KR20130028395A

KR20130028395A - 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법

Info

Publication number: KR20130028395A
Application number: KR1020110091911A
Authority: KR
Inventors: 이필구; 김진국; 조광일
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-03-19
Also published as: KR101311530B1

Abstract

본 발명은 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법을 제공한다.
상기 강합성 바닥판 구조물은, 거더와, 상기 거더의 상부에 결합되며 상부 측으로 적어도 하나의 스터드가 돌출 형성된 바닥부 및 상기 바닥부의 양단에 상기 거더의 길이 방향으로 형성된 수직부가 구비된 바닥판과, 상기 바닥판의 상부에 타설되어 형성되는 콘크리트층으로 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법 의하면, 바닥부와 수직부로 구성된 바닥판을 이용하여 추가로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설할 수 있어, 자재비용 등 시공비를 절감함과 동시에 작업자의 작업편의성을 향상시켜 공기를 획기적으로 단축시키는 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 거더를 교각에 가설하기 전에 거더와 일체화시킴으로써 고정하중에 대한 저항단면을 증대시켜 효율적으로 하중에 저항하여 강 거더의 강재량을 저감시킬 수 있다.

Description

강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법{STRUCUTRES OF STEEL-CONCRETE COMPOSITE BORAD AND COMPOSITE BRIDGE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 강합성 바닥판 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설함으로써 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있도록 하는 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법에 관한 것이다.

종래의 교량 건설은 교량이 설치될 현장에서 대부분의 공사가 이루어졌다. 이러한 공사 방식은 현장의 날씨 및 기타 제반 여건에 따라 교량의 완공시간이 결정되었다. 즉, 현장의 기상상태가 갑작스럽게 나빠지거나 현장에 투입될 인원에 결원이 생기면, 교량의 완공이 그만큼 늦어졌다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 교량을 조립식으로 건설하고 있다.

조립식 교량은 교량의 각 부분들을 별도의 공장에서 사전제작하고, 사전 제작된 부분들을 현장에서 조립하는 방식으로 건설된다.

한편 조립식 교량에 있어서, 거더는 전문 공장 또는 별도의 실내 공간에서 운반 가능한 길이 단위로 박스 단면 또는 I형 단면을 갖도록 제작된다. 그리고 제작된 거더는 현장으로 운반된 후, 실질적으로 교량의 상판을 지지하는 구조체의 구실을 할 수 있도록 일정 단위로 연결된다.

강 합성 거더 시스템은 강 거더(Steel Girders) 위에 콘크리트 바닥 판(Concrete Plates)을 설치한 구조를 갖는 것으로서, 콘크리트 바닥판이 상부 하중을 강 거더로 원활히 분배하도록 설계하는 방식으로 세계적으로 널리 사용되는 일반적인 교량 형식이다.

이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 교각 위에 가설한 후 콘크리트 바닥판용 거푸집과 동바리 등의 지지가설 구조물을 필요로 하며, 또한 강거더를 가설할 때 강 거더의 형태를 유지하기 위한 브레이싱(bracing) 부재 등의 가설이 필요하므로 이에 요구되는 부재들이 상당수 존재한다.

따라서 이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 이러한 지지가설 구조물이나 브레이싱 부재들의 설치에 상당한 공사비를 소요하고, 콘크리트 바닥 판을 시공하기 위한 가설 거푸집의 비용도 크게 소요되는 것이었다.

이와 같은 부가적인 강재들은 전체 거더 시스템의 중량을 불필요하게 증대시키고, 재료비를 증대시키며, 시공이 어려워질 뿐만 아니라, 교량의 공기를 현저하게 지연시키는 문제점이 있다.

또한 이와 같은 부가적인 재료의 증가는 연결 개소가 증가함으로써 강 거더 시스템의 피로성능을 저하시키는 주요 원인이 되는 것이다. 뿐만 아니라 상기와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 콘크리트 바닥 판의 시공 시에 가설 거푸집 및 동바리 등 지지구조물의 설치과정이 필요하므로 이에 따른 공사비의 증대 및 작업자들의 안전 사고의 위험성이 증대된다.

또한, 이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템은 강 거더 상에 콘크리트 바닥 판을 합성하기 전 단계에서 강 거더 자중 및 바닥판 하중 등 모든 고정하중을 강 거더가 부담함으로써 강재가 소모적으로 소요되기도 한다.

따라서, 이와 같은 종래의 강 합성 거더 시스템이 필요한 분야에서는 콘크리트 바닥 판과 강 거더를 이용한 시공 중에 별도의 브레이싱 부재들이 필요 없이도 강 거더의 소요 강성을 제공할 뿐만 아니라, 콘크리트 바닥 판의 타설 시에 별도의 가설거푸집이 필요 없는 강 합성 거더 시스템이 요구되는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 추가로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설할 수 있어, 자재비용 등 시공비를 절감함과 동시에 작업자의 작업편의성을 향상시켜 공기를 획기적으로 단축시키는 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법을 제공하는 데에 있다.

또한 일 측면으로써 본 발명은, 거더에 집중되는 응력 및 전단력을 바닥판 부재에 분산시킴으로써 거더의 형고를 줄일 수 있고, 교각의 좌굴을 방지할 수 있는 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 거더;와, 상기 거더의 상부에 결합되며 상부 측으로 적어도 하나의 스터드가 돌출 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 양단에 상기 거더의 길이 방향으로 형성된 수직부가 구비된 바닥판;과, 상기 바닥판의 상부에 타설되어 형성되는 콘크리트층;을 포함하는 강합성 바닥판 구조물을 제공한다.

바람직하게, 상기 바닥판은 상기 거더의 길이방향을 따라 형성된 복수의 제1보강리브를 더 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 바닥판은 상기 거더의 폭 방향을 따라 형성된 복수의 제2보강리브를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 수직부와 상기 제1보강리브는 철근이 관통하도록 형성된 슬릿홀을 포함할 수 있다.

한편 바람직하게, 상기 거더와 상기 바닥판은 체결볼트에 의해 결합될 수 있다.

이때 바람직하게, 상기 바닥부는 상기 체결볼트가 관통삽입되도록 형성된 다수 개의 제1볼트홀을 포함하며, 상기 거더의 상부에는 상기 제1볼트홀에 대응되는 위치에 볼트구멍이 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 수직부는 다른 수직부와 볼트 결합되도록 형성된 제2볼트홀을 포함할 수 있다.

한편, 다른 측면으로서 본 발명은, 교각;과, 상기 교각 상부에 설치되는 강합성 바닥판 구조물;을 포함하는 강합성 교량을 제공한다.

한편, 또 다른 측면으로서 본 발명은, 상부 측으로 적어도 하나의 스터드가 돌출 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 양단에 상기 거더의 길이 방향으로 형성된 수직부를 구비하는 바닥판을 제작하는 바닥판 제작단계;와, 거더의 상부에 바닥판을 결합하는 바닥판 결합단계;와, 상기 바닥판이 설치된 상기 거더를 교각 상부에 설치하는 거더 설치단계;와, 상기 바닥판 상부에 콘트리트를 타설하는 콘트리트층 형성단계;를 포함하는 강합성 교량 시공방법을 제공한다.

바람직하게, 상기 바닥판 제작단계는, 상기 바닥판에 상기 거더의 길이방향을 따라 복수의 제1보강리브를 형성하는 단계;와, 상기 바닥판에 상기 거더의 폭 방향을 따라 복수의 제2보강리브를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 바닥판 제작단계는, 상기 수직부와 상기 제1보강리브에 형성된 슬릿홀에 철근을 관통시켜 설치하는 철근설치단계를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 거더 설치단계 후에 상기 수직부에 형성된 제2볼트홀을 통하여 복수의 바닥판을 볼트 이음하는 바닥판 연결단계를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법에 의하면, 바닥부와 수직부로 구성된 바닥판을 이용하여 추가로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설할 수 있어, 자재비용 등 시공비를 절감함과 동시에 작업자의 작업편의성을 향상시켜 공기를 획기적으로 단축시키는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 거더를 교각에 가설하기 전에 거더와 일체화시킴으로써 고정하중에 대한 저항단면을 증대시켜 효율적으로 하중에 저항하여 거더의 형고를 저감시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 바닥판에 구비된 보강리브를 통하여 거더에 집중되는 응력 및 전단력을 분산시킴으로써 거더의 형고를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 볼트홀이 형성된 수직부를 통하여 복수의 바닥판을 용이하게 연결하여, 그 길이, 폭 등을 자유롭게 조절함으로써 다양한 교량의 요구부하에 대응하여 설계변경이 용이해지며, 작업자의 작업성도 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강합성 바닥판 시스템을 전체적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강합성 바닥판 시스템의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 복수의 강합성 바닥판 시스템이 결합된 모습을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 강합성 바닥판 시스템을 포함하는 교량의 개략적이 정면도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

본 발명은 기본적으로 거더(110)의 상부에 수직부(122)를 가지는 바닥판(120)과 상기 바닥판(120)의 상부에 포장되는 콘크리트층(140)을 포함하여 추가 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설함으로써 공기를 획기적으로 단축시킬 수 있도록 한 것을 기초로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 강합성 바닥판 구조물을 전체적으로 도시한 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 강합성 바닥판 구조물(100)은 거더(110), 거더(110) 상부에 바닥판(120) 및 바닥판(120)의 상부에 타설된 콘크리트층(140)을 포함할 수 있다.

상기 거더(110)는 교량에서 차도 또는 인도를 구성하는 상판을 지지하는 구조물로서 길이방향을 따라 중력방향으로 하중을 받는다. 따라서, 거더(110)는 중력방향으로의 하중에 대해 충분히 견딜 수 있는 응력을 갖도록 설계되어야 한다. 그리고, 차량이 교량을 고속으로 지나는 경우에는 상판에 충격하중과 반복되는 충격하중에 의한 진동하중이 발생할 수 있다. 따라서 바람직하게는, 상기 거더(110)는 충격하중과 진동하중에 견딜 수 있는 충분한 강성을 갖도록 설계되어야 한다.

또한, 상기 거더(110)는 다양한 재질로 형성될 수 있으나, 본 발명에서는 강철(Steel) 또는 강철 합금이 사용될 수 있다. 또한, 도 1의 실시예에서는 상기 거더(110)의 단면이 역 사다리꼴 형상인 경우를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 거더(110)의 단면형상은 중력방향의 하중에 충분히 견딜 수 있다면, 예를 들어, H형상, 사각형상, 박스형상 등 다양한 형상이 사용될 수 있다.

한편, 상기 바닥판(120)과 상기 콘크리트층(140)은 상기 거더(110) 상에 결합하여 교량의 상판을 구성하게 된다. 그리고, 상기 바닥판(120)에 타설되는 콘크리트층(140)은 프리캐스트, 포스트텐션 공법 등 다양한 방법으로 시공될 수 있다. 이때, 상기 콘크리트층(140)에 사용되는 콘크리트는 공지의 콘크리트가 사용될 수 있고, 사용되는 콘크리트의 종류에는 제한이 없다.

상기 바닥판(120)은 상기 거더(110)의 상부에 결합되는 바닥부(121) 및 상기 바닥부(121)의 양단에 거더(110)의 길이 방향으로 형성된 수직부(122)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 바닥판(120)의 재질은 예를 들어, 강철 또는 강철 합금으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 바닥판(120)은 상기 콘크리트층(140)의 거푸집 역할과, 거더(110)에 작용하는 전단력 또는 휨응력 등을 보강하는 역할을 하고, 모듈형 교량에서 다른 강합성 바닥판 구조물(100)과 연결하는 역할도 병행하게 된다. 또한, 상기 바닥부(121)는 상부 측으로 적어도 하나의 스터드(123)가 돌출 형성될 수 있다.

즉, 상기 바닥부(121)가 바닥의 평판을 형성하고, 상기 수직부(122)는 바닥부(121)의 양단에 결합하여 거더(110)의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 콘크리트층(140)의 거푸집 역할을 함과 동시에, 후술하는 바와 같이, 다른 강합성 바닥판 구조물의 수직부(122)와 연결되어 상기 바닥판을 수평으로 연결하는 역할을 한다. 이때, 상기 수직부(122)의 높이는 교량의 요구 부하에 적정한 콘크리트층(140)의 두께를 형성할 수 있도록 이에 대응되게 형성될 수 있다.

한편, 상기 바닥판(120)의 폭은 제한이 없으나, 바람직하게는 거더(110)의 폭 보다 크게 형성될 수 있다. 다시 설명하면, 교량의 요구 부하에 대응하여 상기 바닥판(120)의 폭을 조절하여 다수의 강합성 바닥판 구조물(100)을 결합하여 사용시에 하중의 대부분을 견디는 거더(110)의 단위 폭당 개수를 조절할 수 있다.

한편, 상기 거더(110)와 상기 바닥판(120)은 체결볼트(130)에 의해 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 거더(110)에 상기 바닥판(120)을 분리 가능하도록 볼트결합함으로써, 설치작업을 용이하게 함과 동시에 재배치를 위한 해체작업을 가능하게 할 수 있다.

이때, 상기 바닥부(121)는 상기 체결볼트(130)가 관통삽입되도록 형성된 다수 개의 제1볼트홀(131)을 포함하며, 상기 거더(110)의 상부에는 상기 제1볼트홀(131)에 대응되는 위치에 볼트구멍(111)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 바닥부(121)는 도 1에 도시된 실시예와 같이, 상기 바닥부(121)에 일렬로 설치된 다수의 제1볼트홀(131)과 상기 제1볼트홀(131)에 대응되도록 상기 거더(110)의 상부에 설치된 볼트구멍(111)에 상기 체결볼트(130)가 관통하여 삽입되고 너트(미도시)에 의해 체결될 수 있다. 이때, 상기 체결볼트(130)의 개수는 현장에서 요구되는 응력 등을 고려하여 다양한 개수를 가질 수 있다.

또한, 상기 거더(110)와 상기 바닥판(120)을 연결하는 다른 방법으로, 상기 스터드(123)의 하부에 볼트를 일체로 결합형성하여 상기 제1볼트홀(131)과 상기 볼트구멍(111)을 관통함으로써 결합할 수 있다.

다만, 상기 거더(110)와 상기 바닥판(120)을 연결하는 방법은 상술한 바와 같은 볼트결합에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형실시가 가능하다. 예를 들어, 용접결합이나 콘크리트에 의한 결합도 가능하다.

한편, 상기 수직부(122)는 다른 수직부(122)와 볼트 결합되도록 형성된 제2볼트홀(128)을 포함할 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 강합성 바닥판 구조물(100)은, 모듈형식으로 제작되므로 교량의 다양한 요구하중 및 요구길이에 따라 전후좌우로 연결될 수 있다. 이때, 상기 어느 하나의 바닥판(120)과 이에 인접한 다른 바닥판(120)의 연결을 용이하게 하도록 상기 수직부(122)에 제2볼트홀(128)이 형성된다. 이때, 상기 제2볼트홀(128)의 개수는 현장에서 요구되는 응력 등을 고려하여 다양한 개수로 형성될 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 강합성 바닥판 구조물(100)의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본발명의 다른 실시예에 의한 강합성 바닥판 구조물(200)은 도 1의 실시예와 비교하여 바닥판(220)이 거더(210)의 길이방향을 따라 형성된 복수의 제1보강리브(224)와 거더(210)의 폭 방향을 따라 형성된 복수개의 제2보강리브(226)를 더 포함할 수 있다. 다른 구성요소는 도 1의 실시예와 동일하여 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 제1보강리브(224)는 상기 거더(210)의 길이 방향을 따라 복수 개가 형성되어 상기 거더(210)에 집중되는 응력 및 전단력 등을 분산시키는 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 거더(210)의 형고를 줄일 수 있는 효과가 있다. 따라서, 교량의 요구 부하에 맞추어 상기 제1보강리브(224)의 높이를 조절할 수 있다. 또한, 상기 제1보강리브(224)의 높이는 수직부(222)의 높이와 동일하게 형성될 수도 있다.

또한, 상기 제2보강리브(226)는 교축직각방향 강성을 보강하는 역할을 한다. 바람직하게는 상기 제1보강리브(224)는 상기 제2보강리브(226)보다 높게 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 제1보강리브(224) 및 제2보강리브(226)는 도 2에서와 같이 바닥부(221) 강재를 용접하여 형성할 수도 있으며, 상기 바닥부(221) 자체를 절곡하여 파형 형상으로 구현할 수도 있다. 다만, 상기 제1보강리브(224) 및 제2보강리브(226)를 형성하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형실시가 가능하다.

그리고, 상기 바닥판(220)에는 스터드(223)와 함께 상기 콘크리트층(240)의 연성 등을 보강하기 위해 철근(250)이 배치될 수 있다. 상기 철근(250)은 상기 거더(210)의 길이 방향 및 폭 방향을 따라 복수로 배치될 수 있다. 즉 종횡으로 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1보강리브(224)와 상기 수직부(222)에는 철근(250)이 통과할 수 있는 다수의 슬릿홀(225,227)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿홀(225,227)은 철근(250)의 배치를 용이하게 하는 역할을 한다. 바람직하게는 슬릿홀(225,227)은 상부가 개방될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 상기 제1보강리브(224)와 상기 수직부(222)에 상기 슬릿홀(225,227)이 형성되어 현장에서 철근(250)작업 시에 공기가 현저하게 단축될 수 있다. 상기 슬릿홀(225,227)은 철근(250)의 배치에 대응되도록 형성되고, 슬릿홀(225,227)의 개수도 철근(250)의 개수에 대응되게 형성될 수 있다.

도 3은 복수의 강합성 바닥판 구조물(200)이 결합된 모습을 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 복수의 강합성 바닥판 구조물(200)의 수직부(222)가 서로 결합됨으로써 다수의 바닥판이 연결설치될 수 있다. 따라서 다양한 교량의 요구에 대응하여 그 길이, 폭 등을 자유롭게 조절할 수 있고, 설계 변경이 용이하며, 작업자의 작업성도 용이하게 된다.

한편, 이하에서는 도 4을 참조하여 본 발명의 또 다른 측면에 의한 강합성 교량(300)에 대하여 살펴본다. 도 4는 본 발명의 강합성 바닥판 구조물(100,200)을 포함하는 교량의 개략적이 정면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 교량(300)은 개략적으로 지반에 고정되되 설치되는 교각(310)과 상기 교각(310)의 상부에 설치된 복수의 강합성 바닥판 구조물(200)으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 강합성 바닥판 구조물(100,200)의 배치와 개수는 요구하중에 따라 자유롭게 조정할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 의한 강합성 교량(300)은 모듈화되어 작업자의 작업이 용이하며, 거푸집 및 동바리 시공을 하지 않을 수 있으므로 공기가 단축될 수 있다.

한편, 이하에서는 도 1 내지 도 4을 참조하여 본 발명의 또 다른 측면에 의한 강합성 교량 시공방법에 대하여 살펴본다. 이하, 설명의 편의를 위하여 상술한 구성과 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법은, 상부 측으로 적어도 하나의 스터드(123)가 돌출 형성된 바닥부(121)와, 상기 바닥부(121)의 양단에 상기 거더(110,210)의 길이 방향으로 형성된 수직부(122,222)를 구비하는 바닥판(120,220)을 준비하는 바닥판 준비단계와, 거더(110,210)의 상부에 바닥판(120,220)을 결합하는 바닥판 결합단계와, 상기 바닥판(120,220)이 설치된 상기 거더(110,210)를 교각 상부에 설치하는 거더(110,210) 설치단계와, 상기 바닥판(120,220) 상부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트층 형성단계를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 바닥판 준비단계에서는 바닥부(121,221)와 상기 바닥부(121,221)의 양단에 상기 거더(110,210)의 길이방향으로 수직부(122,222)를 포함하여 바닥판(120,220)을 형성하여, 상기 바닥판(120,220) 상부에 상기 콘크리트 층을 형성할 때, 별도로 거푸집을 필요로 하지 않고 상기 바닥판(120,220)이 거푸집 역할을 하도록 할 수 있다. 그리고, 상기 바닥부(121,221)는 상부 측으로 적어도 하나의 스터드(123,223)가 일체로 돌출 형성될 수 있다.

이때, 도 2를 참조하면, 상기 바닥판 준비단계는, 상기 바닥판(220)에 상기 거더(210)의 길이방향을 따라 복수의 제1보강리브(224)를 형성하는 단계와, 상기 바닥판(220)에 상기 거더(210)의 폭 방향을 따라 복수의 제2보강리브(226)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 실시예와 같이, 상기 제1보강리브(224)는 상기 거더(210)의 길이방향으로 복수 개가 형성되어 거더(210)에 집중되는 응력 및 전단력 등을 분산시키는 역할을 하여 거더(210)의 형고를 줄일 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 상기 제2보강리브(226)는 상기 바닥판(220)에 상기 거더(210)의 폭 방향을 따라 복수 개로 형성되어, 교각(310)의 좌굴을 방지하는 역할을 할 수 있다.

상기와 같이 지상에서 바닥판(220)이 준비되면, 상기 바닥판(220)을 상기 거더(210)의 상부에 결합하는 바닥판 결합단계를 거친다. 이때, 상기 바닥판(220)과 상기 거더(210)는 체결볼트(230)에 의해 결합될 수 있다. 그리고, 상기 바닥판(220)이 설치된 상기 거더(210)를 교각 상부에 설치하는 거더 설치단계를 거친다.

이때, 본 발명에 따른 강합성 교량 시공방법은, 상기 거더 설치단계 후에 상기 수직부(222)에 형성된 제2볼트홀(228)을 통하여 복수의 바닥판(220)을 볼트 이음하는 바닥판 연결단계를 더 포함할 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 실시예와 같이, 지상에서 모듈화되어 제작된 상기 바닥판(220) 및 거더(210)로 구성된 강합성 바닥판 구조물(200)을 교량에 요구하중 등에 따라 전후좌우로 복수개 배치할 수 있는데, 이때 상기 복수의 바닥판(220)의 수직부(222)에 구비된 제2볼트홀(228)을 통하여 바닥판(220)을 볼트결합함으로써 연결할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 교량시공방법은 콘크리트층 형성단계 전에 별도의 단계로 상기 수직부(222)와 상기 제1보강리브(224)에 형성된 슬릿홀(225,227)에 철근(250)을 관통시켜 설치하는 철근설치단계를 더 포함할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 실시예와 같이, 상기 철근(250)은 예를 들어 상기 거더(210)의 길이방향 및 폭 방향을 따라 즉, 종횡으로 복수 개가 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라, 상기 철근(250)은 상기 바닥판(220) 상에 형성되는 콘크리트층(240)의 연성 등을 보강할 수 있다.

이때, 상기 철근설치단계는 상기 거더 설치단계 후에 수행되는 것에 한정되지 않는다. 즉, 콘크리트층 형성단계 전이면 예를 들어, 지상에서 바닥판(220)을 제작하는 단계에서 설치될 수도 있고, 또는 바닥판(220)을 거더(210)에 설치한 후에 철근을 설치할 수도 있다.

이 후, 상기 바닥판(220) 상부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트층 형성단계가 시행될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 강합성 바닥판 구조물 및 강합성 교량과 그 시공방법 의하면, 바닥부와 수직부로 구성된 바닥판을 이용하여 추가로 거푸집이나 동바리를 시공하지 않고 콘크리트를 타설할 수 있어, 자재비용 등 시공비를 절감함과 동시에 작업자의 작업편의성을 향상시켜 공기를 획기적으로 단축시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 바닥판에 구비된 바닥재 및 보강리브를 통하여 거더에 집중되는 응력 및 전단력을 분산시킴으로써 거더의 형고를 줄일 수 있고, 거더를 교각에 가설하기 전에 바닥판과 거더를 일체화시킴으로써 고정하중에 대한 저항단면을 증대시켜 효율적으로 하중에 저항하여 강 거더의 강재량을 저감시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 볼트홀이 형성된 수직부를 통하여 복수의 바닥판을 용이하게 연결할 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100,200 : 강합성 바닥판 구조물 110,210 : 거더
120,220 : 바닥판 121,221 : 바닥부
122,222 : 수직부 123,223 : 스터드
130,230 : 체결볼트 140,240 : 콘크리트층
224 : 제1보강리브 225, 227 : 슬릿홀
226 : 제2보강리브 250 : 철근

Claims

거더;
상기 거더의 상부에 결합되며 상부 측으로 적어도 하나의 스터드가 돌출 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 양단에 상기 거더의 길이 방향으로 형성된 수직부가 구비된 바닥판; 및,
상기 바닥판의 상부에 타설되어 형성되는 콘크리트층;
을 포함하는 강합성 바닥판 구조물.
제1항에 있어서,
상기 바닥판은 상기 거더의 길이방향을 따라 형성된 복수의 제1보강리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조물.
제2항에 있어서,
상기 바닥판은 상기 거더의 폭 방향을 따라 형성된 복수의 제2보강리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조물.
제2항에 있어서,
상기 수직부와 상기 제1보강리브는 철근이 관통하도록 형성된 슬릿홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조물.
제1항에 있어서,
상기 거더와 상기 바닥판은 체결볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조물.
제5항에 있어서,
상기 바닥부는 상기 체결볼트가 관통삽입되도록 형성된 다수 개의 제1볼트홀을 포함하며, 상기 거더의 상부에는 상기 제1볼트홀에 대응되는 위치에 볼트구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조물.
제1항에 있어서,
상기 수직부는 인접하여 배치되는 수직부와 볼트 결합되도록 형성된 제2볼트홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 바닥판 구조물.
교각; 및,
상기 교각 상부에 설치되는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 강합성 바닥판 구조물;
을 포함하는 강합성 교량.
상부 측으로 적어도 하나의 스터드가 돌출 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 양단에 상기 거더의 길이 방향으로 형성된 수직부를 구비하는 바닥판을 준비하는 바닥판 준비단계;
거더의 상부에 바닥판을 결합하는 바닥판 결합단계;
상기 바닥판이 설치된 상기 거더를 교각 상부에 설치하는 거더 설치단계; 및,
상기 바닥판 상부에 콘크리트를 타설하는 콘크리트층 형성단계;
를 포함하는 강합성 교량 시공방법.
제9항에 있어서, 상기 바닥판 준비단계는
상기 바닥판에 상기 거더의 길이방향을 따라 복수의 제1보강리브를 형성하는 단계; 및,
상기 바닥판에 상기 거더의 폭 방향을 따라 복수의 제2보강리브를 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 교량 시공방법.
제10항에 있어서, 상기 콘크리트층 형성단계 전에
상기 수직부와 상기 제1보강리브에 형성된 슬릿홀에 철근을 관통시켜 설치하는 철근설치단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 교량 시공방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거더 설치단계 후에 상기 수직부에 형성된 제2볼트홀을 통하여 복수의 바닥판을 볼트 이음하는 바닥판 연결단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강합성 교량 시공방법.