KR200458728Y1 - 외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량 - Google Patents

Abstract

외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량이 개시된다. 상기 가설교량은, H-빔 주형을 구비하며, 외부 보강재가 상기 주형의 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 양단을 각각 지그재그로 연결하면서 상기 외부 보강재의 양단이 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지에 고정된다.

가설 교량, 주형, H-빔, 보강, 좌굴, 강성, 수명

Description

외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량{temporary installation bridge having external reinforcement and prestressing}

본 고안은 가설교량에 관한 것으로, 특히 외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량에 관련한다.

가설교량은 도로 공사 시 우회도로의 확보, 본 교량의 보수공사 시 차량의 우회횡단, 통행이 심한 도로의 횡단 육교, 항만시설에 따른 작업용 교량 등 다양한 용도로 설치 및 사용되고 있다.

종래의 가설교량은 아이-빔(I-Beam)과 복공판을 사용하여 지간 거리가 짧고 복잡한 형상을 하고 있기 때문에 공사비의 과다 지출, 공사기간의 장기화는 물론 시공성이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 또한 폭우로 인한 장마시 지간이 좁은 가설 교량에 부유 물질이 걸려 강이 범람할 우려가 있으며 유속이 빠른 횡 하중에 의하여 교량이 전도될 우려가 있으므로 지간이 넓은 가설 교량의 설치가 요구되고 있다.

현재 장지간을 가능하게 하기 위한 몇 가지 공법들이 제안되어 있는데, 그 중에서 주형 즉, H-빔에 수직 및 수평 보강재와, H-빔 하부 중앙에 편향부를 부착 하고, 양 끝단에 정착구를 설치한 후 고강도 강봉을 사용하여 프리스트레싱 시키는 공법이 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 해결책에 불구하고, 교량의 상부 하중에 의해 주형이 좌굴된다는 문제점이 있거나, 프리스트레싱에 의한 국부적인 응력집중으로 좌굴이 발생한다는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 교량의 상부하중에 의한 주형의 좌굴에 저항함과 동시에 주형의 단면 형상을 유지할 수 있는 가설교량을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 프레스트레싱에 의한 국부적인 응력집중에 의한 좌굴에 저항할 수 있는 가설교량을 제공하는 것이다.

상기한 목적은, H-빔 주형을 갖는 가설교량에 있어서, 외부 보강재가 상기 주형의 상부 플랜지 및 하부 플랜지의 양단을 각각 지그재그로 연결하면서 상기 외부 보강재의 양단이 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지에 고정되는 외부보강재를 적용한 가설교량에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 외부 보강재는 단면이 "ㄱ" 또는 "ㄷ"자 형상을 이룰 수 있다.

또한, 바람직하게, 상기 외부 보강재는 직립 외부 보강재와 경사 외부 보강재가 쌍을 이루어 반복되면서 이어질 수 있다.

상기의 구조에 의하면, 전체적으로 주형에 가해지는 응력을 감소시킴과 동시에 프리스트레싱에 의한 국부적인 응력을 감소시킴으로써 교량의 계획된 수명을 유지 또는 연장할 수 있으며, 가설교량에 대한 건전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 외부 보강재로 인해 토션 스티프니스(torsion stiffness)가 증가하여 사교, 곡선부, 가설교량의 진입부, 출입부 등의 비틀림이 발생하는 구조물에 효과적으로 적용되어 비틀림 하중에 저항성을 가질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면 본 고안의 실시 예를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 가설교량을 나타내는 측면도이다.

도시된 바와 같이, 가설교량은 다수의 교각(10), 교각(10) 위에 설치되는 주형(20), 주형(20) 위에 설치된 복공판(30), 및 주형(20) 하부에서 교각(10) 사이에 설치된 프리스트레싱 유닛(50)으로 이루어진다.

교각(10)은 복수 개의 에이치-빔(H-Beam)이 설치된 강재로서, 지면에 설치되며, 교각(10)의 상단에 주형(20)이 설치되고, 주형(2)의 상면에는 철재의 복공판(30)이 복수 개 설치되어 있다.

또한, 프리스트레싱 유닛(50)은 주형(20) 하부에 고정되는 한 쌍의 새들(52)과, 새들(52) 사이에 연결되는 인장부재(56), 및 인장부재(56)를 잡아당겨 새들(52)에 고정시키는 정착구(54)로 이루어진다.

이러한 구조는 종래 잘 알려진 구조이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 고안에 따르면, 주형(20)의 상부 및 하부 플랜지의 양단을 지그재그로 연결하는 외부 보강재(40)가 설치된다.

도 2는 본 고안에 외부 보강재(40)를 상세하게 나타낸 도면이다.

주형(20)은 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23) 및 이들을 연결하는 복 부(21)로 구성되는데, 외부 보강재(40)는 상부 플랜지(22)의 양단과 하부 플랜지(23)의 양단을 지그재그로 연결한다.

바람직하게, 도 2에 나타낸 바와 같이, 외부 보강재(40)는 톱니 형상으로 이어지는바, 직립 외부 보강재(41)와 경사 외부 보강재(42)가 쌍을 이루어 반복되면서 이어진다.

외부 보강재(40)는 강재로 구성되며, 단면이 "ㄱ" 또는 "ㄷ"자 형상을 이루어 주형(20)을 따라 지그재그로 상부 플랜지(22)와 하부 플랜지(23)에 양단이 용접 등의 방법으로 고정된다.

이러한 구조에 의하면, 교량의 상부 하중에 의한 주형(20)의 좌굴에 저항하는 동시에 상부 플랜지(22)에 가해지는 모든 하중을 하부 플랜지(23)에 전달하기 위해 주형의 단면 형상을 유지할 수 있다.

특히, 도 3을 참조하면, 프리스트레싱 유닛(50)에서 새들(52)이 주형(20)에 고정되는 부분에서는 프리스트레싱에 의해 하방으로 회전 모멘트가 발생하여 고정 부분(58)에 국부적인 응력이 집중하게 된다. 이때, 외부 보강재(40)에 의해 고정 부분(58)에 가해지는 국부적인 응력을 분산시킴으로써 주형(20)에 작용하는 응력을 감소시키는 효과를 갖게 된다.

이와 같이 전체적으로 주형에 가해지는 응력을 감소시킴과 동시에 프리스트레싱에 의한 국부적인 응력을 감소시킴으로써 교량의 계획된 수명을 유지 또는 연장할 수 있으며, 가설교량에 대한 건전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 외부 보강재로 인해 토션 스티프니스(torsional stiffness)가 증가하 여 사교, 곡선부, 가설교량의 진입부, 출입부 등의 비틀림이 발생하는 구조물에 효과적으로 적용되어 비틀림 하중에 저항성을 가질 수 있다.

이상에서는 본 고안의 실시 예를 예로 들어 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 본 고안은 상기의 실시 예에 한정되어 해석되어서는 안 되며, 이하에 기재된 등록청구범위에 의해 해석되어야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 가설교량을 나타내는 측면도이다.

도 2는 본 고안에 외부 보강재(40)를 상세하게 나타낸 도면이다.

도 3은 프리스트레싱 유닛의 주형과의 결합 부분을 확대하여 나타낸다.

Claims (3)

1. 다수의 교각, 상기 교각 위에 설치되는 주형, 및 상기 주형 하부에서 상기 교각 사이에 설치된 프리스트레싱 유닛을 구비한 가설교량에 있어서,

   상기 주형은, 서로 대향하는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 이들을 연결하는 복부가 일체로 형성되어 구성되고,

   외부 보강재가 톱니 형상으로 이어지면서, 상기 외부 보강재의 양단이 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 외부 보강재의 단면은 "ㄱ" 또는 "ㄷ"자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 프리스트레싱 유닛이 상기 주형에 고정되는 부분에 프리스트레싱에 의해 가해지는 응력은 상기 외부 보강재에 의해 분산되는 것을 특징으로 하는 외부보강재와 프리스트레싱을 적용한 가설교량.

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