KR100508773B1 - 시트파일을 이용한 가교 상판 및 그것의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트파일을 이용한 가교 상판 및 그것의 시공방법을 개시한다.

본 발명은 기존교량 개축시 우회도로나 긴급복구교량 가설시 또는 지하철 공사와 같은 깊은 굴착공사에서 차량통행을 위한 복공용의 상판을 설치함에 있어서, 다수의 H빔(10)들을 하부구조물 위에 평행하게 설치하고, 상기 H빔(10)들의 상부에 요부(24)의 개방면을 상부로 위치시킨 상태로 시트파일(20)을 직교시키면서 볼트 (42)와 너트(43) 및 고정편(41)을 이용해 H빔(10)의 상측플랜지부(11)에 고정시키는 작업을 통해 다수의 시트파일(20)을 전후 좌우로 밀착시키면서 연이어 설치한 후, 상기 시트파일(20)들의 요부(24)에 모래 또는 발포스티렌수지로 된 채움재 (31)를 중하반부(대략 2/3높이)까지 채우고, 상기 채움재(31)와 시트파일(20) 위에 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재(32)를 일정두께 포설하는 작업을 통해 구축함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 간단하면서도 효율적인 방법을 통해 통행 차량의 안전성 보장, 쾌적한 하부 작업환경 확보, 공사기간 단축 및 공사비용 절감 및 유지관리 비용을 절감할 수 있는 고품질의 가교 상판을 제공한다.

Description

시트파일을 이용한 가교 상판 및 그것의 시공방법{A Floor of Temporary Bridge for using Seet Pile and It's Constructing Method}

본 발명은 일시적으로 설치되는 임시교량이나 지하철 건설공사에서 차량의 통행·자재적치·작업장 확보 등의 목적으로 설치되는 복공의 상판에 관한 것으로, 특히 흙막이 가시설용으로 개발된 시트파일(sheet pile)을 상판재로 이용하고 그 상부에 콘크리트 또는 아스팔트 등의 포장을 시행함으로써, 평탄성이 좋고 미끄럼이 방지되도록 하여 주기 위한 시트파일을 이용한 가교 상판 및 그것의 시공방법에 관한 것이다.

가교는 교량의 신설·개축·확장·보강 등을 위한 공사중의 우회로, 재해복구용 응급로, 긴급 군용도로 등의 확보 또는 지하철 등의 지하시설 구축을 위해 파해친 구간의 복공을 위해 일시적으로 가설되는 도로 시설물로서, 일반 교량과는 달리 그 사용목적에 따라 다양한 현장 여건에 맞춰 최소의 공사비로 신속히 설치해야 하는 특성이 있다.

종래 위와 같은 가교의 상판은 도1의 도시와 같이 하부구조물 위에 철제빔 (1)들을 설치하고, 그 철제빔(1)들 위에 장방형 판체 형상으로 된 철제 복공판(2)을 배열·설치하는 방법을 통해 시공하는 것이 일반적이다.

그러나, 위와 같이 철제 복공판을 사용하는 가교 상판의 시공은 아래와 같은 여러 문제점을 가지고 있다.

첫째, 노면을 형성하는 복공판의 표면이 매끄럽기 때문에, 아스팔트나 콘크리트 도로면보다 마찰력이 현저히 작고 눈이나 비가 올 경우 미끄럼 현상이 쉽게 일어나 교통사고나 안전사고의 원인이 되는 문제점이 있다.

둘째, 복공판들이 연결되는 부분의 틈새로 인한 요철 및 시공상의 단차가 형성되기 때문에 노면의 평탄성이 나빠 그 위를 주행하는 차량의 운전자에게 불안감을 조성하여 줄 뿐만 아니라, 차량의 고장 원인을 제공하고 심할 경우 교통사고로 이어지는 문제점이 있었다.

셋째, 방수기능이 없어 복공판들이 연결되는 부분의 틈새나 인양고리 구멍으로 빗물이나 오수가 새기 때문에 하부에서 작업하는 자 또는 점검하는 자의 행동을 부자연스럽게 할 뿐만 아니라, 각종 안전사고의 원인을 제공하며, 복공판 하부의 시설물 및 작업 장비들의 고장을 일으키는 문제점이 있었다.

넷째, 틈새 및 인양 고리구멍 등으로 먼지가 통과되어 하부공간의 환경이 열악해짐으로써, 작업자의 건강을 해치는 문제점이 있어 하부 작업을 기피하게 된다.

다섯째, 상판재로 사용되는 복공판이 일률적인 치수로 제작되기 때문에, 정밀시공 능력이 있는 특수 기능공이 필요하여 노무 단가가 고가이고, 복공판에 철물의 양이 많이 들어가고 무겁기 때문에 자재비용이 고가이며 운반이 용이치 않고 작업성이 떨어지는 결과를 초래하여서 공사비용이 증대되는 문제점이 있었다.

여섯째, 차량의 통행에 의해 위치 이동이나 단차발생이 쉽게 일어나 잦은 유지보수가 소요되어 유지보수를 하기 위한 비용 부담이 큰 문제점이 있었다.

한편, 종래 차량의 미끄러짐을 방지하기 위해 개발된 것으로, 국내 공개실용신안공보 공개번호 제1999-0015930호 및 제1998-057334호, 국내 등록실용신안공보 등록번호 제0163394호, 제0232743호, 제0234610호의 것들과 그외 다수의 미끄럼 방지용 복공판들이 개시된 바 있다.

이들 복공판들은 철제로 된 복공판의 상면에 콘크리트 또는 아스팔트 등의 표층재를 덧씌워 일체화시킨 것으로서, 마찰력이 큰 콘크리트 또는 아스팔트 등의 표층재가 노면을 형성하기 때문에 차량의 제동거리를 짧게 하여 교통사고의 위험성을 어느 정도 저하시키는 것은 사실이다.

그러나, 이러한 미끄럼 방지용 복공판들도 일률적인 치수의 장방형으로 제작되어 연결 설치되는 관계로 앞서 설명한 철제 복공판에서 나타나는 연결부분의 틈새 및 연접도로와의 단차로 인한 문제, 제작비가 고가인 문제, 시공이 난해한 문제, 파손 및 변형에 의한 유지보수 문제 등 대부분의 문제점들을 극복하지 못하고 있다.

이에 따라 본 발명은 일시적으로 설치되는 임시교량이나 지하철 건설공사에서 차량의 통행·자재적치·작업장 확보 등의 목적으로 설치되는 복공의 상판에서 나타나는 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 흙막이 가시설용으로 개발되어 사용하는 시트파일(sheet pile)을 교량 상판재로 이용하면서 시트파일의 요부에 적절한 채움재를 채운 후 그 상부에 포장공사를 시행함으로써, 마찰력이 확보되어 주행 차량의 미끄러짐을 방지하여 줄 뿐만 아니라, 평탄성이 좋아 각종 교통사고나 안전사고를 예방할 수 있는 시트파일을 이용한 가교 상판 및 그것의 시공방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 설치후 교량의 보수나 지하철 공사 등의 본공사가 완료될 때까지 파손이나 변형됨이 없이 유지관리할 수 있고, 하부 공간의 쾌적한 작업환경을 보장할 수 있는 시트파일을 이용한 가교 상판 및 그것의 시공방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기존교량 개축시 우회도로나 긴급복구교량 가설시 또는 지하철 공사와 같은 깊은 굴착공사에서 차량통행을 위한 복공용으로 설치되는 상판 구조에 있어서;

하부구조물 위에 일정간격으로 설치되는 다수의 H빔과; 바닥부·양측 경사부 및 양측 날개부가 일체로 형성된 요부를 가지며, 요부의 개방면이 상측으로 위치한 상태에서 상기 H빔들과 직교하면서 H빔들의 상부에 얹혀져 고정되고, 전후 좌우로 밀착되면서 연이어 설치되는 다수의 시트파일과; 상기 시트파일 요부의 상측 일부를 뺀 중하반부에 모래 또는 발포스티렌수지로 된 채움재가 채워지고, 상기 채움재위의 나머지 요부에 채워지면서 날개부 위로 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재가 포장되는 구조의 포장층;으로 구성됨을 특징으로 하는 시트파일을 이용한 가교 상판을 제공한다.

삭제

상기와 같은 특징의 가교 상판을 건설하기 위한 본 발명의 시공방법은, 다수의 H빔들을 일정간격을 두면서 평행하게 배치한 상태로 하부구조물 위에 지지시켜 설치하는 단계; 상기 H빔들의 상부에 요부의 개방면을 상부로 위치시킨 상태로 시트파일을 직교시키면서 볼트와 너트 및 고정편을 이용해 H빔의 상측플랜지부에 고정시키는 작업을 통해 다수의 시트파일을 전후 좌우로 밀착시키면서 연이어 설치하는 단계; 상기 시트파일들의 요부에 모래 또는 발포스티렌수지로 된 채움재를 중하반부까지 채우는 단계; 상기 채움재와 시트파일 위에 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재를 일정두께 포설하는 단계;로 구성됨을 특징으로 한다.

위와 같은 특징의 본 발명에 의하면, 종래 여러 문제점을 일으키는 복공판을 사용하지 않고, 강성이 좋고 제작단가가 저렴한 시트파일을 상판의 구조재로 이용하면서 그 위에 일반 도로의 노면과 같은 재질의 콘크리트 또는 아스팔트 포장을 시행함으로써, 시공성이 좋고 공사비용이 저렴할 뿐만 아니라, 통과 차량의 주행성 및 안전성을 크게 향상시켜 각종 교통사고나 안전사고를 근본적으로 막을 수 있게 된다.

그리고 상판이 전체적으로 포장층에 의해 밀폐된 구조를 갖게 됨으로써, 하부의 작업공간으로 오수나 빗물 또는 먼지 등의 작업 저해물질이 침투되지 않아 쾌적하고도 안전한 작업공간을 확보하여 준다.

또한, 차량의 통과시 충격이 발생되지 않음으로써 파손되거나 변형될 우려가 없기 때문에 가교의 유지관리 측면에서 대단히 유리한 이점이 있다.

이하, 본 발명의 기술구성을 본 발명의 시공예에 따른 도2 내지 도5의 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 가교 상판은 하부구조물 위에 일정간격으로 설치되는 다수의 H빔(10)과, 상기 H빔(10)들과 직교하면서 H빔(10)들의 상부에 얹혀져 고정되는 다수의 시트파일(20)과, 상기 시트파일(20)위에 일정두께로 포설되는 포장층(30)으로 구성된다.

이와 같은 상판의 구조를 시공함에 있어서, 상기 H빔(10)은 하부구조물(미도시) 위에 지지시켜 설치하는데, 다수의 H빔(10)들을 상호 이웃하는 것들끼리 일정간격을 두면서 평행하게 배치한 상태로 설치한다.

하부구조물은 본 발명이 적용되는 구조물에 따라 다른데, 임시교량의 경우에는 교각이나 교대 위에 교축방향으로 길게 설치되는 메인빔이 될 수도 있고, 지하철 공사의 경우 통상 H빔 등의 철골을 이용해 지반에 정착되어 세워지는 기둥이 될 수 있으며, 하부구조물 위에 설치되는 H빔(10)은 도로 진행방향을 따라 평행하게 배치될수도 있고 도로 폭방향을 따라 평행하게 배치될 수도 있다.

이러한 하부구조물과 상기 H빔(10)의 설치는 종래의 설치구조 및 시공방법과 별반 다를게 없으므로 상세한 설명을 생략하며, 다만 본 발명은 기본적으로 상판의 구조재로서 종래의 복공판 대신 길이가 길고 휨 저항성이 큰 시트파일(20)을 사용하므로 구조적으로 문제가 없는 범위 내에서 상기 H빔(10)의 설치간격을 넓게 할 수 있다.

H빔(10)들의 설치가 완료되면 상기 H빔(10)들의 상부에 시트파일(20)을 설치한다.

시트파일(20)은 바닥부(21)와 양측 경사부(22) 및 양측 날개부(23)가 일체로 형성되고, 상기 바닥부(21)과 양측 경사부(22)에 의해 가로막힌 요부(24)를 갖는다.

이러한 시트파일(20)은 통상 흙막이 가시설용이나 차수공법에서 사용되는 강재(鋼材)로서 일반 토목공사에 많이 사용되고 있기 때문에 자재취득과 시공이 용이하며, 휨 저항성이 좋아 눕혀서 설치할 경우 상부하중을 감당하는 능력이 탁월한 장점이 있다.

본 발명에서 시트파일(20)은 요부(24)의 개방면을 상부로 위치시킨 상태로 상기 H빔(10)들과 직교시키면서 고정수단을 이용해 H빔(10)의 상측플랜지부(11)에 고정시키는 작업을 통해 고정하며, 다수의 시트파일(20)을 전후 좌우로 밀착시키면서 연이어 설치한다.

상기 H빔(10)과 시트파일(20)의 고정수단은 상기 H빔(10)의 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되면서 H빔(10)의 상측플랜지부(11) 하면과 시트파일(20)의 바닥부(21) 하면에 맞대어지는 다수의 고정편(41)과, 고정편(41)들과 상기 시트파일 (20)의 바닥부(21)를 연통하는 다수의 볼트(42)와, 볼트(42)들의 선단부에 체결되는 너트(43)들로 구성된다.

이때, 상기 고정편(41)은 크랭크 형태로 구부린 것을 사용하여 H빔(10)의 상측플랜지부(11)로 인한 단차를 흡수하며, 상기 볼트(42)는 위에서 아래로 꽂는 형태로 체결하는 것이 바람직하다.

위와 같이 시트파일(20)들의 설치가 완료되면 시트파일(20) 위에 일정두께의 포장층을 시공한다.

이 포장층(30)은 시트파일(20)들의 요부(24)에 모래 또는 발포스티렌수지(일명 스티로폴 또는 스티로폼)로 된 채움재(31)를 중하반부(대략 2/3높이)까지 먼저 채우고, 상기 채움재(31)와 시트파일(20) 위에 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재(32)를 일정두께 포설하는 방법을 통해 시공하는 것이 좋다.

물론 본 발명을 실시함에 있어서, 포장층은 채움재의 사용없이 아스팔트나 콘크리트로 된 표층재만을 사용하여 포장층을 구성할 수도 있으나, 상기와 같이 포장층(30)을 채움재(31)와 표층재(32)로 구분 시공하는 이유는 가교의 이용이 끝난 후 해체시 시트파일(20)과 포장층(30)의 분리를 용이하게 하면서 시트파일을 재사용하는데 이물질로 인한 문제가 없도록 하기 위함이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상부의 사하중이나 교통하중을 주도적으로 받아주는 구조재로서 시트파일을 이용하고 그 위에 콘크리트 등의 포장층을 형성하는 방법을 통한 가교의 상판을 제공하며, 이러한 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상판의 표면이 아스팔트나 콘크리트로 포장됨으로써 평탄성이 좋고 시공상의 단차없이 동일한 레벨로의 시공이 가능하여서 통과 차량에게 쾌적한 주행성을 제공하고 원활한 교통소통을 도모할 수 있게 된다.

둘째, 미끄럼이 방지되고 덜컹대는 현상이 없으므로 교통사고의 위험성이 제거되고 운전자의 불안감을 해소하여 줄 뿐만 아니라, 통과차량의 파손을 방지하여 준다.

셋째, 상판이 전체적으로 포장층에 의해 밀폐됨으로써, 상판 하부공간에 대한 방수기능이 확보되고 공해가 없는 양호한 작업환경을 유지시킬 수 있게 되어서, 하부 작업을 원활하게 수행할 수 있게 하여 줄 뿐만 아니라, 각종 안전사고 원인을 근본적으로 해소하여 주고, 상판 하부의 시설물 및 기계장비를 보호할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 공사자재의 단가가 저렴하고 설치가 간단하며 시공이 양호하고 공기를 크게 단축시킬 수 있게 되어 공사비용이 저렴하다.

다섯째, 차량의 통과시 충격이 발생되지 않음으로써 파손되거나 변형될 우려가 없기 때문에 보수할 일이 거의 없어 장기간 유지관리하기에 편리하고 경제적이다.

여섯째, 구조적으로 다수의 H빔에 의해 지지되는 연속보 형태가 되므로, 설치후 처짐·진동 등이 현저히 감소되고 임시교량의 구조적 안정성을 제고시키며, 종래의 복공판을 사용하는 교량에 비해 상대적으로 받침간의 길이를 넓게 할 수 있어 공사비 절감효과가 크다.

일곱째, 시트파일 자재를 포개어 겹쳐서 운반이 가능하므로 긴급상황 발생시 자재운반 및 가설이 신속한 장점이 있다.

여덟째, 안전난간과 부대시설을 시트파일에 직접 조립하여 설치할 수 있으므로 가교를 건설하기 위한 전체적인 공기 단축 및 비용저감 효과가 크다.

이상과 같이 본 발명은 시트파일을 사용하고 포장을 시행하는 간단하면서도 효율적인 방법을 통해 통행차량의 안전성 보장, 쾌적한 하부 작업환경 확보, 공사기간 단축, 공사비용 절감 및 유지관리 비용을 절감할 수 있는 고품질의 가교 상판을 제공하는 매우 유용한 발명이다.

도1은 종래 기술에 따른 가교 상판의 구조를 보여주는 사시도

도2는 본 발명에 따른 가교 상판의 구조를 나타낸 사시도

도3은 본 발명에 따른 가교 상판의 가교 진행방향측 단면도

도4는 본 발명에 따른 가교 상판의 가교 폭방향측 단면도

도5는 본 발명에 따른 가교 상판에서 H빔과 시트파일의 고정수단을 나타내기 위한 분리 사시도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10:H빔 11:상측플랜지부 20:시트파일

21:바닥부 22:경사부 23:날개부

24:요부 30:포장층 31:채움재

32:표층재 41:고정편 42:볼트

43:너트

Claims (4)

1. 삭제
2. 기존교량 개축시 우회도로나 긴급복구교량 가설시 또는 지하철 공사와 같은 깊은 굴착공사에서 차량통행을 위한 복공용으로 설치되는 상판 구조에 있어서;

   하부구조물 위에 일정간격으로 설치되는 다수의 H빔(10);

   바닥부(21)·양측 경사부(22) 및 양측 날개부(23)가 일체로 형성된 요부(24)를 가지며, 요부(24)의 개방면이 상측으로 위치한 상태에서 상기 H빔(10)들과 직교하면서 H빔(10)들의 상부에 얹혀져 고정되고, 전후 좌우로 밀착되면서 연이어 설치되는 다수의 시트파일(20);

   상기 시트파일(20) 요부(24)의 상측 일부를 뺀 중하반부에 모래 또는 발포스티렌수지로 된 채움재(31)가 채워지고, 상기 채움재(31)위의 나머지 요부(24)에 채워지면서 날개부(23)위로 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재(32)가 포장되는 구조의 포장층(30);으로 구성됨을 특징으로 하는 시트파일을 이용한 가교 상판.
3. 제2항에 있어서, 상기 H빔(10)과 시트파일(20)을 고정하는 수단이,

   상기 H빔(10)의 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되면서 H빔(10)의 상측플랜지부(11) 하면과 시트파일(20)의 바닥부(21) 하면에 맞대어지는 다수의 고정편 (41)과, 고정편(41)들과 상기 시트파일(20)의 바닥부(21)를 연통하는 다수의 볼트 (42)와, 볼트(42)들의 선단부에 체결되는 너트(43)들로 구성되는 것을 특징으로 하는 시트파일을 이용한 가교 상판.
4. 지하시설 공사를 위해 도로를 파헤친 구간의 복공, 우회 또는 응급 도로를 확보하기 위한 임시교량의 상판을 설치함에 있어서,

   다수의 H빔(10)들을 일정간격을 두면서 평행하게 배치한 상태로 하부구조물에 지지시켜 설치하는 단계;

   상기 H빔(10)들의 상부에 요부(24)의 개방면을 상부로 위치시킨 상태로 시트파일(20)을 직교시키면서 볼트(42)와 너트(43) 및 고정편(41)을 이용해 H빔(10)의 상측플랜지부(11)에 고정시키는 작업을 통해 다수의 시트파일(20)을 전후 좌우로 밀착시키면서 연이어 설치하는 단계;

   상기 시트파일(20)들의 요부(24)에 모래 또는 발포스티렌수지로 된 채움재 (31)를 중하반부까지 채우는 단계;

   상기 채움재(31)와 시트파일(20) 위에 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재 (32)를 일정두께 포설하는 단계;로 구성됨을 특징으로 하는 시트파일을 이용한 가교 상판의 시공방법.