KR102361594B1 - 상부횡대 자중식 고정구 및 이를 이용한 조립식 가교 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부횡대 자중식 고정구 및 이를 이용한 조립식 가교에 관한 것으로, 특히 복공판을 설치하기 위한 상부횡대의 자중에 의해 자동으로 메인트러스에 안착되는 상부횡대를 안정적으로 고정하여 조립식 가교의 설치 및 해체를 용이하게 하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 가설교량은 지지 브라켓을 메인트러스에 볼트를 이용하여 결합하는 작업과 지지 브라켓에 가로보를 설치하는 작업에 시간이 오래 걸리고 시공비가 많이 소요되며, 한시적으로 설치된 가교를 해체할 때에도 많은 시간과 인력이 소요되는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 메인트러스의 상단에 고정구 바디를 거치시킨 상태에서 상기 고정구 바디의 중앙에 상하 탄성 가능하게 설치된 샤프트의 상단으로 상부횡대를 하강하면 상부횡대의 자중에 의해 샤프트가 하부로 이동함과 아울러 한 쌍의 후크가 상부횡대의 저부 양측을 자동으로 걸음 고정할 수 있도록 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

상부횡대 자중식 고정구 및 이를 이용한 조립식 가교{Self-weighted type fixture for upper crossbar and prefabricated bridge using the same}

본 발명은 복공판을 설치하기 위한 상부횡대의 자중에 의해 자동으로 메인트러스에 안착되는 상부횡대를 안정적으로 고정하여 조립식 가교의 설치 및 해체를 용이하게 하는 신개념의 기술에 관한 것이다.

일반적으로 가교(가설 교량)는 교량의 신설, 개축, 확장 보강 등을 위한 공사와 수해로 인한 긴급 복구 등을 위해 임시로 가설되는 교량으로, 일반 교량과는 달리 다른 특수한 목적으로 다양한 현장 여건(하천, 교통상황 등)에 따라 최소의 공사비로 신속히 설치되어야 하는 특성이 있다.

특히, 한시적으로 이용되는 가교는 조립설치 및 해체를 용이하게 하고 비용을 절감하기 위하여 형강을 이용하여 하부 구조물인 교각과 상부 구조물인 트러스를 형성하고 있다.

이러한 가교에 관련한 종래의 선행기술로는 「특허등록 제1126801호, 명칭/ 가로보 지지 브라켓을 이용한 트러스 가설교량」이 개시되고 있다.

상기 선행기술에 따른 가설교량은 일체형 구조를 이루는 2개의 메인트러스가 교각파일의 상부 양측을 따라 각각 설치되면, 가로보의 설치를 위한 지지 브라켓이 메인트러스의 하부H빔 측에 결합되어지게 되고, 가로보는 지지 브라켓의 가로보 결합부에 안착되거나 지지브라켓의 상단에 안착되어진 상태에서 볼트 결합이 이루어지며, 상기 가로보의 상부에는 복공판이 안착되어지는 구조로 이루어진다.

그러나 상기 선행기술은 지지 브라켓을 메인트러스에 볼트를 이용하여 결합하는 작업과 지지 브라켓에 가로보를 설치하는 작업에 시간이 오래 걸리고 시공비가 많이 소요되며, 한시적으로 설치된 가교를 해체할 때에도 많은 시간과 인력이 소요되는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 메인트러스의 상단에 고정구 바디를 거치시킨 상태에서 상기 고정구 바디의 중앙에 상하 탄성 가능하게 설치된 샤프트의 상단으로 상부횡대를 하강하면 상부횡대의 자중에 의해 샤프트가 하부로 이동함과 아울러 한 쌍의 후크가 상부횡대의 저부 양측을 자동으로 걸음 고정하는 방식의 상부횡대 자중식 고정구를 제공할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 상부횡대를 들어올리면 샤프트가 상부로 이동함과 아울러 상부횡대의 저부를 걸음 고정하던 한 쌍의 후크가 자동으로 걸음 해제하는 방식의 상부횡대 자중식 고정구를 제공할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 상부횡대를 메인트러스의 상단에 고정한 상태에서 샤프트의 하측에 회전 가능하게 끼움 설치된 하부 고정판을 회전시켜 메인트러스의 상현재 하단에 정착하는 방식의 상부횡대 자중식 고정구를 제공할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 강관파일의 상부 양측을 따라 설치되는 메인트러스의 상현재에 상부횡대 자중식 고정구를 거치하고, 상부횡대의 자중에 의해 자동으로 작동하는 한 쌍의 후크를 이용하여 상부횡대를 메인트러스의 상단에 견고하게 고정하며, 상기 상부횡대의 상부에 복공판을 설치하는 구조의 상부횡대 자중식 고정구를 이용한 조립식 가교를 제공할 수 있도록 하는 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 메인트러스에 거치된 상부횡대 자중식 고정구에 맞추어 상부횡대를 하강시키면 자동으로 상부횡대를 견고하게 고정함으로써 상부횡대의 설치 시간과 인력을 대폭 감축하여 가교의 공기 및 공사비를 획기적으로 절감하고, 한시적으로 설치된 가교의 해체에 소요되는 시간과 인력마저도 감축하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상부횡대를 메인트러스의 상단에 고정한 상태에서 샤프트에 결합된 하부 고정판을 회전시켜 메인트러스의 상현재 하단에 정착함으로써 샤프트가 상승하지 않도록 2중으로 락킹하여 더욱 견고한 시공성을 확보하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 상부횡대 자중식 고정구를 이용한 조립식 가교의 시공상태 정면도
도 2는 본 발명 상부횡대 자중식 고정구의 사시도
도 3은 본 발명 상부횡대 자중식 고정구의 정면도
도 4는 본 발명 상부횡대 자중식 고정구의 평면도
도 5는 본 발명 고정구 바디의 사식도
도 6은 본 발명 하부 고정판의 사시도
도 7은 본 발명의 상부횡대 자중식 고정구가 상현재에 거치된 상태의 정단면도
도 8은 본 발명의 상부횡대 자중식 고정구가 상현재에 거치된 상태의 측단면도
도 9는 본 발명 상부횡대의 하강시 완충상태 정단면도
도 10은 본 발명의 상부횡대가 하강시 자중에 의해 고정후크가 상부횡대를 고정한 상태의 정단면도
도 11은 본 발명의 상부횡대가 하강시 자중에 의해 고정후크가 상부횡대를 고정한 상태의 측단면도
도 12는 본 발명의 하부 회전판의 회전시 상현재의 하단에 정착된 상태의 정단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부횡대 자중식 고정구(F)의 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 고정구 바디(10), 샤프트(20), 후크 고정대(30), 후크 스프링(40), 한 쌍의 고정후크(50)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 고정구 바디(10)는 메인트러스(T)에 상부횡대(5)를 안착 고정할 때 도 8과 같이 메인트러스(T)의 상부에 배치된 마주하는 한 쌍의 ㄷ형 상현재(1)의 사이에 위치하는 것으로, 하판(11)의 양측에 상향으로 연결된 한 쌍의 측판(12) 상단에 상향 외측으로 경사지게 후크 회전가이드(13)가 형성되고, 후크 회전가이드(13)의 상단에는 수평으로 한 쌍의 안착판(14)이 형성되며, 한 쌍의 안착판(14)은 상현재(1)의 상단에 선택적으로 안착되게 거치될 수 있도록 측판(12)보다 전후 방향으로 각각 더 길게 형성된다.

상기 하판(11)의 중앙에 형성된 샤프트 통공(11a)을 관통하여 샤프트(20)가 설치되고, 샤프트(20)의 상부 외주면 및 하단에는 각각 샤프트 고정플랜지(21)(21a)가 형성된다.

여기에서 하측에 위치하는 샤프트 고정플랜지(21a)는 샤프트(20)가 상부로 과도하게 이동하면서 고정구 바디(10)로부터 분리됨을 방지하고, 상측에 위치하는 샤프트 고정플랜지(21)는 하부로 이동시 후크 고정대(30)를 하부로 밀어주면서 후크 고정대(30)가 함께 하부 이동할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

상기 상측에 위치하는 샤프트 고정플랜지(21)의 하측에 위치하는 샤프트(20)의 외측에는 후크 고정대(30)가 끼워지고, 후크 고정대(30) 및 하판(11)의 사이에 위치하는 샤프트(20)의 외측에 후크 스프링(40)이 끼워짐으로써 후크 스프링(40)은 탄성력을 이용하여 하판(11)을 기준으로 후크 고정대(30) 및 샤프트(20)를 상향으로 탄성바이어스하는 기능을 수행한다.

상기 후크 고정대(30)의 양측에는 한 쌍의 고정후크(50)가 상하 회전 가능하게 결합된 상태로 후크 회전가이드(13)의 상면에 놓이는 것으로, 고정후크(50)는 전후 양측에 형성된 한 쌍의 연결포크(51) 및 후크 고정대(30)를 힌지핀(52)이 관통하여 결합됨으로써 힌지핀(52)을 중심으로 하여 상하로 자유롭게 회전할 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 도 7 내지 도 8과 같이 메인트러스(T)의 상현재(1)에 고정구 바디(10)를 안착시킨 상태에서 상기 샤프트(20)의 상부에서 상부횡대(5)를 하강하면 상부횡대(5)의 자중에 의해 샤프트(20)가 눌리면서 샤프트(20) 및 후크 고정대(30)는 함께 하부로 이동함과 아울러 한 쌍의 고정후크(50)는 후크 회전가이드(13)를 따라 상부로 회전하면서 내향으로 오므려짐으로써 도 10과 같이 상현재(1)의 상단에 안착되는 상부횡대(5)의 저부(5a) 양측을 자동으로 걸음 고정하게 된다.

따라서 상부횡대(5)는 자동으로 메인트러스(T)의 상단에 견고하게 고정됨으로써 상부횡대(5)의 설치 시간과 인력을 대폭 감축하여 가교의 공기 및 공사비를 획기적으로 절감하는 특별한 효과를 제공한다.

본 발명은 상기 상부횡대(5)의 하강시 직접 샤프트(20)를 누를 때 가해지는 충격을 완화하여 파손을 방지할 수 있도록 하는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 샤프트(20)의 상부에는 완충 스프링(60)이 끼워지고, 이 완충 스프링(60)의 하측은 상측에 위치한 샤프트 고정플랜지(21)의 상단에 일체로 고정되며, 완충 스프링(60)의 상단에는 완충재(61)가 일체로 부착됨으로써 상부횡대(5)의 하강시 도 9와 같이 샤프트(20)가 하부로 이동하기 이전에 상기 완충재(61) 및 완충 스프링(60)이 먼저 하부로 이동하는 과정에서 완충시키는 역할을 수행하여 샤프트(20)의 파손을 방지하는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 상기 후크 고정대(30)의 전후면 중앙에는 각각 횡변위방지 가이드핀(32)이 돌출 형성되고, 상기 횡변위방지 가이드핀(32)은 후크 고정대(30) 및 샤프트(20)가 하부나 상부로 이동할 때 한 쌍의 상현재(1) 내면에 밀착됨으로써 전후로 움직이지 않고 상하로 원활하게 이동하도록 안내하는 기능을 발휘할 뿐만 아니라 상부횡대 자중식 고정구(F)의 움직임을 방지하여 전체적인 횡변위를 방지하는 특별한 효과를 제공한다.

아울러 메인트러스(T)의 상현재(1)에 고정되었던 상부횡대(5)를 해체하는 방법은, 상기 상부횡대(5)를 상부로 들어올리면 후크 스프링(40)의 텐션에 의해 샤프트(20) 및 후크 고정대(30)가 상부로 이동함과 아울러 한 쌍의 고정후크(50)는 후크 회전가이드(13)를 따라 하부로 회전하면서 외향으로 벌어짐으로써 상부횡대(5)의 걸음을 자동으로 해제하여 상부횡대(5) 및 한시적으로 설치된 가교의 해체에 소요되는 시간과 인력마저도 대폭 감축하는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 상기 측판(12) 및 하판(11)의 양측에는 부분적으로 절개부(16)가 형성되고, 상기 측판(12)의 절개부(16) 상부에는 상향으로 가이드 걸림구(17)가 절곡 형성되며, 상기 가이드 걸림구(17)는 고정후크(50)의 전후에 형성된 한 쌍의 연결포크(51) 사이에 상하로 관통 형성된 걸림홀(53)에 걸림 고정됨으로써 고정후크(50)의 전후 움직임을 방지함은 물론 고정후크(50)의 상하 회전을 원활하게 안내할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 상부횡대(5)를 메인트러스(T)의 상단에 고정한 상태에서 샤프트(20)의 하측에 회전 가능하게 끼움 설치된 하부 고정판(70)을 회전시켜 메인트러스(T)의 상현재(1) 하단에 정착하는 신규의 기술이 추가로 접목된다.

이러한 기술구성으로 상기 하판(11) 및 샤프트 고정플랜지(21a)의 사이에 위치한 샤프트(20)의 외측에는 도 7 내지 도 8과 같이 하판(11)과 전후 방향으로 동일한 폭으로 형성된 하부 고정판(70)이 회전 가능하게 끼움 결합되고, 이러한 하부 고정판(70)은 상현재(1)의 사이에 위치하다가 상부횡대(5)의 고정시 도 10 내지 도 11과 같이 상현재(1)의 하측으로 이동한다.

그리고 상현재(1)의 하측으로 이동된 하부 고정판(70)의 저면에 부착된 손잡이(71)를 잡고 회전시키면 하부 고정판(70)의 양측이 한 쌍의 상현재(1)의 하단에 정착됨으로써 샤프트(20)가 상승하지 않도록 2중으로 락킹하면서 상부횡대(5)를 더욱 견고하게 고정하여 우수한 시공성을 확보하는 특별한 효과를 제공한다.

여기에서 상기 하부 고정판(70)의 양측 상단에는 각각 전후 방향으로 한 쌍의 스토퍼(72)가 추가로 부착되고, 상기 스토퍼(72)는 하판(11)의 양측에 형성된 절개부(16)에 위치하다가 절개부(16)에서 벗어난 상태에서 하부 고정판(70)의 회전시 도 12와 같이 한 쌍의 상현재(1)의 내면에 걸리면서 하부 고정판(70)이 회전됨을 방지하여 상부횡대(5)를 2중으로 더욱 견고하게 고정할 수 있게 된다.

다음으로 본 발명의 상부횡대 자중식 고정구(F)를 이용한 조립식 가교에 대하여 설명하기로 한다.

우선적으로 파일항타 작업을 통해 수중의 바닥면에 설치된 강관파일의 상부 양측을 따라 메인트러스(T)가 연속적으로 연결 설치되는 것으로, 상기 메인트러스(T)는 상부에 배치된 마주하는 한 쌍의 상현재(1) 및 하부에 배치된 마주하는 한 쌍의 하현재(2)의 사이에 다수의 보강재(3)가 일체로 연결 설치되고, 이러한 메인트러스(T)는 공장에서 동일한 규격 및 품질을 유지하도록 기성품의 형태로 대량 양산하게 된다.

상기 메인트러스(T)의 상단에 거치되는 상부횡대 자중식 고정구(F)는, 상술한 바와 같이 상기 메인트러스(T)의 상부에 배치된 마주하는 한 쌍의 상현재(1) 사이에 위치하면서 양 측판(12) 상단에 상향 외측으로 경사지게 형성된 후크 회전가이드(13)의 상단에 수평으로 형성된 한 쌍의 안착판(14)이 상기 상현재(1)의 상단에 선택적으로 안착 거치되는 고정구 바디(10)와;

상기 고정구 바디(10)의 하판(11) 중앙을 관통하여 설치되고, 상부 외주면 및 하단에 각각 샤프트 고정플랜지(21)(21a)가 형성된 샤프트(20)와;

상기 샤프트 고정플랜지(21)의 하측 샤프트(20)의 외측에 끼워진 후크 고정대(30)와;

상기 후크 고정대(30) 및 하판(11) 사이의 샤프트(20) 외측에 끼워져 샤프트(20)를 상향으로 탄성바이어스하는 후크 스프링(40)과;

상기 후크 고정대(30)의 양측에 상하 회전 가능하게 결합된 상태로 후크 회전가이드(13)에 놓이는 한 쌍의 고정후크(50)를 포함하여 구성된다.

따라서 상기 메인트러스(T)의 상단에 간격을 두고 거치된 다수의 상부횡대 자중식 고정구(F)를 이용하여 다수의 상부횡대(5)를 간격을 두고 고정 설치하고, 이러한 상부횡대(5)의 상부에는 다수의 복공판(P)을 설치함으로써 조립식 가교의 공기를 단축하고, 공사비를 절감하여 경제성을 향상할 수 있게 된다.

F: 상부횡대 자중식 고정구 P: 복공판
T: 메인트러스 1: 상현재
2: 하현재 3: 보강재
5: 상부횡대 5a: 저부
10: 고정구 바디 11: 하판
12: 측판 13:: 후크 회전가이드
14: 안착판 16: 절개부
17: 가이드 걸림구 20: 샤프트
21, 21a: 샤프트 고정플랜지 30: 후크 고정대
32: 횡변위방지 가이드핀 40: 후크 스프링
50: 고정후크 51: 연결포크
53: 걸림홀 60: 완충 스프링
61: 완충재 70: 하부 고정판
71: 손잡이 72: 스토퍼

Claims (8)

1. 메인트러스(T)의 상부에 배치된 마주하는 한 쌍의 상현재(1) 사이에 위치하면서 양 측판(12) 상단에 상향 외측으로 경사지게 형성된 후크 회전가이드(13)의 상단에 수평으로 형성된 한 쌍의 안착판(14)이 상기 상현재(1)의 상단에 선택적으로 안착 거치되는 고정구 바디(10)와;
   상기 고정구 바디(10)의 하판(11) 중앙을 관통하여 설치되고, 상부 외주면 및 하단에 각각 샤프트 고정플랜지(21)(21a)가 형성된 샤프트(20)와;
   상기 샤프트 고정플랜지(21)의 하측 샤프트(20)의 외측에 끼워진 후크 고정대(30)와;
   상기 후크 고정대(30) 및 하판(11) 사이의 샤프트(20) 외측에 끼워져 후크 고정대(30) 및 샤프트(20)를 상향으로 탄성바이어스하는 후크 스프링(40)과;
   상기 후크 고정대(30)의 양측에 상하 회전 가능하게 결합된 상태로 후크 회전가이드(13)에 놓이는 한 쌍의 고정후크(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트(20)의 상부에서 상부횡대(5)를 하강하면 상부횡대(5)의 자중에 의해 샤프트(20) 및 후크 고정대(30)가 하부로 이동함과 아울러 한 쌍의 고정후크(50)는 후크 회전가이드(13)를 따라 상부로 회전하면서 상현재(1)의 상단에 안착되는 상부횡대(5)의 저부(5a) 양측을 자동으로 걸음 고정하는 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 상현재(1)의 상단에 안착된 상부횡대(5)를 들어올리면 후크 스프링(40)의 텐션에 의해 샤프트(20) 및 후크 고정대(30)가 상부로 이동함과 아울러 한 쌍의 고정후크(50)는 후크 회전가이드(13)를 따라 하부로 회전하면서 상부횡대(5)의 걸음을 자동으로 해제하여 상부횡대(5)를 편리하게 해체하는 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 후크 고정대(30)의 전후면 중앙에는 횡변위방지 가이드핀(32)이 돌출 형성되고, 상기 횡변위방지 가이드핀(32)은 한 쌍의 상현재(1) 내면에 밀착되면서 상부횡대 자중식 고정구(F)의 전체적인 횡변위를 방지하는 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 샤프트(20)의 상부에 끼워진 완충 스프링(60)의 하측은 샤프트 고정플랜지(21)의 상단에 일체로 고정되고, 완충 스프링(60)의 상단에는 완충재(61)가 일체로 부착된 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 하판(11) 및 샤프트 고정플랜지(21a)의 사이에 위치한 샤프트(20)의 외측에는 하부 고정판(70)이 회전 가능하게 끼움 결합되고, 하부 고정판(70)은 상현재(1)의 사이에 위치하다가 상부횡대(5)의 고정시 상현재(1)의 하측으로 이동하며, 상기 하부 고정판(70)을 회전시키면 하부 고정판(70)의 양측이 한 쌍의 상현재(1)의 하단에 정착되는 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 하부 고정판(70)의 양측 상단에는 각각 전후 방향으로 한 쌍의 스토퍼(72)가 부착되고, 상기 스토퍼(72)는 하판(11)의 양측에 형성된 절개부(16)에 위치하다가 하부 고정판(70)의 회전시 한 쌍의 상현재(1)의 내면에 걸리면서 하부 고정판(70)의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구.
   
8. 강관파일의 상부 양측을 따라 설치되고, 상부에 배치된 마주하는 한 쌍의 상현재(1) 및 하부에 배치된 마주하는 한 쌍의 하현재(2)의 사이에 보강재(3)가 일체로 연결 설치된 메인트러스(T)와;
   상기 메인트러스(T)의 상부에 배치된 마주하는 한 쌍의 상현재(1) 사이에 위치하면서 양 측판(12) 상단에 상향 외측으로 경사지게 형성된 후크 회전가이드(13)의 상단에 수평으로 형성된 한 쌍의 안착판(14)이 상기 상현재(1)의 상단에 선택적으로 안착 거치되는 고정구 바디(10)와; 상기 고정구 바디(10)의 하판(11) 중앙을 관통하여 설치되고, 상부 외주면 및 하단에 각각 샤프트 고정플랜지(21)(21a)가 형성된 샤프트(20)와; 상기 샤프트 고정플랜지(21)의 하측 샤프트(20)의 외측에 끼워진 후크 고정대(30)와; 상기 후크 고정대(30) 및 하판(11) 사이의 샤프트(20) 외측에 끼워져 샤프트(20)를 상향으로 탄성바이어스하는 후크 스프링(40)과; 상기 후크 고정대(30)의 양측에 상하 회전 가능하게 결합된 상태로 후크 회전가이드(13)에 놓이는 한 쌍의 고정후크(50)를 포함하여 구성된 상부횡대 자중식 고정구(F)와;
   상기 메인트러스(T)의 상단에 간격을 두고 거치되는 다수의 상부횡대 자중식 고정구(F)의 상부에 각각 고정 설치되는 다수의 상부횡대(5)의 상부에 설치되는 다수의 복공판(P)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상부횡대 자중식 고정구를 이용한 조립식 가교.

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