KR101048422B1 - 신축이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조물에 가해지는 하중을 분산시켜 구조물의 파손을 방지할 수 있고, 시공이 간편하며, 보수시 손상된 부위만 교체하면 되므로 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 빗물이나 각종 이물질의 유입을 최소화하여 부식 또는 손상에 따른 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 신축이음장치에 관한 것이다.

본 발명의 주요구성은 이음틈새를 폐쇄하며, 상호 대향되어 결합되는 한 쌍의 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트의 하부에 위치하며 상기 베이스플레이트를 지지하는 보조플레이트를 포함하여 구성되는 앵글과; 보조플레이트를 연결하고, 일부가 신축 가능하게 하부 방향으로 구부러진 물받이수단; 및 상기 앵글과 상기 물받이수단 사이에 배치되고, 상기 앵글을 관통하여 상기 구조물에 삽입되며, 외면에 합성수지 재질의 피복이 덮여 있는 하나 또는 둘 이상의 앵커; 가 포함된다.

신축이음장치, 구조물, 교량, 앵글, 물받이수단, 앵커, 피복

Description

신축이음장치{EXPANSION JOINT}

본 발명은 구조물에 가해지는 하중을 분산시켜 구조물의 파손을 방지할 수 있고, 시공이 간편하며, 보수시 손상된 부위만 교체하면 되므로 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 빗물이나 각종 이물질의 유입을 최소화하여 부식 또는 손상에 따른 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 신축이음장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 등과 같은 구조물에는 온도변화, 크리프(Creep) 및 건조수축(Shrinkage), 시공오차, 재하 하중, 지진 및 지반의 침하 등의 여러 원인에 의한 변형 응력이 작용된다.

만약, 이러한 응력이 해방되지 않고 구속되게 된다면 구조물에 균열을 발생시키고 파손시킬 우려가 있으므로, 구조물의 건조시에는 필수적으로 일정구간마다 유격되는 틈새인 이음틈새를 두고 있으며, 이음틈새에는 별도의 신축이음장치를 설치하여 구조물의 변형에 따른 동적거동을 원활히 수용하면서 해당 이음틈새를 폐쇄하도록 하고 있다.

일 예로 구조물이 교량인 경우, 교량은 하부의 다수개의 교각과, 교각의 상부에 안착되어 도로를 형성하게 되는 다수개의 상판으로 구성되며, 상판과 상판이 연결되는 부분에는 양쪽 상판의 동적거동을 원활히 수용할 수 있도록 적정 유격 폭으로 이음틈새가 구비되게 된다.

그리고, 이러한 이음틈새를 수평방향으로 연결하여 폐쇄함으로써 상부에서 주행하게 되는 차량이 원활히 주행할 수 있도록 하면서, 빗물이나 각종 이물질이 해당 이음틈새를 통해 유입, 낙하하여 교량의 하부 시설물들을 오염시키거나 부식시키는 것을 방지하기 위하여 신축가능한 신축이음장치가 이음틈새에 설치된다.

신축이음장치는 구조물의 안전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치면서, 구조물의 전체 구성 중에서도 가장 파손 및 교체빈도가 높은 요소이므로 기본적으로 신축기능과 밀폐기능을 완벽하면서 내구성 있게 제공할 수 있어야 함은 물론, 외부 노출시의 자외선이나 각종 화학물질에 대한 저항성도 우수하여야 하고, 신속한 시공이 가능하여 보수시 교통통제 등을 가능한 줄일 수 있어야 한다.

신축이음장치는 주로 고무형과 강재형으로 구분되며, 대부분 일체로 앵커볼트를 구비하여, 이음틈새 양측의 구조물에 대하여 그 앵커볼트를 통해 고정되되, 구조물 내에 심어진 철근들에 대해 앵커볼트를 각각 용접하고, 또한 앵커볼트 부분을 감싸도록 추가로 무수축 또는 일반콘크리트를 타설하여 양생시킴으로써 견고하게 고정되도록 하였으나, 앵커볼트를 일일이 용접하고 콘크리트를 양생하는 과정에 많은 노동력과 시간이 소요되어 시공성이 나쁜 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 구조물에 가해지는 하중을 분산시켜 구조물의 파손을 방지할 수 있는 신축이음장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 시공이 간편하고, 보수시 손상된 부위만 교체하면 되므로 비용을 절감할 수 있는 신축이음장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 빗물이나 각종 이물질의 유입을 최소화하여 부식 또는 손상에 따른 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 신축이음장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 구조물의 이음틈새 내에 설치되는 신축이음장치는, 이음틈새를 폐쇄하며, 상호 대향되어 결합되는 한 쌍의 베이스플레이트와 베이스플레이트를 지지하는 보조플레이트를 포함하여 구성되는 앵글과; 보조플레이트를 연결하고, 일부가 신축 가능하게 하부 방향으로 구부러진 물받이수단; 및 상기 앵글과 상기 물받이수단 사이에 배치되고, 상기 앵글을 관통하여 상기 구조물에 삽입되며, 외면에 합성수지 재질의 피복이 덮여 있는 하나 또는 둘 이상의 앵커; 가 포함된다.

본 발명의 신축이음장치는 구조물에 가해지는 하중을 분산시켜 구조물의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 시공이 간편하고, 보수시 손상된 부위만 교체하면 되므로 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 빗물이나 각종 이물질의 유입을 최소화하여 부식 또는 손상에 따른 유지보수비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치의 분해도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치의 조립도이며, 도 3은 도 2에 도시된 신축이음장치의 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치는 크게 앵글(10)과 물받이수단(20) 및 앵커(30)가 포함되어 구성된다.

앵글(10)은 신축이음장치(100)가 시공되면 외부에 노출되는 부분으로써, 교량의 상판에 설치된 경우 그 상측을 차량 등이 주행하여 지나가게 된다. 특히, 중량이 많이 나가는 차량 등이 지나갈 경우 앵글(10)이 파손될 우려가 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예에서는 앵글(10)이 상호 대향되어 결합되는 한 쌍의 베이스플레이트(12)와, 베이스플레이트(12)를 하부에서 지지하는 한 쌍의 보조플레이트(14)를 포함하여 구성되고, 각각의 베이스플레이트(12)와 보조플레이트(14)는 볼트(B), 예를 들어 스프링볼트로 고정되어 하나의 몸체를 이루게 된다. 즉, 볼트(B)에 의해 베이스플레이트(12) 하나와 보조플레이트(14) 하나가 결합되어 하나의 몸체를 이루고, 이러한 몸체 두개가 결합되어 하나의 앵글(10)을 구성함으로써 이음틈새를 폐쇄하게 된다.

한편, 보조플레이트(14)에는 하기에 서술하는 앵커(30) 및 보조앵커(31)가 결합되도록 앵커결합공(14a)이 형성된다.

이러한 앵글(10) 및 보조앵커(31)는 공지의 기술인 관계로 자세한 설명은 하지 않으나 스테인레스 또는 스틸 재질로 형성하여 동절기 제설작업 등에 사용되는 염화칼슘 및 기타 화학성분으로부터 내부식성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

물받이수단(20)은 앵글(10), 특히 한 쌍으로 구성되는 보조플레이트(14)를 연결하도록 결합되고, 일부가 신축 가능하게 하부 방향으로 구부러지도록 형성됨으로써 빗물이나 각종 이물질이 이음틈새에 유입될 경우 이를 받을 수 있도록 배치된다.

이와 같이 물받이수단(20)은 신축 가능하게 하부 방향으로 구부러진 반원 형상에 의해 구조물(200)의 동적거동이 있을 경우 파손되지 않고 신축 된다.

앵커(30)는 하나 또는 둘 이상의 개수가 구비되며 앵글(10)과 물받이수단(20) 사이에 배치되고, 보조플레이트(14)의 앵커결합공(14a)을 관통하여 외부로 돌출된 상태로 구조물(200)에 삽입된다. 앵커(30)는 외면에 합성수지 재질의 피복이 덮이도록 구성될 수 있다. 이와 같은 앵커(30)의 피복에 의해 구조물(200)에 삽입되는 앵커(30)가 완전히 고정되지 않게 된다.

보조앵커(31)는 일단이 보조플레이트(14)의 앵커결합공(14a)에 고정되고, 타 단이 구조물(200)의 철근(230)에 고정된다.

그리고, 보조플레이트(14)에 형성된 앵커결합공(14a)의 직경은 앵커(30)가 밀착된 상태로 통과할 수 있는 직경으로 형성된다. 여기서, 앵커(30)의 양단부와 앵커결합공(14a)에 상호 나사산을 형성하여 나사결합시킬 수도 있고, 용접하여 결합시킬 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치의 설치상태도이다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치는 각종 구조물에 사용할 수 있으며, 이하에서는 교량의 이음틈새에 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

도 4에 나타나는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치가 구조물(200), 즉 교량에 시공되어 있다.

교량(200)은 콘크리트(210)와 아스콘(220) 및 철근(230) 등으로 구성되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치(100)는 교량(200) 중 도로를 형성하는 상판측의 이음틈새에 시공되어 앵글(10), 특히 베이스플레이트(32)가 외부에 노출되게 된다.

이와 같이 앵글(10)은 다수 개의 부품, 즉 한 쌍의 베이스플레이트(12)와, 베이스플레이트(12)를 지지하는 보조플레이트(14)로 구성됨으로써 시공이 간편하고, 보수시에도 부품 중 손상된 부품만 교체하면 되므로 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

그리고 앵글(10), 특히 보조플레이트(14)의 측부에는 콘크리트(210)와 아스 콘(220), 철근(230) 등으로 구성되는 교량(200) 내의 철근(230)과 연결되어 신축이음장치(100)를 지지하는 볼트(B), 예를 들어 스타트볼트를 사용하여 신축이음장치(100)가 지지된다.

한편, 이와 같이 신축이음장치(100)를 설치한 후 일정 시간이 지나 물받이수단(20)을 교체하고자 하는 경우에는 앵글(10)을 분리한 다음 별도의 분리과정 없이 물받이수단(20)을 교체할 수 있으므로, 신속하고 간편하게 작업을 수행할 수 있다.

여기서, 앵커(30)는 앵글(10)과의 결합이 용이하도록 외면에 합성수지 재질의 피복이 덮이게 된다. 만약 앵커(30)에 피복이 덮여있지 않을 경우 콘크리트(210)와 앵커(30)가 완전히 고정될 우려가 있으며, 이러한 경우 신축이음장치(100)는 그 기능을 상실할 수 있으므로 피복을 사용하여 앵커(30)가 콘크리트(210)와 완전히 결합되지 않도록 하게 된다.

이와 같이 교량(200)에 적용되어 있는 신축이음장치(100)는 1차적으로 보조앵커(31)가 철근(230)에 고정되어 지지되고, 2차적으로 앵커(30)를 이용하여 지지되는 것이다. 이에 따라 교량(200)의 상판 한쪽이 천재지변이나 다른 외력에 의해 좌굴이 발생하더라도 앵커(30)가 교량(200) 양쪽의 상판을 연결하고 있어 편심에 의한 좌굴을 방지할 수 있게 된다.

또한, 신축이음장치(100)에 의해 교량(200)의 상판과 상판이 연결되게 되는데, 이러한 교량(200)에 대형 차량과 같은 중량이 많이 나가는 차량 등이 지나갈 경우 신축이음장치(100)와 접하는 교량(200)의 상판 부분에 휨현상이 발생하는 등 교량에 가해지는 하중이 크게 된다.

이에, 본 발명의 일 실시예와 같이 앵커(30)를 사용함으로써 신축이음장치(100)와 접해있는 교량(200)의 한쪽 또는 다른 쪽 상판에 가해지는 하중을 분산시켜 교량(200)의 파손을 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치의 분해도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치의 조립도.

도 3은 도 2에 도시된 신축이음장치의 평면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신축이음장치의 설치상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 앵글 12: 베이스플레이트

14: 보조플레이트 14a: 앵커결합공

20: 물받이수단 30: 앵커

31 : 보조앵커 100: 신축이음장치

200: 구조물 210: 콘크리트

220: 아스콘 230: 철근

B: 볼트

Claims (5)

1. 구조물의 이음틈새 내에 설치되는 신축이음장치에 있어서,

   상기 이음틈새를 폐쇄하며, 상호 대향되어 결합되는 한 쌍의 베이스플레이트와 상기 베이스플레이트의 하부에 위치하며 상기 베이스플레이트를 지지하는 보조플레이트를 포함하여 구성되는 앵글과;

   상기 보조플레이트에 연결하고, 일부가 신축 가능하게 하부 방향으로 구부러진 물받이수단; 및

   상기 앵글과 상기 물받이수단 사이에 배치되고, 상기 앵글을 관통하여 상기 구조물에 삽입되며, 외면에 합성수지 재질의 피복이 덮여 있는 하나 또는 둘 이상의 앵커;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조플레이트에는 상기 앵커가 결합되도록 앵커결합공이 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스플레이트와 보조플레이트는 볼트 결합으로 고정되는 것을 특징으로 하는 신축이음장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 일단이 상기 보조플레이트(14)의 앵커결합공(14a)에 고정되고, 타단이 구조물(200)의 철근(230)에 고정되는 보조앵커(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음장치.

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