KR102381012B1 - 구조물 시공을 위한 지지체 모듈 및 이의 시공공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거더교나 전망대 등의 데크와 같은 구조물 시공시 활용될 수 있는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈에 관련되는 기술로서, 소정 이격거리를 두고 기초에 세워지는 복수의 포스트; 이웃하는 상기 포스트의 상면에 서로 마주보게 고정 설치되며, 오목한 안착홈이 형성되되, 상기 안착홈의 외측은 소정 각도로 상향하는 슬로프로 이루어지는 기능성 좌대; 양단의 지지단부가 상기 기능성 좌대의 안착홈에 끼워지게 되며, 상기 지지단부는 편평한 하면과 상기 하면과 연결되는 경사면으로 이루어지는 거더프레임;을 포함하고, 상기 경사면이 상기 슬로프에 접촉되는 상태로 상기 지지단부가 상기 안착홈에 삽입됨으로써 상기 거더프레임의 처짐과 이탈을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

Description

구조물 시공을 위한 지지체 모듈 및 이의 시공공법{Supporting module for structures and Construction method thereof}

본 발명은 거더교나 전망대 등의 데크와 같은 구조물 시공시 활용될 수 있는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈에 관련되는 기술이다.

교량이나 전망대의 데크와 같은 고하중에 견뎌야 하는 구조물의 시공에 있어서 무엇보다도 중요한 요소는 평상시의 수직하중은 물론이고 빈번하게 발생하는 지진 발생시의 흔들림에도 버틸 수 있도록 지지체의 설계시부터 내하중 및 내진 특성을 갖추도록 준비할 필요가 있다.

다양한 교량 중 거더교는 교각에 받쳐져 지지되는 거더와 거더의 상측에 올려지는 슬래브로 구성된다.

거더교는 하나의 거더만으로 계곡이나 강의 양안을 연결하는 단순교일 수 있고, 여러개의 거더를 연이어 배치하는 연속교와 같은 형태로 설치된다.

도 1은 일반적인 단순 거더교의 예를 보여주며, 거더의 중심부에서 처짐이 발생될 수 밖에 없는 구조이다.

한편, 일반 거더교의 경우 H 빔을 이용하여 거더를 구성하게 되는데, 교량의 외관이 너무나 단순하여 하나의 공간 건축물인 교량에 아무런 미적인 미감을 부여할 수 없다는 한계가 있었다.

그리고 전망대의 데크와 같은 구조물에서는 넓은 공간 확보를 위해서는 많은 지지기둥을 세워야만 한다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1079616호

이에 본 발명에서는 거더교에서 발생되는 처짐을 효과적으로 예방할 수 있으며, 교량의 외관을 보다 미려하게 할 수 있는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈 및 이의 시공공법을 제시하고자 한다.

그리고 전망대의 데크와 같은 구조물 시공시에 최소한의 포스트로도 큰 하중에도 견딜 수 있는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈을 제시하고자 한다.

또한, 본 발명은 거더프레임의 시공이 보다 용이하고, 포스트에 올려지는 거더프레임의 각 지지단부가 가동단의 특성을 갖도록 함으로써 안정성이 우수하고 내진 특성을 보다 향상시킬 수 있는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈을 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 구조물 시공을 위한 지지체 모듈은, 소정 이격거리를 두고 기초에 세워지는 복수의 포스트; 이웃하는 상기 포스트의 상면에 서로 마주보게 고정 설치되며, 오목한 안착홈이 형성되되, 상기 안착홈의 외측은 소정 각도로 상향하는 슬로프로 이루어지는 기능성 좌대; 양단의 지지단부가 상기 기능성 좌대의 안착홈에 끼워지게 되며, 상기 지지단부는 편평한 하면과 상기 하면과 연결되는 경사면으로 이루어지는 거더프레임;을 포함하고, 상기 경사면이 상기 슬로프에 접촉되는 상태로 상기 지지단부가 상기 안착홈에 삽입됨으로써 상기 거더프레임의 처짐과 이탈을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 기능성 좌대는, 가장자리를 따라 복수의 체결홀이 형성되어 상기 포스트 상면에 결합되는 판상의 바닥부재; 상기 바닥부재 상면에 결합되며, 내측이 오픈된 ㄷ 자 형상을 이루는 테두리부재; 상기 테두리부재의 내부에 경사지게 배치되되, 상기 테두리부재의 상단보다 낮은 위치에 마련되는 상기 슬로프;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 바닥부재의 상면에 상기 지지단부의 하면을 받쳐주는 방진부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 거더프레임은, 강관 또는 H 빔으로 이루질 수 있으며, 상기 거더프레임의 하면을 따라 보강트러스가 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 시공공법으로서, 소정의 이격거리를 두고 기초 위에 포스트를 설치하도록 하는 포스트 형성단계; 상기 각 포스트 상면에 슬로프를 갖는 안착홈이 형성된 기능성 좌대를 마주보는 방향으로 올리도록 하는 기능성 좌대 가설치단계; 거더프레임의 지지단부가 상기 안착홈에 삽입되게 하되, 상기 지지단부의 경사면이 상기 슬로프에 접촉되게 하는 거더프레임 위치잡기단계; 상기 거더프레임이 수평을 이루도록 상기 기능성 좌대의 위치를 조정하여 상기 포스트에 고정되도록 하는 기능성 좌대 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 구조물 시공을 위한 지지체 모듈은 교량이나 전망대 등과 같은 대형 구조물 시공시 필수적으로 사용되는 거더프레임의 처짐문제에 대해 구조적으로 보다 잘 대응할 수 있고, 교량 등의 구조물의 외관을 보다 미려하게 돋보이게 할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 거더프레임의 양단부를 이루는 지지단부가 기능성 좌대의 안착홈에 삽입되어 자리를 잡게 되므로 시공이 보다 용이하고, 지진 등으로 인한 진동발생시에 거더프레임이 기능성 좌대를 이탈하지 않으면서 제한된 범위내에서 움직이면서 가동단과 같은 기능을 수행함에 따라 우수한 내하중, 내진 특성을 제공할 수 있다는 효과도 있다.

도 1은 일반적인 단순 거더교의 예시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 정면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 도 1에 대한 사시도.
도 5는 거더프레임의 지지단부에 대한 확대 사시도.
도 6은 기능성 좌대의 확대 사시도.
도 7은 거더프레임이 강관으로 이루어지는 경우의 예시도.
도 8은 거더프레임에 다수의 확장부재가 결합되는 경우의 예시도.
도 9는 보강트러스로 X자 보조강관이 적용되는 경우의 예시도.
도 10은 거더프레임의 지지단부에 볼트홀이 형성되는 경우 예시도.
도 11은 기능성좌대의 바닥부재에 관통홀이 형성된 경우의 예시도.
도 12는 거더프레임을 복수개로 하여 확장할 수 있음을 보여주는 예시도.
도 13은 본 발명에 의한 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 시공공법에 대한 공정도.

이하, 본 발명에 따른 구조물 시공을 위한 지지체 모듈 이의 시공공법에 대해 보다 상세한 설명을 하고자 하며, 첨부되는 도면을 참조하도록 한다.

단, 제시되는 도면들은 본 발명의 기술적 사상에 대한 하나의 실시 가능한 예를 보여주는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 정면도이며, 도 3은 도 1의 평면도이며, 도 4는 도 1에 대한 사시도이며, 도 5는 거더프레임의 지지단부에 대한 확대 사시도이며, 도 6은 기능성 좌대의 확대 사시도이며, 도 7은 거더프레임이 강관으로 이루어지는 경우의 예시도이며, 도 8은 거더프레임에 다수의 확장부재가 결합되는 경우의 예시도이며, 도 9는 보강트러스로 X자 보조강관이 적용되는 경우의 예시도이며, 도 10은 거더프레임의 지지단부에 볼트홀이 형성되는 경우 예시도이며, 도 11은 기능성좌대의 바닥부재에 관통홀이 형성된 경우의 예시도이며, 도 12는 거더프레임을 복수개로 하여 확장할 수 있음을 보여주는 예시도이고, 도 13은 본 발명에 의한 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 시공공법에 대한 공정도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 구조물 시공을 위한 지지체 모듈은 주요한 구성요소로 포스트(200), 기능성 좌대(300), 거더프레임(100)을 포함하게 되며, 본원에서 의미하는 구조물은 특별히 한정되지 않지만, 대표적으로 교량이나 전망대용 데크와 같은 것일 수 있다. 즉, 구조물은 거더프레임(100)의 양단부가 포스트(200)에 의해 받쳐지면서 거더프레임(100) 위로 형성되는 다양한 건축물일 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서는 거더교의 시공에 적용되는 경우에 대해 설명하도록 한다.

익히 알려진 바와 같이 거더교는 강, 하천, 계곡 등의 길이에 따라 하나 또는 복수개의 거더프레임을 설치하여 차량이나 사람이 통행 가능하도록 설치되는 교량을 의미한다.

거더교가 설치될 장소에 기초를 형성시킨 후 기초 위에 포스트(200)를 설치하도록 하며, 이웃하는 포스트(200)는 소정의 이격거리를 두도록 한다. 포스트(200)는 거더교의 용도나 최대하중을 고려하여 철근콘크리트로 이루어지거나 대구경의 강관을 이용할 수 있을 것인 바, 설계하중을 고려하여 적당한 소재와 직경을 선택하면 된다.

본 발명의 제1실시예에서는 도 2와 같이 포스트(200)가 단열로 배치되는 소형 거더교인 경우로서, 보도교나 소형차량을 위한 교량에 적합하다.

소정 이격거리를 두고 배치되는 각 포스트(200)의 상면에 기능성 좌대(300)가 고정 설치되는데, 이웃하는 포스트(200)에 설치되는 기능성 좌대(300)는 서로 마주보게 배치되도록 한다.

그리고 기능성 좌대(300)에는 오목한 안착홈(301)이 형성되며, 안착홈(301)의 외측은 소정 각도로 상향하는 슬로프(330)를 갖추게 된다.

보다 구체적으로 기능성 좌대(300)는 바닥부재(310)와, 테두리부재(320) 및 슬로프(330)로 이루어질 수 있다.

바닥부재(310)는 소정두께를 갖는 판상체로서 포스트(200) 상면에 결합되며, 폭방향 양단부 근처에 복수의 체결홀(311)이 형성되어 포스트(200) 상면과 앵커볼트와 같은 체결수단으로 연결된다.

바닥부재(310) 상면에 ㄷ 자 형상을 이루는 테두리부재(320)가 결합되며, 테두리부재(320)의 내측은 오픈되도록 한다. 바닥부재(310) 상면에 ㄷ 자 형태로 결합되는 테두리부재(320)에 의해 안착홈(301)이 형성되며, 특히 테두리부재(320)의 내부에 소정 각도를 경사지게 배치되는 슬로프(330)가 구비된다. 즉, 슬로프(330)는 바닥부재(310)와 연결되면서 개방된 내측과 반대방향인 외측을 향해 상향 경사지게 형성되고, 슬로프(330)는 테두리부재(320)의 상단보다 낮은 위치에 배치됨으로써 오목한 안착홈(301)이 형성될 수 있도록 한다.

이웃하는 각 포스트(200)의 상면에 결합되는 기능성 좌대(300)의 안착홈(301)에 거더프레임(100)의 각 단부에 형성되는 지지단부(110a)가 삽입되도록 안착시키도록 하는데, 거더프레임(100)의 양단을 이루는 지지단부(110a)는 편평한 하면(110a-1)과 하면과 연결되면서 상향하는 경사면(110a-3)으로 이루어진다.

이에 따라 거더프레임(100)의 지지단부(110a)를 기능성좌대(300)의 안착홈(301)에 끼워넣게 되면 슬로프(330)에 지지단부(110a)의 경사면(110a-3)이 접촉되는 상태로 안착되고, 이에 따라 거더프레임(100)의 양단부에 형성된 지지단부(110a)의 경사면(110a-3)이 슬로프(330)와의 관계상 대략 45도 각도로 상향하는 방향으로 힘을 받게 됨으로써 거더프레임(100)의 중앙부에서의 처짐 현상을 완화시킬 수 있게 된다. 또한, 거더프레임(100)의 지지단부(110a)가 기능성좌대(300)의 안착홈(301)에 끼워진 상태이므로 진동 등에 의한 흔들림 발생시에도 거더프레임(100)은 기능성좌대(300)로부터 이탈되지 않으면서 안정적인 자세를 유지할 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면 기능성좌대(300)의 안착홈(301)에 거더프레임(100)의 각 단부인 지지단부(110a)가 삽입되는 형태로 설치되므로, 거더프레임(100)을 보다 간편하면서도 정확하게 기능성좌대(300)에 설치되게 할 수 있고, 슬로프(330)와 경사면(110a-3)이 상호 접촉 상태를 이루고 있음으로 지진 발생와 같은 재해시에 거더프레임(100)의 양단부는 일종의 가동단과 같이 소정의 범위내에서 움직일 수 있게 됨으로써 진동이나 충격에 보다 잘 대응할 수 있는 우수한 내진특성을 가지게 된다.

한편, 더욱 바람직하게는 바닥부재(310)의 상면에는 지지단부(110a)의 하면을 받쳐주는 방진부재(340)가 설치되게 할 수 있으며, 방진부재(340)는 지지단부(110a)의 하면(110a-1)을 받쳐주는 형태로 설치되어 진동이나 충격을 흡수할 수 있도록 한다. 구체적으로 방진부재(340)는 사각 판상의 고무판과 같은 것이거나 복수의 코일스프링으로 이루어지는 소정의 충격흡수 기능을 갖는 것일 수 있다.

기능성 좌대(300)에 안착되는 지지단부(110a)의 하면(110a-1)을 방진부재(340)로 받쳐지게 함으로써 지진으로 인한 강한 진동 발생시에도 거더 프레임(100)이 덜 영향을 받도록 함으로써 내진 특성을 더욱 강화시킬 수 있을 것이다.

거더프레임(100)은 강관이나 H빔을 주재료로 하여 제작될 수 있으며, 본 실시예와 같이 H 빔을 이용하는 경우에 거더프레임(100)의 각 단부는 지지단부(110a)가 되는데, 각 지지단부(110a)는 타 부위에 비해 높이가 높게 형성된다. 즉, 거더프레임(100)은 상부플랜지(111), 하부플랜지(112) 및 코어(113)를 포함하는데, 코어(113)의 상단에 상부플랜지(111)가 연결되고 하단에 하부플랜지(112)가 연결되는 형태가 된다. 전체적으로 코어(113)는 일정한 높이를 이루어 길다란 형상을 이루되, 지지단부(110a) 부근에서 코어(113)의 높이는 증가된다.

보다 구체적으로는 지지단부(110a)는 하면(110a-1)과 말단면(110a-2)을 포함하며, 말단면(110a-2)과 하면(110a-1)은 경사면(110a-3)으로 연결되는 구조적 특징을 갖추게 된다. 여기서 말단면(110a-2)은 지지단부(110a)의 가장 끝단인 외측면을 의미하며, 하면(110a-1)은 가장 낮은 저면으로 기능성좌대(300)의 바닥부재(310) 상면을 향하는 부위를 뜻한다.

하면(110a-1)은 편평한 판상이되, 수평면을 이루거나 소정의 기울기를 가질 수 있고, 하면(110a-1)과 말단면(110a-2)을 연결하는 경사면(110a-3)은 교량의 사이즈 등을 고려하여 경사각을 달리 적용함이 바람직하다.

더욱 바람직하게 지지단부(110a)에는 다수의 수직보강부재(110a-4)가 더 구비될 수 있도록 하여 지지단부(110a)에 대한 보강이 이루어지도록 한다.

거더프레임(100)은 강관을 활용하여 제작될 수도 있으며, 도 7과 같이 이루어질 수 있다.

거더프레임을 이루는 강관은 내부가 빈 중공관으로서 거더프레임(110)의 좌우 양측 단부가 지지단부(110a)가 된다. 특히 각 지지단부(110a)는 편평한 하면(110a-1)과 상기 하면(110a-1)과 연결되면서 상방을 향해 비스듬한 각도를 이루게 되는 경사면(110a-3)으로 이루어진다.

강관을 거더프레임으로 활용함에 따라 거더프레임(100)의 양 단부는 판상을 이루는 하면(110a-1)과 경사면(110a-3)이 형성될 수 있도록 강관을 부분적으로 절단한 후 판재의 절곡을 통해 일체가 되도록 한 하면과 경사면을 강관 단부에 용접방식으로 결합되게 하여 지지단부(110a)를 구성하면 된다.

한편, H빔 또는 강관으로 이루어지는 거더프레임(100)의 하면을 따라 보강트러스(130)가 결합될 수 있으며, 보강트러스(130)를 두게 됨으로써 거더프레임의 내하중 특성을 더욱 강화할 수 있고, 동시에 교량의 외적 미관을 돋보이게 할 수 있다.

보강트러스(130)는 강관을 이용하여 제작하도록 함이 바람직하며, 거더프레임(100)의 하부측에 결합되게 한다. 보다 구체적으로 보강트러스(130)는 길다란 메인강관(131)과 복수의 보조강관(132)의 결합으로 이루어지는데, 메인강관(131)은 거더프레임(100)의 하측으로 소정 이격거리를 두고 배치되고, 보조강관(132)들을 이용하여 메인강관(131)과 거더프레임(100)의 하부측을 연결시키도록 한다.

보조강관(132)들은 소정의 경사를 이루면서 연속적인 지그재그 형상으로 배치되게 하여 교량의 외적 미관을 미려하게 형성시킬 수 있다.

그리고 보강트러스(130)를 구성하는 메인강관(131)의 끝단은 아무런 구속이 없는 상태로 오로지 보조강관(132)들에 의해서 거더프레임(100)과와 연결되게 함으로써 구조를 단순화하면서도 전체적으로 거더 프레임(100)의 처짐을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에서 도 8과 같이 거더프레임(100)에는 전후방향으로 다수의 확장부재(140)가 결합될 수 있다. 확장부재(140)는 거더프레임(100) 위에 설치될 슬래브나 데크와 같은 구조물의 지지를 위한 것이다.

한편, 도 2에서 처럼 연속적으로 거더프레임(100)이 설치될 수도 있는데, 이런 경우 하나의 포스트(200)에 좌우로 인접되게 기능성좌대(300)가 동시에 배치되게 하여 연속적인 거더교의 시공을 하도록 한다.

거더프레임(100)에 연결될 수 있는 보강트러스(130)는 도 9에서와 같이 변형 실시될 수 있다.

보강트러스(130)는 메인강관(131)과 X자 보조강관(133)의 결합으로 구성될 수 있는데, 메인강관(131)은 거더프레임(100)의 하측으로 소정의 이격거리를 두고 배치되며, 복수의 X자 보조강관(133)들을 활용하여 거더프레임 하부측과 메인강관(131)을 서로 연결되도록 한다.

거더프레임(100)과 메인강관(131)이 일체가 되게 구속하는 복수의 X자 보조강관(133)들은 이웃하는 X자 보조강관(133)들간 소정의 이격거리를 두면서 결합되는데, 특히 각각의 X자 보조강관(133)은 제1부재(133a)와 제2부재(133b)가 상호 교차되면서 X 자 형상을 이루게 되며, 이에 따라 각각의 X자 보조강관(133)에는 하나의 교차점(133c)이 형성된다. 제1부재(133a)는 외측방향을 향해 경사지게 형성되며, 제1부재(133a)와 교차되는 제2부재(133b)는 내측방향을 향해 경사지게 배치되면서 X자 형상을 이루게 된다.

복수의 X자 보조강관(133)들이 소정의 이격거리를 형성하면서 거더프레임(100) 및 메인강관(131)에 결합되는데, 위치별로 X자 보조강관(133)들의 교차점(133c) 높이는 상이하도록 한다. 즉, 보강트러스(130)의 양단부로부터 중간부로 갈수록 교차점(133c)의 위치(높이)가 달라져 전체적으로 가상의 볼록한 아치라인(AL)을 형성하도록 한다.

도 9와 같이 거더프레임(100) 하측에 보강트러스(130)가 결합되는 경우에는 X자 보조강관(133)들에 형성된 교차점(133c)을 가상으로 연결하면 하방으로 볼록한 아치라인(AL_을 이루는 위치로 각 X자 보조강관(133)의 교차점(133c)이 위치된다.

더욱 바람직하게 강관 트러스 구조체(130)를 구성함에 있어서 이웃하게 배치되는 X자 보조강관(133)들 사이에 비스듬한 각도를 이루면서 거더프레임(100)과 메인강관(131)을 연결되게 하는 제1보조강관(134)이 더 구비될 수 있다.

이웃하는 X자 보조강관(133)들 사이에 배치되는 제1보조강관(134)은 일측 X자 보조강관(133)의 상단과 타측 X자 보조강관(133)의 하단과 연결되면서 지그재그 형상을 이루도록 배치함으로써 거더 프레임(100)의 강도를 더 높이면서도 전체적인 외적 미관도 향상시킬 수 있도록 한다.

거더프레임과 메인강관(131)을 X자 보조강관(133)으로 연결되게 하되, X자 보조강관(133)의 교차점(133c)을 위치별로 달리하면서 교차점(133c)들이 이루는 가상의 곡선은 거더 프레임(100)의 중앙부가 가장 낮게 하여 보다 큰 강성을 갖도록 할 수 있다.

한편, X자 보조강관(133) 및 제1보조강관(134)를 배치함에 있어서 거더 프레임(100)의 중앙부를 중심으로 좌우 대칭이 되게 하며, 가상의 수직센터라인(VL)에 대해 좌우 대응하는 제1보조강관(134)들의 연장선은 수직센터라인의 동일포인트에서 만나도록 배치되게 한다. 그리고 제2부재(133b)는 제1보조강관(134)과 평행하도록 배치되게 함으로써 좌우로 상호 대응하는 제2부재(133b)들의 연장선 역시 수직센터라인에서 만나게되는 구조가 되어 수직하중에 대해 보다 안정적으로 하중을 분산시킬 수 있어 교량의 전체적인 강성을 높일 수 있다.

한편, 도 10 및 도 11과 같이 거더 프레임(100)의 각 지지단부(110a)의 하면(110a-1)에 복수의 볼트홀(b)이 형성되도록 하고, 볼트홀(b)에 대응하여 바닥부재(310)에도 관통홀(312)이 형성되게 하여 볼트홀(b)과 관통홀(312)을 통해 앵커볼트를 꽂아 거더 프레임(100)을 포스트(200)나 기능성좌대(300)에 구속시킬 수 있도록 할 수 있다.

바람직하게 볼트홀(b)과 관통홀(312)은 장공 형상이 되게 하여 미세한 위치 조정이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 거더 프레임(100)은 교량이 시공될 현장에 따라 그 길이가 다양하게 설계될 수 있다. 즉, 하나의 거더 프레임(100)의 길이는 수십미터에 달할 수 있는데, 길이가 너무 긴 경우 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)의 결합에 의해 하나의 거더 프레임(100)이 구성될 수 있을 것이다.

즉, 도 2 내지 도 4와 같이 하나의 거더 프레임(100)은 분할된 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)의 결합으로 이루어질 수 있되, 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)의 연결에는 소정의 접속구(400)가 사용된다.

제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)은 2개소에서 연결이 이루어지게 되며, 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)의 각 외측단에 지지단부(110a)가 형성되고, 내측단에서 상호 연결되도록 한다.

마주보게 배치되는 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b) 끝단에 제1접속구(400a)가 형성되게 하고, 보강트러스(130)의 메인강관(131)에 제2접속구(400b)가 형성되게 한다. 제2접속구(400b)는 메인강관에 외접되게 끼워지는 단관을 활용함이 적합하다.

이어서 본 발명의 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 제2실시예에 대해 설명하도록 한다.

본 제2실시예에서는 도 12와 같이 차량이 통해 가능할 정도의 보다 큰 하중에도 견딜 수 있도록 거더교를 구성하는 경우를 보여준다.

즉, 본 제2실시예의 경우 4개의 포스트(200)가 최소 단위를 이루게 되며, 거더프레임(100)은 두개의 거더프레임(100)이 복수의 연결부재(150)에 의해 일체화된다.

사다리 구조를 이루는 거더프레임(100)이 사용되는 점외에는 제1실시예의 주요특징을 모두 포함하는바, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 제2실시예는 4개의 포스트가 최소 단위를 이루는 것으로 하였으나, 필요에 따라 6개 혹은 8개의 포스트가 최소 단위를 이루는 보다 큰 거더교에 적용될 수도 있음은 자명하다.

다음으로 본 발명의 또 하나의 사상인 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 시공공법에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 시공공법은 크게 포스트 형성단계(S100), 기능성 좌대 가설치단계(S200), 거더프레임 위치잡기단계(S300), 기능성 좌대 고정단계(S400)를 포함한다.

포스트 형성단계(S100)는 강이나 계곡의 양안 등 소정의 구조물이 설치될 장소에 기초를 형성시킨 후 포스트(200)를 설치하는 것으로서, 본 실시예의 경우 하나의 거더프레임을 갖는 단순 거더교인 경우를 보여준다.

포스트 설치가 완료된 다음 기능성 좌대 가설치단계(S200)가 이어진다. 최소 단위라 할 수 있는 소정의 이격거리를 두고 두 개의 포스트(200)를 설치한 경우를 가정하면, 각각의 포스트(200) 상면에 기능성 좌대(300)를 설치하되, 두 기능성 좌대(300)가 서로 마주보도록 배치한다. 특히 본 발명에서의 기능성 좌대(300)는 슬로프(330)를 갖는 안착홈(301)이 형성되며, 슬로프(330)는 상향하는 소정의 경사를 이루고 있어 두 기능성 좌대(300)에 구비되는 두 슬로프(330)를 가상선을 따라 연장하면 V 자 형상을 이루게 된다. 바람직하게 슬로프(330)의 경사각을 설정할 때 거더프레임(100)의 중앙부에 형성되는 가상의 수직센터라인에서 두 슬로프의 연장선이 교차되도록 함으로써 전체적인 힘의 균형을 맞출 수 있도록 한다.

더욱 바람직하게 기능성 좌대 가설치단계(S200)시에는 기능성 좌대(300)의 바닥부재(310) 위에 소정의 방진부재(340)를 제위치에 고정되도록 한다.

이어서 거더프레임 위치잡기단계(S300)가 뒤따르도록 하는데, 거더 프레임 위치잡기단계(S300)에서는 미리 준비된 거더프레임(100)을 크레인과 같은 중장비를 이용하여 들어올려서 각 지지단부(110a)가 기능성 좌대(300)의 안착홈(301)에 삽입되게 한다. 거더 프레임(100)의 지지단부(110a)를 기능성 좌대(300)에 삽입되게 하면, 슬로프(330)에 거더 프레임(100)의 경사면(110a-3)이 맞닿으면서 기능성 좌대(300)에 자연스럽고도 안정적으로 위치를 잡게 된다.

그리고 각각의 지지단부(110a)는 기능성 좌대(300)에 삽입된 상태로 슬로프(330) 보다 높게 상방으로 돌출된 테두리부재(320)에 의해 외측으로 이탈되지 못하며, 슬로프(330)의 방향성에 따라 안착홈에 삽입된 거더 프레임(100)은 자연스럽게 위치를 잡으면서 중심부를 향해 압축력이 작용하는 상태가 되므로 거더 프레임(100)의 중앙부 처짐문제를 완화시킬 수 있게 된다.

이어서 기능성 좌대 고정단계(S400)가 뒤따르며, 앞선 거더 프레임 위치잡기단계(S300)를 통해 기능성 좌대(300)에 거더 프레임(100)의 지지단부(110a)를 안착시킨 상태에서 슬로프(330)에 지지단부(110a)의 경사면(110a-3)이 밀착되면서 거더 프레임(100) 전체가 안정적으로 균형을 이룰 수 있도록 기능성 좌대(300)의 위치를 조정한 후 포스트(200)에 기능성 좌대(300)를 고정시키도록 한다.

기능성 좌대 고정단계(S400)시에는 거더프레임(100)이 전체적으로 수평을 이룰 수 있도록 기능성 좌대(300)의 위치를 미세 조정한 후 수평 확인이 완료되면 포스트에 기능성 좌대를 고정되게 연결한다.

한편, 기능성 좌대 고정단계(S400) 이후에 추가적으로 거더 프레임 고정단계(S500)가 이어질 수 있으며, 거더 프레임 고정단계(S500)에서는 기능성 좌대(300)에 안착된 거더 프레임(100)의 각 지지단부(110a)의 하면을 앵커볼트를 이용하여 포스트에에 구속되게 할 수 있다.

지지단부(110a)의 각 하면에는 복수의 볼트홀(b)이 형성되어 있고, 이에 대응하여 기능성 좌대(300)의 바닥부재(310)에도 관통홀(312)이 형성되어 있으므로 앵커볼트를 볼트홀(b)에 꽂아 거더 프레임(100)을 구속되도록 한다. 볼트홀 및 관통홀은 장공으로 이루어지게 하여 지진 발생시에 소정범위내에서 거더프레임이 움직일 수 있도록 지지단부가 가동단의 기능을 할 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 거더 프레임(100)이 분할된 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)의 결합으로 이루어질 수 있는데, 이런 경우 거더 프레임 위치잡기단계(S300) 직전에 거더 프레임 연결단계(S250)가 실시될 수 있다.

거더 프레임 연결단계(S250)에서는 2개로 분할되어 현장으로 이송되는 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)을 하나가 되게 결합하여 거더 프레임(100)을 만들도록 하는데, 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)을 맞대어 접속구(400)를 이용하여 연결하도록 한다.

본 실시예의 경우 거더 프레임(100)의 하부면에 보강트러스(130)가 결합되는 형태를 갖추므로 2개의 접속구(400)를 통해 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)을 일체로 결합되게 한다.

마주보게 배치되는 제1프레임(100a)과 제2프레임(100b)의 끝단에 소정형상의 제1접속구(400a)가 형성되게 하고, 보강트러스(130)의 메인강관(131)에 제2접속구(400b)가 형성되게 한다.

거더 프레임 고정단계(S500) 다음에는 거더 프레임(100) 위에 상판(미도시)을 설치하도록 하며, 상판 설치는 공지의 기술을 적용하면 되는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하는 것으로 한다.

본 발명은 거더교나 전망대용 데크와 같은 다양한 구조물의 시공에 활용될 수 있는 유용한 기술이다.

100 : 거더프레임 100a : 제1프레임
100b : 제2프레임 110a : 지지단부
110a-1 : 하면 110a-2 : 말단면
110a-3 : 경사면 110a-4 : 수직보강부재
111 : 상부플랜지 112 : 하부플랜지
113 : 코어 130 : 보강트러스
131 : 메인강관 132 : 보조강관
133 : X자 보조강관 133a : 제1부재
133b : 제2부재 133c : 교차점
134 : 제1보조강관 140 : 확장부재
150 : 연결부재 200 : 포스트
300 : 기능성좌대 301 : 안착홈
310 : 바닥부재 311 : 체결홀
312 : 관통홀 320 : 테두리부재
330 : 슬로프 340 : 방진부재
400 : 접속구 400a : 제1접속구
400b : 제2접속구
S100 : 포스트 형성단계
S200 : 기능성 좌대 가설치단계
S250 : 거더 프레임 연결단계
S300 : 거더 프레임 위치잡기단계
S400 : 기능성 좌대 고정단계
S500 : 거더 프레임 고정단계

Claims (5)

1. 소정 이격거리를 두고 기초에 세워지는 복수의 포스트;
   이웃하는 상기 포스트의 상면에 서로 마주보게 고정 설치되며, 오목한 안착홈이 형성되되, 상기 안착홈의 외측은 소정 각도로 상향하는 슬로프로 이루어지는 기능성 좌대;
   양단의 지지단부가 상기 기능성 좌대의 안착홈에 끼워지게 되며, 상기 지지단부는 편평한 하면과 상기 하면과 연결되는 경사면으로 이루어지되, 상기 하면에는 볼트홀이 형성되는 거더프레임;을 포함하고,
   상기 경사면이 상기 슬로프에 접촉되는 상태로 상기 지지단부가 상기 안착홈에 삽입됨으로써 상기 거더프레임의 처짐과 이탈을 방지할 수 있도록 하되,
   상기 기능성 좌대는,
   가장자리를 따라 복수의 체결홀이 형성되어 상기 포스트 상면에 결합되며, 상기 체결홀 보다 내측으로 상기 볼트홀에 대응하는 관통홀이 형성되는 판상의 바닥부재;
   상기 바닥부재 상면에 결합되며, 내측이 오픈된 ㄷ 자 형상을 이루는 테두리부재;
   상기 테두리부재의 내부에 경사지게 배치되되, 상기 테두리부재의 상단보다 낮은 위치에 마련되는 상기 슬로프;로 이루어지고, 상기 볼트홀과 상기 관통홀에 앵커볼트를 꽂아 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 바닥부재의 상면에 상기 지지단부의 하면을 받쳐주는 방진부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 거더프레임은,
   강관 또는 H 빔으로 이루질 수 있으며, 상기 거더프레임의 하면을 따라 보강트러스가 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈.
5. 소정의 이격거리를 두고 기초 위에 포스트를 설치하도록 하는 포스트 형성단계;
   상기 각 포스트 상면에 슬로프를 갖는 안착홈이 형성된 기능성 좌대를 마주보는 방향으로 올리도록 하는 기능성 좌대 가설치단계;
   거더프레임의 지지단부가 상기 안착홈에 삽입되게 하되, 상기 지지단부의 경사면이 상기 슬로프에 접촉되게 하는 거더프레임 위치잡기단계;
   상기 거더프레임이 수평을 이루도록 상기 기능성 좌대의 위치를 조정하여 상기 포스트에 고정되도록 하는 기능성 좌대 고정단계;
   상기 지지단부의 하면에 형성되는 볼트홀과 상기 기능성 좌대의 바닥부재에 형성되는 관통홀을 맞추어 앵커볼트로 상기 거더프레임을 상기 기능성좌대와 구속되게하는 거더 프레임 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 시공을 위한 지지체 모듈의 시공공법.

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