KR101565248B1

KR101565248B1 - 거더교용 h빔 모듈

Info

Publication number: KR101565248B1
Application number: KR1020140060514A
Authority: KR
Inventors: 이창남
Original assignee: 이창남
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2015-11-02

Abstract

본 발명은 거더교량에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 H빔으로 마련되고, 길이방향에 대해 평행하게 다수로 배열되는 강재; 상면측에 상기 다수로 배열되는 강재가 안착되는 장착홈이 다수로 형성되는 받침대; 상기 받침대의 상면부 일측에 일측이 볼트결합되고, 상기 강재의 상면부 일측에 타측이 볼트결합되며, 상면 측에 고정홈이 형성되는 상판결합판을 포함하고, 상기 장착홈은, 상기 강재의 높이와 동일한 깊이를 갖도록 형성되는 거더교용 H빔 모듈이 제공된다.
본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 거더교용 모듈에 의하면, 기성화된 H빔을 활용하여 안정적으로 교각 위에 거치할 수 있는 받침대가 마련됨으로써 시공성의 향상 및 공기 단축 효과가 높고, 비용을 절약할 수 있다. 받침대는 H빔에 안착될 수 있는 장착홈이 마련되어, 교량의 시공 후 상판에서 발생하는 진동 등에 의해 H빔 보가 교량으로부터 이탈하여 추락하는 문제를 예방할 수 있다. 또한 강재 및 받침대를 연결하는 연결부재가 마련됨으로써 교량의 설치가 용이하고 구조적 안정성을 도모할 수 있다.

Description

거더교용 H빔 모듈{H-beam module for girder bridge}

본 발명은 거더교량에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 모듈 방식으로 조립될 수 있고, H빔을 보로 이용하여 건조 시간과 자재비용을 줄일 수 있는 거더교용 H빔 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 거더교는 거더로 하여금 교량의 바닥판을 지지하도록 하는데, 거더는 교량의 상부에서 작용하는 고정하중 및 차량하중 등의 적재하중을 교각 또는 교대로 전달하는 역할을 하는 교량의 요소로서, H 빔이나 I 빔 등의 많은 강재가 서로 용접 조립된 강재 거더와, 콘크리트가 타설된 콘크리트 거더와, 콘크리트가 충전된 충전강관 거더 등이 있다.

국내 등록실용신안 제 20-0377110 호(고안자 : 윤동용)는 H형강 거더가 채용된 교량에 있어서, 상기 H형강 거더상에 설치되는 바닥판의 하부에 다수의 하향 돌출부를 갖는 연결판이 결합되고, 상기 H형강 거더의 상단부에는 상기 다수의 하향 돌출부들간의 간격과 동일한 간격으로 이격된 다수의 플레이트가 수직되게 결합되며, 상기 연결판과 상기 다수의 플레이트와의 결합에 의해 상기 H형강 거더와 상기 바닥판이 합성되는 에이치 형강 거더교를 제공한다.

상기 고안은 H빔 거더를 채용함으로써 시공의 간편성과 공기의 단축 효과를 제공하고 있으나, 보다 소형의 교량을 시공하는 데 있어서는 불필요한 보강부 및 보강판의 결합 방식 등이 제공되고 있어 사용이 제한적이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 H빔이 간결한 구조에 의해 교각에 안정적으로 안착되도록 하는 거더교 모듈을 제공한다. 상판의 진동이나 지진 등에 의해서도 보가 교각으로부터 이탈하지 않도록 H빔이 안착되는 홈이 형성되는 고정부재가 마련됨으로써, 손쉽게 교각 위에 H빔 보를 시공할 수 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 의하면, H빔으로 마련되고, 길이방향에 대해 평행하게 한 쌍으로 배열되는 강재; 상기 한 쌍의 강재가 안착되는 장착홈이 각각 형성되는 받침대; 상기 받침대의 상면 일측에 일측이 볼트결합되고, 상기 강재의 상면 일측에 타측이 볼트결합되며, 상면 측에 고정홈이 형성되는 상판결합판; 및 판형으로 마련되고, 저면에 상기 고정홈에 안착되는 상판보가 구비되는 상판을 포함하고, 상기 장착홈은, 상기 강재의 높이와 동일한 깊이를 갖도록 형성되는 거더교용 H빔 모듈이 제공된다.

여기에서 본 발명은, 전후면이 서로 접하게 배치되는 두 받침대의 측면을 연결하도록 상기 받침대의 측면에 볼트결합되는 받침대 브라켓을 포함하고, 상기 받침대 브라켓은, 상기 두 받침대의 측면 모서리에 내측이 접하도록 형성되는 받침대 고정면; 상기 받침대 고정면의 양 측단으로부터 수직하게 연장되고, 상기 받침대에 안착되는 강재의 일 측면에 접하여 볼트고정되도록 수평면이 형성되는 수직브릿지; 및 상기 수직브릿지의 외측면에 상기 수직브릿지에 평행하게 다수로 형성되는 보강날개를 포함하는 거더교용 H빔 모듈이 제공된다.

상기 고정홈은, 상기 상판연결판의 상면으로부터 나란하게 돌출되는 한 쌍의 수직벽으로 이루어지고, 상기 수직벽을 관통하는 고정핀 삽입공이 형성되는 것을 특징으로 하는 거더교용 H빔 모듈이 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 거더교용 H빔 모듈은, 복수의 거더교용 H빔 모듈 사이에 끼워지는 경사부재를 포함하고, 상기 경사부재는, 측단면이 사다리꼴의 형상을 갖도록 마련되고, 상기 받침대가 접하는 전후면에 다수로 형성되는 연결부재 삽입공; 상기 경사부재의 상면으로부터 연장되어 상기 받침대의 상면 및 측면에 걸쳐지도록 마련되는 연결날개; 및 상기 받침대의 전후면을 관통하여 다수로 연결부재 슬리브가 형성되고, 상기 연결부재 슬리브를 관통하여 상기 연결부재 삽입공에 결합되도록 봉 형상으로 마련되는 연결부재를 포함하는 거더교용 H빔 모듈이 제공된다.

본 발명에 따른 거더교용 모듈에 의하면, 기성화된 H빔을 활용하여 안정적으로 교각 위에 거치할 수 있는 받침대가 마련됨으로써 시공성의 향상 및 공기 단축 효과가 높고, 비용을 절약할 수 있다. 받침대는 H빔이 안착될 수 있는 장착홈이 마련되고 상판고정판에 의해 H빔이 받침대에 고정됨으로써, 교량의 시공 후 상판에서 발생하는 진동 등에 의해 H빔 보가 교량으로부터 이탈하여 추락하는 문제를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명인 거더교용 H빔 모듈의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 거더교용 H빔 모듈의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명인 거더교용 H빔 모듈 중 상판 결합의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명인 거더교용 H빔 모듈 중 받침대 브라켓의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명인 거더교용 H빔 모듈 중 상판고정판의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명인 거더교용 H빔 모듈 중 경사부재의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명인 거더교용 H빔 모듈 중 경사부재의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명인 거더교용 H빔 모듈의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 거더교용 H빔 모듈의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.

도 1 및 도 2에 따르면, 본 발명에 따른 거더교용 H빔 모듈(100)은 강재(10), 받침대(20), 상판고정판(30) 및 상판(50)으로 구성될 수 있다.

강재(10)는 교량의 보 역할을 하도록 마련되는 것으로, 교각(미도시)의 사이에 다수로 나란하게 배열되도록 마련된다. 본 발명에서 강재(10)는 H빔으로 이루어지도록 마련된다. H빔은 규격 제품을 사용할 수 있으며, 건조하고자 하는 교량의 조건에 따라 제작된 규격의 H빔을 사용할 수도 있다.

받침대(20)는 강재(10)가 각각 장착되어 고정되는 장착홈(21)이 형성됨으로써 강재(10)에 직교하여 나란하게 다수로 설치된다. 받침대(20)는 강재(10)와 동일한 재질의 스틸 소재로 제작될 수 있으나, 용도에 따라 콘크리트 등으로 제작될 수도 있다. 받침대(20)는 하단이 교각에 결합되고, 상측면에 형성되는 장착홈(21)에 강재(10)가 안착됨으로써, 교각과 강재(10)가 연결되도록 하는 역할을 한다. 또한 받침대(20)는 강재(10)의 양 측단을 감싸는 형태로 강재(10)가 안착됨으로써, 상판을 통해 전달되는 진동이나 지진에 의해서 강재(10) 및 강재(10)에 연결되는 상판이 이탈될 위험이 적다.

이와 같이 강재(10)가 받침대(20)에 마련되는 장착홈(21)에 안착되는 방식으로 결합되면, 소규모의 교량 가설에 있어서 이들을 고정시키기 위한 별도의 공정을 최소화함으로써 비용 및 공기를 단축시킬 수 있다. 또한 강재(10)로서 기존의 H빔을 사용함으로써 자재 조달이 용이해질 수 있다. 빔으로 이루어지는 강재(10)가 받침대(20)의 장착홈(21)에 안착될 시, 강재(10)의 상단 플랜지(11)는 받침대(20)의 상면과 동일면을 이루도록 안착된다. 따라서 장착홈(21)의 깊이는 강재(10)의 상용화된 규격에 따라 제작되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 강재(10)와 받침대(20)가 동일면을 이룸으로써, 상판이 안착되는 면이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 강재(10)가 받침대(20)의 장착홈(21)에 안착된 후에 강재(10)와 받침대(20)의 상면이 동일한 평면을 이루게 되어 상판고정판(30)을 결합할 수 있다. 상판고정판(30)은 강재(10)의 일측 및 받침대(20)의 일측에 마련되는 너트공에 볼트로 결합됨으로써 강재(10)와 받침대(20)의 결합이 고정되도록 한다.

도 4를 참조하면, 상판고정판(30)의 상면에는 고정홈(31)이 마련될 수 있다. 고정홈(31)은 상판고정판(30)의 길이방향을 따라 연장되는 한 쌍의 수직벽(31a)으로 마련됨으로써, 수직벽(31a) 사이에 교량의 상판과 결합되는 상판보(51)가 끼워질 수 있도록 마련된다. 이때 수직벽(31a)의 일측에는 고정홈(31)에 안착된 상판보(51)를 관통하는 고정핀(p)이 삽입될 수 있도록 고정핀 삽입공(31b)이 형성될 수 있다. 고정핀(p)은 상판보(51)를 관통하는 일측이 너트에 결합되어 고정된다.

도 3을 참조하면, 상판(50)은 판형으로 마련되고, 저면에 각재형의 상판보(51)가 결합되어 마련된다. 상판(50)은 전술한 바와 같이 결합된 강재(10), 받침대(20) 및 상판고정판(30) 위에 얹혀짐으로써 교량의 상판 역할을 하도록 하는 구성으로서, 그 자체가 상판이 되거나 마감재가 추가적으로 시공되도록 할 수도 있다.

상술한 바와 같이 , 다수의 강재(10)와 받침대(20)가 결합되고, 상판(50)이 결합됨으로써 단일한 거더교용 H빔 모듈(100)이 제공될 수 있다. 이러한 모듈은 교량의 시공 전에 제작되어 시공현장으로 운반된 뒤 현장에 기 시공된 교각 위에 안착되도록 함으로써 교량의 시공을 간편하고 신속하게 수행할 수 있도록 제공될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 강재(10)와 받침대(20) 및 상판(50)이 조립되어 하나의 거더교용 H빔 모듈(100)로 제공됨으로써, 다수가 연결되고 교각(미도시)에 고정됨으로써 교량의 보 역할을 하도록 마련된다. 이때 받침대(20)와 맞닿는 다른 받침대(20)는 받침대 브라켓(40)에 의해 모서리부가 결합됨으로써 모듈 간의 결합이 이루어질 수 있다.

도 5를 참조하면, 받침대 브라켓(40)은 받침대 고정면(40a), 수직브릿지(40b) 및 보강날개(40c)로 이루어질 수 있다.

수직브릿지(40b)는 받침대 고정면(40a)의 양 측단으로부터 수직하게 연장되고, 받침대(20)에 안착되는 강재(10)의 일 측면에 접하여 볼트고정되도록 수평면이 형성되는 형태로 마련된다. 이때 수직브릿지(40b)의 외측면에는 수직브릿지에 평행하게 다수로 보강날개(40c)가 형성될 수 있다. 보강날개(40c)는 받침대(20)에 의해 받침대 브라켓(40)에 가해지는 인장하중에 대한 항력을 제공할 수 있다.

또한 브라켓(40)은 다수로 마련되는 볼트홀(h)에 의해 받침대(20) 및 강재(10)에 볼트결합됨으로써 거더모듈이 상호 결합 상태를 유지하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 받침대 브라켓(40)에 의해 거더모듈이 결합됨으로써, 직선형 교량을 시공할 경우, 강재(10)의 인장강도에 따라 강재(10)의 길이가 조절될 수 있다. 이때 받침대(20)는 강재(10)의 양 측단뿐만 아니라 중앙 측에도 장착되도록 마련되고, 이를 다시 교각에 의해 지지되도록 할 수 있다.

한편 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 거더교용 H빔 모듈(100)은 아치교를 시공할 수 있도록 H빔 모듈(100) 사이에 연결되는 경사부재(60)가 제공된다.

경사부재(60)는 측단면이 사다리꼴을 이루도록 형성되고, 상면의 모서리에서 전후방으로 연이어 형성되는 연결날개(61)가 구비될 수 있다. 연결날개(61)는 경사부재(60)의 전후면에 접하여 위치하는 받침대(20)의 상면과 전면 또는 후면을 감싸도록 단부가 ㄱ로 꺾인 형태를 갖는다.

도 7을 참조하면, 연결날개(61)은 평면에 대해 경사부재(60) 전후면의 경사각(θ)과 동일한 각도로 경사지도록 형성됨으로써 전후면과 직각을 이루게끔 구비된다. 이에 따라 연결날개(61)에 결합되는 받침대(20)는 연결날개(61)의 저면 및 경사부재(60)의 전면 또는 후면과 직각을 이루며 밀착될 수 있다.

또한 경사부재(60)는 전후면에 다수로 연결부재 삽입공(62)이 형성된다. 이에 따라 받침대(20)에는 전후면을 관통하여 연결부재 슬리브(22)가 다수로 형성되고, 연결부재(70)가 연결부재 슬리브(22)를 관통하여 연결부재 삽입공(62)에 끼워짐으로써 경사부재(60)와 받침대(20) 간의 결속력을 높힐 수 있다.

연결부재(70)는 스틸재질의 봉으로 제공될 수 있다. 연결부재 삽입공(62) 및 연결부재 슬리브(22)에 안착된 연결부재(70)는 건축용 시멘트에 의해 슬리브(22)를 메꿈으로써 고정되도록 할 수도 있고, 연결부재 삽입공(62) 내에 나사결합되도록 일측에 나사산을 가공하여 제공될 수도 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 거더교용 H빔 모듈의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명에 따르면 강재(10)로서 H빔이 사용되어 거더, 즉 보 역할을 하도록 마련됨으로써, 기존의 H빔을 이용하여 별도의 가공이나 규격화 없이 교량을 시공할 수 있어 경제적이며, 공기를 단축시킬 수 있다.

H빔으로 이루어지는 강재(10)는 받침대(20)에 마련되는 장착홈(21)에 안정적으로 장착됨으로써 진동에 의해 보나 상판이 교각으로부터 이탈할 위험이 없으며, 강재(10)의 상단 플렌지(11)가 받침대(20)의 상면과 일치되어 동일 면을 형성하도록 마련됨으로써 상판을 얹기 위한 작업이 용이하다.

강재(10)가 받침대(20)에 안착되면, 상판고정판(30)을 강재(10)와 받침대(20)에 볼트 결합하여 강재가 받침대에 고정되도록 한다. 이후 상판고정판(30)에 마련되는 고정홈(31b)에 각재(50)를 안착시킨 후, 고정핀(p)을 고정핀 삽입공(31b)에 삽입하여 각재(50)가 상판고정판(30) 내에 고정되도록 한다. 각재(50)는 교량 상판(미도시)의 저면과 접하여 상판을 고정시키기 위한 부재로 마련된다.

이때 강재(10)가 결합된 받침대(20)는 하나의 모듈로 이루어져 다수가 조립되도록 함으로써 교량의 보 역할을 하도록 마련된다. 다수의 받침대(20)는 모서리부에 받침대 브라켓(40)이 체결됨으로써 상호 결합될 수 있다.

한편 상술한 바와 같이 조립된 H빔 모듈(100) 사이에 경사부재(60)을 설치하여 아치교를 시공할 수 있다. 경사부재(60)는 연결날개(61)가 H빔 모듈(100)의 받침대(20) 상면에 걸쳐지는 동시에 전후면이 받침대(20)와 접하도록 함으로써 설치될 수 있다. 이때 경사부재(60)의 전후면은 소정의 각도로 경사각(θ)이 형성되므로, 상술한 바와 같이 경사부재(60)의 전면 내지 후면과 받침대(20)의 후면 내지 전면이 밀착되었을 시에 경사부재(60) 전후면으로 연결되는 H빔 모듈(100)이 경사각(θ)만큼 꺾여지게 된다. 이와 같이 경사부재(60)와 H빔 모듈(100)을 연속적으로 연결함으로써 소정의 곡률을 갖는 아치교를 시공할 수 있다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 거더교용 H빔 모듈
10 : 강재 11 : 상단 플랜지
12 : 하단 플랜지 13 : 연결부재
20 : 받침대 21 : 장착홈
30 : 상판결합판 40 : 받침대 브라켓
50 : 상판 51 : 상판보
60 : 경사부재 61 : 연결날개
70 : 연결부재

Claims

H빔으로 마련되고, 길이방향에 대해 평행하게 한 쌍으로 배열되는 강재;
상기 한 쌍의 강재가 안착되는 장착홈이 각각 형성되는 받침대;
상기 받침대의 상면 일측에 일측이 볼트결합되고, 상기 강재의 상면 일측에 타측이 볼트결합되며, 상면 측에 고정홈이 형성되는 상판결합판;
판형으로 마련되고, 저면에 상기 고정홈에 안착되는 상판보가 구비되는 상판;
전후면이 서로 접하게 배치되는 두 받침대의 측면을 연결하도록 상기 받침대의 측면에 볼트 결합되는 받침대 브라켓을 포함하고,
상기 받침대 브라켓은,
상기 두 받침대의 측면 모서리에 내측이 접하도록 형성되는 받침대 고정면;
상기 받침대 고정면의 양 측단으로부터 수직하게 연장되고, 상기 받침대에 안착되는 강재의 일 측면에 접하여 볼트고정되도록 수평면이 형성되는 수직브릿지; 및
상기 수직브릿지의 외측면에 상기 수직브릿지에 평행하게 다수로 형성되는 보강날개를 포함하고,
상기 장착홈은,
상기 강재의 높이와 동일한 깊이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 거더교용 H빔 모듈.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 고정홈은,
상기 상판결합판의 상면으로부터 나란하게 돌출되는 한 쌍의 수직벽으로 이루어지고,
상기 수직벽을 관통하는 고정핀 삽입공이 형성되는 것을 특징으로 하는 거더교용 H빔 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 거더교용 H빔 모듈은,
복수의 거더교용 H빔 모듈 사이에 끼워지는 경사부재를 포함하고,
상기 경사부재는,
측단면이 사다리꼴의 형상을 갖도록 마련되고, 상기 받침대가 접하는 전후면에 다수로 형성되는 연결부재 삽입공;
상기 경사부재의 상면으로부터 연장되어 상기 받침대의 상면 및 측면에 걸쳐지도록 마련되는 연결날개; 및
상기 받침대의 전후면을 관통하여 다수로 연결부재 슬리브가 형성되고, 상기 연결부재 슬리브를 관통하여 상기 연결부재 삽입공에 결합되도록 봉 형상으로 마련되는 연결부재를 포함하는 거더교용 H빔 모듈.