KR20180049533A - Manufacturing method of precast P.S composite girder using support devices with ability of height adjustment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리캐스트 P.S거더의 일종인 프리캐스트 P.S강합성거더에 관한 것으로 프리캐스트 P.S강합성거더의 제작을 위한 지점부 제작대의 조립 및 해체가 용이하고 강재거더의 높이(크기)를 조절할 수 있도록 설계된 지점부 제작대의 제작 방법에 관한 것이다The present invention relates to a pre-cast PS steel composite girder which is a kind of precast PS girder and which can easily be assembled and disassembled for the production of precast PS steel composite girders and the height (size) of the steel girders can be adjusted And a manufacturing method of a designed branch part production base
지금까지의 프리캐스트 P.S강합성거더의 제작방법은 P.S강합성거더를 지점부 제작대의 상부에서 매다는 형식이었다. 상기 방법은 거더 및 거푸집의 하중이 제작대 상부에서 중력 반대 방향으로 지지되고 다시 지면으로 하중이 전달되는 형식이다. 본 발명에 의한 제작방법은 제작대의 바닥판받침에 제작된 프리캐스트 P.S강합성거더가 받혀지는 형식으로 거더 및 거푸집에 의한 하중이 중력 방향으로 직접 지면으로 전달되도록 설계되어 있다. 따라서 제작대의 구조가 간단해지고 거더의 받침을 위한 바닥판받침을 제외하고 제작대의 해체가 용이한 설계가 가능해진다. 따라서 해체된 제작대의 재활용이 신속히 이루어질 수 있다The precast P.S steel composite girders so far have been of the type in which the P.S steel composite girders are hung from the upper part of the fulcrum. This method is a type in which the loads of the girders and the formwork are supported in the opposite direction of gravity at the upper portion of the production stand and the loads are transmitted to the ground again. The manufacturing method according to the present invention is designed such that the load caused by the girder and the form is transmitted directly to the ground in the gravity direction in a form in which the precast P.S steel composite girder manufactured in the bottom plate support of the production stand is supported. Therefore, the structure of the fabrication stand becomes simple, and it is possible to design the fabrication stand to be easily disassembled except for the bottom plate support for the girder support. Thus, the recycling of disassembled fabrics can be done quickly
지금까지의 프리캐스트 P.S강합성거더의 제작방법은 지점부 제작대 상부에 거더가 매달리는 형식이다. 따라서 제작된 거더가 크레인에 의해 이동되기 전에는 지점부 제작대의 해체가 불가능하다. 또한 지점부 제작대는 견고히 지면에 기초되었고 같은 장소에서 계속적으로 거더를 제작하도록 설계되었다. 따라서 크레인을 이용하여 제작된 거더의 이동이 불가피하다. 이 방법은 제작 중 작용되는 강합성거더 케이싱 콘크리트의 자중이 중력 반대방향으로 되어 다시 지면으로 하중이 전달되는 매다는 형식인 만큼 구조적으로 복잡할 수밖에 없다. 여기서 프리캐스트 P.S강합성거더는 지면상에서 제작된 거더를 의미하며 강합성거더는 인장재에 인장응력을 도입하기 전의 상태를 말한다. 본 발명에서는 거더 및 거푸집에 의한 하중을 바닥판받침에 받치는 형태의 제작대를 이용하여 하중이 중력 방향으로 작용되도록 하므로 제작대 구조의 조립 및 해체를 단순화할 수 있다. 또한 강재거더의 높이에 따라 높이를 조절할 수 있는 제작대의 기능을 갖도록 설계할 수 있다. 그리고 거더를 받치는 바닥판받침을 제외한 제작대를 해체할 수 있도록 설계되어 있다. 또한 제작된 거더를 제작된 위치에 그대로 야적시키므로 크레인을 이용한 제작된 거더의 이동이 불필요하다. 그리고 제작된 장소에서 거더의 이동 없이 인장작업을 수행하여 프리캐스트 P.S강합성거더를 완성시킬 수 있다. 따라서 안전 및 경제성을 제고시킬 수 있고 급속시공이 가능하다So far, precast P.S steel composite girders are manufactured in such a way that the girders hang on the upper part of the fuselage. Therefore, before the manufactured girder is moved by the crane, it is impossible to dismantle the fascia part. In addition, the fuselage section is rigidly ground-based and is designed to continuously produce girders in the same location. Therefore, it is inevitable to move the girder manufactured using the crane. This method is structurally complicated because the weight of concrete composite girder casing concrete acting during construction is in the form of a hanging form in which the weight is transferred to the ground again in the direction opposite to gravity. Here, the precast P.S steel composite girder refers to the girder manufactured on the ground, and the steel composite girder refers to the state before tensile stress is introduced into the tensile material. In the present invention, since the load is applied in the direction of gravity by using a work platform in which the load by the girder and the form is supported on the bottom plate support, the assembly and disassembly of the work structure can be simplified. In addition, it can be designed to have the function of a height that can be adjusted according to the height of the steel girder. It is designed to dismantle the workbench except for the bottom plate supporting the girder. Also, since the fabricated girder is left in the fabricated position, the movement of the fabricated girder using the crane is unnecessary. The pre-cast P.S steel composite girder can be completed by tensioning without moving the girder at the place where it is manufactured. Therefore, safety and economical efficiency can be improved and rapid construction is possible
본 발명에서는 기존의 매다는 형식의 프리캐스트 P.S강합성거더의 지점부 제작대의 문제점을 개선하기 위하여 강합성거더와 거푸집의 하중이 바닥판받침에 직접 전달되는 형태로 설계하므로 제작대 구조를 간소화할 수 있다. 본 발명에 의한 프리캐스트 P.S강합성거더의 제작을 위한 그 첫 번째 단계로는 강재거더를 제작대 상부에서 지지될 수 있도록 하고 강재거더의 높이에 맞춰 강재거더 하부플랜지를 둘러싸는 형태의 거푸집을 거더 전 구간에 설치하고 케이싱 콘크리트를 타설·양생시킨다. 이렇게 제작된 거더를 강합성거더라 칭한다. 두 번째 단계로는 제작대 내부에 설치된 강재바닥판을 제외한 거더 전 구간의 거푸집을 탈형한다. 세 번째 단계로는 지점부 제작대 좌우에 유압잭 설치를 위한 또 다른 받침을 설치하고 받침 상에 설치된 유압잭의 머리부가 케이싱 콘크리트 하부에 직접 접촉됨에 따른 응력집중을 분산시키기 위해 보강재로 보강된 강판을 케이싱 콘크리트 하부와 유압잭의 접촉부 사이에 설치한다. 여기서 지점부 제작대 좌우에 설치되는 모든 유압잭의 상승력은 강재거더 및 케이싱 콘크리트의 자중에 꼭 맞도록 하여야 한다. 유압잭을 설치하는 이유는 지점부 제작대가 조립된 후 강재거더가 매달린 상태로 설치되므로 수직재들에 설치된 볼트에 강재거더 및 케이싱 콘크리트에 의한 하향력을 상쇄시킬 수 있는 상향력을 주기 위함이다. 따라서 강재거더 및 케이싱 콘크리트의 자중만큼의 상향력을 유압잭을 이용하여 작용시키므로 볼트의 해체가 용이해진다. 만일 유압잭의 상승력이 강재거더 및 케이싱 콘크리트의 자중보다 크게 되면 커진 힘만큼의 힘이 연결볼트에 작용되므로 볼트해체가 어려워질 수 있다. 강재거더와 케이싱 콘크리트의 자중은 지점부 제작대의 수직보강재(203)를 갖는 수직재와 수평지지판과 결합된 높이조절이 가능한 수직재와의 연결볼트에 작용된다. 하부케이싱 콘크리트의 타설을 위한 거푸집은 설치 후 3일 정도 후에 탈형하게 된다. 거푸집의 자중은 설치되고 다시 탈형되므로 유압잭에 대한 상승력 계산에서는 무시할 수 있다. 거푸집 탈형 후 지점부 제작대 해체를 위한 유압잭에 의한 케이싱 콘크리트에 작용되는 지압응력은 거푸집 제거에 의한 허용응력에 비해 미미한 값이고 상승력에 의한 강합성거더 중앙부에 발생되는 압축응력도 허용응력에 못 미친다. 따라서 거푸집 철거와 동시에 안전하게 제작대의 해체가 가능하다. 네 번째 단계로는 유압잭을 이용해 강재거더 하중에 상당되는 상향력을 가한 상태에서 제작대의 수평변위를 제어하는 제어봉과 바닥판받침 상에 설치된 강재바닥판과 수직보강재를 갖는 수직재의 연결볼트 및 수평지지판과 결합된 높이를 조절할 수 있는 수직재와 수직보강재를 갖는 수직재를 연결하는 볼트를 해체한다. 다섯 번째 단계로는 유압잭의 상승력을 유지시킨 상태에서 바닥판을 제외한 지점부 제작대를 해체한다. 그리고 그 위치에서 인장재를 인장시켜 압축력을 도입하므로 프리캐스트 P.S강합성거더가 완성된다. 이렇게 제작된 프리캐스트 P.S강합성거더는 제작된 위치에 그대로 야적시키고 해체된 제작대 및 거푸집과 유압잭은 다음의 제작 위치로 이동시켜 조립함으로써 시공의 신속성 및 경제성이 제고된다In the present invention, in order to solve the problems of the prefabricated PS steel composite girder of the existing hanging type, the load of the composite girder and the form is directly transferred to the bottom plate support, have. The first step for manufacturing the precast PS steel composite girder according to the present invention is to form a form in which the steel girder is supported at the upper portion of the worktable and the steel girder lower flange is surrounded by the height of the steel girder Installed in all sections and cast casing concrete. The girder thus produced is called a steel composite girder. The second step is to demold the formwork of the entire girder except the steel deck installed inside the building. In the third step, another support for installing the hydraulic jacks is provided on the left and right of the fuselage section, and a steel plate reinforced with a reinforcing material is disposed on the casing in order to disperse stress concentration due to direct contact of the head of the hydraulic jack installed on the fuselage with the lower portion of the casing concrete. It is installed between the lower part of concrete and the contact part of the hydraulic jack. Here, the lifting force of all hydraulic jacks installed on the left and right sides of the spigot part should be matched to the weight of the steel girder and casing concrete. The reason for installing the hydraulic jack is to provide an upward force that can offset the downward force caused by the steel girder and the casing concrete to the bolts installed on the vertical members since the steel girder is suspended after the branch part manufacturing assembly is assembled. Therefore, the upward force as much as the weight of the steel girder and the casing concrete is operated by using the hydraulic jack, so that the disassembly of the bolt becomes easy. If the lifting force of the hydraulic jack is larger than the self weight of the steel girder and the casing concrete, a force as large as the force acts on the connecting bolt, so that it may become difficult to disassemble the bolt. The weight of the steel girder and the casing concrete acts on the connecting bolt between the vertical member having the
본 발명은 프리캐스트 P.S강합성거더를 바닥판받침에 받치는 형태로 설계하므로 제작대 구조를 간소화시킬 수 있다. 또한 제작대의 상부구조인 수평지지판과 결합된 수직재는 높이조절을 가능케하므로 프리캐스트 P.S강합성거더의 경간에 따라 달라지는 여러 형태의 강재거더에 적용시킬 수 있고 제작대의 조립 및 해체가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 제작된 프리캐스트 P.S강합성거더는 이동 없이 제작된 위치에 야적시키므로 기존 방법에서의 거더 이동을 위한 중장비가 불필요하다. 바닥판받침을 제외하고 해체된 지점부 제작대는 다음 제작 위치로 곧바로 투입되므로 제작의 신속성 및 경제성이 확보된다. 만약 3개 조의 지점부 제작대 및 거푸집으로 시공하는 경우 매일 1개의 프리캐스트 강합성거더의 생산이 가능해진다. 단, 거푸집의 탈형이 콘크리트 타설 3일후에 시행되는 경우이다The present invention is designed to support the precast P.S steel composite girder on the bottom plate support, thus simplifying the construction of the structure. In addition, since the vertical member combined with the horizontal support plate, which is the upper structure of the production stand, can be adjusted in height, it can be applied to various types of steel girders that vary according to the span of the precast PS steel composite girder, and the assembly can be easily assembled and disassembled . Manufactured precast P.S Steel composite girder is located at the position where it is made without moving, so heavy equipment for girder movement in the existing method is unnecessary. Since the dismantled spigot part stand is directly put into the next production position except for the bottom plate stand, the production speed and economy are secured. If the construction is done with three sets of spigot parts and formwork, it is possible to produce one precast steel composite girder every day. However, the demolding of the form is carried out 3 days after the casting of concrete
도 1은 특허문헌에 의한 프리캐스트 P.S강합성거더가 지점부 제작대(100) 상부에 매달려있는 상태의 개념도가 나타나 있다.
도 2는 본 발명에 의한 프리캐스트 P.S강합성거더의 제작 순서도이다. 프리캐스트 P.S강합성거더는 2지점 상에서 지지되고 대칭이므로 도 2의 설명에서는 한쪽 지점부 제작대에 대해 다루기로 한다. 도 2a는 한 쪽의 지점부 제작대로서 수직보강재(203)를 갖는 수직재(202)와 수평지지판(207) 상에 강재거더가 얹혀진 상태가 도시되어 있다. 여기서 수평지지판(207)은 높이 조절을 위한 수직재(210)와 결합되어 있고 수직보강재(203)를 갖는 수직재(202)와의 연결을 위한 연결볼트(213)가 나타나 있다. 도 2b는 강재거더의 높이가 도 2a보다 Δ(209)만큼 높은 경우 지점부 제작대의 상부구조 즉, 수평지지판(207)과 결합된 수직재(210)가 Δ만큼 상향으로 변위되어 수직보강재를 갖는 수직재(203)와 연결된 상태를 나타내고 있다. 도 2c는 도 2a의 상태에서 케이싱 콘크리트(208)가 타설되고 케이싱 콘크리트를 인장하여 압축력의 도입을 위한 인장재 또는 쉬스관(214)이 도시되어 있다. 도 2d는 지점부 제작대의 용이한 해체를 위해 하향으로 작용되는 강재거더 및 케이싱 콘크리트 자중에 상응되는 상향력을 작용시키기 위해 지점부 제작대의 바닥판받침(206) 좌우에 설치된 또 다른 받침(216)과 케이싱 콘크리트(208)에 작용되는 응력의 분산을 위한 강판(218) 사이에 설치된 유압잭(217)과 유압잭에 의한 상승력을 가한 상태에서 모든 연결볼트가 해체된 상태가 나타나 있다. 도 2e는 수직보강재(203)와 결합된 수직재(202)의 수평변위를 제어하는 제어봉(201) 설치를 위한 수직재 상부가 열려있는 형태의 흠(211)과 수직보강재를 갖는 수직재(202) 측면에 수평지지판과 결합된 수직재와의 볼트연결을 위한 볼트구멍(211)이 나타나있는 지점부 제작대의 측면도이다. 도 2f는 거푸집 제거 후 바닥판받침(206)을 제외한 지점부 제작대가 해체되고 강합성거더가 바닥판받침(206)에 얹혀진 상태를 나타내고 있다. 또한 이 때 바닥판받침 좌우에 설치되었던 받침(216)과 유압잭(217) 및 강판(218)은 철거된다. 이 상태에서 강재를 인장하여 고정·정착시키면 프리캐스트 P.S강합성거더가 완성된다.
도 3은 강합성거더가 바닥판받침(206)에 얹혀진 상태를 나타내고 있다1 is a conceptual diagram of a state in which a precast PS steel composite girder according to the patent document is suspended on an upper part of the
Fig. 2 is a flowchart showing the production process of a precast PS steel composite girder according to the present invention. Since the precast PS steel composite girder is supported on two points and is symmetrical, the description of Fig. 2A shows a state in which a steel girder is placed on a
3 shows a state in which the steel composite girder is placed on the
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 이용하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자에게 본 발명의 내용이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 실시 예로써 서술되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형식으로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타냈다. 참고로 본 명세서에서의 프리캐스트 P.S강합성거더는 강재거더(200)와 거더 하부에 타설되는 하부케이싱 콘크리트(208)에 인장재를 이용하여 압축력을 도입(prestressing)시킨 거더를 의미하고 프리캐스트 강합성거더(212)는 압축력이 도입되기 전 상태이다. 상기 과정은 물론 지면상에서 이루어진다. 본 발명의 목적을 달성하기 위한 첫 번째 단계(도 2a)로는 제작될 프리캐스트 강합성거더(212)의 양 단부로부터 내측으로 소정의 거리의 위치에 수직보강재를 갖는 수직재에 연결된 수평지지판(207) 상부에 강재거더를 지지시키고 하부케이싱 콘크리트가 강재바닥판(204)에 타설될 수 있도록 조립한다. 여기서 조립이란 바닥판강재(204)와 수직보강재(203)를 갖는 수직재(202)의 볼트연결과 조절봉(201)의 조립 및 수직보강재(203)를 갖는 수직재(202)와 수평지지판과 결합된 거더의 높이를 조절할 수 있는 수직재(210)와의 볼트연결(213)을 의미한다. 두 번째로는 도 2c와 같이 조립된 제작대 내부에 설치된 향후 압축력 도입을 위한 인장재 또는 쉬스관(214)이 설치된 상태에서 케이싱 콘크리트 거푸집(215) 내부에 콘크리트를 타설한다. 물론 지점부 제작대 내부의 강재거더와 그 외 구간의 강재거더 하부플랜지의 케이싱 콘크리트(208)는 동시에 타설된다. 여기서 지점부 제작대 내부에 설치되는 거푸집을 제외한 나머지 구간의 거푸집은 강재거더 상부플랜지에 매달린 상태이다. 세 번째 단계로는 제작대 내부에 설치된 거푸집을 제외한 나머지 부분의 거푸집을 탈형한다. 네 번째 단계로는 바닥판받침(206) 좌우에 설치된 또 다른 받침(216)을 설치하고 케이싱 콘크리트 하부에 설치되는 보강된 강판(218) 사이에 유압잭(217)을 거치시킨 후 유압잭을 작동시켜 강재거더 및 케이싱 콘크리트의 자중에 의한 하향력을 상쇄시킬 수 있는 상향력을 가한다. 상향력을 유지시킨 상태에서 지점부 제작대의 모든 볼트를 해체한다. 이 상태의 그림이 도 2d에 나타나 있다. 다섯 번째로는 도 2f와 같이 바닥판받침을 제외한 지점부 제작대가 해체된 상태와 바닥판받침(206)상에 강합성거더(212)가 얹혀져 있는 상태의 정면도가 나타나 있다. 마지막 단계로는 인장재에 압축력을 도입하고 강합성거더 양 단에서 고정, 정착하므로 프리캐스트 P.S강합성거더가 완성된다Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments to be described below are described by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the contents of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted in the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components in the drawings may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout the specification. For reference, the precast PS steel composite girder in this specification means a girder in which a compressive force is prestressed by using a tensile material to a
100 : 지점부 제작대
200 : 강재거더
201 : 제작대 수직재의 수평변위를 제어하는 제어봉
202 : 수직보강재를 갖는 수직재
203 : 수직보강재
204 : 지점부 제작대 내부의 케이싱 콘크리트 타설을 위한 거푸집의 바닥판으로 이용되는 강재바닥판
205 : 강재바닥판과 수직보강재(203)를 갖는 수직재(202)의 연결볼트
206 : 바닥판받침
207 : 높이조절이 가능한 수직재와 결합된 강재거더의 상부플랜지를 지지하는 수평지지판
208 : 케이싱 콘크리트
209 : 강재거더의 높이 증가량
210 : 수평지지판(207)과 결합된 수직재로서 강형의 높이를 조절할 수 있는 수직재
211 : 제작대의 수평변위를 제어하는 제어봉 설치를 위한, 수직재 상부가 열려있는 형태의 홈
212 : 케이싱 콘크리트가 타설되므로 강재거더가 하부케이싱 콘크리트와 결합되어 강합성거더로 변환된 상태도
213 : 수평지지판과 결합된 높이조절이 가능한 수직재(210)와 수직보강재를 갖는 수직재(202)를 연결하는 볼트
214 : 압축력의 도입(prestressing)을 위한 인장재 또는 쉬스관
215 : 케이싱 콘크리트의 거푸집
216 : 유압잭의 거치를 위해 바닥판받침 좌우에 별도로 설치된 받침
217 : 유압잭
218 : 유압잭에 의한 응력집중을 분산시키기 위한 강판100: Branch office production stand
200: Steel girder
201: control rod for controlling the horizontal displacement of the fabric to the vertical member
202: vertical member with vertical stiffener
203: vertical stiffener
204: Steel floor plate used as a deck for molding concrete for casing casing inside the fuselage manufacturing base
205: connecting bolt of a
206: Floor plate base
207: Horizontal support plate supporting upper flange of steel girder combined with height-adjustable vertical member
208: casing concrete
209: Increase in height of steel girder
210: vertical member combined with
211: a groove for opening the upper part of the vertical member for installing the control rod for controlling the horizontal displacement of the fabrication stand
212: The state that the steel girder is combined with the lower casing concrete and converted into the steel composite girder because casing concrete is poured.
213: a bolt connecting the height-adjustable
214: tensile material or sheath tube for prestressing
215: Formwork of casing concrete
216: Separately installed supports on the left and right sides of the floor plate support for hydraulic jack mounting
217: Hydraulic Jack
218: Steel plate for dispersing stress concentration by hydraulic jack
Claims (6)
A manufacturing method having a feature of facilitating the assembly and disassembly of a workbench by positioning the workbench inward by a predetermined length from both ends of a steel girder resting on a horizontal support plate combined with a vertical member capable of height adjustment
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2016
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