KR200301043Y1 - 스프링을갖는낙교방지용연결장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량의 상부구조 사이에 설치되는 낙교방지장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 강재막대를 마름모꼴로 하여 힌지로 양측교량에 장착하고, 상,하 힌지사이에 스프링을 설치함으로서 좌우 힌지의 수평변위를 상기 스프링이 저항하고 운동에너지를 완충시켜 충격하중에 저항하고 낙교를 방지하도록 구성된 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치에 관한 것이다.

본 고안은, 교량의 상부구조 사이에 설치되는 낙교방지장치에 있어서, 중앙이 각각 힌지로 연결되는 복수의 강재로 이루어진 복수의 링크부재; 상기 링크부재의 양단을 각각 교량의 측면에 회전가능하도록 중첩시켜 고정하는 힌지기구; 및, 상기 링크부재의 중앙힌지를 구성하는 힌지축을 연결시켜 각각 탄력적으로 지지하는 스프링;을 포함하는 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치를 제공한다.

본 고안에 의하면, 지진발생시 낙교방지용 연결장치에 급격한 충격이 작용되어 교량이 파손되는 것을 스프링과 댐퍼가 방지시킴으로서 초기 지진하중을 효과적으로 흡수하게 되며, 교량에 작용하는 충격하중을 감소시키는 것이다. 따라서, 지진의 충격에너지가 교량에 돌발적으로 가해지는 것을 효과적으로 소산시킴으로서 교량을 보호하고, 돌발적인 충격력이 가해지지 않음으로서 파손이 방지되어 내구성이 연장되도록 개선된 효과가 얻어질수 있는 것이다.

Description

스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치{Elastic stopper for bridge}

본 고안은 교량의 상부구조 사이에 설치되는 낙교방지장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 강재막대를 마름모꼴로 하여 힌지로 양측교량에 장착하고, 상,하 힌지사이에 스프링을 설치함으로서 좌우 힌지의 수평변위를 상기 스프링이 저항하고 운동에너지를 완충시켜 충격하중에 저항하고 낙교를 방지하도록 구성된 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치에 관한 것이다.

일반적으로 낙교방지에 사용되는 장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 강봉(110)을 좌우 상부교량(120a)(120b)의 측방에 고정시키고, 일정한 변위를 허용하게 하는 구조로 되어 있다. 즉 일측의 교량(120b)에서 강봉(110)의 선단이 장착되고, 상기 강봉(110)은 타측이 인접한 교량(120a)의 측방으로 연장하여 걸고리(130)로 끼워지며, 상기 강봉(110)의 단부에 스토퍼(140)가 형성된 구조를 갖는다. 그리고, 각각의 교량(120a)(120b)은 교각(150)위에 위치한 슬라이딩 받침대(152)상에서 좌,우로 슬라이딩 하도록 구성된 것이다.

그리고, 이러한 종래의 낙교방지용 연결장치(100)는 지진이 발생하면, 강봉(110)의 허용된 변위 만큼 자유롭게 교량(120a)(120b)이 이동하다가 허용된 변위 이상의 변위가 발생할 때에는 강봉(110)이 저항하는 구조로 되어 있다. 그러나, 이러한 구조는 지진의 특성상 지진하중은 급격히 작용하므로 상부교량(120a)(120b)은 초기에 급격한 운동을 하게 된다. 따라서 초기의 급격한 운동이후 강봉(110)이 저항하는 시점이 되면 강봉(110)에는 많은 충격에너지가 전달되며, 강봉(110)의 연결부 혹은 걸고리(130) 또는 강봉(110)자체가 손상될 수 있는 것이다. 또한 교량(120a)(120b)자체가 운동에너지의 소산에 이용되므로 교량(120a)(120b)자체의 손상도 우려된다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 지진발생시 급격한 충격이 작용되어 교량이 파손되는 것을 막기위해 초기 지진하중을 효과적으로 흡수하게 하여 교량에 작용하는 충격하중을 감소시키고 충격에너지를 효과적으로 소산시킴으로서 교량을 보호하도록 개선된 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치를 제공함에 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 낙교방지용 연결장치를 도시한 사시도;

도 2는 본 고안에 따른 낙교방지용 연결장치가 교량에 장착된 상태를 도시한 평면도;

도 3은 본 고안에 따른 낙교방지용 연결장치가 교량에 장착된 상태를 도시한 측면도;

도 4는 본 고안에 따른 낙교방지용 연결장치의 변형실시예를 도시한 구성도;

도 5는 도 4의 낙교방지용 연결장치가 교량에 장착된 측면도;

도 6은 본 고안과 종래의 낙교방지용 연결장치가 받는 힘-변위관계를 도시한 그래프도;

도 7은 종래의 기술에 따른 낙교방지용 연결장치를 도시한 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

5a,5b.... 강재 10..... 링크부재

12...... 힌지축 20..... 힌지기구

22...... 힌지축 30..... 스프링

40...... 댐퍼 120a,120b... 교량

150..... 교각

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 교량의 상부구조 사이에 설치되고 교량의 낙교시 완충을 위한 스프링을 갖춘 낙교방지장치에 있어서, 링크부재를 탄력적으로 지지토록 상기 스프링이 연결되는 힌지축이 중앙에 각각 연결되는 복수의 강재로 이루어진 복수의 링크부재;와,

상기 링크부재의 양단을 각각 교량의 측면에 회전 가능하도록 중첩시켜 고정하는 힌지기구; 및,

상기 힌지기구들을 서로 연결시켜 힌지기구의 수평변위를 완충시키는 댐퍼;로 구성된 것을 특징으로 하는 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 고안의 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치(1)는 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 교량(120a)(120b)의 상부구조 사이에 설치되는 것으로서, 중앙이 각각 힌지로 연결되는 복수의 강재(5a)(5b)로 이루어진 복수의 링크부재(10)를 갖는다.

상기 링크부재(10)는 각각 중앙에 힌지축(12)이 형성되어 접혀질수 있는 구조를 갖추고, 상,하로 대칭하는 마름모꼴의 형상을 갖는다. 그리고 상기 링크부재(10)의 양단을 각각 교량(120a)(120b)의 측면에 회전가능하도록 중첩시켜 고정하는 힌지기구(20)가 갖춰지는 바, 상기 힌지기구(20)는 교량(120a)(120b)의 측면에서 각각 힌지축(22)이 돌출하여 링크부재(10)의 양단이 회전가능하도록 장착되는 것이다.

그리고, 상기 링크부재(10)의 중앙힌지축(12)에는 상,하방향으로 스프링(30)이 장착되며, 상기 스프링(30)은 링크부재(10)의 힌지축(12)을 상,하로 연결시켜 각각 탄력적으로 지지하도록 구성되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 낙교방지용 연결장치(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 지진이 발생하여 양측 교량(120a)(120b)이 교각(150)에서 멀어지도록 슬라이딩하는 경우, 각각의 교량(120a)(120b)에 연결된 링크기구(10)를 수평방향으로 당기게 되는 바, 상기 링크기구(10)는 이러한 과정에서 스프링(30)을 상,하방향으로 압착하게 되고, 상기 스프링(30)이 이에 저항하는 복원력을 상기 링크부재(10)에 가하게 된다. 따라서, 상기 링크부재(10)는 스프링(30)에 의해서 지지되며, 따라서 교량(120a)(120b)의 측방이동이 돌발적으로 이루어지지 않고 서서히 완만하게 이루어지는 것이다.

따라서, 지진발생시 초기 지진하중을 효과적으로 흡수하게 되어 급격한 충격이 작용되어 교량(120a)(120b)이 파손되는 것을 방지할수 있으며, 교량(120a)(120b)에 작용하는 충격하중을 감소시키고 충격에너지를 효과적으로 소산시킴으로서 교량(120a)(120b)을 보호하게 되는 것이다.

한편, 도 4 및 도 5에는 본 고안의 변형실시예인 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치(1')가 도시되어 있다. 상기 구조는 중앙이 각각 힌지축(12')으로 연결되는 복수의 강재(5a')(5b')로 이루어진 복수의 링크부재(10')를 갖추고, 상기 링크부재(10')는 힌지기구(20')를 통하여 양단이 각각 교량(120a)(120b)의 측면에 회전가능하도록 중첩시켜 고정된다. 그리고, 상기 링크부재(10')의 중앙힌지에는 스프링(30')이 장착되어 상기 링크부재(10')를 각각 탄력적으로 지지하며, 상기와 같은 구조에 더불어서 상기 힌지기구(20')들을 서로 연결시켜 힌지기구(20')의 수평변위를 완충시키는 댐퍼(40)를 링크기구(10')에 장착하는 것이다.

상기 댐퍼(40)는 내부에 유체가 내장된 것으로서 상기 링크부재(10')의 양단이 서로 멀어지거나 근접이동하려고 변위되면, 이들을 각각 완충시킴으로서 상기 스프링(30')과 더불어서 링크부재(10')의 마름모 형상이 변위되려는 것을 방지하는 것이다.

따라서, 상기와 같은 구성은 지진이 발생하여 양측 교량(120a)(120b)이 교각에서 멀어지도록 슬라이딩하는 경우, 각각의 교량(120a)(120b)에 연결된 링크기구(10')를 수평방향으로 당기거나 수평으로 밀게 되는 바, 상기 링크기구(10')는 이러한 과정에서 스프링(30')과 댐퍼(40)를 상,하방향으로 압착하거나 인장시키게 되고, 이러한 경우 상기 스프링(30')과 댐퍼(40)는 이에 저항하는 복원력을 상기 링크부재(10')에 가하게 된다.

따라서, 상기 링크부재(10')는 스프링(30')과 댐퍼(40)에 의해서 마름모꼴에서 변위되려는 작용력이 크게 지지되며, 교량(120a)(120b)의 돌발적인 측방이동을 효과적으로 완충시키고 서서히 완만하게 이루어지도록 하는 것이다.

결국, 지진발생시 초기 지진하중을 효과적으로 흡수하게 되어 급격한 충격이 교량(120a)(120b)에 가해지지 않도록 하고, 교량(120a)(120b)에 작용하는 충격하중을 감소시키며 충격에너지를 효과적으로 소산시킴으로서 교량(120a)(120b)을 보호하게 되는 것이다.

도 6에는 본고안과 종래기술의 낙교방지용 연결장치에 대한 힘-변위관계를 도시한 그래프도가 도시되어 있다. 상기 그래프에서 알수 있는 바와 같이, 본 고안의 경우가 보다 충격력을 완만하게 완충시킴을 알수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 지진발생시 교량의 수평이동방향에 상관없이 교량의 측방이동에 따른 충격을 완충시키어 교량을 보다 안전하게 보호하도록 하는 한편, 간단한 구조로서 장치의 교량설치를 용이하게 하여 시공성이 우수한 효과를 제공하는 것입니다.

Claims (1)

1. 교량(120a)(120b)의 상부구조 사이에 설치되고 교량의 낙교시 완충을 위한 스프링(30)을 갖춘 낙교방지장치에 있어서,

   링크부재를 탄력적으로 지지토록 상기 스프링(30)이 연결되는 힌지축(21)이 중앙에 각각 연결되는 복수의 강재(5a)(5b)로 이루어진 복수의 링크부재(10);와,

   상기 링크부재(10)의 양단을 각각 교량(120a)(120b)의 측면에 회전 가능하도록 중첩시켜 고정하는 힌지기구(20); 및,

   상기 힌지기구(20)들을 서로 연결시켜 힌지기구(20)의 수평변위를 완충시키는 댐퍼(40);로 구성된 것을 특징으로 하는 스프링을 갖는 낙교방지용 연결장치