KR20180068592A - 교량용 거더 - Google Patents

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KR20180068592A
KR20180068592A KR1020160170441A KR20160170441A KR20180068592A KR 20180068592 A KR20180068592 A KR 20180068592A KR 1020160170441 A KR1020160170441 A KR 1020160170441A KR 20160170441 A KR20160170441 A KR 20160170441A KR 20180068592 A KR20180068592 A KR 20180068592A
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황민오
김효환
조대익
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 교량의 폭방향 및 길이방향으로 이격 배치되고, 교량의 길이방향으로 연장 형성되는 제1 모듈부재; 및, 교량의 폭방향으로 연장 형성되어, 상기 제1 모듈부재의 연결부분을 제공하는 제2 모듈부재;를 포함하고, 상기 제2 모듈부재는, 교량의 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 제1 모듈부재의 단부에 맞대기 접합되는 단부모듈; 및, 인접한 상기 단부모듈의 사이를 폭방향으로 연결하고 상기 단부모듈과 일체로 미리 제작되는 연결모듈;을 구비하는 교량용 거더를 제공한다.

Description

교량용 거더{GIRDER FOR BRIDGE AND CONSTRUCTION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 모듈화된 부재를 활용하여 시공성을 획기적으로 개선한 교량용 거더에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아님을 밝혀둔다.
일반적으로 교량은 강이나 바다 또는 계곡을 차량 등이 보다 편리하게 통행할 수 있도록 시공되는 것으로서, 교량에 작용하는 고정하중과 활하중을 견디기 위해 제작된 거더와, 상기 거더의 상측에 차량 등이 통행할 수 있도록 판 형상으로 형성된 바닥판 콘크리트로 이루어진다.
통상적으로 교량에서는 단순거더보다는 경제성 및 유지관리 측면에서 유리하고 기능이 개선된 연속거더를 이용한 연속화 교량으로 시공하고 있다.
도 1은 종래의 교량용 거더를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 교량용 거더는 교량의 지점부에 길이방향으로 일체형의 주형(1)이 설치되고, 주형(1)의 길이방향으로 트러스형의 가로보(2)를 설치하여 주형을 보강하도록 구성될 수 있다.
또한, 주형(1)과 트러스형 가로보(2)의 연결부분에는 수직보강재(3)가 설치될 수 있다.
또한, 주형(1)을 보강하도록 트러스형 가로보(2)의 사이에 복수 개의 수직보강재(3)가 설치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 교량용 거더는 트러스형 가로보(2), 수직보강재(3) 등 설치되는 부재의 수가 과도하게 많아지면서 현장에서의 설치작업이 어려우며, 설치에 과다한 시간이 소요되면서 시공성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 가로보(2)가 주형(1)에 용접 접합 방식에 의해 접합될 경우, 주형(1)과 가로보(2)의 용접부에서 피로성능의 저하가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 또 다른 종래기술로는 한국공개특허공보 제 2002-0016051호(균일단면의 스틸 아이 형 거더에 의한 분할 인장식 리프리스트레스트 프리플렉스 합성형교의 시공방법, 출원인 동양종합건업 주식회사)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 교량용 거더에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명은 일 측면으로서, 모듈화된 부재를 미리 제작하고, 현장에서 간단히 연결하여 시공성을 획기적으로 개선한 교량용 거더를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 교량의 폭방향 및 길이방향으로 이격 배치되고, 교량의 길이방향으로 연장 형성되는 제1 모듈부재; 및, 교량의 폭방향으로 연장 형성되어, 상기 제1 모듈부재의 연결부분을 제공하는 제2 모듈부재;를 포함하고, 상기 제2 모듈부재는, 교량의 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 제1 모듈부재의 단부에 맞대기 접합되는 단부모듈; 및, 인접한 상기 단부모듈의 사이를 폭방향으로 연결하고 상기 단부모듈과 일체로 미리 제작되는 연결모듈;을 구비하는 교량용 거더를 제공한다.
바람직하게, 제1 모듈부재 및, 상기 단부모듈은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 제2 모듈부재는, 상기 단부모듈의 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재 중 적어도 어느 일측과 연결되고, 상기 연결모듈과 연결되는 수직보강판;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 연결모듈은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되고, 단부가 상기 단부모듈의 웨브부재에 접합되고, 상기 수직보강판은, 상기 단부모듈의 상부플랜지 및, 상기 연결모듈은 상부플랜지의 사이에 설치되는 제1 수직보강판; 및, 상기 단부모듈의 하부플랜지 및, 상기 연결모듈은 하부플랜지의 사이에 설치되는 제2 수직보강판;을 구비할 수 있다.
바람직하게, 연결모듈은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되고, 상기 수직보강판의 일측단부와 상기 연결모듈의 웨브부재의 단부가 맞대진 상태에서 연결될 수 있다.
바람직하게, 제2 모듈부재는, 상기 연결모듈의 상부플랜지 및, 하부플랜지에서 상기 단부모듈 방향으로 연장 형성되고, 상기 수직보강판이 관통된 상태로 상기 단부모듈과 접합되는 연장판부재;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 제2 모듈부재는, 상기 단부모듈의 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재 중 적어도 어느 일측과 연결되고, 상기 단부모듈의 웨브부재를 사이에 두고 상기 수직보강판과 대향되게 배치되는 보조보강판;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 제1 모듈부재는 상기 단부모듈에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
바람직하게, 제1 모듈부재 및, 상기 제2 모듈부재는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 체결부재를 매개로 기계식 체결방식에 의해 연결될 수 있다.
바람직하게, 제1 모듈부재 및, 상기 제2 모듈부재의 연결부분에 걸쳐서 설치되는 연결플레이트;를 더 포함하고, 상기 제1 모듈부재, 상기 제2 모듈부재 및, 상기 연결플레이트에 형성된 체결홀에 볼트부재가 체결될 수 있다.
바람직하게, 제1 모듈부재 및, 상기 제2 모듈부재는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 용접 접합방식에 의해 연결될 수 있다.
바랍직하게, 상기 제2 모듈부재 중 적어도 일부는, 상기 단부모듈의 상부플랜지 및, 상기 하부플랜지가 하향 절곡 형성되면서 상향캠버를 형성할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면으로서, 본 발명은 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 교량용 거더의 시공방법이고, 상기 제1 모듈부재와 상기 제2 모듈부재를 미리 제작하는 모듈부재 제작단계; 상기 제1 모듈부재의 단부와 상기 제2 모듈부재의 상기 단부모듈을 맞대기 접합하여 상기 교량용 거더를 조립하는 거더조립단계; 및, 조립된 상기 교량용 거더를 교각의 지점부에 거치하여 설치하는 거더설치단계;를 포함하는 교량용 거더의 시공방법을 제공한다.
바람직하게, 교각의 지점부 사이에 복수 개의 상기 제1 모듈부재가 상기 제2 모듈부재를 매개로 교량의 길이방향으로 연결되고, 상기 교량용 거더의 양단부에 배치되는 상기 제2 모듈부재가 교량의 지점부의 상측에 배치될 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모듈화된 제1 모듈부재 및, 제2 모듈부재를 미리 제작하고, 현장에서의 작업을 최소화하여 시공기간을 단축시킴으로써 시공성을 획기적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 모듈부재의 단부는 제2 모듈부재의 단부모듈의 단부와 맞대기 접합되면서 교량용 거더를 구성하는 제1 모듈부재와 제2 모듈부재의 단면의 연속성이 확보되면서 구조적 강성이 안정적으로 확보될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 교량용 거더를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 교량용 거더가 조립된 상태로 교각의 지점부에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더의 제1 모듈부재를 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더의 제2 모듈부재를 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량용 거더의 제2 모듈부재를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더의 정면도 및, 제1 모듈부재와 제2 모듈부재의 연결부분의 확대상세를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량용 거더가 조립된 상태로 교각의 지점부에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교량용 거더의 정면도를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더(10)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더(10)는 제1 모듈부재(100) 및, 제2 모듈부재(200)를 포함하고, 추가적으로 연결플레이트(300)를 포함할 수 있다.
도 2 및, 도 3에 도시된 바와 같이, 교량의 폭방향 및 길이방향으로 이격 배치되고, 교량의 길이방향으로 연장 형성되는 제1 모듈부재(100) 및, 교량의 폭방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 모듈부재(100)의 연결부분을 제공하는 제2 모듈부재(200)를 포함할 수 있다.
이때, 제2 모듈부재(200)는, 교량의 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 제1 모듈부재(100)의 단부에 맞대기 접합되는 복수 개의 단부모듈(210) 및, 인접한 상기 단부모듈(210)의 사이를 폭방향으로 연결하고 상기 단부모듈(210)과 일체로 미리 제작되는 연결모듈(230)을 구비할 수 있다.
제1 모듈부재(100)는 교량의 폭방향 및, 길이방향으로 이격 배치되고, 교량의 길이방향으로 연장 형성될 수 있다.
제2 모듈부재(200)는 교량의 폭방향으로 연장 형성되어 교량의 폭방향으로 이격 배치되는 복수 개의 상기 제1 모듈부재(100)의 연결부분을 제공할 수 있다.
제1 모듈부재(100)는 교량의 폭방향으로 이격 배치되는 복수 개가 배치될 수 있다. 그리고, 복수 개의 제1 모듈부재(100)는 교량의 폭방향으로 이격된 상태에서 제2 모듈부재(200)에 의해 연결될 수 있다.
또한, 제2 모듈부재(200)는 길이방향으로 이격 배치되는 복수 개의 제1 모듈부재(100)의 사이에 제공되어 교량의 길이방향 연결부분을 제공할 수 있다.
제1 모듈부재(100)는 교량의 길이방향으로 연장 형성되고, 복수 개의 제1 모듈부재(100)가 제2 모듈부재(200)를 매개로 교량의 길이방향으로 연결될 수 있다.
제1 모듈부재(100)의 단부는 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 단부와 맞대기 접합되면서 교량용 거더(10)를 구성하는 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단면의 연속성이 확보되면서 구조적 강성이 안정적으로 확보될 수 있는 효과가 있다.
제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)는 공장 등에서 규격화된 상태로 미리 생산되고 현장에서 기계적 체결방식 또는 용접 접합방식에 의해 접합될 수 있다.
이에 따라, 현장에서의 작업을 최소화하여 시공기간을 단축시킴으로써 시공성을 획기적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 교량의 지점부(E) 사이에 복수 개의 상기 제1 모듈부재(100)가 상기 제2 모듈부재(200)를 매개로 교량의 길이방향으로 연결되고, 양단부에 배치되는 상기 제2 모듈부재(200)가 교량의 지점부(E)의 상측에 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수 개의 제1 모듈부재(100)를 교량의 길이방향으로 배치하고, 그 사이를 제2 모듈부재(200)로 연결함으로써, 교량용 거더(10)의 구조적 성능을 향상시키면서 교각(F)의 지점부(E) 사이의 거리가 먼 경우에도 시공이 가능하여 교량의 장경간화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
도 4 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 교량용 거더(10)의 제1 모듈부재(100) 및, 상기 제2 모듈부재(200)의 상기 단부모듈(210)은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
제1 모듈부재(100)의 단부와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 단부가 맞대기 접합될 수 있도록 양자는 대응되는 크기의 단면을 가지는 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
제1 모듈부재(100)의 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 형강부재의 두께는 동일한 두께로 구비될 수 있다.
이와 같이, 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)을 연결시, 제1 모듈부재(100)의 단부와 단부모듈(210)의 단부를 맞댄 상태에서 상부플랜지, 웨브부재 및, 하부플랜지를 상호 연결할 수 있다.
이에 따라, H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구성되는 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)을 보다 용이하게 연결 가능하여 현장에서의 교량용 거더(10)의 시공성이 현저하게 개선될 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1 모듈부재(100) 및, 제2 모듈부재(200)를 기성제품인 H형강을 이용하여 제작할 수 있어 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 용접하여 제작하는 경우와 비교하여 제작비용을 절감할 수 있다.
물론, 제1 모듈부재(100)의 형강부재의 두께가 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 형강부재의 두께에 비해 상대적으로 얇은 형강부재로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 모듈부재(100)는 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
제1 모듈부재(100)는, 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재로 구성되는 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 모듈부재(200)는 단부모듈(210) 및, 연결모듈(230)을 구비할 수 있다.
제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되어, H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되는 제1 모듈부재(100)의 단부에 맞대기 접합될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b에 도시된 바와 같이, 단부모듈(210)은 교량의 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 제1 모듈부재(100)의 단부에 맞대기 접합될 수 있다.
연결모듈(230)은 인접한 단부모듈(210)의 사이를 폭방향으로 연결하고 상기 단부모듈(210)과 일체로 미리 제작될 수 있다.
물론, 제2 모듈부재(200)의 연결모듈(230) 역시 H형 또는 I형 단면을 가질 수 있다.
일 예로, 도 5a 및, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 모듈부재(200)는 교량의 폭방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 단부모듈(210)과, 한 쌍의 단부모듈(210)의 사이를 연결하는 연결모듈(230)을 구비할 수 있다.
이때, 각각의 단부모듈(210)의 단부에 제1 모듈부재(100)의 단부가 맞대기 접합되면서 연결될 수 있다.
물론, 도시되지는 않았으나, 제2 모듈부재(200)는 교량의 폭방향으로 이격 배치되는 3개 이상의 단부모듈(210)을 구비할 수 있고, 인접한 단부모듈(210)의 사이를 연결모듈(230)이 연결하도록 구성될 수 있음은 물론이다.
이때, 3개 이상의 단부모듈(210)의 각각의 단부에는 제1 모듈부재(100)의 단부가 맞대기 접합되면서 연결될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 모듈부재(200)는 상기 단부모듈(210)의 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재 중 적어도 어느 일측과 연결되고, 상기 연결모듈(230)과 연결되는 수직보강판(250)을 더 포함할 수 있다.
수직보강판(250)은 단부모듈(210)과 연결모듈(230)에 연계되도록 설치되어, 단부모듈(210)과 연결모듈(230)의 사이로 전달되는 하중을 분산하도록 하는 역할을 한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 연결모듈(230)은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되고, 단부가 상기 단부모듈(210)의 웨브부재에 접합될 수 있다.
이때, 수직보강판(250)은, 상기 단부모듈(210)의 상부플랜지 및, 상기 연결모듈(230)은 상부플랜지의 사이에 설치되는 제1 수직보강판(251) 및, 상기 단부모듈(210)의 하부플랜지 및, 상기 연결모듈(230)은 하부플랜지의 사이에 설치되는 제2 수직보강판(252)을 구비할 수 있다.
연결모듈(230)은 단부모듈(210)의 웨브부재의 높이방향 중앙영역에 접합될 수 있고, 연결모듈(230)은 제1 수직보강판(251)을 매개로 단부모듈(210)의 상부플랜지와 접합되고, 제2 수직보강판(252)을 매개로 단부모듈(210)의 하부플랜지와 접합될 수 있다.
연결모듈(230)은 단부모듈(210)의 웨브부재의 높이방향 중앙영역에 접합될 수 있다.
구체적으로, 연결모듈(230)은 단부모듈(210)의 웨브부재를 높이방향으로 3등분한 영역의 중앙영역에 설치될 수 있고, 단부모듈(210)의 웨브부재를 높이방향으로 3등분한 영역의 상측영역에는 제1 수직보강판(251)이 설치되고, 단부모듈(210)의 웨브부재를 높이방향으로 3등분한 영역의 하측영역에는 제2 수직보강판(252)이 접합될 수 있다.
그리고, 제2 모듈부재(200)의 연결모듈(230) 역시 H형 또는 I형 단면을 가질 수 있다.
일 예로, 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210) 및, 연결모듈(230)은 기성제품인 H형강을 이용하여 제작할 수 있어 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 용접하여 제작하는 경우와 비교하여 제작비용을 절감할 수 있다.
그리고, 제1 수직보강판(251), 제2 수직보강판(252)은 사각형의 강판을 절단하여 사용함으로써 강판의 낭비를 최소화하여 제작비용을 절감할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 연결모듈(230)은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되고, 상기 수직보강판(250)의 일측단부와 상기 연결모듈(230)의 웨브부재의 단부가 맞대진 상태에서 연결될 수 있다.
수직보강판(250)의 높이방향 일측단부와 연결모듈(230)의 웨브부재의 단부가 맞대진 상태에서 연결될 수 있고, 수직보강판(250)은 높이방향 타측단부는 단부모듈(210)의 웨브부재에 접합될 수 있다.
연결모듈(230)은 단부모듈(210)의 웨브부재의 높이방향 중앙영역에 접합될 수 있다.
구체적으로, 연결모듈(230)은 단부모듈(210)의 웨브부재를 높이방향으로 3등분한 영역의 중앙영역에 설치될 수 있다.
수직보강판(250)은 단부모듈(210)의 높이방향 전체에 대응되는 영역에 설치될 수 있다.
수직보강판(250)은 단부모듈(210)의 상부플랜지의 저면, 웨브부재의 일측단부, 하부플랜지의 상면에 접합되는 판상의 부재로 구비될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 모듈부재(200)는 상기 연결모듈(230)의 상부플랜지 및, 하부플랜지에서 상기 단부모듈(210) 방향으로 연장 형성되고, 상기 수직보강판(250)이 관통된 상태로 상기 단부모듈(210)과 접합되는 연장판부재(270)를 더 포함할 수 있다.
연장판부재(270)는 연결모듈(230)에서 상기 단부모듈(210) 방향으로 연장 형성되고, 연장판부재(270)는 수직보강판(250)이 삽입될 수 있는 슬롯이 형성될 수 있다.
연장판부재(270)의 슬롯에 수직보강판(250)이 관통된 상태로 상기 단부모듈(210)과 접합되면서, 단부모듈(210), 연결모듈(230) 및, 수직보강판(250)이 연장판부재(270)를 매개로 안정적으로 연결될 수 있다.
연장판부재(270)는 상부연장판(271)과 하부연장판(272)을 구비할 수 있다.
상부연장판(271)은 연결모듈(230)의 상부플랜지에서 단부모듈(210) 방향으로 연장 형성되되, 상부연장판(271)에는 수직보강판(250)이 삽입되는 슬롯이 형성될 수 있다.
하부연장판(272)은 연결모듈(230)의 하부플랜지에서 단부모듈(210) 방향으로 연장 형성되되, 하부연장판(272)에는 수직보강판(250)이 삽입되는 슬롯이 형성될 수 있다.
도 5a 및, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 모듈부재(200)는, 상기 단부모듈(210)의 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재 중 적어도 어느 일측과 연결되고, 상기 단부모듈(210)의 웨브부재를 사이에 두고 상기 수직보강판(250)과 대향되게 배치되는 보조보강판(290)을 더 포함할 수 있다.
보조보강판(290)은 단부모듈(210)의 웨브부재를 사이에 두고 수직보강판(250)과 대향되게 배치될 수 있고, 이때, 단부모듈(210)의 상부플랜지의 저면, 웨브부재의 일측단부, 하부플랜지의 상면에 접합될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 모듈부재(100)는 상기 단부모듈(210)에 비해 상대적으로 얇은 두께의 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
제1 모듈부재(100)의 단부와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 단부가 맞대기 접합될 수 있도록 양자는 대응되는 형상을 가지는 단면을 가질 수 있다.
제1 모듈부재(100)의 형강부재의 두께가 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 형강부재의 두께에 비해 상대적으로 얇은 형강부재로 구성될 수 있다.
이는, 제1 모듈부재(100)를 길이방향으로 연결하는 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)에 보다 큰 응력이 발생할 수 있기 때문이다.
따라서, 제1 모듈부재(100)가 단부모듈(210)에 비해 ㅳㅢㅆ은 두께의 강판을 사용하여 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재를 형성할 경우, 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)가 맞대기 접합된 부분에 미세한 단차가 존재할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 모듈부재(100)는 상기 단부모듈(210)에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가지는 형강부재로 구비될 경우, 제1 모듈부재(100)의 상부플랜지의 상면과 단부모듈(210)의 상부플랜지의 상면이 동일한 높이를 형성하고, 제1 모듈부재(100)의 하부플랜지의 저면과 단부모듈(210)의 하부플랜지의 저면이 동일한 높이를 형성하도록 접합될 수 있다.
교량용 거더(10)는 상기 제1 모듈부재(100) 및, 상기 제2 모듈부재(200)는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 체결부재(D)를 매개로 기계식 체결방식에 의해 연결될 수 있다.
제1 모듈부재(100) 및, 상기 제2 모듈부재(200)는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 용접 방식이 아닌 볼트체결, 리벳체결 등의 기계식 체결방식에 의해 체결될 수 있다.
이와 같이, 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)을 연결시, 제1 모듈부재(100)와 단부모듈(210)의 상부플랜지를 상호 연결하고, 제1 모듈부재(100)와 단부모듈(210)의 웨브부재를 상호 연결하고, 제1 모듈부재(100)와 단부모듈(210)의 하부플랜지를 상호 연결할 수 있어 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)을 연결시의 시공성이 현저하게 개선될 수 있는 효과가 있다.
이는 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)을 용접방식에 의해 접합할 경우, 용접부에서 피로성능의 저하가 발생할 수 있기 때문이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 교량용 거더(10)는 제1 모듈부재(100) 및, 상기 제2 모듈부재(200)의 연결부분에 걸쳐서 설치되는 연결플레이트(300)를 더 포함하고, 상기 제1 모듈부재(100), 상기 제2 모듈부재(200) 및, 상기 연결플레이트(300)에 형성된 체결홀에 볼트부재가 체결될 수 있다.
연결플레이트(300)는 상기 제1 모듈부재(100)의 단부와 상기 단부모듈(210)의 단부에 걸쳐서 설치될 수 있다.
연결플레이트(300)는 제1 모듈부재(100)의 상부플랜지와 단부모듈(210)의 상부플랜지에 걸쳐서 설치되는 제1 연결플레이트(301), 제1 모듈부재(100)의 웨브부재와 단부모듈(210)의 웨브부재에 걸쳐서 설치되는 제2 연결플레이트(302) 및, 제1 모듈부재(100)의 하부플랜지와 단부모듈(210)의 하부플랜지에 걸쳐서 설치되는 제3 연결플레이트(303) 중 적어도 어느 하나 이상을 구비할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 모듈부재(100)는 상기 단부모듈(210)에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가지는 형강부재로 구비될 경우, 제1 모듈부재(100)의 상부플랜지의 상면과 단부모듈(210)의 상부플랜지의 상면이 동일한 높이를 형성하고, 제1 모듈부재(100)의 하부플랜지의 저면과 단부모듈(210)의 하부플랜지의 저면이 동일한 높이를 형성하도록 접합될 수 있다.
이때, 단부모듈(210)의 상부플랜지의 하측에 덧판부재가 덧대진 상태에서 제1 연결플레이트(301)가 볼트부재를 매개로 체결되면서 제1 모듈부재(100)와 단부모듈(210)이 연결될 수 있다.
제1 연결플레이트(301)는 제1 모듈부재(100)와 단부모듈(210)의 연결부분의 상면과 하면에 각각 배치된 상태에서 볼트부재가 체결될 수 있다.
교량용 거더(10)는 제1 모듈부재(100) 및, 상기 제2 모듈부재(200)는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 용접 접합방식에 의해 연결될 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 교량용 거더의 시공방법에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 거더의 시공방법은 모듈부재 제작단계, 거더조립단계 및, 거더설치단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 앞서 설명한 교량용 거더의 시공방법이고, 제1 모듈부재(100)와 상기 제2 모듈부재(200)를 미리 제작하는 모듈부재 제작단계와, 상기 제1 모듈부재(100)의 단부와 상기 제2 모듈부재(200)의 상기 단부모듈(210)을 맞대기 접합하여 상기 교량용 거더(10)를 조립하는 거더조립단계 및, 조립된 상기 교량용 거더(10)를 교각(F)의 지점부(E)에 거치하여 설치하는 거더설치단계를 포함할 수 있다.
먼저, 모듈부재 제작단계에서 교량용 거더(10)를 구성하는 복수 개의 제1 모듈부재(100)와 복수 개의 제2 모듈부재(200)를 공장에서 미리 제작한다.
이때, 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)는 공장 등에서 규격화된 상태로 미리 생산될 수 있다.
그리고, 제2 모듈부재(200)를 구성하는 단부모듈(210), 연결모듈(230) 등의 세부구성 등은 공장에서 용접 등의 방식에 의해 상호 접합된 상태로 생산될 수 있다.
다음으로, 제작된 복수 개의 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)를 교량용 거더(10)의 시공현장으로 운반한다.
다음으로, 거더조립단계에서 제1 모듈부재(100)의 단부와 상기 제2 모듈부재(200)의 상기 단부모듈(210)을 맞대기 접합하여 상기 교량용 거더(10)를 조립한다.
이때, 공장 등에서 규격화된 상태로 미리 생산된 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)는 시공현장으로 운반되어, 기계적 체결방식 또는 용접 접합방식에 의해 접합될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 복수 개의 제1 모듈부재(100)가 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 연결되는 제1 모듈부재(100)의 사이에 제2 모듈부재(200)가 배치된 상태에서 제1 모듈부재(100)와 제2 모듈부재(200)가 연결되면서 교량용 거더(10)가 조립될 수 있다.
교량용 거더(10)는 교각(F)의 지점부(E)의 사이를 연결할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 거더설치단계에서 조립된 교량용 거더(10)를 교각(F)의 지점부(E)에 거치하여 설치할 수 있다.
교량용 거더(10)는 교각(F)의 지점부(E) 사이에 복수 개의 상기 제1 모듈부재(100)가 상기 제2 모듈부재(200)를 매개로 교량의 길이방향으로 연결되고, 상기 교량용 거더(10)의 양단부에 배치되는 상기 제2 모듈부재(200)가 교량의 지점부(E)의 상측에 배치될 수 있다.
다음으로, 도시되지 않았으나, 설치된 교량용 거더(10)의 상측에 바닥판을 구성하는 교량용 상판을 설치할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 교량용 거더(10)가 교각(F)의 지점부(E)의 사이를 연결하도록 구성될 수 있고, 설치된 교량용 거더(10)의 상측에 교량용 상판이 설치될 수 있다.
물론, 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 2 이상의 교량용 거더(10)를 폭방향으로 이격 배치한 상태에서, 상측에 교량용 상판을 설치할 수 있음은 물론이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 모듈부재(200) 중 적어도 일부는, 상기 단부모듈(210)의 상부플랜지 및, 상기 하부플랜지가 하향 절곡 형성되면서 상향캠버를 형성할 수 있다.
제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)은 상부플랜지, 하부플랜지, 웨브부재를 포함하는 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비될 수 있다.
일례로, 교량거더의 중앙역역에 설치된 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)의 경우는 상향캠버가 형성되고, 교량거더의 단부영역에 설치된 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)에는 상향캠버의 도입없이 직선형으로 제작될 수 있다.
이와 같이, 교량거더의 중앙역역에 설치된 단부모듈(210)의 상부플랜지 및, 하부플랜지의 일부가 하향 절곡 형성되면서 직선형으로 형성된 제1 모듈부재(100)를 연결하여 상향캠버를 형성할 수 있다.
이에 따라, 교량거더에 상향캠버를 적용할 필요가 있는 경우, 상부플랜지 및, 하부플랜지의 일부가 하향 절곡 형성된 단부모듈(210)이 포함된 제2 모듈부재(200)를 미리 제작하고, 제2 모듈부재(200)의 단부모듈(210)에 제1 모듈부재(100)를 접합하여 교량거더에 상향캠버를 도입할 수 있다.
본 발명의 교량용 거더의 시공방법에는 앞서 설명한바 있는 다양한 실시형태를 가지는 교량용 거더(10)의 다양한 실시형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
따라서, 교량용 거더의 시공방법에서 활용되는 교량용 거더(10)의 제1 모듈부재(100), 제2 모듈부재(200)의 구성은 이미 설명한 바와 같이 교량용 거더(10)의 구성과 동일한바 이에 대한 자세한 설명은 중복을 피하기 위해 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 주형 2: 가로보
3: 수직보강재
10: 교량용 거더 100: 제1 모듈부재
200: 제2 모듈부재 210: 단부모듈
230: 연결모듈 250: 수직보강판
251: 제1 수직보강판 252: 제2 수직보강판
270: 연장판부재 271: 상부연장판
272: 하부연장판 290: 보조보강판
300: 연결플레이트 301: 제1 연결플레이트
302: 제2 연결플레이트 303: 제3 연결플레이트
D: 체결부재 E: 지점부
F: 교각 G: 덧판부재

Claims (14)

  1. 교량의 폭방향 및 길이방향으로 이격 배치되고, 교량의 길이방향으로 연장 형성되는 제1 모듈부재; 및,
    교량의 폭방향으로 연장 형성되어, 상기 제1 모듈부재의 연결부분을 제공하는 제2 모듈부재;를 포함하고,
    상기 제2 모듈부재는,
    교량의 폭방향으로 이격 배치되고, 상기 제1 모듈부재의 단부에 맞대기 접합되는 단부모듈; 및,
    인접한 상기 단부모듈의 사이를 폭방향으로 연결하고 상기 단부모듈과 일체로 미리 제작되는 연결모듈;을 구비하는 교량용 거더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈부재 및, 상기 단부모듈은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되는 교량용 거더.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 모듈부재는,
    상기 단부모듈의 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재 중 적어도 어느 일측과 연결되고, 상기 연결모듈과 연결되는 수직보강판;을 더 포함하는 교량용 거더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결모듈은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되고, 단부가 상기 단부모듈의 웨브부재에 접합되고,
    상기 수직보강판은,
    상기 단부모듈의 상부플랜지 및, 상기 연결모듈은 상부플랜지의 사이에 설치되는 제1 수직보강판; 및,
    상기 단부모듈의 하부플랜지 및, 상기 연결모듈은 하부플랜지의 사이에 설치되는 제2 수직보강판;을 구비하는 교량용 거더.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 연결모듈은 H형 또는 I형 단면을 가지는 형강부재로 구비되고,
    상기 수직보강판의 일측단부와 상기 연결모듈의 웨브부재의 단부가 맞대진 상태에서 연결되는 것을 특징으로 하는 교량용 거더.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 모듈부재는,
    상기 연결모듈의 상부플랜지 및, 하부플랜지에서 상기 단부모듈 방향으로 연장 형성되고, 상기 수직보강판이 관통된 상태로 상기 단부모듈과 접합되는 연장판부재;를 더 포함하는 교량용 거더.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제2 모듈부재는,
    상기 단부모듈의 상부플랜지, 하부플랜지 및, 웨브부재 중 적어도 어느 일측과 연결되고, 상기 단부모듈의 웨브부재를 사이에 두고 상기 수직보강판과 대향되게 배치되는 보조보강판;을 더 포함하는 교량용 거더.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 모듈부재는 상기 단부모듈에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가지는 형강부재로 구비되는 교량용 거더.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈부재 및, 상기 제2 모듈부재는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 체결부재를 매개로 기계식 체결방식에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 교량용 거더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 모듈부재 및, 상기 제2 모듈부재의 연결부분에 걸쳐서 설치되는 연결플레이트;를 더 포함하고,
    상기 제1 모듈부재, 상기 제2 모듈부재 및, 상기 연결플레이트에 형성된 체결홀에 볼트부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 교량용 거더.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모듈부재 및, 상기 제2 모듈부재는 규격화된 상태로 미리 생산되고, 현장에서 용접 접합방식에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 교량용 거더.
  12. 제2항에 있어서, 상기 제2 모듈부재 중 적어도 일부는,
    상기 단부모듈의 상부플랜지 및, 하부플랜지가 하향 절곡 형성되면서 상향캠버를 형성하는 것을 특징으로 하는 교량용 거더.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 교량용 거더의 시공방법이고,
    상기 제1 모듈부재와 상기 제2 모듈부재를 미리 제작하는 모듈부재 제작단계;
    상기 제1 모듈부재의 단부와 상기 제2 모듈부재의 상기 단부모듈을 맞대기 접합하여 상기 교량용 거더를 조립하는 거더조립단계; 및,
    조립된 상기 교량용 거더를 교각의 지점부에 거치하여 설치하는 거더설치단계;를 포함하는 교량용 거더의 시공방법.
  14. 제13항에 있어서,
    교각의 지점부 사이에 복수 개의 상기 제1 모듈부재가 상기 제2 모듈부재를 매개로 교량의 길이방향으로 연결되고,
    상기 교량용 거더의 양단부에 배치되는 상기 제2 모듈부재가 교량의 지점부의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 교량용 거더의 시공방법.
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