상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본 발명의 핑거형 신축이음장치는 기 설치되어 있는 레일형 신축이음장치의 전체가 아닌 일부분, 상부에 노출되는 부분과 유간내부에 위치하는 부분만이 철거되고, 앵글 플레이트 또는 앵커 플레이트가 노출되도록 약 폭 200mm 두께 70~80mm의 콘크리트 피복만을 제거한 상태로 설치되며, 콘크리트의 타설 및 양생과정이 없으므로 전체적인 교체 공기를 대폭 줄일 수 있고, 교체작업으로 인한 교량 상부구조의 손상이 거의 없도록 한 특징이 있다.
즉, 파손된 신축이음장치의 중간레일을 분할 해체하고, 앵글 또는 수평부재상단까지의 콘크리트를 해체하며, 노출된 단부 에지레일을 제거하면 본 발명의 핑거형 신축이음장치의 설치면이 완성된다. 연속해서 탄성봉함재 또는 고무시트로 구성된 방수장치를 설치시킨 후 핑거판의 단차조정 및 정착볼트 고정을 위한 베이스 플레이트가 앵글 또는 수평부재 상면에 용접고정하고 베이스판 상면으로 돌출된 정착볼트에 핑거판을 조립하며, 볼트홀을 역청재로 채우고 핑거판 후면과 콘크리트 사이에 신축 채움재를 삽입하면 교체 작업이 완료되도록 한 것이다.
이러한 특징에 따라 본 발명은 설치과정에서 각 공정의 대기 시간 없이 연속적으로 진행되므로 교체작업의 시간단축이 가능하고, 핑거판이 1∼1.5m 단위로 설치되므로 작업공간을 탄력적으로 운영하여 차량 통제를 최소화 시킬수 있으므로 교체로 인한 부담을 상당부분 해소할 수 있고, 또한 내구수명이 우수하고 특히 유지관리가 가장 용이한 핑거형 신축이음장치로 교체되므로 교량 전체의 성능개선 효과를 함께 얻을 수 있는 특징이 있다.
좀더 구체적으로 설명하면,
본 발명은 교량의 상판과 상판 사이에 형성된 틈새를 신축적으로 연결하는 이음장치에 있어서, 상기 상판과 상판의 대응단 안착턱에, 상기 안착턱을 감싸며 고정되어 수평상태를 유지하며 결합되는 한 쌍의 앵글 플레이트; 상기 앵글 플레이트의 수평한 상면에 용접 결합되는 앵커 플레이트; 상기 앵커 플레이트에 하단의 머리부가 매입되고 상단의 나사부가 돌출되는 복수개의 앵커볼트; 상기 앵커볼트의 너트 조임으로 고정되며, 그 대응면에 지그재그 형상의 톱니형 결합부를 갖는 한 쌍의 핑거 플레이트; 상기 상판과 상판의 틈새 하측에 제공되어 상측 틈새로부터 흐르는 빗물 등을 외측으로 안내하도록 절곡 형성되는 배수판;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 상판의 안착턱 내벽과 이에 밀착 결합된 상기 앵커 플레이트 및 핑거플레이트와의 사이에 채워져 교량 상판과 동일면을 유지하도록 하는 채움재를더 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 앵커볼트는, 그 하측의 머리부가 상기 앵글 플레이트로부터 분리되어 상기 앵커 플레이트의 저면에 형성된 안내홈을 따라 이탈 방지 상태로 결합되어 폭방향을 따라 유동되면서 상기 핑거 플레이트를 결합시킬 수 있도록 함이 가능할 것이다.
또한, 상기 앵커볼트는, 그 하단의 머리부가 상판의 안착턱을 이루는 콘크리트에 심어지고 그 상단의 나사부가 상기 앵커 플레이트를 통과하여 노출되게 고정되도록 함이 가능할 것이다.
또한, 상기 배수판은, 판상의 고무시트로 이루어지도록 함이 가능할 것이다.
또한, 상기 배수판은, 상기 상판과 상판의 틈새가 공간에 따라 분해 조립이 용이하도록 절곡된 양단이 상기 앵커 플레이트와 수직 결합되는 수직브래킷의 하단과 보올트 결합되도록 함이 가능할 것이다.
도 7의 도시에 의하여 본 발명은, 교량의 상판과 상판 사이의 틈새에 설치된 이음장치로부터 방수를 위한 실링재를 제거하는 실링재 해체 단계; 실링재 제거후 교체할 범위의 중간레일과 그 하부의 지지보 또는 힌지트러스 등을 포함하는 이음장치의 구성부품을 절단 및 제거하는 철거 단계; 아스팔트 컷팅후 피복된 콘크리트가 제거되면 앵글 플레이트의 상면에 제공된 에지레일을 가우징기로 분리시켜 제거하고 앵글 플레이트 표면을 그라인더나 가공기를 이용하여 면이 균일하게 하는 표면처리 단계: 지지보가 위치한 앵글 플레이트와 상판 사이의 이격틈새에 흡음재 또는 무수축 콘크리트로 충진하고, 측면 개구부는 보강철판으로 막고 용접처리하여앵글 플레이트 측면이 균일하도록 하는 측면 균일 단계: 앵글 플레이트에 앵커 플레이트를 용접 고정함과 동시에 앵커볼트를 앵커 플레이트 상면에 세워져 돌출되도록 하는 앵커 플레이트 설치 단계: 앵커볼트의 너트 조임을 통해 핑거 플레이트를 결합하는 핑거 플레이트 결합 단계;를 수행하여서 교량의 신축이음 장치를 교체 설치한다.
또한, 상기 표면처리 단계에서, 상기 앵글 플레이트가 설치되지 않는 경우 모서리단에 앵글 플레이트를 설치하는 단계를 수행함이 가능할 것이다.
또한, 상기 핑거 플레이트를 결합하는 단계후 너트의 풀림을 방지하도록 너트 주위에 역청액을 주입하는 역청액 주입 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 앵글 플레이트의 대향된 측면이 균일하도록 하는 단계후 이들 틈새(유간)에 방수판을 결합시키는 단계를 추가함이 가능할 것이다.
또한, 상기 핑거 플레이트를 결합하는 단계후 채움재로서 기존 콘크리트와 핑거 플레이트 사이가 완전 밀폐 되도록 채움시키는 단계를 추가함이 가능할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 콘크리트 비 해체 보수를 위한 교량의 신축이음 장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1의 도시에 의하여, 본 발명은 교량의 상판과 상판 사이에 형성된 틈새를 신축적으로 연결하는 것으로, 대응된 틈새의 대응 벽면에 안착턱(110)이 형성된 상판(100)(100a)과, 상기 안착턱(100)을 수평 및 수직하게 커버하는 한 쌍의 앵글 플레이트(200)(200a)와, 이 앵글 플레이트(200)(200a) 상면에 밀착 결합되는 앵커 플레이트(300)(300a)와, 이 앵커 플레이트(300)(300a) 상면에 앵커볼트(400)(400a)를 통해 결합되는 핑거 플레이트(500)(500a) 및 상기 상판(100)(100a)의 틈새 사이에 제공되어 빗물 등의 배수를 위해 제공되는 배수판(700)을 포함하여 구성된다.
상기 상판(100)(100a)은, 대응된 수직벽면에 수평한 안착턱(110)이 상향 개방되게 형성된다. 이 안착턱(110)은, 기존 신축이음장치로 부터 레일식 이음장치의 구성부품을 절단 분할하게 되면 면처리 과정을 통해 형성된다.
상기 앵글 플레이트(200)(200a)는, "ㄱ"자 형상으로 이루어져 상기 안착턱(110)에 상기 상판(100)(100a)이 균일한 안착턱을 이루도록 각각 감싸며 결합되고, 그 상면이 수평 상태를 유지하며 결합된다.
상기 앵커 플레이트(300)(300a)는, 소정면적을 갖는 판상의 부재로 상기 앵글 플레이트(200)(200a)의 수평한 상면에 각기 용접 결합되며, 후방측에 각각 폭방향으로 상기 앵커볼트(400)(400a)의 하측 머리부(410)가 삽입되어 상향 이탈이 방지되는 상태로 결합되도록 복수개의 안내홈(310)이 복수개 형성된다.
그리고, 상기 앵커볼트(400)(400a)는, 상기 앵커 플레이트(300)(300a)의 안내홈(310)을 통해 노출된 그 수직한 상측단부에 나사부(420)가 형성된다.
여기서, 상기 안내홈(310)은 상기 도로의 폭방향을 따라 형성되어 상기 앵커볼트(400)(400a)의 폭방향 유동이 가능하도록 함이 가능하다.
상기 핑거 플레이트(500)(500a)는, 돌출된 상기 앵커볼트(400)(400a)들과 결합되어 너트(600)로서 고정되며, 그 대응면에는 지그재그 형상의 톱니형 결합부(510)가 형성되어 소정폭 이격상태를 가지며 맞물림 결합된다.
상기 결합부(510)는, 톱니형 및 다각형 뿐만 아니라 파형의 구조로 서로 맞물림되는 형상을 가지며 형성됨이 가능할 것이다.
상기 배수판(700)은, 양단이 상기 상판(100)(100a)의 틈새 하측에 결합되고, 그 중간부가 하향 절곡되어 상측 틈새로부터 흐르는 빗물 등이 하부구조물로 낙하되지 않도록 하는 것이며, 또한 일측으로 경사지게 형성되어 빗물 등이 외측으로 흐를 수 있도록 경사면이 형성된다.
여기서, 상기 안착턱의 내벽과 이에 결합된 상기 앵커 플레이트(300)(300a) 및 핑거 플레이트(500)(500a)와의 사이에는 틈새가 발생되는데, 이 틈새는 탄성력을 갖는 채움재(800)로서 봉합되어 상기 교량의 상판과 동일면을 유지하게 된다.
이상에서와 같이 구성되는 교량용 신축이음장치의 교체방법을 첨부 도면을 참조로 하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
공지공용인 레일식 신축이음장치가 파손되었을 경우 이를 교체 시공함에 있어서, 먼저 콘크리트의 해체를 극소화하면서 교체가 가능한 것으로 부분적인 차량통제가 이루어지면 교체할 부분의 방수고무씰을 레일의 정착홈으로부터 분리한 후 교체할 범위의 중간레일을 가스절단하고, 하부의 지지보 또는 힌지트러스를 절단하여 해체한다. 연속해서 지지보가 위치한 콘트롤박스 내부의 부품들을 제거한다.
이후, 공지의 이음장치가 해체되면, 양쪽의 에지레일을 정착하고 있는 앵글 플레이트의 끝부분을 측정하여 앵글 플레이트 또는 앵커 플레이트의 단부보다 조금 떨어진 곳에 마킹하고 에지레일의 높이 만큼 콘크리트 컷팅기로 마킹라인을 따라 절단한 다음, 앵글 플레이트 또는 앵커 플레이트의 상면에 위치한 피복 콘크리트를 제거한다.
연속해서, 콘크리트가 제거되면 앵글 플레이트 상면에 정착되어 있는 에지레일을 가우징기로 분리시켜 제거하고 앵글 표면을 그라인더나 가공기를 이용하여 면이 균일하고 깨끗하게 표면처리한다.
이후, 지지보가 위치한 거푸집 박스 내부는 흡음재 또는 무수축 콘크리트로 충진하고, 측면 개구부는 보강철판으로 막고 용접처리하여 앵글 플레이트 수직면과 면이 일치하여 균일하도록 한다.
연속해서, 거푸집 박스와 거푸집 박스 사이의 틈새에 방수를 위한 배수판을 설치하면 되는데, 상기 배수판은 절곡된 양단이 보조판을 통해 상기에 결합되도록 한다.
이때. 상기 배수판의 절곡단부와 연결된 보조판은, 앵글 플레이트의 상면에 위치된 상태에서 상기 앵커 플레이트의 고정시 고정되도록 함이 가능할 것이다.
그런다음, 앵글 플레이트의 상면에 앵커 플레이트를 용접 고정하고, 상기 앵커 플레이트와 함께 결합되어 상면으로 노출된 앵커볼트에 핑거 플레이트의 볼트홀을 일치시킨 후 너트로서 조임시키면 기본적인 조립이 완료된다.
이후, 상기 핑거 플레이트에 형성된 볼트홀의 앵커볼트 고정용 너트로 조인후 풀림을 방지하기 위하여 역청액을 주입한다.
연속해서, 상기 안착턱과 적층된 앵커 플레이트와 앵글 플레이트의 이격 틈새에는 탄성재로된 채움재를 삽입시키면 조립이 완료된다.
여기서, 신축량이 작고 유간이 협소한 경우 핑거 플레이트를 조립하기 전 접착제로 접착시공한 후 핑거 플레이트를 조립하여 방수기능을 확보하므로 신속한 교체를 가능하게 된다.
다시말해, 본 발명에 따른 콘크리트 비 해체 보수를 위한 교량의 신축이음 장치를 교체하고자 하면, 교량의 상판과 상판 사이의 틈새에 설치된 이음장치로부터 방수를 위한 실링재를 제거하는 단계(S1)와, 실링재 제거후 교체할 범위의 중간레일과 그 하부의 지지보 또는 힌지트러스 등을 포함하는 이음장치의 구성부품을 절단 및 제거하는 단계(S2)와, 콘크리트 컷팅 후 피복된 콘크리트가 제거되면 앵글 플레이트 상면에 정착되어 있는 에지레일을 가우징기로 분리시켜 제거하고 앵글 플레이트 표면을 그라인더나 가공기를 이용하여 면이 균일하고 표면처리하는 단계(S3)와, 거푸집 박스 내부에 흡음재 또는 무수축 콘크리트로 충진하고, 측면 개구부는 보강철판으로 막고 용접처리하여 앵글 플레이트 측면이 균일하도록 하는 단계(S4)와, 앵글 플레이트에 앵커 플레이트를 용접 고정함과 동시에 앵커볼트를 앵커 플레이트에 세워져 상면으로 돌출되도록 하는 단계(S5)와, 앵커볼트의 너트 조임을 통해 핑거 플레이트를 결합하는 단계(S6)를 수행하여서 교체하면 된다.
또한, 필요에 따라 상기 핑거 플레이트를 결합하는 단계(S6)후 너트의 풀림을 방지하도록 너트 주위에 역청액을 주입하는 단계를 추가로 수행하고 또한, 상기 앵글 플레이트의 대향된 측면이 균일하도록 하는 단계(S4)후에 이들 틈새에 방수판을 결합시키는 단계를 추가로 수행하며 또한, 상기 핑거 플레이트를 결합하는 단계(S6)후 채움재로서 기존 콘크리트와 핑거 플레이트 사이가 완전 밀폐 되도록 채움시키는 단계를 추가하여 수행함이 바람직할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 양단이 상기 앵커 플레이트(300)(300a)의 대응단에 결합되는 상기 배수판(700)이 판상의 탄성봉함재(710)로 대체시켜 사용한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 제3실시예로서, 상기 배수판(700)이 앵커 플레이트(300)(300a)의 대응단부에 연결되지 않고 앵글 플레이트(200)(200a)의 하단에 결합된 수직브래킷(710)의 하단부에 절곡된 양단이 나사 결합되도록 한 것으로, 이는 틈새에 결합된 배수판(700)의 결합 및 해체가 용이하도록 하기 위함이다.
또한, 상기 배수판(700)이 틈새의 유격 및 하중 정도에 따라 소정폭 안쪽으로 돌출되며 결합된 상기 앵커 플레이트(300)(300a)의 단부와 수직하게 결합된 수직브래킷(710)의 양단에 그 양단이 나사 결합되도록 하여 그 조립이 용이하도록 한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 제4실시예로서, 상기 앵커볼트(400)(400a)는 하측의 나사부(410)가 상기 상판(100)(100a)의 안착턱(110)에 심어지고 상측의 나사부(420)가 상기 앵커 플레이트(300)(300a)의 상면으로 노출되게 고정되도록 한 것이다. 이는 안착턱(100)의 수평면이 앵글 플레이트(200)(200a)의 수평면보다 비교적 넓게 형성된 경우로 즉, 수평부재가 협소하여 정착력을 강화시켜 설치하기 위함이다.
도 5는 본 발명에 따른 제5실시예로서, 틈새의 유간이 넓게 형성된 경우 상기 앵커 플레이트(300)(300a)와 핑거 플레이트(500)(500a)를 결합시킨 상태를 도시한 것이며, 이는 상기 상판(100)과 상판(100a) 사이의 틈새 유격에 대응하여 그 하중을 지지할 수 있도록 그 길이를 각각 달리하며,수직보강제를 추가하여 서로 용접고정되도록 한 것이다.