KR102273375B1 - 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 연결부의 보수 방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 연결부의 보수 방법에 관한 것으로, 교량용 케이블을 구조물에 고정하는 연결 구조체로서, 관통공이 관통 형성되고 상기 구조물에 고정된 지지대와; 축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비되어, 상기 지지대의 상기 관통공 내에 삽입 설치되는 틸팅 유도체와; 다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 돌출 형성된 포크 핀이 구비되고, 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와; 상기 중공부와 상기 통공을 함께 관통하여 상기 포크와 상기 지지대를 연결하는 고정 핀을; 포함하여, 교량의 케이블 연결부에서 힌지 회전 이외에 틸팅 회전을 수직력에 따라 순응하여 허용되도록 하여, 케이블의 연결부 및 케이블에 국부적인 응력이 집중되는 것을 방지하는 교량용 케이블의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 연결부의 보수 방법을 제공한다.

Description

교량의 케이블 연결부의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 연결부의 보수 방법. {STRCUTRUE OF CABLE CONNECTION PART FOR BRDIGE AND METHOD OF MAINTAINING CONNETION PART OF BRIDGE USING SAME}

본 발명은 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 연결부의 보수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 교량의 하중을 지지하는 케이블의 연결부에서 다양한 방향으로의 회전 변위를 수용하여 케이블의 연결부 및 케이블에 국부적인 응력이 집중되는 것을 방지하는 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 연결부의 보수 방법에 관한 것이다.

교량은 시공 장소에 따라 다양한 형식의 교량이 적용되고 있다. 일반적으로 사장교, 현수교, 아치교 등의 교량은 케이블에 의해 하중이 전달되어 지지하는 형식의 교량으로서, 경간 길이가 길게 하거나 수려한 미관의 필요가 높은 경우에 적용되고 있다.

도1a 및 도1b에 도시된 아치교(1)는 강재로 형성된 아치 부재(20)에 케이블(8)을 바닥판(30)과 연결하여, 교량의 고정하중과 활하중이 케이블(8)을 통해 아치 부재(20)에 의해 지지되는 형식의 교량이다. 즉, 아치 부재(20)를 교대(50)나 지반에 고정 시공하고, 바닥판(30)을 아치 부재(20)로부터 연장되는 케이블(8)에 연결시키고, 바닥판(30)에 난간(40)을 설치하고 포장하는 것에 의해 교량의 시공이 완료된다.

여기서, 케이블(8)은 하나의 스트랜드로 이루어진 경우도 있지만, 보다 높은 내하 능력을 얻기 위하여 다수의 스트랜드로 형성된다. 이 경우에는, 케이블(8)의 단부가 고정 블록(81)에 고정된 상태로 케이블 수용체(9)에 수용되어, 케이블(8)이 외기에 노출되지 않게 설치된다.

상기 케이블(8)은 아치 부재(20)와의 연결부(A)와 바닥판(30)과의 연결부(B)에서 도3a 및 도3b에 도시된 연결 구조체로 각각 아치 부재(20)와 바닥판(30)과 힌지 연결된다.

구체적으로는, 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 스트랜드 형태의 케이블(8)이 다수 수용된 케이블 수용체(9)의 일단부와 타단부에는 통공(12a)이 형성된 포크 핀(12)이 돌출 형성된 포크(10)가 형성되어 있다. 그리고, 케이블(8)이 고정되는 교량 구조물에는 포크(10)와 연결되는 지지대(22)가 설치된다. 여기서, 교량 구조물은 도1에 도시된 바와 같이, 바닥판(30)과 아치 부재(20)가 해당하며, 각각의 교량 구조물에서 각각 케이블 연결부(A, B)를 형성한다.

지지대(22)에는 통공(12a)과 정렬하는 관통공(22a)이 형성되어, 고정핀(90)이 포크 핀(12)의 통공(12a)과 지지대(22)의 관통공(22a)을 동시에 관통하는 상태로 삽입되고, 그 양단부에 형성된 수나사산에 고정 너트(91)를 죄어 고정시키는 것에 의하여, 포크(10)는 지지대(22)에 대하여 힌지 회전(12r)이 가능한 상태로 설치되며, 동시에 케이블(8)들은 아치 부재(20)와 바닥판(30)에 힌지 회전(12r)이 가능한 상태가 된다.

상기 구성은 아치교(1)를 예로 들어 설명하였지만, 사장교의 주탑과 케이블의 연결부 및 바닥판과 케이블의 연결부에도 동일하게 적용되며, 그 밖에 케이블이 구조 부재로 사용되는 다양한 교량 형식에서도 동일하게 적용된다.

한편, 아치교의 케이블의 배치 방향을 고려하면, 아치 부재(20)와 바닥판(30)의 케이블 고정부(33)가 중력 방향으로 같은 위치에 있지 아니하고, 도1b에 도시된 바와 같이 아치 부재(20)가 케이블 고정부(33)의 내측에 위치하면, 케이블(8)은 중력 방향에 경사진 상태로 설치되어야 한다.

그러나, 상기와 같이 구성된 연결부(A, B)는 케이블(8)의 힌지 회전(12r)이 하나의 평면 내에서만 이루어지므로, 케이블(8)의 단부를 고정하는 지지대(22)의 기울기 경사각(Ax)이 실제 설치되는 케이블(8)의 경사각(Ac)과 일치하지 아니하면, 케이블(8)에 작용하는 장력에 의해 연결부(A)에서는 힌지 회전(12r)에 수직한 방향의 수직력(Fs)이 설치 당시부터 작용하게 된다.

이 뿐만 아니라, 교량의 설치 당시에는 지지대(22)의 기울기 경사각(Ax)이 케이블(8)의 경사각(Ac)이 정확히 일치하더라도, 교량에 작용하는 풍하중 등에 의해 교량에 작용하는 외력에 의하여 공용 중에는 힌지 회전 방향(12r)에 수직한 방향의 수직력(Fs)이 연결부(A, B)에 반복하여 작용하게 된다.

이와 같은 수직력(Fs)은 교량의 공용 중에 반복하여 작용함에도 불구하고, 연결부(A, B)에서 지지부(22)와 포크(10)의 힌지 회전(12r)으로는 수용될 수 없는 방향의 힘이므로, 포크 핀(12)와 지지대(22) 사이에서 국부적인 응력 집중을 야기되어 포크 핀(12)과 지지대(22)의 내구 수명을 낮추는 원인이 된다.

무엇보다도, 케이블에 작용하는 수직력(Fs)에 의해, 휨 강성이 상대적으로 높은 재질로 형성된 포크(10)와 케이블 수용체(9)의 사이 구간에서 케이블(8)이 급격히 휨 변형이 발생된 상태로 바닥판을 지지하는 장력이 크게 작용하므로, 케이블의 휨 변형이 발생된 위치에서 손상 가능성이 커지는 문제가 또한 야기된다.

이에 따라, 교량의 설치 당시에 발생된 기울어짐 편차나 풍하중 등에 의해 포크(10)와 지지대(22) 사이에 수직력(Fs)이 작용하지 않도록 하는 방안의 필요성이 절실히 대두되고 있다.

특히, 도3a 및 도3b에 도시된 구조로 이미 시공이 완료되어 공용 중인 교량의 경우에는, 다수의 스트랜드로 이루어진 케이블(8)이 케이블 수용체(9)에 이미 수용된 상태로 설치되어 있는 데, 교량의 안전성을 보장하기 위하여 케이블(8)의 연결부(A, B)에서 수직력(Fs)에 순응하여 수직력의 작용 방향으로 틸팅 회전되도록 해야 할 필요성이 높게 대두되고 있다.

그러나, 이미 시공된 아치 교량(1)의 아치 부재(20)나 사장교의 주탑(미도시)에 설치된 지지대(22)를 틸팅 회전이 가능한 형상으로 변경 교체하는 공정은 매우 복잡하고 위험하다. 따라서, 기존에 설치된 도3a 및 도3b에 도시된 지지대(22)를 그대로 사용하면서도, 케이블(8)의 연결부(A, B)에서 수직력(Fs)의 작용 방향으로 틸팅 회전을 수용할 수 있도록 하는 연결 구조체의 필요성이 절실시 요구되고 있다.

본 발명은, 교량의 하중을 지지하는 케이블의 단부가 고정되는 케이블 연결부에서 다양한 방향으로의 회전 변위를 수용하여 케이블의 연결부 및 케이블에 국부적인 응력이 집중되는 것을 방지하여 케이블 수명을 보장하는 교량용 케이블의 연결 구조체 및 이를 이용한 케이블 교량의 연결부 보수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은, 케이블 연결부에 이미 설치되어 있는 지지대를 그대로 활용함으로써, 이미 가설되어 공용 중인 케이블 교량을 보수하는 것에 의하여 케이블 및 그 연결 구조체에 국부적으로 응력이 집중되는 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다.

이와 함께, 본 발명은, 케이블 연결부에서의 케이블의 틸팅 회전 허용 각도를 적정 범위 내로 제한함으로써, 풍하중 등에 의하여 케이블 연결부에 작용하는 수직력에 의해 유발된 급격한 회전 변위에 의해 케이블이 손상되는 거을 억제하는 것을 목적으로 한다.

이를 통해, 본 발명은, 케이블 교량의 케이블 수명 기간 동안에 케이블의 손상을 억제하여 안전한 교량의 사용을 보장하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 도출된 것으로서, 교량용 케이블을 구조물에 고정하는 연결 구조체로서, 관통공이 관통 형성되고 상기 구조물에 고정된 지지대와; 축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 볼록한 만곡 돌출부가 형성되고, 상기 지지대의 상기 관통공 내에 삽입 설치되는 틸팅 유도체와; 다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 돌출 형성된 포크 핀이 구비되고, 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와; 상기 중공부와 상기 통공을 함께 관통하여 상기 포크와 상기 지지대를 연결하는 고정 핀을; 포함하는 교량용 케이블의 연결 구조체를 제공한다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 교량용 케이블을 교량 구조물에 고정시키도록 상기 구조물에 고정되고 관통공이 형성된 지지대와, 다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 돌출 형성된 기존 포크 핀이 구비되고 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와, 상기 관통공과 상기 통공을 관통하는 고정핀을 포함하는 케이블 연결부의 보수 방법으로서, 상기 고정핀을 제거하여 상기 포크와 상기 지지대의 연결을 해제하는 연결 해제 단계와; 축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비된 틸팅유도 원통체를 상기 지지대의 상기 관통공에 삽입 설치하는 원통체 설치단계와; 중앙 구멍이 축선 방향으로 관통 형성되고, 상기 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성된 틸팅체를 상기 중공부에 삽입 설치하는 틸팅체 설치단계와; 상기 포크의 상기 통공을 상기 지지부의 상기 관통공에 정렬시킨 상태로 고정핀을 상기 통공과 상기 중앙 구멍을 관통시킨 상태로 고정하여 상기 포크가 상기 지지대에 대하여 회전 가능하게 상기 포크를 연결 설치하는 포크 설치 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 연결부의 보수 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 교량용 케이블을 교량 구조물에 고정시키도록 상기 구조물에 고정되고 관통공이 형성된 지지대와, 다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 돌출 형성된 기존 포크 핀이 구비되고 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와, 상기 관통공과 상기 통공을 관통하는 고정핀을 포함하는 케이블 연결부의 설치 방법으로서, 상기 관통공에 비하여 보다 더 큰 단면의 설치공이 상기 관통공을 기준으로 상기 케이블 연결부의 반대측에 위치하도록 상기 지지대에 관통 형성하는 설치공 형성단계와; 축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되되, 상기 관통공을 향하는 위치에 개구가 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비된 틸팅유도체를 상기 지지대의 상기 관통공에 삽입 설치하는 틸팅유도체 설치단계와; 상기 포크의 통공과 상기 지지대의 상기 설치공을 정렬시킨 상태에서, 상기 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성된 틸팅 고정핀을 상기 설치공에 삽입 설치하고, 상기 틸팅 고정핀을 상기 포크에 고정시키는 틸팅 고정핀 설치단계를; 포함하여 구성되고, 상기 틸팅 고정핀 설치단계가 행해지고 나서, 공용 중에 상기 케이블에 작용하는 장력에 의해 상기 틸팅 고정핀이 상기 개구를 통해 상기 틸팅 유도체의 중공부에 수용되면서 위치 고정되는 것을 특징으로 하는 케이블 연결부의 설치 방법을 제공한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '축선 방향'은 고정핀이 삽입되는 방향을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '수직력'은 케이블 연결부에서 허용되는 힌지 회전 방향(12r)에 수직한 방향으로 작용하는 힘을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '틸팅 회전' 및 이와 유사한 용어는 '수직력'의 작용 방향으로 회전하는 것으로 정의한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 교량의 케이블 연결부에서 다양한 방향으로의 회전 변위를 수용하여 케이블의 연결부 및 케이블에 국부적인 응력이 집중되는 것을 방지하여 케이블 수명을 확실하게 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은, 케이블 연결부에 이미 설치되어 있는 지지대와 포크를 그대로 활용하여, 지지대와 포크의 힌지 회전 방향에 수직한 방향으로의 틸팅 회전을 허용하도록 보수할 수 있게 하는 연결 구조체를 제공한다.

이를 통해, 본 발명은 기존의 케이블 교량의 케이블 연결부를 교체하지 않고서도, 케이블 연결부의 힌지 회전과 이에 수직한 틸팅 회전이 모두 허용되게 보수할 수 있게 됨에 따라, 공용 중에 작용하는 활하중이나 설치 당시의 오류로 인하여 케이블 연결부 및 케이블에 응력 집중 현상이 발생되는 것을 근본적으로 제거하여, 케이블의 내하 능력이 예상치와 동일하게 작용할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 케이블이 고정된 케이블 수용체의 포크 핀과 지지대의 간극을 이용하여 포크의 틸팅 회전각을 형성함으로써, 케이블 연결부에서의 케이블의 틸팅 회전 허용 각도를 포크 핀과 지지대의 간극에 의해 정해진 값의 이내로 제한하여 수직력에 의해 유발된 급격한 회전 변위를 억제하여 케이블이 손상을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명은, 이미 시공된 교량의 케이블 연결부에 대해서도, 케이블 연결부에서의 힌지 회전과 틸팅 회전이 모두 허용되는 형태로 쉽게 보수할 수 있는 구조를 제안하여, 이를 통해 케이블에 발생되는 국부적인 응력 집중에 따른 손상을 억제하여, 교량의 내하 능력을 설계 당시의 수준으로 실현하는 효과를 얻을 수 있다.

도1a는 일반적인 케이블 교량의 일례로서 아치 교량의 구성을 도시한 정면도,
도1b는 도1a의 평면도,
도2는 도1a의 케이블 연결부의 구성을 도시한 도면,
도3은 도2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도,
도4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 케이블 연결부의 연결 구조체를 도시한 도면,
도4b는 도4a의 연결 구조체의 틸팅 회전된 상태를 도시한 도면,
도5는 도4a의 'C'부분의 확대도,
도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 케이블 연결부의 보수 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도7a 내지 도7d는 도6의 보수 방법에 따른 케이블 연결부의 구성을 도시한 도면,
도8a 내지 도8d는 본 발명의 제2실시예에 따른 구성을 설명하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 제3실시예에 따른 구성을 도시한 도면,
도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 구성을 도시한 도면,
도11은 도10의 케이블 연결부의 보수 방법을 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(100)는 케이블이 교량 구조물과 연결되는 케이블 연결부에 적용된다.

예를 들어, 도1에 도시된 아치 교량(1)인 경우에, 교량 구조물은 아치 부재(20)나 바닥판(30)일 수 있다. 그 밖에, 사장교인 경우에, 교량 구조물은 주탑이나 바닥판일 수 있다. 이와 같이, 케이블이 인장력에 의해 하중을 전달하여 지지하는 다양한 형식의 교량 구조물의 케이블 연결부에 본 발명이 적용된다.

이하에서는, 도1에 예시된 아치 교량(1)의 연결부(A, B)에 본 발명의 제1실시예에 따른 연결 구조체(100)가 적용된 구성을 설명하기로 한다.

도4a 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 교량의 케이블 연결부(A, B)에서의 연결 구조체(100)는, 다수의 스트랜드 형태의 케이블(8)을 수용하는 케이블 수용체(10)의 일단부로부터 돌출 형성된 포크 핀(112)이 구비된 포크(110)와, 교량 구조물에 고정 설치된 지지대(120)와, 지지대(120)의 관통공(120a)에 삽입 수용되고 중공부(130a)의 내주면에 곡선 형태의 만곡 돌출부가 돌출 형성된 틸팅 유도체(130)와, 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성되어 틸팅 유도체(130)의 중공부(130a)와 포크 핀(112)의 통공(112a)에 삽입 설치되는 틸팅체(140)와, 틸팅체(140)의 중앙 구멍(140a)을 관통하여 고정되는 고정핀(150)을 포함하여 구성된다.

케이블 수용체(9)는 스트랜드 형태의 다수의 케이블(8)을 고정하는 고정 블록(81, 도2)을 내부에 위치시킨 상태로, 케이블(8)이 외부에 드러나지 않도록 보호 부재로 감싼 형상으로 형성된다. 그리고, 상기 포크(110)는 케이블 수용체(9)의 일단부와 타단부에서 케이블의 연장 방향으로 서로 이격된 2열로 연장 형성된 포크 핀(112)을 구비한다.

포크 핀(112)에는 지지대(112)의 관통공(120a)에 정렬하는 통공(112a)이 관통 형성되어 있다.

상기 지지대(120)는 주탑, 아치 부재, 바닥판 등의 교량 구조물에 볼트나 용접에 의해 일체로 결합되어 설치된다. 이에 따라, 지지대(120)는 시공 당시에 한번 설치되면, 교량이 해체될 때까지 반영구적으로 사용된다. 지지대(120)는 서로 이격된 2열의 포크 핀(112)의 사이로 삽입되는 두께로 형성되며, 포크 핀(112)의 통공(112a)과 정렬하는 관통공(120a)이 형성된다.

한편, 지지대(120)와 포크 핀(112)은 약간의 간극(c)이 형성된 상태로 설치된다. 이에 따라, 도4b에 도시된 바와 같이, 포크 핀(112)이 위치 고정된 지지대(120)에 대하여 틸팅 회전(Tilt)이 허용되더라도, 틸팅 회전(Tilt)의 허용 틸팅각(ang)은 포크 핀(112)의 내측 모서리가 지지대(120)에 접촉하는 접촉점(P)까지로 제한된다. 즉, 지지대(120)와 포크 핀(112)의 간극(c)에 의하여 포크 핀(112)의 틸팅 허용 각도(ang)의 범위가 정해지므로, 포크 핀(112)은 케이블에 작용하는 수직력에 순응하는 틸팅 회전(Tilt)의 허용 각도를 제한하는 스토퍼 역할을 하게 된다. 예를 들어, 포크 핀(112)의 틸팅 허용 각도(ang)는 대략 1° 내지 5°의 범위로 정해질 수 있다.

본 발명에 따른 연결 구조체(100)는 초기 교량의 시공 단계에서는 지지대(120)의 폭과 2열의 포크 핀(112)의 사이 간극의 치수를 조절하는 것에 의하여, 지지대(120)와 포크 핀(112)의 간극(c)을 자유자재로 정할 수 있다.

그러나, 이미 가설되어 공용 중인 교량의 케이블 연결부(A, B)에서 지지대(120)와 포크 핀(112)의 간극(c)은 이미 정해져 있다. 따라서, 도3에 도시된 바와 같이, 교량의 시공 당시에 설치된 지지대(120)와 포크 핀(112)의 간극(c)이 원하는 치수에 비하여 작은 경우에는, 포크 핀(112)의 내측면(112b)이나 지지대(120)의 측면(122b)을 그라인더로 갈아내어, 원하는 치수의 간극(c)으로 간단히 조정할 수 있다.

이와 같이, 포크 핀(112)과 지지대(120)의 사이의 간극(c)에 의하여 포크 핀(112)의 틸팅 허용 각도(ang)를 제한함으로써, 급작스러운 풍하중에 의해 케이블 수용체(9)에 과도한 수직력(Fs)이 순간적으로 작용하는 경우에, 순간적으로 큰 수직력을 포크 핀(112)과 지지대(120)의 맞물림 간섭에 의해 저항하도록 함으로써, 바닥판의 과도한 요동을 방지하여 안전한 통행을 보장할 수 있다.

상기 틸팅 유도체(130)는 고정 핀(150)이 삽입되는 축선 방향으로 관통하는 중공부(130a, 도7b)가 형성된 중공 원통으로 형성되고, 중공 원통의 내주면의 중앙부에 축선 방향의 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 형성된다. 이에 따라, 틸팅 유도체(130)의 내주면은 볼록하게 돌출된 만곡 돌출면(130s)을 형성한다.

틸팅 유도체(130)는 지지대(120)의 관통공(120a)에 삽입된 상태로 설치된다. 틸팅 유도체(130)의 폭(L)은 지지대(130)의 폭과 동일한 길이로 정해지는 것이 일반적이지만, 반드시 이에 한정되지 아니하며, 후술하는 틸팅체(140)의 설치를 방해하지 않는 범위의 폭(L)으로 형성될 수 있다.

틸팅 유도체(130)는 관통공(120a)에 접착제로 접합되어 지지대(120)와 일체로 결합될 수도 있고, 관통공(120a)에 고무 망치로 때려 억지 끼워 맞춤 상태로 끼워져 결합되도록 그 외주면의 치수(d)가 정해질 수도 있으며, 지지대(120)의 관통공(120a)에 암나사산을 형성하고 틸팅 유도체(130)의 외주면에 수나사산을 형성하여 체결 방식으로 결합될 수도 있다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 틸팅 유도체(130)는 축선 방향을 따라 관통공(120a)에 슬라이딩 이동이 가능한 상태로 삽입 설치될 수도 있다.

상기 틸팅체(140)는 고정핀(150)이 수용되는 중앙 구멍(140a)이 축선 방향으로 관통 형성되고, 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성된다. 즉, 틸팅체(140)의 외주면은 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출면(130s)과 맞닿는 곡선 형태의 만곡 요입면(140s)이 형성된다.

그리고, 틸팅체(140)는 틸팅 유도체(130)를 관통하는 형태로 설치되며, 동시에 포크 핀(112)의 통공(112a)에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입 설치된다. 여기서, 틸팅체(140)의 외주면의 치수는 통공(112a)과 일체 결합되는 치수로 형성될 수도 있고, 통공(112a)에 중간끼워맞춤 정도의 공차를 갖도록 정해질 수 있다. 다시 말하면, 틸팅체(140)가 틸팅 회전(Tilt)할 때에, 틸팅체(140)와 함께 포크 핀(112)이 틸팅 회전할 수 있는 정도로 결합되면 충분하다.

이미 설치가 완료되어 공용 중인 포크 핀(12)과 지지대(22)에는, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 고정핀(90)의 삽입 설치를 용이하게 하기 위하여, 포크 핀(112)의 통공(112a)에 비하여 지지대(120)의 관통공(120a)이 다소 크게 형성된다. 이에 따라, 틸팅 유도체(130)가 지지대(120)의 관통공(120a)에 삽입된 상태에서는, 틸팅체(140)를 축선 방향으로 틸팅 유도체(130)의 중공부(130a)를 통과하도록 조립하는 것이 불가능하다. 이에 따라, 틸팅체(140)는 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부의 최정점(X)을 기준으로 축선 방향으로 분할 형성된 분할 틸팅체(141, 142)로 형성되어, 도7c에 도시된 바와 같이 분할 틸팅체(141, 142)를 틸팅 유도체(130)의 서로 반대 방향에서부터 삽입하여 설치한다.

여기서, 분할 틸팅체(141, 142)는 틸팅 회전(Tilt)에 대하여 하나의 몸체로 거동하는 것을 보조하는 간섭부(141b, 142b)가 마련되고, 간섭부(141b, 142b)가 휨 방향으로 간섭되도록 서로 끼워진 상태로 조립된다. 여기서, 간섭부(141b, 142b)는 나사 체결에 의해 서로 결합된 형태일 수도 있고, 제1분할 틸팅체(141)의 돌출 간섭부(141b)가 제2분할 틸팅체(142)의 수용 간섭부(142b)에 끼워진 상태를 유지할 수 있는 공지된 결합 형태로 결합될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 서로 분리 가능한 상태로 끼워지게 설치될 수도 있다.

틸팅체(140)가 틸팅 유도체(130)의 중공부(130a)를 관통한 상태로 설치되면, 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부와 틸팅체(140)의 만곡 요입부가 서로 맞닿은 상태가 된다.

상기 고정 핀(150)은 틸팅 유도체(130)의 중앙 구멍(130a)을 관통하여 설치되며, 양단부에 수나사산이 형성되어, 포크 핀(112)의 외측에서 고정 와셔(94)와 고정 너트(95)를 죄는 것에 의해 포크 핀(112)과 일체로 조립된다.

즉, 고정 핀(150)에 고정 너트(95)를 체결하여 조립하는 것에 의하여, 분할 틸팅체(141, 142)는 서로 분리될 수 없는 상태의 틸팅체(140)로 결합되며, 틸팅체(140)의 만곡 요입부가 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부에 축선 방향으로 간섭되므로, 틸팅체(140)는 포크 핀(112)과 분리되지 않는 상태가 된다.

상기와 같이 구성된 교량의 케이블 연결부(A, B)의 연결 구조체(100)는, 도4b에 도시된 바와 같이, 초기 교량의 시공 시에 지지대(120)의 기울기 경사각(Ax)이 실제 케이블의 기울기 경사각(Ac)과 편차가 있거나, 케이블 수용체(9)에 작용하는 외력에 의하여 케이블 수용체(9)에 수직력(Fs)이 작용하면, 틸팅 유도체(130)의 볼록한 만곡 돌출면(130s)과 틸팅체(140)의 오목한 만곡 요입면(140s)이 수직력(Fs)의 작용 방향으로 순응하여 틸팅 회전(Tx)이 허용되면서, 포크(110)의 지지대(120)에 대한 틸팅 회전(Tilt)이 허용된다.

이와 동시에, 본 발명에 따른 케이블 연결부(A, B)의 연결 구조체(100)는, 포크 핀(112)과 지지대(120)의 간섭에 의하여, 케이블(8)의 휨 변형량이 허용 범위 이내로 제한되어 국부적인 응력의 발생량을 제거하거나 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.

이에 따라, 케이블(8)의 내하 능력이 풍하중이나 설치 오차에 의해 제한되지 아니하므로, 케이블(8)의 내구 수명과 교량의 안전성을 보다 확실하게 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 도6 내지 도7d를 참조하여, 상기와 같이 구성된 연결 구조체(100)를 이용하여 교량의 케이블 연결부(A, B)의 보수 방법(S100)을 상술한다.

단계 1: 도2 및 도3에 도시된 기존의 케이블 연결부(A, B)에 대하여, 도7a에 도시된 바와 같이, 먼저 고정 너트(91)를 풀어 고정 너트(91)와 고정 와셔(92)를 제거하고, 고정핀(90)을 포크 핀(112)의 통공(112a)과 지지대(120)의 관통공(120a)으로부터 빼내어(71), 포크(110)와 지지대(120)의 연결을 분리 해제(72)시킨다(S110).

이 때, 케이블 수용체(9)의 포크(110)를 교량 구조물(20, 30)에 임시로 연결 고정시킬 수도 있다.

단계 2: 그리고 나서, 도7b에 도시된 바와 같이, 내주면에 볼록한 만곡 돌출면(130s)이 형성되어 있는 틸팅 유도체(130)를 미리 준비하였다가, 포크(110)가 분리된 지지대(120)의 관통공(120a)에 중공 원통 형상의 틸팅 유도체(130)를 삽입(73)한다(S120).

필요에 따라서는, 틸팅 유도체(130)는 지지대(120)의 관통공(120a)에 접착제나 체결 볼트 등에 의해 일체 결합될 수도 있지만, 적당한 끼워맞춤으로 고무 망치로 때려 삽입될 수 있는 정도이더라도 충분하다.

단계 3: 그리고 나서, 도7c에 도시된 바와 같이, 포크 핀(112)의 통공(112a)을 지지대(120)의 관통공(120a)에 정렬시키도록 위치(74)시키고, 틸팅 유도체(130)의 중공부(130a)에 분할 틸팅체(141, 142)를 각각 서로 반대 방향으로 삽입(75)한다(S130).

분할 틸팅체(141, 142)의 간섭부(141b, 142b)가 서로 끼워진 상태가 되면, 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출면(130s)의 정점(X, peak point)과 틸팅체(140)의 만곡 요입면(140s)의 정점(Y, peak point)와 허용 범위 내에서 일치한 상태가 되고, 동시에 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부의 일부 이상이 틸팅체(140)의 만곡 요입부에 수용된 상태가 된다.

이 때, 분할 틸팅체(141, 142)는 서로 결합된 상태이어도 되지만, 결합되지 않은 상태이어도 무방하다.

단계 4: 그리고 나서, 도7d에 도시된 바와 같이, 틸팅체(140)의 중앙 구멍(140a)에 새로운 고정 핀(150)을 삽입하고, 고정 핀(150)의 양단부의 수나사산에 고정 너트(95)를 죄어 고정시킨다(S140)

이에 따라, 2개의 분할 틸팅체(141, 142)는 축선 방향으로의 이동이 완전히 구속되므로, 하나의 틸팅체(140)로 거동하게 된다. 그리고, 틸팅체(140)의 만곡 요입부가 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부에 간섭되므로, 포크(110)의 통공(112a) 바깥으로 이탈되지 않는 상태가 된다.

한편, 교량의 시공 당시에 포크 핀(112)과 지지대(120)의 사이에 원하는 간극(c)이 형성되지 않는 경우에는, 단계 1와 단계 4의 사이에, 포크 핀(112)과 지지대(120) 중 어느 하나 이상을 현장에서 이동식 그라인더 등으로 절삭 가공하여, 포크 핀(112)과 지지대(120) 사이의 간극(c)이 원하는 치수로 조정하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 이를 통해, 평상시에는 적정 크기로 반복되는 수직력(Fs)에 의한 틸팅 회전(Tilt)을 허용하지만, 급작스럽게 과도한 수직력(Fs)이 작용하는 경우에는, 틸팅 허용 각도(ang)를 바닥판의 통행 안전을 보장할 수 있는 범위로 제한할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 케이블 연결부의 보수 방법(S100)은, 교량의 시공 당시에 이미 설치되어 있는 지지대(120)와 포크(110)의 구성을 그대로 활용하여, 틸팅 유도체(130)와 틸팅체(140) 및 이에 사용되는 고정핀(150)을 교체하는 간단한 공정만으로 수직력(Fs)에 순응하는 틸팅 회전(Tilt)을 허용하는 케이블 연결부 구조로 변경하는 효과를 얻을 수 있다.

이를 통해, 본 발명은, 기존에 시공된 케이블 교량에 대하여 케이블의 손상 가능성을 제거하여, 교량용 케이블의 내구 수명을 충분히 확보함으로써, 안전한 교량을 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(200)를 상술한다. 다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 제2실시예의 요지를 명확하게 하기 위하여, 전술한 제1실시예의 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

마찬가지로, 본 발명의 제2실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(100)는 케이블이 교량 구조물과 연결되는 케이블 연결부에 적용된다. 이하에서는, 도1에 예시된 아치 교량(1)의 연결부(A, B)에 본 발명의 제2실시예에 따른 연결 구조체(200)가 적용된 구성을 설명하기로 한다.

도8d를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 교량의 케이블 연결부(A, B)에서의 연결 구조체(200)는, 포크핀(112)이 구비된 포크(110)와, 교량 구조물에 고정 설치되며 관통공(120a)과 연속하는 설치공(120x)이 형성된 지지대(120)와, 만곡 돌출부가 돌출 형성된 틸팅 유도체(130)와, 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성된 틸팅 고정핀(240)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 제2실시예는 틸팅 고정핀(240)이 지지대(120)의 설치공(120x)으로 삽입되어, 틸팅 고정핀(240)이 지지대(120)의 관통공(120a)으로 이동하는 방식으로 설치된다는 점에서 제2실시예의 구성과 차이가 있다.

보다 구체적으로는, 도8a에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(120)에는 기존과 마찬가지로 관통공(120a)이 형성되어 있으며, 관통공(120a)을 기준으로 케이블 연결부(도2의 8)의 반대측에 위치하도록 관통공(120a)에 비하여 보다 큰 단면으로 설치공(120x)이 형성된다. 여기서, 설치공(120x)은 그 직경(dx)이 관통공(120a)의 직경(d)보다 더 크게 형성되며, 설치공(120x)과 관통공(120a)은 서로 연결되게 형성된다.

신규로 교량을 시공하는 경우에는, 관통공(120a)과 설치공(120x)이 모두 형성된 상태로 공장에서 제작된 지지대(120)를 운반되어 교량 구조물(20, 30)에 고정된다. 기존의 교량을 보수하는 경우에는, 관통공(120a)이 설치되어 있는 지지대(120)에 설치공(120x)을 현장에서 관통 형성한다.

여기서, 설치공(120x)의 직경(dx)은 틸팅 고정핀(240)의 직경(dp)을 수용할 수 있는 정도이면 충분하다.

상기 틸팅 유도체(130')는, 도8b에 도시된 바와 같이, 지지대(120)의 관통공(120a)에 결합 형성된다. 여기서, 관통공(120a)은 설치공(120x)과 연결되어 있으므로, 틸팅 유도체(130')는 개구(130c)를 갖는 형태로 관통공(120a)에 결합된다. 전술한 제1실시예와 마찬가지로, 틸팅 유도체(130')는 나사 체결방식이나 끼워맞춤방식에 의해 지지대(120)의 관통공(120a)에 결합된다.

제1실시예의 틸팅 유도체(130)와 마찬가지로, 틸팅 유도체(130')는 축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비된다.

상기 틸팅 고정핀(240)은, 도8b에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 틸팅체(140)와 고정핀(150)을 하나의 몸체로 형성한 것으로, 틸팅 유도체(130')의 만곡 볼록면(130s)과 맞닿는 만곡 요입면(240s)이 형성된다.

여기서, 틸팅 고정핀(240)으로 포크(110)와 지지대(120)를 연결하기 위하여, 도8c에 도시된 바와 같이, 포크 핀(112)의 통공(112a)과 지지대(120)의 설치공(120x)을 축선 방향으로 정렬시킨 상태에서, 틸팅 고정핀(240)은 지지대(120)의 설치공(120x)으로 1차로 삽입(77)된다. 그리고, 틸팅 고정핀(240)은 고정 너트(95')를 양측에서 죄어 고정시키는 것에 의해 포크 핀(112)과 일체화 된다.

그러면, 케이블(도2의 8)에 작용하는 장력에 의해 포크(110)에 작용하는 힘이 그대로 틸팅 고정핀(240)에도 전달되며, 포크(110)를 케이블(8)이 위치한 쪽으로 잡아당기는 장력에 의해, 도8d에 도시된 바와 같이, 틸팅 고정핀(240)은 포크(110)와 함께 설치공(120x)에서 관통공(120a)으로 이동(78)하여 관통공(120)에 수용된 상태가 된다. 이를 위하여, 틸팅 유도체(130')의 개구(130c)의 폭(w)은 틸팅 고정핀(240)의 만곡 요입부(240s)가 형성된 부분의 폭(z)의 치수 이상으로 형성되어, 틸팅 유도체(130')의 개구(130c)는 설치공(120x)에 삽입된 틸팅 고정핀(240)이 관통공(120a)의 틸팅 유도체(130')로 이동시키는 통로로 작용하게 된다.

이에 따라, 교량의 공용 중에 틸팅 고정핀(240)은 관통공(120a)에 결합된 틸팅 유도체(130')의 중공부에 수용된 상태로 유지된다. (참고로, 틸팅 유도체(130')는 개구(130c)가 구비되어 있지만, 전술한 실시예와의 명칭을 그대로 사용하기 위하여 '중공부'라는 명칭을 사용하였음)

본 발명의 제2실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(200)는, 틸팅 고정핀(240)의 횡단면 전체가 관통할 수 있는 크기의 단면으로 설치공(120x)을 관통공(120a)과 연결되게 형성함으로써, 하나의 몸체로 틸팅 고정핀(240)을 형성하더라도, 틸팅 고정핀(240)을 1차로 설치공(120x)에 삽입되게 설치하고, 케이블의 장력을 이용하여 틸팅 고정핀(240)을 2차로 관통공(120a)의 틸팅 유도체(130')에 수용되게 설치하면서, 전술한 제1실시예의 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도면에 예시된 본 발명의 제2실시예에서는 틸팅 고정핀(240)이 제1실시예의 틸팅체(140)와 고정핀(150)이 결합된 형상을 예로 들었지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 제1실시예와 마찬가지로 틸팅 고정핀(240)은 틸팅체와 고정핀이 서로 분할 형성될 수도 있다. 한편, 도면에 예시된 본 발명의 제2실시예에서는 틸팅 유도체(130')에 개구(130c)가 구비된 구성이 예시되어 있지만, 틸팅 고정핀(240)과 틸팅 유도체(130')를 먼저 맞물린 상태로 함께 삽입공(120x)에 삽입하여 조립하는 경우에는, 틸팅 유도체(130')에 개구가 형성되지 않은 링 형태로 형성되는 구성을 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성된 연결 구조체(200)를 이용하여 교량의 케이블 연결부(A, B)의 신규 설치 또는 보수 설치하는 방법을 상술한다.

단계 1: 보수 설치인 경우에는, 전술한 제1실시예와 마찬가지로, 먼저 고정 너트(91)를 풀어 고정 너트(91)와 고정 와셔(92)를 제거하고, 고정핀(90)을 포크 핀(112)의 통공(112a)과 지지대(120)의 관통공(120a)으로부터 빼내어(71), 포크(110)와 지지대(120)의 연결을 분리 해제(72)시킨다.

신규 설치인 경우에는, 단계 1은 생략될 수 있다.

단계 2: 그리고 나서, 도8a에 도시된 바와 같이, 지지대(120)에 틸팅 고정핀(240)이 공용 중에 위치하는 관통공(120a)에 비하여, 보다 큰 단면의 설치공(120x)을 관통공(120a)을 기준으로 케이블 연결부의 반대측에 위치하면서 관통공(120a)과 연결되도록 지지대(120)에 관통 형성한다.

즉, 지지대(120)가 케이블의 상측을 고정하는 데 사용되는 경우에는, 설치공(120x)의 중심은 관통공(120a)의 중심에 비하여 중력 방향으로 상측에 배치된다. 반대로, 지지대(120)가 케이블의 하측을 고정하는 데 사용되는 경우에는, 설치공(120x)의 중심은 관통공(120a)의 중심에 비하여 중력 방향으로 하측에 배치된다.

단계 3: 그리고 나서, 도8b에 도시된 바와 같이, 개구(130c)가 구비된 틸팅 유도체(130')를 지지대(120)의 관통공(120a)에 설치한다. 나사체결이나 접합, 끼워맞춤 등 다양한 방식에 의해 행해질 수 있다.

단계 4: 그리고 나서, 도8c에 도시된 바와 같이, 포크(110)의 통공(112a)과 지지대(120)의 설치공(120x)을 정렬시킨다. 이에 따라, 지지대(120)에도 충분히 큰 단면으로 관통 형성된 설치공(120x)이 통공(112a)과 정렬되어, 도8b에 도시된 직경 'dp'로 표시된 틸팅 고정핀(240)이 통공(112a)과 직경 'dx'인 설치공(120x)을 통과할 수 있는 상태가 된다.

따라서, 도8c에 도시된 바와 같이, 틸팅 고정핀(240)을 포크(110)의 통공(112a)과 지지대(120)의 설치공(120x)을 통과시켜 삽입(77)시키고, 틸팅 고정핀(240)의 만곡 요입부의 중앙부가 설치공(120x)에 위치하도록 한 상태에서, 틸팅 고정핀(240)의 양단부를 고정 너트(95')로 죄어 포크 핀(112)과 틸팅 고정핀(240)이 일체 거동하도록 한다.

단계 5: 이와 같이 설치되면, 포크(110)는 구조물의 고정 하중에 의하여 케이블(8)에 작용하는 장력에 의하여 지지대(120)로부터 멀어지는 방향의 힘을 받게 되고, 이에 따라, 틸팅 고정핀(240)은 설치공(120x)으로부터 관통공(120a)의 틸팅 유도체(130')로 개구(130c)를 통해 이동(78)하게 된다.

포크(110)는 공용 중에 지속적으로 지지대(120)로부터 멀어지는 방향의 장력이 작용하는 상태이므로, 구조물의 공용 중에 틸팅 고정핀(240)은 틸팅 유도체(130')에 위치한 상태로 유지된다.

상기와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 케이블 연결부의 설치 방법은, 교량의 시공 당시의 설치 오류나 풍하중 등의 외력에 의하여 케이블 수용체(9)에 수직력(Fs)이 작용하면, 틸팅 고정핀(240)의 만곡 요입부가 틸팅 유도체(130')의 만곡 돌출부에 대하여 틸팅 회전하면서, 지지대(120)에 대한 포크(110)의 틸팅 회전(Tilt)이 허용되는 효과를 얻을 수 있다. 이 뿐만 아니라, 본 발명의 제2실시예는, 관통공(120a)과 연결되는 설치공(120x)을 형성함으로써, 하나의 몸체로 형성된 틸팅 고정핀(240)을 이용하여 보다 간단한 설치 공정으로 보다 견고한 연결부를 시공하거나 보수할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

이하, 도9를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(200)를 상술한다.

다만, 본 발명의 제3실시예를 설명함에 있어서, 제3실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여, 전술한 제1실시예와 동일 또는 유사한 구성 및 작용에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따르면, 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(300)는, 틸팅체(140)와 고정 핀(150)을 별개 구성으로 하는 제1실시예와 달리, 틸팅체와 고정 핀을 일체화한 고정핀(350)의 구성을 포함한다는 점에서 제1실시예의 구성과 차이가 있다.

즉, 고정핀(350)은 지지대(120)에 설치된 틸팅 유도체(120)의 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성되고, 만곡 돌출부의 최정점(X)을 기준으로 축선 방향으로 2개로 분할 형성된 분할 고정핀(351, 352)으로 형성된다. 여기서, 분할 고정핀(351, 352)도 역시 전술한 제1실시예의 틸팅체(140)와 유사하게 서로 간섭되는 간섭부가 마련되며, 상호 일체로 결합될 수도 있고, 간섭부가 끼워진 상태로만 설치될 수도 있다.

이에 따라, 전술한 제1실시예의 단계 4에서, 포크 핀(112)의 통공(112a)과 틸팅 유도체(130)의 중공부(130a)에 각각 분할 고정 핀(351, 352)을 서로 반대 방향으로 삽입 설치하여, 고정 핀(350)의 만곡 요입면(350s)이 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출면(130s)과 맞닿은 상태가 되게 한다. 그 다음, 고정 핀(350)이 포크 핀(112)의 바깥으로 이탈하지 않도록, 고정 핀(350)은 고정 너트(95')에 의해 포크 핀(112)에 위치 고정시킨다.

이에 따라, 교량의 시공 당시의 설치 오류나 풍하중 등의 외력에 의하여 케이블 수용체(9)에 수직력(Fs)이 작용하면, 고정 핀(350)의 만곡 요입부가 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부에 대하여 틸팅 회전(Tx)하면서, 지지대(120)에 대한 포크(110)의 틸팅 회전(Tilt)이 허용된다.

이하, 도10를 참조하여, 본 발명의 제4실시예에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(300)를 상술한다.

다만, 본 발명의 제4실시예를 설명함에 있어서, 제4실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여, 전술한 제1실시예와 동일 또는 유사한 구성 및 작용에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따르면, 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체(400)의 틸팅체(440)는 분할 틸팅체로 분할 형성되지 않고 하나의 몸체로 형성된다는 점에 특징이 있다.

이에 따라, 전술한 제1실시예의 단계 2 및 단계 4를 하나의 설치 단계로 행해진다. 즉, 도11에 도시된 바와 같이, 포크 핀(112)의 통공(112a)과 지지대(120)의 관통공(120a)을 정렬시킨 상태에서, 틸팅체(440)의 만곡 요입홈에 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출부가 일부 이상 수용된 2개의 구성요소를 동시에 삽입 설치한다. 이에 따라, 틸팅체(340)와 틸팅 유도체(130)는 동시에 설치되어, 보수 공정이 보다 단순화된다.

그리고 나서, 도10에 도시된 바와 같이, 틸팅체(340)의 중앙 구멍(340a)에 고정핀(150)을 관통시킨 상태에서, 고정핀(150)에 고정 와셔(94")를 위치시키고, 고정 너트(95)로 죄어 고정핀(150)과 포크 핀(112)을 일체화시킨다. 여기서, 고정 와셔(94")나 고정 너트(95) 중 어느 하나 이상은 포크 핀(112)의 외측면과 일부 이상 접촉한 상태가 되게 고정되어, 틸팅체(440)가 포크 핀(112)의 바깥으로 이탈하는 것을 방지한다.

이에 따라, 교량의 시공 당시의 설치 오류나 풍하중 등의 외력에 의하여 케이블 수용체(9)에 수직력(Fs)이 작용하면, 틸팅체(440)의 외주면이 포크 핀(112)의 통공(112a)과의 간섭에 의해 틸팅체(440)의 만곡 요입면(440s)이 틸팅 유도체(130)의 만곡 돌출면(130s)에 대하여 틸팅 회전(Tx)하면서, 지지대(120)에 대한 포크(110)의 틸팅 회전(Tilt)이 허용된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 케이블 연결부(A, B)에 이미 설치되어 있는 지지대(120)와 포크(110)의 구성을 그대로 활용하여, 지지대(120)와 포크(110)의 힌지 회전 방향(12r)에 수직한 방향으로의 틸팅 회전(Tilt)을 허용할 수 있게 됨에 따라, 공용 중에 작용하는 활하중이나 설치 당시의 오류로 인하여 케이블 연결부(A, B) 및 케이블(8)에 응력 집중 현상이 발생되는 것을 근본적으로 제거하여, 케이블의 내하 능력을 그대로 발현하면서 내구 수명을 보장하는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 한편, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체의 구성을 이용하여 보수하는 방법을 주로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 연결 구조체는 교량을 새롭게 시공하는 경우에도 적용될 수 있다.

1: 아치 교량 20: 아치 부재
100: 케이블 연결부의 연결 구조체
110: 포크 112: 포크 핀
112a: 통공 120: 지지대
120a: 관통공 130: 틸팅 유도체
130s: 만곡 돌출면 140, 440: 틸팅체
240: 틸팅 고정핀 140s, 350s, 440s: 만곡 요입면
150, 350: 고정핀

Claims (9)

1. 교량용 케이블을 교량 구조물에 고정하는 연결 구조체로서,
   관통공이 관통 형성되고 상기 구조물에 고정된 지지대와;
   축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비되어, 상기 지지대의 상기 관통공 내에 삽입 설치되는 틸팅 유도체와;
   다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 돌출 형성되어 상기 지지대의 양측으로 돌출된 포크 핀이 구비되고, 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와;
   중앙 구멍이 축선 방향으로 관통 형성되고, 상기 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성되어 상기 중공부와 상기 통공을 함께 관통하여 상기 포크와 상기 지지대를 연결하되, 상기 통공에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 상기 만곡 돌출부의 최정점을 기준으로 2개로 분할 형성된 분할 형태로 형성된 틸팅체와;
   상기 중앙 구멍을 축선 방향으로 관통한 상태로 고정되어 분할 형태의 상기 틸팅체를 분리되지 않는 상태가 되도록 결합시키는 고정 핀을;
   포함하는 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체.
   
2. 교량용 케이블을 교량 구조물에 고정하는 연결 구조체로서,
   관통공이 관통 형성되고 상기 구조물에 고정된 지지대와;
   축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비되어, 상기 지지대의 상기 관통공 내에 삽입 설치되는 틸팅 유도체와;
   다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 돌출 형성되어 상기 지지대의 양측으로 돌출된 포크 핀이 구비되고, 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와;
   상기 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성되어 상기 중공부와 상기 통공을 함께 관통하여 상기 포크와 상기 지지대를 연결하되, 상기 통공에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 상기 만곡 돌출부의 최정점을 기준으로 2개로 분할 형성된 분할 형태로 형성된 상태로 고정 너트를 포크 외측에서 죄어 2개의 분할 형태가 하나로 결합된 상태로 유지되는 고정 핀을;
   포함하는 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 고정 핀은 2열의 상기 포크 핀의 외측에서 고정 너트에 의해 상기 포크 핀과 일체화되는 것을 특징으로 하는 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체.
   
7. 제 1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 포크 핀과 상기 지지대의 사이에는 간극이 존재하여, 상기 포크 핀의 틸팅 각도는 상기 간극에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 교량의 케이블 연결부의 연결 구조체.
   
8. 교량용 케이블을 교량 구조물에 고정시키도록 상기 구조물에 고정되고 관통공이 형성된 지지대와, 다수의 스트랜드를 수용하는 케이블 수용체의 일단부로부터 상기 지지대의 양측으로 돌출 형성된 기존 포크 핀이 구비되고 상기 관통공과 정렬하는 통공이 형성된 포크와, 상기 관통공과 상기 통공을 관통하는 고정핀을 포함하는 케이블 연결부의 보수 방법으로서,
   상기 고정핀을 제거하여 상기 포크와 상기 지지대의 연결을 해제하는 연결 해제 단계와;
   축선 방향으로 중공부가 관통 형성된 중공 원통 형상으로 형성되고, 내주면의 중앙부에 중심축을 향하여 만곡 돌출부가 구비된 틸팅유도체를 상기 지지대의 상기 관통공에 삽입 설치하는 틸팅유도체 설치단계와;
   중앙 구멍이 축선 방향으로 관통 형성되고 상기 만곡 돌출부의 일부 이상을 수용하는 만곡 요입부가 외주면에 형성되고 상기 만곡 돌출부의 최정점을 기준으로 2개로 분할된 분할 형태로 형성된 틸팅체를 상기 중공부에 분할 형태로 삽입하고, 상기 중앙 구멍을 고정 핀으로 축선 방향으로 관통하여 고정시켜 분할 형태의 상기 틸팅체가 분리되지 않은 상태가 되도록 결합 설치하여, 상기 중공부와 상기 통공을 함께 관통하여 상기 포크와 상기 지지대를 상기 틸팅체로 연결하는 틸팅체 설치단계와;
   상기 포크의 상기 통공을 상기 지지대의 상기 관통공에 정렬시킨 상태로 고정핀을 상기 통공과 상기 중앙 구멍을 관통시킨 상태로 고정하여 상기 포크가 상기 지지대에 대하여 회전 가능하게 상기 포크를 연결 설치하는 포크 설치 단계를;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 연결부의 보수 방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 포크와 상기 지지대는 상호 간극이 형성되도록 상기 포크와 상기 지지대 중 어느 하나를 현장 가공하는 것을 특징으로 하는 케이블 연결부의 보수 방법.
   
   
   

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