초록 ▼

1. 최종목표
조인트형식의 일반교량의 교좌장치 및 신축이음장치 파손 발생에 대한 원초적인 인자 제거기술 강구하고, 외부 환경변화에 따른 교량의 온도신축변위로 무조인트 교량 설계를 위한 설계지침서 개발이 필요하다. 단면강성이 작은 프리플렉스거더에 대해 진동과 사용성에 효과적인 교대 일체형 교량기술에 대한 지침서를 개발한다. 교량 구조설계를 효과적으로 진행하기 위한 구조해석용 설계 프로그램 Excel 쉬트를 개발한다. 프리플렉스 교대 일체형 교량에서 교대 시공편의를 도모할 수 있는 교량 시스템을 개발한다.
2. 개발내용 및

1. 최종목표
조인트형식의 일반교량의 교좌장치 및 신축이음장치 파손 발생에 대한 원초적인 인자 제거기술 강구하고, 외부 환경변화에 따른 교량의 온도신축변위로 무조인트 교량 설계를 위한 설계지침서 개발이 필요하다. 단면강성이 작은 프리플렉스거더에 대해 진동과 사용성에 효과적인 교대 일체형 교량기술에 대한 지침서를 개발한다. 교량 구조설계를 효과적으로 진행하기 위한 구조해석용 설계 프로그램 Excel 쉬트를 개발한다. 프리플렉스 교대 일체형 교량에서 교대 시공편의를 도모할 수 있는 교량 시스템을 개발한다.
2. 개발내용 및 결과
교대 일체형 교량에 관한 각국의 설계 기준을 조사하였다. 교대 일체식 교량에 대한 설계지침서를 작성 완료하였다. 엔지니어에게 제공되는 구조설계용 해석 Excel sheet를 완성하였다. 교대 일체형 교량의 교대부를 급속 시공할 수 있는 Precast 구조에 관한 해석 및 실험 계획을 완료하였다. 교대 일체형의 거동 안정성에 대한 설계 지침 완성으로 엔지니어링 설계지침을 마련하였다. 구조해석을 위한 설계자에게 구조설계 쉬트 공급으로 실용화 가능성이 높아졌다. 복합화, 성력화 등으로 교량 구조물에서 급속 시공이 가능한 새로운 교량 공법으로 판단된다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
일체식교대 교량은 상부구조와 교대가 일체로 연결되어 상부구조의 온도변화에 의한 신축을 일렬로 시공된 파일이 유연한 거동으로 흡수, 처리함으로써 신축변위를 조절하는 교량형식이다 교각은 파일기초 혹은 직접기초의 형식을 . 취하며 상부구조가 이동베어링으로 교각과 분리된 단순 또는 연속교량 형식을 취한다. 이러한 구조적인 특징으로 인해 일체식교대 교량은 교대지점에 신축이음장치가 존재하고 고정지점 혹은 이동지점을 사용한 단순 또는 연속교량의 형식을 취하는 일반 조인트 교량에 비해서 설계의 단순화, 신축 이음장치 및 교대부 교량받침 불필요 등 여러 가지의 장점을 가진다.
? 경제적 성과
무조인트 교량(jointless bridge)은 장기적인 외부환경 변화에 대응한 유지관리 비용을 최소화하기 위한 목적으로 교량 상부구조 즉, 슬래브 또는 데크(deck)에서 단순히 신축이음을 제거한 교량을 총칭한다. 본 설계지침에 제시하는 프리플렉스 일체식 교량은 변위를 허용할 수 있도록 무다짐 뒤채움토와 교대부의 발생 변위를 적절히 조정하기 위한 일렬말뚝기초 형식이나, 교좌장치를 포함한 독립된 기초 형식을 적용하여 경제성, 내구성 및 유지관리 성능을 향상시킬 수 있는 교량형식이다.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
국내의 경우 프리플렉스 교대 일체형 교량의 기본적인 구조거동에 대한 이론적인 뒷받침이 미약하고 경험에 근거한 교량 기술이기 때문에 이를 합리적으로 규명하여 주는 다양한 설계기준식의 필요를 절실히 요구하고 있는 시점이다. 이 시점에 본 공동개발사업 결과를 바탕으로 하여 프리플렉스 교대 일체형 교량의 주요 설계 지침서와 시뮬레이션 해석 결과를 토대로 보다 효과적이고 경제적인 방법으로 설계 및 시공을 할 수 있으리라 판단한다.
4. 향후추진계획
본 연구결과를 이용하여 긴급 시공을 위한 벽체교대를 개발하려고 한다. 향후 연구에는 급속시공 교량 기술은 조립을 위한 모듈화 기술이 중요하며 프리캐스트 제작 기술 뿐만 아니라 접합기술, 연결부 처리기술, 부속장치의 개발, 교체를 대비한 상세 개발 등 부수적인 세부 기술의 개발도 촉진시킬 것이다. 현재 국내 보유 기술은 거더와 바닥판 기술은 프리캐스트화가 가능하며, 최근 교각관련하여 일부 프리캐스트화에 대한 연구가 많이 진행되고 있는 실정이다. 그러나 교대에 대해서는 표준화가 곤란하여 일반적인 조인트 교량형식 보다는 무조인트교량 형식을 고려해야만 할 것으로 판단된다. 따라서 향후 연구 개발은 조인트 교량이 아닌 무조인트 교량 형식을 중심으로 교대를 벽체형식으로 한 프리캐스트콘크리트구조로 개발하고자 한다.

목차 Contents

• 산학 공동기술개발지원사업 최종보고서...1
• 표 지...2
• 표 지...3
• 지식재산권 출원ㆍ등록비 집행내역...4
• I. 총괄현황...4
• II. 세부집행내역...4
• 사업비사용실적보고서...5
• I. 총괄현황...5
• II. 과제개발비 세부집행내역...5
• 개발결과의견서...8
• 최종보고요약서[초록]...9
• 목 차...11
• 제 1 장 일반사항...13
• 1.1 일체식교대 교량...13
• 1.2 일체식 교대 교량의 장단점...15
• 1.3 일체식 교대 교량의 주요인자...16
• 제 2 장 일체식 교량의 적용제한...20
• 2.1 일체식교대의 중요 구조요소 및 역할...20
• 2.2 적용사례 및 제한조건...22
• 2.3 구조거동 및 설계방법...28
• 2.4 시공 단계의 구조계 모델링...32
• 2.5 프리플렉스 일체식교대 교량의 설계 개요...36
• 2.5.1 상부구조(프리플렉스 거더)...37
• 2.5.2 교대 설계...39
• 2.5.3 교대벽체(상부구조-교대 접합부 검토 포함)...40
• 2.5.4 말뚝 설계...40
• 2.5.5 말뚝본체 설계...43
• 2.5.6 설계흐름도...44
• 2.5.7 내진해석...46
• 제 3 장 프리플렉스 일체식 교대 교량의 설계지침...47
• 3.1 총칙...48
• 3.2 설계 일반사항...56
• 제 4 장 Preflex Integral Abutement 교량 공법과 시공...74
• 4.1 PIA 공법...74
• 4.2 PIA 공법의 시공 절차...77
• 4.3 PIA 공법의 산업재산권 현황...86
• 4.4 사업성과...90
• 4.5 결론...91
• 참고문헌...92