KR20170121815A - 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법 - Google Patents

자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단부 및 하단부에 각각 구성되는 상부 종방향 구속부재 및 하부 종방향 구속부재로 이루어지는 복부파형강판 1차 거더가, 교량의 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상으로 구비되어, 교량의 종방향으로 2경간 이상 교대 또는 교각의 상부에 2경간 이상이 연속되도록 배치되어 형성되며, 각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 일정 간격 이격된 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더들 간의 내측 사이마다에서 좌우 양측 복부파형강판 1차 거더의 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되며, 그 상측에는 교량의 종방향으로 다수의 관통홀이 형성되는 소정형상의 강재(鋼材) 또는 콘크리트로 형성되는 지점부 보강체가 구성되며, 교량의 종방향으로 2경간 이상인 각 경간마다에서 각 경간의 중앙부와 중앙부 근처를 비롯한 소정의 위치마다에서 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더들 간의 내측 사이마다에서 좌우 양측 복부파형강판 1차 거더의 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되며, 교량의 종방향으로 다수의 관통홀이 형성된 소정형상의 강재(鋼材) 또는 콘크리트로 형성되는 중간부 보강체가 구성된다.

Description

자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법{Corrugated Steel Plate Web-PSC beam And Bridge Construction Method Thereof}
본 발명은 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강재로 구성되는 복부파형강판 강재거더를 조립하고 복부파형강판 1차 거더를 가설하면서 PC강연선 케이블을 각 지점부에서 인장 정착을 하여 복부파형강판 1차 거더 자체가 상당한 강성과 내구력을 가지도록 하여 하부플랜지 콘크리트와 상부플랜지 콘크리트의 타설자중의 대부분이 복부파형강판 1차 거더에 의존되도록 지지하여 교량의 전체 구조를 완성하도록 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.
종래의 FSM(Full Staging Method, 동바리 공법)은 콘크리트를 쳐야하는 경간 전체 하부에 동바리를 설치하여 타설한 콘크리트가 소정의 강도에 도달할 때까지 콘크리트의 자중 및 거푸집,작업대 등의 하중을 일시적으로 지지토록 한 방식으로, 동바리를 전구간에 설치하여야 해서 동바리 용량이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 현장 타설방식 FCM(Free Cantilever Method)은 동바리 없이 이미 시공된 교각 및 Deck Slab위에서 Form Traveller, 이동식 Truss를 사용하여 좌우 대칭을 유지하면서 전진 가설하는 공법으로, 교량의 세그먼트 구조는 정착부를 포함하여 전체적으로 현장 타설방식에 의하여 시공되고 있으며, 각 세그먼트의 시공과 관련하여 불가피하게 콘크리트 양생기간을 3일 이상을 확보하도록 하고 있다. 한편, 프리캐스트(precast) 방식의 FCM 교량은 현장 타설방식의 세그먼트 전체를 프리캐스트화하여 시공되고 있다. 그러나, 세그먼트 전체를 프리캐스트화하는 방식은 몰드 제작비 및 작업장 공사비가 고가이고 공사기간이 길어서, 경제성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제0497803호 "프리캐스트형 정착부 세그먼트를 이용한 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 (a) 교각 시공후, 교각의 상단부에 교량 상부구조물 구축을 위한 교각테이블부를 시공하는 단계; (b) 상기 교각 테이블부의 양측면부에 교량 상부구조물 구축을 위한 소정 폭의 제 1현장타설 세그먼트를 각각 시공하는 단계; (e) 상기 프리스트레스의 도입 후, 상기 제1 프리캐스트형 정착부 세그먼트의 각 외측면에 소정폭의 제2현장 타설 세그먼트를 각각 시공하는 단계; (h) 상기와 같은 현장타설 세그먼트 시공→프리캐스트형 정착부 세그먼트 접합→프리스트레스 도입과정을 복수회 반복 수행하여 교량 시공을 완성하는 단계로 이루어진 PSC 박스거더 교량 시공방법에 있어서, 상기 (b)단계와 (e) 단계 및 (e)단계와 (h) 단계사이에 각각 (c) 상기 시공된 제1현장타설 세그먼트의 각 외측면에 프리캐스트 방식에 의해 미리 제작된 제1프리캐스트형 정착부 세그먼트를 각각 접합하는 단계; (d) 상기 제 1프리캐스트형 정착부 세그먼트의 접합후, 소정 기간동안의 양생기간을 거친후 프리스트레스를 1차로 도입하는 단계; 와 (f) 상기 시공된 제2 현장타설 세그먼트의 각 외측면에 프리캐스트 방식에 의해 미리 제작된 제2프리캐스트형 정착부 세그먼트를 각각 접합하는 단계; (g) 상기 제2 프리캐스트형 정착부 세그먼트의 접합 후, 소정 기간동안의 양생기간을 거친후 프리스트레스를 2차로 도입하는 단계가 추가되는 것에 특징이 있는 프리캐스트형 정착부 세그먼트를 이용한 PSC 박스 거더 교량의 시공방법을 제안한다. 그러나 상기 배경기술 역시 교축방향 박스단면의 변단면 처리가 어렵고 공사기간이 길어서, 경제성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
특허등록 제0497803호 "프리캐스트형 정착부 세그먼트를 이용한 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복부파형강판 1차 거더와 함께 조립된 PC강연선 케이블에 의존하도록 지지되어 시공되도록 하여 교량의 전체 구조를 완성하도록 함으로써 사공이 용이하고 공기를 단축시킬 수 있는 효과가 있으며, 구조해석 및 설계값에 따라 각각의 PC강연선 케이블들을 더 추가하거나 또는 미리 배치된 PC강연선 케이블들을 추가적으로 더 큰값으로 인장 정착을 하여 모든 주조계가 전체적으로 자중뿐만 아니라 차량통과의 교통하중에도 모두 유효하게 저항할 수 있도록 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단부 및 하단부에 각각 구성되는 상부 종방향 구속부재 및 하부 종방향 구속부재로 이루어지는 복부파형강판 1차 거더가, 교량의 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상으로 구비되어, 교량의 종방향으로 2경간 이상이 되는 교대 또는 교각의 상부에 2경간 이상이 연속되도록 배치되어 형성되며, 각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 일정 간격 이격된 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더들 간의 내측 사이마다에서 좌우 양측 복부파형강판 1차 거더의 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되며, 그 상측에는 교량의 종방향으로 다수의 관통홀이 형성되는 소정형상의 강재(鋼材) 또는 콘크리트로 형성되는 지점부 보강체가 구성되며, 교량의 종방향으로 2경간 이상인 각 경간마다에서 각 경간의 중앙부와 중앙부 근처를 비롯한 소정의 위치마다에서 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더들 간의 내측 사이마다에서 좌우 양측 복부파형강판 1차 거더의 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되며, 교량의 종방향으로 다수의 관통홀이 형성된 소정형상의 강재(鋼材) 또는 콘크리트로 형성되는 중간부 보강체가 구성되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조를 제공하고자 한다.
또한, 교량의 종방향으로 1개 이상 다수 개의 PC강연선 케이블이 각 지점부 보강체의 관통홀들과, 각각의 중간부 보강체의 관통홀들을 일괄하여 연속적으로 관통하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조를 제공하고자 한다.
또한, 복부파형강판 1차 거더의 하부에 결합이 되는 하부 플랜지 콘크리트의 콘크리트 타설시 무게 자중이 복부파형강판 1차 거더와 함께 먼저 조립이 되는 PC강연선 케이블의 긴장 장력에 의존하여 지지가 되도록 1개 이상 다수 개의 PC강연선 케이블들을 먼저 긴장 정착을 하고, PC강연선 케이블들과 함께 일체로 조립이 되는 복부파형강판 1차 거더에 의존하여 지지가 되는 상태의 하부 플랜지 바닥판 거푸집에다가 하부 플랜지 콘크리트를 타설하는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조를 제공하고자 한다.
또한, (a) 복부파형강판이 일정 간격 이격되어 2열 이상으로 구성되고, 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 가진 복부파형강판과, 복부파형강판의 상단부 및 하단부에 각각 구성되는 상부 종방향 구속부재 및 하부 종방향 구속부재로 이루어지는 복부파형강판 1차 거더를 조립하는 단계; (b) 복부파형강판 1차 거더를 교량의 횡방향으로 2열 이상 배치하고, 교량의 종방향으로 2경간 이상이 단절됨 없이 모두 연속이 되도록 교대 또는 교각의 상부에 가설하는 단계; (c) 각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더의 양측 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀이 형성되는 지점부 보강체를 설치하는 단계; (d) 교량의 종방향에서 2경간 이상의 각 경간마다의 소정의 위치마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더의 양측 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀이 형성되는 중간부 보강체를 다수 설치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (d) 단계 이후에, (e) 교량의 종방향으로 1개 이상의 PC강연선 케이블이 각 지점부 보강체의 관통홀과, 각각의 중간부 보강체의 관통홀을 연속적으로 관통하도록 배치되는 단계;가 추가되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (e) 단계 이후에, (f) 각 지점부 보강체와 중간부 보강체들을 연속적으로 관통하여 배치된 1개 이상의 PC강연선 케이블의 긴장 장력에 의하여 지지가 되는 상태로 PC강연선 케이블과 함께 조립된 복부파형강판 1차 거더에 의존하여 복부파형강판 1차 거더의 하부 및 상부에 각각 하부 플랜지 콘크리트 및 상부 플랜지 콘크리트를 시공하는 단계;가 추가되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (a) 단계에서, 2열 이상으로 구성되는 복부파형강판 상호간은 강재로 된 브레이싱에 의하여 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (f) 단계에서, 하부 플랜지 콘크리트는, 하부에 롤러가 형성되어 롤러가 상부 종방향 구속부재의 상부에 안착되어 구동되도록 구성되는 상측 횡방향 거푸집 지지부재와, 상측 횡방향 거푸집 지지부재의 하부로 일정 거리 이격되며 하부 종방향 구속부재의 하부에 구성되는 하측 횡방향 거푸집 지지부재와, 상측 횡방향 거푸집 지지부재와 하측 횡방향 거푸집 지지부재를 수직으로 연결하며 높이조절이 가능하도록 높낮이조절장치가 구성되는 수직 연결부재와, 하측 횡방향 거푸집 지지부재의 상부에 위치하며 일정 길이를 갖는 U형상의 단면 형상으로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집으로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집을, 각 경간마다 1경간 전체의 구간을 일괄하여 구성하여 1경간씩 단계적으로 전구간의 하부 플랜지 콘크리트를 시공하거나, 1개의 경간 중의 일부 구간에만 설치하고 순차적으로 이동을 하며 하부 플랜지 콘크리트를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
또한, (f) 단계에서, 하부 플랜지 콘크리트는, 인접한 2열의 복부파형강판 1차 거더간의 하부 종방향 구속부재와 하부 종방향 구속부재의 사이에 형성되는 하부 거푸집과, 하부 거푸집 및 복부파형강판 강재 거더의 하부에 형성되며 하부 종방향 구속부재에 고정수단에 의하여 고정되는 하부 거푸집 지지 횡부재로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집을 구성하며, 인접한 2열의 복부파형강판 1차 거더간의 하부 종방향 구속부재와 하부 종방향 구속부재의 사이에 형성되는 하부 거푸집의 상부에 콘크리트를 타설하여 하부 플랜지 콘크리트를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법은 하부 플랜지 콘크리트 및 상부 플랜지 콘크리트의 자중을 모두 전적으로 복부파형강판 1차 거더와 함께 조립된 PC강연선 케이블에 의존하도록 지지되어 시공되도록 하여 교량의 전체 구조를 완성하도록 함으로써 사공이 용이하고 공기를 단축시킬 수 있는 효과가 있으며, 구조해석 및 설계값에 따라 각각의 PC강연선 케이블들을 더 추가하거나 또는 미리 배치된 PC강연선 케이블들을 추가적으로 더 큰값으로 인장 정착을 하여 모든 주조계가 전체적으로 자중뿐만 아니라 차량통과의 교통하중에도 모두 유효하게 저항할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법에 사용되는 복부파형강판 1차 거더의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법에 사용되는 복부파형강판 1차 거더의 일 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 시공순서대로 도시한 도이다.
도 9는 본 발명에 사용되는 하부 플랜지 바닥판 거푸집의 일 실시예를 도시한 도이다.
도 10은 본 발명에 사용되는 하부 플랜지 바닥판 거푸집의 다른 실시예를 도시한 도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법은 복부파형강판 1차 거더를 1경간 이상 연속되는 다경간 연속구조 교량의 각 교각 위에서 각각의 경간에 걸쳐서 연속되도록 ILM(밀어내기), 크레인에 의한 양중 등의 방법으로 가설을 한 후 미리 구비되어 있거나 또는 추가로 구비되는 각 지점부 보강체와 각각의 중간부 보강체에 의하여 PC강연선 케이블이 각 지점부에서는 위로 만곡되고 지간의 중앙부에서는 아래로 만곡되는 형태가 연속되도록 배치하고 소정의 값으로 인장 정착을 하여 복부파형강판 1차 거더 자체가 상당한 강성과 내구력을 가지도록 하여 하부플랜지 콘크리트와 상부플랜지 콘크리트의 타설자중의 대부분이 PC강연선 케이블에 의하여 상당한 내구력을 가진 복부파형강판 1차 거더에 의존되도록 지지하여 교량의 전체 구조를 완성하도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 사용되는 복부파형강판 1차 거더의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 복부파형강판 1차 거더의 일 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이며, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 시공순서대로 도시한 도이다.
도 8에서와 같이, 본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조는 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 가진 복부파형강판(11)과, 복부파형강판(11)의 상단부 및 하단부에 각각 구성되는 상부 종방향 구속부재(12a) 및 하부 종방향 구속부재(12b)로 이루어지는 복부파형강판 1차 거더(1)가 교량의 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상으로 구비되어, 교량의 종방향으로 2경간 이상 교대(2) 또는 교각(3)의 상부에 2경간 이상이 연속되도록 배치되어 형성되며, 도 4와 도 8에서와 같이, 각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)의 양측 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀(51)이 형성되는 지점부 보강체(5)가 구성되며, 도 5와 도 8에서와 같이, 교량의 종방향에서 2경간 이상의 각 경간마다의 소정의 위치마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)의 양측 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀(61)이 형성되는 중간부 보강체(6)로 구성된다.
또한, 교량의 종방향으로 1개 이상의 PC강연선 케이블(7)이 각 지점부 보강체(5)의 관통홀(51)과, 각각의 중간부 보강체(6)의 관통홀(61)을 연속적으로 관통하도록 배치되는 되도록 할 수도 있고, 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부에 하부 플랜지 콘크리트(1a)가 형성될 수 있으며, 이는 각 지점부 보강체(5)와 중간부 보강체(6)들을 연속적으로 관통하여 배치된 1개 이상의 PC강연선 케이블(7)의 긴장 장력에 의하여 지지가 되는 상태로 PC강연선 케이블(7)과 함께 조립된 복부파형강판 1차 거더(1)에 의존하여 형성되도록 할 수도 있다.
즉, 복부파형강판 1차 거더(1)는 하부 플랜지 콘크리트(1a)의 콘크리트 타설시 무게 자중이 PC강연선 케이블(7)과 함께 일체로 조립이 되고, PC강연선 케이블(7)의 긴장 장력에 의존하여 지지가 되도록 1개 이상 다수 개의 PC강연선 케이블(7)들을 먼저 긴장 정착을 하여 PC강연선 케이블(7)들과 함께 일체로 조립이 되는 복부파형강판 1차 거더(1)에 의존하여 지지가 되는 상태의 하부 플랜지 바닥판 거푸집 위에서 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 타설하도록 할 수 있다.
하부 플랜지 바닥판 거푸집은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 하부 플랜지 바닥판 거푸집의 형태는 후술하는 하부 플랜지 바닥판 거푸집(80, 90) 형태의 실시예로 형성될 수도 있다.
또한, 복부파형강판 1차 거더(1)의 상부에는 상부 플랜지 콘크리트(1b)가 형성되도록 할 수도 있다.
본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량 구조, 작용 및 효과 등의 상세한 설명은 후술하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법 설명시에 부가하여 설명하기로 한다.
본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법을 시공순서대로 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에서와 같이, 복부파형강판 1차 거더(1)를 조립한다(a).
복부파형강판 1차 거더(1)는 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 갖는 복부파형강판(11)이 일정 간격 이격되어 2열 이상으로 구성되며, 복부파형강판(11)의 상단부 및 하단부는 각각 상부 종방향 구속부재(12a) 및 하부 종방향 구속부재(12b)가 결합되어 구성된다.
이때, 도 2a에서와 같이, 2열 이상으로 구성되는 복부파형강판(11) 상호간은 강재로 된 브레이싱(13)에 의하여 일체로 결합되도록 할 수도 있으며, 횡방향으로 일정간격 이격되어 2열 또는 2열 이상으로 형성되도록 할 수 있다.
즉, 도 2b(a)에서와 같이, 2열 또는 도 2b(b)에서와 같이 3열로 이루어질 수도 있다.
도 1에서와 같이, 상부 종방향 구속부재(12a) 및 하부 종방향 구속부재(12b)는 단순 철판 형상의 플레이트 및 H, L, I, ㄷ형 등 다양한 형상을 갖는 형강등으로 이루어질 수 있으며, 복부파형강판(11)의 상단부와 하단부에 각각 용접, 브라켓 등을 이용한 결합 등 공지의 다양한 결합방법에 의하여 결합되도록 할 수 있다.
이때, 상부 종방향 구속부재(12a) 및 하부 종방향 구속부재(12b)에는 콘크리트와의 부착을 위하여 스터드와 같은 전단연결재를 구성하도록 할 수도 있다.
브레이싱(13)은 횡방향으로 인접한 복부파형강판(11)들을 상호 연결하도록 플레이트 및 H, L, I, ㄷ형 등 다양한 형상을 갖는 형강등으로 이루어질 수 있으며, 복부파형강판(11)의 종방향의 일정 간격마다 형성될 수 있다.
브레이싱(13)은 도시된 바와 같이, X자형태, 수평형태 등 다양한 형태로 복부파형강판(11) 상호간을 결합하며 복부파형강판(11)과의 결합은 용접 등 공지의 다양한 방법에 의하여 결합하도록 할 수 있다.
이후, 도 3에서와 같이, 복부파형강판 1차 거더(1)를 가설하도록 한다(b).
복부파형강판 1차 거더(1)를 교량의 횡방향으로 2열 이상 배치하고, 교량의 종방향으로 2경간 이상이 단절됨 없이 모두 연속이 되도록 교대(2) 또는 교각(3)의 상부에 가설하도록 한다.
복부파형강판 1차 거더(1)의 가설방법으로는 ILM(밀어내기공법) 또는 크레인으로 인양하여 가설하는 방법 등 다양한 방법으로 가설하도록 할 수 있으며, 각 교각(2) 및 교대(3)의 상부에 교좌장치(4)를 설치하고 교좌장치(4)의 상부에 복부파형강판 1차 거더(1)를 가설하도록 한다.
이후, 도 4에서와 같이, 강재 또는 콘크리트로 이루어지는 지점부 보강체(5)를 설치하도록 한다(c).
각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)의 양측 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀(51)이 형성되는 지점부 보강체(5)를 설치한다.
지점부 보강체(5)는 각 지점부의 상부에 위치하도록 복부파형강판 1차 거더(1)와 복부파형강판 1차 거더(1)의 사이의 내측에 형성하며, 강재로 형성하여 결합하거나, 콘크리트를 타설하여 형성하도록 할 수도 있다.
지점부 보강체(5)는 후술하는 PC강연선 케이블은 지간의 중앙부가 하향 만곡되는 형상이고 지점부에 해당하는 단부는 상부로 치솟은 형태가 되기 때문에, 지점부 보강체(5)의 관통홀(51)은 복부파형강판(11)의 상부에 위치하도록 형성한다.
예를 들어 강재로 형성되는 경우에는 도 4b(a)에서와 같이, 상부에 다수의 관통공(51)이 형성되는 지점부 보강형 주부재(52)와, 지점부 보강형 주부재(52)의 하부로 일정 거리 이격하여 형성되는 지점부 보강형 하부 지지부재(54) 및 지점부 보강형 주부재(52)와 지점부 보강형 하부 지지부재(54)를 연결하여 지지되도록 하는 지점부 보강형 보조 지지부재(53)로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 도 4b(b)에서와 같이, 콘크리트로 형성되는 경우에는 내부가 비어 있는 프레임 형상으로 상부에 관통공(51)이 다수 형성되어 있도록 할 수도 있다.
이후, 도 5에서와 같이, 각 지간의 중앙부에는 일정 간격마다 중간부 보강체(6)를 설치하도록 한다(d).
교량의 종방향에서 2경간 이상의 각 경간마다의 소정의 위치마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)의 양측 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀(61)이 형성되는 중간부 보강체(6)를 다수 설치하도록 한다.
중간부 보강체(6)는 상부에 PC강연선 케이블이 관통할 수 있도록 다수의 관통홀(61)이 형성되는 구조로 이루어지며, 복부파형강판(11)의 일정 높이에 결합이 용이하도록 강재로 이루어지도록 할 수 있으며, 콘크리트로 형성될 수도 있다.
중간부 보강체(6)는 후술하는 PC강연선 케이블이 일정 높이에서 관통홀(51)에 관통하도록 하는 것으로, 지간의 중앙부는 PC강연선 케이블이 아래로 만곡되는 형상을 갖기 때문에, 도 5b에서와 같이, 복부파형강판(11)의 하부에 위치하도록 중간부 보강체(6)를 고정하고, 지간의 중앙부에서 단부측으로 일정 거리 이격된 지점에는 도 5c에서와 같이, 복부파형강판(11)의 높이의 중앙부에 위치하도록 중간부 보강체(6)를 고정하여 설치하도록 할 수 있다.
또한, (d) 단계 이후에는 추가적으로, 도 6에서와 같이, 지점부 보강체(5)와 중간부 보강체(6)를 관통하여 PC강연선 케이블(7)을 삽입하고 인장 정착하도록 할 수 있다(e).
각 경간마다 독립적으로 또는 수개의 경간을 연속적으로 일괄하여 각각의 지점부 보강체(5) 및 중간부 보강체(6)들을 모두 함께 관통하여 PC강연선 케이블(7)을 삽입하고 조립하여 일차적으로 소정의 압력으로 인장 정착을 하여 완료한다.
또한, (e) 단계 이후에는 추가적으로, 도 7에서와 같이, 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부에 콘크리트를 타설하여 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 할 수 있다(f).
각 지점부 보강체(5)와 중간부 보강체(6)들을 연속적으로 관통하여 배치된 1개 이상의 PC강연선 케이블(7)의 긴장 장력에 의하여 지지가 되는 상태로 PC강연선 케이블(7)과 함께 조립된 복부파형강판 1차 거더(1)에 의존하여 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부 및 상부에 각각 하부 플랜지 콘크리트(1a) 및 상부 플랜지 콘크리트(1b)를 시공하여, 결과적으로 하부 플랜지 콘크리트(1a) 및 상부 플랜지 콘크리트(1b)의 각 시공단계 마다에서 그 자중(사하중)의 대부분이 복부파형강판 1차 거더(1)와 함께 조립된 PC강연선 케이블(7)의 긴장 장력에 의하여 지지되도록 하는 것이다.
상기의 단계까지에서 복부파형강판 1차 거더(1)와 PC강연선 케이블(7)의 인장 정착으로 복부파형강판 1차 거더(1)가 어느 정도의 강성과 내력이 확보되도록 하였으므로, 복부파형강판 1차 거더(1)에 전적으로 의존하도록 지지하여 먼저 1차적으로 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부에 콘크리트를 타설하여 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 한다.
도 9는 본 발명에 사용되는 하부 플랜지 바닥판 거푸집의 일 실시예를 도시한 도이다.
하부 플랜지 콘크리트(1a)는 공지의 다양한 방법에 의하여 시공할 수 있으며, 도 9 및 도 10에서와 같이, 별도의 하부 플랜지 바닥판 거푸집(80)(90)을 이용하여 시공하도록 할 수도 있다.
먼저, 도 9에에서와 같이, 하부 플랜지 바닥판 거푸집(80)은 별도의 하부에 롤러(811)가 형성되어 롤러(811)가 상부 종방향 구속부재(12a)의 상부에 안착되어 구동되도록 구성되는 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)와, 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)의 하부로 일정 거리 이격되며 하부 종방향 구속부재(12b)의 하부에 구성되는 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)와, 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)와 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)를 수직으로 연결하는 수직 연결부재(83)와, 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)의 상부에 위치하며 일정 길이를 갖는 U형상의 단면 형상으로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집(84)으로 이루어진다.
상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)은 형강등 공지의 다양한 부재들을 사용할 수 있으며, 하부면에 롤러(811)가 형성되도록 하여 롤러(811)가 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)가 상부 종방향 구속부재(12a)의 상부에 지지되는 받침 역할을 하도록 하고, 롤러(811)가 회전하면 이동이 가능하도록 할 수 있다.
하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)는 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)의 하부로 일정 거리 이격되며 하부 종방향 구속부재(12b)의 하부에 구성되며, 수직 연결부재(83)는 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)와 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)를 수직으로 연결하도록 하여 전체적으로 액자형태의 프레임 형상으로 구성된다.
이때, 수직 연결부재(83)에는 높이조절이 가능하도록 일정 높이에 실린더 등의 공지의 다양한 높낮이조절장치(831)가 구성되도록 하여, 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)를 기준으로 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)의 높이를 조절할 수가 있어, 거푸집의 탈착이나, 복부파형강판 1차 거더(1)의 높이의 변화에 따라 대응하여 높이조절을 할 수 있다.
하부 플랜지 바닥판 거푸집(84)은 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)의 상부에 위치하며 일정 길이를 갖는 U형상의 단면 형상으로 이루어져, 하부 플랜지 콘크리트(1a)의 거푸집 역할을 하도록 한다.
이와 같은 하부 플랜지 바닥판 거푸집(80)을 이용하여 하부 플랜지 콘크리트(1a)을 시공시에는 각 경간마다 1경간 전체의 구간을 일괄하여 구성하여 1경간씩 단계적으로 전구간의 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 할 수도 있으며, 1개의 경간 중의 일부 구간에만 설치하고 순차적으로 이동을 하며 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 할 수도 있다.
도 10은 본 발명에 사용되는 하부 플랜지 바닥판 거푸집의 다른 실시예를 도시한 도이다.
도 10에서와 같이, 하부 플랜지 바닥판 거푸집(90)은 인접한 2열의 복부파형강판 1차 거더(1)간의 하부 종방향 구속부재(12b)와 하부 종방향 구속부재(12b)의 사이에 형성되는 하부 거푸집(92)과, 하부 거푸집(92) 및 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부에 형성되며 하부 종방향 구속부재(12b)에 고정수단(94)에 의하여 고정되는 하부 거푸집 지지 횡부재(93)로 이루어지도록 하여, 인접한 2열의 복부파형강판 1차 거더(1)간의 하부 종방향 구속부재(12b)와 하부 종방향 구속부재(12b)의 사이에 형성되는 하부 거푸집(92)의 상부에 콘크리트를 타설함으로써 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부 종방향 구속부재(12b)와 하부 종방향 구속부재(12b)의 사이에 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 할 수도 있다.
도 8에서와 같이, 복부파형강판 1차 거더(1)의 상부에 콘크리트를 타설하여 상부 플랜지 콘크리트(1b)를 시공하도록 한다.
이와 같이, 하부 플랜지 콘크리트(1a)의 시공이 완료된 이후에는 필요에 따라 각각의 PC강연선 케이블(7)들을 소정의 값만큼 추가적으로 더 인장을 하고 상부 플랜지 콘크리트(1b)를 시공하도록 할 수도 있으며, 하부 플랜지 콘크리트(1a)와 상부 플랜지 콘크리트(1b)의 시공이 완료된 이후에 모두 일괄하여 PC강연선 케이블(7)을 추가적으로 더 인장하도록 할 수도 있다.
본 발명의 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조 및 그 시공방법은 콘크리트 자중을 모두 전적으로 복부파형강판 1차 거더(1)와 함께 조립된 PC강연선 케이블(7)에 의존하도록 지지되어 시공되는 것이 특징이며, 구조해석 및 설계값에 따라 각각의 PC강연선 케이블(7)들을 더 추가하거나 또는 미리 배치된 PC강연선 케이블(7)들을 추가적으로 더 큰 값으로 인장 정착을 하여 모든 구조계가 전체적으로 자중뿐만 아니라 차량통과의 교통하중에도 모두 유효하게 저항할 수 있도록 하는 것이다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
1 : 복부파형강판 1차 거더
1a : 하부 플랜지 콘크리트
1b : 상부 플랜지 콘크리트
2 : 교대
3 : 교각
11 :복부파형강판
12a : 상부 종방향 구속부재
12b : 하부 종방향 구속부재
13 : 브레이싱
5 : 지점부 보강체
51 : 관통홀
6 : 중간부 보강체
61 : 관통홀
7 : PC강연선 케이블
80 : 하부 플랜지 바닥판 거푸집
90 : 하부 플랜지 바닥판 거푸집

Claims (9)

  1. 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 가진 복부파형강판(11)과, 복부파형강판(11)의 상단부 및 하단부에 각각 구성되는 상부 종방향 구속부재(12a) 및 하부 종방향 구속부재(12b)로 이루어지는 복부파형강판 1차 거더(1)가, 교량의 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상으로 구비되어, 교량의 종방향으로 2경간 이상이 되는 교대(2) 또는 교각(3)의 상부에 2경간 이상이 연속되도록 배치되어 형성되며,
    각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 일정 간격 이격된 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다에서 좌우 양측 복부파형강판 1차 거더(1)의 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되며, 그 상측에는 교량의 종방향으로 다수의 관통홀(51)이 형성되는 소정형상의 강재(鋼材) 또는 콘크리트로 형성되는 지점부 보강체(5)가 구성되며,
    교량의 종방향으로 2경간 이상인 각 경간마다에서 각 경간의 중앙부와 중앙부 근처를 비롯한 소정의 위치마다에서 횡방향으로 일정간격 이격된 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다에서 좌우 양측 복부파형강판 1차 거더(1)의 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되며,
    교량의 종방향으로 다수의 관통홀(61)이 형성된 소정형상의 강재(鋼材) 또는 콘크리트로 형성되는 중간부 보강체(6)가 구성되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    교량의 종방향으로 1개 이상 다수 개의 PC강연선 케이블(7)이 각 지점부 보강체(5)의 관통홀(51)들과, 각각의 중간부 보강체(6)의 관통홀(61)들을 일괄하여 연속적으로 관통하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    복부파형강판 1차 거더(1)의 하부에 결합이 되는 하부 플랜지 콘크리트(1a)의 콘크리트 타설시 무게 자중이 복부파형강판 1차 거더(1)와 함께 먼저 조립이 되는 PC강연선 케이블(7)의 긴장 장력에 의존하여 지지가 되도록 1개 이상 다수 개의 PC강연선 케이블(7)들을 먼저 긴장 정착을 하고, PC강연선 케이블(7)들과 함께 일체로 조립이 되는 복부파형강판 1차 거더(1)에 의존하여 지지가 되는 상태의 하부 플랜지 바닥판 거푸집(84, 92)에다가 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 타설하는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 구조.
  4. (a) 복부파형강판(11)이 일정 간격 이격되어 2열 이상으로 구성되고, 종방향으로 규칙적으로 요철진 일정한 파형의 형상을 가진 복부파형강판(11)과, 복부파형강판(11)의 상단부 및 하단부에 각각 구성되는 상부 종방향 구속부재(12a) 및 하부 종방향 구속부재(12b)로 이루어지는 복부파형강판 1차 거더(1)를 조립하는 단계;
    (b) 복부파형강판 1차 거더(1)를 교량의 횡방향으로 2열 이상 배치하고, 교량의 종방향으로 2경간 이상이 단절됨 없이 모두 연속이 되도록 교대(2) 또는 교각(3)의 상부에 가설하는 단계;
    (c) 각각의 교대 및 교각 위의 지점부마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)의 양측 상부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀(51)이 형성되는 지점부 보강체(5)를 설치하는 단계;
    (d) 교량의 종방향에서 2경간 이상의 각 경간마다의 소정의 위치마다에서 횡방향으로 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)들 간의 내측 사이마다 2열 이상인 복부파형강판 1차 거더(1)의 양측 중간부 또는 하부를 횡방향으로 상호 연결하면서 함께 결합이 되는 강재나 콘크리트로 된 소정 형상으로 종방향으로 다수의 관통홀(61)이 형성되는 중간부 보강체(6)를 다수 설치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    (d) 단계 이후에,
    (e) 교량의 종방향으로 1개 이상의 PC강연선 케이블(7)이 각 지점부 보강체(5)의 관통홀(51)과, 각각의 중간부 보강체(6)의 관통홀(61)을 연속적으로 관통하도록 배치되는 단계;가 추가되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    (e) 단계 이후에,
    (f) 각 지점부 보강체(5)와 중간부 보강체(6)들을 연속적으로 관통하여 배치된 1개 이상의 PC강연선 케이블(7)의 긴장 장력에 의하여 지지가 되는 상태로 PC강연선 케이블(7)과 함께 조립된 복부파형강판 1차 거더(1)에 의존하여 복부파형강판 1차 거더(1)의 하부 및 상부에 각각 하부 플랜지 콘크리트(1a) 및 상부 플랜지 콘크리트(1b)를 시공하는 단계;가 추가되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    (a) 단계에서,
    2열 이상으로 구성되는 복부파형강판(11) 상호간은 강재로 된 브레이싱(13)에 의하여 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    (f) 단계에서,
    하부 플랜지 콘크리트(1a)는,
    하부에 롤러(811)가 형성되어 롤러(811)가 상부 종방향 구속부재(12a)의 상부에 안착되어 구동되도록 구성되는 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)와, 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)의 하부로 일정 거리 이격되며 하부 종방향 구속부재(12b)의 하부에 구성되는 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)와, 상측 횡방향 거푸집 지지부재(81)와 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)를 수직으로 연결하며 높이조절이 가능하도록 높낮이조절장치(831)가 구성되는 수직 연결부재(83)와, 하측 횡방향 거푸집 지지부재(82)의 상부에 위치하며 일정 길이를 갖는 U형상의 단면 형상으로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집(84)으로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집(80)을,
    각 경간마다 1경간 전체의 구간을 일괄하여 구성하여 1경간씩 단계적으로 전구간의 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하거나,
    1개의 경간 중의 일부 구간에만 설치하고 순차적으로 이동을 하며 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법.
  9. 청구항 4에 있어서,
    (f) 단계에서,
    하부 플랜지 콘크리트(1a)는,
    인접한 2열의 복부파형강판 1차 거더(1)간의 하부 종방향 구속부재(12b)와 하부 종방향 구속부재(12b)의 사이에 형성되는 하부 거푸집(92)과, 하부 거푸집(92) 및 복부파형강판 강재 거더(1)의 하부에 형성되며 하부 종방향 구속부재(12b)에 고정수단(94)에 의하여 고정되는 하부 거푸집 지지 횡부재(93)로 이루어지는 하부 플랜지 바닥판 거푸집(90)을 구성하며,
    인접한 2열의 복부파형강판 1차 거더(1)간의 하부 종방향 구속부재(12b)와 하부 종방향 구속부재(12b)의 사이에 형성되는 하부 거푸집(92)의 상부에 콘크리트를 타설하여 하부 플랜지 콘크리트(1a)를 시공하도록 하는 것을 특징으로 하는 자립형 지지수단에 의한 복부파형강판 피에스씨 박스거더 교량의 시공방법.
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