KR101674717B1 - 하부 소음 저감형 복합 신축이음장치 및 신축이음부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 소음 저감형 복합 신축 이음장치에 관한 것이다. 본 발명의 일예와 관련된 하부 소음 저감형 복합 신축 이음장치는 흡수부, 제 1 ㄷ자형철판, 제 2 ㄷ자형 철판 및 스터드 볼트를 포함하는 분리보, 교량의 제 1 단부를 보강하는 제 1 단부보 및 상기 교량의 제 2 단부를 보강하는 제 2 단부보;를 포함하되 상기 분리보는 상기 흡수부는 고무재질이고 상기 교량의 신축에 의한 충격을 흡수하며, 상기 제 1 ㄷ자형 철판은 상기 흡수부의 일면에 부착되며, 상기 흡수부의 상면과 하면의 일부를 감싸고, 상기 제 2 ㄷ자형 철판은 상기 제 1 ㄷ자형 철판에 평행하게 상기 흡수부의 타면에 부착되며, 상기 흡수부의 상면과 하면의 일부를 감싸고, 상기 스터드 볼트는 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각의 내면에 부착되어 상기 흡수부와 결합하며, 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판의 상면은 상기 흡수부의 상면보다 기 설정된 높이만큼 높고, 상기 분리보는 상기 제 1 단부보와 상기 제 2 단부보 사이에 위치할 수 있다.

Description

하부 소음 저감형 복합 신축이음장치 및 신축이음부 구조{Noise reduction Hybrid Expansion Joint and Structure of Expansion Joint}

본 발명은 하부 소음 저감형 복합 신축이음장치 및 신축이음부 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교대 배면까지 교량의 슬래브를 연장시켜 소음을 저감시키는 신축이음부 구조와 고무판 형식과 강재형식의 장점을 조합한 신축이음장치에 관한 것이다.

교량에는 온도변화, 건조수축 및 크리프(Creep)에 의한 신장과 수축이 발생하고, 활하중에 의한 상부 구조물의 이동과 회전이 발생하기 때문에 도 1과 같이 이음부를 두어 교량의 신장과 수축을 원활하게 한다.

또한, 이음부에는 신축이음장치를 설치하여 교량 상면의 불연속면을 연속화시켜 주행성 및 승차감을 높이도록 하고 있다.

그러나 종래의 신축이음부의 경우 도 1과 같이 신축이음장치가 설치되는 이음부가 교대 전면에 설치되어, 신축이음부의 누수 발생시 하부의 콘크리트면 및 교좌장치 등의 내구성에 영향을 미치게 된다.

또한, 차량의 충격하중에 의한 소음이 하부로 전달되어 환경적인 측면에서도 불리한 구조로 되어있으며, 신축이음부에는 차량 통과시 큰 충격하중이 발생하기 때문에 신축이음장치가 반복되는 충격하중에 효과적일 필요가 있는데 현재 사용되고 있는 신축이음장치는 그렇게 못한 실정이다.

현재 국내에서 사용되고 있는 대표적인 신축이음장치로 고무판 형식으로는 트렌스플렉스와 에이스 죠인트가 있고, 강재 형식으로는 핑거 죠인트와 레일 죠인트가 있다.

도 2는 종래의 신축이음장치의 단면도로서, 도 2를 참조하면 상기의 신축이음장치가 설치된 단면 형상을 확인할 수 있다.

이하에서는 각 신축이음장치의 문제점에 대해 설명한다.

먼저, 고무판 형식의 경우 고무판의 변형에 의해 신축을 흡수하는 구조로 충격 흡수나 누수방지 측면에서는 우수한 구조이나 고무 표면의 마모 및 부풀음에 의한 손상이 쉽게 발생하는 등 수명이 짧아 신축장 100mm이상에서는 효과적이지 못하다는 문제점이 있다.

또한, 강재 형식의 경우 핑거타입은 내구성이 우수하다는 장점은 있으나 별도의 배수시설을 설치하여야 하고 핑거와 핑거 사이에 이물질이 고착되기 쉬워 신축에 영향이 있으며, 충격하중에 의한 볼트의 피로파괴, 탈락 및 파손이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.

그리고 강재 형식 중 레일 형식은 신축량이 큰 장대 교량에 적용성이 우수하다는 장점은 있으나, 구조 특징상 동적 거동을 함으로써 신축이음 선정시 동적해석이 필요하고, 스프링이나 베어링의 파손 및 탈락시 전면 교체를 해야하며 가격이 매우 비싸다는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 신축이음부 구조와 이에 사용될 수 있는 신축이음장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 신축이음부 구조와 신축이음장치를 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.

구체적으로, 강재형식의 신축이음부에 비해 하중전달 메카니즘이 단순하고 충격하중에 대해 유리한 신축이음부 구조와 신축이음장치를 사용자에게 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 보강철판이 고무판에 비해 높게 설치됨으로써 신축이음장치의 고무에 발생하는 손상을 줄이도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 사교 및 곡선교에 대한 적용성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

또한, 분리부 구조로 고무의 부풀음을 최소화하여 신축량이 큰 경우에도 대응이 용이하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 고무판 형식과 강재 형식의 장점을 혼합하여 종래의 신축이음에 비해 내구성을 높이도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 교대 배면에 신축이음이 설치되도록 하여 교량 하부로의 소음을 차단시켜 하부 소음을 최소화할 수 있고, 누수로 인한 교대 코핑면의 콘크리트와 교좌장치의 내구성 저하를 사전에 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 신축이음의 유간거리 확보가 용이하여 연약 지반과 같이 측방유동 발생 지역 등에서 유리한 신축이음을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 2중 누수 방지 구조로써 신축이음 장치의 내구성을 높이는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 신축 이음장치는 흡수부, 제 1 ㄷ자형철판, 제 2 ㄷ자형 철판 및 스터드 볼트를 포함하는 분리보, 교량의 제 1 단부를 보강하는 제 1 단부보 및 상기 교량의 제 2 단부를 보강하는 제 2 단부보를 포함하되, 상기 분리보는, 상기 흡수부는 고무재질이고 상기 교량의 신축에 의한 충격을 흡수하며, 상기 제 1 ㄷ자형 철판은 상기 흡수부의 일면에 부착되며, 상기 흡수부의 상면과 하면의 일부를 감싸고, 상기 제 2 ㄷ자형 철판은 상기 제 1 ㄷ자형 철판에 평행하게 상기 흡수부의 타면에 부착되며, 상기 흡수부의 상면과 하면의 일부를 감싸고, 상기 스터드 볼트는 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각의 내면에 부착되어 상기 흡수부와 결합하며, 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판의 상면은 상기 흡수부의 상면보다 기 설정된 높이만큼 높고, 상기 분리보는 상기 제 1 단부보와 상기 제 2 단부보 사이에 위치할 수 있다.

또한, 상기 흡수부 내에는 상기 흡수부의 변형을 방지하는 지지철판이 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 제 1 단부보와 상기 분리보 사이에 고정되어 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 분리보로 전달하는 제 1 완충재, 상기 제 2 단부보와 상기 분리보 사이에 고정되어 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 분리보로 전달하는 제 2 완충재, 상기 제 1 ㄷ자형 철판의 상부 모서리와 상기 제 1 단부보의 상부 모서리를 연결하며 설치되고, 누수를 방지하는 제 1 스트립 씰(Strip seal) 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판의 상부 모서리와 상기 제 2 단부보의 상부 모서리를 이으며 설치되고, 누수를 방지하는 제 2 스트립 씰(Strip seal);을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 완충재 및 상기 제 2 완충재는 고무의 양면에 철판이 부착된 베어링 패드일 수 있다.

또한, 상기 제 1 완충재 및 상기 제 2 완충재는 강재로 된 완충 스프링일 수 있다.

또한, 상기 제 1 ㄷ자형 철판의 외면과 상기 제 1 단부보 일면을 이으며 설치되고, 누수를 방지하는 제 3 스트립 씰(Strip seal) 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판의 외면과 상기 제 2 단부보 일면을 이으며 설치되고, 누수를 방지하는 제 4 스트립 씰(Strip seal)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각이 꺾이는 모서리 내측에 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각의 손상을 방지하는 복수의 리브를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 분리보는 복수이고, 상기 복수의 분리보 중 상기 제 1 단부보로부터 가장 가까이 있는 제 1 분리보와 상기 제 1 단부보 사이에는, 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 제 1 분리보에 전달하는 제 1 완충재 및 상기 제 1 분리보의 일면과 상기 제 1 단부보의 일면을 이으면 설치되고 누수를 방지하는 제 1 스트립씰이 포함되고 상기 복수의 분리보 중 상기 제 2 단부보로부터 가장 가까이 있는 제 2 분리보와 상기 제 2 단부보 사이에는, 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 제 2 분리보에 전달하는 제 2 완충재 및 상기 제 2 분리보의 일면과 상기 제 2 단부보의 일면을 이으면 설치되고 누수를 방지하는 제 2 스트립씰;이 포함되며, 상기 복수의 분리보 각각의 사이에는, 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 복수의 분리보 중 적어도 하나의 분리보에 전달하는 완충재 및 상기 복수의 분리보 중 이웃하는 2개의 분리보 각각의 일면을 이으며 설치되고 누수를 방지하는 스트립씰이 포함될 수 있다.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 신축 이음부 구조는 교량의 끝을 받치는 기둥인 교대, 상기 교대의 일측에 위치하는 교좌에 의해 지지되는 거더(Girder), 상기 거더에 의해 받쳐지는 슬래브, 상기 교대의 타측의 돌출부에 의해 지지되는 접속 슬래브, 상기 접속 슬래브에 의해 지지되는 L자형 콘크리트 블록 및 상기 슬래브와 상기 L자형 콘크리트 블록 사이를 연결하는 신축이음장치를 포함하고, 상기 거더의 단부와 상기 교대 일측의 벽부는 이격되고, 상기 슬래브는 상기 거더의 끝단을 지나 상기 교대 상면의 가장 높은 면인 코핑면까지 더 연장될 수 있다.

또한, 상기 슬래브에서 상기 거더의 끝단을 지나 더 연장되는 부분은 힌지철근 및 다웰바(Dowel Bar) 중 적어도 하나로 연결될 수 있다.

또한, 상기 슬래브와 상기 코핑면 사이에는 상기 신축이음장치의 원활한 신축을 위해 미끄럼 마찰력 감소 부재가 설치될 수 있다.

또한, 상기 L자형 콘크리트 블록과 상기 접속 슬래브 사이에 구배조절 몰탈이 사용되어 상기 L자형 콘크리트 블록의 수평조정이 될 수 있다.

또한, 다웰바(Dowel bar)에 의해 상기 L자형 콘크리트 블록과 상기 교대가 연결될 수 있다.

또한, 다웰바(Dowel bar)에 의해 상기 L자형 콘크리트 블록과 상기 접속 슬래브가 연결될 수 있다.

또한, 상기 신축이음장치의 하면에 전단키(Shear key)가 설치되고, 상기 신축이음장치와 맞닿는 상기 L자형 콘크리트 블록의 상면에는 상기 전단키와 맞물리는 베어링 판(Bearing plate)이 설치되어 상기 신축이음장치의 이탈을 방지할 수 있다.

본 발명은 신축이음부 구조와 신축이음장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로, 강재형식의 신축이음부에 비해 하중전달 메카니즘이 단순하고 충격하중에 대해 유리한 신축이음부 구조와 신축이음장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 보강철판이 고무판에 비해 높게 설치됨으로써 신축이음장치의 고무에 발생하는 손상을 줄일 수 있다.

또한, 사교 및 곡선교에 대한 적용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 분리부 구조로 고무의 부풀음을 최소화하여 신축량이 큰 경우에도 대응이 용이하도록 할 수 있다.

또한, 고무판 형식과 강재 형식의 장점을 혼합하여 종래의 신축이음에 비해 내구성을 높일 수 있다.

또한, 교대 배면에 신축이음이 설치되도록 하여 교량 하부로의 소음을 차단시켜 하부 소음을 최소화할 수 있고, 누수로 인한 교대 코핑면의 콘크리트와 교좌장치의 내구성 저하를 사전에 방지할 수 있다.

또한, 신축이음의 유간거리 확보가 용이하여 연약 지반과 같이 측방유동 발생 지역 등에서 유리한 신축이음을 제공할 수 있다.

또한, 2중 누수 방지 구조로써 신축이음 장치의 내구성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 신축이음부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 신축 이음장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 신축 이음부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 L자형 콘크리트 블록에 의해 신축 이음장치가 받쳐진 것을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 L자형 콘크리트 블록의 상면에 설치된 베어링 판과 신축 이음장치의 하면에 설치된 전단키가 맞물려 있는 것을 나타낸 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 100~200mm 일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 분리보에 보강 리브가 설치된 단면도를 나타낸다.
도 8는 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 200~300mm 일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 300~500mm 일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 500mm이상일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

먼저, 도 3을 참조하여 신축이음부의 구조에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 신축 이음부 구조를 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면 신축 이음부 구조는 교대(100), 거더(200), 슬래브(300), 접속 슬래브(400), L자형 콘크리트 블록(500) 및 신축 이음장치(600) 등을 포함할 수 있다. 단, 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 신축 이음부 구조가 구현될 수도 있다.

먼저, 교대(100)는 교량의 끝을 받치는 기둥이다. 교대(100)에는 교량의 상판인 거더(200)를 지지하면서 교량 상부구조에 가해지는 충격을 완화시키는 장치인 교좌(110)가 설치되어 있다. 또한, 교대(100)의 배면에는 접속 슬래브(400)를 받칠 수 있는 돌출부(120)가 형성될 수 있다.

다음으로, 거더(Girder)(200)는 교량의 기둥과 기둥 사이를 건너지르는 보로서, 교량의 하중을 지탱한다.

거더(200)가 설치될 때에는 도 3과 같이 거더(200)의 하부면은 교좌(110)에 의해 받쳐지고 끝단은 교대(100)와 일정거리 이격된다.

다음으로, 슬래브(300)는 거더(200)에 의해 받쳐지는 판으로서 교량의 바닥판에 해당한다. 종래의 신축 이음부 구조와 달리 본 발명의 슬래브(300)는 도 3과 같이 거더(200)의 끝단을 지나 교대(100)의 코핑면(130)까지 더 연장된다.

연장되는 슬래브(300)에는 거더(200)의 끝단으로부터 교대(100)의 코핑면(130) 사이에 위치하는 부분에 발생할 수 있는 휨 모멘트를 방지하기 위해 힌지철근(310)으로 연결하는 방식 또는 다웰 바(Dowel Bar)로 연결하는 방식 등 휨 모멘트가 발생하지 않는 방식이 이용될 수 있다.

또한, 슬래브(300)와 코핑면(130) 사이에는 신축이음부의 원활한 신축을 위해 테프론 판(Teflon plate)이나 타르 페이퍼(Tar paper)와 같은 미끄럼 마찰력을 감소시킬 수 있는 자재가 사용되어 미끄럼 마찰력을 줄일 수 있다.

다음으로, 접속 슬래브(400)는 교량과 토공지반의 부등침하를 방지하기 위해 설치되는 것으로서, 교대(100)의 배면에 위치한 돌출부(120)에 의해 지지될 수 있다.

또한, L자형 콘크리트 블록(500)은 접속 슬래브(400)에 의해 지지되며 신축 이음장치(600)를 받치는 역할을 하며, 현장타설 또는 프리캐스트로 제작될 수 있다.

L자형 콘크리트 블록(500)의 수평 조정을 할 때에는 경사진 접속 슬래브(400) 상면에 구배조절 몰탈을 사용하여 조정할 수 있고, L자형 콘크리트 바닥면의 구배를 접속 슬래브(400)의 구배에 일치시켜 조정할 수도 있다.

또한, L자형 콘크리트 블록(500)은 철근을 이용하여 교대(100)와 일체화 시킬 수 있으며, 교대(100)에 다웰 바(Dowel bar)(510)를 사용하여 연결하고, 접속 슬래브(400)에도 다웰 바(510)를 사용하여 연결할 수 있다.

다웰 바(Dowel bar)(510)는 철근 콘크리트 구조물의 부동침하에 대응하기 위하여 구조물과 구조물의 이음부에 시공되는 자재이다.

또한, 도 3의 L자형 콘크리트 블록(500) 부분의 확대도를 참조하면 L자형 콘크리트 블록(500)은 신축 이음장치(600)에 누수가 발생한 경우에 대응하기 위해 분리보와 분리보 사이 또는 분리보와 단부보 사이에 배수공(520)을 포함할 수 있다.

다음으로, 신축 이음장치(600)는 온도변화, 건조수축 및 크리프 등에 의한 교량의 신장과 수축에 따르는 장애를 피하기 위해 교량이 분리된 부분인 이음부를 잇는 장치를 말한다. 본 발명의 신축 이음부 구조에 사용되는 신축 이음장치(600)는 아래에 설명할 본 발명의 신축 이음장치(600)가 사용될 수 있지만, 종래의 신축 이음장치가 사용될 수도 있다.

본 발명에서 신축 이음장치(600)는 코핑면(130)까지 연장된 슬래브(300)와 L자형 콘크리트 블록(500) 사이를 이으며, L자형 콘크리트 블록(500)에 의해 지지된다.

또한, 도 4 및 도 5와 같이 L자형 콘크리트 블록(500)과 신축 이음장치(600)가 맞닿는 면에 신축 이음장치(600)의 이탈을 방지하기 위한 장치가 설치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 L자형 콘크리트 블록에 의해 신축 이음장치가 받쳐진 것을 나타낸 단면도이다.

또한, 도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 L자형 콘크리트 블록의 상면에 설치된 베어링 판과 신축 이음장치의 하면에 설치된 전단키가 맞물려 있는 것을 나타낸 확대도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면 신축 이음장치(600)의 하면에는 전단키(Shear key)(615)가 설치될 수 있고 신축 이음장치(600)와 맞닿는 L자형 콘크리트 블록(500)의 상면에는 베어링 판(Bearing plate)(530)이 설치될 수 있다.

이러한 장치는 신축이음 장치가 신장 및 수축할 때 신축 이음장치(600)의 분리보(610)의 원활한 이동과 차량 충격 하중을 고려하여 사교 및 곡교에서의 전단변형에 의한 분리보(610)의 이탈 방치 및 간격 유지를 용이하게 한다. 분리보(610)에 대해서는 아래에 자세히 설명한다.

이하에서는 도면을 참조하여 상기 설명한 신축 이음부 구조에 사용될 수 있는 신축 이음장치(600)에 대해 설명한다.

신축 이음장치(600)는 흡수부(611) 및 ㄷ자형 철판(612)을 포함하는 분리보(610), 단부보(620), 완충재(630) 및 스트립 씰(Strip seal)(640) 등을 포함할 수 있다.

먼저, 도 6을 참조하여 신축량이 100~200mm일 때의 신축 이음장치(600)에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 100~200mm 일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.

분리보(610)의 흡수부(611)는 변형에 의해 신축을 흡수하는 구조로서 흡수부(611)의 양면은 ㄷ자형 철판(612)에 의해 보강된다.

한편, ㄷ자형 철판(612) 내면에는 스터드 볼트(Stud bolt)(613)가 부착되어 흡수부(611)와 결합될 수 있으며, ㄷ자형 철판(612)과 흡수부(611)와 결합되는 자재로서 스터드 볼트(613) 외의 다른 자재가 사용될 수도 있다. 이러한 분리보(610)는 차량 충격에 의한 돌출 및 이탈을 방지하기 위해 교량의 단부를 보강하는 단부보(620)에 용접 또는 볼트에 의해 고정될 수 있다.

ㄷ자형 철판(612)의 상면은 차량 바퀴에 의한 흡수부(611)의 마모와 부풀음에 의한 흡수부(611)의 파손을 방지하기 위해 분리보(610)의 흡수부(611)의 상면보다 5mm이상 높게 제작되는 것이 바람직하다.

또한, 도 7과 같이 ㄷ자형 철판(612)이 꺾이는 부분의 내측에는 차량 바퀴의 제동 등에 의한 철판 손상을 방지하기 위해 보강 리브(614)가 설치될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시례에 따른 분리보에 보강 리브가 설치된 단면도를 나타낸다.

또한, 분리보(610)의 높이는 신축구간의 슬래브(300) 및 L자형 콘크리트 블록(500)의 높이와 동일하게 하여 차량 중량 및 충격에 의한 변형을 방지하도록 함이 바람직하다.

다음으로, 신축량이 200mm~500mm인 경우의 신축 이음장치(600)를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.

도 8는 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 200~300mm 일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.

또한, 도 9는 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 300~500mm 일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.

신축량이 200mm이상인 경우 분리보(610) 흡수부(611)의 부풀음을 최소화하기 위해 상기 설명한 분리보(610)와 단부보(620) 사이에 하중을 전달하는 완충재(630)가 더 설치될 수 있다.

이러한 완충재(630)로는 베어링 패드(631)(Bearing pad) 또는 강재로 된 완충 스프링(632)이 사용될 수 있고, 베어링 패드(631)는 고탄성 고무받침 또는 합성고무 양면에 철판이 부착된 구조이다.

또한, 도 9와 같이 신축량이 커져서 분리보(610)가 1개로 부족한 경우 복수개의 분리보(610)가 사용될 수 있으며, 이 경우 분리보(610)와 단부보(620) 사이뿐만 아니라 분리보(610)와 분리보(610) 사이에도 완충재(630)가 설치될 수 있다.

한편, 완충재(630)로 인하여 분리보(610)와 단부보(620) 사이 및 분리보(610)와 분리보(610) 사이에 발생한 이격에 발생할 수 있는 누수를 방지하기 위해 단부보(620)의 상부모서리와 분리보(610)의 상부모서리 또는 분리보(610)의 상부모서리 사이를 잇는 스트립 씰(Strip seal)(640)이 설치될 수 있다.

또한, 누수 방지율을 높이고 분리보(610)의 전도를 방지하기 위해 스트립 씰(640)은 이중으로 설치될 수 있다.

다음으로, 도 10을 참조하여 신축량이 500mm이상인 경우의 신축 이음장치(600)를 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시례에 따른 신축량이 500mm이상일 때의 신축 이음장치의 단면도를 나타낸다.

분리보(610)는 신축량이 500mm이하일 때와 동일하나 차량 중량 및 충격에 의한 변형을 방지하기 위해 내부에 지지철판(616)이 추가로 설치될 수 있다.

또한, 신축장을 고려할 때 보다 많은 분리보(610)가 설치되어야 하므로 완충재(630)로서 분리보(610) 사이에 신장 및 수축이 자유로운 강재로 된 완충 스프링(632)이 사용될 수 있다. 완충 스프링(632)을 사용함으로써, 분리보(610)의 변형을 최소화하면서 하중 전달을 용이하게 할 수 있다.

다만, 지지철판(616) 및 완충 스프링(632)은 신축량이 500mm이상인 경우뿐만 아니라 신축량이 500mm이하인 경우에도 사용가능하고, 신축량이 500mm이상인 경우에도 완충재(630)로서 완충 스프링(632)이 아닌 베어링 패드(631)가 사용될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 바와 같이 도 5 및 도 6을 참조하면 스프링의 신장 및 수축시 분리보(610)의 원활한 이동과 차량 충격 하중에 대응하기 위해 분리보(610)의 하면에는 전단키가 설치되고, 분리보(610)를 받치는 L자형 콘크리트 블록(500)의 상면에는 베어링 판(530)이 설치될 수 있다.

상기와 같이 설명된 신축 이음부 구조 및 신축이음장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

상기와 같이 설명한 본 발명은 소음을 저감할 수 있는 신축이음부 구조와 신축이음장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로, 강재형식의 신축이음부에 비해 하중전달 메카니즘이 단순하고 충격하중에 대해 유리한 신축이음부 구조와 신축이음장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 보강철판이 고무판에 비해 높게 설치됨으로써 신축이음장치의 고무에 발생하는 손상을 줄일 수 있다.

또한, 사교 및 곡선교에 대한 적용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 분리부 구조로 고무의 부풀음을 최소화하여 신축량이 큰 경우에도 대응이 용이하도록 할 수 있다.

또한, 고무판 형식과 강재 형식의 장점을 혼합하여 종래의 신축이음에 비해 내구성을 높일 수 있다.

또한, 교대 배면에 신축이음이 설치되도록 하여 교량 하부로의 소음을 차단시켜 하부 소음을 최소화할 수 있고, 누수로 인한 교대 코핑면의 L자형 콘크리트와 교좌장치의 내구성 저하를 사전에 방지할 수 있다.

또한, 신축이음의 유간거리 확보가 용이하여 연약 지반과 같이 측방유동 발생 지역 등에서 유리한 신축이음을 제공할 수 있다.

또한, 2중 누수 방지 구조로써 신축이음 장치의 내구성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

100 : 교대
110 : 교좌
120 : 돌출부
130 : 코핑면
200 : 거더(Girder)
300 : 슬래브
310 : 힌지 철근
400 : 접속 슬래브
500 : L자형 콘크리트 블록
510 : 다웰 바(Dowel bar)
520 : 베어링 판(Bearing plate)
600 : 신측 이음장치
610 : 분리보
611 : 흡수부
612 : ㄷ자형 철판
613 : 스터드 볼트(Stud bolt)
614 : 리브
615 : 전단키(Shear key)
616 : 지지철판
620 : 단부보
630 : 완충재
631 : 베어링 패드(Bearing pad)
632 : 강재의 스프링
640 : 스트립 씰(Strip seal)

Claims (15)

1. 교량의 끝을 받치는 기둥인 교대;
   상기 교대 배면의 일측에 위치하는 교좌에 의해 지지되는 거더(Girder);
   상기 거더에 의해 받쳐지는 슬래브;
   상기 교대 배면의 타측의 돌출부에 의해 지지되는 접속 슬래브;
   상기 접속 슬래브에 의해 지지되는 L자형 콘크리트 블록; 및
   상기 슬래브와 상기 L자형 콘크리트 블록 사이를 연결하는 신축이음장치;를 포함하되,
   상기 거더의 단부와 상기 교대 일측의 벽부는 이격되고, 상기 슬래브는 상기 거더의 끝단을 지나 상기 교대 상면의 가장 높은 면인 코핑면까지 더 연장되고,
   상기 신축이음장치는,
   흡수부, 제 1 ㄷ자형철판 및 제 2 ㄷ자형 철판을 포함하는 분리보;
   교량의 제 1 단부를 보강하는 제 1 단부보; 및
   상기 교량의 제 2 단부를 보강하는 제 2 단부보;를 포함하되,
   상기 흡수부는 고무재질이고 상기 교량의 신축에 의한 충격을 흡수하며,
   상기 제 1 ㄷ자형 철판은 상기 흡수부의 일면에 부착되며, 상기 흡수부의 상면과 하면의 일부를 감싸고,
   상기 제 2 ㄷ자형 철판은 상기 제 1 ㄷ자형 철판에 평행하게 상기 흡수부의 타면에 부착되며, 상기 흡수부의 상면과 하면의 일부를 감싸고,
   상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판의 상면은 상기 흡수부의 상면보다 기 설정된 높이만큼 높으며,
   상기 분리보는 상기 제 1 단부보와 상기 제 2 단부보 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 흡수부 내에는 상기 흡수부의 변형을 방지하는 지지철판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 분리보는 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각의 내면에 부착되어 상기 흡수부와 결합하는 스터드 볼트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 단부보와 상기 분리보 사이에 고정되어 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 분리보로 전달하는 제 1 완충재;
   상기 제 2 단부보와 상기 분리보 사이에 고정되어 상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 분리보로 전달하는 제 2 완충재;
   상기 제 1 ㄷ자형 철판의 상부 모서리와 상기 제 1 단부보의 상부 모서리를 연결하며 설치되고, 누수를 방지하는 제 1 스트립 씰(Strip seal); 및
   상기 제 2 ㄷ자형 철판의 상부 모서리와 상기 제 2 단부보의 상부 모서리를 이으며 설치되고, 누수를 방지하는 제 2 스트립 씰(Strip seal);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 완충재 및 상기 제 2 완충재는 고무의 양면에 철판이 부착된 베어링 패드인 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 완충재 및 상기 제 2 완충재는 강재로 된 완충 스프링인 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 ㄷ자형 철판의 외면과 상기 제 1 단부보 일면을 이으며 설치되고, 누수를 방지하는 제 3 스트립 씰(Strip seal); 및
   상기 제 2 ㄷ자형 철판의 외면과 상기 제 2 단부보 일면을 이으며 설치되고, 누수를 방지하는 제 4 스트립 씰(Strip seal);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각이 꺾이는 모서리 내측에 상기 제 1 ㄷ자형 철판 및 상기 제 2 ㄷ자형 철판 각각의 손상을 방지하는 복수의 리브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 분리보는 복수이고,
   상기 복수의 분리보 중 상기 제 1 단부보로부터 가장 가까이 있는 제 1 분리보와 상기 제 1 단부보 사이에는,
   상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 제 1 분리보에 전달하는 제 1 완충재 및 상기 제 1 분리보의 일면과 상기 제 1 단부보의 일면을 이으며 설치되고 누수를 방지하는 제 1 스트립씰;이 포함되고
   상기 복수의 분리보 중 상기 제 2 단부보로부터 가장 가까이 있는 제 2 분리보와 상기 제 2 단부보 사이에는,
   상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 제 2 분리보에 전달하는 제 2 완충재 및 상기 제 2 분리보의 일면과 상기 제 2 단부보의 일면을 이으며 설치되고 누수를 방지하는 제 2 스트립씰;이 포함되며,
   상기 복수의 분리보 각각의 사이에는,
   상기 교량이 신축할 때 발생하는 수평하중을 상기 복수의 분리보 중 적어도 하나의 분리보에 전달하는 완충재 및 상기 복수의 분리보 중 이웃하는 2개의 분리보 각각의 일면을 이으며 설치되고 누수를 방지하는 스트립씰;이 포함되는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬래브에서 상기 거더의 끝단을 지나 더 연장되는 부분은 힌지철근 및 다웰바(Dowel Bar) 중 적어도 하나로 연결되는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬래브와 상기 코핑면 사이에는 상기 신축이음장치의 원활한 신축을 위해 미끄럼 마찰력 감소 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 신축이음부 구조.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 L자형 콘크리트 블록과 상기 접속 슬래브 사이에 구배조절 몰탈이 사용되어 상기 L자형 콘크리트 블록의 수평조정이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 신축 이음부 구조.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 L자형 콘크리트 블록과 상기 교대의 연결 및 상기 L자형 콘크리트 블록과 상기 접속 슬래브의 연결 중 적어도 하나의 연결은 다웰바(Dowel bar)에 의한 것을 특징으로 하는 신축 이음부 구조.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 신축이음장치의 하면에 전단키(Shear key)가 설치되고,
    상기 신축이음장치와 맞닿는 상기 L자형 콘크리트 블록의 상면에는 상기 전단키와 맞물리는 베어링 판(Bearing plate)이 설치되어 상기 신축이음장치의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 신축 이음부 구조.

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