KR20010079453A

KR20010079453A - 프리캐스트 패널을 이용한 교량 가설 공법

Info

Publication number: KR20010079453A
Application number: KR1020010043742A
Authority: KR
Inventors: 김수보; 김씨동
Original assignee: 이광민; 주식회사동일기술공사
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2001-08-22

Abstract

본 발명은 교량의 가설방법에 관한 것으로, 박스(BOX)형 거더(GIRDER)의 양측 하단부에 형성된 턱부에 프리캐스트(PRECAST)구조물을 거치시키되 거더의 외부 방향으로 기울어지게 형성하고 그 상부를 거더에서 노출된 강선과 연결한 후, 상기 프리캐스트(PRECAST)구조물의 상부와 거더(GIRDER)의 상부를 같은 레벨에서 고정하고 그 하부 공간에 거푸집을 배설한다.

상기와 같이 거푸집을 배설한 후에 철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 박스형 거더와 프리캐스트를 일체화 시키는 교량의 가설 방법을 제공하는 것이다.

Description

프리캐스트 패널을 이용한 교량 가설 공법{Bridge construction method using precast panel}

본 발명은 교량의 가설방법에 관한 것으로, 특히 압출가설공법으로 형성되는 박스(BOX)형 거더(GIRDER)의 양측 하단부에 형성된 턱부에 프리캐스트(PRECAST)구조물의 하단부를 결합하고 프리캐스트(PRECAST)구조물의 상부가 상기 거더의 외부 방향으로 일정한 길이 만큼 기울어지게 형성하되 거더의 상부와 같은 레벨로 고정하고 프리캐스트(PRECAST)구조물 지지부의 상부를 거더의 이음부에 노출된 강선과 연결하고 거푸집을 배설한 후, 철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 교량의 상판을 구성하는 가설 공법에 관한 것이다.

교량의 건설은 교각이 설치되고 교각과 교각 사이에 거더가 거치된 후, 상기 거더 위에 철근을 배치하고 콘크리트를 타설하여 교량의 상판을 구성하는 것이 일반적 방법이라 할 수 있다. 토목 공법의 진보에 따라 교량의 가설 공법이 향상되고 있으나, 광폭의 교량인 경우 여러개의 거더가 요구되고 거더와 거더 사이에 상판을 형성해야하므로 거푸집 설치에 어려움이 있으며, 거더가 여러개이므로 광폭의 교각을 가설해야 하는 문제점이 있고 상기와 같이 여러개의 거더와 광폭의 교각에 의한중량 때문에 교각의 기반공사에 어려움이 있을 뿐 아니라 거더의 길이에는 한계가 있으므로 교각간의 거리는 단 경간으로 구성되어 여러개의 교각이 요구되어 공사상으로 어려운 문제점이 있다.

상기와 같은 여러 개의 문제점을 고려하여 본 발명에서는 교량의 중량을 경량으로 구성하기 위해 거더를 구성하되 압출 성형 방법(INCREMENTAL LAUNCHING METHOD)으로 가설하고 그 양 측에 다양한 모양으로 디자인된 프리캐스트를 부착 고정하여 상판을 광폭으로 형성할 뿐 아니라 교량의 측면을 예술적으로 구성할 수 있는 교량의 가설 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 프리캐스트 크기 및 모양에 따라 교량의 상판 폭을 조절할 수 있고 미적 감각으로 시각적으로 표현할 수 있도록 일정한 규격의 성형품을 조립하여 이용하되, 공법 상으로 충분한 인장력을 갖도록 성형토록 한다.

상기 프리캐스트는 아래와 같은 제작 공정을 요구한다.

1. 프리캐스트의 크기, 모양, 디자인에 따라 성형틀을 형성한다.

2. 상기 1의 요구에 따라 앵커 및 철근을 조립한다.

3. 성형틀 내부에는 탈형을 용이하게 하기 위해 박리제를 도포하되 환경친화적인 도료를 사용한다.

4. 프리캐스트가 성형된 후에는 각 프리캐스트 간의 연결이 용이한 구조로 성형토록 한다. 즉 운반이 용이한 구조, 프리캐스트 간의 연결이 용이한 구조, 거더의 상부 및 하부에 연결 고정이 용이한 구조로 성형 토록 한다.

5. 상기 프리캐스트의 양생시 최고 60℃의 증기로에서 10~12시간 동안 양생토록 한다.

6. 작업성을 고려하여 그 중량을 10톤 이내로 구성하는 것이 바람직하다.

7. 프리캐스트를 설치한 후 상판 타설용 거푸집을 용이하게 배설하기 위해 프리캐스트 내측으로 레일을 지지할 수 있는 레일 지지턱을 구성토록 한다.

도 1은 본 발명의 응용도.

도 2는 프리캐스트의 전체도

도 3의 A는 프리캐스트의 작업상태도.

도 3의 B는 프리캐스트 결합 완성도.

도 4의 A는 프리캐스트의 하단부 결합 상세도.

도 4의 B는 프리캐스트의 상단부 결합 상세도.

도 5는 본 발명의 사용상태도

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

11 : 거더(GIRDER) 12 : 이음부

13 : 안착부 14 : 프리캐스트

15 : 구멍(a,b) 16 : 개구부

17 : 턱 18 : 날개

19 : 지지부 21 : 철근

22 : 거푸집 23 : 동바리

24 : 강선(a,b) 25 : 파이프(a,b)

26 : 고무패드 27 : 에폭시층

28 : 너트 29 : 캔틸레버부

31 : 판 32 : 레일

33 : 나사산

본 발명은 거더(11)를 주형압출성형 방법으로 성형하되 양측 상부에 콘크리트 타설시 일체화가 용이하도록 이음부(12)가 형성되며, 하부 양측에는 프리캐스트(14)가 안착하고 상판에서 작용하는 하중에 충분히 반발할 수 있는 구조의 안착부(13)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 2에 도시된 것과 같이 그 중앙에 길이에 걸처 일정한 높이로 지지부(19)가 돌출되며, 상기 지지부(19)의 상부는 외측으로 일정 경사각으로 형성되고 그 양측은 다양한 모양의 판(板)으로 형성되며 상부는 날개(18)가 형성되고 지지부(19)의 상 단부에는 강선(24a)과 결합할 수 있도록 형성되는 프리캐스트(14)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 프리캐스트(14)는 거더(11)의 하부 안착부(13)에 견고히 고정되며, 지지부(19) 양측에 형성된 판(31) 부분이 병열로 연결 결합되고 상기와 같은 결합을 견고히 하기 위해 지지부(19) 상부에 형성된 구멍(15a)으로 강선(24a)을 통과시켜 각 단간 별로 조일 수 있도록 구성되며, 안착부(13)에 안착되는 프리캐스트(14)의 상부가 상기 거더(11)의 상판과 수평 상태일 때 거더(11)의 이음부(12)에 노출된강선(24b)이 프리캐스트(14)의 구멍(15b)과 결합 고정되어 위치가 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 거더(11)의 이음부(12)는 도 3의 B에 도시된 것과 같이 단 턱이 형성되고 상기 단 턱에는 프리캐스트(14)를 견인할 수 있는 강선(24a)이 노출되어 있고 캔틸레버부(29)에 배치되는 철근(21)과 결속할 수 있는 철근(21)이 노출되어 있다.

상기 거더(11)의 안착부(13)는 도 4의 A에 도시된 것과 같이 나사산(33)이 외경에 형성된 파이프(25a)가 형성되고, 상기 파이프(25a)는 회전 가능하도록 고정되어 있다.

도 2에 도시된 것과 같이 프리캐스트(14)는 콘크리트 판(板)으로 형성되고 상기 판(31)의 중앙에는 판(板)의 길이 방향으로 일정한 높이로 돌출되어 지지부(19)가 형성되며 상기 지지부(19)의 좌. 우 판(板)은 교량의 모양을 구성할 수 있도록 다양한 모양으로 형성되고 지지부(19)의 윗 부분은 거푸짚(22) 설치를 용이하게 하기 위해 단계적으로 턱(17)이 형성되며 지지부(19)의 최 상단부는 거더(11)의 평면과 같은 수평이 되도록 외부 방향으로 절곡되어 날개(18)가 형성된다.

프리캐스트(14)의 지지부(19) 상부는 프리캐스트(14)를 거더(11)에 고정하기 위해 횡 방향과 종방향으로 구멍(15a,15b)이 형성된다.

본 발명을 실시 예로 설명하면,

상기 프리캐스트(14)의 성형은 아래와 같이 실시한다.

1. 프리캐스트(14)의 크기, 모양, 디자인에 따라 성형틀을 형성한다.

2. 상기 성형틀의 요구에 따라 앵커 및 철근(21)을 조립한다.

4. 프리캐스트(14)가 성형된 후에는 각 프리캐스트(14) 간의 연결이 용이한 구조로 성형토록 한다. 즉 운반이 용이하도록 프리캐스트(14)의 상부 중앙에 앵커가 설치되는 구조, 프리캐스트(14) 간의 연결과 결합이 용이하도록 횡 방향으로 강선(24a)이 통과할 수 있는 구멍(15a)이 형성되는 구조, 거더(11)의 상부 및 하부에 연결 고정이 용이하도록 프리캐스트(14) 지지부(19) 상부에 강선(24b)이 통과할 수 있는 종 방향의 구멍(15b)과 안착부(13)의 파이프(25a)가 삽입되어 결합될 수 있고 그 내부에 나사산(33)을 형성한 파이프(25b)를 내장하는 구조로 성형 토록 한다.

5. 상기 프리캐스트(14)의 양생시 최고 60℃의 증기로(爐)에서 10~12시간 동안 양생토록 한다.

7. 프리캐스트(14)를 설치한 후 상판 타설용 거푸짚(22)을 용이하게 설치하기 위해 프리캐스트(14) 내측으로 레일(32)을 지지할 수 있는 턱(17)을 형성토록 한다.

8. 안착부(13)와 접착되는 프리캐스트(14)의 하부는 진동에 의한 훼손을 방지하기 위해 고무패드(26)를 부착토록 한다.

9. 안착부(13)에 접착되는 프리캐스트(14) 하부의 경사각은 프리캐스트(14) 날개(18)가 거더(11)의 상부면과 수평을 이룰 수 있는 위치일 때 발생하는 경사각으로 한다.

상기와 같이 성형된 프리캐스트(14)를 기중기(도시되지 않음)로 운반하여 고무패드(26) 접착 부분을 안착부(13)에 안착시킴과 동시에 안착부(13)의 파이프(25a)를 프리캐스트(14)의 파이프(25b)에 접착시키고 안착부(13)의 파이프(25a)에 형성된 너트(28)를 회전시켜 안착부(13)의 파이프(25a)가 프리캐스트(14)의 파이프(25b)에 충분히 삽입되도록 한다.

상기와 같이 프리캐스트(14)가 안착부(13)에 결합되면 지지부(19)의 상단에 형성된 구멍(15b)에 거더(11)의 이음부(12)에 노출된 강선(24b)을 삽입시키고 상기 강선(24b)의 길이를 조절하여 날개(18)가 수평이 되도록 하고 강선(24b)을 고정시킨다.

상기와 같이 강선(24b)에 의해 프리캐스트(14)의 위치가 고정되면 상기 안착부(13)에 형성된 파이프(25a)의 너트(28)를 회전시켜 안착부(13)의 파이프(25a)와 프리캐스트(14)의 파이프(25b)가 긴밀하게 결합되도록 한다. 상기 안착부(13)에 형성된 파이프(25a)는 그 외경에 나사산(33)이 형성되고 고정되었으나 회전이 가능하도록 구성되었으며 프리캐스트(14)의 파이프(25b)는 그 내경에 안착부(13)의 파이프(25a)가 삽입이 용이하도록 나사산(33)이 형성되어 있으므로 상기 너트(28)를 회전시키면 안착부(13)의 파이프(25a)는 고정된 상태로 회전하여 프리캐스트(14)를 안착부(13) 방향으로 이동시켜 고정시키도록 구성된 구조이다.

상기와 같이 프리캐스트(14)가 너트(28) 부분까지 밀착되면 안착부(13)와 프리캐스트(14) 사이에는 너트(28) 크기 만큼 공간이 발생하게 되므로 상기 공간에는에폭시(27)를 주입하여 밀봉시켜 거더(11)와 프리캐스트(14)와 같은 강성 및 인장력을 유지토록 한다.

상기와 같은 방법으로 프리캐스트(14)를 병열로 연결할 수 있으며 연결된 프리캐스트(14) 사이를 긴밀히 하기 위해 지지부(19)의 상단부에 교량의 길이 방향으로 천공된 구멍(15a)에 강선(24a)을 삽입시켜 도 3의 A에 도시된 것과 같이 프리캐스트(14)의 묶음과 같은 모양이 되고 외관상으로는 도 5에 도시된 것과 같이 각 프리캐스트(14) 마다 상이한 모양을 구성하거나 개구부(16)를 구성하므로서 예술성을 향상시킨다. 상기와 같이 거더(11)에 프리캐스트(14)의 조립이 완료되면 거더(11)와 프리캐스트(14) 사이에 도 3의 B에 도시된 것과 같이 거푸짚(22)을 배설토록 한다. 상기와 같은 거푸짚(22) 구성은 지지부(19)의 형성된 턱(17)에 지지되는 레일(32)을 교량의 길이 방향으로 고정 가설하고 상기 거푸짚(22)을 지지하는 동바리(23)가 상기 레일(32)에 지지되도록 하므로서 동바리(23)의 크기가 일정하게 유지되어 거푸짚(22)의 상부 레벨이 균일할 수 있고, 거푸짚(22)과 동바리(23)의 규격을 동일하게 구성할 수 있으며 구간을 옮길 때, 작업성을 크게 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 거푸짚(22) 배설이 완료되면 철근(21)을 배치하고 콘크리트를 타설하므로서 캔틸레버부(29)가 완성되어 광폭의 상판을 완성하게 되는 것이다.

본 발명에 의한 교량의 가설 방법은 작은 규격의 거더로 광폭의 상판을 구성할 수 있으며, 기 성형된 프리캐스트를 조립 만으로 캔틸레버부를 형성할 수 있으므로 공정을 단축시킬 수 있고 캔틸레버부의 성형용 거푸짚은 1 구간에 사용한 거푸짚을 재사용할 수 있으므로 자재를 절약할 수 있으며, 중량이 적으므로 규격이 큰 교각을 구성하기 위한 자재, 공기(工期), 인적 자원 등을 절약할 수 있고, 교량의 측면 디자인이 가능하여 시각적으로 예술성을 부여할 수 있는 등의 효과를 기대할 수 있다.

Claims

주형압출성형 방법으로 성형되고 양측 상부에 강선(24b)과 철근(21)이 노출된 이음부(12)와, 하부 양측에 나사산이 외경에 형성되고 회동할 수 있도록 고정된 파이프(25a)가 형성된 안착부(13)와, 철근 과 콘크리트로 성형되고 길이 방향으로 중앙에 소정의 높이로 돌출한 지지부(19)가 형성되며 상기 지지부(19)를 중심으로 좌. 우에 판(31)이 형성되고 상부에는 날개(18)가 형성되며 지지부(19)의 상 단부는 종 방향과 횡 방향으로 강선(24a,24b)이 통과할 수 있는 구멍(15a,15b)이 형성되고 하 단부는 상기 안착부(13)의 파이프(25a)와 결합되는 파이프(25b)가 형성되는 프리캐스트(14)가, 하부는 거더(11)의 안착부(13)와 결합되고 상부는 강선(24a,24b)에 의해 지지되고 병열로 결합되어 캔틸레버부(29)를 형성하므로서 광폭의 상판이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 교량 가설 공법.
제1항에 있어서, 안착부(13)의 파이프(25a)는 그 외경에 나사산(33)이 형성되고 프리캐스트(14) 하부의 파이프(25b)는 그 내경에 나사산(33)이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 교량 가설 공법.
제1항에 있어서, 지지부(19)의 윗 부분에 다수개의 턱(17)이 형성되어 레일(32)이 장착되고 상기 레일(32)에는 거푸짚(22)을 지지하는 동바리(23)가 지지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 교량 가설 공법.
제1항에 있어서, 프리캐스트(14)와 안착부(13) 사이에 미끄럼과 충돌을 방지하기 위해 에폭시층(27)과 고무패드(26)가 프리캐스트(14) 하부에 부착되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 패널을 이용한 교량 가설 공법.