의 후방 바닥판(1) 내부에는 스파이럴 형태의 보강철근(17)을 배치하는 것이 바람직하다.

일반적으로 소수주형교의 경우는, 바닥판의 지간이 넓기 때문에 횡방향의 긴장이 필요하다. 다음으로는 상기 바닥판(1)에 있어서의 횡방향긴장재 설치구조에 대하여 설명한다.

도 4는 상기 바닥판(1)에 있어서 횡방향긴장재의 설치구조를 설명하기 위한 횡방향긴장재 설치부의 부분확대 단면도이다.

바닥판(1)의 횡방향으로는 프리텐션에 의한 프리스트레스가 도입된다. 이를 위하여 바닥판(1)의 내부에는 프리스트레스가 도입된 채로 바닥판(1) 내부에 타설된 횡방향긴장재(5)가 위치한다.

본 발명에 따른 바닥판(1)의 방호벽설치부(4)의 측면에는 횡방향긴장재(5)의 단부가 돌출되는 위치에 오목한 홈(18)이 형성되어 있다. 바닥판(1) 콘크리트가 타설된 후에 횡방향긴장재(5)의 단부는 상기 홈(18)에 남아 있게 되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 에폭시와 같은 수지(19)를 홈(18)에 채워 횡방향긴장재(5)의 단부를 덮어 씌우므로써 횡방향긴장재(5)의 단부가 외부에 노출되지 않도록 한다.

이와 같이, 본 발명에서는 횡방향긴장재(5)의 단부를 수지(19)로 채워 외부와 차단시키므로써, 횡방향긴장재(5)의 단부가 외부에 노출됨으로 인하여 발생하는 부식 등의 열화를 방지할 수 있게 된다.

한편, 프리캐스트 프리스트레스트 바닥판을 이용하여 교량을 건설하기 위해서는 다수개의 바닥판이 사용되고 필연적으로 바닥판과 바닥판이 연결되는 연결부(20)가 존재하게 된다.

연결부(20)가 존재하더라도 연결부(20)를 통하여 충분한 하중전달이 이루어져야 한다. 특히, 차량의 통과에 의하여 교량에 가해지는 수직전단력이 연결부(20)를 통하여 각 바닥판에 충분히 전달되어야 한다. 이를 위하여 바닥판(1)의 연결부에 소정 간격으로 오목부(21)를 형성하고, 그 오목부(21)에 채움재를 충진시켜 전단키(shear key)(도시되지 않음)를 형성하게 된다.

다음으로는, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 프리캐스트 콘크리트 바닥판 합성형 교량을 보강하기 위하여 교량의 강주형 사이에 형성되는 보강판에 대하여 설명한다. 도 5a에는 두 개의 강주형(2)과 그 사이에 형성되는 보강판(30)만이 개략적으로 도시되어 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 보강판(30)은 두 개의 강주형(2) 사이에 연결되어 거푸집으로서 기능하는 강재판으로 이루어진 바닥강판(31)과 상기 바닥강판(31) 위에 타설되어 형성된 철근콘크리트 슬래브(32)로 구성된다. 상기 바닥강판(31)은 용접 등의 방법에 의하여 상기 두 개의 강주형(2) 사이에 일체로 연결된다. 상기 바닥강판(31)은 그 위에 형성되는 철근콘크리트 슬래브(32)를 타설하기 위한 거푸집으로서의 기능도 하는데, 바닥강판(31)의 상면에는 다수개의 전단스터드(33)가 일체로 구비되어 있어, 바닥강판(31)의 상면에 철근콘크리트가 타설되어 슬래브(32)를 형성할 때, 슬래브(32) 속에 매립됨으로써 바닥강판(31)과 슬래브(32) 사이에 발생하는 전단력에 대하여 저항하게 된다. 슬래브(32)가 형성되는 상기 강주형(2) 각각의 측면에도, 강주형과 슬래브(32) 사이에 발생하는 전단력에 대하여 저항하도록 하기 위하여 다수개의 측면 전단스터드(34)가 구비되는 것이 바람직하다.

도 5b는 상기한 보강판(30)이 설치되는 위치와 상기 보강판(30)의 보강기능을 설명하기 위하여 프리캐스트 바닥판(1)이 구비된 교량의 측면을 개략적으로 도시한 것이다. 프리캐스트 바닥판을 구비한 합성형 교량에 있어서, 사하중 상태에서는 강주형의 하부플랜지에 압축력이 가해지는 압축영역(CA)은 교량 지간의 1/5 영역에 형성된다. 도 5b에는 이러한 교량 하부플랜지의 압축영역(CA)이 사선으로 도시되어 있다. 따라서, 이러한 압축영역에 상기한 보강판(30)을 설치하게 되면, 보강판(30)의 철근콘크리트 슬래브(32)가, 압축영역(CA)에 작용하는 압축력을 분담하게 된다. 압축강도가 우수한 철근콘크리트 슬래브(32)가 압축력을 분담하게 되므로써, 강재로 이루어진 강주형의 단면을 축소할 수 있으며, 그 결과 교량의 건설에 필요한 강재량을 감소시킬 수 있으므로, 경제적인 교량의 시공이 가능하게 된다. 또한, 교량의 휨강성을 증대시키게 되므로, 교량에 발생하는 처짐과 하중의 재하로 인한 진동을 감소시킬 수 있게 된다.

다음으로는 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량의 시공방법에 대하여 설명한다.

프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량에 있어서는, 부모멘트가 발생하는 구간에서 바닥판의 연결부에는 인장력이 발생하게 된다. 비록 교량의 종방향으로 프리스트레스가 도입되기는 하지만 이웃하는 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 연결부는 인장력에 취약한 부분이 된다. 이러한 취약부를 보강하기 위하여 다음과 같은 시공방법이 적용된다.

도 6a에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 우선 활하중에 의하여 발생하는 인장응력을 상쇄시키기 위하여 교각(도시되지 않음. 도 6a 내지 도 6c에는 지점만이 삼각형으로 간략화되어 도시되어 있음.) 위에 소정 높이의 가(假)지점을 설치하고 강주형(2)을 거치시킨다.

거치된 강주형(2)의 지점부에 강재로 이루어진 바닥강판(31)을 설치하고, 이를 거푸집으로 하여 콘크리트를 타설하여 철근콘크리트 슬래브(32)를 형성하여 도 5a에 도시된 바와 같은 보강판(30)을 형성한다(도 6a 내지 도 6c에는 보강판이 도시되어 있지 않음).

강주형(2) 위에 다수개의 프리캐스트 콘크리트 바닥판(1)을 거치시키고, 바닥판(1)에 설치된 종방향긴장재를 이용하여 교량의 종방향으로(도 6b에서 교량 양측의 화살표 방향으로) 프리스트레스를 도입하여 바닥판(1)을 서로 일체화시킨다.

다음으로는 강주형(2)과 바닥판(1)을 합성한다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥판(1)에 형성된 스터드고정홈(6)을 통하여 전단스터드(7)를 강주형(2)에 용접한 후, 스터드고정홈(6)에 무수축 모르타르 등과 같은 채움재를 부어 전단스터드(7)와 바닥판(1)을 일체로 만들므로써 강주형(2)과 바닥판(1)을 합성한다.

강주형(2)과 바닥판(1)을 합성한 후에는 도 6c에 도시된 바와 같이, 들어올려진 강주형(2)과 바닥판(1)을 다시 하강시킨다. 강주형(2)과 바닥판(1)이 다시 하강됨으로써 교량의 지점부에 압축력이 발생하고, 이 압축력이 부모멘트에 의하여 지점부에 발생하는 인장력을 상쇄하게 됨으로써 보강이 이루어지게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 있어서, 방호벽을 용이하게 설치할 수 있는 구조와, 긴장재를 보호할 수 있는 긴장재 정착구조가 바닥판에 구비되어 있으므로, 방호벽을 용이하게 시공할 수 있으며, 긴장재 등의 장치의 열화를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 압축력이 작용하는 합성형 교량의 하부에 강판으로 이루어진 바닥강판과 철근콘크리트 슬래브가 합성된 보강판을 설치하여 상기 보강판의 철근콘크리트 슬래브에 의하여 압축력을 분담하게 함으로써 교량의 강재량을 줄일 수 있으며 교량의 휨강성을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 강주형을 상승시켜 바닥판을 합성한 후 다시 하강시키는 시공방법에 의하여 압축력을 발생시키고, 이 발생된 압축력에 의하여 부모멘트 작용부분에서의 인장력을 상쇄시킴으로써 교량의 부모멘트 작용부분에 대한 효과적인 보강을 이룰 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구범위 내에서 자유로운 변형과 개선이 이루어질 수 있다.

Claims (5)

1. 이중합성 연속교량의 강주형(2) 위에 장착되어 강주형(2)과 일체화되는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판(1)으로서,

   상기 바닥판(1)의 횡방향 양단에는, 방호벽(11)의 내부로 관통 삽입되어 방호벽을 바닥판(1)과 일체로 고정시키기 위한 방호벽고정강봉(13)이 고정 설치되어 있는 방호벽설치부(4)가 형성되어 있으며;

   바닥판(1)의 내부에 배치된 종방향긴장재(3)의 노출 단부를 긴장하기 위한 유압잭(15)이 삽입되도록 내부로 파여진 홈으로 구성되며 유압잭(15)에 의하여 종방향긴장재(3)가 긴장되어 정착된 후 채움재에 의하여 채워지는 유압잭설치부(16)가 상기 바닥판(1)의 바닥면에 형성되어 있으며;

   바닥판(1)의 측면에는, 긴장된 횡방향긴장재(5)의 단부가 외기와 접촉하는 것을 방지하기 위하여 횡방향긴장재(5)의 단부를 덮어씌우도록 수지(19)가 채워지는 홈(18)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판.
2. 제1항에 있어서, 상기 방호벽설치부(4)에는, 방호벽(11)의 하부에 형성된 오목부(12)와 맞추어질 수 있도록 중앙에 볼록부(10)가 형성되어 있으며,

   상기 방호벽고정봉(13)은 상기 볼록부(10)에 고정 설치되며,

   상기 종방향긴장재(3)가 정착되는 유압잭설치부(16)의 긴장재정착면 후방의 바닥판(1) 내부에는 스파이럴 보강철근(17)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판.
3. 종방향의 강주형(2) 위에 다수개의 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판(1)을 거치하여 상기 강주형(2)과 합성하여 일체화시킨 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량으로서,

   상기 바닥판(1)의 횡방향 양단에는, 방호벽(11)의 내부로 관통 삽입되어 방호벽을 바닥판(1)과 일체로 고정시키기 위한 방호벽고정강봉(13)이 고정 설치되어 있는 방호벽설치부(4)가 형성되어 있으며;

   교량에 종방향 프리스트레스를 도입하기 위하여 바닥판(1)의 내부에 배치된 종방향긴장재(3)의 노출 단부를 긴장하기 위한 유압잭(15)이 삽입되도록 내부로 파여진 홈으로 구성되며 유압잭(15)에 의하여 종방향긴장재(3)가 긴장되어 정착된 후 채움재에 의하여 채워지는 유압잭설치부(16)가 상기 바닥부(1)에 형성되어 있으며;

   상기 바닥판(1)의 측면에는, 긴장되어 프리스트레스가 도입된 횡방향긴장재(5)의 단부가 외기와 접촉하는 것을 방지하기 위하여 횡방향긴장재(5)의 단부를 덮어 씌우는 수지(19)에 의하여 채워지는 홈(18)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량.
4. 제3항에 있어서, 교량 강주형(2) 사이에서 강주형(2)과 일체로 연결되는 강재판으로 이루어진 바닥강판(31)과, 상기 바닥강판(31) 위에 타설되어 상기 바닥강판(31)과 상기 강주형(2)과 일체로 연결되는 철근콘크리트 슬래브(32)로 구성된 보강판(30)이 하부플랜지에 압축력이 가해지는 압축영역(CA)에 형성되어 교량의 압축력을 분담하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량.
5. 종방향의 강주형(2) 위에 다수개의 프리캐스트 철근콘크리트 바닥판(1)을 거치하여 상기 강주형(2)과 일체화시킨 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량의 시공방법으로서,

   교각 위에 소정 높이의 가지점을 설치하고, 그 위에 강주형(2)을 거치하는 단계;

   거치된 강주형(2)의 지점부에 바닥강판(31)과 철근콘크리트 슬래브(32)가 합성된 보강판(30)을 형성하는 단계;

   교각에 거치된 강주형(2) 위에 다수개의 프리캐스트 콘크리트 바닥판(10)을 거치시키고, 종방향 프리스트레스를 도입하여 바닥판(1)을 서로 일체화시키는 단계;

   강주형(2)에 형성된 전단스터드(7)를 바닥판(1)과 일체화시켜 바닥판(1)을 강주형(2)과 합성하는 단계;

   들어올려진 바닥판(1)과 강주형(2)을 하강시켜 압축력을 발생시킴으로써 부모멘트에 의하여 발생하는 인장력을 상쇄시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 바닥판 이중합성 연속교량의 시공방법.