KR200235875Y1 - Apparatus for reinforcing a beam of multiple clear span bridge - Google Patents
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Abstract
양방향 인장용 고정장치를 이용한 다경간 교량의 빔 보강장치가 개시된다.Disclosed is a beam reinforcing device for a multi-span bridge using a bidirectional tensioning device.
본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치는 다경간 교량의 빔의 양단부 중 외측 단부에 형성된 관통홀에 대응하여 각각 설치되며, 관통홀에 관통 삽입되는 인장부재를 지지하기 위한 제1 보강 브라켓; 다경간 교량의 빔의 양단부 중 내측 단부에 형성된 관통홀에 각각 삽입되어 인장부재를 지지 및 고정하는 인장부재 고정용 삽입봉; 다경간 교량의 빔의 양단부 중 내측 단부에 형성된 관통홀에 대응하여 각각 설치되며, 상기 인장부재 고정용 삽입봉을 지지하기 위한 제2 보강 브라켓; 복수의 단위 빔의 대략 중심부 하면에 각각 설치되며, 인장부재의 걸림설치를 위한 새들 브라켓; 빔의 양단의 관통홀, 제1,제2 보강 브라켓 및 새들 브라켓에 걸쳐 설치되되, 전체적으로 하나의 폐루프를 형성하도록 설치되는 인장부재; 및 복수의 단위 빔들이 상호 연접하는 부위의 인장부재 상에 설치되며, 인장부재를 양방향으로 인장하여 고정하기 위한 양방향 인장용 고정장치를 포함한다.Beam reinforcement device of a multi-span bridge according to the present invention is installed corresponding to the through-holes formed in the outer end of the both ends of the beam of the multi-span bridge, respectively, the first reinforcing bracket for supporting the tension member inserted through the through-hole; A tension member fixing insertion rod inserted into a through hole formed at an inner end of both ends of the beam of the multi-span bridge to support and fix the tension member; Second reinforcing brackets respectively installed in correspondence to the through-holes formed at inner ends of the beams of the multi-span bridge, and supporting the rod for fixing the tension member; Saddle brackets are respectively installed on the lower surface of the central portion of the plurality of unit beams, and for installing the tension member; A tension member installed over the through-holes at both ends of the beam, the first and second reinforcement brackets, and the saddle brackets to form a closed loop as a whole; And a bidirectional tension fixing device installed on the tension member at a portion where the plurality of unit beams are connected to each other and tensioning the tension member in both directions.
이와 같이, 양방향 인장용 고정장치를 이용하여 인장부재를 인장하므로 계속적인 재긴장 작업이 용이하고, 교량의 유지 및 관리가 용이하다. 또한, 빔의 양단에 이미 형성되어 있는 인양홀을 이용하여 빔을 보강 지지하므로, 교량의 손상을 최소화하면서 저렴한 공사비로 시공할 수 있는 장점이 있다.As such, the tension member is tensioned by using the bidirectional tensioning device to facilitate the continuous retensioning operation, and the bridge is easily maintained and managed. In addition, since the beam is reinforced by using a lifting hole already formed at both ends of the beam, there is an advantage that the construction can be performed at a low cost while minimizing damage to the bridge.
Description
본 고안은 다경간 교량의 빔 보강장치에 관한 것으로서, 특히 외부 강선 및 양방향 인장용 고정장치를 이용하여 다경간 교량의 빔의 지지력을 증진시킬 수 있는 다경간 교량의 빔 보강장치에 관한 것이다.The present invention relates to a beam reinforcement device of a multi-span bridge, and more particularly, to a beam reinforcement device of a multi-span bridge that can improve the bearing capacity of the beam of the multi-span bridge by using an external steel wire and bidirectional tension fixing device.
일반적으로, PC 빔(prestressed concrete beam)은 고강도의 강재와 고강도 콘크리트로 제작되기 때문에 RC 빔(reinforced concrete beam)에 비하여 사용성,안전성, 경제성 등에서 우수하며, 균열이 발생하지 않도록 설계되었기 때문에 내구성, 수밀성이 좋고 충격하중이나 반복하중에 대한 저항능력이 우수한 장점을 가지고 있다.In general, PC beam (prestressed concrete beam) is made of high-strength steel and high-strength concrete, so it is superior in usability, safety, and economics compared to RC beam (reinforced concrete beam), and is designed to prevent cracking so that durability, watertightness It has the advantage of good resistance to impact and cyclic loads.
통상적으로, 교량 빔에서는 도 1에 도시된 바와 같이, E점이하의 탄성 영역에서는 하중-응력, 하중-처짐의 관계가 선형을 이루는 탄성변형을 일으키기 때문에 균열이나 처짐이 발생되지 않으며, E점에서 F점에 이르는 천이영역에서도 하중-응력, 하중-처짐의 관계가 어느 정도 선형을 유지하지만 균열과 처짐 현상이 나타나기 시작한다.Typically, in the bridge beam, as shown in FIG. 1, in the elastic region below point E, cracks or sag are not generated because the relationship between load-stress and load-sag causes linear elastic deformation. Even in the transition region to the point F, the relationship between load-stress and load-deflection remains somewhat linear, but cracks and deflections begin to appear.
하중이 천이영역을 넘어 PC 강재의 항복점인 G점이 포함되어 있는 소성영역에 이르면 PC 단면의 인장측 최대응력이 콘크리트의 휨 파괴계수에 달하게 되어 균열이 생기게 되고 균열이 생김에 따라 그 부분에서 콘크리트의 인장저항이 없어지기 때문에 단면특성이 하중의 크기와 함께 변화하여 하중-응력, 하중-처짐의 관계가 비선형적으로 변화되면서 균열과 처짐 현상이 발생하게 되며, 강재 항복점을 넘어 H점에 이르면 PC 강재량이 적당한 경우에도 급작스런 파괴가 일어나게 된다.When the load reaches the plastic zone including the point G, the yield point of the PC steel, the maximum stress on the PC section reaches the flexural failure coefficient of the concrete, causing cracks and cracks. Since the tensile resistance disappears, the cross-sectional characteristics change with the magnitude of the load, and the relationship between load-stress and load-deflection changes nonlinearly, causing cracks and deflections. Sudden destruction occurs even when the volume is adequate.
따라서, 통과하중이 사하중 DL과 활하중 LL을 합한 하중이하로 되도록 설계함으로써 빔의 처짐이나 균열이 발생되지 않도록 하고 있다.Therefore, the through load is designed to be equal to or less than the combined load of the dead load DL and the live load LL to prevent the deflection and cracking of the beam.
그러나, 산업이 발달하고 교통량이 증가됨에 따라 최초 건설시 통과하중 보다 큰 하중이 작용하게 되면, 빔의 PC 강재량이 부족하게 되어 E점 이하의 탄성영역에서도 균열과 처짐 및 파괴 현상이 발생하게 된다.However, as the industry develops and traffic increases, if a load greater than the transit load is applied during the initial construction, the PC steel amount of the beam becomes insufficient, so that cracks, sag and breakage occur in the elastic region below the E point.
이러한 현상은 최근 노후된 교량에서 교량 빔 자체의 노화 등으로 인하여 빔의 강성이 극도로 저하되고, 그 설계 및 시공당시의 통과하중의 증가로 인하여 균열과 처짐 현상이 발생되어 예측할 수 없는 교량 붕괴의 위험이 있다.This phenomenon is due to the aging of the bridge beam itself in the recently aging bridge, the rigidity of the beam is extremely degraded, the increase in the pass load at the time of design and construction, causing cracks and sag phenomena, the risk of unpredictable bridge collapse There is this.
따라서, 이와 같이 노화된 교량에 대해서는 사고 발생후의 응급보수 차원이 아닌 사고의 사전 예방차원에서 상술한 처짐 및 하단 균열을 방지하고 보강하는 교량 빔의 보강공법이 절실히 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 이른 바 포스트 텐션(post tension)공법이 시행되고 있다.Therefore, the aging bridges are urgently required to reinforce the bridge beam to prevent and reinforce the deflection and bottom cracks described above in order to prevent accidents, rather than emergency repair after the accident. In response to these demands, a so-called post tension method is being implemented.
포스트 텐션 공법에 의한 교량 빔 보강공법은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 보강하고자 하는 빔(21)의 양단 측면에 다수개의 관통공을 형성하고, 이 관통공에 철근(22)을 삽인한 후, 이들 철근(22)의 양단에 보강철근(23)을 용접 또는 결속하여 철근 골조를 형성한다. 그런 다음, 긴장부재를 구성하는 쉬스관에 삽입된 다수개의 강연선(24)을 쐐기형 정착구(25)에 결합하여 이 정착구(25)를 철근골조에 고정하며 빔(21)의 측면에 다수개(빔의 길이에 따라 2개 이상임, 도시예에서는 3개)의 새들(26)을 고정설치하여 쉬스관이 새들(26)의 걸림턱(26a) 하부에 걸릴 수 있도록 한 상태에서 각 강연선(24)을 유압잭에 고정하고 유압잭을 작동시켜 상기 강연선(24)을 당겨 긴장시키면 강연선(24)이 당겨지면서 긴장력에 대한 수직상방 분력이 새들(26)을 밀어올리게 되고, 이에 따라 빔의 처짐이 보강되고 빔 단면의 인장측 균열이 밀착되도록 하는 것에 의하여 빔의 강성이 보강되도록 하는 것이다.In the bridge beam reinforcement method by the post-tension method, as shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of through holes are formed at both end sides of the beam 21 to be reinforced, and the rebar 22 is inserted into the through holes. After this, the reinforcing bar 23 is welded or bound to both ends of these reinforcing bars 22 to form a reinforcing bar frame. Then, the plurality of strands 24 inserted into the sheath tube constituting the tension member is coupled to the wedge-shaped anchorage 25 to fix the anchorage 25 to the reinforcing bar frame and a plurality of Two or more, depending on the length of the beam (three in the example), the saddle 26 is fixed to each of the strands 24 in a state that the sheath tube can be caught under the locking jaw (26a) of the saddle (26) Is fixed to the hydraulic jack and the hydraulic jack is operated to pull the tension wire 24 to pull the tension wire 24 is pulled up the vertical component of the tension force to lift the saddle 26, thereby reinforcing the deflection of the beam and the beam The rigidity of the beam is reinforced by causing the tensile side crack of the cross section to be in close contact.
이때, 최종적으로 상기 철근(22)과 보강철근(23), 정착구(25)와 강연선(24)의 양단을 포함하는 부위에 콘크리트(27)를 타설함과 아울러 정착구(25) 내에도 콘크리트 몰타르를 주입하여 경화하는 것에 의하여 긴장된 강연선(24)이 그대로 유지되도록 한다. 여기서 상기 강연선(24)은 쉬스관 내에 여러 가닥이 삽입된 것으로서, 강연선(24)이 유동하는 것을 방지하기 위하여 상기 쉬스관 내에도 시멘트 몰타르를 주입, 경화시킨다.At this time, the concrete 27 is poured into the site including both ends of the reinforcing bar 22, the reinforcing bar 23, the fixing unit 25, and the strand 24, and also the concrete mortar in the fixing unit 25. By injection and curing, the tensioned strand 24 is maintained as it is. Here, the strand 24 is a plurality of strands are inserted into the sheath tube, in order to prevent the strand 24 is flowing, cement mortar is also injected into the sheath tube, and cured.
그러나, 이상과 같은 공법에서는 다음과 같은 문제점이 대두되고 있다.However, the following problems arise in the above construction method.
첫째, 강연선(24)을 긴장한 후 강연선(24)을 정착시키기 위하여 철근(22)과 정착구(25) 및 강연선(24)의 양단부를 포함한 부분에 콘크리트(27)를 타설함과 아울러 정착구(25)와 강연선(24)이 삽입된 쉬스관 내에도 시멘트 몰타르를 주입, 경화시키는 것에 의하여 정착시키는 것이므로 강연선(24)의 재긴장이 불가능하다.First, in order to fix the strand 24 after tensioning the strand 24, the concrete 27 is placed in the portion including both ends of the reinforcing rod 22, the anchorage 25, and the strand 24, and the anchorage 25 Also, since the cement mortar is fixed by injecting and hardening the cement mortar into the sheath pipe into which the stranded wire 24 is inserted, retensioning of the stranded wire 24 is impossible.
즉, 위와 같은 공법을 시공한 후 시간이 경과함에 따라 강연선(24)은 긴장 이완 현상에 의하여 늘어지면서 강연선(24)의 중간부가 새들(26)의 걸림턱(26a)에서 하방으로 처지게 되어 강연선(24)에 의한 인양력이 저하되어 시공 효과가 저하되거나 심지어는 하등의 시공효과가 없게 되는 바, 이때 철근(22)과 보강철근(23), 정착구(25)와 강연선(24)의 양단을 포함하는 부위에 콘크리트(27)를 타설함과 아울러 정착구(25) 내에도 콘크리트 몰타르를 주입하여 경화하였으므로, 강연선(24)의 재긴장이 불가능하며, 재긴장을 위하여는 처음부터 재시공하여야 하는 문제점이 있는 것이다.That is, as time passes after the construction of the above-described method, the strand 24 is stretched by the tension relaxation phenomenon, and the middle portion of the strand 24 is sag downward from the latching jaw 26a of the saddle 26. Lifting force by (24) is lowered, the construction effect is lowered or even there is no construction effect, at this time, both ends of the reinforcing bar 22 and reinforcing bar (23), anchorage (25) and the strand (24) In addition to placing concrete 27 on the part including the hardening by injecting concrete mortar in the anchorage 25, retension of the strand 24 is not possible, the problem that must be rebuilt from the beginning for retension It is.
둘째, 철근(22)과 정착구(25)를 고정하기 위하여 빔(21)의 양단부에 다수개의 관통공을 천공하고, 새들(26)을 고정하기 위하여 빔(21)의 양측면에도 다수개의 관통공을 천공하여야 하므로, 이 부분에서 빔(21) 자체의 강도가 저하되는 역효과가 있다.Second, a plurality of through holes are drilled at both ends of the beam 21 to fix the reinforcing bar 22 and the anchorage 25, and a plurality of through holes are also provided at both sides of the beam 21 to fix the saddle 26. Since it is necessary to drill, there is an adverse effect that the strength of the beam 21 itself is lowered in this part.
더욱이, 교량 빔은 그 특성상 빔 양단부에 철근이 조밀하게 배근되어 있는 바, 관통공을 천공하는 과정에서 철근이 손상될 경우 심각한 문제를 초래할 수 있다.Furthermore, since the reinforcing bar is densely arranged at both ends of the beam due to its characteristics, the bridge beam may cause serious problems when the reinforcing bar is damaged during the drilling of the through hole.
또한, 통상적으로 관통공은 20개 정도를 천공하게 되는 데, 천공작업중 철근부위와 저촉되는 경우 위치를 바꿔가면서 천공하게 되므로, 통상 30여개소에 천공이 되는 등 빔의 자체 강도를 더욱 저하시키게 되는 문제점이 있다.In addition, in general, the through holes are to be drilled about 20, because when the hole is in contact with the reinforcing bar during the drilling operation by changing the position, it is usually a problem to further lower the strength of the beam itself, such as a perforation in 30 places There is this.
셋째, 상기 정착구(25)는 강선을 내외측에 나선형으로 권취하고 이를 시멘트 몰타르로 타설하여 꼭지가 잘린 원추형 통모양으로 형성한 암콘(25a)과 외주면에 다수개의 강연선 삽입홈(25c)이 형성된 쐐기형 숫콘(25b)으로 형성된 것으로, 다수 가닥(통상 12가닥)의 강연선(24)을 각기 긴장시킨 상태에서 하나의 암콘(25a)과 숫콘(25b)으로 이루어지는 정착구(25)에 의하여 이완되지 않도록 정착시키는 것이므로, 하나의 강연선(24)이 이완되거나 파손되었을 때 모든 강연선이 이완되거나 파손되면서 빔 파괴 등 심각한 위험을 초래하게 된다.Third, the anchorage 25 is a wedge shape having a plurality of strand wire inserting grooves 25c formed on the outer circumferential surface of the cone-shaped 25a and the outer circumference formed by winding the steel wire spirally inside and outside and casting it with cement mortar. It is formed of a male cone (25b), a plurality of strands (usually 12 strands) in a state in which the tension line 24 is tensioned, respectively, so as to settle so that it is not relaxed by the anchorage (25) consisting of a single cone (25a) and male cone (25b) Therefore, when one of the strands 24 is relaxed or broken, all the strands are relaxed or broken, which causes serious risks such as beam destruction.
넷째, 빔(21)의 양측 단부에 고정된 형태의 정착부를 가지는 형태로 시공되어 다경간 교량에서의 연결인장이 불가능하여 다경간 교량의 합성부에 발생하는 솟음력에 대한 보정이 불가능하고, 기존의 다경간으로 설치된 교량의 형태 변형이 발생하게 된다.Fourth, since it is constructed in the form of a fixing unit of the fixed form at both ends of the beam 21, it is impossible to make the tensile tension in the multi-span bridge, the correction of the rising force generated in the composite portion of the multi-span bridge is impossible, The shape deformation of the bridge installed in multi-span of will occur.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 외부 강선 및 양방향 인장용 고정장치를 이용하여 다경간 교량의 빔의 지지력을 증진시킬수 있는 다경간 교량의 빔 보강장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to improve the above problems, and the object of the present invention is to provide a beam reinforcing device of a multi-span bridge that can improve the bearing capacity of the beam of a multi-span bridge using an external steel wire and bidirectional tension fixing device. have.
도 1은 일반적인 교량 빔에서의 하중-응력 및 하중-처짐의 관계를 보여주는 도면.1 shows the relationship between load-stress and load-deflection in a typical bridge beam.
도 2는 종래 교량 빔 보강공법에 의해 보강된 빔의 상태를 보여주는 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the state of the beam reinforced by a conventional bridge beam reinforcement method.
도 3은 종래 교량 빔 보강공법에 따라 빔에 철근을 설치한 상태를 보인 부분 발췌 사시도.Figure 3 is a partial perspective view showing a state in which reinforcing bars are installed in the beam according to the conventional bridge beam reinforcement method.
도 4는 종래 교량 빔 보강공법에 사용되는 긴장부재와 정착수단을 보인 분해 사시도.Figure 4 is an exploded perspective view showing the tension member and the fixing means used in the conventional bridge beam reinforcement method.
도 5는 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치에 의해 빔이 보강 시공된 상태를 보여주는 정면도.5 is a front view showing a state in which the beam is reinforced construction by the beam reinforcing device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치의 인장부재 고정용 삽입봉의 구성을 보여주는 도면.6a and 6b is a view showing the configuration of the rod for fixing the tension member of the beam reinforcement device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 7a는 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치의 제1 보강 브라켓의 사시도.Figure 7a is a perspective view of the first reinforcing bracket of the beam reinforcing device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 7b는 도 7a에 도시된 제1 보강 브라켓의 평면도.FIG. 7B is a top view of the first reinforcement bracket shown in FIG. 7A. FIG.
도 7c는 도 7a에 도시된 제1 보강 브라켓의 측면도.FIG. 7C is a side view of the first reinforcement bracket shown in FIG. 7A. FIG.
도 8a는 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치의 제2 보강 브라켓의 사시도.Figure 8a is a perspective view of a second reinforcement bracket of the beam reinforcement device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 8b는 도 8a에 도시된 제2 보강 브라켓의 평면도.FIG. 8B is a plan view of the second reinforcement bracket shown in FIG. 8A. FIG.
도 9a는 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치의 새들 브라켓의 사시도.Figure 9a is a perspective view of the saddle bracket of the beam reinforcing device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 9b는 도 9a에 도시된 새들 브라켓의 정면도.9B is a front view of the saddle bracket shown in FIG. 9A.
도 9c는 도 9a에 도시된 새들 브라켓의 측단면도.9C is a side cross-sectional view of the saddle bracket shown in FIG. 9A.
도 10은 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치의 제2 보강 브라켓 내에서의 인장부재의 고정상태를 보여주는 도면.10 is a view showing a fixed state of the tension member in the second reinforcement bracket of the beam reinforcement device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 11은 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치의 양방향 인장용 고정장치의 구성을 보여주는 부분 발췌 확대도.Figure 11 is an enlarged partial view showing the configuration of the fixing device for bidirectional tension of the beam reinforcing device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 12는 도 11에 도시된 양방향 인장용 고정장치의 하우징 내부 구성요소들의 분해상태도.12 is an exploded view of the components inside the housing of the bidirectional tensioning device shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
51...빔 52...제1 보강 브라켓51 ... beam 52 ... first reinforcement bracket
53...인장부재 고정용 삽입봉 54...제2 보강 브라켓53.Inserting rod for fixing tensile member 54 ... Secondary reinforcing bracket
55...새들 브라켓 56...인장부재55.Saddle bracket 56.Tension member
57...양방향 인장용 고정장치 61...헤드부57.Two way tension holder 61 ... Head
62...몸체부 61h...관통공62.Body 61h ... Through
62t...돌기 62u...홈62t ... protrusion 62u ... home
71...베이스 플레이트 72...지지부재71 Base plate 72 Support member
72m...주부재 72s...보조부재72m ... Main member 72s ... Secondary member
73...지지턱부 81,91...베이스 플레이트73. Supporting jaw 81,91 Base plate
82...측면 지지부재 83...나사형 헤드 고정부재82.Side support member 83 ... Screw head fixing member
81H...삽입봉 삽입용 관통공 83h...나사형 헤드 삽입공81H ... Through hole for insertion rod insertion 83h ... Screw head insertion hole
92...수직상향부재 93...보조부재92 Upright member 93 ... Secondary member
94...수직하향부재 95...인장부재 고정부재94.Vertical down member 95 ... Tension member fixing member
96...인장부재 가이드부재 101...인장부재 고정용 나사형 헤드96 ... tension member guide member 101 ... threaded head for fixing the tension member
111...하우징 112...인장부재 인장용 유압잭111.Housing 112 ... Hydraulic jack for tensioning tension member
113...연결봉 114a,114b...인장부재 고정용 헤드113 ... connecting rod 114a, 114b ... head for fixing tension member
115...인장부재 인장용 나사형 헤드 116...연결봉/나사형 헤드 고정부재115 ... Threaded head for tensioning member 116 ... Connecting rod / screw head fixing member
117...인장압력 검측장치117 ... Tensile pressure detector
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치는, 복수의 단위 빔을 갖는 다경간 교량의 빔을 보강하기 위한 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the beam reinforcement apparatus of a multi-span bridge according to the present invention, in the device for reinforcing the beam of a multi-span bridge having a plurality of unit beams,
상기 다경간 교량의 빔의 양단부 중 외측 단부에 형성된 관통홀에 대응하여 각각 설치되며, 관통홀에 관통 삽입되는 인장부재를 지지하기 위한 제1 보강 브라켓;First reinforcing brackets respectively installed in correspondence with the through holes formed at the outer ends of the beams of the multi-span bridge and supporting the tension member inserted through the through holes;
상기 다경간 교량의 빔의 양단부 중 내측 단부에 형성된 관통홀에 각각 삽입되어 인장부재를 지지 및 고정하는 인장부재 고정용 삽입봉;A tension member fixing insertion rod inserted into a through hole formed at an inner end of both ends of the beam of the multi-span bridge to support and fix the tension member;
상기 다경간 교량의 빔의 양단부 중 내측 단부에 형성된 관통홀에 대응하여 각각 설치되며, 상기 인장부재 고정용 삽입봉을 지지하기 위한 제2 보강 브라켓;Second reinforcing brackets respectively installed in correspondence with the through-holes formed at inner ends of both ends of the beam of the multi-span bridge and supporting the rod for fixing the tension member;
상기 복수의 단위 빔의 대략 중심부 하면에 각각 설치되며, 인장부재의 걸림설치를 위한 새들 브라켓;Saddle brackets are respectively installed on the lower surface of the central portion of the plurality of unit beams, and are provided for engaging the tension member;
상기 빔의 양단의 관통홀, 제1,제2 보강 브라켓 및 새들 브라켓에 걸쳐 설치되되, 전체적으로 하나의 폐루프를 형성하도록 설치되는 인장부재; 및A tension member installed over the through-holes at both ends of the beam, the first and second reinforcement brackets, and the saddle brackets to form a closed loop as a whole; And
상기 복수의 단위 빔들이 상호 연접하는 부위의 인장부재 상에 설치되며, 인장부재를 양방향으로 인장하여 고정하기 위한 양방향 인장용 고정장치를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it is provided on the tension member of the portion where the plurality of unit beams are connected to each other, and includes a bidirectional tension fixing device for tensioning and fixing the tension member in both directions.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치에 의해 빔이 보강 시공된 상태를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a state in which the beam is reinforced construction by the beam reinforcing device of the multi-span bridge according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 고안에 따른 다경간 교량의 빔 보강장치를 이용한 빔 보강은 교량의 빔(51)의 양단의 각 측면에 인장부재(56) 및 삽입봉(53)(도 6 참조)의 삽입을 위한 관통홀(미도시)을 각각 형성하고, 그 각 관통홀이 형성된 위치에 관통홀에 관통 삽입되는 인장부재(56) 및 삽입봉(53)을 지지하기 위한 제1,제2 보강 브라켓(52)(54)을 각각 설치하며, 상기 복수의 단위 빔(51)의 각각의 대략 중심부 하면에 인장 부재(56)의 걸림설치를 위한 새들 브라켓(55)을 각각 설치하는 단계(삽입봉, 보강 브라켓 및 새들 브라켓 설치단계)와; 상기 빔(51)의 양단의 관통홀, 제1,제2 보강 브라켓(52)(54) 및 새들 브라켓(55)에 걸쳐 인장부재(56)를 설치하되, 전체적으로 하나의 폐루프를 형성하도록 설치하는 단계(인장부재 설치단계)와; 상기 복수의 단위 빔(51)들이 상호 연접하는 부위의 인장부재(56) 상에 양방향 인장용 고정장치 (57)를 각각 설치한 후, 소정의 인장압력으로 인장부재(56)의 인장작업을 실시하는 단계(인장작업 실시단계); 및 상기 인장부재(56)의 인장작업 완료 후, 외부로부터 동원된 인장작업용 장치(예를 들면, 유압잭, 인장봉, 인장용 접속부 등)를 해체하는 단계(외부 인장작업용 장치 해체단계)에 의해 이루어진다.Referring to Figure 5, the beam reinforcement using the beam reinforcement device of the multi-span bridge according to the present invention is the tension member 56 and the insertion rod 53 on each side of both ends of the beam 51 of the bridge (see Fig. 6) First and second reinforcement for respectively forming a through hole (not shown) for insertion of the rod, and for supporting the tension member 56 and the insertion rod 53 inserted through the through hole at a position where each through hole is formed. Installing brackets 52 and 54, respectively, and installing saddle brackets 55 for engaging the tension member 56 on the lower surface of each of the central portions of the plurality of unit beams 51 (insertion rods). Reinforcing bracket and saddle bracket installation step); The tension member 56 is installed over the through holes, the first and second reinforcement brackets 52 and 54 and the saddle bracket 55 at both ends of the beam 51, and is installed to form one closed loop as a whole. Step (tension member installation step) and; After installing the bidirectional tension fixing device 57 on the tension member 56 of the portion where the plurality of unit beams 51 are in contact with each other, the tension member 56 is tensioned at a predetermined tension pressure. Performing (tensioning step); And dismantling the tensioning device (for example, hydraulic jack, tension bar, tension connecting part, etc.) mobilized from the outside after completion of the tensioning work of the tensioning member 56 (disassembling device for external tensioning work). .
여기서, 상기 삽입봉, 보강 브라켓 및 새들 브라켓 설치단계에서의 빔(51)의 양단에 관통홀을 형성하는 것은 교량 빔의 양단에 그와 같은 관통홀이 이미 형성되어 있지 않은 경우(주로 설치된지 오래되는 구교량의 빔)에 해당되는 것으로서, 교량 빔의 양단에 그와 같은 관통홀(인양홀)이 이미 형성되어 있는 경우(최근의 교량빔의 제작 시에는 교량 빔의 이송 및 설치를 용이하게 하기 위해 통상 빔의 양단에 인양홀을 형성함)에는, 물론 그 인양홀을 그대로 이용하게 된다.Here, forming the through-holes at both ends of the beam 51 in the insertion rod, the reinforcing bracket and the saddle bracket installation step is the case where such through-holes are not already formed at both ends of the bridge beam (mainly installed long Beams of old bridges), and if such through holes (lifting holes) are already formed at both ends of the bridge beam (to facilitate the transfer and installation of the bridge beams during the manufacture of the latest bridge beam). To form a lifting hole on both ends of the beam), of course, the lifting hole is used as it is.
한편, 이 단계에서 사용되는 상기 인장부재 고정용 삽입봉(53)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 2개의 부품(53a)(53b)으로 구성된다. 이 2개의 부품 (53a)(53b)은 각각 헤드부(61)와, 그 헤드부(61)와 일체로 형성되는 원기둥형의 몸체부(62)로 구성된다. 헤드부(61)에는 강연선 고정용 헤드의 삽입을 위한 관통공 (61h)이 각각 형성된다. 그리고, 상기 삽입봉(53)을 이루는 2개의 부품(53a)(53b) 중에서 일측 부품(53a)의 몸체부(62)의 단부에는 부품 상호 간의 키이(key) 결합을 위한 돌기(62t)가 형성되고, 타측 부품(53b)의 몸체부(62)의 단부에는 상기 돌기 (62t)와의 키이 결합을 위한 홈(62u)이 형성된다. 여기서, 이와 같이 삽입봉(53)을 2개의 부품으로 구성한 것은 빔(51)에 형성된 관통홀의 양측면에서 삽입이 가능하도록 하기 위한 것이다. 또한, 삽입봉(53)을 이루는 2개의 부품(53a)(53b) 중의 일측 부품 (53a)의 몸체부(62)에는 돌기(62t)를 형성하고, 타측 부품(53b)의 몸체부 (62)에는 그 돌기(62t)에 대응하는 홈(62u)을 형성한 것은 빔의 관통홀의 양측에 삽입되는 이 2개의 부품(53a)(53b)의 각 헤드부(61)에 형성되어 있는 관통공(61h)의 방향을 용이하게 일치시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.On the other hand, the tension member fixing rod 53 used in this step is composed of two components (53a, 53b), as shown in Figure 6a and 6b. These two components 53a and 53b are each composed of a head portion 61 and a cylindrical body portion 62 formed integrally with the head portion 61. The head portion 61 is formed with through holes 61h for inserting the strand fixing head, respectively. A protrusion 62t is formed at an end of the body part 62 of the one side component 53a among the two components 53a and 53b constituting the insertion rod 53. At the end of the body portion 62 of the other component 53b, a groove 62u is formed for the key coupling with the protrusion 62t. Here, the insertion rod 53 is composed of two parts in this way is to enable insertion from both sides of the through hole formed in the beam (51). In addition, a protrusion 62t is formed on the body portion 62 of the one side component 53a of the two components 53a and 53b constituting the insertion rod 53, and the body portion 62 of the other component 53b. The groove 62u corresponding to the projection 62t is formed in the through hole 61h formed in each head portion 61 of the two parts 53a and 53b inserted into both sides of the through hole of the beam. This is to make it easy to match the direction of).
상기 제1 보강 브라켓(52)은 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 소정 두께의 철판으로 된 베이스 플레이트(71)와, 그 베이스 플레이트(71)에 용접 고정되는 한 쌍의 지지부재(72)와, 그 한 쌍의 지지부재(72) 사이에 마련되는 지지턱부 (73)로 구성된다.As shown in FIGS. 7A to 7C, the first reinforcing bracket 52 includes a base plate 71 made of an iron plate having a predetermined thickness, and a pair of support members 72 welded to the base plate 71. ) And a supporting jaw portion 73 provided between the pair of supporting members 72.
상기 베이스 플레이트(71)에는 상기 빔(51)의 양단에 형성된 관통홀(51h)에 대응하는 인장부재의 관통 삽입을 위한 관통홀(71H)과, 베이스 플레이트(71)를 볼트 체결 등에 의해 빔(51)에 고정하기 위한 다수의 베이스 플레이트 고정홀(71h)이 각각 형성된다.The base plate 71 includes a through hole 71H for penetrating the tension member corresponding to the through hole 51h formed at both ends of the beam 51, and the base plate 71 by bolting or the like. A plurality of base plate fixing holes 71h for fixing to 51 are formed, respectively.
상기 지지부재(72)는 그 평면도 상의 형태가 대략 'F'자 형상으로 된 구조체로서, 베이스 플레이트(71)에 직립으로 고정되는 사다리꼴 형상의 주부재(72m)와, 그 주부재(72m)를 지지하기 위하여 주부재(72m)의 외측면 및 베이스 플레이트(71)에 결합 고정되는 삼각형 형태의 보조부재(72s)로 구성된다.The support member 72 is a structure having a substantially 'F' shape in plan view, and supports a main member 72m having a trapezoid shape fixed upright to the base plate 71 and the main member 72m. It consists of a triangular auxiliary member 72s fixedly coupled to the outer surface of the main member (72m) and the base plate (71).
상기 지지턱부(73)는 상기 관통홀(71H)의 근접 부위쪽은 경사가 급하고, 그 정상 부위는 라운딩지며, 관통홀(71H)로부터 멀어질수록 그 경사가 점차 완만해지는 하나의 언덕 형태로 구성된다. 이 지지턱부(73)는 인장부재(56)가 상기 지지부재(72)에 의해 안내 및 지지되어 베이스 플레이트(71)의 관통홀(71H) 및 그에 연속되는 빔의 관통홀(51h)에 관통 삽입되어 긴장됨에 있어서, 인장부재(56)가 빔의 측면부와 직각으로 관통 형성되어 있는 관통홀(51h)에 관통 삽입됨으로 해서 그 직각 굴곡 부위에 의해 인장부재(56)가 압입되어 양방향으로 원활히 긴장될 수 없는 것과, 그 직각 굴곡부에 접촉되는 인장부재(54)의 접촉부위가 취약해지는(열화되는) 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 베이스 플레이트(71)가 지지턱부(73)에 집중되는 압축력을 베이스 플레이트(71)가 설치된 교량 빔의 전체 표면에 고르게 분산시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.The support jaw portion 73 is inclined toward the proximal portion of the through-hole 71H, the top portion is rounded, and as the distance from the through-hole 71H increases, the inclination gradually becomes gradual. It is composed. The support jaw portion 73 has a tension member 56 guided and supported by the support member 72 and inserted through the through hole 71H of the base plate 71 and the through hole 51h of the beam subsequent thereto. As the tension member 56 is penetrated into the through hole 51h formed to penetrate at right angles with the side surface of the beam, the tension member 56 is press-fitted by the right angled bent portion and smoothly tensioned in both directions. And to prevent the contact portion of the tension member 54 in contact with the perpendicular bending portion from becoming weak (deteriorated). In addition, the base plate 71 is to be able to evenly distribute the compressive force concentrated on the support jaw portion 73 over the entire surface of the bridge beam provided with the base plate 71.
상기 제2 보강 브라켓(54)은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(81)와, 베이스 플레이트(81)에 직립 고정되는 사다리꼴 형상의 한 쌍의 측면 지지부재(82)와, 한 쌍의 측면 지지부재(82) 사이에 직립 고정되며, 인장부재를 고정하는 인장부재 고정용 나사형 헤드(101)(도 10 참조)를 고정하기 위한 한 쌍의 나사형 헤드 고정부재(83)로 구성된다.As shown in FIGS. 8A and 8B, the second reinforcement bracket 54 includes a base plate 81, a pair of side support members 82 having a trapezoidal shape fixed upright to the base plate 81, and A pair of threaded head fixing members 83 fixed upright between a pair of side support members 82 and for fixing a tension member fixing screw head 101 (see FIG. 10) for fixing a tension member. It consists of.
여기서, 상기 베이스 플레이트(81)에는 상기 인장부재 고정용 삽입봉(53)의 삽입을 위한 관통공(81H)과, 앵커 볼트의 체결을 위한 다수의 앵커 볼트 체결공 (81h)이 각각 형성된다. 그리고, 상기 한 쌍의 나사형 헤드 고정부재(83)에는 인장부재 고정용 나사형 헤드(101)의 삽입을 위한 나사형 헤드 삽입공(83h)이 각각 형성된다. 여기서, 이상과 같은 구조의 제2 보강 브라켓(54)과 상기 인장부재 고정용 삽입봉(53)에 의한 인장부재 고정방식은 다경간 뿐만이 아니라 단경간 교량의 빔에도 적용될 수 있음은 당연하다.Here, the base plate 81 is formed with a through hole 81H for inserting the tension member fixing rod 53 and a plurality of anchor bolt fastening holes 81h for fastening the anchor bolt, respectively. In addition, the pair of threaded head fixing members 83 are each formed with a threaded head insertion hole 83h for inserting the tensioning member fixing threaded head 101. Here, it is obvious that the method of fixing the tension member by the second reinforcement bracket 54 and the tension member fixing insertion rod 53 having the above structure can be applied to the beam of the short span bridge as well as the multi span.
또한, 상기 새들 브라켓(55)은 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 빔 (51)의 밑면부에 밀착 고정되는 베이스 플레이트(91)와, 베이스 플레이트(91)의 상면의 대략 양측에 수직상향으로 고정되는 한 쌍의 수직상향부재(92)와, 수직상향부재(92)를 외측면에서 지지하는 다수의 보조부재(93)와, 베이스 플레이트(91)의 밑면에 수직하향으로 고정되는 한 쌍의 수직하향부재(94)와, 수직하향부재(94) 및 베이스 플레이트(91)에 고정되며, 'U'자형 홈에 의해 인장부재(56)를 지지 및 고정하는 다수의 인장부재 고정부재(95)와, 그 다수의 인장부재 고정부재(95)의 U자형 홈에 모두 걸쳐서 설치되는 인장부재 가이드부재(96)로 구성된다.9A to 9C, the saddle bracket 55 is perpendicular to both sides of the base plate 91 and the upper surface of the base plate 91, which are tightly fixed to the bottom surface of the beam 51. A pair of vertical upward members 92 fixed upward, a plurality of auxiliary members 93 supporting the vertical upward members 92 on the outer side, and as long as the vertical downward members are fixed to the bottom surface of the base plate 91. A plurality of tension member fixing members fixed to the pair of vertical downward members 94, the vertical downward members 94 and the base plate 91, and supporting and fixing the tension members 56 by the 'U'-shaped grooves ( 95) and a tension member guide member 96 provided over all of the U-shaped grooves of the plurality of tension member fixing members 95.
여기서, 상기 한 쌍의 수직상향부재(92)에는 앵커 볼트(97)의 체결을 위한다수의 관통공(92h)이 각각 형성된다. 이때, 이와 같이 앵커 볼트(97)의 체결에 의해 수직상향부재(92)를 빔(51)의 측면에 고정함에 있어서, 바람직하게는 수직상향부재(92)와 빔(51)의 측면부 사이에 에폭시(epoxy)를 주입하여 고정 상태를 보강한다.Here, the pair of vertically upward members 92 are formed with a plurality of through holes 92h for fastening the anchor bolts 97, respectively. At this time, in fixing the vertically upward member 92 to the side surface of the beam 51 by the fastening of the anchor bolt 97, it is preferable that the epoxy between the vertically upward member 92 and the side surface of the beam 51. (epoxy) is injected to reinforce the fixation state.
상기 다수의 인장부재 고정부재(95)는 대략 요(凹)형으로 제작되어 베이스 플레이트(91)의 밑면 및 수직하향부재(94)에 용접에 의해 고정된다. 이때, 이 요(凹)형의 인장부재 고정부재들(95)에 형성된 'U'자형의 홈들의 깊이는 도 9b에 도시된 바와 같이, 중심부에 위치하는 부재로부터 가장 자리에 위치하는 부재로 갈수록 점차로 깊어지며, 따라서 그 'U'자형의 홈들에 걸쳐 설치되는 인장부재 가이드부재 (96)는 하나의 원호를 그리며 하향으로 완만하게 늘어진 곡면을 이루도록 설치된다. 이것은 인장부재(56)가 다수의 인장부재 고정부재(95)의 'U'자형의 홈들에 걸쳐 고정 설치됨에 있어서, 인장부재(56)가 인장부재 가이드부재(96)의 곡면을 따라 설치되게 함으로써 인장부재(56)의 인장이 원활하게 이루어질 수 있도록 함과 동시에, 인장부재(56)의 인장에 의한 솟음력이 상향으로 고르게 전달될 수 있도록 하기 위한 것이다.The plurality of tension member fixing members 95 are manufactured in a substantially yaw shape and are fixed by welding to the bottom surface of the base plate 91 and the vertically downward member 94. At this time, the depths of the 'U'-shaped grooves formed in the tension member fixing members 95 of the yaw type, as shown in Figure 9b, from the member located in the center toward the member located at the edge The tension member guide member 96 which is gradually deepened, and thus is installed over the grooves of the 'U' shape, is installed to form a circular arc and form a smoothly downward curved surface. This is because the tension member 56 is fixedly installed over the 'U'-shaped grooves of the plurality of tension member fixing members 95 so that the tension member 56 is installed along the curved surface of the tension member guide member 96. The tension of the tension member 56 is to be made smoothly, and at the same time the lifting force by the tension of the tension member 56 is to be evenly transmitted upward.
한편, 상기 양방향 인장용 고정장치 설치 및 인장작업 단계에 사용되는 양방향 인장용 고정장치(57)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 그 양단에 인장부재(56)의 삽입을 위한 관통공이 각각 형성되어 있는 하우징(111)과, 하우징(111) 내부의 대략 중심부에 설치되는 인장부재 인장용 유압잭(112)과, 몸체의 일부가 유압잭(112)의 내부로 관통 삽입되어 설치되는 인장부재 인장용 연결봉(113)과, 하우징(111)의 양단을 통해 하우징 내부로 삽입된 인장부재(56)를 각각 고정하기 위한 인장부재 고정용 헤드(114a)(114b)와, 일측의 인장부재 고정용 헤드(114a)를 거쳐 연장된 인장부재를 인장하기 위한 인장부재 인장용 나사형 헤드(115)와, 그 일측에는 상기 연결봉(113)의 접속을 위한 접속부가 마련되고, 타측에는 상기 나사형 헤드(115)의 접속을 위한 접속부가 각각 마련되어 연결봉(113)과 나사형 헤드(115)를 각각 접속 및 고정해주는 연결봉 및 나사형 헤드 고정부재(116)를 구비한다. 그리고, 바람직하게는 상기 일측의 인장부재 고정용 헤드(114a)의 전방에 인장부재(56)의 인장압력을 검측하기 위한 인장압력 검측장치(117)가 더 구비된다. 여기서, 이와 같은 인장압력 검측장치(117)로는 로드 셀(load cell) 등이 사용될 수 있다. 이와 같이 인장압력 검측장치(117)를 설치하는 것은 인장압력 검측장치(117)에 의해 인장된 인장부재(56)의 긴장력이 인장부재 고정용 헤드(114a)와 하우징(111)의 측벽에 가하는 압력을 검측하여, 압력의 변화에 따른 인장부재(56)의 긴장력 변화를 측정함으로써 인장부재(56)의 재긴장 등 계속적인 유지/관리 조치가 가능하도록 하기 위한 것이다. 도 11 및 도 12에서 참조번호 112g는 인장부재(56)의 긴장을 위해 유압잭(112)에 인가되는 유압을 측정하기 위한 유압게이지, 118은 인장부재 인장용 연결봉(113)의 고정을 위한 고정부를 각각 나타낸다.Meanwhile, as shown in FIGS. 11 and 12, the bidirectional tension fixing device 57 used in the bidirectional tensioning device installation and the tensioning step has through holes for insertion of the tension member 56 at both ends thereof. Each of the housing 111 and the tensioning member tension hydraulic jack 112 installed in the center of the housing 111, and a portion of the body is inserted through the hydraulic jack 112, the tension member tension is formed Tension member fixing heads 114a and 114b for fixing the connecting rod 113 and the tension member 56 inserted into the housing through both ends of the housing 111, and the tension member fixing head on one side. A tension member tensioning screw head 115 for tensioning the tension member extended through 114a, and a connection part for connecting the connecting rod 113 is provided at one side thereof, and the threaded head 115 at the other side thereof. Connections are provided for And connecting rods 113 and threaded heads 115 and connecting rods and threaded head fixing members 116, respectively. And, preferably, the tensile pressure detecting device 117 for detecting the tensile pressure of the tension member 56 in front of the tension member fixing head 114a of the one side is further provided. Here, a load cell or the like may be used as the tensile pressure detecting device 117. In this way, the tensile pressure detecting device 117 is provided by the pressure of the tension member 56 tensioned by the tensile pressure detecting device 117 to the tension member fixing head 114a and the side wall of the housing 111. By detecting the, by measuring the change in the tension force of the tension member 56 according to the change in pressure is to enable the continuous maintenance / management measures, such as re-tension of the tension member 56. 11 and 12, reference numeral 112g is a hydraulic gauge for measuring the hydraulic pressure applied to the hydraulic jack 112 for tension of the tension member 56, 118 is a fixing portion for fixing the tension member tension connecting rod 113 Respectively.
이상의 설명에서와 같이 본 고안에 의하면, 양방향 인장용 고정장치를 이용하여 인장부재를 인장하므로 계속적인 재긴장 작업이 용이하고, 인장압력 검측장치가 설치되어 있으므로 교량의 유지 및 관리가 용이하다. 또한, 빔의 양단에 이미형성되어 있는 인양홀을 이용하거나, 인양홀이 없을 경우에는 인양홀에 상당하는 관통홀을 형성하고 긴장부재를 삽입하여 빔을 지지하므로, 저렴한 공사비로 시공이 가능하며 교량의 손상을 최소할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, the tension member is tensioned by using the bidirectional tensioning device, thereby facilitating continuous retensioning, and the tension pressure detecting device is installed to facilitate the maintenance and management of the bridge. In addition, by using the lifting holes already formed at both ends of the beam, or in the absence of lifting holes, through holes corresponding to the lifting holes are formed and the tension member is inserted to support the beam, so that the construction can be performed at a low construction cost. There is an advantage that can minimize the damage.
또한, 양방향 인장용 고정장치를 이용하여 복수의 다경간 연속화 인장이 가능하여, 기존 교량의 연속화 구조를 훼손함없이 포스트 텐션 작업을 수행할 수 있으며, 부(-) 모멘트의 발생을 억제할 수 있다.In addition, by using a bidirectional tensioning device, a plurality of multi-span continuous tensioning is possible, so that post-tensioning can be performed without damaging the continuous structure of the existing bridge, and generation of negative moments can be suppressed. .
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