KR20100021874A - 교량의 상부구조물 제거방법, 설치방법, 교체방법과 이를 위한 상부구조물 승강장치와 이송차량 - Google Patents

교량의 상부구조물 제거방법, 설치방법, 교체방법과 이를 위한 상부구조물 승강장치와 이송차량 Download PDF

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조영철
최은수
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조영철
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Abstract

교량의 상부구조물을 설치하는 방법이 개시된다. 상기 교량의 상부구조물을 설치하는 방법은 안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제2상부구조물을 설치하기 위한 장소의 하부에 설치하는 단계, 상기 제2상부구조물의 설치를 위한 장소의 이웃한 위치에 상기 제2상부구조물을 준비하는 단계, 상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 들어올리는 단계, 상기 제2상부구조물을 상기 안내부를 따라 수평이동 시켜 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계 및 상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 하강시켜 상기 제2상부구조물을 상기 교각상에 안착시키는 단계를 포함하는 구성을 가진다.
철도교, 교체, 설치, 철거, 상부구조물

Description

교량의 상부구조물 제거방법, 설치방법, 교체방법과 이를 위한 상부구조물 승강장치와 이송차량{Method for removing, installing and replacing an upper structure of bridge, and lifting apparatus and transportation vehicle of the upper structure of bridge for the method}
본 발명은 교량의 상부구조물 철거, 설치 또는 교체하는 방법과 이에 이용되는 교량의 상부구조물 승강장치 및 이송차량에 대한 것이다.
종래에는 교량의 상부구조물을 철거 또는 설치 시 크레인을 이용하여 상부구조물을 들어올려서 철거된 상부구조물을 차량에 싣거나 차량에 실려 있는 상부구조물을 교각상에 설치하는 방식을 이용한다.
일반 교량에서는 그 교량의 공사를 위해 차량의 통행을 통제하더라도 차량들이 다른 곳으로 우회할 수 있기 때문에 큰 문제가 되지 않으나, 철도교에 있어서는 어느 한 철도교에서 열차의 운행이 통제되면 열차의 우회 운행이 어렵기 때문에 그 노선 전체가 마비된다는 문제점이 있다. 이에 따라 철도교의 상부구조물 교체는 신속하게 이루어져야 한다. 국내 경부선의 경우 열차의 운행에 큰 지장을 주지 않으면서 상부구조물 교체에 활용할 수 있는 시간이 4∼5시간 정도로 보고 있다. 즉, 국내 경부선에 있는 철도교에서 상부구조물의 교체는 바람직하게는 4∼5시간 내에 신속하게 완료될 수 있어야 한다.
경우에 따라 철도교의 상부구조물 교체를 위해 가시설물을 설치하고, 그 위에서 상부구조물을 만든 후 철도교 상부구조물을 교체시공하는 방식도 있으나, 이 경우에는 가시설물을 설치하는 데에 많은 시간과 노력이 필요하다.
본 발명자는 종래의 방식으로 교량의 상부구조물을 철거, 설치하는 데에는 다음과 같은 문제점이 있음을 발견하였다.
즉, 종래의 교량의 상부구조물 철거방식에는 대형의 크레인이 필요한 데, 대형의 크레인은 장거리 이동이 어려우며 전체 공사비에 비해 크레인의 비용이 너무 큰 비중을 차지한다는 문제점을 야기한다.
특히, 최근 들어서는 신속설치, 설치의 간편성, 소음방지, 내구성향상 등의 이유 때문에 일반 교량의 상부구조물에서와 같이 철도교의 상부구조물도 슬라브를 갖는 스틸(steel)재 및/또는 콘크리트재로 만들고 있다. 이러한 철도교 상부구조물을 교각 아래쪽에서 철도교에 교체 설치하기 위해서는 높이가 교각의 약 2배 이상 높으면서도 덩치가 큰 대용량의 크레인이 필요한 데, 작업이 필요한 장소가 하천 등인 경우 그 장소로 대형 크레인을 이동시키기가 매우 어렵다.
그 외에 본 발명자가 개발한 대차에 크레인을 설치한 철도크레인(특허공개번호 10-2006-0091615호 참조)을 이용하는 방안을 검토하여보았지만, 철도크레인은 철도 터널의 통과를 위해 최대 높이가 약 4600㎜ 정도인 데 비해, 상부구조물의 높이가 약 1700㎜ 정도이고, 대차의 높이가 약 1800㎜ 정도이어서 대차에 상부구조물을 실은 상태에서 그 상부에 상부구조물을 승강시킬 호이스트의 설치 여유공간이 1100㎜ 정도 밖에 여유가 남지 않고, 호이스트가 매달리는 부재의 높이 등을 더 고려하면 실제 호이스트 설치를 위한 공간은 850㎜ 정도 밖에 남지 않아서 호이스트의 선정과 설치가 까다롭고, 호이스트 설치 후에도 상하 공간이 너무 작아서 그 운용에 지장이 많이 있을 것으로 판단된다. 물론, 호이스트가 매달리는 구조물의 높이를 높게 설치하면 되지만, 이 경우에는 철도 터널의 통과가 어렵다.
본 발명의 목적은 대형 크레인이 필요치 않는 교량의 상부구조물 철거방법, 설치방법 및 교체방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 짧은 시간 내에 신속하게 교량의 상부구조물을 철거, 설치 및 교체할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 목적은 상부구조물의 자세와 승강작업이 안정적으로 이루어질 있는 교량의 상부구조물의 철거, 설치 및 교체방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 철도교의 상부구조물 교체에 적합하게 이용될 수 있는 철도교 상부구조물의 철거, 설치 및 교체방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상부구조물 이송차량의 높이를 낮게 만들 수 있어 상부구조물을 싣고서 철도 터널을 통과하는 데 문제가 발생되지 않도록 해주는 철도교 상부구조물의 철거, 설치 및 교체방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 방법의 구현에 필요한 교량의 상부구조 물 승강장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 방법의 구현에 필요한 교량의 상부구조물 이송차량을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 상부구조물 제거방법은 교각상에 설치된 교량의 제1상부구조물을 제거하기 위한 방법에 있어서, 안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제1상부구조물 하부에 설치하는 단계, 상기 상부구조물 승강장치로 상기 제1상부구조물을 들어올리는 단계 및 상기 안내부를 따라 상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계를 포함하는 구성을 가지는 것이 바람직하다.
상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물의 저면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 미끄럼부재를 설치하는 단계를 포함하는 것이 좋다.
경우에 따라, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물의 저면 중 어느 하나에 롤러들을 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량을 상기 상부구조물 승강장치에 의해 들어올려진 제1상부구조물에 이웃한 위치에 준비하는 단계를 포함하고, 상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계에는 상기 지지구조물의 안내부에서 상기 상부구조물 이송차량의 안내부 쪽으로 수평이동시키는 구성을 가진다.
본 발명에 따른 상부구조물 설치방법은 교각상에 교량의 제2상부구조물을 설 치하기 위한 방법에 있어서, 안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제2상부구조물을 설치하기 위한 장소의 하부에 설치하는 단계, 상기 제2상부구조물의 설치를 위한 장소의 이웃한 위치에 상기 제2상부구조물을 준비하는 단계, 상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 들어올리는 단계, 상기 제2상부구조물을 상기 안내부를 따라 수평이동 시켜 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계 및 상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 하강시켜 상기 제2상부구조물을 상기 교각상에 안착시키는 단계를 포함하는 구성을 가지는 것이 바람직하다.
이 경우에도, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제2상부구조물의 저면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 미끄럼부재를 설치하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
경우에 따라, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제2상부구조물의 저면 중 어느 하나에 롤러들을 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2상부구조물을 준비하는 단계는 상기 제2상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량의 안내부 상에 준비하고, 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계는 상기 상부구조물 이송차량상의 안내부에서 상기 지지구조물상의 안내부로 수평이동시키는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 상부구조물 교체방법은 교각상에 설치된 교량의 제1상부구조물을 제2상부구조물로 교체하기 위한 방법에 있어서, 안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제1상부구조물 하부에 설치하는 단계, 상기 상부구조물 승강장치로 상기 제1상부구조물을 들어올리는 단계, 상기 안내부를 따라 상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계, 상기 제2상부구조물의 설치를 위한 장소의 이웃한 위치에 상기 제2상부구조물을 준비하는 단계, 상기 제2상부구조물을 상기 안내부를 따라 수평이동 시켜 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계 및 상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 하강시켜 상기 제2상부구조물을 상기 교각상에 안착시키는 단계를 포함하는 구성을 가지는 것이 바람직하다.
이 경우에도, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물 또는 상기 제2상부구조물의 저면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 미끄럼부재를 설치하는 단계를 포함하는 것이 좋다.
경우에 따라, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물 또는 상기 제2구조물의 저면 중 어느 하나에 롤러들을 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량을 상기 상부구조물 승강장치에 의해 들어올려진 제1상부구조물에 이웃한 위치에 준비하는 단계를 포함하고,
상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계에는 상기 지지구조물상의 안내부에서 상기 상부구조물 이송차량의 안내부 쪽으로 수평이동시키고,
상기 제2상부구조물을 준비하는 단계는 상기 제2상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량에 준비하고,
상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계는 상기 상부구조물 이송차량상의 제2상부구조물을 상기 지지구조물상의 안내부로 수평이동시켜 탑재하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 상부구조물 승강장치는 간격을 두고 설치된 적어도 2이상의 승강잭 및 상기 2이상의 승강잭 상에 탑재되고 교량의 상부구조물의 수평이동을 위한 안내부가 형성되어 있는 지지구조물을 포함하는 구성을 가진다.
상기 안내부에는 미끄럼부재 또는 롤러들이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 승강잭은 상기 상부구조물 하부에 4개가 직사각형을 이루며 설치되고, 상기 지지구조물은 간격을 두고 평행하게 배치되고 연결부재에 의해 서로 일체로 연결된 한 쌍의 I형강을 구비하고, 상기 안내부는 상기 I형강의 상면에 오목홈 형태로 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 상부구조물 이송차량은 교량의 상부구조물을 탑재하기 위한 대차를 구비하여 상부구조물을 필요한 위치로 이동시킬 수 있고, 상기 대차 상에 상기 상부구조물의 수평이동을 안내하기 위한 안내부가 형성되어 있고, 상기 안내부에는 미끄럼부재 또는 롤러들이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 대차는 안내부가 좌우로 간격을 두고 평행하게 깔려있는 제1대차, 상기 제1대차에 연결되고 상기 교량의 상부구조물이 상하로 통과될 수 있도록 통공이 형성된 제2대차 및 상기 제2대차에 연결되고 안내부가 좌우로 간격을 두고 평행하게 깔려있는 제3대차를 구비하여 구성된 것이 좋다.
상기 미끄럼부재는 스테인리스 스틸판 또는 PTFE판인 것이 바람직하다.
본 발명은 상부구조물의 철거, 설치 및 교체작업에 대형 크레인이 필요치 않아 시간과 비용이 적게 소요되어 되고 작업이 효율적이라는 효과를 가진다.
뿐만 아니라, 상부구조물의 교체작업이 필요한 철도교로 열차를 통과시키면서, 시간이 많이 걸리는 상부구조물 승강장치의 설치작업을 할 수 있어 특히 철도교의 상부구조물 교체작업에 적합하다는 효과도 있다.
그리고 신속한 상부구조물 교체가 가능하고, 상부구조물의 철거, 설치 및 교체작업이 안정적이라는 효과도 있다.
아울러, 본 발명은 상부구조물 이송차량의 높이를 낮게 구성할 수 있도록 해주는 효과도 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 상부구조물 교체가 필요한 철도교 측면도이고, 도 2는 교체가 필요한 상부구조물 하부에 본 발명에 따른 승강장치를 설치한 상태의 측면도이고, 도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도이다.
도 1 내지 3에는 교량(100)이 도시되어 있다. 이 교량(100)은 철도교로서, 본 발명이 적합하게 적용될 수 있는 교량이다. 도 1 내지 3에 나타낸 교량(100)은 간격을 두고 설치된 교각(112)들 상에 걸쳐진 제1상부구조물(130)과 제1상부구조물(130)을 교각(112)에 탄력적으로 지지하는 교좌장치(116)를 구비한다. 교량(100)의 제1상부구조물(130)은 교량의 길이방향으로 즉, 교축방향으로 배치된 레일(144) 과 레일(144)의 저부에 교축직각방향으로 간격을 두고 배치되어 레일(144)을 지지하는 침목(142)들과 침목(142)을 받쳐주는 구조물 본체(122)로 이루어져 있다. 이러한 교량의 제1상부구조물(130)의 횡단면 모양은 도 3을 보면 알 수 있다.
도 2와 3에는 본 발명에 따른 교량의 상부구조물 승강장치(200)가 도시되어 있다. 이 교량의 상부구조물 승강장치(200)는 교체하고자하는 제1상부구조물(130) 하부에 설치되는 것으로, 간격을 두고 설치된 적어도 2이상의 승강잭(210)들을 구비한다. 승강잭(210)들은 제1상부구조물(130)의 양단 가장자리 부근에 2개씩 총 4개 정도 설치되는 것이 바람직하고, 제1상부구조물(130)의 중량과 승강잭(210)의 용량에 따라 제1상부구조물(130) 양단 사이에 더 설치될 수 있다. 이러한 승강잭(210)으로는 영국의 LGH 그룹의 Megalift 제품 등의 유압잭이 바람직하다. 도시된 바와 같이 승강잭(210) 상에는 제1상부구조물(130)의 길이방향을 따라 안내부(222)가 형성되어 있는 지지구조물(220)이 설치되어 있다. 이 지지구조물(220)은 승강잭(210)의 높이를 보충하여 지지구조물(220)을 지지함과 아울러 제1상부구조물(130)을 교축방향으로 용이하게 수평이동시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
지지구조물(220)은 I형단면의 거더(224)에 수직보강재(226)들을 간격을 두고 다수 설치하고, 이 수직보강재(226)를 통해 한 쌍의 거더(224)를 브레이싱(228)으로 연결하여 구성하는 것이 바람직하다. 도시된 바와 같이 거더(224)의 상면에는 안내부(222)가 형성되어 있다. 이 안내부(222)는 좌우로 간격을 두고 평행하게 한 쌍을 설치하는 것이 바람직하다. 물론, 제1상부구조물(130)의 형태나 종류에 따라 안내부(222)는 넓게 1개만 설치될 수도 있고, 3개 이상 여러 개 설치될 수 있다. 이러한 안내부(222)는 제1상부구조물(130)이 좌우로 이탈되지 않으면서 수평이동을 용이하게 할 수 있도록 하기 위한 것이므로, 홈형태로 하는 것이 좋고, 안내부(222)의 바닥에는 스테인리스 스틸판(223) 등의 미끄럼부재가 깔려있는 것이 좋다. 바람직하기로는 안내부(222)에는 스테인리스 스틸판(223)으로 된 미끄럼부재가 깔리고 이에 접촉되는 제1상부구조물(130)의 저면에는 PTFE판(132)이 부착되는 것이 바람직하다. PTFE판(132)은 유백색의 불소수지판으로 스테인리스 스틸판(223)과의 마찰계수가 0.03 정도로 매우 작고, 그리스 등의 윤활유가 둘 사이에 칠해지는 경우 둘 간의 마찰계수는 0.01정도로 매우 작아지기 때문에 본 발명에 적합하게 이용될 수 있다. 이러한 PTFE판(132)은 홈부재(134)의 저면에 형성되어 있는 홈에 삽입한 상태로 제1상부구조물(130) 저면에 간격을 두고 부착하는 것이 바람직하다. 경우에 따라, 스테인리스 스틸판(223)이 제1상부구조물(130)의 저면에 부착되고 PTFE판(132)이 안내부(222)의 바닥에 설치될 수 있다.
또, 안내부(222)는 상방으로 볼록하게 형성되고, 제1상부구조물(130)의 저면에 오목홈 형상의 피안내부가 형성될 수 있다.
승강잭(210)의 지지를 받는 지지구조물(220)의 안정성을 위해 지지구조물(220)의 저부에는 하방으로 볼록한 돌출부(230)를 형성하고, 승강잭(210)의 상면에 돌출부(230)가 삽입될 수 있는 홈(212)을 형성하는 것이 좋다. 경우에 따라 그 반대로 하여도 된다.
지지구조물(220) 상에 교체하여 제거하기 위한 교량의 제1상부구조물(130)이 도시되어 있는 데, 통상 판형교의 상부구조물이라 칭한다. 판형교의 제1상부구조 물(130)은 I형 빔(136) 한 쌍을 좌우로 간격을 두고 배치하고, 각 I형 빔(136)의 상하 플랜지 사이에 수직보강재(138)들을 간격을 두고 설치하고, 양측 I형 빔(136)의 수직보강재(138)를 브레이싱(140)으로 일자 및 X자로 연결한 형태를 취하고 있다. 그리고 I형 빔(136)의 상면에 횡방향으로 침목(142)들이 설치되고, 그 위에 레일(144)이 깔려 있다.
도 4는 PTFE판의 평면도이다.
도시된 바와 같이 PTFE판(132)은 사각판 형상을 이루고 있으며, 복수 개의 작은 홈(133a)들을 구비하며, 이 홈(133a)들에 그리스(133b) 등의 윤활유가 충전되어 있다. 이 PTFE판(132)의 평면모양은 반드시 사각일 필요는 없으며, 삼각형, 오각 이상의 다각형, 원형, 타원형으로 만들어져도 된다.
도 5는 상부구조물 이송차량의 측단면도이고, 도 6은 상부구조물 이송차량이 교체 설치할 제2상부구조물을 싣고 작업현장에 도착한 상태를 나타낸 철도교량의 측면도이고, 도 7은 대차의 평면모양을 설명하기 위한 부분평면도이다.
도 5 내지 7에는 본 발명에 따른 상부구조물 이송차량(300)이 도시되어 있다. 이 상부구조물 이송차량(300)은 기관차(302)와 이 기관차(302)에 연결된 대차(310) 및 로프를 감거나 풀어주기 위한 윈치(330)를 구비한다. 대차(310)는 제1대차(312) 내지 제3대차(316)로 이루어져 있다. 도시된 바와 같이 대차(310)에는 안내부(312a, 316a)가 좌우로 간격을 두고 평행하게 깔려있고 기관차(302)에 연결된 제1대차(312), 제1대차(312)에 연결되고 교량의 제1, 제2상부구조물(130, 150)이 상하로 통과될 수 있도록 통공(315)이 형성된 제2대차(314) 및 제2대차(314)에 연결되고 안내부(316a)가 좌우로 간격을 두고 평행하게 깔려있는 제3대차(316)를 구비하고 있다. 경우에 따라 지지구조물(220)의 안내부(222)와 제1대차(312)의 안내부(312a) 사이 또는 안내부(222)와 제3대차(316)의 안내부(316a) 사이의 제2대차(314)의 일부에도 안내부가 설치될 수 있다.
이러한 상부구조물 이송차량(300)은 교량의 제1상부구조물(130)과 제2상부구조물(150)들을 필요한 위치로 이동시키기 위한 것이다. 그리고 각 대차(310)의 안내부(312a, 316a)에는 스테인리스 스틸판(312b, 316b)으로 된 미끄럼부재가 깔려있다. 경우에 따라 미끄럼부재 대신에 롤러들이 설치될 수 있다.
즉, 도 2와 3에 나타낸 바와 같은 상태에서, 마지막 열차를 통과시킨 후 도 6에 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 상부구조물 이송차량(300)이 교체하여 설치하고자 하는 제2상부구조물(150)을 그 싣고서 작업현장으로 이송하여 제2대차(314)가 교체되어 제거되어야할 상부구조물(130) 상에 위치하도록 정차한다. 이 상태에서, 레일(144)을 절단하고, 승강잭(210)을 작동하여 실린더(210a)를 통해 로드(210b)를 신속하게 상승시켜서 제1대차(312)에 실을 수 있는 높이까지 상승시킨다. 즉, 지지구조물(220)에 설치된 안내부(222)의 높이를 제1대차(312)에 설치된 안내부(312a)의 높이와 같이 되도록 한다. 그런 다음 윈치(330)에서 로프(332)를 풀어 제1상부구조물(130)에 연결한다. 이 상태는 도 8a에 도시되어 있다.
경우에 따라, 제2대차(314) 없이 1개의 대차를 갖는 상부구조물 이송차량을 제거하기 위한 제1상부구조물(130)의 좌우 양측에 각각 1대씩 준비하여 일측 차량에는 철거되는 상부구조물(130)을 실어서 이송시키도록 하고, 타측 차량은 새로 설 치할 상부구조물(150)을 싣고 오도록 하여도 된다. 더 나아가 좌우의 어느 일측에 2대의 차량을 배치하거나, 1대의 차량으로 철거된 상부구조물(130)을 가까운 장소로 옮긴 후 새로 설치할 상부구조물(150)을 싣고 오도록 하여도 된다.
도 8a는 도 6의 제1상부구조물을 제1대차에 실을 수 있는 높이로 상승시킨 측면도, 도 8b는 도 6의 제1상부구조물을 제1대차 상으로 수평이동시킨 상태의 측면도, 도 9는 도 8b의 J-J에 따른 단면도, 도 10은 도 8b의 K-K에 따른 단면도이다.
도 7의 상태에서 상부구조물 이송차량(300)의 바퀴(304)에 쐐기부재(306)를 받치고 앞에서 설명한 윈치(330)를 작동하여 제1상부구조물(130)을 제1대차(312) 상으로 당긴다. 이에 따라 제1상부구조물(130)은 지지구조물(220)상의 안내부(222)와 제1대차(312)상의 안내부(312a)를 따라 수평이동하여 제1대차(312) 상의 안내부(312a)에 탑재된다. 물론, 제1상부구조물(130)이 제1대차(312)에 탑재된 후에는 제1상부구조물(130)을 제1대차(312)에 고정하는 작업을 하여야 한다. 이렇게 하여 제1대차(312)상에는 제1상부구조물(312)이 탑재되고, 제3대차(316)상에는 제2상부구조물(150)이 탑재되어 있는 상태가 된다.
제1대차(312)에 제1상부구조물(130)이 탑재된 상태의 횡단면 모습은 도 9에, 제3대차(316)에 제2상부구조물(150)이 탑재된 상태의 횡단면 모습은 도 10에 도시되어 있다.
기존의 철도교에는 도 9에 나타낸 바와 같은 판형교의 상부구조물(130)이 많이 설치되어 있는 데, 이는 도 10에 나타낸 바와 같은 슬라브형 상부구조물(150)로 많이 교체되고 있다.
도 10에 나타낸 바와 같은 제2상부구조물(150)은 콘크리트로 몸체(152)를 일체형으로 형성하고, 그 상면에 침목(154)을 깔고 그 위에 레일(156)을 설치한 것으로, 몸체(152)의 저면에 도 3과 4를 통해서 설명한 바와 같은 PTFE판(158)을 부착한 것으로, 제3대차(316) 상에 설치된 안내부(316a)에 탑재되어 있다. 이 안내부(316a)에도 바람직하게 스테인리스 스틸판(316b)이 깔려있다. 이러한 안내부(316a)는 상면에 홈이 형성되어 있는 부재 한 쌍을 좌우로 간격을 두고 제3대차(316)상에 깔아서 형성하는 것이 바람직하다.
도 11은 제2상부구조물을 수평이동시켜 지지구조물상으로 이동시킨 상태의 측면도이고, 도 12는 승강잭을 하강시켜 제2상부구조물을 교각위에 설치된 교좌장치상에 얹어놓은 상태의 측면도, 도 13은 제2상부구조물의 교체설치를 완료한 상태의 교량의 측면도이다.
도 10에 나타낸 바와 같이 제3대차(316)상의 안내부(316a)에 탑재되어 있는 제2상부구조물(150)에 로프(332)를 걸고 윈치(330)를 작동시켜 당기면, 제2상부구조물(150)은 제3대차(316)상의 안내부(316a) 및 지지구조물(220)상의 안내부(222)를 타고 제3대차(316)에서 제2대차(314)의 통공(315)에 배치되어 있는 지지구조물(220)상의 안내부(222)로 수평이동하여, 도 11에 나타낸 바와 같이 된다. 제1상부구조물(130)이 로프(332)에 방해가 되는 경우 안내롤러를 사용하여 로프(332)의 경로를 조정하여 당기면 된다.
도 11의 상태에서 로프(332)를 풀고, 로프(332)의 연결용 고리(159)를 제거 한 후 승강잭(210)을 하강시키면, 지지구조물(220)과 그 위에 탑재된 제2구조물(150)은 제2대차(314)의 통공(315)을 통해 하강하여, 제2상부구조물(150)은 도 12에 나타낸 바와 같이 교각(112) 상에 설치되어 있는 교좌장치(116) 상에 안착된다. 이 상태에서 제2상부구조물(150)의 레일(156)을 이웃하여 설치된 상부구조물(130) 상의 레일(144)과 각각 연결한다. 경우에 따라, 교좌장치(116)는 제2상부구조물(150)을 지지구조물(220)로 수평이동시킨 후 제2상부구조물(150) 저면에 장착한 상태로 하강하여 교좌장치(116)의 하부가 기초너트나 기초볼트 등을 통해 교각(112)에 고정되는 방식으로 설치될 수 있다.
제2상부구조물(150)의 설치가 완료되면 상부구조물 이송차량(300)은 철도를 타고 목적지로 이동하고, 작업 현장에서는 승강잭(210)을 하강시켜 지지구조물(220)을 승강잭(210)에서 이탈시킨 후 승강잭(210)과 지지구조물(220)을 필요한 장소로 이동시켜서 그 다음의 상부구조물 교체작업을 실시하면 된다. 이렇게 하여 대형 크레인의 사용 없이 제1상부구조물(130)을 도 13에 나타낸 바와 같이 제2상부구조물(150)로 신속하게 교체할 수 있다.
도 14는 지지구조물의 다른 실시예를 나타낸 횡단면도이다.
경우에 따라 지지구조물(220) 상에 배치되는 홈 형태의 안내부(222)에 롤러(223a)들을 설치하고, 상부구조물(130) 저면에 이 롤러(223a)들을 타고 수평이동될 수 있는 돌출부 형태의 피안내부(132a)를 형성할 수 있다. 이는 각 대차(312, 314, 316)들과 상부구조물(130, 150)에도 그대로 적용될 수 있다. 나머지는 도 9를 통해 설명한 바와 같다.
위의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 교량의 상부구조물을 철거하는 데에만 이용될 수 있고, 또 경우에 따라 상부구조물이 철거되어 있거나 신규의 상부구조물을 설치하는 데에 이용될 수 있다. 더 나아가 기존의 상부구조물을 철거함과 아울러 새로운 상부구조물을 철거된 장소에 설치할 수 있다.
본 발명은 일반 교량의 상부구조물이나 철도 교량의 상부구조물을 철거, 설치 및 교체에 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 상부구조물 교체가 필요한 철도교 측면도,
도 2는 교체가 필요한 상부구조물 하부에 본 발명에 따른 승강장치를 설치한 상태의 측면도,
도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도,
도 4는 PTFE판의 평면도,
도 5는 상부구조물 이송차량의 측단면도,
도 6은 상부구조물 이송차량이 교체 설치할 제2상부구조물을 싣고 작업현장에 도착한 상태를 나타낸 철도교량의 측면도,
도 7은 대차의 평면모양을 설명하기 위한 부분평면도,
도 8a는 도 6의 제1상부구조물을 제1대차에 실을 수 있는 높이로 상승시킨 측면도,
도 8b는 도 6의 제1상부구조물을 제1대차 상으로 수평이동시킨 상태의 측면도,
도 9는 도 8b의 J-J에 따른 단면도,
도 10은 도 8b의 K-K에 따른 단면도,
도 11은 제2상부구조물을 수평이동시켜 지지구조물상으로 이동시킨 상태의 측면도,
도 12는 승강잭을 하강시켜 제2상부구조물을 교각위에 설치된 교좌장치상에 얹어놓은 상태의 측면도,
도 13은 제2상부구조물의 교체설치를 완료한 상태의 교량의 측면도,
도 14는 지지구조물의 다른 실시예를 나타낸 횡단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
112 : 교각 130 : 제1상부구조물
132, 158 : PTFE판 150 : 제2상부구조물
200 : 상부구조물 승강장치 210 : 승강잭
220 : 지지구조물 222, 312a, 316a : 안내부
223, 312b, 316b : 스테인리스 스틸판
300 : 상부구조물 이송차량 312:제1대차
314 : 제2대차 316 : 제3대차

Claims (18)

  1. 교각상에 설치된 교량의 제1상부구조물을 제거하기 위한 방법에 있어서,
    안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제1상부구조물 하부에 설치하는 단계;
    상기 상부구조물 승강장치로 상기 제1상부구조물을 들어올리는 단계; 및
    상기 안내부를 따라 상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 제거방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물의 저면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 미끄럼부재를 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 제거방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물의 저면 중 어느 하나에 롤러들을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 제거방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량을 상기 상부구조물 승강장치에 의해 들어올려진 제1상부구조물에 이웃한 위치에 준비하는 단계를 포함하고, 상기 제1상부구조물을 수평이동시키 는 단계에는 상기 지지구조물의 안내부에서 상기 상부구조물 이송차량의 안내부 쪽으로 수평이동시키는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 제거방법.
  5. 교각상에 교량의 제2상부구조물을 설치하기 위한 방법에 있어서,
    안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제2상부구조물을 설치하기 위한 장소의 하부에 설치하는 단계;
    상기 제2상부구조물의 설치를 위한 장소의 이웃한 위치에 상기 제2상부구조물을 준비하는 단계;
    상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 들어올리는 단계;
    상기 제2상부구조물을 상기 안내부를 따라 수평이동 시켜 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계; 및
    상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 하강시켜 상기 제2상부구조물을 상기 교각상에 안착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 설치방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제2상부구조물의 저면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 미끄럼부재를 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 설치방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제2상부구조물 의 저면 중 어느 하나에 롤러들을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 설치방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제2상부구조물을 준비하는 단계는 상기 제2상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량의 안내부 상에 준비하고, 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계는 상기 상부구조물 이송차량상의 안내부에서 상기 지지구조물상의 안내부로 수평이동시키는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 설치방법.
  9. 교각상에 설치된 교량의 제1상부구조물을 제2상부구조물로 교체하기 위한 방법에 있어서,
    안내부가 상면에 배치되어 있는 지지구조물을 갖는 상부구조물 승강장치를 상기 제1상부구조물 하부에 설치하는 단계;
    상기 상부구조물 승강장치로 상기 제1상부구조물을 들어올리는 단계;
    상기 안내부를 따라 상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계;
    상기 제2상부구조물의 설치를 위한 장소의 이웃한 위치에 상기 제2상부구조물을 준비하는 단계;
    상기 제2상부구조물을 상기 안내부를 따라 수평이동 시켜 상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계; 및
    상기 상부구조물 승강장치로 상기 지지구조물을 하강시켜 상기 제2상부구조 물을 상기 교각상에 안착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 교체방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물 또는 상기 제2상부구조물의 저면 중 어느 하나 또는 둘 모두에 미끄럼부재를 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 교체방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 안내부와 상기 안내부에 접촉되는 상기 제1상부구조물 또는 상기 제2구조물의 저면 중 어느 하나에 롤러들을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 교체방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량을 상기 상부구조물 승강장치에 의해 들어올려진 제1상부구조물에 이웃한 위치에 준비하는 단계를 포함하고,
    상기 제1상부구조물을 수평이동시키는 단계에는 상기 지지구조물상의 안내부에서 상기 상부구조물 이송차량의 안내부 쪽으로 수평이동시키고,
    상기 제2상부구조물을 준비하는 단계는 상기 제2상부구조물의 수평이동을 위한 안내부를 갖는 상부구조물 이송차량에 준비하고,
    상기 지지구조물 상에 탑재하는 단계는 상기 상부구조물 이송차량상의 제2상 부구조물을 상기 지지구조물상의 안내부로 수평이동시켜 탑재하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 교체방법.
  13. 승강잭; 및
    상기 승강잭 상에 탑재되고 교량의 상부구조물의 수평이동을 위한 안내부가 형성되어 있는 지지구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 승강장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 안내부에는 미끄럼부재 또는 롤러들이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 승강장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 승강잭은 상기 상부구조물 하부에 4개가 직사각형을 이루며 설치되고, 상기 지지구조물은 간격을 두고 평행하게 배치되고 연결부재에 의해 서로 일체로 연결된 한 쌍의 I형강을 구비하고, 상기 안내부는 상기 I형강의 상면에 오목홈 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 승강장치.
  16. 교량의 상부구조물을 탑재하기 위한 대차를 구비하여 상부구조물을 필요한 위치로 이동시킬 수 있고, 상기 대차 상에 상기 상부구조물의 수평이동을 안내하기 위한 안내부가 형성되어 있고,
    상기 안내부에는 미끄럼부재 또는 롤러들이 설치되어 있는 것을 특징으로 하 는 교량의 상부구조물 이송차량.
  17. 제16항에 있어서, 상기 대차는 안내부가 좌우로 간격을 두고 평행하게 깔려있는 제1대차, 상기 제1대차에 연결되고 상기 교량의 상부구조물이 상하로 통과될 수 있도록 통공이 형성된 제2대차 및 상기 제2대차에 연결되고 안내부가 좌우로 간격을 두고 평행하게 깔려있는 제3대차를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 교량의 상부구조물 이송차량.
  18. 제16항에 있어서, 상기 미끄럼부재는 스테인리스 스틸판 또는 PTFE판인 것을 특징으로 하는 상부구조물 이송차량.
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