KR200201065Y1 - 낙교방지장치 부착 포트베어링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량의 교각과 상판사이에서 상판의 연신·수축이나 뒤틀림 등을 받아주는 포트베어링의 개량에 관한 것으로, 특히 베어링에 의하여 상판이 교각에서 벗어나서 떨어지는 낙교를 방지하기 위한 구조로 이루어지는 낙교방지장치 부착 포트베어링에 관한 것이다.

본 고안은 종래의 포트베어링에 있어서, 상부플레이트에는 키홈을 구비시키고, 피스톤과 상부플레이트사이에는 솔플레이트와 커버플레이트를 개재시키는데; 솔플레이트는 피스톤과 적절히 윤활되는 장방형 판재로 되고, 커버플레이트는 솔플레이트의 상면에 결합되고, 키홈에 삽착되는 키가 형성된 것임을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안은 종래 고안을 보다 더 기능이 향상되도록 개선한 것으로, 대하중과 큰 변위를 지지하기에 적합한 기존의 포트베어링에 약간의 개량만을 가하여 제작이 손쉽고, 종래의 베어링의 기능을 그대로 유지하면서도, 대변위하에서도 상판이 베어링이나 교각에서 벗어나거나 탈락되지 않고 정합된 위치대로 계속하여 안착되게 하며, 게다가 태풍등과 같은 강풍하에서 상판이 들려지는 힘을 받더라도 정합을 유지하도록 할 수 있는 베어링을 제공하는 것으로 유용하고 효과적인 고안이다.

Description

낙교방지장치 부착 포트베어링{Pot bearing with a device preventing removement of slab}

본 고안은 교량의 교각과 상판사이에서 상판의 연신·수축이나 뒤틀림등을 받아주는 포트베어링의 개량에 관한 것으로, 특히 베어링에 의하여 상판이 교각에서 벗어나서 떨어지는 낙교를 방지하기 위한 구조로 이루어지는 낙교방지장치 부착 포트베어링에 관한 것이다.

현대에는 토목·건축공학의 발달로 여러 유형의 교량이 개발되고 있으나, 그 기본적인 구조는 강(또는 해안) 양안에 설치되는 교대 또는 강의 중간에 입설되는 교각과 또다른 교각 또는 교대(교각으로서 양안에 설치되는 것, 이하 '교각'이라 통칭함)간을 이어주며 그 위에 놓여지는 상판으로 구성되며, 이는 교각을 없앤 사장교 일지라도 하안에 접안되는 부위에서는 상판을 얹어줄 수 있는 교대가 필요하므로, 실제로는 교각과 상판의 연결구조를 가지게 된다.

그런데, 상판이 길어질수록 조인트(Joint)가 적어져 교량위를 통과하는 차량이나 보행자에게 안락감을 줄 수 있으므로, 현재 우리 나라를 비롯한 선진 각국에서 많이 건설되고 있는 대형교량에서는 상판의 길이가 점점 길어져 수십미터 이상으로 하는 것이 대부분이고, 이렇게 상판이 대형화 될수록 상판 자체에 작용되는 연신·수축에 의한 변형 및 뒤틀림등이 심해지는데, 교량은 상기한 변형에 적절히 대처할 수 있는 구조를 가져야 그 안전성이나 내구성을 보장받을 수 있으므로, 상기한 여러 가지 변형력에 대처할 수 있도록 상판간에는 조인트를 설치하고, 상판과 교각사이에는 베어링 또는 교좌장치라고 칭하는 장치를 삽입하여 교량시공을 하는데, 이러한 교좌장치중에서 특히 상판의 변위 및 뒤틀림 등에 그 효능이 가장 좋은 것들 중 하나가 포트베어링이다.

일반적으로, 교량용 베어링(교좌장치)에는 여러 유형이 개발되어 사용되고 있는데, 그중 하나인 주철제 오일레스베어링은 평면상(X, Y 축상)의 변형시 전후와 좌우에서 본체와 커버간의 움직임을 한정해주는 장치가 없어서 일시적인 심한변형이 있는 곳에 사용하면 베어링의 부재가 이탈될 수 있으며, 사용되는 소재인 불소수지가 비록 그 허용강도는 설계치에 적합하나 실제사용시 집중하중하에서는 소손되는 수가 많아서 변형이 심한 곳 또는 입체적인 동하중이 작용되는 교량등에는 후자인 황동등에 다공성의 소재를 함입시킨 오일레스베어링이 선호되고 있으며, 그 외에 포트베어링(Pot Bearing)은 불소수지를 이용하여 면간의 접촉으로 마찰력을 상쇄시키는 P.T.F.E 베어링이 있으며, 이러한 포트베어링에 대한 고안으로서는 본인의 실용신안등록출원 제98-21364호의 '포트베어링의 지지구조체'가 있으며, 또한 낙교를 방지하기 위한 장치로서는 본인의 실용신안등록출원 제99-11816호의 '낙교방지장치'가 있는데, 상기 포트베어링의 지지구조체는 도 5에 구성상태를 도시하고 도 6에 단면도로 도시한 바와 같이, 상판(1)과 교각(2)측에 다수개 매입되는 앵커볼트(4)들에 의하여 각각 삽착되는 장방형의 상부플레이트(37) 또는 솔플레이트(31) 및 하부플레이트(32)와, 상기 하부 플레이트(32)의 내측 요홈에 삽입되는 고무판(34)과, 상기 고무판(34)의 바로 위에서 상하진 자재하는 피스톤(33)과, 상기 상부플레이트(37) 또는 솔플레이트(31)의 하면과 상기 피스톤(33)의 상면에 각각 심어지는 미끄럼판(35) 및 불소수지판(36)으로 이루어지는 포트베어링에 있어서, 상기 솔플레이트(31)의 상면과 하부플레이트(32)의 하면에 전후좌우측에서 작용되는 외력에 대응되도록 하는 돌기가 각각 형성되고, 상기 상하부플레이트(31, 32)들의 앵커볼트(4) 삽입위치에는 소정깊이의 소켓요홈이 형성되고, 상기 앵커볼트(4)는 그 내부에 텝이 형성된 소켓(41)이 상기 소켓요홈에 삽장되어 볼트(42)로 체결되게 이루어지는 것이며, 상기 낙교방지장치는 상판(1, 1)간에 고무로 피복된 체인을 연결하도록 하는 구조를 제공하는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 종래의 고안들 중 상기 전자는 대하중과 큰 변위에 적합한 포트베어링에 있어서, 그 플레이트(31, 37, 32)를 상판(1)과 교각(2)측에 큰 힘을 받을 수 있도록 설치되도록 하여 포트베어링이 지진과 같은 큰 외력을 받아도 그 기능이 충실히 작용되도록 한 것이며, 상기 후자는 지진등의 발생시에 상판(1)이 교각(2)이나 베어링(3)에서 탈락되거나 떨어지지 않도록 하게 된다. 또한, 솔플레이트(31)와 상부플레이트(37)는 포트베어링(3)의 상부가 상판(1)에 지지되도록 하는 기능을 가지는 것으로 통상은 하나만 사용되며, 이때는 상부플레이트(37)라고 칭하게 되나, 별개의 기능을 위하여 2개를 함께 사용할 수 있는데, 이 경우 상판(1)측에 심어지는 것을 솔플레이트(31)라 하고 그 및 에 위치되는 것을 상부플레이트(37)라 칭하게 된다.

그런데, 상기 전자인 베어링은 비록 그 기능이 상판의 변위나 큰 하중을 적절히 지지할 수 있도록 되어 있으나, 예컨대 지진이 발생된 경우에는 상판(1)이 급격히 변위하여 베어링(3)에서부터 벗어나거나 심지어는 교각에서 탈락되어버리기 때문에 베어링(3)의 기능을 전혀 발휘하지 못하게 되어 버리며, 상기 후자는 단순히 낙교방지 기능만을 가지는 별개의 장치이므로, 상술한 두장치를 함께 사용하여야 진정한 의미에서의 지진에 대비되는 베어링이 될 수 있으나, 아직까지 이러한 장치는 개발되지 않고 있다.

본 고안자는 상기한 문제점을 예의 주시하고 연구한 결과 본 고안을 완성하기에 이르렀는데, 본 고안은 대하중과 큰 변위를 지지하기에 적합한 기존의 포트베어링(포드형 교좌장치)을 개량한 것으로, 종래의 베어링의 기능을 그대로 유지하면서도, 대변위하에서도 상판이 베어링이나 교각에서 벗어나거나 탈락되지 않고 정합(整合)된 위치대로 계속하여 안착되게 하며, 게다가 태풍등과 같은 강풍하에서 상판이 들려지는 힘을 받더라도 정합을 유지하도록 하는 베어링을 제공하고자 연구 안출된 것인데, 이를 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일부 전개 구성 상태도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 본 고안의 다른 구성 상태도,

도 4는 본 고안의 설치 상태 단면 발췌도,

도 5는 종래 고안의 구성 상태도,

도 6은 종래 고안의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 --- 상판

2 --- 교각(교대)

3 --- 포트베어링

31 --- 솔플레이트 311 --- 키홈

32 --- 하부플레이트 33 --- 피스톤

34 --- 고무판(패드) 35 --- 미끄럼판

36 --- 불소수지판 37 --- 상부플레이트

37' --- 평플레이트 38 --- 커버플레이트

381 --- 가이드홈 382 --- 키

39 --- 사이드블럭

4 --- 앵커볼트

41 --- 소켓 42 --- 볼트

도 1은 본 고안의 구성 상태도로서 솔플레이트(31)를 펼친 상태에서 도시한 도이고, 도 2는 결합된 상태에서의 도 1의 A-A선 단면도이다.

본 고안은 도면에 도시된 바와 같이, 상판(1)과 교각(2)측에 다수개 매입되는 앵커볼트(4)들에 의하여 각각 삽착되는 솔플레이트(31) 및 하부플레이트(32)와, 상기 솔플레이트(31)에 고정되는 상부플레이트(37)와, 상기 하부플레이트(32)의 내측 요홈에 삽입되는 고무판(34)과, 상기 고무판(34)의 바로 위에서 상하진 자재하는 피스톤(33)과, 상기 상부플레이트(37)의 하면과 상기 피스톤(33)의 상면에 각각 심어지는 미끄럼판(35) 및 불소수지판(36)으로 이루어지는 포트베어링에 있어서, 상기 상부플레이트(37)의 상면 일부에는 가이드홈(381)을 형성하고, 상기 하부플레이트(32)의 양측면에는 사이드블럭(39)을 고정하여, 상기 사이드블럭(39)과 상기 가이드홈(381)이 맞물리도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 있어서, 상기 상부플레이트(37)는 하면에 미끄럼판(35)이 부착된 평플레이트(37')와 가이드요홈(381)을 형성하는 커버플레이트(38)를 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하면 바람직하다.

도 3은 본 고안의 다른 구성 상태도이다.

상기한 구성에 있어서, 상기 솔플레이트(31)의 하면 또는 상부플레이트(37)의 상면에 키홈(311)을 형성하고, 상기 키홈(311)과 대향하는 상기 솔플레이트(31)의 하면 또는 상부플레이트(37)의 상면에 키(382)를 형성하는 것을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

도 4는 본 고안의 설치상태 단면 발췌도이다.

상기와 같이 설치되는 본 고안은 종래의 포트베어링과 동일하게 기능하면서도 그 추가 구성에 의하여 다음과 같은 특장점을 더 가지게 되는데 이는 다음과 같다.

본 고안의 청구범위 제 1항에 의하면, 종래의 포트베어링에 있어서, 상기 상부플레이트(37)의 상면 일부에는 가이드홈(381)을 형성하고, 상기 하부플레이트(32)의 양측면에는 사이드블럭(39)을 고정하여, 상기 사이드블럭(39)과 상기 가이드홈(381)이 맞물리도록 구성하였는데, 강한 바람에 의하여 상판(1)에 작용되는 부발력이 상기 사이드블럭(39)에 의하여 지지되도록 하고 있으며, 상기 상부플레이트(37)는 상기 사이드블럭(39)이 슬라이드 될 수 있는 충분한 공간인 가이드홈(381)이 형성된 것이므로, 상판(1)과 교각(2)간의 상대적 변위에 의해 피스톤(33)과 상부플레이트(37)간에 슬라이드가 있는 경우, 물론 이는 피스톤(33)상면과 상부플레이트(37) 하면에 각각 부착된 미끄럼판(35) 및 불소수지판(36)간의 저항 없는 접촉에 의하여 윤활이 되게 되나, 상기 사이드블럭(39)은 상부플레이트(37)를 지지하기는 하나 슬라이드까지 규제하는 것이 아니며, 특히 상부플레이트(37)에 형성된 가이드홈(381)이 사이드블럭(39)이 슬라이드 될 때 솔플레이트(31)에 저촉되지 않도록 하여 부드럽게 슬라이드 되면서 변위를 해소시키게 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 피스톤(33)과 솔플레이트(31)사이에는 상부플레이트(37)를 게재시켰는데, 상기 상부플레이트(37)는 상기 피스톤(33)과 적절히 윤활되는 장방형 판재로 되어, 피스톤(33)과 솔플레이트(31)사이에 게재되는 상부플레이트(37)가 솔플레이트(31)와 일체화되어 있어서 대변위하에서도 탈락이 되지 않고 항상 정합이 되도록 하게 된다.

본 고안의 청구범위 제 2항에 의하면, 상기한 기본 구성과 더불어, 상기 상부플레이트(37)는 하면에 미끄럼판(35)이 부착된 평플레이트(37')와 가이드요홈(381)을 형성하는 커버플레이트(38)를 고정하여 이루어지도록 하였는데, 이렇게 상부플레이트(37)를 평플레이트(37')와 커버플레이트(38)의 두개로 분할한 것은 제작의 편의를 위한 배려로서, 즉 가이드요홈(381)을 상부플레이트(37)의 소정부위에 형성시키기 위해서는 모서리 부분을 절취하여야 하는데, 이는 어려운 가공이 되어 정밀가공에 어려움이 있기 때문에 이 가이드요홈(381)이 커버플레이트(38)에 절개되어 형성되도록 하기 위한 구성이다.

그리고, 평플레이트(37')와 커버플레이트(38)간의 결합은 가장 간단한 방식으로서는 용접에 의한 접합법이 있으며, 기계적 결합방식인 볼팅이나 키홈에 의한 결합방식등 공지된 모든 방식이 채용될 수 있으며, 이렇게 공지의 어떠한 결합 방식이 채택될 지라도 본 고안의 기술적범위를 벗어나는 것이 아님은 명백하다.

본 고안의 청구범위 제 3항에 의하면, 상기한 기본 구성과 더불어, 상기 솔플레이트(31)의 하면 또는 상부플레이트(37)의 상면에 키홈(311)을 형성하고, 상기 키홈(311)과 대향하는 상기 솔플레이트(31)의 하면 또는 상부플레이트(37)의 상면에 키(382)를 형성하는 것으로, 이 키홈(311)은 키(382)가 이에 삽착되어 솔플레이트(31)에서 상부플레이트(37)가 일체로 결합되어 낙교가 되지 않도록 하고자 형성하는 것으로, 예컨대 그 형상은 단면이 원형인 홈으로 하고 키(382)도 원기둥형으로 하면 삽착이 손쉬우나, 솔플레이트(31)와 커버플레이트(38)간에 비틀림(Tilting)이 발생될 수 있으며, 이러한 변위를 허여하는 경우에는 키홈(311)이 원형일 것이 바람직하나, 비틀림까지 규제하여야 하는 경우에는 키홈(311)을 단면이 다각형인 홈으로 하고 키(382)도 이에 맞도록 하는 것이 바람직하다.

본 고안은 종래 고안을 보다 더 기능이 향상되도록 개선한 것으로, 대하중과 큰 변위를 지지하기에 적합한 기존의 포트베어링(포드형 교좌장치)에 약간의 개량만을 가하여 제작이 손쉽고, 종래의 베어링의 기능을 그대로 유지하면서도, 대변위하에서도 상판이 베어링이나 교각에서 벗어나거나 탈락되지 않고 정합(整合)된 위치대로 계속하여 안착되게 하며, 게다가 태풍등과 같은 강풍하에서 상판이 들려지는 힘을 받더라도 정합을 유지하도록 할 수 있는 베어링(교좌장치)을 제공하는 것으로 유용하고 효과적인 고안이다.

Claims (3)

1. 상판(1)과 교각(2)측에 다수개 매입되는 앵커볼트(4)들에 의하여 각각 삽착되는 솔플레이트(31) 및 하부플레이트(32)와, 상기 솔플레이트(31)에 고정되는 상부플레이트(37)와, 상기 하부플레이트(32)의 내측 요홈에 삽입되는 고무판(34)과, 상기 고무판(34)의 바로 위에서 상하진 자재하는 피스톤(33)과, 상기 상부플레이트(37)의 하면과 상기 피스톤(33)의 상면에 각각 심어지는 미끄럼판(35) 및 불소수지판(36)으로 이루어지는 포트베어링에 있어서,

   상기 상부플레이트(37)의 상면 일부에는 가이드홈(381)을 형성하고,

   상기 하부플레이트(32)의 양측면에는 사이드블럭(39)을 고정하여, 상기 사이드블럭(39)과 상기 가이드홈(381)이 맞물리도록 구성되는 것을 특징으로 하는 낙교방지장치 부착 포트베어링.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부플레이트(37)는 하면에 미끄럼판(35)이 부착된 평플레이트(37')와 가이드요홈(381)을 형성하는 커버플레이트(38)를 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙교방지장치 부착 포트베어링.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 솔플레이트(31)의 하면 또는 상부플레이트(37)의 상면에 키홈(311)을 형성하고, 상기 키홈(311)과 대향하는 상기 솔플레이트(31)의 하면 또는 상부플레이트(37)의 상면에 키(382)를 형성하는 것을 특징으로 하는 낙교방지장치 부착 포트베어링.