KR101291685B1 - 구면베어링을 이용한 교량받침 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구면베어링을 이용한 교량받침에 관한 것으로, 교량 상판과 교각 사이에 설치되어 교량 상판의 하중을 지지하고 수평하중과 회전변위를 수용하는 교량받침에 있어서, 상기 상판의 하면에 구비되고 하측에 수용홈이 형성된 중간판; 상기 중간판의 하부에 구비되어 회전운동을 수용하는 회전디스크; 상기 회전디스크 하부에 구비되고 하부는 교각에 고정되는 앵커링; 상기 회전디스크를 관통하고 상측은 상기 중간판의 수용홈에 삽입되고, 하측은 앵커링의 내부로 삽입되는 핀; 및 상기 핀 상측 외주면에 구비되는 볼록구면베어링과, 상기 중간판의 수용홈에 구비되고 상기 볼록구면베어링과 상대적 운동을 허용하는 오목구면베어링으로 구성된 베어링세트;가 포함되되, 상기 오목구면베어링의 하부에는 스페이스링이 더 구비되어 상기 오목구면베어링을 지지하고, 상기 회전디스크와 앵커링 사이에는 상기 회전디스크의 하면보다 넓은 평면을 가진 분할링이 더 구비되어 상기 회전디스크를 받치는 것을 기술적 요지로 하여 중간판과 핀 사이에 베어링으로 회전수용을 원할하게 할 수 있는 구면베어링을 이용한 교량받침에 관한 것이다.

Description

구면베어링을 이용한 교량받침{A bridge bearing using spherical bearing}

본 발명은 교량받침에 관한 것으로, 교량과 교각 사이에 설치되어 핀에 구비된 구면베어링으로 교량의 수평하중과 회전변위를 최대한 수용할 수 있는 구면베어링을 이용한 구명베어링을 이용한 교량받침에 관한 기술이다.

통상적으로 교량받침은 교량과 교각 사이에 구비되어 수평하중과 회전변위를 수용하여 교량을 외부 힘으로부터 지지할 수 있도록 하는 장치이다.

본 발명과 관련된 종래 기술로는 대한민국 등록특허 10-1205907 '교량용 완충 받침장치'가 개시되어 있다.

도 1은 종래의 교량용 완충 받침장치의 구성 단면도를 나타낸 것으로, 도 1을 참조하면 교량의 상판 하면에 고정되는 지지판(10)과, 상기 지지판의 하면에 고정되어 완충작용을 하는 완충부재(30)와, 교각의 상면에 고정되고 원형의 수용홈(62)이 형성되는 브라켓(60)과, 상기 지지판(10)의 하면에 고정되고 완충부재를 통과하여 수용홈에 삽입되는 핀 부재(40)를 포함하고, 상기 핀 부재가 측방향으로 유동되도록 상기 수용홈의 내경은 핀부재의 외경에 비해 크게 형성되어, 구조를 단순화하여 설치가 쉽고 제조비용을 줄이면서 교량이 연신 및 수축할 수 있도록 교량의 상판이 슬라이드 이동 가능하게 지지하고 상판에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.

여기서, 상기 지지판에 고정되는 핀 부재는, 상기 교량상판으로부터 상기 지지판으로 전달되는 하중을 수용홈을 통하여 하부교각에 전달해야 하며, 동시에 상기 지지판이 회전하면 핀 부재도 수용홈의 제한된 공간내에서 회전운동을 수용해야 한다. 종래에는 상기 핀 부재의 하측 수용홈에 삽입되는 부분을 구면으로 하여 회전운동을 용이하게 하거나, 수용홈과 핀 부재 사이의 틈새를 크게 두어 핀 부재가 회전운동을 하여도 간섭을 최소화하였다. 그러나, 상기 핀 부재에 구면을 두는 경우, 수용홈과 핀 부재가 면접촉이 아닌 선접촉이 되어 국부적으로 접촉하므로 안정성이 떨어지고 핀 부재가 매우 크게 되는 단점이 있으며 또한 수용홈과 핀 부재 사이에 틈새를 크게 두는 경우, 상기 지지판이 회전하면 상기 수용홈과 핀 부재가 면접촉이 아닌 부분접촉이 되어 국부적으로 접촉하므로 안정성이 떨어지고 상기 수용홈과 핀 부재가 매우 길어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 교량을 받치는 중간판과 핀의 결합이 쉽도록 하고, 중간판의 회전이 핀의 상부에서 이루어져 회전변위가 이루어져도 핀과 앵커링은 항상 면접촉이 이루어져 수평력을 안전하게 전달할 수 있는 구면베어링을 이용한 교량받침을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 교량 상판과 교각 사이에 설치되어 교량 상판의 하중을 지지하고 수평하중과 회전변위를 수용하는 교량받침에 있어서, 상기 상판의 하면에 구비되고 하측에 수용홈이 형성된 중간판; 상기 중간판의 하부에 구비되어 회전운동을 수용하는 회전디스크; 상기 회전디스크 하부에 구비되고 하부는 교각에 고정되는 앵커링; 상기 회전디스크를 관통하고 상측은 상기 중간판의 수용홈에 삽입되고, 하측은 앵커링의 내부로 삽입되는 핀; 및 상기 핀 상측 외주면에 구비되는 볼록구면베어링과, 상기 중간판의 수용홈에 구비되고 상기 볼록구면베어링과 상대적 운동을 허용하는 오목구면베어링으로 구성된 베어링세트;가 포함되어 상기 중간판의 회전을 지지하되, 상기 오목구면베어링의 하부에는 스페이스링이 더 구비되어 상기 오목구면베어링을 지지하고, 상기 회전디스크와 앵커링 사이에는 상기 회전디스크의 하면보다 넓은 평면을 가진 분할링이 더 구비되어 상기 회전디스크를 받치는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 스페이스링은 내주면이 경사져 상기 회전디스크와 인접한 부분에 틈새를 최소화 하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 앵커링의 하부에는 덮개판이 더 구비되어 상기 앵커링의 하부를 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.

상기 핀의 하부 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 앵커링의 내부면에는 탭이 형성되어 상기 핀의 하부와 체결 가능한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 중간판과 핀 사이를 오목구면베어링과 볼록구면베어링을 적용하여 회전운동을 하더라도 핀과 앵커링의 수용홈이 항상 균일한 면접촉을 이루게하여 작은 크기로 큰 수평하중을 분담할 수 있다.

그리고, 핀을 회전시켜 회전디스크의 상면까지 핀이 내려오면 중간판을 수평방향으로 빼낼 때, 간섭이 생기지 않아 기존의 교체가 불가능하였던 것을 해결하여 유지 보수가 용이한 이점이 있다.

또한, 기존 각 코너에 위치된 앵커볼트와 앵커소켓을 이용한 수평방향의 하중부담을 중앙의 앵커링으로 대체하였기 때문에 설계가 용이하고 크기가 획기적으로 줄어들어 제작비가 저렴하다.

도 1은 종래에 따른 교량용 완충 받침장치의 구성 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구면베어링을 이용한 교량받침의 구성 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구면베어링을 이용한 교량받침의 구성 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구면베어링을 이용한 교량받침의 구성 단면도를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명인 구면베어링을 이용한 교량받침은 교량 상판과 교각 사이에 설치되어 교량 상판의 하중을 지지하고 수평하중과 회전변위를 수용하는 교량받침에 있어서, 크게 중간판(100), 회전디스크(200), 앵커링(300), 핀(400) 및 베어링세트(500)가 포함되어 이루어지는 것이다.

도 2에서는 상판이 디스크받침용으로 사용한 것을 도시하였다.

여기서, 상판(1)은 교량의 하면에 고정되고, 상기 상판(1) 하면에 상기 중간판(100)이 구비되게 된다.

이때, 상기 상판(1)의 하면에는 미끄럼판(2)이 더 구비되게 되고, 상기 중간판(100)의 상부에는 상기 미끄럼판(2)과 마찰하는 마찰판(3)이 더 구비되게 된다. 이는 통상적으로 상판(1)과 중간판(100) 사이에 구비되는 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 중간판(100)은 상기 상판(1)의 하면에 구비되는 것으로, 하측에 수용홈(120)이 형성되게 된다.

여기서, 상기 수용홈(120)은 상기 핀(400)의 상부와 베어링세트(500)를 수용할 수 있을 정도의 크기로 형성되게 된다.

상기 회전디스크(200)는 상기 중간판(100)의 하부에 구비되어 상기 중간판(100)의 회전운동을 수용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 회전디스크(200)는 완충부재로 하여 상부에서 가압되는 하중을 완충시킬 수도 있게 된다.

상기 앵커링(300)은 상기 회전디스크(200) 하부에 구비되고 하부는 교각에 고정되게 된다.

또한, 상기 앵커링(300)의 하부를 교각에 매설하여 견고하게 지지하여 사용할 수도 있다.

그러므로 통상은 상기 앵커링(300)은 직경에 비해 길이(도면에서 높이에 해당하는 길이)가 상대적으로 길게 형성되게 된다.

한편, 상기 앵커링(300)의 외주면에는 수평방향으로 돌기가 더 형성되게 하여 교각과 면압을 증대시키는 것도 바람직한 방법이다.

여기서, 상기 앵커링(300)은 다양한 형상의 링 형태로 형성되고, 상기 핀(400)이 삽입된 길이보다 길게 된다.

상기 앵커링(300)을 사용하는 이유는 종래에 각 모서리의 앵커볼트와 앵커소켓을 이용하여 수평방향의 하중부담이 작용되게 했던 것을 중앙의 앵커링(300)으로 대체함으로써 부피를 줄여 협소한 공간에 설치가 쉬우며, 연단거리 확보가 용이하며, 제작비가 저렴하게 된다.

상기 핀(400)은 상기 회전디스크(200)를 관통하여 결합되는 것으로, 상측은 상기 중간판(100)의 수용홈(120)에 삽입되고, 하측은 앵커링(300)의 내부로 삽입되게 된다.

상기 베어링세트(500)는 상기 중간판(100)의 수용홈(120)에 구비되게 되어 상기 중간판(100)의 회전을 지지할 수 있게 된다.

상세하게 상기 베어링세트(500)는 볼록구면베어링(520)과, 오목구면베어링(540)으로 구성되게 된다.

여기서, 상기 볼록구면베어링(520)은 상기 핀(400) 상측 외주면에 구비되게 된다.

그리고, 상기 오목구면베어링(540)은 상기 중간판(100)의 수용홈(120)에 구비되고 상기 볼록구면베어링(520)과 상대적 운동을 허용하게 된다.

그리고, 상기 오목구면베어링(540)의 하부에는 스페이스링(600)이 더 구비되어 상기 오목구면베어링(540)을 지지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 스페이스링(600)은 내주면이 경사져 상기 회전디스크(200)와 인접한 부분에 틈새를 최소화하도록 하여 회전디스크(200)가 상기 베어링세트(500)로 침투하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.

상기 회전디스크(200)와 앵커링(300) 사이에는 상기 회전디스크(200)의 하면보다 넓은 평면을 가진 분할링(700)이 더 구비되어 상기 회전디스크(200)를 평탄하게 받칠 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 상기 앵커링(300)은 교각에 매설되기 위하여 상기 회전디스크(200)에 비하여 상대적으로 작은 상,하면을 가지기 때문에 얇은 박판형의 분할링(700)을 구비하게 하여 상기 회전디스크(200)가 평탄하게 설치되고 접촉면의 마찰계수를 크게 하는 것이 가능하게 된다.

그리고, 상기 분할링(700)을 사용함으로써 받침높이가 매우 작게 되고, 그래서 형하공간이 작은 교량의 보수보강이 용이하게 되며, 제작비도 저렴하게 된다.

상기 앵커링(300)의 하부에는 상기 덮개판(320)이 더 구비되어 상기 앵커링의 하부를 밀폐시켜 상기 앵커링(300)의 내부로 몰탈이 유입되지 않도록 한다.

한편, 상기 핀(400)의 하부 외주면에는 필요시 나사산이 형성되고, 상기 앵커링(300)의 내부면에는 탭이 형성되어 상기 핀(400)의 하부와 체결 가능한 것을 특징으로 한다.

이는, 상기 핀(400)을 필요시에 상기 앵커링(300)에 고정할 수 있도록 하는 것이다.

예를들면, 분해시 상기 핀(400)을 상기 앵커링(300)에 고정하여 상기 중간판(100)을 쉽게 분해할 수 있는 이점이 있게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구면베어링을 이용한 교량받침의 구성 단면도이다. 도 3을 참조하면, 앞서 실시한 구면베어링을 이용한 교량받침의 기본적 구성 및 세부적 구성은 동일하다.

여기에서는, 상판이 면진받침용으로 사용한 것을 도시한 예이므로, 상세 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 본 발명은 구면베어링을 이용한 교량받침을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 중간판 120: 수용홈
200: 회전디스크 300: 앵커링
320: 덮개판 400: 핀
500: 베어링세트 520: 볼록구면베어링
540: 오목구면베어링 600: 스페이스 링
700: 분할링

Claims (6)

1. 교량 상판과 교각 사이에 설치되어 교량 상판의 하중을 지지하고 수평하중과 회전변위를 수용하는 교량받침에 있어서,
   상기 상판의 하면에 구비되고 하측에 수용홈(120)이 형성된 중간판(100);
   상기 중간판의 하부에 구비되어 회전운동을 수용하는 회전디스크(200);
   상기 회전디스크 하부에 구비되고 하부는 교각에 고정되는 앵커링(300);
   상기 회전디스크를 관통하고 상측은 상기 중간판의 수용홈에 삽입되고, 하측은 앵커링의 내부로 삽입되는 핀(400); 및
   상기 핀 상측 외주면에 구비되는 볼록구면베어링(520)과, 상기 중간판의 수용홈에 구비되고 상기 볼록구면베어링과 상대적 운동을 허용하는 오목구면베어링(540)으로 구성된 베어링세트(500);가 포함되어 상기 중간판의 회전을 지지하되,
   상기 오목구면베어링(540)의 하부에는 스페이스링(600)이 더 구비되어 상기 오목구면베어링을 지지하고,
   상기 회전디스크(200)와 앵커링(300) 사이에는 상기 회전디스크의 하면보다 넓은 평면을 가진 분할링(700)이 더 구비되어 상기 회전디스크를 받치는 것을 특징으로 하는 구면베어링을 이용한 교량받침.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 스페이스링(600)은,
   내주면이 경사져 상기 회전디스크와 인접한 부분에 틈새를 최소화 하는 것을 특징으로 하는 구면베어링을 이용한 교량받침.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 앵커링(300)의 하부에는,
   덮개판(320)이 더 구비되어 상기 앵커링의 하부를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 구면베어링을 이용한 교량받침.
6. 제1항에 있어서,
   상기 핀(400)의 하부 외주면에는 나사산이 형성되고,
   상기 앵커링(300)의 내부면에는 탭이 형성되어 상기 핀의 하부와 체결 가능한 것을 특징으로 하는 구면베어링을 이용한 교량받침.
   

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