KR101788293B1 - 프리스트레스가 도입된 새들 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 횡방향으로 상호 이격되게 설치되는 지주에 상부에 걸쳐 설치되고, 상부에 복수개의 거더의 하부가 지지되는 가설교량의 새들 조립체에 관한 것으로서, 양단이 차폐된 박스 형상의 주빔 및 인장력이 가해진 상태로 양단이 상기 주빔의 양단에 각각 고정설치되는 적어도 하나의 인장부재를 포함하되, 상기 인장부재는 상기 주빔의 종단면의 중앙을 기준으로 한 하부영역에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 새들의 하부 영역에 길이 방향을 따라 프리스트레스 압축력을 도입함에 따라 지주의 수량이 최소화되어 이에 따른 공사비용이 크게 절감할 수 있다.
또한, 장지간의 새들의 구현이 가능함에 따라 장폭의 교량을 용이하게 구현할 수 있다.

Description

프리스트레스가 도입된 새들 조립체{Prestressed saddle assembly}

본 발명은 가설교량의 새들 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가설교량의 새들 하부 영역에 길이 방향을 따라 인장력이 가해진 인장부재를 설치함에 따라 새들의 하부 영역에 프리스트레스 압축력을 도입되어 새들을 지지하는 지주의 수량을 최소화하면서도 장폭의 교량을 용이하게 구현할 수 있도록 한 프리스트레스가 도입된 새들 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 도로 공사나 교량의 보수 공사 등의 작업을 실시할 경우에는 필요한 장비를 운반할 수 있도록 작업대 및 운반로를 확보하거나, 여름철 장마와 수해 및 홍수 등으로 수심이 깊은 강이나 하천 등에 차량 또는 보행자들의 통행로를 확보하기 위해 임시 가설교량을 설치하게 된다.

이러한 가설교량은 목적 및 용도에 따라 우회용 가교, 공사용 가교, 영구용 가교 등으로 분류되며, 최근 가교의 설치 길이 및 폭이 장대화됨과 아울러 존치기간이 길어지면서 장지간 가설교량의 시공방법 및 구조적 안정성이 높은 가설교량의 시공방법이 요구되고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 가설교량을 폭 방향에서 바라본 도면이다.

도 1을 참조하면, 가설교량은 길이 방향 및 폭 방향으로 상호 이격되게 설치되는 복수개의 지주(100)와, 상기 복수개의 지주(100) 중 폭 방향으로 상호 이격되게 설치되는 지주(100) 상부에 걸쳐 설치되는 복수개의 새들(200)과, 상기 복수개의 새들(200) 간에 설치되는 복수개의 거더(300) 및 상기 복수개의 거더(300) 상부에 설치되는 복공판(400)을 포함하여 이루어진다.

그러나, 이러한 가설교량은 장폭으로 구현하는 경우, 새들(200) 간에 설치되는 거더(300) 및 복공판(400)의 수량이 증가됨에 따라 새들(200)에 부가되는 하중이 증가하게 된다.

위와 같이, 증가되는 하중을 새들(200)을 통해 안정적으로 지지하기 위해서는 새들(200)의 하부를 지지하는 지주(100)의 수량이 필연적으로 증가하게 되며, 이에 따라 지주(100)의 설치에 따른 비용이 상승으로 인해 공사비가 현저하게 증가하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가설교량의 새들 하부 영역에 길이 방향을 따라 프리스트레스 압축력을 도입한 프리스트레스가 도입된 새들 조립체를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 횡방향으로 상호 이격되게 설치되는 지주의 상부에 걸쳐 설치되고, 상부에 복수개의 거더의 하부가 지지되는 가설교량의 새들 조립체에 있어서, 양단이 차폐된 박스 형상의 주빔 및 인장력이 가해진 상태로 양단이 상기 주빔의 양단에 각각 고정설치되는 적어도 하나의 인장부재를 포함하되, 상기 인장부재는 상기 주빔의 종단면의 중앙을 기준으로 한 하부영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 새들 조립체가 제공된다.

여기서, 지점부와 대응되는 상기 주빔의 내부에 상기 주빔의 길이방향에 대해 수직하게 설치되는 적어도 하나의 수직 보강 플레이트를 더 포함하되, 상기 수직 보강 플레이트의 일측에는 상하 방향으로 형성된 다수개의 슬릿이 좌우 방향으로 일정 간격 이격되게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수직 보강 플레이트의 중앙을 기준으로 한 상부 영역 또는 하부 영역 일측으로부터 상기 수직 보강 플레이트에 대해 수직하게 연장 형성되는 적어도 하나의 수평 보강 플레이트를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 다수개의 슬릿은 수평 보강 플레이트의 기준으로 한 수직 보강 플레이트의 상/하부 영역에 다단으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 새들의 하부 영역에 길이 방향을 따라 프리스트레스 압축력을 도입함에 따라 지주의 수량이 최소화되어 이에 따른 공사비용이 크게 절감할 수 있다.

또한, 장지간의 새들의 구현이 가능함에 따라 장폭의 교량을 용이하게 구현할 수 있다.

도 1은 종래 가설교량의 폭 방향에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 가설교량의 새들 조립체에 횡방향 하중이 작용하는 상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 부분 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 부분 절개 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체(1)는 가설교량의 횡방향으로 상호 이격되게 설치되는 지주(P)의 상부에 걸쳐 설치되고, 상부에 복공판(C)의 설치영역을 제공하는 복수개의 거더(G)의 하부가 지지되는 것으로서, 주빔(10), 인장부재(20) 및 정착수단(30)을 포함한다.

주빔(10)은 상,하부 플레이트(11, 12), 한 쌍의 측면 플레이트(13) 및 한 쌍의 단부 플레이트(14)를 포함하는 양단이 차폐된 박스 형상으로 형성된다.

인장부재(20)는 인장력이 가해진 상태로 양단이 상기 주빔(10)의 한 쌍의 단부 플레이트(13)의 일측에 고정설치된다.

여기서, 인장부재(20)는 주빔(10)의 길이 방향을 따라 설치되되, 주빔(10)의 종단면의 중앙을 기준으로 한 하부영역에 설치되는 것이 바람직하며, 주빔(10)의 하단으로부터 전체높이의 1/4 정도되는 지점에 설치되는 것이 보다 바람직하다.

이러한 인장부재(20)는 후술하는 정착수단(30)에 의해 인장력이 가해진 상태로 각 단부 플레이트(14)의 양단에 고정설치됨에 따라 주빔(10)의 내측 방향으로 압축력이 작용하도록 하는 역할을 하며, 강선 또는 강봉이 사용될 수 있다.

그리고, 각 단부 플레이트(14)가 인장부재(20)에 의해 주빔(10)의 내측 방향으로 작용하는 압축력에 저항할 수 있도록 주빔(10)의 내측에는 각 단부 플레이트(14)의 하단부와 하부 플레이트(12) 간을 연결하는 보강리브(15)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 설명의 편의상 하나의 인장부재(20)가 설치되는 것으로 도시되었으나, 본 발명의 인장부재(20)는 주빔(10)의 폭 방향을 따라 다수개가 설치될 수 있다.

정착수단(30)은 인장력이 가해진 상태의 인장부재(20)의 양단을 단부 플레이트(14) 외면에 고정설치하기 위한 것으로서, 인장부재(20)의 양단에 체결되며, 공지의 너트가 사용될 수 있다.

위와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체(1)는 주빔(10)의 하부 영역에 길이방향을 따라 배치되고, 인장력이 가해진 상태로 양단이 각각의 단부 플레이트(14)의 외면에 고정 설치되는 인장부재(20)로 인해 도 3에 도시된 바와 같이, 주빔(10)의 길이방향의 내측으로 압축력이 작용하게 된다.

위와 같이, 주빔(10)의 길이방향의 내측으로 작용하는 압축력은 도시된 바와 같이, 새들 조립체(1)의 지간 영역에 작용하는 휨모멘트를 경감(A → B)시키는 역할을 함으로써, 동일한 길이의 지간에 대해 작용하는 휨 모멘트가 감소됨에 따라 새들 조립체를 지지하는 지주의 수량을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 장폭의 교량을 용이하게 구현할 수 있게 된다.

도 4는 가설교량의 새들 조립체에 횡방향 하중이 작용하는 상태를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 부분 절개 사시도이다.

도 4를 참조하면, 가설교량은 통과하는 차량의 이동하중에 의해 횡방향 하중(F)이 작용하게 되며, 이러한 횡방향 하중(F)에 의해 새들 조립체(1)에 전단 또는 비틀림 응력이 발생하게 된다.

따라서, 새들 조립체(1)가 횡방향 하중(F)으로 인해 발생되는 전단 또는 비틀림 응력에 제대로 저항하지 못하면, 결국 가설교량이 붕괴되는 문제가 발생하게 된다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 지점부와 대응되는 영역 중 지주의 중심과 대응되는 주빔(10)의 내부에 주빔(10)의 길이 방향에 대해 수직하게 설치되는 수직 보강 플레이트(40)를 더 포함하되, 수직 보강 플레이트(40)의 일측에는 상하 방향으로 형성된 슬릿(41)이 좌우 방향으로 상호 이격되게 설치된다.

위와 같은 수직 보강 플레이트(40)는 차량의 이동하중에 의해 발생되는 횡방향 하중에 의해 새들 조립체(1)에 작용하는 전단 또는 비틀림 응력에 저항하는 역할을 한다.

이 때, 수직 보강 플레이트(40)는 작용하는 전단 또는 비틀림 응력에 의한 변형으로 인해 순간적인 내력 저하가 발생될 수 있는데, 본 발명은 수직 보강 플레이트에 슬릿(41)을 형성됨에 따라 작용하는 전단 또는 비틀림 응력에 대해 보다 효과적으로 저항할 수 있게 된다.

상술하면, 수직 보강 플레이트(40)에 형성된 슬릿(41)은 수직 보강 플레이트(40)에 작용하는 전단 또는 비틀림 응력에 따른 에너지를 흡수함에 따라 수직 보강 플레이트(40)의 면외 변형을 방지하게 되고, 이는 수직 보강 플레이트(40)의 거동의 안정성을 확보함으로써, 새들 조립체(1)가 작용하는 전단 또는 비틀림 응력에 대해 효과적으로 저항할 수 있게 해준다.

그리고, 수직 보강 플레이트(40)에 형성되는 다수개의 슬릿(41) 중 어느 하나를 앞서 제 1 실시에예에서 설명된 인장부재(20)와 대응되는 영역에 형성하여, 인장부재(20)의 설치경로가 제공되도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 하나의 수직 보강 플레이트(40)가 지주(P)의 중심과 대응되는 주빔(10)의 내부에 설치되는 것을 일예로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것을 아니며, 필요에 따라 다수의 수직 보강 플레이트(40)가 지주(P)의 중심과 대응되는 주빔의 내부에 상호 일정 간격 이격되게 설치될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체의 부분 절개 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체(1)는 수직 보강 플레이트(40)의 중앙을 기준으로 한 상부 영역 또는 하부 영역 일측으로부터 수직 보강 플레이트(40)에 대해 수직하게 연장 형성되는 수평 보강 플레이트(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 수평 보강 플레이트(50)는 지점부 영역에 배치되는 새들 조립체(1)의 단면계수를 증가시킴으로써, 새들 조립체(1)가 지점부 영역에서 작용하는 부 휨 모멘트에 보다 효과적으로 저항할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프리스트레스가 도입된 새들 조립체(1)는 수직 보강 플레이트(40)에 형성된 슬릿(41)이 수평 보강 플레이트(50)를 기준으로 한 상/하부 영역에 다단으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

위와 같이, 본 발명은 수평 보강 플레이트(50)로 인해 지점부 영역에서 작용하는 부 휨 모멘트에 보다 효과적으로 저항할 수 있을 뿐 아니라 수직 보강 플레이트(40)에 슬릿(41)이 다단으로 형성되어 수직 보강 플레이트(40)에 작용하는 전단 또는 비틀림 응력을 다단으로 형성된 슬릿(41)을 통해 보다 효과적으로 흡수함에 따라 새들 조립체(1)가 전단 또는 비틀림 응력에 대해 보다 효과적으로 저항할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 수평 보강 플레이트(50)가 수직 보강 플레이트(40)의 수직한 일방향으로 연장형성되는 것을 일예로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 수평 보강 플레이트(50)가 수직 보강 플레이트(40)의 수직한 양방향으로 연장형성되도록 할 수도 있다.

아울러, 수직 보강 플레이트(40)에 다단으로 형성되는 다수개의 슬릿(41) 중 어느 하나를 앞서 제 1 실시에예에서 설명된 인장부재(20)와 대응되는 영역에 형성하여, 인장부재(20)의 설치경로가 제공되도록 하는 것이 바람직하다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 프리스트레스가 도입된 새들 조립체 10 : 주빔
11 : 상부 플레이트 12 : 하부 플레이트
13 : 측면 플레이트 14 : 단부 플레이트
15 : 보강리브 20 : 인장부재
30 : 정착수단 40 : 수직 보강 플레이트
41 : 슬릿 50 : 수평 보강 플레이트
P : 지주 G : 거더
C : 복공판

Claims (4)

1. 횡방향으로 상호 이격되게 설치되는 지주의 상부에 걸쳐 설치되고, 상부에 복수개의 거더의 하부가 지지되는 가설교량의 새들 조립체에 있어서,
   양단이 차폐된 박스 형상의 주빔과;
   인장력이 가해진 상태로 양단이 상기 주빔의 양단에 각각 고정설치되는 적어도 하나의 인장부재를 포함하되,
   상기 인장부재는 상기 주빔의 종단면의 중앙을 기준으로 한 하부영역에 설치되는 것을 특징으로 하고,
   지점부와 대응되는 상기 주빔의 내부에 상기 주빔의 길이방향에 대해 수직하게 설치되는 적어도 하나의 수직 보강 플레이트를 더 포함하되,
   상기 수직 보강 플레이트의 일측에는 상하 방향으로 형성된 다수개의 슬릿이 좌우 방향으로 일정 간격 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 수직 보강 플레이트의 중앙을 기준으로 한 상부 영역 또는 하부 영역 일측으로부터 상기 수직 보강 플레이트에 대해 수직하게 연장 형성되는 적어도 하나의 수평 보강 플레이트를 더 포함하되,
   상기 다수개의 슬릿은 수평 보강 플레이트의 기준으로 한 수직 보강 플레이트의 상/하부 영역에 다단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프리스트레스가 도입된 새들 조립체.
   
   
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