KR20040034555A - Abutment and pier using composite pile and sheet pile of a bridge, and it's construction method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법에 관한 것으로, 특히 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 합성말뚝과 강널말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 기초말뚝 및 영구구조체를 형성하여 교량의 교대 및 교각을 시공할 수 있도록 한 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to alternating bridges, bridges, and construction methods using composite piles and steel sheet piles, and in particular, composite piles and steel sheet piles produced by synthesizing steel piles and steel pipe piles or H piles to a predetermined depth in the target ground. The present invention relates to alternating bridges, bridges, and construction methods using composite piles and steel sheet piles to form driving, foundation piles, and permanent structures for the construction of bridges and bridges.
도 1 및 도 2는 종래 교량의 교대 및 교각을 시공하는 상태를 도시한 예시도로서, 교대(A) 및 교각(P)을 시공할 공간을 확보하기 위하여 가설토류벽(1)을 시공하고, 굴착공정을 거쳐 기초말뚝(2)을 시공하고, 하부기초를 철근과 거푸집 및 콘크리트로 시공한 뒤 벽체와 코핑부를 철근과 거푸집 및 콘크리트로 시공하고, 되메우기공정을 거친 후 상부구조를 시공하는 시공시스템을 도시한 도면이다.1 and 2 is an exemplary view showing a state of constructing the alternating and pier of a conventional bridge, to construct a temporary earth wall (1) in order to secure a space for the alternating (A) and pier (P) construction, excavation After constructing the foundation piles (2), the lower foundations are made of reinforcing bars, formwork and concrete. Figure is shown.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 건설공사에 있어서 대부분의 교량의 교대(A) 및 교각(P)을 형성하기 위해서는 가설토류벽(1) 공정, 구조물의 지지력 확보를 위한 기초말뚝(2) 공정, 교대(A)와 교각(P)을 형성하기 위한 철근조립 및 거푸집 조립공정, 콘크리트 타설 및 양생공정, 거푸집 제거공정, 되메우기 공정 등을 통하여 시공되어 왔다.As shown in these drawings, in the construction work, in order to form the alternating bridges (A) and pier (P) of most bridges, the temporary earth wall (1) process, the foundation pile (2) process for securing the supporting capacity of the structure, the alternation It has been constructed through rebar assembly and form assembly process, concrete placing and curing process, formwork removal process, and backfill process to form (A) and pier (P).
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 교량의 교대 및 교량 시공은 일련의 작업공정이 복잡하고, 각 작업공정의 품질관리가 까다롭고, 공사기간이 매우 길며, 공사비면에서도 경제적이지 못한 문제점이 있다.Therefore, the conventional bridges and bridge construction as described above has a problem in that a series of work processes are complicated, the quality control of each work process is difficult, the construction period is very long, and the cost of construction is not economical.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 강널말뚝과 강관말뚝 또는 H말뚝을 합성하여 제작한 합성말뚝과 강널말뚝을 대상지반에 소정의 깊이로 항타, 기초말뚝 및 영구구조체를 형성하여 교량의 교대 및 교각을 시공하는 방법으로서 합성말뚝은 수직하중과 수평하중을 동시에 지지하며, 강널말뚝은 토압을 지지하는 형식으로 강널말뚝 벽체는 기존의 흙막이 벽체를 대체하고 강널말뚝의 취약한 수직 지지력은 합성 제작된 합성말뚝이 지지하여 구조체의 역할 및 지지말뚝의 역할을 하여 교대 또는 교각을 구성하여, 공사기간을 대폭 단축하고 불필요한 공정을 생략하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, the synthetic piles and steel sheet piles produced by synthesizing steel sheet piles and steel pipe piles or H piles at the predetermined depth on the target ground, foundation pile And permanent bridges to construct bridges and bridges. Composite piles support both vertical and horizontal loads, and steel piles support earth pressure. Steel sheet piles replace existing soil walls. The weak vertical bearing capacity of the board pile is supported by synthetic synthetic composite piles, which act as the structure and supporting piles to form shifts or bridges, significantly reducing construction periods and eliminating unnecessary processes to reduce construction costs. The purpose is to provide bridges, bridges, and construction methods for bridges using steel and pile piles.
도 1은 종래 교량의 교각을 시공하는 상태를 도시한 예시도,1 is an exemplary view showing a state of constructing a bridge of a conventional bridge,
도 2는 종래 교량의 교대를 시공하는 상태를 도시한 예시도,2 is an exemplary view showing a state of constructing a shift of a conventional bridge,
도 3은 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용하여 교량의 교각을 시공Figure 3 constructs the bridge piers using the composite pile and steel sheet pile according to the present invention
하는 상태를 도시한 예시도,An example showing the state to do,
도 4a, 4b는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용하여 캔틸레버식Figure 4a, 4b is a cantilever type using a composite pile and a steel sheet pile according to the present invention
교량의 교대와 타이로드식 교량의 교대를 시공하는 상태를 도시한 예시도,Exemplary diagram showing a state of constructing alternating bridges and tie rod bridges,
도 5a, 5b, 5c, 5d는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝의 형태를 도시한Figures 5a, 5b, 5c, 5d shows the shape of the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention
예시도,Example,
도 6a, 6b는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝이 벽체형으로 연결 항타된Figure 6a, 6b is connected to the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention in the wall shape
상태를 도시한 예시도,An illustration showing the state,
도 7a, 7b는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝이 폐합형으로 연결 항타된Figure 7a, 7b is connected to the composite pile and the steel sheet piles closed in accordance with the present invention
상태를 도시한 예시도.Illustrated diagram showing a state.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
1 : 가설토류벽2 : 기초말뚝1: temporary soil wall 2: foundation pile
10 : 합성말뚝12 : 강널말뚝10: synthetic pile 12: steel sheet pile
14 : 강관말뚝16 : H말뚝14: steel pipe pile 16: H pile
20 : 캡핑콘크리트A : 교대20: capping concrete A: shift
G : 대상지반P : 교각G: Target ground P: Pier
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각은 대상지반에 수직으로 항타된 합성말뚝과 강널말뚝으로 이루어지는 수직부재와; 상기 합성말뚝 및 강널말뚝의 상단에 철근 및 콘크리트로 형성된 캡핑콘크리트와; 상기 캡핑콘크리트상에 철근 및 콘크리트로 형성된 상부구조물과; 상기 캡핑콘크리트의 소정의 위치와 상부구조물간에 설치되는 교좌장치로 구성됨을 특징으로 한다.Alternating and pier bridges using composite piles and steel sheet piles according to the present invention for achieving the above object are vertical members comprising a composite pile and steel sheet piles driven perpendicular to the target ground; Capping concrete formed of reinforcing steel and concrete on top of the synthetic pile and steel sheet pile; An upper structure formed of reinforcing steel and concrete on the capping concrete; Characterized in that it consists of a bridge device installed between the predetermined position and the upper structure of the capping concrete.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 시공방법은 대상지반에 합성말뚝과 강널말뚝을 연결, 항타하는 단계; 상기 합성말뚝 및 강널말뚝의 상단에 철근을 보강하고 캡핑콘크리트를 타설 양생하는 단계; 상기 캡핑콘크리트상의 소정의 위치에 교좌장치를 설치하는 단계; 상기 캡핑콘크리트상에 철근 및 콘크리트를 타설 양생시켜 상부구조물을 시공하는 단계; 상기 상부구조물 시공후 합성말뚝 및 강널말뚝의 노출면을 청소함과 동시에 소정의 방식공정을 실시하는 단계를 거쳐 시설물을 시공함을 특징으로 한다.In addition, the alternating, bridge construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of connecting, driving the pile and the steel sheet pile on the target ground; Reinforcing the reinforcing bars on the upper ends of the synthetic pile and the steel sheet pile and pouring curing capping concrete; Installing a chair apparatus at a predetermined position on the capping concrete; Constructing an upper structure by pouring reinforcing steel and concrete on the capping concrete; After the construction of the upper structure is characterized in that the installation of the facility through a step of performing a predetermined anticorrosive process and at the same time cleaning the exposed surface of the composite pile and the steel sheet pile.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용하여 교량의 교각을 시공하는 상태를 도시한 예시도이며, 도 4a, 4b는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용하여 캔틸레버식 교량의 교대, 타이로드식 교량의 교대를 시공하는 상태를 도시한 예시도이며, 도 5a, 5b, 5c, 5d는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝의형태를 도시한 예시도이며, 도 6a, 6b는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝이 벽체형으로 연결 항타된 상태를 도시한 예시도이며, 도 7a, 7b는 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝이 폐합형으로 연결 항타된 상태를 도시한 예시도이다.Figure 3 is an exemplary view showing a state of constructing a bridge pier using a composite pile and a steel sheet pile according to the present invention, Figures 4a, 4b is a cantilevered bridge using a composite pile and a steel sheet pile according to the present invention 5A, 5B, 5C, and 5D are exemplary views showing the shape of the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention, and FIGS. 6A and 6B are shown. Is an exemplary view showing a state in which the synthetic piles and the steel sheet piles are connected to the wall type driven according to the present invention, Figure 7a, 7b is a view showing a state in which the synthetic piles and steel sheet piles are connected to the closed compound type It is an illustration.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각은 대상지반(G)에 수직으로 항타된 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)으로 이루어지는 수직부재와; 상기 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(12)의 상단에 철근 및 콘크리트로 형성된 캡핑콘크리트(20)와; 상기 캡핑콘크리트상에 철근 및 콘크리트로 형성된 상부구조물과; 상기 캡핑콘크리트(20)의 소정의 위치와 상부구조물간에 설치되는 교좌장치로 구성된다.As shown in these figures, the alternating, bridge piers of the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention according to the present invention, the composite pile 10 and the steel sheet pile 12 is driven vertically to the target ground (G) A vertical member consisting of; Capping concrete 20 formed of reinforcing steel and concrete on top of the synthetic pile 10 and the steel sheet pile 12; An upper structure formed of reinforcing steel and concrete on the capping concrete; The capping concrete 20 is composed of a bridge device installed between a predetermined position and the upper structure.
여기서, 상기 합성말뚝(10)은 강관말뚝(14)의 양단에 강널말뚝(12)을 용접 연결시켜 구성되거나 H말뚝(16)의 플랜지에 강널말뚝(12)을 용접 연결시켜 구성된다.Here, the composite pile 10 is configured by welding the steel sheet pile 12 to both ends of the steel pipe pile 14 or by welding the steel sheet pile 12 to the flange of the H pile 16.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 합성말뚝 및 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각의 시공에 대해 설명한다.Hereinafter, the construction of alternating bridges and piers using a composite pile and a steel sheet pile according to the present invention having the above configuration will be described.
본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 시공방법은 대상지반(G)에 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)을 연결, 항타하는 단계; 상기 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(12)의 상단에 철근을 보강하고 캡핑콘크리트(20)를 타설 양생하는 단계; 상기 캡핑콘크리트(20)상의 소정의 위치에 교좌장치를 설치하는 단계; 상기 캡핑콘크리트(20)상에 철근 및 콘크리트를 타설 양생시켜 상부구조물을 시공하는 단계; 상기 상부구조물 시공후 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(12)의 노출면을청소함과 동시에 소정의 방식공정을 실시하는 단계를 거쳐 시설물을 시공한다.Alternating and pier construction methods of bridges using synthetic piles and steel sheet piles according to the present invention include the steps of connecting and driving the synthetic piles 10 and the steel sheet piles 12 to the target ground (G); Reinforcing the reinforcing steel bars on the upper ends of the synthetic piles 10 and the steel sheet piles 12 and curing the capping concrete 20; Installing a chair apparatus at a predetermined position on the capping concrete 20; Constructing an upper structure by pouring reinforcing steel and concrete on the capping concrete 20; After the construction of the upper structure and cleaning the exposed surface of the composite pile 10 and the steel sheet pile 12 and at the same time performing a predetermined anticorrosive process to install the facility.
여기서, 상기 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)은 시설물의 규모에 따라 직선형 또는 폐합형으로 연결하여 항타 시공하되, 상기 폐합형은 원형, 사각형, 타원형, 다각형 중 어느 하나의 형상으로 시공한다.In this case, the synthetic pile 10 and the steel sheet pile 12 is connected to the straight or closed type according to the scale of the installation to drive the construction, the closed type is constructed in any one shape of round, square, oval, polygon. .
또한, 상기 합성말뚝(10)은 강관말뚝(14)의 양단에 강널말뚝(12)을 용접하여 접합시킨 것을 사용하거나, H말뚝(16)의 플랜지에 강널말뚝(12)을 용접하여 접합시킨 것을 사용한다.In addition, the composite pile 10 is used by welding the steel sheet pile 12 to both ends of the steel pipe pile 14, or by welding the steel sheet pile 12 to the flange of the H pile (16). use.
한편, 상기 합성말뚝(10)은 그 상부에 가해지는 하중에 따라 1매 건너, 2매 건너 또는 3매 건너서 대상지반(G)에 배치한다.On the other hand, the composite pile 10 is disposed on the target ground (G) across one sheet, across two or three sheets depending on the load applied to the top.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 시공방법을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the alternating, bridge construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention as described above will be described in more detail.
도 3 및 도 4a, 4b는 합성말뚝(10) 및 강널말뚝(12)을 이용하여 교량의 교각(P)을 시공하는 시스템을 도시한 도면으로 먼저 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)을 시설물의 규모에 따라 직선형 또는 폐합형으로 연결 항타한 후, 각각의 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)을 소정의 용접작업을 통하여 일체화시킨다.3 and 4a, 4b is a view showing a system for constructing the bridge pi (P) of the bridge using the composite pile 10 and the steel sheet pile 12, the composite pile 10 and the steel sheet pile 12 first According to the scale of the facility connected to the straight or closed combination, after each composite pile 10 and the steel sheet pile 12 is integrated through a predetermined welding operation.
이어서, 상기 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)의 상부는 교량의 상부구조 형식에 따라 철근보강 및 캡핑콘크리트(20)를 타설하고 양생시킨 후, 교좌장치를 설치 후 상부구조물을 시공한 후 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)의 노출면을 청소 및 소정의 방식공정을 거쳐 시설물을 완성하는 시스템을 나타낸 도면이다.Subsequently, the upper portion of the composite pile 10 and the steel sheet pile 12 is poured into the reinforcing reinforcement and capping concrete (20) according to the type of the upper structure of the bridge, and after the installation of the bridge device after the construction of the upper structure A diagram showing a system for cleaning the exposed surfaces of the composite pile 10 and the steel sheet pile 12 and completing the facility through a predetermined anticorrosive process.
도 5a, 5b, 5c, 5d는 합성말뚝(10)의 제작형태를 나타낸 도면으로합성말뚝(10)은 강관말뚝(14)과 강널말뚝(12)의 조합, 또는 H말뚝(16)과 강널말뚝(12)의 조합으로 제작하며 조건에 따라 적절하게 선택적으로 조합하여 활용할 수 있다.5a, 5b, 5c, 5d is a view showing the manufacturing form of the composite pile 10, the synthetic pile 10 is a combination of steel pipe pile 14 and steel sheet pile 12, or H pile 16 and steel sheet pile It can be produced by the combination of (12) and can be used by appropriately combining selectively according to conditions.
도 6a, 6b, 7a, 7b는 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)이 연결 항타된 형태를 나타낸 도면으로 하중조건에 따라 합성말뚝(10)을 1매건너, 2매 건너, 3매 건너 등으로 배치하여 최적의 조건으로 시공이 가능하게 한다.6A, 6B, 7A, and 7B are diagrams showing a form in which the composite pile 10 and the steel sheet pile 12 are connected and driven. One cross, two sheets, and three sheets of the synthetic pile 10 according to the load conditions. It is possible to install under optimal conditions by arranging it with the back.
상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 공장 제작된 합성말뚝(10)과 강널말뚝(12)을 지반에 소정의 깊이로 연결 항타하여 합성말뚝(10)은 기초말뚝 및 수평하중 저항 구조체의 역할을 병행하고, 이와 연결 항타된 강널말뚝(12)은 토류벽체의 역할과 교대 및 교각에서 벽체의 역할을 병행하여 시공되므로 가설 토류벽공정, 기초말뚝공정, 벽체의 철근 및 거푸집공정 등을 생략 및 복합시공이 가능하며, 이에 따라 시공기간이 매우 단축되고, 공사비 절감이 가능하고, 공장제품의 자재를 사용하여 품질관리의 어려움을 최소화시킬 수 있는 방법으로 합성말뚝 및 강널말뚝(12)을 항타 후 즉시 하중을 재하할 수 있는 작용효과가 있다.The alternating, pier and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention composed of the configuration and construction as described above is a factory-made composite pile 10 and the steel sheet pile 12 to a predetermined depth on the ground Synthetic pile 10 is connected by the role of the foundation pile and the horizontal load resistance structure in parallel, and the connected steel sheet pile 12 is constructed in parallel with the role of the earth wall and the role of the wall in the shift and piers It is possible to omit the temporary earth wall process, foundation pile process, reinforcement and formwork of the wall and to perform complex construction. Therefore, the construction period can be shortened, construction cost can be reduced, and quality control is difficult due to the use of materials of factory products. There is an effect that can be loaded immediately after hitting the synthetic pile and sheet pile 12 in a way to minimize the.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the alternating, pier and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention has the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및그의 시공방법은 항타 즉시 하중을 재하할 수 있어 공기단축이 가능하다.First, the alternating bridges, bridges and construction methods of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention can be shortened the load immediately, so that the air can be shortened.
둘째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 공장제품이므로 제품의 질이 균질하고, 품질관리가 쉽다.Second, since the alternating, pier and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention is a factory product, the quality of the product is homogeneous and quality control is easy.
셋째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 합성말뚝과 강널말뚝으로 형성된 구조체는 말뚝의 역할 및 벽체역할을 병행하므로 철근조립, 거푸집조립, 콘크리트 타설, 양생 등의 공정을 생략 또는 최소화할 수 있어 공기단축 및 경제성 면에서 유리하다.Third, the bridges, bridges and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention, since the structure formed by the composite pile and the steel sheet pile in parallel with the role of the pile and the role of the wall, reinforcement assembly, form assembly, concrete casting, Processes such as curing can be omitted or minimized, which is advantageous in terms of air shortening and economics.
넷째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 수직지지력은 합성말뚝이 지지하므로, 강널말뚝은 특별한 경우를 제외하고는 암반까지 항타할 필요가 없다.Fourth, the alternating, pier and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention because the vertical support is supported by the synthetic pile, the steel sheet pile does not need to hit the rock except in special cases.
다섯째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 합성말뚝은 대상지반에 따라 그 배치간격을 조절하여 최적의 설계 및 시공이 가능하다.Fifth, the alternating bridges, bridges and construction methods of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention can be optimized design and construction by adjusting the placement interval according to the target ground.
여섯째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 불필요한 공정을 생략 또는 복합시공이 가능하여 공기단축 및 공사비 절감이 가능하다.Sixth, the alternating, pier and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention can omit unnecessary processes or composite construction can be reduced the air and construction costs.
일곱째, 본 발명에 따른 합성말뚝과 강널말뚝을 이용한 교량의 교대, 교각 및 그의 시공방법은 굴착면적의 최소화 또는 생략으로 토공량을 최소화시킬 수 있다.Seventh, the alternating, bridge and construction method of the bridge using the composite pile and the steel sheet pile according to the present invention can minimize the amount of earthwork by minimizing or omitting the excavation area.
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