이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1, 도 2는 본 발명에 따른 반일체식 교대 교량의 시공순서를 나타낸 흐름도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반일체식 교대 교량의 시공방법은 크게 교대부 성토 및 기초 말뚝 매입 단계(제1단계), 교대 구체 및 날개벽 시공단계(제2단계), 강박스거더 거치단계(제3단계), 단부격벽과 거더 접합면 처리단계(4단계), 교량 바닥판 및 단부격벽 시공단계(제5단계), 뒷채움부 시공단계(제6단계), 받침슬래브 및 접속슬래브 시공단계(제7단계), 신축조절장치 설치단계(제8단계)로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따라 시공된 반일체식 교대 교량을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4 내지 도 13은 본 발명에 따른 반일체식 교대 교량의 시공방법을 순서대로 도시한 것으로, 각 단계를 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이 제1단계는 교대부의 성토 작업을 실시하고(110, 교대성토부) 말뚝(120)을 시공한 다음 교대 기초의 린콘크리트(130)를 타설하고 말뚝머리(140) 보강을 실시한다. 말뚝의 시공은 주지된 공법 중 현장상황이나 경제성 등을 고려하여 적절한 방법을 선택하여 시공하면 되며, 말뚝시공시 말뚝항타소음에 영향을 받을 경우에는 양질의 지지층까지 오거로 굴착한 후 말뚝을 삽입하고 최종 항타하는 프리보링 타격말뚝공법이나 최종 압입 또는 경타하는 시멘트 밀크 공법(SIP, Soil-cement Injected Precasted piles)을 실시한다.

도 5에 도시된 바와 같이 제2단계는 교대 구체 및 날개벽 기초(확대기초, 210)를 시공하고 교대 구체와 날개벽 콘크리트를 타설하여 교대(220) 시공이 완료된 후 교량받침(230)을 설치한다. 이때, 유공관의 날개벽 관통을 위한 강관(240)을 설치하여야 한다. 그리고 교량받침(230)으로는 공지의 교량받침 중 시공성, 경제성, 구조적 제한조건을 고려하여 적절한 교량받침으로 시공한다. 교대 구체 및 날개벽 기초는 단면을 최소화하여 작용토압을 감소하도록 한다.

제3단계는 공장제작하여 현장으로 운반된 강박스거더를 거치시키고 강박스거더와 가로보의 현장이음을 실시한 다음 강박스거더와 단부격벽 콘크리트의 일체화를 위한 연결철근을 배근한다. 강박스거더는 교대부 기초 및 교대 시공 후 전체적인 시공일정에 맞추어 공장 제작한다.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이 제4단계는 단부격벽과 날개벽의 접합면에 신축이음채움재(520)를 설치한다. 즉, 반일체식 교대 교량의 구조거동 특성상 상부구조와 하부구조가 서로 분리되어 상부구조 변위가 자유롭게 발생되도록 하기 위해 단부격벽(320)과 날개벽(510)은 서로 분리되어야 하기 때문에 접합면에는 공간을 확보한다. 그리고 이 접합면에는 신축기능 및 방수의 목적으로 신축이음채움재(520)로 채운다. 신축이음채움재(520)로는 공지의 충진재로부터 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들어 Preformed Expansion Joint Filler가 사용될 수 있다.

도 8 및 9에 도시된 바와 같이 제5단계는 교량 바닥판 철근과 동시에 단부격벽 철근을 배근하고 교량 바닥판(330)과 단부격벽(320)을 일체로 타설한다. 단부격벽 횡방향 철근(도 14, 313) 조립시 하나 또는 둘 이상의 철근을 커플링 또는 용접으로 연결할 수 있다. 이렇게 형성된 단부격벽(320)은 온도변화에 의한 교대 뒷채움부 토압에 저항하고, 상부구조 및 접속슬래브와 일체화된 구조인 교대부로 전달되는 활하중을 분배하며, 발생하는 부모멘트에 저항하게 된다.

한편, 거더를 가로방향으로 지지하면서 강성을 높여주고 교량받침으로 토사가 유입되는 것을 방지함과 아울러 단부격벽 콘크리트 타설을 용이하게 하기 위해 또는 단부격벽의 결합도를 증가시키기 위해 거더와 거더 사이에 격벽판(350)이 설치될 수 있다(도 9, 도 17 참조). 이 격벽판(350)은 일 예로 도 17에 도시된 바와 같이 인접하는 거더의 측면에 용접되는 H형강(352)을 덮개판(354)을 이용해 볼트 접합하는 것으로 구성할 수 있으며 단부격벽 콘크리트와의 합성력을 높이기 위해 스티프너나 고장력 볼트(356) 등이 부착될 수 있다.

도 14 내지 도 16를 참조하여, 강박스거더(310)와 단부격벽(320)의 접합부구조를 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명은 강박스거더(310)의 단부를 보강하기 위하여 내부에 길이방향으로 설치된 스티프너(311)를 강박스거더(310)의 단부로 돌출되도록 연장하고, 돌출된 스티프너(311)의 끝단에는 정착판(312)을 접합하며, 스티프너(311)와 강박스거더(310)의 단부에 횡방향 연결철근(313)과 수직철근(314)을 설치한 후 단부격벽 콘크리트를 타설함으로써 단부격벽과 강박스거더를 일체화하였다.

스티프너(311)는 도 14에 도시된 바와 같이 강박스거더의 상부에 위치한 스티프너(311)만을 연장할 수도 있고, 도 15에 도시된 바와 같이 강박스거더의 상부에 위치한 스티프너(311)만을 연장할 수도 있으며, 도 16에 도시된 바와 같이 강박스거더의 상하부에 위치한 스티프너(311) 모두를 연장할 수도 있다.

여기서, 스티프너(311)와 강박스거더(310)의 단부 양측판에는 연결철근(313)을 배근하기 위하여 각각 복수의 관통공(310a)(310b)을 형성하고 정착판(312)은 스티프너(311)의 끝단에 수직하게 접합된다. 그리고 강박스거더(310)의 단부 상부판에는 콘크리트의 유동 및 수직철근(314) 배근을 위한 관통공(310c)을 다수개 형성함과 아울러 단부격벽 콘크리트 타설을 용이하게 하기 위하여 일정한 부분을 절단해 낸 유입부(315)를 형성한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면 강박스거더를 보강하기 위해 설치되는 스티프너를 단부격벽과 강박스거더를 일체화하는 연결요소로 사용함으로써 단부격벽과 강박스거더의 연결을 용이하게 할 수 있으며 스티프너의 단부에 정착판을 접합함으로써 단부격벽과 강박스거더의 연결부에 발생하는 부모멘트에 저항하는 별도의 철근을 배근하지 않고도 효과적으로 저항할 수 있다.

도 10 (a)에 도시된 바와 같이 제6단계는 교대 배면에 뒷채움을 실시한다. 교대 배면의 뒷채움부는 교대 배면으로부터 교대 성토부를 향해 토압저감구간(A), 완충구간(B), 일반성토구간(C)으로 나누며 토압저감구간(A)은 상부구조의 수평이동에 대한 구속을 최소로 하기 위해서 점착력이 없고 내부마찰각이 작으며 입자가 비교적 둥근재료인 강자갈이나 둥근골재 25mm 이상을 이용하여 느슨하게 채운다. 완충구간(B)은 다짐장비를 이용하여 무진동 다짐을 실시한다. 완충구간(B)과 토압저감층(A) 사이에는 부직포(610)를 설치하여 완충구간의 토사가 토압저감층으로 유입되는 것을 막아 밀도증가 또는 토압증가를 막는다.

한편, 뒷채움 방법은 도 10 (b)에 도시된 방법을 적용할 수도 있다. 이 방법은 뒷채움부를 2단으로 나누어 교대 흉벽 배면으로부터 교대 성토부를 향해서는 안식각을 고려하여 경사지게 보조기층이나 유용토로 보조기층구간(D)을 시공하고 연이어 성토구간(E)을 시공하며, 교대 단부격벽 배면으로부터 교대 성토를 향해서는 토압저감구간(A)과 일반성토구간(C)으로 나누어 시공하되 토압저감구간은 점착력이 없고 내부마찰각이 작으며 입자가 비교적 둥근 강자갈이나 골재 25mm 이상을 이용하여 느슨하게 경사지게 채우고, 일반성토구간과 토압저감구간 사이에는 부직포(610)를 설치하여 일반성토구간의 토사가 토압저감구간으로 유입되는 것을 막아 토압 증가를 막는다. 이때 부직포(610)는 이형철근 또는 못(615) 등으로 고정한다.

제7단계는 뒷채움이 완료된 후 제1 받침슬래브(710)와 제2 받침슬래브(780)를 시공한 다음 접속슬래브(750)와 완충슬래브(760) 및 본선포장부(770)를 순차적으로 시공한다.

즉, 도 11에 나타낸 바와 같이 제1 받침슬래브(710)를 시공한 후 제1 받침슬래브(710)의 좌우측에 횡구배를 고려하여 폴리에틸렌 쉬트(720)와 유공관(730)을 설치하고 유공관(730) 주위에 선택층(740)을 시공한 다음 선택층(740) 상면에 폴리에틸렌 쉬트(720)를 설치한다. 이때, 유공관(730)은 완충슬래브(760)와 접속슬래브(750) 쪽으로 침투수의 배수를 위해 설치되며, 접속슬래브(750) 하면에 설치되는 폴리에틸렌 쉬트(720)는 접속슬래브(750)로 전달되는 신축이음이 원활하게 발생하도록 하기 위함이다. 한편 제1 받침슬래브(710)의 좌우측에 설치되는 유공관은 도로 편경사를 고려하여 결정하되 편구배를 적용한다. 여기서, 접속슬래브(750)는 활하중에 의한 교대 뒷채움부 침하를 방지하고 상부구조의 신축변위를 신축조절장치로 전달하는 역할을 하며, 제1 받침슬래브(710)는 접속슬래브(750)와 완충슬래브(760)를 지지하고 접속슬래브(750)의 부등침하로 인해 발생할 수 있는 단부격벽의 부모멘트 발생을 억제한다.

한편, 도 13에 나타낸 것처럼 제2 받침슬래브(780)은 본선포장부(770)와 완충슬래브(760)가 접속하는 부분의 하부에는 본선포장부(770)와 완충슬래브(760)의 단차로 인해 발생하는 소음과 완충슬래브 단부 파손을 줄이기 위해 설치한다.

도 12에 도시된 바와 같이 제8단계는 접속슬래브(750)와 완충슬래브(760) 사이에 신축조절장치(810)를 설치하고 마지막으로 아스팔트 또는 LMC(Latex Modified Concrete)로 교면을 포장한다. 신축조절장치(Cycle Control Joint)는 일반교량의 신축이음장치의 역할을 대체하는 것으로 포장용 아스팔트 콘크리트 다짐과 동일하게 실시한다.

위에서 본 발명은 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 되었다. 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 을 벗어나지 않는 제시된 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않고 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.