KR101522593B1 - 부유식 교각 및 이를 구비한 교량 - Google Patents

부유식 교각 및 이를 구비한 교량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물에 부유한 상태로 교량 상부구조물의 하부를 지지하는 형태의 부유식 교각을 구비함으로써, 교량 하중의 상당 부분을 부력이 부담하도록 하여 고정식 교각의 규모를 축소시켜 시공 경제성을 향상시킴과 동시에, 충분한 형하공간을 확보할 수 있어서 선박 등의 통행을 허용할 수 있도록 구성된 부유식 교각과, 이를 구비한 교량에 관한 것이다.
본 발명에서는 부유체(1); 고정기둥부재(3); 및 탄성을 가지고 있으며 곡선형태로 구부러져 있는 형상을 가지는 탄성굴곡 지지부재(2)를 포함하며; 수위가 낮아지면 부유체(1)가 하강하면서 탄성굴곡 지지부재(2)는 펴지면서 그 상단이 서로 가까워지도록 움직여서 부력 및 고정기둥부재(3)의 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)을 지지하며, 수위가 상승하면 부유체(1)가 상승하면서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 서로 멀어지도록 움직이면서 탄성굴곡 지지부재(2)가 구부러지도록 변형되어 부력 및 고정기둥부재(3)의 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)을 지지하게 되는 것을 특징으로 하는 부유식 교각이 제공되며, 더 나아가 이러한 부유식 교각에 의해 지지되는 교량이 제공된다.

Description

부유식 교각 및 이를 구비한 교량{Floating Pier and Bridge Supported by such Floating Pier}
본 발명은 부유식 교각(Floating Pier) 및 이를 구비한 교량에 관한 것으로서, 구체적으로는 물에 부유한 상태로 교량 상부구조물의 하부를 지지하는 형태의 부유식 교각을 구비함으로써, 교량 하중의 상당 부분을 부력이 부담하도록 하여 고정식 교각의 규모를 축소시켜 시공 경제성을 향상시킴과 동시에, 충분한 형하공간을 확보할 수 있어서 선박 등의 통행을 허용할 수 있도록 구성된 부유식 교각과, 이를 구비한 교량에 관한 것이다.
교량에는 바닥판 또는 거더 등의 교량 상부구조물을 지지하기 위하여 교각이 구비되는데, 가장 보편적인 교각은 고정식 교각의 형태로서, 이러한 고정식 교각은 연직한 길이가 변하지 않도록 콘크리트 기둥 또는 강재 기둥으로 제작되어 하단이 지반에 관입 고정된 연직 기둥부재로 이루어져 있다. 고정식 교각을 구비한 교량에서는, 교량에 작용하는 하중 전체가 기둥부재에 의해서만 지반으로 전달된다. 고정식 교각을 구비한 일반적인 교량은, 교량 상부구조물 아래의 형하공간을 확보하기가 용이하다는 장점이 있지만, 교량 하중 전체를 교각의 기둥부재가 전부 부담해야 하므로 교각은 그에 맞는 큰 강성을 가지고 있어야 하므로 기둥부재의 크기가 클 수밖에 없다. 또한 선박 통행 허용을 위한 충분한 형하공간 확보, 홍수시의 범람 방지 등을 위해서는 교량 상부구조물이 수면으로부터 상당히 높은 위치에 존재하여야 하고 이를 위해서는 기둥부재 역시 상당히 긴 길이를 가져야 한다. 따라서 종래의 고정식 교각의 경우에는 큰 시공비용이 소요된다는 단점이 있다. 특히, 교량이 가설될 지역의 수심이 깊은 경우, 큰 단면의 연직기둥부재를 수중 지반에 관입 설치하는데 많은 비용이 소요되고 기둥부재 자체를 구축하는데도 많은 비용이 소요되므로, 교각 시공에 소요되는 전체 비용이 더욱 증가된다.
한편, 물위에 부유하게 되는 형태의 교량인 부교(浮橋)는 교량에 작용하는 하중을 부력이 부담하는 구성을 가지고 있기 때문에, 연직기둥부재가 필요하지 않으며, 따라서 위와 같은 교각 시공에 따른 여러 가지 단점을 해소할 수 있다. 그러나 부교는 교량 상부구조물 아래쪽의 형하공간의 확보가 사실상 불가능하다는 치명적인 단점이 있다. 또한 수위 변화에 따라 교량 상부구조물의 높이가 변화하기 때문에 교량 상부구조물의 안정성이 낮으며, 결국 임시교량 정도의 용도로만 사용된다는 한계가 있다.
"실시간 운동제어 부유교량장치"라는 발명의 명칭을 가지는 대한민국 공개특허공보 제10-2010-38653호(대한민국 특허출원 제10-2008-97703호)에는 교각의 하부에 부유체에 해당하는 푼톤을 설치하고, 수위 측정 결과에 따라 푼톤의 흘수를 조정하는 기술이 개시되어 있다. 그런데 이러한 종래 기술의 경우, 수위를 측정하기 위한 센서 등의 설비가 더 필요하고, 측정된 수위에 맞추어서 푼톤의 흘수를 정밀하게 제어하여야만 한다. 특히, 이와 같은 수위 측정과 푼톤의 흘수 제어는 실시간으로 동시에 이루어져야만 하며, 자칫 시차가 생기거나 제어시의 오차 등이 생기게 되면 교량 상부구조물에 불리한 힘이 작용하게 되어 교량 안전을 크게 위협하게 되는 문제점이 있다. 더 나아가 수위 변화가 클 경우에는 그에 맞추어서 푼톤의 흘수 변화 범위도 커져야 하는데, 이 경우 푼톤이 폭에 비하여 높이가 과도하게 커지는 형상을 가질 수밖에 없으며, 이는 결국 푼톤의 안정성 저하 및 그에 따른 교량 전체의 구조적 안정성 저하를 가져오게 되는 문제점이 있다. 이러한 이유 때문에 상기한 종래 기술은 실용화가 사실상 불가능하다고 할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0038653호(2010. 04. 15. 공개) 참조.
본 발명은 교량에 작용하는 하중의 일부를 부력이 부담하도록 함으로써, 교량 상부구조물을 지지하기 위하여 수중 지반에 관입 설치되는 기둥부재의 규모를 줄여서 시공비 등을 절감하면서도, 충분한 형하공간을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 수위변화가 발생하더라도 교량 상부구조물의 높이를 일정하게 하게 유지할 수 있게 되어 교량 상부구조물의 안정성을 확보할 수 있게 되는 부유식 교각과, 이를 구비한 교량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 교량 상부구조물을 지지하는 교각으로서, 물에 부유하는 부유체; 상기 부유체를 관통한 상태로 연직하게 배치되어 하단이 수중 지반에 관입 고정됨으로서, 수중 지반면과 교량 상부구조물 사이의 높이를 일정하게 유지하여 교량 상부구조물이 요동하지 않게 지지하는 고정기둥부재; 및 탄성을 가지고 있으며 곡선형태로 구부러져 있는 형상을 가지는 2개의 곡선부재가 한 쌍을 이루어서 간격을 두고 서로 거울 대칭되는 관계로 상기 부유체의 상부에 구비되어 교량 상부구조물을 지지하며, 그 상단은 교량 상부구조물의 하부에 구비된 결합이동부에 결합되어 정해진 범위 내에서 이동하게 되는 구성을 가지는 탄성굴곡 지지부재를 포함하며; 수위가 낮아지면 부유체가 하강하면서 탄성굴곡 지지부재는 펴지면서 그 상단이 서로 가까워지도록 움직여서 부력 및 고정기둥부재의 지지력에 의해 교량 상부구조물을 지지하며, 수위가 상승하면 부유체가 상승하면서 탄성굴곡 지지부재의 상단은 서로 멀어지도록 움직이면서 탄성굴곡 지지부재가 구부러지도록 변형되어 부력 및 고정기둥부재의 지지력에 의해 교량 상부구조물을 지지하게 되는 것을 특징으로 하는 부유식 교각이 제공된다.
본 발명에 따른 부유식 교각에서 탄성굴곡 지지부재의 상단이 결합되는 결합이동부는, 교량 상부구조물의 하면에 길게 연장되도록 오목하게 파여 있는 오목홈으로 이루어져 있으며; 탄성굴곡 지지부재의 상단은 상기 오목홈 내에 삽입되어, 상기 오목홈 내에서 탄성굴곡 지지부재의 상단이 슬라이딩되어 움직이는 구성을 가질 수 있으며, 이와 달리, 결합이동부가, 길게 연장된 채널이 형성되어 교량 상부구조물의 하면에 부착 설치되는 채널부재로 이루어져 있으며; 탄성굴곡 지지부재의 상단은 상기 채널부재의 채널 내에 위치하여 상기 채널부재의 채널 범위 내에서 채널을 따라 슬라이딩되어 움직이도록 구성될 수도 있다.
또한 본 발명에서는 교량 상부구조물이 상기한 부유식 교각에 의해 지지되는 교량이 제공된다.
본 발명에 의하면, 기둥부재 뿐만 아니라 부력에 의해 교량 상부구조물이 지지되므로 기둥부재의 규모를 종래의 고정식 교각에 비하여 축소시킬 수 있어서 기둥부재의 규모 축소 및 그에 따른 여러 가지 잇점을 누리게 되면서도 기둥부재를 이용하여 교량 상부구조물의 위치를 견고하게 유지할 수 있게 되므로 충분한 형하공간을 확보할 수 있게 된다는 장점을 가지고 있다.
또한 본 발명에서는 길이 변화가 없는 부재로 이루어진 기둥부재에 의해 교량 상부구조물과 수중 지반 사이의 길이를 유지하게 되므로, 수위변화가 발생하더라도 교량 상부구조물의 높이를 일정하게 하게 유지할 수 있게 되어 교량 상부구조물의 안정성을 확보할 수 있게 되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 교각을 구비한 교량의 개략적인 측면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 도 1에 도시된 실시예에 따른 부유식 교각을 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 또다른 실시예에 따른 부유식 교각을 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도 6 및 도 7은 각각 탄성굴곡 지지부재가 판 부재로 이루어진 본 발명의 또다른 실시예에 따른 부유식 교각에 대한 개략적인 사시도이다.
도 8 및 도 9는 각각 결합이동부가 채널부재로 이루어진 본 발명의 또다른 실시예에 따른 부유식 교각에 대한 개략적인 사시도이다.
도 10은 갈수위일 때의 상태를 보여주는 도 1에 도시된 부유식 교각의 개략적인 측면도이다.
도 11은 홍수위일 때의 상태를 보여주는 도 1에 도시된 부유식 교각의 개략적인 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부유식 교각(10)을 구비한 교량(100)의 개략적인 측면도이며, 도 2 및 도 3은 각각 도 1에 도시된 실시예에 따른 부유식 교각(10)을 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 사시도이다. 또한 도 4 및 도 5는 각각 탄성굴곡 지지부재(2)의 형상을 변형한 또다른 실시예에 따른 부유식 교각(10)을 보여주는 도 2 및 도 3에 대응되는 개략적인 사시도이다.
본 발명에 따른 부유식 교각(10)은, 물에 부유하는 부유체(1)와, 상기 부유체(1)의 상부에 구비되어 교량 상부구조물(20)을 지지하는 탄성굴곡 지지부재(2)와, 상기 부유체(1)를 연직하게 관통한 상태로 하단은 수중 지반에 관입 설치되고 상단은 교량 상부구조물(20)을 지지하는 고정기둥부재(3)를 포함하여 구성된다.
각 구성을 구체적으로 살펴보면, 우선 고정기둥부재(3)는 환형 또는 다각형 등 다양한 단면형상을 가지는 축부재로 이루어져서 상단은 교량 상부구조물(20)에 고정되고 하단은 수중 지반에 관입되어 고정된 상태로 연직하게 배치되는 부재이다. 고정기둥부재(3)는 신축하지 않는 콘크리트나 강재 등으로 제작되어 수중 지반면과 교량 상부구조물(20) 사이의 높이를 일정하게 유지하여 교량 상부구조물(20)이 요동하지 않도록 지지하는 부재이다. 도면에 예시된 실시예의 경우, 고정기둥부재(3)가 한 개만 구비되어 있으나, 상기 고정기둥부재(3)는 복수개로 구비될 수 있으며, 앞서 언급한 것처럼 고정기둥부재(3)의 단면은 사각형 형상 이외에도 타원형, 마름모형 등 다양한 형태로 변화될 수 있다.
부유체(1)는 물에 부유하는 부재로서, 상기 고정기둥부재(3)가 부유체(1)를 연직하게 관통하고 있으며, 따라서 부유체(1)는 고정기둥부재(3)가 관통하고 있는 상태로 상기 고정기둥부재(3)를 축으로 하여 물의 수위에 따라 연직하게 승하강한다. 상기 부유체(1)의 상면에는 탄성굴곡 지지부재(2)가 고정 설치되어 있다.
상기 탄성굴곡 지지부재(2)는, 탄성을 가지고 있으며 곡선형태로 구부러져 있는 형상을 가지는 2개의 곡선부재가 한 쌍을 이루어서 서로 거울 대칭되는 관계로 마주 본 상태로 배치되어 있는 구성을 가진다. 즉, 서로 거울 대칭되는 관계로 마주 보도록 배치되어 있고 탄성을 가지고 있으며 곡선형태로 구부러진 형상의 곡선부재가 한 쌍을 이루어서 상기 탄성굴곡 지지부재(2)를 구성하는 것이다. 상기 탄성굴곡 지지부재(2)의 곡선 형상은 다양하게 변화될 수 있는데, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예의 경우, 한 쌍의 탄성굴곡 지지부재(2)가 영어 대문자 U자 형상을 이루고 있는데 비하여, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예의 경우, 상기 탄성굴곡 지지부재(2) 각각은 그 상부가 교축방향으로 고정기둥부재(3)로부터 멀어지도록 구부러져서 아치형상을 이루고 있다. 도면에 도시된 실시예의 경우, 탄성굴곡 지지부재(2)에서 한 쌍의 곡선부재가 교축방향으로 서로 마주보아 거울대칭 관계로 배치되어 있으나, 이에 한정되지 아니하며 교축직각방향으로 한 쌍의 곡선부재가 거울대칭 관계로 배치될 수도 있다.
또한 본 발명에서 이러한 탄성굴곡 지지부재(2)는 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예처럼 봉형상의 부재로 이루어질 수도 있지만, 소정 두께를 가지고 있고 일정 폭을 가지고 있는 판 부재의 형태로 구성될 수도 있다. 도 6 및 도 7에는 각각탄성굴곡 지지부재(2)가 판 부재로 이루어진 실시예에 따른 부유식 교각(10)에 대한 도 3에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
본 발명에서 상기 탄성굴곡 지지부재(2)는 탄성을 가지고 있는데, 이를 위해서 상기 탄성굴곡 지지부재(2)는 강재(steel)로 제작될 수 있지만, 그 재질은 이에 한정되지 아니하며 탄성을 가지는 다양한 재질(예를 들면, 섬유보강복합소재 등)로 제작될 수도 있다. 한편, 상기 탄성굴곡 지지부재(2)를 이루는 곡선부재의 쌍(거울대칭 관계로 배치된 2개의 부재)은 도면에 예시된 것처럼 서로 간격을 두고 복수개로 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 탄성굴곡 지지부재(2)의 하단은 부유체(1)에 견고하게 고정되어 있지만, 상기 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 교량 상부구조물의 하면에 밀착하여 지지한 상태로 정해진 범위 내에서 이동이 가능하게 되어 있다. 이를 위하여 교량 상부구조물(20)에는 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 원활하게 이동할 수 있게 하면서도 그 이동 범위를 제한할 수 있는 구성이 구비될 수 있다. 참고로 교량 상부구조물(20)은 교량의 형식에 따라 거더이거나 바닥판일 수 있다. 따라서 본 명세서에서 "교량 상부구조물(20)"이라는 용어는 교량의 거더, 바닥판을 포함하여 교량의 상부구조를 형성하는 부재를 지칭하는 의미로 사용되었다.
탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 교량 상부구조물의 하면에 밀착된 상태로 원활하게 이동할 수 있게 하면서도 그 이동 범위를 제한하도록 하기 위하여, 교량 상부구조물(20)의 하면에는 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 결합되는 결합이동부가 형성되어 있는데, 도 2 내지 도 7에 도시된 실시예의 경우, 상기 결합이동부는 교량 상부구조물(20)의 하면에 길게 연장되도록 오목하게 파여 있는 오목홈(21)의 형태로 구비되어 있다. 이와 같이 결합이동부가 오목홈(21)의 형태로 만들어진 경우, 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 상기 오목홈(21) 내에 삽입되어, 상기 오목홈(21) 내에서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 슬라이딩되어 움직이게 된다. 그러나 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 원활하게 이동할 수 있게 하면서도 그 이동 범위를 제한하도록 하기 위한 결합이동부의 구성은 위와 같은 오목홈(21)의 형태에 한정되지 아니한다. 도 8 및 도 9에는 각각 본 발명의 또다른 실시예에 대한 도 3에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 8 및 도 9에 예시된 것처럼 결합이동부는 길게 연장된 채널이 형성되어 있는 별도의 채널부재(22)로 이루어져 교량 상부구조물(20)의 하면에 부착 설치될 수 있다. 이와 같이 결합이동부가 채널부재(22)로 구성된 경우, 상기 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 상기 채널부재(22)의 채널 내에 위치하여 상기 채널부재(22)의 채널 범위 내에서 채널을 따라 슬라이딩되어 이동하게 된다. 물론 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 교량 상부구조물의 하부를 지지한 상태로 정해진 범위 내에서 이동이 가능하게 만드는 결합이동부는, 도면에 예시된 구성 이외에도, 기타 다양한 형태로 구현될 수 있다. 탄성굴곡 지지부재(2) 상단의 원활한 슬라이딩을 위하여 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단에 바퀴 등과 같은 구름부재가 구비될 수 있다.
앞서 언급한 것처럼 2개의 곡선부재가 쌍을 이루어서 탄성굴곡 지지부재(2)를 이룸에 있어서, 2개의 곡선부재는 교축방향으로 서로 간격을 두고 배치될 수도 있는데, 이 경우 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 교축방향으로 소정 범위 내에서 이동하게 되며, 따라서 결합이동부는 교축방향으로 길게 연장되도록 형성된다. 즉, 상기한 실시예의 경우, 오목홈(21) 및 채널부재(22)의 채널은 각각 교축방향으로 연장되는 것이다. 이와 달리 2개의 곡선부재가 교축직각방향으로 서로 간격을 두고 배치되는 경우, 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 교축직각방향으로 소정 범위 내에서 이동하게 되며, 따라서 상기 결합이동부의 연장된 방향은 교축직각방향이 되며, 상기한 실시예의 경우, 오목홈(21) 및 채널부재(22)의 채널은 각각 교축직각방향으로 연장된다.
이와 같은 구성의 부유식 교각(10)을 구비한 본 발명의 교량(100)에서는 교량 상부구조물(20)이 고정기둥부재(3)의 부재력(지지력)과 부유체(1)에 의한 부력에 의해 지지된다. 즉, 마치 종래의 부교처럼 교량 상부구조물(20)을 지지하는 힘으로 부력을 이용함으로써 고정기둥부재(3)가 부담해야 할 부재력을 감소시키고 그에 따라 고정기둥부재(3)의 크기, 규모 등을 줄일 수 있게 되어 경제성을 향상시킬 수 있게 되는데, 이에 그치지 않고 부교와는 달리 탄성굴곡 지지부재(2)가 존재하므로, 교량 상부구조물(20)의 아래쪽으로 충분한 형하공간을 확보하고 있다는 장점을 가지는 것이다.
다음에서는 위와 같은 구성을 가지는 부유식 교각(10)에 의해 지지되는 본 발명의 교량(100)에서 수위 변화에 따른 작동을 설명한다.
도 10은 수위가 평소보다 낮아진 갈수위일 때의 상태를 보여주는 도 1에 대응되는 부유식 교각(10)의 개략적인 측면도이고, 도 11은 수위가 평소보다 높아진 홍수위일 때의 상태를 보여주는 도 1에 대응되는 부유식 교각(10)의 개략적인 측면도이다.
우선 갈수위일 경우, 고정기둥부재(3)가 관통하고 있는 부유체(1)는 수위가 낮아짐에 따라 도 10에 도시된 것처럼 하강하게 되며, 그에 따라 구부러져 있던 탄성굴곡 지지부재(2)는 그 상단이 서로 가까워지도록 움직이면서 펴지게 된다. 즉, 교량 상부구조물(20)의 위치는 고정기둥부재(3)에 의해 견고하게 유지하고 있는 상태에서, 부유체(1)가 하강하면 탄성굴곡 지지부재(2)가 펴지면서 부력에 의해 교량 상부구조물(20)을 계속 지지하는 것이다.
한편 도 11에 도시된 것처럼 수위가 높아지게 되면 상승하는 수위에 따라 부유체(1) 역시 상승하게 되는데, 부유체(1)가 상승함에 따라 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 서로 멀어지도록 움직이면서 탄성굴곡 지지부재(2)가 더욱 구부러지도록 변형된다. 교량 상부구조물(20)의 위치는 고정기둥부재(3)에 의해 견고하게 유지하여 변하지 않지만, 수위 상승에 따라 부유체(1)가 상승한 상태에서 부유체(1)와 탄성굴곡 지지부재(2)에 의한 부력 및 고정기둥부재(3)의 부재 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)이 지지되는 상태를 계속 유지하게 되는 것이다. 이와 같이 고정기둥부재(3)와 탄성굴곡 지지부재(2)에 의해 교량 상부구조물(20)의 위치가 계속 유지되면서, 교량 상부구조물(20)의 아래쪽으로는 선박이 통행할 수 있는 충분한 형하공간을 지속적으로 확보할 수 있게 된다.
종래의 고정식 교각은 교량 상부구조물을 고정기둥부재만으로 지지하게 되는데 비하여, 부유식 교각(10)을 구비한 본 발명의 교량(100)에서는 고정기둥부재(3)의 부재력 뿐만 아니라 부력에 의해 교량 상부구조물을 지지하고 있다. 즉, 교량 상부구조물(20)을 지지하는 힘으로 부력을 이용함으로써 고정기둥부재(3)가 부담해야 할 부재력을 줄이게 되며, 그에 따라 고정기둥부재(3)의 크기, 규모 등을 종래의 고정식 교각에 비하여 축소할 수 있게 되어 경제성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서는 종래의 부교처럼 교량 상부구조물의 지지를 위하여 부력을 이용하므로 고정기둥부재의 규모 축소 및 그에 따른 여러 가지 잇점을 누리게 되지만, 이에 그치지 않고 교량 상부구조물(20)의 아래쪽으로 선박이 통행할 수 있는 충분한 형하공간을 확보할 수 있는 장점을 가진다. 즉, 본 발명은 교량 상부구조물의 지지에 부력을 이용하기 때문에 부력을 이용한 장점을 누리지만, 종래의 부교와 달리 고정기둥부재(3)를 구비하여 교량 상부구조물과 수중 지반 사이에는 필요할 만큼의 충분한 높이를 유지하게 되므로, 교량 상부구조물의 아래로 충분한 형하공간을 확보할 수 있는 것이다. 또한 앞서 언급한 것처럼 길이 변화가 없는 부재로 이루어진 고정기둥부재에 의해 교량 상부구조물과 수중 지반 사이의 길이를 유지하게 되므로, 수위변화가 발생하더라도 교량 상부구조물의 높이를 일정하게 하게 유지할 수 있게 되어 교량 상부구조물의 안정성을 확보할 수 있게 되는 장점이 있다.
1: 부유체
2: 탄성굴곡 지지부재
3: 고정기둥부재

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 교량 상부구조물(20)을 지지하는 교각으로서,
    물에 부유하는 부유체(1);
    상기 부유체(1)를 관통한 상태로 연직하게 배치되어 하단이 수중 지반에 관입 고정되어 교량 상부구조물(20)을 지지하는 고정기둥부재(3); 및
    탄성을 가지고 있으며 곡선형태로 구부러져 있는 형상을 가지는 2개의 곡선부재가 한 쌍을 이루어서 서로 간격을 두고 거울 대칭되는 관계로 상기 부유체(1)의 상부에 구비되어 교량 상부구조물(20)을 지지하되, 그 상단은 교량 상부구조물(20)의 하부에 구비된 결합이동부에 결합되어 정해진 범위 내에서 이동하게 되는 구성을 가지는 탄성굴곡 지지부재(2)를 포함하며;
    수위가 낮아지면 부유체(1)가 하강하면서 탄성굴곡 지지부재(2)는 펴지면서 그 상단이 서로 가까워지도록 움직여서 부력 및 고정기둥부재(3)의 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)을 지지하며, 수위가 상승하면 부유체(1)가 상승하면서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 서로 멀어지도록 움직이면서 탄성굴곡 지지부재(2)가 구부러지도록 변형되어 부력 및 고정기둥부재(3)의 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)을 지지하게 되는 구성을 가지며;
    탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 결합되는 결합이동부는, 슬라이딩 이동 방향으로 연장되도록 교량 상부구조물(20)의 하면에 오목하게 파여 있는 오목홈(21)으로 이루어져 있으며;
    탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 상기 오목홈(21) 내에 삽입되어, 상기 오목홈(21) 내에서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 슬라이딩되어 움직이는 것을 특징으로 하는 부유식 교각.
  3. 제2항에 있어서,
    탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 결합되는 결합이동부는, 슬라이딩 이동 방향으로 연장된 채널이 형성되어 있으며 교량 상부구조물(20)의 하면에 부착 설치되는 채널부재(22)로 이루어져 있으며;
    탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 상기 채널부재(22)의 채널 내에 위치하여 상기 채널부재(22)의 채널 범위 내에서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 채널을 따라 슬라이딩되어 움직이는 것을 특징으로 하는 부유식 교각.
  4. 교량 상부구조물(20)이 부유식 교각(10)에 의해 지지되는 교량으로서,
    상기 부유식 교각(10)은, 물에 부유하는 부유체(1); 상기 부유체(1)를 관통한 상태로 연직하게 배치되어 하단이 수중 지반에 관입 고정되어 교량 상부구조물(20)을 지지하는 고정기둥부재(3); 및 탄성을 가지고 있으며 곡선형태로 구부러져 있는 형상을 가지는 2개의 곡선부재가 한 쌍을 이루어서 간격을 두고 서로 거울 대칭되는 관계로 상기 부유체(1)의 상부에 구비되어 교량 상부구조물(20)을 지지하되, 그 상단은 교량 상부구조물(20)의 하부에 구비된 결합이동부에 결합되어 정해진 범위 내에서 이동하게 되는 구성을 가지는 탄성굴곡 지지부재(2)를 포함하여 구성되며;
    수위가 낮아지면 부유체(1)가 하강하면서 탄성굴곡 지지부재(2)는 펴지면서 그 상단이 서로 가까워지도록 움직여서 부력 및 고정기둥부재(3)의 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)을 지지하며, 수위가 상승하면 부유체(1)가 상승하면서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 서로 멀어지도록 움직이면서 탄성굴곡 지지부재(2)가 구부러지도록 변형되어 부력 및 고정기둥부재(3)의 지지력에 의해 교량 상부구조물(20)을 지지하게 되며;
    탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 결합되는 결합이동부는, 슬라이딩 이동 방향으로 연장되도록 교량 상부구조물(20)의 하면에 오목하게 파여 있는 오목홈(21)으로 이루어져 있으며;
    탄성굴곡 지지부재(2)의 상단은 상기 오목홈(21) 내에 삽입되어, 상기 오목홈(21) 내에서 탄성굴곡 지지부재(2)의 상단이 슬라이딩되어 움직이는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 교량.
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