KR101471562B1 - 링크타입의 앵커를 구비한 교량용 지지장치 및 그의 설치공법 - Google Patents

링크타입의 앵커를 구비한 교량용 지지장치 및 그의 설치공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교량용 지지장치의 설치공법 및 이를 위한 교량용 지지장치에 관한 것으로, 지지장치를 설치하는 과정에서 간섭되는 철근에 대해 인위적인 힘을 가하여 철근 간격을 늘리거나 줄이는 방법으로 힘겹게 회피 작업을 하지 않더라도 앵커의 꺾임동작으로 간단히 회피할 수 있도록 링크타입의 앵커를 구비한 것이다. 이러한, 본 발명의 교량용 지지장치은, 교량의 상부 구조물에 결합되는 상부판과; 교량의 하부 구조물에 결합되는 하부판과; 상기 상부판과 하부판 사이에 설치되는 탄성체와; 상기 하부판에 결합된 앵커를 포함하며, 상기 앵커는 꺾임동작이 가능하도록 서로 간에 핀 결합된 복수의 링크절로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

링크타입의 앵커를 구비한 교량용 지지장치 및 그의 설치공법{SUPPORTING APPARATUS WITH LINK TYPE ANCHOR AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 교량용 지지장치에 관한 것으로, 특히 지지장치를 설치하는 과정에서 간섭되는 철근에 대해 인위적인 힘을 가하여 철근 간격을 늘리거나 줄이는 방법으로 힘겹게 회피 작업을 하지 않더라도 앵커의 꺾임동작으로 간단히 회피할 수 있도록 링크타입의 앵커를 구비한 교량용 지지장치 및 그의 설치공법에 관한 것이다.
일반적으로, 교량의 상부구조물을 이루는 교량상판(girder)과 하부구조물을 이루는 교각의 사이에는, 상부구조물에 작용하는 수직하중을 수용하고 계절의 온도변화나 바람, 지진 등의 충격 등에 의한 상대변형 및 수평방향의 전단변형을 수용하여 교량의 내구수명을 연장하기 위한 지지장치가 설치된다.
이 교량용 지지장치는 교량의 상부구조물에 가해지는 각종 하중들, 즉 교량 자체의 하중과 차량의 충격하중 및 소음을 흡수하여 교량의 내구성을 향상시키는데 중요한 역할을 수행하게 된다. 이같은 교량용 지지장치의 경우 교량의 하부구조물에 대하여 일련의 공정에 따라 설치되며, 도 1a 내지 도 1g는 종래기술에 의한 교량방침의 설치공법을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
종래기술에 의한 교량용 지지장치의 설치공법은 우선, 도 1a에 도시된 바와 같이 교량의 하부구조물(19a)에는 통상 교량용 지지장치를 설치하기 위한 베드부(19b)가 마련되어 있으므로 차후에 타설될 모르타르의 결착력을 높이기 위해 베드부(19b) 저면을 치핑해준다. 이후 도 1b와 같이 교량용 지지장치(10)의 설치높이 조절을 위한 전산볼트(19c)를 설치하고 나서 도 1c와 같이 설치된 전산볼트(19c) 위로 상부판(11) 및 하부판(12), 탄성체(13), 앵커로(14) 이루어진 지지장치(10) 전체를 올려놓는다. 이때 지지장치(10)를 적정위치에 올려놓기 위해 정밀한 측량이 선행되어야 한다.
이때 도 1c에서 볼 수 있는 것처럼 교량의 하부구조물(19a)에 배근되어 있는 철근(CA) 중 일부 철근(CA1)이 지지장치(10)의 앵커(14)와 간섭되는 문제가 빈번하게 발생하곤 한다. 이 경우에는 지지장치(10)의 위치를 변경할 수는 없고 도 1d와 같이 간섭되는 일부 철근(CA1)에 인위적인 힘을 가하여 철근 간의 간격을 늘리거나 줄이는 방법으로 회피하거나, 그것도 여유치 않으면 간섭되는 철근(CA1)을 절단한 후 추가적인 보강작업을 실시함으로써 앵커(14)와의 간섭을 피할 수 있었다.
그리고 나서 도 1e와 같이 베드부(19b) 주변으로 수직타입 또는 경사타입의 거푸집(19d)을 가설하고, 도 1f와 같이 지지장치(10) 주변의 일 지점에서 거푸집(19d)으로 둘러싸인 공간에 모르타르(19e)를 타설한다. 이후, 거푸집(19d)을 철거하고 타설된 모르타르(19e)를 양생하면 지지장치(10)를 교량의 하부구조물(19a)에 고정하는 설치공정이 모두 완료된다.
하지만, 종래기술에 의한 교량용 지지장치에 따르면 앞서 전술된 것처럼 지지장치(10)를 세팅하는 과정에서 이미 배근되어 있는 철근(CA) 중 일부 가 앵커(14)와 간섭되는 경우 간섭되는 철근(CA1)에 대해 인위적인 힘을 가하여 철근 간의 간격을 늘리거나 줄이는 방법으로 회피하거나, 그것도 여유치 않으면 해당 철근을 절단한 후 추가적인 보강작업을 실시해야 하는 곤란만 문제점이 있었다.
또한, 모르타르(19e) 타설시 지지장치의 하부판(12) 하측 영역, 특히 하부판(12) 하측의 중앙 지점은 거의 사각지대가 되어 공극이 발생이 거의 불가피하였으며 이로 인해 전체적으로 볼 때 모르타르(19e)의 타설이 치밀하게 이루어지지 못하고 양생과정에서 크랙(CR)이 발생하는 치명적인 문제가 야기되곤 하였다.
한국등록특허공보 제1146627호(2012.05.09)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 지지장치를 설치하는 과정에서 간섭되는 철근에 대해 인위적인 힘을 가하여 철근 간격을 늘리거나 줄이는 방법으로 힘겹게 회피 작업을 하지 않더라도 앵커의 꺾임동작으로 간단히 회피할 수 있도록 링크타입의 앵커를 구비한 교량용 지지장치 및 그의 설치공법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 교량용 지지장치는, 교량의 상부 구조물에 결합되는 상부판과; 교량의 하부 구조물에 결합되는 하부판과; 상기 상부판과 하부판 사이에 설치되는 탄성체와; 상기 하부판에 결합된 앵커를 포함하며, 상기 앵커는 꺾임동작이 가능하도록 서로 간에 핀 결합된 복수의 링크절로 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 하부판의 중앙에는 지지장치의 설치시 하부판의 하측으로 모르타르를 주입하기 위한 모르타르 주입공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄성체의 내부 중심부에는 강봉으로 이루어진 전단핀이 심어져 설치되되, 상기 전단핀은 그 하단부가 상기 탄성체의 하부로 돌출되어 상기 하부판의 주입공에 삽입된 상태가 됨으로써 상기 탄성체에 가해지는 수평력을 수용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전단핀의 하단부는 상기 하부판의 주입공에 여유틈새를 두고 삽입되어 상기 탄성체가 회전변위를 수용할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 상부판의 하면과 탄성체의 상면에는 각각 서로 간에 슬라이딩 가능하도록 접촉하는 스테인리스 스틸판과 테프론판이 설치되어 교량 상부구조물의 수평변위를 수용하도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 교량용 지지장치의 설치공법은, 교량의 하부구조물 상단부에 배근된 철근 일부가 노출되도록 형성되어 있는 베드부에 대응하도록 중앙에 모르타르 주입공이 형성된 지지장치의 하부판을 위치시키는 단계와; 상기 베드부 주변에 거푸집을 가설하는 단계와; 상기 베드부에 모르타르를 타설하되, 상기 하부판의 둘레 주변과 상기 하부판의 모르타르 주입공을 통한 주입을 병행하여 모르타르를 타설하는 단계와; 상기 하부판에 대하여 지지장치의 탄성체와 상부판을 조립하는 단계와; 상기 베드부에 타설된 모르타르를 양생하는 단계와; 상기 하부판을 상기 안착부에 대응하는 위치에 설치하는 단계에서, 상기 앵커와 배근된 철근과의 간섭이 예상되는 경우 복수의 링크절로 이루어진 앵커를 꺾어줌으로써 철근을 회피하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에 의한 교량용 지지장치의 설치공법 및 이를 위한 교량용 지지장치는 링크구조를 갖는 앵커에 의해 지지장치를 설치하는 과정에서 간섭되는 철근에 대해 인위적인 힘을 가하여 철근 간격을 늘리거나 줄이는 방법으로 힘겹게 회피 작업을 하지 않더라도 간단히 회피할 수 있게 된다.
모르타르의 타설시 교량용 지지장치의 하부판 하측영역에서 빈번하게 발생하던 공극 발생의 가능성을 제거하고 전체적으로 치밀한 타설이 가능하도록 하여 크랙발생이 없고 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 탄성체 중심부에 설치되는 전단핀의 하단부가 하부판의 주입공에 여유틈새를 갖고 삽입되는 구성을 통해 전단력 또는 수평력은 전단핀이 수용하고, 탄성체는 회전변위를 수용하며, 수평변위는 서로간에 슬라이딩되는 스테인리스 스틸과 테프론판이 전담할 수 있게 된다. 이로써, 전단변형되는 탄성체를 구비한 지지장치에 비해 전체 크기를 큰 폭으로 줄일 수 있게 된다.
도 1a 내지 도 1g는 종래기술에 의한 교량방침의 설치상태를 공정순으로 도시한 일련의 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 구성을 설명하기 위하여 부분 절개된 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 분해사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치가 설치된 상태를 설명하기 위한 사용상태도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법을 설명하기 위한 흐름도
도 6a 내지 도 6h는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 7은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 교량용 지지장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도
도 8은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 교량용 지지장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 교량용 지지장치의 설치공법 및 이를 위한 교량용 지지장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 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 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 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. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법 및 이를 위한 교량용 지지장치는, 링크구조를 갖도록 형성된 앵커에 의해 배근된 철근을 간편히 회피할 수 있도록 구성되며, 모르타르의 타설시 지지장치의 하부판 하측영역에서 빈번하게 발생하던 공극 발생의 가능성을 제거하고 모르타르 전체적으로 치밀한 충진이 가능하도록 하여 크랙발생을 없애고 구조적으로 안정성을 갖도록 구성된다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법에 사용하기 위한 교량용 지지장치에 대해 먼저 상세히 설명하고, 이후 상기 교량용 지지장치를 이용한 교량용 지지장치의 설치공법에 대해 순차적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 구성을 설명하기 위하여 부분 절개된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치가 설치된 상태를 설명하기 위한 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치는 교량의 상부구조물에 결합되는 상부판(110)과, 교량의 하부구조물에 결합되는 하부판(120)과, 상기 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 설치되는 탄성체(130) 및 슬라이딩부재(180)와, 상기 탄성체(130)의 중심부에 설치되는 강봉(140)과, 상기 하부판(120)에 결합되는 앵커(150)를 포함하여 이루어진다.
이같은 본 발명의 실시예에서는 앵커(150)가 서로 간에 핀 결합되어 꺾임동작이 가능한 복수의 링크절로 이루어진다. 도 2 내지 도 4에 도시된 앵커(150)의 구성에 따르면 볼트에 의해 상기 하부판(120)에 체결되거나 용접에 의해 접합되는 제1링크절(150a)과, 상기 제1링크절(150a)의 하단부에 핀 결합되어 회동 가능한 제2링크절(150b)과, 상기 제2링크절(150b)의 하단부에 핀(151) 결합되어 회동 가능한 제3링크절(150c)로 이루어진다. 하지만 상기 앵커(150)는 링크절의 개수나 형태에 있어서 다양하게 변형된 구성이 가능하다. 예컨대, 상기 앵커(150)는 원기둥이 아니라 사각기둥 형태를 갖는 다섯 개의 링크절로 이루어질 수도 있는 것이다.
이처럼 본 발명의 실시예에서 링크구조를 갖는 앵커(150)의 구성에 의하면 도 5에 도시된 것처럼 탄성받침의 설치시 배근된 철근(CA)을 꺾임동작에 의해 간단히 회피할 수 있게 되어 탄성받침에서 앵커(150)와 철근(CA)과의 고질적인 간섭문제를 간단히 해소하면서 오히려 모르타르(195)와의 부착력은 더욱 강화된다.
또한, 이같은 본 발명의 실시예에서는 상기 하부판(120)의 중앙에 모르타르(196)를 주입할 수 있도록 모르타르 주입공(125)이 형성된 독특한 구성에 의해 교량의 하부구조물(191)에 대한 지지장치의 설치시 하부판(120)의 주변영역을 통해서만이 아니라 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)을 통해 하부판(120)의 하측영역 특히, 하부판(120)의 바로 밑 인접영역으로 모르타르(195)를 주입할 수 있게 된다. 이로써, 모르타르(195)의 타설시 하부판(120)의 바로 밑 영역에서 빈번히 발생하던 공극발생의 문제를 거의 완전히 해소할 수 있게 되며 모르타르(195) 전체적으로 치밀한 충진이 가능해지면서 모르타르(195)의 양생과정이나 양생 후에 크랙발생의 문제가 없고 안정적인 구조를 구현할 수 있게 되는 것이다.
아래에서는 상기 각 구성요소들을 중심으로 보다 상세히 설명하도록 한다.
상기 탄성체(130)는, 상기 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 설치되며, 탄성력을 갖는 고무와 그 내부에 상하로 등 간격 배치된 복수의 보강판(131)으로 구비된다. 그리고 최상단에는 다른 보강판(131)들에 비해 두께가 조금 두꺼운 상부 엔드 플레이트(132)가 구비된다.
상기 전단핀(140)은 교량의 상부구조물로부터 수평하중이 전달되는 경우 상기 탄성체(130)를 구속하여 전단변형되지 않도록 하는 가운데 상기 슬라이딩부재(180)에 의한 슬라이딩을 유도하는 역할을 수행하게 된다. 이를 위해 상기 전단핀(140)은 쉽게 변형되지 않는 강체로 이루어지며 앞서 간단히 설명된 것처럼 상기 탄성체(130)의 내부에 심어진 기둥 형태를 가지면서 상하방향으로 설치되어 상단부는 상기 탄성체(130)의 상부 엔드플레이트(132)에 걸쳐지고 하단부는 상기 탄성체(130)의 하부로 돌출되어 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)에 삽입되어 걸쳐진다. 여기서 상기 전단핀(140)의 하단부가 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)에 체결되지 않고 여유틈새를 두고 단순 삽입되는 것이 바람직한데 이는 상측에서 가해지는 하중으로 인해 야기되는 상부판(110) 및 탄성체(130)의 수직처짐을 허용함으로써 상측에서 가해지는 하중이 탄성체(130)에서 흡수되지 못하고 강재로 이루어진 상기 전단핀(140)으로 그대로 전달되면서 전단핀(140)이 좌굴되거나, 교량의 하부구조물(191)인 교각에 과도한 집중하중이 작용하여 파손되는 문제를 방지할 수 있고, 상기 탄성체(130)가 회전변위를 수용할 수 있도록 해준다.
이같은 전단핀(140)이 설치되면 전단핀(140)은 교량 상부구조물로부터 전달되는 수평력을 담당하여 수용하면서 탄성체(130)의 전단변형을 막아 슬라이딩부재(180)에 의한 슬라이딩을 유도한다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 강체로 구비된 상기 전단핀(140)이 구비되면 교량의 상부구조물이 하부구조물(191)에 대해 상대변형되어 상부판(110)이 이동할 때 1차적으로 상기 슬라이딩부재(180)의 슬라이딩 작용에 의해 탄성체(130)의 전단변형을 억제하고, 2차적으로는 수직하중이 일정 수준 이상으로 작용하거나 상기 슬라이딩부재(180)의 슬라이딩면에 이물질이나 먼지가 끼어서 마찰계수가 증가하여 상기 탄성체(130)에 전단변형을 일으키는 경향을 갖는다 하더라도 상기 전단핀(140)이 상기 탄성체(130)를 철저히 구속하여 전단변형되지 않도록 함으로써 결과적으로는 상기 슬라이딩부재(180)의 슬라이딩을 유도해주는 이중의 효과를 기대할 수 있다.
또한, 이같은 전단핀(140)으로 인해 상기 탄성체(130)는 회전변위를 담당하여 수용하게 되고, 상기 슬라이딩부재(180)인 스테인리스 스틸판(181)과 테프론판(182)은 수평변위를 담당하여 수용하게 되는 것이다.
여기서 주목할 점은 강체로 이루어진 상기 전단핀(140)은 상기 탄성체(130) 내부에 설치되어 소성변형 되면서 에너지를 소산시키는 납봉이나 주석봉과 같은 감쇠용 코어와는 엄격히 구분된다는 점이다. 이들은 형태적으로는 상기 전단핀(140)과 유사할 수 있지만 사용되는 소재나 재질, 설치목적 및 거동형태가 완전히 다르다고 할 수 있다. 납이나 주석 코어의 경우, 탄성체와 같이 변형하면서 소성변형으로 지진에너지를 흡수하는 반면, 본 발명에 포함되는 전단핀(140)은 교량용 지지장치의 전단변형을 구속하기 위해 설치된다.
상기 슬라이딩부재(180)는 상기 상부 플레이트(110)와 탄성체(130) 사이에서 마찰저항을 줄여주어 상호간에 슬라이딩되도록 유도하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 슬라이딩부재(180)는 다양한 소재들을 한 쌍으로 조합하여 구성될 수 있는데, 본 실시예에서는 상기 상부 플레이트(110)의 하면에 결합된 스테인리스 스틸판(181)과, 상기 탄성체(130)의 상면에 결합된 테프론판(182)의 조합으로 이루어진다. 이같은 구성에 의하면 교량의 상부구조물이 하부구조물(191)에 대하여 상대변형되어 상부 플레이트(110)가 상부구조물을 따라 변형되더라도 상기 스테인리스 스틸판(181)과 테프론판(182)이 상호간에 슬라이딩이 발생하여 과도한 상부구조물의 변형을 수용할 수 있게 된다.
상기 앵커(150)는 서로 간에 핀 결합되어 꺾임동작이 가능한 복수의 링크절로 이루어진다. 도 2 내지 도 4에 도시된 앵커(150)의 구성에 따르면 볼트에 의해 상기 하부판(120)에 체결되거나 용접에 의해 접합되는 제1링크절(150a)과, 상기 제1링크절(150a)의 하단부에 핀 결합되어 회동 가능한 제2링크절(150b)과, 상기 제2링크절(150b)의 하단부에 핀(151) 결합되어 회동 가능한 제3링크절(150c)로 이루어진다. 하지만 상기 앵커(150)는 링크절의 개수나 형태에 있어서 다양하게 변형된 구성이 가능하다. 예컨대, 상기 앵커(150)는 원기둥이 아니라 사각기둥 형태를 갖는 다섯 개의 링크절로 이루어질 수도 있는 것이다.
이처럼 본 발명의 실시예에서 링크구조를 갖는 앵커(150)의 구성에 의하면 도 4에 도시된 것처럼 교량의 하부구조물 베드부에 대하여 지지장치를 설치할 때 간섭되는 철근(C1)을 꺾임동작에 의해 간단히 회피할 수 있게 되어 앵커(150)와 철근과의 고질적인 간섭문제를 간단히 해소하면서 오히려 모르타르(195)와의 부착력을 더욱 강화할 수 있게 된다.
계속해서 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치를 이용한 교량용 지지장치의 설치공법에 대해 설명한다. 단, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6a 내지 도 6k는 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법은 도 5에 도시된 것처럼 치핑단계(110S)와, 하부판 설치단계(120S)와, 거푸집 가설단계(130S)와, 모르타르 타설단계(140S)와, 모르타르 스터링단계(150S)와, 상부판과 탄성체 조립단계(160S)와, 모르타르 양생단계(170S)를 포함하여 이루어진다. 아래에서는 이들 단계들 각각에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 치핑단계(110S)가 진행된다. 이 단계에서는 도 6a와 같이 교량의 하부구조물(191)의 상단부에 모르타르(195)를 타설하여 지지장치를 고정할 수 있도록 형성된 베드부(192)에 대하여 그 내측면을 치핑(chipping)하는 작업이 진행된다. 이 작업을 통해 차후 타설되는 모르타르와 결착력을 강화할 수 있도록 마련된다.
이후, 하부판 설치단계(120S)가 진행된다. 이 단계에서는 도 6b에 도시된 것처럼 지지장치의 하부판(120)을 적정 높이로 지지하기 위한 높이조절용 전산볼트(193) 복수개를 안정적으로 설치하고, 설치된 상기 전산볼트(193) 위에 도 6c와 같이 하부판(120)을 올려놓아 위치시킨다. 이때 정밀측량을 실시하여 하부판(120)의 적정 위치를 잡아주고 움직이지 않도록 고정한다. 여기서 주목할 점은 이 단계에서 사용되는 상기 하부판(120)은 그 중앙에 하측영역으로 모르타르(195)를 주입하기 위한 모르타르 주입공(125)이 형성된 것이라는 점이다. 한편, 상기 하부판(120)을 설치하는 과정에서 배근되어 있는 전체 철근(CA) 중 앵커(150)와 간섭되는 철근(C2)이 있는 경우 제1링크절(150a)로부터 제2링크절(150b)과 제3링크절(150c)을 간단히 꺾어주는 방법으로 간섭되는 철근(C2)에 대한 회피작업을 실시한다.
이후, 거푸집 가설단계(130S)가 진행된다. 이 단계에서는 도 6d와 같이 상기 베드부(192) 주변에 수직타입 또는 경사타입의 거푸집(194)을 가설하며 모르타르(195)의 누출을 방지하기 위해 교량의 상부구조물(191)과 거푸집(194), 거푸집(194)과 거푸집(194) 간 연결부위 등은 실리콘 등으로 틈새를 차단한다.
이후, 모르타르 타설단계(140S)가 진행된다. 이 단계에서는 상기 거푸집(194)으로 둘러싸인 베드부(192) 영역에 모르타르(195)를 타설하되, 도 6e에 도시된 것처럼 상기 하부판(120)의 둘레 주변을 통해 모르타르(195)를 타설하는 일반적인 타설작업을 실시하는 한편, 도 6f에 도시된 것처럼 상기 하부판(120)에 형성되어 있는 모르타르 주입공(125)을 통하여 모르타르(195)를 주입하는 혼합 또는 순차적인 방법으로 병행하여 실시한다. 이때 모르타르 주입공(125)이 협소한 편이므로 깔때기(196)를 사용하여 주입하면 편리하다. 이처럼 상기 하부판(120)의 둘레 주변을 통해 모르타르(195)를 타설하는 전통적인 작업에 더해 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)을 통하여 모르타르(195)를 주입하는 작업을 진행하면 하부판(120)의 하측영역 특히 하부판(120) 바로 밑 인접 영역의 중앙부에서 빈번하게 공극이 발생하던 문제를 거의 완전히 해소할 수 있게 된다.
이후, 모르타르 스터링단계(150S)가 진행된다. 이 단계에서는 도 6g와 같이 상기 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)을 통해 믹서(196)의 믹싱공구(196a)를 삽입한 후 믹서(196)의 믹싱공구(196a)를 작동시켜 타설된 모르타르(195)를 스터링(stirring)하면서 나머지 모르타르(195)를 추가적으로 타설한다. 이처럼 믹서(196)에 의한 스터링작업을 통해 모르타르(195)에 존재하던 미량의 공극을 제거할 수 있으며 이로 인해 모르타르(195)의 치밀한 충진이 이루어질 수 있게 된다. 여기서 상기 믹서(196)는 작업자가 간단히 소지할 수 있는 작은 크기의 핸드 믹서면 충분하며, 하부판(120)에 형성된 모르타르 주입공(125)을 통하여 타설된 모르타르(195)의 중앙영역에 믹싱공구(196a)를 삽입하여 스터링작업을 하기 때문에 그 효과를 극대화할 수 있다.
이후, 상부판과 탄성체 조립단계(160S)가 진행된다. 이 단계에서는 도 6h와 같이 상기 하부판(120)에 대하여 그 위로 지지장치의 탄성체(130)와 상부판(110)을 조립하여 준다. 이때 탄성체(130)의 중심부에 심어져서 하단부가 하방향 돌출된 전단핀(140)을 상기 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)에 삽입하여 준다.
이후, 모르타르 양생단계(170S)가 진행된다. 이 단계에서는 타설된 모르타르(195)가 양생될 때까지 시간을 두고 기다리면 모르타르(195)의 양생이 완료되는 시점을 고려하여 거푸집(194)을 철거하여 준다. 그러면 도 6i에 도시된 것처럼 교량의 하부구조물(191)에 대하여 교량용 지지장치의 설치공정이 완료되었다고 할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 의한 교량용 지지장치의 설치공법은 하부판(120)의 모르타르 주입공(125)을 통한 모르타르(195)의 주입과 믹서(196)의 스터링을 통해 하부판(120)의 하측 영역에서 발생하던 공극을 효과적으로 제거함으로써 모르타르(195)를 보다 치밀하게 충진할 수 있는 것이다. 한편, 링크구조를 갖는 앵커(150)를 간단히 꺾어주는 방법으로 배근된 전체 철근(CA)의 간섭되는 철근(C2)에 대한 회피가 간단하게 이루어지므로 전체 설치공정이 용이하게 진행된다.
계속해서 본 발명의 변형실시예에 의한 교량용 지지장치에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제1변형실시예에 의한 교량용 지지장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1변형실시예에 의한 교량용 지지장치는 변형 전 교량용 지지장치와 비교하여 부반력에 대처하기 위한 부반력 구속편(185)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 부반력 구속편(185)은 도면에서 볼 수 있는 것처럼 하부판(120)에 체결되어 고정되고 그 상단부가 상부판(110)의 상측에 형성된 삽입홈(115)에 걸쳐지도록 직교하게 절곡되어 상부판(110)이 들뜨는 것을 구속할 수 있도록 한 "ㄱ"자형의 부재이다.
한편, 언급되지 않은 구성요소들인 하부판(120), 탄성체(130), 스테인리스 스틸판(181)과, 테프론판(182)의 경우 변형 전 구성과 비교하여 대동소이하므로 구성상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제2변형실시예에 의한 교량용 지지장치의 구성을 설명하기 위한 분해사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2변형실시예에 의한 교량용 지지장치는 제1변형실시예와 비교하여 도로용 교량용으로 사용되는 테프론판(182) 대신 철도용 교량용으로 사용되는 고력황동(HBsC4)판(184)을 사용하는 것을 특징으로 한다.
그 외 언급되지 않은 구성요소들의 경우 제1변형실시예의 구성과 비교하여 대동소이하므로 구성상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 상부판 120 : 하부판
125 : 모르타르 주입공 130 : 탄성체
140 : 전단핀 150 : 앵커
150a : 제1링크절 150b : 제2링크절
150c : 제3링크절 180 : 슬라이딩부재

Claims (6)

  1. 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되는 교량용 지지장치에 있어서,
    교량의 상부 구조물에 결합되는 상부판과;
    교량의 하부 구조물에 결합되는 하부판과;
    상기 상부판과 하부판 사이에 설치되는 탄성체와;
    상기 하부판에 결합된 앵커를 포함하며,
    상기 앵커는, 상기 하부판에 결합되는 제1링크절과, 상기 제1링크절의 하단부에 핀 결합되어 회동 가능한 제2링크절과, 상기 제2링크절의 하단부에 핀 결합되어 회동 가능한 제3링크절로 이루어져서, 상기 제2링크절과 제3링크절의 꺾임동작에 의해 다양한 형태로 변형 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 교량용 지지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부판의 중앙에는 지지장치의 설치시 하부판의 하측으로 모르타르를 주입하기 위한 모르타르 주입공이 형성되고,
    상기 탄성체의 내부 중심부에는 강봉으로 이루어진 전단핀이 심어져 설치되고, 상기 전단핀은 그 하단부가 상기 탄성체의 하부로 돌출되어 상기 하부판의 주입공에 삽입된 상태가 되게 하되, 상기 전단핀의 하단부가 하면과 측면에서 상기 하부판의 주입공에 여유틈새를 두고 삽입되어 교량용 지지장치의 상부판 및 상기 탄성체의 수직처짐과 회전변위를 허용하도록 것을 특징으로 하는 교량용 지지장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상부판의 하면과 탄성체의 상면에는 각각 서로 간에 슬라이딩 가능하도록 접촉하는 스테인리스 스틸판과 테프론판이 설치되어 교량 상부구조물의 수평변위를 수용하도록 한 것을 특징으로 하는 교량용 지지장치
  6. 제1항 내지 제2항 및 제5항 중 어느 한 항의 교량용 지지장치의 설치공법으로서,
    교량의 하부구조물 상단부에 배근된 철근 일부가 노출되도록 형성되어 있는 베드부에 대응하도록 중앙에 모르타르 주입공이 형성된 지지장치의 하부판을 위치시키는 단계와;
    상기 베드부 주변에 거푸집을 가설하는 단계와;
    상기 베드부에 모르타르를 타설하되, 상기 하부판의 둘레 주변과 상기 하부판의 모르타르 주입공을 통한 주입을 병행하여 모르타르를 타설하는 단계와;
    상기 하부판에 대하여 지지장치의 탄성체와 상부판을 조립하는 단계와;
    상기 베드부에 타설된 모르타르를 양생하는 단계와;
    상기 하부판을 상기 베드부에 대응하는 위치에 설치하는 단계에서, 상기 앵커와 배근된 철근과의 간섭이 예상되는 경우 상기 제2링크절과 제3링크절을 꺾어줌으로써 철근을 회피하는 것을 특징으로 하는 교량용 지지장치의 설치공법.
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