KR100404315B1 - 도로구조물의 신축이음장치 및 그 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 상판 연결부 또는 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 이음부 등과 같은 도로 연결구조물의 사이의 연결부를 실링제로 포장할 때 온도에 따른 도로 연결구조물 및 실링제의 가변량을 보상하는 신축판을 설치함으로서 항상 실링제의 표면이 노면과 수평을 유지하도록 하는 도로구조물의 신축이음장치 및 그 설치방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 도로구조물의 연결부 신축이음장치에 있어서, 양측에 수평한 날개판을 갖고 그 사이에 두 개의 절첩판을 각각 힌지로 연결시켜 3절의 신축판을 구비하여 양측 절첩판의 중앙부가 임의의 간격으로 절첩된 상태를 이루게 하면서 양측 날개판은 수평하게 펼쳐 분리된 양측 도로 연결구조물에 앵커볼트로 고정한 후 그 상부에 실링제를 충진시켜 연결부를 포장함으로서 온도에 따라 도로구조물이 신축됨에 따른 연결부 용적의 변화에 대응하여 신축판이 연결부에 포장된 실링제의 가변 양을 적절히 수용 및 보상토록함으로서 항상 실링제의 표면이 노면과 수평을 이루도록 한 것이다.

Description

도로구조물의 신축이음장치 및 그 설치방법{The expansion joint apparatus of road structure and the installing method}

본 발명은 교량의 상판 연결부, 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 연결부 등과 같은 도로구조물의 연결부를 실링재로 포장할 때 온도변화에 따른 도로구조물의 가변량에 의해 실링제의 부피변화를 보상하는 신축판을 설치하므로써 항상실링제의 표면이 노면과 수평을 유지하도록 하는 도로구조물의 신축이음장치 및 그 설치방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 상판연결부, 지하차도 연결부, 하천복개 구조물 등(이하 도로구조물 연결부라함)과 같은 연결부를 포장할 때에는 신축이음장치를 설치한 후 그 위에 아스팔트 포장재를 포장한다.

도로구조물은 온도에 따라 신축되어 그 연결부의 간격이 가변되므로 도로구조물의 사이에는 충분한 유간을 확보한다. 즉,여름과 같이 고온에서는 신장되어 연결부의 간격이 좁아지고 또 겨울과 같이 저온일 때에는 도로구조물이 수축하기 때문에 간격이 넓어지게 됨으로 이 작용이 원활히 일어날 수 있도록 유간을 확보하는 것이다.

도 1a,1b는 종래의 기술에 따른 도로 또는 교량의 연결부 포장상태도이다.

종래에는 이러한 도로구조물의 연결부를 실링할 때에는 단순히 실링제(12)를 이용하여 포장하게 된다.

이 때문에 여름과 같이 기온이 올라가 도로구조물이 신장되게 되면 연결부의 간격이 좁아지게 되고 그 사이에 충진된 실링제(12)가 도 1a와 같이 상부로 부풀어올라 둔턱이 생기게 될 뿐만 아니라 차량의 진행 방향에 따라 실링제(12)가 한쪽으로 쏠려 골이 파여지는 현상이 발생됨으로 차량의 통행에 큰장애물로 작용하게 된다.

또 겨울과 같이 기온이 내려가게 되면 연결부의 간격이 넓어지게 되어 실링제(12)는 도 1b와 같이 넓어진 용적의 공간으로 분산되기 때문에 여름과는 반대로 오목한 요홈이 발생되어 역시 차량의 통행에 장애물로 작용하게 되는 단점이 있었다. 이러한 현상에 의해 연결부의 상태에 따라 수시로 도로의 유지보수작업을 수행해야 하기 때문에 많은 인력과 시간 및 비용이 낭비되는 폐단이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 단점을 해소하기 위해 창안한 것으로서, 그 목적은 교량의 상판 연결부, 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 연결부 등과 같은 도로구조물의 연결부를 실링제로 포장할 때 온도에 따라 가변되는 도로의 포장재 또는 교량의 상판의 신축작용에 관계없이 연결부에 충진된 실링제의 표면이 항상 노면과 수평을 이루도록 하여 차량통행을 원활히 함과 아울러 빈번한 도로유지보수공사를 실시하지 않아도 되므로 많은 인력 및 비용이 절감할 수 있는 도로구조물의 신축이음장치 및 그 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a,1b는 종래의 기술에 따른 도로 연결구조물 연결부 포장상태도.

도 2는 본 발명에 따른 신축이음장치가 설치된 도로 연결구조물 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 신축이음장치의 분리사시도.

도 4는 본 발명에 따른 신축판의 설치상태 사시도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신축이음장치 설치상태도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10a,10b - 도로구조물 11 - 포장재 12 - 실링제

20 - 신축판 21a,21b - 날개판 22 - 볼트구멍

23a,23b - 절첩판 24a,24b,24c - 힌지 30 - 밀림방지판

31 - 구멍 40 - 앵커볼트 50 - 주근

51 - 늑근 52 - 너트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은, 교량의 상판 연결부, 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 연결부 등과 같은 도로구조물의 연결부를 실링제로 포장함에 있어서,

양측에 수평한 날개판을 갖고 그 사이에 두 개의 절첩판을 각각 힌지로 연결시켜 3절의 신축판을 구비하여 양측 절첩판의 중앙부가 임의의 간격으로 절첩된 상태를 이루게 하면서 양측 날개판은 수평하게 펼쳐 분리된 양측 도로구조물에 앵커볼트로 고정한 후 그 상부에 실링제를 충진시켜 연결부를 포장하여 온도에 따라 신축 가변되는 교량 상판 및 도로포장재의 신축정도에 따라 그 용적을 달리하도록 하여 연결부를 포장하는 실링제가 도로의 노면과 수평을 유지하도록 하여 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 신축이음장치가 설치된 도로 연결구조물 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 신축이음장치의 분리사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 신축판의 설치상태 사시도이다.

도시된 도면은 교량의 상판 연결부, 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 연결부 등과 같은 도로구조물의 연결부를 연결한 신축이음부를 도시한 것으로서, 참조번호 10a,10b는 이러한 연결부를 이루는 도로구조물이며 그 상부에는 아스팔트 포장재(11)가 포장되어 있다.

도로구조물(10a)(10b)등 구조물의 사이에는 온도에 따라 도로구조물(10a)(10b)의 신축량을 예상하여 유간을 확보하며, 그 유간 사이에는 신축판(20)이 설치된다.

신축판(20)은 4개의 판 즉, 두 개의 양측 날개판(21a)(21b)과 그 사이에 두 개의 절첩판(23a)(23b)으로 구성된다. 각 날개판(21a)(21b)과 절첩판(23a)(23b)은 힌지(24a)(24b)(24c)결합되어 자유로이 절첩되게 연결된다. 즉, 일측판의 연결부에는 일정한 간격으로 돌출편을 형성하고 이와 연결되는 타측판의 대향에는 엇갈리는 위치로 돌출편을 형성함과 동시에 각각의 돌출편을 말아 핀구멍을 형성한 다음 그 핀구멍에 힌지핀을 끼워 절첩되도록 되어 있다.

또 이와 같은 구조로 된 신축판(20)의 양 날개판(21a)(21b)에는 볼트구멍(22)이 일정한 간격으로 다수개 천공되어 있다.

신축판(20)은 설치시 양측 도로구조물(10a)(10b)의 상부에 양측 날개판(21a)(21b)을 각각 안착시킨 후 볼트구멍(22)으로 앵커볼트(40)를 도로구조물(10a)(10b)에 박아 도 4와 같이 고정시킨다. 앵커볼트(40)의 상부에는 다수개의 플랜지(41)를 구비하여 설치후 실링제(12)와 결착력을 높일 수 있도록 되어 있다. 참조번호 42는 앵커핀이다.

설치된 신축판(20)의 상부로 실링제(12)를 충진시켜 포장한다. 포장시 적정두께로 실링제(12)를 부분 충진시키고 그위에 밀림방지판(30)을 수평하게 설치한 후 다시 실링제(12)를 완전히 충진시켜 포장한다. 도시된 바와 같이 밀림방지판(30)에는 다수개의 구멍(31)이 천공되어 있기 때문에 밀림방지판(30)의 실링제(12)와 그 상부의 실링제(12)가 서로 연결되어 도2와 같이 상하 견고한 결착력을 갖는다.

한편, 신축판(20)을 설치할 때 날개판(21a)(21b) 사이의 절첩판(23a)(23b)은 하부로 일정한 각도를 갖도록 절첩시키게 되는데, 절첩판(23a)(23b)이 이루는 각은 절첩판(23a)(23b)사이의 공간 용적을 결정하는 요인이 된다.

이러한 구조의 절첩판(23a)(23b)에 의해 도로구조물(10a)(10b) 및 실링제(12)의 가변량을 보상하므로써 실링제(12)의 표면은 도로의 표면과 수평을 이루게 된다.

절첩판(23a)(23b)의 각도는 구조물의 신축정도와 연평균 최고기온이었을 때의 도로구조물(10a)(10b) 신축량을 예상하여 각도를 조절한다.

이는 연중 온도가 가장 높았을 때 도로구조물(10a)(10b)의 신장량이 가장 많고 또 실링제(12)의 상하 부풀림 정도가 가장 클 것이기 때문에 이때를 기준으로 설정한다. 절첩판의 용적이 가장크게 나타나는 각은 절첩판간의 각이 직각을 이룰 때이다. 따라서 실링제의 상하 부풀림정도가 가장큰 시점에서 절첩판(23a)(23b)의 각도가 직각을 이루도록 한다.만약 도5에서와 같이 도면에 표기된 절첩판(23a)를 x, 또 동 길이의 절첩판(23b)를 x라 하면,양변이 x이고 끼인 각기 θ인 이등변삼각형의 넓이는이다.여기서,이므로 이등변삼각형의 넓이는의 크기가 1일 때 최대이다.θ가 90°일 때 1이므로 이등변삼각형의 넓이는 그 끼인 각 θ가 90°일 때 최대넓이를 가진다.라는 것이 수학적인 측면에서 당연한 수치이며 이 절첩판(23a)(23b)사이의 각(θ)이 온도에 따라 변하는 것이다.

이러한 구조의 본 발명은 여름과 같이 온도가 높아 도로구조물(10a)(10b)이 신장되게 되면 연결부의 간격이 좁아지게 되고 그 내부에 충진된 실링제(12)가 압축되어 부풀어오르게 된다. 이때 신축판(20)의 절첩판(23a)(23b)이 직각에 가까운 각도로 좁아지기 때문에 결국 용적이 점점 커지게 된다. 이 때문에 상부로 부풀어오르는 양만큼의 실링제(12)가 절첩판(23a)(23b)의 늘어난 용적내로 수용되어 실링제(12)의 상면은 더 이상 부풀어오르지 않아 도로의 상면과 실링제(12)의 상면은 수평을 이루게 된다.

반면, 겨울과 같이 주위 온도가 낮아 도로구조물(10a)(10b)이 수축하게 되면 연결부의 간격이 넓어지게 되어 실링제(12)또한 넓게 펼쳐지게 된다. 이때 신축판(20)의 절첩판(23a)(23b)이 펼쳐져 용적이 점점 작아지게 된다. 이 작동에 의해 절첩판(23a)(23b)의 접힘용적내에 수용되어 있던 실링제(12)가 상부로 상승하게 되어 결국 간격이 늘어난 연결부내의 실링제(12)를 보충해주기 때문에 도로의 상면과 실링제(12)의 상면은 수평을 유지하게 된다.

또한, 위과 같은 경우 실링제(12)의 내부에 설치된 밀림방지판(30)은 실링제(12)를 보강해주는 작용을 하기 때문에 도로를 주행하는 차량등의 동 하중의 작용에 의해 실링제(12)가 일측으로 밀리게 되는 현상을 효과적으로 방지할 수가 있음과 아울러, 상하부로 천공된 다수개의 구멍(31)을 통하여 상하 실링제(12)가 전체적으로 결착되어 있기 때문에 실링제(12)의 포장상태를 견고하게 유지할 수가 있다.게다가, 도 6에 도시된 바와 같이 도로구조물(10a)(10b)이 수축하여 그들 사이의 연결부의 간격이 넓어질 경우, 수축판(20)의 절첩판(23a)(23b)이 펼쳐지면서 그들 사이에 보유되어 있던 실링제(12)는 상기 밀링방지판(30)의 양단부로 분산하게 되어 상기 도로구조물(10a)(10b)사이에 해당하는 실링제(12)의 상부부분의 균열을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신축이음장치 설치상태도이다.

도시된 신축이음장치는 신축판(20)을 도로구조물(10a)(10b)에 결합시킬 때 별도의 앵커볼트(40)를 사용하지 않고 설치할수 있도록 한 것으로서, 도로구조물(10a)(10b)의 대향단부에 설치된 철근중 주근(50)의 둘레를 연결하는 늑근(51)의 일단을 상부로 노출시켜 그 단부에 나사부를 형성하고 이에 신축판(20)을 결합시킨 후 너트(52)를 체결하여 결합시키도록 되어 있다.

이와 같이 하면 종래와 같이 앵커볼트를 박기 위해 구멍을 뚫거나 앵커볼트(40)를 박는 번거로운 작업이 필요 없기 때문에 부품과 시공시간 및 시공비 절감의 효과가 있으며, 특히 콘크리트에 매설된 철근에 결합되기 때문에 더욱더 견고하게 설치할 수가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 교량의 상판 연결부, 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 연결부 등과 같은 도로구조물의 연결부를 실링제로 포장할 때 온도에 따라 신축되는 도로구조물 사이에 실링제를 수용하는 신축판을 설치하여 실링제의 가변량을 보상하도록 되어 있으므로 실링제의 표면이 항상 노면의 상면과 수평을 이루게 되는 효과가 있다. 이효과로 인하여 승차감을 향상시키는 등 원활한 차량통행을 이룰 수 있고 빈번한 도로유지보수공사를 실시하지 않아도 되므로 많은 인력 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 교량의 상판 연결부, 지하차도 연결부 및 하천복개 구조물의 연결부 등과 같은 도로구조물의 연결부는

   양측에 수평한 날개판(21a)(21b)을 갖고 그 사이에 두 개의 절첩판(23a)(23b)을 각각 힌지(24a)(24b)(24c)로 연결시켜 3절의 신축판(20)을 구비하여 양측 절첩판(23a)(23b)의 중앙부가 임의의 간격으로 절첩된 상태를 이루게 하면서 양측 날개판(21a)(21b)은 수평하게 펼쳐 분리된 양측 도로구조물(10a)(10b)에 앵커볼트(40)로 고정한 후 그 상부에 실링제(12)를 충진시켜 연결부를 포장하여 공지의 도로구조물(10a)(10b)의 신축이음장치에 있어서,

   상기 연결부를 실링 포장하는 실링제(12)의 내부에 다수개의 구멍(31)이 천공된 밀림방지판(30)을 수평으로 설치하여 보강한 것을 특징으로 하는 도로구조물의 신축이음장치.
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3. 제 1 항에 있어서, 연결부의 양측 도로구조물(10a)(10b)에 횡으로 배근된 주근(50)들을 일정한 간격으로연결하여 보강하는 늑근(51)의 일단을 상부로 노출시키고 그 노출된 단부를 나사가공하여 이에 신축부재의 양측 날개판(21a)(21b)을 끼운 후 너트(52)로 체결하여 고정시킨 것을 특징으로 하는 도로구조물의 신축이음장치.
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