KR101824643B1 - 내마모성이 우수한 분리형 교량받침 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내마모성이 우수한 분리형 교량받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시공 및 보수 작업을 간편하게 할 수 있도록 분리형 구조로 형성되며 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성 등이 우수하여 장기간 교체 없이 사용할 수 있는 내마모성이 우수한 분리형 교량받침에 관한 것이다.
본 발명은 분리형 구조의 교량받침을 제공함으로써 상부 구조물을 약간만 들어 올린 상태에서도 교량받침의 교체작업을 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명은 하부에 위치한 삽입플레이트가 상부에 위치한 키플레이트와 동축 상태로 배치되지 않게 함으로써 수평하중에 의한 키플레이트의 영향을 최소화할 수 있으며 전체 구조물의 규격을 감소시켜 교량받침의 생산비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 베어링 플레이트의 재료를 모노머 캐스트 나일론으로 하여 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성, 내구성 등의 특성을 향상시킴으로써 교량받침의 수명을 연장할 수 있다.

Description

내마모성이 우수한 분리형 교량받침{A separated type bridge bearing with excellent abrasion resistance}

본 발명은 내마모성이 우수한 분리형 교량받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시공 및 보수 작업을 간편하게 할 수 있도록 분리형 구조로 형성되며 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성 등이 우수하여 장기간 교체 없이 사용할 수 있는 내마모성이 우수한 분리형 교량받침에 관한 것이다.

교량받침은 교량의 교대 또는 교각 상에 설치되어 상부 구조의 하중을 하부로 전달하는 부품으로서, 교량의 상부 구조를 안전하게 지지하고 상부공의 반력을 하부의 전체 받침 면에 균등하게 분포시키는 동시에 지진이나 바람 등에 대해서도 안전하도록 설계되어야 한다.

교량받침은 기술의 발전으로 과거에 비하여 내구성이 많이 향상되었으나, 사용 중에 예상치 못한 문제점으로 인해 보수, 보강, 교체 등이 필요한 경우가 많다.

또한 교량의 설치 후 일정한 시간이 경과하면 교량 하중의 집중에 따라 교량받침이 손상되거나 교각의 하부 지반이 침하하여 교각들 간에 높이차가 발생할 수 있으므로 교량받침을 주기적으로 보수하고 관리하여야 한다.

교량받침의 시공, 보수, 교체 등과 관련하여 다양한 기술개발이 이루어지고 있다.

이와 관련하여 한국공개특허 제10-2008-0074804호, 한국등록특허 제10-1193470호, 한국등록특허 제10-0995058호 등은 다양한 교량받침을 개시하고 있다.

그러나 상기 문헌에 개시된 기술은 보수, 교체 작업 시 상부 구조물을 충분히 들어 올려야 하기 때문에 작업 중에 상부 교량에 균열이 발생하여 교량의 수명에 큰 영향을 줄 수 있다.

또한 교량 상판의 수평방향 유동 발생 시 상부 플레이트에 수평하중이 전달되고, 이러한 수평하중을 지지하기 위하여 체결볼트를 포함하는 전체 플레이트의 규격이 증가되는 문제점이 있다.

아울러 베어링 플레이트의 재료를 일반 금속, 동합금 등으로 하는 경우 내마모성, 내부식성, 내구성 등이 열등하여 파손에 따른 보수, 교체작업이 자주 발생하게 되어 유지비용이 증가하게 된다.

한국공개특허공보 10-2008-0074804A 한국등록특허공보 10-1193470B1 한국등록특허공보 10-0995058B1

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 교량받침의 보수 또는 교체 시 필요한 공간을 최소화 할 수 있는 분리형 구조를 제공함으로써 상부 구조물을 약간만 들어 올린 상태에서도 교량받침의 교체작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 수평하중에 의한 키플레이트의 영향을 최소화할 수 있는 개선된 구조를 제공함으로써 전체 구조물의 규격을 감소시켜 교량받침의 생산비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 베어링 플레이트의 재료를 모노머 캐스트 나일론으로 하여 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성, 내구성 등의 특성을 향상시킴으로써 교량받침의 수명을 연장하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상면 중앙에는 베어링 플레이트(20)가 안착되어질 수 있도록 베어링 플레이트 안착부(11)가 구비되는 교량받침 본체(10); 상기 베어링 플레이트 안착부(11)에 안착되는 베어링 플레이트(20); 상기 베어링 플레이트(20) 상부에 적층되고, 상면에는 사각 형태의 삽입 플레이트(60)가 안착되는 삽입 플레이트 안착홈(31)이 형성되는 지지 플레이트(30); 상기 베어링 플레이트(20) 및 지지 플레이트(30)의 이탈 방지를 위해 사이드에 체결되는 사이드 플레이트(13); 상기 지지 플레이트(30)의 상부에 결합됨과 함께 교량상판에 연결되고, 하면에는 키플레이트(70)의 삽입이 가능한 키플레이트 삽입홈(41)이 형성되며, 상기 키플레이트 삽입홈(41)의 입구 측에 키플레이트(70)의 이탈 방지를 위한 키플레이트 차단부(71)가 결합되는 상부 플레이트(40); 및 상기 교량받침 본체(10)와 교각 사이에 앵커볼트(59) 및 앵커소켓(58)에 의하여 고정되고, 상면에는 교량받침 본체(10)의 지지를 위한 본체 지지홈(52) 및 블록 플레이트(80)의 삽입이 가능하도록 블록 플레이트 삽입홈(51)이 형성되며, 상기 블록 플레이트 삽입홈(51)의 입구 측에 상기 블록 플레이트(80)의 이탈 방지를 위한 블록 플레이트 차단부(81)가 결합되는 베이스 플레이트(50);를 포함하고, 상기 베어링 플레이트(20)는 모노머 캐스트 나일론으로 형성되며, 상기 모노머 캐스트 나일론은 카프로락탐, 촉매, 열가소성 고무, 규산칼륨, 몰리브덴 디설파이드 및 실란커플링제를 포함하는 조성물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 분리형 교량받침을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 키플레이트 삽입홈(41)은 상부 플레이트(40)의 중심이 아닌 편심된 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 삽입 플레이트 안착홈(31)은 지지 플레이트(30)의 중심이 아닌 편심된 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블록 플레이트 삽입홈(51)과 본체 지지홈(52)은 직각 형태를 이루어 상호 연결된 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조성물은 카프로락탐 100중량부에 대하여 촉매 0.5~5중량부, 열가소성 고무 1~5중량부, 규산칼륨 1~5중량부, 몰리브덴 디설파이드 1~10중량부 및 실란 커플링제 1~10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 분리형 구조의 교량받침을 제공함으로써 상부 구조물을 약간만 들어 올린 상태에서도 교량받침의 교체작업을 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명은 하부에 위치한 삽입플레이트가 상부에 위치한 키플레이트와 동축 상태로 배치되지 않게 함으로써 수평하중에 의한 키플레이트의 영향을 최소화할 수 있으며 전체 구조물의 규격을 감소시켜 교량받침의 생산비용을 절감할 수 있다.

또한 본 발명은 베어링 플레이트의 재료를 모노머 캐스트 나일론으로 하여 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성, 내구성 등의 특성을 향상시킴으로써 교량받침의 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 교량받침의 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명의 교량받침의 결합상태의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 교량받침의 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명의 교량받침의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 교량받침의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 교량받침의 측면도이다.

이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.

본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.

본 발명의 분리형 교량받침은 상면 중앙에는 베어링 플레이트(20)가 안착되어질 수 있도록 베어링 플레이트 안착부(11)가 구비되는 교량받침 본체(10); 상기 베어링 플레이트 안착부(11)에 안착되는 베어링 플레이트(20); 상기 베어링 플레이트(20) 상부에 적층되고, 상면에는 사각 형태의 삽입 플레이트(60)가 안착되는 삽입 플레이트 안착홈(31)이 형성되는 지지 플레이트(30); 상기 베어링 플레이트(20) 및 지지 플레이트(30)의 이탈 방지를 위해 사이드에 체결되는 사이드 플레이트(13); 상기 지지 플레이트(30)의 상부에 결합됨과 함께 교량상판에 연결되고, 하면에는 키플레이트(70)의 삽입이 가능한 키플레이트 삽입홈(41)이 형성되며, 상기 키플레이트 삽입홈(41)의 입구 측에 키플레이트(70)의 이탈 방지를 위한 키플레이트 차단부(71)가 결합되는 상부 플레이트(40); 및 상기 교량받침 본체(10)와 교각 사이에 앵커볼트(59) 및 앵커소켓(58)에 의하여 고정되고, 상면에는 교량받침 본체(10)의 지지를 위한 본체 지지홈(52) 및 블록 플레이트(80)의 삽입이 가능하도록 블록 플레이트 삽입홈(51)이 형성되며, 상기 블록 플레이트 삽입홈(51)의 입구 측에 상기 블록 플레이트(80)의 이탈 방지를 위한 블록 플레이트 차단부(81)가 결합되는 베이스 플레이트(50);를 포함한다(도 1 내지 6).

상기 베어링 플레이트(20)는 모노머 캐스트 나일론으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 교량받침의 구조를 살펴보면, 상부에 반구 형상의 베어링 플레이트(20)가 안착될 수 있도록 베어링 플레이트 안착부(11)가 형성된 교량받침 본체(10)가 설치되고, 상기 교량받침 본체(10)의 하부에는 베이스 플레이트(50)가 결합되어 각 모서리 부위에서 앵커볼트(59) 및 하부의 앵커소켓(58)에 의한 결합이 이루어지고, 교량받침 본체(10)의 상부에는 지지 플레이트(30)와 상부 플레이트(40)가 순차적으로 결합된다.

이때 지지 플레이트(30)와 상부 플레이트(40)는 각 모서리 부위에서 웬치볼트(32)에 의한 결합이 이루어진다.

베어링 플레이트(20)의 테두리에는 오링(21)이 결합되고 상부에는 슬라이딩 플레이트(22)가 설치되며, 교량받침 본체(10)의 양측에는 베어링 플레이트(20) 및 지지 플레이트(30)의 이탈 방지를 위한 사이드 플레이트(13)가 결합된다.

상기 지지 플레이트(30)의 상면에는 사각 형태의 삽입 플레이트(60)가 안착되는 삽입 플레이트 안착홈(31)이 형성되고, 상부 플레이트(40)의 하면에는 키플레이트(70)의 삽입이 가능한 키플레이트 삽입홈(41)이 형성되며, 상기 키플레이트 삽입홈(41)의 입구 측에는 키플레이트(70)의 이탈 방지를 위한 키플레이트 차단부(71)가 결합된다.

상기 키플레이트 삽입홈(41)은 상부 플레이트(40)의 하면에 일정 깊이로 형성되므로 상기 키플레이트 삽입홈(41)의 두께는 상기 상부 플레이트(40)의 두께보다 작으며, 상부 플레이트(40)는 키플레이트 삽입홈(41)에 의하여 두께 방향으로 완전히 관통하지 않는다.

따라서 인가되는 전단하중, 충격 및 진동을 전단면 전체에서 지지할 수 있으므로, 사용 중에 교량받침의 손상 및 파손이 최소화되어 장기간 안정적으로 교량받침을 사용할 수 있다.

또한 교량받침의 두께가 얇아져서 교량받침의 중량이 감소하고 경량화가 가능하다. 아울러 교량받침의 크기를 최소화할 수 있으며, 시공, 교체 및 보수가 매우 용이하다.

기존에는 상부 플레이트(40)의 두께 방향으로 완전히 관통하는 키플레이트 삽입홈(41)이 형성되는데, 이러한 경우 용접부 길이가 전단키 부분만큼 짧아져서 용접각장의 두께가 커진다.

또한 인가되는 전단하중, 충격 및 진동을 1단면만으로 지지해야 하므로, 사용 중에 교량받침의 손상 및 파손이 빈번하여 수시로 교량받침을 교체해야 한다. 아울러 교량받침의 두께가 두꺼워지고 교량받침의 중량이 증가하게 되어 제조 및 유지비용이 상승하며, 교량받침의 크기가 증가하여 시공, 교체 및 보수가 매우 어렵게 된다.

상기 교량받침 본체(10)의 저면에는 안착부가 일체로 돌출 구비되며, 상기 베이스 플레이트(50)의 상면에는 상기 안착부의 지지를 위한 본체 지지홈(52)이 형성되고, 블록 플레이트(80)의 삽입이 가능하도록 블록 플레이트 삽입홈(51)이 형성되며, 상기 블록 플레이트 삽입홈(51)의 입구 측에는 상기 블록 플레이트(80)의 이탈 방지를 위한 블록 플레이트 차단부(81)가 결합된다.

상기 키플레이트 삽입홈(41)은 상부 플레이트(40)의 중심이 아닌 편심된 위치에 형성되며, 상기 삽입 플레이트 안착홈(31)은 지지 플레이트(30)의 중심이 아닌 편심된 위치에 형성된다.

상기 지지 플레이트(30)의 상면에 위치한 사각 형태의 삽입 플레이트(60) 및 상부 플레이트(40)의 하면에 위치한 키플레이트(70)가 동축 상태로 배치되지 않게 함으로써, 수평하중에 의한 키플레이트(70)의 영향을 최소화할 수 있으며, 전체 구조물의 규격을 감소시켜 교량받침의 생산비용을 절감할 수 있다.

상기 블록 플레이트 삽입홈(51)과 본체 지지홈(52)은 직각 형태를 이루어 상호 연결된 형상을 이룬다.

또한 상기 교량받침 본체(10)의 저면에는 안착부가 일체로 돌출 구비되는데, 상기 안착부는 사각 형상을 이루어 교량받침 본체(10)의 편심된 위치에 돌출된다.

상기 베어링 플레이트(20)는 모노머 캐스트 나일론으로 형성된다.

교량상판의 뒤틀림이나 하중의 대부분은 교량받침 내부의 베어링 플레이트(20)가 받게 되므로 베어링 플레이트의 재료를 일반 금속, 동합금 등으로 하는 경우 내마모성, 내부식성, 내구성 등이 열등하여 파손에 따른 보수, 교체작업이 자주 발생하게 되어 유지비용이 증가하게 된다.

베어링 플레이트의 재료를 모노머 캐스트 나일론으로 하여 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성, 내구성 등의 특성을 향상시킴으로써 교량받침의 수명을 연장할 수 있다.

상기 모노머 캐스트 나일론은 카프로락탐, 촉매, 열가소성 고무, 규산칼륨, 몰리브덴 디설파이드 및 실란커플링제를 포함하는 조성물로부터 제조될 수 있다.

모노머 캐스트 나일론의 제조 공정은 다음과 같이 수행될 수 있다. 우선 촉매조와 조촉매조에 진공 건조된 동일한 양의 카프로락탐을 투입한다. 촉매조에 촉매를 첨가한 후 500~5,000rpm의 회전속도로 50∼150℃에서 1~30분간 질소 분위기에서 교반시킨다. 조촉매조에 조촉매를 첨가한 후 500~5,000rpm의 회전속도로 50∼150℃에서 1~30분간 질소 분위기에서 교반시킨다. 열가소성 고무, 규산칼륨, 몰리브덴 디설파이드, 실란 커플링제, 안료, 난연제, 오일 등의 첨가제는 촉매조 또는 조촉매조에 첨가될 수 있다.

촉매조와 조촉매조에 있는 혼합물을 80∼150℃로 가열된 혼합조에 투입하여 1∼30분간 교반한다. 120∼200℃로 미리 가열된 금형에 상기 혼합조의 혼합물을 투입하여 중합 반응을 수행하여 모노머 캐스트 나일론을 제조한다.

상기 촉매는 중합 반응을 촉진시키는 역할을 하며, 촉매로는 나트륨, 리튬 등의 알칼리 금속, 알칼리토금속 등이 사용될 수 있다.

촉매의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 0.5~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량부 미만인 경우 중합 반응이 느리고, 5중량부를 초과하는 경우 제조된 모노머 캐스트 나일론의 기계적 특성 및 열적 특성이 오히려 저하된다.

조촉매로는 메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트가 사용되며, 조촉매의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 0.5~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량부 미만인 경우 중합 반응이 느리고, 5중량부를 초과하는 경우 제조된 모노머 캐스트 나일론의 기계적 특성 및 열적 특성이 오히려 저하된다.

상기 열가소성 고무는 탄성, 내후성 및 내오존성을 부여하기 위하여 사용되며, 스티렌계 열가소성 고무, 올레핀계 열가소성 고무, 우레탄계 열가소성 고무, 아미드계 열가소성 고무, 에스테르계 열가소성 고무 등이 제한 없이 사용될 수 있다.

특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 올레핀계 수지를 EPDM(에틸렌-프로필렌-디엔 고무), 천연고무, SBR(스티렌-부타디엔 고무) 등의 고무와 동적 가교하거나 혼합한 올레핀계 열가소성 고무가 사용되는 것이 바람직하다.

열가소성 고무는 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되는 것이 바람직하며, 열가소성 고무의 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성 및 열적 특성이 오히려 저하된다.

규산칼륨은 접착성이 우수하여 조성물의 혼화성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 난연성을 개선할 수도 있다.

규산칼륨의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 조성물의 기계적 특성이 저하된다.

상기 몰리브덴 디설파이드는 자기 윤활 특성을 부여하는 역할을 하며, 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 제조된 모노머 캐스트 나일론의 기계적 특성 및 열적 특성이 오히려 저하된다.

실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 조성물의 계면 접착력을 향상시켜 모노머 캐스트 나일론의 내마모성, 내부식성, 내열성, 내약품성, 강도 등을 향상시킬 수 있다.

실란 커플링제로는 알킬기 함유 실란, 아미노기 함유 실란, 에폭시기 함유 실란, 아크릴기 함유 실란, 이소시아네이트기 함유 실란, 메르캅토기 함유 실란, 불소기 함유 실란, 비닐기 함유 실란 등이 사용된다.

실란 커플링제의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 강도가 저하된다.

특히 아미노기 함유 실란 커플링제 50~80중량% 및 에폭시기 함유 실란 커플링제 20~50중량%로 구성되는 실란 커플링제 혼합물이 사용되는 것이 바람직하다.

상기 조성물은 유리섬유를 추가로 포함할 수 있다. 상기 유리섬유는 강도 및 내열성을 부여하기 위하여 사용되며, 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되는 것이 바람직하다. 유리섬유의 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성이 오히려 저하된다.

상기 조성물은 규산나트륨을 추가로 포함할 수 있다. 상기 규산나트륨은 난연성 및 접착성의 부여를 위해 사용되며, 고체상 또는 용액으로 사용될 수 있다.

규산나트륨의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 기계적 특성이 오히려 저하된다.

상기 조성물은 말단이 이소시아네이트기인 폴리에스테르 프리폴리머를 포함할 수 있다. 상기 프리폴리머는 폴리에스테르 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 제조될 수 있다.

폴리에스테르 폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 3-메틸펜탄디올, 헥산디올, 비스옥시메틸시클로헥산 등의 글리콜 성분과 아디프산, 테레프탈산, 이소프탈산 등의 산 성분을 중합하여 제조될 수 있다.

디이소시아네이트로는 p-페닐렌디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,10-데카메탄디이소시아네이트, 1,5-테트라하이드록시나프탈렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 등이 있다.

말단이 이소시아네이트기인 폴리에스테르 프리폴리머의 중량평균분자량은 1,000~10,000g/mol인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나면 베어링 플레이트의 내열성, 내구성 및 탄성이 저하된다.

말단이 이소시아네이트기인 폴리에스테르 프리폴리머의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 내열성, 탄성 회복력 및 가공성이 오히려 저하된다.

상기 조성물은 폴리스티렌을 추가로 포함할 수 있다. 상기 폴리스티렌은 내열성, 저수축성의 향상을 위해 사용되며, 공지의 중합체 및 공중합체가 제한 없이 사용될 수 있다.

폴리스티렌의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 내열성, 저수축성 및 가공성이 오히려 저하된다.

상기 조성물은 아크릴 수지를 추가로 포함할 수 있다. 상기 아크릴 수지는 접착성 및 탄성을 부여하기 위하여 사용되며, 사용되는 아크릴 수지로는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 아크릴 공중합체 등이 있다.

아크릴 수지의 함량은 카프로락탐 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 5중량부를 초과하는 경우 강도가 오히려 저하된다.

상기 베어링 플레이트(20)는 상면에 폴리우레탄 수지, 아크릴 에멀젼, 몰리브덴 디설파이드, 폴리스티렌 및 실란 커플링제를 포함하는 조성물로부터 제조되는 코팅층을 형성할 수 있다.

상기 코팅층을 형성함으로써 베어링 플레이트(20)의 경도, 내구성, 내오존성, 내부식성, 내마모성 등이 한층 더 향상될 수 있다.

상기 폴리우레탄 수지는 코팅층의 내마모성 및 내부식성을 향상시킬 수 있고, 상기 아크릴 에멀젼은 접착성 및 탄성을 부여하기 위하여 사용되며, 사용되는 아크릴계 수지로는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 아크릴 공중합체 등이 있다.

아크릴 에멀젼의 함량은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 5~20중량부인 것이 바람직하며, 함량이 5중량부 미만인 경우 접착성 및 탄성이 충분히 발현될 수 없고, 20중량부를 초과하는 경우 강도가 오히려 저하된다.

상기 몰리브덴 디설파이드는 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되는 것이 바람직하며, 상기 폴리스티렌은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되는 것이 바람직하고, 상기 실란 커플링제는 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 교량받침은 상부 플레이트(40)가 교량상판에 용접 결합되고, 하부의 베이스 플레이트(50)가 교각에 앵커소켓(58)에 의하여 결합됨으로써 설치된다.

본 발명의 교량받침은 키플레이트(70)와 블록 플레이트(80)에 의하여 상부 플레이트(40)와 베이스 플레이트(50)가 지지되는 분리형 구조를 형성함으로써 시공 및 설치가 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.

또한 지진이나 바람에 의하여 교량의 교축방향의 유동이 발생하더라도 키플레이트(70)와 블록 플레이트(80)의 힘이 삽입 플레이트(60) 및 교량받침 본체(10)에 직접적으로 전달되지 않음으로써 교량받침 본체(10) 및 지지 플레이트(30)의 변형이나 파손이 방지된다.

한편 교량받침의 교체 또는 보수 시에는 교량상판을 들어 올려야 하는 상승 높이를 최소화할 수 있으므로 작업효율이 향상될 수 있다.

즉 리프트 장치를 이용하여 교량상판을 일정 높이로 상승시키면 상부 플레이트(40)가 함께 상승되면서 지지 플레이트(30)와 이격이 발생하게 되어 키플레이트(70) 및 삽입 플레이트(60)의 제거가 가능하고, 이러한 상태에서 블록 플레이트(80)를 분리하면 교량받침 본체(10) 및 지지 플레이트(30)의 인출이 용이하게 이루어질 수 있다.

이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

카프로락탐 100중량부, 나트륨 1중량부, 메틸렌디이소시아네이트 1중량부, 폴리에틸렌 70중량%와 스티렌-부타디엔 고무 30중량%를 블렌드한 열가소성 고무 3중량부, 규산칼륨 3중량부, 몰리브덴 디설파이드 5중량부 및 3-아미노프로필트리메톡시실란 5중량부를 중합하여 모노머 캐스트 나일론을 제조하였다.

촉매조(카프로락탐 50중량부, 나트륨 1중량부, 폴리에틸렌 70중량%와 스티렌-부타디엔 고무 30중량%를 블렌드한 열가소성 고무 3중량부, 규산칼륨 3중량부)와 조촉매조(카프로락탐 50중량부, 메틸렌디이소시아네이트 1중량부, 몰리브덴 디설파이드 5중량부, 3-아미노프로필트리메톡시실란 5중량부)의 혼합물을 110℃로 유지된 혼합조에 넣고 5분 교반을 한 후 160℃로 예열이 되어 있는 금형에 넣고 10분간 중합반응을 수행하였다.

(실시예 2)

열가소성 고무 0.5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 캐스트 나일론을 제조하였다.

(실시예 3)

열가소성 고무 7중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 캐스트 나일론을 제조하였다.

(실시예 4)

말단이 이소시아네이트기인 폴리에스테르 프리폴리머 3중량부를 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 캐스트 나일론을 제조하였다.

(실시예 5)

실시예 1에서 제조된 모노머 캐스트 나일론의 상면에 폴리우레탄 수지 100중량부, 아크릴 에멀젼 10중량부, 몰리브덴 디설파이드 3중량부, 폴리스티렌 3중량부 및 3-아미노프로필트리메톡시실란 3중량부를 포함하는 조성물로부터 제조되는 코팅층을 형성하였다.

(비교예 1)

규산칼륨을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 캐스트 나일론을 제조하였다.

(비교예 2)

열가소성 고무 및 규산칼륨 대신에 파라핀 오일 3중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 캐스트 나일론을 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 모노머 캐스트 나일론의 인장강도, 충격강도, 내열성 및 마찰계수를 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.

인장강도는 ASTM D 638에 의거하여 측정하였으며, 충격강도는 ASTM D 256에 의거하여 측정하였다.

내열성은 100℃로 유지되는 열풍 순환식 가열로에서 상기 제조된 모노머 캐스트 나일론을 3시간 가열한 후 황변도를 육안으로 관찰하였다.

마찰계수는 roller-and-disk 시험기를 이용하여 실온에서 수직하중과 회전시에 발생하는 접선 마찰력을 측정하여 계산하였다.

구분	실시예					비교예
	1	2	3	4	5	1	2
인장강도 (kg/cm2)	960	940	945	980	970	890	915
충격강도 (kg-cm/cm)	6.8	6.5	6.6	7.1	7.0	5.2	5.9
내열성	양호	양호	양호	탁월	탁월	불량	불량
마찰계수	0.07	0.10	0.11	0.05	0.04	0.21	0.20

상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 5의 모노머 캐스트 나일론은 인장강도, 충격강도, 내열성 및 마찰계수가 우수하여 베어링 플레이트의 재료로 사용되는 경우 내마모성, 내부식성, 방음성, 내충격성, 내약품성, 내구성 등의 특성을 향상시킴으로써 교량받침의 수명을 연장할 수 있다.

반면 비교예 1 및 2의 모노머 캐스트 나일론은 상기 특성이 실시예에 비하여 열등하여 베어링 플레이트의 재료로 사용되기에 적합하지 않음을 알 수 있다.

10: 교량받침 본체 11: 베어링 플레이트 안착부
13: 사이드 플레이트 20: 베어링 플레이트
21: 오링 22: 슬라이딩 플레이트
30: 지지 플레이트 31: 삽입 플레이트 안착홈
32: 웬치볼트 40: 상부 플레이트
41: 키플레이트 삽입홈 50: 베이스 플레이트
51: 블록 플레이트 삽입홈 52: 본체 지지홈
58: 앵커소켓 59: 앵커볼트
60: 삽입 플레이트 61: 키 결합볼트
70: 키플레이트 71: 키플레이트 차단부
80: 블록 플레이트 81: 블록 플레이트 차단부

Claims (5)

1. 상면 중앙에는 베어링 플레이트(20)가 안착되어질 수 있도록 베어링 플레이트 안착부(11)가 구비되는 교량받침 본체(10);
   상기 베어링 플레이트 안착부(11)에 안착되는 베어링 플레이트(20);
   상기 베어링 플레이트(20) 상부에 적층되고, 상면에는 사각 형태의 삽입 플레이트(60)가 안착되는 삽입 플레이트 안착홈(31)이 형성되는 지지 플레이트(30);
   상기 베어링 플레이트(20) 및 지지 플레이트(30)의 이탈 방지를 위해 사이드에 체결되는 사이드 플레이트(13);
   상기 지지 플레이트(30)의 상부에 결합됨과 함께 교량상판에 연결되고, 하면에는 키플레이트(70)의 삽입이 가능한 키플레이트 삽입홈(41)이 형성되며, 상기 키플레이트 삽입홈(41)의 입구 측에 키플레이트(70)의 이탈 방지를 위한 키플레이트 차단부(71)가 결합되는 상부 플레이트(40); 및
   상기 교량받침 본체(10)와 교각 사이에 앵커볼트(59) 및 앵커소켓(58)에 의하여 고정되고, 상면에는 교량받침 본체(10)의 지지를 위한 본체 지지홈(52) 및 블록 플레이트(80)의 삽입이 가능하도록 블록 플레이트 삽입홈(51)이 형성되며, 상기 블록 플레이트 삽입홈(51)의 입구 측에 상기 블록 플레이트(80)의 이탈 방지를 위한 블록 플레이트 차단부(81)가 결합되는 베이스 플레이트(50);를 포함하고,
   상기 키플레이트 삽입홈(41)은 상부 플레이트(40)의 하면에 일정 깊이로 형성되어 상기 키플레이트 삽입홈(41)의 두께는 상기 상부 플레이트(40)의 두께보다 작으며, 상부 플레이트(40)는 키플레이트 삽입홈(41)에 의하여 두께 방향으로 완전히 관통하지 않으며,
   상기 베어링 플레이트(20)는 모노머 캐스트 나일론으로 형성되고,
   상기 모노머 캐스트 나일론은 카프로락탐, 촉매, 열가소성 고무, 규산칼륨, 몰리브덴 디설파이드, 실란커플링제, 말단이 이소시아네이트기인 폴리에스테르 프리폴리머, 폴리스티렌, 규산나트륨 및 아크릴 수지를 포함하는 조성물로부터 제조되며,
   상기 조성물은 카프로락탐 100중량부에 대하여 촉매 0.5~5중량부, 열가소성 고무 1~5중량부, 규산칼륨 1~5중량부, 몰리브덴 디설파이드 1~10중량부, 실란 커플링제 1~10중량부, 말단이 이소시아네이트기인 폴리에스테르 프리폴리머 1~5중량부, 폴리스티렌 1~5중량부, 규산나트륨 1~5중량부 및 아크릴 수지 1~5중량부를 포함하고,
   상기 베어링 플레이트(20)는 상면에 폴리우레탄 수지, 아크릴 에멀젼, 몰리브덴 디설파이드, 폴리스티렌 및 실란 커플링제를 포함하는 조성물로부터 제조되는 코팅층이 형성되고,
   상기 코팅층은 폴리우레탄 수지 100중량부에 대하여 아크릴 에멀젼 5~20중량부, 몰리브덴 디설파이드 1~5중량부, 폴리스티렌 1~5중량부 및 실란 커플링제 1~5중량부를 포함하며,
   인가되는 전단하중, 충격 및 진동을 상부 플레이트(40)의 전단면 전체에서 지지할 수 있으므로, 사용 중에 교량받침의 손상 및 파손이 최소화되는 것을 특징으로 하는 분리형 교량받침.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 키플레이트 삽입홈(41)은 상부 플레이트(40)의 중심이 아닌 편심된 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 분리형 교량받침.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images