KR100808855B1 - A seismic bumper type finger joint for pounding safety of bridge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교량에 상부구조물의 신축시에 적용되는 핑거 조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 상판에 지진 등의 과다변위 발생으로 핑거 조인트를 이루는 핑거 플레이트의 충돌시 완충력 작용과 함께 이탈 가능하도록 하여 교량 상판과 교대 및 핑거 조인트 구조물의 보호는 물론 핑거 플레이트의 보수 작업이 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 교량의 파운딩 방지를 위한 면진용 완충식 핑거 조인트에 관한 것이다.The present invention relates to a finger joint applied to the expansion and contraction of the upper structure to the bridge, and more specifically to the separation of the finger plate constituting the finger joint constituting the finger joint due to the occurrence of excessive displacement, such as earthquake on the bridge top plate, The present invention relates to a cushioning finger joint for seismic isolation for preventing the pounding of a bridge to facilitate the repair of the finger plate as well as the protection of the bridge top plate and the shift and the finger joint structure.
일반적으로 핑거 조인트는, 교량을 이루는 슬라브의 길이방향에 대한 신축 작용 발생시 슬라브의 팽창 및 수축에 대응하기 위하여 설치되는 신축이음을 말하며, 이는 교량 상판의 구조에 의한 또는 온도 및 계절적 변화에 따라 발생되는 팽창 및 수축에 적절하게 대응하게 된다.In general, the finger joint refers to an expansion joint installed to cope with the expansion and contraction of the slab when the expansion action in the longitudinal direction of the slab constituting the bridge, which is generated by the structure of the bridge deck or by temperature and seasonal changes It will respond appropriately to expansion and contraction.
상기 핑거 조인트는, 교량 슬라브의 대응단에서 서로 대응되게 다수의 핑거 를 가지며 좌우 한 쌍으로 위치되는 핑거 플레이트와, 상기 슬라브의 대응단에 일체형으로 제공되어 상기 핑거 플레이트의 저면이 밀착 지지되는 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트에 상기 핑거 플레이트가 결합 고정되도록 하는 볼트 및 너트와, 상기 슬라브의 대응단을 이루며 상기 베이스 플레이트이 고정상태를 유지하도록 채움재를 통해 결합되는 앵커 매립부로 구성된다.The finger joint may include a finger plate having a plurality of fingers corresponding to each other at a corresponding end of the bridge slab and located in a pair of left and right, and a base plate integrally provided at the corresponding end of the slab to closely support the bottom of the finger plate. And a bolt and a nut for coupling and fixing the finger plate to the base plate, and an anchor buried portion that forms a corresponding end of the slab and is coupled through a filler to maintain the base plate in a fixed state.
이상에서와 같이 구성되는 핑거 조인트는, 신축력 발생시 핑거 플레이트의 핑거들이 상호 결합되는 형상을 취하며 신축력에 대응하게 된다.The finger joint configured as described above has a shape in which the fingers of the finger plate are coupled to each other when elastic force is generated and correspond to the elastic force.
하지만, 지진 등의 변위가 크게 발생되어 핑거 플레이트 상호간에 부딪힘 현상이 발생되게 되면 핑거 플레이트가 파손되거나 또는 핑거 플레이트가 정착된 베이스 플레이트 및 앵커 매립부 그리고 슬라브의 단부가 파손되어 교량의 치명적손상을 가져와서 구조물 전체를 보수 교체시켜야만 되는 문제점이 있다.However, if the displacement of the earthquake or the like causes the finger plates to collide with each other, the finger plate may be damaged or the base plate, anchor buried portion, and slab ends of the finger plate may be damaged, resulting in fatal damage to the bridge. There is a problem that must be repaired and replaced the whole structure.
이러한 경우 보수 교체에 따른 공사비가 증가됨은 물론 공사기간의 지연으로 교통 통제시간이 크게 늘어나 엄청난 경제적 손실비용 발생하게 되는 문제점을 내포하고 있다.In this case, the construction cost is increased due to the replacement of the repair, and the traffic control time is greatly increased due to the delay in the construction period, which causes a huge economic loss cost.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 교량 상판에 지진 등의 변위 발생시 핑거 조인트를 이루는 핑거 플레이트가 완충력 작용과 함께 이탈 가능하도록 하여 교량 상판과 더불어 앵커 매립부를 이루는 베이스 플레이트의 보호는 물론 핑거 플레이트의 보수 작업이 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 교량의 파운딩 방지를 위한 면진용 완충식 핑거 조인트를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, an object of the present invention is to allow the finger plate constituting the finger joint when the displacement of the earthquake, such as earthquake on the bridge top plate can be separated with the buffering force to be buried along with the bridge top plate It is to provide a shock-absorbing finger joint for seismic isolation for the prevention of the pounding of the bridge to facilitate the maintenance of the finger plate as well as the protection of the base plate.
즉, 교량이 지진 등에 의한 비교적 큰 수평 변위 발생시에도 교량 슬래브가 보호될 수 있도록 하여 유지 보수 작업시 작업의 간편화는 물론 유지 보수 비용을 크게 절감시킬 수 있도록 하는데 있다. That is, the bridge slab can be protected even when the bridge has a relatively large horizontal displacement caused by an earthquake, so that the operation can be greatly simplified and the maintenance cost can be greatly reduced.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 교량 상판을 이루는 슬라브와 슬라브 사이의 대응단에 형성된 앵커 매립부와 이 앵커 매립부의 대응단에 서로 대응되게 위치 고정되는 한 쌍의 핑거 플레이트와 상기 앵커 매립부의 상면에 결합된 베이스 플레이트에 상기 핑거 플레이트를 체결하는 볼트 및 너트를 포함하여 구성되는 교량용 핑거 조인트에 있어서, 한 쌍으로 된 상기 베이스 플레이트의 한쪽 또는 양쪽 수평부에 상기 핑거 플레이트를 너트 결합하는 볼트의 머리부가 삽입되도록 볼트 삽입홈 및 이 볼트 삽입홈으로부터 삽입된 상기 볼트의 머리부가 교량의 길이 방향을 따라 걸림 상태로 일정거리 슬라이드 안내되도록 가이드레일을 가져서 된 다수개의 볼트 안내부를 더 제공하여서 된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of finger plate and the anchor buried portion which is fixed to the anchor buried portion formed in the corresponding end between the slab and the slab forming the bridge top plate correspondingly to the corresponding end of the anchor buried portion A bridge finger joint comprising a bolt and a nut for fastening the finger plate to a base plate coupled to an upper surface, the bolt for nut coupling the finger plate to one or both horizontal portions of the pair of base plates. The bolt insertion groove and the head of the bolt inserted from the bolt insertion groove so as to be inserted is further provided with a plurality of bolt guides having a guide rail so that the guide rail slides a predetermined distance in a locked state along the longitudinal direction of the bridge.
여기서, 한 쌍으로 된 상기 핑거 플레이트의 대응면에 형성된 다수의 핑거들 단부 저면에 부딪힘시 상향으로 슬라이드 유도되도록 경사각을 형성함이 바람직하다. Here, it is preferable to form an inclination angle so as to slide upward when hitting the bottom face of the plurality of fingers end formed on the corresponding surface of the pair of finger plate.
또한, 상기 핑거 플레이트의 후단부에 상기 핑거 플레이트의 후방 이동시 완충력을 제공할 수 있도록 완충수단을 제공한다.In addition, the rear end of the finger plate is provided with a cushioning means to provide a cushioning force in the rear movement of the finger plate.
상기 완충수단은, 양단이 상기 핑거 플레이트의 후단부와 상기 슬라브 사이에 경사각을 통해 서로 접하며 상기 핑거 플레이트의 후방 이동시 상기 경사각을 따라 들어올려지도록 형성된 이탈부재이다.The buffer means is a release member formed so that both ends are in contact with each other through the inclination angle between the rear end of the finger plate and the slab and are lifted along the inclination angle when the finger plate moves backward.
상기 이탈부재가, 상기 베이스 플레이트의 후단부에 제공되는 나사탭에 볼트를 통해 결합되어 고정된다.The detachment member is coupled to and fixed via a bolt to a screw tab provided at the rear end of the base plate.
또한, 상기 완충수단은, 상기 핑거 플레이트의 후단부 및 이와 접하는 상기 베이스 플레이트의 상부에 설치된 신축재의 적용이 가능하다.In addition, the buffer means, it is possible to apply the elastic material provided on the rear end of the finger plate and the upper portion of the base plate in contact with it.
따라서, 본 발명에 따른 교량의 파운딩 방지를 위한 면진용 완충식 핑거 조인트는, 교량 상판에 지진 등의 변위 발생시 핑거 조인트를 이루는 핑거 플레이트가 완충력 작용과 함께 일정구간 이동후 이탈되어져 교량 상판과 핑거 조인트 구조물의 보호는 물론 핑거 플레이트의 보수 작업이 간편하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.Therefore, in the seismic buffering finger joint for preventing the pounding of the bridge according to the present invention, the finger plate constituting the finger joint when the displacement occurs, such as earthquake on the bridge top plate is separated after moving a certain period with the buffering force action bridge bridge plate and finger joint structure As well as the protection of the finger plate has the effect of making it easy to repair.
이하, 본 발명에 따른 볼트 교체가 가능한 교량용 핑거 조인트 결합 구조물의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the bridge finger joint coupling structure for replaceable bolts according to the present invention will be described in detail, and related well-known techniques and the like may obscure the gist of the present invention. If it is determined that the detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 핑거 조인트는, 도 1 내지 도 3의 도시에 의하여 교량 상판을 이루는 슬라브(10)와 슬라브(20) 사이의 대응단에 형성된 앵커 매립부(30)(40)와, 이 앵커 매립부(30)(40)의 대응단에 서로 대응되게 위치 고정되는 한 쌍의 핑거 플레이트(50)(60)와, 상기 앵커 매립부(30)(40)에 결합된 베이스 플레이트(70)(80)의 상면에 결합되며 상기 핑거 플레이트(50)(60)를 체결하는 볼트(90) 및 너트(92)로 구성된다.Finger joints according to the present invention, the anchor buried
상기 슬라브(10)(20), 앵커 매립부(30)(40), 베이스 플레이트(70)(80), 핑거 플레이트(50)(60), 볼트(90) 및 너트(92)는 공지의 기술과 동일한 기능을 수행하는 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.The
또한, 상기 베이스 플레이트(70)와 베이스 플레이트(80)의 대응단에는 호형으로 된 배수판의 양단이 결합되어 공지의 기능과 동일한 쿠션 또는 배수 기능을 수행한다.In addition, the opposite ends of the
상기 베이스 플레이트(70)(80) 중 한 쪽 베이스 플레이트(80)의 상면에는 그 수평부에, 상기 볼트(90)가 삽입된 후 슬라이드 걸림 이동될 수 있도록 본 발명의 핵심 요지인 볼트 안내부(100)가 형성된다.One of the
상기 볼트 안내부(100)는, 도 3에 도시된 바와같이 상기 핑거 플레이트(50)를 너트(92) 결합하는 볼트(90)의 머리부가 삽입되도록 볼트 삽입홈(120) 및 이 볼트 삽입홈(120)으로부터 삽입된 상기 볼트(90)의 머리부가 교량의 길이방향을 따라 걸림 상태로 일정거리 슬라이드 안내되도록 가이드레일(140)로 구성된다.The
상기 볼트 안내부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 서로 대응된 상기 베이스 플레이트(70)(80)의 한 쪽 또는 양쪽에 형성됨이 가능하다.The
보다 상세하게 설명하면, 상기 볼트(90)의 머리부가 상기 볼트 삽입홈(120)을 통해 삽입된 후 교량 길이방향을 따라 형성된 상기 가이드레일(140) 방향으로 이동되면 상기 볼트(90)의 머리부 걸림상태로 이동되므로 상향 이탈이 방지된다. 이 상태에서 볼트(90)의 나사부가 상기 핑커 플레이트(60)의 볼트홀을 통과되도록 한 후 너트(92)를 통해 핑거 플레이트(60)를 조임 결합 시키면 된다.In more detail, if the head of the
그리고, 한 쌍으로 된 상기 핑거 플레이트(50)(60)의 대응면에서 그 핑거들의 대응단 하부에는, 교량의 신축 작용에 따른 이동으로 부딪힘 현상이 발생되면 상향으로 슬라이드 유도되도록 경사각(200)이 형성된다. In addition, the
도 4 내지 도 5는 상기 핑거 플레이트(60)의 후단부에 상기 핑거 플레이트(60)와 대응된 핑거 플레이트(50)의 충돌에 따른 밀림으로 후방 이동시 완충력을 제공할 수 있도록 완충수단(300)을 추가로 제공됨을 도시한 것이다.4 to 5 illustrate a cushioning means 300 at a rear end portion of the
상기 완충수단(300)은, 상기 핑거 플레이트(60)의 후방 이동시 슬라브(20)와 직접 접촉되지 않고 완충력을 발생시킬 수 있도록 하기 위한 것이며, 이는 상기 핑거 플레이트(60)의 이동시 완충력 제공과 함께 상향으로 이탈되는 이탈부재(320)이다.The buffer means 300 is to be able to generate a buffer force without being in direct contact with the
상기 이탈부재(320)는, 금속, 합성수지, 콘크리트재가 가능하며 양단이 상기 핑거 플레이트(60)의 후단부와 상기 슬라브(20) 사이에 경사각(322)(324)을 통해 서로 접하며 상기 핑거 플레이트(60)의 후방 이동시 상기 경사각(322)(324)을 따라 들어올려지도록 형성된다.The detaching
상기 이탈부재(320)는, 상기 베이스 플레이트(80)의 후단부에 제공되는 나사탭(500)에 볼트(520) 결합되어 이루어진다.The detaching
상기 나사탭(500)은, 이에 결합되는 볼트(520)가 상기 이탈부재(320)의 상향 이동시 끊어짐이 유도되도록 상기 볼트(90) 보다 약한 강도를 가지며 형성함이 바람직하다.The
다른 예로서, 상기 완충수단(300)은, 상기 핑거 플레이트(60)의 후단부 및 이와 접하는 상기 베이스 플레이트(80)의 상부에 제공되는 신축재로 적용되도록 함이 가능하다. 상기 신축재는, 공지의 고무소재, 또는 강재 및 금속재 등의 적용이 가능하며 이는 도면에 설명하지 않았다.As another example, the
여기서, 상기 완충수단(300)은 한 쌍의 상기 핑거 플레이트(50)(60)의 한 쪽 뿐만이 아니라 양쪽에 모두 적용하여도 무방할 것이다.(도 6참조)Here, the shock absorbing means 300 may be applied not only to one side of the pair of
이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 교량의 파운딩 방지를 위한 면진용 완충식 핑거 조인트의 적용상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the application state of the seismic shock-absorbing finger joint for preventing the pounding of the bridge according to the present invention configured as described above are as follows.
설치시에는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와같이 슬라브(10)(20)의 대응단 상측 앵커 매립부(30)(40)에 베이스 플레이트(70)(80)을 고정시키면 되는데, 이때 상기 베이스 플레이트(70)(80) 중 한 쪽 또는 양쪽에 볼트 안내부(100)가 형성된 베이스 플레이트를 위치 고정시킨다. 그리고 베이스 플레이트(80)의 후방단에 나사탭(500)을 형성시킨다. 그런 다음 볼트(90)의 머리부를 상기 볼트 안내부(100)의 볼트 삽입홈(120)에 삽입시킨 후 볼트(90)를 가이드레일(140) 방향으로 이동시킨 후 위치 고정시킨다. 이후 핑거 플레이트(60)를 상기 볼트(90)의 나사부에 결합시킨 다음 너트(92) 조임으로 이들을 결합시킨다. 연속해서 이탈부재(320)를 볼트(520)를 통해 나사탭(500)에 결합시키면 설치가 완료된다.At the time of installation, as shown in FIGS. 1 to 5, the
이와같이 설치된 상태에서 수평적 변위에 의한 큰 수축력이 발생되면 도 6a에 도시된 바와같이 먼저, 핑거 플레이트(50)(60)의 대응단이 서로 부딪히게 되고 이때, 핑거 플레이트(60)가 이동되면서 이탈부재(320)에 외력을 가하게 된다. 그러면 이탈부재(320)는 경사각(322)(324)에 의해 상향으로 이동되고 이때, 도 6b에 도시된 바와같이 볼트(520)가 나사탭(500)로부터 끊어짐 또는 빠지면서 상향으로 이동되어 핑거 플레이트(60)가 슬라브(20)의 단부에 직접적인 외력을 가하지 않고 핑거 조인트 구조물의 일부만이 훼손되게 된다. 이후, 훼손된 부분만을 교체시킨 다음 다시 핑거 조인트 구조물을 설치하면 된다.When a large contraction force is generated due to the horizontal displacement in the installed state as shown in Figure 6a, first, the corresponding ends of the
도 1은 본 발명에 따른 교량의 파운딩 방지를 위한 면진용 완충식 핑거 조인트의 결합상태를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a coupling state of the seismic shock-absorbing finger joint for preventing the pounding of the bridge according to the present invention,
도 2는 도 1의 다른 실시예,2 is another embodiment of FIG.
도 3은 도 1 또는 도 2에서 베이스 플레이트의 평면을 도시한 평면 요부도,3 is a planar main view showing the plane of the base plate in FIG. 1 or 2;
도 4는 본 발명에 따른 교량의 파운딩 방지를 위한 면진용 완충식 핑거 조인트의 결합상태를 도시한 다른 예로서 도 1에서 완충수단이 추가로 제공된 단면도,Figure 4 is a cross-sectional view further provided with a shock absorbing means in Figure 1 as another example showing the combined state of the shock-absorbing buffer finger joint for preventing the pounding of the bridge according to the invention,
도 5는 도 4에서 베이스 플레이트의 평면 요부도,FIG. 5 is a plan view of the base plate of FIG. 4;
도 6a는 도 4에서 수평 변위 발생으로 핑거 플레이트가 이동되는 상태를 도시한 단면도,6A is a cross-sectional view illustrating a state in which a finger plate is moved due to horizontal displacement in FIG. 4;
도 6b는 도 6a의 연속적 진행으로 핑거 조인트 구조물이 이탈되는 과정을 도시한 단면도,FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a process in which the finger joint structure is separated by the continuous progress of FIG. 6A;
도 7은 도 4의 다른 실시예.7 is another embodiment of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 볼트 안내부100: bolt guide
120: 볼트 삽입홈 140: 가이드레일120: bolt insertion groove 140: guide rail
300: 완충수단300: buffer means
320: 이탈부재320: release member
500: 나사탭500: thread tap
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