KR100947554B1 - 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템 - Google Patents

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KR100947554B1 KR1020070102983A KR20070102983A KR100947554B1 KR 100947554 B1 KR100947554 B1 KR 100947554B1 KR 1020070102983 A KR1020070102983 A KR 1020070102983A KR 20070102983 A KR20070102983 A KR 20070102983A KR 100947554 B1 KR100947554 B1 KR 100947554B1
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Abstract

본 발명은 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 관한 것으로서, 특히 중공상의 강관 세그먼트와; 상기 강관 세그먼트의 일단 또는 양단 내측에 용접 결합되어 이웃하는 강관 세그먼트와 상기 강관 세그먼트를 고장력 볼트로 상호 연결시키도록 직사각형태의 판 형상으로 형성되되, 일측단에 하향 경사면을 구비하여 상기 강관 세그먼트의 일단 또는 양단 내측면에 등간격을 가지며 수직으로 용접 결합되는 보강 날개판과, 중공상으로 형성되어 복수의 상기 보강 날개판에 의해 형성된 원통형의 공간에 삽입되어 각각의 상기 보강 날개판과 용접 결합되는 내관과, 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 1고장력 볼트홀을 구비하며, 상기 내관 및 각각의 상기 보강 날개판과 용접 결합되는 플랜지로 이루어는 연결 부재;를 포함하며, 상기 강관 세그먼트는, 상기 보강 날개판과 보강 날개판 사이이면서 일끝단 또는 양끝단에서 내측으로 "U"자 형태의 작업홀을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 강관 세그먼트와 강관 세그먼트를 손쉽게 연결할 수 있고, 강관 세그먼트가 상호 연결된 상태에서 내부에 동시에 콘크리트를 충전할 수 있으며, 강관 세그먼트의 상호 연결 시 외부로 연결 부재가 노출되지 않아 미관이 우수하고, 강관 세그먼트에서 발생한 응력의 전달이 확실하여 구조적으로 안전하며, 직선 및 곡선에 모두 적용 가능할 수 있다.
충전, 강관, 거더, 교량, 연결

Description

충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템{FILLED STEEL PIPE JOIN SYSTEM FOR FILLED STEEL PIPE GIRDER BRIDGE}
본 발명은 충전 강관 거더 교량에 관한 것으로서, 상세하게는 강관 세그먼트와 강관 세그먼트를 손쉽게 연결할 수 있고, 강관 세그먼트가 상호 연결된 상태에서 내부에 동시에 콘크리트를 충전할 수 있으며, 강관 세그먼트의 상호 연결 시 외부로 연결 부재가 노출되지 않아 미관이 우수하고, 강관 세그먼트에서 발생한 응력의 전달이 확실하여 구조적으로 안전하며, 직선 및 곡선에 모두 적용 가능한 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 관한 것이다.
교량에 있어서 거더의 역할은 상부에서 작용하는 고정하중 및 차량하중 등의 작용하중을 거더를 통하여 교량의 교각 또는 교대로 전달하는 역할을 하는 중요한 교량 요소이다.
기존 거더 교량의 형식은 크게 강재 거더와 철근콘크리트 거더, 그리고 충전강관 거더 교량으로 분류할 수 있다. 그중 강재 거더 교량은 많은 수의 강재를 사용하여 용접 조립하므로 경제적인 측면에서 비싸고, 압축하중 작용시 압축하중에 의한 좌굴에 손상되기 쉬우므로 스티프너와 같은 보강재가 필요하며 제작 및 시공 이 복잡해지고 강성이 작아 처짐 및 진동 등에 문제가 있으며, 유지관리시 꾸준히 강재 표면에 도장해야 하는 단점이 있다.
콘크리트 거더 교량의 경우 콘크리트 자체의 무게가 무거워져 교량 전체에 작용하는 무게가 커져 교량 설계시 비경제적이며, 현장에서 모든 공정이 이루어져 시공이 복잡하며, 콘크리트의 특성상 균열 등이 문제가 되고 있다.
한편, 콘크리트 충전 강관 거더는 장경간구조나 고하중에 저항할 수 있도록 사용되는 데, 충전 강관의 끝단을 용접에 의해 상호 연결시키는 데, 정밀한 용접이 필요하여 작업 시간이 상당히 소요되고, 용접만으로 상호 연결시키기 때문에 그 접합 강도가 약한 문제점이 있다.
또한, 콘크리트 충전 강관 거더는 용접을 보강하기 위해서 충전 강관의 외부에 강판 등을 덧대어 용접하고, 강판을 볼트에 의해 고정시키기도 하는 데 이는 강판이나 볼트가 외부로 노출되기 때문에 미관을 해치는 문제점이 있다.
또, 콘크리트 충전 강관 거더는 충전 강관과 충전 강관의 오차가 발생하여 그 이격 거리가 먼 경우 이들을 상호 연결시키기가 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 끝단에 연결 부재가 설치 고정된 강관 세그먼트를 고장력 볼트만을 이용하여 이웃하는 강관 세그먼트와 상호 결합시킴으로써 설치 시간을 단축할 수 있도록 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 연결 부재가 외부로 노출되지 않도록 연결 부재의 외부에 마감판을 덧대어 일체화시킴으로써 미관이 우수한 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 강관 세그먼트와 강관 세그먼트를 연결 부재를 이용하여 상호 연결시 오차 보정을 위해 보조 연결 부재 및 오차 조정판을 추가적으로 연결 설치함으로써 오차에 유연하게 대처할 수 있고, 보다 정밀한 시공을 수행할 수 있는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 보강 날개판과, 보조 보강 날개판 및 응력 전달 보강판을 사용하여 강관 세그먼트에서 발생한 응력을 내관으로 모두 전달하여 구조적으로 안전하며, 보조 연결 부재에 의해 강관 세그먼트의 직선 연결 및 곡선 연결을 용이하게 이룰 수 있는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
중공상의 강관 세그먼트와; 상기 강관 세그먼트의 일단 또는 양단 내측에 용접 결합되어 이웃하는 강관 세그먼트와 상기 강관 세그먼트를 고장력 볼트로 상호 연결시키도록 직사각형태의 판 형상으로 형성되되, 일측단에 하향 경사면을 구비하여 상기 강관 세그먼트의 일단 또는 양단 내측면에 등간격을 가지며 수직으로 용접 결합되는 보강 날개판과, 중공상으로 형성되어 복수의 상기 보강 날개판에 의해 형성된 원통형의 공간에 삽입되어 각각의 상기 보강 날개판과 용접 결합되는 내관과, 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 1고장력 볼트홀을 구비하며, 상기 내관 및 각각의 상기 보강 날개판과 용접 결합되는 플랜지로 이루어는 연결 부재;를 포함하며, 상기 강관 세그먼트는, 상기 보강 날개판과 보강 날개판 사이이면서 일끝단 또는 양끝단에서 내측으로 "U"자 형태의 작업홀을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
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여기에서 또한, 상기 연결 부재는 상기 보강 날개판과 내관 사이의 공간으로 충전 물질이 유입되는 것을 차단하고, 상기 연결 부재에만 부분적으로 충전 물질을 유입할 수 있도록 원판 형태의 링 형상으로 형성되는 격벽이 더 용접 결합되는 것이 바람직하다.
여기에서 또, 상기 보강 날개판은 그 상면에 이등변 사각판 형태의 응력 전달 보강판이 더 부착되는 것이 바람직하다.
여기에서 또, 상기 보강 날개판과 이웃하는 보강 날개판 사이에는 마름모 형 태의 사각판 형상으로 형성되는 보조 보강 날개판이 더 용접 결합된다.
그리고, 상기 연결 부재와 이웃하는 강관 세그먼트에 결합된 연결 부재 사이에는 보조 연결 부재가 더 구비된다.
또한, 상기 보조 연결 부재는 상기 연결 부재와 1:1 대응되도록 보조 내관의 외주연에 복수의 보조 보강 날개판이 등간격으로 용접 결합되고, 상기 보조 내관의 양단에 제 2고장력 볼트홀이 구비하는 보조 플랜지가 각각 용접 결합된다.
또, 상기 보조 연결 부재는 상기 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트를 직선으로 연결시킬 수 있도록 상단 길이와 하단 길이가 동일하게 형성되거나 상기 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트를 곡선으로 연결시킬 수 있도록 상단 길이가 길고, 하단 길이가 짧은 테이퍼진 형상으로 형성된다.
한편, 상기 연결 부재 및 상기 보조 연결 부재의 일측면 또는 양측면에는 오차 보정을 위해 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 2고장력 볼트홀을 구비하는 오차 조정판이 더 결합된다.
그리고, 상기 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트의 사이의 노출 부위에는 마감판이 덧씌워진 상태로 상기 마감판이 상기 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트에 용접 결합된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 따르면, 강관 세그먼트를 상호 연결 시 외부로 노출되는 볼트나 보강재가 없기 때문에 미관이 우수하다.
또한, 본 발명에 따르면 강관 세그먼트의 응력을 보강재인 날개판을 이용하여 내관으로 전달할 수 있고, 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트 간의 응력을 연결부재를 통해 전달할 수 있어 구조적으로 안전하다.
또, 본 발명에 따르면 강관 세그먼트를 직선 또는 곡선으로 연결 부재와 보조 연결 부재를 통해 간편하면서도 빠르게 연결할 수 있고, 오차 조절판을 통해 강관 세그먼트를 정밀하게 연결할 수 있어 시공 오차를 줄일 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 강관 세그먼트가 모두 연통되어 있어 콘크리트 충전을 한번에 실시할 수 있어 작업 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
《제 1실시예》
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 강관 세그먼트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재에 보조 보강 날개판이 부착된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 보조 연결 부재를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 오차 조정판을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 강관 세그먼트(110)와, 연결 부재(120)로 구성된다.
먼저, 강관 세그먼트(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 일정 길이를 가지며, 내부에 콘크리트의 충전이 가능하도록 중공상으로 형성된다.
그리고, 연결 부재(120)는 강관 세그먼트(110)의 일단 또는 양단 내측에 용접 결합되어 강관 세그먼트(110)와 이웃하는 강관 세그먼트(110)를 고장력 볼트(101) 및 너트(103)로 상호 연결시키도록 보강 날개판(121)과, 내관(123) 및 플랜지(125)로 구성된다.
보강 날개판(121)은 강관 세그먼트(110)에서 발생하는 응력을 전달하도록 직사각형태의 판 형상으로 형성되되, 일측단에 하향 경사면(122)을 구비하여 강관 세그먼트(110)의 일단 또는 양단 내측면에 등간격을 가지며 수직으로 용접 결합되고, 일단, 즉 하향 경사면(122)의 타단이 강관 세그먼트(110)의 끝단으로 일정하게 노출된다. 여기에서, 보강 날개판(121)의 개수는 강관 세그먼트(110)의 지름에 따라 가변이 가능하며, 설계에 따라 다양하게 변경할 수 있어 본 발명에서는 그 개수를 제한하지 않는다.
내관(123)은 보강 날개판(121)을 통해 전달되는 응력을 흡수하도록 중공상으로 형성되어 복수의 보강 날개판(121)에 의해 형성된 원통형의 공간에 삽입되어 각각의 보강 날개판(121)과 용접 결합된다. 여기에서, 내관(123)의 길이는 보강 날개판(121)과 플랜지(125)가 외측면에 결합될 수 있는 길이를 갖는다.
플랜지(125)는 이웃하는 연결 부재(120)와 고장력 볼트(101) 및 너트(103)에 의해 연결되도록 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 1고장력 볼트홀(126)을 구비하며, 내관(123) 및 각각의 보강 날개판(121)과 용접 결합된다. 여기에서, 플랜지(125)의 제 1고장력 볼트홀(126)은 고장력 볼트(101)를 체결할 수 있도록 보강 날개판(121)과 보강 날개판(121) 사이에 위치하는 것이 바람직하며, 플랜지(125)의 외경은 하기에서 설명할 마감판(160)을 부착할 때 강관 세그먼트(110)와의 단차를 없애도록 마감판(160)의 두께만큼 강관 세그먼트(110)의 지름보다 작게 형성되고, 플랜지(125)의 내경은 내관(123)이 삽입 고정될 수 있는 지름을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 보강 날개판(121)과 이웃하는 보강 날개판(121) 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 응력 보강을 위하여 마름모 형태의 사각판 형상으로 형성되는 보조 보강 날개판(130)이 수직으로 더 용접 결합될 수 있다.
여기에서, 보조 보강 날개판(130)은 플랜지(125)의 제 1고장력 볼트홀(126)과 대응되는 위치이고, 그 일끝단이 내관(123)의 일끝단에 위치하고, 작업 공간을 확보할 수 있도록 그 타끝단이 플랜지(125)의 일측면에서 일정 거리 이격되어 설치되며, 그 높이는 보강 날개판(121)과 동일하다.
또한, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 연결 부재(120)와 이웃하는 강관 세그먼트(110)에 결합된 연결 부재(120) 사이에는 보조 연결 부재(140)가 더 구비될 수 있다.
여기에서, 보조 연결 부재(140)는 연결 부재와 1:1 대응되도록 보조 내관(141)의 외주연에 복수의 보조 보강 날개판(143)이 등간격으로 용접 결합되고, 보조 내관(141)의 양단에 보조 플랜지(145)가 각각 용접 결합된다. 여기에서, 보조 플랜지(145)에는 제 2고장력 볼트홀(146)이 구비된다.
이때, 보조 연결 부재(140)는 도 4a에 도시된 바와 같이 강관 세그먼트(110)와 이웃하는 강관 세그먼트를 직선으로 연결시킬 수 있도록 상단 길이와 하단 길이가 동일하게 형성되거나, 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 강관 세그먼트(110)와 이웃하는 강관 세그먼트를 곡선으로 연결시킬 수 있도록 상단 길이가 길고, 하단 길이가 짧은 테이퍼진 형상으로 형성된다.
또, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 연결 부재(120) 및 보조 연결 부재(140)의 일측면 또는 양측면에는 오차 보정을 위해 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 3고장력 볼트홀(151)을 구비하는 오차 조정판(150)이 더 구비될 수 있다.
여기에서, 제 3고장력 볼트홀(151)은 제 1고장력 볼트홀(126)과 대응되도록 형성된다.
그리고, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 강관 세그먼트(110)와 이웃하는 강관 세그먼트의 사이의 노출 부위에는 마감판(160)이 덧씌워진 상태로 강관 세그먼트(110)와 이웃하는 강관 세그먼트에 용접 결합된다.
이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템의 연결 과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템의 연결 모습을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 보조 연결 부재 및 오차 조정판에 의해 강관 세그먼트가 직선 연결되는 모습을 나타낸 측면도이고, 도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 보조 연결 부재 및 오차 조정판에 의해 강관 세그먼트가 곡선 연결되는 모습을 나타낸 측면도이다.
먼저, 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 도 6에 도시된 바와 같이 연결 부재(120)만을 이용하여 강관 세그먼트(110)를 상호 연결시킬 수 있다.
즉, 제작 과정에서 연결 부재(120)가 설치된 강관 세그먼트(110)를 설치 위치까지 이동시킨 다음, 기중기 또는 크레인과 같은 장비(미도시)를 이용하여 강관 세그먼트(110)를 설치 위치까지 이동시킨다.
그런 다음, 강관 세그먼트(110)의 연결 부재(120)와 이웃하는 강관 세그먼트의 연결 부재를 상호 면접시킨다.
이러한 상태에서, 연결 부재(120)의 플랜지(125)와 이웃하는 연결 부재의 플랜지에 고장력 볼트(101)를 삽입한 다음 끝단에 너트(103)를 체결한 후 공구를 이용하여 고장력 볼트(101)와 너트(103)를 회전시켜 연결 부재(120)와 이웃하는 연결 부재를 상호 고정시킨다. 이때, 선택에 따라 연결 부재(120)와 이웃하는 연결 부재 사이에 오차 조정판(150)을 삽입할 수도 있다.
연결 부재(120)와 이웃하는 연결 부재의 상호 연결이 완료되면, 마감판(160)을 연결 부재(120)와 이웃하는 연결 부재의 외측에 덧씌운 다음 마감판(160)의 양끝단을 강관 세그먼트(110)의 일끝단과 이웃하는 강관 세그먼트의 일끝단에 각각 용접하여 고정시킨다.
상기와 같은 방식으로 강관 세그먼트(110)를 설계 길이 만큼 상호 연결시키고, 연결이 완료되면 강관 세그먼트(110) 내에 콘크리트를 충전한다.
한편, 강관 세그먼트(110)를 이웃하는 강관 세그먼트와 직선 연결시 도 7에 도시된 바와 같이 보조 연결 부재(140)를 연결 부재(120)와 이웃하는 연결 부재 사이에 위치시킬 수도 있는 데, 이때 선택에 따라 연결 부재(120)와 보조 연결 부재(140) 사이에 오차 조정판(150)을 더 삽입할 수도 있다. 이후 과정은 상기의 과정과 동일한다.
또한, 강관 세그먼트(110)를 이웃하는 강관 세그먼트와 곡선 연결시에는 도 4b에 도시된 보조 연결 부재(140)가 사용되는 데, 도 8에 도시된 바와 같이 보조 연결 부재(140)를 연결 부재(120)와 이웃하는 연결 부재 사이에 위치시킨다. 이때, 선택에 따라 연결 부재(120)와 보조 연결 부재(140) 사이에 오차 조정판(150)을 더 삽입할 수도 있다. 이후 과정은 상기의 과정과 동일한다.
《제 2실시예》
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재의 보강 날개판의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재의 조립 과정을 나타낸 사시도이다.
도 9 내지 도 10c를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 강관 세그먼트(110)와, 연결 부재(120)가 제 1실시예와 동일하게 구성되되, 응력 전달을 보다 확실하게 하기 위하여 연결 부재(120)중 보강 날개판(121)의 상면에 이등변 사각판 형태의 응력 전달 보강판(127)이 더 부착되는 특징이 있다. 여기에서, 응력 전달 보강판(127)의 두께는 강관 세그먼트(110)의 외측으로 돌출되는 것을 방지하도록 강관 세그먼트(110)의 두께와 동일하거나 그 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이 강관 세그먼트(110)의 일단 또는 양단 내측에 응력 전달 보강판(127)이 부착된 보강 날개판(121)을 등간격으로 부착하고, 내관(123)을 복수의 보강 날개판(121)에 의해 형성된 원통형의 공간에 삽입되어 각각의 보강 날개판(121)과 용접 결합시킨 다음, 플랜지(125)를 내관(123) 및 각각의 보강 날개판(121)과 용접 결합시킨다.
이때, 응력 전달 보강판(127)의 일단, 즉 넓은 측 끝단이 강관 세그먼트(110)의 끝단과 면접되고, 좁은 측 끝단이 플랜지(125)의 일측면과 면접된다.
그리고, 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 보조 보강 날개판(미도시)과, 보조 연결 부재(미도시)와, 오차 조정판(미도시) 및 마감판(미도시)이 제 1실시예와 동일하게 구성되고, 적용되기 때문에 그 설명은 생략한다.
한편, 마감판(160)은 응력 전달 보강판(127)이 강관 세그먼트(110)와 두께가 동일한 경우 강관 세그먼트(110)보다 더 돌출되기 때문에 그 폭이 강관 세그먼트(110)의 끝단과 이웃하는 강관 세그먼트의 끝단을 덮을 수 있는 길이를 갖는 것이 바람직하다.
《제 3실시예》
도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 강관 세그먼트의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재의 조립 과정을 나타낸 사시도이다.
도 11 내지 도 12d를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 강관 세그먼트(110)와, 연결 부재(120)로 구성된다.
먼저, 강관 세그먼트(110)는 도 11에 도시된 바와 같이 일정 길이를 가지며, 내부에 콘크리트의 충전이 가능하도록 중공상으로 형성되고, 일끝단 또는 양끝단에서 내측으로 "U"자 형태의 작업홀(111)을 더 구비한다.
그리고, 연결 부재(120)는 강관 세그먼트(110)의 일단 또는 양단 내측에 용접 결합되어 강관 세그먼트(110)와 이웃하는 강관 세그먼트(110)를 고장력 볼트(101) 및 너트(103)로 상호 연결시키도록 보강 날개판(121)과, 내관(123)과, 플랜지(125) 및 격벽(129)으로 구성된다.
보강 날개판(121)은 강관 세그먼트(110)에서 발생하는 응력을 전달하도록 직사각형태의 판 형상으로 형성되어 강관 세그먼트(110)의 일단 또는 양단 내측면에 등간격을 가지며 수직으로 용접 결합되되, 일끝단이 강관 세그먼트(110)의 끝단과 일치되어 외부로 미돌출되도록 설치된다. 여기에서, 보강 날개판(121)의 개수는 강관 세그먼트(110)의 지름에 따라 가변이 가능하며, 설계에 따라 다양하게 변경할 수 있어 본 발명에서는 그 개수를 제한하지 않는다.
내관(123)은 보강 날개판(121)을 통해 전달되는 응력을 흡수하도록 중공상으로 형성되어 복수의 보강 날개판(121)에 의해 형성된 원통형의 공간에 삽입되어 각각의 보강 날개판(121)과 용접 결합된다. 여기에서, 내관(123)의 길이는 보강 날개판(121)과 플랜지(125)가 외측면에 결합될 수 있는 길이를 갖는다.
플랜지(125)는 이웃하는 연결 부재(120)와 고장력 볼트(101) 및 너트(103)에 의해 연결되도록 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 1고장력 볼트 홀(126)을 구비하며, 내관(123) 및 각각의 보강 날개판(121)과 용접 결합된다. 여기에서, 플랜지(125)의 제 1고장력 볼트홀(126)은 고장력 볼트(101)를 체결할 수 있도록 보강 날개판(121)과 보강 날개판(121) 사이에 위치하는 것이 바람직하며, 플랜지(125)의 내경은 내관(123)이 삽입 고정될 수 있는 지름을 갖는 것이 바람직하다.
격벽(129)은 보강 날개판(121)과 내관(123) 사이의 공간으로 콘크리트가 유입되는 것을 차단하고, 연결 부재(120)에만 부분적으로 콘크리트를 충전할 수 있도록 원판 형태의 링 형상으로 형성되어, 강관 세그먼트(110) 내측에서 각각의 보강 날개판(121)의 끝단과 용접 결합된다.
한편, 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 보조 보강 날개판(미도시)과, 보조 연결 부재(미도시)과, 오차 조정판(미도시) 및 마감판(미도시)이 제 1실시예와 동일하게 구성되고, 적용되기 때문에 그 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템(100)은 연결 부재(120)만을 이용하여 직선 연결시 강관 세그먼트(110)의 끝단과 이웃하는 강관 세그먼트의 끝단이 상호 면접되기 때문에 별도로 마감판이 필요치 않게 된다.
그러나, 보조 연결 부재를 사용하여 직선 또는 곡선 연결시에는 보조 연결 부재의 노출로 인해 마감판이 설치된다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 강관 세그먼트를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재에 보조 보강 날개판이 부착된 상태를 나타낸 사시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 보조 연결 부재를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 오차 조정판을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템의 연결 모습을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 보조 연결 부재 및 오차 조정판에 의해 강관 세그먼트가 직선 연결되는 모습을 나타낸 측면도,
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템에 보조 연결 부재 및 오차 조정판에 의해 강관 세그먼트가 곡선 연결되는 모습을 나타낸 측면도,
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재의 보강 날개판의 구성을 나타낸 사시도,
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재의 조립 과정을 나타낸 사시도,
도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 강관 세그먼트의 구성을 나타낸 사시도,
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 3실시예에 따른 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템중 연결 부재의 조립 과정을 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110 : 강관 세그먼트 111 : 작업홀
120 : 연결 부재 121 : 보강 날개판
122 : 하향 경사면 123 : 내관
125 : 플랜지 127 : 응력 전달 보강판
129 : 격벽 130 : 보조 보강 날개판
140 : 보조 연결 부재 150 : 오차 조정판
160 : 마감판

Claims (14)

  1. 중공상의 강관 세그먼트와;
    상기 강관 세그먼트의 일단 또는 양단 내측에 용접 결합되어 이웃하는 강관 세그먼트와 상기 강관 세그먼트를 고장력 볼트로 상호 연결시키도록 직사각형태의 판 형상으로 형성되되, 일측단에 하향 경사면을 구비하여 상기 강관 세그먼트의 일단 또는 양단 내측면에 등간격을 가지며 수직으로 용접 결합되는 보강 날개판과, 중공상으로 형성되어 복수의 상기 보강 날개판에 의해 형성된 원통형의 공간에 삽입되어 각각의 상기 보강 날개판과 용접 결합되는 내관과, 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 1고장력 볼트홀을 구비하며, 상기 내관 및 각각의 상기 보강 날개판과 용접 결합되는 플랜지로 이루어는 연결 부재;를 포함하며,
    상기 강관 세그먼트는,
    상기 보강 날개판과 보강 날개판 사이이면서 일끝단 또는 양끝단에서 내측으로 "U"자 형태의 작업홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는,
    상기 보강 날개판과 내관 사이의 공간으로 충전 물질이 유입되는 것을 차단하고, 상기 연결 부재에만 부분적으로 충전 물질을 유입할 수 있도록 원판 형태의 링 형상으로 형성되는 격벽이 더 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 날개판은,
    그 상면에 이등변 사각판 형태의 응력 전달 보강판이 더 부착되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 날개판과 이웃하는 보강 날개판 사이에는,
    마름모 형태의 사각판 형상으로 형성되는 보조 보강 날개판이 더 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재와 이웃하는 강관 세그먼트에 결합된 연결 부재 사이에는 보조 연결 부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보조 연결 부재는,
    상기 연결 부재와 1:1 대응되도록 보조 내관의 외주연에 복수의 보조 보강 날개판이 등간격으로 용접 결합되고, 상기 보조 내관의 양단에 제 2고장력 볼트홀이 구비하는 보조 플랜지가 각각 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 보조 연결 부재는,
    상기 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트를 직선으로 연결시킬 수 있도록 상단 길이와 하단 길이가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 보조 연결 부재는,
    상기 강관 세그먼트와 이웃하는 강관 세그먼트를 곡선으로 연결시킬 수 있도록 상단 길이가 길고, 하단 길이가 짧은 테이퍼진 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 연결 부재 및 상기 보조 연결 부재의 일측면 또는 양측면에는,
    오차 보정을 위해 원판 형태의 링 형상으로 형성되고, 등간격으로 제 3고장력 볼트홀을 구비하는 오차 조정판이 더 결합되는 것을 특징으로 하는 충전 강관 거더 교량용 충전 강관 연결 시스템.
  14. 삭제
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