KR102077326B1 - 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침 - Google Patents

Abstract

고무탄성체에 과다 전단변형이 발생한 경우, 고무탄성체에 대한 상부판 또는 하부판의 위치를 쉽게 이동시켜 고무탄성체를 복원할 수 있으면서도 고무탄성체를 큰 힘으로 받쳐줄 수 있고, 넓은 면적으로 고무탄성체의 측면을 안정적으로 지지할 수 있는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침이 개시된다. 상기 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침은 하부판과 상부판 중 어느 하나에 설치되고 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제1방향 슬롯을 가지며, 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 어느 하나에 대한 높이가 점점 작아지는 제1경사면을 구비하는 제1쐐기형 슬롯부재, 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 하부판과 상부판 중 나머지 하나에 대한 높이가 점점 커지는 제2경사면을 구비하여 제1쐐기형 슬롯부재 상에 장착되며 제1체결공이 형성된 제1경사가압부재 및 상기 제1체결공을 통해 상기 제1방향 슬롯에 삽입되고 상기 어느 하나에 결합되어 상기 제1경사가압부재를 통해 상기 제1쐐기형 슬롯부재를 상기 어느 하나를 향해 가압함으로써 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 상호 작용으로 인한 수평분력에 의해 상기 제1쐐기형 슬롯부재를 상기 고무탄성체를 향해 가압하도록 하는 제1가압고정구를 포함하는 구성을 한다.

Description

유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침{Elastic bearing for easy maintenance with a slope resistance function}

본 발명은 탄성받침의 개선에 관한 것으로, 특히 교량의 상부구조물과 교각 사이에 설치되어 상부구조물의 하중과 수평변위를 탄성적으로 받아주는 데 적합하게 사용될 수 있는 탄성받침의 개선에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 교각 등의 지지구조물과 교량 상판 등의 상부구조물 및 지지구조물에 설치되어 상부구조물의 하중을 지지구조물에 지지하여주는 교좌장치로 구성된다. 교좌장치 중에는 얇은 철판 등의 보강판(shim plate)을 고무 등의 탄성중합체(elastomer) 내부에 간격을 두고 삽입한 것(이하, 본 명세서에서는 "고무탄성체"라고 칭함)을 이용한 것이 많이 사용되고 있다. 교량의 상부구조물 위로는 차량이나 열차 등이 고속으로 통행하므로 교량에는 시시각각 변화되는 동 하중이 작용한다. 또, 큰 교량에서는 상부구조물의 길이가 길어지므로 계절 변화에 따른 온도변화에 의한 열변형으로 상부구조물의 신축량이 커지므로, 상부구조물과 교각의 접촉부위에서 상대적인 수평변위가 허용되어야 한다. 또한, 지진 등에 의해 교량에 수평방향으로 작용하는 큰 충격력에 대비하여 수평방향의 충격력을 완충하여 줄 수 있는 지지구조를 취하여야 한다. 이를 위해 교량의 교각과 상부구조물 사이에는 앞에서 언급한 바와 같은 고무탄성체를 이용한 탄성받침을 설치하여 상부구조물의 수평변위에 대응하면서 상부구조물을 지지하고, 상부구조물에 미치는 충격력을 감소시킬 수 있도록 하고 있다. 이러한 탄성받침의 상부판과 하부판에는 이격된 위치에서 아래쪽 및 위쪽으로 각각 돌출 되어 교각과 상부구조물 상호간의 수평이동을 제한하고 지진 등에 의해 큰 충격력이 작용할 때 서로 충돌되어 파손되면서 수평하중을 흡수할 수 있도록 하기 위한 돌출부(현장에서 일명 "쐐기"라고도 칭해짐)들을 설치한 구성을 하고 있다.

이와 같은 탄성받침으로는 등록번호 20-0232756호(발명의 명칭: 교량용 탄성받침대, 발명자: 조영철, 이하, "선행기술"이라 칭함)의 등록실용신안공보에 잘 개시되어 있다.

위와 같은 종래의 탄성받침에 설치되는 돌출부들은 상부구조물의 수평변위를 고려하여 상부판과 하부판 양측에 충분한 거리를 두고 한쪽에 2열로, 양쪽 모두에는 4열로 설치되어야 하므로 상부판과 하부판의 크기가 매우 커진다는 문제점이 있다.

또한, 상부판과 하부판에 설치된 돌출부들 간의 충돌에 의해 돌출부가 상부판 또는 하부판에서 탈락하는 경우, 탄성패드와의 간격이 좁기 때문에 용접하기가 불가하므로 유지보수도 불가능하다는 문제점도 있다.

그 외에도, 종래의 탄성받침에는 하부판과 상부판 사이에 삽입된 고무탄성체가 마찰력 감소로 이탈하는 문제, 상부구조물의 회전, 변위 등에 의한 지지능력 감소, 상시 전단변형에 따른 고무탄성체의 들뜸 현상(ROLL-OVER 현상)과 같은 많은 문제점이 있다.

또한, 종래의 탄성받침은 교각에 대한 상부구조물의 상대적인 수평변위에 의해 상부판과 하부판의 위치가 어긋나게 되어 고무탄성체에 전단변형이 발생하는 경우, 상부구조물을 인상한 상태에서, 교각에 앵커볼트로 고정된 하부판은 그 위치를 이동시키기 어려우므로 상부구조물 저면에 용접으로 고정되는 상부판을 떼어 내어 위치를 이동시켜 다시 용접으로 상부구조물의 저면에 부착해야 하기 때문에 유지보수가 매우 어렵고 많은 인력과 시간을 필요로 한다.

본 발명의 발명자 중 1인은 상기와 같은 종래 탄성받침의 문제점을 개선한 탄성받침을 타 발명자들과 공동으로 발명한 바 있으며, 이는 특허 등록번호 10-1920698호(발명의 명칭: 유지관리가 용이한 탄성받침, 이하, "선등록 발명"이라 함)로 특허등록 된 바 있다.

위와 같은 선등록 발명에도 불구하고, 더 향상된 성능을 가지며 유지관리가 쉬운 탄성받침의 개발이 요구되고 있다.

본 발명자는 선등록 발명의 성능 개선을 연구하는 과정에서 선등록 발명의 단부지지 유닛은 평면 접촉으로 마찰력으로만 고무탄성체의 단부를 지지하므로 가압력이 작아지면 안정성 확보가 어렵고, 큰 수평력이 작용하면 슬롯부재가 미끄러질 우려가 있음을 알아차렸다.

본 발명자는, 고무탄성체를 받쳐주는 선등록 발명의 슬롯부재의 단부 면적이 크지 않아서 고무탄성체의 단부에 큰 하중이 집중될 우려가 있음도 알아차렸다.

또한, 선등록 발명의 단부지지 유닛은 그 설치과정에서 고무탄성체의 단부를 내측으로 가압하는 힘을 작용시키도록 설치하기가 어렵다는 단점도 있다.

본 발명의 목적은 선등록 발명을 더 개선하여 단부지지 유닛에 큰 수평력이 작용하더라도 슬롯부재가 미끄러질 우려가 없으면서도 고무탄성체에 전단변형이 발생한 경우 고무탄성체에 대한 상부판 또는 하부판의 위치를 쉽게 변경하여 고정할 수 있어서 유지보수가 쉬운 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선등록 발명을 더 개선하여 단부지지 유닛을 구성하는 슬롯부재의 크기에 비해 상대적으로 큰 면적으로 고무탄성체의 측면을 지지할 수 있어서 안정적이면서도 고무탄성체에 전단변형이 발생한 경우, 고무탄성체를 복원할 수 있도록, 고무탄성체에 대한 상부판 또는 하부판의 위치를 쉽게 변경하여 고정할 수 있는 탄성받침의 유지보수가 쉬운 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 그 설치과정에서 또는 설치 후 필요할 때 고무탄성체의 단부를 내측으로 가압하는 힘의 크기를 조절할 수 있는 유지보수가 쉬운 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침은 지지구조물 상에 설치되는 하부판, 상부구조물 저면에 부착되는 상부판 및 상기 하부판과 상기 상부판 사이에 설치되는 고무탄성체를 구비하는 탄성받침에 있어서, 상기 하부판과 상기 상부판 중 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제1단부지지 유닛을 포함하고, 상기 제1단부지지 유닛은, 상기 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제1방향 슬롯을 가지며, 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 어느 하나에 대한 높이가 점점 작아지는 제1경사면을 구비하여 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 제1쐐기형 슬롯부재; 상기 제1경사면과 마주보고 장착되며 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나에 대한 높이가 점점 커지는 제2경사면을 구비하여 상기 제1쐐기형 슬롯부재 상에 장착되며 제1체결공이 형성된 제1경사가압부재; 및 상기 제1체결공을 통해 상기 제1방향 슬롯에 삽입되고 상기 제1방향 슬롯을 통해 상기 어느 하나에 결합되어 상기 제1경사가압부재를 통해 상기 제1쐐기형 슬롯부재를 상기 어느 하나를 향해 가압함으로써 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 상호 작용으로 인한 수평분력에 의해 상기 제1쐐기형 슬롯부재를 상기 고무탄성체를 향해 가압하도록 하는 제1가압고정구를 포함하는 구성을 한다.

상기 제1가압고정구는 머리 있는 볼트 또는 상기 어느 하나에 고정되고 머리 없는 볼트와 상기 머리 없는 볼트에 나사결합 되는 너트일 수 있다.

상기 어느 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제1가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제1가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 평행하게 배치되는 제1안내홈 또는 제1안내돌기가 형성되고, 상기 어느 하나에는 상기 제1안내홈 또는 상기 제1안내돌기를 안내하는 제1안내돌기 또는 제1안내홈이 형성되고, 상기 제1단부지지 유닛은 상기 제1가장자리 보강판이 설치된 부분의 상기 고무탄성체의 측면을 지지하는 것이 바람직하다.

상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2가장자리 보강판의 상대적인 수평이동을 제한하는 스토퍼가 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판에 제1스토퍼홈이 형성되고, 상기 제1스토퍼홈과 마주하는 위치의 상기 나머지 하나에 제2스토퍼홈이 형성되고, 상기 스토퍼는 상기 제1스토퍼홈과 상기 제2스토퍼홈에 일부씩 각각 삽입된 삽입체인 것이 좋다.

상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향으로 배치되는 제2안내홈 또는 제2안내돌기가 형성되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2안내홈 또는 상기 제2안내돌기를 안내하는 제2안내돌기 또는 제2안내홈이 형성되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향의 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 제2단부지지 유닛이 설치되고, 상기 제2단부지지 유닛은, 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향에서 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 배치되는 제2방향 슬롯을 가지며, 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 나머지 하나에 대한 높이가 점점 작아지는 제3경사면을 구비하여 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 제2쐐기형 슬롯부재; 상기 제3경사면과 마주보고 장착되며 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 어느 하나에 대한 높이가 점점 커지는 제4경사면을 구비하여 상기 제2쐐기형 슬롯부재 상에 장착되며 제2체결공이 형성된 제2경사가압부재; 및 상기 제2체결공을 통해 상기 제2방향 슬롯에 삽입되고 상기 제2방향 슬롯을 통해 상기 나머지 하나에 결합되어 상기 제2경사가압부재를 통해 상기 제2쐐기형 슬롯부재를 상기 나머지 하나를 향해 가압함으로써 상기 제3경사면과 상기 제4경사면의 상호 작용으로 인한 수평 분력에 의해 상기 제2쐐기형 슬롯부재를 상기 고무탄성체를 향해 가압하도록 하는 제2가압고정구를 포함하는 구성을 할 수 있다.

상기 제1가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부를 가지고,

상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1쐐기형 슬롯부재와 상기 제1경사가압부재를 상기 어느 하나를 향해 가압하면서 상기 제1측방돌출부를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 가압보조부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제2가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제2측방돌출부를 가지고, 상기 제2가압고정구에 의해 압박되어 상기 제2쐐기형 슬롯부재와 상기 제2경사가압부재를 상기 나머지 하나를 향해 가압하면서 상기 제2측방돌출부를 상기 나머지 하나를 향해 가압하는 가압보조부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제1단부지지 유닛과 상기 고무탄성체 사이에 상기 제1단부지지 유닛에 의해 가압되어 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 삽입부재가 설치될 수 있다.

때에 따라, 상기 고무탄성체의 같은 변에 2세트 이상의 상기 제1단부지지 유닛이 설치되고, 2세트 이상의 상기 제1단부지지 유닛과 상기 고무탄성체 사이에 2세트 이상의 상기 제1단부지지 유닛에 의해 가압되어 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 일체로 연결된 삽입부재가 삽입될 수 있다.

본 발명에 따르면, 고무탄성체에 과다 전단변형이 발생한 경우, 고무탄성체에 대한 상부판 또는 하부판의 위치를 쉽게 이동시켜 고무탄성체를 복원할 수 있으면서도 선등록 발명의 단점을 개선함으로써 고무탄성체를 큰 힘으로 받쳐줄 수 있다.

본 발명에 따르면, 고무탄성체에 과다 전단변형이 발생한 경우, 고무탄성체에 대한 상부판 또는 하부판의 위치를 쉽게 이동시켜 고무탄성체를 복원할 수 있으면서도 선등록 발명의 단점을 개선함으로써 슬롯부재의 크기에 비해 상대적으로 넓은 면적으로 고무탄성체의 측면을 안정적으로 지지할 수 있다.

본 발명에 따른 유지보수가 용이한 탄성받침에서, 고무탄성체의 단부에 의해 바깥으로 수평력이 작용하면, 제1, 제2쐐기형 슬롯부재가 바깥으로 미끄러지려고 하지만, 볼트 등으로 된 제1, 제2가압고정구가 제1, 제2경사가압부재를 통해 저항하고 있어서 제1, 제2가압고정구가 인장되지 않는 한 제1, 제2쐐기형 슬롯부재는 바깥으로 미끄러지지 않고, 제1, 제2가압고정구가 전단되지 않는 한 고무탄성체의 단부를 지지한다.

또한, 본 발명에 따른 유지보수가 용이한 탄성받침에서, 제1, 제2쐐기형 슬롯부재와 제1, 제2경사가압부재가 경사면을 통해 서로를 향해 가압되는 방향으로 결합되어 있어서 경사면에 의한 저항력과 마찰력이 함께 저항하므로 선등록 발명의 탄성받침에서보다 큰 힘으로 고무탄성체의 단부를 지지할 수 있어서 구조적 안정성이 뛰어나다.

본 발명에 따르면, 제1, 제2단부지지 유닛은 그 설치과정 또는 설치 후에도 고무탄성체의 단부를 내측으로 가압하는 힘을 작용시키도록 할 수 있고, 필요할 때 내측으로 가압하는 가압력의 크기도 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 분리사시도,
도 2는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 주요부분 단면구성을 보여주는 단면도,
도 3은 도 1 고무탄성체의 저면을 나타낸 사시도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 다른 예를 각각 나타낸 단면도,
도 6은 도 1의 변형 예를 나타낸 분리 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 주요부분 단면구성을 보여주는 단면도, 도 3은 도 1 고무탄성체의 저면을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침(100)은 하부판(110), 하부판(110)에 평행하게 설치되는 상부판(120) 및 하부판(110)과 상부판(120) 사이에 설치되는 고무탄성체(130)를 가진다.

하부판(110)은 교각 등의 지지구조물 상에 설치되는 것으로, 교각 등에 미리 심어지는 앵커너트(N)와 이 앵커너트(N)에 결합되는 앵커볼트(B) 등을 통해 고정되고, 상부판(120)은 교량의 상판 등 상부구조물의 저면에 부착되는 것으로, 통상 용접을 통해 고정된다.

하부판(110)과 상부판(120) 사이에 설치되는 고무탄성체(130)는 탄성중합체(131) 내부에 얇은 금속판 등으로 된 보강판(132)을 상하로 간격을 두고 층상으로 삽입하여 성형한 것이 사용된다. 이러한 고무탄성체(130)의 하단부 가장자리에는 제1가장자리 보강판(133)이 설치되고, 상단부 가장자리에는 제2가장자리 보강판(135)이 설치된다. 이 제1, 제2가장자리 보강판(133, 135)은 그 내측에 층상으로 삽입된 보강판(132)들보다 두껍다.

도 1 내지 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제1가장자리 보강판(133)에는 바람직하게 중심부를 따라 형성되고 하부판(110)을 향해 개방된 제1안내홈(134)이 형성되어 있다. 이 제1안내홈(134)은 신축이 크게 발생하는 교량의 길이방향(교축방향)으로 형성된다.

하부판(110)의 상면에는 제1안내홈(134)에 삽입되어 제1가장자리 보강판(133)의 교축방향으로의 이동을 안내할 수 있는 제1안내돌기(111)가 형성되어 있다. 이 제1안내돌기(111)는 바람직하게, 접시머리 볼트(112) 등을 통해 하부판(110)에 고정된다. 제1안내돌기(111)의 고정에 용접 등의 여타의 고정수단이 이용될 수 있음은 물론이다. 제1안내홈(134)과 제1안내돌기(111)의 설치위치는 서로 바뀔 수 있다.

또한, 제2가장자리 보강판(135)의 상면에 제1스토퍼 홈(136)이 형성되어 있다. 이 제1스토퍼 홈(136)과 마주보는 위치의 상부판(120) 저면에는 제2스토퍼 홈(121)이 형성되어 있다. 제1, 제2스토퍼 홈(136, 121)에는 스토퍼(140)가 삽입되어 있다. 스토퍼(140)는 제1스토퍼홈(136)과 제2스토퍼 홈(121)에 일부씩 각각 삽입된 삽입체로 하는 것이 바람직하다. 때에 따라, 제2가장자리 보강판(135)과 상부판(120) 중 어느 하나에 홈을 형성하고, 나머지 하나에 돌출부를 형성하여 서로 결합되게 할 수 있으나 스토퍼(140)를 나머지 하나에 고정하는 작업이 필요하고, 돌출부가 형성된 부품은 이동 및 보관에 불편하므로 앞에서 언급한 바와 같이 삽입체 형태로 하는 것이 바람직하다. 제1, 제2스토퍼 홈(136, 121)과 스토퍼(140)는 고무탄성체(130)의 중앙부 위치에 설치되는 것이 바람직하지만, 때에 따라, 중앙부가 아닌 위치에 설치될 수 있고, 2곳 이상의 위치에 분리되어 설치될 수도 있다.

제1, 제2스토퍼 홈(136, 121)과 스토퍼(140)는 도 1에 나타낸 바와 같이 원형의 단면모양을 가지도록 형성하는 것이 바람직하지만, 때에 따라 사각형, 오각형 등의 다각형 단면모양이나 타원형 단면모양을 가지는 것으로 형성될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침(100)은 하부판(110)에 설치된 적어도 한 쌍의 제1단부지지 유닛(150)을 가진다. 제1단부지지 유닛(150)은 교축방향의 고무탄성체(130) 양측의 반대편에서 고무탄성체(130)의 단부를 내측을 향해 각각 지지한다.

이 실시 예의 제1단부지지 유닛(150)은 하부판(110)에 설치되어 고무탄성체(130)의 단부를 지지하여 고무탄성체(130)의 단부가 바깥으로 밀리는 것을 방지하는 것으로, 제1쐐기형 슬롯부재(151), 제1경사가압부재(155) 및 제1가압고정구(159)를 구비하여 구성된다.

제1쐐기형 슬롯부재(151)는 고무탄성체(130)를 향하는 방향(교축방향)으로 형성된 제1방향 슬롯(152)을 가지며, 그 상면에는 고무탄성체(130)에서 바깥으로 갈수록 하부판(110)에 대해 높이가 점점 작아지는 제1경사면(153)이 형성된다. 제1방향 슬롯(152)은 1줄로 형성되어도 되지만, 2줄 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.

제1쐐기형 슬롯부재(151) 상에는 제1체결공(156)이 형성된 제1경사가압부재(155)가 설치된다. 이 제1경사가압부재(155)는 고무탄성체(130)에서 바깥으로 갈수록 상부판(120)에 대한 높이가 점점 커지며 제1경사면(153)과 마주보고 장착되는 제2경사면(157)을 가진다. 이 제1경사가압부재(155)의 제2경사면(157)의 반대면, 이 실시 예에서는 제1경사가압부재(155)의 상면은 하부판(110)의 상면과 평행하게 배치된다.

제1가압고정구(159)는 제1경사가압부재(155)를 제1쐐기형 슬롯부재(151)를 향해 가압하여 주면서 제1경사가압부재(155)와 제1쐐기형 슬롯부재(151)를 하부판(110)에 고정하여 주기 위한 것으로, 제1체결공(156)을 통해 제1방향 슬롯(152)에 삽입된 상태에서 하부판(110)의 나사공(113)에 나사결합으로 고정된다. 바람직하게, 제1가압고정구(159)는 고무탄성체(130)와의 사이에 제1방향 슬롯(152)의 공간을 남겨두고 하부판(110)에 결합된다. 이 제1가압고정구(159)는 제1경사가압부재(155)를 하부판(110)을 향해 가압함으로써 제1경사면(153)과 제2경사면(157)의 상호 작용으로 인한 수평분력에 의해 제1쐐기형 슬롯부재(151)를 고무탄성체(130)를 향해 가압하도록 한다. 제1가압고정구(159)로는 머리 있는 볼트가 적당하다. 때로는 하부판(110)에 머리 없는 볼트를 고정하여 두고, 이 볼트에 결합되는 너트를 통해 제1경사가압부재(155)를 제1쐐기형 슬롯부재(151)를 향해 가압하도록 할 수 있다.

때에 따라, 쐐기형 제1슬롯부재(151)와 고무탄성체(130) 사이에 별도의 삽입부재가 삽입될 수 있음은 물론이다.

위와 같은 제1단부지지 유닛(150)은 고무탄성체(130)의 크기나 설계 수평하중 등에 따라 한 변에 복수 개씩 설치될 수 있다. 이 경우, 복수개의 쐐기형 제1슬롯부재(151)와 고무탄성체(130) 사이에 일체로 연결되어 복수개의 쐐기형 제1슬롯부재(151)의 지지를 받는 별도의 삽입부재가 삽입될 수 있다. 이는 뒤에서 더 자세히 설명된다.

본 발명에 따른 유지보수가 용이한 탄성받침(100)에서는, 고무탄성체(130)에 바깥으로 수평력이 작용하더라도 제1가압고정구(155)에 작용하는 인장력의 반작용으로 제1경사가압부재(155)의 제2경사면(157)은 제1쐐기형 슬롯부재(151)의 제1경사면(153)을 하부판(110)을 향해 가압하는 힘과 접촉면의 마찰력을 제공한다. 이에 따라 제1쐐기형 슬롯부재(151)는 바깥쪽으로 후퇴하지 않고 큰 힘으로 고무탄성체(130)의 단부를 지지한다.

또한, 제1쐐기형 슬롯부재(151)의 단면적은 고무탄성체(130) 쪽으로 갈수록 점점 커지므로, 고무탄성체(130)의 단부를 선등록 발명에 비해 넓은 면적으로 안정적으로 지지할 수 있다.

위와 같은 유지보수가 용이한 탄성받침(100)이 설치된 교량에서, 교량 상판에 작용하는 차량의 시동 하중, 제동 하중, 열팽창, 경화수축 등과 지진 등의 원인에 의해 고무탄성체(130)에 도 2의 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 전단변형이 발생하는 경우, 제1가압고정구(159)를 풀고 고무탄성체(130)의 하단을 오른쪽으로 이동시켜서 원래의 상태로 복원하고, 복원된 고무탄성체(130)의 양측 아래쪽 단부를 지지하도록 제1쐐기형 슬롯부재(151)를 이동시켜 지지하면 하부판(110)은 교각 등에서 분리하지 않고 그대로 둔 채 고무탄성체(130)를 원래의 상태로 쉽게 복원하여 설치할 수 있다.

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 다른 예를 각각 나타낸 단면도이다.

때에 따라, 고무탄성체(130)의 하단은 볼트 등의 고정수단(170)에 의해 하부판(110)에 고정되고, 제1단부지지 유닛(150)은 상부판(120) 저면에 형성된 나사공에 제1가압고정구(159)를 통해 설치되어 고무탄성체(130)의 상단을 내측으로 지지할 수 있다. 이 경우, 상단의 가장자리 보강판이 제1가장자리 보강판(135a)이 된다. 이 경우, 제1가장자리 보강판(135a)은 고무탄성체(130)의 상단부 가장자리에 설치되고, 이 제1가장자리 보강판(135a)에 제1안내홈(137a)이 형성된다. 그리고 제1안내돌기(124a)는 상부판(120) 저면에 고정된다.

도 4에 나타낸 실시 예의 제1단부지지 유닛(150)의 구성은 하부판(110) 상면에 설치되는 대신 상부판(120) 저면에 설치된 점을 제외하고는 앞 실시 예에서와 같다.

그리고 고무탄성체(130)의 상단부 가장자리에 설치되는 제1가장자리 보강판(135a)은 도 4에 나타낸 바와 같이 양 측방으로 돌출된 측방돌출부 없이 구성되거나, 도 5에 나타낸 바와 같이 측방돌출부(135b)를 가지도록 구성될 수 있다.

또한, 고무탄성체(130)의 하단부에 설치되는 제2가장자리 보강판(133a)은 양 측방으로 돌출된 제2측방돌출부(133b)를 가질 수 있다. 이 제2가장자리 보강판(133a)은 측방돌출부(133b)를 통해 하부판(110)에 고정되는 볼트 등의 고정수단(170)에 의해 하부판(110)에 고정될 수 있다. 볼트 외의 다른 고정수단이 이용될 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제1가장자리 보강판(135a)은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부(135b)를 가지는 경우, 제1경사가압부재(155) 위에 제1가압고정구(159)에 의해 압박되어 제1쐐기형 슬롯부재(151)와 제1경사가압부재(155)를 상부판(120)을 향해 가압하면서 제1측방돌출부(135b)도 상부판(120)을 향해 가압하는 가압보조부재(158)를 더 가질 수 있다. 이렇게 하면, 상부판(120)에 부반력이 작성하더라도 고무탄성체(130)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 6은 도 1의 변형 예를 나타낸 분리 사시도이다.

때에 따라, 고무탄성체(130)의 상단부에 스토퍼를 설치하는 대신, 제2가장자리 보강판(135)에 앞에서 설명한 제1방향 슬롯과 수직인 방향, 즉, 교축직각방향으로 제2안내홈(137)을 형성하고, 상부판(120)에 제2안내홈(137)에 결합되어 제2가장자리 보강판(135)이 교축직각방향으로 이동하는 것을 안내하는 제2안내돌기(124)를 형성할 수 있다. 제2안내홈(137)과 제2안내돌기(124)는 그 위치를 서로 바꾸어 형성될 수 있다. 때에 따라, 상부판(120)은 하부판(110)에서와 같이 앵커볼트(B)와 앵커너트(N)를 통해 상부구조물의 저면에 고정될 수 있다.

또한, 상부판(120)에는 제1방향 슬롯(152)과 수직인 방향, 즉, 교축직각 방향의 고무탄성체(130) 양측의 반대편에서 고무탄성체(130)의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 적어도 한 쌍의 제2단부지지 유닛(160)이 설치될 수 있다.

제2단부지지 유닛(160)은 제2쐐기형 슬롯부재(161)와, 제2경사가압부재(165) 및 제2가압고정구(169)를 구비하여 구성된다.

제2쐐기형 슬롯부재(161)는 제1방향 슬롯(152)과 수직인 방향에서 고무탄성체(130)를 향하는 방향으로 형성된 제2방향 슬롯(162)을 가지며 고무탄성체(130)에서 바깥으로 갈수록 상부판(120)에 대한 높이가 점점 작아지는 제3경사면(163)을 구비하여 고무탄성체(130)의 단부를 지지한다.

제2경사가압부재(165)는 제3경사면(163)과 마주보고 장착되며 고무탄성체(130)에서 바깥으로 갈수록 하부판(110)에 대한 높이가 점점 커지는 제4경사면(167)을 구비하여 제2쐐기형 슬롯부재(161) 상에 장착된다. 이러한 제2경사가압부재(165)에는 제2체결공(166)이 형성된다.

제2가압고정구(169)는 바람직하게, 볼트로 구성되며, 바람직하게, 고무탄성체(130)와의 사이에 제2방향 슬롯(162)의 공간을 남겨두고 제2체결공(166)과 제2방향 슬롯(162)을 통해 상부판(120)에 형성된 나사공에 결합된다. 제2가압고정구(169)는 제2경사가압부재(165)를 통해 제2쐐기형 슬롯부재(161)를 상부판(120)을 향해 가압하여 상부판(120)에 고정하며, 제2경사가압부재(165)를 가압함으로써 제2쐐기형 슬롯부재(161)를 상부판(120)을 향해 가압한다. 이에 따라 제3경사면(163)과 제4경사면(167)의 상호 작용으로 인한 수평 분력이 제2쐐기형 슬롯부재(161)를 고무탄성체(130)를 향해 가압한다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.

때에 따라, 앞에서 설명한 제1, 제2안내홈과 제1, 제2안내돌기, 스토퍼 없이 고무탄성체(130) 둘레의 하부판(110) 및/또는 상부판(120)에 앞에서 설명한 제1단부지지 유닛(150) 및/또는 제2단부지지 유닛(160)을 설치하여 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침을 구성할 수 있다.

때에 따라, 제1, 제2단부지지 유닛(150, 160)과 고무탄성체(130) 사이에 삽입부재(180)를 설치하여 제1, 제2단부지지 유닛(150, 160)이 삽입부재(180)를 통해 고무탄성체(130)의 단부를 지지하도록 할 수 있다.

또한, 고무탄성체(130)의 같은 변에는 2세트 이상의 제1, 제2단부지지 유닛(150, 160)이 설치될 수 있다. 이 경우, 삽입부재(180)로는 일체로 연결된 것이 사용될 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

본 발명은 교량에 사용되는 교좌장치를 만드는 데 이용될 가능성이 있다. 또한, 본 발명은 교량 외의 각종 건축구조물을 지지하는 지지장치를 만드는 데 이용될 가능성이 있다.

100: 탄성받침 110: 하부판
111: 제1안내돌기 120: 상부판
130: 고무탄성체 133: 제1가장자리 보강판
134: 제1안내홈 135: 제2가장자리 보강판
140: 스토퍼 150: 제1단부지지 유닛
151: 제1쐐기형 슬롯부재 152: 제1방향 슬롯
153: 제1경사면 155: 제1경사가압부재
157: 제2경사면 160: 제2단부지지 유닛
161: 제2슬롯지지부 162: 제2방향 슬롯
163: 제2쐐기형 슬롯부재 165: 제2경사가압부재
169: 제2가압고정구

Claims (9)

1. 지지구조물 상에 설치되는 하부판, 상부구조물 저면에 부착되는 상부판, 상기 하부판과 상기 상부판 사이에 설치되는 고무탄성체 및 상기 하부판과 상기 상부판 중 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제1단부지지 유닛을 포함하는 탄성받침에 있어서,
   상기 제1단부지지 유닛은,
   상기 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제1방향 슬롯을 가지며, 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 어느 하나에 대한 높이가 점점 작아지는 제1경사면을 구비하고, 상기 고무탄성체 쪽으로 갈수록 단면적이 점점 커져서 바깥쪽보다 넓어진 면적으로 상기 고무탄성체의 단부를 지지하여 상기 고무탄성체의 단부에 큰 하중이 집중되지 않도록 하는 제1쐐기형 슬롯부재;
   상기 제1경사면과 마주보고 장착되며 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나에 대한 높이가 점점 커지는 제2경사면을 구비하여 상기 제1쐐기형 슬롯부재 상에 장착되며 제1체결공이 형성된 제1경사가압부재; 및
   상기 제1체결공을 통해 상기 제1방향 슬롯에 삽입되고 상기 제1방향 슬롯을 통해 상기 어느 하나에 결합되어 상기 제1경사가압부재를 통해 상기 제1쐐기형 슬롯부재를 상기 어느 하나를 향해 가압함으로써 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 상호 작용으로 인한 수평분력에 의해 상기 제1쐐기형 슬롯부재를 상기 고무탄성체를 향해 가압하도록 하는 제1가압고정구를 구비하여,
   상기 고무탄성체에 큰 수평력이 작용하더라도 상기 제1쐐기형 슬롯부재가 바깥으로 미끄러지지 않도록 하고 상기 고무탄성체의 단부를 내측으로 가압하는 힘을 작용시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
2. 제1항에서, 상기 제1가압고정구는 머리 있는 볼트 또는 상기 어느 하나에 고정되고 머리 없는 볼트와 상기 머리 없는 볼트에 나사결합 되는 너트인 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
3. 제1항에서, 상기 어느 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제1가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제1가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 평행하게 배치되는 제1안내홈 또는 제1안내돌기가 형성되고, 상기 어느 하나에는 상기 제1안내홈 또는 상기 제1안내돌기를 안내하는 제1안내돌기 또는 제1안내홈이 형성되고, 상기 제1단부지지 유닛은 상기 제1가장자리 보강판이 설치된 부분의 상기 고무탄성체의 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
4. 제1항에서, 상기 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2가장자리 보강판의 상대적인 수평이동을 제한하는 스토퍼가 설치되고,
   상기 제2가장자리 보강판에 제1스토퍼홈이 형성되고, 상기 제1스토퍼홈과 마주하는 위치의 상기 나머지 하나에 제2스토퍼홈이 형성되고, 상기 스토퍼는 상기 제1스토퍼홈과 상기 제2스토퍼홈에 일부씩 각각 삽입된 삽입체인 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
5. 제1항에서, 상기 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향으로 배치되는 제2안내홈 또는 제2안내돌기가 형성되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2안내홈 또는 상기 제2안내돌기를 안내하는 제2안내돌기 또는 제2안내홈이 형성되고,
   상기 나머지 하나에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향의 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 제2단부지지 유닛이 설치되고,
   상기 제2단부지지 유닛은,
   상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향에서 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 배치되는 제2방향 슬롯을 가지며, 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 나머지 하나에 대한 높이가 점점 작아지는 제3경사면을 구비하여 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 제2쐐기형 슬롯부재;
   상기 제3경사면과 마주보고 장착되며 상기 고무탄성체에서 바깥으로 갈수록 상기 어느 하나에 대한 높이가 점점 커지는 제4경사면을 구비하여 상기 제2쐐기형 슬롯부재 상에 장착되며 제2체결공이 형성된 제2경사가압부재; 및
   상기 제2체결공을 통해 상기 제2방향 슬롯에 삽입되고 상기 제2방향 슬롯을 통해 상기 나머지 하나에 결합되어 상기 제2경사가압부재를 통해 상기 제2쐐기형 슬롯부재를 상기 나머지 하나를 향해 가압함으로써 상기 제3경사면과 상기 제4경사면의 상호 작용으로 인한 수평 분력에 의해 상기 제2쐐기형 슬롯부재를 상기 고무탄성체를 향해 가압하도록 하는 제2가압고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
6. 제3항에서, 상기 제1가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부를 가지고,
   상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1쐐기형 슬롯부재와 상기 제1경사가압부재를 상기 어느 하나를 향해 가압하면서 상기 제1측방돌출부를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 가압보조부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
7. 제5항에서, 상기 제2가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제2측방돌출부를 가지고,
   상기 제2가압고정구에 의해 압박되어 상기 제2쐐기형 슬롯부재와 상기 제2경사가압부재를 상기 나머지 하나를 향해 가압하면서 상기 제2측방돌출부를 상기 나머지 하나를 향해 가압하는 가압보조부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
8. 제1항 또는 제5항에서, 상기 제1단부지지 유닛과 상기 고무탄성체 사이에 상기 제1단부지지 유닛에 의해 가압되어 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 삽입부재가 설치된 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.
9. 제1항 또는 제5항에서, 상기 고무탄성체의 같은 변에 2세트 이상의 상기 제1단부지지 유닛이 설치되고, 2세트 이상의 상기 제1단부지지 유닛과 상기 고무탄성체 사이에 2세트 이상의 상기 제1단부지지 유닛에 의해 가압되어 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 일체로 연결된 삽입부재가 삽입된 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 경사저항 탄성받침.

Images