KR100692242B1 - 다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강선의 인장력으로 보의 처짐을 방지하는 다경간 연속보의 처짐방지구조 및 그 시공방법을 개시한다.

본 발명은 "I"자형 보 및 골판지형의 보의 양측면 하부 소정 위치에 하부롤러를 설치하고, 보의 상부에 설치되는 상부롤러를 설치하며, 롤러와 롤러 사이에 강선이 지나는 소정 위치에 강선받침대가 상승되게 구비된 스크류잭을 유압잭의 작은 압축응력으로 들어올려 강선에 부여된 강한 인장력을 부여하고, 인장된 강선이 느슨해지거나 긴장상태가 완화되면 강선이 이동되지 않게 상부롤러의 양측에 강선고정장치를 설치하는 구성으로 이루어진다.

또한, 스크류잭 상부에 강선받침대를 설치하는 단계를 거쳐 강선받침대에 강선을 배열하고, 이 강선을 보의 양단에서 고정장치로 고정하며, 고정장치의 고정너트로 잡아당기는 1차 조정을 하며, 스크류잭에 유압잭을 설치하여 이를 작동시킴으로써 강선받침대를 상승시킨 후 스크류잭을 회전하여 유압잭으로부터 인계받고서 유압잭을 탈거하고, 강선에 강선잠금장치를 고정하는 단계로 이루어지는 시공방법을 제공한다.

이러한 다경간 연속보의 처짐방지구조는 보의 처짐을 강선의 인장력으로 방지함으로써 보의 길이를 길게 형성할 수 있으며, 보의 길이가 증가됨에 따라 하부구조물인 교각의 수를 감소시켜 교량 건설에 소용되는 공사기간 및 공사비용을 절감하게 되는 것이다.

다경간, 연속보, 보, 강선, 하부롤러, 상부롤러, 스크류잭

Description

다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법{Deflection Prevention Structure of Multi Span Continuous Beams and Construction Method Thereof}

도 1(a) 및 도 1(b)는 종래의 연속보의 처짐방지 구조를 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명 다경간 연속보의 처짐방지 구조를 개략적으로 나타낸 도면이며,

도 3a는 도 2의 A부분을 확대하여 상부롤러가 설치되는 구조를 확대한 도면이고,

도 3b는 도3a의 A-A선 단면도이며,

도 4a는 도 2의 B부분을 확대하여 하부롤러가 설치되는 구조를 확대한 도면이고,

도 4b는 도4a의 B-B선 단면도이며,

도 5는 본 발명을 "I"형 보에 처짐방지구조를 적용시킨 단면도이고,

도 6은 본 발명을 골판형 보에 처짐방지구조를 적용시킨 단면도이다.

도 7은 본 발명의 시공방법을 시공단계별로 나타낸 작업공정 흐름도이고,

도 8a는 본 발명 시공방법의 단계에 따라 보에 강선받침대를 구비한 스크류잭을 고정 설치한 상태를 나타낸 단면도이며,

도 8b는 강선받침대에 강선이 배열된 상태를 나타낸 단면도이고,

도 8c는 보의 양단에 강선을 고정시킨 상태를 나타낸 도면이며,

도 8d는 도8c의 C-C선 단면도이고,

도 8e는 보의 양단에 고정장치를 고정한 상태의 단면도이며,

도 8f는 보의 양단에 고정되는 고정장치를 나타낸 사시도이고,

도 8g는 유압잭을 설치한 상태를 나타낸 단면도이며,

도 8h는 유압잭으로 강선받침대를 상승시킨 상태의 단면도이고,

도 8i는 도8h의 측면도이며,

도 8j는 스크류잭의 스크류를 회전 상승시켜 강선의 인장상태를 인계받는 상태를 나타낸 단면도이고,

도 8k는 유압잭을 탈거한 상태의 단면도이며,

도 8l은 강선에 강선잠금장치를 고정시킨 상태를 나타낸 사시도이고,

도 8m은 도8l의 종단면도이며,

도 8n은 도8l의 횡단면도이다.

도 9는 본 발명의 들어올려진 강선에 작용하는 인장력을 설명하기 위한 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 받침대 11: 교각

20: 보 21: 스크류잭

22: 강선 23: 상부롤러

24: 하부롤러 25: 고정핀

26: 잭받침대 27: 강선받침대

28: 강선삽입홈 30: 강선잠금장치

31: 고정대 32: 요입판

33: 홈 34: 플랜지

40: 고정장치 41: 슬리브

42: 고정대 43: 고정너트

44: 홈 45: 플랜지

본 발명은 다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 특히 다경간 연속보의 경간 사이에 작용하는 강선의 인장력을 향상시킴으로써 작은 인장력으로 무거운 하중의 구조물을 견고하게 유지하는 다경간 연속보의 처짐방지구조 및 그 시공방법 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 교량은 교각과 교각 상단에 일정 길이를 가지는 보(Beam)를 올려 고정시키고, 이러한 보의 하중에 의하여 보의 처짐이 발생하는 것을 방지하기 위하여 경간 사이에 강선을 설치한다.

종래에 사용된 보의 처짐을 방지하기 위한 구조를 도1(a), (b)에 도시하였다.

(a)에 도시된 바와 같이, 보(100)의 양단 상부와 보(100)의 중앙 하부를 강 선(101)으로 고정하여 강선의 인장력에 의해 보의 처짐을 방지하도록 하였으나, 이러한 보의 처짐방지구조는 강선의 하중한계가 있어 경간의 길이가 제한된다는 문제점이 있으며, 보에 작용하는 반복하중에 의해 강선이 늘어나게 되어 보의 처짐이 발생하는 문제점이 있다.

그러므로 대한민국 등록실용신안공보 279265호(명칭: 임시도로용 가교의 처짐방지구조)로서 (b)에 도시된 바와 같이, 보(100)의 상부에 지지대(106)가 설치되며, 가교의 하중을 분산시키기 위한 강선(107)이 설치되어 가교에 가해지는 하중에 의해서 하부로 처지는 것을 방지하기 위한 구조이다.

이러한 가교의 처짐방지구조는 보에 작용하는 하중을 분산시키기 위한 구조로 되어 경간을 넓히기 위해 사용될 수 있으나, 이 역시 보의 상면에 지지대를 설치함으로써 보에 작용하는 하중이 가중되어 강선이 견딜 수 있는 하중의 한계가 있어 경간의 길이가 제한되며, 구조가 복잡한 단점이 있는 것이다.

또한, 보의 처짐을 방지하기 위하여 단순경간 즉, 교각과 교각 사이의 1경간을 각각 인장함으로써 경간마다 인장하는데 소요되는 인장비용이 증가하게 되며, 보의 두께가 두껍고 경간의 길이가 짧아져 하부구조물인 교각의 수량이 증가하게 되어 공사기간 및 설치비용이 증가하여 경제성이 떨어지게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 다수개의 교각 상면에 설치되는 일정한 길이를 가지는 보의 양측면에 각각 하나의 강선이 강선받침대와 롤러를 지그재그 형식으로 지나면서 강선받침대를 작은 압축응력으로 상승시켜 강선에 큰 인장응력을 갖도록 함으로써 보의 처짐을 방지하는 다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 보의 양측 단부 소정위치에 고정되는 강선을 1차로 당겨 고정시키고 강선받침대에 유압잭을 설치하여 강선받침대를 상승시킨 후 스크류잭의 스크류를 회전시켜 강선의 인장력을 인계받고 신속하게 유압잭을 탈거함으로써 작업이 완료되어 인건비를 절감하는 다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 교각 상면에 설치되는 보의 처짐을 강선으로 유지시켜 줌으로써 보의 두께 및 규격을 줄여 구조물의 자중 경량화로 인하여 보의 처짐을 최소화하고, 교량의 길이 또는 교각의 수를 감소시켜 교량의 설치에 소요되는 비용을 절감하는 다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 다경간 연속보의 처짐방지구조는 교각의 상면에 받침대를 고정시켜 그 상부에 설치되는 보의 처짐을 방지하는 구조에 있어서, 보의 양측면에 그 길이방향으로 지나는 강선을 받치는 강선받침대를 유압잭의 압축력으로 상승시켜 강선에 부여된 강한 인장응력을 견고하게 유지시키는 스크류잭과, 상기 스크류잭과 함께 강선이 지그재그 형태로 배치되게 보의 하부 소정위치에 고정 설치되는 하부롤러와, 상기 보의 길이 중앙부에 강선이 지그재그 형태로 배치되게 하는 상부롤러와, 상기 보의 양측 단부에 고정 설치되고, 강선의 인장력을 유지시키면서 강선을 1차로 당기는 고정너트를 포함하는 고정장치를 구비하는 것을 제안한다.

또한, 상기 상부롤러를 지나는 강선의 양측 소정 위치에 강선이 느슨해지거나 긴장상태의 완급에 따라 강선이 일측으로 이동되지 않게 강선을 고정시키는 강선고정장치를 설치하고, 상기 상부롤러와 하부롤러는 강선의 긴장상태를 안정적으로 유지되게 강선의 직경과 동일하거나 강선의 직경 보다 큰 직경의 강선삽입홈을 형성하며, 상기 고정장치는 강선과 일체로 냉간 압연, 냉간 단조 되는 슬리브의 외측에 나사부를 형성하여서 된 다경간 연속보의 처짐방지 구조 및 그 시공방법을 제안한다.

보의 양측면에 강선을 받치는 강선받침대를 스크류의 회전에 의하여 승하강되는 스크류잭을 설치하는 단계와, 상기 강선받침대의 강선삽입홈과 상부롤러 및 하부롤러의 강선삽입홈에 강선을 지그재그 형태로 번갈아가면서 강선을 배열하는 단계와, 상기 보의 양단 소정 위치에서 강선의 양단을 고정장치로 고정하는 단계와, 상기 고정장치의 고정너트로 인장응력이 부여되게 강선의 양단을 고정너트로 체결하여 강선에 완만한 인장력을 부여하는 1차 조정단계와, 스크류잭에 유압으로 구동되는 유압잭을 설치하여 작동시키는 단계와, 유압잭의 상승으로 유압잭을 스크류잭의 상승에 의하여 강선받침대를 상승시키는 단계와, 이 상태에서 스크류잭의 스크류를 회전시켜 강선의 인장상태를 인계받는 단계와, 강선의 인계가 완료된 후 스크류잭으로부터 유압잭을 탈거하는 단계와, 상부롤러를 지나는 강선의 양측에 강선고정장치를 고정하는 단계로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 작은 압축력으로 스크류잭의 강선받침대를 들어올려 강선에 강한 인장력이 작용하도록 하므로 강선이 보의 처짐을 방지하게 되고, 유압잭으로 강선받침대의 강선을 들어올림으로써 강선에 인장력을 부여하는 작업을 간편하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다경간 연속보의 처짐방지구조는 교각(11)의 상단에 고정되는 받침대(10)와, 상기 받침대(10) 상면에 설치되는 "I"자형 보(20)와, 상기 보(20)의 양측면에 강선(22)이 지그재그 형태로 지나도록 상부와 하부의 소정 위치에 회전 가능하게 설치되는 상부 및 하부롤러(23,24)와, 상기 상부롤러(23)를 지나는 강선(22)의 양측에 강선(22)의 이동위치를 고정시키는 강선잠금장치(30)와, 상기 강선(22)의 양단에 강선(22)의 긴장상태를 유지하는 고정장치(40)로 이루어진다.

상기 상부롤러(23) 부위에 강선(22)의 배열상태를 도3a,b로 보였으며, 하부롤러(24) 부위에 강선(22)의 배열상태를 도4a,b로 보였다. 이러한 구조의 처짐방지를 위한 시공방법을 도7을 중심으로 설명하면 다음과 같다.

상기 받침대(10)는 교각(11)의 상단에 고정되어 그 상부에 설치되는 보(20) 및 상판(1)의 하중을 견디는 강도를 가지는 재질로 이루어지고, 받침대(10)는 다수개 설치되는 보(20)의 하면에 각각 고정 설치된다.

받침대(10) 상면에 설치되는 보(20)는 도5에 도시된 바와 같이, "I"자 형상의 보(20)를 사용하는 것이 바람직하나, "H"자 형상의 보 등 상판(1)의 하중을 견 디는 강도를 가지는 것을 사용하는 것도 무방하다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 골판지 형상의 보(20)를 적용하여 상부에서 가해지는 구조물의 하중에 견고하게 견디도록 하며, 골판지 형상의 내부에 보(20)를 일체로 형성하는 것도 가능하다.

도8a에서와 같이 보(20)는 양측면의 길이방향을 따라 상부 소정위치에는 상부로 상승되는 강선받침대(27)를 구비한 스크류잭(21)을 설치하고, 보(20)의 하부 소정위치에는 강선(22)이 지그재그 형태를 유지하도록 스크류잭(21), 상부롤러(23)및 하부롤러(24)를 다수개 설치한다.

상기 스크류잭(21)은 보(20)의 양면에 각각 고정 설치되는데, 보(20)의 상면에 스크류잭(21)을 받치는 잭받침대(26)를 고정하고, 상부에 강선(22)이 지나는 소정위치에 강선(22)을 받치는 강선받침대(27)를 도8b에서와 같이, 승하강 되게 설치된다.

아울러, 본 발명은 보(20)의 길이 보다 긴 강선(22)을 구비하고, 양단에 나사부(41a)를 형성한 슬리브(41)가 냉간 압연, 냉간 단조된 강선(22)을 하부롤러(24), 스크류잭(21) 위의 강선받침대(27), 상부롤러(23)를 지그재그 형태로 통과하는 강선(22)이 이들의 강선삽입홈(23a, 24a, 28)에 안정되게 안착시킨다.

또한, 스크류잭(21)은 스크류의 길이 중심에서부터 상부는 왼나사, 하부는 오른나사로 형성되어 일측방향으로 회전시키면 상부의 강선받침대(26)를 상승시키고, 타측방향으로 회전시키면 상부의 강선받침대(26)를 하강시키게 되며, 강선받침대(26)에는 2개의 강선(22)이 이탈되지 않게 강선(22)의 직경과 동일하거나 다소 큰 직경으로 이루어진 강선삽입홈(27)을 다수개 형성한다.

이와 함께 상부롤러(23)와 하부롤러(24)는 도3a,b 및 도4a,b에서와 같이, 고정핀(25)으로 보(20)에 고정하되, 고정핀(25)을 중심으로 회전 가능하게 설치하며, 롤러(23,24)로부터 강선(22)이 이탈되지 않게 강선삽입홈(23a, 24a)을 강선(22)의 직경과 동일하거나 다소 크게 형성하되, 강선(22)에 작용하는 강한 인장력에 견디는 강도를 가지는 재질로 이루어진다.

아울러, 강선(22)의 양단에 고정되는 고정장치(40)는 도8c 내지 도8f에서와 같이, 보(20)의 소정 위치에 고정되어 강선(22)의 인장력이 유지되게 하는 고정대(42)를 설치하며, 이러한 고정대(42)는 강선(22)의 직경과 비슷한 홈(44)을 갖는 플랜지(45)로 구성되어 볼트로 체결된다.

또한, 도8f에서와 같이, 강선(22)의 선단부는 냉간 압연, 냉간 단조 되는 슬리브(41)의 외측에 나사부(41a)를 일정 길이만큼 형성하고, 작업자가 강선(22)의 인장력을 1차로 먼저 조절되게 슬리브(41)의 나사부(41a)에 고정너트(43)를 체결한다.

이러한 강선(22)의 양단을 상기 플랜지(45)로 구성된 고정장치(40)로 고정하여 강선(22)을 고정너트(43)로 먼저 인장된다.

도8g에서와 같이 스크류잭(21)에 유압으로 작동하는 유압잭(2)을 설치하여 유압으로 강선받침대(27)를 도8h에서와 같이 유압잭(2)으로 들어올려 강선(22)이 긴장된 상태에서 스크류잭(21)의 스크류를 회전시켜 유압잭(2)으로 들어 올려진 강선(22)의 높이를 도8i 및 도8j에서와 같이 강선받침대(27)로 인계받아 강선(22)의 상승된 높이를 유지한 상태에서 도8k에서와 같이 유압잭(2)을 탈거한다.

상기 강선잠금장치(30)는 시공 완료 후 강선(22)의 긴장상태를 고정시킬 수 있다. 즉, 상부롤러(23)를 지나는 강선(22)의 양측 소정 위치에 고정되어 강선(22)의 양단에 고정상태가 불량하게 되거나 강선(22)이 느슨해져 강선(22)이 일방향으로 이동되어 치우치지 않게 강선(22)의 이동을 제한되게 한다.

아울러 강선잠금장치(30)를 더욱 구체적으로 도8l 내지 도8n에 보이는 바와 같이 도시하였으며, 일측이 개방된 "U"자 형상을 상호 대칭되는 방향으로 형성된 고정대(31)를 구비하고, 그 고정대(31)의 일방에 강선(22)의 직경 보다 작은 직경의 홈(33)을 가지고, 그 홈(33)의 상하부로 플랜지(34)가 형성된 요입판(32)을 형성한다.

이와 같이 하나의 강선(22)을 양단에서 고정시킨 상태에서 다수개 설치된 스크류잭(21)의 강선받침대(27)를 유압잭(2)으로 들어올림으로써 작은 압축응력으로 강선(22)에 강한 인장력을 부여하게 되는데, 도9에 보인 바와 같이 예를 들면 1톤의 압축응력으로 인장응력이 작용하도록 유압잭(2)으로 강선(22)을 들어올려 긴장시킨 상태에서 강선(22)에 강선잠금장치(30)를 설치하게 된다.

그 결과 예를 들면, 1톤의 압축응력으로 강선받침대(27)를 들어올린 상태에서 빗변길이(ℓ)에 해당하는 큰 힘을 얻어 견고한 긴장상태를 얻게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 다경간 연속보의 처짐방지구조는 보의 상부 및 하부 위치에 다수개의 스크류잭과 하부롤러를 지나는 강선을 지그재그 형태로 긴장 시킴으로써 강선에 작용하는 인장응력을 증대시키게 되고, 스크류잭의 강선을 작은 압축응력으로 들어올리면서 강선에 큰 인장응력을 부여하여 보의 처짐이 없도록 하며, 강선의 인장력으로 보의 처짐을 방지하게 되므로 보의 두께 및 규격을 경량화시키게 되는 것이다.

이에 따라, 보를 받치는 교각의 수를 감소시켜 교량을 설치하는 공사기간을 단축시킴은 물론 교량의 건설에 소요되는 자재비 및 인건비 등 건설비용을 절감하게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

1. 교각의 상면에 받침대를 고정시켜 그 상부에 설치되는 보의 처짐을 방지하는 구조에 있어서,

   보의 양측면에 그 길이방향으로 지나는 강선을 받치는 강선받침대를 유압잭의 압축력으로 상승시켜 강선에 부여된 강한 인장응력을 견고하게 유지시키는 스크류잭과,

   상기 스크류잭 위의 강선받침대와 함께 강선이 지그재그 형태로 배치되게 보의 하부 소정위치 및 상부 소정위치에 고정 설치되는 하부롤러 및 상부롤러와,

   상기 보의 양측 단부에 고정 설치되고, 강선의 인장력을 유지시키면서 강선을 1차로 당기는 고정너트를 포함하는 고정장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 다경간 연속보의 처짐방지구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 상부롤러를 지나는 강선의 양측 소정 위치에 강선이 느슨해지거나 긴장상태의 완급에 따라 강선이 일측으로 이동되지 않게 강선을 고정시키는 강선고정장치를 설치하는 것을 특징으로 하는 다경간 연속보의 처짐방지구조.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 상부롤러와 하부롤러는 강선의 긴장상태를 안정적으로 유지되게 강선의 직경과 동일하거나 강선의 직경 보다 큰 직경의 강선삽입홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 다경간 연속보의 처짐방지구조.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 고정장치는 강선과 일체로 냉간 압연, 냉간 단조 되는 슬리브의 외측에 나사부를 형성하는 것을 특징으로 하는 다경간 연속보의 처짐방지구조.
5. 보의 양측면에 강선을 받치는 강선삽입홈이 형성된 강선받침대를 일체로 구비한 스크류잭을 설치하고, 강선삽입홈이 형성된 상부롤러와 강선삽입홈이 형성된 하부롤러를 설치하는 단계와,

   상기 강선받침대의 강선삽입홈과 상부롤러 및 하부롤러의 강선삽입홈에 강선을 지그재그 형태로 번갈아가면서 강선을 배열하는 단계와,

   상기 보의 양단 소정 위치에서 강선의 양단을 고정장치로 고정하는 단계와,

   상기 고정장치에 체결된 고정너트로 강선 양단을 고정너트로 조절하여 강선에 완만한 인장력을 1차로 부여하는 조절단계와,

   스크류잭에 유압으로 구동되는 유압잭을 설치하여 작동시키는 단계와,

   유압잭의 작동으로 스크류잭의 강선받침대를 상승시키는 단계와,

   강선받침대의 상승이 완료된 상태에서 스크류잭의 스크류를 회전시켜 강선의 인장상태를 스크류잭으로 인계받는 단계와,

   강선의 인계가 완료된 후 스크류잭으로부터 유압잭을 탈거하는 단계와,

   상부롤러를 지나는 강선의 양측에 강선고정장치를 고정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다경간 연속보의 처짐방지 시공방법.

Images