KR102510211B1 - 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 고가구조물의 종방향으로 형성되며, 하측에 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 하단빔과, 상기 하단빔과 상측으로 특정간격 이격되어 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 상단빔과, 지점부 구간에서 상기 지점부 구간 양측을 연결부로 하여 상기 상단빔에 연결되며 지점부의 중앙단 측으로 높이가 점진적으로 증대되도록 구성되는 지점부 백본구조 상단빔을 갖는 백본 구조; 및 상기 하단빔 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 하부 아웃리거와, 상기 상단빔 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 상부 아웃리거를 갖는 아웃리거구조; 및 지점부 측의 상기 백본구조의 상단빔 또는 하단빔에 일체로 연결되는 하부 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물에 관한 것이다.

Description

상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물{Monolithic elevated structure with longitudinal backbone structure and outrigger structure}
본 발명은 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 사람의 척추에서 갈비살이 나와 있는 구조에 착안하여 도출된 구조로서, 고가구조물의 상부구조에 척추역할을 하는 종방향 백본 상부 구조물이 연속적으로 있고 이와 연결된 하부구조(교각)와 일체로된 고가구조물이다.
교량은 차량이나 보행자의 통행을 위한 상판 및 상판을 지지하는 거더를 포함하여 이루어진다. 이때, 거더는 교량의 길이방향으로 단수 또는 복수 개가 나란하게 배치되어 상판을 지지하게 되며, 거더의 재질은 강재나 콘크리트가 주로 사용되며 경우에 따라 강재와 콘크리트가 조합된 것이 사용되기도 한다.
한편, 교량의 상판에는 기능성이나 심미성, 또는 안정성 등을 향상시킬 목적으로 난간, 방음벽 등과 같은 각종 구조물이나 조형물이 설치되는 사례가 증대하고 있다. 이러한 구조물이나 조형물 모두는 비구조체로서, 교량에 작용하는 하중을 분담하는 구조체로서 전혀 기능하지 못하고 교량에 하중을 전가시키게 된다. 이로 인해, 교량의 구조적 안정성을 담보하기 위해 시공에 사용되는 거더의 크기가 점점 증대되고 있는데, 이는 시공 자체를 어렵게 하고 비용을 증대시키는 요인으로 작용하고 있다.
도 1은 종래기술 1(등록특허 10-1488388, 대경간 및 조합식 아치교 및 그 건축방법)로서 하나의 대경간 및 조합식 아치교의 구조를 도시한 것이다. 문헌 1에 도시된 바와 같이, 하부구조(교각)와 거더를 일체로 형성한 교량을 기재하고 있으며, 하부구조(교각)의 형상이 종방향으로 되어 있는 모노파일 형식의 교량 역시 종래 기술로서 공개되어 있다.
도 2는 종래기술 2(등록특허 10-1337185, 보강 콘크리트에 의해 보강된 하이브리드 교량의 시공방법 및 그 구조체)로서, 보강 콘크리트에 의해 보강된 하이브리드 교량의 부분사시도를 도시한 것이다. 도 3은 종래기술 3(등록특허 10-0791182, 고가 레일차량 가이드웨이용 지지 구조물)로서, 고가 가이드웨이 지지 구조물에 대한 입면도를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 박스거더와 트러스 거더가 결합된 장경간 교량이 공지되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부구조(교각)의 형상이 종방향으로 되어 있어 도로 폭을 많이 차지하지 않는 구조가 기재되어 있다. 즉, 거더가 하부구조(교각)의 지점과 일체로 형성된 장경간 교량 및 장경간을 위한 거더를 강재, 강선 및 콘크리트로 형성한 PSC거더와 박스거더와 트러스 거더를 융합한 하이브리드 교량 거더가 존재한다.
도 4는 종래기술 4(등록특허 10-1164935)로서, 자전거 통행용 교량의 부분 사시도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙부에 거더나 데크에서 양쪽으로 통로 형성을 위한 외팔보 형식으로 부착한 교량이 존재함을 알 수 있다.
그러나 종래 공개된 장대교량은 현수교나 사장교 형식의 기초가 되는 주탑을 설치하고 현수나 사장교 형식에 의해 거더를 설치하여 케이블과 연결함에 따라 도시의 미관을 해치고 도로에 주탑을 건설할 경우 많은 면적을 차지하여 토지 이용에 한계가 있다.
또한, 장대 교량을 위한 거더를 설치하지 않고 원통형상의 고가구조물을 이용한 교량에서, 원통형상의 폐합단면 구조물은 원통형상의 고가구조물을 제작하기 위해 튜브 형상의 내벽과 외벽을 일체화하여 고가구조물을 제작하는 것으로 공중에 있는 터널형태로 되어 통행자들에게 터널에서 느끼는 불편감을 주고 무게와 경제적인 면에서도 폐합단면 고가구조물을 교량으로 이용하는데 문제점이 존재하고, 단면이 크거나 길이가 길면 제작이나 이동에 많은 어려움이 존재한다.
그리고 트러스 교량은 디스크 형태를 길이방향으로 배치하고 사이를 연결하여 현장에서 제작하는 것이 가능하나 형태가 일정하지 않아 응력집중이 발생할 수 있어 대형교량에 문제점이 있으며, 세로보를 설치하고 후프형태의 부재를 감아 형상을 유지하는 튜브형태로 제작하는 것 또한 응력에 문제가 있어 대형교량에는 적합하지 않은 형태에 해당한다.
또한 중앙에 거더를 설치하고 양측에 외팔보를 횡으로 설치하여 통로를 형성한 단선 교량은 존재하나, 장대교량의 하부구조(교각) 사이를 사장교나 현수교가 아닌 교량은 존재하지 않는다.
대한민국 등록특허 10-1488388 대한민국 등록특허 10-1337185 대한민국 등록특허 10-0791182 대한민국 등록특허 10-1164935
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 도시경관과 어울리는 외관이 미려한 백본(Backbone)구조를 이용한 신형식 고가구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 종방향 백본 구조물부재가 하부구조(교각)와 일체로 제작되어 도로의 공간을 조금만 사용해도 되는 고가구조물로 경제적이고 친환경적이면서 구조적으로 안정된 신형식 고가구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 거더를 설치하지 않고 중앙부의 종방향 백본 구조물부재가 하부구조(교각)와 일체로 제작되어 다음 지점까지 연결되고 외팔보 형식의 횡보 연결에 의한 통로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은, 고가구조물에 있어서, 상기 고가구조물의 종방향으로 형성되며, 하측에 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 하단빔과, 상기 하단빔과 상측으로 특정간격 이격되어 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 상단빔과, 지점부 구간에서 상기 지점부 구간 양측을 연결부로 하여 상기 상단빔에 연결되며 지점부의 중앙단 측으로 높이가 점진적으로 증대되도록 구성되는 지점부 백본구조 상단빔을 갖는 백본 구조; 및 상기 하단빔 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 하부 아웃리거와, 상기 상단빔 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 상부 아웃리거를 갖는 아웃리거구조; 및 지점부 측의 상기 백본구조의 상단빔, 하단빔 또는 지점부 백본구조 상단빔에 일체로 연결되는 하부 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물로서 달성될 수 있다.
그리고 상단빔과 상기 하단빔 사이, 및 상기 상단빔과 상기 지점부 백본구조 상단빔 사이에 연결되는 복수의 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 상단빔과, 하단빔 및 상기 지점부 백본 구조 상단빔은 강박스 형태로 구성되고, 상기 연결부재는 H빔으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 상단빔과 상기 하단빔 사이의 연결부재는 복수의 X형 구조가 종방향으로 연속적으로 연결된 구조이고, 상기 상단빔과 상기 지점부 백본구조 상단빔 사이의 연결부재는 종방향으로 서로 특정간격 이격된 복수의 세로형 연결부재로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 하측 지지부재는 V자 또는 Y자 구조이고, 상부 끝단 각각이 상기 하단빔에 연결되며, 상기 백본구조는 상기 하측 지지부재의 연결부 측에서 연결되는 보강구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 백본구조는 신축이음장치에 의해 종방향으로 서로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 신축이음장치가 적용되는 상기 상단빔 지점과, 상기 하단빔 지점 간은 대각선 방향으로 위치되며, 상기 상단빔과 상기 하단빔 각각에서의 정모멘트와 부모멘트의 변곡 지점인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 하단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 하부 아웃리거는, 전체적으로 하측으로 볼록한 형태의 만곡된 종단면을 갖고 메쉬형 셀구조로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 상단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 상부 아웃리거는 전체적으로 상측으로 볼록한 형태의 만곡된 종단면을 갖고 메쉬형 셀구조로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 지점부 백본구조 상단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 상기 상부 아웃리거의 폭방향 양측 끝단에 연결되는 메쉬형 셀구조로 구성되는 최상단 아웃리거를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 하측 지지부재는 상기 지점부 백본구조 상단빔에 연결되며, 상기 긴장강선은, 지점부의 양측단 또는 지점부에서 경간부 측으로 이격된 하단빔 하면에서 상기 하측 지지부재의 상단 양측 각각에 정착되고, 정착된 양측의 긴장강선이 서로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 하측 지지부재는 상기 지점부 하단빔에 연결되며, 상기 긴장강선은, 지점부의 양측단 또는 지점부에서 경간부 측으로 이격된 하단빔 하면에서 상기 하측 지지부재의 상단 양측과 연결된 보강구조 각각에 정착되고, 정착된 양측의 긴장강선이 서로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물에 따르면, 하부구조(교각)가 별도로 되어 있지 않고 고가구조물과 일체 형식으로 제작하여 외관이 미려하여 도심지 경관과 어울리는 장점을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물에 따르면, 종방향 백본 구조물 부재가 고가구조물의 종방향으로 배치되어 토지의 이용 효율을 극대화할 수 있고, 종방향 백본 구조물 부재가 중앙만 배치되고 횡방향 부재를 부착하여 도심지 경관과 어울리는 형상을 가지며, 종방향 백본 구조물 상측부재에 태양광 패널을 설치하여 전력생산이 가능한 친환경적인 구조물에 해당한다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래기술 1(등록특허 10-1488388, 대경간 및 조합식 아치교 및 그 건축방법)로서 하나의 대경간 및 조합식 아치교의 구조,
도 2는 종래기술 2(등록특허 10-1337185, 보강 콘크리트에 의해 보강된 하이브리드 교량의 시공방법 및 그 구조체)로서, 보강 콘크리트에 의해 보강된 하이브리드 교량의 부분사시도,
도 3은 종래기술 3(등록특허 10-0791182, 고가 레일차량 가이드웨이용 지지 구조물)로서, 고가 가이드웨이 지지 구조물에 대한 입면도,
도 4는 종래기술 4(등록특허 10-1164935)로서, 자전거 통행용 교량의 부분 사시도,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 백본 구조의 사시도,
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 아웃리거 구조의 사시도,
도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 바닥판과 선로의 사시도,
도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 지점부 측 종단면도,
도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 경간부 측 종단면도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 부분 측면도,
도 8a는 도 7의 A-A 단면도,
도 8b는 도 7의 B-B 단면도,
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 하측지지부재와 백본구조의 측면도,
도 9b는 도 9a의 A 부분 확대도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지점부 측 백본구도의 사시도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 경간부 측 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 부분 사시도,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지점부 측 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 부분 사시도,
도 13a는 본 발명의 실예에 따른 백본구조의 연결라인을 도시한 측면도,
도 13b는 본 발명의 신축이음장치에 의해 연결되는 백본구조의 이음부의 측면도,
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 긴장 강선 케이블이 배치된 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 측면도,
도 14b는 도 14b의 B 부분 확대도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 구성에 대해 설명하도록 한다.
먼저 도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 백본 구조의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 아웃리거 구조의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 바닥판과 선로의 사시도를 도시한 것이다.
또한 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 지점부 측 종단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 경간부 측 종단면도를 도시한 것이다.
그리고 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 사시도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 부분 측면도를 도시한 것이다. 그리고 도 8a는 도 7의 A-A 단면도, 도 8b는 도 7의 B-B 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)은 전체적으로 백본구조(10)와 아웃리거구조(30, 40)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)은 별도의 하부구조(교각)이 없고, 횡방향 보다는 종방향으로 형성된 백본구조(10)를 통해 도로의 폭을 많이 차지하지 않아 토지 활용에 효과적인 구조를 갖는다.
또한, 하부구조(교각)와 하부구조(교각) 사이를 연결하는 거더가 있는 것이 아니고 단일 형식으로 백본구조(10)가 종방향으로 연속되어 있는 구조를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)은 전체적으로, 경간부 백본 구조(10)와, 지점부 백본구조(10)가 종방향으로 일체로 구성된 형태를 갖는다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 하측지지부재와 백본구조의 측면도를 도시한 것이고, 도 9b는 도 9a의 A 부분 확대도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 백본 구조(10)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 고가구조물(100)의 종방향으로 형성되며, 하측에 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 하단빔(11)과, 이러한 하단빔(11)과 상측으로 특정간격 이격되어 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 상단빔(12)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 이러한 상단빔(12)과 하단빔(11)은 강박스 형태로 구성될 수 있으며, 경간부와 지점부 모두에 대해 종방향으로 연결되어 진다.
지점부에서는 추가적으로 지점부 백본 구조 상단빔(13)을 더 포함하여 구성된다. 즉, 지점부 백본구조 상단빔(13)은 지점부 구간에서 지점부 구간 양측을 연결부로 하여 상단빔(12)에 연결되며 지점부의 중앙단 측으로 높이가 점진적으로 증대되도록 구성되게 된다.
또한 하측 지지부재(20)는 지점부 측의 백본구조의 상단빔(12), 하단빔(11), 또는 지점부 백본구조 상단빔(13)에 일체로 연결되어 지게 된다. 이러한 하측 지지부재(20)는 V자형 또는 Y자형 구조를 가지게 된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)은, 상단빔(12)과 하단빔(11) 사이, 및 상단빔(12)과 지점부 백본구조 상단빔(13) 사이에 연결 설치되는 복수의 연결부재(14, 16)를 포함하여 구성된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 백본구조를 구성하는 상단빔(12)과, 하단빔(11), 그리고 지점부 백본 구조 상단빔(13)은 강박스 형태로 구성될 수 있다.
그리고 연결부재는 H빔으로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 X자형 연결부재(14)는 구체적으로, 상단빔(12)과 하단빔(11)의 폭방향 양측면 각각에 대하여 X형 구조로 종방향으로 연속적으로 연결되도록 구성된다. 그리고 폭방향으로 양측 각각에 구비되는 한 쌍의 X자형 연결부재(14)의 폭방향 사이공간 각각에 연결재(15)가 결합되어 질 수 있다.
또한, 상단빔(12)과 지점부 백본구조 상단빔(13) 사이의 세로형 연결부재(16)는, 상단빔(12)과 지점부 백본구조 상단빔(13)의 폭방향 양측 각각에 대하여 종방향으로 서로 특정간격 이격되어 설치될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 하측 지지부재(20)는 V자, 또는 Y자 형태로서, 상단 각각이 하단빔(11), 상단빔(12) 또는 지점부 백본구조 상단빔(13)에 연결된 형태로 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지점부 측 백본구도의 사시도를 도시한 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하측 지지부재(20)는 V자 구조이고, 상부 끝단 각각이 하단빔(11)에 연결되며, 백본구조(10)는 하측 지지부재(20)의 연결부 측에 보강구조(21)를 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 보강구조(21)는 하측 지지부재(20)가 연결되는 지점에서 연결되어 지는 X자형 연결부재(14)와 세로형 연결부재(16) 상에 설치될 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 백본구조(10)의 폭방향 양측에 설치되는 X자형 연결구조(14)의 폭방향 사이공간과, 세로형 연결부재(16)의 폭방향 사이공간에 보강구조(21)가 마련되어 질 수 있음을 알 수 있다. 이러한 하측 지지부재(20)와 보강구조(21)는 일체로 구성된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 경간부 측 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 부분 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 지점부 측 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 부분 사시도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)은 백본구조(10)에 연결되어지는 아웃리거 구조(30, 40)를 포함하여 구성될 수 있다.
하부 아웃리거(30)는, 하단빔(11) 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되게 된다. 또한 상부 아웃리거(40)는 상단빔(12) 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되게 된다.
하단빔(11) 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 하부 아웃리거(30)는, 전체적으로 하측으로 볼록한 형태의 만곡 종단면을 갖고 메쉬형 셀구조로 구성되게 된다.
보다 구체적으로 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 하단빔(11)의 상면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 상부측을 향해 연결되는 상부 메쉬셀 부재(41)와, 하단빔(11)의 하면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 상부측을 향해 연결되는 하부 메쉬셀 부재(31)가 특정 종방향 연결 지점에서 연결되어지게 된다. 그리고 종방향 연결 지점에서 종방향으로 연결되는 에지부재(33)와, 또한 이러한 메쉬셀 부재(41, 31)를 종방향으로 서로 연결하는 하부 버터플라이 구조 연결부재(32)를 포함하여 구성된다. 또한 상부 메쉬셀 부재(41) 상에 트랙, 바닥판, 선도 등이 설치되어 지게 된다.
또한, 상단빔(12) 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 상부 아웃리거(40)는 전체적으로 상측으로 볼록한 형태의 만곡 종단면을 갖고 메쉬형 셀구조로 구성되게 된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 경간부에서의 상부 아웃리거(40)는, 보다 구체적으로, 상단빔(12)의 상면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 하부측을 향해 연결되는 상부 메쉬셀 부재(41)와, 상단빔(12)의 하면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 하부측을 향해 연결되는 하부 메쉬셀 부재(31)가 특정 종방향 연결 지점에서 연결되어지게 된다. 그리고 종방향 연결 지점에서 종방향으로 연결되는 상부 에지부재(43)와, 이러한 메쉬셀 부재(31, 41)를 종방향으로 서로 연결하는 상부 버터플라이 구조 연결부재(42)를 포함하여 구성된다.
또한 지점부에서의 상부 아웃리거(40)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상단빔(12)의 하면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 외측을 향해 연결되는 하부 메쉬셀 부재(31)와, 지점부 백본구조 상단빔(13)의 상면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 하부측을 향해 연결되어 하부 메쉬셀 부재(31)의 외측 끝단에 종방향 연결 지점에서 연결되게 되는 상부 매쉬셀 부재(41)를 포함한다. 그리고 종방향 연결 지점에서 종방향으로 연결되는 상부 에지부재(43)와, 이러한 메쉬셀 부재(31, 41)를 종방향으로 서로 연결하도록 구성되는 상부 버터플라이 구조 연결부재(42)를 포함하여 구성된다.
도 13a는 본 발명의 실예에 따른 백본구조의 연결라인을 도시한 측면도를 도시한 것이다. 그리고 도 13b는 본 발명의 신축이음장치에 의해 연결되는 백본구조의 이음부의 측면도를 도시한 것이다.
도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 백본구조(10)는 신축이음장치(60)에 의해 종방향으로 서로 연결되어질 수 있음을 알 수 있다. 즉, 종방향 연결을 위해 상단빔(12)과 하단빔(11) 각각에서 신축이음장치(60)를 통해 종방향으로 연결되어지게 된다.
또한 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 신축이음장치(60)가 적용되는 상단빔(12) 지점과, 하단빔(11) 지점 간은 대각선 방향으로 위치됨을 알 수 있다. 이러한 연결단(61)은 상단빔(12)과 하단빔(11) 각각에서의 정모멘트와 부모멘트의 변곡 지점에 해당한다.
신축이음장치(60)는 도 13b에 도시된 바와 같이, 상단빔(12)과 하단빔(11) 각각의 연결단(61)은 전단키 구조를 갖도록 연결되어 지는 전단키 구조의 상하 접촉면 상에 이음판이 설치되어 지고, 이음판, 접촉면 상에 종방향의 장홈이 형성되어 종방향으로의 수축, 팽창을 허용하도록 구성됨을 알 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)은, 경간부 측의 하단빔(11)과 지점부 측 상단빔(12) 사이를 연결하는 복수의 긴장강선(70)에 의해 지지되는 구조가 적용될 수 있다. 또는 경간부 측의 하단빔(11)과 하측 지지부재(20) 사이에 복수의 긴장강선에 의해 지지되는 구조가 적용될 수 있다.
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 긴장 강선 케이블이 배치된 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물의 측면도를 도시한 것이다. 그리고 도 14b는 도 14b의 B 부분 확대도를 도시한 것이다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 하측 지지부재(20)의 상부 끝단은 지점부 백본구조 상단빔(13)에 연결될 수 있고, 복수의 긴장강선(70)이, 지점부의 양측단 또는 지점부에서 경간부 측으로 이격된 하단빔(11) 하면에서 하측 지지부재(20)의 상측에 정착되도록 구성될 수 있음을 알 수 있다. 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 지지부재(20)가 지점부의 하단빔(11)에 연결된 경우, 긴장강선(70)이 보강구조(21) 상에 정착되도록 구성될 수도 있다.
즉, V자형 구조 또는 Y자형 구조 형태의 하측 지지부재(20)의 양쪽 상단부 각각에 복수의 긴장강선(70)이 하단빔(11)과 연결되어 정착되며, 양쪽 상단부에 정착된 한 쌍의 긴장강선은 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 서로 연결되도록 설치됨을 알 수 있다.
따라서 앞서 언급한 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)에 따르면, 하부구조(교각)가 별도로 되어 있지 않고 고가구조물(100)과 일체 형식으로 제작하여 외관이 미려하여 도심지 경관과 어울리게 된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물(100)에 따르면, 종방향 백본 구조가 고가구조물의 종방향으로 배치되어 토지의 이용 효율을 극대화 할 수 있고, 백본 구조가 중앙만 배치되고 아웃리거 구조를 부착하여 도심지 경관과 어울리는 형상을 가지며, 상부 아웃리거에 태양광 패널을 설치하여 전력생산이 가능한 친환경적인 구조물에 해당한다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:바닥판, 선로
10:백본구조
11:백본구조 하단빔
12:백본구조 상단빔
13:지점부 백본구조 상단빔
14:X자형 연결부재
15:보강재
16:세로형 연결부재
20:하측 지지부재
21:보강구조
30:하부 아웃리거
31:하부 메쉬셀 부재
32:하부 버터플라이 구조 연결부재
33:하부 에지부재
40:상부 아웃리거
41:상부 메쉬셀 부재
42:상부 버터플라이 구조 연결부재
43:상부 에지부재
60:신축이음장치
61:연결단
70:긴장강선
100상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물

Claims (12)

  1. 고가구조물에 있어서,
    상기 고가구조물의 종방향으로 형성되며, 하측에 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 하단빔과, 상기 하단빔과 상측으로 특정간격 이격되어 종방향으로 형성되는 종방향 백본 구조 상단빔과, 지점부 구간에서 상기 지점부 구간 양측을 연결부로 하여 상기 상단빔에 연결되며 지점부의 중앙단 측으로 높이가 점진적으로 증대되도록 구성되는 지점부 백본구조 상단빔을 갖는 백본 구조; 상기 하단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 하부 아웃리거와, 상기 상단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 상부 아웃리거를 갖는 아웃리거구조; 및 지점부 측의 상기 백본구조의 상단빔, 하단빔, 또는 지점부 백본구조 상단빔에 일체로 연결되는 하측 지지부재; 및 상기 상단빔과 상기 하단빔 사이, 및 상기 상단빔과 상기 지점부 백본구조 상단빔 사이에 연결되는 복수의 연결부재를 포함하고,
    상기 하측 지지부재는 상부 끝단 각각이 상기 하단빔에 연결되며, 상기 백본구조는 상기 하측 지지부재의 연결부 측에 연결되는 보강구조를 가지며,
    상기 하단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 하부 아웃리거는, 하측으로 볼록한 형태의 만곡된 종단면을 갖고 메쉬형 셀구조로 구성되고,
    상기 상단빔의 폭방향 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 구비되는 상부 아웃리거는 상측으로 볼록한 형태의 만곡된 종단면을 갖고 메쉬형 셀구조로 구성되며,
    상기 하부 아웃리거의 메쉬형 셀구조는, 하단빔의 상면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 상부측을 향해 연결되는 상부 메쉬셀 부재와, 하단빔의 하면 양측 각각에서 외측으로 연결되면서 점진적으로 상부측을 향해 연결되는 하부 메쉬셀 부재가 종방향 연결 지점에서 연결되어지고, 종방향 연결 지점에서 종방향으로 연결되는 에지부재와, 상부 메쉬셀 부재와 하부 메쉬셀 부재를 종방향으로 서로 연결하는 하부 버터플라이 구조 연결부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상단빔과, 하단빔 및 상기 지점부 백본 구조 상단빔은 강박스 형태로 구성되고, 상기 연결부재는 H빔으로 구성되는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상단빔과 상기 하단빔 사이의 연결부재는 복수의 X형 구조가 종방향으로 연속적으로 연결된 구조이고, 상기 상단빔과 상기 지점부 백본구조 상단빔 사이의 연결부재는 종방향으로 서로 특정간격 이격된 복수의 세로형 연결부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하측 지지부재는 V자 또는 Y자 구조인 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 백본구조는 신축이음장치에 의해 종방향으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 신축이음장치가 적용되는 상기 상단빔 지점과, 상기 하단빔 지점 간은 대각선 방향으로 위치되며, 상기 상단빔과 상기 하단빔 각각에서의 정모멘트와 부모멘트의 변곡 지점인 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 지점부 백본구조 상단빔의 양측 각각에 외측으로 외팔보 형식으로 상기 상부 아웃리거의 폭방향 양측 끝단에 연결되는 메쉬형 셀구조로 구성되는 최상단 아웃리거를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 하측 지지부재는 상기 지점부 백본구조 상단빔에 연결되며,
    긴장강선은, 지점부의 양측단 또는 지점부에서 경간부 측으로 이격된 하단빔 하면에서 상기 하측 지지부재의 상단 양측 각각에 정착되고, 정착된 양측의 긴장강선이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 하측 지지부재는 상기 지점부 하단빔에 연결되며,
    긴장강선은, 지점부의 양측단 또는 지점부에서 경간부 측으로 이격된 하단빔 하면에서 상기 하측 지지부재의 상단 양측과 연결된 보강구조 각각에 정착되고, 정착된 양측의 긴장강선이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 상하부 일체형 백본­아웃리거 구조를 갖는 도시친화형 고가구조물.
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