KR101008664B1 - 일방향 가동형 납면진받침 - Google Patents

Abstract

본 발명은 납면진받침을 교량구조물의 중간구간보다 상시이동량이 크게 작용하는 양단부측 구간에 설치되더라도 상시이동량 증가에 따른 허용한계를 초과하지 않으면서 풍하중 및 지진하중에 대응할 수 있도록 한 일방향 가동형 납면진받침에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 구성은, 중공부(11)를 갖는 탄성고무층(12)과 보강판(13)이 교호로 적층 형성되고 그 중공부(11)에 납봉(14)이 강제 압입된 탄성체(10)와; 상기 탄성체(10)의 상.하단에 구비되는 상.하부측 연결용 강판(3)(3)과; 상기 하부측 연결용 강판(3)에 볼트 체결되는 하부플레이트(4)와; 상기 상부측 연결용 강판(2)에 이동이 자유롭게 구비되고, 그 이동방향으로 길이를 길게 형성한 판체(51)로 형성되며, 상기 판체(51)는 가이드수단으로써 쐐기(52)(52A)를 포함하는 상부플레이트(5);로 구성된다.

납면진받침, 납봉, 쐐기, 중공부, 탄성고무층, 미끄럼판, 스테인레스판

Description

일방향 가동형 납면진받침{Lead rubber bearing of one way moving type }

본 발명은 납면진받침에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량구조물의 중간구간보다 상시이동량이 크게 작용하는 양단부측 구간에 설치되더라도 상시이동량 증가에 따른 허용한계를 초과하지 않으면서 풍하중 및 지진하중에 대응할 수 있는 일방향 가동형 납면진받침에 관한 것이다.

일반적으로 교량구조물은 도 1에 도시된 바와 같이 교량상판(110)과 교각(120) 사이에 교량받침(100)이 설치되고, 교량구조물중에는 교각 사이의 거리, 즉 구간이 많고 길이가 긴 연속교가 있다.

그리고, 온도 및 크리프, 건조수축에 의한 교량받침(100)의 상시이동량은 교량상판(110)의 중간구간에서 가장 작고, 상기 중간구간에서 양단부측 구간으로 갈수록 크게 나타난다.

한편, 연속교의 교량받침으로 통상 납면진받침이 설치되는 것으로서, 상기 납면진받침(130)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 중공부(132)를 갖는 탄성고무층(133)과 보강판(134)이 교호로 적층 형성되고, 그 중공부(132)에 납봉(135)이 강제 압입된 탄성체(131)로 구성되어 지진하중에 의해 납봉(135)이 소성변형을 하면서 진동에너지를 흡수한다.

또한 상기 탄성체(131)는 그 적층부의 상.하단에 구비된 연결용 강판(136)(136A)에 상부플레이트(137)와 하부플레이트(137A)를 볼트로 체결함으로써 일체로 형성된다.

이와같이 구성된 일반적인 납면진받침(130)은 상시에는 교량상판(110)의 이동량을 탄성고무층(133)이 전단변형으로 수용하고, 지진시에도 지진동에 대하여 전단변형을 하여 지진동을 절연한다.

그리고 진동 종료후에는 탄성고무층(133)이 갖고 있는 탄성 회복력으로 원래 위치로 복원하는 기능을 가지며, 풍하중과 같은 단기 하중에 대해서는 납봉(135)이 갖고 있는 초기 수평강성으로 진동에 저항할 수 있게 된다.

그러나, 이러한 납면진받침은 상시이동량이 크지 않은 교량구조물의 중간구간에 설치한 경우 납면진받침의 허용한계를 초과하지 않으나, 상시 이동량이 크게 작용하는 교량구조물의 양단부측에 설치한 경우는 납면진받침의 허용한계를 초과하게 됨으로써 파손되는 문제점이 있었다.

이렇게 납면진받침을 상시이동량이 크게 작용하는 구간에 설치하더라도 허용한계를 초과하지 않도록 하기 위해서는 납면진받침의 높이를 증가시키는 것이 있으나, 교량상판과 교각 사이의 허용공간의 제약으로 인해 적용성이 떨어지고, 또한 탄성체의 높이 증가로 인해 좌굴현상이 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 납면진받침의 변형량이 증가하게 되면 하중이 하부받침에 집중되므로 변형량이 증가한 만큼 하부받침의 직경도 크게 해야만 된다. 따라서 납면진받 침을 변형량에 따라 별도로 제작해야만 되므로 경제적인 측면에서 불리한 문제점이 있었다.

한편, 상시이동량이 큰 구간에 납면진받침을 설치하기 어려운 경우에는 쐐기가 없는 양방향 포트받침이나 일방향 포트받침을 설치하는 경우도 있으나, 쐐기가 없는 양방향 포트받침은 지진이나 상시이동량에 대하여는 만족하나 풍하중에 불리하고, 일방향 포트받침은 풍하중이나 상시이동량에 대해서는 만족하나 지진시에는 과다한 수평력이 작용하여 면진구조의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 납면진받침을 교량구조물의 중간구간보다 상시이동량이 크게 작용하는 양단부측 구간에 설치되더라도 상시이동량 증가에 따른 허용한계를 초과하지 않으면서 풍하중 및 지진하중에 대응할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 발명은 교량상판의 변위에 따른 상부플레이트의 교축방향 이동시 그 이동을 안내해줄 수 있도록 하는데 있다

또한, 본 발명은 교량상판의 변위에 따른 상부플레이트의 교축방향 이동시 상부플레이트의 양측 쐐기가 탄성체에 직접적으로 접촉되지 않도록 하는데 있다.

또한, 본 발명은 교량상판의 변위에 따른 상부플레이트의 교축방향 이동시 그 이동범위를 제한하여 교량상판이 교각에서 떨어지는 낙교를 방지할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 발명은 교량상판의 변위에 따른 상부플레이트의 교축방향 이동시 그 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 중공부를 갖는 탄성고무층과 보강판이 교호로 적층 형성되고 그 중공부에 납봉이 강제 압입된 탄성체와; 상기 탄성체의 상.하단에 구비되는 상.하부측 연결용 강판과; 상기 하부측 연결용 강판에 볼트 체결되는 하부플레이트와; 상기 상부측 연결용 강판에 이동이 자유롭게 구비되고, 그 이동방향으로 길이를 길게 형성한 판상으로 이루어지며, 가이드수단으로써 쐐기를 포함하는 상부플레이트;로 구성된 것을 특징으로 한 일방향 가동형 납면진받침이 제공된다.

또한, 상기 상부플레이트는 하면에 스테인레스판을 형성하고, 상부측 연결용 강판의 상면에 미끄럼판을 형성하여 상기 미끄럼판에 스테인레스판이 미끄럼 접촉되어 이동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부측 연결용 강판은 중간 상부측으로 가이드돌기를 더 포함하고, 상부플레이트는 상기 가이드돌기를 따라 이동하는 가이드홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성체는 상부플레이트의 쐐기와 대향되는 외주면에 드라이베어링을 더 포함하고, 상부플레이트의 쐐기는 상기 드라이베어링에 미끄럼 접촉하는 스테인레스 접촉판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부플레이트의 이동범위를 제한하는 이동방지턱을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부측 연결용 강판은 미끄럼판의 외곽 모서리부분을 따내어 형성한 테이퍼면을 더 포함하는 것을 특징으로 한 일방향 가동형 납면진받침.

상술한 바와 같이 본 발명은 교량상판에 고정된 상부플레이트가 교각에 고정된 탄성체에 미끄럼 접촉하면서 교축방향으로 이동가능하도록 납면진받침을 구성함으로써 교량구조물의 중간구간보다 상시이동량이 크게 증가하는 양단부측 구간에 배치하더라도 중간구간의 납면진받침이 갖는 변형률 수준에서 상시이동량 증가에 따른 허용한계를 초과하지 않게 되어 납면진받침의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 풍하중 및 지진하중에 저항할 수 있어 가동의 안전성 및 경제성을 기할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 상부플레이트가 탄성체에 미끄럼 접촉하면서 교축방향으로 이동할 때, 그 이동을 상부플레이트 및 탄성체의 연결강판에 각각 형성된 가이드홈 및 가이드돌기에 의해서 안내될 수 있도록 함으로써 보다 이동의 안전성 및 정확성을 기할 수 있는 효과도 갖게 된다.

또한, 본 발명은 상부플레이트가 교축방향으로 이동할 때 상부플레이트의 쐐기와 접촉하는 탄성체의 외면에 드라이베어링을 장착하고 상기 쐐기의 내측면에는 상기 드라이베어링과 미끄럼 접촉하는 스테인레스 접촉판을 구비함으로써 상기 쐐기에 탄성체가 접촉함에 따른 탄성체의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 본 발명은 상부플레이트의 전,후방 단부측에 탄성체에 걸려 고정되는 이동방지턱을 형성하여 상부플레이트의 이동범위를 제한할 수 있도록 함으로써 교각에 고정된 탄성체로부터 상부플레이트가 이탈됨에 따른 낙교를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 탄성체의 상부측 연결용 강판에 형성된 테이퍼면에 의해 상부플레이트의 스테인레스판에 탄성체의 미끄럼판만 접촉됨으로써 교량상판의 회전뿐만 아니라 상부플레이트의 교축방향 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있어 장치의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점도 갖게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.

통상, 교량구조물은 도 1에 도시된 바와 같이 교량상판(110)과 교각(120) 사이에 교량받침(100)이 설치되고, 온도 및 크리프, 건조수축에 의한 교량받침(100)의 상시이동량은 교량상판(110)의 중간구간에서 가장 작고, 상기 중간구간에서 양단부측 구간으로 갈수록 크게 나타나며, 중간구간에는 교량받침으로써 도 4에 도시된 바와 같이 납면진받침(1)이 다수 배치된다.

이러한 교량구조물에 있어, 본 발명은 교량구조물의 양단부측 구간에 교축의 일방향으로 이동가능하게 다수 배치되어 중간구간의 납면진받침(1)의 변형량 수준에서 양단부측 구간의 상시이동량을 만족함은 물론 풍하중 및 지진하중에 대응할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 것이다.

도 5는 본 발명에 의한 교축의 일방향 가동형 납면진받침의 구조를 나타낸 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 납면진받침(1)은 통상에서와 같이 중공부(11)를 갖는 탄성고무층(12)과 보강판(13)이 교호로 적층 형성되고, 그 중공부(11)에 납봉(14)이 강제 압입된 탄성체(10)로 구성되어 지진하중에 의해 납봉(14)이 소성변형을 하면서 진동에너지를 흡수하도록 구성되며, 상기 탄성체(10)는 그 적층부의 하단에 구비된 하부측 연결용 강판(3)과 하부플레이트(4)를 볼트로 체결함으로써 일체로 형성된다.

이러한 납면진받침에 있어, 본 발명은 상부측 연결용 강판(2)의 상면에 미끄럼판(30)을 형성하고, 상기 상부플레이트(5)는 교축방향으로 길이를 연장 형성한 판상으로 이루어지며, 하부 양측에 한 쌍의 쐐기(52)(52A)가 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 상부플레이트(5)의 하면의 전장 길이에 상기 상부측 연결용 강판(2)의 미끄럼판(30)과 미끄럼 접촉하는 스테인레스판(53)이 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 교량상판(110)에 하중이 가해져 상기 교량상판(110)이 교축방향으로 변위를 일으키게 되면, 상기 교량상판(110)에 고정된 상부플레이트(5)의 스테인레스판(53)이 교각(120)에 볼트 체결된 탄성체(10)의 미끄럼판(30)에 미끄럼 접촉하면서 쐐기(52)(52A)를 따라 교량상판(110)과 함께 교축방향으로 이동하게 된다.

따라서, 교량상판(110)의 변위에 의한 탄성체(10)의 전단변형으로 인한 유효면적의 감소가 없이 미끄럼면의 미끄러짐으로 상시변위를 수용함으로써 상시이동량의 증가에 따른 탄성체의 전단변형의 허용한계를 초과하지 않게 되어 중간구간보다 상시이동량이 크게 증가하는 양단부측 구간에 설치되더라도 받침의 파손없이 상시이동량을 만족할 수 있게 되는 것이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명은 본 발명은 상부측 연결용 강판(2)의 중간부에 쐐기(52)(52A)와 평행한 가이드돌기(55)가 형성되고, 상부플레이트(5)의 하면에는 상기 가이드돌기(55)와 삽입되는 가이드홈(54)이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 가이드홈(54)의 내측과 상기 가이드돌기(55)의 외측에도 각각 서로 미끄럼접촉되는 미끄럼판(30)과 스테인레스판(53)이 구비된다.

이렇게 상부플레이트(5) 및 상부측 연결용 강판(2)에 가이드홈(54)과 가이드돌기(55)를 형성하게 되면, 상부플레이트(5)가 교량상판(110)과 함께 교축방향으로 이동할 때 상기 상부플레이트(5)의 이동이 보다 정확하면서도 안정되게 이루어질 수 있는 장점을 갖게 된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 부분 확대 단면도이다.

여기서 특징은 본 발명의 상부플레이트(5)의 하부 양측에 형성된 쐐기(52)(52A)와 접하는 탄성체(10)의 외측에 고정핀(15A)으로 DU(Ducol steel)로 이루어진 드라이베어링(15)을 구비하고, 상기 쐐기(52)(52A)의 내측면에 스테인레스 접촉판(52B)을 부착한 것이다.

이같이 탄성체(10)의 외측면과 쐐기(52)(52A)의 내측면에 각각 드라이베어링(15)과 스테인레스 접촉판(52B)을 부착하게 되면, 상기 드라이베어링(15)과 스테인레스 접촉판(52B)이 서로 미끄럼접촉됨으로써 상부플레이트(5)가 교축방향으로 이동할 때 쐐기(52)(52A)가 탄성체(10)에 접촉함에 따른 탄성체(10)의 손상을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 단면도이다.

여기서 특징은, 상부플레이트(5)의 전후방에 이동방지턱(55)을 형성하여 예상치 못한 과다한 이동량 발생시 상기 이동방지턱(55)에 의해 상부플레이트(5)의 전.후 이동범위를 제한하고, 추가적인 변위에 대해서는 탄성체(10)가 전단변형됨으로써 교량상판(110)이 떨어지는 낙교를 미연에 방지할 수 있도록 구성한 것이다.

또한, 상기 상부측 연결용 강판(2)은 상부측 연결용 강판(2)과 상부플레이트(5)가 평행하지 않을 경우 상부플레이트(5)의 하면에 형성된 스테인레스판(53)이 상부의 연결용 강판(2)에 의해 긁히는 것을 방지하기 위하여 미끄럼판(30)의 외곽에 위치하는 모서리를 따내 테이퍼면(16)을 형성한다.

이렇게 형성된 테이퍼면(16)에 의해 상부플레이트(5)의 스테인레스판(53)과 상부측 연결용 강판(2)의 미끄럼판(30)만 접촉하게 되므로 마찰저항이 제거되어 보다 원활하게 교량상판(110)이 교축방향으로 이동할 수 있는 장점을 갖게 된다.

도 1은 일반적인 교량구조물의 교량받침 배치상태를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 교량받침으로 사용되는 납면진받침의 내부 구조를 나타낸 일부절개 사시도.

도 3은 도 2의 납면진받침의 종단면도.

도 4는 본 발명이 교량구조물에 배치된 상태를 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 부분 확대 단면도.

도 8은 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:탄성체 2,3:상.하부측 연결용 강판

4:하부플레이트 5:상부플레이트

11:중공부 12:탄성고무층

13:보강판 14:납봉

15:드라이베어링 16:테이퍼면

20:가이드돌기 30:미끄럼판

52,52A:쐐기

52B:스테인레스 접촉판 53:스테인레스판

54:가이드홈 55:이동방지턱

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 중공부(11)를 갖는 탄성고무층(12)과 보강판(13)이 교호로 적층 형성되고 그 중공부(11)에 납봉(14)이 강제 압입된 탄성체(10)와; 상기 탄성체(10)의 상단에 구비되며 상면에 미끄럼판(30)이 형성된 상부측 연결용 강판(2)과; 상기 탄성체(10)의 하단에 구비되는 하부측 연결용 강판(3)과; 상기 하부측 연결용 강판(3)에 볼트 체결되는 하부플레이트(4)와; 상기 상부측 연결용 강판(2)의 상부에 위치하고 하면에 스테인레스판(53)이 형성되어 상기 미끄럼판(30)과 미끄럼 접촉되어 자유롭게 이동하는 판상으로 이루어진 상부플레이트(5);를 포함하는 납면진받침에 있어서,

   상기 상부플레이트(5)는 상기 상부측 연결용 강판(2)의 가이드수단으로써 이동방향인 길이방향으로 형성된 쐐기(52)(52A)와, 상기 탄성체(10)의 교축방향 전후방에 설치되어 상기 탄성체(10)의 이동범위를 제한하도록 형성된 이동방지턱(55)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일방향 가동형 납면진받침.
6. 제5항에 있어서,

   상기 상부측 연결용 강판(2)은 미끄럼판(30)의 외곽에 위치하는 모서리를 따내어 테이퍼면(16)을 형성한 것을 특징으로 하는 일방향 가동형 납면진받침.

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