KR101381410B1 - 일체거동식 입체거더 교량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부구조(40), 상기 하부구조 상에 설치되는 교좌장치(60) 및 상기 교좌장치 상에 설치되는 새들(50)을 포함하는 교량에 있어서, 교량상판(10)과; 상기 교량상판의 하측에 상기 교량상판의 종방향으로 설치되되 상기 새들에 하중이 작용하도록 상기 새들 상측에 설치된 제1거더(20)와; 상기 교량상판의 상측인 통행공간의 외측에 위치되며 상기 제1거더와 일체거동 가능하도록 연결되어 작용 하중에 대하여 상기 제1거더와 함께 저항하는 제2거더(70)를 포함하고, 상기 제2거더는, 적어도 하나의 종방향 거더부재(710) 및 복수 개의 횡방향 연결부재(720)를 포함하고, 상기 복수의 횡방향 연결부재는 상기 종방향 거더부재에 의하여 서로 연결되며 각각 상기 통행공간을 상기 교량상판의 횡방향으로 둘러싼 상태로 상기 제1거더에 양쪽이 연결되며, 상기 이웃한 횡방향 연결부재를 서로 연결하는 복수 개의 브레이싱(730)을 더 포함하고, 상기 새들과 교좌장치를 연결하는 수직반력 완충대(200)를 더 포함하되, 상기 수직반력 완충대는, 저면에 상기 교좌장치(60)에 매입하여 고정하기 위한 복수의 앵거(211)와 상기 앵커(211)의 좌측 및 우측에 교각 앵커에 끼워지는 복수의 앵커공(212)이 천공된 하판(210)과, 상판(240)과 하판(210) 사이에서 상판(240)에 작용하는 수직반력에 대하여 완충작용을 하는 탄성패드(230)와, 하판(210)의 앵커공(212) 위쪽에 위치하여 상판(240)의 키(242)를 꽂아 지지할 키홈(223)을 가진 한 쌍의 상판 지지구(220a,b)와, 상면에는 상기 새들에 매입되는 앵커(241)가 부착되어 상기 새들의 하측면과 상면이 밀착되고 좌우측 변에는 상판 지지구(220a,b)의 키홈(223)에 꽂히는 복수의 키(242)를 가진 상판(240)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체거동식 입체거더 교량에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 제1거더와 제2거더가 일체거동을 하여 작용 하중이 제1거더와 제2거더에 분산되도록 하여 제1거더의 규격이나 제원 등을 경제적이고 합리적으로 줄일 수 있는 데다, 제1거더의 크기를 소형화할 수도 있어 형하공간(교량의 하부공간, 다리밑공간) 확보가 용이하도록 할 뿐만 아니라, 교량 구조물이 지진 및 자연재해에 대해 최대한 안전성을 확보할 수 있고 기능도 향상시켜 지진과 자연재해 등 각종 위험요소로부터 인명과 재산을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 일체거동식 입체거더 교량을 제공을 할 수 있는 일체거동식 입체거더 교량을 제공할 수 있다.

Description

일체거동식 입체거더 교량{ONE-BEHAVIOR 3D GIRDER BRIDGE}

본 발명은 교량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1거더와 제2거더가 일체거동을 하여 작용 하중이 제1거더와 제2거더에 분산되도록 하여 제1거더의 규격이나 제원 등을 경제적이고 합리적으로 줄일 수 있는 데다, 제1거더의 크기를 소형화할 수도 있어 형하공간(교량의 하부공간, 다리밑공간) 확보가 용이하도록 할 뿐만 아니라, 교량 구조물이 지진 및 자연재해에 대해 최대한 안전성을 확보할 수 있고 기능도 향상시켜 지진과 자연재해 등 각종 위험요소로부터 인명과 재산을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 일체거동식 입체거더 교량을 제공을 할 수 있는 일체거동식 입체거더 교량에 관한 것이다.

본 발명은 교량에 관한 것이다.

일반적으로, 고가구조물인 교량은 교량상판 및 이 교량상판을 받치는 하부구조(교각 및/또는 교대)를 포함하고, 이 교량상판과 하부구조 사이에는 교량의 길이(종)방향으로 단수 또는 복수의 거더가 같은 평면 상에 서로 나란하도록 설치된다. 이 때, 거더로는 강재 거더나 콘크리트 거더가 주로 사용되고, 교량상판상에는 기능성, 심미성, 안전성 등을 향상시킬 목적으로 난간, 방음/방풍벽, 캐노피(canopy)와 같은 각종 구조물이나 조형물이 설치된다.

이와 같은 교량에 대한 구조해석을 실시하여 보면, 교량상판 상에 설치된 구조물이나 조형물은 모두 비구조체로서 교량에 작용하는 활하중(liveload) 등에 대하여 하중을 분담하는 구조체로서의 역할을 하는 것이 아니라, 교량에 무게를 더하는 하중으로서 부담만 주고 있는 실정이다. 게다가, 이러한 실정에 따르면, 상부로부터의 하중을 받아 하부구조에 전달하는 거더의 규격, 제원, 크기 등이 하중에 대한 충분한 저항력 확보 면에서 점점 증대되고 있는바, 이는 결국 교량 크기와 사용 자재의 증대로 이어져 시공의 어려움 및 공사비용 증가의 원인으로 작용되고 있다.

한편, 교량을 설계함에 있어서, 형하공간(교량의 하부공간, 다리밑 공간) 확보의 용이성은 근래 들어 매우 중요시되는 사항 중 하나이다. 그러나, 이렇듯 거더의 크기가 점점 증대되면서 형하공간 확보 또한 매우 어려운 것이 현 실정이다.

다른 한편, 교량(특히, 장대 및 장지간 교량)은 작용 하중의 증가에 따라 처짐량이 커질 수밖에 없는데, 이는 교량의 사용성, 안정성 및 미관에 악영향을 미치는 요소가 아닐 수 없었다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제0431403호에 개시되어 있는 바와 같으나 상기 등록특허 제0431403호의 경우도 상술한 문제점을 해결하지 못하고 있는 실정이다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 제1거더와 제2거더가 입체(3D)거더를 구성하고 작용 하중에 대하여 별개가 아닌, 일체로 거동하도록 구성하고, 제2거더는 서로 연결된 적어도 하나의 종방향 거더부재 및 복수 개의 횡방향 연결부재를 포함하고 이웃한 횡방향 연결부재를 서로 연결하는 복수 개의 브레이싱(730)을 더 포함하며, 새들과 교좌장치를 연결하는 수직반력 완충대를 더 포함함으로써, 제1거더와 제2거더가 일체거동을 하여 작용 하중이 제1거더와 제2거더에 분산되도록 하여 제1거더의 규격이나 제원 등을 경제적이고 합리적으로 줄일 수 있는 데다, 제1거더의 크기를 소형화할 수도 있어 형하공간(교량의 하부공간, 다리밑공간) 확보가 용이하도록 할 뿐만 아니라, 교량 구조물이 지진 및 자연재해에 대해 최대한 안전성을 확보할 수 있고 기능도 향상시켜 지진과 자연재해 등 각종 위험요소로부터 인명과 재산을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 일체거동식 입체거더 교량을 제공하기 위함이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하부구조(40), 상기 하부구조 상에 설치되는 교좌장치(60) 및 상기 교좌장치 상에 설치되는 새들(50)을 포함하는 교량에 있어서, 교량상판(10)과; 상기 교량상판의 하측에 상기 교량상판의 종방향으로 설치되되 상기 새들에 하중이 작용하도록 상기 새들 상측에 설치된 제1거더(20)와; 상기 교량상판의 상측인 통행공간의 외측에 위치되며 상기 제1거더와 일체거동 가능하도록 연결되어 작용 하중에 대하여 상기 제1거더와 함께 저항하는 제2거더(70)를 포함하고, 상기 제2거더는, 적어도 하나의 종방향 거더부재(710) 및 복수 개의 횡방향 연결부재(720)를 포함하고, 상기 복수의 횡방향 연결부재는 상기 종방향 거더부재에 의하여 서로 연결되며 각각 상기 통행공간을 상기 교량상판의 횡방향으로 둘러싼 상태로 상기 제1거더에 양쪽이 연결되며, 상기 이웃한 횡방향 연결부재를 서로 연결하는 복수 개의 브레이싱(730)을 더 포함하고, 상기 새들과 교좌장치를 연결하는 수직반력 완충대(200)를 더 포함하되, 상기 수직반력 완충대는, 저면에 상기 교좌장치(60)에 매입하여 고정하기 위한 복수의 앵거(211)와 상기 앵커(211)의 좌측 및 우측에 교각 앵커에 끼워지는 복수의 앵커공(212)이 천공된 하판(210)과, 상판(240)과 하판(210) 사이에서 상판(240)에 작용하는 수직반력에 대하여 완충작용을 하는 탄성패드(230)와, 하판(210)의 앵커공(212) 위쪽에 위치하여 상판(240)의 키(242)를 꽂아 지지할 키홈(223)을 가진 한 쌍의 상판 지지구(220a,b)와, 상면에는 상기 새들에 매입되는 앵커(241)가 부착되어 상기 새들의 하측면과 상면이 밀착되고 좌우측 변에는 상판 지지구(220a,b)의 키홈(223)에 꽂히는 복수의 키(242)를 가진 상판(240)으로 이루어진 것을 그 기본적인 기술적 특징으로 한다.

이때, 상기 제2거더는 상기 통행공간의 일정 길이구간을 상기 교량상판의 횡방향으로 둘러싼 상태로 상기 제1거더에 양쪽이 연결된 통단면 거더부재를 포함하고, 상기 제2거더는 상기 통단면 거더부재를 지지할 수 있도록 이 통단면 거더부재의 내측에 상기 교량상판의 종방향으로 배치된 상태로 상기 제1거더에 양쪽이 연결된 복수 개의 횡방향 보강부재를 더 포함하거나, 또는 상기 복수 개의 횡방향 보강부재 및 이 복수의 횡방향 보강부재를 서로 연결하는 적어도 하나의 종방향 보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하판(210)은 저면에 앵커(211)가 부착된 중앙 하판(210a)과 앵커공(212)이 천공된 양쪽 측부 하판(210b)으로 이루어지고,

상기 상판(240)은 새들용 앵커(241)를 가진 본판(240a)의 양 측면에 키(242a)를 부착한 것을 포함하며, 상판 지지구(220)의 앵커공(224)에서 교각 앵커(270)가 차지하고 남은 여백을 구멍 스페이서(250)로 메워진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교량상판 하측에는 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 열을 발생시키는 열선(810)이 포함된 발열부(800)가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교량상판의 표면에는 교량상판의 온도를 측정하는 온도센서와 교량상판의 수분을 측정하는 수분센서가 설치되고, 상기 전원 공급부, 온도센서 및 수분센서와 연결되어 상기 온도센서에서 측정되는 온도정보와 상기 수분센서에서 측정되는 수분정보를 전송받고, 상기 전송받은 온도정보가 기 설정된 온도 이하이고 동시에 상기 전송받은 수분정보가 기 설정된 수분량 이상인 경우에만 상기 전원 공급부에서 상기 열선으로 전기 에너지를 공급하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 제1거더와 제2거더가 일체거동을 하여 작용 하중이 제1거더와 제2거더에 분산되도록 하여 제1거더의 규격이나 제원 등을 경제적이고 합리적으로 줄일 수 있는 데다, 제1거더의 크기를 소형화할 수도 있어 형하공간(교량의 하부공간, 다리밑공간) 확보가 용이하도록 할 뿐만 아니라, 교량 구조물이 지진 및 자연재해에 대해 최대한 안전성을 확보할 수 있고 기능도 향상시켜 지진과 자연재해 등 각종 위험요소로부터 인명과 재산을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 일체거동식 입체거더 교량을 제공을 할 수 있는 일체거동식 입체거더 교량을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일체거동식 입체거더 교량의 횡단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 변형예가 도시된 횡단면도이다.
도 4 및 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 일체거동식 입체거더 교량의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량에 대한 압축 및 인장응력에 대한 시뮬레이션 결과로서 도 3에 도시된 일체거동식 입체거더 교량을 대상으로 한 결과표이다.
도 8은 도 2 및 도 6에 표시된 A 부분의 확대도로서, 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량을 구성하는 수직반력 완충대의 분해도이다.
도 9는 도 8에 대한 조립도이며, 도 10은 도 8에 도시된 수직반력 완충대의 실제 시공 후 구성을 나타내기 위한 종단면도이다.
도 11은 도 2 및 도 6에 표시된 A 부분의 확대도로서, 수직반력 완충대의 다른 분해도이다.
도 12는 도 11에 대한 조립도이다.
도 13은 도 11에 도시된 수직반력 완충대의 실제 시공 후 구성을 나타내기 위한 종단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 일체거동식 입체거더 교량을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 일체거동식 입체거더 교량의 횡단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 변형예가 도시된 횡단면도이다.

또한, 도 4 및 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 일체거동식 입체거더 교량의 횡단면도이다. 도 7은 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량에 대한 압축 및 인장응력에 대한 시뮬레이션 결과로서 도 3에 도시된 일체거동식 입체거더 교량을 대상으로 한 결과표이다.

도 8은 도 2 및 도 6에 표시된 A 부분의 확대도로서, 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량을 구성하는 수직반력 완충대의 분해도이고, 도 9는 도 8에 대한 조립도이며, 도 10은 도 8에 도시된 수직반력 완충대의 실제 시공 후 구성을 나타내기 위한 종단면도이다. 도 11은 도 2 및 도 6에 표시된 A 부분의 확대도로서, 수직반력 완충대의 다른 분해도이며, 도 12는 도 11에 대한 조립도이고, 도 13은 도 11에 도시된 수직반력 완충대의 실제 시공 후 구성을 나타내기 위한 종단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체거동식 입체거더 교량은 하부구조(40), 상기 하부구조 상에 설치되는 교좌장치(60) 및 상기 교좌장치 상에 설치되는 새들(50)을 포함하는 교량에 관한 것으로서, 그 구체적인 구성은 다음과 같다.

즉, 본 발명에 일체거동식 입체거더 교량은 하부구조(40), 상기 하부구조 상에 설치되는 교좌장치(60) 및 상기 교좌장치 상에 설치되는 새들(50)을 포함하는 교량에 관한 것으로서, 교량상판(10)과; 상기 교량상판(10)의 하측에 상기 교량상판(10)의 종방향으로 설치되되 상기 새들(50)에 하중이 작용하도록 상기 새들(50) 상측에 설치된 제1거더(20)와; 상기 교량상판(10)의 상측인 통행공간의 외측에 위치되며 상기 제1거더(20)와 일체거동 가능하도록 연결되어 작용 하중에 대하여 상기 제1거더(20)와 함께 저항하는 제2거더(70)를 포함한다.

상기 교좌장치(60)는 제1거더(20)와 하부구조(40) 사이에 설치되고, 새들(50)은 제1거더(20)와 교좌장치(60) 사이에 각각 설치된다.

이때, 상기 제2거더(70)는, 적어도 하나의 종방향 거더부재(710) 및 복수 개의 횡방향 연결부재(720)를 포함하고, 상기 복수의 횡방향 연결부재(720)는 상기 종방향 거더부재(710)에 의하여 서로 연결되며 각각 상기 통행공간을 상기 교량상판의 횡방향으로 둘러싼 상태로 상기 제1거더(20)에 양쪽이 연결되며, 상기 이웃한 횡방향 연결부재(720)를 서로 연결하는 복수 개의 브레이싱(730)을 더 포함한다.

이때, 상기 새들(50)과 교좌장치(60)는 수직반력 완충대(200)에 의해 연결된다.

상기 수직반력 완충대(200)는, 저면에 상기 교좌장치(60)에 매입하여 고정하기 위한 복수의 앵커(211)와 상기 앵커(211)의 좌측 및 우측에 교각 앵커에 끼워지는 복수의 앵커공(212)이 천공된 하판(210)과, 상판(240)과 하판(210) 사이에서 상판(240)에 작용하는 수직반력에 대하여 완충작용을 하는 탄성패드(230)와, 하판(210)의 앵커공(212) 위쪽에 위치하여 상판(240)의 키(242)를 꽂아 지지할 키홈(223)을 가진 한 쌍의 상판 지지구(220a,b)와, 상면에는 상기 새들에 매입되는 앵커(241)가 부착되어 상기 새들의 하측면과 상면이 밀착되고 좌우측 변에는 상판 지지구(220a,b)의 키홈(223)에 꽂히는 복수의 키(242)를 가진 상판(240)으로 구성된다.

이하는, 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량의 구성에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량은 상부구조 및 이 상부구조를 받치는 하부구조(교각 및/또는 교대)(40)를 포함하고, 상부구조는 교량상판(10), 입체거더(20,70) 및 복수 개의 가로보(30)를 포함한다. 교량상판(10)은 보행자 및/또는 차량이 통행할 수 있도록 구성되어, 교량상판(10)의 상측은 통행공간(15)이 된다. 입체거더(20,70)는 교량상판(10)의 하측에이 교량상판(10)의 종(길이)방향으로 나란히 설치된 복수 개의 제1거더(20) 및 교량상판(10)의 상측에 이 제1거더(20)와 구조적으로 강결되도록 설치되어 작용 하중(활하중 등)에 대하여 제1거더(20)와 일체로 거동하면서 저항하는 제2거더(70)를 포함한다. 가로보(30)는 복수의 제1거더(20) 사이에 교량상판(10)의 횡(폭)방향으로 설치되며 교량상판(10)의 종방향을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배치된다.

상기 제1거더(20)는 관경이 일정한 원형강관(21) 및 이 원형강관(21)속에 충전되어 강성이나 질량을 증가시키는 콘크리트충전물(22)을 포함한다. 원형강관(21)이 요구 수준의 강성이나 질량을 가질 경우, 콘크리트충전물(22)은 충전되지 않을 수도 있고 부분적으로 충전될 수도 있다. 콘크리트충전물(22)의 부분적충전 위치는 예를 들면, 하부구조(40)가 제1거더(20)를 받칠 시 하부구조(40)의 지지를 받는 지점 부분일 수 있다.

이때, 제1거더(20)는 강-콘크리트(steel-concrete)간, 즉 원형강관(21)과 콘크리트충전물(22) 간의 합성작용(부착력) 증대를 위한 적어도 하나의 전단연결재(shear connector)를 더 포함할 수 있다. 전단연결재로는 강재평판과 이형철근을 포함하는 타입이 적용될 수 있다. 여기서, 강재평판은 복수개 구비되고 각각 원형강관(21)의 내주에 접합되며 선단이 원형강관(21)의 중심측을 향하도록 방사상으로 배치된다. 이형철근은 이렇게 방사상으로 배치된 강재평판이 서로 연결되도록 복수 개의 강재평판에 관통되거나 강재평판의 선단에 접합되는 고리 형상으로 형성된다.

이와 같이, 제1거더(20)의 원형강관(21)에 콘크리트충전물(22)을 충전하거나 전단연결재에 의하여 강-콘크리트 간의 합성작용을 증대시키면 교량의 강성이나 질량이 전체적으로 증대되므로 교량의 진동, 처짐 등에 대한 기준을 용이하게 만족시킬 수 있다.

교량상판(10) 상에 설치되는 제2거더(70)는 교량상판(10)의 종방향으로 배치되어 제1거더(20)와 나란한 적어도 한 개의 종방향 거더부재(710) 및 이종방향 거더부재(710)와 수직을 이루도록 교량상판(10)의 횡방향으로 배치된 복수개의 횡방향 연결부재(720)를 포함한다. 여기서, 종방향 거더부재(710)는 통행공간(15)의 외측에 위치된다. 그리고 횡방향 연결부재(720)는 통행공간(15)을 교량상판(10)의 횡방향으로 둘러싸는 Ｃ자형의 고리 구조를 가지도록 형성되는 한편, 교량상판(10)의 종방향을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고배치(바람직하게는, 등간격으로 배치)된다. 따라서, 종방향 거더부재(710)와 횡방향 연결부재(720)는 보행자 및/또는 차량이 통행공간(15)을 통행하는 데 지장을 초래함이 없는 격자형 구조를 가진다.

종방향 거더부재(710)로는 Ｈ형이나 Ｉ형이나 ㄷ자형의 빔(beam), 또는 이들의 구조를 기본으로 하는 변형부재가 적용될 수 있으나, 여기에서는 제1거더(20)와 마찬가지의 원형강관을 적용하였다. 물론, 이 종방향 거더부재(710)의 경우에도 그 원형강관(712)의 내부에 콘크리트충전물(714)을 부분 충전하거나 충전하지 않을 수 있고 강-콘크리트 간의 합성작용 증대를 위하여 전단연결재를 이용할 수 있다.

횡방향 연결부재(720)는 제1거더(20)의 원형강관(21)에 양단부가 각각 연결되어 제1거더(20)와 함께 작용 하중을 분담하는 것과 동시에, 그 양단부 사이가 종방향 거더부재(710)와 연결되어 제1거더(20)와 종방향 거더부재(710) 간에 작용 하중을 전달하는 매개체로서의 역할을 한다. 여기서, 제1거더(20)를 두 개 구비한 경우에는 두 거더에 제1거더(20)를 셋 이상 구비한 경우에는 교량상판(10)의 횡방향으로 양쪽 최외측에 위치한 양 거더에 횡방향 연결부재(720)의 양단부가 각각 연결된다. 만약, 제1거더(20)를 하나 구비한 경우에는 한 거더의 양쪽에 횡방향 연결부재(720)의 양단부가 각각 연결된다.

제1거더(20)와 횡방향 연결부재(720), 종방향 거더부재(710)와 횡방향 연결부재(720)는 용접 또는 볼트ㆍ너트, 리벳과 같은 기계적 결합수단이나 기계적 결합구조에 의하여 서로 연결될 수 있다.

제2거더(70)는 복수 개의 브레이싱(bracing)(730)을 더 포함하는데,이 브레이싱(730)은 이웃한 횡방향 연결부재(720) 사이에 적어도 하나씩 위치되어 이 이웃한 횡방향 연결부재(720)를 서로 연결한다.

여기에서는 이와 같은 브레이싱(730)으로서 Ｘ자형 구조를 가지는 강재를 적용하였다. 횡방향 연결부재(720)와 브레이싱(730)의 경우에도 기계적 결합수단이나 기계적 결합구조에 의하여 서로 연결될 수 있다. 또는, 실시 조건에 따라서는 횡방향 연결부재(720)와 브레이싱(730)이 작용 하중에 대하여 탄력적으로 대응할 수 있도록 힌지(hinge)로 연결할 수도 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량은 입체거더를 구성하며 서로 간에 구조적으로 강결된 제1거더(20)와 제2거더(70)에 의하면, 교량상판(10)의 하측에 설치된 제1거더(20), 그리고 교량상판(10)의 상측에 설치된 제2거더(70)의 종방향 거더부재(710), 횡방향 연결부재(720) 및 브레이싱(730) 모두가 일체로 거동하면서 작용 하중에 대하여 저항함에 따라 중립축을 입체거더의 횡단면 내(교량상판(10)의 상측)에 위치시킬 수 있다. 이는 곧 단면 2차모멘트의 증가를 의미하는바, 중립축이 교량상판을 받치는 거더에 위치하는 기존 평면거더에 비하여 한층 안정적이며 향상된 저항력(특히, 휨에 대한 저항력)을 확보할 수 있고, 이로 인한 처짐량의 획기적인 감소에따라 교량을 장대 및 장지간 교량으로서 설치가 가능하게 된다.

또한, 제1거더(20)와 제2거더(70)가 작용 하중을 분담하기 때문에, 제1 또는 제2거더(20,70)의 특정 구성에 하중이 집중됨에 따른 각종 변형을 방지할수 있다. 바꾸어 말하면, 이는 작용 하중이 제1거더(20)에 집중되지 않으므로 제1거더(20)의 크기(저항력)를 그만큼 작게 설계할 수 있다는 것을 의미하는바, 제1거더(20)를 소형화할 수 있어 형하공간(교량의 하부공간, 다리밑공간) 확보가 용이하게 된다.

이때, 제2거더(70)의 외측에는 그 전체 또는 상부에 투명이나 불투명 재질의 차양덮개가 씌워질 수 있다. 그러면, 이 씌워진 차양덮개는 제2거더(70)와 함께 눈비, 바람, 햇빛 등을 차단할 목적이나 소음을 차단할 목적으로 설치되는 캐노피(canopy)를 구성한다. 즉, 이 때에는 제2거더(70)가 캐노피 프레임으로서의 역할을 겸하게 되는 것이다. 이와 달리, 제2거더(70)의 외측 좌우에는 방음덮개가 씌워지거나 방음판이 부착 또는 장착될 수도 있는데, 이 방음덮개나 방음판은 제2거더(70)와 함께 방음벽을 구성한다.

가로보(30)는 교량상판(10)의 종방향을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배치되는바, 이웃한 제1거더(20)를 서로 연결하여 교량의 횡방향 강성을 증가시킨다. 이러한 가로보(30)는 횡단면이 사각인 강재박스, 이 강재박스의 내부에 충전된 콘크리트충전물, 이 강재박스에 충전된 콘크리트충전물과 강재박스 간의 합성작용을 위한 전단연결재를 포함할 수 있다.

상기 교좌장치(60)는 제1거더(20)와 하부구조(40) 사이에 설치되고, 새들(50)은 제1거더(20)와 교좌장치(60) 사이에 각각 설치된다.

상기 횡방향 연결부재(720)가 종방향 거더부재(710)와 수직을 이루도록 배치되는 것으로 설명하였으나, 횡방향 연결부재(720)는 종방향 거더부재(710)와 직교하지 않으면서 교차하도록 배치될 수도 있다.

제1거더(20)가 원형강관(21)을 포함하는 것으로 설명하였으나, 제1거더(20)는 원형강관(21) 대신 횡단면이 다각형인 강관을 포함할 수 있다. 또는, 제1거더(20)로는 강관을 이용하는 타입이 아닌, Ｈ형이나 Ｉ형이나 ㄷ자형빔이나 이들 빔의 구조를 기본으로 하는 변형부재를 적용할 수 있다.

또한, 위에서는 횡방향 연결부재(720)가 타원 구조에 가까운 Ｃ자형고리 구조를 가지는 것으로 설명하였으나, 횡방향 연결부재(720)는 사각형, 오각형과 같은 다각형 고리 구조를 가질 수 있다. 물론, 실시 조건에 따라서는 이 같이 일정한 규칙을 가지는 형상이 아닌, 불규칙적인 형상을 가질 수도 있다.

도 1, 2에는 종방향 거더부재(710)를 동일 높이에 2개 구비하고 브레이싱(730)을 6개 구비하되, 이 브레이싱(730)을 통행공간(도 1, 2의 도면부호 15 참조)의 상측인 종방향 거더부재(710) 사이에 2개, 통행공간의 양옆에 각각 2개씩 배치한 것으로 도시되어 있다.

이에 대하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 변형예는 그 종방향 거더부재(710y)의 경우에는 통행공간의 상측에 3개가 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배치되어 휨에 대한 저항성을 보완하고 그 브레이싱(730y)의 경우에는 통행공간의 양옆에 각각 4개씩 밀집 배치되어 전단에 대한 저항성을 보완한다.

이와 같이, 변형예에서 종방향 거더부재(710y)와 브레이싱(730y), 특히 종방향 거더부재(710y)를 상대적으로 많이 구비시킨 이유는 작용 하중에 대한 저항력을 강화하기 위한 측면도 있지만, 무엇보다도 횡방향 연결부재(720y)가 타원에 가까운 Ｃ자형 고리 구조를 가짐에 따라 세 종방향 거더부재(710y) 중 가운데 그것의 높이가 상대적으로 높아 양옆의 종방향 거더부재(710y)가 작용 하중에 대하여 불충분하게 저항함으로써 제2거더(70y) 전체의 저항력이 제1거더(20y)와 비교하여 자칫 과도하게 미약해질 수 있기 때문이다.

제1거더(20y)와 제2거더(70y) 간 저항력 차이가 극심할 시에는 제1거더(20y)와 제2거더(70y)의 일체거동이 비원활해질 수 있는바, (중립축의 위치가 입체거더의 횡단면 내에서 한쪽으로 쏠리거나 외측으로 벗어날 수 있음을 의미한다) 이에 따라 제1거더(20y)나 제2거더(70y)의 종방향 거더부재(710y), 횡방향 연결부재(720y) 및 브레이싱(730y)의 구비 개수, 크기, 위치와 같은 설계 요소는 적절히 변경될 수 있다. 물론, 이러한 설계 요소는 현장 여건 등에 따라서도 적절히 변경될 수 있다.

이와 같은 설계 요소 변경에 따른 제1거더(20y)와 제2거더(70y)의 저항력 비율은 1.0:1.2 내지 1.2:1.0인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 중립축이 입체거더의 횡단면 중심부에 위치하도록 제1거더(20y)와 제2거더(70y)의 저항력 비율을 1.0:1.2 내지 1.2:1.0 범위 이내에서 조정하는 것이다.

도 3의 변형예는 제1거더(20y), 종방향 거더부재(710y) 및 브레이싱(730y)으로서 직선형 강관을 적용하였다. 또, 가로보(30y)로는 400×400㎜의 직선형 Ｈ빔을 적용하였고, 횡방향 연결부재(720y)로는 400×400㎜의 곡선형 Ｈ빔을 적용하였다.

여기서, 브레이싱(730y)은 종방향 거더부재(710y)와 나란하도록 배치하였고, 횡방향 연결부재(720y)는 가로보(30y)의 직선상에 위치되는 한편, 2.5m 간격을 두고 서로 이격되도록 배치하였다. 또, 브레이싱(730y)의 지름은 모두 250㎜로 하였고, 횡방향 연결부재(720y)는 단축(교량상판의 횡방향)과 장축의 비율이 약1 : 1.4인 타원 구조를 취하도록 하였다.

도 7의 (a)와 (b)는 도 3의 변형예의 크기별(H= 3.5m, 4.0m, 4.5m, 5.0m)로 제1거더(20y)와 종방향 거더부재(710y)의 지름(D = 350㎜, 400㎜ … 700㎜, 750㎜)을 달리하여 측정한 압축응력 및 인장응력에 대한 결과를 각각 비교 가능하도록 나타낸 것이다. 여기서, 변형예의 크기는 400×400㎜의 곡선형 Ｈ빔을 이용하여 단축과 장축의 비율이 약 1:1.4인 횡방향 연결부재(720y)의 크기만을 달리한 것인바, 도 3의 도면부호 H가 각각 3.5m, 4.0m, 4.5m 및 5.0m인 것으로 하였다. 또, 제1거더(20y)와 종방향 거더부재(710y)의 지름을 달리 하였다는 것은 제1거더(20y)와 종방향 거더부재(710y)의 지름 D가 모두 350㎜인 경우, 400㎜인 경우 … 700㎜인 경우, 750㎜인 경우로 하였다는 것을 말한다.

도 4는 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량을 나타내는 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 후술하는 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량은, 기타 구성 및 그 작용은 상술한 바와 모두 동일한 것에 대하여, 브레이싱(730A)의 형성만이 다소 상이하다. 즉, 다음은 제2거더(70)의 브레이싱(730A)이 Ｘ자형의 구조가 아닌, Ｖ자형의 구조를 갖는 구조에 관한 것이다. 물론, 실시 조건에 따라서는, 브레이싱(730A)은 일자형이나 곡선형일 수도 있고, 불규칙적인 형상으로 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량은 후술하는 바와 같이, 기타 구성 및 그 작용은 상술한 바와 모두 동일하되 제2거더(70)의 구성만을 다음과 같이 할 수 있다(도 5 및 도6 참조).

즉, 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량은 제2거더(70)가 통행공간(15)의 일정 길이구간을 교량상판(10)의 횡방향으로 둘러싸고 이렇게 둘러싼 상태로 제1거더(20)에 양쪽이 용접 또는 볼트ㆍ너트, 리벳과 같은 기계적 결합수단이나 기계적 결합구조에 의하여 견고히 연결된 강재의 통단면 거더부재(740)를 포함한다. 이 때, 이 통단면 거더부재(740)에 의하여 둘러싸이는 통행공간(15)의 일정 길이구간은 전체가 될 수도 있고 일부가 될 수도 있는바, 이는 제1거더(20)와 제2거더(70) 간 원활한 일체거동을 위하여 적절히 변경될 수 있다.

통단면 거더부재(740)는 캐노피나 방음벽으로서의 역할을 한다. 통단면 거더부재(740)는 중량을 감소시키거나 미관을 향상시키거나 하기 위하여 적어도 하나의 개구부(745)를 가질 수 있다. 개구부(745)를 옆쪽에 마련하면, 개구부(745)는 창으로서 기능한다.

이때, 제2거더(70)는 통단면 거더부재(740)를 지지하는 복수개의 종방향 보강부재(750)와 적어도 하나의 횡방향 보강부재(760)를 더 포함한다.

종방향 보강부재(750)는 통단면 거더부재(740)의 내측에 교량상판(10)의 종방향으로 배치된 상태로 제1거더(20)에 양쪽이 연결되어 통단면 거더부재(740)를 지지한다. 횡방향 보강부재(760)는 복수 개의 종방향 보강부재(750)를 서로 연결하여 통단면 거더부재(740)에 대한 종방향 보강부재(750)의 지지력을 보강한다.

이하는, 도 8 내지 도 13을 참조하며, 본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량을 구성하는 수직반력 완충대(200)에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.

상기 수직반력 완충대(200)는 상술한 바와 같이, 상기 수직반력 완충대(200)는, 저면에 상기 교좌장치(60)에 매입하여 고정하기 위한 복수의 앵거(211)와 상기 앵커(211)의 좌측 및 우측에 교각 앵커에 끼워지는 복수의 앵커공(212)이 천공된 하판(210)과, 상판(240)과 하판(210) 사이에서 상판(240)에 작용하는 수직반력에 대하여 완충작용을 하는 탄성패드(230)와, 하판(210)의 앵커공(212) 위쪽에 위치하여 상판(240)의 키(242)를 꽂아 지지할 키홈(223)을 가진 한 쌍의 상판 지지구(220a,b)와, 상면에는 상기 새들에 매입되는 앵커(241)가 부착되어 상기 새들의 하측면과 상면이 밀착되고 좌우측 변에는 상판 지지구(220a,b)의 키홈(223)에 꽂히는 복수의 키(242)를 가진 상판(240)으로 구성된다.

상기 수직반력 완충대(200)는 하판(210)과 한 쌍의 상판 지지구(220a,b) 그리고 탄성패드(230)와 상판(240)으로 구성되어 있다.

하판(210)은 교각의 상단인 교좌장치(60) 상에 설치되는 것으로, 좌우측 상판 지지구(220a,b)와 탄성패드(230)를 수용하기에 충분한 넓이를 가진 장방형 후강판제다.

하판(210)의 저면 복판에는 복수의 앵커(211)가 앞 뒤 좌우로 정연하게 부착되어 있다. 상기 앵커(211)는 교각 콘크리트를 타설할 때 콘크리트제 거더가 걸터앉을 자리의 교각 상단부인 교좌장치(60)에 매입시켜 고정할 때 필요하다.

또한, 하판(210)의 좌우측부에는 복수의 앵커공(212)이 천공되어 있다. 상기 앵커공(212)은 교각 상단부인 교좌장치(60)에 설치된 교각 앵커를 이용하여 하판(210)을 고정시킬 때 이용하는 것이다. 앵커공(212)도 전후 좌우로 질서정연하게 천공하여 균형을 이루게 한다.

상기 앵커공(212)을 나사공으로 하고 여기다 미리 교각 앵커를 체결해 두면 시공할 때 편리하다. 상판 지지구(220a,b)는 후강판제 앵글이 소재이며, 종판(221)에는 상판의 키가 꽂히는 키홈(223)이 거더 즉, 제2 거더(70)의 길이방향으로 천공되어 있고, 횡판(222)에는 제2거더의 폭방향으로 천공된 복수의 앵커공(224)이 있다.

상기 앵커공(224)은 하판(210) 위에서 교각 앵커에 꽂아 고정하기 위한 것이다. 종판(221)과 횡판(222)의 가장자리와 중간에는 직각 삼각형 리브(225)를 부착하여 강도를 높인다.

탄성패드(230)는 하판(210)과 그 위에 설치된 양쪽 상판 지지구(220a,b) 사이, 더 구체적으로는 양측 종판(221) 사이에 장전하여 상판(240)에 작용하는 교량 상부 구조물, 즉 상기 새들(50)에 의한 수직반력을 완충시키는 것으로, 상판 지지구(120a,b)의 저면에서 키홈(123)하단까지의 높이보다 더 두텁게 형성하여 상판(140)을 설치할 때 적당히 짓눌려 탄력적으로 대응하도록 한다.

상판(240)은 제2거더(70)의 저면에 고정하여 지진이 발생했을 때 교량의 상부 구조물에 것으로, 후강판제이며, 상면에는 제2거더(70)의 단부쪽 저면에 매입시켜 고정할 복수의 거더 앵커(241)가 부착되어 있고, 좌우 측면에는 상판 지지구(220a,b)의 키홈(223)에 꽂는 키(242)가 돌출된, 후강판제다.

앵커공 스페이서(250)는 하판(210) 위의 교각 앵커에 상판 지지구(220a,b)를 설치하여 위치를 바로 잡아 고정하고 남는 앵커공(224)의 여백을 메워서 통행차량으로 인한 진동과 지진이 발생했을 때라도 상판 지지구(220a,b)가 요동하지 않도록 방지하고 또한 여분의 앵커공(224)이 흙먼지 같은 이물질로 메워지지 않도록 보호하기 위한 것이다.

다음으로 도 10을 참조하며 수직반력 완충대(200)의 시공법에 대해 설명하도록 한다.

우선, 교각 상단부인 교좌장치(60)에서 하판(210)이 놓일 자리에 교각 앵커(270)를 설치한다.

교각 앵커(270)는 교각용 배근을 하고 거푸집틀을 설치한 후 콘크리트를 타설한 다음에 교각 상단인 교좌장치(60)를 을 정리할 때 상부의 나사가 드러나도록 심어서 굳힌다. 이때, 교각 앵커(270)는 하판(210)의 앵커공(212)과 동수여야 하고 매설 위치도 앵커공(212)에 맞춰져야 한다.

교각 상단인 교좌장치(60)의 콘크리트가 양생된 이후에 앵커(270)의 나사부에다 하판(210)의 앵커공(212)을 맞춰 끼우고 자세를 바르게 조정한다.

양측 앵커공(212)을 관통하여 위로 솟은 각 부위의 교각 앵커(270) 상단 나사부에 종판(221)끼리 서로 마주보게 한 상태로 상판 지지구(220a,b)의 앵커공(224)을 내리 꽂아 하판(210)에 얹는다.

양측 상판 지지구(220a,b)를 가지껏 벌려 놓고, 이들 사이로 탄성패드(230)를 들이밀어 하판(210)의 상면 복판에 올려놓는다.

별도의 과정을 통하여 새들(50)을 제조하는 데, 이때 새들(50)의 양단부 저면에는 앵커(241)를 매입시켜 상판(240)이 부착되도록 한다.

양쪽 상판 지지구(220a,b) 사이로 새들(50)의 단부를 내리고 양쪽 키(242)를 양측 상판 지지구(220)의 키홈(223)에 맞춰 끼운 다음에 상판 지지구(220a,b)를 하판(210)의 가운데로 몰아 정위치시키고, 이 상태에서 앵커공(224) 위로 솟은 교각 앵커(270)의 상단에 너트(290)를 체결하여 고정한다.

교각 앵커(270)가 차지하고 남은 앵커공(224)의 빈자리에 구멍 스페이서(250)를 억지끼움하여 메우는 것으로 마무리한다.

도 11 이하는, 보수용으로 적합한 수직반력 완충대(200)에 관한 것이다. 도 12와 더불어 살펴보면, 이 수직반력 완충대(200)는 상기 하판(210)을 저면에 앵커(211)가 부착된 중앙 하판(210a)과 앵커공(212)을 가진 양쪽 측부 하판(21b)으로 분할하고, 상판(240)도 본판(240a)과 키(242a)를 분리 제작하여 용접한 점이 상술한 구성과 다를 뿐 그 밖의 구성요소는 모두 동일하다.

중앙 하판(210a)과 측부 하판(210b)으로 분할 구성된 하판, 그리고 본판(240a)과 키(242a)로 분할 구성된 상판은 자투리 후강판을 활용할 수 있어 경제적이다. 특히 중앙 하판(210a) 또는 측부 하판(210b) 중에서 노후하여 부분 교체가 필요하다든지 혹은 중앙 하판(210a) 또는 측부 하판(210b)이 놓였던 교각 상단부인 교좌장치(60) 대한 보수공사가 필요한 경우, 또는 기설 교량의 교각에 내진성을 부여할 때 적합하다.

교각 상단부인 교좌장치(60)에서 정해진 위치에다 먼저 중앙 하판(210a)의 앵커(211)를 매입하여 고정하고, 중앙 하판(210a)의 좌우측에는 측부 하판(210b)을 설치하기 위한 앵커(270)를 설치한다. 교각 앵커(270)는 하판(210)의 앵커공(212)과 동수로 하고 위치도 앵커공(212)에 맞춘다.

교각 앵커(270)의 설치요령은 앵커공(212)에 적합한 위치에다 천공기로 수직 앵커공을 천공하고 그 앵커공 또는 교각 앵커(270)의 주면에 강력 무기질 접착제를 도포하여 삽입하고 굳혀서 고정하는 통상의 교량받침용 앵커 설치기준에 따른다.

교각 앵커(270)에 측부 하판(210b)의 앵커공(212)을 맞춰 끼워서 안장한다. 이때, 측부 하판(210b)은 중앙 하판(210a)과 겹치지않도록 유의한다.

양측 앵커공(212)을 관통하여 위로 솟은 양측 교각 앵커(270)의 상단부에 종판(221)끼리 서로 마주보게 한 상태로 상판 지지구(220a,b)의 앵커공(224)을 내리 꽂아 중앙 하판(210a)과 측부 하판(210b)에 얹는다.

이 상태에서 양측 상판 지지구(220a,b)를 가지껏 벌려 놓고, 이들 사이로 탄성패드(230)를 들이밀어 중앙 하판(210a)에 올려놓는다.

별도로 제작한 새들(50)에 앵커(41)가 매입됨에 따라 일체화된 상판(240) 부착형 새들(50)의 단부를 양쪽 상판 지지구(220a,b) 사이로 내리고 양쪽 키(242a)를 양측 상판 지지구(220)의 키홈(23)에 맞춰 끼운 다음에 상판 지지구(220a,b)를 중앙 하판(210) 쪽으로 몰아서 정위치시키고, 이 상태에서 앵커공(224) 위로 솟은 교각 앵커(270)의 상단에 너트(290)를 체결하여 고정한다.

이상의 설명을 통하여 알 수 있듯이, 키홈을 가진 한 쌍의 상판 지지구(220a,b)측 키홈(223)에 상판(240)의 키(242)가 꽂힌 수직반력 완충대(200)에서는 내진수평력과 낙교방지력, 부반력에 대한 보호기능이 탁월하다.

본 발명에 따른 일체거동식 입체거더 교량에는 상기 교량상판 하측에서 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 열을 발생시키는 열선(810)이 포함된 발열부(800)가 더 설치될 수 있다.

즉, 상기 발열부(800)는 겨울철과 같이 교량상판 표면에 존재하는 수분이 얼어붙는 것을 방지하기 위한 것으로서, 외부 전원과 연결되어 상기 열선(810)으로 외부 전원, 즉 전기 에너지를 공급하는 전원 공급부를 포함한다.

이때, 상기 교량상판의 표면에는 교량상판의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)와 교량상판의 수분을 측정하는 수분센서(미도시)가 설치되고, 상기 전원 공급부, 온도센서 및 수분센서와 연결되어 상기 온도센서에서 측정되는 온도정보와 상기 수분센서에서 측정되는 수분정보를 전송받고, 상기 전송받은 온도정보가 기 설정된 온도 이하이고 동시에 상기 전송받은 수분정보가 기 설정된 수분량 이상인 경우에만 상기 전원 공급부에서 상기 열선으로 전기 에너지를 공급하도록 하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 교량상판의 표면에 얼음이 얼 수 있는 온도인 경우 동시에 교량상판의 표면에 기 설정된 일정량 이상의 수분량이 측정되는 경우에만, 상기 제어부는 상기 전원 공급부가 상기 열선으로 전기 에너지를 공급하도록 한다.

즉, 겨울철 교량상판의 수분량 상태 및 온도에 따라서 상기 제어부는 교량상판 표면에 사고 등의 발생 원인이 될 수 있는 얼음이 발생하는 것을 사전에 방지하여 안전한 교량 통행이 가능하도록 한다.

이때, 상기 열선 내지 전원 공급부 등은 기존의 부품이 사용될 수 있으므로, 이에 관한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 교량상판 20, 20A : 제1거더
21 : 원형강관 22 : 콘크리트충전물
30 : 가로보 40 : 하부구조
50 : 새들 60 : 교좌장치
70 : 제2거더 710 : 종방향 거더부재
712 : 강관 714 : 충전물
720 : 횡방향 연결부재 730, 730A : 브레이싱
740 : 통단면 거더부재 745 : 개구부
750 : 종방향 보강부재 760 : 횡방향 보강부재
210 : 하판 210a : 중앙 하판
210b : 측부 하판 220a,b : 상판 지지구
230 : 탄성패드 240 : 상판
250 : 구멍 스페이서 270 : 교각 앵커
211,241 : 앵커 212,224 : 앵커공
223 : 키홈 242,242a : 키

Claims (5)

1. 하부구조(40)와; 상기 하부구조 상에 설치되는 교좌장치(60)와 ; 상기 교좌장치 상에 설치되는 새들(50)과; 교량상판 하측에 설치되며 전원 공급부로부터 전기 에너지를 공급받아 열을 발생시키는 열선(810)이 포함된 발열부(800)와; 상기 교량상판의 표면에 설치되어 상기 교량상판의 온도를 측정하는 온도센서와 상기 교량상판의 수분을 측정하는 수분센서와; 상기 전원 공급부, 온도센서 및 수분센서와 연결되어 상기 온도센서에서 측정되는 온도정보와 상기 수분센서에서 측정되는 수분정보를 전송받고, 상기 전송받은 온도정보가 기 설정된 온도 이하이고 동시에 상기 전송받은 수분정보가 기 설정된 수분량 이상인 경우에만 상기 전원 공급부에서 상기 열선으로 전기 에너지를 공급하도록 하는 제어부를 포함하고,
   교량상판(10)과; 상기 교량상판의 하측에 상기 교량상판의 종방향으로 설치되되 상기 새들에 하중이 작용하도록 상기 새들 상측에 설치된 제1거더(20)와; 상기 제1거더 사이에 상기 교량상판의 횡방향으로 배열되어 연결되면서 상기 교량상판의 종방향을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배치되는 가로보(30), 상기 교량상판의 상측인 통행공간의 외측에 위치되며 상기 제1거더와 일체거동 가능하도록 상기 제1거더와 연결되어 작용 하중에 대하여 상기 제1거더와 함께 저항하는 제2거더(70)를 포함하고,
   상기 제1거더(20)는 관경이 일정하며 내주면에 전단연결재가 구비된 원형강관(21) 및 이 원형강관(21)속에 충전되어 강성이나 질량을 증가시키는 콘크리트충전물(22)을 포함하며,
   상기 제2거더는,
   상기 교량상판의 종방향으로 배치되어 상기 제1거더와 나란한 적어도 하나의 종방향 거더부재(710), 고리형인 복수 개의 횡방향 연결부재(720) 및 상기 이웃한 횡방향 연결부재를 서로 연결하는 복수 개의 브레이싱(730)를 포함하고, 상기 복수의 횡방향 연결부재는 상기 종방향 거더부재에 수직을 이루도록 배치되면서 양단부가 상기 제1거더의 원형강관에 각각 연결되어 상기 통행공간을 상기 교량상판의 횡방향으로 둘러싼 상태로 형성하는 한편 양단부 사이에 상기 종방향 거더부재가 연결되고,
   상기 새들과 교좌장치를 연결하는 수직반력 완충대(200)를 더 포함하되,
   상기 수직반력 완충대는,
   저면에 상기 교좌장치(60)에 매입하여 고정하기 위한 복수의 앵커(211)와 상기 앵커(211)의 좌측 및 우측에 교각 앵커에 끼워지는 복수의 앵커공(212)이 천공된 하판(210)과, 상판(240)과 하판(210) 사이에서 상판(240)에 작용하는 수직반력에 대하여 완충작용을 하는 탄성패드(230)와, 하판(210)의 앵커공(212) 위쪽에 위치하여 상판(240)의 키(242)를 꽂아 지지할 키홈(223)을 가진 한 쌍의 상판 지지구(220a,b)와, 상면에는 상기 새들에 매입되는 앵커(241)가 부착되어 상기 새들의 하측면과 상면이 밀착되고 좌우측 변에는 상판 지지구(220a,b)의 키홈(223)에 꽂히는 복수의 키(242)를 가진 상판(240)으로 이루어지고,
   상기 하판(210)은 저면에 앵커(211)가 부착된 중앙 하판(210a)과 앵커공(212)이 천공된 양쪽 측부 하판(210b)으로 이루어지고,
   상기 상판(240)은 새들용 앵커(241)를 가진 본판(240a)의 양 측면에 키(242a)를 부착한 것을 포함하며,
   상판 지지구(220)의 앵커공(224)에서 교각 앵커(270)가 차지하고 남은 여백을 구멍 스페이서(250)로 메워지는 것을 특징으로 하는 일체거동식 입체거더 교량.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2거더는 상기 통행공간의 일정 길이구간을 상기 교량상판의 횡방향으로 둘러싼 상태로 상기 제1거더에 양쪽이 연결된 통단면 거더부재를 포함하고,
   상기 제2거더는 상기 통단면 거더부재를 지지할 수 있도록 이 통단면 거더부재의 내측에 상기 교량상판의 종방향으로 배치된 상태로 상기 제1거더에 양쪽이 연결된 복수 개의 횡방향 보강부재를 더 포함하거나, 또는 상기 복수 개의 횡방향 보강부재 및 이 복수의 횡방향 보강부재를 서로 연결하는 적어도 하나의 종방향 보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체거동식 입체거더 교량.
   
   
   
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