KR100426584B1 - 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 지진에 의하여 교량 상판으로부터 전달되는 지진력을 압축력 또는 인장력 형태로 이동받침 교각에 전달하므로써 고정받침 교각뿐만 아니라 이동받침 교각에도 지진력을 분산시켜 교량의 내진 성능을 향상시킬 수 있는 양방향 충돌방식의 기계적 지진력 분산전달 장치가 제공된다.

본 발명에서는, 다경간 연속 교량의 이동받침 교각 양측에 설치되어 지진에 의하여 교량 상판에 발생하는 지진력을 이동받침 교각에도 분산시켜 전달하는 장치로서, 내부에 실린더 바닥부와 실린더 헤드부가 구비된 실린더와, 상기 실린더 내부에서 왕복 운동하는 피스톤을 구비하고 있으며; 교량 상판의 교축방향 변위에 따라 상기 피스톤이 상기 실린더 바닥부 및/또는 헤드부와 충돌 접촉하여, 교량 상판으로부터 고정받침 교각으로 전달되는 지진력을 압축력 및/또는 인장력 형태로 이동받침 교각에 분산 전달하므로써, 교량의 내진 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치가 제공된다.

Description

다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치 {Mechanical Seismic Load Transmitting Unit For Multi-Span Continuous Bridges}

본 발명은 교량의 지진력 분산전달 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 지진 발생시에 교량의 고정받침 교각에 가해지는 지진력을 이동받침 교각에도 분산시켜 전달하므로써 교량의 내진 성능을 향상시킬 수 있는, 양방향 충돌방식의 다경간연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치에 관한 것이다.

우리 나라는 중간 규모의 지진 또는 작은 규모의 지진이 발생하는 중약진(中弱震) 지역에 속한다. 일반적으로, 지진에 의하여 가해지는 지진하중은 교량의 단면을 결정하는데 지배적인 요소가 아니라고 생각하였기 때문에, 최근에 내진성능이 우수하지 않은 특성을 갖는 다경간 연속교 교량형식이 많이 채택되고 있다. 그러나, 중약진 지역에서 기대되는 지진이 발생하더라도 이러한 형식의 교량이 때로는 심각한 손상을 입을 수 있는 가능성이 확인되고 있다.

현재 시공되고 있는 다경간 연속교는 교축방향으로 단 하나의 교각에서 고정지점을 갖도록 설계되는 경우가 많다. 도 5a에는 종래의 다경간 연속교의 일 예가 도시되어 있는데, 종래의 일반적인 4경간 연속교에 있어서, 중간에 위치한 고정받침 교각(120)에는 고정받침(121)이 형성되어 있어 교량 상판(100)의 교축방향의 운동이 고정되어 있으나 이동받침 교각(110) 및 이동받침 교각(130)에는 이동받침(122)이 설치되어 있어, 교량 상판(100)의 교축방향 운동이 허용된다. 도 5b는, 도 5a에 도시된 4경간 연속교에 지진하중이 가해질 경우, 교량의 변형 형상을 개략적으로 도시한 것인데, 지진에 의하여 도 5b에서 화살표 a로 표시된 바와 같이 지진 지반운동이 발생하여 이러한 종래의 다경간 연속교에 지진하중이 가해지게 되면, 교량 상판(100)에 관성력이 가해지게 된다. 이러한 관성력은 도 5b에서 화살표 b로 표시된 바와 같이 교량 상판(100)을 교축방향으로 이동시킬 수 있는데,이동받침의 마찰력을 무시한다면, 상판(100)의 관성력은 고정받침(121)을 구비한 고정받침 교각(120)에 수평방향 지진력으로 작용하게 된다. 이동받침(122)은 교축방향으로 이동이 자유로우므로, 이동받침(122)을 통해서는 교량 상판(100)으로부터의 지진력이 이동받침 교각(110, 130)에는 전달되지 않고, 고정받침(121)을 구비한 고정받침 교각(120)이 교량 상판(100)으로부터의 지진력을 전부 부담하게 되고, 결국 고정받침 교각(120)은 도 5b에 도시된 바와 같이 변형된다. 만일 지진에 의하여 큰 관성력이 가해지게 되면 결국 고정받침 교각(120)의 고정받침(121)이나 교각 자체에 심각한 손상을 입히게 되고, 종국에는 교각의 파괴를 초래할 수 있다. 앞서 언급한 바와 이러한 형식의 교량에서는 지진력이 고정교각에 집중될 수 있기 때문에 비록 중약진 지역에서 기대되는 세기의 지진에 의해서도 받침과 교각에 심각한 손상이 초래될 수 있다.

이러한 지진에 대한 대책으로서, 종래에는 탄성고무를 적층한 적층고무받침, 마찰받침, 감쇄기 등으로 구성된 별도의 지진격리장치를 사용하여, 지진에 의하여 교량 상판으로부터 교각으로 전달되는 지진력을 감소시키는 방법이 개발되었다. 그러나, 이러한 적층고무받침 등의 종래의 지진격리장치는, 교량의 시공시에 처음부터 교각과 상판 사이에 설치하는 것이 좋으며, 기존의 비내진설계 교량의 내진성능을 향상하기 위하여 종래의 받침을 지진격리받침으로 교체하는 작업은 상당한 어려움을 수반하는 단점을 갖고 있다.

이와는 달리, 점성이 큰 유체를 이용한 충격전달장치를 사용하여 지진에 의한 지진력을 이동받침 교각에도 전달되도록 하여 지진력을 분산시키는 장치가 개발되었다. 즉, 실린더 내에 점성이 큰 유체를 담아두고, 실린더의 양단을 교량 상판과 교각에 각각 연결하여, 유체의 큰 점성을 이용하여 상판으로부터의 지진력을 교각에 전달하는 것이다. 그러나, 이러한 종래의 충격전달장치는 유체를 이용하므로, 유체 누출과 그에 따른 기능저하를 방지하기 위하여 이 장치는 항상 기밀상태를 유지하여야 하며, 이를 위해서는 지속적인 유지 보수가 필요하다.

또한, 시간 경과에 따라 유체가 변질되어 초기의 점성을 유지하지 못하는 경우가 발생하는데, 이것은 결국 충격전달장치의 전체적인 기능저하를 유발하여 교량의 내진 성능을 저하시키게 된다.

본 발명은, 이와 같은 종래의 지진격리장치와는 달리, 기계적인 방법을 이용하면서도, 종래의 충격전달장치가 가지는 단점을 극복할 수 있는 새로운 형태의 지진력 분산전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 하여 개발된 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 지진에 의하여 교량 상판으로부터 고정받침 교각에 전달되는 지진력을 압축력 및/또는 인장력 형태로 이동받침 교각에 전달하므로써 고정받침 교각뿐만 아니라 이동받침 교각에도 지진력을 분산시켜 교량의 내진 성능을 향상시킬 수 있는 지진력 분산전달 장치가 제공된다.

본 발명에서는, 다경간 연속 교량의 이동받침 교각 양측에 설치되어 지진에 의하여 교량 상판에 발생하는 지진력을 이동받침 교각에도 분산시켜 전달하는 장치로서, 내부에 실린더 바닥부와 실린더 헤드부가 구비된 실린더와, 상기 실린더 내부에서 왕복 운동하는 피스톤을 구비하고 있으며; 교량 상판의 교축방향 변위에 따라 상기 피스톤이 상기 실린더 바닥부 및/또는 헤드부와 충돌 접촉하여, 교량 상판으로부터 전달되는 지진력을 압축력 및/또는 인장력 형태로 이동받침 교각에 분산 전달하므로써, 교량의 내진 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치가 제공된다.

구체적으로, 본 발명에 따른 장치의 일 실시예에서, 상기 실린더는 실린더 로드에 의하여 교량 상판에 회전이 가능하도록 장착되며, 상기 피스톤은 피스톤 로드에 의하여 이동받침 교각의 측면에 회전이 가능하도록 장착되는데, 상기 교량 상판의 교축방향 변위에 의하여 피스톤의 전면과 실린더의 바닥부가 충돌 접촉하여 교량 상판으로부터의 지진력을 압축력 형태로 이동받침 교각에 전달하게 된다.

한편, 상기 피스톤의 전면과 실린더 바닥부가 충돌 접촉하기 전에 피스톤의 후면과 실린더 헤드부가 충돌 접촉할 수도 있는데, 이 경우에는 피스톤의 후면과 실린더 헤드부의 충돌 접촉에 의하여 교량 상판으로부터의 지진력이 인장력 형태로 이동받침 교각에 전달된다.

피스톤의 전면과 실린더 바닥부 사이의 간격과, 피스톤 하부면과 실린더 헤드부 사이의 간격을 조절하여, 이동받침 교각의 일측에 설치된 장치에서는 압축력 형태로 지진력을 전달함과 동시에 타측에 설치된 장치에서는 인장력 형태로 지진력을 전달하게 되면 지진력이 훨씬 부드럽게 전달될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 실린더를 이동받침 교각에 장착하고 상기 피스톤을 교량 상판에 장착하는 것도 가능하다.

아울러, 본 발명의 구체적인 실시예로서, 상기 실린더 바닥부와 충돌하여 접촉하는 피스톤 헤드의 전면에는 충돌시의 충격력을 흡수하고 충격에 의한 손상을방지하기 위한 피스톤 전면 완충판을 구비하고 완충판과 피스톤 헤드 사이에는 금속재질의 충격흡수층을 두어 충격효과를 완화시킨다. 상기 실린더 헤드부와 충돌하여 접촉하는 피스톤 헤드의 후면에도 충돌시의 충격력을 흡수하고 충격에 의한 손상을 방지하기 위한 피스톤 후면 완충판을 구비하고 완충판과 피스톤 헤드 사이에는 금속재질의 충격흡수층을 구비하여 충격효과를 완화시킨다.

실린더 헤드부 및 실린더 바닥부에는 표면이 곡면으로 이루어져 있으며 피스톤 헤드와 충돌 접촉하는 충격수용체와, 상기 충격수용체와 실린더 바닥부 및 실린더 헤드부 사이에는 충돌시의 충격을 흡수하기 위한 금속재질의 실린더 충격흡수층을 각각 구비하는 것도 바람직하다.

도 1a는 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치가 설치된 4경간 연속교의 개략도이다.

도 1b는 도 1a에서 A로 표시된 부분의 확대도이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 지진력 분산전달 장치의 개략적인 단면도이다.

도 2b는 본 발명의 지진력 분산전달 장치에 구비된 피스톤의 개략적인 사시도이다.

도 3a 내지 도 3c는 지진력이 가해질 경우, 본 발명의 지진력 분산전달 장치의 작동과정을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 지진력 분산전달 장치를 구비한 연속교에 지진력이 가해질 경우의 변형 형상을 도시한 개략도이다.

도 5a는 종래의 4경간 연속교의 개략도이다.

도 5b는 도 5a에 도시된 종래의 연속교에 지진력이 가해질 경우의 변형 형상을 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명*

1 교량 상판 10 고정받침 교각

11, 12 이동받침 교각 13 고정받침

14 이동받침 20 교각 우측 지진력 분산전달 장치

21 실린더 22 피스톤

23 실린더 하우징 24 피스톤 헤드

25 피스톤 로드 26, 29 회전조인트

27, 28 고정부 30 실린더 로드

32 실린더 바닥부 33 실린더 바닥부 충격수용체

34 실린더 헤드부 35 실린더 바닥부 충격흡수층

36 실린더 헤드부 충격수용체 37 실린더 헤드부 충격흡수층

41 피스톤 전면 완충판 42 피스톤 전면 충격흡수층

43 피스톤 후면 완충판 44 피스톤 후면 충격흡수층

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 상세한 구성 및 실시예에 대하여 설명한다.

도 1a에는 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치의 일 실시예가 설치된 4경간 연속교가 개략적으로 도시되어 있으며, 도 1b에는 도 1a의 A 부분의 확대도가 도시되어 있는데, 도면에서 지진력 분산전달 장치는 설명을 위하여 단면도로 도시하였다.

교량의 중앙에 위치한 고정받침 교각(10)에는 고정받침(13)이 설치되어 있어, 교량 상판(1)의 교축방향 이동이 제한된다. 제1 이동받침 교각(11) 및 제2 이동받침 교각(12)에는, 각각 이동받침(14)이 설치되어 있어, 교량 상판(1)의 교축방향 이동이 자유롭게 이루어질 수 있다. 도면에서 이동받침 교각(11, 12)의 양측에는 우측 지진력 분산전달 장치(20)와 좌측 지진력 분산전달 장치(40)가 각각 설치되어 있다. 도 1a에서 부재번호 2는 교대(2)를 나타내며, 부재번호 3은 지반(3)을 나타낸다.

도 2a에는 우측 지진력 분산전달 장치(20)의 단면도가 제시되어 있다. 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치(20)에는 실린더(21)와, 상기 실린더(21)의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤(22)이 구비된다. 구체적으로, 실린더(21)의 하우징(23) 내부에는 피스톤 헤드(24)가 왕복운동이 가능하도록 장착된다. 피스톤 로드(25)는 피스톤 헤드(24)에 연결되어 실린더 하우징(23)의 외부로 연장되어 있다. 피스톤 로드(25)의 단부에는, 유니버셜 조인트와 같이, 이동은 구속되어 있으나 회전은 자유롭게 이루어질 수 있는 회전조인트(26)가 구비되어 있어서, 이동받침 교각(11, 12)에 고정되는 교각고정부(27) 또는 교량 상판(1)에 고정되는 상판고정부(28)와 연결된다. 실린더(21)의 일단에는 실린더 로드(30)가 구비되어 있으며, 실린더 로드(30)의 단부에도, 유니버셜 조인트와 같이, 이동은 구속되어 있으나 회전은 자유롭게 이루어질 수 있는 회전조인트(29)가 구비되어 있어, 교량 상판(1)에 고정되는 상판고정부(28) 또는 이동받침 교각(11, 12)에 고정되는 교각고정부(27)와 연결된다. 상기 상판고정부(28) 및 교각고정부(27)는 앵커볼트 등과 같은 고정수단(31)에 의하여 각각 교량 상판(1) 및 이동받침 교각(11, 12)의 측면에 고정된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(25)가 회전조인트(26)를 통하여 교각고정부(27)에 연결되어 이동받침 교각(11, 12)에 장착되는 경우, 실린더 로드(30)는 회전조인트(29)를 통하여 상판고정부(28)에 연결되어 교량 상판(1)에 장착되며, 그 반대로 피스톤 로드(25)가 회전조인트(26)를 통하여 상판고정부(28)에 연결되어 교량 상판(1)에 장착되는 경우, 실린더 로드(30)는 회전조인트(29)를 통하여 교각고정부(27)에 연결되어 이동받침 교각(11, 12)에 장착된다.

도 2b에는 피스톤(22)의 사시도가 개략적으로 도시되어 있는데, 피스톤 헤드(24)의 전면에는 실린더(21)의 바닥부(32)와 충돌하여 접촉하는 피스톤 전면 완충판(41)이 구비되어 있으며, 상기 전면완충판(41)의 뒤쪽으로는 실린더(21)의 바닥부(32)와의 충돌시에 발생하는 충격력을 흡수하기 위한 피스톤 전면 충격흡수층(42)이 형성되어 있다. 상기 완충판(41)은, 충격력을 충분히 흡수할 수 있도록 소정 탄성을 가진 적층고무층으로 이루어진 탄성체로 구성되는 것이 바람직하고 충격흡수층(42)은 충격흡수성능이 우수한 금속재질의 탄성체로 구성하는 것이 바람직하다. 실린더 헤드부(34)와 충돌하여 접촉하는 상기 피스톤 헤드(24)의 후면에도, 후술하는 바와 같이, 피스톤 후면 완충판(43)이 구비되어 있으며, 상기 완충판(43)과 피스톤 헤드(24) 사이에는 실린더 헤드부(34)와의 충돌시 발생하는 충격력을 흡수하기 위한 피스톤 후면 충격흡수층(44)이 구비된다. 상기 피스톤 후면 완충판(43) 역시, 충격력을 충분히 흡수할 수 있도록 소정 탄성을 가진 적층고무층의 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하고 피스톤 후면 충격흡수층(44)은 충격흡수성능이 우수한 금속재질의 탄성체로 구성하는 것이 바람직하다.

피스톤 헤드는 충돌시 충격력을 충분히 수용할 수 있는 구조로 제작되며 중실 원형실린더형태 또는 중공 원형실린더형태를 취할 수 있다. 피스톤 헤드와 피스톤 로드는 시공오차나 제작오차 및 정렬오차 등에서 비롯될 수 있는 우발적인 응력의 발생을 최소화할 수 있도록 소정의 상대운동을 허용할 수 있는 방법으로 연결된다. 이 연결부에서도 충격을 흡수할 수 있는 구조로 제작하는 것이 더욱 바람직하다.

실린더(21)의 바닥부(32)에는, 피스톤 헤드(24)와의 충돌시, 피스톤 헤드(24)의 전면완충판(41)과 직접 충돌하게 되는 금속재질의 충격수용체(33)가 구비된다. 상기 충격수용체(33)의 전면은 소정 곡률의 곡면으로 이루어져 있으며, 상기 충격수용체(33)와 바닥부(32) 사이에는, 피스톤 헤드(24)와의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하기 위한 실린더 바닥부 충격흡수층(35)을 설치하는 것이 바람직하다. 상기 실린더 바닥부 충격흡수층(35)은, 충격흡수성능이 우수한 소정 두께의 금속재료로 이루어진 판재로 구성하는 것이 바람직하다.

실린더 헤드부(34)에도, 피스톤 헤드(24)의 후면 완충판(43)과 직접 충돌하게 되는 충격수용체(36)가 구비된다. 상기 실린더 헤드부(34)에 장착되는 충격수용체(36)는, 실린더(21)의 바닥부(32)에 구비되는 충격수용체(33)와 동일한 금속재질로 구성되며, 헤드부(34)의 원주를 따라서 연속되는 원환 모양을 갖는다. 또한, 상기 실린더 헤드부(34)와 충격수용체(36) 사이에도, 피스톤 후면 완충판(43)과의 충돌시 발생하는 충격을 흡수하기 위한 실린더 헤드부 충격흡수층(37)을 설치하는것이 바람직하며, 이 실린더충격흡수층(37) 역시 충격흡수성능이 우수한 소정 두께의 금속재료로 이루어진 판재로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 장치에서는, 앞서 설명한 실시예에서 실린더 바닥부(32) 및 실린더 헤드부(34)에 각각 설치되어 있던 충격수용체(33, 36)와 충격흡수층(35, 37)을 피스톤 헤드(24)의 전면 및 후면에 설치하고, 앞서 설명한 실시예에서 피스톤 헤드(24)의 전면 및 후면에 각각 설치되어 있던 완충판(41, 43)과 충격흡수층(42, 44)를 실린더 바닥부(32) 및 실린더 헤드부(34)에 각각 설치하도록 구성하는 것도 가능하다.

다음에는 도 1a, 도 3a 내지 도 3c, 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치의 작용효과에 대하여 설명한다.

도 1a에서와 같이, 지진력이 가해지지 않는 경우, 이동받침 교각(11, 12) 양측에 설치된 지진력 분산전달 장치(20, 40)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 피스톤(22)이 실린더 바닥부(32) 또는 실린더 헤드부(34) 어느 것과도 접촉하지 않는 상태를 유지한다.

도 4a에서와 같이 지진이 발생하여, 교량 상판(1)이 교축방향으로 운동하도록 지진력이 교량 상판(1)에 가해지게 되어 교량 상판(1)이 b방향으로 소정 변위로 이동하게 되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 좌측의 지진력 분산전달 장치(40)에서 피스톤(22)이 이동하여 피스톤 헤드(24)의 피스톤 전면 완충판(41)과 실린더 바닥부(32)에 장착된 충격수용체(33)가 서로 충돌하거나 또는 우측의 지진력 분산전달 장치(20)에서 피스톤 헤드(24)의 피스톤 후면 완충판(43)과 실린더 헤드부(34)에 장착된 충격수용체(36)가 서로 충돌하게 된다. 이 때 충돌에 의한 충격력은 피스톤 전면·후면 완충판(41, 43), 피스톤 전·후면 충격흡수층(42, 44) 및 실린더의 바닥부와 헤드부 충격흡수층(35, 37)의 충격흡수작용에 의하여 완화되어 피스톤로드(25)와 실린더로드(30)에 부드럽게 전달되기 시작한다.

도 4b에서와 같이, 교량 상판(1)이 b방향으로 더욱 이동하게 되면, 좌측의 지진력 분산전달 장치(40)에서는, 실린더 바닥부(32)에 설치된 충격수용체(33)와 피스톤(22)의 전면완충판(41)의 접촉을 통하여 지진력이 압축력의 형태로 피스톤로드(25)를 거쳐서 이동받침 교각(11, 12)으로 전달된다. 한편, 우측의 지진력 분산전달 장치(20)에서는, 실린더 헤드부(34)에 설치된 충격수용체(36)와 피스톤(22)의 후면완충판(43)의 접촉을 통하여 피스톤 로드(25)에 인장력이 작용하게 되고, 이 인장력이 교각고정부(27)를 통하여 이동받침 교각(11, 12)으로 전달된다. 이와 같이, 이동받침 교각(11, 12)도 지진력 분산전달 장치로부터 압축력 및/또는 인장력 형태로 전달되는 지진력을 부담하게 되어 도 4b에 도시된 바와 같이 변형된다.

교량에 지진이 발생하지 않은 상태에서(도 3a), 좌측 지진력 분산전달 장치(40)에서의 피스톤 헤드(24)의 전면완충판(41)과 실린더 바닥부(32)의 충격수용체(33) 사이의 간격(G1)과, 우측의 지진력 분산전달 장치(20)에서의 피스톤 헤드(24)의 후면완충판(43)과 실린더 헤드부(34)의 충격수용체(36) 사이의간격(G3)을 동일하게 하고, 좌측 지진력 분산전달 장치(40)에서의 피스톤 헤드(24)의 후면완충판(43)과 실린더 헤드부(34)의 충격수용체(36) 사이의 간격(G2)과, 우측의 지진력 분산전달 장치(20)에서의 피스톤 헤드(24)의 전면완충판(41)과 실린더 바닥부(32)의 충격수용체(33) 사이의 간격(G4)이 각각 동일하도록 구성하면, 지진에 의하여 교량 상판(1)이 b방향으로 이동할 때의 좌측의 지진력 분산전달 장치(40)에 의한 압축력과 우측의 지진력 분산전달 장치(20)에 의한 인장력이 이동받침 교각(11, 12)에 동시에 가해지게 되어 지진력이 더욱 부드럽게 전달될 수 있다.

지진 지반진동으로 인하여 교량 상판(1)이 b′방향으로 이동하게 되면, 앞서와는 반대로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 좌측의 지진력 분산전달 장치(40)에서는, 실린더 헤드부(34)에 장착된 충격수용체(36)와 피스톤(22)의 후면완충판(43)이 접촉하게 되어 피스톤 로드(25)에 인장력을 가하게 되고 이 인장력이 교각고정부(27)를 통하여 이동받침 교각(11, 12)으로 전달된다. 한편, 우측의 지진력 분산전달 장치(20)에서는, 실린더 바닥부(32)에 장착된 충격수용체(33)와 피스톤 헤드(24)의 전면완충판(41)의 접촉을 통하여 지진력이 압축력의 형태로 피스톤 로드를 거쳐서 이동받침 교각(11, 12)으로 전달된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치에 의하면, 지진에 의하여 교량 상판에 작용하는 지진력을 고정받침 교각뿐만 아니라 이동받침 교각에도 분산하여 전달할 수 있게 되므로, 교량의 내진 성능을 현저하게 증가시킬 수 있다.

이상의 설명에서, 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치가 이동받침 교각의양측에 설치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하며, 이동받침 교각의 일측에만 설치하여도 무방하다.

한 교각에 설치되는 지진력 분산장치의 소요 갯수는 그 장치의 용량과 지진력의 크기에 따라서 결정되며 필요시에는 하나 이상의 장치가 교각의 일측에 또는 양측에 설치될 수 있다.

본 발명의 지진력 분산전달 장치에 의하면, 지진에 의하여 교량 상판에 가해지는 지진력을, 실린더와 피스톤의 피스톤 작용에 따른 접촉에 의하여 압축력 및/또는 인장력의 형태로 이동받침 교각에도 분산시켜 전달함으로써, 고정받침 교각뿐만 아니라, 이동받침 교각도 지진력을 분담하게 하여 교량 전체의 내진 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 종래의 방식과는 달리, 본 발명에서는 피스톤 헤드와 실린더 바닥부의 충돌 접촉 또는 피스톤 헤드와 실린더 헤드부의 충돌 접촉이라는 기계적인 방식에 의하여 지진력을 교각으로 전달하게 되므로, 유체의 누출에 의한 성능저하 등의 우려가 전혀 없으며, 유지 보수도 매우 간편하다.

또한, 피스톤 헤드의 전, 후면에 적층고무로 이루어진 완충판과 소정 탄성계수를 가진 금속 판재로 이루어진 피스톤 전,후면 충격흡수층을 설치하고, 실린더 헤드부와 바닥부에도 각각 소정 탄성계수를 가진 금속 판재로 이루어진 실린더 충격흡수층을 구비하게 되면, 충돌시 발생하는 충격력을 효과적으로 완화시킬 수 있다.

지진력 분산전달 장치는 이동받침 교각 뿐 아니라 고정받침 교각에도 설치될 수 있으며, 지진력 분산전달 장치는 상판으로부터 고정받침 교각으로의 지진력의 전달을 일부 분담할 수 있도록 설계될 수 있다. 지진력 분산전달 장치에 의한 지진력 전달의 분담은 고정받침의 손상을 한계내로 제한할 수 있고, 또 고정받침이 손상을 받더라도 상판의 지진력이 지진력 분산전달 장치를 통하여 고정받침 교각으로 전달될 수 있게 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 지진력 분산전달 장치는, 지진하중에만 작용하는 것이 아니라, 교량 상판에 형성된 팽창이음에서 발생하는 충격에 대해서도 분산전달 작용을 할 수 있다.

또한 본 발명의 장치를 교량 상판과 교대 사이에 설치하면 낙교를 방지할 수 있는 장치로서의 기능도 하게 된다.

이상에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상에 따라 자유로운 변형이 가능하다.

Claims (5)

1. 다경간 연속 교량의 이동받침 교각(11, 12)의 양측에 또는 일측에 경사지게 설치되어, 지진에 의하여 교량 상판에 발생하는 지진력을 이동받침 교각(11, 12)에도 분산시켜 전달하는 장치로서,

   내부에 실린더 바닥부(32)와 실린더 헤드부(34)가 구비된 실린더(21)와, 실린더(21) 내부에서 왕복 운동하는 피스톤(22)을 구비하고 있으며;

   교량 상판(1)의 교축방향 변위에 따라 상기 피스톤(22)이 상기 실린더 바닥부(32) 또는 헤드부(34)와 충돌 접촉하여, 교량 상판(1)으로부터 전달되는 지진력을 압축력 또는 인장력 형태로 이동받침 교각(11, 12)에 분산 전달하는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더(21)는 실린더 로드(30)에 의하여 교량 상판(1)에 회전이 가능하도록 장착되며;

   상기 피스톤(22)은 피스톤 로드(25)에 의하여 이동받침 교각(11, 12)에 회전이 가능하도록 장착되며;

   교량 상판(1)의 교축방향 변위에 의하여 이동받침 교각(11, 12)의 일측에 설치된 장치에서는 피스톤(22)의 전면과 실린더 바닥부(32)가 충돌 접촉하여 교량 상판(1)으로부터의 지진력을 압축력 형태로 이동받침 교각(11, 12)에 전달함과 동시에 타측에 설치된 장치에서는 피스톤(22)의 후면과 실린더 헤드부(34)가 충돌 접촉하여 교량 상판(1)으로부터의 지진력을 인장력 형태로 이동받침 교각(11, 12)에 전달하는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 전달형 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더(21)는 실린더 로드(30)에 의하여 이동받침 교각(11, 12)에 회전이 가능하도록 장착되며;

   상기 피스톤(22)은 피스톤 로드(25)에 의하여 교량 상판(1)에 회전이 가능하도록 장착되며;

   교량 상판(1)의 교축방향 변위에 의하여 이동받침 교각(11, 12)의 일측에 설치된 장치에서는 피스톤(22)의 전면과 실린더 바닥부(32)가 충돌 접촉하여 교량 상판(1)으로부터의 지진력을 압축력 형태로 이동받침 교각(11, 12)에 전달함과 동시에 타측에 설치된 장치에서는 피스톤(22)의 후면과 실린더 헤드부(34)가 충돌 접촉하여 교량 상판(1)으로부터의 지진력을 인장력 형태로 이동받침 교각(11, 12)에 전달하는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 실린더 바닥부(32)와 충돌하여 접촉하는 피스톤 헤드(24)의 전면에는 충돌시의 충격력을 흡수하고 충격에 의한 손상을 방지하기 위한 피스톤 전면 완충판(41)이 구비되어 있고;

   상기 피스톤 전면 완충판(41)과 피스톤 헤드(24)의 전면 사이에는 충격력을 흡수하기 위한 금속재질의 피스톤 전면 충격흡수층(42)이 구비되어 있고;

   상기 실린더 헤드부(34)와 충돌하여 접촉하는 피스톤 헤드(24)의 후면에도 충돌시의 충격력을 흡수하고 충격에 의한 손상을 방지하기 위한 피스톤 후면 완충판(43)이 구비되어 있고;

   상기 피스톤 후면 완충판(43)과 피스톤 헤드 후면 사이에는 충격력을 흡수하기 위한 금속재질의 피스톤 후면 충격흡수층(44)이 구비되어 있고;

   상기 실린더 헤드부(34) 및 실린더 바닥부(32)에는 표면이 곡면으로 이루어져 있으며 피스톤 헤드(24)와 충돌 접촉하는 충격수용체(33, 36)가 각각 구비되어 있으며; 그리고

   상기 충격수용체(33)와 실린더 바닥부(32) 사이 및 상기 충격수용체(36)와 실린더 헤드부(34) 사이에는 충돌시의 충격을 흡수하기 위한 실린더 충격흡수층(35, 37)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 실린더 바닥부(32)에는 충격완충판이 설치되고, 이와 충돌하여 접촉하는 피스톤 헤드(24)의 전면에는 곡면형상을 갖는 금속재질의 충격수용체를 구비하고;

   상기 실린더 헤드부(32)에도 충격완충판을 설치하고 이와 충돌하여 접촉하는 피스톤 헤드(24)의 후면에는 곡면형상을 갖는 금속재질의 원환형상 충격수용체를 구비하고;

   상기 실린더 바닥부(32)와 상기 실린더 헤드부(32)에는, 충돌시의 충격을 흡수하기 위한 실린더 충격흡수층이 구비되며; 그리고

   상기 피스톤 헤드(24)의 전면 및 후면에도, 충돌시의 충격을 흡수하기 위한 피스톤 충격흡수층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 충돌방식의 다경간 연속교량의 기계적 지진력 분산전달 장치.