KR100543946B1 - Temporary Pier Using Steel Pipe Piles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가설교량용 교각을 시공함에 있어서 원형강관으로 이루어진 파일을 사용하며, 상기 원형관 파일을 횡방향으로 서로 연결하여 횡방향 강성을 증대시키는 캡핑 장치를 상기 원형관 파일의 상부에 설치함으로써 내구성 및 시공용이성, 그리고 안전성을 증대시킨 가설교량 교각 및 이를 위한 캡핑 장치에 관한 것이다. The present invention uses a pile made of a circular steel pipe in the construction of bridge piers for temporary bridges, durability by installing a capping device on the top of the circular pipe pile to connect the circular pipe pile to each other in the transverse direction to increase the lateral rigidity And it relates to a construction bridge pier and capping device for the same to increase the ease of construction and safety.
본 발명에서는 가설교량의 설치를 위하여 시공되는 가설교량 교각에 있어서, 가설교량을 지지하기 위한 파일로서 원형단면의 강재로 이루어진 복수개의 원형관 파일(1)이 교축직각 방향으로 나란하게 설치되며; 상기 원형관 파일(1)의 최상부를 덮어씌우도록 관형상을 가지는 캡핑부(11)와, 교각 상부의 상부 빔(112)과의 연결을 위하여 상기 캡핑부(11)의 상부에 일체로 결합되는 상부판(13)과, 상기 캡핑부(11)의 측면에서 캡핑부(11) 사이를 연결하는 연결빔(12)으로 구성되는 캡핑장치(10)가, 상기 원형관 파일(1)의 상부에 설치되므로써, 교축직각 방향으로 설치된 원형관 파일(1)을 서로 일체로 연결된 상태가 되는 것을 특징으로 하는 가설교량 교각과, 이에 사용되는 캡핑장치가 제공된다. In the present invention, in the temporary bridge pier constructed for the installation of the temporary bridge, a plurality of circular pipe piles (1) made of steel of circular cross-section as a pile for supporting the temporary bridge is installed side by side in the direction perpendicular to the bridge axis; Capping part 11 having a tubular shape to cover the uppermost part of the circular pipe pile 1, and integrally coupled to the upper portion of the capping portion 11 for connection with the upper beam 112 of the upper portion of the piers A capping device 10 composed of an upper plate 13 and a connecting beam 12 that connects the capping part 11 at the side of the capping part 11 is located on the upper portion of the circular pipe pile 1. By providing the temporary bridge piers, characterized in that the circular pipe pile (1) installed in the direction perpendicular to the bridge is connected to each other, and the capping device used therein is provided.
가설교량, 교각, 파일, 원형관, 캡핑, 연결Temporary bridge, piers, pile, round pipe, capping, connection
Description
도 1a 및 도 1b는 각각 H형강을 이용하여 설치된 종래의 가설교량의 교각을 개략적으로 도시한 정면도(교축방향)와 측면도이다. 1A and 1B are front views (bridge directions) and side views schematically showing the pier of a conventional temporary bridge installed by using H-beams, respectively.
도 2는 본 발명에 따른 가설교량 교각의 실시예를 보여주는 교축방향의 개략적인 정면도이다. Figure 2 is a schematic front view of the bridge direction showing an embodiment of a temporary bridge bridge in accordance with the present invention.
도 3은 상기 캡핑부(11)와 상부판(13)이 결합된 형상을 보여주는 개략적인 사시도이다. 3 is a schematic perspective view illustrating a shape in which the
도 4는 본 발명에 따른 또다른 실시예에 대한 교축방향의 개략적인 정면도이다. 4 is a schematic front view in the axial direction for another embodiment according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 원형관 파일 10 : 캡핑 장치1: round tube pile 10: capping device
11 : 캡핑부 12 : 연결빔11 capping
본 발명은 원형관 파일을 이용한 가설교량 교각에 관한 것으로서, 가설교량용 교각을 시공함에 있어서 원형강관으로 이루어진 파일을 사용하며, 상기 원형관 파일을 횡방향으로 서로 연결하는 캡핑 장치를 상기 원형관 파일의 상부에 설치함으로써 내구성 및 시공용이성, 그리고 안전성을 증대시킨 가설교량 교각에 관한 것이다. The present invention relates to a temporary bridge piers using a circular pipe pile, in the construction of a bridge for the temporary bridge using a file consisting of a circular steel pipe, the circular pipe pile is a capping device for connecting the circular pipe pile to each other in the transverse direction The present invention relates to a temporary bridge pier that has increased durability, ease of construction, and safety by being installed at the top of the bridge.
종래의 가설교량을 설치하기 위하여 시공되는 교각은 일반적으로 H형강으로 이루어졌다. 도 1a 및 도 1b에는 H형강을 이용하여 설치된 종래의 가설교량의 교각이 각각 개략적인 정면도(교축방향)와 측면도로 도시되어 있다. Piers constructed to install conventional temporary bridges are generally made of H-beams. 1A and 1B show the pier of a conventional temporary bridge installed using H-beams, respectively, in a schematic front view (bridge direction) and side view.
도 1a 및 도 1b에 도시된 것처럼, 임시로 설치되는 가설교량의 교각을 시공하는 경우, 다수개의 H형강(110)을 교축 직각 방향으로 나란하게 설치하고, 그 상부에는 브레이싱 부재(111)를 설치하였다. 교축 방향으로는 도 1b에 도시된 것처럼, H형강(110)을 2열로 배치하는 것이 일반적이다. H형강(110)의 상부에는 교축 직각 방향으로 상부 빔(112)을 설치하고 그 상부에는 복공판(113) 등의 상부 구조물을 설치하게 된다. 1A and 1B, in the case of constructing a bridge of temporary bridges temporarily installed, a plurality of H-
이와 같은 종래의 가설교량의 교각에서는 많은 수의 H형강(110)을 사용하기 때문에, 예를 들어 하천을 가로질러 가설교량이 설치되는 경우 H형강(110)이 물 흐름에 상당한 저항요인이 된다. 즉, 많은 수의 H형강(110)이 설치됨으로 인하여 하천 단면이 축소되어 하부의 물 흐름이 원활하게 되지 못하게 된다. Since a large number of H-
특히, H형강(110)에 의하여 하천 단면이 축소됨에 따라 물과 함께 떠내려 오는 부유물이 H형강(110)에 걸리게 되는데, 이러한 부유물의 정체로 인하여 교각에 상당한 하중이 작용하게 된다. 따라서 심한 경우에는 이러한 부유물과 물 흐름에 의하여 상당한 횡하중이 작용하게 되어 교각이 붕괴하는 사례도 발생하게 된다. In particular, as the cross-section of the river is reduced by the H-
또한 H형강의 경우, 강재의 모든 면이 외부에 노출되므로, 해상에 설치되는 경우처럼 극심한 부식환경에서는 단면의 감소가 부재 두께의 양면에서 급격히 발생하여 부재 단면이 축소되고, 그에 따라 부재의 강성이 저하되어 결과적으로 교각의 내구성이 저하되는 문제점이 있다. In addition, in the case of H-shaped steel, all surfaces of the steel are exposed to the outside, so in extreme corrosive environments, such as at sea, the cross section decreases abruptly on both sides of the member thickness, thereby reducing the cross section of the member, and thus the rigidity of the member. As a result, there is a problem in that the durability of the piers are lowered.
또한 많은 수의 H형강을 설치하기 위해서는 많은 작업이 필요하며, 그 과정에서 시공오차에 따른 편심 발생가능성이 높아지게 되므로, 시공성이 불량하다는 문제점도 있다. In addition, in order to install a large number of H-beams, a lot of work is required, and in the process, the possibility of eccentricity due to construction errors increases, so there is a problem in poor workability.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 가설교량의 교각을 설치함에 있어서 교각 설치에 따른 하천 단면 축소 및 하천 부유물의 정체를 최소화하여 교각에 예기치 못한 큰 횡하중이 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 부식환경에 노출되는 부분이 부재 두께의 일면에 한정되도록 하므로써 부식환경에서도 교각 부재의 단면 감소 현상을 줄여 내구성을 증진시킬 수 있고, 정밀한 시공이 가능하도록 하는 새로운 구조의 가설교량 교각 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, in installing the bridge piers of the temporary bridge to minimize the river cross-sectional reduction and river suspension due to the installation of the bridge pier unexpected large lateral load is applied to the bridge The new construction hypothesis can prevent the loss and the part exposed to the corrosive environment is limited to one side of the thickness of the member, thereby reducing the cross-sectional reduction phenomenon of the pier member even in the corrosive environment, thereby improving durability, and making the construction more precise. An object of the present invention is to provide a bridge pier and a device therefor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 가설교량의 설치를 위하여 시공되는 가설교량 교각에 있어서, 가설교량을 지지하기 위한 파일로서 원형 단면의 강재로 이루어진 복수개의 원형관 파일이 교축직각 방향으로 나란하게 설치되며; 상기 원형관 파일의 최상부를 덮어씌우도록 관형상을 가지는 캡핑부와, 교각 상부의 상부 빔과의 연결을 위하여 상기 캡핑부의 상부에 일체로 결합되는 상부판과, 상기 캡핑부의 측면에서 캡핑부 사이를 연결하는 연결빔으로 구성되는 캡핑장치가, 상기 원형관 파일의 상부에 설치되므로써, 교축직각 방향으로 설치된 원형관 파일이 서로 일체로 연결된 상태가 되는 것을 특징으로 하는 가설교량 교각이 제공된다. In order to achieve the above object, in the present invention, in the temporary bridge piers constructed for the installation of temporary bridges, a plurality of circular pipe piles made of steel having a circular cross section as a pile for supporting the temporary bridges Installed side by side; Between the capping portion having a tubular shape to cover the top of the circular pipe pile, the top plate integrally coupled to the upper portion of the capping portion for connection with the upper beam of the pier top, between the capping portion on the side of the capping portion Since the capping device composed of connecting beams for connecting is installed on the upper portion of the circular tube pile, the temporary bridge piers are provided, wherein the circular tube piles installed in the perpendicular direction of the bridge are connected to each other integrally.
또한 본 발명에서는 이러한 가설교량 교각에서 교축직각 방향으로 설치된 원형관 파일들을 서로 일체로 연결하기 위한 캡핑 장치로서, 상기 캡핑 장치는 상기 원형관 파일의 최상부를 덮어씌우도록 관형상을 가지는 캡핑부와; 교각 상부의 상부 빔과의 연결을 위하여 상기 캡핑부의 상부에 일체로 결합되는 상부판과; 상기 캡핑부의 측면에서 캡핑부 사이를 연결하는 연결빔으로 구성되는 것을 특징으로 하는 캡핑 장치가 제공된다. In addition, the present invention is a capping device for integrally connecting the circular pipe piles installed in the direction perpendicular to the bridge in the temporary bridge pier, the capping device having a tubular shape to cover the top of the circular pipe pile; An upper plate integrally coupled to an upper portion of the capping portion to be connected to an upper beam of an upper portion of the piers; Capping apparatus is provided, characterized in that consisting of a connecting beam for connecting between the capping portion at the side of the capping portion.
위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 캡핑부의 측면에는, 상기 연결빔의 연결을 위하여 연결판이 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention as described above, the side of the capping portion, it is preferable that the connection plate is provided for the connection of the connection beam.
아래에서, 본 발명에 따른 가설교량의 교각 및 그에 사용되는 캡핑장치의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.In the following, with reference to the accompanying drawings, a concrete embodiment of the bridge of the temporary bridge according to the present invention and the capping device used therein will be described in detail.
도 2에는 본 발명에 따른 가설교량 교각의 개략적인 실시예가 교축방향의 정면도로 도시되어 있다. Figure 2 shows a schematic embodiment of a temporary bridge piers according to the present invention in a front view in the direction of the bridge.
본 발명에 있어서, 가설교량 교각은 원형강관으로 제작된 파일(1)로 구성된다. 도 2에 도시된 것처럼 가설교량의 교폭에 맞추어 교축직각 방향으로 나란한 복수개의 원형관 파일(1)이 수직하게 설치된다. 상기 원형관 파일(1)의 상부에는 나란한 원형관 파일(1)을 서로 연결시켜 횡방향으로 일체화함으로써 보강하는 캡핑장치(10)가 설치된다. In the present invention, the temporary bridge bridge is composed of a pile (1) made of a circular steel pipe. As shown in FIG. 2, a plurality of circular pipe piles 1 are arranged vertically in parallel to the bridge axial direction in accordance with the bridge width of the temporary bridge. The upper portion of the circular pipe pile 1 is provided with a
상기 캡핑장치(10)는 상기 원형관 파일(1)의 상부에 덮어씌우게 되는 캡핑부(11)와, 상기 캡핑부(11)를 횡방향으로 서로 연결하는 연결빔(12)으로 구성된다. 상기 캡핑부(11)는 상기 원형관 파일(1)의 외경에 대응되는 내경을 가지고 있어, 상기 원형관 파일(1)의 상부를 소정 깊이로 덮어씌우게 된다. 상기 캡핑부(11)의 최상부는 상부판(13)에 의해 덮여진다. 도 3에는 상기 캡핑부(11)와 상부판(13)이 결합된 형상이 개략적인 사시도로 도시되어 있다. The
가설교량 설치시에 상기 상부판(13)은 가설교량을 설치하기 위한 상부 빔(112)과 볼트 등에 의하여 결합된다. 상기 캡핑부(11)와 상부판(13)은 용접 등의 방법에 의하여 공장에서 미리 결합된 상태로 제작된다. When installing the temporary bridge, the
상기 캡핑부(11)는 상기 원형관 파일(1)의 최상부에 씌워진 후, 원형관 파일(1)과 용접되어 결합하게 된다. 캡핑부(11)의 단부 주변을 도면에 도시된 것처럼 곡선으로 형성하게 되면 용접 길이가 증가하게 되어 상기 캡핑부(11)와 원형관 파일(1)의 용접 결합이 더욱 견고하게 된다. The
상기 캡핑부(11)의 측면에는 후술하게 되는 연결빔(12)의 연결을 위하여 측면 연결판(14)이 일체로 구비된다. 만일 시공오차에 의하여 원형관 파일(1)이 경 사진 형태로 설치되는 경우, 상기 연결판(14)을 그에 맞추어 사다리꼴로 형성하게 되면 연결빔(12)의 설치에 전혀 무리가 없게 된다. 상기 연결판(14)은 캡핑부(11)의 측면에 용접되어 설치된다.
도 2에 도시된 것처럼, 원형관 파일(1)의 상부에 캡핑부(11)를 설치한 후, 상기 양측 캡핑부(11)의 상기 연결판(14) 사이에 연결빔(12)을 설치한다. 상기 연결빔(12)은 통상의 I빔으로 제작될 수 있으며, 상기 연결판(14)과 연결빔(12)은 통상의 빔 연결방법 즉, 볼트 연결 등의 방법에 의하여 연결할 수 있다. As shown in FIG. 2, after the
이와 같이, 양측 원형관 파일(1)의 상부에 설치된 캡핑부(11)가 연결빔(12)에 의하여 서로 연결되므로써 캡핑장치(10)를 이루게 되고, 결과적으로 이러한 캡핑장치(10)에 의하여 양측 원형관 파일(1)이 횡방향으로 보강된 상태로 일체의 구조물을 형성하게 된다. As such, the
원형관 파일(1)의 상부에 캡핑장치(10)를 설치한 후, 가설교량 설치를 위한 상부 빔(112)이 그 위에 설치되어 상기 연결판(13)과 결합되고, 종래와 마찬가지로 기타 복공판 등을 설치하여 가설교량을 설치하게 된다. After the
도 4에는 본 발명에 따른 또다른 실시예에 대한 교축방향의 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 실시예는 교폭이 비교적 좁은 가설교량에 적용되기에 적합한 것으로서, 이와 같이 교폭이 비교적 좁은 가설교량의 경우에는, 상부 빔(112)을 설치하지 않고, 연결빔(12)으로 하여금 상부 빔(112)의 기능을 대신하도록 할 수 있다. 즉, 상부 빔(112)이 존재한다면 상부 빔(112) 위에 놓여질 교축 방향의 빔을 직접 연결빔(12) 위에 설치하여 연결빔(12)과 결합하는 것이다. Figure 4 shows a schematic front view in the axial direction for another embodiment according to the present invention. The embodiment shown in FIG. 4 is suitable to be applied to a temporary bridge with a narrower bridge. In the case of a temporary bridge with a narrower bridge, the
이와 같은 구성에서는 상부 빔(112)의 설치를 생략할 수 있으므로, 그 만큼 시공이 간편해질 뿐만 아니라, 교각에 작용하는 하중도 줄일 수 있으며, 재료비도 줄일 수 있는 장점이 있다. In such a configuration, since the installation of the
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 가설교량 교각을 설치함에 있어서, 종래의 H빔을 적용하는 대신에, 원형관 파일(10)을 설치하게 된다. 이러한 원형관 파일(10)은 단면 강성이 크기 때문에 그 설치 개수를 현저하게 줄일 수 있다. As described in detail above, in the present invention, in installing the temporary bridge piers, instead of applying the conventional H beam, the
H빔을 사용하는 종래의 가설교량 교각에서는, 시공상의 비효율성, 그리고 하천 물흐름의 방해 및 그에 따른 횡압의 증가와 높은 붕괴 위험성 등의 문제가 있었으나, 본 발명에서는 위와 같이 원형관(10)을 사용하여 교각의 설치 개수를 줄일 수 있게 되므로, 종래의 경우보다 시공성이 좋아지며 물 흐름의 방해를 피할 수 있고, 그에 따른 횡압 증가, 붕괴 위험성 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다. In the conventional temporary bridge pier using the H beam, there were problems such as inefficiency in construction, disturbance of river water flow, and increase of lateral pressure and high risk of collapse, in the present invention, the
특히 파일의 형상이 원형으로 되어 있으므로, 부유물이 파일의 측면을 미끄러져 흘러내려가게 되므로, 부유물이 파일에 걸리는 현상이 거의 발생하지 않게 된다. In particular, since the shape of the pile is circular, the floating material slides down the sides of the pile, so that the floating material is almost not caught by the pile.
본 발명에서는 파일의 설치 개수를 줄임으로써, 시공시 작업량을 줄이게 되어 경제적인 시공을 가능하게 할 뿐만 아니라, 파일 설치시 오차의 발생, 불량 시 공 가능성 등을 낮출 수 있게 된다. In the present invention, by reducing the number of installation of the file, the amount of work during construction can be reduced to enable economical construction, as well as to reduce the occurrence of errors, poor construction, etc. when installing the file.
본 발명에서 채용하고 있는 원형관 파일(10)의 경우, 모든 방향의 단면 강성이 동일하므로, 예측하지 못한 방향의 하중에 대해서도 충분한 강성을 갖게 되어 구조적으로 안전성이 증가된다. In the case of the
또한 H빔의 경우, 부식환경에서 파일 부재 두께의 양면에서 부식이 진행되므로 부식 속도가 빨라 부재의 두께가 급격히 줄어들게 되고 그에 따라 내구성이 쉽게 저하되는 문제가 있었으나, 원형관 파일을 사용하는 본 발명의 경우에는 원형관 파일의 내측면은 부식환경에 노출되지 않고 단지 외측면만이 노출되어 부식이 재료 두께의 한쪽면에서만 진행되므로 부식 속도가 상대적으로 느리며 따라서 종래 기술의 경우보다 더욱 우수한 내구성을 발휘하게 된다. In addition, in the case of the H-beam, since the corrosion proceeds on both sides of the pile member thickness in the corrosive environment, the corrosion rate is fast, and the thickness of the member is rapidly reduced, and thus durability is easily degraded. In this case, the inner side of the circular pipe pile is not exposed to the corrosive environment, but only the outer side is exposed so that the corrosion progresses only on one side of the material thickness, so that the corrosion rate is relatively slow and thus more durable than in the prior art. do.
또한 본 발명에서는 캡핑부(11)의 하부를 곡선형태로 만들어서 캡핑부(11)와 원형관 파일(1)의 용접 길이를 길게 하고 있으므로, 캡핑부(11)와 원형관 파일(1)이 구조적으로 더욱 완전한 결합을 이룰 수 있다는 장점을 가진다. In addition, in the present invention, since the lower portion of the capping
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only for describing the best embodiment of the present invention and not for limiting the present invention.
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