KR100411511B1 - 교량용 신축 이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 교량용 신축 이음장치는, 신축이음부가 형성되어 있는 상부 덮개판과, 그 상부 덮개판을 지지 및 고정하는 키부재와, 그 키부재를 콘크리트 구조체에 고정하는 고정부재와, 이물질 수거 및 빛물 받이용 고무판 부재를 구비하는 교량용 신축 이음장치에 있어서, 상기 상부 덮개판과 키부재 사이에는 상부 덮개판의 하중을 전달받아 완충하는 동시에 상부 덮개판의 상호 맞물림 결합부위를 하부에서 받쳐주는 별도의 보조 키부재가 마련되고, 상기 키부재의 볼트 체결부위에는 볼트의 장기간 체결에 의해 볼트나 키부재에 녹이 스는 것을 방지하기 위한 별도의 부싱 또는 헬리코일(Heli Coil) 부재가 설치되며, 상기 상부 덮개판에 형성되어 있는 신축이음부의 맞물림 결합부위가 적어도 일측 콘크리트 구조체 상부에 위치되는 치합구조를 갖는다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 상부 덮개판과 키부재 사이에 별도의 보조 키부재가 마련되어 있어, 차량의 하중에 의한 상부 덮개판의 신축부위 및 덮개판을 고정하는 볼트의 파손을 방지할 수 있고, 볼트가 스테인레스 스틸 재질의 부싱 또는 헬리코일 부재에 체결되어 있어, 볼트의 장기간 체결 이후의 유지보수 작업시 볼트를 용이하게 해제할 수 있다.

Description

교량용 신축 이음장치{Expansion jointing apparatus for a bridge}

본 발명은 교량용 신축 이음장치에 관한 것으로서, 특히 차량의 하중에 의한 상부 덮개판의 신축부위 및 덮개판을 고정하는 볼트의 파손을 방지하는 한편, 상부 덮개판을 고정하는 볼트의 장기간 체결이후의 분리를 용이하게 할 수 있도록 구조적으로 개선된 교량용 신축 이음장치에 관한 것이다.

일반적으로, 다수의 교각을 가지는 비교적 길이가 긴 교량에는 온도 변화에 따른 교량의 팽창 및 수축에 대응하기 위하여 교량의 상판을 교량의 길이 방향으로 여러 개의 부분으로 나누고, 각 분할된 상판부 사이에는 신축 이음장치를 설치하게 된다.

도 1 및 도 2는 종래의 교량용 신축 이음장치를 나타낸 것으로서, 도 1은 평면도이고, 도 2는 정단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 교량용 신축 이음장치는 분할된 상판부의 대면하는 단부에 상호 맞물림 결합되도록 각각 설치되어, 온도 변화에 따라 신축 작용하는 핑거형(finger type) 상부 덮개판(101a)(101b)과, 그 상부 덮개판(101a) (101b)을 하부에서 지지하는 한편 볼트(105)에 의해 각각 고정하는 키(key)부재 (102a)(102b)와, 키부재(102a)(102b)에 결합되어 키부재(102a)(102b)를 콘크리트 구조체(106)에 고정하는 다수의 다우얼 바(dowel bar)(103)와, 상기 양측 키부재 (102a)(102b)에 그 단부가 각각 결합되도록 설치된 이물질 수거용 고무판 부재 (104)로 구성되어 있다.

한편, 이상과 같은 구성의 종래 교량용 신축 이음장치에 있어서, 교량의 신축이 발생될 시 상부 덮개판(101a)(101b)에는 차량의 타이어에 의한 충격으로 많은 이동하중이 걸리게 된다. 따라서, 구조적으로 볼 때 하부에서 하중을 받쳐주는 부분이 없어 상대적으로 취약한 상부 덮개판(101a)(101b)의 맞물림 결합부위가 파손되거나, 상부 덮개판(101a)(101b)을 고정하는 볼트(105)가 손상되는 사태가 종종 발생된다.

또한, 상기 상부 덮개판(101a)(101b)이나 고무판 부재(104)의 교체를 위해 상기 볼트(105)를 풀어야 할 경우, 볼트(105)의 장기간 체결에 의해 볼트(105) 및/또는 상기 키부재(102a)(102b)에 녹이 슬어 볼트(105)를 풀기가 매우 어려운 상황이 발생되기도 한다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 차량의 이동하중에의한 상부 덮개판 및 덮개판을 고정하는 볼트의 파손을 방지하는 한편 볼트의 장기간 체결이후에도 볼트를 용이하게 분리할 수 있는 교량용 신축 이음장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 교량용 신축 이음장치의 구성을 보여주는 평면도.

도 2는 종래의 교량용 신축 이음장치의 구성을 보여주는 정단면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치의 구성을 보여주는 조립상태 사시도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치의 구성을 보여주는 분리상태 사시도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치에 있어서, 단위 신축 이음장치의 조립상태에서의 평면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치에 있어서, 단위 신축 이음장치의 조립상태에서의 단면도.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치에 있어서, 단위 신축 이음장치의 상부 덮개판, 보조 키부재 및 키부재의 분해상태에서의 평면도.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치에 있어서, 여러 개의 단위 신축 이음장치를 서로 연결하여 조립한 상태에서의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101a,101b,301a,301b,501a,501b...상부 덮개판

102a,102b,302a,302b,502a,502b...키부재

103...다우얼 바 104,304,504...고무판 부재

105,307...볼트 106,308,508...콘크리트 구조체

303,503...고정 부재 305a,305b,505a,505b...보조 키부재

306,506...부싱 부재 301f,501f...핑거

301h...채널형 홈 501t,505t...(철형)돌기

501h,505h...(요형)홈

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 교량용 신축 이음장치는, 상호 맞물림 결합되어 온도변화에 따라 신축작용하는 신축이음부가 형성되어 있는 상부 덮개판과, 그 상부 덮개판을 지지 및 고정하는 키부재와, 그 키부재를 콘크리트 구조체에 고정하는 고정부재와, 상기 상부 덮개판 하부에 설치되며 이물질 수거 및 빛물 받이용 고무판 부재를 구비하는 교량용 신축 이음장치에 있어서,

상기 상부 덮개판과 키부재 사이에는 상부 덮개판의 하중을 전달받아 완충하는 동시에 상부 덮개판의 상호 맞물림 결합부위를 하부에서 받쳐주는 별도의 보조 키부재가 마련되고, 상기 키부재의 볼트 체결부위에는 볼트의 장기간 체결에 의해 볼트나 키부재에 녹이 스는 것을 방지하기 위한 별도의 부싱 또는 헬리코일(Heli Coil) 부재가 설치되며, 상기 상부 덮개판에 형성되어 있는 신축이음부의 맞물림 결합부위가 적어도 일측 콘크리트 구조체 상부에 위치되도록 신축이음부의 치합구조를 갖는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 부싱 또는 헬리코일 부재는 스테인레스 스틸 재질로 제작되며, 그 몸체의 내주면에는 볼트와의 체결을 위한 나사가, 그리고 몸체의 외주면에는 키부재와의 체결을 위한 나사가 각각 형성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치를 나타낸 것으로서, 도 3은 조립된 상태에서의 사시도이고, 도 4는 분리된 상태에서의 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치(300)는 온도변화에 따라 신축작용하는 신축이음부가 형성되어 있는 상부 덮개판 (301a)(301b)과, 그 상부 덮개판(301a)(301b)을 지지 및 고정하는 키부재(302a) (302b)와, 그 키부재(302a)(302b)를 콘크리트 구조체(308)에 고정하는 고정부재 (303)와, 상기 상부 덮개판(301a)(301b) 하부에 설치되는 이물질 수거용 고무판 부재(304)를 구비한다.

또한, 상기 상부 덮개판(301a)(301b)과 키부재(302a)(302b) 사이에는 상부 덮개판(301a)(301b)의 하중을 전달받아 완충하는 동시에 상부 덮개판(301a)(301b)의 상호 맞물림 결합부위를 하부에서 받쳐주는 별도의 보조 키부재(305a)(305b)가 마련되고, 상기 키부재(302a)(302b)의 볼트 체결부위에는 볼트(307)의 장기간 체결에 의해 볼트(307)나 키부재(302a)(302b)에 녹이 스는 것을 방지하기 위한 별도의 부싱 부재(306)가 설치된다. 또는 부싱 부재 대신에 헬리코일(Heli Coil)을 사용할 수도 있다.

상기 상부 덮개판(301a)(301b)에는 소정 폭과 길이는 갖는 다수의 핑거 (301f)가 형성되고, 각 덮개판(301a)(301b)의 핑거(301f)는 상호 맞물림 결합된다. 이때, 양측 상부 덮개판(301a)(301b)의 맞물림 결합에 있어서, 그 맞물림 결합부위가 도시된 것과 같이, 분할된 일측 상판부 위에 위치되도록 결합된다. 이것은 차량의 이동하중에 대해 상대적으로 취약한 맞물림 결합부위를 하부의 구조체에 의해지지함으로써 핑거(301f)의 파손을 방지하기 위한 것이다.

또한, 상기 상부 덮개판(301a)(301b)의 핑거(301f) 후면 부위에는 차량의 주행시 타이어의 미끄럼 방지를 위한 복수의 채널형 홈(301h)이 형성된다.

상기 부싱 부재(306)는 스테인레스 스틸 재질로 제작되며, 그 몸체의 내주면에는 볼트(307)와의 체결을 위한 나사가, 그리고 몸체의 외주면에는 키부재(302a) (302b)와의 체결을 위한 나사가 각각 형성된다. 또한 헬리코일도 부싱부재와 같은 재질과 내외주면에는 나사가 각각 형성되어 체결할 수 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치에 있어서, 차량의 이동에 따른 이동하중이 상부 덮개판(301a)(301b)에 작용될 경우, 그 하중은 덮개판(301a)(301b)으로부터 보조 키부재(305a)(305b) 및 키부재 (302a)(302b)를 거쳐 콘크리트 구조체(308)로 전달된다. 이 과정에서 하중은 상부 덮개판(301a)(301b)의 바로 밑에 위치하는 보조 키부재(305a)(305b)에 의해 상당량이 일단 완충되고, 특히 핑거(301f)의 맞물림 부위에 걸리는 하중은 보조 키부재 (305a)(305b), 키부재(302a)(302b) 및 콘크리트 구조체(308)의 적층 구조체에 의해 반발 지지력을 받아 상쇄된다. 이에 따라, 종래 신축 이음장치에서와 같은 핑거 (301f) 부위나 볼트(307)의 파손이 방지된다.

한편, 이상과 같은 본 발명의 교량용 신축 이음장치의 장기간의 사용에 따른 유지보수 작업을 위해 볼트(307)를 풀 경우, 볼트(307)의 나사부가 스테인레스 스틸 재질의 부싱 부재(306)의 나사부와 체결되어 있어, 볼트(307)를 용이하게 해제할 수 있게 된다. 즉, 볼트(307)의 나사부가 녹이 슬지 않는 스테인레스 스틸 재질의 부싱 부재(306)의 나사부와 체결되어 있으므로, 종래의 신축 이음장치에서와 같은 볼트 및/또는 키부재의 녹으로 인한 볼트의 해제작업상의 어려움은 없게 되는 것이다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치를 나타낸 것으로서, 도 5는 단위 신축 이음장치의 조립상태에서의 평면도, 도 6은 단위 신축 이음장치의 조립상태에서의 단면도, 도 7은 단위 신축 이음장치의 상부 덮개판, 보조 키부재 및 키부재의 분해상태에서의 평면도, 도 8은 여러 개의 단위 신축 이음장치를 서로 연결하여 조립한 상태에서의 평면도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치(500)는 상기 제1 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치(300)와 그 구성요소에 있어서는 기본적으로 동일하다. 따라서, 각 구성요소에 대한 개별적인 설명은 생략하기로 하고, 제1 실시예와 특징적으로 다른 부분들에 대해서만 설명하기로 한다.

이 제2 실시예의 교량용 신축 이음장치(500)가 상기 제1 실시예의 교량용 신축 이음장치(300)와 가장 큰 차이점은, 상기 제1 실시예의 경우는 신축이음부, 즉 핑거들(301f)의 교합부가 일측 콘크리트 구조체(308) 위에 위치되어 콘크리트 구조체(308)에 의해 지지되도록 구성된 점에 반해, 이 제2 실시예의 경우는 핑거들 (501f)의 교합부가 양측 콘크리트 구조체(508) 위에 각각 위치되어 콘크리트 구조체(508)에 의해 각각 지지되도록 구성된 점이다. 또한, 제2 실시예의 경우는 상부 덮개판(501a)(501b) 및 보조 키부재(505a)(505b)의 측면 부위에 요철형의 돌기 (501t)(505t) 및 홈(501h)(505h)이 각각 더 형성되는 점이 상기 제1 실시예의 경우와 다르다. 여기서, 이와 같은 돌기(501t)(505t) 및 홈(501h)(505h)은 보조 키부재(505a)(505b) 및 상부 덮개판(501a)(501b)의 단위 부재들 간의 상호 결합을 용이하게 하고, 결합된 상태에서의 유동을 방지하기 위한 것이다. 도 5 내지 도 8에서 참조 부호 502a,502b는 키부재, 503은 고정부재, 504는 고무판 부재, 506은 부싱부재, 508은 콘크리트 구조체를 각각 나타낸다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 제2 실시예에 따른 교량용 신축 이음장치(500)에 있어서, 차량의 이동에 따른 이동하중이 상부 덮개판(501a)(501b)에 작용될 경우, 하중의 전달 메커니즘은 상기 제1 실시예의 경우와 동일하다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 교량용 신축 이음장치는, 상부 덮개판과 키부재 사이에 별도의 보조 키부재가 마련되어 있고, 상부 덮개판의 상호 맞물림 결합부위(신축부위)가 보조 키부재, 키부재 및 콘크리트 구조체의 적층 구조체 상에 위치하도록 설치되므로, 차량의 하중에 의한 상부 덮개판의 신축부위 및 덮개판을 고정하는 볼트의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 키부재의 볼트 체결부위에 스테인레스 스틸 재질의 부싱 또는 헬리코일 부재가 마련되고, 상부 덮개판을 고정하는 볼트가 그 부싱 또는 헬리코일 부재에 체결되어 있으므로, 볼트와 부싱 또는 헬리코일 부재 사이에 녹이 슬지 않아 볼트의 장기간 체결 이후의 유지보수 작업시 볼트를 용이하게 해제할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 상호 맞물림 결합되어 온도변화에 따라 신축작용하는 신축이음부가 형성되어 있는 상부 덮개판과, 그 상부 덮개판을 지지 및 고정하는 키부재와, 그 키부재를 콘크리트 구조체에 고정하는 고정부재와, 상기 상부 덮개판 하부에 설치되며 이물질 수거 및 빛물 받이용 고무판 부재를 구비하는 교량용 신축 이음장치에 있어서,

   상기 상부 덮개판과 키부재 사이에는 상부 덮개판의 하중을 전달받아 완충하는 동시에 상부 덮개판의 상호 맞물림 결합부위를 하부에서 받쳐주는 별도의 보조 키부재가 마련되고, 상기 키부재의 볼트 체결부위에는 볼트의 장기간 체결에 의해 볼트나 키부재에 녹이 스는 것을 방지하기 위한 별도의 부싱 또는 헬리코일 부재가 설치되며, 상기 상부 덮개판에 형성되어 있는 신축이음부의 맞물림 결합부위가 적어도 일측 콘크리트 구조체 상부에 위치되도록 신축이음부의 치합구조를 갖는 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부싱 또는 헬리코일 부재는 스테인레스 스틸 재질로 제작되고, 그 몸체의 내주면에는 볼트와의 체결을 위한 나사가, 몸체의 외주면에는 키부재와의 체결을 위한 나사가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 덮개판의 핑거부 후면 부위에는 차량 타이어의 미끄럼 방지를 위한 복수의 채널형 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 덮개판 및 보조 키부재의 측면 부위에 상부 덮개판 및 보조 키부재의 단위 부재들 간의 상호 결합을 용이하게 하고, 결합된 상태에서의 유동을 방지하기 위한 요철형의 돌기 및 홈이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음장치.