KR102185768B1 - 오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량 - Google Patents

오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상단에 거더가 거치되는 코핑부와 교각 파일 사이에 구비되는 연결코어의 헤드부 상면 및 코핑부 하면에 각각 동일한 곡률로 볼록면 및 오목면을 형성함으로써, 코핑부가 헤드부의 상부에 밀착된 상태에서 자유롭게 회전 가능하여 시공 오차 흡수가 용이하고 부재 조립이 간단한 오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량에 대한 것이다.
본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부는 하부의 교각 파일 상단에 거더가 거치되는 코핑부를 결합하기 위한 것으로, 상기 교각 파일과 코핑부의 사이에는 교각 파일의 상단에 결합되는 접속부 및 상기 접속부의 상부에 구비되어 교각 파일 상단보다 상부로 돌출되는 헤드부로 구성되는 연결코어가 구비되고, 상기 코핑부는 연결코어의 헤드부 상면에 거치되되, 상기 연결코어의 헤드부 상면은 볼록면 또는 오목면으로 형성되고, 상기 코핑부의 하면은 상기 헤드부의 상면과 대응되는 곡률로 형성되어 헤드부가 밀착 지지되며, 상기 코핑부의 중앙에는 하면을 관통하는 고정공이 형성되고, 상기 연결코어의 중앙 상부에는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 삽입공이 형성되어, 상기 고정공과 삽입공 내부에는 충전재가 충전된다.

Description

오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량{Coping joint absorbing errors and construction method of prefabricated bridge using the same, prefabricated bridge constructed thereby}
본 발명은 상단에 거더가 거치되는 코핑부와 교각 파일 사이에 구비되는 연결코어의 헤드부 상면 및 코핑부 하면에 각각 동일한 곡률로 볼록면 및 오목면을 형성함으로써, 코핑부가 헤드부의 상부에 밀착된 상태에서 자유롭게 회전 가능하여 시공 오차 흡수가 용이하고 부재 조립이 간단한 오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량에 대한 것이다.
조립식 교량은 교각, 코핑, 거더, 바닥판 등 교량을 구성하는 각 부재를 미리 제작한 후 현장에서 일괄 조립하여 완성하는 교량으로, 선 제작 부재를 이용하여 단기간에 급속 시공이 가능한 장점 등으로 인하여 사용이 증가하고 있다. 특히, 도로 법면 성토부, 하천 주변, 교통 혼잡 지역 등에서와 같이 현장 시공 여건이 제한적인 경우 현장 공정을 최소화할 수 있어 효과적이다.
일례로 종래 등록특허 제10-1034185호에는 교각 파일 상부에 프리캐스트 콘크리트로 제작된 코핑부를 일체로 결합시켜 교량 하부 구조를 구축한 다음, 코핑부 위에 교량 상부 구조를 거치하는 조립식 교량이 개시된다.
이러한 조립식 교량은 보행자 전용 또는 자전거가 통행하기에 적합하도록 구성한 소규모의 자전거 교량으로, 시공이 편리하고 공사 기간이 짧은 장점이 있다.
그러나 교각 파일이 경사지게 시공되거나 근입 깊이가 불규칙한 경우, 코핑부의 기울기나 레벨 등 시공 오차를 조절하기 어렵다.
아울러 등록특허 제10-1702098호에는 강관파일 상부에 코핑부 결합을 위한 별도의 브라켓을 용접으로 고정하고, 코핑부를 거치한 후 볼트로 결합하여 구성한 조립식 교량이 개시된다.
상기 등록기술의 경우, 브라켓 설치를 위한 시간이 많이 소요되고, 코핑부의 수평 조절이 어렵다. 뿐만 아니라 브라켓을 용접한 후에는 시공 오차 조절이 곤란한 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 조립식 교량에서 코핑부의 기울기 및 레벨 등 시공 오차 흡수가 가능하고, 각 부재 간 조립이 용이한 오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 하부의 교각 파일 상단에 거더가 거치되는 코핑부를 결합하기 위한 것으로, 상기 교각 파일과 코핑부의 사이에는 교각 파일의 상단에 결합되는 접속부 및 상기 접속부의 상부에 구비되어 교각 파일 상단보다 상부로 돌출되는 헤드부로 구성되는 연결코어가 구비되고, 상기 코핑부는 연결코어의 헤드부 상면에 거치되되, 상기 연결코어의 헤드부 상면은 볼록면 또는 오목면으로 형성되고, 상기 코핑부의 하면은 상기 헤드부의 상면과 대응되는 곡률로 형성되어 헤드부가 밀착 지지되며, 상기 코핑부의 중앙에는 하면을 관통하는 고정공이 형성되고, 상기 연결코어의 중앙 상부에는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 삽입공이 형성되어, 상기 고정공과 삽입공 내부에는 충전재가 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정공과 삽입공의 내부에 충전되는 충전재 내부에는 고정공 및 삽입공을 관통하는 연결보강재가 구비되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결보강재는 외주면에 유동공이 형성된 유공관이고, 상기 충전재는 연결보강재의 내부와 외부에 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 코핑부의 고정공 상부에는 고정공보다 지름이 확대된 걸림공이 형성되고, 상기 연결보강재의 상단에는 상기 걸림공의 내부에 삽입되어 걸리는 확대머리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결보강재에는 연결보강재 및 삽입공의 내부로 충전재를 주입하는 제1충전재공급로가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 헤드부와 교각 파일의 상단 사이에는 레벨보정링이 구비되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접속부와 교각 파일 사이 공간에는 충전재가 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 접속부에는 삽입공과 연통되어 접속부의 외부로 충전재를 공급하는 제2충전재공급로가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 교각 파일의 상단에는 상기 교각 파일의 상단과 연결코어의 헤드부 사이에 구비되는 상부거치링, 상기 교각 파일의 상부 내부에 삽입되어 연결코어의 접속부 하부에 위치하는 하부막음판 및 상기 상부거치링과 하부막음판을 연결하는 복수의 지지바로 구성되는 보강구가 구비되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 연결코어의 헤드부는 상면에 상기 볼록면 또는 오목면이 형성되고, 중앙에 제1삽입공이 형성되는 크라운부 및 상기 크라운부의 하부에 구비되고, 중앙에 제2삽입공이 형성되는 베이스부로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법에 관한 것으로, (a) 상기 교각 파일을 시공하는 단계; (b) 상기 교각 파일의 상부에 연결코어의 접속부를 결합하는 단계; (c) 상기 연결코어의 헤드부 상부에 코핑부를 거치하고, 코핑부의 수평을 조절하는 단계; 및 (d) 상기 고정공과 삽입공에 충전재를 충전하여 연결코어와 코핑부를 고정하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (d) 단계에서, 충전재의 충전 전 또는 충전 후에 상기 코핑부의 고정공에 연결보강재가 관통하여 연결코어의 삽입공에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 (b) 단계 또는 (d) 단계에서, 상기 연결코어의 접속부와 교각 파일 사이 공간에 충전재가 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 조립식 교량의 시공 방법에 의해 시공된 조립식 교량을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 상단에 거더가 거치되는 코핑부와 교각 파일 사이에 연결코어를 구비하되, 연결코어 상부의 헤드부 상면과 코핑부 하면에 동일한 곡률로 볼록면과 오목면을 각각 형성함으로써, 코핑부가 헤드부의 상부에 밀착된 상태에서 자유롭게 회전 가능하다. 이에 따라 교각 파일이 경사 시공된 경우 등에 코핑부의 기울기나 레벨 등의 시공 오차를 쉽게 흡수할 수 있다.
둘째, 교각 파일 상부에 미리 제작된 연결코어의 접속부를 삽입한 후 상부의 연결코어 헤드부에 코핑부를 거치하여 수평을 조절할 수 있으므로, 부재 조립이 용이하여 시공성이 우수하다.
도 1은 본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부를 도시하는 사시도.
도 2는 교각 파일, 연결코어 및 코핑부의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 3은 교각 파일, 연결코어 및 코핑부의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 4는 교각 파일, 연결코어 및 코핑부의 결합 상태를 도시하는 부분 단면 사시도.
도 5는 코핑부 및 연결코어 내부에 충전재가 충전된 상태를 도시하는 단면도.
도 6은 연결보강재가 유공관인 실시예를 도시하는 단면도.
도 7은 확대머리부가 구비된 연결보강재의 결합 관계를 도시하는 단면 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 연결보강재가 결합된 상태를 도시하는 단면 사시도.
도 9는 레벨보정링이 구비된 실시예를 도시하는 분해 사시도.
도 10은 레벨보정링이 설치된 상태를 도시하는 단면도.
도 11은 연결코어의 내외부에 충전재가 충전된 상태를 도시하는 단면도.
도 12는 보강구의 결합 관계를 도시하는 분해 사시도.
도 13은 보강구가 결합된 상태를 도시하는 단면도.
도 14는 분리형 연결코어를 도시하는 사시도.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 교각 파일, 연결코어 및 코핑부의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 3은 교각 파일, 연결코어 및 코핑부의 결합 관계를 도시하는 단면도이며, 도 4는 교각 파일, 연결코어 및 코핑부의 결합 상태를 도시하는 부분 단면 사시도이다.
도 1 내지 도 4 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부는 하부의 교각 파일(1) 상단에 거더(4)가 거치되는 코핑부(3)를 결합하기 위한 것으로, 상기 교각 파일(1)과 코핑부(3)의 사이에는 교각 파일(1)의 상단에 결합되는 접속부(21) 및 상기 접속부(21)의 상부에 구비되어 교각 파일(1) 상단보다 상부로 돌출되는 헤드부(22)로 구성되는 연결코어(2)가 구비되고, 상기 코핑부(3)는 연결코어(2)의 헤드부(22) 상면에 거치되되, 상기 연결코어(2)의 헤드부(22) 상면(221)은 볼록면 또는 오목면으로 형성되고, 상기 코핑부(3)의 하면(31)은 상기 헤드부(22)의 상면과 대응되는 곡률로 형성되어 헤드부(22)가 밀착 지지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 부재 제작 후 현장에서 조립 설치하는 조립식 교량에서 코핑부(3)의 기울기 및 레벨 등 시공 오차 흡수가 가능하고, 각 부재 간 조립이 용이한 오차 흡수형 코핑 접합부 및 이를 이용한 조립식 교량의 시공 방법, 이에 의해 시공된 조립식 교량을 제공하기 위한 것이다.
본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부는 하부의 교각 파일(1) 상단에 거더(4)가 거치되는 코핑부(3)를 결합하기 위한 것으로, 상기 교각 파일(1)과 코핑부(3)의 사이에는 연결코어(2)가 구비된다.
상기 교각 파일(1)은 내부가 빈 강관 파일, 콘크리트 파일, 현장 타설 콘크리트 기둥, 합성부재 등일 수 있다.
상기 코핑부(3)는 상단에 거더(4)가 거치되는 것으로, 하부의 연결코어(2)에 의해 교각 파일(1)과 결합된다.
상기 연결코어(2)는 교각 파일(1)의 상단에 결합되는 접속부(21)와 상기 접속부(21)의 상부에 구비되어 코핑부(3)가 거치되는 헤드부(22)로 구성된다.
도 3의 (a)에서와 같이 상기 접속부(21)는 교각 파일(1)의 상단에 삽입되어 결합할 수 있다. 또는 도 3의 (b)에서와 같이 상기 교각 파일(1)의 상단은 접속부(21)의 하단에 삽입되어 결합될 수도 있다. 특히, 상기 교각 파일(1)이 내부가 찬 중실 단면인 경우, 교각 파일(1)의 상단은 접속부(21) 하단에 삽입하여 결합할 수 있다.
상기 접속부(21) 설치 후 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에는 충전재를 충전할 수 있다.
상기 헤드부(22)의 상면(221)에는 볼록면 또는 오목면이 형성되고, 코핑부(3)의 하면(31)에는 상기 헤드부(22)의 상면과 대응되는 곡률로 오목면 또는 볼록면이 형성된다.
이에 상기 코핑부(3)의 하면(31)은 헤드부(22)의 상면(221)과 상호 밀착 가능하다.
도 3의 (a) 및 (b)에는 헤드부(22)의 상면(221)이 볼록면이고, 코핑부(3)의 하면(31)이 오목면인 실시예가 도시된다. 그리고 도 3의 (c)에는 헤드부(22)의 상면(221)이 오목면이고, 코핑부(3)의 하면(31)이 볼록면인 실시예가 도시된다.
이때, 상기 코핑부(3)는 헤드부(22)의 상부에서 헤드부(22)에 대해 자유롭게 상대 회전 가능하므로, 교각 파일(1)이 경사 시공된 경우 등에 코핑부(3)의 수평 조절이 용이하여 시공 오차를 흡수할 수 있다.
상기 연결코어(2)는 프리캐스트 콘크리트 부재 등으로 형성 가능하다.
도 5는 코핑부 및 연결코어 내부에 충전재가 충전된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 코핑부(3)의 중앙에는 하면(31)을 관통하는 고정공(32)이 형성되고, 상기 연결코어(2)의 중앙 상부에는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 삽입공(23)이 형성되어, 상기 고정공(32)과 삽입공(23) 내부에는 충전재(F)가 충전될 수 있다.
상기 연결코어(2)의 상면에 거치된 코핑부(3)를 연결코어(2)와 고정하기 위해 코핑부(3)에는 고정공(32)을 관통 형성하고, 연결코어(2)에는 상기 고정공(32)과 연통하는 삽입공(23)을 형성하여 삽입공(23)과 고정공(32)의 내부에 충전재(F)를 충전 가능하다.
상기 충전재(F)가 경화되면 연결코어(2)의 상부에서 수평이 조절된 코핑부(3)가 코핑부(3)와 연결코어(2)를 관통하는 충전재(F)에 의해 고정된다.
상기 충전재(F)는 콘크리트, 무수축 모르타르 등으로 구성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정공(32)과 삽입공(23)의 내부에 충전되는 충전재(F) 내부에는 고정공(32) 및 삽입공(23)을 관통하는 연결보강재(5)가 구비될 수 있다.
상기 충전재(F)만으로는 휨이나 전단에 저항하기에 내력이 부족할 수 있다. 또한, 충전재(F)가 경화되기 전까지 코핑부(3)는 연결코어(2)의 상부에 단순 거치된 상태로서 그 위치가 고정된 것은 아니므로 안전사고의 우려가 있다.
이에 상기 연결보강재(5)는 시공시 코핑부(3)가 연결코어(2)의 상부에서 이탈되지 않도록 가고정하고, 충전재(F)가 경화된 후에는 코핑부(3)와 연결코어(2)의 접합부를 보강하여 견고한 고정이 이루어지도록 한다.
상기 연결보강재(5)는 강관, H형강, 철근망 등일 수 있다.
도 6은 연결보강재가 유공관인 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연결보강재(5)는 외주면에 유동공(51)이 형성된 유공관이고, 상기 충전재(F)는 연결보강재(5)의 내부와 외부에 충전되도록 구성할 수 있다.
상기 연결보강재(5)가 강관인 경우, 연결보강재(5)가 보다 견고한 지지력을 확보할 수 있도록 연결보강재(5)의 내외부에 충전재(F)를 채우는 것이 바람직하다.
이를 위해 상기 연결보강재(5)는 외주면에 유동공(51)이 형성된 유공관으로 형성할 수 있다.
이 경우 상기 충전재(F) 주입시, 유동공(51)을 통해 충전재(F)가 유동되면서 연결보강재(5)의 내부 및 외부에 밀실하게 충전된다.
또한, 상기 유동공(51)에 의해 연결보강재(5)가 충전재(F)와 일체화되므로, 보다 큰 지지력을 발휘할 수 있다.
도 7은 확대머리부가 구비된 연결보강재의 결합 관계를 도시하는 단면 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 연결보강재가 결합된 상태를 도시하는 단면 사시도이다.
도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 코핑부(3)의 고정공(32) 상부에는 고정공(32)보다 지름이 확대된 걸림공(33)이 형성되고, 상기 연결보강재(5)의 상단에는 상기 걸림공(33)의 내부에 삽입되어 걸리는 확대머리부(52)가 형성되도록 구성할 수 있다.
상기 연결보강재(5)가 고정공(32) 내부에 삽입된 상태에서 코핑부(3)의 상면에 걸려 위치가 고정될 수 있도록 상부에는 확대머리부(52)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 고정공(32) 상부의 코핑부(3) 상면에는 확대머리부(52)가 수용되도록 고정공(32)의 지름보다 큰 걸림공(33)이 형성된다.
상기 확대머리부(52)는 코핑부(3)의 고정공(32)을 폐쇄하므로, 연결보강재(5) 설치 후 고정공(32) 내부에 충전재(F)를 충전하기 어렵다. 따라서 고정공(32) 내부에 미리 충전재(F)를 충전한 후 연결보강재(5)를 삽입하여 설치한다.
상기 확대머리부(52)가 형성된 연결보강재(5)는 프리캐스트 콘크리트 부재로 형성 가능하다.
상기 연결보강재(5)는 확대머리부(52)가 걸림공(33)에 수용되어 코핑부(3)에 위치가 고정된다.
이와 달리 코핑부(3)는 교각 파일(1)의 경사에 따라 결합 각도가 미세 조정되어야 하므로, 코핑부(3)의 걸림공(33)에 확대머리부(52)가 수용되어 코핑부(3)와 위치가 고정된 연결보강재(5) 역시 코핑부(3)와 함께 연결코어(2)의 삽입공(23)과 결합 각도가 변경 가능해야 한다.
이를 위해 연결보강재(5)의 하부는 아래로 갈수록 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.
도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결보강재(5)에는 연결보강재(5) 및 삽입공(23)의 내부로 충전재(F)를 주입하는 제1충전재공급로(53)가 형성될 수 있다.
상기 고정공(32) 및 삽입공(23)의 내부에 충전재(F)를 먼저 충전한 후 확대머리부(52)가 구비된 연결보강재(5)를 삽입할 경우, 연결보강재(5)의 부피로 인해 충전재(F)가 넘치게 된다. 따라서 연결보강재(5)의 부피를 미리 감안하여 충전재(F)의 높이를 조절해야 하는데, 충전재(F)의 채움 높이는 정확하게 조절하기 어렵다.
이에 상기 연결보강재(5)를 먼저 설치한 다음, 연결보강재(5)를 통해 고정공(32) 및 삽입공(23)에 충전재(F)를 충전할 수 있도록 연결보강재(5)에 제1충전재공급로(53)를 형성한다.
따라서 상기 연결보강재(5)의 상부에서 충전재(F)를 주입하면, 연결보강재(5)의 측면 또는 하부로 충전재(F)가 토출되어 충전될 수 있다.
상기 연결보강재(5)에는 연결보강재(5)와 삽입공(23) 사이 공간에 충전재(F)가 완전히 채워졌을 때, 충전재(F)가 외부로 토출되는 충전재 토출구(54)가 형성될 수 있다. 이에 따라 충전재(F)의 충전 여부를 육안으로 손쉽게 확인 가능하다.
도 9는 레벨보정링이 구비된 실시예를 도시하는 분해 사시도이고, 도 10은 레벨보정링이 설치된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 헤드부(22)와 교각 파일(1)의 상단 사이에는 레벨보정링(6)이 구비될 수 있다.
이웃하는 교각 파일(1) 간 상단 높이가 서로 상이할 경우 이를 보정할 수 있도록 헤드부(22)와 교각 파일(1)의 상단 사이에는 레벨보정링(6)을 삽입할 수 있다.
특히, 교각 파일(1) 간 상단 높이 차에 따라 레벨보정링(6)의 개수를 조절함으로써 연결코어(2)의 상면 높이를 일정하게 조절할 수 있다.
상기 레벨보정링(6)에 의해 연결코어(2)의 높이가 조절될 수 있도록 연결코어(2)의 헤드부(22) 하부는 교각 파일(1)의 내경보다 지름을 크게 형성한다.
상기 레벨보정링(6)은 강재, 합성수지, UHPC 등으로 구성 가능하다.
도 11은 연결코어의 내외부에 충전재가 충전된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에는 충전재(F)가 충전될 수 있다.
상기 교각 파일(1)에 연결코어(2)의 접속부(21)를 용이하기 삽입하도록 하기 위해서는 접속부(21)의 지름을 교각 파일(1)의 내경보다 작게 하여야 한다.
이 경우 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이에 유격이 발생하므로, 연결코어(2)가 교각 파일(1)에 견고하게 고정되지 않을 수 있다.
따라서 상기 연결코어(2)를 교각 파일(1)에 견고하게 고정하기 위해 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에는 충전재(F)를 충전할 수 있다.
이때, 상기 교각 파일(1) 내부에 충전재(F)를 충전하기 위해 교각 파일(1) 상부 외주면에는 주입공(11)을 형성할 수 있다(도 9).
상기 접속부(21)의 하단 외주면에는 교각 파일(1) 내부에 충전되는 충전재(F)가 하부로 유실되는 것을 방지하기 위해 유실방지링(211)이 구비될 수 있다.
상기 접속부(21)의 외주면에는 충전재(F)와의 일체화를 위해 복수 열의 홈부(212) 또는 돌부(미도시)가 형성될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(21)에는 삽입공(23)과 연통되어 접속부(21)의 외부로 충전재(F)를 공급하는 제2충전재공급로(213)가 형성될 수 있다.
상기 교각 파일(1) 내부에 충전재(F)를 충전하기 위해 교각 파일(1)의 상부 외주면에 주입공(11)이 형성되는 경우, 충전재(F)의 충전을 완료한 후 주입공(11)을 폐쇄해야 하여 번거롭다.
따라서 상기 연결코어(2)의 내외부에 충전재(F)를 충전하는 경우, 연결코어(2) 내부의 삽입공(23)에 충전재(F)를 채워넣을 때 연결코어(2) 외부의 교각 파일(1) 내부에도 충전재(F)가 같이 충전이 될 수 있도록 접속부(21) 내부의 삽입공(23)과 접속부(21)의 외부를 관통하는 제2충전재공급로(213)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 삽입공(23)에 충전재(F)를 충전하면, 제2충전재공급로(213)를 통해 충전재(F)가 교각 파일(1) 내부로 유입되면서 1차적으로 교각 파일(1) 내부를 채운다. 상기 교각 파일(1) 내부에 충전재(F)가 다 채워진 후에는 삽입공(23) 내부에 충전재(F)가 채워진다.
이에 따라 상기 교각 파일(1)에 별도의 주입공(11)을 형성하지 않는 경우에도 교각 파일(1) 내부에 충전재(F)를 충전 가능하다.
도 12는 보강구의 결합 관계를 도시하는 분해 사시도이고, 도 13은 보강구가 결합된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 교각 파일(1)의 상단에는 상기 교각 파일(1)의 상단과 연결코어(2)의 헤드부(22) 사이에 구비되는 상부거치링(71), 상기 교각 파일(1)의 상부 내부에 삽입되어 연결코어(2)의 접속부(21) 하부에 위치하는 하부막음판(72) 및 상기 상부거치링(71)과 하부막음판(72)을 연결하는 복수의 지지바(73)로 구성되는 보강구(7)가 구비될 수 있다.
상기 교각 파일(1)의 상부에 충전재(F) 충전시, 연결코어(2)의 하부 부분을 폐쇄하고 충전재(F)를 보강하여 접합부 지지력을 향상시킬 수 있도록 교각 파일(1)과 연결코어(2)의 접속부(21) 사이에 보강구(7)를 구비할 수 있다.
상기 보강구(7)는 상부거치링(71), 하부막음판(72) 및 지지바(73)로 구성된다.
상기 상부거치링(71)은 교각 파일(1)의 상단과 연결코어(2)의 헤드부(22) 사이에 구비된다.
상기 상부거치링(71)은 교각 파일(1)의 상단에 걸려 보강구(7)의 위치를 고정한다.
상기 하부막음판(72)은 교각 파일(1)의 상부 내부에 삽입되어 연결코어(2)의 접속부(21) 하부에 위치된다.
상기 하부막음판(72)은 접속부(21)의 하부로 일정 거리 이격되어 교각 파일(1) 내부를 차단함으로써, 상부에 충전되는 충전재(F)가 하부로 유실되는 것을 방지한다.
상기 하부막음판(72)의 외부에는 밀폐 성능 향상을 위하여 탄성 재질의 유실방지링(721)이 구비될 수 있다(도 13).
상기 지지바(73)는 상부거치링(71)과 하부막음판(72)을 연결하는 것으로, 상호 이격되게 복수 개가 구비된다.
상기 지지바(73)는 충전재(F) 내부에 매입되어 충전재(F)를 보강하는 보강재 역할도 한다.
도 14는 분리형 연결코어를 도시하는 사시도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 연결코어(2)의 헤드부(22)는 상면(221)에 볼록면 또는 오목면이 형성되고, 중앙에 제1삽입공(23a)이 형성되는 크라운부(22a) 및 상기 크라운부(22a)의 하부에 구비되고, 중앙에 제2삽입공(23b)이 형성되는 베이스부(22b)로 분리 구성될 수 있다.
상기 헤드부(22)는 상부의 크라운부(22a)와 하부의 베이스부(22b)로 구성하여, 크라운부(22a)를 분리 가능한 분리형 연결코어(2)로 구성할 수 있다.
조립식 교량에서 수직 방향 오차는 레벨보정링(6)에 의해, 경사 오차는 헤드부(22) 상면(221)의 볼록면 또는 오목면과 코핑부(3) 하면(31)의 대응되는 오목면 또는 볼록면에 의해 조절 가능하다.
그러나 수평 방향 오차도 발생 가능하므로, 수평 방향 오차를 흡수할 수 있도록 연결코어(2)의 헤드부(22)를 상부와 하부로 분리 구성할 수 있다.
상기 헤드부(22)의 베이스부(22b)는 접속부(21)와 일체로 형성되어 교각 파일(1) 상부에 고정 가능하다.
상기 헤드부(22)의 크라운부(22a)는 교각 파일(1)의 수평 방향 오차를 고려하여 코핑부(3)가 설치될 정위치에 맞춰 베이스부(22b)의 상부에서 수평 방향으로 조절하여 설치한다.
상기 크라운부(22a)는 에폭시 등에 의해 베이스부(22b)에 가고정할 수 있다.
상기 크라운부(22a)는 제1삽입공(23a)과 제2삽입공(23b)을 관통하여 충전되는 충전재(F) 및 내부에 관통 구비되는 연결보강재(5)에 의해 최종적으로 고정될 수 있다.
상기 크라운부(22a)의 하면 또는 베이스부(22b)의 상면에는 에폭시 접착시 견고하게 고정될 수 있도록 소정 깊이로 홈(미도시)을 형성할 수 있다.
본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법은 전술한 본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용하여 조립식 교량을 시공하는 방법에 관한 것이다.
본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법에서는 먼저, (a) 상기 교각 파일(1)을 시공하는 단계가 실시된다.
그리고 (b) 상기 교각 파일(1)의 상부에 미리 제작된 연결코어(2)의 접속부(21)를 결합한다.
이후, (c) 상기 연결코어(2)의 헤드부(22) 상부에 코핑부(3)를 거치하고, 코핑부(3)의 수평을 조절한다.
이때, 상기 헤드부(22) 상면(221)의 볼록면 또는 오목면과 코핑부(3) 하면(31)의 대응되는 오목면 또는 볼록면이 상호 밀착된 상태에서 코핑부(3)의 자유로운 회전이 가능하므로, 코핑부(3)의 수평 조절이 용이하다.
마지막으로, (d) 상기 고정공(32)과 삽입공(23)에 충전재(F)를 충전하여 연결코어(2)와 코핑부(3)를 견고하게 고정한다.
상기 (d) 단계에서, 충전재(F)의 충전 전 또는 충전 후에 상기 코핑부(3)의 고정공(32)에 연결보강재(5)가 관통하여 연결코어(2)의 삽입공(23)에 삽입 설치될 수 있다.
상기 연결보강재(5)는 시공시 코핑부(3)가 연결코어(2)의 상부에서 이탈되지 않도록 가고정하고, 충전재(F) 경화 후에는 코핑부(3)와 연결코어(2)의 접합부를 보강하여 견고하게 고정한다.
상기 연결보강재(5)는 충전재(F)의 충전 전 또는 충전 후 시공 가능하다.
상기 (b) 단계 또는 (d) 단계에서, 상기 연결코어(2)의 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에는 충전재(F)가 충전될 수 있다.
상기 충전재(F)는 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 유격을 메워 연결코어(2)를 교각 파일(1)에 견고하게 고정한다.
상기 연결코어(2)의 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에 충전되는 충전재(F)는 연결코어(2) 시공시 미리 시공될 수도 있고, 연결코어(2) 설치 후 연결코어(2) 내 충전재(F) 충전시 동시에 이루어질 수도 있다.
본 발명 조립식 교량은 전술한 본 발명 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법에 의하여 시공되는 조립식 교량에 대한 것이다.
이때, 각 구성 및 효과는 앞서 살펴본 바와 같다.
1: 교각 파일 11: 주입공
2: 연결코어 21: 접속부
211: 유실방지링 212: 홈부
213: 제2충전재공급로 22: 헤드부
22a: 크라운부 22b: 베이스부
221: 상면 23: 삽입공
23a: 제1삽입공 23b: 제2삽입공
3: 코핑부 31: 하면
32: 고정공 33: 걸림공
4: 거더 5: 연결보강재
51: 유동공 52: 확대머리부
53: 제1충전재공급로 54: 충전재 토출구
6: 레벨보정링 7: 보강구
71: 상부거치링 72: 하부막음판
721: 유실방지링 73: 지지바
F: 충전재

Claims (15)

  1. 하부의 교각 파일(1) 상단에 거더(4)가 거치되는 코핑부(3)를 결합하기 위한 것으로,
    상기 교각 파일(1)과 코핑부(3)의 사이에는 교각 파일(1)의 상단에 결합되는 접속부(21) 및 상기 접속부(21)의 상부에 구비되어 교각 파일(1) 상단보다 상부로 돌출되는 헤드부(22)로 구성되는 연결코어(2)가 구비되고, 상기 코핑부(3)는 연결코어(2)의 헤드부(22) 상면에 거치되되,
    상기 연결코어(2)의 헤드부(22) 상면(221)은 볼록면 또는 오목면으로 형성되고, 상기 코핑부(3)의 하면(31)은 상기 헤드부(22)의 상면과 대응되는 곡률로 형성되어 헤드부(22)가 밀착 지지되며,
    상기 코핑부(3)의 중앙에는 하면(31)을 관통하는 고정공(32)이 형성되고, 상기 연결코어(2)의 중앙 상부에는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 삽입공(23)이 형성되어, 상기 고정공(32)과 삽입공(23) 내부에는 충전재(F)가 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 고정공(32)과 삽입공(23)의 내부에 충전되는 충전재(F) 내부에는 고정공(32) 및 삽입공(23)을 관통하는 연결보강재(5)가 구비되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  4. 제3항에서,
    상기 연결보강재(5)는 외주면에 유동공(51)이 형성된 유공관이고, 상기 충전재(F)는 연결보강재(5)의 내부와 외부에 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  5. 제3항에서,
    상기 코핑부(3)의 고정공(32) 상부에는 고정공(32)보다 지름이 확대된 걸림공(33)이 형성되고, 상기 연결보강재(5)의 상단에는 상기 걸림공(33)의 내부에 삽입되어 걸리는 확대머리부(52)가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  6. 제5항에서,
    상기 연결보강재(5)에는 연결보강재(5) 및 삽입공(23)의 내부로 충전재(F)를 주입하는 제1충전재공급로(53)가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  7. 제1항에서,
    상기 헤드부(22)와 교각 파일(1)의 상단 사이에는 레벨보정링(6)이 구비되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  8. 제1항에서,
    상기 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에는 충전재(F)가 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  9. 제8항에서,
    상기 접속부(21)에는 삽입공(23)과 연통되어 접속부(21)의 외부로 충전재(F)를 공급하는 제2충전재공급로(213)가 형성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  10. 제8항에서,
    상기 교각 파일(1)의 상단에는 상기 교각 파일(1)의 상단과 연결코어(2)의 헤드부(22) 사이에 구비되는 상부거치링(71), 상기 교각 파일(1)의 상부 내부에 삽입되어 연결코어(2)의 접속부(21) 하부에 위치하는 하부막음판(72) 및 상기 상부거치링(71)과 하부막음판(72)을 연결하는 복수의 지지바(73)로 구성되는 보강구(7)가 구비되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  11. 제1항에서,
    상기 연결코어(2)의 헤드부(22)는 상면(221)에 상기 볼록면 또는 오목면이 형성되고, 중앙에 제1삽입공(23a)이 형성되는 크라운부(22a) 및 상기 크라운부(22a)의 하부에 구비되고, 중앙에 제2삽입공(23b)이 형성되는 베이스부(22b)로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부.
  12. 제1항에 의한 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법에 관한 것으로,
    (a) 상기 교각 파일(1)을 시공하는 단계;
    (b) 상기 교각 파일(1)의 상부에 연결코어(2)의 접속부(21)를 결합하는 단계;
    (c) 상기 연결코어(2)의 헤드부(22) 상부에 코핑부(3)를 거치하고, 코핑부(3)의 수평을 조절하는 단계; 및
    (d) 상기 고정공(32)과 삽입공(23)에 충전재(F)를 충전하여 연결코어(2)와 코핑부(3)를 고정하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 (d) 단계에서, 충전재(F)의 충전 전 또는 충전 후에 상기 코핑부(3)의 고정공(32)에 연결보강재(5)가 관통하여 연결코어(2)의 삽입공(23)에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법.
  14. 제12항에서,
    상기 (b) 단계 또는 (d) 단계에서, 상기 연결코어(2)의 접속부(21)와 교각 파일(1) 사이 공간에 충전재(F)가 충전되는 것을 특징으로 하는 오차 흡수형 코핑 접합부를 이용한 조립식 교량의 시공 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 조립식 교량의 시공 방법에 의해 시공된 조립식 교량.
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