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중력식 교대 |
반중력식 교대 |
역T형식 교대 |
뒷부벽식 교대 |
라멘식 교대 |
1) 중력식
교대 본체의 자중을 크게 하여 구체단면에는 압축응력만 생기는 교대로서 구조가 간단하고 시공이 용이하지만 구체 중량이 크기 때문에 기초에 미치는 영향은 커진다. 양호한 지반이 얕은 곳에 있는 지역에 직접기초로서 적용되는 사례가 많다. 일반적으로 이 형식의 경제적 높이는 4m 정도이다.
2) 반중력식 교대
중력식과 유사한 구조형식이지만 단면의 형상이 비대칭을 이루며 구체 배면이나 기초의 일부에 인장력이 발생한다. 인장력에 대해서는 철근을 배치하여 단면을 보강하는 동시에 자중의 경감을 도모한다. 일반적으로 4∼6m 정도 높이의 교대에 이용한다.
3) 역T형식 교대
구체자중이 작고 흙의 중량으로 안정을 유지하므로 경제적이며, 다른 교대형식에 비교하여 뒷채움부의 시공도 용이하다. 높이 12m 정도까지의 일반적인 지반조건에 적용한다.
4) 뒷부벽식 교대
역 T형 교대가 높을 경우(약 10m 이상) 부재단면이 커져서 경제성이 떨어지게 되므로 이의 보완책으로 저판과 벽체를 인장벽으로 연결하여 부재단면을 줄이는 형식이나 뒷부벽 배근이나 콘크리트 타설에 어려움이 따르며 배면 뒷채움부의 시공이 곤란하다.
5) 라멘식 교대
교대 위치에 교차도로(제방도로)가 있는 경우 교대를 교축방향으로 박스단면으로 하고 차도를 박스내에 넣어 박스 라멘 교대로 하지만, 사각이 있는 경우는 박스가 길어지므로 채광을 위해서나 보도, 차도의 분리를 위해 2연(連) 박스 라멘 교대로 한다.
3. 지반의 경사도 확인
사면 상에 임의의 교대를 선정하는 경우는 교대의 높이 및 사면과의 위치관계에 따라 교대높이를 10m 정도로 하고 있지만 시공성, 장래의 안정성 등을 종합적으로 판단하여 결정할 필요가 있다. 또한, 앞판에서 지표면까지의 수평여유폭(S)에 대해서는 사면경사, 지지층 깊이 등을 감안해야 하고, 사면에 의한 지지력 감소, 장시간에 걸친 사면안정 등의 문제 때문에 교대 저면폭에 상당하는 앞면 여유폭을 확보하는 것이 필요하다.
<그림> 교대높이와 사면과의 관계
1. 개 요
1) 교각은 교대 사이에 놓인 것으로서 주로 상부구조의 수직하중을 기초지반에 전달하는 역할을 하며, 교량 상부구조와 조화를 이루어 교량의 미를 표출할 수 있도록 해야 한다.
2) 일반적으로 하천내의 교각들은 원형 또는 타원형의 형상으로 통수단면에 유리하게 설치하며, 특히 사교인 경우에는 가능한 한 1개 원형기둥을 사용하는 것이 유수 흐름에 유리하다.
3) 차량이 형하공간을 통과하는 육교인 경우 자동차의 충돌 방지벽을 별도로 설치하던가 충돌에 견딜 수 있는 교각단면으로 설계한다.
2. 교각의 종류
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중력식 교각 |
T형식 교각 |
벽식 교각 |
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라멘식 교각 |
구주식 교각 |
V형 교각 |
3. 교각의 형식선정
교각형식 |
적정높이 |
가설위치 |
형식선정 조건 |
특 징 |
제 한 조 건 |
T형 교각 |
5∼15m 이하 |
구릉지 및 하천 |
• 지진의 영향이 적은 지역 • 교량폭이 12m 내외 • 소교량에 적용 (R.C, PSC, PRE-FLEX, ST.) • 미관 및 교차지역 설계시 |
• 교폭이 클 경우 Coping의 구조적 보강 • 지진영향이 큰 곳은 구조적 불리 • 경제적인 설계 • 미관이 고려될수 있는 시가지 도로횡단하는곳에 유리 |
• 급류지역 및 선박충돌 위험이 있는 곳은 적용 곤란 |
π형 교각 |
5∼35m 이하 |
계곡부, 구릉지, 하천 |
• 소교량에 적용 • 지진의 영향이 큰 지역 |
• 지진 영향이 큰 지역에 유리 • 시공성 보통 • 경제성 유리 • 일반적으로 교통량 적은 교량에 적용 |
• 자중이 큰 P.S.C BOX 구조에 불리 • 유수단면이 작은지역에 지반 제약 |
구주식 교각 |
10∼40m |
하 천 (선박충돌 위험지역) |
• 상부 하중이 큰 P.S.C BOX 구조 (I.L.M, F.S.M) • 급류나 선박충돌 위험지역, 수심이 깊은 지역 • 시공성이 좋은곳 |
• 단면이 커서 축력에 유리 • 수화열 발생 우려 • 시공성 유리 |
• 유수단면이 작은지역에 지반 제약 |
벽식 교각 |
10∼4m |
하 천 (선박충돌 위험지역) |
• 상부 하중이 큰 P.S.C BOX 구조(I.L.M, F.S.M) • 급류나 선박충돌 위험지역, 수심이 깊은 지역 • 시공성이 좋은 곳 |
• 단면이 커서 축력에 유리 • 수화열 발생 우려 • 시공성 유리 |
• 유수단면이 작은지역에 지반 제약 |
중공 교각 |
10∼40m |
계곡부, 구릉지, 하천 |
• 일반적으로 자중이 큰 P.S.C BOX에 적용 • 급류나 선박충돌 위험지역, 수심이 깊은 지역 • 동바리 설치에 제한적인 곳 • 시공성이 좋은 곳 |
• 동일단면에서 충진단면에 비해 유리 • 거푸집 설치 및 철근배근이 복잡 • 외관치수가 크므로 교각 높이가 높을수록 시각적 안전감 |
• 낮은 교각에서 경제성, 시공성, 미관 불리 |
1. 개 요
기초의 형식은 지형 및 지질조건, 구조물의 특성, 시공조건, 환경조건 등을 고려하여 선정하여야 하며, 일반적으로 직접기초, 말뚝기초, 케이슨 기초로 분류한다.
2. 기초의 종류
3. 기초형식의 선정기준
구 분 |
선 정 기 준 |
적 용 성 |
비 고 |
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직 접 기 초 |
• Df : 5.0m이내 • 연직하중 : 제한없음 • 터파기 영향권내 장애물이 없고 시공중 배수처리가 곤란하지 않을 것 |
• Df ≤ 5.0m • 주변에 장애물이 없으며 시공중 배수처리가 용이한 지역
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• 터파기 영향권내에 장애물이 있거나 시공중 배수처리가 곤란할 경우에는 특수 가시설 설치 또는 기초형식 변경 | |
말 뚝 기 초 |
기설말뚝 |
• Df : 5.0m∼60.0m • 연직하중 : 500t 이내 • 자갈, 호박돌, 전석층이 없고 소음, 진동에 무관한 지역 |
• 5.0m < Df < 60.0m • 연직하중 : 500t 이내
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• 자갈, 호박돌, 전석층 등이 존재하거나 소음, 진동이 문제가 될 경우 프리보링, 매입공법 등으로 보완하거나 기초형식 변경 |
현장타설 |
• Df : 10.0m∼60.0m • 연직하중 : 1500t이내 • 인접 구조물에 대한 영향이 큰 지역 |
• 5.0m < Df < 60.0m • 연직하중 : 1500t 이내
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• 유심부의 경우 강관 + 현장타설 말뚝기초 형식 검토 | |
케 이 슨 기 초 |
Open |
• Df : 제한 없음 • 연직하중 : 1500t 이상 • 지하수의 영향이 큰 지역 |
• Df > 5.0m • 연직하중 : 1500t 이상
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• 대구경 현장타설 말뚝 기초와 경제성, 시공성 비교 검토후 형식선정 |
공 기 |
• Df : 20.0m이내 • 연직하중 : 1500t 이상 • 하상, 수상등 특수지역 |
• 5.0m < Df < 20.0m • 연직하중 : 1500t 이내 |
• 시공성 복잡, 전문 기능공 부족등으로 특수한 경우를 제외하고는 적용 배제 | |
특수기초 |
• 지간장 100m이상의 대형특수교량기초 또는 특수한 현장여건일 경우 적용 |
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여기서, Df : 기초심도
참고자료 : 교량계획 및 형식, 한국도로공사, 김종흔, 2002년
도로설계편람(Ⅲ), 건설교통부, 2000. 2