일반적으로, 소교의 주요 내력 부재는 모두 닻에 고정되어 있다. 드문 경우지만 특수한 설계 요구 사항을 충족하기 위해 주 케이블은 보강 빔에 직접 고정할 수 있어 거대한 닻을 없애고 자체 고정식 현수교가 될 수 있습니다.
과거 자체 닻형 현수교의 보강보는 1990 개통된 일본 화대교, 한국영종현수교, 미국 샌프란시스코 오클랜드만 신교, 에스토니아 목호도 교각 등 강철 구조물로 많았다. 2002 년 7 월 세계 최초의 철근 콘크리트 자체 닻식 현수교인 금석탄 금만대교가 대련에 건설되어 이런 교각 연구에 귀중한 경험을 제공하였다. 이후 길림, 허베이, 랴오닝 () 은 4 개의 철근 콘크리트 자체 닻식 현수교를 설계, 설계 및 건설하고 있다.
자체 고정 현수교는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다. ① 대형 닻을 만들 필요가 없으므로 지질 조건이 좋지 않은 지역에 특히 적합합니다.
(2) 지형이 제한되어 있어 지형의 유연한 배치와 결합하여 쌍탑 3 스팬 현수교로 만들 수도 있고, 1 탑 2 스팬 현수교로 만들 수도 있다.
(3) 철근 콘크리트로 만든 보강 빔의 경우 주 케이블 전달의 압력을 견뎌야 하기 때문에 강성이 향상되어 사전 응력 구조와 장치를 많이 절약할 수 있으며 강재가 큰 축 힘에서 쉽게 구부러지는 단점을 극복할 수 있습니다.
(4) 콘크리트 재료의 사용은 기존의 자체 고정식 현수교용 강량, 시공, 후기 유지 보수 비용의 높은 단점을 극복하고 경제적, 사회적 효과를 얻을 수 있다.
⑤ 전통적인 현수교의 외형을 유지하여 중소형 교량에서 매우 경쟁력 있는 방안이다.
⑥ 낮은 교량 비용, 합리적인 구조, 아름다운 외관으로 인해 기초차, 닻 시공이 어려운 지역에서는 철근 콘크리트 재료를 불공평하게 사용했다.
자체 고정 현수교는 불가피하게 자신의 단점이 있다. ① 주 케이블이 보강보에 직접 고정되어 있기 때문에 대들보가 큰 축 방향력을 견디기 때문에 대들보의 단면을 늘려야 한다. 강철 구조의 보강보의 경우 비용이 현저히 증가하고, 콘크리트 재질의 보강보의 경우 주 빔의 자중 증가로 주 케이블의 강철 양이 증가하므로 이 두 재질을 사용하는 스팬은 제한됩니다.
(2) 시공 절차가 제한되어 있고, 보강보와 교량탑이 완성되면 반드시 메인 케이블과 슬링을 들어 올려야 하며, 대량의 임시 받침대를 설치하여 보강보를 설치해야 한다. 따라서 자체 고정 현수교의 범위가 증가하면 추가 건설 비용도 증가합니다.
③ 앵커리지 구역의 국부 응력은 복잡하다.
(4) 주 케이블의 비선형 영향으로 인해 로드 장력 시 시공 제어가 앵커 현수교보다 더 복잡합니다. 19 세기 후반 오스트리아 엔지니어 조셉 롱킨과 미국 엔지니어 찰스. Bender 는 자체 고정 현수교의 외형을 독립적으로 구상했다. Bender 는 1867 에서 특허를 신청했고, Rankin 은 1870 에 폴란드에 소형 철도 자체 닻 현수교를 건설했다.
20 세기에는 자체 닻식 현수교가 독일에서 우후죽순처럼 나타났다. 19 15 년, 독일 디자이너는 쾰른의 라인강에 최초의 대형 자체 고정 현수교인 쾰른 디츠 다리를 건설했습니다. 당시 엔지니어들이 이런 다리형을 선택한 것은 주로 지질 조건의 제한 때문이었다. 이 다리는 주로 185m 을 가로지르고, 강철 빔은 주 케이블이 장착될 때까지 나무 비계를 사용합니다. 이후 펜실베이니아 주 피츠버그의 알레그니 강을 가로지르는 다리 세 개와 일본 도쿄가 건설한 청주교는 쾰른 디츠교의 영향을 받았다. 쾰른 디츠 대교는 1945 에서 파괴되었지만, 원교대 위의 강철 상자 대들보는 여전히 보존되어 있다. 피츠버그의 현수교 세 개는 쾰른 디츠교보다 스팬의 폭이 작지만, 시공 기술은 쾰른 디츠교보다 훨씬 진보했다. 쾰른 디츠 대교가 건설된 지 25 년 만에 독일 라인강에 4 개의 현수교가 건설되었는데, 그중 가장 유명한 것은 1929 년에 건설된 쾰른 밀하임 대교로 주로 3 15m 을 가로지르고 있다. 그 다리는 1945 에서 파괴되었지만 여전히 자체 닻식 현수교의 스팬 기록을 유지하고 있다. 1930 년대에 엔지니어들은 자체 고정 현수교의 축 방향력이 이러한 교량의 역학 성능을 탄성 이론에 근접하게 할 수 있다고 생각하여 미국과 독일이 자체 고정 현수교를 많이 건설했습니다. 1, 응력 원리
자체 고정 현수교의 위쪽 구조에는 주 보, 주 케이블, 로드 및 주탑 네 부분이 포함됩니다. 힘 전달 경로는 교량 상판 중량, 차량 하중 등의 수직 하중이 데릭을 통해 주 케이블에 전달되고, 주 케이블은 인장력을 견디며
주 케이블은 빔 끝에 고정되어 수평력을 주 빔에 전달합니다. 현수교의 수평력은 주 케이블의 스팬비와 관련이 있기 때문에 스팬비율을 조정하여 주 빔의 수평력을 조정할 수 있습니다. 일반적으로 스패닝이 크면 보 안의 압력을 줄이기 위해 스패닝비를 적절히 늘릴 수 있고 스패닝이 작을 때는 스패닝비를 적절히 줄여 콘크리트 주 보 안의 사전 응력을 높일 수 있습니다. 주 케이블이 탑 꼭대기에 고정되어 있기 때문에, 주 탑이 견딜 수 있는 수평력을 최소화하기 위해, 주 케이블에 걸쳐 있는 수평력이 주 케이블에 걸쳐 있는 수평력과 거의 동일함을 보장해야 합니다. 이는 합리적인 크로스비 또는 주 케이블 선을 변경하여 조정할 수 있습니다.
또한 자체 고정 현수교의 상수 하중은 주 케이블에 의해 부담되고, 활하중은 주 빔에 의해 부담되므로 주 빔은 일정한 굽힘 강성을 가져야 하며, 특정 굽힘 강성을 가진 상자 단면은 주 빔으로 더 적합합니다.
2. 구조적 특성
닻에 비해 자체 닻형 구조체계는 지질조건의 영향을 고려하지 않고 거대한 닻을 없애고 공사 원가를 낮출 수 있다. 자체 앵커, 주 케이블은 보강보에 고정됩니다. 같은 스팬의 다른 브리지에 비해 독특한 곡선선과 우아한 외관을 가지고 있습니다. 현대 교량은 자신의 구조적 요구 사항을 충족시키는 것 외에도 조경 설계에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있으며 큰 발전 전망을 가지고 있습니다.
자체 닻형 현수교는 콘크리트 보강빔을 사용하여 시스템 자중과 시스템 강성을 증가시켜 교량의 안전지표, 적용성 지표, 경제지표, 미관지표를 일정 범위 내에서 완벽하게 통일할 수 있도록 합니다. 구조적 힘의 경우, 콘크리트라는 압축 성능이 좋은 재료에 자체 닻 체계를 제공하고, 케이블을 주 빔에 고정시켜 주 빔으로 수평 축 힘에 저항하는 것과 같습니다. 무료입니다. 사전 응력. 그래서 일반 철근 콘크리트 구조를 채택해 대량의 사전 응력 장치를 절약하고, 강철 대비 콘크리트 재료의 경제성으로 공사 비용을 크게 낮췄다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 콘크리트, 콘크리트, 콘크리트, 콘크리트, 콘크리트, 콘크리트, 콘크리트, 콘크리트) 그러나 콘크리트의 인장 및 굽힘 성능이 좋지 않기 때문에 힘을 분석할 때 이 특성을 종합적으로 고려해야 합니다.
자체 고정 현수교의 주 케이블 장력이 앵커 주괴가 아닌 교량 자체에 전달되기 때문에 주 케이블 장력의 수평 분력은 교량의 위쪽 구조에서 압력을 발생시키며, 양 끝이 구속되지 않으면 수직 분력은 교량의 양쪽 끝에서 위쪽 힘을 발생시킵니다. 예를 들어, 금석탄 현수교는 두 가지 방법으로 이러한 힘에 저항할 수 있습니다. 하나는 닻에 당기기 지지대를 설치하는 것입니다. 둘째, 주 교량과 접근 교량의 연결부에 받침대를 설치하여 접근 교량의 무게가 주 보에 눌려 있도록 하는 것이다.
주 빔은 콘크리트로 구성되기 때문에 설계 계산에서 콘크리트의 수축 변이를 고려해야 하므로 콘크리트 자체 고정 현수교의 설계가 철교보다 복잡해집니다. 1, 주탑 공사
현수교의 주탑은 일반적으로 비교적 높으며, 탑신은 주로 전복법을 이용하여 세그먼트화하였다. 주탑 연결판에 보강 철근과 템플릿 지지 임베디드 부품을 남겨 두십시오. 안장 터널 맨 위 콘크리트는 안장과 케이블 시공을 용이하게 하기 위해 주 케이블 설치가 완료된 후 부어야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 템플릿, 케이블, 케이블, 케이블, 케이블, 케이블, 케이블) 주탑의 시공 통제는 주로 수직도 모니터링이다. 각 콘크리트 시공이 완료된 후 다음날 아침 8:00 ~ 9:00 온도가 상대적으로 안정될 때 토탈 스테이션을 이용하여 타워의 수직도를 모니터링해 탑체 콘크리트 시공을 조정한다. 기온 변화가 심한 시기에 실험을 하지 말고, 동시에 수시로 콘크리트의 품질을 관찰하고, 제때에 콘크리트의 혼합비를 조정해야 한다.
2, 안장 구조
강판 윗면의 고도를 검사하다. 설계 요구 사항을 충족한 후 표면과 그 주위의 핀 구멍을 청소하고, 들어 올리고, 핀 구멍을 맞추고, 받침대를 강판에 고정시킵니다. 받침대 표면에 기름을 바르고 안장 주체를 설치하다. 안장은 케이블 받침대, 후면판, 케이블 덮개로 이루어져 있어 전체적인 호이 스팅과 배치가 어렵다. 크레인이나 리프팅 장비를 통해 들어 올릴 수 있습니다. 안장의 설치 오차는 가로축 최대 오차 3mm 와 고도 최대 오차 3mm 이내로 제어되어야 하며, 리프트가 제자리에 놓인 후에는 핀 위치를 삽입해야 하며, 안장체 밑면은 받침대와 밀접하게 맞아야 하며, 주변 틈새에 버터로 채워야 합니다.
3, 주 거더 주입
주 대들보 콘크리트의 주입은 일반 교량과 같다. 첫째, 빔 높이의 제어는 정확해야 하며, 예약 브래킷의 침하 변형은 정확하게 계산해야 합니다. 둘째, 빔 임베디드 부품은 정확도가 높아야 합니다. 특히 레버 예약 구멍은 정확한 위치와 양호한 수직도를 갖추어야 레버가 정상 장력 시 항상 구멍의 중심에 있도록 해야 합니다.
주 빔의 주입 순서는 양쪽 끝에서 중간으로 대칭으로 시공하여 편심 하중으로 인해 브래킷이 벗어나지 않도록 해야 합니다. 시공 중 브래킷의 침하 값은 수준 관찰을 적용하고 상세히 기록합니다. 성형 직후 빔 선종류를 재측정하여 실제 선종류를 설계 선종류와 비교하고, 정보를 적시에 피드백하고, 다음 시공을 조정합니다.
4, 케이블 부문 건설
(1) 주 케이블 발기
구조적 특징에 따라 주 케이블의 가설은 배변 다리 외부나 부어진 교량 상판에서 직접 수행할 수 있으며, 권양기와 긴 팔 자동차 크레인으로 주 대들보 옆면에서 들어 올릴 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
케이블 브래킷: 비틀림을 방지하기 위해 회전 가능한 브래킷에 링 케이블을 놓습니다. 교량 상판에는 4-5m 마다 케이블 아이들러 (또는 풀백 등 유연성 있는 재질) 가 깔려 있습니다. ) 를 사용하여 케이블이 세로로 이동할 때 케이블 덮개가 교량 상판과 직접 마찰되어 손상되지 않도록 합니다. 닻 끝의 무게가 크기 때문에 견인 과정에서 작은 차를 사용하여 케이블의 닻을 운반한다.
케이블 견인: 윈치는 견인에 사용됩니다. 밧줄이 너무 길어지지 않도록 케이블의 세로 이동은 세그먼트로 나눌 수 있다. 케이블 운동은 세 부분으로 나뉘는데, 세 개의 윈치가 각각 두 번째 다리 탑과 케이블 터미널에 설치되어 있다.
케이블 호이 스팅: 타워의 양쪽에 가이드 풀리를 배치하고, 접근 교량 갑판의 주 교량 타워 근처에 윈치를 고정시키고, 윈치는 케이블 방출 장치와 함께 교량 상판에 케이블을 펼칩니다. 기중기는 주로 기중기에 쓰이며, 기중기할 때 케이블이 교탑 측면과 마찰되는 것을 피한다. 케이블이 탑 꼭대기로 올라갈 때, 케이블을 안장자리까지 올려라. 주 케이블이 설치될 때, 다리 쪽에 세 개의 크레인이 배치되어 있는데, 각각 닻줄 영역의 기중기, 주 케이블 탑 기중기, 사슬이다.
케이블 닻 끝을 제자리에 당긴 후, 닻을 올리고 기중기로 주삭닻을 설치하고, 한 번에 설계 위치에 고정시켰으며, 기중기의 기중기는 5t 이상이었다. 탑 꼭대기에 메인 케이블을 얹은 기중기는 두 탑의 양쪽에서 높이가 25m 를 넘을 때 상승력이 45t 를 넘는 자동차 크레인으로, 메인 케이블을 탑 꼭대기의 안장에 직접 매달아 놓는 데 쓰인다. 호이 스팅 중 케이블 손상을 방지하기 위해 특수 케이블 클립을 사용하여 케이블 행거를 보호합니다. 메인 케이블이 탑 꼭대기로 들어올릴 때, 메인 스팬의 케이블 세그먼트가 비교적 길기 때문에 기중기의 안정성을 보장하기 위해, 적절한 경우 탑의 거꾸로 된 사슬을 이용하여 보조 리프트를 할 수 있다.
(2) 주 케이블 조정
제조 과정에서 케이블을 정확하게 표시해야 합니다. 마크 포인트에는 앵커, 클립, 안장 및 중간 스팬 위치가 포함됩니다. 설치하기 전에 설계 요구 사항에 따라 제어값을 점검하고 설계 단위의 동의를 거쳐 조정합니다. 조정된 통제값에 따라 설치하는데, 조정은 일반적으로 온도가 비교적 안정적인 야간에 진행된다. 조정 작업에는 스팬 길이, 안장 고도, 안장 사전 처짐, 주 케이블 수직도 고도, 안장 변위 및 외부 온도를 측정한 다음 각 제어점의 고도를 계산하는 작업이 포함됩니다.
주 케이블은 앵커리지 구역에서 75t 잭으로 인장됩니다. 먼저 주 스팬 중 케이블의 수직 고도를 조정하여 안장 고정을 완료합니다. 조정할 때 주 케이블의 표식기를 참조하여 케이블 조정 범위를 확인합니다. 주 스팬을 조정하면 모서리 스팬은 설계에 제공된 케이블 힘에 따라 주 케이블을 제자리에 당깁니다.
(3) 케이블 클립 설치
클립 왜곡을 방지하기 위해 케이블 클립은 주 케이블 설치가 완료된 후에 수행됩니다. 먼저 제조사가 표시한 클립 설치 위치를 점검하고, 착오가 없는지 확인한 후에 그곳의 PE 커버를 벗겨라. 케이블 클립 설치는 작업 바구니를 작업 플랫폼으로 사용하며, 작업 바구니는 주 케이블 (또는 일반 현수교처럼 고양이 길 설치) 에 설치되어 설치자가 조작할 수 있도록 합니다. 증기 기중기로 케이블 클립을 들어 올리는데, 클립 설치의 관건은 볼트의 견고성이며 두 번 진행해야 한다. ) 케이블 클립이 제자리에 설치되면 먼저 스패너로 미리 조여진 다음 토크 스패너로 조여 붐 케이블 힘을 로드한 후 토크 스패너로 두 번째로 조입니다. 삭집게의 설치 순서는 중간에서 탑 꼭대기까지, 변간은 앵커점 근처에서 탑 꼭대기까지 걸쳐 있다.
(4) 붐 설치 및 적재
슬링은 케이블 클립이 설치된 직후에 설치해야 합니다. 작은 로드는 인공으로 설치하고, 큰 로드는 기중기로 설치한다.
자체 고정 현수교가 하중 작용에 뚜렷한 기하학적 비선형성을 나타내므로 로드 하중은 복잡한 과정입니다. 주 케이블의 강성은 주 빔에 비해 매우 작습니다. 붐이 한 번에 제자리에 고정되면 인장 장비의 일정이나 장력을 제어하기가 어렵고, 전체 다리 붐을 장력으로 조정하는 것도 경제적으로 가능하지 않다. 이 문제를 해결하기 위해서는 주 대들보와 주 케이블의 강성과 자중, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 최적의 로드 방안을 얻어야 한다. 시공 과정에서 관찰을 통해 장력을 수정했다.
8 개의 잭을 사용하여 타워 기둥과 앵커 헤드에서 슬링을 대칭으로 조입니다. 슬링 바닥의 앵커는 콜드 주조이고, 앵커 컵은 내부 및 외부 스레드 주조입니다. 내부 스레드는 인장할 때 연결 링크를 연결하여 잭 동작을 수행하고 외부 스레드는 너트로 연결하여 로드를 앵커 패드에 고정합니다. 자중 상태에서 주 케이블 고도가 높기 때문에 로드 아래 앵커 헤드는 로드 전에 주 대들보에 위치하며 인장할 때 임시 작업 지지와 연결봉을 제공해야 합니다.
처음으로 1/4 를 가하는 설계력은 각 로드를 임시로 잠급니다! 두 번째 순서는 첫 번째 번과 동일하며, 설계력에 따라 인장을 완성한 다음 각 로드의 실제 하중을 감지하고, 마지막으로 설계력에 따라 각 로드를 미세 조정합니다. 슬링 인장 과정에서 탑 꼭대기와 안장이 함께 변위됩니다! 타건은 굽힘 모멘트를 견뎌냅니다! 이것은 Tagan 의 힘이 초과되는 위험을 초래할 수 있으며, Tagan 의 힘이 초과되는 것을 방지하기 위해서! 어느 정도 스트레칭한 후 실제 관찰에 따라 분석을 계산하세요! 안장을 밀어 탑 꼭대기를 원래 상태로 되돌리고 수평 변위가 없는 등! 각 슬링의 장력을 설계 값으로 조정합니다.
시공 과정의 통제는 자체 닻형 콘크리트 현수교 시공의 각 과정에 매우 중요하다. 특히 케이블 시공 과정에서 각 밧줄의 케이블 힘은 제때에 정확하게 피드백해야 한다. 밧줄이 팽팽하게 조여질 때 잭의 유계 판독은 직관적으로 반영된다. 또한 지능형 신호 수집 및 처리 분석기는 슬링의 진동을 통해 슬링의 장력을 측정합니다. 두 가지 방법은 서로 검사하여 인장할 때 각 밧줄의 케이블 힘이 설계와 일치하는지 확인합니다. (1) 더 나은 시공 방법에 관한 연구. 예를 들어, 주 대들보 바닥에 교차 케이블을 고정시켜 회전 시공을 하면 시공난을 어느 정도 극복할 수 있지만, 장거리 상황에서 회전 시공의 안정성을 어떻게 보장할 수 있는지는 더 연구해야 한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
(2) 주 케이블 앵커리지 포인트의 응력 분포에 관한 연구.
(3) 주 케이블이 강철 콘크리트를 아웃소싱할 때 로드가 주 케이블에 고정되는 방식을 연구했다.
(4) 붐과 주 케이블의 합리적인 인장 순서에 관한 연구.
(5) 신소재 연구 개발.
(6) 응력 시스템 및 이론의 개선. (1) 국내 공사 시간에 따르면 철근 콘크리트 자체 닻식 현수교는 중소형 스팬에서 경제적이고 아름다운 다리로, 구조적 강성이 비교적 커서 중소형 스팬의 도로교와 인도교를 건설하는 데 적합하다.
(2) 철근 콘크리트 구조물의 자체 고정 현수교의 경우, 앵커 블록 설계는 구조의 전반적인 작업 성능뿐만 아니라 교량의 경제적 이점과 미적 요구 사항에도 영향을 미치는 핵심 링크입니다.
(3) 자체 고정 현수교의 주 케이블 고정 형태와 지앵커식의 가장 큰 차이. 힘과 앵커 블록 구조 요구 사항에 따라 직접 고정, 분산 고정 및 주변 고정을 사용할 수 있습니다.
(4) 주 케이블의 비선형 영향으로 슬링 장력의 시공 제어가 특히 중요해졌다.
(5) 보강 빔은 강철 가격이 비싸고, 강철 구조물은 축력의 작용으로 쉽게 구부러지기 쉽다. 철근 콘크리트 재료의 사용은 이 두 가지 단점을 극복할 수 있다.
자체 닻형 현수교에는 그 자체의 단점과 한계가 있지만 중소 스팬에서는 경쟁력이 있는 방안이다. 20 세기에 오랫동안 소홀히 여겨졌던 이런 교형은 사회의 발전에 따라 다시 인식되었다. 자체 닻형 현수교의 설계 이론과 시공 방법도 끊임없이 개선되어 도약 능력이 지속적으로 향상될 것이다. 미래에는 이런 교량형을 선호하는 방안이 점점 더 많아질 것이라고 믿는다.