KR102085928B1 - 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

파일 두부에 스플라이스 연결에 의한 파일캡을 설치하면서 종방향으로도 거더를 신속하게 연결하고, 가각부모듈을 이용함으로서 차량의 안전한 회전진입이 가능도록 시공할 수 있는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 파일 두부에 용접 작업없이 파일캡을 설치하여 횡방향보를 안정적으로 설치하고, 횡방향보 상면에는 거더를 종방향으로 연결시공 하되, 인접한 상부플랜지는 용접을 하지 않고 연결시켜 보다 신속하면서도 안정적으로 연결 시공할 수 있으며, 가각부모듈을 이용하여 차량의 안전한 회전 진입이 가능하도록 하게 된다.

Description

스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법{TEMPORARY BRIDGE WITH END CORNER MEMBER AND CONSTRUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 파일 두부에 스플라이스 연결에 의한 파일캡을 설치하면서 종방향으로도 거더를 보다 신속하게 연결하고, 가각부모듈을 이용함으로서 차량의 안전한 회전진입이 가능도록 시공할 수 있는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 파일(3), 파일캡(4), 횡방향빔(5), 종방향거더(6) 및 복공판(63)에 의한 가설교량 시공도이다.
즉, 가설교량의 하부구조로서 파일(3) 두부에 횡방향빔(5)을 설치하여 종방향거더(6)의 안정적인 거치가 가능하도록 함에 있어 평탄성과 안정성을 확보하기 위하여 파일캡(4)을 파일(3) 두부에 삽입 설치하는 방식을 채택하고 있음을 알 수 있다.
이러한 파일캡(4)은 파일(3) 두부에 삽입되는 중공관 형태의 원통몸통부와 확장상부플랜지가 일체로 형성된 것을 이용하고 있음을 알 수 있다.
이때 상기 파일캡(4)은 파일(3) 두부에 설치하기 위하여 종래 용접방법을 사용할 수 있는데 실제 현장에서 이러한 용접작업 품질관리가 용이하지 않고, 추후 파일캡(4)을 분리함에 있어서 시공성이 매우 떨어지는 문제가 있었다.
이에 도 1a에 의하면 원통몸통부를 관통하는 고정볼트(64)를 사용하여 용접작업을 배제시키고 있음을 알 수 있다 하지만 이와 같은 고정볼트 설치방식만으로는 파일캡(4)의 안정적인 고정 설치가 만족스럽지 못할 수도 있다는 한계가 있음을 알 수 있다.
도 1b는 종래 교량의 가각부 시공도를 도시한 것이다.
즉, 교량의 단부에 있어 차량이 교량으로 진입할 때, 안정적인 회전이 가능하도록 교량의 양 단부를 횡방향으로 확폭시켜 가각부(2)를 형성시키고 있음을 알 수 있다. 이때 상기 가각부(2)는 통상 슬래브(1) 단부를 확장시키기 위하여 현장타설 콘크리트를 타설하는 방식으로 추가로 형성시키게 된다.
이에 가각부 시공을 위해서는 동바리 설치와 같은 가설공사가 별도로 필요하게 되어 시공성 및 경제성이 저하될 수밖에 없는 문제가 있었다.
도 1c는 종래 회전식 접속가교의 시공도를 도시한 것이다.
즉, 종래 교량의 거더 인상 전에는 거더(10)의 상면과 접속부의 상면과 높이차이가 발생하게 되므로 차량이 통행할 수 있도록 양 교대부(A)에 중간힌지에 의하여 회전이 가능한 양 접속판으로 구성된 회전식접속가교(60)를 설치하고 있음을 알 수 있다.
이때, 최종 유압잭(50)에 의하여 거더(50)가 인상되면 양 접속판은 서로 수평한 상태로 세팅되어 최종 교대로부터 분리시키게 됨을 알 수 있다.
이에 종래기술에 의하면 가각부를 일반 교량에 현장타설 또는 프리캐스트 방식으로 시공하는 방법은 소개되어 있으나 이러한 가각부를 가설교량에 형성시키고자 할 경우에는 어떠한 시공방식을 채택해야 효율적이고, 경제적인지에 달리 소개된 바 없고,
종래 회전식 접속가교는 진입도로와 교량의 단차를 극복하기 위한 가설장비이기 때문에 특히 교대부가 별도로 시공되지 않는 가설교량의 가각부 시공에 그대로 적용할 여지가 없다는 문제가 있었다.
대한민국 특허 제 10-1648008호(발명의 명칭: 프리캐스트 트러스구조체를 이용한 가설교량 시공방법, 공개일자: 2016년08월16일) 대한민국 특허 제 10-1542192호(발명의 명칭: 강재교량 시공 시스템 구조 및 이를 이용한 교량 시공 방법, 공개일자: 2015년08월05일) 대한민국 특허 제 10-1642350호(발명의 명칭: 가각부가 구비된 교량, 공개일자: 2016년07월25일) 대한민국 특허 제 10-0892751호(발명의 명칭: 교량상부구조물 인상 및 회전식 가교 시공에 의한 교량 개보수방법, 공개일자: 2009년04월10일)
이에 본 발명은 파일 두부에 파일캡을 보다 신속하면서도 안정적으로 연결 시공할 수 있도록 하면서도 추후 회수가 유리하여 시공성 및 경제성이 뛰어난 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 가설교량에서 횡방향으로 서로 이격되어 거치되는 거더의 종방향연결에 있어 상부플랜지를 서로 용접으로 연결하지 않은 상태에서 복부와 하부플랜지만을 스플라이스 연결시켜 작업성이 뛰어나고 신속한 시공이 가능한 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 가설교량에 있어 가각부를 간단하게 설치할 수 있도록 하여 가설교량으로 진입하는 차량의 안정적인 회전진입이 가능하도록 함으로서 차량 사고발생을 방지할 수 있도록 할 수 있고, 종래 거더와 복공판으로 시공되는 가설교량의 구조를 변경하지 하지 않아도 간단하게 장착 및 분리가 가능한 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 및 그 시공방법으로서 파일 시공에 의하여 시공된 양 하부구조 상면에 종방향으로 연장되도록 거치된 거더; 및 거더의 양 단부 상면이 노출되도록 거더 상면에 설치된 복공판; 및 상기 노출된 거더 상면에 일측이 힌지 연결되어 수평으로 세팅되었을 때 타측이 진입도로 상에 위치하도록 형성되면서 상면이 복공판 상면과 일치하도록 형성된 사다리꼴 형태의 수평판 부재인 가각부모듈을 포함하며, 상기 가각부모듈은 진입도로 일측(A)까지 거더가 연장되지 않아 진입도로와 복공판 사이에 설치되며 차체로는 접혀지지 않고, 일측을 기준으로 회전하도록 설치되는 가각부수평프레임을 포함하며, 상기 가각부수평프레임은 상부프레임과 하부프레임이 상,하로 서로 체결구로 접합되어 제작된 것으로서, 상부프레임의 일측단로부터 힌지판이 연장되도록 하여 거더 상면에 핀 연결되도록 하고, 하부플레임은 거더 단부면(A3)으로부터 이격되도록 하여 가각부수평프레임은 두께를 조절하여 차량 진입에 따른 하중을 효과적으로 대응할 수 있도록 하며, 상기 상부프레임과 힌지판은 상면이 서로 동일하되 높이에 차이가 있어 단차부(A4)가 형성되며, 거더 단부면의 절곡부에 대응하여 가각부수평프레임의 과도한 회전이 상부프레임에 의하여 방지되도록 하며,
상기 가각부수평프레임은 양 하부구조에 있어 복공판의 상면높이와 일한 높이로 설치되도록 하여 복공판의 연장선상에 위치하도록 한 것으로서, 거더 상면에 복공판과 진입도로)를 서로 연결하는 사다리꼴 형태의 강재프레임으로서, 상기 강재프레임은 거더와 연결되는 부위의 횡방향 폭(d1)이 진입도로와 연결되는 부위의 횡방향폭(d2)이 더 크게 형성된 사다리꼴 형태로 형성되어 가설교량의 가각부 역할을 하면서 진입도로와 복공판을 서로 연결해주는 연결프레임으로도 기능하도록 하게 된다.
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본 발명에 의하여 파일 시공 후, 파일캡을 파일 두부에 삽입 설치한 후, 스플라이스를 이용하여 파일두부에 파일캡을 효과적으로 고정 설치할 수 있으며, 추후 분리도 용이하여 가설교량의 시공효율성을 높일 수 있게 된다.
본 발명에 의하여 가설교량의 거더는 복부와 하부플랜지를 서로 연결하는 것으로 하여 상부플랜지는 추가로 연결시키지 않도록 하여 작업성 및 시공성에 매우 유리한 가설교량 시공이 가능하게 된다.
본 발명에 의하여 가설교량을 시공하기 전, 시공한 상태에서도 가설교량의 거더 상면에 회전이 가능하도록 설치되는 가각부모듈에 의하여 가설교량의 안전한 진입이 가능하게 되어 교통사고를 방지할 수 있게 된다.
또한 가각부모듈은 가설교량의 접속부 역할도 하기 때문에 보다 효율적이고 경제적인 가설교량 토공시공이 가능하게 된다.
또한 거더와 복공판으로 시공되는 기존 가설교량의 구조를 변경하지 하지 않아도 간단하게 장착 및 분리가 가능한 가각부모듈을 사용하여 재사용이 가능하여 매우 경제적인 가설교량 시공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 가설교량의 파일과, 파일캡의 시공도,
도 1b는 종래 교량용 가각부를 시공예시도,
도 1c는 종래 회전식접속가교의 시공도,
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d 및 도 2e는 본 발명의 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량의 시공도, 구성도 및 가각부모듈의 작용도, 종래기술 대비도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 시공방법의 순서도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량(200) ]
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 가각부모듈(100)을 구비한 가설교량(200)의 시공도, 구성도 및 종래기술 대비도를 도시한 것이다.
상기 가설교량(200)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 하부구조(210), 거더(220), 복공판(230)을 포함하여 구성되며, 하부구조(210)를 구성하는 파일(211) 두부에 파일캡(212)를 스플라이스(214)를 이용하여 연결시공하고, 상면에 거더(220)를 횡방향으로 이격 배치한 후, 거더(220)를 종방향으로 서로 복부와 하부플랜지만 스플라이스(214)로 연결하고, 거더(220) 상면에 복공판(230)을 설치하여 시공하게 된다.
이때 특히 상기 하부구조(210)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 파일(211)을 시공한 후, 파일(211) 두부에 파일캡(212)을 삽입 설치하고, 파일캡 상면에 횡방향보(213)가 횡방향으로 연장되도록 설치하여 시공하게 된다.
이에 상기 파일(211)은 강관파일을 이용하되, 다수의 파일(211) 두부는 커팅하여 동일한 높이로 형성되도록 한 후, 파일캡(212)을 씌워 설치하게 된다.
상기 파일캡(212)은 도 2b와 같이, 횡방향보(213)를 안정적으로 지지하기 위해 설치하게 되는데 상부플랜지(212a)와 몸통부(212b)로 형성되어 있음을 알 수 있다.
이때 상기 몸통부(212b)는 원통형 수직관 형태로서 수직판 형태의 스플라이스(214)가 미리 일체로 외주면에 다수가 이격 설치되어 있음을 알 수 있다.
이러한 스플라이스(214)에는 다수의 관통홀(216)이 형성되도록 하여 연결볼트(215)의 관통이 가능하도록 하게 된다.
이러한 스플라이스(214)는 미리 몸통부(212b) 외주면에 일체로 고정시켜 놓아도 파일(211)은 천공홀에 삽입되도록 시공하게 되므로 달리 두부에 미리 설치하여도 상관없다.
또한 파일(211) 두부 외주면에도 스플라이스(214)가 역시 일체로 고정시켜 놓도록 하되 역시 다수의 관통홀(216)이 형성되도록 하여 연결볼트의 관통이 가능하도록 하게 된다.
이에 파일(211)에 형성된 스플라이스(214)와 파일캡(212)의 몸통부(212b)에 형성된 스플라이스(214)는 상,하로 서로 겹쳐지도록 하되 관통홀(216)이 서로 연통되도록 세팅하고, 연결볼트(215)를 이용하여 파일(211)에 파일캡(212)이 탈착이 가능하도록 고정 설치하여 회수에 유리하도록 하게 된다.
이때 파일(211)의 스플라이스(214)는 서로 이격된 한쌍의 스플라이스로 세팅하고, 이격된 사이 공간으로 파일캡(212)의 스플라이스(214)가 삽입되도록 하면 관통홀(216)은 연통되도록 하게 되는데 이는 상부플랜지(212a)가 파일 두부 상면에 접한 상태에서 자연스럽게 연통되도록 하여 작업성을 높일 수 있도록 하게 된다.
이에 도 2c와 같이, 종래와 대비하여 연결볼트(215)를 이용함으로서 파일캡(212)을 두부에 설치하기 위한 현장에서의 용접작업이 배제될 수 있으므로 시공성 및 안전성을 확보할 수 있게 된다.
또한, 상기 파일캡(212)은 파일(211) 두부에 각각 설치되어 있고, 각각의 파일캡(212) 상면에 미리 횡방향보(213)의 저면을 고정되도록 하여 파일캡(212)과 횡방향보(213)는 함께 설치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이로서 횡방향보(213)는 횡방향으로 연장되도록 시공된다.
다음으로 상기 거더(220)는 도 2a 및 도 2b와 같이, 강재빔을 통상 이용하게 되며 횡방향보(213) 상면에 횡방향으로 다수를 이격하여 종방향으로 연장 되도록 거치하게 된다.
이때 횡방향보(213) 상면과 거더(220)는 역시 스플라이스(214)와 볼트,너트를 이용하여 서로 구속되도록 하게 되며, 거더(220)의 양 단부는 양 하부구조(210)가 시공된 위치보다 더 측방으로 연장되도록 세팅된다. 이는 후술되는 가각부모듈(100)을 설치하기 위한 거더(220) 상면 공간을 확보하기 위함이다.
이에 횡방향보(213) 상면에 거치되는 거더(220)는 통상의 I형 단면의 강재빔을 이용하게 되는데 파일(211)과 파일(211) 사이의 종방향 거리에 따라 거더(220)를 서로 연결하여 시공해야 하는 경우가 발생하게 되며 종방향 거리와 상관없이 운반 등의 제약에 의하여 거더(220)는 강재빔을 서로 종방향으로 연결시켜야 경우가 발생하게 된다.
이러한 강재빔(220)은 도 2a와 같이, 상부플랜지(221), 복부(222), 하부플랜지(213)에 의한 I형 단면으로 형성되는 경우 연결강성을 확보하기 위하여 용접을 할 수 있으나 가설교량에서는 추후 회수해야 하기 때문에 스플라이스(214)를 이용하여 상부플랜지, 복부, 하부플랜지를 서로 종방향으로 체결시키는 방식을 이용하게 된다.
이에 종래에는 도 2a 및 도 2c와 같이, 종방향으로 서로 접하는 복부(222), 하부플랜지(213)는 스플라이스(214)를 덧대고 복부(222), 하부플랜지(213), 스플라이스(214)를 관통하는 연결볼트(215)를 이용하여 서로 연결시키고, 상부플랜지(212)는 맞대기 용접을 이용하여 용접작업에 의하여 연결작업을 하였다. 이는 상부플랜지(212) 상면에 복공판(230)이 고정 설치되기 때문에 스플라이스를 이용하게 되면 스플라이스에 의하여 복공판 설치에 방해가 되기 때문이다.
이에 본 발명은 도 2a 및 도 2c와 같이, 상기 용접작업의 작업성이 매우 떨어지고, 품질관리가 어려워 복부(222)에 설치되는 스플라이스(214)를 상,하로 구분하되,
복부 상부에 설치되는 스플라이스(214a)는 체결력 확보를 위해 종방향으로 확장된 스트립 형태의 것을 이용해도 되고, 상부플랜지 저면에 별도 고정 형성된 ㄱ형강을 양 스플라이스(214a)를 이용하여 상기 상부플랜지를 용접하지 않으면서도 서로 연결되도록 하고,
복부 중간, 하부에 걸쳐서 설치되는 스플라이스(214b)는 복부 상부에 설치되는 스플라이스(214a)보다는 종방향으로는 연장길이가 짧고, 복부 중간, 하부를 커버할 정도의 사각판 형태의 것을 이용하여,
상부플랜지(212)는 따로 용접도 하지 않고 그대로 접하도록 세팅시키게 된다. 이는 가설교량에 있어 상부플랜지(212)의 연결부위가 많이 발생하지 않는 점도 고려한 것이지만, 상부플랜지를 서로 연결하지 않아도 휨 모멘트에 의하여 상부플랜지는 압축응력이 발생하여 연결되지 않은 상부플랜지가 서로 이격되면서 벌어지는 현상을 크게 고려할 이유가 없기 때문이다.
또한 복공판(230)은 상부플랜지(212)에 고정되도록 설치하기 때문에 상부플랜지 상면을 서로 연결시키게 되면 굳이 상부플랜지를 서로 용접으로 연결해야 할 이유가 거의 없음도 고려한 것이다.
거더(220)의 하부플랜지는 역시 스플라이스를 이용하여 서로 연결시키면 된다.
또한 횡방향으로 서로 이격된 거더(220)는 가로보(240)에 의하여 서로 횡방향으로 구속시켜 주게 되는데 도 2c와 같이, 가설교량이 사교로 시공되는 경우 가로보(240)가 양 거더(220) 횡방향 사이에 일정한 각도로 단부 연결되도록 해야 한다.
이때 연결판(250)은 가로보(240)의 중심축선상에 위치하는 제1수직판부(251)로부터 절곡되어 거더에 직교하는 방향으로 연장되는 제2수직판부(252)로 절곡연결판을 이용하는 경우 가로보(240)시공이 매우 편하게 된다.
이에 가로보(240)는 역 T형 단면 부재를 이용하여 복부에 제1수직판부(251)가 고정 설치되도록 하고, 제2수직판부(252)는 거더(220)의 상부플랜지 저면과 복부 상단에 고정 설치되도록 하는 방식으로 가로보(240)를 이용하여 거더(220)를 횡방향으로 구속시키게 된다.
다음으로 상기 복공판(230)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 교량에 있어 슬래브의 역할을 하는 것으로서 다양한 형태가 있지만 중공박스 방식으로 제작된 것을 통상 이용하게 되는 데 본 발명에서도 도 2a 및 도 2b와 같이, 거더(220) 상면 사이사이에 고정구에 의하여 설치된다.
이때, 진입도로(300) 일측(A)까지 거더(220)가 연장되지 않기 때문에 진입도로(300)와 복공판(230) 사이에 시공하는 것이 도 2d 및 도 2e에 의한 가각부모듈(100)이다.
이에 가각부모듈(100)은 도 2a와 같이, 진입도로(300)와 거더(220) 사이를 연결해주는 일종의 가설도로 역할도 하게 된다.
또한 차량은 진입도로(300)를 통해 가설교량의 복공판(230)쪽으로 진입하게 되는데 가설교량은 시공성 및 경제성 때문에 가각부가 없는 경우가 많아 직진 차량은 크게 문제가 없지만 회전진입 차량은 가설교량에 회전 진입하기가 쉽지 않아 사고발생 우려가 있고 이에 민원이 발생할 수밖에 없게 된다.
이에 가각부를 가설교량에 시공하려면 진입을 위한 확장 공간을 별도로 확보해야 하므로 양 하부구조(210) 주위의 공간 확보를 위한 토공사가 과도해지고, 가각부용 가설도로를 추가 시공함에 따른 비용과 노력이 많이 요구되어 매우 비효율적일 수밖에 없게 된다.
이에 본 발명은 도 2d 및 도 2e와 같이 가각부모듈(100)의 일측이 거더(220) 상면에 힌지연결하고, 수평으로 세팅되었을 때 타측이 진입도로(300) 상에 거치하도록 설치하게 된다.
이에 상기 가각부모듈(100)은 도 2d 및 도 2e와 같이, 가각부수평프레임(110)과 단부힌지부(120)를 포함하도록 형성되는 것으로서 도 2d에 의하면, 사다리꼴 형태(평면기준)의 수평판 부재라 할 수 있으며, 차체로는 접혀지도록 하지 않고, 일측을 기준으로 회전하도록 설치된다.
이에 도 2d 및 도 2e와 같이, 상기 가각부수평프레임(110)은 양 하부구조(210)에 있어 복공판(230)의 상면높이와 일한 높이로 설치되도록 하여 복공판의 연장선상에 위치하도록 한 것으로서, 거더 상면에 복공판(230)과 진입도로(300)를 서로 연결하는 사다리꼴 형태의 강재프레임이다.
이때 상기 강재프레임은 철골부재를 서로 가공 및 조립시켜 도 2d에 의하면 거더(220)와 연결되는 부위의 횡방향 폭(d1)이 진입도로(300)와 연결되는 부위의 횡방향폭(d2)이 더 크게 형성된 사다리꼴 형태로 형성된 것임을 알 수 있다.
이에 종래 교량의 가각부 역할을 하면서 진입도로(300)와 복공판(230)을 서로 연결해주는 연결프레임으로도 기능할 수 있음을 알 수 있다.
다음으로 단부힌지부(120)는 상기 가각부수평프레임(110)의 일측단(T1)이 거더 상면을 기준점으로서 하여 도 2e와 같이 타측단(T2)이 들어 올려지면서 세워질 수 있도록 한 것인데 수평으로 세팅된 경우 가각부모듈(100)의 상면이 복공판(230) 상면과 일치하게 된다.
이에 도 2d 및 도 2e를 참조하면, 가각부수평프레임(110)의 일측에는 힌지판(111)이 형성되어 있고, 상기 힌지판(111)은 거더 상면의 힌지판(221)과 서로 핀(112)에 의하여 서로 힌지 연결되도록 하여 회전을 구속하지 않도록 하고 있음을 알 수 있다.
또한 도 2a에 의하면 가각부수평프레임(110)은 상부프레임(110a)과 하부프레임(110b)이 상,하로 서로 볼트와 너트와 같은 체결구등로 접합되어 일정한 두께를 가지도록 제작할 수 있음을 알 수 있으며,
도 2e와 같이, 상부프레임(110a)의 일측단로부터 힌지판(111)이 연장되도록 하여 거더(220) 상면에 핀 연결되도록 하고, 하부플레임(110b)은 거더 단부면(A3)으로부터 이격되도록 하여 결국 가각부수평프레임(110)은 두께를 조절하여 차량 진입에 따른 하중을 효과적으로 대응할 수 있도록 하고,
상기 상부프레임(110a)과 힌지판(111)은 상면이 서로 동일하되 높이에 차이가 있어 결과적으로 단차부(A4)가 형성되며, 거더 단부면의 절곡부에 대응하여 가각부수평프레임(110)의 과도한 회전이 상부프레임(110a)에 의하여 방지되도록 하고 있음을 알 수 있다.
또한 상기 상부프레임(110a)과 하부프레임(110b)은 상,하로 체결구뿐만 아니라, 스플라이스를 이용할 수도 있으며, 힌지판(111)의 저면은 충격에 의한 파손등이 발생하지 않도록 충격흡수패드를 더 설치할 수 있다.
또한 상기 가각부모듈(100)은 거더와 복공판으로 시공되는 가설교량의 구조를 변경하지 하지 않아도 간단하게 장착 및 분리가 가능하게 되므로 재사용하기에 적합하여 매우 경제적이게 된다.
[ 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량(200) 시공방법 ]
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량(200) 시공방법 순서도를 도시한 것이다.
먼저 도 3a와 같이 양 하부구조(210)를 시공하게 된다. 서로 종방향으로 서로 이격되도록 시공되는데 종래 교대부와 같은 구조물은 시공하지 않고 있음을 알 수 있다.
즉, 파일(211)을 1열로 적어도 1개 이상 지반에 수직으로 시공하고, 횡방향으로 다수개를 서로 시공하게 되면 종래 콘크리트 교대부가 필요 없게 된다.
이에 상기 파일(211)은 강관파일을 이용하면 되고, 다수의 파일(211) 두부는 커팅하여 동일한 높이로 형성되도록 한 후, 앞서 살펴본 바와 같이 파일캡(212)을 씌워 설치하게 된다.
상기 파일캡(212)은 횡방향보(213)를 안정적으로 지지하기 위해 설치하게 되는데 파일(211) 두부에 삽입되어 스플라이스(214)와 연결볼트(215)를 이용하여 용접하지 않고 연결볼트(215)를 이용하여 체결하는 방식으로 신속하게 시공할 수 있도록 하게 된다.
즉, 파일캡(212)은 상부플랜지(212a)와 몸통부(212b)로 형성되어 있는데 몸통부에 수직판 형태로 스플라이스(214)를 형성시키되, 파일(211) 외주면에도 스플라이스(214)를 설치하여 스플라이스가 서로 겹쳐지도록 하여 연결볼트로 체결시켜 너트로 마감하면 현장용접 작업이 크게 감소하게 된다.
또한 연결볼트와 너트에 의하여 파일캡(212)이 파일(211) 두부에 고정 설치되기 때문에 추후 서로 탈착도 용이하여 회수에 유리하게 된다.
이에 파일캡(212)은 도 3a와 같이, 파일(211) 두부에 각각 설치되어 있고, 각각의 파일캡(212) 상면에 미리 횡방향보(213)의 저면을 고정되도록 하게 되는데, 파일캡(212)과 횡방향보(213)는 함께 설치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이로서 횡방향보(213)는 횡방향으로 연장되도록 시공된다.
다음으로는 거더(220)를 횡방향보(213) 상면에 종방향으로 거치하게 되며 이러한 거더(220)로서 I형 강재를 사용하면 된다. 즉, 거더의 하부플랜지와 횡방향보(213)의 상부플랜지를 서로 볼트와 너트와 같은 체결구로 연결하여 양 하부구조(210)를 시공하게 된다.
이때 거더(220)는 도 2b를 참조하면 종방향으로 연결시킴에 있어 앞서 살펴본 바와 같이 상부플랜지는 서로 용접하지 않고, 복부 상부에 설치되는 스트립 형태의 스플라이스(214a)와 복부 중간, 하부를 커버할 정도의 사각판 형태로 형성된 스플라이스(214b)를 이용하게 된다.
또한 가로보(240)를 이용하여 거더(220)를 횡방향으로 서로 구속시켜 안정적인 복공판 설치가 가능하도록 하게 된다.
이때 가로보(240)는 가로보(240)의 중심축선상에 위치하는 제1수직판부(251)로부터 절곡되어 거더에 직교하는 방향으로 연장되는 제2수직판부(252)로 절곡연결판을 이용하는 경우 사교에 있어 시공성이 매우 증진된다.
다음으로는 도 3a와 같이, 상기 거더(220) 상면에 복공판(230)을 설치하게 된다. 이러한 복공판은 거더 양 단부까지 덮어지도록 하지 않고 거더(220) 양 단부가 노출되도록 설치하여 가각부모듈(100)의 힌지연결이 가능하도록 하게 된다.
이에 가각부모듈(100)은 미리 제작되어 있고, 거더(220) 양 단부 상면에도 힌지판(221)이 미리 형성되어 있어 가각부모듈(100)의 힌지판(111)과 거더의 힌지판(221)을 핀(112)으로 연결하여 간단하게 가각부모듈(100)을 힌지 세팅시켜 놓게 된다.
이에 도 3c와 같이, 가각부모듈(100)을 거더(220) 단부 양 상면을 기준으로 진입도로(300)에 수평으로 세팅되도록 하게 되며, 진입도로 상면과 가각부모듈(100)의 상면이 서로 맞추어지도록 할 수 도 있고, 진입도로(300) 상면에 저면이 걸쳐지도록 하여 약간의 경사로 처리하여도 상관이 없다.
이에 최종 가설교량이 필요 없게 될 경우 도 2c를 참조하면 가각부모듈(100)을 거더로부터 분리하고, 거더(220)와 양 하부구조(210)를 철거하고, 가각부모듈(100)은 재사용이 가능하게 됨을 알 수 있다.
이로서, 본 발명에 의한 가각부모듈(100)은 신설 또는 종래 가설교량에 있어 추가 설치하는 방식(거더의 단부면 노출과 힌지판의 설치정도의 노력으로 가능)으로 시공이 가능하기 때문에 매우 신속하고 경제적으로 가설교량의 가각부 시공이 가능하게 됨을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 가각부모듈 110: 가각부수평프레임
110a,110b: 상부프레임,하부플레임 111: 힌지판
112: 핀 120: 단부힌지부
200: 가설교량 210: 하부구조
211: 파일 212: 파일캡
213: 횡방향보 214: 스플라이스
215: 연결볼트 216: 관통홀
220: 거더 230: 복공판
240: 가로보 250: 연결판
300: 진입도로 A3: 거더 단부면
A4: 단차부 T1: 가각부모듈의 일측
T2: 가각부모듈의 타측

Claims (10)

  1. 파일(211) 시공에 의하여 시공된 양 하부구조(210) 상면에 종방향으로 연장되도록 거치된 거더(220); 및 거더의 양 단부 상면이 노출되도록 거더 상면에 설치된 복공판(230); 및
    상기 노출된 거더 상면에 일측이 힌지 연결되어 수평으로 세팅되었을 때 타측이 진입도로 상에 위치하도록 형성되면서 상면이 복공판(230) 상면과 일치하도록 형성된 사다리꼴 형태의 수평판 부재인 가각부모듈(100)을 포함하며,
    상기 가각부모듈(100)은 진입도로(300) 일측(A)까지 거더(220)가 연장되지 않아 진입도로(300)와 복공판(230) 사이에 설치되며 차체로는 접혀지지 않고, 일측을 기준으로 회전하도록 설치되는 가각부수평프레임(110)을 포함하며,
    상기 가각부수평프레임(110)은 상부프레임(110a)과 하부프레임(110b)이 상,하로 서로 체결구로 접합되어 제작된 것으로서, 상부프레임(110a)의 일측단로부터 힌지판(111)이 연장되도록 하여 거더(220) 상면에 핀 연결되도록 하고, 하부플레임(110b)은 거더 단부면(A3)으로부터 이격되도록 하여 가각부수평프레임(110)은 두께를 조절하여 차량 진입에 따른 하중을 효과적으로 대응할 수 있도록 하며,
    상기 상부프레임(110a)과 힌지판(111)은 상면이 서로 동일하되 높이에 차이가 있어 단차부(A4)가 형성되며, 거더 단부면의 절곡부에 대응하여 가각부수평프레임(110)의 과도한 회전이 상부프레임(110a)에 의하여 방지되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파일(211)에 형성된 스플라이스(214)와 파일캡(212)의 몸통부(212b)에 형성된 스플라이스(214)는 상,하로 서로 겹쳐지도록 하고, 관통홀(216)들이 서로 연통되도록 세팅하고, 연결볼트(215)가 관통홀을 관통하여 체결되도록 함으로서 파일(211)에 파일캡(212)이 탈착이 가능하도록 고정 설치하며,
    상기 파일캡(212)은 상부플랜지(212a)와 몸통부(212b)로 형성되도록 하되, 상기 몸통부(212b)에는 수직판 형태로서 관통홀(216)이 형성된 스플라이스(214)가 미리 일체로 외주면에 다수가 이격 설치되도록 하고, 관통홀(216)이 형성된 스플라이스(214)는 파일(211) 두부 외주면에도 일체로 고정되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 거더(220)는 종방향으로 서로 스플라이스를 이용하여 연결되도록 하되,
    복부 상부에 설치되는 스플라이스(214a)는 체결력 확보를 위해 종방향으로 확장된 스트립 형태의 것을 이용하고,
    복부 중간, 하부에 걸쳐서 설치되는 스플라이스(214b)는 복부 상부에 설치되는 스플라이스(214a)보다는 종방향으로는 연장길이가 짧고, 복부 중간, 하부를 커버할 정도의 사각판 형태의 것을 이용하되,
    인접한 거더의 상부플랜지(212)는 따로 용접 및 스플라이스를 이용하지 않고, 그대로 접하도록 세팅시켜 거더를 종방향으로 연결되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 거더(220)나 설치되는 가설교량이 사교로 시공되는 경우 가로보(240)가 양 거더(220) 횡방향 사이에 일정한 각도로 단부 연결되도록 하되,
    가로보(240)의 중심축선상에 위치하는 제1수직판부(251)로부터 절곡되어 거더에 직교하는 방향으로 연장되는 제2수직판부(252)로 절곡연결판을 연결판(250)으로 사용하여 상기 연결판(250)에 의하여 거더(220)를 횡방향으로 구속하고,
    상기 가로보(240)는 역 T형 단면 부재를 이용하여 복부에 제1수직판부(251)가 고정 설치되도록 하고, 제2수직판부(252)는 거더(220)의 상부플랜지 저면과 복부 상단에 고정 설치되도록 하는 방식으로 가로보(240)를 이용하여 거더(220)를 횡방향으로 구속되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량.
  7. (a) 파일(211) 시공에 의하여 시공된 양 하부구조 상면에 종방향으로 연장되도록 거더를 파일캡(211)을 이용하여 거더(220)를 파일(211)에 거치하는 단계;
    (b) 상기 거더(220)의 양 단부 상면이 노출되도록 거더 상면에 설치된 복공판(230)을 설치하는 단계; 및
    (c) 상기 노출된 거더 상면에 일측이 힌지 연결되어 수평으로 세팅되었을 때 타측이 진입도로 상에 위치하도록 형성되면서 상면이 복공판(230) 상면과 일치하도록 형성된 사다리꼴 형태의 수평판 부재인 가각부모듈(100)을 설치하는 단계;를 포함하며,
    상기 (c)단계의 가각부모듈(100)은 진입도로(300) 일측(A)까지 거더(220)가 연장되지 않아 진입도로(300)와 복공판(230) 사이에 설치되며 차체로는 접혀지지 않고, 일측을 기준으로 회전하도록 설치되는 가각부수평프레임(110)을 포함하며,
    상기 (c)단계의 가각부모듈(100)은 분리되어 기존 또는 신설 가설교량에 탈착 가능하도록 이용되는 것으로서, 상부프레임(110a)과 하부프레임(110b)이 상,하로 접합되어 제작되며, 상기 상부프레임(110a)의 일측단로부터 힌지판(111)이 연장되도록 하여 거더(220) 상면에 핀 연결되도록 하고, 상기 하부프레임(110b)은 거더 단부면(A3)으로부터 이격되도록 하여 가각부수평프레임(110)은 두께를 조절하여 차량 진입에 따른 하중을 효과적으로 대응할 수 있도록 하며,
    상기 상부프레임(110a)과 힌지판(111)은 상면이 서로 동일하되 높이에 차이가 있어 단차부(A4)가 형성되며, 거더 단부면의 절곡부에 대응하여 가각부수평프레임(110)의 과도한 회전이 상부프레임(110a)에 의하여 방지되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 시공방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 파일캡(212)은 상부플랜지(212a)와 몸통부(212b)로 형성되도록 하되, 상기 몸통부(212b)에는 수직판 형태로서 관통홀(216)이 형성된 스플라이스(214)가 미리 일체로 외주면에 다수가 이격 설치되도록 하고, 관통홀(216)이 형성된 스플라이스(214)는 파일(211) 두부 외주면에도 일체로 고정되도록 하여, 상기 파일(211)에 형성된 스플라이스(214)와 파일캡(212)의 몸통부(212b)에 형성된 스플라이스(214)는 상,하로 서로 겹쳐지도록 하고, 관통홀(216)들이 서로 연통되도록 세팅하고, 연결볼트(215)가 관통홀을 관통하여 체결되도록 함으로서 파일(211)에 파일캡(212)이 탈착이 가능하도록 고정 설치하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 시공방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 거더(220)는 종방향으로 서로 스플라이스를 이용하여 연결되도록 하되,
    복부 상부에 설치되는 스플라이스(214a)는 체결력 확보를 위해 종방향으로 확장된 스트립 형태의 것을 이용하고,
    복부 중간, 하부에 걸쳐서 설치되는 스플라이스(214b)는 복부 상부에 설치되는 스플라이스(214a)보다는 종방향으로는 연장길이가 짧고, 복부 중간, 하부를 커버할 정도의 사각판 형태의 것을 이용하되,
    인접한 거더의 상부플랜지(212)는 따로 용접 및 스플라이스를 이용하지 않고, 그대로 접하도록 세팅시켜 거더를 종방향으로 연결되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 시공방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 거더(220)나 설치되는 가설교량이 사교로 시공되는 경우 가로보(240)가 양 거더(220) 횡방향 사이에 일정한 각도로 단부 연결되도록 하되,
    가로보(240)의 중심축선상에 위치하는 제1수직판부(251)로부터 절곡되어 거더에 직교하는 방향으로 연장되는 제2수직판부(252)로 절곡연결판을 연결판(250)으로 사용하여 상기 연결판(250)에 의하여 거더(220)를 횡방향으로 구속하고,
    상기 가로보(240)는 역 T형 단면 부재를 이용하여 복부에 제1수직판부(251)가 고정 설치되도록 하고, 제2수직판부(252)는 거더(220)의 상부플랜지 저면과 복부 상단에 고정 설치되도록 하는 방식으로 가로보(240)를 이용하여 거더(220)를 횡방향으로 구속되도록 하는 스플라이스 파일캡을 이용한 가설교량 시공방법.
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