KR20130005081A - 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법 - Google Patents

가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마주보는 두 개의 거더벽(140)과 거더바닥(130)이 전체적으로 U자 형상을 이루고 상기 거더벽(140)의 상단에서 바깥쪽으로 확장되는 상부플렌지(120)가 일체로써 형성되되 상부플렌지(120)와 거더벽(140)의 경계에는 슬래브데크거치턱(110)이 형성되도록 철근콘크리트로 제작되는 U형거더(100); 상기 거더벽(140)의 내부에 설치되어 상기 U형거더의 양 지점부에 정착구(T1)로 고정되는 다수 개의 인장재(T); 상부에 트러스형 전단철근이 설치된 것으로 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치되는 슬래브데크(SD); 및, 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 타설되는 슬래브데크콘크리트(SDC);를 포함하여 구성되되, 상기 U형거더(100)의 거더바닥(130)과 슬래브데크거치턱(110)의 높이를 조절하여 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더를 제공한다.
또한, 상기 가변형 단면 박스거더를 제작하기 위한 방법으로, (a) 상기 인장재(T)를 매립한 채로 상기 U형거더(100)를 제작하는 U형거더제작단계; (b) 상기 슬래브데크(SD)를 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치하는 슬래브데크거치단계; (c) 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 슬래브데크콘크리트(SDC)를 타설하는 슬래브데크콘크리트타설단계; 및, (d) 상기 슬래브데크콘크리트(SDC) 양생 후 상기 인장재(T)를 인장하여 정착구(T1)로 고정하는 인장단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더의 제작방법을 제공한다.
더불어, 상기 가변형 단면 박스거더를 이용하여 교량을 시공하기 위한 방법으로, (a) 교대 또는 교각에 상기 가변형 단면 박스거더를 병렬로 다수개 설치하되 지점부를 거치하는 거더거치단계; (b) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 사이에 접속콘크리트(JC)를 주입 타설하는 접속콘크리트타설단계; (c) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 상부에 보강철근(RS)을 배근하는 보강철근배근단계; 및, (d) 교량의 바닥면에 마감콘크리트(SPC)를 타설하는 마감콘크리트타설단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법을 제공한다.

Description

가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법{Various Section Box Girder And Manufacturing Method thereof, And Bridge Construction Method Using The Same}
본 발명은 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하므로 경제적이고 구조적 성능이 우수한 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법에 관한 것이다.
PC거더의 공법은 기술의 발전으로 다양화되고 있다.
특히 인장력 도입의 효과를 최대화하기 위해서 인장력을 단계별로 도입하는 단계적 인장도입의 연구가 진행되고 있다,
그러나 상기 단계적 인장도입은 경간장이 길어지고 형고가 낮아지는 등의 우수한 효과가 있으나,
종래에는 PC거더의 공정이 복잡하고 분리되어 있으므로 품질저하 및 원가상승 등 단계적 인장도입에 대한 부정적 견해가 최근 늘어가고 있는 실정이다.
따라서 최근의 높아진 콘크리트 품질수준을 고려하여 고강도 및 초고강도 콘크리트를 이용하여 거더의 제작 및 설치 공정을 단순화할 필요가 있으며 거더 자체의 단면구조 개선이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.
첫째, 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
둘째, 제작 및 설치공정이 단순화되어 미숙련공도 소정의 품질로 용이하게 제작하거나 시공할 수 있으므로 시공성 및 경제성이 우수한 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
셋째, 교량의 신축 및 기존 교량의 보수 등에서 별도의 설계변경 없이 간단한 구조계산만으로 손쉽게 적용할 수 있는 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 마주보는 두 개의 거더벽(140)과 거더바닥(130)이 전체적으로 U자 형상을 이루고 상기 거더벽(140)의 상단에서 바깥쪽으로 확장되는 상부플렌지(120)가 일체로써 형성되되 상부플렌지(120)와 거더벽(140)의 경계에는 슬래브데크거치턱(110)이 형성되도록 철근콘크리트로 제작되는 U형거더(100); 상기 거더벽(140)의 내부에 설치되어 상기 U형거더의 양 지점부에 정착구(T1)로 고정되는 다수 개의 인장재(T); 상부에 트러스형 전단철근이 설치된 것으로 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치되는 슬래브데크(SD); 및, 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 타설되는 슬래브데크콘크리트(SDC);를 포함하여 구성되되, 상기 U형거더(100)의 거더바닥(130)과 슬래브데크거치턱(110)의 높이를 조절하여 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더를 제공한다.
또한, 상기 가변형 단면 박스거더를 제작하기 위한 방법으로, (a) 상기 인장재(T)를 매립한 채로 상기 U형거더(100)를 제작하는 U형거더제작단계; (b) 상기 슬래브데크(SD)를 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치하는 슬래브데크거치단계; (c) 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 슬래브데크콘크리트(SDC)를 타설하는 슬래브데크콘크리트타설단계; 및, (d) 상기 슬래브데크콘크리트(SDC) 양생 후 상기 인장재(T)를 인장하여 정착구(T1)로 고정하는 인장단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더의 제작방법을 제공한다.
더불어, 상기 가변형 단면 박스거더를 이용하여 교량을 시공하기 위한 방법으로, (a) 교대 또는 교각에 상기 가변형 단면 박스거더를 병렬로 다수개 설치하되 지점부를 거치하는 거더거치단계; (b) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 사이에 접속콘크리트(JC)를 주입 타설하는 접속콘크리트타설단계; (c) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 상부에 보강철근(RS)을 배근하는 보강철근배근단계; 및, (d) 교량의 바닥면에 마감콘크리트(SPC)를 타설하는 마감콘크리트타설단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공한다.
둘째, 제작 및 설치공정이 단순화되어 미숙련공도 소정의 품질로 용이하게 제작하거나 시공할 수 있으므로 시공성 및 경제성이 우수한 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공한다.
셋째, 교량의 신축 및 기존 교량의 보수 등에서 별도의 설계변경 없이 간단한 구조계산만으로 손쉽게 적용할 수 있는 가변형 단면 박스거더와 이의 제작방법, 그리고 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법에서 (a) U형거더제작단계;를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법에서 (b) 슬래브데크거치단계;를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3은 본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법에서 (c) 슬래브데크콘크리트타설단계;를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (a) 거더거치단계;를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (b) 접속콘크리트타설단계;를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (c) 보강철근배근단계;를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (d) 마감콘크리트타설단계;를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 시공후 완성된 교량의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 슬래브데크콘크리트 두께를 산출한 개념도이다.
도 10은 도 9에 따른 본 발명의 시공후 완성된 교량의 단면도이다.
도 11은 도 10의 슬래브데크콘크리트 두께를 자세히 도시한 정면도이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
1. 가변형 단면 박스거더
본 발명의 가변형 단면 박스거더는,
마주보는 두 개의 거더벽(140)과 거더바닥(130)이 전체적으로 U자 형상을 이루고 상기 거더벽(140)의 상단에서 바깥쪽으로 확장되는 상부플렌지(120)가 일체로써 형성되되 상부플렌지(120)와 거더벽(140)의 경계에는 슬래브데크거치턱(110)이 형성되도록 철근콘크리트로 제작되는 U형거더(100); 상기 거더벽(140)의 내부에 설치되어 상기 U형거더의 양 지점부에 정착구(T1)로 고정되는 다수 개의 인장재(T); 상부에 트러스형 전단철근이 설치된 것으로 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치되는 슬래브데크(SD); 및, 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 타설되는 슬래브데크콘크리트(SDC);를 포함하여 구성되되,
상기 U형거더(100)의 거더바닥(130)과 슬래브데크거치턱(110)의 높이를 조절하여 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 거더바닥(130)은 중앙부와 지점부가 높아지고, 상기 슬래브데크거치턱(110)은 중앙부와 지점부가 낮아지도록 단면을 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 한다.
상기 U형거더(100)는 마주보는 두 개의 거더벽(140)과 거더바닥(130)이 전체적으로 U자 형상을 이루고 상기 거더벽(140)의 상단에서 바깥쪽으로 확장되는 상부플렌지(120)가 일체로써 형성되되 상부플렌지(120)와 거더벽(140)의 경계에는 슬래브데크거치턱(110)이 형성되도록 철근콘크리트로 제작된다.
본 발명은 거더의 자중 및 활하중 등 상부의 전하중을 받는 단부인 지점부, 최대휨모멘트지점인 중앙부, 연속교 적용시 부반력이 발생하는 연속보지점부는 단면을 키우고, 그 외 응력을 가장 적게 받는 구간은 표준구간으로 구별하여 최소단면으로 구성하게 되므로,
이때 상기 거더바닥(130)과 슬래브데크거치턱(110)의 높이를 조절하여 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하게 되며, 바람직하게는 구조계산에 따라 상기 거더바닥(130)은 중앙부와 지점부가 높아지고, 상기 슬래브데크거치턱(110)은 중앙부와 지점부가 낮아지도록 한다. 상기 U형거더(100)는 초장경간장이 아니면 40~45MPa의 고강도 콘크리트로 제작하는 것이 좋다.
상기 인장재(T)는 상기 거더벽(140)의 내부에 설치되어 상기 U형거더의 양 지점부에 정착구(T1)로 고정되며, 상기 인장재(T)로 통상적인 PC강연선을 이용하여 거더벽(140)의 내부에 미리 매립된 쉬스관 내부에 설치하는 것이 바람직하고 상기 쉬스관은 차후 그라우팅된다.
상기 U형거더(100)의 중앙단면이 부분확장됨으로서 PC의 축력을 증가시킬수 있어 1회 긴장으로 마감콘크리트(SPC) 타설시(슬래브 하중추가, 비합성)와 슬래브 합성후 활하중 등의 하중증가에도 거더의 휨강성이 유지되어 1차긴장으로 인장공정은 완료된다.
상기 슬래브데크(SD)는 상부에 트러스형 전단철근이 설치된 것으로 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치된다.
상기 슬래브데크콘크리트(SDC)는 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 타설되는 것으로서 상기 슬래브데크(SD)를 상기 U형거더(100)에 일체화시키는 역할을 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 슬래브데크콘크리트 두께를 산출한 개념도이고, 도 10은 도 9에 따른 본 발명의 시공후 완성된 교량의 단면도 및 정면도이며, 도 11은 도 10의 슬래브데크콘크리트 두께를 자세히 도시한 정면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 교량에 하중이 재하될 때 역아치형의 모멘트도가 형성되므로 이에 따라 슬래브의 두께는 역아치를 형성하는 것이 바람직하다.
따라서 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예로써 상기 슬래브데크거치턱(110)은 전체적으로 중앙부가 낮아지도록 역아치형 단면을 이루되 연속보 보강구간을 이루는 지점부에서는 보강철근(RS)의 배근을 위하여 낮아지도록 단면을 구간별로 확장 및 축소할 수 있다.
2. 가변형 단면 박스거더의 제작방법
본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법은 상기 가변형 단면 박스거더를 제작하기 위한 방법으로,
(a) 상기 인장재(T)를 매립한 채로 상기 U형거더(100)를 제작하는 U형거더제작단계; (b) 상기 슬래브데크(SD)를 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치하는 슬래브데크거치단계; (c) 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 슬래브데크콘크리트(SDC)를 타설하는 슬래브데크콘크리트타설단계; 및, (d) 상기 슬래브데크콘크리트(SDC) 양생 후 상기 인장재(T)를 인장하여 정착구(T1)로 고정하는 인장단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법에서 (a) U형거더제작단계;를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
상기 (a) U형거더제작단계;는 상기 인장재(T)를 매립한 채로 상기 U형거더(100)를 제작하는 단계를 말하며, 상술한 바와 같이 초장경간장이 아니면 40~45MPa의 고강도 콘크리트로 제작하고 증기양생을 병행하는 것이 좋다. 그리고 구조계산에 의해 지점부, 중앙부(최대휨모멘트), 연속보구간(인장철근 보강) 및 표준구간 등으로 구간별로 최적단면을 산출 및 결정하고, 이에 따라 상기 U형거더(100)의 거더바닥(130)과 슬래브데크거치턱(110)의 높이를 조절하여 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하며, 바람직하게는 상기 거더바닥(130)은 중앙부와 지점부가 높아지고 상기 슬래브데크거치턱(110)은 중앙부와 지점부가 낮아지도록 단면을 구간별로 확장 및 축소하는 것이 좋다. 외측거더의 경우에는 상부플렌지(120)의 외측(캔틸레버)부의 단면을 검토하여 편구배가 너무 커 편구배에 의한 슬래브 두께 유지가 곤란한 경우거나, 곡선반경이 너무 작아 거더간 최소이격거리를 확보하기 어려운 경우를 제외하고는 제작시 상부플랜지(120)를 캔틸레버폭까지 확장하고 외측벽(Side block)을 매입하여 마감콘크리트(SPC)를 타설하므로 거푸집 시공량을 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법에서 (b) 슬래브데크거치단계;를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
상기 (b) 슬래브데크거치단계;는 상기 슬래브데크(SD)를 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치하는 단계를 말하며, 상기 (c) 슬래브데크콘크리트타설단계;는 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 슬래브데크콘크리트(SDC)를 타설하는 단계를 말한다. 슬래브데크콘크리트(SDC)는 동절기를 제외한 계절에는 상기 U형거더(100) 제작이 완료되면 전체를 일괄 타설하고 동절기 또는 영상기온이 유지되지 않는 계절에는 인접하는 U형거더(100) 제작시 동시 타설하여 보양 후 증기양생을 하거나 수화열에 의한 보온 양생을 하도록 한다.
도 3은 본 발명의 가변형 단면 박스거더의 제작방법에서 (c) 슬래브데크콘크리트타설단계;를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
상기 (d) 인장단계;는 상기 슬래브데크콘크리트(SDC) 양생 후 상기 인장재(T)를 인장하여 정착구(T1)로 고정하는 단계를 말한다. 슬래브데크콘크리트(SDC)의 양생이 완료되면 인장재(T)에 의한 긴장을 도입하고 단부는 정착구(T1) 보호몰탈로 마감하며, 연속보 지점부의 경우에는 보호몰탈 공정을 생략하고 정착구(T1)에 방청제를 도포한다.
3. 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법
본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법은 상기 가변형 단면 박스거더를 이용하여 교량을 시공하기 위한 방법으로,
(a) 교대 또는 교각에 상기 가변형 단면 박스거더를 병렬로 다수개 설치하되 지점부를 거치하는 거더거치단계; (b) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 사이에 접속콘크리트(JC)를 주입 타설하는 접속콘크리트타설단계; (c) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 상부에 보강철근(RS)을 배근하는 보강철근배근단계; 및, (d) 교량의 바닥면에 마감콘크리트(SPC)를 타설하는 마감콘크리트타설단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (a) 거더거치단계;를 나타낸 단면도이다.
상기 (a) 거더거치단계;는 교대 또는 교각에 상기 가변형 단면 박스거더를 병렬로 다수개 설치하되 지점부를 거치하는 단계를 말하며, 본 발명은 일반 PC거더와 유사한 듯 보이지만 거더의 상부플랜지(120) 단면의 폭이 넓은 BOX형 단면으로 장경간일수록 I형 거더에 비해 수평휨강성이 커 시공 안정성이 월등히 높다.
도 5는 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (b) 접속콘크리트타설단계;를 나타낸 단면도이다.
상기 (b) 접속콘크리트타설단계;는 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 사이에 접속콘크리트(JC)를 주입 타설하는 단계를 말한다.
도 6은 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (c) 보강철근배근단계;를 나타낸 단면도이다.
상기 (c) 보강철근배근단계;는 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 상부에 보강철근(RS)을 배근하는 단계를 말하며 슬래브 철근의 배근과 함께 병행시공되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법에서 (d) 마감콘크리트타설단계;를 나타낸 단면도이고 도 8은 본 발명의 시공후 완성된 교량의 단면도이다.
상기 (d) 마감콘크리트타설단계;는 교량의 바닥면에 마감콘크리트(SPC)를 타설하는 단계를 말하며, 그 전에 슬래브 철근이 배근될 수 있고 마감콘크리트(SPC)를 양생후에는 아스콘을 포설할 수 있다. 마감콘크리트(SPC)는 수량이 적으므로 가능한 전체를 일괄로 타설하는 것이 원가관리 및 안전에도 유리하지만 교량의 전체 공정상 부득이한 경우에는 2, 3회 등으로 나누어 타설한다.
일반적으로 데크를 설치하면 슬래브의 내구성 및 피로 등으로 인한 크랙, 파손등의 내구성 및 상태를 파악하기 위한 통로, 공간이 필요하지만 본 발명에 설치된 슬래브데크(110)는 U형거더의 일체화돈 구체이므로 점검이 필요한 슬래브는 거더의 외부 즉 상부플랜지(120)에만 있으므로 거더 내부에 점검구가 필요하지 않다.
그리고 거더단면의 외측치수는 전구간이 일정하므로 외형이 간결하고 정돈되어 미관이 우수하다.
슬래브공정에 가장 문제가 되는 외측보에 슬래브의 캔틸레버, 중앙분리대의 양측캔틸레버는 제작시 상부플랜지를 확장(캔틸레버폭)하여 슬래브거푸집용 블록을 설치하여 거치후 거푸집 조립공정을 생략하고 즉시 철근 조립 및 콘크리트 타설 공정이 진행되므로 공정이 간결하다.
필요에 따라 슬래브 양생관리용 작업통로를 미리 설치한 후 거더를 거치하므로 안전 및 공정 그리고 원가절감에 유리하다.
연속보의 지점부는 거더의 슬래브 및 바닥두께를 확장하고 보강철근(RS)을 배근하여 강성을 증가시켜 부(-)반력에 의한 지점부 거더 상부의 인장응력을 충분히 견디도록 한다.
그리고 필요하다면,
슬래브합성후 부반력에 의한 지점부 인장응력이 허용응력을 초과할 경우에는 인장재(T)를 인장하여 인장강도를 증가시킨다.
이 때 인장재(T) 및 쉬스관은 그라우팅이 제작단계에서 실시되지 않으며, 마감콘크리트(SPC) 양생후 그라우팅된다. 이는 거더 거치 후 즉시 인장력을 도입하므로 마감콘크리트(SPC) 타설시 처짐이 증가하여 부모멘트가 발생하고 이에 지점부의 부반력에 의한 인장응력이 증가하는데 이때 인장재(T)가 이미 그라우팅을 실시하여 거더와 일체가 된 상태라면 하중이 지점부 중앙으로 집중되어 있으므로 강연선에도 집중된 하중을 받게괴고 허용인장응력을 초과할 수 있다.
마감콘크리트(SPC) 타설시 하중 증가로 중앙부 모멘트가 증가하고 지점부에 부반력이 발생하는데 이때 거더의 거동(처짐)에 의해 배치된 인장재(T) 중 상부에 위치한 것은 신장량이 증가한다.
신장량의 증가는 정착구(T1)의 긴장력의 증가를 가져오지만 그라우팅이 미실시된 인장재(T)는 비부착 상태인 앵커의 자유장과 같으므로 전체 길이에 비해 미미한 신장량은 인장력에 미치는 영향도 미미하다.
그러나 마감콘크리트(SPC) 타설 후 그라우팅을 실시하므로 거더와 일체가 되어 활하중에 의한 부반력(인장응력)증가부분은 인장재(T)에서 이를 감당하게 되어 연속보가 가능하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
T: 인장재
T1: 정착구
SD: 슬래브데크
SDC: 슬래브데크콘크리트
JC: 접속콘크리트
RS: 보강철근
SC: 전단철근
100: U형거더
110: 슬래브데크거치턱
120: 상부플렌지
130: 거더바닥
140: 거더벽

Claims (6)

  1. 마주보는 두 개의 거더벽(140)과 거더바닥(130)이 전체적으로 U자 형상을 이루고 상기 거더벽(140)의 상단에서 바깥쪽으로 확장되는 상부플렌지(120)가 일체로써 형성되되 상부플렌지(120)와 거더벽(140)의 경계에는 슬래브데크거치턱(110)이 형성되도록 철근콘크리트로 제작되는 U형거더(100);
    상기 거더벽(140)의 내부에 설치되어 상기 U형거더의 양 지점부에 정착구(T1)로 고정되는 다수 개의 인장재(T);
    상부에 트러스형 전단철근이 설치된 것으로 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치되는 슬래브데크(SD); 및,
    상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 타설되는 슬래브데크콘크리트(SDC);
    를 포함하여 구성되되,
    상기 U형거더(100)의 거더바닥(130)과 슬래브데크거치턱(110)의 높이를 조절하여 단면을 구조계산에 따라 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더.
  2. 제1항에서,
    상기 거더바닥(130)은 중앙부와 지점부가 높아지고, 상기 슬래브데크거치턱(110)은 중앙부와 지점부가 낮아지도록 단면을 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더.
  3. 제1항에서,
    상기 거더바닥(130)은 중앙부와 지점부가 높아지고,
    상기 슬래브데크거치턱(110)은 전체적으로 중앙부가 낮아지도록 역아치형 단면을 이루되 연속보 보강구간을 이루는 지점부에서는 낮아지도록 단면을 구간별로 확장 및 축소하는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더.
  4. 제1항에서,
    상기 U형거더(100)의 상부플렌지(120) 상부에는 다수개의 전단철근(SC)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 가변형 단면 박스거더를 제작하기 위한 방법으로,
    (a) 상기 인장재(T)를 매립한 채로 상기 U형거더(100)를 제작하는 U형거더제작단계;
    (b) 상기 슬래브데크(SD)를 상기 슬래브데크거치턱(110)에 거치하는 슬래브데크거치단계;
    (c) 상기 트러스형 전단철근이 일부 노출되도록 상기 슬래브데크(SD)에 슬래브데크콘크리트(SDC)를 타설하는 슬래브데크콘크리트타설단계; 및,
    (d) 상기 슬래브데크콘크리트(SDC) 양생 후 상기 인장재(T)를 인장하여 정착구(T1)로 고정하는 인장단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더의 제작방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 가변형 단면 박스거더를 이용하여 교량을 시공하기 위한 방법으로,
    (a) 교대 또는 교각에 상기 가변형 단면 박스거더를 병렬로 다수개 설치하되 지점부를 거치하는 거더거치단계;
    (b) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 사이에 접속콘크리트(JC)를 주입 타설하는 접속콘크리트타설단계;
    (c) 연속보의 경우 마주하는 상기 가변형 단면 박스거더의 지점부 상부에 보강철근(RS)을 배근하는 보강철근배근단계; 및,
    (d) 교량의 바닥면에 마감콘크리트(SPC)를 타설하는 마감콘크리트타설단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변형 단면 박스거더를 이용한 교량의 시공방법.
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