KR102241943B1 - Seismic retrofit underground box structure - Google Patents

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KR102241943B1 KR1020190053762A KR20190053762A KR102241943B1 KR 102241943 B1 KR102241943 B1 KR 102241943B1 KR 1020190053762 A KR1020190053762 A KR 1020190053762A KR 20190053762 A KR20190053762 A KR 20190053762A KR 102241943 B1 KR102241943 B1 KR 102241943B1
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Abstract

본 발명은 지중 박스 구조물 본체의 우각부에 결합되는 내진 보강 장치의 가력볼트가 아치형 평판에 휨 응력을 도입하여 우각부에 프리플렉션 하중을 재하함으로써, 우각부 보강 능력과 내진 성능이 뛰어나면서도 시공이 용이하고 통수 단면 확보에 유리한 내진 보강 지중 박스 구조물에 대한 것이다.
본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물은 사각 박스형 단면의 지중 박스 구조물 본체 및 상기 지중 박스 구조물 본체의 측벽과 상부 슬래브가 만나는 우각부 내측에 설치되는 프리플렉스 내진 보강 장치로 구성되는 것으로, 상기 프리플렉스 내진 보강 장치는, 우각부 측을 향해 볼록한 아치형 단면으로 형성되어 양측이 각각 측벽과 상부 슬래브의 내측에 밀착되는 아치형 평판; 및 상기 아치형 평판의 중앙에 관통 결합되어 조임너트에 의해 아치형 평판을 지중 박스 구조물 본체의 우각부에 고정하고, 아치형 평판을 우각부 측으로 당겨 우각부에 프리플렉션 하중을 재하시키는 가력볼트; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the loading bolt of the seismic reinforcing device coupled to the right leg of the underground box structure body introduces bending stress to the arch-shaped plate and loads the pre-flexion load on the right leg, so that the right leg reinforcement ability and seismic performance are excellent, and construction is easy. It is about a seismic reinforced underground box structure that is easy and advantageous for securing a water passage section.
The present invention seismic reinforcement underground box structure is composed of an underground box structure body having a square box-shaped cross section and a preflex seismic reinforcement device installed inside the right leg portion where the side wall of the underground box structure body and the upper slab meet, the preflex seismic reinforcement The device includes: an arcuate flat plate formed in a convex arcuate cross section toward the right leg side and having both sides in close contact with the sidewall and the inner side of the upper slab, respectively; And a pressing bolt that is coupled through the center of the arcuate plate to fix the arcuate plate to the right leg of the underground box structure body by a tightening nut, and pulls the arcuate plate toward the right leg to load the pre-flexion load on the right leg. It characterized in that it is configured to include.

Description

내진 보강 지중 박스 구조물{Seismic retrofit underground box structure}Seismic retrofit underground box structure

본 발명은 지중 박스 구조물 본체의 우각부에 결합되는 내진 보강 장치의 가력볼트가 아치형 평판에 휨 응력을 도입하여 우각부에 프리플렉션 하중을 재하함으로써, 우각부 보강 능력과 내진 성능이 뛰어나면서도 시공이 용이하고 통수 단면 확보에 유리한 내진 보강 지중 박스 구조물에 대한 것이다. In the present invention, the loading bolt of the seismic reinforcing device coupled to the right leg of the underground box structure body introduces bending stress to the arch-shaped plate and loads the pre-flexion load on the right leg, so that the right leg reinforcement ability and seismic performance are excellent, but the construction is easy It is about a seismic reinforced underground box structure that is easy and advantageous for securing a water passage section.

지하 공동구, 수로, 지하차도 등의 시공을 위해 사각 박스형 단면의 지중 박스 구조물이 많이 사용된다. For the construction of underground cavities, waterways, and underpasses, underground box structures with a square box-shaped cross section are often used.

이러한 지중 박스 구조물은 상부 성토 하중 및 차량 통행 하중 등으로 인해 우각부에서 전단력과 부모멘트가 크게 발생하므로, 지중 박스 구조물의 우각부 보강이 필요하다.Such an underground box structure generates a large shear force and a positive moment at the right leg due to an upper embankment load and a vehicle passage load, so that the right leg portion of the underground box structure needs to be reinforced.

특히, 지진 발생시 진동이나 지반 액상화 등으로 인해 추가로 하중이 재하될 수도 있으므로, 이러한 추가 하중에 대한 대책이 요구된다.In particular, since an additional load may be loaded due to vibration or ground liquefaction during an earthquake, countermeasures against such additional load are required.

종래 일반적인 철근콘크리트 또는 PC 지중 박스 구조물에서는 우각부에 헌치를 형성하여 단면을 증가시킴으로써 우각부의 내력을 증가시켰다. 그러나 헌치만으로는 우각부의 내력 증가에 한계가 있다.In the conventional general reinforced concrete or PC underground box structure, the strength of the right leg was increased by forming a haunch on the right leg to increase the cross section. However, there is a limit to the increase in the strength of the right leg with only heonchi.

이에 등록특허 제10-0558089호에서는 박스형 콘크리트 구조물의 내부에 별도의 박스형 보수보강장치를 설치하여 단면을 증설하고, 강연선에 긴장력을 도입하여 내하력을 보강하는 기술이 제안되었다. Accordingly, in Registration Patent No. 10-0558089, a technique for reinforcing the load bearing capacity by installing a separate box-type repair and reinforcement device inside the box-type concrete structure to increase the cross section and introducing a tension force to the strand has been proposed.

그러나 상기 종래기술은 시공이 번거롭고 통수 단면이 많이 축소되는 문제가 있으며, 강연선 등에 이물질이 걸릴 우려가 있어 유지 및 관리가 용이하지 않다.However, the prior art has a problem that construction is cumbersome and the cross section of water passage is reduced a lot, and maintenance and management are not easy because there is a concern that foreign substances may be trapped in a stranded wire or the like.

아울러 등록특허 제10-1306055호에서는 우각부의 내벽면에 슬라이딩 결합부재를 설치하고, 슬라이딩 결합부재의 사이에 지지보강재를 경사지게 결합하였다. 이에 지지보강재의 축력에 의해 우각부에 작용하는 하중을 지지할 수 있도록 한다. In addition, in Registration Patent No. 10-1306055, a sliding coupling member is installed on the inner wall surface of the right leg, and a support stiffener is obliquely coupled between the sliding coupling members. This makes it possible to support the load acting on the right leg by the axial force of the support stiffener.

그러나 상기 종래기술은 단순히 우각부의 강성을 증가시키는 것으로서, 과도한 강성 증가로 구조물의 연성 능력이 떨어지는 단점이 있다. 이에 따라 지진 하중과 같은 반복하중 작용시 구조물의 급작스러운 파괴 가능성이 있다. However, the prior art simply increases the stiffness of the right leg, and has a disadvantage in that the ductility capability of the structure decreases due to excessive increase in stiffness. Accordingly, there is a possibility of sudden destruction of the structure when cyclic loads such as earthquake loads are applied.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 우각부 보강 능력이 뛰어나고 연성 확보가 가능하여 내진 성능이 뛰어난 내진 보강 지중 박스 구조물을 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention is to provide a seismic reinforced underground box structure having excellent seismic performance by excellent reinforcing ability of the right leg and securing ductility.

본 발명은 시공이 용이하고 통수 단면 확보에 유리한 내진 보강 지중 박스 구조물을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a seismic reinforced underground box structure that is easy to construct and is advantageous in securing a water passage cross section.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 사각 박스형 단면의 지중 박스 구조물 본체 및 상기 지중 박스 구조물 본체의 측벽과 상부 슬래브가 만나는 우각부 내측에 설치되는 프리플렉스 내진 보강 장치로 구성되는 내진 보강 지중 박스 구조물에 관한 것으로, 상기 프리플렉스 내진 보강 장치는, 우각부 측을 향해 볼록한 아치형 단면으로 형성되어 양측이 각각 측벽과 상부 슬래브의 내측에 밀착되는 아치형 평판; 상기 아치형 평판의 중앙에 관통 결합되어 조임너트에 의해 아치형 평판을 지중 박스 구조물 본체의 우각부에 고정하고, 아치형 평판을 우각부 측으로 당겨 우각부에 프리플렉션 하중을 재하시키는 가력볼트; 상기 지중 박스 구조물 본체의 내측을 향해 볼록한 아치형으로 형성되어 상기 아치형 평판의 내측에서 양측이 측벽과 상부 슬래브의 내측에 각각 밀착되는 서브 아치형 평판; 및 일단은 상기 아치형 평판에 결합되고, 타단은 서브 아치형 평판에 조임너트에 의해 결합되어 서브 아치형 평판을 아치형 평판 측으로 당김으로써 우각부에 추가적인 프리플렉션 하중을 재하시키는 서브 가력볼트; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 내진 보강 지중 박스 구조물을 제공한다.The present invention according to a preferred embodiment relates to a seismic reinforced underground box structure consisting of an underground box structure body having a square box-shaped cross section and a pre-flex seismic reinforcement device installed inside the right leg portion where the side wall of the underground box structure body and the upper slab meet. The pre-flex seismic reinforcing device comprises: an arcuate flat plate formed in a convex arcuate cross section toward the right leg portion and having both sides in close contact with the inner side of the side wall and the upper slab, respectively; A pressing bolt that is coupled through the center of the arcuate plate to fix the arcuate plate to the right leg of the underground box structure body by a tightening nut, and pulls the arcuate plate toward the right leg to load the pre-flexion load on the right leg; A sub-arc-shaped plate formed in a convex arch shape toward the inner side of the underground box structure body, so that both sides of the arc-shaped plate are in close contact with the side wall and the inner side of the upper slab, respectively; And a sub-loading bolt that has one end coupled to the arcuate plate, and the other end is coupled to the sub-arc-shaped plate by a tightening nut to pull the sub-arc-shaped plate toward the arched plate, thereby loading an additional pre-flexion load on the right leg portion. It provides a seismic reinforced underground box structure, characterized in that consisting of.

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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 아치형 평판은 지중 박스 구조물의 길이 방향으로 연속되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 내진 보강 지중 박스 구조물을 제공한다.The present invention according to another preferred embodiment provides a seismic reinforced underground box structure, characterized in that the arcuate flat plate is provided to be continuous in the longitudinal direction of the underground box structure.

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본 발명에 따르면 지중 박스 구조물 본체의 우각부에 결합되는 내진 보강 장치의 가력볼트가 조임너트의 조임에 따라 아치형 평판에 휨 응력을 도입하며, 아치형 평판의 양단부가 지중 박스 구조물 본체의 상부 슬래브와 측벽 내측면을 가압하여 우각부에 프리플렉션 하중을 재하시킬 수 있는 지중 박스 구조물을 제공할 수 있다. According to the present invention, the loading bolt of the seismic reinforcing device coupled to the right leg of the underground box structure body introduces bending stress to the arched plate as the tightening nut is tightened, and both ends of the arched plate are the upper slab and the side wall of the underground box structure body. It is possible to provide an underground box structure capable of loading the pre-flexion load on the right leg by pressing the inner surface.

그러므로 아치형 평판이 지중 박스 구조물 본체의 철근콘크리트와 합성 단면을 형성하여 단면 저항력이 증대될 뿐 아니라 프리플렉스 하중 재하에 의해 외력의 반대 방향으로 저항 가능하여 우각부 보강 능력이 뛰어나다. Therefore, the arch-shaped flat plate forms a composite cross section with the reinforced concrete of the underground box structure body to increase the cross-sectional resistance as well as resistance in the opposite direction of the external force by the pre-flex load, so the right leg reinforcement ability is excellent.

또한, 아치형 평판의 탄성 복원력에 의해 우각부의 연성 능력이 향상되므로, 지중 박스 구조물의 내진 성능이 향상된다.In addition, since the ductile ability of the right leg is improved by the elastic restoring force of the arcuate plate, the seismic performance of the underground box structure is improved.

아울러 신축 구조물뿐 아니라 기설치된 지중 박스 구조물에도 쉽게 설치 가능하며, 조임너트의 조임 정도에 따라 가력볼트에 의한 프리플렉션 하중의 크기 조절이 용이하여 시공성이 우수하다. In addition, it can be easily installed not only in new structures, but also in the existing underground box structure, and it is easy to adjust the size of the pre-flexion load by the force bolt according to the degree of tightening of the tightening nut, so it is excellent in constructability.

그뿐만 아니라 아치형 평판을 우각부 측을 향해 볼록한 아치형으로 구성하는 경우, 통수 단면 확보에 유리하다. In addition, when the arcuate flat plate is configured in an arcuate shape that is convex toward the right leg, it is advantageous in securing a water passage cross section.

도 1은 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물을 도시하는 단면도.
도 2는 아치형 평판의 실시예를 도시하는 사시도.
도 3 내지 도 5는 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 시공 순서를 도시하는 사시도.
도 6은 내진 보강 장치에 의하여 프리플렉션 하중이 도입되는 과정을 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 8 및 도 9는 연속 형성된 아치형 평판이 구비된 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 실시예들을 도시하는 사시도.
도 10은 서브 아치형 평판이 구비된 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물을 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing the present invention seismic reinforced underground box structure.
Fig. 2 is a perspective view showing an embodiment of an arcuate flat plate.
3 to 5 are perspective views showing the construction sequence of the present invention seismic reinforced underground box structure.
6 is a cross-sectional view showing a process in which a pre-flexion load is introduced by a seismic reinforcing device.
7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention seismic reinforced underground box structure.
8 and 9 are perspective views showing embodiments of the present invention seismic reinforced underground box structure provided with a continuous arc-shaped flat plate.
Figure 10 is a cross-sectional view showing the present invention seismic reinforced underground box structure provided with a sub-arc-shaped flat plate.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1은 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물을 도시하는 단면도이고, 도 2는 아치형 평판의 실시예를 도시하는 사시도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 시공 순서를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 6은 내진 보강 장치에 의하여 프리플렉션 하중이 도입되는 과정을 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the present invention seismic reinforced underground box structure, Figure 2 is a perspective view showing an embodiment of an arched flat plate, Figures 3 to 5 are perspective views showing the construction sequence of the present invention seismic reinforced underground box structure to be. And Figure 6 is a cross-sectional view showing a process in which the pre-flexion load is introduced by the seismic reinforcing device.

도 1 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물은 사각 박스형 단면의 지중 박스 구조물 본체(1) 및 상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11)과 상부 슬래브(12)가 만나는 우각부 내측에 설치되는 프리플렉스 내진 보강 장치(2)로 구성된다. As shown in Figure 1, the present invention seismic reinforced underground box structure is the right side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body (1) and the underground box structure body (1) of a rectangular box-shaped cross-section meet. It consists of a pre-flex seismic reinforcement device 2 installed inside each part.

상기 프리플렉스 내진 보강 장치(2)는, 우각부 측을 향해 볼록한 아치형 단면으로 형성되어 양측이 각각 측벽(11)과 상부 슬래브(12)의 내측에 밀착되는 아치형 평판(21); 및 상기 아치형 평판(21)의 중앙에 관통 결합되어 조임너트(23)에 의해 아치형 평판(21)을 지중 박스 구조물 본체(1)의 우각부에 고정하고, 아치형 평판(21)을 우각부 측으로 당겨 우각부에 프리플렉션 하중을 재하시키는 가력볼트(22); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다(도 2). The pre-flex seismic reinforcing device 2 includes an arcuate flat plate 21 formed in a convex arcuate cross-section toward the right leg side and having both sides in close contact with the inner side of the side wall 11 and the upper slab 12, respectively; And it is coupled through the center of the arched flat plate 21, fixing the arched flat plate 21 to the right leg portion of the underground box structure body 1 by a tightening nut 23, and pulling the arched flat plate 21 toward the right leg portion. A loading bolt 22 for loading the pre-flexion load on the right leg; It characterized in that it is configured to include (Fig. 2).

본 발명은 우각부 보강 능력이 뛰어나고 연성 확보가 가능하여 내진 성능이 뛰어나면서도 시공이 용이하고 통수 단면 확보에 유리한 내진 보강 지중 박스 구조물을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a seismic reinforced underground box structure that is advantageous in securing a cross section of water passing through excellent seismic performance as well as excellent seismic performance due to excellent reinforcing ability of the right leg and securing ductility.

본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물은 지중 박스 구조물 본체(1)와 프리플렉스 내진 보강 장치(2)로 구성된다. The present invention seismic reinforcement underground box structure is composed of an underground box structure body (1) and a pre-flex seismic reinforcement device (2).

상기 지중 박스 구조물 본체(1)는 사각 박스형 단면 형상으로, 상하로 이격되는 상부 슬래브(12)와 하부 슬래브(13) 및 상기 상하부 슬래브(12, 13)의 단부를 연결하는 한 쌍의 측벽(11)으로 구성 가능하다. The underground box structure body 1 has a rectangular box-shaped cross-sectional shape, and a pair of side walls 11 connecting the upper and lower slabs 13 and the upper and lower slabs 12 and 13 spaced apart vertically. ) Can be configured.

상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11)과 상부 슬래브(12)가 만나는 우각부 내측에 헌치(14)가 형성될 수 있다. The heonchi 14 may be formed inside the right leg portion where the side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body 1 meet.

상기 지중 박스 구조물 본체(1)는 철근콘크리트 구조물로 형성 가능하다. The underground box structure body 1 may be formed of a reinforced concrete structure.

상기 내진 보강 장치(2)는 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11)과 상부 슬래브(12)가 만나는 우각부 내측에 설치된다. The seismic reinforcing device 2 is installed inside the right leg portion where the side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body 1 meet.

상기 내진 보강 장치(2)는 아치형 평판(21)과 가력볼트(22)를 포함하여 구성된다. The seismic reinforcing device 2 includes an arcuate flat plate 21 and a force bolt 22.

상기 아치형 평판(21)은 아치형 단면으로 형성되는 것으로, 평판인 강재를 일측으로 만곡되게 아치형 단면으로 절곡하여 제작 가능하다. The arcuate flat plate 21 is formed in an arcuate cross section, and can be manufactured by bending a flat steel material into an arcuate cross section so as to be curved toward one side.

상기 아치형 평판(21)은 양측이 각각 측벽(11)과 상부 슬래브(12)의 내측에 밀착된다. Both sides of the arcuate flat plate 21 are in close contact with the inner side of the side wall 11 and the upper slab 12, respectively.

상기 가력볼트(22)는 아치형 평판(21)의 중앙에 관통 결합되어 아치형 평판(21)을 지중 박스 구조물 본체(1)의 우각부에 고정한다. The loading bolt 22 is coupled through the center of the arched flat plate 21 to fix the arched flat plate 21 to the right leg of the underground box structure body 1.

이를 위하여 상기 아치형 평판(21)의 중앙에는 가력볼트(22)가 관통되는 관통공(211)이 형성될 수 있다. To this end, a through hole 211 through which the pressing bolt 22 passes may be formed in the center of the arcuate flat plate 21.

상기 가력볼트(22)는 아치형 평판(21)을 우각부 측으로 당겨 우각부에 프리플렉션 하중을 재하시킨다. The loading bolt 22 pulls the arcuate flat plate 21 toward the right leg and loads the pre-flexion load on the right leg.

이때, 상기 가력볼트(22)의 일측 단부는 우각부 내에 앵커링 된다. At this time, one end of the pressing bolt 22 is anchored in the right leg portion.

상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 우각부 내측에 헌치(14)가 형성된 경우, 상기 가력볼트(22)의 일측 단부는 헌치(14)에 고정 가능하다.When the heonchi 14 is formed inside the right leg portion of the underground box structure body 1, one end of the pressing bolt 22 may be fixed to the heonchi 14.

상기 가력볼트(22)는 재하하고자 하는 프리플렉션 하중의 크기에 따라 복수 개가 결합될 수 있다.A plurality of the loading bolts 22 may be combined according to the size of the pre-flexion load to be loaded.

상기 가력볼트(22)는 지중 박스 구조물 본체(1)의 길이 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비될 수 있다. A plurality of the loading bolts 22 may be provided to be spaced apart along the length direction of the underground box structure body 1.

상기와 같이, 상기 아치형 평판(21)은 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측에서 가력볼트(22)에 조임너트(23)를 체결하여 가력볼트(22)에 고정된다. 그리고 아치형 평판(21)의 양단부는 각각 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11)과 상부 슬래브(12) 내측에 밀착 지지된다.As described above, the arcuate flat plate 21 is fixed to the loading bolt 22 by fastening the tightening nut 23 to the loading bolt 22 from the inside of the underground box structure main body 1. And both ends of the arcuate flat plate 21 are closely supported on the inside of the side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body 1, respectively.

구체적으로 상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측에서 가력볼트(22)에 체결된 조임너트(23)를 조이면, 아치형 평판(21)의 중앙이 우각부 측으로 당겨지면서 아치형 평판(21)에 휨이 발생한다. 그리고 상기 아치형 평판(21)의 양단부가 각각 상부 슬래브(12)와 측벽(11)의 내측면을 가압하면서 우각부에 프리플렉션 하중이 가해진다. Specifically, when the tightening nut 23 fastened to the loading bolt 22 from the inside of the underground box structure body 1 is tightened, the center of the arched flat plate 21 is pulled toward the right leg and the arcuate flat plate 21 is bent. Occurs. Further, while both ends of the arcuate flat plate 21 press the inner surfaces of the upper slab 12 and the side wall 11, respectively, a pre-flexion load is applied to the right leg portion.

본 발명에서는 상기 조임너트(23)의 조임 정도를 조절함으로써, 우각부에 작용하는 전단력 및 부모멘트의 크기에 따라 가력볼트(22)에 의한 프리플렉션 하중의 크기 조절이 용이하다. In the present invention, by adjusting the degree of tightening of the tightening nut 23, it is easy to adjust the size of the pre-flexion load by the force bolt 22 according to the size of the shear force and the negative moment acting on the right leg.

또한, 상기 가력볼트(22)는 아치형 평판(21)의 중앙에서 결합된다. 그러므로 아치형 평판(21)의 설치 및 프리플렉션 하중 가력이 용이하다.In addition, the pressing bolt 22 is coupled at the center of the arcuate flat plate 21. Therefore, it is easy to install the arcuate flat plate 21 and apply the pre-flexion load.

아울러 상재 하중으로 인해 우각부에 변형이 발생하더라도 상재 하중 제거시 아치형 평판(21)의 탄성에 의해 원래 상태로 복원이 용이하다.In addition, even if the right leg portion is deformed due to the upper load, it is easy to restore it to its original state by the elasticity of the arched plate 21 when removing the upper load.

도 3 내지 도 5를 참고하여 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 시공 순서를 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 3 to 5 will be described the construction sequence of the present invention seismic reinforced underground box structure as follows.

먼저, 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11)과 상부 슬래브(12)가 만나는 우각부에 가력볼트(22)를 앵커링하여 고정한다(도 3).First, the pressing bolt 22 is anchored and fixed to the right leg portion where the side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body 1 meet (FIG. 3).

이때, 상기 가력볼트(22)가 아치형 평판(21)의 중앙에서 결합될 수 있도록 가력볼트(22)의 설치 위치를 고려하여야 한다. At this time, the installation position of the pressing bolt 22 must be considered so that the pressing bolt 22 can be coupled at the center of the arcuate flat plate 21.

상기 가력볼트(22)는 프리플렉션 하중의 크기에 따라 복수 개가 결합될 수 있으며, 지중 박스 구조물 본체(1)의 길이 방향을 따라 복수 개가 이격되도록 설치될 수 있다. A plurality of the loading bolts 22 may be coupled according to the size of the pre-flexion load, and a plurality of the loading bolts 22 may be installed so as to be spaced apart along the length direction of the underground box structure body 1.

다음으로, 상기 가력볼트(22)에 아치형 평판(21)을 결합한다(도 4).Next, the arcuate flat plate 21 is coupled to the pressing bolt 22 (FIG. 4).

상기 아치형 평판(21)에는 가력볼트(22)가 관통되는 관통공(211)이 복수 개 형성될 수 있다. A plurality of through holes 211 through which the force bolt 22 passes may be formed in the arcuate flat plate 21.

상기 아치형 평판(21)은 아치형 단면으로 형성되는 것으로, 양측이 각각 측벽(11)과 상부 슬래브(12)의 내측에 밀착 가능하다.The arcuate flat plate 21 is formed in an arcuate cross section, and both sides can be in close contact with the inner side of the side wall 11 and the upper slab 12, respectively.

마지막으로 상기 가력볼트(22)에 조임너트(23)를 체결하고 조임너트(23)를 조이면, 아치형 평판(21)에 휨이 발생하면서 아치형 평판(21)의 양단부가 각각 상부 슬래브(12)와 측벽(11)의 내측면을 가압하여 우각부에 프리플렉션 하중을 쉽게 도입할 수 있다(도 5).Finally, when the tightening nut 23 is fastened to the pressing bolt 22 and the tightening nut 23 is tightened, bending occurs in the arched flat plate 21 and both ends of the arched flat plate 21 are respectively upper slab 12 and By pressing the inner surface of the side wall 11, it is possible to easily introduce a pre-flexion load to the right leg (Fig. 5).

한편, 상기 아치형 평판(21)과 우각부 사이에는 일정한 공간이 존재한다. Meanwhile, a certain space exists between the arcuate flat plate 21 and the right leg portion.

그러므로 지중 박스 구조물 사용 중 프리플렉션 하중이 감소하거나 외력이 증가되어 우각부 변형이 우려되는 경우 등에는 조임너트(23)를 다시 조여 아치형 평판(21)에 추가적인 휨 응력을 가함으로써 프리플렉션 하중을 회복시킬 수 있다.Therefore, when the pre-flexion load decreases or the external force increases during use of the underground box structure, and there is a concern about deformation of the right leg, etc., the pre-flexion load is restored by applying additional bending stress to the arched plate 21 by tightening the tightening nut 23 again. I can make it.

도 6은 내진 보강 장치에 의하여 프리플렉션 하중이 도입되는 과정을 도시하는 단면도로, 도 6의 (a)는 우각부에 앵커링된 가력볼트(22)에 아치형 평판(21)이 결합된 상태를 도시한다. 6 is a cross-sectional view showing a process in which the pre-flexion load is introduced by the seismic reinforcing device, and FIG. 6 (a) shows a state in which the arcuate flat plate 21 is coupled to the loading bolt 22 anchored to the right leg. do.

그리고 도 6의 (b)는 가력볼트(22)에 체결된 조임너트(23)를 조여 우각부에 프리플렉션 하중이 도입된 상태를 도시한다. And Figure 6 (b) shows a state in which the pre-flexion load is introduced to the right leg by tightening the tightening nut 23 fastened to the loading bolt 22.

전술한 바와 같이, 본 발명에서는 가력볼트(22)의 앵커링 → 아치형 평판(21)의 시공 → 조임너트(23)의 체결에 의한 아치형 평판(21) 고정 → 조임너트(23)의 조임에 의한 우각부에 프리플렉션 하중 재하 순으로 시공을 진행할 수 있다. As described above, in the present invention, in the present invention, anchoring of the pressing bolt 22 → construction of the arched flat plate 21 → fixing the arched flat plate 21 by fastening the tightening nut 23 → right by tightening the tightening nut 23 Construction can be carried out in the order of pre-flexion load loading on each part.

이에 따라 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 아치형 평판(21)은 지중 박스 구조물 본체(1)의 철근콘크리트와 합성 단면을 형성한다. 그러므로 단면 저항력이 증대될 뿐 아니라 프리플렉스 하중 재하에 의해 외력의 반대 방향으로 저항 가능하다.Accordingly, as shown in (b) of FIG. 6, the arcuate flat plate 21 forms a composite cross-section with the reinforced concrete of the underground box structure body 1. Therefore, cross-sectional resistance is not only increased, but it is possible to resist in the opposite direction of the external force by the pre-flex load.

아울러 상기 아치형 평판(21)의 탄성 복원력에 의해 우각부의 연성 능력이 향상되므로, 지중 박스 구조물의 내진 성능이 향상된다.In addition, since the ductility of the right leg is improved by the elastic restoring force of the arcuate flat plate 21, the seismic performance of the underground box structure is improved.

또한, 본 발명은 신축 구조물뿐 아니라 기설치된 지중 박스 구조물에도 쉽게 설치 가능하다. 그러므로 내진 설계가 고려되지 않은 기존 구조물의 내진 보강에 적용할 수 있다. In addition, the present invention can be easily installed not only in the new structure, but also in the existing underground box structure. Therefore, it can be applied to seismic reinforcement of existing structures where seismic design is not considered.

도 1, 도 6 등에 도시된 바와 같이, 상기 아치형 평판(21)은 우각부 측을 향해 볼록한 아치형으로 구성할 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 6, the arcuate flat plate 21 may be configured in an arcuate shape that is convex toward the right leg portion.

이에 따라 통수 단면을 최대한 확보하여 지중 박스 구조물 내부로 통수를 용이하게 할 수 있다. Accordingly, it is possible to easily pass water into the underground box structure by securing the maximum water passage cross section.

이 경우 상기 아치형 평판(21)의 휨 응력에 의해 프리플렉션 하중이 재하된다. In this case, the pre-flexion load is loaded by the bending stress of the arcuate flat plate 21.

도 7은 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention seismic reinforced underground box structure.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 아치형 평판(21)은 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측을 향해 볼록한 아치형으로 구성할 수 있다. As shown in FIG. 7, the arcuate flat plate 21 may be configured in an arcuate shape that is convex toward the inside of the underground box structure body 1.

상기 아치형 평판(21)을 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측으로 볼록하게 형성하면, 가력볼트(22)의 수직 또는 수평 분력을 직접 아치형 평판(21)의 면내력에 의해 상부 슬래브(12) 또는 측벽(11)으로 전달할 수 있다. When the arcuate flat plate 21 is formed to be convex inside the underground box structure body 1, the vertical or horizontal component force of the pressing bolt 22 is directly applied to the upper slab 12 or It can be transferred to the side wall 11.

이 경우, 상기 아치형 평판(21)의 휨 응력뿐 아니라 면내력에 의해 아치형 평판(21)의 단부가 상부 슬래브(12) 및 측벽(11)을 직접 가압한다.In this case, the end of the arcuate plate 21 directly presses the upper slab 12 and the side wall 11 due to the surface strength as well as the bending stress of the arcuate plate 21.

도 8 및 도 9는 연속 형성된 아치형 평판이 구비된 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물의 실시예들을 도시하는 사시도이다.8 and 9 are perspective views showing embodiments of the present invention seismic reinforced underground box structure provided with a continuous arc-shaped flat plate.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 아치형 평판(21)은 지중 박스 구조물의 길이 방향으로 연속되게 구비될 수 있다. 8 and 9, the arcuate flat plate 21 may be continuously provided in the longitudinal direction of the underground box structure.

상기 내진 보강 장치(2)는 일정 길이로 구성하여, 지중 박스 구조물의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 구간마다 복수 개를 설치 가능하다. The seismic reinforcing device 2 may be configured to have a predetermined length, and a plurality of the seismic reinforcing devices 2 may be installed for each section to be spaced apart from each other along the length direction of the underground box structure.

그러나 지중 박스 구조물을 수로 등으로 사용하는 경우, 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측으로 설치물이 돌출되면 물의 흐름에 방해가 되고 설치물에 이물질이 걸려 유지 및 관리에 어려움이 수반된다.However, when the underground box structure is used as a waterway, etc., if the installation protrudes to the inside of the underground box structure body 1, the flow of water is disturbed and foreign matters are caught in the installation, resulting in difficulty in maintenance and management.

그러므로 상기 아치형 평판(21)을 지중 박스 구조물의 길이 방향을 따라 길게 연속되도록 형성함으로써, 지중 박스 구조물의 길이 전체에 걸쳐 균일한 단면을 확보하여 통수를 용이하게 할 수 있다. 아울러 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측으로 돌출된 부위가 없으므로, 이물질이 걸리지 않아 유지 및 관리가 편리하다.Therefore, by forming the arcuate flat plate 21 to be long and continuous along the length direction of the underground box structure, it is possible to facilitate water passage by securing a uniform cross section over the entire length of the underground box structure. In addition, since there is no part protruding to the inside of the underground box structure main body 1, foreign substances are not caught, so maintenance and management are convenient.

또한, 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11) 및 상부 슬래브(12)와 연속적으로 일체화된 형상을 형성하므로, 지중 박스 구조물 내부에서의 외관이 단순하고 우수하다.In addition, since it forms a shape continuously integrated with the side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body 1, the appearance inside the underground box structure is simple and excellent.

이와 같이, 연속된 형상의 아치형 평판(21)은 도 8과 같이 우각부 측을 향해 볼록한 아치형인 경우 적용 가능하다. 아울러 도 9와 같이, 아치형 평판(21)이 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측을 향해 볼록한 아치형인 경우에도 적용 가능하다. In this way, the arcuate flat plate 21 having a continuous shape is applicable when the arcuate shape is convex toward the right leg as shown in FIG. 8. In addition, as shown in FIG. 9, it is applicable to the case where the arcuate flat plate 21 is convex toward the inside of the underground box structure body 1 in an arcuate shape.

상기와 같은 아치형 평판(21)은 지중 박스 구조물 본체(1)의 길이가 긴 경우 분절된 아치형 평판(21)을 상호 이어 사용함으로써 형성 가능하다.When the length of the underground box structure body 1 is long, the arcuate flat plate 21 as described above can be formed by using the segmented arcuate flat plate 21 together with each other.

상기 아치형 평판(21)의 내부에 위치하는 가력볼트(22)는 아치형 평판(21) 내부의 밀폐된 공간에서 보호되므로 부식 발생을 방지할 수 있다.Since the pressing bolt 22 located inside the arcuate flat plate 21 is protected in a closed space inside the arcuate flat plate 21, it is possible to prevent the occurrence of corrosion.

도 10은 서브 아치형 평판이 구비된 본 발명 내진 보강 지중 박스 구조물을 도시하는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing the present invention seismic reinforced underground box structure provided with a sub-arc-shaped flat plate.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 아치형 평판(21)이 우각부 측을 향해 볼록한 아치형인 실시예의 경우, 상기 아치형 평판(21)의 내측에는 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측을 향해 볼록한 아치형으로 형성되어 양측이 각각 측벽(11)과 상부 슬래브(12)의 내측에 밀착되는 서브 아치형 평판(24)이 구비되고, 상기 서브 아치형 평판(24)은 서브 아치형 평판(24)을 아치형 평판(21) 측으로 당겨 우각부에 추가적인 프리플렉션 하중을 재하시키는 서브 가력볼트(25)에 의해 아치형 평판(21)과 연결되도록 구성할 수 있다. As shown in Figure 10, in the case of the embodiment in which the arched flat plate 21 is convex toward the right leg portion, the inside of the arched flat plate 21 has a convex arch shape toward the inside of the underground box structure body 1 A sub-arc-shaped plate 24 is formed so that both sides are in close contact with the inner side of the side wall 11 and the upper slab 12, respectively, and the sub-arc-shaped plate 24 includes the sub-arc-shaped plate 24 and the arc-shaped plate 21 It can be configured to be connected to the arcuate flat plate 21 by a sub-loading bolt 25 that pulls to the side and loads an additional pre-flexion load on the right leg.

상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 우각부에 도입할 프리플렉션 하중의 크기가 큰 경우에는 아치형 평판(21)의 두께를 두껍게 하여야 한다.When the size of the pre-flexion load to be introduced into the right leg portion of the underground box structure body 1 is large, the thickness of the arched flat plate 21 must be thickened.

그러나 아치형 평판(21)의 두께가 두꺼워지면, 조임너트(23)의 조임에 의해 프리플렉션 하중을 도입하는데 한계가 있다.However, when the thickness of the arcuate flat plate 21 becomes thick, there is a limit to introducing a pre-flexion load by tightening the tightening nut 23.

따라서 상기 아치형 평판(21)에 더하여 서브 아치형 평판(24)을 추가로 설치함으로써, 조임너트(23)의 조임력 증가 없이도 프리플렉션 하중을 증가시키도록 구성할 수 있다.Therefore, by additionally installing the sub-arc-shaped flat plate 24 in addition to the arch-like flat plate 21, it can be configured to increase the pre-flexion load without increasing the tightening force of the tightening nut 23.

이 경우 상기 가력볼트(22)에 체결된 조임너트(23)를 조여 아치형 평판(21)에 휨 응력이 도입된 상태에서, 일단이 아치형 평판(21)에 결합된 서브 가력볼트(25)의 타단에 서브 아치형 평판(24)을 결합하고, 서브 가력볼트(25)에 조임너트(26)를 체결한 후 조임너트(26)를 조여 서브 아치형 평판(24)에 휨 응력을 도입할 수 있다.In this case, the other end of the sub-loading bolt 25 coupled to the arc-shaped plate 21 in a state in which the bending stress is introduced into the arc-shaped plate 21 by tightening the tightening nut 23 fastened to the pressing bolt 22 The sub-arc-shaped plate 24 is coupled to the sub-arc-shaped plate 24, and the tightening nut 26 is fastened to the sub-loading bolt 25, and then the tightening nut 26 is tightened to introduce bending stress to the sub-arc-shaped plate 24.

이에 따라 상기 아치형 평판(21)과 서브 아치형 평판(24) 모두 우각부에 각각 프리플렉션 하중을 재하한다. Accordingly, both the arcuate flat plate 21 and the sub-arctic flat plate 24 are loaded with pre-reflection loads on the right leg portions, respectively.

상기 서브 아치형 평판(24)은 서브 가력볼트(25) - 아치형 평판(21) - 가력볼트(22)를 통해 간접적으로 지중 박스 구조물 본체(1)의 우각부에 고정된다. The sub-arc-shaped plate 24 is fixed to the right leg of the underground box structure body 1 indirectly through the sub-loading bolt 25-the arch-shaped plate 21-the pressing bolt 22.

이때, 상기 아치형 평판(21)은 가력볼트(22)에 조임너트(23)로 고정되어 있다. 그러므로 상기 서브 가력볼트(25)에 조임너트(26)를 조여 서브 아치형 평판(24)에 휨 응력을 도입한다 하더라도 아치형 평판(21)의 휨 응력 상쇄는 없다.At this time, the arcuate flat plate 21 is fixed to the pressing bolt 22 with a tightening nut 23. Therefore, even if the tightening nut 26 is tightened to the sub-loading bolt 25 to introduce a bending stress to the sub-arc-shaped plate 24, there is no cancellation of the bending stress of the arc-shaped plate 21.

1: 지중 박스 구조물 본체
11: 측벽
12: 상부 슬래브
13: 하부 슬래브
14: 헌치
2: 내진 보강 장치
21: 아치형 평판
211: 관통공
22: 가력볼트
23: 조임너트
24: 서브 아치형 평판
25: 서브 가력볼트
26: 조임너트1: underground box structure body
11: side wall
12: upper slab
13: lower slab
14: Haunch
2: seismic reinforcement device
21: arched plate
211: through hole
22: force bolt
23: tightening nut
24: sub-arched plate
25: sub-loading bolt
26: tightening nut

Claims (5)

사각 박스형 단면의 지중 박스 구조물 본체(1) 및 상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 측벽(11)과 상부 슬래브(12)가 만나는 우각부 내측에 설치되는 프리플렉스 내진 보강 장치(2)로 구성되는 내진 보강 지중 박스 구조물에 관한 것으로,
상기 프리플렉스 내진 보강 장치(2)는,
우각부 측을 향해 볼록한 아치형 단면으로 형성되어 양측이 각각 측벽(11)과 상부 슬래브(12)의 내측에 밀착되는 아치형 평판(21);
상기 아치형 평판(21)의 중앙에 관통 결합되어 조임너트(23)에 의해 아치형 평판(21)을 지중 박스 구조물 본체(1)의 우각부에 고정하고, 아치형 평판(21)을 우각부 측으로 당겨 우각부에 프리플렉션 하중을 재하시키는 가력볼트(22);
상기 지중 박스 구조물 본체(1)의 내측을 향해 볼록한 아치형으로 형성되어 상기 아치형 평판(21)의 내측에서 양측이 측벽(11)과 상부 슬래브(12)의 내측에 각각 밀착되는 서브 아치형 평판(24); 및
일단은 상기 아치형 평판(21)에 결합되고, 타단은 서브 아치형 평판(24)에 조임너트(26)에 의해 결합되어 서브 아치형 평판(24)을 아치형 평판(21) 측으로 당김으로써 우각부에 추가적인 프리플렉션 하중을 재하시키는 서브 가력볼트(25); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 내진 보강 지중 박스 구조물.
Consisting of an underground box structure body 1 with a square box-shaped cross section and a pre-flex seismic reinforcement device 2 installed inside the right leg portion where the side wall 11 and the upper slab 12 of the underground box structure body 1 meet. It relates to a seismic reinforced underground box structure,
The pre-flex seismic reinforcement device 2,
An arcuate flat plate 21 formed in a convex arcuate cross-section toward the right leg portion and having both sides in close contact with the inner side of the side wall 11 and the upper slab 12, respectively;
It is coupled through the center of the arched flat plate 21 to fix the arched flat plate 21 to the right leg of the underground box structure body 1 by a tightening nut 23, and pull the arched flat plate 21 toward the right leg to the right. A pressing bolt 22 for loading the pre-flexion load on each part;
The sub-arc-shaped flat plate 24 is formed in a convex arch shape toward the inside of the underground box structure body 1 so that both sides are in close contact with the inside of the side wall 11 and the upper slab 12 from the inside of the arch-like flat plate 21 ; And
One end is coupled to the arcuate flat plate 21, and the other end is coupled to the sub arched flat plate 24 by a tightening nut 26 to pull the sub arched flat plate 24 toward the arcuate flat plate 21, thereby adding additional frames to the right leg. A sub-loading bolt 25 for loading the reflection load; Seismic reinforcement underground box structure, characterized in that consisting of.
 삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 아치형 평판(21)은 지중 박스 구조물의 길이 방향으로 연속되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 내진 보강 지중 박스 구조물.
In claim 1,
The arcuate flat plate 21 is a seismic reinforced underground box structure, characterized in that provided to be continuous in the longitudinal direction of the underground box structure.
 삭제delete
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