KR100893322B1 - 무상판 거더교량 - Google Patents

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KR100893322B1
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bridge
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유문식
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(주) 케이 이엔씨
유문식
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E01D2/02Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the I-girder type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

Abstract

본 발명은 무상판 거더교량에 관한 것으로서, 교량 시공과정에서 별도의 교량상판 없이도 거더가 상판의 기능을 복합적으로 수행할 수 있게 됨으로 시공비용 및 공사기간을 크게 절감시키는 효과를 나타내기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 수직벽(11)의 상부와 하부에 수평벽(12)이 일체로 구성됨으로서 I형 단면을 이루는 통상의 교량용 거더(10)에 있어서, 상기 거더(10)를 다수개로 연결 설치하되, 상기 각 거더(10)의 수직벽(11)에는 상호 대향되는 위치에 일정 간격으로 통공(11a)이 형성되어져 있고; 상기 각 거더(10)간 밀착 연결을 위해 통공(11a) 부위에는 연결케이블(20)이 관통 체결되어짐으로 거더(10)의 길이방향에 대해 수직 방향으로 구성되어지며; 상기 통공(11a) 형성부위의 상부 수평벽(12)에는 외부로 부터 콘크리트가 주입될 수 있도록 주입홈(12a)이 형성되고; 상기 연결케이블(20) 체결 부위를 따라 콘크리트층(25)이 형성되어지며; 상기 거더(10)의 통공(11a) 형성부위 주변에는 콘크리트층(25)의 구획을 위해 격벽(13)이 각각 구비되어진 것;을 특징으로 한다.
상판, 거더, 교량, I형, PC

Description

무상판 거더교량{A GIRDER BRIDGE FOR SLABLESS}
본 발명은 거더교량 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 시공시 상판을 시공할 필요없이 거더만으로 상부 지지 구조물을 이룰 수 있도록 하기 위한 무상판 거더교량에 관한 것이다.
일반적으로, 교량이란 하천, 해안, 도로 등의 상부를 지나갈 수 있도록 가설된 고가 구조물을 총칭하는 것으로, 이러한 교량은 용도, 사용재료, 노면 위치, 평면형상, 내용 연수 등에 따라 여러가지로 분류될 수 있으며, 특히 구조형식의 측면 에서 라멘교, 거더교, 트러스교, 아치교, 현수교, 사장교 등으로 분류될 수 있다.
이 중 거더교는 소정 간격으로 세워진 교각(또는 교대)의 상부에 주요 구조부재로 거더(Girder)를 설치하고 이 거더의 상부에 교량 상판을 설치하여 이루어지는 교량 형식을 말하는 것으로, 이와 같은 거더교의 경우 해석 및 설계가 용이하고 경제적인 시공이 가능하며 나아가 구조적으로도 비교적 안정적이라는 장점이 있는 바, 현재 시공되고 있는 대다수의 교량들이 이와 같은 거더교 형식에 의해 설계 및 시공 되고 있는 추세이다.
상기와 같은 거더교 형식의 교량에 있어서 구조적으로 가장 핵심 부재인 거 더의 경우 복부판과 상,하 플랜지로 구성된 I형 단면이나, 또는 박스(Box)형 단면의 거더가 주로 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래 거더교 구조에 있어서는, 교량 상판의 시공에 따른 비용이 크게 증가되어짐은 물론, 이에 따른 공사기간이 길어질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 교량 구조물에 있어서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 교량 상판이 필요없이 거더구조물만으로 시공이 이루어지는 무상판 거더교 구조를 제공함으로서 교량의 시공비용 및 공기를 대폭 절감시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 수직벽의 상부와 하부에 수평벽이 일체로 구성됨으로서 I형 단면을 이루는 통상의 교량용 거더에 있어서, 상기 거더를 다수개로 연결 설치하되, 상기 각 거더의 수직벽에는 상호 대향되는 위치에 일정 간격으로 통공이 형성되어져 있고; 상기 각 거더간 밀착 연결을 위해 통공 부위에는 연결케이블이 거더의 길이방향에 대해 수직 방향으로 관통 체결되어지며; 상기 통공 형성부위의 상부 수평벽에는 외부로 부터 콘크리트가 주입될 수 있도록 주입홈이 형성되고; 상기 연결케이블 체결 부위를 따라 콘크리트층이 형성되어지며; 상기 거더의 통공 형성부위 주변에는 콘크리트층의 구획을 위해 격벽이 각각 구비되어진 것;을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 교량 시공과정에서 별도의 교량상판 없이도 거더가 상판의 기능을 복합적으로 수행할 수 있게 됨으로 시공비용 및 공사기간을 크게 절감시킬 수 있는 효과를 나타낸다.
특히, I형 거더를 연속적으로 결합시키는 체결구조를 이루는 가운데, 연결케이블을 따라 콘크리트가 충진 되어짐으로서 교량의 전단력이 크게 강화되어질 수 있게 된다.
또한, 거더의 길이방향 압축응력을 가하기 위하여 설치되는 긴장케이블이 거더 저면과 근접한 위치에 구성되어지게 됨으로 교량의 처짐이 방지되어 구조적 안정성이 유지되는 효과를 나타낸다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 거더교량의 구조를 살펴보면, 수직벽(11)의 상부와 하부에 각각 수평벽(12)이 일체로 구성됨으로 I형상의 단면 구조를 이루는 다수의 거더(10)가 내부를 종방향으로 관통하는 케이블 또는 봉 형태의 연결부재(20)에 의해 밀착 결합되어진 구조를 이루고 있다.
즉, 본 발명에서의 거더(10)는 도 1에서 나타내어지는 바와 같이 상기 연결부재(20)가 관통되어질 수 있도록 수직벽(11)을 따라 일정 간격으로 다수의 통공(11a)이 형성되어져 있으며, 통공(11a)이 형성된 부위의 양측에는 격벽(13)이 구비되어져 있고, 상부의 수평벽(12)에는 콘크리트 주입이 가능하도록 주입홈(12a)이 형성되어져 있다.
이러한 구조를 이루는 다수의 거더(10)를 통공(11a) 부위가 일치되도록 일렬로 배치시킨 상태에서 통공(11a) 부위에 일정 길이를 이루고 있는 연결부재(20)를 삽입 관통시킨 상태에서 연결부재(20)의 양단부를 각각 고정너트(21)와 보강플레이트(22)를 이용하여 고정시킴으로서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 거더(10)가 일체형의 판넬 형태를 이루도록 한다.
그리고, 상부에 형성되어져 있는 주입홈(12a)을 통해 콘크리트를 주입하게 되면, 내부에서 격벽(13)에 의해 구획되어진 공간에 콘크리트가 충진되어짐으로서 해당부위에는 콘크리트층(25)이 선택적으로 형성되어지면서 연결부재(20)를 따라 콘크리트가 충진되어진 상태를 이루게 된다.
한편, 교량의 길이가 길어짐으로 인한 상부하중으로 인해 거더(10)의 중단부가 처지는 현상을 방지하기 위해 거더(10)의 저부에는 도 5 내지 도 8에서와 같은 탄소섬유나 아라미드섬유 재질의 긴장케이블(30)을 양단에 연결하여 길이방향으로의 압축응력이 작용될 수 있도록 설치함으로서 별도의 교각(1)을 설치하지 않아도 되도록 함이 바람직하다.
즉, 본 발명의 거더(10) 저면 양단에는 긴장케이블(30)에 인장력을 가하기 위한 고정브라켓(40)이 고정볼트(14)에 의해 고정 설치되어지며, 긴장케이블(30) 양단에는 상기 고정브라켓(40)과의 체결이 이루어지는 지지몰드(31)가 구성되어져 있다. 지지몰드(31)와 긴장케이블(30)은 상호 연결부위에서 압착에 의해 상호간에 결합이 이루어지게 된다.
그리고, 양측 고정브라켓(40)에는 로드 관통공(42)이 형성되어져 있어 외주면에 나사산이 형성되어져 있는 조절로드(41)가 관통 구비되어지며, 이와 대응되는 지지몰드(31)의 일측에는 조절로드(41)의 단부가 나사 결합되어지는 나사홈(32)이 형성되어져 있어서 조절로드(41)의 회동에 따라 지지몰드(31)가 슬라이딩 유동되어지면서 긴장케이블(30)에 의한 긴장력을 작용시키도록 구성되었다.
또한, 고정브라켓(40) 하부에는 일측이 개방된 가이드홈(43)이 형성되어져 있고, 이와 대응되는 지지몰드(31) 저면에는 가이드돌부(33)가 돌출 구비되어져 있다.
상기 구조를 이루는 본 발명 무상판 거더교의 시공에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 거더교는 그 길이가 일정 길이 이상인 경우 중단을 받쳐주기 위한 교각(1)이 일정 간격으로 설치되어지며, 거더(10) 상부에는 종래와 같은 슬래브 상판을 시공할 필요가 없게 된다.
따라서, 도 9에 나타내어지는 바와 같이 거더(10) 상부에 바로 콘크리트층(2)을 일정 두께로 형성시킴으로서 교량의 시공이 완성되어질 수 있게 된다.
이와 같이 시공이 이루어진 본 발명의 무상판 거더교량은 다수의 거더(10)가 연결부재(20)에 의해 종방향으로 관통 체결됨과 함께 내부의 연결부재(20)를 따라 콘크리트층(25)이 형성되어짐으로서 교량의 전단력이 강화되어질 수 있게 된다.
따라서, 별도의 상판 시공이 필요없게 됨으로 시공비용은 물론 시공기간을 크게 단축시킬 수 있게 된다.
이에 더하여, 저부에 설치되는 긴장케이블(30)에 의한 압축응력이 거더(10)의 길이방향으로 작용하게 됨으로 교량의 처짐현상이 방지되어질 수 있게 되는데, 거더(10)의 처짐이 발생할때 마다 작업자가 조절로드(41)를 일방향으로 회동시켜주 면 지지몰드(31)에 당김력이 작용하면서 거더(10)에 길이방향으로 압축력이 작용하여 상향력이 작용하게 되는 것이다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 거더교량 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명 거더의 조립상태 외관도.
도 2는 본 발명 거더의 연결상태 사시도.
도 3은 본 발명 거더의 연결상태 평면 구조도.
도 4는 본 발명 거더교량의 시공상태 단면 구조도.
도 5는 본 발명 거더의 긴장케이블 분리 상태 부품도.
도 6은 본 발명 거더의 긴장케이블 설치상태 측면도.
도 7은 도 6의 A부 단면 확대도.
도 8은 본 발명에서의 긴장케이블 연결부 평면 구조도.
도 9는 본 발명 무상판 거더교량의 시공 상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 교각 2 : 콘크리트층
10 : 거더 11 : 수직벽
11a: 통공 12 : 수평벽
12a: 주입홈 13 : 격벽
20 : 연결부재 21 : 고정너트
22 : 보강플레이트 25 : 콘크리트층
30 : 긴장케이블 31 : 지지몰드
32 : 나사홈 33 : 가이드돌부
40 : 고정브라켓 41 : 조절로드
42 : 로드 관통공 43 : 가이드홈

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 수직벽(11)의 상부와 하부에 수평벽(12)이 일체로 구성됨으로서 I형 단면을 이루는 통상의 교량용 거더(10)에 있어서,
    상기 거더(10)를 다수개로 연결 설치하되, 상기 각 거더(10)의 수직벽(11)에는 상호 대향되는 위치에 일정 간격으로 통공(11a)이 형성되어져 있고;
    상기 각 거더(10)간 밀착 연결을 위해 통공(11a) 부위에는 일정 길이를 이루고 있는 케이블 또는 봉 형태의 연결부재(20)가 삽입되어짐으로 거더(10)의 종방향으로 관통 체결이 이루어지며;
    상기 통공(11a) 형성부위의 상부 수평벽(12)에는 외부로 부터 콘크리트가 주입될 수 있도록 주입홈(12a)이 형성되고;
    상기 연결케이블(20) 체결 부위를 따라 콘크리트층(25)이 형성되어지며;
    상기 거더(10)의 통공(11a) 형성부위 주변에는 콘크리트층(25)의 구획을 위해 격벽(13)이 각각 구비되어지고;
    상기 거더(10)의 저면에는 길이방향으로 인장력을 가하기 위한 긴장케이블(30)이 연결 구성되어지되, 긴장케이블(30) 양단부에는 지지몰드(31)가 고정 설치되어져 있으며;
    상기 지지몰드(31)와의 결합을 위한 고정브라켓(40)이 거더(10)의 저면 양단부에 각각 고정 설치된 것을 특징으로 하는 무상판 거더교량.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정브라켓(40)에는 외주면에 나사산이 형성되어져 있는 조절로드(41)가 관통 설치되며, 상기 지지몰드(31)의 일측에는 상기 조절로드(41)의 단부가 나사 결합되어지는 나사홈(32)이 형성된 것을 특징으로 하는 무상판 거더교량.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 고정브라켓(40) 하부에는 일측이 개방된 가이드홈(43)이 형성되어져 있고, 이와 대응되는 지지몰드(31) 저면에는 가이드돌부(33)가 돌출 구비된 것을 특징으로 하는 무상판 거더교량.
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