KR20110123883A - 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박스거더의 내측에 종방향으로 배치된 복부와 격벽구조를 생략할 수 있도록 역삼각형 형상이나 기둥으로 복수의 삼각형으로 분할된 단면으로 단면형상을 구성하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 역삼각형 또는 복수의 삼각형으로 구성된 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더는 상부 슬래브와 복부 및 저판슬래브로 구성되는 박스거더에 있어서, 상기 상부 슬래브의 양단에 케이블이 설치되고, 상기 복부의 단면형상이 역삼각형 또는 복수의 삼각형으로서 폐합 단면이 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더 시공방법은 상부 슬래브와 복부 및 저판슬래브로 구성되는 박스거더 시공방법에 있어서, 상기 상부 슬래브의 양단에 케이블을 설치하고, 상기 복부의 단면형상을 역삼각형의 폐합 단면으로 형성함을 특징으로 한다.
그리고 복수의 삼각형으로 구성된 콘크리트 박스거더는 내부의 중간복부와 격벽을 생략하고 상부슬래브 경사진 외부복부 그리고 저판슬래브로 폐합단면을 구성하고 수직 및 경사기둥으로 내부를 복수의 삼각형으로 분할하므로 횡방향으로 트러스 거동을 하는 콘크리트 박스거더를 형성함을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법{Construction technique of concrete box girder and this}

본 발명은 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법에 관한 것으로, 특히 박스거더의 중간복부를 없애고, 박스거더 내부에 기둥만을 일정한 간격으로 배치하여 외형을 역삼각형으로 하는 콘크리트 박스거더와 복수의 삼각형으로 단면을 구성된 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 사장교나 엑스트라도즈드교 등 2면 케이블에 의해 지지되는 교량의 박스거더(G)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 슬래브(10)의 하중을 내측에 배치된 복부(20)가 받고, 상기 복부(20)의 하중은 케이블(50) 정착위치에 배치된 격벽(40)을 통해서 박스거더(G)의 양측에 배치된 케이블(50)로 하중이 이동되는 구조로 되어 있다.

상기한 교량의 박스거더(G)를 콘크리트구조로 할 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 제형 2실 콘크리트 박스거더(G), 도 3에 도시된 바와 같이 제형 3실 콘크리트 박스거더(G)는 내측에 배치된 복부(20)를 벽체식으로 전 경간에 걸쳐 설치해야 하며, 상부 슬래브(10) 하중을 케이블(50)까지 전달하기 위해 케이블(50) 정착위치마다 횡빔인 격벽(40)이 구성되어야 하므로 콘크리트 박스거더(G)의 중량이 크게 되어, 결국 박스거더(G)의 자체 공사비도 많지만, 그로 인하여 케이블(50) 중량과 교각 및 기초 규모도 증가하여 전체적으로 공사비가 증가되는 요인으로 되고 있다.

또한, 상기한 교량의 박스거더(G)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 교량의 박스거더(G) 횡방향에 있어서 박스거더(G)의 양단을 케이블(50)로 지지되는 사장교에서는 자중에 의해 횡방향으로 휨이 발생함에 따라 처짐도 발생되므로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 중간복부와, 격벽(40)을 구성하여 상판의 하중이 중간복부로 지지되고 중간복부 하중은 격벽을 통해서 케이블로 이동되는 하중 경로를 갖게 되므로, 이와 같은 케이블(50)을 이용한 사장교의 종래의 콘크리트 박스거더(G)는 중량이 크게 되어, 박스거더(G)의 자체 공사비도 많지만, 그로 인하여 케이블(50) 중량과 교각 및 기초 규모도 증가하여 전체적으로 공사비가 많이 증가하는 요인으로 되고 있다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 박스거더의 내측 종방향으로 배치된 복부와 격벽구조를 생략할 수 있도록 역삼각형 형상으로 단면형상을 구성하여 공사비를 절감할 수 있도록 한 역삼각형 혹은 복수의 삼각형으로 구성된 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더는 횡방향 으로 트러스 구조 거동을 하게 하고, 상부 슬래브의 양단에 케이블이 설치되고, 중량이 큰 중간복부와 격벽을 없애고, 일정한 간격의 기둥만으로 복수의 삼각형으로 구성된 폐합 단면으로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 복수의 삼각형으로 구성된 콘크리트 박스거더는 내부의 중간복부와 격벽을 생략하고 상부슬래브 경사진 외부복부 그리고 저판슬래브로 폐합 단면을 구성하고 수직 및 경사기둥으로 내부를 복수의 삼각형으로 분할하므로 횡방향으로 트러스 거동을 하는 콘크리트 박스거더를 형성함을 특징으로 한다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더 시공방법은 상부 슬래브와 복부 및 저판슬래브로 구성되는 박스거더 시공방법에 있어서, 상기 상부 슬래브의 양단에 케이블을 설치하고, 상기 단면형상을 역삼각형의 폐합 단면으로 형성함을 특징으로 하는 경우와., 박스 단면 내부를 기둥으로 삼각형 형상으로 분할됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 박스거더의 횡방향 형상이 안정적인 삼각형 구조로 되어 있어서, 내부에 배치하는 중간복부와 격벽의 설치 없이도 횡방향 휨이 발생하지 않는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 박스거더의 내측 복부 및 격벽을 단순 기둥으로 대체하여 종방향으로 일정간격(약 4M-5M 간격)으로 배치함으로써, 콘크리트 박스거더의 자중을 감소시킬 뿐만 아니라 거더 자중에 종속되는 케이블 및 하부구조 등 전체적인 교량 시공비의 절감 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 횡방향의 단면형상을 삼각형 형상으로 채택함으로써, 해상교량에 설치할 경우에는 풍하중에 대한 저항력을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 종래의 2실 콘크리트 박스거더를 도시한 사시도,
도 2는 종래의 3실 콘크리트 박스거더를 도시한 사시도,
도 3은 종래의 케이블과 2실로 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도.
도 4는 종래의 케이블과 3실로 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도,
도 5는 종래의 케이블과 2실 격벽으로 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도.
도 6은 종래의 케이블과 3실 격벽으로 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 케이블과 기둥이 설치된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 케이블과 중간 내부벽체와 격벽 없이 기둥을 수직 및 경사로 배치하여 복수의 삼각형 구조를 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 케이블과 중간 내부벽체와 격벽 없이 기둥을 수직 및 경사로 배치하여 복수의 삼각형 구조를 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 케이블과 기둥이 설치된 콘크리트 박스거더를 도시한 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더(G)는 상부 슬래브(10)와 복부(20) 및 저판슬래브(30)로 구성되는 박스거더(G)에 있어서, 상기 상부 슬래브(10)의 양단에 케이블(50)이 설치되고, 상기 복부(20)의 단면형상이 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 형성된다.

사장교나 엑스트라도즈드교 등 2면 케이블에 의해 지지되는 교량의 박스거더(G) 형상을 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 적용하고, 역삼각형(60)의 양단의 상부 슬래브(10)에 케이블(50)을 정착시켜서 종래와 같은 격벽(40)이 없이도 안정된 단면 형상이 유지되는 작용효과가 있다.

또한, 상기 상부 슬래브(10)와 저판슬래브(30)는 콘크리트로 구성되고, 상기 복부(20)는 파형 강판으로 구성된다.

사장교나 엑스트라도즈드교 등 2면 케이블에 의해 지지되는 교량의 박스거더(G) 형상을 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 적용하고, 휨을 받는 상부 슬래브(10)와 저판슬래브(30)는 콘크리트로 하고, 복부(20)는 파형 강판으로 구성하는 복합구조로 형성한다.

그리고 상기 저판슬래브(30)에는 일정간격마다 콘크리트, 강재, 강합성 콘크리트로 구성된 기둥(70)이 수직으로 설치된다.

사장교나 엑스트라도즈드교 등 2면 케이블에 의해 지지되는 교량의 박스거더(G) 형상을 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 적용하고, 종래의 중간 격벽(40) 대신에 기둥(70)을 일정한 간격으로 배치하고, 이러한 기둥(70)을 강재, 콘크리트 또는 강합성 콘크리트로 구성한다.

도 9는 본 발명에 따른 케이블과 중간 내부벽체와 격벽 없이 기둥을 수직 및 경사로 배치하여 복수의 삼각형 구조를 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 케이블과 중간 내부벽체와 격벽 없이 기둥을 수직 및 경사로 배치하여 복수의 삼각형 구조를 구성된 콘크리트 박스거더를 도시한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더는 상부 슬래브(10)와 경사진 외복부(20) 그리고 저판슬래브(30)로 구성된 콘크리트 박스거더(G)의 내부에 중간복부와 격벽 없이 기둥(70)을 수직 및 경사로 배치되어, 복수의 삼각형으로 분할된 것이다.

또한, 상기 경사진 외복부(20)는 파형 강판으로 구성된다.

즉, 역삼각형을 구성하기 어려운 광폭의 교량에서는 삼각형이 구성되지 않는 저판슬래브(30) 구간에 대해서도 중간 복부를 배치하지 않고, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 저판슬래브(30) 구간에서 횡방향으로만 기둥(70)을 연직 및 경사로 배치하여 복수의 삼각형으로 구성함으로써, 중간복부와 격벽을 배제할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더의 시공에 대해 설명한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더(G) 시공방법은 상부 슬래브(10)와 복부(20) 및 저판슬래브(30)로 구성되는 박스거더(G)를 시공하는 방법에 있어서, 상기 상부 슬래브(10)의 양단에 케이블(50)을 설치하고, 상기 복부(20)의 단면형상을 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 형성한다.

이때, 상기 상부 슬래브(10)와 저판슬래브(30)는 콘크리트로 시공하고, 상기 복부(20)는 파형 강판으로 시공하고, 상기 저판슬래브(30)에는 일정간격마다 기둥(70)을 수직으로 설치하여 시공하며, 상기 기둥(70)은 콘크리트, 강재, 강합성 콘크리트로 시공한다.

상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 발명에 따른 콘크리트 박스거더 및 이의 시공방법은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전체적인 단면형상이 역삼각형(60) 형상으로 구성됨으로써, 복부(20)가 축력을 주로 받게 되므로 횡방향에 있어서 박스거더(G)에 연직 휨처짐이 발생하지 않고, 내측에 일정한 간격으로 배치된 기둥(70)은 안정된 역삼각형(60)의 박스거더(G)의 외형으로 인하여 횡방향 상대변위(side sway)가 발생하지 않고, 기둥(70)이 거의 축력만 받게 되므로 비합성 강재 및 콘크리트 복합구조로 미리 제작하여 연결 및 시공함으로써 공사 시공성도 크게 개선할 수 있다.

또한, 상기 비합성 강재 및 콘크리트 복합구조는 휨이 거의 없고, 축력이 큰 기둥(70) 구조에서 콘크리트가 항시 비균열 상태가 되는 조건하에서 강재와 콘크리트 중립축을 일치시키는 경우 전단연결재가 필요치 않는 작용효과가 있다.

10: 상부 슬래브 20: 복부
30: 저판슬래브 40: 격벽
50: 케이블 60: 역삼각형
70: 기둥 G: 박스거더

Claims (10)

1. 상부 슬래브(10)와 복부(20) 및 저판슬래브(30)로 구성되는 박스거더(G)에 있어서,
   상기 상부 슬래브(10)의 양단에 케이블(50)이 설치되고, 상기 복부(20)의 단면형상이 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 형성됨을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부 슬래브(10)와 저판슬래브(30)는 콘크리트로 구성되고, 상기 복부(20)는 파형 강판으로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 저판슬래브(30)에는 일정간격마다 기둥(70)이 수직으로 설치됨을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 기둥(70)은 콘크리트, 강재, 강합성 콘크리트로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더.
5. 상부 슬래브(10)와 경사진 외복부(20) 그리고 저판슬래브(30)로 구성된 콘크리트 박스거더(G)의 내부에 중간복부와 격벽 없이 기둥(70)을 수직 및 경사로 배치되어, 복수의 삼각형으로 분할된 것을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 경사진 외복부(20)는 파형 강판으로 구성됨을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더.
7. 상부 슬래브(10)와 복부(20) 및 저판슬래브(30)로 구성되는 박스거더(G) 시공방법에 있어서,
   상기 상부 슬래브(10)의 양단에 케이블(50)을 설치하고, 상기 복부(20)의 단면형상을 역삼각형(60)의 폐합 단면으로 형성함을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더 시공방법.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 상부 슬래브(10)와 저판슬래브(30)는 콘크리트로 시공하고, 상기 복부(20)는 파형 강판으로 시공함을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더 시공방법.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 저판슬래브(30)에는 일정간격마다 기둥(70)을 수직으로 설치하여 시공함을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더 시공방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 기둥(70)은 콘크리트, 강재, 강합성 콘크리트로 시공함을 특징으로 하는 콘크리트 박스거더 시공방법.

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