연속형 프리스트레스트 합성보 내부지점의 솟음량 제거를위한 시공법
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연속형 프리스트레스트 합성보 내부지점의 솟음량 제거를 위한 시공법{.}
도 1은 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 순서로서 연속보의 설계에 따라 경간별로 만들어진 합성보를 제 2지점에서 연결하여 거치한 다음(도 1 (가) 참조), 연결된 제 2지점을 상승시켜 하부케이싱 콘크리트(②)에 압축응력을 추가로 도입시키고 부모멘트가 발생되는 구간의 강형의 상부플랜지(①)를 감싸는 바닥판 콘크리트를 타설 양생한 후(도 1 (나) 참조), 상승된 지점을 하강시키면(도 1 (다) 참조) 바닥판 콘크리트에는 부모멘트에 견딜 수 있는 압축응력이 도입되어 완전한 연속형 프리스트레스트 합성보를 완성시킬 수 있다. 이때 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보는 지점 하강시 하부케이성 콘크리트에 발생하는 인장응력으로 인하여 도입된 압축응력의 손실을 막기 위하여 잔류하강치를 남겨 결국 제 2지점은 최초 거치선보다 ΔH 만큼의 종곡선이 솟아있는 상태가 된다(도 1 (라) 참조). 이때 솟아있는 종곡선 ΔH는 수평을 유지하여야 하는 연속형 프리스트레스트 합성보에서는 장해 요인으로 작용하며, 특히 장대교로의 시공시에는 제 2지점의 솟음때문에 종곡선이 굴곡되어 평탄성이 이루어지지 않아 주행성이 현저하게 저하된다. 또한 상부하중을 하부에 전달하는 지점장치는 연속형 프리스트레스트 합성보를 거치하기 전에 설치하여 정밀한 시공이 되어야 하나 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보의 제 2지점은 지점 상승치와 하강치가 달라 지점장치를 연속형 프리스트레스트 합성보의 거치전에 설치가 불가능하여 제 2 지점을 상승한 후 거치된 보와 하부구조 사이의 좁은 공간에서 설치 작업을 해야하는 어려움이 있었다.
본 발명은 종곡선 굴곡 문제와 지점장치를 연속형 프리스트레스트 합성보 거치전에 설치하여 정밀한 시공과 작업의 용이성을 높이기 위한 시공방법을 제시하는데 있다.
2경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공방법은 도 2에 나타낸 바와 같다.
도 2의 (가)-(a)는 2경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 설계에 따라 경간별로 만들어진 합성보를 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보의 제 2지점 하강시에 남겨 놓는 잔류하강치ΔH 만큼 높여 거치고임된 제 1지점과 제 3지점에 거치하고 연결한다. 또 다른 방법은 도 2의 (가)-(b)와 같이 제 2지점 잔류하강치 ΔH의 2배인 2ΔH 만큼을 제 1지점 또는 제 3지점 중 한 지점만 높여 거치고임시키고 합성보를 거치, 연결한다. 이때 보에 작용되는 역학적 힘은 경간별로 제작된 연속형 프리스트레스트 합성보의 상태를 유지한다(도 1 (가) 참조). 두가지 방법 중 한가지 방법을 택하여 거치고임을 제거하면 하부케이싱 콘크리트에는 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보 시공시의 잔류하강치 ΔH에 의한 압축응력이 남게 되는 양만큼 추가로 도입되고 제 2지점은 ΔH 만큼 상승된 상태와 마찬가지가 된다(도 2 (나) 참조). 이 상태에서 다시 제 2지점을 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보의 순상승치 H에서 잔류하강치 ΔH를 뺀 순하강치인 H-ΔH 만큼 상승시키면 결국 강형의 상부플랜지(①)는 순상승치 H 만큼의 휨 인장에 의하여 인장변형이 되고 하부케이싱 콘크리트에는 압축응력이 도입된다. 제 2지점을 상승시킨 상태에서 상부 바닥판 콘크리트(③)를 타설, 양생한 후 상승시킨 H-ΔH만큼을 다시 하강시키면 상부 바닥판 콘크리트에는 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보 설계시의 바닥판 콘크리트에 도입된 량과 같은 압축응력이 도입되고(도 2 (라) 참조), 이어서 나머지 바닥판 콘크리트를 타설하면 연속형 프리스트레스트 합성보의 종곡선은 결국 평탄한 상태가 된다(도 2 (마) 참조). 또한 어떠한 상태의 연속형 프리스트레스트 합성보의 종곡선도 H와 ΔH의 량을 지점에서 적절히 조절하여 합성보를 거치하면 설계에서 요구하는 종곡선을 완성할 수가 있게 된다. 이때 상부하중을 하부로 전달하는 지점장치는 미리 설치된 상태에서 작업을 하게 됨으로 기존의 연속형 프리스트레스트 합성보에서와 같이 합성보를 거치한 후 좁은공간에서 설치하여야 하는 문제가 제거되어 정밀하고 편리한 시공이 가능케 된다.
3경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공방법은 도 3에 나타낸 바와 같다.
제 1경간과 제 2경간 보의 연속처리는 앞에서 설명한 바와 같은 2경간 연속형 프리스트레스트 합성보와 같은 시공방법으로 연속처리하고(도 3 (가)∼(라) 참조), 제 3경간의 연속처리는 제 4지점을 기존 공법의 제 3지점 잔류하강치 ΔH의 2배인 2ΔH 만큼 거치고임시킨 후 제 2경간과 제 3경간 보를 연결하고 제 4지점을 하강시키면 잔류하강치 ΔH만큼의 압축응력이 하부케이싱 콘크리트(②)에 추가로 도입되고 제 3지점은 ΔH 만큼 상승된 상태와 마찬가지가 된다. 다시 제 3지점을 H-ΔH 만큼 상승시켜 부모멘트 발생 구간 상부 바닥판 콘크리트(③)를 타설 양생한 후 제 3지점을 하강시켜 상부 바닥판 콘크리트에 압축응력을 도입한 뒤 나머지 바닥판 콘크리트를 완성하면 평탄한 종곡선을 이룰 수가 있다.
이와 같은 방법으로 연속화시킬 경우 3경간 이상의 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공도 가능하다.
기존의 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 방법은 지점 하강시 하부케이싱 콘크리트에 발생하는 인장응력으로 인하여 도입된 압축응력의 손실을 막기 위해 잔류하강치를 남김으로써 평탄성이 결여되어 수평을 유지하여야 하는 연속형 프리스트레스트 합성보의 장해 요인으로 작용하며, 또한 지점 상승치와 하강치가 달라 지점장치를 합성보의 거치전에 설치가 불가능하여 지점을 상승한 후 거치된 보와 하부구조 사이의 좁은 공간에서 설치하여야 하는 단점을 보완할 수 있는 새로운 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 방법을 개발하고자 한다.
본 발명은 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 방법에 관한 것으로써 종래기술로는 연속보의 설계에 따라 경간별로 만들어진 합성보를 내부지점에서 연결하여 거치한 다음 지점을 상승시켜 하부케이싱 콘크리트에 압축응력을 추가로 도입시키고 부모멘트가 발생되는 구간의 바닥판 콘크리트를 타설 양생한 후 상승된 지점을 하강시켜 바닥판 콘크리트에 부모멘트에 견딜 수 있는 압축응력을 도입시키는 공법이 있다.
기존의 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 방법이 내측 지점의 잔류하강치로 인하여 평탄성이 결여되어 있으며, 지점장치를 합성보의 거치전에 설치가 불가능하여 지점을 상승한 뒤 거치된 보와 하부구조 사이의 좁은 공간에서 설치하여야 하는 등의 문제점을 보완하고자 한다.
[도 1]
기존의 연속 프리스트레스트 합성보의 시공 순서도
[도 2]
본 발명에 의한 2경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 순서도
[도 3]
본 발명에 의한 3경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 순서도
2경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공법에서 제 1지점과 제 3지점을 기존 공법의 제 2지점 잔류하강치만큼 높인 상태로 거치고임을 설치하거나 또는 제 1지점 또는 제 3지점을 기존 공법의 제 2지점 잔류하강치의 2배만큼 높인 상태로 거치고임을 설치한 후 두 개의 빔을 연결하고 양단지점의 거치고임을 제거한 후에 다시 제 2지점을 기존 공법의 순하강치만큼 상승시킨 후 부모멘트 구간의 바닥판 콘크리트를 타설하고 다시 순하강치를 하강시켜 최종 연속형 프리스트레스트 합성보의 종곡선을 평탄한 상태가 되도록 한다.
3경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공법에서 제 1경간과 제 2경간 보의 연속처리는 2경간 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공법과 마찬가지의 방법으로 시공하고, 제 4지점을 기존 공법의 제 3지점 잔류하강치의 2배만큼을 높인 상태로 거치고임을 설치한 후 제 2경간의 보와 제 3경간의 보를 연결하고 제 4지점의 거치고임을 제거한 후에 다시 제 3지점을 순하강치만큼 상승시킨 후 부모멘트 구간의 바닥판 콘크리트를 타설하고 다시 순하강치를 하강시켜 최종 연속형 프리스트레스트 합성보의 종곡선을 평탄한 상태가 되도록 한다.
본 발명은 연속형 프리스트레스트 합성보의 시공 방법으로써 기존 공법의 잔류하강치에의한 솟음량을 없애 교량의 평탄성을 유지하고 또한 합성보의 거치 전에 지점장치를 설치하여 정밀한 시공을 가능케 한다.
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