KR101881104B1 - 현수 보도교 및 이의 시공 방법 - Google Patents

현수 보도교 및 이의 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바닥부의 하중을 행어에 지지시킴으로써 횡지지보 하부에 위치하는 지지케이블의 수평 분력 최소화로 주탑 기초에 작용하는 수평하중을 감소시켜 주탑 기초를 경제적으로 설계할 수 있는 현수 보도교 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
본 발명 현수 보도교는 교축 방향으로 상호 이격 설치되는 한 쌍의 주탑 기초; 상기 주탑 기초의 상부에 설치되는 주탑; 교축 방향으로 상기 주탑의 외측에 이격 설치되는 앵커부; 좌우 한 쌍으로 구비되어 양단부가 각각 앵커부에 정착되고, 상기 주탑의 상단에 걸쳐 지지되는 주케이블; 상기 주케이블의 하부에 좌우 한 쌍으로 구비되는 것으로 양단부가 주탑 기초에 정착되는 지지케이블; 좌우 한 쌍의 지지케이블 상부를 가로질러 배치되는 것으로 복수 개가 교축 방향으로 상호 이격되도록 구비되는 횡지지보; 상기 횡지지보의 상부에 구비되는 바닥부; 및 상기 주케이블과 횡지지보를 연결하는 복수의 행어; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

현수 보도교 및 이의 시공 방법{Suspension bridge for pedestrian and construction method thereof}
본 발명은 바닥부의 하중을 행어에 지지시킴으로써 횡지지보 하부에 위치하는 지지케이블의 수평 분력 최소화로 주탑 기초에 작용하는 수평하중을 감소시켜 주탑 기초를 경제적으로 설계할 수 있는 현수 보도교 및 이의 시공 방법에 대한 것이다.
간선도로, 철도, 계곡 등을 건너갈 수 있도록 이를 가로지르는 보도교가 많이 시공되고 있다.
보도교 시공시 일반적인 거더교는 지간 확대에 한계가 있다.
이에 교각 수를 줄이고 지간을 확대할 수 있는 현수교 형식의 보도교 적용을 고려할 수 있다.
이러한 현수 보도교의 일례로 종래 바닥케이블 상부에 바닥판을 체결하고 메인케이블과 바닥판 또는 바닥케이블을 행어케이블로 연결한 기술이 있다(도 1, 등록특허 제10-1364045호 등).
그러나 행어케이블을 바닥판에 고정하는 경우, 바닥판 설치를 위한 작업 하중으로 인해 바닥케이블에 연직하중이 작용한다. 이때, 상기 바닥케이블은 포물선을 이루고 있으므로 연직하중으로 인해 수평 분력이 발생하는데, 이는 바닥케이블 양단이 정착된 주탑 기초에 수평력으로 작용하게 된다.
이에 기존에는 수평 방향 하중에 대해 주탑 기초를 별도로 보강하여야 하였다.
그러나 이러한 수평 방향 하중은 설치 작업시에만 작용하는 하중으로, 교량 설치 후에는 작용하지 않기 때문에 주탑 기초를 과다 설계하는 원인이 되어 비경제적인 문제점이 있었다.
아울러 행어케이블을 바닥케이블에 고정하는 경우, 바닥케이블의 개수가 메인케이블과 같아야 한다.
즉, 2개의 바닥케이블만으로 바닥판 하중을 지지하여야 하므로, 큰 지름의 바닥케이블을 사용하여야 한다. 이로 인해 바닥케이블의 중량이 커 작업이 어렵다. 그리고 바닥판이 2개의 바닥케이블에 의해 지지되므로, 바닥판의 폭 방향 처짐을 줄이기 위해서는 바닥케이블의 간격을 좁힐 수밖에 없어 교량 폭에 한계가 있다.
이에 교량 폭을 증가시키기 위해 바닥판의 두께를 두껍게 할 수 있는데, 이 경우 자중이 증가되어 결국 다른 부재의 강성을 키워야 하므로 비경제적이다.
본 발명은 주탑 기초에 작용하는 수평력을 감소시켜 주탑 기초를 경제적으로 설계할 수 있는 현수 보도교 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 바닥판의 두께를 줄일 수 있어 자중 감소로 경제적인 설계가 가능한 현수 보도교 및 이의 시공 방법을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 교축 방향으로 상호 이격 설치되는 한 쌍의 주탑 기초; 상기 주탑 기초의 상부에 설치되는 주탑; 교축 방향으로 상기 주탑의 외측에 이격 설치되는 앵커부; 좌우 한 쌍으로 구비되어 양단부가 각각 앵커부에 정착되고, 상기 주탑의 상단에 걸쳐 지지되는 주케이블; 상기 주케이블의 하부에 좌우 한 쌍으로 구비되는 것으로 양단부가 주탑 기초에 정착되는 지지케이블; 좌우 한 쌍의 지지케이블 상부를 가로질러 배치되는 것으로 복수 개가 교축 방향으로 상호 이격되도록 구비되는 횡지지보; 상기 횡지지보의 상부에 구비되는 바닥부; 상기 주케이블과 횡지지보를 연결하는 복수의 행어; 및 상기 행어의 중간에 구비되는 것으로, 일측면에 가동기어가 회전 가능하게 결합되어 일측의 행어가 결합되는 고정플레이트 및 상기 가동기어가 결합되어 맞물리도록 일측 내면에 기어랙이 형성된 결합장공이 일측면에 형성되어 타측의 행어가 결합되는 가동플레이트로 구성되는 긴장력 조절장치; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 바닥부는 횡지지보의 상부에 교축 방향으로 배치되는 것으로 양단부가 주탑 기초에 정착되는 복수의 바닥케이블 및 상기 바닥케이블의 상부에 교폭 방향으로 배치되는 데크부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지지케이블의 일단은 주탑 기초를 관통하여 주탑 기초의 외측으로 일정 길이 연장되되, 상기 주탑 기초의 외측면에서 재긴장 가능한 정착구에 의해 정착되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 주탑 기초에서 지지케이블이 관통되는 관통공은 경간 내측을 향해 하향 경사진 것을 특징으로 하는 현수 보도교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 행어의 하단은 길이 조절 가능한 연결구에 의해 횡지지보에 고정되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결구는 행어의 하단이 고정되는 행어 고정부, 상기 행어 고정부의 하부에 구비되는 것으로 횡지지보를 관통하는 지지바, 상기 지지바의 하단에 결합되는 걸림너트, 중앙에 상기 지지바가 관통되는 장공이 형성되고, 하부에 경사면이 형성된 가동쐐기, 상기 가동쐐기의 일단에 결합되어 회전에 의해 가동쐐기를 왕복 이동시키는 가동볼트 및 상기 걸림너트와 가동쐐기 사이에서 지지바의 외부에 구비되는 것으로 상면에 상기 가동쐐기의 경사면에 대응되는 경사면이 형성된 가이드와셔로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교를 제공한다.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 현수 보도교를 시공하기 위한 것으로, (a) 상기 주탑 기초, 주탑 및 앵커부를 설치하는 단계; (b) 한 쌍의 주케이블을 양단부가 앵커부에 정착되고 주탑 상단에 걸쳐 지지되도록 설치하는 한편, 양단부가 주탑 기초에 정착되도록 지지케이블을 설치하는 단계; (c) 상기 지지케이블의 상부에 횡지지보를 설치하는 단계; (d) 상기 횡지지보와 주케이블을 행어로 연결하는 단계; 및 (e) 상기 횡지지보의 상부에 바닥부를 설치하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (b) 단계에서, 상기 지지케이블은 중앙이 하부로 처진 상태가 되도록 설치되고, 상기 (c) 단계에서, 상기 횡지지보 설치 후 지지케이블을 긴장하여 지지케이블의 중앙이 상승되도록 하는 것을 특징으로 하는 현수 보도교의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (e) 단계 이후, 상기 행어의 길이를 조절하여 행어의 장력 또는 바닥부의 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 현수 보도교의 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 바닥부 하부에 위치되는 횡지지보가 행어에 의하여 주케이블에 연결되므로, 상판부의 하중을 행어에 지지시킬 수 있다. 이에 따라 횡지지보 하부에 위치하는 지지케이블의 수평 분력을 최소화하여, 주탑 기초에 작용하는 수평하중 감소로 주탑 기초의 경제적인 설계가 가능하다.
둘째, 바닥부를 바닥케이블과 데크부재로 구성하는 경우, 교축 방향으로 배치되는 복수의 바닥케이블이 횡지지보에 의하여 지지되므로 바닥케이블의 처짐을 크게 감소시킬 수 있다.
셋째, 횡지지보 상에서 교폭 방향을 따라 바닥케이블을 복수 개 배치할 수 있어 데크부재의 지간을 자유롭게 조절할 수 있으며, 이에 따라 데크부재의 두께 최소화 및 바닥부 자중 감소가 가능하다.
도 1은 종래 현수 보도교의 일례를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명 현수 보도교의 측면도.
도 3은 지지케이블, 횡지지보, 바닥부 및 행어의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명 현수 보도교의 단면도.
도 5는 지지케이블 단부의 수평력을 도시하는 도면.
도 6은 지지케이블 및 바닥부의 시공 순서를 도시하는 도면.
도 7은 주탑 기초와 지지케이블 및 바닥케이블의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 8은 관통공이 형성된 주탑 기초를 도시하는 단면도.
도 9는 횡지지보와 행어 하단의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 10은 횡지지보와 행어 하단의 결합 상세를 도시하는 분해 사시도.
도 11은 긴장력 조절장치를 도시하는 사시도.
도 12는 긴장력 조절장치를 도시하는 측단면도.
도 13은 긴장력 조절장치의 작동 관계를 도시하는 도면.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명 현수 보도교의 측면도이고, 도 3은 지지케이블, 횡지지보, 바닥부 및 행어의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 4는 본 발명 현수 보도교의 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명 현수 보도교는 교축 방향으로 상호 이격 설치되는 한 쌍의 주탑 기초(1); 상기 주탑 기초(1)의 상부에 설치되는 주탑(2); 교축 방향으로 상기 주탑(2)의 외측에 이격 설치되는 앵커부(3); 좌우 한 쌍으로 구비되어 양단부가 각각 앵커부(3)에 정착되고, 상기 주탑(2)의 상단에 걸쳐 지지되는 주케이블(4); 상기 주케이블(4)의 하부에 좌우 한 쌍으로 구비되는 것으로 양단부가 주탑 기초(1)에 정착되는 지지케이블(5); 좌우 한 쌍의 지지케이블(5) 상부를 가로질러 배치되는 것으로 복수 개가 교축 방향으로 상호 이격되도록 구비되는 횡지지보(6); 상기 횡지지보(6)의 상부에 구비되는 바닥부(7); 상기 주케이블(4)과 횡지지보(6)를 연결하는 복수의 행어(8); 및 상기 행어(8)의 중간에 구비되는 것으로, 일측면에 가동기어(911)가 회전 가능하게 결합되어 일측의 행어(8')가 결합되는 고정플레이트(91) 및 상기 가동기어(911)가 결합되어 맞물리도록 일측 내면에 기어랙(922)이 형성된 결합장공(921)이 일측면에 형성되어 타측의 행어(8")가 결합되는 가동플레이트(92)로 구성되는 긴장력 조절장치(9); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 현수 보도교는 주탑 기초(1)의 수평력을 감소시켜 주탑 기초(1)의 경제적 설계를 가능하게 하기 위한 것이다.
상기 주탑 기초(1), 주탑(2), 앵커부(3) 및 주케이블(4)은 기존의 현수 보도교에 적용되는 구성을 사용 가능하다.
상기 지지케이블(5)은 주케이블(4)의 하부에 좌우 한 쌍으로 구비되는 것으로 양단부가 주탑 기초(1)에 정착된다.
상기 지지케이블(5)은 바닥부(7)의 하중을 일부 분담함으로써 주케이블(4) 및 행어(8)의 하중 부담을 감소시킨다. 아울러 행어(8)가 파손되더라도 지지케이블(5)이 바닥부(7)의 하중을 지지할 수 있으므로, 교량 붕괴를 방지할 수 있다.
또한, 상기 지지케이블(5)은 횡지지보(6) 시공을 위한 작업용 대차의 레일 역할을 할 수 있다.
즉, 작업용 대차에 윈치를 연결하여 윈치 구동에 의해 작업용 대차를 지지케이블(5) 상에서 슬라이딩 이동시키면서 횡지지보(6) 설치 작업을 진행할 수 있다.
상기 횡지지보(6)는 좌우 한 쌍의 지지케이블(5) 상부를 가로질러 배치되는 것으로 복수 개가 교축 방향으로 상호 이격되도록 구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 횡지지보(6)는 바닥부(7)의 측면으로 일정 길이 돌출되도록 구성할 수 있다. 그리고 횡지지보(6)의 돌출된 상부에 난간대(73)를 설치할 수 있다.
상기 횡지지보(6)의 측면에는 양단이 주탑 기초(1) 또는 앵커부(3)에 정착되는 횡지지케이블(61)이 구비될 수 있다. 그리고 상기 횡지지보(6)의 측면을 횡지지케이블(61)과 복수의 윈드케이블(62)로 연결할 수 있다.
상기 바닥부(7)는 횡지지보(6)의 상부에 구비된다.
상기 바닥부(7) 하부에 횡지지보(6)가 구비되므로, 횡지지보(6) 시공시 작업 하중을 지지하기 위해 횡지지보(6) 하부에 별도의 지지케이블(5)이 구비된다.
상기 행어(8)는 상기 주케이블(4)과 횡지지보(6)를 연결하는 것으로 복수 개가 구비된다.
이에 따라 결과적으로 바닥부(7)를 행어(8)에 연결할 수 있으므로, 행어(8)가 바닥부(7)의 하중을 지지하게 된다.
종래에는 바닥부(7) 설치 후 행어(8)가 연결되므로, 행어(8)의 연결 전까지 모든 하중을 바닥부(7) 하부의 케이블이 지지하여야 하였다. 이에 주탑 기초(1)에 큰 수평하중이 작용하여 구조적으로 비효율적이었다.
이에 반해 본 발명에서는 바닥부(7) 설치 전에 행어(8)를 설치할 수 있으므로, 바닥부(7)의 하중을 대부분 행어(8)에 지지시켜 지지케이블(5)의 수평 분력을 최소화할 수 있다.
도 3, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 상기 바닥부(7)는 횡지지보(6)의 상부에 교축 방향으로 배치되는 것으로 양단부가 주탑 기초(1)에 정착되는 복수의 바닥케이블(71) 및 상기 바닥케이블(71)의 상부에 교폭 방향으로 배치되는 데크부재(72)로 구성 가능하다.
본 발명 현수 보도교를 구성하는 바닥케이블(71)은 종래기술인 도 1에 도시된 바닥 케이블(70)에 대응되는 구성으로, 종래 바닥 케이블(70) 하부에 횡지지보(6)와 지지케이블(5)이 부가된 것이다.
상기 바닥케이블(71)은 횡지지보(6)의 상부에 거치되는 것으로, 횡지지보(6) 사이 간격이 하나의 지간을 이룬다.
이에 따라 종래 기술의 경우 바닥 케이블(70)이 주탑기초(11)에만 고정되므로 바닥 케이블(70)의 지간이 매우 커 처짐이 큰 반면, 본 발명에서는 주탑 기초(1) 사이에서 복수의 횡지지보(6)가 바닥케이블(71)을 지지하게 되므로 바닥케이블(71)의 처짐이 크게 감소된다.
아울러 상기 바닥케이블(71)은 행어(8)에 직접 연결되지 않는다. 따라서 행어(8)의 개수와 상관 없이 바닥케이블(71)의 수를 자유롭게 설정할 수 있다.
상기 데크부재(72)는 교폭 방향, 즉 바닥케이블(71)과 직교하는 방향으로 배치된다. 이에 따라 횡지지보(6) 상에서 교폭 방향을 따라 바닥케이블(71)을 복수 개 배치함으로써, 데크부재(72)의 지간을 필요에 따라 조절할 수 있다.
따라서 데크부재(72)의 두께를 최소화할 수 있고, 나아가 바닥부(7)의 자중 감소시킬 수 있어 경제적인 시공이 가능하다.
도 5는 지지케이블 단부의 수평력을 도시하는 도면이고, 도 6은 지지케이블 및 바닥부의 시공 순서를 도시하는 도면이며, 도 7은 주탑 기초와 지지케이블 및 바닥케이블의 결합 관계를 도시하는 사시도이다.
도 6, 도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 지지케이블(5)의 일단은 주탑 기초(1)를 관통하여 주탑 기초(1)의 외측으로 일정 길이 연장되되, 상기 주탑 기초(1)의 외측면에서 재긴장 가능한 정착구(51)에 의해 정착 가능하다.
일반적으로 케이블 구조는 케이블의 자중으로 인해 케이블이 하부로 처진 포물선을 이루게 되며, 케이블의 자중이 존재하는 한 케이블을 직선으로 유지하는 것은 불가능하다.
그리고 별도의 지지 없이 케이블을 직선에 가깝게 유지하기 위해서는 케이블 양단을 팽팽하게 당겨야 한다.
본 발명의 경우, 상기 지지케이블(5)은 주탑 기초(1)에 양단이 고정된다.
그런데 도 5의 (a)와 같이 포물선 형태에 있는 지지케이블(5)을 도 5의 (b)와 같이 직선에 가깝게 유지하기 위해서는 지지케이블(5)의 양단을 팽팽하게 당겨야 한다. 이 경우 주탑 기초(1)에 큰 수평력이 작용하게 되고, 지지케이블(5) 자체의 장력도 크게 증가하며, 이러한 수평력은 포물선의 곡률이 작을수록, 즉 지지케이블(5)이 직선에 가까워질수록 증가한다.
따라서 횡지지보(6) 설치시 작업 하중에 의해 주탑 기초(1)에 작용하는 수평력의 크기가 증가하는 것을 방지하기 위해서는 지지케이블(5)을 처진 상태로 유지하여야 한다. 즉, 지지케이블(5)의 단부 각도를 크게 하여 수평 분력을 작게 유지하여야 한다.
이에 도 6의 (a)와 같이 지지케이블(5)이 처진 상태에서 횡지지보(6)의 설치 작업을 실시한다(도 6의 (b)).
다음으로, 횡지지보(6)의 설치 작업이 완료되어 작업 하중이 재하되지 않는 상태에서, 도 6의 (c)와 같이 지지케이블(5)을 긴장하여 계획된 바닥부(7)의 상부 레벨을 맞춘다.
이 과정에서 지지케이블(5)의 단부를 긴장하여 지지케이블(5)을 직선에 가까운 상태로 만들 수 있도록 지지케이블(5)의 일단은 주탑 기초(1)에 재긴장 가능한 정착구(51)로 정착할 수 있다.
상기 주탑 기초(1)에는 지지케이블(5)이 관통 가능한 관통공(11)이 형성될 수 있다.
이후, 행어(8)를 이용하여 횡지지보(6)를 주케이블(4)과 연결하며(도 6의 (d)), 도 6의 (e)와 같이 바닥부(7)를 설치하는 순서로 시공을 진행할 수 있다.
도 8과 같이, 상기 정착구(51)는 통상의 웨지(511)와 웨지콘(512)으로 구성 가능하다.
도 8은 관통공이 형성된 주탑 기초를 도시하는 단면도이다.
도 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 주탑 기초(1)에서 지지케이블(5)이 관통되는 관통공(11)은 경간 내측을 향해 하향 경사지도록 구성할 수 있다.
상기 지지케이블(5)은 자중에 의해 지지케이블(5)의 단부가 내측으로 당겨지면서 자연스럽게 정착단에서 정착되도록 구성할 수 있다.
이를 위하여 상기 횡지지보(6)의 설치 전 지지케이블(5)의 처진 각도와 일치하도록 주탑 기초(1) 내부에 지지케이블(5)이 관통되는 관통공(11)을 경사지게 형성할 수 있다.
이에 따라 지지케이블(5)이 내측으로 당겨지면, 지지케이블(5)에 결합된 웨지(511)가 웨지콘(512)의 웨지홀로 당겨지면서 자연스럽게 정착 가능하다.
도 9는 횡지지보와 행어 하단의 결합 관계를 도시하는 단면도이고, 도 10은 횡지지보와 행어 하단의 결합 상세를 도시하는 분해 사시도이다.
상기 행어(8)의 하단은 길이 조절 가능한 연결구(81)에 의해 횡지지보(6)에 고정할 수 있다.
상기 바닥부(7)가 설치되면 바닥부(7)의 자중에 의해 하중이 재분배되므로, 행어(8)의 길이를 재조정할 필요가 있다.
따라서 각 행어들(8)에 균등한 긴장력이 부여되어 안정적으로 상판부 하중을 지지할 수 있도록 각 연결구(81)에 의해 길이를 미세 조절하도록 구성할 수 있다.
이 경우 연결구(81)를 이용하여 행어(8)의 높이를 조절함으로써, 보행자의 보행에 불편함이 없도록 바닥부(7)가 적절한 경사와 평활도를 갖도록 할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 연결구(81)는 행어(8)의 하단이 고정되는 행어 고정부(811), 상기 행어 고정부(811)의 하부에 구비되는 것으로 횡지지보(6)를 관통하는 지지바(812), 상기 지지바(812)의 하단에 결합되는 걸림너트(813), 중앙에 상기 지지바(812)가 관통되는 장공(S)이 형성되고, 하부에 경사면이 형성된 가동쐐기(814), 상기 가동쐐기(814)의 일단에 결합되어 회전에 의해 가동쐐기(814)를 왕복 이동시키는 가동볼트(815) 및 상기 걸림너트(813)와 가동쐐기(814) 사이에서 지지바(812)의 외부에 구비되는 것으로 상면에 상기 가동쐐기(814)의 경사면에 대응되는 경사면이 형성된 가이드와셔(816)로 구성할 수 있다.
상기 횡지지보(6)는 한 쌍의 측판과 한 쌍의 측판 상부에 위치하는 상판으로 구성되어, 전체적으로 하부가 개방된 ㄷ자형 단면으로 형성 가능하다.
상기 걸림너트(813), 가동쐐기(814) 및 가이드와셔(816)는 ㄷ자형 단면 형상의 횡지지보(6) 하부 내측에 구비되고, 가동볼트(815)는 횡지지보(6)의 일측 측판을 관통하여 가동쐐기(814)를 가압하도록 구성 가능하다.
상기 횡지지보(6)의 일측 측판에는 가동볼트(815)가 관통 가능한 관통공이 형성된다.
상기 가동볼트(815)는 일단이 가동쐐기(814)의 일측에 형성된 관통공을 관통할 수 있으며, 가동쐐기(814)에 형성된 관통공은 장공(S)과 연통 가능하도록 구성할 수 있다.
상기 가동볼트(815)를 회전시키면 가동쐐기(814)를 좌우로 슬라이딩 이동시킬 수 있다.
일례로 상기 가동볼트(815)를 회전시켜 가동쐐기(814)를 당기면, 가동쐐기(814) 하부에 형성된 경사면을 타고 가이드와셔(816)가 하부로 이동한다. 이에 따라 지지바(812)를 하부로 당기게 되며, 연결구(81)의 길이가 단축되면서 행어(8)를 당기거나 횡지지보(6)를 상부로 이동시킬 수 있다.
상기 가동볼트(815)는 횡지지보(6)의 측판 외부에 볼트 헤드가 노출되도록 결합 가능하므로, 교량 상부에서 렌치 등에 의해 회전하여 안전하게 작업 가능하다.
상기 횡지지보(6)의 상부에는 지지바(812) 외측에 고정너트(817)가 결합될 수 있다.
상기 고정너트(817)는 연결구(81)에 의한 행어(8)의 미세 조정 후 지지바(812)의 위치를 고정하기 위하여 이용할 수 있다.
상기 고정너트(817)에 의한 간섭을 방지하기 위하여, 상기 고정너트(817)는 연결구(81) 작동 전 미리 회전시켜 횡지지보(6)의 상부면과 일정 간격 이격되도록 상부로 이동시켜 놓는 것이 바람직하다.
도 11은 긴장력 조절장치를 도시하는 사시도이고, 도 12는 긴장력 조절장치를 도시하는 측단면도이며, 도 13은 긴장력 조절장치의 작동 관계를 도시하는 도면이다.
도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 행어(8)의 중간에는 긴장력 조절장치(9)가 구비되되, 상기 긴장력 조절장치(9)는 일측의 행어(8')가 결합되는 것으로 일측면에 가동기어(911)가 회전 가능하게 결합되는 고정플레이트(91) 및 타측의 행어(8")가 결합되는 것으로 상기 가동기어(911)가 결합되어 맞물리도록 일측 내면에 기어랙(922)이 형성된 결합장공(921)이 일측면에 형성되는 가동플레이트(92)로 구성할 수 있다.
상기 긴장력 조절장치(9)는 고정플레이트(91)와 가동플레이트(92)로 구성된다.
상기 고정플레이트(91)에는 일측의 행어(8')가 결합된다.
상기 일측 행어(8')는 고정플레이트(91)에 형성된 체결장공(912)에 결합 가능하다.
상기 고정플레이트(91)에는 일측면에 가동기어(911)가 회전 가능하게 결합된다.
상기 가동플레이트(92)에는 타측의 행어(8")가 결합된다.
상기 타측 행어(8")는 가동플레이트(92)에 형성된 체결장공(923)에 결합 가능하다.
상기 가동플레이트(92)에는 가동기어(911)가 결합되어 맞물리도록 일측 내면에 기어랙(922)이 형성된 결합장공(921)이 일측면에 형성된다.
이때, 상기 고정플레이트(91)의 일측면에 복수의 고정측걸림돌부(914)가 돌출 형성되고, 상기 가동플레이트(92)의 일측면에는 상기 고정플레이트(91)의 고정측걸림돌부(914)에 걸리는 가동측걸림돌부(924)가 복수 개 돌출 형성될 수 있다.
상기 가동측걸림돌부(924)는 행어(8)의 긴장 방향으로 복수 개가 상호 이격 형성되어, 행어(8) 긴장 후 가동플레이트(92)의 위치를 고정한다.
구체적으로 긴장력 조절장치(9)를 통한 행어(8)의 긴장 및 고정 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 가동측걸림돌부(924)는 고정측걸림돌부(914)에 걸린 상태로 고정되어 있다가(도 13의 (a)), 가동플레이트(92)를 일측으로 회전시키면 가동측걸림돌부(924)가 고정측걸림돌부(914)에서 이탈된다(도 13의 (b)).
이후, 상기 가동기어(911)에 연결되는 회전부(915)를 돌려 가동기어(911)를 일방향으로 회전시키면, 가동기어(911)에 맞물린 결합장공(921) 내의 기어랙(922)이 이동하면서 가동플레이트(92)가 고정플레이트(91) 쪽으로 이동하여 행어(8)가 당겨진다(도 13의 (c)).
다시 가동플레이트(92)를 역방향으로 회전시켜 가동측걸림돌부(924)가 고정측걸림돌부(914)에 걸려 고정되도록 한다(도 13의 (d)).
상기 고정측걸림돌부(914)와 가동측걸림돌부(924)는 서로 맞물린 상태에서 고정플레이트(91)와 가동플레이트(92)가 서로 이탈되지 않도록 하여야 한다.
따라서 상기 고정측걸림돌부(914)와 가동측걸림돌부(924)는 각 단면을 도브테일 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 고정플레이트(91)의 가동기어(911) 하부에는 횡방향으로 회전장공(913)이 형성되고, 상기 결합장공(921)은 가동기어(911)의 하부로 일정 길이 더 연장되도록 형성할 수 있다.
그리고 상기 회전장공(913)과 결합장공(921)을 상호 체결핀(93)으로 결합하면, 고정플레이트(91)와 가동플레이트(92)가 서로 이탈되지 않는다.
상기 긴장력 조절장치(9)는 단독으로 사용할 수도 있고, 전술한 연결구(81)와 병행하여 사용하는 것도 가능하다.
다음으로, 전술한 본 발명 현수 보도교를 시공하기 위한 현수 보도교의 시공 방법에 대하여 설명한다.
본 발명 현수 보도교의 시공 방법은 (a) 상기 주탑 기초(1), 주탑(2) 및 앵커부(3)를 설치하는 단계; (b) 한 쌍의 주케이블(4)을 양단부가 앵커부(3)에 정착되고 주탑(2) 상단에 걸쳐 지지되도록 설치하는 한편, 양단부가 주탑 기초(1)에 정착되도록 지지케이블(5)을 설치하는 단계; (c) 상기 지지케이블(5)의 상부에 횡지지보(6)를 설치하는 단계; (d) 상기 횡지지보(6)와 주케이블(4)을 행어(8)로 연결하는 단계; 및 (e) 상기 횡지지보(6)의 상부에 바닥부(7)를 설치하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 (c) 단계에서 횡지지보(6)가 미리 설치되므로, (d) 단계에서 설치되는 행어(8)가 횡지지보(6)를 직접 지지하여 수직하중을 지지 가능하다. 이후 (e) 단계에서 바닥부(7)를 설치한다.
상기 횡지지보(6)와 바닥부(7)의 하중은 주로 행어(8)에 의하여 지지된다.
상기 (b) 단계에서 설치되는 지지케이블(5)은 행어(8) 설치 전까지 횡지지보(6)의 하중을 지지한다.
이에 따라 지지케이블(5)의 수평 분력으로 인한 주탑 기초(1)의 수평 하중 부담을 최소화할 수 있다.
상기 횡지지보(6)의 측면에 윈드케이블(62)이 연결되는 경우, 상기 윈드케이블(62)에 의해 작용하는 하향의 수직 분력을 행어(8)가 지지할 수 있도록 윈드케이블(62)은 (d) 단계의 행어(8) 설치 후 시공하는 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계에서, 상기 지지케이블(5)은 중앙이 하부로 처진 상태가 되도록 설치되고, 상기 (c) 단계에서, 상기 횡지지보(6) 설치 후 지지케이블(5)을 긴장하여 지지케이블(5)의 중앙이 상승되도록 구성할 수 있다.
상기 횡지지보(6) 설치시 작업 하중에 의해 수평력이 커지는 것을 방지하기 위해 지지케이블(5)이 처진 상태에서 작업을 진행한다.
그리고 횡지지보(6)의 설치가 완료되어 작업 하중이 제거되면, 지지케이블(5)을 긴장하여 지지케이블(5)을 대략 수평 상태로 유지하도록 한다.
즉, 지지케이블(5)을 긴장하여 상판부의 레벨을 맞춘 후 행어(8)를 연결한다.
이때, 상기 지지케이블(5)의 일단은 주탑 기초(1)를 관통하여 주탑 기초(1)의 외측으로 일정 길이 연장시킬 수 있으며, 주탑 기초(1)의 외측면에서 재긴장 가능한 정착구(51)에 의해 정착 가능하다.
상기 (e) 단계 이후에는 상기 행어(8)의 길이를 조절하여 행어(8)의 장력 또는 바닥부(7)의 레벨을 조절할 수 있다.
이때, 행어(8)는 전술한 연결구(81)에 의하여 길이를 조절하여 횡지지보(6)에 고정할 수 있다.
1: 주탑 기초 11: 관통공
2: 주탑 3: 앵커부
4: 주케이블 5: 지지케이블
51: 정착구 511: 웨지
512: 웨지콘 6: 횡지지보
61: 횡지지케이블 62: 윈드케이블
7: 바닥부 71: 바닥케이블
72: 데크부재 73: 난간대
8: 행어 81: 연결구
811: 행어 고정부 812: 지지바
813: 걸림너트 814: 가동쐐기
815: 가동볼트 816: 가이드와셔
817: 고정너트 9: 긴장력 조절장치
91: 고정플레이트 911: 가동기어
912: 체결장공 913: 회전장공
914: 고정측걸림돌부 915: 회전부
92: 가동플레이트 921: 결합장공
922: 기어랙 923: 체결장공
924: 가동측걸림돌부 93: 체결핀
S: 장공

Claims (10)

  1. 교축 방향으로 상호 이격 설치되는 한 쌍의 주탑 기초(1);
    상기 주탑 기초(1)의 상부에 설치되는 주탑(2);
    교축 방향으로 상기 주탑(2)의 외측에 이격 설치되는 앵커부(3);
    좌우 한 쌍으로 구비되어 양단부가 각각 앵커부(3)에 정착되고, 상기 주탑(2)의 상단에 걸쳐 지지되는 주케이블(4);
    상기 주케이블(4)의 하부에 좌우 한 쌍으로 구비되는 것으로 양단부가 주탑 기초(1)에 정착되는 지지케이블(5);
    좌우 한 쌍의 지지케이블(5) 상부를 가로질러 배치되는 것으로 복수 개가 교축 방향으로 상호 이격되도록 구비되는 횡지지보(6);
    상기 횡지지보(6)의 상부에 구비되는 바닥부(7);
    상기 주케이블(4)과 횡지지보(6)를 연결하는 복수의 행어(8); 및
    상기 행어(8)의 중간에 구비되는 것으로, 일측면에 가동기어(911)가 회전 가능하게 결합되어 일측의 행어(8')가 결합되는 고정플레이트(91) 및 상기 가동기어(911)가 결합되어 맞물리도록 일측 내면에 기어랙(922)이 형성된 결합장공(921)이 일측면에 형성되어 타측의 행어(8")가 결합되는 가동플레이트(92)로 구성되는 긴장력 조절장치(9); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교.
  2. 제1항에서,
    상기 바닥부(7)는 횡지지보(6)의 상부에 교축 방향으로 배치되는 것으로 양단부가 주탑 기초(1)에 정착되는 복수의 바닥케이블(71) 및 상기 바닥케이블(71)의 상부에 교폭 방향으로 배치되는 데크부재(72)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교.
  3. 제1항에서,
    상기 지지케이블(5)의 일단은 주탑 기초(1)를 관통하여 주탑 기초(1)의 외측으로 일정 길이 연장되되, 상기 주탑 기초(1)의 외측면에서 재긴장 가능한 정착구(51)에 의해 정착되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교.
  4. 제3항에서,
    상기 주탑 기초(1)에서 지지케이블(5)이 관통되는 관통공(11)은 경간 내측을 향해 하향 경사진 것을 특징으로 하는 현수 보도교.
  5. 제1항에서,
    상기 행어(8)의 하단은 길이 조절 가능한 연결구(81)에 의해 횡지지보(6)에 고정되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교.
  6. 제5항에서,
    상기 연결구(81)는 행어(8)의 하단이 고정되는 행어 고정부(811), 상기 행어 고정부(811)의 하부에 구비되는 것으로 횡지지보(6)를 관통하는 지지바(812), 상기 지지바(812)의 하단에 결합되는 걸림너트(813), 중앙에 상기 지지바(812)가 관통되는 장공(S)이 형성되고, 하부에 경사면이 형성된 가동쐐기(814), 상기 가동쐐기(814)의 일단에 결합되어 회전에 의해 가동쐐기(814)를 왕복 이동시키는 가동볼트(815) 및 상기 걸림너트(813)와 가동쐐기(814) 사이에서 지지바(812)의 외부에 구비되는 것으로 상면에 상기 가동쐐기(814)의 경사면에 대응되는 경사면이 형성된 가이드와셔(816)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교.
  7. 삭제
  8. 제1항에 의한 현수 보도교를 시공하기 위한 것으로,
    (a) 상기 주탑 기초(1), 주탑(2) 및 앵커부(3)를 설치하는 단계;
    (b) 한 쌍의 주케이블(4)을 양단부가 앵커부(3)에 정착되고 주탑(2) 상단에 걸쳐 지지되도록 설치하는 한편, 양단부가 주탑 기초(1)에 정착되도록 지지케이블(5)을 설치하는 단계;
    (c) 상기 지지케이블(5)의 상부에 횡지지보(6)를 설치하는 단계;
    (d) 상기 횡지지보(6)와 주케이블(4)을 행어(8)로 연결하는 단계; 및
    (e) 상기 횡지지보(6)의 상부에 바닥부(7)를 설치하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 현수 보도교의 시공 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 지지케이블(5)은 중앙이 하부로 처진 상태가 되도록 설치되고,
    상기 (c) 단계에서, 상기 횡지지보(6) 설치 후 지지케이블(5)을 긴장하여 지지케이블(5)의 중앙이 상승되도록 하는 것을 특징으로 하는 현수 보도교의 시공 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 (e) 단계 이후, 상기 행어(8)의 길이를 조절하여 행어(8)의 장력 또는 바닥부(7)의 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 현수 보도교의 시공 방법.
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