KR200222321Y1 - 교량 신축조인트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량 신축조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기온의 변화에 따라 인가되는 교량의 수축 및 팽창력을 흡수하고, 종횡 방향으로 발생하는 지진의 진동을 견딜 수 있는 교량 신축조인트에 관한 것이다.

본 고안은 인접한 콘크리트 부재 사이에 공간부가 형성된 교량에 있어서, 상기 공간부를 중심으로 일측 콘크리트 부재의 단부 중앙부에 형성된 소정 깊이와 폭을 갖는 제1박스부와, 상기 공간부의 타측 콘크리트 부재의 단부 중앙부에 형성되며 상기 제1박스부에 비해 깊이는 깊으나 폭은 좁게 형성된 제2박스부와, 상기 공간부를 가로질러 설치되고 그 단부가 상기 제1박스부의 후단부와 제2박스부의 전단부에 위치되는 다수의 지지 바와, 상기 지지 바의 상부에 좌우로 이동 가능하게 설치되는 다수의 지지 빔과, 상기 지지 빔의 하부에 일체로 결합되며 상기 지지 바가 이동 가능하게 삽입되는 직사각형 절곡홈이 형성된 결합부재와, 상기 콘크리트 부재의 단부 및 서로 인접한 지지 빔 사이에 설치된 띠 형상의 밀폐부재와, 상기 공간부가 신축 또는 수축할 때 상기 지지 빔 사이의 간격을 조절하는 등간격유지수단과, 상기 제1박스 내부에 위치된 상기 바의 단부의 저면에는 회동축이 설치되고 끝단에는 스톱퍼가 설치되고 상기 제2박스 내부에 위치된 상기 바의 단부 저면에는 구름 베어링이 설치되고 양측면에는 스톱퍼가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

교량 신축조인트{Bridge expansion joint}

본 고안은 교량의 건설에 이용되는 신축조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 개의 콘크리트 부재 사이에 형성된 공간부에 설치되어 기온의 변화에 대한 콘크리트 부재의 수축과 팽창력을 흡수하고 지진 등에 의한 종횡 방향의 진동을 견딜 수 있는 교량 신축조인트에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 적어도 두 개 이상의 콘크리트 부재를 연이어 설치함으로써 이루어지고, 이러한 콘크리트 부재는 온도에 따라 팽창과 수축을 반복하므로 마주보는 콘크리트 부재 사이에는 일정 길이의 공간부가 형성되어야 한다. 이러한 공간부에는 신축조인트가 설치되는 데, 이러한 신축조인트는 부재사이의 간격이 너무 벌어지는 것을 방지하고 양 쪽 부재가 충돌하여 파손되는 것을 방지한다. 또한 이러한 신축조인트는 교량뿐만 아니라 다른 콘크리트 구조물과 도로 등에도 동일하게 적용된다.

따라서 상기 교량 신축조인트를 설계할 때는 상기 조인트가 온도의 변화나 지진 등의 진동에 의한 수축력과 팽창력을 충분히 흡수할 수 있도록 하여야 하는데 종래의 교량은 진폭이 큰 지진이 발생하는 경우 진동의 규모나 방향에 따라 심각한 경우 다리가 균열되거나 붕괴되어 상당히 오랜 기간동안 교통이 차단되는 불편을 초래하는 문제가 있었다.

본 고안은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 지진과 같이 진폭이 큰 진동이 발생되더라도 길이 방향 및 가로 방향의 진동을 모두 흡수할 수 있어 상당 규모의 지진이 발생하더라도 심각한 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 교량 축조인트를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 교량 신축조인트를 보여주는 측면도,

도 2는 본 고안에 따른 교량 신축조인트의 등간격유지수단을 보여주는 정면도,

도 3은 본 고안에 따른 교량 신축조인트의 결합부재를 보여주는 부분 절단 사시도, 도 4는 본 고안에 따른 교량 신축조인트가 신축된 상태를 보여주는 측면도이다.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10, 20 : 콘크리트 부재 13 : 제1박스부

23 : 제2박스부 40 : 지지 바

60 : 지지 빔 70 : 결합부재

80 : 탄성부재 100 : 링크부재

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 인접한 콘크리트 부재 사이에 공간부가 형성된 교량에 있어서, 상기 공간부를 중심으로 일측 콘크리트 부재의 단부 중앙부에 형성된 소정 깊이와 폭을 갖는 제1박스부와, 상기 공간부의 타측 콘크리트 부재의 단부 중앙부에 형성되며 상기 제1박스부에 비해 깊이는 깊으나 폭은 좁게 형성된 제2박스부와, 상기 공간부를 가로질러 설치되고 그 단부가 상기 제1박스부의 후단부와 제2박스부의 전단부에 위치되는 다수의 지지 바와, 상기 지지 바의 상부에 좌우로 이동 가능하게 설치되는 다수의 지지 빔과, 상기 지지 빔의 하부에 일체로 결합되며 상기 지지 바가 이동 가능하게 삽입되는 직사각형 절곡홈이 형성된 결합부재와, 상기 콘크리트 부재의 단부 및 서로 인접한 지지 빔 사이에 설치된 띠 형상의 밀폐부재와, 상기 공간부가 신축 또는 수축할 때 상기 지지 빔 사이의 간격을 조절하는 등간격유지수단과, 상기 제1박스 내부에 위치된 상기 바의 단부의 저면에는 회동축이 설치되고 끝단에는 스톱퍼가 설치되고 상기 제2박스 내부에 위치된 상기 바의 단부 저면에는 구름 베어링이 설치되고 양측면에는 스톱퍼가 형성된 것을 특징으로 한다. 또한 상기 지지 빔 사이의 간격을 조절하는 등간격유지수단은 상기 결합부재에 형성된 원형홈과, 상기 원형홈에 이동 가능하게 삽입되는 원주형 탄성부재와, 상기 결합부재의 하부와 상기 콘크리트 부재의 단부에 설치되어 상기 지지 빔을 연결시키는 링크부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다. 먼저 도1은 본 고안에 따른 교량 신축조인트를 나타낸 측면도이다. 참조번호 10과 20은 콘크리트 거더와 같은 콘크리트 부재이고 이 부재 사이에는 공간부(30)가 형성되어 있으며 상기 공간부(30)에는 본 고안에 따른 신축조인트(50)가 설치되어 있다.

본 고안에 따른 신축조인트(50)는 상기 콘크리트 부재(10,20)의 단부에 형성된 제1박스부(13)와 제2박스부(23)를 포함하여 구성된다. 상기 박스부(13,23)는 철판 등의 금속판으로 절곡되어 이루어지며 콘크리트 타설시 앵커볼트(11) 등의 체결수단을 통해 상기 콘크리트 부재에 일체로 고정된다. 그리고 상기 제1박스부(13)는 제2박스부(23)보다 길이는 짧으나 폭은 상당히 넓게 형성된다.

그리고 상기 박스부(13,23)에는 지지 바(40)의 양단이 걸쳐지도록 설치된다. 상기 지지 바(40)의 일측은 상기 제1박스부(13)의 끝부분에 위치되고 상기 지지 바(40)의 다른측 단은 상기 제2박스부(23)의 입구부분에 위치된다. 이때 상기 제2박스부(23)에 위치된 지지 바(40)는 길이방향으로 이동 가능하므로 경우에 따라 상기 단부가 제2박스부(23)의 후단에 위치될 수 있다.

한편, 상기 지지 바(40)의 상부에는 다수의 지지 빔(60)이 차량의 진행방향에 대해 나란히 배열되어 상기 공간부(30)를 메우고 있다. 상기 지지 빔(60)의 상면은 대체로 도로면과 동일한 면을 이루고, 상기 지지 빔(60) 사이에는 띠 형상의 밀폐부재(65)가 설치된다. 상기 밀폐부재(65)는 상기 지지 빔(60)의 움직임에 따라 신축할 수 있도록 탄력 있는 재질로 이루어진다.

한편, 상기 박스부(13,23)의 상부 가장자리에는 상기 밀폐부재(65)가 고정되는 길쭉한 홈(67)이 형성되어 맨 가장자리에 위치된 밀폐부재(65)는 상기 박스부(13,23)에 결합되도록 되어 있다. 따라서 상기 콘크리트 부재(10,20)가 가로 방향으로 이동하면 상기 밀폐부재(65)는 신축되게 된다.

그리고 도2 및 도3은 상기 지지 바(40) 위에 걸쳐지는 상기 지지 빔(60)이 좌우로 이동 가능하도록 결합하기 위한 결합부재(70)와 등간격유지수단을 보여주는 정면도와 부분 절단 사시도로서, 도면에서 보는 바와 같이, 상기 결합부재(70)는 다수의 직사각형 절곡홈(75)과 원형홈(77)으로 구성되며 볼트(73)와 같은 체결수단을 통해 상기 지지 빔(60)의 하부에 고정되어 있다. 따라서 상기 결합부재(70)의 직사각형 절곡홈(75)에는 상기 지지 바(40)가 관통되어 가로 놓이게 되고 상기 원형홈(77)에는 후술하는 원주형 탄성부재(80)가 삽입되게 된다. 즉, 상기 지지 바(40)는 상기 결합부재(70)의 직사각형 절곡홈(75)을 관통하여 상기 박스부(13,23)에 설치되는 것이다.

한편, 상기 결합부재(70)의 원형홈(77)에 결합된 원주형의 탄성부재(80)는 상기 지지 빔(60) 사이에 탄성을 부여하여 지지 빔(60)이 훼손되는 것을 방지한다. 상기 탄성부재(80)는 폴리우레탄 폼으로 이루어진 원주형 탄성체로서 양 단에는 수톱퍼 기능을 하는 돌기부(83)가 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 지지 빔(20)이 서로 근접하게 되는 경우에 상기 탄성부재(80)가 그 충돌력을 흡수하게 된다. 또한 상기 직사각형 절곡홈(75)의 양측면에도 패드 형상의 탄성패드(79)를 부착하여 상기 지지 바(40)의 측면에 가해지는 충격력을 흡수하는 것이 바람직하다.

한편, 도4에서 보는 바와 같이, 상기 결합부재(70)의 하부에는 소정의 각도로 절곡되는 링크부재(100)가 형성되어 있다. 상기 링크부재(100)는 상기 결합부재(70)의 하부에 회전 가능하게 결합된 두 개의 링크편(103,105)으로 구성되며 상기 링크편(103,105)은 좌우측에 설치된 이웃하는 링크편(103,105)에 회전하는 하게 결합된 절첩링크 부재이다. 이때 좌우 양 끝에 위치된 링크편(103,105)은 상기 박스부(13,23)의 단부에 형성된 힌지축에 회동 가능하게 고정되어 있다.

따라서 상기 콘크리트 부재(10,20)가 지진 등의 영향으로 크게 이격되더라고 상기 링크부재(100)에 의해 연결되어 있는 상기 지지 빔(60)이 균등한 간격으로 벌어지게 되어 상기 공간부(30)에 소정 폭 이상의 틈이 형성되지 않게 한다.

한편 상기 제1박스부(13) 내에 안치된 지지 바(40)는 그 단부가 스톱퍼(107)에 의해 고정되어 있으므로 지지 바(40)의 길이방향으로 이동되는 것이 제한되다. 반면에 제2박스부(23) 내에 설치된 지지 바(40)는 그 저부에 다수의 구름 베어링(113)이 설치되어 세로방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상기 콘크리트 부재(10,20)이 길이 방향으로 진동하는 경우에는 상기 제2박스부(23)에 설치된 지지 바(40)가 길이방향으로 이동되어 그 충격력을 흡수하도록 되어 있다.

또한 상기 제2박스부(23) 내에 안치된 상기 지지 바(40)의 양측면에는 탄성체로 감싸여 있는 스톱퍼를 설치하여 상기 지지 바(40)가 가로 방향으로 움직이는 것을 제한한다. 반면에 상기 제1박스부에 설치된 지지 바(40)의 저면에는 횡방향으로 구름 베어링(115)이 설치되어 있다. 따라서 상기 콘크리트 부재(10,20)가 횡방향으로 변위되는 경우에 상기 구름 베어링(115)을 따라 제1박스부(13) 내에 삽입된 지지 바(40)가 회동되어 그 충격력을 흡수하도록 되어 있다.

그리고 상기 제1박스부(13) 및 제2박스부(23)의 상부와 내측 단부에는 우레탄 패드 또는 그와 유사한 부재가 설치되어 상기 콘크리트가 상하부로 이동시 그 충격력을 흡수하도록 되어 있다.

따라서 본 고안에 따른 교량 신축조인트는 상기 지지 빔 사이의 간격을 변화시키는 움직임에 대해 상기 빔 사이의 등거리 이동이 가능하도록 해주는 길이방향 완충기능과, 상기 지지 바가 횡방향으로 회동 가능하게 하는 횡방향 완충기능과, 상기 박스부의 상부에 형성된 완충 패드에 의해 달성되는 상하방향 완충기능 등을 모두 구비하여, 기온 차나 지진의 진동을 흡수할 수 있으므로 지진으로 인한 신축조인트의 손상 때문에 교량의 사용이 방해되는 것이 방지된다.

따라서, 본 고안은 지진과 같이 비교적 큰 진동이 발생되더라도 길이 방향 및 가로 방향의 진동을 모두 흡수하는 신축조인트를 제공함으로써 교량이 심각하게 손상되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 인접한 콘크리트 부재 사이에 공간부가 형성된 교량에 있어서,

   상기 공간부를 중심으로 일측 콘크리트 부재의 단부 중앙부에 형성된 소정 깊이와 폭을 갖는 제1박스부와,

   상기 공간부의 타측 콘크리트 부재의 단부 중앙부에 형성되며 상기 제1박스부에 비해 깊이는 깊으나 폭은 좁게 형성된 제2박스부와,

   상기 공간부를 가로질러 설치되고 그 단부가 상기 제1박스부의 후단부와 제2박스부의 전단부에 위치되는 다수의 지지 바와,

   상기 지지 바의 상부에 좌우로 이동 가능하게 설치되는 다수의 지지 빔과,

   상기 지지 빔의 하부에 일체로 결합되며 상기 지지 바가 이동 가능하게 삽입되는 직사각형 절곡홈이 형성된 결합부재와,

   상기 콘크리트 부재의 단부 및 서로 인접한 지지 빔 사이에 설치된 띠 형상의 밀폐부재와,

   상기 공간부가 신축 또는 수축할 때 상기 지지 빔 사이의 간격을 조절하는 등간격유지수단과,

   상기 제1박스 내부에 위치된 상기 바의 단부의 저면에는 회동축이 설치되고 끝단에는 스톱퍼가 설치되며 상기 제2박스 내부에 위치된 상기 바의 단부 저면에는 구름 베어링이 설치되고 양측면에는 스톱퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 교량 신축조인트.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지 빔 사이의 간격을 조절하는 등간격유지수단은 상기 결합부재에 형성된 원형홈과, 상기 원형홈에 이동 가능하게 삽입되는 원주형 탄성부재와, 상기 결합부재의 하부와 상기 콘크리트 부재의 단부에 설치되어 상기 지지 빔을 연결시키는 링크부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교량 신축조인트.