KR101821185B1 - 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량건설 분야에서 교량 상판 거동시 수평하중에 따른 교량 상판의 거동 제한이 용이하게 이루어지며, 건설 표준에 따른 요구사항을 오랫동안 충족시킬 수 있도록 하고, 거동에 따른 슬라이딩 작용을 위한 슬라이딩 안내부재를 설치한 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 일측의 양단에서 돌출되어 형성된 걸림턱과 상기 걸림턱이 형성된 타측의 양 단에 형성된 결합턱과, 상기 결합턱이 형성된 측면으로 형성된 고정볼트 홈으로 구성된 상측 플레이트; 플레이트 고정볼트에 의해 상측 플레이트와 결합하도록 일측으로 고정볼트 홈과 대응하는 위치에 관통 구멍이 형성되어 있고, 양 측면에는 상측 플레이트의 결합턱과 맞닿을 수 있도록 걸림홈이 형성되며, 상기 걸림홈의 외측으로는 상측 플레이트의 걸림턱과 동일한 형상의 결합 플레이트용 걸림턱이 형성되어 있는 결합 플레이트; 상기 상측 플레이트의 하측면에 맞닿도록 형성되는 슬라이딩부; 상기 슬라이딩부와 맞닿도록 형성되되, 일측으로 쐐기 구멍이 형성되어 있는 쐐기를 포함하는 하측 플레이트; 블록 고정볼트에 의해 하측 플레이트에 결합하도록, 하측 플레이트의 쐐기에 형성된 쐐기 구멍과 대응하는 블록 구멍을 형성하고 있는 수직부에서 절곡되어 상측 플레이트의 걸림턱과 결합 플레이트의 결합 플레이트용 걸림턱에 의해 형성된 걸림홈에 배치되는 수평부로 구성된 사이드 블록; 상기 하측 플레이트의 하측면에 맞닿도록 하고 하측으로 돌출되는 하측 돔에 공극 방지홈을 형성하여 공극 방지띠가 결합되어 콘크리트 타설시 공극 방지띠를 분리하여 공극을 방지하도록 구성된 메이슨 플레이트; 상기 하측 플레이트의 가장자리에 형성된 홀과 상기 메이슨 플레이트의 가장자리에 형성된 홀에 앵커바 체결볼트로 체결하여 결합할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 상측 플레이트의 하측에 위치하는 스페리칼 베어링이 하측 플레이트의 슬라이딩부재 결합홈에서 슬라이딩되도록 설치한 스페리칼 베어링 받침에 있어서,
상기 상측 플레이트의 걸림홈 하측으로 블록 결합턱이 더 형성되며,
상기 슬라이딩부재 결합홈의 선단 가장자리에 안내부재 결합턱이 형성되어 슬라이딩 안내부재를 고정하여 스페리칼 베어링의 슬라이딩이 안내되도록 설치하되;
상기 슬라이딩 안내부재가 슬라이딩부재 결합홈과 같은 방향의 곡률을 갖도록 성형한 후 극저온에서 수축시켜 슬라이딩부재 결합홈에 공급된 후 팽창되면서 슬라이딩부재 결합홈과 안내부재 결합턱에 고정되도록 하는 것을 포함하며,
상기 메이슨 플레이트는 하측으로 돌출된 하측 돔에 장방형으로 형성되는 공극 방지홈을 형성하고, 상기 공극 방지홈에 위치하는 공극 방지대의 선단이 하측 돔의 외측에 원형으로 위치하는 분리 띠의 한쪽 선단에 절단선을 형성하여 공극 방지대가 독립되게 분리되도록 설치하는 것을 포함하는 것이다.

Description

유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침{Removable seuperikal bearing support for easy maintenance}

본 발명은 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량건설 분야에서 교량 상판 거동시 수평하중에 따른 교량 상판의 거동 제한이 용이하게 이루어지며, 건설 표준에 따른 요구사항을 오랫동안 충족시킬 수 있도록 하고, 거동에 따른 슬라이딩 작용을 위한 슬라이딩 안내부재를 설치한 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침에 관한 것이다.

일반적으로, 교좌장치는 교량의 상부에서 작용하는 충격하중 등을 하부구조로 전달하고 그 충격을 흡수하는 장치로, 교량구조물 전체의 내구성과 안전에 있어 구조적으로 중요한 요소가 된다.

이러한 교좌장치는 여러 가지 장치 및 방법에 의해 구현되고 있으며, 최근에는 교량 가설시 온도변화, 바람, 지진 등의 충격 등에 의한 상대변위나 교량 상판의 수평력을 정적으로 흡수하여 교량의 내진 기능을 원활하게 하고 내구 수명을 보다 연장하고자 교량 상판과 교각 사이에 스페리칼 형의 교좌장치가 설치되고 있다.

상기와 같은 스페리칼 형의 교좌 장치는 등록실용신안 제20-0398506호 『스페리칼 타입의 교량용 교좌 장치』에서 제안한 바 있다.

상기 스페리칼 형의 교좌 장치의 구성에 대해 간략히 살펴보면, 걸림부를 포함하고 있는 상측 플레이트와 내측 중앙의 홈과 양 측면에 쐐기를 포함하고 있는 하측 플레이트 사이에 슬라이딩 플레이트가 결합되는 구조로 이루어져 있다.

또한, 상기 하측 플레이트의 쐐기에는 부반력 방지를 위한 사이드 블록이 결합되는데, 이 사이드 블록은 상측 플레이트에 형성되어 있는 걸림부와 걸림부 사이의 공간에 결합하여 어느 하나의 일측으로의 거동을 제한하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 구성의 스페리칼 형의 교좌 장치는 내측의 고무패드를 포함하고 있는 슬라이딩 플레이트를 교체할 수 있는 구조로 이루어져 있어 매우 실용성이 높다.

이러한, 스페리칼 형의 교좌 장치의 슬라이딩 플레이트 교체 작업은 하측 플레이트의 쐐기에 결합되어 있는 사이드 블록의 결합을 해제함과 동시에 교량 인상잭을 통해 교량 상판을 인상하여 상측 플레이트를 제거한다.

이는, 상기 상측 플레이트의 걸림부와 하측 플레이트에 형성되어 있는 쐐기 간의 간섭이 발생하여 상측 플레이트의 제거 작업이 없을 시에는 슬라이딩 플레이트의 교체가 힘들기 때문이다.

한편, 상기와 같이 상측 플레이트의 제거 작업이 완료되면 기존 슬라이딩 플레이트를 빼놓은 후 신규 슬라이딩 플레이트를 결합함으로써 교체작업이 완료된다.

하지만, 상기와 같은 교체방식을 통한 슬라이딩 플레이트의 교체시 교량 상판을 인상하는 시간이 매우 짧은 시간 동안 매우 협소한 장소에서 이루어져야 하고, 아울러, 걸림부와 쐐기의 간섭이 발생하지 않을 정도의 높이까지 상측 플레이트를 인상하여야 하기 때문에, 작업의 위험성과 더불어 작업시간이 길어지는 문제가 발생하게 되었다.

이러한, 문제점을 해결하고자 대한민국등록특허 제10-0643015호(2006.10.31) 『유지 보수 가능한 스페리칼형의 교좌장치』를 제안한 바 있다.

상기 등록특허는 기본적인 구성은 앞서 설명한 등록실용신안과 유사하다. 다만, 상측 플레이트에 형성되어 있는 걸림부를 상측 플레이트에서 분할한 후 볼트를 통해 체결하는 방식으로 구성함으로써, 쐐기와의 간섭이 발생하지 않도록 하여 인상잭을 통한 교량 상판의 인상이 없거나 인상작업이 진행되더라도 낮은 높이로 인상할 수 있도록 하여 작업시간을 단축할 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 건축 기술, 특히 교량 구조물 건축 기술의 발전에 따라, 흡수 가능한 압력, 주변 온도에 따른 슬라이딩에 대한 저항, 허용되는 변위속도, 슬라이드 경로 및 마모에 대한 안정성의 면에서, 종합적으로, 슬라이딩 베어링용 재료에 대한 요구조건이 크게 증가하고 있다.

특히, 이러한 파라미터의 변화 또는 파라미터에 대해 어떤 한계값 이상의 비약적 발전은 설계면에서 다양하고 보다 간단하며 더 우수한 해결책을 제공할 수 있다.

고속철 또는 자기부상열차의 철로와 같은, 고속로(高速路)의 교량 구조물의 경우, 슬라이딩 베어링의 재료에 대해 많은 요구조건이 있다. 이러한 고속로의 교량 구조물의 경우, 교량 위를 지나가는 열차의 높은 속도 때문에, 베어링이 빈번히 발생하는 높은 하중에 갑자기 노출되는 경우가 많다. 상기 베어링은 하측 플레이트에 홈을 형성하고 윤활제를 공급한 후 스페리칼 베어링의 접촉면이 하측 플레이트의 홈에 결합된 상태로 높은 하중에 갑자기 노출되면 정상적인 슬라이딩이 이루어지지 못하는 결점이 발생하였다.

(문헌 1). 특허등록번호 제1414280호(20140 06. 25. 등록) (문헌 2). 특허등록번호 제1157499호(2012. 06. 12. 등록) (문헌 3). 특허등록번호 제1697233호(2017. 01. 11. 등록) (문헌 4). 특허등록번호 제1401548호(2014. 05. 23. 등록)

따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 스페리칼 베어링의 슬라이딩 접촉면이 접촉되어 슬라이딩되는 하측 플레이트의 슬라이딩부재 결합홈에 폴리에틸렌으로 이루어지는 슬라이딩 안내부재를 결합하여 치수 안정성을 갖고 슬라이딩 특성이 향상되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 슬라이딩 안내부재가 결합하는 슬라이딩부재 결합홈의 선단면 형상을 통하여 슬라이딩 안내부재가 견고하게 결합하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 메인 플레이트의 하측으로 형성하는 하측 돔에 공극 방지홈을 형성하여 공극 방지띠를 함께 몰탈 타설한 후 공극 방지띠를 분리하면서 에어가 배출되어 공극이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 일측의 양단에서 돌출되어 형성된 걸림턱과 상기 걸림턱이 형성된 타측의 양 단에 형성된 결합턱과, 상기 결합턱이 형성된 측면으로 형성된 고정볼트 홈으로 구성된 상측 플레이트; 플레이트 고정볼트에 의해 상측 플레이트와 결합하도록 일측으로 고정볼트 홈과 대응하는 위치에 관통 구멍이 형성되어 있고, 양 측면에는 상측 플레이트의 결합턱과 맞닿을 수 있도록 걸림홈이 형성되며, 상기 걸림홈의 외측으로는 상측 플레이트의 걸림턱과 동일한 형상의 결합 플레이트용 걸림턱이 형성되어 있는 결합 플레이트; 상기 상측 플레이트의 하측면에 맞닿도록 형성되는 슬라이딩부; 상기 슬라이딩부와 맞닿도록 형성되되, 일측으로 쐐기 구멍이 형성되어 있는 쐐기를 포함하는 하측 플레이트; 블록 고정볼트에 의해 하측 플레이트에 결합하도록, 하측 플레이트의 쐐기에 형성된 쐐기 구멍과 대응하는 블록 구멍을 형성하고 있는 수직부에서 절곡되어 상측 플레이트의 걸림턱과 결합 플레이트의 결합 플레이트용 걸림턱에 의해 형성된 걸림홈에 배치되는 수평부로 구성된 사이드 블록; 상기 하측 플레이트의 하측면에 맞닿도록 하고 하측으로 돌출되는 하측 돔에 공극 방지홈을 형성하여 공극 방지띠가 결합되어 콘크리트 타설시 공극 방지띠를 분리하여 공극을 방지하도록 구성된 메이슨 플레이트; 상기 하측 플레이트의 가장자리에 형성된 홀과 상기 메이슨 플레이트의 가장자리에 형성된 홀에 앵커바 체결볼트로 체결하여 결합할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 상측 플레이트의 하측에 위치하는 스페리칼 베어링이 하측 플레이트의 슬라이딩부재 결합홈에서 슬라이딩되도록 설치한 스페리칼 베어링 받침에 있어서,
상기 상측 플레이트의 걸림홈 하측으로 블록 결합턱이 더 형성되며,
상기 슬라이딩부재 결합홈의 선단 가장자리에 안내부재 결합턱이 형성되어 슬라이딩 안내부재를 고정하여 스페리칼 베어링의 슬라이딩이 안내되도록 설치하되;
상기 슬라이딩 안내부재가 슬라이딩부재 결합홈과 같은 방향의 곡률을 갖도록 성형한 후 극저온에서 수축시켜 슬라이딩부재 결합홈에 공급된 후 팽창되면서 슬라이딩부재 결합홈과 안내부재 결합턱에 고정되도록 하는 것을 포함하며,
상기 메이슨 플레이트는 하측으로 돌출된 하측 돔에 장방형으로 형성되는 공극 방지홈을 형성하고, 상기 공극 방지홈에 위치하는 공극 방지대의 선단이 하측 돔의 외측에 원형으로 위치하는 분리 띠의 한쪽 선단에 절단선을 형성하여 공극 방지대가 독립되게 분리되도록 설치하는 것을 포함하는 것이다.

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본 발명은 스페리칼 베어링의 슬라이딩 접촉면이 접촉되어 슬라이딩되는 하측 플레이트의 슬라이딩부재 결합홈에 폴리에틸렌으로 이루어지는 3백만 내지 6백만 g/mol에 이르는 종래의 일반적인 것보다 더 높은(초고) 분자량으로 높은 용융점을 가지는 슬라이딩 안내부재를 결합하여 절단에 대한 안전성과 마모 저항성 및 높은 치수 안정성을 통하여 슬라이딩 특성이 향상되는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 슬라이딩 안내부재가 결합하는 슬라이딩부재 결합홈의 선단면 형상을 역 경사면이 되게 형성하여 슬라이딩 안내부재가 견고하게 결합됨으로써 곡면 형태의 슬라이딩 특성을 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 메인 플레이트의 하측으로 형성하는 하측 돔에 공극 방지홈을 형성하여 공극 방지띠를 함께 몰탈 타설하고, 상기 공극 방지띠를 분리하면 공극 방지홈을 따라서 에어가 배출되어 공극이 발생하지 않도록 성형함으로써 콘크리트의 공극방지를 통해 하중 지지력이 상승되는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도
도 2 는 본 발명을 분리한 상태를 나타낸 사시도
도 3 은 본 발명의 조립상태를 나타낸 단면도
도 4 는 본 발명의 도 3과 직각 부분의 조립상태 단면도
도 5 는 본 발명의 슬라이딩 안내부재에 대한 결합 이전의 단면도
도 6 은 본 발명의 슬라이딩부재 결합홈에 대한 확대 단면도
도 7 은 본 발명의 슬라이딩 안내부재를 냉각하여 공급한 상태를 나타낸 단면도
도 8 은 본 발명의 주요 부분에 대한 결합 이후의 확대 단면도
도 9 는 본 발명의 스페리칼 베어링에 대한 다른 실시예의 단면도
도 10 은 본 발명의 공극을 방지하기 위한 하측 돔의 저면도
도 11 은 본 발명의 공극 방지를 위한 하측 돔의 정면도
도 12 는 본 발명의 공극 방지를 위한 타설상태 단면도
도 13 은 본 발명의 공극 방지대에 대한 저면도

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 교량 상판 하측의 솔플레이트와 교각 사이에 설치되는 것이며, 상측 플레이트(10)는 전체적으로 사각의 판 형상으로 이루어져 있고, 수평하중이 발생하는 방향의 일측으로 외부로 돌출된 형태의 걸림턱(11)이 양 방향으로 돌출되어 있다.

또한, 상기 걸림턱(11)이 형성된 반대방향에는 걸림턱(11)과 마찬가지로 양 방향으로 돌출되어 있는 결합턱(13)이 형성되어 있으며, 이 결합턱(13)이 형성된 부분의 측면으로는 나사산을 형성한 다수의 고정볼트 홈(14)이 형성되어 있다.

다음으로, 결합 플레이트(20)는 상측 플레이트(10)와 결합하기 위해 상측 플레이트(10)에 형성된 고정볼트 홈(14)과 대응하는 관통구멍(23)이 형성되어 있다.

따라서, 플레이트 고정볼트(24)를 관통구멍(23) 및 나사산이 형성된 고정볼트 홈(14)에 순차적으로 결합하여 상측 플레이트(10)에 결합 플레이트(20)가 고정될 수 있도록 구성된다.

특히, 상술한 결합 플레이트(20)에 형성되어 있는 관통구멍(23)은 관통구멍(24)의 머리가 외부로 노출되지 않도록 다단형태의 깊은 자리홈을 형성하는 것이 좋다.

또한, 상기 결합 플레이트(20)에는 상측 플레이트(10)의 결합턱(13)과 경사지게 만나는 걸림홈(22)이 구성된다.

상기 결합턱(13)과 걸림홈(22)은 교량의 수평 하중 발생시 이를 지지하기 위한 부분으로 걸림턱(13)은 삼각형 형상으로 도시되어 있고, 이와 대응하는 걸림홈(22)은 이를 감싸안을 수 있는 삼각형상의 홈 형태로 도시되어 있는데, 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 형성할 수 있다.

하지만, 바람직하게는 수평 하중 발생시 하중을 원활히 견딜 수 있도록 삼각형상 또는 사각 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성하는 것이 좋다.

그리고 결합 플레이트(20)에는 걸림홈(22)의 외측으로 상측 플레이트(10)에 형성되어 있는 걸림턱(11)과 동일한 형태의 결합 플레이트용 걸림턱(21)이 구성되어 있다.

따라서, 상기 결합 플레이트(20)의 전체 길이는 상측 플레이트(10)의 일단의 걸림턱(11)에서 반대방향의 걸림턱(11)이 형성되어 있는 길이와 동일하게 형성하도록 하고, 폭은 상측 플레이트(10)의 걸림턱(11) 폭과 동일하게 형성하도록 한다.

여기서, 상술한 결합 플레이트(20)는 상측 플레이트(10)에 결합하는 구성으로서, 이 결합 플레이트(20)와 상측 플레이트(10)가 결합하게 되면 종래의 상측 플레이트와 동일한 형상으로 형성되며, 이때에, 상측 플레이트(10)의 걸림턱(11)과 결합 플레이트(20)의 결합 플레이트용 걸림턱(21) 사이에는 걸림홈(12)이 형성된다.

상기 상측 플레이트(10)의 걸림홈(12)이 전체 높이의 절반에 해당하도록 형성되고, 상기 걸림홈(12)의 하측에는 외측으로 블록 결합턱(15)이 더 돌출되어 있다.

다음으로, 스페리칼 베어링(30)은 상측 플레이트(10)의 하측면에 원형 또는 사각형의 마찰부재(32)가 용접 또는 접착제를 통하여 고정되도록 하고, 상기 마찰부재(32)의 하측으로 스페리칼 베어링(30)이 접촉되며, 스페리칼 베어링(30)은 하측면이 호상으로 돌출되어 교량 상판의 거동시 이를 흡수하면서 원활한 거동이 이루어질 수 있도록 구성되는 것이다.

상기 스페리칼 베어링(30)은 오스테나이트 강재를 사용하거나 외부에 코팅을 통하여 제공하는 것이며, 필요한 경우 하드 크롬 도금 표면을 갖도록 성형하는 것이다.

다음으로, 하측 플레이트(40)는 상기 슬라이딩부(30)의 하측에 결합되어 있으며, 블록 결합턱(15)의 외측에 위치하는 한 쌍의 쐐기(41)가 양쪽에서 돌출되어 있어서 쐐기 구멍(42)이 형성되어 있다.

상기 하측 플레이트(40)의 중앙에서 상측으로 돔(43)이 돌출되어 있으며, 상기 돔(43)의 중앙에는 하측으로 슬라이딩부재 결합홈(44)이 형성되어 있어서 폴리에틸렌으로 이루어진 슬라이딩 안내부재(46)가 일체형으로 고정되는 것이다.

상기 슬라이딩 안내부재(46)는 3백만 내지 6백만 g/mol에 이르는 종래의 일반적인 것보다 더 높은 분자량으로 높은 용융점을 가지도록 형성되어 있으며, 2.1∼2.6mm의 높이를 갖고, 슬라이딩부재 결합홈(44)에 압입 반전방법에 의해 강제로 눌러 고정하거나, 성형한 후 극저온에서 수축되도록 한 후 슬라이딩부재 결합홈(44)에서 상온에 노출되며 수축된 부분이 팽창되어 일체형이 되도록 고정하는 방법 중 어느 하나로 고정되는 것이다.

상기 슬라이딩 안내부재(46)는 37.8∼39.8의 곡률을 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.

상기 슬라이딩 부재 결합홈(44)은 슬라이딩 접촉면(31)을 따라서 호상으로 형성되어 있으며, 원주방향의 선단면에서 상측에서 하측 방향으로 벌어지도록 안내부재 결합턱(45)을 65∼78°의 경사각을 갖도록 형성되어 슬라이딩 안내부재(46)를 고정하는 것이다.

상기 스페리칼 베어링(30)과 슬라이딩 안내부재(46) 사이에는 윤활유를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 기름을 윤활유로 슬라이딩을 안내하도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 사이드 블록(50)은 하측 플레이트(40)의 쐐기(41)에 형성된 쐐기 구멍(42)과 대응하는 블록구멍(53)을 포함하는 수직부(51)와 상기 수직부(51)에서 절곡되어 상측 플레이트(10)의 블록 결합턱(15)의 상측 걸림홈(12)에 배치되는 수평부(52)로 구성되어 있다.

따라서, 블록 고정볼트(54)를 이용하여 하측 플레이트(40)의 쐐기(41)에 사이드 블록(50)을 체결하여 고정 결합할 수 있게 된다.

상기 스페리칼 베어링(30)은 도 8에 도시한 바와 같이, 하측면을 따라서 슬라이딩 상측부재(35)를 더 형성하며 원주방향의 턱(36) 내부에 형성되는 것으로, 3백만 내지 6백만 g/mol에 이르는 종래의 일반적인 것보다 더 높은 분자량으로 높은 용융점을 가지도록 형성되어 있으며, 2.1∼2.6mm의 높이를 갖고, 37.8∼39.8의 곡률을 갖도록 성형하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 하측 플레이트(40)의 하측면에 메이슨 플레이트(60)를 더 추가하여 구성할 수도 있다.

상기 메이슨 플레이트(60)는 하측 플레이트(40)의 하측면에 맞닿도록 구성되는 것으로, 하측 플레이트의 가장자리에 형성된 홀과 메이슨 플레이트(60)의 가장자리에 형성된 홀에 앵커바 체결볼트(61)를 체결하여 결합할 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 앵커바 체결볼트(61)가 위치하는 메이슨 플레이트(60)의 하측면에는 교각 상부에 매립되는 내부가 중공형태로 이루어진 앵커바(62)를 구성하고 있다.

상기 메이슨 플레이트(60)는 하측 중앙에 돔 형태로 돌출되는 하측 돔(70)을 용접 또는 일체형으로 형성하고 상기 하측 돔(70)에는 중앙을 기준으로 하여 장방형으로 공극 방지홈(71)을 형성하여 공극 방지띠(72)가 삽입됨으로써 무수축 몰탈의 타설에 의해 공극이 방지되도록 한다.

상기 공극 방지띠(72)는 공극 방지홈(71)에 위치하며 장방형으로 형성된 후 선단에서 하측 돔(70)의 선단을 따라서 분리 띠(73)가 원형으로 형성되며, 상기 공극 방지대(72)와 분리 띠(73)가 만나는 한쪽에 절단선(74)을 형성하여 공극 방지대(72)가 하나씩 분리되도록 구성하는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침의 바람직한 실시 예에 대해 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침은 교량 상판과 교각 사이에 형성되어 교량의 거동시 베어링 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 유지보수가 용이한 스페리칼 베어링 받침에서 수평방향 하중이 작용하게 되면, 교량 상판 및 이와 연결되어 있는 상측 플레이트(10)가 하중이 작용하는 방향으로 거동이 이루어지게 된다.

그러면, 하측 플레이트(40)에 형성되어 있는 쐐기(41)와 연결된 사이드 블록(50)이 상측 플레이트(10)의 걸림홈(12) 내에서 블록 결합턱(15)의 상측으로 고정된 상태로 있기 때문에, 상측 플레이트(10)의 걸림턱(11) 또는 결합 플레이트(20)에 형성되어 있는 결합 플레이트용 걸림턱(21) 중 어느 하나와 사이드 블록(50)의 수평부(52) 일측이 맞닿게 되면서 거동을 제한시키도록 작용한다.

이 중 결합 플레이트(20)에 형성되어 있는 결합 플레이트용 걸림턱(21)에 사이드 블록(50)의 수평부(52)가 맞닿을 경우 수평 하중력은 상측 플레이트(10)의 결합턱(13)과 결합 플레이트(20)에 형성된 걸림홈(22)이 맞닿는 부분에서 발생하기 때문에 수평 하중 발생에 따른 파손이 적게 발생함은 물론 수평하중이 높더라도 교량 상판의 거동을 제한하는데 문제가 발생하지 않게 된다.

즉, 본 발명의 구성은 종래 기술에서 언급하였던 등록특허에서와 같이 걸림부를 분리형으로 형성하였을 때와 대비하여 더 많은 수평 하중에 따른 교량 상판의 거동을 제한할 수 있다.

특히, 상기 등록특허의 경우 결합부를 결합하기 위해 키 및 체결구를 통해 구성하여 걸림부를 분리할 수 있도록 되어 있는데, 상기 키의 경우 걸림부의 위치를 잡아주기 위한 구성으로서, 수평하중이 발생하였을 때에 일부 하중을 받는 역할을 수행하게 되지만, 결국에는 체결구의 전단력에 의존할 수 밖에 없는 구조로 이루어져 있어, 체결구의 직경의 확대 및 그로 인한 상측 결합부재의 크기 확대는 불가피하지만, 본 발명은 결합 플레이트(20)의 구성으로 인해 이러한 문제점을 해결할 수 있었다.

특히, 본 발명에서 상측 플레이트(10)와 결합 플레이트(20)를 결합하기 위한 플레이트 고정볼트(24)는 앞서 설명한 상측 플레이트(10)의 결합턱(13)과 결합 플레이트(20)의 걸림홈(22)이 수평하중을 모두 지지하도록 구성되어 있기 때문에 단순히 상측 플레이트(10)와 결합 플레이트(20)를 고정 결합할 수 있을 정도로만 형성하여도 무방하다.

한편, 본 발명의 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침은 슬라이딩부(30)의 파손시 상측 플레이트(10)와 결합 플레이트(20)를 체결하고 있는 플레이트 고정볼트(24)의 체결을 해제하기만 하면 되기 때문에 유지보수가 수월하다.

특히, 앞서 설명한 바와 같이 상술한 플레이트 고정볼트(24)는 수평하중력을 전혀 받지 않는 구조로 이루어져 있기 때문에 교량 상판의 거동 이후 슬라이딩부의 망실이 발생하더라도 체결 해제가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

그리고 상측 플레이트(10)에 발생하는 하중력은 스페리칼 베어링(30)에 작용되며, 스페리칼 베어링(30)의 슬라이등 접촉면(31)은 슬라이딩부재 결합홈(44)에 있는 폴리에틸렌으로 이루어진 슬라이딩 안내부재(46)와 마찰되면서 부드럽게 슬라이딩이 이루어지게 되는 것이다.

상기 슬라이딩 안내부재(46)는 폴리에틸렌으로 이루어지며, 3백만 내지 6백만 g/mol에 이르는 종래의 일반적인 것보다 더 높은 분자량으로 높은 용융점을 가지도록 성형되고, 2.1∼2.6mm의 높이를 갖으며, 37.8∼39.8의 곡률을 갖도록 사출 성형하는 것이다.

상기 슬라이딩 안내부재(46)를 슬라이딩부재 결합홈(44)에 결합하는 방법 중 어느 하나는 슬라이딩부재 결합홈(44)의 곡면 형성 방향과 반대방향의 곡면을 갖도록 슬라이딩 안내부재(46)를 성형한 후 슬라이딩부재 결합홈(44)의 상측에 공급하고 슬라이딩 안내부재(46)의 곡면을 갖는 성형부재를 슬라이딩 안내부재(46)의 상측에서 강한 압력으로 압입함으로써 슬라이딩 안내부재(46)의 호상 방향이 반전(바뀜)되면서 슬라이딩부재 결합홈(44)에 강제로 고정되도록 결합하는 것이다.

상기 슬라이딩 안내부재(46)를 슬라이딩부재 결합홈(44)에 결합하는 방법 중 다른 하나는 슬라이딩 안내부재(46)를 슬라이딩부재 결합홈(44)과 같은 치수로 성형한 후 -40∼-80℃의 극저온에서 수축되도록 성형한 후 수축된 슬라이딩 안내부재(46)를 슬라이딩부재 결합홈(44)에서 상온에 노출시켜 극저온에서 수축된 부분이 다시 팽창되어 일체형이 되도록 고정하는 것이다.

상기 슬라이딩부재 결합홈(44)의 원주방향 선단에는 안내부재 결합턱(45)이 상측에서 하측 방향으로 벌어지도록 하기 위해 65∼78°의 경사각을 갖도록 형성되어 있어서 슬라이딩 안내부재(46)가 결합된 후 분리가 방지되며 견고하게 결합되어 높은 하중에도 안정된 슬라이딩 표면을 제공하므로 유리한 슬리아딩 특성 및 마모 저항성을 제공하는 것이다.

상기 메이슨 플레이트(60)는 하측 중앙에 돔 형태로 돌출되는 하측 돔(70)을 용접 또는 일체형으로 형성하고 상기 하측 돔(70)에는 중앙을 기준으로 하여 장방형으로 공극 방지홈(71)을 형성하여 공극 방지띠(72)가 삽입됨으로써 무수축 몰탈의 타설시에 하측 돔(70)으로 인하여 발생할 수 있는 공극이 발생하지 않도록 하는 것이다.

상기 메이슨 플레이트(60)의 하측으로 콘크리트를 공급하여 하측 돔(70)에 채워지게 될 때 하측 돔(70)의 형상을 따라 콘크리트가 균일하게 채워지도록 하며, 콘크리트가 채워지게 되면 분리 띠(73)의 절단선(74)을 분리하여 외측으로 잡아당기면 분리 띠(73)와 연결되어 있는 공극 방지홈(71)의 공극 방지띠(72)가 외부로 분리되므로 공극 방지홈(71) 및 주변 공간에 존재하고 있던 공기가 공극 방지띠(72)의 이동 경로를 따라서 외부로 배출되기 때문에 하측 돔(70)에는 콘크리트 타설시 공극이 최대한 억제되므로 메인 플레이트(60)가 콘크리트와 견고하게 고정되는 것이다.

상기 공극 방지띠(72)와 분리 띠(73)를 빼낸 후에는 콘크리트를 더 타설하게 되며, 타설하는 콘크리트의 압력으로 공극 방지띠(72)와 분리 띠(73)가 빠져나간 틈으로 메워지면서 공기가 배출되고 공극이 없이 온전하게 메워지는 작용을 통하여 성형불량을 방지하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 상측 플레이트의 걸림홈에 블록 결합턱을 형성함으로써 사이드 블록의 안정된 결합력을 제공하고, 하측 플레이트의 슬라이딩부재 결합홈에 형성한 안내부재 결합턱을 통하여 슬라이딩 안내부재를 견고하게 결합할 수 있으므로 폴리에틸렌으로 이루어진 슬라이딩 안내부재가 스페리칼 베어링의 슬라이딩을 부드럽게 장기간 유지시켜 매우 안정된 베어링 구조를 제공하는 것이다.

10 : 상측 플레이트 11 : 걸림턱
12 : 걸림홈 13 : 결합턱
14 : 고정 볼트홈 15 : 블록 결합턱
20 : 결합 플레이트 21 : 결합 플레이트용 걸림턱
22 : 걸림홈 23 : 관통 구멍
24 : 플레이트 고정볼트 30 : 스페리칼 베어링
31 : 슬라이딩 접촉면 32 : 마찰부재
40 : 하측 플레이트 41 : 쐐기
42 : 쐐기구멍 43 : 돔
44 : 슬라이딩부재 결합홈 45 : 안내부재 결합턱
46 : 슬라이딩 안내부재 50 : 사이드 블록
51 : 수직부 52 : 수평부
53 : 블록 구멍 54 : 블록 고정볼트
60 : 메이슨 플레이트 61 : 앵커바 체결볼트
62 : 앵커바 70 : 하측 돔
71 : 공극 방지홈 72 : 공극 방지띠
73 : 분리 띠 74 : 절단선

Claims (8)

1. 일측의 양단에서 돌출되어 형성된 걸림턱과 상기 걸림턱이 형성된 타측의 양 단에 형성된 결합턱과, 상기 결합턱이 형성된 측면으로 형성된 고정볼트 홈으로 구성된 상측 플레이트; 플레이트 고정볼트에 의해 상측 플레이트와 결합하도록 일측으로 고정볼트 홈과 대응하는 위치에 관통 구멍이 형성되어 있고, 양 측면에는 상측 플레이트의 결합턱과 맞닿을 수 있도록 걸림홈이 형성되며, 상기 걸림홈의 외측으로는 상측 플레이트의 걸림턱과 동일한 형상의 결합 플레이트용 걸림턱이 형성되어 있는 결합 플레이트; 상기 상측 플레이트의 하측면에 맞닿도록 형성되는 슬라이딩부; 상기 슬라이딩부와 맞닿도록 형성되되, 일측으로 쐐기 구멍이 형성되어 있는 쐐기를 포함하는 하측 플레이트; 블록 고정볼트에 의해 하측 플레이트에 결합하도록, 하측 플레이트의 쐐기에 형성된 쐐기 구멍과 대응하는 블록 구멍을 형성하고 있는 수직부에서 절곡되어 상측 플레이트의 걸림턱과 결합 플레이트의 결합 플레이트용 걸림턱에 의해 형성된 걸림홈에 배치되는 수평부로 구성된 사이드 블록; 상기 하측 플레이트의 하측면에 맞닿도록 하고 하측으로 돌출되는 하측 돔에 공극 방지홈을 형성하여 공극 방지띠가 결합되어 콘크리트 타설시 공극 방지띠를 분리하여 공극을 방지하도록 구성된 메이슨 플레이트; 상기 하측 플레이트의 가장자리에 형성된 홀과 상기 메이슨 플레이트의 가장자리에 형성된 홀에 앵커바 체결볼트로 체결하여 결합할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 상측 플레이트의 하측에 위치하는 스페리칼 베어링이 하측 플레이트의 슬라이딩부재 결합홈에서 슬라이딩되도록 설치한 스페리칼 베어링 받침에 있어서,
   상기 상측 플레이트(10)의 걸림홈(12) 하측으로 블록 결합턱(15)이 더 형성되며,
   상기 슬라이딩부재 결합홈(44)의 선단 가장자리에 안내부재 결합턱(45)이 형성되어 슬라이딩 안내부재(46)를 고정하여 스페리칼 베어링(30)의 슬라이딩이 안내되도록 설치하되;
   상기 슬라이딩 안내부재(46)가 슬라이딩부재 결합홈(44)과 같은 방향의 곡률을 갖도록 성형한 후 극저온에서 수축시켜 슬라이딩부재 결합홈(44)에 공급된 후 팽창되면서 슬라이딩부재 결합홈(44)과 안내부재 결합턱(45)에 고정되도록 하는 것을 포함하며,
   상기 메이슨 플레이트(60)는 하측으로 돌출된 하측 돔(70)에 장방형으로 형성되는 공극 방지홈(71)을 형성하고, 상기 공극 방지홈(71)에 위치하는 공극 방지대(72)의 선단이 하측 돔(70)의 외측에 원형으로 위치하는 분리 띠(73)의 한쪽 선단에 절단선(74)을 형성하여 공극 방지대(72)가 독립되게 분리되도록 설치하는 것을 포함하는 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침.
   
   
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3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 스페리칼 베어링(30)은 2.1∼2.6mm의 높이와 37.8∼39.8의 곡률을 갖도록 하고, 하드 크롬도금이 수행된 오스테나이트 강재에 실리콘 기름으로 이루어진 윤활유를 사용하는 것을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 분리형 스페리칼 베어링 받침.
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