KR100656250B1 - 가설교량의 가동단 교좌장치 및 가설교량의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교좌장치를 설치한 가설교량에 관한 것으로, 벤트부에 가동 교좌장치를 설치하여 온도하중에 의한 수축팽창을 자유롭게 함으로써 가설벤트 상부에 발생하는 온도에 의한 수평하중을 제거하여 가설벤트부의 응력감소 및 뒤틀림을 방지하는데 목적이 있다.

이를 위해 본 발명에서는 가설교량의 하중을 지지하도록 가설벤트가 설치되고, 가설벤트의 상부에는 버팀보가 고정되고, 가설교량 상판의 하중을 지지하는 상부보와 버팀보 사이에 형성되는 교좌장치에 있어서, 상기 버팀보 상부에 고정되어 밑면에는 하나이상의 유동볼홈이 형성되는 받침대;와 상기 유동볼홈에 안착되어 구름접촉 혹은 미끄름접촉을 하는 유동볼;과 받침대의 외곽부에 설치되어 유동볼의 이탈을 방지하는 이탈방지틀 및 상부보이탈방지대를 포함하고, 상기 유동볼의 상부에는 상부보가 거치되는 것을 특징으로 하는 가설교량의 가동단 교좌장치가 제안된다.

Description

가설교량의 가동단 교좌장치 및 가설교량의 시공방법{MOVABLE SHOE FOR TEMPORARY BRIDGE AND EXECUTION METHOD FOR THE BRIDGE}

도1은 종래의 가설교량에 적용되는 받침장치의 분해사시상태도.

도2는 교좌장치를 설치한 가설교량의 종단면도.

도3은 본 발명에 따른 가설교량에 적용되는 가동단 교좌장치의 분해사시상태도.

도4는 본 발명에 따른 가설교량에 적용되는 가동단의 받침장치의 측면도.

도5는 본 발명에 따른 가설교량에 적용되는 가동단에서의 유동볼홈을 나타내는 단면상태도.

도6a은 본 발명에 따른 가설교량에 적용되는 고정단의 측면도

도6b는 도 6 위치에서의 횡단면도를 나타내는 단면상태도.

도7은 본 발명에 따른 가설교량에 적용되는 교좌장치의 배치도.

도8은 본 발명에 따른 가설교량의 제작설치를 단계별로 도시한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 가설교량 11 : 상부보

12 : 복공판 13 : 하부 벤트

20 : 고정단 30 ; 가동단

31 : 유동볼 32 : 유동볼 이탈방지틀

33 : 상부보 이탈 방지대 34 : 유동볼 홈

35 : 버팀보

본 발명은 교좌장치를 설치한 가설교량에 관한 것으로 벤트부에 가동 교좌장치를 설치하여 온도하중에 의한 수축팽창을 자유롭게 함으로써 가설벤트 상부에 발생하는 온도에 의한 수평하중을 제거하여 가설벤트부의 응력감소 및 뒤틀림을 방지할 수 있도록 한 가설교량의 제작 및 설치에 관한 것이다.

종래의 가설교량에서는 빔을 가설교량의 가설벤트에 설치하고 가설벤트 위에 교좌장치를 설치한다.

아울러 상기 교좌장치는 도 1에서 보는 바와 같이 장공(48)이 양측변에 설치된 상부 플레이트(43), 다수개의 환봉(47), 보강 플레이트(46), 보강탄성고무판(45) 및 중앙부에 받침틀(41)이 형성되고 양측부에 구멍(42)이 형성된 하부 플레이트(44)가 상기 장공(48)과 구멍(42)을 이용하여 볼트너트(49-2,49-1)로 일체로 결합 설치된다.

상기 상부 플레이트(43)의 상부는 가설교량을 이루는 겹보 또는 합성보의 하부 플랜지 하부에 설치되며 상부 플레이트(43)의 하부에는 환봉(47), 보강 플레이트(46), 보강탄성고무판(45)이 하부 플레이트(44)의 받침틀(41)내에 설치되도록 하여 상기의 부재들을 보호하고 상부의 하중을 하부로 전달하며 종구배에 대해 수평을 유지시켜주는 역할을 한다. 상부 플레이트(43) 양측에 설치된 장공(48)은 하부 플레이트(44) 양측에 형성된 구멍(42)과 볼트너트를 이용하여 가설벤트 위에 설치되게 된다.

상기 환봉(47)은 온도 등에 의해 발생하는 수평력을 환봉(47)자체가 이동하면서 구속력을 제거시키는 역할을 하고, 상기 하부 플레이트(44)의 양측변에는 구멍(42)이 형성되고 중앙부에는 상기 보강탄성고무판(45)이 설치되는 받침틀(41)이 형성되며 하부 플레이트(44)의 하부는 가설벤트의 상부에 설치되게 된다.

그러나 상기 교좌장치는 한쪽 방향으로의 이동만을 수용할 수 있으며 이것은 일반 복공판을 사용하여 빔과 비합성 상태에서는 어느 정도 온도응력 등의 수평하중에 대한 효과를 발휘할 수 있으나 콘크리트 복공판 등 빔과 합성된 상태에서 거동되어지는 구조에서는 변형을 수용하는 데 대한 효과가 작기 때문에 뒤틀림을 유발하는 문제점이 있다.

또한 제작 및 설치공법이 복잡하여 인력과 비용 및 공기 면에서 경쟁성이 떨어지며 시공성의 저하, 제작실수로 인한 품질 및 안정성의 저하를 불러올 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명에서 이루고자하는 기술적 과제는, 가설교량을 가설 하는데 있어서, 단기적 사용을 목적으로 일반 복공판에 의한 비합성 구조를 수용할 수 있는 것은 물론 장기적 사용을 목적으로 콘크리트 및 아스콘을 혼용한 상판과 주보와 합성구조에서도 온도하중 등 수평하중에 의한 수축, 팽창을 자유롭게 수용할 수 있는 가설교량의 제작 및 설치방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에서는, 가설교량의 하중을 지지하도록 가설벤트가 설치되고, 가설벤트의 상부에는 버팀보가 고정되고, 가설교량 상판의 하중을 지지하는 상부보와 버팀보 사이에 형성되는 교좌장치에 있어서,

상기 버팀보 상부에 고정되어 밑면에는 하나이상의 유동볼홈이 형성되는 받침대;와 상기 유동볼홈에 안착되어 구름접촉 혹은 미끄름접촉을 하는 유동볼;과 받침대의 외곽부에 설치되어 유동볼의 이탈을 방지하는 이탈방지틀을 포함하고, 상기 유동볼의 상부에는 상부보가 거치되는 것을 특징으로 하는 가설교량의 가동단 교좌장치가 제안된다.

또한 본 발명에서는, 상기 이탈방지틀의 외부에는 버팀보를 감싸도록 하여 버팀보에 고정되어 상부보의 이탈을 방지하는 이탈방지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설교량의 가동단 교좌장치가 제안된다.

또한 본 발명에서는, 가설교량의 하중을 지지하도록 하나이상의 가설벤트가 설치되고, 가설벤트의 상부에는 버팀보가 고정되고, 가설교량 상판의 하중을 지지하는 상부보와 버팀보 사이에 형성되는 하나이상의 교좌장치에 있어서, 평면에서 볼 때 가설교량의 중앙부에는 상기 상부보와 버팀보가 일체로 결합되는 고정단이 배치되고, 상기 고정단이 배치되는 지점 이외의 교좌장치에는 상기 버팀보 상부에 고정되어 밑면에는 하나이상의 유동볼홈이 형성되는 받침대와 상기 유동볼홈에 안착되어 구름접촉 혹은 미끄름접촉을 하는 유동볼과 받침대의 외곽부에 설치되어 유동볼의 이탈을 방지하는 이탈방지틀을 포함하고, 상기 유동볼의 상부에는 상부보가 재치되는 가동단이 배치되는 것을 특징으로 하는 가설교량의 교좌장치가 제안된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.

도2는 가설교량(10)의 전체적인 종단면도를 나타낸 것으로 하부벤트(13)가 설치된 후 가능한 교량연장의 중앙부에 고정단(20)이 형성되고 그 이외의 위치에는 가동단의 교좌장치(30)를 설치한 후 상부보(11) 및 복공판(12)이 가설되는 것을 알 수 있다.

도3은 유동볼(31)에 의해 상부보(11)의 온도하중 등 수평하중에 의한 수축, 팽창을 자유롭게 수용할 수 있는 가동단 교좌장치의 분해사시도를 나타낸 것으로 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치는 버팀보(35) 위에 유동볼을 받침대(33)상에 설치하되 유동볼의 이탈방지를 위해 이탈방지틀(32)을 받침대의 외곽부에 설치하고 또한 상부보의 전도발생을 방지하기 위해 상부보 이탈 방지대(36)를 설치한다. 또한 도 4는 상기 교좌장치의 종단면도를 도시한 것이며, 도 5는 유동볼의 안착상태 를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 유동볼(31)의 재질은 상부의 고정하중 및 활하중에 의한 수직하중을 하부벤트로 전달하기에 충분한 강도를 가진 강재 또는 강합성재를 사용한다.

도5에서 보는 바와 같이 온도하중 등 수평하중에 의한 수축, 팽창과정에서 상부보(11)가 유동하게 되면 유동볼(31)이 유동볼홈(34)내에서 미끄럼접촉 혹은 구름접촉을 하게 된다. 상부보가 전후좌우를 비롯한 어떠한 수평변형이나 수평운동이 있게 되면 유동볼위에서 구름접촉이나 마찰접촉을 하기 때문에 수평운동에 의한 상부보의 뒤틀림이나 예기치 않은 변형발생을 방지한다. 또한 유동볼홈의 외곽에는 유동볼 이탈방지틀(32)이 설치되는데, 상기 이탈방지틀(32)은 지면에 의한 충격이나 상부보에 의한 충격에 의해 유동볼(31)이 유동볼홈내에서 더 이상 유동되기 어려운 상황이 발생할 때, 유동볼의 이탈을 방지하고, 상기 유동볼홈에 유동볼(31)을 다시 안정적으로 안착시키는 역할을 한다. 또한 이탈방지틀의 외곽 측부에는 이탈방지대(36)를 고정함으로써 상부보의 이탈을 방지하고, 상기 이탈방지틀(32)을 더욱 보강한다.

한편 유동볼홈(34)은 유동볼(31)이 안착되어 용이하게 회전될 수 있도록 유동볼(31)의 지름보다 오일간극만큼 크게 형성되며, 유동볼홈(34)에는 유동볼(31)의 구름이나 마찰회전이 용이하도록 오일간극에 의한 유막이 형성된다. 유동볼홈 내에 안착된 다수개의 볼은 서로 접촉상태에서 유동볼끼리 유막을 형성하는 것도 가능하며, 혹은 다수개의 유동볼이 서로 이격되어 유동볼과 유동볼홈 사이에서만 유막이 형성되는 것도 가능하다. 또한 유동볼의 개수 및 크기의 설계는 보를 지지하는 하중의 크기에 따라 충분한 강도를 가질 수 있는 정도로 설계하는 것이 가능하며, 유동볼이 구형으로 이루어져 있고 이러한 구형의 유동볼에 대한 임의 하중재하 시 강도설계는 당업계에서 통상적으로 행해지고 있으므로 이에 대해 자세한 설명은 생략한다.

도6a는 본 발명의 일실시예에 따른 중앙부의 고정단(20)을 나타내는 것이고, 도 6b는 도 6a위치에서 고정단과 가동단을 함께 도시한 횡단면도이다. 3개의 상부 H보(11)가 설치되어 있으며, 가운데의 상부보는 고정단의 버팀보(35)와 볼트로 연결하여 강결시킨 상태에 있고, 가동단에서는 양측의 상부보(11)와 버팀보(35) 사이에는 유동볼이 설치된다. 버팀보 하부에는 벤트가 설치되어 있다. 대개의 경우 상부보의 상부에는 복공판(12)이 놓여져 가교로서의 노면 역할을 한다. 또한 상부보(11)들 사이에는 각각 횡방향으로 보강을 위한 보강보가 강결되어 있다. 도 6에서는 3개의 상부보가 배치된 경우를 도시하였지만, 가교의 넓이에 따라 상부보의 설치개수가 정해진다.

한편 도7은 교좌장치 배치를 평면에서 보여주는 것으로서, 중앙부에 고정단(20)을 배치할 경우 온도하중 등 수평하중에 의한 수축, 팽창에 의해 상부보가 고정단의 좌우에서는 고정단을 중심으로 한쪽 방향으로만 유동되며 기타 양단 위치에서는 유동볼의 평면상에서 좌우전후의 모든 방향으로 유동하게 된다. 그러므로 본 발명의 유동볼(31)을 이용한 가동단 교좌장치(30)는 한쪽 방향 및 양방향 모두를 수용하는 것이 가능하다.

따라서 본 발명에서는 평면에서 볼 때 가설교량의 중앙부 두 지점에는 상기 상부보와 버팀보가 일체로 결합되는 고정단이 배치되는데, 대개의 경우 교량의 길이 방향을 따라 중앙부에서 고정단을 배치하게 된다.

상기 고정단이 배치되는 지점 이외에는 가동단 교좌장치가 설치되는데, 상기 가동단은 상술한 바와 같이 버팀보 상부에 고정되어 밑면에는 하나이상의 유동볼홈이 형성되는 받침대와 상기 유동볼홈에 안착되어 구름접촉 혹은 미끄름접촉을 하는 유동볼과 받침대의 외곽부에 설치되어 유동볼의 이탈을 방지하는 이탈방지틀로 구성된다. 도 7에서 중앙부의 두 군데 고정단으로 버팀보와 상부보가 고정되고 그 외의 횡방향, 종방향으로 가동단의 교좌장치가 배치되는데, 이는 중앙부의 고정단을 중심으로 상부보가 횡방향, 종방향으로의 변형이 있더라도 상부보의 뒤틀림을 방지하는 역할을 한다.

도8은 본 발명의 교좌장치를 설치한 가설교량의 제작 및 설치방법을 순서대로 도식화한 것이다. 먼저 하부벤트가설단계(S100)에서는 일반교량의 교각부에 해당하는 하부벤트를 가설하게 된다. 가동 교좌장치 제작 및 설치단계(S110)에서는 유동볼을 유동볼홈에 설치하여 전후, 좌우로 이동이 가능한 가동 교좌장치를 제작한다. 상기 유동볼홈과 유동볼 사이에는 유막을 형성하여 유동볼이 유동볼홈내에서 원활하게 미끄럼 혹은 구름운동을 하도록 한다. 상부보 및 고정단 가설단계(S120)에서는 단순교 및 연속교에 해당하는 보를 설치하되 고정부는 교좌장치 없이 상부보와 고정단을 강결시켜 상부보를 고정단에 일체화 시키고 가동단에서는 상부보와 버팀보를 유동볼을 사이에 두고 설치한다. 이상 고정단과 가동단의 설치가 이루어 진 후 상부보 이탈방지대 설치단계(S130)에서는 상부보의 전도를 방지시키기 위한 이탈방지대를 상기 가동단의 유동볼외곽부에 설치하되, 버팀보에 함께 고정되도록 한다. 이상 고정단과 가동단의 설치 및 이탈방지대의 작업이 완료된 후 차량통행을 위해 상부빔과 비합성형태의 일반복공판이나 합성형태의 콘크리트 복공판 또는 기타 복공판을 설치하는 복공판 가설단계(S140)에 의해 가동단 교좌장치를 설치한 가교가 제작된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 가설교량의 교좌장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 교좌장치가 가설교량(10)의 가설벤트(13) 위에 설치되되 교좌장치(40)가 가설교량의 길이방향에 따라 설치되고 경우에 따라서는 폭방향에 따라 상부보의 하단에 하나 이상 설치하게 된다. 상기 교좌장치는 가설교량의 상부보(11)가 열에 의해 팽창수축하게 되면 상부보는 가설교량의 길이방향뿐만 아니라 가설교량의 폭방향과 사선방향 등의 임의의 방향으로 팽창 또는 수축하여 상부보(11)가 유동하게 된다. 이때 가동단 교좌장치는 상부보와 볼에 의해 구름접촉 또는 미끄럼 접촉을 하기 때문에 상부보는 뒤틀림이나 휨없이 자유유동을 하게 되고 하부벤트는 안정적으로 상부보를 지지하게 된다.

또한 도 7에서 보는 바와 같이 가설교량의 중앙부에 고정단(30) 교좌장치가 배치되고, 중앙부 이외에 가동단 교좌장치가 배치된 상태에서는 고정단(30)의 교좌장치를 기준으로 가동단(30)의 교좌장치가 열변형에 의해 응력이 발생하거나 또는 충격에 의해 임의의 운동이 발생하는 경우에도 가설교량의 길이방향 혹은 폭방향으 로 배열된 가동단에서 가자유롭게 움직이므로 회전운동이나 뒤틀림운동 등을 흡수하게 된다. 도면에서와 같이 고정단을 중심으로 고정단이 배치된 가동단에서 한쪽방향으로만 유동되는 것이 일반적이나, 본 발명에서는 한쪽방향 혹은 양방향으로 유동되는 것에 구애받지 않는다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 교좌장치를 설치한 가설교량에서 평면상에서 상부보가 전후, 좌우로 자유롭게 이동 가능하도록 유동볼(31)을 설치함으로써 온도하중 등 수평하중에 의한 수축팽창에 대해 하부벤트(13)로 전달되는 하중을 축 력으로 국한시켜 응력을 감소시키며 좌굴에 대한 안정성을 현격히 높일 수 있다.

또한 유동볼홈을 형성하여 유동볼이 유동볼홈에 안착되어 회전되도록 함으로써 상부보의 수평이동에 의해 유동볼이 편측으로 치우치는 것을 방지할 수 있으며 회전이 더욱 용이하게 하는 효과를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 가설교량의 하중을 지지하도록 가설벤트가 설치되고, 가설벤트의 상부에는 버팀보가 고정되고, 가설교량 상판의 하중을 지지하는 상부보와 버팀보 사이에 형성되는 교좌장치에 있어서,

   상기 버팀보 상부에 고정되어 밑면에는 하나이상의 유동볼홈이 형성되는 받침대;와 상기 유동볼홈에 안착되어 구름접촉 혹은 미끄름접촉을 하는 유동볼;과 받침대의 외곽부에 설치되어 유동볼의 이탈을 방지하는 이탈방지틀을 포함하고, 상기 유동볼의 상부에는 상부보가 거치되는 것을 특징으로 하는 가설교량의 가동단 교좌장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 이탈방지틀의 외부에는 버팀보를 감싸도록 하여 버팀보에 고정되어 상부보의 이탈을 방지하는 이탈방지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가설교량의 가동단 교좌장치.
3. 가설교량의 하중을 지지하도록 하나이상의 가설벤트가 설치되고, 가설벤트의 상부에는 버팀보가 고정되고, 가설교량 상판의 하중을 지지하는 상부보와 버팀보 사이에 형성되는 하나이상의 교좌장치에 있어서,

   평면에서 볼 때 가설교량의 중앙부에는 상기 상부보와 버팀보가 일체로 결합되는 고정단;이 배치되고,

   상기 고정단이 배치되는 지점 이외의 교좌장치에는 상기 버팀보 상부에 고정되어 밑면에는 하나이상의 유동볼홈이 형성되는 받침대와 상기 유동볼홈에 안착되어 구름접촉 혹은 미끄럼 접촉을 하는 유동볼과 받침대의 외곽부에 설치되어 상부보의 이탈을 방지하는 이탈방지틀을 포함하고, 상기 유동볼의 상부에는 상부보가 거치되는 가동단;이 배치되는 것을 특징으로 하는 가설교량의 교좌장치.
4. 하부의 벤트를 가설하는 하부벤트가설단계(S100):와

   유동볼을 유동볼홈에 설치하여 전후, 좌우로 이동이 가능한 가동 교좌장치를 제작하는 가동 교좌장치 제작 및 설치단계(S110):와

   고정부는 교좌장치 없이 상부보와 고정단을 강결시켜 상부보를 고정단에 일체화 시키고 가동단에서는 상부보와 버팀보를 유동볼을 사이에 두고 설치하는 상부보 및 고정단 가설단계(S120);와

   가동단의 유동볼외곽부에 설치하되, 상기 버팀보에 함께 고정되도록 하는 상부보 이탈방지대 설치단계(S130);와

   비합성형태의 일반복공판이나 합성형태의 콘크리트 복공판 또는 기타 복공판을 설치하는 복공판 가설단계(S140);를 포함하는 가동단 교좌장치를 설치한 가교 제작방법.

Images