KR100687452B1 - 교좌장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교좌장치를 구성하는 상부판 및 안내틀체의 조립체 무게 및 재료를 줄임과 더불어 완충부재의 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 한편, 완충디스크의 조립성을 향상시킬 수 있으며, 실린더 구조를 단순화할 수 있는 조립 구조를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하는 교좌장치에 있어서, 상기 교각상에 고정되며 상면에 디스크 안착홈을 갖는 하부판과; 상기 하부판의 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈을 갖는 베어링블록과; 상기 베어링블록과 하부판 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하는 완충디스크와; 상기 하부판과 완충디스크를 관통하여 베어링블록에 체결되는 전단핀과; 상기 베어링블록 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판과; 상기 베어링블록의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판의 하부면 상에 구비되고, 면 중앙 부위에 완충부재 장착홈이 형성되는 마운트 브라켓과; 상기 마운트 브라켓의 상기 완충부재 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈에 장착됨에 따라 상기 완충부재 장착홈을 폐쇄하여 완충부재의 이탈을 방지하게 되는 고정블록과; 상기 마운트 브라켓과 상기 베어링블록 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치가 제공된다.

교좌, 지진, 완충부재, 고정블록, 마운트 브라켓

Description

교좌장치{shock absorbing bearing for bridge}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 교좌장치의 분해 사시도

도 2a는 도 1을 다른 각도에서 분해 사시도로서, 상부판측 내부 구조를 중점적으로 보여주기 위한 분해 사시도

도 2b는 "A"부 구성을 보여주는 요부 분해사시도

도 3은 도 1 및 도 2a의 결합된 상태로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 교좌장치의 외관 사시도

도 4는 도 3의 평면 구성도

도 5는 도 3의 측면 구성도

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 교좌장치의 분해 사시도

도 7은 도 6의 결합된 상태로서, 본 발명의 제2실시예에 따른 교좌장치의 외관 사시도

도 8은 도 7의 평면 구성도

도 9는 도 7의 "가"방향에서 바라본 측면 구성도

도 10은 본 발명의 충격전달기 내부 구조를 보여주는 단면도

도 11은 본 발명의 완충부재의 다른 실시예를 나타낸 요부 사시도로서, 복수개의 완충부재가 적용되는 경우의 사시도

도 12는 본 발명의 완충부재의 또 다른 실시예를 나타낸 요부 사시도

도 13은 도 12의 결합상태를 나타낸 단면도

도 14는 본 발명의 완충부재의 또 다른 실시예를 나타낸 요부 사시도로서, 복수개의 완충부재가 적용되는 경우의 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:상부판 2:베어링블록

3:완충디스크 5:전단핀

8:마운트 브라켓 800:"∩"자형 홈

9:고정블록 11,11a:하부판

14:완충부재 20:충격전달기

본 발명은 교량의 상부구조물을 지지하는 교각의 상부에 설치되어 상부구조물의 하중과 변형을 받아주는 교좌장치에 관한 것으로서, 특히 교좌장치의 안정성 및 신뢰성을 해치지 않으면서도 완충부재(일명, 매스에너지 조절장치)의 조립 및 해체가 용이할 뿐만 아니라 무게 및 제작 단가도 낮출 수 있도록 한 교좌장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강이나 하천 또는 바다를 가로질러 양안을 연결하는 교량은 일반적으로 교각 위에 상판이 올라가는 구조를 가지는데, 교량 위로는 사람이나 차량 또는 대하중의 중기나 트레일러 등 각종 부하물(負荷物)이 통행하게 되며, 이와 더불어 지진력, 풍력등이 작용하므로 교량에는 시시각각 변화되는 동(動) 하중이 미치게 된다.

특히, 교량이 크면 클수록 상판이 길어지므로 계절의 변화나 일교차에 따른 열변형으로 연신수축량이 커지며, 이는 상판과 교각의 접촉부위가 변화될 수 있어야 교량으로서 충분히 하중 지탱능력을 갖추게 되어 충분한 소요수명을 누릴 수 있게 되므로, 통상 교각의 상부에 교좌장치를 설치하여 상판의 변위에 대응하면서 상판을 지지할 수 있도록 하고 있다.

한편, 교각없이 설치하는 사장교(현수교)일지라도 중앙 또는 양안에 상판을 지지하는 구조물(교대 또는 기둥 모두 포함)이 설치되므로 기본적으로는 상판과 교각의 구조를 벗어나지 않는다.

상기 교좌장치는 교량의 규격이나 지지하중에 따라 여러 가지 형태와 기능을 가지는데, 요즈음 우리나라도 더 이상 지진으로부터 안전할 수 없다는 인식이 확대되면서 이에 대한 연구가 더욱 활성화되고 있는 실정이다.

한편, 종래 교좌장치로서는 등록실용신안 20-0262491호에 수평방향 및 수직방향의 충격을 흡수하는 교좌장치가 개시되어 있는바, 그 자세한 구성 및 작용에 대해서는 상기 등록실용신안 20-0262491호(이하, "등록실용신안"이라 한다.)를 참고하면 된다.

한편, 종래 교좌장치의 또 다른 예로서, 공개특허 제2003-34850호에는 수평방향의 충격을 흡수함에 있어서도 교량의 열팽창등에 의한 변위를 수용함과 더불어 지진등과 같은 급격한 횡방향 충격을 흡수할 수 있는 교좌장치가 개시되어 있다.

이에 대한 자세한 구성 및 작용에 대해서는 상기 공개특허 제2003-34850호(이하, "공개특허"라고 한다.)를 참고하면 된다.

그러나, 상기한 등록실용신안 및 공개특허에 개재된 종래의 교좌장치는 다음과 같은 여러 가지 단점 및 문제점을 내포하고 있는 실정이다.

먼저, 상기한 종래 교좌장치에는 상부판 하부면에 중공 박스형의 안내틀체가 볼트로 체결되는데, 상부판 및 안내틀체의 조립체 제작에 많은 재료가 소요되어 무게가 무거워질 뿐만 아니라 비용이 증가하게 되는 단점이 있다.

또한, 안내틀체 내측에 설치되는 완충부재의 교체 또는 성능 검증시, 별도의 상부구조물 인상 작업 없이는 완충부재의 조립 및 해체가 극히 어려우며, 특히 완충부재의 개별적 교체가 불가능한 문제점이 있었다.

즉, 상기 기존의 교좌장치는, 상기 상부판의 하부면 가장자리 전(全)둘레에 걸쳐 밀착되는 사각틀 형태로 안내틀체가 구성되고, 상기 사각틀 형태의 안내틀체 각 내측면에는 압축복원성이 우수한 완충부재가 각각 설치되나, 사각틀 형태인 안내틀체가 한 덩어리이면서 볼트에 의해 상부판에 체결되는 구조이므로, 전부가 아닌 어느 하나의 완충부재만 교체하고자하는 경우라 할지라도 안내틀체를 상부판에 고정시키는 볼트를 전부 풀어내어야만 원하는 완충부재의 교체가 가능하게 되는 불편함이 있다.

다음으로, 공개특허에 게재된 종래의 교좌장치는, 상부이동판 및 하부이동판에 완충디스크를 설치시 그 안착 위치를 잡아줄 수 있는 아무런 수단이 구비되어 있지 않아, 조립성이 좋지 않은 문제점이 있었다.

즉, 상기 공개특허에 게재된 종래 교좌장치는, 상부이동판의 하면 및 하부이동판의 상면이 각각 평평한 면으로 이루어져 있으므로(공개특허의 도면 1 및 도면 2 참조), 상기 상부이동판과 하부이동판 및 완충디스크의 조립시 작업자가 완충디스크를 정위치에 안착시키가 쉽지 않았으며, 이로 인해 조립성이 저하되는 단점을 내포하고 있었다.

한편, 등록실용신안에 게재된 교좌장치에 있어서도, 하부판과 이동몸체 사이에 완충디스크가 설치되나(등록실용신안의 도 4 참조), 상기 하부판과 이동몸체에 상기 완충디스크의 안착 위치를 잡아주는 아무런 수단이 구비되어 있지 않아, 조립성이 저하되는 단점을 고스란히 안고 있다.

다음으로, 공개특허에 게재된 종래 교좌장치에는, 교량 길이방향의 상시 변위를 허용하는 한편 지지등 급격한 충격에 대해서는 강체 역할을 하는 충격전달장치(STU:Shock Transmission Device)가 구비되는데, 종래 교좌장치의 충격전달장치는 실린더의 외주면상에 대략 직육면체 형태의 돌출부가 형성되고, 하부이동판 양측에는 상기 실린더의 외주면상에 형성된 돌출부에 대응 형성된 삽입홈이 형성되어, 조립이 완료됨에 따라 상기 실린더의 돌출부가 삽입홈 내측에 위치함으로써 충격전달장치의 피스톤로드 축방향으로의 이동을 막아주게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 교좌장치는, 충격전달장치를 구성하는 원형의 실린더 외주면에 대략 직육면체인 돌출부를 형성해주어야만 하므로 실린더의 형상이 복잡하고, 그만큼 제작성이 나빠지게 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수평방향 및 수직방향의 충격을 흡수하는 교좌장치 및 교량의 열팽창등에 의한 변위를 수용함과 더불어 지진등과 같은 급격한 횡방향 충격을 흡수할 수 있는 교좌장치에 있어서, 교좌장치를 구성하는 상부판 및 안내틀체의 조립체 무게 및 재료를 줄임과 더불어 완충부재의 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 한편, 완충디스크의 조립성을 향상시킬 수 있는 교좌장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기한 문제점들을 해결함과 더불어 충격전달장치의 실린더 구조를 단순화할 수 있는 조립 구조를 구비한 교좌장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하는 교좌장치에 있어서,

상기 교각상에 고정되며 상면에 디스크 안착홈을 갖는 하부판과; 상기 하부판의 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈을 갖는 베어링블록과; 상기 베어링블록과 하부판 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하는 완충디스크와; 상기 하부판과 완충디스크를 관통하여 베어링블록에 체결되는 전단핀과; 상기 베어링 블록 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판과; 상기 베어링블록의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판의 하부면 상에 구비되고, 면 중앙 부위에 완충부재 장착홈이 형성되는 마운트 브라켓과; 상기 마운트 브라켓의 상기 완충부재 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈에 장착됨에 따라 상기 완충부재 장착홈을 폐쇄하여 완충부재의 이탈을 방지하게 되는 고정블록과; 상기 마운트 브라켓과 상기 베어링블록 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치가 제공된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하는 교좌장치에 있어서,

상기 교각상에 고정되며 양측에 충격전달기와의 간섭을 방지하는 간섭방지홈이 형성되는 하부판과; 상기 하부판 상에 설치되는 충격전달기와; 상기 하부판 상부에 탑재되고, 상기 하부판의 간섭방지홈과 대응하는 위치에 충격전달기 지지홈이 형성되며, 상면에 디스크 안착홈을 갖는 하부이동판과; 상기 하부이동판 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈을 갖는 베어링블록과; 상기 베어링블록과 하부판 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하는 완충디스크와; 상기 하부판과 완충디스크를 관통하여 베어링블록에 체결되는 전단핀과; 상기 베어링블록 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판과; 상기 베어링블록의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판의 하부면 상에 구비되고, 면 중앙 부위에 완충부재 장착홈이 형성 되는 마운트 브라켓과; 상기 마운트 브라켓의 상기 완충부재 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈에 장착됨에 따라 상기 완충부재 장착홈을 폐쇄하여 완충부재의 이탈을 방지하게 되는 고정블록과; 상기 마운트 브라켓과 상기 베어링블록 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예1]

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 교좌장치의 분해 사시도이고, 도 2a는 도 1을 다른 각도에서 분해 사시도로서, 상부판측 내부 구조를 중점적으로 보여주기 위한 분해 사시도이고, 도 2b는 "A"부 구성을 보여주는 요부 분해사시도이다.

도 3은 도 1 및 도 2a의 결합된 상태로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 교좌장치의 외관 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면에서 바라본 구성도이고, 도 5는 도 3의 측면에서 바라본 구성도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 교좌장치는, 교각상에 고정되며 상면에 디스크 안착홈(110)을 갖는 하부판(11)과; 상기 하부판(11)의 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈(200a; 도 5 참조)을 갖는 베어링블록(2)과; 상기 베어링블록(2)과 하부판(11) 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하 는 완충디스크(3)와; 상기 하부판(11)과 완충디스크(3)를 관통하여 베어링블록(2)에 체결되는 전단핀(5)과; 상기 베어링블록(2) 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판(1)과; 상기 베어링블록(2)의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판(1)의 하부면 상에 구비되고, 면 중앙 부위에 완충부재(14) 장착홈이 형성되는 마운트 브라켓(8)과; 상기 마운트 브라켓(8)의 상기 완충부재(14) 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈(900)에 장착됨에 따라 상기 완충부재(14) 장착홈을 폐쇄하여 완충부재(14)의 이탈을 방지하게 되는 고정블록(9)과; 상기 마운트 브라켓(8)과 상기 베어링블록(2) 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재(14);를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 마운트 브라켓(8)은 상기 상부판(1)에 용접에 의해 결합된다.

그리고, 상기 완충부재(14) 장착홈은 대략 "∩" 자 모양을 이루게 된다.

상기 고정블록(9)은, 상기 고정블록을 하부에서 상부로 관통하여 상기 마운트 브라켓(8)에 체결되는 체결부재에 의해 상기 마운트 브라켓(8)에 고정된다.

한편, 상기 하부판(11)은 원판형으로서 그 중앙부위에 동심원을 이루도록 디스크 안착홈(110)이 형성된다.

그리고, 상기 완충부재(14)는 축심상에 장착대(12)가 구비되고, 상기 장착대(12) 끝단부에는 장착대(12)에 비해 직경이 큰 헤드부(12a)가 구비된다.

상기 완충부재(14)의 내측 끝단에는 상기 베어링블록(2) 측면에 밀착 지지되는 불소수지 접촉판(13)이 형성된다.

상기 완충부재(14)의 장착대(12)는 상기 완충부재(14)의 헤드부(12a)는 마운 트 브라켓(8)의 외면에 밀착 지지된 상태에서, 베어링블록(2)의 이동시 상기 마운트 브라켓(8)의 장착공을 통해 축선방향으로 이동가능하도록 설치된다.

한편, 상기 완충부재(14)의 외주면 상에는 압축시 균일한 압축이 이루어지도록 하는 마디홈(140)이 적어도 1개 이상 형성된다.

그리고, 상기 완충부재(14)의 불소수지 접촉판(13)이 밀착되는 베어링블록(2)의 외측면에는 스테인리스 스틸 재질로 된 슬라이딩 플레이트(7)가 구비된다.

그리고, 상기 베어링블록(2)의 상면과 그에 대응하는 상부판(1) 저면에도 각각 마찰계수가 작은 불소수지 재질의 접촉판(10) 및 스테인리스 스틸 재질의 슬라이딩 플레이트(4)가 서로 대응하도록 구비된다.

한편, 상기 전단핀(5)의 상단부 외주면상에는 베어링블록에 체결되도록 나사산이 형성되고, 중간부위 외주면 상에는 하부판에 형성된 통공내에서 회전이 자유롭도록 노치부(notch)가 형성되며, 상기 전단핀의 하단부 가장자리는 곡률을 갖도록 라운드 처리된다.

그리고, 상기 하부판(11) 하부에는 볼트(16)에 의해 체결된 앵커소켓(6)이 구비된다. 미설명 부호 17은 와셔이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 교좌장치의 작용은 다음과 같다.

본 실시예의 교좌장치는 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하게 된다.

즉, 상부판(1)과 베어링블록(2)이 각기 요동함에 따라 상부판(1)에 결합된 마운트 브라켓(8)에 결합된 완충부재(14)이 수축 및 팽창을 하면서 슬라이딩 플레이트(4)와 접촉판(10) 사이에 작용하는 마찰력과 완충부재의(14)의 완충력으로 순간적인 충격을 흡수하게 되는 것이다.

그리고, 본 실시예의 교좌장치는 교량의 수직방향으로의 변위에 대해서는 베어링블록과 하부이동판(21) 사이에 설치된 완충디스크(3)의 수축작용에 의해 수용하게 되고, 상하 방향으로의 요동등의 충격에 대해서는 상기 완충디스크(3)의 수축 및 원래 형상으로의 복원을 통해 완충하게 된다.

이때, 본 실시예의 교좌장치는 상기 완충부재(14)의 외주면 상에 복수개의 마디홈(140)이 형성되어 있어 압축시 각 마디의 짧은 구간에서 마다 압축이 진행됨으로 인해 전체적으로 균일한 압축이 이루어지게 된다.

즉, 마디홈(140)의 형성으로 인해 완충부재(14)의 영구 변형 및 파손을 방지하면서 바람직한 형태로의 압축 및 팽창을 통해 완충력도 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 실시예의 교좌장치는, 기존 사각틀 모양의 안내틀체를 없앰으로써 상부판 어셈블리의 무게 및 소요되는 재료를 절감할 수 있게 된다.

즉, 상부판(1) 하부면 가장자리 4곳에 용접되는 마운트 브라켓(8)은 그 면적이 기존에 비해 매우 작고 무게 또한 비례하여 줄어들게 된다.

특히, 고정블록(9)을 관통하여 마운트 브라켓(8)에 체결된 육모볼트를 풀어내고, 상기 고정블록(9)을 고정블록 설치홈(900)에서 빼내면, "∩"자형 홈(800)(도 2b 참조)의 아래쪽을 통해 완충부재(14)가 빠져나올 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예의 교좌장치는, 완충부재(14)의 교체 또는 검증시 교좌장치의 별도의 상부 구조물 인상 작업 없이 완충부재(14)의 해체 및 조립이 용이하게 이루어지게 된다.

한편, 상기에서 마운트 브라켓(8)의 장착홈(800)이 "∩" 자 형태로 한 것은 고정블록의 형태를 단순하게 하여 제작성을 향상시키기도 하지만, 기본적으로 완충부재(14)와 고정블록(9)과의 접촉면적은 줄이는 대신 마운트 브라켓(8)과의 접촉면적을 늘려, 완충부재의 압축시 상기 완충부재(14)로부터 고정블록(9)에 가해지는 힘을 줄이기 위함이다.

즉, 고정블록(9)에 많은 힘이 반복적으로 가해지면 고정블록을 마운트 브라켓에 고정시키는 볼트(15)에 응력이 많이 걸리게 될 우려가 있기 때문이다.

따라서, 완충부재(14)의 장착대(12)가 마운트 브라켓(8)의 면중앙에 위치하도록 상기 마운트 브라켓(8)의 장착홈(800)을 "∩" 자 형태로 형성하고, 고정블록(9)의 상면을 단순하게 평면으로 처리한 것이다.

이상에서와 같이, 본 실시예에 따른 교좌장치는 수평방향에 있어서의 이중완충 구조 및 큰 수직 완충력을 가질 뿐만 아니라, 장치의 무게 및 재료를 줄임과 더불어 완충부재(14)의 교체가 용이하게 이루어지는 구조를 제공할 수 있는 것이다.

[실시예2]

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 교좌장치의 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 결합된 상태로서, 본 발명의 제2실시예에 따른 교좌장치의 외관 사시도이며, 도 8은 도 7의 평면 구성도이고, 도 9는 도 7의 "가"방향에서 바라본 측면 구성도이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 충격전달기 내부 구조를 보여주는 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 교좌장치는, 교각상에 고정되며 양측에 충격전달기(20)와의 간섭을 방지하는 간섭방지홈(110b)이 형성되는 하부판(11a)과; 상기 하부판(11a)상에 설치되는 충격전달기(20)와; 상기 하부판(11a) 상부에 탑재되고, 상기 하부판(11a)의 간섭방지홈(110b)과 대응하는 위치에 충격전달기 지지홈(212)이 형성되며, 상면에 디스크 안착홈(211)을 갖는 하부이동판(21)과; 상기 하부이동판(21) 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈(211)을 갖는 베어링블록(2)과; 상기 베어링블록(2)과 하부판(11a) 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하는 완충디스크(3)와; 상기 하부판(11)과 완충디스크(3)를 관통하여 베어링블록(2)에 체결되는 전단핀(5)과; 상기 베어링블록(2) 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판(1)과; 상기 베어링블록(2)의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판(1)의 하부면 상에 구비되고, 면(面) 중앙 부위에 완충부재 장착홈이 형성되는 마운트 브라켓(8)과; 상기 마운트 브라켓(8)의 상기 완충부재 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈(900)에 장착됨에 따라 상기 완충부재 장착홈을 폐쇄하여 완충부재(14)의 이탈을 방지하게 되는 고정블록(9)과; 상기 마운트 브라켓(8)과 상기 베어링블록(2) 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재(14);를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 충격전달기(20)는, 내부에 완충물질이 충전되는 실린더(20a)와, 상기 실린더(20a) 외부로 돌출되는 피스톤 로드(20b)와, 상기 실린더(20a) 내부에 위치한 피스톤 로드(20b)에 고정되어 상기 실린더(20a)의 내부공간을 2개의 공간으로 분할하며, 분할된 두 공간을 완충물질이 유동할 수 있도록 외측으로 실린더 내벽과의 사이에 갭(gap)을 갖는 피스톤 헤드(20c)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 충격전달기(20)는 피스톤 로드(20b)의 양측 단부 상기 하부판(11a)의 간섭방지홈(110b) 양측의 하부판면 상부방향으로 돌출형성된 고정부(110c)에 각각 체결되어 고정된다.

그리고, 상기 충격전달기 지지홈(212) 및 간섭방지홈(110b)의 충격전달기(20) 축방향으로의 길이는, 상기 충격전달기(20)의 실린더(20a) 길이 이상이어서, 상기 충격전달기 지지홈(212) 및 간섭방지홈(110b)에는 충격전달기(20)의 실린더(20a) 전체가 위치하게 된다.

한편, 상기 마운트 브라켓(8)은 상기 상부판(1)에 용접에 의해 결합되고, 상기 완충부재 장착홈은 대략 "∩" 자 모양을 이루게 된다.

그리고, 상기 고정블록(9)은, 상기 고정블록을 하부에서 상부로 관통하여 상기 마운트 브라켓(8)에 체결되는 볼트(15)등의 체결부재에 의해 상기 마운트 브라켓(8)에 고정된다.

그리고, 상기 하부판(11a)은 원판형으로서 그 중앙부위에 동심원을 이루도록 디스크 안착홈(211)이 형성된다.

상기 하부판(11a)의 상부면과 그에 대응되는 상기 하부이동판(21)의 하부면 둘 중, 어느 일측에는 상기 충격전달기(20)의 길이방향과 평행한 직선의 안내 홈(110a)이 구비되고, 그에 대응하는 타측에는 상기 안내홈(110a)에 삽입되는 가이드돌기(미도시)가 구비된다.

한편, 상기 완충부재(14)는 축심상에 장착대(12)가 구비되고, 상기 장착대(12) 끝단부에는 장착대(12)에 비해 직경이 큰 헤드부(12a)가 구비된다.

그리고, 상기 완충부재(14)의 내측 끝단에는 상기 베어링블록(2) 측면에 밀착 지지되는 불소수지 재질의 접촉판(13)이 형성된다.

그리고, 상기 완충부재(14)의 장착대(12)는, 상기 완충부재의 헤드부(12a)가 마운트 브라켓(8)의 외면에 밀착 지지된 상태에서, 베어링블록(2)의 이동시 상기 마운트 브라켓(8)의 장착공(800)을 통해 축선방향으로 이동가능하도록 설치된다.

또한, 상기 완충부재(14)의 외주면 상에는 압축시 균일한 압축이 이루어지도록 하는 마디홈(140)이 적어도 1개 이상 형성된다.

그리고, 상기 완충부재(14)의 접촉판(13)이 밀착되는 베어링블록(2)의 외측면에는 스테인리스 스틸 재질로 된 슬라이딩 플레이트(7)가 구비된다.

한편, 상기 베어링블록(2)의 상면과 그에 대응하는 상부판(1) 저면에도 각각 마찰계수가 작은 불소수지 재질의 접촉판(10) 및 스테인리스 스틸 재질의 슬라이딩 플레이트(4)가 서로 대응하도록 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 교좌장치의 작용은 다음과 같다.

본 실시예의 교좌장치 역시, 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하게 되는데, 그 과정 을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 교량에 열팽창이 발생하게 되면 교량의 길이 방향을 따라 길이변화가 발생할 수 있는데, 이러한 교량의 길이 변화는 하부판(11a)에 고정된 충격전달기(20)로 전달된다.

즉, 하부판(11a)에 고정된 충격전달기(20)의 실린더(20a) 내부에 설치된 피스톤 로드(20b)가 길이변화를 수용할 수 있도록 일정한 방향으로 이동하게 되는데, 이때, 충격전달기(20)의 실린더(20a) 내에 충전된 실리콘퍼터(미도시)등의 완충물질이 피스톤 헤드(20c)와 실린더 내벽 사이의 갭으로 유동하면서 교량의 변위를 수용하게 된다.

한편, 지진과 같은 급격한 충격이 본 장치에 전달되면 충격전달기(20)는 강체로 작용하여 상기 충격전달기(20)에서의 유동작용은 정지되고 대신 이러한 충격은 완충부재(14)로 전달되어 제어된다.

즉, 상부판(1)과 베어링블록(2)이 각기 요동함에 따라 슬라이딩 플레이트(4)와 접촉판(10) 사이에 작용하는 마찰력과 완충부재의(14)의 완충력으로 순간적인 충격을 흡수하게 된다.

물론, 본 실시예에 있어서도 교량의 수직방향 변위는 베어링블록과 하부이동판(21) 사이에 설치된 완충디스크(3)의 수축작용에 의해 수용하게 되고, 상하 방향으로의 요동등의 충격에 대해서는 상기 완충디스크(3)의 수축 및 원래 형상으로의 복원을 통해 완충하게 된다.

또한, 본 실시예 역시 완충부재(14)에 형성된 마디홈(140)의 형성으로 인해 완충부재(14)의 영구 변형 및 파손을 방지하면서 바람직한 형태로의 압축 및 팽창을 통해 완충력도 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 실시예의 교좌장치는 전술한 제1실시예의 교좌장치와 마찬가지로, 기존 사각틀 모양의 안내틀체를 없앰으로써 상부판 어셈블리의 무게 및 소요되는 재료를 절감할 수 있게 된다.

즉, 상부판(1) 하부면 가장자리 4곳에 용접되는 마운트 브라켓(8)은 그 면적이 기존에 비해 매우 작고 무게 또한 비례하여 줄어들게 된다.

특히, 본 실시예의 교좌장치 역시, 고정블록(9)을 관통하여 마운트 브라켓(8)에 체결된 볼트(15)를 풀어내고, 상기 고정블록(9)을 설치홈(900)에서 빼내면, "∩"자형 홈(800)의 아래쪽을 통해 완충부재(14)가 빠져나올 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예의 교좌장치는, 완충부재(14)의 교체 또는 검증시 교좌장치의 별도의 상부 구조물 인상 작업 없이 완충부재(14)의 해체 및 조립이 용이하게 이루어지게 된다.

한편, 완충부재(14)의 장착대(12)가 마운트 브라켓(8)의 면중앙에 위치하도록 상기 마운트 브라켓(8)의 장착홈(800)을 "∩" 자 형태로 형성하고, 고정블록(9)의 상면을 단순하게 평면으로 처리한 것은, 전술한 실시예에서와 동일한 취지이다.

즉, 상기에서 마운트 브라켓(8)의 장착홈(800)이 "∩" 자 형태로 한 것은 고정블록의 형태를 단순하게 하여 제작성을 향상시키기도 하지만, 기본적으로 완충부재(14)와 고정블록(9)과의 접촉면적은 줄이는 대신 마운트 브라켓(8)과의 접촉면적을 늘려, 완충부재(14)의 압축시 상기 완충부재(14)로부터 고정블록(9)에 가해지는 힘을 줄이기 위함이다.

한편, 본 실시예에 따르면, 충격전달장치의 실린더(20a) 구조를 단순화할 수 있다.

즉, 기존과는 달리, 본 실시예의 교좌장치는 실린더(20a)에 별도의 돌출부나 구조물을 두지 않고, 상기 실린더(20a) 자체가 하부이동판(21)의 충격전달기 지지홈(212) 내측에서 지지되도록 함으로써, 실린더(20a)의 구조를 단순하게 할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 실시예에 따른 교좌장치는 수평방향에 있어서의 이중완충 구조 및 큰 수직 완충력을 가질 뿐만 아니라, 무게 및 재료를 줄이는 한편, 완충부재(14)의 교체가 용이하게 이루어지도록 함과 아울러 충격전달장치의 실린더(20a) 구조를 단순화할 수 있는 조립 구조를 제공할 수 있는 것이다.

[실시예3]

도 11은 본 발명의 완충부재의 다른 실시예를 나타낸 요부 사시도로서, 이 경우는 상기의 실시예들에 있어서 완충부재의 설치 갯수를 달리한 것으로서 이로 인해 구성상의 변경 및 작용 효과상의 차이가 유발된다.

즉, 본 실시예는 일측 마운트 브라켓(8a)과 베어링블록 사이에 복수개가 나란히 설치되어 한 쌍을 이룬 완충부재(14a)를 나타낸 것이다.

이때, 상기 나란히 설치되는 복수개의 완충부재(14a)는, 접촉판(13a)이 일체를 이루도록 형성됨이 바람직하다.

본 실시예에 있어서도 상기 완충부재(14a)의 외주면 상에는 압축시 균일한 압축이 이루어지도록 하는 마디홈(140)이 구비된다.

이와 같이 구성된 완충부재를 구비한 교좌장치는, 한 방향당 2개 이상의 완충부재(14a)가 압축 및 팽창하면서 수평방향의 충격을 완충하게 되므로 완충력이 현저히 증가하게 된다.

[실시예4]

도 12는 본 발명의 완충부재의 또 다른 실시예를 나타낸 요부 사시도이고, 도 13은 도 12의 결합상태를 나타낸 단면도로서, 도 14는 복수개의 완충부재가 적용된 경우를 보여주는 요부 사시도로서, 이 경우는 전술한 [실시예1] 내지 [실시예3]에서 제시된 기술적 특징에 덧붙여 완충부재와 고정블록의 접촉이 방지되도록 한 것으로서, 이로 인해 구성상의 변경 및 작용 효과상의 차이가 유발된다.

즉, 본 실시예는 상기 고정블록(9)과 완충부재(14) 사이에 완충부재의 압축력이 고정블록에 전달되지 못하도록 차단하는 차폐판(30)이 설치됨을 특징으로 한다.

구체적으로, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 하나의 완충부재(14)가 적용되는 경우, 상기 차폐판(30)은 환형의 철판으로서 장착대(12) 외주면 상에 끼워지게 된다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따르면, 차폐판(30)으로 인해 완충부재(14)의 압축력이 고정블록(9)에 전달되지 못하게 된다.

즉, 완충부재(14)의 압축력이 차폐판(30)에는 작용하나, 상기 차폐판(30)은 철판 재질로서 고정블록(9)보다 훨씬 큰 면적을 가지면서 고정블록뿐 아니라 마운트 브라켓(8)에 밀착된 상태이므로, 완충부재(14)의 압축시 차폐판(30)으로 전달되는 압축력은 고정블록(9)에 전달되기에 앞서 차폐판(14)을 통해 마운트 브라켓(8) 쪽으로 전달된다.

따라서, 고정블록(9)을 마운트 브라켓(8)에 체결하는 볼트(15)에 아무런 응력이 가해지지 않으므로 인해 볼트의 파손등에 의한 고정블록(9)의 이탈을 안정적으로 방지할 수 있게 된다.

도 14는 복수개의 완충부재가 적용된 경우를 보여주는 요부 사시도로서, 도시된 바와 같이 일측 마운트 브라켓(8a)과 베어링블록(2; 도 1 및 도 2a 참조) 사이에 복수개의 완충부재(14a)가 나란히 설치되는 경우에는 철판 재질의 차폐판(30a)이 양측 완충부재(14a)를 동시에 커버하도록 장공형으로서 일체로 형성된다.

한편, 상기 차폐판(30a)은 예시된 장공형이 아닌, 사각형이나 타원형등 기타 다른 여러가지 형태가 가능하다.

그리고, 복수개의 완충부재(14a)가 나란히 설치되는 경우에도, 상기 차폐판은 환형의 철판형으로 제작되어 각각의 장착대에 개별적으로 끼워질 수도 있음은 물론이다.

상기 실시예에서는 철판재질의 차폐판을 예로 들었으나, 차폐판의 재질은 완충부재의 압축력 작용시 변형이 일어나지 않을 정도의 강성을 갖는 재질이면 모두 무방하므로, 반드시 철판 재질로 한정되는 것은 아님은 물론이다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예들로 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 다양한 형태로의 변경 및 수정 등이 가능함은 물론이다.

예들 들어, 상기 마운트 브라켓(8)의 장착홈이 "∩" 자 형태가 아니더라도 완충부재(14)의 착탈이 가능하다.

즉, 상기 마운트 브라켓(8)의 장착홈은 반원형을 이루도록 형성되고, 상기 고정블록 설치홈(900)에 설치되는 고정블록(9) 상면에 상기 마운트 브라켓(8)에 형성된 반원형 장착홈과 더불어 완충부재 장착공을 이루게 되는 반원형 홈이 형성되는 경우 완충부재(14)의 용이한 착탈이 가능해진다.

이때에는, 완충부재 장착공의 위치가 마운트 브라켓 중심에 위치하도록 고정블록(9)의 높이가 높아지도록 함이 바람직하다.

이 경우 역시, 상기 마운트 브라켓(8)의 반원형 장착홈으로 완충부재(14)의 장착대(12)를 밀어 넣은 상태에서 상기 고정블록(9)을 마운트 브라켓에 체결하여 완충부재(14)를 고정시킬 수 있으며, 반대로 상기 고정블록(9)을 제거하여 완충부재(14)를 분리해 낼 수 있다.

또한, 상기한 제1실시예에 있어서, 하부판(11)은 원판형인 경우를 예로 들었으나, 사각판형도 가능하다.

즉, 원판형으로 하였을 경우에는 하부판 제작시 120도 간격으로 3군데에서 잡아주면 되므로 지그에 물리기가 용이한 장점이 있으며, 대신 사각판으로 할 경우에는 하부판 제작시 모재의 낭비가 줄어들게 되는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 특히 교좌장치의 안정성 및 신뢰성을 해치지 않으면서도, 수평방향에 있어서의 이중완충 구조 및 큰 수직 완충력을 가질 뿐만 아니라, 무게 및 재료를 줄일 수 있는 교좌장치를 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 효과와 더불어 완충부재의 교체가 용이하게 이루어지도록 함과 아울러 충격전달장치의 실린더 구조를 단순화할 수 있는 교좌장치 조립 구조를 제공할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 통상의 변위에서는 통상의 교좌장치로 기능하면서 지진 등에 의한 큰 변위에도 적절히 기능할 뿐만 아니라, 제작에 소요되는 재료 및 경비도 절감하며, 교좌장치를 구성하는 완충부재의 보수유지가 손쉽도록 하여 교좌장치의 내구성을 향상시킬 수 있어서 유용하고 효과적이다.

Claims (20)

1. 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하는 교좌장치에 있어서,

   상기 교각상에 고정되며 상면에 디스크 안착홈을 갖는 하부판과;

   상기 하부판의 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈을 갖는 베어링블록과;

   상기 베어링블록과 하부판 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하는 완충디스크와;

   상기 하부판과 완충디스크를 관통하여 베어링블록에 체결되는 전단핀과;

   상기 베어링블록 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판과;

   상기 베어링블록의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판의 하부면 상에 구비되고, 면 중앙 부위에 완충부재 장착홈이 형성되는 마운트 브라켓과;

   상기 마운트 브라켓의 상기 완충부재 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈에 장착됨에 따라 상기 완충부재 장착홈을 폐쇄하여 완충부재의 이탈을 방지하게 되는 고정블록과;

   상기 마운트 브라켓과 상기 베어링블록 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마운트 브라켓은 상기 상부판에 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 완충부재 장착홈은 대략 "∩" 자 모양인 것을 특징으로 하는 교좌장치.
4. 제 3 항에 있어서

   상기 고정블록은,

   상기 고정블록을 하부에서 상부로 관통하여 상기 마운트 브라켓에 체결되는 체결부재에 의해 상기 마운트 브라켓에 고정되는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
5. 제 3 항에 있어서

   상기 하부판은 원판형으로서 그 중앙부위에 동심원을 이루도록 디스크 안착홈이 형성됨을 특징으로 하는 교좌장치.
6. 교량의 교각상에 설치되어 상판의 하중을 지지함과 더불어 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 힘을 완충하는 교좌장치에 있어서,

   상기 교각상에 고정되며 양측에 충격전달기와의 간섭을 방지하는 간섭방지홈이 형성되는 하부판과;

   상기 하부판상에 설치되는 충격전달기와;

   상기 하부판 상부에 탑재되고, 상기 하부판의 간섭방지홈과 대응하는 위치에 충격전달기 지지홈이 형성되며, 상면에 디스크 안착홈을 갖는 하부이동판과;

   상기 하부이동판 상측에 설치되며 하면에 디스크 안착홈을 갖는 베어링블록과;

   상기 베어링블록과 하부판 사이에 개재되어 상기 교량의 수직하중을 완충하는 완충디스크와;

   상기 하부이동판과 완충디스크를 관통하여 베어링블록에 체결되는 전단핀과;

   상기 베어링블록 상에 이동가능하게 장착되는 사각판형의 상부판과;

   상기 베어링블록의 각 측면에 일대일 대응하도록 상부판의 하부면 상에 구비되고, 면 중앙 부위에 완충부재 장착홈이 형성되는 마운트 브라켓과;

   상기 마운트 브라켓의 상기 완충부재 장착홈에 연통되도록 그 하부측에 형성된 고정블록 설치홈에 장착됨에 따라 상기 완충부재 장착홈을 폐쇄하여 완충부재의 이탈을 방지하게 되는 고정블록과;

   상기 마운트 브라켓과 상기 베어링블록 사이에 각각 설치되어, 상기 교각과 상판 상호간에 작용하는 수평방향의 충격을 흡수하는 완충부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 충격전달기는,

   내부에 완충물질이 충전되는 실린더와,

   상기 실린더 외부로 돌출되는 피스톤 로드와,

   상기 실린더 내부에 위치한 피스톤 로드에 고정되어 상기 실린더의 내부공간을 2개의 공간으로 분할하며, 분할된 두 공간을 완충물질이 유동할 수 있도록 외측으로 실린더 내벽과의 사이에 갭(gap)을 갖는 피스톤 헤드를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 교좌장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 충격전달기 지지홈 및 간섭방지홈의 충격전달기 축방향으로의 길이는,

   상기 충격전달기의 실린더 길이 이상이고,

   상기 충격전달기 지지홈 및 간섭방지홈에는 충격전달기의 실린더 전체가 위치하게 됨을 특징으로 하는 교좌장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 마운트 브라켓은 상기 상부판에 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 완충부재 장착홈은 대략 "∩" 자 모양인 것을 특징으로 하는 교좌장치.
11. 제 8 항에 있어서

    상기 고정블록은,

    상기 고정블록을 하부에서 상부로 관통하여 상기 마운트 브라켓에 체결되는 체결부재에 의해 상기 마운트 브라켓에 고정되는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
12. 제 8 항에 있어서

    상기 하부판은 원판형으로서 그 중앙부위에 동심원을 이루도록 디스크 안착홈이 형성됨을 특징으로 하는 교좌장치.
13. 제 8 항에 있어서,

    상기 하부판의 상부면과 그에 대응되는 상기 하부이동판의 하부면 둘 중, 어느 일측에는 상기 충격전달기의 길이방향과 평행한 직선의 안내홈이 구비되고, 그에 대응하는 타측에는 상기 안내홈에 삽입되는 가이드돌기가 구비됨을 특징으로 하는 교좌장치.
14. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 마운트 브라켓과 상기 베어링블록 사이에 각각 설치되는 완충부재는, 복수개가 나란히 설치되는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 나란히 설치되는 복수개의 완충부재는, 접촉판이 일체를 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 교좌장치.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 완충부재의 외주상에는 압축시 균일한 압축이 이루어지도록 하는 마디홈이 적어도 1개 이상 형성됨을 특징으로 하는 교좌장치.
17. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 고정블록과 완충부재 사이에는 완충부재의 압축력이 고정블록에 전달되지 못하도록 차단하는 차폐판이 설치됨을 특징으로 하는 교좌장치.
18. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,

    상기 차폐판은 환형의 철판으로서 장착대에 끼워지게 됨을 특징으로 하는 교좌장치.
19. 제 14 항에 있어서,

    상기 고정블록과 완충부재 사이에는 완충부재의 압축력이 고정블록에 전달되지 못하도록 차단하는 차폐판이 설치됨을 특징으로 하는 교좌장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 차폐판은 환형의 철판으로서 복수개의 장착대에 동시에 혹은 개별적으로 끼워지게 됨을 특징으로 하는 교좌장치.

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