KR200381211Y1 - 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침에 관한 것으로서, 하면의 양측 단부에 고정된 상부쐐기를 갖는 상부판, 상면의 양측 단부에 고정됨과 아울러 상기 상부쐐기의 외측으로 놓여져 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기를 갖는 하부판, 및 상기 상부판과 하부판 사이에 구비되는 고무패드를 포함하는 교량용 탄성받침에 있어서, 상기 하부판이 내측에 상기 고무패드가 놓여지는 본체와, 상기 본체의 양측에 분리 가능하게 결합되고, 상면에는 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기가 고정된 연결부재로 이루어짐을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침을 제공한다.

Description

유지보수가 용이한 교량용 탄성받침{Elastomeric bridge bearing which can be easily taken a maintenance}

본 고안은 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량의 상부구조물과 하부구조물의 사이에 설치되는 탄성받침에서 고무패드의 이동을 제한하기 위하여 고정된 쐐기가 지진 등으로 파단된 경우 용이하게 보수 및 유지할 수 있도록 한 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 상부구조물과 하부구조물 사이에는 상부구조물에서 작용하는 수직하중을 수용하고, 계절의 기온변화나 바람, 지진 등의 충격 등에 의한 상대변위나, 수평으로 작용하는 전단변위를 수용하여 교량의 내구수명을 연장하기 위해 탄성받침이 형성된다. 상기 탄성받침은 교량의 특성에 따라 정도의 차이는 있으나 내구성, 시공성, 유지보수성, 경제성을 고려하여 설치되고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 일반적인 탄성받침은 상부판(110)과, 하부판(120) 및 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 구비된 고무패드(130)로 이루어지며, 이러한 구성의 탄성받침은 교량의 상부구조물(200)과 하부구조물(300)의 사이에 설치된다.

즉, 탄성받침의 상부판(110)은 상부구조물(200)측에 고정되고, 하부판(120)은 하부구조물(300)측에 고정된다. 여기서, 고무패드(130)는 주지된 바와 같이 보강판(132)과 고무(131)가 순차적으로 다수겹 적층된 구조를 갖는다. 도 1에서 미설명부호 111과 121은 하부판(120)과 상부판(110)을 각각 하부구조물(200)과 상부구조물(300)에 고정하기 위한 앵커볼트이다.

상기한 구조의 탄성받침에 수직하중이 작용되면 고무패드(130) 내부의 고무(131)가 팽출되게 되고, 이와 동시에 내부 보강판(132)은 고무(131)의 팽출을 방해하게 되어 수직하중에 대해 고무(131)의 내하력을 증대시켜 수직하중을 수용하게 된다. 마찬가지로 탄성받침에 수평변위가 발생하는 경우 고무(131)가 전단변형하여 변위를 흡수하게 되고, 탄성받침이 회전변위를 받는 경우에도 고무(131)의 탄성에 의해 회전시 작용하는 힘을 수용하게 된다.

이때, 탄성받침에는 과다한 변위를 억제하기 위해 쐐기가 설치되고 있는데, 이러한 탄성받침 쐐기의 기능은 상시와 지진시로 나누어 생각 할 수 있다.

우선, 상시의 탄성받침 쐐기의 기능은 일반 강재받침의 경우와 같은 개념으로 가동단과 고정단의 개념으로 생각 할 수 있다. 교량의 상시 온도하중에 의한 상부구조의 신축을 고정단에서부터 가동단으로 신축이 이루어지도록 하기 위해 탄성받침의 쐐기를 부착하고 있다. 그리고 상시 풍하중이나 제동하중에 대해서도 고정단에서 저항하여 상시하중에 대해 탄성받침의 변위를 억제하는 기능을 하고 있다.

그러나 지진시 쐐기는 탈락하여 탄성받침의 고무패드에 의해 지진수평력을 저항하는 개념으로 설계하고 있다. 상시 풍하중이나 온도하중에 대해서는 쐐기에 의해 저항하지만 지진시 탄성받침의 쐐기는 탈락하여 아무런 저항을 하지 않는다고 본다. 오히려 만약 지진시 탄성받침의 쐐기가 탈락하지 않고 저항한다면 강재받침의 경우와 마찬가지로 고정단에 지진 하중이 집중되기 때문에 설계시 고려했던 수평력보다 과다한 수평력이 교각에 전달됨으로 인해 교량의 내진성능에 문제가 될 수도 있다. 이때, 쐐기는 지진의 발생시 파단되어 탄성받침이 순수고무 높이의 150%까지의 전단변형을 일으켜 지진에 의한 피해를 최소화 할 수 있도록 설계된다.

쐐기가 형성된 탄성받침의 일예를 도 3에 도시하였으며, 도면에 도시된 바와 같이 상부판(110), 하부판(120), 상기 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 구비되는 고무패드(130) 및 상부판(110)과 하부판(120) 각각의 양측면 단부 횡방향으로 고정된 쐐기(140)를 포함한다. 이때, 상부쐐기(141)의 외측으로 하부쐐기(142)가 놓여져 있어 탄성받침의 횡방향 이동이 제한을 받게 된다.

이외에도 다양한 구조로 쐐기(140)를 형성할 수 있으며, 이러한 쐐기(140)는 일반적으로 용접에 의해 고정되거나, 볼트에 의해 고정된다.

도 4는 용접에 의해 쐐기를 고정한 탄성받침을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 상부판(110), 하부판(120), 상기 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 구비되는 고무패드(130) 및 상부판(110)과 하부판(120) 각각의 양측면 단부에 쐐기(140)가 용접을 통해 고정된다. 이러한 구조의 탄성받침은 지진의 발생시 상부쐐기(141) 또는 하부쐐기(142)가 용이하게 파단될 수 있도록 설계되어 있다.

그러나, 용접에 의해 쐐기(140)를 고정한 탄성받침은 지진이 발생되어 상부쐐기(141) 또는 하부쐐기(142)가 파단된 경우 이에 대응되는 상부판(110) 또는 하부판(120)의 파단부를 갈아낸 다음 상부쐐기(141) 또는 하부쐐기(142)를 용접하여 고정하여야 하므로 작업이 불편하고, 용접시 고온의 용접열과 불꽃으로 인하여 고무패드(130)가 손상되는 경우가 자주 발생하는 문제점이 있다.

도 5는 볼트와 용접에 의해 쐐기를 고정한 탄성받침을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 상부판(110), 하부판(120), 상기 상부판(110)과 하부판(120) 사이에 구비되는 고무패드(130) 및 상부판(110)과 하부판(120) 각각의 양측면 단부에 고정된 쐐기(140)가 구비된다. 이때, 상부쐐기(141)는 볼트(B)에 의해 상부판(110)에 고정되며, 하부쐐기(142)는 용접에 의해 하부판(120)에 고정된다. 이러한 구조의 탄성받침은 지진의 발생시 상부쐐기(141) 또는 하부쐐기(142)가 용이하게 파단될 수 있도록 설계되어 있다.

그러나, 지진이 발생되어 볼트(B)에 의해 고정된 상부쐐기(141)가 파단된 경우 파단된 볼트(B)의 끝단이 상부판에 남아 있게 됨에 따라 다시 볼트로 상부판에 상부쐐기를 고정하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다. 또한, 지진이 발생되어 용접에 의해 고정된 하부쐐기(142)가 파단된 경우 하부판(120)의 파단부를 갈아낸 다음 하부쐐기(142)를 용접하여 고정하여야 하므로 작업이 불편하고, 용접시 고온의 용접열과 불꽃으로 인하여 고무패드(130)가 손상되는 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 탄성받침의 이동을 제한하기 위하여 형성된 쐐기가 지진의 발생으로 파단된 경우에도 고무패드의 손상 없이 용이하게 쐐기를 고정하여 보수할 수 있도록 함으로서 탄성받침의 유지보수가 용이하도록 한 교량용 탄성받침을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은

하면의 양측 단부에 고정된 상부쐐기를 갖는 상부판, 상면의 양측 단부에 고정됨과 아울러 상기 상부쐐기의 외측으로 놓여져 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기를 갖는 하부판, 및 상기 상부판과 하부판 사이에 구비되는 고무패드를 포함하는 교량용 탄성받침에 있어서,

상기 하부판이 내측에 상기 고무패드가 놓여지는 본체와, 상기 본체의 양측에 분리 가능하게 결합되고, 상면에는 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기가 고정된 연결부재로 이루어짐을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침을 제공한다.

이하 본 고안을 바람직한 실시예를 도시한 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 탄성받침의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 탄성받침의 단면도이다.

도 6 및 7에서 보는 바와 같이 본 고안에 따른 탄성받침은 상부판(10), 하부판(20), 상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 구비되는 고무패드(30) 및 이동제한을 위해 형성된 쐐기(40)를 포함한다. 여기서, 상기 상부판(10)의 하면의 양측 단부는 상부쐐기(41)가 고정되고, 상기 하부판(20)은 내측에 상기 고무패드(30)가 놓여지는 본체(21)와, 상기 본체(21)의 양측에 분리 가능하게 결합되고, 상면에는 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기(42)가 고정된 연결부재(22)로 이루어진다.

즉, 본 고안에서는 하부판(20)을 서로 분리 가능하게 결합되는 본체(21)와 연결부재(22)로 나누고, 연결부재(22)상에 고정된 하부쐐기(42)가 지진 발생시 파단되면, 본체(21)로부터 연결부재(22)를 분리한 다음 연결부재(22)상에 하부쐐기(42)를 고정하고, 이를 다시 본체(21)와 결합되도록 함으로서 교량에 설치되는 탄성받침의 유지 및 보수 관리가 용이하도록 한 것에 그 특징이 있다.

상부판(10)과 고무패드(30)는 종래 탄성받침에 일반적으로 적용되는 구조이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 고안의 요지인 하부판(20)에 대하여 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.

하부판(20)을 구성하는 본체(21)는 내측에 고무패드(30)가 놓여지는 곳이며, 연결부재(22)는 상기 본체(21)의 양측에 분리 가능하게 결합된다. 이때, 연결부재(22)의 상면에는 하부쐐기(42)가 고정되는데, 하부쐐기(42)는 지진 발생시 파단될 수 있도록 설계된다.

이때, 연결부재(22)와 본체(21)와의 결합은 다양한 구조가 도입될 수 있는데, 본 고안에 따르면 본체(21)의 양측 단부에 다수개의 볼트공(H)을 갖는 단턱(211)이 형성되고, 연결부재(22)의 일측 단부에는 상기 단턱(211)에 안착됨과 아울러 다수개의 볼트공(H)이 형성된 안착부(221)를 형성하여, 상기 본체(21)의 단부로부터 연결부재(22)가 분리 가능하게 볼트(B)로 결합된다.

여기서 연결부재(22)와 본체(21)를 결합시키기 위해서는 본체(21)의 단턱(211)에 연결부재(22)의 안착부(221)를 올려놓고 볼트(B)를 체결하면 되고, 본체(21)로부터 연결부재(22)를 분리하기 위해서는 연결부재(22)의 안착부(221)상의 볼트(B)를 푼 다음 연결부재(22)를 측방향으로 당기면 분리할 수 있다.

따라서, 연결부재(22)의 상면에 고정된 하부쐐기(42)가 지진 발생시 파단되면, 본체(21)로부터 연결부재(22)를 분리하고, 이후 연결부재(22) 상에 새로운 하부쐐기(42)를 고정한 다음 이를 본체(21)와 결합시키면 용이하게 유지 및 보수작업을 실시할 수 있게 된다.

이때, 연결부재(22)에 고정되는 하부쐐기(42)는 용접에 의해 고정하거나, 볼트로 결합하여 고정하여도 무관하다. 특히, 용접에 의해 하부쐐기(42)를 연결부재(22)에 고정하는 경우에도 연결부재(22)를 분리한 상태에서 용접이 실시됨에 따라 용접시 발생되는 고온의 용접열과 불꽃으로 인한 고무패드(30)의 손상을 방지할 수 있어 용접으로도 하부쐐기(42)를 연결부재(22)상에 고정할 수 있다. 그러나, 하부쐐기(42)를 볼트(B)로 연결부재(22)와 결합하여 고정하는 것이 보수작업을 용이하게 실시할 수 있으면서도 작업시간을 단축할 수 있다는 점에서 바람직하므로 후자의 경우가 더 좋다.

도 8은 도 6에 도시된 탄성받침의 작용관계를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이 탄성받침에서 연결부재(22)의 상면에 고정된 하부쐐기(42)가 지진 발생시 파단되면, 먼저 본체(21)의 단턱(211)에 놓여진 연결부재(22)의 안착부(221)상의 볼트(B)를 풀어 본체(21)로부터 연결부재(22)를 분리한다. 이후 연결부재(22)에 새로운 하부쐐기(42)를 고정한 다음 본체(21)의 단턱(211)에 연결부재(22)의 안착부(221)를 올려놓고 볼트(B)를 체결하면 간단하게 보수를 끝낼 수 있게 된다.

도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 탄성받침의 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이 본체(21)와 연결부재(22)의 결합을 위하여 본체(21)의 양측 단부 상면에 다수개의 볼트공(H)을 형성하고, 연결부재(22)상에도 다수개의 볼트공(H)을 형성하여, 상기 본체(21)의 상면으로부터 연결부재(22)가 분리 가능하게 볼트(B)로 결합된다.

여기서 연결부재(22)와 본체(21)를 결합시키기 위해서는 본체(21)의 상면에 연결부재(22)를 올려놓고 볼트(B)를 체결하면 되고, 본체(21)로부터 연결부재(22)를 분리하기 위해서는 상기 체결된 볼트(B)를 푼 다음 상방향으로 연결부재(22)를 들어 올리면 분리할 수 있다.

따라서, 연결부재(22)의 상면에 고정된 하부쐐기(42)가 지진 발생시 파단되면, 본체(21)로부터 연결부재(22)를 분리하고, 이후 연결부재(22) 상에 새로운 하부쐐기(42)를 고정한 다음 이를 본체(21)와 결합시키면 용이하게 유지 및 보수작업을 실시할 수 있게 된다.

전술한 바와 마찬가지로 연결부재(22)상에 하부쐐기(42)를 고정하는 것은 용접에 의해 고정하거나, 볼트로 결합하여 고정하여도 무방하며, 후자의 경우가 더욱 바람직하다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 고안은 고무판의 이동을 제한하기 위하여 탄성받침에 형성된 쐐기가 지진의 발생으로 파단된 경우에도 고무패드에 손상을 주지 않고도 용이하면서도 단시간 내에 쐐기를 고정하여 보수를 할 수 있도록 한 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침을 제공하는 유용한 효과가 있다.

이상에서 본 고안은 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 따라서 본 고안은 당해 기술분야의 통상의 지식을 지닌 자라면 자명하게 도출 가능한 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예를 포괄하도록 의도된 청구범위에 의하여 해석되어져야 할 것이다.

도 1은 종래 탄성받침의 사시도.

도 2는 종래 탄성받침의 사용상태를 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 쐐기를 형성한 탄성받침의 사시도.

도 4는 종래 용접에 의해 고정된 쐐기를 갖는 탄성받침의 단면도.

도 5는 종래 볼트와 용접에 의해 고정된 쐐기를 갖는 탄성받침의 단면도.

도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 탄성받침의 사시도.

도 7은 도 6에 도시된 탄성받침의 단면도.

도 8은 도 6에 도시된 탄성받침의 작용관계를 나타낸 도면.

도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 탄성받침의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 상부판 20 : 하부판

21 : 본체 211 : 단턱

22 : 연결부재 221 : 안착부

30 : 고무패드 40 : 쐐기

41 : 상부쐐기 42 : 하부쐐기

B : 볼트 H : 볼트공

Claims (5)

1. 하면의 양측 단부에 고정된 상부쐐기를 갖는 상부판, 상면의 양측 단부에 고정됨과 아울러 상기 상부쐐기의 외측으로 놓여져 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기를 갖는 하부판, 및 상기 상부판과 하부판 사이에 구비되는 고무패드를 포함하는 교량용 탄성받침에 있어서,

   상기 하부판이: 내측에 상기 고무패드가 놓여지는 본체와, 상기 본체의 양측에 분리 가능하게 결합되고, 상면에는 지진 발생시 파단되게 설계된 하부쐐기가 고정된 연결부재로 이루어짐을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 하부판의 양측 단부에 다수개의 볼트공을 갖는 단턱이 형성되고, 연결부재의 일측 단부에는 상기 단턱에 안착됨과 아울러 다수개의 볼트공이 형성된 안착부를 형성하여, 상기 하부판의 단부로부터 연결부재가 분리 가능하게 볼트로 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 하부판의 양측 단부 상면에 다수개의 볼트공을 형성하고, 연결부재상에도 다수개의 볼트공을 형성하여, 상기 본체의 상면으로부터 연결부재가 분리 가능하게 볼트로 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침.
4. 청구항 1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결부재에 고정되는 하부쐐기는 용접에 의해 고정된 것임을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침.
5. 청구항 1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결부재에 고정되는 하부쐐기는 볼트로 고정된 것임을 특징으로 하는 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침.