KR101010956B1 - 교량 받침 - Google Patents

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KR101010956B1
KR101010956B1 KR1020100044842A KR20100044842A KR101010956B1 KR 101010956 B1 KR101010956 B1 KR 101010956B1 KR 1020100044842 A KR1020100044842 A KR 1020100044842A KR 20100044842 A KR20100044842 A KR 20100044842A KR 101010956 B1 KR101010956 B1 KR 101010956B1
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KR
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plate
laminated member
bridge
elastic body
steel plate
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KR1020100044842A
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이윤희
정성찬
김선엽
박건록
박진영
이완하
김기만
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유니슨이앤씨(주)
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E01D19/04—Bearings; Hinges
    • E01D19/041—Elastomeric bearings

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Abstract

교량용 받침은 하부 플레이트, 적층 부재 및 상부 플레이트를 포함한다. 하부 플레이트는 평판 형태를 갖는다. 적층 부재는 하부 플레이트 상에 고정되며, 상부면이 구면 형태를 갖는 하부 강판과, 하부 강판 상에 구비되며, 구면 형태를 갖는 탄성판들과 보강판들이 교대로 적층된 탄성체 및 탄성체 상에 구비되며, 하부면이 구면 형태를 갖는 상부 강판을 포함한다. 상부 플레이트는 적층 부재 상에 배치되며, 적층 부재에 의해 지지된다.

Description

교량 받침{Bridge bearing}
본 발명은 교량 받침에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량 상판과 교각 사이에 구비되는 교량 받침에 관한 것이다.
일반적으로 교량 받침은 교량 상판과 교각 사이에 배치되며, 상기 교량 상판 및 교각으로 전달되는 수직 하중을 지지하며, 회전 및 수평 거동을 수용한다. 상기 교량 받침은 평판 형태의 탄성판과 보강판이 교대로 적층되며, 필요에 따라 납봉이 관통하는 탄성체를 포함한다.
상기 교량 받침은 상기 탄성판과 보강판이 평판 형태를 가지므로, 상기 교량 상판의 회전 이동에 대한 상기 교량 받침의 허용 한계가 상대적으로 작다. 따라서, 상기 교량 상판의 회전 거동이 작은 경우에도 상기 교량 받침이 쉽게 파손될 수 있다.
본 발명은 교량 상판의 틸팅 모드에서 회전 거동에 대한 허용 한계를 증가시킬 수 있는 교량 받침을 제공한다.
본 발명에 따른 교량용 받침은 평판 형태를 갖는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트 상에 고정되며 상부면이 구면 형태를 갖는 하부 강판과, 상기 하부 강판 상에 구비되며 구면 형태를 각각 갖는 탄성판들과 보강판들이 교대로 적층된 탄성체 및 상기 탄성체 상에 구비되며, 하부면이 구면 형태를 갖는 상부 강판을 포함하는 적층 부재 및 상기 적층 부재 상에 배치되며, 상기 적층 부재에 의해 지지되는 상부 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 적층 부재의 단면적이 일정하고, 상기 탄성판들의 경도는 일정하거나 상기 탄성체의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커질 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 적층 부재는 상기 상부 강판, 탄성체 및 하부 강판을 관통하여 구비되는 정렬 홀을 더 포함하고, 상기 적층 부재는 상부면에서 하부면으로 갈수록 단면적이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 탄성판들과 상기 보강판들의 곡률 반지름은 상기 탄성체의 하부면에서 상부면으로 갈수록 커질 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 탄성판들의 경도는 상기 탄성체의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커질 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 교량용 받침은 제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트의 하부면에 고정되는 미끄럼판 및 상기 적층 부재의 상부면에 구비되며, 상기 미끄럼판의 미끄러짐을 원활하게 하는 불소 수지판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 적층 부재는 상기 상부 강판의 상부면 중앙에 일 방향으로 연장하는 가이드 돌기를 더 포함하고, 상기 상부 플레이트가 상기 가이드 돌기에 의해 가이드되면서 이동하도록 상기 상부 플레이트는 상기 가이드 돌기와 맞물리는 제1 가이드 홈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 상부 플레이트는 상기 일 방향과 평행한 상기 상부 플레이트의 상부 양측 중앙에 상기 일 방향을 따라 일정한 길이로 형성되는 제2 가이드 홈들을 더 포함하고, 상기 교량용 받침은 일단이 상기 하부 플레이트의 양측에 각각 고정되고 상기 일단과 반대되는 타단이 상기 제2 가이드 홈들에 각각 삽입되며 상기 상부 플레이트의 상기 일 방향 이동 범위 및 상기 상부 플레이트의 부반력을 제한하는 가이드 부재들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 교량용 받침은 양단이 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트에 각각 고정되며, 상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부플레이트의 상기 일 방향 이동을 완충하는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 상부 플레이트는 상기 적층 부재의 상부 강판에 볼트에 의해 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 교량용 받침은 상기 상부 플레이트와 상기 적층 부재의 상부 강판 사이에 삽입되며, 상기 적층 부재에 대한 상기 상부 플레이트의 수평 이동을 제한하는 전단 고정키를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 교량 받침은 탄성판들과 보강판이 구면 형태를 가지고, 하부 강판의 상부면 및 상부 강판의 하부면이 구면 형태를 가지므로, 교량 상판의 회전 거동에 따라 탄성체, 하부 강판 및 상부 강판이 전단 이동할 수 있다. 따라서, 상기 교량 받침은 상기 교량 상판의 회전 거동을 수용할 수 있는 범위가 넓다. 또한, 적층 부재의 곡률 반지름이 작으면 상기 보강판들이 많이 절곡되므로 상기 적층 부재의 횡강성이 증가하고 상기 적층 부재가 고정단으로서 작용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 교량 받침을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 적층 부재의 다른 예를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 교량 받침을 설명하기 위한 측면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 교량 받침에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 교량 받침을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 교량 받침(100)은 교량 상판(미도시)과 교각(미도시) 사이에 배치되며, 하부 플레이트(110), 적층 부재(120), 상부 플레이트(130), 미끄럼판(140) 및 불소 수지판(150)을 포함한다.
상기 하부 플레이트(110)는 평판 형태를 가지며, 상기 교각의 상부면에 고정된다. 일 예로, 상기 하부 플레이트(110)는 앵커 볼트를 이용하여 상기 교각과 체결될 수 있다. 상기 하부 플레이트(110)는 대략 원판 또는 사각판 형상을 갖는다.
상기 적층 부재(120)는 상기 하부 플레이트(110) 상에 고정되며, 상기 상부 플레이트(130)를 지지한다. 상기 적층 부재(120)의 단면적은 전체적으로 일정할 수 있다. 즉, 상기 적층 부재(120)는 원기둥 형상 또는 다각 기둥 형상일 수 있다.
상기 적층 부재(120)는 하부 강판(122), 탄성체(124), 상부 강판(126) 및 코팅막(128)을 포함한다.
상기 하부 강판(122)은 상기 하부 플레이트(110)의 상부면 중앙에 고정된다. 일 예로, 상기 하부 강판(122)과 상기 하부 플레이트(110)는 볼트에 의해 체결될 수 있다. 상기 하부 강판(122)은 평탄한 하부면과 구면 형태의 상부면을 갖는다. 이때, 상기 상부면은 오목한 구면 형태를 갖는다. 상기 하부 강판(122)은 원형인 것이 바람직하나, 사각형 등 다각형 형태를 가질 수도 있다.
상기 탄성체(124)는 상기 하부 강판(122) 상에 구비되며, 다수의 탄성판(124a)들과 보강판(124b)들을 포함한다.
상기 탄성판(124a)들과 보강판(124b)들은 각각 하방으로 볼록한 구면 형태를 갖는다. 상기 적층된 탄성판(124a)들과 보강판(124b)들의 곡률 반지름은 일정하다. 상기 탄성판(124a)들은 순차적으로 적층되며, 상기 보강판(124b)들은 상기 탄성판(124a)들 사이에 각각 배치된다. 즉, 상기 탄성판(124a)들과 상기 보강판(124b)들은 교대로 적층되며, 상기 탄성체(124)의 최하층 및 최상층에는 상기 탄성판(124a)이 위치한다. 상기 탄성판(124a)들 및 보강판(124b)들의 크기가 서로 다르며, 상대적으로 작은 크기의 상기 탄성판(124a)들 및 보강판(124b)들이 하부에 위치한다. 상기 보강판(124b)들은 상기 탄성판(124a)들의 형상 계수를 높여준다. 따라서, 상기 탄성체(124)는 높은 압축 하중을 견딜 수 있다. 상기 보강판(124b)들은 상기 탄성판(124a)들을 보강하여 상기 탄성판(124a)들이 상기 교량 상판의 회전 거동에 의해 파손되는 것을 방지한다.
일 예로, 상기 탄성판(124a)들의 경도는 일정할 수 있다. 상기 탄성체(124)의 단면적도 일정하다. 따라서, 상기 하부 플레이트(110)에 고정된 하부 강판(122)과 접촉하는 탄성체(124) 하부의 변형량과 상기 상부 강판(126)과 접촉하는 탄성체(124) 상부의 변형량이 동일하다. 그러므로, 상기 탄성체(124)가 안정적으로 변형될 수 있다.
다른 예로, 상기 탄성판(124a)들의 경도는 상기 탄성체(124)의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커질 수 있다. 상기 탄성체(124)의 단면적도 일정하므로, 상기 하부 플레이트(110)에 고정된 하부 강판(122)과 접촉하는 탄성체(124) 하부의 변형량보다 상기 상부 강판(126)과 접촉하는 탄성체(124) 상부의 변형량이 적다. 그러므로, 상기 탄성체(124)가 안정적으로 변형될 수 있다.
상기 상부 강판(126)은 상기 탄성체(124) 상에 구비된다. 상기 상부 강판(126)은 구면 형태의 하부면과 평탄한 상부면을 갖는다. 이때, 상기 하부면은 상기 탄성체(124)의 상부면과 대응하는 볼록한 구면 형태를 갖는다. 상기 상부 강판(126)은 원형인 것이 바람직하나, 사각형 등 다각형 형태를 가질 수도 있다.
또한, 상기 상부 강판(126)은 상부면 중앙에 홈(126a)을 갖는다. 일 예로, 상기 홈(126a)은 원형을 가질 수 있다.
한편, 상기 탄성판(124a)들 및 보강판(124b)들, 하부강판(122), 상부강판(126)은 열경화형 접착제에 의해 성형과 동시에 결합될 수 있다.
상기 외부 고무(128)은 순차적으로 적층된 상기 상부 강판(126), 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)의 측면을 감싸도록 구비된다. 상기 외부 고무(128)은 상기 상부 강판(126), 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)을 고정한다. 상기 외부 고무(128)은 고무를 포함할 수 있다.
상기 적층 부재(120)는 상기 상부 강판(126)의 상부면에 가이드 돌기(127)를 더 포함할 수 있다. 상기 가이드 돌기(127)는 상기 상부 강판(126)의 상부면 중앙을 따라 일 방향으로 연장한다. 일 예로, 상기 가이드 돌기(127)는 상기 상부 강판(126)과 별도로 형성된 후 상기 상부 강판(126)과 볼트 또는 용접에 의해 체결될 수 있다. 다른 예로, 상기 가이드 돌기(127)는 상기 상부 강판(126)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(127)는 상기 상부 플레이트(130)의 상기 일 방향으로 따라 수평 이동하도록 가이드한다.
상기 적층 부재(120)의 탄성체(124), 하부 강판(122)의 상부면 및 상부 강판(126)의 하부면이 모두 구면 형태를 가지므로, 상기 교량 상판의 회전 거동시 상기 탄성체(124), 하부 강판(122) 및 상부 강판(126)이 틸팅 각에 의해 회전하거나 수평 전단 이동할 수 있다. 따라서, 상기 교량 받침(100)은 보다 넓은 범위의 회전 거동을 수용할 수 있고, 상기 교량 상판으로부터 상기 교량 받침(100)으로 전이되는 부가적인 응력의 발생을 방지할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 적층 부재의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 적층 부재(120)는 하부 강판(122)의 상부면 및 상기 탄성판(124a)들과 보강판(124b)이 위로 볼록한 구면 형태를 가지며, 상기 상부 강판(126)의 하부면이 위로 오목한 구면 형태를 갖는다는 점을 제외하면 상기 적층 부재(120)에 대한 구체적인 설명은 도 1 및 도 2를 참조한 적층 부재(120)와 실질적으로 동일하므로 생략한다.
도 4는 도 1에 도시된 적층 부재의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 적층 부재(120)의 단면적은 상단에서 하단으로 갈수록 감소할 수 있다. 즉, 상기 적층 부재(120)는 상부면의 면적이 하부면의 면적보다 큰 원뿔대 형상 또는 다각뿔대 형상일 수 있다. 따라서, 상기 적층된 탄성판(124a)들과 보강판(124b)들의 크기, 즉 지름이 상기 탄성체(124)의 하부면에서 상부면으로 갈수록 커진다. 상기 탄성체(124)와 같이 스페리컬 형태의 크기가 다른 탄성판(124a)들과 보강판(124b)들이 적층되어 있으면 회전 거동을 적층면 내에서 전단거동으로 수용하게 된다. 따라서, 상기 탄성체(124)가 과도하게 수평전단 변형되더라도 수직 하중이 작용하는 면적이 확보되므로, 상기 탄성체(124)가 안정적인 상태를 유지할 수 있다. 그러므로, 상기 탄성체(124)가 상기 교량 상판의 회전 거동 및 수직 하중을 용이하게 수용할 수 있다.
한편, 상기 적층 부재(120)의 단면적이 하단에서 상단으로 갈수록 감소하는 경우, 상기 상부강판(126)의 단면적이 작아져 상기 미끄럼판(140)의 이동거리에 제한을 받는다. 따라서, 상기 교량받침(100)이 상기 교량상판의 상시 및 지진시의 수평거동을 수용하지 못하고 상기 교량상판을 쉽게 낙교 시킬 수 있다.
상기 적층 부재(120)는 하부 강판(122)의 상부면이 오목한 구면 형태를 가지고, 상기 탄성판(124a)들과 보강판(124b) 및 상기 상부 강판(126)의 하부면이 아래로 볼록한 구면 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 적층된 탄성판(124a)들과 보강판(124b)들의 곡률 반지름은 상기 탄성체(124)의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커지고, 상기 탄성판(124a)의 경도는 상기 탄성체(124)의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커진다.
상기 탄성체(124)의 하부로 갈수록 상기 탄성판(124a)의 경도는 커지며 크기는 작아지고, 상기 탄성체(124)의 상부로 갈수록 상기 탄성판(124a)의 경도는 작아지고 크기는 커지므로, 상기 탄성판(124a)의 크기에 따른 전단강성이 상하부 모두가 동일하게 구현되어 변형량도 동일하게 된다. 따라서, 상기 하부 플레이트(110)에 고정된 하부 강판(122)과 접촉하는 탄성체(124) 하부의 변형량과 상기 상부 강판(126)과 접촉하는 탄성체(124) 상부의 변형량이 동일하다. 그러므로, 상기 탄성체(124)가 안정적으로 변형될 수 있다.
한편, 상기 적층 부재(120)는 정렬 홀(129)을 더 포함할 수 있다. 상기 정렬 홀(129)은 상기 상부 강판(126), 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)의 중앙 부위를 상하로 관통한다. 상기 정렬 홀(129)은 상기 적층 부재(120)의 성형 전에 상기 상부 강판(126), 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)을 정렬하고 상기 상부 강판(126), 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)의 이동을 방지하기 위해 사용된다. 예를 들면, 상기 정렬 홀(129)에 봉(미도시)을 삽입하여 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)을 정렬하고 상기 상부 강판(126), 상기 탄성체(124) 및 상기 하부 강판(122)의 성형 전 가 조립 상태에서의 이동을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 적층 부재의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 적층 부재(120)는 하부 강판(122)의 상부면 및 상기 탄성판(124a)들과 보강판(124b)이 위로 볼록한 구면 형태를 가지며, 상기 상부 강판(126)의 하부면이 위로 오목한 구면 형태를 가지는 것을 제외하면, 상기 적층 부재(120)에 대한 구체적인 설명은 도 4를 참조한 적층 부재(120)에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로 생략한다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 상부 플레이트(130)는 평판 형태를 가지며, 상기 교량 상판의 하부면에 고정된다. 일 예로, 상기 상부 플레이트(130)는 앵커 볼트를 이용하여 상기 상부 플레이트(130)와 체결될 수 있다. 상기 상부 플레이트(130)는 대략 원판 또는 사각판 형상을 갖는다.
상기 상부 플레이트(130)는 상기 적층 부재(120)의 상부 강판(126) 상에 이동 가능하도록 구비된다. 상기 상부 플레이트(130)는 하부면 중앙에 상기 일 방향을 따라 연장하는 제1 가이드 홈(132)을 포함한다. 상기 제1 가이드 홈(132)은 상기 상부 강판(126)의 가이드 돌기(127)를 수용한다. 따라서, 상기 상부 플레이트(130)가 상기 가이드 돌기(127)에 의해 가이드되면서 상기 일 방향으로 이동할 수 있다.
상기 미끄럼판(140)과 상기 불소수지판(150)은 상기 상부 강판(126)과 상기 상부 플레이트(130) 사이에 배치되며, 상기 상부 강판(126)에 대한 상기 상부 플레이트(130)의 이동을 원활하게 한다.
상기 미끄럼판(140)은 상기 상부 플레이트(130)의 하부면에 부착된다. 예를 들면, 상기 미끄럼판(140)은 용접 또는 나사 체결에 의해 상기 상부 플레이트(130)에 부착된다. 일 예로, 상기 미끄럼판(140)은 상기 상부 플레이트(130)에서 제1 가이드 홈(132)이 형성된 영역을 제외한 영역에 부착될 수 있다. 다른 예로, 상기 미끄럼판(140)은 상기 제1 가이드 홈(132)이 형성된 영역을 포함한 상기 상부 플레이트(130)의 하부면 전체 영역에 부착될 수 있다. 상기 미끄럼판(140)은 마찰 저항을 줄이기 위해 스테인리스 재질을 포함할 수 있다.
상기 불소 수지판(150)은 상기 상부 강판(126)의 홈(126a)에 구비된다. 일 예로, 상기 미끄럼판(140)이 상기 상부 플레이트(130)에서 제1 가이드 홈(132)이 형성된 영역을 제외한 영역에 부착되는 경우, 상기 불소 수지판(150)은 상기 상부 강판(126)의 홈(126a)을 커버하도록 구비될 수 있다. 다른 예로, 상기 미끄럼판(140)이 상기 제1 가이드 홈(132)이 형성된 영역을 포함한 상기 상부 플레이트(130)의 하부면 전체 영역에 부착되는 경우, 상기 불소 수지판(150)은 상기 상부 강판(126)의 홈(126a)과 상기 가이드 돌기(127)를 커버하도록 구비될 수 있다.
상기 불소 수지판(150)의 두께는 상기 홈(126a)의 깊이보다 두껍다. 따라서, 상기 불소 수지판(150)은 상기 상부 강판(126)의 상면으로부터 돌출된다. 그러므로, 상기 불소 수지판(150)의 상면은 상기 미끄럼판(140)의 하면과 접촉할 수 있다.
상기 불소 수지판(150)은 불소 수지를 포함한다. 상기 불소 수지의 예로는 PTFE (polytetrafluroethylene), FEP (fluoroethylenepropylene), PEA (perfluoroalkoxy), ETFE (ethylenetetrafluroethylene) 등을 들 수 있다. 상기 불소 수지는 내마찰성, 내마모성, 내크리프성 등이 우수하다. 따라서, 상기 불소 수지판(150)은 상기 미끄럼판(140)의 미끄러짐을 원활하게 하고, 상기 교량 상판의 하중에 의해 쉽게 파손되지 않는다.
한편, 상기 불소 수지판(150)은 상면에 다수의 딤플들(미도시)을 갖는다. 상기 딤플들은 상기 불소 수지판(150)과 상기 미끄럼판(140) 사이로 제공되는 윤활유를 저장한다. 상기 윤활유는 상기 불소 수지판(150)과 상기 미끄럼판(140) 사이의 마찰 저항을 감소시키므로, 상기 미끄럼판(140)의 미끄러짐을 보다 원활하게 할 수 있다.
상기와 같이 교량 받침(100)은 상기 하부 강판(122), 탄성체(124) 및 상부 강판(126)이 구면 형태로 적층되므로, 상기 교량 상판의 회전 거동 범위가 크더라도 상기 교량 받침(100)이 상기 회전 거동을 수용할 수 있다. 따라서, 과도한 회전 거동으로 인한 상기 교량 받침(100)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 교량 받침(100)에서 상기 상부 플레이트(130)가 상기 상부 강판(126)과 미끄럼 접촉하면서 수평 이동할 때, 상기 상부 플레이트(130)의 이동이 상기 상부 플레이트(130) 및 상기 상부 강판(126)에 각각 형성된 가이드홈(132) 및 가이드 돌기(127)에 의해 안내된다. 따라서, 상기 상부 플레이트(130)의 수평 이동에 대한 안전성 및 정확성을 확보할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 정면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 교량 받침을 설명하기 위한 측면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 교량 받침(200)은 하부 플레이트(210), 적층 부재(220), 상부 플레이트(230), 미끄럼판(240), 불소 수지판(250), 가이드 부재(260)들 및 댐퍼(270)들을 포함한다.
상기 상부 플레이트(230)가 한 쌍의 제2 가이드 홈(234)들을 더 포함한다는 점을 제외하면, 상기 하부 플레이트(210), 적층 부재(220), 상부 플레이트(230), 미끄럼판(240) 및 불소 수지판(250)에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 5를 참조한 하부 플레이트(110), 적층 부재(120), 상부 플레이트(130), 미끄럼판(140) 및 불소 수지판(150)에 대한 설명과 실질적으로 동일하므로 생략한다.
상기 상부 플레이트(230)의 제2 가이드 홈(234)들은 상기 적층 부재(220)의 가이드 돌기(227)가 연장하는 일 방향과 평행한 상기 상부 플레이트(230)의 상부면 양 측면 중앙 부위에 각각 배치되며, 상기 일 방향을 따라 연장한다. 즉, 상기 가이드 홈(234)들은 상기 양 측면 전체에 걸쳐 형성되는 것이 아니라 중간 부분에 일정한 길이로 형성된다.
상기 가이드 부재(260)들은 일단부가 상기 하부 플레이트(210)의 양측에 각각 고정되며, 상기 일단부와 반대되는 타단부가 상기 상부 플레이트(230)의 제2 가이드 홈(234)들에 각각 삽입된다. 따라서, 상기 가이드 부재(260)들은 교량상판의 과도한 부반력을 잡아주며 상기 상부 플레이트(230)의 상기 일 방향 이동을 가이드한다. 그러므로, 상기 상부 플레이트(230)가 보다 안정적으로 상기 일 방향을 따라 이동할 수 있다.
또한, 상기 제2 가이드 홈(234)들의 길이만큼 상기 가이드 부재(260)들이 상기 상부 플레이트(230)의 이동을 가이드할 수 있다. 따라서, 상기 상부 플레이트(230)는 상기 제2 가이드 홈(234)들의 길이만큼 수평 이동할 수 있다.
상기 댐퍼(270)들은 상기 적층 부재(220)의 양측에 상기 일 방향을 따라 각각 배치된다. 상기 댐퍼(270)들 각각은 고정 부재(272)들에 의해 상기 하부 플레이트(210) 및 상기 상부 플레이트(230)에 각각 고정된다. 상기 댐퍼(270)들은 상기 하부 플레이트(210) 및 상기 적층 부재(220)에 대해 상기 상부 플레이트(230)가 상기 일 방향으로 급격하게 이동하는 것을 완충한다. 따라서, 상기 댐퍼(270)들은 상기 교량 받침(200)의 수평 변위를 안정적으로 제어할 수 있다. 상기 댐퍼(270)들의 예로는 점성 댐퍼, 유압 댐퍼, 강재 댐퍼, STU(Shock Transmission Unit) 등을 들 수 있다.
상기와 같이 교량 받침(200)은 상기 적층 부재(220)의 하부 강판, 탄성체 및 상부 강판이 구면 형태로 적층되므로, 상기 교량 상판의 회전 거동 범위가 크더라도 상기 교량 받침(200)이 상기 회전 거동을 수용할 수 있다. 따라서, 과도한 회전 거동으로 인한 상기 교량 받침(200)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 교량 받침(200)에서 상기 상부 플레이트(230)가 상기 적층 부재(220)과 미끄럼 접촉하면서 수평 이동할 때, 상기 상부 플레이트(230)의 이동이 상기 상부 플레이트(230) 및 상기 적층 부재(220)에 각각 형성된 가이드홈(232) 및 가이드 돌기(227)에 의해 안내된다. 따라서, 상기 상부 플레이트(230)의 수평 이동에 대한 안전성 및 정확성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 교량 받침(200)에서 상기 제2 가이드 홈(234)의 길이에 따라 상기 상부 플레이트(230)의 이동 범위가 제한될 수 있다. 따라서, 상기 상부 플레이트(230)가 상기 적층 부재(220)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 교량 받침(300)은 하부 플레이트(310), 적층 부재(320), 상부 플레이트(330), 미끄럼판(340) 및 불소 수지판(350)을 포함한다.
상기 적층 부재(320)가 가이드 돌기를 포함하지 않으며, 상기 상부 플레이트(330)가 가이드 홈을 포함하지 않는다 점을 제외하면, 상기 하부 플레이트(310), 적층 부재(320), 상부 플레이트(330), 미끄럼판(340) 및 불소 수지판(350)에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 5를 참조한 하부 플레이트(110), 적층 부재(120), 상부 플레이트(130), 미끄럼판(140) 및 불소 수지판(150)에 대한 설명과 실질적으로 동일하다.
구체적으로, 상기 하부 플레이트(310)에 하부 강판(322), 탄성체(324) 및 상부 강판(326)을 포함하는 상기 적층 부재(320)가 고정된다. 상기 미끄럼판(340)은 상기 상부 플레이트(330)의 하부면에 부착되며, 상기 불소 수지판(350)은 상기 상부 강판(326)의 홈(326a)에 구비된다. 따라서, 상기 미끄럼판(340)과 상기 불소수지판(350)은 상기 상부 강판(326)에 대한 상기 상부 플레이트(330)의 수평 방향 이동을 원활하게 한다.
상기 교량 받침(300)은 상기 하부 강판(322), 탄성체(324) 및 상부 강판(326)이 구면 형태로 적층되므로, 상기 교량 상판의 회전 거동 범위가 크더라도 상기 교량 받침(300)이 상기 회전 거동을 수용할 수 있다. 따라서, 과도한 회전 거동으로 인한 상기 교량 받침(300)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 교량 받침(300)에서 상기 상부 플레이트(330)가 상기 상부 강판(326)과 미끄럼 접촉하면서 전 방향으로 원활하게 이동할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 받침을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 교량 받침(400)은 하부 플레이트(410), 적층 부재(420), 상부 플레이트(430) 및 전단 고정키(440)를 포함한다.
상기 적층 부재(420)가 가이드 돌기를 포함하지 않는다는 점을 제외하면, 상기 하부 플레이트(410) 및 적층 부재(420)에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 5를 참조한 하부 플레이트(110) 및 적층 부재(120)에 대한 설명과 실질적으로 동일하다.
구체적으로, 상기 하부 플레이트(410)에 하부 강판(422), 탄성체(424) 및 상부 강판(426)을 포함하는 상기 적층 부재(420)가 고정된다. 상기 적층 부재(420)는 상기 상부 강판(426)의 상부면 중앙에 제1 홈(426a)을 갖는다.
상기 상부 플레이트(430)는 평판 형태를 가지며, 교량 상판의 하부면에 고정된다. 일 예로, 상기 상부 플레이트(430)는 앵커 볼트를 이용하여 상기 교량 상판과 체결될 수 있다. 상기 상부 플레이트(430)는 대략 원판 또는 사각판 형상을 갖는다.
상기 상부 플레이트(430)는 하부면 중앙에 상기 제1 홈(426a)과 대응하는 제2 홈(430a)을 갖는다.
상기 상부 플레이트(430)는 상기 적층 부재(420)의 상부 강판(426)에 고정된다. 일 예로, 상기 상부 플레이트(430)와 상기 상부 강판(426)은 볼트에 의해 체결될 수 있다.
상기 전단 고정키(440)는 상기 적층 부재(420)와 상기 상부 플레이트(430) 사이에 배치된다. 구체적으로, 상기 상부 강판(426)의 제1 홈(426a)과 상기 상부 플레이트(430)의 제2 홈(430a)에 삽입된다. 상기 전단 고정키(440)는 상기 적층 부재(420)에 대한 상기 상부 플레이트(430)의 수평 이동을 제한한다.
상기 상부 플레이트(430)와 상기 상부 강판(426)을 체결하는 상기 볼트가 수평 방향의 전단력에 견디는 힘이 부족한 경우, 상기 전단 고정키(440)는 상기 볼트의 내전단력을 보완한다.
한편, 상기 볼트의 내전단력이 충분한 경우, 상기 전단 고정키(440)가 구비되지 않을 수 있다. 또한, 상기 볼트없이 상기 전단 고정키(440)만 구비될 수도 있다.
상기와 같이 교량 받침(400)은 상기 하부 강판(422), 탄성체(424) 및 상부 강판(426)이 구면 형태로 적층되므로, 상기 상부 플레이트(430)와 고정된 교량 상판의 회전 거동 범위가 크더라도 상기 교량 받침(400)이 상기 회전 거동을 수용할 수 있다. 따라서, 과도한 회전 거동으로 인한 상기 교량 받침(400)의 손상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 교량 받침은 넓은 범위를 갖는 교량 상판의 회전 거동을 수용할 수 있으므로, 상기 회전 거동에 의한 상기 교량 받침의 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 교량 받침의 수명을 연장시키고 상기 교량 받침이 구비된 교량 구조물의 안정성을 확보할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 교량 받침 110 : 하부 플레이트
120 : 적층 부재 122 : 하부 강판
124 : 탄성체 126 : 상부 강판
129 : 납봉 130 : 상부 플레이트
140 : 미끄럼판 150 : 불소 수지판
160 : 가이드 부재

Claims (11)

  1. 평판 형태를 갖는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트 상에 고정되며 상부면이 구면 형태를 갖는 하부 강판과, 상기 하부 강판 상에 구비되며 구면 형태를 각각 갖는 탄성판들과 보강판들이 교대로 적층된 탄성체 및 상기 탄성체 상에 구비되며, 하부면이 구면 형태를 갖는 상부 강판을 포함하는 적층 부재;
    상기 적층 부재 상에 배치되며, 상기 적층 부재에 의해 지지되는 상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트의 하부면에 고정되는 미끄럼판; 및
    상기 적층 부재의 상부면에 구비되며, 상기 미끄럼판의 미끄러짐을 원활하게 하는 불소 수지판을 포함하며,
    상기 탄성판들의 경도는 상기 탄성체의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적층 부재의 단면적이 일정한 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적층 부재는 상기 상부 강판, 탄성체 및 하부 강판을 관통하여 구비되는 정렬 홀을 더 포함하고,
    상기 적층 부재는 상부면에서 하부면으로 갈수록 단면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 교량용 받침
  4. 제3항에 있어서, 상기 탄성판들과 상기 보강판들의 곡률 반지름은 상기 탄성체의 하부면에서 상부면으로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 적층 부재는 상기 상부 강판의 상부면 중앙에 일 방향으로 연장하는 가이드 돌기를 더 포함하고, 상기 상부 플레이트가 상기 가이드 돌기에 의해 가이드되면서 이동하도록 상기 상부 플레이트는 상기 가이드 돌기와 맞물리는 제1 가이드 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  8. 제7항에 있어서, 상기 상부 플레이트는 상기 일 방향과 평행한 상기 상부 플레이트의 상부 양측 중앙에 상기 일 방향을 따라 일정한 길이로 형성되는 제2 가이드 홈들을 더 포함하고,
    일단이 상기 하부 플레이트의 양측에 각각 고정되고 상기 일단과 반대되는 타단이 상기 제2 가이드 홈들에 각각 삽입되며 상기 상부 플레이트의 상기 일 방향 이동 범위 및 상기 상부 플레이트의 부반력을 제한하는 가이드 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  9. 제8항에 있어서, 양단이 상기 하부 플레이트 및 상부 플레이트에 각각 고정되며, 상기 하부 플레이트에 대한 상기 상부플레이트의 상기 일 방향 이동을 제어하는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  10. 평판 형태를 갖는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트 상에 고정되며 상부면이 구면 형태를 갖는 하부 강판과, 상기 하부 강판 상에 구비되며 구면 형태를 각각 갖는 탄성판들과 보강판들이 교대로 적층된 탄성체 및 상기 탄성체 상에 구비되며, 하부면이 구면 형태를 갖는 상부 강판을 포함하는 적층 부재;
    상기 적층 부재 상에 배치되며, 상기 적층 부재에 의해 지지되는 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트와 상기 적층 부재의 상부 강판 사이에 삽입되며, 상기 적층 부재에 대한 상기 상부 플레이트의 수평 이동을 제한하는 전단 고정키를 포함하며,
    상기 탄성판들의 경도는 상기 탄성체의 상부면에서 하부면으로 갈수록 커지고, 상기 상부 플레이트는 상기 적층 부재의 상부 강판에 볼트에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 교량용 받침.
  11. 삭제
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