KR100768725B1 - 원형관을 이용한 가설 교량의 거더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원형관을 이용한 가설 교량의 거더에 관한 것으로, 하천수로부터 전가되는 수압을 최소화하여 거더의 변형을 막고 통수단면의 확보를 통해 가설 교량의 붕괴를 막을 수 있도록 함을 목적으로 하며, 원형단면이면서 양측 단부에 플랜지가 구비되어 상기 가로 빔 위에 폭방향을 따라 등간격을 유지하면서 길이방향을 따라 서로 이어지는 다수의 원형관(10)과; 원형관의 내부에 삽입된 상태로 양측 단부는 제1고정수단(40)을 통해 상기 원형관의 천정부에 고정되며 중앙부는 제2고정수단(50)을 매개로 하여 상기 원형관의 바닥부에 고정되어 상기 원형관을 상측으로 지지하는 강선(20)을 포함하여 구성된다.

가설 교량, 거더, 원형관, 강선

Description

원형관을 이용한 가설 교량의 거더{A main girder of temporary bridge using circle pipe}

도 1은 본 발명에 따른 원형관을 이용한 가설 교량의 거더가 적용된 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 원형관을 이용한 가설 교량의 거더가 적용된 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 원형관을 이용한 가설 교량의 거더에 적용된 제1고정수단의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 원형관을 이용한 가설 교량의 거더에 적용된 제2고정수단의 구성도.

도 5는 본 발명에 의한 원형관을 이용한 가설 교량의 거더에 적용된 원형관의 연결 상태 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 원형관, 20 : 강선

30 : 탄성재, 40,50 : 고정수단

60 : 지지플레이트,

본 발명은 가설 교량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천수가 거더를 통과할 때 거더에 큰 수압이 전가되지 않도록 하고 통수단면을 확보할 수 있도록 한 원형관을 이용한 가설 교량의 거더에 관한 것이다.

가설 교량이 차량 등으로부터 전가되는 하중에 의해 하부로 처지지 않도록 효과적으로 지지할 수 있는 원형관을 이용한 가설 교량의 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 크게 다수의 교각, 상기 교각 위에 길이방향을 따라 배열되는 다수의 거더 및 상기 거더 위에 올려지는 복공판으로 구성된다.

상기 거더는 주로 통상의 H빔이 사용되며, 교각과 복공판의 사이에 통수 공간을 확보하지 않은 상태로 면 접촉된다.

그러나, 종래 가설교량에 의하면, 하천을 가로질러 가설교량이 설치되는 경우 H빔인 거더가 물 흐름에 상당한 저항요인이 된다. 즉, 거더가 하천수의 흐름을 막기 때문에 하천수의 수압이 거더에 그대로 전가되어 거더의 부식, 휨변형이 발생되고 결과적으로 가설 교량의 붕괴위험이 내포되어 있다. 또한 거더로 인하여 하천의 통수단면이 축소되어 하부의 물 흐름이 원활하게 되지 못하게 된다.

그리고, 하천수와 함께 떠내려 오는 부유물이 거더에 걸리게 되는데, 이러한 부유물의 정체로 인하여 거더에 상당한 하중이 작용하게 된다. 따라서 심한 경우에는 이러한 부유물과 물흐름에 의하여 상당한 횡하중이 작용하게 되어 교각이 거더가 붕괴되는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하천수가 거더를 자연스럽게 통과하도록 하여 수압에 의한 거더의 휨변형을 막을 수 있고, 통수단면을 확보하여 하천수의 원활한 흐름을 유도할 수 있는 원형관을 이용한 가설 교량의 거더를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원형관을 이용한 가설 교량의 거더는, 교각 상부에 설치되며 하천수의 흐름 방향에 대해 곡선형 단면을 유지하는 원형관, 상기 원형관의 내부에 설치되어 상기 원형관이 하부로 처지지 않도록 지지하는 강선을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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 의미 와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 원형관을 이용한 가설 교량의 거더(100)는, 교각(1)과 복공판(2) 사이에 개재되는 원형관(10)과, 원형관(10)의 내부에 설치되어 원형관(10)의 처짐을 막는 강선(20)을 기본 구성으로 하며, 이하 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.

먼저, 교각(1)은 예컨대 폭방향을 따라 5개가 배열되면서 길이방향을 따라 2개가 배열된 셋트가 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 배치된다. 교각(1)의 상부에는 폭방향의 가로 빔(3)이 배열 결합된다.

복공판(2)은 거더(100) 상부에 얹혀지거나 미도시된 별도의 체결구를 통해 체결 고정된다.

본 발명에 의한 거더(100)의 원형관(10)은 내부가 중공인 원형 단면이면서 좌우 양측(도 1 기준) 단부에 각각 플랜지(11)가 구비된 구조이며, 도 1의 원안에서 보이는 것처럼, 원형관(10)의 신축이음을 위하여 플랜지(11)들이 탄성재(30)를 사이에 두고 관이음된다.

원형관(10)은 그 외주면이 곡선형이지만 가로 빔(3)과 복공판(2)은 평면이기 때문에 원형관(10)이 가로 빔(3) 및 복공판(2)과 접촉 면적을 넓게 유지하는 것이 원형관(10)의 설치 기술일 것이며, 도 3에서 보이는 것처럼, 원형관(10)은 가로 빔(3)의 상면에 안착되어 볼팅되는 판상의 고정부(12a) 및 이 고정부(12a)의 상부에 돌출 형성되어 원형관(10)의 저부에 용접 등으로 결합되는 다수(도면에는 3개로 도시됨)의 연결리브(12b)로 이루어진 서포트(12)를 통해 가로 빔(3) 상면에 고정된 다. 그리고, 원형관(10)의 상부에는 복공판(2)의 저면에 면접촉되는 새들(saddle)(13)이 구비된다.

강선(20)은 한 가닥 이상의 강재 와이어 및 이 강재 와이어를 감싸는 피복관으로 구성될 수 있으며, 원형관(10)이 동적하중으로 인하여 하부로 처지지 않도록 원형관(10)의 내부에서 중앙부는 원형관(10)의 바닥부에 고정되고 좌우 양측은 원형관(10)의 좌우 양측 천정부 즉, 좌우 양측이 중앙부보다 높은 위치에 고정된다. 강선(20)은 그 좌우 양측 및 중앙부가 각각 제1고정수단(40)과 제2고정수단(50)을 통해 천정부와 바닥부에 고정되며, 이때, 강선(20)이 느슨한 상태로 장착되면 원형관(10)을 지지할 수 없을 것이므로 제1고정수단(40)은 강선(20)이 팽팽하게 당겨진 상태를 유지하도록 구성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 제1고정수단(40)은, 도 3에서 보이는 것처럼, 원형관(10)의 양측 단부 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 각각 고정되는 한 쌍의 제1고정플레이트(41), 제1고정플레이트(41)의 사이에 개재되며 그 내부에 상기 강선이 관통되는 제1튜브(42), 제1고정플레이트(41)와 튜브(42)를 관통한 강선(20)의 단부에 나사 체결되어 강선(20)의 장력을 조절하는 조임너트(43)로 이루어진다. 이처럼, 강선(20)의 좌우 양측은 조임너트(43)에 나사 체결되어야 하는바, 강선(20)의 좌우 양측 단부는 그립(21)을 통해 나사봉(22)이 조립되며, 이 나사봉(22)에 조임너트(43)가 체결되는 것이다.

도 4에 도시된 것처럼, 제2고정수단(50)은 원형관(10)의 중앙 바닥부에 상호 간에 일정 간격을 두고 각각 고정되며 강선(20)이 관통되는 한 쌍의 제2고정플레이 트(51), 제2고정플레이트(51)의 사이에 개재되며 강선(20)이 관통되는 제2튜브(52)로 구성될 수 있다.

한편, 원형관(10)은 가로 빔(3) 상에 다수개가 연속될 수도 있으나, 다수개가 일정 간격을 두고 설치되어도 목적을 달성할 수 있을 것이며, 이처럼, 다수개의 원형관(10)이 일정 간격을 유지한 채로 설치될 경우 원형관(10)은 지지플레이트(60)를 매개로 하여 서로 지지된다.

도 5에서와 같이, 지지플레이트(60)는 일측이 개방되도록 절곡 형성된 구조이다. 원형관(10) 및 지지플레이트(60)는 재사용이 가능함이 바람직할 것이며, 따라서, 원형관(10)의 외주면에 분리 가능하게 결합된다. 원형관(10)과 지지플레이트(60)의 조립구조는 예를 들어 원형관(10)의 외주면에는 판상의 연결편(14)이 결합되며, 지지플레이트(60)는 연결편(14)을 감싸면서 체결구(61)(볼트와 너트)로 연결 고정된다.

도면 중 미설명 부호 4는 복공판의 폭방향측 양단부에 각각 세워지는 난간이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 원형관을 이용한 가설 교량의 거더의 작용은 다음과 같다.

가설 교량의 시공시 교각(1) 위에 가로 빔(3)을 결합하고, 가로 빔(3) 위에 거더(100)를 설치한다. 먼저, 원형관(10)의 내부에 제1,2고정수단(40,50)을 매개로 하여 강선(20)을 고정한다. 강선(20)의 고정시 제1고정수단(40)의 조임너트(43)를 통해 강선(20)이 팽팽한 상태를 유지하도록 조절한다.

탄성재(30)를 개재한 상태로 원형관(10)들을 관이음하여 원하는 길이의 거더(100)를 시공한다.

원형관(10)의 상부에 복공판(2)을 설치하여 가설 교량의 시공을 완료한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 거더(100)가 적용된 가설 교량에 따르면, 하천수는 가설 교량을 통과하게 되며, 이때, 원형관(10)이 곡선형 단면으로 이루어지기 때문에 하천수가 원형관(10)의 전면에 부딪치지 않고 원형관(10)의 곡률을 따라 흘러나가게 된다. 즉, 하천수에 의한 수압이 원형관(10)의 전 면적에 가해지지 않기 때문에 수압에 의한 원형관(10)의 휨변형을 막을 수 있고, 또한, 하천수에 부유하는 부유물은 원형관의 곡률을 따라 원형관(10)과 가로 빔(3) 및 복공판(2) 사이의 공간을 통해 흘러나가게 되어 가설 교량에 쌓이지 않게 되므로 가설교량에 의해 통수단면이 축소되지 않는다.

그리고, 차량 등이 가설 교량을 통과할 때 차량으로부터의 동적하중이 가설 교량에 전가된다. 이때, 원형관(10) 내부의 강선(20)들에 의해 원형관(10)이 하부로 처지지 않도록 지지되기 때문에 원형관(10)은 휨변형되지 않고 원상태를 유지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원형관을 이용한 가설 교량의 거더에 의하면, 거더가 원형관으로 구성되어 하천수로부터 원형관에 전가되는 수압이 약하기 때문에 하천수의 수압에 의한 원형관의 휨변형이 감소되어 내구성을 향 상할 수 있고, 보수비용을 절감할 수 있다.

그리고, 하천수가 거더를 자연스럽게 통과하여 통수단면을 확보함으로써 부유물의 정체가 방지되므로 가설 교량의 구조적 안정을 도모할 수 있는 등의 효과가 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 (5)

1. 폭방향 및 길이방향을 따라 배열되는 다수의 교각 중 길이방향을 따라 배열되는 교각 상에 설치되는 가로 빔과 복공판의 사이에 설치되는 가설 교량용 거더에 있어서,

   원형단면이면서 양측 단부에 플랜지가 구비되어 상기 가로 빔 위에 폭방향을 따라 등간격을 유지하면서 길이방향을 따라 서로 관이음되는 다수의 원형관과;

   상기 원형관의 내부에 삽입된 상태로 양측 단부는 제1고정수단을 통해 상기 원형관의 천정부에 고정되며 중앙부는 제2고정수단을 매개로 하여 상기 원형관의 바닥부에 고정되어 상기 원형관을 상측으로 지지하는 강선을 포함하여 구성되며,

   상기 제1고정수단은, 상기 원형관의 양측 단부 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 각각 고정되는 제1,2고정플레이트, 상기 제1,2고정플레이트 사이에 개재되며 그 내부에 상기 강선이 관통되는 제1튜브, 상기 제1고정플레이트에서부터 제2고정플레이트를 관통한 상기 강선의 단부에 나사 체결되어 상기 강선의 장력을 조절하는 조임너트로 이루어지고,

   상기 제2고정수단은 상기 원형관의 중앙 바닥부에 상호 간에 일정 간격을 두고 각각 고정되며 상기 강선이 관통되는 제3,4고정플레이트, 상기 제3,4고정플레이트의 사이에 개재되며 상기 강선이 관통되는 제2튜브로 구성된 것을 특징으로 하는 원형관을 이용한 가설 교량의 거더.
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