KR101300519B1 - 구배 조정이 가능한 교량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구배 조정이 가능한 교량에 관한 것으로, 거더를 교각에 각도 조정 가능하도록 연결하되, 그 연결작업이 매우 용이할 뿐 아니라 거더의 각도를 자유롭고 용이하게 조정하여 경사구간의 시공성을 향상함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량은, 교각(10)과; 상기 교각 상부에 형성되는 힌지 캡(30)과; 길이 방향의 양측 단부 또는 양측 단부로부터 안쪽으로 이격된 부분이 상기 힌지 캡에 축을 통해 연결되어 상기 교각을 중심으로 하여 각도 조정되는 거더(20)와; 상기 교각과 상기 거더의 사이에 분리 가능하게 개재되는 스페이서(50)와; 상기 거더 위에 형성되는 슬래브를 포함한다.상기 힌지 캡은, 상기 교각에 고정되는 교각 고정부(31), 상기 교각 고정부 위에 형성되며 하나 이상의 축공이 형성되어 상기 축이 결합되는 힌지브래킷(32)으로 구성된다.

Description

구배 조정이 가능한 교량{GRADE ADJUSTABLE BRIDGE}

본 발명은 교량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 거더의 구배를 자유롭고 용이하게 조정하여 경사구간의 시공성을 향상할 수 있는 구배 조정이 가능한 교량에 관한 것이다.

교량은 하천 등을 횡단하는 도로 구조물로서, 파일, 상기 파일 두부에 설치되는 상판으로 구성되는 것이며, 일반 도로 교량, 자전거 교량, 보행교 등이 있고, 교각, 상호 간에 일정 간격을 두고 세워지는 다수의 교각, 교대와 교각에 올려지는 상판(슬래브)으로 구성된다.

교량은 지면에 대해 평행하게 시공되는 것이 일반적이지만, 진입 및 진출로, 램프 구간, 산간지 등의 지리적 여건 등에 따라 구배를 갖는 경사구간이 존재한다.

종래 경사 구간의 시공 방법은 재래식으로서 시공이 매우 복잡하고 오래 걸리기 때문에 교량의 공기가 길어지는 단점이 있고, 경사구간의 구배를 자유롭게 조정할 수도 없을 뿐 아니라 구배를 맞추는 것이 매우 어려워 시공불량이 발생하는 경우도 있다.

등록특허 제10-1050321호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 거더를 교각에 각도 조정 가능하도록 연결하되, 그 연결 작업이 매우 용이할 뿐 아니라 거더의 각도를 자유롭고 용이하게 조정하여 경사구간의 시공성을 향상할 수 있는 구배 조정이 가능한 교량을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량은, 교각과; 상기 교각 상부에 형성되는 힌지 캡과; 길이 방향의 양측 단부 또는 양측 단부로부터 안쪽으로 이격된 부분이 상기 힌지 캡에 축을 통해 연결되어 상기 교각을 중심으로 하여 각도 조정되는 거더와; 상기 교각과 상기 거더의 사이에 분리 가능하게 개재되는 스페이서와; 상기 거더 위에 형성되는 슬래브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 힌지 캡은, 상기 교각에 고정되는 교각 고정부, 상기 교각 고정부 위에 형성되며 하나 이상의 축공이 형성되어 상기 축이 결합되는 힌지브래킷으로 구성된다.

본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량에 의하면, 거더를 교각에 각도 조정 가능하도록 연결하되, 힌지 캡을 매개로 하여 용이하게 거더를 교각에 일정 구배로 연결함으로써 교량의 구배를 정확하고 자유롭게 조정하고 공기를 단축할 수 있으므로 시공불량을 막고 공사비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량의 측면도.
도 2는 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량의 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량의 요부 발췌 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량의 요부 발췌 분해 사시도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량의 구배 상태를 보인 측면도.
도 6은 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량의 다른 예시도.
도 7 내지 도 8은 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량에 적용된 힌지 캡의 다른 예시도.

도 1 내지 도 4에서 보이는 것처럼, 본 발명에 따른 구배 조정이 가능한 교량은, 교각(10), 교각(10)에 지지되는 거더(20), 거더(20) 위에 형성되는 슬래브(상부 구조물), 거더(20)의 구배 조정을 위한 힌지 캡(30)으로 구성되며, 여기서 설명하지 않은 구성은 공지의 교량이 적용되는 것이다.

교각(10)은 도면에 도시된 것처럼, H 빔 단면일 수 있고, 물론 H 빔 단면으로 한정되지 아니하고 원형 단면, 사각 단면 등 다양한 단면으로 형성되며, 또한, 재질은 스틸, 콘크리트일 수도 있고, 공지된 모든 교각의 사용이 가능하다.

거더(20)는 교각(10)들 사이의 공간에 설치되어 상기 슬래브의 구축 공간을 제공하는 것이며, 예를 들어 이웃하는 2개의 교각(10)의 사이에 배치되며 길이방향의 양측 단부 중 일측이 힌지 캡(30)을 통해 교각(10)에 지지되면서 타측이 연결 빔(40)을 통해 이웃하는 다른 거더(20)와 연결될 수 있고, 또는 길이방향의 양측 단부 모두가 힌지 캡(30)을 통해 이웃하는 2개의 교각(10)에 지지된다.

거더(20)는 교각(10)과 안정적인 지지를 위하여 지지부(21)가 구비된다. 지지부(21)는 교각(10)의 구조에 따라 달라지며 도면에서처럼 교각(10)이 H 빔 단면인 경우 지지부(21)는 판상으로 형성되고 교각이 원형 단면인 경우 지지부(21)는 반원형으로 형성된다.

거더(20)는 도면에 도시된 구조와 형상으로 한정되지 아니하며 다양한 구조의 적용이 가능하다.

힌지 캡(30)은 자신이 교각(10)에 고정되면서 거더(20)가 각도 조정 가능하도록 연결되는 것이며, 교각(10)에 고정되는 교각 고정부(31), 교각 고정부(31) 위에 형성되며 하나 이상의 축공(33)이 형성되어 축(34)[축핀, 거더(30)의 회동이 가능하면서 고정이 가능한 체결구 등]이 결합되는 힌지브래킷(32)으로 구성된다.

힌지 캡(30)은 교각 고정부(31)가 교각(10)의 둘레부에 결합되는 수직부(31a), 수직부(31a) 위에 수직부(31a)와 직교하는 방향으로 형성되어 교각(10)의 상면에 지지되는 수평부(31b)로 구성될 수 있다. 수직부(31a)는 체결구(35)를 통해 교각(10)에 분리 가능하게 고정된다.

힌지 캡(30)은 전술한 구조로 한정되지 아니하고 교각(10)의 구조에 따라 달라지며, 도면에서처럼 교각(10)이 H 단면인 경우 판재가 조합된 형태일 수 있고, 교각이 원형 단면인 경우 저부를 향해 개방된 관형일 수 있다(도 8과 도 9참고). 교각(10)이 원형 단면인 경우 교각 고정부(31)는 도 8처럼 교각(10)의 둘레부에 결합될 수도 있고 도 9처럼 교각(10)의 안에 결합될 수도 있다. 도 9의 경우 교각 고정부(31)의 위치를 잡기 위하여 교각 고정부(31)의 둘레부에는 예를 들어 환형의 지지턱(31c)이 형성될 수 있다.

또한, 교각(10)이 H 단면이더라도 도 7과 같이 힌지 캡(30)의 교각 고정부(31)는 원형으로 형성될 수 있다.

교각(10)의 단면에 상관없이 교각 고정부(31)가 원형인 경우 힌지 캡(30)을 좌우로 돌려 각도를 조정할 수 있는 특징도 있다.

도면에 교각 고정부(31)가 원형인 것으로 도시되었지만, 곡선형 단면이 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되어 교각(10)을 외부에서 감싸거나 내부에 삽입되는 것도 포함되고, 또한 타원형도 포함된다.

교량의 경우 거더(20)가 폭방향을 따라 일정 거리를 두고 배치되며, 이들 거더(20)들의 사이에는 거더(20)와 직교하는 방향으로 크로스 빔(60)이 연결된다. 크로스 빔(60)은 단부가 거더(20)에 연결될 수도 있지만 힌지 캡(30)에 연결될 수도 있다. 이를 위하여 힌지 캡(30)의 수평부(31b) 상부, 힌지브래킷(32) 등에는 빔 연결부가 더 구성된다. 상기 빔 연결부는 크로스 빔(60)의 연결을 위한 모든 구조(판형, 관형 등)가 가능하다.

크로스 빔(60)은 체결구(볼트, 너트)를 통해 힌지 캡(30)에 분리 가능하게 연결된다.

또한, 힌지 캡(30)은 보강을 위한 리브(36)가 적용될 수도 있다.

이와 같이 거더(20)가 힌지 캡(30)에 축 결합되는 경우 교각(10)을 기준으로 하여 거더(20)의 각도가 달라지기 때문에 교각(10)과 거더(20) 사이에 빈 공간이 형성되고, 이 빈 공간으로 인한 거더(20)의 흔들림이 일어날 수 있으므로 스페이서(50)가 적용된다.

스페이서(50)는 교각(10)과 거더(20) 사이의 빈 공간을 채울 수 있는 모든 형상과 재질로 이루어지며, 거더(20)의 각도에 따라 빈 공간의 크기가 달라질 것이므로 동일한 크기와 구조의 것이 한 개 이상 적층되어 사용될 수 있다.

스페이서(50)는 교각(10)과 거더(20)의 지지부(21) 사이에 개재되면서 이들을 관통하는 체결구(51)에 의해 교각(10)과 거더(20)에 고정될 수 있다.

스페이서(50)는 두께가 동일한 판재일 수도 있고

도 5a에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량은, 제1,2거더(20-1,20-2)가 일직선형태 즉 교각(10)에 대해 직각 방향으로 시공될 수 있고, 경사 구간에서는 제1거더(20-1)는 지면과 평행하지만 제2거더(20-2)의 구배를 주어 시공할 수 있다.

따라서, 도 5b와 같이 제1,2거더(20-1,20-2)가 동일한 경사를 가진 상태로 시공될 수도 있고, 도 5c와 같이 제1,2거더(20-1,20-2)가 이웃하는 단부의 반대쪽을 향해 각각 하향 경사지게 시공될 수도 있으며, 반대로 상향 경사지게 시공될 수도 있다.

지금까지는 거더(20)의 단부가 힌지 캡(30)에 연결 즉 힌지 캡(30)에 2개의 이웃하는 거더(20)가 연결되는 것으로만 설명하고 도시하였으나, 본 발명에 의한 구배 조정이 가능한 교량은 도 6에서 보이는 바와 같이, 거더(20)의 예를 들어 중앙부가 힌지 캡(30)에 연결되어 시소 형태로 각도 조정될 수도 있다. 즉 거더(20)의 중앙부에는 교각(10)에 결합되는 캡(22), 예를 들어 저부를 향해 개방된 관형의 캡(22)이 형성되어 거더(20)가 캡(22)을 통해 교각(10)에 끼움 결합되고 이들 사이에 스페이서(50)가 개재된다.

그 이외의 구성은 전술한 내용과 동일하게 적용된다.

10 : 교각, 20 : 거더
21 : 지지부, 30 : 힌지 캡
31 : 교각 고정부, 32 : 힌지브래킷
33 : 축공, 34 : 축
35 : 체결구, 40 : 연결 빔
50 : 스페이서, 60 : 크로스 빔

Claims (7)

1. 교각(10)과;
   상기 교각 상부에 형성되는 힌지 캡(30)과;
   길이 방향의 양측 단부 또는 양측 단부로부터 안쪽으로 이격된 부분이 상기 힌지 캡에 축을 통해 연결되어 상기 교각을 중심으로 하여 각도 조정되는 거더(20)와;
   상기 교각과 상기 거더의 사이에 분리 가능하게 개재되는 스페이서(50)와;
   상기 거더 위에 형성되는 슬래브를 포함하는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 힌지 캡은, 상기 교각에 고정되는 교각 고정부(31), 상기 교각 고정부 위에 형성되며 하나 이상의 축공이 형성되어 상기 축이 결합되는 힌지브래킷(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 교각 고정부는 상기 교각의 둘레부에 결합되는 수직부, 상기 수직부 위에 상기 수직부와 직교하는 방향으로 형성되어 상기 교각의 상면에 지지되는 수평부로 구성되는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 교각 고정부는 상기 교각을 감싸거나 내부에 삽입되면서 각도 조정 가능하도록 원형의 단면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 교각은 폭방향을 따라 일정 거리를 두고 나란히 세워지고, 상기 교각에 각각 형성된 힌지 캡의 사이에는 크로스 빔(60)이 연결되는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 거더와 상기 교각에 체결구(51)를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거더는 길이방향의 일측 또는 양측이 이웃하는 다른 거더와 직접 연결되거나 연결 빔(40)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 구배 조정이 가능한 교량.

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