KR101259140B1 - 수평력분산수단이 구비된 콘크리트 보를 이용한 교량 - Google Patents

수평력분산수단이 구비된 콘크리트 보를 이용한 교량 Download PDF

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주식회사 길교이앤씨
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Abstract

수평력분산수단이 구비된 콘크리트 보를 이용한 교량이 개시된다. 개시된 교량은, 지반에 설치되는 확대기초와, 확대기초 위에 설치되는 기초교대와, 기초교대의 상부에 설치되는 교량받침과, 교량받침 위에 설치되어 지지되는 콘크리트 보와, 콘크리트 보의 단부에 결합되며 콘크리트 보의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 벽체교대를 포함한다. 콘크리트 보는, 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되거나 함몰된 상태에서, 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 연장되도록 형성되며, 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력을 벽체교대에 분산시키는 수평력분산수단을 구비하고, 수평력분산수단은, 콘크리트 보의 끝단면으로부터 이격됨으로써 벽체교대의 내측면에 근접하여 배치된다.
본 발명에 따르면, 콘크리트 보의 단부 측면에 수평력분산수단이 마련됨으로써, 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력이 벽체교대에 넓게 분산되고, 이에 따라 벽체교대가 실제 횡방향 보로서 저항하는 단면, 즉 유효지지폭이 넓어지게 됨으로써, 벽체교대의 균열 발생이 방지될 수 있는 효과가 있다.

Description

수평력분산수단이 구비된 콘크리트 보를 이용한 교량{Bridge with concrete beams having means for dispersing horizontal force}
본 발명은 반일체식 교대 교량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력을 벽체교대에 넓게 분산시켜, 벽체교대의 균열 발생을 방지할 수 있는 수평력분산수단이 구비된 콘크리트 보를 이용한 교량에 관한 것이다.
일반적으로, 조인트 교량은 계절적인 온도변화에 의해 발생하는 상부구조물의 신축량을 조절 및 해소하기 위하여 구조물 내에 기계적인 신축이음장치를 설치하고 있다. 신축이음장치는 주행차량의 지속적인 하중에 의한 파손 등으로 주행성능의 저하, 소음 등을 일으키며, 신축이음부에 제설제와 우수가 누수되어 교량받침의 성능 저하 및 교대 오염을 발생시키는 문제점이 있어, 이를 보수하기 위해 신축이음장치의 교체가 요구되기도 한다.
이러한 교량의 유지관리와 사용성의 문제점을 해결하기 위해 신축이음장치를 설치하지 않는 무조인트 교량(Jointless Bridge)이 건설되고 있다. 무조인트 교량은 교량 내에 신축이음장치를 설치하지 않아 초기공사비가 저렴하고 유지관리 측면에서 경제적인 장점이 있다.
무조인트 교량은 일체식 교대 교량(Integral Abutment Bridge)과 반일체식 교대 교량(Semi-Integral Abutment Bridge)으로 분류된다. 일체식 교대 교량은 상부구조와 하부구조가 모두 교대와 일체로 연결되어 상부구조로부터 전달되는 하중을 교대 기초부 말뚝의 유연성으로 흡수하는 구조를 가진다. 이에 반해, 반일체식 교대 교량은 상부구조와 일체로 시공되는 낮은 높이의 벽체교대를 가지되 교량받침을 사이에 두고 상부구조와 하부구조가 분리된 구조를 가진다.
도 1 내지 도 3에는 종래의 일반적인 반일체식 교대 교량의 구조가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 반일체식 교대 교량은, 지반에 설치되는 확대기초(1)와, 상기 확대기초(1) 위에 설치되는 기초교대(2)와, 상기 기초교대(2)의 상부에 설치되는 교량받침(3)과, 상기 교량받침(3)의 상부에 설치되어 지지되는 거더(4)와, 상기 거더(4)의 단부에 일체로 결합되는 벽체교대(5)로 구성된다.
상기 거더(4)로는 콘크리트 보(Concrete Beam) 또는 강재 보가 사용되며, 상기 콘크리트 보는, 통상적인 철근 콘크리트 보(RC보; Reinforced Concrete Beam)와 프리스트레스트 콘크리트 보(PSC빔; Prestressed Concrete Beam)를 포함하고, 강재 보는 강합성 거더와 강 거더를 포함한다. 콘크리트 보는 강재 보에 비해 경제적으로 비교우위에 있어, 지속적으로 사용되고 있는 실정이다. 이하에서는, 상기 거더(4)로서 콘크리트 보가 사용된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
상기 거더(4), 예컨대 콘크리트 보는 교량의 길이 방향으로 길게 연장된 형상을 가지며, 상기 벽체교재(5)는 콘크리트 보(4)의 단부와 일체로 결합되면서 콘크리트 보(4)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 길게 연장된다. 상기 벽체교대(5)는 교량의 바닥판을 형성하는 슬래브(6)와 함께 시공된다.
상기 기초교대(2)와 벽체교대(4)의 외측은 뒤채움토(7)로 성토되고, 그 위에 접속슬래브(8)가 시공된다. 상기 접속슬래브(8)의 단부는 벽체교대(5)의 외측면과 접촉된다.
상기한 구조를 가진 종래의 반일체식 교대 교량에 있어서, 콘크리트 보(4)에 작용하는 수평력(H)은 벽체교대(5)로 전달되고, 이러한 수평력(H)에 대한 수평반력과 접속슬래브(8) 아래에 매립된 뒤채움토(7)에 의한 토압으로 인해 벽체교대(5)는 콘크리트 보(4)를 지지점으로 하는 횡방향으로 설치된 보 역할을 수행하게 된다.
그런데, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 콘크리트 보(4)에서 벽체교대(5)로 전달되는 수평력(H)의 대부분은, 콘크리트 보(4)의 끝단면(E)으로부터 벽체교대(5)의 외측면까지의 벽체교대(5)의 부분인 외측 피복(T1)으로 전달되며, 이렇게 전달된 수평력(H)은 상기 벽체교대(5)의 외측 피복(T1) 내에서 대략 45°의 각도로 분산된다.
그러나, 종래의 반일체식 교대 교량에 있어서는, 교량받침(3)이 벽체교대(5)의 두께(T) 방향의 대략 가운데 지점에 위치하므로, 교량받침(3)에 의해 지지되는 콘크리트 보(4)가 벽체교대(5)의 두께(T) 방향으로 반 이상 깊게 매립될 수밖에 없으며, 이로 인해 벽체교대(5)의 외측 피복(T1)이 얇아져, 외측 피복(T1)과 콘크리트 보(5)의 너비(W)에 의하여 (2×T1 + W)로 결정되는 유효지지폭(W1)이 좁아지게 된다.
이와 같이, 벽체교대(5)가 실제 횡방향 보로서 저항하는 단면, 즉 유효지지폭(W1)이 좁아지게 되면, 콘크리트 보(4)의 끝단면(E)에 응력이 집중하여 벽체교대(5)에 균열(CR)이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력을 벽체교대에 넓게 분산시켜, 단벽체교대의 균열 발생을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 수평력분산수단이 구비된 콘크리트 보를 이용한 교량을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 교량은,
지반에 설치되는 확대기초와; 상기 확대기초 위에 설치되는 기초교대와; 상기 기초교대의 상부에 설치되는 교량받침과; 상기 교량받침 위에 설치되어 지지되는 콘크리트 보와; 상기 콘크리트 보의 단부에 결합되며 상기 콘크리트 보의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 벽체교대;를 포함하며,
상기 콘크리트 보는, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되거나 함몰된 상태에서, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 연장되도록 형성되며, 상기 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력을 상기 벽체교대에 분산시키는 수평력분산수단을 구비하고, 상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 끝단면으로부터 이격됨으로써 상기 벽체교대의 내측면에 근접하여 배치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 금속 부재로서, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되도록, 상기 콘크리트 보의 단부 측면에 배치되는 수평력분산부재를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 내부에 배치되는 앵커부재와; 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 금속판 부재로서, 상기 콘크리트 보의 단부 측면에 배치되며, 일면이 상기 앵커부재의 일단부에 결합되는 측면부재;를 더 포함하며, 상기 수평력분산부재는, 길게 연장된 형강으로서, 상기 측면부재의 타면에 결합될 수 있다.
또한, 상기 측면부재의 타면은, 상기 콘크리트 보의 측면으로부터 돌출되지 않도록, 적어도 상기 콘크리트 보의 측면과 동일 평면상에 위치할 수 있다.
또한, 상기 수평력분산부재는, 상기 측면부재의 타면에 나사결합되거나 용접결합될 수 있다.
또한, 상기 앵커부재의 양단부에 상기 측면부재가 각각 결합될 수 있다.
한편, 상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 상태로, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되도록 형성된 콘크리트 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 상태로, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 함몰되도록 형성된 콘크리트 홈부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 교량에 의하면, 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되거나 함몰된 상태에서 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 연장되도록 형성된 수평력분산수단을 구비함으로써, 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력이 벽체교대에 넓게 분산되고, 이에 따라 벽체교대가 실제 횡방향 보로서 저항하는 단면, 즉 유효지지폭이 넓어지게 됨으로써, 벽체교대의 균열 발생이 방지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 반일체식 교대 교량의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 보와 벽체교대의 결합부를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 콘크리트 보와 벽체교대의 결합부에서, 벽체교대에 균열이 발생된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량의 구조를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 콘크리트 보의 단부 측면에 마련된 수평력분산수단을 나타낸 측면도이다.
도 6은 도 5에 표시된 VI-VI선을 따른 콘크리트 보의 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 콘크리트 보와 벽체교대의 결합부를 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7에 표시된 VⅢ-VⅢ선을 따른 콘크리트 보의 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 측면부재와 수평력분산부재를 나타낸 분리사시도이다.
도 10은 도 8에 표시된 X-X선을 따른 콘크리트 보의 단면도로서, 측면부재와 수평력분산부재를 결합시키는 일 예를 보여주는 도면이다.
도 11은 측면부재와 수평력분산부재를 결합시키는 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 12는 측면부재와 수평력분산부재를 결합시키는 또 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량의 구조를 도시한 측면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 콘크리트 보와 벽체교대의 결합부를 나타낸 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 교량에서의 콘크리트 보와 벽체교대의 결합부를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리키며, 이하의 설명에서 공지된 구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위해 생략된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량의 구조를 도시한 측면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 콘크리트 보의 단부 측면에 마련된 수평력분산수단을 나타낸 측면도이며, 도 6은 도 5에 표시된 VI-VI선을 따른 콘크리트 보의 단면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 콘크리트 보와 벽체교대의 결합부를 나타낸 평면도이며, 도 8은 도 7에 표시된 VⅢ-VⅢ선을 따른 콘크리트 보의 단면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 측면부재와 수평력분산부재를 나타낸 분리사시도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량은 기본적으로 반일체식 교대 교량의 구조를 가진다. 구체적으로, 본 발명에 따른 교량은, 지반에 설치되는 확대기초(11)와, 상기 확대기초(11) 위에 설치되는 기초교대(12)와, 상기 기초교대(12)의 상부에 설치되는 교량받침(13)과, 상기 교량받침(13) 위에 설치되어 지지되는 콘크리트 보(21)와, 상기 콘크리트 보(21)의 단부에 결합되는 벽체교대(22)를 포함한다.
여기서, 상기 확대기초(11)는 지반에 설치되는데, 이때 지반의 여건에 따라 상기 확대기초(11)만 설치되거나, 지반에 매립되는 다수의 말뚝(미도시)이 설치된 후 그 위에 상기 확대기초(11)가 설치될 수도 있다.
그리고, 상기 교량받침(13)으로는 공지의 교량받침 중 시공성, 경제성, 구조적 제한 조건을 고려하여 적절한 교량받침을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 보(21)로는, 일반적인 철근 콘크리트 보(Reinforced Concrete beam)가 사용되거나, 콘크리트 단면 내에 배치된 긴장재로 부재에 압축응력을 도입하는 프리스트레스트 콘크리트 보(PSC빔; Prestressed Concrete Beam)가 사용될 수 있다.
상기 벽체교대(22)는 상기 콘크리트 보(21)의 단부에 일체로 결합되며 상기 콘크리트 보(21)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장된다. 이에 따라, 상기 콘크리트 보(21)의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력(H)은 상기 벽체교대(22)로 전달된다.
상기 벽체교대(22)는 교량의 바닥판을 형성하는 슬래브(23)와 함께 시공된다. 이때, 상기 벽체교대(22)를 콘크리트 보(21)의 단부에 일체로 시공하되 기초교대(12)와 분리된 상태로 시공하여 콘크리트 보(21)를 포함하는 상부구조물의 온도 신축에 따른 수평변위가 기초교대(12)에 직접 전달되지 않는다.
상기 기초교대(12)와 벽체교대(22)의 외측에는 뒤채움토(7)가 성토되고, 그 위에 접속슬래브(8)가 시공된다. 상기 접속슬래브(8)의 단부는 상기 벽체교대(22)의 외측면과 접촉된다.
상기한 바와 같이, 상기 콘크리트 보(21)에 작용하는 수평력(H)은 상기 벽체교대(22)로 전달되고, 이러한 수평력(H)에 대한 수평반력과 접속슬래브(8) 아래에 매립된 뒤채움토(7)에 의한 토압으로 인해 상기 벽체교대(22)는 콘크리트 보(21)를 지지점으로 하는 횡방향으로 설치된 보 역할을 수행하게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 교량에 있어서, 상기 콘크리트 보(21)에는 수평력분산부재(30)를 포함하는 수평력분산수단이 마련된다.
상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면으로부터 돌출되거나 함몰된 상태에서, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 연장되도록 형성되며, 상기 콘크리트 보(21)의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력(H)을 상기 벽체교대(22)에 분산시키는 역할을 하게 된다.
다음으로, 도 5 내지 도 9를 참조하면서, 도 4에 도시된 콘크리트 보의 단부 측면에 마련된 수평력분산수단에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 9를 함께 참조하면, 상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보(21)의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력(H)을 상기 벽체교대(22)에 분산시키기 위한 수단으로서, 수평력분산부재(30)와, 앵커부재(35)와, 측면부재(38)를 포함하여 구성된다.
상기 수평력분산부재(30)는, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 "ㄱ" 자형 형강으로서, "ㄱ" 자형 외측면 중 일면이 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면에 마주하도록 배치되며, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면으로부터 미리 정한 길이(T3)만큼 돌출된다. 여기서, 상기 돌출 길이(T3)는 "ㄱ" 자형 외측면 중 나머지 한 면의 폭(T3)과 동일할 수 있다.
상기 수평력분산부재(30)의 "ㄱ" 자형 외측면 중 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면으로부터 돌출된 외측면(34)이, 상기 수평력(H)을 상기 벽체교대(22)에 분산시키는 압력전달면(34)으로 작용하게 된다.
상기 수평력분산부재(30)의 내측 코너부에는, 상기 수평력분산부재(30)의 길이 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 복수 개의 보강판(32)이 용접된다.
상기 수평력분산부재(30)의 일면에는, 상기 수평력분산부재(30)의 길이 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 복수 개의 관통공(33)이 형성된다.
상기 앵커부재(35)는, 철근형 금속 봉 부재로서, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 양측면을 가로지르는 방향으로 배치되며, 상기 콘크리트 보(21)의 내부에 매립된다.
상기 앵커부재(35)는, 복수 개 마련되어, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 콘크리트 보(21)의 단부 상하 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 배치된다.
상기 측면부재(38)는, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 띠 형상의 금속판 부재로서, 한 쌍이 마련되어 상기 콘크리트 보(21)의 단부 양측면에 각각 배치된다.
상기 측면부재(38)의 내측면은 상기 앵커부재(35)의 일단부에 용접으로 결합되어 있으며, 상기 측면부재(38)의 외측면은, 상기 콘크리트 보(21)의 측면으로부터 돌출되지 않도록 상기 콘크리트 보(21)의 측면과 동일 평면상에 위치한다.
상기 앵커부재(35)들 중 최하단에 위치한 앵커부재(35)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 양단부가 상기 측면부재(38)의 내측면에 각각 결합된다.
상기 측면부재(38)에는, 상기 측면부재(38)의 길이 방향을 따라 미리 정한 간격만큼 이격된 상태로 복수 개의 관통공(33)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 측면부재(38)의 관통공(33)들과 상기 수평력분산부재(30)의 관통공(33)들은 서로 대응되는 위치에 있다.
상기 측면부재(38)의 내측면 관통공(33)에는, 너트(36)의 일단부가 용접으로 결합되어 있으며, 상기 너트(36)의 타단부에는 고정볼트(31)의 나사부를 수용할 수 있는 원통형 용기인 볼트수용부재(37)가 용접으로 결합된다.
상기 볼트수용부재(37)는, 상기 콘크리트 보(21)의 콘크리트 양생 중에 상기 고정볼트(31)의 수용 공간을 확보하기 위한 부재이다.
상기 앵커부재(35) 및 측면부재(38)는, 상기 콘크리트 보(21)의 콘크리트 양생 시에, 상기 콘크리트 보(21)의 내부에 배치된다.
상기 콘크리트 보(21)의 양생 후, 상기 고정볼트(31)가 상기 수평력분산부재(30)의 관통공(33)과 상기 측면부재(38)의 관통공(33)을 차례로 관통한 상태로 상기 너트(36)와 나사결합됨으로써, 상기 수평력분산부재(30)가 상기 측면부재(38)의 외측면에 나사결합된다.
상기 수평력분산부재(30)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 벽체교대(22)의 외측면과 내측면 사이에 위치하도록 배치되는데, 본 실시예에서는, 상기 콘크리트 보(21)의 끝단면(E)으로부터 최대한 이격됨으로써 상기 벽체교대(21)의 내측면에 최대한 근접하도록 배치된다.
상기한 바와 같이 수평력분산부재(30)가 구비된 콘크리트 보(21)를 이용한 본 실시예에 따른 교량은, 도 7에 도시된 바와 같이, 콘크리트 보(21)에 수평력(H)이 작용할 경우, 상기 수평력분산부재(30)가 없는 종래의 콘크리트 보에 비해 상기 수평력(H)이 벽체교대(22)에 넓게 분산됨으로써, 벽체교대(22)의 유효지지폭(W2)이 (2×T2 + 2×T3 - 2×T1)만큼 증가하고, 결과적으로 상기 벽체교대(22)가 실제 횡방향 보로서 저항하는 단면적이 넓어지게 됨으로써, 벽체교대(22)의 균열 발생이 방지될 수 있는 효과가 있다.
여기서, 상기 유효지지폭(W2)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 벽체교대(22)의 외측면으로부터 상기 수평력분산부재(30)까지의 부분인 외측 피복(T2)과, 상기 수평력분산부재(30)의 돌출 길이(T3)와, 상기 콘크리트 보(21)의 너비(W)에 의하여, (2×T2 + 2×T3 + W)으로 결정되며, 상기 벽체교대(22)의 외측 피복(T2) 내에서 분산되는 수평력(H)과 상기 벽체교대(22)의 외측면이 이루는 최소각도(α1)의 크기는 대략 45°이다.
그리고, 본 실시예에 따른 교량은, 상기 수평력분산부재(30)가, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 콘크리트 보(21)의 끝단면(E)으로부터 최대한 이격됨으로써, 상기 벽체교대(22)의 내측면에 최대한 근접하도록 배치되어 있으므로, 상기 외측 피복(T2)이 최대한 두껍게 형성될 수 있어, 상기 유효지지폭(W2)이 최대한 증가될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에 따른 교량은, 상기 수평력분산부재(30)가, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 "ㄱ" 자형 형강이므로, 상기 수평력분산부재(30)의 자재 조달이 용이하며, 상기 수평력분산부재(30)의 가공 및 장착이 용이하다는 장점이 있다.
아울러, 본 실시예에 따른 교량은, 상기 콘크리트 보(21)의 내부에 배치되는 앵커부재(35)와, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 금속판 부재로서 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면에 배치되며, 내측면이 상기 앵커부재(35)의 일단부에 결합되는 측면부재(38)를 포함하고 있으므로, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 시에 상기 앵커부재(35) 및 측면부재(38)를 상기 콘크리트 보(21)의 내부에 배치하고, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 후 상기 수평력분산부재(30)를 상기 측면부재(38)의 외측면에 결합시킬 수 있어, 상기 콘크리트 보(21)를 양생하기 위하여 사용되는 거푸집이 상기 수평력분산부재(30)에 의하여 손상되지 않는다는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에 따른 교량은, 상기 측면부재(38)의 외측면이, 상기 콘크리트 보(21)의 측면으로부터 돌출되지 않도록 상기 콘크리트 보(21)의 측면과 동일 평면상에 위치하므로, 상기 콘크리트 보(21)를 양생하기 위하여 사용되는 거푸집이 상기 측면부재(38)에 의하여 손상되지 않는다는 장점이 있다.
아울러, 본 실시예에 따른 교량은, 상기 수평력분산부재(30)가, 상기 고정볼트(31)에 의하여 상기 측면부재(38)의 외측면에 나사결합되어 있으므로, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 후 시공 현장에서 상기 수평력분산부재(30)를 상기 측면부재(38)의 외측면에 간편하게 결합시킬 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 교량은, 상기 앵커부재들(35) 중 최하단에 위치한 앵커부재(35)의 양단부가, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 측면부재(38)의 내측면에 각각 결합되어 있으므로, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 시에, 상기 한 쌍의 측면부재(38) 사이의 이격 거리를 쉽게 고정할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 10 내지 도 12에는 도 8에 도시된 측면부재와 수평력분산부재를 결합시키는 예들이 도시되어 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 너트(36)의 일단부가 용접으로 상기 측면부재(38)에 결합되고 상기 너트(36)의 타단부에는 고정볼트(31)의 나사부를 수용할 수 있는 원통형 용기인 볼트수용부재(37)가 용접으로 결합될 수 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 일단부가 용접으로 상기 측면부재(38)에 결합되고, 타단부는 앵커부재(35)의 양단부에 용접으로 결합되며, 고정볼트(31)의 나사부를 수용할 수 있도록 길이가 긴 너트(136)를 사용하는 구성도 가능하다.
이와 같이, 도 11의 구성을 사용하면, 상기 볼트수용부재(37)가 필요하지 않다는 장점이 있으며, 상기 앵커부재(35)의 양단에 상기 너트(136)가 각각 결합되므로 상기 앵커부재(35)의 사용 개수도 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 10과 도 11에 도시된 예들에서는, 상기 고정볼트(31)를 사용하여 상기 수평력분산부재(30)를 상기 측면부재(38)에 결합시키고 있으나, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 앵커부재(35)의 양단부에 상기 측면부재(38)의 내측면을 각각 용접결합시킨 후, 상기 수평력분산부재(30)를 상기 측면부재(38)의 외측면에 용접결합시키는 구성도 가능함은 물론이다. 여기서, 상기 측면부재(38)는 상기 수평력분산부재(30)의 폭(T3)보다 넓은 폭을 가진다.
이와 같이, 도 12의 구성을 사용하면, 상기 너트(36, 136), 고정볼트(31), 볼트수용부재(37)와 같은 별도의 부품이 필요 없으며, 상기 앵커부재(35)의 양단에 상기 측면부재(38)가 각각 결합되므로 상기 앵커부재(35)의 사용 개수도 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에서는, 1개의 수평력분산부재(30)가 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면에 장착되어 있으나, 복수 개의 수평력분산부재(30)가 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면에 장착될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 13과 도 14에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량의 구조가 도시되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량과 대부분의 구성 요소 및 효과가 동일하므로, 이하에서는 그 차이점에 대하여만 설명하기로 한다.
도 13과 도 14를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 교량에서는, 상기 수평력분산부재(30)를 사용하지 않는 대신에, 상기 수평력분산수단으로서 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 상태로, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면으로부터 돌출되도록 형성된 콘크리트 돌출부(130)를 사용한다.
상기 콘크리트 돌출부(130)는, 콘크리트 재질로서, 두 쌍이 마련되어 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면에 각각 배치되며, 미리 정한 높이(T3)를 가지는 사다리꼴 형상으로 돌출되어 있으며, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 시에 상기 콘크리트 보(21)와 일체로 형성된다.
상기 콘크리트 돌출부(130)의 경사면(134)은, 상기 수평력(H)을 상기 벽체교대(22)에 분산시키는 압력전달면(134)으로 작용하게 된다.
본 실시예에 있어서는, 상기 수평력분산수단으로서 별도의 부재인 상기 수평력분산부재(30) 등을 사용하는 대신에, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 시에 함께 형성되는 사다리꼴 형상의 콘크리트 돌출부(130)를 사용하게 되므로, 전체적인 자재비가 절감되고 불필요한 공정이 감소되는 장점이 있다.
한편, 도 15에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 교량이 도시되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량은 전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량과 대부분의 구성 요소 및 효과가 동일하므로, 이하에서는 그 차이점에 대하여만 설명하기로 한다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 교량에서는, 상기 콘크리트 돌출부(130)를 사용하는 대신에, 상기 수평력분산수단으로서 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 상태로, 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면으로부터 함몰되도록 형성된 콘크리트 홈부(230)를 포함한다.
상기 콘크리트 홈부(230)는, 콘크리트 재질로서, 두 쌍이 마련되어 상기 콘크리트 보(21)의 단부 측면에 각각 배치되며, 미리 정한 깊이를 가지는 사다리꼴 형상으로 함몰되어 있으며, 상기 콘크리트 보(21)의 양생 시에 상기 콘크리트 보(21)와 일체로 형성된다.
상기 콘크리트 홈부(230)의 경사면(234)은, 상기 수평력(H)을 상기 벽체교대(22)에 분산시키는 압력전달면(234)으로 작용하게 된다.
본 실시예에 있어서도, 별도의 부재인 상기 수평력분산부재(30) 등을 사용하는 대신에, 상기 수평력분산수단으로서 콘크리트 보(21)의 양생 시에 함께 형성되는 사다리꼴 형상의 콘크리트 홈부(230)를 사용하고 있으므로, 전체적인 자재비가 절감되고 불필요한 공정이 감소되는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 콘크리브 보(21)에 상기 콘크리트 돌출부(130)를 형성하기 위하여 새로운 거푸집을 제작해야 하는 제2실시예와 달리, 기존의 거푸집을 활용하여 간편하게 콘크리트 보(21)에 상기 콘크리트 홈부(230)를 형성할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
11 : 확대기초 12 : 기초교대
13 : 교량받침 21 : 콘크리트 보
22 : 벽체교대 23 : 슬래브
30 : 수평력분산부재 31 : 고정볼트
32 : 보강판 33 : 관통공
34, 134, 234 : 압력전달면 35 : 앵커부재
36 : 너트 37 : 볼트수용부재
38 : 측면부재 130 : 콘크리트 돌출부
230 : 콘크리트 홈부

Claims (7)

  1. 지반에 설치되는 확대기초와;
    상기 확대기초 위에 설치되는 기초교대와;
    상기 기초교대의 상부에 설치되는 교량받침과;
    상기 교량받침 위에 설치되어 지지되는 콘크리트 보와;
    상기 콘크리트 보의 단부에 결합되며 상기 콘크리트 보의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 벽체교대;를 포함하며,
    상기 콘크리트 보는, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되거나 함몰된 상태에서, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 연장되도록 형성되며, 상기 콘크리트 보의 길이 방향을 따라 작용하는 수평력을 상기 벽체교대에 분산시키는 수평력분산수단;을 구비하고,
    상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 끝단면으로부터 이격됨으로써 상기 벽체교대의 내측면에 근접하여 배치된 것을 특징으로 하는 교량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 금속 부재로서, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되도록, 상기 콘크리트 보의 단부 측면에 배치되는 수평력분산부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수평력분산수단은,
    상기 콘크리트 보의 내부에 배치되는 앵커부재와;
    상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 금속판 부재로서, 상기 콘크리트 보의 단부 측면에 배치되며, 일면이 상기 앵커부재의 일단부에 결합되는 측면부재;를 더 포함하며,
    상기 수평력분산부재는, 길게 연장된 형강으로서, 상기 측면부재의 타면에 결합되는 것을 특징으로 하는 교량.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 측면부재의 타면은, 상기 콘크리트 보의 측면으로부터 돌출되지 않도록, 적어도 상기 콘크리트 보의 측면과 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 교량.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 앵커부재의 양단부에 상기 측면부재가 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 교량.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 상태로, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 돌출되도록 형성된 콘크리트 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수평력분산수단은, 상기 콘크리트 보의 단부 측면을 따라 상하로 길게 연장된 상태로, 상기 콘크리트 보의 단부 측면으로부터 함몰되도록 형성된 콘크리트 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량.
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KR101532372B1 (ko) * 2015-05-08 2015-06-29 고재복 단부 다이아프램을 구비한 거더

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KR101164451B1 (ko) 2012-05-03 2012-07-12 주식회사 하이드로코리아 수직긴장재 설치용 설치대와 일체화된 거더 및 이를 이용한 구조물 시공방법

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