KR20160056575A

KR20160056575A - 프리스트레싱 가설교량의 주 거더

Info

Publication number: KR20160056575A
Application number: KR1020140156985A
Authority: KR
Inventors: 이종철
Original assignee: 이종철
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-20

Abstract

길이방향을 따라 수평으로 연장되는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 이들을 수직으로 연결하는 복부로 구성된 프리스트레싱 가설교량의 주 거더가 개시된다. 상기 주 거더는, 상기 상부 플랜지의 상면에 상기 길이방향으로 이격되어 설치되는 한 쌍의 긴장재 정착부재; 및 상기 한 쌍의 긴장재 정착부재에 양단이 긴장 가능하게 고정되는 긴장재를 포함하며, 상기 긴장재의 양단은 상기 상부 플랜지로부터 상방으로 향하여 인출되고, 상기 긴장재는 그 중간부분이 상기 길이방향을 따라 최하부에 위치하도록 구부러진다.

Description

프리스트레싱 가설교량의 주 거더{Main girder of temporary bridge using prestressed steel material}

본 발명은 프리스트레싱 교량의 주 거더에 관한 것으로, 특히 긴장재의 양단이 상부 플랜지로부터 상방으로 향하여 인출되고, 긴장재의 중간부분이 최하부에 위치하도록 하여 편심거리를 증가함으로써 상부 하중에 대향하는 상향력을 향상시킬 수 있는 기술에 관련한다.

일반적으로, 도로 개설이나 다리 가설 등을 위하여 먼저 가설교량이 개설되는데, 가설교량에도 강선을 이용한 프리스트레싱을 도입하여 하중에 대향하는 상향력을 발생시켜 장지간을 가능하도록 하고 있다.

국내공개특허 제2006-54969호를 보면, 가교용 빔, 구조용 빔, 보강대상이 되는 빔에 소요의 압축 프리스트레스를 도입시키기 위하여, 빔 양 단부에 형성시킨 슬라이딩부; 상기 슬라이딩부에 접하면서 빔의 양 단부를 감싸도록 ㄷ자형으로 형성된 부재로서 양 측면에 장착된 정착장치를 포함하는 긴장재정착부재; 및 상기 빔의 복부면에 돌출 장착된 판재로써, 상기 정착장치 사이에 긴장 후 정착되는 긴장재가 빔의 복부를 따라 관통삽입될 수 있도록 수평관통공이 형성된 중간지지부재;를 포함하는 빔 외부에 설치되는 프리스트레스 도입용 긴장장치를 이용하여 빔에 프리스트레스를 도입시키기 위한 도입방법을 개시하고 있다.

또한, 국내실용신안등록 제0385967호를 보면, 주 거더로 사용하는 I형강에 대략 V자 형태로 여러 가닥의 강선을 장착하되,I형강의 중간부분과 가장자리에는 다수개의 수직강판을 일체로 형성하고, 상기 수직강판에는 수평방향으로 파이프를 장착하며, 파이프에는 강선을 삽입시켜 I형강의 단부에서 강선에 인장력을 가한 상태에서 고정시키고, 특히 상기 강선은 I형강의 양측 단부에 고정하되 복수개 이상의 강선은 중앙이 아래쪽방향으로 볼록한 형태로 장착하며, 하나 이상의 강선은 중앙이 위쪽 방향으로 볼록한 형태로 장착한 가설교량의 주 거더 구조를 개시하고 있다.

또한, 국내등록특허 제0584675호에서는 개시된 본 발명에 따른 가설 교량의 주 거더는, 상하 수평부 및 상기 상하 수평부 사이에 형성되는 수직부로 이루어진 다수의 프레임이 결합되어 이루어진 본체와; 상기 프레임의 수직부의 양측에 상기 수직부에 대해 직각을 이루면서 상기 프레임의 양측 단부측에 각각 형성되는 제1격벽과; 상기 제1격벽들의 사이에 상호 간에 일정 간격을 두고 형성되는 제2격벽과; 중앙부가 하부를 향해 볼록하도록 인장된 상태로 상기 제1,2격벽에 수용되는 다수의 제1강선과; 중앙부가 상부를 향해 볼록하도록 인장된 상태로 상기 제1,2격벽에 결합되는 하나의 제2강선으로 이루어지며, 상기 제1,2격벽에 형성되며 상기 제1,2강선이 각각 안착되는 안착부, 상기 안착부를 외부와 연통시키는 경사형 안내부 및 상기 안내부의 입구측에 상기 안내부를 폐쇄하는 방향을 탄력 지지되어 상기 안내부를 개폐하는 키를 포함하여 구성되는 가설교량의 주 거더를 개시하고 있다.

그러나, 상기의 문헌에 의하면, 강선의 정착이 주 거더의 복부에 부착된 보강판을 이용하여 측면에서 이루어지기 때문에 정착 위치와 강선의 최하부 위치와의 거리, 즉 강선의 편심거리가 짧아 상향력이 크지 않다는 단점이 있다.

또한, 주 거더의 측면에 정착 부재가 노출되므로 미관이 좋지 않다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상향력을 향상시킨 프리스트레싱 가설교량의 주 거더를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 정착 부재를 측면으로 노출시키지 않아 미관을 좋게 한 프리스트레싱 가설교량의 주 거더를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 길이방향을 따라 수평으로 연장되는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 이들을 수직으로 연결하는 복부로 구성된 가설교량의 주 거더로서, 상기 상부 플랜지의 상면에 상기 길이방향으로 이격되어 설치되는 한 쌍의 긴장재 정착부재; 및 상기 한 쌍의 긴장재 정착부재에 양단이 긴장 가능하게 고정되는 긴장재를 포함하며, 상기 긴장재의 양단은 상기 상부 플랜지로부터 상방으로 향하여 인출되고, 상기 긴장재는 그 중간부분이 상기 길이방향을 따라 최하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 복부에는 수직방향으로 연장하는 다수의 보강판이 설치되고, 상기 길이방향 중간부분에 설치된 다수의 보강판에는 상기 하부 플랜지에 인접한 위치에 관통구멍이 형성되고, 상기 길이방향 중간부분을 제외한 부분에 설치된 다수의 보강판에는 서로 다른 높이에 관통구멍이 형성되며, 상기 관통구멍을 잇는 파이프가 상기 다수의 보강판에 삽입 설치되어 상기 긴장재가 상기 파이프를 통과한다.

바람직하게, 상기 복부에는 수직방향으로 연장하는 다수의 보강판이 설치되고, 상기 길이방향 중간부분에 설치된 다수의 보강판에는 상기 하부 플랜지에 인접한 위치에 관통구멍이 형성되고, 상기 길이방향 중간부분을 제외한 부분에 설치된 다수의 보강판에는 서로 다른 높이에 관통구멍이 형성되며, 상기 서로 다른 높이에 형성된 관통구멍에는 상기 관통구멍과 겹쳐지도록 스톱퍼가 설치되며, 상기 스톱퍼의 일단은 둥근 면이 형성되어 상기 긴장재가 긴장시 상기 둥근 면에 접촉한다.

바람직하게, 상기 긴장재 정착부재가 설치된 위치에서 상기 복부에는 수직방향으로 연장하는 보강판이 설치되고, 상기 긴장재는 상기 보강판을 통과하여 일정한 곡률반경을 유지하면서 상기 긴장재 정착부재에 고정된다.

바람직하게, 상기 곡률반경에 대응하는 곡률반경을 구비한 안내블록이 상기 보강판과 상기 상부 플랜지의 하면 사이에 설치되어 상기 긴장재를 지지한다.

바람직하게, 상기 긴장재와 상기 긴장재 정착부재는 상기 복부를 중심으로 폭방향으로 양쪽에 설치될 수 있다.

바람직하게, 상기 긴장재는 PC 강선 또는 와이어 케이블일 수 있다.

상기의 구성에 의하면, 긴장재의 편심거리가 상부 플랜지의 상면에서 하부 플랜지의 상면 인접한 부분까지 이르러 크게 증가하기 때문에 상향력이 크게 증가한다.

또한, 긴장재의 양단이 상부 플랜지의 상면으로부터 위로 인출되기 때문에, 후술하는 것처럼, 긴장 작업이 안전하고 편리하며 효율적이라는 이점을 갖는다.

이와 함께, 긴장재 정착부재가 복공판으로 덮이기 때문에 외부에서 보이지 않아 외관이 미려하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 주 거더를 적용한 가설교량의 전체 모습을 나타낸다.
도 2는 도 1의 가설교량의 일부를 상세하게 나타낸다.
도 3은 본 발명의 주 거더를 나타내는 상세도이다.
도 4는 본 발명의 주 거더에 적용된 정착구조를 측면에서 보여준다.
도 5는 본 발명의 주 거더에 적용된 복공판을 보여준다.
도 6은 본 발명의 주 거더의 다른 예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 주 거더의 다른 예를 보여준다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 주 거더를 적용한 가설교량의 전체 모습을 나타내고, 도 2는 도 1의 가설교량의 일부를 상세하게 나타낸다.

교각(10)은 폭방향과 길이방향을 따라 다수 개 배열되어 매트릭스 형상으로 설치되며, 주 거더(100)가 길이방향을 따라 교각(10) 위에 연속하여 배치되고 폭방향으로 교각(10) 사이에 이격 설치된다. 또한, 주 거더(100) 위의 전체 부분을 덮도록 복공판(300)이 설치된다.

도 3은 본 발명의 주 거더를 나타내는 상세도이고, 도 4는 본 발명의 주 거더에 적용된 정착구조를 측면에서 보여준다.

주 거더(100)는 길이방향을 따라 수평으로 연장되는 상부 플랜지(110)와 하부 플랜지(130) 및 이들을 수직으로 연결하는 복부(120)로 구성된다.

상부 플랜지(110)의 상면에는 길이방향으로 이격되어 한 쌍의 긴장재 정착부재(210)가 설치되고, 긴장재(200)의 양단은 한 쌍의 긴장재 정착부재(210)에 긴장 가능하게 고정된다.

긴장재 정착부재(210)는, 잘 알려진 것처럼, 상부 플랜지(110)의 상면 위에 자리 홈을 형성하고, 자리 홈에는 억류관을 삽입시키고, 억류관에는 쐐기 관을 삽입시키는 구성을 갖는다. 자리 홈은 상부 플랜지(110)의 상면 용접 등의 수단으로 일체로 형성할 수 있다.

긴장재(200)의 양단은 상부 플랜지(110)로부터 상방으로 향하여 인출되고, 긴장재(200)는 그 중간부분이 길이방향을 따라 최하부에 위치하도록 구부러진다.

이러한 구성에 의하면, 긴장재(200)의 편심거리가 상부 플랜지(110)의 상면에서 하부 플랜지(130)의 상면 인접한 부분까지 이르러 크게 증가하기 때문에 상향력이 크게 증가한다.

또한, 긴장재(200)의 양단이 상부 플랜지(110)의 상면으로부터 위로 인출되기 때문에, 후술하는 것처럼, 긴장 작업이 안전하고 편리하며 효율적이라는 이점을 갖는다.

도 3을 참조하면, 주 거더(100)의 길이방향 중간부분에서 복부(120)에는 수직방향으로 연장하는 다수의 보강판(150)이 설치되고, 하부 플랜지(130)에 인접한 위치에서 다수의 보강판에 관통구멍(152)이 형성되어 긴장재(200)가 이 관통구멍(152)을 통과한다.

따라서, 관통구멍(152)이 하부 플랜지(130)와 연통하도록 형성하는 경우, 실질적으로 긴장재(200)의 편심거리를 최대화 할 수 있다.

바람직하게, 관통구멍(152)을 잇는 파이프(160)를 다수의 보강판(150)에 삽입 설치되어 긴장재(200)가 파이프(160)를 통과하도록 하여 긴장시 긴장재(200)가 관통구멍(152)의 가장자리에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 긴장재 정착부재(210)가 설치되는 위치에서 주 거더(100)의 복부(120)에는 수직방향으로 연장하는 다수의 보강판(140)이 설치되고, 긴장재(200)는 보강판(140)의 형성된 관통구멍(142)을 통과하여 일정한 곡률반경을 유지하면서 상부 플랜지(110)를 통과한 다음 긴장재 정착부재(210)에 고정된다.

상부 플랜지(110)로부터 인출되는 긴장재(200)는 상부 플랜지(110)에 대해 반드시 수직을 이룰 필요는 없으며 적절한 각도로 인출되면 된다.

바람직하게, 일정한 곡률반경을 이룰 수 있도록 곡률반경을 구비한 안내블록(220)을 보강판(140)과 상부 플랜지(110)의 하면 사이에 설치하여 긴장재(200)를 지지할 수 있다.

상기의 실시 예에서는 긴장재(200)와 긴장재 정착부재(210)가 주 거더(100)에 하나만 설치되는 것을 예로 들었으나, 도 4에 도시한 것처럼, 주 거더(100)마다 균형을 맞추기 위해 복부(120)를 중심으로 양쪽에 설치할 수 있다.

긴장재(200)로는, 잘 알려진 것처럼, PC 강선 또는 와이어 케이블이 사용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 주 거더에 적용된 복공판을 보여준다.

복공판(300)의 상면은 무늬 형강으로 이루어지고, 하면의 양측에는 스토퍼(320)가 돌출되고, 고무 패드(330)가 설치된다.

스토퍼(320) 사이에는 수용공간(310)이 형성되어 긴장재 정착부재(210)가 수용된다. 따라서, 긴장재 정착부재(210)에 의해 긴장재(200)가 긴장된 상태로 고정된 후, 그 위에 복공판(300)이 설치되는데, 복공판(300)의 수용공간(310)에 긴장재 정착부재(210)가 수용된다.

이하, 도 1 내지 5를 참조하여 본 발명의 주 거더(100)에 의해 가설교량에 프리스트레스가 도입되는 작용에 대해 설명한다.

긴장재(200)의 양단은 보강판(140)에 형성된 관통구멍(142)을 통과한 후 안내블록(220)에 의해 지지를 받으면서 주 거더(100)의 상부 플랜지(110)의 상면에 설치된 긴장재 정착부재(210)를 통하여 인출된다.

이때, 긴장재(200)의 중간부분은 주 거더(100)의 길이방향 중간부분에서 보강판(150)에 형성된 관통구멍(152)을 통과하도록 한다.

긴장재(200)의 양단을 긴장시키면 주 거더(100)의 길이방향 양측에 위치한 긴장재 정착부재(210)와 중간부분에 위치한 중간고정부재(152, 160)에 의해 하방으로 튀어나온 포물선 형태를 유지하면서 긴장된다.

이때, 상기한 것처럼, 긴장재(200)의 양단이 상부 플랜지(110)의 상면으로부터 위로 인출되기 때문에 긴장 작업이 안전하고 편리하며 효율적이라는 이점을 갖는다

또한, 긴장재(200)의 편심거리가 상부 플랜지(110)의 상면에서 하부 플랜지(130)의 상면 인접한 부분까지 이르러 크게 증가하기 때문에 상향력이 크게 증가한다.

이와 같이 하여 긴장재(200)에 의해 도입된 프리스트레스에 의하여 상부 하중에 대해 효율적으로 지지할 수 있게 된다.

긴장이 완료되면, 복공판(300)을 이용하여 주 거더(100)의 상부 플랜지(110)의 상면에 설치하는데, 복공판(300)에 형성된 수용공간(310)이 긴장재 정착부재(210)를 수용하여 덮기 때문에 외부에서는 긴장재 정착부재(210)가 보이지 않아 외관이 미려하다.

도 6은 본 발명의 주 거더의 다른 예를 보여준다.

도 6(a)을 참조하면, 긴장재 정착부재(212)에 정착된 긴장재(200)가 주 거더(100)의 상부 플랜지(110)의 상면에서 수직이 아니고 경사진 각도로 인출되는 것을 보여준다.

강도가 높아 구부러짐이 강한 PC 강선의 긴장재(200)는 실제 도 6(a)과 같이 경사를 이루어 주 거더(100)의 상부 플랜지(110)의 상면으로부터 인출될 수 있다. 이 경우, 상기의 실시 예와 달리 안내블록(220)은 필요하지 않을 수 있다.

마찬가지로, PC 강선 긴장재(200)는 잘 구부러지지 않기 때문에 주 거더(100)의 복부(120)에 다수의 보강판(150)을 이격 설치하여 PC 강선 긴장재(200)가 서서히 구부러지도록 할 수 있다.

보강판(150)에 형성된 관통구멍(152)의 상부에는 일단에 둥근 면이 형성된 스톱퍼(153)를 관통구멍(152)과 겹치도록 함으로써 긴장재(200)가 긴장시 스톱퍼(153)의 둥근 면에 최소한으로 접촉하도록 함으로써 긴장재(200)의 파손을 방지할 수 있다.

도 6(b)는 주 거더(100)의 길이방향 중간부분에서 하부 플랜지(130)에 리세스(recess)를 형성하여 작은 높이를 갖는 하부 플랜지(132)와 단차 경사부(133)를 둘 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 주 거더(100)의 강재량을 절감할 수 있다.

도 7은 본 발명의 주 거더의 다른 예를 보여준다.

이 예에서는 서로 다른 높이에서 관통구멍이 형성된 다수의 보강판(150) 사이에서 관통구멍을 잇도록 파이프(162)를 끼워 그 안에 그리스를 발라 긴장재(200)가 부드럽고 원활하게 삽입될 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

100: 주 거더
110: 상부 플랜지
120: 복부
130: 하부 플랜지
140, 150: 보강판
142, 152: 관통구멍
160: 파이프
200: 긴장재
210: 긴장재 정착부재
220: 안내블록
300: 복공판

Claims

길이방향을 따라 수평으로 연장되는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 이들을 수직으로 연결하는 복부로 구성된 가설교량의 주 거더로서,
상기 상부 플랜지의 상면에 상기 길이방향으로 이격되어 설치되는 한 쌍의 긴장재 정착부재; 및
상기 한 쌍의 긴장재 정착부재에 양단이 긴장 가능하게 고정되는 긴장재를 포함하며,
상기 긴장재의 양단은 상기 상부 플랜지로부터 상방으로 향하여 인출되고, 상기 긴장재는 그 중간부분이 상기 길이방향을 따라 최하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
청구항 1에 있어서,
상기 복부에는 수직방향으로 연장하는 다수의 보강판이 설치되고, 상기 길이방향 중간부분에 설치된 다수의 보강판에는 상기 하부 플랜지에 인접한 위치에 관통구멍이 형성되고, 상기 길이방향 중간부분을 제외한 부분에 설치된 다수의 보강판에는 서로 다른 높이에 관통구멍이 형성되며, 상기 관통구멍을 잇는 파이프가 상기 다수의 보강판에 삽입 설치되어 상기 긴장재가 상기 파이프를 통과하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
청구항 1에 있어서,
상기 복부에는 수직방향으로 연장하는 다수의 보강판이 설치되고, 상기 길이방향 중간부분에 설치된 다수의 보강판에는 상기 하부 플랜지에 인접한 위치에 관통구멍이 형성되고, 상기 길이방향 중간부분을 제외한 부분에 설치된 다수의 보강판에는 서로 다른 높이에 관통구멍이 형성되며, 상기 서로 다른 높이에 형성된 관통구멍에는 상기 관통구멍과 겹쳐지도록 스톱퍼가 설치되며,
상기 스톱퍼의 일단은 둥근 면이 형성되어 상기 긴장재가 긴장시 상기 둥근 면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
청구항 1에 있어서,
상기 긴장재 정착부재가 설치된 위치에서 상기 복부에는 수직방향으로 연장하는 보강판이 설치되고, 상기 긴장재는 상기 보강판을 통과하여 일정한 곡률반경을 유지하면서 상기 긴장재 정착부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
청구항 4에 있어서,
상기 곡률반경에 대응하는 곡률반경을 구비한 안내블록이 상기 보강판과 상기 상부 플랜지의 하면 사이에 설치되어 상기 긴장재를 지지하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
청구항 1에 있어서,
상기 긴장재와 상기 긴장재 정착부재는 상기 복부를 중심으로 폭방향으로 양쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
청구항 1에 있어서,
상기 긴장재는 PC 강선 또는 와이어 케이블인 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량의 주 거더.
교각의 폭방향을 따라 길이방향으로 연장하는 다수의 주 거더가 배치되는 프리스트레싱 가설교량에 있어서,
상기 주 거더는,
길이방향을 따라 수평으로 연장되는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 이들을 수직으로 연결하는 복부로 구성되고,
상기 상부 플랜지의 상면에 상기 길이방향으로 이격되어 설치되는 한 쌍의 긴장재 정착부재, 및 상기 한 쌍의 긴장재 정착부재에 양단이 긴장 가능하게 고정되는 긴장재를 포함하며,
상기 긴장재의 양단은 상기 상부 플랜지로부터 상방으로 향하여 인출되고, 상기 긴장재는 그 중간부분이 상기 길이방향을 따라 최하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량.
청구항 8에 있어서,
상기 긴장재와 상기 긴장재 정착부재는 상기 복부를 중심으로 양쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 프리스트레싱 가설 교량.