KR102673318B1 - 트러스 구조물 및 그 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트러스 구조물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 기둥을 포함하여 형성된 하부 구조와; 상기 하부 구조 상에 하현재를 거치시킨 상태에서, 연결재와 상현재가 결합된 결합체를 상기 하현재의 상측에 거치시키고, 상기 결합체와 상기 하현재를 결합시켜 형성된 트러스 거더를; 포함하여 구성되어, 충분히 넓지 않은 적재 공간과 작업 공간이 제공된 상태에서, 작은 인상 능력을 갖는 기중기를 이용하여, 일시적인 라멘화 공정을 통해 가설 벤트의 설치가 곤란한 구간에서도 시공 가능한 트러스 구조물 및 그 시공 방법을 제공한다.

Description

트러스 구조물 및 그 시공 방법 {TRUSS STRUCTURE AND METHOD OF CONSTRUCTING SAME}

본 발명은 트러스 구조물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가설 벤트의 설치가 곤란하고, 인상 중량에 한계가 있는 제한된 시공 환경 하에서도 트러스 구조물을 짧은 시공 기간 내에 효율적으로 시공할 수 있도록 하는 트러스 구조물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량 구조물은 강이나 바다 또는 계곡이나 도심지를 차량 등이 보다 편리하게 통행할 수 있도록 시공되는 것으로, 교각이나 교대와 같은 하부 구조와, 이에 거치되어 차량 등이 통행하는 상부 구조로 이루어진다.

즉, 도1에 도시된 바와 같이, 하부 구조는 교량의 시작 지점과 끝 지점에 기둥(80)를 설치하고, 기둥(80) 사이의 미리 정해진 위치에 기둥(80')을 설치하여 시공된다. 대체로 기둥(80')의 위치는 일정한 간격을 두고 배치되지만, 교량이 설치되는 시공 환경에 따라 불일정한 간격(L1, L2)을 두고 설치되기도 한다.

상부 구조는, 하부 구조의 상면에 거치되는 교좌 장치(80a)에 거치되어 교량에 작용하는 고정하중과 활하중을 견디기 위해 제작된 거더(20)와, 상기 거더(20)의 상측에 차량 등이 통행할 수 있도록 판 형상으로 형성된 바닥판(50)으로 이루어진다. 거더(20)는 재료에 따라 콘크리트 거더, 강재 거더, 강합성 거더 등 다양한 재질로 형성되며, 단면 형상에 따라 I자형 거더, 상자형 거더 등 다양한 형상으로 형성된다.

보다 높은 내하 능력을 구현하기 위하여, 도1에 도시된 바와 같이, 교축 방향으로 뻗어 형성된 하현재(21)와, 하현재(21)로부터 상측으로 이격된 위치에 교축 방향으로 뻗어 형성된 상현재(23)와, 하현재(21)와 상현재(23)를 연결하는 연결재(22)로 이루어진 트러스 거더(20)로 바닥판(50)을 지지하는 트러스 구조물(9)이 적용되기도 한다.

여기서, 트러스 구조물(9)은 시공 현장의 지면에서 트러스 거더(20)를 전체 교량 길이의 일부 길이로 조립한다. 이에 따라, 따라서, 트러스 구조물(9)의 시공 현장은 충분히 넓은 적재 공간 및 작업 공간을 필요로 한다.

그리고, 일부 길이로 조립된 트러스 거더(20)는 상,하현재 및 연결재가 결합되고, 적어도 한 쌍이 교축 직각 방향으로 이격되어 가로재로 연결되게 조립되므로, 매우 무거운 상태가 된다. 따라서, 인상 중량이 큰 대형 장비를 이용하여 일부 길이의 트러스 거더(20)를 인상하는 것이 불가피하다.

한편, 트러스 구조물은 구조적으로 보다 큰 하중을 지지하므로, 경간 길이를 보다 길게 형성할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 트러스 거더(20)를 경간 길이에 대응하는 긴 길이로 형성하여 인상하는 것은 매우 곤란하므로, 트러스 거더(20)를 임시로 지지하는 가설 벤트를 설치 공정 중에 필요로 한다. 그러나, 차량이나 철도 등이 통행하는 상태를 유지하는 공간의 상측에 트러스 구조물을 시공하기 위해서는, 도로나 철도에 의해 가설 벤트의 설치가 제한되므로, 가설 벤트의 설치를 전제로 하는 트러스 구조물의 설치가 어려운 문제가 야기된다.

그럼에도, 상기와 같이, 충분한 적재 및 작업 공간이 마련되지 못하고, 인상 능력이 높은 대형 장비의 투입이 곤란하며, 차량이나 열차의 통행으로 인하여 가설 벤트의 설치가 곤란한 환경 하에서, 내하 능력이 우수한 트러스 구조물을 설치하고자 하는 경우에, 트러스 구조물을 시공할 수 있는 방법의 필요성이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 충분한 적재 및 작업 공간이 마련되지 못하고, 인상 능력이 높은 대형 장비의 투입이 곤란하며, 차량이나 열차의 통행으로 인하여 가설 벤트의 설치가 곤란한 환경 하에서, 내하 능력이 우수한 트러스 구조물을 시공할 수 있는 트러스 구조물 및 그 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 동시에, 트러스 구조물의 하부 구조를 형성하는 기둥을 과도하게 형성하지 않으면서, 트러스 구조물을 시공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 도출된 것으로서, 기둥을 포함하여 형성된 하부 구조와; 상기 하부 구조 상에 하현재를 거치시킨 상태에서, 연결재와 상현재가 결합된 결합체를 상기 하현재의 상측에 거치시키고, 상기 결합체와 상기 하현재를 결합시켜 형성된 트러스 거더를; 포함하여 구성된 트러스 구조물을 제공한다.

그리고, 본 발명은, 하부 구조를 설치하는 하부구조 설치단계와; 상기 하부 구조 상에 하현재를 거치시키는 하현재 거치단계와; 연결재와 상현재가 결합된 결합체를 인상하여 상기 하현재의 상측에 거치시키는 결합체 인상단계와; 상기 결합체와 상기 하현재를 결합시켜 트러스 거더를 형성하는 트러스 거더 형성단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트러스 구조물의 시공 방법을 제공한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '교축 방향' 및 '종방향'이라는 용어는 트러스 거더의 하현재의 뻗은 연장 방향을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '교축 직각 방향' 및 '횡방향'이라는 용어는 트러스 거더의 연장 방향에 수직한 방향 중에 중력 방향에 수직한 방향을 지칭하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '연결재'라는 용어는 트러스 거더의 상현재와 하현재를 연결하는 부재를 통칭하는 것으로 경사진 형태의 경사재와, 수직으로 세워진 수직재를 모두 포함하는 것으로 정의한다.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '트러스 구조물'은 트러스 거더를 이용하여 차량이나 보행자 등이 통행하는 바닥판이 구비된 교량을 포함할 뿐만 아니라, 하부 구조 상에 거치된 트러스 거더의 상측에 구조물이 시공되는 형태의 건축 구조물을 포함하는 것으로 정의한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 트러스 거더의 상현재 및 연결재가 결합된 결합체를 하현재와 별도로 제작하고, 하현재를 하부 구조 상에 거치시킨 상태에서, 결합체를 인상하여 하현재에 거치시키면서 결합시킴으로써, 충분히 넓지 않은 적재 공간과 작업 공간이 제공된 상태에서, 작은 인상 능력을 갖는 기중기를 이용한 트러스 구조물을 시공하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은, 하현재를 분절 형태로 제작하여, 공장에서 제작된 분절 형태의 하현재의 운반을 보다 편리하게 할 수 있고, 시공 현장에서의 좁은 적재 공간에 적재할 수 있으며, 작은 인상 능력을 갖는 기중기로 하현재를 인상하여 하부 구조에 거치시키고, 하현재를 공중에서 연결함으로써, 하현재의 설치를 어려움없이 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

마찬가지로, 본 발명은, 상현재와 연결재를 결합체를 분절 형태로 짧게 제작함으로써, 공장에서 제작된 분절 형태의 결합체의 운반을 보다 편리하게 할 수 있고, 시공 현장에서의 좁은 적재 공간에 적재할 수 있으며, 현장에서 분절 형태의 결합체를 작은 인상 능력을 갖는 기중기로 인상하여 조립함으로써, 하현재와 상현재와 연결재로 이루어진 트러스 거더의 단면을 현장에서 연결 설치하는 것이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은, 하부 구조 상에 하현재를 설치한 상태에서, 가설 벤트의 설치가 곤란한 영역 양측의 기둥을 하현재와 일체화시키는 라멘화를 시키고, 하현재의 상측에 결합체를 인상하여 하현재에 결합시킴으로써, 하현재 자체의 자중으로 견디기 어려운 결합체의 무게를 라멘화된 기둥이 분담하여 지지하여 하현재와 결합체의 조립을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 라멘화된 기둥 사이의 영역에서 하현재와 결합체를 결합시켜 높은 저항 능력을 갖는 트러스 거더가 조립 형성된 이후에, 하현재와 기둥의 라멘화를 해제시켜 기둥에 트러스 거더가 단순 거치되도록 함으로써, 기둥에 휨 모멘트가 작용하지 않고 압축 하중만을 부담하여 라멘화에 비하여 하중 부담을 줄임으로써, 라멘화 상태로 있었더라면 휨 모멘트를 부담함에 따라 과도하게 형성되어야 하지만, 라멘화의 해제에 의해 과도하지 않은 슬림한 기둥으로 트러스 거더를 지지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도1는 일반적인 트러스 구조물의 구성을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 구조물을 도시한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 구조물 및 그 시공 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도4a 내지 도4g는 도3의 시공 방법에 따른 구성을 도시한 도면,
도5는 분절 하현재와 분절 결합체의 결합 구성을 도시한 도면,
도6은 도2의 트러스 거더의 횡단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 구조물(100)은, 다수의 기둥(111, 112, 112'; 110)을 포함하여 형성된 하부 구조(110)와, 하부 구조 상(110)에 하현재(121)를 거치시킨 상태에서, 연결재(122)와 상현재(123x)가 결합된 결합체(120B)를 하현재(121)의 상측에 거치시키고, 결합체(120B)와 하현재(120A)를 결합시켜 형성된 트러스 거더(120)와, 상기 트러스 거더(120)에 형성된 바닥 구조물(130)을 포함하여 구성된다.

여기서, 하부 구조는 2개로 이루어져 단경간 형태의 구조물을 형성할 수도 있지만, 보다 긴 길이의 트러스 거더(120)를 형성하기 위하여, 3개 이상의 기둥(111, 112, 112')을 포함하여 2경간 이상의 구조물을 형성할 수도 있다.

트러스 구조물의 형식과 목적에 따라, 하부 구조(110)는 기둥이나 벽체를 형성할 수도 있고, 도면에 예시된 것과 같은 교량에서는 교대나 교각으로 형성될 수도 있다. 본 발명에 따른 트러스 구조물의 하부 구조는 트러스 거더를 이격 위치에서 지지하는 구조를 통칭하는 것으로 정의한다.

상기 트러스 거더(120)는, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)와, 하현재(121)로부터 상측으로 이격된 상현재(123)와, 이들(121, 123)을 수직 또는 경사지게 연결하는 연결재(122)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 하현재(121)는, 짧은 분절 길이의 하현재(121x)의 상면에 연결재(122)의 연장 방향으로 돌출된 돌출부(122e)가 결합된 분절 형태의 하현재(120A)를, 하현재(121x)의 끝단에 마련된 결합부(121y)에서 종방향으로 인접한 분절 형태의 하현재(120A)를 상호 결합하여 형성된다. 이 때, 분절 하현재(121x)를 종방향으로 연결하는 공정은 분절 형태의 하현재(120A)를 기둥(111, 112, 112')으로 이루어진 하부 구조(110) 상에 거치시킨 상태에서 행해진다.

그리고, 결합체(120B)는 트러스 거더(120)의 일부를 형성하기 위한 분절 형태의 분절 결합체로 형성된다. 이에 따라, 상기 트러스 거더(120)는 분절 결합체(120B)와 분절 형태의 하현재(120A)를 결합시키는 것과, 분절 결합체(120B)를 종방향으로 상호 결합시키는 것에 의해 하부 구조(110) 상에서 형성된다. 이 때, 도5에 도시된 바와 같이, 분절 하현재(121x)에는 상기 연결재의 연장 방향으로 상면에 돌출된 돌출부를 구비하여, 결합체(120B)의 연결재를 상기 하현재와 결합하는 것을 보조한다.

상기 바닥 구조물(130)은, 도면에 예시된 형태의 트러스 교량을 시공하기 위하여 판 형태의 바닥판 콘크리트를 트러스 거더(120)에 지지되도록 시공될 수 있다. 한편, 도면에 예시되지 않았지만, 상기 바닥 구조물(130)은, 트러스 거더(120)에 지지되는 건축물 형태로 형성되어 상기 트러스 구조물이 트러스 건물로 형성될 수 있다.

무엇보다도, 분절 형태의 상현재(123x)와 연결재(122)가 결합된 결합체(120B)를 하현재(121)에 거치시키기 이전에, 하현재(121)를 하부 구조(110)의 기둥(111, 112, 112')과 일체로 라멘화시키고, 결합체(120B)를 하현재(121)에 결합시켜 트러스 거더(120)를 조립하여 형성한 이후에 하현재(121)를 하부 구조(110)와 분리시켜 하현재(121)가 하부 구조(110)에 단순 거치되도록 라멘화를 해제시키는 형태로 시공될 수 있다. 이 때, 하현재(121)가 트러스 구조물의 전체 길이에 걸쳐 모두 결합될 필요는 없으며, 라멘화되는 기둥(112')의 사이에서만 하현재가 종방향으로 연결되면 충분히 적용 가능하다.

이와 같이, 하부 구조(110) 상에 하현재(121)를 설치한 상태에서, 가설 벤트의 설치가 곤란한 영역 양측의 기둥을 하현재와 일체화시키는 라멘화를 시키고, 하현재(121)의 상측에 결합체(120B)를 인상하여 하현재(121)에 결합시킴으로써, 결합 공정에서는 하현재(121) 자체의 자중으로는 지지하기 어려운 결합체(120B)의 중량을 라멘화된 기둥(112')이 분담하여 지지하여, 하현재(121)와 결합체(120B)의 조립이 가능해진다.

또한, 라멘화된 기둥(112')의 사이 영역에서 하현재(121)와 결합체(120B)를 결합시켜 높은 저항 능력을 갖는 트러스 거더(120)가 조립 형성된 이후에, 하현재(121)와 기둥(112')의 라멘화를 해제시켜 라멘화되어 있었던 기둥(112')에 트러스 거더(120)가 단순 거치되도록 함으로써, 기둥(112')에 더이상 휨 모멘트가 작용하지 않고 압축 하중만을 부담시켜 라멘화된 상태에 비하여 기둥(112')의 하중 부담을 줄임으로써, 라멘화 상태로 있었더라면 휨 모멘트를 부담함에 따라 과도하게 형성되어야 하지만, 라멘화의 해제에 의해 과도하지 않은 슬림한 기둥으로 트러스 거더를 지지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 구조물(100)의 시공 방법(S100)을 상술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 트러스 구조물(100)의 시공 방법(S100)은, 기둥이나 교각, 교대 등의 하부 구조(110)를 설치하는 하부구조 설치단계(S110)와, 하부 구조(110) 상에 분절 형태의 하현재(120A)를 거치시키는 하현재 거치단계(S120)와, 분절 형태의 하현재(120A)를 연결하여 하현재(121)를 형성하는 하현재 형성단계(S130)와, 가설 벤트(50)의 설치가 곤란한 영역(L2)의 양측 기둥(112')과 하현재(121)를 일체로 라멘화시키는 라멘화 단계(S140)와, 연결재(122)와 분절 형태의 상현재(123x)가 결합된 분절 형태의 결합체(120B)를 기중기(55)로 인상하여 하현재(121)의 상측에 거치시키는 결합체 인상단계(S150)와, 결합체(120B)와 하현재(121)를 결합시켜 트러스 거더(120)를 형성하는 트러스 거더 형성단계(S160)와, 하현재(121)와 기둥(112')의 라멘 상태를 해제하는 라멘화 해제단계(S170)와, 바닥판 콘크리트(130)를 합성하는 바닥판 형성단계(S180)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 트러스 구조물(100)의 시공 방법(S100)은, 트러스 구조물의 시공 현장에 충분한 적재 및 작업 공간이 마련되지 못하고, 인상 능력이 높은 대형 장비의 투입이 곤란하며, 일부 구간(L2)에서 차량이나 열차의 통행으로 인하여 가설 벤트의 설치가 곤란한 환경 하에서, 트러스 구조물(100)을 시공할 수 있도록 한다는 점에 특징이 있다.

이하에서는, 열차가 운행하는 철도역에서 선로를 가로질러 트러스 구조물(100)이 시공되는 구성을 예로 들어 설명하기로 한다. 즉, 트러스 구조물(100)의 제1구간(L1)은 가설 벤트(60)의 설치가 가능하지만, 트러스 구조물(100)의 제2구간(L2)은 하측에 열차가 운행 중인 선로(50)가 위치하여 가설 벤트(60)의 설치가 불가능한 시공 환경 하에서 트러스 구조물(100)의 시공 방법을 각 단계별로 상세히 설명하기로 한다.

단계 1: 도4a에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 위치에 트러스 거더(120)를 거치하는 하부 구조(110)를 설치한다(S110). 이를 위하여, 먼저, 지면에 파일(85)을 박아 고정시키고, 파일(85)과 일체로 기둥(111)와 기둥(112, 112')을 철근 콘크리트 구조물로 시공한다.

기둥(111, 112)은 다양한 공지된 형태의 강재 프레임, 벽체나 철근 콘크리트 구조물 및 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 기둥(111)에는 보행자가 오르내리는 계단이 일측이나 양측에 구비된 형태로 설치될 수 있다.

열차의 선로(50)가 집중적으로 배치되는 제2구간(L2)은 선로(50)를 가로질러 트러스 거더(120)가 배치되어야 하므로, 제2구간(L2)의 양측에 위치한 기둥(112')의 사이 간격은 다른 구간(L1, L3, L4)에 비하여 보다 더 길게 형성된다. 열차의 선로(50)가 배치되지 않은 제1구간(L1)에는 가설 벤트(60)의 설치가 가능하므로, 가설 벤트(60)를 미리 설치할 수도 있다.

단계 2: 단계 1이 행해지고 나서, 도4b에 도시된 바와 같이, 분절 형태의 하현재(120A)를 하부 구조(110)에 거치시킨다(S120). 여기서, 분절 형태의 하현재(120A)는, 도5에 도시된 바와 같이, 상면에 연결재(122)와 연결을 위한 돌출부(122e)가 연결재(122)의 연장 방향으로 연결재(122)의 일부 길이로 돌출 형성되어, 연결재(122)와의 결합을 용이하게 한다.

분절 형태의 하현재(120A)를 공장에서 제작하여 구조물 시공 현장으로 운반함에 따라, 운반이 용이하고, 적재 공간이 좁더라도 쌓아 적재할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

또한, 이미 운행 중인 열차가 왕래하는 역 내에 인상 용량이 낮은 기중기(55)를 투입할 수 밖에 없더라도, 분절 형태의 하현재(120A)는 일부 길이로 조립된 트러스 거더에 비하여 훨씬 가벼우므로, 대형 설비가 없더라도 작은 용량의 기중기(55)로 인상하여 하부 구조(110) 상에 거치시키는 공정이 원활히 행해진다.

단계 3: 분절 형태의 하현재(120A)의 단부에는 연결부(cc)가 마련되어, 하부 구조(110) 상에서 교축 방향으로 연속하게 거치되는 분절 형태의 하현재(120A)는 연결판(gusset plate)을 매개로 현장에서 결합되어 교축방향으로 연결된 하현재(121)를 형성한다(S130).

단계 2에 의하여, 분절 형태의 하현재(120A)를 하부 구조(110) 상에 모두 거치된 이후에, 교축 방향으로 배열된 분절 형태의 하현재(120A)를 연결하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 분절 형태의 하현재(120A)를 하부 구조(110) 상에 거치하는 단계 2와, 분절 형태의 하현재(120A)를 교축 방향으로 연결하는 단계 3은 동시에 행해질 수 있다. 즉, 하부 구조(110)에 분절 형태의 하현재(120A)를 거치하면서, 교축 방향으로 이어지도록 새롭게 거치되는 분절 형태의 하현재(120A)가 거치되면, 연결부(cc)를 이용하여 연속적으로 이어나가면서 분절 형태의 하현재(120A)를 연결할 수 있다.

이를 통해, 도4c에 도시된 바와 같이, 트러스 구조물(100)의 전체 길이에 걸쳐 분절 형태의 하현재(120A)를 교축 방향으로 연결된 하현재(121)로 형성하게 된다.

한편, 도6을 참조하면, 시공이 완료된 트러스 구조물(100)에서의 트러스 거더(120)는 연결재(122) 및 상현재(123)와 연결되도록 교축 직각 방향으로의 양측에 배치된 하현재(121)이외에, 연결재(122)와 연결되지 않는 중앙부의 하현재(121')를 포함할 수 있다.

따라서, 도6에 도시된 형태의 횡단면을 구성하는 트러스 거더(120)를 설치하기 위하여, 도4c에 도시된 교축 방향으로 연결된 하현재(121)는, 교축 직각 방향으로의 양측과 그 사이의 중앙부의 하현재(121')를 포함하도록 설치된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 트러스 구조물(100)의 내하 능력에 따라 중앙부의 하현재(121')를 포함하지 않을 수 있다.

또한, 교축 직각 방향으로 양측에 배치된 하현재(121)를 연결하는 하측 가로재(124)는, 단계 3에서 분절 형태의 하현재(120A)를 교축 방향으로 연결하는 공정 중에 교축 직각 방향으로 길게 배열된 가로재(124)를 함께 용접 등에 의해 결합할 수 있다.

단계 4: 단계 3이 행해지고 나서, 도4d에 도시된 바와 같이, 열차가 운행하는 선로(50)로 인하여 가설 벤트(50)의 설치가 곤란한 제2구간(L2)의 양측 기둥(112')에서, 기둥(112')과 하현재(121)를 일체화시키는 라멘 공정이 행해진다(S140).

단계 3에서, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)는 하부 구조(110) 상에서 단순 거치된 상태로부터, 제2구간(L2)의 양측에 위치한 기둥(112')과 일체화된 상태가 된다. 이를 통해, 제2구간(L2)을 통과하는 하현재(121)가 제2구간(L2)의 양측에 배치된 기둥(112')과 라멘화됨에 따라, 하현재(121)에 인가되는 하중은 제2구간(L2)의 양측에 배치된 기둥(112')이 휨 모멘트 형태로 분담하여 지지된다. 따라서, 길게 형성된 제2구간(L2)에 배치된 하현재(121)에 얹을 수 있는 하중의 크기가 더 높아진다.

이를 위하여, 제2구간(L2)의 양측에 위치한 기둥(112')과 교축 방향으로 연결된 하현재(121)는 고정 볼트(99)나 리벳 등으로 일체화되거나, 임시적으로 콘크리트를 타설하여 일체화시킨다. 즉, 본 발명은, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)와 제2구간(L2)의 양측에 배치된 기둥(112')을 라멘화하는 수단에 의해 한정되지 아니하며, 일체화시키는 공지된 다양한 수단에 의한 라멘화 작업이 적용될 수 있다.

한편, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)는 제2구간(L2)의 양측 기둥(112') 이외의 기둥(112)이나 기둥(111)에서는, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)와 라멘일체화되어 라멘화될 수도 있고, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)가 나머지 하부 구조와는 단순 거치된 상태로 유지될 수도 있다.

한편, 제2구간(L2)의 길이가 짧은 경우에는, 하현재(121)와 하부 구조(110)를 라멘화하지 않더라도 하현재(121)가 부담하는 하중이 더 커지므로, 단계 4는 생략될 수 있다.

단계 5: 그리고 나서, 도4e에 도시된 바와 같이, 연결재(122)와 분절 형태의 상현재(123x)가 결합된 분절 형태의 결합체(120B)를 기중기(55)로 인상하여 하현재(121)의 상측에 거치시키는 공정이 행해진다(S150).

제1구간(L1)에는 가설 벤트(60)에 의하여 하현재(121)가 지지되어 있으므로, 무거운 분절 형태의 결합체(120B)를 하현재(121) 상에 거치하더라도, 하현재(121)가 결합체(120B)의 무게를 지지할 수 있다. 또한, 제3구간(L3)과 제4구간(L4)은 경간 길이가 매우 짧으므로, 무거운 분절 형태의 결합체(120B)를 하현재(121)가 지지할 수 있다.

제2구간(L2)은 경간 길이가 충분히 길고 가설 벤트(60)를 설치할 수 없는 상태이고, 단순 거치된 상태였더라면 하현재(121) 만으로는 분절 형태의 결합체(120B)가 하현재(121)의 상면에 거치되는 결합체(120B)의 중량을 지지할 수 없더라도, 제2구간(L2)의 양측 기둥(112')이 교축 방향으로 연결된 하현재(121)와 일체화된 라멘 상태이므로, 하현재(121)의 상면에 거치되는 결합체(120B)의 자중을 양측 기둥(112')의 휨 모멘트로 분담하므로, 제2구간(L2)의 하현재(121)의 상면에 거치되는 결합체(120B)의 중량을 지지할 수 있게 된다.

단계 6: 단계 5에서 분절 형태의 결합체(120B)를 교축 방향으로 연결된 하현재(121)의 상면에 거치하면서, 도5에 도시된 바와 같이, 결합체(120B)의 연결재(122)는 하현재(121)의 돌출부(122e)와 연결시킨다. 그리고, 교축 방향으로 연속하도록 거치되는 결합체(120B)는 상현재(123)의 연결부를 연결 플레이트를 이용하여 연결하는 공정을 행한다. 이와 함께, 교축 직각 방향의 양측에 설치되는 상현재(123)를 상측 가로재(125)로 서로 연결시킨다.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 단계 4에서 분절 형태의 결합체(120B)를 하현재(121)의 상면에 모두 거치시킨 상태에서, 결합체(120B)를 하현재(121)와 연결하고, 교축 방향으로 인접한 결합체(120B)를 연결시키도록 구성될 수도 있다.

이를 통해, 도4f에 도시된 바와 같이, 하현재(121)에 결합체(120B)가 교축 방향을 따라 연속하게 결합되어 트러스 거더(120)가 하부 구조(110)에 거치된 상태로 된다.

단계 7: 단계 6이 행해지고 나서, 도4g에 도시된 바와 같이, 제2구간(L2)의 양측 기둥(112')과 하현재(121)의 일체화 상태를 해제한다(S170).

이는, 제2구간(L2)의 양측 기둥(112')과 하현재(121)를 라멘 상태로 유지하면, 경간 길이가 긴 제2구간(L2)의 양측 기둥(112')에서 트러스 거더(120)의 자중과 활하중을 휨 모멘트 형태로 지지하므로, 양측 기둥(112')의 저항 단면을 보다 크게 형성해야 하기 때문이다.

다시 말하면, 교축 방향으로 연결된 하현재(121)에 결합체(120B)를 결합시키는 것에 의하여 트러스 거더(120)를 하부 구조(110) 상에서 조립하고 나면, 트러스 거더(120) 자체에 의한 내하 능력이 크므로, 하현재(121)와 양측 기둥(112')의 라멘 상태를 해제시키는 것에 의하여 제2구간(L2)의 양측 기둥(112')이 휨 모멘트 형태로 분담하던 하중을 다시 줄여주어, 양측 기둥(112')을 과도하게 큰 단면으로 시공해야 하는 문제를 발생시키지 않는다.

이를 통해, 경간 길이가 길고 가설 벤트의 설치가 곤란한 제2구간(L2)의 양측에 위치한 기둥(112')을 과도하지 않은 적정 단면으로 형성하더라도, 하현재(121)가 무거운 결합체(120B)와의 결합을 위하여 결합체(120B)의 중량을 지지하는 동안에만 라멘화시켜 결합체(120B)의 중량을 양측 기둥(112')이 분담하도록 함으로써, 가설 벤트(60)가 없더라도 하부 구조(110) 상에서 트러스 거더(120)를 연결 설치하는 것이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

단계 8: 단계 7이 행해지고 나서, 도6에 도시된 바와 같이, 차량이나 보행자가 통행하는 바닥 구조물(130)을 트러스 거더(120)에 합성시킨다(S180).

여기서, 바닥 구조물(130)은 트러스 거더(120)의 하현재(121)에 합성될 수도 있고, 상현재(123)에 합성될 수도 있다. 바닥 구조물(130)은 판 형태의 구조물로 형성되어 차량이나 보행자가 통행하는 용도로 사용될 수도 있고, 건물 형태의 구조물로 형성되어 사람이나 차량이 수용되는 개방 공간이나 밀폐 공간을 형성하는 용도로 사용될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 트러스 구조물(100)의 시공 방법(S100)은, 공장에서 제작된 분절 형태의 하현재(120A)와 결합체(120B)를 이용하여 시공되므로, 시공 현장으로의 운반이 편리하며, 충분히 넓지 않은 적재 공간과 작업 공간이 제공된 상태에서, 작은 인상 능력을 갖는 기중기를 이용하여 시공하는 것이 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은, 하부 구조 상에 하현재를 설치한 상태에서, 가설 벤트의 설치가 곤란한 영역 양측의 기둥을 하현재와 일체화시키는 라멘화를 시키고, 하현재의 상측에 결합체를 인상하여 하현재에 결합시킴으로써, 하현재 자체의 자중으로 견디기 어려운 결합체의 무게를 라멘화된 기둥이 분담하여 지지하여 하현재와 결합체의 조립을 가능해지며, 하현재와 결합체의 결합에 의하여 트러스 거더를 모두 형성한 이후에 라멘화를 해제함으로써, 트러스 거더를 지지하는 하부 구조를 보다 슬림한 단면으로 형성할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예에서는 2경간 이상이 연속화된 트러스 구조물(100)을 예로 들어 설명하였지만, 위 실시 예를 참조하여 이를 2경간 구조물이나 단경간 구조물에도 적용하는 것은 당해 기술 분야의 당업자에게는 너무도 명확히 이해할 수 있으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 단경간 또는 2경간 이상의 연속화 교량 등의 구조물에 적용하는 것도 당연히 본 발명의 범주에 속하는 것이다.

110: 하부 구조 112, 112': 기둥
112': 제2구간 양측의 기둥 120: 트러스 거더
120A: 분절 형태의 하현재 120B: 분절 형태의 결합체
121: 교축방향으로 연결된 하현재 122: 연결재
122e: 돌출부 123: 상현재
130: 바닥판 L1: 제1구간
L2: 제2구간

Claims (12)

1. 기둥을 포함하여 형성된 하부 구조와;
   상기 하부 구조 상에 하현재를 거치시킨 상태에서 상기 하현재를 상기 하부 구조와 일체로 라멘화시키고, 라멘화 이후에 연결재와 상현재가 결합된 결합체를 상기 하현재의 상측에 거치시키고, 상기 결합체와 상기 하현재를 결합시켜 형성된 트러스 거더를;
   포함하고, 상기 트러스 거더를 형성한 이후에 상기 하현재를 상기 하부 구조와 분리시켜 상기 하현재가 상기 하부 구조에 단순 거치되도록 라멘화를 해제시켜 시공되는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 구조는 3개 이상의 기둥을 포함하여, 상기 트러스 구조물은 2경간 이상의 구조물인 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 하현재는 분절 형태의 분절 하현재를 상기 하부 구조 상에 거치시키고, 상기 분절 하현재를 종방향으로 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 하현재는 상기 연결재의 연장 방향으로 상면에 돌출된 돌출부를 구비하여, 상기 연결재를 상기 하현재와 결합하는 것을 보조하는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 결합체는 상기 트러스 거더의 일부를 형성하기 위한 분절 형태의 분절 결합체이고;
   상기 트러스 거더는 상기 분절 결합체와 상기 하현재를 결합시키는 것과, 상기 분절 결합체를 상호 결합시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
6. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트러스 거더에 지지되는 바닥판을;
   더 포함하고, 상기 트러스 구조물은 트러스 교량인 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
7. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 트러스 거더에 지지되는 건축물을;
   더 포함하고, 상기 트러스 구조물은 트러스 건물인 것을 특징으로 하는 트러스 구조물.
   
8. 삭제
9. 구조물의 하부 구조를 설치하는 하부구조 설치단계와;
   상기 하부 구조 상에 하현재를 거치시키는 하현재 거치단계와;
   상기 하부 구조 상에 하현재를 거치시킨 상태에서, 상기 하현재를 상기 하부 구조와 일체화시키는 라멘화 단계와;
   상기 라멘화 단계 이후에, 연결재와 상현재가 결합된 결합체를 인상하여 상기 하현재의 상측에 거치시키는 결합체 인상단계와;
   상기 결합체와 상기 하현재를 결합시켜 트러스 거더를 형성하는 트러스 거더 형성단계와;
   상기 트러스 거더 형성단계 이후에, 상기 하현재를 상기 하부 구조와 분리시켜 상기 하현재가 상기 하부 구조에 단순 거치되도록 라멘화를 해제하는 라멘화 해제 단계를;
   더 포함하는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물의 시공 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 하부 구조의 설치 위치는 주변 시공 환경에 의해 미리 정해지고, 상기 하부 구조의 사이에 가설 벤트의 설치가 불가능한 시공환경 하에서 상기 트러스 구조물의 일부 이상이 시공되는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물의 시공 방법.
    
11. 제 9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 결합체는 상기 트러스 거더의 일부를 형성하기 위한 분절 형태의 분절 결합체이고;
    상기 트러스거더 형성단계는, 상기 분절 결합체와 상기 하현재를 결합시키는 단계와, 상기 분절 결합체를 상호 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트러스 구조물의 시공 방법.
    
    
12. 삭제

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