KR20060019987A

KR20060019987A - 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조

Info

Publication number: KR20060019987A
Application number: KR1020040068705A
Authority: KR
Inventors: 배석동
Original assignee: (주) 선암기술연구소
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-06
Also published as: KR100671239B1

Abstract

본 발명은 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, X자형 지지대로 골판형 조립상판을 지지하고 인장봉으로 인장하여 상판의 처짐을 방지하며 경간의 길이를 확대할 수 있도록 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조는, 교량 상판이 교각말뚝 상부에 지지되는 공지의 것에 있어서, 교각말뚝 상단에 끼워 결합되는 공지의 X자형 지지대와, 상기 X자형 지지대 상부에 지지되고 다수의 관통구가 형성된 공지의 골판형 상판과, 상기 골판형 상판의 양단 상부와 중앙 하부를 연결하여 인장하는 인장봉으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조는 상부구조물의 조립이나 인장작업을 간편하게 하며, 다수의 관통구가 형성된 골판형 평판을 부착하여 구조적으로 주형 기능을 발휘하도록 하고 상부구조물의 처짐을 최소화 및 슬림화를 실현할 수 있으며, 경간길이 확대를 위해 각 경간별 단부의 정착부에서 강봉을 인장하여 처짐을 방지할 수 있고, 각 지점부 골판형 구조체 상판과 중간판을 연결하고 다수의 경간을 연속적으로 연결하여 일체화시킴으로써 구조적으로 안정적이고 내진 및 내구성이 우수하며, X자형 지지대를 이용함으로써 상부구조물의 하중 작용지점을 넓게 함으로써 그만큼 경간을 길게 할 수 있는 효과가 있다.

상판, 인장, 처짐방지, 골판형, 조립상판, X자형 지지부, 경간, 슬림

Description

골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조{Long Span Bridge Structure Using Corrugated Board Type Prefabricated Upper Plate}

도 1은 종래에 사용된 플레이트(I)형 거더 구조로 된 거더교를 나타낸 정면도.

도 2는 종래에 사용된 박스형 거더 구조로 된 거더교를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 하부구조를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 골판형 조립상판을 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 상부구조를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상부구조를 나타낸 단면도.

도 7과 도 8은 인장봉이 골판형 상판의 중앙에 설치되는 상태를 나타낸 측면도 및 평면 투시도.

도 9는 도 8의 A-A' 단면도.

도 10은 정착부를 나타낸 도 8의 B-B' 단면도.

도 11과 도 12는 인장봉이 골판형 상판에 X자 형태로 설치된 상태를 나타낸 측단면도 및 평면 투시도.

도 13은 도 12의 C-C' 단면도.

도 14와 도 15는 골판형 상판의 연결상태를 나타낸 측단면도 및 사시도.

도 16a 내지 도 16f는 본 발명에 의한 교량설치공법을 나타낸 도면.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1: 교각말뚝 2: 지지층

10: X자형 지지대 11: 끼움부

12: 가로대 13: 교차부

14: 연장부 15: 상판받침

20: 골판형 상판 21: 상부판

22: 상부판 결합부 23: 횡방향 보강판

24: 측면판 24a: 관통구

25: 하부판 26: 중간판

26a: 관통구 27: 연결판

28: 연결공 29: 도로

30: 난간 31: 격벽

32: 정착부 33: 안내관

40: 인장봉 41: 인장너트

주지하는 바와 같이, 거더교(Girder Bridge)는 수평방향으로 가설한 교량으로, 거더(Girder), 즉 교량 상판을 말뚝(기둥) 사이에 설치하여 차량 등의 통행을 하도록 하는 것이다. 이러한 거더는 크게 형태에 따라 플레이트(I)형 거더와 박스형 거더로 나뉘어 진다.

종래에 사용된 플레이트(I)형 거더 구조로 된 거더교를 도 1에 도시하였다.

도시된 바와 같이, 경간(말뚝과 말뚝 사이)에 위치하도록 플레이트(I)형 거더(101)가 말뚝(102) 상부에 설치되어 있다. 이러한 플레이트(I)형 거더 구조의 경우에는 거더(101)의 수량이 많으며 구조적으로 장경간이나 다경간 연속이 어려워 경간이 짧아 하부구조, 즉, 교각 수량이 증가하게 되어 비경제적인 문제점이 있었다.

도 2에 도시된 박스형 거더 구조로 된 거더교의 경우에는 거더(104) 두께가 두꺼워 높이제한을 받는 지역에서는 적용이 어렵고, 도 1의 플레이트(I)형 거더(101)와 마찬가지로 경간이 짧으며, 다경간의 경우 다수의 위치에서 중복하여 인장작업을 하여야 하므로 인장비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 거더(101,104)의 처짐을 방지하기 위해, 도 1에서는 거더(101)의 양단 하부에 강선(103)을 고정하여 이 강선의 인장력에 의해 처짐을 방지하도록 하였으며, 도 2에서는 거더(104)의 양단 상부와 거더(104)의 중앙 하부를 강선(103)으로 고정하여 강선의 인장력에 의해 처짐을 방지하도록 하였다.

이러한 처짐방지를 위한 구조는 구조적으로 거더의 처짐을 정확한 위치에 잡아주기 힘들며, 인장작업이 어렵고, 인장 강선을 설치하더라도 거더에 작용하는 하중을 견디지 못하고 처짐이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 교량상판의 처짐을 방지하고 슬림화를 실현하며 경간을 길게 할 수 있도록 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 교량 상판이 교각말뚝 상부에 지지되는 공지의 것에 있어서, 교각말뚝 상단에 끼워 결합되는 공지의 X자형 지지대와, 상기 X자형 지지대 상부에 지지되고 다수의 관통구가 형성된 공지의 골판형 상판과, 상기 골판형 상판의 양단 상부와 중앙 하부를 연결하여 인장하는 인장봉으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인장봉은 상기 골판형 상판의 양단 상부와 중앙 하부를 "V"자 형태로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 골판형 상판은 중앙 및 양단부에 격벽이 설치되고, 양단 상부와 중앙 하부에 상기 인장봉을 정착하도록 정착부가 설치되며, 양단부를 서로 연결하는 연결공이 형성되며 연결판에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 하부구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 골판형 조립상판을 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조는, 교각말뚝(1)과, 교각말뚝(1) 상단에 끼워 결합되는 공지의 X자형 지지대(10)와, 상기 X자형 지지대(10) 상부에 지지되고 다수의 관통구(24a)가 형성된 공지의 골판형 상판(20)과, 상기 골판형 상판(20)의 양단 상부와 중앙 하부를 연결하여 인장하는 인장봉(30)으로 구성된다.

상기 교각말뚝(1)은 교량의 하부구조이며, 지지층(2)에 지지되어 상부에 X자형 지지대(10)가 설치되어 골판형 상판(20)을 지지하게 된다.

상기 X자형 지지대(10)는 교각말뚝(1)과 같이 교량의 하부구조이며, 도 3에 도시된 바와 같이, 교각말뚝(1)에 끼워지는 하부에 형성된 끼움부(11)와, 가로로 설치되는 가로대(12)와, X자형으로 교차되는 교차부(13)와, 골판형 상판(20)이 설치되는 방향으로 교차부(13)에서 연장되는 연장부(14)로 구성된다. 상기 연장부(14)의 상단부에는 상판받침(15)이 설치되어 골판형 상판(20)을 지지하게 된다.

특히, 본 발명은 X자형 지지대(10)를 이용함으로써 골판형 상판(20)을 지지하는 면적을 넓게 함으로써 교각 말뚝(1) 사이의 경간을 길게 하는 것이 특징이다.

상기 골판형 상판(20)은 상기 X자형 지지대(10) 상부에 지지되며, 도 4에서와 같이, 상기 골판형 상판(20)은 상부판(21)과, 상부판(21)에 결합되는 측면판(24)과, 측면판(24) 하부에 결합되는 하부판(25) 및 상부판(21)과 하부판(25)을 연 결하는 중간판(26)으로 구성된다.

상기 상부판(21)은 도 5의 단면도에서와 같이, 인접한 상부판(21)을 서로 결합하기 위한 상부판 결합부(22)가 형성되어 있으며, 횡방향 보강판(23)이 설치되어 상부판(21)을 견고하게 결합하도록 되어 있다.

상기 측면판(24)은 상부판(21)에 결합되어 사다리꼴 형태를 이루며 다수의 관통구(24a)가 형성되어 있다. 상기 측면판(24)의 하부에는 하부판(25)이 결합되어 사다리꼴 형태를 이루고 있다.

상기 하부판(25)은 골판형 상판(20)의 결합을 더욱 견고하게 하기 위하여, 도 6의 단면도에서와 같이, 하부판(25)을 연장하여 이 연장된 부분에 하부판 결합부(26)를 형성하여 서로 결합하는 것이 바람직하다. 이렇게 되면 횡방향 보강판(23)의 설치 없이도 상부판(21) 및 하부판(25)의 결합을 견고하게 할 수 있게 된다.

상기 중간판(26)은 상부판(21)과 하부판(25)의 중앙을 서로 연결하며 측면판(24)에 직접적으로 작용하는 수직하중을 보강하는 역할을 한다. 또한, 상기 중간판(26)은 상기 측면판(24)과 마찬가지로 관통구(26a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 골판형 상판(20)의 상부판(21)과 중간판(26) 양단부에는 연결공(28)이 형성되며 인접한 경간에 설치되는 골판형 상판(20)의 상부판(21)과 중간판(26) 양단부 또한 연결공(28)이 형성되어 서로 연결판(27)에 의해 경간과 경간이 연결되게 된다.

또한, 상기 골판형 상판(20)의 상부판(21)에 도 5와 도 6에서와 같이, 도로 (29) 및 난간(30)을 설치하여 임시교량으로의 역할을 할 수도 있다.

상기 인장봉(40)은, 도 7에서와 같이, 상기 골판형 상판(20)의 내부에 설치되며, 상기 골판형 상판(20)의 양단 상부와 중앙 하부를 연결하여 인장하게 된다. 상기 인장봉(40)이 설치되는 상기 골판형 상판(20)의 양단부와 중앙에는 격벽(31)이 설치된다. 상기 격벽(31)에는 정착부(32)가 설치되어 상기 정착부(32)에 인장봉(40)이 설치되게 된다.

특히, 본 발명은 골판형 상판(20)을 이용함으로써 교량상판을 슬림화할 수 있으며, 구조적으로 주형 기능을 발휘하도록 하고 상부구조물의 처짐을 최소화할 수 있으며, 아울러 인장봉(40)을 인장함으로써 골판형 상판(20)과 함께 상부구조물의 처짐을 극소화할 수 있게 되는 것이 큰 특징이다.

도 8은 인장봉이 골판형 상판의 중앙에 설치되는 상태를 나타낸 평면 투시도이고, 도 9는 도 8의 A-A' 단면도이며, 도 10은 도 8의 B-B' 단면도로서 정착부를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 골판형 상판(20)의 중앙에 인장봉(40)을 설치한 상태를 나타낸 것이다. 상기 인장봉(40)을 설치하여 인장함으로써 골판형 상판(20)이 받는 수직하중에 의한 처짐을 방지할 수 있게 된다.

상기 인장봉(40)은 격벽(31)에 설치된 정착부(32)에서 상기 인장봉(40)의 단부를 인장너트(41)에 의해 조임으로써 인장되게 된다. 또한, 정착부(32)에는 인장봉(40)을 안내하는 안내관(33)이 설치되어 인장봉(40)의 유동을 방지하게 된다.

도 11과 도 12는 인장봉이 골판형 상판에 "v"자 형태로 설치된 상태를 나타 낸 측단면도 및 평면 투시도이고, 도 13은 도 12의 C-C' 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 인장봉(40)이 상기 골판형 상판(20)의 양단 상부와 중앙 하부를 "V"자 형태로 연결되어 있다. 이렇게 상기 인장봉(40)이 "V"자 형태로 설치되게 되면, 상기 인장봉(40)이 골판형 상판(20)에 작용하는 수직하중 뿐만 아니라 뒤틀림 하중에도 적용할 수 있게 된다.

도 14와 도 15는 골판형 상판의 연결상태를 나타낸 측단면도 및 사시도이다.

도시된 바와 같이, 교각말뚝(1)의 중앙에 위치한 골판형 상판(20)의 단부와 인접한 골판형 상판(20)의 단부에 형성된 연결공(28)에 연결판(27)을 이용하여 서로 연결하게 된다.

상기와 같은 구성으로 된 본 발명에 따른 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조를 이용하여 다음과 같은 공법으로 교량을 설치하게 된다.

먼저, 교각말뚝(1)을 지지층(2)에 설치하고(도 16a), 교각말뚝(1)의 상부에 X자형 지지대(10)를 끼워 조립하여 설치하고 교량받침(15)을 X자형 지지대(10)의 상단부에 설치하여 하부구조물의 설치를 완료한다(도 16b). 이어서, 도 5나 도 6에서와 같이, 골판형 상판(20)을 서로 연결하고, 연결된 골판형 상판(20)을 하부구조물의 X자형 지지대(10) 상부에 거치시킨다(도 16c). 이때, 골판형 상판(20)은 경간(교각과 교각사이)에 설치되게 된다. 이어서, 거치시킨 골판형 상판(20)에 양단부 및 중앙을 이어 설치되도록 인장봉(40)을 삽입하고 인장봉(40)의 양단부를 정착부(32)에서 인장한다(도 16d). 이렇게 인장하게 되면 골판형 상판(20)의 처짐을 방지할 수 있게 된다. 이어서, 인접한 경간에 골판형 상판(20)을 거치시키고 연결판 (27)을 이용하여 골판형 상판(20)을 서로 결합시킨다(도 16e). 인접한 경간에 거치된 골판형 상판(20)에 인장봉(40)을 삽입하고 양단부를 정착부(32)에서 인장한다(도 16f). 전술한 방법을 반복하여 인접한 경간에 골판형 상판(20)을 설치함으로써 교량을 완성시킨다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 상부구조물의 조립이나 인장작업을 간편하게 하며, 다수의 관통구가 형성된 골판형 평판을 부착하여 구조적으로 주형 기능을 발휘하도록 하고 상부구조물의 처짐을 최소화 및 슬림화를 실현할 수 있으며, 경간길이 확대를 위해 각 경간별 단부의 정착부에서 강봉을 인장하여 처짐을 방지할 수 있고, 각 지점부 골판형 구조체 상판과 중간판을 연결하고 다수의 경간을 연속적으로 연결하여 일체화시킴으로써 구조적으로 안정성이 좋으며 내진 및 내구성이 우수하며, X자형 지지대를 이용함으로써 상부구조물의 하중 작용지점을 넓게 함으로써 그만큼 경간을 길게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

교량상판이 교각말뚝(1) 상부에 지지되는 공지의 것에 있어서,

교각말뚝(1) 상단에 끼워 결합되는 공지의 X자형 지지대(10)와,

상기 X자형 지지대(10) 상부에 지지되고 다수의 관통구(24a)가 형성된 공지의 골판형 상판(20)과,

상기 골판형 상판(20)의 양단 상부와 중앙 하부를 연결하여 인장하는 인장봉(40)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조.
제 1 항에 있어서,

상기 인장봉(40)은 상기 골판형 상판(20)의 양단 상부와 중앙 하부를 "V"자 형태로 연결됨을 특징으로 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조.
제 1 항에 있어서,

상기 골판형 상판(20)은 상부판(21) 및 하부판(25)의 중앙을 연결하는 중간판(26)과, 가로방향의 중앙 및 양단부에 격벽(31)이 설치되는 것을 특징으로 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조.
제 1 항에 있어서,

상기 골판형 상판(20)은 양단 상부와 중앙 하부에 상기 인장봉(40)을 정착하도록 정착부(32)가 설치되는 것을 특징으로 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조.
제 1 항에 있어서,

상기 골판형 상판(20)은 양단부에 인접한 골판형 상판(20)을 서로 연결하는 연결공(28)이 형성되어 연결판(27)에 의해 경간과 경간이 연결되는 것을 특징으로 하는 골판형 조립상판을 이용한 장경간의 교량구조.