KR100726163B1 - 교량의 상부구조물 지지장치 - Google Patents

Abstract

교각 상에 설치되는 상판 등의 상부구조물를 잭으로 잭의 작동한계 이상으로 인상해야할 필요가 있을 때 유용하게 사용될 수 있는 교량의 상부구조물 지지장치가 개시 된다. 상기 상부구조물 지지장치는 상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정부와 상기 고정부에 연결되고 상기 상부구조물의 하중을 받아주기 위한 받침부를 구비하며, 상기 받침부에는 상하방향의 구멍들이 간격을 두고 형성되어 있는 받침대, 상기 고정부를 상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정수단, 상기 구멍들에 상하 이동 가능케 각각 삽입되고 외주면에 높이 조절을 위한 나선이 형성되어 있으며 상기 상부구조물의 하중을 상기 받침부에 전달하기 위한 복수의 나선부재들 및 상기 받침부 상부쪽의 상기 나선부재들에 각각 결합되어 상기 나선부재들의 높이를 조절하기 위한 높이조절너트들을 포함하는 구성을 가지며, 잭을 이용한 상부구조물 인상작업을 매우 용이하게 수행할 수 있도록 해주고, 교량의 상부구조물 인상작업에 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있도록 해준다.

교량, 상부구조물, 지지대, 지지장치, 인상, 인상방법

Description

교량의 상부구조물 지지장치{Apparatus for supporting an upper structure of a bridge}

도 1은 종래의 상부구조물 인상방법을 설명하기 위한 교량의 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 교량의 상부구조물 지지장치가 설치된 교량의 부분정단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 교량의 상부구조물 지지장치가 설치된 교량의 부분 측단면도,

도 4는 도 2와 도 3에 나타낸 지지장치의 변형 예를 나타낸 도면이고,

도 5는 도 4의 좌굴방지판의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 교각 14 : 상부구조물

20 : 잭 22 : 로드

100 : 상부구조물 지지장치 110 : 받침대

120 : 고정부 130 : 받침부

140 : 고정수단 150 : 나선부재

162 : 높이조절너트 170 : 연결부재

174 : 연결부재지지너트 176 : 상승높이제한너트

180 : 보조지지구 190 : 좌굴방지판

본 발명은 교량의 상부구조물 지지장치에 관한 것으로, 특히 교각 상에 설치되는 상판 등의 상부구조물를 잭으로 잭의 작동한계 이상으로 인상해야할 필요가 있을 때 유용하게 사용될 수 있는 교량의 상부구조물 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 교각과 교좌장치를 매개로 하여 교각의 상부에 걸쳐 설치되는 거더와 상판 등의 상부구조물로 구성되어 있다. 이와 같은 교량은 설치 후 시간이 경과됨에 따라 여러 가지 형태의 자연적 또는 인위적 요인으로 인하여 상판이나 교좌장치가 파손되면, 이를 보수하거나 교체하여주어야 한다.

일반적으로 교량 보수는 거더와 교량상판을 철거 또는 해체함이 없이 보수를 요하는 부위의 상부구조물만을 유압 잭을 사용하여 들어 올려서 보수하는 방법이 이용되고 있다.

유압 잭으로 한 번에 상부구조물를 인상시킬 수 있는 높이는 한정되어 있다. 일반적으로 유압 잭의 작동 높이는 약 50㎜ 정도의 것이 많이 사용된다. 물론, 특수한 경우 작동 높이가 50㎜를 훨씬 초과하는 것도 있으나, 크기, 무게가 상부구조물 인상에 적합하지 않다.

상기와 같은 유압 잭을 이용하여 상부구조물를 1000㎜ 또는 1500㎜와 같은 큰 높이로 인상하고자 하는 경우, 잭으로 50㎜ 정도 상부구조물을 인상 후 잭이 없 는 다른 지점들에 철판을 여러 장 겹쳐서 인상된 상부구조물를 지지하고, 그 상태에서 잭의 로드를 내린 다음 잭의 하부에 철판을 깔아 잭의 지지높이를 높인 상태에서 다시 상부구조물를 인상시키고 하는 과정을 수십 번 반복하여야 한다. 이와 관련하여 도 1을 참조하여 종래의 상부구조물 인상방식을 간략히 설명한다.

도 1은 종래의 상부구조물 인상방법을 설명하기 위한 교량의 측면도이다.

도시된 바와 같이 교량(10)은 교각(12)과 교각(12) 상에 설치되는 상부구조물(14) 및 교각(12)과 상부구조물(14) 사이에 설치되어 상부구조물(14)을 지지하여주는 교좌장치(16)로 이루어져 있다. 상부구조물(14)은 거더(14a)와 상판(14b) 등으로 이루어져 있다. 상기와 같은 교량에서 상부구조물(14)을 인상하기 위해서는 교각(12)에 잭(20)을 설치하여 상부구조물(14)을 들어올린 다음에는 교좌장치(16)를 제거하고 교각(12) 상에 철판(30)을 쌓아올려서 상부구조물(14)을 지지해두고, 그 상태에서 잭(20)의 로드(22)를 하강시키고, 잭(20)의 하부에 철판(24)을 깔아 잭(20)의 높이를 높인 후 다시 잭업하여 상부구조물(14)을 들어 올리는 과정을 반복한다. 상부구조물(14)이 어느 정도 인상된 후에는 상부구조물(14)을 지지하고 있는 철판(30)들이 무너지지 않도록 H형강 등으로 철판(30)들 가장자리를 지지하고, 또 이웃하는 H형강들을 다시 X자 형태로 서로 연결하는 작업을 해야 하는 등의 불편함이 있다.

이에 따라 종래의 방식대로 상부구조물를 인상하는 일은 매우 번거롭고, 시간이 많이 걸리고, 자재도 많이 필요하고, 작업도 어려울 뿐만 아니라 많은 인력이 필요하다.

본 발명의 목적은 잭을 이용한 상부구조물 인상 작업을 적은 인력으로 빠른 시간 내에 용이하게 수행할 수 있도록 해주는 상부구조물 지지장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 교량의 상부구조물 지지장치는 교각에 설치하여 잭을 이용해 상부구조물를 인상할 수 있도록 하기 위한 상부구조물 지지장치에 있어서, 상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정부와 상기 고정부에 연결되고 상기 상부구조물의 하중을 받아주기 위한 받침부를 구비하며, 상기 받침부에는 상하방향의 구멍들이 간격을 두고 형성되어 있는 받침대, 상기 고정부를 상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정수단, 상기 구멍들에 상하 이동 가능케 각각 삽입되고 외주면에 높이 조절을 위한 나선이 형성되어 있으며 상기 상부구조물의 하중을 상기 받침부에 전달하기 위한 복수의 나선부재들 및 상기 받침부 상부쪽의 상기 나선부재들에 각각 결합되어 상기 나선부재들의 높이를 조절하기 위한 높이조절너트들을 포함하는 구성을 가진다.

상기 나선부재들의 상단에는 상기 나선부재들을 서로 연결하고 상기 상부구조물의 저면에 접촉되어 상기 나선부재들의 지지하중을 분산하여 상기 상부구조물로 전달하는 연결부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 받침부 하부의 상기 나선부재에는 상기 나선부재가 상승될 수 있는 높이를 조정하여 제한하기 위한 상승높이제한너트가 더 설치되어 있는 것이 좋다.

상기 높이조절너트 위쪽의 상기 나선부재들에는 상기 나선부재들이 각각 삽입될 수 있는 구멍들을 구비하여 상기 나선부재들을 서로 잡아주어 상기 나선부재들이 좌굴을 일으키는 것을 방지하기 위한 좌굴방지판이 결합되고, 상기 좌굴방지판 상면과 하면 쪽에는 상기 나선부재들에 결합되어 상기 좌굴방지판을 고정하여주기 위한 좌굴방지판 고정너트들이 설치되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

상기 좌굴방지판에는 상기 받침부에 설치된 잭이 상기 상부구조물 쪽으로 통과할 수 있도록 하기 위한 구멍이 형성되어 있는 것이 좋다.

상기 연결부재에는 상기 나선부재들의 상단이 각각 삽입될 수 있는 구멍들이 형성되어 있고, 상기 연결부재 상면과 하면 쪽의 상기 나선부재에는 상기 연결부재의 높낮이를 조절하여 지지하기 위한 연결부재지지너트들이 결합되어 있는 구성을 가질 수 있다.

상기 받침부상에는 상기 나선부재들의 통과를 위한 구멍들이 형성된 평판부와 상기 구멍들이 설치된 위치에서 상부로 연장되어 상기 나선부재들의 외주면을 둘러싸 지지하여주고 상기 높이조절너트의 저면을 받쳐주는 너트지지바를 구비하는 보조지지구가 더 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 교량의 상부구조물 지지장치가 설치된 교량의 부분 정단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 교량의 상부구조물 지지장치가 설치된 교량의 부분 측단면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 교량의 상부구조물 지지장치(100)는 받침대(110)를 구비한다. 이 받침대(110)는 교각(12)의 측면에 설치되는 것으로, 교각(12)의 측면에 고정되는 고정부(120)와 상부구조물(14)의 하중을 받아주기 위한 받침부(130)를 구비한다. 이 실시 예에서, 고정부(120)는 수직으로 배치되고 받침부(130)의 상면은 수평으로 배치되는 것이 바람직하다. 받침부(130)의 상면 하부는 브래킷(132)들로 보강되어 있다.

고정부(120)에는 수평방향으로 복수의 구멍(122)들이 간격을 두고 형성되어 있다. 이 구멍(122)들은 고정수단(140)을 이용해 고정부(120)를 교각(12)의 측면에 고정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 고정부(120)에 형성되는 구멍(122)들은 그 고정방식에 따라 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어 고정부(120)에 돌기들을 형성하고 이 돌기들을 와이어 등으로 교각에 묶어 고정하거나, 고정부(120)를 교각(12) 상면에 걸쳐서 양측 하방으로 늘어뜨려서 와이어로 묶어 고정하는 등의 경우에 고정부(120)의 구멍(122)은 필요치 않다. 받침부(130)에는 상하방향으로 형성된 구멍(134)들이 간격을 두고 여러 개 설치되어 있다.

상기와 같은 받침대(110)는 다양한 방식으로 교각(12)의 측면에 고정될 수 있다. 도 2와 3에 나타낸 바와 같이 쐐기부재(142)와 볼트(144) 및 너트(146)를 고정수단(140)으로 이용하여 받침대(110)의 고정부(120)를 교각(12)의 측면에 밀착되게 하여 고정하여도 되고, 다른 알려진 방식을 이용하여도 된다. 예를 들면 교각(12)에 복수의 구멍을 뚫고, 교각(12)의 양측면에 고정부(120)를 밀착시켜 배치한 상태에서 긴 볼트를 구멍으로 삽입하고 너트를 이용하여 양측면의 고정부(120) 를 교각(12)에 가압하는 방식으로 고정할 수 있다. 받침부(130)를 교각(12)의 측면에 고정하여 지지하여줄 수 있으면 되므로 고정부(120)와 고정수단(140)은 다양하게 변경될 수 있는 부분이다.

받침대(110)를 교각(12)의 측면에 설치하는 것과 관련하여서는 본 발명의 발명자가 발명하여 특허출원 후 공개된 특허공개번호 10-2002-0095523호, "교량상부 인상방법 및 그 장치", 특허공개번호 10-2003-0079073 교량의 상부구조물 인상방법 및 그 장치", 실용신안등록번호 0325881호, "쐐기장치" 등의 공보를 참조하면 자세히 알 수 있다.

본 발명에 따른 상부구조물 지지장치(100)는 복수의 나선부재(150)들을 구비한다. 이 나선부재(150)들은 상부구조물(14)의 하중을 받침부(130)를 통해 지지하여주기 위한 것으로, 상부구조물(14)의 중량과 그 중량의 지지하는 나선부재(150)의 개수, 나선부재(150)의 압축강도 등을 고려하여 적절한 직경의 재료를 선택하여 사용하면 된다. 이는 당업자 수준에서 쉽게 계산할 수 있다. 나선부재(150)의 외주면에는 나선(152)이 형성되어 있다. 이러한 나선부재(150)는 고정되지 않은 상태에서는 받침부(130)에 형성된 구멍(134)에 삽입되어 상하로 이동 가능케 설치되어 높이 조절을 할 수 있어야 된다.

도시된 바와 같이 받침부(130) 위쪽의 나선부재(150)에는 높이조절너트(162)가 결합되어 있다. 이 높이조절너트(162)는 나선부재(150)를 받침부(130) 상에 필요한 높이로 고정하여주는 역할을 한다. 이 높이조절너트(162)는 나선부재(150)에 걸리는 하중을 받침부(130)로 전달하는 역할을 한다. 이 높이조절너트(162)는 그 높이를 크게 하고, 그 하부의 면적을 크게 할수록 더 큰 하중에 견딜 수 있다.

도시된 바와 같이 나선부재(150)들의 상단에는 나선부재(150)들을 서로 연결하는 연결부재(170)가 설치되어 있다. 이 연결부재(170)는 나선부재(150)들의 상단에 설치되어 상부구조물(14)의 저면과 접촉되는 부분으로 나선부재(150)에 의한 지지하중은 분산시키는 역할을 함과 아울러, 각 나선부재(150)들을 서로 잡아주어 각각의 나선부재(150)가 좌굴되는 것을 방지하는 역할도 한다. 이러한 연결부재(170)에는 나선부재(150)가 각각 삽입될 수 있는 구멍(172)들이 형성되어 있다. 이 구멍(172)들에 나선부재(150)의 상단이 삽입되고, 연결부재(170)의 상, 하면 쪽에서 연결부재지지너트(174)가 연결부재(170)를 지지하고 있다. 이 연결부재지지너트(174)는 연결부재(170)의 높낮이를 조정할 수 있도록 해준다.

받침부(130) 하부 쪽의 나선부재(150)에는 나선부재(150)의 상승높이를 제한하기 위한 상승높이제한너트(176)가 각각 설치되어 있다. 이는 잭(20)으로 상부구조물(12)을 인상할 때 다른 쪽에 설치된 잭이 인상하는 부분과 수평을 맞추어 주어야 하는 데, 하중 불균형 등으로 인해 한 번의 동작으로 일정 높이 이상 상승되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 상승높이제한너트(176)는 각 잭이 한 번 동작으로 인상할 수 있는 높이를 적절하게 조정할 수 있도록 해준다. 한쪽이 너무 많이 상승되어 중량물인 상부구조물(12)이 기울어지는 경우 큰 사고가 생길 수 있다.

받침부(130) 상면에 나선부재(150)들의 통과를 위한 구멍(182)들이 형성된 평판부(184)와 구멍(182)들이 설치된 위치에서 상부로 연장되어 나선부재(150)들의 외주면을 둘러싸 지지하여주고 높이조절너트(162)의 저면을 받쳐주는 너트지지바 (186)를 구비하는 보조지지구(180)가 더 설치되어 있다.

상기와 같은 상부구조물 지지장치(100)를 이용한 상부구조물(12) 인상과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 상부구조물 지지장치(100)를 도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 교각(12)의 측면에 설치 후, 잭(20)을 받침부(130)에 탑재한다. 경우에 따라 교각(12)에 잭(20)을 설치할 공간이 있으면 교각(12) 상에 잭(20)을 설치하여도 된다. 그런 다음 잭(20)을 작동시켜 상부구조물(12)을 1차 인상시킨다. 잭(20)의 인상 전에 한 번에 인상시킬 높이는 상승높이제한너트(176)로 조절하는 데, 예를 들어 받침부(130)의 하면에서 50㎜ 정도의 간격을 설정할 수 있다. 잭(20)을 이용해 연결부재(170)를 상승시킴에 따라 연결부재(170)에 연결되어 있는 나선부재(150) 등은 연결부재(150)와 함께 상승된다. 상부구조물(12)을 충분히 상승시킨 후에는 높이조절너트(162)를 회전시켜 보조지지구(180)의 너트지지바(186)까지 하강시킨다. 보조지지구(180)를 이용하지 않는 경우 받침부(130)의 상면까지 높이조절너트(162)를 하강시킨다. 아울러, 상승높이제한너트(176)를 회전시켜 상승제한을 위한 높이만큼 하강시켜둔다.

그런 다음 잭(20)의 로드(22)를 하강시키고, 잭(20)의 저면에 철판을 깔아 잭(20)의 높이를 높인 다음 잭(20)의 로드(22)를 상승시켜 상부구조물(12)을 다시 들어올린다. 이러한 과정을 여러 번 반복함으로써 상부구조물(12)을 필요한 높이만큼 인상시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 상부구조물 지지장치(100)를 이용하는 경우 상부구조물 (12) 인상작업을 매우 쉽게 수행할 수 있다.

종래에서와 같이 철판을 쌓아 상부구조물을 지지하고, 철판의 높이가 높아지는 경우 이를 보강하는 등의 과정이 필요치 않기 때문에 상부구조물 인상작업 시간이 획기적으로 단축된다.

도 4는 도 2와 도 3에 나타낸 지지장치의 변형 예를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 좌굴방지판의 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상부구조물 지지장치(100)는 좌굴방지판(190)을 더 구비할 수 있다. 이 좌굴방지판(190)은 나선부재(150)들이 각각 삽입될 수 있는 구멍(192)들을 구비하고 있다. 이 좌굴방지판(190)은 높이조절너트(162) 위쪽의 나선부재(150)들에 결합되어 나선부재(150)들을 서로 잡아주어 나선부재(150)들이 좌굴을 일으키지 않도록 하기 위한 것이다. 이 좌굴방지판(190)에는 받침부(130)에 설치된 잭(20)이 상부구조물(12)쪽으로 통과할 수 있도록 하기 위한 구멍(194)이 형성되어 있다. 이 좌굴방지판(190)의 평면모양은 도 5를 보면 알 수 있다. 이러한 좌굴방지판(190)의 상면과 하면에 나선부재(150)들에 결합되어 좌굴방지판(190)을 고정하여주기 위한 좌굴방지판 고정너트(196)들이 설치되어 있다.

나머지는 도 2와 도 3을 통해 설명한 것과 같다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 상부구조물 지지장치는 잭을 이용한 상부구조물 인상작업을 매우 용이하게 수행할 수 있도록 해주고, 교량의 상부구조물 인상작업에 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있도록 해준다.

뿐만 아니라, 종래에 상부구조물의 인상에 사용되던 많은 자재들이 필요치 않다.

Claims (7)

1. 교각에 설치하여 잭을 이용해 상부구조물를 인상할 수 있도록 하기 위한 상부구조물 지지장치에 있어서,

   상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정부와 상기 고정부에 연결되고 상기 상부구조물의 하중을 받아주기 위한 받침부를 구비하며, 상기 받침부에는 상하방향의 구멍들이 간격을 두고 형성되어 있는 받침대;

   상기 고정부를 상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정수단;

   상기 구멍들에 상하 이동 가능케 각각 삽입되고 외주면에 높이 조절을 위한 나선이 형성되어 있으며 상기 상부구조물의 하중을 상기 받침부에 전달하기 위한 복수의 나선부재들; 및

   상기 받침부 상부쪽의 상기 나선부재들에 각각 결합되어 상기 나선부재들의 높이를 조절하기 위한 높이조절너트들을 포함하고,

   상기 받침부와 상기 높이조절너트 사이에는 상기 나선부재들의 외주면을 둘러싸 지지하여주고 상기 높이조절너트의 저면을 받쳐주는 너트지지바가 더 설치되어 있는 상부구조물 지지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 나선부재들의 상단에는 상기 나선부재들을 서로 연결하고 상기 상부구조물의 저면에 접촉되어 상기 나선부재들의 지지하중을 분산하여 상기 상부구조물로 전달하는 연결부재가 설치되어 있는 상부구조물 지지장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 받침부 하부의 상기 나선부재에는 상기 나선부재가 상승될 수 있는 높이를 조정하여 제한하기 위한 상승높이제한너트가 더 설치되어 있는 상부구조물 지지장치.
4. 교각에 설치하여 잭을 이용해 상부구조물를 인상할 수 있도록 하기 위한 상부구조물 지지장치에 있어서,

   상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정부와 상기 고정부에 연결되고 상기 상부구조물의 하중을 받아주기 위한 받침부를 구비하며, 상기 받침부에는 상하방향의 구멍들이 간격을 두고 형성되어 있는 받침대;

   상기 고정부를 상기 교각의 측면에 고정하기 위한 고정수단;

   상기 구멍들에 상하 이동 가능케 각각 삽입되고 외주면에 높이 조절을 위한 나선이 형성되어 있으며 상기 상부구조물의 하중을 상기 받침부에 전달하기 위한 복수의 나선부재들; 및

   상기 받침부 상부쪽의 상기 나선부재들에 각각 결합되어 상기 나선부재들의 높이를 조절하기 위한 높이조절너트들을 포함하고,

   상기 높이조절너트 위쪽의 상기 나선부재들에는 상기 나선부재들이 각각 삽입될 수 있는 구멍들을 구비하여 상기 나선부재들을 서로 잡아주어 상기 나선부재들이 좌굴을 일으키는 것을 방지하기 위한 좌굴방지판이 결합되고, 상기 좌굴방지판 상면과 하면 쪽에는 상기 나선부재들에 결합되어 상기 좌굴방지판을 고정하여주기 위한 좌굴방지판 고정너트들이 설치되어 있는 상부구조물 지지장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 좌굴방지판에는 상기 받침부에 설치된 잭이 상기 상부구조물 쪽으로 통과할 수 있도록 하기 위한 구멍이 형성되어 있는 상부구조물 지지장치.
6. 제 2항에 있어서, 상기 연결부재에는 상기 나선부재들의 상단이 각각 삽입될 수 있는 구멍들이 형성되어 있고, 상기 연결부재 상면과 하면 쪽의 상기 나선부재에는 상기 연결부재의 높낮이를 조절하여 지지하기 위한 연결부재지지너트들이 결합되어 있는 상부구조물 지지장치.
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