KR200184727Y1 - 교량 신축이음장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량의 상판과 같은 도로구조물에 설치되는 신축이음장치에 관한 것이다.

본 고안의 신축이음장치는 상부키가 형성된 상부지지강재(2), 하부 및 중앙지지강재(11,13)), 신축고무(3), 상부덮개판(4), 수평·경사 원형강 및 볼트체결구로 구성되며 상기 신축이음장치가 설치된 교량의 신축이음장치 보수공법은 신축이음장치의 양 옆에 타설되는 무수축콘크리트(10)를 파쇄하지 않고 신축이음장치의 상부덮개판(4)만을 제거한 후 손상된 신축고무를 제거하고, 신축이음장치의 이물질을 제거한 뒤 신축이음장치를 방식처리한 후 상기 상부덮개판을 볼트로 설치함으로서 간단하고 신속하게 교량의 신축이음장치를 보수할 수 있는 것이 특징이다.

본 고안의 신축이음장치는 양 옆에 타설되는 무수축콘트리트(10)가 신축이음장치의 상부지지강재(2)에 형성된 상부키(2')에 의해 분리되어, 손상된 신축이음장치를 보수할 필요가 있는 경우 무수축콘크리크를 파쇄하지 않고 신축이음장치 보수가 가능하고, 신축고무를 종래와는 달리 상기 신축이음장치의 전면에서 후면으로 옆에서 설치하지 않고 신축이음장치의 위에서 아래로 설치함으로서 교량폭과 관계없이 신속하게 교량의 신축이음장치를 보수할 수 있어 경제적이고 효율적인 신축이음장치의 보수가 가능하다.

Description

교량 신축이음장치{Rail-type bridge expansion joint}

본 고안은 교량용 신축이음장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 고안의 신축이음장치와 상기 신축이음장치 양 옆에 타설되어 신축이음장치를 교량 상판에 고정시키는 무수축콘크리트가 신축이음장치를 구성하고 있는 상부지지강재의 상부키로 분리되어 상기 무수축콘크리트를 파쇄하지 않고 신축이음장치를 보수할 수 있는 교량용 신축이음장치에 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 통상 교면에 일치하는 표면지지강재(15)와 일체화된 내부지지강재(16), 교량의 표면수 및 이물질이 신축이음장치를 통하여 교량의 하부로 흘러가지 못하도록 상기 표면지지강재 사이에 열융착 또는 접착재로 설치되는 신축고무(17) 및 신축이음장치를 교량 상부구조물에 고정시키기 위해 신축이음장치 양 옆에 타설되는 무수축콘크리트(18)로 이루어진다. 상기 종래의 신축이음장치는 신축고무(17)가 교통하중, 교량의 신축 또는 이물질에 의해 상기 내부지지강재 및 무수축콘크리트보다 조기에 손상· 탈락되어 우수 시에 신축이음장치에 유입된 표면수가 교량의 하부로 흘러 들어가 교량의 거더(20), 교좌장치(21) 및 교각(22)에까지 해로운 영향을 주게되는 문제점이 있다. 또한, 신축고무가 손상된 신축이음장치를 보수하기 위해 종래에는 신축이음장치 양옆에 타설된 무수축콘크리트(18) 및 내부철근(19)을 모두 파쇄·절단한 뒤 신축이음장치 전체를 교체하기 때문에 교량용 신축이음장치의 보수작업공기가 길어지고 작업공정이 복잡하며 비경제적이라는 문제점이 있다. 또한 내부지지강재와 신축고무가 서로 분리되어 있는 신축이음장치인 경우 신축이음장치를 보수하기 위해 양 옆에 설치되어 있는 무수축콘크리트를 파쇄하지 않아도 된다는 장점은 있으나 내부지지강재(24) 사이에 설치되는 신축고무(23)를 신축이음장치의 옆에서 밀어 넣으면서 설치하기 때문에 교량 폭에 따라 보수작업에 어려움이 많다는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 신축이음장치와 상기 신축이음장치 양 옆에 타설되는 무수축콘크리트를 본 고안의 신축이음장치의 상부지지강재에 형성된 상부키로 분리하여 무수축콘크리트를 파쇄하지 않고 신축이음장치를 보수할 수 있는 교량용 신축이음장치를 제공하는 것이다.

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

도1A 및 도1B는 종래의 신축이음장치가 설치된 교량의 입면도이다.

도2A는 본 고안의 신축이음장치의 사시도이다.

도2B는 본 고안의 신축이음장치가 설치된 교량상판의 입면도이다.

도3은 본 고안의 신축이음장치의 결합도이다.

도4는 신축고무의 사시도이다

<도면의 부호에 대한 간단한 설명>

1: 본 고안의 신축이음장치(레일형) 2: 상부지지강재

3: 신축고무(뱀머리형) 4: 상부덮개판

5: 수평원형강 6: 경사원형강

11: 하부지지강재 13: 중앙지지강재

도면에 따라 본 고안을 설명한다.

본 고안의 신축이음장치는 상부지지강재(2), 하부지지강재(11), 중앙지지강재(13), 상부덮개판(4) 및 신축고무(3)로 구성된다.

상부지지강재(2)는 도2A에 도시된 바와 같이 상기 상부덮개판(4)의 수평유지 및 상부덮개판(4)으로부터 전달되는 교통하중을 분배하는 역할을 하는 T형 부재로서 두 개가 좌우 대칭으로 설치되며 플랜지(2''), 상부키(2') 및 수직웨브(2''')로 구성된다. 이하 우측에 설치된 상부지지강재(2)를 기준으로 설명한다.

플랜지(2)는 사각형상의 판으로서, 플랜지(2) 좌측 단부에는 플랜지의 길이방향으로 후술하는 신축고무(3)의 머리부가 삽입되어 설치될 수 있도록 오목하게 타원형상으로 파여진 접속홈(14)이 형성되며, 플랜지(2) 우측단부 하부에는 플랜지의 길이방향으로 사각형상의 홈인 지지턱(2'''') 형성된다. 상기 지지턱에는 상부지지강재(2)와 하부지지강재(11)의 우측에 타설되는 무수축콘크리트(10) 내부로 연장되는 경사원형강(6)이 설치된다. 상기 경사원형강(6)은 상부지지강재(2)와 하부지지강재(11)가 유동하지 않도록 아래쪽으로 경사지게 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 설치된다.

상부키(2')는 플랜지(2'') 우측 단부 위쪽으로 수직하게 형성된 사각형상의 부재로서 상부지지강재(2)와 하부지지강재(11)의 우측에 타설되는 무수축콘크리트(10)와 상기 상부덮개판(4)을 분리하는 역할을 한다. 따라서 신축이음장치 보수 시 무수축콘크리트(10)를 파쇄하지않고 상부덮개판(4)만을 분리하여 손상된 신축이음장치를 보수할 수 있어 보수작업을 간단하고 신속하게 완료할 수 있는 것이 특징이다.

수직웨브(2''')는 플랜지(2'')를 지지하는 부재로서, 수직웨브의 중간에 외부쪽으로 수평으로 수평원형강(5)이 설치된다. 상기 수평원형강(5)은 상부지지강재(2)와 하부지지강재(11)의 우측에 타설되는 무수축콘크리트(10) 내부로 연장되어 교통하중에 의해 상부지지강재(2)와 하부지지강재(11)가 상하좌우로 유동되지 않도록 위치를 고정시키는 역할을 하며 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 설치된다. 상기 플랜지(2'')의 상부면 중앙에는 볼트구멍(7)이 플랜지의 길이방향으로 다수개가 일렬로 형성된다. 수직웨브(2''')의 양 단부에는 'ㄷ' 형상의 볼트체결구(9)가 형성되며, 상기 볼트체결구(9)는 타신축이음장치와 볼트로 연결하기 위한 것이다.

하부지지강재(11)는 상기 두 개의 상부지지강재(2)를 지지하는 부재로서 두 개의 'ㄱ' 형상의 상부보강판(11'), 중앙보강판(11'''), 하부보강판(11'') 및 횡보강판(12)으로 이루어진 것이 기본형이며 상기 두 개의 상부지지강재(2)의 양 단부 수직웨브(2) 아래쪽에 설치된다. 상기 상부보강판(11')은 ㄱ자 형상의 부재로써 상기 상부지지강재(2)의 수직웨브(2''') 단부에 수직웨브의 길이방향과 직각으로 두 개가 서로 마주보도록 네 개가 설치되며, 상부보강판(11') 하부에는 직사각형의 하부보강판(11'')이 설치된다. 상기 두 개의 상부보강판(11')과 하부보강판(11'') 사이에는 직사각형의 중앙보강판(11''')이 설치되고, 중앙보강판(11''')의 상부 및 하부에 상부지지강재(2) 플랜지의 길이방향으로 네 개의 횡보강판(12)이 맞은편 하부지지강재의 중앙보강판 상부 및 하부 사이에 설치되며 중앙보강판이 고정될수 있도록 상기 하부보강판(11)에 다수개의 볼트가 형성된다.

중앙지지강재(13)는 상기 두개의 상부지지강재(2) 사이에, 하부지지강재(11)의 중앙보강판(11''') 위에 형성되는 레일형상의 부재로서, 상부플랜지(13'), 수직웨브(13'') 및 하부플랜지(13''')로 구성된다. 상기 상부플랜지(13')의 좌·우측 단부에는 상부플랜지의 길이방향으로 후술하는 신축고무(3)의 머리부가 삽입되어 설치될 수 있도록 오목하게 타원형상으로 파여진 접속홈(14)이 형성되고, 상부플랜지(13') 중앙에는 상부플랜지 길이방향으로 일렬로 다수개의 볼트구멍이 형성된다. 상기 하부플랜지(2) 하부면에는 좌·우 상부지지강재의 플랜지와 동일구배가 되도록 보강판을 설치하는 것이 바람직하다.

상기 상부덮개판(4)은 좌우측에 두 개가 대칭으로 상부지지강재의 상부에 설치되고, 두 개의 좌우측 상부덮개판의 사이에 중앙덮개판이 설치된다. 좌우측 상부덮개판은 판상의 지지판(4'''')과 상기 지지판의 측면에 형성된 톱니열(4''')로 구성되며, 중앙덮개판은 판상의 부재로 양측면에 각각 톱니열이 형성되어 좌우측 상부덮개판의 톱니열과 맞물린다. 상기 상부덮개판은 차량주행 시 방해가 되지 않도록 교량의 상판의 교면과 동구배로 설치되고, 상기 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)의 상부면에 볼트로 결합된다.

상기 지지판은 사각형 판으로서, 상부지지강재(2)의 플랜지(2) 상부면에 형성된 볼트구멍과 일치하는 다수개의 볼트구멍(7)이 플랜지의 길이방향으로 일렬로 형성되며, 신축이음장치의 양 단부에는 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 흐를 수 있도록 상부지지강재(2)의 플랜지 길이방향으로 V형 홈이 형성된다. 상기 톱니열(4''')은 삼각형, 원형 또는 사각형상으로 제작될 수 있다.

상기 중앙덮개판(4'')은 좌·우측 상부덮개판(4') 사이에, 상기 중앙지지강재(13) 위에 설치되며 지지부 및 상기 지지부 좌·우측에 형성된 톱니열로 구성된다. 상기 지지부에는 중앙지지강재(13)의 상부플랜지 길이방향으로 일렬로 다수개의 볼트구멍(7)이 형성된다. 상기 톱니열은 삼각형, 원형 또는 사각형상으로 제작될 수 있다.

신축고무(3)는 U자 형상으로, 좌우측에 두 개의 뱀머리 형상의 머리부와 상기 머리부 사이의 몸통부로 구성된다. 상기 머리부 내부에는 중공(3''')이 형성되어 신축고무(3)가 용이하게 신축될 수 있으며, 신축고무(3)의 몸통부와 머리부 내부에는 섬유소재를 면상으로 편직한 보강재가 설치된다. 머리부는 상기 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 접속홈(14)에 삽입되어 고정되며, 볼트에 의해 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)에 고정되는 상부덮개판(4)이 신축고무(3)를 압착하여 신축이음장치의 상부로부터 유입되는 표면수 및 이물질이 신축이음장치 하부로 흘러 들어가지 못하도록 한다. 머리부의 상부면에는 머리부가 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 접속홈(14)에 삽입된 후 쉽게 인발되지 않도록 접속홈(14)에 삽입되는 방향과 반대방향으로 경사진 다수개의 돌기(3'')가 표면에 설치된다.

본 고안의 신축이음장치를 이용하는 방법은 교량상부 구조물인 상판의 연결부 사이에 서로 마주보도록 설치된 본 고안의 신축이음장치의 상부덮개판(4)의 볼트를 제거하고, 상부덮개판(4) 하부면에 형성된 이물질을 제거하고 방식 처리하는 단계; 상기 신축이음장치의 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 접속홈(14) 사이에 설치된 기존의 신축고무를 제거한 후, 상기 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 접속홈(14), 상부지지강재 및 중앙지지강재의 상부플랜지 및 플랜지의 상부면 및 상부지지강재 플랜지의 상부키(2') 안쪽측면의 이물질을 제거하고 방식 처리하는 단계, 상기 신축이음장치의 접속홈(14) 및 상부 덮개판 및 상부지지강재(2)과 중앙지지강재(13)가 맞닿는 부분인 상부덮개판(4)의 하부면, 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 상부플랜지 및 플랜지의 상부면 및 상부지지강재(2) 플랜지의 상부키 안쪽측면을 코킹처리하는 단계, 상기 신축이음장치의 접속홈(14)에 새로운 신축고무(3)를 설치하는 단계 및 상기 방식처리된 상부덮개판(4)을 상기 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 상부키 사이에 설치한 후 볼트로 체결하여 보수작업을 완료하는 단계로 이루어진다.

본 고안의 신축이음장치가 설치된 교량은 상기 신축이음장치의 좌·우측에 타설된 무수축콘크리트(10)를 파쇄하지 않고 상기 신축이음장치의 상부덮개판(4)을 고정하고있는 볼트만을 제거하여 상부덮개판(4)을 분리한 뒤, 상기 상부덮개판(4)의 하부면에 형성된 이물질을 그라인딩으로 제거하여 깨끗이 청소한 후, 방식처리하여 후에 녹이 슬지 않도록한다. 녹이 슬지 않는 합금강재로 상부덮개판(4)이 제조된 경우에는 방식처리하지 않는다.

상부덮개판(4)이 제거된 후에는 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)의 접속홈(14)에 설치된 기존의 신축고무를 제거한 뒤, 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)의 플랜지 및 상부플랜지의 상부면, 상부지지강재(2)의 상부키의 안쪽측면 및 기존의 신축고무가 설치된 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)의 접속홈(14)의 이물질을 그라인딩으로 제거하여 깨끗이 청소한 후, 방식처리하여 후에 녹이 슬지 않도록한다. 녹이 슬지 않는 합금강재로 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)가 제조된 경우에는 방식처리하지 않는다.

기존의 신축고무를 제거한 후에는 상기 신축고무가 맞닿는 부분인 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)의 접속홈(14), 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)의 플랜지 및 상부플랜지의 상부면, 상부지지강재(2)의 상부키의 안쪽측면에 코킹재를 도포하여 상기 신축고무를 통해 신축이음장치의 표면수가 신축고무의 아래쪽으로 누수되지 않도록 한다.

상기 코킹처리 후 코킹재가 응고되기 전에 새로운 신축고무(3)를 위에서 상부지지강재(2)와 중앙지지강재(13)의 접속홈(14)을 따라 삽입하여 설치한 뒤 방식처리된 상부덮개판(4)을 볼트로 상부지지강재(2) 및 중앙지지강재(13)에 체결시켜 보수작업을 완료한다.

본 고안의 신축이음장치는 신축이음장치 양옆에 타설되는 무수축콘크리트를 파쇄 하지 않고 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 (4)

1. 단면이 U자 형상이며, U자형 단면의 양 단부에는 길이방향으로 중공이 형성된 머리부(3')가 형성되고 중앙에는 신축이 가능한 몸통부(3'''')가 형성되는 두 개의 신축고무(3);

   플랜지(2'')와 수직웨브(2''')로 이루어진 T형 부재로서 좌우 대칭으로 두 개가 설치되며, 서로 마주보는 안쪽의 플랜지(2'')의 단부에는 플랜지의 길이방향으로 상기 신축고무(3)의 머리부가 삽입되는 접속홈(14)이 오목하게 형성되고, 바깥쪽의 플랜지(2'')의 단부 하부에는 플랜지의 길이방향으로 사각으로 파여진 지지턱(2'''')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 상부지지강재(2);

   상기 두 개의 상부지지강재(2)의 수직웨브(2''')의 하부에 각각 대칭으로 설치되며, 상기 두 개의 상부지지강재(2)의 수직웨브의 단부 하부면에 상부지지강재(2)의 플랜지의 길이방향과 직각으로 형성되는 네 개의 ㄱ자 형상의 상부보강판(11'), 상기 상부보강판(11') 아래에 형성되는 두 개의 직사각형의 하부보강판(11''), 상기 상부보강판(11')과 하부보강판(11'') 사이에 형성되는 두 개의 직사각형의 중앙보강판(11''') 및 두 개의 중앙보강판 상·하에 상부지지강재의 플랜지(2'')의 길이방향으로 설치된 네 개의 직사각형의 횡보강판(12)으로 구성되는 하부지지강재(11);

   상기 상부지지강재(2) 사이로, 상기 하부지지강재(11)의 두 개의 중앙보강판 위에 상부지지강재의 플랜지(2'')의 길이방향으로 설치되는 I형 단면의 부재로서, 상부 플랜지의 양 단부에는 길이방향으로 상기 신축고무의 머리부가 삽입될 수 있도록 오목하게 파여진 접속홈(14)이 형성된 중앙지지강재(13); 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 두 개가 대칭으로 설치되며, 상기 지지판(4'''')의 중앙에는 상기 플랜지에 설치된 볼트구멍과 일치하는 다수개의 볼트구멍이 형성되고, 플랜지의 길이방향 양 단부중 한쪽에는 오목하게 파여진 삼각형상의 결합홈(8)이 형성되고, 다른 한쪽에는 상기 결합홈(8)과 일치하는 삼각형상의 결합돌기(8')가 형성된 두 개의 좌측 및 우측덮개판(4') 및, 상기 중앙지지강재(13) 상부면에 상기 좌측·우측 덮개판 사이로 설치된 판으로서, 중간에는 상기 중앙지지강재(13)에 형성된 볼트구멍과 일치하는 다수개의 볼트구멍이 형성되고, 길이방향 측면에는 상기 좌측 및 우측 덮개판의 톱니열과 맞물리는 톱니열이 형성된 중앙덮개판(4'')으로 구성되는 상부덮개판(4);

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

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

   상기 두 개의 상부지지강재(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 형성되고, 상기 신축고무의 내부에는 섬유소재를 면상으로 편직한 보강재가 삽입된 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.