KR102482864B1 - 신축이음 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b); 상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b); 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고, 상기 신축이음부(100)는, 횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110); 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 일단 및 타단에 각각 형성된 힌지부(120); 상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물을 제시함으로써, 탄성부재의 변곡점의 수가 적어 내구성이 우수하고, 기존의 슬랩 및 포장체와 무관한 시공이 가능하도록 한다.

Description

신축이음 구조물{EXPANSION JOINT STRUCTURE}
본 발명은 건설기술 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 신축이음 구조물에 관한 것이다.
교량의 상판은 온도, 콘크리트의 건조수축 및 크리프, 활하중에 의한 처짐 등으로 인하여 신축 현상이 발생하는데, 이로 인한 유해응력의 발생을 방지하기 위하여, 복수의 상판 사이, 도로 포장체와 상판의 사이에는 상호 일정 간격이 형성되도록 하고, 이들 사이에 신축이음 구조물을 설치한다.
도 1 내지 4는 한국등록특허 제10-1641492호의 도면이다.
도 1,2에 도시된 바와 같이 신축이음장치는 슬라이딩구조체(100)를 포함하여 구성된다.
상기 슬라이딩구조체(100)는 제1방향의 구조물(5a)과 제2방향의 구조물(5b) 사이에 구비된다. 여기서 상기 제1방향의 구조물(5a)이라 함은, 상기 슬라이딩구조체(100)를 기준으로 교량 방향 측으로 연장된 도로 포장체 및 교량 구조물을 포함하는 것이며, 제2방향의 구조물(5b)이라 함은 교량의 반대 측으로 연장된 도로 포장체를 말한다.
즉 제1방향의 구조물(5a)과 제2방향의 구조물(5b)은, 상기 슬라이딩구조체(100)를 기준으로 서로 반대 측에 위치된 구조물을 칭하는 것이다. 따라서 본 실시예의 경우 상기 제1방향의 구조물(5a)은 교량 방향에 위치된 구조물일 것이며, 상기 제2방향의 구조물(5b)은 교량의 반대 방향에 위치된 구조물일 것이다.
또한 상기 슬라이딩구조체(100)는, 일반적인 도로 포장체와 동일한 구조를 가지도록 시공될 수 있다.
그리고 상기 슬라이딩구조체(100)는, 제1방향의 구조물(5a)에 접하는 제1경계부(102a)와, 상기 제1경계부(102a)와 상대적으로 경사진 각도를 가지도록 형성되어 제2방향의 구조물(5b)에 접하는 제2경계부(102b)를 포함한다.
즉 상기 제1경계부(102a) 및 상기 제2경계부(102b)는 서로 기 설정된 각도를 이루도록 평행하지 않게 형성되며, 이에 따라 상기 슬라이딩구조체(100)는 횡 방향을 기준으로 일측에 형성된 제1측부(103a)의 길이보다 상기 제1측부의 반대 측에 형성된 제2측부(103b)의 길이가 길게 형성된다.
여기서 횡 방향이라 함은, 전체 구조물의 길이 방향에 대한 수직 방향을 말하며, 상기 제1측부(103a)는 이를 기준으로 길이가 짧은 끝단을, 상기 제2측부(103b)는 길이가 긴 상기 제1측부(103a)의 반대 측 끝단인 것으로 한다.
이와 같은 형태의 슬라이딩구조체(100)는 교량의 신축에 의해 제1방향의 구조물(5a)에 변위가 발생한 경우, 도 2와 같이 외력에 의해 밀려 횡 방향으로 이동될 수 있다. 즉 상기 슬라이딩구조체(100)는 상기 제1경계부(102a) 및 상기 제2경계부(102b)의 경사로 인해, 제1방향의 구조물(5a)과 제2방향의 구조물(5b) 간의 거리가 가까워짐에 따라 제2측부(103b) 방향으로 이동하게 된다.
따라서 본 신축이음장치는 상기 슬라이딩구조체(100)의 이동에 따라 구조물의 변위를 용이하게 흡수하면서도, 종래 신축이음장치에서 필수적으로 나타나는 간극이 발생하지 않아 차량 운전자들의 승차감을 향상시킬 수 있는 동시에, 차량의 충격으로 인한 구조물 파손을 방지할 수 있다.
도 3,4에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이딩구조체(100)의 하부에는 함몰홈(104)이 형성된다. 그리고 상기 함몰홈에 대응되는 위치에는, 상하 방향으로 형성되어 양단이 상기 슬라이딩구조체(100)와 하부 구조물(105)에 정착되는 제2탄성부재(106)가 구비된다.
상기 제2탄성부재(106) 역시 횡 방향으로 슬라이딩된 슬라이딩구조체(100)에 복원력을 제공하기 위한 것으로, 도 4와 같이 슬라이딩구조체(100)가 이동된 경우 상기 함몰홈(104) 내에서 변형되며 탄성에 의한 복원력을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제2탄성부재(106)로는 철근이 적용되었으나, 이외에 탄성을 가지는 어떠한 재료도 제2탄성부재(106)로서 적용될 수 있을 것이다.
한편 본 실시예의 경우, 상기 함몰홈(104)은 복수 개가 균일 패턴으로 형성되며, 각 함몰홈(104)마다 제2탄성부재(106)가 정착되어 복원력을 보다 향상시킬 수 있도록 하였다.
도 5 내지 12는 한국등록특허 제10-1865828호의 도면이다.
이는 기본적으로 위 종래기술과 슬라이딩구조체(100)의 이동 매커니즘이 동일하지만, 구조물 내에 제1연결부재(120)가 매립된다는 점이 다르다.
구체적으로 상기 제1연결부재(120)는, 길이 방향으로 길게 형성되어 상기 제1방향의 구조물(5a)로부터 상기 슬라이딩구조체(100)를 관통하여 상기 제2방향의 구조물(5b)에 걸쳐 매립된다.
이에 따라 도 6과 같이 제1방향의 구조물(5a)과 상기 제2방향의 구조물(5b) 사이의 거리가 좁아져 상기 슬라이딩구조체(100)가 횡 방향으로 이동된 상태에서, 다시 제1방향의 구조물(5a)과 상기 제2방향의 구조물(5b) 사이의 거리가 증가될 경우 상기 제1연결부재(120)는 상기 슬라이딩구조체(100)를 복원시킬 수 있다.
상기 제1연결부재(120)는 다양한 재질을 가질 수 있으며, 특히 복원력을 증가시키기 위해 탄성을 가지는 재료가 적용될 수도 있을 것이다. 본 실시예의 경우 철근을 제1연결부재(120)로서 적용하였다. 또한 본 실시예에서 상기 제1연결부재(120)는 복수 개가 나란히 매립되어 복원력을 보다 증가시키도록 하였다.
한편 상기 제1연결부재(120)는 전체 길이를 제1방향의 구조물(5a)에 대응되는 영역(122a)과, 슬라이딩구조체(100)에 대응되는 영역(124)과, 제2방향의 구조물(5b)에 대응되는 영역(122b)으로 나눌 수 있으며, 본 실시예에서 상기 슬라이딩구조체(100)에 대응되는 영역(124)은 상기 슬라이딩구조체(100)의 제2측부 방향으로 만곡된 형태로 형성된다.
이와 같이 하는 이유는 슬라이딩구조체(100)의 이동을 가이드하기 위한 것으로, 상기 제1연결부재(120)가 직선상태에서 교량의 신축에 따른 압력에 의해 역방향으로 만곡되어 슬라이딩구조체(100)의 이동을 방해하는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 실시예의 경우, 전술한 제2실시예와 같이 제1연결부재(120)가 구비된 형태를 가진다. 즉 본 실시예는 상기 제1연결부재(120)가 제1방향의 구조물(5a) 및 제2방향의 구조물(5b)이 연장되는 길이 방향으로 길게 형성되어 상기 제1방향(5a)의 구조물로부터 상기 슬라이딩구조체(100)를 관통하여 상기 제2방향의 구조물(5b)에 걸쳐 매립된다.
또한 상기 제1연결부재(120) 역시 마찬가지로 상기 슬라이딩구조체(100)에 매립된 영역 중 적어도 일부가 상기 슬라이딩구조체(100)의 제2측부(103b) 방향으로 만곡된 만곡부를 형성한다는 점도 동일하다.
다만, 본 실시예의 경우 상기 슬라이딩구조체(100)는 변위허용부(107)를 더 포함한다는 것이 전술한 제1실시예와 다르다.
상기 변위허용부(107)는 상기 슬라이딩구조체(100)의 횡 방향 이동에 의해 변형되는 상기 제1연결부재(120)의 변형영역 둘레에 여유공간을 형성하도록 구비된다. 즉 상기 변위허용부(107)는 상기 슬라이딩구조체(100)의 횡방향 이동에 따라 상기 제1연결부재(120)가 벤딩되어 변형될 경우, 상기 제1연결부재(120)가 자연스러운 굴곡을 형성할 수 있도록 변형이 발생되는 영역 주변에 빈 공간을 형성한다.
본 실시예의 경우, 상기 제1연결부재(107)는 상기 슬라이딩구조체(100)에 매립된 영역에 상기 만곡부를 중심으로 서로 이격된 한 쌍의 비만곡부를 형성한다. 즉 상기 제1연결부재(107)는 상기 슬라이딩구조체(100)에 매립된 영역의 중심부에 만곡부가 형성되며, 이를 중심으로 외곽부에는 비만곡부가 형성되며, 상기 변위허용부(107)는 상기 비만곡부의 둘레에 형성된다.
특히 상기 변위허용부(107)는 상기 슬라이딩구조체(100)의 내측에서, 상기 제1경계부(102a) 또는 상기 제2경계부(102b)로 갈수록 폭이 점차 증가하도록 형성되어 전체적으로 삼각형 형태로 형성된다.
그리고 변위허용부(107)는 제1연결부재(120)의 관통 지점을 중심으로 하여 제1측부(103a) 방향으로의 폭(d1)이 제2측부(103b)방향으로의 폭(d2)보다 넓게 형성된다. 이와 같이 하는 이유는 콘크리트 포장체의 경우 계속하여 팽창하는 경향을 가지기 때문이다. 다만, 일체식 교량의 경우 계속하여 수축하는 경향을 나타내므로, 이와 같은 경우에는 본 실시예와 반대로 제1연결부재(120)의 관통 지점을 중심으로 하여 제2측부(103b)방향으로의 폭(d2)이 제1측부(103a) 방향으로의 폭(d1)보다 넓게 형성될 수도 있을 것이다.
도 11,12의 실시예에서는 상기 변위허용부(107)가 다른 형태로 구현된다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 슬라이딩구조체(100)는, 하부로 돌출 형성되어 상기 제1연결부재(120)의 만곡부가 매립되는 돌출부(140)를 포함한다. 즉 상기 제1연결부재(120)는 상기 슬라이딩구조체(100)의 본체의 하부를 통과하도록 형성되며, 만곡부가 상기 돌출부(140)에 매립된 형태를 가진다.
특히 본 실시예의 경우 상기 돌출부(140)의 종 방향 길이는 상기 슬라이딩구조체(100)의 종 방향 길이보다 짧게 형성되며, 이에 따라 상기 돌출부(140)와 상기 제1구조체(5a) 사이, 및 상기 돌출부(120)와 상기 제2구조체(5b)사이에는 변위허용부(107)가 형성된다.
또한 본 실시예는 상기 제1구조체(5a), 상기 제2구조체(5b) 및 상기 슬라이딩구조체(100)의 하부에 구비되어 지지기반을 형성하는 지지블록(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 지지블록(150)은 상기 슬라이딩구조체(100)의 횡이동 시 마찰을 최소화하는 동시에, 상기 제1구조체(5a), 상기 제2구조체(5b) 및 상기 슬라이딩구조체(100)의 높이를 일정하게 유지할 수 있도록 지반(L)에 매립된 형태를 가진다.
그런데, 위 종래기술은 다음과 같은 문제점이 지적되었다.
첫째, 내구성이 좋지 못하다.
기본적으로, 교량과 도로가 만나는 지점에 설치되는 신축구조물은, 차량운행에 의한 반복하중이 재하되므로 응력집중에 의한 손상우려가 크다는 점, 교체나 수리를 위해서는 교량의 차량운행을 통제해야 하므로 불편이 크다는 점, 고가의 구조물이므로 교체가 잦으면 비용의 낭비가 크다는 점 등의 문제가 있다.
위 종래기술에서 도로 포장체의 신축, 팽창에 의해 좌우로 슬라이딩 구동하도록 설치된 슬라이딩구조체(100)가 위와 같은 문제를 해소하기 위해서는, 제2탄성부재(106), 제1연결부재(120)와 같은 탄성부재의 탄성(탄성회복 성능)이 장시간에 걸쳐 유지되어야 한다.
탄성부재에서 내구성에 취약한 부분(내구성 저하속도가 빠른 부분)은 응력집중이 발생하는 지점(변곡점)이므로, 변곡점이 많은 탄성부재는 내구성이 취약할 수밖에 없다.
그런데, 위 종래기술은 이러한 변곡점이 제2탄성부재(106), 제1연결부재(120) 모두 2 이상의 지점에 형성되므로, 내구성이 좋지 못하다는 문제가 있는 것이다.
둘째, 시공성이 좋지 못하다.
종래기술에 의한 신축이음 구조물을 기존의 교량이나, 교량과 도로의 접속부위에 적용하기 위해서는, 양측의 슬랩 및 포장체의 일부를 제거하고 재시공하여야 하므로, 시공에 소요되는 시간과 비용이 크다.
위 종래기술의 도면부호는 당해 종래기술의 설명에 대하여만 한정되는 것으로 한다.
한국등록특허 제10-1641492호 한국등록특허 제10-1865828호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 탄성부재의 변곡점의 수가 적어 내구성이 우수하고, 기존의 슬랩 및 포장체와 무관한 시공이 가능하여 시공성이 우수한 신축이음 구조물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b); 상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b); 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고, 상기 신축이음부(100)는, 횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110); 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 일단 및 타단에 각각 형성된 힌지부(120); 상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물을 제시한다.
상기 힌지부(120)의 심부에 상하방향을 따라 앵커 관통공(121)이 형성된 것이 바람직하다.
횡단면을 기준으로, 상기 만곡부(110)는 중앙에 비해 양단의 두께가 더 두껍게 형성된 것이 바람직하다.
상기 만곡부(110)는, 봉 구조, 기립 형상의 판 구조 또는 기립 형상의 그물 구조인 것이 바람직하다.
횡단면을 기준으로, 상기 만곡부(110)는, 오목부에서 폭방향을 향해 복수의 돌출부(111)가 형성된 것이 바람직하다.
상기 돌출부(111)는, 봉 구조 또는 기립 형상의 판 구조인 것이 바람직하다.
상기 만곡부(110)의 돌출부(111)는, 인접하여 설치된 타 만곡부(110)의 볼록부와 근접하거나, 접촉하도록 형성된 것이 바람직하다.
상기 만곡부(110)의 돌출부(111)는, 인접하여 설치된 타 만곡부(110)의 볼록부와 결합하도록 형성된 것이 바람직하다.
상기 신축이음부(100)는 프리캐스트 방식에 의해 제작된 PC 신축이음부재(100a)를 포함하고, 상기 PC 신축이음부재(100a)의 상기 충전부(130)의 상하부에는 상기 힌지부(120)의 앵커 관통공(121)과 연통하는 앵커 삽입공(131)이 형성된 것이 바람직하다.
종단면을 기준으로, 상기 만곡부(110)의 심부는 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조인 것이 바람직하다.
종단면을 기준으로, 상기 만곡부(110)의 양단은 직선형 구조인 것이 바람직하다.
상기 신축이음부(100)는, 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과 상기 충전부(130) 사이에 설치된 지지판(140); 상기 지지판(140)의 심부에서 상측으로 돌출형성된 결합부(141);를 포함하고, 상기 만곡부(110)의 중앙부에는 상기 결합부(141)가 삽입되는 삽입부(112)가 형성되고, 상기 지지판(140)과 상기 만곡부(110)는 도로의 폭방향을 따라 일체로 거동하는 것이 바람직하다.
본 발명은 탄성부재의 변곡점의 수가 적어 내구성이 우수하고, 기존의 슬랩 및 포장체와 무관한 시공이 가능하여 시공성이 우수한 신축이음 구조물을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1 내지 4는 한국등록특허 제10-1641492호의 도면.
도 5 내지 12는 한국등록특허 제10-1865828호의 도면.
도 13 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 13은 신축이음 구조물의 제1 실시예의 횡단면도.
도 14는 신축이음 구조물의 제1 실시예의 평면도.
도 15는 신축이음 구조물의 제1 실시예의 종단면도.
도 16은 만곡부의 제1 실시예의 평면도.
도 17은 만곡부의 제1 실시예의 사시도.
도 18은 만곡부의 제2 실시예의 사시도.
도 19는 만곡부의 제3 실시예의 사시도.
도 20,21은 만곡부의 제4 실시예의 사용상태도.
도 22는 만곡부의 제5 실시예의 사시도.
도 23은 만곡부의 제6 실시예의 사시도.
도 24는 만곡부의 제7 실시예의 평면도.
도 25는 신축이음 구조물의 제2 실시예의 사시도.
도 26은 만곡부의 제8 실시예의 사시도.
도 27은 만곡부의 제8 실시예의 평면도.
도 28은 도 27의 A-A 단면도.
도 29는 도 27의 B-B 단면도.
도 30은 신축이음 구조물의 제3 실시예의 단면도.
도 31은 만곡부의 제9 실시예의 평면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 13 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 신축이음 구조물은, 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b); 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b); 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하여 구성된다.
여기서, 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)은 모두 교량의 상판일 수도 있지만, 일측 슬랩(10a)은 도로 포장체의 기층이고, 타측 슬랩(10b)은 교량의 상판일 수도 있다.
일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b)의 경우에도, 양측 모두 교면 포장일 수도 있지만, 일측 포장체(20a)는 도로 포장체이고, 타측 슬랩(10b)은 교면 포장일 수 있다.
위 신축이음부(100)는, 횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110); 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120); 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하여 구성된다.
충전부(130)에는 합성수지, 아스콘 등 종래의 신축이음에 사용되는 충전재를 사용하면 된다.
양측 슬랩(20a,20b)이 팽창하는 경우, 만곡부(110)가 타측으로 볼록하게 솟아나는 탄성거동을 함에 따라, 충전부(130)가 타측으로 밀리면서 위 팽창에너지를 흡수하게 되고(도 14의 실선 화살표), 양측 슬랩(20a,20b)이 수축하는 경우, 만곡부(110)가 일측으로 후퇴하면서 원상회복하는 탄성회복거동을 함에 따라, 타측으로 밀렸던 충전부(130)도 원상회복하게 된다(도 14의 점선 화살표).
양측 슬랩(20a,20b)의 팽창에 의해 충전부(130)가 밀려나는 부위는 도로나 교량의 가장자리에 형성되도록 하는 것이 바람직하므로, 위 가장자리 방향으로 볼록한 구조가 되도록 만곡부(110)를 설치한다.
이는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 내구성이 우수하다.
탄성부재에서 내구성에 취약한 부분(내구성 저하속도가 빠른 부분)은 응력집중이 발생하는 지점(변곡점)이므로, 변곡점이 많은 탄성부재는 내구성이 취약하다.
그런데, 위 종래기술은 이러한 변곡점이 제2탄성부재(106), 제1연결부재(120) 모두 2 이상의 지점에 형성되므로, 내구성이 좋지 못하다는 문제가 있었다.
이에 비해, 본 발명에 의한 구조의 경우, 만곡부(110)의 양측에 힌지부(120)가 형성되고, 만곡부(110)는 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조를 취하므로, 하나의 변곡점이 형성됨에 따라 내구성이 우수하다는 효과가 있다.
둘째, 시공성이 우수하다.
일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상측 노출면(포장체 신축구간)에 폭방향을 따라 다수의 앵커(30)를 설치하고, 이 앵커(30)에 의해 힌지부(120)가 형성되도록 만곡부(110)를 설치하면 되므로, 양측의 슬랩 및 포장체를 제거하거나 손상시킬 필요가 없으므로, 용이하고 경제적인 시공이 가능하다.
위 앵커(30)가 관통하도록, 힌지부(120)의 심부에 상하방향을 따라 앵커 관통공(121)이 형성되는 경우, 탄성부재인 만곡부(110)의 힌지거동이 안정적으로 이루어지므로, 확실하게 하나의 변곡점만이 발생하게 된다.
횡단면을 기준으로, 만곡부(110)는 중앙에 비해 힌지부(120)가 형성된 양단에 더 큰 응력이 발생하므로, 그 부위의 두께가 더 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.
만곡부(110)는, 봉 구조, 기립 형상의 판 구조 또는 기립 형상의 그물 구조 등에 의해 구현할 수 있다(도 17 내지 19).
양측 슬랩의 신축에 의해 변형을 일으키는 충전부(130)와 일체화 거동하도록 하기 위해서는, 만곡부(110)가 기립 형상의 판 구조 또는 기립 형상의 그물 구조를 취하는 것이 바람직하다.
횡단면을 기준으로, 만곡부(110)는 오목부에서 폭방향을 향해 복수의 돌출부(111)가 형성된 구조를 취할 수 있다(도 20,21).
이는 양측 슬랩의 수축 시, 복수의 돌출부(111)가 그 사이의 충전부(130)를 압박하여 체적 수축이 발생하도록 하고(도 20), 양측 슬랩의 팽창 시, 위 복수의 돌출부(111)의 압박이 해제되어 다시 체적 팽창이 발생하도록 한다(도 21).
따라서 만곡부(110)와 충전부(130)의 일체거동이 더욱 안정적으로 이루어지므로, 응력집중의 발생이 최소화하여 내구성이 증진된다는 효과가 있다.
돌출부(111)는, 봉 구조 또는 기립 형상의 판 구조를 취할 수 있다.
만곡부(110)가 봉 구조인 경우, 돌출부(111)도 봉 구조로 형성되는 것이 바람직하고, 만곡부(110)가 기립 형상의 판 구조인 경우에는, 돌출부(111)도 기립 형상의 판 구조로 형성되는 것이 바람직하다(도 22,23).
만곡부(110)의 돌출부(111)는, 인접하여 설치된 타 만곡부(110)의 볼록부와 근접하거나, 접촉할 정도의 크기로 형성되는 것이 위 효과를 극대화하기 위하여 바람직하다.
만곡부(110)의 돌출부(111)가 인접하여 설치된 타 만곡부(110)의 볼록부와 결합하도록 형성되는 경우 격자구조가 형성되는데, 충전재가 이러한 격자구조 사이사이에 안정적으로 충전된다는 것을 조건으로 하여 위 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 신축이음부(100)는 현장설치 및 타설방식에 의해 시공될 수도 있고, 프리캐스트 방식에 의해 제작된 PC 신축이음부재(100a)를 조립하는 방식에 의해 시공될 수도 있다(도 25).
후자에서, PC 신축이음부재(100a)의 충전부(130)의 상하부에 힌지부(120)의 앵커 관통공(121)과 연통하는 앵커 삽입공(131)이 형성되는 경우, 앵커(30)가 이들 앵커 삽입공(131) 및 앵커 관통공(121)을 관통하여 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상측 노출면(포장체 신축구간)에 결합하는 방식으로 용이하게 시공할 수 있다는 장점이 추가된다.
종단면을 기준으로, 만곡부(110)의 심부는 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조(일측을 향해 오목하게 함몰된 구조)인 것이 바람직하다.(도 26 내지 28)
이는 상술한 만곡부(110)의 탄성거동 및 탄성회복거동이 더욱 안정적으로 발생하도록 하므로, 신축이음부(100)의 신축거동이 더욱 안정적으로 이루어지도록 한다는 효과가 있다.
만곡부(110)의 양단은 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되는 힌지부(120)가 형성되는 영역이므로, 만곡부(110)의 심부는 위와 같이 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조를 취하더라도, 종단면을 기준으로, 그 만곡부(110)의 양단은 직선형 구조를 취하는 것이 바람직하다.(도 29)
신축이음부(100)는, 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과 충전부(130) 사이에 설치된 철판 등의 지지판(140); 지지판(140)의 심부에서 상측으로 돌출형성된 복수의 결합부(141);를 포함하여 구성될 수 있다.(도 30)
만곡부(110)의 중앙부에는 결합부(141)가 삽입되는 삽입부(112)가 형성되고, 지지판(140)과 만곡부(110)는 도로의 폭방향을 따라 일체로 거동하도록 할 수 있다.(도 31)
이는 충전부(130)의 폭방향 변형이 더욱 용이하고 안정적으로 발생하도록 한다는 효과가 있다.
지지판(140)의 결합부(141)는 모든 만곡부(110)와 결합하도록 형성될 수도 있고, 일부 만곡부(110)와 결합하도록 형성될 수도 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10a,10b : 슬랩 20a,20b : 포장체
30 : 앵커 100 : 신축이음부
100a : PC 신축이음부재 110 : 만곡부
111 : 돌출부 112 : 삽입부
120 : 힌지부 121 : 앵커 관통공
130 : 충전부 131 : 앵커 삽입공
140 : 지지판 141 : 결합부

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b);
    상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는,
    횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120);
    상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하고,
    상기 힌지부(120)의 심부에 상하방향을 따라 앵커 관통공(121)이 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    횡단면을 기준으로, 상기 만곡부(110)는 중앙에 비해 양단의 두께가 더 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  4. 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b);
    상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는,
    횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120);
    상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하고,
    상기 만곡부(110)는,
    봉 구조, 기립 형상의 판 구조 또는 기립 형상의 그물 구조인 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  5. 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b);
    상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는,
    횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120);
    상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하고,
    횡단면을 기준으로, 상기 만곡부(110)는,
    오목부에서 폭방향을 향해 복수의 돌출부(111)가 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부(111)는,
    봉 구조 또는 기립 형상의 판 구조인 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 만곡부(110)의 돌출부(111)는,
    인접하여 설치된 타 만곡부(110)의 볼록부와 근접하거나, 접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 만곡부(110)의 돌출부(111)는,
    인접하여 설치된 타 만곡부(110)의 볼록부와 결합하도록 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  9. 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b);
    상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는,
    횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120);
    상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는 프리캐스트 방식에 의해 제작된 PC 신축이음부재(100a)를 포함하고,
    상기 PC 신축이음부재(100a)의 상기 충전부(130)의 상하부에는 상기 힌지부(120)의 앵커 관통공(121)과 연통하는 앵커 삽입공(131)이 형성된 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  10. 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b);
    상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는,
    횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120);
    상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하고,
    종단면을 기준으로,
    상기 만곡부(110)의 심부는 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조인 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  11. 제10항에 있어서,
    종단면을 기준으로,
    상기 만곡부(110)의 양단은 직선형 구조인 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
  12. 슬랩 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 설치된 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b);
    상기 슬랩 신축구간보다 긴 포장체 신축구간이 형성되도록, 상호 간격을 두고 상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 상부에 각각 형성된 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과, 상기 일측 포장체(20a) 및 타측 포장체(20b) 사이의 포장체 신축구간에 설치되는 신축이음부(100);를 포함하고,
    상기 신축이음부(100)는,
    횡단면을 기준으로, 하나의 변곡점이 형성되도록 타측을 향해 볼록하게 만곡진 구조로 형성됨과 아울러, 상호 간격을 두고 설치된 복수의 만곡부(110);
    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면에 설치된 앵커(30)에 의해 회전가능하게 지지되도록, 상기 만곡부(110)의 양단에 각각 형성된 힌지부(120);
    상기 복수의 만곡부(110) 및 힌지부(120)가 매설되도록 충전된 충전부(130);를 포함하고,
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    상기 일측 슬랩(10a) 및 타측 슬랩(10b)의 노출면과 상기 충전부(130) 사이에 설치된 지지판(140);
    상기 지지판(140)의 심부에서 상측으로 돌출형성된 결합부(141);를 포함하고,
    상기 만곡부(110)의 중앙부에는 상기 결합부(141)가 삽입되는 삽입부(112)가 형성되고,
    상기 지지판(140)과 상기 만곡부(110)는 도로의 폭방향을 따라 일체로 거동하는 것을 특징으로 하는 신축이음 구조물.
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