KR101408648B1 - 다경간 현수교의 고밀착 탑정 새들 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 케이블 새들(cable saddle)에 관한 것으로, 새들(20)에 안착된 주케이블(13)의 상측 외주면을 압박하는 다수의 로울러(40)를 설치하여 주케이블(13)과 새들(20)간의 밀착도를 제고하고, 특히 상대적으로 완만한 주케이블(13)의 경사를 가지는 다경간 현수교의 중앙부 주탑(11) 새들(20)에서도 주케이블(13)과 새들(20)간 고도의 밀착도를 확보할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 다경간 현수교의 중앙부 주탑(11)에서 빈발하였던 주케이블(13)과 새들(20)간 밀착 불량을 해결할 수 있으며, 이로써 다경간 현수교의 구조적 안정성을 제고하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

다경간 현수교의 고밀착 탑정 새들{PRESSURE CONTACT TYPE TOWER TOP SADDLE FOR MULTI-SPAN SUSPENSION BRIDGE}
본 발명은 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 케이블 새들(cable saddle)에 관한 것으로, 새들(20)에 안착된 주케이블(13)의 상측 외주면을 압박하는 다수의 로울러(40)를 설치하여 주케이블(13)과 새들(20)간의 밀착도를 제고하고, 특히 상대적으로 완만한 주케이블(13)의 경사를 가지는 다경간 현수교의 중앙부 주탑(11) 새들(20)에서도 주케이블(13)과 새들(20)간 고도의 밀착도를 확보할 수 있도록 한 것이다.
현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에는 주케이블(13)을 지지하는 안장형(鞍裝形) 구조물인 새들(20)이 설치된다.
도 1의 상부 도면은 전통적인 현수교의 구조 형식으로서 2개의 주탑(11)을 가지는 3경간 현수교를 도시하고 있으며, 도 1의 하부 도면은 3개 이상의 주탑(11)을 가지는 다경간 현수교를 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 현수교는 3경간 현수교와 다경간 현수교 공히 설치지점 양측 안부 지반에 고정된 앵커리지(anchorage)(12)에 양단이 고정되어 긴장상태를 유지하는 주케이블(13)과, 주케이블(13)을 간헐적으로 지지하는 주탑(11)과, 교량의 상판을 구성하는 거더(15) 및 상단과 하단이 각각 주케이블(13)과 거더(15)에 결속되는 다수의 행어로프(14)로 구성된다.
강연선(鋼撚線) 또는 강연선이 포함된 복합재료로 구성되는 선재(線材)로서 현수교 양측 안부의 앵커리지(12)에 양단이 고정되는 주케이블(13)은 구조적으로 단일 인장 선재로 거동하는 바, 주케이블(13)의 전체 연장에 걸친 긴장상태 즉, 인장응력이 균일하게 유지되는 것이 바람직하며, 따라서 주탑(11)의 탑정 즉, 주탑(11) 상단의 주케이블(13) 지지수단은 주케이블(13)의 측방 변위와 축방향의 과도한 불요(不要) 변위는 억제하면서도 최초 시공시 및 교량의 사용중 주케이블(13)의 인장변형을 수용할 수 있는 수준의 축방향 미소 활동은 보장할 수 있는 성능이 요구된다.
이에, 주탑(11) 탑정에는 도 2 및 도 3에서와 같이 상면에 만곡된 곡면의 밀착면(21)이 형성되고 밀착면(21) 양 측단에는 측판(22)이 형성된 안장형(鞍裝形) 구조물인 새들(20)이 고정 설치되며, 주케이블(13)은 이 새들(20)에 안착되어 지지되는데, 주케이블(13)과 새들(20)의 밀착면(21)간의 마찰력에 의하여 주케이블(13)의 측방 이동 또는 축방향의 과도한 이동은 억제되면서도, 주케이블(13)의 신축에 따른 주케이블(13)과 새들(20) 밀착면(21)간의 미소(微少) 활동(sliding)은 보장된다.
도 2 및 도 3에서와 같은 현수교 탑정 새들(20)은 통상 강철로 제작되어 현수교 주탑(11) 탑정에 고정되는데, 새들(20)의 하단부가 주탑(11) 탑정 콘크리트에 매설 고정되거나 동 도면에 도시된 바와 같이, 새들(20) 하단에 부착판(23)이 형성되어 고장력 볼트 등으로 주탑(11)에 체결되는 등의 방식으로 설치된다.
전통적인 현수교 형식인 3경간 현수교에서는 도 1의 상부 도면에서와 같이, 교량 양측 안부에 고정된 앵커리지(12)와 2개소의 주탑(11) 탑정의 새들(20)에 의하여 주케이블(13)이 지지되는데, 동 도면에 도시된 바와 같이, 주탑(11)과 주탑(11) 사이에 장경간이 형성되고 주탑(11)과 앵커리지(12) 사이에 단경간이 형성되므로, 주탑(11)과 앵커리지(12) 사이의 주케이블(13)에 상대적으로 급경사가 형성된다.
또한, 주탑(11) 탑정의 새들(20)에 안착되는 주케이블(13)에 있어서 새들(20)의 양측 주케이블(13) 중 적어도 일측에는 급경사가 형성되어, 새들(20) 밀착면(21)과 주케이블(13)간 마찰력 확보 및 케이블의 안착상태 유지가 용이하다.
반면, 도 1의 하부 도면에서와 같은 다경간 현수교의 중앙부 주탑(11)에서는 해당 주탑(11) 양측에 장경간이 형성되므로, 중앙부 주탑(11) 양측의 주케이블(13) 모두에 완경사가 형성될 수 밖에 없다.
따라서, 다경간 현수교의 중앙부 주탑(11)의 새들(20)에서는 3경간 현수교의 새들(20)에 비하여 새들(20) 밀착면(21)과 주케이블(13)간 마찰력 확보 및 주케이블(13)의 안착상태 유지가 어려울 수 밖에 없다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 새들(20)로서, 상면에 만곡된 곡면의 밀착면(21)이 형성되고 밀착면(21) 양 측단에는 측판(22)이 형성된 새들(20)에 있어서, 새들(20)의 상단에는 양측에 결착판(31)이 형성된 상부판(30)이 설치되되, 새들(20)의 양측 측판(22) 상단에 상기 상부판(30) 양측의 결착판(31)이 각각 고정되고, 다수의 로울러(40)가 상기 결착판(31) 사이에 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 새들(20)의 밀착면(21)에 안착되는 주케이블(13) 상측 외주면을 상기 다수의 로울러(40)가 압박함을 특징으로 하는 다경간 현수교의 고밀착 탑정 새들이다.
또한, 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 새들(20)로서, 상면에 만곡된 곡면의 밀착면(21)이 형성되고 밀착면(21) 양 측단에는 측판(22)이 형성된 새들(20)에 있어서, 새들(20)의 양 단부에는 각각 한쌍의 브래킷(45)이 설치되고, 상기 한쌍의 브래킷(45) 사이에는 로울러(40)가 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 새들(20) 양단의 주케이블(13) 상측 외주면을 상기 로울러(40)가 하방으로 압박함을 특징으로 하는 다경간 현수교의 고밀착 탑정 새들이다.
본 발명을 통하여, 다경간 현수교의 중앙부 주탑(11)에서 빈발하였던 주케이블(13)과 새들(20)간 밀착 불량을 해결할 수 있으며, 이로써 다경간 현수교의 구조적 안정성을 제고하는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 설계 조건을 상회하는 이상 하중 또는 지진 및 강풍 등으로 인한 주케이블(13)의 과도한 변형시에도 주케이블(13)과 새들(20)간 긴밀한 밀착상태를 효과적으로 유지할 수 있으므로, 다경간 현수교의 구조 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 현수교의 형식별 개략 구조도
도 2는 종래 새들의 주케이블 지지상태 사시도
도 3은 종래 새들의 부분절단 사시도
도 4는 상부판이 적용된 본 발명 실시예의 사용상태 사시도
도 5는 상부판이 적용된 본 발명 실시예의 분해사시도
도 6은 상부판이 적용된 본 발명 실시예의 사용상태 부분절단 사시도
도 7은 도 4의 A-A'선 단면도
도 8은 브래킷이 적용된 본 발명 실시예의 사용상태 사시도
도 9는 브래킷이 적용된 본 발명 실시예의 분해사시도
도 10은 도 8의 B-B'선 단면도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 4는 상부판(30)이 적용된 본 발명 실시예의 사용상태를 도시한 사시도로서, 동 도면 및 동 실시예의 분해사시도인 도 5에서와 같이, 본 발명의 상부판(30) 적용 실시예는 현수교 탑정 새들(20) 상부에 상부판(30)이 결합, 고정되어 구성된다.
상부판(30)에는 도 6에서와 같이, 다수의 로울러(40)가 설치되는데, 이들 로울러(40)는 새들(20)의 밀착면(21) 상측에서 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 도 7에서와 같이 주케이블(13) 상측 외주면을 압박하게 된다.
즉, 도 4 내지 도 7에 도시된 본 발명의 실시예는 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정 특히, 중앙부 주탑(11) 탑정에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 새들(20)로서, 상면에 만곡된 곡면의 밀착면(21)이 형성되고 밀착면(21) 양 측단에는 측판(22)이 형성된 새들(20) 상단에, 양측에 결착판(31)이 형성된 상부판(30)이 설치되되, 새들(20)의 양측 측판(22) 상단에 상기 상부판(30) 양측의 결착판(31)이 각각 고정되고, 다수의 로울러(40)가 상기 결착판(31) 사이에 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 새들(20)의 밀착면(21)에 안착되는 주케이블(13) 상측 외주면을 상기 다수의 로울러(40)가 압박하는 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상부판(30)의 결착판(31)과 새들(20)의 부착판(23)은 고장력 볼트 등으로 연결, 고정될 수 있는데, 결착판(31)에 결합홈(32)을 형성하고 측판(22)에는 결착나사(24)를 접합하는 방식을 적용하면 기존 새들(20)에도 본 발명의 상부판(30)을 설치할 수 있다.
도 7에서와 같이, 다수의 로울러(40)가 주케이블(13)을 압박함에 따라 주케이블(13)과 새들(20)의 밀착면(21)간 마찰력이 확보됨과 동시에, 로울러(40)가 자유롭게 회전됨에 따라 주케이블(13)의 신축 변형은 보장될 수 있다.
한편, 도 8은 브래킷(45)이 적용된 본 발명 실시예의 사용상태를 도시한 사시도로서, 동 도면 및 동 실시예의 분해사시도인 도 9에서와 같이, 본 발명의 브래킷(45) 적용 실시예는 현수교 탑정 새들(20)의 양 단부에 각각 한쌍의 브래킷(45)이 설치되고, 이들 한쌍의 브래킷(45) 사이에 로울러(40)가 설치되어 구성된다.
즉, 도 10에서와 같이, 브래킷(45)에 자유롭게 회전 가능하도록 설치된 로울러(40)가 새들(20) 양단의 주케이블(13) 상측 외주면을 하방으로 압박하여, 새들(20) 양단의 주케이블(13)에 부분적인 급경사를 형성함으로써 주케이블(13)과 새들(20)의 밀착면(21)간 마찰력을 확보하는 것이다.
물론, 도 8 내지 도 10의 실시예에서도 주케이블(13)을 압박하는 새들(20) 양단의 로울러(40)는 자유롭게 회전되는 바, 주케이블(13)의 신축은 보장될 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 브래킷(45)과 새들(20)은 고장력 볼트 등으로 연결, 고정될 수 있는데, 새들(20)의 양 단부에 결착나사(24)를 접합하는 방식을 적용하면 기존 새들(20)에도 본 발명의 브래킷(45)을 설치할 수 있다.
11 : 주탑
12 : 앵커리지
13 : 주케이블
14 : 행어로프
15 : 거더
20 : 새들
21 : 밀착면
22 : 측판
23 : 부착판
24 : 결착나사
30 : 상부판
31 : 결착판
32 : 결합홈
40 : 로울러
45 : 브래킷

Claims (2)

  1. 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 새들(20)로서, 상면에 만곡된 곡면의 밀착면(21)이 형성되고 밀착면(21) 양 측단에는 측판(22)이 형성된 새들(20)에 있어서,
    새들(20)의 상단에는 양측에 결착판(31)이 형성된 상부판(30)이 설치되되, 새들(20)의 양측 측판(22) 상단에 상기 상부판(30) 양측의 결착판(31)이 각각 고정되고;
    다수의 로울러(40)가 상기 결착판(31) 사이에 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 새들(20)의 밀착면(21)에 안착되는 주케이블(13) 상측 외주면을 상기 다수의 로울러(40)가 압박함을 특징으로 하는 다경간 현수교의 고밀착 탑정 새들.
  2. 다경간 현수교의 주탑(11) 탑정(塔頂)에 설치되어 주케이블(13)을 지지하는 새들(20)로서, 상면에 만곡된 곡면의 밀착면(21)이 형성되고 밀착면(21) 양 측단에는 측판(22)이 형성된 새들(20)에 있어서,
    새들(20)의 양 단부에는 각각 한쌍의 브래킷(45)이 설치되고;
    상기 한쌍의 브래킷(45) 사이에는 로울러(40)가 자유롭게 회전 가능하도록 설치되어, 새들(20) 양단의 주케이블(13) 상측 외주면을 상기 로울러(40)가 하방으로 압박함을 특징으로 하는 다경간 현수교의 고밀착 탑정 새들.
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