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Mechanical behaviour of waterway culvert structure assembled by precast segments

프리캐스트 세그먼트를 이용한 조립식 수로암거구조물의 역학적 거동 특성

  • 이규필 (한국건설기술연구원 지하구조물연구실) ;
  • 황재홍 (오바야시건설 생산기술본부 도시토목기술부) ;
  • 신휴성 (한국건설기술연구원 지하구조물연구실) ;
  • 홍세균 ((주)서현컨스텍)
  • Received : 2010.03.15
  • Accepted : 2010.03.25
  • Published : 2010.03.31

Abstract

Due to the characteristic of culvert structure, the standard section of the culvert has been established and applied in field. However, this becomes a limitation in selecting a section design corresponding to various field conditions although it can improve the design and applicability of culvert structure. In order to overcome this limitation, we have developed the design and application technology of culvert structure corresponding to the field conditions that various shapes of culvert structure can be covered by assembly of precast segments. Because the structural characteristics of assembling-type waterway culvert structure, the thickness of structure and amount of reinforcing rods can vary according to the fixation or internal hinge status in the connection part of precast segments. This has a strong influence on the applicability and economic efficiency of culvert structure. Accordingly, in order to suggest a reasonable modeling technique of segment connection parts, this study has conducted the field experiment and numerical analysis. According to the results of field experiment and numerical analysis, the slab, wall and base slab with mortar splice sleeves have shown that the assembling-type of waterway culvert structure behaves like an integrated structure.

암거구조물의 특성상 암거 표준도가 제정되어 실무에 활용되고 있다. 그러나 이는 암거구조물의 설계 및 시공성을 향상시킬 수 있으나, 다양한 현장조건에 부합하는 단면형상의 선정에 제약조건으로 작용하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 프리캐스트 세그먼트 조립을 통하여 다양한 형상의 암거구조물 시공이 가능한 현장 대응형 암거구조물 설계 및 시공기술을 개발하였다. 조립식 수로암거구조물의 구조적 특성상 프리캐스트 세그먼트의 연결부가 고정 또는 내부힌지 거동 여부에 따라 부재의 두께, 철근량 등이 변화하게 되며, 이는 시공성 및 경제성에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 본 연구에서는 세그먼트 연결부의 합리적인 모델링 기법 제시를 위하여 현장실험 및 수치해석을 수행하였다. 현장실험 및 수치 해석 분석 결과, 몰타르 충진식 슬라브를 이용한 슬라브, 벽체, 기초판 프리캐스트 세그먼트는 연결시공을 통하여 조립식 수로암거구조물은 일체화된 구조물로 거동하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 국토해양부 (2008), 도로암거표준도(설계기준표준도)
  2. 배규진, 이규필 (2001), "개착식터널 라이닝 해설을 위한 모델링 기법에 관한 연구", 터널기술, 한국터널공학회 논문집, Vol. 3, No. 2, pp. 13-22.
  3. 안병익, 김형기, 박복만 (2003), "몰타르 충진식 철근이음의 구속효과", 한국콘크리트학회 논문집, Vol. 15, No. 1, pp. 102-109.
  4. 이규필, 이성원, 신휴성, 황재홍 (2008), "리브 보강 프리캐스트 터널 Liner의 역학적 거동 특성", 터널기술, 한국터널공학회 논문집, Vol. 10, No. 3, pp. 1-8.
  5. 조효남, 심종성 (1991), 철근콘크리트 구조설계, pp. 101-111.
  6. 한국건설기술연구원 (2009), "프리캐스트 세그먼트를 이용한 조립식 수로암거 거동계측 및 분석", pp. 7-46.