KR101256130B1 - 프리캐스트 거더 및 이를 이용한 교량 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PSC빔과 프리플렉스 등과 같은 기존의 빔교 및 강교의 장점을 취합하여, 신규 혹은 임시 가설 혹은 교체용을 불문하고 적용가능하고, 내하력이 우수하여 장경간이 가능하고, 처짐과 소음 및 진동이 작으며, 공장 제작으로 운반 및 크레인 거치가 용이함과 급속 시공이 가능케 됨으로써 도로교와 철도교 분야를 포함한 신설교량과 노후 교량의 교체 및 재해 발생시 빠른 복구가 가능하고, 기존 공법에 비해 공사기간 및 공사비도 대폭 줄어들며, 강재 속에 콘크리트를 합성시키는 구조를 채택하여 가설재의 절감과 원하는 임의의 형상으로 제작이 가능하고, 부재간 연결이 용이하여 다양한 현장조건에 맞는 교량 형식과 대형 건축물인 빌딩거더에 적용가능한 프리캐스트 거더 및 이를 이용한 교량 구조물을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와; 상기 강재거더 내측공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부와; 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부종방향 보강재;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더 및 이를 이용한 교량 구조물을 제공한다.

Description

프리캐스트 거더 및 이를 이용한 교량 구조물{ease precast girder and bridge using the same}

본 발명은 프리캐스트 거더, 그리고 이를 이용한 교량 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항만 접안 구조물인 접안교(Access Bridge), 계류장(Berth)과 대형건축물의 조립식보, 가교 및 영구교량을 포함한 도로교 및 철도교 분야의 신설교량과 노후 교량 등에 적용 가능한 프리캐스트 거더 및 이를 이용한 교량 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 교대 및 교각등의 하부구조물과 그 위에 올라가는 거더등의 상부구조물로 이루어진다.

대표적인 거더교로는 PSC(Pre-Stressed Concrete)빔교와 프리플렉스 빔교가 있는데, 이는 다음과 같은 단점을 가지고 있다.

먼저, PSC빔과 프리플렉스 빔교는 설계 제작 시공이 상대적으로 복잡하고, 콘크리트에 균열이 발생할 경우에 복구가 어렵고, 강선 재긴장이 불가능하며, 특히 선형적용성에 제한이 있어 현재 곡선 교량의 제작이 불가능하다.

그리고, 특히 프리플렉스 빔교는 형고가 낮고 지간이 길어 다리밑공간 확보등에 유리하나 처짐과 진동이 심한 것이 단점이다.

또한, PSC빔교는 가설시 폭에 비해 높이가 높아 시공과정에서 전도(顚倒)할 위험성이 있고, 장경간 구성시 형고 증가 및 중량 증가가 불가피하므로, 크레인을 이용한 가설 작업에 어려움을 겪게 되는 등의 단점이 있다.

또한, PSC빔을 도로교에 적용한 경우, 차량이 거더에 충돌하게 되면 단면손상이 발생하게 되는 문제점이 있고 종방향 경사가 심한 곳에 적용할 경우 중량과 수평력에 의해 낮은 쪽으로 밀리는 경우가 발생하며 교량 받침 수평력저항이 커지는 단점을 가지고 있다.

기존의 빔교는 RC구조에 프리스트레스를 도입하는 PSC빔 계열과 강재거더의 인장부에 프리스트레스를 도입하는 프리플렉스가 주로 사용되고 있는데 긴장력 도입을 위해서 거더를 직선으로만 제작해야하는 단점을 가지고 있으며 곡선 적용시 거더는 직선으로 배치하고 바닥판을 곡선으로 제작하는 단점을 가지고 있다.

다음으로, 다른 거더교로는 강재로만 된 강교가 있는데, 상기 강교는 처짐 및 진동이 심하게 발생하는 문제점이 있으며, 충돌시 충돌된 부분의 국부적인 좌굴이 발생하게 되며, 이로 인해 내하력이 저하되는 문제점이 있다.

특히, 강교는 일반 강재가 아닌 고강도 강재를 사용할 경우, 강재두께를 얇게 할 수는 있으나, 이는 단면2차모멘트가 작아지게 되어 처짐이 많아지게 되고 진동이 심해지는 사용상의 문제점이 있다.

한편, 현재 국내에서 공용중인 강철도교의 50% 이상이 공용기간 50년 이상 경과된 교량으로 구성되어 있는데, 이와 같이 공용기간이 오래된 강교량의 내구성에 영향을 미치는 주된 열화 손상으로 피로와 부식이 보고되고 있다.

현재 노후된 철도 교량 개선에 적용하고 있는 상부형식으로는, 슬래브교, H형강 매립 슬래브교, SRC(Steel Reinforced Concrete)하로교와 일반적인 강합성 플레이트 거더를 사용한 강합성 교량이 있는데, 슬래브교는 일반적인 교량으로서 적용 지간이 10미터 내외로 짧고, 고정하중이 크고 동적 성능은 우수하나 상부 자중의 증가로 하부 보강이 필요하며, 슬래브 양생 기간이 필요하며, 크레인 작업이 불가하며, 배근 철근량이 과다하게 소요되는 특징이 있다.

H형강 매립 슬래브교는 내하력이 우수하고 고정하중이 크며 동적 성능이 우수하나 상부 자중의 증가로 하부보강이 필요하고, 슬래브 양생 기간 및 빔 제작기간이 필요하며, 시공능력 미흡으로 인해 빔과 콘크리트 접합부인 하브슬래브 시공면의 품질이 저하될 우려가 있고, 철근 배근시 H형강을 천공하여야 하며, H형강과 H형강 사이의 간격이 좁아 작업하기에 어려움을 겪게 되는 특징이 있다.

SRC(Steel Reinforced Concrete)하로교는, 하로교의 가로보와 주형 내측에 콘크리트를 매입한 것으로, 형고는 낮고 내하력이 약하며, 고정하중이 작고, 하부보강이 H형강 매립 슬리브교 및 슬래브교에 비해 작고, 슬래브 양생기간 및 빔 제작 기간이 필요하며, 가로보등 강재량이 많고 강성이 작아 진동 및 처짐이 크고 바닥판 두께가 얇아 구조적으로 불안하며 철근 배근에 어려움이 있다.

일반적인 강합성 플레이트 거더를 사용한 강합성 교량은, 고정하중이 작고, 비틀림 강성이 증가하며, 바닥판 양생 기간이 필요하고 형고가 다소 높다는 특징이 있다.

한편, 기존의 철도교는 시공된지 오래되고 홍수등 재해를 입은 교량이 많아 유지 보수가 불가피 한 상황이나, 철도교의 다음과 같은 특성상 유지 보수에 있어 후술하는 바와 같이 여러 측면에서 어려움이 수반된다.

철도교는 도로교와 달리 열차가 운행하고 있어 차단이나 우회가 어렵고, 철도차량의 운행 특성상 차단시간이 짧으므로 급속시공이 요구된다. 예컨대, 고속철도 운행 구간의 경우 공사중 서행시간을 길게 할 수 없으며, 운행 차단 시간이 3~4시간으로 이 시간 내에 급속 시공이 이루어져야 한다.

그리고, 철도교는 이를 통과하는 대상인 차량의 특성상 중량이 크고, 수송량이 많으므로 시공시 안전에 만전을 기해야 한다.

기존의 철도교는 과거 설계기준으로 설계되어 있어, 현재의 강화된 설계 기준을 만족하지 못하고 있으며, 무도상 판형교로 시공된 것이 많아 처짐, 진동, 소음이 심하고, 다리밑 공간, 경간장 기준을 만족하지 못해 재해 발생의 위험에 노출되어 있으며, 교각은 중력식, 조적식(組積式) 교각 및 우물통 기초, 직접기초 및 목항 기초가 많으며, 교대의 경우는 석축이 많아, 교대 및 교각은 내하력이 낮고, 기초의 지지력이 작으며 내진저항성이 매우 취약하다.

즉, 기존의 철도교는 과거의 설계 기준으로 설계되어 있어, 강화된 현재의 설계 기준을 만족하지 못하고 있으며, 기존 철도교 개량시 도로교와 달리 우회선(즉, 특수선) 부설시 공사비가 고가여서 우회가 쉽지 않아, 적절한 노후 교량 개선 방법에 의해 현재의 설계 기준을 만족하면서도 급속 시공이 가능하고, 공사비가 적게 들도록 시공될 필요가 있다.

이상에서와 같이, 기존의 PSC빔 및 기존의 빔계열과 슬래브 교량 혹은 강재를 이용한 교량은 도로교 및 철도교에 모두 적용하는 것과 장경간화하는 것이 어렵고, 내하력이 약하여 가교 및 영구교량에 어느 쪽으로도 동시 적용하는 것이 어렵고, 선형적용성에 제한이 있으며, 다양한 현장여건에 맞게 변화된 형식의 교량을 적용하기가 극히 어려우며, 강교는 처짐 및 진동이 심하게 발생하는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PSC빔과 기존의 빔계열의 빔교 및 강교의 장점을 취합하여, 신규 혹은 임시 가설 혹은 교체용을 불문하고 적용가능하고, 강재와 콘크리트의 복합 구조로 내하력이 우수하여 장경간이 가능하고, 처짐과 소음 및 진동이 작으며, 공장 제작으로 운반 및 크레인 거치가 용이함과 급속 시공이 가능케 됨으로써 도로교와 철도교 분야를 포함한 신설교량과 노후 교량의 교체 및 재해 발생시 빠른 복구가 가능하고, 기존 공법에 비해 공사기간이 대폭 단축되고 공사비도 대폭 절감되며, 다양한 교량 형식에 적용가능하여 현장여건에 따른 적용성이 우수한 프리캐스트 거더, 그리고 이를 이용한 교량 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 항만구조물의 접안시설인 접안교(Access Bridge), 계류장(Berth)등의 거더와 대형건축구조물인 빌딩의 거더로도 변형하여 사용할수 있는 프리캐스트 거더를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와;

상기 강재거더 내측공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부와;

상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더가 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제1형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 상부 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근과, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제2형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 상부 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근과, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 각 프리캐스트 거더 세그먼트의 상부 종방향 보강재와 배근되는 횡방향 철근을 감싸도록 강재거더의 외측 공간에 타설 및 양생되는 아웃콘크리트부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 복부판을 서로 연결하도록 설치되는 가로보;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제4형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 설치되는 가로보와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 상부플랜지에 거더의 길이방향을 따라 세워지는 아치리브와;

상기 아치리브와 거더 세그먼트의 상부플랜지 사이에 연결되는 케이블 및 빔;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제5형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근과, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 거더의 길이방향을 따라 일정 간격 이격 설치되는 가로보와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 상부플랜지에 거더의 길이방향을 따라 트러스 구조로 세워지는 트러스부재;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제6형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 설치되는 가로보;를 포함하여 구성되되,

상기 가로보는 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트에 결합된 좌·우측 가로보와, 그 사이를 연결하는 중앙 가로보로 분리 구성되며, 상기 좌·우측 가로보와 중앙 가로보의 연결 높이 조절을 위한 이음판이 설치됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제7형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 설치되는 가로보;를 포함하여 구성되되,

상기 가로보와 제1프리캐스트 거더 세그먼트 및 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 연결부에는 가로보와 각 세그먼트와의 연결 높이 조절을 위한 이음판이 설치됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제8형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재와, 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근과, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 프리캐스트 거더 세그먼트와;

상기 프리캐스트 거더 세그먼트의 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근을 감싸도록 강재거더의 외측 공간에 타설 및 양생되는 아웃콘크리트부;

상기 프리캐스트 거더 세그먼트를 하부구조에 사전에 설치해 놓은 H빔과, 상기 H빔에 철근을 배근하고 콘크리트로 타설하여 이루어진 합성교대를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물이 제공된다.

한편, 상기한 각 실시형태의 프리캐스트 거더 세그먼트의 강재거더는 곡선교 적용시에는 곡선형으로 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

본 발명의 프리캐스트 거더는 PSC빔 및 프리플렉스등과 같은 기존의 빔교와 강교의 장점을 취합한 것으로서, 신규 혹은 임시 가설 혹은 교체용을 불문하고 도로교 및 철도교로 적용가능하고, 강재와 콘크리트의 복합 구조로 내하력이 우수하여 장경간이 가능하고, 처짐과 소음 및 진동을 감소시키는 효과가 있고, 현장여건에 따라 거더의 조합을 자유로이 하여 적용 현장과 가장 잘 맞는 최적의 교량형식을 적용할 수 있다는 것이 특징이며 종단 및 평면 곡선을 반영하여 선형적용성 또한 우수하다는 장점을 가지고 있다.

또한, 본 발명의 프리캐스트 거더는 공장 제작으로 운반 및 크레인 거치가 용이함과 급속 시공이 가능케 됨으로써 도로교와 철도교 분야를 포함한 신설교량과 노후 교량의 교체 및 재해 발생시 빠른 복구가 가능하고, 교량 시공시 기존 공법에 비해 공사기간이 대폭 단축되고 공사비도 대폭 절감되며, 다양한 교량 형식에 적용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량 구조물 역시, 신규 혹은 임시 가설 혹은 노후교량 교체용을 불문하고 도로교 및 철도교로 적용가능하고, 강재와 콘크리트의 복합 구조로 내하력이 우수하여 장경간이 가능하고, 처짐과 소음 및 진동을 감소시키는 효과가 있으며, 아울러 운반 및 크레인 거치가 용이함과 급속 시공이 가능케 됨으로써 도로교와 철도교 분야를 포함한 신설교량과 노후 교량의 교체 및 재해 발생시 빠른 복구가 가능하고, 교량 시공시 기존 공법에 비해 공사기간이 대폭 단축되고 공사비도 대폭 절감되는 효과를 거둘 수 있다.

본 발명의 프리캐스트 거더는 항만시설 중 접안 구조물인 접안교(Access Bridge), 계류장(Berth)등에 적용이 가능한 구조로, 기존의 항만구조물 시공시 해안에 파일 항타후 파일위에 프리캐스트 콘크리트 거더를 설치하는 방법으로 시공하고 있고, 기존에 사용하는 프리캐스트 거더는 콘크리트 거더로 지간이 짧으며 파일과의 접합을 위한 콘크리트를 별도로 타설해야 하는 단점이 있으나, 본 발명의 프리캐스트 거더는 강재와 콘크리트의 합성으로 장경간화가 가능하여 파일의 설치간격을 넓혀서 파일 공사비를 줄일 수 있으며 외부가 강재로 되어 있어 파일과의 접합이 용이한 장점을 가지고 있다.

또한, 기존 콘크리트 프리캐스트 거더는 공장에서 1차 제작후 현장에서 2차 현장타설을 하고 3차로 이음부 타설을 하게 되어 공기가 길어지고 비용도 많이 소요되는 단점이 있지만 발명의 프리캐스트 거더는 공장에서 완성이 가능하여 공기가 단축되고 건설비용도 감소되는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 프리캐스트 거더는 대형 건축구조물의 시공시 기둥부와 연결하는 거더로 사용이 가능하며 강재와 콘크리트의 합성구조로 내하력이 우수하며 강재를 이용함에 따라 연결이 용이한 장점이 있으며 장경간화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 프리캐스트 거더를 나타낸 구성 단면도
도 2는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량 구조물의 제1형태인 거더교 구성 단면도
도 3은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량 구조물의 제1형태인 거더교의 구조 확장 예를 나타낸 것으로서, 아치보강 거더교를 나타낸 측면도
도 4는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량 구조물의 제1형태인 거더교의 구조 확장 예를 나타낸 것으로서, 트러스보강 거더교를 나타낸 측면도
도 5 및 도 6은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제2형태인 슬래브교의 각 실시예를 나타낸 단면도로서,
도 5는 복부판 측면으로 콘크리트가 포설된 경우를 나타낸 도면
도 6은 복부판 측면으로는 콘크리트가 제거된 경우를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교의 변형 예를 나타낸 것으로서, 관로가 설치된 무도상화 철도교를 나타낸 도면
도 9는 도 8의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 단면도
도 10은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교의 변형 예를 나타낸 것으로서, 관로가 설치된 유도상화 철도교를 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제4형태인 아치보강 하로교를 나타낸 단면도
도 12는 도 11의 아치보강 하로교의 측면도
도 13은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제5형태인 아치보강 하로교를 나타낸 단면도
도 14는 도 11의 트러스보강 하로교의 측면도
도 15 및 도 16은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제6형태 및 제7형태인 임시 공사용 거더교를 예시한 것으로서,
도 15는 철도교로 적용시의 제1구조 예를 나타낸 단면도
도 16은 철도교로 적용시의 제2구조 예를 나타낸 단면도
도 17의 (가)는 도 16의 "A"부 확대도이고, (나)는 (가)에 적용된 높이 조절용 이음판을 나타낸 정면도
도 18의 (가)는 도 16의 "A"부의 다른 변형 예를 나타낸 확대도이고, (나)는 (가)에 적용된 높이 조절용 이음판의 정면도
도 19는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제8형태인 라멘교를 나타낸 측면도
도 20은 도 19의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대해 첨부도면 도 1 내지 도 20을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예1]

도 1을 참조하여 본 발명의 프리캐스트 거더에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 프리캐스트 거더는, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와; 상기 강재거더(10) 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)와; 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 상부 종방향 보강재(15')를 관통하여 횡방향 철근(30)이 배근되고, 상기 하부플랜지(12)에도 하부 종방향 보강재(15)가 구비된다.

한편, 상기 상부 종방향 보강재(15')는 상부플랜지(11) 상면이나 하면으로 설치가 가능하며, 횡방향 철근(30)은 배근시 필요에 따라 상기 상부 종방향 보강재(15')를 관통하여 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 프리캐스트 거더는 PSC빔과 기존의 빔계열의 빔교와 강교의 장점을 취합한 것으로서, 강재와 콘크리트의 복합 구조로 내하력이 우수하여 장경간이 가능하고, 처짐과 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 프리캐스트 거더는 공장 제작으로 운반 및 크레인 거치가 용이함과 급속 시공이 가능케 됨으로써 도로교와 철도교 분야를 포함한 신설교량과 노후 교량의 교체 및 재해 발생시 빠른 복구가 가능하고, 교량 시공시 기존 공법에 비해 공사기간이 대폭 단축되고 가설재(예: 동바리 및 거푸집) 절감에 따라 공사비도 대폭 절감된다.

그리고, 본 발명의 프리캐스트 거더는, 직선 뿐만 아니라 곡선제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋으며, 부재간 연결구조의 적용이 용이하며 다양한 현장여건에 맞추어 교량 형식을 적용할 수 있으며, 신규 혹은 임시 가설 혹은 교체용 등 교량 용도를 불문하고 적용가능하다.

즉, 본 발명의 프리캐스트 거더는 강재거더(10)의 밀폐된 공간내에 콘크리트를 충진하여 차량 충돌 등에 의한 국부 좌굴을 방지할 수 있게 되는 등 우수한 내하력을 발휘하게 되어, 기존 강교의 단점을 보완할 수 있고, 강재로 인해 선형적용성이 우수하며 장경간화가 가능해져 기본적인 빔 구조에서 다양한 형식의 교량으로 변화하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 프리캐스트 거더의 특징으로서, 빔을 콘크리트 속에 넣지 않고 외부로 노출시킨 것은 유지관리상 다소 불리한 면은 있으나, 강재의 가장 큰 특징인 임의의 형상으로의 제작이 가능하다는 장점이 있으며, 강재의 외부 노출을 통해 거더의 연결구조의 적용성이 콘크리트에 비해 쉽다는 특징이 있다.

한편, 본 발명의 프리캐스트 거더는 강재가 거푸집역할을 수행하므로 가설재가 불필요하게 되는 특징을 나타내게 된다.

[실시예2]

도 2는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제1형태인 거더교 구성 단면도로서, 철도교 적용예를 나타내고 있다.

본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제1형태인 거더교 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 상부 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근(도시 생략함; 도 1 참조)과, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b);를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 상부 종방향 보강재(15')는 상부플랜지(11) 상면이나 하면으로 설치가 가능하며, 횡방향 철근(30)은 배근시 필요에 따라 상기 상부 종방향 보강재(15')를 관통하여 설치된다.

이와 같이 구성된 거더교는 분절제작으로 현장에서 조립하여 교량을 완성할 수 있으므로, 설치 현장에서의 콘크리트 타설 등에 따른 작업량 감소를 통해 공사기간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라 공사비도 대폭 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 거더교는 도시된 철도교 뿐만 아니라 도로교로도 적용 가능하며, 직선뿐만 아니라 곡선 제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋아지게 된다.

[실시예3]

도 3은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량 구조물의 제1형태인 거더교의 구조 확장 예를 나타낸 것으로서, 실시예의 거더교는 기본적으로 실시예2의 거더교 구조를 취하되, 아치보강이 이루어지게 된다.

즉, 본 실시예의 거더교는, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 상부플랜지(11)에 거더의 길이방향을 따라 세워지는 아치부(40)와, 상기 아치부(40)와 거더 세그먼트의 상부플랜지(11) 사이에 연결되는 케이블 및 빔(41)이 더 구비된다.

따라서, 본 실시예의 거더교는 상기한 실시예2의 거더교의 장점과 더불어, 거더에 대한 아치 보강을 통해 지간을 장경간화 할 수 있도록 한 것으로서, 아치 보강의 도입으로 교량의 미관도 수려해지며 거더에 미치는 단면력도 경감하여 처짐을 줄일 수 있는 장점이 있다.

[실시예4]

도 4는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량 구조물의 제1형태인 거더교의 구조 확장 예를 나타낸 것으로서, 실시예의 거더교는 기본적으로 실시예2의 거더교 구조를 취하되, 트러스 보강이 이루어지게 된다.

즉, 본 실시예의 거더교는, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 상부플랜지(11)에 거더의 길이방향을 따라 트러스 구조로 세워지는 트러스(45)가 더 구비된다.

따라서, 본 실시예의 거더교는 상기한 실시예2의 거더교의 장점과 더불어, 거더에 대한 트러스 보강을 통해 지간을 장경간화할 수 있도록 한 것으로서, 트러스 보강의 도입으로 교량의 미관도 수려해지며 거더에 미치는 단면력도 경감하여 처짐을 줄일 수 있는 장점이 있다.

[실시예5]

도 5는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제2형태인 슬래브교의 실시예를 나타낸 단면도로서, 복부판(13) 측면으로 콘크리트가 포설된 경우를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제2형태인 슬래브교에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 상부 종방향 보강재(15')와 배근되는 횡방향 철근(30)과, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)를 서로 연결하도록 각 프리캐스트 거더 세그먼트의 종방향 보강재(15)와 배근되는 횡방향 철근(30)을 감싸도록 강재거더(10)의 외측 공간에 타설 및 양생되는 아웃콘크리트부(50);를 포함하여 구성된다.

즉, 본 실시예에 따른 슬래브교는 복부판(13) 측면으로 콘크리트가 포설된다.

이때, 상기 강재거더(10)의 길이방향으로는 콘크리트부(20)에 긴장력을 제공하기 위한 PC강선(51)(Prestressed Concrete Steel Wire Strand)이 배치될 수 있다.

상기 아웃콘크리트부(50)의 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b) 사이에는 재료 감소를 위해 "∩"형의 절개영역(52)이 형성된다.

상기 강재거더(10) 내측 공간에 길이방향으로 종방향 철근(53)이 배근될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 슬래브교의 작용은 다음과 같다.

본 실시예의 슬래교는 기존의 H-형강 매립슬래브교의 단점을 보완한 교량으로서, 강성이 좋고 슬래브 두께가 작으면서도 철도교 적용시 20m이상의 경간장을 가지며 일반 R.C 콘크리트 슬래브교의 단점을 보완한 교량이다.

기존의 H-형강 매립슬래브교는 H-형강을 매립한 형태로 많은 H-형강의 배치로 간격이 좁고 철근배근이 어렵다. 철근배근시 H-형강의 복부판(13)에 철근배근홀을 뚫어야 하는 등 작업이 쉽지않다.

이를 개선하기 위해 본 실시예에서는 빔의 개수를 줄이고 빔간격을 넓히고 인장부의 콘크리트를 줄여 자중을 경감시킨 T빔 형태의 슬래브를 제시했다.

그리고, 본 실시예의 슬래브교는 거더의 분절제작으로 현장에서 조립하여 교량을 완성할 수 있으므로, 설치 현장에서의 거푸집 제작, 철근배근, 콘크리트 타설 , 양생 등에 따른 작업량 감소를 통해 공사기간을 대폭 단축할 수 있을 뿐만 아니라 공사비도 대폭 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 슬래브교는 철도교 및 도로교로 모두 적용 가능하며, 직선뿐만 아니라 곡선제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋아지게 된다.

[실시예6]

도 6은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제2형태인 슬래브교의 다른 나타낸 단면도로서, 도 5에 도시된 교량 형태에서 복부판(13) 측면으로는 콘크리트가 제거된 경우를 나타낸다.

즉, 도 6에 도시된 슬래브교의 기본 구성은 실시예5의 구성과 동일하고, 다만 복부판(13) 외측으로 콘크리트가 타설되지 않는 점에 차이가 있으며, 작용면에 있어서도 실시예5의 슬래브교와 동일하므로 따라서 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

[실시예7]

도 7은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形)을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)와;

상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 복부판(13)을 서로 연결하도록 설치되는 가로보(60);를 포함하여 구성된다.

한편, 본 실시예는 하로교 형식으로서 철도교에 적용된 경우를 예시한 것으로서, 철도교 적용을 위해 상기 가로보(60)는 "I자, H자, ∪"자 형태를 취한다.

상기 가로보(60)는 거더의 길이방향을 따라 거더의 직각방향으로 이격되게 설치되며, 서로 이격 설치되는 가로보와 가로보 사이의 공간에는 경우에 따라 콘크리트 바닥판이 타설되기도 하고 타설되지 않기도 한다. 상기 가로보(60)에 콘크리트 바닥판을 설치할 경우에는 가로보를 거더의 길이방향으로 관통하는 가로보철근(72)이 배근된다.

그리고, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(미도시)가 더 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 하로교의 가장 큰 장점은 가로보(60) 안에 침목(70)을 설치함으로써 형고를 극도로 낮출 수 있다는 점이다. 즉 차량이 거더와 거더사이의 가로보를 통해 운행하므로 교량 폭이 넓어지지 않는 한 가로보의 높이는 일정하다. 따라서 교량 가설시 교량폭은 변하지 않고 경간이 길어질 경우 주형의 높이만 증가시키고 바닥판의 높이는 일정하게 유지할 수 있어 다리밑공간 확보시 매우 유리하다.

즉, 본 실시예에 따른 하로교는 본 발명 프리캐스트 거더의 기본 골격은 그대로 유지하면서 가로보(60)의 간격과 높이를 조정할 수 있다.

그리고, 본 실시예의 하로교는 바닥판을 합성한 SRC 구조(Steel Framed Reinforced Concreat Structure)를 채용함으로써 지진에 강하고 내하력이 우수한 교량의 제공이 가능하다.

본 실시예의 하로교는 도로교 및 철도교에 적용이 가능하며, 철도교 적용시 단선 및 복선의 적용이 가능하며, 전술한 [실시예1]의 프리캐스트 거더에 가로보(60)를 연결한 구조로서, 철도교 적용시 가로보(60)의 높이는 300mm이며, 복선의 경우 더 높아질 수 있으며, H-형강, U-형강을 사용할 수 있다.

그리고, 침목(70)을 U 자형 가로보(60)에 직접 설치하여 형고를 더욱 낮출 수 있으며, 하로판은 가로보(60)를 통해 주거더(즉, 프리캐스트 거더 세그먼트)로 하중이 전달되는 시스템으로 되어있다.

장경간 가설시 가로보(60)의 강성과 간격을 조절하면 바닥판의 높이는 일정하게 유지하면서 외측의 주거더의 강성을 높이면 된다. 주거더 강성의 증대시 거더의 높이가 높아져도 다리 밑 형하공간의 확보에는 영향을 미치지 않는다.

또한 거더의 높이가 높을 경우 교량 횡단면이 U-자형태가 되어 소음 차단효과가 있고, 거더 자체가 양측보도 역할을 수행하여 점검자가 교량 점검시 대피할수 있는 대피로가 양쪽으로 설치되어 인명피해를 막을 수 있는 효과적인 구조이다.

한편, 도로교 적용시 도로횡단 폭이 넓을 경우도 가로보(60)의 강성만 증대시켜 적용하면 되므로 문제가 없다.

만일 차량의 충돌에 의한 거더의 손상에 대한 우려가 있으나 거더가 일반 강교가 아닌 합성형태의 충진거더이기 때문에 거더의 좌굴등을 예방할 수 있다.

본 실시예의 하로교 역시, 직선뿐만 아니라 곡선제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋음은 물론이다.

[실시예8]

도 8은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교의 변형 예를 나타낸 것으로서, 구체적으로 관로가 설치된 무도상화 철도교를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예의 하로교의 구조는 전술한 실시예7의 하로교와 기본적인 구성은 동일하다.

다만, 도 8을 참조하면, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 종방향 보강재(15) 사이의 공간에는 거더 길이방향을 따르는 통신관로(73)가 더 설치되는 점에 차이가 있다.
그리고, 도 9를 참조하면, 가로보(60)가 ∪"자 형태일 경우에 상기 형태의 가로보 내부에는 레일(75) 설치를 위한 침목(70)이 설치되고, 상기 침목(70)과 가로보(60) 사이에는 방진패드(71)가 더 구비되는 점에 차이가 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 하로교는, 종리브의 위치를 상부플랜지(11) 위로 설치 단면2차모멘트를 증가 강성을 증대시킬 수 있으며, 통신관로(73)를 거더 위에 설치함에 따라 통신관로(73)의 점검이 용이하다.

또한, 양측보도를 계획할 경우, 통신관로(73)의 설치공간으로 활용함으로써 설치공간을 극대화할 수 있으며, 별도의 교측보도가 필요없이 양측보도를 이용함으로써 점검자의 안전성을 극대화할 수 있다.

또한, 본 실시예의 하로교 역시, 직선뿐만 아니라 곡선제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋아지는 등 전술한 실시예7과 동일한 작용 효과를 가지게 됨은 물론이다.

[실시예9]

도 10은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제3형태인 하로교의 변형 예를 나타낸 것으로서, 통신관로(73)가 설치된 유도상화 철도교를 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예의 하로교의 구조 역시 전술한 실시예7의 하로교와 기본적인 구성 및 작용 효과는 동일하다.

다만, 본 실시예에 따른 하로교는 철도교로 적용된 경우이므로, 가로보(60) 및 외부콘크리트부 상부로 포설되는 자갈(74)과; 상기 자갈(74) 위에 설치되는 침목(70)을 포함하여 구성된다는 점에 차이가 있다.

[실시예10]

도 11은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제4형태인 아치보강 하로교를 나타낸 단면도이고, 도 12는 도 11의 아치보강 하로교의 측면 개략도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제4형태인 아치보강 하로교에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)를 서로 연결하도록 설치되는 가로보(60)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 상부플랜지(11)에 거더의 길이방향을 따라 세워지는 아치리브(40)와; 상기 아치리브(40)와 거더 세그먼트의 상부플랜지(11) 사이에 연결되는 케이블(41);을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 아치보강 하로교의 작용 효과는 다음과 같다.

장경간화를 위해 거더의 높이를 증가시켜 강성을 증대시키는 것이 불가능한 경우, 인장강선을 설치하여 장경간화를 할 수 있으나 장기간 사용시 인장력 저감으로 인한 내하력 저하가 발생할 수 있다.

이를 막기 위해서 본 실시예는 거더에 대한 아치 보강을 통해 지간을 장경간화할 수 있도록 한 것으로서, 아치 보강의 도입으로 교량의 미관도 수려해지며 거더에 미치는 단면력도 경감할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 아치보강 하로교 역시, 램프구간과 같은 급곡선 구간이 아닌 경우에는 곡선 교량 제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋아지는 등 전술한 실시예7과 동일한 작용 효과를 가지게 됨은 물론이다.

[실시예11]

도 13은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제5형태인 트러스보강 하로교를 나타낸 단면도이고, 도 14는 도 11의 트러스보강 하로교의 측면도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 한편, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제5형태인 트러스보강 하로교에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)를 서로 연결하도록 거더의 길이방향을 따라 일정 간격 이격 설치되는 가로보(60)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 상부플랜지(11)에 거더의 길이방향을 따라 트러스 구조로 세워지는 트러스보(45);를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 트러스보강 하로교의 작용은 다음과 같다.

장경간화를 위해 거더의 높이를 증가시켜 강성을 증대시키는 것이 불가능한 경우, 인장강선을 설치하여 장경간화 할 수 있으나 장기간 사용시 인장력 저감으로 인한 내하력 저하가 발생할 수 있다.

이를 막기 위해서 본 실시예는 거더에 트러스를 보강하는 방법으로 지간을 장경간화한 것으로서, 트러스의 도입으로 교량의 미관도 수려해지며 거더에 미치는 단면력도 경감할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 트러스보강 하로교 역시, 램프구간과 같은 급곡선 구간이 아닌 경우에는 곡선 교량 제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋아지는 등 전술한 실시예7과 동일한 작용 효과를 가지게 됨은 물론이다.

[실시예12]

도 15는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제6형태인 임시 공사용 거더교를 예시한 것으로서, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제6형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)를 서로 연결하도록 설치되는 가로보(60);를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 가로보(60)는 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)에 결합된 좌·우측 가로보(61)(62)와, 그 사이를 연결하는 중앙 가로보(63)로 분리 구성되며, 상기 좌·우측 가로보(61)(62)와 중앙 가로보(63)의 연결 높이 조절을 위한 이음판(64a)이 설치된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 임시 공사용 거더교의 작용은 다음과 같다.

본 발명의 프리캐스트 거더를 이용하면 임시 공사용 거더교로 변형이 가능하며, 임시 공사용 가교로 적용시 상로교 및 하로교의 형태가 모두 가능하다.

특히 철도교에 적용시 기존 하로판과 드와프거더는 동적성능이 낮아 시속 40km 이하의 서행이 필수적이다.

그러나, 본 발명의 프리캐스트 거더는 동적 성능이 우수하여 임시교이면서도 서행 없이 열차를 정상적으로 운행시킬 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 프리캐스트 거더를 임시거더로 적용한 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 그 기능상 영구거더와 임시 공사용 거더의 구분없이 사용이 가능하다. 즉, 공사용 임시거더로 사용시 거더의 충진을 일부만 하거나 또는 미충진상태로 사용하고, 영구거더로 사용시에는 충진한 합성 형태로 사용하면 된다.

또한, 직선뿐만 아니라 곡선제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋다. 따라서, 재해발생시 신속한 투입이 가능하다.

즉, 본 실시예의 임시교는 가로보(60)의 조립 위치 조정을 통한 레일(75)의 레벨 조정이 가능하다. 즉, 가로보(60)의 높이조절 이음판(64a)을 사용하여 가로보의 거더 세그먼트와의 조립 위치를 올리거나 낮춤으로써 레일(75)의 레벨 조정이 가능한 것이다.

[실시예13]

도 16은 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제7형태인 임시 공사용 거더교를 예시한 것으로서, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제7형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)와; 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a)와 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)를 서로 연결하도록 설치되는 가로보(60);를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 가로보(60)와 제1프리캐스트 거더 세그먼트(1a) 및 제2프리캐스트 거더 세그먼트(1b)의 연결부에는 가로보(60)와 각 세그먼트와의 연결 높이 조절을 위한 이음판(64a)이 설치된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 임시 공사용 거더교의 작용은 다음과 같다.

기본적으로 본 실시예의 작용은 전술한 실시예12와 동일하다.

즉, 본 발명의 프리캐스트 거더는 임시 공사용 거더(가교)로 변형이 가능하며, 가교 적용시 상로교 하로교의 형태가 가능하다.

그리고, 본 발명의 프리캐스트 거더는 동적 성능이 우수하여 임시 가교이면서도 서행 없이 열차를 정상적으로 운행시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 임시교는 직선뿐만 아니라 곡선 제작이 가능하고, 분절형태로 제작 현장에 운반 조립하면 되므로 현장 접근성이 좋다. 따라서 재해발생시 신속한 투입이 가능하다.

그리고, 본 실시예의 임시교는 가로보(60)의 조립 위치 조정을 통한 레일(75)의 레벨 조정이 가능하다. 즉, 가로보(60)의 높이조절 이음판(64a)을 사용하여 가로보(60)의 거더 세그먼트와의 조립 위치를 올리거나 낮춤으로써 레일(75)의 레벨 조정이 가능한 것이다.

구체적으로, 도 17의 (가)는 도 16의 "A"부 확대도이고, (나)는 (가)에 적용된 높이 조절용 이음판(64a)을 나타낸 정면도로서, 상기 이음판(64a)에 형성되는 체결공(640)은 기본적으로 가로 및 세로 방향을 따라 매트릭스 형태로 형성된다.

이에 따라, 이음판(64a)에 대한 가로보(60)의 조립 위치를 변경함으로써 가로보(60)에 설치되는 레일(75)의 레벨을 조정할 수 있게 된다.

현재 설계 기준상의 볼트 중심간격은 사용 볼트에 따라 다르나, 통상 65~85mm이다. 따라서, 예컨대 M25볼트 사용시에는 중심간격은 75mm이므로, 75mm 간격으로 가로보(60)의 조립 위치를 변경할 수 있게 된다.

[실시예14]

도 18의 (가)는 도 16의 "A"부의 다른 변형 예를 나타낸 확대도이고, (나)는 (가)에 적용된 높이 조절용 이음판(64b)의 정면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 이음판(64b)에 형성되는 체결공(640)은 이음면을 기준으로 좌측 및 우측의 체결공(640)의 형성 간격(d)은 같으나, 높이 방향에 있어서 형성 위치가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 실시예13과는 달리 볼트 중심간격이 좁아지게 되므로, 한층 더 작은 간격 단위로 조절이 가능하여 볼트중심 간격 범위 이내에서 더욱 정밀하고 자유로운 높이 조절이 가능해지게 된다.

예컨대, 본 실시예에서는 M25볼트 사용시 중심간격이 35mm로 조절되므로, 본 실시예에서는 35mm 간격으로 가로보(60)의 조립 위치를 변경할 수 있게 된다.

[실시예15]

도 19는 본 발명의 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제8형태인 라멘교를 나타낸 측면도이고, 도 20은 도 19의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명에 따른 프리캐스트 거더가 적용된 교량구조물의 제8형태에 따르면, 좌우 양측의 복부판(13)과, 상기 복부판(13) 상하부에 형성되는 상하부플랜지(11)(12)로 구성되어 전체적으로 제형(蹄形) 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더(10)와, 상기 상부플랜지(11) 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재(15')와, 상기 상부 종방향 보강재(15')를 관통하여 배근되는 횡방향 철근(30)과, 상기 강재거더(10)의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부(20)를 포함하여 구성되며 분절제작되는 프리캐스트 거더 세그먼트와; 상기 프리캐스트 거더 세그먼트의 하부 종방향 보강재(15)를 관통하여 배근되는 횡방향 철근(30)을 감싸도록 강재거더(10)의 외측 공간에 타설 및 양생되는 아웃콘크리트부(50)와; 하부구조인 교대에 설치되는 H빔(80)과, 상기 H빔(80)에 합성되는 콘크리트부(20)로 이루어진 합성교대(90);를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 프리캐스트 거더 세그먼트의 강재거더(10)와 H빔(80)의 연결부에는 스트럿(91)(strut)이 설치된다.

한편, 상기한 각 실시형태의 프리캐스트 거더 세그먼트의 강재거더(10)는 곡선교 적용시에는 곡선형으로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 라멘교의 작용은 다음과 같다.

합성라멘교로 적용시 프리캐스트 거더를 이용하여 교대부에 설치한 H빔(80)에 연결할 수 있다. 프리캐스트 거더는 강재로 되어 있어 연결이 쉽다는 장점을 최대한 이용하며, 단부의 콘크리트 합성은 스터드(92)(stud)를 이용하여 합성한다.

장경간화가 가능하고 단부 부모멘트에 대한 저항단면 설계시 강재의 두께를 조절 또는 헌치부에 스트럿(91)(strut)을 보강하여 저감시킬수 있다.

또한, 본 실시예의 라멘교 역시, 직선뿐만 아니라 곡선 제작이 가능하고, 거더가 분절형태로 제작 현장에 운반 조립되므로 현장 접근성이 좋다.

상기한 실시 예들에 따른 본 발명의 프리캐스트 거더 및 이를 적용한 교량은 다음과 같은 작용 효과를 정리하면 다음과 같다.

먼저, 교량 설계시 가장 큰 고려 사항은 차량의 통과 높이 및 최대 홍수위 확보 방안으로서, 본 발명의 프리캐스트 거더를 적용할 경우 상로교 및 하로교의 형태로 변화가 가능하므로 설계기준 적용이 용이하다.

또한, 철도교 적용시 유도상 및 무도상 적용이 가능하며, 직선 및 곡선 구간에 모두 적용 가능한 등 선형적용성이 우수하다.

그리고, 트러스(TRUSS), 아치(ARCH)적용으로 PC보강 없이 장경간 적용이 가능하며, PSC강선, 프리플렉션 적용 없이도 장경간이 가능하며, 필요에 따라 강선 배치 및 프리플렉션 적용이 가능하며, 미관이 우수해지며, 이때에도 곡선구간 적용이 가능하다.

한편, 가교로 적용시 도로교용으로는 PC강선(51)을 설치하여 지간을 장지간화 할 수 있고, 프리캐스트 거더를 하로교용으로 사용함으로써 거더의 높이를 높여 장경간화 할 수 있다.

또한, 가교로 적용하는 도로교에도 트러스, 아치를 적용하여 장경간화 및 미관 향상을 도모할 수 있으며, 곡선 가교 설치도 가능하다.

한편, 철도교용 공사용 거더 및 영구거더로 적용시에는, 하로 형태로 제작하면서 거더와 가로보(60)를 연결하고 가로보 사이에 침목(70)을 설치하여, 거더의 형고와 상관없이 낮은 형고를 유지할 수 있으며, 전술한 이음판(64a)(64b)을 선택적으로 이용하여 가로보(60)의 높이를 조절하여 레일(75)의 레벨 조정을 할 수 있게 되며, 영구거더로 사용시 SRC의 합성 바닥판 구조를 사용하면 된다.

그리고, 장경간이나 복선 적용시 본 실시예의 프리캐스트 거더 형태를 적용할 수 있으며, 수해복구나 재해 발생시 현장까지 신속히 투입이 가능하다.

또한, 본 발명의 프리캐스트 거더는 거더의 성능이 우수하여 영구거더와 임시거더의 차이가 없이 적용 가능하며, 가벼워 시공이 용이하고, 곡선 및 직선 어느 쪽으로도 제작이 가능하다.

본 발명의 프리캐스트 거더는 현장여건에 따라 T-형슬래브교, 라멘교, 거더교, 하로교, 가교 등 현장 적용성이 우수하며, 도로교, 철도교 신설교량 유지보수 교량, 항만 구조물의 거더 및 대형건축물의 거더로 사용이 가능하며 그 기본 구조는 프리캐스트 거더를 이용한 것으로 거더외부를 강구조를 적용 이음이 용이하여 다양한 구조로 변경이 가능하며 제작시 거푸집과 같은 가설재가 불필요하다는 것이 특징이다.

본 발명은 PSC빔과 기존의 빔계열의 빔교 및 강교의 장점을 취합한 것으로, 신규 혹은 임시 가설 혹은 교체용을 불문하고 적용가능하고, 강재와 콘크리트의 복합 구조로 내하력이 우수하여 장경간이 가능하고, 처짐과 소음 및 진동이 작으며, 공장 제작으로 운반 및 크레인 거치가 용이함과 급속 시공이 가능케 됨으로써 도로교와 철도교 분야를 포함한 신설교량과 노후 교량의 교체 및 재해 발생시 빠른 복구가 가능하고, 기존 공법에 비해 공사기간이 대폭 단축되고 공사비도 대폭 절감되며, 다양한 교량 형식에 적용가능하므로 산업상 이용 가능성이 매우 높은 발명이다.

1a:제1프리캐스트 거더 세그먼트 1b:제2프리캐스트 거더 세그먼트
10:강재거더 11:상부플랜지
12:하부플랜지 13:복부판
15:종방향 보강재 20:콘크리트부
30:횡방향 철근 40:아치형보
41:케이블 45:트러스보
50:아웃콘크리트부 51:PC강선
52:"∩"형의 절개영역 53:종방향 철근
60:가로보 61:좌측보
62:우측 가로보 63:중앙 가로보
64a,64b:이음판 640:체결공
70:침목 71:방진패드
72:가로보철근 73:통신관로
74:자갈 75:레일
80:H빔 90:합성교대
91:스트럿 92:스터드

Claims (24)

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6. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부종방향 보강재와, 상기 상부종방향 보강재와 배근되는 횡방향 철근과, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;
   상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;
   상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 각 프리캐스트 거더 세그먼트의 종방향 보강재와 배근되는 횡방향 철근을 감싸도록 강재거더의 외측 공간에 타설 및 양생되는 아웃콘크리트부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 강재거더의 길이방향으로는 콘크리트부에 긴장력을 제공하기 위한 PC강선(Prestressed Concrete Steel Wire Strand)이 배치될 수 있음을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 아웃콘크리트부의 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트 사이에는 재료 감소를 위해 "∩"자형의 절개영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
9. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 상부 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;
   상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;
   상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 복부판을 서로 연결하도록 설치되는 가로보;를 포함하여 구성되되,
   상기 가로보는 "I자, H자, ∪"자 중 어느 한 형태를 취하게 되며,
   "∪"자 형태일 경우에는 내부에 레일 설치를 위한 침목이 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 침목과 가로보 사이에는 방진패드가 더 구비됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 가로보는 거더의 길이방향을 따라 상호 이격되게 설치되고, 서로 이격 설치되는 가로보와 가로보 사이의 공간에는 콘크리트가 타설되며, 상기 가로보에는 가로보를 거더의 길이방향으로 관통하는 가로보철근이 배근됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 상부 종방향 보강재는 상부플랜지 상면으로 설치되고, 상기 상부 종방향 보강재 사이의 공간에는 거더 길이방향을 따르는 관로가 설치됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
14. 삭제
15. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 설치되는 가로보와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 상부플랜지에 거더의 길이방향을 따라 세워지는 아치형보와;
    상기 아치형보와 거더 세그먼트의 상부플랜지 사이에 연결되는 케이블;을 포함하여 구성되되,
    상기 가로보는 "I자, H자, ∪"자 중 어느 한 형태를 취하게 되며, "∪"자 형태일 경우에는 내부에 레일 설치를 위한 침목이 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
16. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 거더의 길이방향을 따라 일정 간격 이격 설치되는 가로보와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 상부플랜지에 거더의 길이방향을 따라 트러스 구조로 세워지는 트러스보;를 포함하여 구성되되,
    상기 가로보는 "I자, H자, ∪"자 중 어느 한 형태를 취하게 되며, "∪"자 형태일 경우에는 내부에 레일 설치를 위한 침목이 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
17. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 설치되는 가로보;를 포함하여 구성되되,
    상기 가로보는 "I자, H자, ∪"자 중 어느 한 형태를 취하게 되며, "∪"자 형태일 경우에는 내부에 레일 설치를 위한 침목이 설치되고,
    상기 가로보는 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트에 결합된 좌·우측 가로보와, 그 사이를 연결하는 중앙 가로보로 분리 구성되며,
    상기 좌·우측 가로보와 중앙 가로보의 연결 높이 조절을 위한 이음판이 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
18. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재와, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 제1프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 동일 구성으로 분절제작되어, 상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트에 대해 선대칭을 이루도록 횡방향으로 연결되는 제2프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 제1프리캐스트 거더 세그먼트와 제2프리캐스트 거더 세그먼트를 서로 연결하도록 설치되는 가로보;를 포함하여 구성되되,
    상기 가로보와 제1프리캐스트 거더 세그먼트 및 제2프리캐스트 거더 세그먼트의 연결부에는 상기 가로보와 각 세그먼트와의 연결 높이 조절을 위한 이음판이 설치되며,
    상기 가로보는 "I자, H자, ∪"자 중 어느 한 형태를 취하게 되고, "∪"자 형태일 경우에는 내부에 레일 설치를 위한 침목이 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 이음판에 형성되는 체결공은 가로 및 세로 방향을 따라 매트릭스 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 이음판에 형성되는 체결공은 이음면을 기준으로 좌·우측 체결공의 형성 높이가 서로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
21. 좌우 양측의 복부판과, 상기 복부판 상하부에 형성되는 상하부플랜지로 구성되어 전체적으로 제형 또는 사각형을 이루게 되는 강재거더와, 상기 상부플랜지 상면에 단면2차모멘트 증가를 통한 강성증대를 위해 종방향으로 형성되는 종방향 보강재와, 상기 종방향 보강재를 관통하거나 그 주위로 배근되는 횡방향 철근과, 상기 강재거더의 내측 공간에 타설 및 양생되는 콘크리트부를 포함하여 구성되며 분절제작되는 프리캐스트 거더 세그먼트와;
    상기 프리캐스트 거더 세그먼트의 종방향 보강재를 관통하여 배근되는 횡방향 철근을 감싸도록 강재거더의 외측 공간에 타설 및 양생되는 아웃콘크리트부;
    상기 프리캐스트 거더 세그먼트 하부에 결합되는 H빔과, 상기 H빔에 합성되는 콘크리트부로 이루어진 합성교대를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 프리캐스트 거더 세그먼트의 강재거더와 H빔의 연결부에는 스트럿(strut)이 설치됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
23. 제 21 항에 있어서,
    상기 강재거더의 복부판에는 교대부의 콘크리트와의 연결을 위한 스터드가 구비됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.
24. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항 또는 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항, 또는 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리캐스트 거더 세그먼트의 강재거더는 곡선교 적용을 위해 곡선형으로 형성됨을 특징으로 하는 프리캐스트 거더를 이용한 교량구조물.

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