KR102309745B1 - 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템 및 이를 이용한 생태교량 - Google Patents

Abstract

아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템은, 거더의 종방향으로 미리 설정된 간격으로 이격된 다수 개의 횡방향 돌출부; 상기 횡방향 돌출부 사이에 마련되며, 상부플랜지와 대응하는 형상으로 형성되는 수평부와 상기 수평부의 양단에 연결되되 아치형으로 형성되는 아치부를 포함하는 연장 하부플랜지부; 상기 연장 하부플랜지부의 단부를 연결하는 연결부; 및 상기 거더의 길이방향으로 상기 거더의 복부와 상기 수평부가 연결되는 부분에 마련된 배수구;를 포함한다.

Description

아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템 및 이를 이용한 생태교량{GIRDER SYSTEM USING ARCHED LOWER FLANGE AND ECOBRIDGE USING THE SAME}

본 발명은 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템 및 이를 이용한 생태교량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 거더의 하부플랜지를 아치형으로 구비함으로써 토사하중 및 상재하중 재하시 효율적인 단면적용이 가능하고 배수가 용이하며 횡방향으로 텐던을 배치하여 구조적 안전성을 제고시킬 수 있는, 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템 및 이를 이용한 생태교량에 관한 것이다.

최근 도심지 복개공원의 목적으로 생태교량이 시공되어 시민들의 휴식을 위한 공간으로 활용되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 생태 교량의 단면도를 나타낸다.

종래기술에 따른 생태 교량은 상방으로 연장된 한 쌍의 복부를 구비하여, 그 단면의 상측에 개구부가 형성되는 U자형 형상의 수용 공간이 형성되고 종방향으로 내설된 긴장재를 긴장시켜 프리스트레스가 도입되어 교대 상에 거치되는 제1 거더와 제1 거더와 이격된 제2 거더를 포함한다.

종래기술에 따른 생태 교량은, 제1 거더의 한쌍의 복부가 이루는 개구부는 개방되면서 횡방향으로 인접한 제2 거더와의 사잇 공간의 상측은 폐합되도록 제1 거더의 복부의 상단부와 제2 거더의 상단부를 서로 연결하여 형성되는 바닥판과 제1 거더의 수용공간에 채워지는 토사를 포함한다.

종래기술에 따른 생태교량은 모듈화된 거더를 통해 1.5 미터 이상의 토사를 수용할 수 있고 가볍다는 장점이 있으나, 나무나 토사가 수용공간에만 채워지고 거더의 사잇 공간에는 채워지지 않아 조밀하게 식생을 할 수 없을 뿐만 아니라 사잇 공간을 활용할 수 없다는 단점이 있고 횡방향으로 일체화시키기 어렵다는 한계점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1118552호(2012.02.24)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 식생을 위한 수용공간이 연속적으로 마련되고, 거더의 하부플랜지를 아치형으로 형성함에 따라 토사하중 및 상재하중을 효과적으로 분산시키면서도 배수가 용이한, 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템 및 이를 이용한 생태교량을 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템은, 거더의 종방향으로 미리 설정된 간격으로 이격된 다수 개의 횡방향 돌출부; 상기 횡방향 돌출부 사이에 마련되며, 상부플랜지와 대응하는 형상으로 형성되는 수평부와 상기 수평부의 양단에 연결되되 아치형으로 형성되는 아치부를 포함하는 연장 하부플랜지부; 상기 연장 하부플랜지부의 단부를 연결하는 연결부; 및 상기 거더의 길이방향으로 상기 거더의 복부와 상기 수평부가 연결되는 부분에 마련된 배수구;를 포함한다.

상기 연결부에는 단면이 'ㄴ'자 형상으로 마련되는 블록아웃부가 마련되고, 상기 블록 아웃부에는 루프 이음철근이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 루프 이음철근이 마련된 블록 아웃부에 콘크리트를 채워 거더와 인접한 거더를 연결함으로써, 어느 하나의 거더와 인접한 거더 사이에 식재공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 식재공간의 하부는 아치부에 의해 경사를 가지도록 마련되어 상기 식재공간으로 유입된 물은 상기 배수구로 유입되는 것을 특징으로 한다.

상기 횡방향 돌출부는, 상기 상부플랜지와 상기 수평부까지 연결된 수직부; 아치부까지 연장되도록 마련된 수평 연장부; 및 상기 수평 연장부에 마련된 텐던 홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수평 연장부의 상부의 일단부는 상기 아치부의 상단부와 동일한 높이로 마련되고, 상기 수평 연장부의 하면은 상기 수평부와 동일한 평면에 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 거더의 양단부에 마련된 측부거더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측부거더는 거더의 수평 연장부에 마련된 텐던의 강연선을 정착하는 정착부를 포함하고, 상기 정착부는 상기 측부거더의 복부와 상기 측부거더의 하부플랜지를 연결하는 부분에 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 강연선은 측부거더에서 미리 설정된 곡률로 꺾이도록 마련되고, 상기 측부거더와 상기 측부거더 사이의 거더에서는 직선으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템을 이용한 생태교량이 마련될 수 있다.

본 발명에 따르면, 아치부와 연결부에 의해 하부플랜지가 아치형으로 연결됨으로써 추가적인 강성보강 없이도 구조적으로 안전성을 구현할 수 있어 단면을 콤팩트하게 구현할 수 있으며, 아치부에 의해 마련되는 경사에 의해 배수를 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 거더의 횡방향으로 부족한 결속력을 거더와 측부거더의 하부를 관통하는 강연선에 의해 보강함으로써, 거더의 횡방향으로의 구조적 안전성이 제고되고 식재를 위한 최적화된 공간을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 생태 교량을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템을나타내는 사시도,
도 3a는 본 발명의 주요 부분을 나타내는 측면도,
도 3b는 본 발명의 거더의 중앙부를 나타내는 단면도,
도 3c는 본 발명의 거더의 중앙부와 인접한 부분의 횡방향 돌출부와 배수구를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거더를 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측부거더를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정착부를 나타내는 사시도이다.

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.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템을나타내는 사시도이며, 도 3a는 본 발명의 주요 부분을 나타내는 측면도이며, 도 3b는 본 발명의 거더의 중앙부를 나타내는 단면도이고, 도 3c는 본 발명의 거더의 중앙부와 인접한 부분의 횡방향 돌출부와 배수구를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거더를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측부거더를 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정착부를 나타내는 사시도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템은, 거더(100), 측부거더(200) 및 다수 개의 거더(100)와 측부거더(200)를 횡방향으로 긴장시켜주는 강연선(t1, t2)을 포함한다.

거더(100)는 측부거더(200) 사이에 적어도 하나 이상 마련되는 것으로 거더(100)는 좌우 대칭으로 형성된다. 측부거더(200)는 다수 개의 거더(100)의 양측에 마련된다.

거더(100)는 상부플랜지(110), 복부(120)를 포함하며, 거더(100)의 길이방향(종방향)으로 미리 설정된 간격으로 이격된 다수 개의 횡방향 돌출부(141, 143)를 포함한다.

횡방향 돌출부(141, 143)는 상부플랜지(110)와 하부플랜지의 수평부(131)까지 연결된 수직부(141), 하부플랜지의 아치부(133)까지 연장되도록 마련된 수평 연장부(143), 및 수평 연장부(143)에 마련된 텐던 홀(145)을 포함한다.

수직부(141)는 일종의 가로보이지만 식생을 위한 공간 마련을 위하여 상부 플랜지(110)의 길이 이상으로 돌출되지 않도록 마련된다.

수직부(141)는 수평 연장부(143)가 마련된 곳에 마련되어 거더(100)의 횡방향 강성을 보강하며, 수직부(141)의 하부에는 배수구(d)가 관통하도록 마련된다.

수평 연장부(143)의 상단부의 타단부는 하부플랜지의 아치부(133)의 상단부와 동일한 높이로 마련되고, 수평 연장부(143)의 하면은 수평부(131)와 동일한 평면에 마련된다. 여기서 일단부는 거더의 중심과 가까운 부분으로 수평 연장부(143)의 일단부는 수직부(141)와 만나는 부분이고, 수평 연장부(143)의 타단부는 아치부(133)의 단부에 마련되는 블록아웃부(161)와 만나는 부분에 해당한다. 아치부(133)의 하부는 수평부(131)의 하부로부터 연장되되, 아치부(131)의 하부의 최상단의 높이는 배수구(d)의 높이 보다 낮게 마련된다.

연장 하부플랜지부(130)는 횡방향 돌출부(141, 143) 사이에 마련되며, 상부플랜지(110)와 대응하는 형상으로 형성되는 수평부(131)와 수평부(131)의 양단에 연결되되 아치형으로 형성되는 아치부(133)를 포함한다. 아치부(133)는 수평부(131)의 양단에서 수평부(131)와 동일한 재료로(수평부와 일체형으로) 연장되도록 형성되되 아치형으로 형성된다.

연장 하부플랜지부(130)의 아치부(133)의 단부에는 연결부(160)가 마련되며, 연결부(160)에는 단면이 'ㄴ'자 형상으로 마련되는 블록아웃부(161)가 마련되고, 블록 아웃부(161)에는 루프 이음철근(S1)이 마련된다.

루프 이음철근(S1)이 마련된 블록아웃부(161)에 콘크리트를 채워 거더(100)와 인접한 거더(100)를 연결함으로써, 어느 하나의 거더(100)와 인접한 거더(100) 사이에 식재공간(PS)이 형성될 수 있다. 블록아웃부(161)에는 거더(100)의 길이방향 철근(S2)이 역시 마련될 수 있다.

아치부(133)의 단부에 연결부(160)가 마련되어 콘크리트나 채움재가 채워짐으로써 아치부(133)와 인접한 아치부(133)가 연결되어 온전한 아치(Arch)를 형성한다.

온전한 아치가 마련됨으로써, 식재공간(PS)에 채워지는 토사나 상재하중이 아치부(133)를 통해 거더(100)의 횡방향으로 분배됨으로써 거더(100)는 효율적인 단면 적용이 가능할 뿐만 아니라 구조적 안전성이 제고되고 식재공간(PS)에 유입된 물은 아치부(133)의 경사에 의해 용이하게 배수구(d)로 유입되어 원활한 배수가 가능하게 된다.

즉, 본 발명에 따르면, 아치부(133)와 연결부(160)에 의해 하부플랜지가 아치형으로 연결됨으로써 추가적인 강성보강 없이도 구조적으로 안전성을 구현할 수 있어 단면의 콤팩트하게 구현할 수 있으며, 아치부(133)에 의해 마련되는 경사에 의해 배수를 원활하게 할 수 있다.

배수구(d)는 거더(100)의 길이방향으로 거더(100)의 복부(120)와 수평부(131)가 연결되는 곳에 한 쌍으로 마련되어, 식재공간(PS)에 유입된 물을 배수시키며 미리 설정된 관과 연결되어 물을 하수구로 배출시키게 된다.

거더(100)의 단부에는 거더 단부(150)가 마련되며, 거더 단부(150)는 횡방향 돌출부(141, 143)와 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 거더 단부(150)는 단부 수직부(151)와 단부 수평부(153)으로 외형이 마련되며, 단부 수평부(153)에는 텐던 홀(155)이 마련될 수 있다.

거더(100)의 양 단부에는 측부거더(200)가 마련된다.

측부거더(200)의 일측부는 인접한 거더(100)와 연결되는 부분이므로, 거더(100)의 일측부와 대응하는 형상으로 마련된다. 도 3a와 같이 측부거더에도 횡방향 돌출부(141, 143)가 마련되고, 아치부(233)가 마련된다.

그러나, 측부거더(200)의 타측부, 즉 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템의 좌우 측단부에는 복부(220)와 하부플랜지(231)가 연결되는 부분에 정착부(250)가 마련된다.

정착부(250)는 거더(100)의 수평 연장부(143)와 텐던 홀(155)이 마련된 부분과 대응하는 위치에 마련되는 것으로, 도 3a와 같이 거더(100)의 수평 연장부(143)에 마련된 텐던 홀(155)을 관통하는 강연선(t1)과 측부거더(200)의 하부플랜지(231)을 관통하되 미리 설정된 곡률로 연장된 강연선(t2)은 정착부(250)에서 정착된다.

이에 따라, 거더(100)와 거더(100), 거더(100)와 측부거더(200)를 연결시 연결부(160)를 통한 연결에 따른 부족한 측방향 결속력을 정착부(250)에 의해 정착되는 강연선(t1, t2)으로 보강할 수 있다.

측부거더(200)의 거더 단부 역시 거더(100)의 거더 단부(150)와 대응하는 형상으로 마련된다.

본 발명에 따르면, 아치부와 연결부에 의해 하부플랜지가 아치형으로 연결됨으로써 추가적인 강성보강 없이도 구조적으로 안전성을 구현할 수 있어 단면의 콤팩트하게 구현할 수 있으며, 아치부에 의해 마련되는 경사에 의해 배수를 원활하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 거더의 횡방향으로 부족한 결속력을 거더와 측부거더의 하부를 관통하는 강연선에 의해 보강함으로써, 거더의 횡방향으로의 구조적 안전성이 제고되고 식재를 위한 최적화된 공간을 제공할 수 있게 된다.

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 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

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: 거더
110: 상부플랜지
120: 복부
130: 연장 하부플랜지부
141: 수직부
143: 수평 연장부
150: 거더 단부
160: 연결부
200: 측부거더

Claims (10)

1. 거더의 종방향으로 미리 설정된 간격으로 이격된 다수 개의 횡방향 돌출부;
   상기 횡방향 돌출부 사이에 마련되며, 상부플랜지와 대응하는 형상으로 형성되는 수평부와 상기 수평부의 양단에서 상기 수평부와 동일한 재료로 연장되도록 형성되되 아치형으로 형성되는 아치부를 포함하는 연장 하부플랜지부;
   상기 연장 하부플랜지부의 단부를 연결하는 연결부; 및
   상기 거더의 길이방향으로 상기 거더의 복부와 상기 수평부가 연결되는 부분에 마련된 배수구;를 포함하고,
   상기 횡방향 돌출부는, 상기 상부플랜지와 상기 수평부까지 연결된 수직부;
   아치부의 단부까지 연장되도록 마련된 수평 연장부; 및 상기 수평 연장부에 마련된 텐던 홀;을 포함하며,
   상기 수평 연장부의 상부의 일단부는 상기 아치부의 상단부와 동일한 높이로 마련되고, 상기 수평 연장부의 하면은 상기 수평부와 동일한 평면에 마련되고,
   상기 아치부의 하부는 상기 수평부의 하부로부터 연장되되, 상기 아치부의 하부의 최상단의 높이는 상기 배수구의 높이 보다 낮게 마련되며,
   상기 연결부에는 단면이 'ㄴ'자 형상으로 마련되는 블록아웃부가 마련되고, 상기 블록 아웃부에는 루프 이음철근이 마련되고, 상기 루프 이음철근이 마련된 블록 아웃부에 콘크리트를 채워 거더와 인접한 거더를 연결함으로써, 어느 하나의 거더와 인접한 거더 사이에 식재공간이 형성되며, 상기 식재공간의 하부는 아치부에 의해 경사를 가지도록 마련되어 상기 식재공간으로 유입된 물은 상기 배수구로 유입되고,
   상기 거더의 양단부에는 측부거더가 마련되고, 상기 측부거더는 거더의 수평 연장부에 마련된 텐던의 강연선을 정착하는 정착부를 포함하고, 상기 정착부는 상기 측부거더의 복부와 상기 측부거더의 하부플랜지를 연결하는 부분에 마련되며,
   상기 강연선은 측부거더에서 미리 설정된 곡률로 꺾이도록 마련되고, 상기 강연선은 측부거더와 상기 측부거더 사이의 거더에서는 직선으로 배치되어, 거더와 거더, 거더와 상기 측부거더를 연결시 상기 연결부를 통한 연결에 따른 부족한 측방향 결속력을 상기 정착부에 의해 정착되는 상기 강연선으로 보강할 수 있는 것을 특징으로 하는 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템.
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10. 제1항에 따른 아치형 하부플랜지를 이용한 거더 시스템을 이용한 생태교량.

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