KR20100074452A - Girder module and modular steel bridge having cell structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중소 지간의 교량에 적용이 가능한 모듈러 강교량에 관한 것으로, 거더 모듈(10)과 상기 거더 모듈(10) 위에 배치되는 바닥판(22)을 포함하고, 상기 거더 모듈(10)은 단면이 사다리꼴 형상인 거더 셀(12)을 복수 개 구비하여 이루어지고, 상기 바닥판(22)은 상기 거더 모듈(10) 상에 콘크리트가 타설되어 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a modular steel bridge applicable to the bridge between the small and medium, including a girder module 10 and the bottom plate 22 disposed on the girder module 10, the girder module 10 has a cross section A plurality of trapezoidal girder cells 12 are provided, and the bottom plate 22 is formed by pouring concrete on the girder module 10.
본 발명에 따르면, 거더 모듈의 표준화된 부재를 공장에서 제작하고 조립하여 현장에서 적은 장비와 인원으로 가설을 용이하게 실시하여 현장 공사 기간을 최소화할 수 있다.According to the present invention, a standardized member of the girder module can be manufactured and assembled in a factory to easily perform a construction with less equipment and personnel in the field, thereby minimizing site construction period.
Description
본 발명은 중소 지간의 교량에 적용이 가능한 셀구조를 갖는 모듈러 강교량에 관한 것이다.The present invention relates to a modular steel bridge having a cell structure applicable to the bridge between the small and medium.
교량은 지간, 즉 교대와 교대 사이의 거리, 중간에 교각이 있는 경우에는 교대와 교각 사이의 거리 또는 교각과 교각 사이의 거리로 적용 형식이 구분될 수 있다. 본 발명이 적용되는 중소 지간의 교량은 지간이 10 내지 35m 정도로서, 구조가 단순하고, 현장 작업이 용이하여 현장 공사 기간이 감소하며, 구조물의 유지 관리가 최소화될 것이 요구된다. 또한, 하천 통과시 홍수에 대비하여 교량 하면의 통수 면적을 확보하기 위해 거더의 높이, 즉 형고가 낮은 형식 선호된다.Bridges can be divided into bridges, that is, between bridges and bridges, in the case of bridges in the middle, between bridges and bridges, or between bridges and bridges. The bridge between the small and medium land to which the present invention is applied has a length of about 10 to 35m, the structure is simple, the field work is easy to reduce the site construction period, and the maintenance of the structure is required to be minimized. In addition, the height of the girder, that is, the low profile, is preferred in order to secure the flow area of the lower surface of the bridge in preparation for flooding during the passage of the river.
종래에 많이 적용되는 교량의 형식은 콘크리트 거더와 콘크리트 바닥판의 합성 교량 또는 강 거더와 콘크리트 바닥판의 합성 교량이다. Conventionally, the type of bridge that is widely applied is a composite bridge of concrete girder and concrete deck or a composite bridge of steel girder and concrete deck.
그런데, 콘크리트 거더 형식의 경우 현장 제작하여 사용하는 때에는 타설과 강선 작업으로 많은 공기가 소요되고 공장 제작된 콘크리트 거더를 사용하는 때에는 거치시에 거더의 큰 자중으로 여러 작업 인원과 대형 장비가 필요하다. 강 거 더 형식의 경우에는 주로 압연 형강을 사용하는데 현장에서 거더와 거더를 횡으로 연결하는 가로보의 볼트 조립 연결을 실시해야 하며 현장 도장을 실시하므로 작업이 많고 시간이 많이 소요된다.By the way, in the case of the concrete girder type, when the site is manufactured and used, a lot of air is required for placing and steel wire work, and when using the factory-made concrete girder, a large weight of the girder is required at the time of mounting, and several workers and large equipment are required. In the case of steel girders, mainly used rolled section steel, the bolt assembly connection of the cross beam connecting the girders and girders laterally in the field must be carried out, and the field painting is performed, which requires a lot of work and time.
또한, 거더 위에 콘크리트 바닥판을 형성하기 위해 거푸집 지지대를 설치하고, 거푸집을 설치하며, 철근 배근을 한 후, 콘크리트를 타설하는 작업이 필요하다. 바닥판의 콘크리트가 목표 강도가 될 때까지 양생해야 하며, 그 후 거푸집과 거푸집 지지대를 철거하고 교량 난간과 포장을 실시하여 마무리하므로 공사 기간이 많이 소요된다. In addition, in order to form a concrete base plate on the girder, formwork support, install the formwork, reinforcement after reinforcement, it is necessary to pour concrete. It needs to be cured until the concrete of the bottom plate reaches the target strength, and then it takes a lot of construction time since the formwork and form support are removed and bridge railing and paving are finished.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 고안된 것으로, 중소 지간의 교량에 적용 가능한 거더의 표준화된 부재를 공장에서 제작하고 조립하여 현장에서 적은 장비와 인원으로 가설을 용이하게 실시하여 현장 공사 기간을 최소화하는 것을 목적으로 한다.The present invention is designed to solve the problems of the prior art, by manufacturing and assembling a standardized member of the girder applicable to the bridge between the small and medium site in the factory to facilitate the construction of the site construction period with less equipment and personnel in the field It aims to minimize.
또한, 작은 형고로도 교량의 처짐에 불리하지 않은 강교량을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a steel bridge which is not disadvantageous to deflection of the bridge even with a small mold blast furnace.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 교대 위에 배치되어 바닥판을 지지하는 거더 모듈에 있어서, 사다리꼴 형상이 반복되는 패턴의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 거더 모듈을 제공한다. According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, in the girder module disposed on the shift to support the bottom plate, provides a girder module characterized in that the trapezoidal shape has a cross section of a repeating pattern. .
본 발명의 제2 특징에 따르면, 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 거더 셀을 복수 개 접착하여 이루어져, 상면이 하나의 연속면을 형성한다.According to the second aspect of the present invention, a plurality of girder cells having a trapezoidal cross section are bonded to each other so that the upper surface forms one continuous surface.
본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 거더 셀은 셀 본체부와 장측부를 포함하고, 상기 셀 본체부는 아랫변이 개방된 사다리꼴 형상이고, 상기 장측부는 상기 셀 본체부의 일측으로 길게 연장되어 인접하는 거더 셀의 개방된 아랫변을 폐쇄하도록 접착된다.According to a third aspect of the present invention, the girder cell includes a cell body portion and a long side portion, the cell body portion has a trapezoidal shape with an open lower side, and the long side portion extends and extends to one side of the cell body portion to be adjacent. It is glued to close the open lower side of the girder cell.
본 발명의 제4 특징에 따르면, 상기 거더 셀은 윗변이 짧고 아랫변이 길며 적어도 하나의 빗변이 경사진 사다리꼴 형상이다.According to a fourth aspect of the present invention, the girder cell has a trapezoidal shape in which the upper side is short, the lower side is long, and at least one hypotenuse is inclined.
본 발명의 제5 특징에 따르면, 특징 1 내지 특징 4 중 어느 하나에 따른 거더 모듈과 상기 거더 모듈 상에 배치되는 바닥판을 포함하고, 상기 바닥판은 상기 거더 모듈 상에 직접 콘크리트가 타설되어 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈러 강교량을 제공한다.According to a fifth aspect of the invention, the girder module according to any one of features 1 to 4 and a bottom plate disposed on the girder module, the bottom plate is formed by pouring concrete directly on the girder module It provides a modular steel bridge, characterized in that.
본 발명의 제6 특징에 따르면, 교대 위에 놓이는 상기 거더 모듈의 길이 방향의 양 끝단은 상기 거더 모듈 내에도 콘크리트가 타설된다.According to a sixth aspect of the present invention, both ends in the longitudinal direction of the girder module placed on the alternating concrete are poured into the girder module.
본 발명에 따르면, 거더의 표준화된 부재를 공장에서 제작하고 조립하여 현장에서 적은 장비와 인원으로 가설을 용이하게 실시하여 현장 공사 기간을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the standardized member of the girder can be manufactured and assembled at the factory to easily perform the construction with less equipment and personnel in the field, thereby minimizing the site construction period.
또한, 작은 형고로도 교량의 처짐에 불리하지 않은 구조를 갖는 거더를 실현할 수 있다.In addition, a girder having a structure that is not disadvantageous to deflection of a bridge can be realized even with a small mold height.
본 발명은 종래에 콘크리트 거더 또는 강 거더 위에 콘크리트 바닥판을 합성하는 구조에서 콘크리트 거더 또는 강 거더를 셀구조를 갖는 모듈로 대체하는 구조로서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.The present invention is a structure for replacing the concrete girder or the steel girder with a module having a cell structure in the conventional structure for synthesizing the concrete slab on the concrete girder or steel girder, with reference to the drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거더 모듈(10)의 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거더 모듈(10)의 사시도이다. 1 is a side cross-sectional view of a
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 거더 모듈(10)은 복수의 거더 셀(12)을 조립하여 제작한다. 각각의 거더 셀(12)은 강판을 공장 가공하여 제작한다. 거더 셀(12)은 하나의 판재를 롤포밍 압연하거나 프레스 절곡 등으로 제작이 가능하다. 따라서, 일반 조립 거더와 같이 상부 플랜지, 하부 플랜지, 및 복부를 용접할 필요가 없어 제작성이 좋다. 각각의 거더 셀(12)은 셀 본체부(a), 장측부(b), 및 단측부(c)를 포함하는 형상으로 이루어진다. 셀 본체부(a)는 윗변이 짧고 아랫변이 길며 빗변이 경사진 사다리꼴 형상으로서, 아랫변은 개방되어 있다. 장측부(b)는 셀 본체부(a)의 일측으로 길게 연장되고, 단측부(c)는 셀 본체부(a)의 타측으로 짧게 연장된다. 이와 같이 구성된 거더 셀(12)은 복수 개 나란히 배치되어 접합된다. 하나의 거더 셀(12)의 장측부(b)는 이웃하는 거더 셀(12)의 단측부(c)에 포개어 접합되는 동시에, 이웃하는 거더 셀(12)의 셀 본체부(a)의 개방된 아랫변을 덮도록 조립된다. 1 and 2, the
복수의 거더 셀(12)은 용접 등으로 접합되어 하나의 거더 모듈(10)로 제작된다. 접합하는 거더 셀(12)의 개수는 제작하고자 하는 교량의 폭에 따라 결정된다. 교량의 폭은 넓지만 운반하는 차량의 폭이 좁은 경우에는 차량의 폭에 맞도록 거더 셀(12)을 접합하고, 현장에서 교량의 폭에 맞도록 거더 셀(12)을 더 접합할 수 있다. 거더 모듈(10)의 일단(도 1의 좌측단)에 부착되는 거더 셀(12)은 장측부(b)가 없는 구조의 것을 사용한다. 또한, 거더 모듈(10)의 타단(도 1의 우측단)에 부착되는 거더 셀(12)의 개방된 아랫변은 별도의 판재로 마감한다.The plurality of
거더 모듈(10)의 상단과 경사면에는 전단 연결재를 공장에서 부착하며, 모듈의 운반시에 모듈을 여러 개 적재시 전단 연결재가 닫지 않도록 목재 등으로 소정의 간격을 두어 적재한다.Shear connector is attached to the top and inclined surface of the
도 3은 거더 모듈(10) 상에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 바닥판(22)을 형성한 모듈러 강교량(20)을 도시한다.3 shows a
현장에 운반된 거더 모듈(10)은 가설 장비 크레인 또는 지게차 등으로 가설 위치에 놓이게 되며 이 때 교량 폭과 길이에 따라 복수의 모듈이 배치될 수 있다. 종래에는 거더와 거더를 횡으로 연결하는 가로보의 볼트 조립 연결을 실시해야 하였으나, 본 발명의 거더 모듈(10)은 모듈 간 별도의 연결 장치가 필요하지 않으므로 가설이 매우 용이하다. 모듈 위에 바닥판 철근을 배치하고 콘크리트를 타설한다. 모듈의 상단과 경사부는 단일의 연속면을 형성하므로 모듈 자체가 거푸집 및 거푸집 지지대 역할을 하여, 바닥판 타설을 위한 별도의 거푸집을 설치하지 않고 모듈 위에 바로 콘크리트를 타설한다. 콘크리트는 셀(12)과 셀(12) 사이에도 타설되어 셀(12)과 셀(12), 모듈(10)과 바닥판(22)을 합성시키고 연결하므로 구조적으로 차량의 하중에 대하여 안전하게 저항할 수 있고, 길이 방향의 좌굴에 대하여 안전하여 별도의 가로보 설치가 필요 없다. The
도 4는 교대(30) 위에 본 발명에 따른 모듈러 강교량(20)을 설치한 것을 도시한다.4 shows a
도 4에 도시된 바와 같이, 교대(30) 위에 놓이는 모듈러 강교량(20)의 길이 방향의 양 끝단인 지점부는 지압 강성과 지점 안정성을 위해 바닥판 콘크리트 타설시 모듈(10) 내에도 콘크리트(14)를 타설하여 합성한다. 이는 교량 받침(32)의 지압 응력 저항과 하중 전달에 효과적이며 묘듈(10)의 내부를 밀폐하여 수분 및 이물질의 침투를 막아준다.As shown in FIG. 4, the point portions at both ends in the longitudinal direction of the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거더 모듈(10)을 도시한다. 이전 실시예에서는 거더 모듈(10)을 구성하는 거더 셀(12)의 복부가 대칭으로 경사진 형상이지만, 본 실시예에서는 거더 셀(12)의 복부가 일측은 경사진 형상이고 타측은 수직으로 형성되어 비대칭으로 구성되어 있다. 복부가 비대칭으로 형성된 점을 제외하고는 이전 실시예의 거더 모듈(10)과 동일하다. 거더 모듈(10)은 이 외에도 처짐과 형고를 고려하여 형상이나 크기를 변경하여 적용할 수 있다.5 shows a
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 모듈러 강교량(20)은 다음과 같은 작용 효과를 가진다.
거더 모듈(10)이 공장 제작되고 현장에서는 콘크리트 바닥판의 타설만 이루어지므로 현장 공기를 최소화하고 현장 장비와 작업 인원을 최소화할 수 있다.Since the
공장 제작되는 모듈 부재는 표준화된 동일한 판재를 사용하므로 표준화된 대량 생산이 가능하여 제작 경제성이 개선된다. 사용하는 강재는 고내식성 후판 또는 스테인리스 강재를 적용하여 초기 도장이 필요없으며 부식으로 인한 재료 열화가 없어서 유지 관리성이 우수하여 구조물의 장기 공용 수명을 확보할 수 있다. 또한, 모듈 내부는 강재와 콘크리트로 폐합되어 구조적으로 안정성이 개선되며 수분 및 이물질 침입을 방지하여 보다 열화에 대한 저항이 우수하다.Since the module member manufactured in the factory uses the same standardized plate, it is possible to produce a standardized mass production, thereby improving the manufacturing economy. The steel used is high corrosion resistant thick plate or stainless steel, which does not require initial painting and there is no material deterioration due to corrosion, which ensures long-term common life of the structure. In addition, the interior of the module is closed with steel and concrete to improve the structural stability and to prevent moisture and foreign matter intrusion, it is more excellent resistance to deterioration.
연속된 사다리꼴 형상의 모듈 단면은 차량 하중의 저항과 분배 능력이 탁월하여, 거더의 높이인 형고를 일반 거더 보다 낮게 형성할 수 있으므로, 하천 등의 중소 지간 교량에 매우 유리한 구조이다. 모듈을 형성하는 거더 셀(12)이 용접으로 접합되고 콘크리트로 합성되므로 길이 방향의 좌굴에 대해 안전하여 별도의 가 로보 설치가 필요없다.The continuous trapezoidal module cross section is excellent in resistance and distribution ability of the vehicle load, so that the height of the girder can be formed lower than the general girder, which is very advantageous for small to medium bridges such as rivers. Since the
구조적으로 인장력을 받는 하부 플랜지 부분의 강재 단면적을 크게 하고 압축력을 받는 상부 플랜지 부분의 강재 단면적을 작게 하여 단면의 효율화와 경제성을 확보하였다. 또한, 구조적으로 부재의 휨에 저항하는데 큰 역할이 없는 복부를 경사지게 형성함으로써, 복부의 단면적이 최소화되고, 직선 복부의 단면 대비 보다 강한 단면 2차 모멘트를 가질 수 있다.Structural efficiency and economical efficiency were secured by increasing the steel cross-section of the lower flange part structurally tensile and the steel cross-sectional area of the upper flange part subjected to compressive force. In addition, by forming the abdomen inclined structurally, which does not have a large role in resisting the bending of the member, the cross-sectional area of the abdomen is minimized, and it is possible to have a stronger cross-sectional secondary moment than that of the straight abdomen.
모듈은 구조적으로 안정되고 경량이어서, 운반이 용이하고 가설도 저용량의 크레인 장비 또는 지게차, 적은 인원으로 가능하여 공사 기간 및 비용의 절감이 가능하다.Since the module is structurally stable and lightweight, it is easy to carry and construction is possible with low-capacity crane equipment or forklifts, and a small number of personnel, thereby reducing the construction period and cost.
콘크리트 바닥판의 타설시 모듈 위에 바로 타설하므로 별도의 거푸집이나 거푸집의 고정을 위한 동바리의 설치가 필요하지 않아 공사 기간의 단축과 공사비의 절감이 가능하다. 바닥판은 현장 타설 외에 프리 캐스트 바닥판도 사용 가능하다.It is possible to shorten the construction period and reduce the construction cost because there is no need to install a separate formwork or a copper bar for fixing the formwork because it is placed directly on the module when the concrete deck is poured. In addition to site castings, the floor plates can also be precast floor plates.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거더 모듈(10)의 측단면도이다. 1 is a side cross-sectional view of a
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거더 모듈(10)의 사시도이다. 2 is a perspective view of the
도 3은 거더 모듈(10) 상에 콘크리트를 타설하여 콘크리트 바닥판(22)을 형성한 모듈러 강교량(20)을 도시한다.3 shows a
도 4는 교대(30) 위에 본 발명에 따른 모듈러 강교량(20)을 설치한 것을 도시한다.4 shows a
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거더 모듈(10)을 도시한다.5 shows a
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 거더 모듈 12 거더 셀10
20 모듈러 강교량 22 바닥판20
30 교대 30 shifts
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Legal Events
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