KR102261339B1 - 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법 - Google Patents

힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

구체적으로 온도신축에 의한 교량상부구조의 영향을 최소화할 수 있도록 벽체와 기초의 힌지결합구조를 일정 시점에서 해제할 수 있는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 상기 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교는 기초 상면에 벽체가 힌지결합되며, 상기 벽체에 거치되는 거더와 일체화 시공되는 바닥판을 포함하는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교에 있어서, 곡면으로 형성된 힌지결합부(A)에 의하여 상,하로 힌지결합되는 기초와 벽체; 및 상기 힌지결합부(A)의 중립축에 설치되는 내측연결볼트와 상기 중립축을 기준으로 벽체 외측 내부에 설치되는 외측연결볼트를 포함하는 연결볼트;를 포함한다.

Description

힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법{RAMEN BRIDGE USING HINGE CONNECTION RELEASE STRUCTURE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 온도신축에 의한 교량상부구조의 영향을 최소화할 수 있도록 벽체와 기초의 힌지결합구조를 일정 시점에서 해제할 수 있는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 라멘교에 있어 기초와 벽체의 힌지구조 설명도이다.
라멘교는 교량하부구조로서 기초 상면에 양 벽체가 수직벽 형태로 시공되고, 수직벽 상면에 교축방향으로 거더를 포함하는 교량상부구조물이 강결되도록 시공되는 교량이다.
이때 시공상 기초를 먼저 시공하고 벽체를 별도로 시공하는 것이 통상적이어서 시공과정에서의 전도우려가 있기 때문에 전도방지장치를 설치해야 하는데 이는 시공성을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 벽체 하단과 기초가 서로 강결시키는 구조가 아니라 세미힌지 구조로 결합시키는 경우, 휨 모멘트 절달 감소 효과가 있기 때문에 세미힌지 구조로서 연결볼트를 사용하는 예가 도 1a에 소개되어 있음을 알 수 있다.
이에, 도 1a의 하단힌지, 하단세미힌지 결합에 의하면 라멘교의 벽체(20) 하단은 만곡되도록 형성시키고, 기초(10) 상면도 이에 대응하여 만곡시켜 서로 회전을 구속하지 않도록 연결시키고, 연결볼트(60)로 전도를 방지할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
도 1b는 종래 벽체와 기초의 힌지결합구조 예시도이다.
즉, 도 1a와 같이 세미힌지 형태로 라멘교의 벽체와 기초를 연결시킬 수 있기도 하지만, 연결볼트를 사용하지 않고, 전단키 및 전단홈(40) 형태로 서로 힌지 결합시킬 수도 있음을 알 수 있고, 연결볼트(60)와의 조합도 가능하도록 할 수 있음을 알 수 있다.
도 1c는 종래 기초(10)과 기둥(50)의 결합 예시도를 도시한 것이다.
즉, 건축물의 기둥 하단에 소정 두께를 가진 판형의 기초(10)이 기둥(50)과 강결되어 형성되고, 상기 기초(10)와 기초(10) 사이에는 최소한 기초판보다 작은 강성의 탄성 재료로 형성된 탄성판(70)이 제공되며, 상기 기초에 고정된 연결볼트(60)는 기초를 관통하여 기초 상부로 돌출되어 너트로 고정하며 제공되는 것을 특징으로 하는 건축물 기초용 힌지 구조가 개시되어 있음을 알 수 있다.
이와 같이 탄성판(70)을 사용하게 되면, 충격 등에 의한 하중이 기초로 그대로 전달되지 않도록 할 수 있으며, 기둥구조물 하부에는 리브(80)가 설치되어 있어 하중이 분산되어 전달 될 수 있도록 하고 있게 된다.
결국, 종래 라멘교의 기초와 벽체는 다양한 형태로 서로 힌지 또는 세미힌지 구조로 연결되도록 하는 것은 공지된 기술임을 알 수 있고, 시공과정에서 서로 강결되지는 않기 때문에 전도우려가 있어 이를 방지하기 위하여 연결볼트를 사용하여 전도를 방지할 수 있도록 하고 있고 있음을 알 수 있다.
0001)대한민국 특허 제 10-1007708호(발명의 명칭: 세미-힌지 라멘교 및 그 시공방법, 공개일자: 2011년01월13일) 0002)대한민국 공개특허 제 10-2010-0113940호(발명의 명칭: 조립식 라멘 구조물 시공방법, 공개일자: 2010년10월22일) 0003)대한민국 공개특허 제 10-2014-0005571호(발명의 명칭: 건축물 기초용 힌지 구조, 공개일자: 2010년10월22일)
이에 본 발명은 종래 라멘교의 기초와 벽체의 힌지결합 구조에 있어 전도 방지를 위한 연결볼트를 설치한다고 할지라도, 라멘교 시공 이후, 교량상부구조(거더)의 온도수축에 의한 변위가 발생, 장기거동 하는 과정에서 연결볼트의 회전모멘트 저항이 발생하기 때문에 실제 힌지 기능을 상실하는 경우가 발생하게 되는 문제점을 해결할 수 있고,
상기 연결볼트에 의해서는 전도방지 기능을 충분히 확보할 수 없는 경우가 발생하여 시공안전성에 대한 지적이 있어 이를 해결할 수 있는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 및 그 시공방법은,
기초 상면에 벽체가 힌지결합되며, 상기 벽체에 거치되는 거더와 일체화 시공되는 바닥판을 포함하는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교에 있어서, 곡면으로 형성된 힌지결합부(A)에 의하여 상,하로 힌지결합되는 기초와 벽체; 상기 힌지결합부(A)의 중립축에 설치되는 내측연결볼트와 상기 중립축을 기준으로 벽체 하부 외측면에 일체로 형성된 외측확장블록을 관통하도록 설치되는 외측연결볼트를 포함하는 연결볼트; 및 힌지결합부(A)가 확장될 수 있도록 벽체 하부 외측면과 기초 상면에 하부 외측확장블록과 상부 외측확장블록을 구분하여 형성시켜, 하부 외측확장블록과 상부 외측확장블록의 상면과 기초 상면에 확장된 힌지결합부(A1)가 형성되도록 하는 외측확장블록;을 포함하며, 상기 내측연결볼트에 의한 힌지결합부(A)를 그대로 유지하면서 외측연결볼트는 라멘교 시공 후, 교량상부구조의 온도신축에 의한 변위 발생에 의하여 벽체의 회전이 증가됨에 따른 회전을 구속하지 않도록 하여 힌지결합부(A)의 힌지결합 상태가 해제되도록 하며, 상기 힌지결합 상태 해제는, 상기 외측연결볼트는 하단이 기초에 매립되고 상방으로 가면서 하부 외측확장블록과 상부 외측확장블록 내부에 매립되도록 하되, 힌지결합 상태를 해제시키기 위하여 수직파이프를 먼저 기초와 하부 외측확장블록과 상부 외측확장블록을 관통하도록 매립 설치하고, 상기 수직파이프에 삽입시켜 세팅한 후, 외측연결볼트 상단 주위가 노출되도록 상부 외측확장블록의 상단에는 블록아웃부가 형성되도록 하여, 외측연결볼트의 상단에 정착된 연결너트 조임을 해제하여 이루어지도록 하게 된다.
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본 발명에 의하면 라멘교 시공 이후에 연결볼트의 힌지결합 상태를 해제시켜, 교량상부구조가 온도신축에 대한 힌지거동이 가능한 라멘교 시공이 가능하게 되며, 시공과정에서 벽체의 전도를 효과적으로 방지할 수 있고, 장기적으로도 힌지구조의 결함을 방지할 수 있으며, 상기 벽체와 기초의 모서리 파손을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 다수의 연결볼트를 내측 및 외측 연결볼트로 구분하여 시공함에 따라 시공 오차에 의한 회전된 벽체의 각도 보정이 바닥판 시공 이전에 가능하게 되며, 장경간의 라멘교 시공에 효과적이고, 궁극적으로 라멘교의 벽체를 구성하는 교각, 교대의 두께를 감소시켜 경제성을 확보할 수 있게 된다.
도 1a는 종래 라멘교에 있어 기초와 벽체의 힌지구조 설명도,
도 1b는 종래 벽체와 기초의 힌지결합구조 예시도,
도 1c는 종래 기초구조물과 기둥구조물의 결합예시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교의 기초와 벽체의 힌지결합 해제구조 예시도,
도 4는 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교의 시공방법도를 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.
[ 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100) ]
도 2 및 도 3은 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)의 기초와 벽체의 힌지결합 해제구조 예시도를 도시한 것이다.
상기 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)에서 상기 힌지결합은 종래 라멘교의 벽체와 기초의 힌지 또는 세미힌지 결합(힌지 결합이라고 간단하게 지칭하기로 한다.)을 해제할 수 있는 구조를 의미하며, 상기 라멘교(100)는 교량하부구조로서 터파기 후 지반에 시공되는 기초(110) 상면에 수직벽체로 시공되는 벽체(120)를 포함하게 된다.
또한, 도 4를 참조하면, 교대, 교각을 구성하도록 기초(110)에 시공된 벽체(120) 상면에는 교량상부구조로서 거더(130)의 양 단부가 지지되도록 거치되고, 우각부 콘크리트와 바닥판 콘크리트 타설에 의하여 바닥판(140)을 시공함으로서, 교대와 교각이 거더와 바닥판이 서로 강결되도록 하는 라멘교(100)가 시공된다.
이하 상기 라멘교에서의 힌지결합 해제구조를 실시예1,2를 통해 살펴보면 다음과 같다.
[실시예 1: 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100) ]
도 2에 의하면 실시예 1에 의한 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)의 기초(110)와 벽체(120)의 힌지결합 해제구조 예시도가 도시되어 있다.
먼저, 상기 라멘교(100)는 교량하부구조로서 기초(110)와 벽체(120)가 서로 힌지결합 되도록 하고 있다.
즉, 도 2와 같이, 기초(110) 상면에 반원 형태의 하방으로 만곡된 힌지홈(111)을 형성시키고, 벽체(120) 하단은 상기 힌지홈에 접하도록 역시 반원형태의 하방으로 만곡된 힌지부(121)를 형성시켜 서로 접하도록 함으로서 힌지결합부(A)가 형성될 수 있도록 하게 된다.
이와 같은 힌지결합 해제구조는 기초(110) 상면에 벽체(120) 시공 시 전도될 수 있기 때문에 연결볼트(150)를 설치하게 된다.
이러한 연결볼트(150)는 도 2와 같이, 힌지결합부(A)의 중립축을 기준으로 중립축과 일치하도록 설치되는 내측연결볼트(151)와 상기 중립축을 기준으로 벽체(120) 외측 내부에 설치되는 외측연결볼트(152)로 설치된다.
이에 상기 내측연결볼트(151)는 힌지결합부(A)를 상하로 관통하도록 매립되도록 함으로서 벽체 시공단계와 교량상부구조의 완성단계까지는 유수 등의 하중에 의해 교축직각방향(Mx,회전방향)으로 전도되는 것을 방지하는 회전저항 기능과, 교축방향(x)와 교축직각방향(y)으로 작용하는 변위를 구속하는 전단구속 기능을 가짐과 동시에,
교량완성 후에는 교량상부구조가 온도신축을 하더라도 내측연결볼트(151)가 중립축에 위치 해 있기 때문에 회전저항을 전혀 할 수 없는 힌지거동을 유도하는 기능을 가지도록 하게 된다.
이에 상기 내측연결볼트(151)는 하단이 기초(110)에 매립되고 상방으로 연장되면서 벽체(120) 내부에 매립되도록 하고, 상단과 하단에는 정착길이 확보를 위해 필요에 따라 정착너트를 형성시킨 것을 사용할 수 있으며 매립되어 외부에 노출되지 않도록 형성된다.
다음으로, 상기 외측연결볼트(152)는 도 2와 같이, 벽체 시공단계와 교량상부구조의 완성단계까지 교축방향(My,회전방향)으로 전도되는 것을 방지하는 회전저항 기능과, 교량완성 후에는 교량상부구조가 온도신축을 하더라도 외측연결볼트(152)의 연결너트(155)의 조임을 해제하여 교축방향(My)의 회전저항을 전혀 할 수 없는 힌지거동을 유도하는 기능을 가진다.
이에 상기 벽체(120)를 형성하기 위해 타설하는 1차 콘크리트 타설 높이를 블록아웃부(154)의 상단까지 타설하고, 양생이 된 후에는 연결너트(155)를 조여서 1차 타설한 콘크리트 벽체(120)의 회전을 구속하게 되며, 이후에는 1차 콘크리트의 상단에 2차 콘크리트를 타설하더라도 교축방향(My)의 전도에 대한 안전성을 확보 할 수 있게 된다.
또한, 외측연결볼트(152)는 도 2와 같이, 벽체(120)가 전도되지 않도록 하기 위해 회전저항 능력이 최대화되도록 중립축에서 이격거리(e)가 가장 먼 벽체(120)의 외측 내부에 위치시키며, 힌지결합부(A)를 관통하여 외측연결볼트(152)는 기초 하면에 깊숙히 매립되도록 설치된다.
이에 상기 외측연결볼트(152)는 예컨대, 플렉서블한 재질로서 하단이 기초(110)에 매립되고 상방으로 가면서 벽체(120) 내부에 매립되도록 하되, 힌지결합 상태를 해제시키기 위하여 유연한 플라스틱 또는 얇은 강관 재질의 수직파이프(153)를 먼저 기초(110)로부터 힌지결합부(A)를 관통하여 벽체(120)로 연장되도록 매립 설치하고, 상기 수직파이프(153)에 삽입시키는 방식으로 세팅한 후, 외측연결볼트(152) 상단 주위가 노출되도록 벽체(120)의 측면에는 블록아웃부(154)가 형성되도록 하게 된다.
이에 블록아웃부(154)에 노출되도록 설치된 외측연결볼트(152)는 상단이 블록아웃부(154) 상에서 연결너트(155)의 조임을 통해 정착되도록 하며, 설계하중에서 얻은 전도하중에 대해 전도방지를 위한 전체 설치개수를 맞추면서 추후 정착상태를 연결너트(155) 조임을 해제함으로서 회전저항의 기능제거가 가능하도록 하게 된다.
이에 힌지결합부(A)와 내측연결볼트(151)에 의하여 교축방향(My)에 대한 힌지결합 상태를 유지하되, 외측연결볼트(152)의 회전저항을 제거함으로서 교량상부구조의 온도신축에 의한 변위 발생에 의하여 벽체의 회전이 증가됨에 따른 교축방향 회전(My)을 구속하지 않도록 할 수 있게 된다.
이와 같이 내측연결볼트(151)는 힌지결합부(A)를 그대로 유지하면서 중립축에 위치시켜 교축직각방향(Mx)의 회전저항을 구속하고, 교축 및 교축직각방향(x,y)의 전단변위를 구속하는 기능을 하며, 외측연결볼트(152)는 벽체 시공단계와 교량상부구조의 완성단계까지 기초-벽체의 교축방향(My)의 회전저항을 구속하고, 라멘교량 시공 후에는 연결너트(155)를 제거하여 교량상부구조가 온도신축에 의한 변위 증가로 벽체의 회전도 증가됨에 따라 회전을 구속하지 않도록 함으로서 힌지결합 구조를 유지할 수 있도록 하는 것을 본 발명은 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)라 지칭하게 된다.
나아가, 상기 외측연결볼트(152)는 벽체의 중립축에 위치하는 내측연결볼트(151)가 교축직각방향(Mx)의 회전저항을 못하는 반면, 벽체(120) 내부 외측에 최대한 멀리 이격거리(e)를 확보하여 위치하게 되므로 설계하중에 대하여 적은 수로도 연결볼트로서의 기능을 충분히 확보할 수 있게 된다.
또한, 도 2에 의하면 외측연결볼트(152)가 탄성받침(180)을 관통하도록 설치할 수 있음을 알 수 있다.
즉, 힌지결합부(A)의 외측부위에 링 형태의 탄성받침(180)을 추가로 설치하여 온도하중에 의한 신축발생에 의한 벽체(120)의 교축방향(My)의 회전저항에 의한 하중을 보다 효과적으로 흡수하여 기초-벽체의 세미힌지 거동의 유도와 모서리 파손이 방지되도록 한 것으로서 수직파이프(153)도 역시 탄성받침(180)을 관통 설치되도록 하고, 수직파이프(153)에 상기 외측연결볼트(152)가 삽입 설치되는 기초-벽체의 세미힌지 거동의 유도가 가능하게 된다.
[실시예 2: 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100) ]
도 3에 의하면 실시예 2에 의한 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)의 기초(110)와 벽체(120)의 힌지결합 해제구조 예시도가 도시되어 있다.
실시예 2는 도 3과 같이, 실시예 1의 외측연결볼트(152)가 설치되는 외측확장블록(160)을 추가로 설치하되, 이러한 외측확장블록(160)은 힌지결합부(A)의 중립축에 설치되는 내측연결볼트(151)와 힌지결합부(A)가 확장될 수 있도록 벽체(120) 하부 외측면과 기초(110) 상면에 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 구분하여 형성시켜, 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)의 상면과 기초(110) 상면에 확장된 힌지결합부(A1)가 형성되도록 하게 되며,
벽체(120)가 전도되지 않도록 하기 위해 회전저항 능력이 최대화되도록 중립축에서 이격거리(e)가 벽체(120)의 외부 측면에 외측확장블록(160)에 의하여 연장되며, 확장힌지결합부(A1)를 관통하여 외측연결볼트(152)는 기초 하면에 깊숙히 매립되도록 설치된다.
이에 역시, 상기 라멘교(100)는 교량하부구조로서 기초(110)와 벽체(120)가 서로 힌지결합되도록 하게 된다.
이에 기초(110) 상면에 반원형태의 하방으로 만곡된 힌지홈(111)을 형성시키고, 벽체(120) 하단은 상기 힌지홈에 접하도록 역시 반원형태의 하방으로 만곡된 힌지부(121)를 형성시켜 서로 접하도록 함으로서 힌지결합부(A)가 형성될 수 있도록 하게 됨은 역시 동일하다.
이와 같은 힌지결합 구조는 시공 시 기초(110) 상에서 벽체(120)가 전도될 가능성이 있으므로 실시예 1과 달리 외측확장블록(160)을 설치하게 된다.
즉, 실시예 2에 의한 힌지결합 구조는 시공 시 기초(110) 상에서 벽체(120)가 전도될 수 있기 때문에 역시 연결볼트(150)로서 내측연결볼트(151)와 외측연결볼트(152)가 관통하도록 설치되는 외측확장블록(160)을 설치하되 해제구조로 형성시키게 된다.
이에 상기 내측연결볼트(151)는 실시예 1과 동일하게 도 3과 같이, 힌지결합부(A)를 상하로 관통하도록 매립되도록 함으로서 벽체 시공단계와 교량상부구조의 완성단계까지는 유수 등의 하중에 의해 교축직각방향(Mx)으로 전도되는 것을 방지하는 회전저항 기능과, 교축방향(x)와 교축직각방향(y)으로 작용하는 변위를 구속하는 전단구속 기능을 가짐과 동시에,
교량완성 후에는 교량상부구조가 온도신축을 하더라도 내측연결볼트(151)가 중립축에 위치 해 있기 때문에 회전저항을 전혀 할 수 없는 힌지거동을 유도하는 기능을 가지도록 하는 것은 동일하다.
역시 상기 내측연결볼트(151)는 하단이 기초(110)에 매립되고 상방으로 연장되면서 벽체(120) 내부에 매립되도록 하고, 상단과 하단에는 정착길이 확보를 위해 필요에 따라 정착너트를 형성시킨 것을 사용할 수 있으며 매립되어 외부에 노출되지 않도록 형성되도록 함은 동일하다.
상기 외측연결볼트(152)는 도 3과 같이, 실시예 1과 대비하여 외측확장블록(160)에 설치되도록 한다는 점에서 차이가 있고, 기능은 동일하다.
즉, 외측확장블록(160)은 도 4와 같이, 벽체(120) 하부 외측면에 일체로 벽체 하부 단면을 확장시키는 방식으로 형성시킨 것으로서 내부에 외측연결볼트(152)가 관통하도록 설치되면 상면에 외측연결볼트(152)의 두부가 노출될 수 있도록 하게 된다.
이때 외측확장블록(160)에 의하여 힌지결합부(A)가 확장될 수 있도록 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 구분하여 시공되도록 할 수 있다.
이에 기초(110) 시공 시, 도 4와 같이, 하부 외측확장블록(161)이 함께 형성되도록 하여 하부 외측확장블록(161) 상면과 기초(110) 상면에 확장된 힌지결합부(A1)가 형성되도록 하게 된다.
이에 외측연결볼트(152)는 역시 수직파이프(153)를 먼저 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 관통하도록 형성시키고, 상단이 상부 외측확장블록(162) 상면으로부터 돌출되도록 설치하고, 정착구를 이용하여 정착시키게 된다. 이로서 상기 외측연결볼트(152)는 외부에 노출되도록 하고 있음을 알 수 있다.
이로서, 본 발명의 실시예 2에 의한 외측연결볼트(152)도 벽체 시공단계와 교량상부구조의 완성단계까지 교축방향(My)으로 전도되는 것을 방지하는 회전저항 기능과, 교량완성 후에는 교량상부구조가 온도신축을 하더라도 외측연결볼트(152)의 연결너트(155) 조임을 해제하여 교축방향(My)의 회전저항을 전혀 할 수 없는 힌지거동을 유도하는 기능을 가짐은 동일하다.
이에 외측확장블록(160)이 형성되도록 한 상태에서 연결너트(155)를 조여서 1차 타설한 콘크리트 벽체(120)의 회전을 구속하게 되며, 이후에는 1차 콘크리트의 상단에 2차 콘크리트를 타설하더라도 교축방향(My)의 전도에 대한 안전성을 확보 할 수 있게 된다.
이러한 외측연결볼트(152)는 벽체(120)가 전도되지 않도록 하기 위해 회전저항 능력이 최대화되도록 중립축에서 이격거리(e)가 가장 먼 벽체(120)의 외측 내부에 위치시키며, 힌지결합부(A)를 관통하여 외측연결볼트(152)는 기초 하면에 깊숙히 매립되도록 설치된다.
상기 외측연결볼트(152)는 역시 플렉서블한 재질로서 하단이 기초(110)에 매립되고 상방으로 가면서 외측확장블록(160) 내부에 매립되도록 하되, 힌지결합 상태를 해제시키기 위하여 유연한 플라스틱 또는 얇은 강관 재질의 수직파이프(153)를 먼저 기초(110)로부터 확장 힌지결합부(A1)를 관통하여 벽체(120)로 연장되도록 매립 설치하고, 상기 수직파이프(153)에 삽입시키는 방식으로 세팅한 후, 외측연결볼트(152) 상단 주위가 노출되도록 외측확장블록(160)의 상단에는 블록아웃부(154)가 역시 형성되도록 하게 된다.
이에 블록아웃부(154)에 노출되도록 설치된 외측연결볼트(152)는 상단이 블록아웃부(154) 상에서 연결너트(155)의 조임을 통해 정착되도록 하며, 설계하중에서 얻은 전도하중에 대해 전도방지를 위한 전체 설치개수를 맞추면서 추후 정착상태를 연결너트(155) 조임을 해제함으로서 회전저항의 기능제거가 가능하도록 하게 됨은 동일하다.
이에 힌지결합부(A), 확장 힌지결합부(A1)와 내측연결볼트(151)에 의하여 교축방향(My)에 대한 힌지결합 상태를 유지하되, 외측연결볼트(152)의 회전저항을 제거함으로서 교량상부구조의 온도신축에 의한 변위 발생에 의하여 벽체의 회전이 증가됨에 따른 교축방향 회전(My)을 구속하지 않도록 할 수 있게 됨은 동일하다.
이와 같이 내측연결볼트(151)는 힌지결합부(A)를 그대로 유지하면서 중립축에 위치시켜 교축직각방향(Mx)의 회전저항을 구속하고, 교축 및 교축직각방향(x,y)의 전단변위를 구속하는 기능을 하며, 외측연결볼트(152)는 벽체 시공단계와 교량상부구조의 완성단계까지 기초-벽체의 교축방향(My)의 회전저항을 구속하고, 라멘교량 시공 후에는 연결너트(155)를 제거하여 교량상부구조가 온도신축에 의한 변위 증가로 벽체의 회전도 증가됨에 따라 회전을 구속하지 않도록 함으로서 힌지결합 구조를 유지할 수 있도록 하는 것을 본 발명은 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)라 지칭하게 됨은 동일하다.
나아가, 상기 외측연결볼트(152)는 벽체의 중립축에 위치하는 내측연결볼트(151)가 교축직각방향(Mx)의 회전저항을 못하는 반면, 벽체(120) 내부 외측에 최대한 멀리 이격거리(e)를 확보하여 위치한 외측확장블록(160)에 위치하게 되므로 실시예 1과 대비하여 설계하중에 대하여 보다 적은 수로도 연결볼트로서의 기능을 충분히 확보할 수 있게 된다.
[ 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100) 시공방법 ]
도 4는 본 발명의 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100)의 시공방법도를 도시한 것이다.
이러한 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교(100) 시공방법은 교량하부구조로서 기초(110)와 벽체(120)를 시공하되 실시예 1,2에 의한 힌지결합 해제 구조로서 시공하고, 벽체(120) 사이에 거더(130)의 양 단부가 거치되도록 하고, 우각부콘크리트와 바닥판콘크리트를 이용하여 바닥판(140)을 시공하게 된다.
이에 도 4와 같이, 먼저 지반을 터파기 한 후, 양 기초(110)를 시공한 후, 기초(110) 상면에 양 교대로서 벽체(120)를 시공하되 실시예 1,2중의 어느 하나에 의한 힌지결합 해제구조를 형성시키게 된다(S110).
즉, 실시예 1에 의한 힌지결합 해제구조는 도 2를 참조하면,
기초(110) 상면에 힌지홈(111)을 형성시키고, 벽체(120) 하단은 상기 힌지홈에 접하도록 힌지부(121)를 형성시켜 서로 접하도록 함으로서 힌지결합부(A)가 형성될 수 있도록 하고, 힌지결합 해제구조는 힌지결합부(A)의 중립축을 기준으로 내측연결볼트(151)를 설치하고, 상기 중립축을 기준으로 벽체(120) 외측 내부에 설치되는 외측연결볼트(152)를 설치한 후, 힌지결합 상태를 해제시키기 위하여 힌지결합부(A)를 관통하는 수직파이프(153)에 삽입시키는 방식으로 세팅한 후, 블록아웃부(154)에서 분리가 가능하도록 한 것임을 알 수 있다.
다음으로 실시예 2에 의한 힌지결합 해제구조는 도 4를 참조하면,
힌지결합 해제구조는 연결볼트(150)로서 힌지결합부(A)의 중립축을 기준으로 중립축과 일치하도록 내측연결볼트(151)와 외측연결볼트(152)가 관통하도록 설치되는 외측확장블록(160)을 설치하되 해제구조로 형성시킨 것임을 알 수 있다.
다음으로는 도 4와 같이, 실시예 1,2 중의 어느 하나에 의한 힌지결합 해제구조를 형성시킨 벽체(120) 상면에 거더(130)를 거치시키고, 바닥판(140)을 시공하게 된다.
상기 벽체(120)는 수직벽체 형태로 시공되며 상면은 우각부로 형성된다. 이에 PSC거더, 강거더, 강박스거더, 합성거더등을 포함하는 거더(130)를 인양하여 벽체(120) 상면에 양 단부가 지지되도록 거치시키게 된다.
이에 거푸집등을 이용하여 우각부콘크리트를 타설하고, 함께 바닥판콘크리트를 타설하여 일체로 바닥판(140)을 시공하고, 실시예 1,2 중의 어느 하나에 의한 외측연결볼트(152)에 의한 힌지결합상태를 해제시킨 후, 최종 라멘교 시공이 완료되며 양 벽체(120) 사이에 중간 벽체를 추가로 시공해도 상관은 없다.
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 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 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: 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교
110: 기초 111: 힌지홈
120: 벽체 121: 힌지부
130: 거더 140: 바닥판
150: 연결볼트 151: 내측연결볼트
152: 외측연결볼트 153: 수직파이프
154: 블록아웃부 160: 외측확장블록
161: 하부 외측확장블록
162: 상부 외측확장블록
A: 힌지결합부 A1: 확장 힌지결합부
x: 교축방향 y: 교축직각방향
Mx: 교축직각방향 My: 교축방향

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 기초(110) 상면에 벽체(120)가 힌지결합되며, 상기 벽체(120)에 거치되는 거더(130)와 일체화 시공되는 바닥판(140)을 포함하는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교에 있어서,
    곡면으로 형성된 힌지결합부(A)에 의하여 상,하로 힌지결합되는 기초(110)와 벽체(120);
    상기 힌지결합부(A)의 중립축에 설치되는 내측연결볼트(151)와 상기 중립축을 기준으로 벽체(120) 하부 외측면에 일체로 형성된 외측확장블록(160)을 관통하도록 설치되는 외측연결볼트(152)를 포함하는 연결볼트(150); 및
    힌지결합부(A)가 확장될 수 있도록 벽체(120) 하부 외측면과 기초(110) 상면에 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 구분하여 형성시켜, 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)의 상면과 기초(110) 상면에 확장된 힌지결합부(A1)가 형성되도록 하는 외측확장블록(160);을 포함하며,
    상기 내측연결볼트(151)에 의한 힌지결합부(A)를 그대로 유지하면서 외측연결볼트(152)는 라멘교 시공 후, 교량상부구조의 온도신축에 의한 변위 발생에 의하여 벽체의 회전이 증가됨에 따른 회전을 구속하지 않도록 하여 힌지결합부(A)의 힌지결합 상태가 해제되도록 하며,
    상기 힌지결합 상태 해제는, 상기 외측연결볼트(152)는 하단이 기초(110)에 매립되고 상방으로 가면서 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162) 내부에 매립되도록 하되, 힌지결합 상태를 해제시키기 위하여 수직파이프(153)를 먼저 기초와 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 관통하도록 매립 설치하고, 상기 수직파이프(153)에 삽입시켜 세팅한 후, 외측연결볼트(152) 상단 주위가 노출되도록 상부 외측확장블록(162)의 상단에는 블록아웃부(154)가 형성되도록 하여, 외측연결볼트(152)의 상단에 정착된 연결너트(155) 조임을 해제하여 이루어지도록 하는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. (a) 기초(110) 상면에 벽체(120)가 힌지결합시키는 단계; 및
    (b) 상기 벽체(120)에 거치되는 거더(130)와 일체화 시공되는 바닥판(140)을 시공하는 단계;를 포함하는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 시공방법에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 기초(110)와 벽체(120)는 곡면으로 형성된 힌지결합부(A)에 의하여 상,하로 힌지결합되며,
    상기 힌지결합부(A)의 중립축에 설치되는 내측연결볼트(151)와 힌지결합부(A)가 확장될 수 있도록 벽체(120) 하부 외측면과 기초(110) 상면에 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 구분하여 형성시켜, 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)의 상면과 기초(110) 상면에 확장된 힌지결합부(A1)가 형성되도록 하는 외측확장블록(160);을 포함하며,
    상기 내측연결볼트(151)에 의한 힌지결합부(A)를 그대로 유지하면서 외측연결볼트(152)는 라멘교 시공 후, 교량상부구조의 온도신축에 의한 변위 발생에 의하여 벽체의 회전이 증가됨에 따른 회전을 구속하지 않도록 하여 힌지결합부(A)의 힌지결합 상태를 해제시키며,
    상기 힌지결합 상태 해제는, 상기 외측연결볼트(152)는 하단이 기초(110)에 매립되고 상방으로 가면서 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162) 내부에 매립되도록 하되, 힌지결합 상태를 해제시키기 위하여 수직파이프(153)를 먼저 기초와 하부 외측확장블록(161)과 상부 외측확장블록(162)를 관통하도록 매립 설치하고, 상기 수직파이프(153)에 삽입시켜 세팅한 후, 외측연결볼트(152) 상단 주위가 노출되도록 상부 외측확장블록(162)의 상단에는 블록아웃부(154)가 형성되도록 하여, 외측연결볼트(152)의 상단에 정착된 연결너트(155) 조임을 해제하여 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 힌지결합 해제구조를 이용한 라멘교 시공방법.
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