KR200278126Y1 - 다경간 연속 피.에스.씨.- 아이빔 합성형교 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다경간 연속 피.에스.씨.- 아이빔 합성형교에 관한 것으로서 종래에는 각 경간빔(1)의 프리스트레스 압축응력이 연속 되도록 피.씨.(P.C.) 강연 선(3)을 배치하여 인장할 경우 슬래브콘크리트(2)에 인장응력이 발생될 수 있다.

본 고안은 예시도 1,2,3 과 같이 빔을 지상에서 미리 제작할 때 하부 피.씨. 강연선(4)과 중간부 피.씨. 강연선(5)으로 구분하여 하부 피.씨. 강연선 (4)은 지상에서 미리 인장정착한 상태에서 각각의 빔(1)을 교대(9) 또는 교각(10) 위에 가설한 후 중간부 피.씨. 강연선(5)을 인장정착하는 다경간 피.에스.씨.- 아이빔교량에 있어서, 도 2, 3 과 같이 슬래브 단면내에도 상부 피.씨. 강연선(7)을 교량의 종방향과 나란하게 배치하고 인장정착하여 먼저 슬래브 콘크리트 (2)에 프리스트레스 압축응력을 도입시켜 상기에서 언급한 인장응력과 상쇄시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

다경간 연속 피.에스.씨.- 아이빔 합성형교{Multi-span continuous P.S.C. - I beam bridge}

본 고안은 다경간 피.에스.씨.- 아이빔(P.S.C.- I Beam) 합성형교에 관한 것으로서, 피.에스.씨.- 아이빔(1)을 지상에서 미리 제작하여 교대(9) 또는 교각(10) 위에 가설한 후 슬래브 콘크리트(2)를 타설하기 전에 슬래브 단면 내에 미리 다수개의 상부 피.씨.(P.C.)강연선(7)을 배치하여 슬래브 콘크리트(2)를 타설 양생한 후 이를 각각 인장 장착하여 피.에스.씨. - 아이빔(1)과 함께 슬래브 콘크리트(2)에도 프리스트레스 압축응력을 도입시키도록 한 합성형교에 관한 것이다.

종래의 다경간 연속 피.에스.씨. - 아이빔교로서 지상에서 빔(1)을 제작할 때 일부 피.씨. 강연선(5)의 양단을 빔의 상면으로 인출하고 각경간의 경계인 지점부에서 종방향으로 인접한 2개빔(1)의 상측에서 미리 인출된 각각의 일단을 연속되도록 서로 교차시켜 고정 정착판(6a)에 의하여 슬래브 콘크리트(2)속에 매몰 고정시킨 후, 빔(1)의 상면으로 인출된 다른 각각의 일단을 인장 정착하여 각경간마다독립적으로 가설된 빔(1)이 각경간에 걸쳐 피.씨. 강연선(3)에 의한 프리스트레스 압축응력이 완전하게 연속되도록 하여 일체구조가 되도록 하는 방법이 알려져 있다.

그러나 상기와 같은 방식은 슬래브 콘크리트(2)를 타설한 후 빔(1)의 상면으로 인출시킨 피.씨. 강연선(5)을 인장할 경우 미리 타설된 지간 중앙의 슬래브 콘크리트(2)에는 필연적으로 인장응력이 발생하게 되는바, 인장응력이 그리 크지 않다면 크게 문제가 되지는 않을 것이나, 지간을 더욱 길게 하고 빔(1)의 높이를 낮추기 위하여는 빔(1)의 상면으로 인출시키는 피.씨. 강연선(5)의 사용량을 증가시켜야 하므로 결국 슬래브 콘크리트(2)를 타설한 후 빔(1)에 2차적으로 도입시키는 프리스트레스 응력이 아주 커지게 되어 지간 중앙부 슬래브콘크리트(2)에는 허용응력을 초과하는 아주 큰 인장응력과 그로 인한 균열이 발생될 수 있다.

본 고안은 상술한 바와 같이 종래의 결점들을 해소하기 위한 것으로서 도 2, 3 과 같이 슬래브 콘크리트(2) 단면에내에도 피.씨. 강연선(7)을 배치하고 인장 정착하여 미리 프리스트레스 압축응력을 도입시켜 위에서 언급한 슬래브 콘크리트(2)의 인장응력과 상쇄시키고자 하는 것이다.

위에서 상술한 목적을 실현시키기 위한 본 고안은 2경간 이상의 다경간 교량을 피.에스.씨. - 아이빔으로 가설함에 있어서, 도 2a 와 도 3a 에서와 같이 빔을 지상에서 미리 제작할 때 하부 피.씨. 강연선과 중간부 피.씨. 강연선으로 구분하고 중간부 피.씨. 강연선의 양단을 모두 빔의 상면으로 인출시키거나, 또는 일단은빔의 상면으로 인출하고 다른 일단은 빔의 측면 상부로 인출시켜 제작하고, 가설 후 빔의 자중과 슬래브 콘크리트의 사하중에 저항하도록 하기 위하여 하부 피.씨. 강연선은 지상에서 미리 인장정착하여 빔에 1차적인 프리스트레스 압축응력을 도입시킨 상태에서 각 경간의 교대 또는 교각 위에 각각의 빔을 독립적으로 가설하고, 도 2,3 에서와 같이 슬래브 콘크리트를 타설하기 전에 지점부에서 종방향으로 인접한 2개 빔의 상측에서 미리 인출된 중간부 피.씨. 강연선의 각각의 일단이 서로 연속되도록 교차시켜 도 4 와 같은 형태로 고정정착판과 함께 조립하며 슬래브 단면 내에는 교량의 종방향과 수평으로 나란하게 하고 횡방향으로는 소정의 간격을 갖는 다수개의 상부 피.씨. 강연선을 미리 배치한 후, 슬래브 콘크리트를 타설하여 양생이 완료되면 상부 피.씨. 강연선을 인장 정착하여 슬래브 콘크리트에 먼저 프리스트레스 압축응력을 도입하고 각경간에 걸쳐 각각의 일단이 연속 결합된 중간부 피.씨. 강연선의 다른 각각의 일단을 인장정착함으로써, 독립적으로 가설된 빔에는 각경간에 걸쳐 연속된 2차 프리스트레스 압축 응력이 도입되어지도록 한것으로서, 이때 각빔 중간부 피.씨. 강연선을 인장정착하므로 인하여 각 지간 중앙부의 상부 슬래브 콘크리트에서 필연적으로 발생되는 인장응력은 상부 피.씨. 강연선의 인장정착에 의하여 슬래브 콘크리트에 미리 도입된 프리스트레스 압축응력으로서 상쇄시키고자 하는 것이다.

도 1 은 다경간 본 고안에 따른 연속 피.에스.씨.- 아이빔의 일부단면사시도,

도2 는 본 고안에 따른 2경간 연속구조의 단면도,

도 2a 은 도2의 빔제작 상태 단면도,

도 3 은 본 고안에 따른 3경간 이상 연속구조의 단면도,

도 3a 은 도 3의 빔제작 상태 단면도,

도 4 는 도 2와 도3의 제 2지점 교각위에서 종방향으로 인접한 2개빔의 상측에서 빔의 상면으로 미리 인출된 상부 피.에스.씨. 강연선의 각 일단이 연속되도록 교차시켜 고정 정착판과 함께 조립한 연결부 확대 사시도,

도 5 는 도3의 제 3,4,5,6,7,···N지점 교각위에서 도 4와 같이 상부 피.씨. 강연선의 각일단을 교차시켜 조립하되 1개빔의 일단은 고정정착판에 의하여 슬래브콘크리트 속에 매몰 고정되고 1개빔의 일단은 슬래브콘크리트의 타설 경계면에서 인장 정착될 수 있도록 한 연결부 확대 사시도,

도 6 은 도 3의 제 3,4,5,6,7,···N지점 교각위에서 각경간의 슬래브콘크리트 타설 경계면에서 슬래브단면내의 상부 피.씨. 강연선을 연결 정착판에 의하여연속되도록 교차시켜 조립한 상태의 확대사시도,

도 7 은 도3에서 각경간의 슬래브를 차례로 분할하여 시공하지 않고 모든 경경간의 슬래브콘크리트를 동시에 타설하였을 경우 상부 피.씨. 강연선과 중간부 피.씨. 강연선을 인장 정착하기 위한 개구부 설치 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 - 피.에스.씨. - 아이빔(P.S.C.-I빔)

1a -도 2의 2경간 연속 구조와 도3의 제 1경간 및 제 N경간인 외측경간의 피.에스.씨. - 아이빔.

1b - 도3의 제 2,3,4,5,6,7, ···N-1경간인 내측 경간의 피.에스.씨.-아이빔

2 - 슬래브콘크리트

2a - 도3의 제 1,2경간슬래브콘크리트

2b - 도3의 제 3,4,5,···N경간의 슬래브콘크리트

3 - 피.씨. 강연선(P.C. 강연선)

4 - 하부 피.씨. 강연선

5 - 중간부 피.씨. 강연선

6 - 정착판

6a - 슬래브콘크리트에 매몰되는 고정정착판

6b - 슬래브콘크리트 타설경계면의 인장정착판

7 - 슬래브 단면 내의 상부 피.씨. 강연선

7a - 도 3의 제 1,2경간의 상부 피.씨. 강연선

7b - 도 3의 제 3,4,5,···N의 상부 피.씨. 강연선

8 - 상부 피.씨. 강연선의 연속교차 정착판

9 - 교대

10 - 교각

11 - 상부 슬래브콘크리트 개구부

본 고안을 첨부된 예시도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 2경간 또는 그 이상의 교량 구조에 관한 것으로서 2경간의 교량을본 고안에 의하여 건설하고자 할 경우 각 경간의 빔(1a)을 지상에서 미리 독립적으로 제작할 때 하부 피.씨. 강연선(4)과 중간부 피.씨. 강연선(5)으로 구분하여 하부 피.씨. 강연선(4)의 양단은 빔(1a)의 양측면 하부로 각각 인출시키고 중간부 피.씨. 강연선은 도 2 및 도 2a 과 같이 중간지점 교각(10) 쪽의 각 일단은 빔(1a)의 상면으로 인출시키고 외측 지점인 교대(9) 쪽의 각 일단은 빔(1a)의 측면 상부로 인출시켜 제작하여 하부 피.씨. 강연선(4)을 지상에서 미리 인장 정착함에 따라 빔(1a)에 1차 프리스트레스 압축응력을 먼저 도입시킨후 각 경간마다 독립적으로 빔(1a)을 가설한다. 다음으로 1,2경간의 경계 부분인 중간지점 교각 (10)위에서 종 방향으로 인접한 2개 빔(1a)의 상측에서 중간부 피.씨. 강연선(5)의 각각의 일단을 도 4 와 같이 서로 교차시켜 연속되도록 고정정착판 (6a)에 의하여 슬래브 콘크리트(2)속에 매몰되도록 조립함과 동시에 슬래브에도 교량의 종방향과는 나란하게 하고 교량의 횡 방향으로는 소정의 간격으로 다수개의 상부 피.씨. 강연선 (5)을 제1,2 경간에 걸쳐 연속되도록 배치하고 제1,2경간에 걸쳐 슬래브 콘크리트 (2)를 연속하여 일체구조가 되도록 타설 양생한 후, 상부 피.씨. 강연선(5)의 양단을 인장 정착하여 슬래브콘크리트(2)에 프리스트레스 압축응력을 먼저 도입한 후, 중간부 피.씨. 강연선(5)을 외측지점인 양쪽 교대(9)측에서 빔(1a)의 측면상부로 각각 인출된 인장정착부에서 인장 정착하여 제1,2경간에 걸쳐 완전하게 연속 결합되는 2차 프리스트레스 압축응력이 빔(1a)에 도입되도록 하는 것이다.

도 3 및 도 3a 은 3경간 이상의 교량을 본 고안에 의하여 건설하고자 하는 경우로서 각각의 빔(1a)(1b)을 지상에서 독립적으로 제작할 때 하부 피.씨.강연선(4)과 중간부 피.씨. 강연선(5)으로 구분하여 제작함에 있어서, 제1경간과 제N경간(마지막 경간)에 해당되는 외측경간 빔(1a)은 상기 제2경간교량의 예시에서와 같이 제작하고 제2,3,4,5,6,···경간에 해당하는 내측 경간의 빔(1b)은 중간부 피.씨. 강연선(5)의 양단을 모두 빔(1b)의 상면으로 인출시켜 제작한 후 하부 피.씨. 강연선(4)은 모두 지상에서 인장정착하여 빔(1a)(1b)에는 먼저 1차 프리스트레스압축응력을 도입하고 각 경간의 빔(1a)(1b)을 독립적으로 가설한다.

다음으로 제2지점 교각(10) 위에서 종방향으로 인접한 2개 빔(1a)(1b)의 상측에서 미리 인출된 중간부 피.씨. 강연선(5)의 각 일단을 도 4 와 같이 조립함과 동시에 제1,2경간이 연속되도록 상부 피.씨. 강연선(7a)을 배치한 후, 제1,2경간의 슬래브콘크리트(2a)를 제 3경간 쪽으로 약간 연장하여 일체구조가 되도록 연속하여 타설 양생하게 된다.

이때 제3지점 교각(10) 위에서 역시 종방향인접한 2개 빔(1b)의 상측에서도 마찬가지로 중간부 피.씨. 강연선(5)을 연속시키기 위하여 제1,2경간의 슬래브콘크리트 (2a)를 타설하기 전에 미리 도 5 와 같이 제2경간과 제3경간의 중간부 피.씨. 강연선(5)의 각각의 일단을 교차시켜 조립하되 제 2경간빔(1b)의 제 3지점쪽으로 인출된 중간부 피.씨. 강연선(5)은 제1,2경간 슬래브콘크리트(2a)의 타설 경계면에서 인장정착판(6b)에 의하여 인장 정착될 수 있도록 하고, 제3경간빔(1b)의 제3지점쪽으로 인출된 중간부 피.씨. 강연선(5)은 고정정착판(6a)에 의하여 제1,2경간 슬래브 콘크리트(2a)속에 미리 매몰 고정될 수 있도록 하며, 제3경간에 배치될 상부 피.씨. 강연선(7b) 또한 제 3지점쪽의 일단이 역시 제 1,2경간의 슬래브콘크리트 (2a)속에 미리 매몰 되어져 제1,2경간의 상부 피.씨. 강연선(7a)과 연속되어지도록 도 6 과 같이 연결정착판(8)에 의하여 교차되도록 미리 조립설치한다.

상기와 같이 제2,3지점 각 교각(10)위에서 종방향으로 인접한 각 빔(1b)의 상측에서 중간부 피.씨. 강연선(5)과 상부 피.씨. 강연선(7a)(7b)의 연속교차조립이 완료되어 제 1,2경간 슬래브콘크리트(2a)의 타설 양생이 완료되면 제 1,2경간의 상부 피.씨. 강연선(7a)을 인장정착하여 슬래브콘크리트(2a)에 프리스트레스 압축응력을 먼저 도입하고, 제 1경간빔(1a)의 중간부 피.씨. 강연선(5)은 제 1지점 교대(9)쪽 빔(1a)의 측면 상부에서 인장 정착하고 제 2경간빔(1b)의 중간부 피.씨. 강연선(5)은 제 1,2경간 슬래브콘크리트(2a)의 제3지점쪽 경계면에서 인장 정착하여 제1,2경간의 빔(1a)(1b)에는 연속된 2차 프리스트레스 압축응력이 도입되는 것이다.

지금까지와 같이 제1,2경간의 시공이 완료되면 제1,2경간의 슬래브 콘크리트 (2a)속에 그 일단이 미리 매몰된 제3경간의 상부 피.씨. 강연선(7b)을 배치하되 제3경간 슬래브 콘크리트(2b)의 제 4지점쪽 타설 경계면에서 도 6 과 같이 그 일단이 인장 정착될 수 있도록 하며 동시에 제 4지점 교각(10)위에서 종방향으로 인접한 빔(1b)의 상측에서도 역시 도 5 와 같이 제3,4경간빔(1b)의 중간부 피.씨. 강연선(5)을 교차시켜 연속되도록 조립하고 동시에 제 4경간에 배치될 상부 피.씨. 강연선(7b)의 제4지점 쪽의 일단 또한 도 6 과 같이 제3경간 슬래브콘크리트(7b)속에 매몰될수 있도록 조립한후 제3경간의 슬래브콘크리트(7b)를 타설양생하고 그 경계면에서 제 3경간 빔(1b)의 상부 피.씨. 강연선(5)을 인장정착하여 슬래브콘크리트(7b)에 제1,2,3경간이 모두 연속되는 프리스트레스 압축응력을 먼저 도입시키고 제3경간 빔(1b)의 중간부 피.씨. 강연선(5)을 인장 정착하여 제1,2,3경간의 빔 (1a)(1b)이 모두 연속하는 2차 프리스트레스 압축응력을 도입시키는 것이다.

위와 같이 제3경간의 시공이 완료된 후 제4경간 부터는 순차적으로 제3경간의 시공과정을 반복적으로 되풀이하여 다수의 경간이 연속되도록 하는 것이다.

지금까지는 제 3경간 이상의 교량을 가설함에 있어서 먼저 제 1,2경간의 슬래브(2a)를 시공하고 제 3경간부터는 반복적으로 분할하여 슬래브(2b)를 시공함을 예시한 것으로서 모든 경간에 걸쳐 슬래브콘크리트(2)를 동시에 연속하여 타설 하고자 할 경우에는 도 7 과 같이 각 지점마다 상부 피.씨. 강연선(7)과 중간부 피. 씨. 강연선(5)을 인장정착 할 수 있도록 상부슬래브단면 내 미리 별도의 개구부 (11)를 설치하도록 한다.

본 고안에서는 2경간 및 3경간 이상의 교량을 프리스트레스 응력이 완전하게 연속결합되는 피.에스.씨. - 아이빔(1)구조의 교량을 건설하고자할 경우 하부 피.씨. 강연선(4)과 중간부 피. 씨. 강연선(5)으로 구분하여 빔(1)을 제작하고 하부 피. 씨. 강연선(4)은 빔(1)의 자중과 슬래브콘크리트(2)의 사하중에 저항하도록 하고 중간부 피.씨. 강연선(5)으로서 활하중과 지점부의 부모멘트에 대응하도록 함과 동시에 각경간의 빔(1)에는 연속된 프리스트레스 응력을 도입시키면서 슬래브 단면 내에도 상부 피.씨. 강연선(7)을 배치하고 인장 정착하여 프리스트레스 압축 응력을 도입함으로써 슬래브콘크리트(2)의 인장 응력 및 균열을 억제하여 더욱 안정적이고 경제적인 연속구조의 피.에스.씨. - 아이빔교 를 가설할 수 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 피.에스.씨. - 아이빔을 지상에서 미리 제작할 때 하부 피.씨. 강연선(4)과 중간부 피.씨. 강연선(5)으로 구분하여 하부 피.씨. 강연선(4)은 지상에서 미리 인장정착한 상태에서 각각의 빔(1)을 교대(9) 또는 교각(10) 위에 독립적으로 가설한 후 중간부 피.씨. 강연선(5)을 각 경간에 걸쳐 연속되도록 교차시켜 인장정착하는 다경간 연속 피.에스.씨. - 아이빔교에 있어서,

   상부 슬래브단면내에 교량의 종방향과 나란하게 상부 피.씨. 강연선(7)을 배치하고 각경간 빔(1)의 중간부 피.씨. 강연선(5)을 순차적으로 인장정착하도록 구성한 것을 특징으로 하는 다경간 연속 피.에스.씨.- 아이빔(1) 합성형교.
2. 제 1 항에 있어서 빔의 양단 상면또는 일단 상면이 약간 낮게 형성되고 제 1 경간과 마지막 경간(제N경간)에 사용되는 외측경간 빔(1a)의 중간부 피.씨. 강연선(5)의 일단은 빔(1a)의 상면으로, 다른 일단은 빔(1a)의 측면 상부로 인출하고 내측의 각경간에 사용되는 빔(1b)의 중간부 피.씨. 강연선(5)의 양단은 모두 빔(1b)의 상면으로 인출시킨 것을 특징으로 하는 다경간 연속 피.에스.씨. - 아이빔 합성형교.
3. 제 1 항에 있어서 내측 경간 각 지점 교각(10) 위에서 종 방향으로 나란하게 인접한 2개빔(1b)의 상측에서 중간부 피.씨. 강연선(5)의 각 일단을 교차시켜 조립하되 1개빔(1b)의 중간부 피.씨. 강연선(5)은 고정정착판(6a)과 함께 슬래브 콘크리트(2) 속에 매몰고정하고 1개 빔(1b)의 중간부 피.씨. 강연선(5)은 인장정착판 (6b)에 지지하여 인장정착 한 것을 특징으로 하는 다경간 연속 피.에스.씨.- 아이빔 합성형교.