KR100845088B1 - 스틸 교량의 외장재 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스틸 교량의 외장재 설치구조에 관한 것으로서, 스틸 교량에 손상을 방지하는 가운데 경관을 미려하게 하기 위한 외장판넬의 설치가 가능하도록 함으로서 교량 구조물의 안전성을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 교량 상판(10) 하부에는 사각 단면형상을 이루는 가운데 하단 양측으로 플랜지부(21)가 수평방향으로 돌출된 형상을 이루는 스틸박스(20)가 설치되고, 상기 스틸박스(20)를 하부에서 일정간격으로 지지하기 위한 교각이 구성되며, 상기 스틸박스(20) 저면의 외부 노출을 방지하기 위한 외장판넬(40)이 하부에 설치되는 스틸박스 교량에 있어서, 상기 외장판넬(40)을 지지하고 있는 지지프레임(70)은 체결프레임(60)의 저면에 상호 교차되는 방향으로 결합 구성되어져 있으며; 상기 체결프레임(60)의 양측에는 스틸박스(20)의 플랜지부(21)와 체결볼트(53)에 의해 체결이 가능한 체결클램프(50,50')가 쌍을 이루며 각각 구성되어지되, 상기 양측 체결클램프(50,50') 상호간의 간격이 가변 가능하도록 일측의 체결클램프(50)는 체결프레임(60)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능한 이동체(55)에 일체로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

강교, 스틸박스, 스틸빔, 교량, 외장재, 판넬, 시공, 설치

Description

스틸 교량의 외장재 설치구조{UNDER EXTERIOR PANEL SET UP STRUCTURE FOR STEEL BRIDGE}

본 발명은 스틸 교량의 외장재 설치구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스틸박스 또는 스틸빔에 의해 지지되는 강제 교량의 손상을 최소화 하는 가운데 외장재의 설치가 가능한 구조를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로, 교량은 강이나 하천의 상부에 금속이나 콘크리트 등의 구조물을 설치하여 차량 등의 운송수단이나 사람들이 안전하게 이동할 수 있도록 보조해 주는 도로의 일부분으로서, 상기한 교량은 안전성이 최우선 시 되어야 함에 따라 보 다 튼튼한 교량의 설계 및 설치가 요구되는 것이다.

상기와 같은 교량은 통상, 강이나 하천 바닥면에 콘크리트로 형성된 교각을 세운 후 상기 교각 상단에 철근을 보강재로 하여 강도를 높인 콘크리트 지지대를 설치하고, 상기 콘크리트 지지대 상부에 아스팔트를 포장하여 도로로써 기능하도록 구성하였으나, 상기한 콘크리트는 강도가 비교적 약하고 장기간에 걸쳐 사용하는 경우에는 쉽게 파손되는 단점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 근래에는 상기한 교각 상부 에 사각 단면을 갖는 금속을 서로 결합시켜 구성한 스틸박스(Steel Box)를 서로 나열하여 설치하고, 상기 스틸박스 상단에 금속 재질의 상판을 얹어 설치하여 구성한, 철구조물을 이용한 교량이 설계되어 많이 설치 이용되고 있는 실정에 있다. 이때 상기 상판 위에는 아스팔트를 더 포장하여 도로로써의 기능을 강화시킨 교량을 형성할 수도 있다.

도 1은 일반적인 스틸박스형 교량을 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 하천이나 강 바닥면에 설치되는 콘크리트 교각(1)과, 상기 콘크리트 교각(1)의 상부면에 설치되는 교량받침(2)과, 상기 교량받침(2)의 상단에 나열 설치되는 사각단면으로 형성된 스틸박스(3) 및, 상기 스틸박스(3)의 상단에 설치된 후 서로 연결 고정되는 상판(4)으로 이루어진다.

그러나, 이러한 종래 스틸 교량은 노후화가 이루어짐에 따라 표면 부식이 발생되어지면서 도시 미관을 저하시키는 문제가 있었다.

따라서, 최근에는 교량 하부를 가려주기 위하여 별도의 외장재를 설치하기 위한 시도가 이루어지고 있으나, 이러한 외장재를 설치하기 위해서는 외장재의 고정 설치를 위해 스틸박스에 다수의 관통공 내지 용접 등을 형성시켜야 하기 때문에 작업 공수가 증가함은 물론 관통공 내지 용접 등으로 인해 교량의 내구성 저하 및 변형을 초래하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 스틸박스 교량의 외장재 설치에 따른 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 교량 손상을 최소화 하는 가운데 외장재가 안정적으로 설치되어질 수 있는 결합구조를 제공함으로서 교량의 내구성 저하를 방지하는 가운데 외장재 설치에 따른 교량 주변의 미관을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적은, 교량 상판 하부에는 사각 단면형상을 이루는 가운데 하단 양측으로 플랜지부가 수평방향으로 돌출된 형상을 이루는 스틸박스가 설치되고, 상기 스틸박스를 하부에서 일정간격으로 지지하기 위한 교각이 구성되며, 상기 스틸박스 저면의 외부 노출을 방지하기 위한 외장판넬이 하부에 설치되는 스틸박스 교량에 있어서, 상기 외장판넬을 지지하고 있는 지지프레임은 체결프레임의 저면에 상호 교차되는 방향으로 결합 구성되어져 있으며; 상기 체결프레임의 양측에는 스틸박스의 플랜지부와 체결볼트의 가압력에 의해 체결이 가능한 체결클램프가 쌍을 이루며 각각 구성되어지되, 상기 양측 체결클램프 상호간의 간격이 가변 가능하도록 일측의 체결클램프는 체결프레임의 길이방향을 따라 슬라이딩 유동 가능한 유동프레임에 일체로 결합되어진 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조를 통해 이룰 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 스틸 교량에 손상을 방지하는 가운데 경관을 미려하게 하기 위한 외장판넬의 설치가 가능하게 됨으로 교량 구조물의 안전성을 유지할 수 있는 효과를 나타낸다.

특히, 클램프 방식으로 스틸 구조물 하부의 양측 플랜지부에 대한 체결이 이루어지게 됨으로 외장판넬의 조립 시공은 물론 부분 보수를 위한 교체작업이 용이하게 이루어질 수 있는 이점을 나타낸다.

또한, 양측 체결클램프 사이의 길이조절이 가능하기 때문에 다양한 형태의 스틸교량에 적용이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 구체적인 구조를 나타내기 위한 몇가지 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스틸교량의 외장재 설치구조를 도 2 내지 도 5를 통해 살펴보면, 교량 상판(10) 하부에는 사각 단면형상을 이루는 스틸박스(20)가 설치되고, 상기 스틸박스(20)를 하부에서 일정간격으로 지지하기 위한 교각(미도시)이 구성되며, 상기 스틸박스(20) 저면의 외부 노출을 방지하기 위한 외장판넬(40)이 하부에 설치되는 통상의 스틸박스형 강교 교량 구조를 이루는 가운데, 스틸박스(20) 하부에는 스틸교량의 손상을 방지하면서 외장판넬(40)을 지지할 수 있는 지지구조물이 설치되어지게 된다.

이러한 본 발명의 지지구조물 구성을 좀더 상세히 살펴보면, 스틸박스(20) 하부에는 양측에 체결클램프(50,50')가 쌍을 이루며 구성되어져 있어 각각 플랜지 부(21)에 체결이 이루어지는 체결프레임(60)이 설치되어져 있는데, 각각의 체결클램프(50,50')에는 체결볼트(53)가 설치되어져 있어 내부에 삽입되어지는 플랜지부(21)를 가압 체결할 수 있도록 구성되었으며, 체결볼트(53) 선단에는 밀착력 증강을 위한 밀착플레이트(52)가 구성되었다. 밀착플레이트(52)에는 도 5에 나타내어지는 바와 같이 플랜지(21)면과의 미끄럼 방지를 위한 고무, 우레탄 등 탄성재질의 마찰패드(52')를 부착 구성시킴이 바람직 하다.

특히, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 일측의 체결클램프(50')는 체결프레임(60)에 일체로 고정된 고정형 구조를 이루는 반면, 타측의 체결클램프(50)는 체결프레임(60)의 일단에서 길이방향을 따라 유동 가능하게 끼워져 구성되어진 유동프레임(55)에 결합된 유동형 구조를 이루고 있어 상호간의 폭 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

그리고, 유동프레임(55) 측벽에는 볼트공(56)이 형성되어져 있어 위치가 확정되어진 유동프레임(55)의 위치 고정을 위한 고정볼트(57) 체결이 가능하도록 구비되었다.

그리고, 양측 체결클램프(50,50') 내벽면에는 요철부(50a)를 형성시킴으로서 플랜지부(21)와의 마찰력이 극대화 되어질 수 있도록 하였다.

또한, 상기 체결클램프(50,50')는 도 8에 나타내어진 바와 같이 변형 방지 및 내구성 향상을 위해 외벽면을 따라 수직방향의 보강격벽(51)을 구비함으로서, 플랜지부(21)와의 결합시 보다 안정적인 결합상태가 유지되어질 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고, 체결프레임(60) 하부에는 지지프레임(70)이 상호 직각방향으로 교차되는 형태로 체결되어지게 되는데, 이는 도 5의 확대도에 도시된 바와 같이 결합볼트(71) 및 복수개의 결합너트(72,73)에 의해 이루어지며, 외장판넬(40)은 결합볼트(74) 및 결합너트(74)에 의해 지지프레임(70)에 체결 지지되어지는 구조를 이룸을 확인할 수 있다.

이와 같은 설치구조를 이루는 본 발명 외장재 설치를 위한 시공과정 및 이에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 체결프레임(60)을 스틸박스(20) 하단에 위치시킨 상태에서 일측에 구성된 고정형 체결클램프(50')를 일측 플랜지부(21)에 삽입시킴과 함께 타측에 끼워져 있는 유동프레임(55)의 위치를 가변 조절하여 유동형 체결클램프(50)가 타측 플랜지부(21)에 끼워지도록 하게 된다.

이후, 고정볼트(57)를 이용하여 유동프레임(55)의 위치를 고정시킨 후, 각각의 체결클램프(50,50')에 구비된 체결볼트(53)를 회전시킴으로서 체결볼트(53) 선단의 밀착 플레이트(52)가 대향되는 플랜지부(21)를 가압시키면서 밀착되어질 수 있도록 하게 된다.

이러한 작업을 통해 본 발명의 체결프레임(60)은 안정적으로 스틸박스(20) 하부에 조립 체결된 상태를 이루게 됨을 알 수 있다.

그리고, 체결프레임(60) 하부에 교차되는 방향으로 지지프레임(70)을 결합볼트(71)를 이용하여 결합시키고, 이후 지지프레임(70) 하부에는 결합볼트(74)를 이용하여 외장판넬(40)을 결합 설치함으로서 외장판넬(40)의 시공작업이 완료되어지 게 되는 것이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 체결클램프 구조를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 체결볼트(58)가 하부에서 체결프레임(60)을 통해 체결되어지는 구조를 이루고 있다.

즉, 고정형 체결클램프(50')측 에서는 체결볼트(58)가 하부의 체결프레임(60)에 관통 체결되어지게 되며, 유동형 체결클램프(50)측 에서는 도 7의 단면도에 도시된 바와 같이 체결볼트(58)는 유동프레임(55)에 직접 체결이 이루어진 가운데 체결볼트(58)가 관통되어지는 체결프레임(60) 부위에는 일정 길이의 장공(61)이 형성되어져 있어 체결볼트(58)가 유동프레임(55)과 함께 위치 조절이 가능하도록 구성하였다.

따라서, 본 실시예의 체결프레임(60)을 시공하게 되면 양측에서 체결볼트(58) 선단에 형성된 밀착 플레이트(59)는 스틸박스(20) 플랜지부(21)의 저면에 밀착되어지면서 결합상태가 유지되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.

한편, 도 9는 스틸빔 타입 교량에 본 발명의 외장재 설치구조를 적용한 것으로서, 도시된 바와 같이 "I"형태의 단면 구조를 이루는 스틸빔(30) 하단의 양측 플랜지부(31)에 본 발명의 체결 프레임(60)을 양측에서 체결클램프(50,50')를 이용하여 결합시킴으로서 외장판넬(40)의 시공이 동일하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 외장재 설치구조는 체결클램프(50,50')간 간격을 용이하게 가변시켜 조절할 수 있게 됨으로 다양한 형태의 철재 교량에 적용이 가능하며, 시공시 철재구조물에 어떠한 손상이나 변형을 가하지 않고 조립시공 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 몇가지 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 강재 교량용 외장재 설치 구조가 당업자에 의해 변형되어 실시될 수도 있다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 체결 프레임(60)과 지지프레임(70) 그리고 외장판넬(40)간에 특정된 결합구조가 설명 및 도시되었으나, 상호간의 결합은 결합볼트(71,74) 및 결합너트(72,73,75) 외에도 별도의 고정수단(용접 등)을 이용한 결합작업이 이루어질 수도 있게 된다.

또한, 체결볼트(53)를 풀림방지를 위한 공지 기술에서의 풀림방지볼트로 사용함으로서 체결 안정성을 향상시킬 수도 있게 된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

도 1은 일반적인 스틸박스 교량의 개략 구조도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 외장재 지지 구조물 결합도.

도 3은 본 발명의 이동형 체결클램프 상세 구조도.

도 4는 상기 제1 실시예를 이용한 스틸박스 교량 설치 상태도.

도 5는 도 4의 A부 확대도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 외장재 지지 구조물 결합도.

도 7은 도 6의 B부 내부확대도.

도 8은 본 발명의 응용예에 따른 체결클램프 보강격벽 구조도.

도 9는 본 발명을 이용한 외장재의 스틸빔 교량 설치 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 상판 20 : 스틸박스

21,31 : 플랜지부 30 : 스틸빔

40 : 외장판넬 50 : 체결클램프(유동형)

50' : 체결클램프(고정형) 51 : 보강격벽

52,59 : 밀착플레이트 53,58 : 체결볼트

55 : 유동프레임 56 : 볼트공

57 : 고정볼트 60 : 체결프레임

61 : 장공 70 : 지지프레임

71,74 : 결합볼트 72,73,75 : 결합너트

Claims (7)

1. 교량 상판(10) 하부에는 사각 단면형상을 이루는 가운데 하단 양측으로 플랜지부(21)가 수평방향으로 돌출된 형상을 이루는 스틸박스(20)가 설치되고, 상기 스틸박스(20)를 하부에서 일정간격으로 지지하기 위한 교각이 구성되며, 상기 스틸박스(20) 저면의 외부 노출을 방지하기 위한 외장판넬(40)이 하부에 설치되는 스틸박스 교량에 있어서,

   상기 외장판넬(40)을 지지하는 지지프레임(70)은 체결프레임(60)의 저면에 상호 교차되는 방향으로 결합 구성되어지며;

   상기 체결프레임(60)의 양측에는 스틸박스(20) 양측의 플랜지부(21)와 체결볼트(53,58)의 가압력에 의해 체결이 가능한 체결클램프(50,50')가 쌍을 이루며 각각 구성되어지되, 상기 양측 체결클램프(50,50') 상호간의 간격이 가변 가능하도록 일측의 체결클램프(50)는 체결프레임(60)의 길이방향을 따라 슬라이딩 유동 가능한 유동프레임(55)에 일체로 결합되어진 유동형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.
2. 교량 상판(10) 하부에는 하단 양측으로 플랜지부(31)가 수평방향으로 돌출된 형상을 이루는 스틸빔(30)이 일정 간격으로 설치되고, 상기 스틸빔(30)을 하부에서 지지하기 위한 교각이 구성되며, 상기 스틸빔(30) 저면의 외부 노출을 방지하기 위한 외장판넬(40)이 하부에 설치되는 스틸 교량에 있어서,

   상기 외장판넬(40)을 지지하고 있는 지지프레임(70)은 체결프레임(60)의 저면에 상호 교차되는 방향으로 결합 구성되어져 있으며;

   상기 체결프레임(60)의 양측에는 스틸빔(20)의 플랜지부(21)와 체결볼트(53,58)의 가압력에 의해 체결이 가능한 체결클램프(50,50')가 쌍을 이루며 각각 구성되어지되, 상기 양측 체결클램프(50,50') 상호간의 간격이 가변 가능하도록 일측의 체결클램프(50)는 체결프레임(60)의 길이방향을 따라 슬라이딩 유동 가능한 유동프레임(55)에 일체로 결합되어진 유동형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 체결볼트(58)는 체결클램프(50,50') 하부에서 체결프레임(60)을 관통하여 체결 구성되어지되, 유동프레임(55) 측에는 체결볼트(58)가 관통 결합되어진 상태에서 유동프레임(55)의 슬라이딩 유동이 가능하도록 해당 부위의 체결프레임(60)에는 일정 길이의 장공(61)이 형성된 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 체결클램프(50,50')는 변형 방지를 위해 외벽면을 따라 보강격벽(51)이 구비되어져 있으며, 내벽면에는 플랜지부(21,31)와의 마찰력 증강을 위한 요철부(50a)가 형성된 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 체결볼트(53,58) 선단에는 가압력 작용시 플랜지부(21,31)와의 밀착력 증강을 위한 밀착플레이트(52,59)가 구비된 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 밀착플레이트(52,59)에는 미끄럼 방지를 위한 마찰패드(52')가 부착 구비된 것을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 유동프레임(55)에는 볼트공(56)이 형성되어져 있으며, 상기 볼트공(56)에는 위치 고정을 위한 고정볼트(57)가 체결 구비되어짐을 특징으로 하는 스틸 교량의 외장재 설치구조.

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