KR200295891Y1 - 장대교용 탄성받침 - Google Patents

Abstract

본 고안은 장대교량의 상단 보 또는 건축구조물의 상·하부 중간의 큰 각도가 발생되는 곳에 설치되어 안정되게 하중을 지지하는 탄성받침에 관한 것으로, 상판과 중판 및 하판에 배치되는 탄성패드를 구비한 탄성받침에 있어서, 상기 하판 위로 탄성패드가 미끄러지게 되어 있고, 이 탄성패드에 고정된 중판연결부와 이 중판연결부에 핀 또는 피벗으로 회전가능하게 결합되는 상판연결부로 이루어지며, 상기 탄성패드는 2 이상의 홈이 형성된 본체와, 상기 홈에 설치되는 압축원판, 상기 홈에 삽입설치되고 탄성을 가지는 탄성판, 이 탄성판을 수용하면서 상기 본체의 각 홈에 결합되는 밀폐부 및, 이 밀폐부의 표면에 설치되는 미끄럼판을 포함하여 이루어지고, 상기 탄성패드는 2개 이상이 나란히 설치되며, 상기 미끄럼판이 아래쪽을 향하게 설치되어 이에 의해 상기 하판 위에서 미끄러질 수 있게 되어 있어서, 안전성이 향상되고 자체 폭이 축소되며 신설 또는 보수를 위한 시공비용이 감소되도록 한 것이다.

Description

장대교용 탄성받침{Elastomeric Bearing for Large-span Bridge}

본 고안은 교량의 상단 보 또는 건축구조물의 상·하부 중간에 설치되어, 안정되게 하중을 지지하는 탄성받침에 관한 것으로, 특히 교축간의 거리가 긴 장대교에 사용되어 보다 큰 회전각과 하중을 지지하면서 안전성이 향상되고, 받침 자체의크기와 폭이 축소되어 제작비용과 시공비용이 감소되도록 된 장대교용 탄성받침에 관한 것이다.

일반적으로, 탄성받침은 교량 등에서 교각의 상부면에 설치되어 교각을 연결하는 상단 보를 받치고 보의 하중 및 차량 등에 의한 하중을 탄성적으로 지지하는 것으로, 보의 교축방향 또는 수직방향의 변형이나 운동을 탄성적으로 지탱하거나 미끄러짐을 수용하도록 되어 있다.

도 3은 종래의 강재받침으로 피벗-롤러형 받침에 대한 부분 단면도인데, 상부는 오목면을 구비한 상판(61)과 볼록면을 구비한 중판(62)이 피벗식으로 결합되어 있다. 이 강재받침의 중판(62)과 하판(64)의 사이에는 롤러(63)가 배치되어 위에서 작용하는 하중을 지지하면서 교축방향의 수평이동이 작용하면 미끄러질 수 있도록 되어 있다. 상판(61)과 중판(62)이 피벗식으로 결합되어 있기 때문에 어느 방향으로나 굴림기능을 가질 수 있게 되어 있고, 그 하부에는 롤러(63)가 설치되어 있어 미끄러짐 기능을 발휘할 수 있게 되어 있으나, 이 습동부에 필히 윤활제를 주입하여야 하고, 상기 롤러(63)는 근본적으로 선접촉으로 이루어지므로 많은 하중을 견디기 어렵다. 따라서 철과 같은 고강도의 재질을 사용하는 것이 필요한데 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

도 4는 종래의 강재받침으로 핀-롤러형 받침에 대한 부분 단면도로서, 상부는 상판(71)과 중판(73)이 핀(72)으로 결합되어 있어서 보가 놓이는 상판(71)이 핀(72)을 기준으로 교축방향의 회전이 가능하게 되어 있다. 강재받침의 중판(73)과 하판(75)의 사이에는 도 3의 강재받침과 같이 롤러(74)가 배치되어 있어서상판(71)에 작용하는 하중을 지지하면서 교축방향으로 수평이동이 발생하면 미끄러질 수 있도록 되어 있다. 여기서도, 상기 롤러(74)가 미끄러짐 기능을 원활히 발휘할 수 있게 정기적으로 윤활제를 주입하여야 하고, 많은 하중을 견디기 위하여 고가(高價)의 부품소재가 사용됨에도 불구하구 내구성이 떨어지는 단점이 있었다.

한편, 교량의 보를 구성하는 빔이나 트러스는 자중이나 외력 및 온도변화에 의해 그 길이가 신장되거나 신축되므로, 보를 구성하는 빔이나 트러스를 지지하는 경우에는 안전성이 고려된 적절한 연단거리가 요구된다.

따라서, 교각의 상면에 교량받침을 고정하고 이 교량받침을 매개로 보를 구성하는 빔이나 트러스를 지지하는 경우에 적절한 연단거리를 확보하기 위해서는 받침의 폭이 소정 길이만큼 요구되고, 교각 또한 받침을 안전하게 지지할 수 있도록 상면의 폭이 소정 길이만큼 요구되는 바, 연단거리가 불필요하게 증가되면 교각의 전체 폭을 설계치보다 확대해야 하므로 교량의 시공비가 크게 증가된다. 그러므로, 교량받침의 폭과 교각의 상면 폭은 연단거리를 확보하면서 안전성이 고려된 적절한 값으로 설정되어야 한다.

그러나, 상기 도 3이나 도 4에 도시된 강재받침을 사용하여 보를 구성하는 빔이나 트러스를 지지하는 경우에, 하중을 충분히 지지하기 위해서는 받침이 소정 크기로 요구되지만, 앞에서 이미 언급한 바와 같이 받침의 크기를 확대하는 경우에는 교각의 폭이 일정하게 증가되어 시공비가 낭비되며, 교각이 주로 콘크리트로 형성되기 때문에 충격하중에 취약하여 전체적으로 내구성이 저하되는 현상을 해결할 수 없었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로, 보다 큰 하중을 지지할 수 있게 되고, 안전성을 확보하면서도 전체적인 크기를 줄일 수 있어서 시공비용이 감소되도록 하는 장대교용 탄성받침을 제공함에 그 목적이 있다. 또한, 내구성이 좋아져 교량의 보수나 부품의 교체에 있어서 경제성을 높일 수 있는 장대교용 탄성받침을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a는 본 고안에 따른 탄성받침의 일예로서 교축에 직각인 방향으로 본 측면도이고,

도 1b는 도 1a의 탄성받침을 교축방향으로 본 측면도이고,

도 1c는 도 1a의 탄성받침의 평면도이고,

도 2a는 본 고안의 탄성받침에 사용되는 탄성패드의 사시도이며,

도 2b는 본 고안의 탄성받침에 사용되는 탄성패드의 단면도이며,

도 3은 종래의 강재받침으로 피벗-롤러형 받침에 대한 부분 단면도이고,

도 4는 종래의 강재받침으로 핀-롤러형 받침을 나타내는 부분 단면도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상판과 중판 및 하판, 그리고 중판과 하판 사이에 배치되는 탄성패드를 구비하는 탄성받침에 있어서, 상기 하판 위로 탄성패드가 미끄러지게 되어 있고, 이 탄성패드에 고정된 중판연결부와 이 중판연결부에 핀 또는 피벗으로 회전가능하게 결합되는 상판연결부로 이루어지며, 상기 탄성패드는 2 이상의 홈이 형성된 본체와, 이 홈에 설치되는 압축원판, 상기 홈에 삽입설치되고 탄성을 가지는 탄성판, 이 탄성판을 수용하면서 상기 본체의 각 홈에 결합되는 밀폐부 및, 이 밀폐부의 표면에 설치되는 미끄럼판을 포함하여 이루어지고, 상기 탄성패드는 2개 이상이 나란히 설치되되, 상기 미끄럼판이 아래쪽을 향하게 설치되어 이에 의해 상기 하판 위에서 미끄러질 수 있게 되어 있는 장대교용 탄성받침으로 되어 있다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 실시예를 상세히 설명한다.

도 1a는 본 고안에 따른 탄성받침의 일예로서 교축에 직각인 방향으로 본 측면도이다. 이에 따르면 탄성받침은 상판(10)과 중판(20) 및 하판(30), 그리고 이들 중판(20)과 하판(30)의 사이에 배치되는 탄성패드(40)를 구비한다. 중판(20)은 탄성패드 고정판(22)과 이 고정판(22)에 고정된 중판연결부(24)로 이루어지며, 이 중판연결부(24)는 핀(26)으로 회전가능하게 상판(10)의 상판연결부(28)와 결합된다.

교량의 상단 보는 상기 상판(10)의 상판연결부(28) 위에 결합되는데, 보의 변형에 의한 수직방향 회전은 핀(26)을 기준으로 회전이 수용된다. 중판(20)의 중판연결부(24)에 고정된 탄성패드 고정판(22)에 탄성패드(40)가 설치된다. 탄성패드(40)는 작용하는 수직방향 하중을 지탱하면서 보의 변형이나 온도 변화에 따른 신축이 발생하는 경우에 수평방향의 이동을 수용한다. 즉, 탄성패드(40)는 하판(30) 위에서 미끄러짐 운동을 할 수 있게 되어 있다.

도 1b는 본 고안에 따른 탄성받침을 교축방향으로 바라본 측면도를 나타낸 것이다. 즉, 교량의 보는 상판(10)에 놓이되 지면에 수직한 방향으로 놓이게 된다.

도 1c는 본 고안에 따른 탄성받침을 개념적으로 나타내는 평면도이다. 이 도면에서 보면 교량의 보는 좌우로 수평한 방향으로 놓이게 된다. 탄성패드(40)가 하판(30) 위에서 수평이동을 하게 되므로 하판(30)이 상대적으로 크게 형성되어 있는 것이다.

이렇게 하판(30)의 위에 2개의 탄성패드(40)가 배치됨으로써 수직방향으로 편심이 작용하더라도 탄성패드(40)가 충분히 지탱할 수 있게 되어 있다.

또, 교축방향이나 이와 90도로 교차된 방향 중 어느 쪽으로 수평하중이 작용되더라도 탄성패드(40)는 하판(30) 위에서 상대적으로 자유롭게 미끄럼이동될 수 있게 된다.

도 2a는 본 고안의 탄성받침에 사용되는 탄성패드(40)를 나타내는 사시도이다. 본 고안의 탄성받침에 대한 실시예에서 탄성패드(40)는 2개가 나란히 배치된 것을 예시하였다.

도 2b는 본 고안의 탄성받침에 사용되는 탄성패드(40)의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다. 탄성패드(40)는 2 이상의 홈이 형성된 본체(41)와, 이 홈에 설치되는 압축원판(42), 상기 홈에 삽입설치되고 고무와 같이 탄성을 가지는 탄성판(43), 이 탄성판(43)을 수용하면서 상기 본체(41)의 각 홈에 결합되는 밀폐부(44) 및, 이 밀폐부(44)의 표면에 설치되는 미끄럼판(45)을 포함하여 이루어지고, 상기 탄성패드(40)는 2개가 나란히 설치되되, 상기 미끄럼판(45)이 아래쪽을 향하게 설치되어 상기 하판(30)의 위에서 미끄러질 수 있게 되어 있다.

상기 탄성패드(40)의 본체(41)는 2 이상의 홈이 형성되어 있으며 홈 내부에 압축원판(42)과 탄성판(43)을 수용하면서 외면을 고무로 감싸도록 되어 있고, 일체로 성형되어 부식방지부를 형성하게 된다. 이와 같이 내부를 감싸면 각 금속부재의 부식이 방지되어 제품수명이 연장되는 효과가 기대된다.

위에서 기술한 바와 같은 본 고안에 따르면, 종래에 사용되어 온 강재받침에비해서 보다 큰 하중을 지지할 수 있고, 필요에 따라 자체 폭을 용이하게 조절할 수 있게 되어 연단거리를 용이하게 확보할 수 있게 되며, 궁극적으로 시공비용을 절감할 수 있게 되고, 특히 크기를 작게 하면서도 종래에 비해 더 나은 안전성을 확보함과 아울러 더 큰 하중을 지지할 수 있게 된다. 또, 내구성면에서도 월등한 효과를 얻을 수 있다.

본 고안은 상기에서 실시예로 설명된 바와 같은 핀형 뿐만 아니라 피벗형에도 적용가능하며 탄성패드의 수도 필요에 따라 조절해서 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 상판과 중판 및 하판, 그리고 중판과 하판 사이에 배치되는 탄성패드를 구비하는 탄성받침에 있어서,

   상기 하판 위로 탄성패드가 미끄러지게 되어 있고, 상기 탄성패드에 고정된 중판연결부와 이 중판연결부에 핀 또는 피벗으로 회전가능하게 결합되는 상판연결부를 추가로 구비하며, 상기 탄성패드는 2 이상의 홈이 형성된 본체와, 이 홈에 설치되는 압축원판, 상기 홈에 삽입설치되고 탄성을 가지는 탄성판, 이 탄성판을 수용하면서 상기 본체의 각 홈에 결합되는 밀폐부 및, 이 밀폐부의 표면에 설치되는 미끄럼판을 포함하여 이루어지고, 상기 탄성패드는 2 개 이상이 나란히 설치되며, 상기 미끄럼판이 아래쪽을 향하게 설치되어 이에 의해 상기 하판 위에서 미끄러질 수 있게 되어 있는 장대교용 탄성받침.