KR200377108Y1 - 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교 - Google Patents

Abstract

본 고안은 거더의 압축강성을 증대시키면서 신속한 시공이 이루어지도록 한 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교에 관한 것으로, 좌우측의 레일이 지나가는 위치의 하부에 각각 설치된 거더 및 상기 레일과 거더사이에서 상기 레일에 직교되게 개재된 침목을 구비한 철도교에 있어서, 일정 깊이의 헌치를 갖는 헌치보가 하부에 일체로 되고 수평 관통공을 가지면서 거더상에 설치되되, 상기 레일이 지나가는 침목 하부와 해당 거더 사이에 설치된 양측의 바닥판; 상기 양측의 바닥판에 형성된 수평 관통공을 따라 횡방향으로 설치되어 양측의 바닥판을 일체화시키는 체결부재; 및 상기 양측의 거더 사이에서 상기 양측의 거더를 서로 결합시키는 가로보를 구비한다.

Description

철도교용 깊은 헌치 합성 거더교{Deep hunch composite girder bridge for railway bridge}

본 고안은 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교에 관한 것으로, 보다 상세하게는 20∼40m 정도의 중지간의 철도교에 적합하도록 된 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교에 관한 것이다.

일반적으로, 철도교라 함은 하천, 호소, 해협, 저지 또는 다른 교통로나 구축물을 열차가 통과할 수 있도록 철도선로를 부설하여 만든 고가구조물이다. 이러한 철도교는 강이나 하천을 가로 질러 강 양안의 철로를 연결하는 중요한 공공시설이다.

철도교는, 초기에는 목제의 큰 보(girder)를 짠 것도 있었으나, 벽돌을 사용한 아치교가 출현하고 또 연철 또는 강철로 된 큰 보가 사용되었으며, 강도를 더하기 위해 트러스(truss)가 새로이 만들어지고 있다. 최근에는 경량화 및 강도증가를 목적으로 한 연속적인 트러스가 사용되고 있다.

통상적으로 철도교를 건설할 때, 도 1에 예시한 바와 같이, 하상 또는 지면에 교각(10)을 설치하고, 그 교각(10)상에 병렬로 거더(12; 보)를 설치하며, 자갈(도시 생략)을 깔고 침목(14)을 설치한 후에 그 침목(14)상에 레일(16)을 설치함에 의해 철도교를 완성시켰다.

이와 같은 철도교를 시공하는 경우 단시간이 아닌 장시간이 공사기간이 소요되는 상황이다.

그리고, 이와 같은 철도교는 전체적으로 압축강성이 그리 크지 못하여 무거운 하중의 기차가 빈번하게 통과하면서 철도교에 반복 하중을 주게 되면 이러한 하중에 의한 반복 충격에 의해서 점차로 상부 구조물에 충격이 가해져 취약해지는 문제가 발생된다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 거더의 압축강성을 증대시키면서 신속한 시공이 이루어지도록 한 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교는, 좌우측의 레일이 지나가는 위치의 하부에 각각 설치된 거더 및 상기 레일과 거더사이에서 상기 레일에 직교되게 개재된 침목을 구비한 철도교에 있어서,

일정 깊이의 헌치를 갖는 헌치보가 하부에 일체로 되고 수평 관통공을 가지면서 거더상에 설치되되, 상기 레일이 지나가는 침목 하부와 해당 거더 사이에 설치된 양측의 바닥판; 상기 양측의 바닥판에 형성된 수평 관통공을 따라 횡방향으로 설치되어 양측의 바닥판을 일체화시키는 체결부재; 및 상기 양측의 거더 사이에서 상기 양측의 거더를 서로 결합시키는 가로보를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 헌치의 깊이는 30∼50cm이고, 상기 체결부재는 프리스트레스 강선으로 이루어지며, 상기 양측의 거더에는 다수의 구멍이 형성된 단부 보강재가 설치된다.

상기 가로보는 양측부에 다수의 구멍이 형성되어 볼트결합에 의해 상기 양측의 거더를 서로 결합시키되, 상기 양측의 거더에 설치된 단부 보강재에 상기 가로보가 볼트결합된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에서 거더와 가로보를 분리하여 나타낸 도면이다.

본 고안의 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교는, 좌우측의 레일(20)이 지나가는 위치의 하부에 각각 설치된 I형강 또는 H형강의 거더(30) 및 상기 레일(20)과 거더(30)사이에서 상기 레일(20)에 대해 직교되게 개재된 침목(22)을 구비한 철도교에 적용된다.

본 고안의 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교는, 일정 깊이의 헌치(hunch)를 갖는 헌치보(26)가 하측부에 일체로 되고 적어도 하나 이상의 수평 관통공을 가지면서 상기 거더(30)상에 설치되되, 상기 레일(20)이 지나가는 침목(22) 하부와 해당 거더(30) 사이에 설치된 양측의 바닥판(28); 상기 양측의 바닥판(28)에 형성된 상기 수평 관통공을 따라 횡방향으로 설치되어 양측의 바닥판(28)을 일체화시키는 체결부재(24); 및 상기 양측의 거더(30) 사이에서 상기 양측의 거더(30)를 서로 결합시키는 가로보(34)를 구비한다.

여기서, 상기 바닥판(28)은 상기 침목(22)의 하부를 전체적으로 지지하는 것이 아니라, 그 침목(22)부위중에서도 하중을 가장 많이 받는 부분인 양측의 레일(20)이 지나가는 부위 바로 밑에 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 고안의 경우 상기 바닥판(28)은 좌측 바닥판과 우측 바닥판으로 분리된다. 그리고, 상기 양측의 바닥판(28)의 두께는 20cm정도로 함이 바람직하다.

상기 헌치보(26)는 상기 양측의 거더(30)의 압축강성을 높혀주기 위해 30∼50cm정도의 헌치를 갖는다. 그 헌치보(26)는 상응하는 바닥판(28)의 하부와 해당 거더(30)의 상부에 위치하게 되는데, 다수의 전단연결재(40)에 의해 해당 거더(30)와 합성된다.

상기 바닥판(28)과 헌치보(26)는 콘크리트로 제작됨이 바람직하다.

그리고, 상기 체결부재(24)는 프리스트레스(prestress) 강선으로 이루어지고, 그 체결부재(24)는 유압잭 등과 같은 기구물에 의해 긴장된다.

한편, 상기 양측의 거더(30)에는 2개의 구멍(32a)이 한 조로 되어 수직으로 상호 등간격하게 형성된 단부 보강재(32)가 용접 등에 의해 설치된다.

상기 가로보(34)는 양측부에 상기 단부 보강재(32)에 형성된 구멍과 동일한 수 및 동일한 간격을 갖는 구멍(34a)이 형성되고, 그 구멍(34a)을 통해 고장력 볼트(36) 및 너트(38)에 의해 상기 양측의 거더(30)에 설치된 단부 보강재(32)에 결합된다. 상기 가로보(34)는 좌측 및 우측 거더(30)간의 거리만큼의 길이를 갖는다.

이와 같이 구성된 본 고안의 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교의 시공과정에 대하여 설명하면 다음과 같다. 도 2에서, 좌측의 레일(20) 하부의 바닥판(28) 및 거더(30) 부분을 "가"부분이라고 설정하고, 우측의 레일(20) 하부의 바닥판(28) 및 거더(30) 부분을 "나"부분이라고 설정한다.

일단, 공장에서 "가"부분과 "나"부분을 각각 제작한다. 즉, 콘크리트를 재료로 하여 바닥판(28)과 헌치보(26)를 일체화로 만든다. 이때, 그 바닥판(28)에는 두개의 수평 관통공을 형성시킨다. 본 고안에서는 수평 관통공을 두개로 하였는데, 필요에 따라서는 그 이상이어도 무방하다.

그리고, 각각의 거더(30)에는 다수의 구멍(32a)이 형성된 단부 보강재(32)를 용접에 의해 일체화시킨다.

그리고 나서, 상기 거더(30)와 바닥판(28)의 헌치보(26)를 전단연결재(40)를 이용하여 상호 합성시킨다.

이와 같이 하여 각각 제작된 "가"부분과 "나"부분을 트레일러에 싣고서 공사현장으로 이동한 후, 그 "가"부분과 "나"부분을 크레인 등을 이용하여 각각 침목(22)의 좌측 및 우측에 설치시킨다.

그 후, 상기 가로보(34)의 양측부를 그 양측의 단부 보강재(32)에 맞닿게 한 후 상호간의 구멍(32a, 34a)을 통해 고장력 볼트(36) 및 너트(38)로 체결시킨다. 그에 따라, 상기 양측의 거더(30)가 상호 결합된다.

마지막으로, 프리스트레스 강선으로 된 체결부재(24)를 양측 바닥판(28)의 수평 관통공을 통해 유압잭 등을 이용하여 횡방향으로 긴장시켜 고정시킴으로써, 상기 양측의 바닥판(28)을 견고하게 잡아준다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 공장에서 소정 깊이의 헌치를 갖는 헌치보와 바닥판을 일체로 하여 I형강 또는 H형강의 거더와 합성시킨 후에 하중을 가장 많이 받는 레일 하부에 설치시키고 가로보 및 프리스트레스 강선을 이용하여 양측의 바닥판 및 거더를 견고하게 잡아줌으로써 거더의 압축강성을 극대화시키는 효과가 있게 된다.

그리고, 시공이 신속하면서도 간편하게 이루어지는 이점이 있게 되며, 거더의 압축강성 극대화로 인해 지간 20∼40m정도의 철도교에도 적합하게 된다.

한편, 본 고안은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 실용신안등록청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1은 종래 철도교의 구성을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교의 구성을 설명하기 위한 도면,

도 3은 도 2에서 거더와 가로보를 분리하여 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 레일 22 : 침목

24 : 체결부재 26 : 헌치보

28 : 바닥판 30 : 거더

32 : 단부 보강재 34 : 가로보

36 : 고장력 볼트 38 : 너트

40 : 전단연결재

Claims (5)

1. 좌우측의 레일이 지나가는 위치의 하부에 각각 설치된 거더 및 상기 레일과 거더사이에서 상기 레일에 직교되게 개재된 침목을 구비한 철도교에 있어서,

   일정 깊이의 헌치를 갖는 헌치보가 하부에 일체로 되고 수평 관통공을 가지면서 거더상에 설치되되, 상기 레일이 지나가는 침목 하부와 해당 거더 사이에 설치된 양측의 바닥판;

   상기 양측의 바닥판에 형성된 수평 관통공을 따라 횡방향으로 설치되어 양측의 바닥판을 일체화시키는 체결부재; 및

   상기 양측의 거더 사이에서 상기 양측의 거더를 서로 결합시키는 가로보를 구비하는 것을 특징으로 하는 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 헌치의 깊이는 30∼50cm인 것을 특징으로 하는 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 체결부재는 프리스트레스 강선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 양측의 거더에는 다수의 구멍이 형성된 단부 보강재가 설치되는 것을 특징으로 하는 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 가로보는 양측부에 다수의 구멍이 형성되고, 볼트결합에 의해 상기 양측의 거더를 서로 결합시키되 상기 양측의 거더에 설치된 단부 보강재에 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 철도교용 깊은 헌치 합성 거더교.