KR102226796B1 - 교량보호장치 - Google Patents

Abstract

교량보호장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 교량보호장치는: 교량의 하부구조물을 지지하는 기초부의 상측에 위치하며 하천의 바닥을 덮는 형상으로 설치되고, 교량의 길이방향으로 연장되는 보호몸체부와, 보호몸체부의 상류측에 위치하며 보호몸체부의 일측에서 하측으로 연장되어 하천의 바닥에 박히는 제1보호벽 및 보호몸체부의 하류측에 위치하며 보호몸체부의 타측에서 하측으로 연장되어 하천의 바닥에 박히는 제2보호벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교량보호장치{BRIDGE PROTECTION DEVICE}

본 발명은 교량보호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 기초가 설치된 하천의 바닥을 보호하여 교량의 내구성을 향상시킬 수 있는 교량보호장치에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 시내나 강을 사람이나 차량이 건널 수 있게 만든 다리이며, 차량이나 자전거 통행을 위한 교량은 일반적으로 하부구조물인 교대와 교각의 상부에 차량과 자전거 통행을 위한 구조물인 상부구조물이 설치된다.

하천의 양측에 교대가 각각 설치되며, 교대의 사이에 교각이 설치된다. 하천의 넓이에 따라 교각의 개수가 결정되면, 상부구조물을 교각과 교대가 지지한다.

교대와 교각의 기초는 하천의 바닥 속에 있으며, 교대와 교각의 상부는 슬라브인 상부구조물을 지지한다.

종래에는 홍수가 발생할 경우, 물살이 빨라지면서 교량이 설치된 하천 바닥이 패이는 현상이 발생하며, 이로 인하여 교각과 교대의 기초가 노출되어 교량이 붕괴되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0973090호(2010.07.23 등록, 발명의 명칭: 교량 보호용 선박 통행유도장치 및 이의 시공방법)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 교량의 기초가 설치된 하천의 바닥을 보호하여 교량의 내구성을 향상시킬 수 있는 교량보호장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 교량보호장치는: 교량의 하부구조물을 지지하는 기초부의 상측에 위치하며 하천의 바닥을 덮는 형상으로 설치되고, 교량의 길이방향으로 연장되는 보호몸체부와, 보호몸체부의 상류측에 위치하며 보호몸체부의 일측에서 하측으로 연장되어 하천의 바닥에 박히는 제1보호벽 및 보호몸체부의 하류측에 위치하며 보호몸체부의 타측에서 하측으로 연장되어 하천의 바닥에 박히는 제2보호벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 하부구조물은 교각과 교대를 포함하며, 보호몸체부를 관통하며 상하 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

또한 보호몸체부의 폭방향 길이는 하부구조물의 폭방향 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.

또한 보호몸체부는 하류측에서 상류측으로 갈수록 하향 경사지게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 보호몸체부와 제1보호벽과 제2보호벽은 일체로 이루어지며, 하측이 개구된 "ㄷ"자 단면 형상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 보호몸체부는 경사지게 설치되는 판 형상이며, 제1보호벽과 제2보호벽은 상하 방향으로 연장되는 수직 건조물인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 보호몸체부의 상측으로 돌출되며, 하부구조물을 향하여 흐르는 물의 흐름을 상기 하부구조물의 외측으로 안내하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 가이드부는, 하부구조물의 외측에 위치하며 하부구조물의 일측에서 타측을 향하여 점차로 벌어지는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 교량보호장치는, 기초부의 상측에 설치된 보호몸체부가 하류측에서 상류측을 향하여 하향 경사지게 역구배 형상으로 설치되어 기초부의 상측을 통과하는 물의 흐름을 잔잔하게 유도하므로, 교량 하측의 바닥이 흐르는 물에 쓸려 내려가는 현상을 방지하여 교량의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 보호몸체부의 하측으로 연장되는 제1보호벽과 제2보호벽에 의해 보호몸체부가 안정적으로 지지되며, 하천 바닥의 유실도 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 설치된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 역구배로 설치된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 설치된 상태를 도시한 정단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 설치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량보호장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량보호장치의 평면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 설치된 상태를 도시한 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 역구배로 설치된 상태를 도시한 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 설치된 상태를 도시한 정단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치가 설치된 상태를 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치(1)는, 교량(10)의 하부구조물(12)을 지지하는 기초부(18)의 상측에 위치하며 하천(70)의 바닥(72)을 덮는 형상으로 설치되고, 교량(10)의 길이방향(L)으로 연장되는 보호몸체부(20)와, 보호몸체부(20)의 상류측(U)에 위치하며 보호몸체부(20)의 일측에서 하측으로 연장되어 하천(70)의 바닥(72)에 박히는 제1보호벽(30) 및 보호몸체부(20)의 하류측(S)에 위치하며 보호몸체부(20)의 타측에서 하측으로 연장되어 하천(70)의 바닥(72)에 박히는 제2보호벽(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

교량(10)은 하천(70)을 횡단하는 형상으로 설치되며, 사람과 차량을 포함한 운송수단이 이동되기 위한 도로를 제공한다. 교량(10)의 상부구조물인 슬러브를 지지하기 위한 하부구조물(12)은 주로 하천(70)에 설치된다.

일 실시예에 따른 하부구조물(12)은 교각(14)과 교대(16)를 포함하며, 보호몸체부(20)를 관통하며 상하 방향으로 연장된다. 한 쌍의 교대(16)는 슬러브인 상부구조물의 양측을 지지하며, 교각(14)은 교대(16)의 사이에 복수로 설치된다.

하부구조물(12)의 하측에는 기초부(18)가 연결되며, 이러한 기초부(18)는 하천(70)의 바닥(72) 밑에 묻혀 있으므로 하부구조물(12)을 안정적으로 지지한다.

교대(16)와 교각(14)을 포함하는 하부구조물(12)의 상류측(U)과 하류측(S)에는 하천(70)의 바닥(72)의 아래를 향하여 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)이 설치된다. 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)은 땅속에 박혀 있으며, 상류측(U)에 설치된 제1보호벽(30)보다 하류측(S)에 설치된 제2보호벽(40)이 높게 설치된다.

제1보호벽(30)과 제2보호벽(40) 사이의 수평거리에 대하여 수직낙차는 2%로 한다. 예를 들어 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40) 사이의 거리가 10m인 경우 제1보호벽(30)의 상단과 제2보호벽(40)의 상단 사이의 거리인 수직낙차는 0.2m이다.

제1보호벽(30) 보다 제2보호벽(40)을 거리대비 2% 높게 설치하며, 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)의 상측을 연결하는 보호몸체부(20)를 설치한다. 따라서 보호몸체부(20)의 상측면(22)은 2%의 역구배 포장면을 형성한다.

따라서 교각(14)과 교대(16)로 이루어진 하부구조물(12)의 상류측(U)과 하류측(S)의 양측을 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40) 및 보호몸체부(20)가 감싸며 하천(70)의 바닥(72)을 보호한다.

보호몸체부(20)는 교량(10)의 하부구조물(12)을 지지하는 기초부(18)의 상측에 위치하며, 하천(70)의 바닥(72)을 덮는 형상으로 설치된다. 또한 보호몸체부(20)는 교량(10)의 길이방향(L)으로 연장되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다.

일 실시예에 따른 보호몸체부(20)는 판 형상의 구조물이며, 교량(10)과 마주하는 하천(70)의 바닥(72)에 설치된다. 또한 보호몸체부(20)의 하측에는 기초부(18)가 위치하므로 기초부(18)가 설치된 하천(70)의 바닥(72)이 빠른 물살에 의해 유실되는 현상을 방지할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 보호몸체부(20)의 폭방향(W) 길이는 하부구조물(12)의 폭방향(W) 길이보다 긴 것을 특징으로 한다. 보호몸체부(20)의 폭방향(W) 길이는 교각(14)과 교대(16)의 폭방향(W) 길이보다 길게 형성되므로 하부구조물(12)이 설치된 하천(70)의 바닥(72)이 유실됨을 방지한다.

또한 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 보호몸체부(20)는 경사지게 설치되는 판 형상이며, 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)은 상하 방향으로 연장되는 수직 건조물이다. 그리고 보호몸체부(20)와 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)은 일체로 이루어지며, 하측이 개구된 "ㄷ"자 단면 형상을 구비한다.

수평선을 기준으로 보호몸체부(20)의 상측면(22)은 설정각도(P) 만큼 기울어져 설치된다. 하류측(S)에 위치한 보호몸체부(20)의 타측은 상류측(U)에 위치한 보호몸체부(20)의 일측 보다 상측에 위치한다.

보호몸체부(20)는 하류측(S)에서 상류측(U)으로 갈수록 하향 경사지게 설치된다. 제2보호벽(40)과 하류바닥(76)이 마주하는 지점을 제1지점(A)이라 하며, 제1보호벽(30)과 상류바닥(74)이 마주하는 지점을 제2지점(B)이라 하며, 보호몸체부(20)의 상측면(22)과 자주하는 지점을 제3지점(C)이라 하며, 제3지점(C)의 상측에 위치한 지점을 제4지점(D)이라 하며, 제4지점(D)의 상측에 위치한 수면을 제5지점(E)으로 설정한다.

도 3에 도시된 바와 같이 제1지점(A)과 마주하는 하류바닥(76)을 하천(70)을 횡단하는 하천 바닥(72)의 평균 높이로 설정할 수 있다. 상류바닥(74)은 제1지점(A)을 통과하는 물의 영향을 받는다. 제1지점(A)을 통과하는 물의 양이 일정하고, 물의 수위도 일정하며 일방향으로 치우친 물의 흐름도 없고 격류도 완화되므로 상류바닥(74)과 하류바닥(76)의 유실을 방지할 수 있다.

상류측(U) 제2지점(B)에서 하류측(S) 제1지점(A)을 향하여 이동할 수록 하천(70)의 바닥(72)을 보호하기 위한 작용이 강하게 이루어진다. 제2지점(B)에서는 하천(70)의 상류바닥(74)을 보호하고, 제1지점(A)에서는 하류바닥(76)을 보호한다.

본 발명은 보호몸체부(20)의 상측면(22) 이하와 상류바닥(74)과 하류바닥(76) 이하를 보호한다. 보호몸체부(20)의 역구배 형상에 의해 제3지점(C)의 유속이 감소되며, 이로 인하여 제3지점(C)의 상측에 있는 제4지점(D)을 통과하는 유속도 감속된다. 따라서 보호몸체부(20)의 상측에 위치한 제5지점(E)도 잔잔한 표면을 형성하며 유속이 감속된 상태를 유지하므로 기초부(18)의 상측에 있는 하천(70)의 바닥(72) 유실을 방지할 수 있다.

즉 하류측(S)에 위치한 하류바닥(76)이 상류측(U)에 위치한 상류바닥(74) 보다 높은 경우, 상류측(U)에서 하류측(S)으로 흐르는 물은 역구배 형상으로 설치되는 보호몸체부(20)를 따라 흐르며 물이 넘쳐 흐르는 월류현상이 발생되므로 제1지점(A)에 위치한 하류바닥(76)이 패이는 현상을 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1보호벽(30)은 보호몸체부(20)의 상류측(U)에 위치하며, 보호몸체부(20)의 일측에서 하측으로 연장되어 하천(70)의 바닥(72)에 박힌다. 제1보호벽(30)은 제1보호벽(30)을 기준으로 하류측(S)의 토사를 보호한다.

제2보호벽(40)은 보호몸체부(20)의 하류측(S)에 위치하며, 보호몸체부(20)의 타측에서 하측으로 연장되어 하천(70)의 바닥(72)에 박힌다. 제2보호벽(40)은 제2보호벽(40)을 기준으로 상류측(U)에 위치한 토사의 유출을 방지하며, 제2보호벽(40)의 하류측(S)에 위치한 토사는 제2보호벽(40)을 지지한다.

한편 보호몸체부(20)와 제1보호벽(30) 및 제2보호벽(40)의 내측에는 철근(50)이 설치되어 교량보호장치(1)의 구조강성을 높일 수 있다.

제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)의 상측은 보호몸체부(20)에 의해 고정되며, 제1보호벽(30)과 보호몸체부(20)와 제2보호벽(40)은 일체형으로 설치된다. 보호몸체부(20)의 상측면(22)은 역구배 형상으로 설치된다.

이러한 구성으로 이루어진 교량보호장치(1)는 보호몸체부(20)의 하측과 상류바닥(74)과 하류바닥(76)이 거센 물살로 유실됨을 방지하기 위해 물살의 흐름을 감속시키며, 통과되는 수량을 일정하게 되도록 유도한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교량보호장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.

상류측(U)에서 하류측(S)을 향하여 흐르는 물은 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)과 보호몸체부(20)를 포함하는 교량보호장치(1)를 통과하며 유속이 저감된다. 따라서 교량보호장치(1)는 교량보호장치(1)와 마주하는 상류바닥(74)과 하류바닥(76)이 패이는 현상을 방지할 수 있다.

제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)이 수직방향으로 설치되며 하천(70)의 바닥(72)에 박힌 상태로 설치되므로, 기초부(18)의 상류측(U)과 하류측(S)의 바닥(72)이 물살에 유실됨을 방지한다. 그리고 기초부(18)에 상측에 설치된 보호몸체부(20)가 보호몸체부(20)와 기초부(18) 사이의 토사가 유실됨을 방지한다.

또한 보호몸체부(20)의 상측면(22)이 상류측(U)을 향하여 역구배 형상으로 설치되므로, 상측면(22)과 접하며 흐르는 물의 유속이 저감되며, 이로 인하여 보호몸체부(20)의 상측에 위치한 물의 유속도 저감되어 보호몸체부(20)의 상측의 물의 유속도 저감되어 잔잔한 수면을 유지할 수 있다.

따라서 홍수와 같은 상황에서도 교량보호장치(1)가 설치된 기초부(18) 주변의 토사가 유실됨을 방지하므로 기초부(18)를 포함한 하부구조물(12)의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 교량(10) 붕괴와 같은 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량보호장치(1)를 설명하기로 한다.

설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량보호장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량보호장치의 평면도이다.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량보호장치(1)는 보호몸체부(20)의 상측으로 돌출되며, 하부구조물(12)을 향하여 흐르는 물의 흐름을 상기 하부구조물(12)의 외측으로 안내하는 가이드부(60)를 더 포함한다.

일 실시예에 따른 가이드부(60)는 하부구조물(12)의 외측에 위치하며, 하부구조물(12)의 일측에서 타측을 향하여 점차로 벌어지는 형상으로 설치된다. 보호몸체부(20)의 상측으로 돌출된 복수의 가이드돌기(62)를 포함하는 가이드부(60)의 설치로, 하부구조물(12)을 향하여 흐르는 물살을 하부구조물(12)의 외측으로 안내한다.

가이드돌기(62)의 일측은 하부구조물(12)의 상류측(U)에 위치하며 가이드돌기(62)의 타측은 하류측(S)에 위치한다. 가이드돌기(62)는 곡선 형상으로 설치되며, 하부구조물(12)의 외측과 이격된 상태로 설치된다.

따라서 상류측(U)에서 물과 함께 나뭇가지를 포함한 이물질이 이동할 때 가이드돌기(62)를 따라 물의 흐름이 하부구조물(12)의 외측으로 안내되므로 나뭇가지를 포함한 이물질이 하부구조물(12)에 부딪혀서 하부구조물(12)이 손상됨을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기초부(18)의 상측에 설치된 보호몸체부(20)가 하류측(S)에서 상류측(U)을 향하여 하향 경사지게 역구배 형상으로 설치되어 기초부(18)의 상측을 통과하는 물의 흐름을 잔잔하게 유도하므로, 교량(10) 하측의 바닥(72)이 흐르는 물에 쓸려 내려가는 현상을 방지하여 교량(10)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 보호몸체부(20)의 하측으로 연장되는 제1보호벽(30)과 제2보호벽(40)에 의해 보호몸체부(20)가 안정적으로 지지되며, 하천(70)의 바닥(72) 유실도 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 교량보호장치 10: 교량
12: 하부구조물 14: 교각
16: 교대 18: 기초부
20: 보호몸체부 22: 상측면
30: 제1보호벽 40: 제2보호벽
50: 철근 60: 가이드부
62: 가이드돌기 70: 하천
72: 바닥 74: 상류바닥
76: 하류바닥 U: 상류측 S: 하류측
A: 제1지점 B: 제2지점 C: 제3지점 D: 제4지점 E: 제5지점
L: 길이방향 W: 폭방향
P: 설정각도

Claims (8)

1. 교량의 하부구조물을 지지하는 복수 개의 기초부의 상측에 위치하며, 하천의 바닥을 덮는 형상으로 설치되고, 상기 교량의 길이방향으로 연장되는 보호몸체부;
   상기 보호몸체부의 상류측에 위치하며, 상기 보호몸체부의 일측에서 하측으로 연장되어 하천의 바닥에 박히는 제1보호벽;
   상기 보호몸체부의 하류측에 위치하며, 상기 보호몸체부의 타측에서 하측으로 연장되어 하천의 바닥에 박히는 제2보호벽; 및
   상기 보호몸체부의 상측으로 돌출되며, 상기 하부구조물을 향하여 흐르는 물의 흐름을 상기 하부구조물의 외측으로 안내하는 가이드부;를 포함하고,
   상기 하부구조물은 교각과 교대를 포함하며, 상기 보호몸체부를 관통하며 상하 방향으로 연장되며,
   상기 보호몸체부의 폭방향 길이는 상기 하부구조물의 폭방향 길이보다 길고, 상기 보호몸체부는 하류측에서 상류측으로 갈수록 하향 경사지게 설치되며,
   상기 보호몸체부와 상기 제1보호벽과 상기 제2보호벽은 일체로 이루어지며, 하측이 개구된 "ㄷ"자 단면 형상을 구비하고,
   상기 보호몸체부는 경사지게 설치되는 판 형상이며, 상기 제1보호벽과 상기 제2보호벽은 상하 방향으로 연장되는 수직 건조물이고,
   상기 보호몸체부와 상기 제1보호벽 및 상기 제2보호벽의 내측에는 철근이 설치되어 있으며,
   상기 가이드부는 상기 하부구조물의 외측에 위치하며, 상기 하부구조물의 일측에서 타측을 향하여 점차로 벌어지는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 교량보호장치.
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