KR20190096239A - 내진 기능을 갖는 교량 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 내진 기능을 갖는 교량 구조물은: 교량의 길이방향을 따라 길게 구비된 상판 지지부; 상기 상판 지지부의 양단부에서 하부에 각각 구비되어 상기 상판 지지부가 지반에 대해 이격 설치되게 상기 상판 지지부를 지지하는 교량 지지부; 상기 상판 지지부의 상부에 구비된 도로용 상판; 상기 상판 지지부의 가로 폭을 따라 양측에 구비된 난간부; 및, 상기 난간부의 하부에 구비되어 상기 상판 지지부의 가로 폭 양측을 마감하는 교량 마감부;를 포함하고,
상기 교량 지지부는, 상기 상판 지지부의 양단부 하부 각각에서 상호 이격되게 세워져 설치되는 한 쌍의 교량 지지 프레임과, 상기 한 쌍의 교량 지지 프레임 사이에 가로로 결합된 횡간 지지부재를 포함하며,
상기 상판 지지부와 상기 횡간 지지부재는 복수의 핀 부재들에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 하천이나 계곡, 호수 등에서 자전거용 도로나 인도교 등으로 사용되는 교량을 구성하는 각 부분들이 상호 결합 되도록 하는 결합구조가 개선되도록 함으로써, 시공이 간편하게 이뤄지도록 할 수 있고, 지진 등의 진동하중에 의한 손상과 피해도 최소화되도록 할 수 있는 내진 기능을 갖는 교량 구조물을 제공할 수 있다.

Description

내진 기능을 갖는 교량 구조물 {bridge structure with earthquake proof function}

본 발명은 내진 기능을 갖는 교량 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천이나 계곡, 호수 등에서 자전거용 도로나 인도교 등으로 사용되는 교량을 구성하는 각 부분들이 상호 결합 되도록 하는 결합구조의 개선을 통해 시공이 간편하게 이뤄지도록 할 수 있고, 지진 등의 진동하중에 의한 손상과 피해도 최소화되도록 할 수 있는 내진 기능을 갖는 교량 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 교량이라 함은 시내나 강을 사람이나 자전거 또는 차량 등이 건널 수 있게 만들어진 다리를 의미하는 것으로서, 설치하고자 하는 환경이나 특성 및 용도에 따라 다양한 공법에 의해 시공된다.

최근 환경오염을 줄이고자 하는 일환으로서 차량을 대신하여 자전거를 이용하고자 하는 정책이 시행됨에 따라 교량은 자전거 도로로도 많이 이용되고 있는 실정이다.

일반적으로, 교량은 하천, 계곡, 호수 및 도로 등을 건널 수 있도록 가로질러 걸쳐놓은 고가구조물로서, 슬래브와 거더로 이루어진 상부구조와 교대 및 교각 그리고 기초슬래브로 이루어진 하부구조로 이루어진다.

또한, 상기 교량의 상판에는 차량탈선방호벽과 관로벽 및 스크린을 형성하기 위한 콘크리트 구조물이 설치된다.

이 경우, 차량탈선방호벽과 관로벽 및 스크린을 구비한 콘크리트 구조물을 미리 공장에서 제조한 후, 건설 현장까지 운반하고, 크레인을 이용하여 상기 콘트리트 구조물을 교량의 상판으로 인양하여 안착시키게 된다.

상기 콘크리트 구조물을 상기 교량의 상판에 안착시킨 후에는 상기 상판과 연결하게 된다.

상기 콘크리트 구조물과 상기 상판을 연결할 때에는 통상 콘크리트 구조물 측에 매립된 연결용 철근과 상판 측에 매립된 연결용 철근을 서로 용접하여 연결하게 된다.

종래기술에 따른 교량 구조물의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-0899713호(2009년05월20일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 교량 구조물은 연결용 철근을 상호 용접을 통해 결합하는 과정에서 철근의 강도가 저하되어 내구성이 취약해 지고, 시공 후에 용접 부식이 발생 될 수 있으며, 시공 작업 또한 번거롭고 시공에 필요한 시간도 많이 소모될 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 외부에서 지진 등의 진동하중이 가해지면 내진구조의 취약 등으로 인해 파손이나 손상이 발생 되어 붕괴의 위험도 증가 될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록번호 제10-0899713호(2009년05월20일자 등록)

본 발명의 목적은, 하천이나 계곡, 호수 등에서 자전거용 도로나 인도교 등으로 사용되는 교량을 구성하는 각 부분들이 상호 결합 되도록 하는 결합구조가 개선되도록 하여 시공이 간편하게 이뤄지도록 할 수 있고, 지진 등의 진동하중에 의한 손상과 피해도 최소화되도록 할 수 있는 내진 기능을 갖는 교량 구조물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 내진 기능을 갖는 교량 구조물은: 교량의 길이방향을 따라 길게 구비된 상판 지지부; 상기 상판 지지부의 양단부에서 하부에 각각 구비되어 상기 상판 지지부가 지반에 대해 이격 설치되게 상기 상판 지지부를 지지하는 교량 지지부; 상기 상판 지지부의 상부에 구비된 도로용 상판; 상기 상판 지지부의 가로 폭을 따라 양측에 구비된 난간부; 및, 상기 난간부의 하부에 구비되어 상기 상판 지지부의 가로 폭 양측을 마감하는 교량 마감부;를 포함하고,

상기 교량 지지부는, 상기 상판 지지부의 양단부 하부 각각에서 상호 이격되게 세워져 설치되는 한 쌍의 교량 지지 프레임과, 상기 한 쌍의 교량 지지 프레임 사이에 가로로 결합된 횡간 지지부재를 포함하며,

상기 상판 지지부와 상기 횡간 지지부재는 복수의 핀 부재들에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상판 지지부와 상기 횡간 지지부재의 사이에는 방진 고무판이 개재되어 상기 핀 부재에 의해 고정되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 도로용 상판에는 고무 데크 유닛이 설치된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 하천이나 계곡, 호수 등에서 자전거용 도로나 인도교 등으로 사용되는 교량을 구성하는 각 부분들이 상호 결합 되도록 하는 결합구조가 개선되도록 함으로써, 시공이 간편하게 이뤄지도록 할 수 있고, 지진 등의 진동하중에 의한 손상과 피해도 최소화되도록 할 수 있는 내진 기능을 갖는 교량 구조물을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 기능을 갖는 교량 구조물의 사시도,
도 2는 도 1의 내진 기능을 갖는 교량 구조물의 분해 사시도,
도 3은 도 2의 상판 지지부와 교량 지지부가 핀 부재들에 의해 결합되는 과정을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 방진 고무판의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 고무 데크 유닛의 사시도,
도 6은 도 5의 고무 데크 유닛의 분해 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 방진 부착 패드의 사시도 및 측면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 내진 기능을 갖는 교량 구조물은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하천이나 계곡, 호수 등에서 자전거용 도로나 인도교 등으로 사용되는 교량의 길이방향을 따라 길게 구비된 상판 지지부(100)와, 상판 지지부(100)의 양단부에서 하부에 각각 구비되어 상판 지지부(100)가 지반에 대해 이격 설치되게 상판 지지부(100)를 지지하는 교량 지지부(200)와, 상판 지지부(100)의 상부에 구비된 도로용 상판(300)과, 상판 지지부(100)의 가로 폭을 따라 양측에 구비된 난간부(400)와, 난간부(400)의 하부에 구비되어 상판 지지부(100)의 가로 폭 양측을 마감하는 교량 마감부(500)를 포함한다.

상판 지지부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 교량의 길이방향을 따라 설치되는 복수의 상부 종간 프레임(110)과, 상부 종간 프레임(110)의 하부에 이격 설치되는 복수의 하부 종간 프레임(120)과, 상부 종간 프레임(110) 및 하부 종간 프레임(120)에 가로방향을 따라 설치되는 횡간 프레임(130)과, 횡간 프레임(130)의 사이에 설치되어 상부 종간 프레임(110)과 하부 종간 프레임(120) 사이의 이격된 공간을 지지하는 수직부재(140)를 포함한다.

상부 종간 프레임(110)과 하부 종간 프레임(120)은 H 형강 또는 I 형강으로 마련되고, 복수의 상부 종간 프레임(110)의 각 단부와 복수의 하부 종간 프레임(120)의 각 단부에는 가로 연결 부재(150)가 결합되어 가로 연결 부재(150)가 이들 사이에 구비된다.

이에 따라, 가로 연결 부재(150), 횡간 프레임(130) 및 수직부재(140)에 의해 본 발명에 따른 상판 지지부(100)가 견고하게 결합된 구조를 이루도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상판 지지부(100)의 하부는 아치형을 이루도록 마련된 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 하부 종간 프레임(120)은 중심부가 볼록하게 만곡 형상을 이루도록 마련되고, 수직부재(140)들은 하부 종간 프레임(120)의 길이방향을 따라 하부 종간 프레임(120)의 단부 측에서 중심부 측으로 갈수록 점차 짧아지게 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 본 발명에 따른 교량 구조물의 외관이 전체적으로 심미감을 갖고 미려해지도록 할 수 있다.

교량 지지부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상판 지지부(100)의 양단부 하부 각각에서 상호 이격되게 세워져 설치되는 한 쌍의 교량 지지 프레임(210)과, 상기 한 쌍의 교량 지지 프레임(210) 사이에 가로로 결합된 횡간 지지부재(220)를 포함한다.

본 발명의 일실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 교량 지지 프레임(210)은 H 형강 또는 I 형강으로 마련되고, 횡간 지지부재(220)는 상부와 전방이 개방된 사각 틀의 형상을 갖는 빔으로 마련된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상판 지지부(100)와 상기 횡간 지지부재(220)는 복수의 핀 부재(600)들에 의해 결합된다.

핀 부재(600)에 의한 상기 상판 지지부(100)와 상기 횡간 지지부재(220) 간의 결합은 지진 발생시 약간의 이동이 허용되도록 함으로써 상하좌우로 가해지는 지진에 대해 내진기능이 충분히 되도록 한다.

이에 따라, 하천이나 계곡, 호수 등에서 자전거용 도로나 인도교 등으로 사용되는 교량을 구성하는 각 부분들이 상호 결합 되도록 하는 결합구조가 개선되도록 함으로써, 시공이 간편하게 이뤄지도록 할 수 있고, 지진 등의 진동하중에 의한 손상과 피해도 최소화되도록 할 수 있는 내진 기능을 갖는 교량 구조물을 제공할 수 있다.

도로용 상판(300)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 철재나 목재(합성 목재 포함) 또는 고무와 같은 재질로 마련되어 상부 종간 프레임(110)의 상부에 설치된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도로용 상판(300)의 상부에는 고무 데크 유닛(310)이 설치된 것이 바람직하다.

이에 따라, 고무 데크 유닛(310)에 의해 교량을 건너는 보행자나 자전거를 타는 사람들에게 보다 편안하고 안전한 보행감이나 주행감을 주도록 할 수 있다.

고무 데크 유닛(310)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, SUS 304와 같은 스테인리스강 재질로 상부가 개방된 사각 틀의 형상으로 마련되어 하부에 구비되는 데크 베이스(311)와, 데크 베이스(311)의 개방된 상부를 통해 상부에 결합되는 고무 패드(317)를 포함한다.

이에 따라, 고무 데크 유닛(310)이 고무 재질로만 마련되는 것이 아니라 하부에 스테인리스강 재질로 마련된 데크 베이스(311)에 의해 지지 되도록 함으로써, 고무 데크 유닛(310)의 강도가 보강되도록 할 수 있고 내진기능도 좀더 향상되도록 할 수 있다.

데크 베이스(311)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 길이방향을 따라 일정구간마다 폭 방향으로 돌출 구비된 보강 지지부(313)와, 보강 지지부(313)에 의해 구획된 각각의 내측 판면 중심부에 보스(boss)의 형태를 이루도록 구비된 베이스 결합부(315)를 포함한다.

고무 패드(317)의 판면에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 결합부(315)에 대응된 위치에 복수의 패드 체결공(319)이 길이방향을 따라 일정구간마다 천공 형성된다.

이에 따라, 보강 지지부(313)에 의해 고무 데크 유닛(310)의 강도가 보강되도록 할 수 있고, 볼트나 피스 등과 같은 체결부재가 패드 체결공(319)과 베이스 결합부(315)에 끼워져 체결되어 본 발명에 따른 고무 데크 유닛(310)이 간편하고 손쉽게 조립 제작되도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 고무 패드(317)는 두께 28 mm, 30 mm, 50 mm 등 다양한 치수를 갖도록 마련될 수 있고, 데크 베이스(311)는 두께 2 mm 또는 3 mm 정도의 판재로 마련되되, 고무 패드(317)는 데크 베이스(311)에 조립된 후 데크 베이스(311)의 개방된 상부를 통해 대략 2 mm 이상 높게 노출되도록 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 본 발명에 따른 고무 데크 유닛(310)이 도로용 상판(300)의 상부에 설치될 때에 충분히 제 기능을 발휘하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로서, 도로용 상판(300)을 별도로 설치하고 그 상부에 고무 데크 유닛(310)을 설치하는 것으로 설명하지만, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도로용 상판(300) 없이 상판 지지부(100)의 상부에 바로 고무 데크 유닛(310)이 설치되도록 할 수도 있음은 물론이다.

난간부(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 교량을 이용하는 보행자나 자전거 주행자들을 안전하게 보호하도록 스테인리스강 재질로 마련되어 상판 지지부(100)의 가로 폭을 따라 양측에 설치된다.

교량 마감부(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부가 아치형을 이루도록 마련된 상판 지지부(100)의 가로 폭 양측을 측면에서 마감하도록 금속이나 합성수지 또는 콘크리트 재질로 마련되어 난간부(400)의 하부에 각각 설치된다.

이에 따라, 교량 마감부(500)에 별도의 조명 장치나 지자체 마크와 같은 광고 부재가 부착되도록 함으로써, 본 발명에 따른 교량 구조물의 외적 심미감이 향상되도록 할 수 있고, 광고 홍보 효과도 얻도록 할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상판 지지부(100)와 횡간 지지부재(220)의 사이에는 방진 고무판(700)이 개재되어 상기 핀 부재(600)에 의해 고정될 수 있다.

방진 고무판(700)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 횡간 지지부재(220)에 대응되게 사각 틀의 형상을 이루도록 마련되되 상부와 전방은 개방된 형태를 이루도록 마련되어 횡간 지지부재(220)의 내측으로 포개어져 상판 지지부(100)와 횡간 지지부재(220)의 사이에서 복수의 핀 부재(600)들에 의해 고정된다.

이에 따라, 상판 지지부(100)와 횡간 지지부재(220)의 사이가 방진 고무판(700)에 의해 탄성적으로 완충가능해지도록 구비됨으로써, 상하좌우 방향으로 가해지는 지진 등의 진동 하중에 대한 내진기능이 방진 고무판(700)과 핀 부재(600)에 의해 본 발명에 따른 교량 구조물에서 더욱 확실히 발휘되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 횡간 지지부재(220)와 방진 고무판(700)의 사이에는 도 7에 도시된 스테인리스강과 같은 금속재질로 마련된 방진 부착 패드(800)가 개재될 수 있다.

방진 부착 패드(800)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 횡간 지지부재(220)에 견고하게 고정되고 방진 고무판(700)이 견고하게 고정 및 지지 되도록 상하 양면에 다수의 볼트 머리들이 돌기들처럼 돌출 구비된다.

이에 따라, 방진 부착 패드(800)에 의해 방진 고무판(700)이 횡간 지지부재(220)에서 미끄러지거나 위치가 변위 되어 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 방진 고무판(700)과 함께 상판 지지부(100)와 교량 지지부(200) 간 결합 구조의 강도가 보강되도록 하며 내진기능이 더욱 향상되도록 할 수 있다.

상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 상판 지지부 200 : 교량 지지부
210 : 교량 지지 프레임 220 : 횡간 지지부재
300 : 도로용 상판 310 : 고무 데크 유닛
400 : 난간부 500 : 교량 마감부
600 : 핀 부재 700 : 방진 고무판

Claims (3)

1. 교량의 길이방향을 따라 길게 구비된 상판 지지부;
   상기 상판 지지부의 양단부에서 하부에 각각 구비되어 상기 상판 지지부가 지반에 대해 이격 설치되게 상기 상판 지지부를 지지하는 교량 지지부;
   상기 상판 지지부의 상부에 구비된 도로용 상판;
   상기 상판 지지부의 가로 폭을 따라 양측에 구비된 난간부; 및
   상기 난간부의 하부에 구비되어 상기 상판 지지부의 가로 폭 양측을 마감하는 교량 마감부;
   를 포함하고,
   상기 교량 지지부는, 상기 상판 지지부의 양단부 하부 각각에서 상호 이격되게 세워져 설치되는 한 쌍의 교량 지지 프레임과, 상기 한 쌍의 교량 지지 프레임 사이에 가로로 결합된 횡간 지지부재를 포함하며,
   상기 상판 지지부와 상기 횡간 지지부재는 복수의 핀 부재들에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 내진 기능을 갖는 교량 구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상판 지지부와 상기 횡간 지지부재의 사이에는 방진 고무판이 개재되어 상기 핀 부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 내진 기능을 갖는 교량 구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 도로용 상판에는 고무 데크 유닛이 설치된 것을 특징으로 하는 내진 기능을 갖는 교량 구조물.

Images