KR101599822B1 - 분리형 스페리칼 받침 - Google Patents

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KR101599822B1
KR101599822B1 KR1020150066697A KR20150066697A KR101599822B1 KR 101599822 B1 KR101599822 B1 KR 101599822B1 KR 1020150066697 A KR1020150066697 A KR 1020150066697A KR 20150066697 A KR20150066697 A KR 20150066697A KR 101599822 B1 KR101599822 B1 KR 101599822B1
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KR1020150066697A
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이완하
박동병
이재욱
박정우
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유니슨이테크(주)
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges
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    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/042Mechanical bearings
    • E01D19/046Spherical bearings

Abstract

본 발명은 분리형 스페리칼 받침에 관한 것으로, 하부구조와 상부구조를 두 개가 한 쌍으로 이루어져 상하로 분리되는 베어링 분리판과 교체용 상부판 및 상·하부 전단키의 구성을 통해 노후된 스페리칼 베어링의 교체를 보다 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 교각 상부의 베어링 베드 상부측에 설치되는 하부 지지판, 하부 지지판의 상부측으로 설치되어지되 상부면 중심에 구면홈이 형성된 베어링 지지판, 베어링 지지판의 구면홈에 안착 설치되는 스페리칼 베어링, 스페리칼 베어링의 상부측으로 설치되는 상부판, 상부판의 상부측으로 설치되어 상부거더의 하부면 상에 매립 설치된 거더매입판 상에 결합 고정되는 보정판 및 베어링 지지판의 양측에 고정볼트를 통해 고정되어 상부판의 부반력을 방지하는 부반력 방지키가 구비된 분리형 스페리칼 받침에 있어서, 하부 지지판과 베어링 지지판 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 베어링 분리판; 베어링 지지판의 모서리 상부를 통해 베어링 분리판과 하부 지지판의 모서리를 경유하여 베어링 베드 상에 매립 설치된 앵커에 나사 결합되는 하부 고정볼트; 상부판과 보정판 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 교체용 상부판; 상부판의 모서리 하부를 통해 교체용 상부판과 보정판의 모서리를 경유하여 거더매입판에 나사 결합되는 상부 고정볼트; 및 스페리칼 베어링 상·하의 전단력을 보강하는 전단력 보강수단을 포함한 구성으로 이루어진다.

Description

분리형 스페리칼 받침{Separate spherical bearings}
본 발명은 분리형 스페리칼 받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어링플레이트라 불리우는 반구형의 회전판을 중심으로 하부로는 회전을 상부로는 미끄럼 슬라이딩을 하게 만든 베어링으로써 회전이 크게 발생하는 철도교량에 쓰이는 스페리칼 받침에 관한 것이다.
일반적으로, 교량을 가설할 때 계절의 온도변화나 바람 또는 지진 등의 충격등에 의한 상대변위나 교판의 수평력을 정적으로 흡수하여 교량의 내진 기능을 원활하게 하고, 내구 수명을 연장코자 상판(교판)의 양단부와 교각 사이에는 내진받침의 하나인 분리형 스페리칼 받침을 설치하게 된다.
전술한 바와 같은 목적을 가지고 사용되어지는 기존의 분리형 스페리칼 받침은 다양하게 개발되어 있고, 그 구조는 각기 조금씩 다르지만 스페리칼 베어링이 하답에 직접적으로 형성되어진 구면홈에 안착되어 구름 회전되도록 한 형태의 분리형 스페리칼 받침이 가장 기본적이다.
도 9 는 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침을 분리하여 보인 사시 구성도이다.
도 9 에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침은 상측면으로 융기부(11)를 형성한 하답(10)의 요입홈(12)에 고무패드(50)와 구면홈(41)을 형성한 피스톤(40) 및 하부면에 구면(31)이 형성된 스페리칼 베어링(30)이 차례로 적층되어 결합된다. 이때, 스페리칼 베어링(30)의 상면에는 상답(20)이 위치되어 하답(10)의 하부 스토퍼(13)에 체결되는 사이드 고정구(14)에 의해 장착 유지되어질 수 있도록 장착 구성된다.
전술한 바와 같이 구성된 분리형 스페리칼 받침은 계절에 따라 기온변화에 의해 상판(교판)이 팽창 및 수축할 때 상답(20)도 상판의 팽창·수축에 따라 슬라이드 되고, 상·하의 진동이 전달될 때에는 고무패드(50)에서 진동을 흡수하여 상판(1)을 양호하게 지지할 수 있도록 한다.
한편, 전술한 바와 같이 예시한 분리형 스페리칼 받침은 물론, 모든 분리형 스페리칼 타입의 받침에는 상시 상판(교판)에서 발생하는 수평력을 하답(10)의 하부 스토퍼(13)와 상답(20)의 상부 스토퍼(21)에서 받아주도록 되어있는데, 하답(10)의 상부측으로 설치되는 상답(20)이 하답(10)에 대하여 안정적으로 장착 유지되어지도록 하는 사이드 고정구(14)가 하답(10)에 형성된 하부 스토퍼(13)에 볼트를 매개로 체결되어진다.
전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침의 구서에서 하부 스토퍼에 체결되는 사이드 고정구는 스토퍼의 외측면에 수직편이 면접촉된 상태에서 체결되는 볼트에 의해 고정되는 것이어서 외측으로의 부피가 커지고, 그로 인하여 스페리칼 받침의 신설 시공시 또는 유지보수시에 사이드 고정구의 분리 조립에 따른 작업공간이 협소해져 작업에 어려움을 격고 있다.
아울러, 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침은 스페리칼 베어링의 교체를 위해 매입된 전단키의 높이 이상으로 잭업이 필요한 구조로 이루어지기 때문에 철도교 설계 기준상 잭업의 상한치를 넘을 수 없다는 문제가 있어 잭업(Jack Up) 작업에 한계가 있다는 문제가 생기게 된다.
또한, 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침은 스페리칼 베어링의 구성이 주물강재로 이루어지고 전 구성이 강재로 이루어지기 때문에 교체시 하중으로 인한 작업의 어려움이 있다는 문제가 발생하게 된다.
더구나, 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침은 스페리칼 베어링의 설치시 측량에 따른 높이 조절단계에서 미세높이 조정이 어렵다는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1414280호(2014.08.06.자 공고) 대한민국 등록특허 제10-1157499호(2012.06.20.자 공고) 대한민국 공개특허 제2008-0074804호(2008.08.13.자 공개) 대한민국 등록특허 제10-0773715호(2007.11.09.자 공고) 대한민국 등록특허 제10-0643015호(2006.11.10.자 공고) 대한민국 등록실용신안 제20-0402133호(2005.11.25.자 공고)
본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스페리칼 받침의 상부구조를 두 개가 한 쌍으로 이루어져 상하로 분리되는 상부 전단키와 두 개가 한 쌍으로 이루어져 전후로 분리되는 교체용 상부판으로 분할 구성함으로써 노후된 스페리칼 베어링의 교체를 보다 용이하게 할 수 있도록 한 분리형 스페리칼 받침을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 스페리칼 받침의 하부구조 역시 두 개가 한 쌍으로 이루어져 상하로 분리되는 하부 전단키와 두 개가 한 쌍으로 이루어져 전후로 분리되는 베어링 분리판으로 분할 구성함으로써 노후된 스페리칼 베어링의 교체를 보다 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 스페리칼 받침의 상부구조와 하부구조 각각이 분리될 수 있는 구조와 함께 앵커부를 인상할 수 있도록 구성함으로써 스페리칼 베어링의 설치시 측량에 따른 높이 조절단계에서 미세조정이 가능하도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침은 교각 상부의 베어링 베드 상부측에 설치되는 하부 지지판, 하부 지지판의 상부측으로 설치되어지되 상부면 중심에 구면홈이 형성된 베어링 지지판, 베어링 지지판의 구면홈에 안착 설치되는 스페리칼 베어링, 스페리칼 베어링의 상부측으로 설치되는 상부판, 상부판의 상부측으로 설치되어 상부거더의 하부면 상에 매립 설치된 거더매입판 상에 결합 고정되는 보정판 및 베어링 지지판의 양측에 고정볼트를 통해 고정되어 상부판의 부반력을 방지하는 부반력 방지키가 구비된 분리형 스페리칼 받침에 있어서, 하부 지지판과 베어링 지지판 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 베어링 분리판; 베어링 지지판의 모서리 상부를 통해 베어링 분리판과 하부 지지판의 모서리를 경유하여 베어링 베드 상에 매립 설치된 앵커에 나사 결합되는 하부 고정볼트; 상부판과 보정판 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 교체용 상부판; 상부판의 모서리 하부를 통해 교체용 상부판과 보정판의 모서리를 경유하여 거더매입판에 나사 결합되는 상부 고정볼트; 및 스페리칼 베어링 상·하의 전단력을 보강하는 전단력 보강수단을 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 전단력 보강수단은 하부 지지판과 베어링 지지판 사이의 전단력을 보강하는 하부 전단력 보강수단; 및 상부판과 보정판 사이의 전단력을 보강하는 상부 전단력 보강수단으로 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 구성에서 하부 전단력 보강수단은 베어링 분리판의 대향면 중심에 상호 대칭 형성되어 원을 이루는 반원의 분리판 키 삽입홀; 분리판 키 삽입홀에 대응하여 베어링 분리판 상부면 중심과 베어링 지지판 하부면 중심 각각에 형성되는 하부구조 키 안착홈; 및 하부구조 키 안착홈과 분리판 키 삽입홀이 이루는 형태로 하부키와 상부키로 분리 구성되어지되 하부키와 상부키의 대향면 상에 상호 대향 형성되어 하부키와 상부키의 전후 결합과 분리가 가능하도록 하는 결합요철이 형성된 하부 전단키의 구성으로 이루어질 수 있다. 이때, 하부 전단키는 스페리칼 베어링의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 결합요철이 배열되도록 하되 스페리칼 베어링의 교체시에는 결합요철이 전후 방향으로 배열되도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 구성에서 상부 전단력 보강수단은 교체용 상부판의 대향면 중심에 상호 대칭 형성되어 원을 이루는 반원의 교체판 키 삽입홀; 교체판 키 삽입홀에 대응하여 상부판 상부면 중심과 보정판 하부면 중심 각각에 형성되는 상부구조 키 안착홈; 및 교체판 키 안착홈과 상부구조 키 삽입홀이 이루는 형태로 하부키와 상부키로 분리 구성되어지되 하부키와 상부키의 대향면 상에 상호 대향 형성되어 하부키와 상부키의 전후 결합과 분리가 가능하도록 하는 결합요철이 형성된 상부 전단키의 구성으로 이루어질 수 있다. 이때, 상부 전단키는 스페리칼 베어링의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 결합요철이 배열되도록 하되 스페리칼 베어링의 교체시에는 결합요철이 전후 방향으로 배열되도록 한 구성으로 이루어질 수 있다.
아울러, 본 발명에는 스페리칼 베어링의 교체시 베어링 분리판을 전후 방향으로 결합 분리되도록 가이드하는 분리판 가이드수단이 더 구성될 수 있다. 이때, 분리판 가이드수단은 베어링 분리판의 상·하부면 각각의 중심에 전후 길이 방향으로 돌출 형성된 분리판 가이드레일; 및 베어링 분리판 상하의 분리판 가이드레일에 대응하여 하부 지지판 상부면과 베어링 지지판 하부면 각각의 중심부 상에 전후의 길이 방향으로 형성된 분리판 레일 가이드홈의 구성으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구성에는 스페리칼 베어링의 교체시 교체용 상부판을 전후 방향으로 결합 분리되도록 가이드하는 교체판 가이드수단이 더 구성될 수 있다. 이때, 교체판 가이드수단은 교체용 상부판의 상·하부면 각각의 중심에 전후 길이 방향으로 돌출 형성된 교체판 가이드레일; 및 교체용 상부판 상하의 교체판 가이드레일에 대응하여 상부판과 보정판 하부면 각각의 중심부 상에 전후의 길이 방향으로 형성된 교체판 레일 가이드홈의 구성으로 이루어질 수 있다.
더구나, 본 발명에 따른 구성에는 전술한 구성 이외에 베어링 지지판의 구면홈 원둘레 상부면에는 링 형태로 이루어진 카본블랙 재질의 도전성 고무씰이 더 결합 구성되어지되 도전성 고무씰은 구면홈 원둘레 상부면에 일정 깊이로 형성된 실링홈 상에 안착 결합을 통해 상부판의 하부면에 접촉되어 스페리칼 베어링의 내외가 폐쇄되도록함으로써 스페리칼 베어링의 내부로 먼지나 이물질의 흡착이 방지되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에는 전술한 구성 이외에 상부판의 하부면에는 스페리칼 베어링의 상부면과 마찰거동이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 마찰 거동용 플레이트가 더 구성될 수 있다.
본 발명의 기술에 따르면 스페리칼 받침의 상부구조를 두 개가 한 쌍으로 이루어져 상하로 분리되는 상부 전단키와 두 개가 한 쌍으로 이루어져 전후로 분리되는 교체용 상부판으로 분할 구성함으로써 노후된 스페리칼 베어링의 교체를 보다 용이하게 할 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술은 스페리칼 받침의 하부구조역시 두 개가 한 쌍으로 이루어져 상하로 분리되는 하부 전단키와 두 개가 한 쌍으로 이루어져 전후로 분리되는 베어링 분리판으로 분할 구성함으로써 노후된 스페리칼 베어링의 교체를 보다 용이하게 할 수가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 스페리칼 받침의 상부구조와 하부구조 각각이 분리될 수 있는 구조와 함께 앵커부를 인상할 수 있도록 구성함으로써 스페리칼 베어링의 설치시 측량에 따른 높이 조절단계에서 미세조정이 가능하다는 장점이 발현된다.
도 1 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 분리 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 결합하여 보인 정면 사시 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 결합하여 보인 저면 사시 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 정면 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 측면 구성도.
도 6 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 종단면 구성도.
도 7 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 측단면 구성도.
도 8 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침의 일부를 절개하여 사시 구성도.
도 9 는 종래 기술에 따른 분리형 스페리칼 받침을 분리하여 보인 사시 구성도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침의 양호한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 분리 사시도, 도 2 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 결합하여 보인 정면 사시 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 결합하여 보인 저면 사시 구성도, 도 4 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 정면 구성도, 도 5 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 측면 구성도, 도 6 는 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 종단면 구성도, 도 7 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침을 보인 측단면 구성도 및 도 8 은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침의 일부를 절개하여 사시 구성도이다.
도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침(100) 역시 종래의 기술에서와 같이 교각(10) 상부의 베어링 베드 상부측에 설치되는 하부 지지판(110), 하부 지지판(110)의 상부측으로 설치되어지되 상부면 중심에 구면홈(122)이 형성된 베어링 지지판(120), 베어링 지지판(120)의 구면홈(122)에 안착 설치되는 스페리칼 베어링(130), 스페리칼 베어링(130)의 상부측으로 설치되는 상부판(140), 상부판(140)의 상부측으로 설치되어 상부거더(20)의 하부면 상에 매립 설치된 거더매입판 상에 결합 고정되는 보정판(150) 및 베어링 지지판(120)의 양측에 고정볼트(162)를 통해 고정되어 상부판(140)의 부반력을 방지하는 부반력 방지키(160)의 구성으로 이루어진다.
다만, 본 발명에 따른 기술은 하부 지지판(110)과 베어링 지지판(120) 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 베어링 분리판(170), 베어링 지지판(120)의 모서리 상부를 통해 베어링 분리판(170)과 하부 지지판(110)의 모서리를 경유하여 베어링 베드 상에 매립 설치된 앵커(102)에 나사 결합되는 하부 고정볼트(190), 상부판(140)과 보정판(150) 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 교체용 상부판(180), 상부판(140)의 모서리 하부를 통해 교체용 상부판(180)과 보정판(150)의 모서리를 경유하여 거더매입판에 나사 결합되는 상부 고정볼트(192) 및 스페리칼 베어링(130) 상·하의 전단력을 보강하는 전단력 보강수단이 더 구성된다는 점이 종래의 기술과 다르다 할 것이다.
전술한 바와 같이 베어링 분리판(170), 하부 고정볼트(190), 교체용 상부판(180), 상부 고정볼트(192) 및 전단력 보강수단이 구성된 구조의 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침(100)은 스페리칼 베어링(130)의 교체시 하부 고정볼트(190)와 상부 고정볼트(192)의 분리 상태에서 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180)을 전후로 분리하여 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 분리할 수 있도록 함으로써 스페리칼 베어링(130)의 교체를 용이하게 하는 기술을 제공한다.
아울러, 전술한 바와 같이 베어링 분리판(170), 하부 고정볼트(190), 교체용 상부판(180), 상부 고정볼트(192) 및 전단력 보강수단이 구성된 구조의 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침(100)은 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 전후의 방향으로 결합하거나 분리하기 때문에 상부거더와 교각 사이의 좁은 공간에서의 스페리칼 베어링(130)의 설치 및 교체 작업을 보다 용이하게 할 수 있도록 한다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성에서 전단력 보강수단은 하부 지지판(110)과 베어링 지지판(120) 사이의 전단력을 보강하는 하부 전단력 보강수단 및 상부판(140)과 보정판(150) 사이의 전단력을 보강하는 상부 전단력 보강수단으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 전단력 보강수단의 구성에서 하부 전단력 보강수단은 베어링 분리판(170)의 대향면 중심에 상호 대칭 형성되어 원을 이루는 반원의 분리판 키 삽입홀(202), 분리판 키 삽입홀(202)에 대응하여 베어링 분리판(170) 상부면 중심과 베어링 지지판(120) 하부면 중심 각각에 형성되는 하부구조 키 안착홈(204a, 204b) 및 하부구조 키 안착홈(204a, 204b)과 분리판 키 삽입홀(202)이 이루는 형태로 하부키와 상부키로 분리 구성되어지되 하부키(200a)와 상부키(200b)의 대향면 상에 상호 대향 형성되어 하부키(200a)와 상부키(200b)의 전후 결합과 분리가 가능하도록 하는 결합요철(200a-1, 200b-1)이 형성된 하부 전단키(200)의 구성으로 이루어질 수 있다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 분리판 키 삽입홀(202)과 하부구조 키 안착홈(204a, 204b) 및 하부 전단키(200)의 구성으로 이루어진 하부 전단력 보강수단은 하부 전단키(200)를 분리판 키 삽입홀(202)과 하부구조 키 안착홈(204a, 204b)이 형성하는 공간 상에 안착 결합되어 하부 지지판(110)과 베어링 지지판(120)이 횡방향으로 유동되는 것을 방지하게 된다.
아울러, 전술한 하부 전단키(200)는 스페리칼 베어링(130)의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 결합요철(200a, 200b)이 배열되도록 하되 스페리칼 베어링(130)의 교체시에는 결합요철(200a-1, 200b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 하여 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 전후의 방향으로 분리하거나 결합이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
물론, 전술한 바와 같이 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 구조를 한꺼번에 전후의 방향으로 분리하거나 결합하기 위해서 선결되어야 하는 것은 하부 고정볼트(190)와 상부 고정볼트(192)를 풀어 분리한 상태에서 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180)을 전후로 분리하여야 한다. 이러한 상태에서 하부 전단키(200)와 상부 전단키(210)의 결합요철(200a-1, 200b-1, 210a-1, 210b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 회전시켜야 한다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 하부 전단키(200)는 도 1, 도 6, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이 스페리칼 베어링(130)의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 결합요철(200a, 200b)이 배열되도록 하여 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 전후로 분리되는 것을 방지할 수 있도록 하는 한편, 스페리칼 베어링(130)의 교체시에는 베어링 분리판(170)을 분리한 상태에서 하부 전단키(200)를 회전시켜 결합요철(200a-1, 200b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 함으로써 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 전후 방향으로 분리가 가능하도록 한다.
전술한 바와 같이 하부 전단키(200)를 회전시켜 결합요철(200a-1, 200b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 하여 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 전후 방향으로 분리하게 되면 하부키(200a)와 상부키(200b)는 결합요철(200a-1, 200b-1)이 전후 방향으로 배열되기 때문에 전후로 용이하게 분리가 된다.
또한, 본 발명을 구성하는 전단력 보강수단의 상부 전단력 보강수단은 교체용 상부판(180)의 대향면 중심에 상호 대칭 형성되어 원을 이루는 반원의 교체판 키 삽입홀(212), 교체판 키 삽입홀(214)에 대응하여 상부판(140) 상부면 중심과 보정판(150) 하부면 중심 각각에 형성되는 상부구조 키 안착홈(214a, 214b) 및 교체판 키 안착홈(214a, 214b)과 상부구조 키 삽입홀(212)이 이루는 형태로 하부키(210a)와 상부키(210b)로 분리 구성되어지되 하부키(210a)와 상부키(210b)의 대향면 상에 상호 대향 형성되어 하부키(210a)와 상부키(210b)의 전후 결합 및 분리가 가능하도록 하는 결합요철(210a-1, 210b-1)이 형성된 상부 전단키(210)의 구성으로 이루어진다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 교체판 키 삽입홀(212)과 상부구조 키 안착홈(214a, 214b) 및 상부 전단키(210)의 구성으로 이루어진 상부 전단력 보강수단은 상부 전단키(210)를 교체판 키 삽입홀(212)과 상부구조 키 안착홈(214a, 214b)이 형성하는 공간 상에 안착 결합되어 상부판(140)과 보정판(150)이 횡방향으로 유동되는 것을 방지하게 된다.
아울러, 전술한 바와 같은 상부 전단키(210) 역시 하부 전단키(200)와 마찬가지로 스페리칼 베어링(130)의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 결합요철(210a-1, 210b-1)이 배열되도록 하되 스페리칼 베어링(130)의 교체시에는 결합요철(210a-1, 210b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 하여 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 전후의 방향으로 분리하거나 결합이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 상부 전단키(210)는 도 1, 도 6, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이 스페리칼 베어링(130)의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 결합요철(210a, 210b)이 배열되도록 하여 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 전후로 분리되는 것을 방지할 수 있도록 하는 한편, 스페리칼 베어링(130)의 교체시에는 교체용 상부판(180)을 분리한 상태에서 상부 전단키(210)를 회전시켜 결합요철(210a-1, 210b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 함으로써 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)을 한꺼번에 전후 방향으로 분리가 가능하도록 한다.
따라서, 전술한 바와 같이 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 구조를 전후 방향으로 분리하기 위해서는 하부 고정볼트(190)와 상부 고정볼트(192)를 풀어 분리한 상태에서 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180)을 전후로 분리하고, 이어서 하부 전단키(200)와 상부 전단키(210)의 결합요철(200a-1, 200b-1, 210a-1, 210b-1)이 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180)의 전후 분리 방향으로 회전시킨다.
전술한 바와 같이 고정볼트(190, 192)의 분리와 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180)의 분리 및 하부 전단키(200)와 상부 전단키(210)의 결합요철(200a-1, 200b-1, 210a-1, 210b-1)이 전후 방향으로 배열되도록 회전시키게 되면 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 구조를 전후 방향으로 용이하게 분리할 수가 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 구성에는 스페리칼 베어링(130)의 교체시 베어링 분리판(170)을 전후 방향으로 결합 분리되도록 가이드하는 분리판 가이드수단이 더 구성되어진다. 이때, 분리판 가이드수단은 베어링 분리판(170)의 상·하부면 각각의 중심에 전후 길이 방향으로 돌출 형성된 분리판 가이드레일(220) 및 베어링 분리판(170) 상하의 분리판 가이드레일(220)에 대응하여 하부 지지판(110) 상부면과 베어링 지지판(120) 하부면 각각의 중심부 상에 전후의 길이 방향으로 형성된 분리판 레일 가이드홈(222)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 분리판 가이드레일(220)과 분리판 레일 가이드홈(222)의 구성으로 이루어진 분리판 가이드수단은 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 구조를 결합하거나 분리하는 방향인 전후 방향으로 구성되어 스페리칼 베어링(130)의 교체시 분리와 결합을 가이드하게 된다.
또한, 전술한 바와 같은 분리판 가이드레일(220)과 분리판 레일 가이드홈(222)의 구성으로 이루어진 분리판 가이드수단은 분리판 가이드레일(220)과 분리판 레일 가이드홈(222)의 결합을 통해 하부 지지판(110)과 베이링 지지판(120)의 좌우 유동을 방지하여 전단력에 대한 보강의 기능도 겸하게 된다.
아울러, 본 발명에 따른 기술에는 분리판 가이드수단과 더불어 스페리칼 베어링(130)의 교체시 교체용 상부판(180)을 전후 방향으로 결합 분리되도록 가이드하는 교체판 가이드수단이 더 구성되어진다. 이때, 교체판 가이드수단은 교체용 상부판(180)의 상·하부면 각각의 중심에 전후 길이 방향으로 돌출 형성된 교체판 가이드레일(230) 및 교체용 상부판(180) 상하의 교체판 가이드레일(230)에 대응하여 상부판(140)과 보정판(150) 하부면 각각의 중심부 상에 전후의 길이 방향으로 형성된 교체판 레일 가이드홈(232)의 구성된다.
전술한 바와 같이 교체판 가이드레일(230)과 교체판 레일 가이드홈(232)의 구성으로 이루어진 교체판 가이드수단은 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 구조를 결합하거나 분리하는 방향인 전후 방향으로 구성되어 스페리칼 베어링(130)의 교체시 분리와 결합을 가이드하게 된다.
또한, 전술한 바와 같은 교체판 가이드레일(230)과 교체판 레일 가이드홈(232)의 구성으로 이루어진 교체판 가이드수단은 교체판 가이드레일(230)과 교체판 레일 가이드홈(232)의 결합을 통해 상부판(140)과 보정판(150)의 좌우 유동을 방지하여 전단력에 대한 보강의 기능도 겸하게 된다.
더구나, 본 발명에 따른 구성에는 전술한 구성 이외에 베어링 지지판(120)의 구면홈(122) 원둘레 상부면에는 링 형태로 이루어진 카본블랙 재질의 도전성 고무씰(240)이 더 결합 구성된다. 이때, 도전성 고무씰(240)은 구면홈(122) 원둘레 상부면에 일정 깊이로 형성된 실링홈(242) 상에 안착 결합을 통해 상부판(140)의 하부면에 접촉되어 스페리칼 베어링(130)의 내외가 폐쇄되도록함으로써 스페리칼 베어링(!30)의 내부로 먼지나 이물질의 흡착이 방지되도록 한다.
다시 말해서, 종래 기술에 따른 스페리칼 베어링(130)은 상시 외기에 노출되어 있어 외기 환경에 의한 부식 및 먼지 등 이물질이 흡착되어 마찰거동에 장애가 발생할 수 있고, 이러한 장애가 곧 구조물의 신축 거동시 강성을 증가시켜 결론적으로 내구수명에 영항을 미치게 된다. 이러한 영향을 방지하기 위해 스페리칼 베어링(130)이 설치되는 구면홈(122)의 원둘레 상부면 상에 폐합된 도전성 고무씰(240)을 적용하였다.
전술한 바와 같은 도전성 고무씰(240)은 카본블랙을 포함한 도전성을 띄게 하여 물리적으로 고무와 상부판(140) 하부면과의 밀실한 접촉 구성으로 먼지를 닦고, 전기적 성질로써 고무의 도전성으로 먼지 흡착을 방지 및 마찰거동에 의한 정전기 발생으로 먼지 흡착이 우려되나 도전성 고무씰(240)이 강재 제품에 적용되어 있으므로 접지에 의한 정전기 제거(절연 기능)가 가능하다.
또한, 본 발명에는 전술한 구성 이외에 상부판의 하부면에는 스페리칼 베어링(130)의 상부면과 마찰거동이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 마찰 거동용 플레이트(250)가 더 구성된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침(100)의 구성에서 하부 고정볼트(190)는 베어링 지지판(120)의 모서리 상부를 통해 베어링 분리판(170)과 하부 지지판(110)의 모서리를 경유하여 베어링 베드 상에 매립 설치된 앵커(102)에 나사 결합되어지고, 상부 고정볼트(192)는 상부판(140)의 모서리 하부를 통해 교체용 상부판(180)과 보정판(150)의 모서리를 경유하여 상부거더의 하부에 매립 설치된 거더매입판에 나사 결합되어진다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침(100)을 구성하는 스페리칼 베어링(130)의 교체를 살펴보면 다음과 같은 과정으로 이루어진다. 먼저, 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 교각과 상부거더 사이에 설치되는 분리형 스페리칼 받침(100)으로부터 하부 고정볼트(190)와 상부 고정볼트(192)를 풀어 분리한다.
다음으로, 전술한 바와 같이 분리형 스페리칼 받침(100)으로부터 하부 고정볼트(190)와 상부 고정볼트(192)를 풀어 분리한 다음에는 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180) 각각을 전후로 분리한다.
전술한 바와 같이 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180) 각각을 전후로 분리한 다음에는 하부 전단키(200)와 상부 전단키(210)를 회전시켜 결합요철(200a-1, 200b-1, 210a-1, 210b-1)이 분리판 가이드레일(220)과 교체판 가이드레일(230)과 같은 전후 방향으로 배열되도록 한다.
다음으로, 전술한 바와 같이 하부 전단키(200)와 상부 전단키(210)를 회전시켜 결합요철(200a-1, 200b-1, 210a-1, 210b-1)이 분리판 가이드레일(220)과 교체판 가이드레일(230)과 같은 전후 방향으로 배열되도록 한 다음에는 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 베어링 구조를 전방측이나 후방측으로 인출시켜 분리한다.
전술한 바와 같이 베어링 지지판(120)과 스페리칼 베어링(130) 및 상부판(140)이 부반력 방지키(160)에 의해 일체로 결합된 구조를 전방측이나 후방측으로 인출시키게 되면 하부 전단키(200)와 상부 전단키(210)를 회전시켜 결합요철(200a-1, 200b-1, 210a-1, 210b-1)은 자연스럽게 전후로 분리가 이루어진다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 분리형 스페리칼 받침(100)은 하부구조와 상부구조를 두 개가 한 쌍으로 이루어져 상하로 분리되는 베어링 분리판(170)과 교체용 상부판(180) 및 상·하부 전단키(200, 210)의 구성을 통해 노후된 스페리칼 베어링(130)의 교체를 보다 용이하게 할 수 있다는 효과가 발현된다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
100. 분리형 스페리칼 받침 102. 앵커
110. 하부 지지판 120. 베어링 지지판
130. 스페리칼 베어링 140. 상부판
150. 보정판 160. 부반력 방지키
170. 베어링 분리판 180. 교체용 상부판
190. 하부 고정볼트 192. 상부 고정볼트
200. 하부 전단키 200a. 하부키
200b. 상부키 200a-1, 200b-1. 결합요철
202. 분리판 키 삽입홀 204a, 204b. 하부구조 키 안착홈
210. 상부 전단키 210a. 하부키
210b. 상부키 210a-1, 210b-1. 결합요철
212. 분리판 키 삽입홀 214a, 214b. 하부구조 키 안착홈
220. 분리판 가이드레일 222. 분리판 레일 가이드홈
230. 교체판 가이드레일 232. 교체판 레일 가이드홈
240. 도전성 고무씰 242. 실링홈
250. 마찰 거동용 플레이트

Claims (12)

  1. 교각 상부의 베어링 베드 상부측에 설치되는 하부 지지판, 상기 하부 지지판의 상부측으로 설치되어지되 상부면 중심에 구면홈이 형성된 베어링 지지판, 상기 베어링 지지판의 구면홈에 안착 설치되는 스페리칼 베어링, 상기 스페리칼 베어링의 상부측으로 설치되는 상부판, 상기 상부판의 상부측으로 설치되어 상부거더의 하부면 상에 매립 설치된 거더매입판 상에 결합 고정되는 보정판 및 상기 베어링 지지판의 양측에 고정볼트를 통해 고정되어 상기 상부판의 부반력을 방지하는 부반력 방지키가 구비된 분리형 스페리칼 받침에 있어서,
    상기 하부 지지판과 베어링 지지판 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 베어링 분리판;
    상기 베어링 지지판의 모서리 상부를 통해 상기 베어링 분리판과 하부 지지판의 모서리를 경유하여 상기 베어링 베드 상에 매립 설치된 앵커에 나사 결합되는 하부 고정볼트;
    상기 상부판과 보정판 사이에 설치되어지되 동일 크기의 전후 분리형으로 형성되는 교체용 상부판;
    상기 상부판의 모서리 하부를 통해 상기 교체용 상부판과 보정판의 모서리를 경유하여 상기 거더매입판에 나사 결합되는 상부 고정볼트; 및
    상기 스페리칼 베어링 상·하의 전단력을 보강하는 전단력 보강수단을 포함하되,
    상기 전단력 보강수단은 상기 하부 지지판과 베어링 지지판 사이의 전단력을 보강하는 하부 전단력 보강수단; 및
    상기 상부판과 보정판 사이의 전단력을 보강하는 상부 전단력 보강수단으로 이루어지며,
    상기 하부 전단력 보강수단은 상기 베어링 분리판의 대향면 중심에 상호 대칭 형성되어 원을 이루는 반원의 분리판 키 삽입홀;
    상기 분리판 키 삽입홀에 대응하여 상기 베어링 분리판 상부면 중심과 베어링 지지판 하부면 중심 각각에 형성되는 하부구조 키 안착홈; 및
    상기 하부구조 키 안착홈과 분리판 키 삽입홀이 이루는 형태로 하부키와 상부키로 분리 구성되어지되 상기 하부키와 상부키의 대향면 상에 상호 대향 형성되어 하부키와 상부키의 전후 결합과 분리가 가능하도록 하는 결합요철이 형성된 하부 전단키의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 전단키는 상기 스페리칼 베어링의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 상기 결합요철이 배열되도록 하되 상기 스페리칼 베어링의 교체시에는 상기 결합요철이 전후 방향으로 배열되도록 한 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 전단력 보강수단은 상기 교체용 상부판의 대향면 중심에 상호 대칭 형성되어 원을 이루는 반원의 교체판 키 삽입홀;
    상기 교체판 키 삽입홀에 대응하여 상기 상부판 상부면 중심과 보정판 하부면 중심 각각에 형성되는 상부구조 키 안착홈; 및
    상기 교체판 키 안착홈과 상부구조 키 삽입홀이 이루는 형태로 하부키와 상부키로 분리 구성되어지되 상기 하부키와 상부키의 대향면 상에 상호 대향 형성되어 하부키와 상부키의 전후 결합과 분리가 가능하도록 하는 결합요철이 형성된 상부 전단키의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 상부 전단키는 상기 스페리칼 베어링의 설치시에는 전후 방향에 대하여 직교하는 횡방향으로 상기 결합요철이 배열되도록 하되 상기 스페리칼 베어링의 교체시에는 상기 결합요철이 전후 방향으로 배열되도록 한 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 스페리칼 베어링의 교체시 상기 베어링 분리판을 전후 방향으로 결합 분리되도록 가이드하는 분리판 가이드수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 분리판 가이드수단은 상기 베어링 분리판의 상·하부면 각각의 중심에 전후 길이 방향으로 돌출 형성된 분리판 가이드레일; 및
    상기 베어링 분리판 상하의 분리판 가이드레일에 대응하여 상기 하부 지지판 상부면과 베어링 지지판 하부면 각각의 중심부 상에 전후의 길이 방향으로 형성된 분리판 레일 가이드홈의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 스페리칼 베어링의 교체시 상기 교체용 상부판을 전후 방향으로 결합 분리되도록 가이드하는 교체판 가이드수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 교체판 가이드수단은 상기 교체용 상부판의 상·하부면 각각의 중심에 전후 길이 방향으로 돌출 형성된 교체판 가이드레일; 및
    상기 교체용 상부판 상하의 교체판 가이드레일에 대응하여 상기 상부판과 보정판 하부면 각각의 중심부 상에 전후의 길이 방향으로 형성된 교체판 레일 가이드홈의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링 지지판의 구면홈 원둘레 상부면에는 링 형태로 이루어진 카본블랙 재질의 도전성 고무씰이 더 결합 구성되어지되 상기 도전성 고무씰은 상기 구면홈 원둘레 상부면에 일정 깊이로 형성된 실링홈 상에 안착 결합을 통해 상기 상부판의 하부면에 접촉되어 상기 스페리칼 베어링의 내외가 폐쇄되도록함으로써 상기 스페리칼 베어링의 내부로 먼지나 이물질의 흡착이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 상부판의 하부면에는 상기 스페리칼 베어링의 상부면과 마찰거동이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 마찰 거동용 플레이트가 더 구성된 것을 특징으로 하는 분리형 스페리칼 받침.
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