KR101538767B1 - 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 교좌장치에 외부하중에 의한 교축방향 또는 교축직각방향의 수직하중과 수평하중에 의한 수직, 수평변위를 효율적으로 제어할 수 있으며, 교좌장치 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 수직, 수평 제어성능과 내구성을 향상시키는 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명은 상,하부 플레이트 내부에 반구형 홈부를 형성하고, 상기 반구형 홈부에 원통형 볼 베어링을 설치하며, 상,하부 플레이트 내부에 이물질이 유입되지 않도록 상,하부 플레이트 주위로 밀폐형 덮개를 설치하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치{A bridge bearing apparatus of a friction type enclosed the friction surface}

본 발명은 교량 구조물에 발생되는 외부하중을 지지하는 마찰형 교좌장치에 관한 것으로, 교량에 작용하는 이동하중, 풍하중, 지진하중 등의 외부하중에 의해 발생되는 수평력 및 수평변위를 효율적으로 제어할 수 있도록 교축방향 또는 교축직각방향의 수평 제어성능이 향상된 마찰형 교좌장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 상부구조물에 의한 이동하중과 지진하중, 풍하중 등에 의해 교량 받침장치인 교좌장치에 발생되는 수평변위에 대응하기 위해 교량 상판과 교대 또는 교각 사이에는 마찰형 교좌장치 또는 고무형 교좌장치를 설치한다.

도 1은 종래기술인 마찰형 교좌장치의 단면도로, 교각 또는 교대의 상부에는 하부 플레이트(102)가 설치되며, 상기 하부 플레이트(102)는 반구형 베어링(104)이 설치될 수 있도록 상부에 소정 두께의 원형홈(103)이 형성된다.

상기 하부 플레이트(102)에서 상향으로 소정 거리 이격되어 상부 플레이트(101)가 설치되며, 상기 상부 플레이트(101)의 하부에는 반구형 베어링(104)이 설치될 수 있도록 반구형 홈부(106)가 형성된다.

상기 상부 플레이트(101)와 하부 플레이트(102) 사이에는 강재인 반구형 베어링(104)이 설치되며, 하부 플레이트(102) 상부에 형성된 원형홈(103)에 반구형 베어링(104) 하부가 고정되며, 상부에 PTFE 마찰판(105)이 형성된 반구형 베어링(104)은 상기 상부 플레이트(101) 하부의 반구형 홈부(106)에 설치된다.

교량 상판(108)에서 상부하중 재하 시 상기 반구형 베어링이 회전 및 지지되어 휨모멘트와 수직하중을 지지하고, 수직처짐과 국부좌굴의 발생을 방지하여 교좌장치의 수직 제어성능을 증대한다.

상기 상부 플레이트(101)와 상판(108) 사이에는 상판의 상부에 PTFE 마찰판(105)과 스테인레스 미끄럼판(107)이 차례로 적층되어 설치됨으로써, 교량 상판의 수평변위 시 스테인레스 미끄럼판(107)이 슬라이딩되어 수평변위를 제어한다.

그러나 상기 종래기술의 마찰형 교좌장치는 교량의 교축방향 또는 교축직각방향으로 풍하중이나 지진하중 등의 외부하중이 가해져 수평력에 의해 상대변위가 크게 발생되는 경우, 상기 반구형 베어링(104)은 반구형 홈부(106)내에 고정되어 수평변위를 제어하지 못하는 기술적 한계가 있다.

또한 상기 종래기술의 마찰형 교좌장치는 상,하부 플레이트 사이가 개방되게 형성되어 반구형 홈부 주위로 이물질이 유입됨으로써, 교량 상부의 수직하중과 휨모멘트를 지지하기 위한 수직 제어성능과 회전성능이 저하되는 문제가 있다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 교량의 교좌장치에 외부하중(상부하중, 풍하중, 지진 등)에 의한 교축방향 또는 교축직각방향의 수직하중과 수평하중에 의한 수직, 수평변위를 효율적으로 제어할 수 있으며, 교좌장치 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는 수직, 수평 제어성능과 내구성을 향상시킨 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치는 상,하부 플레이트 내부에 반구형 홈부를 형성하고, 상기 반구형 홈부에 원통형의 볼 베어링을 설치하며,

상,하부 플레이트 내부에 이물질이 유입되지 않도록 상,하부 플레이트 주위로 고무판 덮개를 설치함으로써, 교량 상부하중과 바람, 지진 등의 횡하중에 대해 수직, 수평 제어성능과 회전성능을 향상시키며, 교좌장치의 내구성을 증대하는 것을 과제해결의 원리로 한다.

본 발명의 일실시예는 교량 상판 하부에 설치되며, 원형으로 형성되되 상,하,좌,우 단부에는 돌출부(12)가 형성되고, 하부는 오목하게 만곡된 반구형 홈부(11)가 형성되는 상부 플레이트(10);

교대 또는 교각의 상부에 설치되며, 원형으로 형성되되 상,하,좌,우 단부에는 돌출부(12)가 형성되고, 상부는 오목하게 만곡된 반구형 홈부(11)가 형성되는 하부 플레이트(20);

상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 반구형 홈부(11) 사이에 설치되는 원통형 볼 베어링(30); 상기 상,하부 플레이트(10, 20) 사이의 공간을 밀폐하도록 고무판 덮개(40)를 설치하고, 상기 고무판 덮개(40)의 상,하부는 고정밴드(50)로 고정되도록 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치는 마찰력과 수평이동에 의한 자발적인 복원기능에 의해 교축방향 또는 교축직각방향에 대한 수평 저항력과 수평변위에 대한 수평 제어성능이 증대되는 효과가 있다,

또한 본 발명은 원통형 볼 베어링의 높은 지압강도로 수직처짐과 국부좌굴의 발생을 방지하여 교좌장치의 수직 제어성능을 증대하며, 상기 볼 베어링의 형상으로 인해 전방위로 회전이 원활하여 회전성능이 향상되고, 상,하부 플레이트 사이에 밀폐형 덮개를 설치함으로써 마찰면의 이물질 유입을 방지하여, 교좌장치의 온도변화에 따른 신축 변형을 원활히 수용하여 교좌장치의 내구성이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술인 마찰형 교좌장치의 단면도
도 2(a)는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치의 단면도
도 2(b)는 도 2(a)의 평면도
도 2(c)는 도 2(a)의 정면도
도 3(a)는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치가 수평이동하는 것을 나타내는 단면도
도 3(b)는 도 3(a)의 평면도
도 3(c)는 도 3(a)의 정면도
도 4는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치의 사시도
도 5(a)는 본 발명의 다른 실시예인 마찰형 교좌장치의 평면도
도 5(b)는 도 5(a)의 정면도
도 6(a)는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치에 밀폐형 덮개가 설치된 것을 나타내는 사시도
도 6(b)는 도 6(a)의 단면도
도 6(c)는 도 6(a)의 밀폐형 덮개의 단면도
도 7(a)는 본 발명의 다른 실시예인 마찰형 교좌장치에 밀폐형 덮개가 설치된 것을 나타내는 사시도
도 7(b)는 도 7(a)의 단면도
도 7(c)는 도 7(a)의 환봉링의 사시도

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 일실시예의 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2(a)는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치의 단면도이며, 도 2(b)는 도 2(a)의 평면도이고, 도 2(c)는 도 2(a)의 정면도로, 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치(1)는 교량 상판 하부에 상부 플레이트(10)가 설치되며,

교각 또는 교대 상부에 하부 플레이트(20)가 설치되고, 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)는 소정 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 상,하부 플레이트 사이에는 원통형의 볼 베어링(Ball Bearing, 30)이 설치된다.

상기 교량 상판의 하부에 설치되는 상부 플레이트(10)는 원형으로 형성되며, 상기 상부 플레이트(10)의 상,하,좌,우에는 돌출부(12)가 형성되고, 상기 돌출부(12)에는 상부 플레이트(10)가 교량 상판과 결합되도록 볼트를 체결할 수 있는 볼트 구멍(13)이 형성되고, 상기 볼트 구멍(13)에 볼트(미도시)를 삽입하여 교량 상판에 매립, 고정한다.

상기 교각 또는 교대 상부에 설치되는 하부 플레이트(20)는 원형으로 형성되며, 상기 하부 플레이트(20)의 상,하,좌,우에는 돌출부(12)가 형성되고, 상기 돌출부(12)에는 하부 플레이트(20)가 교각 또는 교대와 결합되도록 볼트 구멍(13)이 형성되고, 상기 볼트 구멍(13)에 볼트(미도시)를 삽입하여, 교각 또는 교대에 매립, 고정한다.

상기 돌출부(12) 두께는 상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 두께보다 작게 형성되며, 상기 원통형의 볼 베어링(30)은 상,하부가 원형으로 볼록하게 형성된다.

상기 상부 플레이트(10)의 하부와 하부 플레이트(20)의 상부는 오목하게 만곡된 반구형 홈부(11)가 형성되며, 상기 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)는 소정 높이로 이격되게 배치되고, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이의 반구형 홈부(11)에 원통형의 볼 베어링(30)을 설치함으로써,

교량 상판에 가해지는 상부하중에 의해 교좌장치에 수직하중이 작용하는 경우, 원통형의 볼 베어링이 높은 지압강도로 교좌장치의 수직처짐과 국부좌굴을 제어하여 수직 제어성능을 향상시킨다.

교량 상판의 수평이동, 바람, 지진 등에 의해 횡하중, 휨모멘트가 작용하는 경우, 상기 원통형의 볼 베어링이 마찰력과 중심으로 회귀하는 복원력에 의해 교축방향 또는 교축직각방향으로 수평이동 및 회전함으로써, 수평변위를 제어하여 수평 제어성능과 회전성능을 향상시킨다.

도 3(a)는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치가 수평이동하는 것을 나타낸 단면도이며, 도 3(b)는 도 3(a)의 평면도이고, 도 3(c)는 도 3(a)의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치의 사시도이다.

본 발명은 교량 상판의 수평이동, 풍하중, 지진하중 등에 의해 교좌장치에 횡하중이 작용하는 경우, 상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 중앙부가 오목하게 만곡된 반구형 홈부(11)를 따라 원통형의 볼 베어링(30)은 교축방향 또는 교축직각방향으로 수평이동함으로써 수평변위를 제어한 후, 횡하중이 소멸되면 볼 베어링의 복원력에 의해 반구형 홈부의 중앙부로 복귀한다.

도 5(a)는 본 발명의 다른 실시예인 마찰형 교좌장치의 평면도이며, 도 5(b)는 도 5(a)의 정면도로, 본 발명의 다른 실시예인 마찰형 교좌장치(1)는 상,하부 플레이트(10, 20)가 사각형으로 형성된다.

상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 모서리는 삼각형상 또는 라운드형상(미도시)으로 절취되어 돌출부(12)가 형성되고, 상기 돌출부는 상,하부 플레이트(10, 20)보다 작은 두께로 형성되어 상기 상,하부 플레이트(10, 20)가 교량 상판 또는 교대, 교각과 결합할 수 있도록 볼트를 설치할 수 있는 볼트 구멍(13)이 형성된다.

상기 돌출부(12) 두께는 상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 두께보다 작게 형성되며, 상기 원통형의 볼 베어링(30)은 상,하부가 원형으로 볼록하게 형성된다.

도 6(a)는 본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치에 밀폐형 덮개가 설치된 것을 나타내는 사시도이며, 도 6(b)는 도 6(a)의 단면도이고, 도 6(c)는 도 6(a)에 도시된 밀폐형 덮개의 단면도이다.

본 발명의 일실시예인 마찰형 교좌장치는 상,하부 플레이트(10, 20) 사이에 설치된 원통형 볼 베어링(30)의 원활한 수평이동과 회전을 위해 상,하부 플레이트(10, 20) 사이에 이물질이 유입되지 못하도록 밀폐형 덮개(40)를 설치하고, 상기 밀폐형 덮개(40)의 상,하부는 고정밴드(50)로 고정한다.

상기 밀폐형 덮개(40)는 상기 상부 플레이트(10)의 돌출부(12) 하부에 형성된 원형의 측부(14)와 상기 하부 플레이트(20)의 돌출부(12) 상부에 형성된 원형의 측부(14) 사이에 설치되어 상기 상,하부 플레이트(10, 20) 사이의 공간을 밀폐함으로써, 상,하부 플레이트(10, 20)에 형성된 반구형 홈부(11)에 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

상기 밀폐형 덮개(40)는 상부 수직부(41)와 하부 수직부(42) 및 상,하부 수직부 사이에 형성된 주름부(43)로 이루어지며, 상기 밀폐형 덮개(40)의 재질은 고무계 또는 고어텍스계 등을 사용한다.

상기 고정밴드(50)는 재질은 강재 또는 합성수지계이고 소정 높이의 띠형상으로 형성되며, 상기 고정밴드(50)의 체결부분은 원형의 중공부로 소정 길이의 너트부(51)로 형성되어 볼트(52)로 체결되고, 상기 체결부분 전,후에는 슬릿형 엠보싱(53) 또는 슬롯홀(미도시)이 소정 간격으로 형성된다.

도 7(a)는 본 발명의 다른 실시예인 마찰형 교좌장치에 밀폐형 덮개가 설치된 것을 나타내는 사시도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 단면도이며, 도 7(c)는 도 7(a)의 환봉링의 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예인 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치는 상부 플레이트(10)의 돌출부(12) 하부에 형성된 원형의 측부(14)와 상기 하부 플레이트(20)의 돌출부(12) 상부에 형성된 원형의 측부(14)에는 원주를 따라 소정 깊이의 홈부(54)를 형성한다.

상기 홈부(54)에는 상기 상,하부 플레이트(10, 20) 사이의 공간을 밀폐하도록 밀폐형 덮개(40)를 삽입, 설치하며, 상기 홈부(54)에 삽입, 설치된 밀폐형 덮개(40)는 환봉링(55)으로 고정한다.

상기 환봉링(55)은 재질은 강재 또는 스테인레스이고 소정 두께의 원형으로 형성되되, 양 단부는 분리되어 면접촉되도록 형성되며, 상기 환봉링(55)은 탄성있게 확대되어 상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 홈부(54)에 삽입, 설치된 후, 원래의 모습으로 탄성적으로 복귀하면서 상기 밀폐형 덮개(40)를 고정한다.

1 : 마찰형 교좌장치 10 : 상부 플레이트
11 : 반구형 홈부 12 : 돌출부
13 : 볼트 구멍 14 : 측부
20 : 하부 플레이트 30 : 볼 베어링
40 : 밀폐형 덮개 41 : 상부 수직부
42 : 하부 수직부 43 : 주름부
50 : 고정밴드 51 : 너트부
52 : 볼트 53 : 슬릿형 엠보싱
54 : 홈부 55 : 환봉링
100 : 마찰형 교좌장치 101 : 상부 플레이트
102 : 하부 플레이트 103 : 원형홈
104 : 반구형 베어링 105 : PTFE 마찰판
106 : 반구형 홈부 107 : 스테인레스 미끄럼판
108 : 상판

Claims (6)

1. 교량 상판 하부에 설치되며, 원형으로 형성되되 상,하,좌,우 단부에는 돌출부(12)가 형성되고, 하부는 오목하게 만곡된 반구형 홈부(11)가 형성되는 상부 플레이트(10);
   교대 또는 교각의 상부에 설치되며, 원형으로 형성되되 상,하,좌,우 단부에는 돌출부(12)가 형성되고, 상부는 오목하게 만곡된 반구형 홈부(11)가 형성되는 하부 플레이트(20);
   상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 반구형 홈부(11) 사이에 설치되는 원통형의 볼 베어링(30)을 포함하며,
   상기 돌출부(12) 두께는 상기 상,하부 플레이트(10, 20)의 두께보다 작게 형성되며, 상기 원통형의 볼 베어링(30)은 상,하부가 원형으로 볼록하게 형성되고,
   상기 상부 플레이트(10)의 돌출부(12) 하부에 형성된 원형의 측부(14)와 상기 하부 플레이트(20)의 돌출부(12) 상부에 형성된 원형의 측부(14)에는 원주를 따라 소정 깊이의 홈부(54)를 형성하고, 상기 홈부(54)에는 상기 상,하부 플레이트(10, 20) 사이의 공간을 밀폐하도록 밀폐형 덮개(40)를 삽입, 설치하며, 상기 홈부(54)에 삽입, 설치된 밀폐형 덮개(40)는 환봉링(55)으로 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰면이 밀폐된 마찰형 교좌장치.
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