KR100229213B1 - 조립식 고가도로 시공방법 - Google Patents

Abstract

목적 시공 면적의 점유를 최소로 하면서 현장에서 교각과 그 베이스부의 콘크리트 타설을 가능케 하여 공기 단축과 시공의 간편성 향상을 도모하는 조립식 고가도로 시공방법을 제공함.

구성] 본 발명의 시공방법은 노면을 일정 깊이로 굴삭하고 그 바닥면에 일정 두께의 쇄석층을 부설하는 지반 형성 공정과, 그 위로 레일을 순차 부설하여 나가는 한편으로 상기 연결 조립된 레일의 소정 개소마다 수직 비임을 조립 연결함과 아울러 상기 수직 비임의 하측에 스틸 폼을 장착하고 그 안에 콘크리트를 타설해서 교각 베이스부가 성형되게 하는 교각 베이스부 성형 공정과, 상기 스틸 폼을 해체하고 이어서 상기 수직 비임의 외주로 소정의 스틸 폼을 조립하여 콘크리트 타설하고 이를 해체하는 교각 성형 공정과, 상기 굴삭된 지면을 상기 교각 베이스부가 매립될 때까지 복토하는 지면 마무리 공정으로 행해지는 것이므로 모든 공정이 고가도로가 설비되는 도로를 따라 연속적으로 행해질 수 있고, 이에 따라 현장의 시공 면적을 최소화하면서 신속하게 시공할 수 있다.

Description

조립식 고가도로 시공방법

본 발명은 고가도로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단기간에 교통 혼잡을 유발하지 않고 간편하게 조립 시공할 수 있게 구성한 조립식 고가도로 시공방법에 관한 것이다.

고가도로는 단위 면적당 교통분담률이 높은 장점을 가지고 있어서 국토 면적이 좁은 우리 나라의 실정에 잘 부합될 수 있는 도로의 하나로 꼽히고 있다. 특히 차량의 폭발적 증가로 인한 도심지의 교통 체증 문제는 도로 부지를 새로이 확보해야 하는 부담을 덜 수 있다는 이유만으로도 고가도로의 확충이 바람직한 해결책으로 제시되고 있는 실정이지만 종래부터 행해져 오던 고가도로의 시공방법은 공사 현장의 점유 면적이 대단히 넓고 또 공사 기간이 길어서 그 동안에 차량의 병목현상을 일으키므로 장기간에 걸쳐 극심한 교통 체증을 일으키는 등의 문제가 있기 때문에 보편적으로 시행되지 않고 있다. 따라서 단기간에 간편하게 시공될 수 있는 새로운 방식의 고가도로 시공방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

새로운 방식의 고가도로는 공사 현장에 의한 기존 도로의 잠식율이 낮아야 하고, 또 공사 기간을 대폭 단축시켜서 교통 체증의 유발을 적극 억제하거나 유발을 일으키더라도 그 기간이 대폭 단축될 수 있는 요건을 충족하는 것이어야 한다.

조립식 고가도로는 현재까지 알려져 있는 예가 없고 단지 일시적인 통행로를 제공하기 위하여 공사 착공지의 상황에 맞춰 임기 응변적으로 시행되는 임시 도로에 일부 시행되어 왔을 뿐이므로 본격적인 조립식 고가도로는 본 출원인이 국내 특허출원 제96-****호로 제안한 조립식 고가도로와 그 시공방법이 효시이다.

조립식 고가도로의 성패는 노면을 통해 가해지는 하중을 효과적으로 분산할 수 있게 구성되는가에 달려 있다. 하중의 분산은 조립식 고가도로를 지지하는 구조물에 의한 기존 도로의 잠식 면적이 최소로 되게 함은 물론 구조의 간단화를 가능케 하여 조립 시공의 면에서도 바람직한 구조를 얻을 수 있다.

이러한 필요 조건은 본 출원인이 제안한 조립식 고가도로에 의해 충분하게 구현되고 있다. 그러나 제안된 조립식 고가도로에서도 프리 캐스팅된 각 부분을 현장까지 운반하는 것이 과연 효율적으로 이루어질 수 있을까 하는 점에서 시공 전문가의 의구심을 낳게 되었다.

물론 국토 면적이 넓은 나라에서는 상기와 같은 운반 상의 문제가 발생하지 않겠으나 우리 나라와 같이 좁은 국토를 가진 나라에서는 이것이 시공을 어렵게 하는 난제로 작용할 수도 있다.

이 때문에 프리 캐스팅에 의한 각 부분의 조립보다는 현장에서의 신속한 타설을 가능케 하는 방식도 검토될 필요성이 있다.

조립식 고가도로를 시공함에 있어서 콘크리트 타설은 시공 면적을 최소로 점유하는 부분에 국부적으로 행해질 때에 공기 단축의 효과를 얻을 수 있다.

본 출원인은 이를 기초하여 재검토하여 본 바 조립식 고가도로의 시공에서 프리 캐스팅을 배제할 수 있는 부분은 교각 베이스부에 국한된다고 결론짓게 되었다. 공교롭게도 상기 교각 베이스부는 시공 면적을 증대시키지 않고도 콘크리트 타설이 가능한 부분이다.

따라서 본 발명의 목적은 노면의 하중을 효과적으로 분산 처리할 수 있는 구조를 갖추어 안정성과 견고성이 뛰어난 조립식 고가도로의 교각 베이스부를 신속하게 콘크리트 타설함으로써 공기 단축과 프리 캐스팅의 운반 문제를 일거에 해결할 수 있는 조립식 고가도로의 시공방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 구현하는 본 발명의 시공방법은 노면을 일정 깊이로 굴삭하고 그 바닥면에 일정 두께의 쇄석층을 부설하는 지반 형성 공정과, 그 위로 레일을 순차 부설하여 나가는 한편으로 상기 연결 조립된 레일의 소정 개소마다 수직 비임을 조립 연결함과 아울러 상기 수직 비임의 하측에 스틸 폼을 장착하고 그 안에 콘크리트를 타설해서 교각 베이스부가 성형되게 하는 교각 베이스부 성형 공정과, 상기 스틸 폼을 해체하고 이어서 상기 수직 비임의 외주로 소정의 스틸 폼을 조립하여 콘크리트 타설하고 이를 해체하는 교각 성형 공정과, 상기 굴삭된 지면을 상기 교각 베이스부가 매립될 때까지 복토하는 지면 마무리 공정으로 행해진다.

상술한 본 발명에서 성형된 교각의 하측에는 배열 방향으로 가드 레일이 연속하여 장착될 수 있다. 이렇게 장착된 가드 레일은 도시 미관을 위한 화분대로 사용될 수 있고, 또 가드 레일의 외주에는 야광부재를 설치하여 야간에 교각 하측부로 통행하는 차량의 길 안내물로 되게 할 수도 있다.

교각 베이스부의 성형을 위한 스틸 폼은 상변이 하변보다 좁은 사다리꼴 모양의 측면을 가지는 구성으로 된다. 본질적으로 스틸 폼의 하변에는 쇄석층으로 부설되는 레일이 끼워져서 타설되는 콘크리트가 누설되지 않게 하는 구조를 포함할 수 있다.

공정은 고가도로가 설비되는 도로를 따라 연속적으로 행해질 수 있다. 이 경우에 스틸 폼의 조립과 해체는 고가도로의 연장방향으로 진행될 수 있어서 현장의 시공 면적을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 조립식 고가도로의 시공 예를 도시하는 공정도.

도 2는 기초 시공면에 교각 베이스부가 시공되는 예를 도시하는 평면도.

도 3은 교각 베이스부의 타설에 적합한 스틸 폼의 얘를 도시하는 사시도.

도 4는 스틸 폼의 측단면도.

도 5는 교각 베이스부의 완성 배열도.

도 6은 교각 베이스부의 곡선 배열예를 도시하는 평면도.

도 7은 완성 배열된 교각의 측면 처리를 도시하는 평단면도.

도 8은 도 7의 정면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:고가도로 2:지층

3:쇄석층 5:메인 레일

6:수직 비임 7:스틸 폼

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

지반 형성 공정

도 1에 도시한 바와 같이 고가도로(1)가 시공되는 도로의 노면을 일정 깊이로 굴삭하여 드러나는 지층(2)의 상면으로 쇄석층(3)을 일정 두께가 되게 깔고 단단하게 다져서 지반의 안정화를 꾀한다.

교각 베이스부 성형 공정

상기 쇄석층(3)의 다지기를 끝낸 다음에 그 위로 받침 레일(4)을 부설하여 나가면서 그 위로 메인 레일(5)을 교차되게 부설하여 나간다. 이와 같은 레일(4)(5)의 부설 과정에서 교각의 골조로 되는 수직 비임(6)도 함께 조립하여 두는 것이 좋다. 메인 레일(5)은 도 2에 잘 묘사되어 있듯이 받침 레일(4)의 상면에 교차상으로 배열되는 것이기 때문에 상방으로 가해지는 하중을 충분하게 지탱하는 작용을 한다. 이렇게 레일(4)(5)의 부설과 수직 비임(6)의 조립을 끝낸 다음에는 스틸 폼(7)에 의해 상기 수직 비임(6)의 하측부가 둘러싸이게 장착하고 콘크리트를 타설하여 상기 수직 비임(6)이 견고하게 지탱되도록 한다. 스틸 폼(7)은 크레인(8)과 같은 중장비를 이용하여 장착하거나 또는 해체하면 더욱 공기를 단축할 수 있다. 또한 본 발명에서 크레인(8) 등에 의한 스틸 폼(7)의 장착과 해체 작업이 간단하게 이루어질 수 있도록 상기 스틸 폼(7)은 상변이 하변보다 좁게 설정된 사다리꼴의 측면을 가지는 함체 형태로 하고 있다.

더 나아가 상기 스틸 폼(7)의 하변에는 다수의 그루브(9)가 성형될 수 있는데, 여기에는 쇄석층(2)에 부설되는 메인 레일(5)이 끼워져서 콘크리트 타설 시에 상기 메인 레일(5) 사이를 통한 콘크리트 누설이 일어나지 않게 하려는 것이다.

교각 성형공정

콘크리트가 양생되어 상기 스틸 폼(7)을 크레인(8) 등으로 들어 올려 해체하면 상기 수직 지주(7)의 하측부에는 측면이 사다리꼴로 된 교각 베이스부(9)가 성형된다. 사다리꼴로 된 교각 베이스부(9)의 측면은 스틸 폼의 해체가 용이하게 이루어지도록 작용하는 동시에 인접하는 교각 베이스부(9)와의 사이로 틈새를 형성하게 됨으로써 이를 통한 지중선 등의 매설을 병행할 수 있는 이점을 준다. 교각 베이스부(10)의 성형을 끝낸 후에는 상기 수직 비임(7)의 외주로 스틸 폼을 조립하면서 콘크리트를 타설하여 교각이 완성되게 한다. 도 5는 본 발명의 방법을 통해 성형된 교각 베이스부(10) 그리고 교각의 완성된 모습을 도시하고 있다. 교각 베이스부(10)의 하측에 부설된 레일(5) 사이로 전혀 콘크리트가 누설되지 않아 깨끗한 형태로 양생된 교각 베이스부(10)를 얻게 된다. 물론 교각 베이스부(10)의 외관이 반드시 미려하게 성형되어야 할 필요는 없다. 왜냐하면 교각 베이스부(10)는 굴삭된 흙을 다시 복토함으로써 지중으로 매설되기 때문이다. 복토는 이 공정에서 행하거나 또는 이후의 공정에서 행할 수 있다.

만약 커브 도로 상에 고가도로를 시공하는 경우에 상기 교각 베이스부(10)도 동일하게 커브를 그리면서 배열되어야 한다. 도 6은 교각 베이스부(10)의 커브 배열에 관한 예를 보여 주고 있다. 상기 교각 베이스부(10)는 그 하측의 메인 레일(5)을 포함해서 커브 도로의 곡률에 따르는 소정의 배치각 “α”로 배열되므로써 소망하는 곡률로 배열된다. 이와 같은 교각 베이스부(10)의 커브상 배열로 인하여 그 중심에 자리하는 교각도 동일한 커브를 그리면서 배열된다. 지면 마무리 공정

상기 굴삭된 지면은 다시 복토된다. 복토는 상기 교각 베이스부가 매립되는 수준까지 행해지고, 또한 복토 후에는 도로를 따라 연장된 교각 사이로 가드 레일(11)을 장착하여 나가는 한편으로 상기 교각의 상방에 고가도로(1)를 부설하여 나간다. 상기 고가도로(1)의 부설 방법은 본 발명자가 제안한 새로운 고가도로의 시공방법과 동일하므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

교각 사이로 연장 설치되는 가드 레일(11)에는 도 7 및 도 8로 나타낸 바와 같이 중심에 배관되는 자동 급수 파이프(12)를 통한 분수장치(13)가 시설될 수도 있고, 또 가드 레일(11)에 의해 마련되는 공간은 야광부재를 구비한 화분대(14)로도 활용할 수 있어서 도시 미관을 비약적으로 향상시켜 주게 된다.

이러한 것들은 본 발명의 주된 기술적 사상을 벗어나 있는 것이지만 갖추고 있으면 더욱 본 발명의 이점을 부각시켜 주는 요소가 되기도 하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 고가도로를 시공함에 있어서, 현저하게 공기를 단축할 수 있는 이점이 있다. 특히 본 발명에 의하면 도로의 연장 방향에 따라 지면의 굴삭과 교각 베이스부 성형 작업을 행하여 나가면 시공 현장의 점유 면적을 최소로 할 수 있어서 교통 체증을 유발하지 않고도 시공할 수 있는 장점이 있다. 게다가 현장에서의 콘크리트 타설을 가능케 하는 것이므로 다른 장소에서 제작된 프리 캐스팅을 현장까지 운반해야 하는 번거로움도 생략되고, 아울러서 모든 교각은 지중에 매설되는 메인 레일과 일체로 연결된 골조를 갖춤에 따라 처음부터 끝까지 상호 연속된 일체로 연결되는 것이므로 지진 등에도 능히 견딜 수 있는 견고한 구조를 가진다.

Claims (3)

1. 노면을 일정 깊이로 굴삭하고 그 바닥면에 일정 두께의 쇄석층을 부설하는 지반 형성 공정과, 그 위로 레일을 순차 부설하여 나가는 한편으로 상기 연결 조립된 레일의 소정 개소마다 수직 비임을 조립 연결함과 아울러 상기 수직 비임의 하측에 스틸 폼을 장착하고 그 안에 콘크리트를 타설해서 교각 베이스부가 성형되게 하는 교각 베이스부 성형 공정과, 상기 스틸 폼을 해체하고 이어서 상기 수직 비임의 외주로 소정의 스틸 폼을 조립하여 콘크리트 타설하고 이를 해체하는 교각 성형 공정과, 상기 굴삭된 지면을 상기 교각 베이스부가 매립될 때까지 복토하는 지면 마무리 공정으로 행해짐을 특징으로 하는 조립식 고가도로 시공방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 성형된 교각의 하측에는 배열 방향으로 가드 레일이 연속하여 장착됨을 특징으로 하는 조립식 고가도로 시공방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 교각 베이스부의 성형을 위한 스틸 폼은 상변이 하변보다 좁은 사다리꼴 모양의 측면을 가지는 구성으로 됨을 특징으로 하는 조립식 고가도로 시공방법.

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