KR101642953B1

KR101642953B1 - 하중 경감형 아치교 및 이의 시공 공법

Info

Publication number: KR101642953B1
Application number: KR1020150142814A
Authority: KR
Inventors: 김석희
Original assignee: 김석희
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2016-07-26

Abstract

본 발명은 하중 경감형 아치교 및 이 시공 공법에 관한 것으로, 동물의 이동을 위한 두께의 식생 포장층을 만족하면서도 성토층의 경량화를 통해 거더의 단면을 축소하여 교량의 높이를 낮추고 시공성을 향상함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 하중 경감형 아치교는, 도로를 사이에 두고 양측에 각각 시공되는 기초부(10)와; 양측의 지점부가 상기 기초부에 연결 지지되는 아치형 거더체(20)와; 상기 아치형 거더체의 좌우 양측 상부에 중앙부의 높이까지 채워지는 성토재를 통해 시공되는 좌우 성토층(30)과; 상기 좌우 성토층과 상기 아치형 거더체의 중앙 상부에 걸쳐 시공되어 생태이동통로를 제공하는 식생 포장층(40)을 포함하며, 상기 좌우 성토층은 토사보다 경량인 섬유매트의 적층체와 내부에 빈 중공부가 구비된 박스체 중 하나 이상으로 이루어진다.
본 발명에 의한 하중 경감형 아치교의 시공 공법은, 도로를 사이에 두고 양측에 각각 기초부(10)를 시공하는 제1단계와; 상기 기초부 사이에, 다수의 강관, 상기 강관들 사이에 형성되는 슬래브판, 상기 강관과 슬래브판 위에 시공되는 슬래브로 이루어진 아치형 거더체를 시공하되, 상기 아치형 거더체의 좌우 양측 지점부를 상기 기초부에 각각 연결하여 시공하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 아치형 거더체의 시공을 완료한 후 상기 아치형 거더체의 좌우 양측에 중앙부의 높이에 맞춰 성토재를 채워 성토층을 시공하되, 비콘크리트체인 섬유매트를 적층하거나 내부에 중공부가 구비된 박스를 채워 경량의 성토층을 시공하는 제3단계와; 상기 제3단계 후 상기 아치형 거더체의 중앙부 및 상기 성토층의 상부를 포장하여 생태이동통로인 식생 포장층을 시공하는 제4단계를 포함한다.

Description

하중 경감형 아치교 및 이의 시공 공법{LIGHTWEIGHT ECOLOGICAL BRIDGE, AND METHOD FOR CONSTRUCTING LIGHTWEIGHT ECOLOGICAL BRIDGE}

본 발명은 도로나 하천을 횡단하거나 상부의 하중을 줄여 거더의 단면 축소와 경량화가 가능한 하중 경감형 아치교 및 이 시공 공법에 관한 것이다.

최근 산업화와 도시화가 진행됨에 따라 신규 도로의 신설이 날로 증가하고 있다. 더욱이, 종래에는 삼림이나 농경지를 우회하는 도로가 가설되었지만 최근에는 보다 효율적으로 차량이 종착지에 도달할 수 있도록 삼림이나 농경지를 가로지르는 경로의 도로가 신설되고 있다.

삼림이나 농경지를 가로지르는 도로는 교통의 소통을 보다 원활하게 하는 측면에서 이점을 갖지만, 자연에 서식하는 야생 동물의 통로를 차단하는 문제를 야기한다. 이로 인하여, 야생 동물이 도로 건너편으로 이동하면서 야생 동물과 차량의 충돌 사고(로드 킬, road kill)를 유발하여 차량 내의 사람과 야생 동물이 피해를 입는 문제가 종종 발생되었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 도로가 야생 동물의 활동 범위 내에 있더라도 야생 동물이 도로의 양측을 자유롭게 왕래할 수 있는 생태 통로를 설치하여 야생동물과 차량의 사고를 예방하고자 하는 시도가 진행되어 왔다.

생태 통로는 도로의 상측에 교량 형태로 설치되는 생태 교량과, 도로의 하측에 터널 형태로 설치되는 생태 터널로 나뉘며, 도로나 주변 환경의 여건에 따라 선택적으로 설치된다. 이 가운데, 생태 교량은 야생 동물이 편안하게 왕래할 수 있도록 주변 자연 환경과 유사한 환경을 조성하여 야생동물의 왕래를 유도하는 형태의 교량이다. 이를 위하여, 교량의 상부 표면에는 식생을 필요로 하며, 식생에 필요한 최소한의 토사 두께는 약 1.5m로 규정되어 있다. 따라서, 생태 교량은 상부의 무게를 견딜 수 있도록 교량을 시공해야 한다.

특허문헌(등록특허 제10-0893919호)은 도로 위를 횡단하는 교량형 생태통로를 시공하는 방법에 있어서, 상기 도로의 양측에서 측벽을 설치하고, 상기 측벽 사이에 도로를 횡단하도록 가로빔을 다수 설치하고, 상기 가로빔 하부 사이에 하부바닥판을 다수 설치하고, 상기 하부바닥판 상면으로부터 토사를 포함하는 식생층을 가로빔의 상부면 또는 상부면 위까지 형성시킴으로서, 생태통로 상면의 높이를 가로빔 하부로부터 확보할 수 있도록 한 교량형 생태통로 시공방법이며, 아치형 생태교는 아니다.

특허문헌(등록특허 제10-1523634호)은 지반에 일정 거리를 두고 서로 이격 배치되는 복수 개 이상의 콘크리트 기초부와; 강재로 제작되어 이웃하는 상기 콘크리트 기초부의 사이에 아치형으로 설치되는 강재 아치리브와; 상기 강재 아치리브의 상면에 설치되어 성토층을 지지하는 프리캐스트 콘크리트 패널과; 상기 프리캐스트 콘크리트 패널의 상면에 설치되어 내부로 투습되는 침입수를 차단하는 방수층과; 상기 방수층의 상면에 토공으로 복토되어 생태 통로로 이용되거나 도로가 포장되는 기초포장면을 제공하는 성토층과; 상기 콘크리트 기초부에 입설되어져 강재 아치리브에 작용하는 하중을 지지하는 콘크리트 지주; 및 상기 콘크리트 지주와 상기 강재 아치리브 간에 설치되어 긴장되어 있는 PS강재로 이루어지며, 성토층이 토사 등을 통해 성토되는 것이기 때문에 성토층으로부터 고하중이 발생되어 콘크리트 패널를 고강도로 맞춰야 하는 문제점이 있다.

등록특허 제10-0893919호 등록특허 제10-1523634호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동물의 이동을 위한 두께의 식생 포장층을 만족하면서도 성토층의 경량화를 통해 거더의 단면을 축소하여 교량의 두께를 줄일 수 있는 하중 경감형 아치교 및 이 시공 공법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 하중 경감형 아치교는, 도로를 사이에 두고 양측에 각각 시공되는 기초부(기초블록, 파일 등)와; 양측의 지점부가 상기 기초부에 연결 지지되는 아치형 거더체와; 상기 아치형 거더체의 좌우 양측 상부에 중앙부의 높이까지 채워지는 성토재를 통해 시공되는 좌우 성토층과; 상기 좌우 성토층과 상기 아치형 거더체의 중앙 상부에 걸쳐 시공되어 생태이동통로를 제공하는 식생 포장층 또는 차도 포장층을 포함하며, 상기 좌우 성토층은 토사보다 경량인 비콘크리트체의 적층체와 내부에 빈 중공부가 구비된 박스체나 관체 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하중 경감형 아치교의 시공 공법은, 도로를 사이에 두고 양측에 각각 기초부를 시공하는 제1단계와; 상기 기초부 사이에, 다수의 강관, 상기 강관들 사이에 형성되는 슬래브판, 상기 강관과 슬래브판 위에 시공되는 슬래브로 이루어진 아치형 거더체를 시공하되, 상기 아치형 거더체의 좌우 양측 지점부를 상기 기초부에 각각 연결하여 시공하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 아치형 거더체의 시공을 완료한 후 상기 아치형 거더체의 좌우 양측에 중앙부의 높이에 맞춰 성토재를 채워 성토층을 시공하되, 비콘크리트체인 섬유매트를 적층하거나 내부에 중공부가 구비된 박스를 채워 경량의 성토층을 시공하는 제3단계와; 상기 제3단계 후 상기 아치형 거더체의 중앙부 및 상기 성토층의 상부를 포장하여 생태이동통로인 식생 포장층을 시공하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하중 경감형 아치교 및 이의 시공 공법에 의하면, 아치형의 외관을 통해 경관성을 향상함은 물론, 성토층의 성토재를 일반 토사보다 가벼운 섬유매트 또는 중공의 박스로 대체하여 성토층을 경량화함으로써 아치형 거더체의 단면 축소가 가능하고, 따라서, 생태교의 두께가 감소되므로 시공비를 절감하고 공기를 단축하는 효과가 있으며, 또한, 하중에 의한 생태교의 변형도 줄여 생태교의 수명도 연장하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교의 정면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교에 적용된 아치형 거더체의 기본 구성을 보인 도면.
도 5는 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교에 적용된 섬유매트 적층체를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교에 적용된 중공의 박스를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교의 시공 공법 공정도.
도 8 내지 도 15는 각각 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교의 다른 예시도.

<실시예 1>

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 하중 경감형 아치교(100)는, 도로를 사이에 두고 양측에 각각 시공되는 기초부(10), 양측의 지점부가 기초부(10)에 연결 지지되는 아치형 거더체(20), 아치형 거더체(20)의 좌우 양측 상부에 중앙부의 높이까지 채워지는 성토재를 통해 시공되는 좌우 성토층(30), 좌우 성토층(30)과 아치형 거더체(20)의 중앙 상부에 걸쳐 시공되어 생태이동통로를 제공하는 식생 포장층(40)을 이루어지며, 경량의 좌우 성토층(30)을 통해 아치형 거더체(30)의 단면을 줄이는 특징이 있다.

기초부(10)는 현장 타설 또는 프리캐스트의 콘크리트체이며, 바람직하게 정면에서 사각 단면의 기초부 몸체(11) 및 기초부 몸체(11)의 상부에 기초부 몸체(11)보다 작은 단면적으로 상부를 향해 돌출 형성되는 거더 접속부(12)로 이루어진다.

도 4에서 보이는 바와 같이, 아치형 거더체(20)는 다수의 강관(21)[강관(21)은 원형, 사각형 등 다양한 형상이 가능하다], 강관(21)의 상부에 형성되는 슬래브판(22), 슬래브판(22) 위에 타설되는 슬래브(23)을 기본 구성으로 하며, 강관(21)은 도로를 횡단하는 방향으로 배열되고 다수개가 도로의 진행방향을 따라 일정 간격을 두고 배열되는 형태이다.

아치형 거더체(20)는 좌우 양측의 지점부(부모멘트부)(도 2 참고), 지점부 사이의 중앙부(도 3 참고)로 구분될 수 있고, 이들 3부분은 슬래브(23)를 제외한 상태에서 공장에서 제작된 후 시공 현장에서 거치되어 조립을 통해 시공될 수 있다.

강관(21)은 슬래브판(22)과의 결속을 위하여 웨브(27)가 형성되는 것이 바람직하다. 웨브(27)는 강관(21)을 중심으로 하여 양측으로 연장된 날개 형태이며 길이방향의 양측 단부에 각각 슬래브판(22)의 단부에 형성된 걸림편과 인터록킹되는 걸림편이 구성된다.

아치형 거더체(20)는 강관(21)으로 한정되지 아니하고, 예컨대 I 빔 등도 가능하다.

슬래브판(22)은 강관(21)과 일체로 형성되거나 강관(21)들 사이에 결합되는 구성이 가능하며, 슬래브(23)의 타설을 위한 거푸집 기능을 한다.

슬래브판(22)은 슬래브(23)와의 견고한 합성을 위하여 스터드(28)가 구성되는 것이 바람직하다.

슬래브(23)는 콘크리트나 몰탈 등을 이용한 현장 타설로 이루어지는 것, 패널의 조립으로 이루어지는 것 모두가 가능하다.

아치형 거더체(20)는 좌우 양측의 부모멘트부와 이들 사이의 중앙부가 각각의 기능에 맞도록 구성된다.

도 2에서 보이는 것처럼, 좌우 양측의 지점부측에서는 부모멘트부의 보강을 위하여 강관(21)과 기초부(10)를 접속하는 보강판(24)과 크로스빔(25)이 적용된다.

보강판(24)은 일측 단부가 기초부(10) 안에 매설되어 고정될 수 있고 나머지 부분이 강관(21) 안에 용접 등으로 고정되어 부모멘트부를 보강한다.

크로스빔(25)은 강관(21)들의 사이에 강관(21)과 직교하는 방향으로 배열되면서 길이방향의 양측이 이웃하는 강관(21)에 용접 등으로 고정되며, 다수개가 상호 간에 일정 간격을 두고 적용된다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 중앙부에서는 보강판(24)과 크로스빔(25) 없이 강관(21), 슬래브판(22)으로만 구성된다.

슬래브(23)는 콘크리트가 바람직하고, 슬래브판(22)위에 일정 두께로 현장 타설에 의해 시공되며, 폭방향의 양측에는 측구(26)가 시공된다. 측구(26)는 상부를 향해 개방되는 수로이고, 식생 포장층(40)의 양측을 마감하는 마감벽의 기능을 겸한다.

성토층(30)은 아치형 거더체(20)의 좌우 양측과 사면 사이로서 부모멘트부의 상부이며, 상부 구조물의 하중 특히 부모멘트부의 하중을 대폭으로 줄여 아치형 거더체(20)의 부담을 경감함으로써 아치형 거더체(20)의 단면 축소가 가능하도록 하고 또한 아치형 거더체(20)의 좌우 양측을 중앙부의 높이로 맞추는 기능을 하며, 도 5에서 보이는 바와 같이 경량의 섬유매트(31), 도 6에 도시된 중공의 박스(32) 또는 섬유매트(31)와 박스(32)의 조합으로 구성될 수 있다.

섬유매트(31)는 토목섬유 등으로 통상적으로 사용되는 성토재(토사, 쇄석 등)보다 경량의 토목섬유(PE 매트 등)이며 시공 현장에 맞춰 재단되고 다수매가 적층되어 사용된다. 예를 들어 아치형 거더체(20)와 사면 및 이들 사이에 걸쳐 바닥에 기초매트를 포설하고 이 기초매트 위에 다수의 매트가 적층되어 시공된다. 아울러, 섬유매트(31)의 적층체 위로서 식생 포장층(40)가 포장될 곳에는 토사가 포설될 수 있다.

중공의 박스(32)는 콘크리트, 합성수지, 고강도 섬유 등을 재질로 하며 내부에 빈 공간인 중공부가 형성된 모든 구조가 가능하고, 하나만 사용되는 것도 가능하지만 박스(32)의 제조와 운반 등을 고려하여 다수개가 종횡으로 조적되는 것이 바람직하다.

섬유매트(31)와 중공의 박스(32)는 토사(33)와 함께 사용 가능하며, 이 토사(33)는 섬유매트(31)의 적층시 발생되는 틈, 중공의 박스(32)들 사이의 틈을 채워 성토층(30)을 견고하게 하고, 또한 최상위 섬유매트(31)와 최상위 박스(32) 위에 일정 두께로 포설되어 식생 포장층(40)의 기초층을 형성한다.

섬유매트(31)와 중공의 박스(32)는 상부 구조물의 하중을 덜어주는 것과 아울러 사면의 지지력도 제공하여 사면의 유실을 막고 생태교의 견고함을 증대하는 것도 가능하며, 예를 들어 섬유매트(31)는 사면을 포설되어 지중 침출수가 생태교에 침투하는 것을 차단하고 앵커를 통해 사면에 고정되고, 중공의 박스(32)는 앵커를 통해 사면에 정착되어 사면과 상호 지지를 통해 지지력을 증대한다.

또한 섬유매트(31)와 중공의 박스(32)를 대체하는 것으로 중공의 관도 가능하다. 중공의 원형관은 상부 토압에 견딜 수 있는 모든 재질이 가능하다.

식생 포장층(40)은 통상의 생태교에서 사용되는 자재(토사와 초목 등)와 방법으로 이루어지므로 구체적인 설명을 생략한다.

도 7을 참고하여 본 발명에 의한 하중 경감형 아치교의 시공 공법을 설명한다.

1. 기초부 시공.

도로를 사이에 두고 양측에 각각 기초부(10)를 시공한다.

예를 들어 거푸집을 설치하고 이 거푸집 안에 콘크리트를 현장 타설하여 기초부(10)를 시공하고, 또는 공장에서 제작된 프리캐스트 콘크리트 블록을 설치하여 기초부(10)를 시공한다.

이때, 기초부(10)에는 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)의 보강판(24)을 연결하기 위한 홈(13)을 형성한다.

2. 아치형 거더체 시공.

기초부(10) 사이에 아치형 거더체(20)를 시공하며 아치형 거더체(20)의 시공은 좌우 지점부 거더(20-1,20-2) 설치 - 중앙부 거더(20-3) 설치 - 슬래브(23) 시공으로 이루어진다.

2-1. 좌우 지점부 거더(20-1,20-2) 설치.

좌우 지점부 거더(20-1,20-2)를 인양기에 연결하여 지점부로 인양 운반하고, 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)의 보강판(24)을 기초부(10)의 홈(13) 안에 삽입한다. 이때, 동바리를 이용하여 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)를 지지하는 것도 가능하다.

보강판(24)이 삽입된 홈(13) 안에 몰탈 등을 타설하여 기초부(10)와 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)를 연결한다.

또한, 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)의 단부를 기초부(10)에 다수의 앵커로 앵커링하는 것도 포함된다.

2-2. 중앙부 거더(20-3) 설치.

중앙부 거더(20-3)를 인양기에 연결하여 좌우 지점부 거더(20-1,20-2) 사이에 인양 운반하고 중앙부 거더(20-3)와 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)를 연결하며, 예를 들어, 중앙부 거더(20-3)의 좌우 양측 및 이와 대응하는 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)의 단부에 연결브래킷을 겹치고 볼팅이나 용접을 통해 조립함으로써 거더의 프레임을 설치한다.

2-3. 슬래브 시공.

전 공정을 통해 설치한 좌측 거더(20-1) - 중앙부 거더(20-3) - 우측 거더(20-2)에는 슬래브판(22)에 의해 바닥부가 형성되며, 이 바닥부에 예컨대 콘크리트를 타설하여 슬래브(23)를 시공한다.

3. 좌우 성토층 시공.

전 공정을 통해 시공된 아치형 거더체(20)는 아치형의 구조적 특징에 의해 좌우 양측에 중앙부보다 낮은 공간이 형성되며, 이 공간에 섬유매트(31) 또는 중공의 박스(32)를 아치형 거더체(20)의 중앙부 높이만큼 적층하고 토사(33)를 덮어 성토층(30)을 시공한다.

4. 포장.

아치형 거더체(30)의 중앙부와 좌우측 성토층(30) 위에 포장재(아스팔트, 블록, 데크플레이트, 포장석 등)를 갈아 식생 포장층(40)을 시공한다. 특히 동물의 이동을 위한 생태교에 맞춰 식생토를 일정 두께(예컨대 1.5m)로 포설하고 초목을 식재하여 친자연 통로의 식생 포장층을 시공한다.

<실시예 2>

도 8에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 하중 경감형 아치교(100)는, 식생 포장층(40)을 대신하여 차도 포장층(50)이 시공되어 차도 아치교로 사용되는 것이며, 성토층(30) 상부에 아스팔트나 콘크리트에 의한 차도 포장층(50)을 시공한다.

본 실시예는 차도 포장층(50)을 통해 차량이 통행하므로 성토층(30)에 큰 하중이 전가되며 차량의 하중이 전가되더라도 성토층(30)이 침하되지 않도록 성토층(30)은 중공의 콘크리트(철근 콘크리트) 박스(34)로 이루어진다.

콘크리트 박스(34)는 아치형 거더체(20)의 좌우 양측 상부(중앙부는 설치되지 아니함)에 종횡방향으로 적층되어 성토층(30)을 형성한다.

차도 포장층(50)은 좌측 성토층(30)과 아치형 거더체(20)의 중앙부 및 우측 성토층(30)에 걸쳐 시공되며, 종방향의 양측 단부는 교대(51)를 통해 지지된다.

교대(51)은 콘크리트체가 바람직하고 현장 타설과 프리캐스트 모두가 가능하다.

<실시예 3>

도 9에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 하중 경감형 아치교(100)는, 차도 포장층을 갖는 차도교로서, 성토층(30)을 형성하지 않아 하중을 경감하고, 아치형 거더체(20)의 중앙부가 포장층을 형성하며, 아치형 거더체(20)의 상부에 차도 포장층(50-1,50-2)을 시공한다.

본 실시예는 아치형 거더체(20)의 상부와 차도 포장층(50-1,50-2) 사이는 빈 공간이기 때문에 하중을 경감하는 것이 가능하다.

아치형 거더체(20)는 중앙부가 차도 포장층(50-1,50-2)과 연결되어 노면을 형성한다. 즉 본 실시예는 좌측 차도 포장층(50-1) - 아치형 거더체(20)의 중앙측 노면부(50-3) - 우측 차도 포장층(50-2)에 의해 차도가 형성된다.

좌우측 차도 포장층(50-1,50-2)은 각각 일측 단부가 교대(51-1,51-2)를 통해 지지되고 반대쪽 단부는 아치형 거더체(20)의 노면부(50-3)에 연결(슈 또는 앵커에 의한 지지 등)된다.

여기서 노면부(50-3)는 아치형 거더체(20)의 상부와 좌우측 차도 포장층(50-1,50-2) 사이의 공간에 아스팔트나 콘크리트로 포장되는 것으로 구성되는 것도 가능하다.

여기서 노면부(50-3)는 필수적으로 시공되는 것이 아니라 필요에 따라 선택되어 시공된다.

한편, 좌우측 차도 포장층(50-1,50-2)은 콘크리트, 강재 등 다양한 재질로 가능하고, 아치형 거더체(20)[또는 노면부(50-30]와 연결되는 부분이 신축이음된다.

도 13에서 보이는 바와 같이, 아치형 거더체(20)의 상부에는 받침부(20a)가 형성된다. 받침부(20a)는 좌우측 차도 포장층(50-1,50-2)의 저부 또는 저부와 측단부와 대향되는 수평부와 수직부의 받침턱을 갖는 것으로 강재 등 다양한 자재의 사용이 가능하다.

도 13에서 보이는 바와 같이, 좌우측 차도 포장층(50-1,50-2)과 받침부(20a)의 사이에는 신축이음재(50-4)가 개재된다.

신축이음재(50-4)는 신축이음이 가능한 모든 자재가 사용 가능하고, 좌우측 차도 포장층(50-1,50-2)은 받침부(20a)에 앵커를 통해 고정된다.

다른 예로서, 좌우측 차도 포장층(50-1,50-2)은 받침부(20a) 위에 슈(50-4)를 통해 지지되면서 받침부(20a)의 수직부와 신축거동이 가능한 공간을 두고 설치된다.

<실시예 4>

도 10에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 하중 경감형 아치교(100)는, 차도교로서, 성토층(30)을 대신하여 트러스 보강재(60)의 사용을 통해 하중을 경감하는 것이다.

트러스 보강재(60)는 아치형 거더체(20)와 차도 포장층(50)에 각각 연결되어 아치형 거더체(20)를 지지기반으로 하여 차도 포장층(50)을 지지한다.

<실시예 6>

도 11과 도 12에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 하중 경감형 아치교(100)는, 기초부(10)가 파일(70)로 대체된 것이다.

파일(70)은 강관, H 빔 등 다양한 제품이 사용되며 상부에서 아치형 거더체(20)의 보강판(24)이 연결된다. 강관의 파일(70)인 경우 보강판(24)은 파일(70) 안에 삽입되어 고정되고, H 빔의 파일(70)인 경우 보강판(24)은 파일에 중첩된 후 용접이나 볼팅 등으로 고정된다.

보강판(24)은 파일(70)과 아치형 거더체(20)가 큰 결속력으로 결속되도록 파일(70)과 겹치는 부분이 긴 것이 바람직하다.

아울러, 아치형 거더체(20)와 파일(70)은 플랜지에 이음(용접이나 볼팅)된다.

도 11은 식생 포장층(40)이고 도 12는 차도 포장층(50)이며, 즉 파일(70)을 이용한 아치교는 생태교와 차도교 모두가 가능한 것이다.

본 발명의 실시예들은 단경간은 물론 도 14와 같이 장경간도 가능한 것이다. 즉, 도 14에서처럼 상부(포장층)가 신축이음없이 시공되는 것과 도 15에서 보이는 것처럼, 상부(포장층)이 신축이음식으로 시공되는 것도 모두가 가능하다.

10 : 기초부, 20 : 아치형 거더체
21 : 강관, 22 : 슬래브판
23 : 슬래브, 24 : 보강판
25 : 크로스빔, 30 : 성토층
31 : 섬유매트, 32 : 박스
40 : 식생 포장층, 50 : 차도 포장층
60 : 트러스 보강재, 70 : 파일

Claims

도로를 사이에 두고 양측 또는 경간에 따라 2개 이상이 상호 간에 일정 거리를 두고 시공되는 것으로 지면 위에 설치되는 기초블록 또는 지중에 설치되는 파일 중 어느 하나의 기초부(10)와;
양측의 지점부가 상기 기초부에 연결 지지되는 아치형 거더체(20)와;
상기 아치형 거더체의 좌우 양측 상부에 중앙부의 높이까지 채워지는 성토재를 통해 시공되는 좌우 성토층(30)과;
상기 좌우 성토층과 상기 아치형 거더체의 중앙 상부에 걸쳐 시공되어 생태이동통로를 제공하는 식생 포장층(40) 또는 차도 포장층(50)을 포함하며,
상기 아치형 거더체는 아치형으로 이루어지며 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 강관(21) 또는 빔의 거더부재, 상기 거더부재들 사이에 설치되어 상기 거더부재들 사이에 바닥부를 형성하는 슬래브판(22) 및 상기 거더부재와 상기 슬래브판 위에 시공되는 슬래브(23)로 이루어지며, 좌우 양측 지점부인 부모멘트부는 상기 기초부의 기초블록이나 파일에 연결되면서 상기 거더부재에 고정되는 보강판(24)을 통해 보강되고,
상기 좌우 성토층은 토사보다 경량인 섬유매트의 적층체와 내부에 빈 중공부가 구비된 박스체나 중공의 원형관 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교.
도로를 사이에 두고 양측에 각각 시공되는 기초부(10)와;
양측의 지점부가 상기 기초부에 연결 지지되는 아치형 거더체(20)와;
상기 아치형 거더체의 좌우 양측 상부에 중앙부의 높이까지 채워지는 성토재를 통해 시공되는 좌우 성토층(30)과;
상기 아치형 거더체의 상부에 걸쳐 공간을 사이에 두고 시공되어 생태이동통로를 제공하는 식생 포장층(40) 또는 차도 포장층(50)을 포함하며,
상기 아치형 거더체는 아치형으로 이루어지며 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 강관(21) 또는 빔의 거더부재, 상기 거더부재들 사이에 설치되어 상기 거더부재들 사이에 바닥부를 형성하는 슬래브판(22) 및 상기 거더부재와 상기 슬래브판 위에 시공되는 슬래브(23)로 이루어지며, 좌우 양측 지점부인 부모멘트부는 상기 기초부에 연결되면서 상기 거더부재에 고정되는 보강판(24)을 통해 보강되고,
상기 좌우 성토층은 토사보다 경량인 섬유매트의 적층체와 내부에 빈 중공부가 구비된 박스체나 중공의 원형관 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교.
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 차도 포장층은 상기 아치형 거더체의 중앙부를 중심으로 하여 좌우 양측으로 분할되어 좌우측 차도 포장층으로 이루어지고, 상기 좌우측 차도 포장층과 상기 아치형 거더체의 중앙부는 상기 좌우측 차도 포장층과 연결되어 노면을 형성하는 노면부(50-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교.
청구항 2에 있어서, 상기 아치형 거더체와 상기 차도 포장층의 사이에 설치되어 상기 차도 포장층을 지지하는 트러스 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 차도 포장층은 종방향의 단부가 교대를 통해 지지되어 상기 하중 경감형 아치교는 상기 아치형 거더체의 종방향 양측 단부와 상기 차도 포장층의 종방향 양측 단부를 통해 4점 지지되는 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 차도 포장층은 상기 아치형 거더체의 중앙부를 중심으로 하여 좌우 양측으로 분할되어 좌우측 차도 포장층으로 이루어지고, 상기 아치형 거더체의 상부에는 상기 좌우측 차도 포장층를 저부에서 받쳐 지지하는 받침부가 형성되며, 상기 좌우측 차도 포장층은 상기 받침부에 지지되면서 신축이음재를 통해 신축 거동이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교.
도로를 사이에 두고 양측에 각각 기초블록이나 파일의 기초부(10)를 시공하는 제1단계와;
상기 기초부 사이에, 다수의 거더부재, 상기 거더부재들 사이에 형성되는 슬래브판, 상기 거더부재와 슬래브판 위에 시공되는 슬래브로 이루어진 아치형 거더체를 시공하되, 상기 아치형 거더체의 좌우 양측 지점부를 상기 기초부에 각각 연결하여 시공하는 제2단계와;
상기 제2단계를 통해 아치형 거더체의 시공을 완료한 후 상기 아치형 거더체의 좌우 양측에 중앙부의 높이에 맞춰 성토재를 채워 성토층을 시공하되, 비콘크리트체인 섬유매트를 적층하거나 내부에 중공부가 구비된 박스를 채워 경량의 성토층을 시공하는 제3단계와;
상기 제3단계 후 상기 아치형 거더체의 중앙부 및 상기 성토층의 상부를 포장하여 생태이동통로인 식생 포장층 또는 차도 포장층을 시공하는 제4단계를 포함하고,
상기 제2단계는 상기 아치형 거더체를 중앙부 및 좌우 지점부 거더로 분할하여 상기 좌우 지점부 거더(20-1,20-2)를 상기 기초부에 연결 설치하는 제2-1단계, 상기 제2-1단계를 통해 설치된 좌우 지점부 거더 사이에 중앙부 거더(20-3)를 연결하는 제2-2단계, 상기 제2-2단계 후 중앙부 및 좌우 지점부 거더 위에 슬래브(23)를 시공하는 제2-3단계를 포함하고, 상기 제2-1단계는 상기 기초부와 상기 좌우 지점부 거더의 거더부재에 걸쳐 보강판(24)을 설치하여 지점부인 부모멘트부를 보강하고, 상기 제2-3단계는 상기 아치형 거더체의 거더부재들 사이에 슬래브판을 설치하여 바닥을 조성하고 이 슬래브판 위에 슬래브를 시공하는 것을 특징으로 하는 하중 경감형 아치교의 시공 공법.
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