KR102323737B1 - 내구성 향상을 위한 완충 부재를 갖는 교량 받침 - Google Patents

내구성 향상을 위한 완충 부재를 갖는 교량 받침 Download PDF

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Abstract

개시된 교량 받침은, 콘크리트 지지부 위에 배치되는 받침부 및 상기 받침부와 결합되는 앵커부를 포함한다. 상기 방침부는, 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트와 수직 방향으로 이격된 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함한다. 상기 앵커부는 상기 하부 플레이트와 결합되며, 적어도 일부가 상기 콘크리트 지지부에 삽입된다. 상기 앵커부는, 상기 콘크리트 지지부에 적어도 일부가 삽입되는 앵커 몸체 및 상기 앵커 몸체의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 콘크리트 지지부에 적어도 일부가 삽입되고 탄성 물질을 포함하는 완충 부재를 포함한다. 따라서, 지진 하중이 가해졌을 때, 내부 지진에 의해 콘크리트 지지부가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 교량 받침 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

내구성 향상을 위한 완충 부재를 갖는 교량 받침{BRIDGE SUPPORTER WITH BUFFER MEMBER FOR INCREASING DURABILITY}
본 발명은 교량 받침에 관한 것으로, 보다 구체적으로 내구성 향상을 위한 완충 부재를 갖는 교량 받침에 관한 것이다.
일반적으로, 건설구조물의 시공은 지진 등의 피해를 예방하고 구조물의 수명을 증가시킬 수 있도록 내진 설계를 필요로 한다. 특히, 교량의 경우 구조적으로 지진 피해에 대한 우려가 높아 내진 안정성을 확보하기 위한 설계와 내진 보강 작업이 필요하다. 내진 설계가 반영되지 아니한 교량은 수평방향으로 작용하는 지진력이 교량 받침에 집중되어 지진 발생 시 교량 받침이 파괴되거나, 상판의 이탈, 붕괴 등이 초래될 수 있다.
이러한 내진 설계를 달성하기 위하여, 교량은 교량 받침을 포함한다. 상기 교량 받침은 전단 변형을 통해, 상부 구조물과 하부 구조물의 미끄러짐(슬립)을 허용함으로써, 지진에 의한 진동이, 교량 받침 위에 배치된 건설 구조물에 전달되는 것을 방지 내지 감소할 수 있다.
상기 교량 받침은 앵커를 이용하여 하부의 콘크리트 지지부와 결합된다. 예를 들어, 상기 앵커는 상기 콘크리트 지지부에 삽입된다. 실제 지진 발생 시 교량 받침 파괴 형상을 조사하면 콘크리트 지지부가 파괴되는 경우가 많다. 이는 콘크리트 지지부에 삽입된 앵커가 지진시 수평력 또는 진동을 콘크리트 지지부에 전달한 것에 의한 것일 수 있다. 콘크리트 지지부가 파괴되는 경우, 교량 받침을 원위치로 재설치하기 위한 비용이 크다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내구성이 향상된 교량 받침을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침은, 콘크리트 지지부 위에 배치되는 받침부 및 상기 받침부와 결합되는 앵커부를 포함한다. 상기 방침부는, 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트와 수직 방향으로 이격된 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함한다. 상기 앵커부는 상기 하부 플레이트와 결합되며, 적어도 일부가 상기 콘크리트 지지부에 삽입된다. 상기 앵커부는, 상기 콘크리트 지지부에 적어도 일부가 삽입되는 앵커 몸체 및 상기 앵커 몸체의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 콘크리트 지지부에 적어도 일부가 삽입되고 탄성 물질을 포함하는 완충 부재를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재는 고무 및 고분자로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재는 폴리우레탄을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재는 상기 앵커 몸체와 상기 콘크리트 지지부 사이에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재는 상기 앵커 몸체의 측면을 둘러싼다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재 및 상기 앵커 몸체의 일부는 상기 하부 플레이트에 삽입된다.
일 실시예에 따르면, 상기 앵커 몸체는, 수직 방향으로 연장되는 몸체부 및 상기 몸체부의 상단부로부터 수평 방향으로 돌출되어 상기 완충 부재의 상면의 적어도 일부를 커버하는 돌출부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재는, 수직 방향으로 연장되는 몸체부 및 상기 몸체부로부터 수평 방향으로 돌출되어 상기 콘크리트 지지부에 삽입되는 돌출부를 포함한다.
본 발명에 따른 교량 받침은, 지진 하중이 가해졌을 때, 내부 지진에 의해 콘크리트 지지부가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 교량 받침 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 부분적으로 도시한 평면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 교량 받침을 도시한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 교량 받침에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 도시한 단면도이다. 도 2는 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 부분적으로 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 교량 받침은 하부 구조물(12)과 상부 구조물(14) 사이에 배치된다. 예를 들어, 상기 하부 구조물(12)은 교각일 수 있으며, 상기 상부 구조물(14)은 교량 상판일 수 있다.
상기 교량 받침은 받침부(20) 및 앵커부를 포함한다. 상기 하부 구조물(12) 위에는 콘크리트 지지부(30)가 형성되며, 상기 교량 받침의 받침부(20)는 상기 콘크리트 지지부(30) 위에 배치된다. 상기 앵커부의 적어도 일부는 상기 콘크리트 지지부(30)에 삽입될 수 있다.
상기 받침부(20)는 하부 플레이트(22), 상기 하부 플레이트(22)와 수직 방향으로 이격된 상부 플레이트(24) 및 상기 하부 플레이트(22)와 상기 상부 플레이트(24) 사이에 배치되는 탄성 부재(26)를 포함한다.
상기 하부 플레이트(22)는 상기 앵커부를 통하여, 상기 콘크리트 지지부(30)에 결합될 수 있다. 상기 하부 플레이트(22) 및 상기 상부 플레이트(24)는 강철 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 평면도 상에서, 사각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다.
상기 탄성 부재(26)는 고무, 폴리우레탄 등과 같은 탄성 물질을 포함할 수 있다. 상기 탄성 부재(26)는 교량에 지진 등과 같은 외력에 의한 수평력이 가해졌을 때, 전단 변형함으로써 상기 하부 플레이트(22)와 상기 상부 플레이트(24)의 수평 변위를 허용할 수 있다. 이에 따라, 지진에 의한 교량의 파손을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 탄성 부재(26)는 상기 탄성 물질로 이루어진 탄성부(26a)에 함입된 적어도 하나의 수평 플레이트(26b)를 포함할 수 있다. 상기 수평 플레이트(26b)는 수평 방향으로 연장되는 형상을 가지며, 인접한 수평 플레이트들은 수직 방향으로 이격될 수 있다. 상기 수평 플레이트(26b)는 상기 탄성 부재(26)에 가해지는 수직 하중을 지지할 수 있다.
또한, 상기 탄성 부재(26)는, 상기 하부 플레이트(22)에 결합되는 하부 엔드 플레이트(26c) 및 상기 상부 플레이트(24)에 결합되는 상부 엔드 플레이트(26d)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 수평 플레이트(26b), 상기 하부 엔드 플레이트(26c) 및 상기 상부 엔드 플레이트(26d)는 강철 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 탄성 부재(26)는, 납 봉 또는 주석 봉을 포함하는 납-고무 베어링(LRB)일 수 있다. 상기 탄성 부재(26)는 평면도 상에서, 사각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다.
상기 앵커부는, 상기 하부 플레이트(22)에 결합되며 상기 콘크리트 지지부(30)에 적어도 일부가 삽입되는 앵커 몸체(42) 및 상기 앵커 몸체(42)의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 콘크리트 지지부(30)에 적어도 일부가 삽입되는 완충 부재(44)를 포함한다. 예를 들어, 상기 하부 플레이트(22)를 관통하여 상기 앵커 몸체(42)에 삽입되는 결합 부재(46)에 의해 상기 앵커 몸체(42)는 상기 하부 플레이트(22)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 상기 결합 부재(46)는 볼트 등일 수 있으며, 상기 앵커 몸체(42)는 이에 대응되는 삽입 홀과 나사산이 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 알려진 다양한 결합 부재가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재(44)는 탄성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 완충 부재(44)는 고분자 또는 고무를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 상기 고무는, 합성 고무 또는 천연 고무를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 완충 부재(44)는 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 폴리우레탄은 충격 및 진동 흡수 성능이 우수하여 상기 콘크리트 지지부(30)로부터 상기 완충 부재(44)에 가해지는 반발력을 효율적으로 흡수 및/또는 소산할 수 있다.
일 실시예에 따른 교량 받침의 앵커부는, 지진 등과 같은 외력에 의한 콘크리트 지지부(30)의 손상을 감소 및/또는 방지할 수 있다.
예를 들어, 지진이 발생하면, 교량 상부 구조물의 변위, 진동 등이 발생한다. 이에 따라, 상기 앵커 몸체(42)에 의해 교량 상부 구조물의 지진 가속도로 지진 하중(수평력)이 전달될 수 있다(내부 지진). 상기 앵커부에 전달된 지진 하중에 의해 상기 앵커 몸체(42)를 둘러싸는 콘크리트 지지부(30)에 반발력이 발생할 수 있다. 상기 콘크리트 지지부(30)의 반발력이 상기 앵커부로 전달되면, 상기 완충 부재(44)가 저항 및 변형하며 지진 에너지를 흡수 및/또는 소산할 수 있다. 결과적으로, 지진 발생 시 상기 콘크리트 지지부(30)의 손상을 감소 및/또는 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재(44)는 상기 앵커 몸체(42)와 상기 콘크리트 지지부(30) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 완충 부재(44)는 적어도 상기 앵커 몸체(42)의 측면을 둘러쌀 수 있다.
예를 들어, 상기 앵커 몸체(42)는 수직 방향으로 연장되는 원기둥 형상을 가질 수 있으며, 상기 완충 부재(44)는 상기 원통의 외주면을 둘러싸도록 수직 방향으로 연장되는 실린더 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 앵커부는 복수개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 앵커부는 상기 하부 플레이트(22)의 모서리에 인접하여 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 적절한 배열을 갖도록 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 교량 받침을 도시한 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 교량 받침의 받침부(20)는 하부 플레이트(22), 상기 하부 플레이트(22)와 수직 방향으로 이격된 상부 플레이트(24) 및 상기 하부 플레이트(22)와 상기 상부 플레이트(24) 사이에 배치되는 탄성 부재(26)를 포함한다.
상기 교량 받침의 앵커부는, 상기 하부 플레이트(22)에 결합되며 콘크리트 지지부(30)에 적어도 일부가 삽입되는 앵커 몸체(42) 및 상기 앵커 몸체(42)의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 콘크리트 지지부(30)에 적어도 일부가 삽입되는 완충 부재(44)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 앵커 몸체(42) 및 상기 완충 부재(44)의 일부는 상기 하부 플레이트(22)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 플레이트(22)는 하면으로부터 함입된 수용부를 가질 수 있으며, 상기 앵커 몸체(42) 및 상기 완충 부재(44)의 일부는 상기 수용부에 삽입될 수 있다.
구조적으로, 상기 콘크리트 지지부(30)는, 상기 하부 플레이트(22)와 상기 앵커 몸체(42)가 만나는 영역에서 취약할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하부 플레이트(22)와 상기 앵커 몸체(42)가 만나는 영역에서 상기 콘크리트 지지부(30)의 모서리를 넓게 보호함으로써, 상기 콘크리트 지지부(30)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 교량 받침의 받침부(20)는 하부 플레이트(22), 상기 하부 플레이트(22)와 수직 방향으로 이격된 상부 플레이트(24) 및 상기 하부 플레이트(22)와 상기 상부 플레이트(24) 사이에 배치되는 탄성 부재(26)를 포함한다.
상기 교량 받침의 앵커부는, 상기 하부 플레이트(22)에 결합되며 콘크리트 지지부(30)에 적어도 일부가 삽입되는 앵커 몸체(42) 및 상기 앵커 몸체(42)의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 콘크리트 지지부(30)에 적어도 일부가 삽입되는 완충 부재(44)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 앵커 몸체(42) 및 상기 완충 부재(44)의 일부는 상기 하부 플레이트(22)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 플레이트(22)는 하면으로부터 함입된 수용부를 가질 수 있으며, 상기 앵커 몸체(42) 및 상기 완충 부재(44)의 일부는 상기 수용부에 삽입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 앵커 몸체(42)는 수직 방향으로 연장되는 몸체부(42a) 및 상기 몸체부(42a) 상단부로부터 수평 방향으로 돌출되어 상기 완충 부재(44)의 상면의 적어도 일부를 커버하는 돌출부(42b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 돌출부(42b)가 상기 완충 부재(44)를 커버함으로써, 지진 하중이 가해졌을 때, 상기 완충 부재(44)가 상부 방향으로 돌출되거나, 상기 하부 플레이트(22)와 상기 앵커 몸체(42) 사이로 침입하는 것이 방지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 완충 부재(44)는 수직 방향으로 연장되는 몸체부(44a) 및 상기 몸체부(44a)로부터 수평 방향으로 돌출되는 돌출부(44b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부(44b)는 상기 몸체부(44a)의 하단으로부터 돌출될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 상기 돌출부(44b)의 위치는, 인접하는 콘크리트 지지부(30)로 삽입될 수 있는 위치라면 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 상기 돌출부(44b)가 인접하는 콘크리트 지지부(30)에 수평 방향으로 삽입됨으로써, 상기 앵커부 전체가 부반력 등에 의해 수직 방향으로 인발되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 교량 받침은 건축, 교량, 플랜트, 해양 구조물 등에 이용될 수 있다.
12: 하부 구조물
14: 상부 구조물
20: 받침부
22: 하부 플레이트
24: 상부 플레이트
26: 탄성 부재
26a: 탄성부
26b: 수평 플레이트
26c: 하부 엔드 플레이트
26d: 상부 엔드 플레이트
30: 콘크리트 지지부
42: 앵커 몸체
44: 완충 부재
46: 결합 부재

Claims (8)

  1. 콘크리트 지지부 위에 배치되며, 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트와 수직 방향으로 이격된 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하는 받침부; 및
    상기 하부 플레이트와 결합되며, 적어도 일부가 상기 콘크리트 지지부에 삽입되는 앵커부를 포함하고,
    상기 앵커부는,
    상기 콘크리트 지지부에 적어도 일부가 삽입되는 앵커 몸체; 및
    상기 앵커 몸체의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 콘크리트 지지부에 적어도 일부가 삽입되고 탄성 물질을 포함하는 완충 부재를 포함하고,
    상기 완충 부재 및 상기 앵커 몸체의 일부는 상기 하부 플레이트에 삽입되며,
    상기 앵커 몸체는, 수직 방향으로 연장되는 몸체부 및 상기 몸체부의 상단부로부터 수평 방향으로 돌출되어 상기 완충 부재의 상면의 적어도 일부를 커버하도록 상기 하부 플레이트의 하면으로부터 함입된 수용부 내에 배치되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 교량 받침.
  2. 제1항에 있어서, 상기 완충 부재는 고무 및 고분자로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 받침.
  3. 제1항에 있어서, 상기 완충 부재는 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 받침.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 완충 부재는 상기 앵커 몸체의 측면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 교량 받침.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 완충 부재는, 수직 방향으로 연장되는 몸체부 및 상기 몸체부로부터 수평 방향으로 돌출되어 상기 콘크리트 지지부에 삽입되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 받침.
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