교량의 하부 구조

1. 개요

교량의 하부 구조는 상부로 부터 전달되는 하중을 안전하게 교대,교각을 통헤서 하부 기초 및 지반에 전달하는 기능을 담담 하므로 안전하고 미적 통일을 갖도록 하여야 한다.

1) 하부구조의 분류

- 교대 : 중력식,반중력식,역T형,L형,부벽식,BOX형

- 교각 : 중력식,반중력식,역T형,L형,부벽식,BOX형

- 기초 - 얕은 기초 : 직접기초

- 깊은 기초 : 말뚝기초,현장타설 말뚝,케이슨 기초

 

2.교대공

교대는 상부에서 작용하는 하중과 토압에 의한 측압을 받으므로 전도,활동,지지력에 대하여 안전해야 한다.

1) 중력식 : 무근콘크리트로 중량으로 하중을 지지

낮은 높이와 양호한 지반시 사용

2) 반중력식 : 균열 방지 위해 인장측에 철근 배치

3) 역T형 : 전도와 활동에 안전

4) L형 : 전면에 지장물 있을시 사용,설계시 안전에 유의

5) 부벽식 : 높이 11M 이상에 적용

6) BOX형 : 송유관,케이블 같은 지장물 통과시 사용

7) 라멘식

 

 

3. 교각공

- 교대 사이에 놓인 구조물로서 상부하중을 기초 및 지반에 전달

- 유수의 방해가 적고 오염에 안전한 형식으로 내구성을 갖은 것이어야 한다.

1) 중력식 : 무근콘크리트로 중량으로 하중을 지지

낮은 높이와 양호한 지반시 사용

2) 반중력식 : 원추형으로 외관이 아름답고 유수저항이 적고,거푸집 설치비 적음

3) 트레슬식 : 깊은 수위에 시공 가능하고 내진성 우수

4) 라멘식

 

4. 기초공

1) 직접 기초

① 특징

양질의 지지층 심도가 5.0M 이내에 존재시 부등 침하,세굴 영향 없는 곳 사용

② 종류

독립기초,연속기초,전면기초,복합기초

2) 말뚝기초

① 특징

시공이 용이하나 선단지지력 확인 곤란

세굴없고 호박돌,전석층이 없는 곳(즉, 항타 가능한곳)

② 종류

- R.C 말뚝 : N ≤ 15, H= 5 - 10 M, 이음 불가, 균열 위험

- P.C 말뚝 : N ≤ 15, H= 5 - 15 M, 이음 불가, 균열 감소

- 강관 말뚝 : N ≤ 30, H= 15 - 30 M, 이음 가능, 부식 위험

3) 현장타설 말뚝

① 특징 - 강성크고 무소음

- 모든 지반 적용 가능

- 말뚝선단 슬림처리 및 콘크리트 품질 확인 곤란

② 적용 - 깊이 15M 이상, 상부 하중 큰곳

- 환경 피해 고려 및 근접 구조물 시공시

 

 

③ 종류

- EARTH DRILL공법

회전식 드릴로 Φ500-1000MM 굴삭후 철근 콘크리트 타설,

공내 측벽 붕괴 방지위해 벤토나이트 사용

굴착깊이 24 - 27M, 접근 시공 곤란,경사시공 불가

- BENOTO 공법

케이싱을 좌우 회전 시키며 하향, 콘크리트 타설하면서 강관 제거

(ALL CASING 공법)

시공 안전성 확실, 굴착깊이 20 - 30M

1.9M까지 접근 시공 가능,경사 12°까지 가능

- R.C.D 공법

R.C.D로 Φ500 - 1500MM 굴착

공내 정수압으로 측벽 붕괴 방지하고 굴착 토사와 물을 함께 배출

시공안전성 보통, 굴착깊이 200M, 접근 시공 가능,경사 불가

 

4) 케이슨 기초

① 오픈 케이슨 기초

원형,사각형등으로 내부굴착하여 자중 또는 재하중으로 지지층에 정착

- 수심이 깊은 곳 시공 가능

- 지지층 확인 가능

- 수평 저항력 큼

- 경사 조정 어려움

 

 

② 공기 케이슨 기초

케이슨 하부에 압축 공기 작업실을 두고 여기에 수압에 상당하는 압축공기를 송기하여 지하수 배제후 작업실 바닥 토사 굴착

- 공기 빠름

- 지지층 확인 가능

- 공사비 고가

- 한계수심 35 - 40M (케이슨병)

 

5. 결론

- 지질 조건 좋은 교량 : 직접 기초

- 최대 30M 이내에 지지층이 존재하는 교량 : 말뚝 기초

- 하중큰 건물 기초 : 현장 타설 말뚝

- 수심 깊고 하천횡단 장대교량 : 케이슨 기초