KR101618746B1 - 시공성이 개선되게 한 확장 인도교의 조립식 거더 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사지 혹은 수변이나 교량 및 도로의 측부에 지주를 이용하여 독립적으로 시공되는 확장 인도교에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 지주의 선단에 체결플랜지를 형성하고, 상기 지주의 선단에는 대응플랜지를 갖는 조립식 거더가 결합 형성되며, 상기 조립식 거더에는 내측에 보강대가 연속적으로 형성되고 상부에는 체결나사봉이 결합 형성되어 구성함에 따라,
지주의 형태나 종류에 관계없이 조립식 거더를 현장에서 간편하고 신속하게 지주 상에 고정 설치할 수 있어 현장 여건에 따라 지주의 종류 및 특성을 달리 적용할 수 있는 것이고, 조립식 거더는 평면상 직선이나 곡선 형태로 자유롭게 제작할 수 있으므로 시공 현장의 지형 및 지물에 간섭없이 자연스러운 형태로 시공할 수 있는 것이며, 조립식 거더의 일측 혹은 양측에 간단하게 체결되는 켄틸레버를 이용하여 다양한 폭을 갖는 확장 인도교를 빠르게 시공할 수 있으므로 확장 인도교의 시공기간의 단축은 물론 시공비의 절감이 가능하여 매우 경제적인 것이다.

Description

시공성이 개선되게 한 확장 인도교의 조립식 거더 구조 {Prefabricated girder structure of a sidewalk enlargement installation}

본 발명은 경사지 혹은 수변이나 교량 및 도로의 측부에 지주를 이용하여 독립적으로 시공되는 확장 인도교에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 지주의 상단에 형성되는 거더의 구조를 개선함에 따라 켄틸레버의 조립성은 물론 상기 거더 및 켄틸레버를 이용하여 자전거 도로 및 인도 등의 목적으로 활용되는 확장 인도교의 시공성을 향상시킬 수 있도록 한 확장 인도교의 거더 구조에 관한 것이다.

일반적으로 교량(bridge)라 함은 강이나 개울 또는 계곡 등과 같이 고저가 심한 지형을 차량 혹은 사람이 건너다닐 수 있도록 만들어진 시설물을 의미하는 것으로 시공하고자 하는 장소의 주변 환경이나 특성 및 용도에 따라 다양한 공법에 의해 만들어지게 된다.

이와 같은 교량 중에서 최근에 만들어진 교량에는 차도의 양측으로 인도가 함께 시공되고 있으나 차량의 이동을 주요 목적으로 시공된 과거의 교량에는 사람이 통행할 수 있도록 한 인도가 설치되어 있지 않다.

또한, 근자에 들어 레저 문화가 발달함은 물론 친환경 이동수단으로 널리 사랑받고 있는 자전거가 애용됨에 따라 상기와 같은 자전거를 안전하게 탈 수 있도록 한 자전거 도로가 많은 곳에 설치되고 있는데, 대부분의 교량에서는 차도 혹은 인도를 좁히거나 변경시킬 수 없기 때문에 상기와 같은 교량 부분에서는 부득이하게 자전거 도로가 일시적으로 단절될 수 밖에 없는 것이다.

이에 따라 대한민국 특허등록 제432594호는 교량 상판의 폭 방향 양단에 난간이 구비되고, 난간 외측에 교량용 가설 인도를 설치한 바 있다. 이와 같은 교량용 가설 인도는 난간 외측에 위치하면서 교량 상판의 양측 또는 일측 단부에 일정간격으로 체결수단에 의해 고정되는 베이스플레이트와 그 베이스플레이트에 용접되어 교량 상판의 폭 방향으로 연장 형성되는 빔 브라켓과, 상기 빔 브라켓의 위에 고정되는 발판과, 빔 브라켓의 외측 상단부에 체결 고정되는 보행자 보호난간으로 구성되어 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 빔 브라켓은 상부플랜지 및 하부플랜지와 웨브로 구성되어 있어 구조적 특성을 높일 수 있도록 안출되어 있는 것이다.

특히, 근자에 들어서는 교량 및 도로의 측부 이외에도 하천변이나 도로변과 같이 경사지가 인접 형성되어 있어 인도 또는 자전거 도로 등을 구축하는데 어려움이 있는 지형에 대한 방안으로써, 등록특허 제10-0952237호와 같은 옹벽용 확장 인도 및 등록특허 제10-1202609호와 같은 경사지용 인도 확장장치, 등록특허 제10-1202608호와 같은 경사지용 인도 확장장치 설치방법이 각기 안출 및 등록된 바 있다.

이들 경사지용 인도 확장 장치 또는 방법들은 경사지와 도로 등을 구분하면서도 경사지에서의 토사 유실 등을 방지하기 위한 옹벽을 이용하여 확장 인도를 설치하는 것인데, 옹벽의 선단 상부면 또는 옹벽의 선단 측면을 이용하여 외팔보 형태의 켄틸레버 빔(cantilever beam)을 옹벽의 길이방향을 따라 고정 설치한 후, 상기 켄틸레버의 상면에 지지관 및 바닥재를 고정 형성하고, 필요에 따라 일측 혹은 양측단에 난간을 형성하여 확장 인도가 설치될 수 있도록 하고 있다.

이에 따라 상기의 옹벽을 이용한 경사지용 확장 인도는 지상에 인도 또는 도로 등의 시공이 불가능한 경우 옹벽을 이용하여 지상으로부터 상향 이격된 상태의 확장 인도를 설치함에 따라 사람 또는 자전거 등이 간편하고 안전하게 보행할 수 있도록 한 것이다.

또한, 이들 확장 인도 구조물은 상기와 같이 교량이나 도로의 측부를 이용하여 켄틸레버를 설치하는 형태와 달리 수직으로 세워 설치되는 교량 형태의 확장 인도교로도 시공되는 것인데, 상기 확장 인도교의 경우 등록특허 제10-1302148호 및 등록특허 제10-1436812호와 같이 일정 간격으로 지주 또는 파일을 근입한 후 이들 지주 상에 거더를 체결 및 시공한 상태에서 상기의 거더 상부에 직접 바닥부를 형성하거나 켄틸레버를 체결하여 켄틸레버 상에 바닥부가 형성되도록 하고 있다.

이러한 확장 인도교의 경우 교량이나 도로의 측부를 이용하지 않고 독립적으로 시공되므로 교량 및 도로의 안정성을 약화시키지 않을 뿐만 아니라 편하중에 의한 설계상의 곤란함을 겪지 않아도 되는 것이며, 교량 혹은 도로의 측부로부터 일정 간격 이격 시공할 수 있어 보행자 및 자전거의 안전을 도모할 수 있는 장점을 갖고 있는 것이다.

그러나, 상기의 확장 인도교는 지주의 종류에 따라 거더의 형태와 시공법이 전혀 달라지게 되는 것이고, 거더의 시공 형태가 달라지기 때문에 각기 다른 공법과 시공 단계를 거쳐 확장 인도교가 설치될 수 밖에 없어 작업에 혼선이 생기는 것은 물론 각기 고유의 작업 형태로만 시공이 이루어지기 때문에 현장 여건에 따른 능동적이고 가장 최선의 시공이 이루어지지 못하는 문제점을 갖고 있는 것이다.

즉, 통상적으로 확장 인도교의 지주는 PC파일(공장 제작파일)이나 강관 또는 형강 등을 이용하여 지중 기초부 상에 세워 설치되는 것인데, PC파일을 이용한 지주의 경우 파일의 선단에 앵커볼트 등을 미리 매립 형성한 후 상기 앵커볼트를 이용하여 거더를 조립하거나 콘트리트를 이용하여 취부부를 형성하여 작업을 진행하게 되는 것이고, 강관 또는 형강을 이용한 지주의 경우 강관이나 형강의 선단에 거더 또는 취부부를 용접 등에 의해 접합하는 방법을 통해 지주 및 거더가 형성되도록 하고 있는 것이다.

이에 따라 이들 각기 다른 형태로 만들어진 지주에 의해 거더의 형성과정 및 제작과정이 상이하게 이루어지기 때문에 현장 적용성의 측면 및 범용성의 측면에서 지극히 불리한 것이고, 콘크리트를 이용한 거더의 경우 시공기간이 매우 길어지는 것은 물론 균열 등으로 인해 구조적 안정성이 취약한 문제점을 갖고 있는 것이다.

또한, 강관이나 파일에 의한 지주 역시 현장에서 거더를 직접 용접하여 형성하기 때문에 고도의 작업 숙련도를 요할 뿐만 아니라 작업 시간이 매우 길어지고 품질 균일도에서도 우수하지 못한 것으로 과도한 공사비 및 과도한 시공 기간으로 인해 경제적 효율성이 크게 떨어지는 폐단을 갖고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 지주의 선단에 체결플랜지를 형성하고, 상기 지주의 선단에는 대응플랜지를 갖는 조립식 거더가 결합 형성되며, 상기 조립식 거더에는 내측에 보강대가 연속적으로 형성되고 상부에는 체결나사봉이 결합 형성되어 구성함에 따라,

체결플랜지가 형성된 다양한 형태의 지주에 대하여 간편하게 조립식 거더를 결합 고정할 수 있는 것은 물론 상기 조립식 거더를 이용하여 거더의 일측 혹은 양측으로 켄틸레버를 간편하게 조립할 수 있는 것이며, 조립식 거더 및 켄틸레버를 이용하여 확장 인도교가 빠르고 효율적으로 시공될 수 있도록 한 특징을 갖는 확장 인도교의 조립식 거더 구조를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 확장 인도교를 위해 일정 간격으로 연속하여 설치되는 지주의 선단에 체결공이 형성된 체결플랜지를 형성하고, 상기 체결플랜지의 상면에는 체결공과 일치하는 조립공을 갖는 대응플랜지가 결합 형성되며, 상기 대응플랜지의 상측에는 이들 대응플랜지를 따라 연속하여 형성되는 조립식 거더가 위치되도록 구성하되,

상기 조립식 거더는 하단이 상기 대응플랜지 상에 밀착되어 대응플랜지와 서로 고정되고, 조립식 거더의 내측에는 수직보강대와 수평보강판이 각기 형성되며 조립식 거더의 상부에는 측부를 관통하여 양측으로 각기 돌출되게 한 체결나사봉이 결합 형성되어, 상기 체결나사봉을 이용하여 조립식 거더의 측부로 별도로 구비된 켄틸레버가 체결 고정되도록 구성하여 되는 것이다.

본 발명은, 지주의 형태나 종류에 관계없이 조립식 거더를 현장에서 간편하고 신속하게 지주 상에 고정 설치할 수 있어 현장 여건에 따라 지주의 종류 및 특성을 달리 적용할 수 있는 것이고, 조립식 거더는 평면상 직선이나 곡선 형태로 자유롭게 제작할 수 있으므로 시공 현장의 지형 및 지물에 간섭없이 자연스러운 형태로 시공할 수 있는 것이며, 조립식 거더의 일측 혹은 양측에 간단하게 체결되는 켄틸레버를 이용하여 다양한 폭을 갖는 확장 인도교를 빠르게 시공할 수 있으므로 확장 인도교의 시공기간의 단축은 물론 시공비의 절감이 가능하여 매우 경제적인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 거더의 전체 분리 사시도
도 2는 본 발명에 따른 조립식 거더의 측단면도
도 3은 본 발명에 따른 조립식 거더의 체결부 사시도
도 4는 본 발명에 따른 조립식 거더의 체결 상태도
도 5는 본 발명에 따른 조립식 거더에 켄틸레버가 결합된 상태도
도 6 내지 도 10은 본 발명의 조립식 거더를 이용한 확장 인도교 시공과정도로서,
도 6은 기초 및 지주 시공도
도 7은 지주 상에 조립식 거더가 설치된 상태도
도 8은 조립식 거더에 켄틸레버가 설치된 상태도
도 9는 거더 및 켄틸레버를 이용한 바닥부 및 난간 설치 상태도
도 10은 확장 인도교가 완성된 상태의 측부 설명도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 거더의 전체 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조립식 거더의 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 조립식 거더의 체결부 사시도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 확장 인도교용 조립식 거더 구조는, 경사지 혹은 수변이나 교량 및 도로의 측부에 독립적으로 세워 설치되는 확장 인도교에 적용되는 것으로, 상기 확장 인도교를 시공하기 위해서는 일정 간격으로 지주(10)(10')를 세워 설치하게 된다.

이때, 본 발명에서는 상기 지주(10)(10')에 대하여 조립식 거더(30)를 견고하고 간편하게 체결 및 시공함에 따라 상기 조립식 거더(30)를 이용하여 켄틸레버(40)(40')의 설치 및 상기 켄틸레버(40)(40')를 이용한 확장 인도교의 용이한 시공이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

여기서, 상기의 지주(10)(10')는 선단에 확장 형태의 체결플랜지(12)(12')가 형성되어 있는 것으로 상기 체결플랜지(12)(12')에는 방사상으로 체결공(11)이 수직 형성되어 있는 것이다.

이때, 상기의 지주(10)(10')는 PC파일 또는 강관이나 형강 등이 모두 적용될 수 있는 것으로 공장에서 사전에 제작되는 형태의 PC파일은 선단에 평평한 체결플랜지(12)(12')가 형성되도록 이를 매입 고정 상태로 제작하면 될 것이고, 강관이나 형강 등의 경우에는 금속재로 된 체결플랜지(12)(12')를 금속재로 된 지주(10)(10')의 선단에 용접을 통해 고정 형성하면 될 것이다.

이와 같이 만들어진 지주(10)(10')의 체결플랜지(12)(12') 상면에는 별도로 만들어진 대응플랜지(20)(20')가 밀착 고정되는 것으로 상기의 대응플랜지(20)(20')는 전기한 체결플랜지(12)(12')의 체결공(11)과 일치하는 위치에 조립공(21)이 형성되어 있는 것이다.

또한, 상기 대응플랜지(20)(20')는 각기 이격 설치된 지주(10)(10')를 연결하는 조립식 거더(30)의 하단에 고정되어 상기 지주(10)(10')의 체결플랜지(12)(12')와 결합 고정되는 것으로서, 체결플랜지(12)(12') 상에 대응플랜지(20)(20')를 선행하여 조립한 후 조립식 거더(30)를 고정하여도 되고, 조립식 거더(30)에 대응플랜지(20)(20')를 고정시킨 상태에서 상기 대응플랜지(20)(20')를 체결플랜지(12)(12')에 결합 고정하여도 무방할 것이다.

이때, 상기 대응플랜지(20)(20')의 상면에는 지지플레이트(23)를 추가로 밀착 형성하여 상기 조립식 거더(30)의 하단이 지지플레이트(23) 상에 안치되도록 함에 따라 상기 체결플랜지(12)(12') 및 대응플랜지(20)(20')에 작용하는 조립식 거더(30)의 하중을 더욱 견고하게 지지할 수 있도록 하고, 체결플랜지(12)(12') 및 대응플랜지(20)(20')와 지지플레이트(23)가 별도의 체결볼트(50) 및 체결너트(51)에 의해 일시에 조립 고정되도록 함에 따라 상호 체결 고정력을 증대시키는 동시에 더욱 간편한 조립 및 고정이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

여기서, 상기 대응플랜지(20)(20') 상에 위치하는 조립식 거더(30)는 지지플레이트(23)의 상면과 조립식 거더(30)의 측면에 별도의 보강편(22)(22')을 반복적으로 용접 형성함에 따라 상기 조립식 거더(30)와 지지플레이트(23)의 견고한 고정력이 연출되도록 할 수 있을 것이고, 상기 보강편(22)(22')에 의해 일체화가 이루어지는 조립식 거더(30) 및 일정 간격의 지지플레이트(23)는 이를 크레인 등을 이용하여 지상으로부터 들어올린 후 상기 지주(10)(10')의 체결플랜지(12)(12') 상에 올려놓아 체결볼트(50) 및 체결너트(51)를 이용하여 이들 체결플랜지(12)(12')와 지지플레이트(23)가 견고하게 결합되도록 함에 따라 도 4의 도시와 같이 지주(10)(10')에 대한 조립식 거더(30)의 간단하고도 신속한 고정 설치가 이루어지게 된다.

이때, 상기의 조립식 거더(30)는 주형을 이용하여 만들어지는 중량체인 것으로 하측이 개방된 형태의 각관 형태를 갖고 있어 평평한 상면과 양측면을 형성하고 있게 된다.

이와 같은 형태의 조립식 거더(30)는 내측 상부에 조립식 거더(30)의 길이방향을 따라 연속적으로 형성되는 수평보강판(32)을 형성하고, 상기 수평보강판(32)의 하측으로는 일정 간격으로 세워 설치되는 수직보강대(31)를 양측 내면에 연속하여 고정 형성함에 따라 이들 수평보강판(32) 및 수직보강대(31)에 의해 조립식 거더(30) 자체의 강성을 증대시켜 하중으로 인해 조립식 거더(30)가 변형되거나 처지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 조립식 거더(30)의 상부에는 측부로부터 조립식 거더(30)를 관통하여 삽입되는 체결나사봉(33)(33')이 결합 고정되는 것으로 상기의 체결나사봉(33)(33')은 조립식 거더(30)의 양측면으로부터 외향 돌출되는 것이고, 상기 체결나사봉(33)(33')에 의해 도 5의 도시와 같이 확장 인도교의 설치에 필요한 켄틸레버(40)(40')의 조립이 가능해지는 것이며, 상기 켄틸레버(40)(40')에 작용하는 확장 인도교의 하중 및 보행 및 통행자의 하중은 상기 조립식 거더(30)를 통해 지주(10)(10')로 전달될 수 있는 것이다.

이에 따라 본 발명의 조립식 거더는, 일정 간격으로 세워 설치된 지주(10)(10')의 체결플랜지(12)(12') 상에 대응플랜지(20)(20')가 형성된 조립식 거더(30)를 올려놓은 후 이들 체결플랜지(12)(12')와 대응플랜지(20)(20')를 체결볼트(50)와 체결너트(51)를 통해 서로 견고하게 조립 및 고정함에 따라 지주(10)(10')에 대한 확장 인도교의 거더가 완성될 수 있는 것이다.

이와 같은 조립식 거더를 이용한 확장 인도교의 시공과정은, 도 6의 도시와 같이 지상에 대하여 기초부를 형성한 후 상기 기초부 상에 다양한 형태로 된 지주(10)(10')를 세워 설치하되, 상기의 지주(10)(10')는 선단에 체결플랜지(12)(12')가 형성되어 있는 것이다.

이러한 지주(10)(10')를 도 7의 도시와 같이 일정 간격으로 연속하여 세워 설치한 후 이들 지주(10)(10')의 체결플랜지(12)(12')를 이용하여 조립식 거더(30)를 지주(10)(10')의 상측에 체결 형성하면 되는 것이고, 상기 조립식 거더(30)의 체결나사봉(33)(33')을 이용하여 도 8의 도시와 같이 양측으로 외팔보 형태로 된 켄틸레버(40)(40')를 체결 고정하면 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 조립식 거더(30)에 켄틸레버(40)(40')가 장착되면 상기 켄틸레버(40)(40')의 상부 및 조립식 거더(30)의 상면을 이용하여 도 9의 도시와 같이 가로대 및 데크 플레이트에 의한 바닥부를 형성하여 바닥부의 끝단에는 난간 등을 고정 설치함에 따라 확장 인도교가 완성될 수 있는 것이다.

이러한 확장 인도교는 도 10의 도시와 같이 지주(10)(10')에 의한 교량 형태를 갖고 시공되는 것으로 주변 지형이나 현장 여건에 따라 다양한 높이와 직선형 또는 곡선형 구간 등을 적용하여 자유롭고 신속하게 확장 인도교를 설치할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10,10' : 지주 11 : 체결공
12.12' : 체결플랜지
20,20' : 대응플랜지 21 : 조립공
22,22' : 보강편 23 : 지지플레이트
30 : 조립식 거더 31 : 수직보강대
32 : 수평보강판 34,34' : 체결나사봉
40,40' : 켄틸레버
50 : 체결볼트 51 : 체결너트

Claims (3)

1. 확장 인도교를 위해 일정 간격으로 연속하여 설치되는 지주(10)(10')의 선단에 체결공(11)이 형성된 체결플랜지(12)(12')를 형성하고, 상기 체결플랜지(12)(12')의 상면에는 체결공(11)과 일치하는 조립공(21)을 갖는 대응플랜지(20)(20')가 결합 형성되며, 상기 대응플랜지(20)(20')의 상측에는 이들 대응플랜지(20)(20')를 따라 연속하여 형성되는 조립식 거더(30)가 위치되도록 구성하되,
   상기 조립식 거더(30)는 하단이 상기 대응플랜지(20)(20') 상에 밀착되어 대응플랜지(20)(20')와 서로 고정되고, 조립식 거더(30)의 내측에는 수직보강대(31)와 수평보강판(32)이 각기 형성되며 조립식 거더(30)의 상부에는 체결나사봉(33)(33')이 결합 형성되어, 상기 체결나사봉(33)(33')을 이용하여 조립식 거더(30)의 측부에 별도로 구비된 켄틸레버(40)(40')가 체결 고정되도록 구성한 시공성이 개선되게 한 확장 인도교의 조립식 거더 구조에 있어서,
   상기 대응플랜지(20)(20')의 상면에는 조립식 거더(30)의 하단이 안치되는 지지플레이트(23)를 밀착 형성하고, 상기 대응플랜지(20)(20') 및 지지플레이트(23)와 체결플랜지(12)(12')가 체결볼트(50) 및 체결너트(51)에 의해 일시에 고정되도록 하며, 상기 체결나사봉(33)(33')은 조립식 거더(30)의 측부를 관통하여 양측으로 각기 돌출되게 결합하되 하나의 체결나사봉(33')이 수직보강대(31)가 위치하는 곳에 설치되고 다른 하나의 체결나사봉(33)이 수평보강판(32) 상부에 설치되어 수평보강판(32)을 중심으로 두 개의 체결나사봉(33)(33')이 이격 설치되므로 수직보강대와 수평보강판의 보강력과 연계한 하중 분산 흡수력 및 고정력이 향상되도록 한 것을 특징으로 하는 시공성이 개선되게 한 확장 인도교의 조립식 거더 구조.
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