KR200247424Y1 - 교량의 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량의 보수시 차량의 흐름을 방해하지 않으면서 교량을 보강할 수 있도록 한 교량의 보강구조에 관한 것으로서, 이를 위해 교각의 상단면에 설치되는 다수개의 철재 주형보와, 상기 철재 주형보 하부에 설치되어 상기 철재 주형보에 가해지는 하중에 따라 팽창 및 수축되는 교좌장치부와, 상기 철재 주형보의 상단에 설치되어 차량의 하중을 재하하는 상판 스래브로 이루어진 교량에 있어서, 상기 철재 주형보 사이에 설치되는 다수개의 또 다른 교좌장치부와, 상기 또 다른 교좌장치부 상단에 설치되는 다수개의 또 다른 철재 주형보와,상기 또 다른 철재 주형보 상단면에 부착되는 다수개의 고정돌기와, 상기 상판 스래브 하부면에 고착되어 상기 고정돌기와 서로 철끈으로 엮어서 결합고정되는 다수개의 세트앙카볼트와, 상기 상판 스래브 하단면과 또 다른 철재 주형보의 상단면 사이의 임의의 위치에 상기 철재 주형보를 인장압축할 수 있도록 삽탈되는 철재쐐기와, 상기 상판 스래브 하단면에서부터 상기 또 다른 철재 주형보의 상단면까지의 양측면에 교량의 길이방향으로 설치되어 무수축 그라우팅재를 압축주입할 수 있도록 지지하는 거푸집을 함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 이에 따라, 교량의 처짐 및 균열을 차단하여 교량 붕괴를 미연에 방지할뿐아니라, 이로인해, 교량의 성능 및 수명을 향상시키고, 또한, 기존 교량의 기능을 수행하면서 교량의 보강작업이 가능하여 차량의 통제로 인한 교통장애를 방지하고, 시공 비용절감 및 공사 소요기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

교량의 보강구조 { The Structure of Reinforcing A Steel Girder Beam type Bridge }

본 고안은 교량의 보강구조에 관한 것으로, 특히, 교량의 보수시 차량의 흐름을 방해하지 않으면서 교량을 보강할 수 있도록 한 교량의 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 도 1a, b에 도시된 바와같이, 교량(1)의 대체적 구조는 기초 교각(2)과, 상기 기초 교각(2)의 상단면에 설치되는 철재 주형보(4)와, 상기 철재 주형보(4) 하부에 설치되어 주형보(4)에 가해지는 하중에 따라 팽창 및 수축되는 교좌 장치부(Shoe)(5)와, 상기 철재 주형보(4) 양측면에 설치된 다수개의 보강형강(6)과, 상기 보강형강(6)사이에 설치된 다수개의 브래싱(7)과, 상기 철재 주형보(4) 상부에 설치되는 상판 스래브(Slab)(3)로 구성되어 있으며, 내하중을 결정짓는 요소는 기초 교각(2)과 주형보(4)의 규격이다.

이와 같이 기초 교각(1)과 상판 스래브(2)는 철근 콘크리트 구조로 되어 있으며, 주형보는 콘크리트형( Prestressed Concrete Beam Type : PC 빔 ) 또는 철재형(Steel Girder Beam Type : 스틸 빔 )으로 되어 있다.

근래에는 철재 주형보를 많이 사용하는데 그 이유는 고강도의 강재와 고강도의 콘크리트로 제작되고, 이로인해 사용성, 안정성 및 경제성 등에서 우수하며,균열이 발생하지 않도록 설계되었기 때문에 내구성 및 수밀성이 좋고 충격하중이나 반복하중에 대한 저항능력이 우수한 장점으로 인해 보편적으로 사용된다.

그러나, 상기 철재 주형보형 기존 교량의 최초 설계기준은 설계시점의 차량하중과 통행량을 기준으로 설계시공 되었으나, 지금은 물동량의 증가와 차량의 대형화로 인하여 교량이 통과하중이 상승함에 따라 주형보의 인장측 최대응력이 콘크리트의 휨(Bending)파괴 계수에 달하게 되어 균열이 생기게 되고, 이러한 균열이 생김에 따라 그 부분에 콘크리트의 인장저항이 없어지기 때문에 단면특성이 하중의 크기와 함께 변화하여 하중의 응력 및 하중의 처짐의 관계가 비선형적으로 변화되면서 균열과 처짐현상이 동시에 발생하게 되어 한순간에 교량이 붕괴되는 대형사고가 일어나는 문제점이 있었다.

이와 같은 노화된 교량을 보수, 보강하기 위해서는 기존의 교량을 철거 후 새로운 교량을 재건설하거나 기존의 교량을 넓히는 시공작업이 필요함으로 이러한 시공작업을 할 경우 기본에 통과하던 차량을 통제하거나 주변의 다른 도로 및 교량으로 우회시켜야 됨으로 극심한 교통장애를 야기시킬뿐아니라 시공소요시간 및 공사비용이 상승하는 단점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은, 기존 교량에 또 다른 철재 주형보를 보강하여 교량의 자체강도를 증가시켜 교량의 성능 및 수명을 향상시키도록 한 교량의 보강구조를 제공하는데있다.

본 고안의 다른 목적은, 기존 교량 기능을 수행함과 동시에 교량의 보강을 가능케 함으로써, 차량의 통제로 인한 교통장애를 유발치 않고, 시공비용절감 및 공사 소용기간을 단축시킬 수 있도록 한 교량의 보강구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 목적인 교량의 보강구조는, 교각의 상단면에 설치되는 다수개의 철재 주형보와, 상기 철재 주형보 하부에 설치되어 상기 철재 주형보에 가해지는 하중에 따라 팽창 및 수축되는 교좌장치부와, 상기 철재 주형보의 상단에 설치되어 차량의 하중을 재하하는 상판 스래브로 이루어진 교량에 있어서, 상기 철재 주형보 사이에 설치되는 다수개의 또 다른 교좌장치부와, 상기 또 다른 교좌장치부 상단에 설치되는 다수개의 또 다른 철재 주형보와,상기 또 다른 철재 주형보 상단면에 부착되는 다수개의 고정돌기와, 상기 상판 스래브 하부면에 고착되어 상기 고정돌기와 서로 철끈으로 엮어서 결합고정되는 다수개의 세트앙카볼트와, 상기 상판 스래브 하단면과 또 다른 철재 주형보의 상단면 사이의 임의의 위치에 상기 철재 주형보를 인장압축할 수 있도록 삽탈되는 철재쐐기와, 상기 상판 스래브 하단면에서부터 상기 또 다른 철재 주형보의 상단면까지의 양측면에 교량의 길이방향으로 설치되어 무수축 그라우팅재를 압축주입할 수 있도록 지지하는 거푸집을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1a는 종래에 따른 교량의 철재 주형보를 나타낸 요부사시도,

도 1b는 종래에 따른 교량의 너비방향으로 절단된 상태를 나타낸 종 단면도,

도 2a는 본 고안에 따른 교량의 보강구조를 설치하기 위해 임의의 폭으로 교각상단면을 굴착한 상태의 종 단면도,

도 2b는 도 2a의 A부 확대 단면도,

도 3a는 본 고안에 따른 교랑의 보강구조의 구성인 또 다른 교좌장치부의 결합을 나타낸 종 단면도,

도 3b는 도 3a의 B부 확대 단면도,

도 4a는 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 구성인 철재 주형보의 결합을 나타낸 종 단면도,

도 4b는 도 4a의 C부 확대 단면도,

도 5a는 본 고안에 따른 교랑의 보강구조의 구성인 세트앙카볼트의 결합을 나타낸 종 단면도,

도 5b는 도 5a의 D부 확대 단면도,

도 6a는 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 구성인 거푸집의 결합상태를 나타낸 종 단면도,

도 6b는 도 6a의 E부 확대 단면도,

도 6c는 A-A 선 단면도,

도 7는 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 길이방향에 따른 결합상태를 나타낸 도면,

도 8은 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 평면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 교량 101 : 교각

102 : 상판 스래브 103 : 철재 주형보

106 : 또 다른 교좌장치부 107 : 앙카볼트

108 : 앙카베이스 플레이트 108a, 110a : 앙카볼트홀

109 : 또 다른 철재 주형보 109a : 고정돌기

110 : 세트앙카볼트 111 : 보강형강

111a, 111b, 116a : 고정용 볼트홀 112 : 고 장력 볼트

113 : 고정용 너트 114 : 철재쐐기

115 : 거푸집 116 : 브래싱

116b : 볼트 체결홀 1000 : 무수축 그라우팅재

2000 : 철근

이하, 본 고안의 일 실시 예에 의한 교량의 보강구조에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a는 본 고안에 따른 교량의 보강구조를 설치하기 위해 임의의 폭으로 교각상단면을 굴착한 상태의 종 단면도 이고, 도 2b는 도 2a의 A부 확대 단면도 이고, 도 3a는 본 고안에 따른 교랑의 보강구조의 구성인 또 다른 교좌장치부의 결합을 나타낸 종 단면도 이고, 도 3b는 도 3a의 B부 확대 단면도 이고, 도 4a는 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 구성인 철재 주형보의 결합을 나타낸 종 단면도 이고, 도 4b는 도 4a의 C부 확대 단면도 이고, 도 5a는 본 고안에 따른 교랑의 보강구조의 구성인 세트앙카볼트의 결합을 나타낸 종 단면도 이고, 도 5b는 도 5a의 D부 확대 단면도 이고, 도 6a는 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 구성인 거푸집의 결합상태를 나타낸 종 단면도 이고, 도 6b는 도 6a의 E부 확대 단면도 이고, 도 6c는 A-A 선 단면도 이고, 도 7는 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 길이방향에 따른 결합상태를 나타낸 도면 이고, 도 8은 본 고안에 따른 교량의 보강구조의 평면도 이다.

도 2 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 교량(100)의 보강구조는 기존 교각(101)과, 다수개의 또 다른 철재 주형보와(109), 다수개의 또 다른 교좌장치부(106)와, 다수개의 고정돌기(109a)와, 다수개의 세트앙카볼트(107)와, 다수개의 보강형강(111)과, 철재쐐기(114)와, 거푸집(115)과, 다수개의 브래싱(116)으로 이루어져 있다.

기존 교량(100)은 기존 교각(101)의 상단면에 다수개의 철재 주형보(103)와, 교좌장치부(104)와, 상판 스래브(102)로 이루어져 있다.

상기 기존 교좌장치부(104)는 상기 다수개의 철재 주형보(103)에 가해지는 하중에 따라 팽창 및 수축되도록 상기 기존 철재 주형보(103) 하부에 설치되어 있다.

상기 또 다른 교좌장치부(106)는 상기 기존 교좌장치부(104) 사이에 설치되어 있다.

상기 또 다른 철재 주형보(109)는 상기 또 다른 교좌장치(106)의 상단면 위에 설치되어 있다.

상기 다수개의 고정돌기(109a)는 후술하는 다수개의 세트앙카볼트(107)(110)와 결합고정되도록 상기 또 다른 철재 주형보(109) 상단면에 설치되어 있다.

상기 세트앙카볼트(107)는 상기 고정돌기(109a)와 서로 새로운 철근(2000)으로 엮어서 결합고정되도록 상기 상판 스래브(102) 하부면에 고착되어 있다.

상기 다수개의 보강형강(111)은 상기 또 다른 철재 주형보(109)의 양측벽면에 설치되어 있다.

상기 다수개의 보강형강(111)은 상기 또 다른 철재 주형보(109)에 형성된 고정용 볼트홀(109b)과 결합됨과 동시에 일치될 수 있도록 고정용 볼트홀(111a)이 형성되어 있다.

상기 철재쐐기(114)는 상기 또 다른 철재 주형보(109)를 인장압축할 수 있도록 상기 상판 스래브(102) 하단면과 또 다른 철재 주형보(109)의 상단면 사이의 임의의 위치에서 끼워삽입될뿐아니라 탈거될 수 있도록 되어 있다.

상기 거푸집(115)는 거푸집(115)내로 무수축 그라우팅재(1000)를 압축주입시지지할 수 있도록 상기 상판 스래브(102) 하단면에서부터 상기 또 다른 철재 주형보(109)의 상단면까지의 양측면에 교량(100)의 길이방향으로 설치되어 있다.

또한, 상기 거푸집(115) 한쪽에는 무수축 그라우팅재(1000)를 압축주입하도록 거푸집 주입구(115a)가 형성되어 있다.

상기 거푸집 주입구(115a) 반대편 다른쪽 상단에는 상기 거푸집(115)내의 그라우팅재(1000)를 측정하도록 거푸집 측정배출구(115b)가 형성되어 있다.

또한, 다수개의 브래싱(116)은 상기 각각의 철재 주형보(103)(109)를 보강지지하도록 상기 철재 주형보(103)와 또 다른 철재 주형보(109) 사이에 설치되어 있다.

또한, 상기 다수개의 브래싱(116) 중심부에는 상기 브래싱(116)과 브래싱(116)을 서로 고정시킬 수 있도록 다수개의 볼트 체결홀(116b)이 형성되어 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 고안의 일 실시 예에 의한 교량의 보강구조의 동작과정을 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2a, b에 도시된 바와 같이, 기존 교량(100)은 기존 교각(101)과, 상기 교각(101)의 상단면에 설치되는 다수개의 기존 철재 주형보(103)와, 상기 철재 주형보(103) 하부에 설치되어 상기 철재 주형보(103)에 가해지는 하중에 따라 팽창 및 수축되는 기존 교좌장치부(104)와, 상기 철재 주형보(103)의 상단에 설치되어 차량의 하중을 재하하는 상판 스래브(102)로 이루어져 있다.

도 3a,b에 도시된 바와같이, 기존 교량(100)의 구조에서 상기 기존 철재 주형보 사이(103)의 교각(101) 상단면 임의의 위치를 임의의 폭으로 굴착하고, 굴착 후 노출된 철근(105)에 다수개의 앙카볼트(107)를 용접한 다음 상기 앙카볼트(107)의 하부를 무수축 그라우팅재(1000)로 채운 후 양생한다.

이 상태에서 상기 앙카볼트(107)에 앙카볼트홀(108a)이 형성된 앙카베이스 플레이트(108)를 관통체결하고, 상기 앙카베이스 플레이트(108) 상단면에 또 다른 교좌장치부(106)를 안치시킨 후 상기 양카볼트(107)에 앙카 너트(107a)를 체결하여 고정한다.

이때, 도 5a, b에 도시된 바와같이, 상기 또 다른 교좌장치부(106)가 안치된 맞은편 상판 스래브(102) 하부면에 다수개의 앙카볼트홀(110a)을 형성하고, 이 앙카볼트홀(110a)에 또 다른 철재 주형보(109)와 체결되어 고정시킬 수 있도록 세트앙카볼트(110)를 고착시킨다.

이 상태에서 도 4a, b에 도시된 바와같이, 상기 또 다른 교좌장치부(106)와 세트앙카볼트(110) 사이에 다수개의 고정돌기(109a)가 부착된 또 다른 철재 주형보(109)를 설치한다.

상기 또 다른 철재 주형보(109)의 고정돌기(109a)와 상기 세트앙카볼트(110)를 서로 새로운 철근(2000)으로 엮어서 결합고정한다.

이 상태에서 상기 또 다른 철재 주형보(109)의 양측벽면에 다수개의 고정용 볼트홀(109b)을 형성되고, 이 고정용 볼트홀(109b)과 결합됨과 동시에 일치될 수있도록 고정용 볼트홀(111a)이 형성된 다수개의 보강형강(111)을 설치한다.

이 상태에서 상기 또 다른 철재 주형보(109)의 고정용 볼트홀(109b)과 상기 보강형강(111)의 고정용 볼트홀(111a)을 서로 일치시킨 후 이 일치된 고정용 볼트홀(109a)(111a)에 고 장력 볼트(112)와 고정용 너트(113)를 관통체결하여 고정한다.

이때, 도 7a,b에 도시된 바와같이 상기 상판 스래브(102) 하단면과 상기 또 다른 철재 주형보(109)의 상단면 사이의 임의의 위치에 상기 또 다른 철재 주형보(109)를 인장압축할 수 있도록 철재쐐기(114)를 끼워삽입한다.

이 상태에서 도 6a,b에 도시된 바와같이, 상기 상판 스래브(102) 하단면에서부터 상기 또 다른 철재 주형보(109)의 상단면까지의 양측면에 교량의 길이 방향으로 거푸집(115)을 설치하고, 이 거푸집(115)내에 무수축 그라우팅재(1000)를 압축주입한다.

이 상태에서 상기 거푸집(115)내의 무수축 그라우팅재(1000)를 양생한 후 거푸집(115)과 철재쐐기(114)를 탈거한다.

또한, 도 7a,b에 도시된 바와같이, 상기 다수개의 보강형강(111)에 또 다른 고정용 볼트홀(111b)을 형성하고, 이 고정용 볼트홀(111b)과 서로 일치되는 고정용 볼트홀(116a)이 형성된 다수개의 브래싱(116)을 상기 보강형강(111)사이에 설치한다.

또한, 상기 거푸집(115) 한쪽에 무수축 그라우팅재(1000)를 압축주입할 수 있도록 거푸집(115) 주입구가 형성되어 있으므로, 이 거푸집 주입구(115a)를 통해무수축 그라우팅재(1000)를 주입한다.

이때, 상기 거푸집 주입구(115a) 반대편 다른쪽 상단에 거푸집(115)내로 주입되는 무수축 그라우팅재(1000)를 측정하는 거푸집 측정배출구(115b)를 형성하고 있으므로, 이 거푸집 측정배출구(115b)를 통해 흘러나오는 무수축 그라우팅재(1000)를 보고 거푸집(115)내의 무수축 그라우팅재(1000)를 측정한다.

도 8에 도시된 바와같이, 상기 기존 교량(100)에 또 다른 철재 주형보(109)를 보강함으로써, 차량통행에 관계없이 시공이 가능할 뿐 아니라, 교량의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안의 교량의 보강구조는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의한 교량의 보강구조에 의하면,

기존 교량에 또 다른 철재 주형보를 보강함으로써, 교량의 처짐 및 균열을 차단하여 교량 붕괴를 미연에 방지할 뿐 아니라, 교량의 성능 및 수명을 향상시키고, 또한, 기존의 교량기능을 수행하면서 교량의 보강이 가능하여 차량의 통제로인한 교통장애를 방지하고, 시공 비용절감 및 공사 소용기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 교각의 상단면에 설치되는 다수개의 철재 주형보와, 상기 철재 주형보 하부에 설치되어 상기 철재 주형보에 가해지는 하중에 따라 팽창 및 수축되는 교좌장치부와, 상기 철재 주형보의 상단에 설치되어 차량의 하중을 재하하는 상판 스래브로 이루어진 교량에 있어서,

   상기 철재 주형보 사이에 설치되는 다수개의 또 다른 교좌장치부와,

   상기 또 다른 교좌장치부 상단에 설치되는 다수개의 또 다른 철재 주형보와,

   상기 또 다른 철재 주형보 상단면에 부착되는 다수개의 고정돌기와,

   상기 상판 스래브 하부면에 고착되어 상기 고정돌기와 서로 철끈으로 엮어서 결합고정되는 다수개의 세트앙카볼트와,

   상기 상판 스래브 하단면과 또 다른 철재 주형보의 상단면 사이의 임의의 위치에 상기 철재 주형보를 인장압축할 수 있도록 삽탈되는 철재쐐기와,

   상기 상판 스래브 하단면에서부터 상기 또 다른 철재 주형보의 상단면까지의 양측면에 교량의 길이방향으로 설치되어 무수축 그라우팅재를 압축주입할 수 있도록 지지하는 거푸집을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 보강구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 철재 주형보와 또 다른 철재 주형보 사이에 설치되어 상기 각각의 철재주형보를 지지하는 다수개의 브래싱과,

   상기 다수개의 브래싱 중심부에 형성되어 상기 브래싱과 브래싱을 서로 고정시키는 볼트 체결홀을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교랑의 보강구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 거푸집에는, 상기 거푸집의 한쪽에 형성되어 무수축 그라우팅재를 압축주입하는 거푸집 주입구와,

   상기 거푸집 주입구 반대편 다른쪽 상단에 형성되어 상기 거푸집내의 그라우팅재를 측정하는 거푸집 측정배출구를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량의 보강구조.