단일앵커형 교량받침 (건설신기술 제873호)

개요

기술내용

교각 당 단일앵커를 중앙에 배치한 교량받침을 적용하여, 필요 연단거리를 단축하고 교대, 교각폭, 부대 공종을 줄임으로써 지장물이 많은 도로나 도심 사이의 협소한 공간에 교각의 설치가 가능하게 되어 교대 및 교각공사를 감소시킬 수 있는 교량받침 기술

기술범위

연단거리 확보를 위해 교각 당 단일앵커를 중앙에 배치하는 개선된 형태의 교량받침 구조를 적용, 교대, 교대기초, 및 교각, 교각기초를 소형화하여 협소공간에 하부구조물의 설치가 가능한 교량받침 기술

단일앵커형 교량받침 구조개선 개발과정

원형 기존 교량받침
원형 기존 교량받침
1단계 받침 중앙부 단일 앵커화
1단계 받침 중앙부 단일 앵커화
2단계 하부판 제거
2단계 하부판 제거
3단계 앵커케이스 설치
3단계 앵커케이스 설치

단일앵커의 광범위한 적용성

일반 면진받침일반 면진받침
일반 포트받침일반 포트받침
일반 탄성받침일반 탄성받침
고정용 앵커 단일화
고정용 앵커 단일화 이미지
단일앵커형 면진받침1 단일앵커형 면진받침2
단일앵커형 면진받침
단일앵커형 포트받침단일앵커형 포트받침
단일앵커형 탄성받침단일앵커형 탄성받침

받침 중앙부 단일앵커 적용 ⇒ 슬리브 매립 및 콘크리트 깨기 시공성 향상, 받침자재비 16.7% 절감

교량 하부구조 축소 ⇒ 교각코핑 단면 21.7% / 교대 단면 10.5% 절감, 받침교체 공사비 47.8% 절감

받침자재 경제성 향상

받침자재 비교
주요부품 재질 일반교량받침 단일앵커형 교량받침 증감
상부판 SM355B 외 22% 22% -
중판 SM355B 외 9% 9% -
하부판 SM355B 외 15% - -15%
지압판 폴리우레탄 12% 12% -
전단핀 SCM440 외 18% 25% +7%
하부앵커 SCM440 외 12% - -12%
기타 - 12% 15% +3%
합계 100% 83% -17%

하부구조 축소와 경제성 향상

하부구조 다이어그램 1 하부구조 다이어그램 2 하부구조 다이어그램 상세
구분 단일앵커 적용 일반받침 적용
재료비 31,083,836 32,396,781
노무비 245,939,636 268,114,497
경비 7,427,764 9,038,029
합계 384,452,236 309,549,307

"단일앵커 교량받침을 이용한 연단거리 축소방안" 도로공사 서울-세종 특별제안공모 장려상 수상, 2016년12월

신설교대 2기(H=8.4m, B=35m) 기준/ 총공사비 8.8% 절감효과(25,098,077원)

획기적인 연단거리 확보와 시공성 향상

연단거리 확보 다이어그램
구분 단일앵커 적용 일반받침 적용
받침자재비 71만원 76만원
연단확장공 - 358만원
받침교체공 325만원 325만원
합계 396만원 759만원
공기 2.7일 8.6일

1,350kN 완성형 교체 기준 (1개소당 환산 단면, 2025년 표준품셈/조달청자재단가 적용)

기존 교대/교각구조의 연단거리 확장공사없이 받침교체 가능 ⇒ 기존 구조물 손상 최소화로 안전한 시공

받침교체비 1개소당 47.8% (363만원) 절감 / 공기 68.6% 감소 ⇒ 신속하고 경제적인 시공

슬리브 매립 시공성 향상

일반받침의 철근간섭 문제

받침앵커와 다수철근의 간섭 슬리브 매립 매립된 슬리브

단일앵커받침의 철근회피 우수성

단일앵커의 철근간섭회피 단일앵커 시공 단일앵커 시공 검측

콘크리트 깨기량 감소

일반받침과 단일앵커받침 비교
콘크리트 깨기 작업 받침 교체 설치된 받침 높이 측정
구분 콘크리트 깨기량 산출
일반받침 0.405 × 0.750 × 0.130 = 0.039 m³
단일앵커받침 0.150 × 0.600 × 0.130 = 0.012 m³

받침교체 1개소당 콘크리트 깨기량 69.2% 절감 / 이산화탄소 배출량 11kg.CO₂ 감소 ⇒ 녹색인증 획득

단일앵커형 교량받침 안전성

고강도 특수앵커의 안전성 검증

고강도 앵커 특수열처리

조건 Quenching Tempering
A 850℃ 2hr 400℃ 1hr
B 850℃ 2hr 500℃ 1hr
C 850℃ 2hr 600℃ 1hr
D 850℃ 2hr 700℃ 1hr
E 850℃ 2hr Air cooling
F 850℃ 2hr Water cooling
G - -

원재료 대비 재질성능 향상

항목 원재료 열처리 D 증감
항복강도(MPa) 580 728 +25.5%
인장강도(MPa) 648 974 +50.3%
연신율(%) 16 20 +25.0%
충격량 그래프 인장강도 그래프 연신율 그래프 항복강도 그래프 재료강도-변형율 그래프
부반력 검토
부반력 검토 모델 부반력 검토 결과
수직/수평하중 검토
수직/수평하중 검토 모델 수직/수평하중 검토 결과
회전/동적 안정성 검토
회전/동적 안정성 검토 모델 회전/동적 안정성 검토 결과

공인시험에 의한 안전성 검증

고강도 특수앵커 공인시험

최종평가결과 확인증
내구성 시험
고강도 앵커 인장강도 시험
수직변위 측정시험
몰탈블럭 안전성 시험

"고장력볼트 최적화를 위한 단일앵커 방식의 연단용 고정받침 기술개발"

단일앵커형 면진받침 원형시험 (15,000kN 국내 최대규격)

시험성적서
피로 내구성 시험
풍하중 저항 시험
동적 성능시험
안정성 시험

AASHTO Guide Specifications for Seismic Isoloation Design(4th Edition) : 2017

완제품 성능시험

SGS 시험성적서
NES 12,000kN
ICQT 시험성적서
SAP 7,000kN
제품 사진 1
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