KR101720211B1

KR101720211B1 - 교량의 측방향 하중 지지형 신축 이음 장치

Info

Publication number: KR101720211B1
Application number: KR1020160095159A
Authority: KR
Inventors: 김봉석; 지민규
Original assignee: 씨에스글로벌 주식회사; 주식회사 천마이앤씨
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-03-28

Abstract

본 발명은 교량의 신축 이음 장치에 가해지는 하중의 측방향 성분의 전단 하중을 전단키로 지지하여 고정볼트에는 그 길이방향으로만 하중이 작용하도록 한 교량 신축 이음 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 교량상판의 이음매 부분의 끝단 상부에서 교축에 교차하는 방향으로 설치되는 하부 설치부재(20,50)와 상부 설치부재(10,40) 사이에 교축에 교차하는 측방으로 연장된 형태를 포함하며 수직 측면(251,551)을 가지는 저항키(25,55)를 설치하고 상기 저항키와 대응하는 형태를 가지며 상기 저항키가 끼워지는 키홈(15,45)을 두어, 측방향 전단 하중은 저항키와 고정볼트(19,49)의 전단 저항력에서 지탱하고, 상하방향 인장하중은 고정볼트에서 지지하도록 한 신축 이음 장치를 제공한다.

Description

교량의 측방향 하중 지지형 신축 이음 장치{A LATERAL LOAD SUPPORTING FLEXIBLE JOINT FOR BRIDGE}

본 발명은 교량의 신축 이음 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 신축 이음 장치에 가해지는 외부 충격에 대해서 교축방향 뿐만 아니라 특히 교축에 대한 직교 방향 성분의 하중을 지지하여 고정볼트의 파손을 방지하고 하부 설치부재에 대해 상부 설치부재가 모든 수평방향 특히 측방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있는 교량 신축 이음 장치에 관한 것이다.

교량 상판의 신축 이음 장치는 교량 상판이 상호 연접하는 부분에 설치되어 교량 상판의 신축을 흡수하며 이웃하는 교량 상판을 연결하는 구조이다. 교량 상판의 신축 이음 장치는 교량의 기온 변화에 따른 신축, 콘크리트 구조물의 건조 수축, 크리프트, 활하중에 의한 상부 구조물의 이동이 원활하게 이루어지도록 한다.

그런데 이러한 교량 상판의 신축 이음 장치는 차량이 지나다니며 많은 충격을 가하게 된다. 반복되는 하중은 피로파괴를 가져오고 이는 신축 이음 장치를 고정하는 볼트가 파손되는 결과를 가져온다. 또한 반복되는 하중은 진동으로 작용하고, 이에 따라 신축 이음 장치를 고정하고 있는 볼트가 풀리는 현상이 발생하기도 한다.

핑거형 신축 이음 장치는 차량이 핑거 부분을 누를 때마다 고정 볼트가 뽑히는 방향으로 하중이 작용하는데, 이러한 점을 감안하여 종래에는 고장력 볼트를 사용하고 볼트의 고정 개소를 증가시켜 상술한 하중을 견디도록 하였다.

또한 신축 이음 장치가 교축 방향으로 지속적인 충격을 받는 것을 감안하여 신축 이음 장치의 상부 설치부재(핑거 플레이트)는 이음매 부분에 타설되는 몰탈이나 콘크리트에 의해 교축 방향으로 지지 받을 수 있도록 설계되고 시공되어 왔다.

그러나 신축 이음 장치는 교축에 직교하는 방향, 즉 교량의 폭 방향으로는 별도의 지지구조를 가지고 있지 않다. 대부분의 신축 이음 장치는 교축 방향으로 외하중을 받지만, 차량이 교축 방향에 대해 비스듬한 방향으로 이동하는 경우나 사교의 경우 신축 이음 장치에 가해지는 외력에서 교축에 직교하는 방향으로 가해지는 성분이 커지게 되고, 이는 하부 설치부재에 대한 상부 설치부재의 측방향 유동을 증가시키게 되며, 볼트 헤드는 볼트의 길이방향이 아니라 전단 방향으로 힘을 받게 된다. 이는 고정 볼트가 휘거나 끊어지는 현상으로 이어진다. 고정 볼트에 변형이 가해지면 핑거플레이트를 교환하거나 우수 드레인용 고무 시트를 교체하기 위해 고정 볼트를 해체하는 작업이 매우 어렵게 되고, 이는 시공비와 유지보수비 상승으로 이어진다.

등록특허공보 제808444호 등록특허공보 제1193919호 공개특허공보 2009-89087호 등록특허공보 제1104341호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 모든 수평방향, 특히 교축의 측방향으로 작용하는 하중을 지지하여 파손이 일어나는 것을 방지하는 신축 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 교축의 측방향으로 작용하는 하중을 효과적으로 지지할 수 있는 구조를 가지는 신축 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 교량상판의 이음매 부분의 끝단 상부에서 교축에 교차하는 방향으로 설치되는 하부 설치부재(20,50); 상기 하부 설치부재의 상면에 돌출 형성되고 상기 하부 설치부재의 길이방향을 따라 연장된 형태를 포함하며, 상기 하부 설치부재의 상면에 대해 수직한 측면(251,551)을 가지는 저항키(25,55); 상기 하부 설치부재의 상부에 얹어지는 상부 설치부재(10,40); 상기 상부 설치부재의 하면에서 상기 저항키의 설치 위치와 대응하는 위치에 마련되며, 상기 저항키의 수직측면과 대응하는 수직측면(151,451)을 가지는 키홈(15,45); 상기 키홈 및 저항키가 배치된 위치와 중첩되지 않는 위치에 마련되며 상기 상부 설치부재를 상하로 관통하는 형태의 제1관통공(12,42); 상기 하부 설치부재에서 상기 제1관통공과 대응하는 위치에 마련되는 너트부(29,59); 및 상기 제1관통공을 관통하여 상기 너트부에 체결되어 상기 상부 설치부재를 상기 하부 설치부재에 고정시키는 고정볼트(19,49);를 포함하는 신축 이음 장치를 제공한다.

상기 저항키는 하부 설치부재의 길이방향을 따라 동일한 선 상에 2 이상 마련된다.

상기 저항키는 하부 설치부재의 길이방향을 따라 양단부에 각각 구비된다.

상기 저항키는 하부 설치부재와 일체로 성형된 형태일 수 있다.

상기 저항키는 하부 설치부재에 형성된 홈에 꽂아 고정된 형태일 수 있다.

상기 저항키와 키홈의 설치 위치가 서로 치환될 수 있다.

상기 상부 설치부재는 교축방향으로 이웃하는 교량상판을 향해 연장되는 핑거(11)가 마련된 핑거플레이트(10)이고, 상기 하부 설치부재는 베이스(20)일 수 있다.

상기 핑거플레이트는 사교형 핑거플레이트일 수 있다.

상기 상부 설치부재는 상부레일(40)이고, 상기 하부 설치부재는 하부레일(50)이며, 상기 하부레일(50)에는, 고무씰(60)의 협지부(66)가 놓여지는 협지홈(56)과, 상기 협지홈의 단부에서 하향 연장되어 상기 고무씰의 협지부 단부에 마련된 이탈방지돌기(67)가 끼워지는 이탈방지홈(57)이 마련되고, 상기 협지홈에 놓여진 고무씰의 협지부의 상부는 상부레일에 의해 고정되며, 상기 협지홈과 이탈방지홈이 마련된 위치는 상기 키홈과 저항키가 배치된 위치 및 상기 제1관통공와 너트부가 배치된 위치와 중첩되지 않을 수 있다.

본 발명에 의하면, 교축 방향의 측방향으로 가해지는 충격 하중을 상부 설치부재와 하부 설치부재 사이에 구비된 키홈과 저항키 부분이 지지하므로, 상부 설치부재가 하부 설치부재에 대해 측방향으로 이동해 버리거나, 상부 설치부재를 하부 설치부재에 고정해주는 볼트가 변형되거나 파손되는 일이 없다. 특히 측방향 하중과 유동이 많이 발생하는 사교에 적용할 경우 큰 효과를 볼 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 간단한 구조로 교축 방향의 측방향으로 가해지는 충격 하중을 지지할 수 있어 제조와 시공이 간편하다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 핑거형 신축 이음 장치를 나타낸 평면도,
도 2는 도 1의 핑거형 신축 이음 장치를 교축 방향으로 바라본 단면도,
도 3은 도 1의 핑거형 신축 이음 장치의 분해 사시도,
도 4는 교축에 직교하는 방향으로 바라본 핑거형 신축 이음 장치의 단면도,
도 5는 도 4에 철근 배근이 더 이루어진 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 다른 일 실시에로서 레일형 신축 이음 장치를 나타낸 평면도,
도 7은 도 6의 레일형 신축 이음 장치의 분해 사시도,
도 8은 교축에 직교하는 방향으로 바라본 레일형 신축 이음 장치의 단면도, 그리고
도 9는 도 8에 철근 배근이 더 이루어진 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

[핑거형 신축 이음 장치]

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 핑거형 신축 이음 장치를 나타낸 평면도, 도 2는 도 1의 핑거형 신축 이음 장치를 교축 방향으로 바라본 단면도, 도 3은 도 1의 핑거형 신축 이음 장치의 분해 사시도, 도 4는 교축에 직교하는 방향으로 바라본 핑거형 신축 이음 장치의 단면도, 그리고 도 5는 도 4에 철근 배근이 더 이루어진 상태를 나타낸 단면도이다.

도 1에는 직교와 사교에 각각 설치되는 핑거형 신축 이음 장치가 한번에 도시되어 있다. 도 1의 좌측 반은 직교에 설치되는 핑거형 신축 이음 장치이고 우측 반은 사교에 설치되는 핑거형 신축 이음 장치이다.

서로 마주하는 핑거플레이트(10)의 핑거(11)는 서로 돌출부와 홈이 교호로 배치되어 있어 이음매(E)를 교축의 길이방향으로 신축 이음한다. 핑거플레이트(10)와 베이스(20)는 이음매의 단부에서 교축 방향에 대한 측방향으로 길게 연장된 형태이며, 교량의 폭 방향으로 복수 개가 나란히 연결 설치된다.

교대와 교각 상부에 교량 상판(A)이 설치되고, 교량 상판에 대한 콘크리트 타설과 포장(B)이 진행된 후, 교량 상판(A)의 이음매(E) 부분의 상단 모서리 부분을 제거하고 핑거형 신축 이음 장치가 설치된다.

하부 설치부재인 베이스(20)는 평판 형상의 강재 플레이트이며, 대략 교축의 측방향으로 긴 직사각형 평판 형상으로 이루어진다. 베이스(20)의 저면에는 앵커 볼트(23) 또는 스터드가 용접되어 있으며, 이 부분이 몰탈이나 콘크리트(D) 부분에 매립되어 베이스(20)를 단단히 고정하게 된다. 앵커 볼트(23)는 제거된 신축 이음 부분에 배근되는 철근(C)과 용접 등의 방법으로 잘 엮여 있어 베이스(20)에 대한 확실한 지지력을 제공한다.

하부 설치부재인 베이스(20) 상에는 상부 설치부재인 핑거 플레이트(10)가 고정된다. 베이스(20)의 상부면이 평판 형상인 것과 마찬가지로 핑거 플레이트(10)의 하부면 역시 평판 형상이며, 핑거 플레이트의 일측 단부에는 핑거(11)가 마련되어 있어서, 서로 마주하는 핑거플레이트의 핑거들이 사이사이로 서로 수용될 수 있는 형태를 가진다. 핑거 부분은 이렇게 서로 맞물려 신축 이음을 하게 된다.

핑거플레이트(10)에서 핑거 부위 외의 플레이트 부분에는 고정볼트(19)가 끼워진다. 고정볼트(19)는 지속적인 충격에도 견딜 수 있는 고장력볼트를 사용하는 것이 바람직하며, 고정볼트(19)는 핑거 플레이트의 길이 방향, 즉 교축에 대한 측방향으로 복수 개가 소정 간격 이격 배치된다.

핑거플레이트(10)에는 상기 고정볼트(19)의 몸체 부분이 관통할 수 있는 제1관통공(12)이 마련되고, 베이스(20)에는 상기 제1관통공과 대응하는 위치에 제2관통공(22)이 마련된다. 핑거플레이트(10)의 제1관통공(12)의 상부에는 제1관통공에 끼워지는 고정볼트(19)의 헤드가 매립될 수 있도록 볼트 헤드 수용 홈이 마련되고, 베이스(20)의 제2관통공(22) 저면에는 고정볼트(19)의 몸체의 나사산과 나사 결합하는 암나사 부위를 가지는 너트부(29)가 설치된다. 가령 너트부(29)는 베이스(20)의 저면에 고정되는 용접 너트일 수 있다.

고정볼트(19)는 일렬로 복수 개 마련될 수 있으며(도 3 참조), 경우에 따라서는 두 줄로 마련될 수도 있다(도 4 및 도 5 참조). 특히 고정볼트가 두 줄로 마련될 때에는 핑거에서 멀리 있는 부분에 더 큰 하중이 작용하므로, 핑거에서 멀리 설치되는 것이 핑거에 가까이 설치되는 것보다 더 큰 고정볼트일 수 있다. 또한 핑거에 가까이 설치되는 고정볼트는 베이스(20) 자체에 마련된 너트부(29)와 체결되는 반면, 핑거에서 멀리 설치되는 고정볼트(19)는 별도의 용접너트를 사용하여 나사산 간의 체결력을 더 크게 할 수 있다.

기존의 상하판 조립식 신축 이음 장치는 차륜 하중에 의해 발생하는 휨모멘트와 주행에 의해 발생하는 전단력에 의해 볼트의 변형과 파손이 일어나 신축 이음 장치의 상부 설치부재가 하부 설치부재로부터 이탈하거나 분리됨으로써, 심각한 차량 사고를 발생시키었다. 이에 본 발명에서는 상부 설치부재가 이탈되는 현상을 방지하기 위해 휨모멘트와 전단력에 저항하여 고정볼트가 받는 힘을 최소화할 수 있는 저항키(25)와 키홈(15) 구조를 적용하였다.

저항키(25)는 베이스(20)의 상면에서 상방으로 돌출 형성된 블록 내지 박스 형태의 키이다. 저항키는 긴 직사각형 형상으로서, 교축의 측방향(또는 베이스의 길이방향)으로 길게 연장된 형태로 마련된다. 저항키(25)의 측면은 베이스(20)의 상면에 대해 수직한 측면(251)을 이루고, 저항키(25)는 동일 선상에 2 이상 마련되며, 핑거플레이트(10)의 하면에는 상기 저항키(25)와 대응하는 형상의 키홈(15)이 형성되어 있다.

저항키의 길이방향은 교축의 측방향(또는 베이스의 길이방향)으로 연장되며 동일 선상에 2 이상 마련된다. 따라서 저항키와 키홈은 특히 핑거플레이트(10)에 측방향으로 작용하는 모든 하중을 더욱 잘 지탱해 주어, 측방향 하중이 고정볼트(19) 부분에 전단력으로 전달되는 현상을 방지하므로, 고정볼트(19)가 변형되거나 파손되는 일이 발생하지 않는다. 또한 저항키(25)의 측면(251)과 키홈(15)의 측면(151)은 모두 수직면을 이루므로 측방향(베이스와 핑거플레이트의 길이방향 및 폭방향 모두) 하중에 확실히 저항할 수 있다.

특히 저항키를 베이스의 길이방향의 양단부에 각각 마련하면, 핑거플레이트의 길이방향 위치 중 어느 위치에 하중이 가해지더라도 저항키가 적절히 그리고 효과적으로 저항할 수 있도록 해준다.

저항키는 베이스(20)에 일체로 형성되는 형태로 제작될 수 있으며, 필요에 따라서는 베이스(20)에 별도로 제작되어 베이스(20)에 고정되는 형태로 제작될 수도 있다. 가령 베이스(20)에 홈을 형성하고 여기에 저항키를 상방 또는 하방으로 꽂아 고정하는 방식으로 저항키를 제작하는 것도 가능하다. 이러한 방식에 의하면 제조가 더욱 간편하다. 또한 핑거플레이트와 베이스가 마주하는 면에서 핑거플레이트와 베이스 모두에 서로 마주보는 키홈을 형성하고, 저항키가 이러한 두 키홈에 모두 꽂아지는 직육면체 형태일 수도 있다. 이러한 방식에 의하면 제조와 시공이 모두 간편하다. 아울러 핑거플레이트(10)의 저면에 저항키가 마련되고 베이스(20)에 키홈이 형성된 형태로도 구현할 수 있음은 물론이다.

이러한 저항키의 설치 위치는 고정볼트의 설치 위치와 중첩되지 아니하도록 하여 신축 이음 장치의 구조를 단순하게 할 수 있다.

본 발명의 저항키는 핑거플레이트와 베이스 간의 전단력을 지탱해주어 전단력에 의해 고정볼트가 변형하거나 파손되는 것을 방지해준다. 즉 상하방향으로 가해지는 하중은 고정볼트가 지탱하며, 측방향으로 가해지는 하중은 저항키가 지탱해 줌으로써, 고정볼트가 전단력을 받는 것을 방지할 수 있다. 특히 저항키는 교축방향(교량의 길이방향, 핑거플레이트의 폭방향)으로뿐만 아니라 도 3에 도시된 바와 같이 교축의 측방향(교량의 폭방향, 핑거플레이트의 길이방향)으로의 하중까지 함께 지탱해준다. 도 3을 참조하면 저항키(25)는, 교축(베이스의 폭방향)에 대한 제1방향과 상기 교축(베이스의 폭방향)의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 측면과 함께, 교축에 대한 측방향(베이스의 길이방향)의 제1방향과 상기 측방향(베이스의 길이방향)의 제1방향과 대향하는 측방향(베이스의 길이방향)의 제2방향을 바라보는 측면을 모두 구비하고, 키홈(15)은, 앞서 설명한 바와 같이 상기 저항키(25)와 대응하는 형상, 즉 교축(핑거플레이트의 폭방향)에 대한 제1방향과 상기 교축(핑거플레이트의 폭방향)의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 수직측면과 함께, 교축에 대한 측방향(핑거플레이트의 길이방향)의 제1방향과 상기 제1방향과 대향하는 측방향(핑거플레이트의 길이방향)의 제2방향을 바라보는 수직측면을 모두 구비한다. 따라서 상기 저항키의 측면과 키홈의 수직측면이 서로 마주하여 맞물림으로써, 상기 하부 설치부재(베이스)에 대한 상기 상부 설치부재(핑거플레이트)의 교축방향(핑거플레이트의 폭방향)의 제1방향 및 제2방향뿐만 아니라, 교축의 측방향(핑거플레이트의 길이방향)의 제1방향 및 제2방향으로의 유동이 모두 방지된다.

고무시트(30)는 U자형으로 두 이음매의 마주하는 면에 압압판(31)과 설치볼트(32)를 매개로 고정되어 우수가 이음매 사이로 흘러내리지 않도록 하며 측방으로 배수하는 기능을 한다.

[레일형 신축 이음 장치]

도 6은 본 발명에 따른 다른 일 실시에로서 레일형 신축 이음 장치를 나타낸 평면도, 도 7은 도 6의 레일형 신축 이음 장치의 분해 사시도, 도 8은 교축에 직교하는 방향으로 바라본 레일형 신축 이음 장치의 단면도, 그리고 도 9는 도 8에 철근 배근이 더 이루어진 상태를 나타낸 단면도이다.

서로 마주하는 교량 상판(A)의 단부에 설치된 레일(40,50)은 고무씰(60)을 사이에 두고 이음매(E)를 교축의 길이방향으로 신축 이음한다. 상부레일(40)과 하부레일(50)은 이음매의 단부에서 교축 방향에 대한 측방향으로 길게 연장된 형태이며, 교량의 폭 방향으로 복수 개가 나란히 연결 설치된다.

교대와 교각 상부에 교량 상판(A)이 설치되고, 교량 상판에 대한 콘크리트 타설과 포장(B)이 진행된 후, 교량 상판(A)의 이음매(E) 부분의 상단 모서리 부분을 제거하고 레일형 신축 이음 장치가 설치된다.

하부 설치부재인 하부레일(50)는 강재 레일로서, 대략 교축의 측방향으로 길게 연장된 형태로 배치된다. 하부레일(50) 의 저면에는 앵커 볼트(23) 또는 스터드가 용접되어 있으며, 이 부분이 몰탈이나 콘크리트(D) 부분에 매립되어 하부레일(50)을 단단히 고정한다. 즉 앵커 볼트(23)는 제거된 신축 이음 부분에 배근되는 철근(C)과 용접 등의 방법으로 잘 엮여 있어 하부레일(50)에 대한 확실한 지지력을 제공한다.

하부레일(50)의 교축 방향 선단부에는 후술할 고무씰(60)을 설치하기 위한 협지홈(56)과 이탈방지홈(57)이 마련된다.

하부 설치부재인 하부레일(50) 상에는 상부 설치부재인 상부레일(40)이 고정된다. 상부레일(40)의 하부면은 하부레일(50)의 상부면과 접하는 형상으로 이루어지며, 후술할 고무씰(60)을 설치하기 위한 협지홈과 이탈방지홈 부분에 대해서는 고무씰(60)의 협지부(66)와 이탈방지돌기(67)를 압착할 수 있는 형상으로 이루어진다.

상부레일(40)에는 고정볼트(49)가 끼워진다. 고정볼트(49)는 지속적인 충격에도 견딜 수 있는 고장력볼트를 사용하는 것이 바람직하며, 고정볼트(49)는 상부레일의 길이 방향, 즉 교축에 대한 측방향으로 복수 개가 소정 간격 이격 배치된다.

상부레일(40)에는 상기 고정볼트(49)의 몸체 부분이 관통할 수 있는 제1관통공(42)이 마련되고, 하부레일(50)에는 상기 제1관통공과 대응하는 위치에 너트부(59)가 마련된다. 하부레일(40)의 제1관통공(42)의 상부에는 제1관통공에 끼워지는 고정볼트(19)의 헤드가 매립될 수 있도록 볼트 헤드 수용 홈이 마련된다. 너트부(59)는 제1관통공(42)과 대응되는 위치에서 하부레일(50)을 천공하고 내주면에 나사산을 형성하여 마련된다.

고정볼트(49)는 일렬로 복수 개 마련된다.

저항키(55)는 하부레일(50)의 상면에서 상방으로 돌출 형성된 긴 직사각형 형상의 블록 내지 박스 형태의 키로서, 교축의 측방향(하부레일의 길이방향)으로 길게 연장된 형태로 마련된다. 저항키(55)의 측면은 하부레일(50)의 상면에 대해 수직한 측면(551)을 이루므로, 측방향 하중에 대해 상하방향으로 하중이 전환되지 않도록 하면서 정확히 측방향 하중에 저항한다. 상부레일(40)의 하면에는 상기 저항키(55)와 대응하는 형상의 키홈(45)이 형성되어 있다.

저항키의 길이방향은 교축의 측방향(하부레일의 길이방향)으로 연장되며, 저항키는 동일 선상에 2 이상 마련된다. 따라서 저항키와 키홈은 특히 상부레일(40)에 측방향으로 작용하는 하중을 더욱 잘 지탱해 주어, 측방향 하중이 고정볼트(49) 부분에 전단력으로 전달되는 현상을 방지하므로, 고정볼트(49)가 변형되거나 파손되는 일이 발생하지 않는다. 또한 저항키(55)의 측면(551)과 키홈(45)의 측면(451)은 모두 수직면을 이루므로 측방향 하중에 확실히 저항할 수 있다.

특히 저항키를 하부레일의 길이방향의 양단부에 각각 마련하면, 상부레일의 길이방향 위치 중 어느 위치에 하중이 가해지더라도 저항키가 적절히 그리고 효과적으로 저항할 수 있도록 해준다.

저항키는 하부레일(50)에 일체로 형성되는 형태로 제작되거나, 하부레일(50)에 홈을 형성하고 여기에 저항키를 상방 또는 하방으로 꽂아 고정하는 방식처럼 별도로 제작되어 하부레일(50)에 고정되는 형태로 제작될 수도 있다. 또한 상부레일과 하부레일이 마주하는 면 모두에 서로 연통하는 키홈을 형성하고, 저항키가 이러한 두 키홈에 모두 꽂아지는 직육면체 형태일 수도 있다. 아울러 상부레일(40)의 저면에 저항키가 마련되고 하부레일(50)에 키홈이 형성된 형태로도 제작 가능하다.

이러한 저항키의 설치 위치는 고정볼트의 설치 위치와 중첩되지 아니하도록 하고, 후술할 고무씰(60) 고정 구조와도 중첩되지 아니하도록 하여 신축 이음 장치의 구조를 단순하게 할 수 있다.

본 발명의 저항키는 상부레일과 하부레일 간의 전단력을 지탱해주어 전단력에 의해 고정볼트가 변형하거나 파손되는 것을 방지해준다. 즉 상하방향으로 가해지는 하중은 고정볼트가 지탱하며, 측방향으로 가해지는 하중은 전단키가 지탱해 줌으로써, 고정볼트가 전단력을 받는 것을 방지할 수 있다. 특히 저항키는 교축방향으로뿐만 아니라 도 7에 도시된 바와 같이 교축의 측방향으로의 하중까지 함께 지탱해준다. 도 7을 참조하면 저항키(55)는, 교축(하부레일의 폭방향)에 대한 제1방향과 상기 교축(하부레일의 폭방향)의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 측면과 함께, 교축에 대한 측방향(하부레일의 길이방향)의 제1방향과 상기 측방향(하부레일의 폭방향)의 제1방향과 대향하는 측방향(하부레일의 길이방향)의 제2방향을 바라보는 측면을 모두 구비하고, 키홈(45)은, 앞서 설명한 바와 같이 상기 저항키(55)와 대응하는 형상, 즉 교축(상부레일의 폭방향)에 대한 제1방향과 상기 교축(상부레일의 폭방향)의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 수직측면과 함께, 교축에 대한 측방향(상부레일의 길이방향)의 제1방향과 상기 제1방향과 대향하는 측방향(상부레일의 길이방향)의 제2방향을 바라보는 수직측면을 모두 구비한다. 따라서 상기 저항키의 측면과 키홈의 수직측면이 서로 마주하여 맞물림으로써, 상기 하부 설치부재에 대한 상기 상부 설치부재의 교축방향(레일의 폭방향)의 제1방향 및 제2방향뿐만 아니라, 교축의 측방향(레일의 길이방향)의 제1방향 및 제2방향으로의 유동이 모두 방지된다.

고무씰(60)는 우수를 받치는 U자형 부분의 양단에 측방으로 날개가 연장된 형태의 협지부(66)가 마련되고, 협지부(66)의 단부에는 하향 절곡된 형태의 이탈방지돌기(67)가 마련된다. 협지부(66)는 하부레일(50)의 협지홈(56)에 놓여지고 이탈방지돌기(67)는 하부레일(50)의 이탈방지홈(57)에 걸려 끼워지며, 상부레일이 협지부(66)와 이탈방지돌기(67)의 상면을 하방으로 눌러주며 하부레일과 고정됨으로써, 고무씰(60)이 레일에 고정된다. 고무씰(60)은 두 레일에 의해 협지되어 고정되고, 고정볼트(49)와는 중첩되지 아니하므로, 고정볼트에 의해 고무씰의 협지부 등이 찢겨지는 현상이 발생하지 않는다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 핑거플레이트(상부 설치부재)
11: 핑거
12: 제1관통공
15: 하부 키홈
151: 수직측면
19: 고정볼트
20: 베이스(하부 설치부재)
22: 제2관통공
23: 앵커볼트/스터드
25: 상부 저항키
251: 수직측면
29: 너트부(용접너트)
30: 고무시트
31: 압압판
32: 설치볼트
40: 상부레일(상부 설치부재)
42: 제1관통공
45: 하부 키홈
451: 수직측면
49: 고정볼트
50: 하부레일(하부 설치부재)
53: 앵커볼트
55: 상부 저항키
56: 협지홈
57: 이탈방지홈
59: 너트부
60: 고무씰(seal)
66: 협지부
67: 이탈방지돌기
A: 교량상판
B: 포장면
C: 철근
D: 콘크리트/몰탈
E: 이음매
F: 난간

Claims

교량상판의 이음매 부분의 끝단 상부에서 교축에 교차하는 방향으로 설치되는 하부 설치부재(20,50);
상기 하부 설치부재의 상부에 얹어지는 상부 설치부재(10,40);
상기 하부 설치부재의 상면에 돌출 형성되고 상기 하부 설치부재의 길이방향을 따라 연장된 형태를 포함하며, 상기 하부 설치부재의 상면에 대해 수직하고 하부 설치부재의 폭방향을 바라보는 방향으로 마련된 측면과, 하부 설치부재의 길이방향을 바라보는 방향으로 마련된 측면(251,551)을 가지는 저항키(25,55);
상기 상부 설치부재의 하면에서 상기 저항키의 설치 위치와 대응하는 위치에 마련되며, 상기 저항키의 측면과 대응하여 상부 설치부재의 폭방향을 바라보는 방향으로 마련된 수직측면과, 상부 설치부재의 길이방향을 바라보는 방향으로 마련된 수직측면(151,451)을 가짐으로써 상기 수직측면이 상기 저항키의 측면과 마주하여 접하게 되는 키홈(15,45);
상기 키홈 및 저항키가 배치된 위치와 중첩되지 않는 위치에 마련되며 상기 상부 설치부재를 상하로 관통하는 형태의 제1관통공(12,42);
상기 하부 설치부재에서 상기 제1관통공과 대응하는 위치에 마련되는 너트부(29,59); 및
상기 제1관통공을 관통하여 상기 너트부에 체결되어 상기 상부 설치부재를 상기 하부 설치부재에 고정시키는 고정볼트(19,49);를 포함하고,
상기 고정볼트는 하부 설치부재에 대한 상부 설치부재의 상하방향 유동을 방지하고,
상기 저항키는, 하부 설치부재의 폭방향의 제1방향과 상기 하부 설치부재의 폭방향의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 측면과 함께, 하부 설치부재의 길이방향의 제1방향과 상기 하부 설치부재의 길이방향의 제1방향과 대향하는 길이방향의 제2방향을 바라보는 측면을 모두 구비하는 블록 또는 박스 형태의 키이고,
상기 키홈은, 상부 설치부재의 폭방향의 제1방향과 상기 상부 설치부재의 폭방향의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 수직측면과 함께, 상부 설치부재의 길이방향의 제1방향과 상기 상부 설치부재의 길이방향의 제1방향과 대향하는 제2방향을 바라보는 수직측면을 모두 구비하며,
상기 저항키는 상기 하부 설치부재의 길이방향으로 이격된 2 이상의 개소에 마련되고, 상기 키홈은 상기 저항키의 설치 위치와 대응하도록 상기 상부 설치부재의 길이방향으로 이격된 2 이상의 개소에 마련되어서,
상기 저항키의 측면과 키홈의 수직측면이 서로 마주하여 맞물림으로써, 상기 하부 설치부재에 대한 상기 상부 설치부재의 폭방향의 제1방향 및 제2방향뿐만 아니라, 상부 설치부재의 길이방향의 제1방향 및 제2방향으로의 유동을 방지하여, 상기 상부 설치부재에 작용하는 측방향 외력이 고정볼트에 대한 전단력으로 작용하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 신축 이음 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 저항키는 하부 설치부재의 길이방향을 따라 동일한 선 상에 2 이상 마련되는 신축 이음 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 저항키는 하부 설치부재의 길이방향을 따라 양단부에 각각 구비되는 신축 이음 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 저항키는 하부 설치부재와 일체로 성형된 형태이거나, 상기 하부 설치부재에 형성됨 홈에 저항키를 꽂아 고정된 형태인 신축 이음 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 저항키와 키홈의 설치 위치가 서로 치환된 신축 이음 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 설치부재는 교축방향으로 이웃하는 교량상판을 향해 연장되는 핑거(11)가 마련된 핑거플레이트(10)이고,
상기 하부 설치부재는 베이스(20)인 신축 이음 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 핑거플레이트는 사교형인 신축 이음 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 설치부재는 상부레일(40)이고,
상기 하부 설치부재는 하부레일(50)이며,
상기 하부레일(50)에는, 고무씰(60)의 협지부(66)가 놓여지는 협지홈(56)과, 상기 협지홈의 단부에서 하향 연장되어 상기 고무씰의 협지부 단부에 마련된 이탈방지돌기(67)가 끼워지는 이탈방지홈(57)이 마련되고,
상기 협지홈에 놓여진 고무씰의 협지부의 상부는 상부레일에 의해 고정되며,
상기 협지홈과 이탈방지홈이 마련된 위치는 상기 키홈과 저항키가 배치된 위치 및 상기 제1관통공와 너트부가 배치된 위치와 중첩되지 않는 신축 이음 장치.