KR20110074299A

KR20110074299A - 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교

Info

Publication number: KR20110074299A
Application number: KR1020090131219A
Authority: KR
Inventors: 김기석; 이종관; 성택룡; 윤태양; 박규식
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-06-30
Also published as: KR101127939B1

Abstract

본 발명은 장력의 조절이 용이하며 유지관리가 용이한 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교는 복수의 주탑과; 상기 주탑에 의해 지지는 거더와; 상기 거더의 양 단부에 배치되는 앵커리지와; 양 단부가 상기 앵커리지에 고정되고, 중간 부분이 상기 주탑 상부의 폭 전체에 대하여 일정 간격으로 걸쳐지게 배치되는 복수의 단위 유닛 구조로 이루어지는 주케이블과; 상기 주탑 및 앵커리지 사이에 배치되며, 주케이블들에 의해 관통되어 장착되는 복수의 행어 체결구와; 상기 거더에 주케이블에 의한 지지력이 제공되도록 일 단부가 상기 행어 체결구의 양 단부에 연결되고, 다른 일 단부가 상기 거더에 연결되는 행어;를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 주케이블의 가설시 각 단위 유닛의 케이블에 인장력이 최대한 균등하게 도입될 수 있고, 가설후 육안에 의한 단위 유닛 구조의 케이블에 발생하는 손상 등의 파악이 가능하며, 각 유닛 단위의 교체 또는 장력의 조정이 가능하여 공기의 단축 및 유지 보수의 편의성을 제공할 수 있다.

현수교, 주탑, 주케이블, 행어, 앵커리지

Description

복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교{SUSPENSION BRIDGE HAVING MAIN CABLE OF PLURAL UNIT STRUCTURE}

일반적으로, 현수교는 거더가 주탑에 고정되고, 주탑에 걸쳐지는 주케이블에 의해 거더가 지지되는 구조로 이루어진다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같이, 종래의 일반적인 현수교(1)는 기초(10)에 세워진 주탑(11)에 거더(20)가 고정되고, 주탑(11) 상부에 걸쳐진 주케이블(30)과 거더(20) 사이에 행어(40)가 연결되어 거더(20)의 하중을 지지하게 된다. 이러한 구조에 의해 거더(20)의 하중은 주케이블(30)을 통해 주탑(11) 하부의 기초(10)와 앵커리지(50)로 분산되어 전달된다.

따라서, 주케이블(30)의 가설시 적정한 장력이 발생하도록 주케이블(30)의 전체 길이를 조절하게 된다. 이 경우, 주케이블(30)의 길이 또는 늘어지는 정도의 조절이 용이하면서 주케이블(30)의 걸쳐진 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 주탑(11)의 상부에는 새들(11a)이 구비되기도 한다.

도 2에 도시된 것과 같이, 상기 주케이블(30)은 충분한 장력이 형성될 수 있도록 소선(31)에 피복을 씌운 구조(도 2의 a)로 이루어지거나, 장력조절을 보다 용이하게 하기 위하여 단위 구조의 피복(31a)이 씌워진 복수의 강연선(31)이 하나의 주케이블(30)을 형성하도록 외피(32)에 의해 감싸지는 구조(도 2의 b)로 이루어지고 있다.

전자와 같이 소선(31) 구조로 이루어지는 경우, 소선 한가닥씩 공중 활차를 이용하여 가설되어 주케이블(30)을 형성하기 때문에 내부에 구비되는 각 소선(31)의 장력이 서로 다르게 형성되어 전체 장력의 조정이 어렵고 많은 기간이 소요되고 있다. 즉, 가설시 소선들이 겹쳐져 마찰력이 증가하거나 또는 소선들이 꼬이게 되어 소선 단위로 장력을 조정하기가 매우 어렵다.

또한, 가설 후에는 내부에 배치된 소선(31)의 상태(장력의 변화 또는 손상 등)를 파악할 수 없기 때문에 유지 보수가 어려울 뿐만 아니라 부분적인 보수가 불가능하다.

후자와 같이 단위 피복(31a) 구조로 이루어지는 경우 소선(31)으로 이루어지는 구조 보다는 케이블의 장력을 조정하는 것이 용이하기는 하나, 주케이블(30) 자체의 단면이 증가하게 되는 문제와 더불어 전자와 같이 내부에 배치된 강연선(31)의 상태(장력의 변화 또는 손상 등)를 파악할 수 없기 때문에 유지 보수가 어려울 뿐만 아니라 부분적인 보수가 불가능하다.

또한, 종래의 주케이블은 가설시 또는 가설후 장력 조정시 소선 또는 연선 단위로 동일한 장력을 도입할 수 없는 한계가 있다.

본 발명은 종래의 현수교에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 일 목적은 주케이블의 가설시 각 단위 유닛의 케이블에 인장력이 최대한 균등하게 도입될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 가설후 육안에 의한 단위 유닛 구조의 케이블에 발생하는 손상 등의 파악이 최대한 가능하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 가설 후 주케이블에 손상 또는 장력의 변형이 발생하는 경우, 각 유닛 단위로 주케이블의 교체 또는 장력의 조정이 가능하도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명은 기본적으로, 복수의 유닛 구조의 주케이블이 주탑의 상부에 일렬로 배열되는 것을 기초로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교는 기초의 상부에 배치되는 복수의 주탑과; 주탑에 의해 지지되며, 차량 등의 통행을 위한 도로의 바닥으로 구성되는 거더와; 거더의 양 단부에 배치되는 앵커리지와; 단위 유닛의 직경으로 구성되며, 양 단부가 상기 앵커리지에 고정되고, 중간 부분 이 주탑 상부의 폭 전체에 대하여 일정 간격으로 걸쳐지게 배치되는 복수의 주케이블과; 주탑과 주탑 사이 및 주탑과 앵커리지 사이의 영역에 배치되며, 복수의 주케이블들에 의해 관통되어 장착되는 복수의 행어 체결구와; 거더에 주케이블에 의한 지지력이 제공되도록 일 단부가 행어 체결구의 양 단부에 연결되고, 다른 일 단부가 거더에 연결되는 행어;를 포함하여 구성될 수도 있다.

이 경우, 주탑은 주케이블이 각각 걸쳐지는 새들이 더 구비될 수 있다. 그리고, 새들의 양측 위치에는 이탈 방지턱이 더 구비될 수도 있다.

한편, 단위 유닛의 직경으로 구성되는 주케이블은 복수의 강연선이 개별 피복되어 구성될 수도 있다.

또한, 행어 체결구는 본체에 각 주케이블이 관통하는 복수의 구멍이 일렬로 형성될 수 있다. 그리고, 행어 체결구는 본체의 양단 하부측에 행어가 체결되는 연결부가 구비될 수도 있다.

한편, 앵커리지는 고정부의 상부에 거더의 폭방향 양측으로 배치되는 한 쌍의 연결부재가 차량의 통행이 가능한 높이로 세워질 수도 있다. 이 경우, 연결부재의 상단부에는 복수의 주케이블이 결합되는 주케이블 정착부가 장착될 수도 있다.

다른 한편, 거더는 앵커리지가 배치된 영역에 거더의 폭 방향인 앵커리지의 양측 위치로 우회로가 더 형성될 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 주케이블의 가설시 각 단위 유닛의 케이블에 인장력이 최대한 균등하게 도입될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 가설후 육안에 의한 단위 유닛 구조의 케이블에 발생하는 손상 등의 파악이 최대한 가능하다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 가설 후 주케이블에 손상 또는 장력의 변형이 발생하는 경우, 각 유닛 단위로 주케이블의 교체 또는 장력의 조정이 가능하다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 주케이블의 가설이 용이하게 되어 공기를 단축할 수 있고 유지 보수가 매우 용이하다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다.

따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.

그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 복수의 유닛 구조의 주케이블이 주탑의 상부에 일렬로 배열되는 것을 기초로 한다.

도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교(100)는 교량의 하부 구조물을 구성하는 복수의 기초(110) 상에 각각 주탑(11)이 배치되고, 상기 주탑(111)에는 차량 등의 통행을 위하여 도로의 바닥을 구성하게 되는 거더(120)가 지지되는 상태로 장착된다.

그리고, 상기 복수의 주탑(111) 상단부에는 복수의 주케이블(130)이 평행하게 거치되며, 상기 주탑(111) 사이 및 양단부에 배치된 주탑으로부터 단부 방향으로 늘어지게 배치되는 주케이블(130)의 영역은 행어 체결구(160)가 구비되어 주케이블(130)이 평행한 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 행어 체결구의 양 단부에는 행어(140)의 일 단부가 결합되고, 행어(140)의 일 단부는 거더(120)의 일 단부에 결합되어 거더(120)의 하중이 행어(140)를 통해 주케이블(130)을 거쳐 주탑(111) 및 양 단부에 배치되는 앵커리지(150)로 전달되게 구성될 수 있다.

도 4에 도시된 것과 같이, 상기 각 주케이블(130)은 단위 유닛의 직경을 갖도록 구성될 수 있다. 이 경우, 각 주케이블(130)에 발생하는 장력의 합은 종ㄹ래 주케이블이 가지는 장력에 상응하는 장력을 갖도록 구성될 수 있다. 즉, 각 주케이블(130)은 복수의 강연선(131)이 외피(131a)에 의해 단위 유닛의 직경을 갖도록 개별 피복되어 구성될 수 있다.

상기 복수의 주케이블(130)은 주탑(111)의 상부에 구비되는 새들(111a)에 걸 쳐지는 상태로 배치되며, 주탑 상부의 폭 전체에 대하여 일정 간격으로 걸쳐지게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 주탑(111) 상부에는 새들(111a)과 더불어 이탈 방지턱(111b)이 더 구비되어 주케이블(130)이 걸쳐진 위치로부터 이탈되지 않도록 구성될 수도 있다.

도 5에 도시된 것과 같이, 상기 복수의 주케이블(130)은 행어 체결구(160)에 의해 일정 간격이 유지되도록 구성될 수 있다. 즉, 행어 체결구(160)는 바 또는 막대와 같이 직육면체의 구조로 이루어지는 본체(161)에 길이 방향을 따라 상기 주케이블(130)이 개별적으로 관통하게 되는 복수의 구멍(162)이 일렬로 형성되며, 양단부의 일 측면에는 행어(140)의 단부가 결합되는 연결부(163)가 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 행어 체결부(160)는 상기 각 주케이블(130)들이 서로 일정한 간격을 유지하도록 하면서 거더(120)의 하중을 각 주케이블(130)로 분산시키기 위한 역할을 하게 된다. 따라서, 주케이블(130)에 부가되는 하중이 최대한 발생하지 않도록 구성될 수도 있다.

이와 같이, 상기 주케이블(130)이 기존 주케이블의 직경보다 작은 복수의 단위 직경으로 구성되어 행어(140)가 연결되는 부분 또는 주탑(111)의 새들(111a)에 거치되는 영역에서 내부 강연선(131)이 꼬이거나 겹쳐지는 현상을 최소화 할 수 있게 되어 강연선(131) 간의 인장력의 차이가 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있고, 각 주케이블(130) 내의 강연선(131)들 간의 장력이 최대한 균일하게 유지되도록 할 수 있다.

또한, 각 주케이블(130) 간에도 장력이 최대한 균일하게 분배되도록 할 수 있다. 또한, 주케이블(130)의 설치시에도 각각의 주케이블(130) 자체가 서로 독립되는 상태로 배치되기 때문에 장력 조절이 용이하게 이루어질 수 있으며, 가설후 유지 보수적인 측면에 있어서도 주케이블(130)이 단위 유닛 구조로 이루어지기 때문에 교체 및 장력의 재조정 등의 보수가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

도 6에 도시된 것과 같이, 상기 거더(120)의 양 단부 위치로 연장되는 주케이블(130)의 단부는 거더(120)의 양 단부 위치에 배치되는 앵커리지(150)에 의해 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 주케이블(130)이 거더(120)의 폭 방향 전체 영역에 대응하는 상태로 배치되기 때문에 도로의 통행영역과 간섭이 발생할 수 있다.

따라서, 상기 앵커리지(150)는 거더 또는 지반 등에 장착되는 고정부(151)의 상부에 한 쌍의 연결부재(152)가 거더(120)의 폭방향 단부에 배치되는 상태로 장착될 수 있다. 이 경우, 연결부재(152)는 차량 등의 통행이 가능한 높이로 연장되어 세워질 수 있고, 연결부재(152)의 상부에 주케이블(130)이 고정되는 주케이블 정착부(153)가 구비되어 각 주케이블(130)이 고정될 수 있다.

도 7에 도시된 것과 같이, 상기 앵커리지(150)는 거더(120)의 양단부에 배치되어 상기 각 주케이블(130)이 앵커리지(150)에 결합되고, 상기 거더(120)의 단부에 배치된 앵커리지(150)의 양측으로 우회로(121)가 거더(120)의 단부와 연결되도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 따른 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교는 상기와 같이 설명된 실시예들로 한정되게 적용되는 것이 아니라, 다양한 변형을 위하여 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 이루어질 수도 있다.

도 1은 종래의 일반적인 현수교와 주탑의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 종래의 현수교에 적용되는 주케이블의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 현수교의 주탑에 주케이블이 배치되는 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 5는 도 3에 도시된 현수교의 주케이블에 행어가 연결되는 일 예의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6은 도 3에 도시된 현수교의 주케이블이 고정되는 앵커리지의 일 구성예를 나타내는 도면이다.

도 7은 도 3에 도시된 현수교의 주케이블이 고정되는 앵커리지의 다른 일 구성예를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

100 ... 현수교 110 ... 기초

111 ... 주탑 111a ... 새들

111b ... 이탈 방지턱 120 ... 거더

130 ... 주케이블 131 ... 강연선

131a ... 외피 140 ... 행어

150 ... 앵커리지 151 ... 고정부

152 ... 연결부재 153 ... 주케이블 정착부

160 ... 행어 체결구 161 ... 본체

162 ... 구멍 163 ... 연결부

Claims

복수의 주탑과;

상기 주탑에 의해 지지되며, 차량 등의 통행을 위한 도로의 바닥으로 구성되는 거더와;

상기 거더의 양 단부에 배치되는 앵커리지와;

단위 유닛의 직경으로 구성되며, 양 단부가 상기 앵커리지에 고정되고, 중간 부분이 상기 주탑 상부의 폭 전체에 대하여 일정 간격으로 걸쳐지게 배치되는 복수의 주케이블과;

상기 주탑과 주탑 사이 및 주탑과 앵커리지 사이의 영역에 배치되며, 상기 복수의 주케이블들에 의해 관통되어 장착되는 복수의 행어 체결구와;

상기 거더에 주케이블에 의한 지지력이 제공되도록 일 단부가 상기 행어 체결구의 양 단부에 연결되고, 다른 일 단부가 상기 거더에 연결되는 행어;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교.
제 1 항에 있어서, 상기 주탑은 주케이블이 각각 걸쳐지는 새들이 더 구비되고, 상기 새들의 양측 위치에는 이탈 방지턱이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교.
제 1 항에 있어서, 상기 단위 유닛의 직경으로 구성되는 주케이블은 복수의 강연선이 개별 피복되어 구성되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교.
제 1 항에 있어서, 상기 행어 체결구는 본체에 각 주케이블이 관통하는 복수의 구멍이 일렬로 형성되며, 양단 하부측에는 행어가 체결되는 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교.
제 1 항에 있어서, 상기 앵커리지는 고정부의 상부에 거더의 폭방향 양측으로 배치되는 한 쌍의 연결부재가 차량의 통행이 가능한 높이로 세워지고, 상기 연결부재의 상단부에는 복수의 주케이블이 결합되는 주케이블 정착부가 장착되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교.
제 1 항에 있어서, 상기 거더는 상기 앵커리지가 배치된 영역에 거더의 폭 방향인 앵커리지의 양측 위치로 우회로가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 복수 유닛 구조의 주케이블을 갖는 현수교.