KR101483456B1 - Steel suspension type slab for a bridge and the construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모듈러화된 단위 바닥판을 현장에서 조립하면서 이를 케이블이 지지할 수 있도록 하는 교량의 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 강재를 이용하여 바닥판을 구성시킴으로써 자중을 경감시킴과 더불어 구조적 안정성 및 시공의 향상을 도모할 수 있는 모듈러식 강재 현수바닥판 및 이를 이용한 교량의 시공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a structure of a bridge that allows a cable to be supported while assembling a modularized unit floor in the field. More specifically, a bottom plate is made of a steel material to reduce its own weight, And a method of constructing a bridge using the same.
인간의 활동이 다양한 만큼 야외에서 일어날 수 있는 인간의 활동도 다양하고, 특히 현대에 들어서는 건강에 대한 관심이 높아져, 과거 이동목적의 보행 위주였던 야외에서의 활동이 조깅, 둘레길 트레킹, 자전거 타기 등의 레저 목적으로 보다 다양해지고 있다.As human activities are diversified, human activities that can occur in the field are also diverse. Especially in the modern age, interest in health has increased, and activities in the outdoors, which were mainly for walking purposes for the past, are jogging, hiking, trekking, cycling And more diversified for leisure purposes.
이에 따라 보행자나 자전거 이용자들이 안전하고 쾌적하게 이용할 수 있는 도로 및 교량들이 하천과 계곡을 중심으로 지속적으로 시공되고 있으나, 계곡이나 하천, 습지 등에서는 기둥을 세우기 어렵거나 가시설의 설치공사를 진행하기 곤란한 경우가 많다.As a result, roads and bridges that can be used safely and comfortably by pedestrians and cyclists are continuously constructed around rivers and valleys. However, it is difficult to construct pillars in valleys, rivers and wetlands, There are many cases.
따라서 중간에 기둥을 세우지 않고 교량을 시공할 수 있는 방법들이 제안되고 있는데, 그 예로 2012년 9월 4일 등록된 특허 제1181232호의 '케이블을 이용한 자전거 및 보도 전용 교량의 상부 구조 및 그 시공방법'이라는 명칭의 발명이 있다.Accordingly, there have been proposed methods of constructing a bridge without setting up a pillar in the middle, for example, the upper structure of a bicycle and a sidewalk bridge using cables and the method of construction thereof, as disclosed in Korean Patent No. 1181232, .
상기한 종래기술의 교량은, 교각과 교각 사이에 케이블을 설치하고, 상기 케이블에 공장에서 미리 제작한 프리캐스트 콘크리트 세그먼트를 연속하여 설치한 후, 상기 프리케스트 콘크리트 세그먼트들은 유압잭으로 가압하여 압축 프리스트레스를 도입하는 방식으로 시공된다.The above prior art bridges are characterized in that a cable is provided between the bridge piers and the piers and the precast concrete segments manufactured in advance at the factory are successively installed on the cables and the precast concrete segments are pressed by the hydraulic jacks, It is installed in the way of introducing.
이러한 시공방법은 케이블의 인장력으로 바닥구조체를 지지하기 때문에 교량의 중간에 기둥을 세우지 않아도 되기 때문에 계곡 등 기둥을 설치할 수 없는 지형에서 매우 유리하게 적용될 수 있다.This construction method can be very advantageously applied to a terrain where a column such as a valley can not be installed because it does not require a column to be installed in the middle of the bridge because the bottom structure is supported by the tensile force of the cable.
그런데, 상기한 종래기술에서의 콘크리트 세그먼트는 도 1에 도시된 바와 같이, 보강철근이 내장된 철근콘크리트로 제작되고 있어 큰 자중이 발생하는 것임에 비해 이들을 케이블의 인장력만으로 지지하기 때문에, 적용할 수 있는 경간의 길이가 제한될 뿐 아니라, 운반 및 양중 시공 등이 쉽지 아니하여 안전사고가 발생할 우려가 많다.However, as shown in FIG. 1, the concrete segments in the prior art are manufactured from reinforced concrete with reinforcing bars embedded therein, so that they are supported only by the tensile force of the cables. The length of the span of the span is not only limited but also the transportation and the heavy construction are not easy and safety accidents are likely to occur.
이와 함께 상기 종래기술은 압축 프리스트레스를 도입시키기 위해 설치한 고가의 유압잭을 매립시키거나, 상기 유압잭을 제거하고자 하는 경우에는 도입시킨 프리스트레스의 손실을 발생시키지 않으면서 안전하게 지지장치를 교체시키는 작업이 용이하지 않다.In addition, when the hydraulic jack is removed, it is easy to securely replace the support device without causing loss of the introduced prestress when the hydraulic jack is installed to introduce the compressed prestress. not.
또한 유압잭을 제거한 부분 등의 빈공간과, 각 세그먼트의 상부 케이블이 통과하는 요입부 등에 대하여 고공의 현장에서 콘크리트 타설해야 하는 번거로움이 있다.
Also, it is troublesome to pour the concrete at a high site in an empty space such as a part where the hydraulic jack is removed, a recessed portion through which the upper cable of each segment passes, and the like.
본 발명은 종래기술의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 현수바닥판을 경량화하여 바닥판의 처짐을 줄여줌으로써 구조적, 심리적 안정성을 도모함과 아울러, 시공성을 향상시켜 보다 짧은 기간 내에 고품질의 교량을 구축할 수 있는 모듈러식 강재 현수바닥판 및 이를 이용한 교량의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to reduce the deflection of the bottom plate by reducing the weight of the bottom plate, thereby improving the structural and psychological stability and improving the workability, The present invention has been made to solve the above problems.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 케이블에 의해 지지되는 교량의 바닥판을 구성하는 다수 개의 현수바닥판에 있어서, 상기 현수바닥판은 본체부와, 상기 본체부의 전후단에 각각 설치되는 전면접합부와 후면접합부로 이루어지고, 상기 현수바닥판의 양 측부에는 메인케이블이 삽입되는 삽입공간부가 저면에 전후방향으로 형성되되; 상기 본체부에 위치한 삽입공간부에는 케이블홈이 형성된 케이블거치대가 본체부에 고정설치되고, 상기 케이블거치대에는 케이블홈에 삽입되는 메인케이블을 감싸주는 케이블보호대가 부착 설치되며; 상기 전후면접합부에 위치한 삽입공간부의 내측 또는 외측에 이동롤러가 사후 제거 가능하도록 설치되고, 상기 전후면접합부는 다수의 체결볼트공이 구비된 접합판과, 상기 접합판을 본체부에 연결시키는 다수의 수직연결편으로 이루어지되, 상부에는 작업공간부가 형성되고; 전면접합부에는 가이드전단돌기가 형성되고, 상기 후면접합부에는 상기 가이드전단돌기에 대응하는 형상의 가이드전단요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러식 강재 현수바닥판이 제공된다.According to a most preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, in a plurality of suspended bottom plates constituting a bottom plate of a bridge supported by a cable, the suspended bottom plate includes a main body portion, Wherein a bottom surface of the hanging bottom plate is formed with an insertion space in which the main cable is inserted in the front and back directions; A cable rest is formed on the main body and a cable protector for guiding the main cable inserted into the cable recess is attached to the cable rest; The front and rear joining portions are provided with a joining plate having a plurality of fastening bolt holes and a plurality of joining plates having a plurality of joining plates for connecting the joining plate to the main body portion, A vertical connecting piece, and a work space is formed in an upper portion thereof; A guide shear protrusion is formed on the front joint portion and a guide shear groove having a shape corresponding to the guide shear protrusion is formed on the rear joint portion.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 바닥판이 케이블에 의해 지지되는 교량을 시공하는 방법에 있어서, a) 교대 및 그라운드 앙카를 시공하는 단계; b) 지지용 메인케이블을 교대에 설치하는 단계; c) 미리 제작된 현수바닥판을 양중하여 메인케이블에 거치시키는 단계; d) 메인케이블의 이탈방지를 위한 케이블 보호대 및 보호연결판을 부착시키는 단계; e) 상기 현수바닥판을 일측의 교대쪽으로 이동시켜 전면접합부의 가이드전단돌기가 후면접합부의 가이드전단요홈에 삽입되도록 두 개의 현수바닥판을 면접시킨 상태에서 작업공간부를 통해 체결볼트로 각 접합판을 면접합시키고, 이동롤러를 제거한 후 상기 작업공간부를 덮개판으로 폐쇄시켜 두 개의 현수바닥판을 연결시키는 단계; f) 상기 c) 내지 e) 단계를 반복하면서 현수바닥판의 설치를 완료시키는 단계; g) 연속된 현수바닥판의 쉬스관에 PC강연선을 삽입하고 긴장시킨 후, 쉬스관 내부에 그라우트제를 주입시켜 프리스트레스가 도입된 바닥판 구축을 완료시키는 단계; h) 난간 등의 교량 부대시설물을 설치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈러식 강재 현수바닥판을 이용한 교량의 시공방법이 제공된다.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of constructing a bridge in which a bottom plate is supported by a cable, the method comprising the steps of: a) constructing an alternating and ground anchor; b) alternately installing a supporting main cable; c) mounting a prefabricated hanging deck to the main cable in bulk; d) attaching a cable protector and a protective connection plate for preventing deviation of the main cable; e) The suspension plate is moved to one side of the alternating side so that the guide shear projections of the front joint are inserted into the guide front groove of the rear joint, and the two suspension plates are interposed, Closing the work space portion with the cover plate after removing the moving roller, and connecting the two suspension plates; f) completing the installation of the hanging deck by repeating steps c) to e); g) inserting and stretching the PC stranded wire in the sheath tube of the consecutive hanging deck, then injecting the grout into the sheath tube to complete the construction of the deck with the prestress introduced; and h) installing a bridge auxiliary facility such as a railing or the like. The method for constructing a bridge using the modular steel suspension base plate is provided.
본 발명은 현수바닥판의 경량화를 통해 메인케이블의 지나친 처짐을 방지하고, 장스팬을 가능하게 함으로써 다양한 지형여건에 범용적으로 적용할 수 있게 하며, 운반 및 시공을 용이하게 한다.The present invention prevents the main cable from being excessively deflected by making the suspension plate light in weight and enables a long span to be universally applied to various terrain conditions and facilitates transportation and installation.
또한 본 발명은 현수바닥판들 사이의 연결을 용이하고 정확하게 진행시킬 수 있게 함으로써 고품질의 교량을 구축할 수 있게 할 뿐 아니라, 콘크리트 타설작업 등 현장작업을 최소화시켜 공사기간을 줄일 수 있는 효과를 발휘하게 한다.In addition, the present invention makes it possible to construct a bridge of high quality by easily and accurately proceeding the connection between the hanging decks, and it is possible to reduce the construction period by minimizing site work such as concrete pouring work .
아울러 본 발명은 강판을 이용하기 때문에 다양한 형태로의 처리가 가능하여 태풍이나 비바람 등의 영향을 최소화시킬 수 있는 단면의 설계를 가능하게 한다.
Further, since the steel sheet is used in the present invention, various types of treatments can be performed, thereby enabling the design of a cross section that minimizes the influence of typhoons and wind and rain.
도 1은 종래기술에 의한 현수식 교량의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 모듈러식 강재 현수바닥판을 도시한 사시도 및 각 부분의 단면도이다.
도 3은 상기 현수바닥판의 구조를 설명하기 위하여 아래에서 바라본 분해 사시도이다.
도 4는 상기 현수바닥판에 이동롤러가 설치되는 각 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 상기 현수바닥판의 외면을 경사지게 형성시킨 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 풍하중에 대한 안정성을 확보하기 위한 본 발명의 현수바닥판에 관한 다양한 실시예의 단면이다.
도 7 내지 15는 본 발명에 의한 모듈러식 강재 현수바닥판을 이용하여 교량을 시공하는 방법을 각 공정별로 설명한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a precast concrete segment of a suspension bridge according to the prior art.
FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view of a modular steel suspension plate according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is an exploded perspective view illustrating the structure of the suspension plate.
4 is a cross-sectional view showing each embodiment in which a moving roller is installed on the suspension bottom plate.
5 is a cross-sectional view for explaining an example in which the outer surface of the suspension plate is inclined.
FIG. 6 is a cross-sectional view of various embodiments of a suspension plate according to the present invention for securing stability against wind load.
FIGS. 7 to 15 are views illustrating a method of constructing a bridge by using the modular steel suspension plate according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, however, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 모듈러식 강재 현수바닥판(100)을 도시한 사시도 및 각 부분의 단면도이고, 도 3은 상기 현수바닥판(100)의 구조를 설명하기 위하여 아래에서 바라본 분해 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view of a modular
상기한 현수바닥판(100)은 케이블에 의해 지지되는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 본체부(10)와, 상기 본체부(10)의 전후단에 각각 설치되는 전면접합부(20a) 및 후면접합부(20b)로 이루어진다.The
이와 같이 본 발명에 의한 현수바닥판(100)이 본체부(10)와 전후면접합부(20a,20b)로 분리됨에 따라 이들 사이에는 인접한 현수바닥판(100)들에 대한 접합작업을 가능하게 하는 작업공간부(S)를 형성시킬 수 있게 된다.As the
또한 본 발명에 의한 현수바닥판(100)의 양 측부에는 메인케이블(40)이 삽입되는 삽입공간부(30)가 저면에 전후방향으로 형성된다. 따라서 상기 삽입공간부(30)는 본체부(10)에 위치한 부분과 전후면접합부(20a,20b)에 위치한 부분으로 나뉘게 된다.In addition, on both side portions of the
현수바닥판(100)의 저면에 형성된 상기 삽입공간부(30)에는 바닥판(P)을 지지하는 메인케이블(40)이 삽입되는데, 상기 메인케이블(40)에 거치된 현수바닥판(100)이 원활하게 이동될 수 있도록 삽입공간부(30)의 양 끝쪽에 이동롤러(31)가 현수바닥판(100)에 설치된다.A
도 4는 현수바닥판(100)에 이동롤러(31)가 설치되는 각 실시예를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이동롤러(31)는 도 4의 (a)에서와 같이 전후면접합부(20a,20b)에 위치한 삽입공간부(30)의 내측에 설치하는 삽입식으로 구성할 수도 있고, 도 4의 (b)에서와 같이 전후면접합부(20a,20b)에 위치한 삽입공간부(30)의 외측, 즉 전후면접합부(20a,20b)로부터 돌출되도록 설치는 돌출식으로 구성할 수도 있으며, 이는 현수바닥판(100)의 제작조건 및 현장의 여건에 따라 적절하게 선택하여 실시할 수 있다.Fig. 4 shows each embodiment in which the moving
이동롤러(31)는 현수바닥판(100)의 이동이라는 제 기능을 완료시킨 후에는 제거되어 재활용된다. 따라서 현수바닥판(100)에 삽입식으로 설치되든, 아니면 돌출식으로 설치되든, 이동롤러(31)가 사후에 제거 가능하도록 설치되어야 한다. The moving
이동롤러(31)를 삽입식으로 설치하는 경우에는 현수바닥판(100)들을 연결시킨 후 좁은 공간 내에서 이동롤러(31)를 제거해야 하는 번거로움이 있으나, 현수바닥판(100)들의 연결작업을 중단시키지 않는다는 점에서 작업의 신속한 진행을 도모할 수 있게 된다.When the moving
이에 반하여 이동롤러(31)를 돌출식으로 설치하는 경우에는 이동롤러(31)의 설치 및 제거작업을 위한 공간적 제약이 없다는 점에서 현수바닥판(100)의 제작 및 이동롤어의 제거작업이 수월하게 되나, 이동롤러(31)를 제거한 후에야 비로소 현수바닥판(100)들을 연결시킬 수 있다는 점에서 바닥판(P)의 구축작업은 그 진행이 더디어질 수 있다.On the other hand, when the moving
이동롤러(31)가 설치되지 아니하는 현수바닥판(100)의 내측, 즉 본체부(10)에 위치한 삽입공간부(30)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 케이블홈(32a)이 형성된 케이블거치대(32)가 본체부(10)에 고정설치된다.As shown in FIG. 3, in the
상기 케이블거치대(32)의 케이블홈(32a)은 메인케이블(40)이 삽입공간부(30) 내에서의 좌우 흔들림을 억제시키고 케이블홈(32a)의 단부에서는 메인케이블(40)이 이동롤러(31)에 제대로 놓여지도록 안내할 뿐 아니라, 하나의 삽입공간부(30) 내에 복수 가닥의 메인케이블(40)이 위치하게 되는 경우에도 이들 메인케이블(40)의 각 가닥들 사이에 엉킴이나 간섭이 발생되지 않도록 하여 현수바닥판(100)의 이동작업을 원활하게 한다.The
따라서 하나의 삽입공간부(30) 내에 복수 가닥의 메인케이블(40)이 삽입되는 경우에는 케이블거치대(32)에 형성되는 케이블홈(32a) 역시 메인케이블(40)의 가닥수와 동일하게 구비되어야 한다.Therefore, when a plurality of the
현수바닥판(100)이 메인케이블(40)에 거치되면서 상기 메인케이블(40)이 케이블거치대(32)의 케이블홈(32a)에 삽입되면, 상기 케이블거치대(32)와 대칭되는 형상으로 이루어지는 케이블보호대(33)가 메인케이블(40)을 감싸도록 케이블거치대(32)에 부착 설치된다.When the
상기 케이블보호대(33)는 케이블거치대(32)와 함께 각 메인케이블(40)의 이동통로를 형성시킴으로써 현수바닥판(100)이 메인케이블(40)에 거치된 상태로 이동할 때, 또는 이동후 후속작업을 진행하는 과정중에서 현수바닥판(100)의 정위치로부터 메인케이블(40)이 이탈되는 것을 방지하여 작업의 용이성 및 안전성을 도모하게 한다.The
이와 함께 상기 케이블보호대(33)가 설치된 부분을 포함한 현수바닥판(100) 저면의 삽입공간부(30)에 대하여는 이를 폐쇄하는 보호연결판(34)이 더 설치될 수 있다. 상기 보호연결판(34)은 삽입공간부(30)의 내부를 보호하고 삽입공간부(30)에 의한 와류의 발생을 방지하며, 본체부(10)의 양측부와 중앙부를 연결시켜 현수바닥판(100)의 강성을 향상시킨다.
In addition, a
본체부(10)의 전후에 각각 위치한 전면접합부(20a)와 후면접합부(20b)는 현장에서 콘크리트를 타설하지 않고서도 볼트체결만으로 인접하게 되는 각 현수바닥판(100)을 일체화시킬 수 있게 하여 현장시공을 매우 간편하게 한다.The
상기한 전후면접합부(20a,20b)는 다수의 체결볼트공(21a)이 구비된 접합판(21)과, 상기 접합판(21)을 본체부(10)에 연결시키는 다수의 수직연결편(22)으로 이루어진다.The front and rear joining
상기 접합판(21)은 인접한 현수바닥판(100)의 접합판(21)과 이에 구비된 체결볼트공(21a)을 통해 볼트체결됨으로써 이들 두 현수바닥판(100)을 일체화시키게 되는데, 이때 접합판(21)과 수직연결편(22)은 상부가 개구된 작업공간부(S)를 형성시킴으로써 상기한 볼트체결작업을 용이하게 실시할 수 있게 한다.The joining
다른 한편으로, 종래기술과 같이 인접한 현수바닥판(100)들을 서로 연결시키는 작업은 현수바닥판(100)이 메인케이블(40)에 거치된 상태의 공중에서 이루어지기 때문에 두 개의 현수바닥판(100)을 정확하게 일치시키는 것은 용이하지 않다.On the other hand, since the operation of connecting the
따라서 본 발명에서는 현수바닥판(100)을 이동시켜 이미 이동된 현수바닥판(100)에 면접시키는 것만으로 쉽게 두 개의 현수바닥판(100)이 정확한 위치에서 일치되도록 함으로써 현수바닥판(100)의 설치작업을 보다 용이하게 진행할 수 있게 한다.Accordingly, in the present invention, the two
이를 위해 본 발명에 의한 현수바닥판(100)의 전면접합부(20a)에는 가이드전단돌기(23)가 형성되고, 후면접합부에는 상기 가이드전단돌기(23)에 대응하는 형상의 가이드전단요홈(24)이 형성된다. 상기 가이드전단돌기(23)은 도 2에 도시된 바와 같이 접합판(21)이 절곡됨으로써 사다리꼴로 테이퍼져 볼록하게 형성되고, 가이드전단요홈(24) 역시 접합판(21)이 절곡됨으로써 역사다리꼴로 테이퍼져 오목하게 형성된다.A
따라서 먼저 이동된 현수바닥판(100)의 가이드전단요홈(24)에 후속하여 이동되는 현수바닥판(100)의 가이드전단돌기(23)를 끼워넣음으로써 두 개의 현수바닥판(100)이 좌우로 벗어나지 않고 정확한 위치에서 접하게 되면서 인접한 두 접합판(21)끼리의 체결볼트공(21a)이 서로 관통되도록 일치되어 볼트체결작업을 용이하게 한다.The
이때 가이드전단돌기(23)와 가이드전단요홈(24)은 상기와 같이 현수바닥판(100)들 사이의 정확한 접합을 안내할 뿐 아니라 맞물림을 통해 바닥판(P)의 일체성 확보에 기여하게 된다.At this time, the
현수바닥판(100)들에 대한 연결이 완료되면 이들이 일체적 거동을 하는 바닥판(P) 구성을 위해 프리스트레스가 도입되는데, 이를 위해 본 발명에 의한 현수바닥판(100)에는 전후방향으로 적어도 하나 이상의 부착식 PC강연선 고정수단이 구비된다.When the connection to the hanging
상기한 부착식 PC강연선 고정수단은, 긴장된 PC강연선(50)에 의해 발생되는 응력을 각 현수바닥판(100)에 분산시킴으로써 바닥판(P)의 어느 일측에 집중하중이 발생되지 않도록 하여 구조적인 안정성을 도모하게 한다.The above-described PC-type strand fixing means can prevent the concentrated load from being generated on any one side of the bottom plate P by dispersing the stress generated by the
이러한 부착식 PC강연선 고정수단은, 현수바닥판(100)의 저면에 쉬스관(51)을 설치하고 상기 쉬스관(51)의 양단부에 개별적인 정착수단을 가지게 함으로써 각 현수바닥판(100)들이 PC강연선(50)의 긴장응력을 분담하게 할 수도 있으나, 보다 바람직하게는 현수바닥판(100)의 저면에 쉬스관(51)을 설치한 후 상기 쉬스관(51)이 매립되도록 현수바닥판(100) 저면의 일부에 콘크리트부(52)를 형성하고, 상기 쉬스관(51)에 PC강연선(50)을 설치 및 긴장시킨 후에 쉬스관(51)과 PC강연선(50) 사이에 그라우트제를 충진시켜 콘크리트부(52)와 쉬스관(51) 및 PC강연선(50)이 일체화되도록 함으로써 상기 PC강연선(50)의 응력을 각 현수바닥판(100)이 분담하게 한다.This attachment type PC strand fixing means is provided with a
현수바닥판(100)의 본체부(10) 저면에는 전후방향의 보강리브(11)와 좌우방향의 보강수평판(12)이 격자형상으로 설치될 수 있는데, 긴장응력의 분담을 위한 상기 콘크리트부(52)의 콘크리트 타설시 보강리브(11)를 거푸집의 대용으로 사용할 수 있다.
The reinforcing
한편 완성된 교량의 바닥판(P)에 대한 지나친 처짐은 하중에 대한 메인케이블(40)의 부담을 증가시킬 뿐 아니라 사용자의 불안 및 불편을 야기시킨다.On the other hand, excessive sagging of the completed bridge to the bottom plate P not only increases the load on the
따라서 본 발명에 의한 현수바닥판(100)은 메인케이블(40)의 처짐을 최소화시킴으로써 구조적 안정성과 함께 사용자의 심리적인 안정성을 도모한다. Therefore, the
이를 위해 본 발명에 의한 현수바닥판(100)은 메인케이블(40)에 작용하는 하중을 최소화시키기 위하여 PC강연선(50)의 긴장응력을 분산시키기 위한 콘크리트부(52)를 제외하고는 모두 강판이나 알루미늄과 같은 경량의 재질과 함께 속이 빈 구조로 이루어진다. 이러한 현수바닥판(100)은 도 1에 도시된 종래의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트에 비해 자중을 크게 줄일 수 있어 현수바닥판(100)의 운송을 용이하게 하는 것은 물론, 메인케이블(40)에 거치된 후에도 메인케이블(40)이 부담하는 하중을 대폭 감소시켜 바닥판(P)의 처짐을 줄일 수 있게 한다.For this purpose, the
이와 함께 본 발명에 의한 현수바닥판(100)은, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 전후면접합부(20a,20b)의 각 접합판(21) 외면이 현수바닥판(100)의 수직축(OA)을 기준으로 서로 대칭이 되는 경사각을 가지도록 구성시킬 수도 있다. 이러한 경사각을 가지는 접합판(21)의 구성은 각 현수바닥판(100)을 연결할 때 아치의 형상으로 연결되게 함으로써 상기 연결부위에서의 처짐을 감소시킬 수 있게 한다.5 (a), the outer surface of each joining
이와는 반대로 본 발명에 의한 현수바닥판(100)은, 도 5의 (b)에서와 같이 각 현수바닥판(100)을 연결할 때 메인케이블(40)이 처지는 곡률과 일치하는 역아치의 형상으로 연결되도록, 전후면접합부(20a,20b)의 각 접합판(21) 외면이 현수바닥판(100)의 수직축(OB)를 기준으로 서로 대칭이 되면서 도 5의 (a)와는 반대 방향의 경사각(β)을 가지도록 구성시킬 수도 있다. 상기한 반대 방향의 경사각(β)은 메인케이블(40)에 거치된 상태에서의 현수바닥판(100) 연결부위 하부에 대한 틈새발생을 방지시킴으로써, 연결된 현수바닥판(100)들을 일체화시키기 위하여 PC강연선으로 긴장시키고자 하는 경우 프리스트레싱에 대한 높은 효율성을 가질 수 있게 한다.
In contrast, the
또한 상기와 같이 강판으로 구성되는 본 발명의 현수바닥판(100)은 풍하중에 대한 영향을 최소화시킬 수 있도록 다양한 단면의 형상으로 구성시킬 수 있다. 예컨대, 바람의 이동거리를 현수바닥판(100)의 상부측보다 하부측에 길게 함으로써 현수바닥판의 상하부에 발생하는 압력의 차이에 의한 현수바닥판(100)에의 작용하중을 아래로 작용하게 하여, 바람이 측면에서 불어오더라도 바닥판(P)이 출렁거리지 않도록 하여 교량의 안정성을 도모시킬 수 있다.In addition, the
도 6은 풍하중에 대한 안정성을 확보하기 위한 현수바닥판(100)의 다양한 실시예를 도시한 각 단면도이다.
6 is a cross-sectional view showing various embodiments of the
지금까지 본 발명에 의한 모듈러식 강재 현수바닥판(100)의 구조에 관하여 설명하였는 바, 이를 이용한 교량의 시공방법은 도 7 내지 15에 도시된 바와 같이, a) 교대(60) 및 그라운드앙카(61)를 시공하는 단계; b) 메인케이블(40)을 교대(60)에 설치하는 단계; c) 현수바닥판(100)을 메인케이블(40)에 거치시키는 단계; d) 케이블 보호대 및 보호연결판(34)을 부착시키는 단계; e) 현수바닥판(100)을 이동 및 연결시키는 단계; f) 상기 c) 내지 e) 단계를 반복하면서 현수바닥판(100)의 설치를 완료시키는 단계; g) 연속된 현수바닥판(100)에 프리스트레스를 도입하여 바닥판(P) 구축을 완료시키는 단계; h) 난간 등의 교량 부대시설물을 설치하는 단계;를 포함하여 이루어진다. 이에 관하여 각 단계별로 설명한다.
As shown in FIGS. 7 to 15, a method of constructing a bridge using the modular
a) 교대(60) 및 그라운드앙카(61)를 시공하는 단계(도 7 참조);
a) constructing the
교량을 설치할 양 지점에 교대(60)를 설치하고, 다음 단계에서 설치되는 메인케이블(40)에 대한 충분한 지지가 가능하도록 그라운드앙카(61)를 시공한다.
An alternate 60 is installed at both points where the bridge is to be installed and a
b) 메인케이블(40)을 교대(60)에 설치하는 단계(도 8 참조);
b) installing the
교대(60) 및 그라운드앙카(61)의 시공이 완료되면, 교대(60)의 상부에 바닥판(P) 지지를 이한 메인케이블(40)을 설치한다. 교대(60)에 설치된 메인케이블(40)의 적어도 일측 단부측에는 상기 메인케이블(40)을 긴장시킬 수 있는 수단을 구비시켜 메인케이블(40)이 팽팽해지도록 긴장시킨 후 정착고정시킨다.When the construction of the
상기 메인케이블(40)은 현수바닥판(100)의 양측부를 지지할 수 있도록 2열로 설치되ㅇ어야 하며, 각 열마다 복수의 가닥으로 설치할 수도 있다.
The
c) 현수바닥판(100)을 메인케이블(40)에 거치시키는 단계(도 9 참조);
c) mounting the hanging
공장에서 미리 제작된 현수바닥판(100)을 현장에서 양중하여 메인케이블(40)에 거치시키는 단계이다. And a step of mounting the
상기의 현수바닥판(100)은, 이동롤러(31)가 설치되고 케이블보호대(33) 및 보호연결판(34)은 미부착된 상태로 메인케이블(40)에 거치된다.The
이때 메인케이블(40)의 각 가닥들은 케이블거치대(32)에 구비된 케이블홈(32a)에 삽입되고, 현수바닥판(100)의 전후 양 단에서는 이동롤러(31)의 하면에 위치되도록 한다.
At this time, the respective strands of the
d) 케이블보호대(33) 및 보호연결판(34)을 부착시키는 단계(도 10 참조);
d) attaching the
현수바닥판(100)의 삽입공간부(30)에 위치한 메인케이블(40)의 이탈을 방지하기 위해 케이블보호대(33) 및 보호연결판(34)을 볼트 등의 체결수단으로 부착시키는 단계이다.A step of attaching the
상기 케이블보호대(33)는 현수바닥판(100)에 이미 고정 설치되어 메인케이블(40)이 각 가닥별로 삽입되도록 한 케이블거치대(32)와 대칭이 되는 형상을 가지고 있어, 케이블보호대(33)를 상기 케이블거치대(32)에 부착시키면 케이블보호대(33)와 케이블거치대(32)에 각각 구비된 케이블홈(32a)이 메인케이블(40)로 하여금 외부로 이탈되지 않도록 구속하면서 전후방향으로만 움직일 수 있는 관형상의 이동통로를 형성하게 된다.The
케이블보호대(33)의 부착이 완료되면, 현수바닥판(100)의 저면에 형성되어 있는 삽입공간부(30)를 폐쇄시키면서 본체부(10)의 양 측부와 중앙부를 연결시키는 보호연결판(34)을 부착시켜 교량에 바람이 불더라도 삽입공간부(30)에 의한 와류가 발생되지 않도록 한다.
When the attachment of the
e) 현수바닥판(100)을 이동 및 연결시키는 단계(도 11, 12참조);
e) moving and connecting the hanging deck 100 (see Figs. 11 and 12);
메인케이블(40)에 거치된 현수바닥판(100)을 일측의 교대(60)쪽으로 이동시켜 전면접합부(20a)의 가이드전단돌기(23)가 후면접합부(20b)의 가이드전단요홈(24)에 삽입되도록 두 개의 현수바닥판(100)을 면접시킨 상태에서 작업공간부(S)를 통해 체결볼트(21b)로 각 접합판(21)을 면접합시키고, 이동롤러(31)를 제거한 후 상기 작업공간부(S)를 덮개판(13)으로 폐쇄시켜 두 개의 현수바닥판(100)을 연결시키는 단계이다.The
케이블보호대(33)와 보호연결판(34)의 부착설치가 완료되어 메인케이블(40)에 거치가 완료된 현수바닥판(100)은 이동롤러(31)의 도움으로 메인케이블(40)을 따라 쉽게 이동된다.The
이동된 현수바닥판(100)들은 도 11에 도시된 바와 같이,각 접합판(21)에 구비된 체결볼트공(21a)에 체결볼트(21b)를 삽입시켜 이들을 연결하게 되는데, 가이드전단돌기(23)가 가이드전단요홈(24)에 끼워짐으로써 각 접합판(21)의 체결볼트공(21a)이 서로 일치되므로 체결볼트(21b)의 체결볼트공(21a)에 대한 삽입 및 체결작업은 한결 용이하게 된다.As shown in FIG. 11, the moving
이와 같이 가이드전단돌기(23)와 가이드전단요홈(24)은 연결하고자 하는 현수바닥판(100)들의 좌우 방향에 대한 위치를 고정적으로 설정해 줌으로써 현수바닥판(100)의 좌우이동을 조정할 필요가 없으나, 상하 방향에 대하여는 메인케이블(40)에 의해 지지된 상태에 있어 각 접합판(21)에 구비된 체결볼트공(21a)의 위치가 흔들거릴 수 있다.Thus, the
따라서 각 현수바닥판(100)에는 연결부위의 위치고정을 위한 가설지그(70)를 더 설치하여 사용할 수 있으며, 도 12는 이러한 일 실시예를 도시하고 있다.Therefore, the suspending
도 12에 의하면, 현수바닥판(100)을 메인케이블(40)에 거치하기에 앞서 현수바닥판(100)의 전후단 각 상면에 장볼트(71)에 의해 체결될 수 있는 가설지그(70)를 미리 설치하고(도 12의 ① 참조), 현수바닥판(100)의 거치 및 이동이 완료되어 인접한 현수바닥판(100)과 결합할 때 먼저 가설지그(70)에 장볼트(71)를 체결시켜 연결부위에서 두 개의 현수바닥판(100)이 상하좌우 이동되지 않고 정위치에서 임시 고정되도록 한다(도 12의 ② 참조). 가설지그(70) 및 장볼트(71)에 의해 연결된 현수바닥판(100)은 흔들림이 발생하지 않기 때문에 연결부위에 대한 체결볼트(21b)의 체결작업과 이동롤러(31)의 제거작업이 한결 수월해진다(도 12의 ③ 참조). 상기한 체결작업 및 이동롤러(31) 제거작업이 완료되면, 가설지그(70)를 다시 제거하고, 작업공간부(S)를 덮개판(13)으로 폐쇄시켜 현수바닥판(100)간의 연결작업을 완료한다.
12, a suspending
f) 상기 c) 내지 e) 단계를 반복하면서 현수바닥판(100)의 설치를 완료시키는 단계;
f) completing the installation of the
상기 c) 내지 e) 단계의, 현수바닥판(100)을 메인케이블(40)에 거치시키는 단계와 케이블보호대(33) 및 보호연결판(34)을 부착시키는 단계 및, 현수바닥판(100)을 이동 및 연결시켜 현수바닥판(100)간의 연결작업을 완료시키는 단계를 반복하여 교량 전구간에 대한 현수바닥판(100) 설치를 완료한다.
The method according to any one of the preceding claims c) to e), comprising the steps of: mounting the
g) 연속된 현수바닥판(100)에 프리스트레스를 도입하여 바닥판(P) 구축을 완료시키는 단계(도 13 참조);
g) completing the construction of the bottom plate P by introducing a prestress into the continuous suspended bottom plate 100 (see Fig. 13);
현수바닥판(100)의 설치가 완료되면, 연속된 현수바닥판(100)의 쉬스관(51)에 PC강연선(50)을 삽입하고 이를 긴장시킨 후, 쉬스관(51) 내부에 그라우트제를 주입시켜 프리스트레스가 도입된 바닥판(P) 구축을 완료시킨다.
When the installation of the
교량의 경간이 짧은 경우에 상기한 프리스트레싱 작업을 바닥판(P) 전체에 대하여 일괄 진행시킬 수 있으나, 긴 경간에 대하여 일괄적으로 프리스트레스를 가하고자 하는 경우 매우 큰 긴장력을 필요로 하게 되는 바, 이는 보다 큰 긴장장치를 필요로 하게 하는 등 효율적인 프리스트레싱 작업을 어렵게 만들 뿐 아니라, 강판으로 이루어진 현수바닥판의 각 접합부위 및 정착부위에는 변형이 발생할 우려가 있다.If the span of the bridge is short, the above-mentioned prestressing operation can be progressed with respect to the entire bottom plate P. However, when a prestress is to be applied to the long span at a time, a very large tension force is required. It is difficult to perform an efficient prestressing operation such as requiring a larger tension device, and deformation may occur in the joint portions and the fixing portions of the suspension plate made of steel.
따라서 경간의 길이가 긴 경우에는 바닥판(P)을 여러 구간으로 나누어 각 구간별로 프리스트레싱 작업을 실시한다. 다만 양 구간의 경계부위에 위치한 현수바닥판중 적어도 하나 이상은 양 구간에 겹쳐지도록 PC강연선이 배치됨으로써 바닥판(P)의 일체성이 확보되어야 한다. 도 14는 이러한 예를 설명하는 개념도이다.Therefore, if the length of the span is long, the bottom plate P is divided into several sections and a prestressing operation is performed for each section. However, it is necessary to ensure the integrity of the bottom plate P by disposing the PC stranded wires so that at least one of the suspension decks located at the boundary of both sections overlaps the both sections. Fig. 14 is a conceptual diagram for explaining this example.
도 14에 의하면 바닥판(P)을 중앙부분과 양 단부 부분으로 분리하여, 먼저 상기 중앙부분에 대한 프리스트레싱 작업을 실시(①)한 후, 양 단부 부분에 대한 프리스트레싱 작업을 실시(②)하게 된다.
14, the bottom plate P is divided into a central portion and both end portions. First, a prestressing operation is performed on the center portion (1), and a preseeding operation is performed on both end portions (2) .
한편, 상기한 바닥판(P) 구축이 완료된 후 온도변화 또는 크리프현상에 의해 메인케이블(40)과 PC강연선(50)이 신장하게 되면 각 현수바닥판(100)들은 중앙으로 쏠리게 되고, 특히 장경간의 경우 바닥판(P)의 양 단부쪽에는 큰 간극이 발생될 수 있는 바, 각각의 현수바닥판(100)을 개별적으로 메인케이블(40)에 고정시킴으로써 상기와 같은 쏠림현상을 방지시킬 필요가 있다.When the
이를 위하여 상기한 d) 단계에서의 이루어지는 케이블보호대(33)와 보호연결판(34)의 부착작업은 메인케이블(40)의 이탈방지를 위한 임시체결 정도로만 실시하고, 본 단계에서 PC강연선(50)에 대한 프리스트레싱 작업을 완료시킨 후 메인케이블(40)과 케이블보호대(33)이 일체가 되도록 본체결 시킬 수도 있다. 이러한 메이케이블(40)과 케이블보호대(33)의 일체화 수단은 쐐기 등의 다양한 공지수단이 사용될 수 있다.
For this, the work of attaching the
h) 난간 등의 교량 부대시설물을 설치하는 단계(도 15 참조);
h) installing a bridge auxiliary facility such as a railing (see Fig. 15);
모듈러식 강재 현수바닥판(100)을 이용하여 교량의 바닥판(P) 구축이 완료되면, 교대(60)상부을 마감처리하고, 바닥판(P)에 난간을 설치하는 등 교량의 부대시설물을 설치하여 교량의 시공을 완료한다.
When the construction of the bottom plate P of the bridge is completed using the modular
이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that it will be possible to carry out various modifications thereof. It is therefore intended that such modifications are within the scope of the invention as set forth in the claims.
10: 본체부 20a: 전면접합부
20b: 후면접합부 21: 접합판
22: 수직연결편 23: 가이드전단돌기
24: 가이드전단요홈 30: 삽입공간부
31: 이동롤러 32: 케이블거치대
33: 케이블보호대 34: 보호연결판
40: 메인케이블 50: PC강연선
51: 쉬스관 52: 콘크리트부
60: 교대 70: 가설지그
100: 현수바닥판 S: 작업공간부10:
20b: rear bonding portion 21: bonding plate
22: vertical connecting piece 23: guide shear projection
24: guide shear groove 30: insertion space part
31: moving roller 32: cable holder
33: Cable protector 34: Protective connection plate
40: main cable 50: PC strand
51: Sheath tube 52: Concrete part
60: shift 70: hypothesis jig
100: Suspended bottom plate S: Workspace part
Claims (9)
상기 현수바닥판(100)은 본체부(10)와, 상기 본체부(10)의 전후단에 각각 분리되어 설치되는 전면접합부(20a)와 후면접합부(20b)로 이루어지면서, 전후방향으로 적어도 하나 이상의 부착식 PC강연선 고정수단이 구비되고,
상기 현수바닥판(100)의 양 측부 저면에는 메인케이블(40)이 삽입되는 삽입공간부(30)와 상기 삽입공간부(30)를 폐쇄시키는 보호연결판(34)이 전후방향으로 형성 및 설치되되; 상기 본체부(10)에 위치한 삽입공간부(30)에는 케이블홈(32a)이 형성된 케이블거치대(32)가 본체부(10)에 고정설치되고, 상기 케이블거치대(32)에는 케이블홈(32a)에 삽입되는 메인케이블(40)을 감싸주는 케이블보호대(33)가 부착 설치되며; 상기 전후면접합부(20a,20b)에 위치한 삽입공간부(30)의 내측에 이동롤러(31)가 사후 제거 가능하도록 설치되고,
상기 전후면접합부(20a,20b)는, 다수의 체결볼트공(21a)이 구비된 접합판(21)과, 상기 접합판(21)을 본체부(10)에 연결시키는 다수의 수직연결편(22)으로 이루어져, 상부가 개구된 작업공간부(S)가 형성되고;
전면접합부(20a)에는 접합판(21)이 절곡되어 사다리꼴로 테이퍼져 볼록하게 된 가이드전단돌기(23)가 형성되고, 상기 후면접합부(20b)에는 상기 가이드전단돌기(23)에 대응하는 형상의 가이드전단요홈(24)이 접합판(21)의 절곡에 의해 역사다리꼴로 테이퍼져 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러식 강재 현수바닥판.In a plurality of suspended bottom plates 100 constituting a bottom plate P of a bridge supported by a cable,
The suspension plate 100 includes a main body 10 and a front joint portion 20a and a rear joint portion 20b separately provided at the front and rear ends of the main body portion 10, The above-described PC stiffener fixing means is provided,
The insertion space portion 30 into which the main cable 40 is inserted and the protection connection plate 34 which closes the insertion space portion 30 are formed and installed in the front and back directions on the bottoms of both side portions of the suspension bottom plate 100, ; A cable cradle 32 having a cable groove 32a formed therein is fixed to the main body 10 and a cable groove 32a is formed in the cable cradle 32, A cable protector 33 for covering a main cable 40 to be inserted into the main body 40; A moving roller 31 is disposed inside the insertion space part 30 located at the front and rear surface joining parts 20a and 20b so as to be post-
The front and rear surface joining parts 20a and 20b include a joining plate 21 having a plurality of fastening bolt holes 21a and a plurality of vertical connecting pieces 22 connecting the joining plate 21 to the main body part 10 , And a work space S having an open upper portion is formed;
The front joining portion 20a is formed with a guide shearing protrusion 23 which is folded and folded in a trapezoidal manner and convexed so that the rear joining portion 20b has a shape corresponding to the guide shearing protrusion 23 Characterized in that the guide shear grooves (24) are tapered and recessed in an inverted trapezoidal shape due to the bending of the joint plate (21).
a) 교대(60) 및 그라운드앙카(61)를 시공하는 단계;
b) 지지용 메인케이블(40)을 교대(60)에 설치하는 단계;
c) 미리 제작된 제5항에 의한 현수바닥판(100)을 양중하여 메인케이블(40)에 거치시키는 단계;
d) 메인케이블(40)의 이탈방지를 위한 케이블 보호대 및 보호연결판(34)을 부착시키는 단계;
e) 상기 현수바닥판(100)을 일측의 교대(60)쪽으로 이동시켜 전면접합부(20a)의 가이드전단돌기(23)가 후면접합부(20b)의 가이드전단요홈(24)에 삽입되도록 두 개의 현수바닥판(100)을 면접시킨 상태에서 작업공간부(S)를 통해 체결볼트(21b)로 각 접합판(21)을 면접합시키고, 이동롤러(31)를 제거한 후 상기 작업공간부(S)를 덮개판(13)으로 폐쇄시켜 두 개의 현수바닥판(100)을 연결시키는 단계;
f) 상기 c) 내지 e) 단계를 반복하면서 현수바닥판(100)의 설치를 완료시키는 단계;
g) 연속된 현수바닥판(100)의 쉬스관(51)에 PC강연선(50)을 삽입하고 긴장시킨 후, 쉬스관(51) 내부에 그라우트제를 주입시켜 프리스트레스가 도입된 바닥판(P) 구축을 완료시키는 단계;
h) 난간 등의 교량 부대시설물을 설치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈러식 강재 현수바닥판을 이용한 교량의 시공방법.A method of constructing a bridge in which a bottom plate (P) is supported by a cable,
a) constructing an alternating (60) and ground anchor (61);
b) installing a supporting main cable (40) in the shift (60);
c) mounting the suspended bottom plate 100 according to claim 5 onto the main cable 40 in a preliminary manner;
d) attaching a cable guard and a protective connection plate (34) for preventing deviation of the main cable (40);
e) The suspension bottom plate 100 is moved to one side of the shift 60 so that the guide front end protrusion 23 of the front side joint portion 20a is inserted into the guide front end groove 24 of the rear end joint portion 20b. The joining plates 21 are brought into contact with each other with the fastening bolts 21b through the work space S while the bottom plate 100 is in contact with the work space S, Closing the two hanging decks (100) with the cover plate (13);
f) completing the installation of the suspension bottom plate 100 by repeating the steps c) to e);
g) The PC strand 50 is inserted and tightened in the sheath tube 51 of the continuous suspension bottom plate 100 and grout is injected into the sheath tube 51 to form a bottom plate P having the prestress introduced therein. Completing the construction;
and h) installing a bridge auxiliary facility such as a railing or the like. The method for constructing a bridge using the modular steel suspension plate.
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KR1020140101758A KR101483456B1 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | Steel suspension type slab for a bridge and the construction method using the same |
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KR20160131395A (en) | 2015-05-07 | 2016-11-16 | 주식회사 디에스글로벌이씨엠 | Partially prestressed concrete slab and ribbon bridge construction method using thereof |
CN111074747A (en) * | 2019-12-16 | 2020-04-28 | 中国人民解放军63921部队 | Cable support bridge that erects fast |
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2014
- 2014-08-07 KR KR1020140101758A patent/KR101483456B1/en active IP Right Grant
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