KR100308743B1 - 원판을이용한원형교각주변부의하상의국부세굴방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강이나 하천에 건설되는 신설교량 또는 기존교량의 원형교각 주변부의 하상이 국부적으로 세굴되는 것을 방지하기 위한 원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 원형교각의 외주면에 대해 대응되도록 반원형태의 반원판 내측으로 하향 절곡된 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지의 양단부에는 볼트공이 다수개 천공된 체결편이 외측으로 절곡 형성된 좌측반원판과; 상기 좌측반원판에 대해 대향되며 상기 좌측반원판과 동일한 구성을 갖는 반원형태의 반원판 내측으로 하향 절곡된 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지의 양단부에는 볼트공이 다수개 천공된 체결편이 외측으로 절곡 형성된 우측반원판과 결합형성됨을 특징으로 하는 원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치가 제공된다.

Description

원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치
본 발명은 강이나 하천을 건너기 위한 수단으로 구축하는 교량의 교각을 보호하기 위한 교각주변부의 하상의 국부세굴방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 강이나 하천의 시설물이 하강류의 흐름에 의하여 유실되는 침식작용을 세굴이라 하며, 통상 교량의 교각 주변의 하상부분에는 하강류가 소용돌이치며 흐르게 되어 소용될이의 힘에 의하여 교각주변부의 하상 부분이 국부적으로 세굴되어 교량 파손의 원인이 되는 것이다.
현재 상기의 세굴작용을 방지하기 위하여 도 4에서 보는 바와 같이, 종래에는 상기 원형교각(400) 주변부의 하상(401)에 많은 사석(402)을 포설하여 침식되는 국부세굴을 감소시키도록 하는 사석공법이 널리 사용되고 있으나, 이는 유속이 급한 곳에서는 그 시설면적이 넓고 적층 두께를 두껍게 시설하여야 하고, 또 시설하기 위한 중장비를 동원하여야 하는 등 과다한 비용이 소요되는 불편함이 따랐으며, 하강류의 급속한 유속에 의하여 시공된 사석이 유실될 우려가 있는 등 결점이 있었다.
또한, 교각의 바로 상류쪽에 작은 말뚝을 다수 세워 교각에 접근해오는 흐름을 분산시켜 세굴을 일으키는 와류운동을 약화시키기 위한 말뚝공법은 단면적이 넓은 케이슨(Caisson) 위에 여러개의 말뚝을 세워서 박는 방법으로, 케이슨은 유사입자에 직접적으로 충돌하는 하강류의 압력을 교각의 바로 상류 쪽에서 억제시키므로 세굴을 다소 감소시킬 수는 있으나, 실험에 의하면 케이슨의 직경이 교각 직경의 3배정도 되어야 하고, 케이슨의 상면 높이가 자연하상보다 교각직경의 1/2이하 정도 낮을 때에만 효과가 있는 등의 조건을 갖추어야 하기 때문에 교각 설치상 기술적 어려움이 있었다.
또한, 파량으로부터 방파제의 사면을 보호하기 위하여 개발한 테트라포드(Tetrapod)의 기하학적 형상은 파동에너지를 감소시키고, 억눌림 작용(Interlcoking action)효과로 인하여 이동에 저항하는 능력이 커서 세굴방지 특성을 증가시켜 세굴보호공으로 유용하게 사용될 수 있는 것이나, 이는 테트라포드의 제작과 설치비용이 과다하게 소요되고, 또 보수공사비용도 과다하게 소요되며 작업이 매우 번거로운 문제점이 있었다.
이외에도 여러 가지 공법이 알려져 있으나, 모두다 설치와 보수공사가 번거롭고 비용이 과다하게 소요되는 등 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교각의 측면을 통과하는 하강류의 소용돌이치는 힘에 의해 원형교각의 외주면인 하상부의 세굴발생이 방지하도록 상기 원형교각의 외주면에 좌측원판과 우측원판을 볼트로 체결하여 하강류의 소용돌이치는 힘에 의한 하상부의 세굴을 방지할 수 있는 원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
제1도는 본 발명의 분해사시도.
제2도는 본 발명이 신설교각의 하상면으로부터 다수개 설치됨을 예시한 일부 정면도.
제3도는 본 발명이 기존교각에 설치됨을 예시한 일부 정면도.
제4도는 종래의 교량 교각을 보인 예시도.
상기 한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원형교각의 외주면에 대해 대응되도록 반원형태의 반원판 내측으로 하향 절곡된 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지의 양단부에는 볼트공이 다수개 천공된 체결편이 외측으로 절곡 형성된 좌측반원판과; 상기 좌측반원판에 대해 대향되며 상기 좌측반원판과 동일한 구성을 갖는 반원형태의 반원판 내측으로 하향 절곡된 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지의 양단부에는 볼트공이 다수개 천공된 체결편이 외측으로 절곡 형성된 우측반원판이 결합형성됨을 특징으로 하는 원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명이 기존교각의 하상면으로부터 다수개 설치됨을 예시한 일부 정면도이며, 도 3은 본 발명이 신설교각에 설치됨을 예시한 일부 정면도로서, 본 발명은 원형교각(400)의 외주면에 대해 대응되도록 반원형태의 반원판(10) 내측으로 하향 절곡된 플랜지(12)가 형성되고, 상기 플랜지(12)의 양단부에는 볼트공(13)이 다수개 천공된 체결편(14)이 외측으로 절곡 형성된 좌측반원판(100)과; 상기 좌측 반원판(100)에 대해 대향되며 상기 좌측반원판(100)과 동일한 구성을 갖도록 반원형태의 반원판(20) 내측으로 하향 절곡된 플랜지(22)가 형성되고, 상기 플랜지(22)의 양단부에는 볼트공(23)이 다수개 천공된 체결편(24)이 외측으로 절곡 형성된 우측반원판(200)이 결합형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 원형교각(400)을 이루는 하상면에 좌측반원판(100)과 우측반원판(200)(이하"원판"이라함)인 원판(300)을 상기 원형교각(400)의 외주면상에 상기 좌측반원판(100)과 우측반원판(200)을 설치하되, 각 플랜지(12)(22)의 양단부로부터 외측으로 절곡되며 다수개의 체결공(13)(23)이 형성된 체결편(14)(24)이 볼트공(13)(23)에 일치되도록 맞춘 다음 체결볼트(40)를 각 볼트공(13)(23)에 끼워 너트(50)로 체결하여 고정시키게 된다.
이때, 기존교량의 설치시(도 3참조) 상기 좌측반원판(100)과 우측반원판(200)을 갖는 원판(300)을 원형교각(400)에 체결하였을 때의 폭과 원형 교각(400) 폭의 비가 1.5가 되도록 상기 원판(300)을 하상면에서 -0.1h,-0.2h(여기서 h란 기초상단면에서 계획홍수위까지의 높이를 말한다.) 되는 위치에 체결하게 된다.
이는, 한천에 설치된 원형교각(400)은 하천의 유수단면적을 축소시켜 흐름특성을 변화시키게 되고, 원형교각(400)으로 흐르게되는 유수 중 교각에 부딪혀 발생되는 하강류인 경우 교각을 따라 하상(401)으로 향하게 되어 교각하부에서의 소용돌이치는 힘과 더불어 교각하부의 하상을 침식하는 세굴작용을 하게된다.
때문에, 상기 원판(300)을 하상면에서 -0.1h, -0.2h되는 위치에 체결하므로서, 원형교각(400)의 하상국부세굴의 원인이 되는 하강류와 소용돌이치는 힘을 본 발명인 상기 원판(300)이 소산시켜 교각주변부의 하상이 세굴되지 않도록 작용하게 된다.
한편, 신설원형교각(도 2참고)에 설치되는 상기 원판(300)은 원형교각(400)의 하상면으로부터 등간격으로 설치하되, 좌측판원판(100)과 우측판원판(200)을 체결하였을 때의 폭과 원형교각(400)폭(교각의 외경)의 비(w/b)가 1.5가 되도록 하상면과 하상 -0.1h, -0.2h 대응 위치에 3단형으로 원형교각(400)의 외주면에 체결된다.
이는, 신설교량의 경우 기초설치를 위해 충분한 깊이와 폭으로 하상(401)을 터파기하기 때문에 다수개의 원판(300)이 설치된다.
본 발명인 좌측반원판(100)과 우측반원판(200)으로 이루어지는 원판(300)을 원형교각(400)의 하상면에 간편하게 설치하여 사용하므로서, 국부세굴의 원인이되는 하강류와 소용돌이치는 힘을 교각부근의 하상(401)으로부터 소산시켜 원형교각(400) 주변부의 하상부분이 세굴되지 않도록 방지하는 효과 및 보수작업이 간편한 효과를 가지게 된다.

Claims (2)

  1. 원형교각(400)의 외주면에 대해 대응되도록 반원형태의 반원판(10) 내측으로 하향 절곡된 플랜지(12)가 형성되고, 상기 플랜지(12)의 양단부에는 볼트공(13)이 다수개 천공된 체결편(14)이 외측으로 절곡 형성된 좌측반원판(100)과; 상기 좌측반원판(100)에 대해 대향되며 좌측반원판(100)과 동일한 구성을 갖는 반원형태의 반원판(20) 내측으로 하향 절곡된 플랜지(22)가 형성되고, 상기 플랜지(22)의 양단부에는 볼트공(23)이 다수개 천공된 체결편(24)이 외측으로 절곡 형성된 우측반원판(200)과 결합형성됨을 특징으로 하는 원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원형교각(400)의 외주면에 좌측반원판(100)과 우측반원판(200)(이하"원판"이라함)을 결합하되, 하상면으로부터 다수의 원판(300)이 등간격으로 결합됨을 특징으로 하는 원판을 이용한 원형 교각 주변부의 하상의 국부세굴방지장치.
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