KR101587419B1 - 부분 일체형 교량 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 부분 일체형 교량은 교량의 교각 또는 교대로 이루어지는 벽체부, 상호 인접한 상기 벽체부의 상부를 연결하도록 안착되는 거더, 상기 거더의 종단부를 상기 벽체부와 일체로 타설하여 형성하는 일체식 벽체, 상기 거더의 상부에 안착되는 바닥판 및 상기 일체식 벽체의 내부에 삽입되는 상기 거더의 종단부 외주면 일측에 구비되어 상기 벽체부의 변위 발생 시 상기 일체식 벽체에서 상기 거더가 소정간격 이탈되며 상기 바닥판의 파손을 방지하기 위한 이형부재를 포함한다.

Description

부분 일체형 교량{Partial Integral Bridge}

본 발명은 부분 일체형 교량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지반침하 등에 의해 교량의 교각 또는 교대와 같은 교량의 벽체부가 침하됨에 따라 벽체부의 상부에 일체로 결합되는 바닥판이 파손되는 것을 방지하기 위하여 벽체부의 상부에 일체로 결합되는 거더의 둘레부에 이형부재를 구비함으로써 거더가 일체화된 부분에서 소정간격 이탈되며 바닥판의 파손을 방지할 수 있는 부분 일체형 교량에 관한 것이다.

교량의 구성에서 시작부 및 종점부에 설치되는 교대 등과 같은 벽체부의 구성은 그 특성에 따라 교량 전체의 시공성, 경제성 및 성능을 좌우하는 중요한 요소인바, 교량의 시공요건 및 요구되는 사용성능에 따라서 일반적인 교대, 일체형 교대(무 조인트식 교대) 등 다양한 형식의 교대 및 교량이 개시되고 있다.

일반적인 교대의 구성은 교량의 시작부 및 종점부에서 지면과 성토부에 다수의 파일로 지지되는 철근 콘크리트제의 교대벽체 및 교대벽체의 앞쪽에 일정 구배로 설치되는 앞 성토부를 구비한다. 그리고 교대벽체의 상단에는 상부 거더를 지지하는 교좌장치가 설치되며, 상부 거더의 상면에 타설되는 바닥판의 온도에 의한 신축을 수용하기 위하여 바닥판과 교대 흉벽 사이에는 신축이음장치가 구비된다.

이러한 일반적인 교대는 상부 거더가 교좌장치에 거치되어 있으므로 상부 거더의 신축작용을 교좌장치가 흡수하여 교대벽체의 안정성이 어느 정도 확보되는 장점은 있으나, 교자장치 및 신축이음장치의 손상과 파손이 자주 발생하여 교량의 내구성을 저하시키는 문제점이 있다. 이에 따라 주기적인 유지관리가 필요하고 보수 보강으로 인한 비용지출이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 신축이음 장치의 설치로 인하여 도로부와 교량부에 틈이 형성되어 차량 주행성이 떨어지고, 충격에 의한 소음이 발생하며, 신축이음 장치로 외부의 빗물 등이 유입되어 거더가 부식 또는 열화되는 문제점이 있다.

이러한 일반적인 교대의 문제점을 해결하기 위하여 일체형 교대가 제시되었다.

교량의 시작부 및 종점부에서 지면과 성토부에 1열로 항타 매입된 복수의 파일로 지지되는 철근콘크리트제의 일체식 교대 벽체와 이 일체식 교대벽체의 앞쪽에 일정 구배로 설치되는 앞 성토부를 구비하는 점에서는 일반적인 교대의 구성과 유사하다.

도 1은 일체형 교량의 사시도이다. 일체형 교량(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 거더(200)를 교좌장치를 사용하지 않고 단순한 탄성고무판으로 받쳐 지지하고, 거더(200)의 상면에 타설되는 바닥판(400)과 교각 코핑 사이에 신축이음장치도 사용하지 않은 상태에서 교각 코핑의 외측단으로 연결슬래브용 연결철근을 돌출되게 배근한 후 일체식 교대벽체(300)의 상단 전체와 상부 거더(200)의 일부분을 덮으면서 바닥판(400)까지 일체화된 철근 콘크리트물로 형성되도록 철근을 배근하여 콘크리트로 일차로 타설한다. 이후, 일차로 타설한 콘크리트가 양생된 후 교각 코핑의 외측단에 돌출된 연결철근에 잇대어서 성토부의 도로면과 연결되도록 연결슬래브를 교각 코핑의 외측단에 일체화시켜 타설하는 구성이다.

전술한 구성으로 이루어진 일체형 교량(10)은 교대의 상단부재인 일체식 교대 벽체(300)와 코핑이 거더(200)의 거치부와 바닥판(400)과 함께 철근 콘크리트물에 의하여 일체로 구성되는 무조인트 방식이므로, 종래의 일반적인 교대에서 교좌장치 및 신축이음장치들로부터 야기되는 문제점들을 해결할 수 있는 장점이 있다.

도 2는 종래의 일체형 교량에 변위가 발생된 상태를 나타내는 교량의 측면도이다. 하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 교대 등의 벽체부벽체부(100)에 침하가 발생하는 경우에는 거더(200) 및 바닥판(400)이 휘어지며, 거더(200) 및 바닥판(400)이 손상되거나, 심각한 경우 파손이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 도 2의 C부분에 하중이 집중되어 바닥판(400)이 파손되어 빗물이 바닥판(400)의 내부로 유입되어 거더(200)를 부식시키거나, 열화시키는 문제점이 발생한다.

KR0622008 10

따라서, 본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 지반침하 등에 의해 교량의 교각 또는 교대와 같은 교량의 벽체부가 침하됨에 따라 벽체부의 상부에 일체로 결합되는 바닥판이 파손되는 것을 방지하기 위하여 벽체부의 상부에 일체로 결합되는 거더의 둘레부에 이형부재를 구비함으로써 거더가 일체화된 부분에서 소정간격 이탈되며 바닥판의 파손을 방지할 수 있는 부분 일체형 교량을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 부분 일체형 교량은 교량의 교각 또는 교대로 이루어지는 벽체부, 상호 인접한 상기 벽체부의 상부를 연결하도록 안착되는 거더, 상기 거더의 종단부를 상기 벽체부와 일체로 타설하여 형성하는 일체식 벽체, 상기 거더의 상부에 안착되는 바닥판 및 상기 일체식 벽체의 내부에 삽입되는 상기 거더의 종단부 외주면 일측에 구비되어 상기 벽체부의 변위 발생 시 상기 일체식 벽체에서 상기 거더가 소정간격 이탈되며 상기 바닥판의 파손을 방지하기 위한 이형부재를 포함한다.

이때, 상기 거더의 종단부는 외측방향으로 갈수록 폭이 점차 좁아지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 거더의 종단면 상단이 하단보다 상대적으로 길게 형성되어 경사면이 형성될 수 있다.

또한, 상기 이형부재는 상기 거더의 종단부를 감싸도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 이형부재는 상기 거더의 종단부의 적어도 어느 일면에 구비될 수 있다.

또한, 상기 이형부재는 상기 거더의 종단면에 구비될 수 있다.

또한, 상기 이형부재는 공기층, 탄성부재, 스티로폼, 비닐 및 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 벽체부 및 상기 거더 사이에는 상기 일체식 벽체 내부에서 상기 거더의 변위를 허용하기 위한 교좌장치가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 부분 일체형 교량은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 교대 또는 교각과 같이 거더가 지지되는 벽체부에 침하가 발생하더라도 이형부재로 인해 거더가 일체식 벽체 내부에서 소정간격 이탈 및 소정각도 변위가 허용됨에 따라 바닥판 및 거더의 손상을 미연에 방지하거나, 최소화할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 바닥판의 손상을 방지함에 따라 외부에서 빗물 등의 수분이 바닥판 또는 거더로 유입되는 것을 방지하여 거더의 부식 및 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 바닥판 및 거더의 손상이 방지되고, 거더의 부식 및 열화를 방지함에 따라 교량의 내구성 및 사용수명이 증가되는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일체형 교량의 사시도;
도 2는 종래의 일체형 교량에 변위가 발생된 상태를 나타내는 교량의 측면도;
도 3은 본 발명이 적용된 도 1의 A-A단면도;
도 4는 본 발명이 적용된 도 1의 B-B의 부분 단면도;
도 5는 본 발명에 따른 거더 및 이형부재를 나타내는 평면도;
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 거더의 평면도; 및
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 따른 거더의 측면도;
도 8은 본 발명에 따른 교량에 변위가 발생된 상태를 나타내는 교량의 부분 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

부분 일체형 교량의 구성

도 3은 본 발명이 적용된 도 1의 A-A단면도이고, 도 4는 본 발명이 적용된 도 1의 B-B의 부분 단면도이다. 본 발명에 따른 부분 일체형 교량(10)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 벽체부(100), 거더(200), 일체식 벽체(300), 바닥판(400) 및 이형부재(500)로 구성된다.

벽체부(100)는 교량(10)의 교각 및 교대를 모두 포함한다. 이러한 벽체부(100)는 일반적인 교량의 교대 또는 교각과 같이 교량의 바닥판(400)을 지지하는 옹벽형상의 벽체 구조물, 바람직하게는 일반적인 일체형 교량(10)의 교각 또는 교대와 유사한 구성으로 이루어지기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

거더(200)는 인접한 벽체부(100)를 연결할 수 있도록 상호 인접한 벽체부(100)의 상면에 안착되어, 상부에 바닥판(400)이 안착되어 지지할 수 있는 구조물이다. 이러한 거더(200)는 벽체부(100)의 상면에 바닥판(400)의 폭에 따라 복수 구비될 수 있다. 이와 같은 거더(200)의 구성은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 벽체부(100) 및 거더(200)의 사이에는 후술하는 일체식 벽체(300) 내부에서 거더(200)가 소정 간격의 변위를 허용할 수 있는 공간을 제공하기 위하여 탄성받침과 같은 교좌장치(600)가 더 구비될 수 있다. 이와 같이, 벽체부(100) 및 거더(200) 사이에 소정의 탄성이 있는 탄성받침으로 이루어진 교좌장치(600)가 압착되며, 탄성받침이 압착 가능한 깊이만큼 거더(200)가 바다판(400) 또는 벽체부(100)의 파손 없이 변위가 가능하다.

일체식 벽체(300)는 벽체부(100)의 상부에 안착된 거더(200)가 벽체부(100)의 상부에서 이탈되는 것을 방지하기 위하여 벽체부(100)의 상부에 거푸집을 형성하여 거더(200)의 일측 종단부가 벽체부(100)와 일체로 이루어지도록 형성하는 것이다. 이처럼 일체식 벽체(300)를 통해 우수 등과 같은 외부에서 수분 등이 거더(200)로 유입되는 것을 방지함으로써 거더(200)의 부식 또는 열화를 방지할 수 있다. 이러한 일체식 벽체(300)는 일체형 교량(10)에서 통상적으로 사용되는 것으로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

바닥판(400)은 거더(200)의 상면에 안착되어 사람 또는 차량 등이 통행할 수 있는 통로를 제공하는 것이다. 이러한 바닥판(400) 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이형부재(500)는 일체식 벽체(300)의 내부에 삽입된 거더(200)의 종단부 외주면 일측에 구비되어 벽체부(100) 또는 거더(200)의 변위가 발생하는 경우 거더(200)가 일체식 벽체(300) 내부에서 소정간격 변위가 발생할 수 있도록 하는 장치이다. 즉, 벽체부(100)의 상부에 일체식 벽체(300)가 타설되는 경우 거더(200)가 함께 양생되어 일체식 벽체(300)와 견고하게 결합되는 것을 방지하여 거더(200)의 종단부가 일체식 벽체(300)의 내부에서 소정간격 변위가 발생할 수 있도록 하는 장치이다.

도 5는 본 발명에 따른 거더 및 이형부재(500)를 나타내는 평면도이다. 이러한 이형부재(500)는 사용양태에 따라 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 거더(200)의 종단부를 전체적으로 감싸도록 구비되거나, 거더(200)의 양측면, 상면, 하면 및 종단면 중 어느 일측면에만 구비될 수 있다.

이러한 이형부재(500)의 재질은 비닐, 종이, 탄성부재 및 스티로폼 등 거더(200)의 종단부 일측에 구비되어 거더(200)가 일체식 벽체(300)와 일체로 양생되는 것을 방지할 수 있는 것이라면 어떠한 재질로 이루어져도 무방하다. 하지만, 바람직하게는 벽체부(100) 또는 거더(200)의 변위가 발생하는 경우 거더(200)가 소정 간격 변위가 발생할 수 있는 공간을 제공할 수 있도록 고무판 등의 탄성부재 또는 스티로폼으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 이형부재(500)가 거더(200)의 종단면에 형성되는 경우에는 콘크리트가 형성되지 않은 공기층으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 이형부재(500)는 교량(10)이 설치되는 지반, 교량(10)을 통행하는 사람 및 차량의 하중 등을 고려하여 거더(200)의 외측면을 전체적으로 감싸거나, 일측만 감싸도록 하거나, 이형부재(500)의 재질 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

변형예

전술한 구성으로 이루어진 부분 일체형 교량(10)은 교량(10)의 변위 발생 시 일체식 벽체(300)에서 거더(200)가 보다 용이하게 이탈되어 바닥판(400)의 파손을 보다 원활하게 방지하기 위하여 거더(200)의 형상을 다양하게 변경할 수 있다.

도 6은 본 발명의 변형예에 따른 거더의 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일체식 벽체(300)의 내부에 삽입되는 거더(200)의 일측 종단부는 종단으로 갈수록 폭이 점차 좁아지게 형성될 수 있다. 이처럼 거더(200)의 종단부가 종단으로 갈수록 폭이 점차 좁아지게 형성됨에 따라 거더(200)는 일체식 벽체(300)에서 이탈 및 변위가 용이하기 때문에 교량(10)의 변위 발생시 신속하게 이탈 및 변위하여 바닥판(400)의 파손을 신속하고 원활하게 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 변형예에 따른 거더의 측면도이다. 다른 실시예로, 거더(200)는 벽체부(100)의 침하 발생 시 거더(200) 및 바닥판(400)의 기울어짐에 신속하게 대응하기 위하여 거더(200)의 종단면은 상단이 하단보다 상대적으로 길게 형성되어 종단면에 경사가 형성되도록 할 수 있다. 이처럼 거더(200)의 종단면이 경사지게 형성됨에 따라 벽체부(100)의 침하 시 거더(200)가 신속하게 기울어짐에 대응할 수 있으며, 경사면에 의해 일체식 벽체(300)의 파손 또는 균열을 미연에 방지하거나, 최소화할 수 있다.

도면에서는 거더(200)의 종단면이 상단이 하단보다 길게 형성된 것으로 도시하고 있으나, 사용양태에 따라서는 종단면 하단이 상단보다 길게 형성될 수 있음은 자명하다. 또한, 거더(200)의 종단면에 형성된 경사면은 소정각도로 라운드지게 형성될 수 있다.

부분 일체형 교량의 적용상태

도 8은 본 발명에 따른 교량에 변위가 발생된 상태를 나타내는 교량의 부분 사시도이다. 본 발명에 따른 교량(10)은 벽체부(100)에 침하가 발생하더라도 도 8에 도시된 바와 같이, 거더(200)가 일체식 벽체(300)의 내부에서 소정간격 회전 등의 변위가 가능하기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이, 거더(200) 및 바닥판(400)이 휘어지지 않고, 기울기만 변화되어 거더(200) 및 바닥판(400)의 변화를 최소화하여 거더(200) 및 바닥판(400)의 파손을 최대한 억제 및 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 일체식 벽체(300)의 내부에서 거더(200)에 변위가 발생하는 경우 벽체부(100)와 거더(200) 사이에 구비되는 탄성받침과 같은 교좌장치(600)가 압착되며 거더(200)의 변위를 위한 공간을 제공하기 때문에 거더(200)는 일체식 벽체(300)의 내부에서 원활하게 변위가 이루어진다. 또한, 교좌장치(600)가 거더(200)의 변위에 의해 벽체부(100)의 상면과 거더(200)의 종단이 직접 접촉하는 것을 방지하여 거더(200)의 변위에 따른 거더(200)의 변형 또는 벽체부(100)의 상면이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 일체형 교량
100 : 벽체부
200 : 거더
300 : 일체식 벽체
400 : 바닥판
500 : 이형부재
600 : 교좌장치

Claims (8)

1. 교량의 교각 또는 교대로 이루어지는 벽체부;
   상호 인접한 상기 벽체부의 상부를 연결하도록 종단부가 상기 벽체부의 상부면에 이격되어 안착되는 복수 개의 거더;
   상기 이격된 복수 개의 거더 사이의 공간을 채우도록 타설되는 일체식 벽체;
   상기 거더의 상부에 안착되는 바닥판;
   상기 벽체부 및 상기 거더 사이에는 상기 일체식 벽체 내부에서 상기 거더의 변위를 허용하기 위한 교좌장치; 및
   상기 일체식 벽체의 내부에 위치하는 상기 거더의 종단부를 감싸도록 구비되어, 상기 거더가 상기 일체식 벽체와 일체로 양생되는 것을 방지함으로써 상기 벽체부의 변위 발생 시 상기 일체식 벽체에서 상기 거더가 소정간격 이탈되며 상기 바닥판의 파손을 방지하기 위한 이형부재;
   를 포함하는 부분 일체형 교량.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 거더의 종단부는 외측방향으로 갈수록 폭이 점차 좁아지도록 형성되는 부분 일체형 교량.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 거더의 종단면 상단이 하단보다 상대적으로 길게 형성되어 경사면이 형성되는 부분 일체형 교량.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 이형부재는 공기층, 탄성부재, 스티로폼, 비닐 및 종이 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 부분 일체형 교량.
8. 삭제

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