KR101721043B1 - 매달기 방식의 신축이음장치 및 그 설치방법 - Google Patents

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Abstract

신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물이 신축이음장치의 아래쪽에 배치되는 종래기술과는 달리, 상기 지지구조물을 신축이음장치의 위쪽에 설치하고 거기에 신축이음장치를 매달아 지지하는 방식이 개시되어 있다. 도로(R)의 횡방향으로 마련된 배치공간(S)을 사이에 두고 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 중앙분리대 구역(C) 인접위치에 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)이 설치되고, 상기 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 상기 중앙분리대 구역(C)에 마련된 매달기 구역(ME1, MC1, ME2)에 매달기 지지빔(101)이 종방향으로 배치되며, 상기 배치공간(S)에서 상기 매달기 지지빔들(101) 사이에는 매달기 수단에 의해 신축이음 하부구조물(140)이 상기 매달기 지지빔(101)에 매달리게 각각 배치되고, 상기 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에는 신축이음 상부구조물(150)이 장착되며, 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 하부에 각각 제공된 다수의 소켓앵커들(114), 및 상기 상부구조물(150)의 아래쪽에 제공된 다수의 콘크리트 매입용 스터드 앵커들(116)을 콘크리트 타설에 의해 매설 고정함으로써 고정 설치된다.

Description

매달기 방식의 신축이음장치 및 그 설치방법{Suspended-type bridge joint apparatus and a method for installing the same}
본 발명은 매달기 방식의 신축이음장치 및 그 설치방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 신축이음장치의 지지구조물을 상부에 위치시킴으로써 차량의 통행을 방해하지 않으면서 충분한 강성을 확보할 수 있고 특히 장대교량용 신축이음장치에서 블록아웃(block out)의 크기를 최소화하여 경제적이고 효율적인 매달기 방식의 신축이음장치 및 그 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로, 다수의 교각을 가지는 비교적 길이가 긴 교량에는 온도 변화에 따른 교량의 팽창 및 수축에 대응하기 위하여 교량의 상판을 교량의 길이 방향으로 여러 개의 부분으로 나누고, 각 분할된 상판 슬래브 사이에는 신축 이음장치를 설치한다.
이러한 신축 이음장치는 교량의 내구성, 평탄성 및 수밀성 등을 고려하여 제작되어야 한다. 신축이음장치는 해당하는 구조물의 안정성과 내구성에 직접적인 영향을 미치면서, 구조물의 전체 구성 중에서도 가장 파손 및 교체빈도가 높은 요소로서, 우수한 성능을 발휘할 수 있어야 한다.
신축이음장치에 요구되는 성능으로서는 기본적으로 신축기능과 밀폐기능을 완벽하면서 내구성 있게 제공할 수 있어야 함은 물론, 그 신속한 시공이 가능하여 보수시의 교통통제 등을 가능한 줄일 수 있어야 한다.
이러한 신축이음장치에는 대표적으로 그 형태에 따라서 레일(Rail)형, 핑거(Finger)형, 모노셀(Mono cell)형 등이 있는데, 레일형은 규모가 큰 장대교량 등에 많이 사용되며, 핑거형은 대부분의 교량에 적용이 가능하고, 모노셀형은 신축량이 적은 구조물에 적합하다.
도 14에는 종래 기술에 따른 신축이음장치의 보편적인 설치구조가 도시되어 있다.
도 14를 참조하면, 종래 기술에 따른 신축이음장치(10)는, 교량의 일측 상판(P1)과 타측 상판(P2) 사이에서 미리 설정한 간격만큼 이격하여 한쌍의 상부플레이트(12a,12b), 상기 상부플레이트들(12a,12b)에 대응하여 그 아래에 인접하여 배치된 한쌍의 하부플레이트(14a,14b), 상기 하부플레이트(14a,14b)의 내측단부 하부면으로부터 하방향으로 일정길이만큼 연장하여 배치된 측면플레이트(15a,15b), 및 측면플레이트들(15a,15b)의 일측면 사이에 배치된 방수부재(20)를 포함한다.
상기 상부플레이트들(12a,12b)은 내측단부, 즉 자유단부에서 서로 상하로 중첩되도록 배치되고, 이때 중첩된 내측단부들은 내측힌지(16)에 의해서 서로 선회가 가능하도록 연결된다. 또한, 상기 상부플레이트들(12a,12b)은 외측단부, 즉 교량의 상판(P1,P2)에 가까운 단부에서 외측힌지(18)에 의해서 하부플레이트(14a,14b)의 상부면에 선회가능하도록 지지된다.
상하방향으로 중첩하여 배치된 상부플레이트들(12a,12b)과 하부플레이트들(14a,14b)은 이들을 수직하게 관통하는 다수의 앵커들(40)에 의해서 각각 고정 지지된다. 즉, 상부플레이트들(12a,12b)과 하부플레이트들(14a,14b)을 수직하게 각각 관통하는 앵커(40)는 콘크리트 타설 방식으로 콘크리트 슬래브에 매입된다. 이때, 앵커들(40)은 고정단부가 콘크리트 슬래브에 고정되어 연장된 주철근(30) 및 상기 주철근(30)에 금속제 와이어나 용접 등의 방법으로 일체로 결합된 보강용 철근(32)에 의해서 콘크리트 타설 방식으로 일체화되어 고정지지된다.
그런데, 이러한 구조의 종래의 신축이음장치(10)에서는, 콘크리트 슬래브에 신축이음장치를 정착시키기 위한 블록아웃(Block Out)(BO)을 구비해야 한다. 이때, "블록아웃"이란, 사전적인 의미로서는 콘크리트 구조물의 시공과정에서 콘크리트를 타설하지 않은 부분을 의미하며 코어(core)라고도 한다. 즉, "블록아웃"이란 신축이음장치가 교량에 고정되기 위해서 매입앵커와 신축이음장치와 철근이 보강되는 공간을 일컫는다.
도 15에는 종래기술에 따른 레일형 신축이음장치의 설치구조가 도시되어 있다.
도 15를 참조하면, 일반적으로 레일형 신축이음장치는 신축량에 제한이 없고 자유거동이 가능하며 어떠한 교량형식에도 적용 가능한 형식이어서 전 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 형식이다. 도시된 바와 같이, 상부구조물(10)의 자유단부에 각각 결합되는 에지빔(21), 상기 에지빔들(21) 사이에 배치되는 다수의 중앙빔(22), 상기 중앙빔(22) 사이에 배치든 씰링부재(23), 상기 중앙빔(22)의 아래쪽에 배치되어 하중을 지지하는 지지대(24), 상기 지지대들(24) 사이에서 상기 중앙빔(22)의 길이방향에 대하여 수직하게 배치되는 콘트롤박스(25)를 포함한다. 이와 같은 레일형 신축이음장치는 각각의 중앙빔(22) 사이 유간에서 최대 80mm(±40mm)의 신축량을 수용할 수 있고 교량 전 폭에 걸쳐서 일체형이며, 신축을 흡수하는 각각의 중앙빔(22) 사이에는 씰링부재(23)가 설치되어 방수기능을 갖추고 있다.
전술한 바와 같은 장대교량용(예를 들어, 교량구조형식에 따라 사장교, 현수교 등)의 레일형 신축이음장치는 대규모 신축용량을 요구하여 신축이음장치의 용량 역시 매우 커지게 되는데, 신축용량이 커짐에 따라 장대교량용 신축이음 장치의 블록아웃도 매우 커지게 된다. 그 결과, 블록 아웃이 커지게 되면, 신축이음장치 보수 시 공사가 매우 어렵고 보수기간이 매우 길어지는 문제점이 있다. 또한, 블록아웃의 크기로 교량 상부구조 단면이 커지며 비효율적이 되고, 교량 상부구조 중량 증가의 요인이 된다.
대한민국 등록실용신안 제 20-0377361 호(등록일자: 2005년 02월 21일) 대한민국 특허등록 제 10-0676949 호(등록일자: 2007년 01월 25일) 대한민국 특허등록 제 10-1229000 호(등록일자: 2013년 1월 28일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물이 신축이음장치의 아래쪽에 배치되는 종래기술과는 달리, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물을 신축이음장치의 위쪽에 설치하고 거기에 신축이음장치를 매달아 지지하는 방식으로 배치함으로써, 차량 통행을 방해하지 않으면서 충분한 강성을 확보할 수 있고, 블록아웃의 크기를 최소화하여 효과적인 단면 설계가 가능하며 경제적인 신축이음장치 및 그 설치방법을 제공하려는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1의 실시 양태에 따르면,
매달기 방식의 신축이음장치 설치방법으로서,
도로에 새로운 신축이음장치를 설치하기 위해서 상기 도로의 횡방향으로 마련된 배치공간을 사이에 두고 양쪽 갓길부 및 중앙분리대 구역 인접위치에 고정단 받침과 가동단 받침을 각각 설치하는 단계(S1);
상기 양쪽 갓길부 및 상기 중앙분리대 구역에 마련된 매달기 구역에 매달기 지지빔을 배치하는 단계(S2) - 상기 매달기 지지빔은 그 하부면이 상기 고정단 받침과 상기 가동단 받침의 상부면 상에 놓이도록 배치됨 -;
상기 단계(S2) 후에, 상기 공간에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔의 상부면상에 제 1 가동받침을 설치하고, 상기 매달기 지지빔의 하부면 아래에 배치된 상기 제 1 고정단 받침과 상기 가동단 받침에 각각 수직하게 대응하도록 상기 매달기 지지빔의 상부면상에 고정받침과 제 2 가동받침을 각각 설치하는 단계(S3);
상기 단계(S3) 후에, 상기 공간에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔의 상부면상에 장착된 상기 제 1 가동받침에 제 1 연결 플레이트를 장착하는 단계(S4);
상기 단계(S4) 후에, 상기 공간에서 상기 매달기 지지빔들 사이에 교축 직각방향 빔으로 이루어진 신축이음 하부구조물을 각각 배치하는 단계(S5);
상기 신축이음 하부구조물의 배치가 끝나면, 상기 신축이음 하부구조물의 상부면상에 신축이음 상부구조물을 배치하는 단계(S6);
상기 신축이음 상부구조물의 배치가 끝나면, 상기 고정단 받침과 상기 가동단 받침의 하부에 각각 제공된 다수의 소켓앵커들, 및 상기 신축이음 상부구조물 아래에 제공된 다수의 스터드앵커들을 콘크리트 타설에 의해 매설 고정시키는 단계(S7);를 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법을 제공한다.
상기 매달기 방식의 신축이음장치는 기존의 신축이음장치를 제거하고 그 자리에 설치할 수도 있다.
본 발명의 제 2의 실시 양태에 따르면,
도로에서 기존의 신축이음장치를 제거하여 마련된 공간 또는 새로운 신축이음장치를 설치하기 위해서 상기 도로의 횡방향으로 마련된 배치공간을 사이에 두고 양쪽 갓길부 및 중앙분리대 구역 인접위치에 각각 설치된 고정단 받침과 가동단 받침;
상기 양쪽 갓길부 및 상기 중앙분리대 구역에 마련된 매달기 구역에 종방향으로 배치된 매달기 지지빔 - 상기 매달기 지지빔은 그 하부면이 상기 고정단 받침과 상기 가동단 받침의 상부면 상에 놓이도록 배치됨 -;
상기 공간에서 상기 매달기 지지빔들 사이에 각각 배치되는 신축이음 하부구조물;
상기 공간에서 상기 매달기 지지빔들 사이에서 상기 신축이음 하부구조물을 상기 매달기 지지빔에 매달아서 연결하기 위한 매달기 수단;
상기 신축이음 하부구조물의 상부면상에 장착되는 신축이음 상부구조물; 및
상기 고정단 받침과 상기 가동단 받침의 하부에 각각 제공되어 콘크리트 타설에 의해 매설 고정되는 다수의 소켓앵커들;을 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치를 제공한다.
상기 신축이음장치는,
상기 매달기 지지빔의 일단부 상부면 상에서 상기 제 1 고정단 받침에 수직하게 대응하도록 설치된 고정받침; 및
상기 매달기 지지빔의 상부면 상에서 상기 가동단 받침에 수직하게 대응하도록 설치된 제 2 가동받침;을 더 포함한다.
상기 매달기 수단은,
상기 공간에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔의 상부면상에 설치된 제 1 가동받침;
상기 제 1 가동받침에 장착되어 상기 매달기 지지빔의 아래에서 상기 공간으로 수직 하방향 연장 배치된 제 1 연결 플레이트 - 상기 제 1 연결 플레이트는 상기 매달기 지지빔을 에워싸도록 배치된 테두리부분 및 상기 테두리부분의 아래쪽에 일체로 형성된 연결부분으로 구성되고, 상기 테두리부분의 상부 하면이 상기 제 1 가동받침의 상부면에 용접됨으로써 상기 제 1 가동받침에 고정 지지됨 -; 및
상기 신축이음 하부구조물의 종방향 양단에 각각 부착된 제 2 연결 플레이트 - 상기 공간에서 상기 제 2 연결 플레이트가 상기 제 1 연결 플레이트의 상기 연결부분과 겹쳐지도록 배치된 상태에서, 상기 제 2 연결 플레이트에 형성된 관통공과 상기 연결부에 형성된 관통공을 통과하는 제 1 체결볼트와 제 1 체결너트에 의해서 상기 제 1 연결 플레이트와 상기 제 2 연결 플레이트가 서로 연결 고정됨 -;를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물이 신축이음장치의 아래쪽에 배치되는 종래기술과는 달리, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물을 신축이음장치의 위쪽에 설치하고 거기에 신축이음장치를 매달아 지지하는 방식을 채택하였다. 그 결과, 차량통행을 방해하지 않으면서 충분한 강성을 확보할 수 있고, 블록아웃(block out)의 크기를 최소화하여 효과적인 단면 설계가 가능하여 경제적이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 매달기 방식의 저소음 굴절형 신축이음장치의 설치상태 평면도;
도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 매달기 방식의 핑거형 신축이음장치의 설치상태 평면도;
도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 따른 매달기 방식의 레일형 신축이음장치의 설치상태 평면도;
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치의 설치 순서를 나타낸 도면;
도 11은 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면;
도 12는 도 5에 도시된 신축이음장치의 고정단 받침 설치상태를 나타낸 일부 확대도;
도 13은 도 5에 도시된 신축이음장치의 가동단 받침 설치상태를 나타낸 일부 확대도;
도 14는 종래기술에 따른 신축이음장치의 설치상태 단면도; 및
도 15는 종래기술에 따른 레일형 신축이음장치의 사시도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 매달기 방식의 신축이음장치에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에는 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 매달기 방식의 저소음 굴절형, 핑거형 및 레일형 신축이음장치의 설치상태가 각각 평면도로 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 매달기 방식의 신축이음장치(100A, 100B, 100C)는 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물이 신축이음장치의 아래쪽에 배치되는 종래기술과는 달리, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물을 신축이음장치의 위쪽에 설치하고 거기에 신축이음장치를 매달아 지지하는 방식으로 배치한다.
이를 위해서, 신축이음장치(100A, 100B, 100C)는 그 형식에 관계없이, 도면에 도시된 바와 같이, 예를 들어 왕복 4차선 도로(R)에서 양쪽 갓길부(E1, E2)에 마련된 매달기 구역(ME1, ME2) 사이에서 도로의 횡방향으로 배치되는데, 이때 중앙분리대 구역(C)에 마련된 매달기 구역(MC1)을 지나서 횡방향으로 연장된다. 만약, 왕복 2차선처럼 폭이 좁은 도로에서는 중앙분리대 매달기 구역없이 도로의 양쪽 갓길에 마련된 매달기 구역에 의해서 신축이음장치의 양단이 고정 지지될 수 있다.
도 4 내지 도 10에는 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치를 설치하는 과정이 순서대로 도시되어 있다.
먼저, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치는 기존의 신축이음장치(50)를 제거하고 설치할 수 있다. 이와는 달리, 새로이 신축이음장치를 설치해야 하는 지역에 설치할 수도 있다. 편의상, 기존의 신축이음장치(50)가 설치된 지역을 예로 들어서 설명한다.
먼저 기존의 신축이음장치(50) 설치지역을 사이에 두고 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 중앙분리대 구역(C) 인접위치에 탄성받침으로 이루어진 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)을 설치한다. 이때, 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)은 기존의 신축이음장치(50)를 사이에 두고 도로의 종방향으로 일직선으로 서로 대향하도록 배치된다(단계 S1).
다음으로, 도 5를 참조하면, 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 중앙분리대 구역(C)에마련된 매달기 구역(ME1, MC1, ME2)(도 1 내지 도 3 참조)에 매달기 지지빔(101)을 배치한다. 이때, 매달기 지지빔(101)은 그 하부면이 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)의 상부면 상에 놓이도록 배치한다(단계 S2).
매달기 지지빔(101)의 배치가 끝나면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 도로를 가로질러서 배치되어 있던 기존의 신축이음장치(50)를 제거한다(단계 S2-1). 기존의 신축이음장치(50)를 제거하는 단계는 새로이 신축이음장치를 설치하려는 경우에는 개입되지 않는 불필요한 단계임을 알 수 있을 것이다. 도 6에서 참조부호 "S"는 기존의 신축이음장치(50)를 제거하여 마련된 공간 또는 새로운 신축이음장치를 설치하기 위해서 도로의 횡방향으로 마련된 배치공간을 나타낸다.
도 7에 도시된 바와 같이, 매달기 지지빔(101)의 배치가 끝나면, 기존의 신축이음장치(50)를 제거하거나 새로이 신축이음장치를 설치하기 위해 마련된 공간(S)에 걸쳐있는 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 탄성받침으로 이루어진 제 1 가동받침(131)을 각각 설치한다. 또한, 매달기 지지빔(101)의 하부면 아래에 배치된 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)에 각각 수직하게 대응하도록 매달기 지지빔(101)의 상부면상에는 탄성받침으로 이루어진 고정받침(110A)과 제 2 가동받침(132)이 각각 설치된다(단계 S3). 여기에서, 상기 제 1 가동받침(131)은 하기에서 설명할 제 1 연결플레이트(134)를 고정 지지하는 역할을 수행한다. 고정받침(110A)과 제 2 가동받침(132)은 매달기 지지빔(101)이 부상(浮上)하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
다음에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 공간(S)에 걸쳐있는 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 장착된 제 1 가동받침(131)에 제 1 연결 플레이트(134)를 장착시킨다(단계 S4). 제 1 연결 플레이트(134)는 매달기 지지빔(101)을 에워싸도록 배치된 테두리부분(135) 및 상기 테두리부분(135)의 아래쪽에 일체로 형성된 연결부분(136)으로 구성된다. 제 1 연결 플레이트(134)는 테두리부분(135)의 상부 하면이 제 1 가동받침(131)의 상부면에 용접됨으로써 제 1 가동받침(131)에 고정 지지되며, 이때 연결부분(136)은 매달기 지지빔(101)의 아래에서 공간(S)으로 수직 하방향 연장 배치된다.
다음에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 공간(S)에서 매달기 지지빔들(101) 사이에 교축 직각방향 빔으로 이루어진 신축이음 하부구조물(140)이 각각 배치된다. 바람직하게는, 신축이음 하부구조물(140)은 I-형강(I-beam)으로 이루어진다. 신축이음 하부구조물(140)은 매달기 지지빔(101)과 마찬가지로 구조용 압연강재, 구조용 알루미늄, 스테인레스합금, 또는 기타합금으로 제조된다. 신축이음 하부구조물(140)의 종방향 양단에는 제 2 연결 플레이트(142)가 각각 부착된다. 상기 공간(S)에서 매달기 지지빔들(101)의 하부면보다 일정거리만큼 하방향으로 떨어진 위치에서 신축이음 하부구조물(140)의 2 연결 플레이트(142)가 매달기 지지빔(101)으로부터 하방향으로 매달리게 장착된 제 1 연결 플레이트(134)의 연결부분(136)과 겹쳐지도록 배치된 상태에서, 제 2 연결 플레이트(142)에 형성된 관통공(참조부호 생략)와 제 1 연결 플레이트(134)의 연결부분(136)에 형성된 관통공(참조부호 생략)을 통과하는 제 1 체결볼트(161)와 제 1 체결너트(162)에 의해서 고정 결합된다. 이에 의해, 다수의 신축이음 하부구조물(140)이 매달기 지지빔들(101)의 아래쪽에 고정 배치된다(단계 S5).
신축이음 하부구조물(140)의 배치가 끝나면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에 신축이음 상부구조물(150)을 배치한다. 신축이음 상부구조물(150)은 용접방식이나 볼트와 너트 체결방식으로 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에 장착된다(단계 S6).
신축이음 상부구조물(150)의 배치가 끝나면, 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)의 하부에 각각 제공된 받침정착용 다수의 소켓앵커들(114)과, 고정단 받침(110)과 신축이음 하부구조물(140) 사이 그리고 신축이음 하부구조물(140)과 가동단 받침(120) 사이에 배치된 상기 다수의 신축이음 정착용 스터드앵커들(116)을 콘크리트 타설에 의해 매설 고정시킨다(단계 S7). 이에 의해서 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 매달기 방식의 신축이음장치(100A, 100B, 100C)가 최종적으로 설치되는 것이다.
도 11에는 전술한 바와 같은 과정을 거쳐서 설치되는 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치의 구조가 개략적으로 도시되어 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 갓길 매달기 구역(ME1, ME2)(도 1 내지 도 3 참조)과 중앙분리대 매달기 구역(MC1)(도 1 내지 도 3 참조)에는 각각 매달기 지지빔(101)이 설치된다. 매달기 지지빔(101)은 가장 큰 하중을 받는 부재로서, 강재로 구성된다. 바람직하게는, 매달기 지지빔(101)은 I-형강(I-beam)으로 이루어진다. 매달기 지지빔(101)은 휨에 대한 저항성이 강한 재료로 선정할 수 있는데, 사용 가능한 재료로는 구조용 압연강재, 구조용 알루미늄, 스테인레스합금, 기타합금 등이다.
매달기 지지빔(101)의 일단부 하부면 상에는 고정단 받침(110)이 고정 장착된다. 매달기 지지빔(101)의 일단부 상부면 상에는 상기 고정단 받침(110)에 수직하게 대응하도록 고정받침(110A)이 설치된다.
도 12에는 고정단 받침(110)의 장착구조가 확대하여 도시되어 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 고정단 받침(110)은 3단으로 적층되어 일체를 이루고 있는 제 1 상부 플랜지(111), 고정단 본체(112) 및 제 1 하부 플랜지(113)를 포함한다. 제 1 상부 플랜지(111)는 매달기 지지빔(101)의 폭과 동일한 폭을 가지며, 제 1 상부 플랜지(111)의 상부면은 매달기 지지빔(101)의 일단부 하부면에 밀착 접촉된다. 이때, 제 1 상부 플랜지(111)는 제 1 상부 플랜지(111)의 상부면이 매달기 지지빔(101)의 일단부 하부면에 밀착 접촉된 상태에서, 매달기 지지빔(101)의 하부 장착플랜지(102)를 관통하여 형성된 제 1 관통공(103)과 고정단 받침(110)의 제 1 상부 플랜지(111)를 관통하여 형성된 제 2 관통공(도시되지 않음)을 수직하게 통과하는 제 2 체결볼트(163)와 제 2 체결너트(164)에 의해서 체결 고정된다. 이와는 달리, 고정단 받침(110)은 제 1 상부 플랜지(111)의 상부면이 매달기 지지빔(101)의 일단부 하부면에 용접에 의해서 접합되는 방식으로 고정 장착될 수도 있다.
고정단 받침(110)의 제 1 하부 플랜지(113)의 하부면상에는 다수의 콘크리트 매입용 소켓앵커들(114)이 배치된다. 콘크리트 매입용 소켓앵커들(114)은 고정단 받침(110)의 제 1 하부 플랜지(113)의 하부면으로부터 하방향으로 일정길이만큼 연장된다. 콘크리트 매입용 소켓앵커들(114)은 콘크리트 타설에 의해 매설 고정된다. 도 5에 잘 나타나 있는 바와 같이, 종래의 신축이음장치에 비해서 작은 블록아웃(Block Out)(BO)(빗금친 부분)이 소켓앵커들(114) 아래쪽에 제공됨을 알 수 있다.
한편, 매달기 지지빔(101)의 중간 하부면 상에는 가동단 받침(120)이 장착된다. 도 13에는 가동단 받침(120)의 장착구조가 확대하여 도시되어 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 가동단 받침(120)은 3단으로 적층되어 일체를 이루고 있는 제 1 미끄럼판(121), 가동단 본체(122) 및 제 2 하부 플랜지(123)를 포함한다. 제 1 미끄럼판(121)은 상부면상에서 양측에 수직하게 상방향으로 일정 높이만큼 돌출하여 형성된 제 1 가이드부분(121a)을 포함한다. 제 1 미끄럼판(121)은 마찰력이 적은 재질로 제조된다. 예를 들면, 스테인레스강으로 제조되거나 또는 테프론계열의 플라스틱을 사출 성형하여 제조된다. 제 1 미끄럼판(121)의 상부면은 매달기 지지빔(101)의 하부면과 면접촉을 하게된다. 이때, 제 1 미끄럼판(121)의 제 1 가이드부분(121a)은 매달기 지지빔(101)의 하부 양측 외면상에 밀착 접촉된다.
가동단 받침(120)의 제 2 하부 플랜지(123)의 하부면상에는 다수의 콘크리트 매입용 소켓앵커들(114)이 배치된다. 콘크리트 매입용 소켓앵커들(114)은 가동단 받침(120)의 제 2 하부 플랜지(123)의 하부면으로부터 하방향으로 일정길이만큼 연장된다. 매달기 지지빔(101)의 배치가 끝나고 신축이음장치를 설치하기 위해 마련된 공간(S)에 저소음 굴절형, 핑거형 및 레일형 신축이음장치(100A,100B,100C)를 몇개의 쌍으로 배치할지를 결정하고 그 결정결과에 따라서 매달기 지지빔(101)의 종방향으로 가동단 받침(120)을 미리정해진 위치에 배치한 다음, 가동단 받침(120)의 소켓앵커들(114)이 콘크리트 타설에 의해 매설 고정된다. 도 5에 잘 나타나 있는 바와 같이, 종래의 신축이음장치에 비해서 작은 블록아웃(Block Out)(BO)(빗금친 부분)이 소켓앵커들(114) 아래쪽에 제공됨을 알 수 있다.
한편, 도 13에는 제 2 가동받침(132)의 장착구조가 또한 도시되어 있다. 제 2 가동받침(132)은 3단으로 적층되어 일체를 이루고 있는 제 2 상부 플랜지(133), 제 2 가동단 본체(137) 및 제 2 미끄럼판(138)을 포함한다. 제 2 미끄럼판(138)은 가동단 받침(120)의 제 1 미끄럼판(121)과 동일하게 구성되고, 다만 장착방향만이 반대이다. 즉, 제 2 미끄럼판(138)은 하부면상에서 양측에 수직하게 일정 높이만큼 하방향으로 돌출하여 형성된 제 2 가이드부분(138a)을 포함한다. 제 2 미끄럼판(138)은 스테인레스강으로 제조되거나 또는 테프론계열의 플라스틱을 사출 성형하여 제조된다. 제 2 미끄럼판(138)의 하부면은 매달기 지지빔(101)의 상부면과 면접촉을 하게된다. 이때, 제 2 미끄럼판(138)의 제 2 가이드부분(138a)은 매달기 지지빔(101)의 상부 양측 외면상에 밀착 접촉된다.
위에서 언급한 바와 같이, 신축이음장치를 설치하기 위해 마련된 공간(S)에서 매달기 지지빔(101)의 중간에는 제 1 가동받침(131)이 배치되고 상기 제 1 가동받침(131) 및 여기에 고정하여 매달리는 제 1 연결 플레이트(134)에 의해서 신축이음장치의 하부구조물(140)이 장착된다.
하부구조물(140)의 상부면 상에는 신축이음 상부구조물(150)이 배치된다. 이때, 상부구조물(150)의 양측 하부면상에는 보조프레임(152)이 용접이나 볼트체결방식으로 일체로 결합되어 있다. 보조프레임(152)은 상부구조물(150)이 보다 안정되게 배치되도록 지지하기 위한 것으로서, 보조프레임(152)의 하부면상에는 다수의 콘크리트 매입용 스터드 앵커들(116)이 배치된다. 콘크리트 매입용 스터드 앵커들(116)은 보조프레임(152)의 하부면으로부터 하방향으로 일정길이만큼 연장된다. 상부구조물(150)의 배치가 끝나면 스터드 앵커들(116)은 콘크리트 타설에 의해 매설 고정된다. 도 5에 잘 나타나 있는 바와 같이, 종래의 신축이음장치에 비해서 작은 블록아웃(Block Out)(BO)(빗금친 부분)이 스터드 앵커들(116) 아래쪽에 제공됨을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물이 신축이음장치의 아래쪽에 배치되는 종래기술과는 달리, 신축이음장치를 지지하기 위한 지지구조물을 신축이음장치의 위쪽에 설치하고 거기에 신축이음장치를 매달아 지지하는 방식으로 배치하였다. 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치는 자동차 도로의 갓길에 마련된 매달기 구역 및 중앙분리대 구역에 매달기 지지빔을 종방향으로 배치하고, 신축이음장치의 하부구조물 양단이 상기 매달기 구역에 배치된 매달기 지지빔과 중앙분리대 구역에 배치된 매달기 지지빔 사이에서 탄성받침으로 이루어진 가동받침과 연결플레이트의 도움으로 매달리는 형태로 부착하며, 하부구조물의 상부에 상부구조물을 장착시킴으로써, 신축이음장치를 매다는 방식으로 배치한 것이다.
이렇게 매다는 방식으로 신축이음장치를 설치할 수 있게 됨으로써, 신축이음장치의 설치공사 또는 교체공사 시에 차량 통행을 방해하지 않으면서도 충분한 강성을 확보할 수 있고, 블록아웃(block out)의 크기를 최소화하여 효과적인 단면 설계가 가능하며, 경제적이다. 이와 같은 본 발명에 따른 매달기 방식의 신축이음장치는 저소음 굴절형, 핑거형, 레일형 등 모든 형태의 신축이음장치에 적용이 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100A,100B,100C : 신축이음장치 101 : 매달기 지지빔
110 : 고정단 받침 114 : 소켓 앵커
116 : 스터드 앵커 120 : 가동단 받침
121,138 : 미끄럼판 122,137 : 가동단 본체
123,133 : 플랜지 131,132 : 가동받침
134,142 : 연결 플레이트 135 : 테두리 부분
136 : 연결부분 140 : 하부구조물
150 : 상부구조물 R : 도로
ME1,ME2 : 갓길 매달기 구역 MC1 : 중앙분리대 매달기 구역
E1,E2 : 갓길부 C : 중앙분리대 구역

Claims (10)

  1. 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법으로서,
    도로(R)에서 기존의 신축이음장치(50) 설치지역을 사이에 두고 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 중앙분리대 구역(C) 인접위치에 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)을 각각 설치하는 단계(S1);
    상기 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 상기 중앙분리대 구역(C)에 마련된 매달기 구역(ME1, MC1, ME2)에 매달기 지지빔(101)을 배치하는 단계(S2) - 상기 매달기 지지빔(101)은 그 하부면이 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 상부면 상에 놓이도록 배치됨 -;
    상기 매달기 지지빔(101)의 배치가 끝난 후, 상기 도로(R)를 가로질러서 배치되어 있던 상기 기존의 신축이음장치(50)를 제거하는 단계(S2-1);
    상기 기존의 신축이음장치(50)를 제거하여 마련된 배치공간(S)에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 제 1 가동받침(131)을 설치하고, 상기 매달기 지지빔(101)의 하부면 아래에 배치된 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)에 각각 수직하게 대응하도록 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 고정받침(110A)과 제 2 가동받침(132)을 각각 설치하는 단계(S3);
    상기 단계(S3) 후에, 상기 배치공간(S)에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 장착된 상기 제 1 가동받침(131)에 제 1 연결 플레이트(134)를 장착하는 단계(S4);
    상기 단계(S4) 후에, 상기 배치공간(S)에서 상기 매달기 지지빔들(101) 사이에 교축 직각방향 빔으로 이루어진 신축이음 하부구조물(140)을 각각 배치하는 단계(S5);
    상기 신축이음 하부구조물(140)의 배치가 끝나면, 상기 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에 신축이음 상부구조물(150)을 배치하는 단계(S6);
    상기 신축이음 상부구조물(150)의 배치가 끝나면, 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 하부에 각각 제공된 다수의 소켓앵커들(114), 및 상기 신축이음 상부구조물(150)의 아래에 제공된 다수의 스터드앵커들(116)을 콘크리트 타설에 의해 매설 고정시키는 단계(S7);
    를 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법.
  2. 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법으로서,
    도로(R)에 새로운 신축이음장치를 설치하기 위해서 상기 도로(R)의 횡방향으로 마련된 배치공간(S)을 사이에 두고 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 중앙분리대 구역(C) 인접위치에 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120)을 각각 설치하는 단계(S1);
    상기 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 상기 중앙분리대 구역(C)에 마련된 매달기 구역(ME1, MC1, ME2)에 매달기 지지빔(101)을 배치하는 단계(S2) - 상기 매달기 지지빔(101)은 그 하부면이 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 상부면 상에 놓이도록 배치됨 -;
    상기 단계(S2) 후에, 상기 배치공간(S)에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 제 1 가동받침(131)을 설치하고, 상기 매달기 지지빔(101)의 하부면 아래에 배치된 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)에 각각 수직하게 대응하도록 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 고정받침(110A)과 제 2 가동받침(132)을 각각 설치하는 단계(S3);
    상기 단계(S3) 후에, 상기 배치공간(S)에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 장착된 상기 제 1 가동받침(131)에 제 1 연결 플레이트(134)를 장착하는 단계(S4);
    상기 단계(S4) 후에, 상기 배치공간(S)에서 상기 매달기 지지빔들(101) 사이에 교축 직각방향 빔으로 이루어진 신축이음 하부구조물(140)을 각각 배치하는 단계(S5);
    상기 신축이음 하부구조물(140)의 배치가 끝나면, 상기 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에 신축이음 상부구조물(150)을 배치하는 단계(S6);
    상기 신축이음 상부구조물(150)의 배치가 끝나면, 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 하부에 각각 제공된 다수의 소켓앵커들(114), 및 상기 신축이음 상부구조물(150) 아래에 제공된 다수의 스터드앵커들(116)을 콘크리트 타설에 의해 매설 고정시키는 단계(S7);
    를 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정단 받침(110), 상기 가동단 받침(120), 상기 제 1 가동받침(131), 상기 고정받침(110A) 및 상기 제 2 가동받침(132)은 탄성받침으로 이루어지고, 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)은 상기 도로(R)의 종방향으로 일직선으로 서로 대향하도록 배치된 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 연결 플레이트(134)는 상기 매달기 지지빔(101)을 에워싸도록 배치된 테두리부분(135) 및 상기 테두리부분(135)의 아래쪽에 일체로 형성된 연결부분(136)으로 구성되고, 상기 제 1 연결 플레이트(134)는 상기 테두리부분(135)의 상부 하면이 상기 제 1 가동받침(131)의 상부면에 용접됨으로써 상기 제 1 가동받침(131)에 고정 지지되며, 이때 상기 연결부분(136)은 상기 매달기 지지빔(101)의 아래에서 상기 배치공간(S)으로 수직 하방향 연장 배치된 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 신축이음 하부구조물(140)의 종방향 양단에는 제 2 연결 플레이트(142)가 각각 부착되고, 상기 배치공간(S)에서 상기 매달기 지지빔들(101)의 하부면보다 일정거리만큼 하방향으로 떨어진 위치에서 상기 제 2 연결 플레이트(142)가 상기 제 1 연결 플레이트(134)의 상기 연결부분(136)과 겹쳐지도록 배치된 상태에서, 상기 제 2 연결 플레이트(142)에 형성된 관통공과 상기 제 1 연결 플레이트(134)의 상기 연결부분(136)에 형성된 관통공을 통과하는 제 1 체결볼트(161)와 제 1 체결너트(162)에 의해서 고정 결합되고, 이에 의해, 상기 신축이음 하부구조물(140)이 상기 매달기 지지빔들(101)의 아래쪽에 고정 배치되는 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 신축이음 상부구조물(150)은 용접에 의해서 또는 볼트와 너트 체결에 의해서 상기 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에 장착되는 매달기 방식의 신축이음장치 설치방법.
  7. 도로(R)에서 기존의 신축이음장치를 제거하여 마련된 배치공간 또는 새로운 신축이음장치를 설치하기 위해서 상기 도로(R)의 횡방향으로 마련된 배치공간(S)을 사이에 두고 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 중앙분리대 구역(C) 인접위치에 각각 설치된 고정단 받침(110)과 가동단 받침(120);
    상기 양쪽 갓길부(E1, E2) 및 상기 중앙분리대 구역(C)에 마련된 매달기 구역(ME1, MC1, ME2)에 종방향으로 배치된 매달기 지지빔(101) - 상기 매달기 지지빔(101)은 그 하부면이 상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 상부면 상에 놓이도록 배치됨 -;
    상기 배치공간(S)에서 상기 매달기 지지빔들(101) 사이에 각각 배치되는 신축이음 하부구조물(140);
    상기 배치공간(S)에서 상기 매달기 지지빔들(101) 사이에서 상기 신축이음 하부구조물(140)을 상기 매달기 지지빔(101)에 매달아서 연결하기 위한 매달기 수단;
    상기 신축이음 하부구조물(140)의 상부면상에 장착되는 신축이음 상부구조물(150); 및
    상기 고정단 받침(110)과 상기 가동단 받침(120)의 하부에 각각 제공되어 콘크리트 타설에 의해 매설 고정되는 다수의 소켓앵커들(114);
    을 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 신축이음장치는,
    상기 매달기 지지빔(101)의 일단부 상부면 상에서 상기 고정단 받침(110)에 수직하게 대응하도록 설치된 고정받침(110A); 및
    상기 매달기 지지빔(101)의 상부면 상에서 상기 가동단 받침(120)에 수직하게 대응하도록 설치된 제 2 가동받침(132);
    을 더 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 매달기 수단은,
    상기 배치공간(S)에 걸쳐있는 상기 매달기 지지빔(101)의 상부면상에 설치된 제 1 가동받침(131);
    상기 제 1 가동받침(131)에 장착되어 상기 매달기 지지빔(101)의 아래에서 상기 배치공간(S)으로 수직 하방향 연장 배치된 제 1 연결 플레이트(134) - 상기 제 1 연결 플레이트(134)는 상기 매달기 지지빔(101)을 에워싸도록 배치된 테두리부분(135) 및 상기 테두리부분(135)의 아래쪽에 일체로 형성된 연결부분(136)으로 구성되고, 상기 테두리부분(135)의 상부 하면이 상기 제 1 가동받침(131)의 상부면에 용접됨으로써 상기 제 1 가동받침(131)에 고정 지지됨 -; 및
    상기 신축이음 하부구조물(140)의 종방향 양단에 각각 부착된 제 2 연결 플레이트(142) - 상기 배치공간(S)에서 상기 제 2 연결 플레이트(142)가 상기 제 1 연결 플레이트(134)의 상기 연결부분(136)과 겹쳐지도록 배치된 상태에서, 상기 제 2 연결 플레이트(142)에 형성된 관통공과 상기 연결부분(136)에 형성된 관통공을 통과하는 제 1 체결볼트(161)와 제 1 체결너트(162)에 의해서 상기 제 1 연결 플레이트(134)와 상기 제 2 연결 플레이트(142)가 서로 연결 고정됨 -;
    를 포함하는 매달기 방식의 신축이음장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 상부구조물(150)의 양측 하부면상에는 보조프레임(152)이 일체로 결합되어 있고, 상기 보조프레임(152)의 하부면상에는 다수의 콘크리트 매입용 스터드 앵커들(116)이 배치된 매달기 방식의 신축이음장치.
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