KR101703815B1

KR101703815B1 - 캔틸레버 합성거더의 제작방법 및 그 캔틸레버 합성거더의 설치구조

Info

Publication number: KR101703815B1
Application number: KR1020160160625A
Authority: KR
Inventors: 이경표
Original assignee: 이경표; (주) 이레기술개발
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-02-22

Abstract

본 발명은 캔틸레버 합성거더에 관한 것으로서, a) 바닥면과, 상기 바닥면의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면과, 상기 측면의 단부에서 수평으로 절곡된 리브 및, 길이방향의 양 단부에 마구리판이 형성된 ㄷ채널의 한 쌍과, 상기 ㄷ채널의 한 쌍을 서로 접합시키기 위한 연결판을 각각 준비하는 단계; b) 상기 각 ㄷ채널의 내측에 다수 개의 격벽을 설치하되, 상기 격벽은 ㄷ채널의 어느 일측 단부를 향하여 점차 그 간격이 조밀해지도록 격벽을 설치 단계; c) 상기 각 ㄷ채널을 가열한 후, ㄷ채널의 내측 중 격벽이 조밀하게 설치된 일측 단부에 대하여만 콘크리트를 타설함으로써, ㄷ채널의 자중 및 상기 콘크리트의 하중에 의한 처짐이 ㄷ채널의 상기 일측 단부에 발생되어 캠버의 형상이 형성되도록 캠버의 형성을 유도하는 단계; d) 상기 처짐에 의해 형성된 캠버가 상온에서 유지되도록 각 ㄷ채널을 냉각시키는 단계; 및 e) 캠버가 형성된 2개의 각 ㄷ채널이 연결판을 사이에 두고 콘크리트 노출면이 서로 마주보도록 대칭으로 배치시켜 벌어진 부분에 하중을 가한 상태에서 용접하여, 연결판에 의해 한 쌍의 ㄷ채널이 일체화되도록 하는 단계;가 순차로 이루어져 제작된다.

Description

캔틸레버 합성거더의 제작방법 및 그 캔틸레버 합성거더의 설치구조{MANUFACTURING METHOD OF THE CANTILEVER COMPOSITE GIRDER AND THE INSTALLATION STRUCTURE}

본 발명은 캔틸레버 합성거더에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 제방의 옹벽이나 교량의 외측으로 돌출되도록 설치되어 도로, 주차 또는 주민들의 레저공간으로 사용될 수 있는 넓은 바닥판의 공간을 확보할 수 있도록 1점 지지되는 캔틸러버 합성거더 및 그 설치구조에 관한 것이다.

우리나라의 국민들은 경제적인 여건이 향상됨에 따라 자신들의 건강과 레저활동에 많은 관심을 가지게 되었고, 그에 부응하여 국가 및 지자체들은 이러한 주민들의 레저 내지 복지활동이 실현될 수 있는 공간의 확장에 많은 노력을 하고 있다.

이러한 공간의 확장은 주로 하천변이나, 제방 등의 유휴공간 내지는 제방도로를 확장하는 방식으로 이루어진다.

그 예로 2014. 3. 17. 공고된 등록특허공보 등록번호 10-1375525호의 경사지용 확장 인도 구조물이 있다.

상기 경사지용 확장 인도 구조물은 도 1에 도시된 바와 같이, 비탈면의 지중에 근입되는 지주파일(3)과 상기 지주파일(3)의 상단에 연결되면서 콘크리트 취부부(2)에 매립된 브라켓 및 상기 브라켓과 연결되는 캔틸레버(1)로 이루어지는 것으로서, 상기 캔틸레버(1)에 의해 확장된 공간을 구축하고 이를 인도로 활용할 수 있게 한다,

그러나 상기와 같은 캔틸레버의 구조는 브라켓과 연결된 지지점에서의 큰 휨모멘트로 인하여 스팬의 길이가 제한되어 휴식이나 다양한 문화활동을 위한 넓은 공간을 구축할 수 없기 때문에 요구되는 돌출 폭이 그다지 크지 아니한 인도 등 도로의 일부 확장용으로만 활용되고 있는 실정이다.

또 다른 예로, 2012. 6. 1. 공고된 등록특허공보 등록번호 10-1150537호의 비탈면 통행로 설치 구조가 도 2에 도시된 바와 같이 제안된 바 있다.

상기 도 2의 비탈면 통행로 설치 구조는, 도 1에서 개시한 캔틸레버 구조에서의 문제점, 즉 지지점에서의 지속적인 큰 휨모멘트에 의해 발생되는 피로하중으로 인하여 파손되는 캔틸러버 구조가 파손되는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비탈면에 구조물의 폭방향으로 적어도 2개 이상의 지주(5)를 형성시켜 상판부(6)가 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 한다는 것이다.

이와 같이 다수 개의 지주(5)로 상판부(6)의 하중을 지지하게 되면 비탈면으로 돌출되는 폭을 크게 할 수 있어 넓은 공간을 구축할 수는 있으나, 상판부(6)의 하부에 많은 지주(5)가 노출될 수 밖에 없어 그 하부공간에 대한 활용이 곤란할 뿐 아니라 천변의 미관을 저해하게 되어 레저용 도로 이용자들에게 혐오감을 주게 되는 문제점이 있다.

KR

10-1086673

B1

KR

10-1150537

B1

본 발명은 종래기술들의 상기한 문제점을 해결하면서 시공성 및 경제성을 도모하기 위한 것으로서, 캔틸레버 합성거더의 하부에 위치하는 지주의 수를 최소화시키면서 장대화를 가능하게 하여 외관을 보호하고 넓은 공간을 확보할 수 있도록 하며, 지주와의 접합이 용이하여 공기를 단축시킬 수 있는 캔틸레버 합성거더 및 그 캔틸레버 합성거더의 설치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, a) 바닥면과, 상기 바닥면의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면과, 상기 측면의 단부에서 수평으로 절곡된 리브 및, 길이방향의 양 단부에 마구리판이 형성된 ㄷ채널의 한 쌍과, 상기 ㄷ채널의 한 쌍을 서로 접합시키기 위한 연결판을 각각 준비하는 단계; b) 상기 각 ㄷ채널의 내측에 다수 개의 격벽을 설치하되, 상기 격벽은 ㄷ채널의 어느 일측 단부를 향하여 점차 그 간격이 조밀해지도록 격벽을 설치 단계; c) 상기 각 ㄷ채널을 가열한 후, ㄷ채널의 내측 중 격벽이 조밀하게 설치된 일측 단부에 대하여만 콘크리트를 타설함으로써, ㄷ채널의 자중 및 상기 콘크리트의 하중에 의한 처짐이 ㄷ채널의 상기 일측 단부에 발생되어 캠버의 형상이 형성되도록 캠버의 형성을 유도하는 단계; d) 상기 처짐에 의해 형성된 캠버가 상온에서 유지되도록 각 ㄷ채널을 냉각시키는 단계; 및 e) 캠버가 형성된 2개의 각 ㄷ채널이 연결판을 사이에 두고 콘크리트 노출면이 서로 마주보도록 대칭으로 배치시켜 벌어진 부분에 하중을 가한 상태에서 용접하여, 연결판에 의해 한 쌍의 ㄷ채널이 일체화되도록 하는 단계;가 순차로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법이 제공된다.

이때 상기 a)단계에서 준비되는 ㄷ채널의 바닥면과 마구리판 중 적어도 어느 하나에는 체결공이 구비되고, 상기 c)단계에서의 콘크리트 타설은 상기 체결공에 체결부재가 설치된 상태에서 이루어지게 할 수 있으며, 이와 함께 또는 이와는 달리 상기 e)단계에서 2개의 각 ㄷ채널 사이에 설치되는 연결판을 그 단부가 상기 ㄷ채널 중 콘크리트가 타설된 일측 단부보다 전방으로 돌출되도록 하여 브라켓부가 형성되게 하게 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기한 방법에 의해 제작된 캔틸레버 합성거더를 지주에 설치함에 있어서, 상기 캔틸레버 합성거더의 양측 단부 중 콘크리트가 타설된 일측 단부가 지주의 상단 또는 측단에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 설치구조가 제공된다.

본 발명은 ㄷ채널에 충진되는 콘크리트의 충진상태를 육안으로 확인할 수 있어 밀실한 고품질의 캔틸레버 합성거더의 제작을 가능하게 한다.

또한 본 발명은 가열 및 냉각과정의 열처리를 이용하여 캔틸레버 합성거더의 자중만으로도 캠버를 형성시킬 수 있을 뿐 아니라, 한 쌍의 ㄷ채널이 접합되는 구조의 내부공간을 이용하여 단면을 보강하기 때문에 전 단면이 동일한 규격을 가지게 하면서 장대화를 가능하게 하고, 그 하부에 지주가 설치되는 경우 외부로 노출되는 지주의 수를 최소화시킬 수 있어, 외관이 저해되지 않으면서도 캔틸레버 구조체의 하부에 대한 공간이용율을 향상시킬 수 있게 한다.

도 1은 종래기술에 의한 캔틸레버 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 또 다른 종래기술에 의한 캔틸레버 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제작방법에 의하여 제작된 캔틸레버 합성거더의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 캔틸레버를 제작하는 방법에 관한 각 공정을 단계적으로 나타낸 각 사시도이다.
도 5 내지 7은 상기 도 4에 의한 공정의 일부에 관한 다양한 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 캔틸레버 합성거더에 체결부재가 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 연결판을 이용하여 본 발명의 캔틸레버 합성거더에 브라켓부가 형성되도록 한 예의 사시도이다.
도 10은 본 발명에 의해 제작되는 캔틸레버 합성거더를 지주에 설치시킨 상태를 예시한 각 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 제작방법에 의하여 제작된 캔틸레버 합성거더(G)의 사시도 및 단면도이고, 도 4는 캔틸레버를 제작하는 방법에 관한 각 공정을 단계적으로 나타낸 것이며, 도 5 내지 7은 상기 도 4에 의한 공정의 일부에 관한 다양한 실시예를 각 단계로 나타낸 단면도이다.

본 발명에 의한 캔틸러버 합성거더는 제방이나 용벽, 또는 교량의 양측단에 설치되는 캔틸레버용 거더로서, 콘크리트(30)가 충진되는 사각 강관에 단면결손을 발생시키지 않으면서 육안에 의한 콘크리트(30)의 밀실한 충진상태를 확인할 수 있어 고품질의 부분 CFT구조를 가지게 할 뿐 아니라, 열처리와 자중을 이용하여 프리스트레스가 도입될 수 있게 한다.

이러한 본 발명의 캔틸레버 합성거더(G)는, 연결판(40)을 사이에 두고 콘크리트(30)가 충진된 한 쌍의 ㄷ채널(10)이 대칭으로 용접 부착되어 일체화된 구조를 가진다.

상기 ㄷ채널(10)은, 바닥면(11)과, 상기 바닥면(11)의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면(12)과, 상기 측면(12)의 단부에서 수평으로 절곡된 리브(13) 및, 길이방향의 양 단부에 수직으로 형성된 마구리판(14)으로 이루어져 있다.

또 상기와 같이 형성된 ㄷ채널(10)의 한 쌍을 서로 접합시키기 위한 연결판(40)은, 전술한 바와 같이 한 쌍의 ㄷ채널(10)을 일체화시키는 연결부재로써의 기능을 할 뿐 아니라, ㄷ채널(10)의 개방면을 폐쇄시켜 ㄷ채널(10) 내의 콘크리트(30)를 구속시키고, 더 나아가 일체화되지 못하여 분리된 두 ㄷ채널(10)의 콘크리트(30)에 대한 보강기능을 한다.

상기 ㄷ채널(10)의 내측에는 다수 개의 격벽(20)이 설치된다. 상기 격벽(20)은 바닥면(11)과 양 측면(12)에 함께 접하도록 설치되어, 캔틸레버 합성거더(G)의 휨강성과 함께 전단강성 및 비틀림강성을 증대시킨다.

또 상기의 격벽(20)은 마구리판(14)과 격벽(20)의 사이, 또는 인접한 격벽(20)의 각 사이에 폐쇄된 공간을 형성시키게 하는 바, 요구되는 보강범위까지만 선택적으로 콘크리트(30)를 타설하게 하는 거푸집의 기능을 하게 된다.

이러한 격벽(20)은 ㄷ채널(10)의 어느 일측 단부를 향하여 점차 그 간격이 조밀해지도록 설치된다. 즉 지주(C)와 접합되면서 캔틸레버 합성거더(G)의 지점이 되는 쪽의 단부에서는 휨응력 및 전단응력이 크게 발생되는 바, 이 부분에 대하여는 조밀한 간격으로 설치되고, 자유단쪽의 단부에서는 보다 넓은 간격으로 설치되는 형상이 된다.

본 발명에 의한 캔틸레버 합성거더(G)는, ㄷ채널(10)의 일측 단부에 콘크리트(30)를 충진시키는 과정 및, 콘크리트(30)가 충진된 ㄷ채널(10)의 한 쌍이 연결판(40)에 의해 서로 일체화되어 캔틸레버 합성거더(G)가 제작되는 과정 중에 프리스트레스가 도입된다.

이에 관하여 설명하면, 프리스트레스가 도입된 상기의 캔틸레버 합성거더(G)는 도 4에 도시된 바와 같이, a) ㄷ채널(10) 및 연결판(40)을 준비하는 단계, b) 상기 ㄷ채널(10)에 격벽(20)을 설치하는 단계, c) 상기 ㄷ채널(10)에 대한 캠버(△)의 형성을 유도하는 단계, d) 상기의 캠버(△)를 유지시키는 단계 및, e) 캠버(△)가 형성된 한 쌍의 ㄷ채널(10)을 일체화시키는 단계가 순차로 이루어져 제작된다.

a) ㄷ채널 (10) 및 연결판(40)을 준비하는 단계{도 4의 (a)};

한 쌍의 ㄷ채널(10)과, 상기 ㄷ채널(10)의 한 쌍을 서로 접합시키기 위한 연결판(40)을 준비한다.

상기 ㄷ채널(10)은, 바닥면(11)과, 상기 바닥면(11)의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면(12)과, 상기 측면(12)의 단부에서 수평으로 절곡된 리브(13) 및, ㄷ채널(10)의 양 단부가 폐쇄되도록 양 단부에 형성되는 마구리판(14)으로 이루어진다. 이때 바닥면(11)의 일측 단부와 마구리판(14)에는 체결공(15)을 구비시켜 놓을 수도 있다.

상기 연결판(40)은 ㄷ채널(10)의 한 쌍을 연결시킬 수 있도록 해야 하는 바, 그 길이는 적어도 ㄷ채널(10)의 길이와 같거나 그 이상이 되어야 하며, 폭 역시 ㄷ채널(10)의 폭과 일치시키는 것이 바람직하다.

연결판(40)의 길이를 ㄷ채널(10)의 길이보다 길게 구성시키는 경우에는, 연결판(40)의 단부가 ㄷ채널(10)의 일측 단부에서 전방으로 돌출되는 바, 상기 돌출부분은 후술하는 바와 같이 지주(C)와의 접합을 위한 브라켓부(41)를 형성할 수 있게 된다.

b) 상기 ㄷ채널(10)에 격벽(20)을 설치하는 단계{도 4의 (b)};

ㄷ채널(10)의 내측에 다수 개의 격벽(20)을 설치한다.

상기 격벽(20)은 ㄷ채널(10)의 어느 일측 단부를 향하여 점차 그 간격이 조밀해지도록 설치되는 것으로서, 예컨대 캔틸레버 합성거더(G)를 지주(C)에 접합시켜 그 구조체를 형성시키는 경우 자유단쪽에서 지점부쪽으로 점차 조밀한 간격으로 설치되도록 한다.

이러한 격벽(20)은 앞서 설명한 바와 같이 캔틸레버 합성거더(G)에 작용하는 수직하중에 대한 전단응력을 향상시키고, 비틀림에 대한 저항능력을 향상시킬 뿐 아니라, 보강구간에 대하여만 콘크리트(30)를 충진시킬 때 이에 대한 거푸집의 기능을 함으로써 콘크리트(30) 충진의 시공성을 향상시킨다.

c) 상기 ㄷ채널(10)에 대한 캠버(△)의 형성을 유도하는 단계{도 4의 (c)};

본 단계는 ㄷ채널(10)에 대한 열처리와 ㄷ채널(10)의 자중 및 이에 타설되는 콘크리트(30)의 하중을 이용하여 상기 ㄷ채널(10)에 대한 캠버(△)의 형성을 유도하는 단계이다.

먼저 ㄷ채널(10)의 소성변형이 용이하도록 상기 ㄷ채널(10)을 가열하는 열처리과정이 이루어진다. 상기 열처리는 다양한 수단이 적용될 수 있으나 바람직하게는 전기에너지를 이용한 고주파 열처리의 방식을 이용한다.

열처리를 통해 ㄷ채널(10)의 소성변형이 용이하게 되면, 가열된 상기 ㄷ채널(10)의 내측에 콘크리트(30)를 타설하여 ㄷ채널(10)의 자중 및 콘크리트(30)의 하중에 의해 일측 단부가 처짐이 발생되게 함으로써, 상기 ㄷ채널(10)에 캠버(△)의 형상이 형성되도록 한다.

여기에서 ㄷ채널(10)에 대한 상기 콘크리트(30)의 타설은 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 대하여만 이루어진다.

이때 콘크리트(30)가 타설된 ㄷ채널(10)의 일측 단부의 바닥면(11) 또는 마구리판(14) 또는 이들 모두에 대하여 향후 지주(C)와의 접합을 위한 체결부재(16)가 미리 설치되게 할 수 있는데, 이를 위해 a)단계에서 준비되는 ㄷ채널(10)의 바닥면(11)과 마구리판(14) 중 적어도 어느 하나에는 체결공(15)이 구비되어야 하며, 본 단계에서 이루어지는 콘크리트 타설은 상기 체결공(15)에 체결부재(16)가 설치된 상태에서 이루어져야 한다.

이와 같이 선구성되는 체결부재(16)는 ㄷ채널(10)의 얇은 강판에 대한 용접의 부담을 줄여주면서 지주(C)와의 접합작업을 매우 용이하게 한다. 도 8은 콘크리트(30)가 충진된 ㄷ채널(10)에 체결부재(16)가 결합된 상태를 나타내고 있다. 상기 체결부재(16)의 머리부는 ㄷ채널(10)에 밀착되도록 설치될 수도 있으나, 바람직하게는 상기 머리부가 콘크리트(30)에 매립되어 ㄷ채널(10)과 콘크리트(30)사이의 부착력 증대수단의 기능과 더불어 지주(C)와의 체결시 강력한 앵커링의 효과를 가질 수 있도록 한다.

도 5 내지 7은 본 단계를 위한 세부공정의 각 실시예를 도시한 것이다. 이들 각 실시예는 모두 ㄷ채널(10)을 가열한 상태에서 콘크리트(30)를 타설하여 처짐이 자연스럽게 이루어지도록 하는 것이라는 점에서는 공통으로 하고 있으며, 단지 가열, 콘크리트 타설 및, 지점의 상승의 각 단계의 순서를 서로 달리하고 있다는 점에서만 차이가 있다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 제1실시예는, ⅰ) 작업대(B) 위에 ㄷ채널(10)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ채널(10)을 가열하는 단계, ⅲ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 콘크리트(30)를 타설하는 단계, ⅳ) ㄷ채널(10) 중 콘크리트(30)가 타설되지 아니한 타측 단부를 고정시킨 상태에서 상기 ㄷ채널(10)의 중앙부를 상승시키는 단계가 순차로 진행된다.

즉 ㄷ채널(10)의 타측 단부를 힌지 등으로 상하회전이 가능하도록 고정시키고, 중앙부를 들어 올려 줌으로써 ㄷ채널(10)의 일측 단부에는 콘크리트(30)의 하중에 의해 처짐이 발생하게 되며, 이러한 과정은 ㄷ채널(10)이 가열된 상태에서 진행되기 때문에 상기 처짐은 더욱 용이하게 이루어 진다.

여기에서 중앙부를 들어 올려준다는 것은 반드시 ㄷ채널(10)의 길이방향 중앙점을 올려준다는 것을 의미하는 것이 아니라 양측 단부의 사이의 어느 한 지점을 올려준다는 것을 의미하는 것으로서, 요구하는 처짐의 정도에 따라 그 지점을 좌우로 이동시킬 수 있는 것이고, 이는 후술하는 제2,3실시예에서도 마찬가지이다.

도 6에 도시된 제2실시예는, ⅰ) 작업대(B) 위에 ㄷ채널(10)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ채널(10)을 가열하는 단계, ⅲ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)의 설치간격이 넓게 형성된 쪽의 단부를 고정시킨 상태에서 상기 ㄷ채널(10)의 중앙부를 상승시키는 단계, ⅳ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 콘크리트(30)를 타설하는 단계가 순차로 진행된다.

도 7에 도시된 제3실시예는, ⅰ) 작업대(B) 위에 ㄷ채널(10)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ채널(10) 중 격벽(20)의 설치간격이 넓게 형성된 쪽의 단부를 고정시킨 상태에서 상기 ㄷ채널(10)의 중앙부를 상승시키는 단계; ⅲ) ㄷ채널(10)을 가열하는 단계; ⅳ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 콘크리트(30)를 타설하는 단계가 순차로 진행된다.

d) 상기의 캠버(△)를 유지시키는 단계{도 4의 (d)};

열에 의해 소성변형된 ㄷ채널(10)은 하중이 작용하는 방향에 따라 원상회복되거나 요구되지 아니한 방향으로의 변형이 발생할 수 있는 바, 본 단계에서는 c) 단계에 의해 처짐이 발생됨으로써 ㄷ채널(10)에 형성된 캠버(△)가 작업과정 중에 다시 소성변형으로 복원되지 않고 상온에서 그 형상을 유지하여, 향후 작용되는 하중에 대하여는 탄성변형을 가질 수 있도록 가열되었던 ㄷ채널(10)을 냉각시킨다.

e) 캠버(△)가 형성된 한 쌍의 ㄷ채널(10)을 일체화시키는 단계{도 4의 (e)};

일측 단부에 콘크리트(30)가 충진된 상태로 캠버(△)가 형성된 ㄷ채널(10)이 완성되면, 이러한 ㄷ채널(10)의 한 쌍을 연결판(40)의 양측에 용접으로 일체화시킴으로써 프리스트레스가 도입된 캔틸레버 합성거더(G)가 제작된다.

보다 구체적으로 한 쌍의 ㄷ채널(10)의 각 콘트리트 노출면(D)이 서로 마주보도록 연결판(40)을 사이에 두고 대칭으로 배치시키게 되면, ㄷ채널(10)의 양단부가 벌어지게 되는 바, 상기와 같이 벌어진 부분에 하중을 가하여 각 ㄷ채널(10)과 연결판(40)이 함께 일직선이 되도록 한 상태에서 이들 각 부재들 사이를 용접으로 일체화시키고 가하고 있던 상기 하중을 제거함으로써 캔틸레버 합성거더(G)에 프리스트레스가 도입되도록 한다.

이때 상기와 같이 2개의 각 ㄷ채널(10) 사이에 설치되는 연결판(40)의 단부를, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 ㄷ채널(10) 중 콘크리트(30)가 타설된 일측 단부보다 전방으로 돌출되도록 하여 지주(C)와 접합할 수 있는 브라켓부(41)가 형성되게 할 수 있다.

상기의 브라켓부(41)와 앞서 설명한 마구리판(14) 또는 바닥면(11)에 설치되는 체결부재(16)는 함께 구성시킬 수도 있고, 이들 중 어느 하나만이 구성될 수도 있다.

도 10은 지금까지 설명한 본 발명에 의해 제작되는 캔틸레버 합성거더(G)를 지주(C)에 설치시킨 상태를 예시한 것이다.

상기 캔틸레버 합성거더(G)는 양측 단부 중 콘크리트(30)가 타설된 일측 단부가 지주(C)의 상단 또는 측단에 고정설치된다. 즉 캔틸레버 구조는 지점부에서 최대휨모멘트가 발생함과 더불어 지점반력에 의한 최대전단력이 작용하게 되는 바, 상기 지점부인 지주(C)와의 접합부위 측에는 격벽(20)이 조밀하게 배치되고 콘크리트에 의해 보강된 일측 단부가 위치하게 된다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 예컨대 본 발명을 설명함에 있어 캔틸레버 합성거더가 지주에 설치되는 것을 예로 하여 설명하고 있으나, 상기 지주는 캔틸레버 합성거더를 지지하는 구조체를 말하는 것으로서 교량에서는 각 교각에 놓여지는 거더부재를 의미할 수도 있다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

10; ㄷ채널 11; 바닥면
12; 측면 13; 리브
14; 마구리판 15; 체결공
16; 체결부재 20; 격벽
30; 콘크리트 40; 연결판
41; 브라켓부 B; 작업대
C; 지주 D; 콘크리트 노출면
G; 캔틸레버 합성거더

Claims

제방이나 옹벽, 또는 교량의 양측단에 설치되는 캔틸레버용 거더를 제작하는 방법에 있어서,
a) 바닥면(11)과, 상기 바닥면(11)의 양측에서 수직으로 절곡된 한 쌍의 측면(12)과, 상기 측면(12)의 단부에서 수평으로 절곡된 리브(13) 및, 길이방향의 양 단부에 마구리판(14)이 형성된 ㄷ채널(10)의 한 쌍과, 상기 ㄷ채널(10)의 한 쌍을 서로 접합시키기 위한 연결판(40)을 각각 준비하는 단계,
b) 상기 각 ㄷ채널(10)의 내측에 다수 개의 격벽(20)을 설치하되, 상기 격벽(20)은 ㄷ채널(10)의 어느 일측 단부를 향하여 점차 그 간격이 조밀해지도록 설치하는, 격벽(20)의 설치 단계,
c) 상기 각 ㄷ채널(10)을 가열한 후, ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 대하여만 콘크리트(30)를 타설함으로써, ㄷ채널(10)의 자중 및 상기 콘크리트(30)의 하중에 의한 처짐이 ㄷ채널(10)의 상기 일측 단부에 발생되어 캠버(△)의 형상이 형성되도록 하는, 캠버(△) 형성의 유도 단계;
d) 상기 처짐에 의해 형성된 캠버(△)가 상온에서 유지되도록 각 ㄷ채널(10)을 냉각시키는, 캠버(△)의 유지 단계;
e) 캠버(△)가 형성된 2개의 각 ㄷ채널(10)이 연결판(40)을 사이에 두고 콘크리트 노출면(D)이 서로 마주보도록 대칭으로 배치시켜 벌어진 부분에 하중을 가한 상태에서 용접하여, 연결판(40)에 의해 한 쌍의 ㄷ채널(10)이 일체화되도록 하는 단계;가 순차로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업대(B) 위에 ㄷ채널(10)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ채널(10)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 콘크리트(30)를 타설하는 단계; ⅳ) ㄷ채널(10) 중 콘크리트(30)가 타설되지 아니한 타측 단부를 고정시킨 상태에서 상기 ㄷ채널(10)의 중앙부를 상승시키는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ채널(10)의 콘크리트(30)가 타설된 일측 단부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업대(B) 위에 ㄷ채널(10)을 거치시키는 단계; ⅱ) ㄷ채널(10)을 가열하는 단계; ⅲ) ㄷ채널(10) 중 격벽(20)의 설치간격이 넓게 형성된 쪽의 단부를 고정시킨 상태에서 상기 ㄷ채널(10)의 중앙부를 상승시키는 단계; ⅳ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 콘크리트(30)를 타설하는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ채널(10)의 콘크리트(30)가 타설된 일측 단부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 c)단계는, ⅰ) 작업대(B) 위에 ㄷ채널(10)을 거치시키는 단계, ⅱ) ㄷ채널(10) 중 격벽(20)의 설치간격이 넓게 형성된 쪽의 단부를 고정시킨 상태에서 상기 ㄷ채널(10)의 중앙부를 상승시키는 단계; ⅲ) ㄷ채널(10)을 가열하는 단계; ⅳ) ㄷ채널(10)의 내측 중 격벽(20)이 조밀하게 설치된 일측 단부에 콘크리트(30)를 타설하는 단계;가 순차로 이루어짐으로써 ㄷ채널(10)의 콘크리트(30)가 타설된 일측 단부에 처짐이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 a)단계에서 준비되는 ㄷ채널(10)의 바닥면(11)과 마구리판(14) 중 적어도 어느 하나에는 체결공(15)이 구비되고, 상기 c)단계에서의 콘크리트 타설은 상기 체결공(15)에 체결부재(16)가 설치된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법.
제1항에 있어서, 상기 e)단계에서 2개의 각 ㄷ채널(10) 사이에 설치되는 연결판(40)은 그 단부가 상기 ㄷ채널(10) 중 콘크리트(30)가 타설된 일측 단부보다 전방으로 돌출되도록 하여 브라켓부(41)가 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 제작방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의해 제작된 캔틸레버 합성거더(G)를 지주(C)에 설치함에 있어서, 상기 캔틸레버 합성거더(G)의 양측 단부 중 콘크리트가 타설된 일측 단부가 지주(C)의 상단 또는 측단에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 캔틸레버 합성거더의 설치구조.