KR102375815B1 - 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치는 서로 마주하는 면에 상호간에 맞물리도록 핑거부(11)가 형성되며 일정간격 이격된 한쌍의 핑거플레이트(10); 상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 일측에 설치되는 엇갈림갭판(20); 상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 타측에서 상기 엇갈림갭판(20)과 마주하여 설치되며 전,후 이동이 가능하여 한쌍의 핑거플레이트(10)의 신축이 용이하게 하는 엇갈림상판(30); 방수와 탄성력을 갖는 재질이며 일측이 상기 엇갈림갭판(20)과 엇갈림상판(30)의 하부로 배치되고 타측에 하부를 향해 경사진 경사판(41)이 형성되어 하부로 배수를 유도하도록 설치되는 배수유도판(40); 상기 배수유도판(40)의 하부 일측에서 상기 엇갈림상판(30)의 일측을 지지하도록 엇갈림상판(30)과 상,하 엇갈리게 배치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림하판(50); 상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 타측에서 상기 엇갈림상판(30)의 하부에 설치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림지지판(60); 상기 경사판(41)에서 배출되는 물이 유입되게 상기 경사판(41)의 하부에 배치되며 상기 엇갈림지지판(60)의 하부에 설치된 제1수직측판(61)의 내측면에 설치되는 상부 개방형의 배수유도관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치{Expansion joint apparatus for bridge}
본 발명은 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 한쌍의 핑거플레이트 하측으로 엇갈림갭판과 엇갈림 상,하부판을 설치하여 이물질의 배출을 막는 동시에 한쌍의 핑거플레이트의 신축이 용이하게 하며, 배수유도판을 설치하여 종래의 신축이음장치에 설치되는 고무방수재를 배제시킬 수 있으며 물의 배수를 배수유도관으로 유도할 수 있는 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치에 관한 것이다.
일반적으로, 교량, 건축물과 같이 큰 규모의 구조물에는 온도변화, 그 크리프(Creep) 및 건조수축(Shrinkage), 시공 오차, 재하 하중. 지진 및 지반의 침하 등의 여러 원인에 의한 변형 응력이 작용되어 만약 해당 응력이 해방되지 않고 구속되게 된다면 구조물에 균열을 발생시키고 파손시킬 우려가 있다. 이에 따라, 대형 구조물의 건조 시에는 필수적으로 그 일정구간마다 유격되는 틈새인 이음틈새부를 두고 있으며, 이 이음틈새부에는 별도의 신축이음장치를 설치하여 구조물의 변형에 따른 동적거동을 원활히 수용하면서 해당 이음틈새부를 폐쇄하도록 하고 있다.
일례로, 대형 구조물이 교량인 경우를 살펴보면, 교량은 하부의 다수개의 교각과 이 교각의 상부에 안착되어 도로를 형성하게 되는 다수개의 상판으로 구성되며, 그 상판과 연결되는 부분에는 양쪽 상판의 동적거동을 원활히 수용할 수 있도록 적정 유격 폭으로 이음틈새부가 구비되게 된다.
그리고, 이러한 이음틈새부를 수평방향으로 연결하여 폐쇄함으로써 그 상부의 상판에서 주행하게 되는 차량이 원활히 주행가능하면서, 또한 빗물이나 각종 이물질이 해당 이음틈새부를 통해 유입되어 낙하 됨으로써 교량의 하부 시설물들을 오염시키고 부식시키는 것을 방지하기 위하여 이음틈새부에는 신축가능한 신축이음장치가 설치되게 된다.
신축이음장치는 해당하는 구조물의 안정성과 내구성에 직접적인 영향을 미치면서, 구조물의 전체 구성중에서도 가장 파손 및 교체빈도가 높은 요소로서, 우수한 성능을 발휘할 수 있어야 한다.
신축이음장치에 요구되는 성능으로서는 기본적으로 신축기능과 밀폐기능이 완벽하면서 내구성 있게 제공할 수 있어야 함은 물론, 그 신속한 시공이 가능하여 보수 시의 교통통제 등을 가능한 줄일 수 있어야 한다.
이러한 신축이음장치에는 대표적으로 그 형태에 따라서 핑거(Finger)형, 레일(Rail)형, 모노셀(Mono cell)형 등이 있으며, 도 1과 같이 고무로된 방수재(고무배수판(104))를 신축이음장치에 설치하여 배수방지를 겸한 배수시설로 이용하고 있다.
그러나 종래의 고무 방수재는 설치시 볼트 등의 사용으로 인해 볼트의 녹, 이물질 침투, 진동마모, 휨 등이 발생하며 고무재의 특성상 파손률이 높아 사용 수명이 짧고 그로인해 고무방수재의 교체시기가 빨라져 교체 및 보수비용이 상승하고 교체시에도 차량의 통제 및 차단 작업이 필요한 문제와 고무방수재의 잦은 교체 시공으로 인해 구조물이 구조적으로 불안정해질 수 있는 문제가 발생한다.
(특허문헌 01) 국내등록특허공보 제10-0812102호
(특허문헌 02) 국내등록특허공보 제10-1728861호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한쌍의 핑거플레이트 하측으로 엇갈림갭판과 엇갈림 상,하부판을 상호간에 엇갈리게 설치하여 이물질의 배출을 막고 한쌍의 핑거플레이트의 신축이 용이하게 하며, 엇갈림갭판과 엇갈림 상,하부판의 사이에 배수유도판을 설치하고 배수유도판의 하측으로 배수유도관을 설치함으로써 물의 배수를 배수유도관으로 빠르게 유도하여 누수를 방지할 수 있고 종래의 신축이음장치에 설치되어 잦은 파손과 결합볼트의 녹이나 이물질 침투 등의 문제로 인해 사용수명이 짧은 고무방수재를 사용하지 않아 사용수명이 길고 관리 및 유지비용을 절감시킬 수 있는 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치는 서로 마주하는 면에 상호간에 맞물리도록 핑거부(11)가 형성되며 일정간격 이격된 한쌍의 핑거플레이트(10);
상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 일측에 설치되는 엇갈림갭판(20);
상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 타측에서 상기 엇갈림갭판(20)과 마주하여 설치되며 전,후 이동이 가능하여 한쌍의 핑거플레이트(10)의 신축이 용이하게 하는 엇갈림상판(30);
방수와 탄성력을 갖는 재질이며 일측이 상기 엇갈림갭판(20)과 엇갈림상판(30)의 하부로 배치되고 타측에 하부를 향해 경사진 경사판(41)이 형성되어 하부로 배수를 유도하도록 설치되는 배수유도판(40);
상기 배수유도판(40)의 하부 일측에서 상기 엇갈림상판(30)의 일측을 지지하도록 엇갈림상판(30)과 상,하 엇갈리게 배치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림하판(50);
상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 타측에서 상기 엇갈림상판(30)의 하부에 설치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림지지판(60);
상기 경사판(41)에서 배출되는 물이 유입되게 상기 경사판(41)의 하부에 배치되며 상기 엇갈림지지판(60)의 하부에 설치된 제1수직측판(61)의 내측면에 설치되는 상부 개방형의 배수유도관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이물질의 배출은 막고 빗물 등은 배수유도관으로 빠르고 안정적으로 배수를 유도하여 누수발생을 차단할 수 있으며, 엇갈림상판을 전방 또는 후방으로 손쉽게 이동시켜 한쌍의 핑거플레이트의 신축을 용이하게 하여 작업성과 시공성이 우수한 효과가 있다.
또한 종래의 신축이음장치에 설치되어 잦은 파손과 결합볼트의 녹이나 이물질 침투 등의 문제로 인해 사용수명이 짧은 고무방수재를 사용하지 않아 종래의 신축이음장치 대비 관리 및 유지보수에 대한 경제적 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치의 정면도
도 3은 본 발명에 따른 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치의 한쌍의 핑거플레이트가 제거된 사시도
도 4는 본 발명에 따른 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치의 배수유도관 상세도
도 5는 본 발명에 따른 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치의 신축작용 상태도
도 6은 종래의 고무방수재가 설치된 교량용 신축이음장치 도면
본 발명의 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치는 서로 마주하는 면에 상호간에 맞물리도록 핑거부(11)가 형성되며 일정간격 이격된 한쌍의 핑거플레이트(10);
상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 일측에 설치되는 엇갈림갭판(20);
상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 타측에서 상기 엇갈림갭판(20)과 마주하여 설치되며 전,후 이동이 가능하여 한쌍의 핑거플레이트(10)의 신축이 용이하게 하는 엇갈림상판(30);
방수와 탄성력을 갖는 재질이며 일측이 상기 엇갈림갭판(20)과 엇갈림상판(30)의 하부로 배치되고 타측에 하부를 향해 경사진 경사판(41)이 형성되어 하부로 배수를 유도하도록 설치되는 배수유도판(40);
상기 배수유도판(40)의 하부 일측에서 상기 엇갈림상판(30)의 일측을 지지하도록 엇갈림상판(30)과 상,하 엇갈리게 배치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림하판(50);
상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 타측에서 상기 엇갈림상판(30)의 하부에 설치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림지지판(60);
상기 경사판(41)에서 배출되는 물이 유입되게 상기 경사판(41)의 하부에 배치되며 상기 엇갈림지지판(60)의 하부에 설치된 제1수직측판(61)의 내측면에 설치되는 상부 개방형의 배수유도관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 교량용 신축이음장치에 일반적으로 설치되는 고무 방수재의 설치 없이도 이물질의 배출과 누수를 방지할 수 있고 핑거부의 간격조절이 용이할 수 있도록 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한쌍의 핑거플레이트(10), 엇갈림갭판(20), 엇갈림상판(30), 배수유도판(40), 엇갈림하판(50), 엇갈림지지판(60), 배수유도관(70)으로 구성된다.
상기 한쌍의 핑거플레이트(10)는 상호 인접된 한쌍의 교량 상판과 상판 사이에 설치되며 서로 마주하는 면에 상호간에 맞물리도록 핑거부(11)가 형성되고 각 핑거부(11) 사이가 일정한 간격을 유지하며 설치되는 구성이다.
상기 엇갈림갭판(20)은 상기 한쌍의 핑거플레이트(10)의 하부에서 일측으로 배치되어 설치되며 소정의 폭을 갖는 사각의 판형상으로 한쌍의 핑거플레이트(10)의 길이방향을 따라 연장되어 설치되는 구성이다.
상기 엇갈림상판(30)은 한쌍의 핑거플레이트(10)의 하부에서 상기 엇갈림갭판(20)과 마주하도록 한쌍의 핑거플레이트(10)의 타측으로 배치되어 설치되며 상기 엇갈림갭판(20) 보다 넓은 폭을 갖는 사각의 판형상으로 후술되는 엇갈림하판(50)에 일측이 지지되므로 상기 엇갈림갭판(20)과 가까워지거나 멀어지게 전,후로 이동시킬 수 있어 상기 엇갈림상판(30)의 상부에 설치되어 있는 핑거플레이트의 전,후 이동이 가능하게 하여 상기 한쌍의 핑거플레이트(10)의 신축을 용이하게 하는 구성이다.
상기 엇갈림상판(30)은 상기 엇갈림갭판(20)을 향하는 단부에 하향 경사진 경사면(31)이 형성되어 물의 배수가 원활하고 엇갈림상판(30)의 전,후 이동이 용이하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배수유도판(40)은 이물질의 배출을 막고 물의 배수를 후술되는 배수유도관(70)으로 유도하여 누수를 효과적으로 방지하기 위한 구성으로 신축작용이 부여되게 방수력과 탄성력을 갖는 고무 재질 또는 합성수지 재질이며, 일측은 상기 엇갈림갭판(20)과 엇갈림상판(30)의 하부로 배치되어 이물질의 배출을 막고 타측에는 엇갈림상판(30)의 하측에서 하부를 향해 일정각도 경사진 경사판(41)이 형성되어 상기 엇갈림상판(30)과 배수유도판(40) 사이로 유입되는 물이 경사판(41)에 의해 배출이 유도되어 물의 배수가 빠르고 원활하게 이루어지게 한다.
상기 경사판(41)의 상단부에는 하부를 향해 원형지게 굴곡진 경사유도부(42)가 형성되어 상기 경사판(41)은 경사유도부(42)에 의해 탄성복원력이 향상되므로 물의 배출량이 많은 경우에는 경사판(41)이 하부로 휘어지다가 물의 배출량이 적어진 경우에는 탄성복원력에 의해 경사판(41)이 원상태로 빠르게 복귀할 수 있도록 한다.
이때, 상기 경사판(41)은 원활한 물의 배수유도를 위해 평상시 45°경사각을 유지하도록 형성하여, 물의 배출량에 따라서 경사판(41)은 0~45°의 각도로 신축되게 하는 것이 바람직하다.
상기 엇갈림하판(50)은 상기 배수유도판(40)의 하부 일측에 배치되며 상기 배수유도판(40)의 하부 일단에서 상기 경사판(41)의 상단 내측으로 연장되어 설치되는 사각의 판형상으로 상기 엇갈림상판(30)의 일측을 지지하여 상기 엇갈림상판(30)의 전,후방 이동이 가능하게 상기 엇갈림상판(30)과 상,하 엇갈리게 배치되며, 하부에는 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 구성이다.
상기 엇갈림하판(50)의 하부면에는 엇갈림하판(50)의 하측을 지지하도록 엇갈림하판(50)의 하부에 설치된 지지앵커(S)의 내측으로 제2수직측판(51)이 길이방향을 따라 연장되어 설치되며, 제2수직측판(51)에는 제2수직측판(51)의 지지력을 높일 수 있게 상단부에 직삼각형태의 수직보강판(52)이 길이방향으로 따라 복수개 설치되어 견고한 지지력을 제공할 수 있게 한다.
상기 엇갈림지지판(60)은 소정의 폭을 갖는 사각의 판형상으로 상기 엇갈림상판(30)의 타측을 지지하도록 상기 엇갈림하판(50)과 마주하는 방향인 상기 한쌍의 핑거플레이트(10)의 타측에서 상기 엇갈림상판(30)의 하부에 설치되며 하부에는 복수의 지지앵커(S)가 설치되고, 지지앵커(S)의 내측방향이며 상기 엇갈림지지판(60)의 하부면에 길이방향을 따라 제1수직측판(61)이 설치된다.
상기 배수유도관(70)은 상부가 개방된 사각관의 형상으로 상기 배수유도판(40)의 경사판(41)에서 배출되는 물이 내부로 원활하게 유입되어 종래의 신축이음장치에 설치되던 고무방수재의 설치 없이도 누수의 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 하는 구성으로 상기 경사판(41)의 하부로 배치되며 상기 제1수직측판(61)의 내측면에 타측부가 고정되어 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 배수유도관(70)은 신축이음장치의 시공시 후시공되는 배수유도관(70')과 상호간에 중첩되어 시공되게 함으로써 인접되는 배수유도관간의 사이로 누수가 발생되는 것을 차단하기 위해 후시공되는 배수유도관(70')은 선시공되는 배수유도관(70) 보다 작은 폭으로 형성하도록 한다.
따라서, 후시공되는 배수유도관(70')이 선시공된 배수유도관(70)의 내부로 삽입되어 시공되게 하며, 이때 배수유도관(70,70')간의 중첩길이는 대략 50cm 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 신축이음장치의 시공시 선시공되는 각 엇갈림상판(30)과 배수유도판(40)은 후시공되는 엇갈림상판(30) 및 배수유도판(40)과 용접결합으로 일체화시켜 선시공되는 신축이음장치와 후시공되는 신축이음장치간의 접합부 부분에 누수가 발생하는 것을 효과적으로 차단시키도록 하며, 이때 인접되어 설치되는 각 엇갈림상판(30)과 배수유도판(40)들의 한쌍의 핑거플레이트(10)와 엇갈림상판(30), 배수유도판(40)들을 탈거 후 선시공되는 엇갈림상판(30) 및 후시공되는 엇갈림상판(30)을 용접결합하여 일체화시키고, 상기 선시공되는 배수유도판(40) 및 후시공되는 배수유도판(40)도 용접결합하여 일체화시킨 후 일체화시킨 엇갈림상판(30)과 배수유도판(40)을 원래의 위치에 설치하고 각 한쌍의 핑거플레이트(10)들을 설치하는 방법으로 시공하여 신축이음장치간의 접합부분의 누수가 차단될 수 있게 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 신축이음장치는 엇갈림상판(30)의 전,후방 이동이 가능하여 핑거부(11)간의 간격 조절이 용이하므로 한쌍의 핑거플레이트(10)의 최대 신장시에는 엇갈림상판(30)을 후방이동시키되, 엇갈림상판(30)의 단부가 엇갈림하판(50)의 상측 단부를 벗어나지 않는 위치까지만 이동시켜 엇갈림상판(30)을 최대한 후방 이동시키고, 한쌍의 핑거플레이트(10)의 최대 수축시에는 엇갈림상판(30)이 상기 엇갈림갭판(20)과 밀착되게 엇갈림상판(30)을 최대한 전방 이동시키는 방법으로 한쌍의 핑거플레이트(10)를 신축시켜 시공한다.
이때, 상기 배수유도판(40)의 경사판(41)은 상기 엇갈림상판(30)의 신장시에는 원래의 경사각을 유지한 상태에서 엇갈림상판(30)의 수축시 배수유도관(70)의 전방이동에 따라 경사판(41)은 배수유도관(70)의 내측에 밀착되어 하측으로 밀려 수축되므로 경사판(41)의 경사각이 작아진 상태로 배수유도관(70)의 내측에 위치하게 되어 상기 경사판(41)의 경사각도는 물의 배출량이나 상기 엇갈림상판(30)의 신축거리에 따라 달라지게 된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
10-한쌍의 핑거플레이트 11-핑거부
20-엇갈림갭판
30-엇갈림상판 31-경사면
40-배수유도판 41-경사판
42-경사유도부
50-엇갈림하판 51-제2수직측판
60-엇갈림지지판 61-제1수직측판부
70-배수유도관 70'-배수유도관

Claims (5)

  1. 서로 마주하는 면에 상호간에 맞물리도록 핑거부(11)가 형성되며 일정간격 이격된 한쌍의 핑거플레이트(10);
    상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 일측에 설치되는 엇갈림갭판(20);
    상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 하부 타측에서 상기 엇갈림갭판(20)과 마주하여 설치되며 전,후 이동이 가능하여 한쌍의 핑거플레이트(10)의 신축이 용이하게 하는 엇갈림상판(30);
    방수와 탄성력을 갖는 재질이며 일측이 상기 엇갈림갭판(20)과 엇갈림상판(30)의 하부로 배치되고 타측에 하부를 향해 경사진 경사판(41)이 형성되어 하부로 배수를 유도하도록 설치되는 배수유도판(40);
    상기 배수유도판(40)의 하부 일측에서 상기 엇갈림상판(30)의 일측을 지지하도록 엇갈림상판(30)과 상,하 엇갈리게 배치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림하판(50);
    상기 한쌍의 핑거플레이트(10) 타측에서 상기 엇갈림상판(30)의 하부에 설치되며 하부에 복수의 지지앵커(S)가 설치되는 엇갈림지지판(60);
    상기 경사판(41)에서 배출되는 물이 유입되게 상기 경사판(41)의 하부에 배치되며 상기 엇갈림지지판(60)의 하부에 설치된 제1수직측판(61)의 내측면에 설치되는 상부 개방형의 배수유도관(70)으로 구성되며,
    상기 배수유도판(40)의 경사판(41) 상단에는 경사판(41)의 탄성복원력을 향상시키도록 하부를 향해 굴곡진 경사유도부(42)가 형성된 것을 특징으로 하는 엇갈림 갭판을 구비한 교량용 신축이음장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 엇갈림상판(30)은 상기 엇갈림갭판(20)을 향하는 단부에 하향 경사진 경사면(31)이 형성된 것을 특징으로 하는 엇갈림갭판을 구비한 교량용 신축이음장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엇갈림하판(50)의 하부면에는 상단부에 직삼각형태의 수직보강판(52)이 길이방향으로 복수개 설치된 제2수직측판(51)이 설치된 것을 특징으로 하는 엇갈림 갭판을 구비한 교량용 신축이음장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배수유도관(70)은 후시공되는 배수유도관(70')과 상호간에 중첩되어 시공되게 후시공되는 배수유도관(70')은 선시공되는 배수유도관(70) 보다 작은 폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 엇갈림 갭판을 구비한 교량용 신축이음장치.
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