KR102553008B1 - 시공성이 개선된 부력식 보도교 - Google Patents

시공성이 개선된 부력식 보도교 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시공성이 개선된 부력식 보도교에 관한 것으로서, 함체 구조를 이루는 부력체에 의해 안정적인 부유상태가 유지됨과 함께 무게추 방식에 의하여 보도교의 안정적인 위치 변위 제어가 가능하여 교량의 시공 안전성이 향상되는 효과를 나타낸다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 일정 길이를 이루는 메인 프레임(11)의 양측으로 다수의 날개 프레임(12)이 일정 간격으로 구비되는 구성을 이루는 프레임 구조체(10)와; 상기 프레임 구조체(10)의 양측에 고정이 이루어지되, EPS블럭(21)이 함체(22) 내부에 내장 구비되는 구조를 이루는 부력체(20)와; 상기 프레임 구조체(10)의 부유 위치를 유지시키기 위해 수심 바닥에 고정 설치가 이루어지는 고정블럭(30)과; 상기 프레임 구조체(10)의 위치 고정을 위해 일정 중량을 이루어서 수중에 떠있게 되는 웨이트 블럭(40)과; 상기 프레임 구조체(10)와 고정블럭(30) 및 웨이트 블럭(40)을 연결하는 연결 와이어(50);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

시공성이 개선된 부력식 보도교{A buoyant footbridge with improved constructability}
본 발명은 부력식 보도교에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수상에 부유식으로 설치가 이루어지는 교량의 시공성 및 안전성을 향상시키기 위해 개선된 구조를 이루는 시공성이 개선된 부력식 보도교에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 부력을 이용한 교량인 부력식 보도교는 교각을 사용하지 아니하고 수심이 얕은 해안이나 강가 등에 설치되는 다리의 한 종류로서, 부력체의 상부에 상판이 설치되는 구조를 이룬다.
이와 같은 부교의 부력체로는 플라스틱 재질의 부력관 또는 육면체 형상의 스티로폼 중 어느 하나로 구현된다.
그러나 상기 스티로폼은 시간의 경과에 따라 햇볕의 조사에 의해 급격히 부서지면서 그 내부로 물이 스며들어 수면 아래로 점차 가라앉게 되고, 스티로폼 부스러기가 유출되는 경우 환경 오염의 문제가 발생하게 된다.
또한, 종래 부력식 보도교는 구조가 복잡한 모듈형 구조를 이루고 있기 때문에 현장에서 시공 및 해체작업에 어려움이 있는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1627827호(2016.05.31.등록) 대한민국 특허등록 제2049771호(2019.11.22.등록)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 보도교를 이루는 재료의 현장 이동 및 시공이 보다 신속하고 용이하게 이루어질 수 있는 연속 조립식 구조를 이룸으로써 시공 및 관리 효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 부력식 보도교는, 일정 길이를 이루는 메인 프레임의 양측으로 다수의 날개 프레임이 일정 간격으로 구비되는 구성을 이루는 프레임 구조체와; 상기 프레임 구조체의 양측에 고정이 이루어지되, EPS블럭이 함체 내부에 내장 구비되는 구조를 이루는 부력체와; 상기 프레임 구조체의 부유 위치를 유지시키기 위해 수심 바닥에 고정 설치가 이루어지는 고정블럭과; 상기 프레임 구조체의 위치 고정을 위해 일정 중량을 이루어서 수중에 떠있게 되는 웨이트 블럭과; 상기 프레임 구조체와 고정블럭 및 웨이트 블럭을 연결하는 연결 와이어;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임 구조체의 양단부 하부에는 부력체가 수심 바닥에 접촉되는 것을 방지하기 위한 다리부가 일정 높이로 구성되고, 저면 중단부에는 연결 와이어가 통과되는 제1 와이어 고리가 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 부력식 보도교는, 함체 구조를 이루는 부력체에 의해 안정적인 부유상태가 유지됨과 함께 무게추 방식에 의하여 보도교의 안정적인 위치 변위 제어가 가능하여 교량의 시공 안전성이 향상되는 효과를 나타낸다.
또한, 연속 연결 시공이 용이하게 이루어질 수 있게 되어 시공효율이 개선되는 이점을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부력식 보도교의 프레임 구조체 구조도.
도 2는 본 발명에서의 프레임 구조체 측면 구조도.
도 3은 본 발명에서의 부력체 분리 사시도.
도 4는 본 발명에서의 부력체 결합 사시도.
도 5는 본 발명에서의 부력식 보도교 구조도.
도 6은 본 발명에서의 부력식 보도교 시공 상태도.
도 7은 본 발명 보도교의 연결부 구조도.
도 8은 본 발명 보도교의 연결부 부품도.
도 9는 본 발명 보도교의 연결부 분리 상태도.
도 10은 본 발명 보도교의 연결부 체결 상태도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부력식 보도교의 구성을 도 1 내지 도 10을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 부력식 보도교는, 일정 길이를 이루는 메인 프레임(11)의 양측으로 다수의 날개 프레임(12)이 일정 간격으로 구비되는 구성을 이루는 프레임 구조체(10)와, 상기 프레임 구조체(10)의 양측에 고정이 이루어지되, EPS블럭(21)이 함체(22) 내부에 내장 구비되는 구조를 이루는 부력체(20)와, 상기 프레임 구조체(10)의 부유 위치를 유지시키기 위해 수심 바닥에 고정 설치가 이루어지는 고정블럭(30)과, 상기 프레임 구조체(10)의 위치 고정을 위해 일정 중량을 이루어서 수중에 떠있게 되는 웨이트 블럭(40)과, 상기 프레임 구조체(10)와 고정블럭(30) 및 웨이트 블럭(40)을 연결하는 연결 와이어(50)의 구성을 이루게 된다.
이때, 상기 프레임 구조체(10)의 양단부 하부에는 부력체(20)가 수심 바닥에 접촉되는 것을 방지하기 위한 다리부(13)가 일정 높이로 구성되고, 저면 중단부에는 연결 와이어(50)가 통과되는 제1 와이어 고리(14)가 구성된다.
또한, 상기 부력체(20)를 이루는 함체(22)의 상부에는 상판(23)이 조립 구성되고, 상기 상판(23)의 상부에는 날개 프레임(12)과의 용접을 위한 보강 프레임(24)이 구성되며, 상기 함체(22)와 상판(23)은 볼트(25) 체결에 의한 결합이 이루어지게 된다. 이러한 볼트(25) 체결 방식을 통해 용접시 발생하는 열로 인한 EPS의 손상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 웨이트 블럭(40)에는 제2 와이어 고리(41)가 구비되어 연결 와이어(50)의 안내가 이루어지며, 고정 블럭(30)에는 제3 와이어 고리(31)가 구비되어 제1 와이어 고리(14)를 통과한 연결 와이어(50)의 고정이 이루어지는 것을 확인할 수 있다.
한편, 프레임 구조체(10) 상호간의 연결 부위에는 힌지핀(70)에 의해 회동 가능하게 연결이 이루어지도록 핀홀(60a)이 형성된 회동링크(60)가 구성되되, 상기 회동링크(60)에는 프레임 구조체(10)의 날개 프레임(12)에 관통되는 가이드봉(61)이 구비되고, 상기 가이드봉(61)의 일단부에는 이탈방지 원판(62)이 구성된다.
이때, 회동링크(60)에는 날개 프레임(12)과의 탄성 지지를 위한 탄성패드(63)가 구성되고, 이탈방지 원판(62)측에는 완충 지지를 위한 완충스프링(64)이 구성된 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 6에서와 같이 상기 고정 블럭(30) 저면에는 수심 바닥에 고정을 위한 앵커핀(32)이 구성되고, 고정 블럭(30) 표면에는 수분 침투를 방지함과 함께 표면 강도 보강을 통한 크랙 발생을 방지하기 위해 규소수지 20~40중량%, 카보나이드 미분말 10~30중량%, 수산화리튬 5~20중량%, 이소플라보노이드 1~10중량%, 탄소섬유 5~20중량%, 폴리카프로락톤 1~10중량%, 알킬셀레닌산 1~5중량%, p-톨일 옥타노에이트 10~20중량%, 세테아릴옥타노에이트 1~5중량%의 비율로 혼합 조성을 이루는 보강 코팅층(33)이 코팅 형성됨이 바람직하다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 부력식 보도교의 시공에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 부력식 보도교는 기본 골격을 이루는 프레임 구조체(10)의 좌우 양측에 부력체(20)를 용접 고정하여 설치가 이루어지게 되며, 이때 하부에는 수위가 변동되거나 물살이 생기는 경우 변위 제어를 위한 고정블럭(30) 및 웨이트 블럭(40)이 연결 와이어(50)에 연결된 상태를 이루게 된다.
즉, 고정블럭(30)에 의한 수중 위치 고정이 이루어지는 가운데 웨이트 블럭(40)의 무게 추 기능으로 인해 연결 와이어(50)에 일정한 인장력이 작용함으로써 보도교가 물살에 의해 급격하게 유동되거나 변동이 방지될 수 있게 된다.
또한, 부력 기능을 수행하는 EPS블럭(21)은 함체(22) 및 상판(23)에 의해 외부 노출이 방지됨으로써 외부 충격으로 인한 손상 및 파손이 방지되어 안정적인 부력 작용이 유지될 수 있게 된다.
한편, 일정 길이로 제작된 프레임 구조체(10)를 연속하여 연결하고자 하는 경우에는 도 7 내지 도 10을 통해 확인되는 바와 같이 회동링크(60)를 이용한 연결 작업이 이루어질 수 있게 된다.
즉, 가이드봉(61)이 날개 프레임(12)을 관통하여 일측에는 회동링크(60) 및 탄성패드(63)가 구성되고, 타측에는 이탈방지 원판(62)이 구성된 상태에서 완충 스프링(64)에 의한 타성 지지가 이루어지는 가운데, 양측 회동링크(60) 상호간의 연결이 힌지핀(70)에 의해 이루어짐으로써 연속적으로 보도교의 연결 시공이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
특히, 상기 링크 연결부위에서는 탄성패드(63) 및 완충스프링(64)에 의한 탄성력이 유지될 수 있게 되어, 보도교 연결 부위에서의 충격력 전달이 완화되어 전체적인 구조적 안전성이 향상될 수 있게 됨을 알 수 있다.
또한, 고정 블럭(30) 표면에는 보강 코팅층(33)이 코팅 형성되어 있기 때문에 콘크리트 블럭 내부로 수분 침투를 방지함과 함께 표면 강도 보강을 통한 크랙 발생이 방지될 수 있게 된다.
특히, 보강 코팅층(33)에는 카보나이드 미분말 및 탄소섬유가 혼합되어 있기 때문에 코팅 밀도가 강화될 수 있으며, 수산화리튬은 코팅 안정성을 향상시키고, 이소플라보노이드 및 폴리카프로락톤은 보강 코팅층(33)의 항균 기능 및 변색을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 추가 첨가된 알킬셀레닌산은 플랑크톤과의 반응으로 인한 코팅 녹조화가 방지되며, p-톨일 옥타노에이트 및 세테아릴옥타노에이트는 각각 규소수지에 대한 촉매 기능 및 코팅층의 기포 발생을 방지하는 진보된 작용효과를 나타내게 된다.
따라서 본 발명의 부력식 보도교는, 함체 구조를 이루는 부력체에 의해 안정적인 부유상태가 유지됨과 함께 무게추 방식에 의하여 보도교의 안정적인 위치 변위 제어가 가능하여 교량의 시공 안전성이 향상되는 효과를 나타낸다.
또한, 연속 연결 시공이 용이하게 이루어질 수 있게 되어 시공효율이 개선되는 이점을 나타낸다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 부력식 보도교 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
그러나 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 프레임 구조체 11 : 메인 프레임
12 : 날개 프레임 13 : 다리부
20 : 부력체 21 : EPS블럭
22 : 함체 23 : 상판
24 : 보강 프레임 25 : 볼트
30 : 고정블럭 31 : 와이어 고리
40 : 웨이트 블럭 41 : 와이어 고리
50 : 연결 와이어 60 : 회동링크
61 : 가이드봉 62 : 이탈방지 원판
63 : 탄성패드 64 : 완충 스프링
70 : 힌지핀

Claims (7)

  1. 일정 길이를 이루는 메인 프레임(11)의 양측으로 다수의 날개 프레임(12)이 일정 간격으로 구비되는 구성을 이루는 프레임 구조체(10)와;
    상기 프레임 구조체(10)의 양측에 고정이 이루어지되, EPS블럭(21)이 함체(22) 내부에 내장 구비되는 구조를 이루는 부력체(20)와;
    상기 프레임 구조체(10)의 부유 위치를 유지시키기 위해 수심 바닥에 고정 설치가 이루어지는 고정블럭(30)과;
    상기 프레임 구조체(10)의 위치 고정을 위해 일정 중량을 이루어서 수중에 떠있게 되는 웨이트 블럭(40)과;
    상기 프레임 구조체(10)와 고정블럭(30) 및 웨이트 블럭(40)을 연결하는 연결 와이어(50);
    를 포함하는 구성을 이루고,
    상기 프레임 구조체(10)의 양단부 하부에는 부력체(20)가 수심 바닥에 접촉되는 것을 방지하기 위한 다리부(13)가 일정 높이로 구성되고, 저면 중단부에는 연결 와이어(50)가 통과되는 제1 와이어 고리(14)가 구성된 것을 특징으로 하는 시공성이 개선된 부력식 보도교.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 부력체(20)를 이루는 함체(22)의 상부에는 상판(23)이 조립 구성되고, 상기 상판(23)의 상부에는 날개 프레임(12)과의 용접을 위한 보강 프레임(24)이 구성되며, 상기 함체(22)와 상판(23)은 볼트(25) 체결에 의한 결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시공성이 개선된 부력식 보도교.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 웨이트 블럭(40)에는 제2 와이어 고리(41)가 구비되어 연결 와이어(50)의 안내가 이루어지며, 고정 블럭(30)에는 제3 와이어 고리(31)가 구비되어 제1 와이어 고리(14)를 통과한 연결 와이어(50)의 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시공성이 개선된 부력식 보도교.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임 구조체(10) 상호간의 연결 부위에는 힌지핀(70)에 의해 회동 가능하게 연결이 이루어지도록 핀홀(60a)이 형성된 회동링크(60)가 구성되되, 상기 회동링크(60)에는 프레임 구조체(10)의 날개 프레임(12)에 관통되는 가이드봉(61)이 구비되고, 상기 가이드봉(61)의 일단부에는 이탈방지 원판(62)이 구성된 것을 특징으로 하는 시공성이 개선된 부력식 보도교.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 회동링크(60)에는 날개 프레임(12)과의 탄성 지지를 위한 탄성패드(63)가 구성되고, 이탈방지 원판(62)측에는 완충 지지를 위한 완충스프링(64)이 구성된 것을 특징으로 하는 시공성이 개선된 부력식 보도교.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정 블럭(30) 저면에는 수심 바닥에 고정을 위한 앵커핀(32)이 구성되고, 고정 블럭(30) 표면에는 수분 침투를 방지함과 함께 표면 강도 보강을 통한 크랙 발생을 방지하기 위해 규소수지, 카보나이드 미분말, 수산화리튬, 이소플라보노이드, 탄소섬유, 폴리카프로락톤, 알킬셀레닌산, p-톨일 옥타노에이트, 세테아릴옥타노에이트의 혼합 조성을 이루는 보강 코팅층(33)이 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 시공성이 개선된 부력식 보도교.
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