KR102157577B1 - 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법 - Google Patents

전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법 Download PDF

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희민 박
안창모
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대창이엔지 주식회사
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Abstract

전단앵커소켓과 탄성받침의 하부판 사이에 보강판을 더 형성시키고, 상기 보강판을 관통하도록 형성시킨 전단홀에 전단보강앵커소켓의 전단보강두부가 삽입되도록 한 후, 전단보강두부 상면으로 앵커볼트를 고정 설치할 수 있도록 하여 전단보강앵커소켓에 의한 전단력 추가 확보 및 보강판에 의하여 무수축모르타르가 하부판에 유입되지 않아 사용성이 뛰어난 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법이 개시된다.

Description

전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법{ELASTIC BEARING FOR BRIDGE USING SHEAR-REINFORCING ANCHOR-SOCKET AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 전단앵커소켓과 탄성받침의 하부판 사이에 보강판을 더 형성시키고, 상기 보강판을 관통하도록 형성시킨 전단홀에 전단보강앵커소켓의 전단보강두부가 삽입되도록 한 후, 전단보강두부 상면으로 앵커볼트를 고정 설치할 수 있도록 하여 전단보강앵커소켓에 의한 전단력 추가 확보 및 보강판에 의하여 무수축모르타르가 하부판에 유입되지 않아 사용성이 뛰어난 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 탄성받침의 시공단면도 및 시공사진을 도시한 것이다.
상기 종래 탄성받침은 교각(교량하부구조)과 상부구조물(교량상부구조) 사이에 설치됨으로써 교량상부구조로부터 전달되는 수직 하중을 받아줌과 동시에 이동 및 회전에 의한 수평력을 정적으로 흡수하여 교량의 내진 기능을 원활하게 하고, 계절의 온도변화, 바람, 지진 등의 충격에 따른 신축작용(수축, 팽창)을 원활하게 받아주어 교량의 안전을 도모하는 역할을 수행하게 된다.
이러한 종래 탄성받침은 도 1a와 같이 상부판(10), 하부판(20) 사이에 탄성패드(30)가 위치하고 있으며, 체결구(40)에 의하여 상부판(10), 하부판(20)에 고정 설치되어 있음을 알 수 있다.
이때 상기 체결구(40)는 상부판의 경우에는 상부판(10) 상면에 노출된 체결홈을 통해 탄성패드(30)에 형성시킨 체결바(41)를 이용하고, 하부판의 경우에도 하부판(20) 저면에 노출된 체결홈(21)을 통해 탄성패드(30)에 형성시킨 체결바(41)를 이용하여 고정되어 있음을 알 수 있다.
이에, 도 1b를 참조하면, 앵커소켓(23)을 하부판(20)에 보조체결구(55)를 이용하여 조립한 후, 교각(A, 교량하부구조) 상면에 세팅 시킨 후, 무수축모르타르를 타설하여 완성시키게 된다.
이에 상기 노출된 체결홈(21)에 무수축모르타르가 유입되면서 경화되어 탄성받침을 교체할 경우, 노출된 체결홈(21)에 경화된 무수축모르타르에 의하여 분리가 잘되지 않게 되는 문제점이 있었다.
이때, 작용하는 수평력에 의하여 탄성패드(30)에는 전단력이 발생하여 수평방향으로 변형이 발생하게 되는데 이러한 과정에서 수평력을 흡수하게 된다.
이에 탄성패드(30)가 상부판(10), 하부판(20) 사이에서 이탈되지 않도록 하면서, 변형이 발생하더라도 복원이 가능하도록 다수의 체결구(40)를 사용하게 되며 이러한 체결구(40)는 고정볼트를 사용하게 된다.
이에 상기 체결구(40)의 고정볼트의 설치개수와 각각의 볼트부 직경은 이를 고려하여 다수가 설치되며, 체결바(41)를 별도로 이용하여 체결구(40)의 체결부위를 확보할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 탄성패드(30)의 수평력에 의한 과도한 전단력에 의하여 변형되면서 파손등이 발생하지 않도록 상부판과 하부판과 탄성패드(30)는 보조체결구(50)의 추가적인 체결력을 확보할 수 있도록 하고 있으며, 탄성패드(30)에는 보조체결구(50)의 체결을 위하여 탄성패드의 일부로서 보조연결부(51)를 형성시키고 있음을 알 수 있다.
하지만 보조체결구(50)의 설치는 탄성패드(30) 제작에 방해가 될 수 밖어 없어 이러한 보조체결구(50)는 제작단가의 증가요인이 될 수밖에 없다는 한계가 있게 된다.
또한, 도 1a에 의하면, 앵커소켓(23)은 체결구(25)를 이용하여 하부판(20)가 조립되어 있음을 알 수 있다.
이에 상기 체결구(25)를 분리할 경우 무수축모르타르에 매립된 앵커소켓(23)과 하부판을 분리하는데에는 도움이 되지만 체결구(25)는 작용하는 수평력에 의한 전단력에 대한 저항성능이 크지 않기 때문에 고정볼트 역할을 할 뿐 전단력 저항에는 효과가 거의 없다는 한계가 있음을 알 수 있다.
대한민국 특허 제10-1489897호(발명의 명칭: 전단력이 강화된 교량용 탄성받침, 공개일자: 2015년02월11일) 대한민국 특허 제10-1920698호(발명의 명칭: 유지관리가 용이한 탄성받침, 공개일자: 2018년11월21일)
이에 본 발명은 무수축모르타르층에 설치되는 탄성받침에 있어서, 타설된 무수축모르타르가 하부판 저면에 노출된 하부판관통홀에 유입되지 않도록 하면서, 앵커볼트와 전단보강앵커소켓의 결합에 의하여 전단력에 추가적으로 저항할 수 있도록 할 수 있고, 탄성받침 교체도 용이한 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침은 탄성받침의 하부판과 교량하부구조의 무수축모르타르층 사이에 형성되면 전단홀이 형성된 보강판; 상기 무수축모르타르층에 매립되는 몸통부의 상면에 단차져 형성된 중실단면의 전단보강두부가 보강판에 형성된 전단홀에 전부 수용되도록 삽입된 전단보강앵커소켓; 및 상기 하부판, 보강판을 관통하여 하단이 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부 상면에 형성된 전단볼트홀에 체결되는 앵커볼트;를 포함하여, 상기 전단보강앵커소켓의 전단보강두부가 보강판과 함께 전단력에 저항하도록 하며, 상기 하부판의 저면에는 제1 고정볼트의 볼트부가 삽입될 수 있도록 하부판관통홀을 형성시키고, 상기 하부판에는 머리부가 수용되도록 하되, 볼트부는 하부판을 관통하여 보강판의 내측까지만 연장 형성되는 제2 고정볼트가 삽입될 수 있도록 제2 관통홀을 형성시키고, 상기 하부판는 앵커볼트가 보강판을 관통하여 전단보강앵커소켓의 전단보강두부 상면에 형성된 전단볼트홀에 하단이 삽입되어 체결되도록 제3 관통홀을 형성시키며, 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 주위의 교량하부구조 상면에 유압잭을 포함하는 인상시스템을 이용하여 교량상부구조를 지지할 수 있도록 지지시키고, 상기 보강판은 탄성받침 교체 시, 무수축모르타르층 상면에 위치하도록 하거나, 무수축모르타르층 상면에 형성된 치핑홈에 매입되어 상면이 무수축모르타르층 상면과 일체하도록 형성되도록 하여도, 하부판, 보강판, 전단보강앵커소켓을 구속하는 앵커볼트를 분리함과 더불어 하부판에 고정된 보강판을 고정시키는 제2 고정볼트를 분리하여 보강판은 그대로 잔존시키고, 일체화된 상부판, 탄성패드, 하부판을 수평으로 분리할 수 있도록 하게 된다.
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또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침시공방법은 (a) 탄성받침의 하부판과 교량하부구조의 무수축모르타르층상에 형성되면 전단홀이 형성된 보강판; 상기 무수축모르타르층에 매립되는 몸통부의 상면에 단차져 형성된 중실단면의 전단보강두부가 보강판에 형성된 전단홀에 전부 수용되도록 삽입된 전단보강앵커소켓; 및 상기 하부판, 보강판을 관통하여 하단이 전단보강앵커소켓의 전단보강두부 상면에 형성된 전단볼트홀에 체결되는 앵커볼트;를 포함하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침을 구비하는 단계; 및 (b) 교량하부구조의 무수축모르타르층에 상기 전단보강앵커소켓이 매립되도록 설치하여 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침을 교량하부구조에 설치하는 단계;를 포함하되, 상기 하부판은, 저면에 노출된 하부판관통홀에 수용되어 탄성패드에 상단이 체결되는 제1 고정볼트를 설치하여도, 상기 하부판관통홀은 보강판에 의하여 폐색된 상태가 되어, 무수축모르타르층 시공 시, 무수축모르타르가 하부판관통홀에 유입되지 않도록 하며, 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 주위의 교량하부구조 상면에 유압잭을 포함하는 인상시스템을 이용하여 교량상부구조를 지지할 수 있도록 지지시키고, 상기 하부판의 저면에는 제1 고정볼트의 볼트부가 삽입될 수 있도록 하부판관통홀을 형성시키고, 상기 하부판에는 머리부가 수용되도록 하되, 볼트부는 하부판을 관통하여 보강판의 내측까지만 연장 형성되는 제2 고정볼트가 삽입될 수 있도록 제2 관통홀을 형성시키고, 상기 하부판는 앵커볼트가 보강판을 관통하여 전단보강앵커소켓의 전단보강두부 상면에 형성된 전단볼트홀에 하단이 삽입되어 체결되도록 제3 관통홀을 형성시키며, 상기 보강판은 탄성받침 교체 시, 무수축모르타르층 상면에 위치하도록 하거나, 무수축모르타르층 상면에 형성된 치핑홈에 매입되어 상면이 무수축모르타르층 상면과 일체하도록 형성되도록 하여도, 하부판, 보강판, 전단보강앵커소켓을 구속하는 앵커볼트를 분리함과 더불어 하부판에 고정된 보강판을 고정시키는 제2 고정볼트를 분리하여 보강판은 그대로 잔존시키고, 일체화된 상부판, 탄성패드, 하부판을 수평으로 분리할 수 있도록 하게 된다.
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본 발명에 의하면, 전단보강앵커소켓 두부에 형성시킨 전단보강두부가 보강판의 전단홀에 수용되도록 하고, 앵커볼트가 하부판, 보강판의 전단홀, 전단보강두부의 상면에 체결되도록 함으로서 전단보강앵커소켓의 전단보강두부와 보강판에 의한 추가 전단력 저항 성능을 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 하부판은 보강판 상면에 위치하여 무수축모르타르가 하부판에 형성된 하부판관통홀과 직접 접하지 않기 때문에 탄성받침 교체 시 무수축모르타르 경화에 의한 방해요인이 사라지기 때문에 탄성받침 교체가 보다 용이해지기 된다.
또한 본 발명에 의하면, 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침의 하부판 하부에 보강판이 형성되어 있고, 상기 보강판과 하부판을 관통하는 제2 고정볼트에 의하여 탄성받침이 무수축모르타르층 상에 전단보강앵커소켓과 앵커볼트에 의하여 고정 설치되기 때문에, 앵커볼트와 제2 고정볼트를 분리하되 보강판을 잔류시킨 상태에서, 일체화된 상부판, 탄성패드, 하부판을 수평 분리함으로서 교량상부구조의 최소한의 인상작업으로도 탄성받침 교환이 가능하기 때문에 탄성받침 교체 작업성을 크게 증진될 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 탄성받침의 시공단면도를 도시한 것이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침의 구성사시도, 조립사시도, 시공사시도들,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침의 시공방법 순서도를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)]
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)의 구성사시도, 조립사시도, 시공사시도들을 도시한 것이다.
상기 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)은 도 2c 및 도 2d와 같이, 교량받침(탄성받침)의 하나로서 교량하부구조(200)와 교량상부구조(300) 사이에 무수축모르타르층(210)에 의하여 교량하부구조(200) 상면에 설치되며, 기본적으로 탄성패드(130)의 복원력에 의하여 작용하는 수평력에 저항하도록 하는 역할을 하게 된다.
즉, 상기 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 탄성패드(130)가 제1 고정볼트(140)에 의하여 일체화되어 있으며, 상기 하부판(120)의 하부에 위치한 보강판(150)이 제2 고정볼트(160)에 의하여 하부판(120)과 일체화되어 있음을 알 수 있다.
이때 상도 2a 및 도 2b와 같이, 상기 제2 고정볼트(160)는 하부판(120)은 관통하도록 하되, 보강판(150)은 관통하지 않도록 체결시키게 된다.
또한 상기 하부판(120)은 보강판(150)을 매개로 하여 무수축모르타르층(210)에 앵커볼트(170)에 의하여 고정설치 되도록 하게 된다.
또한, 상기 보강판(150)은 도 2a 및 도 2b와 같이, 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)를 수용하는 전단홀(151)이 형성되어 있어, 앵커볼트(170)를 하부판(120), 보강판(150)의 전단홀(151)에 수용된 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181) 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 체결되도록 함으로서, 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)와 보강판(150)이 함께 체결된 앵커볼트(170)가 전단력을 부담할 수 있도록 하게 된다.
또한, 도 2a 및 도 2b와 같이, 제1 고정볼트(140)를 체결하기 위한 하부판(120)의 저면에 노출된 하부판관통홀(121)은 보강판(150)에 의하여 폐색된 상태가 되기 때문에 무수축모르타르층(210) 시공 시, 무수축모르타르가 하부판관통홀(121)에 유입되지 않게 되어 탄성받침 교체시 유입된 무수축모르타르가 경화됨에 따른 방해가 되지 않도록 하게 된다.
또한, 도 2a 및 도 2b와 같이, 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)의 외주면에는 나사부가 형성되어 있어 보강판(150)의 전단홀(151) 내측면에 형성된 나사부에 체결되도록 함으로서, 앵커볼트(170)의 인발저항에 기여하게 된다.
이에 상기 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)은 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 상부판(110), 하부판(120), 탄성패드(130), 제1 고정볼트(140), 보강판(150), 제2 고정볼트(160), 앵커볼트(170), 전단보강앵커소켓(180)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 상부판(110)은 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 도 2c를 참조하면 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)을 구성하는 탄성패드(130)의 상면에 형성되어 교량상부구조(300)의 저면에 베이스플레이트(310)와 앵커볼트를 이용하여 탈착이 가능하도록 하게 된다. 이러한 상부판(110)은 통상 일정한 두께를 가진 수평강판으로 형성시키게 되며 통상 사각형태의 수평강판으로 형성된다.
이에 상기 탄성패드(130)의 상면에는 도 2c를 참조하면, 상부연결판(131)이 형성되어 있어, 제1 고정볼트(140)가 상부판(110) 상면에 형성된 상부판관통홀(111)에 삽입되어 하단이 탄성패드(130)의 상부연결판(131)에 체결되도록 함으로서, 탄성패드(130)와 상부판(110)은 서로 일체화된다.
이에 도 2a와 같이, 상부판(110)의 상면에는 제1 고정볼트(140)의 볼트부가 삽입될 수 있도록 상부판관통홀(111)을 형성시켜 제1 고정볼트(140)가 상부판(110) 상면으로 노출되지 않도록 하게 되며, 제1 고정볼트(140)를 분리하여 상부판(110)을 탄성패드(130)로부터 분리시킬 수 있도록 하게 되며, 상부판관통홀(111)이 형성개수는 조정이 가능하다.
이때 상부판(110)의 제1 고정볼트(140)는 상부판(110)의 상방으로부터 하방으로 향하도록 상판부(110)을 관통하여 탄성패드(130)의 상부연결판(131)에 체결되도록 하게 됨을 알 수 있다.
다음으로 상기 하부판(120)은 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)을 구성하는 탄성패드(130)의 저면에 형성되어 제1 고정볼트(140)에 의하여 탄성패드(130)에 일체화시키게 된다. 역시 이러한 하부판(120)은 상부판과 같이 일정한 두께를 가진 수평강판으로 형성시키게 되며 통상 사각형태의 수평강판으로 형성시키게 된다.
이에 상기 탄성패드(130)의 저면에는 도 2a를 참조하면, 하부연결판(132)이 형성되어 있어, 제1 고정볼트(140)가 하부판(120) 저면에 형성된 하부판관통홀(121)에 삽입되어 하단이 탄성패드(130)의 하부연결판(132)에 체결되도록 함으로서, 탄성패드(130)와 하부판(120)은 서로 일체화된다.
이에 역시 하부판(120)의 저면에는 제1 고정볼트(140)의 볼트부가 삽입될 수 있도록 하부판관통홀(121)을 형성시켜 제1 고정볼트(140)가 하부판(120) 저면으로 노출되지 않도록 하게 되며, 제1 고정볼트(140)를 분리하여 하부판(120)을 탄성패드(130)로부터 분리시킬 수도 있도록 하게 된다.
역시 하부판관통홀(121)이 형성개수는 조정이 가능함은 상부판(110)과 동일하다.
이때 하부판(120)의 제1 고정볼트(140)는 하부판(120)의 하방으로부터 상방으로 향하도록 하부판(120)에 형성된 하부판관통홀(121)을 관통하여 탄성패드(130)의 하부연결판(132)에 상단이 체결되도록 하게 됨을 알 수 있다.
또한, 도 2a와 같이, 하부판(120)에는 도 2a 및 도 2c를 참조하면 제2 관통홀(122)이 형성되어 제2 고정볼트(160)가 체결되도록 하게 되며 제2 고정볼트(160)의 머리부가 수용되도록 하되, 볼트부는 하부판(120)을 관통하여 보강판(150)의 내측까지만 연장 형성시키게 된다.
나아가 하부판(120)은 도 2a 및 도 2c를 참조하면, 후술되는 전단보강앵커소켓(180)과의 일체화를 위하여 앵커볼트(170)를 더 체결시키게 되는데 하부판(120)에는 이러한 앵커볼트(170)가 보강판(150)을 관통하여 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181) 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 하단이 삽입되어 체결되도록 제3 관통홀(123)을 더 형성시키게 된다.
이로서 상기 제2 관통홀(122)은 제2 고정볼트(160)의 설치개수에 대응하여 형성시키면 되고, 상기 제3 관통홀(123)은 전단보강앵커소켓(180)의 설치개수에 대응하여 형성시키면 된다.
상기 탄성패드(130)는 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 위치하여 제1 고정볼트(140)에 의하여 일체화시킨 것으로서, 제1 고정볼트(140)의 하단과 상단 연결을 위하여 상부 및 하부연결판(131,132)이 상면과 저면에 노출되도록 형성시킨 것을 이용하게 된다.
또한, 도 2a를 참조하면, 상부 및 하부연결판(131,132) 사이의 내부에는 다수의 적층된 패드(133)가 일체로 형성되어 있음을 알 수 있으며 몸통부는 탄성재질로 형성되어 있어 전달되는 수평력에 대하여 탄성패드(130)가 수평으로 변형하면서 수평력에 의하여 발생하는 전단력에 대하여 저항하게 된다.
이에 상기 전단력에 대한 저항성능을 확보하기 위하여 상부판(110)은 교량상부구조(300)의 저면에 일체로 형성된 베이스플레이트(310)에 앵커볼트에 의하여 고정시키고, 하부판(120)은 후술되는 보강판(150)과 전단보강앵커소켓(180)에 제2 고정볼트(160)와 앵커볼트(170)를 이용하여 고정시켜 전단력을 확보할 수 있도록 하게 된다.
다음으로 상기 제1 고정볼트(140)는 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 상부판(110), 하부판(120), 탄성패드(130)를 서로 일체화시켜 주기 위한 고정볼트로서 머리부와 볼트부가 형성된 것을 이용하게 된다.
즉, 도 2a를 참조하면, 상부판(110)에 형성되는 제1 고정볼트(140)의 머리부는 상부판(110)의 상부판관통홀(111)에 수용되어 노출되지 않도록 하면셔, 볼트부의 하단은 상부판(110)을 관통하여 탄성패드(130)의 상부연결판(131) 내부에 체결되도록 하게 된다.
다음으로, 하부판(120)에 형성되는 제1 고정볼트(140)의 머리부는 역시 하부판(120)의 하부판관통홀(121)에 수용되어 노출되지 않도록 하면셔, 볼트부의 상단은 하부판(120)을 관통하여 탄성패드(130)의 하부연결판(132) 내부에 체결되도록 하게 된다.
종래에서는 상기 하부판(120)의 저면에 하부판관통홀(121)이 그대로 노출된 상태에서 제1 고정볼트(140)의 머리부가 수용되어 무수축모르타르층(210) 시공 시, 무수축모르타르가 하부판관통홀(121)에 유입되어 탄성받침 교체시 유입된 무수축모르타르가 경화됨에 따른 방해가 되었는데,
본 발명은 상기 하부판관통홀(121)이 보강판(150)에 의하여 폐색되기 때문에 무수축모르타르가 직접 접할 수 없는 구조로서 달리 탄성받침 교체시 유입된 무수축모르타르가 경화에 따른 방해요인이 사라지게 된다.
다음으로 상기 보강판(150)은 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 도 2c를 참조하면 하부판(120)과 무수축모르타르층(210) 사이에 위치시킨 수평강판을 이용하여 하부판(120)의 저면에 형성된 하부판관통홀(121)에 무수축모르타르층(210) 시공 시, 무수축모르타르가 유입되지 않도록 폐색시키는 역할과,
도 2a를 참조하면, 후술되는 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)를 수용하는 전단홀(151)이 형성되어 있어, 앵커볼트(170)를 하부판(120), 보강판(150)의 전단홀(151)에 수용된 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)의 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 체결되도록 함으로서, 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)와 보강판(150)이 함께 체결된 앵커볼트(170)가 전단력을 함께 부담할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.
이에 하부판(120)과 동일한 크기와 형태로 형성시킨 것을 이용하게 된다.
이러한 보강판(150)은 제2 고정볼트(160)에 의하여 하부판(120)과 일체화되도록 하게 되며, 보강판(150)에는 제2 고정볼트(160)가 하부판(120)의 상방으로부터 하방으로 향하도록 하부판(120)을 관통하여 보강판(150)의 내부에 하단이 체결되도록 고정볼트홀(152)을 하부판(120)의 제2 관통홀(122)에 대응하도록 다수를 형성시키게 된다.
또한, 상기 보강판(150)에는 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)에 수용될 수 있도록 상기 전단보강두부(181)가 삽입되는 전단홀(151)이 관통하도록 형성되며, 상기 전단홀(151)은 하부판(120)의 제3 관통홀(123)과 연통시켜 형성되도록 하게 된다.
이때, 상기 전단홀(151) 내측면에는 나사부가 형성되어 있어, 전단보강두부(181)의 외주면에 형성된 나사부와 체결되어 전단보강두부(181)에 체결된 앵커볼트(170)의 인발에 저항할 수 있도록 하면서 안정적인 고정 세팅이 가능하도록 하게 된다.
이러한 보강판(150)은 도 3b를 참조하면, 탄성받침 교체 시, 무수축모르타르층(210)에 잔존하게 되어 새로운 탄성받침 교체 시, 일체화된 상부판(110), 탄성패드(130), 하부판(120)을 상면에 간단하게 얹어 설치할 수 있으므로 작업성이 증진된다.
특히 도 2c에 의하면, 상기 보강판(150)은 무수축모르타르층(210) 상면에 위치할 수도 있지만,
도 2d에 의하면 보강판(150)은 무수축모르타르층(210) 상면에 형성된 치핑홈에 매입되어 상면이 무수축모르타르층(210) 상면과 일체하도록 형성시킬 수도 있으며, 이경우에는 보강판(150)에 에어홀(153)을 더 형성시켜, 무수축모르타르층(210)의 밀실한 타설이 가능하도록 하게 된다.
다음으로 상기 제2 고정볼트(160)는 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 보강판(150)을 하부판(120)과 일체화시키기 위한 것으로서, 하부판(120)에 형성시킨 제2 관통홀(122)에 머리부가 수용되고, 볼트부 하단은 보강판(150)에 형성시킨 고정볼트홀(152)에 체결된다.
상기 앵커볼트(170)는 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 하부판(120), 보강판(150)을 관통하여, 보강판(150)의 전단홀(151)에 수용된 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)의 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 하단이 체결되어 전단보강앵커소켓(180)도 실질적으로 전단력에 저항할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.
즉, 제1 고정볼트(140), 제2 고정볼트(160), 앵커볼트(170)와 더불어 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)와 함께 수평력으로 작용하는 전단력에 저항할 수 있도록 하게 된다.
이에 앵커볼트(170)는 하부판(120), 보강판(150)을 전단보강앵커소켓(180)에 고정시키는 역할을 하면서, 분리되어 보강판(150)을 분리함으로서 일체화된 상부판(110), 탄성패드(130)와 하부판(120)을 수평으로 분리시켜 교체가 가능하게 되며 이때 보강판(150)은 잔류시키게 된다.
또한 앵커볼트(170)는 전단보강앵커소켓(180)가 위치하는 곳에 대응하는 개수로 형성시키면 되고, 머리부는 하부판(120) 상면에 노출되고, 볼트부는 하부판(120), 보강판(150)을 관통하여 하단이 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)의 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 체결된다.
상기 전단보강앵커소켓(180)은 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d와 같이, 보강판(150) 저면에 위치하여 무수축모르타르층(210) 시공을 위한 모르타르 터파기홈(220) 보강판(150), 하부판(120), 탄성패드(130), 상부판(110)을 하부에서 지지하기 위한 수직봉부재로 형성된다.
종래에는 전단보강앵커소켓(180)에 대비되는 앵커소켓이 하부판(120) 저면에 접하도록 세팅시켰는데 본 발명은 보강판(150)에 형성시킨 전단홀(151)에 전단보강두부(181)가 수용후 체결되어 전단보강두부(181) 하부의 몸통부(182)만 보강판(150) 저면에 접하도록 형성시키게 된다.
이에 전단보강앵커소켓(180)은 도 2c를 참조하면 몸통부(182)가 모르타르 터파기홈(220)에 세팅되고 몸통부(182) 상면에 몸통부(182) 보다 직경이 작게 형성되어 단차지도록 하여, 보강판(150)에 형성시킨 전단홀(151)에 전체가 수용되는 전단보강두부(181)로 형성된 것을 이용하게 된다.
이에 전단보강앵커소켓(180)의 상단이 보강판(150)에 삽입되므로 초기 세팅도 쉽게 되고, 앵커볼트(170)에 의하여 하부판(120), 보강판(150)과 일체화된다.
이로서 상기 전단보강두부(181)는 전단홀(151)에 삽입되어 있기 때문에 앵커소켓이 수평력인 전단력에 함께 저항할 수 있게 되며, 이에 상기 전단보강두부(181)는 중실단면으로 몸통부(182) 중앙 상면에 일체로 상방으로 돌출 형성되어 전단보강두부(181)는 몸통부(182) 상면에 단차져 형성된다.
또한, 상기 전단보강두부(181)의 외주면에는 나사부가 형성되어 있어 보강판(150)에 형성된 전단홀(151) 내측면에는 나사부와 체결되어 전단보강두부(181)에 체결된 앵커볼트(170)의 인발에 저항할 수 있도록 하면서 안정적인 고정 세팅이 가능하도록 함은 살펴본 바와 같다.
특히 도 2d에 의하면, 교량하부구조(200)에 슬리브를 설치한 후, 슬리브 상부로 치핑홈을 형성시키고, 전단보강앵커소켓(180)을 슬리브에 삽입시키면서, 보강판(150)이 무수축모르타르층(210)에 매입되도록 세팅한 후, 하부판, 탄성패드, 상부판이 일체로 보강판(150)에 설치되도록 할 수 있음을 알 수 있다.
다음으로 교량하부구조(200)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 교량의 교대, 교각을 의미하는 것으로서 교량받침이 설치되는 부위이다. 이에 모르타르 터파기홈(220)을 치핑등에 의하여 형성시키고, 상기 모르타르 터파기홈(220)에 앞서 살펴본 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)이 전단보강앵커소켓(180)에 의하여 지지되도록 한 후, 상기 모르타르 터파기홈(220)에 무수축모르타르를 타설하여 무수축모르타르층(210)을 형성시키게 된다.
이러한 무수축모르타르층(210)은 모르타르 터파기홈(220)에 세팅된 전단보강앵커소켓(180)이 매립되도록 형성됨으로서 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)이 교량하부구조(200)에 고정 설치되도록 하는 역할을 하게 된다.
다음으로 교량상부구조(300)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이,, 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)을 구성하는 상부판(110)이 교량상부구조(300) 저면에 일체화된 베이스플레이트(310)에 앵커볼트에 의하여 고정되도록 하는 것으로서 교량의 거더, 슬래브가 해당된다.
이에 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100)은 교량상부구조(300)와 교량하부구조(200) 사이에 설치되어 교량상부구조(300)의 온도에 따른 신축에 의하여 발생하는 수평력이 작용하게 되면 이를 그대로 교량하부구조(200)에 전달하지 않고 일부 흡수하는 역할을 하게 된다.
[ 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)의 시공방법]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)의 시공방법 순서도를 도시한 것이다.
상기 본 발명의 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)의 시공방법은 교량상부구조(300)의 베이스플레이트(310)로부터 앵커볼트를 분리함과 더불어,
전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)이 설치된 상태에서 앵커보트(170)와 제1,2 고정볼트(160)을 분리시키되, 보강판(150)은 그대로 잔류시킨 상태에서, 교량상부구조(300)로부터 수평으로 분리하는 방법이라 할 수 있다.
이에, 도 3a에 의하면 앞서 살펴본, 상부판(110)을 앵커볼트와 베이스플레이트(310)를 이용하여 교량상부구조(300)에 고정 설치하고, 앵커볼트(170)를 이용하여 하부판(120), 보강판(150)을 관통하여 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)에 고정 설치되는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)이 무수축모르타르층(210)에 의하여 교량하부구조(200)에 세팅되어 있음을 알 수 있다.
이때 상기 탄성패드(130)는 제1 고정볼트(140)에 의하여 상부판(110)과 하부판(120)에 일체화되어 있고, 하부판(120)과 보강판(150)은 제2 고정볼트(160)에 의하여 일체화된 상태이며, 하부판(120)의 하부판관통홀(121)은 보강판(150)에 의하여 무수축모르타르 타설 시, 하부판관통홀(121)으로 무수축모르타르가 유입되지 않도록 하고 있음을 알 수 있다.
이에 도 3b에서는 상기 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)의 탄성패드(130) 교체가 필요하게 될 때의 방법을 개시하고 있다.
즉, 전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100) 주위의 교량하부구조(200) 상면에 미도시한 유압잭을 포함하는 인상시스템을 이용하여 일체화된 상부판, 탄성패드을 분리하여도 교량상부구조(300)를 지지할 수 있도록 인상 후 지지시키게 된다.
또한 상부판(110)은 베이스플레이트(310)로부터 앵커볼트 분리에 의하여 서로 분리가 가능한 상태를 만들게 된다.
다음으로는 하부판(120)에 고정된 보강판(150)을 고정시키는 제2 고정볼트(160)와 하부판(120), 보강판(150), 전단보강앵커소켓(180)을 구속하는 앵커볼트(170)를 분리함으로서, 보강판(150)은 그대로 잔존시키고, 일체화된 상부판(110), 탄성패드(130), 하부판(120)을 수평으로 분리시키게 된다.
이때, 보강판(150)은 무수축모르타르층(210)에 직접 접하도록 시공된 상태이므로 분리가 어렵게 되므로 제2 고정볼트(160)를 분리시켜 일체화된 상부판(110), 탄성패드(130), 하부판(120)을 수평으로 분리한 상태에서도 그대로 잔존시키게 되며 이에 달리 무수축모르타르층(210)에 손상이 발생하지 않음을 알 수 있다.
또한 역순으로, 보강판(150)에 새로운 탄성패드(130), 상부판(110), 하부판(120)을 제2 고정볼트(160)와 앵커볼트(170)를 이용하여 고정시키고, 상부판(110)을 교량상부구조(300)의 베이스플레이트(310)에 앵커볼트를 이용하여 고정시키게 되면 최종 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)의 교체가 완성될 수 있게 된다.
특히 도 3b의 경우에는 보강판(150)이 무수축모르타르층(210) 상면에 노출되도록 잔존되나, 도 2d의 경우에는 보강판(150)이 무수축모르타르층(210) 상면에 매입되도록 잔존시키게 됨을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침
110: 상부판 111: 상부판관통홀
120: 하부판 121: 하부판관통홀
122: 제2 관통홀 123: 제3 관통홀
130: 탄성패드 131: 상부연결판
132: 하부연결판 133: 패드
140: 제1 고정볼트 150: 보강판
151: 전단홀 152: 고정볼트홀
153: 에어홀
160: 제2 고정볼트 170: 앵커볼트
180: 전단보강앵커소켓 181: 전단보강두부
182: 몸통부 183: 전단볼트홀
200: 교량하부구조 210: 무수축모르타르층
220: 모르타르 터파기홈
300: 교량상부구조 310: 베이스플레이트

Claims (10)

  1. 탄성받침의 하부판(120)과 교량하부구조의 무수축모르타르층(210) 사이에 형성되면 전단홀(151)이 형성된 보강판(150);
    상기 무수축모르타르층(210)에 매립되는 몸통부(182)의 상면에 단차져 형성된 중실단면의 전단보강두부(181)가 보강판(150)에 형성된 전단홀(151)에 전부 수용되도록 삽입된 전단보강앵커소켓(180); 및
    상기 하부판(120), 보강판(150)을 관통하여 하단이 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181) 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 체결되는 앵커볼트(170);를 포함하여,
    상기 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)가 보강판(150)과 함께 전단력에 저항하도록 하며,
    상기 하부판(120)의 저면에는 제1 고정볼트(140)의 볼트부가 삽입될 수 있도록 하부판관통홀(121)을 형성시키고, 상기 하부판(120)에는 머리부가 수용되도록 하되, 볼트부는 하부판(120)을 관통하여 보강판(150)의 내측까지만 연장 형성되는 제2 고정볼트(160)가 삽입될 수 있도록 제2 관통홀(122)을 형성시키고, 상기 하부판(120)는 앵커볼트(170)가 보강판(150)을 관통하여 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181) 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 하단이 삽입되어 체결되도록 제3 관통홀(123)을 형성시키며,
    전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100) 주위의 교량하부구조(200) 상면에 유압잭을 포함하는 인상시스템을 이용하여 교량상부구조(300)를 지지할 수 있도록 지지시키고, 상기 보강판(150)은 탄성받침 교체 시, 무수축모르타르층(210) 상면에 위치하도록 하거나, 무수축모르타르층(210) 상면에 형성된 치핑홈에 매입되어 상면이 무수축모르타르층(210) 상면과 일체하도록 형성되도록 하여도, 하부판(120), 보강판(150), 전단보강앵커소켓(180)을 구속하는 앵커볼트(170)를 분리함과 더불어 하부판(120)에 고정된 보강판(150)을 고정시키는 제2 고정볼트(160)를 분리하여 보강판(150)은 그대로 잔존시키고, 일체화된 상부판(110), 탄성패드(130), 하부판(120)을 수평으로 분리할 수 있도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부판(120)은,
    저면에 노출된 하부판관통홀(121)에 수용되어 탄성패드(130)에 상단이 체결되는 제1 고정볼트(140)를 설치하여도, 상기 하부판관통홀(121)은 보강판(150)에 의하여 폐색된 상태가 되어, 무수축모르타르층(210) 시공 시, 무수축모르타르가 하부판관통홀(121)에 유입되지 않도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보강판(150)은,
    하부판(120)과 일체화되도록 제2 고정볼트(160)가 하부판(120)의 상방으로부터 하방으로 향하도록 하부판(120)을 관통하여 보강판(150)의 내부에 하단이 체결되도록 고정볼트홀(152)을 하부판(120)의 제2 관통홀(122)에 대응하도록 형성시키고,
    전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)에 수용될 수 있도록 상기 전단보강두부(181)가 삽입되는 전단홀(151)이 관통하도록 형성되며, 상기 전단홀(151)은 하부판(120)의 제3 관통홀(123)과 연통시켜 형성되도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 앵커볼트(170)는,
    하부판(120), 보강판(150)을 관통하여, 보강판(150)의 전단홀(151)에 수용된 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)의 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 하단이 체결되어 전단보강앵커소켓(180)이 전단력에 저항할 수 있도록 하는 역할을 하여, 제1 고정볼트(140), 제2 고정볼트(160), 앵커볼트(170)와 더불어 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181)는 함께 수평력으로 작용하는 전단력에 저항할 수 있도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전단보강앵커소켓(180)은
    보강판(150) 저면에 위치하여 무수축모르타르층(210) 시공을 위한 모르타르 터파기홈(220) 보강판(150), 하부판(120), 탄성패드(130), 상부판(110)을 하부에서 지지하기 위한 수직봉부재로 형성된 것으로서,
    보강판(150)에 형성시킨 전단홀(151)에 전단보강두부(181)가 수용되어 전단보강두부(181) 하부의 몸통부(182)만 보강판(150) 저면에 접하도록 형성되도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전단홀(151)과 수용된 전단보강두부(181)은 서로 나사부에 의하여 체결되도록 함으로서 앵커볼트(170)의 인발 방지가 가능하도록 하며,
    상기 보강판(150)은 에어홀(153)이 형성되어, 교량하부구조(200)에 슬리브를 설치한 후, 슬리브 상부로 치핑홈을 형성시키고, 전단보강앵커소켓(180)을 슬리브에 삽입시키면서, 보강판(150)이 무수축모르타르층(210)에 매입되도록 세팅한 후, 하부판, 탄성패드, 상부판이 일체로 보강판(150)에 설치되도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침.
  8. (a) 탄성받침의 하부판(120)과 교량하부구조의 무수축모르타르층(210)상에 형성되면 전단홀(151)이 형성된 보강판(150); 상기 무수축모르타르층(210)에 매립되는 몸통부(182)의 상면에 단차져 형성된 중실단면의 전단보강두부(181)가 보강판(150)에 형성된 전단홀(151)에 전부 수용되도록 삽입된 전단보강앵커소켓(180); 및 상기 하부판(120), 보강판(150)을 관통하여 하단이 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181) 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 체결되는 앵커볼트(170);를 포함하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)을 구비하는 단계; 및
    (b) 교량하부구조(200)의 무수축모르타르층(210)에 상기 전단보강앵커소켓(180)이 매립되도록 설치하여 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침(100)을 교량하부구조(200)에 설치하는 단계;를 포함하되,
    상기 하부판(120)은, 저면에 노출된 하부판관통홀(121)에 수용되어 탄성패드(130)에 상단이 체결되는 제1 고정볼트(140)를 설치하여도, 상기 하부판관통홀(121)은 보강판(150)에 의하여 폐색된 상태가 되어, 무수축모르타르층(210) 시공 시, 무수축모르타르가 하부판관통홀(121)에 유입되지 않도록 하며,
    전단보강앵커소켓(180)을 이용한 탄성받침(100) 주위의 교량하부구조(200) 상면에 유압잭을 포함하는 인상시스템을 이용하여 교량상부구조(300)를 지지할 수 있도록 지지시키고, 상기 하부판(120)의 저면에는 제1 고정볼트(140)의 볼트부가 삽입될 수 있도록 하부판관통홀(121)을 형성시키고, 상기 하부판(120)에는 머리부가 수용되도록 하되, 볼트부는 하부판(120)을 관통하여 보강판(150)의 내측까지만 연장 형성되는 제2 고정볼트(160)가 삽입될 수 있도록 제2 관통홀(122)을 형성시키고, 상기 하부판(120)는 앵커볼트(170)가 보강판(150)을 관통하여 전단보강앵커소켓(180)의 전단보강두부(181) 상면에 형성된 전단볼트홀(183)에 하단이 삽입되어 체결되도록 제3 관통홀(123)을 형성시키며, 상기 보강판(150)은 탄성받침 교체 시, 무수축모르타르층(210) 상면에 위치하도록 하거나, 무수축모르타르층(210) 상면에 형성된 치핑홈에 매입되어 상면이 무수축모르타르층(210) 상면과 일체하도록 형성되도록 하여도, 하부판(120), 보강판(150), 전단보강앵커소켓(180)을 구속하는 앵커볼트(170)를 분리함과 더불어 하부판(120)에 고정된 보강판(150)을 고정시키는 제2 고정볼트(160)를 분리하여 보강판(150)은 그대로 잔존시키고, 일체화된 상부판(110), 탄성패드(130), 하부판(120)을 수평으로 분리할 수 있도록 하는 전단보강앵커소켓을 이용한 탄성받침 시공방법.
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