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KR101678503B1 - 금속관의 현수 구조로 이루어지는 교량 - Google Patents

금속관의 현수 구조로 이루어지는 교량 Download PDF

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KR101678503B1
KR101678503B1 KR1020160121313A KR20160121313A KR101678503B1 KR 101678503 B1 KR101678503 B1 KR 101678503B1 KR 1020160121313 A KR1020160121313 A KR 1020160121313A KR 20160121313 A KR20160121313 A KR 20160121313A KR 101678503 B1 KR101678503 B1 KR 101678503B1
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KR
South Korea
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steel pipe
arch rib
fixedly coupled
rib
support
Prior art date
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Application number
KR1020160121313A
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English (en)
Inventor
표옥근
Original Assignee
(주)신흥이앤지
주식회사 지에스웹
주식회사 신흥
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Abstract

본 발명은, 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1, 2강관(32, 36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제1아치리브(65); 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제2교각(26)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1, 2강관(32, 36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제2아치리브(66); 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교각(22)과 제2교각(26) 사이의 제1, 2강관(32, 36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제3아치리브(67); 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이의 제1, 2강관(32, 36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제4아치리브(68); 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제2교각(26)와 제2교대(16) 사이의 제1, 2강관(32, 36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제5아치리브(69):를 포함하는 금속관의 현수 구조로 이루어지는 교량을 제공한다.

Description

금속관의 현수 구조로 이루어지는 교량{Suspension type bridge comprised by metal pipes}
본 발명은 교량에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 상하로 연속하는 복수 개의 아치리브를 금속관 및 철판을 이용하여 강관과 결합시켜 교량의 상판부를 지지하도록 구성함으로써, 대구경의 강관이나 복잡한 구조의 트러스 부재를 사용하지 않더라도 구조적으로 매우 안정하며 장경간으로 시공이 가능한 교량에 관한 것이다.
교량은 하천이나 강, 또는 계곡 등과 같이 사람이나 차량의 자연스러운 보행이 불가능한 경우에 설치되는 구조물로서, 특히 강이나 해안가 등에 설치되는 교량들은 강의 수심이나 유속 등과 같은 이유로 교각과 교각 사이의 장견간이 굉장히 길어지는 경우가 종종 발생한다.
거더교나 트러스교, 또는 아치교 등과 같은 강재 구조물 교량은 상판에 작용하는 하중을 교각 위에 설치되는 보의 휨강성으로 견디게 되는데, 장견간이 길어지게 되면 강 구조물 자체의 강성 감소와 증가되는 하중을 동시에 견뎌야 하기 때문에, 대개의 경우 거더 자체를 대구경의 강관으로 이루어지는 강재 구조물을 이용하거나 또는 복잡한 구조의 강재 트러스 구조물을 사용하는 방식으로 교량의 구조적인 안정을 꾀하고 있다.
하지만, 대구경의 강관을 이용한 강재 구조물이나 강재 트러스 구조물로서 거더를 구성하게 되면 장경간의 교량 시공이 가능한 장점은 있으나, 시공비용이 현저히 증가하게 됨은 물론 장시간의 시공기간이 소요되는 단점이 있다. 이를 위해 다양한 종류의 기술이 제안되고 있으나, 제안되고 있는 기술들 대부분은 장견간의 교량 시공을 위해 강관 내부에 보강콘크리트를 채워넣거나, 강관과 트러스 부재를 혼용하는 등과 같이 구조 자체를 매우 복잡하게 구성하는 것이 대부분이라는 점에서 이에 대한 개선방안이 필요하다.
대한민국 등록특허 제1029165호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단순한 구조를 가지면서도 상판부에 작용하는 하중을 매우 안정으로 흡수하여 분산시킬 수 있을 뿐 아니라 장견간으로 용이한 시공이 가능한 교량을 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 상부 일측 부위에 제1설치단(13)이 형성되며 하면 부위가 지면에 고정설치되는 제1교대(12), 상부 일측 부위에 제2설치단(17)이 형성되며 하면 부위가 지면에 고정설치되되 제1교대(12)와 일정 거리 떨어져 위치하는 제2교대(16); 각 하면 부위는 지면에 고정설치되되 상호 간에 일정 거리 떨어져 제1, 2교대(12, 16) 사이에 위치하는 제1, 2교각(22, 26); 일정 길이를 가지며 제1, 2교각(22, 26)에 의해 지지되되 일단 부위는 제1교대(12)의 제1설치단(13) 일측 부위에 고정결합되고 타단 부위는 제2교대(16)의 제2설치단(17) 일측 부위에 고정결합되는 제1강관(32), 일정 길이를 가지며 제1, 2교각(22, 26)에 의해 지지되어 제1강관(32)과 일정 간격 이격되어 대향하되 일단 부위는 제1교대(12)의 제1설치단(13) 타측 부위에 고정결합되고 타단 부위는 제2교대(16)의 제2설치단(17) 타측 부위에 고정결합되는 제2강관(36); 상호 간에 일정 간격 이격되어 위치하는 복수 개로 이루어지되, 각각의 양단 부위는 제1, 2강관(32, 36)의 내면 부위에 고정결합되는 연결관(40); 일단 부위는 제1강관(32)의 일단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제1지지봉(52), 일단 부위는 제2강관(36)의 일단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제2지지봉(54), 일단 부위는 제1강관(32)의 타단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제3지지봉(56), 일단 부위는 제2강관(36)의 타단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제4지지봉(58); 일단 부위는 제1지지봉(52)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제1교대(12)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제1지지리브(61), 일단 부위는 제2지지봉(54)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제1교대(12)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제2지지리브(62), 일단 부위는 제3지지봉(56)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제2교대(16)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제3지지리브(63), 일단 부위는 제4지지봉(56)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제2교대(16)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제4지지리브(64); 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제1상부아치리브(652), 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제2상부아치리브(654)로 이루어지는 제1아치리브(65); 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제2교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제3상부아치리브(662), 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제2교각(26)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제4상부아치리브(664)로 이루어지는 제2아치리브(66); 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교각(22)과 제2교각(26) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제1상부아치리브(652)의 일단 부위 및 제3상부아치리브(662)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제1하부아치리브(672), 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교각(22)과 제2교각(26) 사이의 제2강관(36) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제2상부아치리브(654)의 일단 부위 및 제4상부아치리브(664)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제2하부아치리브(674)로 이루어지는 제3아치리브(67); 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제1지지리브(61)의 타단 부위 및 제1상부아치리브(652)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제3하부아치리브(682), 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이의 제2강관(36) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제2지지리브(62)의 타단 부위 및 제2상부아치리브(654)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제4하부아치리브(684)로 이루어지는 제4아치리브(68); 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제2교각(26)와 제2교대(16) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제3상부아치리브(662)의 일단 부위 및 제3지지리브(63)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제5하부아치리브(692), 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제2교각(26)와 제2교대(16) 사이의 제2강관(36) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제4상부아치리브(664)의 일단 부위 및 제4지지리브(64)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제6하부아치리브(694)로 이루어지는 제5아치리브(69); 제1지지리브(61)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제1행어관(71), 제2지지리브(62)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제2행어관(72), 제3지지리브(63)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제3행어관(73), 제4지지리브(64)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제4행어관(74), 제1상부아치리브(652)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제5행어관(75), 제2상부아치리브(664)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제6행어관(76), 제3상부아치리브(662)와 제1강관 상호 간을 연결하는 복수 개의 제7행어관(77), 제4상부아치리브(664)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제8행어관(78); 제1하부아치리브(672)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제1결합강판(81), 제2하부아치리브(674)와 제2강관(34) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제2결합강판(82), 제3하부아치리브(682)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제3결합강판(83), 제4하부아치리브(684)와 제2강관(36) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제4결합강판(84), 제5하부아치리브(692)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제5결합강판(85), 제6하부아치리브(694)와 제2강관(36) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제6결합강판(86); 일단 부위는 제1교대(12) 상면 일측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제1지지봉(52)에 고정 결합되는 제1지지케이블(92), 일단 부위는 제1교대(12) 상면 타측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제2지지봉(54)에 고정 결합되는 제2지지케이블(94), 일단 부위는 제2교대(16) 상면 일측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제3지지봉(52)에 고정 결합되는 제3지지케이블(96), 일단 부위는 제2교대(16) 상면 타측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제4지지봉(52)에 고정 결합되는 제4지지케이블(98);을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 제1, 2, 3, 4지지케이블(92, 94, 96, 98) 각각에는 제1, 2, 3, 4장력조절수단(93, 95, 97, 99) 각각이 매개될 수 있다.
본 발명은 좌우 한 쌍의 각 강관에 상하 교대로 연속하는 아치리브를 결합함과 동시에 행어관 및 결합강판을 이용하여 강관과 아치리브 각각을 긴밀하게 연결하여 방식으로 교량의 상판부를 지지하도록 구성함으로써, 상대적으로 작은 직경의 강관을 사용하더라도 교량에 작용하는 휨모멘트를 용이하게 흡수 및 분산시킬 수 있다는 점에서 장시간 안정적인 구조를 유지할 수 있는 장경간의 교량을 용이하게 시공할 수 있도록 해준다.
도 1은 본 발명에 따른 교량의 개략적인 사시구성도.
도 2는 본 발명에 따른 교량의 개략적인 측면구성도.
도 3은 본 발명에 따른 교량의 개략적인 평면구성도.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3 각각은 본 발명에 따른 교량의 개략적인 사시구성도, 측면구성도 그리고 평면구성도를 보여준다. 본 발명은 각 도면에 개시된 것과 같이, 제1, 2교대(12, 16), 제1, 2교각(22, 26), 제1, 2강관(32, 36), 연결관(40), 지지봉, 지지리브 및 아치리브, 행어관, 결합강판, 지지케이블을 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.
제1, 2교대(12, 16) 각각은 서로 일정 거리 떨어져 위치하며, 각각의 하면 부위는 지면에 고정 설치되고, 제1, 2교대(12, 16) 각각의 상부 일측에는 제1, 2설치단(13, 17)이 형성된다. 제1, 2교대 각각은 철근-콘크리트 구조물로 이루어질 수 있다.
제1, 2교각(22, 26) 각각은 서로 일정 거리 떨어져 위치하되, 제1, 2교대(12, 16) 사이에 설치된다. 제1, 2교각(22, 26) 각각의 하면 부위는 지면에 고정설치된다. 제1, 2교대(12, 26)와 유사하게 제1, 2교각(22, 26) 역시 철근-콘크리트 구조물로 이루어질 수 있다.
제1, 2강관(32, 36)은 일정 길이를 가지는 금속관으로 제1, 2교각(22, 26) 상부를 따라 설치되어 지지된다. 이때, 제1강관(32)의 일단 부위는 제1교대(12)의 제1설치단(13) 일측 부위에 고정결합되고, 그 타단 부위는 제2교대(16)의 제2설치단(17) 일측 부위에 고정결합된다. 또한, 제2강관(36)은 제1강관(32)과 일정 간격 이격되어 대향하되, 그 일단 부위는 제1교대(12)의 제1설치단(13) 타측 부위에 고정결합되고, 그 타단 부위는 제2교대(16)의 제2설치단(17) 타측 부위에 고정결합된다.
연결관(40)은 제1, 2강관(32, 36) 상호 간을 결합하는 수단으로, 상호 간에 일정 간격 이격되어 위치하는 복수 개로 이루어지며, 각각의 양단 부위는 제1, 2강관(32, 36)의 내면 부위에 고정결합된다. 연결관은 일정 직경을 가지는 금속관으로 이루어질 수 있다.
지지봉은 일정 직경 및 일정 길이을 가지는 금속관으로서, 제1, 2, 3, 4지지봉(52, 54, 56, 58)으로 이루어진다. 제1지지봉(52)은 그 일단 부위는 제1강관(32)의 일단 상면 부위에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장된다. 제2지지봉(54)은 그 일단 부위는 제2강관(36)의 일단 상면에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장된다.
또한, 제3지지봉(56)은 그 일단 부위는 제1강관(32)의 타단 상면 부위에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장된다. 제4지지봉(58)은 그 일단 부위는 제2강관(36)의 타단 상면 부위에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장된다.
즉, 본 발명에 따른 제1, 2, 3, 4지지봉(52, 54, 56, 58) 각각은 수직 상방으로 일정 수직 높이를 가지며 설치되는 것이 아니라, 도 2와 같이 후방으로 일정 각도 경사지면서 설치되는 특징이 있다. 이는 지지리브를 보다 안정적으로 고정 결합하기 위한 것으로서 후술한다.
지지리브는 제1, 2교대(12, 16) 각각에 인접하여 설치되는 부분으로서, 제1, 2, 3, 4지지리브(61, 62, 63, 64)로 이루어진다. 제1지지리브(61)는 그 일단 부위가 제1지지봉(52)에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제1교대(12)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합된다. 제2지지리브(62)는 그 일단 부위가 제2지지봉(54)에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제1교대(12)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합된다. 즉, 제1, 2지지리브(61, 62) 각각은 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루는 아치리브의 1/2을 이루는 구조로 이루어진다.
제3지지리브(63)는 그 일단 부위가 제3지지봉(56)에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제2교대(16)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합된다. 제4지지리브(64)는 그 일단 부위는 제4지지봉(56)에 고정 결합되고, 그 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제2교대(16)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합된다. 제1, 2지지리브(61, 62)와 유사하게, 제3, 4지지리브(63, 64) 각각은 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루는 아치리브의 1/2을 이루는 구조로 이루어진다.
아치리브는 일정 직경의 금속관으로서 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루며 제1, 2강관(32, 36)의 상부에 위치하는 제1, 2아치리브(65, 66)와, 일정 직경의 금속관으로서 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1, 2강관(32, 36)의 하부에 위치하는 제3, 4, 5아치리브(67, 68, 69)로 분리 구성된다.
중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루는 제1아치리브(65)는 제1교각(22)의 상부에 위치하며, 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 일측 부위에 고정 결합되는 제1상부아치리브(652)와, 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 일측 부위에 고정 결합되는 제2상부아치리브(654)로 이루어진다.
중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루는 제2아치리브(66)는 제2교각(26)의 상부에 위치하며, 각 양단 부위가 제2교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 일측 부위에 고정 결합되는 제3상부아치리브(662)와, 각 양단 부위가 제2교각(26)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 일측 부위에 고정 결합되는 제4상부아치리브(664)로 이루어진다.
중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루는 제3아치리브(67)는 제1교각(22)과 제2교각(26) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하며, 각 양단 부위가 제1상부아치리브(652)의 일단 부위 및 제3상부아치리브(662)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 일측 부위에 고정 결합되는 제1하부아치리브(672)와, 각 양단 부위가 제2상부아치리브(654)의 일단 부위 및 제4상부아치리브(664)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(36)의 하면 일측 부위에 고정 결합되는 제2하부아치리브(674)로 이루어진다.
중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루는 제4아치리브(68)는 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하며, 각 양단 부위가 제1지지리브(61)의 타단 부위 및 제1상부아치리브(652)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 일측 부위에 고정 결합되는 제3하부아치리브(682)와, 각 양단 부위가 제2지지리브(62)의 타단 부위 및 제2상부아치리브(654)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(36)의 하면 일측 부위에 고정 결합되는 제4하부아치리브(684)로 이루어진다.
또한, 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루는 제5아치리브(69)는 제2교각(26)와 제2교대(16) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하며, 각 양단 부위가 제3상부아치리브(662)의 일단 부위 및 제3지지리브(63)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 일측 부위에 고정 결합되는 제5하부아치리브(692)와, 각 양단 부위가 제4상부아치리브(664)의 일단 부위 및 제4지지리브(64)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(32)의 하면 일측 부위에 고정 결합되는 제6하부아치리브(694)로 이루어진다.
이럴 경우, 제1, 2지지리브(61, 62)가 제4아치리브(68)와 가상의 연결선을 이루며 제1, 2강관(32, 36) 각각에 고정 결합되고, 제4아치리브(68)가 제1아치리브(65)와 가상의 연결선을 이루며 제1, 2강관(32, 36) 각각에 고정 결합되며, 제1아치리브(65)가 제3아치리브(67)와 가상의 연결선을 이루며 제1, 2강관(32, 36) 각각에 고정 결합되고, 제3아치리브(67)가 제2아치리브(66)와 가상의 연결선을 이루며 제1, 2강관(32, 36) 각각에 고정 결합되며, 제2아치리브(66)가 제5아치리브(69)와 가상의 연결선을 이루며 제1, 2강관(32, 36) 각각에 고정 결합되고, 제5아치리브(69)가 제3, 4지지리브(63, 64) 가상의 연결선을 이루며 제1, 2강관(32, 36) 각각에 고정 결합됨에 따라, 각 아치리브는 좌우에 위치하는 지지리브에 대하여 코사인 함수와 같은 궤적으로 이루게 된다.
즉, 제1, 2, 3, 4, 5아치리브(65, 66, 67, 68, 69) 각각은 제1, 2강관(32, 36)을 매개로 상하로 연속하는 아치를 이룸과 동시에 제1, 2강관(32, 36)에 긴밀하게 고정 결합되며, 제1교대(12)와 제1교각(22) 중간 부위 및 제1, 2교각(22, 26) 중간 부위, 그리고 제2교각(26)과 제2교대(16) 중간 부위에 위치하는 제1, 2강관(32, 36)의 하측에는 제3, 4, 5아치리브(67, 68, 69)가 마련된다.
일정 길이를 가지며 교대 및 교각에 의해 지지되는 제1, 2강관(32, 36)의 상하에 연속하는 아치리브들이 고정 결합되고, 교대 및 교각 중간 중간에 보강 부재로서의 아치리브들이 마련되는 경우, 교량은 장시간 구조적으로 매우 안정적인 상태를 유지할 수 있음은 물론 강관의 지지점으로 작용하는 교대와 교각, 그리고 교각 사이의 중앙 지점에 집중되는 휨모멘트를 보다 안정적으로 흡수하여 교대 또는 교각으로 전달하는 것이 가능하다.
또한, 제1교대(12)에 마련되는 제1, 2지지봉(52, 54) 및 제2교대(16)에 마련되는 제3, 4지지봉(56, 58) 각각을 수직 상방인 아닌 후방으로 일정 각도 경사지도록 설치하게 되면, 제1, 2강관(32, 36)에 대하여 가상의 연결선을 이루며 결합되는 각 아치리브를 더욱 안정적으로 지지하는 것이 가능하다.
행어관은 각 아치리브를 제1, 2강관(32, 36)과 연결하는 수단으로, 제1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8행어관(71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78)으로 이루어진다. 제1행어관(71)은 제1지지리브(61)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어지며, 제2행어관(72)은 제2지지리브(62)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어지고, 제3행어관(73)은 제3지지리브(63)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어진다.
또한, 제4행어관(74)는 제4지지리브(64)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어지고, 제5행어관(75)은 제1상부아치리브(652)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어지며, 제6행어관(76)은 제2상부아치리브(664)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어지고, 제7행어관(77)은 제3상부아치리브(662)와 제1강관 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어지며, 제8행어관(78)은 제4상부아치리브(664)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개로 이루어진다.
각 행어관에 의해 각 아치리브 및 지지리브 각각이 제1, 2강관 각각에 고정 결합되면, 아치리브 및 지지리브 각각과 제1, 2강관 상호 간은 트러스와 유사한 구성으로 결합됨에 따라 교량은 더욱 안정적인 구조를 가지게 된다. 각 행어관은 일정 직경의 금속관으로 이루어질 수 있으며, 도면에는 일정 각도를 이루며 결합되는 구성이 개시되어 있으나 이와 달리 행어관은 행어케이블과 유사하게 각 아치리브 및 지지리브를 제1, 2강관에 수직으로 연결될 수도 있을 것이다.
결합강판은 아치리브 각각과 제1, 2강관 사이에 마련되며, 제1, 2, 3, 4, 5, 6결합강판(81, 82, 83, 84, 85, 86)으로 이루어진다. 제1결합강판(81)은 제1하부아치리브(672)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되며, 제2결합강판(82)은 제2하부아치리브(674)와 제2강관(34) 사이 공간을 밀폐하면 결합되고, 제3결합강판(83)은 제3하부아치리브(682)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합된다.
또한, 제4결합강판(84)는 제4하부아치리브(684)와 제2강관(36) 사이 공간을 밀폐하면 결합되며, 제5결합강판(84)은 제5하부아치리브(692)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되고, 제6결합강판(86)은 제6하부아치리브(694)와 제2강관(36) 사이 공간을 밀폐하면 결합된다. 각 결합강판은 일정 두께를 가지는 금속판으로 이루어질 수 있으며, 용접에 의해 제3, 4, 5아치리브와 제1, 2강관 사이에 결합될 수 있다.
제1, 2강판에 대하여 제3, 4, 5아치리브 각각이 제1, 2아치리브 및 제1 내지 제3지지리브 각각과 가상의 연결선으로 곡률을 이루며 일체형 구조로 결합된 상태에서, 결합강판에 의해 제3, 4, 5아치리브와 제1, 2강관 상호 간이 연결되면, 제1, 2강관의 강성을 더욱 증진될 수 있음은 물론 제1, 2강관에 전달되는 휨모멘트를 더욱 적절하게 흡수하여 교대 또는 교각으로 전달하는 것이 가능하다.
지지케이블은 지지봉을 안정적으로 지지하는 수단으로, 제1, 2, 3, 4지지케이블(92, 94, 96, 98)로 이루어진다. 제1지지케이블(92)은 그 일단 부위가 제1교대(12) 상면 일측 부위에 고정 결합되고, 그 타단 부위는 제1지지봉(52)에 고정 결합된다. 제2지지케이블(94)는 그 일단 부위가 제1교대(12) 상면 타측 부위에 고정 결합되고, 그 타단 부위는 제2지지봉(54)에 고정 결합된다.
또한, 제3지지케이블(96)은 그 일단 부위가 제2교대(16) 상면 일측 부위에 고정 결합되고, 그 타단 부위는 제3지지봉(52)에 고정 결합된다. 제4지지케이블(98)은 그 일단 부위가 제2교대(16) 상면 타측 부위에 고정 결합되고, 그 타단 부위는 제4지지봉(52)에 고정 결합된다.
제1, 2, 3, 4지지케이블(92, 94, 96, 98) 각각은 와이어로프로 이루어질 수 있으며, 이들 각각에는 도면과 같이 제1, 2, 3, 4장력조절수단(93, 95, 97, 99) 각각이 매개될 수도 있다. 각 지지케이블에 별도의 장력조절수단이 마련되면 각 지지봉을 지지하는 지지케이블의 장력을 용이하게 조절할 수 있게 된다. 제1, 2, 3, 4장력조절수단 각각은 통상적인 턴바클로 이루어질 수 있다.
한편, 첨부된 도면에는 제1, 2교대(12, 16) 사이에 제1, 2교각(22, 26)이 설치되고, 각 아치리브는 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이, 제1, 2교각(22, 26) 사이, 그리고 제2교각(26)과 제2교대(16) 사이에 상하로 배치되는 구성이 일례로 개시되어 있으나, 본 발명은 제1, 2교대 사이에 3개 이상의 교각이 설치되는 경우도 배제하지 않는다.
만일, 제1, 2교대 사이에 3개 이상의 교각이 설치되면, 각 교각의 상부에는 상방으로 일정 곡률을 이루는 아치리브가 위치하며, 교대와 교각 사이, 각 교각 사이, 그리고 교각과 교대 사이에는 하방으로 일정 곡률을 이루는 아치리브가 위치하고, 이들 각 아치리브의 양단부는 각 강관을 기점으로 가상의 연결선을 따라 강관의 상면 일측 부위 및 하면 일측 부위에 결합된다. 이때, 결합강판 역시 각 아치리브와 강관 사이에 마련되어야 함은 물론이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
12, 16 : 제1, 2교대 22, 26 : 제1, 2교각
32, 36 : 제1, 2강관 40 : 연결관
52, 54, 56, 58 : 제1, 2, 3, 4지지봉
61, 62, 63, 64 : 제1, 2, 3, 4지지리브
65, 66, 67, 68, 69 : 제1, 2, 3, 4, 5아치리브
71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 : 제1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8행어관
81, 82, 83, 84, 85, 86 : 제1, 2, 3, 4, 5, 6결합강판
92, 94, 96, 98 : 제1, 2, 3, 4지지케이블
93, 95, 97, 99 : 제1, 2, 3, 4장력조절수단

Claims (2)

  1. 상부 일측 부위에 제1설치단(13)이 형성되며 하면 부위가 지면에 고정설치되는 제1교대(12), 상부 일측 부위에 제2설치단(17)이 형성되며 하면 부위가 지면에 고정설치되되 제1교대(12)와 일정 거리 떨어져 위치하는 제2교대(16);
    각 하면 부위는 지면에 고정설치되되 상호 간에 일정 거리 떨어져 제1, 2교대(12, 16) 사이에 위치하는 제1, 2교각(22, 26);
    일정 길이를 가지며 제1, 2교각(22, 26)에 의해 지지되되 일단 부위는 제1교대(12)의 제1설치단(13) 일측 부위에 고정결합되고 타단 부위는 제2교대(16)의 제2설치단(17) 일측 부위에 고정결합되는 제1강관(32), 일정 길이를 가지며 제1, 2교각(22, 26)에 의해 지지되어 제1강관(32)과 일정 간격 이격되어 대향하되 일단 부위는 제1교대(12)의 제1설치단(13) 타측 부위에 고정결합되고 타단 부위는 제2교대(16)의 제2설치단(17) 타측 부위에 고정결합되는 제2강관(36);
    상호 간에 일정 간격 이격되어 위치하는 복수 개로 이루어지되, 각각의 양단 부위는 제1, 2강관(32, 36)의 내면 부위에 고정결합되는 연결관(40);
    일단 부위는 제1강관(32)의 일단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제1지지봉(52), 일단 부위는 제2강관(36)의 일단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제2지지봉(54), 일단 부위는 제1강관(32)의 타단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제3지지봉(56), 일단 부위는 제2강관(36)의 타단 상면 부위에 고정 결합되고 타측 부위는 후측으로 일정 각도 경사지며 상방으로 연장되는 제4지지봉(58);
    일단 부위는 제1지지봉(52)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제1교대(12)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제1지지리브(61), 일단 부위는 제2지지봉(54)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제1교대(12)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제2지지리브(62), 일단 부위는 제3지지봉(56)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제2교대(16)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제3지지리브(63), 일단 부위는 제4지지봉(56)에 고정 결합되고 타측 부위는 하방으로 일정 곡률을 이루며 연장되어 제2교대(16)로부터 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제4지지리브(64);
    중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제1상부아치리브(652), 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제1교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제2상부아치리브(654)로 이루어지는 제1아치리브(65);
    중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제2교각(22)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제1강관(32)의 상면 부위에 고정 결합되는 제3상부아치리브(662), 중앙 부위가 상방으로 일정 곡률을 이루되 각 양단 부위가 제2교각(26)을 기점으로 좌우로 일정 거리 연장되어 위치하는 제2강관(36)의 상면 부위에 고정 결합되는 제4상부아치리브(664)로 이루어지는 제2아치리브(66);
    중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교각(22)과 제2교각(26) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제1상부아치리브(652)의 일단 부위 및 제3상부아치리브(662)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제1하부아치리브(672), 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교각(22)과 제2교각(26) 사이의 제2강관(36) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제2상부아치리브(654)의 일단 부위 및 제4상부아치리브(664)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제2하부아치리브(674)로 이루어지는 제3아치리브(67);
    중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제1지지리브(61)의 타단 부위 및 제1상부아치리브(652)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제3하부아치리브(682), 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제1교대(12)와 제1교각(22) 사이의 제2강관(36) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제2지지리브(62)의 타단 부위 및 제2상부아치리브(654)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(36)의 하면 부위에 고정 결합되는 제4하부아치리브(684)로 이루어지는 제4아치리브(68);
    중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제2교각(26)와 제2교대(16) 사이의 제1강관(32) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제3상부아치리브(662)의 일단 부위 및 제3지지리브(63)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제1강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제5하부아치리브(692), 중앙 부위가 하방으로 일정 곡률을 이루며 제2교각(26)와 제2교대(16) 사이의 제2강관(36) 하부에 위치하되 각 양단 부위가 제4상부아치리브(664)의 일단 부위 및 제4지지리브(64)의 타단 부위와 가상의 연결선을 이루도록 제2강관(32)의 하면 부위에 고정 결합되는 제6하부아치리브(694)로 이루어지는 제5아치리브(69);
    제1지지리브(61)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제1행어관(71), 제2지지리브(62)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제2행어관(72), 제3지지리브(63)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제3행어관(73), 제4지지리브(64)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제4행어관(74), 제1상부아치리브(652)와 제1강관(32) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제5행어관(75), 제2상부아치리브(664)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제6행어관(76), 제3상부아치리브(662)와 제1강관 상호 간을 연결하는 복수 개의 제7행어관(77), 제4상부아치리브(664)와 제2강관(36) 상호 간을 연결하는 복수 개의 제8행어관(78);
    제1하부아치리브(672)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제1결합강판(81), 제2하부아치리브(674)와 제2강관(34) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제2결합강판(82), 제3하부아치리브(682)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제3결합강판(83), 제4하부아치리브(684)와 제2강관(36) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제4결합강판(84), 제5하부아치리브(692)와 제1강관(32) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제5결합강판(85), 제6하부아치리브(694)와 제2강관(36) 사이 공간을 밀폐하면 결합되는 제6결합강판(86);
    일단 부위는 제1교대(12) 상면 일측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제1지지봉(52)에 고정 결합되는 제1지지케이블(92), 일단 부위는 제1교대(12) 상면 타측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제2지지봉(54)에 고정 결합되는 제2지지케이블(94), 일단 부위는 제2교대(16) 상면 일측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제3지지봉(52)에 고정 결합되는 제3지지케이블(96), 일단 부위는 제2교대(16) 상면 타측 부위에 고정 결합되고 타단 부위는 제4지지봉(52)에 고정 결합되는 제4지지케이블(98);
    을 포함하는 금속관의 현수 구조로 이루어지는 교량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 2, 3, 4지지케이블(92, 94, 96, 98) 각각에는 제1, 2, 3, 4장력조절수단(93, 95, 97, 99) 각각이 매개되는 것을 특징으로 하는 금속관의 현수 구조로 이루어지는 교량.
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KR102194380B1 (ko) * 2019-09-27 2020-12-24 유영찬 아치리브에 인장력이 주된 단면력으로 작용하는 연속아치교 및 그 시공방법

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JPH0693603A (ja) * 1992-09-11 1994-04-05 Kumagai Gumi Co Ltd 逆アーチ状弧部材及び斜張構造を用いた梁構築装置及び該梁構築装置に用いる逆アーチ状弧部材
KR20100116317A (ko) * 2009-04-22 2010-11-01 성원기술개발(주) 아치형 단순교

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