KR102487856B1 - 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대 및 이를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대는 데크를 지지하는 상부 부재, 상기 상부 부재와 제1힌지를 통해 연결되는 중심 부재 및 상기 상부 부재와는 제2힌지를 통해 연결되는 제1연결 부재와 상기 중심 부재와는 제3힌지를 통해 연결되는 제2연결 부재를 포함하는 연결 부재를 포함하고, 상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는 중심 힌지로 연결되어 있을 수 있다.

Description

교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대 및 이를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법{Foldable support for cantilever slab of bridge and construction method for cantilever structure using the support}

본 발명은 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대 및 이를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 힌지를 통해 접을 수 있고 접은 후에는 지지대의 길이를 조절할 수 있는 지지대를 제공하여 지지대를 현장까지 운반하는데 편의성을 높이면서, 동시에 지지대를 이용하여 캔텔레버 구조체 시공함에 있어서 거더에 별도의 장치를 매립하지 않고 거더에 결합시킨 후 해제할 수 있는 지지대에 관한 발명이다.

일반적으로 교량 슬래브의 난간부는 한 끝이 고정 지지되고 다른 끝이 자유로운 보 형태의 캔틸레버(cantilever) 구조체로 형성된다

이러한 형태의 캔틸레버 교량은 교량 슬래브를 지지하기 위한 거더 사이의 폭보다 교량 슬래브의 폭을 더 넓힐 수 있는 이점이 있으나 캔틸레버 슬래브는 한쪽 단부만이 고정되어 있는 상태로 많은 휨모멘트를 받기 때문에 변형되기 쉬우므로 설계 및 시공에 주의를 요하게 된다.

그리고, 한쪽 단부만을 고정시킨 상태로 시공을 하는 특성상 시공의 난이도가 높아서 그에 따라 발생할 수 있는 안전사고에 대비하여야 하는 중요한 문제가 있으며, 시공전문인력 부족에 의해 공사 기간이 지연되는 등의 문제가 있다.

종래의 캔틸레버부 시공방법은 합판거푸집과 강재동바리 합성공법이 주로 사용되어 왔는데, 이러한 종래의 캔틸레버 구조물 시공방식은 거푸집 설치를 위한 작업대 조립과 함께 다수의 동바리 설치 및 해체에 따른 작업의 번거로움 및 불편성을 초래할 뿐만 아니라 동바리의 규격과 무게가 무겁고 작업시간이 오래 소요되는 단점이 존재한다.

이 뿐만 아니라, 난간 하부에 설치되기 때문에 설치 후 콘크리트 현장 타설까지의 장시간 동안 관측이 어려워 연결부재의 이완 등으로 인한 부실 공사의 우려가 있는 등 안전성, 경제성, 시공성 등에서 비효율성을 초래하는 문제점이 있었으며, 가설 거푸집과 동바리 설치 및 해체 작업시 교량 바닥판 하부의 고공에서 작업을 시행하는 관계로 안전사고 위험이 상존한다는 문제가 있었다.

이를 개선하기 위해서 근래에는 거더의 단부에 브라켓을 설치한 후에, 프리캐스트 콘크리트 패널(캔틸레버)을 설치하여 시공하는 방법이 사용되고 있다. 다만, 이러한 시공방법을 사용하는 경우 거더에 브라켓을 설치함에 있어서, 보다 간편하고 신속하며 안전하게 설치할 수 있으면서도 설치 브라켓에 가해지는 휨모멘트를 충분히 이겨낼 수 있도록 브라켓을 거더에 안정적으로 결합을 시킬 수 있어야 한다.

그런데, 종래의 시공방법에 따라, 브라켓과 거더를 결합시키기 위해 앙카 볼트 등을 사용하는 경우, 거더의 외부에 별도의 구멍을 뚫게 되어 거더의 강성을 해치게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 거더를 제작하는 단계에서 브라켓과의 조립을 위한 별도의 구조물을 추가로 마련해야 하는 경우에는 제작 공정이 복잡해지거나 길어지게 되어 거더의 제작비용이 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다.

즉, 종래 기술에 따라 캔틸레버 구조체를 시공하는 경우 시공 방법이 복잡하였고, 캔틸레버 구조체의 시공 특성상 구조적 안정성을 담보하지 못해 안전 사고 등의 문제점이 존재하였다.

대한민국 등록 특허 제 10-2212482호 - 교량용 브라켓을 이용한 반단면데크 및 그 시공방법

일 실시예에 따른 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대 및 이를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법은 상기 설명한 문제점을 개선하기 위해 고안된 발명으로서, 캔틸레버 구조체를 시공함에 있어서 발생하는 처짐을 방지하고 충분한 강성을 확보할 수 있으면서, 동시에 비교적 시공 방법이 간단한 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

보다 구체적으로는, 힌지를 통해 접힐 수 있고 접은 후에 지지대 길이를 조절이 가능하도록 하는 구조를 가지는 지지대를 이용하여 캔틸레버 구조체를 시공함으로써, 편리하게 지지대를 공사 현장까지 운반할 수 있도록 함과 동시에, 지지대의 해체 또한 용이하게 할 수 있도록 하여, 시공의 효율성을 높일 수 있는 지지대를 제공하는데 그 목적이 있다.

일 실시예에 따른 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대는 데크를 지지하는 상부 부재, 상기 상부 부재와 제1힌지를 통해 연결되는 중심 부재 및 상기 상부 부재와는 제2힌지를 통해 연결되는 제1연결 부재와 상기 중심 부재와는 제3힌지를 통해 연결되는 제2연결 부재를 포함하는 연결 부재를 포함하고, 상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는 중심 힌지로 연결되어 있을 수 있다

상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는 가해지는 힘의 방향에 따라 상기 중심 힌지를 기준으로 서로 접혀지거나, 펼쳐질 수 있다.

상기 상부 부재의 수평 길이(a)에서 상기 제1연결 부재의 수평 길이(b)를 차감한 값은 상기 중심 부재의 수평 길이(c)에서 상기 제2연결 부재의 수평 길이(d)를 차감한 값과 동일한 값을 가질 수 있다.

상기 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대는 상기 상부 부재의 측면에는 홀(hole, D4)을 포함하는 관통 부재 및 상기 관통 홀을 통과하는 볼트를 포함하고, 상기 관통 부재는 상기 볼트를 통해 거더와 연결되는 연결 플레이트와 결합될 수 있다.

상기 연결 플레이트의 하면에는 너트가 결합되며, 상기 관통 부재의 하면에는 와셔(washer)가 결합되고, 상기 볼트는, 상기 와셔, 상기 결합부재, 상기 너트 및 상기 연결플레이트를 순차적으로 관통할 수 있다.

상기 볼트는, 상기 너트와 상기 와셔 홀 사이에, 상기 볼트가 관통하는 걸림턱을 더 포함할 수 있다.

상기 볼트의 직경(D1), 상기 와셔의 홀 직경(D2), 상기 걸림틱의 직경(D3) 및 상기 관통 부재 하면의 홀의 직경(D4)의 길이는 순차적으로 커질 수 있다.

상기 관통 부재는, 상기 중심 부재의 폭 보다 더 넓은 폭을 가질 수 있다.

교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법은, 상부 부재, 관통 부재, 중심 부재 및 상기 상부 부재와는 제2힌지를 통해 연결되는 제1연결 부재와 상기 중심 부재와는 제3힌지를 통해 연결되는 제2연결 부재를 포함하는 연결 부재를 포함하는 지지대를 거더의 일 측면에 밀착시키는 단계, 상기 관통 부재의 홀을 관통하는 볼트를 이용하여 상기 관통 부재와 상기 제1연결 플레이트를 결합시키는 단계, 결합 볼트 및 결합 플레이트를 이용하여 상기 거더에 돌출 매립되어 있는 전단 철근과 상기 제2연결 플레이트를 결합시키는 단계, 데크(deck)를 상기 상부 부재의 상면에 거치시키는 단계를 포함하고, 상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는 중심 힌지로 연결되어 있을 수 있다.

상기 시공 방법은, 상기 거더와 상기 데크 위에 콘크리트를 타설하는 단계 및 콘크리트 타설이 완료된 후, 상기 지지대와 상기 제1연결 플레이트와의 결합을 해체시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대는 접이식 구조로 변형 될 수 있기 때문에, 지지대를 보관함에 있어서 부피가 작아 보관을 효율성을 향상 시킬 수 있으며, 더 나아가 지지대를 시공 현장까지 운반할 때, 지지대의 부피가 작아 운반을 용이하게 할 수 있는 장점이 존재한다.

또한, 시공 완료 후, 지지대를 분리할 수 있는 지지대로 지지대를 구현하였고, 그 결합 방법 또한 비교적 간단한 볼트를 이용하였기 때문에, 시공 완료 후 지지대의 해체 또한 용이하게 할 수 있으며, 해체 시 볼트가 지상으로 낙하되지 않도록 걸림턱을 설치해 놓았기 때문에, 시공의 안정성 또한 동시에 향상시킬 수 있는 장점이 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지대의 형태를 도시한 도면으로서, 도 1의 (a)는 지지대가 펼쳐져 있을 때의 형태를 도시한 도면이고, 도 1의 (b)는 지지대가 접혀 있을 때의 형태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지지대의 길이가 축소되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 지지대를 거더의 일 측면에 부착시킨 모습에 대한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 볼트가, 관통 부재 및 제1연결 플레이트와 결합되기 이전의 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 볼트가 관통 부재 및 제1연결 플레이트와 결합된 모습을 도시한 도면이다
도 6은 본 발명에 따른 지지대가 거더의 일 측면에 결합 플레이트에 의해 결합된 모습을 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 지지대가 거더의 일 측면에 결합된 경우, 상측에서 바라본 상면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 결합 "L트가 결합 플레이트를 이용하여 전단 철근과 결합된 모습을 상측에서 바라본 상면도 및 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 지지대가 거더의 일 측면에 결합된 후, 반단면 데크가 지지대 상부에 거치된 모습을 측면에서 바라본 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 반단면 데크와 거더가 결합된 후, 콘크리트 타설이 이루어진 모습을 측면에서 바라본 측면도이다.
도 11은 콘크리트 양생이 완료된 후, 지지대를 반단면 데크에서 해체한 모습을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들 사이 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A,B,C 로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

한편, 본 기술에 따른 발명의 명칭은 '교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대'로 지칭하였으나, 이하 설명의 편의를 위해 '교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대'는 '지지대'로 축약 지칭하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지대의 형태를 도시한 도면으로서, 구체적으로 도 1의 (a)는 지지대가 펼쳐져 있을 때의 형태를 도시한 도면이고, 도 1의 (b)는 지지대가 접혀 있을 때의 형태를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 지지대의 길이가 축소되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 지지대(100)는 반단면 데크를 지지할 수 있는 상부 부재(110), 상부 부재(110)와 제1힌지(111)를 통해 결합 및 연결되는 중심 부재(140), 상부 부재(110)와 중심 부재(140)를 연결하는 연결 부재(120, 130) 및 거더(10)에 결합되어 있는 제1연결 플레이트(50)와 결합하는 관통 부재(180)를 포함할 수 있다.

한편, 이하 명세서에서는 설명의 편의를 위해 지지대(100)가 지지하는 데크(deck)는 반단면 데크(half deck)로 한정하여 설명하지만, 본 발명의 실시예가 이로 한정되는 것은 아니고 본 발명에 따른 지지대(100)가 지지하는 데크는 전단면 데크도 포함될 수 있으며, 본 발명에 따른 반단면 데크와 전단면 데크는 프리케스트 반단면 데크와 전단면 프리케스트로 구현될 수 있다.

구체적으로, 연결 부재는 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)를 포함할 수 있으며, 제1연결 부재(120)는 제2힌지(112)를 통해 상부 부재(110)와 결합 및 연결되고 중심 힌지(121)를 통해 제2연결 부재(130)와 연결될 수 있다.

제2연결 부재(130)는 제3힌지(113)를 통해 중심 부재(140)와 결합 및 연결되고 중심 힌지(121)를 통해 제1연결 부재(120)와 연결될 수 있다.

따라서, 이러한 구조로 인해 중심 부재(140)는 제1힌지(111)를 중심축으로 하여 회전 이동 될 수 있으며, 제1연결 부재(120)는 제2힌지(112)를 중심축으로 하여 회전 이동 될 수 있고, 제2연결 부재(130)는 제3힌지(113)를 중심축으로 하여 회전 이동 될 수 있다.

또한, 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)는 서로 중심 힌지(121)를 통해 연결이 되어 있기 때문에, 외부에서 연결 부재(120, 130)에 힘이 가해지는 경우 중심 힌지(121)를 기준으로 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)가 접혀지거나 펴지는 형태를 가질 수 있다.

구체적으로, 지지대(100)의 상부 및 하부에서 중심부를 향해 힘이 가해지거나, 지지대(100)의 좌측에서 중심 힌지(121)쪽으로 힘이 가해지는 경우 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 제1힌지(111) 방향으로 회전 이동하면서 겹쳐지는 모형을 취할 수 있다.

이와 반대로, 도 1의 (b) 상태에서 지지대(100)의 중심부에서 상부 및 하부 방향으로 힘이 가해지거나, 지지대(100)의 중심 힌지(121)의 우측에서 지지대(100)의 좌측으로 힘이 가해지는 경우 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 지지대(100)의 좌측 방향으로 회전 이동하면서 연결 부재(120, 130)가 펼쳐지는 모형을 취할 수 있다.

제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)가 각각 외부 힘에 의해 접혀지거나 펴지기 위해서는 접혀질 수 있는 길이로 구현이 되어야 하는데, 일 예로서, 상부 부재(110)의 수평 길이(a)에서 제1연결 부재(120)의 수평 길이(b)를 차감한 길이의 값이, 중심 부재(140)의 수평 길이(d)에서 제2연결 부재(130)의 수평 길이(c)를 차감한 길이의 값과 동일한 값을 가지는 경우, 구조적으로 안정하게 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)가 각각 접히거나 펴질 수 있다.

한편, 지지대(100)에서 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)는 다른 부재와 달리 케이블 부재로 구현될 수 있다. 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)가 케이블 부재로 구현되는 경우, 도 1의 (b)와 같이 지지대(100)를 접을 경우 지지대(100)의 전체 부피가 더 작아질 수 있는 효과가 존재한다.

일반적으로, 시공 현장에서 선호되는 지지대의 경우, 비교적 설치 및 해체가 용이해서 시공이 편한 장점이 존재하나, 지지대의 경우 이미 제작되어 완성되어 있는 지지대를 시공 현장으로 이동해서 설치해야 하는데, 지지대의 경우 그 형태로 인해 운송 시 부피를 크게 차지하여 운송의 어려움이 존재하였다.

그러나, 일 실시예에 따른 지지대(100)의 경우 도 1에서도 도시한 바와 같이 시공 현장으로 운송 시에는 도 1의 (b)와 같은 형태인 접이식 구조 형태로 지지대(100)를 변형한 후 이동을 할 수 있기 때문에 운송 시 부피를 작게 차지하여 운송의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

운송이 시공 현장으로 완료된 후에는, 도 1의 (a)와 같은 형태인 시공 형태로 지지대(100)를 펼친 후에 시공을 진행하면 되므로, 본 발명에 따른 지지대(100)는 지지대를 이용한 시공 방법의 일반적인 장점을 유지하면서, 동시에 운송에 따른 불편함도 용이하게 해결할 수 있는 장점이 존재한다.

한편, 도 1의 (b)에서는 도시하지 않았지만 운반 시 편의를 위해 상부 부재(110)와 중심 부재(140)가 결합될 수 있도록 하는 밧줄과 같은 형태의 선 또는 끈이 탈부착식으로 상부 부재(110) 또는 중심 부재(140)에 부착되어 있을 수 있다.

따라서, 시공자는 화물용 결속 고무줄을 통해 상부 부재(110)와 중심 부재(140)를 묶어 운반 시 외력에 의해 지지대(100)가 펼쳐지는 것을 방지할 수 있어, 운반의 효율성을 향상시킬 수 있는 장점이 존재한다.

한편, 본 발명에 따른 지지대(100)는 지지대(100)가 거더(10)와 결합된 경우, 지지대(100)의 높이 및 각도 등을 조절할 수 있는 제1높이 조절 부재(150)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 제1높이 조절 부재(150)는 직경 또는 단면적이 중심 부재(140)의 직경 또는 단면적보다 작게 형성되어 있어서, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 제1높이 조절 부재(150)는 중심 부재(140)의 내부 안으로 삽입될 수가 있다. 즉, 도 2의 (c)와 (d)에 도시된 바와 같이 제1높이 조절 부재(150)의 단면적은 중심 부재(140)의 단면적보다 작아서, 제1높이 조절 부재(150)는 중심 부재(140)의 내부로 삽입될 수 있다. 따라서, 지지대(100)를 운반하는 경우, 제1높이 조절 부재(150)를 중심 부재(140) 내부로 삽입시켜, 지지대(100) 전체의 길이를 최소화 할 수 있는 장점이 존재한다.

또한, 지지대(100)의 제1힌지(111)는 제1연결 부재(120)와 제2연결 부재(130)가 평행하게 접힐 수 있도록 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 다른 힌지들(112,113,121)보다 하부 방향으로 길게 형성되어 있을 수 있다. 이러한 구조를 가지는 경우 중심 부재(140)가 상부 부재(110)와 평행하면서 제1힌지(111)와 직각을 이룰 수 있어, 지지대(100)를 접었을 경우 도 2의 (a) 경우보다 전체 수직 길이를 줄일 수 있어, 지지대(100)의 운반을 보다 효과적으로 할 수 있는 장점이 존재한다.

한편, 제1높이 조절 부재(150)를 중심 부재(140)에 삽입한 후, 지지대(100)를 운반하는 경우, 운반시 발생하는 흔들림으로 인해 제1높이 조절 부재(150)가 다시 외부로 도출될 수 있으므로, 제1높이 조절 부재(150)가 중심 부재(140)에 삽입된 후, 도면에 도시되어 있는 고정 홀(141)을 이용하여 제1높이 조절 부재(150)를 중심 부재(140)에 결합시키면 보다 안전하게 지지대(100)를 운반할 수 있는 장점이 존재한다.

제1높이 조절 부재(150)의 높이 조절 방법에 대해 설명하면, 제1높이 조절 부재(150)는 중심 부재(140)의 안으로 삽입될 수 있기 때문에, 지지대(100)를 거더 측면에 결합시킨 후, 원하는 길이만큼 제1높이 조절 부재(150)를 중심 부재(140)에 삽입시키면, 지지대(100)의 높이 또는 대각선 길이가 조절될 수 있다. 따라서, 시공자는 시공 환경에 따라 제1높이 조절 부재(150)를 위치를 조절하여 시공의 정확성을 향상시킬 수 있다.

고정 부재(140)에 마련되어 있는 고정 홀(hole, 141)은 도면에 도시된 바와 같이 일정한 간격으로 복수 개가 마련되어 있을 수 있다. 따라서, 시공자는 제1높이 조절 부재(150)를 이용하여 길이를 조정한 후, 고정 홀(141)을 이용하여 제1높이 조절 부재(150)를 중심 부재(140)와 같이 고정시킬 수 있다.

한편, 지지대(100)가 거더(10)에 결합된 후, 제1높이 조절 부재(150)를 이용한 조절이 이루어진 후, 보다 세밀한 조정이 필요한 경우, 거더(10)에 결합되어 있는 각도 조절 장치(170)를 이용하여 세밀한 조정을 진행할 수 있다. 구체적으로, 각도 조절 장치(170)는 각도 조절 볼트(160, 도 3참조)를 포함하고 있어, 시공자는 각도 조절 볼트(160)를 이용하여 지지대의 각도 및 높이 등의 조정을 용이하게 수행할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 지지대(100)의 기본 구조 및 이에 따른 효과에 대해 알아보았다. 이하, 본 발명에 따른 지지대(100)를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법에 대해 도 3내지 도11을 통해 자세히 알아보도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 지지대를 거더의 일 측면에 부착시킨 모습에 대한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 볼트가, 관통 부재 및 제1연결 플레이트와 결합되기 이전의 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 볼트가 관통 부재 및 제1연결 플레이트와 결합된 모습을 도시한 도면이다

도 3을 참조하면, 시공자는 도 1에 따른 지지대(100)를 거더의 일 측면에 부착시킬 수 있다. 구체적으로, 관통 부재(180)는 거더(10)와 연결되어 있는 제1연결 플레이트(50)를 통해 거더(10)와 결합될 수 있다.

구체적으로, 지지대(100)의 관통 부재(180)는 관통 홀(hole)을 포함하고 있어, 상기 관통 홀을 통해 볼트(60)가 관통될 수 있다. 따라서, 관통 부재(180)를 관통하는 볼트(60)는 제1연결 플레이트(50) 또한 동시에 관통을 하고, 너트(61)로 고정이 되기 때문에, 관통 부재(180)와 연결되어 있는 지지대(100)는 안정적으로 제1연결 플레이트(50)와 결합될 수 있다.

제1연결 플레이트(50)의 일 측면에는 ㄴ자 형태의 제2연결 플레이트(40)가 결합될 수 있다. 도면에는 설명의 편의를 위해 제1연결 플레이트(50)와 제2연결 플레이트(40) 각각 구분하여 도시하였지만, 제1연결 플레이트(50)와 제2연결 플레이트(40)는 일체형으로 제작되어, 시공시 하나의 플레이트로 구현될 수 있다. 하나의 플레이트로 구현되는 경우 플레이트의 형태는 ㅗ자 형태의 플레이트 형태로 제작될 수 있다.

본 발명에 따른 지지대(100)를 제1연결 플레이트(50)에 결합이 된 후에는, 제2연결 플레이트(40)를 이용하여 거더(10)에 돌출 매립되어 있는 전단 철근(21)과 제1연결 플레이트(50)를 결합시킬 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 볼트(60)는 와셔(63)를 포함할 수 있는데, 와셔(63)의 홀의 직경(D2)은 볼트(60)가 와셔(63)를 관통할 수 있도록 볼트의 직경(D1)보다 미세하게 큰 직경(D2)을 가질 수 있다.

또한, 볼트(60)는 시공이 완료된 후에 볼트(60)를 연결 플레이트(50)에서 해제시, 볼트가 지상으로 낙하하는 것을 방지하기 위한 걸림턱(62)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 볼트의 직경(D1) 및 와셔 홀의 직경(D2)보다 큰 직경을 가지고 있는 걸림턱(62)이 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 볼트(60)와 결합될 수 있다. 따라서, 걸림턱(62) 및 와셔(63)가 결합된 볼트(60)를 관통 부재(180)의 하면을 관통시킨 후, 볼트(60)를 차례대로 볼트(60)를 너트(61)와 제1연결 플레이트(40)와 결합을 시키면 도 5와 같은 형태로 최종적으로 관통 부재(180)와 제1연결 플레이트(40)는 결합을 하게 된다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이 너트(61)는 제1연결 플레이트(50)의 하면과 용접(64)으로 결합하게 되며, 와셔(63)는 관통 부재(180)의 하면과 용접(64)으로 결합하게 된다. 따라서, 시공이 완료된 후, 볼트(60)를 제1연결 플레이트(50)와의 결합을 해체시켜도 너트(61)는 제1연결 플레이트(50)에 결합된 형태로 남아있게 되며, 와셔(63) 또한 관통 부재(180)에 결합된 형태로 남아있게 된다.

한편, 걸림턱(62)이 관통 부재(180)의 하면을 관통하기 위해서는 관통 부재(180)의 하면의 관통 홀의 직경(D4)는 걸림턱의 직경(D3)보다 커야 한다. 따라서, 최종적으로 관통 홀의 직경(D4), 걸림턱의 직경(D3), 와셔 홀의 직경(D2) 및 볼트의 직경(D1)은 순차적으로 작은 크기(D4>D3>D2>D1)를 가지게 되며, 이러한 직경을 가지는 경우 캔틸레버 구조체를 시공한 후, 지지대(100)를 해제하는 과정에서 볼트(60)의 결합이 풀려도, 볼트(60)와 결합되어 있는 걸림턱(62)이 와셔(63)로 인해 더 이상 아래로 떨어지지 않기 때문에, 해체시 시공의 안정성이 향상 될 수 있는 장점이 존재한다.

도 6과 내지 도 8은 지지대가 거더에 매입되어 있는 전단 철근과 결합된 모습을 설명하기 위한 도면으로서, 구체적으로, 도 6은 본 발명에 따른 지지대가 거더의 일 측면에 결합 플레이트에 의해 결합된 모습을 바라본 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 지지대가 거더의 일 측면에 결합된 경우, 상측에서 바라본 상면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 결합 "L트가 결합 플레이트를 이용하여 전단 철근과 결합된 모습을 상측에서 바라본 상면도 및 정면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 관통 부재(180)와 결합되어 있는 제1연결 플레이트(50)의 상부에는 ㄴ자 형태의 제2연결 플레이트(40)가 결합될 수 있다. 제1연결 플레이트(50)와 제2연결 플레이트(40)는 용접에 의해 결합되어 있거나, 도면에는 도시하지 않았지만 볼트를 통해 상호 결합될 수 도 있다. 한편, 앞서 설명한 바와 같이 제1연결 플레이트(50)와 제2연결 플레이트(40)가 결합된 하나의 플레이트로 구현될 수 도 있다. 이하 설명의 편의를 위해 제1연결 플레이트(50)와 제2연결 플레이트(40)을 구별하여 설명하도록 한다.

제2연결 플레이트(40)는 제1연결 플레이트(50)와 결합하는 제2-1연결 플레이트(41)와, 제2-1연결 플레이트(41)와 수직한 방향으로 결합되어 있는 제2-2연결 플레이트(42)를 포함할 수 있으며, 제2-2연결 플레이트(42)에는 관통 볼트(30)가 관통될 수 있는 홀이 형성되어 있다.

따라서, 도면에 도시된 바와 같이 관통 볼트(30)의 일 측면이 제2-2연결 플레이트(42)를 관통하게 되고, 제2-2연결 플레이트(42)를 관통한 관통 볼트(30)는 도면에 도시된 바와 같이 제2너트(32)에 의해 제2-2연결 플레이트(42) 및 관통 플레이트(70)와 강하게 고정될 수 있다.

구체적으로, 관통 볼트(30)는 결합 플레이트(70)를 관통하는 방법으로 결합 플레이트(70)와 결합될 수 있으며, 결합 플레이트(70)와 전단 철근(21)은 결합 플레이트(70)가 복수 개의 전단 철근(21)로부터 힘을 지지 받을 수 있는 형태로 전단 철근(21)에 밀착 결합될 수 있다. 따라서, 반단면 데크(80)에 인해 발생되는 하중이 전단 철근(21)에 의해 지지될 수 있다. 일 예로, 본 발명에 따른 지지대(100)가 강교에 적용되는 경우, 관통 볼트(30)는 스터드 볼트로 구현되어, 거더에 매립되어 있는 전단 철근 스터드 볼트에 의해 강하게 지지될 수 있다.

전단 철근(21)에 결합되는 과정을 도면을 통해 자세히 설명하면, 관통 볼트(30)는 도6및 도 7에 도시된 바와 같이 관통 플레이트(70)의 중앙 플레이트(72)를 관통한 후, 제1너트(31)와 결합되는 형태로 관통 플레이트(70)와 결합될 수 있다.

관통 플레이트(70)는 중앙 플레이트(72) 및 중앙 플레이트(72)의 양 측면에서 중앙 플레이트(72)와 수직인 방향으로 뻗어 있는 2개의 측면 플레이트(71A, 71B)를 포함하고 있다. 따라서, 관통 플레이트(70)는 도 7에 도시된 바와 같이 ㄷ자 형태의 플레이트 모양을 취하고 있어서, 관통 플레이트(70)는 2개의 전단 철근(21A, 21B)을 감싸는 형태로 2개의 전단 철근(21A, 21B)과 밀착 결합될 수 있다.

구체적으로, 중앙 플레이트(72)는 제1 전단 철근(21A)과 제2전단 철근(21B)을 안쪽에서 관통하는 형태로 제1전단 철근(21A) 및 제2전단 철근(21B)과 밀착 부착될 수 있으며, 제1측면 플레이트(71A)는 제1전단 철근(21A)을 중앙 플레이트(72)와 함께 감싸는 형태로 밀착 부착될 수 있고, 제2측면 플레이트(71B)는 제2전단 철근(21B)을 중앙 플레이트(72)와 함께 감싸는 형태로 밀착 부착될 수 있다.

일반적으로, 반단면 데크(80)는 외측 영역을 아래에서 지지하는 구성 요소가 없기 때문에, 반단면 데크(80)의 외측 및 아래 방향으로 발생하는 하중으로 인한 힘이 거더에 전달되기 때문에 안정적인 구조 설계가 매우 중요하다. 그런데 본원 발명과 같은 구조를 가지는 경우 관통 볼트(30)를 통해 전달되는 반단면 데크(80)의 하중으로 인한 전달력이 관통 플레이트(70)를 통해 전단 철근(21)으로부터 강하게 지지 받을 수 있기 때문에, 반단면 데크(80)가 안정적으로 거더(10)와 결합될 수 있는 장점이 존재한다.

한편, 관통 볼트(30)와 결합 플레이트(70)가 안정적으로 결합할 수 있도록 도면에 도시된 바와 같이 관통 볼트(30)가 중앙 플레이트(72)를 관통한 후, 제1너트(31)와 결합될 수 있으며, 제1플레이트(71A) 및 제2플레이트(71B)는 중앙 플레이트(72)와 멀어질수록 일정한 경사를 가지면서 높이가 낮아지는 형태로 구현될 수 있다.

한편, 관통 부재(180)의 경우 도 6에 도시된 바와 같이 폭(수평 부재와 수직인 방향)의 길이는 수평 부재(110)의 폭보다 더 길게 형성될 수 있다. 본 발명과 같이 관통 부재(180)의 폭을 수평 부재(110)의 폭보다 길게 형성하는 경우, 지지대(100)를 거더(10)에 결합시킨 상태에서 반단면 데크(80)가 상부 부재(110)의 상면에 거치되는 경우 발생할 수 있는 횡방향에 대한 저항력을 증가시킬 수 있어, 구조의 안정성을 더욱 더 높일 수 있는 장점이 존재한다. 일 예로, 관통 부재(180)의 폭은 수평 부재(110)의 폭보다1.5배 내지 3배의 길이를 가지도록 설계될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 지지대가 거더에 결합된 경우 반단면 데크가 거치되는 모습을 도시한 도면이고, 도 10은 반단면 데크와 거더가 결합된 후, 콘크리트 타설이 이루어진 모습을 측면에서 바라본 도면이고, 도 11은 양생이 완료된 후, 지지대를 반단면 데크에서 해체한 모습을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 지지대(100)가 거더(10)에 안전하게 결합이 되었으면 도 9에 도시된 바와 같이 지지대(100)의 상부 부재(110)에 반단면 데크(80)를 거치시킬 수 있다.

반단면 데크(80)와 거더(10)가 안전하게 결합이 되었으면, 도 10에 도시된 바와 같이 거더(10)의 상부와 반단면 데크(80) 상부에 콘크리트(90)를 타설하는 과정을 거칠 수 있다.

그 후, 콘크리트 양생 기간을 거쳐 양생이 완료되면 도 11에 도시된 바와 같이 반단면 데크(80)와 결합되어 있는 분리 형 지지대(100)를 해제하는 과정을 거침으로써, 켄틸레버 구조체의 시공을 마무리 할 수 있다. 볼트(60)와 결합되어 있던 너트(61)는 앞서 설명한 바와 같이 제1결합 플레이트(40)의 하면에 용접 결합되어 있으므로 지지대(100)를 해체하여도 도면에 도시한 바와 같이 여전히 제1결합 플레이트(40)의 하면에 부착되어 있다.

지금까지 도면을 통해 본 발명에 따른 지지대의 구조 및 이를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법에 대해 자세히 알아보았다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지지대는 접이식 구조로 변형 될 수 있기 때문에, 지지대를 보관함에 있어서 부피가 작아 보관을 용이하게 할 수 있으며, 더 나아가 지지대를 시공 현장까지 운반할 때, 부피가 작아 운반을 용이하게 할 수 있는 장점이 존재한다.

또한, 지지대로 지지대를 구현하였고, 그 결합 방법 또한 비교적 결합 방법이 용이한 볼트를 이용하였기 때문에, 시공 완료 후 지지대의 해체 또한 용이하게 할 수 있으며, 해체 시 볼트가 지상으로 낙하되지 않도록 걸림턱을 설치해 놓았기 때문에, 시공의 안정성 또한 동시에 향상시킬 수 있는 장점이 존재한다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

10: 거더
100: 지지대
110: 상부 부재
120: 제1연결 부재
130: 제2연결 부재
150: 제1높이 조절 부재
160: 각도 조절 볼트

Claims (10)

1. 데크(deck)를 지지하는 상부 부재;
   상기 상부 부재와 제1힌지를 통해 연결되는 중심 부재; 및
   상기 상부 부재와는 제2힌지를 통해 연결되는 제1연결 부재와 상기 중심 부재와는 제3힌지를 통해 연결되는 제2연결 부재를 포함하는 연결 부재;를 포함하고,
   상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는 중심 힌지로 연결되며,
   상기 상부 부재의 측면에는,
   하면에 위치하는 관통 홀(hole, D4)을 포함하는 관통 부재 및 상기 관통 부재의 상면과 상기 관통 홀을 관통하는 볼트를 포함하고,
   상기 관통 부재는, 상기 볼트를 통해 거더와 연결되는 연결 플레이트와 결합되며,
   상기 연결 플레이트의 하면에는 너트가 결합되며,
   상기 관통 부재의 하면에는 와셔(washer)가 결합되고,
   상기 볼트는, 상기 와셔, 상기 관통 부재, 상기 너트 및 상기 연결 플레이트를 순차적으로 관통하며, 상기 너트와 상기 와셔의 홀 사이에 상기 볼트가 관통하는 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는
   가해지는 힘의 방향에 따라 상기 중심 힌지를 기준으로 서로 접혀지거나, 펼쳐질 수 있는 것을 특징으로 하는,
   교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대.
3. 제1항에 있어서,
   상기 상부 부재의 수평 길이(a)에서 상기 제1연결 부재의 수평 길이(b)를 차감한 값은 상기 중심 부재의 수평 길이(d)에서 상기 제2연결 부재의 수평 길이(c)를 차감한 값과 동일한 값을 가지는 것을 특징으로 하는,
   교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 볼트의 직경(D1), 상기 와셔의 홀 직경(D2), 상기 걸림턱의 직경(D3) 및 상기 관통 부재 하면의 홀의 직경(D4)의 길이는 순차적으로 커지는 것을 특징으로 하는,
   교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대.
8. 제1항에 있어서,
   상기 관통 부재는,
   상기 중심 부재의 폭 보다 더 넓은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는,
   교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대.
9. 상부 부재, 관통 부재, 중심 부재 및 상기 상부 부재와는 제2힌지를 통해 연결되는 제1연결 부재와 상기 중심 부재와는 제3힌지를 통해 연결되는 제2연결 부재를 포함하는 연결 부재를 포함하는 지지대를 거더의 일 측면에 밀착시키는 단계;
   상기 관통 부재의 홀을 관통하는 볼트를 이용하여 상기 관통 부재와 제1연결 플레이트를 결합시키는 단계;
   결합 볼트 및 결합 플레이트를 이용하여 상기 거더에 돌출 매립되어 있는 전단 철근과 제2연결 플레이트를 결합시키는 단계; 및
   데크(deck)를 상기 상부 부재의 상면에 거치시키는 단계;를 포함하고,
   상기 제1연결 부재와 상기 제2연결 부재는 중심 힌지로 연결되어 있으며,
   상기 상부 부재의 측면에는,
   하면에 위치하는 관통 홀(hole, D4)을 포함하는 관통 부재 및 상기 관통 부재의 상면과 상기 관통 홀을 관통하는 볼트를 포함하고,
   상기 관통 부재는, 상기 볼트를 통해 거더와 연결되는 연결 플레이트와 결합되며,
   상기 연결 플레이트의 하면에는 너트가 결합되며,
   상기 관통 부재의 하면에는 와셔(washer)가 결합되고,
   상기 볼트는, 상기 와셔, 상기 관통 부재, 상기 너트 및 상기 연결 플레이트를 순차적으로 관통하고, 상기 너트와 상기 와셔의 홀 사이에 상기 볼트가 관통하는 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 거더와 상기 데크 위에 콘크리트를 타설하는 단계; 및
    콘크리트 타설이 완료된 후, 상기 지지대와 상기 제1연결 플레이트와의 결합을 해체시키는 단계;를 더 포함하는
    교량의 캔틸레버 슬래브 시공을 위한 접이식 지지대를 이용한 캔틸레버 구조체 시공 방법.
    

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