KR102051905B1 - 프리캐스트 조립식 교량 및 이를 이용한 교량 시공 방법 - Google Patents

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KR102051905B1 KR1020190063621A KR20190063621A KR102051905B1 KR 102051905 B1 KR102051905 B1 KR 102051905B1 KR 1020190063621 A KR1020190063621 A KR 1020190063621A KR 20190063621 A KR20190063621 A KR 20190063621A KR 102051905 B1 KR102051905 B1 KR 102051905B1
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한재명
한세종
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주식회사 한길
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    • E01D2101/24Concrete

Abstract

본 발명은 프리캐스트된 각 블록의 결합면에 형성된 상보적인 형상의 요철간 끼움결합 및 요철의 결합면을 관통하도록 형성된 결합공에 고정봉을 삽입하여 고정결합함으로써, 교량 시공 과정을 단순화하여 공사기간을 단축시키고, 조립식 교량의 결합안정성과 내구성 및 결합부 치수 정밀도를 향상시켜, 조립식 교량의 시공품질을 향상시킬 수 있는 프리캐스트 조립식 교량 및 이를 이용한 교량 시공 방법에 관한 것이다.

Description

프리캐스트 조립식 교량 및 이를 이용한 교량 시공 방법{Precast Prefabricated Bridge and Construction Method of Bridge Using by This}
본 발명은 프리캐스트 조립식 교량에 관한 것으로, 프리캐스트된 각 블록의 결합면에 형성된 상보적인 형상의 요철간 끼움결합 및 요철의 결합면을 관통하도록 형성된 결합공에 고정봉을 삽입하여 고정결합함으로써, 교량 시공 과정을 단순화하여 공사기간을 단축시키고, 조립식 교량의 결합안정성과 내구성 및 결합부 치수 정밀도를 향상시켜, 조립식 교량의 시공품질을 향상시킬 수 있는 프리캐스트 조립식 교량 및 이를 이용한 교량 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 소형 하천에 교량을 설치하는 경우 작업환경 특성상 교량설치 장비의 현장진입이 어렵고, 특히 소형 하천은 우기시 하천수의 수위가 빠르게 증가하면서 현장에서의 교량 설치 작업을 실시하는 것이 불가능한 현실이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 프리캐스트(precast)된 블록을 결합하여 조립식 교량을 설치하는 조립식 교량 구조가 개발되었으며, 이러한 조립식 교량 구조는 대한민국 등록특허공보 제10-0693993호(2007.03.06.등록)의 조립식 프리캐스트 라멘 교량, 대한민국 등록특허공보 제10-0966144호(2010.06.17.등록)의 교대 소켓부 및 횡방향 긴장재를 이용한 라멘교, 대한민국 등록특허공보 제10-1036755호(2011.05.17.등록)의 프리캐스트 교량 시공 방법, 대한민국 등록특허공보 제10-1653803호(2016.08.29.등록)의 소하천 조립식 교량, 대한민국 등록특허공보 제10-1693256호(2016.12.30.등록)의 조립식 PSC 교량, 대한민국 등록특허공보 제10-1887032호(2018.08.03.등록)의 스틸와이어 커플러를 갖는 조립식 소하천 교량, 그리고 대한민국 등록특허공보 제10-1888656호(2018.08.08.등록)의 사변 분리형 PC 교량 등에 게시되어 있다.
그러나 이와 같은 조립식 교량은 교량 건설현장에서 프리캐스트 블록 조립 과정에서 몰탈 또는 콘크리트를 타설하는 추가공정을 필요로 하며, 블록간 연결 및 연결부 고정 또는 체결 구조 및 방식이 복잡하여 시공성이 떨어졌다.
또한, 유속이 빠른 하천수의 특성상 조립식 교량의 블록에 의해 하천수의 흐름 방향이 변경되면서 교량 주변의 토사가 침식되는 세굴이 발생할 수 있는데, 세굴이 발생하는 경우 교량의 안정성이 크게 악화되어 교량의 흔들림 또는 파손이 발생하는 문제를 가지고 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0693993호 (2007.03.06. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-0966144호 (2010.06.17. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1036755호 (2011.05.17. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1653803호 (2016.08.29. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1693256호 (2016.12.30. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1887032호 (2018.08.03. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1888656호 (2018.08.08. 등록)
본 발명의 실시 예에서는 프리캐스트 블록의 조립을 통해 조립식 교량을 설치할 때, 별도의 몰탈 또는 콘크리트 타설 공정을 생략함으로써, 조립식 교량의 시공성 향상을 이루는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 시공현장 주변 환경 조건과 관계 없이 교량을 설치할 수 있도록 하여 교량 공사기간 단축을 이루는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 조립식 교량의 블록간 연결 및 연결부 고정 또는 체결 구조 및 방식을 단순화하면서도 결합안정성과 내구성 및 결합부 치수 정밀도 향상을 이루는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 하천수의 흐름을 제어하여 세굴에 따른 교량 주변 토사의 침식 또는 유출이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 하천에 설치되는 프리캐스트(precast) 콘크리트 조립식 교량에 있어서, 하부 일측면으로 하부지지대가 돌출되어 L자 형상의 단면을 가지며, 상부 끝단에 하나 이상의 상부요철이 돌출되고, 하부지지대의 끝단에 하나 이상의 하부요철이 돌출되되, 하부지지대의 돌출부가 서로 대향하도록 배치되는 2개의 측면블록과, 양 측면 끝단에 상부요철과 상보적인 형상으로 돌출된 하나 이상의 측면요철이 형성되며, 양 측면 끝단이 각각의 측면블록 상부에 연결되어 측면요철과 상부요철간 끼움결합이 발생하는 상부블록과, 양 측면 끝단에 하부요철과 상보적인 형상으로 돌출된 하나 이상의 측면요철이 형성되며, 양 측면 끝단이 각각 하부지지대의 돌출부 끝단에 연결되어 측면요철과 하부요철간 끼움결합이 발생하는 하부블록이 교량 모듈을 이루고, 중앙부에 유로가 형성된 교량 모듈은 시공하고자 하는 교량의 폭에 따라 다수개 결합하되, 상부요철과 측면요철 결합면, 하부요철과 측면요철 결합면 및 측면블록 하단부를 각각 관통하는 결합공에 고정봉이 삽입되면서 교량 모듈이 서로 고정된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 하천에 설치되는 프리캐스트 콘크리트 조립식 교량에 있어서, 하부 일측면으로 하부지지대가 돌출되어 L자 형상의 단면을 가지며, 상부 끝단에 하나 이상의 상부요철이 돌출되고, 하부지지대의 끝단에 하나 이상의 결합공 및 결합공 내부에 장착된 인서트 너트가 형성되되, 하부지지대의 결합공이 서로 대향하도록 배치되는 2개의 측면블록과, 양 측면 끝단에 상부요철과 상보적인 형상으로 돌출된 하나 이상의 측면요철이 형성되며, 양 측면 끝단이 각각의 측면블록 상부에 연결되어 측면요철과 상부요철간 끼움결합이 발생하는 상부블록과, 양 끝단이 각각 대향하도록 배치된 하부지지대의 인서트 너트에 체결되어 양측 측면블록를 서로 고정하는 고정빔이 교량 모듈을 이루고, 중앙부에 유로가 형성된 교량 모듈은 시공하고자 하는 교량의 폭에 따라 다수개 결합하되, 상부요철과 측면요철 결합면 및 측면블록 하단부를 각각 관통하는 결합공에는 고정봉이 삽입되어 교량 모듈이 서로 고정된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈 각각의 측면블록 모서리에는 하나 이상의 날개벽요철이 돌출되고, 일측 모서리에 날개벽요철과 상보적인 형상으로 하나 이상의 결합요철이 돌출된 날개벽이 날개벽요철과 결합요철의 끼움결합에 의해 날개벽이 유로 입구와 출구에 배치된 측면블록 모서리면에 연결되되, 날개벽요철과 결합요철에는 결합면을 관통하는 결합공이 형성되고, 결합공에 삽입되는 고정봉에 의해 날개벽이 회전 가능하도록 장착된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 측면블록의 내외측 측면이 각각 돌출되어 상부지지대를 형성하되, 상부블록 측면요철의 돌출부 끝단면과 상부지지대 외측 돌출부 상부면에 각각 형성된 인서트 너트에 고정볼트가 교차하여 체결되고, 고정볼트가 상부블록 양측 끝단을 관통하는 결합공을 통과하여 상부지지대 내측 돌출부 상부면에 형성된 인서트 너트에 체결되어 측면블록과 상부블록간 고정이 발생한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈 각각의 하부블록 측면 모서리가 하부 방향으로 연장된 차수벽이 형성되되, 차수벽은 평판형상을 이루거나, 하부 끝단면이 외측으로 돌출되어 L자 형상의 단면을 이룬다.
본 발명의 실시 예에 따르면 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈 각각의 상부블록 측면 모서리가 상부 방향으로 연장된 난간이 형성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 프리캐스트 블록의 조립을 통해 조립식 교량을 설치함으로써, 작업환경 특성상 교량설치 장비의 현장진입이 어려운 경우 현장설치를 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 프리캐스트 블록의 조립을 통해 교량을 설치함으로써, 현장에서의 콘크리트 타설 및 양생과정에서 소요되는 시간을 단축하고, 블록이 결합되어 형성된 복수개의 교량 모듈을 시공하고자 하는 교량의 너비에 따라 병렬로 결합하여 시공 과정을 단순화함으로써, 교량 공사기간을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 조립식 교량의 결합안정성 및 시공품질을 향상시키고, 교량의 내구성 및 결합부 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 유로 출입구 방향에 각도 조절이 가능하도록 장착되는 날개벽을 통해 교량의 양쪽 끝단에 형성된 경사면으로부터 토사유출이 발생하는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 조립식 교량의 외측 하부블록에 설치된 차수벽을 통해 하천의 흐름에 의해 하천 바닥면의 토사가 침식되는 세굴을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조립식 교량 및 교량 모듈의 전체적인 형상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조립식 교량의 각 블록간 연결구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 측면블록의 구조 및 단면 형상 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상부블록의 구조 및 단면 형상 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하부블록의 구조 및 단면 형상 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 날개벽과 측면블록간 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 날개벽과 측면블록간 각도 조절을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 고정빔의 연결과정 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 고정볼트의 연결과정 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 차수벽 형상의 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 난간 형상의 예시를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다.
그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 조립식 교량(1)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
도 1 및 도 2a에서 도시하는 바와 같이 2개의 측면블록(100) 상부와 하부에 각각 상부블록(200)과 하부블록(300)이 결합하여 교량 모듈(10)을 이루고, 시공하고자 하는 교량의 폭에 따라 교량 모듈(10)을 복수개 연결하여 조립식 교량(1)을 이룬다.
측면블록(100)은 도 3에서 도시하는 바와 같이 콘크리트 등의 재질로 된 판형의 블록으로 이루어진다.
측면블록(100)의 하부 일측면 방향으로 하부지지대(120)가 돌출되어 L자 형상의 단면을 가지며, 측면블록(100)의 상부 끝단에는 상부요철(111)이 하나 이상 돌출되고, 하부지지대(120)의 끝단에는 하부요철(121)이 하나 이상 돌출된다.
상부블록(200)은 도 4에서 도시하는 바와 같이 양 측면 끝단에 측면블록(100)의 상부요철(111)과 상보적인 형상으로 돌출된 측면요철(210)이 하나 이상 형성된다.
하부블록(300)은 도 5에서 도시하는 바와 같이 양 측면 끝단에 하부지지대(120)의 하부요철(121)과 상보적인 형상으로 돌출된 측면요철(310)이 하나 이상 형성된다.
상기 측면블록(100)과 상부블록(200) 및 하부블록(300)은 도 2a에서 도시하는 바와 같이 2개의 측면블록(100)이 각각의 하부지지대(120)의 하부요철(121)이 서로 대향하도록 배치되고, 측면블록(100)의 상부요철(111)과 상부블록(200)의 측면요철(210)간 끼움결합되며, 측면블록(100)의 하부요철(121)과 하부블록(300)의 측면요철(310)간 끼움결합된다.
이때, 상부요철(111)과 측면요철(210)간 결합면, 하부요철(121)과 측면요철(310)간 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 관통하는 결합공(20)이 형성되며, 각각의 결합공(20)에는 강재 등의 재질로된 고정봉(21)을 삽입하여 각각의 블록간 고정이 이루어지는데, 각각의 요철은 고정봉(21) 삽입시 결합부 파손 방지를 위한 충분한 강도를 확보하기 위하여 2~4개 범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정봉(21)의 길이는 복수의 교량 모듈(10)이 연결되어 이루어진 조립식 교량(1)의 폭에 맞추어 조절될 수 있으며, 측면블록(100)과 상부블록(200) 및 하부블록(300)을 끼움결합하여 형성된 복수의 교량 모듈(10)을 배치한 후, 고정봉(21)을 삽입하여 각각의 교량 모듈(10)을 고정함으로써, 연결된 교량 모듈(10)간 이탈이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예의 다른 변형 예로서, 도 2b에서 도시하는 바와 같이 2개의 측면블록(100) 상부에 상부블록(200)을 결합하고, 측면블록(100)의 하부에는 고정빔(500)을 결합하여 교량 모듈(10)을 이루고, 시공하고자 하는 교량의 폭에 따라 교량 모듈(10)의 변형 예를 복수개 연결하여 조립식 교량(1)을 이룬다.
상기 변형 예는 하부지지대(120)에서 하부요철(121)이 생략되며, 하부지지대 돌출면에는 하나 이상의 인서트 너트(30)가 형성되고, 하부블록(300) 대신 고정빔(500)이 측면블록(100)의 하부지지대(120)에 연결되는데, 고정빔(500)의 끝단에는 고정볼트(31)가 형성되어 하부지지대(120)의 인서트 너트(30)에 체결될 수 있다.
본 발명에 따른 교량 모듈(10)의 중앙부에는 하천수가 흐를 수 있는 유로가 형성되는데, 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10), 즉 조립식 교량(1)의 최외측에 배치된 측면블록(100) 각각의 모서리에는 도 10c에서 도시하는 바와 같이 날개벽(400)이 장착될 수 있다.
날개벽(400)이 장착되는 측면블록(100) 모서리에는 도 6a에서 도시하는 바와 같이 하나 이상의 날개벽요철(140)이 돌출되고, 날개벽(400)의 일측 모서리에는 날개벽요철(140)과 상보적인 형상을 가지는 하나 이상의 결합요철(410)이 돌출된다.
도 6b에서 도시하는 바와 같이 날개벽요철(410)과 결합요철(410)의 끼움결합에 의해 날개벽(400)이 유로 입구와 출구에 배치된 측면블록(100) 모서리면에 연결되는데, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)간 결합면에는 결합면을 관통하는 결합공(20)이 형성되고, 결합공(20)에는 고정봉(21)이 삽입되어 도 7에서 도시하는 바와 같이 연결된 날개벽(400)이 회전에 따른 각도 조절이 가능하도록 이루어진다.
이때, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)의 각각의 모서리 및 날개벽(400)의 측면블록(100)과의 결합방향에 형성된 모서리를 라운딩 가공 처리함으로써, 날개벽(400)의 각도조절시 측면블록(100)과의 간섭이 발생하는 것을 방지하도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 측면블록(100)에는 측면블록(100)의 내외측 측면이 각각 돌출된 상부지지대(110)가 형성된다.
상부지지대(110)는 도 3b에서 도시하는 바와 같이 측면블록(100)의 내외측 측면이 각각 돌출되어 상부지지대(110)를 형성하는데, 상부지지대(110)의 내외측 돌출부 상부면에는 인서트 너트(30)가 형성된다.
또한, 상부블록(200) 측면요철(210)의 각 돌출부 끝단면에도 인서트 너트(30)가 형성되는데, 도 1a에서 도시하는 바와 같이 고정볼트(31)가 상부블록(200) 양끝단 상하면을 관통하는 결합공(20)을 통과하여 상부지지대(110) 내측 돌출부의 인서트 너트(30)에 체결되고, 상부지지대(110) 외측 돌출부 및 측면요철(210) 끝단에 형성된 인서트 너트에 고정볼트(31)가 서로 교차하도록 체결됨으로써 측면블록(100)과 상부블록(200)이 고정된다.
이때, 상부지지대(110) 외측 돌출부 표면에 형성된 인서트 너트(30)와, 상부블록(200)의 측면요철(210)에 형성된 인서트 너트(30)에 체결되는 각각의 고정볼트(31)가 서로 교차하도록 연결되어 측면블록(100)과 상부블록(200)간 이탈이 방지되도록 구성될 수 있다.
구체적으로 도 9에서 도시하는 바와 같이 어느 한 쪽의 고정볼트(31) 측면에 형성된 연결구를 다른 고정볼트(31)가 교차 통과하면서 양측 고정볼트(31)가 서로 고정될 수 있으며, 고정볼트(31)간 연결 및 고정방법은 도면의 실시 예에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
본 발명에 따른 조립식 교량(1)에서 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10)에 연결되는 각각의 하부블록(300)에는 차수벽(320)이 형성될 수 있다.
상기 차수벽(320)은 하부블록(300) 일측면 모서리가 조립식 교량(1) 하부 방향으로 연장되어 형성되는데, 차수벽(320)은 도 10a에서 도시하는 바와 같이 평판형상을 이루거나, 도 10b에서 도시하는 바와 같이 최하부 끝단면이 외측으로 돌출되어 L자 형상의 단면을 이룰 수 있다.
또한, 상부블록(200)에는 상부블록(200)의 내외측 측면이 각각 돌출되어 난간(220)을 형성할 수 있는데, 난간(220)은 조립식 교량(1)의 유로 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 상부블록(200) 측면 모서리가 상부 방향으로 연장되어 벽면을 형성한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 조립식 교량(1)의 교량 시공 방법을 설명하면 다음과 같다.
측면블록(100)과 하부블록(300)을 연결하는 과정에서는 하부블록(300)의 양측 끝단에 측면블록(100)의 하부지지대(120)가 대향하도록 배치하고, 하부블록(300)의 측면요철(310)과 하부지지대(120)의 하부요철(121)을 서로 끼워 결합시킨다.
측면블록(100)과 상부블록(200)을 연결하는 과정에서는 측면블록(100)의 양측 상부요철(111)에 각각의 상부블록(200)의 측면요철(210)을 서로 끼워 결합시킨다.
측면블록(100)과 상부블록(200)을 서로 고정하는 과정에서는 고정볼트(31)를 상부지지대(110)의 외측 돌출부 상부면 및 상부블록(200) 측면요철(210)의 돌출부 끝단면에 각각 형성된 인서트 너트(30)에 체결하여 각 고정볼트(31)의 돌출부간 교차 연결이 발생하고, 고정볼트(31)가 상부블록(200) 양측 끝단을 관통하는 결합공(20)을 통과하여 상부지지대(110) 내측 돌출부 상부면에 형성된 인서트 너트(30)에 체결된다.
이때, 도 9에서 도시하는 바와 같이 상부지지대(110) 외측 돌출부 표면에 형성된 인서트 너트(30)와, 상부블록(200)의 측면요철(210)에 형성된 인서트 너트(30)에 체결되는 각각의 고정볼트(31)가 서로 교차 연결될 수 있는데, 어느 한 쪽의 고정볼트(31) 측면에 형성된 연결구를 다른 고정볼트(31)가 통과하면서 서로 교차되어 고정되면서 측면블록(100)과 상부블록(200)간 이탈이 방지될 수 있다.
또한, 일측 고정볼트(31)에 형성된 연결구를 다른 고정볼트(31)가 통과하면서 서로 수직 방향으로 체결되는 고정볼트(31)간 연결이 발생하도록 함으로써, 측면블록(100)과 상부블록(200)에 각각 체결되는 고정볼트(31)의 연결과정 및 체결구조를 단순화 시켜 조립식 교량(11)의 시공 과정에서 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
측면블록(100)과 상부블록(200)간 고정이 완료되면 측면블록(100)과 상부블록(200) 및 하부블록(300)이 연결되어 이루어진 교량 모듈(10)을 교량 너비에 맞춰 복수개 배치하는 과정이 수행된다.
교량 모듈(10)의 배치가 완료되면 각각의 교량 모듈(10)의 상부요철(111)과 측면요철(210)간 결합면, 하부요철(121)과 측면요철(310)간 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 각각 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입하는 과정을 수행함으로써 본 발명의 실시 예에 따른 교량 시공 과정이 완료된다.
고정봉(21)에 의해 측면블록(100)과 하부블록(300)간 고정이 발생하는 동시에 각각의 교량 모듈(10)이 서로 고정되면서 조립식 교량(1)의 교량 모듈(10)간 이탈이 발생하는 것을 방지한다.
고정봉(21) 및 고정볼트(31)의 고정 또는 체결을 통해 교량 모듈(10)의 각 블록 연결부 및 교량 모듈(10)간 결합안정성을 향상시켜 교량의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하고, 각 블록간 결합부 이탈 및 교량 모듈(10)간 이탈을 방지하여 시공된 조립식 교량(1)의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 프리캐스트 블록의 조립을 통해 조립식 교량(1)을 설치함으로써, 교량설치를 위한 장비의 하천 진입이 어려운 경우에도 조립식 교량(1)의 시공을 가능하도록 하여 환경조건에 따른 시공상 제약을 최소화 함으로써, 조립식 교량(1)의 시공이 보다 용이하게 수행될 수 있도록 한다.
이때, 측면블록(100)과 상부블록(200) 및 하부블록(300)의 각 결합부에 형성된 요철은 끼움결합을 통해 조립 가능하도록 서로 상보적인 형상을 가지고 있기 때문에 조립식 교량(1)의 현장 시공시 각 블록간 조립을 용이하게 하고, 블록간 결합면 유격이 발생하는 것을 최소화하여 조립식 교량(1)의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 변형 실시 예에 따른 조립식 교량(1)의 교량 시공 방법에서는 측면블록(100)의 양측 상부요철(111)에 각각의 상부블록(200)의 측면요철(210)을 서로 끼워 결합시켜 측면블록(100)과 상부블록(200)을 연결한다.
측면블록(100)과 상부블록(200)을 서로 고정하는 과정에서는 상부지지대(110)의 외측 돌출부 상부면 및 상부블록(200) 측면요철(210)의 돌출부 끝단면에 각각 형성된 인서트 너트(30)에 고정볼트(31)를 체결하여 각각의 고정볼트(31)가 서로 교차 연결되고, 고정볼트(31)가 상부블록(200) 양측 끝단을 관통하는 결합공(20)을 통과하여 상부지지대(110) 내측 돌출부 상부면에 형성된 인서트 너트(30)에 체결되면서 측면블록(100)과 상부블록(200)이 서로 고정된다.
측면블록(100)과 상부블록(200)의 고정이 완료되면 서로 대향하는 하부지지대(120) 각각에 형성된 인서트 너트(30)에 양 끝단에 고정볼트(31)가 형성된 고정빔(500)을 체결하는 고정빔(500) 결합과정이 수행된다.
이때, 고정빔(500)의 용이한 결합을 위하여 도 8에서 도시하는 바와 같이 고정빔(500)이 2개 이상의 부분으로 나누어지고, 고정빔(500)간 결합부에 체결부재를 연결하고, 고정빔(500)간 결합부 및 체결부재를 체결재로 고정할 수 있으며, 체결부재 체결재의 형상 및 체결 방법은 도면에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.
측면블록(100)과 고정빔(500)간 고정이 완료되면 측면블록(100)과 상부블록(200) 및 고정빔(500)이 연결되어 이루어진 교량 모듈(10)을 교량 너비에 맞춰 복수개 배치하는 과정이 수행된다.
교량 모듈(10)의 배치가 완료되면 각각의 교량 모듈(10)의 상부요철(111)과 측면요철(210)간 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 각각 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입하는 과정을 수행함으로써 본 발명의 변형 실시 예에 따른 교량 시공 과정이 완료되며, 고정봉(21)에 의해 각각의 교량 모듈(10)이 서로 고정되면서 조립식 교량(1)의 교량 모듈(10)간 이탈이 발생하는 것을 방지한다.
본 발명의 변형 실시 예에서는 고정빔(500)을 통해 양측 측면블록(100)을 견고하게 고정함으로써, 시공이 완료된 조립식 교량(1)의 강성을 향상시킬 수 있고, 건설현장의 시공환경 여건에 따라 변형 실시 예를 적용함으로써 빠른 되메움을 수행할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 예 및 변형 실시 예에서 조립식 교량(1)의 조립이 완료되면 조립식 교량(1)의 유로 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 측면블록(100) 모서리에 형성된 날개벽요철(140)에 날개벽(400)의 날개벽요철(140)을 끼움결합하고, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)의 결합면을 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입한 다음, 날개벽(400)의 결합 각도를 조절하는 날개벽(400) 설치 과정을 부가하여 실시할 수 있다.
상기 날개벽(400)은 각도 조절을 통해 유로를 통과하는 하천수의 흐름을 제어하여 조립식 교량(1)의 양쪽 끝단에 형성된 경사면으로부터 토사유출이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는데, 조립식 교량(1)의 시공현장 여건에 따라 날개벽(400)이 설치되는 각도와 형상이 각기 다르게 적용될 필요성이 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 조립식 교량(1)의 시공 과정에서 날개벽(400)의 각도를 조절 가능하도록 함으로써, 조립식 교량(1)의 시공현장에서 수행하는 날개벽(400) 조절작업을 단순화하고, 날개벽(400) 설치에 소요되는 시간을 단축하여 조립식 교량(1)의 시공기간을 단축할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서 하부블록(300) 및 측면블록(100) 연결 과정 및 복수의 교량 모듈(10)을 교량 너비에 맞춰 배치하는 과정 수행시, 차수벽(320)이 형성된 하부블록(300)을 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10)에 각각 결합하는 과정을 부가하여 실시할 수 있다.
하천에서는 하천수의 흐름과 함께 토사의 침식, 운반 및 퇴적이 발생하면서 하천 바닥면의 형상을 변화시키게 되는데, 소하천의 경우 하천의 깊이에 비해 하천수의 폭이 협소하여 빠른 유속이 작용하게 되어, 토사의 침식, 운반 및 퇴적 작용이 가중될 수 있으며, 이에 따라 하천 바닥면의 토사가 침식되는 현상인 세굴이 발생하여 조립식 교량(1)의 기울어짐 또는 하중이 작용하는 연결부 파손, 조립식 교량(1)의 붕괴 등이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 차수벽(320)을 통해 하천의 흐름을 제어하여 세굴 발생을 방지함으로써, 설치된 조립식 교량(1)의 파손 또는 붕괴를 방지할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명의 실시 예에 따른 차수벽(320)에서는 차수벽(320)의 단면 형상이 L자 형상을 이루도록 함으로써, 조립식 교량(1)의 설치면에서 발생하는 세굴심 깊이를 최소화할 수 있도록 한다.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 조립식 교량
10: 교량 모듈
20: 결합공
21: 고정봉
30: 인서트너트
31: 고정볼트
100: 측면블록
110: 상부지지대
111: 상부요철
120: 하부지지대
121: 하부요철
130: 인서트너트
140: 날개벽요철
200: 상부블록
210: 측면요철
220: 난간
300: 하부블록
310: 측면요철
320: 차수벽
400: 날개벽
410: 결합요철
500: 고정빔

Claims (10)

  1. 하천에 설치되는 프리캐스트(precast) 콘크리트 조립식 교량에 있어서,
    하부 일측면으로 하부지지대(120)가 돌출되어 L자 형상의 단면을 가지며, 상부 끝단에 하나 이상의 상부요철(111)이 돌출되고, 하부지지대(120)의 끝단에 하나 이상의 하부요철(121)이 돌출되되, 하부지지대(120)의 돌출부가 서로 대향하도록 배치되는 2개의 측면블록(100)과;
    양 측면 끝단에 상부요철(111)과 상보적인 형상으로 돌출된 하나 이상의 측면요철(210)이 형성되며, 양 측면 끝단이 각각의 측면블록(100) 상부에 연결되어 측면요철(210)과 상부요철(111)간 끼움결합이 발생하는 상부블록(200)과;
    양 측면 끝단에 하부요철(121)과 상보적인 형상으로 돌출된 하나 이상의 측면요철(310)이 형성되며, 양 측면 끝단이 각각 하부지지대(120)의 돌출부 끝단에 연결되어 측면요철(310)과 하부요철(121)간 끼움결합이 발생하는 하부블록(300);이 교량 모듈(10)을 이루고, 중앙부에 유로가 형성된 교량 모듈(10)은 시공하고자 하는 교량의 폭에 따라 다수개 결합하되, 상부요철(111)과 측면요철(210) 결합면, 하부요철(121)과 측면요철(310) 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 각각 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)이 삽입되면서 교량 모듈(10)이 서로 고정되고,
    유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 측면블록(100) 모서리에는 하나 이상의 날개벽요철(140)이 돌출되고, 일측 모서리에 날개벽요철(140)과 상보적인 형상으로 하나 이상의 결합요철(410)이 돌출된 날개벽(400)이 날개벽요철(410)과 결합요철(410)의 끼움결합에 의해 날개벽(400)이 유로 입구와 출구에 배치된 측면블록(100) 모서리면에 연결되되, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)에는 결합면을 관통하는 결합공(20)이 형성되고, 결합공(20)에 삽입되는 고정봉(21)에 의해 날개벽(400)이 회전 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량.
  2. 하천에 설치되는 프리캐스트(precast) 콘크리트 조립식 교량에 있어서,
    하부 일측면으로 하부지지대(120)가 돌출되어 L자 형상의 단면을 가지며, 상부 끝단에 하나 이상의 상부요철(111)이 돌출되고, 하부지지대(120)의 끝단에 하나 이상의 인서트 너트(30)가 형성되되, 하부지지대(120)의 인서트 너트(30)가 서로 대향하도록 배치되는 2개의 측면블록(100)과;
    양 측면 끝단에 상부요철(111)과 상보적인 형상으로 돌출된 하나 이상의 측면요철(210)이 형성되며, 양 측면 끝단이 각각의 측면블록(100) 상부에 연결되어 측면요철(210)과 상부요철(111)간 끼움결합이 발생하는 상부블록(200)과;
    양 끝단이 각각 대향하도록 배치된 하부지지대(120)의 인서트 너트(30)에 체결되어 양측 측면블록(100)를 서로 고정하는 고정빔(500);이 교량 모듈(10)을 이루고, 중앙부에 유로가 형성된 교량 모듈(10)은 시공하고자 하는 교량의 폭에 따라 다수개 결합하되, 상부요철(111)과 측면요철(210) 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 각각 관통하는 결합공(20)에는 고정봉(21)이 삽입되어 교량 모듈(10)이 서로 고정되고,
    유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 측면블록(100) 모서리에는 하나 이상의 날개벽요철(140)이 돌출되고, 일측 모서리에 날개벽요철(140)과 상보적인 형상으로 하나 이상의 결합요철(410)이 돌출된 날개벽(400)이 날개벽요철(410)과 결합요철(410)의 끼움결합에 의해 날개벽(400)이 유로 입구와 출구에 배치된 측면블록(100) 모서리면에 연결되되, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)에는 결합면을 관통하는 결합공(20)이 형성되고, 결합공(20)에 삽입되는 고정봉(21)에 의해 날개벽(400)이 회전 가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항 중 선택되는 어느 하나의 항에 있어서,
    측면블록(100)의 내외측 측면이 각각 돌출되어 상부지지대(110)를 형성하되, 상부블록(200) 측면요철(210)의 돌출부 끝단면과 상부지지대(110) 외측 돌출부 상부면에 각각 형성된 인서트 너트(30)에 고정볼트(31)가 교차하여 체결되고, 고정볼트(31)가 상부블록(200) 양측 끝단을 관통하는 결합공(20)을 통과하여 상부지지대(110) 내측 돌출부 상부면에 형성된 인서트 너트(30)에 체결되어 측면블록(100)과 상부블록(200)간 고정이 발생하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량.
  5. 제1항에 있어서,
    유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 하부블록(300) 측면 모서리가 하부 방향으로 연장된 차수벽(320)이 형성되되, 차수벽(320)은 평판형상을 이루거나, 하부 끝단면이 외측으로 돌출되어 L자 형상의 단면을 이루는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량.
  6. 제1항 또는 제2항 중 선택되는 어느 하나의 항에 있어서,
    유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 상부블록(200) 측면 모서리가 상부 방향으로 연장된 난간(220)이 형성된 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량.
  7. 하천에 설치되는 프리캐스트(precast) 콘크리트 조립식 교량 시공 방법에 있어서,
    양 끝단에 각각 측면요철(310)이 돌출된 하부블록(300)에 하부 일측면으로 하부지지대(120)가 돌출되고, 하부지지대(120)의 끝단에 하부요철(121)이 돌출된 측면블록(100)을 연결하되, 측면요철(310)과 하부요철(121)이 각각 상보적인 형상을 이루어 측면요철(310)과 하부요철(121)간 끼움결합이 발생하는 하부블록(300) 및 측면블록(100) 연결 과정과;
    측면블록(100) 상부에 돌출된 상부요철(111)에 상부블록(200)의 양 측면 끝단에 각각 돌출된 측면요철(210)을 연결하되, 측면요철(210)과 상부요철(111)이 각각 상보적인 형상을 이루어 측면요철(210)과 상부요철(111)간 끼움결합이 발생하는 상부블록(200) 및 측면블록(100) 연결 과정과;
    측면블록(100)의 상부 측면이 내외측으로 각각 돌출되어 형성된 상부지지대(110)의 외측 돌출부 상부면 및 상부블록(200) 측면요철(210)의 돌출부 끝단면에 각각 인서트 너트(30)가 형성되고, 상부지지대(110) 내측 돌출부 상부면에 인서트 너트(30)가 형성되며, 고정볼트(31)를 각각의 인서트 너트(30)에 체결하여 측면블록(100)과 상부블록(200)을 서로 고정하는 과정과;
    측면블록(100)과 상부블록(200) 및 하부블록(300)이 고정연결되면서 형성된 복수의 교량 모듈(10)을 교량 너비에 맞춰 배치하는 과정과;
    상부요철(111)과 측면요철(210)간 결합면, 하부요철(121)과 측면요철(310)간 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 각각 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입하여 배치된 복수의 교량 모듈(10)을 서로 고정하여 조립식 교량(1)을 형성하는 과정;으로 이루어지고,
    조립식 교량(1)을 형성하는 과정이 완료되면, 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 측면블록(100) 모서리에 형성된 날개벽요철(140)에 날개벽(400) 일측면에 날개벽요철(140)과 상보적인 형상으로 형성된 결합요철(410)을 끼움결합하고, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)의 결합면을 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입한 다음, 날개벽(400)의 결합 각도를 조절하는 날개벽(400) 설치 과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량을 이용한 교량 시공 방법.
  8. 하천에 설치되는 프리캐스트(precast) 콘크리트 조립식 교량 시공 방법에 있어서,
    양 끝단에 각각 측면요철(210)이 돌출된 상부블록(200)에 하부 일측면으로 하부지지대(120)가 돌출되고, 상부 끝단 끝단에 상부요철(111)이 돌출된 측면블록(100)을 연결하되, 측면요철(210)과 상부요철(111)이 각각 상보적인 형상을 이루어 측면요철(210)과 상부요철(111)간 끼움결합이 발생하는 상부블록(200) 및 측면블록(100) 연결 과정과;
    측면블록(100)의 상부 측면이 내외측으로 각각 돌출되어 형성된 상부지지대(110)의 외측 돌출부 상부면 및 상부블록(200) 측면요철(210)의 돌출부 끝단면에 각각 인서트 너트(30)가 형성되고, 상부지지대(110) 내측 돌출부 상부면에 인서트 너트(30)가 형성되며, 고정볼트(31)를 각각의 인서트 너트(30)와 체결하여 측면블록(100)과 상부블록(200)을 서로 고정하는 과정과;
    각각의 하부지지대(120)의 끝단에 서로 대향하도록 형성된 하나 이상의 인서트 너트(30)에 고정빔(500) 양 끝단에 형성된 고정볼트(31)를 체결하는 고정빔(500) 결합 과정과;
    측면블록(100)과 상부블록(200) 및 고정빔(500)이 고정연결되면서 형성된 복수의 교량 모듈(10)을 교량 너비에 맞춰 배치하는 과정과;
    상부요철(111)과 측면요철(210)간 결합면 및 측면블록(100) 하단부를 각각 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입하여 배치된 복수의 교량 모듈(10)을 서로 고정하여 조립식 교량(1)을 형성하는 과정;으로 이루어지고,
    조립식 교량(1)을 형성하는 과정이 완료되면, 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10) 각각의 측면블록(100) 모서리에 형성된 날개벽요철(140)에 날개벽(400) 일측면에 날개벽요철(140)과 상보적인 형상으로 형성된 결합요철(410)을 끼움결합하고, 날개벽요철(140)과 결합요철(410)의 결합면을 관통하는 결합공(20)에 고정봉(21)을 삽입한 다음, 날개벽(400)의 결합 각도를 조절하는 날개벽(400) 설치 과정을 실시하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량을 이용한 교량 시공 방법.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    하부블록(300) 및 측면블록(100) 연결 과정 및 복수의 교량 모듈(10)을 교량 너비에 맞춰 배치하는 과정 수행시, 측면 모서리가 하부 방향으로 연장되어 차수벽(320)이 형성된 하부블록(300)을 유로의 입구와 출구 끝단에 배치된 교량 모듈(10)에 각각 결합하는 과정이 부가되되, 차수벽(320)은 평판형상을 이루거나, 하부 끝단면이 외측으로 돌출되어 L자 형상의 단면을 이루는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 조립식 교량을 이용한 교량 시공 방법.
KR1020190063621A 2019-05-30 2019-05-30 프리캐스트 조립식 교량 및 이를 이용한 교량 시공 방법 KR102051905B1 (ko)

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