KR100894542B1 - 무조인트 교량 - Google Patents

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KR100894542B1
KR100894542B1 KR1020080114773A KR20080114773A KR100894542B1 KR 100894542 B1 KR100894542 B1 KR 100894542B1 KR 1020080114773 A KR1020080114773 A KR 1020080114773A KR 20080114773 A KR20080114773 A KR 20080114773A KR 100894542 B1 KR100894542 B1 KR 100894542B1
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이승재
이상우
박완순
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주식회사 승화이엔씨
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/06—Arrangement, construction or bridging of expansion joints
    • E01D19/065—Joints having sliding plates

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Abstract

본 발명은 무조인트 교량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량의 상부 구조를 이루는 주형과 바닥 슬래브는 일교차 및/또는 연교차 등에 의한 온도 변화에 따라 신장 및 수축변형이 반복적으로 일어나게 되며, 이 경우 바닥 슬래브의 신축변형을 강제적으로 구속하게 되면 교대의 상부 구조에 무리한 전단변형을 초래하게 되므로, 상기와 같은 전단변형을 방지하기 위해 온도 변화에 따른 주형과 바닥 슬래브의 신축변형시 바닥 슬래브에 일체로 연결된 연장 슬래브에 전달되는 상대 변위를 강제로 구속하지 않고 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단을 도입하여, 교량의 상부 구조의 수평방향 전단응력에 효과적으로 대처하여 교량의 내구성 및 안전성을 향상시키고, 교량 상부 구조의 포장 연속화를 구현할 수 있는 무조인트 교량을 제안하고자 한다.
주형, 바닥 슬래브, 연장 슬래브, 교대, 슬라이딩 수단, 가이드 레일, 가이드 데크, 탄성 조인트, 서포팅 베드, 서포팅 블록, 완충부재

Description

무조인트 교량{JOINTLESS BRIDGE}
본 발명은 무조인트 교량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량의 상부 구조를 이루는 주형과 바닥 슬래브는 일교차 및/또는 연교차 등에 의한 온도 변화에 따라 신장 및 수축변형이 반복적으로 일어나게 되며, 이 경우 주형과 바닥 슬래브의 신축변형을 강제적으로 구속하게 되면 교대의 상부 구조에 무리한 전단변형을 초래하게 되므로,
상기와 같은 전단변형을 방지하기 위해 온도 변화에 따른 주형과 바닥 슬래브의 신축변형시 바닥 슬래브에 일체로 연결된 연장 슬래브에 전달되는 상대 변위를 강제로 구속하지 않고 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단을 도입하여,
교량의 상부 구조의 수평방향 전단응력에 효과적으로 대처하여 교량의 내구성 및 안전성을 향상시키고, 교량 상부 구조의 포장 연속화를 구현할 수 있는 무조인트 교량을 제안하고자 한다.
현재 일반적인 중소교량의 유지관리 측면에서 가장 문제가 되고 있는 부분은 교대 상부 구조에 구비되는 신축이음 부분인데,
일교차 및/또는 연교차에 의한 온도에 의하여 교량의 신축을 흡수하기 위한 신축이음장치는 주로 교량의 길이가 긴 교량에 설치되는데, 현재 국내에서 일부 콘크리트 라멘 교량을 제외하고 교량의 길이가 짧은 경우라도 교량의 지간, 구조형식, 사용재료 등에 상관없이 거의 대부분의 교량에 신축이음장치가 설치되고 있는 실정이다.
이러한 신축이음장치는 지속적인 유지보수에 의한 비용 지출이 막대하며, 또 이러한 이유에서 현실적으로 일부 주요 교량을 제외한 작은 교량들은 신축이음장치의 유지보수가 거의 수행되지 않고 있는 실정이며, 따라서 신축이음장치에 손상이 발생하여 틈이 생기는 경우, 그 틈새 사이로 우수, 제설용 염화칼슘이나 오염물질 등이 유입되어 교량의 상부 거더 및 교좌장치에 부식을 일으키는 원인이 되고 있다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점에 의하여 교좌장치가 교대의 상부 구조에 온도에 의한 신축변형 발생시 본래의 기능을 다하지 못하거나, 또는 종국에는 교좌장치가 파손되는 심각한 사태가 발생하게 되고,
또 신축이음장치가 손상되면 그 주위에 배치되는 슬래브, 아스팔트 등의 교대 상부 구조가 파손되거나, 또는 교량의 노후화를 가속화시켜 교통사고의 위험성과, 교량의 보수 및 교체 비용을 추가적으로 부담하게 되는 문제가 있다.
또한 고속 주행의 차량이 교량의 신축이음장치를 지나는 경우 차량이 몹시 심한 진동이 전달되어 승차감이 떨어지고, 따라서 신축이음장치를 통과하는 경우 차량의 속도를 줄여야 하는 불편함과 동시에 위험성을 항상 내포하게 되는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 상기한 바와 같은 신축이음장치를 배제할 수 있는 무조인트 또는 일체식 교량(이하 '무조인트 교량'이라 함.)이 개발되어 있으며,
이러한 무조인트 교량이란 교량 상부 구조물에 신축이음장치를 두지 않고 상부 구조의 단부를 교대에 직접 일체화시킨 교량으로서, 상부 구조와 말뚝과, 그리고 교대가 일체로 형성되는 것을 말한다.
그리고 무조인트 교량은 크게 일체형 교량(Fully Integral Abutment Bridge)과 반 일체형 교량(Semi Integral Abutment Bridge)으로 나눌 수 있으며, 접속 슬래브의 형태와 기초의 형태에 따라 여러 가지 형태로 나뉠 수 있다.
이러한 무조인트 교량을 소개한 종래의 교량에는 특허권자 동아건설산업 주식회사의 등록특허 제10-0312066호(2001.10.05. 등록. 이하 "선행기술 1"이라 함.) "일체식교대교량의시공방법"과 특허권자 주식회사 국민씨아이의 등록특허 제10- 0555433호(2006.02.20. 등록. 이하 "선행기술 2"라고 함.) "콘크리트 충진 섬유강화 복합소재 말뚝을 이용한 무조인트일체식 교대구조"가 게시되어 있다.
우선 상기 선행기술 1은 교대의 뒷채움부에 일반 토사를 채우게 되는데, 이 경우 교량의 온도변화에 의하여 신축이 발생하는 경우, 뒷채움부의 토사에도 영향을 미쳐 뒷채움부의 토사에 동공을 형성하는 등의 변형을 유발할 수 있으며,
또 뒷채움부 토사에 변형이 생겨 동공이 발생하는 경우 그 상부의 도로 포장이 함몰되는 문제가 발생하게 된다.
다음으로 상기 선행기술 2는 교대 하부에 강화섬유와 수지로 이루어진 섬유강화 복합소재로 제작되는 중공의 복합소재 튜브에 충진되는 콘크리트로 구성된 콘크리트 충진 섬유강화 복합소재 말뚝이 일체로 설치되어 교대를 지지하여 교량의 주형의 온도변화에 따른 신축을 수용하여 교대 후방의 채움재 내의 공동화 및 그 따른 도로부 포장의 파손을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.
그러나 상기 선행기술 2의 경우에는 복합소재 튜브와 일체로 형성된 말뚝에는 콘크리트가 충진되어 말뚝의 압축, 휨 등의 외력에 충분히 저항할 수 있는 강성을 갖게 되지만,
이러한 경우 교대와 교대 사이에 형성되는 주형의 온도변화에 의한 신축변형에 대한 말뚝의 유연성을 보장할 수 없게 되고, 따라서 복합소재 튜브가 주형의 신 축변형을 모두 흡수하여야 하는 문제가 있다.
또한 콘크리트가 충진되는 복합소재 튜브의 경우에는 그 체적이 지나치게 크며, 따라서 이에 의한 재료의 소모가 많아 경제적인 손실이 크고, 또 그 시공성이 떨어진다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
더욱 상세하게는 교량의 상부 구조를 이루는 주형과 바닥 슬래브는 일교차 및/또는 연교차 등에 의한 온도 변화에 따라 신장 및 수축변형이 반복적으로 일어나게 되며, 이 경우 주형과 바닥 슬래브의 신축변형을 강제적으로 구속하게 되면 교대의 상부 구조에 무리한 전단변형을 초래하게 되므로,
상기와 같은 전단변형을 방지하기 위해 온도 변화에 따른 주형과 바닥 슬래브의 신축변형시 바닥 슬래브에 일체로 연결된 연장 슬래브에 전달되는 상대 변위를 강제로 구속하지 않고 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단을 도입하여,
교량의 상부 구조의 수평방향 전단응력에 효과적으로 대처하여 교량의 내구성 및 안전성을 향상시키고, 교량 상부 구조의 포장 연속화를 구현할 수 있는 무조인트 교량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
더 나아가 교대의 걸림부와 연장 슬래브 단부 사이에 탄성 조인트가 구비되어 슬라이딩 수단에 의한 연장 슬래브의 상대 변위를 흡수 및 지지하고, 또 교대의 걸림부와 연장 슬래브의 직접적인 접촉을 방지하여 각 구성의 변형 및 손상을 방지할 수 있으며,
그리고 상기 탄성 조인트가 교대의 걸림부와 연장 슬래브 사이의 공간을 채워 우수나 오염물질의 침투를 막아 각 구성의 부식 및 손상 등을 방지하여 교량의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 무조인트 교량을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
아울러 교대의 제1 지지부 단부에는 서포팅 베드가 설치되고, 그 상부에 서포팅 블록이 구비되어 가이드 데크 하부를 지지하여 슬라이딩 수단의 작동 신뢰성을 보장할 수 있으며,
또 가이드 레일 사이에는 완충부재가 구비되어 가이드 데크 하부를 지지함으로써 지진이나 또는 교량을 통행하는 차량 등에 의한 진동 및 소음을 흡수하여 교량의 안전성과 주행성을 향상시킬 수 있는 무조인트 교량을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명에 따른 무조인트 교량은 제1 지지부, 제2 지지부 및 걸림부가 순차적으로 형성된 교대; 상기 교대의 각 제1 지지부 사이에 배열되고, 상부에 바닥 슬래브가 얹히는 주형; 상기 교대의 제2 지지부 상부에는 상기 바닥 슬래브와 일체로 연결되는 연장 슬래브가 배열되어 있고, 상기 교대의 제2 지지부와 상기 연장 슬래브 사이에 구비되어, 상기 주형과 바닥 슬래브의 온도 변화에 따른 신축변형시 상기 연장 슬래브에 전달되는 상대 변위를 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단; 및 상기 교대의 걸림부와 상기 연장 슬래브 단부 사이에 배열되는 탄성 조인트;를 포함하여 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 상기 슬라이딩 수단은 상기 교대의 제2 지지부에 고정되고, 상부를 양방향으로 절곡 형성된 슬라이드 날개를 갖는 가이드 레일(guide rail)과, 그리고 상기 연장 슬래브 하부에 일체로 연결되고, 상기 가이드 레일의 슬라이드 날개에 삽입되어 미끄럼 이동하는 슬라이드 홈을 갖는 가이드 데크(guide deck)를 포함하여 이루어지며,
또 본 발명에 따른 상기 교대의 제1 지지부에는 서포팅 베드(supporting bed)가 설치되고, 상기 서포팅 베드 상부에는 상기 가이드 데크 하부를 지지하기 위한 서포팅 블록(supporting block)이 구비되어 있는 것이 바람직하고,
또 본 발명에 따른 상기 각 가이드 레일 사이에는 완충부재가 구비되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
더 나아가 본 발명에 따른 상기 바닥 슬래브와 연장 슬래브는 각 그 내부를 관통하여 배근된 철근에 의하여 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무조인트 교량에 의하여
더욱 상세하게는 교량의 상부 구조를 이루는 주형과 바닥 슬래브는 일교차 및/또는 연교차 등에 의한 온도 변화에 따라 신장 및 수축변형이 반복적으로 일어나게 되며, 이 경우 바닥 슬래브의 신축변형을 구속하여 흡수하게 되면 교대의 상부 구조에 무리한 전단변형을 초래하게 되므로,
이러한 전단변형을 원천적으로 봉쇄하기 위해 온도 변화에 따른 바닥 슬래브의 신축변형시 인가되는 연장 슬래브의 상대 변위를 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단을 도입하여,
교량의 상부 구조에 수평방향 전단응력이 인가되는 것을 막아 교량의 내구성 및 안전성을 향상시키고, 또 교량 상부 구조의 포장 연속화를 구현할 수 있게 된다.
더 나아가 교대의 걸림부와 연장 슬래브 단부 사이에 탄성 조인트가 구비되어 슬라이딩 수단에 의한 연장 슬래브의 상대 변위를 흡수 및 지지하고, 또 교대의 걸림부와 연장 슬래브의 직접적인 접촉을 방지하여 각 구성의 변형 및 손상을 방지할 수 있으며,
그리고 상기 탄성 조인트가 교대의 걸림부와 연장 슬래브 사이의 공간을 채워 우수나 오염물질의 침투를 막아 각 구성의 부식 및 손상 등을 방지하여 교량의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
아울러 교대의 제1 지지부 단부에는 서포팅 베드가 설치되고, 그 상부에 서포팅 블록이 구비되어 가이드 데크 하부를 지지하여 슬라이딩 수단의 작동 신뢰성을 보장할 수 있으며,
또 가이드 레일 사이에는 완충부재가 구비되어 가이드 데크 하부를 지지함으로써 지진이나 또는 교량을 통행하는 차량 등에 의한 진동 및 소음을 흡수하여 교 량의 안전성과 주행성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 무조인트 교량을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면,
도 1은 본 발명에 따른 무조인트 교량을 나타내는 사시도, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 무조인트 교량의 슬라이딩 수단을 나타내는 사시도, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 무조인트 교량의 탄성 조인트를 나타내는 사시도, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 무조인트 교량의 서포팅 베드 및 서포팅 블록을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무조인트 교량은
제1 지지부(12), 제2 지지부(14) 및 걸림부(16)가 순차적으로 형성된 교대(10); 상기 교대(10)의 각 제1 지지부(12) 사이에 배열되고, 상부에 바닥 슬래브(BS)가 얹히는 주형(20); 상기 교대(10)의 제2 지지부(14) 상부에는 상기 바닥 슬래브(BS)와 일체로 연결되는 연장 슬래브(ES)가 배열되어 있고, 상기 교대(10)의 제2 지지부(14)와 상기 연장 슬래브(ES) 사이에 구비되어, 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)의 온도 변화에 따른 신축변형시 상기 연장 슬래브(ES)에 전달되는 상대 변위를 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단(30); 및 상기 교대(10)의 걸림부(16)와 상기 연장 슬래브(ES) 단부 사이에 배열되는 탄성 조인트(40);를 포함하 여 이루어진다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무조인트 교량에서, 상기 교대(10)는
성토층(3)이 양단에 축조되어 상기 성토층(3) 사이에는 성토층(3)과 인접하여 교대(10)가 배열되며,
상기 교대(10)는 다단의 스테이지 형상으로 가장 하단에 형성되는 스테이지가 제1 지지부(12)이며, 상기 제1 지지부(12) 상부에 연속하여 형성되는 제2 지지부(14)이고, 상기 제2 지지부(14) 상부에 돌출 형성되는 걸림부(16)가 상방을 향해 순차적으로 형성된다.
그리고 상기 교대(10) 후방 양측에는 돌출 형성된 날개부(18)가 형성되어 있으며,
상기 날개부(18)는 상기 성토층(3)의 축조시 그 내부에 배치되어, 성토층(3)과 교대(10)를 일체화하여 교량의 안전성과 신뢰성을 및 높일 수 있으며,
또 교량의 시공시 상기 날개부(18)에 의하여 성토층(30)의 축조를 위한 초기 기초작업이 보다 수월하게 되어 교량의 시공성을 높일 수 있게 된다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무조인트 교량에서, 상기 주형(20)은
상기 교대(10)의 각 제1 지지부(12) 상부에 수평방향으로 나란하게 배열되며,
이 경우 상기 주형(20)은 교량(1)의 폭, 길이, 차량의 통행량 등을 고려하여 그 필요에 따른 강성 및 내하력 등의 결정요인에 따라 교량(1) 설계시 교대(10)에 거치되는 주형(20)의 개수를 결정하게 된다.
그리고 상기 주형(20)은 철근이 배근되어 형성되는 철근 콘크리트 주형(20)이거나, 또는 강재 거더에 콘크리트를 합성한 강-콘크리트 합성거더 등으로 형성될 수 있으며, 이 경우에도 상기한 바와 같은 결정요인에 따라 교량(1)의 설계시 결정하는 것이 바람직하다.
또 상기 주형(20) 상부에는 바닥 슬래브(BS)가 고장력 볼트(미도시)나 또는 전단연결재(미도시)에 의하여 일체로 연결되어, 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)는 일체화된 거동을 하게 된다.
즉 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)는 일교차 및/또는 연교차에 따른 온도 변화에 따른 신장 또는 수축변형이 일체로 일어나게 되고, 그리고 상기 바닥 슬래브(BS)와 일체로 연결되는 연장 슬래브(ES)에 상대 변위가 전달된다.
그리고 상기 바닥 슬래브(BS)는 주형(20)의 길이 보다 짧게 제작하여, 상기 바닥 슬래브(BS)가 주형(20)의 양단에 미치지 않도록 하는 것이 바람직한데,
이는 상기 바닥 슬래브(BS) 양단에는 연장 슬래브(ES)가 철근에 의하여 일체로 연결되고, 그리고 상기 연장 슬래브(ES)가 상기 주형(20) 단부의 일정 부분을 덮어 걸쳐질 수 있도록 형성함으로써,
상기 연장 슬래브(ES)가 주형(20)에 의하여 지지될 수 있도록 하기 위함이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무조인트 교량에서, 상기 슬라이딩 수단(30)은
상기 교대(10)의 제2 지지부(14)와 상기 연장 슬래브(ES) 사이에 구비되어 상기 거더 및 바닥 슬래브(BS)의 온도 변화에 따른 신축변형시 상기 연장 슬래브(ES)의 상대 변위를 미끄럼 이동으로 전환하게 된다.
즉 상기 바닥 슬래브(BS)와 일체로 연결된 연장 슬래브(ES)는 일교차 및/또는 연교차에 의한 온도 변화에 따라 수평방향으로의 상대 변위가 일어나게 되고, 이에 상기 교대(10)의 제2 지지부(14) 상부와 연장 슬래브(ES) 하부 사이에 배열된 슬라이딩 수단(30)에 의하여 상기 연장 슬래브(ES)가 수평방향으로 미끄럼 이동하게 된다.
이 경우 상기 슬라이딩 수단(30)은 일정한 강성을 갖는 합금 재질로 이루어 지고,
또 상기 슬라이딩 수단(30)은 상기 교대(10)의 제2 지지부(14)에 고정되고, 상부를 양방향으로 절곡 형성한 슬라이드 날개(32a)를 갖는 가이드 레일(guide rail)(32)과, 그리고
상기 연장 슬래브(ES) 하부에 일체로 연결되고, 상기 가이드 레일(32)의 슬라이드 날개(32a)에 삽입되어 미끄럼 이동하는 슬라이드 홈(34a)을 갖는 가이드 데크(guide deck)(34)를 포함하여 이루어져
연장 슬래브(ES)의 상대 변위시 슬라이딩 수단(30)이 오작동하거나 또는 미끄럼 이동이 일어나지 않는 것을 방지함으로써 슬라이딩 수단(30)의 작동 신뢰성을 보장할 수 있게 된다.
그리고 상기 가이드 레일(32)은 한 쌍을 이루는 판형상의 부재를 다수 개소 상기 교대(10)의 제2 지지부(14) 상부에 세워 고정하고, 또 한 쌍을 이루는 판형상의 부재 상부를 외측 반대방향으로 절곡하여 슬라이드 날개(32a)를 형성하게 된다.
이 경우 상기 가이드 레일(32) 하부에는 다수의 앵커볼트(anchor bolt)를 용접하여 일체로 형성하고, 상기 교대(10)의 축조시 콘크리트에 박혀 고정될 수 있도록 한다.
아울러 상기 가이드 데크(34)는 판형상의 부재를 상기 가이드 레일(32)의 슬 라이드 날개(32a)가 삽입될 수 있도록 절곡하여 슬라이드 홈(34a)을 형성하고, 상기 가이드 레일(32)의 슬라이드 날개(32a)에 상기 가이드 데크(34)의 슬라이드 홈(34a)이 슬라이딩 삽입되어 가이드 레일(32)과 가이드 데크(34)의 분리를 막고, 작동신뢰성을 보장할 수 있게 된다.
또 상기 가이드 레일(32)의 슬라이드 날개(32a)와 가이드 데크(34)의 슬라이드 홈(34a)에는 정기적으로 윤활유를 공급하여 슬라이딩 수단(30)의 미끄럼 이동을 보다 수월하게 이루어질 수 있도록 하고, 동일한 재질의 합금을 사용하여 마찰을 최소화시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
더 나아가 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 교대(10)의 제1 지지부(12)에는 서포팅 베드(supporting bed)(36)가 설치되고, 상기 서포팅 베드(36) 상부에는 상기 가이드 데크(34) 하부를 지지하기 위한 서포팅 블록(supporting block)(37)이 구비된다.
즉 상기 서포팅 베드(36)는 상기 교대(10)의 제1 지지부(12) 상부에 콘크리트를 타설 및 양생하여 형성하게 되는데,
이 경우 상기 서포팅 베드(36)는 상기 인접한 주형(20) 사이에 배치되어 상기 주형(20)의 온도 변화에 따른 신축변형에 영향을 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 서포팅 블록(37)은 서포팅 베드(36) 상부에 고장력 볼트(미도시)에 의하여 고정되어 상기 가이드 데크(34) 하부와 맞닿아 가이드 데크(34)를 지지하고,
또 각형의 강관으로 일정한 강도를 유지할 수 있는 적당한 개수를 적층하여 구비될 수 있으며, 아울러 상기 가이드 데크(34)와 동일한 합금 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이는 상기 가이드 데크(34)와 면접촉하는 서포팅 블록(37)이 이질적인 재질, 예컨대 콘크리트와 같은 재질로 이루어지는 경우 상기 가이드 데크(34)의 미끄럼 이동시 마찰에 의하여 가이드 데크(34)의 작동 신뢰성이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.
더 나아가 상기 서포팅 베드(36)와 서포팅 블록(37)은 상기 가이드 데크(34)를 지지하기 위한 구성으로 이들을 다른 재질로 사용하는 것은, 이들 모두를 콘크리트로 형성하는 경우 불필요한 재료 사용으로 인한 경제적인 손실을 최소화하고,
또 서포팅 블록(37) 역시 필요한 정도의 강성만을 유지할 수 있는 최소한의 두께와 사이즈를 유지하여 재료의 손실을 최소화하는 것이 바람직하다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 각 가이드 레일(32) 사이에는 완충부재(38)가 구비되는데,
상기 완충부재(38)는 상기 교대(10)의 제2 지지부(14) 상부에 고정되는 고무패드(38a)와, 그리고 상기 고무패드(38a) 상부에 분절형태로 연결되는 금속판(38b)으로 이루어져,
교량(1)을 통행하는 차량 또는 진지 등의 원인으로 발생하는 진동 및 소음을 흡수하여 교량(1)의 내구성 및 안전성, 그리고 주행성 등을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 상기 완충부재(38) 상부와 가이드 데크(34) 하부는 면접하게 되는데, 이 경우 상기 완충부재(38)의 금속판(38b)이 상기 가이드 데크(34)와 접촉하도록 하여 상기 슬라이딩 수단(30)의 미끄럼 이동시 마찰에 의한 작동 손실을 방지할 수 있게 된다.
도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무조인트 교량에서, 상기 탄성 조인트(40)는
상기 교대(10)의 걸림부(16)와 연장 슬래브(ES) 단부 사이에 배열되어 상기 걸림부(16)의 측벽과 상기 연장 슬래브(ES) 단부면 사이에 상기 탄성 조인트(40)가 억지끼움 방식으로 면접하도록 형성된다.
그리고 상기 탄성 조인트(40)는 중공이 형성된 블록이 여러 개 적층된 형상으로 이루어져 있고, 그 재질은 일정한 탄성을 발휘할 수 있는 다양한 소재를 사용 하는 것이 가능하다.
또 상기 탄성 조인트(40)는 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)가 온도 변화에 따른 신축변형시, 상기 연장 슬래브(ES)의 상대 변위가 슬라이딩 수단(30)에 의하여 수평방향 미끄럼 이동으로 전환하게 된다.
이 경우 상기 연장 슬래브(ES)의 상대 변위는 교대(10) 전방 또는 후방 쪽으로 미끄럼 이동을 하게 되는데,
우선 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)가 신장되는 경우로서, 이 경우 상기 연장 슬래브(ES)의 상대 변위는 교대(10) 후방 쪽으로 미끄럼 이동을 하게 되며, 이때 상기 탄성 조인트(40)는 상기 연장 슬래브(ES)에 의하여 교대(10) 후방 쪽으로 가압 수축되면서 수평방향 폭이 줄어드는 탄성변형을 하여 연장 슬래브(ES)의 상대 변위를 흡수하게 된다.
그리고 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)가 수축되는 경우로서, 이 경우 상기 연장 슬래브(ES)의 상대 변위는 교대(10) 전방 쪽으로 미끄럼 이동을 하게 되며, 이때 상기 탄성 조인트(40)는 상기 연장 슬래브(ES)가 교대(10) 전방 쪽으로의 이동시 가압력이 해제되어 탄성을 발휘하여 수평방향 폭이 확대되는 탄성변형을 하여 연장 슬래브(ES)의 상대 변위를 지지하게 된다.
마지막으로 상기 탄성 조인트(40)는 상기 교대(10)의 걸림부(16)와 연장 슬래브(ES) 단부 사이에 형성되는 공간을 채워 우수나 오염물질 등의 침투를 방지하여 각 부재의 부식 및 손상 등을 막아 교량(1)의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무조인트 교량(1) 최상부에 형성되는 도로노면은 그 하부에 바닥 슬래브(BS)와 연장 슬래브(ES)와 탄성 조인트(40) 및 성토층(3) 상부에 형성된 접속 슬래브(CS) 순으로 배열되고,
상기 바닥 슬래브(BS)와 연장 슬래브(ES) 및 접속 슬래브(CS) 상부는 일반 포장 구간(5)과, 상기 탄성 조인트(40) 상부에는 탄성 포장 구간(7)이 형성되어 상기 일반 포장 구간(5) 사이에 배열된다.
그리고 상기 일반 포장 구간(5)과 탄성 포장 구간(7)은 콘크리트나 또는 아스팔트 등의 교면 포장재를 사용하여 형성된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 무조인트 교량을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무조인트 교량을 나타내는 사시도,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 무조인트 교량의 슬라이딩 수단을 나타내는 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 무조인트 교량의 탄성 조인트를 나타내는 사시도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 무조인트 교량의 서포팅 베드 및 서포팅 블록을 나타내는 사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
1 : 교량 3 : 성토층
5 : 일반 포장 구간 7 : 탄성 포장 구간
9 : 철근
BS : 바닥 슬래브 ES : 연장 슬래브
CS : 접속 슬래브
10 : 교대 12 : 제1 지지부
14 : 제2 지지부 16 : 걸림부
18 : 날개부
20 : 주형
30 : 슬라이딩 수단 32 : 가이드 레일
32a : 슬라이드 날개 34 : 가이드 데크
34a : 슬라이드 홈
36 : 서포팅 베드 37 : 서포팅 블록
38 : 완충부재 38a : 고무패드
38b : 금속판
40 : 탄성 조인트

Claims (5)

  1. 제1 지지부(12), 제2 지지부(14) 및 걸림부(16)가 순차적으로 형성된 교대(10);
    상기 교대(10)의 각 제1 지지부(12) 사이에 배열되고, 상부에 바닥 슬래브(BS)가 얹히는 주형(20);
    상기 교대(10)의 제2 지지부(14) 상부에는 상기 바닥 슬래브(BS)와 일체로 연결되는 연장 슬래브(ES)가 배열되어 있고,
    상기 교대(10)의 제2 지지부(14)와 상기 연장 슬래브(ES) 사이에 구비되어, 상기 주형(20)과 바닥 슬래브(BS)의 온도 변화에 따른 신축변형시 상기 연장 슬래브(ES)에 전달되는 상대 변위를 미끄럼 이동으로 전환시키는 슬라이딩 수단(30); 및
    상기 교대(10)의 걸림부(16)와 상기 연장 슬래브(ES) 단부 사이에 배열되는 탄성 조인트(40);
    를 포함하여 이루어지되,
    상기 슬라이딩 수단(30)은
    상기 교대(10)의 제2 지지부(14)에 고정되고, 상부를 양방향으로 절곡 형성된 슬라이드 날개(32a)를 갖는 가이드 레일(guide rail)(32)과, 그리고
    상기 연장 슬래브(ES) 하부에 일체로 연결되고, 상기 가이드 레일(32)의 슬라이드 날개(32a)에 삽입되어 미끄럼 이동하는 슬라이드 홈(34a)을 갖는 가이드 데크(guide deck)(34)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 무조인트 교량.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교대(10)의 제1 지지부(12)에는 서포팅 베드(supporting bed)(36)가 설치되고, 상기 서포팅 베드(36) 상부에는 상기 가이드 데크(34) 하부를 지지하기 위한 서포팅 블록(supporting block)(37)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 무조인트 교량.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 가이드 레일(32) 사이에는 완충부재(38)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 무조인트 교량.
  5. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바닥 슬래브(BS)와 연장 슬래브(ES)는 각각 그 내부를 관통하여 배근된 철근(9)에 의하여 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 무조인트 교량.
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