KR101664284B1 - 케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법 - Google Patents

케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 각각의 양단부위는 교대(10)의 각 앵커리지(12)에 고정결합되는 좌우 한 쌍으로 이루어지되, 각 앵커리지(12)에서 중앙부위로 갈수록 일정 곡률을 이루며 하방으로 처지도록 강재케이블(20)을 설치하는 단계; 복수 개의 가설벤트(30)를 좌우 교대(10)로부터 일정거리 떨어진 강재케이블(20) 중간부위에 상호 간에 일정 간격 이격되어 위치시키되, 강재케이블(20)의 정 중앙에서 좌우로 갈수록 점진적으로 수직 높이가 작은 가설벤트(30)를 배치하여, 각 가설벤트(30)의 상단부위가 동일한 수직 높이를 가지도록 가설벤트(30)를 강재케이블(20)에 설치하는 단계; 좌우 한 쌍의 강관(42)과 강관(42) 상호 간을 수직으로 연결하는 복수 개의 연결재(46)로 이루어지는 일정 길이의 강재거더(40)를 준비하되, 강재거더(40)의 각 강관(42) 하면이 각 가설벤트(30)의 롤러(32)에 안내되도록 교대(10)의 좌우에서 중앙부위로 밀어넣는 강재거더(40)의 설치단계; 각 가설벤트(30)의 결합단(34)을 강재거더(40)의 연결재(46)와 결합하는 가설벤트(30)의 고정단계;를 포함하는 케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법을 제공한다.

Description

케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법{Construction method of bridge having unitied structure of cable and bent}
본 발명은 교량의 시공 공법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 교대에 고정결합되는 강재케이블의 중간부위에 복수 개의 가설벤트를 설치한 다음 이를 강재거더와 일체화하도록 구성함으로써, 계곡이나 하천과 같이 시공에 따른 공간 확보가 곤란한 지형에서 자연의 훼손을 최소화하며 교량을 시공할 수 있는 공법에 관한 것이다.
근자 자연환경을 즐기면서 개인의 건강을 증진시키기 위한 방편으로 산행을 하는 인구가 폭발적으로 증가하고 있다. 이를 위해, 산악지대의 계곡이나 하천 등과 같이 등반로가 단절되는 지점에는 다양한 구조의 교량을 시공하여 등반자들의 편의를 도모하고 있다.
산악지대에 인공구조물로서의 교량을 시공하기 위해서는 거더의 설치를 위한 가설벤트의 조립 및 해체를 위한 일정 넓이의 공간 확보가 필수적이다. 하지만, 산악지대에서 이러한 공간을 확보하는 것은 현실적으로 매우 어렵기 때문에 어느 정도의 범위 내에서 자연 훼손은 불가피하게 발생하며, 이로 인해 자연환경은 일정 부분 회복 자체가 불가능하게 훼손되는 문제가 있었다. 이러한 자연환경 훼손은 가설벤트의 설치 자체가 어려운 깊은 계곡이나 하천에 교량을 시공하는 경우에 더욱 두드러져 이에 대한 개선방안이 절실하게 필요하다.
대한민국 등록특허 제0803077호 대한민국 등록특허 제1588280호
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 자연환경의 훼손을 최소화하면서 교량을 시공할 수 있을 뿐 아니라 시공 기간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 나아가 구조적으로 매우 안정적인 교량의 시공 공법을 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 각각의 하단부위는 지면에 매설되며 상측부위에는 일정 수직 높이를 가지는 좌우 한 쌍의 앵커리지(12)가 마련되는 교대(10)를 일정거리 떨어져 대향한 상태로 설치하는 단계; 각각의 양단부위는 교대(10)의 각 앵커리지(12)에 고정결합되는 좌우 한 쌍으로 이루어지되, 각 앵커리지(12)에서 중앙부위로 갈수록 일정 곡률을 이루며 하방으로 처지도록 강재케이블(20)을 설치하는 단계; 수직 높이를 달리하는 복수 개로 이루어지되, 각각의 양 측판(35)은 A자 구조로 이루어지며, 각각의 측판(35) 사이 간격은 양단부위가 각 측판(35)의 내면에 고정결합되는 간격유지봉(38)에 의해 유지되고, 각각의 상측부위에는 좌우 한 쌍의 롤러(32)가 마련되며, 각각의 롤러(32) 내측 부위에는 결합단(34)이 마련되는 가설벤트(30)를 준비하는 단계; 복수 개의 가설벤트(30)를 좌우 교대(10)로부터 일정거리 떨어진 강재케이블(20) 중간부위에 상호 간에 일정 간격 이격되어 위치시키되, 각 가설벤트(30)의 측판(35) 하단부위가 브라켓(36)에 의해 강재케이블(20)과 결합된 상태에서 강재케이블(20)의 정 중앙에서 좌우로 갈수록 점진적으로 수직 높이가 작은 가설벤트(30)를 배치하여, 각 가설벤트(30)의 상단부위가 동일한 수직 높이를 가지도록 가설벤트(30)를 강재케이블(20)에 설치하는 단계; 좌우 한 쌍의 강관(42)과 강관(42) 상호 간을 수직으로 연결하는 복수 개의 연결재(46)로 이루어지는 일정 길이의 강재거더(40)를 준비하되, 강재거더(40)의 각 강관(42) 하면이 각 가설벤트(30)의 롤러(32)에 안내되도록 교대(10)의 좌우에서 중앙부위로 밀어넣는 강재거더(40)의 설치단계; 각 가설벤트(30)의 결합단(34)을 강재거더(40)의 연결재(46)와 결합하는 가설벤트(30)의 고정단계; 강재거더(40)의 상면과 좌우 모서리부위를 따라 디딤판(50) 및 난간(60)을 설치하는 단계;를 포함하는 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 가설벤트(30)의 고정단계 이후에, 복수 개의 보조케이블(70)을 준비한 다음, 상호 간에 일정 간격 이격된 상태로 각 보조케이블(70)의 양단부위를 강재케이블(20) 및 강재거더(40) 각각과 연결하는 단계가 부가될 수 있다.
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본 발명은 강재케이블에 매개된 가설벤트를 강재거더와 일체화시켜 교량을 지지하도록 구성함으로써, 시공 기간을 현저히 단축시킬 수 있음은 물론 시공 현장에서 가설벤트의 조립 및 해체를 위한 별도의 공간을 확보할 필요가 없고, 나아가 시공 현장이 가설벤트의 설치 자체가 곤란한 경우에도 매우 용이하게 대처할 수 있도록 해준다.
또한, 본 발명은 가설벤트를 거더의 시공을 위한 임시 구조물로 사용하지 않고, 가설벤트가 강재거더와 일체 구조를 이루며 교량을 지지하도록 구성함으로써, 시공되는 교량의 구조적 안정성을 더욱 증진시킬 수 있음은 물론 교대로부터 일정 거리까지 강재케이블이 강재거더보다 큰 폭을 이루며 강재거더와 연결되는 구조란 점에서 교량의 측면으로 외력이 작용하더라도 이를 매우 용이하게 흡수 및 분산시킬 수 있게 된다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 6 각각은 본 발명에 따른 교량 시공 공법의 개략적인 단계도.
도 3은 본 발명에 따른 교량 시공 공법에 있어 강재케이블과 가설벤트 상호 간의 개략적인 결합구성도.
도 5a는 본 발명에 따른 교량 시공 공법에 있어 강재케이블, 가설벤트, 강재거더 상호 간의 개략적인 결합관계를 보여주는 사시구성도.
도 5b는 본 발명에 따른 교량 시공 공법에 있어 강재케이블, 가설벤트, 강재거더 상호 간의 개략적인 결합관계를 보여주는 단면구성도.
도 7은 도 6에 있어 A-A′라인의 개략적인 단면구성도.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
먼저, 도 1과 같이 교대(10)를 설치한다. 교대(10)는 일정거리 떨어져 상호 대향하며, 각각의 하단부위는 지면에 매설되고, 각 상측부위에는 일정 수직 높이를 가지는 좌우 한 쌍의 앵커리지(12)가 마련된다. 앵커리지(12)는 도면과 같이 바깥방향으로 일정각도 벌어져 형성되는 것이 바람직하다
교대(10)가 설치되면, 각 교대(10)에 강재케이블(20)을 설치한다. 강재케이블(20)은 좌우 한 쌍으로 이루어지며, 각각의 양단부위는 교대(10)의 각 앵커리지(12)에 고정결합되고, 각 앵커리지(12)에서 중앙부위로 갈수록 일정 곡률을 이루며 하방으로 처지는 구조로 설치하는 것이 바람직하다. 앵커리지(12)가 바깥방향으로 일정각도 벌어져 형성된 상태에서 강재케이블(20)이 앵커리지에 고정결합되면, 도 1과 같이 강재케이블 사이의 폭은 좌우 교대에서 중앙부위로 갈수록 연속적으로 작아지다가 교대로부터 일정 거리 떨어진 지점부터는 일정 폭을 유지하게 된다.
다음으로 가설벤트(30)를 복수 개 준비한다. 각 가설벤트(30)는 도 3에 개시된 것과 같이, 상측부위에는 좌우 한 쌍의 롤러(32)가 마련되고, 각 롤러(32) 내측 부위에는 상방으로 절곡되어 돌출되는 결합단(34)이 마련된다. 도면부호 31은 가설벤트(30)의 상판으로서, 롤러(32) 및 결합단(34) 각각은 상판(31)에 구비된다.
이때, 각 가설벤트(30)의 양 측판(35)은 A자 구조로 이루어지며, 각 측판(35)의 하단부위는 브라켓(36)에 매개되어 강재케이블(20)과 결합되는 것이 바람직하다. 브라켓(36)은 도면과 같이 상, 하부 분리 구조로 이루어지며, 별도의 볼트에 의해 체결될 수 있다. 이에 따라, 가설벤트(30)는 강재케이블(20)에 결합된 상태로 강재케이블을 따라 일정 거리 활주할 수 있다.
또한, 각 가설벤트(30)의 측판(35) 사이에는 간격유지봉(38)이 구비된다. 간격유지봉(38)은 양단부위가 각 측판(35)의 내면에 고정결합되어 강재케이블(20)과 결합되는 측판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 수단이다. 간격유지봉은 도면과 달리 일정 범위 내에서 간격을 조절할 수 있는 스크류 구성으로 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명은 준비되는 복수 개의 가설벤트(30)들은 그 구조는 모두 동일하나 서로 수직 높이를 달리하며 이루어지는 경우를 제안한다. 이는 앵커리지(12)에 고정결합되는 강재케이블(20)의 중앙부위가 하방으로 처지는 일정 곡률을 이루고 있기 때문에, 강재케이블에 가설벤트의 설치가 완료되면 복수 개의 가설벤트 상단부위가 동일한 높이를 가질 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 강재케이블이 어느 정도 하방으로 처지는지에 따라 준비되는 가설벤트의 수직 높이도 이에 따라 적절하게 변경되는 것이 바람직하다.
가설벤트(30)가 준비되면, 각 가설벤트(30)를 강재케이블(20)에 설치한다. 좌우 한 쌍으로 이루어지는 강재케이블(20)의 폭은 교대로부터 일정 거리 떨어진 지점부터 일정 폭을 유지하기 때문에, 도 3과 같이 가설벤트(30)의 측판(35) 하측부위에 마련되는 브라켓(36)의 하부를 분리한 상태로 브라켓의 상부를 강재케이블(20)에 안치한 다음 브라켓의 하부를 상부와 볼트 결합한 이후 점선 방향으로 서서히 밀어 넣으면, 가설벤트(30)는 강재케이블(20)을 따라 서서히 활주한다.
한편, 본 발명은 도 2에 개시된 것과 같이, 복수 개의 가설벤트(30)를 좌우 교대(10)로부터 일정거리 떨어진 강재케이블(20) 중간부위에 상호 간에 일정 간격 이격되어 위치시키되, 강재케이블(20)의 중앙부위에서 좌우로 갈수록 점진적으로 수직 높이가 작은 가설벤트(30)를 설치하는 방법을 제안한다.
즉, 강재케이블의 정 중앙에는 수직 높이가 가장 큰 가설벤트를 위치시키고, 이 가설벤트를 기점으로 좌우로 갈수록 수직 높이가 점진적으로 작은 가설벤트들을 배치하는 것이 바로 그것이다. 전술한 바와 같이, 하방으로 일정 곡률을 이루며 설치되는 강재케이블에 가설벤트들이 이러한 구성으로 배치되면, 각 가설벤트들의 상단부위는 동일한 높이를 이루며 도 2에서 점선으로 표시된 강재거더의 하면과 접하게 된다. 이때, 가설벤트는 브라켓에 의해 강재케이블을 활주할 수 있기 때문에 가설벤트 사이의 간격은 임의 조절 가능하다.
본 발명과 같이 가설벤트를 설치하게 되면, 현장에서 별도의 구조물로서 가설벤트를 조립하거나 해체를 위한 공간 확보가 필요하지 않음은 물론 시공 현장이 가설벤트의 설치 자체가 곤란한 경우에도 매우 용이하게 대처할 수 있게 된다. 강재케이블에의 가설벤트 결합은 별도의 삭도를 설치하거나 또는 좌우 강재케이블 중앙부위 또는 양측면에 별도의 케이블을 마련하는 방법으로 이루어질 수 있는데 이는 관련업계에서 널리 알려져 있는 사항인바 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명은 이 단계에서 도면부호 300으로 표기된 보조가설벤트가 교대(10)와 인접한 강재케이블 좌우 양측에 복수 개로 설치되는 경우를 배제하지 않는다. 보조가설벤트(300)는 전술한 가설벤트(30)와 그 구조가 대동소이하나, 도면과 같이 가설벤트(30)와 달리 보조가설벤트(300)에 마련되는 롤러가 하방으로 향하도록 설치된다. 이는 보조가설벤트의 롤러가 점선으로 표시된 강재거더의 하면과 접하도록 하기 위함이다.
이 밖에, 도면부호 400으로 표기된 것은 각 교대(10)의 상면에 좌우 한 쌍으로 설치될 수 있는 보조롤러이다. 보조롤러(400)는 교대(10)의 좌우에서 중앙부위로 밀어 넣어지는 각 강재거더(40)의 하면과 접하며 그 이동을 가이드하는 수단이다.
강재케이블(20)에의 가설벤트(30) 설치가 완료되면, 좌우 한 쌍의 강관(42)과 강관(42) 상호 간을 수직으로 연결하는 복수 개의 연결재(46)로 이루어지는 일정 길이의 강재거더(40)를 준비한 다음, 가설벤트(30)를 이용하여 강재거더(40)를 설치한다. 이 단계는 도 4에 개시된 것과 같이, 교대(10)의 좌우에서 중앙부위로 강재거더(40)를 밀어넣는 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.
가설벤트(30)들의 상단부위는 동일한 높이를 이루며 강재케이블(20)에 결합된 상태이기 때문에, 교대(10)의 좌우에서 강재거더(40)를 밀어넣으면, 강재거더(40)의 상면은 보조가설벤트(300)의 롤러에 의해 안내되어 일정 길이 이동한 다음, 도 5a와 같이 강재거더(40)를 이루는 각 강관(42)의 하면이 각 가설벤트(30)의 롤러(32)에 의해 안내되면서 자연스럽게 중앙부위로 이동하게 된다. 강관(42)이 원형관 구조로 이루어지면 롤러(32) 역시 이에 대응하여 중앙부위가 곡률을 이루며 함몰되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 강재거더(40)를 이동시켜 설치함에 있어 도면부호 500으로 표기된 윈치를 사용할 수도 있을 것이다.
각 강재거더(40)가 가설벤트(30) 상부에서 정해진 지점에 위치하면, 인접하는 강재거더 사이를 용접 결합한 다음, 도 5b와 같이 별도의 체결볼트로서 각 가설벤트(30)의 결합단(34)을 강재거더(40)와 결합한다. 이에 따라, 하측부위가 브라켓(36)에 의해 강재케이블(20)과 결합되어 있는 각 가설벤트(30)는 강재거더(40)에 긴밀하게 고정 결합되어, 가설벤트들은 강재거더와 일체화 구조를 이룬다. 도 5a 및 도 5b 각각에 있어 도면부호 44는 강선이다.
이처럼 본 발명은 가설벤트를 거더의 시공을 위한 임시 구조물로 사용하지 않고, 가설벤트가 거더를 지지하는 수단으로 작용함은 물론 가설벤트를 거더와 일체 구조화하여 교량을 지지하도록 구성함으로써 교량의 구조적 안정성은 더욱 증진될 수 있다. 가설벤트와 강재거더의 결합이 완료되면, 보조가설벤트(300) 및 보조롤러(400)는 회수된다. 다만 이는 교량의 구조적 안정성을 감안해서 결정할 일이다.
한편, 본 발명은 가설벤트(30)의 고정단계 이후에, 보조케이블(70)을 이용하여 강재케이블(20)과 강재거더(40) 상호 간을 연결하는 단계가 부가되는 경우를 배제하지 않는다. 보조케이블(70)은 상호 간에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각각의 양단부위는 도 6 및 도 7에 개시된 것과 같이 강재케이블(20) 및 강재거더(40) 각각과 연결된다.
보조케이블에 의해 강재거더와 강재케이블 상호 간이 연결되면 강재케이블, 가설벤트, 강재거더가 상호 연결되어 일체화됨에 따라 교량의 구조적 안정성은 더욱 증진될 수 있다. 또한, 좌우 한 쌍으로 이루어지는 강재케이블은 중앙부위에서의 폭은 강재거더의 폭과 대동소이하나, 교대로부터 일정지점까지는 강재거더의 폭 보다 큰 폭을 이루며 강재거더와 연결되는 구조란 점에서 교량의 측면에 외력이 작용함에 따라 발생하는 좌굴 방지에 매우 효과적으로 대처할 수 있다.
다음으로, 도 6과 같이 강재거더(40)의 상면에 디딤판(50)을 설치하고, 강재거더(40)의 좌우 모서리부위를 따라 난간(60)을 설치하면 본 발명에 따른 교량 시공은 완료된다. 디딤판(50)은 통상적인 디딤데크로 이루어질 수 있으며, 강재거더(40) 상부에 강선(44)이 마련되면, 디딤판(50)은 강선(44) 상부를 따라 고정 설치되는 것이 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
10 : 교대 20 : 강재케이블
30 : 가설벤트 40 : 강재거더
50 : 디딤판 60 : 난간
70 : 보조케이블

Claims (3)

  1. 각각의 하단부위는 지면에 매설되며 상측부위에는 일정 수직 높이를 가지는 좌우 한 쌍의 앵커리지(12)가 마련되는 교대(10)를 일정거리 떨어져 대향한 상태로 설치하는 단계;
    각각의 양단부위는 교대(10)의 각 앵커리지(12)에 고정결합되는 좌우 한 쌍으로 이루어지되, 각 앵커리지(12)에서 중앙부위로 갈수록 일정 곡률을 이루며 하방으로 처지도록 강재케이블(20)을 설치하는 단계;
    수직 높이를 달리하는 복수 개로 이루어지되, 각각의 양 측판(35)은 A자 구조로 이루어지며, 각각의 측판(35) 사이 간격은 양단부위가 각 측판(35)의 내면에 고정결합되는 간격유지봉(38)에 의해 유지되고, 각각의 상측부위에는 좌우 한 쌍의 롤러(32)가 마련되며, 각각의 롤러(32) 내측 부위에는 결합단(34)이 마련되는 가설벤트(30)를 준비하는 단계;
    복수 개의 가설벤트(30)를 좌우 교대(10)로부터 일정거리 떨어진 강재케이블(20) 중간부위에 상호 간에 일정 간격 이격되어 위치시키되, 각 가설벤트(30)의 측판(35) 하단부위가 브라켓(36)에 의해 강재케이블(20)과 결합된 상태에서 강재케이블(20)의 정 중앙에서 좌우로 갈수록 점진적으로 수직 높이가 작은 가설벤트(30)를 배치하여, 각 가설벤트(30)의 상단부위가 동일한 수직 높이를 가지도록 가설벤트(30)를 강재케이블(20)에 설치하는 단계;
    좌우 한 쌍의 강관(42)과 강관(42) 상호 간을 수직으로 연결하는 복수 개의 연결재(46)로 이루어지는 일정 길이의 강재거더(40)를 준비하되, 강재거더(40)의 각 강관(42) 하면이 각 가설벤트(30)의 롤러(32)에 안내되도록 교대(10)의 좌우에서 중앙부위로 밀어넣는 강재거더(40)의 설치단계;
    각 가설벤트(30)의 결합단(34)을 강재거더(40)의 연결재(46)와 결합하는 가설벤트(30)의 고정단계;
    강재거더(40)의 상면과 좌우 모서리부위를 따라 디딤판(50) 및 난간(60)을 설치하는 단계;
    를 포함하는 케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가설벤트(30)의 고정단계 이후에, 복수 개의 보조케이블(70)을 준비한 다음, 상호 간에 일정 간격 이격된 상태로 각 보조케이블(70)의 양단부위를 강재케이블(20) 및 강재거더(40) 각각과 연결하는 단계가 부가되는 것을 특징으로 하는 케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법.
  3. 삭제
KR1020160050895A 2016-04-26 2016-04-26 케이블과 벤트 일체형 구조의 교량 시공 공법 KR101664284B1 (ko)

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