KR101997720B1 - 아치형 수로교 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 아치형 수로교는 소정의 간격을 가지며 설치되는 복수개의 교각; 서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각을 서로 연결하는 아치부재; 및 상기 교각의 상단에 구비되고 내부에 물이 흐르는 수로관을 받치는 교각지지대와, 상기 아치부재의 상부에 구비되는 상기 수로관을 받치는 아치지지대를 포함하는 지지대를 포함하고, 상기 아치부재는 복수개의 아치모듈이 서로 회전하며 결합되는 제 1결합부와, 양단에 구비되어 상기 교각과 결합되는 제 2결합부를 구비한다.

Description

아치형 수로교 및 그 시공방법{Arch type aqueduct and construction method thereof}

본 발명은 아치형 수로교 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아치를 조립식으로 형성함으로써 아치를 운반하기 쉽도록 한 아치형 수로교 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 수로교(水路橋)는 원수지(原水池)에서 소정의 장소로 물의 유동을 안내하기 위해 수평을 적절하게 조정하도록 설치된 구조물을 말한다.

이러한 수로교는 콘크리트로 이루어진 교각과 교각에 의해 지지되는 수로관을 포함하여 이루어진다. 그리고 수로교를 형성하는 교각 및 수로관은 일반적으로 콘크리트로 제작된다.

한편, 교각의 상부에 수로관을 형성할 경우, 다수개의 수로관이 맞대음 연결되어 연속배열됨으로써 이루어진다. 그리고 수로관의 연결부위는 교각의 상부에서 일반적으로 결합된다.

그러나 "대한민국 등록특허 제10-1223667호(20130111)"와 같이, 콘크리트로 제작되는 수로관의 경우, 수로관의 자중이 크기 때문에 교각 사이의 간격을 짧게 해서 세워야 했다. 이에 따라 재료의 소모가 많은 문제점이 있었다.

또한, 수로관의 자중이 크기 때문에 교각 사이의 간격을 10미터 정도로 짧게할 수밖에 없기 때문에 수로교 하부에 하천이나 도로를 형성하는 경우 물의 흐름 또는 교통의 흐름에 장애가 된다.

이와 같은 콘크리트 수로교의 문제점을 보완하기 위해 강구조를 이용한 수로교가 제안되고 있다. 강구조를 이용한 수로교의 예는 트러스 구조를 이용하여 수로관을 받치는 형태이다. 이와 같은 트러스를 이용한 수로교는 구조적으로 튼튼한 장점이 있으나, 트러스를 형성하기 위해 많은 양의 철이 사용되는 문제점이 있었다.

또한, 트러스를 형성하기 위해 많은 양의 철이 사용되므로 이러한 무거운 트러스를 지지하기 위해서는 교각의 크기를 키우거나 교각 사이의 간격을 좁힐 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서 트러스 구조를 이용한 수로교를 보완하기 위한 강구조를 이용한 수로교가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 강구조를 이용한 수로교에서 사용되는 철의 양을 최소화할 수 있는 아치형 수로교 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

또한, 수로교의 시공 기간을 줄일 수 있는 아치형 수로교 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

또한, 수로교의 상부 구조의 무게를 줄임으로써 교각의 크기를 줄일 수 있으며, 교각 사이의 간격을 넓힐 수 있는 아치형 수로교 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

또한, 차량으로 이치형 수로교를 형성하는 아치를 운반할 때 운반의 편의성을 높일 수 있는 아치형 수로교 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 아치형 수로교는 소정의 간격을 가지며 설치되는 복수개의 교각; 서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각을 서로 연결하는 아치부재; 및 상기 교각의 상단에 구비되고 내부에 물이 흐르는 수로관을 받치는 교각지지대와, 상기 아치부재의 상부에 구비되는 상기 수로관을 받치는 아치지지대를 포함하는 지지대를 포함하고, 상기 아치부재는 복수개의 아치모듈이 서로 회전하며 결합되는 제 1결합부와, 양단에 구비되어 상기 교각과 결합되는 제 2결합부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제 1결합부는 일측 아치모듈에 단부에 구비된 삽입돌기와, 타측 아치모듈에 단부에 구비되어 상기 삽입돌기가 삽입되는 삽입홈과, 상기 삽입돌기가 회전한 후 상기 삽입홈에 슬라이딩되면서 삽입되도록 상기 일측 아치모듈의 양측면에 구비된 회전축이 회전 및 슬라이딩하는 것을 안내하는 가이드홀을 구비하는 가이드부재와, 상기 타측 아치모듈에 형성되어 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에 삽입된 후 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록 하는 체결부재가 체결되는 체결홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1결합부는 복수개로 형성되고, 상기 아치지지대가 상기 아치부재에 지지되는 지지부는 상기 복수개의 제 1결합부와 서로 다른 위치에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 2결합부는 상기 교각에 결합되는 교각 결합부재와, 상기 교각 결합부재의 단부에 구비되어 상기 아치부재의 단부와 결합하는 연결부 보강재를 구비할 수 있다.

또한, 상기 교각지지대는 상기 교각의 상단에 결합되는 상부 플레이트와, 상기 상부 프레이트의 상부에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트와, 상기 한쌍의 가이드 플레이트에서 상기 수로관의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 슬라이딩 플레이트와, 상기 슬라이딩 플레이트의 상부에 구비되어 상기 수로관을 지지하는 수로관 지지대와, 상기 수로관 지지대의 상부에 구비되어 상기 수로관을 감싸면서 고정시키는 수로관 커버를 구비할 수 있다.

또한, 상기 아치지지대는 상기 아치부재의 상단에서 연장되는 지지대와, 상기 지지대의 상단에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트와, 상기 한쌍의 가이드 플레이트에서 상기 수로관의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 슬라이딩 플레이트와, 상기 슬라이딩 플레이트의 상부에 구비되어 상기 수로관을 지지하는 수로관 지지대와, 상기 수로관 지지대의 상부에 구비되어 수로관을 감싸면서 고정시키는 수로관 커버를 구비할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 시공방법은 소정의 간격으로 복수개의 교각을 설치하는 교각 설치단계; 서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각을 아치부재를 이용하여 서로 연결하는 아치설치단계; 상기 교각의 상단에 교각지지대를 설치하고, 상기 아치부재의 상부에 아치지지대를 설치하는 지지대 설치단계; 및 상기 교각지지대의 상단 및 아치지지대의 상단에 각각 물이 흐르는 수로관을 설치하는 수로관 설치단계를 포함할 수 있다.

상기 아치 설치단계는, 복수개의 제 1결합부에 의해 서로 결합되는 복수개의 아치모듈을 구비하는 상기 아치부재를 공장에서 제작하는 단계와, 상기 아치부재를 현장으로 운반하는 단계와, 현장에서 상기 제 1결합부를 중심으로 상기 아치모듈을 펼쳐 상기 아치부재를 완성하는 단계와, 완성된 상기 아치부재를 상기 교각에 제 2결합부를 이용하여 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 아치형 수로교 및 그 시공방법에 의하면, 수로관으로 강관을 사용하고, 아치형 구조를 이용하여 수로관을 지지함으로써 수로교에서 사용되는 철의 양을 줄일 수 있다.

또한, 아치형 구조를 통해 수로교를 시공함으로써 수로교의 시공 기간을 줄일 수 있다.

또한, 수로교 상부 구조의 무게를 줄임으로써 교각의 두께를 줄일 수 있으며, 교각끼리의 간격을 넓힐 수 있다.

또한, 아치가 조립식으로 형성됨으로써 차량으로 아치를 운반할 때 운반의 편의성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 아치형 수로교의 아치부재를 나타낸 정면도.
도 3은 도 2에 도시된 아치부재의 평면도.
도 4는 도 2에 도시된 아치부재의 제 1결합부를 나타낸 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 아치부재의 제 2결합부를 나타낸 확대도.
도 6은 치수조정핀으로 아치부재와 연결부 보강재를 서로 결합하는 모습을 나타낸 도면.
도 7은 수로관이 교각에 지지되는 교각지지대의 상세도.
도 8은 수로관이 아치부재에 지지되는 아치지지대의 상세도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 시공방법을 나타낸 순서도.
도 10은 도 9에 도시된 순서도에 따른 작업 순서를 나타낸 작업공정도.

이하에서는 본 발명의 실 시예에 따른 아치형 수로교 및 그 시공방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 아치형 수로교의 아치부재를 나타낸 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 아치부재의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교는 소정의 간격을 가지며 설치되는 복수개의 교각(100); 서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각(100)을 서로 연결하는 아치부재(200); 및 상기 교각(100)의 상단에 구비되고 내부에 물이 흐르는 수로관(10)을 받치는 교각지지대(400)와, 상기 아치부재(200)의 상부에 구비되는 상기 수로관(10)을 받치는 아치지지대(400)를 포함하는 지지대(300)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교는 물이 흐르는 수로관(10)을 지지하기 위한 구조로 아치부재(200)를 사용하기 때문에 철의 사용량을 줄여 자중을 줄일 수 있다. 따라서, 교각(100)의 크기를 줄일 수 있으며, 교각(100) 사이의 간격을 넓힐 수 있다. 여기서 교각(100)은 콘크리트 기둥, 강관 기둥, H빔 기둥 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 본 실시 예에 따른 아치형 수로교에서 교각(100) 사이의 간격은 20미터로 형성되는 것을 보였다.

교각(100) 및 아치부재(200)에 의해 지지되는 수로관(10)은 원수지(原水池)에서 소정의 장소로 물의 유동을 안내하기 위한 것이다. 이를 위해 수로관(10)은 수평을 적절히 유지하여야 하며 일반적으로 복수개의 수로관(10)을 서로 연결하여 사용된다. 때문에 복수개의 수로관(10)이 서로 연결되는 부위에는 연결부(11)가 형성되며, 연결부(11)에서 누수 등이 발생되지 않도록 형성된다.

이러한 수로관(10)은 그 재질에 따라 콘크리트관, PVC관, 강관 등으로 구분되는데, 본 실시 예에서는 수로관(10)으로 강관이 사용된 것을 보였다.

수로관(10) 내부로 물이 흐르게 되면 수로관(10)의 자중은 더욱 증가하게 되고 이와 같이 수로관(10)에 발생하는 하중은 아치부재(200) 및 교각(100)을 통해 지면(1)으로 전달된다.

도 2를 참조하면, 아치부재(200)는 전체적으로 상부가 볼록한 형태를 가지는데, 중앙부가 가장 볼록하게 돌출된다. 따라서 수로관(10)과 아치부재(200) 사이의 거리는 아치부재(200)의 중앙부에서 가장 가깝게 되고 아치부재(200)의 가장자리로 갈수록 멀어지게 된다. 이러한 아치부재(200)는 수로관(10)에서 발생하는 하중을 전달받아 교각(100)으로 전달시키는 역할을 하게 된다.

도 3을 참조하면, 아치부재(200)는 2개의 아치형관(201)을 서로 연결하여 형성할 수 있다. 2개의 아치형관(201)은 서로 동일한 곡률을 가지며 연결부재(202)에 의해 서로 연결되어 아치부재(200)를 형성하게 된다. 따라서 아치부재(200)는 소정의 폭을 가지게 되므로 수로관(10)을 안정적으로 지지할 수 있게 된다. 이때 2개의 아치형관(201)은 트러스구조로 서로 결합되어 안정적인 구조를 가질 수 있다.

한편, 상기 아치부재(200)는 공장에서 제작된 후 현장에서 설치될 수 있도록 조립식으로 설치되는 구조를 가진다. 이와 같이 아치부재(200)를 공장에서 제작된 후 현장에서 설치될 수 있도록 함으로써 현장에서의 작업을 최소한으로 할 수 있기 때문에 수로교의 공사 기간을 단축시킬 수 있으며, 아치부재(200)는 규격화할 수 있어 아치부재(200)의 가격을 낮출 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 교각(100) 사이의 간격이 20미터 정도이므로 공장에서 제작된 아치부재(200)를 아치형 수로교가 설치되는 현장으로 운반하기가 쉽지 않다. 본 실시 예에서는 아치부재(200)가 접히는 구조를 가지도록 함으로써 공장에서 제작된 아치부재(200)를 공장에서 현장으로 운반하기가 쉬워진다.

공장에서 제작된 아치부재(200)를 접은 후에 현장으로 운반하고 현장에서 완성된 아치부재(200)를 교각(100) 사이에 설치하는 구조를 가지기 위해 아치부재(200)는 복수개의 아치모듈(210,220)이 서로 회전하며 결합되는 제 1결합부(250)와, 양단에 구비되어 상기 교각과 결합되는 제 2결합부(260)를 구비한다. 본 실시 예에서는 아치부재(200)가 5개의 아치모듈(210a,210b,210c,210d,210d)을 구비하여 4개의 제 1결합부(250)를 형성하는 것을 보였으나, 제 1결합부(250)의 갯수는 이제 한정되지 않으며 3개 또는 5개 이상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 아치부재(200) 전체 길이가 25미터인 경우, 아치부재(200)가 4개의 제 1결합부(250)를 구비하면 제 1결합부(250)를 접었을 때 5미터로 유지할 수 있다.

이하에서는 복수개의 아치모듈이 서로 회전하며 결합되는 제 1결합부(250)에 대해 먼저 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 도 2에 도시된 아치부재의 제 1결합부를 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 제 1결합부(250)는 일측 아치모듈(210b)에 단부에 구비된 삽입돌기(211)와, 타측 아치모듈(210a)에 단부에 구비되어 상기 삽입돌기(211)가 삽입되는 삽입홈(221)과, 상기 삽입돌기(211)가 회전한 후 상기 삽입홈(221)에 슬라이딩되면서 삽입되도록 안내하는 가이드부재(230)를 구비한다.

일측 아치모듈(210b)과 타측 아치모듈(210a)은 소정의 곡률을 가지고 있다. 또한, 일측 아치모듈(210b)에 구비된 삽입돌기(211)와 타측 아치모듈(210a)에 구비된 삽입홈(221) 또한 소정의 곡률을 가지고 있다. 또한, 삽입홈(221)의 반경은 삽입돌기(211)의 반경보다 다소 크게 형성되어 삽입돌기(211)가 삽입홈(221)에 삽입될 수 있는 구조를 가진다.

일측 아치모듈(210b)에 구비된 삽입돌기(211)가 타측 아치모듈(210a)에 구비된 삽입홈(221)에 회전하면서 삽입될 수 있도록 타측 아치모듈(210a)에는 가이드부재(230)가 구비된다. 가이드부재(230)의 양 측면에는 소정의 곡률을 가지며 타측 아치모듈(210a)의 길이방향을 따라 형성된 가이드홀(231)이 구비된다.

한편, 일측 아치모듈(210b)의 양 측면에는 가이드홀(231)을 관통한 후 가이드홀(231)에 안내되는 회전축(212)이 구비된다. 회전축(212)의 단부에는 걸림턱(213)이 구비되어 있어 회전축(212)은 가이드홀(231)에서 이탈되지 않고 안내된다.

한편, 타측 아치모듈(210a)의 양측면과 일측 아치모듈(210b)의 삽입돌기(211)의 양측면에는 각각 삽입돌기(211)가 타측 아치모듈(210a)에 구비된 삽입홈(221)에 삽입된 후 이탈되지 않도록 체결부재(240)가 체결되는 체결홀(221,222)이 형성된다.

공장에서 제작되어 접힌 상태로 아치형 수로교가 설치되는 현장으로 운반된 아치부재(200)는 다음과 같은 과정을 통해 펼쳐지면서 동일한 곡률을 가지는 아치부재(200)로 완성된다.

먼저, 일측 아치모듈(210b)을 회전시켜 일측 아치모듈(210b)의 단부에 형성된 삽입돌기(211)가 타측 아치모듈(210a)의 단부에 형성된 삽입홈(221)에 대향되도록 한다. 이 상태에서 일측 아치모듈(210b)을 타측 아치모듈(210a) 방향으로 밀게 되면 회전축(212)은 가이드홀(231)에 안내되면서 삽입돌기(211)가 삽입홈(221)에 삽입된다. 이와 같이 삽입돌기(211)가 삽입홈(221)에 삽입되면 타측 아치모듈(210a)에 형성된 체결홀(222)과 삽입돌기(211)에 형성된 체결홀(221)은 서로 일치된다. 이 상태에서 체결부재(240)를 타측 아치모듈(210a)에 형성된 체결홀(222)과 삽입돌기(211)에 형성된 체결홀(221)을 통해 동시에 관통시키면 일측 아치모듈(210b)과 타측 아치모듈(210a)은 서로 결합된다.

상술한 바와 같이 제 1결합부(250)를 통해 펼쳐져 완성된 아치부재(200)의 양단부는 제 2결합부(260)에 의해 교각(100)과 결합된다.

이하에서는 아치부재(200)의 제 2결합부(260)에 대해 상세히 설명한다.

도 5는 도 2에 도시된 아치부재의 제 2결합부를 나타낸 확대도이고, 도 6은 치수조정핀으로 아치부재와 연결부 보강재를 서로 결합하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 아치부재(200)의 제 2결합부(260)는 교각(100)에 결합되는 교각 결합부재(261)와, 교각 결합부재(261)의 단부에 구비되어 아치부재(200)의 단부와 결합하는 연결부 보강재(262)를 구비한다.

교각 결합부재(261)는 교각(100)에 결합되는 부재로 교각(100)에 용접, 볼트 등 다양한 방법으로 결합될 수 있다. 한편, 연결부 보강재(262)는 아치부재(200)의 단부에 결합하면서 결합된 부분이 튼튼하게 결합되도록 보강하는 역할을 한다. 아치부재(200)는 수로관(10)에서 전해지는 하중을 전달받게 되는데, 아치부재(200)로 전해진 하중은 교각(100)으로 전해지고, 교각(100)으로 전해진 하중은 지면(1)으로 전해지게 된다.

한편, 아치부재(200)와 연결부 보강재(262)가 서로 결합할 때, 아치부재(200)의 길이 오차가 발생할 수 있기 때문에 아치부재(200)의 단부와 연결부 보강재(262) 단부 사이에는 치수조정핀(270)이 삽입될 수 있다.

치수조정핀(270)은 몸체(271)와, 몸체(271)에서 일측으로 연장되어 아치부재(200)에 삽입되는 제 1삽입부(272)와 몸체(271)에서 타측으로 연장되어 연결부 보강재(262)에 삽입되는 제 2삽입부(273)를 구비한다. 치수조정핀 몸체(271)의 높이는 아치부재(200)의 단부에 형성된 플랜지(200a)와 연결부 보강재(262)의 단부에 형성된 플랜지(262a)와 동일한 높이를 가지고 폭은 치수조정핀 몸체(271)의 폭은 아치부재(200)의 단부와 연결부 보강재(262) 단부 사이의 간격에 해당하도록 형성될 수 있다. 이때 치수조정핀 몸체(271)의 폭은 아치부재(200)의 단부와 연결부 보강재(262) 단부 사이의 간격에 맞는 것을 사용할 수 있다.

한편, 제 1삽입부(272)는 몸체(271)에서 일측으로 연장되어 아치부재(200)에 삽입되고, 제 2삽입부(273)는 몸체(271)에서 타측으로 연장되어 연결부 보강재(262)에 삽입된다. 이후, 아치부재(200)의 단부에 형성된 플랜지(200a)와 연결부 보강재(262)의 단부에 형성된 플랜지(262a)를 서로 볼트 체결하거나 용접 등의 방법으로 고정하게 되면 치수조정핀(270)을 매개로 아치부재(200)와 연결부 보강재(262)는 서로 결합될 수 있다.

이와 같이 아치부재(200)가 교각(100)에 결합되면, 교각의 상부에는 교각지지대(400)가 설치되고 아치부재(200)의 상부에는 아치지지대(500)가 설치된다. 이와 같이 교각지지대(400) 및 아치지지대(500)를 구비하는 지지대(300)의 상부에 수로관(10)이 결합되어 지지된다.

이하에서는 수로관(10)이 교각지지대(400) 및 아치지지대(500)에 의해 지지되는 구조에 대해 상세히 설명한다.

도 7은 수로관(10)이 교각(100)에 지지되는 교각지지대(400)의 상세도이다.

도 7을 참조하면, 교각지지대(400)는 교각(100)의 상단에 결합되는 상부 플레이트(410)와, 상부 프레이트(410)의 상부에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트(420)와, 한쌍의 가이드 플레이트(420)에 수로관(10)의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 슬라이딩 플레이트(430)와, 상기 슬라이딩 플레이트(430)의 상부에 구비되어 수로관(10)을 지지하는 수로관 지지대(440)와, 상기 수로관 지지대(440)의 상부에 구비되어 수로관(10)을 감싸면서 고정시키는 수로관 커버(450)를 구비한다.

상부 플레이트(410)는 교각(100)의 상단에 결합되어 교각(100)의 상단이 평평하도록 하여 수로교(10)에서 전해지는 하중이 교각(100)에 골고루 분산되도록 한다.

상부 플레이트(410)의 상부에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트(420)는 서로 일정거리 이격되도록 설치되며, 가이드 플레이트(420)의 상부에는 가이드돌기(421)가 구비되는데 한 쌍의 가이드 플레이트(420)의 이격된 공간 측으로 돌출된 형태로 구비될 수 있다.

한편, 가이드 플레이트(420)에는 슬라이딩 플레이트(430)가 결합된다. 슬라이딩 플레이트(430)의 양측은 체결부재(432)에 의해 한쌍의 가이드 플레이트(420)와 각각 체결된다. 이때 체결부재(432)는 슬라이딩 플레이트(430)에 형성된 체결공(433)을 관통하여 가이드 플레이트(420)에 형성된 체결공(422)에 삽입되어 체결된다. 이때 슬라이딩 플레이트(430)에 형성된 체결공(433)은 수로관(10)의 길이방향으로 소정 길이를 가질 수 있다.

슬라이딩 플레이트(430)의 하부에는 한쌍의 가이드 플레이트(420)의 단부에 구비된 가이드돌기(421)에 걸림으로써 슬라이딩 플레이트(430)가 가이드 플레이트(420)에서 이탈되지 않도록 한다. 이에 반해, 슬라이딩 돌기(421)는 가이드돌기(421)에 걸려 있지만 수로관(10)의 길이방향으로는 슬라이딩 될 수 있다.

이에 따라, 수로관 커버(450)에 결합된 수로관(10)의 위치를 길이방향으로 미세하게 조정할 수 있으므로 아치형 수로교의 시공성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수로관 커버(450)에 결합된 수로관(10)이 여름철 열적 팽창에 의해 길이가 늘어나더라도 수로관(10)이 길이방향으로 이동할 수 있으므로 열적 팽창에 의해 수로관(10)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

수로관 지지대(440)는 슬라이딩 플레이트(430)의 상부에 구비되어 수로관(10)을 지지하는 역할을 한다. 수로관 지지대(440)의 상부에는 수로관(10)을 감싸면 고정시키는 수로관 커버(450)가 구비된다.

수로관 커버(450)는 수로관 지지대(440)에 고정되어 있으며 수로관(10)의 하부를 감싸는 하부 커버(451)와, 하부 커버(451)와 결합되며 수로관(10)의 상부를 감싸는 상부 커버(452)를 구비한다. 수로관(10)을 하부 커버(451)에 안착시킨 후 상부 커버(452)를 덮은 후, 상부 커버(452)를 하부 커버(451)와 체결부재(453)를 이용하여 체결시키면 수로관(10)은 하부 커버(451)와 상부 커버(452) 사이에서 이탈되지 못하고 고정된다.

다음으로 수로관(10)이 아치부재(200)에 지지되는 아치지지대(500)에 대해 설명한다. 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교에서는 아치지지대가 3개가 구비되는 것을 보였으나, 아치지지대의 갯수는 변경될 수 있다.

도 8은 수로관이 아치부재에 지지되는 아치지지대의 상세도이다.

도 8을 참조하면, 아치지지대(500)는 아치부재(200)의 상단에서 연장되는 지지대(510)와, 지지대(510)의 상단에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트(520)와, 한쌍의 가이드 플레이트(520)에서 수로관(10)의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 슬라이딩 플레이트(530)와, 상기 슬라이딩 플레이트(530)의 상부에 구비되어 수로관(10)을 지지하는 수로관 지지대(540)와, 상기 수로관 지지대(540)의 상부에 구비되어 수로관(10)을 감싸면서 고정시키는 수로관 커버(550)를 구비한다.

아치부재(200)는 상부가 볼록한 형태를 가지므로, 수로관(10)을 아치부재(200)가 지지하는 아치지지대(500)도 설치되는 위치에 따라 달라질 수 있다.

도 1을 참조하면, 아치부재(200)의 가장 중간 부분은 수로관(10)과 가깝기 때문에 아치지지대(500)의 지지대(510)의 길이가 짧은 반면, 아치부재(200)의 가장 자리 쪽으로 갈수록 수로관(10)과 멀어지기 때문에 아치지지대(500)의 지지대(510)의 길이가 길어져아 한다. 이와 같은 아치지지대(500)가 아치부재(200)에 지지되는 지지부(511)는 복수개의 제 1결합부(250)와 서로 다른 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 지지부(511)와 제 1결합부(250)의 위치를 일치시키게 되면 제 1결합부(250)에 하중이 집중되어 제 1결합부(250)가 파손될 위험이 크기 때문이다.

한편, 지지대(510)의 상부에 구비되는 한쌍의 가이드 플레이트(520), 슬라이딩 플레이트(530), 수로관 지지대(540)와, 수로관 커버(550)의 구조는 상술한 교각지지대(400)의 가이드 플레이트(420), 슬라이딩 플레이트(430), 수로관 지지대(440)와, 수로관 커버(450)의 구조와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서는 본 발명읠 일 실시 예에 따른 아치형 수로교에 상세히 설명하였다. 이하에서는 상술한 아치형 수로교의 시공방법에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 시공방법을 나타낸 순서도이고, 도 10은 도 9에 도시된 순서도에 따른 작업 순서를 나타낸 작업공정도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 시공방법은 소정의 간격으로 복수개의 교각(100)을 설치하는 교각 설치단계(S100); 서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각(100)을 아치부재(200)를 이용하여 서로 연결하는 아치설치단계(S200); 상기 교각(100)의 상단에 교각지지대(400)를 설치하고, 상기 아치부재(200)의 상부에 아치지지대(500)를 설치하는 지지대 설치단계(S300); 상기 교각지지대(400)의 상단 및 아치지지대(500)의 상단에 각각 물이 흐르는 수로관(10)을 설치하는 수로관 설치단계(S400)를 포함한다.

먼저 교각 설치단계(S100)에서 지면(1)에 교각(100)을 설치한다. 지면(1)에 교각(100)을 설치할 때에는 지면(1)의 기초 부분을 튼튼히 한 후, 교각(100)을 설치하게 된다.

한편, 아치설치단계(S200) 이전에 아치부재(200)를 공장에서 제작한 후 현장에서 펼쳐 완성하는 단계를 가진다.

이 단계에 대해 보다 자세히 설명하면, 공장에서는 복수개의 제 1결합부(250)에 의해 서로 연결되는 복수개의 아치모듈(210)을 구비한 아치부재(200)를 제작한다. 이러한 아치부재(200)를 아치형 수로교가 설치되는 현장으로 운반한다.

현장으로 운반된 아치부재(200)를 펼쳐 완성하는 동작은 아래와 같다.

일측 아치모듈(210b)을 회전시켜 일측 아치모듈(210b)의 단부에 형성된 삽입돌기(211)가 타측 아치모듈(210a)의 단부에 형성된 삽입홈(221)에 대향되도록 한다. 이 상태에서 일측 아치모듈(210b)을 타측 아치모듈(210a) 방향으로 밀게 되면 회전축(212)은 가이드홀(231)에 안내되면서 삽입돌기(211)가 삽입홈(221)에 삽입된다. 이와 같이 삽입돌기(211)가 삽입홈(221)에 삽입되면 타측 아치모듈(210a)에 형성된 체결홀(222)과 삽입돌기(211)에 형성된 체결홀(211a)은 서로 일치된다. 이 상태에서 체결부재(240)를 타측 아치모듈(210a)에 형성된 체결홀(222)과 삽입돌기(211)에 형성된 체결홀(211a)을 통해 동시에 관통시키면 일측 아치모듈(210b)과 타측 아치모듈(210a)은 서로 결합된다. 이에 따라 하나의 곡률을 가지는 펼쳐진 아치부재(200)가 완성된다.

다음으로 아치설치단계(S200)에서 아치부재(200)를 이용하여 한쌍의 상기 교각(100)을 서로 연결한다.

아치설치단계(S200)에서는 이와 같이 펼쳐진 아치부재(200)의 양단부를 제 2결합부(260)를 통해 교각(100)과 결합함으로써 아치부재(200)는 교각(100)에 설치된다.

지지대 설치단계(S300)에서 교각(100)의 상단에 교각지지대(400)를 설치하고, 아치부재(200)의 상단에 아치지지대(500)를 설치한다. 교각지지대(400)의 구성 및 아치지지대(500)의 구성에 대해서는 상술하였으므로 이에 대한 상세한 내용은 생략한다.

이와 같이 교각지지대(400)와 아치지지대(500)가 설치되면, 수로관 설치단계(S400)를 행하게 된다.

수로관 설치단계(S400)에서 교각지지대(400)를 형성하는 하부 커버(451) 및 아치지지대(500)를 형성하는 하부 커버(551)에 수로관(10)을 안착시킨다. 교각지지대(400)의 하부 커버(451) 및 아치지지대(500)의 하부 커버(551)에 수로관(10)이 안착된 후 상부 커버(452,552)를 각각 결합시키면 수로관(10)은 지지대(300)에 안착된다. 이와 같이 소정의 길이를 가지는 수로관(10)을 서로 연결해 나가면서 연결부(11)를 형성하면서 수로교를 시공해 나가면 수로교가 완성된다.

이와 같은 과정을 통해 아치형 수로교를 시공하게 된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교의 시공방법에 의하면, 공장에서 아치부재를 제작하여 현장에서 설치하기 때문에 아치형 수로교의 시공성이 향상되며 공기를 줄일 수 있는 효과를 가진다.

이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아치형 수로교 및 그 시공방법에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 수로관 100: 교각
200: 아치부재 210: 일측 아치모듈
220: 타측 아치모듈 250: 제 1결합부
260: 제 2결합부 300: 지지대
400: 교각지지대 500: 아치지지대

Claims (8)

1. 소정의 간격을 가지며 설치되는 복수개의 교각;
   서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각을 서로 연결하는 아치부재; 및
   상기 교각의 상단에 구비되고 내부에 물이 흐르는 수로관을 받치는 교각지지대와, 상기 아치부재의 상부에 구비되는 상기 수로관을 받치는 아치지지대를 포함하는 지지대를 포함하고,
   상기 아치부재는 복수개의 아치모듈이 서로 회전하며 결합되는 제 1결합부와, 양단에 구비되어 상기 교각과 결합되는 제 2결합부를 구비하고,
   상기 제 1결합부는
   일측 아치모듈에 단부에 구비된 삽입돌기와,
   타측 아치모듈에 단부에 구비되어 상기 삽입돌기가 삽입되는 삽입홈과,
   상기 삽입돌기가 회전한 후 상기 삽입홈에 슬라이딩되면서 삽입되도록 상기 일측 아치모듈의 양측면에 구비된 회전축이 회전 및 슬라이딩하는 것을 안내하는 가이드홀을 구비하는 가이드부재와,
   상기 타측 아치모듈에 형성되어 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에 삽입된 후 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록 하는 체결부재가 체결되는 체결홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 아치형 수로교.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1결합부는 복수개로 형성되고,
   상기 아치지지대가 상기 아치부재에 지지되는 지지부는 상기 복수개의 제 1결합부와 서로 다른 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 아치형 수로교.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2결합부는
   상기 교각에 결합되는 교각 결합부재와,
   상기 교각 결합부재의 단부에 구비되어 상기 아치부재의 단부와 결합하는 연결부 보강재를 구비하는 것을 특징으로 하는 아치형 수로교.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 교각지지대는
   상기 교각의 상단에 결합되는 상부 플레이트와,
   상기 상부 프레이트의 상부에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트와,
   상기 한쌍의 가이드 플레이트에서 상기 수로관의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 슬라이딩 플레이트와,
   상기 슬라이딩 플레이트의 상부에 구비되어 상기 수로관을 지지하는 수로관 지지대와,
   상기 수로관 지지대의 상부에 구비되어 상기 수로관을 감싸면서 고정시키는 수로관 커버를 구비하는 아치형 수로교.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 아치지지대는
   상기 아치부재의 상단에서 연장되는 지지대와,
   상기 지지대의 상단에 결합되는 한쌍의 가이드 플레이트와,
   상기 한쌍의 가이드 플레이트에서 상기 수로관의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 결합되는 슬라이딩 플레이트와,
   상기 슬라이딩 플레이트의 상부에 구비되어 상기 수로관을 지지하는 수로관 지지대와,
   상기 수로관 지지대의 상부에 구비되어 수로관을 감싸면서 고정시키는 수로관 커버를 구비하는 아치형 수로교.
7. 소정의 간격으로 복수개의 교각을 설치하는 교각 설치단계;
   서로 이웃하는 한쌍의 상기 교각을 아치부재를 이용하여 서로 연결하는 아치설치단계;
   상기 교각의 상단에 교각지지대를 설치하고, 상기 아치부재의 상부에 아치지지대를 설치하는 지지대 설치단계;
   상기 교각지지대의 상단 및 아치지지대의 상단에 각각 물이 흐르는 수로관을 설치하는 수로관 설치단계를 포함하고,
   상기 아치 설치단계는,
   복수개의 제 1결합부에 의해 서로 결합되는 복수개의 아치모듈을 구비하는 상기 아치부재를 공장에서 제작하는 단계와,
   상기 아치부재를 현장으로 운반하는 단계와,
   현장에서 상기 제 1결합부를 중심으로 상기 아치모듈을 펼쳐 상기 아치부재를 완성하는 단계와,
   완성된 상기 아치부재를 상기 교각에 제 2결합부를 이용하여 결합시키는 단계를 포함하고,
   상기 아치부재는 복수개의 아치모듈이 서로 회전하며 결합되는 제 1결합부와, 양단에 구비되어 상기 교각과 결합되는 제 2결합부를 구비하고,
   상기 제 1결합부는
   일측 아치모듈에 단부에 구비된 삽입돌기와,
   타측 아치모듈에 단부에 구비되어 상기 삽입돌기가 삽입되는 삽입홈과,
   상기 삽입돌기가 회전한 후 상기 삽입홈에 슬라이딩되면서 삽입되도록 상기 일측 아치모듈의 양측면에 구비된 회전축이 회전 및 슬라이딩하는 것을 안내하는 가이드홀을 구비하는 가이드부재와,
   상기 타측 아치모듈에 형성되어 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에 삽입된 후 상기 삽입돌기가 상기 삽입홈에서 이탈되지 않도록 하는 체결부재가 체결되는 체결홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 아치형 수로교의 시공방법.
8. 삭제

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