KR100994674B1 - 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치에 관한 것으로, 도로의 신축이음부의 가장자리에 흙 등의 이물질이 모이더라도 신속하게 배출 및 제거할 수 있도록 하여 신축이음장치가 정상적으로 거동하도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치는, 양측의 가장자리로 가면서 노면이 하향지게 구배진 제1,2교량 슬래브(1,2) 사이의 신축이음부에 기존의 신축이음장치(3)를 사이에 두고 가장자리에 각각 분리 가능하게 설치되며 하나 이상의 유입공(13)이 형성된 이물질수거용 신축이음재(10)와; 상기 이물질수거용 신축이음재의 저부에 설치되며 상기 제1,2교량 슬래브의 거동시 신축되는 베이스통(40)과; 상기 베이스통의 내부에 분리 가능하게 삽입되며 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공을 통해 유입되는 이물질(S)과 물을 포집하는 수거통(20)과; 상기 수거통에 포집된 이물질과 물 중에서 물을 유입받아 배수하는 배수덕트(30)를 포함하고, 상기 이물질수거용 신축이음재는, 상기 제1,2교량 슬래브의 마주하는 단부에 각각 형성된 안착턱(1a,2a)에 안착되는 제1,2몸체(11,12), 상기 제1,2몸체에 형성되며 상호 간에 일정 간격을 두고 이격되어 하나 이상의 유입공(13)을 형성하는 다수의 제1,2핑거(11a,12a)를 포함하며, 상기 베이스통은 양측이 각각 상기 제1,2교량 슬래브에 고정되며 일측벽에 상기 배수덕트와 연통하는 제2오버플로우로(44)가 구비되고, 상기 수거통은 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공으로 유입된 이물질이 모이는 통구조이고 일측벽에 상기 제2오버플로우로와 연통하는 제1오버플로우로(22)가 구비되며, 이에 의하여, 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공으로 유입된 이물질은 상기 수거통의 바닥부에 모이고 물은 상기 제1,2오버플로우로를 경유한 후 상기 배수덕트를 통해 배수되는 것을 특징으로 한다.

Description

교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치{A FILTER AND DRAIN APPARATUS FOR THE BRIDGE'S CONNECTING PART}
본 발명은 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신축이음부의 가장자리에 모이는 흙 등의 이물질이 신축이음재(핑거조인트 등)의 사이에 끼지 않고 노면에서 제거할 수 있는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 다수 개의 기둥을 세운 후에 그 상측에 철골 구조로 골격을 형성하고, 철골 구조의 골격에 콘크리트가 타설되어 교량 상판의 형상을 이루며, 교량 상판의 상면에는 통상 아스팔트가 도포되어 일반 도로와 같은 조건을 이루도록 한다.
상기 교량 상판은 계절에 따라 발생되는 온도변화에 의해 일정량 그 길이가 늘어나고 줄어드는데, 이러한 교량상판의 신축 현상을 보상하기 위해서, 교량 상판은 다수 개의 유닛(이하 교량 슬래브라 칭한다)으로 구성되어 신축 가능하게 연결된다. 여기서, 교량 상판을 형성하는 교량 슬래브 간의 연결 부위에 신축이음 장치가 설치되며, 이러한 신축이음 장치에 의해 교량 상판 및 그를 형성하는 다수의 교량 슬래브는 신축 현상에 기인하는 손상으로부터 보호되는 동시에 차량의 원활한 주행을 보장하게 된다.
종래 신축이음장치는 소위 핑거조인트라 불리는 철재 구조물이 주로 사용되고 있다. 즉, 핑거조인트는 마주하는 교량 슬래브에 설치되는 한 쌍으로 구성되며 다수의 핑거가 서로 일정 공간을 두고 끼워지며 교량 슬래브의 신축에 의해 거동하면서 신축이음부를 보호한다.
그러나, 종래 교량 신축이음부에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.
도로는 노면수의 배수 등을 위하여 가장자리로 가면서 하향지도록 구배를 가지며, 따라서, 노면수는 물론 흙 등의 이물질(이하 '이물질'이라 총칭함)이 노면의 구배를 따라 신축이음부의 가장자리에 모이게 된다.
이때, 노면수는 신축이음장치의 틈을 통해 배수될 수 있지만, 신축이음장치의 틈 보다 큰 입도의 이물질이 신축이음장치를 통과하지 못하고 신축이음장치의 틈에 끼게 된다. 이와 같이 신축이음장치의 틈에 이물질이 끼게 되면 신축이음장치가 교량 슬래브의 거동을 따라 거동하지 못하게 되며, 이물질이 신축이음장치 중 가장자리부분에만 끼더라도 다른 신축이음장치 역시 신축 거동을 할 수 없으므로 신축이음장치가 교량 슬래브에서 이탈되고 노면이 깨지는 등의 문제점이 발생된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로의 신축이음부의 가장자리에 흙 등의 이물질이 모이더라도 신속하게 배출 및 제거할 수 있도록 하여 신축이음장치가 정상적으로 거동할 수 있는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치는, 양측의 가장자리로 가면서 노면이 하향지게 구배진 제1,2교량 슬래브 사이의 신축이음부에 기존의 신축이음장치를 사이에 두고 가장자리에 각각 분리 가능하게 설치되며 하나 이상의 유입공이 형성된 이물질수거용 신축이음재와; 상기 이물질수거용 신축이음재의 저부에 설치되며 상기 제1,2교량 슬래브의 거동시 신축되는 베이스통과; 상기 베이스통의 내부에 분리 가능하게 삽입되며 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공을 통해 유입되는 이물질(S)과 물을 포집하는 수거통과; 상기 수거통에 포집된 이물질과 물 중에서 물을 유입받아 배수하는 배수덕트를 포함하여, 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공으로 유입된 이물질은 상기 수거통의 바닥부에 모이고 물은 상기 수거통과 베이스통을 통해 상기 배수덕트로 범람하여 배수되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치에 의하면, 교량 노면의 구배를 통해 자연적으로 교량 슬래브 사이의 신축이음부의 가장자리에 모이는 이물질과 물이 신속하게 배출되어 신축이음부에 끼지 않으므로 신축이음부는 교량 슬래브의 신축 거동을 막지 못하며, 따라서, 온도 등에 의해 교량 슬래브가 정상적으로 신축 거동할 수 있으므로 교량 슬래브와 신축이음장치의 내구성을 향상할 수 있고 유지보수 비용을 대폭으로 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치의 설치 상태 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치의 설치 상태 정단면도.
도 3은 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치의 설치 상태 확대 측면도.
도 5는 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치의 설치 상태 확대 정면도.
도 6은 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치에 적용된 이물질수거용 신축이음재의 다른 예시도.
도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치는, 이물질수거용 신축이음재(10), 이물질수거용 신축이음재(10)를 통해 유입된 흙 등의 이물질(이하 '이물질'이라 총칭함)과 물 중 이물질을 포집하는 수거통(20) 및 물을 배수하는 배수덕트(30)로 구성되며, 이하 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명이 설치되는 교량에 대해 설명한다. 교량 상판은 노면수 등의 배수를 위하여 각각 가장자리로 가면서 하향 경사지도록 구배진 다수의 교량 슬래브가 신축이음장치를 통해 온도 등에 의해 거동 가능하도록 설치되며, 본 발명은 교량 슬래브들 사이의 신축이음부 중에서 가장자리에 모이는 이물질을 제거할 수 있도록 한 것이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1,2교량 슬래브(1,2)를 예로 들어 설명하기로 한다.
이물질수거용 신축이음재(10)는 제1,2교량 슬래브(1,2) 사이의 신축이음부 중 도로의 가장자리에만 설치되며, 나머지 구간에는 이물질수거와 무관한 기존 신축이음장치(3)(핑거 조인트 등)가 설치된다.
도 3과 도 4에서와 같이, 이물질수거용 신축이음재(10)는 제1,2교량 슬래브(1,2)의 마주하는 단부에 각각 형성된 안착턱(1a,2a)에 안착되는 예컨대 육면체 박스형의 제1,2몸체(11,12), 제1,2몸체(11,12)에 서로 마주보는 방향으로 형성되며 제1,2교량 슬래브(1,2)의 거동에 의해 함께 거동하는 제1,2핑거(11a,12a)로 구성된다. 제1,2핑거(11a,12a)는 신축과 함께 이물질과 물의 배수를 위하여 유입공(13)을 사이에 두고 설치되며, 도면에 도시된 것으로 한정되지 않고 신축 가능한 모든 구조를 총칭하는 것이다.
제1,2핑거(11a,12a)는 도로의 가장자리에 모이는 이물질과 물이 유입공(13)을 통과하도록 하지만, 예를 들어 이물질의 수거와 물의 배수를 방해할 수 있는 크기의 돌 등을 필터링할 수 있으며, 또한, 제1,2교량 슬래브(1,2)의 신축 거동시 함께 신축되도록 서로 다른 크기의 파이프가 서로 결합되는 이중 구조로 이루어질 수 있고, 다르게는 일측은 제1몸체(11)에 고정되고 타측은 제2몸체(12)에 삽입 인출 가능하도록 설치되어 신축될 수도 있다.
제1,2핑거(11a,12a)는 도 5에서 보이는 것처럼, 이물질(S)이 유입되면 정체없이 신속하게 낙하하도록 하부로 가면서 단면적이 작아지는 예컨대 역사다리꼴로 형성될 수 있다.
이물질수거용 신축이음재(10)는 이물질과 물을 좀 더 신속하게 배출할 수 있도록 도 6에서와 같이, 하나 이상의 배수공(11b,12b)이 구비된다. 배수공(11b,12b)은 제1,2몸체(11,12), 제1,2핑거(11a,12a)에 하나 이상이 형성될 수 있다.
이물질수거용 신축이음재(10)는 스틸 등 다양한 재질이 가능하다.
수거통(20)은 이물질수거용 신축이음재(10)의 저부에 설치되어 유입공(13)을 통해 유입되어 낙하하는 이물질(S)과 물을 수거한다. 수거통(20)은 직접 제1,2교량 슬래브(1,2)에 고정될 수도 있지만, 수거된 이물질(S)을 버릴 수 있도록 제1,2교량 슬래브(1,2)에서 분리되어야 하며, 이때, 이물질(S)이나 물이 떨어지면 안될 것이므로 별도의 베이스통(40)을 통해 설치된다.
베이스통(40)은 상부를 향해 개방 형성되어 내부에 수거통(20)이 수납되며 예컨대 주름형의 신축부(42)를 갖는 몸체(41), 몸체(41)를 제1,2교량 슬래브(1,2)에 각각 고정하기 위한 고정부(43), 수거통(20)에서 넘어온 물을 배수덕트(30)로 유도하기 위한 제2오버플로우로(44)로 구성된다.
베이스통(40)은 제1,2교량 슬래브(1,2)에 설치되어 수거통(20)이 이물질수거용 신축이음재(10)의 저부에 배치되도록 하며, 제1,2교량 슬래브(30)의 신축 거동시 함께 신축 거동할 수 있도록 신축부(42)를 갖는 것이다.
몸체(41)는 바닥부가 수거통(20)의 바닥부처럼 일측을 향해 하향 경사지게 형성될 수 있다.
고정부(43)는 제1,2교량 슬래브(1,2)에 앵커 등을 다양한 방법을 통해 설치될 수 있다.
제2오버플로우로(44)는 몸체(41)의 일측에 바닥로부터 상부로 이격 형성되어 수거통(20)의 후술하는 제1오버플로우로를 통해 넘어오는 물을 배수덕트(30)로 유도한다.
수거통(20)은 이물질수거용 신축이음재(10)의 유입공(13)을 통과하여 낙하하는 이물질(S)과 물을 모을 수 있도록 상부를 향해 개방 형성된 몸체(21), 몸체(21)의 일측에 바닥부로부터 일정 높이 상부로 이격 형성되어 물이 배수되도록 하는 제1오버플로우로(22), 몸체(21)에 형성되는 손잡이(23)로 구성된다.
수거통(20)의 몸체(21)는 베이스통(40) 내부에 삽입 장착되며 베이스통(40)과 같이 신축부가 구성될 수도 있다. 신축부가 구성된 경우 몸체(21)는 베이스통(40) 또는 제1,2교량 슬래브(1,2)에 고정되어 제1,2교량 슬래브(1,2)의 신축 거동시 함께 신축 거동할 수 있다. 몸체(21)는 신축되지 않는 형태로 형성될 수도 있으며, 이때, 제1,2교량 슬래브(1,2)의 신축 거동을 감안하여 크기가 결정될 것이다.
몸체(21)는 이물질(S)이 배수덕트(30)로 배출되지 않도록 바닥부가 일측으로 하향 경사지게 형성되면서 오목한 형태의 포집부(24)가 갖추어진다.
제1오버플로우로(22)는 베이스통(40)의 제2오버플로우로(44)와 연통하여 수거통(20)에 유입된 물이 제2오버플로우로(44)를 거쳐 배수덕트(30)로 배출되도록 한다.
손잡이(23)는 관리자가 수거통(20)을 베이스통(40)에서 빼내어 수거통(20)에 모인 이물질(S)을 버릴 수 있도록 하는 것이며, 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 관리자가 파지할 수 있는 모든 구조가 가능하다.
제1오버플로우로(22)에는 수거통(20)에 모인 이물질이 물과 함께 배출되지 않도록 판상의 필터(25)가 설치될 수 있다.
제1오버플로우로(22)에는 물이 수거통(20)과 베이스통(40) 사이로 누수되지 않고 배수덕트(30)로 흐르도록 유도하는 슈트(26)가 형성될 수 있다. 슈트(26)는 자유단부가 배수덕트(30)의 유입구(31)까지 연장 형성되어 수거통(20) 내부의 물이 배수덕트(30)의 유입구(31)를 향하도록 유도한다.
배수덕트(30)는 제2오버플로우로(44)와 연통하는 유입구(31)가 구비된 통 구조이며, 교각 등에 고정 설치되어 수거통(20)의 슈트(26)를 통해 유도되는 물을 배수한다.
본 발명에 의한 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치의 작용은 다음과 같다.
교량 상판의 노면에 있는 이물질(S)과 노면수는 구배를 따라 도로의 가장자리에 모이게 된다. 즉, 제1,2교량 슬래브(1,2) 사이의 신축이음부의 가장자리에는 이물질(S)과 노면수가 모이게 된다.
이물질(S)과 노면수는 이물질수거용 신축이음재(10)의 유입공(13)을 통해 유입된다. 물론, 유입공(13)보다 큰 입도의 이물질은 유입공(13)을 통과하지 못한다.
제1,2핑거(11a,12a)는 하부로 갈수록 단면적이 작아지기 때문에 즉, 유입공(13)의 단면적이 하부로 갈수록 확대되기 때문에 유입공(13)에 유입된 이물질은 하부로 내려가면서 신속하게 배출된다. 배수공(11b,12b)이 적용된 경우 이물질과 물은 배수공(11b,12b)을 통해 하부로 배출된다.
유입공(13)을 통과한 이물질(S)과 물은 수거통(20) 내부에 모여 저장된다.
이물질(S)은 수거통(20)의 바닥에 가라앉게 되며, 수거통(20)의 바닥이 하향 경사지기 때문에 수거통(20)의 바닥면을 따라 일측으로 내려가면서 포집부(24)에 모여 물에 잠기게 된다.
이와 같이 이물질(S)과 물이 저장되다가 수위가 제1오버플로우로(22)를 넘게 되면 물은 제1오버플로우로(22) - 필터(25) - 제2오버플로우로(44)를 경유한 후 배수덕트(30)에 유입된다. 물이 배수될 때 필터(25)를 통과하므로 물에 포함된 일부 부유물도 배수되지 못하고 수거통(20)에 잔류한다. 즉, 수거통(20)에 이물질(S)과 물이 함께 유입 저장되어도 이물질(S)은 수거통(20)에 잔류하고 물은 배수될 수 있는 것이다.
관리자는 정기적으로 교량을 점검하고 있으며, 수거통(20) 내부에 적정량의 이물질(S)이 저장된 것으로 육안으로 확인하면, 이물질수거용 신축이음재(10)를 분리(앵커의 제거 후 분리 가능)한 후 손잡이(23)를 잡고 수거통(20)을 밖으로 인출한 후 수거통(20)에 담긴 이물질(S)을 버리고 수거통(20)을 재설치함으로써 유지 보수한다.
1,2 : 제1,2교량 슬래브, 3 : 신축이음장치
10 : 이물질수거용 신축이음재, 13 : 유입공
20 : 수거통
22,44 : 제1,2오버플로우로, 23 : 손잡이
24 : 포집부, 25 : 필터
30 : 배수덕트, 40 : 베이스통

Claims (5)

  1. 양측의 가장자리로 가면서 노면이 하향지게 구배진 제1,2교량 슬래브(1,2) 사이의 신축이음부에 기존의 신축이음장치(3)를 사이에 두고 가장자리에 각각 분리 가능하게 설치되며 하나 이상의 유입공(13)이 형성된 이물질수거용 신축이음재(10)와;
    상기 이물질수거용 신축이음재의 저부에 설치되며 상기 제1,2교량 슬래브의 거동시 신축되는 베이스통(40)과;
    상기 베이스통의 내부에 분리 가능하게 삽입되며 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공을 통해 유입되는 이물질(S)과 물을 포집하는 수거통(20)과;
    상기 수거통에 포집된 이물질과 물 중에서 물을 유입받아 배수하는 배수덕트(30)를 포함하고,
    상기 이물질수거용 신축이음재는, 상기 제1,2교량 슬래브의 마주하는 단부에 각각 형성된 안착턱(1a,2a)에 안착되는 제1,2몸체(11,12), 상기 제1,2몸체에 신축 가능하게 형성되며 상호 간에 일정 간격을 두고 이격되어 하나 이상의 유입공(13)을 형성하는 다수의 제1,2핑거(11a,12a)를 포함하며,
    상기 베이스통은 양측이 각각 상기 제1,2교량 슬래브에 고정되며 일측벽에 상기 배수덕트와 연통하는 제2오버플로우로(44)가 구비되고,
    상기 수거통은 상부가 개방 형성되며 상기 베이스통 내부에 삽입 장착되며 바닥부가 상기 제2오버플로우로에서부터 반대쪽으로 가면서 낮아지게 형성되는 몸체(21), 상기 몸체(21)의 일측벽에 상기 제2오버플로우로와 연통하는 제1오버플로우로(22), 상기 몸체(21)에 형성되는 손잡이(23), 상기 몸체의 바닥부에 오목하게 형성되어 이물질을 포집하는 포집부(24)를 포함하며, 이에 의하여, 상기 이물질수거용 신축이음재의 유입공으로 유입된 이물질은 상기 수거통의 바닥부에 모이고 물은 상기 제1,2오버플로우로를 경유한 후 상기 배수덕트를 통해 배수되는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 이물질수거용 신축이음재의 제1,2핑거는 하부로 갈수록 단면적이 작아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 수거통의 제1오버플로우로에 장착되어 상기 제1오버플로우로를 통해 배출되는 이물질을 여과하는 필터(25)가 포함된 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 수거통의 제1오버플로우로에 연장 형성되며 자유단부가 상기 배수덕트의 유입구에 대응되어 상기 수거통 내부에 모인 물을 상기 배수덕트로 유도하는 슈트(26)가 포함된 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 이물질수거용 신축이음재는 하나 이상의 배수공(11b,12b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 이물질 제거 및 배수 장치.
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