도로 교량을위한 확장 조인트

브리지 데크 변형의 요구 사항을 충족시키기 위해, 팽창 조인트는 일반적으로 두 빔 끝, 빔 끝과 지배 사이, 또는 브리지의 힌지 위치 사이에 설치됩니다. 확장 조인트는 브리지 축과 평행하고 수직으로 두 방향으로 자유롭게 확장하고 계약 할 수 있어야합니다. 차량이 운전하면 갑자기 점프 나 소음없이 운전이 매끄러 져야합니다. 또한 빗물, 쓰레기 및 먼지가 침투 및 차단을 방지해야합니다. 먼지의 설치, 검사, 유지 보수 및 제거는 간단하고 편리해야합니다. 확장 조인트가 설치된 위치에서는 난간 및 브리지 데크 포장을 분리해야합니다.

확장 조인트

1.1. 교량 확장 조인트의 기능 : 브리지 팽창 조인트의 기능은 차량 부하와 브리지 건축 자재로 인한 상부 구조물 사이의 변위와 연결을 조정하는 것입니다. 비스듬한 교량의 확장 장치가 손상되면 운전 속도, 안락함 및 안전에 심각한 영향을 미치며 교통 사고를 유발할 수도 있습니다.

• 빔 본체의 자유 팽창 및 수축 보장;
• 차량이 원활하게 운전할 수 있도록합니다.
• 우수한 물 압박과 배수 성능;
• 그루브에서 먼지 제거를 용이하게합니다.
• 누락되거나 손상된 확장 조인트 기능의 피해 :

팽창이 차단되면 부두 캡이 손상되거나 빔 몸체의 내부 힘이 증가 할 수 있습니다. 차량은 점프 및 불안정한 운전을 경험할 것입니다. 충격력이 증가하여 교량, 특히 끝 부분에 손상이 발생합니다. 그리고 물 감소는 다리의 내구성을 위험에 빠뜨릴 것입니다.

2.1, 브리지 확장 조인트 모델 : 브리지 확장 조인트의 모델에는 GQF -C 유형, GQF -Z 유형, GQF -E 유형, GQF -F 유형 및 GQF -MZL 유형이 포함됩니다.

이들 모두는 핫 롤링 된 적절하게 형성된 특수 모양의 강철로 설계된 Bridge Expansion Joint 제품입니다.

GQF -C 유형, GQF -Z 유형, GQF -E 유형 및 GQF -F 형 브리지 확장 장치는 확장량이 80mm 미만인 브리지에 적합합니다.

GQF -MZL 타입 브리지 팽창 장치는 사이드 빔, 중간 빔, 크로스 빔 및 링키지 메커니즘으로 구성된 모듈 식 브리지 확장 장치이며, 중간 크기의 스팬 브릿지에 적합하며 확장량은 80mm - 1200 mm입니다.

2.2, 코드 표현 방법 :

코드 표현 방법은 중화 인민 공화국의 커뮤니케이션 산업 표준의 표현 방법과 일치합니다. GQF -C60, GQF -F80, GQF -MZL480, GQF -C60 (NR) 및 GQF -F80 (CR) 복용은 예로

GQF는 커뮤니케이션 산업 표준에 지정된 확장 조인트 장치 코드입니다.

유형 코드 : -MZL은 모듈 식, 직선 - 빔 연결 -로드 체인 유형을 나타냅니다.

C, Z, F, L은 특수한 모양의 강철 모양을 나타냅니다.

숫자는 확장 장치의 변위량을 나타냅니다 : 0 - 1200 mm;

NR과 CR은 고무의 유형을 나타냅니다. NR은 천연 고무를 나타내고 CR은 네오프렌 고무를 나타냅니다.

2.3, 제품 디스플레이 :

• 3.1, 원활한 유형 : 숨겨진 - 조인트 유형 (연속 브리지 데크, TST)
• 3.2, 엉덩이 - 조인트 유형 : 채워진 엉덩이 - 조인트 유형, 임베디드 엉덩이 - 조인트 유형 (mm- 유사 유형)
• 3.3, 강철 -지지 유형 (빗 - 플레이트) :
• 3.4, 결합 된 유형 : 고무 - 플레이트 유형
• 3.5, 모듈 식 유형 : mm 유형

3.1, 완벽한 유형

원활한 확장 장치는 조인트 구조가 브리지 데크에서 돌출되지 않을 때 브리지 끝의 확장 갭에 탄성 재료가 채워지고 방수 재료가 놓여지는 구조입니다. 그런 다음, 점탄성 복합 재료가 브리지 데크 포장 층에 포장되어 확장 조인트의 브리지 데크 포장 도로가 도로 표면과 연속 몸체를 형성합니다. 조인트에서 아스팔트 콘크리트 및 엘라스토머와 같은 재료의 변형은 빔 몸체의 팽창 및 수축을 흡수하는 동시에 휠에 대한지지를 제공하는 데 사용된다. 일반적인 형태에는 주로 연속 브리지 데크와 TST 자갈 엘라스토머 팽창 조인트가 포함됩니다.

1), 이러한 유형의 확장 장치의 주요 특성 :

• 그것은 브리지의 상부 구조의 팽창 및 수축 변형 및 소량의 회전 변형에 적응할 수있다.
• 그것은 브리지 데크 포장 도로를 연속 몸으로 만들고, 운전 중에 충격이나 진동이 없어서 좋은 운전 편의를 제공합니다.
• 확장 장치 자체는 방수 성능이 우수한 다중 레이어 방수 구조를 형성합니다.
• 추운 지역에서는 조인트를 손상시키지 않고 기계화 된 눈 - 제거 유지 보수를 쉽게 수행 할 수 있습니다.
• 건설은 간단하고 쉽고 유지 보수 및 교체에 편리합니다.
• 이 유형의 확장 장치는 일반적으로 도로 (브리지 데크) 구조가 완료된 후 절단 기계로 도로 표면을 절단하여 형성된 구조입니다. 확장량이 적은 부품에만 적합합니다 (일반적으로 <40mm).
• 프로세스 요구 사항에 따라 엄격하게 설치된 원활한 확장 조인트 접착제는 일반 수정 된 아스팔트 포장의 약 2 배 서비스 수명을 갖습니다.

브리지 데크의 연속 확장 조인트

TST 자갈 엘라스토머 확장 조인트 :

TST 본딩 재료는 일반적으로 - 40 정도의 브리지 데크에서 부서지기 쉬운 것이며 여름에는 80 도의 높은 온도에서 흐르지 않습니다. 전국적으로 정상적으로 사용할 수 있습니다. TST의 높은 온도 접착 특성으로 인해 시공 중에 기존 도로 표면에 단단히 결합 될 수 있습니다. 그것은 실온에서 끈적 거리지 않으며 냉각 후에는 운반되지 않습니다. TST는 실온에서 탄성 상태에있는 특수한 높은 점도 탄성 물질입니다. 고온에서 녹은 후에는 뜨거울 수 있습니다. 자갈에 부어지면 아스팔트 콘크리트와 같습니다. 그것은 차량 하중을 견딜 수 있고 탄력성을 가질 수 있으며 작은 팽창 조인트의 기능을 대체 할 수 있습니다. 구조는 편리하고 빠릅니다. 포장 도로가 식은 후 트래픽을 열 수 있습니다. 확장 조인트를 교체 해야하는 경우 바쁜 트래픽 섹션의 트래픽을 방해하지 않고 한쪽에 건설 할 수 있습니다.

TST 원활한 확장 공동 건설 공정 :

• 그루브 링 : 설계 요구 사항에 따라 그루브 너비를 설정하고 조인트를 자르고, 절단 오프 도로 표면 재료를 제거하고, 그루브를 청소하십시오.
• 철근을 포함 시키십시오 : 그루브 가장자리에서 5cm 거리에서 브리지의 횡 방향으로 25cm마다 25cm마다 팽창 볼트를 운전하십시오. 높이는 그루브 깊이의 1/2이고 볼트의 안쪽 너트의 이음새 방향을 따라 φ12 스틸 바를 용접합니다.
• 스폰지 바디를 채우십시오 : 홈을 높은 압력으로 청소 한 다음, 그루브 표면을 불꽃으로 가열하고 건조시킵니다. 인접한 빔 끝 사이의 간격을 스폰지 고무 스트립으로 채우고 틈을 떠나지 않고 가능한 한 많이 채우려고 노력하십시오.
• 그루브의 노출 된 표면에 특수 TST 접착제를 균일하게 닦고 15 분 동안 기다린 다음 녹은 TST를 붓고 스크레이퍼로 홈의 바닥과 측면에서 1 - 2 mm의 두께로 균등하게 얼룩 져 있습니다. 그런 다음 크로스 - 조인트 스틸 플레이트를 놓고 포지셔닝 손톱으로 고정하고 센터링에주의하십시오.
• 그루브의 한쪽 끝에서 시작하여 사전 가열 된 (130 - 150도) 큰 돌을 넣고 두께가 바닥 tst를 표시 할 수 있습니다. 그런 다음 TST를 붓고 돌을 담그십시오. 이런 식으로 레이어별로 레이어.
• 사전 가열 된 작은 돌을 브리지 데크보다 10mm 더 높이고 평평한 플레이트 진동기로 압축 한 다음 스크레이퍼로 평평하게 긁습니다. 일반적으로 정착을 방지하기 위해 브리지 데크보다 1 - 2 mm가 더 높습니다. 현재, 그것은 임의로 손질되어 삽으로 평평하게 두드릴 수 있습니다.
• 돌을 담그기에 충분한 tst를 붓습니다. 이 시점에서 TST가 브리지 데크의 양면으로 흐르는 것을 방지하려면 목재 보드를 사용하여 그루브의 양면을 차단하여 가장자리를 깔끔하게 유지하십시오.
• 가장자리를 다듬고 양쪽에서 배플 플레이트를 제거하고 1 - 2 시간 동안 식히고 트래픽에 열립니다.

(TST 자갈 엘라스토머 팽창 관절)

3.2, 엉덩이 - 조인트 유형

1), 채워진 엉덩이 - 조인트 확장 장치 :
채워진 엉덩이 - 조인트 팽창 장치는 팽창 바디의 탄성을 사용하여 휠 하중을 부담하는 확장 장치입니다. 팽창 몸에 사용되는 재료에는 모래와 자갈, 분쇄 석 및 다양한 모양의 고무 제품이 포함됩니다. 폼 플라스틱 보드 또는 합성 수지 재료도 사용할 수 있습니다. 확장 본체는 항상 압축 상태에 있습니다. 일반적인 유형으로는 U- 형성 아연 도금 철 시트 유형, 목재 보드 충전 유형, 아스팔트 충전 유형, 직사각형 고무 스트립 유형 및 관형 고무 스트립 유형이 포함됩니다. U- 형성 아연 도금 철 시트 확장 장치는 1970 년대와 1980 년대에 널리 사용되는 엉덩이 - 조인트 확장 장치였습니다.

주요 특성 :
저렴한 비용;
필요한 재료는 처리하기 쉽습니다.
건축은 간단하고 쉽습니다.

이 유형은 일반적으로 40mm 미만의 확장량이있는 교량에 적합합니다. 내구성이 좋지 않고 방수 성능과 짧은 서비스 수명으로 인해 현재 거의 사용되지 않습니다.

2), 임베디드 엉덩이 - 조인트 확장 장치 :
특수 - 모양의 강철 유형 또는 MM - 유형 확장 장치로도 알려진 임베디드 엉덩이 - 조인트 확장 장치는 서로 다른 모양의 강철 부품을 갖는 다양한 모양의 고무 제품을 포함시키는 구조적 원리를 가지고 있으며,이를 고정 시스템을 통해 전체로 빔 바디 또는 횡단 뒤 벽에 고정시킵니다. 특수 모양의 강철은 휠을지지하며 빔 끝의 팽창과 수축은 고무 스트립 또는 고무 벨트의 장력과 압축에 의해 흡수됩니다. 팽창 본체는 압축 또는 인장 상태 일 수 있습니다. 이것은 현재 국내 고속도로 교량 건설에서 널리 사용되는 확장 장치입니다. 일반적인 유형에는 W 유형, SW 유형, M 유형 및 PG 유형이 포함됩니다.
적합성 : 80mm 미만의 확장량, 즉 관절 너비는 20mm - 80 mm입니다.

1), 주요 특성 :

• 간단한 구조, 명확한 힘 - 베어링 및 저렴한 비용;
• 확장 장치의 주요 구성 요소는 제조업체가 처리 및 완료하고 사이트에 설치합니다.
• 빔 끝과의 연결은 일반적으로 신뢰할 수있는 구조와 쉽게 건축 품질을 보장하는 스틸 바를 통해 용접됩니다.
• 좋은 내구성;
• 우수한 방수 및 배수 성능;
• 좋은 운전 편의.

2), MM 확장 조인트의 두 가지 설계 원리 : "강성 고정"및 "밀봉 된 방수".
강성 고정 :
확장 조인트 고정의 품질은 확장 조인트의 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 고정 금속 플레이트는 주로 힘 전달의 역할을합니다. 피로 테스트를 통과 한 고정 장치는 측면 빔에 직접 용접됩니다. 동시에, 사이드 빔은 교량의 상단 구조에 엄격하게 연결되어 확장 조인트가 최대 트래픽 부하를 부여 할 수 있도록합니다. 동적 트래픽 하중의 장기 베어링의 경우, 다른 팽창 조인트를 나사 또는 볼트로 브리지의 상단 구조에 연결하는 방법은 불가능합니다. MM 확장 조인트는 이와 관련하여 선행 에지 설계를 취해 베어링과 방수의 두 기능을 분리하고이를 개별적으로 처리하여 두 기능을 강화하고 개선하는 데 더 도움이됩니다.
       철저한 방수 :
MM 팽창 조인트의 특성 중 하나는 네오프렌 고무 밀봉 스트립이 측면 빔의 그루브에 효과적으로 내장되어 철저한 방수를 보장 할 수 있다는 것입니다. 동시에 간단한 도구로 브리지 데크에서 교체하거나 가황으로 수리 할 수 있습니다. 측면 빔에 의해 보호되는 밀봉 스트립은 휠에 의해 직접 굴러 가지 않으며, "V"형 구조는 퇴적물 청소에 역할을 할 수 있습니다. 밀봉 스트립은 인장력에 저항 할 수 있으며 측면 및 수직 변위를 수행 할 수도 있습니다. 대조적으로, 팽창 조인트의 물 누출은 교량 구조에 특정 손상을 일으킬 것이다.

3.3, 강철 - 지원 유형
강철 - 지원되는 팽창 장치는 강철로 조립되며 휠 하중을 직접 볼 수 있습니다. 이 유형의 확장 장치는 주로 강철 교량에서 주로 사용되었으며 현재 콘크리트 브리지에도 사용됩니다. 다양한 유형, 현재 상황 및 크기의 강철 지원 확장 장치가 있습니다. 널리 사용되는 것은 주로 스틸 빗 - 유형입니다. 강철 콤 - 타입 브리지 팽창 장치의 구조는 빗 모양의 플레이트, 연결 부품 및 고정 시스템으로 구성됩니다. 일부 스틸 콤 - 브리지 브리지 팽창 장치에서는 합성 고무가 빗 치아 사이에 채워져 방수 역할을 수행하고 특수 배수 그루브는 배수 문제를 해결하는 데 사용됩니다. 스틸 콤 - 타입 브리지 확장 장치는 또한 스틸 플레이트 핑거 - 모양의 조인트입니다. 빗 치아의지지 조건에 따르면, 그것은지지 된 유형 및 캔틸레버 유형으로 나눌 수 있습니다.

주요 특성 :

• 모든 구성 요소는 강철로 가공 및 강철로 조립됩니다.
• 그것은 좋은 운전 편의와 함께 바퀴를 지속적으로 지원할 수 있습니다.
• 빔 바디와의 연결은 신뢰할 수있는 연결과 함께 사전 임베디드 스틸 구성 요소를 사용합니다.
• 강한 영향과 진동 저항, 내구성이 우수합니다.
• 대형 스케일 수평 변위에 적응할 수 있으며 대형 스케일 브리지에 사용할 수 있습니다.

적당:

40mm보다 큰 확장량을 가진 다리에 적합합니다. 그러나 비용이 많이 들기 때문에 적용 범위는 넓지 않습니다.

3.4, 고무 - 플레이트 유형
고무 - 플레이트 확장 장치는 고무 재료의 낮은 전단 계수 특성을 최대한 활용합니다. 하중 - 베어링 스틸 플레이트와 고정 스틸 플레이트가 고무 몸체에 설정되고 볼트 구멍이 설정됩니다. 볼트를 통해 전체 빔 끝에 연결됩니다. 이 구조는 빔의 팽창 및 수축 변위를 흡수하기 위해 상부 및 하부 홈 사이의 고무 몸체의 전단 변형에 의존합니다. 고무 몸체에 내장 된 스틸 플레이트는 빔 - 엔드 갭에 걸쳐 휠 하중을 낳습니다. 이 장치는 중국에서 초기에 적용되었습니다. 미국에는 많은 제조업체가 있으며 이름이 다릅니다. 그것은 주로 1980 년대와 1990 년대에 적용되었습니다. 고무 - 플레이트 확장 장치는 간단한 구조, 편리한 설치 및 경제적 적용의 장점이 있습니다. 주로 2 차 이하 이하 - 미만의 고속도로 교량은 30mm - 60 mm의 확장량이 있으며 중국에서 널리 사용됩니다.

성능 특성 :
구조물의 변형 요구 사항을 충족시키기 위해 상부 및 하부 강판 사이의 고무 몸체의 전단 변형에 의존합니다. 장치가 변형 된 후에는 고무 본체에 일정량의 변형 에너지가 저장되어 있으며, 이는 구조에 특정 구속력이 있습니다. 하중 - 베어링 크로스 - 조인트 스틸 플레이트는 고무 몸체에 내장되어 있습니다. 강철 - 구조 확장 장치와 비교하여 휠의 충격력에 대한 특정 버퍼링 효과를 가지며 확장 장치 및 빔 본체를 효과적으로 보호하고 구동 조건을 개선합니다. 팽창 장치의 각도는 빔 - 끝의 강도를 효과적으로 강화시킵니다. 고무 - 플레이트 확장 장치의 팽창 본체의 수평 변형 내부 힘은 일반적으로 30 - 35 n/m 정도입니다. 변형이 클수록 수평력이 커지고 장치의 전반적인 손상 가능성이 커집니다.

선택 고려 사항 :
따라서 고무 플레이트 확장 장치를 선택할 때 설치 오류 및 온도 오류와 같은 요소를 고려해야합니다. 이 유형의 장치의 정상적인 사용을 보장하기 위해 선택된 변형 허용량이 30mm 이상이어야합니다.

3.5, 모듈 식 유형
모듈 식 브리지 팽창 장치는 세로 빔 (특수 모양의 강철), 크로스 빔, 변위 제어 박스, 고무 밀봉 스트립 및 기타 구성 요소로 구성된 확장 장치입니다. V- 모양의 크로스 - 섹션 또는 기타 크로스 - 단면 모양의 고무 밀봉 스트립 (벨트)은 망원경 씰을 형성하기 위해 특수 모양의 강철의 측면 빔과 중간 빔에 내장되어 있습니다. 특수한 모양의 강철은 휠 하중을 직접 제외하고 하중을 크로스 빔으로 전달 한 다음 크로스 빔은 빔 바디와 지배로 전달합니다. 변위 제어 박스는 팽창 장치가 빔 - 끝 변형을 흡수 할 때 특수 - 모양의 강들 사이의 간격이 균일하게 유지되도록합니다. 고무 밀봉 스트립은 잔해가 들어가는 것을 방지하고 방수를 제공합니다. 모듈 식 확장 장치는 실제 확장량 요구 사항에 따라 중간 빔 강 및 씰의 수를 늘릴 수 있으며 대규모 변위 요구 사항을 충족하는 확장 장치를 형성 할 수 있습니다. 일반적으로 80mm보다 큰 팽창량의 교량에 사용됩니다. 단일 조인트에서 80mm의 관절에서 멀티 조인트 1200mm의 총 15 레벨이 있습니다.
1) 주요 특성 :
전체 확장 장치는 비교적 복잡한 구조를 갖는 특수한 모양의 강철 세로 빔, 제어 전송 메커니즘, 변위 박스 및 밀봉 고무 스트립과 같은 다양한 구성 요소로 구성됩니다.
좋은 밀봉 성능, 우수한 방수 및 배수 성능;
확장량 요구 사항이 크게 큰 교량에 적합 할 수 있습니다.
높은 전체 구조 강성, 우수한 내구성;
좋은 운전 편의.
2), 제한 :
그러나 복잡한 구조로 인해 유지 보수 및 교체에는 제조업체의 전문 기술자가 필요합니다. 높은 비용과 함께, 일반적으로 고급 대형 스케일 브리지에만 사용됩니다.

(MM 모듈 식 브리지 확장 장치)

빔 바디의 팽창량은 확장 조인트를 선택하기위한 주요 기초입니다.

확장 장치의 확장량에 대한 영향력있는 요인
4.1 온도 변화
온도 변화는 교량의 확장량에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 선형 온도 변화와 비 선형 온도 변화로 나눌 수 있으며, 선형 온도 변화는 브리지 확장량에 영향을 미치는 데 지배적 인 역할을합니다. 특정 외부 온도 환경에서 브리지 구조 내부의 온도 분포는 고르지 않습니다. 빔 몸체의 끝은 재료의 열 특성의 변화로 인해 각도 변위를 겪습니다. 소규모 스팬 브릿지 (L \\ leq8m)의 경우 선형 팽창 계수가 매우 작으며 무시할 수 있습니다. 큰 교량의 경우 설계 프로세스 중에 충분한주의를 기울여야합니다. 일반적으로 선형 팽창 계수는 다음 표에서 참조 할 수 있습니다.

브리지 타입 선형 확장 계수 온도 변화 범위

(온도 변화 범위 및 선형 팽창 계수)

4.2 콘크리트의 수축과 크리프
콘크리트의 수축과 크리프는 콘크리트 성분의 고유 특성이며 또한 임의의 현상입니다. 믹스 비율, 물 - 시멘트 비율, 슬럼프, 시멘트 유형, 온도, 상대 습도, 콘크리트의 하중, 하중 - 베어링 시간 및 콘크리트 강도는 수축과 크리프에 큰 영향을 미칩니다. 철근 콘크리트 교량과 프리스트레스 콘크리트 교량 모두 수축과 크리프를 고려해야합니다. 크리프 양은 프리 스트레스 하의 빔의 탄성 변형에 크리프 계수 ф =2.에 의해 곱하여 계산됩니다. 수축량은 20 도의 온도 강하에 따라 변환됩니다. 확장 조인트를 설치할 때 수축과 크리프는 이미 어느 정도 개발되었습니다. 계산 중에 설치 시간을 기준으로 사용해야하며 콘크리트의 수축 및 크리프 양을 줄여야합니다. 감소 계수는 다음 표를 참조하여 선택할 수 있습니다.

(수축 및 크리프 감소 계수)

4.3 다리의 세로 경사
종 방향 경사가있는 다리에서는 움직일 수있는 베어링이 일반적으로 수평으로 만들어집니다. 베어링이 대체 될 때, 팽창 관절은 수평 변위뿐만 아니라 수직 오정렬 (ΔD)을 겪고, 그 값은 세로 경사 TGθ의 접선을 곱한 수평 변위 값과 동일합니다.

4.4 Skew Bridges 및 Curved Bridges의 변위
비틀기 브리지와 곡선 브리지가 베어링 변위 방향으로 변위 (ΔL)를 겪을 때, 브리지 엔드 라인에 수직으로 변위가 발생합니다.
ΔD=ΔL · sin;
ΔS=ΔL · cos;
경사각은 어디에 있고 ΔL은 확장량입니다.

4.5 다양한 하중으로 인한 다리의 편향
살아있는 하중 및 데드 하중의 작용하에 다리의 끝은 각도 변위를 거쳐 확장 장치의 수직, 수평 및 각도 변위를 유발합니다. 빔 몸체가 비교적 높으면 진동이 발생합니다.

4.6 지진
팽창 장치의 변위에 대한 지진의 영향은 현재 비교적 복잡하고 파악하기가 어렵습니다. 일반적으로 디자인에서는 고려되지 않습니다. 그러나 신뢰할 수있는 데이터를 사용할 수 있고 지진으로 인한 교량 교두 및 지진의 정착, 회전, 수평 이동 및 성향을 계산할 수 있다면 설계에서 고려해야합니다.

빔 확장 및 수축 계산
▲온도 변화로 인한 팽창 및 수축
계산 공식 :
∆lt=tmax-tmin) × × l
∆lt += tmax-tset) × × l
∆lt -= tset-tmin) × × l

장소 : ∆LT --- 온도 변화로 인한 확장 및 수축;
∆lt + --- 온도 변화로 인한 신장;
∆lt - --- 온도 변화로 인한 단축;
tmax --- 설계 최대 온도;
tmin --- 설계 최소 온도;
tset --- 설치 온도;
--- 선형 확장 계수;
L --- 팽창 빔의 길이.

▲ ▲ 콘크리트 크리프 및 수축으로 인한 확장 및 수축
크리프 유발 팽창 및 수축 공식 :
∆LC=(_p/ec) × φ × × l;
수축으로 인한 팽창 및 수축 공식 :
∆LS=20 × 〖10〗^(-5) × L;
장소 : ∆ LC --- 콘크리트 크리프의 확장 및 수축;
∆LS --- 콘크리트 수축으로 인한 팽창 및 수축;
_p --- 프리스트레스 콘크리트의 평균 축 응력;
EC --- 콘크리트의 탄성 계수;
콘크리트의 크리프 계수;
--- 콘크리트 수축 및 크리프의 감소 계수;
L --- 팽창 빔의 길이.

▲ An 예제 :
프리스트레스 콘크리트 빔 브리지의 빔 길이는 40m입니다.
온도 변화 범위는 -4도에서 42도입니다.
선형 확장 계수=〖10〗^(-6); 수축 변형 ε=20 × 10〗^(-5).
크리프 계수 φ=2.0; 수축 및 크리프 감소 계수=0.6.
프리스트레스 콘크리트의 평균 축 응력 _p=80 kg/cm^2.
콘크리트 EC의 탄성 계수=3.4 × 105kg/cm^2;
설치 온도는 20도입니다.
▼ (1). 온도 변화
∆lt=tmax-tmin) × × l
=46×(10×〖10〗^(-6))×40000
=18.4 mm

∆lt += tmax-tset) × × l
=22×(10×〖10〗^(-6))×40000
=8.8 mm
∆lt -= tset-tmin) × × l
=24×(10×〖10〗^(-6))×40000
=9.6 mm
▼ (2), 크리프
∆LC=(_p/ec) × φ × × l;
=(80⁄340000)×2×0.6×40000
=11.3 mm
▼ (3). 수축
∆LS=20 × 〖10〗^(-5) × L.
=2×〖10〗^(-6-5)×40000×0.6
=4.8 mm
따라서 확장 및 수축 ∆L=18.4 + 11.3 + 4.8=34.5 mm.
빔 신장은 8.8mm입니다.
빔 단축 =9.6 + 4.8 + 11.3=25.7 mm은 25.7mm의 초기 압축으로 간주 될 수 있습니다.
확장 장치를 선택할 때 확장 장치의 서비스 효과 및 내구성을 보장하기 위해 확장 및 수축을 위해 특정 안전 마진 (약 30%)이 일반적으로 고려되어야한다는 점에 유의해야합니다. 이 예에서 초기 압축은 34mm로 취할 수 있습니다.

5.1 실패 모드 및 원인 분석
비 과부하 조건에서 확장 장치의 권장 피로 수명은 10 - 15 년입니다.

• 채워진 버트 - 타입 확장 장치의 경우 앵글 스틸이 떨어지면 양쪽의 콘크리트가 부러 지거나, 지식 측면의 콘크리트가 완전히 깨지거나, 고무 스트립이 부러 지거나, 깊은 움푹 들어간 곳이 있으므로 서비스 수명이 종료 될 수 있습니다.
• 원활한 유형 확장 장치의 경우, 명백한 차량 점프, 콘크리트의 부분적 균열, 양쪽의 부분적 균열, 심각한 파편화 또는 주름이 발생하면 서비스 수명이 종료 될 수 있습니다.
• 내장 - 엉덩이 - 타입 확장 장치의 경우, 차량 점프와 브리지 데크 포장에 심각한 손상이있을 때 서비스 수명이 종료 될 수 있습니다.
• 플레이트 - 유형 고무 확장 장치의 경우 앵커 볼트가 떨어지면 고무가 노화되고 변형되고 콘크리트 균열이 발생하면 서비스 수명이 종료 될 수 있습니다.

5.1.1 원활한 유형
원활한 팽창 조인트의 주요 실패 모드는 다음과 같습니다. 엘라스토머 표면의 명백한 틀과 균열, 엘라스토머 표면의 물결 또는 국소 분리, 국소 또는 큰 스케일 껍질의 응집체; 또는 교량 데크 포장 도로가있는 관절에 균열이 발생하여 점차 부러지고 떨어집니다. 또는 확장 장치 범위 내에서 브리지 데크 포장 손상.
원인 손상 분석 : 엘라스토머 재료의 불충분 한 능력, 빔 엔드의 변형, 불충분 한 재료 강도 및 실제 사용 요구 사항을 충족시키지 않고 건설 중에 제조업체의 건설 요구 사항을 준수하는 것과 같은 엘라스토머 필러 자체의 재료 특성에 대한 문제; 온도 및 하중과 같은 외부 요인으로 인한 다리의 변위 및 회전으로 인해 엘라스토머의 균열 및 손상이 발생합니다. 그리고 교차 조인트 플레이트의 불충분 한 강도와 같은 확장 장치 자체의 구조.
5.1.2 엉덩이 - 유형
주요 실패 모드에는 다음이 포함됩니다 : 더운 날씨의 고무 스트립 팽창, 추운 날씨에 떨어지고 지역 천공과 물 누설이 있습니다. 앵커리지 영역 콘크리트의 균열 및 조각화; 브리지 데크 포장의 조각화 및 필링.
원인 손상 분석 : 고무 스트립을 이상적인 상태로 설치하는 것은 어렵습니다. 주요 앵커 부품과 빔 본체의 내장 부분 사이의 연결은 약합니다. 또한 포장 콘크리트는 얇고 포스트 캐스트 콘크리트 표면 층은 구조 중에 진동이 부족하여 밀도와 강도에 문제가있어 양쪽의 콘크리트가 손상되기 쉽습니다. 앵커리지 영역 콘크리트와 브리지 데크 포장 사이의 연결 강도는 불충분하며 작은 균열은 국소 조각화 및 껍질로 발생합니다.
5.1.3 스틸 - 지원되는 유형
이러한 유형의 확장 장치의 주요 실패 모드에는 다음이 포함됩니다 : 용접 솔기 개구부, 일부 용접이 기술적 인 문제로 인해 단단히 용접하기 어려워 전체 강판이 떨어지고 약한 앵커 부품이 느슨해집니다. 개별 강철 치아 판의 피로 골절.
원인 손상 분석 :이 유형의 확장 장치는 가공 및 사용 중에 변형이 발생하기 쉽기 때문에 톱니 판과 쿠션 플레이트 사이의 적합을 보장하기가 어렵습니다. 갭이 생성되면 연결 부분의 응력에 바람직하지 않아 소음과 차량 점프가 발생합니다. 또한, 둥근 - 시계 작동으로 인해, 이빨로드 플레이트는 반복적 인 하중을 겪고, 조기 피로, 고정 볼트가 풀리고, 빗 모양의 플레이트의 회전 및 들어 올려 노출시켰다.
5.1.4 고무 - 플레이트 유형
이러한 유형의 팽창 장치의 주요 실패 모드에는 다음이 포함됩니다. 고무 플레이트 껍질을 벗기고, 내장 된 스틸 플레이트가 노출되거나 떨어지거나 떨어지거나, 앵커 볼트가 구멍에서 튀어 나와서 날아가고, 양쪽의 균열 및 조각화의 콘크리트, 구덩이 및 기타 손상 경전지의 모양이 포함됩니다.
원인 손상 분석 : 첫째, 구조 자체 (설계 이유) 때문입니다. 이러한 유형의 팽창 장치의 원리는 빔 본체의 팽창과 수축을 충족시키기 위해 상부 및 하부 홈 사이의 고무 변형을 사용하는 것입니다. 확장 본체에 내장 된 스틸 플레이트가 있으며, 이는 빔 엔드 갭에 걸쳐 부하를 부여합니다. 양쪽에는 앵커 스틸 플레이트가 있으며, 이는 볼트를 통해 빔 끝에 연결되며 미터당 섹션에 설치되어 무결성이 불량합니다. 또한, 이러한 유형의 확장 장치의 큰 수평 마찰력으로 인해 고정 시스템에 대한 요구 사항은 매우 높습니다. 둘째, 제품 품질이 좋지 않습니다. 예를 들어, 고무 재료의 성능, 강화 강판의 재료 및 합리적인 레이아웃, 강판과 고무 사이의 결합 강도, 생산 중 온도 및 습도의 제어는 모두 매우 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 약간의 품질 문제는 종종 전체 플레이트 파괴, 고무 필링, 고무 층 마모, 스틸 플레이트 노출 및 앵커 볼트가 전단되고 고무 플레이트 자체의 품질, 큰 가로 너비 및 큰 강성 차이와 직접 관련이있는 현상으로 이어집니다.
5.1.5 모듈 식 유형
이러한 유형의 팽창 장치의 주요 실패 모드에는 다음이 포함됩니다. 주 중간 빔 구성 요소의 용접 솔기가 열리므로 흔들리고 노이즈가 발생합니다. 불량한 확장 및 수축 균일 성; 심각한 물 누출로 씰링 고무 스트립에서 노화, 떨어지거나 점프; 장치의 양쪽에 콘크리트의 균열과 움푹 들어간 곳, 브리지 데크 포장의 국소 조각화 및 불만족스러운 고정 시스템으로 인해 국부적 또는 전반적인 손상이 발생합니다.
원인 손상 분석 : 첫째, 중국에서 사용되는 이러한 유형의 팽창 장치의 측면 빔과 중간 빔은 대부분 용접 강판 또는 섹션을 특수한 형태의 부품으로 용접하여 형성된 복합 구조입니다. 용접 품질을 보장하기가 어렵습니다. 또한, 밀봉 고무 스트립을 고정하기 위해 압력 스트립 (또는 클립)과 나사를 사용하는 방법은 패스너가 녹과 파손되기 쉽게 만들어서 구조적 무결성이 열악하고, 용접 작업이 좋지 않으며, 용접되지 않은 용접 공정으로 인해 용접을 보장하거나 용접 할인 개구부 또는 고무 스트립이 떨어지거나 심지어 점프하기도합니다. 둘째, 이러한 유형의 확장 장치를 설치하기위한 사전 예약 된 슬롯에는 앵커 박스와 빔 바디의 메인 강화 막대와 사전 내장 된 앵커 강화 막대가 포함되어있어 콘크리트를 붓기가 어렵고, 캐비티와 같은 문제가 어려워지고, 부족한 강도가 발생할 수 있습니다. 사용하는 동안 물린 자국, 균열 및 국소 구덩이와 같은 현상이 나타납니다. 적시에 다루지 않으면 앵커리지 부품에 대한 전반적인 손상의 심각한 문제가 발생합니다.
5.2 주요 질병
5.2.1 좁은 팽창 관절의 질병 분석
시공 및 설치 중 팽창 관절의 폭은 적절하지 않아 예약 압축량이 충분하지 않아 팽창 조인트가 닫히고 내부 응력이 증가하고 확장 조인트 본체의 콘크리트 손상 및 구덩이 및 기타 포장 손상의 모양이 나타납니다.

팽창 조인트의 폭은 설계 중에 예약 된 정상 조인트 폭에 비해 비정상적인 변화를 갖습니다.
5.2.2 확장 관절 높이 차이의 질병 분석
지배적 결제, 설치 오류 및 베어링 패드 스톤의 조각화와 같은 이유로 인해 다리의 한쪽은 도로 표면보다 낮아 차량이 다리 헤드에서 점프 할 수 있습니다. 검사에 따르면 지배적 정착이 하위 구조에 심각한 손상을 일으키지 않았습니다. 동시에, 다리 헤드에서 점프하는 두 차량의 질병과 팽창 관절 손상이 서로 관련되어 있습니다. 브리지 헤드에서 차량 점프로 인한 큰 충격 하중은 확장 조인트 근처에서 직접 작용하여 확장 조인트에 손상을 일으킨다.

5.2.3 확장 관절 막힘의 질병 분석
모래, 돌 및 기타 잔해의 축적으로 인해 팽창 관절은 자유 팽창 및 수축 능력을 잃기 쉽습니다. 여름에 온도가 상승하면 메인 빔이 자유롭게 팽창 할 수없는 경우 인접한 메인 빔 또는 메인 빔과 지배 사이에 추력이 생성 될 수 있습니다. 심각한 경우, 주 빔이 위로 올라가거나 뒷벽이 균열 될 수 있습니다.

5.2.4 손상된 팽창 관절 고무 스트립 질환 분석
노화 외에도, 팽창 조인트의 세 가지 질병은 팽창 관절에서 고무 스트립의 균열, 손상 및 뒤틀림을 유발할 가능성이 매우 높습니다.

5.2.5 손상된 앵커리지 지역의 질병 분석
시공 중에 앵커리지 영역의 포스트 캐스트 스트립 콘크리트의 강도는 불충분하거나 유지 보수가 제자리에 있지 않습니다. 또는 브리지 데크와 높이 차이가있어 차량 점프가 발생합니다. 과부하 차량의 빈번한 작용과 함께, 손상이 발생하여 확장 조인트의 강철 구조물 부분에 손상을 줄 수 있습니다.

5.2.6, 팽창 조인트의 물 누출
이것은 손상된 고무 스트립 또는 부서진 앵커리지 지역으로 인한 2 차 질병입니다. 누출로 인한 물 침식으로 인한 피해는 매우 큽니다.
★ 직접 위험 :
누출은 다음 부분에 작용하여 해당 위험을 유발합니다.

• 교각의 고무 (지대)와 베어링은 나이와 균열과 강철 판이 녹슬 었습니다.
• 교각 (지대) 및 단단한 슬래브 거더의 콘크리트가 침식되어 표면이 피고 강으로 인해 강철 막대가 팽창합니다.
• 중공 슬래브 거더의 구멍에 물이 축적됩니다.
• 강철의 끝 - 구조 거더 스 녹.

★ 간접 위험 :
물 침식은 다리 데크, 거더 및 힌지 조인트로 퍼져서 상단 하중 - 베어링 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다. 브리지 데크 포장 도로가 침투 할 수 있다면 다음 질병이 악화 될 것입니다.

• 힌지 조인트에서 물이 누출되고 심한 경우에는 힌지 조인트가 떨어집니다.
• 중공 슬래브의 웹에 균열이 나타납니다.
• 다리는 단일 슬래브 하중을 나타냅니다 (이 질병은 중소형 중공 슬래브 빔 브릿지에서 더 심각합니다).

★ 예 :
2004 년 6 월 10 일 오전 7 시경, Liaoning 지방의 Panjin City에있는 Tianzhuangtai Bridge가 갑자기 무너졌습니다. 다리는 중간에 27 미터로 부러졌으며 3 대의 차가 물에 떨어졌습니다. 농업 차량의 두 운전자와 승객은 탈출 할 수 있었고 다행히도 사망은 없었습니다. 사고의 원인은 과부하가 발생했습니다.

다리 데크의 캔틸레버 빔 끝의 팽창 조인트에서 장기적인 물 감소는 코벨의 내구성이 감소했습니다. 무거운 차량이지나 가자 코벨이 갑자기 부러져 매달린 빔이 떨어졌습니다.

팽창 조인트에서의 물 스 누가
팽창 조인트의 물 누출, 중공 빔의 물 자국, 배수구 드릴링 구멍

강철 - 구조 교량의 팽창 조인트의 방수가 특히 중요합니다.

5.2.7, 다른 유형의 질병

(브리지 데크의 연속 팽창 조인트의 심한 콘크리트 조각화 실패.

고무 팽창 조인트의 느슨한 너트

5.3, ● 팽창 조인트 유지 보수 ●

(크로스 - 하빈에있는 Mingyangtan Bridge가 붕괴 된 후 섹션)

완전히 통제 할 수 없습니다

팽창 조인트는 아스팔트 콘크리트로 완전히 대체됩니다

• 확장 조인트를 청소하십시오.
• 고무 스트립을 수리하거나 교체하십시오.
• 앵커리지 구역을 수리하십시오.
• 전체 확장 조인트를 교체하십시오.

확장 조인트 청소는 일일 유지 보수의 가장 중요한 부분이지만 종종 동일합니다.

참고 :이 그림은 단일 확장 관절 막힘 현상의 결과를 설명합니다. 화살표는 경향과 가능성을 나타내며 질병을 유발하는 데 유일한 또는 필요한 조건이 아닙니다.)

확장 조인트는 일반적으로 한 달에 한 번 청소해야합니다. 쉽게 오염 된 도로 섹션의 경우 청소 주파수를 증가시켜야합니다.

청소할 때는 고무 스트립의 손상을 방지하기 위해 날카로운 도구를 사용해서는 안됩니다. 고압 수 및 높은 강도 송풍기와 같은 장비를 사용할 수 있습니다.

고무 스트립이 손상되면 수리 또는 교체해야합니다.

작은 국소 균열 및 손상의 경우 에폭시 수지를 사용하여 결합에 사용될 수 있습니다. 손상이 심각하거나 고무 스트립이 심각하게 노화되면 교체해야합니다. 교체 할 때는 타이어를 변경하여 오래된 고무 스트립을 꺼내서 새 고무 스트립을 같은 방식으로 설치하기 위해 크로우 바를 사용하십시오.

앵커리지 지역에 균열이나 손상이있는 경우 즉시 수리해야합니다.
앵커리지 영역의 균열의 경우, 에폭시 수지를 그라우팅에 사용할 수 있습니다. 더 넓은 균열의 경우 에폭시 박격포를 사용하여 수리에 사용할 수 있습니다. 손상이 심하면 손상된 부품을 제거하여 강철 막대와 강철 부품을 노출시키고 녹이 제거한 다음 강철 - 섬유 콘크리트 또는 빠른 설정 콘크리트를 쏟아 부어 수리하십시오.

6.1, 프로세스 흐름

측정 → 마킹 → 조인트 절단 → 콘크리트 및 잔해 제거 → 빔 조인트 사이의 폼 보드 설치 → 확장 조인트의 평면 위치 조정 → 팽창 조인트의 평면 위치 조정 → 팽창 조인트의 고도 조정 → 자물쇠를 릴리스 → 콘크리트 → 교통 수단 제공 → 경화 및 경화 → 교통 수단 조정 →

예 :
예를 들어 MM 확장 조인트 :

1), 절단 및 그루브 :
팽창 조인트 장치의 설치는 노면을 포장 한 후에 수행해야하며 그루브 크기는 확장 조인트 장치 설치 요구 사항을 충족해야합니다.
2), 그루브 청소 :
모든 먼지, 먼지 및 기타 불필요한 물질을 완전히 제거해야합니다.
3), 격차 점검 :
확장 조인트 장치의 각 빔 사이의 간격이 설치 온도의 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 그렇지 않은 경우, 확장 조인트 장치의 각 빔 사이의 간격이 설계 요구 사항을 충족하도록하기 위해 제조 공장의 엔지니어링 및 기술 인력의 지침에 따라 조정해야합니다. 조정 후 설치 준비를 위해 고정물을 설치하십시오.
4), 포지셔닝 및 레벨링 :
고도 기준으로 아스팔트 포장 도로를 고도에 참조하여 팽창 조인트 장치를 그루브에 놓고 팽창 조인트 장치를 조정하여 상부 표면이 도로 표면과 동일한 고도에 있고 종 방향 경사면과 교량 도로 표면과 일치하도록 조정하십시오.
5), 위치 확인 :
팽창 조인트 장치의 위치를 점검하여 조인트에 수직 인 방향과 조인트를 따라 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오. 현재 개별 프리 - 내장 강철 막대가 확장 조인트 장치의 올바른 설치를 방해하는 경우 가스 절단으로 차단 될 수 있습니다.
6) 앵커링 스틸 바 용접 :
먼저, 확장 조인트 장치의 한쪽에있는 고정 스틸 바를 예약 홈의 사전 내장 강철 막대에 연결하고 용접하십시오. 용접 할 때 간격으로 하나씩 용접 한 다음 같은 방식으로 다른쪽에 고정 강철 막대를 용접하십시오. 팽창 조인트 장치가 단단히 고정되어 있음을 확인한 후, 고정물을 제거한 다음 나머지 유엔 용접 된 앵커링 스틸 바를 사전 임베디드 스틸 바에 용접하여 확장 조인트 장치의 안정적인 고정을 보장합니다.

7) 세그먼트 팽창 조인트의 용접 :
확장 조인트 장치가 섹션에 설치되면 조인트를 용접해야합니다. 강철 섹션의 용접 조인트는 제조 공장에 사전 제작됩니다. 인접한 두 개의 조인트가 정렬되면 설치를 수행 할 수 있습니다. 모든 빔이 용접 된 후에는 위에서 설명한대로 고정 단계를 진행하십시오.
8) 양식 설치 :
빔 끝에 양식을 설치하십시오. 포메 워크는 확장 조인트 장치의 외부 치수와 예약 홈의 노치에 따라 제작됩니다. 모르타르가 변위 제어 박스 또는 빔 - 엔드 갭으로 흘러 들어가는 것을 방지하기 위해 양식은 매우 단단하게 만들어야합니다.
9) 콘크리트 붓기 :
설치된 양식이 단단히 밀봉되어 있는지 확인한 후, 예약 된 그루브를 청소 한 다음 콘크리트 (강철 섬유 콘크리트를 사용하여)를 붓고 압축을 진동하십시오. 콘크리트는 해당 위치의 구조 콘크리트와 적어도 같은 강도를 가져야합니다. 콘크리트를 부을 때는 확장 조인트 장치의 상단 표면을 깨끗하게 유지하십시오.

6.2, 확장 조인트 설치를위한 허용 편차

지침:

• 공장의 건축 온도 및 사전 조정 간격 폭.
• 폼 보드로 채우면 구조 조인트를 보호하십시오. V- 모양의 고무 스트립의 바닥은 또한 모르타르 누출을 방지하기 위해 폴리에틸렌 폼 보드로 차단해야합니다.
• 상단 표면 평탄도를 제어하십시오.

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