KR101753240B1 - 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 및 시공방법 - Google Patents

캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 및 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평지면 및 비탈면에 두개의 어스앵커를 1개조하여 다수개조를 일정간격으로 설치하고, 상기 어스앵커 상부에 기억자 형자로 콘크리트 타설을 하며, 상기 콘트리터 타설면의 외측으로 캔틸리버 브라켓을 순차적으로 다수개 설치하며 이어 장선과 바닥재 및 난간을 설치하여 확장 인도교를 제작함으로서 조립성이 우수하고 시공 및 유지보수가 용이토록 구성한 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 및 시공방법에 관한 것으로,
제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치하되 1개는 지면을 통해 설치하고 다른 한개는 경사면을 통해 설치하는 어스앵커(10)와; 상기 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)의 상부에 설치하되 제 1 어스앵커(11)에 수직벽(21)을 설치하고 제 2 어스앵커(12)에 수평벽(22)을 설치하여 상기 수직벽(21)과 수평벽(22)이 '┏'자 형태가 되도록하는 기초 콘크리트 구조물(20)과; 상기 기초 콘크리트 구조물(20)로부터 외측으로 인출되어 상부의 압력을 기초 콘크리트 구조물을 통해 어스앵커(10)로 유도하는 캔틸레버 브라켓(30)와; 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단에 설치되어 캔틸레버 브라켓 들을 가로방향으로 상호 연결함으로서 캔틸레버 브라켓의 지지력을 높이는 강관연결강재(40)와; 상기 캔틸레버 브라켓(30)에 직교하되 방향으로 설치되며, 상부에서 가해지는 중량을 캔틸레버 브라켓(30)으로 유도하는 장선(50)과; 상기 장선의 상부에 설치되며, 사람이 상부면을 이용하여 걷거나 뛸 수 있도록 지지하는 인도용 바닥재(60)와; 상기 강관연결강재(40)의 끝단부로부터 상부 방향으로 수직하게 설치되는 난간 지주(70)와; 상기 난간 지주 사이를 다수개 연결하여 이용객의 추락을 방지하는 난간 사다리(80)를 포함하여 구성함이 특징이다.

Description

캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 및 시공방법{Footpath enlarging apparatus for slope edges in road}
본 발명은 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 및 시공방법에 관한 것으로, 특히 평지면 및 비탈면에 두개의 어스앵커를 1개조하여 다수개조를 일정간격으로 설치하고, 상기 어스앵커 상부에 기억자 형자로 콘크리트 타설을 하며, 상기 콘트리터 타설면의 외측으로 캔틸리버 브라켓을 순차적으로 다수개 설치하며 이어 장선과 바닥재 및 난간을 설치하여 확장 인도교를 제작함으로서 조립성이 우수하고 시공 및 유지보수가 용이토록 구성한 것을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 및 시공방법에 관한 것이다.
도로의 폭이 비교적 큰 교량들은 차량의 통행을 위한 차도와 일반 보행자용 인도가 분리되어 함께 설치되고 있으나, 지방의 도로 폭이 좁고 작은 교량들은 차도와 보도가 분리되지 않은 보차 혼용도로의 형태로 건설되어 있는 경우가 많다.
상기와 같이 보차 혼용도로의 형태로 건설된 교량들은 통행량이 그다지 많지 않은 과거에는 차량과 사람의 통행에 큰 문제가 되지 않았으나, 점차 통행차량이 많아지면서 차량의 원활한 교통뿐 아니라 보행자의 안전에도 커다란 위협이 되어, 기존 교량을 폐쇄시키고 차도와 인도가 분리된 새로운 교량을 건설하는 사례가 빈번하게 발생되고 있다. 또 차도와 보도를 처음부터 분리시켜 건설한 교량의 경우도 차량 증가에 따라 차도의 폭을 넓혀야 하는 필요성이 종종 제기되고 있는 실정이다.
과거에 종종 사용되는 교량이나 옹벽 등의 도로구조에서 도로폭을 확장시키기 위하여, 교량이나 옹벽의 측면 단부를 일부 파쇄하여 연결용 철근을 삽입하거나 기 배근된 철근을 노출시킨 후, 확장하고자 하는 부분에 대하여 추가 배근한 후 콘크리트를 타설함으로써 캔틸레버식으로 보도를 추가 설치하거나 기존 보도를 확장부분으로 이동시키는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 도로의 확장 시공방법은 습식시공에 따른 교통의 혼잡, 분진 등의 환경오염 발생, 공기의 장기화, 시공의 번잡성 등의 많은 문제점을 나타낸다. 아울러 콘크리트 자중때문에 확장폭이 제한 될 수 밖에 없으며, 보다 큰 확장폭을 가지기 위해서는 하부에 둔탁한 캔틸레버 보를 설치하여야 하며, 이러한 콘크리트 캔틸레버 보는 그 하부에서 바라보는 외관을 손상시킨다는 또 다른 문제점을 야기시키고 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 강재구조에 의한 조립식 구조가 많이 제안되고 있으며, 그 예로 2010. 1. 14. 출원번호 10-2010-0003443호로 특허출원된 '교량 상부구조물 확장구조 및 방법'이 있다. 이러한 상부구조물의 확장구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 교량 상판(1)의 폭 방향 양단에 길이방향을 따라 연석(2)이 구비된 교량 상부구조물(S)에 있어서, 상기 연석(2)에 볼트(8)와 너트로 다수 개 고정 설치되는 고정용 브라켓(3)과; 상기 고정용 브라켓(3)의 일측에 볼트(8)와 너트로 고정 설치되는 확장용 브라켓(4)과; 상기 확장용 브라켓(4) 간에 교량의 길이방향으로 다수 개 용접 설치되는 종방향부재(5)와; 상기 확장용 브라켓(4)의 타측단의 측면에 볼트(8)와 너트로 다수 개 고정 설치되는 난간 지주(6)와; 상기 확장용 브라켓(4)과 종방향부재(5)의 상면에 교축방향으로 배치되는 다수개의 경량목재로 이루어진 확장부(7)로 구성되고, 상기 고정용 브라켓(3)은 전체적으로 "ㄱ" 형상의 강판으로 이루어지되, 수평하게 배치되며, 내측에 볼트공이 형성된 수평면과, 상기 수평면의 단부가 하향으로 직각으로 꺾여지며, 내측에 볼트공이 형성된 수직면으로 이루어진 고정부와; 상기 고정부의 수직면에 용접 설치됨과 동시에 전체적으로 "ㄷ" 형상의 강판으로 이루어지고, 상면과 하면에 볼트공이 형성된 지지부와; 상기 지지부의 상면에서 상향으로 일정한 간격을 두고, 고정부의 수직면에 용접 설치됨과 동시에 전체적으로 사각형 판상체로 이루어지고, 내측에 볼트공이 형성된 상부압착판과; 상기 지지부의 하면에서 하향으로 일정한 간격을 두고, 고정부의 수직면에 용접 설치됨과 동시에 전체적으로 좌측은 두껍고 우측은 얇은 형상의 사각형 판
상체로 이루어지고, 내측에 볼트공이 형성된 하부압착판으로 구성되며, 상기 지지부는 상부압착판과 하부압착판의 단부로부터 외측으로 일정길이 돌출 형성되며, 상기 확장용 브라켓(4)은 상, 하부플랜지 및 웨브로 이루어진 H빔으로 구성되고, 상기 H빔의 단부에 볼트공이 형성되며, 상기 H빔의 일측단에서 타측단으로 폭이 좁아지는 단면형상으로 형성됨을 특징으로 하고 있다.
그러나 캔틸레버의 구조인 경우에는 캔틸레버를 구조체에 결합시키는 고정단부에 큰 휨모멘트가 작용하게 되므로, 상기 선행기술의 경우 고정단부에 해당하는 고정용 브라켓(3)에는 수직면을 지점으로 하여 수평면이 확장용 브라켓(4) 방향으로 회전하려 할 것이고, 이는 결국 수평면에 삽입된 볼트(8)의 삽입방향과 하중의 작용방향을 일치시켜 상기 볼트(8)가 쉽게 뽑히게 된다는 문제점이 있다. 아울러 단부의 휨모멘트를 확장용브라켓(4)의 단면만으로 지지하여야 하므로, 상기 확장용브라켓(4)의 고정부쪽에는 춤이 커야 한다는 문제점이 있고, 그 춤의 제한으로 인하여 확장폭을 크게 할 수 없다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 2011. 6. 15. 출원번호 10-2011-0058104호로 특허출원된 또 다른 확장지지구조가 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 상기 확장 지지구조는, 토목건축 구조물(100)의 캔틸레버(101, 이 부위에 대하여 캔틸레버라는 명칭은 적절하지 않으나 위 출원인이 칭한 것이므로 이를 그대로 기재하였다) 측면에 앵커 볼트(11a)로 고정되는 연결판(11)과, 상기한 연결판(11)에 수직으로 고정되는 거더(12, girder)와, 상기한 거더(12)의 기단 양측에 형성되는 기단 립(15, lip)과, 상기한 거더(12)의 선단 하부에 하방으로 위치하는 선단립(14)을 가지며, 상호 일정 거리 이격하여 위치하는 다수의 확장 지지 브라켓과; 상기한 각각의 확장 지지 브라켓의 선단 립(14)으로부터 그에 인접한 양측에 위치하는 확장 지지 브라켓의 기단 립(15)까지 텐셔너(15a,tensioner)를 개재하여 좌우로 대각선상으로 반복적으로 교차 체결되어 있는 텐션 부재(20, tension member)로 이루어져 있다.
위 출원번호 10-2011-0058104호의 확장 지지구조는 텐션 부재(20)로 거더(12)의 축방향에 대하여 압축력을 가하고 있으므로, 연결판(11)을 고정시킨 앵커 볼트(11a)가 뽑히는 것을 어느 정도 방지할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다. 그러나 상기 텐션 부재(20)는 확장부분의 상부에 작용하는 수직하중에 의해 발생되는 휨모멘트에 대하여는 아무런 저항능력을 향상시키지 못하게 되므로 상기 연결판(11)의 하단부를 지점으로 하여 회전하고자 하는 휨모멘트에 의해 연결판(11)의 상단부가 벌어지는 문제점을 해결할 수 없을 뿐 아니라, 거더의 고정단 부분에 대한 휨모멘트에 대응하기 위하여 거더(12)의 하면에 보강 립(13)을 더 부착시켜야 하고, 상기 보강 립(13)과 텐션 부재(20)는 외관을 저해하는 요소로 작용한다는 점에 문제가 있다.
아울러, 종래의 발명들은 설치기간이 오래 걸리고 조립성이 떨어지며 안전사고의 위험에 대비한 장치들이 마련되지 않았으며, 특히 상기 난간들은 허공에 떠 있는 경우가 대부분이기 때문에 보다 확실한 안전개념이 필요로 하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 지면과 경사면에 각각 어스 앵커를 천공하여 시공하고, 상기 어스 앵커 상부를 이용하여 '┏'자 형태로 기초 콘크리트를 타설하며, 상기 기초 콘크리트 타설면의 외측을 이용하여 캔틸리버 브라켓을 설치하고 이후 장선과 데크 및 난간을 설치하여 확장 인도교를 완성함으로서 조립성이 뛰어나고 유지보수가 간편한 인도교를 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러 보도의 기울기가 발생하면 경보음을 출력하여 안전사고 예방에 만전을 기하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치하되 1개는 지면을 통해 설치하고 다른 한개는 경사면을 통해 설치하는 어스앵커(10)와; 상기 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)의 상부에 설치하되 제 1 어스앵커(11)에 수직벽(21)을 설치하고 제 2 어스앵커(12)에 수평벽(22)을 설치하여 상기 수직벽(21)과 수평벽(22)이 '┏'자 형태가 되도록하는 기초 콘크리트 구조물(20)과; 상기 기초 콘크리트 구조물(20)로부터 외측으로 인출되어 상부의 압력을 기초 콘크리트 구조물을 통해 어스앵커(10)로 유도하는 캔틸레버 브라켓(30)와; 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단에 설치되어 캔틸레버 브라켓 들을 가로방향으로 상호 연결함으로서 캔틸레버 브라켓의 지지력을 높이는 강관연결강재(40)와; 상기 캔틸레버 브라켓(30)에 직교하는 방향으로 설치되며, 상부에서 가해지는 중량을 캔틸레버 브라켓(30)으로 유도하는 장선(50)과; 상기 장선의 상부에 설치되며, 사람이 상부면을 이용하여 걷거나 뛸 수 있도록 지지하는 인도용 바닥재(60)와; 상기 강관연결강재(40)의 끝단부로부터 상부 방향으로 수직하게 설치되는 난간 지주(70)와; 상기 난간 지주 사이를 다수개 연결하여 이용객의 추락을 방지하는 난간 사다리(80)를 포함하여 구성하고; 상기 캔틸레버 브라켓(30)은, 기초 콘크리트 구조물(20)의 상부면에 위치되어 고정되는 상부패널(31)과, 기초 콘크리트 구조물(20)이 측면에 위치되어 고정되는 측면패널(32)과, 상기 측면패널로부터 외측으로 인출되는 I형강 형태의 지지용 형강(33)으로 이루어지며; 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단부에 경사센서(400)를 설치하고, 경사센서(400)를 통해 캔틸레버 브라켓의 유동 정보를 분석하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 경보음을 출력하는 제어부(500)를 포함하여 이루어지되, 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 상기 경사센서의 검출결과 기준이상 캔틸레버 브라켓이 기울어지면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
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또한, 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치하되 1개는 지면을 통해 설치하고 다른 한개는 경사면을 통해 어스앵커(10)를 시공하고; 상기 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)의 상부에 설치하되 제 1 어스앵커(11)에 수직벽(21)을 설치하고 제 2 어스앵커(12)에 수평벽(22)을 설치하여 상기 수직벽(21)과 수평벽(22)이 '┏'자 형태가 되도록하는 기초 콘크리트 구조물(20)을 사공하며; 상기 기초 콘크리트 구조물(20)로부터 외측으로 인출되어 상부의 압력을 기초 콘크리트 구조물을 통해 어스앵커(10)로 유도하는 캔틸레버 브라켓(30)을 시공하되, 기초 콘크리트 구조물(20)의 상부면에 위치되어 고정되는 상부패널(31)과, 기초 콘크리트 구조물(20)이 측면에 위치되어 고정되는 측면패널(32)과, 상기 측면패널로부터 외측으로 인출되는 I형강 형태의 지지용 형강(33)으로 캔틸레버 브라켓을 시공하고; 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단에 설치되어 캔틸레버 브라켓 들을 가로방향으로 상호 연결함으로서 캔틸레버 브라켓의 지지력을 높이는 강관연결강재(40)를 시공하며; 상기 캔틸레버 브라켓(30)에 직교하되 방향으로 설치되며, 상부에서 가해지는 중량을 캔틸레버 브라켓(30)으로 유도하는 장선(50)을 시공하고; 상기 장선의 상부에 설치되며, 사람이 상부면을 이용하여 걷거나 뛸 수 있도록 지지하는 인도용 바닥재(60)를 시공하며; 상기 강관연결강재(40)의 끝단부로부터 상부 방향으로 수직하게 설치되는 난간 지주(70)를 시공하고; 상기 난간 지주 사이를 다수개 연결하여 이용객의 추락을 방지하는 난간 사다리(80)를 시공하며; 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단부에 경사센서(400)를 시공하고, 경사센서(400)를 통해 캔틸레버 브라켓의 유동 정보를 분석하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 경보음을 출력하는 제어부(500)를 시공하되; 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 상기 경사센서의 검출결과 기준이상 캔틸레버 브라켓이 기울어지면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 지면과 경사면에 각각 어스 앵커를 천공하여 시공하고, 상기 어스 앵커 상부를 이용하여 '┏'자 형태로 기초 콘크리트 구조물을 타설하며, 상기 기초 콘크리트 타설면의 외측을 이용하여 캔틸리버 브라켓을 설치하고 이후 장선과 데크 및 난간을 설치하여 확장 인도교를 완성함으로서 조립성이 뛰어나고 유지보수가 간편한 인도교를 제공하는 효과가 있다.
아울러 보도의 기울기가 발생하면 경보음을 출력하여 안전사고 예방에 만전을 기하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 개념도.
도 2는 본 발명의 설치 예시 사시도.
도 3은 본 발명의 설치 예시 측면도.
도 4는 본 발명의 어스앵커와 기초 콘크리트 구조물 및 캔틸레버 브라켓 결합도.
도 5는 본 발명의 캔틸레버 브라켓 확대도.
도 6은 도 5의 요부 확대도.
도 7은 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 시공 순서도.
도 8은 본 발명의 회로구성 블록도.
도 9는 본 발명의 에러신호 자동 출력부 회로도.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 개념도.
도 2는 본 발명의 설치 예시 사시도.
도 3은 본 발명의 설치 예시 측면도.
도 4는 본 발명의 어스앵커와 기초 콘크리트 구조물 및 캔틸레버 브라켓 결합도.
도 5는 본 발명의 캔틸레버 브라켓 확대도.
도 6은 도 5의 요부 확대도.
도 7은 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 시공 순서도.
도 8은 본 발명의 회로구성 블록도.
도 9는 본 발명의 에러신호 자동 출력부 회로도로서,
본 발명의 구성요소는 크게 어스 앵커(10)와, 기초 콘크리트 구조물(20)과, 캔틸레버 브라켓(30)과, 강관연결강재(40)과, 장선(50)과, 바닥재(60)와, 난간지주(70)와, 난간 사다리(80)를 포함하여 이루어진다.
상기 어스앵커(10)는 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치하되 1개는 지면을 통해 설치하고 다른 한개는 경사면을 통해 설치한다. 그리고, 지면에 설치되는 제 1 어스앵커(11)는 일정길이만큼 깊게 삽입 설치하고 제 2 어스앵커(12)는 경사면에 접면되는 위치까지 삽입 설치한다. 즉, 어스앵커(10)는 상부에서 발생되는 모든 압력을 땅속으로 흡수하는 역할을 수행하도록 땅속 깊이 삽입 설치하는 것이다.
상기 기초 콘크리트 구조물(20)은 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)의 상부에 설치하되 제 1 어스앵커(11)에 수직벽(21)을 설치하고 제 2 어스앵커(12)에 수평벽(22)을 설치하여 상기 수직벽(21)과 수평벽(22)이 '┏'자 형태가 되도록 한다. 즉, 기초 콘크리트 구조물(20)은 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 상부면에 타설되어 상부에서 발생되는 압력이 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)를 통해 땅속으로 흡수되도록 하는 것인바, 제 1 어스앵커(11)쪽에 수직벽(21)을 형성시키고 제 2 어스앵커쪽(12)에 수평벽(22)을 형성시켜 전체적으로 그 단면이 '┏'자 형태가 되도록 하는 것이다.
상기 캔틸레버 브라켓(30)은 기초 콘크리트 구조물(20)로부터 외측으로 인출되어 상부의 압력을 기초 콘크리트 구조물을 통해 어스앵커(10)로 유도하는 역할을 하며, 보다 상세하게는 기초 콘크리트 구조물(20)의 상부면에 위치되어 고정되는 상부패널(31)과, 기초 콘크리트 구조물(20)이 측면에 위치되어 고정되는 측면패널(32)과, 상기 측면패널로부터 외측으로 인출되는 I형강 형태의 지지용 형강(33)으로 이루어진다. 즉, 캔틸레버 브라켓(30)은 상부에서 무게의 압력이 발생하면 기초 콘크리트 구조물과 어스앵커를 통해 땅속으로 유도하도록 설계되는 것이다.
상기 강관연결강재(40)는 캔틸레버 브라켓(30)의 지지용 형강(33) 끝단에 설치되어 캔틸레버 브라켓 들을 가로방향으로 상호 연결함으로서 캔틸레버 브라켓의 지지력을 높인다.
상기 장선(50)은 캔틸레버 브라켓(30)에 직교하되 방향으로 설치되며, 상부에서 가해지는 중량을 캔틸레버 브라켓(30)으로 유도하는 역할을 한다. 즉, 상기 장선은 메인강관에 직교하는 방향으로 설치하여 사람의 중량을 캔틸레버 브라켓(30)을 통해 기초 콘크리트 구조물(20) 및 어스앵커(10)로 집중시켜 땅속으로 무게를 분산시키는 역할을 한다.
상기 인도용 바닥재(60)는 장선의 상부에 설치되며, 사람이 상부면을 이용하여 걷거나 뛸 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 즉, 사람이 다니는 길목에 쿠션감을 제공하여 걷는 사람이나 뛰는 사람이 피곤하지 않토록 한다.
상기 난간 지주(70)는 강관연결강재(40)의 끝단부로부터 상부 방향으로 수직하게 설치된다. 즉, 사람이 다니면서 교량의 끝단부로 튕겨나가지 않토록 안전바 역할을 한다.
상기 난간 사다리(80)는 난간 지주 사이를 다수개 연결하여 이용객의 추락을 방지하는 역할을 한다. 즉, 난간 사다리는 사람이 사다리 사이의 공간부를 통해 외부 경치를 볼 수 있도록 하고, 더불어 일정 강성을 부가하여 기대였을때 외부로 무너지지 않토록하여 안전사고를 예방토록 한다.
상기와 같이 구성하는 본 발명의 조립방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 지면과 경사면에 각각 어스앵커를 설치하는바, 어스앵커(10)는 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치한다. 이때 제 1 어스앵커(11) 및 제 2 어스앵커(12)의 너비는 적절히 거리를 유지토록 함으로서 바닥재 등이 제 1 어스앵커 및 제 2 어스앵커에 용이하게 무게를 분산시킬 수 있도록 한다.
이때, 상기 어스앵커(10)의 상부에는 기초 콘크리트 구조물(20)을 설치하는바, 기초 콘크리트 구조물(20)의 수직벽(21)은 제 1 어스앵커(11)에 설치되고 기초 콘크리트 구조물(20)의 수평벽(22)은 제 2 어스앵커(12)에 설치되어 고정력을 강화시킨다.
그리고, 상기 어스앵커(10)에는 캔틸레버 브라켓(30)를 설치하는바, 상기 캔틸레버 브라켓(30)은 상부에 존재하는 하중을 기초 콘크리트 구조물(20) 및 어스앵커(10)를 통해 땅속으로 분산시키도록 핵심 역할을 담당한다.
즉, 모든 하중은 캔틸레버 브라켓(30)의 지지용 형강(33)으로 집중되며, 이때 캔틸레버 브라켓(30)의 지지용 형강(33)이 하중을 어스앵커(10)로 이동시켜 땅속으로 분산시킴으로서 장치를 보호하는 것이다.
그리고, 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단에는 강관연결강재(40)를 설치하여 가로방향으로 캔틸레버 브라켓(30)의 지지용 형강(33)을 연결시킴으로서 상호 지지력을 극대화하여 강도를 유지시킨다.
또한, 캔틸레버 브라켓(30)의 상부를 장선으로 연결하는바, 상부에서 발생되는 무게를 어스앵커(10)로 유도하여 땅속으로 분사시키기 위함이다.
상기 장선(50)의 상부에는 사람들이 걸어다닐 수 있도록하기 위해 바닥재(60)를 부가설치하였고, 아울러 사람들이 추락하는 것을 방지하기 위해 난간 지주(70)를 설치하며, 상기 난간 지주(70) 사이에는 난간 사다리(80)를 설치하여 난간 사다리(80) 사이의 공간부를 통해 경치를 관찰할 수 있도록 하였다.
한편, 본 발명은 켄틸레버 브라켓(30)의 지지용 형강(33) 끝단에 경사센서(400)를 설치하고, 경사센서(400)를 통해 켄틸레버 브라켓(30)의 유동 정보를 제어부(500)에서 분석하며, 경사센서(400)의 정보처리결과 메인 강관이 일정이상 기울어지면 제어부(500)에서 파악하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 계속적인 경보음을 출력하여 고장 수리를 유도할 수 있다.
본 발명의 에러신호 자동 출력부(1000)의 구성을 상펴보면 다음과 같다.
회로 전원부(1101)와, 에러신호 출력부(1102)와, 발진 트랜스(1103)와, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와, 릴레이 스위치(1107)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와, 전원 유지용 스위칭부(1118)을 포함하여 이루어진다.
상기 전원부(1101)는 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시킨다.
상기 에러신호 출력부(1102)는 경사센서의 측정결과 기준이상 켄틸레버 브라켓의 지지용 형강이 기울어지면 전원 회로를 스위칭시킨다.
상기 발진 트랜스(1103)는 전원 스위치가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력한다.
상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)는 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 된다.
상기 릴레이 스위치(1107)는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시킨다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.
상기 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)는 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시킨다. 그리고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도한다.
이하에서 에러신호 자동 출력부의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 에러신호 출력부(1102)가 온 되면 직류 전원이 연결되어 발진 트랜스에 전원이 인가되고, 발진 트랜스의 2차측에 높은 전압이 인가된다.
2차측에 유기된 전원은 정류다이오드를 통해 반파의 직류 전원이 되고, 이 반파 직류전원은 콘덴서의 충방전 작용으로 인하여 보다 안정된 직류 전원이 된다.
이 직류 전원은 릴레이 스위치(1107)의 코일을 거쳐 사이리스터의 애노드단에 인가되고, 한편 이 직류 전원은 저항을 통해 콘덴서에 충전작용을 하게 된다. 상승된 전압은 다이악을 통과하면서 릴레이 작동용 스위칭부(1108)를 트리거하여 에노드단과 케소드단이 스위칭되어 릴레이 스위치의 동작이 이루어지도록하고, 이에 따라 릴레이 스위치(1107)의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 에러신호가 디스플레이 된다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 전원 유지용 스위칭부(1118)의 베이스단을 활성화시키면서 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터단 및 콜렉터단에 폐회로를 유도하여 트랜스로 향하는 전원을 오프시키게 된다.
즉, 저항(1109)과 콘덴서(1110) 사이의 전압이 다이오드(1120)를 통해 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자 사이로 흘러 바이패스되며 이 바이패스에 의한 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되고, 이렇게 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되면 릴레이 작동용 스위칭부(1108)로 향하는 트리거 신호를 멈추게 되어 에노드단과 케스단이 오프되면서 릴레이 스위치(1107)에 전류가 흐르지 않아서 스위칭을 위해 계속 전원이 공급되는 것을 멈추게 된다.
한편, 만약 작업자가 에러신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 에러신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 폐회로의 전류 흐름이 없게 되고 이에 따라 전원 유지용 스위칭부의 에미터단과 베이스단 사이에 흐르는 바이어스 전압이 사라져서 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프된다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프되면서 다이오드(1120)를 통한 저항과 콘덴서 사이의 바이패스 전압이 없어지고 이 전압은 콘덴서(1110)에 충전된다.
이 충전된 전압이 다이악(1111)의 브레이크 오버 현상을 이르키게 되고 다이악에서 트리거 신호를 보조 스위치 작동용 스위칭부(1108)로 출력하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 에러신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 에러신호 디스플레이부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 에러요인을 치유하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 에러요인을 치유한 다음에 장치를 운용할 수 있도록 유도한다.
10: 어스 앵커
20: 기초 콘크리트 구조물
30: 캔틸레버 브라켓
40: 메인강관
50: 장선
60: 바닥재
70: 난간 지주
80: 난간 사다리

Claims (4)

  1. 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치하되 1개는 지면을 통해 설치하고 다른 한개는 경사면을 통해 설치하는 어스앵커(10)와; 상기 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)의 상부에 설치하되 제 1 어스앵커(11)에 수직벽(21)을 설치하고 제 2 어스앵커(12)에 수평벽(22)을 설치하여 상기 수직벽(21)과 수평벽(22)이 '┏'자 형태가 되도록하는 기초 콘크리트 구조물(20)과; 상기 기초 콘크리트 구조물(20)로부터 외측으로 인출되어 상부의 압력을 기초 콘크리트 구조물을 통해 어스앵커(10)로 유도하는 캔틸레버 브라켓(30)와; 상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단에 설치되어 캔틸레버 브라켓 들을 가로방향으로 상호 연결함으로서 캔틸레버 브라켓의 지지력을 높이는 강관연결강재(40)와; 상기 캔틸레버 브라켓(30)에 직교하는 방향으로 설치되며, 상부에서 가해지는 중량을 캔틸레버 브라켓(30)으로 유도하는 장선(50)과; 상기 장선의 상부에 설치되며, 사람이 상부면을 이용하여 걷거나 뛸 수 있도록 지지하는 인도용 바닥재(60)와; 상기 강관연결강재(40)의 끝단부로부터 상부 방향으로 수직하게 설치되는 난간 지주(70)와; 상기 난간 지주 사이를 다수개 연결하여 이용객의 추락을 방지하는 난간 사다리(80)를 포함하여 구성하고;
    상기 캔틸레버 브라켓(30)은, 기초 콘크리트 구조물(20)의 상부면에 위치되어 고정되는 상부패널(31)과, 기초 콘크리트 구조물(20)이 측면에 위치되어 고정되는 측면패널(32)과, 상기 측면패널로부터 외측으로 인출되는 I형강 형태의 지지용 형강(33)으로 이루어지며;
    상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단부에 경사센서(400)를 설치하고, 경사센서(400)를 통해 캔틸레버 브라켓의 유동 정보를 분석하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 경보음을 출력하는 제어부(500)를 포함하여 이루어지되,
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
    상기 경사센서의 검출결과 기준이상 캔틸레버 브라켓이 기울어지면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
    상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
    상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
    상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12) 등 2개를 1개조로 하여 나란하게 길이방향으로 설치하되 1개는 지면을 통해 설치하고 다른 한개는 경사면을 통해 어스앵커(10)를 시공하고;
    상기 제 1 어스앵커(11)와 제 2 어스앵커(12)의 상부에 설치하되 제 1 어스앵커(11)에 수직벽(21)을 설치하고 제 2 어스앵커(12)에 수평벽(22)을 설치하여 상기 수직벽(21)과 수평벽(22)이 '┏'자 형태가 되도록하는 기초 콘크리트 구조물(20)을 사공하며;
    상기 기초 콘크리트 구조물(20)로부터 외측으로 인출되어 상부의 압력을 기초 콘크리트 구조물을 통해 어스앵커(10)로 유도하는 캔틸레버 브라켓(30)을 시공하되, 기초 콘크리트 구조물(20)의 상부면에 위치되어 고정되는 상부패널(31)과, 기초 콘크리트 구조물(20)이 측면에 위치되어 고정되는 측면패널(32)과, 상기 측면패널로부터 외측으로 인출되는 I형강 형태의 지지용 형강(33)으로 캔틸레버 브라켓을 시공하고;
    상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단에 설치되어 캔틸레버 브라켓 들을 가로방향으로 상호 연결함으로서 캔틸레버 브라켓의 지지력을 높이는 강관연결강재(40)를 시공하며;
    상기 캔틸레버 브라켓(30)에 직교하되 방향으로 설치되며, 상부에서 가해지는 중량을 캔틸레버 브라켓(30)으로 유도하는 장선(50)을 시공하고;
    상기 장선의 상부에 설치되며, 사람이 상부면을 이용하여 걷거나 뛸 수 있도록 지지하는 인도용 바닥재(60)를 시공하며;
    상기 강관연결강재(40)의 끝단부로부터 상부 방향으로 수직하게 설치되는 난간 지주(70)를 시공하고;
    상기 난간 지주 사이를 다수개 연결하여 이용객의 추락을 방지하는 난간 사다리(80)를 시공하며;
    상기 캔틸레버 브라켓(30)의 끝단부에 경사센서(400)를 시공하고, 경사센서(400)를 통해 캔틸레버 브라켓의 유동 정보를 분석하여 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 경보음을 출력하는 제어부(500)를 시공하되;
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
    상기 경사센서의 검출결과 기준이상 캔틸레버 브라켓이 기울어지면 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
    상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
    상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
    상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 캔틸레버를 이용한 항타형 확장 인도교 시공방법.
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