KR20110135217A - 교량의 보수 및 보강 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 보에 강선재를 프리스트레싱 방식으로 매립하여 보수 및 보강하는 방법을 제공한다. 그 보수 및 보강 방법은 보수 또는 보강할 보(G)의 본체(10)를 확인한 후 그 본체(10)의 해당 보수 또는 보강영역(E)을 표시하는 단계(S100); 보(G)의 본체(10)에 표시된 보수 또는 보강영역(E)을 따라 수용홈(20)을 형성하는 단계(S110); 보(G)의 본체(10)에 프리스트레싱 장치(50)를 설치하는 단계(S120); 강선재(30)를 본체(10)의 수용홈(20)에 배치한 후 그 강선재(30)의 양단을 프리스트레싱 장치(50)에 연결하는 단계(S130); 프리스트레싱 장치(50)의 유압잭(56)을 작동시켜 강선재(30)에 인장력을 가하여 프리스트레싱을 가하는 단계(S140); 본체(10)의 수용홈(20)에 수용된 강선재(30)에 예정된 프리스트레스트가 인가되면 본체(10)의 수용홈(20)에 보호부재(40)를 압입하는 단계(S150); 및 보호부재(40)가 완전히 경화되면 프리스트레싱 장치(50)를 모두 제거한 후, 강선재(30)의 양단을 마무리하여 보수 및 보강을 완료하는 단계(S160)로 이루어진다.

Description

교량의 보수 및 보강 방법{a bridge repair and reinforcement method}

본 발명은 교량의 보수 및 보강방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 교량 또는 신설 교량의 보에 강선재를 프리스트레싱 방식으로 매립하여 보수 및 보강하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하나의 지점과 다른 하나의 지점간의 교통 또는 다른 다양한 목적을 위해 교량이 건설되어 이용되고 있다. 한편, 이 같은 영구적인 교량 이외에 그 교량을 설치하거나 공사차량 및 작업자 또는 일반인들의 통행을 위해, 또는 신속한 교량의 설치를 위해 임시적으로 또는 반영구적으로 철골교량이 설치되고 있다.

이 같은 철골교량은 먼저 빔을 상호 연결하거나 콘크리트를 이용하여 가설벤트 또는 교각을 지면에 설치하고 그 가설벤트 또는 교각 상단에 여러 개의 보를 상호 연결하여 일체화 시킨 후 그 연결보 위에 복공판을 설치하는 방식이 있다. 그리고 강연선을 이용하여 프리스트레스를 도입하는 방식과 트러스를 연속, 반복적으로 조립하여 가설하는 방식 등이 있다.

그러나 이와 같은 종래의 철골교량들은 교각과 교각간의 거리가 대체로 20m 미만으로 되어 통수단면의 협소로 인해 홍수시 철골교량이 쉽게 유실되는 문제점이 있었다. 그리고 고강도의 강봉으로 구성된 교량의 경우에는 벤트와 벤트간의 거리가 다소 길어지고 응력의 상쇄가 다소 증가하지만 철골교량의 처짐 및 진동에 취약하여, 결국 강봉의 파단을 초래하는 문제점이 있었다.

한편, 이와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해, 공개특허 제10-2008-81594호와 같은 정착장치를 구비하는 프리스트레싱 교량이 제안되어 있다. 이와 같은 프리스트레싱 교량에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 정착장치(1)에는 빔(2)의 양단이 정착되도록 구성된다. 여기서, 정착장치(1)는 빔(2)의 양단의 하부가 볼트(3)에 의해 고정되도록 복수의 볼트공이 천공되는 정착판(4)과, 그 정착판(4)의 대체로 중앙부에 수직하게 구비되는 앵커키(5)와, 그 앵커키(5)를 보강하기 위한 복수의 리브(6)와, 정착판(4)의 하부면의 대체로 중앙부에 수직하게 일체로 용접되며 강선재(7)의 단부가 삽입되어 고정되는 강연선공이 천공된 정착대(8)와, 그 정착대(8)를 보강하기 위한 보강재(9)를 이체로 구비하여 이루어진다.

이와 같은 구성에 따라, 각각의 교각의 상단에 설치되는 정착장치(1)에는 빔(2)의 단부가 볼트(3) 및 앵커키(5)에 의해 고정됨과 동시에 강선재(7)의 단부가 연결 고정되어 기본적인 가설교량을 이루게 된다. 이 상태에서, 강선재(7)에 프리캐스트를 부여하면, 빔(2)에 예비 응력이 가해져 그 빔(2)의 처짐으로 인한 불안전성을 예방할 수 있는 것이다. 물론, 빔의 상부에는 도시되지 않은 바닥판, 포장재 또는 복공판 등이 설치되어 보행자 또는 차량이 안정적으로 보행하거나 주행할 수 있는 것이다.

그러나, 이 같은 특허 및 실용신안에 개시된 프리스트레싱 교량에서는 강선재가 보의 외부에 노출되어 설치됨으로써 외관이 불량하며, 또한 강선재가 외부로 노출됨으로 인해 열화, 수축, 팽창이 발생되어 제기능을 상실할 수 있는 문제점이 있다.

특히, 기존의 일반적인 교량의 경우 프리스트레싱에 의한 보수 및 보강이 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 강선재를 보의 내부에 직접 매립하여 외관성을 향상시킴은 물론, 그 강선재에 프리스트레스트를 인가하여 별도의 고정장치 및 정착장치의 설치가 필요 없으므로, 작업성이 향상되는 교량의 보수 및 보강방법을 제공하는데 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 교량의 보수 및 보강방법을 보여주는 공정도이며, 도 3은 본 발명에 따른 교량의 보수 및 보강방법에 사용되는 프리스트레싱 장치를 보여주는 사시도이다.

먼저, 본 발명에 따른 교량의 보수 및 보강공법이 적용되는 교량에 대해 간단히 설명하면, 그 교량은 기본적으로 일정간격으로 설치된 교각(100)을 구비하며, 그 교각(100)에는 콘크리트 또는 콘크리트와 철근으로 이루어진 보(G)로 이루어져 있다. 물론 그 보(G)는 콘크리트 또는 콘크리트와 철근으로 이루어진 본체(10)를 구비하며, 그 본체의 상부에는 복공판 또는 아스팔트와 같은 표면부재(S)들이 마무리되어 있어 차량 및 행인이 통행할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 교량의 보수 및 보강을 위해서는 보(G)에 프리스트레스트를 인가하기 위한 프리스트레싱 장치(50)가 사용되는 바, 그 프리스트레싱 장치(50)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 후술되는 보(G)의 본체의 수용홈의 양단에 각각 삽입 고정되고 후술되는 강선재가 수용되는 가이드홈(522)과, 그 가이드홈(522)이 일체를 이루며 보(G)의 본체의 표면에 고정되는 고정판(524)으로 이루어진 방향변환부재(52); 그 방향변환부재(52)로부터 연장되는 강선재가 관통되어 연결되며 상호 일정 간격으로 이격되어 쌍을 이루는 가이드부(542)와, 그 가이드부(542)가 일체를 이루며 보(G)의 본체의 양단에 고정되는 고정부(544)로 이루어진 정착장치(54); 그 정착장치(54)의 일측에 배치되며 실제적으로 강선재를 인장하여 프리스트레싱을 부가하기 위한 유압잭(56); 그 유압잭(56)에 의해 긴장되는 강선재를 프리스트레스트된 상태로 고정시키도록 정착장치(54)의 가이드부(542)사이에 배치되는 제1정착구(582) 및 유압잭(56)에 의해 프리스트레싱되거나 인장되는 강선재를 고정시키기 위해 유압잭(56)의 일측에 배치되는 제2정착구(584)로 이루어진 정착부재(58)로 구성된다. 또한, 정착장치(54)의 가이드부(542)사이의 일측에는 강선재를 보다 안정적이고 견고하게 유지하기 위한 지지부(546)가 일체로 구비될 수 있으며, 실제적으로 강선재에 프리스트레싱을 인가하는 경우 그 지지부(546)의 일측에 제1정착구(582)가 접한 상태로 고정되는 것이다.

이하, 전술된 바와 같이 구성되는 프리스트레싱 장치(50)를 이용하여 교량을 보수 및 보강하는 방법에 대해, 도 2를 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 작업자는 리프트를 이용하여 보수 또는 보강할 보(G)의 본체(10)를 확인한 후 그 본체(10)의 해당 보수 또는 보강영역(E)을 표시한다(S100). 이와 같은 보수 또는 보강 영역(E)의 사이즈는 보수 또는 보강될 보(G)의 전체적인 기능평가를 완성한 그 규격을 결정하는 것이 바람직하며, 또한 그 개수도 적정하게 설정하여 표시하는 것이 바람직하다.

다음으로 작업자는 보(G)의 본체(10)에 표시된 보수 또는 보강영역(E)을 따라 수용홈(20)을 형성한다(S110). 이 같은 수용홈(20)은 장방형, 정방형 또는 원형의 단면으로 형성되는 것이 바람직하며, 이와 같은 수용홈(20)의 단면 형상은 후술되는 강선재의 형상 또는 단면형상에 따라 적합하게 형성되는 것이 가장 바람직하다.

이후, 작업자는 본체(10)에 프리스트레싱 장치(50)를 설치한다(S120). 이와 같이 프리스트레싱 장치(50)를 본체(10)에 설치하는 방법은 다음과 같은 절차에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 먼저 본체(10)의 수용홈(20)의 양단에 방향전환부재(52)를 배치하고 볼트(b)를 이용하여 고정판(524)을 본체(10)에 표면에 고정시킨다(S121). 그리고, 본체(10)의 양단에 볼트(B)를 이용하여 고정부(544)를 고정시켜 정착장치(54)를 고정시킨다(S122). 다음으로, 정착장치(54)의 일측에 유압잭(56)을 배치하여 고정시킨다(S123).

다음으로, 작업자는 강선재(30)를 본체(10)의 수용홈(20)에 배치한 후 그 강선재(30)의 양단을 프리스트레싱 장치(50)에 연결한다(S130).

강선재(30)를 프리스트레싱 장치(50)에 연결하는 방법에 대해 보다 상세히 설명하면, 수용홈(20)에 배치된 강선재(30)의 양단은 본체(10)에 고정된 각각의 방향변환부재(52)의 가이드홈(522)에 삽입한 후 정착장치(54)의 가이드부(542)를 지나 유압잭(54)에 연결하는 단계(S131)와, 정착장치(54)의 가이드부(542)사이에 위치하는 강선재(30)에 제1정착구(582)를 고정하고 유압잭(56)의 일측으로 연장되는 강선재(30)에 제2정착구(584)를 고정시키는 단계(S132)로 이루어진다.

이후, 작업자는 각각의 유압잭(56)에 유압을 공급하여 작동시켜 강선재(30)에 인장력을 가하여 긴장시키거나 프리스트레싱을 가한다(S140).

이와 같은 프리스트레싱 장치(50)를 이용한 프리스트레싱 인가단계(S140)에 대해 보다 상세히 설명하면, 유압잭(56)을 이용하여 강선재(30)에 프리스트레싱을 인가한 후 정착부재(58)의 제1정착구(582)를 해제하여 정착장치(54)의 일측의 가이드부(542)로 이동시켜 접촉되게 한 후 강선재(30)에 완전 체결 고정하여 강선재(30)를 프리스트레스트된 상태로 고정시키는 단계(S141)와, 정착부재(58)의 제2정착구(584)를 이완시키고 유압잭(56)에서 유압을 해제시켜 원상태로 복귀시킨 후 제2정착구(584)를 다시 강선재(30)에 고정하는 단계(S142)와, 강선재(30)에 예정된 긴장력 또는 프리스트레스력이 인가되도록 상기 단계(S141, S142)를 반복하는 단계(S143)로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로, 본체(10)의 수용홈(20)에 수용된 강선재(30)에 예정된 프리스트레스트가 인가되면 본체(10)의 수용홈(20)에 보호부재(40)를 압입한다(S150).

이후, 최종적으로 보호부재(40)가 완전히 경화되면 프리스트레싱 장치(50)를 모두 제거한 후, 강선재(30)의 양단을 절단하거나 마무리하여 보수 및 보강을 완료한다(S160).

한편, 본체(10)에 복수의 수용홈(20)이 형성된 경우에도 전술된 바와 같은 단계를 반복하거나 또는 동시에 행해질 수 있으며, 단순 보강을 요하는 경우에는 수용홈(20)에 적합한 크기의 강선재(30)를 절단하여 인장을 가하지 않거나 또는 약간만 가한 상태로 매립하여 완성할 수 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 보수 또는 보강이 요구되는 보의 본 표면에 강선재를 프리스트레싱 장치를 이용하여 매립하고 보호부재로 강선재를 완전 차폐한 후, 프리스트레싱 장치를 교량으로부터 완전 제거함으로써, 강선재의 프리스트레싱을 위한 부가적인 구성요소들이 설치되거나 외부로 노출되지 않는다.

따라서 강선재를 보의 내부에 직접 매립하여 외관성을 향상시킴은 물론, 그 강선재에 프리스트레스트를 인가하여 별도의 고정장치 및 정착장치의 설치가 필요 없으므로, 작업성이 향상시킬 수 있는 효과를 가지는 것이다.

도 1은 종래의 프리스트레싱 교량을 보여주는 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 교량의 보수 및 보강방법을 보여주는 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 교량의 보수 및 보강방법에 사용되는 프리스트레싱 장치를 보여주는 사시도.

10: 본체 20: 수용홈
30: 강선재 40: 보호부재
50: 프리스트레싱 장치 100: 교각
G: 보

Claims (5)

1. 교각(100)과 보(G)를 구비하는 교량을 보수 및 보강하는 방법에 있어서,
   리프트를 이용하여 보수 또는 보강할 보(G)의 본체(10)를 확인한 후 그 본체(10)의 해당 보수 또는 보강영역(E)을 표시하는 단계(S100);
   상기 보(G)의 본체(10)에 표시된 보수 또는 보강영역(E)을 따라 수용홈(20)을 형성하는 단계(S110);
   상기 보(G)의 본체(10)에 프리스트레싱 장치(50)를 설치하는 단계(S120);
   강선재(30)를 상기 본체(10)의 수용홈(20)에 배치한 후 그 강선재(30)의 양단을 프리스트레싱 장치(50)에 연결하는 단계(S130);
   상기 프리스트레싱 장치(50)의 유압잭(56)을 작동시켜 상기 강선재(30)에 인장력을 가하여 프리스트레싱을 가하는 단계(S140);
   상기 본체(10)의 수용홈(20)에 수용된 강선재(30)에 예정된 프리스트레스트가 인가되면 상기 본체(10)의 수용홈(20)에 보호부재(40)를 압입하는 단계(S150); 및
   상기 보호부재(40)가 완전히 경화되면 프리스트레싱 장치(50)를 모두 제거한 후, 강선재(30)의 양단을 마무리하여 보수 및 보강을 완료하는 단계(S160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 보수 및 보강 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 프리스트레싱 장치(50)는 보(G)의 본체의 수용홈의 양단에 각각 삽입 고정되고 후술되는 강선재가 수용되는 가이드홈(522)과, 그 가이드홈(522)이 일체를 이루며 보(G)의 본체의 표면에 고정되는 고정판(524)으로 이루어진 방향변환부재(52); 그 방향변환부재(52)로부터 연장되는 강선재가 관통되어 연결되며 상호 일정 간격으로 이격되어 쌍을 이루는 가이드부(542)와, 그 가이드부(542)가 일체를 이루며 보(G)의 본체의 양단에 고정되는 고정부(544)로 이루어진 정착장치(54); 그 정착장치(54)의 일측에 배치되며 실제적으로 강선재를 인장하여 프리스트레싱을 부가하기 위한 유압잭(56); 그 유압잭(56)에 의해 긴장되는 강선재를 프리스트레스트된 상태로 고정시키도록 정착장치(54)의 가이드부(542)사이에 배치되는 제1정착구(582) 및 유압잭(56)에 의해 프리스트레싱되거나 인장되는 강선재를 고정시키기 위해 유압잭(56)의 일측에 배치되는 제2정착구(584)로 이루어진 정착부재(58)로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량의 보수 및 보강 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 단계(S120)는
   본체(10)의 수용홈(20)의 양단에 방향전환부재(52)를 배치하고 볼트(b)를 이용하여 고정판(524)을 본체(10)에 표면에 고정시키는 단계(S121);
   본체(10)의 양단에 볼트(B)를 이용하여 고정부(544)를 고정시켜 정착장치(54)를 고정시키는 단계(S122); 및
   정착장치(54)의 일측에 유압잭(56)을 배치하여 고정시키는 단계(S123)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 보수 및 보강 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 단계(S130)는
   상기 보(G)의 수용홈(20)에 배치된 강선재(30)의 양단은 본체(10)에 고정된 각각의 방향변환부재(52)의 가이드홈(522)에 삽입한 후 정착장치(54)의 가이드부(542)를 지나 유압잭(54)에 연결하는 단계(S131); 및
   정착장치(54)의 가이드부(542)사이에 위치하는 강선재(30)에 제1정착구(582)를 고정하고 유압잭(56)의 일측으로 연장되는 강선재(30)에 제2정착구(584)를 고정시키는 단계(S132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 보수 및 보강 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 단계(S140)는
   프리스트레싱 장치(50)의 유압잭(56)을 이용하여 강선재(30)에 프리스트레싱을 인가한 후 정착부재(58)의 제1정착구(582)를 해제하여 정착장치(54)의 일측의 가이드부(542)로 이동시켜 접촉되게 한 후 강선재(30)에 완전 체결 고정하여 강선재(30)를 프리스트레스트된 상태로 고정시키는 단계(S141);
   정착부재(58)의 제2정착구(584)를 이완시키고 유압잭(56)에서 유압을 해제시켜 원상태로 복귀시킨 후 제2정착구(584)를 다시 강선재(30)에 고정하는 단계(S142); 및
   강선재(30)에 예정된 긴장력 또는 프리스트레스력이 인가되도록 상기 단계(S141, S142)를 반복하는 단계(S138)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량의 보수 및 보강 방법.

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