KR20020080799A

KR20020080799A - 아치교의 아치 리브 구축방법

Info

Publication number: KR20020080799A
Application number: KR1020010020568A
Authority: KR
Inventors: 홍석희; 원종국
Original assignee: (주)내경엔지니어링
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2002-10-26
Also published as: KR100392117B1

Abstract

본 발명은 대형 문형 양중기(push-up)를 이용해 지상에서 블록 단위의 아치 리브를 연결하여, 아치리브를 구축함으로써, 거의 모든 작업이 지상에서 이루어짐으로, 작업자의 안전성을 높일 수 있고, 대형 아치교 구축 시에도 적용이 가능한 아치교의 아치 리브 구축방법에 관한 것으로,

본 발명은, 아치교 구축을 위한 강재 아치 리브의 구축방법에 있어서, 교각 기초의 구축 시, 상기 아치 리브를 결합하기 위한 베이스 프레임을 함께 타설하여 구축하는 제1 단계; 정지된 지반에 크레인을 설치하고, 상기 크레인을 이용해 문형 양중기를 설치한 다음, 당김 와이어로 상기 문형 양중기를 고정시키는 제2 단계; 상기 크레인을 이용해 강재 아치 리브의 정상인 크라운부 소블록을 상기 문형 양중기의 리프팅 빔상에 올려놓은 다음, 연속적으로 후속 블록인 강재 아치 리브 중간 소블록을 상기 크레인을 이용해 운반하여, 상기 문형 양중기에 올려진 크라운부 소블록에 상기 중간 소블록을 연결하는 제3 단계; 상기 제3단계 수행 후, 바람에 의해 상기 아치 리브 블록이 움직이는 것을 방지하기 위해 로우프를 설치하여 상기 아치 리브 블록을 고정하는 제4 단계; 상기 로우프의 길이를 조절하면서, 상기 문형 양중기를 작동시켜 이미 연결된 상기 아치 리브 블록을 들어올리면서, 연속적으로 다음 중간 아치 리브 블록들을 연결하는 제5 단계; 상기 제5 단계 수행 후, 강재 아치 리브의 최하단 블록인 강재 아치 리브 기부 블록을 이전의 아치 리브 중간블록에 연결하여 들어올린 다음, 상기 베이스 프레임과 상기 강재 아치 리브 기부블록을 폐합하는 제6 단계; 및 상기 제6 단계 수행 후, 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설함으로써 발생되는 변위를 제어하기 위해, 백스테이 로프를 교각에 고정시키고, 강재 아치 리브에 걸어, 상기 아치 리브를 고정시킨 후, 클라이밍 폼으로 상기 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

아치교의 아치 리브 구축방법{METHOD FOR CONSTRUCTING ARCH RIB OF ARCH BRIDGE}

본 발명은 아치교의 아치 리브(RIB) 구축방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 대형 문형 양중기(push-up)를 이용해 지상에서 블록 단위의 아치 리브를 연결하여 아치교를 구축할 수 있는 아치교의 아치 리브 구축방법에 관한 것이다.

일반적으로 아치교는 깊은 계곡이나 하천 등에 건설되며, 육로와 연결되는 부분에 교대나 그 사이에 설치되는 교각 위에 아치 리브(rib)를 구축한 후에 콘크리트 타설하여 교량을 구축하게 된다. 이러한 아치교는 벤트 공법이나 로우어링 공법, 어퍼링 공법 또는 케이블 가설공법 등에 의해 건설되고 있다. 아치교를 건설함에 있어, 무엇보다 중요한 것은 가설시 바람에 의한 영향을 가능한 줄여야 하고, 고소작업이므로 인력 작업을 줄여, 장비나 기계 등을 이용하여 시공시의 안전성을 확보하여야 한다.

종래의 이와 같은 조건을 만족하기 위한 아치교 시공방법으로, 대한민국 특허공보 1992-2743호에서는 아치식 교량의 시공방법이 개시되어 있는데, 여기서는 계곡의 양측에 각기 설치된 가동 힌지에 한쪽 끝을 고정시킨 반쪽 아치를 이동식 품을 사용하여 수직방향으로 연속 제작 양생시킨 후에, 그 단부에 견인선을 연결시킨 타워를 통하여 잭으로 인장시켜 필요한 각도로 회전시키거나 눕힘으로서, 상대편 반쪽 아치의 단부와 결합시켜 설계축 방향과 일치되게 아치를 시공하는 방법이 개시되어 있다. 이는 일반적으로 로우어링 공법이라 한다.

하지만, 이와 같은 로우어링 공법은 가설시 바람의 영향을 많이 받으며, 제작시와 폐합시에 정밀한 시공관리가 요구되어, 시공성이 좋지 않고, 기초공과 가설비 시공을 위한 부지를 많이 확보하여야 함으로, 자연 환경을 파손할 수 있으며, 회전점은 기본적으로 힌지 구조로 되어 있어, 고정 아치교에 적용하는데 문제가 있었다.

또한, 대한민국 공개특허공보 2000-74712호에서는 철골 철근 콘크리트 아치교의 아치 리브 구축방법이 개시되어 있는데, 여기서는 아치 리브의 길이방향으로 연속된 철골구조물을 지상에서 조립한 후, 인양하여 미리 시공된 교대나 교각에 가설하고, 가설된 철골구조물 주위에 철근 구조물과 거푸집을 시공하여 콘크리트를 타설 및 양생하며, 양생된 콘크리트 거푸집을 탈형하여 아치교의 아치 리브를 구축하는 방법이 개시되어 있다.

하지만, 이와 같은 종래 기술은, 아치 리브를 운반할 수 있는 크레인의 운반 용량 한계로 인해, 대형 아치교에는 적용이 불가능하고, 바람에 의한 영향으로 가설이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 대형 문형 양중기(push-up)를 이용해 지상에서 블록 단위의 아치 리브를 연결하여, 아치리브를 구축함으로써, 지상에서의 작업에 의한 작업자의 안전성을 높일 수 있고, 대형 아치교 구축시에도 적용이 가능한 아치교의 아치 리브 구축방법을 제공하는데 있다.

도1은 일반적인 아치교의 형태를 나타낸 도면.

도2a 내지 도2h는 본 발명에 따른 아치교의 아치리브 가설공법을 설명하기 위한 도면.

도3은 본 발명에 따른 문형 양중기를 이용해 아치 리브 블록을 들어올리는 과정을 설명하기 위한 도면.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아치교 구축을 위한 강재 아치 리브의 구축방법에 있어서, 교각 기초의 구축 시, 상기 아치 리브를 결합하기 위한 베이스 프레임을 함께 타설하여 구축하는 제1 단계; 정지된 지반에 크레인을 설치하고, 상기 크레인을 이용해 문형 양중기를 설치한 다음, 당김 와이어로 상기 문형 양중기를 고정시키는 제2 단계; 상기 크레인을 이용해 강재 아치 리브의 정상인 크라운부 소블록을 상기 문형 양중기의 리프팅 빔상에 올려놓은 다음, 연속적으로 후속 블록인 강재 아치 리브 중간 소블록을 상기 크레인을 이용해 운반하여, 상기 문형 양중기에 올려진 크라운부 소블록에 상기 중간 소블록을 연결하는 제3 단계; 상기 제3단계 수행 후, 바람에 의해 상기 아치 리브 블록이 움직이는 것을 방지하기 위해 로우프를 설치하여 상기 아치 리브 블록을 고정하는 제4 단계; 상기 로우프의 길이를 조절하면서, 상기 문형 양중기를 작동시켜 이미 연결된 상기 아치 리브 블록을 들어올리면서, 연속적으로 다음 중간 아치 리브 블록들을 연결하는 제5 단계; 상기 제5 단계 수행 후, 강재 아치 리브의 최하단 블록인 강재 아치 리브 기부 블록을 이전의 아치 리브 중간블록에 연결하여 들어올린 다음, 상기 베이스 프레임과 상기 강재 아치 리브 기부 블록을 폐합하는 제6 단계; 및 상기 제6 단계 수행 후, 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설함으로써 발생되는 변위를 제어하기 위해, 백스테이 로프를 교각에 고정시키고, 강재 아치 리브에 걸어, 상기 아치 리브를 고정시킨 후, 클라이밍 폼으로 상기 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도1은 일반적인 아치교의 형태를 나타낸 도면이다.

일반적으로 아치교는 철근콘크리트조 교각 기초(1, 1')와 상기 철근콘크리트조 교각 기초(1, 1') 위에 구축되는 철골 철근 콘크리트조 아치 리브(100)와, 교각 기초상에 구축되는 일반적인 교각(3)과, 상기 교각(3)과 아치 리브(100) 상에 콘크리트 타설되는 교량 상판(101)으로 이루어진다.

도2a 내지 도2h는 본 발명에 따른 아치교의 아치리브 가설공법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도2a에 도시된 바와 같이, 아치 리브를 설치하기 위해, 교각 기초(1, 1')를 구축할 때, 아치 리브를 결합하기 위한 베이스 프레임(2, 2')을 함께 타설하여 시공한다. 그리고, 교각들이 기초 상에 구축된다. 그런 다음, 도2b에 도시된 바와 같이, 크레인(4)을 설치하고, 상기 크레인(4)을 이용해 문형 양중기(5)를 설치한다. 상기 문형 양중기(5)는 (주)동방에서 보유하고 있는 장비로, 높이가 150m이고 인양 중량이 1200톤과 1500톤이다. 상기 문형 양중기(5)는 피스톤을 유압잭에 안착시키고 유압잭을 작동시킬 때, 기계적 잠금장치를 해제하고, 유압잭이 끝까지 밀어올려지고 잠금장치를 작동시키는 방식으로 작동하며, 이의 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 문형 양중기(5)는 지반의 침하나 부동 침하 등에도 항상 마스트를 수직으로 보정할 수 있도록 하는 자체 평형 보정 능력을 가지고 있다. 한편, 상기 문형 양중기(5)를 정지된 지반 위에 설치한 다음, 당김 와이어(6, 6')로 고정시켜, 양중기(5)의 내풍 안정성을 확보한다.

이와 같이 문형 양중기(5)와 크레인(4)의 설치가 완료되면, 도2c 및 도3에 도시된 바와 같이, 강재 아치 리브의 정상인 크라운부 소블록(7)을 상기 크레인(4)을 이용해 운반하여, 상기 문형 양중기(5)의 리프팅 빔(9)상에 올려놓은 다음, 상기 문형 양중기(5)를 작동시켜 상기 크라운부 소블록을 위로 들어올린다. 일반적으로 본 발명에서는 지상으로부터 12m 지점에 작업대가 설치되는데, 상기 작업대는고정 설치되는 것이 아니라 일반적인 상하 이동되는 승강 작업대가 이용된다. 그런 다음, 도2d 및 도3에 도시된 바와 같이, 연속적으로 후속 블록인 강재 아치 리브 중간 소블록(8, 8')을 크레인(4)을 이용해 운반하여, 문형 양중기(5)에 의해 들어올려진 크라운부 소블록(7)에 상기 중간 소블록(8)을 종래와 같이 너트 결합하여 연결한다. 그리고, 이 과정이 완료되면, 상기 문형 양중기(5)에 의해 들어올려진 아치 리브 블록이 바람에 의해 움직이는 것을 방지하기 위해, 로우프를 4군데에 설치하여, 아치 리브 블록을 고정한다.

상기와 같은 과정을 통해 중간 아치 리브 블록들을 연속적으로 연결하는데, 이때 로우프는 그 길이를 조절하면서 연결된 아치 리브 블록이 움직이지 않도록 고정한다. 이와 같은 과정을 통해 아치 리브 블록이 모두 연결되면, 도2e에 도시된 바와 같이, 강재 아치 리브의 최하단 블록인 강재 아치 리브 기부 블록(10, 10')을 이전의 아치 리브 중간블록에 연결하여 올린 다음, 베이스 프레임(2, 2')과 폐합하여 강재 아치 리브를 완성시킨다. 그리고, 도2f에 도시된 바와 같이, 로우프(12, 12') 길이를 조절하여 바람에 저항할 수 있도록 한다. 그리고, 현장에 설치되어 있던 작업용 크레인은 철수한다.

그런 다음, 도2g에 도시된 바와 같이, 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설함으로써 발생되는 변위를 제어하기 위해, 백스테이 로프(13, 13')를 교각(3, 3') 또는 인접 교각에 고정시키고, 강재 아치 리브에 걸어 고정시킨다.

그런 다음, 도2h에 도시된 바와 같이, 클라이밍 폼(14, 14')으로 강재 아치 리브(10) 주위에 콘크리트를 타설하여 아치 리브를 완성한다. 그리고, 상기 교각과 상기 아치 리브 상에는 교량 상판이 시공된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의하면, 대형 문형 양중기(push-up)를 이용해 지상에서 블록 단위의 아치 리브를 연결하여, 아치리브를 구축함으로써, 지상과 지상에서 그리 높지 않은 곳에서 작업이 거의 이루어짐으로, 작업자의 안전성을 높일 수 있고, 대형 아치교 구축시에도 적용이 가능하며, 바람의 영향으로부터도 자유롭게 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

아치교 구축을 위한 강재 아치 리브의 구축방법에 있어서,

교각 기초의 구축 시, 상기 아치 리브를 결합하기 위한 베이스 프레임을 함께 타설하여 구축하는 제1 단계;

정지된 지반에 크레인을 설치하고, 상기 크레인을 이용해 문형 양중기를 설치한 다음, 당김 와이어로 상기 문형 양중기를 고정시키는 제2 단계;

상기 크레인을 이용해 강재 아치 리브의 정상인 크라운부 소블록을 상기 문형 양중기의 리프팅 빔상에 올려놓은 다음, 연속적으로 후속 블록인 강재 아치 리브 중간 소블록을 상기 크레인을 이용해 운반하여, 상기 문형 양중기에 올려진 크라운부 소블록에 상기 중간 소블록을 연결하는 제3 단계;

상기 제3단계 수행 후, 바람에 의해 상기 아치 리브 블록이 움직이는 것을 방지하기 위해 로우프를 설치하여 상기 아치 리브 블록을 고정하는 제4 단계;

상기 로우프의 길이를 조절하면서, 상기 문형 양중기를 작동시켜 이미 연결된 상기 아치 리브 블록을 들어올리면서, 연속적으로 다음 중간 아치 리브 블록들을 연결하는 제5 단계;

상기 제5 단계 수행 후, 강재 아치 리브의 최하단 블록인 강재 아치 리브 기부 블록을 이전의 아치 리브 중간블록에 연결하여 들어올린 다음, 상기 베이스 프레임과 상기 강재 아치 리브 기부 블록을 폐합하는 제6 단계; 및

상기 제6 단계 수행 후, 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설함으로써 발생되는 변위를 제어하기 위해, 백스테이 로프를 교각에 고정시키고, 강재 아치 리브에 걸어, 상기 아치 리브를 고정시킨 후, 클라이밍 폼으로 상기 강재 아치 리브 주위에 콘크리트를 타설하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아치 리브의 구축방법.