KR100845064B1 - 교좌장치의 수평하중제어장치 및 이를 이용한 교좌장치 - Google Patents

Abstract

교좌장치의 수평하중제어장치 및 이를 이용한 교좌장치가 개시된다. 상기 교좌장치의 수평하중제어장치는 하부연결측면 또는 상부연결측면에 수평이동방향으로 형성된 수평홈, 일단은 수평홈에 삽입되고 타단은 수평홈과 마주보는 상부연결측면 또는 하부연결측면에 접촉되거나 간격을 두고 마주보고 배치되는 로드 및 수평홈이 형성된 부분과 로드에 각각 형성되고 일 방향으로의 상호간의 수평이동을 이동허용범위 내로 제한하면서 1차수평하중은 지지하여주고 2차수평하중이 작용하면 파손되면서 1차수평하중의 지지력을 상실하여 2차수평하중지지부가 2차수평하중을 지지할 수 있도록 하는 1차수평하중지지부를 포함하는 구성을 가지며, 설치하기가 편하고, 다양하게 구성할 수 있고, 교좌장치를 크게 만들 필요가 없고, 지진 등에 의해 파손되는 경우에는 파손된 찌꺼기가 홈의 내부 빈 공간에 수용되기 때문에 교좌장치의 작동에 악영향을 미치지 않는다는 효과를 제공한다.

교좌장치, 풍하중, 시·제동하중, 베어링, 교량, 교각

Description

교좌장치의 수평하중제어장치 및 이를 이용한 교좌장치 {Apparatus for controling horizontal load of bridge bearing and bridge bearing utilizing the same}

도 1은 일반적인 교량의지지 상태를 설명하기 위한 평면도,

도 2와 3은 종래의 풍하중제어장치가 설치된 교좌장치의 예를 각각 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 교좌장치의 일례를 나타낸 단면도,

도 5는 도 4 수평하중제어장치 부근의 부분 확대도,

도 6은 도 5의 변형 예를 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 단면도,

도 8은 도 5의 다른 변형 예를 나타낸 단면도,

도 9는 도 5의 또 다른 변형 예를 나타낸 단면도,

도 10은 본 발명에 따른 수평하중제어장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도,

도 11은 도 7의 변형 예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 교좌장치 200a : 하측연결부

200b : 상측연결부 210 : 하판

220 : 디스크 받침 230 : 중간부재

230a : 하부연결측면 232 : 핀

234, 242b : 수평홈 234a, 243, 253 : 암나선

242 : 돌출부 242a : 상부연결측면

250 : 수평하중제어장치 250a : 1차수평하중지지부

252 : 로드 254 : 소켓형 너트

255 : 수나선 253a, 255a : 돌기

256, 256a : 실린더형 소켓 260 : 2차수평하중지지부

본 발명은 교좌장치의 수평하중제어장치 및 이를 이용한 교좌장치에 관한 것으로, 특히 평상시에는 교량의 측면으로 작용되는 풍하중이나 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 작은 1차수평하중을 지지하여주다가 지진과 같은 상대적으로 큰 2차수평하중이 작용하는 경우에는 모드를 달리하여 2차수평하중을 지지하여줄 수 있도록 해주는 교좌장치의 수평하중제어장치 및 이를 이용한 교좌장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 측면에 작용하는 풍하중에 대해서는 내진설계 개념을 적용하여 고정단 없이 양 방향 거동을 허용하는 교좌장치들을 사용하는 경우, 풍하중 은 상부구조물의 하중에 의한 마찰력과 머스프링과 같은 수평완충부재의 저항력으로 지지한다. 이 경우 실무에서는 통상 풍하중에 의한 변위를 10㎜ 이내로 설계한다. 그리고 지진 시에는 보다 큰 변위를 수용할 수 있도록 설계한다.

풍하중에 의한 교량의 측면에 작용하는 풍하중에 의한 교량거동과 거동속도는 판단이 매우 어려우며, 풍하중에 의한 수평변위에 대한 시방서나 규정도 없는 실정이다.

일반적으로 수평방향에 대한 풍하중과 지진하중은 그 차이가 크다. 따라서 풍하중을 고려한 교좌장치의 설계에는 최대풍하중까지는 견디고 지진하중에서는 파손되어 지지력을 상실하는 퓨즈스타일의 교좌장치가 이용된다.

도 1은 일반적인 교량의 지지 상태를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2와 3은 종래의 풍하중제어장치가 설치된 교좌장치의 예를 각각 나타낸 측면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 교량의 상부구조물(10)은 통상 교각에 설치되는 교좌장치들의 지지를 받는 데, 변위 허용여부에 따라 고정단 교좌장치(100a), 일 방향 가동단 교좌장치(100b, 100c) 및 양방향 가동단 교좌장치(100d)로 각각 구분된다. 일 방향 가동단 교좌장치(100b, 100c)에는 교축방향으로의 변위만 허용하는 교좌장치(100b)와 교축직각방향으로의 변위만 허용하는 교좌장치(100c)가 있다.

도 1에서 고정단 교좌장치(100a)에는 풍하중 및/또는 열차의 시·제동하중에 저항하는 퓨즈시스템이 설치될 수 있고, 교축방향으로의 변위만 허용하는 교좌장치(100b)에는 풍하중에 저항하는 퓨즈시스템이 설치될 수 있고, 철도교인 경우에는 교축직각방향으로의 변위만 허용하는 교좌장치(100c)에도 열차의 시·제동하중에 저항하는 퓨즈시스템이 더 설치될 수 있다. 양방향 가동단의 교좌장치(100d)는 교축방향 및 교축직각방향의 양 방향으로 모두 변위가 허용되어야 하므로 본 발명이 적용될 필요가 없다. 물론, 특수한 경우 상부구조물과 하부구조물의 이동에 제한을 가하거나 한계치 이상의 수평하중이 작용한 후에만 양 방향의 변위를 허용하고자하는 경우에는 양 방향 가동단에도 퓨즈시스템이 설치될 수 있다. 퓨즈시스템이 설치된 교좌장치는 도 2와 3을 참조하면 알 수 있다.

도 2를 참조하면, 종래의 교좌장치(100)는 교각 등의 하부구조물에 고정되는 하판(110)을 구비한다. 이 하판(110)의 중앙부에는 핀구멍(112)이 형성되어 있다.

하판(110) 상에는 폴리우레탄으로 된 디스크 받침(120)이 장착되어 있다. 이 디스크 받침(120)의 중앙부에는 상하로 통공(122)이 형성되어 있다.

디스크 받침(120) 상에는 중간부재(130)가 장착되어 있다. 이 중간부재(130)의 저면에는 통공(122)을 통과하여 핀구멍(112)에 하단이 삽입되는 핀(132)이 결합되어 있다. 이 중간부재(130)의 양 측면에는 수평으로 홈(134)이 형성되어 있고, 상면에는 피티에프이(PTFE)와 같은 미끄럼부재(136)가 장착되어 있다.

도 2에 나타낸 교좌장치(100)는 교량의 상부구조물에 고정되는 상판(140)을 구비한다. 이 상판(140)에는 하방으로 돌출되어 중간부재(130)의 양 측면과 간격을 두고 마주보는 돌출부(142)가 형성되어 있다. 그리고 미끄럼부재(136)와 접촉되는 부위에는 스테인리스 스틸판(144, 145)이 부착되어 있어 뒤에서 설명되는 풍하중저항블록(160)이 없다면 상판(140)은 중간부재(130)와는 수평이동 가능하다.

도시된 바와 같이 상판(140)의 저면에는 노치(163)가 있는 볼트(162)를 통해 풍하중저항블록(160)이 설치되어 있다. 이 풍하중저항블록(160)은 교량의 측면에 작용하는, 즉 교축직각방향으로 작용하는 풍하중에 저항하여 상부구조물의 수평이동을 제한하기 위한 것이다. 이 풍하중저항블록(160)은 지진력이 작용하는 경우 파손되어 수평지지력을 상실한다.

중간부재(130)와 돌출부(142) 사이에는 수평완충기구(170)가 설치되어 있다. 이 수평완충기구(170)는 그 일단이 홈(134)에 삽입되는 로드(172)와 이 로드(172)의 외주면에 결합된 머스프링(174)과 돌출부(142) 내측면과 미끄럼운동을 위한 미끄럼부재(176)로 이루어져 있다. 이 수평완충기구(170)는 지진과 같은 큰 수평력 작용 시 풍하중저항블록(160)이 파손 시 지진력에 저항하여 상부구조물을 지지하여주기 위한 것이다.

도 2에 나타낸 바와 같은 종래의 교좌장치(100)는 풍하중저항블록(160)의 설치가 어려울 뿐만 아니라 지진력에 의해 파손된 후에 머스프링(174)에 걸려 머스프링(174)이 찢어지도록 하는 등의 단점이 있다.

도 3에 나타낸 것은 도 2의 풍하중저항블록(170) 대신에 하판(110)에 돌출부(142)의 외면을 지지하여주기 위한 풍하중저항브래킷(180)을 노치(183)가 형성된 볼트(184)를 이용해 설치한 것이다. 이 경우 역시, 풍하중에 대해서는 풍하중저항브래킷(180)이 지지하여주고, 지진력이 작용 시에는 풍하중저항브래킷(180)이 파손되고 수평완충기구(170)가 지진력을 받아준다.

도 3에 나타낸 바와 같은 종래의 교좌장치(100a)는 하판(110)의 크기가 매우 커지며, 노치(183)가 형성된 볼트(184)를 이용해야 하고, 브래킷(180)을 하판(110) 에 고정해야 하므로 볼트(184)의 체결을 위한 체결공을 정확한 위치에 형성해야 한다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같이 상대적으로 작은 1차수평하중과 지진에 의한 상대적으로 큰 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하면서도 설치가 편하고 파손된 후에도 교좌장치의 작동에 악영향을 미치지 않는 교좌장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 목적은 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같이 상대적으로 작은 1차수평하중과 지진에 의한 상대적으로 큰 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하면서도 크기를 상대적으로 작게 구성할 수 있는 교좌장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 교좌장치를 만드는 데에 적합하게 사용될 수 있는 수평하중제어장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 교좌장치의 수평하중제어장치는 하부구조물에 설치되어 상기 하부구조물에 연결된 하측연결부, 상부구조물에 설치되고 상기 상부구조물에 연결되어 상기 하측연결부에 대해 일 방향 또는 양방향으로 수평이동 가능한 상측연결부를 구비하고, 상기 하측연결부와 상기 상측연결부 상호간의 상대적인 수평이동에 따라 마주보면서 가까워지거나 멀어지는 하부연결측면과 상부연결측면을 갖는 교좌장치의 상기 마주보는 부분에 설치되어, 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 크기가 작은 1차수평하중과 지진과 같은 상대적으로 큰 크기의 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하기 위한 교좌장치의 수평하중제어장치에 있어서, 상기 하부연결측면 또는 상기 상부연결측면에 상기 수평이동방향으로 형성된 수평홈, 일단은 상기 수평홈에 삽입되고 타단은 상기 수평홈과 마주보는 상기 상부연결측면 또는 상기 하부연결측면에 접촉되거나 간격을 두고 마주보고 배치되고 일체형 또는 분리형으로 구성되는 로드 및 상기 수평홈이 형성된 부분과 상기 로드에 각각 형성되고 일 방향으로의 상호간의 수평이동을 이동허용범위 내로 제한하면서 상기 1차수평하중은 지지하여주고 상기 2차수평하중이 작용하면 파손되면서 상기 1차수평하중의 지지력을 상실하여 2차수평하중지지부가 상기 2차수평하중을 지지할 수 있도록 하는 1차수평하중지지부를 포함하는 구성을 가진다.

상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 내주면 일부 또는 상기 수평홈에 삽입되는 소켓형 너트의 내주면에 형성된 암나선과 상기 로드의 외주면 일부에 형성되고 상기 암나선에 결합되는 수나선으로 구성될 수 있다.

경우에 따라, 상기 1차수평하중지지부는 상기 로드의 일측 외주면에 형성되고 상기 수평홈에 삽입되는 실린더형 소켓의 가장자리에 걸려 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기일 수 있다.

상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 내주면 일부에 형성되어 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기일 수 있다.

상기 하부연결측면과 상기 상부연결측면 사이의 상기 로드에는 상기 2차수평하중의 지지를 위한 머스프링이 결합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 교좌장치는 하부구조물에 설치되어 상기 하부구조물에 연결된 하측연결부, 상부구조물에 설치되고 상기 상부구조물에 연결되어 상기 하측연결부에 대해 일 방향 또는 양방향으로 수평이동 가능한 상측연결부를 구비하고, 상기 하측연결부와 상기 상측연결부 상호간의 상대적인 수평이동에 따라 마주보면서 가까워지거나 멀어지는 하부연결측면과 상부연결측면을 구비하고, 상기 마주보는 부분에는 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 크기가 작은 1차수평하중과 지진과 같은 상대적으로 큰 크기의 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하기 위한 수평하중제어장치가 설치되는 교좌장치에 있어서, 상기 하부연결측면 또는 상기 상부연결측면에 상기 수평이동방향으로 형성된 수평홈, 일단은 상기 수평홈에 삽입되고 타단은 상기 수평홈과 마주보는 상기 상부연결측면 또는 상기 하부연결측면에 접촉되거나 간격을 두고 마주보고 배치되고 일체형 또는 분리형으로 구성되는 로드 및 상기 수평홈이 형성된 부분과 상기 로드에 각각 형성되고 일 방향으로의 상호간의 수평이동을 이동허용범위 내로 제한하면서 상기 1차수평하중은 지지하여주고 상기 2차수평하중이 작용하면 파손되면서 상기 1차수평하중의 지지력을 상실하여 2차수평하중지지부가 상기 2차수평하중을 지지할 수 있도록 하는 1차수평하중지지부를 포함하는 구성을 가진다.

상기 하측연결부는 상기 하부구조물에 고정되며 핀구멍이 형성된 하판, 상기 하판 상에 탑재되어 상부구조물의 수직하중을 지지하고 핀의 통과를 위한 통공이 형성된 탄성체, 상기 탄성체상에 설치되고 저면에 상기 통공을 통과하여 상기 핀구멍에 삽입되는 핀이 설치된 중간부재를 구비하고,

상기 수평홈은 상기 중간부재의 측면에서 내측으로 수평으로 형성되고,

상기 상측연결부재는 상기 상부구조물에 고정되는 상판 및 상기 상판의 저면에서 하부로 연장되어 상기 수평홈이 형성된 상기 중간부재의 측면과 마주보는 돌출부로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 내주면 일부 또는 상기 수평홈에 삽입되는 소켓형 너트의 내주면에 형성된 암나선과 상기 로드의 외주면 일부에 형성되고 상기 암나선에 결합되는 수나선인 것이 좋다.

상기 1차수평하중지지부는 상기 로드의 일측 외주면에 형성되고 상기 수평홈에 삽입되는 실린더형 소켓의 가장자리에 걸려 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기일 수 있다.

상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 일측 내주면에 형성되어 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기일 수 있다.

이 경우에도, 상기 하부연결측면과 상기 상부연결측면 사이의 상기 로드에는 상기 2차수평하중의 지지를 위한 머스프링(Mass Energy Regulator Spring)이 결합되어 있어, 1차수평하중지지부와 2차수평하중지지부가 동일축 상에 결합되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 교좌장치의 일례를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4 수평하중제어장치 부근의 부분 확대도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 교좌장치(200)는 하측연결부(200a)를 구비한다. 이 하측연결부(200a)는 교각 등의 하부구조물에 설치되어 그 수평이동이 제한되는 것으로, 핀구멍(212)이 형성된 하판(210), 하판(210) 상에 설치되어 상부구조물의 수직하중을 탄력적으로 지지하여주는 폴리우레탄 등으로 된 디스크받침(220), 저면에서 하부로 돌출된 핀(232)을 구비하고 측면에 수평홈(234)이 형성된 중간부재(230)를 구비한다. 중간부재(230)의 상면에는 홈을 통해 피티에프이와 같은 미끄럼부재(236)가 장착되어 있다.

여기에서 하판(210)은 바깥쪽으로 연장하거나 평판부재 상면에 용접하여 기초볼트와 너트 등을 이용해서 교각 상에 고정하거나, 교각 상에 금속재가 설치된 경우에는 용접으로 교각 상에 고정할 수 있다.

본 발명에 따른 교좌장치(200)는 상측연결부(200b)를 구비한다. 이 상측연결부(200b)는 상부구조물의 저면에 고정되는 상판(240)과 이 상판(240)에서 하방으로 연장되고 중간부재(230)의 측면과 간격을 두고 마주보고 배치되는 돌출부(242)를 구비한다. 그리고 상판(240)의 저면과 돌출부(242)의 내측면에는 스테인리스 스틸판(244, 245)과 같은 미끄럼부재가 부착되어 있다. 이 상측연결부(200b)는 여타의 부분에서 방해하지 않으면 하측연결부(200a)에 대해 일 방향 또는 양방향으로 수평이동 가능하다.

도시된 바와 같이 도 4 교좌장치(200)는 하측연결부(200a)와 상측연결부(200b) 상호간의 상대적인 수평이동에 따라 마주보면서 가까워지거나 멀어지는 하부연결측면(230a)과 상부연결측면(242a)을 구비한다. 여기에서 하부연결측 면(230a)은 중간부재(230)의 측면이고, 상부연결측면(242a)은 돌출부(242)의 내측면이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 하부연결측면(230a)과 상부연결측면(242a) 사이 마주보는 부분에는 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 크기가 작은 1차수평하중과 지진과 같은 상대적으로 큰 크기의 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하기 위한 수평하중제어장치(250)와 2차수평하중을 지지하여주기 위한 2차수평하중지지부(260)가 설치되어 있다. 여기에서는 수평하중제어장치(250)와 2차수평하중지지부(260)가 일체로 구성되어 함께 설치되어 있지만, 필요한 경우 이들은 분리되어 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 수평하중제어장치(250)는 하부연결측면(230a)에 형성되는 수평홈(234)을 구비한다. 경우에 따라 이 수평홈(234)은 상부연결측면(242a)에 형성되어 도 4 및 5에 나타낸 것과는 반대 방향으로 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 수평하중제어장치(250)는 일단은 수평홈(234)에 삽입되고 타단은 수평홈(234)과 마주보는 상부연결측면(242a)에 접촉되는 로드(252)를 구비한다. 로드(252)의 내측단 일부는 그 직경을 작게 하여 형성되어 있고, 그 끝단에 수나선(255)이 형성되어 있다. 이 로드(252)는 일체로 형성하여도 되고, 경우에 따라 직경이 큰 부분과 작은 부분을 분리하여 서로 다른 재질의 것으로 만들어도 된다. 본 발명에서 로드(252)는 수평홈(234)에 지지되어 일 수평방향으로 이동하는 것을 방지하여줄 수 있으면 되므로 일체로 된 것과 분리되어 형성된 것 둘 모두를 포함하는 것으로 정의한다.

그리고 어느 정도 상부구조물의 변위를 허용하고자 하는 경우 로드(252)의 타단은 마주보는 상부연결측면(242a)과 간격을 두고 마주보고 배치되어도 된다.

도시된 바와 같이 수평홈(234)에는 내주면 일부에 암나선(253)이 형성된 소켓형 너트(254)가 삽입되어 있고, 로드(252)는 그 내측 일단의 직경이 작게 형성된 부분의 외주면 일부에 형성된 수나선(255)이 암나선(253)에 체결되어 있다. 경우에 따라 소켓형 너트(254) 없이 수평홈(234)의 내주면 일부에 암나선을 형성하여도 된다. 암나선(253) 내측의 빈 공간은 로드(252)의 직경이 작은 내측단의 직경보다 넓게 형성하여 나선(253, 255)이 파손된 후에 로드(252)가 원활하게 수평운동 할 수 있도록 하는 것이 좋다.

또 경우에 따라 소켓형 너트(254) 대신에 외주면에 나선이 형성된 볼트를 삽입하고, 로드(252)의 직경을 크게 한 상태에서 그 끝단에 구멍을 형성하여, 그 구멍 내주면에 암나선을 형성하여 본 발명을 구현할 수도 있음은 쉽게 알 수 있다.

여기에서, 로드(252), 중간부재(230)에 형성되는 수평홈(234), 수평홈(234)의 내주면에 삽입되는 소켓형 너트(254), 수평홈(234)의 내주면에 형성되는 암나선(253), 로드(252)의 외주면에 형성되는 수나선(255)은 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 크기가 작은 1차수평하중을 지지하여주다가 지진과 같은 상대적으로 큰 2차수평하중이 가해지면 파손되도록 하는 수평하중제어장치(250)이고, 이들 중 소켓형 너트(254) 또는 수평홈(234)의 내주면에 형성되는 암나선(253), 수나선(255)은 1차수평하중지지부(250a)이다. 암나선(253)이나 수나선(255) 대신에 돌기와 걸림턱을 형성하여도 된다.

1차수평하중지지부(250a)는 하측연결부(200a)와 상측연결부(200b)가 일 방향으로의 상호간의 수평이동을 이동허용범위 내로 제한하면서 1차수평하중은 지지하여주고 2차수평하중이 작용하면 파손되면서 1차수평하중의 지지력을 상실하여 2차수평하중지지부(260)가 2차수평하중을 지지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

하부연결측면(200a)과 상부연결측면(200b) 사이의 로드(252)의 외주면에는 2차수평하중지지부(260)가 설치된다. 이 2차수평하중지지부(260)는 폴리우레탄으로 구성되는 머스프링으로 구성하는 것이 바람직하다. 로드(252)의 바깥쪽 끝단에는 마감부재(256)가 나사결합 되어 있고, 마감부재(256)의 외면에는 피티에프이와 같은 미끄럼부재(257)가 장착되어 있다.

도 4와 5에서, 수평하중제어장치(250)가 교축직각방향으로 배치되는 경우에는 풍하중을 1차수평하중으로 하여 1차수평하중을 지지하여줄 수 있고, 교축방향으로 배치되는 경우에는 열차의 시·제동하중을 1차수평하중으로 하여 1차수평하중을 지지하여줄 수 있다.

도 4와 5를 참조하면, 교량의 측면에 풍하중이 작용하는 경우에는 소켓형 너트(254)의 암나선(253)과 로드(252)의 외주면에 형성된 수나선(255)이 서로 결합되어 있기 때문에 로드(252)가 중간부재(230)와 돌출부(242) 사이를 지지하여 교량의 상부구조물이 횡방향(교축직각방향)으로는 움직이지 못하도록 잡아준다. 물론, 폭이 넓어서 횡방향으로도 수 ㎜의 범위로 변위를 허용하고자하는 경우에는 로드(252) 또는 소켓(254)의 길이를 짧게 하거나 수평홈(234)을 조금 더 깊게 형성하여 필요한 거리만큼 횡방향으로 변위를 허용할 수 있다.

교량에 교축직각방향으로 지진력이 작용하는 경우에는 소켓(254)과 로드(252)를 체결하고 있는 암나선(253)과 수나선(255)이 파손되고, 이 때부터 지진력과 같은 상대적으로 큰 2차수평하중은 2차수평하중지지부(260)가 탄성적으로 지지하여준다.

도 6은 도 5의 변형 예를 나타낸 단면도이다.

교량의 폭이 넓은 경우, 경우에 따라서는 수평홈(234)을 조금 더 깊게 형성하여 또는 로드(252)의 길이를 조금 짧게 하여 교축직각방향으로 교량의 상부구조물이 수 ㎜ 범위로 열팽창 또는 풍하중에 의해 수평 변위하는 것을 허용할 수 있다. 이 경우 교축직각방향으로의 풍하중이나 열팽창에 대해서는 상부구조물의 하중에 의한 마찰력으로 저항한다.

나머지 사항은 도 4와 5를 통해 설명한 바와 같다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라서는 돌출부(242)에 수평홈(242b)을 형성하고, 수평홈(242b)의 내주면에 암나선(243)을 형성하고, 로드(252)의 외주면에 이 암나선(243)에 결합되는 수나선(255)을 형성하여, 본 발명에 따른 수평하중제어장치(250) 및 이 수평하중제어장치(250)가 적용된 교좌장치를 구성할 수 있다. 나머지 사항은 도 4와 도 5를 통해 설명한 바와 같다.

도 8은 도 5의 다른 변형 예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라서는 수평홈(234)에 로드(252)의 끝단이 일부 삽입된 실린더형 소켓(256)을 설치하고, 로드(252)의 일측외주면에는 소켓(256)의 끝단에 걸리는 돌 기(255a)를 형성하여 풍하중 등의 1차수평하중을 지지하여줄 수 있도록 할 수 있다. 돌기(255a)의 하부에는 노치를 형성할 수 있다. 나머지 사항은 도 4와 5를 통해 설명한 바와 같다.

도 9는 도 5의 또 다른 변형 예를 나타낸 단면도이다.

어떤 경우에는 실린더형 소켓(256a)의 내부에 돌기(253a)를 형성하여 로드(252)의 끝단이 여기에 걸리도록 하여 본 발명에 따른 수평하중제어장치(250)를 구성할 수 있다. 이 경우에도 돌기(253a)의 하부에는 노치를 형성할 수 있다. 나머지 사항은 도 4와 5를 통해 설명한 바와 같다.

도 10은 본 발명에 따른 수평하중제어장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도이다.

경우에 따라서는 로드(252)의 외주면에 수나선(255)을 형성하고, 수평홈(234)의 내주면에 암나선(234a)을 형성하여 1차수평하중지지부(250a)를 형성할 수 있다. 나머지 사항은 도 4와 5에서 설명한 바와 같다.

또 경우에 따라서는, 수평홈(234)의 내주면에 간격을 두고 링형태로 한 쌍의 돌기를 형성하고, 바깥쪽 링형태의 돌기 일측에 수평홈(234)의 길이방향으로 절개홈을 형성함과 아울러 로드(252)의 직경을 작게 하고 외주면 일측에 걸림턱을 형성하여 절개홈을 통해 걸림턱이 한 쌍의 돌기 사이로 삽입되도록 한 후 로드(252)를 회전시키면 로드(252)의 걸림턱이 링형태의 돌기에 걸려 있도록 본 발명을 구성할 수도 있다. 이렇게 하는 경우 로드(252)는 수평홈(234)의 내부로 삽입되거나 외부로 빠지는 것이 방지된 상태에서 1차수평하중을 받아주다가 2차수평하중이 작용되 면 걸림턱이 파손되도록 하여 2차수평하중지지부가 2차수평하중을 지지하여줄 수 있도록 할 수 있음은 쉽게 알 수 있다. 걸림턱과 링형태의 돌기는 그 위치를 서로 바꾸어서 형성될 수 있음은 물론이다.

도 11은 도 7의 변형 예를 나타낸 도면이다.

경우에 따라서는 돌출부(242)에 수평홈(242b)을 형성하고, 수평홈(242b)의 바깥쪽 끝단 부근을 넓게 하여 그 내주면에 암나선(243a)을 형성하고, 이 부분에 외주면에 수나선(255)이 형성되고 수평홈(242b)을 막는 수나사부재(252a)를 체결하여 로드(252)를 수평방향으로 지지하도록 하여 본 발명에 따른 수평하중제어장치(250) 및 이 수평하중제어장치(250)가 적용된 교좌장치를 구성할 수 있다. 여기에서 수나사부재(252a)는 로드(252)의 분리된 일부로 볼 수 있고, 경우에 따라 양자가 서로 일체로 연결된 일체형으로 형성될 수 있다. 나머지 사항은 도 4와 도 5를 통해 설명한 바와 같다.

이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 교좌장치의 수평하중제어장치는 설치하기가 편하고, 다양하게 구성할 수 있고, 교좌장치를 크게 만들 필요가 없다.

그리고 지진 등에 의해 파손되는 경우에는 파손된 찌꺼기가 홈의 내부 빈 공간에 수용되기 때문에 교좌장치의 작동에 악영향을 미치지 않는다.

그리고 1차수평하중지지부와 2차수평하중지지부가 동일축 상에 설치될 수 있 어 구조가 간결하고 장치의 설계도 용이하다.

이에 따라 본 발명에 따른 교좌장치 역시 제조가 용이하고, 교좌장치의 크기를 작게 할 수 있고, 수평하중제어장치가 파손되더라도 작동에 별다른 문제가 발생되지 않는다.

Claims (11)

1. 하부구조물에 설치되어 상기 하부구조물에 연결된 하측연결부, 상부구조물에 설치되고 상기 상부구조물에 연결되어 상기 하측연결부에 대해 일 방향 또는 양방향으로 수평이동 가능한 상측연결부를 구비하고, 상기 하측연결부와 상기 상측연결부 상호간의 상대적인 수평이동에 따라 마주보면서 가까워지거나 멀어지는 하부연결측면과 상부연결측면을 갖는 교좌장치의 상기 마주보는 부분에 설치되어, 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 크기가 작은 1차수평하중과 지진과 같은 상대적으로 큰 크기의 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하기 위한 교좌장치의 수평하중제어장치에 있어서,

   상기 하부연결측면 또는 상기 상부연결측면에 상기 수평이동방향으로 형성된 수평홈;

   일단은 상기 수평홈에 삽입되고 타단은 상기 수평홈과 마주보는 상기 상부연결측면 또는 상기 하부연결측면에 접촉되거나 간격을 두고 마주보고 배치되고 일체형 또는 분리형으로 구성되는 로드; 및

   상기 수평홈이 형성된 부분과 상기 로드에 각각 형성되고 일 방향으로의 상호간의 수평이동을 이동허용범위 내로 제한하면서 상기 1차수평하중은 지지하여주고 상기 2차수평하중이 작용하면 파손되면서 상기 1차수평하중의 지지력을 상실하여 2차수평하중지지부가 상기 2차수평하중을 지지할 수 있도록 하는 1차수평하중지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치의 수평하중제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 내주면 일부 또는 상기 수평홈에 삽입되는 소켓형 너트의 내주면에 형성된 암나선과 상기 로드의 외주면 일부에 형성되고 상기 암나선에 결합되는 수나선인 것을 특징으로 하는 교좌장치의 수평하중제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 1차수평하중지지부는 상기 로드의 일측 외주면에 형성되고 상기 수평홈에 삽입되는 실린더형 소켓의 가장자리에 걸려 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기인 것을 특징으로 하는 교좌장치의 수평하중제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 내주면 일부에 형성되어 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기인 것을 특징으로 하는 교좌장치의 수평하중제어장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부연결측면과 상기 상부연결측면 사이의 상기 로드에는 상기 2차수평하중의 지지를 위한 머스프링이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 교좌장치의 수평하중제어장치.
6. 하부구조물에 설치되어 상기 하부구조물에 연결된 하측연결부, 상부구조물에 설치되고 상기 상부구조물에 연결되어 상기 하측연결부에 대해 일 방향 또는 양방향으로 수평이동 가능한 상측연결부를 구비하고, 상기 하측연결부와 상기 상측연결부 상호간의 상대적인 수평이동에 따라 마주보면서 가까워지거나 멀어지는 하부연결측면과 상부연결측면을 구비하고, 상기 마주보는 부분에는 풍하중 또는 열차의 시·제동하중과 같은 상대적으로 크기가 작은 1차수평하중과 지진과 같은 상대적으로 큰 크기의 2차수평하중을 구분하여 지지하여줄 수 있도록 하기 위한 수평하중제어장치가 설치되는 교좌장치에 있어서,

   상기 하부연결측면 또는 상기 상부연결측면에 상기 수평이동방향으로 형성된 수평홈;

   일단은 상기 수평홈에 삽입되고 타단은 상기 수평홈과 마주보는 상기 상부연결측면 또는 상기 하부연결측면에 접촉되거나 간격을 두고 마주보고 배치되고 일체형 또는 분리형으로 구성되는 로드; 및

   상기 수평홈이 형성된 부분과 상기 로드에 각각 형성되고 일 방향으로의 상호간의 수평이동을 이동허용범위 내로 제한하면서 상기 1차수평하중은 지지하여주고 상기 2차수평하중이 작용하면 파손되면서 상기 1차수평하중의 지지력을 상실하여 2차수평하중지지부가 상기 2차수평하중을 지지할 수 있도록 하는 1차수평하중지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 하측연결부는 상기 하부구조물에 고정되며 핀구멍이 형성된 하판, 상기 하판 상에 탑재되어 상부구조물의 수직하중을 지지하고 핀의 통 과를 위한 통공이 형성된 탄성체, 상기 탄성체상에 설치되고 저면에 상기 통공을 통과하여 상기 핀구멍에 삽입되는 핀이 설치된 중간부재를 구비하고,

   상기 수평홈은 상기 중간부재의 측면에서 내측으로 수평으로 형성되고,

   상기 상측연결부재는 상기 상부구조물에 고정되는 상판 및 상기 상판의 저면에서 하부로 연장되어 상기 수평홈이 형성된 상기 중간부재의 측면과 마주보는 돌출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 교좌장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 내주면 일부 또는 상기 수평홈에 삽입되는 소켓형 너트의 내주면에 형성된 암나선과 상기 로드의 외주면 일부에 형성되고 상기 암나선에 결합되는 수나선인 것을 특징으로 하는 교좌장치.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 1차수평하중지지부는 상기 로드의 일측 외주면에 형성되고 상기 수평홈에 삽입되는 실린더형 소켓의 가장자리에 걸려 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기인 것을 특징으로 하는 교좌장치.
10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 1차수평하중지지부는 상기 수평홈의 일측 내주면에 형성되어 상기 로드가 더 이상 상기 수평홈 속으로 진입되는 것을 방지하는 돌기인 것을 특징으로 하는 교좌장치.
11. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 하부연결측면과 상기 상부연결측면 사이의 상기 로드에는 상기 2차수평하중의 지지를 위한 머스프링이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 교좌장치.

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