KR20090057180A - 교량의 경량화된 코핑 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자중을 줄이고 내하력은 유지할 수 있도록 한 교량의 코핑에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 교량의 교각 상단부에 설치되고 다수개의 거더가 안치되는 코핑으로서, 다수의 강선 및 중공 파이프가 길이방향으로 매입된 수직 벽부; 및 상기 수직 벽부의 하부에서 좌우로 돌출되어 상기 다수개의 거더의 일측부가 안치되는 받침부로 구성되고, 상기 수직 벽부의 하부에는 형강재가 길이방향으로 매입되고, 상기 받침부는 상기 거더가 안치되는 부분을 제외한 나머지 부분이 제거된 상호 독립적인 다수의 거더 받침부로 이루어져서, 코핑부의 내하력을 유지하면서도 경량화하는 것이 가능하게 되어 이동 및 시공이 용이하게 된다.

Description

교량의 경량화된 코핑{Lightened Coping for bridge}

본 발명은 교량의 코핑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교각 상단부에 설치되는 교량의 코핑에 관한 것이다.

현재, 기둥이나 교각을 건설하기 위해서는 현장에서 철근을 배근하고, 거푸집을 조립하고 콘크리트를 타설, 양생하는 등의 모든 공정이 현장에서 이루어지고 있는데, 이러한 현장시공법은 품질관리의 어려움과 인건비의 상승 및 공사기간의 장기화에 따른 기술적, 경제적 어려움이 있다.

이에 따라, 선진국에서는 교각을 PC화하여 공장에서 생산하고, 현장에서 조립하는 조립식 교각 공법이 최근에 개발되어 사용되고 있다. 이는 프리캐스트 타입으로 제작된 단위 구조물 즉, 세그먼트는 일정한 장소에서 제작되므로 콘크리트의 품질관리가 용이하기 때문에 고품질의 부재를 제작하는데 유리하고, 세그먼트를 지속적으로 제작하므로 인력관리 및 거푸집 전용에 유리하며, 세그먼트 제작을 기초 공사와 병행해서 실시할 수 있으므로 현장 타설 방식에 비해서 공기를 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

상기 조립식 공법이 사용되는 경우, 현장에서는 지형 바닥으로부터 기초 터 파기를 포함하는 기초 콘크리트를 시공한 이후에 다수개의 단위 구조물(세그먼트)로 제작된 교각 및 상부 구조물들(코핑, 거더, 상판 등)을 크레인 또는 기중기 등으로 순차적으로 들어올려 조립하는 방식으로 교량을 시공하게 된다.

이와 같이 조립식 공법에 의해 교량이 시공되는 경우에는 각각의 단위 구조물로 된 교량 및 상부 구조물(코핑, 거더, 상판 등)을 크레인 또는 기중기 등으로 들어올리기 때문에 가능하면 자체 하중이 줄어들면 들수록 안전하게 작업할 수 있다. 그래서, 단위 구조물 등의 하중을 줄일 수 있는 방법이 많이 강구되고 있다. 그러나, 단위 구조물 등의 하중을 줄인다고 하더라도 조립된 상태의 교량의 내하력이나 내진성능 등이 저하되어서는 안된다.

교각의 경우 기둥부는 압축하중을 주로 받고, 코핑부는 휨하중을 받으므로, 코핑부의 단면의 크기가 큰 경우가 대부분이다. 또한 코핑부의 길이가 최소 10m 이상 되는 경우가 많기 때문에 코핑부 전체의 하중은 상당히 큰 경우가 대부분이다.

그래서, 조립식 교량 공법이 되기 위해서는 코핑부의 자중을 대폭 줄일 수 있는 방안을 강구해야 한다. 거더의 경우 개별 거더에 작용하는 하중의 크기가 일반적으로 100톤 내외인 반면에 코핑에 작용하는 하중의 크기는 5배 정도 되는 500톤 정도의 하중을 지지해야 하므로 코핑부 단면의 크기가 거더에 비하여 매우 클 수밖에 없다.

따라서, 코핑부의 무게가 매우 클 것이므로 코핑부를 분절화하기 위해서는 자중을 감소시키는 방안들이 모색되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 자중을 줄이고 내하력은 유지할 수 있도록 한 교량의 코핑을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 교량의 코핑은, 교량의 교각 상단부에 설치되고 다수개의 거더가 안치되는 코핑으로서,

다수의 강선이 수직 벽부의 상부에 매설되고, 수직벽부의 중간부에는 중공 파이프가 길이방향으로 매입된 수직 벽부; 및 상기 수직 벽부의 하부에서 좌우로 돌출되어 상기 다수개의 거더의 일측부가 안치되는 받침부로 구성되고, 상기 수직 벽부의 하부에는 형강재가 길이방향으로 매입되고, 상기 받침부는 상기 거더가 안치되는 부분을 제외한 나머지 부분이 제거된 상호 독립적인 다수의 거더 받침부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량의 코핑은, 교량의 교각 상단부에 설치되고 다수개의 거더가 안치되는 코핑으로서,

다수의 강선 및 중공 파이프가 길이방향으로 매입된 수직 벽부; 및 상기 수직 벽부의 하부에 각각 독립적으로 설치되되 상기 수직 벽부의 하부에 대해 직교되게 설치되어 상기 각각의 거더의 일측부를 안치하는 다수개의 받침부로 구성되고, 상기 다수개의 받침부는 세워진 디긋자 형상의 강재로 이루어지고, 상기 수직 벽부와 상기 다수개의 받침부 연결부위에는 철근 또는 형강재가 상기 수직 벽부의 길이 방향으로 설치된 것을 특징으로 한다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 거더 받침부만 남기고 나머지 부위를 제거하고, 코핑부의 복부에 중공을 도입하며 코핑부의 하단에 압축력을 받아줄 수 있는 강재를 추가하고, 코핑부의 상단에는 강선을 배치함으로써 코핑부의 내하력을 유지하면서도 경량화하는 것이 가능하게 되어 이동 및 시공이 용이하게 된다.

또한, 거더 받침부를 강재로 제작한다거나 받침부의 측부 단면을 삼각형으로 제작함으로써, 코핑부의 내하력을 유지하면서도 경량화하는 것이 가능하게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 교량의 코핑에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 코핑이 적용된 교량을 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 코핑(30)은 교량의 교각(20) 상단부에 설치되고 다수개의 거더(40)가 수평으로 안치된다. 본 발명에 따른 코핑(30)은 조립식 교량에도 적용가능하다.

(제 1실시예)

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 코핑(30)의 구성을 나타낸 사시도이다.

본 발명의 코핑(30)은 다수의 강선(33) 및 중공 파이프(35)가 길이방향으로 매입된 수직 벽부(31); 및 상기 수직 벽부(31)의 하부에서 좌우로 돌출되어 상기 다수개의 거더(40)의 일측부가 안치되는 받침부(32)로 구성된다.

특히, 상기 받침부(32)에서 상기 수직 벽부(31)와 접하는 부위(즉, 수직 벽부(31)의 하부)에는 H빔(34)이 그 수직 벽부(31)의 길이방향으로 매입되고, 상기 받침부(32)에서 좌우로 돌출된 부위는 다수개의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)가 상호 독립적으로 돌설된다. 상기 좌우로 독립적으로 돌설된 각각의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)상에 거더(40)의 일측부가 설치된다.

다시 말해서, 상기 수직 벽부(31)와 거더 받침부(32a, 32b, 32c)는 콘크리트로 상호 일체화되는데, 상기 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 제작시 상기 거더(40)가 거치되는 부위만 콘크리트로 제작하고, 나머지 부분은 콘크리트를 제거하여 코핑(30)의 자중을 줄이게 된다. 즉, 받침부(32)중에서 거더(40)가 안치되는 부분만 수직 벽부(31)의 하부에서 돌출되게 제작함으로써, 부재 제작에 필요한 콘크리트의 양을 줄일 수 있어 코핑(30)의 하중을 줄일 수 있게 된다.

그리고, 상기 H빔(34)을 상기 수직 벽부(31)의 하부에 길이 방향으로 매입시키는 이유는 적은 단면으로 코핑(30)의 종방향 압축력을 충분히 받아 줄 수 있도록 하기 위함이고, 상기 수직 벽부(31)에 중공 파이프(35)를 매입시킨 이유는 자중을 줄이기 위함이다. 한편, 상기 H빔(34)을 대신하여 디긋(ㄷ)자 형상의 채널 또는 I형강이나 다량의 철근 등과 같이 코핑(30)의 종방향 압축력을 충분히 받아 줄 수 있는 구조라면 어떠한 것이라도 상기 H빔(34)을 대체할 수 있다.

도 3a는 도 2의 제 1변형 예를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A선의 단면도이다. 도 2와 차이가 나는 점은 각각의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 저면이 테이퍼(taper)졌다는 것이 차이난다. 즉, 상술한 본 발명의 제 1실시예와 비교하여 볼 때, 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 형태를 제외한 나머지 부분은 상호 동일하고, 그 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 저면이 수직 벽부(31)측으로 내향되게 경사진 것이 차이난다. 이는 역학적으로 하중을 받지않는 거더 받침부(32a, 32b, 32c)에 소요되는 콘크리트의 체적을 절감하여 받침부(32)의 무게를 줄이기 위함이다.

도 3a와 같은 코핑(30)을 제작하기 위해서는 도 3b에서와 같이 수직 벽부(31)를 형성할 철근망(42) 및 거더 받침부(32a, 32b, 32c)를 형성할 철근망(44)을 각각 제작하되 상기 철근망(42)과 철근망(44)의 교차지점을 상호 연결시키고 강선(33)이 삽입될 강선 삽입 파이프(도시 생략) 및 무게를 줄이기 위한 중공 파이프(35)를 그 철근망(42 및/또는 44) 내부에 위치한 다음에 거푸집(도시 생략)을 이용하여 콘크리트를 타설 및 양생하게 되면 도 3a에서와 같은 코핑(30)이 제작된다. 도 3a 및 도 3b에서는 H빔(34)을 도시하지 않았는데, 그 H빔(34)이 매입된 것도 가능하다.

도 4는 도 2의 제 2변형예를 나타낸 사시도로서, 도 2와 차이나는 점은 각각 의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 양 측부에 삼각형 형상의 단면을 지닌 날개벽(36)이 추가로 형성된 것이 차이난다. 즉, 상술한 본 발명의 제 1실시예와 비교하여 볼 때, 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 형태를 제외한 나머지 부분은 상호 동일하고, 그 각각의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 양 측부에서 삼각형 형상의 판모양으로 상향되게 돌설되되 수직 벽부(31)와 일체로 되게 돌설된 것이 차이난다. 이는 거더(40)의 안치가 보다 수월해지도록 할 뿐만 아니라 각각의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)에서의 거더(40) 이탈이나 전도를 방지해 준다. 도 4에는 도시하지 않았으나, 도 3a에서와 같이 도 4의 거더 받침부(32a, 32b, 32c)의 저면을 테이퍼지게 하여도 된다.

도 5a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 코핑의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 B-B선의 단면도이다.

본 발명의 제 2실시예를 제 1실시예와 비교하여 보면, 제 1실시예는 수직 벽부(31)와 거더 받침부(32a, 32b, 32c)가 콘크리트로 상호 일체화된 것이지만, 제 2실시예는 수직 벽부(31)를 콘크리트로 제작하고 거더 받침부(40)를 강재로 제작한 것이 차이난다.

다시 말해서, 본 발명의 제 2실시예는 다수의 강선(33) 및 중공 파이프(35)가 길이방향으로 매입된 수직 벽부(31); 및 상기 수직 벽부(31)의 하부에 각각 독립적으로 설치되되 상기 수직 벽부(31)의 하부에 대해 직교되게 설치되어 거더의 일측부를 안치하는 다수개의 받침부(50)로 구성되는데, 상기 다수개의 받침부(50) 는 세워진 디긋(ㄷ)자 형상 또는 요(凹)형상의 강재로 이루어지고, 상기 수직 벽부(31)와 상기 다수개의 받침부(50) 연결부위에는 철근(38)이 받침부의 양측부를 관통하도록 상기 수직 벽부(31)의 길이방향으로 설치된다.

그리고, 상기 수직 벽부(31)의 하부에서 좌우로 돌출된 각각의 받침부(50)의 돌출 부위 양 측부는 삼각형의 단면을 갖는 것이 바람직하나, 다른 형상의 단면을 갖는 것도 가능하다.

도 5a와 같은 코핑(30)을 제작하기 위해서는 도 5b에서와 같이 수직 벽부(31)를 형성할 철근망(46)을 제작하되, 받침부(50)를 그 철근망(46)에 적절하게 배치시키고 상기 철근망(46)과 받침부(50)간의 연결부위(48; 철근망(46)의 하측부)는 용접으로 고정시키며, 강선(33)이 삽입될 강선 삽입 파이프(도시 생략) 및 중공 파이프(35)를 그 철근망(46) 내부에 매설하고, 받침부(50)의 양측부에 다수의 구멍을 뚫어 철근(38)을 길이 방향으로 관통시킨 다음에 거푸집(도시 생략)을 이용하여 콘크리트를 타설 및 양생하게 되면 도 5a에서와 같은 코핑(30)이 제작된다.

물론, 상기 받침부(50)의 양측부에 다수의 구멍을 뚫어 철근(38)을 길이 방향으로 관통시키는 것 대신에, 그 철근(38)을 전단연결재와 같이 용접시켜도 된다. 즉, 받침부(50)의 양측부에 다수의 구멍을 뚫어 철근(38)을 길이방향으로 관통시키되 상기 철근(38)과 구멍의 접촉면을 용접시킴으로써 전단연결재와 같은 기능을 수행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 코핑이 적용된 교량을 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 코핑의 구성을 나타낸 사시도,

도 3a는 도 2의 제 1변형예를 나타낸 사시도,

도 3b는 도 3a의 A-A선의 단면도,

도 4는 도 2의 제 2변형예를 나타낸 사시도,

도 5a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 코핑의 구성을 나타낸 사시도,

도 5b는 도 5a의 B-B선의 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 기초부 20 : 교각

30 : 코핑 31 : 수직 벽부

32, 50 : 받침부 32a, 32b, 32c : 거더 받침부

33 : 강선 34 : H빔

35 : 중공 파이프 36, 37 : 날개벽

38 : 철근 40 : 거더

42, 44, 46 : 철근망

Claims (4)

1. 교량의 교각 상단부에 설치되고 다수개의 거더가 안치되는 코핑으로서,

   상부에 강선이 매입되고 하부에는 형강재가 길이방향으로 매입된 수직 벽부; 및

   상기 수직 벽부의 하부에 형성되어 상기 다수개의 거더의 일측부가 안치되는 받침부로 구성된 것을 특징으로 하는 교량의 코핑.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 형강재는 에이치 형강, 앵글, 채널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량의 코핑.
3. 교량의 교각 상단부에 설치되고 다수개의 거더가 안치되는 코핑으로서,

   상부에 강선 및 중공 파이프가 길이방향으로 매입된 수직 벽부; 및

   상기 수직 벽부의 하부에 형성되어 상기 다수개의 거더의 일측부가 안치되는 받침부로 구성된 것을 특징으로 하는 교량의 코핑.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 중공 파이프는 다수개인 것을 특징으로 하는 교량의 코핑.

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