KR100706931B1 - 가설교량의 박스형 주 거더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가설 교량의 박스형 주 거더에 관한 것으로, 차량으로부터 전가되는 동적하중에 의해 변형되지 않도록 하고, 시공작업을 단순화할 수 있는 것으로, 상하 수평부(11,12), 상기 상하 수평부의 사이 양측에 상기 상하 수평부의 단부에서 내측으로 이격된 곳에 상호 간에 공간을 두고 각각 형성되는 좌우 수직부(13,14) 및 상기 상하 수평부의 사이와 상기 좌우 수직부의 외측에 상기 수직부와 직교하는 방향이며 등간격으로 형성되는 다수의 날개편(15,16)으로 이루어져 내부에 공간을 가지며 지주 상에 폭방향 및 길이방향을 따라 다수열로 배열되는 박스형 본체(10)와; 상기 본체들 중 폭방향으로 배열되는 본체들의 사이에 개재되어 양단부가 상기 본체의 날개편에 고정되는 폭방향 연결프레임(20)과; 그리고, 상기 폭방향 연결프레임 상에 상기 폭방향 연결프레임과 직교하는 방향으로 배열되어 고정되며 그 상면에 복공판이 상기 본체의 표면과 동일한 높이로 삽입 안착되도록 하는 다수의 복공판 지지프레임(30)으로 구성된다.

가설 교량, 거더, 박스, 프레임,

Description

가설교량의 박스형 주 거더{Box-Type BOX-TYPE MAIN GIRDER TEMPORARY RIDGE}

도 1은 본 발명에 따른 가설교량의 박스형 주 거더의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 가설교량의 박스형 주 거더의 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 가설교량의 박스형 주 거더의 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 가설교량의 박스형 주 거더에 적용된 본체의 연결구조를 보이기 위한 일부 발췌 분해 사시도.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도.

도 6과 도 7은 각각 본 발명에 따른 가설교량의 박스형 주 거더에 적용된 본체의 연결 상태를 보인 도면.

도 8은 본 발명에 따른 가설교량의 박스형 주 거더에 적용된 보강리브를 보인 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 지주, 2 : 복공판

10 : 본체, 11,12 : 수평부

13,14 : 수직부, 15,16 : 날개편

17 : 통로, 18 : 출입문

20 : 폭방향 연결프레임, 30 : 복공판 지지프레임

40 : 연결수단, 41,42 : 연결브래킷

43 : 연결핀,

본 발명은 가설 교량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가설 교량이 차량 등으로부터 전가되는 하중에 의해 하부로 처지지 않도록 효과적으로 지지할 수 있는 가설 교량의 박스형 주 거더에 관한 것이다.

일반적으로 가설교량(temporary bridge)은 공사용 작업교나 우회 교량, 긴급 재해복구 교량, 긴급 군용 교량 등의 목적으로 설치되는 구조물로, 그 목적의 특성상 빠른 시공성과 더불어 안정성이 요구된다.

종래 가설교량은 주로 H-빔을 이용하여 설치하며, 기성 복공판을 조립하여 형성한다.

그러나, 종래 가설교량에 의하면, H 빔을 이용한 거더의 강성이 약하여 통행 차량으로부터 전가되는 동적하중에 의한 변형이 심각하여 거더의 수명이 짧고, 거더의 변형에 기인하여 복공판의 들뜸현상이 발생되어 가설교량을 통행하는 차량의 전복 사고 등이 야기되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 가설교량의 시공법의 일예로 2001년 9월 29일자 공개된 한국 공개특허공보 특2001-88998호에 강현부재를 이용한 프리스트레스 콤팩트 거더의 시공법이 개시되어 있다.

이러한 프리스트레스 콤팩트 거더의 시공법은 H형강의 거더하부에 철근형상의 강현부재(Round Bar)를 부가 사용하여 외부하중에 의한 휨의 변형 방향에 대항할 수 있도록 압축응력 및 인장응력을 외부하중의 반대방향으로 사전에 작용시켜 그 내하력을 높일수 잇다는데 착안, H형강의 거더와 이 H형강의 거더의 길이방향에 있는 정착구에 고정 연결되어 그 양단측에서 상호 안쪽으로 잡아당겨지도록 긴장된 적어도 하나의 강형부재와, 이 적어도 하나의 강형부재를 그 긴장된 상태에서 활모양으로 지탱하는 지지수둔(편향부;Deviator)을 포함하여 상부에서 가해지는 외력에 대한 내하력을 높이기 위한 압축응력 및 인장응력이 미리 작용되어 있는 프리스트레스를 도입한 강재보를 구성하였다.

상기 프리스트레스 콤팩트 거더 가설교량에 대한 다른 예로서는 연속식 장지간 가설교량이 2002년 3월 15일 출원된 국내 실용신안등록 제20-281077호에 개시되어 있다. '연속식 장지간 가설교량'은 가설교량의 교각의 상부를 포함한 전체 교량빔에 프리 스트레싱 구조를 설치하고 교량 빔의 I형강의 양측면에 고정지지부가 고정되고 상기 I형강의 하측부에 관통부를 형성하여 긴장되는 긴장강선이 관통부를 통하여 고정지지부에 고정되는 구조를 가지므로 교각의 상부의 교량빔에도 연속적으로 스트레싱을 가함으로서 교각의 교량빔의 항복하중과 극한 하중을 증가시키는 것이 가능하게 하는 것이다.

상기 종래의 가설교량 구조는 강현부재가 H형강의 하단부에 볼록하게 돌출되는 형태를 띠는 것으로 취급이 용이하지 못한 단점이 있다. 취급이 용이하지 못한 이유로는 H형강과 H형강에 부수적으로 추가되는 구조물은 H형강의 제조공장에서 일체로 제조 생산하여 가설교량이 설치되는 곳으로 운송하게 되는데, 돌출 형성한 강현부재 때문에 적층이 용이하지 못하고, 부피가 비대해지는 문제점이 있다.

또한 긴장된 강선는 과중차량의 빈번한 통행 때마다 스트레스를 받으면서 강현부재와 마찰이 발생하게 되는데 이러한 마찰에 그대로 노출되어 있어 강선이 전혀 보호되지 못하는 문제점이 있는 지적되었다.

다른 한편으로는 상술한 종래의 두 가지 가설교량 기술은 모두 강현부재를 사용한다는 점에서는 동일하나 강현부재의 부착구조에 있어서 차이가 있는 것으로 후자의 가설교량 기술은 H형강(I형강)의 하측 수평변에 강선이 통과하는 구멍을 산

소용접기 등을 이용하여 뚫어 형성하는 것으로, 이 구멍이 응력이 집중되어구조물의 안정성이 저하되는 치명적인 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 강선 등을 사용하지 않고 통행 차량의 동적하중에 의한 휨변형을 막을 수 있도록 한 가설교량의 박스형 주 거더를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가설 교량의 박스형 주 거더는, 내부에 공간이 형성된 박스형태로 이루어져 폭방향 및 길이방향을 따라 배열되는 다수의 본체, 상기 본체를 폭방향 및 길이방향으로 연결하는 연결수단을 포함하여 구성되며 복공판이 상기 본체들의 사이에 본체들과 동일 높이로 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 본체는 사각 박스형태이면서 강도 보강을 위한 보강리브가 더 구비된다.

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.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 가설 교량의 박스형 주 거더(100)는, 지주(1) 상에 폭방향 및 길이방향을 따라 다수 열로 설치되며 내부에 공간을 갖는 다수의 박스형 본체(10)와; 폭방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수(도면에는 3개로 도시됨)의 본체(10)들을 서로 연결하는 폭방향 연결프레임(20)과; 그리고, 폭방향 연결프레임(20)의 상부에 결합되어 복공판(2)을 지지하는 복공판 지지프레임(30)으로 구성되며, 각 구성요소를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본체(10)는 내부에 밀폐된 공간이 형성되어 외력에 의한 휨변형을 막을 수 있는 박스형태인 것으로, 상하 수평부(11,12), 상하 수평부(11,12)의 사이 양측에 상하 수평부(11,12)의 단부에서 내측으로 이격된 곳에 상호 간에 공간을 두고 각각 형성되는 좌우 수직부(113,114)에 의해 내부에 공간이 형성된 사각 박스형태이다.

여기에, 본체(10)의 강성 증대를 위하여 상하 수평부(11,12)의 사이와 좌우 수직부(13,14)의 외측에는 3면이 상하 수평부(11,12)의 2면과 좌우 수직부(13,14) 중 어느 일면에 연결되는 날개편(15,16)이 형성된다. 즉, 날개편(15,16)은 수직부(13,14)에 직교하는 방향이며 본체(10)의 길이방향을 따라 등간격으로 다수개가 형성된다.

폭방향 연결프레임(20)은 폭방향을 따라 일정 간격(복공판(2)을 사이에 두고)으로 배열되는 다수의 본체(10)들을 서로 연결하여 결속하는 것으로, 예컨대, 상하단부에 동방향의 플랜지가 구비되도록 절곡된 형태이며 도 1과 도 3에서 보이는 것처럼, 양측이 근접되는 본체(10)들의 날개편(15,16)에 각각 볼트 등으로 통해 결합되어 본체(10)들을 서로 결속한다.

복공판 지지프레임(30)은 폭방향 연결프레임(20) 상에 폭방향 연결프레임(20)과 직교하는 방향(본체(10)의 길이방향)으로 배열되어 폭방 연결프레임(20)에 볼트 등을 통해 결합되는 것으로, "I" 빔 형태일 수 있다.

복공판 지지프레임(30) 상에 복공판(2)이 안착될 때 복공판(2)과 본체(10)의 표면의 높이가 일치되도록 폭방향 연결프레임(20), 복공판 지지프레임(3)의 크기와 결합 위치가 결정된다. 즉, 복공판(2)이 본체(10)의 사이에 삽입된 상태로 설치되어 차량의 동적하중에 의해 전후좌우로 이탈되지 않게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 가설교량의 박스형 주 거더(100)는 본체(10)의 길이가 대략 10m 단위로 이루어져 길이방향을 따라 다수개가 연쇄적으로 설치되며, 이때, 본체(10)들의 이음부의 이탈 및 요동을 방지하기 위하여 길이방향 연결수단(40)이 더 포함된다.

길이방향 연결수단(40)은, 도 2에서 보이는 것처럼, 본체(10)의 길이방향 양측(도면 기준 좌우) 단부에 각각 형성되며, 그리고, 도 5에서 보이는 바와 같이, 상하 좌우 4개소에 각각 형성되는 연결브래킷(41,42)(도 2를 기준으로 할 때 좌측과 우측에 각각 4개씩 설치되는 것은 동일한 위치에 설치되므로 동일 부호를 부여한다) 및 도 4에서와 같이, 근접되는 본체(10A,10B)들의 연결브래킷(41,42)에 결합되는 연결핀(43)으로 구성된다.

도 4와 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 연결브래킷(41,42)은 본체(10)의 양측에 좌우 수직부(13,14)를 중심으로 하여 서로 반대측에 형성되어 본체(10A)의 일측과 다른 본체(10B)의 타측이 연결될 때 연결브래킷(41,42)들이 서로 중첩되어 연결핀(43)을 통해 연결될 수 있다.

본 발명은 본체(10)가 공간을 갖는 박스형이기 때문에 본체(10)들의 이음부 등의 연결작업이나 보수작업을 경우에 따라 본체(10) 내부 공간에서 수행할 필요가 있으며, 이를 위하여 본체(10)에는 통로가 형성된다. 예컨대, 도 4에서 보이는 것처럼, 본체(10A,10B)의 상부 수평부(11A,11B)의 양측 단부에는 대칭형의 개구부(17A,17B)가 각각 형성되어, 본체(10A,10B)들이 서로 결합되면 개구부(17A,17B)가 결합됨으로써 하나의 통로(17)가 형성되며, 통로(17)는 출입문(18)에 의해 개폐 된다. 출입문(18)은 본체(10A,10B)에 볼트 체결되거나 어느 하나의 본체(10A,10B)에 힌지 결합되거나 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 통로(17)를 개폐할 수 있는 모든 형태가 가능한 것이다.

여기에, 도 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 가설교량의 박스형 주 거더(100)의 폭방향 양측에는 각각 난간(50)이 세워져 본체(10)의 날개편(15,16)에 고정된다.

본체(10)는 내부에 공간이 형성된 박스 구조물이기 때문에 가설 교량을 통행하는 차량으로부터 전가되는 동적하중에 의해 휨변형 등이 발생될 수 있으므로 이를 최소화하기 위하여 도 8에서와 같이, 본체(10)의 내부에는 보강리브(19)가 형성된다. 보강리브(19)는 작업자의 통행이 원활하도록 좌우 수직부(13,14)에 지그재그 형태로 형성될 수 있다.

차량이 가설교량을 통행할 때 상기 차량의 동적하중이 본 발명에 의한 주 거더(100)에 전가된다. 주 거더(100)의 본체(10)는 그 내부에 공간을 갖는 박스형이면서 날개편(15,16) 및 보강리브(19)들에 의해 외력에 대한 버팀강성이 확보되므로 상기 차량으로부터 전가되는 하중에 의해 휨변형되지 않는다. 즉, 본체(10)의 휨변형을 막기 위한 별도의 인장재 등을 사용하지 않아도 되는 것이다.

그리고, 복공판(2)들이 본체(10)와 복공판 지지프레임(30)의 사이에 안착되어 상기 차량으로부터 전가되는 동적하중에 의해 전후좌우로 흔들리지 않게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가설 교량의 박스형 주 거더에 의하면, 주 거더가 내부에 공간을 갖는 박스형태로 이루어져 통행 차량으로부터 전가되는 동적하중에 의한 버팀강성을 충분히 확보함으로써 휨변형이 방지되어, 휨변형 방지를 위한 별도의 강선을 사용하지 않으므로 비용을 절감할 수 있음은 물론 시공작업을 단순화할 수 있다.

이상, 본 발명을 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.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 상하 수평부, 상기 상하 수평부의 사이 양측에 상기 상하 수평부의 단부에서 내측으로 이격된 곳에 상호 간에 공간을 두고 각각 형성되는 좌우 수직부 및 상기 상하 수평부의 사이와 상기 좌우 수직부의 외측에 상기 수직부와 직교하는 방향이며 등간격으로 형성되는 다수의 날개편으로 이루어져 내부에 공간을 가지며 내부에 상기 좌우 수직부 중 어느 일측에만 접하도록 지그재그 형태로 보강리브가 형성되어 지주 상에 폭방향 및 길이방향을 따라 다수열로 배열되는 박스형 본체와;

   상기 본체들 중 폭방향으로 배열되는 본체들의 사이에 개재되어 양단부가 상기 본체의 날개편에 고정되는 폭방향 연결프레임과;

   상기 폭방향 연결프레임 상에 상기 폭방향 연결프레임과 직교하는 방향으로 배열되어 고정되는 다수의 복공판 지지프레임과;

   상기 다수의 본체들 중 폭방향 양측의 본체들에 설치되는 난간을 포함하는 가설교량의 주 거더에 있어서,

   상기 복공판 지지프레임은 상기 폭방향 연결프레임 상에 상기 폭방향 연결프레임과 직교하는 방향으로 고정되어 복공판이 상기 폭방향 연결프레임을 통해 일정간격을 유지하는 본체들의 사이에 상기 본체와 동일한 높이를 유지하도록 삽입되며,

   상기 본체는 그 길이방향 양측의 각각 상하좌우 4개소에 상기 좌우 수직부를 중심으로 하여 서로 반대측에 형성되는 연결브래킷을 가지며, 길이방향을 따라 근접되는 다른 본체의 연결브래킷과 중첩되어 연결핀을 통해 연결되고,

   상기 본체의 상부 수평부의 양측 단부에는 대칭형의 개구부가 각각 형성되어, 상기 개구부에 의해 근접되는 2개의 본체의 사이에는 통로가 형성되며, 상기 통로는 출입문에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 가설교량의 주 거더.
5. 삭제
6. 삭제

Images