KR101045657B1 - 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법은, (a)제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 마련하는 단계; (b)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11) 상에 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시키는 단계; (c)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 상기 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치하는 단계; (d)상기 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설하는 단계; 및 (e)상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 끼워 상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량 시공방법{METHOD FOR CONSTRUCTING BRIDGE USING HORIZONTAL MOVABLE MOMENT TRANSMISSION SHOE}

본 발명은 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 하천, 도로, 철도 등을 횡단하는 구조물로 교량을 설치하는데 일반적인 교량형식으로 슬래브교, 콘크리트 라멘교, 강합성 콘크리트 라멘교, 콘크리트 거더교, 강합성형 교량 등으로 계획하여 건설하고 있으나, 교량 형고의 제약, 하부 통과 지장물의 상황에 알맞게 교량 지간장을 계획함에 따라 다양한 형식의 교량을 계획하고 있으며 각각의 상황에 따라 결정된 교량형식의 경우 유형별 문제점이 파악되고 있다.

구체적으로 설명하자면, 형고의 제약이 있는 소지간(20m이하)의 교량의 경우 흔히 많이 적용하는 교량으로 콘크리트 라멘교를 많이 적용하고 있으나, 콘크리트 교량의 단점인 균열발생과 라멘교량의 최대 약점인 상부 구조물과 하부 구조물의 일체화에 의한 상하부구조물의 하자 발생에 대한 장래 교량 유지관리가 거의 불가능한 상황이 발생하고 있다. 또한, 중, 장지간의 연속교량의 경우 역학적인 문제에 의해 교량의 시, 종점 지간의 경우 교량 시종점부의 힌지 교좌장치에 의한 처짐 과다에 따른 교량 형고의 증가로 인한 미관저해, 비경제적인 교량건설, 교량 경간장 계획의 제약요인이 되고 있다. 그리고, 일반적인 경사교량 및 곡선교량의 경우 부반력이 발생하는데 부반력 발생 억제를 위한 설계가 어렵고, 부반력 교좌장치의 경우 유지관리 상 여러 가지 문제점이 나타나고 있다

이하, 도 1a 내지 도 2d는 일반적인 교량 설계시 발생될 수 있는 문제점을 나타내는 도면이다.

도 1a 내지 1c는 종래기술에 따른 라멘교의 형상을 나타내는 도면이다.

도 1a 내지 1c에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 라멘교는, 벽체와 슬래브로 이루어져 상하부 구조물이 일체화된 라멘교량으로 부정력에 견디도록 설계되어 있다. 즉, 종래기술에 따른 라멘교는 지점침하, 온도하중, 건조수축등의 하중이 슬래브와 벽체가 강결구조로 연결되어 부재설계시 그 영향을 고스란히 반영하여 설계되어 있다. 그러나, 도 1b에 도시된 바와 같이, 벽체와 슬래브가 강결(벽체와 슬래브가 만나는 지점)구조로 연결되어 슬래브 단면을 줄일 수 있으나, 합성형 라멘교와 같이 장지간화하였을 경우 벽체로 부모멘트가 전달되어 벽체높이를 줄일수 없는 구조적 문제점이 있다. 또한, 측벽과 상부 슬래브가 일체화되는 경우 토압하중이 상부구조물에 전달되어 슬래브에 이상응력이 발생될 수 있고, 힘이 집중되는 우각부의 하자발생시 문제해결이 난해하다는 문제점이 있다. 또한, 도 1c에 도시된 바와 같이, 슬래브와 벽체의 강결구조로 인해 상부 슬래브 또는 벽체에 균열이 생기는 것과 같은 하자 발생시 교량전체를 개수하여야 하는 문제점이 있다.

도 2a 내지 2d는 종래기술에 다른 일반적인 거더교의 형상 및 모멘트다이어그램을 나타내는 도면이다. 한편, 일반적인 거더교는 강합성교, PSC 빔교, 플레이트 거더교 프리플렉스 빔교 등이 있다.

도 2a에 도시된 종래기술에 따른 연속등경간의 거더교와, 도 2c에 도시된 종래기술에 따른 단경간의 거더교는, 각각 도 2b 및 2d에 도시된 모멘트 다이어그램에서와 같이, 모두 시종점지간이 중앙지간보다 정모멘트가 증가하기 때문에, 경제적인 설계를 할 수 없다는 문제점이 있다.

즉, 단경간 및 연속경간의 경우 시종점부의 받침의 형식이 힌지개념의 고정 또는 활동으로 인하여, 활하중에 대한 처짐이 증가되기 때문에, 거더 형고가 과대해지거나 비경제적인 설계가 수행된다는 문제점이 있다

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 단경간 교량의 시공에 있어서는 교량의 시종점부에 모멘트를 전달하는 수평이동가능한 교좌장치를 설계하는 것에 의하여, 교량의 처짐을 억제하여 교량강성을 증대시키고, 나아가 교량의 진동이나 소음을 억제할 수 있는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 콘크리트 라멘교나 합성형 라멘교의 형고이하로 교량계획이 가능하게 하는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 라멘교의 설계시 상부구조와 하부구조를 일체화하지 않고 분리할 수 있게 하는 것에 의하여, 교량의 유지관리측면에서 효율적인 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 연속지간 교량의 시공에 있어서는 교량의 시종점부에 모멘트를 전달하는 수평이동가능한 교좌장치를 설계하는 것에 의하여, 경제적인 교량설계를 위하여 양단 지간을 등지간으로 하는 데 제약이 되었던 기존의 방법보다 더 경제적으로 유리한 등지간화가 가능하고, 교량의 시종점부에 부모멘트가 발생되어 중앙부의 휨모멘트를 줄일 수 있고, 이를 통하여 경제적으로 교량을 설계할 수 있는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 교량의 거더를 저형고화할 수 있고, 나아가 교량을 미학적으로 설계할 수 있는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 교량의 상부 거더의 처짐을 억제하여 교량의 상부구조물의 강성을 증대시킬 수 있고, 또한 교량의 진동이나 소음을 억제할 수 있는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 교량의 시종점부에서 모멘트는 전달하나 수평이동이 가능하므로, 교대의 측방 토압이나 상부 슬래브의 온도에 대한 신축이나 건조수축, 크리이프와 같은 2차응력이 상부와 하부로 전달되는 것을 최소화하여 교량구조계를 단순화시킬 수 있는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법은, (a)제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 마련하는 단계; (b)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11) 상에 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시키는 단계; (c)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 상기 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치하는 단계; (d)상기 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설하는 단계; 및 (e)상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 끼워 상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서의 상기 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)는, 하부슈(200)에 상부슈(100)가 슬라이딩되어 결합되어지고, 상기 (c)단계는, (c-1)상기 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 앵커볼트(221)에 의하여 상기 하부슈(200)를 설치하고, 상기 하부슈(200)의 상면에 그 단면이 T자 형상을 이루는 플랜지(210)를 돌출형성하되, 상기 하부슈(200)의 상면의 폭(W1)을 상기 플랜지(210)의 상면의 폭(W2)보다 넓게 형성하는 단계; (c-2)상기 거더 빔들(20) 하면에 상기 상부슈(100)를 설치하고, 상기 상부슈(100)의 양측부를 하부방향(L1)과 상기 하부방향(L1)으로부터 상기 상부슈(100)의 내측방향(L2)으로 순차적으로 절곡시켜 일체로 형성하되, 상기 절곡된 상부슈(100)의 양단을 서로 이격되도록 형성하여 상기 상부슈(100)의 내부에 그 단면이 T자 형상을 이루는 관통홈(110)을 형성하는 단계; 및 (c-3)상기 하부슈(200)의 플랜지(210)에 상기 상부슈(100)의 관통홈(110)을 그 길이방향(P)으로 슬라이딩시켜 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서의 상기 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)는, 하부슈(200')에 상부슈(100')가 슬라이딩되어 결합되어지고, 상기 (c)단계는, (c-1)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 앵커볼트(221')에 의하여 상기 하뷰슈(200')를 설치하고, 상기 하부슈(200')의 양측부를 상부방향(U1)과 상기 상부방향(U1)으로부터 상기 하부슈(200')의 내측방향(U2)으로 순차적으로 절곡되어 일체로 형성시키되, 상기 절곡된 하부슈(200')의 양단을 서로 이격되도록 형성하여 상기 하부슈(200')의 내부에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 관통홈(210')을 형성하는 단계; (c-2)상기 거더 빔들(20) 하면에 상기 상부슈(100')를 설치하고, 상기 상부슈(100')의 하면에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 플랜지(110')를 돌출 형성하되, 상기 상부슈(100')의 하면의 폭(W1')을 상기 플랜지(110')의 하면의 폭(W2')보다 넓게 형성하는 단계; 및 (c-3)상기 하부슈(200')의 관통홈(210')에 상기 상부슈(100')의 플랜지(110')를 그 길이방향(P')으로 슬라이딩시켜 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c-1)단계는, 상기 하부슈(200)(200')를 복수의 강선 또는 앙카(230)를 통하여 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (e)단계에서의 바 조인트(50)는, 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)와 상기 슬래브 콘크리트(30)의 단부의 접합면 사이의 이격공간과 접합면의 상부를 채우는 T형 바 조인트인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법은, (a)제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 마련하는 단계; (b)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11) 상에 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시키는 단계; (c)상기 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설하는 단계; (d)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 상기 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치하는 단계; 및 (e)상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 통하여 상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법은, (a)제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)와, 적어도 1개 이상의 내측의 교각(10c)을 마련하는 단계; (b)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b), 상기 교각(10c) 사이에 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시키는 단계; (c)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 상기 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치하는 단계; (d)상기 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설하는 단계; 및 (e)상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 끼워 상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서의 상기 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)는, 하부슈(200)에 상부슈(100)가 슬라이딩되어 결합되어지고, 상기 (c)단계는, (c-1)상기 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 앵커볼트(221)에 의하여 상기 하부슈(200)를 설치하고, 상기 하부슈(200)의 상면에 그 단면이 T자 형상을 이루는 플랜지(210)를 돌출형성하되, 상기 하부슈(200)의 상면의 폭(W1)을 상기 플랜지(210)의 상면의 폭(W2)보다 넓게 형성하는 단계; (c-2)상기 거더 빔들(20) 하면에 상기 상부슈(100)를 설치하고, 상기 상부슈(100)의 양측부를 하부방향(L1)과 상기 하부방향(L1)으로부터 상기 상부슈(100)의 내측방향(L2)으로 순차적으로 절곡시켜 일체로 형성하되, 상기 절곡된 상부슈(100)의 양단을 서로 이격되도록 형성하여 상기 상부슈(100)의 내부에 그 단면이 T자 형상을 이루는 관통홈(110)을 형성하는 단계; 및 (c-3)상기 하부슈(200)의 플랜지(210)에 상기 상부슈(100)의 관통홈(110)을 그 길이방향(P)으로 슬라이딩시켜 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c)단계에서의 상기 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)는, 하부슈(200')에 상부슈(100')가 슬라이딩되어 결합되어지고, 상기 (c)단계는, (c-1)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 앵커볼트(221')에 의하여 상기 하뷰슈(200')를 설치하고, 상기 하부슈(200')의 양측부를 상부방향(U1)과 상기 상부방향(U1)으로부터 상기 하부슈(200')의 내측방향(U2)으로 순차적으로 절곡되어 일체로 형성시키되, 상기 절곡된 하부슈(200')의 양단을 서로 이격되도록 형성하여 상기 하부슈(200')의 내부에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 관통홈(210')을 형성하는 단계; (c-2)상기 거더 빔들(20) 하면에 상기 상부슈(100')를 설치하고, 상기 상부슈(100')의 하면에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 플랜지(110')를 돌출 형성하되, 상기 상부슈(100')의 하면의 폭(W1')을 상기 플랜지(110')의 하면의 폭(W2')보다 넓게 형성하는 단계; 및 (c-3)상기 하부슈(200')의 관통홈(210')에 상기 상부슈(100')의 플랜지(110')를 그 길이방향(P')으로 슬라이딩시켜 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c-1)단계는, 상기 하부슈(200)(200')를 복수의 강선 또는 앙카(230)를 통하여 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (e)단계에서의 바 조인트(50)는, 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)와 상기 슬래브 콘크리트(30)의 단부의 접합면 사이의 이격공간과 접합면의 상부를 채우는 T형 바 조인트(50)인 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 단경간 교량의 시공에 있어서는 교량의 시종점부에 모멘트를 전달하는 수평이동가능한 교좌장치를 설계하고 있기 때문에, 교량의 처짐을 억제하여 교량강성을 증대시키고, 나아가 교량의 진동이나 소음을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 콘크리트 라멘교나 합성형 라멘교의 형고이하로 교량계획이 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 의하면, 라멘교의 설계시 상부구조와 하부구조를 일체화하지 않고 분리할 수 있게 하고 있기 때문에, 교량의 유지관리측면에서 효율적이다.

또한, 본 발명에 의하면, 연속지간 교량의 시공에 있어서는 교량의 시종점부에 모멘트를 전달하는 수평이동가능한 교좌장치를 설계하고 있기 때문에, 경제적인 교량설계를 위하여 양단 지간을 등지간으로 하는 데 제약이 되었던 기존의 방법보다 더 경제적으로 유리한 등지간화가 가능하고, 교량의 시종점부에 부모멘트가 발생되어 중앙부의 휨모멘트를 줄일 수 있고, 이를 통하여 경제적으로 교량을 설계할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 교량의 거더를 저형고화할 수 있고, 나아가 교량을 미학적으로 설계할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 교량의 상부 거더의 처짐을 억제하여 교량의 상부구조물의 강성을 증대시킬 수 있고, 또한 교량의 진동이나 소음을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 교량의 시종점부에서 모멘트는 전달하나 수평이동이 가능하므로, 교대의 측방 토압이나 상부 슬래브의 온도에 대한 신축이나 건조수축, 크리이프와 같은 2차응력이 상부와 하부로 전달되는 것을 최소화하여 교량구조계를 단순화시킬 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과 외의 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1a 내지 1c는 종래기술에 따른 라멘교의 형상을 나타내는 도면.
도 2a 내지 2d는 종래기술에 다른 일반적인 거더교의 형상 및 모멘트다이어그램을 나타내는 도면.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 나타내는 도면.
도 4a 내지 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량의 활하중상태를 나타내는 도면.
도 5a 내지 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량을 나타내는 도면.
도 6a 내지 6b는 도 4a 내지 도 5b의 교량에 설치된 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치의 구조를 나타내는 도면.
도 7a 및 7b는 도 6a 내지 6b의 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치에 강선 또는 앙카가 설치된 상태를 나타내는 도면.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법을 나타내는 도면이고, 도 5a 내지 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량을 나타내는 도면이며, 도 6a 내지 6b는 도 4a 내지 도 5b의 교량에 설치된 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 7a 및 7b는 도 6a 내지 6b의 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치에 강선 또는 앙카가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

한편, 도 3a 내지 도 3e는 단경간의 교량의 경우에 있어서 교량의 시점부 및 종점부에 본 수평이동이 가능한 모멘트전달 교좌장치를 설치하여 교량을 시공하는 방법에 관한 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 마련한 후, 설치할 단경간의 교량의 시점부 및 종점부에 각각 배치한다.

그런 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11) 상에 공장 또는 현장에서 제작된 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시킨다. 이때, 거더 빔들(20)이 거치된 교량의 시점부 및 종점부에는 부모멘트가 발생하지 않고, 정모멘트만이 발생되어 있는 상태이다.

그런 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치한다. 이때, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)가 설치되어 고정된 교량(Bridge)의 시점부 및 종점부에는, 부모멘트가 발생된다.

여기서, 본 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)는, 아래에서와 같이 두 종류의 구조를 가질 수 있다.

첫번째로 본 발명에 적용될 수 있는 교좌장치(A)는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 하부슈(Lower Shoe)(200)에 상부슈(Upper Shoe)(100)가 슬라이딩되어 결합되어지며, 하부슈(200)가 교대의 단턱부에 복수 개의 앵커볼트(221)에 의하여 앵커결합되어지고, 하부슈(200)에 상부슈(100)가 슬라이딩되어 결합되어진 구조를 가진다.

보다 상세하게 설명하자면, 하부슈(200)는, 교대의 단턱부(도 6a 참조)에 앵커볼트(221)에 의하여 설치된다. 또한, 하부슈(200)의 상면에 그 단면이 T자 형상을 이루는 플랜지(210)가 돌출형성되되, 하부슈(200)의 상면의 폭(W1)은 플랜지(210)의 상면의 폭(W2)보다 넓게 형성되어진다. 이때, 하부슈(200)의 크기는 교좌면의 연단거리를 고려하여 축소 또는 확대될 수 있다. 하부슈(200)의 양측(즉, 횡방향)에는 소정의 길이만큼의 여유간격을 두어, 횡방향의 온도와 부정정력이 발생되지 않도록 할 수 있다. 이때, 소정의 길이는 20mm 내지 30mm일 수 있으나, 바람직하게는 25mm로 형성될 수 있다.

하부슈(200)의 양측부는 복수 개의 체결공(220)이 형성되어, 하부슈(200)는 복수 개의 체결공(220)에 체결수단(221)을 결합시켜 교대의 단턱부의 상면에 설치되어 고정된다. 이때, 체결수단(221)은 복수 개의 앵커볼트가 사용된다. 또한, 하부슈(200)는 복수의 강선 또는 앙카(도 7a 및 7b 참조)를 통하여 교대의 단턱부와 결합되어진다. 이를 통하여 교대에 작용하는 부재력과 교좌장치에 작용하는 부반력을 제어할 수 있다.

상부슈(100)는 거더 빔들(20) 하면에 설치된다. 이때, 상부슈(100)는 거더 빔들(20) 하면에 볼트 등의 체결수단을 통하여 체결되거나, 금속접착제에 의하여 접착되어 설치될 수 있다. 또한, 상부슈(100)의 양측부가 하부방향(L1)과 하부방향(L1)으로부터 상부슈(100)의 내측방향(L2)으로 순차적으로 절곡되어 일체로 형성되되, 상기 절곡된 상부슈(100)의 양단이 서로 이격되도록 형성된다. 이렇게 형성된 상부슈(100)는 그 내부에 단면이 T자 형상을 이루는 관통홈(110)이 형성되어지게 된다. 이때, 하부슈(200)의 돌출된 플랜지(210)에 상부슈(100)의 관통홈(110)이 그 길이방향(P)으로 슬라이딩되어 결합되어진다.

또한, 두번째로 본 발명에 적용될 수 있는 교좌장치(A)는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 하부슈(Lower Shoe)(200')에 상부슈(Upper Shoe) (100')가 슬라이딩되어 결합되어지며, 하부슈(200')가 교대의 단턱부에 다수 개의 앵커볼트(221')에 의하여 앵커결합되어지고, 하부슈(200')에 상부슈(100')가 슬라이딩되어 결합되어지는 구조를 가진다.

보다 상세하게 설명하자면, 하부슈(200')는 교대의 단턱부에 앵커볼트(221')에 의하여 결합되어 설치되어진다. 또한, 하부슈(200')의 양측부가 상부방향(U1)과 상부방향(U1)으로부터 하부슈(200')의 내측방향(U2)으로 순차적으로 절곡되어 일체로 형성되되, 상기 절곡된 하부슈(200')의 양단이 서로 이격되도록 형성되어진다. 이렇게 형성된 하부슈(200')는, 그 내부에 단면이 역 T자 형상을 이루는 관통홈(210')이 형성되어지게 된다.

하부슈(200')의 양측부는 복수 개의 체결공(220')이 형성되어, 하부슈(200')는 복수 개의 체결공(220')에 체결수단(221')을 결합시켜 교대의 단턱부의 상면에 설치되어 고정된다. 이때, 체결수단(221')은 복수 개의 앵커볼트가 사용된다.

또한, 하부슈(200')는 복수의 강선 또는 앙카(도 7a 및 7b 참조)를 통하여 교대의 단턱부와 결합되어진다. 이를 통하여 교대에 작용하는 부재력과 교좌장치에 작용하는 부반력을 제어할 수 있다.

상부슈(100')는 거더 빔들(20) 하면에 설치된다. 이때, 상부슈(100')는 거더 빔들(20) 하면에 볼트 등의 체결수단을 통하여 체결되거나, 금속접착제에 의하여 접착되어 설치될 수 있다. 또한, 상부슈(100')의 하면에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 플랜지(110')가 돌출 형성되되, 상부슈(100')의 하면의 폭(W1')은 상기 플랜지(110')의 하면의 폭(W2')보다 넓게 형성되어진다. 이때, 상부슈(100')의 크기는 교좌면의 연단거리를 고려하여 축소 또는 확대될 수 있다. 상부슈(100')의 양측(즉, 횡방향)에는 소정의 길이만큼의 여유간격을 두어, 횡방향의 온도와 부정정력이 발생되지 않도록 할 수 있다. 여기서, 소정의 길이는 20mm 내지 30mm일 수 있으나, 바람직하게는 25mm로 형성될 수 있다. 이때, 하부슈(200')의 관통홈(210')에 상부슈(100')의 플랜지(110')가 그 길이방향(P')으로 슬라이딩되어 결합되어진다.

도 3d에 도시된 바와 같이, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 설치된 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설한다. 이때, 슬래브 콘크리트(30)가 타설된 교량에는 거더 빔들(20)과 슬래브 콘크리트(30)의 자중이 가해진 상태에서, 시점부 및 종점부에는 부모멘트가 발생되고, 중앙부위의 정모멘트는 감소되게 된다.

또한, 슬래브 콘크리트(30)가 타설된 후, 상기 슬래브 콘크리트(30) 상에 포장 및 방호벽 등의 2차 고정하중을 설치하게 된다.

도 3e에 도시된 바와 같이, 슬래브 콘크리트(30)와 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 끼워 슬래브 콘크리트(30)와 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 결합시킨다. 이를 통하여, 슬래브 콘크리트(30)와 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)가 일체화되어 있는 기존의 라멘교량에서, 토압하중이 전달되어 슬래브 콘크리트에 이상응력이 발생되는 것이나 우각부의 하자 발생시 교량전체를 교체해야하는 문제점을 해소할 수 있게 된다. 이때, 바 조인트(50)는, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)와 슬래브 콘크리트(30)의 단부의 접합면 사이의 이격공간과 접합면의 상부를 채우는 T형 바 조인트인 것이 바람직하다. 또한, 바 조인트(50) 상에는 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)와 슬래브 콘크리트(30)의 단부의 접합면 사이의 이격공간사이에 수분이 침투하는 것을 막기 위한 방수시트가 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 교량시공방법에서는, 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)가 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)에 거더 빔들(20)을 거치한 후 설치되는 것을 일 예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설한 후에 체결될 수도 있다.

상기와 같은 본 교량시공방법은 부반력이 발생되는 교좌장치(A)를 사용하여 일반적인 거더교량전체에 적용될 수 있고, 유지관리 대상인 교량의 진동 및 소음 억제를 위한 대책으로 사용될 수 있다.

도 4a 내지 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량의 활하중상태를 나타내는 도면이다.

도 4a 내지 4b에 도시된 바와 같이, 도 3a 내지 3e에 의하여 설치가 완료된 후의 교량은, 교량에 필요한 시설물들(즉, 방호벽(40) 등)을 설치한 후 차량통행(C)이 허용된다. 이때, 차량(C)이 통행되는 교량에는 활하중에 의하여 교량의 중앙부위에는 정모멘트가 감소되고, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)에 설치된 교좌장치(A)에 의하여 교량의 시점부 및 종점부에 부모멘트가 발생된다.

도 5a 내지 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량을 나타내는 도면이다.

도 5a 내지 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량은, 연속지간 거더교량에 있어서 교량의 시점부 및 종점부에 본 수평이동이 가능한 모멘트전달 교좌장치를 설치한 교량과 교량에 작용하는 모멘트 다이어그램을 나타내는 도면이다. 한편, 도 5a 내지 5b에 도시된 교량에 설치되는 교좌장치와 바 조인트는 도 3a 내지 3e에 도시된 교량에 설치된 교좌장치와 바 조인트와 동일한 것으로서, 이에 관한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.

구체적으로 설명하자면, 본 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치는 우선, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)와, 적어도 1개 이상의 내측의 교각(10c)을 마련하고, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b), 교각(10c) 사이에 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시킨다. 그런 다음, 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 거더 빔들(20) 사이에 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치하고, 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설한 후, 슬래브 콘크리트(30)와 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 끼워 슬래브 콘크리트(30)와 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 결합시켜 교량을 완성하게 된다. 또한, 슬래브 콘크리트(30)가 타설된 후, 상기 슬래브 콘크리트(30) 상에 포장 및 방호벽 등의 2차 고정하중을 설치하게 된다. 이렇게 설치된 교량은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 시점부 및 종점부의 경간장이 증가하게 되고, 결국 교량의 시점부 및 종점부에는 정모멘트가 감소하게 된다. 따라서, 교량의 중앙부의 거더 빔(20) 및 슬래브 콘크리트(30)의 자중에 의하여 발생되는 휨모멘트를 본 수평이동가능한 교좌장치에 의하여 발생된 부모멘트를 통하여 감소시킬 수 있게 되므로, 경제적인 교량설계가 가능해진다.

상기와 같은 방법으로 시공된 본 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치에 의하면, 연속지간 교량의 시공에 있어서는 교량의 시종점부에 모멘트를 전달하는 수평이동가능한 교좌장치(A)를 설계하고 있기 때문에, 경제적인 교량설계를 위하여 양단 지간을 등지간으로 하는 데 제약이 되었던 기존의 방법보다 더 경제적으로 유리한 등지간화가 가능하고, 교량의 시종점부에 부모멘트가 발생되어 중앙부의 휨모멘트를 줄일 수 있고, 이를 통하여 경제적으로 교량을 설계할 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

1. (a)제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)를 마련하는 단계;
   (b)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11) 상에 적어도 2개 이상의 거더 빔들(20)을 거치시키는 단계;
   (c)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)와 상기 거더 빔들(20) 사이에 하부슈(200)(200')에 상부슈(100)(100')가 슬라이딩되어 결합되는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치(A)를 설치하는 단계;
   (d)상기 거더 빔들(20) 상에 슬래브 콘크리트(30)를 타설하는 단계; 및
   (e)상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단부의 이격공간에 바 조인트(50)를 끼워 상기 슬래브 콘크리트(30)와 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법.
2. 상기 (c)단계는,
   (c-1)상기 제1 교대(10a) 및 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 앵커볼트(221)에 의하여 상기 하부슈(200)를 설치하고, 상기 하부슈(200)의 상면에 그 단면이 T자 형상을 이루는 플랜지(210)를 돌출형성하되, 상기 하부슈(200)의 상면의 폭(W1)을 상기 플랜지(210)의 상면의 폭(W2)보다 넓게 형성하는 단계;
   (c-2)상기 거더 빔들(20) 하면에 상기 상부슈(100)를 설치하고, 상기 상부슈(100)의 양측부를 하부방향(L1)과 상기 하부방향(L1)으로부터 상기 상부슈(100)의 내측방향(L2)으로 순차적으로 절곡시켜 일체로 형성하되, 상기 절곡된 상부슈(100)의 양단을 서로 이격되도록 형성하여 상기 상부슈(100)의 내부에 그 단면이 T자 형상을 이루는 관통홈(110)을 형성하는 단계; 및
   (c-3)상기 하부슈(200)의 플랜지(210)에 상기 상부슈(100)의 관통홈(110)을 그 길이방향(P)으로 슬라이딩시켜 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 (c)단계는,
   (c-1)상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 앵커볼트(221')에 의하여 상기 하뷰슈(200')를 설치하고, 상기 하부슈(200')의 양측부를 상부방향(U1)과 상기 상부방향(U1)으로부터 상기 하부슈(200')의 내측방향(U2)으로 순차적으로 절곡되어 일체로 형성시키되, 상기 절곡된 하부슈(200')의 양단을 서로 이격되도록 형성하여 상기 하부슈(200')의 내부에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 관통홈(210')을 형성하는 단계;
   (c-2)상기 거더 빔들(20) 하면에 상기 상부슈(100')를 설치하고, 상기 상부슈(100')의 하면에 그 단면이 역 T자 형상을 이루는 플랜지(110')를 돌출 형성하되, 상기 상부슈(100')의 하면의 폭(W1')을 상기 플랜지(110')의 하면의 폭(W2')보다 넓게 형성하는 단계; 및
   (c-3)상기 하부슈(200')의 관통홈(210')에 상기 상부슈(100')의 플랜지(110')를 그 길이방향(P')으로 슬라이딩시켜 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 (c-1)단계는, 상기 하부슈(200)(200')를 복수의 강선 또는 앙카(230)를 통하여 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)의 단턱부(11)에 결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 (e)단계에서의 바 조인트(50)는, 상기 제1 교대(10a) 및 상기 제2 교대(10b)와 상기 슬래브 콘크리트(30)의 단부의 접합면 사이의 이격공간과 접합면의 상부를 채우는 T형 바 조인트인 것을 특징으로 하는 수평이동가능한 모멘트전달 교좌장치를 이용한 교량시공방법.
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