KR102214819B1 - Anisotropic pendulum type isolator - Google Patents

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KR102214819B1
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조영철
방인석
박태현
최대성
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주식회사 에스코알티에스
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    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04—Bearings; Hinges
    • E01D19/042—Mechanical bearings
    • E01D19/046—Spherical bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/021—Decoupling of vibrations by means of point-of-contact supports, e.g. ball bearings

Abstract

The present invention relates to an anisotropic pendulum-type seismic isolation device, which has a reduced size as compared to that of the conventional invention, is advantageous in securing an edge distance of a bridge pier, allows an anti-slip material to be easily attached thereto, and has less risk of attachment failure. The anisotropic pendulum-type seismic isolation device comprises: a first concave cylindrical surface member formed with a first concave cylindrical surface groove having a first concave cylindrical surface curved at a first curvature radius in a direction perpendicular to a bridge shaft; a second concave cylindrical surface member bent at a second curvature radius greater than the first curvature radius in a bridge shaft direction, and formed with a second concave cylindrical surface facing the first concave cylindrical surface; and a slide mechanism having a first convex part having a first convex cylindrical surface having the same curvature radius as that of the first concave cylindrical surface on one surface thereof, and a second convex part having a second convex cylindrical surface having the same curvature radius as that of the second concave cylindrical surface on the opposite surface of the first convex part.

Description

이방성 진자형 면진장치{Anisotropic pendulum type isolator}Anisotropic pendulum type isolator

본 발명은 면진장치의 개선에 대한 것으로, 특히 진자형 면진장치의 개선에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of a seismic isolator, and more particularly, to an improvement of a pendulum type seismic isolator.

일반적으로, 진자형 면진장치는 상부부재와 하부부재에 오목구면을 각각 형성하고 상부부재와 하부부재 사이에 상면과 하면에 볼록구면을 가지는 슬라이딩 블록을 설치하여 지진, 풍하중, 차량의 시동하중 또는 제동하중, 온도변화, 크리프, 건조수축 등에 의한 상부구조물의 신축에 의해 수평하중이 작용할 때 슬라이딩 블록과 상부구조물이 진자운동을 할 수 있도록 하고, 진자운동 시 슬라이딩 블록과 상부부재 및/또는 하부부재 간의 오목구면 및 볼록구면의 마찰을 통해 지진력을 감소함과 아울러 구면에 작용하는 중력을 통한 복원력을 제공할 수 있도록 한 교량받침이다. 이러한 진자형 면진장치는 마찰 진자형 면진장치, 마찰 진자형 지진격리받침 등으로도 불린다.In general, a pendulum-type seismic isolator has a concave spherical surface on the upper and lower members, and a sliding block having a convex spherical surface on the upper and lower surfaces is installed between the upper and lower members to prevent earthquakes, wind loads, vehicle starting loads or braking. When a horizontal load is applied by the expansion and contraction of the upper structure due to load, temperature change, creep, drying contraction, etc., the sliding block and the upper structure can perform pendulum motion, and the sliding block and the upper member and/or the lower member during the pendulum motion. It is a bridge support that reduces seismic force through friction between concave and convex spherical surfaces and provides restoring force through gravity acting on the spherical surface. Such a pendulum type seismic isolator is also called a friction pendulum type seismic isolator, a friction pendulum type seismic isolator, and the like.

이러한 진자형 면진장치의 일례로는 공개번호 20-2019-0002725호(고안의 명칭: 건축구조물용 펜듈럼 면진장치, 고안자: 박재원)의 공개실용신안공보에 개시된 것이 있다.An example of such a pendulum-type seismic isolator is disclosed in Public Utility Model Publication No. 20-2019-0002725 (name of the design: pendulum seismic isolator for building structures, designer: Jaewon Park).

위와 같은 종래의 진자형 면진장치가 설치된 교량에서 상부구조물에 교축방향의 변위가 발생하면 면진장치의 진자운동으로 인해 이웃하는 상부구조물과의 사이에 단차가 발생하게 된다. 이러한 단차의 크기를 가능한 한 줄이기 위해 오목구면의 곡률반경을 예를 들면, 4m 등과 같이 매우 크게 해야 한다. 특히, 장대교량의 경우 교량상판 등의 상부구조물의 길이가 매우 길어서 오목곡면이 설치되는 상부부재와 하부부재 중 하나는 매우 큰 크기로 만들어야 한다.In a bridge equipped with the conventional pendulum-type seismic isolator as described above, when a displacement in the direction of the axle occurs in the upper structure, a step between the adjacent upper structure occurs due to the pendulum motion of the seismic isolator. In order to reduce the size of this step as much as possible, the radius of curvature of the concave spherical surface should be very large, such as 4m. In particular, in the case of a long bridge, the length of the upper structure such as the bridge top plate is very long, so one of the upper member and the lower member on which the concave curved surface is installed must be made of a very large size.

종래의 진자형 면진장치는 상부부재와 하부부재의 넓은 면적에 걸쳐서 오목구면을 각각 형성해야 하므로 정밀하게 제작하기가 매우 어렵고, 슬라이딩블록의 상하 양면에도 볼록구면을 각각 형성해야 해서 제작하기가 어렵고, 교축직각방향의 진자운동 특성과 교축방향의 진자운동 특성이 같다. The conventional pendulum-type seismic isolator is very difficult to precisely manufacture because it must form a concave spherical surface over a large area of the upper member and the lower member, and it is difficult to manufacture it because the convex spherical surface must be formed on both upper and lower sides of the sliding block. The characteristics of the pendulum movement in the perpendicular direction of the bridge axis and the pendulum movement characteristics in the direction of the bridge axis are the same.

특히, 접촉면에는 미끄럼 마찰재(이하, "미끄럼재"라고 칭함)를 부착해야 하는데, 평판상의 미끄럼재를 구면에 부착하기 위해서는, 평판상의 미끄럼재를 모든 방향에 대해 일정한 곡률로 벤딩시키면서 부착해야 하므로 넓은 면적의 오목구면에 스테인리스 스틸판 등의 미끄럼재를 구면으로 부착하기가 어렵고 슬라이딩 블록의 양측 볼록구면에도 PTFE 등으로 된 미끄럼재를 부착하기 어렵다. 이에 따라 구면으로 된 표면에 미끄럼재를 부착하는 과정에서 부착 불량이 발생할 확률이 높다.In particular, a sliding friction material (hereinafter referred to as “sliding material”) must be attached to the contact surface. In order to attach the flat sliding material to the spherical surface, the flat sliding material must be attached while bending at a constant curvature in all directions. It is difficult to attach a sliding material such as stainless steel plate to the concave spherical surface of the area with a spherical surface, and it is difficult to attach a sliding material made of PTFE or the like to the convex spherical surfaces of both sides of the sliding block. Accordingly, there is a high probability that adhesion failure occurs in the process of attaching the sliding material to the spherical surface.

오목구면과 볼록구면에 크롬도금을 할 수는 있으나, 넓은 면적에 걸쳐서 구면에 크롬도금하기가 매우 까다롭고, 크롬도금층의 두께를 100㎛ 또는 그 이상의 두께로 도금을 해야 하는데, 도금 단가가 매우 비싸다. 구면에 크롬도금층을 형성하더라도 상부구조물의 큰 하중에 의해 도금층이 벗겨져서 미끄럼 접촉면에 녹이 슬게 되는 문제도 있다. It is possible to chromium plating on the concave and convex spheres, but it is very difficult to chromium plating on the spherical surface over a large area, and the thickness of the chromium plating layer must be plated with a thickness of 100㎛ or more, but the plating unit is very expensive. . Even if a chromium plated layer is formed on the spherical surface, there is a problem that the plated layer is peeled off due to a large load of the upper structure, causing rust on the sliding contact surface.

또한, 종래의 진자형 면진장치가 설치된 교량에서는 교축방향의 변위를 받아주는 오목곡면의 곡률반경이 커서 복원력이 작다 보니 풍하중, 차량의 시동하중, 제동하중 등의 상시의 동하중에 의한 변위가 발생하더라도 복원되지 않고, 상시의 동하중에 의한 변위가 반복되면 이웃하는 상부구조물과의 사이에 큰 단차가 발생하는 문제도 있다.In addition, in a bridge equipped with a conventional pendulum-type seismic isolator, the radius of curvature of the concave surface that receives the displacement in the bridge axis direction is large, so the resilience is small, so even if displacement occurs due to constant dynamic loads such as wind load, vehicle starting load, braking load, etc. In addition, if the displacement due to the constant dynamic load is repeated, there is a problem that a large step difference occurs between the neighboring upper structures.

또한, 오목구면이 형성되는 대략 정사각형 또는 원형의 하부부재를 가지는 종래의 진자형 면진장치는 교각에 설치 시 충분한 연단거리 확보를 위해 교각을 큰 단면적을 가지도록 만들어야 하는 문제도 있다.In addition, the conventional pendulum-type seismic isolator having a substantially square or circular lower member having a concave spherical surface has a problem in that the pier must have a large cross-sectional area in order to secure a sufficient edge distance when installed on the pier.

본 발명의 목적은 한쪽 방향의 크기를 기존의 것에 비해 줄임과 아울러 상부부재와 하부부재의 크기 비율을 최적화하여 교각에 설치 시 연단거리 확보에 유리하면서도 하부부재와 상부부재의 두께를 줄일 수 있고 만들기 쉬우며 교축직각방향과 교축방향의 진자 특성이 다른 이방성 진자형 면진장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to reduce the size in one direction compared to the conventional one, and optimize the size ratio of the upper member and the lower member to secure the edge distance when installed on the pier, while reducing the thickness of the lower member and the upper member It is easy to provide anisotropic pendulum-type seismic isolator with different characteristics of the pendulum in the direction perpendicular to the transverse axis and in the transverse direction.

본 발명의 또 다른 목적은 형성해야 할 구면의 면적을 최소화하거나 없앰으로써 스테인리스 스틸판과 PTFE 등의 미끄럼재를 부착하기가 쉬워 미끄럼재 부착에 따른 제품불량의 우려가 적은 이방성 진자형 면진장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an anisotropic pendulum type seismic isolator with less risk of product defects due to adhesion of the sliding material because it is easy to attach sliding materials such as stainless steel plate and PTFE by minimizing or eliminating the area of the spherical surface to be formed. There is.

본 발명의 또 다른 목적은 구면을 최소화함으로써 스테인리스 스틸판과 PTFE 등의 미끄럼재 부착이 용이하고 미끄럼재 부착에 따른 불량의 우려가 적은 이방성 진자형 면진장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an anisotropic pendulum-type seismic isolator that is easy to attach a sliding material such as a stainless steel plate and PTFE by minimizing the spherical surface, and that there is little concern of defects due to the attachment of the sliding material.

본 발명의 또 다른 목적은 교축방향 및 교축직각방향으로 충분한 복원력을 제공할 수 있는 이방성 진자형 면진장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide an anisotropic pendulum type seismic isolator capable of providing sufficient restoring force in the throttling direction and the throttling direction perpendicular to the throttling direction.

본 발명의 또 다른 목적은 높이를 줄일 수 있고, 재료과 적게 소요되며, 만들기 쉬우면서도 교축직각방향과 교축방향으로의 거동을 최적화할 수 있도록 해주는 이방성 진자형 면진장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an anisotropic pendulum-type seismic isolator that can reduce the height, requires less material, and is easy to make, while optimizing the behavior in the orthogonal and transverse directions.

본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치는 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되어 상기 상부구조물의 교축직각방향의 변위와 교축방향의 변위를 허용하면서 상기 상부구조물의 하중을 상기 하부구조물에 지지하기 위한 이방성 진자형 면진장치에 있어서, 상기 교축직각방향으로 제1곡률반경으로 굴곡되고 상기 교축방향으로 동일선상에 배치된 부분은 같은 높이로 배치되며 상기 교축방향보다는 상기 교축직각방향으로 길게 형성된 제1오목원통표면과 상기 제1오목원통표면을 따라 상기 교축직각방향으로 형성된 제1가이드부를 가지는 제1오목원통면부재; 상기 교축방향으로 상기 제1곡률반경보다 큰 제2곡률반경으로 굴곡되고 상기 교축직각방향으로 동일선상에 배치되는 부분은 같은 높이로 배치되며 상기 교축직각방향보다는 상기 교축방향으로 길게 형성되어 상기 제1오목원통표면과 마주보는 제2오목원통표면과 상기 제2오목원통표면을 따라 상기 교축방향으로 형성된 제2가이드부를 가지는 제2오목원통면부재; 및 상기 제1오목원통면부재와 상기 제2오목원통면부재 사이에 배치되고, 일면에 상기 제1오목원통표면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 상기 제1오목원통표면과 같은 곡률반경의 제1볼록원통표면과 상기 제1가이드부의 안내를 받는 제1피가이드부를 가지는 제1볼록부가 구비되고, 상기 제1볼록부의 반대면에 상기 제2오목원통표면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 상기 제2오목원통표면과 같은 곡률반경의 제2볼록원통표면을 가지며 상기 제2가이드부의 안내를 받는 제2피가이드부를 가지는 제2볼록부가 구비된 슬라이드기구를 포함하고, ⅰ) 상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 제1오목원통표면의 상기 교축방향의 양측 단부의 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것과, ⅱ) 상기 제2가이드부는 상기 제2오목원통표면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 제2오목원통표면의 상기 교축직각방향의 양측 단부의 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 제2오목원통표면은 상기 제1오목원통표면보다 길게 형성되고, 상기 제1곡률반경은 250㎜이상이고 1000mm 보다는 작고, 상기 제2곡률반경은 1500㎜ 이상이고,
상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부는,
ⅰ) 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 마주보는 면에 각각 형성된 구면홈과 상기 구면홈에 회전 가능하게 결합하는 볼록구면을 통해 서로 결합하는 것; ⅱ) 상기 슬라이드기구는, 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치되고 상면과 하면에 볼록구면이 각각 형성된 구면블록을 구비하고, 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 상기 구면블록의 상기 볼록구면과 마주보는 부분에 상기 구면블록의 상기 볼록구면에 회전 가능하게 결합하는 구면홈이 각각 형성되는 것; ⅲ) 상기 슬라이드기구는 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치된 탄성부재 및 상기 탄성부재를 통과하여 일단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 어느 하나에 고정되고 타단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 나머지 하나에 형성된 홈에 결합되어 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 상호간의 경사를 허용하기 위한 회전은 허용하면서 상기 제1볼록부가 상기 제2볼록부에 대해 측방으로 분리되는 것을 방지하는 전단핀을 구비하여 구성되는 것; 중의 어느 하나에 의해 상호 회전 가능하게 결합하는 구성을 한다.The anisotropic pendulum type seismic isolator according to the present invention is installed between the upper structure and the lower structure of the bridge to support the load of the upper structure to the lower structure while allowing the displacement in the direction perpendicular to the bridge axis and the displacement in the direction of the bridge axis of the upper structure. In the anisotropic pendulum-type seismic isolator for, the first curvature is bent at a first radius of curvature in a direction perpendicular to the bridge axis, and the portions disposed on the same line in the bridge axis direction are disposed at the same height, and are formed longer in the direction perpendicular to the bridge axis than in the direction of the bridge axis. A first concave cylindrical surface member having a concave cylindrical surface and a first guide portion formed along the first concave cylindrical surface in a direction perpendicular to the bridge axis; The portion bent in a second radius of curvature larger than the first radius of curvature in the throttling direction and disposed on the same line in the direction perpendicular to the throttling axis is disposed at the same height and is formed longer in the throttling direction than in the perpendicular direction of the throttling axis. A second concave cylindrical surface member having a second concave cylindrical surface facing the concave cylindrical surface and a second guide portion formed along the second concave cylindrical surface in the throttling direction; And a first having the same radius of curvature as the first concave cylindrical surface so as to be disposed between the first concave cylindrical surface member and the second concave cylindrical surface member and slide in surface contact with the first concave cylindrical surface. The second convex portion is provided with a first convex portion having a convex cylindrical surface and a first guide portion guided by the first guide portion, and the second convex portion is in surface contact with the second concave cylindrical surface on the opposite surface of the first convex portion and slides. And a slide mechanism having a second convex portion having a second convex cylindrical surface having the same radius of curvature as the concave cylindrical surface and having a second guide portion receiving the guidance of the second guide portion, i) the first guide portion 1 is formed in one row along the central portion of the concave cylindrical surface or two or more rows along the ends of both ends of the first concave cylindrical surface in the throttling direction, and ii) the second guide portion is formed in a row of the second concave cylindrical surface. It includes at least any one of one row along the central portion or two or more rows along the ends of both ends of the second concave cylindrical surface in the direction perpendicular to the bridge axis,
The second concave cylindrical surface is formed longer than the first concave cylindrical surface, the first radius of curvature is 250 mm or more and less than 1000 mm, and the second radius of curvature is 1500 mm or more,
The first convex portion and the second convex portion,
I) the first convex portion and the second convex portion are coupled to each other through a spherical groove formed on a surface facing each other so as to allow an inclination therebetween and a convex spherical surface rotatably coupled to the spherical groove; Ii) The slide mechanism includes a spherical block disposed between the first convex portion and the second convex portion and each having a convex spherical surface on an upper surface and a lower surface thereof, and the first convex portion and the second convex portion are mutually A spherical groove rotatably coupled to the convex spherical surface of the spherical block to be formed at a portion facing the convex spherical surface of the spherical block to allow an inclination; Iii) the slide mechanism has an elastic member disposed between the first convex portion and the second convex portion and passes through the elastic member, and one end is fixed to one of the first convex portion and the second convex portion, and the other end Is coupled to a groove formed in the remaining one of the first convex portion and the second convex portion to allow rotation to allow inclination between the first convex portion and the second convex portion, while allowing the first convex portion to be To be configured with a shear pin that prevents the two convex portions from being separated laterally; It is configured to be rotatably coupled to each other by any one of them.

때에 따라, 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치는 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되어 상기 상부구조물의 교축직각방향의 변위와 교축방향의 변위를 허용하면서 상기 상부구조물의 하중을 상기 하부구조물에 지지하기 위한 이방성 진자형 면진장치에 있어서, 상기 교축직각방향으로 제1곡률반경으로 굴곡되며 상기 교축방향으로 동일선상에 배치된 부분은 같은 높이로 배치되고 상기 교축방향보다는 상기 교축직각방향으로 길게 형성된 제1오목원통표면과 상기 제1오목원통표면을 따라 상기 교축직각방향으로 형성된 제1가이드부를 가지는 제1오목원통면부재; 상기 교축직각방향보다는 상기 교축방향으로 길게 형성되고 상기 제1오목원통표면과 마주보는 평면과 상기 평면을 따라 상기 교축방향으로 형성된 제2가이드부를 가지는 평면부재; 및 상기 제1오목원통면부재와 상기 평면부재 사이에 배치되고, 일면에 상기 제1오목원통표면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 상기 제1오목원통표면과 같은 곡률반경의 제1볼록원통표면과 상기 제1가이드부의 안내를 받는 제1피가이드부를 가지는 제1볼록부가 구비되고, 상기 제1볼록부의 반대면에 상기 평면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 평면을 가지며 상기 제2가이드부의 안내를 받는 제2피가이드부를 가지는 제2볼록부가 구비된 슬라이드기구를 포함하고, ⅰ) 상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 제1오목원통표면의 상기 교축방향의 양측 단부 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것과, ⅱ) 상기 제2가이드부는 상기 평면부재의 상기 평면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 평면부재의 상기 평면의 상기 교축직각방향의 양측 단부의 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 평면부재의 상기 평면은 상기 제1오목원통표면보다 길게 형성되고, 상기 제1곡률반경은 250㎜이상이고 1000mm 보다는 작고,
상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부는,
ⅰ) 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 마주보는 면에 각각 형성된 구면홈과 상기 구면홈에 회전 가능하게 결합하는 볼록구면을 통해 서로 결합하는 것; ⅱ) 상기 슬라이드기구는, 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치되고 상면과 하면에 볼록구면이 각각 형성된 구면블록을 구비하고, 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 상기 구면블록의 상기 볼록구면과 마주보는 부분에 상기 구면블록의 상기 볼록구면에 회전 가능하게 결합하는 구면홈이 각각 형성되는 것; ⅲ) 상기 슬라이드기구는 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치된 탄성부재 및 상기 탄성부재를 통과하여 일단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 어느 하나에 고정되고 타단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 나머지 하나에 형성된 홈에 결합되어 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 상호간의 경사를 허용하기 위한 회전은 허용하면서 상기 제1볼록부가 상기 제2볼록부에 대해 측방으로 분리되는 것을 방지하는 전단핀을 구비하여 구성되는 것; 중의 어느 하나에 의해 상호 회전 가능하게 결합하는 구성을 할 수 있다.In some cases, the anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention is installed between the upper structure and the lower structure of the bridge to allow the displacement in the direction perpendicular to the bridge axis of the upper structure and the displacement in the direction of the bridge axis. In the anisotropic pendulum-type seismic isolator for supporting the axle, the part is bent in a first radius of curvature in a direction perpendicular to the axle axis, and a portion disposed on the same line in the axle axis direction is disposed at the same height and is longer in the direction perpendicular to the bridge axis than in the direction of the bridge axis. A first concave cylindrical surface member having a formed first concave cylindrical surface and a first guide portion formed along the first concave cylindrical surface in a direction perpendicular to the axle; A planar member formed longer in the throttling direction than in the throttling perpendicular direction and having a plane facing the first concave cylindrical surface and a second guide part formed in the throttling direction along the plane; And a first convex cylindrical surface having the same radius of curvature as the first concave cylindrical surface so as to be disposed between the first concave cylindrical surface member and the planar member, and slide in surface contact with the first concave cylindrical surface on one surface. A first convex portion having a first guide portion receiving the guidance of the first guide portion is provided, and has a flat surface so as to be in surface contact with the plane and slidable on the opposite surface of the first convex portion, and receives the guidance of the second guide portion. And a slide mechanism provided with a second convex portion having a second guide portion, i) the first guide portion in a row along a central portion of the first concave cylindrical surface or both sides of the first concave cylindrical surface in the throttling direction It is formed in two or more rows along the ends, and ii) the second guide portion is in one row along the central portion of the plane of the planar member or along both ends of the plane member in the direction perpendicular to the axle axis. Including at least any one of those formed in two or more lines,
The plane of the flat member is formed longer than the first concave cylindrical surface, the first radius of curvature is 250 mm or more and less than 1000 mm,
The first convex portion and the second convex portion,
I) the first convex portion and the second convex portion are coupled to each other through a spherical groove formed on a surface facing each other so as to allow an inclination therebetween and a convex spherical surface rotatably coupled to the spherical groove; Ii) The slide mechanism includes a spherical block disposed between the first convex portion and the second convex portion and each having a convex spherical surface on an upper surface and a lower surface thereof, and the first convex portion and the second convex portion are mutually A spherical groove rotatably coupled to the convex spherical surface of the spherical block to be formed at a portion facing the convex spherical surface of the spherical block to allow an inclination; Iii) the slide mechanism has an elastic member disposed between the first convex portion and the second convex portion and passes through the elastic member, and one end is fixed to one of the first convex portion and the second convex portion, and the other end Is coupled to a groove formed in the remaining one of the first convex portion and the second convex portion to allow rotation to allow inclination between the first convex portion and the second convex portion, while allowing the first convex portion to be To be configured with a shear pin that prevents the two convex portions from being separated laterally; Any one of them can be configured to be rotatably coupled to each other.

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상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기 이고, 상기 제2가이드부는 상기 제2오목원통표면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기일 수 있다.The first guide portion may be a groove or protrusion formed along a central portion of the first concave cylindrical surface, and the second guide portion may be a groove or protrusion formed along a central portion of the second concave cylindrical surface.

상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기이고, 상기 제2가이드부는 상기 평면부재의 상기 평면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기일 수 있다.The first guide portion may be a groove or protrusion formed along a central portion of the first concave cylindrical surface, and the second guide portion may be a groove or protrusion formed along a central portion of the plane of the planar member.

상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부 중 나머지 하나는 상기 슬라이드 기구 바깥쪽의 평행한 경로를 따라 돌출되게 형성된 것일 수 있다.The other one of the first guide part and the second guide part may be formed to protrude along a parallel path outside the slide mechanism.

상기 슬라이드기구와 면접촉하는 부분에 제1미끄럼재가 각각 설치되고, 상기 슬라이드기구에는 상기 제1미끄럼재에 면접촉하며 슬라이딩하는 제2미끄럼재가 각각 설치된 것이 좋다.It is preferable that a first sliding member is provided at a portion in surface contact with the slide mechanism, and a second sliding member that slides in surface contact with the first sliding member is respectively installed in the slide mechanism.

상기 교축방향의 상기 제2오목원통면부재의 양측 가장자리에 상기 제1오목원통면부재를 향해 돌출된 돌출부가 설치되고, 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 사이에 탄성복원기구가 설치될 수 있다.Protrusions protruding toward the first concave cylindrical surface member may be installed at both edges of the second concave cylindrical surface member in the throttling direction, and an elastic restoration mechanism may be installed between the protrusion and the second convex part.

상기 교축방향의 상기 평면부재의 양측 가장자리에 상기 제1오목원통면부재를 향해 돌출된 돌출부가 설치되고, 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 사이에 탄성복원기구가 설치될 수 있다.Protrusions protruding toward the first concave cylindrical surface member may be installed at both edges of the flat member in the throttling direction, and an elastic restoration mechanism may be installed between the protrusion and the second convex part.

상기 탄성복원기구는 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 중 적어도 하나에 수평으로 결합하는 축부재, 상기 축부재의 외주면에 결합되고 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 사이에 배치되는 탄성체를 구비하여 구성된 것이 바람직하다.The elastic restoring mechanism includes a shaft member horizontally coupled to at least one of the protrusion and the second protrusion, and an elastic body coupled to the outer circumferential surface of the shaft member and disposed between the protrusion and the second protrusion. desirable.

때에 따라, 상기 탄성복원기구는, 상기 축부재의 안쪽 단부에 설치되는 선압축판 및 상기 돌출부를 관통하여 상기 돌출부 바깥으로 돌출되는 상기 축부재의 외주면에 나사결합하는 너트를 구비하여 상기 탄성체를 선압축할 수 있도록 된 것일 수 있다.In some cases, the elastic restoration mechanism includes a pre-compression plate installed at the inner end of the shaft member and a nut that is screwed to the outer circumferential surface of the shaft member that passes through the protrusion and protrudes outside the protrusion. It may be something that can be compressed.

상기 제2볼록부에 수평방향으로 안내구멍이 형성되고, 상기 탄성복원기구는 상기 선압축판에서 내측으로 돌출되어 상기 안내구멍에 이동 가능케 삽입되는 안내돌기를 가지는 것일 수 있다.A guide hole is formed in the horizontal direction in the second convex portion, and the elastic restoration mechanism may have a guide protrusion protruding inward from the linear compression plate to be inserted into the guide hole so as to be movable.

상기 탄성복원기구는, 상기 제2볼록부의 측면을 지지하며 상기 제2볼록부에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 낮아지며 안쪽에서 바깥쪽으로 슬롯이 형성된 제1쐐기부재, 상기 슬롯을 통해 상기 제2오목원통면부재에 결합된 로드, 상기 로드에 결합되고 안쪽에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 높아지며 상기 제1쐐기부재에 면접촉된 제2쐐기부재, 상기 로드의 외주면에 결합된 쐐기부재가압 탄성체와 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압할 수 있도록 하기 위한 가압판 및 상기 로드에 나사결합되어 상기 가압판을 통해 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압하는 너트를 구비하여 구성된 것이 바람직하다.The elastic restoration mechanism, a first wedge member that supports a side surface of the second convex portion and gradually decreases in height from the second convex portion to the outside, and has a slot formed from the inside to the outside, and the second concave cylindrical surface through the slot A rod coupled to a member, a second wedge member coupled to the rod and increasing in height from the inside to the outside, and in surface contact with the first wedge member, a wedge member coupled to the outer circumferential surface of the rod, pressing an elastic body and the wedge member It is preferable to include a pressing plate for pressing the elastic body toward the second wedge member and a nut that is screwed to the rod and presses the wedge member pressing elastic body toward the second wedge member through the pressing plate. .

상기 탄성복원기구는, 상기 제2볼록부의 측면을 지지하며 상기 제2볼록부에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 낮아지며 안쪽에서 바깥쪽으로 슬롯이 형성된 제1쐐기부재, 상기 슬롯을 통해 상기 평면부재에 결합된 로드, 상기 로드에 결합되고 안쪽에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 높아지며 상기 제1쐐기부재에 면접촉된 제2쐐기부재, 상기 로드의 외주면에 결합된 쐐기부재가압 탄성체와 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압할 수 있도록 하기 위한 가압판 및 상기 로드에 나사결합되어 상기 가압판을 통해 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압하는 너트를 구비하여 구성될 수 있다.The elastic restoration mechanism, a first wedge member that supports a side surface of the second convex portion and gradually decreases in height from the second convex portion to the outside and has a slot formed from the inside to the outside, and is coupled to the flat member through the slot. A rod, a second wedge member coupled to the rod and gradually increasing in height from the inside to the outside, and in surface contact with the first wedge member, a wedge member pressing elastic body coupled to the outer circumferential surface of the rod, and the wedge member pressing elastic body 2 It may be configured to include a pressing plate for pressing toward the wedge member and a nut that is screwed to the rod and presses the wedge member pressing elastic body toward the second wedge member through the pressing plate.

상기 제1곡률반경은 1000mm 보다는 작은 것이 바람직하다.It is preferable that the first radius of curvature is less than 1000mm.

본 발명에 따르면, 상부부재와 하부부재의 두께를 줄일 수 있고 만들기 쉬우면서도 기존의 것에 비해 수평 면적의 크기를 줄일 수 있어서 교각의 연단거리 확보에 유리하다.According to the present invention, the thickness of the upper member and the lower member can be reduced, it is easy to make, and the size of the horizontal area can be reduced compared to the conventional one, which is advantageous in securing the edge distance of the pier.

본 발명에 따르면, 상부부재와 하부부재의 크기 비율을 최적화할 수 있어 사용되는 재료의 양을 줄일 수 있다.According to the present invention, it is possible to optimize the size ratio of the upper member and the lower member, thereby reducing the amount of material used.

본 발명에 따르면, 교축직각방향과 교축방향으로 다른 진자운동 특성을 가지는 이방성 진자형 면진장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an anisotropic pendulum-type seismic isolator having different pendulum motion characteristics in a direction perpendicular to a throttling axis and a direction perpendicular to the thrust axis.

본 발명에 따르면 구면으로 형성되는 부분의 면적을 줄이고 구면이 형성되는 부품의 개수를 최소화하거나 없앰으로써 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있는 이방성 진자형 면진장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an anisotropic pendulum-type seismic isolator capable of dramatically lowering the manufacturing cost by reducing the area of a portion formed into a spherical surface and minimizing or eliminating the number of parts formed with a spherical surface.

특히, 본 발명에 따르면 스테인리스 스틸판과 PTFE 등의 미끄럼재를 부착하기가 쉽고 부착불량의 우려가 적다.In particular, according to the present invention, it is easy to attach a sliding material such as a stainless steel plate and PTFE, and there is little fear of poor adhesion.

도 1은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 조립 사시도,
도 2는 도 1 이방성 진자형 면진장치의 분리사시도,
도 3은 도 1 이방성 진자형 면진장치의 저면 분리사시도,
도 4는 도 1의 I-I에 따른 단면도,
도 5는 도 1의 J-J에 따른 단면도,
도 6은 슬라이드기구의 변형 예를 나타낸 횡단면도,
도 7은 도 6 슬라이드기구의 종단면도,
도 8은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 변형 예를 나타낸 분리사시도,
도 9와 도 10은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 변형 예를 각각 나타낸 반폭단면도,
도 11은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 또 다른 예를 나타낸 반폭단면도,
도 12는 도 11의 K-K에 따른 탄성복원기구의 부분 단면도,
도 13과 도 14는 도 8의 변형 예를 각각 나타낸 단면도,
도 15와 도 16은 본 발명의 또 다른 변형 예를 각각 나타낸 단면도이다.1 is an assembled perspective view of an anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention,
2 is an exploded perspective view of the anisotropic pendulum type seismic isolator of FIG. 1;
3 is an exploded perspective view of the bottom of the anisotropic pendulum type seismic isolator of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along II in FIG. 1,
5 is a cross-sectional view taken along JJ of FIG. 1,
6 is a cross-sectional view showing a modified example of the slide mechanism;
7 is a longitudinal sectional view of the slide mechanism of FIG. 6;
8 is an exploded perspective view showing a modified example of the anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention;
9 and 10 are half-width cross-sectional views each showing a modified example of the anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention;
11 is a half-width cross-sectional view showing another example of an anisotropic pendulum type seismic isolator according to the present invention;
12 is a partial cross-sectional view of the elastic restoration mechanism according to KK of FIG. 11,
13 and 14 are cross-sectional views each showing a modified example of FIG. 8;
15 and 16 are cross-sectional views each showing another modified example of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 조립 사시도, 도 2는 도 1 이방성 진자형 면진장치의 분리사시도, 도 3은 도 1 이방성 진자형 면진장치의 저면 분리사시도, 도 4는 도 1의 I-I에 따른 단면도, 도 5는 도 1의 J-J에 따른 단면도이다.1 is an assembled perspective view of an anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the anisotropic pendulum-type seismic isolator of FIG. 1, FIG. 3 is an exploded perspective view of the bottom of the anisotropic pendulum-type seismic isolator, and FIG. A cross-sectional view taken along II of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along JJ of FIG. 1.

도 1 내지 5에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)는 제1오목원통면부재(110)와 제2오목원통면부재(130) 및 제1오목원통면부재(110)와 제2오목원통면부재(130) 사이에 결합하는 슬라이드기구(150)를 구비하여 구성된다.1 to 5, the anisotropic pendulum type seismic isolator 100 according to the present invention comprises a first concave cylindrical surface member 110, a second concave cylindrical surface member 130, and a first concave cylindrical surface member 110. And a slide mechanism 150 coupled between the second concave cylindrical surface member 130.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 제1오목원통면부재(110)는 교량의 교축직각방향으로 설치되는 것으로, 상면부에 형성된 제1오목원통표면(112)을 가진다. 제1오목원통면부재(110)는 교량에 설치될 때, 바람직하게, 교각 상에 설치된다. 제1오목원통표면(112)은 교축직각방향으로 제1곡률반경으로 굴곡되고 교축방향으로 동일선상에 배치된 부분은 같은 높이로 배치된다. 바람직하게, 이 제1오목원통표면(112)의 중앙부를 따라 교축직각방향으로 제1가이드부(116)가 형성되어 있다. 1 to 5, the first concave cylindrical surface member 110 is installed in a direction perpendicular to the bridge axis, and has a first concave cylindrical surface 112 formed on the upper surface thereof. When the first concave cylindrical surface member 110 is installed on a bridge, preferably, it is installed on the pier. The first concave cylindrical surface 112 is bent at a first radius of curvature in a direction perpendicular to the axle axis, and portions disposed on the same line in the axle axis direction are disposed at the same height. Preferably, a first guide portion 116 is formed along the central portion of the first concave cylindrical surface 112 in a direction perpendicular to the bridge axis.

이 실시 예에서 제1가이드부(116)는 홈으로 형성되어 있다. 슬라이드기구(150)는 뒤에서 설명되는 돌기 형태의 제1피가이드부(152a)를 통해 제1가이드부(116)의 안내를 받는다. 이러한 제1오목원통면부재(110)는 교량의 상부구조물에 작용하는 풍하중에는 움직이지 않다가 지진 등의 외력에 의해 교량의 상부구조물에 큰 수평력이 작용할 때 교량의 상부구조물이 횡방향으로 즉, 교축직각방향으로 이동 또는 진동하다가 외력이 제거되면 다시 원 위치로 복귀하는 복원력을 제공할 수 있도록 하고, 특히 지진이 발생한 경우에는 교량의 상부구조물이 교축직각방향으로 진동하면서 지진에너지를 소산시키는 본질적인 기능을 할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서 제1오목원통표면(112)의 곡률반경은 뒤에서 설명되는 제2오목원통표면(132)에 비해 훨씬 작은 곡률반경으로 형성된다.In this embodiment, the first guide portion 116 is formed as a groove. The slide mechanism 150 is guided by the first guide part 116 through the first guide part 152a in the form of a protrusion to be described later. The first concave cylindrical surface member 110 does not move under the wind load acting on the upper structure of the bridge, but when a large horizontal force acts on the upper structure of the bridge due to external forces such as earthquakes, the upper structure of the bridge is in the transverse direction, that is, Intrinsic function of providing a restoring force to return to its original position when external force is removed while moving or vibrating in the direction perpendicular to the bridge axis. In particular, when an earthquake occurs, the upper structure of the bridge vibrates in the direction perpendicular to the bridge axis and dissipates earthquake energy. It is to be able to do. Therefore, the radius of curvature of the first concave cylindrical surface 112 is formed as a radius of curvature that is much smaller than that of the second concave cylindrical surface 132 described later.

교량의 크기나 종류 등에 따라 차이가 있으나, 위와 같은 본질적인 기능을 수행할 수 있도록 제1오목원통표면(112)의 제1곡률반경은 교량의 상부구조물이 교축직각방향으로 변위하였다가 외력이 제거되면 중력에 의해 원위치로 복귀할 수 있는 경사를 가지도록 1000mm 미만의 곡률반경으로 형성되는 것이 바람직하다.Although there are differences depending on the size or type of the bridge, the first radius of curvature of the first concave cylindrical surface 112 is to be able to perform the essential functions as described above, when the upper structure of the bridge is displaced in the direction perpendicular to the bridge axis and then the external force is removed. It is preferable to be formed with a radius of curvature of less than 1000 mm so as to have a slope that can return to its original position by gravity.

그 이유는, 일반적으로 교축직각방향의 수평틀림에서 보수를 하지 않아도 되는 상시의 변위 D는 15mm 정도까지이다. 그리고 일반적으로 사용되는 미끄럼재 또는 미끄럼 마찰재의 마찰계수 μ가 0.03 이상인 것이 사용된다. 이 경우, 상시 원위치 복원을 위한 제1오목원통표면(112)의 곡률반경 R은 D/R >μ를 충족시키는 1000mm 미만으로 된다.The reason is that, in general, the constant displacement D, which does not need to be repaired, is up to about 15 mm in the horizontal distortion in the perpendicular direction of the bridge axis. In addition, a generally used sliding material or a sliding friction material having a friction coefficient μ of 0.03 or more is used. In this case, the radius of curvature R of the first concave cylindrical surface 112 for restoring the original position at all times is less than 1000 mm satisfying D/R >μ.

제1오목원통표면(112)의 제1곡률반경의 하한치는 지진 시 교축직각방향의 면진을 위한 최대허용변위에 등에 따라 정해져야 할 것이고 그래서 하한치를 구체적으로 특정하기는 어렵지만, 본 발명이 적절하게 사용될 수 있는 일반 소규모 교량에 사용되는 면진장치의 용량이 100톤 정도이고, 이런 소규모 교량의 경우에도 250㎜ 이상으로 하는 것이 좋다.The lower limit of the first radius of curvature of the first concave cylindrical surface 112 should be determined according to the maximum allowable displacement for seismic isolation in the direction perpendicular to the bridge axis during an earthquake, so it is difficult to specify the lower limit in detail, but the present invention is appropriate. The capacity of the seismic isolator used in general small bridges that can be used is about 100 tons, and even for such small bridges, it is better to set it to 250 mm or more.

바람직하게, 제1오목원통표면(112)과 제1가이드부(116)의 양 측면에는 슬라이드기구(150)와 면접촉하는 스테인리스 스틸판 등으로 된 제1미끄럼재(SM1)가 부착된다. 제1미끄럼재(SM1)로는 스테인리스 스틸판 대신 크롬도금에 의한 크롬도금층으로 형성할 수 있다.Preferably, a first sliding member SM1 made of a stainless steel plate or the like in surface contact with the slide mechanism 150 is attached to both sides of the first concave cylindrical surface 112 and the first guide portion 116. The first sliding material SM1 may be formed of a chromium plating layer by chromium plating instead of a stainless steel plate.

제1오목원통면부재(110)는, 바람직하게, 교축방향보다는 교축직각방향으로 길게 형성되어 제1볼록부(151)에 대해 교축직각방향으로만 상대적인 이동을 허용하고, 교축방향으로의 이동을 허용하지 않는다. 이 경우, 제1볼록부(151)는 제1가이드부(116)의 안내를 받으면서 교축직각방향으로 이동한다.The first concave cylindrical surface member 110 is preferably formed longer in a direction perpendicular to the axle rather than a direction of a throttle to allow relative movement only in a direction perpendicular to the throttle with respect to the first convex part 151, and to allow movement in the throttle direction. Do not allow it. In this case, the first convex portion 151 moves in a direction perpendicular to the bridge axis while being guided by the first guide portion 116.

제2오목원통면부재(130)는 교량의 교축방향으로 설치되는 것으로, 제1오목원통면부재(110)와 마주보는 면에 형성된 제2오목원통표면(132)을 가진다. 제2오목원통면부재(130)는 교량에 설치될 때, 바람직하게, 교량의 상부구조물 저면에 결합된다. 제2오목원통표면(132)은 바람직하게, 교축방향으로 제1곡률반경보다는 큰 제2곡률반경으로 굴곡되고 교축직각방향으로 동일선상에 배치된 부분은 같은 높이로 배치된다. 제2오목원통표면(132)은 교축직각방향보다는 교축방향으로 길게 형성되어 제1오목원통표면(112)과 마주보고 배치된다.The second concave cylindrical surface member 130 is installed in the bridge axis direction of the bridge, and has a second concave cylindrical surface 132 formed on a surface facing the first concave cylindrical surface member 110. When the second concave cylindrical surface member 130 is installed on a bridge, preferably, it is coupled to the bottom of the upper structure of the bridge. The second concave cylindrical surface 132 is preferably bent in a second radius of curvature larger than the first radius of curvature in the throttling direction, and portions disposed on the same line in the throttling direction are disposed at the same height. The second concave cylindrical surface 132 is formed to be longer in the transverse direction than in the transverse direction and is disposed facing the first concave cylindrical surface 112.

제2오목원통표면(132)의 제2곡률반경은, 이웃하는 교량상판 간의 상하 단차로 인해 차량의 원활한 주행에 문제가 생기지 않고 교량상판이 한쪽으로 기울어져 교량상판의 일 단부가 위로 들어 올려 짐에 따른 구조적인 문제가 발생되지 않도록 하는 크기로 하는 것이 중요하다. 상시의 최대 허용단차의 크기는 허용 주행속도와 지지구조 등에 따라 달리 정해진다. 또한, 교량상판에서 발생되는 단차의 크기는 교량상판의 교축방향으로의 최대 허용변위, 제2오목원통표면(132)의 제2곡률반경, 교량상판의 길이에 따라 달라지므로 하한치를 구체적으로 특정하기는 어렵지만 본 발명이 적절하게 사용될 수 있는 일반 소규모 교량에 사용되는 면진장치의 용량이 100톤 정도이고, 이런 소규모 교량의 경우를 감안하더라도 1500mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.The second radius of curvature of the second concave cylindrical surface 132 does not cause a problem in smooth running of the vehicle due to the upper and lower steps between neighboring bridge decks, and the bridge deck is inclined to one side and one end of the bridge deck is lifted upward. It is important to make the size so that structural problems do not occur. The size of the maximum allowable step at all times is determined differently depending on the allowable running speed and supporting structure. In addition, the size of the step difference generated in the bridge deck depends on the maximum allowable displacement in the bridge axis direction of the bridge deck, the second radius of curvature of the second concave cylindrical surface 132, and the length of the bridge deck, so specify the lower limit in detail. Although it is difficult, the capacity of the seismic isolator used in a general small-sized bridge to which the present invention can be suitably used is about 100 tons, and it is preferable to set it to 1500 mm or more even considering the case of such a small bridge.

즉, 제2오목원통표면(132)의 제2곡률반경은, 바람직하게, 제1곡률반경의 1.5배 이상이다. 제2곡률반경이 커지는 경우, 교축방향으로의 복원을 위한 별도의 탄성복원기구가 설치되는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 뒤에서 더 자세히 설명한다.That is, the second radius of curvature of the second concave cylindrical surface 132 is preferably at least 1.5 times the first radius of curvature. When the second radius of curvature increases, it is preferable that a separate elastic restoration mechanism is installed for restoration in the throttling direction. This will be described in more detail later.

때에 따라, 제2곡률반경은 무한대일 수 있다. 즉, 제2오목원통면부재(130)는 바닥이 평면으로 구성을 할 수 있는데, 이에 대해서는 뒤에서 더 자세히 설명한다.In some cases, the second radius of curvature may be infinite. That is, the second concave cylindrical surface member 130 may have a flat bottom, which will be described in more detail later.

제2오목원통표면(132)에는 제2오목원통표면(132)을 따라 교축방향으로 제2가이드부(138)가 형성되어 있다. 이 제2가이드부(138) 역시 바람직하게, 제2오목원통표면(132)의 중앙부를 따라 홈 형태로 형성되어 있다.On the second concave cylindrical surface 132, a second guide portion 138 is formed along the second concave cylindrical surface 132 in a throttling direction. The second guide portion 138 is also preferably formed in a groove shape along the central portion of the second concave cylindrical surface 132.

위와 같은 제2오목원통면부재(130)는 교축직각방향보다는 교축방향으로 길게 형성되어, 바람직하게, 제2볼록부(156)에 대해 교축방향으로만 상대적인 이동을 허용하도록 형성된다. 제2볼록부(156)는 뒤에서 설명되는 돌기 형태의 제2피가이드부(157a)를 통해 제2가이드부(138)의 안내를 받는다. 제2오목원통면부재(130)는 제2오목원통표면(132)을 통해 지진뿐만 아니라 계절의 변화에 따른 온도변화, 크리프, 건조수축, 풍하중 등에 따른 상시의 상부구조물의 교축방향의, 교축직각방향보다는 상대적으로 큰 신축이나 변위를 받아줄 수 있도록 함과 아울러 교량의 상부구조물에 대해 교축방향으로 복원력을 제공할 수 있도록 하고, 지진이 발생한 경우 교량의 상부구조물이 교축방향으로 진동하면서 미끄럼 마찰을 통해 지진에너지를 소산시키는 역할도 한다.The second concave cylindrical surface member 130 as described above is formed to be longer in the throttling direction than in the throttling perpendicular direction, and is preferably formed to allow relative movement only in the throttling direction with respect to the second convex portion 156. The second convex portion 156 is formed of the second guide portion 138 through the second guide portion 157a in the form of a protrusion to be described later. Receive guidance. The second concave cylindrical surface member 130, through the second concave cylindrical surface 132, is at a right angle of the bridge axis in the direction of the bridge axis of the upper structure according to the temperature change, creep, drying contraction, wind load, etc. In addition to providing a resilience to the upper structure of the bridge in the direction of the bridge axis, as well as providing a restoring force in the direction of the bridge axis to the upper structure of the bridge, when an earthquake occurs, the upper structure of the bridge vibrates in the direction of the bridge axis and prevents sliding friction. It also serves to dissipate seismic energy through.

바람직하게, 제2오목원통표면(132)과 제2가이드부(138)의 측벽에도 슬라이드기구(150)와 면접촉하는 면에 스테인리스 스틸판 등으로 된 제1미끄럼재(SM1)가 부착된다.Preferably, A first sliding member SM1 made of a stainless steel plate or the like is attached to the side wall of the second concave cylindrical surface 132 and the second guide portion 138 in surface contact with the slide mechanism 150.

본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)는 제1오목원통면부재(110)와 제2오목원통면부재(130) 사이에서 제1오목원통면부재(110) 및 제2오목원통면부재(130)와 각각 결합하는 슬라이드기구(150)를 가진다.The anisotropic pendulum type seismic isolator 100 according to the present invention includes a first concave cylindrical surface member 110 and a second concave cylindrical surface member between the first concave cylindrical surface member 110 and the second concave cylindrical surface member 130. It has a slide mechanism 150 coupled to each of the 130.

슬라이드기구(150)는 일면에 제1오목원통표면(112)에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 제1오목원통표면(112)과 같은 곡률반경의 제1볼록원통표면(152)을 가지는 제1볼록부(151)를 구비한다. 제1볼록부(151)의 반대편에 제2오목원통표면(132)에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 제2오목원통표면(132)과 같은 곡률반경의 제2볼록원통표면(157)을 가지는 제2볼록부(156)가 구비된다.The slide mechanism 150 is a first convex cylindrical surface 152 having a first convex cylindrical surface 152 having the same radius of curvature as the first concave cylindrical surface 112 so that surface contact with the first concave cylindrical surface 112 and slide can be performed. It has a part 151. A material having a second convex cylindrical surface 157 having the same radius of curvature as the second concave cylindrical surface 132 so that surface contact with the second concave cylindrical surface 132 on the opposite side of the first convex portion 151 can slide. Two convex portions 156 are provided.

제1볼록원통표면(152)에는 교축직각방향으로 돌기 형상의 제1피가이드부(152a)가 형성되고, 제2볼록원통표면(157)에는 교축방향으로 돌기 형상의 제2피가이드부(157a)가 형성된다.The first convex cylindrical surface 152 is formed with a first guided portion 152a having a protrusion in a direction perpendicular to the axle axis, and the second convex cylindrical surface 157 has a second guided portion 157a having a protrusion in the axial direction. ) Is formed.

제1볼록원통표면(152)은 상대적으로 작은 곡률반경을 가지도록 형성되고 제2볼록원통표면(157)은 상대적으로 큰 곡률반경을 가지도록 형성된다. 바람직하게, 슬라이드기구(150)의 제1볼록원통표면(152)과 제2볼록원통표면(157)에는 PTFE 등으로 된 제2미끄럼재(SM2)가 설치된다. 때에 따라, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)는 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 변성 폴리페닐렌옥사이드 등의 엔지니어링 플라스틱으로 구성될 수 있고, 이 경우, 제2미끄럼재(SM2)를 별도로 설치하지 않을 수 있다. 위와 같은 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)가 서로에 대해 모든 방향으로 경사를 허용할 수 있도록 상호 회동 가능하게 결합될 수 있게 서로 마주보는 면에는 구면홈(153, 158)이 각각 형성되어 있다.The first convex cylindrical surface 152 is formed to have a relatively small radius of curvature, and the second convex cylindrical surface 157 is formed to have a relatively large radius of curvature. Preferably, the first convex cylindrical surface 152 and the second convex cylindrical surface 157 of the slide mechanism 150 are provided with a second sliding member SM2 made of PTFE or the like. In some cases, the first convex portion 151 and the second convex portion 156 may be composed of engineering plastics such as polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and modified polyphenylene oxide. In this case, The second sliding material SM2 may not be separately installed. Spherical grooves 153 and 158 are provided on the surfaces facing each other so that the first convex portion 151 and the second convex portion 156 are rotatably coupled to each other to allow inclination in all directions. Each of these is formed.

슬라이드기구(150)는 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156) 사이에 설치되는 구면블록(155)을 가진다. 구면블록(155)의 상면과 하면에 구면홈(153, 158)에 결합되어 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)의 전방향 회전을 허용하는 볼록구면(155a, 155b)이 각각 형성되어 있다. 이에 따라, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)는 서로에 대해 전 방향으로 경사질 수 있도록 전 방향으로 회전을 허용한다.The slide mechanism 150 has a spherical block 155 installed between the first convex portion 151 and the second convex portion 156. Convex spherical surfaces 155a and 155b that are coupled to the spherical grooves 153 and 158 on the upper and lower surfaces of the spherical block 155 to allow omnidirectional rotation of the first convex portion 151 and the second convex portion 156 Each is formed. Accordingly, the first convex portion 151 and the second convex portion 156 are allowed to rotate in all directions so that they can be inclined in all directions with respect to each other.

바람직하게, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)의 구면홈(153, 158)과 구면블록(155)의 볼록구면(155a, 155b)에도 서로 면접촉하는 부분에 미끄럼재들이 설치될 수 있다. 구면블록(155)이 엔지니어링플라스틱으로 구성되는 경우 면접촉 표면에 PTFE 등의 미끄럼재를 부착하지 않아도 된다. 경우에 따라, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)도 엔지니어링플라스틱으로 구성될 수 있고, 이 경우 역시 면접촉 표면에 별도의 PTFE 등의 미끄럼재를 설치하지 않아도 된다.Preferably, the spherical grooves 153 and 158 of the first convex portion 151 and the second convex portion 156 and the convex spherical surfaces 155a and 155b of the spherical block 155 are also in surface contact with each other. Can be installed. When the spherical block 155 is made of engineering plastic, it is not necessary to attach a sliding material such as PTFE to the surface contact surface. In some cases, the first convex portion 151 and the second convex portion 156 may also be made of engineering plastic, and in this case, it is also not necessary to install a separate sliding material such as PTFE on the surface contact surface.

위와 같은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)는 제1오목원통면부재(110) 및 제2오목원통면부재(130)와 슬라이드기구(150) 간의 접촉면에 구면대신 원통형 표면을 형성하고, 작은 면적의 구면을 가지는 구면블록(155) 및 제1, 제2볼록부(151, 156)의 구면에만 미끄럼재를 부착하거나 크롬도금을 하면 되므로 제작이 쉽고, 정밀하게 제작할 수 있고, 넓은 면적의 구면에 미끄럼재 등을 부착하거나 크롬을 도금해야 함에 따른 문제점을 개선할 수 있다. 원통형 표면에 스테인리스 스틸판이나 PTFE 등의 미끄럼재를 부착하는 것은 구면에 부착하는 것에 비해 월등히 수월하고 불량의 우려도 적다. 원통형 표면은 한 방향으로만 굴곡되지만 구면은 모든 방향으로 굴곡되기 때문에 가공 및 부착이 매우 어렵다.The anisotropic pendulum-type seismic isolator 100 according to the present invention as described above forms a cylindrical surface instead of a spherical surface on the contact surface between the first concave cylindrical surface member 110 and the second concave cylindrical surface member 130 and the slide mechanism 150 , Spherical block 155 having a small area and spherical block 155 and the first and second convex portions 151, 156 only need to attach a sliding material or chrome plating, so it is easy to manufacture, can be precisely manufactured, and a large area It is possible to improve the problems caused by attaching a sliding material or the like or plating chrome on the spherical surface of the. Attaching a sliding material such as stainless steel plate or PTFE to a cylindrical surface is much easier than attaching to a spherical surface, and there is less risk of defects. The cylindrical surface is bent in only one direction, but the spherical surface is bent in all directions, so processing and attachment are very difficult.

위와 같은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)는 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되어 교량 상부구조물의 교축직각방향으로는 상대적으로 작은 변위를 허용하면서 제1오목원통표면(112)과 중력의 작용으로 큰 복원력을 제공할 수 있고, 교축방향으로는 상대적으로 큰 변위를 허용하면서 제2오목원통표면(132)과 중력의 작용으로 작은 복원력을 제공한다. 교축방향으로도 더 큰 복원력을 제공하고자 하는 경우에는, 별도의 탄성복원기구가 더 설치될 수 있다. 이는 제2오목원통표면(132)의 곡률반경이 무한대인 평면인 경우에도 마찬가지이다.The anisotropic pendulum type seismic isolator 100 according to the present invention as described above is installed between the upper structure and the lower structure of the bridge to allow a relatively small displacement in the direction perpendicular to the bridge axis of the bridge upper structure, while the first concave cylindrical surface 112 It is possible to provide a large restoring force by the action of gravity and, while allowing a relatively large displacement in the throttling direction, a small restoring force is provided by the action of the second concave cylindrical surface 132 and gravity. In the case of providing a greater restoring force in the throttling direction as well, a separate elastic restoring mechanism may be further installed. This is the same even when the radius of curvature of the second concave cylindrical surface 132 is an infinite plane.

위에서 설명한 제1오목원통면부재(110)와 제2오목원통면부재(130)에는 교각의 상면과 상부구조물 저면에 설치되는 앵커 볼트 또는 앵커 너트에 너트나 볼트를 통해 각각 고정하기 위한 통공을 가지는 고정부(115, 136)가 더 형성될 수 있다. 때에 따라, 제1오목원통면부재(110)와 제2오목원통면부재(130)는 용접이나 여타의 고정수단을 통해 교각과 상부구조물 저면에 부착될 수 있다.The first concave cylindrical surface member 110 and the second concave cylindrical surface member 130 described above have through holes for fixing each of the anchor bolts or anchor nuts installed on the upper surface of the pier and the bottom surface of the upper structure through nuts or bolts. The fixing parts 115 and 136 may be further formed. In some cases, the first concave cylindrical surface member 110 and the second concave cylindrical surface member 130 may be attached to the pier and the bottom of the upper structure through welding or other fixing means.

도 6은 슬라이드기구의 변형 예를 나타낸 횡단면도이고, 도 7은 도 6 슬라이드기구의 종단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a modified example of the slide mechanism, and FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the slide mechanism of FIG. 6.

때에 따라, 슬라이드기구(150)는, 도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156) 사이에 배치된 탄성패드 형태의 탄성부재(161) 및 탄성부재(161)를 통과하여 일단은 제2볼록부(156)에 고정되고 타단은 제1볼록부(151)에 형성된 핀홈(162)에 결합되어 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156) 상호간의 회동은 허용하면서 제1볼록부(151)가 제2볼록부(156)에 대해 측방으로 분리되는 것을 방지하는 전단핀(163)을 가지는 구성을 할 수 있다. 경우에 따라, 전단핀(163)의 일단은 제1볼록부(151)에 고정되고 타단은 제2볼록부(156)에 형성되는 핀홈에 결합되어 구성될 수 있다. 이렇게 하는 경우, 구면으로 형성되는 부분 없이 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)를 구성할 수 있다.In some cases, the slide mechanism 150, as shown in Figs. 6 and 7, the elastic member 161 in the form of an elastic pad disposed between the first convex portion 151 and the second convex portion 156, and elasticity. Passing through the member 161, one end is fixed to the second convex portion 156, the other end is coupled to the pin groove 162 formed in the first convex portion 151, and the first convex portion 151 and The second convex portions 156 may have a shear pin 163 that prevents the first convex portions 151 from being separated laterally from the second convex portions 156 while allowing mutual rotation. In some cases, one end of the shear pin 163 may be fixed to the first convex portion 151 and the other end may be coupled to a pin groove formed in the second convex portion 156. In this case, it is possible to configure the anisotropic pendulum type seismic isolator 100 according to the present invention without a portion formed into a spherical surface.

바람직하게, 제1오목원통면부재(110)는 고정부(115)를 통해 하부구조물을 구성하는 교각(10) 등에 설치된 앵커 너트(AN) 또는 앵커 볼트에 결합하는 볼트(B) 또는 너트를 통해 교각(10) 등의 하부구조물에 고정된다.Preferably, the first concave cylindrical surface member 110 is through an anchor nut (AN) installed on the pier 10 constituting the lower structure through the fixing portion 115 or a bolt (B) or nut coupled to the anchor bolt. It is fixed to a lower structure such as the pier 10.

제2오목원통면부재(130)는 용접을 통해 교량상판 등의 상부구조물(20)의 저면에 고정된다. 다른 다양한 고정방식이 이용될 수 있다.The second concave cylindrical surface member 130 is fixed to the bottom surface of the upper structure 20 such as a bridge top plate through welding. Various other fixing methods can be used.

나머지는 도 1 내지 도 5를 통해서 앞에서 설명한 것과 같다.The rest are the same as described above through FIGS. 1 to 5.

도 8은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 변형 예를 나타낸 분리사시도이다.8 is an exploded perspective view showing a modified example of the anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention.

때에 따라, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)의 마주보는 면에 구면홈(158)과 구면홈(158)에 결합하는 볼록구면(154)을 각각 형성하여 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)가 서로에 대해 전 방향으로 경사질 수 있게 회전할 수 있도록 결합될 수 있다. 볼록구면(154)이 제1볼록부(151)에 일체로 형성되므로, 슬라이드기구(150)를 2개의 부품으로 구성할 수 있다. 제1오목원통표면(112)의 길이를 줄이고자 하는 경우, 제1볼록부(151)의 교축직각방향으로의 길이는 볼록구면(154)이 형성된 부분까지 줄여서 구성할 수 있다.In some cases, as shown in FIG. 8, a convex spherical surface 154 coupled to the spherical groove 158 and the spherical groove 158 is formed on the facing surface of the first convex portion 151 and the second convex portion 156. Each may be formed so that the first convex portion 151 and the second convex portion 156 can be rotated to be inclined in all directions relative to each other. Since the convex spherical surface 154 is integrally formed with the first convex portion 151, the slide mechanism 150 can be composed of two parts. When the length of the first concave cylindrical surface 112 is to be shortened, the length of the first convex portion 151 in a direction perpendicular to the cross axis may be reduced to a portion in which the convex spherical surface 154 is formed.

구면홈(158)과 구면홈(158)에 결합하는 볼록구면(154)은 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)에 그 설치위치를 서로 바꾸어 형성될 수 있다.The convex spherical surface 154 coupled to the spherical groove 158 and the spherical groove 158 may be formed by changing installation positions of the first convex portion 151 and the second convex portion 156 with each other.

또한, 제1가이드부(116)는 제1오목원통표면(112)의 가장자리를 따라 슬라이드 기구(150) 바깥쪽의 평행한 경로를 따라 돌출되게 형성하여 제1볼록부(151)의 양 측면을 가이드 하도록 할 수 있다. 이 경우, 제1가이드부(116)의 교축직각방향 양 단부에는 제1볼록부(151)의 이탈을 방지하기 위한 돌출부(116a)가 각각 형성된다. 도 8에 나타낸 바와 같이 제1가이드부(116)를 형성하는 경우, 제1오목원통면부재(110)의 높이가 앞 실시 예들에서보다 다소 커지고, 재료가 많이 소요되며, 제작하기가 다소 어려운 측면이 있다. In addition, the first guide portion 116 is formed to protrude along a parallel path outside the slide mechanism 150 along the edge of the first concave cylindrical surface 112 so that both sides of the first convex portion 151 You can guide them. In this case, protrusions 116a for preventing separation of the first convex portion 151 are formed at both ends of the first guide portion 116 in the direction perpendicular to the cross axis. In the case of forming the first guide part 116 as shown in FIG. 8, the height of the first concave cylindrical surface member 110 is slightly larger than in the previous embodiments, requires a lot of material, and is somewhat difficult to manufacture. There is this.

제2가이드부는 앞 실시 예들에서와 같이 제2오목원통면부재(130)의 중앙부를 따라 홈형태로 형성될 수 있다.The second guide portion may be formed in a groove shape along the central portion of the second concave cylindrical surface member 130 as in the previous embodiments.

나머지는 도 1 내지 도 5를 통해 앞에서 설명한 것과 같다.The rest are the same as described above with reference to FIGS. 1 to 5.

도 9와 도 10은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 변형 예를 각각 나타낸 반폭단면도이다. 9 and 10 are half-width cross-sectional views each showing a modified example of the anisotropic pendulum type seismic isolator according to the present invention.

때에 따라, 앞 실시 예의 제2오목원통면부재 대신 제1오목원통면부재(110)의 제1오목원통표면(112)과 마주보는 평면(145a)을 가지는 평면부재(140)가 사용될 수 있다. 이 경우, 제1오목원통면부재(110)와 평면부재(140) 사이에 배치되는 슬라이드기구(150)의 일면에는 앞 실시 예에서 설명한 것과 같이 제1오목원통표면(112)에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 제1오목원통표면(112)과 같은 곡률반경의 제1볼록원통표면(152)을 가지는 제1볼록부(151)로 형성하고, 제1볼록원통표면(152) 반대면에는 평면(145a)에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 평면(159)을 가지는 제2볼록부(156)를 형성할 수 있다.In some cases, a flat member 140 having a plane 145a facing the first concave cylindrical surface 112 of the first concave cylindrical surface member 110 may be used instead of the second concave cylindrical surface member of the previous embodiment. In this case, one surface of the slide mechanism 150 disposed between the first concave cylindrical surface member 110 and the flat member 140 is in surface contact with the first concave cylindrical surface 112 and slides as described in the previous embodiment. It is formed with a first convex portion 151 having a first convex cylindrical surface 152 having the same radius of curvature as the first concave cylindrical surface 112 so that the first convex cylindrical surface 152 is opposite to the first convex cylindrical surface 152. A second convex portion 156 having a plane 159 may be formed so as to be in surface contact with 145a and slide.

도 9를 참고하면, 제1, 제2가이드부(116, 148)는 각각 제1오목원통표면(152)과 평면(145a)의 중앙부를 따라 형성된 홈으로 형성하고, 제1, 제2피가이드부(152a, 157a)는 제1, 제2가이드부(116, 148)의 대응 위치에 형성된 돌기로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9, the first and second guide portions 116 and 148 are formed as grooves formed along the center of the first concave cylindrical surface 152 and the plane 145a, respectively, and the first and second guides The portions 152a and 157a may be formed as protrusions formed at corresponding positions of the first and second guide portions 116 and 148.

때에 따라, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1가이드부(116)는 제1오목원통표면(152)의 중앙부를 따라 형성된 홈으로 형성하고, 제1피가이드부(152a)는 제1가이드부(116)의 대응 위치에 형성된 돌기로 형성할 수 있다. 반면에, 제2가이드부(148)는 제2볼록부(156) 바깥쪽의 평행한 경로를 따라 하방으로 돌출되게 형성되어, 제2볼록부(156)의 양측면을 가이드 하도록 구성될 수 있다.In some cases, as shown in FIG. 10, the first guide portion 116 is formed as a groove formed along the central portion of the first concave cylindrical surface 152, and the first guided portion 152a is a first guide portion ( 116) can be formed with a projection formed at the corresponding position. On the other hand, the second guide portion 148 is formed to protrude downward along a parallel path outside the second convex portion 156 and may be configured to guide both sides of the second convex portion 156.

도 9와 도 10 경우, 바람직하게, 평면부재(140)의 교축방향의 양측 가장자리에 제1오목원통면부재(110)를 향해 돌출된 돌출부(147)를 설치하고, 돌출부(147)와 제2볼록부(156) 사이에 탄성복원기구(170)를 설치할 수 있다. 이 탄성복원기구(170)는 도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이, 평면부재(140)에 평면(145a)이 형성되고, 제2볼록부(156)의 대응 접촉면을 평면(159)으로 구성하는 경우에, 교량의 상부구조물에 교축방향으로 복원력을 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다. 평면부재(140)와 제2볼록부(156)에 곡률반경이 매우 큰 제2오목원통표면과 제2볼록원통표면이 형성되는 경우에도 도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이 돌출부와 제2볼록부 사이에 탄성복원기구(170)가 설치될 수 있음은 물론이다.In the case of FIGS. 9 and 10, preferably, protrusions 147 protruding toward the first concave cylindrical surface member 110 are provided on both edges of the flat member 140 in the throttling direction, and the protrusions 147 and the second An elastic restoration mechanism 170 may be installed between the convex portions 156. As shown in Figs. 9 and 10, the elastic restoration mechanism 170 has a flat surface 145a formed on the flat member 140, and a corresponding contact surface of the second convex portion 156 is constituted by a flat surface 159. In this case, it is intended to be able to provide a restoring force in the axle direction to the superstructure of the bridge. Even when a second concave cylindrical surface and a second convex cylindrical surface having a very large radius of curvature are formed on the planar member 140 and the second convex part 156, as shown in FIGS. 9 and 10, the protrusion and the second convex part Of course, the elastic restoration mechanism 170 may be installed between.

도시된 바와 같이, 탄성복원기구(170)는 돌출부(147)에 수평으로 결합하는 축부재(171)와 축부재(170)의 외주면에 결합되어 돌출부(147)와 제2볼록부(156) 사이를 탄성적으로 지지할 수 있는 탄성체(172)를 가진다. 탄성체(172)로는 폴리우레탄 등으로 구성된 머스프링(MER Spring)이 적당하다. 때에 따라, 탄성복원기구(170)의 축부재(171)는 제2볼록부(156)에 수평으로 결합되어 설치될 수 있다.As shown, the elastic restoration mechanism 170 is coupled to the outer circumferential surface of the shaft member 171 and the shaft member 170 horizontally coupled to the protrusion 147 and between the protrusion 147 and the second convex portion 156 It has an elastic body 172 capable of supporting elastically. As the elastic body 172, a MER Spring made of polyurethane or the like is suitable. In some cases, the shaft member 171 of the elastic restoration mechanism 170 may be horizontally coupled to the second convex portion 156 to be installed.

도 9와 도 10을 참고하면, 탄성복원기구(170)는 바람직하게, 축부재(171)의 안쪽 단부에 설치되는 선압축판(173)을 가진다. 축부재(171)는 일단이 돌출부(147)를 관통하여 돌출부(147) 바깥으로 돌출되고, 돌출부(147) 바깥으로 돌출된 축부재(171)의 외주면에 너트(174)가 나사결합 된다. 너트(174)를 잠가서 탄성체(172)를 선압축한 상태로 도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이 설치할 수 있다. 이와 같이 탄성체(172)가 선압축된 상태로 설치되면 지진 등에 의해 평면부재(140) 상에 설치된 상부구조물이 교축방향으로 움직일 때 한쪽의 탄성복원기구(170)는 압축되면서 충격을 완충하였다가 복원력을 제공하고, 나머지 한쪽의 탄성복원기구(170)는 제2볼록부(156)에서 떨어지므로 평면부재(140) 위에 설치되는 상부구조물의 변위를 증가시키는 힘을 작용시키지 않는다.9 and 10, the elastic restoration mechanism 170 preferably has a pre-compression plate 173 installed at the inner end of the shaft member 171. The shaft member 171 has one end passing through the protruding part 147 and protruding out of the protruding part 147, and a nut 174 is screwed to the outer peripheral surface of the shaft member 171 protruding out of the protruding part 147. It can be installed as shown in FIGS. 9 and 10 in a state in which the elastic body 172 is pre-compressed by locking the nut 174. When the elastic body 172 is installed in a pre-compressed state as described above, when the upper structure installed on the flat member 140 moves in the throttling direction due to an earthquake or the like, the elastic restoration mechanism 170 on one side of the elastic body 170 is compressed to buffer the impact and then restore force. And, since the elastic restoration mechanism 170 on the other side is separated from the second convex portion 156, a force to increase the displacement of the upper structure installed on the flat member 140 is not applied.

때에 따라, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2볼록부(156)에 수평방향으로 안내구멍(156a)을 형성하고, 탄성복원기구(170)에는 선압축판(173)에서 내측으로 돌출되어 안내구멍(156a)에 이동 가능케 삽입되는 안내돌기(175)를 가지도록 할 수 있다. 안내구멍(156a)의 깊이와 안내돌기(175)의 길이는 전체 탄성체(172)의 최대 수축량을 고려하여 조정할 수 있다.In some cases, as shown in FIG. 10, a guide hole 156a is formed in the horizontal direction in the second convex portion 156, and the elastic restoration mechanism 170 protrudes inward from the linear compression plate 173 to guide the hole. It is possible to have a guide protrusion 175 that is inserted to be movable in (156a). The depth of the guide hole 156a and the length of the guide protrusion 175 can be adjusted in consideration of the maximum amount of contraction of the entire elastic body 172.

또한, 축부재(171) 외주면에 설치되는 탄성체(172)를 2개 또는 3개 이상으로 분할하고, 이웃하는 탄성체(172) 사이의 축부재(171) 외주면에 축부재(171)를 따라 이동 가능한 분할판(176)을 설치하여 지지강성을 키움과 아울러 탄성체(172)가 압축될 때 바깥으로 볼록해진 부분이 평면부재(130) 등과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the shaft member 171 is divided into two or three or more elastic bodies 172 installed on the outer circumferential surface, and is movable along the shaft member 171 on the outer circumferential surface of the shaft member 171 between the neighboring elastic bodies 172 The partition plate 176 may be installed to increase support stiffness and prevent the outwardly convex portion from contacting the flat member 130 when the elastic body 172 is compressed.

때에 따라, 작은 면적으로 매우 큰 하중을 지지해야 하는 등의 특수한 경우, 제1, 제2가이드부(116, 148)의 바닥에 스테인리스스틸 등으로 된 제1미끄럼재를 설치하고, 제1, 제2피가이드부(152a,157a)의 대응 표면에 PTFE 등으로 된 제2미끄럼재를 설치하여 제1, 제2가이드부(116, 148)와 제1, 제2피가이드부(152a,157a)의 상호간에도 하중을 부담하도록 할 수 있다.Occasionally, in special cases, such as a need to support a very large load with a small area, a first sliding member made of stainless steel or the like is installed on the bottom of the first and second guide parts 116 and 148. 2 The first and second guide parts 116 and 148 and the first and second guide parts 152a and 157a by installing a second sliding material made of PTFE or the like on the corresponding surface of the guided parts 152a and 157a It can be made to bear the load between each other.

나머지는 도 6과 도 7을 통해 설명한 것과 같다.The rest are the same as described with reference to FIGS. 6 and 7.

도 11은 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치의 또 다른 예를 나타낸 반폭단면도, 도 12는 도 11의 K-K에 따른 탄성복원기구의 부분 단면도이다.11 is a half-width cross-sectional view showing another example of the anisotropic pendulum-type seismic isolator according to the present invention, and FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the elastic restoration mechanism according to K-K of FIG. 11.

때에 따라, 탄성복원기구(180)는 제1쐐기부재(181)와 제2쐐기부재(183), 탄성체(185), 로드(186), 가압판(187) 및 너트(189)를 이용하여 구성할 수 있다.In some cases, the elastic restoration mechanism 180 may be configured using a first wedge member 181 and a second wedge member 183, an elastic body 185, a rod 186, a pressure plate 187, and a nut 189. I can.

제1쐐기부재(181)는 제2볼록부(156)의 측면을 지지하며 제2볼록부(156)에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 낮아지며 안쪽에서 바깥쪽으로 슬롯(181a)이 형성된 구성을 한다. 슬롯(181a)은 도 12에 나타낸 바와 같이 간격을 두고 2개 정도 형성하고, 제2쐐기부재(183), 탄성체(185), 로드(186), 가압판(187), 너트(189) 등은 각 슬롯(181a) 마다 1개씩 설치하는 것이 바람직하다. 로드(186)는 슬롯(181a)을 통해 평면부재(140)에 결합된다. 바람직하게, 로드(186)는 나사결합을 통해 평면부재(140)에 고정된다. 제2쐐기부재(183), 쐐기부재가압 탄성체(185) 및 가압판(187)은 구멍을 통해 로드(186)의 외주면에 결합된다. 제2쐐기(183)는 안쪽에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 높아지게 배치되어 제1쐐기부재(181)와 면접촉 한다. The first wedge member 181 supports the side surface of the second convex portion 156 and gradually decreases in height from the second convex portion 156 to the outside, and has a configuration in which a slot 181a is formed from the inside to the outside. As shown in FIG. 12, about two slots 181a are formed at intervals, and the second wedge member 183, the elastic body 185, the rod 186, the pressure plate 187, the nut 189, etc. are each It is preferable to install one for each slot (181a). The rod 186 is coupled to the flat member 140 through the slot 181a. Preferably, the rod 186 is fixed to the flat member 140 through screwing. The second wedge member 183, the wedge member pressing elastic body 185, and the pressing plate 187 are coupled to the outer peripheral surface of the rod 186 through a hole. The second wedge 183 is disposed so as to increase in height from the inside to the outside to make surface contact with the first wedge member 181.

너트(189)는 로드(186)에 나사결합되어 가압판(187)을 통해 쐐기부재가압 탄성체(185)를 제2쐐기부재(183)를 향해 가압한다. 너트(189)의 결합정도를 조정하여 쐐기부재가압 탄성체(185)의 압축정도를 조정함으로써 제2쐐기부재(183)가 제1쐐기부재(181)를 가압하는 초기 가압력을 조정할 수 있다. The nut 189 is screwed to the rod 186 and presses the wedge member pressing elastic body 185 toward the second wedge member 183 through the pressing plate 187. By adjusting the coupling degree of the nut 189 to adjust the compression degree of the wedge member pressing elastic body 185, the initial pressing force of the second wedge member 183 pressing the first wedge member 181 may be adjusted.

바람직하게, 제1쐐기부재(181)의 표면에는 스테인리스 스틸판과 같은 제1미끄럼재(SM1)가 부착되고, 제1쐐기부재(181)와 평면부재(140) 사이 및 제2쐐기부재(183)의 표면에 PTFE 등의 제2미끄럼재(SM2)가 설치된다.Preferably, a first sliding member SM1, such as a stainless steel plate, is attached to the surface of the first wedge member 181, and between the first wedge member 181 and the flat member 140, and the second wedge member 183 ), a second sliding material (SM2) such as PTFE is installed on the surface.

도 11에 나타낸 바와 같은 상태에서, 지진 등에 의해 평면부재(140)에 수평하중이 가해지는 경우, 제2볼록부(156)에 의해 제1쐐기부재(181)가 바깥으로 이동하면서 쐐기부재가압 탄성체(185)를 압축시키고, 외력이 제거되면 쐐기부재가압 탄성체(185)가 제2쐐기부재(183)를 제1쐐기부재(181)를 향해 가압하여 제1쐐기부재(181)에 복원력을 제공한다. 이러한 과정에서 제1쐐기부재(181)와 제2쐐기부재(183) 간에 및 제1쐐기부재(181)와 평면부재(140)에 설치된 제2미끄럼재(SM2) 간의 마찰에 의해 지진에너지가 소산된다.In the state as shown in FIG. 11, when a horizontal load is applied to the flat member 140 due to an earthquake or the like, the first wedge member 181 moves outward by the second convex portion 156, and the wedge member pressurizes the elastic body. When 185 is compressed and the external force is removed, the wedge member pressing elastic body 185 presses the second wedge member 183 toward the first wedge member 181 to provide a restoring force to the first wedge member 181 . In this process, earthquake energy is dissipated by friction between the first wedge member 181 and the second wedge member 183 and between the first wedge member 181 and the second sliding member SM2 installed on the flat member 140 do.

나머지는 도 6과 도 7을 통해 앞에서 설명한 것과 같다.The rest are the same as previously described with reference to FIGS. 6 and 7.

이상 설명한 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)는 상하로 뒤집힌 상태로 설치될 수 있음은 물론이다. 이는 이하의 실시 예에서도 마찬가지이다.It goes without saying that the anisotropic pendulum type seismic isolator 100 according to the present invention described above may be installed in a vertically inverted state. This is also the same in the following examples.

도 13과 도 14는 도 8의 변형 예를 각각 나타낸 단면도이다.13 and 14 are cross-sectional views each showing a modified example of FIG. 8.

이 실시 예들은, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)를 엔지니어링 플라스틱으로 일체로 각각 형성하되, 제1볼록부(151) 상면에 볼록구면(154)을 형성하고, 제2볼록부(156) 저면에 오목구면(158)을 형성하여 제2볼록부(156)가 제1볼록부(151)에 대해 전방향으로 경사를 허용하도록 구성한 것을 예시하고 있다. 이 경우, 제1볼록부(151)와 제2볼록부(156)에는 서로 면접촉하는 접촉면 또는 다른 부재와의 면접촉하는 접촉면에 PTFE 등의 별도의 미끄럼재를 설치하지 않아도 된다.In these embodiments, the first convex portion 151 and the second convex portion 156 are integrally formed of engineering plastic, respectively, but a convex spherical surface 154 is formed on the upper surface of the first convex portion 151, and the second It is illustrated that the concave spherical surface 158 is formed on the bottom of the convex portion 156 to allow the second convex portion 156 to incline with respect to the first convex portion 151 in all directions. In this case, it is not necessary to install a separate sliding material such as PTFE on the first convex portion 151 and the second convex portion 156 on a contact surface in surface contact with each other or on a contact surface in surface contact with another member.

또한, 이 실시 예들은, 제2오목원통표면(132)을 가지는 제2오목원통면부재(130)의 돌출부(137)와 제1볼록부(156) 사이에 탄성복원기구(170)가 설치된 것을 보여준다. 제2오목원통면부재(130)의 교축방향 양단부에 제1오목원통면부재(110)를 향해 하방으로 돌출된 돌출부(137)를 형성하고, 이 돌출부(137)와 제2볼록부(156) 사이에 탄성복원기구(170)를 설치할 수 있다. 즉, 제2오목원통표면(132)의 곡률반경이 큰 경우에는 제2오목원통면부재(130)가 설치되는 교량 상판 등의 상부구조물의 복원을 위한 탄성복원기구(170)가 설치될 수 있다.In addition, in these embodiments, the elastic restoration mechanism 170 is installed between the protruding portion 137 and the first convex portion 156 of the second concave cylindrical surface member 130 having the second concave cylindrical surface 132. Show. Protrusions 137 protruding downward toward the first concave cylindrical surface member 110 are formed at both ends of the second concave cylindrical surface member 130 in the throttling direction, and the protrusion 137 and the second convex part 156 It is possible to install the elastic restoration mechanism 170 between. That is, when the radius of curvature of the second concave cylindrical surface 132 is large, an elastic restoration mechanism 170 for restoring an upper structure such as a bridge top plate on which the second concave cylindrical surface member 130 is installed may be installed. .

그리고 탄성복원기구(170)에 설치되는 탄성체(172)를 3개 이상으로 분할하되 각 탄성체(172) 사이에 분할판(176)을 설치할 수 있다. 이 실시 예들에서는 4개의 탄성체(172)와 3개의 분할판(176)을 가지는 탄성복원기구(170)가 설치된 것을 보여준다.In addition, the elastic body 172 installed in the elastic restoration mechanism 170 may be divided into three or more, but a partition plate 176 may be installed between each elastic body 172. In these embodiments, it is shown that the elastic restoration mechanism 170 having four elastic bodies 172 and three partition plates 176 is installed.

도 13에 나타낸 바와 같이, 제1가이드부(116)와 제1피가이드부(152a)는 각각 2개 이상의 홈과 돌기로 형성될 수 있다. 이는 제2가이드부(138, 148)와 제2피가이드부(157a)에 대해서도 마찬가지이다.As shown in FIG. 13, the first guide portion 116 and the first guide portion 152a may be formed of two or more grooves and protrusions, respectively. This is the same for the second guide portions 138 and 148 and the second guide portion 157a.

그 외에 도 11에 나타낸 탄성복원기구(170) 역시 이 실시 예에 설치될 수 있을 것이다.In addition to that, the elastic restoration mechanism 170 shown in FIG. 11 may also be installed in this embodiment.

때에 따라, 제1, 제2가이드(116, 138)의 바닥면과 제1, 제2피가이드부(152a, 157a)의 대응면에 제1미끄럼재와 제2미끄럼재가 설치될 수 있다.In some cases, the first sliding member and the second sliding member may be installed on the bottom surfaces of the first and second guides 116 and 138 and the corresponding surfaces of the first and second guided portions 152a and 157a.

나머지는 도 8을 통해서 앞에서 설명한 것과 같다.The rest are the same as described above through FIG. 8.

도 15와 도 16은 본 발명의 또 다른 변형 예를 각각 나타낸 단면도이다.15 and 16 are cross-sectional views each showing another modified example of the present invention.

도 15와 도 16을 참고하면, 제1가이드부(116)와 제2가이드부(138)가 돌기 형태로 형성되고, 제1피가이드부(152a)와 제2피가이드부(157a)는 홈 형태로 형성될 수 있다.15 and 16, the first guide portion 116 and the second guide portion 138 are formed in a protruding shape, and the first guide portion 152a and the second guide portion 157a are grooved. It can be formed into a shape.

나머지는 도 1 내지 도 5를 통해 앞에서 설명한 것과 같다.The rest are the same as described above with reference to FIGS. 1 to 5.

위에서 설명한 실시 예에서, 본 발명에 따른 이방성 진자형 면진장치(100)의 지지를 받는 상부구조물이 교축직각방향으로 변위하였다가 다시 복원함으로 별도의 탄성복원기구를 설치할 필요가 없지만, 보다 확실한 복원을 보장하고자 하거나 교축직각방향으로의 완충기능이 필요한 경우 교축직각방향의 제1볼록부(151)의 양단에 제2볼록부(156)를 향하도록 돌출되는 돌출부를 형성하고, 이 돌출부와 제1볼록부(151) 사이에 별도의 탄성복원기구가 더 설치될 수 있다. 이 경우의 탄성복원기구는 교축방향으로 설치되는 탄성복원기구보다 훨씬 짧은 것이 설치될 것이다. 이 역시 발명의 기술사상에 포함된다.In the above-described embodiment, the upper structure supported by the anisotropic pendulum type seismic isolator 100 according to the present invention is displaced in a direction perpendicular to the axle and then restored again, so there is no need to install a separate elastic restoration mechanism. To ensure or when a buffer function in the direction perpendicular to the transverse axis is required, protrusions protruding toward the second convex unit 156 are formed at both ends of the first convex unit 151 in the transverse axis direction, and this protrusion and the first convex A separate elastic restoration mechanism may be further installed between the parts 151. In this case, the elastic restoration mechanism will be much shorter than the elastic restoration mechanism installed in the throttling direction. This is also included in the technical idea of the invention.

본 발명은 교축직각방향과 교축방향으로 서로 다른 진자운동 특성이 요구되는 교량이나 각종 구조물에 설치되어 교축직각방향으로는 슬라이드기구의 진자운동에 의해 큰 복원력을 제공할 수 있고 교축방향으로는 온도변화에 따른 상부구조물의 신축, 크리프, 건조수축 등의 변형을 허용하고, 차량의 시제동하중에 따른 변위를 허용하였다가 복원될 수 있고, 지진 시에 면진, 복원, 지진에서지 소산의 기능을 수행할 수 있는 면진장치를 만드는데 이용될 가능성이 있다.The present invention is installed in bridges or various structures that require different pendulum motion characteristics in the direction perpendicular to the bridge axis and in the direction of the bridge axis, and can provide a large restoring force by the pendulum movement of the slide mechanism in the direction perpendicular to the bridge axis. It allows deformation such as expansion, creep, and shrinkage of the superstructure according to the following conditions, and allows displacement according to the vehicle's test braking load and can be restored, and performs the functions of seismic isolation, restoration, and ground dissipation in earthquakes. It has the potential to be used to make a seismic isolator that can be used.

100: 이방성 진자형 면진장치 110: 제1오목원통면부재
112: 제1오목원통표면 116: 제1가이드부
130: 제2오목원통면부재 132: 제2오목원통표면
138, 148: 제2가이드부 145a, 159: 평면
150: 슬라이드기구 151: 제1볼록부
152: 제1볼록원통표면 153, 158: 구면홈
155: 구면블록 155a, 155b: 볼록구면
156: 제2볼록부 157: 제2볼록원통표면
157a: 제2피가이드부 161: 탄성부재
162: 핀홈 163: 전단핀
170, 180: 탄성복원기구100: anisotropic pendulum type seismic isolator 110: first concave cylindrical surface member
112: first concave cylindrical surface 116: first guide portion
130: second concave cylindrical surface member 132: second concave cylindrical surface
138, 148: second guide portion 145a, 159: plane
150: slide mechanism 151: first convex portion
152: first convex cylindrical surface 153, 158: spherical groove
155: spherical block 155a, 155b: convex spherical surface
156: second convex portion 157: second convex cylindrical surface
157a: second blood guide portion 161: elastic member
162: pin groove 163: shear pin
170, 180: elastic restoration device

Claims (16)

교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되어 상기 상부구조물의 교축직각방향의 변위와 교축방향의 변위를 허용하면서 상기 상부구조물의 하중을 상기 하부구조물에 지지하기 위한 이방성 진자형 면진장치에 있어서,
상기 교축직각방향으로 제1곡률반경으로 굴곡되고 상기 교축방향으로 동일선상에 배치된 부분은 같은 높이로 배치되며 상기 교축방향보다는 상기 교축직각방향으로 길게 형성된 제1오목원통표면과 상기 제1오목원통표면을 따라 상기 교축직각방향으로 형성된 제1가이드부를 가지는 제1오목원통면부재;
상기 교축방향으로 상기 제1곡률반경보다 큰 제2곡률반경으로 굴곡되고 상기 교축직각방향으로 동일선상에 배치되는 부분은 같은 높이로 배치되며 상기 교축직각방향보다는 상기 교축방향으로 길게 형성되어 상기 제1오목원통표면과 마주보는 제2오목원통표면과 상기 제2오목원통표면을 따라 상기 교축방향으로 형성된 제2가이드부를 가지는 제2오목원통면부재; 및
상기 제1오목원통면부재와 상기 제2오목원통면부재 사이에 배치되고, 일면에 상기 제1오목원통표면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 상기 제1오목원통표면과 같은 곡률반경의 제1볼록원통표면과 상기 제1가이드부의 안내를 받는 제1피가이드부를 가지는 제1볼록부가 구비되고, 상기 제1볼록부의 반대면에 상기 제2오목원통표면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 상기 제2오목원통표면과 같은 곡률반경의 제2볼록원통표면을 가지며 상기 제2가이드부의 안내를 받는 제2피가이드부를 가지는 제2볼록부가 구비된 슬라이드기구를 포함하고,
ⅰ) 상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 제1오목원통표면의 상기 교축방향의 양측 단부의 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것과,
ⅱ) 상기 제2가이드부는 상기 제2오목원통표면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 제2오목원통표면의 상기 교축직각방향의 양측 단부의 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 제2오목원통표면은 상기 제1오목원통표면보다 길게 형성되고,
상기 제1곡률반경은 250㎜이상이고 1000mm 보다는 작고,
상기 제2곡률반경은 1500㎜ 이상이고,
상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부는,
ⅰ) 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 마주보는 면에 각각 형성된 구면홈과 상기 구면홈에 회전 가능하게 결합하는 볼록구면을 통해 서로 결합하는 것;
ⅱ) 상기 슬라이드기구는, 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치되고 상면과 하면에 볼록구면이 각각 형성된 구면블록을 구비하고,
상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 상기 구면블록의 상기 볼록구면과 마주보는 부분에 상기 구면블록의 상기 볼록구면에 회전 가능하게 결합하는 구면홈이 각각 형성되는 것;
ⅲ) 상기 슬라이드기구는 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치된 탄성부재 및 상기 탄성부재를 통과하여 일단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 어느 하나에 고정되고 타단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 나머지 하나에 형성된 홈에 결합되어 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 상호간의 경사를 허용하기 위한 회전은 허용하면서 상기 제1볼록부가 상기 제2볼록부에 대해 측방으로 분리되는 것을 방지하는 전단핀을 구비하여 구성되는 것; 중의 어느 하나에 의해 상호 회전 가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.In the anisotropic pendulum-type seismic isolator for supporting the load of the upper structure to the lower structure while allowing the displacement in the direction perpendicular to the bridge axis and the displacement in the bridge axis direction of the upper structure by being installed between the upper structure and the lower structure of the bridge,
The first concave cylindrical surface and the first concave cylinder bent at a first radius of curvature in the transverse axis direction and are disposed at the same height and are formed longer in the transverse axis direction than in the transverse direction A first concave cylindrical surface member having a first guide portion formed along the surface in a direction perpendicular to the bridge axis;
The portion bent in a second radius of curvature larger than the first radius of curvature in the throttling direction and disposed on the same line in the direction perpendicular to the throttling axis is disposed at the same height and is formed longer in the throttling direction than in the perpendicular direction of the throttling axis. A second concave cylindrical surface member having a second concave cylindrical surface facing the concave cylindrical surface and a second guide portion formed along the second concave cylindrical surface in the throttling direction; And
A first convex having the same radius of curvature as the first concave cylindrical surface so that it is disposed between the first concave cylindrical surface member and the second concave cylindrical surface member and is in surface contact with the first concave cylindrical surface to slide A first convex portion having a cylindrical surface and a first guided portion receiving the guidance of the first guide portion is provided, and the second concave portion is in surface contact with the second concave cylindrical surface on the opposite surface of the first convex portion and slides. A slide mechanism having a second convex cylindrical surface having the same radius of curvature as the cylindrical surface and having a second convex portion having a second guided portion receiving the guidance of the second guide portion,
I) the first guide portion is formed in one row along the central portion of the first concave cylindrical surface or two or more rows along the ends of both ends of the first concave cylindrical surface in the axle direction; and
Ii) At least one of the second guide portions formed in one row along the central portion of the second concave cylindrical surface or in two or more rows along both ends of the second concave cylindrical surface in the direction perpendicular to the cross axis. Including,
The second concave cylindrical surface is formed longer than the first concave cylindrical surface,
The first radius of curvature is more than 250 mm and less than 1000 mm,
The second radius of curvature is 1500 mm or more,
The first convex portion and the second convex portion,
I) the first convex portion and the second convex portion are coupled to each other through a spherical groove formed on a surface facing each other so as to allow an inclination therebetween and a convex spherical surface rotatably coupled to the spherical groove;
Ii) the slide mechanism includes a spherical block disposed between the first convex portion and the second convex portion and each having a convex spherical surface on an upper surface and a lower surface thereof,
A spherical groove rotatably coupled to the convex spherical surface of the spherical block in a portion facing the convex spherical surface of the spherical block to allow the first convex portion and the second convex portion to incline each other;
Iii) the slide mechanism has an elastic member disposed between the first convex portion and the second convex portion and passes through the elastic member, and one end is fixed to one of the first convex portion and the second convex portion, and the other end Is coupled to a groove formed in the remaining one of the first convex portion and the second convex portion to allow rotation to allow inclination between the first convex portion and the second convex portion, while allowing the first convex portion to be To be configured with a shear pin that prevents the two convex portions from being separated laterally; Anisotropic pendulum type seismic isolator, characterized in that coupled to each other rotatably by any one of. 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되어 상기 상부구조물의 교축직각방향의 변위와 교축방향의 변위를 허용하면서 상기 상부구조물의 하중을 상기 하부구조물에 지지하기 위한 이방성 진자형 면진장치에 있어서,
상기 교축직각방향으로 제1곡률반경으로 굴곡되며 상기 교축방향으로 동일선상에 배치된 부분은 같은 높이로 배치되고 상기 교축방향보다는 상기 교축직각방향으로 길게 형성된 제1오목원통표면과 상기 제1오목원통표면을 따라 상기 교축직각방향으로 형성된 제1가이드부를 가지는 제1오목원통면부재;
상기 교축직각방향보다는 상기 교축방향으로 길게 형성되고 상기 제1오목원통표면과 마주보는 평면과 상기 평면을 따라 상기 교축방향으로 형성된 제2가이드부를 가지는 평면부재; 및
상기 제1오목원통면부재와 상기 평면부재 사이에 배치되고, 일면에 상기 제1오목원통표면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 상기 제1오목원통표면과 같은 곡률반경의 제1볼록원통표면과 상기 제1가이드부의 안내를 받는 제1피가이드부를 가지는 제1볼록부가 구비되고, 상기 제1볼록부의 반대면에 상기 평면에 면접촉하며 슬라이딩할 수 있도록 평면을 가지며 상기 제2가이드부의 안내를 받는 제2피가이드부를 가지는 제2볼록부가 구비된 슬라이드기구를 포함하고,
ⅰ) 상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 제1오목원통표면의 상기 교축방향의 양측 단부 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것과,
ⅱ) 상기 제2가이드부는 상기 평면부재의 상기 평면의 중앙부를 따라 1줄로 또는 상기 평면부재의 상기 평면의 상기 교축직각방향의 양측 단부의 사이를 따라 2줄 이상으로 형성되는 것 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 평면부재의 상기 평면은 상기 제1오목원통표면보다 길게 형성되고,
상기 제1곡률반경은 250㎜이상이고 1000mm 보다는 작고,
상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부는,
ⅰ) 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 마주보는 면에 각각 형성된 구면홈과 상기 구면홈에 회전 가능하게 결합하는 볼록구면을 통해 서로 결합하는 것;
ⅱ) 상기 슬라이드기구는, 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치되고 상면과 하면에 볼록구면이 각각 형성된 구면블록을 구비하고,
상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부가 상호간에 경사를 허용하도록 상기 구면블록의 상기 볼록구면과 마주보는 부분에 상기 구면블록의 상기 볼록구면에 회전 가능하게 결합하는 구면홈이 각각 형성되는 것;
ⅲ) 상기 슬라이드기구는 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 사이에 배치된 탄성부재 및 상기 탄성부재를 통과하여 일단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 어느 하나에 고정되고 타단은 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 중 나머지 하나에 형성된 홈에 결합되어 상기 제1볼록부와 상기 제2볼록부 상호간의 경사를 허용하기 위한 회전은 허용하면서 상기 제1볼록부가 상기 제2볼록부에 대해 측방으로 분리되는 것을 방지하는 전단핀을 구비하여 구성되는 것; 중의 어느 하나에 의해 상호 회전 가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.In the anisotropic pendulum-type seismic isolator for supporting the load of the upper structure to the lower structure while allowing the displacement in the direction perpendicular to the bridge axis and the displacement in the bridge axis direction of the upper structure by being installed between the upper structure and the lower structure of the bridge,
The first concave cylindrical surface and the first concave cylinder are bent in a direction perpendicular to the axle axis by a first radius of curvature and are disposed at the same height and are formed longer in a direction perpendicular to the axle than in the direction of the axle axis. A first concave cylindrical surface member having a first guide portion formed along the surface in a direction perpendicular to the bridge axis;
A planar member formed longer in the throttling direction than in the throttling perpendicular direction and having a plane facing the first concave cylindrical surface and a second guide part formed in the throttling direction along the plane; And
The first convex cylindrical surface and the first convex cylindrical surface having the same radius of curvature as the first concave cylindrical surface so as to be disposed between the first concave cylindrical surface member and the planar member and slide in surface contact with the first concave cylindrical surface on one surface. A first convex portion having a first guided portion receiving the guidance of the first guide portion is provided, and a first convex portion having a surface contacting and sliding with the plane on an opposite surface of the first convex portion, and receiving the guidance of the second guide portion It includes a slide mechanism provided with a second convex portion having a two guide portion,
I) the first guide portion is formed in one row along the central portion of the first concave cylindrical surface or in two or more rows along both ends of the first concave cylindrical surface in the axle direction,
Ii) At least one of the second guide portions formed in one row along the central portion of the plane of the planar member or in two or more rows along the ends of both ends of the plane in the direction perpendicular to the cross axis of the plane member. Including,
The plane of the planar member is formed longer than the first concave cylindrical surface,
The first radius of curvature is more than 250 mm and less than 1000 mm,
The first convex portion and the second convex portion,
I) the first convex portion and the second convex portion are coupled to each other through a spherical groove formed on a surface facing each other so as to allow an inclination therebetween and a convex spherical surface rotatably coupled to the spherical groove;
Ii) the slide mechanism includes a spherical block disposed between the first convex portion and the second convex portion and each having a convex spherical surface on an upper surface and a lower surface thereof,
A spherical groove rotatably coupled to the convex spherical surface of the spherical block in a portion facing the convex spherical surface of the spherical block to allow the first convex portion and the second convex portion to incline each other;
Iii) the slide mechanism has an elastic member disposed between the first convex portion and the second convex portion and passes through the elastic member, and one end is fixed to one of the first convex portion and the second convex portion, and the other end Is coupled to a groove formed in the remaining one of the first convex portion and the second convex portion to allow rotation to allow inclination between the first convex portion and the second convex portion, while allowing the first convex portion to be To be configured with a shear pin that prevents the two convex portions from being separated laterally; Anisotropic pendulum-type seismic isolator, characterized in that coupled to each other rotatably by any one of. 삭제delete 삭제delete 제1항에서, 상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기 이고, 상기 제2가이드부는 상기 제2오목원통표면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기인 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 1, wherein the first guide portion is a groove or protrusion formed along a central portion of the first concave cylindrical surface, and the second guide portion is a groove or protrusion formed along a central portion of the second concave cylindrical surface. Anisotropic pendulum type seismic isolator. 제2항에서, 상기 제1가이드부는 상기 제1오목원통표면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기이고, 상기 제2가이드부는 상기 평면부재의 상기 평면의 중앙부를 따라 형성된 홈 또는 돌기인 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 2, wherein the first guide portion is a groove or protrusion formed along a central portion of the first concave cylindrical surface, and the second guide portion is a groove or protrusion formed along the central portion of the plane of the planar member. Anisotropic pendulum type seismic isolator. 제1항 또는 제2항에서, 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부 중 나머지 하나는 상기 슬라이드 기구 바깥쪽의 평행한 경로를 따라 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.[3] The anisotropic pendulum type seismic isolator of claim 1 or 2, wherein the other of the first guide part and the second guide part is formed to protrude along a parallel path outside the slide mechanism. 제1항 또는 제2항에서,
상기 슬라이드기구와 면접촉하는 부분에 제1미끄럼재가 각각 설치되고, 상기 슬라이드기구에는 상기 제1미끄럼재에 면접촉하며 슬라이딩하는 제2미끄럼재가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.In claim 1 or 2,
Anisotropic pendulum type seismic isolator, characterized in that a first sliding member is installed at a portion in surface contact with the slide mechanism, and a second sliding member that slides in surface contact with the first sliding member is installed in the slide mechanism. 제1항에서, 상기 교축방향의 상기 제2오목원통면부재의 양측 가장자리에 상기 제1오목원통면부재를 향해 돌출된 돌출부가 설치되고, 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 사이에 탄성복원기구가 설치된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 1, wherein a protrusion protruding toward the first concave cylindrical surface member is installed at both edges of the second concave cylindrical surface member in the throttling direction, and an elastic restoration mechanism is provided between the protrusion and the second convex part. Anisotropic pendulum type seismic isolator, characterized in that installed. 제2항에서, 상기 교축방향의 상기 평면부재의 양측 가장자리에 상기 제1오목원통면부재를 향해 돌출된 돌출부가 설치되고, 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 사이에 탄성복원기구가 설치된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 2, wherein a protrusion protruding toward the first concave cylindrical surface member is installed at both edges of the flat member in the throttling direction, and an elastic restoration mechanism is installed between the protrusion and the second convex part. Anisotropic pendulum type seismic isolator. 제9항 또는 제10항에서, 상기 탄성복원기구는 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 중 적어도 하나에 수평으로 결합하는 축부재, 상기 축부재의 외주면에 결합되고 상기 돌출부와 상기 제2볼록부 사이에 배치되는 탄성체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 9 or 10, wherein the elastic restoration mechanism is a shaft member horizontally coupled to at least one of the protrusion and the second protrusion, and is coupled to an outer circumferential surface of the shaft member, and between the protrusion and the second protrusion. Anisotropic pendulum type seismic isolator, characterized in that it comprises an elastic body disposed in the. 제11항에서, 상기 탄성복원기구는,
상기 축부재의 안쪽 단부에 설치되는 선압축판 및 상기 돌출부를 관통하여 상기 돌출부 바깥으로 돌출되는 상기 축부재의 외주면에 나사결합하는 너트를 구비하여 상기 탄성체를 선압축할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.In claim 11, wherein the elastic restoration mechanism,
Characterized in that it comprises a pre-compression plate installed at the inner end of the shaft member and a nut that is screwed to the outer circumferential surface of the shaft member protruding out of the protrusion through the protrusion so as to pre-compress the elastic body. Anisotropic pendulum type seismic isolator. 제12항에서, 상기 제2볼록부에 수평방향으로 안내구멍이 형성되고, 상기 탄성복원기구는 상기 선압축판에서 내측으로 돌출되어 상기 안내구멍에 이동 가능케 삽입되는 안내돌기를 가지는 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 12, wherein a guide hole is formed in the second convex portion in a horizontal direction, and the elastic restoration mechanism has a guide protrusion protruding inwardly from the pre-compression plate so as to be movably inserted into the guide hole. Anisotropic pendulum type seismic isolator. 제9항에서, 상기 탄성복원기구는,
상기 제2볼록부의 측면을 지지하며 상기 제2볼록부에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 낮아지며 안쪽에서 바깥쪽으로 슬롯이 형성된 제1쐐기부재, 상기 슬롯을 통해 상기 제2오목원통면부재에 결합된 로드, 상기 로드에 결합되고 안쪽에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 높아지며 상기 제1쐐기부재에 면접촉된 제2쐐기부재, 상기 로드의 외주면에 결합된 쐐기부재가압 탄성체와 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압할 수 있도록 하기 위한 가압판 및 상기 로드에 나사결합되어 상기 가압판을 통해 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압하는 너트를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.In claim 9, wherein the elastic restoration mechanism,
A first wedge member supporting a side surface of the second convex portion and gradually lowering in height toward the outside from the second convex portion and having a slot formed from the inside to the outside, a rod coupled to the second concave cylindrical surface member through the slot, The second wedge member coupled to the rod and gradually increasing in height from the inside to the outside and in surface contact with the first wedge member, the wedge member pressing elastic body coupled to the outer circumferential surface of the rod, and the wedge member pressing elastic body are connected to the second wedge. Anisotropic pendulum type seismic isolator, characterized in that it comprises a pressing plate for pressing toward a member and a nut screwed to the rod to press the wedge member pressing elastic body toward the second wedge member through the pressing plate . 제10항에서, 상기 탄성복원기구는,
상기 제2볼록부의 측면을 지지하며 상기 제2볼록부에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 낮아지며 안쪽에서 바깥쪽으로 슬롯이 형성된 제1쐐기부재, 상기 슬롯을 통해 상기 평면부재에 결합된 로드, 상기 로드에 결합되고 안쪽에서 바깥으로 갈수록 높이가 점점 높아지며 상기 제1쐐기부재에 면접촉된 제2쐐기부재, 상기 로드의 외주면에 결합된 쐐기부재가압 탄성체와 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압할 수 있도록 하기 위한 가압판 및 상기 로드에 나사결합되어 상기 가압판을 통해 상기 쐐기부재가압 탄성체를 상기 제2쐐기부재를 향해 가압하는 너트를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 이방성 진자형 면진장치.The method of claim 10, wherein the elastic restoration mechanism,
A first wedge member supporting a side surface of the second convex portion and gradually lowering in height toward the outside from the second convex portion and having a slot formed from the inside to the outside, a rod coupled to the flat member through the slot, and coupled to the rod The height increases gradually from the inside to the outside and presses the second wedge member in surface contact with the first wedge member, the wedge member pressing elastic body coupled to the outer circumferential surface of the rod, and the wedge member pressing elastic body toward the second wedge member. Anisotropic pendulum type seismic isolator, characterized in that it comprises a pressurizing plate for making it possible and a nut screwed to the rod to press the wedge member pressing elastic body toward the second wedge member through the pressurizing plate. 삭제delete
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