KR20030013608A - 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법은, 공장에서 강형을 복수의 등분으로 분할 제작하고, 그 분할 제작된 복수의 강형 부재들을 서로 연결하는 단계; 연결된 강형 구조체를 공장의 제작대에 설치한 후, 프리플렉션 하중을 주어 강형 구조체를 휘어지게 하는 단계; 휘어진 강형 구조체의 하단부에 하부 케이싱 콘크리트를 타설하고, 하부 케이싱 콘크리트가 양생이 되면 프리플렉션 하중을 서서히 제거하는 단계; 이음부재의 해제에 의해 연결 구조체를 원래의 복수의 분할 부재로 분할하여 교량의 가설 현장까지 운송하는 단계; 교량의 양측 교대 사이의 소정 위치에 별도의 지지대를 소정 높이까지 설치한 후, 운송된 상기 복수의 강형 분할 부재를 교량의 교대 및 별도의 지지대 위에 올려 놓고 서로 연결하는 단계; 연결된 강형 구조체의 하단부 연결 부위에 콘크리트를 타설하는 단계; 지지대를 상향으로 이동시켜 연결부 케이싱 콘크리트를 압축상태로 만든 후, 교량의 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계; 및 바닥판 콘크리트의 타설 후 충분한 양생 기간을 거친 후 지지대를 제거하는 단계를 포함한다.

Description

지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법{Method of division manufacturing and construction of prestressed composite beam using supporting members}

본 발명은 프리스트레스트(prestressed) 합성빔의 제작 및 시공방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 프리스트레스트 합성빔을 공장에서 미리 제작한 후 분할하여 운반한 후 가설 현장에서 지지대를 이용하여 조립 및 시공함으로써 현장에서의 넓은 제작장을 필요로 하지 않는, 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법에 관한 것이다.

종래에는 프리스트레스트 합성빔을 제작함에 있어서, 운반상의 문제 등으로인하여 공장에서는 강형만을 제작하고, 현장에서는 넓은 제작장을 설치하여 강형을 용접, 이음하고 제작대를 설치하여 프리스트레스트 합성빔을 완성한 후, 용량이 큰 크레인을 이용하여 가설한 후 상부 바닥판 콘크리트를 타설하여 완성하였다.

이상과 같은 일련의 과정에서 현장의 넓은 제작장(2000㎡ 이상)이 필요하고, 그 제작장은 넓고 평탄하며 용접 시 바람 등의 영향이 적어야 하며, 가설현장과 거리가 가까워야 하는 조건이 수반된다. 따라서, 그로 인한 부대비용이 발생하고, 강형의 용접이 현장에서 이루어지므로 용접 등의 정밀한 품질 관리가 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 프리스트레스트 합성빔을 공장에서 제작한 후 분할하여 운반한 후 가설 현장에서 조립ㆍ시공함으로써 현장에서의 넓은 제작장을 필요로 하지 않는, 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법에 있어서, 분할 제작 합성빔의 제작을 위해 강형부재에 솟음을 둔 상태를 보여주는 도면.

도 2는 도 1의 강형부재에 프리플렉션 하중을 준 상태에서 하부 케이싱 콘크리트를 타설한 상태의 분할 제작 프리스트레스트 합성빔의 구조도.

도 3은 도 2의 조립된 상태의 프리스트레스트 합성빔의 연결부(이음부재)를 해제한 상태의 분할 제작 프리스트레스트 합성빔의 구조도.

도 4는 도 3의 분할된 합성빔의 부재들을 교량 가설 현장으로 운반하여 지지대를 설치한 후, 현장에서 조립한 상태의 분할 제작 프리스트레스트 합성빔의 구조도.

도 5는 도 4의 분할 제작 프리스트레스트 합성빔의 연결된 강형 구조체의 하단부 연결 부위에 콘크리트를 타설한 상태도.

도 6은 도 5의 합성빔을 받치고 있는 지지대를 상향으로 이동시킨 상태의 프리스트레스트 합성빔의 구조도.

도 7은 도 6의 합성빔의 상태에서 바닥판 및 복부 콘크리트를 타설한 상태의 합성빔의 구조도.

도 8은 도 7의 합성빔의 상태에서 지지대를 제거한 후, 고정 하중을 재하한 상태의 합성빔의 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101a∼101c...분할 제작된 강형 부재들 102a,102b...이음부재

103a∼103c...하부 케이싱 콘크리트 401a,401b...교대

402a,402b...지지대 501a,501b...연결부 콘크리트

701...바닥판 콘크리트 801...고정 하중

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법은,

(a) 공장에서 강형을 복수의 등분으로 분할 제작하고, 그 분할 제작된 복수의 강형 부재들을 서로 연결하는 단계;

(b) 연결된 강형 구조체를 공장의 제작대에 설치한 후, 프리플렉션 하중을 주어 강형 구조체를 휘어지게 하는 단계;

(c) 상기 휘어진 강형 구조체의 하단부에 하부 케이싱 콘크리트를 타설하고, 하부 케이싱 콘크리트가 양생이 되면 프리플렉션 하중을 서서히 제거하는 단계;

(d) 이음부재의 해제에 의해 연결 구조체를 원래의 복수의 분할 부재로 분할하여 교량의 가설 현장까지 운송하는 단계;

(e) 교량의 양측 교대 사이의 소정 위치에 별도의 지지대를 소정 높이까지 설치한 후, 운송된 상기 복수의 강형 분할 부재를 교량의 교대 및 별도의 지지대 위에 올려 놓고 서로 연결하는 단계;

(f) 연결된 강형 구조체의 하단부 연결 부위에 콘크리트를 타설하는 단계;

(g) 상기 별도의 지지대를 상향으로 이동시켜 연결부 케이싱 콘크리트를 압축상태로 만든 후, 교량의 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계; 및

(h) 바닥판 콘크리트의 타설 후 충분한 양생 기간을 거친 후 지지대를 제거하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 바람직하게는 상기 단계 (a)에서의 강형 제작에 있어서, 지지대의 효과를 고려하여 상기 분할 제작된 복수의 강형 중에서 지지대가 위치하게 될 강형 부재의 소정 부위에 미리 솟음 가공을 한다. 그리고, 강형 부재들 간의 연결부위는 프리플렉션 하중에 의한 강형의 변형을 고려하여 접촉 예각을 가지도록 가공한다.

또한, 상기 단계 (e)에서의 지지대는 강형 구조체의 프리플렉션 하중 재하점과 동일한 위치에 설치한다.

또한, 상기 단계 (f)에서의 연결부 콘크리트의 타설은 고강도 콘크리트를 사용하여 수행한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법에 따라 먼저 공장에서 강형을 3∼4 등분으로 분할 제작하고, 그 분할 제작된 복수의 강형 부재들(101a∼101c)을 이음부재(102a)(102b)에 의해 용접 또는 고장력 볼트를 사용하여 서로 연결한다. 여기서, 바람직하게는 강형의 제작에 있어서, 지지대의 효과를 고려하여 상기 분할 제작된 복수의 강형 부재 (101a∼101c) 중에서 지지대가 위치하게 될 강형 부재의 소정 부위에 미리 솟음 가공을 한다. 또한, 강형 부재들(101a∼101c) 간의 연결부위는 프리플렉션 하중에 의한 강형의 변형을 고려하여 접촉 예각을 가지도록 가공한다.

분할 제작된 강형 부재들(101a∼101c)의 연결이 완료되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결된 강형 구조체를 공장의 제작대에 설치한 후, 프리플렉션 하중을 주어 강형 구조체를 휘어지게 한다. 그런 후, 휘어진 강형 구조체의 하단부에 하부 케이싱 콘크리트(103a∼103c)를 타설하고, 하부 케이싱 콘크리트(103a∼103c)가 양생이 되면 프리플렉션 하중을 서서히 제거한다.

프리플렉션 하중의 제거 후, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이음부재 (102a)(102b)를 해제하여 강형 부재들(101a∼101c)의 연결 구조체를 원래의 복수의 분할 부재로 분할하여 교량의 가설 현장까지 운송한다.

이렇게 하여 분할된 강형 부재들(101a∼101c)이 교량의 가설 현장에 운송되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 교량의 양측 교대(401a)(401b) 사이의 소정 위치에 별도의 지지대(402a)(402b)를 소정 높이까지 설치한 후, 운송된 상기 복수의 강형 분할 부재(101a∼101c)를 교량의 교대(401a)(401b) 및 별도의 지지대(402a)(402b) 위에 올려 놓고 이음부재(102a)(102b)에 의해 서로 연결한다. 여기서, 상기 지지대 (402a)(402b)는 강형 구조체의 프리플렉션 하중 재하점과 동일한 위치에 설치한다.

분할된 강형 부재들(101a∼101c)의 연결이 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결된 강형 구조체의 하단부 연결 부위에 콘크리트(501a)(501b)를 타설한다. 이때, 연결부 콘크리트의 타설은 고강도 콘크리트를 사용하여 수행한다.

연결부 콘크리트의 타설 및 양생이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(402a)(402b)를 상향으로 이동시켜 연결부 케이싱 콘크리트를 압축상태로 만든다. 이때, 하부 케이싱 전체가 압축력을 받게 되며, 이는 지지대(402a)(402b)를 제거할 경우 추가의 압축력으로 작용하게 된다.

연결부 케이싱 콘크리트를 압축 상태로 만든 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 교량의 바닥판 콘크리트(701) 및 복부 콘크리트를 타설한다. 이 바닥판 콘크리트 (701)는 상향으로 이동되어 압축력을 받고 있는 하부케이싱 콘크리트에 추가 압축력을 도입할 수 있도록 하는 작용을 한다.

바닥판 콘크리트(701)의 타설 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 충분한 양생 기간을 거친 후 지지대를 제거하고 기타의 고정 하중(801)을 재하하게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법은 공장에서 일단 강형 제작 및 하부 케이싱 콘크리트가 타설된 상태까지의 합성보를 제작하여 분할 이송한 후, 가설 현장에서 조립하는 방식이므로, 다음과 같은 장점 및 효과를 갖는다.

1) 가설 현장에서의 강형의 용접 작업을 위한 제작장 및 프리스트레스트 합성빔을 만들기 위한 대규모 제작대의 설치를 필요로 하지 않으며, 그에 따라 제작 원가를 감축할 수 있다.

2) 지지대를 이용하여 기도입된 하부 케이싱에 추가의 압축력을 도입할 수 있다.

3) 프리플렉션 하중의 재하 관리값, 릴리즈 하중 관리값, 프리스트레스트 합성빔의 최종 솟음량의 관리를 철저히 할 수 있다.

4) 기계적인 응력 도입을 위한 기계설비의 수송이 불필요하다.

5) 프리스트레스트 합성보의 블록 길이가 감소된다.

6) 처리능력이 큰 공장에서의 작업이 증가되므로, 처리 능력이 작은 현장 작업에 비해 합리적이고 가설 조건이 용이하여 시공의 정밀도를 높일 수 있다.

Claims (5)

1. (a) 공장에서 강형을 복수의 등분으로 분할 제작하고, 그 분할 제작된 복수의 강형 부재들을 서로 연결하는 단계;

   (b) 연결된 강형 구조체를 공장의 제작대에 설치한 후, 프리플렉션 하중을 주어 강형 구조체를 휘어지게 하는 단계;

   (c) 상기 휘어진 강형 구조체의 하단부에 하부 케이싱 콘크리트를 타설하고, 하부 케이싱 콘크리트가 양생이 되면 프리플렉션 하중을 서서히 제거하는 단계;

   (d) 이음부재의 해제에 의해 연결 구조체를 원래의 복수의 분할 부재로 분할하여 교량의 가설 현장까지 운송하는 단계;

   (e) 교량의 양측 교대 사이의 소정 위치에 별도의 지지대를 소정 높이까지 설치한 후, 운송된 상기 복수의 강형 분할 부재를 교량의 교대 및 별도의 지지대 위에 올려 놓고 서로 연결하는 단계;

   (f) 연결된 강형 구조체의 하단부 연결 부위에 콘크리트를 타설하는 단계;

   (g) 상기 별도의 지지대를 상향으로 이동시켜 연결부 케이싱 콘크리트를 압축상태로 만든 후, 교량의 바닥판 콘크리트를 타설하는 단계; 및

   (h) 바닥판 콘크리트의 타설 후 충분한 양생 기간을 거친 후 지지대를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 단계 (a)에서의 강형 제작에 있어서, 지지대의 효과를 고려하여 상기 분할 제작된 복수의 강형 중에서 지지대가 위치하게 될 강형 부재의 소정 부위에 미리 솟음 가공을 하는 것을 특징으로 하는 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 단계 (a)에서의 강형 부재들 간의 연결부위는 프리플렉션 하중에 의한 강형의 변형을 고려하여 접촉 예각을 가지도록 가공하는 것을 특징으로 하는 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 단계 (e)에서의 지지대는 강형 구조체의 프리플렉션 하중 재하점과 동일한 위치에 설치하는 것을 특징으로 하는 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 단계 (f)에서의 연결부 콘크리트의 타설은 고강도 콘크리트를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 지지대를 이용한 프리스트레스트 합성빔의 분할 제작 및 시공방법.