KR101775843B1 - 교량의 인도부 신축 이음 장치 - Google Patents

교량의 인도부 신축 이음 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교량의 인도부에 간단하게 설치와 분리가 가능하고, 배수가 원활하며, 신축을 위한 공간에 이물질이 들어가지 않도록 하여 신축이 원활하게 이루어지는 교량의 인도부 신축 이음 장치에 관한 것이다.
이는 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)과 상기 그레이팅 설치면(914)에 마련된 마감면(915) 사이에 상기 금속제 그레이팅(20)을 신축 수용하는 수용 공간이 마련되도록 금속제 그레이팅을 이음매에 설치하거나, 이음매의 두 마감면 사이에 그레이팅 조립체(10)를 설치함으로써 구현 가능하다.

Description

교량의 인도부 신축 이음 장치{A FLEXIBLE JOINT FOR BRIDGE SIDEWALK PART}
본 발명은 교량의 신축 이음 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교량의 인도부에 간단하게 설치와 분리가 가능하고, 배수가 원활하며, 신축을 위한 공간에 이물질이 들어가지 않도록 하여 신축이 원활하게 이루어지는 교량의 인도부 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.
교량은 차량만 지나다니도록 하거나, 사람만 지나다니도록 하거나, 아니면 사람과 차량이 모두 지나다니도록 하는 등, 지나는 하중의 종류가 다양할 수 있다. 이처럼 교량을 지나는 주체에 따라 신축 이음부의 설계 역시 차이가 발생하게 된다.
차량이 지나다니는 경우에는 차량의 하중과 속도가 높기 때문에 반복되는 피로파괴에 견딜 수 있고, 차량에 충격을 전달하지 않을 정도의 표면 형상을 가지는 신축 이음부를 설계해야 한다. 통상 차량이 지나다니는 교량의 신축 이음부는 레일형, 핑거형 등의 형식이 적용되는 것이 일반적이다. 반면 사람만 지나다니는 교량 부분의 신축 이음부에는 굳이 차도에 적용된 레일형, 핑거형 등의 신축 이음 장치가 적용될 필요가 없다. 통상 사람이 지나다니는 인도 부분의 신축 이음부는 이음부의 틈새 상단에 철판을 올려 놓은 구조를 적용한 것이 일반적이다.
우천시 교량의 차도 부분에 내린 빗물은 노면을 따라 갓길 쪽으로 이동하거나 신축 이음 장치의 틈에 설치된 물받이를 통해 교량 외부로 배출된다. 그런데 인도 쪽의 철판 구조는 배수 성능이 차도 쪽에 비해 떨어지기 때문에 배수가 잘 되지 않고 고이는 등의 문제가 발생하고, 이렇게 고인 물은 교량의 하부에 있는 교각이나 교대에 침투하여 구조물의 노후화를 촉진한다.
등록특허공보 제921415호 등록특허공보 제1236191호 등록특허공보 제1288004호 등록특허공보 제1547609호
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 설치가 간단하고 유지보수가 간편하며, 구조가 단순하고, 배수가 잘 되면서도, 신축 이음 작용이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 신축 이음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 교량 상판의 이음매 부분의 끝단 상부에 마련된 그레이팅 설치면(914)에 설치되는 그레이팅 조립체(10)와, 교량 상판의 이음매 부분에서 상기 그레이팅 설치면(914)보다 하부에 위치하는 물받이 설치면(912)에 설치되는 물받이(50)를 포함하는 신축 이음 장치로서, 상기 그레이팅 조립체(10)는, 수직한 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되며 교축 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 단부판(21); 수직한 단면을 가지고 교축 방향으로 연장 형성되어 상기 한 쌍의 단부판(21)을 연결하며, 상호 일정 간격을 두고 배치되는 복수 개의 그레이팅판(22); 및 상기 복수 개의 그레이팅판(22)을 서로 연결하며 교축의 횡방향으로 연장 형성되는 연결선재(23);를 구비하는 금속제 그레이팅(20)을 포함하고, 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)과 상기 그레이팅 설치면(914)에 마련된 마감면(915) 사이에는, 상기 금속제 그레이팅(20)을 신축 수용하는 수용 공간이 마련되는 것을 특징으로 인도용 신축 이음 장치를 제공한다.
여기서 상기 물받이(50)는, "ㄷ"자 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되고, 교축 방향으로 서로 이격 배치되며, "ㄷ"자 단면의 개방 부위가 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 가이드(52); 상기 한 쌍의 가이드(52)의 "ㄷ"자 단면의 개방된 틈을 통해 양쪽 단부가 각각 끼워지며, 하향 만곡된 형태를 가지는 플렉시블 패드(51); 및 상기 가이드(52)의 상부에 마련된 너트공(521)에 상부로부터 하향 나사 체결되고, 상기 너트공(521)을 관통해 상기 가이드(52)의 틈새로 돌출된 하단부가 상기 가이드(52)의 틈새에 끼워져 있는 플렉시블 패드 단부의 상부면을 압착하여 고정하는 고정볼트(53);를 포함한다.
여기서 상기 그레이팅 조립체(10)는, 상하 이격 배치된 한 쌍의 수평부재(32)와 이들의 단부를 연결하는 수직부재(31)가 "ㄷ"자 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되고, 상부의 수평부재(32)에는 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수 개의 관통공(321)이 형성되고, 하부의 수평부재(32)에는 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 상기 관통공(321)이 마련된 위치와 대응하는 위치에 너트공(322)이 형성되며, "ㄷ"자 단면의 개방 부위가 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 마감브래킷(30); 상기 마감브래킷(30)의 "ㄷ"자 단면의 개방 부위 내측에 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)이 수용된 상태에서 상기 마감브래킷(30)의 단부판(21)과 그레이팅판(22)에 의해 규정되는 내부공간에 배치되고, 상하방향으로 관통공(351)이 마련되며, 상기 관통공(351)이 상기 마감브래킷(30)의 한 쌍의 수평부재(32)에 각각 마련된 상기 관통공(321)과 너트공(322)과 정렬되도록 상기 한 쌍의 수평부재(32) 사이에 설치되고, 상기 금속제 그레이팅(20)과 같거나 그보다 더 큰 높이를 가지는 스페이서(35); 상부에서 하향 결합되며, 상기 마감브래킷의 상부 수평부재의 관통공(321)과 상기 스페이서의 관통공(351)을 관통하여 상기 하부 수평부재의 너트공(322)에 체결되는 체결볼트(34); 및 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면 사이에 배치되어 상기 수직부재(31)와 단부판(21)을 서로 멀어지는 방향으로 탄성 가압하는 탄성체;를 더 포함하고, 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 외측면이 상기 마감면(915)에 접하도록 상기 그레이팅 조립체(10)가 상기 그레이팅 설치면(914)에 설치되어, 상기 신축 공간이 상기 마감브래킷(30)에 의해 외부로부터 차폐된다.
여기서 상기 탄성체는 하나의 변곡점(361)을 가지는 "S"자 형태의 판스프링이고, 상기 변곡점(361)을 기준으로 마련된 일측 곡면부가 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 모두 접하고, 상기 변곡점(361)을 기준으로 마련된 타측 곡면부도 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 모두 접한다.
본 발명의 신축 이음 장치에 의하면, 구조가 단순하고, 설치와 유지보수가 간편하며, 배수가 잘 되면서도 이물질의 침투를 방지하여 신축 이음 작용이 원활하게 이루어질 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 인도용 신축 이음 장치를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 인도용 신축 이음 장치를 측면에서 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 다른 일 실시예로서 인도용 신축 이음 장치에 사용되는 그레이팅 조립체의 사시도,
도 4는 도 3의 그레이팅 조립체의 A-A 단면도,
도 5는 도 3의 그레이팅 조립체의 B-B 단면도,
도 6은 탄성체의 사시도,
도 7은 스페이서의 사시도,
도 8은 도 3의 그레이팅 조립체가 적용된 인도용 신축 이음 장치를 측면에서 나타낸 도면, 그리고
도 9는 도 8의 교량이 수축된 상태의 인도용 신축 이음 장치를 측면에서 나타낸 도면이다.
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.
[제1실시예]
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 인도용 신축 이음 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 인도용 신축 이음 장치를 측면에서 나타낸 도면이다.
교대와 교각 상부에 얹어진 거더 또는 슬라브(90)의 단부는 서로 신축 이음된다. 이는 계절적으로 거더 또는 슬라브가 신장하거나 수축하는 길이를 흡수하기 위함이다.
거더는 콘크리트가 타설되고 포장되며, 이웃하는 두 거더(90)의 단부에는 이들을 신축 연결하기 위한 신축 이음 장치가 설치된다. 거더(90)에 타설된 콘크리트의 단부 상부를 다시 파쇄하고, 이 부분에 무수축 모르타르(91)를 타설하여 신축 이음 장치가 설치되는 설치면(912, 914)이 마련된다.
본 발명에서는 교량의 인도 부분의 신축 이음 장치 구조를 제공한다. 상기 무수축 모르타르(91) 부분에 마련된 물받이 설치면(912)에는 물받이(50)가 설치되고, 그 상부에 마련된 그레이팅 설치면(914)에는 그레이팅 조립체(10) 또는 금속제 그레이팅(20)이 설치된다. 상기 금속제 그레이팅은 스틸 그레이팅일 수 있다.
물받이는 교축의 횡방향, 즉 폭방향으로 연장되며, 각각 서로 이웃하는 거더의 단부에 마련된 물받이 설치면(912)에 고정되는 가이드(52)와, 상기 한 쌍의 가이드(52)에 양단부가 각각 고정되는 플렉시블 패드(51)와, 상기 플렉시블 패드를 상기 가이드에 고정하기 위한 고정볼트(53)를 포함한다.
먼저 한 쌍의 가이드(52)는, "ㄷ"자 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되고, 교축 방향으로 서로 이격 배치되며, "ㄷ"자 단면의 개방 부위가 서로 마주하도록 배치된다.
플렉시블 패드(51)는 고무 재질의 패드일 수 있다. 플렉시블 패드(51)는 이웃하는 두 가이드(52) 사이의 거리보다 더 긴 길이를 가지고 있어서, 플렉시블 패드(51)의 양단을 상기 두 가이드(52)에 고정하면, 플렉시블 패드(51)의 가운데 부분이, 도시된 바와 같이 자연스럽게 아래 쪽으로 만곡되어 물을 받아주는 공간을 제공하게 된다. 플렉시블 패드(51)의 양쪽 단부는 각각 상기 한 쌍의 가이드(52)의 "ㄷ"자 단면의 개방된 틈을 통해 끼워진다.
상기 가이드(52)의 상부에는 그 연장 방향을 따라 일정한 소정 간격마다 너트공(521)이 마련되어 있다. 너트공(521)의 내주면에는 암나사산이 구비된다.
고정볼트(53)는 상부에서 하부를 향해 상기 너트공(521)에 나사 체결된다. 그리고 상기 너트공(521)은 상하로 관통된 형태이기 때문에, 상부로부터 하향 나사 체결되며 상기 너트공(521)을 관통한 고정볼트(53)의 하단부는 상기 가이드(52)의 틈새로 돌출되고, 고정볼트(53)를 더 단단히 조이게 되면 상기 하단부가 상기 가이드(52)의 틈새에 끼워져 있는 플렉시블 패드 단부의 상부면을 하부로 압착하여 고정하게 된다.
고정볼트(53)가 플렉시블 패드를 고정하는 방식은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 가령 플렉시블 패드에 고정볼트가 통과할 수 있는 통과공이 형성되어 있고, 가이드(52)의 하단부에도 고정볼트가 나사결합 할 수 있는 또 다른 너트공 또는 고정볼트가 수용될 수 있는 홈이나 관통홀이 마련될 수도 있다. 그리고 가이드(52)의 상부 부재에 관통공이 마련되고 하부 부재에 너트공이 마련될 수도 있다.
상기 금속제 그레이팅 또는 스틸 그레이팅(20)은 배수구 등에 흔히 사용되어 오던 스틸 그레이팅을 그대로 적용할 수 있다. 스틸 그레이팅은 수직한 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되며 교축 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 단부판(21)과, 수직한 단면을 가지고 교축 방향으로 연장 형성되어 상기 한 쌍의 단부판(21)을 연결하며, 상호 일정 간격을 두고 배치되는 복수 개의 그레이팅판(22)과, 상기 복수 개의 그레이팅판(22)을 서로 연결하며 교축의 횡방향으로 연장 형성되는 연결선재(23)를 구비한다. 상기 금속제 그레이팅의 배수홀은 상기 이웃하는 두 그레이팅판(22)과 이웃하는 두 연결선재(23)에 의해 규정되며, 이렇게 규정되는 복수 개의 배수홀들은 교축방향으로 길게 정렬된 직사각형 형태를 이룬다. 배수홀의 정렬 방향을 이와 같이 하는 것은 특히 후술할 제2실시예의 마감브래킷(30)의 결합과 신축 안내 기능을 확보함에 있어 큰 의미를 가진다.
스틸 그레이팅(20)은 일정한 길이를 가지는 그레이팅판(22)이 일정한 간격을 두고 한 쌍의 단부판(21)과 직교하며 상기 한 쌍의 단부판 사이에 설치된다. 따라서 스틸 그레이팅(22)의 폭(도면 상 교축 방향과 대응)은 일정하게 마련될 수 있고, 스틸 그레이팅(20)의 길이(도면 상 교축의 횡방향과 대응)는 원하는 만큼 연장하여 제작하고, 원하는 길이만큼 절단하여 사용하며, 별도로 제작된 두 스틸 그레이팅(20)을 연결해서 설치하는 것도 가능하다. 이러한 스틸 그레이팅(20) 구조는 이미 널리 사용되고 있는 구조물이므로, 별도의 주문 제작 없이 쉽게 구할 수 있다.
본 발명은 상술한 스틸 그레이팅(20)을 그레이팅 설치면(914)에 도시된 바와 같이 설치한다. 이는 그레이팅 설치면(914)에 스틸 그레이팅(20)을 올려 놓는 것만으로 설치가 완료된다. 설치된 스팅 그레이팅의 상부면은 거더(90)의 상부면의 높이와 일치하여 보행자가 턱 부분에 걸려 넘어지거나 하는 현상을 최소화할 수 있다.
그레이팅 설치면(914)의 내측에는 수직면을 가지는 마감면(915)이 마련되는데, 상기 스틸 그레이팅(20)의 단부판(21)과 마감면(915) 사이에는 약간의 공간이 존재한다. 이는 거더가 신축할 수 있는 여유 공간이 된다. 따라서 여름에는 거더가 신장하여 상기 단부판(21)과 마감면(915) 사이의 공간이 줄어들게 되고, 겨울에는 거더가 수축하여, 상기 단부판(21)과 마감면(15) 사이의 공간이 늘어나게 된다.
이러한 설치 구조는, 가장 저렴하고, 설치가 간단하며, 유지보수도 용이하고, 배수가 원활한 구조이다. 다만 단부판(21)과 마감면(915) 사이의 공간 부분에 먼지나 이물질이 싸이거나 끼는 현상, 겨울과 같이 기온이 낮아 거더가 수축함으로써 단부판과 마감면 사이의 거리가 멀어졌을 때 보행자의 발이 걸려 보행자가 넘어질 우려가 있다.
이에 본 발명에서는 설치가 간단하며, 유지보수도 용이하고, 배수가 원활한 구조를 가지면서도 단부판(21)과 마감면(915) 사이의 공간 부분에 먼지나 이물질이 싸이거나 끼는 현상이 발생하지 않고, 겨울과 같이 기온이 낮아 거더가 수축함으로써 단부판과 마감면 사이의 거리가 멀어졌을 때 보행자의 발이 걸려 보행자가 넘어질 우려가 없는 그레이팅 조립체(10) 구조를 더 제공한다.
[제2실시예]
도 3은 본 발명에 따른 다른 일 실시예로서 인도용 신축 이음 장치에 사용되는 그레이팅 조립체의 사시도, 도 4는 도 3의 그레이팅 조립체의 A-A 단면도, 도 5는 도 3의 그레이팅 조립체의 B-B 단면도, 도 6은 탄성체의 사시도, 도 7은 스페이서의 사시도, 도 8은 도 3의 그레이팅 조립체가 적용된 인도용 신축 이음 장치를 측면에서 나타낸 도면, 그리고 도 9는 도 8의 교량이 수축된 상태의 인도용 신축 이음 장치를 측면에서 나타낸 도면이다.
제2실시예는 제1실시예에서와 달리 스틸 그레이팅(20)에 마감브래킷(30)을 함께 설치한 그레이팅 조립체(10)를 적용하여 인도용 신축 이음 장치를 구현한다.
상기 마감브래킷(30)은 상기 스틸 그레이팅(20)의 길이방향(이는 교량의 폭방향에 대응함)을 따라 연장된 양측부에 설치된다. 마감브래킷(30)은 상하 이격 배치된 한 쌍의 수평부재(32)와 이들의 단부를 연결하는 수직부재(31)가 "ㄷ"자 단면을 가지는 형태이며, 이러한 단면 형태를 가지는 마감브래킷(30)은 교축의 횡방향으로 연장 형성된다. 즉 마감브래킷(30)의 길이방향과 스틸 그레이팅(20)의 길이방향은 서로 같다. 따라서 신축 이음 장치에 사용되는 스틸 그레이팅(20)의 길이에 맞게 마감브래킷(30)의 길이가 결정될 수 있다. 또한 스틸 그레이팅(20)이 분할된 2개의 스틸 그레이팅(20)이 길이방향으로 연결되는 형태인 경우, 마감브래킷(30)은 상기 2개의 스틸 그레이팅(20)을 연결한 길이만큼 그 길이가 결정될 수 있다.
마감브래킷(30)을 구성하는 상부의 수평부재(32)에는 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수 개의 관통공(321)이 형성되고, 하부의 수평부재(32)에는 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 상기 관통공(321)이 마련된 위치와 대응하는 위치에 너트공(322)이 형성된다. 즉 이들 관통공(321)과 너트공(322)은 서로 마주보는 위치에 배치된다. 그리고 이들 관통공(321)과 너트공(322)의 위치는, 마감브래킷(30)의 틈새로 끼워지는 스틸 그레이팅(20)의 그레이팅판(22)과 회피되는 위치에 배치된다. 이를 위해 상기 관통공들 또는 너트공들 사이의 간격, 그리고 스틸 그레이팅(20)의 그레이팅판(22) 사이의 간격이 서로 일치하도록 제작할 수 있다. 즉 그레이팅판(22)의 간격과 관통공(321)들의 간격이 서로 일치하면, 이들을 잘 배치할 경우 관통공(321)과 그레이팅판(22)의 위치가 용이하게 회피된다.
상기 마감브래킷(30) 한 쌍은 "ㄷ"자 단면의 개방 부위가 서로 마주하도록 배치되어 금속제 그레이팅(20)의 양단에 배치되고, 상기 마감브래킷(30)의 "ㄷ"자 단면의 개방 부위 내측에 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)이 수용된다. 상기 단부판(21)이 수용되면서, 상기 단부판(21)과 연결되어 있는 그레이팅판(22)의 일부도 두 수평부재(32) 사이의 공간에 함께 수용된다.
스페이서(35)는 상기 마감브래킷(30)의 서로 마주하는 두 수평부재(32)의 간격을 일정하게 유지시켜주기 위해 상기 두 수평부재(32) 사이에 개재된다. 즉 스페이서(35)의 높이는 두 수평부재(32)의 간격을 규정하게 된다. 스페이서(35)에는 길이방향으로 관통공(351)이 마련되어 있으며, 상기 관통공(351)은 상기 마감브래킷(30)의 관통공(321) 및 너트공(322)과 정렬된다.
스페이서(35)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 단부판(21)과 그레이팅판(22)의 일부가 두 수평부재(32) 사이의 공간의 더 안쪽에 수용된 상태에서 상기 마감브래킷(30)의 단부판(21)과 그레이팅판(22)에 의해 규정되는 내부공간에 배치된다. 그리고 상기 스페이서(35)의 관통공(351)이 상기 마감브래킷(30)의 한 쌍의 수평부재(32)에 각각 마련된 상기 관통공(321) 및 너트공(322)과 정렬된 상태에서, 체결볼트(34)에 의해 고정된다. 상기 체결볼트(34)는 상부에서 하향 결합되며, 상기 마감브래킷의 상부 수평부재의 관통공(321)과 상기 스페이서의 관통공(351)을 관통하여 상기 하부 수평부재의 너트공(322)에 나사 체결된다.
상기 스페이서(35)의 높이는 마주하는 두 수평부재(32) 사이의 거리와 같거나 그보다 아주 약간 작을 수 있고, 상기 금속제 그레이팅(20)의 높이와 같거나 그보다 약간 클 수 있다. 그리고 금속제 그레이팅(20)의 높이는 두 수평부재(32)의 높이보다 약간 작다. 따라서 두 수평부재(32)가 스페이서(35)와 체결볼트(34)에 의해 서로 고정된 상태에서 두 수평부재 사이의 높이는 최소한 스페이서(35)의 높이만큼 확보되며, 스틸 그레이팅(20)의 높이는 두 수평부재(32) 사이의 높이보다 약간 작기 때문에, 스틸 그레이팅(20)은 "ㄷ"자로 감싸고 있는 마감브래킷(30) 내에서 교량의 교축방향으로 이동 가능하다.
그리고, 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면 사이에는 탄성체가 배치된다. 상기 탄성체는 판스프링(36)일 수 있다. 상기 판스프링(36)은 상기 수직부재(31)와 단부판(21)을 서로 멀어지는 방향으로 탄성 가압한다.
따라서 상기 스틸 그레이팅(20)에 대해 상기 마감브래킷(30)은, 상기 스틸 그레이팅(20)의 중심에서 멀어지는 방향으로 벌어지게 된다. 즉 스틸 그레이팅(20)의 양쪽에 마련된 마감브래킷(30)은 서로 멀어지는 방향으로 벌어지게 된다. 이때, 상기 마감브래킷(30)에 마련된 스페이서(35)는 상기 두 수평부재(32) 사이에 체결볼트(34)에 의해 고정되어 있기 때문에, 상기 마감브래킷(30)은, 상기 스페이서(35)가 상기 스틸 그레이팅(20)의 단부판(21) 내측면에 닿을 때까지 벌어지게 된다.
즉 도 3에 도시된 바와 같이 아무런 외력도 가해지지 않은 상태에서, 그레이팅 조립체(10)는, 스틸 그레이팅(20)에 대해 마감브래킷(30)이 판스프링(36)에 의해 가장 외측까지 멀어진 상태로 있게 된다.
상기 판스프링(36)은 설치의 편의성을 위해, 그리고 방향성을 없애기 위해 도 6에 도시된 구조를 가질 수 있다. 즉 판스프링은 하나의 변곡점(361)을 가지는 "S"자 형태이다. 이러한 판스프링은, 상기 변곡점(361)을 기준으로 마련된 일측 곡면부가 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 모두 접하고, 상기 변곡점(361)을 기준으로 마련된 타측 곡면부도 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 모두 접하도록 설치된다. 즉 도 5에 도시된 것처럼 "S"자 형태의 양측 단부의 곡면이 각각 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 접한다.
이처럼 하나의 판스프링(36)이 수직부재(31)의 내측면과도 두 지점에서 접하고 단부판(21)의 외측면과도 두 지점에서 접하므로, 판스프링(36)은 안정적으로 자세가 유지될 수 있다. 또한 스틸 그레이팅(20)에 대해 마감브래킷(30)이 판스프링(36)에 의해 가장 외측까지 멀어진 상태에서도 판스프링(36)은 약간 압축된 상태가 되도록 함으로써, 판스프링(36)이 자체적으로 제자리를 유지하여 외부로 빠져나오지 않도록 할 수 있다. 다만 판스프링(36)의 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 판스프링(36)이 수직부재(31)의 내측면과도 두 지점에서 접하고 단부판(21)의 외측면과도 두 지점에서 접하도록 하는 구조이고, 두 수직부재(31)와 단부판(21)을 서로 멀어지는 방향으로 탄성 지지할 수 있는 구조라면, 다양한 형태로 변형 가능하다.
한편 스틸 그레이팅(20)에 대해 마감브래킷(30)이 판스프링(36)에 의해 가장 외측까지 멀어진 상태에서 두 마감브래킷(30)의 수직부재(31)들 사이의 거리는, 이음매의 두 마감면(915)의 거리보다 더 크다. 그리고 이는 이음매의 두 마감면(915) 사이의 거리가 겨울일 때나 여름일 때나 상관 없이 마찬가지이다. 즉 스틸 그레이팅(20)에 대해 마감브래킷(30)이 판스프링(36)에 의해 가장 외측까지 멀어진 상태에서 두 마감브래킷(30)의 수직부재(31)들 사이의 거리는, 거더(90)가 신축하여 이음매의 두 마감면(915) 사이의 거리가 가장 멀 때보다도 더 길다.
이러한 그레이팅 조립체(10)를, 마주하는 두 거더(90)의 이음매에 마련된 그레이팅 설치면(914)에 설치하는 방법은 매우 간단하다. 먼저 설치면의 구조에 대해 살펴보면, 도시된 바와 같이 그레이팅 설치면(914)은 교량 상판의 이음매 부분의 끝단 상부에 마련되며 수평 방향으로 연장된 형태이다. 그리고 마감면(915)은 그레이팅 설치면(914)의 단부에서 상향 연장되는 수직면 형태이다. 따라서 상기 그레이팅 설치면과 마감면에 의해 형성되는 "ㄴ"자 형상의 개방된 상부가 규정되고, 상기 개방된 상부로부터 상기 그레이팅 조립체(10)가 간단하게 착탈 가능하다.
이는 구두를 신는 것을 예로 들어 설명할 수 있다. 가령, 먼저 그레이팅 조립체(10)의 일측 마감브래킷(30)의 수직부재(31)가 일측 거더(90)의 마감면(915)에 닿도록 하면서 마감브래킷(30)을 일측 물받이 설치면(912) 상에 올려 놓고, 나머지 한쪽의 마감브래킷(30)을 스틸 그레이팅(20) 쪽으로 누르며 나머지 한쪽 그레이팅 설치면(914)에 넣으면, 탄성체(36)에 의해 마감브래킷(30)이 외측으로 멀어지면서, 나머지 한쪽 마감브래킷(30)의 수직부재(31)도 나머지 한 쪽의 마감면(915)에 밀착된다. 또한 이때, 구두 주걱의 원리와 마찬가지로, 나머지 한쪽 그레이팅 설치면(914) 쪽에 가이드철판을 대고 그레이팅 조립체(10)를 눌러 나머지 한쪽 마감브래킷(30) 쪽도 그레이팅 설치면(914)에 쉽게 끼워지도록 할 수 있다.
이때, 스틸 그레이팅(20)의 양단에 마련된 단부판(21) 사이의 거리는 두 그레이팅 설치면(914)의 거리보다는 더 길기 때문에, 탄성체(36)를 지나치게 압축하여 마감브래킷(30)이 스틸 그레이팅(20) 쪽으로 최대한 밀려 들어간 상태에서도, 그레이팅 조립체(10)가 아예 물받이 설치면(912) 쪽으로 빠지는 일이 없다.
이와 같이 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 외측면이 상기 마감면(915)에 접하도록 상기 그레이팅 조립체(10)가 상기 그레이팅 설치면(914)에 설치되면, 상기 판스프링(36)에 의해 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)가 상기 마감면(915)에 지속적으로 접한 상태를 유지하며 한 쌍의 마감면(915) 사이에서 고정된 상태를 유지하게 된다. 이에 따라, 상기 신축 공간이 상기 마감브래킷(30)에 의해 외부로부터 차폐되고, 외부로 노출되는 일이 없게 됨은 물론이다. 이는 여름철의 이음매 간격을 도시한 도 8 및 겨울철의 이음매 간격을 도시한 도 9에 도시된 바와 같이 이음매의 간격에 무관하게 항상 유지된다. 따라서 상기 신축 공간에 이물질 등이 끼는 문제를 방지할 수 있고, 신축 공간에 사람이 걸려 넘어지는 일을 방지할 수 있다.
이러한 그레이팅 조립체(10)를 그레이팅 설치면(914)으로부터 빼내는 방법은 매우 단순하다. 즉 사람이 그레이팅판(22) 사이로 손을 집어 넣고 스틸 그레이팅(20)을 들어올리기만 하면, 양단의 마감브래킷(30)이 마감면(915)과 접하며 상부로 이동하여 빠지게 된다. 그리고 일측 마감브래킷(30)이 빠지기만 하더라도, 탄성체(36)의 복원력에 의해 해당 마감브래킷(30)이 즉시 스틸 그레이팅(20)으로부터 멀어지므로, 다시 손에 쥐고 있던 스틸 그레이팅(20)을 내려 놓더라도 그레이팅 조립체(10)는 상기 그레이팅 설치면(914)에서 빠져 나온 상태를 유지한다.
즉 상기 그레이팅 조립체(10)는 모듈화되어 별다른 공구 없이도 쉽게 설치와 분리가 가능하고, 이에 따라 이음매에 설치된 신축 이음 장치의 유지 보수 역시 간편하게 이루어질 수 있다. 특히 도시된 바와 같이 물받이(50)가 그레이팅 조립체(10)의 하부에 설치되고, 그레이팅 조립체(10)가 제거된 상태에서 상부로부터 쉽게 접근 가능한 위치에 마련된 경우, 물받이의 유지보수를 매우 편리하게 진행할 수 있다.
상술한 실시예에서는 그레이팅 조립체(10)와 물받이(50)가 별도로 설치된 구조가 예시되어 있으나, 이들이 일체로 설치되는 것 역시 가능하다. 가령 그레이팅 조립체(10)의 마감브래킷(30)과, 물받이(50)의 가이드(52)를 일체로 구성하면, 이들을 일체로 설치하는 것도 가능하며, 이러한 설계 변경은 설치 환경이나 작업 환경 등을 고려하여 결정될 수 있다.
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: 그레이팅 조립체
20: 금속제(스틸) 그레이팅
21: 단부판
22: 그레이팅판
23: 연결선재
30: 마감브래킷
31: 수직부재
32: 수평부재
321: 관통공
322: 너트공
34: 체결볼트
35: 스페이서
351: 관통공
36: 판스프링(탄성체)
361: 변곡점
50: 물받이
51: 플렉시블(고무) 패드
52: 가이드
521: 너트공
53: 고정볼트
90: 거더(슬라브)
91: 무수축 모르타르
912: 물받이 설치면
914: 그레이팅 설치면
915: 마감면

Claims (4)

  1. 교량 상판의 이음매 부분의 끝단 상부에 마련되며 수평 방향으로 연장되는 그레이팅 설치면(914);
    상기 그레이팅 설치면(914)의 단부에서 상향 연장되는 수직면 형태의 마감면(915);
    상기 그레이팅 설치면과 마감면에 의해 형성되는 "ㄴ"자 형상의 개방된 상부로부터 착탈 가능하게 설치되는 그레이팅 조립체(10); 및
    상기 그레이팅 조립체(10)의 하부에 설치되며, 상기 그레이팅 조립체(10)가 제거된 상태에서 상부로부터 접근 가능한 위치에 마련되는 물받이(50);를 포함하는 신축 이음 장치로서,
    상기 그레이팅 조립체(10)는,
    배수홀을 구비하는 금속제 그레이팅(20);
    상기 그레이팅의 교축 방향 측 단부에 각각 설치되는 한 쌍의 마감브래킷(30);
    상기 마감브래킷(30)과 금속제 그레이팅(20)을 교축 방향으로 슬라이드 가능하게 체결하고, 상기 마감브래킷(30)과 금속제 그레이팅(20)의 교축 방향으로의 상대적인 이동을 안내하는 스페이서(35); 및
    상기 마감브래킷(30)과 금속제 그레이팅(20) 사이에 마련되어 상기 금속제 그레이팅(20)이 상기 마감브래킷(30)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성 가세하는 탄성체;를 포함하고,
    상기 금속제 그레이팅(20)은,
    수직한 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되며 교축 방향으로 이격 배치되는 한 쌍의 단부판(21);
    수직한 단면을 가지고 교축 방향으로 연장 형성되어 상기 한 쌍의 단부판(21)을 연결하며, 상호 일정 간격을 두고 배치되는 복수 개의 그레이팅판(22); 및
    상기 복수 개의 그레이팅판(22)을 서로 연결하며 교축의 횡방향으로 연장 형성되는 연결선재(23);를 구비하고, 이웃하는 두 그레이팅판(22)과 이웃하는 두 연결선재(23)에 의해 규정되는 배수홀은 교축방향으로 길게 정렬된 직사각형 형태를 이루며,
    상기 마감브래킷은,
    상하 이격 배치되며 교축의 횡방향으로 연장 형성되는 된 한 쌍의 수평부재(32); 및
    상기 한 쌍의 수평부재의 단부를 연결하여 수평부재와 함께 전체적으로 "ㄷ"자 단면을 가지게 되는 수직부재(31);를 포함하고,
    상기 마감브래킷 한 쌍이 "ㄷ"자 단면의 개방 부위가 서로 마주하도록 배치되고,
    상기 스페이서(35)는, 상기 마감브래킷(30)의 "ㄷ"자 단면의 개방 부위 내측에 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)이 수용된 상태에서 상기 금속제 그레이팅(20)의 배수홀과 대응하는 위치이면서 상기 마감브래킷(30)의 단부판(21)과 그레이팅판(22)에 의해 규정되는 내부공간에 배치되고, 그 상부와 하부가 각각 상기 마감브래킷(30)의 한 쌍의 수평부재에 고정되며, 상기 금속제 그레이팅(20)보다 더 큰 높이를 가지며,
    상기 탄성체는 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면 사이에 배치되어 상기 수직부재(31)와 단부판(21)을 서로 멀어지는 방향으로 탄성 가압하고,
    상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 외측면이 상기 마감면(915)에 접하도록 상기 탄성체를 압축하며 상기 그레이팅 조립체(10)를 상기 그레이팅 설치면(914)에 설치하되, 상기 탄성체의 가압력에 의해 상기 그레이팅 조립체(10)가 마주하는 한 쌍의 마감면(915) 사이에 고정되고, 신축 공간이 상기 마감브래킷(30)에 의해 외부로부터 차폐되며, 상기 금속제 그레이팅을 상부로 들어올리는 동작으로 상기 그레이팅 조립체(10)가 그레이팅 설치면에서 설치 해제되는 것을 특징으로 하는 인도용 신축 이음 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 물받이(50)는, 교량 상판의 이음매 부분에서 상기 그레이팅 설치면(914)보다 하부에 위치하는 물받이 설치면(912)에 설치되고,
    "ㄷ"자 단면을 가지고 교축의 횡방향으로 연장 형성되고, 교축 방향으로 서로 이격 배치되며, "ㄷ"자 단면의 개방 부위가 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 가이드(52);
    상기 한 쌍의 가이드(52)의 "ㄷ"자 단면의 개방된 틈을 통해 양쪽 단부가 각각 끼워지며, 하향 만곡된 형태를 가지는 플렉시블 패드(51); 및
    상기 가이드(52)의 상부에 마련된 너트공(521)에 상부로부터 하향 나사 체결되고, 상기 너트공(521)을 관통해 상기 가이드(52)의 틈새로 돌출된 하단부가 상기 가이드(52)의 틈새에 끼워져 있는 플렉시블 패드 단부의 상부면을 압착하여 고정하는 고정볼트(53);를 포함하는 것을 특징으로 하는 인도용 신축 이음 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성체는 하나의 변곡점(361)을 가지는 "S"자 형태의 판스프링이고, 상기 변곡점(361)을 기준으로 마련된 일측 곡면부가 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 모두 접하고, 상기 변곡점(361)을 기준으로 마련된 타측 곡면부도 상기 마감브래킷(30)의 수직부재(31)의 내측면과 상기 금속제 그레이팅(20)의 단부판(21)의 외측면에 모두 접하는 것을 특징으로 하는 인도용 신축 이음 장치.
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