KR200266419Y1 - 프리스트레스트 합성빔 - Google Patents

Abstract

본 고안은 부재간 연결부에 대한 솟음량의 정확성 도모, 균등한 압축력 도입, 및 교량 시공현장에서의 작업장에 구애받지 않고 간편하게 조립하여 시공할 수 있는 프리스트레스트 합성빔을 제공하기 위한 것으로, 프리스트레스트 빔의 설계장대로 단일화한 강형(1)으로 하고, 이 강형(1)에서 분할될 지점에 소정의 솟음을 준 상태에서 프리플렉션 하중을 가한 후 분할선 부위를 제외한 부위에 하부 케이싱 콘크리트(5)를 타설하여 양생하며, 하부 케이싱 콘크리트(5) 양생 후 프리플렉션 하중을 제거한 상태에서 하부 케이싱 콘크리트(5)가 타설되지 아니한 부위를 절단하여 복수의 부재(1a,1a',1b)로 분할한 부재분할형 프리스트레스 합성빔의 구성을 특징으로 한다.

Description

프리스트레스트 합성빔 {prestressed composite beam}

본 고안은 부재들의 연결부에 대한 솟음량의 정확성 도모와 균등한 압축력의 도입, 및 교량 시공현장에서의 작업장에 구애받지 않고 간편하게 조립할 수 있는 프리스트레스트 합성빔을 제공하는 것이다.

종래의 부재분할형 프리스트레스트 합성빔은 차량 수송 상의 문제 등으로 인하여 공장에서는 강형만 제작하고 교량 시공현장으로 운반한 후 넓게 확보된 작업장에서 부재를 용접하고 제작대 상에서 프리스트레스트 합성빔으로 완성한 후 대형 크레인을 이용하여 교각 위에 가설한 후 상부 바닥판 콘크리트를 타설하는 순으로 시공해 왔다.

교량 시공현장에서는 적어도 3000㎡ 이상의 넓은 프리스트레스트 합성빔 제작용 작업장이 필요하다. 또, 현장의 프리스트레스트 합성빔 제작 작업장은 넓고 평탄해햐 되고, 또 보재를 용접할 때에는 바람 등의 영향이 적고 거리상 교량 가설현장과 가까워야한다. 이러한 조건들을 충족시키기 위해서는 부대비용이 막대하고, 현장에서의 부재 용접작업은 품질관리가 곤란하다.

종래의 부재분할형 프리스트레스트 합성빔용 강형, 즉 부재는 도 1에 예시한 바와 같이 필요한 길이의 강재를 3,4등분하여 복수의 부재로 하고, 각 부재의 연결부는 용접 또는 연결판과 고장력 보울트를 사용하여 연결한 다음에 연결부에 꺽임하중재하 등의 방법으로 압축력을 도입한다. 각 부재의 연결부는 프리플렉션 하중에 의한 강형의 변형을 고려하여 접촉예각을 둔다.

각 부재의 연결부에 솟음을 주어 제작된 강형에 프리플렉션 하중을 가하여 강형이 휘어지게 한다. 이 상태에서 도 2와 같이 강형의 하부 플랜지에 하부 케이싱 콘크리트를 타설하고, 하부 케이싱 콘크리트가 양생되면 프리플렉션 하중을 서서히 제거하는 방법으로 제작하였다.

하지만 이 방법은 각 부재의 연결부에 대한 솟음량을 정확히 제어하기 곤란하고, 꺽임하중을 재하할 때 연결부에서의 급격한 굴곡으로 인하여 균등한 압축력을 도입하기도 어려웠다.

따라서 본 고안의 목적은 부재간 연결부에 대한 솟음량의 정확성을 기하고, 압축력도 균등하며, 교량 시공현장에서 부지난을 겪지 않고 간편하게 조립할 수 있는 프리스트레스트 합성빔을 제공하는 것이다.

본 고안은 공장에서 부재간 이음새가 없는 단일 강재로 강형을 제작하여 솟음량 및 꺽임하중 재하 등의 공정에서 발생할 수 있는 오차를 최소화한다.

또, 상기 단일형 강형에 프리플렉션 하중이 재하된 상태에서 하부 플랜지에서 분할되는 부위를 제외하고 하부 케이싱 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후 플리플렉션 하중이 제거된 상태에서 하부 케이싱 콘크리트가 타설되지 아니한 부위를 분할하여 압축력을 도입함으로서 균등한 압축력을 도입한다.

그리고 상기 각 부재를 교량 공사현장으로 운반하여 임시받침 위에 얹어서 압축력을 도입한 상태에서 연결부의 하부 플랜지에 연결부 케이싱 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후에 서서히 임시받침을 제거하여 연결부 케이싱 콘크리트에 압축력을 도입합으로서 완벽한 능력을 발휘하는 프리스트레스트 합성빔을 얻는 것을 특징으로 한다.

도 1은 프리플렉션 하중이 걸리는 부위를 예시한 종래 프리스트레스 트 합성빔의 정면도

도 2는 도 1의 부재분해도

도 3은 본 고안의 단초를 제공하는 프리스트레스트 합성빔용 강형의 정면도

도 4는 프리플렉션 하중이 걸린 상태의 정면도

도 5는 프리플렉션 하중이 걸린 상태에서 하부 플랜지에 하부 케이싱 콘크리트를 타설한 경우의 정면도

도 6은 하부 케이싱 콘크리트 양생 후 꺽임하중을 제거하여 릴리즈된

프리스트레스트빔을 분할한 프리스트레스트 합성빔 부재의 정면도

도 7은 교량 시공현장에서 상기 프리스트레스트 합성빔 부재를 임시 받침으로 지지한 가운데 조립한 프리스트레스트 합성빔의 정면도

도 8은 조립된 프리스트레스트 합성빔에 고정장치로 지상에 고정시킨

상태의 정면도

도 9는 프리스트레스트 합성빔의 연결부에 연결부 콘크리트를 타설한경우의 정면도

도 10은 임시받침이 제거된 상태의 정면도

도 11은 상기 프리스트레스트 합성빔을 교각 위에 설치한 상태도

도 12는 프리스트레스트 합성빔의 상판 콘크리트 및 복부 콘크리트를 타설한 상태도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 강형 1a,a',b : 부재

2 : 솟음 3 : 프리플렉션 하중

4 : 하부 플랜지 5 : 하부 케이싱 콘크리트

6 : 임시받침 7 : 강재

8 : 연결부 콘크리트

도 3에서, 강형(1)은 설계한대로 전체를 단일체로 하고, 공장에서 분할될 지점에 소정의 솟음(2)을 준다.

도 4에서, 솟음(2)이 주어진 강형(1)에 프리플렉션 하중(3)을 가하여아래로 휘어지게 한다.

도 5에서, 프리플렉션 하중(5)이 재하된 상태에서 강형(1)의 하부 플랜지(4)중 분할선 부위를 제외한 부위에 하부 케이싱 콘크리트(5)를 타설한다. 그리고 하부 케이싱 콘크리트(5)가 양생되면 서서히 프리플렉션 하중(5)을 제거한다.

도 6에서, 하부 케이싱 콘크리트(5)가 타설되지 아니한 부위(6)를 절단하여 복수의 부재(1a,1b,1a')로 분할하여 교량 시공현장으로 운반한다.

도 7에서, 교량 시공현장에 유압잭 등의 임시받침(6)에 각 부재(1a,1b,1a')를 일렬로 올려 놓는다.

도 8에서, 각 부재(1a,1b,1a')의 연결부위를 와이어 로우프 등의 강재(7)로 지상에 고정한다.

도 9에서, 이 상태에서 임시받침(6)을 올려 솟음 준 후 각 연결부에 고강도 콘크리트를 타설하여 연결부 케이싱 콘크리트(8)를 양생한다.

도 10에서, 연결부 케이싱 콘크리트(8)가 양생이 완료되면 임시받침(6)을 서서히 내려서 연결부 콘크리트(8)에 압축력을 도입한다. 그 후 임시받침(6)과 강재(7)를 제거한다.

도 11에서, 이런 순서로 조립하여 완성된 프리스트레스트 합성빔(9)을 교각(10) 상단에 가설하고, 도 12와 같이 상부 플랜지(11) 위에는 상판 콘크리트(12)를 그리고 웨브에는 복부 콘크리트(13)를 타설하는 식으로 교량을 시공한다.

이상과 같은 본 고안의 부재분할형 프리스트레스트 합성빔은 단일체형 강형에 솟음과 프리플렉션 하중을 재하하여 하부 케이싱 콘크리트를 타설 양생한 후에 분할함으로서 부재 연결부에 대한 솟음량을 정확히 구사할 수 있고 또한 압축력도 균등하게 도입할 수 있다.

또, 교량 시공현장으로 운반하여 조립하고 거기다 임시받침으로 솟음을 가한 상태에서 연결부 콘크리트를 타설하여 양생하고 임시받침을 제거하여 완성할 때 그 점유면적을 저게 차지하므로 부지난과 비용부담을 덜 수 있다.

Claims (1)

1. 프리스트레스트 빔의 설계장대로 단일화한 강형(1)으로 하고, 이 강형(1)에서 분할될 지점에 소정의 솟음을 준 상태에서 프리플렉션 하중을 가한 후 분할선 부위를 제외한 부위에 하부 케이싱 콘크리트(5)를 타설하여 양생하며, 하부 케이싱 콘크리트(5) 양생 후 프리플렉션 하중을 제거한 상태에서 하부 케이싱 콘크리트(5)가 타설되지 아니한 부위를 절단하여 복수의 부재(1a,1a',1b)로 분할하여 교량시공현장으로 운반하여 현장조립해 설치하도록 구성한 부재분할형 프리스트레스트 합성빔.