KR101847104B1 - Masonry arch structure with ductile behavior and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아치 구조물의 아치 배럴을 구성하는 유닛 블록들을 상호 힌지 결합함으로써, 이웃하는 유닛 블록의 경계면에서 자유로운 회전 변형에 의해 아치 구조물의 연성 거동을 유도하여 하중 지지 능력을 향상시킬 수 있는 연성 거동 조적식 아치 구조물 및 이의 시공방법에 대한 것이다. The present invention relates to a buckling buckling structure capable of improving the load supporting ability by inducing the buckling behavior of the arch structure by free rotational deformation at the interface of adjacent unit blocks by hinging the unit blocks constituting the arch barrel of the arch structure to each other, And to a method of constructing the same.
아치는 압축력에 의해 상부 하중을 지지하는 구조로, 압축력에 강한 석재, 프리캐스트 콘크리트 등 동일한 형상의 블록을 연속적으로 조립하여 호 형상으로 축조한 것이다(도 1). The arch is a structure that supports the upper load by compressive force, and blocks of the same shape such as stone, precast concrete and the like which are resistant to compression force are continuously assembled and formed into arc shape (Fig. 1).
아치 구조물(1)은 상부 하중 재하시 양단이 외측으로 벌어지려는 힘이 발생하는데, 지중에 설치되는 아치 구조물(1)은 상부 또는 주변의 토사(3)가 정지 토압에 의해 이러한 힘을 지지하는 구조로 이루어진다. In the arch structure (1), when the upper load is applied, both ends of the arch structure (1) installed in the ground are supported by the earth and earth (3) Structure.
그런데 종래 조적식 아치 구조물(1)은 인접하는 유닛 블록들(11)이 접합면에서 지압에 의해서만 지지된다. However, in the conventional articulated
따라서 시공 완료 후 적재 하중이 재하된 상태에서 각 유닛 블록(11)의 상대 변위를 허용하지 않는 강성 구조로 구성되며, 도 2와 같이 적재 하중이 설계 하중에 도달하면 유닛 블록(11)의 하부 모서리에 응력이 집중되어 파손된다. 그리고 하중 변화에 의해 압축력이 전달되는 축선이 부재의 단부에 다다르면 유닛 블록(11) 간 지압 면적이 급격하게 감소하면서 유닛 블록(11)의 파괴를 시작으로 아치 구조물(1)이 취성적으로 붕괴한다. Therefore, when the stacking load reaches the design load as shown in FIG. 2, the lower end of the
또한, 자중에 의하여 유닛 블록(11)에 처짐이 발생할 경우에도 유닛 블록(11)의 하부에 모서리 응력 집중이 발생하여 유닛 블록(11)의 파손은 물론 아치 구조물(1)의 양중 및 설치 과정 중에 사고의 우려가 있다. In addition, even if deflection occurs in the
이때, 아치 구조물(1)은 붕괴 발생 전까지는 변형이 작기 때문에, 주변 토사(3)는 계속 정지 토압 상태에 있다. 그러므로 주변 토사(3)의 토압에 의한 추가적인 지지력 증대나 하중 재분배도 기대할 수 없다.At this time, since the deformation of the arch structure (1) is small until the collapse occurs, the surrounding soil (3) is still in the stoppage state. Therefore, it is not expected to increase additional bearing capacity or load redistribution by the earth pressure of the surrounding soil (3).
한편, 아치 구조물은 유닛 블록의 크기가 전체적인 시공 과정 및 시공 기간에 미치는 영향이 상당하다. On the other hand, the effect of the size of the unit block on the overall construction process and construction period is significant in the arch structure.
상기 유닛 블록은 크기가 클수록 중량이 증가하기 때문에, 운반 및 적재 부담이 증가하여 시공성이 떨어지고 공사비 및 공기가 늘어날 뿐만 아니라 공간을 넓게 활용하기 어려운 다양한 문제점들을 수반할 수 있다. Since the weight of the unit block increases as the size of the unit block increases, the load and the burden of transportation and loading may increase, which may lead to various problems such as poor workability, increase in construction cost and air, and difficulty in widely utilizing the space.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 아치 구조물의 연성 거동을 유도함으로써 하중 지지 능력을 향상할 수 있는 연성 거동 조적식 아치 구조물 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a buckling-arch type arch structure and its construction method capable of improving the load supporting ability by inducing the ductility behavior of the arch structure.
본 발명은 아치 구조물을 구성하는 유닛 블록의 크기를 줄임으로써 중량 감소로 경량화가 가능하며, 공사비 절감 및 공기 단축의 효과를 얻을 수 있는 연성 거동 조적식 아치 구조물 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a buckling-arch type arch structure and its construction method which can reduce the weight by reducing the size of the unit block constituting the arch structure, reduce the construction cost and shorten the construction time.
본 발명은 아치 구조물의 시공중 및 공용중 안정성을 높일 수 있는 연성 거동 조적식 아치 구조물 및 이의 시공방법을 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a ductile arch structure capable of enhancing stability during construction and in common use of an arch structure and a method of constructing the arch structure.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상부가 하부보다 폭이 넓도록 양측단이 경사진 복수의 유닛 블록을 연속적으로 결합한 아치 배럴로 구성되는 것으로, 상기 유닛 블록의 일측 단부 상부에는 제1힌지돌부가 돌출 형성되고, 타측 단부 상부에는 상기 제1힌지돌부와 대응되는 형상의 제1힌지홈부가 형성되며, 상기 유닛 블록의 양단 하부의 어느 일측에는 제2힌지돌부가 형성되고, 타측에는 상기 제2힌지돌부와 대응되는 형상의 제2힌지홈부가 형성되어, 상기 아치 배럴은 유닛 블록의 제1힌지돌부 및 제2힌지돌부가 인접하는 유닛 블록의 제1힌지홈부 및 제2힌지홈부에 수용되도록 유닛 블록이 연속적으로 결합되고, 상기 유닛 블록의 제1힌지돌부와 제1힌지홈부의 상부 및 제2힌지돌부와 제2힌지홈부의 하부는 측면이 일정 각도 내측으로 경사지게 형성되어 인접하는 유닛 블록과의 사이에 V자형의 공간이 형성되도록 구성함으로써 인접하는 유닛 블록 간 양방향 회전이 가능하도록 하여 아치 배럴의 변형이 허용되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided an arch barrel in which a plurality of unit blocks inclined at both sides are continuously joined so that an upper portion of the unit bar is wider than a lower portion. And a second hinge protrusion is formed on one side of both lower ends of the unit block and a second hinge protrusion is formed on the other side of the second hinge protrusion, And the arch barrel is formed so that the first hinge protrusion and the second hinge protrusion of the unit block are accommodated in the first hinge groove and the second hinge groove of the adjacent unit block, And the upper portion of the first hinge recess portion and the lower portion of the second hinge projection portion and the second hinge recess portion of the unit block are inclined inward at a predetermined angle By a two-way rotation between the adjacent unit blocks by constituting so as to form a V-shaped space between the adjacent unit blocks to be provided to ductile behavior masonry arch type structure, characterized in that the acceptable deformation of the arch barrel.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 유닛 블록의 단면상 중심축 상부에는 아치 배럴의 길이 방향으로 제1관통공이 관통 형성되고, 복수의 유닛 블록은 상기 제1관통공에 삽입 관통되는 인장재에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a first through hole is formed in the longitudinal direction of the arch barrel at the upper portion of the central axis on the cross section of the unit block, and a plurality of unit blocks are mutually interlinked by a tensile material inserted into the first through hole Wherein the coupling structure is connected to the coupling structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 아치 구조물은 복수의 아치 배럴이 횡방향으로 밀착 결합되되, 상기 유닛 블록에는 아치 구조물의 폭 방향으로 제2관통공이 형성되어, 복수의 아치 배럴이 상기 제2관통공에 삽입 관통되는 연결용 선재에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, in the arch structure, a plurality of arch barrels are tightly coupled to each other in the transverse direction, and a second through hole is formed in the unit block in the width direction of the arch structure, And are connected to each other by a connecting wire rod inserted into the through hole.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 유닛 블록은 양측단부 중 어느 일측에는 상기 제1힌지돌부가 형성되고, 타측에는 상기 제1힌지홈부가 형성된 상부 패널, 일측단에는 상기 제2힌지돌부가 형성되고, 타측단에는 상기 제2힌지홈부가 형성된 하부 패널 및 상기 상부 패널과 하부 패널을 연결하는 연결 부재로 구성되어 상부 패널과 하부 패널의 사이에 중공부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the unit block has the first hinge protrusion formed on one side of either end, the upper panel formed with the first hinge recess on the other side, and the second hinge protrusion formed on one side thereof A lower panel having the second hinge groove formed at the other end thereof, and a connecting member connecting the upper panel and the lower panel, wherein a hollow portion is formed between the upper panel and the lower panel. Structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 유닛 블록은 각각 분리 제작된 상부 패널, 하부 패널 및 연결 부재를 조립하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the unit block is constituted by assembling separately manufactured upper panel, lower panel and connecting member, respectively.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 중공부에는 콘크리트가 충전되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the hollow portion is filled with concrete.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 아치 구조물은 복수의 아치 배럴이 횡방향으로 밀착 결합되되, 상기 중공부에는 연결용 선재가 아치 배럴의 폭 방향으로 가로질러 배근되고, 상기 콘크리트가 충전되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, in the arch structure, a plurality of arch barrels are closely coupled to each other in the transverse direction, and the connecting wire is laid across the width direction of the arch barrel to fill the concrete Thereby providing a ductile-behavior-type arch structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 유닛 블록의 일측단 또는 양측단의 단부 전체 또는 일부에는 단부 패드가 측단 형상을 따라 결합되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the end pads are coupled along the side end shapes to all or a part of the ends of one end or both ends of the unit block.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연성 거동 조적식 아치 구조물을 시공하기 위한 것으로, (a) 아치 구조물이 설치될 위치의 양단에 지지대를 설치하는 한편, 작업면 상에서 복수의 유닛 블록을 상기 인장재로 연결하여 아치 배럴을 구성하는 단계; (b) 상기 아치 배럴의 중앙을 양중하여 아치 배럴의 양단을 지지대 상부에 거치하는 단계; 및 (c) 상기 아치 배럴의 상부에 토사를 되메우기하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a buckling arch structure for constructing the buckling arch structure, comprising: (a) a support block provided at both ends of a position where an arch structure is to be installed, To form an arch barrel; (b) mounting both ends of the arch barrel to the upper portion of the support bar by concentrating the center of the arch barrel; And (c) backing up the gravel to the top of the arch barrel; The method of constructing a buckling-arch type arch structure according to the present invention comprises the steps of:
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (a) 단계에서 아치 배럴은 복수 개가 구비되고, 상기 (b) 단계에서 복수의 아치 배럴을 횡방향으로 밀착 결합하여 복수의 열로 설치하되, 상기 유닛 블록에는 아치 구조물의 폭 방향으로 제2관통공이 형성되어 상기 (b) 단계에서 복수 열의 아치 배럴 설치 후 연결용 선재를 상기 제2관통공에 삽입하여 복수 열의 아치 배럴을 폭 방향으로 상호 연결하는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a plurality of arch barrels are provided in the step (a), and a plurality of arch barrels are installed in a plurality of rows by tightly fitting a plurality of arch barrels in the lateral direction in the step (b) A second through hole is formed in the width direction of the arch structure, and in the step (b), after the plurality of rows of arch barrels are installed, the connecting wire rods are inserted into the second through holes to interconnect the plurality of arch barrels in the width direction The present invention provides a method of constructing a ductile arch structure.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 유닛 블록은 양측단부 중 어느 일측에는 상기 제1힌지돌부가 형성되고, 타측에는 상기 제1힌지홈부가 형성된 상부 패널, 일측단에는 상기 제2힌지돌부가 형성되고, 타측단에는 상기 제2힌지홈부가 형성된 하부 패널 및 상기 상부 패널과 하부 패널을 연결하는 연결 부재로 구성되어, 상기 (b) 단계에서 아치 배럴 거치 후 상부 패널과 하부 패널의 사이에 콘크리트를 충전하는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the unit block has the first hinge protrusion formed on one side of either end, the upper panel formed with the first hinge recess on the other side, and the second hinge protrusion formed on one side thereof And a connecting member for connecting the upper panel and the lower panel. In the step (b), concrete is inserted between the upper panel and the lower panel after the arch barrel is mounted. Wherein the first and second ducts are connected to each other.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. The present invention has the following effects.
첫째, 아치 구조물의 아치 배럴을 구성하는 유닛 블록들이 상호 힌지 결합되므로, 이웃하는 유닛 블록의 경계면에서 자유로운 회전 변형에 의해 아치 구조물의 연성 거동을 유도할 수 있다. 따라서 하중 지지 능력을 향상시킬 수 있으므로, 유닛 블록의 크기를 줄여 부재의 경량화, 시공성 향상, 공사비 절감 및 공기 단축이 가능하다. First, since the unit blocks constituting the arch barrel of the arch structure are mutually hinge-coupled, the ductility behavior of the arch structure can be induced by free rotational deformation at the interface of the neighboring unit blocks. Therefore, it is possible to reduce the size of the unit block, thereby reducing the weight of the member, improving the workability, reducing the construction cost and shortening the air.
둘째, 유닛 블록의 힌지돌부와 힌지홈부는 맞물린 상태에서 유닛 블록의 회전 변위가 가능하도록 하고, 축력을 원활하게 전달하며, 전단키의 역할을 수행할 수 있다.Second, the unit block can be rotationally displaced in a state in which the hinge projecting portion and the hinge groove portion are engaged with each other, smoothly transmitting the axial force, and performing the role of a shear key.
셋째, 종래 조적식 아치 구조물과 달리 큰 변형을 허용할 수 있으므로, 배면의 수동 토압에 의한 구속 효과를 크게 활용하여 하중 재분배의 효과를 얻을 수 있다. Third, unlike the conventional articulated arch structure, large deformation can be allowed. Therefore, the effect of the load redistribution can be obtained by making use of the restraining effect by the passive earth pressure on the backside.
넷째, 양방향 회전이 가능하도록 힌지결합부를 유닛 블록에 상하 이중으로 위치시키는 경우, 어느 방향으로 회전 변형이 발생하더라도 일정한 지압 면적 확보가 가능하고 전단력을 지지할 수 있다. 또한, 유닛 블록의 자중에 의해 인장재가 늘어나므로, 인접하는 유닛 블록의 상부가 벌어지더라도 하부의 힌지결합부에서 축력을 지지할 수 있어 시공 안정성이 높다.Fourth, when the hinge coupling part is positioned on the unit block so that bi-directional rotation is possible, a certain acupressure area can be secured and the shearing force can be supported regardless of the rotational deformation in any direction. In addition, since the tensile material is stretched due to the self weight of the unit block, even if the upper portion of the adjacent unit block is opened, the axial force can be supported by the lower hinge engagement portion.
다섯째, 아치 배럴의 길이 방향을 따라 유닛 블록에 형성된 제1관통공에 인장재를 삽입하여 각 아치 배럴을 길이 방향으로 연결함으로써, 아치 배럴 양중시 아치 형상이 잘 유지되어 안정적인 양중 및 설치가 가능하다. Fifth, by inserting a tensile material into the first through-hole formed in the unit block along the longitudinal direction of the arch barrel and connecting the arch barrels in the longitudinal direction, arch shape can be maintained well when the arch barrel is held.
여섯째, 아치 배럴의 폭 방향을 따라 유닛 블록에 형성된 제2관통공에 연결용 선재를 삽입하여 복수의 아치 배럴을 아치 구조물의 폭 방향으로 연결할 수 있다. 따라서 아치 배럴의 양중 부담을 경감할 수 있으며, 아치 배럴의 자유로운 추가가 가능하다. Sixth, a plurality of arch barrels can be connected in the width direction of the arch structure by inserting the connecting wire into the second through-hole formed in the unit block along the width direction of the arch barrel. Therefore, it is possible to reduce the burden on the arch barrel, and the arch barrel can be freely added.
도 1은 종래 아치 구조물을 도시하는 도면.
도 2는 종래 아치 구조물에서 유닛 블록의 파괴 양상을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3의 유닛 블록을 도시하는 사시도.
도 5는 도 3의 유닛 블록 간 결합 상태를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 유닛 블록을 도시하는 사시도.
도 8은 도 6의 유닛 블록 간 결합 상태를 도시하는 도면.
도 9는 횡방향 변위 발생시 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 변형 형상을 도시하는 도면.
도 10은 도 9의 'A' 부분에 대한 변형 상세를 도시하는 도면.
도 11은 도 9의 'B' 부분에 대한 변형 상세를 도시하는 도면.
도 12는 유닛 블록의 실시예를 도시하는 사시도.
도 13은 유닛 블록과 인장재의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 14는 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법 일부를 도시하는 도면.
도 15는 아치 배럴들의 횡방향 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 16은 중공형 유닛 블록의 실시예들을 도시하는 사시도.
도 17은 중공형 유닛 블록의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 18은 일실시예에 의한 중공형 유닛 블록의 분해 사시도.
도 19는 다른 실시예에 의한 중공형 유닛 블록의 분해 사시도.
도 20은 중공형 유닛 블록을 이용하여 구성되는 아치 배럴의 종단면도.
도 21은 단부 패드가 결합된 유닛 블록을 도시하는 사시도.
도 22는 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면.1 shows a conventional arch structure.
2 is a view showing the breakdown pattern of a unit block in a conventional arch structure;
3 is a view showing an embodiment of a soft rocking arch structure according to the present invention.
4 is a perspective view showing the unit block of Fig. 3; Fig.
Fig. 5 is a diagram showing a state of coupling between unit blocks in Fig. 3; Fig.
6 illustrates another embodiment of the present invention flexible ductile arch structure.
7 is a perspective view showing the unit block of Fig. 6; Fig.
8 is a view showing a state of coupling between unit blocks in Fig.
Fig. 9 is a view showing a deformed shape of a soft-acting articulated arch structure of the present invention at the time of occurrence of lateral displacement; Fig.
10 is a view showing a modification detail to the portion 'A' of FIG. 9;
11 is a view showing a modification of the portion 'B' in FIG. 9;
12 is a perspective view showing an embodiment of a unit block;
13 is a perspective view showing a coupling relationship between a unit block and a tensile member;
FIG. 14 is a view showing a part of a construction method of a ductile rocking arch structure according to the present invention. FIG.
15 is a perspective view showing the lateral coupling relationship of the arch barrels.
16 is a perspective view showing embodiments of a hollow unit block;
17 is a perspective view showing another embodiment of the hollow unit block;
18 is an exploded perspective view of a hollow unit block according to an embodiment.
19 is an exploded perspective view of a hollow unit block according to another embodiment.
20 is a longitudinal sectional view of an arch barrel constructed using a hollow unit block;
21 is a perspective view showing a unit block to which end pads are coupled;
22 is a diagram showing a step-by-step process for a method of constructing a ductile rock arch structure according to the present invention.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 3은 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 실시예를 도시하는 도면이고, 도 4는 도 3의 유닛 블록을 도시하는 사시도이며, 도 5는 도 3의 유닛 블록 간 결합 상태를 도시하는 도면이다.FIG. 3 is a view showing an embodiment of a soft rocking arch structure according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a unit block of FIG. 3, and FIG. 5 is a view showing a state of coupling between unit blocks of FIG. 3 .
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물은 상부가 하부보다 폭이 넓도록 양측단이 경사진 복수의 유닛 블록(11, 11')을 연속적으로 결합한 아치 배럴(1a)로 구성되는 것으로, 상기 유닛 블록(11, 11')의 일측 단부 상부에는 제1힌지돌부(111, 111')가 돌출 형성되고, 타측 단부 상부에는 상기 제1힌지돌부(111, 111')와 대응되는 형상의 제1힌지홈부(112, 112')가 형성되며, 상기 유닛 블록(11, 11')의 양단 하부의 어느 일측에는 제2힌지돌부(113)가 형성되고, 타측에는 상기 제2힌지돌부(113)와 대응되는 형상의 제2힌지홈부(114)가 형성되어, 상기 아치 배럴(1a)은 유닛 블록(11)의 제1힌지돌부(111) 및 제2힌지돌부(113)가 인접하는 유닛 블록(11')의 제1힌지홈부(112') 및 제2힌지홈부(114')에 수용되도록 유닛 블록(11, 11')이 연속적으로 결합되고, 상기 유닛 블록(11, 11')의 제1힌지돌부(111)와 제1힌지홈부(112')의 상부 및 제2힌지돌부(113)와 제2힌지홈부(114')의 하부는 측면이 일정 각도 내측으로 경사지게 형성되어 인접하는 유닛 블록(11, 11')과의 사이에 V자형의 공간이 형성되도록 구성함으로써 인접하는 유닛 블록(11, 11') 간 양방향 회전이 가능하도록 하여 아치 배럴(1a)의 변형이 허용되는 것을 특징으로 한다. As shown in FIGS. 3 to 5, the flexible arch structure of the present invention includes an arch barrel (or an arch barrel) in which a plurality of unit blocks 11, 11 ' The first hinge protrusions 111 and 111 'protrude from one end of the one end of the unit block 11 and the first hinge protrusions 111 and 111' And a second hinge protrusion 113 is formed on one side of both lower ends of the unit blocks 11 and 11 'and a second hinge protrusion 113 is formed on the other side of the unit blocks 11 and 11' A second hinge recess 114 having a shape corresponding to that of the second hinge protrusion 113 is formed and the arch barrel 1a is fixed to the first hinge protrusion 111 and the second hinge protrusion 113 of the unit block 11 Unit blocks 11 and 11 'are continuously coupled so that the first unit block 11' is accommodated in the first hinge groove portion 112 'and the second hinge groove portion 114' of the adjacent unit block 11 ' The upper portions of the first hinge projections 111 and the first hinge grooves 112 'of the unit blocks 11 and 11' and the lower portions of the second hinge projections 113 and the second hinge grooves 114 ' And a V-shaped space is formed between the unit blocks 11 and 11 'so as to be inclined inwardly from the adjacent unit blocks 11 and 11', so that bidirectional rotation between adjacent unit blocks 11 and 11 ' ) Is allowed to be deformed.
본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물은 복수의 유닛 블록(11, 11')을 연속적으로 결합한 아치 배럴(1a)로 구성된다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a buckling arch structure comprising an arch barrel (1a) in which a plurality of unit blocks (11, 11 ') are continuously connected.
후술할 도 15와 같이 복수의 아치 배럴(1a, 1b)을 아치 구조물(1)의 폭 방향으로 연결하여 아치 구조물(1)을 형성할 수 있다. The
본 발명은 교량, 터널, 암거 등의 상부에 토사(3)가 되메우기 되는 지중 구조물용 아치 구조물에 적용 가능한 것으로, 복수의 유닛 블록(11, 11')을 상호 밀착시켜 아치 배럴(1a)을 형성한다. The present invention is applicable to an arch structure for an underground structure in which gravel (3) is backed up on a bridge, a tunnel, a culvert, etc., and a plurality of unit blocks (11, 11 ') are brought into close contact with each other to form an arch barrel do.
상기 유닛 블록(11, 11')은 상부가 하부보다 폭이 넓게 양측단이 경사지도록 형성된다. The unit blocks 11 and 11 'are formed such that the upper ends thereof are wider than the lower ends thereof and both side ends thereof are inclined.
상기 유닛 블록(11, 11')은 경제성, 압축 강도 등을 고려하여 프리캐스트 콘크리트로 제작하는 것이 바람직하나 압축 강도가 우수한 재질이면 어떤 재질을 사용하여도 무방하다.The unit blocks 11 and 11 'are preferably made of precast concrete in consideration of economic efficiency, compressive strength, and the like, but any material may be used as long as the material has excellent compressive strength.
상기 유닛 블록(11, 11')은 일측 단부 상부에 제1힌지돌부(111, 111')가 돌출 형성되고, 타측 단부 상부에 상기 제1힌지돌부(111, 111')와 대응되는 형상의 제1힌지홈부(112, 112')가 형성된다. The unit blocks 11 and 11 'have
그리고 유닛 블록(11)의 제1힌지돌부(111)가 인접하는 유닛 블록(11')의 제1힌지홈부(112')에 수용되도록 유닛 블록(11, 11')이 연속적으로 맞물려 결합된다. The unit blocks 11 and 11 'are continuously engaged and engaged so that the
상기 제1힌지돌부(111, 111')와 제1힌지홈부(112, 112')는 힌지로서 역할을 할 수 있도록 동일한 곡률을 가지는 원호 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
상기 유닛 블록(11, 11')의 제1힌지돌부(111, 111') 및 제1힌지홈부(112, 112')는 서로 맞물린 상태에서 i) 유닛 블록(11, 11')의 회전 변위가 가능하도록 하고, ⅱ) 축력을 전달하며, ⅲ) 전단키의 역할을 한다.The
이하, 힌지돌부와 힌지홈부의 결합부는 '힌지결합부'라 하기로 한다. Hereinafter, a coupling portion between the hinge protrusion and the hinge groove will be referred to as a " hinge coupling portion ".
상기 아치 배럴(1a)은 시공중 또는 상시 하중하에서 일반적인 조적식 아치 구조물(1)과 마찬가지로 설치시의 형상을 그대로 유지하는 강성 구조로 거동한다.The
그리고 상기 아치 구조물(1)의 아치 배럴(1a)을 구성하는 유닛 블록들(11, 11')은 상호 힌지 결합되므로, 이웃하는 유닛 블록(11, 11')의 경계면에서 회전 변형이 허용되어 하중이 설계 하중에 도달하여 과도한 하중 작용시 아치 배럴(1a)에 변형이 발생한다. Since the unit blocks 11 and 11 'constituting the
즉, 큰 하중이 작용하는 경우에는 아치 구조물(1)에 큰 변형이 일어나며, 유닛 블록(11, 11') 간에 상대적인 회전이 일어나더라도 힌지 부분에서 소정의 접지 면적이 유지된다. 그러므로 구조물의 변형이 발생하는 동안에 부재가 파손되지 않고 배면토의 수동토압이 발현되면서 축선이 구조물 내부에 유지되어 아치 구조물(1) 내부를 흐르는 축력을 잘 전달할 수 있다.That is, when a large load is applied, a large deformation occurs in the
다시 말하면, 본 발명은 시공 중 및 상시 하중에서는 종래 조적식 아치 구조물(1)과 마찬가지로 강성 구조물로 거동하다 큰 하중에서는 연성 구조물로 거동하는 하이브리드형 아치 구조물(1)인 것이다. 즉, 조적식 아치 구조물(1)이면서도 연성 거동이 가능한 것이 가장 큰 특징이다.In other words, the present invention is a hybrid arch structure (1) that behaves as a rigid structure as in the conventional articulated arch structure (1) during a construction and an ordinary load and behaves as a flexible structure under a large load. In other words, it is the most important feature that the ductile arch structure (1) is capable of ductility behavior.
특히, 본 발명은 종래 조적식 아치 구조물(1)과는 달리 큰 변형을 허용할 수 있다. 따라서 파형 강판 같은 연성 구조물과 마찬가지로 배면의 수동 토압에 의한 구속 효과를 크게 활용할 수 있다.In particular, the present invention may allow large deformation, unlike the conventional articulated arch structure (1). Therefore, it is possible to utilize the restraining effect by the passive earth pressure on the back surface as much as the soft structure such as the corrugated steel plate.
즉, 아치 구조물(1)의 큰 변형으로 인해 배면 토사(3)의 토압은 정지 토압에서 수동 토압으로 전환되고, 증가된 토압에 의해 아치 구조물(1)을 구속하여 지지하게 되는 방식으로 하중 재분배가 일어난다. In other words, due to the large deformation of the
상기와 같이, 본 발명에서는 아치 구조물(1)의 연성 거동을 유도하여 하중 지지 능력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 유닛 블록(11, 11')의 높이를 줄임으로써 경량화를 통한 시공성 향상, 공기 단축 및 공사비 절감의 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, it is possible to improve the load supporting ability by inducing the ductility behavior of the
아울러 아치 구조물(1)의 시공중 및 공용중 안정성을 높일 수 있다. In addition, the stability of the
도 6은 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 다른 실시예를 도시하는 도면이고, 도 7은 도 6의 유닛 블록을 도시하는 사시도이며, 도 8은 도 6의 유닛 블록 간 결합 상태를 도시하는 도면이다. FIG. 6 is a view showing another embodiment of the present invention's flexible dynamic arch type arch structure, FIG. 7 is a perspective view showing the unit block of FIG. 6, and FIG. 8 is a view to be.
그리고 도 9는 횡방향 변위 발생시 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 변형 형상을 도시하는 도면이고, 도 10은 도 9의 'A' 부분에 대한 변형 상세를 도시하는 도면이며, 도 11은 도 9의 'B' 부분에 대한 변형 상세를 도시하는 도면이다. 9 is a view showing a deformation shape of the present invention flexible deformation type arch structure when a lateral displacement occurs, FIG. 10 is a view showing deformation details with respect to the 'A' portion of FIG. 9, Quot; B " portion of Fig.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1힌지돌부(111, 111') 및 제1힌지홈부(112, 112')는 유닛 블록(11, 11')의 양단 상부에 형성되고, 상기 유닛 블록(11, 11')의 양단 하부의 어느 일측에는 제2힌지돌부(113)가 형성되며, 타측에는 상기 제2힌지돌부(113)와 대응되는 형상의 제2힌지홈부(114)가 형성되도록 구성할 수 있다. 6 to 8, the
아치 구조물(1)은 변형 발생시 두 방향의 회전이 동시에 유발된다.The arch structure (1) is simultaneously rotated in two directions when the deformation occurs.
즉, 아치 구조물(1)의 크라운(crown)보다 일측으로 치우쳐 지면에 작용하는 하중 재하시 아치 구조물(1)은 횡방향 변위(sway)가 발생하여, 도 9와 같이 하중을 받는 일측은 하방으로 볼록한 회전이 발생하고 반대 측은 상방으로 볼록한 회전이 발생한다. That is, when the load acting on the ground surface is shifted to one side than the crown of the
따라서 본 발명에서는 양방향 회전이 가능하도록 힌지결합부를 상하 이중으로 구성할 수 있다. Therefore, in the present invention, the hinge coupling portion can be configured as a top and bottom duplex so as to enable bidirectional rotation.
이에 따라 어느 방향으로 회전 변형이 발생하더라도 일정한 지압 면적 확보가 가능하고 전단력을 지지할 수 있다(도 10 및 도 11 참조). Accordingly, even if rotational deformation occurs in any direction, it is possible to secure a constant acupressure area and to support the shearing force (see Figs. 10 and 11).
특히, 하중 반대 측은 아치 구조물(1)의 변형으로 인해 수동 토압이 크게 작용하여 수동 토압의 구속력에 의해 아치 구조물(1)을 지지한다. In particular, the opposite side of the load acts on the passive earth pressure due to the deformation of the
도 9에서 PL은 적재 하중, Pp는 수동 토압을 의미하며, 점선은 변형 전 아치 구조물(1)의 형상, 실선은 변형 후 아치 구조물(1)의 형상을 나타낸다. In FIG. 9, P L represents the load carrying capacity, P p represents the manual earth pressure, the dotted line represents the shape of the
도 12 내지 도 14와 관련하여 후술 되겠지만 복수의 유닛 블록(11, 11')은 인장재(12)에 의해 일체화된 아치 배럴(1a) 상태에서 양중될 수 있다. A plurality of unit blocks 11 and 11 'may be poured in the state of the
이 경우, 유닛 블록(11, 11')의 자중에 의해 인장재(12)가 늘어나게 되므로, 인접하는 유닛 블록(11, 11')의 상부가 벌어지더라도 도 11과 같이 하부의 힌지결합부에 의하여 축력을 지지할 수 있어 시공 안정성이 높다.In this case, since the
상기 제2힌지돌부(113)와 제2힌지홈부(114)의 위치는 제1힌지돌부(111')와 제1힌지홈부(112, 112')의 위치에 구애받지 않는다. The positions of the
따라서 도 7의 (a)와 같이 유닛 블록(11, 11')의 일측은 모두 힌지돌부(111, 113)를 형성하고 타측은 모두 힌지홈부(112, 114)를 형성할 수도 있고, 도 7의 (b)와 같이 유닛 블록(11, 11')의 일측에 힌지돌부(111)와 힌지홈부(114)를 형성하고, 타측 에 힌지홈부(112)와 힌지돌부(113)를 형성하는 것도 가능하다. Therefore, as shown in FIG. 7A, one side of each of the unit blocks 11 and 11 'may form the
다만, 힌지돌부(111, 113) 및 힌지홈부(112, 114)의 방향은 안정적인 양중을 위해 크라운에 위치하는 유닛 블록(11, 11')을 기준을 좌우 대칭으로 구성 가능하다.However, the directions of the
한편, 도 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 유닛 블록(11, 11')의 제1힌지돌부(111)와 제1힌지홈부(112')의 상부 및 제2힌지돌부(113)와 제2힌지홈부(114')의 하부는 측면이 일정 각도 내측으로 경사지게 형성되어 인접하는 유닛 블록(11, 11')과의 사이에 V자형의 공간이 형성되도록 구성할 수 있다. 8 and 9, the
아치 구조물(1)의 시공중 및 공용중에는 제1힌지돌부(111)와 제1힌지홈부(112'), 제2힌지돌부(113)와 제2힌지홈부(114') 및 상부 힌지결합부와 하부 힌지결합부의 사이 면이 서로 밀착된 상태이다. The
그러나 과도한 하중으로 인해 상방 또는 하방으로 볼록된 형태로 회전 변형이 발생하는 경우, 이러한 회전 변형이 자유롭게 발생할 수 있도록 유닛 블록(11, 11')의 상부와 하부 모서리를 각각 경사지게 형성할 수 있다. .However, when rotational deformation occurs in an upward or downward convex shape due to an excessive load, the upper and lower edges of the unit blocks 11 and 11 'may be formed to be inclined so that such rotational deformation can occur freely. .
도 12는 유닛 블록의 실시예를 도시하는 사시도이고, 도 13은 유닛 블록과 인장재의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 14는 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법 일부를 도시하는 도면이다.FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of a unit block, FIG. 13 is a perspective view showing a coupling relation between a unit block and a tensile material, and FIG. 14 is a view showing a part of a method of constructing a soft rocking arch structure according to the present invention .
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 유닛 블록(11, 11')의 단면상 중심축 상부에는 아치 배럴(1a)의 길이 방향으로 제1관통공(115)이 관통 형성되고, 복수의 유닛 블록(11, 11')은 상기 제1관통공(115)에 삽입 관통되는 인장재(12)에 의해 상호 연결되도록 구성할 수 있다. 12 to 14, a first through
상기 아치 배럴(1a)은 양중시 아치 배럴(1a)의 단면상 중심축을 기준으로 이웃하는 유닛 블록(11, 11') 간 상부가 벌어지려 한다. The
따라서 유닛 블록(11, 11')의 단면상 중심축 상부에 관통 형성된 제1관통공(115)에 인장재(12)를 삽입하여 복수의 유닛 블록(11, 11')을 연결함으로써, 유닛 블록(11, 11')의 상부가 벌어지지 않도록 할 수 있다. 이에 따라 아치 배럴(1a)의 양중을 통한 유닛 블록(11, 11')의 동시 양중 및 설치가 가능하고, 설치 과정 중에 아치 배럴(1a)의 아치 형상이 유지될 수 있다. Therefore, by connecting the plurality of unit blocks 11 and 11 'by inserting the
특히, 아치 배럴(1a)의 양중시 인접하는 유닛 블록들(11, 11')은 제1힌지돌부(111, 111') 및 제1힌지홈부(112, 112')를 중심으로 회전하게 된다. Particularly, the unit blocks 11 and 11 'adjacent to each other when the
따라서 각 유닛 블록(11, 11')이 회전하더라도 인장재(12)에 길이 변화가 발생하지 않아 안정적인 양중 및 설치가 가능하도록 회전축인 제1힌지돌부(111, 111') 및 제1힌지홈부(112, 112')의 위치에 제1관통공(115)을 형성하여 인장재(12)를 설치하는 것이 바람직하다.Therefore, the first and
상기 유닛 블록(11, 11')의 안정적인 지지를 위하여 제1관통공(115) 및 인장재(12)는 적어도 2열 이상 구비하는 것이 바람직하다.In order to stably support the unit blocks 11 and 11 ', it is preferable that at least two rows of first through
특히, 인장재(12)가 힌지결합부를 관통하는 경우 인장재(12)에 프리스트레싱을 도입하여 힌지결합부가 축력을 잘 전달하도록 구성할 수 있다. In particular, when the
상기 유닛 블록(11, 11')의 제1관통공(115)에 인장재(12)를 삽입하여 복수의 유닛 블록(11, 11')으로 구성되는 아치 배럴(1a)을 형성하면, 도 14의 (a)와 같이 작업면 상에 거치된 아치 배럴(1a)은 도 14의 (b)와 같이 중앙에 양중고리를 걸어 양중할 수 있다. When an
도 15는 아치 배럴들의 횡방향 결합 관계를 도시하는 사시도이다.15 is a perspective view showing the lateral coupling relationship of the arch barrels.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 아치 구조물(1)은 복수의 아치 배럴(1a, 1b)이 횡방향으로 밀착 결합되되, 상기 유닛 블록(11, 11')에는 아치 구조물(1)의 폭 방향으로 제2관통공(116)이 형성되어, 복수의 아치 배럴(1a, 1b)이 상기 제2관통공(116)에 삽입 관통되는 연결용 선재(13)에 의해 상호 연결되도록 구성할 수 있다. 15, the
상기 아치 구조물(1)은 폭 방향으로 분할된 복수의 아치 배럴(1a, 1b)로 구성할 수 있다. The arch structure (1) can be composed of a plurality of arch barrels (1a, 1b) divided in the width direction.
이와 같이, 아치 구조물(1)을 복수의 아치 배럴(1a, 1b)로 구성하면 양중 부담을 경감할 수 있다.As described above, if the
아울러 아치 배럴(1a, 1b)의 추가가 자유로워 다양한 폭의 아치 구조물(1)에 대응 가능하다. In addition, the addition of the
복수의 아치 배럴(1a, 1b)은 유닛 블록(11, 11')에 형성된 제2관통공(116)에 삽입되는 연결용 선재(13)로 상호 연결하여 횡방향으로 일체화할 수 있다. The plurality of
상기 제1관통공(115)이 아치 배럴(1a)의 길이 방향을 따라 유닛 블록(11, 11')에 형성되는 것과 달리, 제2관통공(116)은 아치 배럴(1a)의 폭 방향으로 유닛 블록(11, 11')에 형성된다. Unlike the first through
이에 따라 상기 제1관통공(115)은 인장재(12)에 의하여 각 아치 배럴(1a 또는 1b)을 길이 방향으로 연결하고, 제2관통공(116)은 연결용 선재(13)에 의하여 이웃하는 아치 배럴(1a 및 1b)을 폭 방향으로 연결하여 아치 구조물(1)을 형성한다. The first through
도 16은 중공형 유닛 블록의 실시예들을 도시하는 사시도이고, 도 17은 중공형 유닛 블록의 다른 실시예를 도시하는 사시도이다.FIG. 16 is a perspective view showing the embodiments of the hollow unit block, and FIG. 17 is a perspective view showing another embodiment of the hollow unit block.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 유닛 블록(11)은 양측단부 중 어느 일측에는 상기 제1힌지돌부(111)가 형성되고, 타측에는 상기 제1힌지홈부(112)가 형성된 상부 패널(11a), 일측단에는 상기 제2힌지돌부(113)가 형성되고, 타측단에는 상기 제2힌지홈부(114)가 형성된 하부 패널(11b) 및 상기 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)을 연결하는 연결 부재(11c)로 구성되어 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)의 사이에 중공부(14)가 형성되도록 구성할 수 있다. 16 and 17, the
즉, 상기 유닛 블록(11)은 상부 패널(11a), 하부 패널(11b) 및 연결 부재(11c)로 구성할 수 있다. That is, the
시공 중에는 축력이 크지 않기 때문에 힌지결합부만으로 충분히 축력을 전달할 수 있다. Since the axial force is not large during the construction, the axial force can be sufficiently transmitted only by the hinge coupling portion.
따라서 힌지결합부를 제외한 나머지 부분은 중공부(14)를 형성함으로써 부재의 중량을 최소화하도록 구성할 수 있다. 이에 따라 시공 하중을 경감할 수 있어 작업성이 향상된다. Therefore, the remaining portion except for the hinge engaging portion can be configured to minimize the weight of the member by forming the
상기 연결 부재(11c)는 콘크리트, 트러스 등의 금속재, EPS 등 다양한 재료를 사용 가능하다. The connecting
상기 연결 부재(11c)의 실시예로 도 16의 (a)는 프리캐스트 콘크리트가 도시되었고, 도 16의 (b)와 (c)에는 각각 트러스와 EPS 블록이 도시되었다.As an example of the connecting
상기 중공부(14)는 연결 부재(11c)의 배치에 따라 아치 배럴(1a)의 폭 방향으로 형성되거나 길이 방향으로 형성될 수 있다.The
도 16의 (a) 내지 (c)에는 중공부(14)가 아치 배럴(1a)의 길이 방향을 따라 형성되었으며, 도 17에서는 중공부(14)가 아치 배럴(1a)의 폭 방향을 따라 형성되었다. 16 (a) to 16 (c), the
도 18은 일실시예에 의한 중공형 유닛 블록의 분해 사시도이고, 도 19는 다른 실시예에 의한 중공형 유닛 블록의 분해 사시도이다.FIG. 18 is an exploded perspective view of a hollow unit block according to an embodiment, and FIG. 19 is an exploded perspective view of a hollow unit block according to another embodiment.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 유닛 블록(11)은 각각 분리 제작된 상부 패널(11a), 하부 패널(11b) 및 연결 부재(11c)를 조립하여 구성 가능하다. As shown in FIGS. 18 and 19, the
일반적으로 프리캐스트 콘크리트는 공장 제작 시간이 오래 걸려 적시 생산, 적시 공급이 곤란하다.In general, precast concrete takes a long time to produce in a factory, making it difficult to produce timely and timely.
상기 유닛 블록(11)을 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)로 분리 제작하면, 몇 가지 타입의 하부 패널(11b)과 상부 패널(11a)의 조합 및 연결 부재(11c)의 높이에 따라 다양한 곡률, 다양한 높이의 유닛 블록(11)을 제작할 수 있다.When the
상기 상부 패널(11a), 하부 패널(11b) 및 연결 부재(11c)는 미리 제작하였다가 현장 여건에 따라 조합하여 시공할 수 있으므로 적시 공급이 가능하다.The
상기 연결 부재(11c)는 상부 패널(11a) 및 하부 패널(11b)과 볼트(117) 체결에 의해 결합될 수 있으며, 상기 볼트(117)는 패널 제작시 미리 매립되도록 제작할 수 있다.The connecting
상기 연결 부재(11c)는 금속재 등으로 구성할 수 있으며, 길이 조절이 가능하게 구성할 수 있다. The connecting
구체적으로 도 18에는 연결 부재(11c)가 프리캐스트 콘크리트인 실시예에 대한 중공형 유닛 블록(11)의 각 구성 간 결합 관계가 도시된다. Specifically, FIG. 18 shows the coupling relationship between the respective configurations of the
상기 연결 부재(11c)가 프리캐스트 콘크리트인 경우 상부 패널(11a), 연결 부재(11c), 하부 패널(11b)은 이들 부재를 모두 관통하는 장볼트에 의해 결합 가능하다.When the connecting
도 19는 연결 부재(11c)가 트러스인 실시예에 대한 중공형 유닛 블록(11)의 각 구성 간 결합 관계가 도시된다. Fig. 19 shows the coupling relationship between the respective configurations of the
도 20은 중공형 유닛 블록을 이용하여 구성되는 아치 배럴의 종단면도이다.20 is a longitudinal sectional view of an arch barrel constructed using a hollow unit block.
도 20에 도시된 바와 같이, 상기 중공부(14)에는 콘크리트(15)가 충전될 수 있다. As shown in FIG. 20, the
상기 중공부(14)에 콘크리트(15)를 충전하면 공용중 상시 하중 상태에서 충분히 축력을 지지할 수 있다.When the
인접하는 유닛 블록(11) 사이에서 회전 변형이 발생하더라도 이웃하는 유닛 블록(11)의 경계부에서 중공부(14) 내부의 콘크리트(15)에 균열이 발생하므로 회전 변형에 지장을 주지 않는다.Even if rotational deformation occurs between adjacent unit blocks 11, cracks are generated in the concrete 15 inside the
아울러 상기 아치 구조물(1)은 복수의 아치 배럴(1a)이 횡방향으로 밀착 결합되되, 상기 중공부(14)에는 연결용 선재(13)가 아치 배럴(1a)의 폭 방향으로 가로질러 배근되고, 상기 콘크리트(15)가 충전되도록 구성할 수 있다. A plurality of
상기 연결용 선재(13)는 폭 방향으로 인접한 아치 배럴들(1a)이 함께 거동하도록 일체화한다. 이에 따라 상부 집중 하중 재하시 하중을 횡방향으로 효율적으로 분배할 수 있다.The connecting
상기 연결용 선재(13)는 중공부(14) 내부에 충전되는 콘크리트(15)에 정착되어 아치 배럴들(1a)을 횡방향으로 일체화한다.The connecting
상기 중공부(14)가 아치 배럴(1a)의 폭 방향으로 연속되는 경우 중공부(14)에 폭 방향으로 철근 등 연결용 선재(13)를 배근할 수 있다. When the
만약 상기 연결 부재(11c)가 아치 배럴(1a)의 길이 방향으로 배치된 경우에는 연결 부재(11c)에 제2관통공(116)을 형성하고 연결용 선재(13)를 관통시킬 수 있다. If the connecting
도 21은 단부 패드가 결합된 유닛 블록을 도시하는 사시도이다.21 is a perspective view showing a unit block to which end pads are coupled.
도 21에 도시된 바와 같이, 상기 유닛 블록(11)의 일측단 또는 양측단의 단부 전체 또는 일부에는 단부 패드(118)가 측단 형상을 따라 결합될 수 있다. As shown in FIG. 21, the
본 발명은 유닛 블록들(11)의 경계에서 각 유닛 블록(11)의 자유로운 회전 변형에 의해 아치 구조물(1)의 연성 거동을 유도한다. 따라서 이러한 회전 변형이 자유롭게 발생하도록 유닛 블록(11)의 단부에 마찰이 적은 단부 패드(118)를 결합할 수 있다. The present invention induces the malleable behavior of the arch structure (1) by free rotational deformation of each unit block (11) at the boundary of the unit blocks (11). Therefore, the
이러한 단부 패드(118)는 단부 전체에 구비될 수도 있고, 일부에만 구비될 수도 있는데, 일부에 구비될 경우에는 실질적으로 회전이 발생하는 힌지돌부나 힌지홈부에 구비되는 것이 바람직하다.The
또한, 단부 패드(118)는 유닛 블록(11)의 어느 일측에만 구비되어도 무방하다.The
단부 패드(118)가 유닛 블록(11) 양측단의 단부 전체에 구비되는 경우 상기 단부 패드(118)는 유닛 블록(11) 제작시 몰드의 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 단부 패드(118)는 영구 거푸집과 슬라이딩 패드의 역할을 동시에 수행 가능하다. When the
아울러 상기 단부 패드(118)는 유닛 블록(11)의 운반 및 양중 과정에서 유닛 블록(11)의 단부가 손상되는 것을 방지한다. In addition, the
상기 단부 패드(118)는 다양한 소재를 이용하여 제작 가능하며, 특히 강판, PVC 등으로 제작할 수 있다. The
도 22는 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법에 대한 단계별 공정을 도시하는 도면이다.22 is a diagram showing a step-by-step process for a method of constructing a ductile-arch type arch structure according to the present invention.
도 22의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법은 상기 연성 거동 조적식 아치 구조물을 시공하기 위한 것으로, (a) 아치 구조물(1)이 설치될 위치의 양단에 지지대(2)를 설치하는 한편, 작업면 상에서 복수의 유닛 블록(11)을 상기 인장재(12)로 연결하여 아치 배럴(1a)을 구성하는 단계; (b) 상기 아치 배럴(1a)의 중앙을 양중하여 아치 배럴(1a)의 양단을 지지대(2) 상부에 거치하는 단계; 및 (c) 상기 아치 배럴(1a)의 상부에 토사(3)를 되메우기하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. As shown in FIGS. 22A to 22C, the method for constructing a soft rocking arch structure according to the present invention is for constructing the above-described soft rock arch structure, comprising the steps of: (a) Providing a
상기 (a) 단계에서는 지지대(2)를 설치하는 한편, 아치 배럴(1a)을 제작한다(도 22의 (a)). In the step (a), the
상기 아치 배럴(1a)은 복수의 유닛 블록(11)을 상기 인장재(12)로 연결하여 구성한다. The
인접하는 유닛 블록(11)은 힌지결합부에 의하여 상호 맞물려 회전 변형이 가능하다.The adjacent unit blocks 11 are engaged with each other by the hinge engaging portion and can be rotationally deformed.
상기 (b) 단계에서는 아치 배럴(1a)의 중앙을 양중하여 아치 배럴(1a)의 양단을 지지대(2) 상부에 거치한다(도 22의 (b)). In the step (b), both ends of the
이때, 복수의 유닛 블록(11, 11')은 인장재(12)에 의해 일체화된 상태에서 양중된다. At this time, the plurality of unit blocks 11 and 11 'are fully assembled by the
그리고 (c) 상기 아치 배럴(1a)의 상부에 토사(3)를 되메우기한다(도 22의 (c)).And (c) the gravel-
상기 (a) 단계에서 아치 배럴(1a)은 복수 개가 구비되고, 상기 (b) 단계에서 복수의 아치 배럴(1a)을 횡방향으로 밀착 결합하여 복수의 열로 설치하되, 상기 유닛 블록(11)에는 아치 구조물(1)의 폭 방향으로 제2관통공(116)이 형성되어 상기 (b) 단계에서 복수 열의 아치 배럴(1a) 설치 후 연결용 선재(13)를 상기 제2관통공(116)에 삽입하여 복수 열의 아치 배럴(1a)을 폭 방향으로 상호 연결할 수 있다. In the step (a), a plurality of
따라서 상기 연결용 선재(13)로 복수의 아치 배럴(1a, 1b)을 상호 연결하여 횡방향으로 일체화할 수 있다. Therefore, the plurality of
아울러 상기 유닛 블록(11)은 양측단부 중 어느 일측에는 상기 제1힌지돌부(111)가 형성되고, 타측에는 상기 제1힌지홈부(112)가 형성된 상부 패널(11a), 일측단에는 상기 제2힌지돌부(113)가 형성되고, 타측단에는 상기 제2힌지홈부(114)가 형성된 하부 패널(11b) 및 상기 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)을 연결하는 연결 부재(11c)로 구성되어, 상기 (b) 단계에서 아치 배럴(1a) 거치 후 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)의 사이에 콘크리트(15)를 충전할 수 있다. In addition, the
따라서 상기 유닛 블록(11)은 상부 패널(11a), 하부 패널(11b) 및 연결 부재(11c)로 구성하여 시공 중에는 힌지결합부만으로 충분히 축력을 전달하고 경량화를 통한 작업성 향상이 가능하다. Therefore, the
아울러 힌지결합부를 제외한 나머지 부분에 형성되는 공간에 중공부를 형성하여 (b) 단계 이후에 콘크리트(15)를 충전함으로써 공용중 상시 하중 상태에서 충분히 축력을 지지하도록 하고, 연결용 선재(13)를 안정적으로 정착할 수 있다.In addition, a hollow portion is formed in a space formed in the remaining portion except for the hinge coupling portion to fill the concrete 15 after the step (b), so that the axial force is sufficiently supported in the normal load state during the common use. . ≪ / RTI >
1: 아치 구조물 1a, 1b: 아치 배럴
11, 11': 유닛 블록 11a: 상부 패널
11b: 하부 패널 11c: 연결 부재
111, 111': 제1힌지돌부 112, 112': 제1힌지홈부
113: 제2힌지돌부 114, 114': 제2힌지홈부
115: 제1관통공 116: 제2관통공
117: 볼트 118: 단부 패드
12: 인장재 13: 연결용 선재
14: 중공부 15: 콘크리트
2: 지지대 3: 토사1:
11, 11 ':
11b:
111, 111 ':
113:
115: first through hole 116: second through hole
117: bolt 118: end pad
12: tensile material 13: connecting wire
14: hollow part 15: concrete
2: Support 3: Tosa
Claims (13)
상기 유닛 블록(11, 11')의 일측 단부 상부에는 제1힌지돌부(111, 111')가 돌출 형성되고, 타측 단부 상부에는 상기 제1힌지돌부(111, 111')와 대응되는 형상의 제1힌지홈부(112, 112')가 형성되며, 상기 유닛 블록(11, 11')의 양단 하부의 어느 일측에는 제2힌지돌부(113)가 형성되고, 타측에는 상기 제2힌지돌부(113)와 대응되는 형상의 제2힌지홈부(114)가 형성되어,
상기 아치 배럴(1a)은 유닛 블록(11)의 제1힌지돌부(111) 및 제2힌지돌부(113)가 인접하는 유닛 블록(11')의 제1힌지홈부(112') 및 제2힌지홈부(114')에 수용되도록 유닛 블록(11, 11')이 연속적으로 결합되고,
상기 유닛 블록(11, 11')의 제1힌지돌부(111)와 제1힌지홈부(112')의 상부 및 제2힌지돌부(113)와 제2힌지홈부(114')의 하부는 측면이 일정 각도 내측으로 경사지게 형성되어 인접하는 유닛 블록(11, 11')과의 사이에 V자형의 공간이 형성되도록 구성함으로써 인접하는 유닛 블록(11, 11') 간 양방향 회전이 가능하도록 하여 아치 배럴(1a)의 변형이 허용되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
And an arch barrel (1a) in which a plurality of unit blocks (11, 11 ') whose both ends are inclined such that the upper portion is wider than the lower portion,
The first hinge projections 111 and 111 'protrude from one end of one end of the unit block 11 and the first hinge protrusions 111 and 111' A second hinge protrusion 113 is formed on one side of both lower ends of the unit block 11 and 11 'and a second hinge protrusion 113 is formed on the other side of the second hinge protrusion 113, The second hinge groove 114 having a shape corresponding to that of the second hinge groove 114 is formed,
The arch barrel 1a is formed so that the first hinge protrusion 111 and the second hinge protrusion 113 of the unit block 11 are connected to the first hinge groove 112 ' The unit blocks 11 and 11 'are continuously engaged so as to be accommodated in the groove portion 114'
The first hinge protrusion 111 and the upper portion of the first hinge recess 112 'and the lower portion of the second hinge protrusion 113 and the second hinge recess 114' of the unit block 11, 11 ' And a V-shaped space is formed between the adjacent unit blocks 11 and 11 'so that the unit blocks 11 and 11' can be rotated bidirectionally between adjacent unit blocks 11 and 11 ' 1a) is allowed to be deformed.
상기 유닛 블록(11, 11')의 단면상 중심축 상부에는 아치 배럴(1a)의 길이 방향으로 제1관통공(115)이 관통 형성되고, 복수의 유닛 블록(11, 11')은 상기 제1관통공(115)에 삽입 관통되는 인장재(12)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
The method of claim 1,
A first through hole 115 is formed in the longitudinal direction of the arch barrel 1a at the upper portion of the central axis on the cross section of the unit block 11 and 11 'and a plurality of unit blocks 11 and 11' Are connected to each other by a tensile material (12) inserted through the through hole (115).
상기 아치 구조물(1)은 복수의 아치 배럴(1a, 1b)이 횡방향으로 밀착 결합되되, 상기 유닛 블록(11, 11')에는 아치 구조물(1)의 폭 방향으로 제2관통공(116)이 형성되어, 복수의 아치 배럴(1a, 1b)이 상기 제2관통공(116)에 삽입 관통되는 연결용 선재(13)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
The method of claim 1,
In the arch structure 1, a plurality of arch barrels 1a and 1b are tightly coupled to each other in the transverse direction, and the second through holes 116 are formed in the unit blocks 11 and 11 'in the width direction of the arch structure 1. [ , And a plurality of arch barrels (1a, 1b) are interconnected by a connecting wire (13) inserted into the second through hole (116).
상기 유닛 블록(11)은 양측단부 중 어느 일측에는 상기 제1힌지돌부(111)가 형성되고, 타측에는 상기 제1힌지홈부(112)가 형성된 상부 패널(11a), 일측단에는 상기 제2힌지돌부(113)가 형성되고, 타측단에는 상기 제2힌지홈부(114)가 형성된 하부 패널(11b) 및 상기 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)을 연결하는 연결 부재(11c)로 구성되어 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)의 사이에 중공부(14)가 형성되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
The method of claim 1,
The unit block 11 includes an upper panel 11a having the first hinge protrusion 111 on one side and a first hinge recess 112 on the other side, And a connecting member 11c connecting the upper panel 11a and the lower panel 11b to each other. The lower panel 11b is formed with the protrusion 113, the second hinge groove 114 at the other end thereof, Characterized in that a hollow portion (14) is formed between the upper panel (11a) and the lower panel (11b).
상기 유닛 블록(11)은 각각 분리 제작된 상부 패널(11a), 하부 패널(11b) 및 연결 부재(11c)를 조립하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
The method of claim 6,
Wherein the unit block (11) comprises an upper panel (11a), a lower panel (11b) and a connecting member (11c) assembled separately.
상기 중공부(14)에는 콘크리트(15)가 충전되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
The method of claim 6,
Wherein the hollow portion (14) is filled with concrete (15).
상기 아치 구조물(1)은 복수의 아치 배럴(1a)이 횡방향으로 밀착 결합되되, 상기 중공부(14)에는 연결용 선재(13)가 아치 배럴(1a)의 폭 방향으로 가로질러 배근되고, 상기 콘크리트(15)가 충전되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
9. The method of claim 8,
A plurality of arch barrels 1a are tightly coupled to each other in the transverse direction of the arch structure 1 and the connecting wire members 13 are arranged to extend across the hollow barrel 1a in the width direction of the arch barrel 1a, Wherein the concrete (15) is filled. ≪ RTI ID = 0.0 > 18. < / RTI >
상기 유닛 블록(11)의 일측단 또는 양측단의 단부 전체 또는 일부에는 단부 패드(118)가 측단 형상을 따라 결합되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물.
The method of claim 1,
Characterized in that the end pads (118) are coupled along a side end shape to all or part of one end or both ends of the unit block (11).
(a) 아치 구조물(1)이 설치될 위치의 양단에 지지대(2)를 설치하는 한편, 작업면 상에서 복수의 유닛 블록(11)을 상기 인장재(12)로 연결하여 아치 배럴(1a)을 구성하는 단계;
(b) 상기 아치 배럴(1a)의 중앙을 양중하여 아치 배럴(1a)의 양단을 지지대(2) 상부에 거치하는 단계; 및
(c) 상기 아치 배럴(1a)의 상부에 토사(3)를 되메우기하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법.
A ducted arch structure according to claim 4,
(a) A support bar 2 is installed at both ends of a position where the arch structure 1 is to be installed and a plurality of unit blocks 11 are connected to the tension bar 12 on the work surface to construct an arch barrel 1a ;
(b) mounting both ends of the arch barrel (1a) on the upper part of the support base (2) by centering the center of the arch barrel (1a); And
(c) backing up the gravel (3) on top of the arch barrel (1a); Wherein the first and second portions of the buckling structure are substantially parallel to each other.
상기 (a) 단계에서 아치 배럴(1a)은 복수 개가 구비되고, 상기 (b) 단계에서 복수의 아치 배럴(1a)을 횡방향으로 밀착 결합하여 복수의 열로 설치하되, 상기 유닛 블록(11)에는 아치 구조물(1)의 폭 방향으로 제2관통공(116)이 형성되어 상기 (b) 단계에서 복수 열의 아치 배럴(1a) 설치 후 연결용 선재(13)를 상기 제2관통공(116)에 삽입하여 복수 열의 아치 배럴(1a)을 폭 방향으로 상호 연결하는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법.
12. The method of claim 11,
In the step (a), a plurality of arch barrels 1a are provided, and in the step (b), a plurality of arch barrels 1a are tightly coupled in the lateral direction to form a plurality of rows, The second through hole 116 is formed in the width direction of the arch structure 1 so that the connecting wire member 13 is connected to the second through hole 116 after the plurality of arched barrels 1a are installed in step (b) And the plurality of arch barrels (1a) are interconnected in the width direction.
상기 유닛 블록(11)은 양측단부 중 어느 일측에는 상기 제1힌지돌부(111)가 형성되고, 타측에는 상기 제1힌지홈부(112)가 형성된 상부 패널(11a), 일측단에는 상기 제2힌지돌부(113)가 형성되고, 타측단에는 상기 제2힌지홈부(114)가 형성된 하부 패널(11b) 및 상기 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)을 연결하는 연결 부재(11c)로 구성되어,
상기 (b) 단계에서 아치 배럴(1a) 거치 후 상부 패널(11a)과 하부 패널(11b)의 사이에 콘크리트(15)를 충전하는 것을 특징으로 하는 연성 거동 조적식 아치 구조물의 시공방법.12. The method of claim 11,
The unit block 11 includes an upper panel 11a having the first hinge protrusion 111 on one side and a first hinge recess 112 on the other side, And a connecting member 11c connecting the upper panel 11a and the lower panel 11b to each other. The lower panel 11b is formed with the protrusion 113, the second hinge groove 114 at the other end thereof, ,
Wherein the concrete 15 is filled between the upper panel 11a and the lower panel 11b after the arch barrel 1a is mounted in the step (b).
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2017
- 2017-06-23 KR KR1020170079699A patent/KR101847104B1/en active IP Right Grant
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