KR20010068282A - 교량 신축이음장치 및 그 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 상판과 같은 도로구조물에 설치되는 신축이음장치 및 그 보수공법에 관한 것이다.

본 발명의 신축이음장치는 상부키가 형성된 내부지지강재(2), 신축고무(3), 상부덮개판(4), 수평·경사 원형강 및 볼트체결구로 구성되며, 상기 신축이음장치가 설치된 교량의 신축이음장치 보수공법은 신축이음장치의 상부덮개판을 제거한 후 손상된 신축고무를 제거하고, 신축이음장치 내부의 이물질을 제거하고, 상기 신축이음장치를 방식처리한 후 새로운 신축고무를 위에서 내부지지강재의 접속홈에 삽입하여 설치하고, 상부덮개판을 내부지지강재에 볼트로 체결함으로서 간단하고 신속하게 교량의 신축이음장치를 보수할 수 있는 것이 특징이다. 본 발명의 신축이음장치는 양 옆에 타설되는 무수축콘트리트가 신축이음장치의 내부지지강재(2)에 형성된 상부키(2')에 의해 분리되어, 손상된 신축이음장치를 보수할 필요가 있는 경우 무수축콘크리크를 파쇄하지 않고 상부덮개판을 고정하고 있는 볼트를 제거한 후 신축고무를 새로 설치함으로서 신축이음장치를 간단하게 보수할 수 있고 또한 신축고무를 종래와는 달리 상기 신축이음장치의 옆에서 설치하지 않고 신축이음장치의 위에서 아래로 설치함으로서 교량 폭과 관계없이 신속하게 교량의 신축이음장치를 보수할 수 있어 경제적이고 효율적인 신축이음장치의 보수가 가능하다.

Description

교량 신축이음장치 및 그 보수공법 {Finger-type bridge expansion joint and repairing method for using the same}

본 발명은 교량용 신축이음장치 및 그 보수공법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 신축이음장치와 상기 신축이음장치 양 옆에 타설되어 신축이음장치를 교량 상판에 고정시키는 무수축콘크리트가 신축이음장치를 구성하는 내부지지강재의 상부키로 분리되어 있어 상기 무수축콘크리트를 파쇄하지 않고 신축이음장치를 보수할 수 있는 교량용 신축이음장치 및 그 보수공법에 관한 것이다.

교량구조물은 온도변화와 하중에 따라 팽창하고 수축되므로 일정길이 이상으로 설치되는 교량의 상부구조물은 팽창·수축으로 인한 교량의 상부구조물의 손상을 막기 위해 적정한 간격을 두고 설치된다. 상기 교량의 상부구조물의 간격을 이어주는 장치가 교량용 신축이음장치이며 도1A에 도시된바와 같이 통상 교면에 일치하는 표면지지강재(11)와 일체화된 내부지지강재(12), 교량의 표면수 및 이물질이 신축이음장치를 통하여 교량의 하부로 흘러가지 못하도록 상기 내부지지강재 사이에 열융착 또는 접착재로 설치되는 신축고무(13) 및 신축이음장치를 교량 상부구조물에 고정시키기 위해 신축이음장치 양 옆에 타설되는 무수축콘크리트(14)로 이루어진다. 상기 종래의 신축이음장치는 내부지지강재와 신축고무의 결합부위가 교통하중, 교량의 신축 또는 이물질에 의해 상기 내부지지강재 및 무수축콘크리트보다 조기에 손상되어 탈락되고 우수 시에 신축이음장치에 유입된 표면수가 교량의 하부로 흘러 들어가 교량의 거더(16), 교좌장치(17) 및 교각(18)에까지 해로운 영향을 주게되는 문제점이 있다. 따라서 신축고무가 손상된 신축이음장치를 보수하기 위해 종래에는 신축고무를 교체하기위해 신축이음장치 양옆에 타설된 무수축콘크리트 및 내부철근(15)을 모두 파쇄·절단한 뒤 신축이음장치 전체를 교체하기 때문에 교량용 신축이음장치의 보수작업공기가 길어지고 작업공정이 복잡하며 비경제적이라는 문제점이 있다. 또한 도1B에 도시된 바와 같이 내부지지강재(20)와 신축고무(19)가 서로 분리되어 있는 신축이음장치인 경우 신축이음장치를 보수하기 위해 양 옆에 설치되어 있는 무수축콘크리트를 파쇄하지 않아도 된다는 장점은 있으나 내부지지강재 사이에 설치되는 신축고무를 신축이음장치의 옆에서 밀어 넣으면서 설치하기 때문에 교량 폭에 따라 보수작업에 어려움이 많다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 신축이음장치와 상기 신축이음장치 양 옆에 타설되는 무수축콘크리트를 본 발명의 신축이음장치의 내부지지강재에 형성된 상부키로 분리하여 무수축콘크리트를 파쇄하지 않고 신축이음장치를 보수할 수 있는 교량용 신축이음장치 및 그 보수공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신축이음장치 옆에서 신축고무를 삽입하여 설치하지 않고 신축이음장치 위에서 신축고무를 신축이음장치의 접속홈에 삽입하여 설치함으로서 교량폭이 길더라도 쉽게 손상된 신축이음장치를 보수할 수 있는 교량용 신축이음장치 및 그 보수공법을 제공하는 것이다.

도1A 및 도1B는 종래의 신축이음장치가 설치된 교량의 입면도이다.

도2A는 본 발명의 신축이음장치의 사시도이다.

도2B는 본 발명의 신축이음장치가 설치된 교량상판의 입면도이다.

도3은 본 발명의 신축이음장치의 결합도이다.

도4는 신축고무의 사시도이다

<도면의 부호에 대한 간단한 설명>

1: 신축이음장치(핑거형) 2: 내부지지강재

3: 신축고무 4: 상부덮개판

5: 수평원형강 6: 경사원형강

9: 볼트체결구 10: 무수축콘크리트

도면에 따라 본 발명을 설명한다.

본 발명의 신축이음장치는 내부지지강재(2), 상부덮개판(4) 및 신축고무(3)로 구성된다.

상기 내부지지강재는 도2A에 도시된 바와 같이, 상기 상부덮개판의 수평유지 및 상부덮개판으로부터 전달되는 교통하중을 분배하는 역할을 하는 T형 부재로서 두 개가 좌우로 대칭으로 설치되며 플랜지(2''), 상부키(2') 및 수직웨브(2''')로 구성된다. 이하 우측에 설치된 내부지지강재를 기준으로 설명한다.

플랜지는 사각형상의 판으로서, 플랜지 좌측단부에는 플랜지의 길이방향으로 후술하는 신축고무의 머리부가 삽입되어 설치될 수 있도록 오목하게 타원형상으로 파여진 접속홈(21)이 형성되고, 상기 플랜지 좌측단부 측면에 아래쪽으로 수직하게 상기 신축고무를 지지하는 ㄴ자 형상의 신축고무 지지판(2'''')이 형성되며, 플랜지 우측단부 하부에는 플랜지의 길이방향으로 사각 홈인 지지턱(22)이 형성된다. 상기 지지턱에는 내부지지강재의 우측에 타설되는 무수축콘크리트(10) 내부로 연장되는 경사원형강(6)이 설치된다. 상기 경사원형강은 내부지지강재가 유동하지 않도록 아래쪽으로 경사지게 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 설치된다.

상기 상부키(2')는 플랜지 우측단부 위쪽으로 수직하게 형성된 사각형상의 부재로서 내부지지강재의 우측에 충전되는 무수축콘크리트와 상기 상부덮개판을 분리하는 역할을 한다. 따라서 신축이음장치 보수시 무수축콘크리트를 파쇄할 필요가 없어 보수작업을 간단하고 신속하게 완료할 수 있다는 것이 특징이다.

상기 수직웨브(2''')는 플랜지를 지지하는 부재로서, 수직웨브의 중간에는 바깥쪽으로 수평으로 수평원형강(5)이 형성된다. 상기 수평원형강은 내부지지강재의 우측에 타설되는 무수축콘크리트 내부로 연장되어 교통하중에 의해 내부지지강재가 상하좌우로 유동되지 않도록 위치를 고정시키는 역할을 하며 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 설치된다. 상기 플랜지의 상부면 중앙에는 볼트구멍(7)이 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 형성된다. 수직웨브 양 단부의 중간에 'ㄷ' 형상의 볼트체결구(9)가 형성되며, 상기 볼트체결구는 타 신축이음장치와 볼트로 결합하기 위한 것이다.

상기 상부덮개판(4)은 판상의 지지판(4')과 상기 지지판의 측면에 형성된 톱니열(4'')로 구성되며, 톱니열이 맞물리도록 좌우 대칭으로 두 개가 설치된다. 이하 우측에 설치된 상부덮개판을 기준으로 설명한다. 상부덮개판은 차량주행 시 방해가 되지 않도록 교량 상판의 교면과 동구배로 설치되고, 상기 내부지지강재 상부면에 볼트로 체결된다.

상기 지지판(4')은 사각형 판으로서, 내부지지강재의 플랜지 상부면에 상기 상부덮개판을 고정시킬 수 있는 볼트구멍(7)이 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 형성되며, 신축이음장치의 양 단부에 설치되는 타 신축이음장치의 상부덮개판과의 결합을 위해 한쪽 단부에는 삼각형상의 결합홈(8)이 오목하게 형성되며 타 단부에는 삼각형상의 결합돌기(8')가 볼록하게 형성된다. 또한 지지판의 상부면에는 빗물이 따라 흐를 수 있도록 플랜지의 길이방향으로 V형 홈이 형성된다.

상기 톱니열(4'')은 교량상판의 신축량을 흡수하기 위한 것으로, 삼각형, 원형 또는 사각형상으로 제작할 수 있다.

신축고무(3)는 두 개의 뱀머리형 머리부(3')와 상기 머리부 사이에 일렬로 다수개의 벌집형상의 몸통부(3'''')로 이루어진다. 상기 머리부 내부에는중공(3''')이 형성되어 용이하게 신축될 수 있다. 신축고무의 머리부는 상기 내부지지강재의 접속홈에 삽입되어 고정되며 볼트로 내부지지강재의 플랜지에 고정되는 상부덮개판이 신축고무를 압착하여 신축이음장치의 상부로부터 유입되는 표면수 및 이물질이 신축이음장치 하부로 흘러 들어가지 못하게 한다. 상기 머리부의 상부면에는 머리부가 내부지지강재의 접속홈에 삽입된 후 쉽게 빠지지 않도록 접속홈에 삽입되는 방향과 반대방향으로 경사진 다수개의 돌기(3'')가 형성된다.

본 발명의 신축이음장치의 보수공법은 교량 상부구조물인 상판의 연결부 사이에 서로 마주보도록 설치된 신축이음장치의 상부덮개판(4)의 볼트를 제거하고, 상부덮개판 하부면에 형성된 이물질을 제거하고 방식 처리하는 단계; 상기 신축이음장치의 내부지지강재(2)의 접속홈(21) 사이에 설치된 기존의 신축고무를 제거한 후, 상기 내부지지강재의 접속홈, 플랜지의 상부면 및 플랜지의 상부키 안쪽측면의 이물질을 제거하고 방식 처리하는 단계; 상기 신축이음장치의 접속홈 및 상부 덮개판과 내부지지강재가 맞닿는 부분인 상부덮개판의 하부면, 내부지지강재의 플랜지 상부면 및 플랜지의 상부키의 안쪽측면을 코킹처리하는 단계; 상기 신축이음장치의 접속홈에 새로운 신축고무(3)를 설치하는 단계; 상기 방식처리된 상부덮개판(4)을 상기 내부지지강재(2)의 상부키 사이에 설치한 후 볼트로 체결하여 보수작업을 완료하는 단계로 구성된다.

본 발명의 신축이음장치가 설치된 교량은 상기 신축이음장치의 좌·우측에 타설된 무수축콘크리트를 파쇄하지 않고 상기 신축이음장치의 상부덮개판을 고정하고 있는 볼트만을 제거하여 상부덮개판을 분리한뒤, 상기 상부덮개판의 하부면에형성된 이물질을 그라인딩으로 제거하여 깨끗이 청소한 후, 방식처리하여 후에 녹이 슬지 않도록 한다. 녹이 슬지 않는 합금강재로 상부덮개판이 제조된 경우에는 방식처리하지 않는다.

상부덮개판이 제거된 후에는 내부지지강재의 접속홈에 설치된 기존의 신축고무를 제거한 뒤 내부지지강재의 플랜지의 상부면, 내부지지강재의 상부키의 안쪽측면 및 신축고무가 설치된 내부지지강재의 접속홈의 이물질을 그라인딩으로 제거하여 깨끗이 청소한 후, 방식처리하여 후에 녹이 슬지 않도록한다. 녹이 슬지 않는 합금강재로 내부지지강재가 제조된 경우에는 방식처리하지 않는다.

기존의 신축고무를 제거한 후에는 상기 신축고무가 맞닿는 부분인 내부지지강재의 접속홈, 내부지지강재의 플랜지의 상부면, 내부지지강재의 상부키의 안쪽측면에 코킹재를 도포하여 상기 신축고무를 통해 신축이음장치의 표면수가 신축고무의 아래쪽으로 누수되지 않도록 한다.

상기 코킹처리 후 코킹재가 응고되기 전에 새로운 신축고무를 위에서 내부지지강재의 접속홈을 따라 삽입하여 설치한 뒤 방식처리된 상부덮개판을 볼트로 내부지지강재에 체결시켜 보수작업을 완료한다.

본 발명의 신축이음장치 및 그 보수공법은 신축이음장치 양 옆에 타설되는 무수축콘크리트를 파쇄 하지않고 신축이음장치의 상부덮개판을 분리시킨 후 손상된 신축고무를 제거하고 새로운 신축고무를 간단하게 설치함으로서 보수작업을 신속하게 완료할 수 있다. 따라서 보수작업공기가 단축되어 교통을 빠르게 개통시킬 수 있고 나아가 공사비를 절감할 수 있으며 장기적인 교량유지관리비가 절감된다.

Claims (5)

1. 내부에 중공이 형성된 좌우측의 머리부와, 상기 머리부 사이에 벌집형상이 수평으로 다수개 반복적으로 형성된 몸통부로 구성되는 신축고무(3);

   플랜지(2'')와 수직웨브(2''')로 이루어진 T형 부재로서 좌우 대칭으로 두 개가 설치되며, 마주보는 안쪽의 플랜지(2'')의 단부에는 플랜지의 길이방향으로 상기 신축고무(3)의 머리부가 삽입되는 접속홈(14)이 오목하게 형성되고, 안쪽의 플랜지의 단부에는 아래로 수직하게 L자 형상의 신축고무 지지판(2'''')이 형성되고, 바깥쪽의 플랜지(2'')의 단부 하부에는 플랜지의 길이방향으로 사각으로 파여진 지지턱(22)이 형성되고, 바깥쪽의 플랜지(2'')의 단부 상부면에는 플랜지의 길이방향으로 사각형상의 상부키(2')가 형성되고, 바깥쪽의 플랜지(2'')의 상부면 중앙에 플랜지의 길이방향으로 일정 간격으로 일렬로 다수개의 볼트구멍(7)이 형성된 내부지지강재(2); 및,

   사각 판 형상의 지지판(4')과 상기 지지판(4')의 길이방향 측면에 형성된 톱니열(4'')로 구성되며, 상기 내부지지강재(2) 상부면에 상기 톱니열(4'')이 서로 마주보도록 대칭으로 두 개가 설치되며, 상기 지지판(4')의 중앙에는 각각 상기 플랜지에 설치된 볼트구멍과 일치하는 다수개의 볼트구멍이 형성되고, 플랜지의 길이방향 앙 단부중 한쪽에는 오목하게 파여진 삼각형상의 결합홈(8)이 형성되고, 다른 한쪽에는 상기 결합홈(8)과 일치하는 삼각형상의 결합돌기(8')가 형성된 두 개의 상부덮개판(4);

   으로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 신축이음 장치.
2. 제1항에서, 상기 두 개의 내부지지강재(2)의 지지턱(22)에서 아래쪽 바깥쪽으로 경사지게 형성되는 다수개의 경사원형강(6);

   상기 두 개의 내부지지강재(2)의 수직웨브(2''')의 중앙에 바깥쪽으로 양 단부에 설치된 네 개의 볼트체결구(9); 및,

   상기 두 개의 내부지지강재(2)의 수직웨브(2''')의 중간에서 바깥쪽으로 수평으로 일정간격으로 설치되는 다수개의 수평원형강(5);

   이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 교량용 신축이음 장치.
3. 제1항에서, 상기 신축고무(3)의 머리부의 상부면에는 상기 신축고무의 길이방향으로 다수개의 돌기(3'')가 형성되는 것을 특징으로 하는 교량용 신축이음장치.
4. 제1항에서, 상기 상부덮개판(4)의 톱니열(4'')은 삼각형상의 톱니, 사각형상의 톱니 또는 반원형의 톱니 중의 하나인 것을 특징으로 하는 교량용 신축이음장치.
5. 교량상부 구조물인 상판의 연결부 사이에 서로 마주보도록 설치된 제1항의 신축이음장치의 상부덮개판(4)의 볼트를 제거한 후, 상기 상부덮개판(4) 하부면에 형성된 이물질을 제거하고 방식 처리하는 단계;

   상기 신축이음장치의 접속홈(14) 사이에 설치된 기존의 신축고무를 제거한 후, 신축이음장치의 내부의 이물질을 제거하고 방식 처리하는 단계;

   상기 신축이음장치의 접속홈(14) 및 상부덮개판(4)과 내부지지강재(2)가 맞닿는 부분에 코킹재를 도포하는 단계;

   상기 신축이음장치의 접속홈(14) 사이에 새로운 신축고무(3)를 설치하는 단계; 그리고,

   상기 방식처리된 상부덮개판(4)을 상기 내부지지강재(2) 위에 설치한 후 볼트를 체결하여 보수작업을 완료하는 단계;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 신축이음장치 보수공법.