KR102258993B1 - 라멘교, 라멘교 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 구체적으로 일측이 지면에 고정되며, 상부로 돌출되며, 일정간격 이격되어 커플로 형성된 고정부(100); 상기 고정부 상부에 복수로 평행하게 안착되는 거더(200); 상기 고정부 및 거더 사이에 위치하며, 거더 및 고정부를 연결하는 연결부(300); 상기 고정부 및 상기 거더와 결합되며, 거더의 변형을 발생시키는 변형발생부(400); 상기 복수의 거더 측면에 결합되는 비틀림보강부(500); 상기 고정부 및 상기 거더를 일체로 형성하며, 콘크리트로 형성되는 마감부(600);를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

라멘교, 라멘교 시공방법{Rhamen bridge and construction method of rhamen bridge}

본 발명은 복수의 강재거더를 장착하고 거더에 프리스트레스를 부여하여 시공하는 라멘교 및 라멘교 제조방법에 대한 발명이다.

특허문헌 001 내지 003은 프리스트레스 작용되는 거더에 대한 발명이나, 본 발명에서 제시한 비틀림 강성을 강화시키는 기술적 사항은 포함하고 있지 않다.

KR 10-2012-0065218 A (2012.06.20) KR 10-1182084 B1 (2012.09.11.) KR 10-1469150 B1 (2014.12.04.)

본 발명은 복수의 강재거더를 장착하고 거더에 프리스트레스를 부여하여 시공하는 라멘교 및 라멘교 제조방법에 대한 발명이다.

본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 일측이 지면에 고정되며, 상부로 돌출되며, 일정간격 이격되어 커플로 형성된 고정부(100); 상기 고정부 상부에 복수로 평행하게 안착되는 거더(200); 상기 고정부 및 거더 사이에 위치하며, 거더 및 고정부를 연결하는 연결부(300); 상기 고정부 및 상기 거더와 결합되며, 거더의 변형을 발생시키는 변형발생부(400); 상기 복수의 거더 측면에 결합되는 비틀림보강부(500); 상기 고정부 및 상기 거더를 일체로 형성하며, 콘크리트로 형성되는 마감부(600);를 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 상기 거더(200)는 금속으로 형성되며, 단면형상이 H형, 박스형, 원형 중 선택된 어느 하나로 형성되는 것;을 부가한다.

본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에 상기 연결부(300)는 상기 고정부와 고정되는 제1연결부(310); 상기 거더와 고정되는 제2연결부(320); 상기 제1연결부 및 제2연결부를 결합하며, 핀형상으로 이루어진 힌지(330);를 부가한다.

본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에서 상기 변형발생부(400)는 상기 고정부와 고정되며, 상기 고정부 상부로 돌출되는 긴장봉(410); 상기 거더 상부와 접촉되며, 상기 긴장봉 삽입용 삽입구(421)를 형성하는 누름판(420); 상기 누름판과 일면이 접촉되며, 상기 긴장봉과 나사 결합되는 변형유도너트(430);를 부가한다.

본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 발명에서 상기 비틀림보강부(500)는 평행하게 복수로 배치된 거더 및 거더의 거더사이공간(S)에 하나 또는 복수로 배치되는 비틀림방지판(510); 상기 비틀림방지판 수는 거더사이공간에 따라 동일 또는 상이하게 형성되는 것;을 부가한다.

본 발명은 라멘교 시공방법에 대한 발명이며, 힌지 형성된 연결부 및 복수의 긴장봉이 상부로 돌출되며, 지면과 고정되며, 내부에 철근이 배근되며, 콘크리트로 이루어진 고정부를 설치하는 기초단계(S100); 상기 기초단계후 후, 거더를 상기 연결부에 안착하는 거더안착단계(S200); 상기 거더안착단계 후, 거더와 연결부를 고정하는 거더고정단계(S300); 상기 거더고정단계 후, 상기 긴장봉과 거더를 체결하고 거더변형을 하는 변형유도단계(S400); 상기 변형유도단계 후, 거더 및 거더 사이에 비틀림보강부를 결합하는 비틀림보강단계(S500); 상기 비틀림 보강단계 후, 거더 일부 및/또는 전부와 고정부를 콘크리트로 타설하는 마감단계(S600);를 포함하는 시계열적 단계로 이루어진다.

본 발명은 거더 장착 후 프리스트레스 정도를 용이하게 변경시키는 효과를 가진다.

본 발명은 거더와 거더 사이에 비틀림 보강부를 형성하며, 비틀림보강부에 의해 교량의 진동안전성을 확보할 수 있다.

본 발명은 제1연결부 및 제2연결부의 힌지 결합에 의해 고정부 및 거더를 장착하므로 장착효율이 높으며, 프리스트레스 도입과정상 거더 회동을 용이하게 한다.

도1은 본 발명의 라멘교 형상 및 내부구조도
도 2 및 3은 본 발명의 라멘교의 연결부 및 변형발생부 상세단면도.
도 4는 본 발명의 프리스트레스 형성단계 개념도.
도5는 본 발명의 변형발생부가 형성된 거더설치 개념도.
도6은 본 발명의 변형발생부 존재여부에 따른 교량진동 형상

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.

[실시예 1-1] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 일측이 지면에 고정되며, 상부로 돌출되며, 일정간격 이격되어 커플로 형성된 고정부(100); 상기 고정부 상부에 복수로 평행하게 안착되는 거더(200); 상기 고정부 및 거더 사이에 위치하며, 거더 및 고정부를 연결하는 연결부(300); 상기 고정부 및 상기 거더와 결합되며, 거더의 변형을 발생시키는 변형발생부(400); 상기 복수의 거더 측면에 결합되는 비틀림보강부(500); 상기 고정부 및 상기 거더를 일체로 형성하며, 콘크리트로 형성되는 마감부(600); 를 포함하는 구성으로 이루어진다.

[실시예 1-2] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 고정부는 내부에 철근(101)이 보강되며, 콘크리트(102)로 형성되는 것;을 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명(실시예 1-1 등)은 라메교에 대한 발명이며, 미리 완성된 2개의 고정부(교대/교각) 상부에는 복수의 거더를 평행하게 안착시킨다. 상기 복수의 거더들은 각각의 연결부에 의해 고정부와 결합된다. 연결부 내부는 힌지를 형성하므로, 각각의 거더는 회동 가능한 조건을 구현한다. 상기 거더에 프리스트레스를 발생시키기 위해, 거더 양단부는 거더 하부로 하중을 작용시키며, 상기 하중은 거더 중심부를 상부로 변형시킨다.

완성된 라멘교는 상부가 판상구조를 가지게 된다. 판상구조는 외부 영항(진동, 바람)으로 변형되며, 판상구조에 따른 변형형상을 발생시킨다. 즉, 판재구조의 진동에 따른 모드형상을 형성하게 된다. 판상구조물의 진동모드형상은 상하변형 및 좌우변형이 반복적으로 존재한다. 상기 좌우변형은 교량의 비틀림파손 원인이 된다. 특히 고정부와 거더부의 경계부는 극심한 변형조건을 가지게 되므로 콘크리트의 파손 및 연결부 및 변형발생부의 파손원인이 된다.

이를 해결하기 위해, 판상구조의 라멘교 상부판 경계면은 변형을 최소화 해야 된다. 이를 구현하기 위해, 비틀림 보강부를 형성한다.

[실시예 2-1] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 거더(200)는 금속으로 형성되며, 단면형상이 H형, 박스형, 원형 중 선택된 어느 하나로 형성되는 것;을 포함하는 구성으로 이루어진다.

[실시예 2-2] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 판재형상이며, 상기 거더 표면 및/또는 내부에 용접되어 부착되는 보강판(210);을 포함하는 구성으로 이루어진다.

[실시예 2-3] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 거더 외부표면에 돌출되게 형성되는 전단연결재(220);을 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명(실시예 2-1 등)의 거더는 H형, 박스형, 원형으로 단면형상을 형성할 수 있다. 특히 복수의 금속 판재를 용접으로 접합하여, 제시한 단면형상을 형성할 수 있다. 앞에서 제시된 복수의 판재는 상이한 두께 또는 동일한 두께로 형성할 수 있다. 또한 상기 거더는 단면형상이 변화될 수 있다. 지점부의 경우, 박스형태를 유지하나, 경간부의 경우 H형으로 형성될 수 있다. 즉, 2종 형상조합으로 구현 가능하다.

상기 거더는 균일한 단면 또는 상이한 단면크기를 형성할 수 있다. 즉, 지점부 및 경간부의 형상크기가 상이하게 형성될 수 있으며, 이는 변형안전성을 확보하기 위함이다. 바람직하게는 지점부의 크기를 크게 형성하며, 경간부의 크기는 작게 형성됨이 바람직하다.

상기 거더는 내부에 보강판을 형성할 수 있다. 상기 보강판은 동일크기 또는 상이한 크기로 형성될 수 있으며, 또는 상이한 두께로 형성될 수 있다.

상기 보강판과 거더의 결합위치는 동일간격 또는 상이한 간격으로 배치될 수 있다. 이는 거더의 변형을 최소화 하기 위함이며, 보강판에 의한 비강성을 향상시키기 위함이다.

본 발명의 거더는 외부표면에 전단열결재를 형성한다. 상기 전단열결재는 콘크리트와 거더의 결합력을 향상시키기 위함이다. 상기 전단연결재는 거더와 용접으로 결합됨이 바람직하며, 철근연결의 대상이 될 수 있다.

[실시예 3-1] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 연결부(300)는 상기 고정부와 고정되는 제1연결부(310); 상기 거더와 고정되는 제2연결부(320); 상기 제1연결부 및 제2연결부를 결합하며, 핀형상으로 이루어진 힌지(330); 를 포함하는 구성으로 이루어진다.

[실시예 3-2] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1연결부는 판재형상이며, 상기 고정부 상면과 접촉되는 제1지지대(311); 판재형상이며, 상기 제1지지대에서 수직으로 돌출되며, 관통된 제1힌지결착구(312); 복수로 형성되며, 상기 제1지지대의 관통구를 통해 상기 고정부와 결합되는 제1앵커(313); 를 포함하는 구성으로 이루어진다.

[실시예 3-3] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제2연결부는 상기 거더 하부와 접촉되는 제2지지대(321); 상기 거더 단부와 부분 접촉되는 제3지지대(322); 판재형상이며, 상기 제2지지대 및 제3지지대를 일체로 보강하며, 관통된 제2힌지결착구(323); 상기 거더 및 상기 제1지지대를 고정하는 거더고정볼트(324); 를 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명(실시예 3-1 등)의 연결부는 거더와 고정부를 결합하는 구조물이다. 거더의 회동성을 확보하기 위해, 거더와 고정부 사이는 힌지로 결합된다. 그리고, 거더와 결합되는 제1연결부, 고정부와 연결되는 제2연결부로 구성된다.

제1연결부는 판재형상의 제1지지대를 형성하며, 상기 제1지지대는 제1앵커에 의해 고정부 상면에 결합된다. 핸지를 고정하기 위해, 상기 제1지지대 상부로 2개의 돌출판이 형성되며, 상기 돌출판은 힌지결함용 힌치결착구를 형성한다.

제2연결부는 절곡된 판재형태로 형성된다. 즉, 제2지지대의 하부판 및 제3지지대의 측면판으로 이루어진다. 상기 제2지지대는 거더 하부를 지지하며, 제3지지대는 거더 단부를 지지한다. 제2지지대 및 제3지지대는 하나의 판재가 절곡되어 일체로 형성되거나, 2개의 판재가 용접될 수 있다. 제2연결부의 제2지지대 및 제3지지대는 2개의 면과 접촉되는 하나의 판재로 형성되며, 상기 하나의 판재는 복수로 결합된다. 또한 힌지결착구에 의해 힌지와 결합된다.

다른 실시예로서, 제2연결부는 제3지지대가 존재하지 않으며, 제2지지대 만으로 거더를 고정할 수 있다.

[실시예 4-1] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 변형발생부(400)는 상기 고정부와 고정되며, 상기 고정부 상부로 돌출되는 긴장봉(410); 상기 거더 상부와 접촉되며, 상기 긴장봉 삽입용 삽입구(421)를 형성하는 누름판(420); 상기 누름판과 일면이 접촉되며, 상기 긴장봉과 나사 결합되는 변형유도너트(430); 를 포함하는 구성으로 이루어진다.

[실시예 4-2] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 긴장봉 일단에 결합되는 전단고정판(411);

를 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명의 변형발생부는 거더의 변형을 유도하기 위함이다. 거더에 하중을 방생시키는 장치는 누름판이며, 상기 누름판은 거더 상부와 접촉된 상태를 형성한다. 누름판은 관통된 2개의 구멍(삽입구)을 형성하며, 상기 삽입구에는 긴장봉이 결합된다. 긴장봉 일단에는 숫나사를 형성하며, 상기 숫나사는 변형유도너트와 체결된다.

즉, 변형유도너트를 체결하면, 나사산을 따라 진행되며, 너트의 진행은 누름판을 가압하며, 누름판은 거더 단부에 하중을 부여하며, 거더 단부에 작용된 하중은 거더 전체의 변형을 발생시킨다.

다른 실시예로서, 거더내부에 삽입구를 형성하며, 누름판 없이 변형유도너트가 거더를 직졉 변형시킬 수 있다. 이러한 경우, 삽입구에 대응되는 구성이 슬롯형태를 형성해야 된다.

변형유도너트의 회전중, 긴장봉이 고정부로부터 이탈될 수 있다. 이를 방지하기 위해 긴장봉 일단(고정부에 삽입되는 부분)은 판재형태의 전단고정판을 위치시켜, 야생된 콘크리트와 완전한 고정이 이루어져야 된다.

[실시예 5-1] 본 발명은 라멘교에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 비틀림보강부(500)는 평행하게 복수로 배치된 거더 및 거더의 거더사이공간(S)에 하나 또는 복수로 배치되는 비틀림방지판(510); 상기 비틀림방지판 수는 거더사이공간에 따라 동일 또는 상이하게 형성되는 것;을 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명은 비틀림보강부에 대한 발명이다. 비틀림보강부는 거더사이공간에 위치한다. 비틀림보강부는 하나 또는 복수로 위치될 수 있다. 복수의 거더들 사이에는 복수의 거더사이공간을 형성하며, 여러 개의 거더가 설치된 조건에서 교량 중심부에 위치한 거더사이공간 및 교량 모서리에 위치한 거더사이공간은 상이한 조건으로 비틀림보강부를 배치시킨다. 이는 교량의 진동모드에 따른 전체 비틀림 강성을 높이는 목적으로 이루어진다.

교량중심 거더사이공간에 형성된 비틀림보강부 수량은 교량모서리 거더사이공간에 형성된 비틀림보강부 수량보다 작게 형성함이 바람직하다. 즉, 교량모서리가 중심부 보다 보강된 효과를 얻을 수 있으며, 이는 높은 비틀림 강성을 확보할 수 있다.

비틀림 보강부는 거더와 거더 사이에 위치하는 비틀림방지판으로 이루어지며, 상기 비틀림방지판은 판재형상이며, 형강으로 이루어질 수 있다. 상기 비틀림방지판은 거더와 결합되는 부위에 교차형성되는 제2보강판을 형성할 수 있다.

[실시예 6-1] 본 발명은 라멘교 시공방법에 대한 발명이며, 힌지 형성된 연결부 및 복수의 긴장봉이 상부로 돌출되며, 지면과 고정되며, 내부에 철근이 배근되며, 콘크리트로 이루어진 고정부를 설치하는 기초단계(S100); 상기 기초단계후 후, 실시예 1의 거더를 상기 연결부에 안착하는 거더안착단계(S200); 상기 거더안착단계 후, 거더와 연결부를 고정하는 거더고정단계(S300); 상기 거더고정단계 후, 상기 긴장봉과 거더를 체결하고 거더변형을 하는 변형유도단계(S400); 상기 변형유도단계 후, 거더 및 거더 사이에 비틀림보강부를 결합하는 비틀림보강단계(S500); 상기 비틀림 보강단계 후, 거더 일부 및/또는 전부와 고정부를 콘크리트로 타설하는 마감단계(S600);를 포함하는 라멘교 시공방법으로 이루어진다.

본 발명은 라멘교 시공방법에 대한 발명이다. 라멘교 시공방법은 기초단계, 거더안착단계, 거더고정단계, 변형유도단계, 비틀림보강단계, 마감단계의 시계열적 절차로 이루어진다.

기초단계는 지반에 고정되도록 형성되며, 철근콘크리트 구조물로 형성됨이 바람직하다. 기초단계 시공시, 긴장봉을 사전에 제작하여 결합한 후, 콘크리트 타설하여 고정부를 형성한다.

고정부가 형성된 후에는 연결부를 고정부에 결합한다. 연결부는 복수의 앵커로 결합됨이 바람직하며, 상기 복수의 앵커는 기초부의 철근과 일체로 형성될 수 있다.

연결부가 고정부에 설치된 이후에는 거더를 연결부에 고정한다. 거더는 열결부에 안착되며, 볼트로 거더와 연결부를 결합한다.

거더가 연결부와 고정되 이후에는 거더에 프리스트레스를 부여한다. 이는 변형유도단계에 의해 이루어지며, 긴장봉과 접촉되는 거더에 하중을 부여한다. 변형유도를 위해 변형유도너트는 회전되어 거더 끝단을 가압한다. 변형유도너트는 유압장비를 이용하여 회전시킨다.

거더의 프리스트레스가 부여된 후에는 거더와 거더사이를 비틀림보강부에 의해 고정한다. 또한, 마감단계를 통해, 고정부 및 거더를 콘크리트 타설한다.

100 : 고정부 101 : 철근
102 : 콘크리트 200 : 거더
210 : 보강판 220 : 전단연결재
300 : 연결부 310 : 제1연결부
311 : 제1지지대 312 : 제1힌지결착구
313 : 제1앵커 320 : 제2연결부
321 : 제2지지대 322 : 제3지지대
323 : 제2힌지결착구 324 : 거더고정볼트
330 : 힌지 400 : 변형발생부
410 : 긴장봉 411 : 전단고정판
420 : 누름판 421 : 삽입구
430 : 변형유도너트 500 : 비틀림보강부
510 : 비틀림방지판 600 : 마감부
S : 거더사이공간

Claims (6)

1. 라멘교에 있어서,
   일측이 지면에 고정되며, 상부로 돌출되며, 일정간격 이격되어 커플로 형성된 고정부(100);
   상기 고정부 상부에 복수로 평행하게 안착되는 거더(200);
   상기 고정부 및 거더 사이에 위치하며, 거더 및 고정부를 연결하는 연결부(300);
   상기 고정부 및 상기 거더와 결합되며, 거더의 변형을 발생시키는 변형발생부(400);
   상기 복수의 거더 측면에 결합되는 비틀림보강부(500);
   상기 고정부 및 상기 거더를 일체로 형성하며, 콘크리트로 형성되는 마감부(600);
   제1연결부는 판재형상이며, 상기 고정부 상면과 접촉되는 제1지지대(311);
   판재형상이며, 상기 제1지지대에서 수직으로 돌출되며, 관통된 제1힌지결착구(312);
   복수로 형성되며, 상기 제1지지대의 관통구를 통해 상기 고정부와 결합되는 제1앵커(313);
   상기 거더(200)는 금속으로 형성되며, 단면형상이 H형, 박스형, 원형 중 선택된 어느 하나로 형성되는 것;
   상기 비틀림보강부(500)는 평행하게 복수로 배치된 거더 및 거더 사이 공간(S)에 하나 또는 복수로 배치되는 비틀림방지판(510);
   상기 비틀림방지판 수는 거더 사이공간에 따라 동일 또는 상이하게 형성되는 것;
   교량중심 거더 사이공간에 형성된 비틀림보강부 수량은 교량모서리 거더 사이 공간에 형성된 비틀림보강부 수량보다 작게 형성되는 것;
   를 포함하는 라멘교.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결부(300)는 상기 고정부와 고정되는 제1연결부(310);
   상기 거더와 고정되는 제2연결부(320);
   상기 제1연결부 및 제2연결부를 결합하며, 핀형상으로 이루어진 힌지(330);를 포함하는 라멘교.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 변형발생부(400)는 상기 고정부와 고정되며, 상기 고정부 상부로 돌출되는 긴장봉(410);
   상기 거더 상부와 접촉되며, 상기 긴장봉 삽입용 삽입구(421)를 형성하는 누름판(420);
   상기 누름판과 일면이 접촉되며, 상기 긴장봉과 나사 결합되는 변형유도너트(430);를 포함하는 라멘교.
   
5. 삭제
6. 라멘교 시공방법에 있어서,
   힌지 형성된 연결부 및 복수의 긴장봉이 상부로 돌출되며, 지면과 고정되며, 내부에 철근이 배근되며, 콘크리트로 이루어진 고정부를 설치하는 기초단계(S100);
   상기 기초단계 후, 청구항 1의 거더를 상기 연결부에 안착하는 거더안착단계(S200);
   상기 거더안착단계 후, 거더와 연결부를 고정하는 거더고정단계(S300);
   상기 거더고정단계 후, 상기 긴장봉과 거더를 체결하고 거더변형을 하는 변형유도단계(S400);
   상기 변형유도단계 후, 거더 및 거더 사이에 비틀림보강부를 결합하는 비틀림보강단계(S500);
   상기 비틀림 보강단계 후, 거더 일부 및 전부와 고정부를 콘크리트로타설하는 마감단계(S600);
   를 포함하는 라멘교 시공방법.
   
   
   

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