KR100949950B1

KR100949950B1 - 교량의 조인트 구조물

Info

Publication number: KR100949950B1
Application number: KR1020080002772A
Authority: KR
Inventors: 박상렬; 이광호; 김형배; 김창훈; 홍성룡; 김경남; 문경태; 홍성협
Original assignee: 한국도로공사; 제주대학교 산학협력단
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2010-03-30
Also published as: KR20090076686A

Abstract

본 발명은, 좌우방향으로 상호 이격되어 설치된 양측의 슬랩(10a,10b); 양단이 상기 양측의 슬랩(10a,10b)에 결합하고, 심부가 좌우방향으로 신축 거동이 가능하도록 형성된 격자형 부재(100); 격자형 부재(100)의 상부에 설치된 탄성 부재(20); 탄성 부재(20)의 양측으로서, 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치된 포장체(30);를 포함하는 교량의 조인트 구조물을 제시함으로써, 충격, 진동, 소음이 거의 없어 주행성이 양호하고, 방수성능이 우수하며, 시공과 유지보수가 쉽고, 비용이 저렴하면서도, 신축에 의한 응력을 주변 구조에 고루 분포시킴으로써 조기파손의 발생을 방지할 수 있도록 한다.

교량, 신축, 조인트

Description

교량의 조인트 구조물{JOINT STRUCTURE FOR BRIDGE}

본 발명은 토목 분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 교량 상판의 신축이음을 위한 조인트 구조물에 관한 것이다.

교량의 상판은 온도, 콘크리트의 건조수축 및 크리프, 활하중에 의한 처짐 등으로 인하여 신축(伸縮) 현상이 발생하는 것을 피할 수 없으므로, 복수의 부재가 상호 일정 간격을 갖도록 설치하고, 이들 사이에 조인트 구조물을 설치하는바, 이를 교량의 신축이음이라 한다.

이러한 교량의 조인트 구조물은 위와 같은 교량 상판의 신축을 흡수함으로써, 교량 구조물에 발생할 수 있는 응력집중을 해소하고, 도로와 교량의 연속성을 확보하는 것을 근본취지로 한다.

종래의 기술 중 노출형으로 설치되는 조인트 구조물은 충격과 소음으로 인하여 주행성이 현저히 떨어진다는 점, 조기 파손과 이음부의 누수에 따른 교량 구체의 노후화를 촉진시켜 결국 유지 보수비용의 증가를 가져온다는 점 등의 문제가 있었는바, 최근에는 교량의 신축을 상부 포장 재료에서 해소하는 아스팔트 플러그 조인트(Asphalt Plug Joint) 구조가 자주 사용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 조인트 구조물(40)은 양측의 슬랩(10a,10b) 위에 설치된 받침판(41)과, 그 위에 설치된 탄성 부재(20), 그 탄성 부재(20)의 양측으로서, 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치된 포장체(30)에 의해 구성된다.

받침판(41)의 하부 갭(gap)을 통한 누수 등을 방지하기 위하여, 충전부재(42) 및 충전재(43)가 설치된다.

이는 충격, 진동, 소음이 거의 없어 주행성이 양호하고, 방수성능이 우수하며, 시공과 유지보수가 쉽고, 비교적 비용이 저렴하다는 장점을 가진다.

그러나, 신축에 의한 변형을 주변 구조에 고루 분포시키지 못하여 조인트와 아스팔트 포장 사이, 바닥판(41)의 끝부분에서 균열이 발생하고, 상부재료의 온도의존성이 커서 패임(rutting)이나 재료의 이탈(overfolw) 현상이 나타나 조기파손이 발생한다는 문제가 함께 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 충격, 진동, 소음이 거의 없어 주행성이 양호하고, 방수성능이 우수하며, 시공과 유지보수가 쉽고, 비용이 저렴하면서도, 신축에 의한 응력을 주변 구조에 고루 분포시킴으로써 조기파손의 발생을 방지할 수 있도록 하는 교량의 조인트 구조물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 좌우방향으로 상호 이격되어 설치된 양측의 슬랩(10a,10b); 양단이 상기 양측의 슬랩(10a,10b)에 결합하고, 심부가 좌우방향으로 신축 거동이 가능하도록 형성된 격자형 부재(100); 상기 격자형 부재(100)의 상부에 설치된 탄성 부재(20); 상기 탄성 부재(20)의 양측으로서, 상기 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치된 포장체(30);를 포함하는 교량의 조인트 구조물을 제시한다.

상기 격자형 부재(100)는 양단 힌지부(111)가 형성된 복수의 메인부재(110)를 포함하고, 상기 양단 힌지부(111)는 상기 메인부재(110)의 양측에 위치하는 타 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 각각 힌지결합하는 것이 바람직하다.

상기 격자형 부재(100)는 고정 힌지부(121)와 일단 힌지부(122)가 형성된 복수의 단부부재(120)를 포함하고, 상기 고정 힌지부(121)는 상기 슬랩(10a,10b)에 힌지결합하며, 상기 일단 힌지부(122)는 상기 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 힌지결합하는 것이 바람직하다.

상기 메인부재(110)에는 심부 힌지부(112)가 형성되고, 상기 심부 힌지부(112)는 X형으로 교차하는 타 메인부재(110)의 심부 힌지부(112)에 힌지결합하는 것이 바람직하다.

상기 힌지부(111,112,121,122)는 상기 메인부재(110) 또는 단부부재(120)의 상측으로 돌출형성된 스터드(200)를 축으로 형성된 것이 바람직하다.

상기 복수의 메인부재(110) 중 상측에 위치하는 메인부재(110)에는 상기 양단 힌지부(111) 또는 상기 심부 힌지부(112)의 위치에 스터드 관통공(210)이 형성되고, 상기 스터드(200)는 상기 스터드 관통공(210)을 관통하여, 상기 복수의 메인부재(110) 중 하측에 위치하는 메인부재(110)의 상기 양단 힌지부(111) 또는 상기 심부 힌지부(112)의 위치에 결합하는 것이 바람직하다.

상기 격자형 부재(100)는 상기 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치되고, 상기 격자형 부재(100)의 심부와 상기 양측의 슬랩(10a,10b) 사이에는, 양단이 상기 양측의 슬랩(10a,10b)에 의해 지지되는 받침판(300)이 설치된 것이 바람직하다.

상기 격자형 부재(100)는 상기 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치되고, 상기 격자형 부재(100)의 양단과 상기 양측의 슬랩(10a,10b) 사이에는 각각 고정판(400)이 설치된 것이 바람직하다.

상기 격자형 부재(100)는 양단 힌지부(111)가 형성된 복수의 메인부재(110); 고정 힌지부(121)와 일단 힌지부(122)가 형성된 복수의 단부부재(120);를 포함하고, 상기 양단 힌지부(111)는 상기 메인부재(110)의 양측에 위치하는 타 메인부 재(110)의 양단 힌지부(111)에 각각 힌지결합하며, 상기 고정 힌지부(121)는 상기 고정판(400)에 힌지결합하며, 상기 일단 힌지부(122)는 상기 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 힌지결합하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 단부부재(120)의 상기 고정 힌지부(121)의 위치에 스터드 관통공(210)이 형성되고, 상기 스터드(200)는 상기 복수의 단부부재(120)의 스터드 관통공(210)을 관통하여 상기 고정판(400)에 결합하는 것이 바람직하다.

본 발명은 충격, 진동, 소음이 거의 없어 주행성이 양호하고, 방수성능이 우수하며, 시공과 유지보수가 쉽고, 비용이 저렴하면서도, 신축에 의한 응력을 주변 구조에 고루 분포시킴으로써 조기파손의 발생을 방지할 수 있도록 하는 교량의 조인트 구조물을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 교량의 조인트 구조물은 기본적으로, 좌우방향으로 상호 이격되어 설치된 양측의 슬랩(10a,10b); 양단이 양측의 슬랩(10a,10b)에 결합하고, 심부가 좌우방향으로 신축 거동이 가능하도록 형성된 격자형 부재(100); 격자형 부재(100)의 상부에 설치된 탄성 부재(20); 탄성 부재(20)의 양측으로서, 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치된 포장체(30);를 포함 하여 구성된다.

즉, 종래에는 단지 바닥판(41)이 매설된 구조를 취함에 따라, 신축에 의한 변형을 주변 구조에 고루 분포시키지 못하여 조기파손이 발생한다는 문제가 있었음에 비해, 본 발명의 경우 교량의 신축에 따라 격자형 부재(100)도 같이 거동하며 응력을 고르게 분산시킬 수 있으므로, 상부재료의 응력집중을 방지하여 균열의 발생을 방지하고 궁극적으로 교량의 구조적 안정성을 증대할 수 있다는 효과가 있다.

이하, 격자형 부재(100)의 구조에 관한 구체적 실시예에 관하여 설명한다.

기본적으로 격자형 부재(100)는 양단이 양측의 슬랩(10a,10b)에 결합하고, 심부가 좌우방향으로 신축 거동이 가능하도록 형성된 구조이다.

격자형 부재(100)의 심부는 신축 거동을 하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 양단 힌지부(111)가 형성된 복수의 메인부재(110)를 포함하고, 그 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)는 메인부재(110)의 양측에 위치하는 타 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 각각 힌지결합하는 구성을 취할 수 있다.

격자형 부재(100)의 단부는 슬랩(10a,10b)에 결합하기 위하여, 고정 힌지부(121)와 일단 힌지부(122)가 형성된 복수의 단부부재(120)를 포함하고, 고정 힌지부(121)는 슬랩(10a,10b)에 힌지결합하며, 일단 힌지부(122)는 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 힌지결합하는 구성을 취할 수 있다.

메인부재(110)의 신축 거동이 더욱 안정적으로 이루어지기 위해서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 메인부재(110)의 심부에 심부 힌지부(112)가 형성되고, 그 심부 힌지부(112)는 X형으로 교차하는 타 메인부재(110)의 심부 힌지부(112)에 힌지결합 하여 함께 거동하도록 하는 것이 바람직하다.

위 힌지부(111,112,121,122)는 메인부재(110) 및 단부부재(120)가 상술한 거동을 하도록 하는 구조이면, 어느 것이나 관계없으나, 도 5,6에 도시된 바와 같이, 메인부재(110) 또는 단부부재(120)의 상측으로 돌출형성된 스터드(200)를 축으로 형성된 구조를 취하는 것이 바람직하다.

이 경우, 돌출된 스터드(200)가 상부의 탄성 부재(20)에 삽입 고정되어, 격자형 부재(100)와 탄성 부재(20)가 신축에 의한 거동을 함께하게 되므로, 신축에 의해 발생하는 응력이 조인트 구조물 전체에 고르게 분산되는바, 응력집중에 의한 균열 기타 조기파손을 방지할 수 있기 때문이다.

이를 위하여, 복수의 메인부재(110) 중 상측에 위치하는 메인부재(110)에는 도 6 내지 8에 도시된 바와 같이, 양단 힌지부(111) 또는 심부 힌지부(112)의 위치에 스터드 관통공(210)이 형성되고, 스터드(200)는 스터드 관통공(210)을 관통하여, 복수의 메인부재(110) 중 하측에 위치하는 메인부재(110)의 양단 힌지부(111) 또는 심부 힌지부(112)의 위치에 결합하는 구조를 취하는 것이 바람직하다.

양측의 슬랩(10a,10b)의 사이 공간을 통해 포장 재료가 흘러내리지 않도록 하기 위해서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 격자형 부재(100)가 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치되고, 격자형 부재(100)의 심부와 양측의 슬랩(10a,10b) 사이에, 양단이 양측의 슬랩(10a,10b)에 의해 지지되는 받침판(300)이 설치된 구조를 취하는 것이 바람직하다.

받침판(300)은 강재 판의 구조 등에 의해 구현될 수 있으며, 이 경우 격자형 부재(100)의 메인부재(110)는 받침판(300)의 상면에서 슬라이딩을 일으키며 신축 거동을 하게 된다.

격자형 부재(100)의 양단이 결합하는 부분에도, 별도의 고정판(400)이 추가 설치된 구조를 취하는 것이 구조적 안정성 측면에서 더욱 바람직하다.

즉, 도 9,10에 도시된 바와 같이, 격자형 부재(100)는 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치되고, 격자형 부재(100)의 양단과 양측의 슬랩(10a,10b) 사이에는 각각 고정판(400)이 설치된 구조가 그것이다.

이 경우, 단부부재(120)의 고정 힌지부(121)는 고정판(400)에 힌지결합하고, 일단 힌지부(122)는 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 힌지결합하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 스터드(200)에 의해 힌지부를 형성하는 경우에는, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 단부부재(120)의 고정 힌지부(121)의 위치에 스터드 관통공(210)이 형성되고, 스터드(200)는 복수의 단부부재(120)의 스터드 관통공(210)을 관통하여 고정판(400)에 결합하는 구조를 취하는 것이 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 종래의 교량의 조인트 구조물의 단면도.

도 2 내지 11은 본 발명에 의한 교량의 조인트 구조물의 실시예를 도시한 것으로서,

도 2는 제1실시예의 단면도.

도 3은 제1실시예의 평면도.

도 4는 제2실시예의 평면도.

도 5는 제3실시예의 단면도.

도 6은 도 5의 주요부 확대도.

도 7은 메인부재의 평면도.

도 8은 단부부재의 평면도.

도 9는 제4실시예의 단면도.

도 10은 제4실시예의 평면도.

도 11은 도 9의 주요부 확대도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10a,10b : 슬랩 20 : 탄성 부재

30 : 포장체 100 : 격자형 부재

110 : 메인부재 111 : 양단 힌지부

112 : 심부 힌지부 120 : 단부부재

121 : 고정 힌지부 122 : 일단 힌지부

200 : 스터드 210 : 스터드 관통공

300 : 받침판 400 : 고정판

Claims

좌우방향으로 상호 이격되어 설치된 양측의 슬랩(10a,10b);

양단이 상기 양측의 슬랩(10a,10b)에 결합하고, 심부가 좌우방향으로 신축 거동이 가능하도록 형성된 격자형 부재(100);

상기 격자형 부재(100)의 상부에 설치된 탄성 부재(20);

상기 탄성 부재(20)의 양측으로서, 상기 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치된 포장체(30);를

포함하는 교량의 조인트 구조물.
제1항에 있어서,

상기 격자형 부재(100)는

양단 힌지부(111)가 형성된 복수의 메인부재(110)를 포함하고,

상기 양단 힌지부(111)는 상기 메인부재(110)의 양측에 위치하는 타 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 각각 힌지결합하는 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제2항에 있어서,

상기 격자형 부재(100)는

고정 힌지부(121)와 일단 힌지부(122)가 형성된 복수의 단부부재(120)를 포 함하고,

상기 고정 힌지부(121)는 상기 슬랩(10a,10b)에 힌지결합하며, 상기 일단 힌지부(122)는 상기 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 힌지결합하는 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제3항에 있어서,

상기 메인부재(110)에는 심부 힌지부(112)가 형성되고,

상기 심부 힌지부(112)는 X형으로 교차하는 타 메인부재(110)의 심부 힌지부(112)에 힌지결합하는 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제4항에 있어서,

상기 힌지부(111,112,121,122)는 상기 메인부재(110) 또는 단부부재(120)의 상측으로 돌출형성된 스터드(200)를 축으로 형성된 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제5항에 있어서,

상기 복수의 메인부재(110) 중 상측에 위치하는 메인부재(110)에는 상기 양단 힌지부(111) 또는 상기 심부 힌지부(112)의 위치에 스터드 관통공(210)이 형성되고,

상기 스터드(200)는 상기 스터드 관통공(210)을 관통하여, 상기 복수의 메인 부재(110) 중 하측에 위치하는 메인부재(110)의 상기 양단 힌지부(111) 또는 상기 심부 힌지부(112)의 위치에 결합하는 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 격자형 부재(100)는 상기 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치되고,

상기 격자형 부재(100)의 심부와 상기 양측의 슬랩(10a,10b) 사이에는, 양단이 상기 양측의 슬랩(10a,10b)에 의해 지지되는 받침판(300)이 설치된 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제1항에 있어서,

상기 격자형 부재(100)는 상기 양측의 슬랩(10a,10b)의 상부에 설치되고,

상기 격자형 부재(100)의 양단과 상기 양측의 슬랩(10a,10b) 사이에는 각각 고정판(400)이 설치된 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제8항에 있어서,

상기 격자형 부재(100)는

양단 힌지부(111)가 형성된 복수의 메인부재(110);

고정 힌지부(121)와 일단 힌지부(122)가 형성된 복수의 단부부재(120);를 포함하고,

상기 양단 힌지부(111)는 상기 메인부재(110)의 양측에 위치하는 타 메인부 재(110)의 양단 힌지부(111)에 각각 힌지결합하며,

상기 고정 힌지부(121)는 상기 고정판(400)에 힌지결합하며, 상기 일단 힌지부(122)는 상기 메인부재(110)의 양단 힌지부(111)에 힌지결합하는 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제9항에 있어서,

상기 힌지부(111,112,121,122)는 상기 메인부재(110) 또는 단부부재(120)의 상측으로 돌출형성된 스터드(200)를 축으로 형성된 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.
제10항에 있어서,

상기 복수의 단부부재(120)의 상기 고정 힌지부(121)의 위치에 스터드 관통공(210)이 형성되고,

상기 스터드(200)는 상기 복수의 단부부재(120)의 스터드 관통공(210)을 관통하여 상기 고정판(400)에 결합하는 것을 특징으로 하는 교량의 조인트 구조물.