KR100816890B1 - 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 교량지지용디스크 받침 - Google Patents

충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 교량지지용디스크 받침 Download PDF

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/041Elastomeric bearings

Abstract

본 발명에 의해 제공된 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침은, 교량의 상부구조물의 밑면에 고정되는 상부 플레이트(2); 교각의 상단부에 고정되는 하부 플레이트(3); 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)의 사이에서 충격을 흡수하고 중앙에 관통공(51)이 형성된 탄성 디스크(5); 상부 플레이트(2)의 밑면에 돌출되어 설치된 원통형의 부재로서 탄성디스크(5)의 관통공(51)안으로 삽입되는 전단링(4); 하부 플레이트(3)의 윗면에 돌출되어 설치되고 전단링(4)의 안쪽 공간으로 삽입되는 전단핀(7); 및 전단핀(7)의 외주면과 전단링(4)의 내주면 사이에 위치하는 탄성재질의 슬리브(8);를 포함한다. 본 발명의 디스크 받침은 지진시 수평충격에 대한 저항능력이 향상되며, 상시 교량의 회전하중을 슬리브의 수축 변위로 받아줌으로써 교량과 디스크 받침 모두의 안전성과 내구성을 향상시키는 장점이 있다.
디스크 받침

Description

충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 교량지지용 디스크 받침{Disk bearing having a sleeve structure for distributing impact load}
본 발명은 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 교량지지용 디스크 받침에 관한 것으로서, 특히 교량의 상부구조물과 하부구조물의 사이에 설치된 디스크 받침에 있어서 상부 플레이트와 하부 플레이트를 전단핀과 전단링으로 연결시키고 그 사이에 탄성 재질의 슬리브를 부가함으로써 외부의 충격이 전단핀과 전단링의 구조 전반에 균등하게 분산되도록 하여 안전성과 내구성을 향상시킨 교량지지용 디스크 받침에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 차량의 하중을 직접 지지하는 상부구조물과 상부구조물을 떠받치는 교각 등의 하부구조물로 구성되며, 교각과 상부구조물의 사이에는 상부구조물에서 작용하는 하중을 수용하고 계절의 온도변화나 바람, 지진 등의 충격에 의한 상대변위 및 수평으로 작용하는 전단변위를 수용하여 교량의 내구수명을 연장하기 위해 교량받침이 설치된다.
상기 교량받침은 교량의 고정단에 설치되는 것인 경우에는 수평방향 이동량이 없어 전단변형을 일으키지 않으나, 교량의 일방향 가동단이나 양방향 가동단에 설치되는 것인 경우에는 수평 이동량에 따라 전단변형 및 회전변형을 일으키면서 신축과 회전을 수용하도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 교량받침은 탄성받침, 포트받침(pot bearing), 스페리컬 받침(spherical bearing) 등 다양한 형태가 개발되어 교량의 특성과 용도에 따라 적용되고 있다. 그리고 교량받침의 설계에 있어서는 내구성, 시공용이성, 유지보수의 용이성 및 경제성 등의 제반 요소들을 중요하게 고려하고 있다.
도1은 종래의 교량받침의 한 종류인 디스크 받침(100)의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도1을 참고하면, 종래의 디스크 받침(100)은 교량의 상부구조물의 저면에 부착되는 상부 플레이트(110), 교각 위에 부착되는 하부 플레이트(120) 및 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)의 사이에 위치하여 상부구조물에 의한 충격하중을 흡수, 수용하는 탄성디스크(105)로 구성된다. 그리고, 상기 상부 플레이트(110)의 밑면 중앙부에는 나사결합방식으로 전단핀(107)이 고정되며, 하부 플레이트(120)의 중앙부에는 핀구멍(121)이 형성되어 있다.
한편, 상기 탄성디스크(105)는 중앙부에 관통공(106)이 형성되어 있어서, 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)가 결합된 상태에서 상기 전단핀(107)이 관통공(106)을 지나 하부 플레이트(120)의 핀구멍(121) 안으로 들어가 있게 된다.
이때, 전단핀(107)은 핀구멍(121)의 직경보다 작게 형성되어 있으므로, 전단핀(107)의 외주면이 핀구멍(121)의 내주면으로부터 어느 정도 떨어져 있다. 이와 같이 전단핀(107)의 직경을 핀구멍(121)의 직경보다 작게 만든 것은, 지진 등 외부적인 요인에 의해 디스크 받침(100)에 수직하중, 전단하중 및 회전하중이 가해졌을 때에 전단핀(107)이 제한된 범위 내에서 상하, 수평 및 회전방향으로 움직일 수 있도록 여유를 둠으로써 전단핀의 부러짐이 없이 디스크 받침이 충격을 흡수할 수 있도록 하기 위함이다.
그런데, 도1에 도시된 종래의 디스크 받침(100)은 지진 등에 의해 전단방향으로 큰 수평력을 받는 경우 전단핀(107)이 하부 플레이트(120)의 핀구멍(121)에 직접 부딪히게 되어서 충격이 집중되어 쉽게 파손되는 단점이 있었다. 전단핀(107)이 파손되는 경우에는 디스크 받침(100) 전체를 새 것으로 교체하여야 하기 때문에 유지보수작업에 많은 시간, 노력과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
즉, 종래의 디스크 받침(100)은 전단핀(107)과 핀구멍(121)의 사이에 충격을 완충시키거나 분산시키는 구조를 갖지 못하고 있어서 지진에 취약한 단점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 교량의 상부구조를 지지하는 디스크 받침에 있어서 상부 플레이트와 하부 플레이트를 전단핀과 전단링으로 서로 연결하고 그 사이에 탄성 재질의 슬리브를 부가함으로써 지진 등에 의해 강한 충격이 가해졌을 때에 슬리브가 완충역할을 발휘하여 전단핀과 전단링의 구조 전반에 충격이 균등하게 분산될 수 있도록 하여 안전성과 내구성을 보다 향상시킨 교량지지용 디스크 받침을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공된 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침은, 교량의 상부구조물의 밑면에 고정되는 상부 플레이트(2); 교각의 상단부에 고정되는 하부 플레이트(3); 상기 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)의 사이에서 충격을 흡수하고 중앙에 관통공(51)이 형성된 탄성 디스크(5); 상기 상부 플레이트(2)의 밑면에 돌출되어 설치된 원통형의 부재로서 상기 탄성디스크(5)의 관통공(51)안으로 삽입되는 전단링(4); 상기 하부 플레이트(3)의 윗면에 돌출되어 설치되고 상기 전단링(4)의 안쪽 공간으로 삽입되는 전단핀(7); 및 상기 전단핀(7)의 외주면과 상기 전단링(4)의 내주면 사이에 위치하는 탄성재질의 슬리브(8);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공된 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침은, 교량의 상부구조물의 밑면에 고정되는 상부 플레이트(2); 상기 상부 플레이트(2)의 아래에 위치하는 중부 플레이트(9); 상기 중부 플레이트의 윗면에 안착된 불소수지판(92); 교각의 상단부에 고정되는 하부 플레이트(3); 상기 중부 플레이트(9)와 하부 플레이트(3)의 사이에서 충격을 흡수하고 중앙에 관통공(51)이 형성된 탄성 디스크(5); 상기 중부 플레이트(9)의 밑면에 돌출되어 설치된 원통형의 부재로서 상기 탄성디스크(5)의 관통공(51)안으로 삽입되는 전단링(4); 상기 하부 플레이트(3)의 윗면에 돌출되어 설치되고 상기 전단링(4)의 안쪽 공간으로 삽입되는 전단핀(7); 및 상기 전단핀(7)의 외주면과 상기 전단링(4)의 내주면 사이에 위치하는 탄성재질의 슬리브(8);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침은 전단핀과 전단링의 사이에 설치된 탄성 재질의 슬리브가 충격을 흡수 및 완충시켜 줌으로써 지진시 수평충격에 대한 저항능력이 향상되며, 상시 교량의 사용으로 인한 회전하중을 슬리브의 변위로 수용하므로 교량과 디스크 받침 모두의 안전성과 내구성을 향상시키는 효과를 거둘 수 있다. 따라서, 본 발명은 디스크 받침의 파손 가능성을 감소시켜 전반적인 유지 보수 활동에 소요되는 비용과 시간 및 인력을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침의 구성 및 작용효과를 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1)의 분해 사시도이고, 도3은 그 단면도이다. 도2 및 도3에 도시된 디스크 받침은 교량의 고정단에 설치되는 것으로서, 수직하중만을 받쳐주고, 수평방향으로는 움직이지 않도록 고정된다.
도2를 참고하면, 본 발명의 디스크 받침(1)은 교량의 상부구조물의 밑면에 고정되는 상부 플레이트(2), 교각의 상단부에 고정되는 하부 플레이트(3), 그리고 상기 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)의 사이에서 교량의 상부구조물에 의해 가해지는 충격을 흡수하기 위해 설치된 탄성 디스크(5)를 포함하고 있다. 상기 탄성 디스크(5)는 폴리우레탄 등의 고분자 화합물로 제작되어 완충효과를 발휘하며, 중앙부분에는 관통공(51, 도3 참조)이 형성되어 있다.
도2 및 도3을 참고하면, 상기 상부 플레이트(2)는 앵커 볼트 등과 같은 정착장치(미도시) 또는 용접 등의 방법으로 교량의 상부구조물(11)의 하부에 고정되며, 상판 플레이트(2)의 밑면 중앙부에는 원통형상의 전단링(4)이 설치되어 있다. 상기 전단링(4)은 탄성 디스크(5)의 관통공(51) 보다 크기가 작아서 관통공(51)안으로 삽입될 수 있다.
그리고 상기 하부 플레이트(3)는 가장자리 부분에 고정된 앵커볼트(6a) 및 앵커소켓(6b)에 의하여 교각(12)에 고정되는데, 앵커소켓(6b)은 상기 앵커볼트(6a)와 결합된 상태로 교각(12) 안에 매립됨으로써 하부 플레이트(3)를 교각에 고정시키는 역할을 한다. 상기 앵커볼트(6a)와 앵커소켓(6b)은 고강도 재료를 이용하여 제작하는데, 예를 들어 SM45C와 같은 구조용 탄소강재를 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.
하부 플레이트(3)의 중앙부에는 역시 원통형상으로 돌출 설치된 전단핀(7)이 형성되어 있고, 전단핀(7)의 외측에는 탄성재질의 슬리브(8)가 밀착 설치되어 있다. 상기 슬리브(8)는 합성수지 재질의 완충효과가 좋은 물질을 이용하여 제작하며, 바람직하게는 폴리우레탄 등의 고분자 화합물로써 제작하는데, 전단핀(7)과 전단링(4)의 사이에서 수평충격하중을 수용하는 역할을 담당한다. 전단핀(7)에 슬리브(8)가 끼워진 상태에서 전단링(4)이 슬리브(8)의 바깥쪽에 결합됨으로써 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)가 서로 결합되게 된다. 상기 전단링(4)과 전단핀(7)은 서로 결합된 상태에서 수평충격에 저항하기 위한 수평구속장치로서 모두 고강도 재질로 제작되며, 예를 들면 SCM440과 같은 고강도 소재를 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.
상기 전단링(4)은 탄성 디스크(5)의 관통공(51)보다 직경이 작으므로 관통공(51)의 내주면으로부터 소정 거리만큼의 간극(41)을 두고 떨어져 있다.
그리고 상기 전단링(4)과 전단핀(7)의 사이에는 대략 2~10mm 정도의 간격을 유지하는 것이 바람직하며, 이때 슬리브(8)의 두께는 상기 전단링(4)과 전단핀(7) 사이의 간격과 동일하게 하여도 되고, 혹은 이보다 약간 두껍게 하여 전단링(4)과 전단핀(7) 사이에서 억지끼움이 이루어지도록 하는 것도 가능하다. 또한, 슬리브(8)의 두께를 상기 전단링(4)과 전단핀(7) 사이의 간격보다 약간 작게 하여 전단링(4)과 슬리브(8)가 살짝 접촉되도록 하는 것도 가능하다.
한편, 상기 슬리브를 구성하는 재질은 감쇠비(damping ratio)가 대략 0.01~0.1의 범위에 있도록 댐핑성능을 유지하는 것이 바람직한데, 본 발명의 발명자가 현장 실험을 수행한 바에 의하면 특히 슬리브(8)의 감쇠비를 0.056으로 할 때 디스크 받침(1) 전체의 수평하중에 대한 저항기능과 충격흡수 기능이 최적의 조화를 이루어 최고의 안전성을 발휘하는 것으로 밝혀졌다.
이와 같이 도2 및 도3에 도시된 본 발명의 디스크 받침(1)은 전단링(4)과 전단핀(7)이 탄성재질의 슬리브(8)를 사이에 두고 결합되며, 전단링(4)이 탄성디스크의 관통공(51)안에서 어느 정도 수평이동이 허용되므로, 지진시 수평하중이 가해졌을 때 전단링(4)이 슬리브(8)의 한쪽을 압축하면서 반대쪽 방향으로 이동할 수 있으므로 전단핀(7)과 전단링(4)이 직접 충돌되어 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수평충격시 전단링(4)이 관통공(51)의 내벽면에 닿을 때까지 이동하는 것이 허용되며, 이때에도 전단링(4)과 전단핀(7)이 직접 부딪히지 않고 중간에 낀 슬리브(8)에 의해 충격흡수가 이루어지기 때문에 전단핀(7)과 전단링(4)이 갑작스런 충격으로 파괴되는 것을 막을 수 있다.
도1에 도시된 종래의 디스크 받침(100)은 수평충격이 가해졌을 때 전단핀(107)이 하부 플레이트(120)의 단단한 부분에 직접 부딪치게 되어 파손될 위험이 컸으나, 본 발명의 제1실시예에 따른 슬리브 구조를 갖춘 디스크 받침(1)은 전단링(4)의 주위에 탄력성이 좋은 탄성디스크(5)가 둘러싸고 있으므로, 수평충격이 가해지더라도 전단링(4)이 탄성디스크(5)의 관통공(51)의 내벽면에 부딪치게 되어 충격이 완화되므로 파손을 막을 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 디스크 받침(1)은 지진시 수평하중 이 가해졌을 때에 전단핀(7)과 전단링(4)의 사이에 위치한 탄성재질의 슬리브(8)가 완충효과를 발휘함으로써 충격하중을 전단핀(7)과 전단링(4)의 구조 전반에 균등하게 분산시켜 전단핀(7)과 전단링(4)의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있고, 이에 따라 교량용 디스크 받침의 안전성과 내구성을 최대한 향상시킴으로써 유지보수 비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 교량 상부구조의 회전에 의한 회전하중을 슬리브(8)의 압축변위를 통하여 흡수함으로써 대용량 회전(예를 들어 최대 0.04 rad 정도)이 가능하다.
한편, 본 발명에서 상기 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)는 모두 강체구조를 가지며, 각각 상부의 하중을 아래쪽을 전달하는 역할을 담당한다. 바람직하게는 상기 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)는 SM490 등의 압연강재를 이용하여 제작할 수 있다.
도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1a)의 분해 사시도이며, 도5는 디스크 받침(1a)의 내부 구조도이고, 도6은 그 단면도이다. 한편, 본 발명의 도4 이하의 도면들에서는 도2 및 도3의 도면들과 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 사용한다.
도4 내지 도6에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 디스크 받침(1a)은 교량의 일방향 가동간에 사용되는 디스크 받침으로서, 상부 플레이트가 한쪽 수평방향으로 이동가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 도4 내지 도6에 도시된 제2실시예는, 도2 및 도3에 도시된 제1실시예와 비교하여, 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)의 사이에 중부 플레이트(9)가 더 존재하고 상부 플레이트(2)가 중 부 플레이트(9) 위에서 미끄러짐 가능하게 지지되며 중부 플레이트(9)와 하부 플레이트(3) 간의 결합구조에 의해 수평충격을 저항하게 된다는 점에서 차이점이 있다.
도4를 참고하면, 상기 디스크 받침(1a)은 교량의 일방향 가동단에 사용되기 때문에 상부 플레이트(2)가 중부 플레이트(9)의 위에서 수평방향으로 이동될 수 있도록 중부 플레이트(9)의 위에 미끄럼 가능하게 얹혀진 상태로 지지되며, 상부 플레이트(2)가 한쪽 방향으로만 이동될 수 있도록 제한하는 한 쌍의 방향 가이드들(22)이 상부 플레이트(2)의 양쪽 가장자리들을 따라 나란하게 설치되어 있다.
상부 플레이트(2)의 저면에는 미끄러짐이 가능한 상태에서 상부 구조의 신축거동을 수용하기 위한 금속판(21)이 설치되며, 상기 중부 플레이트(9)의 윗면에는 상기 금속판(21)과 접촉된 상태에서 상부구조의 신축거동을 수용하기 위한 불소수지판(92)이 설치된다. 상기 금속판(21)은 바람직하게는 STS316 등의 스테인레스 재질로 제작될 수 있으며, 상기 불소수지판(92)은 흔히 "테프론"이라는 상표명으로 널리 알려진 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetra fluoro ethylene; PTFE)을 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 중부 플레이트(9)의 윗면에는 불소수지판(92)이 들어가 고정될 수 있도록 안착부(91)가 소정 깊이로 함몰되어 형성되어 있으며, 중부 플레이트(9)의 밑면에는 하부 플레이트(3)의 전단핀(7)과 결합되는 전단링(4)이 형성되어 있다.
상기 중부 플레이트(9)는 상부 플레이트(2) 및 하부 플레이트(3)와 마찬가지로 강제구조로 제작되며, 예를 들어 SM490 등과 같은 고강도 소재를 이용하여 제작 되는 것이 바람직하다. 또한 상기 방향 가이드들(22)도 SM490과 같은 고강도 소재를 이용하여 제작되는 것이 바람직하다.
도5를 참고하면, 전단링(4)은 복수 개의 전단링 고정볼트들(4a)에 의해 중부 플레이트(9)의 밑면에 고정된다.
도4 내지 도6에 도시된 본 발명의 제2실시예에 의한 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1a)은 수평방향으로의 전단변형이 일부 허용된 것을 제외하면 제1실시예의 경우와 마찬가지로 수평충격이 가해졌을 때 전단핀(7)과 전단링(4)의 사이에 개재된 슬리브(8) 및 전단링(4)을 둘러싸고 있는 탄성 디스크(5)의 완충효과에 의하여 파손이 방지되는 효과를 거둘 수 있다. 도4 및 도6에서 미설명부호 23은 방향가이드(22)를 상부 플레이트(2)의 밑면에 결합시키는 볼트를 가리킨다.
도7은 본 발명의 제3실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1b)의 분해 사시도이며, 도8은 도7에 도시된 디스크 받침(1b)의 단면도이다.
도7 및 도8에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 디스크 받침(1b)은 교량의 양방향 가동단에 설치되는 것이므로, 상부 플레이트(2)가 중부 플레이트(9)의 위에서 수평방향 어느 쪽으로든 이동이 가능하도록 방향 가이드가 결여되어 있다. 따라서, 도7 및 도8에 도시된 제3실시예는 앞서 도4 내지 도6에 도시된 제2실시예의 경우와 비교하여 상판 플레이트(2)의 방향가이드(22)가 없는 것을 제외하면 기타 구성이 모두 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략한다.
도9는 본 발명의 제4실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가 진 디스크 받침(1c)의 분해 사시도이며, 도10은 도9에 도시된 디스크 받침(1c)의 단면도이다. 도9에 도시된 디스크 받침(1c)은 교량 상부의 하중이 한쪽에 편중됨으로 인하여 다른 쪽이 들뜨는 현상, 즉 부반력에 의한 부상(浮上)을 방지하기 위하여 상부 플레이트(2)의 측부에 사이드 블럭들(25)을 각각 부착하였다는 점에서 상기 제2실시예(도4 내지 도6)와 차이가 난다.
도9 및 도10에 도시된 디스크 받침(1c)은 상부 플레이트(2)가 한쪽 수평방향으로 이동이 가능하며, 다른 쪽으로의 이동은 제한된다. 또한, 상부 플레이트(2)의 측부에 결합된 사이드 블럭(25)의 L자형으로 꺽인 굴절부(27)가 하부 플레이트(3)의 가장자리에 대응되게 형성된 걸림턱(31)에 걸려짐으로써 부반력에 의해 상부 플레이트(2)가 비스듬하게 기울어져 들떠서 중부 플레이트(9)로부터 이탈되는 현상을 방지한다. 이에 의해 상기 디스크 받침(1c)은 부반력 방지효과와 함께 예를 들어 최대 0.04 rad 정도까지의 대용량 회전각을 수용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도9 및 도10에 도시된 제4실시예도 역시 앞의 제1실시예 내지 제3실시예의 경우와 마찬가지로 전단링(4)과 전단핀(7)의 사이에 탄성재질의 슬리브(8)가 개재되어 있음으로 인해 수평충격에 대한 저항력이 향상되며, 충격이 전단링(4)과 전단핀(7)의 구조 전체로 분산될 수 있으므로 파손 방지 효과가 탁월하다. 제4실시예에 따른 디스크 받침(1c)은 상부 플레이트(2)에 사이드 블럭(25)이 설치된 것을 제외하면 기타 구성이 상술한 제2실시예(도4 내지 도6 참조)와 동일하므로, 중복되는 설명을 생략한다.
이상 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 디스크 받침은 작은 규격으로 연단거리를 확보하기에 용이하므로 교각의 코핑(coping)의 크기를 최소화할 수 있어서 경제성 측면에서 유리하며, 고품질의 디스크로 상부 하중을 하부구조로 안전하게 전달할 수 있으므로 안전성이 뛰어나고, 특히 상부진동에 대한 감쇠성능이 탁월하여 교량의 안정성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 탄성재질의 디스크 및 슬리브의 완충효과 및 감쇠효과에 기인하여 대용량 회전(예를 들어 최대 0.04 rad 정도까지)이 가능하므로 철도교 등 대부분의 교량형식에 적합한 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 따른 디스크 받침은 전단핀(7)의 크기 조절로 큰 수평력 을 설계하기가 용이하며, 제4실시예의 경우와 같이 부반력 방지기능까지 갖출 수 있다.
도1은 종래의 교량지지용 디스크받침(100)의 단면도이다.
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1)의 분해 사시도로서, 교량의 고정단에 사용되는 디스크 받침을 도시한다.
도3은 도2에 도시된 디스크 받침(1)의 단면도이다.
도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1a)의 분해 사시도로서, 교량의 일방향 가동간에 사용되는 디스크 받침을 도시한다.
도5는 도4에 도시된 디스크 받침(1a)의 내부 구조도이며, 도6은 그 단면도이다.
도7은 본 발명의 제3실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1b)의 분해 사시도로서, 교량의 양방향 가동단에 사용되는 디스크 받침을 도시한다.
도8은 도7에 도시된 디스크 받침(1b)의 단면도이다.
도9는 본 발명의 제4실시예에 따른 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침(1c)의 분해 사시도로서, 부반력 방지 기능을 갖춘 디스크 받침을 도시한다.
도10은 도9에 도시된 디스크 받침(1c)의 단면도이다.
*도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1, 1a, 1b, 1c: 디스크 받침 2: 상부 플레이트
3: 하부 플레이트 4: 전단링
5: 탄성 디스크 6a: 앵커볼트
6b: 앵커소켓 7: 전단핀
8: 슬리브 9: 중부 플레이트
11: 상부 구조물 12: 교각
21: 금속판 22: 방향가이드
25: 사이드 블럭 26: 체결볼트
27: 굴절부 31: 걸림턱
41: 간극 51: 관통공
91: 안착부 92: 불소수지판

Claims (3)

  1. 교량의 상부구조물의 밑면에 고정되는 상부 플레이트(2);
    교각의 상단부에 고정되는 하부 플레이트(3);
    상기 상부 플레이트(2)와 하부 플레이트(3)의 사이에서 충격을 흡수하고 중앙에 관통공(51)이 형성된 탄성 디스크(5);
    상기 상부 플레이트(2)의 밑면에 돌출되어 설치된 원통형의 부재로서 상기 탄성디스크(5)의 관통공(51)안으로 삽입되는 전단링(4);
    상기 하부 플레이트(3)의 윗면에 돌출되어 설치되고 상기 전단링(4)의 안쪽 공간으로 삽입되는 전단핀(7); 및
    상기 전단핀(7)의 외주면과 상기 전단링(4)의 내주면 사이에 위치하는 탄성재질의 슬리브(8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침.
  2. 교량의 상부구조물의 밑면에 고정되는 상부 플레이트(2);
    상기 상부 플레이트(2)의 아래에 위치하는 중부 플레이트(9);
    상기 중부 플레이트(9)의 윗면에 안착된 불소수지판(92);
    상기 상부 플레이트(2)의 밑면에 설치되어 상기 불소수지판(92)과 접촉되는 금속판(21);
    교각의 상단부에 고정되는 하부 플레이트(3);
    상기 중부 플레이트(9)와 하부 플레이트(3)의 사이에서 충격을 흡수하고 중앙에 관통공(51)이 형성된 탄성 디스크(5);
    상기 중부 플레이트(9)의 밑면에 돌출되어 설치된 원통형의 부재로서 상기 탄성디스크(5)의 관통공(51)안으로 삽입되는 전단링(4);
    상기 하부 플레이트(3)의 윗면에 돌출되어 설치되고 상기 전단링(4)의 안쪽 공간으로 삽입되는 전단핀(7); 및
    상기 전단핀(7)의 외주면과 상기 전단링(4)의 내주면 사이에 위치하는 탄성재질의 슬리브(8);를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬리브(8)는 폴리우레탄을 포함하는 고분자 화합물들 중의 적어도 하나의 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 충격하중을 분산시키는 슬리브 구조를 가진 디스크 받침.
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