KR101843878B1 - 보강형 아치교 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강형 아치교에 관한 것으로, 일정 원호를 이루며 일정간격으로 결합되는 한쌍의 아치리브와; 아치리브에 일정간격으로 이격되어 설치되는 행어케이블과; 행어케이블에 연결되는 보강형 거더 및 아치리브의 양단부가 설치되는 교대를 포함하여 이루어지는 보강형 아치교에 있어서, 상기 보강형 거더의 길이방향 중앙부를 거쳐 한쌍의 아치리브의 양측 하단부에 긴장력 조절이 가능한 수평케이블을 연결하여 설치하고, 상기 한쌍의 아치리브 상단 중앙부와 상기 보강형 거더의 길이방향 중앙부에 긴장력 조절이 가능한 수직케이블을 연결하여 설치하여, 아치리브 양단부 수평슬립 발생을 저지하여 시공시 안전사고를 방지하고, 아치리브의 단부 반발력을 저지하여 교대구조 크기를 감소시키며, 아치리브와 보강형 거더의 중앙부 처침을 완화시키는 것을 특징으로 하는 보강형 아치교 설치 구조에 관한 발명이다.

Description

보강형 아치교 설치구조{Stiffening Girder Arch Bridge}

본 발명은 보강형 아치교 설치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게 소형 하천 또는 산악지대에 널리 산재하는 계곡을 횡단할 수 있도록 설치되는 보도용 교량으로서, 아치크라운의 양단부 슬립을 방지하고, 아치크라운의 중앙부 및 아치크라운에 연결된 교량 상판 중앙부의 처짐을 방지하는 구조를 구비하여 보강형 아치교의 안전성과 시공 경제성을 확보하는 기술이다.

소형 하천이나 계곡 사이를 가로질러 연결하는 보도용 교량 중에는 도 1에 도시한 바와 같이, 아치리브(100), 행어케이블(200), 거더(300), 교대(400)를 주요 구성 요소로 하는 아치교가 일반적으로 설치되고 있다.

이러한 아치교의 시공방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 아치리브(100)의 양단부가 설치되는 교대(400)를 형성하고, 일정직경의 관형재를 원형아치로 구부려 아치리브(100)를 형성하며, 상기 아치리브(100)에 행어케이블(200)을 일정간격으로 매달아 설치한 다음, 아치리브를 크레인으로 인상하여 양단부를 교대(400)에 설치하고, 이어서 거더(300)를 행어케이블(200)과 결합하여 시공하고 있다.

이처럼 아치리브(100)를 교대(400)에 설치하는 과정에서 아치리브를 교대의 상부 정해진 위치에 일치시키기 위해서는 수회에 걸쳐 아치리브 위치를 변동시키는 것은 물론 아치리브 단부를 교대의 상부에 놓거나 들기를 반복하여야 하는 문제가 있고, 아치리브를 교대의 상부에 놓게 되는 경우에도 아치리브가 놓여진 상태에서 자중에 의해 아치리브의 양단부측이 외측을 향해 펼쳐지는 수평력에 의한 수평슬립 현상이 돌발적으로 발생되고, 교대에 아치리브를 설치한 뒤에도 아치리브의 수평력이 교대에 그대로 작용되고 있다.

이와 같이, 아치리브를 교대에 안착시킬 때 발생되는 수평슬립 때문에 아치리브 단부가 교대에 위치되는 상태를 반드시 확인하여야 하고, 이러한 확인 과정에서 작업자는 돌발적으로 발생되는 아치리브의 수평슬립으로 인해 안전사고가 발생되는 문제가 있다.

또한 아치리브로부터 작용하는 수평력 때문에 교대(400)를 형성함에 있어 도 3에 도시한 바와 같이 교대(400)가 수평력에 의해 전도되지 않도록 그 크기를 대형화 시키는 것은 물론 교대의 지지기반을 특별하게 보강하여야 하므로 시공비용이 증가하는 문제가 발생되고 있다.

그리고 종래기술의 소형하천 또는 산간계곡에 설치되는 관형 강재 아치리브로 이루어지는 아치교는 도 9(a)에 도시한 바와 같이, 거더(300)의 중량과 통행하는 사람의 중량 및 아치리브의 중량에 의해 아치리브의 상부 아치크라운(500) 부위와 거더의 중앙부위 처짐이 반복적으로 발생되고 있고, 이러한 처침 현상이 증가되면서 교량의 붕괴나 함몰 등으로 진행되는 안전상 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 상세하게 소형 하천이나 산간 계곡을 가로질러 설치되는 보강형 아치교 설치 구조에 있어서, 아치교 설치시 발생되는 수평슬립 방지구조를 구비하고, 아치리브와 거더 중앙부의 처짐을 방지하는 구조를 구비하여 시공상 안전성과 경제성 및 아치교의 안전성과 내구성이 확보되는 아치교를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해소하기 위하여, 본 발명은 일정 원호를 이루며 일정간격으로 결합되는 한쌍의 아치리브(1)와; 아치리브(1)에 일정간격으로 이격되어 설치되는 행어케이블(2)과; 행어케이블에 연결되는 보강형 거더(3)와; 아치리브(1)의 양단부가 고정되는 교대(4)를 포함하여 이루어지는 보강형 아치교에 있어서, 상기 한쌍의 아치리브(1)의 양측 하단부에 긴장력 조절이 가능한 수평케이블(5)을 연결하여 설치하고, 상기 한쌍의 아치리브(1) 상단 중앙부와 상기 보강형 거더(3)의 길이방향 중앙부에 긴장력 조절이 가능한 수직케이블(6)을 연결하여 설치하여, 아치리브의 양단부 수평슬립 발생을 저지하여 시공시 안전사고를 방지하고, 아치리브의 단부 반발력을 저지하여 교대 크기를 감소시키며, 아치리브와 보강형 거더의 중앙부 처침이 완화되는 보강형 아치교 설치 구조를 제공하도록 한다.

상기 수평케이블(5)은 보강형 거더(3)의 길이방향 양측면을 거쳐 한쌍의 아치리브(1)의 양측 하단부에 연결되도록, 상기 보강형 거더(3)의 길이방향 양측 중앙부에 새들(9)을 설치하는 새들브라켓(8)을 형성하고, 상기 새들(9)의 상부에 수평케이블(5)이 위치되도록 한다.

상기 수평케이블(5)의 양측 단부는 나사봉(10)을 형성하고, 아치리브(1)의 하단부측에 수평케이블의 긴장력을 조절하는 수평케이블긴장력도입장치(11)를 돌출시켜 설치하여, 너트(12) 조절을 통해 수평케이블의 긴장력을 조절할 수 있도록 한다.

상기 새들브라켓(8)은 수평케이블(5)이 설치되는 새들(9)과; 새들을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓이 설치되는 베이스판(13)과; 베이스판(13)의 상면과 하면에 결합되는 상단브라켓(14) 및 하단브라켓(15)과; 상기 상하단브라켓(14, 15) 일측이 결합되며 타측은 보강형 거더(3)와 결합되는 행어스테이(16)와; 상기 베이스판(13)과 행어스테이(16) 사이에 설치되는 수직케이블 결합용 강관(17)을 포함하여 형성하도록 한다.

상기 수직케이블(6)은 상단부에 수직케이블 체결부(18)를 형성하고, 아치리브(1) 상단 중앙부 양측에 돌출부(19)를 형성하며, 상기 돌출부(19)의 하부에 수직케이블 연결부(20)를 형성하여, 상기 수직케이블 연결부(20)에 수직케이블 체결부(18)가 견고하게 연결되도록 하고, 상기 수직케이블(6)의 하단부는 나사봉(10)을 형성하며, 상기 수직케이블은 나사봉(10)을 새들브라켓(8)에 형성되는 수직케이블 결합용 강관(17)에 삽입하고, 수직케이블 결합용 강관의 상부와 하부에 노출되는 상기 나사봉(10)에 수직케이블 긴장력 조절너트(21)를 체결하여 수직케이블의 긴장력을 조절할 수 있도록 한다.

본 발명은 원형강관으로 이루어지는 아치리브의 양단부를 수평케이블로 연결하고 길이를 조절하여 고정함으로써, 아치리브 시공시 수평슬립 발생을 저지하여 안전사고를 방지할 수 있고, 원호가 수평방향으로 펼쳐지려는 수평력을 저지하여 아치리브가 설치되는 교대구조의 크기를 감소시켜 경제성과 안전성을 확보하는 효과가 발생된다.

또한 아치리브의 상측 중앙부와 보강형 거더의 길이방향 중앙부를 수직케이블로 연결하고 길이를 조절하여 고정하는 구조를 더 구비함으로써, 아치리브에 상대적으로 크게 작용되는 중앙부 하중을 분산시켜 아치리브와 보강형 거더의 중앙부 처침을 완화하여 아치리브의 강관 직경의 크기도 감소시켜 구조적 안전성과 내구성 및 경제성을 확보하는 효과가 발생된다.

도 1 내지 도 3은 종래기술의 보강형 아치교 구조 및 설치 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 보강형 아치교 설치구조에 대한 정면과 평면 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 보강형 아치교 설치구조에 대한 측면 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 보강형 아치교의 수평케이블 양단부를 설치하는 구조를 도시한 도면이다.
도 7a, 7b, 7c는 본 발명에 따른 보강형 아치교의 수평케이블 새들브라켓 설치 구조의 정면, 측면, 평면 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 보강형 아치교의 수직케이블 상단부 설치 구조를 도시한 도면이다.
도 9(a)는 종래의 보강형 현수교 처침 상태를 도시한 도면이고, 도 9(b)는 본 발명에 따른 보강형 아치교의 처짐 방지상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하는데, 위 실시예는 여러 가지 균등범위의 형태 중에서 도출될 수 있는 구성을 예를 들어 설명한 것이므로, 권리범위가 실시예로 한정되는 것이 아니고, 실시예와 균등한 균등물이 모두 권리범위에 포함되는 것이라는 점을 밝혀둔다.

우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있고, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 공지된 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명은 보강형 아치교에 관한 것으로, 하천이나 산간 계곡 등 다리를 건설하기 어려운 지형에 용이하게 다리를 건설하여 등산객이나 산책객이 편리하게 다리를 건널 수 있도록 한, 시공성과 안전성 및 내구성이 향상되는 아치교 구조에 관한 것이다.

본 발명의 보강형 아치교는 도 4에 도시한 바와 같이, 일정 원호를 이루며 일정간격으로 결합되는 한쌍의 아치리브(1)와; 아치리브(1)에 일정간격으로 이격되어 설치되는 행어케이블(2)과; 행어케이블에 연결되는 보강형 거더(3) 및 아치리브(1)의 양단부가 고정되는 교대(4)를 포함하여 이루어지는 보강형 아치교에 있어서, 한쌍의 아치리브(1)의 양측 하단부를 연결하는 수평케이블(5)을 설치하고, 상기 한쌍의 아치리브(1) 상단 중앙부와 상기 수평케이블(5) 길이방향 중앙부를 연결하는 수직케이블(6)을 설치하여, 아치리브 시공시 단부슬립을 방지하면서, 보강형 거더의 처짐을 방지할 수 있도록 한 것이다.

보다 구체적으로 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 아치리브(1)는 일정직경의 강관을 일정 원호로 구부려 형성하고 한쌍의 아치리브(1)를 간격지지구(7)로 연결하며, 아치리브의 양단부를 교대(4)에 고정 설치하고, 상기 아치리브(1)의 하부에는 도 5에 도시한 바와 같이, 행어케이블(2)의 상단부를 일정간격으로 이격시켜 설치하고, 상기 행어케이블(2)의 하단부를 보강형 거더(3)의 측면과 결합하여, 보강형 거더를 다수개의 행어케이블에 의해 아치리브에 매달려 설치되도록 하는 것이다.

상기 수평케이블(5)은 도 4에 도시한 바와 같이, 보강형 거더(3)의 길이방향 양측면을 거쳐 한쌍의 아치리브(1)의 양측 하단부에 연결하도록, 상기 보강형 거더(3)의 길이방향 양측 중앙부에 도 7a 내지 7c에 도시한 바와 같이, 새들(9)을 설치하는 새들브라켓(8)을 형성하고, 상기 새들(9)의 상부에 수평케이블(5)이 위치되도록 한다.

상기 수평케이블(5)의 양측 단부는 도 6에 도시한 바와 같이, 양단부에 나사봉(10)을 결합하고, 아치리브(1)의 하단부측에 수평케이블의 긴장력을 조절하는 수평케이블긴장력도입장치(11)를 돌출시켜 설치하여, 너트(12) 조절을 통해 수평케이블의 길이와 긴장력을 조절할 수 있도록 한다.

상기 새들브라켓(8)은 도 7a 내지 7c에 도시한 바와 같이, 수평케이블(5)이 설치되는 새들(9), 새들을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓이 설치되는 베이스판(13), 베이스판(13)의 상면과 하면에 결합되는 상단브라켓(14)과 하단브라켓(15), 상기 상하단브라켓(14, 15) 일측이 결합되며 타측은 보강형 거더(3)와 결합되는 행어스테이(16), 상기 베이스판(13)과 행어스테이(16) 사이에 설치되는 수직케이블 결합용 강관(17)을 포함하여 형성한다.

상기 수직케이블(6)은 상단부에 수직케이블 체결부(18)를 형성하고, 도 8 도시한 바와 같이, 아치리브(1) 상단 중앙부 양측에 돌출부(19)를 형성하며, 상기 돌출부(19)의 하부에 수직케이블 연결부(20)를 형성하여, 상기 수직케이블 연결부(20)에 수직케이블 체결부(18)가 견고하게 연결되도록 한다.

상기 수직케이블(6)의 하단부는 나사봉(10)으로 형성하고, 도 7a 내지 7c에 도시한 바와 같이, 상기 나사봉을 새들브라켓(8)에 형성되는 수직케이블 결합용 강관(17)에 삽입하고, 수직케이블 결합용 강관(17)의 상부와 하부에 위치하는 나사봉(10)에 수직케이블 긴장력 조절너트(21)를 체결하여 수직케이블의 긴장력을 조절할 수 있도록 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 원형강관을 일정원호로 구부려 아치리브를 형성하고, 그 양단부를 수평케이블(5)로 연결하고 길이를 조절하여 고정으로써, 아치리브 시공시 수평슬립 발생을 저지하여 안전사고를 방지할 수 있고, 또한 원호가 수평방향으로 펼쳐지려는 반발력을 저지하여 아치리브가 설치되는 교대구조의 크기를 감소시켜 경제성을 확보하는 효과가 발생된다.

또한 원형강관을 일정원호로 구부려 아치리브를 형성하고, 아치리브의 상측 중앙부와 보강형 거더의 길이방향 중앙부를 수직케이블(6)로 연결하고 길이를 조절하여 고정하는 구조를 더 구비함으로써, 도 9에 도시한 바와 같이, 완성된 상태에서 아치리브에 상대적으로 크게 작용되는 중앙부 하중을 분산시켜 아치리브와 보강형 거더의 중앙부 처침을 완화하여 아치리브의 강관 직경의 크기도 감소시켜 구조적 안전성과 내구성 및 경제성을 확보하는 효과가 발생된다.

1 : 아치리브 2 : 행어케이블
3 : 보강형 거더 4 : 교대
5 : 수평케이블 6 : 수직케이블
7 : 간격지지구 8 : 새들브라켓
9 : 새들 10 : 나사봉
11 : 수평케이블긴장력도입장치 12 : 너트
13 : 베이스판 14 : 상단브라켓
15 : 하단브라켓 16 : 행어스테이
17 : 수직케이블 결합용 강관 18 : 수직케이블 체결부
19 : 돌출부 20 : 수직케이블 연결부
21 : 수직케이블 긴장력 조절너트

Claims (6)

1. 일정 원호를 이루며 일정간격으로 결합되는 한쌍의 아치리브(1)와;
   아치리브(1)에 일정간격으로 이격되어 설치되는 행어케이블(2)과; 행어케이블에 연결되는 보강형 거더(3)와; 아치리브(1)의 양단부가 설치되는 교대(4)를 포함하여 이루어지는 보강형 아치교에 있어서,
   아치리브 양단부 수평슬립 발생을 저지하여 시공시 안전사고를 방지하고, 아치리브의 단부 반발력을 저지하여 교대 크기를 감소시키며, 아치리브와 보강형 거더의 중앙부 처침이 완화되도록,
   상기 한쌍의 아치리브(1)의 양측 하단부에 긴장력 조절이 가능한 수평케이블(5)을 연결하여 설치하고,
   상기 한쌍의 아치리브(1) 상단 중앙부와 상기 보강형 거더(3)의 길이방향 중앙부에 긴장력 조절이 가능한 수직케이블(6)을 연결하여 설치하되,
   상기 수평케이블(5)은 보강형 거더(3)의 길이방향 양측면을 거쳐 한쌍의 아치리브(1)의 양측 하단부에 연결되도록, 상기 보강형 거더(3)의 길이방향 양측 중앙부에 새들(9)을 설치하는 새들브라켓(8)을 형성하고, 상기 새들(9)의 상부에 수평케이블(5)이 위치되도록 하고,
   상기 새들브라켓은 수평케이블이 설치되는 새들과; 새들을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓이 설치되는 베이스판(13)과; 베이스판(13)의 상면과 하면에 결합되는 상단브라켓(14) 및 하단브라켓(15)과; 상기 상하단브라켓(14, 15) 일측이 결합되며 타측은 보강형 거더(3)와 결합되는 행어스테이(16)와; 상기 베이스판(13)과 행어스테이(16) 사이에 설치되는 수직케이블 결합용 강관(17)을 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 보강형 아치교 설치 구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 수평케이블(5)의 양측 단부는 나사봉(10)을 형성하고, 아치리브(1)의 하단부측에 수평케이블의 긴장력을 조절하는 수평케이블긴장력도입장치(11)를 돌출시켜 설치하여, 너트(12) 조절을 통해 수평케이블의 길이와 긴장력을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보강형 아치교 설치 구조.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 수직케이블(6)은 상단부에 수직케이블 체결부(18)를 형성하고, 아치리브(1) 상단 중앙부 양측에 돌출부(19)를 형성하며, 상기 돌출부(19)의 하부에 수직케이블 연결부(20)를 형성하여, 상기 수직케이블 연결부(20)에 수직케이블 체결부(18)가 견고하게 연결되도록 하고, 상기 수직케이블(6)의 하단부는 나사봉(10)을 형성하는 것을 특징으로 하는 보강형 아치교 설치 구조.
6. 제5항에 있어서,
   상기 수직케이블은 나사봉(10)을 새들브라켓(8)에 형성되는 수직케이블 결합용 강관(17)에 삽입하고, 수직케이블 결합용 강관의 상부와 하부에 노출되는 상기 나사봉(10)에 수직케이블 긴장력 조절너트(21)를 체결하여 수직케이블의 긴장력을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보강형 아치교 설치 구조.

Images