KR101415337B1 - 하중 지지용 신축이음장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조적으로 신축이음장치를 연결하여 침하를 방지하면서 수분을 용이하게 배출할 수 있는 하중 지지용 신축이음장치에 관한 것으로, 콘크리트 구조물의 상측에서 하측으로 연장되어 형성되는 제1 핑거부와, 상기 제1 핑거부 하단에 결합하되 ㄷ자 형태로 절곡된 제1 절곡부와, 상기 제1 절곡부 하단에 형성되는 제1 수직부로 형성되는 제1 조인트와; 상기 제1 조인트가 결합되어 있는 콘크리트 구조물과 마주하는 콘크리트 구조물에 설치되며, 제1 조인트를 구성하는 제1 핑거부와 마주하고 있는 제2 핑거부와, 상기 제2 핑거부 하단에 결합하되 제1 조인트의 제1 절곡부 내측에 끼움 결합될 수 있도록 제1 절곡부보다 작은 크기로 형성되어 있는 제2 절곡부와, 상기 제2 절곡부 하단에 형성되는 제2 수직부로 구성된 제2 조인트;로 이루어져 있어, 절곡부에 의한 침하 방지 작용 및 핑거부의 접촉 단면적 축소에 따른 진동 발생과 소음 발생을 억제하면서, 마감재의 파손을 방지하면서 유도홈을 통해 콘크리트 구조물에서 발생하는 물을 원활히 배출하여 신축이음장치와 콘크리트 구조물 간의 박리현상을 방지할 수 있는 하중 지지용 슬라이딩 신축이음 장치를 제공한다.

Description

하중 지지용 신축이음장치{A expansion joint for supporting load}
본 발명은 구조적으로 신축이음장치를 연결하여 침하를 방지하면서 수분을 용이하게 배출할 수 있는 하중 지지용 신축이음장치에 관한 것이다.
신축이음장치는 도로, 철도, 교량 및 지하차도 등의 불연속부에 위치하여 교량의 신축을 흡수하고 동시에 차량의 주행성을 확보하는 장치이다.
즉, 신축이음장치는 기계적 또는 재료적인 특성을 이용해서 교량의 신축을 흡수하고, 차량이 안정적으로 통행할 수 있도록 구조적인 안정성을 확보하는 역할을 한다.
이러한, 신축이음장치는 대한민국등록실용신안 제20-0300671호(2002.12.30)에서와 같이 불연속적으로 형성되는 콘크리트 구조물 사이에 형성되어 각각의 조인트들이 콘크리트 구조물에 매립된 상태로 형성된다.
이때에, 상부에는 평판형태의 판이 구성되어 있으며, 필요에 의해 이 판에는 핑거가 형성되기도 한다.
상기와 같은 신축이음장치는 교량에 적용시에는 교량 상판의 거동에 의해 신축, 이완 작용을 하고, 조인트 사이에는 배수부를 만들어 교량 측면에 형성된 배수구로 물을 유도하도록 구성된다.
또한, 지하차도의 경우에는 박스형태의 암거 사이에 신축이음장치를 형성하는데, 그 구성은 교량에 이용하는 신축이음장치와 거의 유사한 형태로 이루어진다.
다만, 지하차보도용 신축이음장치의 경우 각각의 조인트 사이 간격을 넓게 형성할 수 없어 간격이 교량에 적용하는 신축이음장치보다 좁게 형성된다.
상술한 바와 같은 교량 또는 지하차보도에 이용하는 신축이음장치들은 2개소의 조인트를 각각의 콘크리트 구조물에 매립한 상태로 설치가 되기 때문에 여전히 불연속적으로 구성되어 있다.
특히, 지하차보도에 적용시에는 암거가 지반 침하가 발생할 경우 침하가 발생하지 않은 암거와의 단차가 발생하게 되어 사고의 위험성 및 차량의 파손이 발생하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치는 핑거부의 하측에 절곡부를 형성하여 두개의 콘크리트 구조물을 연속적으로 형성하되 신축 및 이완 작용은 원활히 이루어질 수 있도록 함으로써 콘크리트 구조물 침하에 따른 사고 방지 및 유지보수에 따른 비용을 줄일 수 있는 하중 지지용 신축이음장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부에 노출되어 차량의 바퀴와 맞닿는 부분의 접촉 단면적을 줄여 진동 방지에 따른 마감재의 파손 방지 및 소음을 줄일 수 있는 하중 지지용 신축이음장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 구조물과 맞닿는 하부에 유도홈을 형성해 콘크리트 구조물에서 발생하는 물의 배수를 원활히 이루어질 수 있도록 하여 물의 잔류에 따른 콘크리트 구조물의 열화 방지 및 물 역류에 따른 박리현상을 방지할 수 있는 하중 지지용 신축이음장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 제1, 2 조인트에 형성되어 있는 제1, 2 절곡부가 서로 결합할 수 있는 형태로 구성되어 어느 하나의 콘크리트 구조물에 하중 발생시 제1, 2 절곡부에서 하중을 지지하여 지반 침하현상을 방지하면서 신축이음 작용을 할 수 있다.
또한, 핑거부의 형상이 수직방향으로 연장된 형태로 구성되어 있어, 차량의 이동시 접촉 단면적이 작아 진동 발생 및 소음 발생을 방지함으로써, 콘크리트 구조물 또는 마감재의 파손 및 차량의 바퀴 파손을 방지할 수 있다.
아울러, 조인트에 형성된 유도홈을 통해 콘크리트 구조물에서 발생하는 수분을 조인트 사이로 유도시켜 배수구로 배출할 수 있어 수분에 의한 박리 및 파손현상을 방지할 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 하중 지지용 신축이음장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1을 다른 각도에서 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 정면도.
도 4는 본 발명의 유도홈의 작용을 도시한 상태도.
도 5는 본 발명의 절곡부 위치에서의 콘크리트 구조물 침하 방지 작용을 도시한 상태도.
도 6은 절곡부가 형성되지 않은 위치에서의 콘크리트 구조물 침하 방지 작용을 도시한 상태도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 더욱 상세하게 살펴보며 다음과 같다.
본 발명은 도 1 내지 도 3에서와 같이 서로 마주하고 있는 콘크리트 구조물(C) 측면에 설치할 수 있도록 한쌍의 제1, 2 조인트(50, 50a)가 구성된다.
우선, 제1 조인트(50)의 구성에 대해 살펴보면,
제1 핑거부(10)는 전체적으로 요홈, 요철 형상이 반복적으로 형성되어 있으며, 이 핑거부(10)는 수직 방향으로 연장된 형태로 구성되어 있다.
이러한 핑거부(10)는 콘크리트 구조물(C) 사이에 형성시 외부에 노출되는 부분으로 통상적으로 스틸 재질로 이루어지게 된다.
다음으로, 제1 절곡부(20)는 상기 제1 핑거부(10)의 하측에 용접에 의해 접합되어 있다.
더욱 구체적으로는, 제1 절곡부(20)는 제1 핑거부(10)와 용접에 의해 결합하는 수평 방향으로 연장되어 있는 제1 상측 수평판(21)과, 상기 제1 상측 수평판(21)에서 대략 90°로 절곡되어 형성되는 제1 수직판(22)과, 상기 제1 수직판(22)에서 대략 90°로 절곡되어 형성되어 있는 제1 하측 수평판(23)으로 구성된다.
이러한, 제1 절곡부(20)는 플레이판을 절곡(밴딩)시켜 형성하는 것이 좋다.
다음으로, 제1 수직부(30)는 하측 방향으로 연장되어 형성된 것으로 제1 절곡부(20)와 일체형으로 형성하기 위해 제1 절곡부(20)의 제1 하측 수평판(23)에서 절곡되어 형성된다.
여기서, 상기 제1 절곡부(20)의 측면에는 다수의 제1 유도홈(31)을 형성해 콘크리트 구조물(C)에서 발생하는 물을 외부로 유도할 수 있도록 구성된다.
한편, 본 발명에서의 제2 조인트(50a)는 상술한 제1 조인트(50)와 구성에서 있어서 거의 유사하다.
즉, 제2 조인트(50a)는 제1 핑거부(10)와 동일한 형상으로 이루어진 제2 핑거부(10a)와 제2 핑거부(10a)의 하측에 형성되며, 제2 상측 수평판(21a)과 제2 수직판(22a) 및 제2 하측 수평판(23a)으로 구성되는 제2 절곡부(20a)가 구성되며, 상기 제2 절곡부(20a) 하측으로는 제2 수직부(30a)가 구성된다.
여기서, 제1 조인트(50)와 제2 조인트(50a)의 차이점은 제2 절곡부(20a)의 크기가 제1 절곡부(20)로 삽입할 수 있을 정도의 크기로 형성되는 것이다.
즉, 제1 절곡부(20)의 제1 상측 수평판(21), 제1 수직판(22) 및 제1 하측 수평판(23)의 내측에 제2 절곡부(20a)의 제2 상측 수평판(21a), 제2 수직판(22a), 제2 하측 수직판(23a)의 외측 부분이 접촉하도록 구성되는 것과, 제2 절곡부(20a)의 일단, 더욱 구체적으로는, 제2 핑거부(10a)가 용접에 의해 결합하는 부분이 절곡되어 제1 절곡부(20)의 제1 상측 수평판(21)과 제2 절곡부(20a)의 제2 상측 수평판(21a)의 일단이 동일한 높이로 형성될 수 있도록 수평절곡부(HB)를 더 구성한 부분이 상이하다.
한편, 본 발명에서는 상술한 제1, 2 조인트(50, 50a)의 제1, 2 핑거부(10, 10a)에는 콘크리트 구조물(C) 방향으로 연장될수록 하측 방향으로 연장되는 대각선 스터드 볼트(B1)가 더 구성되고, 제1, 2 수직부(30, 30a)에는 콘크리트 구조물(C) 방향으로 수평하게 연장되는 스터드 볼트(B2)가 더 구성된다.
또한, 본 발명에서는 상기 제1, 2 수직부(30, 30a) 또는 제1, 2 절곡부(20, 20a)에 형성되어 있는 제1, 2 수직판(22, 22a) 또는 이들 모두에 물을 유도하기 위한 다수의 제1, 2 유도홈(31, 31a)이 구성되어 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치의 작용효과에 대해 살펴보도록 한다.
우선, 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치(100)는 종래의 신축이음장치와 마찬가지로 콘크리트 구조물(C) 사이에 설치한다.
이러한, 하중 지지용 신축이음장치(100)의 시공방법을 살펴보면,
우선, 콘크리트 구조물(C)들이 연결되는 부분의 상부의 일부를 절개하여 수용공간(d)을 형성하고, 이 수용공간(d)에 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치(100)를 배치한다.
이때에, 상기 수용공간(d)의 깊이는 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치(100)의 제1 조인트(50)에 형성되어 있는 제1 절곡부(20)의 제1 상측 수평판(21)과 제2 조인트(50a)에 형성되어 있는 제2 절곡부(20a)의 제2 상측 수평판(21a) 중 절곡되어 제1 상측 수평판(21)과 동일한 높이로 형성되어 있는 부분의 상측면이 콘크리트 구조물(C) 상부와 동일선상에 배치될 수 있는 위치까지 절개하도록 한다.
그런 후, 수용공간(d)의 바닥면에 지지봉(B)을 삽입한다. 이때에, 상기 지지봉(B)은 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치(100)에 형성되어 있는 스터드 볼트(B2)와 용접을 통해 결합할 수 있는 위치에 배치한 상태에서 용접하여 지지봉(B)과 제1, 2 수직부(30, 30a)에 결합되어 있는 스터드 볼트(B2)를 결합한다.
한편, 상기와 같이 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치(100)의 고정이 완료되면 콘크리트 구조물(C) 상측면과 동일선상까지 시멘트가 매설되도록 타설 작업을 하게 된다.
그런 후, 아스콘, 콘크리트, 탄성포장, 실런트 등의 마감재(A)를 하중 지지용 신축이음장치(100)의 제1, 2 조인트(50, 50a)에 형성되어 있는 제1, 2 핑거부(10, 10a)의 상단과 수평이 될 수 있는 두께로 포설 또는 타설하여 시공을 완료하게 된다.
상기와 같이 콘크리트 구조물(C) 사이에 시공된 본 발명의 하중 지지용 신축이음장치(100)는 도 4에서와 같이 제1, 2 조인트(50, 50a)의 제1, 2 수직부(30, 30a)에 형성되어 있는 제1, 2 유도홈(31, 31a)에 의해 콘크리트 구조물(C)에서 발생하는 수분이 제1, 2 수직부(30, 30a) 사이로 유도되어 콘크리트 구조물의 일 측면 또는 양 측면에 형성되어 있는 배수구(도면에 미도시)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 작용하여 수분 역류에 의해 하중 지지용 신축이음장치(100)와 콘크리트 구조물(C) 간의 결합부분 파손 및 콘크리트 구조물(C)의 열화를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 제1, 2 조인트(50, 50a)를 구성하는 제1, 2 핑거부(10, 10a)를 수직 방향으로 연장되는 형태로 구성하여 외부로 노출되어 차량 이동시 접촉하는 접촉 단면적이 작게 형성되도록 구성하여, 차량 이동시 차량의 바퀴와 맞닿는 단면적이 작아져 진동 발생을 줄여 줌으로써, 제1, 2 핑거부(10, 10a)와 인접해 있는 마감재(A) 및 콘크리트 구조물(C)의 파손을 줄이는 한편, 이동하는 차량 바퀴의 파손율도 줄여줄 수 있도록 작용하게 된다.
그리고 상기와 같은 구조의 제1, 2 핑거부(10, 10a)는 차량의 이동시 접촉 단면적이 작아 종래에 비해 소음을 대폭 감소시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 2개소의 콘크리트 구조물(C) 사이에 형성된 구조로 이루어져 있다.
따라서, 어느 하나의 콘크리트 구조물(C)의 지반 침하 또는 과도한 외력이 가해질 경우 콘크리트 구조물(C) 간의 단차가 발생하게 되고, 이렇게 발생한 단차는 통행하는 차량의 파손 및 장기적으로는 콘크리트 구조물(C)의 조기 파손을 발생하는 요인으로 작용하게 된다.
본 발명은 이러한 단차 발생을 제1, 2 조인트(50, 50a)에 형성되어 있는 제1, 2 절곡부(20, 20a)를 통해 해소할 수 있게 된다.
즉, 도 5에서와 같이 제1, 2 절곡부(20, 20a)가 위치한 콘크리트 구조물(C)에서 콘크리트 구조물(C)이 내려앉을 정도의 외력(P)이 발생하였을 경우 힘을 받은 콘크리트 구조물(C)이 침하하게 되지만, 본 발명은 제1, 2 조인트(50, 50a)의 제1, 2 절곡부(20, 20a) 연결되어 있진 않지만, 연결될 수 있는 구조로 이루어져 있기 때문에 힘을 받지 않은 콘크리트 구조물(C)도 외력에 대항하여 저항력(RP)이 발생할 수 있도록 작용하여 콘크리트 구조물(C)의 침하현상을 방지하게 된다.
또한, 도 6의 경우 제1, 2 절곡부(20, 20a)가 위치하지 않은 콘크리트 구조물(C)에서 힘이 발생할 경우에는 제1, 2 절곡부(20, 20a)가 보에서의 고정단 역할을 하여 이 또한 저항력(RP)이 발생해 콘크리트 구조물(C)의 침하현상을 방지함으로써 차량의 파손 또는 콘크리트 구조물(C)의 파손을 방지할 수 있게 되는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바림직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
50 : 제1 조인트
10 : 제1 핑거부
20 : 제1 절곡부
21 : 제1 상측 수평판 22 : 제1 수직판 23 : 제1 하측 수평판
30 : 제1 수직부
31 : 제1 유도홈
50a : 제2 조인트
10a : 제2 핑거부
20a : 제2 절곡부
21a : 제2 상측 수평판 22a : 제2 수직판 23a : 제2 하측 수평판
30a : 제2 수직부
31a : 제2 유도홈
B1 : 대각선 스터드 볼트 B2 : 스터드 볼트
100 : 하중 지지용 신축이음장치

Claims (5)

  1. 콘크리트 구조물(C)의 상측에서 하측으로 연장되어 형성되는 제1 핑거부(10)와, 상기 제1 핑거부(10) 하단에 결합하되 ㄷ자 형태로 절곡된 제1 절곡부(20)와, 상기 제1 절곡부(20) 하단에 형성되는 제1 수직부(30)로 형성되는 제1 조인트(50);
    상기 제1 조인트(50)가 결합되어 있는 콘크리트 구조물(C)과 마주하는 콘크리트 구조물(C)에 설치되며, 제1 조인트(50)를 구성하는 제1 핑거부(10)와 마주하고 있는 제2 핑거부(10a)와, 상기 제2 핑거부(10a) 하단에 결합하되 제1 조인트(50)의 제1 절곡부(20) 내측에 끼움 결합될 수 있도록 제1 절곡부(20)보다 작은 크기로 형성되어 있는 제2 절곡부(20a)와,
    상기 제2 절곡부(20a) 하단에 형성되는 제2 수직부(30a)로 구성된 제2 조인트(50a);로 이루어져 있으며,
    상기 제1 조인트(50)에 형성된 제1 절곡부(20)는 제1 상측 수평판(21)과 제1 수직판(22) 및 제1 하측 수평판(23)이 ㄷ자 형태로 절곡되어 형성되어 있고, 제2 조인트(50a)에 형성된 제2 절곡부(20a)는 제2 상측 수평판(21a)과 제2 수직판(22a) 및 제2 하측 수평판(23a)이 ㄷ자 형태로 절곡되어 형성되되,
    상기 제2 조인트(50a)의 제2 절곡부(20a)에 형성된 제2 상측 수평판(21a)의 일단에는 제1 조인트(50)의 제1 절곡부(20)에 형성된 제1 상측 수평판(21)과 동일 수평선상 높이로 형성될 수 있도록 절곡되어 형성된 수평절곡부(HB)가 형성되어 있는 것에 특징이 있는 하중 지지용 신축이음장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1, 2 조인트(50, 50a)의 제1, 2 핑거부(10, 10a)에는 콘크리트 구조물(C) 방향으로 연장될수록 하측 방향으로 돌출되는 대각선 스터드 볼트(B1)가 형성되고,
    제1, 2 조인트(50, 50a)의 제1, 2 수직부(30, 30a)에는 콘크리트 구조물(C) 방향으로 수평 연장되는 스터드 볼트(B2)가 형성되어 있는 것에 특징이 있는 하중 지지용 신축이음장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1, 2 조인트(50, 50a)에 형성되어 있는 제1, 2 수직부(30, 30a) 또는 제1, 2 절곡부(20, 20a) 중 선택된 어느 하나 이상의 위치에 제1, 2 유도홈(31, 31a)이 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 하중 지지용 신축이음장치.
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