KR101932674B1 - 가설교량의 거더 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일면에 의하면, 가설지주(10)를 이용하여 설치되는 가설교량의 거더에 있어서: 상기 인접하는 가설지주(10)의 상단에 고정되고, 안착부(23) 상에 전도방지판(25)을 지니는 지점거더(20); 상기 지점거더(20)의 사이에서 전도방지판(25)의 상면으로 고정되는 중앙거더(30); 및 상기 지점거더(20)와 중앙거더(30)가 형성하는 상면에 설치되는 복공판(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 가설교량의 시공에 있어서 크기가 다른 이중 구조의 거더를 기반으로 전도방지 기능을 확보하여 시공중 발생되는 상황 대응으로 유연성, 시공성, 안전성 향상을 도모하는 효과가 있다.

Description

가설교량의 거더 및 그 시공방법{Girder for temporary bridge and Method for installing the same}

본 발명은 가설교량에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도로나 교량을 건설하는 과정에서 우회용 혹은 공사용으로 활용하기 위한 가설교량의 거더 및 그 시공방법에 관한 것이다.

가설교량은 일반적으로 토목 구조물의 설치를 위해 교통의 흐름을 단절시키지 않고 차량과 사람의 통행에 불편을 최소화하기 위한 임시교량이며 교량과 같은 구조물의 설치를 위한 크레인의 이동 및 지지대의 역할을 위한 공사용의 목적으로도 사용되는 라멘형식의 강골조 구조물을 말한다.

이의 종류에는 DHB 공법, HIPP 공법, ATOM 공법, B.T.B 공법, SKO-빔 공법, TSB 공법, TRIAS 공법 등으로 구분할 수 있다. 이 중에서 DHB 공법, HIPP 공법, ATOM공법, B.T.B 공법 등은 프리스트레스를 도입하여 거더의 강성을 증대하고 처짐과 진동을 완화하는 특징이 있다.

가설교량과 관련되는 선행기술문헌으로 하기의 한국 등록실용신안공보 제0315883호(특허문헌 1), 한국 등록특허공보 제0911451호(특허문헌 1), 한국 등록실용신안공보 제0281100호(특허문헌 3) 등을 참조할 수 있다.

기존의 공법들은 구조적 효율성에 비해 별도의 제작을 위한 작업이 필요하기 때문에 시공성이 떨어지고 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

1. 한국 등록실용신안공보 제0315883호 "상하로 Ｈ빔을 연결하여 … 프리스트레스트 합성겹보를 이용한 가설교량" (공개일자 : 2003.06.11.) 2. 한국 등록특허공보 제0911451호 "메인거더와 대형복공판이 일체화된 합성가설교량용 구조체 및 … 시공방법" (공개일자 : 2009.08.11.) 3. 한국 등록실용신안공보 제0281100호 "긴장력을 이용한 연속식 장지간 강재 가설 교량" (공개일자 : 2002.07.13.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 크기가 다른 이중 구조의 거더를 기반으로 전도방지 기능을 확보하여 시공중 발생되는 상황에 능동적으로 대응하기 위한 가설교량의 거더 및 그 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 추가하중으로 인한 내하력을 보강하기 위해 CFRP로 프리스트레스를 부가할 수 있으면서 교량의 폭원을 용이하게 확대할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 의하면, 가설지주를 이용하여 설치되는 가설교량의 거더에 있어서: 상기 인접하는 가설지주의 상단에 고정되고, 안착부 상에 전도방지판을 지니는 지점거더; 및 상기 지점거더의 사이에서 전도방지판의 상면으로 고정되는 중앙거더;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지점거더는 단턱지게 절개된 안착부 상에 전도방지판을 구비하고, 전도방지판은 양측단에 절곡된 유도대를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지점거더는 적어도 일면에 형성되는 체결부, 안착부의 일측으로 연장되는 수평보강재, 전도방지판의 하측으로 연결되는 수직보강재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 지점거더는 중앙거더의 결합위치 결정을 안내하는 수직의 유도핀, 지점거더와 중앙거더의 밀착을 안내하는 수평의 유도핀 중 적어도 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 복공판은 저면에 고정되어 지점거더 또는 중앙거더와 체결되는 ㄱ형강, 저면에 종방향의 강성을 증대하도록 설치되는 T형강 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 의하면, 청구항 1의 거더 기구를 기반으로 가설교량을 시공하는 방법에 있어서: (A) 가설지주의 상단에 지점거더를 결합하는 단계; 및 (B) 대향하는 지점거더 사이에 중앙거더를 상치하고 결합하여 가설교량의 골격을 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 단계 (B)는 상기 골격 상에 복공판, 고무패드, 난간대를 설치하고, 중앙거더의 저면에서 정착부 상에 CFRP긴장재를 더 설치하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 가설교량의 시공에 있어서 크기가 다른 이중 구조의 거더를 기반으로 전도방지 기능을 확보하여 시공중 발생되는 상황 대응으로 유연성, 시공성, 안전성 향상을 도모하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기구를 종방향으로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 기구의 주요부를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 기구를 횡방향에서 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 기구의 복공판을 나타내는 구성도
도 5는 본 발명에 따른 기구의 연장 상태를 나타내는 모식도
도 6은 종래 및 본 발명의 시공방법을 나타내는 비교도
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 시공방법을 나타내는 모식도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일면에 의하면, 가설지주(10)를 이용하여 설치되는 가설교량의 거더에 관하여 제안한다. 도 1 등에서 가설교량은 라멘형식의 철골구조물로 예시하고, 가설지주(10)는 가설벤트로 예시하지만, 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 설계 목표는 강성을 높이고 시공을 간편하게 하며 가설시 전도의 위험을 방지함을 요체로 한다.

본 발명에 따르면 안착부(23) 상에 전도방지판(25)을 지니는 지점거더(20)가 상기 인접하는 가설지주(10)의 상단에 고정되는 구조이다. 지점거더(20)는 표준품인 롤 빔이나 제작 빔으로 구성할 수 있으며, 일단 또는 양단에 안착부(23)와 전도방지판(25)을 지닌다. 안착부(23)는 후술하는 중앙거더(30)를 결합하는 영역으로서 전도방지판(25)을 이용하여 중앙거더(30)의 안정적 자세를 유지한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지점거더(20)는 단턱지게 절개된 안착부(23) 상에 전도방지판(25)을 구비하고, 전도방지판(25)은 양측단에 절곡된 유도대(26)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1의 상측 확대도는 우측 지점거더(20)의 좌측 단부에 형성된 안착부(23)와 전도방지판(25)을 예시한다. 지점거더(20)의 단부에서 연결되는 중앙거더의 높이에 따라 웹의 높이를 절단하여 단턱을 형성하고 단부의 상단에 전도방지판(25)을 용접으로 고정한다. 전도방지판(25)의 폭은 중앙거더(30)의 하측 플랜지를 충분하게 감싸는 정도로 선정한다. 유도대(26)는 전도방지판(25)의 양측에서 상향 절곡되어 중앙거더(30)의 하측 플랜지의 요동을 구속한다.

이에, 중앙거더(30)가 지점거더(20)의 안착부(23)에 진입하여 상치되는 순간 전도방지판(25)에 의하여 요동하거나 전도되지 않아 후속된 볼팅 작업 등에서 편의성과 안정성을 보장하고 이후 볼트의 풀림이나 파단등에도 안전성을 확보한다. 도 1의 하측 확대도에서 화살표는 중앙거더(30)의 요동 또는 전도 방향을 나타낸다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 지점거더(20)는 적어도 일면에 형성되는 체결부(21), 안착부(23)의 일측으로 연장되는 수평보강재(52), 전도방지판(25)의 하측으로 연결되는 수직보강재(53)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 체결부(21)는 볼팅을 위한 다수의 정렬된 통공을 지니는 부분으로서 지점거더(20)의 웹과 플랜지 중 적어도 일면에 형성될 수 있다. 수평보강재(52)는 지점거더(20)의 강성을 보강하도록 웹 상에 전도방지판(25)와 동일한 높이로 고정된다. 수직보강재(53)는 전도방지판(25)의 강성을 보강하도록 웹의 양측으로 고정된다. 이와 같은 체결부(21), 수평보강재(52), 수직보강재(53)는 적어도 하나를 적용할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 중앙거더(30)가 상기 지점거더(20)의 사이에서 전도방지판(25)의 상면으로 고정되는 구조이다. 중앙거더(30)도 표준품인 롤 빔을 사용할 수 있으며, 지점거더(20)보다 웹의 크기(높이)가 작은 치수로 선정한다. 통상 가설교량의 중앙거더(30)에 작용하는 정모멘트에 비해 지점거더(20)에 작용하는 부모멘트가 크기 때문에 중앙거더(30)를 지점거더(20)보다 소형ㆍ경량화 구조로 적용하여 전도 방지성과 시공성을 향상할 수 있다. 체결부(31)는 볼팅을 위한 다수의 정렬된 통공을 지니는 부분으로서 지점거더(20)의 체결부(21)와 대응하여 연결판(도시 생략)이 결합된다.

한편, 지점거더(20)와 중앙거더(30)가 맞닿는 접촉면은 다소의 구배(도시 생략)를 형성할 수도 있다. 지점거더(20)의 양단에 V자형으로 대향하는 구배가 형성되면 전도방지판(25)에 더하여 지지의 안정성을 높인다.

본 발명의 변형예로서, 상기 지점거더(20)는 중앙거더(30)의 결합위치 결정을 안내하는 수직의 유도핀(28), 지점거더(20)와 중앙거더(30)의 밀착을 안내하는 수평의 유도핀(28) 중 적어도 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 수직의 유도핀(28)은 중앙거더(30)를 안착부(23)에 상치할 때 중앙거더(30)의 플랜지에 형성된 홀(도시 생략)과 맞물려 체결부(21)(31)의 결합 위치를 안내한다. 수평의 유도핀(28)은 중앙거더(30)의 상면에 설치되는 유압잭(37)과 연결되어 양측 거더(20)(30)의 단부를 밀착시켜 체결부(21)(31)의 결합 위치를 안내한다. 양자의 유도핀(28)은 규격을 다르게 설정할 수 있으며, 일단에 나선을 이용하여 분리 가능하게 설치하는 것이 좋다.

또, 본 발명에 따르면 복공판(40)이 상기 지점거더(20)와 중앙거더(30)가 형성하는 상면에 설치되는 구조이다. 복공판(40)은 미끄럼방지 무늬강판을 설치하여 주행차량이 빗물이나 방판에 의한 미끌림을 최소화한다. 복공판(40)을 횡방향 일체형으로 구성하면 운반과 상치가 용이할뿐더러 복공판(40) 간의 용접시공을 최소화하여 시공성이 향상된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 복공판(40)은 저면에 고정되어 지점거더(20) 또는 중앙거더(30)와 체결되는 ㄱ형강(41), 저면에 종방향의 강성을 증대하도록 설치되는 T형강(43) 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 한다. 복공판(40)의 ㄱ형강(41)은 지점거더(20) 또는 중앙거더(30)의 결합대(45)에 맞물리는 동시에 결합대(45)에 볼팅으로 고정된다. 이와 같이 지점거더(20) 또는 중앙거더(30)와 부분합성되면 강성의 증대에 유리하다. T형강(43)도 복공판(40)에 작용하는 자중과 활하중에 대응하는 저항력을 증대한다.

본 발명의 다른 일면에 의하면, 청구항 1의 거더 기구를 기반으로 가설교량을 시공하는 방법에 관하여 제안한다. 도 6(a)는 종래의 시공방법을 예시하고, 도 6(b)는 본 발명의 시공방법을 예시한다. 종래의 시공방법에 의하면 규격이 동일한 거더(15)를 일측 가설지주(10)에서 타측 가설지주(10)로 순차적으로 결합한다. 이에 2개의 크레인이 소요되고 그 만큼 작업 인력도 증가된다.

본 발명에 따른 단계 (A)는 가설지주(10)의 상단에 지점거더(20)를 결합하는 과정으로 진행된다. 제1의 가설지주(10)에 제1의 지점거더(20)를 결합하고, 이에 인접하는 제2의 가설지주(10)에 제2의 지점거더(20)를 결합한다. 이러한 작업은 하나의 크레인으로 가능할뿐더러 시간 소요도 증가되지 않는다.

본 발명에 따른 단계 (B)는 대향하는 지점거더(20) 사이에 중앙거더(30)를 상치하고 결합하여 가설교량의 골격을 완성하는 과정을 거친다. 제1의 지점거더(20) 및 제2의 지점거더(20) 상의 안착부(23)에 제1의 중앙거더(30)를 상치한다. 이후 크레인이 제3의 중앙거더(30)에 지점거더(20)를 설치하는 동안 제1의 중앙거더(30)의 양단을 볼팅한다. 안착부(23)에 상치된 중앙거더(30)는 크레인이 없어도 전도방지판(25) 등에 의하여 안정적 자세를 유지한다. 이와 같이 하나의 크레인으로 작업이 가능하여 인력은 물론 소요되는 시간도 단축된다.

본 발명에 따른 단계 (C)는 상기 골격 상에 복공판(40), 고무패드(55), 난간대(56)를 설치하는 과정으로 진행된다. 활하중에 의한 소음을 감쇠하도록 고무패드(55)를 거더 상에 설치하고, 그 상측으로 복공판(40)을 볼팅하면서 필요에 따라 용접을 부가하여 고정한다. 도 3과 같이 시공된 후에 도 5와 같이 난간대(56)와 브라켓(57)을 이용하여 복공판(40)을 연장하기 용이하다. 실교량 완공 후에도 보행로 또는 차도 확보를 위한 복공판(40) 확장에 소요되는 공사비를 절감한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 단계 (C)는 중앙거더(30)의 저면에서 정착부(33) 상에 CFRP긴장재(35)를 더 설치하는 것을 특징으로 한다. CFRP긴장재(35)는 중량에 비해 높은 강도, 내부식성 등을 지니며, 활하중뿐만 아니라 고정하중도 일부 분담할 수 있다. 도 7에서 정착부(33)를 이용하여 CFRP긴장재(35)를 설치한 상태를 예시하며, CFRP긴장재(35)는 산화물(알루미늄 옥사이드 등)을 코팅하여 정착성을 높이는 것이 좋다. 이와 같이 하면 연속형 복공판과 거더(주형)의 연결 시공중 발생될수 있는 여러가지 상황에 대하여 즉각적인 대응이 용이하다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 가설지주 20: 지점거더
21, 31: 체결부 23: 안착부
25: 전도방지판 26: 유도대
28: 유도핀 30: 중앙거더
33: 정착부 35: CFRP긴장재
40: 복공판 41: ㄱ형강
43: T형강 45: 끼움대
47: 결합대 51: 지점보강재
52: 수평보강재 53: 수직보강재
55: 고무패드 56: 난간대
57: 브라켓

Claims (7)

1. 가설지주(10)를 이용하여 설치되는 가설교량의 거더에 있어서:
   상기 인접하는 가설지주(10)의 상단에 고정되고, 안착부(23) 상에 전도방지판(25)을 지니는 지점거더(20);
   상기 지점거더(20)의 사이에서 전도방지판(25)의 상면으로 고정되는 중앙거더(30); 및
   상기 지점거더(20)와 중앙거더(30)가 형성하는 상면에 설치되는 복공판(40);을 포함하여 이루어지되.
   상기 지점거더(20)는 단턱지게 절개된 안착부(23) 상에 전도방지판(25)을 구비하고, 전도방지판(25)은 양측단에 절곡된 유도대(26)를 구비하고,
   상기 지점거더(20)는 적어도 일면에 형성되는 체결부(21), 안착부(23)의 일측으로 연장되는 수평보강재(52), 전도방지판(25)의 하측으로 연결되는 수직보강재(53)를 구비하며,
   상기 지점거더(20)는 중앙거더(30)의 결합위치 결정을 안내하는 수직의 유도핀(28), 지점거더(20)와 중앙거더(30)의 밀착을 안내하는 수평의 유도핀(28)을 더 구비하고,
   상기 복공판(40)은 저면에 고정되어 지점거더(20) 또는 중앙거더(30)와 체결되는 ㄱ형강(41), 저면에 종방향의 강성을 증대하도록 설치되는 T형강(43)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가설교량의 거더.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1의 거더 기구를 기반으로 가설교량을 시공하는 방법에 있어서:
   (A) 가설지주(10)의 상단에 지점거더(20)를 결합하는 단계; 및
   (B) 대향하는 지점거더(20) 사이에 중앙거더(30)를 상치하고 결합하여 가설교량의 골격을 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가설교량의 거더의 시공방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 단계 (B)는 상기 골격 상에 복공판(40), 고무패드(55), 난간대(56)를 설치하고, 중앙거더(30)의 저면에서 정착부(33) 상에 CFRP긴장재(35)를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 가설교량의 거더의 시공방법.

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