KR100994026B1 - 안티 익스팬션 죠인트 교량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안티 익스팬션 죠인트 교량에 관한 것으로, 특히 교량 구조물 상부의 신축 이음 구조를 제거하고, 교각 상부에서 팽창 및 수축되는 상판의 이격 부위를 덮으면서도, 슬라이딩 가능한 다수개의 철판을 구비한 후, 그 철판 상부에 아스콘 포장을 시공하여, 교각 상부에서 발생 되는 신축이 아스콘 포장 면에 영향을 미치지 않도록 흡수 및 차단함으로써, 아스콘의 포장을 끊어짐 없이 연속적으로 실시하여 차량의 주행성을 높일 수 있도록 하기 위한 안티 익스팬션 죠인트 교량에 관한 것이다.
상기 발명을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면,
교량 구조물의 상부를 이루면서 상호 이격 형성됨과 동시에 팽창 및 수축가능한 한 쌍의 상판과, 상기 상판 상면에 상호 겹치게 형성되되, 상기 상판의 이격 부위를 덮도록 형성된 다수개의 슬라이딩플레이트와, 상기 슬라이딩플레이트를 덮는 아스콘을 포함한다.

Description

안티 익스팬션 죠인트 교량{ANTI EXPANSION JOINT BRIDGE}

본 발명은 안티 익스팬션 죠인트 교량에 관한 것으로, 특히 교량 구조물 상부의 신축 이음 구조를 제거하고, 교각 상부에서 팽창 및 수축되는 상판의 이격 부위를 덮으면서도, 슬라이딩 가능한 다수개의 철판을 구비한 후, 그 철판 상부에 아스콘 포장을 시공하여, 교각 상부에서 발생 되는 신축이 아스콘 포장 면에 영향을 미치지 않도록 함으로써, 차량의 주행성을 높일 수 있도록 하기 위한 안티 익스팬션 죠인트 교량에 관한 것이다.

인류가 의식적으로 다리를 만들게 된 기원은 인류 문명의 역사가 시작된 이전일 것으로 생각되며, 아마도 최초에는 하천에 넘어진 수목이나 계곡을 가로지른 등나무덩굴 등을 이용하다가, 그 불편함을 개량해 나가게 된다. 그리하여 수목을 베어서 계곡 ·하천의 걸칠 곳에 운반하여, 하나로는 건너기 어려우므로 몇 개를 나란히 연결하고 또 손잡이를 만들거나 하여 개량해 갔으리라 생각된다.

원시(原始)의 다리는 천연의 재료를 사용하였으므로 자연히 그 재료의 특성을 유리하게 살리는 것을 경험으로 배워, 수간(樹幹)을 사용한 형교나, 등나무덩굴이나 담쟁이덩굴을 사용한 현수교(懸垂橋)가 제일 먼저 생겼고, 그 후 석재(石材)를 사용한 아치교가 생겼으리라 생각된다.

일반적으로, 교량구조물은 온도변화 및 하중에 따라서 팽창하고 수축된다. 그러므로 일정한 길이 이상으로 건설되는 교량 구조물, 특히 상부구조물은 일정 길이마다 적정한 간격('이격 간격'이라 함)을 가지고 있다. 이러한 이격 간격에는 신축이음장치가 설치되는데, 신축이음장치로 인해 교량의 상부구조물이 손상되는 것이 방지되고, 차량이 원활하게 주행할 수 있게 된다.

이렇게, 기온의 변화로 신축되는 재료의 신축량에 따른 내부 응력과 파손을 방지하기 위해 구비된 신축이음장치는 Expansion Joint 라고도 하고, 신축량을 사전에 예상하여 설치되는 것이 기본이다.

또한, 불가피하게 설치되는 Expansion Joint 는 시공하는데 시간도 많이 들고, 아스팔트 또는 콘크리트 포장작업 공정을 더욱 어렵게 한다.

그리고, 상기 Expansion Joint는 설치 후에도 차량이 교량을 주행함에 있어서 승차감을 떨어뜨리게 되고, 차량에 의한 충격 때문에 가장 먼저 손상되는 부분이다.

또한, 손상된 Expansion Joint 는 보수나 교환작업 자체도 곤란할 뿐만 아니라 작업중에는 차량의 통행에 막대한 지장을 초래하기 때문에, 작업자에게도 매우 위험한 공정으로 인식되어 있다.

이어서, Expansion Joint 보수작업이 어려운 이유는, Expansion Joint 의 Anchor bar 가 포장 콘크리트 손의 Embed 철물에 견고하게 용접이 되어 있기 때문이다.

또한, Expansion Joint의 길이가 교량 폭만큼 길며 톱니형상 또는 여러 가지의 형상으로 되어 있어서 전후좌우 및 포장과의 미세한 높이 차이 또는 요철 등에 의해 고속 주행하는 차량의 승차감에 직접적인 충격을 전달하게 되어, 대부분의 Expansion Joint는 쉽게 훼손 및 파괴되며, 차량의 타이어도 손상을 얻게 된다.

이러한, 교량구조물의 상부구조물인 상부판은 상호 이격 간격을 갖고, 이러한 이격 간격 사이에 형성된 신축이음장치는 현재까지 다양하게 변화되어 왔다.

우리나라에서는 1980년∼1990년대에 고속도로망 확충사업에 따라 장대형 교량건설이 집중적으로 이루어졌으며, 여기에는 신축 허용량이 160㎜∼320㎜인 레일형 신축이음장치가 주종으로 시공되었다. 이때 시공되었던 신축이음장치는 내구 연한 경과와 장시간 차량통과 등 외부로부터의 압력이나 충격 등으로 인하여 그 레일이나 하부 지지구조가 절단되거나 파손되는 등의 문제를 초래하고 있다. 이와 같은 신축이음장치는 자주 교체하여주어야 했다.

종래의 교량구조물 상부판의 신축 이음 구조는 도 1에서 도시되는 바와 같이, 상호 대향 하여 연결되는 상부판(2, 2')들의 내측 상부에 각기 앵커철물들로 고정되는 무수축콘크리트(3, 3')들과, 상기 무수축콘크리트(3, 3')들의 내측 상부에 서로 이격 된 채로, 마주 보는 상태에서 앵커 볼트로 고정되는 철판(4, 4')과, 상호 마주보는 철판(4, 4')의 상부를 상호 연결하도록 설치되는 신축성 있는 신축이음부(10)를 갖는다.

또한, 상기 신축이음부(10)는, 상기 철판(4, 4')을 상호 연결함 과 동시에 사이에 형성된 이격홈인 신축홈(5)에 구비되고, 상기 신축이음부(10)는 주로 고무를 많이 사용하였다.

이와 같이 구성되는 종래의 것은 교량구조물의 상기 상부판(2, 2')과 상기 무수축콘크리트(3, 3')가 온도에 의하여 신축이 되면 이음부의 상기 철판(4, 4')에 형성된 신축홈(5)에서 흡수하여 상기 신축이음부(10)가 신축 되게 되는 구조였다.

그러나, 종래의 것은 최상층에 해당되는 상기 신축이음부(10) 상부에 신축홈(5)의 공간이 형성되므로 차량이 주행할 때 덜커덩거리며 소음이 나게 되어 차량주행성이 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 것은 최상층 상면이 균일하지 못하고 매끄럽지 못하여 차량주행성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 교량구조물 최상층에 해당되는 신축이음부(10)는 차량이 지나가면서 발생 되는 가압에 의해 쉽게 파손될 뿐만 아니라, 그 신축이음부(10) 상면으로 지나가는 차량하중이 무수축콘크리트(3, 3')의 끝 부분에 집중적으로 걸리게 되기 때문에 상기 신축이음부(10)의 끝 부분의 파손 또한 집중되는 문제점이 있었다.

한편, 상기 무수축콘크리트(3, 3') 끝 부분의 파손을 더욱 부추기는 것은 상기 무수축콘크리트(3, 3')의 이격 간격에 신축홈(5)이 형성되기 때문이다.

즉, 차량이 신축홈(5)을 지나갈 때 덜커덩거리면서 충격이 발생 되어 무수축콘크리트(3, 3') 끝 부분에 전달되기 때문에 파손이 더욱 심하게 일어나는 문제점이 있었다.

이러한 신축이음부에 파손 및 고장 등의 하자가 일어나게 되면 하부로 누수가 발생 되어 교량 상부구조를 받치고 있는 교좌 장치가 녹이 발생 되어 치명적인 손상을 입게 된다. 또한, 누수가 교각 갓돌 부분으로 흘러내려 시각적으로 흉할 뿐만 아니라, 콘크리트구조물의 균열 및 파손을 가중시키는 원인이 된다.

특히, 상기 무수축콘크리트(3, 3')가 일부분 훼손되게 되면, 이에 따라, 상기 신축이음부(10)의 결합상태 또한 불량한 상태로 훼손이 진행되기 때문에, 결과적으로, 교량구조물의 기능을 상실하여, 교각 붕괴 등의 위험에 노출될 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기 신축홈(5)을 통해 노출상태로 구비된 상기 신축이음부(10)가, 차량 등의 하중과, 상기 무수축콘크리트(3, 3') 신축에 따른 가압으로 쉽게 파손되기 때문에, 파손된 상기 신축이음부(10)는 장시간 사용하지 못하고 자주 교체해주어야 하며, 이렇게 상기 신축이음부(10)의 교체에 따른 비용발생이 가중되는 경제적 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량는, 온도변화 및 하중에 따라서 팽창하고 수축하는 교량구조물의 구조에 부합하면서도 차량이 진행하면서 소음이 발생 되지 않고, 차량 주행에 마찰력을 일으키지 않는 안티 익스팬션 죠인트 교량 를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량은, 교량구조물의 팽창과 수축되는 것으로 인해, 불가피하게 구비되는 교량 사이에 홈을 형성하지 않으면서도, 교량구조물의 팽창과 수축에 대응 가능하고, 일부분에 하중을 받는 것을 분산하여 교각의 일부분이 훼손되는 것을 사전에 방지할 수 있는 안티 익스팬션 죠인트 교량 를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량은, 교량구조물 사이에 형성된 신축 이음 부분이 외부에 노출되어 쉽게 훼손되는 것에 따른 잦은 신축 이음 부분의 교체를 방지하여 경제적 손실이 발생 되는 것을 방지할 수 있는 안티 익스팬션 죠인트 교량 를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 발명을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면,

교량 구조물의 상부를 이루면서 상호 이격 형성됨과 동시에 팽창 및 수축가능한 한 쌍의 상판과, 상기 상판 상면에 상호 겹치게 형성되되, 상기 상판의 이격 부위를 덮도록 형성된 다수개의 슬라이딩플레이트와, 상기 슬라이딩플레이트 상부를 포함하여 상기 한 쌍의 상판 전체를 덮는 아스콘을 포함한다.

그리고, 상기 슬라이딩플레이트는, 층이 형성되도록 굴절되는 단턱과, 수평방향으로 형성된 수용부를 포함된다.

또한, 다수 개의 상기 슬라이딩플레이트는, 각각 상기 수용부에 선단이 수용되고, 말단은 다른 수용부를 형성하면서, 수평방향으로 나란하게 겹치도록 형성된다.

한편, 상기 슬라이딩플레이트는, 상기 수용부에 수용된 선단이, 상기 수용부 내에서 유동 가능하다.

더불어, 상기 슬라이딩플레이트와 상기 아스콘 사이에는, 상기 아스콘에 덮인 채로 상기 슬라이딩플레이트가 슬라이딩 가능하도록, 상기 슬라이딩플레이트 상면을 덮게 형성된 슬라이딩막이 더 포함된다.

이어서, 상기 슬라이딩막은, 다수 개가 분산된 채로, 단부가 서로 어긋나게 상호 겹쳐진다.

그리고, 상기 슬라이딩막은, 다수 개가 복층을 이룬다.

한편, 상기 슬라이딩막은, 상기 아스콘 부설시 발생 되는 온도에 견딜 수 있는 내열성 합성수지로 이루어진다.

또한, 상기 슬라이딩막은, 폴리에스테르 재질의 필름으로 이루어진다.

본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량은, 기존의 Expansion Joint를 제거하여, 교량 최상부의 저항 및 마찰 구조를 제거함으로써, 차량 등이 교량을 주행시에 마찰력을 일으키지 않도록 하여, 차량 진행중의 소음을 제거하면서도, 차량이 원활하게 교량을 주행할 수 있도록 하는 그 사용상의 효과가 있다.

본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량은, 교량구조물의 최상부가 별도의 홈 없이 평탄면을 유지하기 때문에, 일정부분 또는 일부분에 하중이 집중되지 않고 분산되어, 교량신축구조물 상부의 파손을 최소화할 수 있는 그 사용상의 다른 효과가 있다.

본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량은, 교량구조물의 신축 이음 부분이 외부로 노출되지 않고, 차량 등과 직접적인 물리적 마찰이 없기 때문에, 직접적인 물리적 마찰의 의한 신축 이음 부분의 파손이 발생 되지 않아, 신축 이음 부분을 장기간 사용가능하여, 그에 따른 비용 발생을 절감할 수 있는 경제적 효과가 있다.

도 1은 종래 발명에 따른 교량구조물 상판의 신축 이음 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량의 실시 예를 나타낸 실시도 이다.
도 3은 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량에 의한 슬라이딩플레이트(200)를 나타낸 요부 확대도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량에 의한 슬라이딩플레이트(200, 200')의 실시 예를 나타낸 실시도 이다.
도 5는 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량의 사용상태를 나타낸 사용상태도 이다.
도 6은 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량의 다른 사용상태를 나타낸 사용상태도 이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

이하의 상세한 설명에서는, 일 예로 온도변화와 하중에 의해 팽창 및 수축되는 교량에 구비되어 차량이 원활하게 교량을 주행할 수 있도록 하는 안티 익스팬션 죠인트 교량 를 중심으로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 기차와 전철 및 차량이 교량을 원활하게 진행할 수 있도록 하기 위한 기술분야 전반에 걸쳐 본 발명의 안티 익스팬션 죠인트 교량 [특히, 슬라이딩플레이트(200)]의 기술적 구성을 동일하게 적용할 수 있음은 물론이라 할 것이다.

다리는 교량(橋梁)이라고도 한다. 지지할 시설의 종류 및 건너야 할 것의 종류에 따라 다종다양한 다리가 있다.

그러나 다리의 역할은 거의 같아서 첫째, 다리가 받쳐주는 통로와 시설의 기능을 안전하게 유지하는 일이며, 그러기 위해서는 충분한 강도와 내구성(耐久性)을 갖추어야 한다.

다음으로, 거의 모든 다리는 공공적(公共的)인 성격을 지니고 있으므로, 가급적 경제적으로 만들 것이 요구되며, 그러기 위해서 구조공학의 정수(精髓)를 모아 사용재료 ·구조형식 등을 비교 검토하여 가장 합리적인 안전성과 사용성 및 경제성이 확보되도록 해야 한다.

이러한 교량구조물은 전체적으로 다리를 받치는 기둥인 교각과, 교각 상부에 형성되어 차량과 기차 및 사람이 주행 및 보행 가능한 상판으로 이루어진다.

상기의 교각과, 상판은 후술 될 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량에서 상세하게 설명될 것이다.

도 2는, 본 발명의 일 실시 예에 의한 안티 익스팬션 죠인트 교량에 대한 실시도 이다.

도 2를 참조하면, 교량구조물의 상판은 온도변화 및 하중에 따라서 팽창 및 수축되는 한 쌍의 상판(100, 100')을 갖는다.

이어서, 상기 상판(100. 100')의 사이에는 상기 상판(100. 100')이 팽창 및 수축될 수 있는 공간인 수축홈(110)이 형성된다.

이러한 상기 상판(100, 100')은, 교량 구조물의 상부를 이루면서 상호 이격 형성됨과 동시에 팽창 및 수축가능하게 된다.

이어서, 상기 상판(100, 100')의 하부에는, 수직 하 방향으로 형성된 지지축(50. 50')이 구비된다.

그리고, 상기 지지축(50. 50')의 하부에는, 상기 지지축(50. 50')이 견고하게 고정 지지 되도록 하는 축받침판(40, 40')이 구비된다.

또한, 상기 축받침판(40, 40')의 하부에는, 콘크리트로 이루어져 상기 축받침판(40, 40')을 지지가능한 기초콘크리트(30)와, 상기 기초콘크리트(30)가 견고하게 축받침판(40, 40')을 지지할 수 있도록 하는 기둥(20)이 구비된다.

더불어, 상기 상판(100, 100')을 보다 견고하게 고정하기 위해, 와이어(wire) 및 앵커(anchor)를 사용하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 상판(100, 100')과 지지축(50, 50'), 축받침판(40, 40'), 기초콘크리트(30) 및 기둥(20)은 상호 앵커 및 빔(beam) 그리고, 볼트와 너트 등을 통해 상호 견고하게 교좌장치로써 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 앵커 및 빔 그리고, 교좌장치는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서는 생략하기로 한다.

더욱 상세하게 교량구조물의 상부를 설명하면, 상기 상판(100, 100')의 상면에는, 상기 상판(100, 100') 상면에 상호 겹치게 형성되되, 상기 상판(100, 100')의 이격 부위를 덮도록 형성된 다수개의 슬라이딩플레이트(200)와, 상기 슬라이딩플레이트(200)를 덮는 아스콘(300)을 포함하여 형성된다.

더불어, 상기 슬라이딩플레이트(200)와 상기 아스콘(300) 사이에는, 상기 아스콘(300)에 덮인 채로 상기 슬라이딩플레이트(200)가 슬라이딩 가능하도록, 상기 슬라이딩플레이트(200) 상면을 덮게 형성된 슬라이딩막(250)이 더 포함된다.

또한, 상기 슬라이딩막(250)은, 합성수지로 재질의 얇은 막을 형성하고, 바람직하게는, 폴리에스테르 재질의 막을 사용하게 된다.

그리고, 상기 슬라이딩막(250)은, 다수개의 슬라이딩막(250)이 산발적으로 상호 겹쳐진 채로 형성되고, 이렇게 겹쳐진 층이 복층을 이루어 형성되는 것이 바람직하다.

여기서 교량구조물의 적층 순서를 살펴보면, 지면에 상기 기초콘크리트(30)와 기둥(20)이 견고하게 고정 구비되고, 상기 기초콘크리트(30)와 기둥(20) 상부에는 상기 축받침판(40, 40')이 구비되며, 상기 축받침판(40, 40') 상부에는 지지축(50, 50')이 구비되고, 상기 지지축(50, 50') 상부에는 상기 상판(100, 100')이 구비되게 된다.

또한, 상기 상판(100, 100') 상부에는, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 구비되되, 상기 수축홈(110)을 덮도록 형성되고, 상기 슬라이딩플레이트(200) 상부에는 다수 개의 슬라이딩막(250)이 구비되며, 상기 슬라이딩막(250) 상부에는 아스콘(300)이 구비되는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 아스콘(300)은, 아스콘(ASCON,아스팔트 콘크리트)이라 칭하고, 아스팔트 콘크리트(asphalt concrete)를 줄인 명칭이며, 아스팔트, 아스팔트 혼합물, 아스팔트 콘크리트, 가열 혼합, 가열포설 역청 포장용 혼합물 등 여러가지로 호칭 된다. 일반적인 아스팔트 콘크리트 혼합물은 아스팔트와 굵은 골재(자갈:aggregate), 잔 골재(모래:sand) 또는 포장용 채움재(필러, 석분:mineral filler)를 가열 또는 상온으로 혼합한 것으로 도로포장이나 주차장 등에 사용되고 있으며, 사용목적이나 용도, 기능, 공법에 따라 여러 가지로 구분하고 있다.

그리고, 아스팔트(asphalt)란 유기혼합물과 미량의 무기화합물 등이 포함된 수천종 이상의 고분자 탄화수소(CH)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질을 뜻하며 미국은 아스팔트 시멘트(asphalt cenent), 유럽은 비트멘(bitumen:역청)으로 통용된다.

이러한 상기 아스콘(300) 포장은, 자체적으로 기온의 변화에 의하여 신축이 발생 되더라도 Plastic 성분에 의하여 파손되지 않으므로, Expansion Joint가 불필요하다.

그러나, 기존의 교량의 경우에서는, 다수 개의 교각을 상호 연결하는 연결지점에서의 교량부재의 끊어짐은 불가피하고, 연속교량의 경우에도 최대 3개 경간을 넘지 못하기 때문에, Expansion Joint를 설치하고 있으나, 본 발명의 안티 익스팬션 교량에서는 Expansion Joint를 설치하지 않고, 상기 상판(100, 100') 상부와 상기 아스콘(300) 하부 사이에 슬라이딩 가능한 상기 슬라이딩플레이트(200)가 구비되어, 다수 개의 교각을 상호 연결하는 연결지점에서의 교량부재의 끊어짐을 연결할 수 있게 된다.

이에 따라, 다수 개의 상기 슬라이딩플레이트(200)는, 교각의 신축 및 상기 아스콘(300)의 신축에 연동가능하게 되는 것이 바람직하다.

이러한 아스콘 또는 아스팔트는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서는 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4는, 본 발명의 일 실시 예에 의한 안티 익스팬션 죠인트 교량에 대한 슬라이딩플레이트(200)를 나타낸 실시도 이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 슬라이딩플레이트(200)는, 층이 형성되도록 굴절되는 단턱(210)과, 수평방향으로 형성된 수용부(220)를 포함된다.

또한, 다수 개의 상기 슬라이딩플레이트(200)는, 각각 상기 수용부(220)에 선단이 수용되고, 말단은 다른 수용부(220')를 형성하면서, 수평방향으로 나란하게 겹치도록 형성된다.

그리고, 상기 슬라이딩플레이트(200)에 형성된 상기 단턱(210)의 층이 형성됨으로써, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상호 겹치는 부분에서 원활하게 슬라이딩 가능하게 하는 것이다.

이렇게, 상기 슬라이딩플레이트(200) 단턱(210)에 의한 층이진 형상은, 동일 재료에서 동일의 단면적일 경우, 외력에 저항하는 단면의 휨 방지하는 성질을 강하게 하여, 용이하게 휨 방지를 할 수 있도록 한다.

이어서, 다수 개의 상기 슬라이딩플레이트(200)는, 상기 상판(100, 100')의 상면 일부를 덮도록 구비됨과 동시에, 상기 상판(100, 100')의 팽창 및 수축에 따라, 상기 수축홈(110)을 덮은 상태로, 상기 슬라이딩플레이트(200)의 수용부(220)를 통해 다수 개의 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상호 수평방향으로 겹쳐진 상태로 미끄러져 원활하게 유동가능하게 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 슬라이딩플레이트(200)는, 금속으로 이루어지고, 강철을 사용하는 것이 바람직하며, 다수개의 상기 슬라이딩플레이트(200)의 겹쳐지는 부분에 루부리칸트(Lublicant) 등의 윤활제가 도포 되어 상기 슬라이딩플레이트(200) 간에 상호 유동을 더욱 원활하게 하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 슬라이딩플레이트(200)의 휨모멘트(bending moment)를 살펴보면,

<모멘트 산출공식 1>

여기서, BM max는, bending moment(휨모멘트) max를 나타낸다.

그리고, 휨모멘트(bending moment)는, 보(beam)에 어떤 힘이 가해질 때 작용하는 보를 굽히려는 힘을 말한다.

이어서, 휨모멘트(bending moment)는, 밴딩 모멘트, 굽힘 모멘트라고도 한다.

그리고, 보에 하중이 가해지면 전단력(剪斷力) 외에 보를 굽히려고 하는 힘도 작용하게 되는데 이것을 휨모멘트라고 한다.

임의의 단면에서의 휨모멘트의 크기는 균형의 식으로부터 구할 수 있는데, <수학식1>에서 보면, 일부분에 굴절이 있는 상기에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 의한 안티 익스팬션 죠인트 교량에 대한 슬라이딩플레이트(200)의 휨모멘트(bending moment)는, 600㎜의 수평길이를 갖고, 0.4㎜의 총 높이를 갖으며, 160㎜ 부분이 휘어진 강철의 경우, 휨모멘트(bending moment) max 는 1093.2㎝⁴가 된다.

그리고, 하기에 도시될 막대형태를 갖는 일반 강철의 휨모멘트(bending moment)를 살펴보면,

<모멘트 산출공식 2>

600㎜의 수평길이를 갖고, 0.2㎜의 총 높이를 갖는 강철의 경우, 휨모멘트(bending moment) max 는 400.0㎝⁴이 된다.

그렇기 때문에, 본 발명에 따른 슬라이딩플레이트(200)의 휨모멘트(bending moment)와 일반 강철의 휨모멘트(bending moment) 비율(ratio)은,

이 된다.

결과적으로, 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량에 대한 슬라이딩플레이트(200)의 휨모멘트(bending moment)는, 단층 없이 평면으로 된 형태를 갖는 일반 강철의 휨모멘트(bending moment) 에 비하여 높다는 것을 알 수 있다.

이는, 본 발명에 따른 안티 익스팬션 죠인트 교량에 대한 슬라이딩플레이트(200)가 상기 아스콘(300) 상면을 지나는 차량에 의해 발생 되는 하중을 잘 견딜 수 있게 된다는 것이다.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 일 실시 예에 의한 안티 익스팬션 죠인트 교량을 나타낸 실시도 이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 슬라이드막(250)이 상기 슬라이딩플레이트(200)의 상부를 덮으면서, 상기 아스콘(300) 층과 슬라이딩플레이트(200) 층을 구획하게 되는데, 이러한 구조로 인해, 상기 상판(100, 100')이 팽창 및 수축되면 다수 개의 상기 슬라이딩플레이트(200)가 연동 되면서 그 팽창 및 수축력을 상기 아스콘(300)의 포장 면에 전달되지 않도록 하게 되는데, 이때, 상기 슬라이딩플레이트(200)는, 각각 상기 수용부(220) 내에서 유동 되게 된다.

이때, 상기 슬라이딩플레이트(200)와 상기 아스콘(300)은, 다수 개로 적층 된 상기 슬라이딩막(250)에 의해 구획되어, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상기 상판(100, 100')의 팽창 및 수축에 의해 유동시 슬라이딩플레이트(200)가 상기 슬라이딩막(250)을 유동시키게 되고, 다수개의 상기 슬라이딩막(250)은, 각각의 슬라이딩막(250)이 유동 되도록 하는데, 다수 개가 적층 형성된 상기 슬라이딩막(250)의 최상부는 상기 아스콘(300)에 영향을 미치지 못하게 차단하게 된다.

상세하게는, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상기 아스콘(300)과 직접적인 접촉을 하게 되면, 상기 아스콘(300) 및 상기 상판(100, 100')이 신축시 상기 슬라이딩플레이트(200)가 저항을 크게 받기 때문에, 원활하게 유동 되지 못하게 된다.

그렇기 때문에, 상기 슬라이딩플레이트(200) 상부에 막(Membrace)으로 된 다수 개의 상기 슬라이딩막(250)을 다수 개 적층 구비한 후, 상기 슬라이딩막(250) 상부에 상기 아스콘(300)을 일반적인 평탄 도로에서와 마찬가지로 끊김 없이 연속적으로 포장하게 된다.

바람직하게는, 상기 슬라이딩플레이트(200) 상부에 2~3 겹의 슬라이딩막(250)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라이딩플레이트(200) 상부에 슬라이딩막(250)을 적층 한 후, 상기 슬라이딩막(250) 상부에 상기 아스콘(300)을 덮게 되면, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상기 아스콘(300)이 굳기 전까지 거푸집의 역할을 하게 되므로, 공정의 시간 및 비용의 절감을 할 수 있도록 하게 된다.

상기에 언급된 바와 같이, 특히, 상기 슬라이딩플레이트(200) 상부에 슬라이딩막(250)을 적층 한 후, 상기 슬라이딩막(250) 상부에 상기 아스콘(300)을 포장하게 되면, 상기 상판(100, 100')이 끊김 없이 형성되게 되고, 이에 따라, 상기 아스콘(300) 상부를 주행하는 차량의 하중이 일정 부분에 모이지 않고 분산되기 때문에, 교량을 보호할 뿐만 아니라 자동차에 탄 탑승자 또한, 보다 나은 승차감을 얻을 수 있고, 자동차의 타이어도 마찰이 적어짐에 따라, 자동차 타이어의 마모도 줄어들게 된다.

특히, 상기 슬라이딩막(250)은, 상기 아스콘(300)의 부설시 발생 되는 열의 온도인 160℃ 내지 200℃에서 견딜 수 있는 내열성 합성수지가 사용되는 것이 바람직 하다.

일례로, 상기 슬라이딩막(250)은, 폴리에스테르 재질의 필름이 사용되고, 바람직하게는, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상기 아스콘(300)의 간섭을 받지 않도록 할 수 있는 다양한 합성수지가 사용 가능한 것은 당연하다.

그렇기 때문에, 상기 아스콘(300)이 상기 상판(100, 100')을 모두 덮으면서도, 상기 상판(100, 100')의 팽창 및 수축에 의해 영향을 받지 않게 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라이딩막(250)은, 합성수지로 이루어지고, 판 형태로 상호 원활하게 슬라이딩 될 수 있는 것이 바람직하다.

특히, 상기 슬라이딩막(250)은, 상기 슬라이딩막(250) 상부에 상기 아스콘(300)의 설치 과정에서, 상기 아스콘(300)의 온도에 의해 상기 슬라이딩막(250) 물질의 성질이나 형태가 변형되지 않도록 하는 내열성이 강한 합성수지가 사용되는 것이 바람직하다.

결과적으로, 상기 슬라이딩막(250)은, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상기 상판(100, 100')의 팽창 및 수축에 의해 유동시, 상기 슬라이딩플레이트(200)가 상기 아스콘(300)과 별도로 원활하게 유동가능하게 하는 기능을 하게 된다.

이에 따라, 상기 슬라이딩막(250)은, 다수 개의 조각이 산발적으로 적층 된 상태로 형성가능하고, 상기 슬라이딩플레이트(200)를 한번에 덮을 수 있도록 일체로 형성된 슬라이딩막(250) 다수 개가 층을 이루어 적층 되는 형태로 사용가능하게 된다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가 적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

2, 2' : 상부판 3, 3' : 무수축콘크리트
4, 4' : 철판 5 : 신축홈
10 : 신축이음부
20 : 기둥 30 : 기초콘크리트
40, 40' : 축받침판 50, 50' : 지지축
100, 100' : 상판 110 : 수축홈
200 : 슬라이딩플레이트 210, 210' : 단턱
220, 220' : 수용부 250 : 슬라이딩막
300 : 아스콘

Claims (9)

1. 교량 구조물의 상부를 이루면서 상호 이격 형성됨과 동시에 팽창 및 수축가능한 한 쌍의 상판;
   상기 상판 상면에 상호 겹치게 형성되되, 상기 상판의 이격 부위를 덮도록 형성된 다수개의 슬라이딩플레이트;
   상기 슬라이딩플레이트 상부를 포함하여 상기 한 쌍의 상판 전체를 덮는 아스콘; 및
   상기 슬라이딩플레이트와 상기 아스콘 사이에는, 상기 아스콘에 덮인 채로 상기 슬라이딩플레이트가 슬라이딩 가능하도록, 상기 슬라이딩플레이트 상면을 덮게 형성된 슬라이딩막;을 포함하고,
   상기 슬라이딩플레이트는,
   층이 형성되도록 굴절되는 단턱과, 수평방향으로 형성된 수용부를 포함하며,
   다수 개의 상기 슬라이딩플레이트는,
   각각 상기 수용부에 선단이 수용되고, 말단은 다른 수용부를 형성하면서, 수평방향으로 나란하게 겹치도록 형성되며,
   상기 수용부에 수용된 선단이, 상기 수용부 내에서 유동 가능한 것을 특징으로 하는 안티 익스팬션 죠인트 교량 .
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩막은,
   다수 개가 분산된 채로, 단부가 서로 어긋나게 상호 겹쳐진 것을 특징으로 하는 안티 익스팬션 죠인트 교량.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩막은,
   다수 개가 복층을 이루는 것을 특징으로 하는 안티 익스팬션 죠인트 교량.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩막은,
   상기 아스콘 부설시 발생 되는 온도에 견딜 수 있는 내열성 합성수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 안티 익스팬션 죠인트 교량.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩막은,
   폴리에스테르 재질의 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 안티 익스팬션 죠인트 교량.
   

Images