KR20170081140A - 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치 - Google Patents

지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치 Download PDF

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이종화
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Abstract

본 발명은 지하의 박스형 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 설치되어 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키는 내진보강장치에 관한 것으로, 상기 천장과 측벽에 각각 일측이 부착 설치된 고정부; 상기 고정부에 체결되고 나사홀이 구비된 연결부; 측벽에 부착 설치된 고정부에 연결 형성되고 삽입홀이 구비된 소켓부; 및 상기 연결부와 소켓부의 사이에 회전봉이 사선 방향으로 배치되어 체결되되 상기 회전봉은 상단부에 나사산이 형성되어 나사홀에 회전 가능하게 체결되어 보강 정도를 조절할 수 있고 하단부가 삽입홀의 내부에서 회전 및 이동 가능하도록 삽입 체결되며 중앙에 조임구가 형성된 회전부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 인장력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치에 인장력이 작용하지 않도록 하고 압축력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치가 압축력에 저항하도록 함으로써, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키고, 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 구조물의 안정성이 향상되며, 설치가 용이하여 시공성이 향상되는 효과가 있다.

Description

지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치{ASEISMATIC REINFORCEMENT DEVICE FOR DECREASING SHEARING FORCE AND MOMENT IN DIAGONAL CORNER OF UNDERGROUND STRUCTURE WITH BOX TYPE}
본 발명은 지하에 설치된 사각의 박스형 구조물, 예컨대 지하철, 지하차도 및 수로 등의 우각부에 미치는 전단력과 모멘트를 효과적으로 감소시킬 수 있는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지하차도, 지하철, 수로 등에 지하에 콘크리트로 설치되는 박스형 구조물(1)은 천장(2), 측벽(3) 및 바닥(4)으로 이루어지고, 천장(2)과 측벽(3) 사이의 상부 코너부에 우각부(5)가 형성되며, 중앙에 세로 방향의 기둥부(5c)에 의해 좌우 공간으로 구획된다.
이러한 박스형 구조물(1)은 상부에 성토를 하거나 교통 차량 등에 의하여 추가하중이 적재되기 때문에 세로 방향의 측벽(3)이나, 천장(2)과 측벽(3) 사이의 우각부(5)에서 전단저항 및 부모멘트저항이 하중보다 적어 보강이 필요한 경우가 자주 발생하고 있다.
지하의 박스형 구조물(1)은 지진하중을 받을 때 수평 방향으로 변형이 발생한다. 예컨대 도 1a를 참고하면 지진하중이 좌측에서 우측을 향해 작용하는 경우 좌측 우각부(5a)는 코너부를 벌어지도록 하는 모멘트인 정모멘트가 발생하여 우각부에 설치된 보강장치에 인장력이 작용하고, 우측 우각부(5b)는 코너부가 모아지도록 하는 부모멘트가 발생하여 우각부에 설치된 내진보강장치(100)에 압축력이 작용하게 된다.
일반적으로 토압하중 등이 변하지 않고 상시 작용하는 상시하중에 의해서는 도 1b와 같이 전단강도가 대칭적으로 발생하지만, 지하 박스형 구조물에 지진이 발생하면 지진하중에 의해 전단강도가 도 1c와 같이 플러스(+) 방향으로만 작용하게 된다. 따라서, 도 1d를 참고하면 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 좌측 우각부는 전단강도의 허용치보다 작게 나타나지만, 우측 우각부는 상시하중과 지진하중의 전단력이 합쳐져서 전단강도의 허용치를 초과하기 때문에 NG 상태가 된다.
이와 관련된 종래기술로 특허문헌 1에는 상부, 좌우측 벽체의 내부면에 박스형 보수보강장치를 설치함으로써 박스형의 단면 증설을 통해 구조물을 보강코자 하였으나, 주로 경량빔에 의한 보강이어서 내진 보강 효과가 저조하고, 지진발생시 보수보강장치에 하중이 가해져 전단력과 모멘트가 증가하며, 작업성과 비용면에서 적용이 어려운 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0558089호(2006.03.10. 공개)
본 발명은 상술한 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 인장력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치에 인장력이 작용하지 않도록 하고 압축력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치가 압축력에 저항하도록 함으로써, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키고, 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 구조물의 안정성이 향상되며, 설치가 용이하여 시공성이 향상된 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 지하의 박스형 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 설치되어 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키는 내진보강장치에 있어서, 천장과 측벽에 각각 일측이 부착 설치되고 복수 개의 슬롯들이 관통 형성된 고정플레이트와, 상기 슬롯들에 각각 결합되어 상기 고정플레이트를 천장과 측벽에 고정시키는 앵커볼트와, 천장에 부착 설치된 고정플레이트의 타측에 돌출 형성되고 고리홀이 관통 형성된 한쌍의 체결고리로 이루어진 고정부; 하측 사선 방향으로 상기 고정부에 체결되되, 상부에 형성되고 고리홀이 관통형성된 연결고리가 한쌍의 상기 체결고리 사이에 삽입되어 연결핀에 의해 체결되고, 하부에 나사산이 형성된 나사홀이 구비된 연결부; 측벽에 부착 설치된 고정플레이트의 타측에 상측 사선 방향으로 연결 형성되고, 상부에 삽입홀이 구비된 소켓부; 및 상기 연결부와 소켓부의 사이에 회전봉이 사선 방향으로 배치되어 체결되되, 상기 회전봉은, 상단부 외주면에 나사산이 형성되어 상기 나사홀에 회전 가능하게 체결되어 보강 정도를 조절할 수 있고, 하단부가 상기 삽입홀의 내부에서 회전 및 이동 가능하도록 삽입 체결되며, 중앙에 조임구가 형성된 회전부를 포함하고, 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때, 내진보강장치에 인장력이 작용하는 우각부에서는 회전봉의 하단부가 삽입홀의 내부에서 이동하여 내진보강장치에 인장력이 작용하지 않도록 하고, 내진보강장치에 압축력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치가 압축력에 저항하도록 함으로써, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 인장력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치에 인장력이 작용하지 않도록 하고 압축력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치가 압축력에 저항하도록 함으로써, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키고, 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 구조물의 안정성이 향상되며, 설치가 용이하여 시공성이 향상되는 효과가 있다.
도 1a는 지진하중이 좌측에서 우측을 향해 작용하는 경우 좌측 우각부와 우측 우각부에 각각 미치는 정모멘트와 부모멘트에 따른 작용을 도시한 도면이다.
도 1b는 상시하중에 따른 전단강도가 대칭적으로 발생하는 것을 도시한 도면이다.
도 1c는 지진하중에 따른 전단강도가 플러스(+) 방향으로 작용하는 것을 도시한 도면이다.
도 1d는 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 작용하는 전단강도를 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 좌·우측 우각부에 내진보강장치가 설치된 지하 박스형 구조물을 도시한 도면이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 내진보강장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내진보강장치의 분리 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 천장과 측벽에 일체로 형성된 고정플레이트를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 길이가 길게 연장 형성된 앵커볼트를 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 외주면이 양단부에서 중앙부로 갈수록 볼록하게 라운드지도록 형성된 회전봉을 도시한 도면이다.
도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 내부가 중공된 관체로 이루어진 회전봉을 도시한 도면이다.
도 4e는 본 발명의 일실시예에 따른 회전봉의 고정 구조를 나타낸 도면이다.
도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내진보강장치의 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 내진보강장치 설치시 지진하중이 지하 박스형 구조물에 미치는 전단강도를 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명에 따른 내진보강장치 설치시 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 작용하는 전단강도를 도시한 도면이다.
도 5c는 본 발명에 따른 내진보강장치의 보강전과 보강후에 따른 지하 박스형 구조물에 발생된 전단력의 변화값을 도시한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6g는 본 발명의 일실시예에 따른 내진보강장치의 시공 과정을 도시한 도면이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치를 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
도 2a를 참고하면, 지하의 박스형 구조물(1)은 지하차도, 지하철, 수로 등에 설치되는 각형의 구조물로서, 상부의 천장(2), 양측의 측벽(3), 하부의 바닥(4)으로 이루어진 폐쇄형 구조물이고, 중앙에 세로 방향의 기둥부(5c)에 의해 좌우 공간으로 구획되며, 천장(2)과 측벽(3) 사이의 상부 코너부에 전단력과 모멘트에 취약한 우각부(5)가 형성되고, 좌측 공간의 좌측 우각부(5a)와 우측 공간의 우측 우각부(5b)에 본 발명에 따른 내진보강장치(100)가 설치된다.
도 2b 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 내진보강장치(100)는 지하철, 지하차도 및 수로 등의 우각부(5)에 미치는 전단력과 모멘트를 효과적으로 감소시킬 수 있는 것으로, 고정부(110), 연결부(120), 소켓부(130) 및 회전부(140)를 포함하여 이루어지며, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키고, 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 구조물의 안정성이 향상된다.
상기 고정부(110)는 천장(2)과 측벽(3)에 각각 일측이 부착 설치되고 타측은 연결부(120) 내지 소켓부(130)와 연결되는 바, 천장(2)의 내면에는 다수의 천장홀(2a)이 천공 형성되고, 측벽(3)의 내면에는 다수의 측벽홀(3a)이 천공 형성된다.
또한, 상기 고정부(110)는 복수 개의 슬롯(111a)들이 관통 형성된 고정플레이트(111)가 구비되고, 앵커볼트(112)가 상기 슬롯(111a)에 삽입되어 천장홀(2a)과 측벽홀(3a)에 결합되어 상기 고정플레이트(111)를 천장(2)과 측벽(3)에 각각 고정시킨다. 이때, 슬롯(111a)은 장공 형상으로 이루어져 콘크리트에 배근된 철근과의 간섭이 배제되도록 하는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 고정플레이트(111)는, 일측면에 복수 개의 요철이 형성되고, 일측면에 에폭시 등과 같은 접착제가 도포되어 천장(2) 및 측벽(3)에 부착 설치됨으로써 접착 강도가 증가되므로 지진하중에 따른 수평 방향으로의 변형에 대한 저항력이 증가된다.
이때, 천장(2)에 부착 설치된 고정플레이트(111)의 타측에 한쌍의 체결고리(113)가 서로 이격된 채 돌출 형성되고, 체결고리(113)에는 고리홀이 관통 형성된다.
상기 연결부(120)는 하측 사선 방향으로 배치되도록 상기 고정부(110)에 체결되고, 상부에 연결고리(121)가 형성되며, 상기 연결고리(121)는 고리홀이 관통 형성되어 한쌍의 상기 체결고리(113) 사이에 삽입되어 연결핀(122)에 의해 상기 고정부(111)와 체결되고, 하부에 나사산이 형성된 나사홀(123)이 형성된다.
상기 소켓부(130)는 측벽(3)에 부착 설치된 고정플레이트(111)의 타측에 상측 사선 방향으로 배치되도록 연결 형성되고, 상부에 삽입홀(131)이 형성된다.
예컨대, 지진하중이 좌측에서 우측으로 작용한다면 우측 우각부(5b)에는 압축력이 작용하고, 내진보강장치(100)가 압축력에 저항하여 전단력과 모멘트를 감소시키지만, 좌측 우각부(5a)에서는 내진보강장치(100)에 인장력이 작용하게 되어 내진보강장치(100)에 지진하중이 더 가해지게 되므로 전단력이 증가하게 된다. 따라서, 좌측 우각부(5a)에 소켓부(130)를 설치하고 회전봉(141)의 하단부가 삽입홀(131)에 삽입된 채 이동 가능하도록 하여 내진보강장치(100)에 인장력이 작용하지 않도록 함으로써 전단력 증가를 방지할 수 있다.
이를 위하여, 상기 회전부(140)는 상기 연결부(120)와 소켓부(130)의 사이에 회전봉(141)이 사선 방향으로 배치되어 체결된다. 상기 회전봉(141)은, 상단부 외주면에 나사산(142)이 형성되어 상기 나사홀(123)에 회전 가능하게 체결되어 보강 정도를 조절할 수 있고, 하단부가 상기 삽입홀(131)의 내부에서 삽입 체결되어 상기 회전봉(141)의 회전 조작시 삽입홀(131)의 내부에서 자유롭게 회전되어 그 회전이 가이드되고, 박스형 구조물(1)이 지진하중을 받을 때 인장력이 작용하는 우각부(5)에서 회전봉(141)의 하단부가 사선 방향으로 이동 가능한 공간을 제공하여 내진보강장치(100)에 인장력이 작용하지 않도록 한다.
더불어, 상기 회전부(140)는 회전봉(141)의 중앙에 조임구(144)가 형성되고, 상기 조임구(144)는 외주면이 육각 형상으로 이루어지며, 이와 같이 회전봉(141)의 중앙에 육각 형상의 조임구(144)를 형성하여 중앙의 두께가 다른 부분에 비해 크도록 형성됨으로써, 스패너 등의 공구로 조여서 힘을 가하여 회전봉(141)의 용이한 회전이 가능하고 조작이 편리하며, 회전봉(141) 설계시 계산된 가압력을 도입할 수 있다.
그리고, 상기 연결부(120) 하측의 회전봉(141)에는 내주면에 나사산이 형성된 고정너트(145)가 나사 체결되어 내진보강장치(100)에 가해지는 압축력에 따른 회전봉(141)의 풀림이 방지될 수 있다. 이때, 상기 고정너트(145)와 연결부(120)의 사이에 스프링와셔(146)가 개재되어 더욱 긴밀한 체결이 가능하게 된다.
이하에서, 도면을 참고하여 본 발명의 다른 일실시예의 구성에 대하여 설명한다.
도 4a와 같이 천장(2)과 측벽(3)에 부착 설치된 고정플레이트(111)가 서로 연결되어 일체로 형성될 수 있고, 도 4b와 같이 앵커볼트(112)는 고정플레이트(111)의 슬롯(111a)을 통과한 후 천장홀(2a)과 측벽홀(3a)을 관통할 정도의 길이를 갖도록 연장 형성되어 체결됨으로써, 박스형 구조물에 대한 보강력이 증대될 수 있다.
도 4c를 참고하면, 회전봉(141)은 외주면이 양단부에서 중앙부로 갈수록 볼록하게 라운드지도록 형성됨으로써, 압축력이 작용하는 우각부에서 내진보강장치의 저항력을 증대시켜 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 더욱 감소시킬 수 있다.
도 4d를 참고하면, 회전봉은 내부가 중공된 관체로 이루어질 수 있다.
도 4e를 참고하면, 연결부(120)는 나사홀(123)의 일측에 고정홀(124)이 수평 방향으로 관통 형성되고, 회전봉(140)의 상단부에 고정홈(147)이 형성되며, 고정핀(148)이 연결부(120) 일측의 고정홀(124)을 관통하여 나사홀(123)에 삽입된 회전봉(140) 상단부의 고정홈(147)에 삽입되어 회전봉이 견고하게 고정되므로, 긴밀한 체결이 가능해지고, 내진보강장치(100)에 가해지는 압축력에 따른 회전봉(141)의 풀림이 방지된다.
도 4f를 참고하면, 상기 회전봉(140)은 상단부와 하단부에 각각 서로 반대 방향의 나사산(142,143)이 외주면에 형성될 수 있고, 상기 소켓부(130)의 삽입홀(131)에 소켓(132)이 삽입 체결되며, 소켓(132)은 삽입홀(131) 내부에서 자유롭게 회전하거나 삽입홀(131)에서 이탈되지 않는 범위 내에서 사선 방향으로 이동 가능하고, 내주면에 나사산이 형성된 소켓홀(132a)이 형성되며, 상기 소켓홀(132a)에 나사산이 형성된 상기 회전봉(141)의 하단부가 회전 가능하게 체결되고, 서로 반대 방향으로 형성된 나사산(142,143)의 작용에 의하여 천장(2)과 측벽(3)에 동시에 가압력을 가하여 보다 안정적인 보강 구조를 제공할 수 있다. 더불어, 소켓부(130)에 소켓(132)이 설치되는 경우 회전봉(141)의 하단부에도 고정너트와 스프링와셔가 설치되어 회전봉(141)의 풀림을 방지할 수 있도록 구비될 수 있다.
따라서, 스패너 등의 공구를 이용하여 조임구(144)를 그랩한 채 회전봉(141)을 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 천장측과 측벽측의 간격을 조정하여 보강 정도를 조절함으로써 박스형 구조물(1)의 우각부에 미치는 전단력 및 부모멘트를 분산시킬 수 있고, 내부 균열이 방지되며, 구조물의 안정성이 향상된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내진보강장치(100)의 시공 방법에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 6a와 같이 고정플레이트(111)를 부착할 우각부를 탐사하여 배근된 철근의 위치를 확인하고, 도 6b와 같이 내진보강장치(100)를 정확한 위치에 설치하기 위하여 솔브러쉬 등을 이용하여 설치할 면을 정리하고 경사도를 일정하게 유지하도록 한다.
도 6c와 같이 천장(2)면에 천장홀(2a)을 천공하고, 측벽(3)면에 측벽홀(3a)을 천공하며, 천공 내부에 남은 잔여물을 청소하여 제거한다. 그리고, 도 6d와 같이 측벽(3)면에 고정플레이트(111)가 설치될 위치를 확인하고, 앵커볼트(112)를 고정플레이트(111)의 슬롯(111a)에 삽입시켜 측벽홀(3a)에 결합시킨 후 조여서 고정플레이트(111)를 측벽(3)에 고정시킨다. 이때, 소켓부(130)는 고정플레이트(111)와 일체로 형성되어 함께 고정 설치된다.
다음에, 도 6e와 같이 회전봉(141)의 나사산이 형성된 상단부를 연결부(120)의 나사홀(123)에 삽입하여 나사 체결하고, 회전봉(141)의 하단부를 소켓부(130)의 삽입홀(131)에 삽입 체결한다.
그리고, 도 6f와 같이 천장(2)면에 고정플레이트(111)가 설치될 위치를 확인하고, 앵커볼트(112)를 고정플레이트(111)의 슬롯(111a)에 삽입시켜 천장홀(2a)에 결합시킨 후 조여서 고정플레이트(111)를 천장(2)에 고정시킨 후에, 연결부(120)의 연결고리(121)를 체결고리(113)에 연결핀(122)으로 연결한다.
스패너로 회전봉(141) 중앙에 돌출 연결된 조임구(144)를 그랩한 채 힘을 가하여 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 천장측과 측벽측의 간격이 좁혀지거나 벌어지도록 할 수 있고, 간격이 벌어지게 되면 천장(2)에 직접 가압력을 가하여 전단력과 부모멘트를 분산시켜 구조물의 안정성을 향상시키는 보강 구조를 제공할 수 있다.
아울러, 내진보강장치(100)의 설계시 미리 계산된 가압력을 회전봉(141)에 도입한 후에 도 6g와 같이 회전봉(141)의 상단부에 설치된 고정너트(145)를 조여서 내진보강장치(100)에 가해지는 압축력에 따른 회전봉(141)의 풀림을 방지할 수 있다.
도 5a를 참고하면 내진보강장치(100)를 지하의 박스형 구조물(1)에 설치하게 되면, 박스형 구조물(1)이 지진하중을 받을 때 내진보강장치(100)에 인장력이 작용하는 좌측 우각부(5a)에서는 회전봉(141)의 하단부가 삽입홀(131)의 내부에서 자유롭게 다소간 이동하게 함으로써 내진보강장치(100)에 인장력이 작용하지 않게 되고, 내진보강장치(100)에 압축력이 작용하는 우측 우각부(5b)에서는 내진보강장치(100)가 압축력에 저항할 수 있게 된다. 물론, 지진은 시간을 두고 좌측과 우측에서 교번으로 작용하기 때문에 상술한 구성을 갖는 내진보강장치(100)는 좌측 우각부(5a)와 우측 우각부(5b)에 동일하게 설치해야 할 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 내진보강장치(100)는 박스형 구조물(1)의 우각부에 작용되는 인장력에는 저항하지 않고 압축력에는 저항하도록 설계됨으로써, 도 5b와 같이 좌·우측 우각부(5a, 5b)에 미치는 전단강도가 전단강도의 허용치 아래로 나타나게 되며, 따라서 지진하중에 대한 저항에 최적화된 내진보강장치를 제공할 수 있게 된다.
도 5c는 본 발명에 따른 내진보강장치(100)의 보강전과 보강후에 따른 지하의 박스형 구조물(1)에 발생된 전단력의 변화값을 도시한 그래프인데, 보강후에 좌·우측 우각부(5a, 5b)와 기둥부(5c) 모두 전단력의 허용치 이내로 작용됨을 확인할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치는 지하 박스형 구조물이 지진하중을 받을 때 인장력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치에 인장력이 작용하지 않도록 하고 압축력이 작용하는 우각부에서는 내진보강장치가 압축력에 저항하도록 함으로써, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키고, 우각부에 미치는 전단력과 부모멘트를 분산시켜 구조물의 안정성이 향상되며, 설치가 용이하여 시공성이 향상되는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1. 박스형 구조물 2. 천장
2a. 천장홀 3. 측벽
3a. 측벽홀 4. 바닥
5. 우각부 5a. 좌측 우각부
5b. 우측 우각부 5c. 기둥부
100. 내진보강장치 110. 고정부
111. 고정플레이트 111a. 슬롯
112. 앵커볼트 113. 체결고리
120. 연결부 121. 연결고리
122. 연결핀 123. 나사홀 124. 고정홀
130. 소켓부 131. 삽입홀
132. 소켓 132a. 소켓홀
140. 회전부 141. 회전봉
142, 143. 나사산 144. 조임구
145. 고정너트 146. 스프링와셔
147. 고정홈 148. 고정핀

Claims (9)

  1. 지하의 박스형 구조물 내부의 천장과 측벽 사이의 우각부에 설치되어 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시키는 내진보강장치에 있어서,
    천장과 측벽에 각각 일측이 부착 설치되고 복수 개의 슬롯들이 관통 형성된 고정플레이트와, 상기 슬롯들에 각각 결합되어 상기 고정플레이트를 천장과 측벽에 고정시키는 앵커볼트와, 천장에 부착 설치된 고정플레이트의 타측에 돌출 형성되고 고리홀이 관통 형성된 한쌍의 체결고리로 이루어진 고정부;
    하측 사선 방향으로 상기 고정부에 체결되되, 상부에 형성되고 고리홀이 관통형성된 연결고리가 한쌍의 상기 체결고리 사이에 삽입되어 연결핀에 의해 체결되고, 하부에 나사산이 형성된 나사홀이 구비된 연결부;
    측벽에 부착 설치된 고정플레이트의 타측에 상측 사선 방향으로 연결 형성되고, 상부에 삽입홀이 구비된 소켓부; 및
    상기 연결부와 소켓부의 사이에 회전봉이 사선 방향으로 배치되어 체결되되, 상기 회전봉은, 상단부 외주면에 나사산이 형성되어 상기 나사홀에 회전 가능하게 체결되어 보강 정도를 조절할 수 있고, 하단부가 상기 삽입홀의 내부에서 회전 및 이동 가능하도록 삽입 체결되며, 중앙에 조임구가 형성된 회전부를 포함하고,
    박스형 구조물이 지진하중을 받을 때, 내진보강장치에 인장력이 작용하는 우각부에서는 회전봉의 하단부가 삽입홀의 내부에서 이동하여 내진보강장치에 인장력이 작용하지 않도록 하고, 내진보강장치에 압축력이 작용하는 우각부에서는 보강장치가 압축력에 저항하도록 함으로써, 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트를 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부 하측의 회전봉에는 내주면에 나사산이 형성된 고정너트가 스프링와셔가 개재된 채 체결되어 회전봉의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정플레이트는, 일측면에 복수 개의 요철이 형성되고, 일측면에 접착제가 도포되어 천장 및 측벽에 부착 설치된 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    천장과 측벽에 부착 설치된 고정플레이트는 서로 연결되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 앵커볼트는 고정플레이트의 슬롯을 통과하여 천장홀과 측벽홀을 관통할 정도의 길이를 갖도록 연장 형성된 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 회전봉은 외주면이 양단부에서 중앙부로 갈수록 볼록하게 라운드지도록 형성된 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 회전봉은 내부가 중공된 관체로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부는 나사홀의 일측에 고정홀이 형성되고,
    상기 회전봉의 상단부에 고정홈이 형성되며,
    고정핀이 상기 고정홀을 관통하여 고정홈에 삽입되어 회전봉을 고정시키는 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 회전봉은 상단부와 하단부에 서로 반대 방향의 나사산이 형성되고, 상기 조임구는 외주면이 육각 형상으로 이루어지며,
    상기 소켓부는 소켓이 상기 삽입홀 내부에서 회전 및 이동 가능하도록 삽입 체결되고, 상기 소켓은 내주면에 나사산이 형성된 소켓홀이 구비되어 외주면에 나사산이 형성된 상기 회전봉의 하단부가 소켓홀에 회전 가능하게 체결되어 보강 정도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 지하 박스형 구조물의 우각부에 발생되는 전단력과 모멘트 감소를 위한 내진보강장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879191B1 (ko) * 2018-01-30 2018-08-09 (주)다음기술단 지하 박스형 구조물의 우각부 내진보강장치 및 그 시공 방법

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