KR101360584B1 - 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지하철, 지하차도 및 수로 등에 설치되는 박스형 콘크리트 구조물의 측벽과 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치에 관한 것으로, 천장, 측벽 및 바닥을 포함하는 박스형 콘크리트 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 대각선 방향으로 보강재가 고정 설치되어 천장과 측벽에 압축력을 가하여 상기 우각부에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시키되, 상기 보강재는 상기 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치되어, 상기 우각부에 통로의 추가적 확보가 가능한 것을 특징으로 하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 박스형 콘크리트 구조물의 보강재를 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치하여, 박스형 콘크리트 구조물의 측벽 및 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 균열이 방지되고 구조물의 안정성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 상기 우각부에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있고, 더불어 불필요한 부재의 설치 비용과 유지보수비용을 절감하여 경제적이며, 설치가 용이하여 시공성이 향상되는 효과가 있다.

Description

확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치{DEVICE FOR REINFORCING SHEARING FORCE AND NEGATIVE MOMENT OF BOX TYPED CONCRETE STRUCTURE WITH EXTENDED PASSAGE}
본 발명은 콘크리트 구조물, 특히 사각의 박스 형상으로 형성되고, 지하철, 지하차도 및 수로 등의 측벽과 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지하차도, 지하철 및 수로 등에 설치되는 박스형 콘크리트 구조물은 상부에 성토를 하거나 교통 차량 등에 의하여 추가하중이 적재되기 때문에 세로 방향의 측벽이나, 천장과 측벽 사이의 우각부에서 전단저항 및 부모멘트 저항이 하중보다 적어 보강이 필요한 경우가 자주 발생하고 있다.
이러한 박스형 콘크리트 구조물의 부모멘트 구간에서 콘크리트는 부재의 내력을 증대시키는 역할을 수행하지 못하여 전단력이나 부모멘트에 충분히 저항할 수 없는 문제가 있는 바, 따라서, 박스형 콘크리트 구조물을 보강함으로써 전단력과 부모멘트를 분산시킬 필요가 있다.
이를 위하여, 박스형 콘크리트 구조물의 내부에 앵커를 이용하여 철판 또는 수지를 함침시킨 강화섬유판을 부착하여 콘크리트 구조물의 강도를 증가시켰지만, 시간 경과에 따른 강도 저하로 보강력이 떨어지고 강화섬유판이 쉽게 탈락되는 문제가 있었고, 도 1에 도시된 국내 등록특허 제10-0558089호는 상부, 좌우측 벽체의 내부면에 박스형 보수보강장치(1)를 설치함으로써 박스형의 단면 증설을 통해 구조물을 보강코자 하였으나, 주로 경량빔(2)에 의한 보강이어서 특별한 보강재가 삽입되지 않기 때문에 보강 효과가 저조하고, 과다하게 빔 등을 추가할 경우 넓은 면적을 차지하는 구조물에는 작업성과 비용면에서 적용이 어려운 문제가 있었다.
더불어, 지하차도, 지하철 및 수로 등에 설치되는 박스형 콘크리트 구조물의 내부에는 차량이 통과하거나 다수의 시설물이 연속적으로 연결되어 설치되는데, 종래에는 박스형 콘크리트 구조물의 우각부에 전단력 및 부모멘트 보강재를 설계상 변형없이 그대로 설치하여 차량의 이동이나 각종 시설물의 설치를 위한 설계에 큰 제약이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 박스형 콘크리트 구조물의 보강재를 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치하여, 박스형 콘크리트 구조물의 측벽 및 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 균열이 방지되고 구조물의 안정성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 상기 우각부에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있고, 더불어 불필요한 부재의 설치 비용과 유지보수비용을 절감하여 경제적이며, 설치가 용이하여 시공성이 향상된 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 천장, 측벽 및 바닥을 포함하는 박스형 콘크리트 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 대각선 방향으로 보강재가 고정 설치되어 천장과 측벽에 압축력을 가하여 상기 우각부에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시키되, 상기 보강재는 상기 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치되어, 상기 우각부에 통로의 추가적 확보가 가능한 것을 특징으로 하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치를 제공한다.
이때, 본 발명의 상기 보강재는, 천장과 측벽에 각각 일측이 착설되고 타측은 접속부에 연결되는 날개부; 상기 날개부에 양 끝단부가 회동축에 의해 회동가능하도록 결합되고, 중간에 조절홀이 형성된 접속부; 및 상기 조절홀을 관통하여 코너면에 회전 가능하도록 결합되고, 회전에 의해 상기 전단력 및 부모멘트 보강 장치와 코너면과의 간격이 조절되는 조절부;를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
게다가, 본 발명의 상기 조절부는, 회전체와, 상기 회전체의 일단에 형성된 회전고리와, 코너면에 부착된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 돌출 형성되고 상기 회전체의 타단이 회전가능하도록 연결된 연결너트를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 천장과 측벽에 각각 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 고정시키는 앵커볼트와, 상기 고정플레이트에 돌출 형성되어 상기 날개부와 체결되는 체결고리를 포함한 고정부를 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 천장과 측벽에 각각 일측이 착설되고, 타측은 연결부에 연결되는 고정부; 상기 고정부에 끝단부가 고정되게 연결되고, 내주면에 나사산이 형성되되, 천장과 측벽 측의 나사산이 서로 반대방향으로 형성된 연결부; 및 양측 외주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성되고, 상기 연결부에 회전 가능하도록 나사 결합되며, 회전함에 따라 천장과 측벽 측 연결부 사이의 간격이 조절되는 회전부;를 포함하는 제 1, 2 보강재가 서로 ×자 형태로 엇갈리도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치를 제공한다.
여기서, 본 발명의 상기 고정부는, 천장과 측벽에 각각 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 고정시키는 앵커볼트와, 상기 고정플레이트에 돌출 형성되어 상기 연결부와 체결되는 체결고리를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
더불어, 본 발명의 상기 연결부는, 끝단부에 연결고리가 형성되고, 상기 연결고리와 상기 체결고리는 고정볼트로 함께 결합되어 상기 연결부가 천장과 측벽에 고정되는 것에도 그 특징이 있다.
그리고, 본 발명의 상기 보강재는, 천장과 측벽에 각 일측이 착설되고, 타측은 연결부에 연결되는 제 1 고정부; 천장과 측벽에 각 일측이 착설되고, 타측은 지지부에 연결되는 제 2 고정부; 상기 제 1 고정부에 끝단부가 고정되게 연결되고, 내주면에 나사산이 형성되되, 천장과 측벽 측의 나사산이 서로 반대방향으로 형성된 연결부; 상기 제 2 고정부에 일단이 고정되게 연결되고, 타단은 상기 연결부를 지지하도록 결합된 지지부; 및 양측 외주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성되고, 상기 연결부에 회전 가능하도록 나사 결합되며, 회전함에 따라 천장과 측벽 측 연결부 사이의 간격이 조절되는 회전부;를 포함하는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치를 제공한다.
이때, 본 발명의 상기 제 1, 2 고정부는, 천장과 측벽에 각각 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 고정시키는 앵커볼트와, 상기 고정플레이트에 돌출 형성되어 상기 지지부와 체결되는 체결고리를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
나아가, 본 발명의 상기 연결부는 바디와, 상기 바디의 일단에 형성되어 상기 체결고리와 고정볼트로 함께 결합되는 연결고리와, 상기 회전부와 회전 가능하도록 나사 결합되게 일직선을 이루도록 상기 바디의 타단에 절곡 형성되고 내주면에 나사산이 형성된 조절봉을 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 박스형 콘크리트 구조물의 보강재를 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치하여, 박스형 콘크리트 구조물의 측벽 및 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 균열이 방지되고 구조물의 안정성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 상기 우각부에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있고, 더불어 불필요한 부재의 설치 비용과 유지보수비용을 절감하여 경제적이며, 설치가 용이하여 시공성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 박스형 콘크리트 구조물의 박스형 보수보강장치를 나타낸 단면도.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 전단력 및 부모멘트 보강 장치의 사시도.
도 2b는 도 2a의 분리 사시도.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전단력 및 부모멘트 보강 장치의 사시도.
도 3b는 도 3a의 분리 사시도.
도 3c는 도 3a의 일부 단면도.
도 4a, 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전단력 및 부모멘트 보강 장치의 사시도.
도 4c는 도 4a의 분리 사시도.
도 4d는 도 4a의 일부 단면도.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 본 발명의 여러 실시예들이 박스형 콘크리트 구조물에 적용된 사용 상태도.
본 발명자는 지하차도, 지하철 및 수로 등에 설치되는 박스형 콘크리트 구조물은 보강에 의하여 전단력과 부모멘트를 분산시킬 필요가 있는데, 종래의 보강 장치는 시간 경과에 따라 보강력이 저하되고, 우각부에 설치되는 보강 장치로 인하여 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 내부 공간이 충분히 확보되지 못하는 문제가 있음을 인지하고, 이를 해결하기 위하여 연구와 노력을 거듭한 결과, 박스형 콘크리트 구조물의 보강재를 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치하여, 박스형 콘크리트 구조물의 측벽 및 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 균열이 방지되고 구조물의 안정성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 상기 우각부에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있고, 더불어 불필요한 부재의 설치 비용과 유지보수비용을 절감하여 경제적이며, 설치가 용이하여 시공성이 향상된 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치에 관한 본 발명을 완성시켰다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.
박스형 콘크리트 구조물(10)은 지하차도, 지하철, 수로 등에 설치되는 각형의 구조물로서, 상부의 천장(11), 양측의 측벽(12), 하부의 바닥(13)으로 이루어진 폐쇄형 구조물이고, 상기 천장(11)과 측벽(12) 사이에 전단력과 부모멘트에 취약한 우각부(14)가 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치(100)는 천장(11), 측벽(12) 및 바닥(13)을 포함하는 박스형 콘크리트 구조물(10) 내부의 천장(11)과 측벽(12) 사이의 우각부(14)에 대각선 방향으로 보강재(R)가 고정 설치되어 천장(11)과 측벽(12)에 압축력을 가하여 상기 우각부(14)에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시킨다.
이때, 상기 보강재(R)는 상기 박스형 콘크리트 구조물(10)의 코너면(15)에 근접 설치되어, 상기 우각부(14)에 확장된 통로(E)를 추가적으로 확보 가능하여, 지하차도, 지하철 및 수로 등에 설치되는 박스형 콘크리트 구조물(10) 내부의 통로(P)를 확장시킬 수 있고, 이로써 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 내부 공간을 충분히 확보할 수 있는 것이다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 보강재(R)는 크게 날개부(110), 접속부(120), 조절부(130) 및 고정부(140)를 포함하여 이루어진다.
상기 날개부(110)는 천장(11)과 측벽(12)에 고정부(140)를 통하여 각각 일측이 착설되고, 타측은 접속부(120)에 연결되며, 상기 날개부(110)의 일측에는 날개고리(111)가 돌출되도록 설치되고, 상기 날개고리(111)에는 날개공(112)이 형성되며, 상기 고정부(140)의 고정플레이트(141)에 돌출 형성된 체결고리(143)와 고정볼트(145)를 통하여 체결되어 천장(11)과 측벽(12) 측에 설치된다.
이때, 상기 고정부(140)는 앵커볼트(142)에 의해 천장(11)의 천장홀(11a)과 측벽(12)의 측벽홀(12a)을 통해 천장(11)과 측벽(12)에 각각 고정 설치된 고정플레이트(141)와, 상기 고정플레이트(141)를 천장(11)과 측벽(12)에 각각 고정시키는 앵커볼트(142)와, 상기 고정플레이트(141)에 돌출 형성되어 체결공(143a)을 연결하는 고정볼트(145)를 통해 상기 날개부(110)와 체결되는 체결고리(143)를 포함한다.
상기 접속부(120)는 상기 날개부(110)에 양 끝단부가 회동축(121)에 의해 회동가능하도록 결합되고, 중간에 조절홀(122)이 형성되며, 이때 상기 접속부(120)는 상기 날개부(110)의 타측에 형성된 회동홀(113)과 상기 회동축(121)을 통하여 회동가능하도록 연결되고, 상기 조절부(130)의 회전체(131)의 조절에 따라 상기 접속부(120)가 코너면(15)으로 더욱 근접하도록 이동될 수 있다.
상기 조절부(130)는 상기 조절홀(122)을 관통하여 코너면(15)에 회전 가능하도록 결합되고, 회전에 의해 상기 전단력 및 부모멘트 보강 장치(100)와 코너면(15)의 간격이 조절된다.
여기서, 상기 조절부(130)는 회전체(131)와, 상기 회전체(131)의 일단에 형성된 회전고리(132)와, 코너면(15)에 부착된 지지플레이트(133)와, 상기 지지플레이트(133)에 돌출 형성되고 상기 회전체(131)의 타단이 회전가능하도록 연결된 연결너트(134)를 포함하며, 상기 회전고리(132)를 잡고 상기 회전체(131)를 회전시키면 상기 회전체(131)와 조절홀(122)을 통해 나사 결합된 상기 접속부(120)가 코너면(15)으로 이동하게 되는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치(200)의 보강재(R)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 보강재(R1, R2)가 서로 ×자 형태로 엇갈리도록 설치되며, 상기 제 1, 2 보강재(R1, R2) 각각은 크게 연결부(210), 회전부(220), 지지부(230) 및 고정부(240)를 포함하여 이루어진다.
상기 고정부(240)는 천장(11)과 측벽(12)에 각각 일측이 착설되고, 타측은 연결부(210)에 연결되는 바, 천장(11)과 측벽(12)에 각각 고정 설치되고 앵커볼트(242)의 체결을 위한 고정홀(241a)이 형성된 고정플레이트(241)와, 상기 고정플레이트(241)를 천장(11)과 측벽(12)에 각각 고정시키는 앵커볼트(242)와, 상기 고정플레이트(241)에 돌출 형성되어 상기 연결부(210)와 체결공(243a)을 통해 고정볼트(245)에 의해 체결되는 체결고리(243)를 포함한다.
또한, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(210)는 상기 고정부(240)에 끝단부가 고정되게 연결되고, 내주면에 나사산이 형성되되, 내부가 중공 형성되어 몸체를 이루는 바디(211)의 내주면에는 나사산이 형성되어 있는데, 천장(11)과 측벽(12) 측에 형성된 나사산(211a, 211b)이 서로 반대방향으로 형성되어 있다.
이때, 상기 연결부(210)는 바디(211)의 끝단부에 연결고리(212)가 형성되고, 상기 연결고리(212)와 상기 체결고리(243)는 각각 연결공(212a)과 체결공(243a)을 통하여 고정볼트(245)로 함께 결합되어 상기 연결부(210)가 천장(11)과 측벽(12)에 고정되며, 상기 나사산(211a,211b)의 끝단부에 내측으로 스토퍼(213)가 돌출 형성되어 회전부(220)의 회전에 의하여 천장(11)과 측벽(12) 측의 연결부(210)간의 간격이 더 이상 좁혀지는 것이 방지된다.
더불어, 상기 회전부(220)는 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 연결부(210)의 바디(211) 내부로 삽입되어 회전가능하도록 나사 결합되는 회전봉(221)을 구비하되, 상기 회전봉(221)은 전체의 외주면에 나사산이 형성될 수 있으나, 과도한 간격 조절을 방지하기 위하여 양측의 외주면에만 나사산이 형성되는 것이 바람직하며, 이때, 천장측과 측벽측의 연결부(210)간의 간격을 조절하기 위해서 상기 회전봉(221)에 형성된 천장측의 나사산(221a)과 측벽측의 나사산(221b)은 서로 반대방향으로 형성되어 있다.
이와 같이, 길이 조절이 가능한 제 1, 2 보강재(R1, R2)가 우각부(14)에 서로 ×자 형태로 엇갈리도록 함께 설치되기 때문에 박스형 콘크리트 구조물(10)의 내부에 확장된 통로(E)를 확보함과 동시에 박스형 콘크리트 구조물(10)의 측벽 및 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있어 균열이 방지되고 구조물의 안정성이 크게 향상된다.
한편, 또 다른 실시예로서 전단력 및 부모멘트 보강 장치(200)의 보강재(R)는 연결부(210), 회전부(220), 지지부(230) 및 고정부(240)를 포함하여 영문 알파벳 K자 형태를 이루도록 설치되고, 이때, 상기 고정부(240)는 제 1 고정부(240a) 및 제 2 고정부(240b)를 포함한다.
즉, 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 고정부(240a)와 제 2 고정부(240b)는 상술된 고정부(240)와 대부분 동일한 구성을 갖고 있는 바, 상기 제 1 고정부(240a)는 천장(11)과 측벽(12)에 각 일측이 착설되고 타측은 연결부에 연결되는 것으로 상술된 실시예의 고정부(240)에 해당하는 구성이지만, 상기 제 2 고정부(240b)는 천장과 측벽에 각 일측이 착설되고 타측은 상기 지지부(230)에 연결된다.
또한, 상기 연결부(210)는 상기 제 1 고정부(240a)에 끝단부가 고정되게 연결되고, 내주면에 나사산이 형성되되, 바디(211) 내주면에 형성된 천장과 측벽 측의 나사산(211a, 211b)이 서로 반대방향으로 형성되어 있다.
여기서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(210)는 바디(211)와, 상기 바디(211)의 일단에 형성되어 상기 체결고리(243)와 고정볼트(245)로 함께 결합되는 연결고리(212)와, 상기 회전부(220)와 회전 가능하도록 나사 결합되게 일직선을 이루도록 상기 바디(211)의 타단에 절곡 형성되고 내주면에 나사산이 형성된 조절봉(214)을 포함한다.
더불어, 상기 회전부(220)는 양측 외주면에 서로 반대방향의 나사산(221a, 221b)이 형성되고, 상기 연결부(210)에 회전 가능하도록 나사 결합되며, 회전함에 따라 천장(11)과 측벽(12) 측 연결부(210) 사이의 간격이 조절된다.
나아가, 상기 지지부(230)는 상기 제 2 고정부(240b)에 일단이 고정되게 연결되고, 타단은 상기 연결부(210)를 지지하도록 연결부(210)와 결합되며, 끝단에 지지공(231a)이 관통된 지지고리(231)가 형성되어 상기 제 2 고정부(240b)의 체결고리(243)와 고정볼트(245)를 통해 연결된다.
아울러, 이러한 박스형 콘크리트 구조물(10)의 측벽(11)과 우각부(12)에 미치는 전단력 및 부모멘트를 분산시키기 위하여 공압장치, 유압장치 등 다양한 조절 수단이 선택적으로 사용될 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명에 따른 여러 실시예들의 작동에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2b 및 도 5a의 일실시예에 도시된 바와 같이, 박스형 콘크리트 구조물(10)의 양측 우각부(14)에 본 발명에 따른 전단력 및 부모멘트 보강 장치(100)의 보강재(R)를 설치하되, 먼저 고정부(140)의 고정플레이트(141)에 다수의 앵커볼트(142)를 관통시켜 천장홀(11a)에 삽착시킴으로써, 상기 고정플레이트(141)의 일측이 천장면에 고정 부착되게 되고, 천장측의 반대편에도 또 다른 고정플레이트(141)에 다수의 앵커볼트(142)가 관통되어 측벽홀(12a)에 삽착되어 상기 고정플레이트(141)의 일측이 측벽면에 고정 부착된다.
또한, 상기 고정플레이트(141)의 타측에 돌출 형성된 체결고리(143)와 날개부(110)의 끝단부에 형성된 날개고리(111)를 고정볼트(145)를 통해 연결시켜 상기 날개부(110)를 천장(11)과 측벽(12)에 고정시킨다.
그리고, 접속부(120)의 조절홀(122)에 연결된 조절부(130)의 회전체(131)를 회전고리(132)를 이용하여 정방향으로 회전시키게 되면, 회동축(121)이 작동하면서 회전체(131)와 나사 결합된 접속부(120)가 코너면(15)에 보다 근접되도록 이동하게 됨으로써, 천장(11)과 측벽(12)에 직접 압축력을 가하여 박스형 콘크리트 구조물(10)의 측벽(12)과 우각부(14)에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 균열을 방지할 수 있는 보강구조를 제공함과 동시에, 우각부(14)에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있는 것이다.
또한, 조절부(130)의 회전체(131)를 역방향으로 회전시키면 접속부(120)가 코너면(15)에서 점점 이격되도록 이동하게 되며, 이로써 본 발명에 의한 전단력과 부모멘트의 보강 정도를 조절할 수도 있다.
도 3c 및 도 5b의 다른 실시예에 도시된 바와 같이, 박스형 콘크리트 구조물(10)의 양측 우각부(14)에 본 발명에 따른 전단력 및 부모멘트 보강 장치(200)의 제 1, 2 보강재(R1, R2)가 서로 ×자 형태로 엇갈리도록 설치하되, 먼저 고정부(240)의 고정플레이트(241)에 다수의 앵커볼트(242)를 관통시켜 천장홀(11a)에 삽착시킴으로써, 상기 고정플레이트(241)의 일측이 천장면에 고정 부착되게 되고, 천장측의 반대편에도 또 다른 고정플레이트(241)에 다수의 앵커볼트(242)가 관통되어 측벽홀(12a)에 삽착되어 상기 고정플레이트(241)의 일측이 측벽면에 고정 부착된다.
또한, 상기 고정플레이트(241)의 타측에 돌출 형성된 체결고리(243)와 연결부(210)의 끝단부에 형성된 연결고리(212)를 고정볼트(245)를 통해 연결시켜 상기 연결부(210)를 천장(11)과 측벽(12)에 고정시킨다.
그리고, 회전부(220)의 회전봉(221)를 정방향으로 회전시키게 되면, 회전봉(221)의 양측에 서로 반대방향으로 형성된 나사산(221a, 221b)과, 천장측과 측벽측에 형성된 연결부(210)의 바디(211) 내주면에 서로 반대반향으로 형성된 나사산(211a, 211b)의 작용에 의하여 상기 연결부(210)간의 간격이 벌어지게 되면서 천장(11)과 측벽(12)에 직접 압축력을 가하여 박스형 콘크리트 구조물(10)의 측벽(12)과 우각부(14)에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 균열을 방지할 수 있는 보강구조를 제공할 뿐만 아니라, ×자 형태로 엇갈리도록 설치되어 우각부(14)에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있는 것이다.
또한, 회전부(220)의 회전봉(221)을 역방향으로 회전시켜 천장측과 측벽측의 연결부(210)간의 간격이 좁혀지게 함으로써, 본 발명에 의한 전단력과 부모멘트의 보강 정도를 조절할 수도 있다.
도 4d 및 도 5c와 도 5d의 또 다른 실시예에 도시된 바와 같이, 박스형 콘크리트 구조물(10)의 양측 우각부(14)에 본 발명에 따른 전단력 및 부모멘트 보강 장치(200)의 보강재(R)를 영문 알파벳 K자 형태로 설치하되, 먼저 제 1, 2 고정부(240a, 240b)의 고정플레이트(241)에 다수의 앵커볼트(242)를 관통시켜 천장홀(11a)에 삽착시킴으로써, 상기 고정플레이트(241)의 일측이 천장면에 고정 부착되게 되고, 천장측의 반대편에도 또 다른 고정플레이트(241)에 다수의 앵커볼트(242)가 관통되어 측벽홀(12a)에 삽착되어 상기 고정플레이트(241)의 일측이 측벽면에 고정 부착된다.
또한, 상기 제 1 고정부(240a)의 상기 고정플레이트(241) 타측에 돌출 형성된 체결고리(243)와 연결부(210)의 끝단부에 형성된 연결고리(212)를 고정볼트(245)를 통해 연결시켜 상기 연결부(210)를 천장(11)과 측벽(12)에 고정시킨다.
더불어, 상기 제 2 고정부(240b)의 상기 고정플레이트(241) 타측에 돌출 형성된 체결고리(243)와 지지부(230)의 끝단부에 형성된 지지고리(231)를 고정볼트(245)를 통해 연결시켜 상기 지지부(230)를 상기 연결부(210)가 설치된 곳에 인접한 천장(11)과 측벽(12)에 고정시킨다.
그리고, 회전부(220)의 회전봉(221)를 정방향으로 회전시키게 되면, 회전봉(221)의 양측에 서로 반대방향으로 형성된 나사산(221a, 221b)과, 천장측과 측벽측에 형성된 연결부(210)의 조절봉(214) 내주면에 서로 반대반향으로 형성된 나사산(211a, 211b)의 작용에 의하여 상기 연결부(210)간의 간격이 벌어지게 되면서 천장(11)과 측벽(12)에 직접 압축력을 가하여 박스형 콘크리트 구조물(10)의 측벽(12)과 우각부(14)에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 균열을 방지할 수 있는 보강구조를 제공함과 동시에, 코너면(15)으로 굽어진 K자 형태를 이루어 우각부(14)에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있는 것이다.
또한, 회전부(220)의 회전봉(221)을 역방향으로 회전시켜 천장측과 측벽측의 연결부(210)간의 간격이 좁혀지게 함으로써, 본 발명에 의한 전단력과 부모멘트의 보강 정도를 조절할 수도 있다.
결국, 본 발명에 따른 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치에 의하면, 박스형 콘크리트 구조물의 보강재를 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치하여, 박스형 콘크리트 구조물의 측벽 및 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 효과적으로 분산시킬 수 있으며, 이로 인하여 균열이 방지되고 구조물의 안정성이 크게 향상될 뿐만 아니라, 상기 우각부에 차량 이동이나 시설물의 설치를 위한 추가 공간을 충분히 확보할 수 있고, 더불어 불필요한 부재의 설치 비용과 유지보수비용을 절감하여 경제적이며, 설치가 용이하여 시공성이 향상되는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1. 박스형 보수보강장치 2. 경량빔
10. 박스형 콘크리트 구조물 11. 천장
11a. 천장홀 12. 측벽
12a. 측벽홀 13. 바닥
14. 우각부 15. 코너면
100, 200. 전단력 및 부모멘트 보강 장치
110. 날개부 111. 날개고리
112. 날개공 113. 회동홀
120. 접속부 121. 회동축 122. 조절홀
130. 조절부 131. 회전체
132. 회전고리 133. 지지플레이트
134. 연결너트 140, 240. 고정부
240a. 제 1 고정부 240b. 제 2 고정부
141, 241. 고정플레이트 141a, 241a. 고정홀
142, 242. 앵커볼트 143, 243. 체결고리
143a, 243a. 체결공 145, 245. 고정볼트
210. 연결부 211. 바디
211a, 211b. 나사산 212. 연결고리
212a. 연결공 213. 스토퍼
214. 조절봉 220. 회전부
221. 회전봉 221a, 221b. 나사산
230. 지지부 231. 지지고리
231a. 지지공 R. 보강재
R1. 제 1 보강재 R2. 제 2 보강재
P. 통로 E. 확장된 통로

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 천장, 측벽 및 바닥을 포함하는 박스형 콘크리트 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 대각선 방향으로 보강재가 고정 설치되어 천장과 측벽에 압축력을 가하여 상기 우각부에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시키되,
    상기 보강재는, 상기 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치되어, 상기 우각부에 통로의 추가적 확보가 가능하고, 천장과 측벽에 각각 일측이 착설되고 타측은 접속부에 연결되는 날개부; 상기 날개부에 양 끝단부가 회동축에 의해 회동가능하도록 결합되고, 중간에 조절홀이 형성된 접속부; 및 상기 조절홀을 관통하여 코너면에 회전 가능하도록 결합되고, 회전에 의해 상기 전단력 및 부모멘트 보강 장치와 코너면과의 간격이 조절되는 조절부;를 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조절부는, 회전체와, 상기 회전체의 일단에 형성된 회전고리와, 코너면에 부착된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트에 돌출 형성되고 상기 회전체의 타단이 회전가능하도록 연결된 연결너트를 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    천장과 측벽에 각각 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 고정시키는 앵커볼트와, 상기 고정플레이트에 돌출 형성되어 상기 날개부와 체결되는 체결고리를 포함한 고정부를 더 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  5. 천장, 측벽 및 바닥을 포함하는 박스형 콘크리트 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 대각선 방향으로 보강재가 고정 설치되어 천장과 측벽에 압축력을 가하여 상기 우각부에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시키되,
    상기 보강재는 상기 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치되어, 상기 우각부에 통로의 추가적 확보가 가능하고,
    천장과 측벽에 각각 일측이 착설되고, 타측은 연결부에 연결되는 고정부; 상기 고정부에 끝단부가 고정되게 연결되고, 내주면에 나사산이 형성되되, 천장과 측벽 측의 나사산이 서로 반대방향으로 형성된 연결부; 및 양측 외주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성되고, 상기 연결부에 회전 가능하도록 나사 결합되며, 회전함에 따라 천장과 측벽 측 연결부 사이의 간격이 조절되는 회전부;를 포함하는 제 1, 2 보강재가 서로 ×자 형태로 엇갈리도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 고정부는, 천장과 측벽에 각각 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 고정시키는 앵커볼트와, 상기 고정플레이트에 돌출 형성되어 상기 연결부와 체결되는 체결고리를 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 연결부는, 끝단부에 연결고리가 형성되고, 상기 연결고리와 상기 체결고리는 고정볼트로 함께 결합되어 상기 연결부가 천장과 측벽에 고정되는 것을 특징으로 하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  8. 천장, 측벽 및 바닥을 포함하는 박스형 콘크리트 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 대각선 방향으로 보강재가 고정 설치되어 천장과 측벽에 압축력을 가하여 상기 우각부에 발생되는 전단력과 부모멘트를 분산시키되,
    상기 보강재는 상기 박스형 콘크리트 구조물의 코너면에 근접 설치되어, 상기 우각부에 통로의 추가적 확보가 가능하고, 천장과 측벽에 각 일측이 착설되고, 타측은 연결부에 연결되는 제 1 고정부; 천장과 측벽에 각 일측이 착설되고, 타측은 지지부에 연결되는 제 2 고정부; 상기 제 1 고정부에 끝단부가 고정되게 연결되고, 내주면에 나사산이 형성되되, 천장과 측벽 측의 나사산이 서로 반대방향으로 형성된 연결부; 상기 제 2 고정부에 일단이 고정되게 연결되고, 타단은 상기 연결부를 지지하도록 결합된 지지부; 및 양측 외주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성되고, 상기 연결부에 회전 가능하도록 나사 결합되며, 회전함에 따라 천장과 측벽 측 연결부 사이의 간격이 조절되는 회전부;를 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1, 2 고정부는, 천장과 측벽에 각각 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 고정시키는 앵커볼트와, 상기 고정플레이트에 돌출 형성되어 상기 지지부와 체결되는 체결고리를 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 연결부는 바디과, 상기 바디의 일단에 형성되어 상기 체결고리와 고정볼트로 함께 결합되는 연결고리와, 상기 회전부와 회전 가능하도록 나사 결합되게 일직선을 이루도록 상기 바디의 타단에 절곡 형성되고 내주면에 나사산이 형성된 조절봉을 포함하는 확장된 통로를 갖는 박스형 콘크리트 구조물의 전단력 및 부모멘트 보강 장치.


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