균등하고 균일한 등분포하중을 재하하는 DSPF거더

제작사 : ㈜대현이엔씨

1) 개요

콘크리트블록을 이용한 다중 프리플렉션 하중재하장치를 이용하여 다수의 거더를 동시에 제작하며, 균등하고 균일한 등분포하중을 재하함으로 최적의 선행압축응력을 도입하여 장기적으로 안정적인 응력분포를 가지는 강합성 교량공법

2) 특징

• 추진배경

지구온난화로 인한 이상기후 영향으로 짧은 시간에 제한적인 지역으로 집중호우가 빈번하게 발생하여 여러 피해가 증가되고 있으며, 이로 인한 도로 및 교량의 파손 또는 유실과 같은 피해도 매년 증가하고 있는 실정이다. 특히 하천교량 부분에서 발생하는 주요피해 유형은 홍수 시 유송잡물에 의한 통수능력 저하, 교각 및 교대부 세굴, 설꼐 시 반영하지 못한 수리환경 변화라고 할 수 있다. 이를 해결하기 위해 형고를 최소화 할 수 있는 프리플렉스빔을 기반으로 포스트텐션 방식으로 프리스트레스트를 도입하여 압축응력의 장기손실률을 감소시켜 강재량을 줄임과 동시에 균열감소 등 내구성을 향상시킬 수 있으며 더불어 공장에서 다수의 거더를 동시에 생산할 수 있는 프리플렉스 시스템을 구축하여 제작기간을 대폭 감소시킴으로서 급속시공이 가능한 강합성교를 개발하였다.

• 공정소개

프리플렉스 합성거더를 제작하는 단계에서 다중 프리플렉션 재하장치는 유동 수직빔과 수평빔을 병렬로 증설할 수 있어 다수의 거더를 동시에 제작할 수 있으며, 교량의 횡렬배치되는 합성거더의 휨변형이 차이가 없도록 프리플렉션 하중을 도입할 수 있어 거더별 하중의 분배가 일정하도록 함으로 거더와 바닥판의 균열을 감소시킬 수 있다. 또한, 콘크리트 블록을 재하하여 균등하고 균일한 하중을 재하 할 수 있게 함으로서 최적의 선행압축응력을 도입할 수 있으며, 포스트텐션에 의한 프리스트레스 하중의 도입으로 압축응력 손실률을 줄여 균열에 대한 내구성이 뛰어나 유지관리에도 유리한 교량 기술이다.

더불어 생애주기비용(LCC) 측면까지 고려하여 분석한 결과 Preflex 거더교에 비해 동시제작에 의한 인건비 절감 효과로 저렴한 건설비용이 산출되었으며, PSC빔교에 비해서는 주형 수를 줄임으로 인해 교좌장치에 대해 투입되는 유지보수비를 절감할 수 있는 것으로 나타나 경제적인 측면에서도 우수한 교량 기술이다.

• 장점

1. 프리플렉스의 장점과 포스트텐션 구조의 장점을 조합하여 단경간 기준 최대 60m의 경간을 확보할 수 있다.

2. 균등한 등분포 하중으로 프리플렉션 하중을 재하하여 구조물에 최적화 된 선행압축응력이 도입되게 한다.

3. 강재거더가 거치되는 고정수평빔과 유동수평빔을 통해 복수개의 강재거더를 거치한 상태에서 프리플렉션 작업이 동시에 수행될 수 있어 시공효율이 항샹된다.

4. 강재의 단부를 고정하는 강재거더 고정수단 및 강재거더의 상면에 안치되는 장선지지대를 통해 가재거더의 휨변형이 균일하게 이루어지므로 제품의 신뢰도가 향상된다.

5. 포스트텐션 방식으로 프리스트레스 도입시기를 조정할 수 있게 하여 크리프와 같은 장기거동에 의한 압축응력 손실을 최소화 할 수 있어 유지관리비용을 절감할 수 있다.

6. 콘크리트 블록을 이용한 균일한 하중 도입으로 하부케이싱 콘크리트의 잔류변형률을 최소화하여 균열제어 효과 등 내구성 향상에 크게 기여할 수 있다.

• 기대효과

1. 거더제작 시 공장에서 복수개의 강재거더를 상호이웃하여 연속으로 거치한 상태에서 프리플렉션 하중을 동시에 재하 할 수 있어 제작공기 단축으로 공사비 절감이 가능하다.

2. 제작공기 단축으로 급속수해복구가 가능하여 수해로 인한 2차피해를 예방할 수 있어 이로 인한 추가 복구예산을 절감할 수 있다.

3. 동시에 다수의 강재에 균일한 프리플렉션 하중을 도입하여 교량 1개소에 병렬로 설치되는 모든 거더의 휨변형을 같게 할 수 있어 교량 완공 후 차량하중의 하중 분배를 균등하게 할 수 있어 거더와 바닥판의 균열을 감소시킴으로 유지보수 비용이 절감된다.

담당

- 기술담당 : 김성혁 (010-5058-8884)