KR100479273B1 - 교량받침 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 교량이나 건축구조물을 탄발적으로 지지하는 교량받침에 관한 것으로, 포트본체(111)가 원기둥이나 다각기둥 형태로 단순화되고, 포트본체(111)의 노출면이 금속재질로 용융도금 처리된 피복(112)으로 감싸여지며, 포트본체(111)와 상판(300), 포트본체(111)와 하판(200) 사이의 틈새가 상·하부밀봉재(160,170)로 밀봉되어진 구조를 이루므로, 포트본체 제조를 위한 제반 설비가 단순화되고, 이의 제조가 획기적으로 용이하게 되어, 제품비용이 크게 절감된다.
Description
본 발명은 교량이나 건축구조물을 탄발적으로 지지하는 교량받침에 관한 것으로, 탄성패드를 갖춘 단일 포트형 교량받침이나, 다중 포트형 교량받침에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 교량받침은 교량이나 건축구조물의 상부 하중을 지지하면서 굽힘이나 슬라이딩이 되도록 하는 것으로, 그 종류는 상판과 하판 사이에 배치되는 패드의 재질과 구조에 따라서, 통상 엘라스토머형 교량받침(Elastomeric Bridge Bearing)과 구형 교량받침(Spherical Bearing), 단일 포트형 교량받침(Monopot-Type Bearing) 및 다중 포트형 교량받침(Multipot-Type Bearing)으로 구분된다.
상기 엘라스토머형 교량받침은, 합성고무재질의 패드를 이용하고 있어서 교량을 탄발적으로 지지할 수 있는 장점이 있지만, 패드의 팽출현상으로 인해서 큰 하중을 지지할 수 없는 단점이 있고, 또한 상기 구형 교량받침은 강도가 높은 금속패드를 이용하고 있어서 큰 하중을 지지할 수 있는 장점이 있지만, 교량을 탄발적으로 지지할 수 없는 단점이 있으므로, 현재는 큰 하중을 탄발적으로 지지할 수 있는 단일 포트형 교량받침이나 다중 포트형 교량받침의 활용이 증가되고 있는 실정이다.
상기 포트형 교량받침은, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 교각에 고정되는 하판(200)과, 하판에 얹혀져 고정되는 탄성패드(100) 및, 교량에 고정되어 패드(100)에 얹혀져 지지되는 상판(300)으로 이루어진 구조를 이룬다.
상기 탄성패드(100)는, 윗면에 미끄럼판 안착홈(111a ; 도 3 참조)이 형성되고, 저면에 실린더홈(111b ; 도 3 참조)이 형성되어진 포트(110)와 ; 포트(110)의 실린더홈(111b)에 안착되는 탄성부재(120) ; 포트(110)의 실린더홈(111b)에 삽입되어 이에 안착된 탄성부재(120)를 밀봉하는 피스톤(130) 및; 포트(110)의 미끄럼판 안착홈(111a)에 안착되는 미끄럼판(140)으로 이루어진 구조를 이룬다.
한편, 상기 탄성패드(100)를 구성하는 피스톤(130)의 저면에는 고정용 돌출부(131)가 형성되고, 하판(200)의 윗면에는 이에 상응하는 고정홈(200a)이 형성되어, 피스톤(130)의 고정용 돌출부(131)가 하판(200)의 고정홈(200a)에 끼워져 고정된다. 따라서, 하판(200)에 탄성패드(100)의 피스톤(130)이 얹혀져 고정되고, 포트(110)가 탄성부재(120)를 매개로 피스톤(130)에 탄발적으로 얹혀져 지지되며, 상판(300)이 미끄럼판(140)에 얹혀져서 미끄럼판(140) 위를 미끄러지게 된다.
또한, 하판(200)의 양쪽 측부 상면에는 상방향으로 돌출되어 서로 대향되게 배치되는 한 쌍의 체결부(210)가 형성되고, 상판(300)의 양쪽 측선단에는 가이홈(310a)을 갖추고서 서로 대향되게 배치되는 한 쌍의 가이드부(310)가 형성되어, 상판(300)이 탄성패드(100)에 얹혀진 상태에서, 가이드부(310)의 가이드홈(310a)에 해당 체결부(210)가 끼워지고, 보울트(10) 등의 체결부재에 의해 체결부(210)에 고정되어진 고정편(400)을 매개로하여 상판(300)의 가이드부(310)가 고정된다. 따라서, 상판(300)이 미끄러지게 되면, 가이드부(310)가 체결부(210)에 의해서 제동되며, 상기 체결부(210)의 전후방향으로의 폭길이와, 가이드홈(310a)의 전후방향으로의 폭길이에 따라서, 상판(300)의 전후방향으로의 이동거리가 결정되고, 이 체결부(210)간의 이격거리와, 가이드홈(310a)간의 이격거리에 따라서, 상판(300)의 좌우방향으로의 이동거리가 결정된다. 또한, 이들에 따라서 전후방향 또는 좌우방향으로의 굴절유무가 결정된다.
상기 포트(110)는, 금속재질의 포트본체(111)와, 포트본체(111)의 외면을 부분적으로 감싸고 있는 피복(112)으로 구성되는데, 포트본체(111)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 사각단면을 이루는 플랜지(b)의 윗면 중심에 상방향으로 개구되는 원형의 미끄럼판 안착홈(111a)이 형성되고, 환형의 몰딩가이드(a)가 미끄럼판 안착홈(111a)의 둘레를 감싸면서 플랜지(b)로부터 상방향으로 돌출되며, 원형기둥형태의 실린더(c)가 플랜지(b)의 하방향으로 돌출되되, 이의 중심에는 하방향으로 개구되어진 원형의 실린더홈(111b)이 형성되어진 구조를 이루고 있어서, 미끄럼판 안착홈(111a)과 실린더홈(111b) 및 몰딩가이드(a)의 윗면을 제외한 나머지부분이 피복(112)에 감싸여지며, 완성된 포트본체(111)는 전체 형상이 육면체 블록형태를 이루게 된다. 상기 포트본체(111)를 감싸고 있는 피복(112)은 포트본체(111)의 부식을 방지하는 기능을 수행하는데, 이중에서 포트본체 실린더(c)의 저면보다 하부에 배치된 하단밀봉부(112a)는 실린더(c)와 하판(200) 사이를 밀봉하여 이들 사이로 먼지나 빗물등의 이물질들이 투입되는 것을 방지하고, 포트본체 플랜지(a)보다 상부에 배치된 상단밀봉부(112b)는 포트본체(111)와 상판(300) 사이를 밀봉하여 이들 사이로 먼지나 빗물등의 이물질들이 투입되는 것을 방지하며, 포트본체 플랜지(b)의 하부에 배치된 피복부분은 포트본체 플랜지(b)를, 즉 포트본체(111)를 탄발적으로 지지하게 된다.
그러나, 상기 종래 기술에 따르면, 피복(112)이 가황처리된 합성고무로 되어 있어서, 이를 제조하기 위해서는 가압·가류 공정이 반드시 필요하게 되고, 이를 위해서는 소정 압력을 견딜수 있는 금형과, 이를 가압할 수 있는 프레스기구 및, 가류를 위한 가열기구가 필요하게 되는 한편, 이의 제조작업도 역시 상당히 난이하게 되어, 설비비의 증가와 생산성의 저하로 인해 제품비용이 크게 상승되는 문제가 초래되었다.
또한, 미끄럼판 안착홈(111a)으로의 피복재료의 누출을 차단하기 위해서는 몰딩가이드(a)를 형성해야 하는데, 이를 위해서는 포트재료(M)로부터 몰딩가이드(a)의 외곽면을 공작기계를 이용하여 절삭해야 하므로, 가공비가 크게 증가된다.
더욱이, 탄성패드(100)가 보다 큰 하중을 지지할 수 있도록, 포트재료(M)의 하부를 공작기계로 절삭하여 원형의 실린더(c)를 형성하고, 포트본체 플랜지(b)가 피복(112)에 의해서 탄발적으로 지지되도록 하고 있지만, 탄성패드(100)의 탄성부재(120)에 의한 지지력만으로도 하중을 만족스럽게 지지할 수 있어서, 이러한 탄발지지기능은 사실상 무의미하다고 할 수 있다. 따라서, 원형의 실린더(c)로 절삭하는 가공은 사실상 가공비의 증가만을 초래한다고 할 수 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 보다 저렴한 비용으로 용이하게 제조할 수 있도록 된 교량받침을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교각에 고정되는 하판과, 하판에 얹혀져 고정되는 탄성패드 및, 교량에 고정되어 패드에 얹혀져 지지되는 상판으로 이루어지고, 또한 탄성패드는, 윗면에 미끄럼판 안착홈이 형성되고, 저면에 실린더홈이 형성되어진 포트와 ; 포트의 실린더홈에 안착되는 탄성부재 ; 포트의 실린더홈에 삽입되어 이에 안착된 탄성부재를 밀봉하는 피스톤 및; 포트의 미끄럼판 안착홈에 안착되는 미끄럼판으로 이루어지는 한편, 포트는, 금속재질의 포트본체와, 포트본체의 외면을 부분적으로 감싸고 있는 피복으로 구성되되, 탄성패드를 구성하는 피스톤의 저면에는 고정용 돌출부가 형성되고, 하판의 윗면에는 이에 상응하는 고정홈이 형성되어, 피스톤의 고정용 돌출부가 하판의 고정홈에 끼워져 고정되는 교량받침에 있어서, 상기 포트본체는, 윗면에 미끄럼판 안착홈이 형성되고, 저면에 실린더홈이 형성되어진 전체 형상이 원기둥이나 다각기둥 형태를 이루는 금속재질의 포트본체와, 미끄럼판 안착홈과 실린더홈을 제외한 포트본체의 외면에 용융도금되어 이를 감싸는 금속재질의 피복으로 이루어지고, 상부밀봉재가 미끄럼판 안착홈을 감싸면서 포트본체의 윗면에 부착되어, 포트본체와 상판 사이의 틈새가 상부밀봉재에 의해 밀봉되며, 하부밀봉재가 실린더홈을 감싸면서 포트본체의 저면이나 하판의 윗면에 부착되어, 포트본체와 하판 사이의 틈새가 하부밀봉재에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
도 4 내지 도 5에 의하면, 본 발명에 따른 교량받침은, 교각에 고정되는 하판(200)과, 하판에 얹혀져 고정되는 탄성패드(100) 및, 교량에 고정되어 패드(100)에 얹혀져 지지되는 상판(300)으로 이루어지고, 또한 탄성패드(100)는, 윗면에 미끄럼판 안착홈(111a ; 도 6 참조)이 형성되고, 저면에 실린더홈(111b)이 형성되어진 포트(110)와 ; 포트(110)의 실린더홈(111b ; 도 6 참조)에 안착되는 탄성부재(120) ; 포트(110)의 실린더홈(111b)에 삽입되어 이에 안착된 탄성부재(120)를 밀봉하는 피스톤(130) 및; 포트(110)의 미끄럼판 안착홈(111a)에 안착되는 미끄럼판(140)으로 이루어지는 한편, 포트(110)는, 금속재질의 포트본체(111)와, 포트본체(111)의 외면을 부분적으로 감싸고 있는 피복(112)으로 구성되되, 탄성패드(100)를 구성하는 피스톤(130)의 저면에는 고정용 돌출부(131)가 형성되고, 하판(200)의 윗면에는 이에 상응하는 고정홈(200a)이 형성되어, 피스톤(130)의 고정용 돌출부(131)가 하판(200)의 고정홈(200a)에 끼워져 고정되는 구조를 이룬다.
특히, 본 발명의 경우에는, 상기 포트본체(111)는, 윗면에 미끄럼판 안착홈(111a)이 형성되고, 저면에 실린더홈(111b)이 형성되어진 전체 형상이 원기둥이나 다각기둥 형태를 이루는 금속재질의 포트본체(111)와, 미끄럼판 안착홈(111a)과 실린더홈(111b)을 제외한 포트본체(111)의 외면에 용융도금되어 이를 감싸는 금속재질의 피복(112)으로 이루어지는 한편, 상부밀봉재(160)가 미끄럼판 안착홈(111a)을 감싸면서 포트본체(111)의 윗면에 부착되어, 포트본체(111)와 상판(300) 사이의 틈새가 상부밀봉재(160)에 의해 밀봉되고, 하부밀봉재(170)가 실린더홈(111b)을 감싸면서 포트본체(111)의 저면이나 하판(200)의 윗면에 부착되어, 포트본체(111)와 하판(200) 사이의 틈새가 하부밀봉재(170)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하고 있다는 점을 주목할 필요가 있다.
본 발명에 따르면, 포트본체(111)의 제조가 획기적으로 단순화되어, 보다 저렴한 비용으로 포트(110)를 제조할 수 있게 되는데, 이에 대해서 보다 상세히 설명해 보면 다음과 같다.
우선, 공작기계를 이용하여 포트재료(M)를 포트본체(111)로 절삭하게 되는데, 본 발명에 따르면, 피복(112)을 형성함에 있어서, 포트본체(111)를 용융도금하므로 몰딩가이드부(a)가 필요없게 되고, 또한 보조적인 하중지지를 위하여 포트본체(111)의 실린더(b)를 형성하지 않으므로, 포트재료(M)를 포트본체(111)로 가공하는 작업이 상당히 단순화된다.
또한, 용융도금으로 금속재질의 피복(112)을 형성하면, 종래 기술에서 언급한 바와 같은, 피복형성을 위한 금형이나, 프레스기구, 가열기구 등의 주변설비들이 필요없게 되어, 포트제조를 위한 제반 설비 설치비용이 크게 절감되고, 제반 설비의 유지 및 보수가 유리하게 된다.
한편, 상부밀봉재(160)와 하부밀봉재(170)를 별도로 취급해야하는 번거로움이 발생되지만, 상부밀봉재(160)를 포트본체(111)의 윗면에 부착하고, 하부밀봉재(170)를 포트본체(111)의 저면이나 하판(200)의 윗면에 부착하는 작업은 작업의 고도성과 정밀성을 크게 요하지 않는 단순작업이므로, 이들(160,170)을 별도로 취급함에 따른 제반 문제는 크게 문제되지 않는다고 할 수 있다. 여기서, 상부밀봉재(160)와 하부밀봉재(170)는 해당 부분의 기밀을 유지시킬 수 있는 공지의 모든 것들이 적용가능하지만, 본 실시예의 경우에는, 제조가 용이하고 가격이 저렴한 합성고무나 발포수지로 제조되어진 것을 이용하였다.
한편, 상판(300)이 고정되는 교량(도시안됨)은, 계절변화에 따른 온도차이에 의해서는 길이방향으로 서서히 자연스럽게 신장되거나 축소되지만, 교량 위를 지나는 차량이나 바람 또는 지진 등의 외부적인 요인에 의해서 빠르게 신장되거나 축소되는데, 이와 같이 강제적으로 빠르게 신장되거나 축소되면 교량에 균열이 발생될 위험이 있다.
따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 탄성패드(100)를 중심으로 하판(200)과 상판(300)의 양쪽 측면이 한 쌍의 댐퍼(500)를 매개로 상호 연결되도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시예의 경우에는, 하판(200)의 윗면에 형성되어진 회동홈(200b)에 회동가능하게 고정되는 회동고정부(511)를 갖춘 실린더(510)와 ; 실린더(510) 내부에 충진되는 충진액(540) ; 실린더(510)의 충진액(540)이 유동되는 구멍(521)을 갖추고서 실린더(510)에 직선 왕복이동가능하게 삽입되는 피스톤(520) 및; 한쪽 선단은 피스톤(520)에 고정되고, 다른 한쪽 선단은 피스톤(520)을 관통하며 외부로 노출되어 상판(300)의 로드체결부(321,322)에 체결되는, 피스톤(520)을 중심으로 서로 대향되게 배치되는 한 쌍의 피스톤로드(531,532)로 이루어진 것을 댐퍼(500)로 이용하였다. 한편, 본 실시예에 따른 댐퍼(500)를 이용하는 경우에는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 고정편(400)을 이용하여 상판(300)이 상방향으로 들어올려지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이의 작동상태를 설명해 보면, 교량이 빠르게 신장되거나 축소되면, 이에 고정된 상판(300)이 탄성패드(100)의 미끄럼판(140)에 얹혀져 지지된 상태에서, 전방향 또는 후방향으로(도 8 상에서 좌우방향) 미끄러지게 되지만, 상판(300)을 통해서 가해지는 외력이 1차적으로 상판(300)의 로드체결부(321,322) →피스톤로드(531,532) →피스톤(520) →충진액(540) →실린더(510) →실린더(510)의 회동고정부(511) →하판(200) →교각으로 전달된 후에, 충진액(540)이 피스톤(520)의 구멍(521)을 통해서 다른 한쪽으로 유동되면서 피스톤(520)이 서서히 어느 한쪽으로 이동하게 된다. 따라서, 상판(300)이 서서히 전방향 또는 후방향으로 미끄러지게 되므로, 교량이 빠르게 신장되거나 축소되는 것이 방지되고, 이에 가해진 충격이 흡수된다.
교량의 전후방향(교축방향)으로의 길이신장 또는 길이신축은 크게 발생되는 반면, 좌우방향(교축과 직각방향)으로의 길이신장 또는 길이신축은 상당히 미미하게 발생되고, 더욱이 교량이 좌우방향으로 이동되어 편중되면 교량의 안전이 상당히 크게 위협되므로, 상판(300)이 좌우방향으로는 이동되지 않도록 하는 것이 상당히 중요하게 되는데, 본 발명의 경우에는 상판(300)의 좌우방향으로의 유동이 하판(200)에 회동가능하게 고정되어진 회동고정부(511)에 의해서 지지되므로, 이러한 문제가 발생되지 않게 된다.
또한, 교량의 전후방향으로의 굽힘은 회동홈(200b)과 이에 회동가능하게 고정되어진 회동고정부(511)의 상호 결합에 의해서 자연스럽게 이루어지지만, 교량의 좌우방향으로의 굽힘은 이 회동고정부(511)에 의해서 방지되므로, 좌우방향으로의 교량 전복은 발생되지 않게 된다.
이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 포트본체가 원기둥이나 다각기둥 형태로 단순화되고, 포트본체의 노출면이 금속재질로 용융도금 처리되므로, 포트본체 제조를 위한 제반 설비가 단순화되고, 이의 제조가 획기적으로 용이하게 되어, 제품비용이 크게 절감되는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 따른 교량받침을 도시한 요부분해 사시도,
도 2는 도 1의 정단면도,
도 3은 도 2에 도시되어진 포트본체를 확대 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 교량받침을 도시한 요부분해 사시도,
도 5는 도 4의 정단면도,
도 6은 도 4에 도시되어진 포트본체를 확대 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 교량받침의 다른 일예를 도시한 요부분해 사시도,
도 8은 도 7의 우측단면도로서, 댐퍼부분을 절개한 도면이다.
- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -
10 ; 보울트, 20 ; 너트,
100 ; 탄성패드, 110 ; 포트,
111 ; 포트본체, 111a ; 미끄럼판 안착홈,
111b ; 실린더홈, 112 ; 피복,
120 ; 탄성부재, 130 ; 피스톤,
131 ; 고정용 돌출부, 140 ; 미끄럼판,
150 ; 밀봉링, 160 ; 상부밀봉재,
170 ; 하부밀봉재, 200 ; 하판,
200a ; 고정홈, 200b ; 회동홈,
210 ; 체결부, 300 ; 상판,
310 ; 가이드부, 310a ; 가이드홈,
321,322 ; 로드체결부, 400 ; 고정편,
500 ; 댐퍼, 510 ; 실린더,
511 ; 회동고정부, 520 ; 피스톤,
521 ; 구멍, 531,532 ; 피스톤로드,
540 ; 충진액, M ; 포트재료.
Claims (4)
- 교각에 고정되는 하판(200)과, 하판에 얹혀져 고정되는 탄성패드(100) 및, 교량에 고정되어 패드(100)에 얹혀져 지지되는 상판(300)으로 이루어지고, 또한 탄성패드(100)는, 윗면에 미끄럼판 안착홈(111a)이 형성되고, 저면에 실린더홈(111b)이 형성되어진 포트(110)와 ; 포트(110)의 실린더홈(111b)에 안착되는 탄성부재(120) ; 포트(110)의 실린더홈(111b)에 삽입되어 이에 안착된 탄성부재(120)를 밀봉하는 피스톤(130) 및; 포트(110)의 미끄럼판 안착홈(111a)에 안착되는 미끄럼판(140)으로 이루어지는 한편, 포트(110)는, 금속재질의 포트본체(111)와, 포트본체(111)의 외면을 부분적으로 감싸고 있는 피복(112)으로 구성되되, 탄성패드(100)를 구성하는 피스톤(130)의 저면에는 고정용 돌출부(131)가 형성되고, 하판(200)의 윗면에는 이에 상응하는 고정홈(200a)이 형성되어, 피스톤(130)의 고정용 돌출부(131)가 하판(200)의 고정홈(200a)에 끼워져 고정되는 교량받침에 있어서,상기 포트본체(111)는, 윗면에 미끄럼판 안착홈(111a)이 형성되고, 저면에 실린더홈(111b)이 형성되어진 전체 형상이 원기둥이나 다각기둥 형태를 이루는 금속재질의 포트본체(111)와, 미끄럼판 안착홈(111a)과 실린더홈(111b)을 제외한 포트본체(111)의 외면에 용융도금되어 이를 감싸는 금속재질의 피복(112)으로 이루어지고, 상부밀봉재(160)가 미끄럼판 안착홈(111a)을 감싸면서 포트본체(111)의 윗면에 부착되어, 포트본체(111)와 상판(300) 사이의 틈새가 상부밀봉재(160)에 의해 밀봉되며, 하부밀봉재(170)가 실린더홈(111b)을 감싸면서 포트본체(111)의 저면이나 하판(200)의 윗면에 부착되어, 포트본체(111)와 하판(200) 사이의 틈새가 하부밀봉재(170)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 교량받침.
- 제 1항에 있어서, 상기 상부밀봉재(160)와 하부밀봉재(170)는 합성고무나, 발포수지로 제조되어진 것을 특징으로 하는 교량받침.
- 제 1항에 있어서, 상기 탄성패드(100)를 중심으로 하판(200)과 상판(300)의 양쪽 측면이 한 쌍의 댐퍼(500)를 매개로 상호 연결되어진 것을 특징으로 하는 교량받침.
- 제 3항에 있어서, 상기 댐퍼(500)는, 하판(200)의 회동홈(200b)에 회동가능하게 고정되는 회동고정부(511)를 갖춘 실린더(510)와 ; 실린더(510) 내부에 충진되는 충진액(540) ; 실린더(510)의 충진액(540)이 유동되는 구멍(521)을 갖추고서 실린더(510)에 직선 왕복이동가능하게 삽입되는 피스톤(520) 및; 한쪽 선단은 피스톤(520)에 고정되고, 다른 한쪽 선단은 피스톤(520)을 관통하며 외부로 노출되어 상판(300)의 로드체결부(321,322)에 체결되는, 피스톤(520)을 중심으로 서로 대향되게 배치되는 한 쌍의 피스톤로드(531,532)로 이루어진 것을 특징으로 하는 교량받침.
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