KR200181652Y1 - 교좌장치용 탄성받침 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량의 상판을 지지하는 교각의 상부에 설치되어 상판의 하중과 변형을 받아주는 교좌장치의 개량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 교좌장치에 사용되는 탄성받침을 개량하여 변형 및 중하중에 견딜 수 있도록 한 교좌장치용 탄성받침에 관한 것이다.

본 고안은 교각(B)상단에 매입되는 앵커볼트가 사방을 지지하는 상부플레이트와, 교각(B)에 매입되는 앵커볼트가 사방을 지지하는 하부플레이트와, 상하부플레이트 사이에 내장되어 하중과 변형을 적의 지지하는 패드로 이루어지는 교좌장치에 있어서, 패드는 규정강도 이상을 가지는 고무와, 상기 고무 내에 매입되며 적어도 한면에 요철부를 형성한 다수개의 보강판으로 구성된 것이다.

따라서, 본 고안은 대하중을 적절히 지지하고 대변위가 작용되어도 이를 적절히 해소시키면서 그 내구성을 향상시키며, 이를 위한 구성도 간단히 이루어지도록 하여 제작에 따른 추가 경비를 최소화하여 경제성도 함께 도모할 수 있도록 한 효과적이고 유용한 고안이다.

Description

교좌장치용 탄성받침{Elastic prop for bridge shoe}

본 고안은 교량의 상판을 지지하는 교각의 상부에 설치되어 상판의 하중과 변형을 받아주는 교좌장치의 개량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 교좌장치에 사용되는 탄성받침을 개량하여 변형 및 중하중에 견딜 수 있도록 한 교좌장치용 탄성받침에 관한 것이다.

강이나 하천뿐만 아니라 바다를 가로질러 양안을 연결하는 교량은 일반적으로 교각 위에 상판을 올려주는 구조를 가지며, 교각을 없이 설치하는 사장교(현수교)일지라도 중앙 또는 양안에 상판을 지지하는 구조물(교각 또는 기둥 모두 포함)이 설치되므로 기본적으로는 상판과 교각의 구조를 벗어나지 않는데, 교량 위에는 사람이나 차량 또는 대하중의 중기나 트레일러 등이 통행하므로 시시각각 변화되는 동 하중이 미치게 되며, 특히 교량이 크면 클수록 상판이 길어지므로 계절의 변화나 일교차에 따른 열변형으로 연신·수축량이 커지며, 이는 상판과 교각의 접촉부위가 변화될 수 있어야 교량으로서 충분한 하중 지탱능력을 갖추게 되어 충분한 소요수명을 누릴 수 있게 되므로, 일반적으로는 교각의 상부에 교좌장치를 설치하여 상판의 변위에 대응하면서 상판을 지지할 수 있도록 하고 있다.

이러한 교좌장치에는 베어링을 사용하는 포트베어링(Pot Bearing)타입과 스틸 플레이트사이에 탄성받침을 내장하여 이루어지는 교좌장치가 있는데, 본 고안은 후자를 개량한 것으로, 종래의 교좌장치는 도 5에 주요부가 보이도록 단면으로 도시한 바와 같이, 교각(B) 상단에 매입되는 앵커볼트(5)가 사방을 지지하는 상부플레이트(1)와, 교각(B)에 매입되는 앵커볼트(5)가 사방을 지지하는 하부플레이트(2)와, 상기 상하부플레이트(1, 2)사이에 내장되어 하중과 변형을 적의 지지하는 패드(3)로 이루어지고; 상기 패드(3)는 규정강도 이상을 가지는 고무(33)와, 상기 고무(33)의 상하면에 각각 상기 상하부플레이트(1, 2)와 볼트(35)로 체결되는 상하철판(31, 32)과, 상기 고무(33) 내에 매입되는 다수의 얇은 보강판(34)으로 구성되어 있다.

그래서, 상술한 교좌장치는 상하부플레이트(1, 2)는 각각 앵커볼트(5)들에 의하여 상판(A)과 교각(B)에 매입되어 일체로 움직이므로 교각(B)에 대하여 상판(A)이 상술한 온도차나 외부의 변형력 및 지진 등의 힘의 작용에 의하여 변위되면, 이는 상하부플레이트(1, 2)의 상대 변위로 작용되며, 상하부플레이트(1, 2)간의 변위는 그 사이에 내장되는 패드(3)의 상하철판(31, 32)이 각각 상기 상하부플레이트(1, 2)와 볼트(35)로 체결되어 있어서 고 탄성의 고무(33)로 이루어지는 패드(3)가 이를 흡수/지지하게 되며, 이때 고무(33)는 하중에 대해서는 압축력으로 지지하고 변위에 대해서는 전단변형으로 지지하는데, 상판(A)은 자중이 수톤 내지 수백톤까지 이르므로 큰 압하력을 지지하기 위하여 고무(33)의 내부에 다수의 얇은 보강판(34)을 내장시키고 있다.

게다가, 상술한 구성은 상판(1)과 교각(2)의 기준점에 사용되는 고정단 교좌장치에 대하여 기술한 것이고, 한방향 또는 양방향으로 이동될 수 있도록 하는 이동단 교좌장치를 사용하는 경우에는 상술한 기본구조중 볼트(35)의 체결은 제외되고, 그 대신 일정방향의 이동을 제한하는 가이드브라켓 또는 스토퍼를 설치하여 상하부플레이트(1, 2)가 규제되지 않은 방향으로만 어느 정도 미끄러질 수 있도록 하는 구성을 가지며, 기타, 각부를 여러 가지 변형된 구조로 하여 특정목적이나 작용상태에 맞는 교좌장치들이 개발되어 사용되고 있는데, 이들도 모두 상술한 구조를 기본으로 하고 있다.

그런데, 상술한 바와 같이 종래 고안에서는 특히 고정단인 경우 보강판(34)과 고무(33)가 적층된 패드(3)로 하중에 따른 압축응력 뿐만 아니라 변위에 따른 전단 응력도 함께 받아주므로 패드(3)가 가장 중요한 역할을 하는 부분으로서 내구성이 큰 문제가 되는데, 비록 보강판(34)이 고무(33)내에 심어져서 고무(33)와 함께 압축되어 성형되기는 하나, 고무와 금속이라는 소재의 물성차로 인하여 경계면간의 박리(剝離)가 일어나기 쉬우며, 특히 중하중의 교량이거나 상판(1)의 규격이 큰 경우에는 변위량이 커져서 패드(4)의 두께도 점점 두꺼워지게 될 뿐만 아니라 중하중과 대변위가 같이 작용되는 교좌장치에 사용되는 것이므로 패드(3)의 전단변형시 층밀림이 작용되면 패드(3)내의 고무(33)와 보강판(34)간에는 서로 떨어져서 상술한 작용을 전혀 하지 못하게 되는 문제점이 종종 발생되고 있는 실정이다.

본 고안은 상술한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 대하중을 적절히 지지하고 대변위가 작용되어도 이를 적절히 해소시키면서 그 내구성을 향상시키며, 이를 위한 구성도 간단히 이루어지도록 하여 제작에 따른 추가 경비를 최소화하여 경제성도 함께 도모할 수 있도록 완성된 고안으로 이를 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 구성상태도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면확대도,

도 3은 본 고안의 일 요부의 발췌 상태도,

도 4는 본 고안의 사용 상태도,

도 5는 종래 고안의 구성상태 단면확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부플레이트

2 : 하부플레이트

3 : 패드

31 : 상철판 32 : 하철판 33 : 고무

34 : 보강판 341 : 요철부 342 : 피어싱부

35 : 볼트

4 : 앵커볼트

A : 상판 B : 교각(교대)

도 1은 본 고안의 구성상태도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면확대도이고, 도 3a는 본 고안의 일 요부인 보강판(34)만을 발췌하여 도시한 구성상태도이다.

본 고안은 도면에 도시한 바와 같이, 교각(B)상단에 매입되는 앵커볼트(5)가 사방을 지지하는 상부플레이트(1)와, 교각(B)에 매입되는 앵커볼트(5)가 사방을 지지하는 하부플레이트(2)와, 상기 상하부플레이트(1, 2)사이에 내장되어 하중과 변형을 적의 지지하는 패드(3)로 이루어지는 교좌장치에 있어서, 상기 패드(3)는, 규정강도 이상을 가지는 고무(33)와, 상기 고무(33) 내에 매입되며 적어도 한면에 요철부(341)를 형성한 다수개의 보강판(34)으로 구성된 것임을 특징으로 한다.

도 3b는 본 고안의 일 요부인 보강판(34)의 다른 구성상태를 발췌 도시한 다른 구성상태도이다.

상기한 구성에 있어서, 상기 보강판(34)의 요철부(341)가 그 일측이 천공되어 피어싱부(342)를 이루는 것을 특징으로 하면 바람직하다.

상기한 구성에 있어서, 상기 패드(3)의 상하면에는 상하철판(31, 32)이 각각 매입되고, 상기 상하철판(31, 32)은 각각 상하부플레이트(1, 2)와 볼트(35)로 체결되어 이루어진 것임을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

도 4는 본 고안의 사용 상태도로서 이를 참고로 사용상태 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성되는 본 고안은 상하부플레이트(1, 2)와 패드간의 작용은 종래의 고안과 동일한데, 즉 상부플레이트(1)는 앵커볼트(5)에 의하여 상판(A)과 일체로 움직이며, 하부플레이트(2)도 다수의 앵커볼트(5)에 의하여 교각(B)과 일체로 고정되므로 상판(1)의 하중을 패드(3)를 통해 교각(B)측으로 전달하면서 상판(A)의 연신·수축에 의한 변위는 패드(3)가 전단변형을 하면서 받아주게 됨은 종래의 고안에서와 동일하게 작용된다.

그러나, 본 고안은 상기한 구성과 더불어, 상기 패드(3)는 규정강도 이상을 가지는 고무(33)와, 상기 고무(33) 내에 매입되며 적어도 한면에 요철부(341)를 형성한 다수개의 보강판(34)으로 구성된 것이므로, 전단변형시 비록 고무(33)와 보강판(34)은 고무와 금속이라는 이질의 소재로 되어 있어도 보강판(34)에 형성되는 요철부(341)를 채우는 고무가 계면간의 마찰력을 상승시켜서 박리 또는 탈락에 강하게 저항하게 되고, 이는 결국 패드(3)의 내구력을 향상시키게 된다.

게다가, 본 고안의 다른 구성에서는 상기한 구성에 있어서, 상기 보강판(34)의 요철부(341)가 그 일측이 천공되어 피어싱부(342)를 이루는 것이므로, 보강판(34)의 상하에 위치되는 고무(33)는 천공을 통해 일체로 형성되고, 이는 상술한 전단변형시에 보다 강력한 결착력을 가지므로 패드(3)의 내구력을 보다 향상시키게 된다.

또한, 본 고안의 또 다른 구성에서는 상기 패드(3)의 상하면에는 상하철판(31, 32)이 각각 매입되고, 상기 상하철판(31, 32)은 각각 상하부플레이트(1, 2)와 볼트(35)로 체결되어 이루어진 것인데, 본 고안의 교좌장치가 제기능을 발휘하기 위해서는 플레이트(1, 2)와 패드(3)간에 견고히 결착되어 있어야 함은 기본이며, 이를 위해 종래의 고안 또는 현장에서는 이들간의 용접이나 기타 기계적 결합을 채택하여 결착하고 있으나, 추후 교좌장치의 보수{특히, 패드(3)의 교체}를 위해서는 조립구조가 바람직하며, 이를 실현한 구성이 상술한 구조로서, 체결된 볼트(35, 교좌장치의 규격에 따라 수량이나 크기를 조절할 수 있음)를 풀면 패드(3)와 플레이트(1, 2)는 서로 분리되어 손쉽게 취출·교체가 되도록 한 것이다.

본 고안은 대하중을 적절히 지지하고 대변위가 작용되어도 이를 적절히 해소시키면서 그 내구성을 향상시키며, 이를 위한 구성도 간단히 이루어지도록 하여 제작에 따른 추가 경비를 최소화하여 경제성도 함께 도모할 수 있도록 한 효과적이고 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 교각(B)상단에 매입되는 앵커볼트(5)가 사방을 지지하는 상부플레이트(1)와, 교각(B)에 매입되는 앵커볼트(5)가 사방을 지지하는 하부플레이트(2)와, 상기 상하부플레이트(1, 2)사이에 내장되어 하중과 변형을 적의 지지하는 패드(3)로 이루어지는 교좌장치에 있어서,

   상기 패드(3)는, 규정강도 이상을 가지는 고무(33)와, 상기 고무(33) 내에 매입되며 적어도 한면에 요철부(341)를 형성한 다수개의 보강판(34)으로 구성된 것임을 특징으로 하는 교좌장치용 탄성받침.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강판(34)의 요철부(341)가 그 일측이 천공되어 피어싱부(342)를 이루는 것을 특징으로 하는 교좌장치용 탄성받침.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 패드(3)의 상하면에는 상하철판(31, 32)이 각각 매입되고, 상기 상하철판(31, 32)은 각각 상하부플레이트(1, 2)와 볼트(35)로 체결되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 교좌장치용 탄성받침.