KR20030063594A - Construction method of bridge - Google Patents
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- E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
Abstract
Description
본 발명은 교량의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 거더(girder)와 슬래브의 자중을 포함한 사하중과 활하중에 대하여 거더와 슬래브의 합성단면이 저항하는 교량의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for constructing bridges, and more particularly, to a method for constructing bridges in which a composite section of a girder and a slab resists dead and live loads including the girder and the slab's own weight.
종래의 거더와 슬래브의 합성형 교량은 도 4a ~ 도 4c에 도시된 바와 같이 교각(A)위에 PCS(프리스트레스드 콘크리트)빔(b1)이나 스틸 플레이트 거더(b2) 또는 스틸 박스거더(b3)등과 같은 거더(B)를 올려놓은 다음 거더(B)들 사이에 동바리(c)와, 표현이 생략된 거푸집을 설치하고 슬래브 콘크리트(d)를 타설하여 거더(B)와 슬래브(D)를 합성시켜줌으로서 거더(B)와 슬래브(D)의 자중에 대하여 거더(B)의 단면으로 저항하도록, 거더(B)와 슬래브(D)가 합성된 이후의 하중 즉, 포장, 난간, 등과 같은 사하중과 통행하는 차량등에 의한 활하중에 대하여 합성단면으로 저항하도록 한 것이었다.Conventional bridges of conventional girders and slabs are constructed of PCS (prestressed concrete) beams (b 1 ), steel plate girders (b 2 ), or steel box girders (b) on the piers (A), as shown in FIGS. 4A-4C. 3 ) Put the girder (B), etc., and then install the girder (c) and the formless formwork between the girder (B) and pour the slab concrete (d) to girder (B) and slab (D). By combining the girder (B) and the slab (D) to resist the weight of the girder (B) to the cross section of the girder (B), such as the load after the girder (B) and the slab (D) is synthesized, such as pavement, railing, etc. It was to resist composite loads against dead loads and live loads by vehicles.
이와 같은 종래의 교량시공방법은 동바리(c)와 거푸집을 조립한 후 슬래브 콘크리트(d)를 타설, 양생시킨 다음 거푸집과 동바리(c)를 해체해주어야만 하므로 많은 교량건설비용과 인력이 요구되었을뿐만 아니라, 공사기간이 길어질 수 밖에 없었으며 또 상기 작업이 높은 교각 위에서 이루어지는 것이므로 각종 안전사고 발생위험이 커지는 등의 문제점이 있었다.The conventional bridge construction method requires a lot of bridge construction cost and manpower because it is necessary to assemble the slab concrete (d) and assemble the slab concrete (d), and then dismantle the formwork and the copper bar (c). In addition, the construction period was inevitably long, and since the work was performed on a high pier, there was a problem of increasing the risk of various safety accidents.
그리고 거더(B)가 PCS빔(b1)인 경우에는 빔을 제작한 후 빔속에 하향곡선형으로 배치된 PC강선(Prestressed Concrete 鋼線)을 통해서 빔에 긴장력을 도입시키면 빔의 상면에는 인장응력이 생기고 빔의 하면에는 압축응력이 발생하게 된다.In the case where the girder B is a PCS beam b 1 , after the beam is manufactured, a tension force is introduced into the beam through a PC steel wire (Prestressed Concrete line) disposed in a downward curve in the beam. This occurs and compressive stress is generated on the lower surface of the beam.
그러므로 빔의 상면에 작용하는 인장응력과 빔의 자중에 의한 압축응력의 크기를 비교하여 콘크리트의 허용인장응력을 초과하지 않도록 빔을 설계해야 한다.Therefore, the beam should be designed so as not to exceed the allowable tensile stress of concrete by comparing the magnitude of compressive stress due to the weight of the beam and the tensile stress acting on the upper surface of the beam.
이후 빔을 교량에 적용할 때 빔위에 시공되는 슬래브, 방호벽, 난간, 포장등에 의한 사하중과 주행하는 차량에 의한 활하중등은 빔의 하면에 인장응력을 발생시키므로 최대한 PC강선에 긴장력을 많이 도입하여 빔의 하면에 압축응력을 크게 하여서 하중에 의한 인장응력을 상쇄시켜 주어야 한다.After the beam is applied to the bridge, slabs, barriers, railings, pavements, etc., dead loads caused by slabs, live loads caused by running vehicles, etc., generate tensile stress on the lower surface of the beam, thus introducing as much tension to the PC steel wire as possible. The compressive stress should be increased on the lower surface of the to offset the tensile stress due to the load.
그러나 긴장력을 크게하면 슬래브 시공전까지는 빔의 상면에 인장응력이 크게 작용하여 균열이 발생하므로 구조적으로 문제를 발생시키게 된다.However, if the tension is increased, the tensile stress acts on the upper surface of the beam until the slab construction, so that the crack occurs, which causes structural problems.
따라서 종래에는 교량의 시공후 요구되는 크기만큼의 긴장력을 빔에 줄 수 없었다.Therefore, conventionally, it is not possible to give the beam the tension as much as required after the construction of the bridge.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로는 대한민국특허공개번호 제 2001-0036486 호로 알려진 바 있는 다단계 긴장식 프리스트레스드 거더를 들 수 있다.In order to solve such a problem is a multi-stage tension prestressed girders known as Korea Patent Publication No. 2001-0036486.
이 거더는 거더 내부에서 하향곡선형으로 배치된 여러개의 PC강선들에 시공단계별로 긴장력을 도입하는 것이었다.This girder was to introduce tension in the construction stages to several PC steel wires arranged in a downward curve inside the girder.
즉, 거더에 거더의 자중만이 작용하는 상태에서는 한 PC강선을 통해서 긴장력의 일부를 1차적으로 도입하여, 교각위에 올려놓은 후 슬래브시공 등에 의해서 추가 하중이 작용하는 상태에서는 이를 상쇄시켜 주기 위한 추가 긴장력을 다른 PC강선을 통해서 도입하는 것이었다.That is, a part of the tension force is first introduced through a PC steel wire in the state where only the girder's own weight is acting on the girder, and it is added to offset it when the additional load is applied by the slab construction after placing it on the pier. The tension was introduced through other PC wires.
그러나 이와 같은 다단계 긴장식 프리스트레스드 콘크리트 거더는 추가 긴장력을 도입하기 위해서 유압잭과 같은 PC강선 인장용 중량장비를 교각위로 이동시켜서 작업해야만 하는 번거로움과 각종 안전사고의 위험성이 큰 것이었을 뿐만 아니라 교량의 완공후 교량에 부가설치될 수 있는 각종 구조물, 교통량의 증가, 장기적인 크립(creep)등에 의해서 발생되는 교량의 처짐 또는 균열 등을 보완해 주기 위해서 추가 긴장력을 도입할 때마다 상기 한 바와 같이 번거롭고 위험한 작업을 반복해야만 하는 등의 문제점이 있었다.However, these multi-stage prestressed concrete girders were not only a great risk of the hassle and safety risks of moving the PC steel tensioning equipment such as hydraulic jacks to the bridge to introduce additional tension, but also the risk of safety accidents. Troublesome and dangerous work as described above whenever additional tension is introduced to compensate for the deflection or cracking of bridges caused by various structures that may be added to the bridge after completion, increased traffic volume, long-term creep, etc. There was a problem such as having to repeat.
본 발명은 거더와 슬래브의 합성형 교량을 시공함에 있어서 지상에서 거더와 슬래브를 전합성 시킨 다음 교각위에 올려놓고 인접하는 보의 슬래브와 슬래브 사이를 현장타설콘크리트로 연결하는 것을 특징으로 하는 교량의 시공방법을 제공하는데 기술적 과제를 둔것이다.The present invention in the construction of a composite bridge of girder and slab in the construction of the bridge, characterized in that the girder and the slab on the ground and then put on the pier to connect between the slab and the slab of the adjacent beam to the cast-in-place concrete The technical challenge is to provide a method.
도 1 은 본 발명에 따른 교량의 측면도.1 is a side view of a bridge in accordance with the present invention;
도 2a는 도 1에서 보인 교량에서 처짐을 받는 부위에 적용되는 보의 측면도.FIG. 2A is a side view of a beam applied to a deflection site in the bridge shown in FIG. 1; FIG.
도 2b는 도 1에서 보인 교량에서 굽힘을 받는 부위에 적용되는 보의 측면도.FIG. 2B is a side view of the beam applied to the site being bent in the bridge shown in FIG. 1; FIG.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 도 1에서 보인 교량에 적용되는 보의 여러 실시예를 보인 정면도.3A, 3B, and 3C are front views showing various embodiments of beams applied to the bridge shown in FIG.
도 4a, 도 4b, 도 4c는 종래 보들의 정면도.4A, 4B, and 4C are front views of conventional beams.
본 발명은 도 1, 도 2a 및 도 2b와 도 3a~ 도 3c에 예시한 바와 같이 지상에서 거더(B)에 슬래브 콘크리트(d)를 타설하여 거더(B)와 슬래브(D)를 전합성시킨 보를 교각(A)위에 올려놓고 인접하는 보의 슬래브(D)와 슬래브(D)사이를 현장타설 콘크리트(E)로 연결하여 교량을 건설하는 것이다.1, 2a and 2b and 3a to 3c in the present invention, the slab concrete (d) is poured into the girder (B) from the ground to synthesize the girder (B) and the slab (D) The bridge is constructed by placing the beam on the bridge (A) and connecting the slab (D) and the slab (D) of the adjacent beam with cast-in-place concrete (E).
이때 거더(B)와 슬래브(D)가 전합성된 교량의 보는 도 1에서와 같이 굽힘 모멘트가 정(+)으로 작용하는 구간(L1)과 굽힘모멘트가 부(-)로 작용하는 구간(L2)에 적합하도록 도 2a와 도 2b에 예시한 바와 같이 보를 지상에서 제작할 때 높이가 다른 여러개의 받침목들중 높이가 높은 받침목(10)을 보의 중앙에 대고, 높이가 낮은 받침목(10')을 양측단부쪽에 대어서 보를 만들어 보의 위, 아래쪽에 각각 인장응력과 압축응력이 도입된 상향곡선형보(F1)로 하거나, 보의 양측단부쪽에만 높이가 같은 받침목(10")을 대고 보를 만들어 보의 위, 아래쪽에 각각 압축응력과 인장응력이 도입된 하향곡선형보(F2)로 하여서 상향곡선형보(F1)는 교량에서 굽힘 모멘트가 정(+)으로 작용하는 구간(L1)에, 하향곡선형보(F2)는 교량에서 굽힘 모멘트가 부(-)로 작용하는 구간(L2)에 각각 시공한다.At this time, as shown in FIG. 1, the section L 1 where the bending moment acts as a positive (+) and the section where the bending moment acts as a negative (-) are seen in the bridge where the girder B and the slab D are synthesized. As shown in FIGS. 2A and 2B to fit L 2 ), when the beam is manufactured on the ground, the base 10 of the base having a different height is placed at the center of the beam, and the base 10 10 'is lower. ) To form a beam by placing the beam at the both ends, and use the upward curved beam (F 1 ) where the tensile and compressive stresses are introduced at the top and bottom of the beam, respectively, or by placing a support (10 ") with the same height only at the sides of the beam. made up of a beam, intervals hayeoseo a compressive stress and a tensile stress is introduced into the downward curved beam (F 2) respectively at the bottom of the upwardly curved beam (F 1) is the bending moment in the bridge acts as a positive (+) (L 1) The downward curved beam F 2 is a section in which the bending moment acts negatively on the bridge (L 2). Each)
본 발명에 있어서 거더(B)는 도 3a ~ 도 3c에 예시한 바와 같이 PCS빔(b1)이나 스틸 플레이트 거더(b2) 또는 스틸박스 거더(b3)로 이루어진 것으로서 슬래브(D)를 시공할때 횡방향으로도 긴장력을 도입시켜 줄 수 있도록 횡방향 시이드관(12)을 매설한 후 슬래브 콘크리트(d)를 타설하는 것이 좋다.In the present invention, the girder B is composed of a PCS beam b 1 , a steel plate girder b 2 , or a steel box girder b 3 , as illustrated in FIGS. 3A to 3C. When laying the slab concrete (d) after embedding the transverse sheath pipe 12 so as to introduce tension in the transverse direction.
인접하는 보들의 슬래브(D)와 슬래브(D)사이에는 상기 시이드관(12)을 연결한후 현장타설콘크리트(E)를 타설한다.After the sieve pipe 12 is connected between the slab (D) and the slab (D) of the adjacent beams, the cast-in-place concrete (E) is poured.
이와 같이 하여서 도입되는 횡방향긴장력은 슬래브(D)와 현장타설 콘크리트(E)를 더욱 일체화시켜 슬래브(D)와 슬래브(D)사이의 구조적 취약점을 없게 해주고 하중분배의 효과를 가져다 준다.The lateral tension introduced in this way further integrates the slab (D) and the cast-in-place concrete (E), thereby eliminating structural weaknesses between the slab (D) and the slab (D) and bringing the effect of load distribution.
그리고 도 3a에 잘 표현된 바와 같이 슬래브(D)와 현장타설콘크리트(E)의 상면접합부에는 물과 접촉하면 팽창반응하는 벤토나이트알갱이와 같은 팽창재(14)를 사용하여서 포장된 노면(16)으로 부터 침투되는 빗물과 같은 물이 상기 슬래브(D)와 현장타설콘크리트(E)의 접합부 틈새로 스며들어 철근을 부식시켜 주는 것을 방지해 주는 것이 좋다.And as is well represented in Figure 3a the upper surface of the slab (D) and the cast-in-place concrete (E) from the pavement (16) packed with an inflating material (14), such as bentonite grains that expand and react upon contact with water. It is good to prevent water, such as rainwater, from penetrating into the gap between the slab (D) and the cast-in-place concrete (E) to corrode the rebar.
이와 같은 본 발명으로 건설된 교량은 지상에서 거더(B)와 슬래브(D)를 전합성시킨 것이어서 종래의 반 합성교처럼 동바리와 거푸집등을 사용하지 않는 것이므로 교량건설비용과 인력을 절감할 수 있고 각종 안전사고를 방지하면서 공사기간도 단축시켜 줄 수 있게 된다.Since the bridge constructed by the present invention is the total synthesis of the girder (B) and the slab (D) on the ground, it is possible to reduce the construction cost and manpower of the bridge because it does not use the grouping and formwork like the conventional semi-synthetic bridge. The construction period can be shortened while preventing various safety accidents.
그리고 교량에서 굽힘 모멘트가 정(+)으로 작용하는 구간(L1)에는 상기 모멘트를 상쇄시켜 줄 수 있도록 보를 제작할때 위, 아래쪽에 각각 인장응력과 압축응력이 도입된 상향곡선형 보(F1)를 사용하고, 교량에서 굽힘 모멘트가 부(-)로 작용하는 구간(L2)에는 상기 모멘트를 상쇄시켜 줄 수 있도록 보를 제작할 때 위, 아래쪽에 각각 압축응력과 인장응력이 도입된 하향곡선형보(F2)를 사용하는 것이기 때문에 구조적으로 사하중 및 활하중에 대하여 안전성이 매우 우수한 교량을 건설 할 수 있도록 해준다.In the section (L 1 ) where the bending moment acts as a positive (+) in the bridge, an upward curved beam (F 1) in which tensile and compressive stresses are introduced at the top and bottom, respectively, when the beam is made to offset the moment. ) is used, and the bending moment in the bridge portion (-section which acts as a) (L 2), the above when producing the information to give to offset the moment, the respective compressive stress and tensile stress at the bottom of the introduction downward curve beam The use of (F 2 ) makes it possible to construct bridges that are structurally very safe against dead and live loads.
본 발명은 거더(B)와 슬래브(D)가 지상에서 전합성된 보로 교량을 시공하는 것이고, 보에 작용될 모멘트에 대응하는 응력을 보가 미리 갖고 있는 것이므로 구조적으로 안전성이 매우 우수한 교량을 보다 안전하고 저렴한 비용으로 신속하게 건설할 수 있도록 해줄 수 있는 장점이 있다.The present invention is to construct a bridge with a beam synthesized on the ground girder (B) and the slab (D), and because the beam has a stress corresponding to the moment to be applied to the beam in advance, the bridge is very safe structurally excellent safety There is an advantage that can be built quickly and at a low cost.
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