본 발명에 따른 복합식 신축이음장치는 간격을 두고 마주보고 설치되는 교량의 제 1상부구조물과 제 2상부구조물 사이에 설치되어 두 상부구조물의 신축을 허용하면서 두 상부구조물 사이에서 통과하는 차량의 바퀴를 지지하여 차량이 두 상부구조물 사이를 원활하게 통과할 수 있도록 하는 교량용 신축이음장치에 있어서, 제 1상부구조물의 가장자리에 설치되고 제 2상부구조물을 향해 핑거와 핑거홈이 교대로 형성되어 있는 제 1핑거부재, 제 1핑거부재를 제 1상부구조물에 고정하여 지지하여주는 제 1핑거부재지지구, 제 2상부구조물의 가장자리에 제 1핑거부재와 마주보고 설치되고 제 1상부구조물을 향해 핑거와 핑거홈이 교대로 형성되어 있는 제 2핑거부재, 제 2핑거부재를 제 2상부구조물에 고정하여 지지하여주는 제 2핑거부재지지구, 제 1핑거부재와 제 2핑거부재 사이에 배치되고 제 1핑거부재와 제 2핑거부재의 양측을 향해 핑거가 삽입될 수 있는 핑거홈과 제 1핑거부재와 제 2핑거부재의핑거홈에 결합될 수 있는 핑거가 교대로 형성되어 있는 제 3핑거부재, 제 1핑거부재지지구와 제 2핑거부재지지구 사이에 배치되어 제 3핑거부재를 지지하여주는 중간레일, 제 1상부구조물과 제 2상부구조물에 설치되어 중간레일을 지지하여주고 제 1상부구조물과 제 2상부구조물의 신축을 허용하는 중간레일지지구 및 제 1상부구조물과 제 2상부구조물 사이에 설치되어 신축되면서 중간레일의 수평위치를 잡아주는 레일 간격유지기를 포함하는 구성을 가진다.
제 1핑거부재지지구는 제 1상부구조물에 간격을 두고 파묻힌 앵커후프, 앵커후프에 결합된 브래킷, 브래킷에 탑재되어 제 1핑거부재를 지지하여주는 앵글부재를 구비하여 구성되고, 제 2핑거부재지지구는 제 2상부구조물에 간격을 두고 파묻힌 앵커후프, 앵커후프에 결합된 브래킷, 브래킷에 탑재되어 제 2핑거부재를 지지하여주는 앵글부재를 구비하는 구성으로 하는 것이 좋다.
제 1핑거부재와 그 아래쪽의 앵글부재 및 제 2핑거부재와 그 아래쪽의 앵글부재 사이에 구멍을 갖는 평판부재가 더 개재되고, 앵글부재와 중간레일 상단 부근 마주보는 부분에는 위쪽으로 개구되게 클립이 각각 부착되고, 마주보는 두 클립 사이에는 그 끝단이 클립에 각각 삽입된 상태에서 평판부재에 의해 눌려지는 방수고무가 설치되는 구성을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
중간레일지지구는 한 쌍이 제 1, 제 2상부구조물의 양측 부근에 각각 설치되고, 제 1상부구조물과 제 2상부구조물에 마주보고 설치되는 컨트롤박스 , 양측 컨트롤박스에 걸쳐서 설치되고 중간레일을 지지하는 스포트 바, 컨트롤박스에 설치되어 스포트 바를 지지하고 컨트롤박스와 스포트 바 상호간의 유동을 허용하는 슬라이드베어링을 구비하는 구성으로 하는 것이 좋다.
간격유지기는 제 1상부구조물 쪽에 수평방향으로 회동 가능케 설치되고 자유단을 갖는 적어도 한 쌍의 제 1링크들, 제 2상부구조물 쪽에 수평방향으로 회동 가능케 설치되고 자유단을 갖는 적어도 한 쌍의 제 2링크들 및 제 1링크의 자유단과 그에 대각선 방향으로 배치된 제 2링크의 자유단에 수평방향으로 회동 가능케 각각 연결되고 서로 교차되는 부위에서 중간레일과 연결되어 중간레일의 수평방향의 위치를 잡아주는 적어도 한 쌍의 제 3링크들을 포함하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
제 1링크와 제 2링크는 위에서 보았을 때 자유단쪽이 일측으로 꺾여진 모양을 하고 있고, 제 3링크는 양단이 서로 반대방향으로 꺾여진 모양을 하고 있으며, 한 쌍의 제 1링크들은 양단에 관통공을 구비하여 제 1상부구조물 쪽의 동일회전축을 중심으로 회동 가능케 설치되고, 한 쌍의 제 2링크들은 양단에 관통공을 구비하여 제 2상부구조물 쪽의 동일회전축을 중심으로 회동 가능케 설치되고, 한 쌍의 제 3링크들은 제 1, 제 2링크들과 연결되는 양단과 서로의 교차지점에 관통공을 구비하여 상호 회동 가능케 연결된 구성으로 할 수 있다.
한 쌍의 제 1링크들은 제 1상부구조물의 가장자리에 설치되는 제 1핑거부재지지구의 하단에 배치되는 제 1볼트에 의해 수평방향으로 회전 가능케 지지되고, 한 쌍의 제 2링크들은 제 2상부구조물의 가장자리에 설치되는 제 2핑거부재지지구의 하단에 배치되는 제 2볼트에 의해 수평방향으로 회전 가능케 지지되고, 한 쌍의 제 3링크들은 중간레일의 하단 제 3링크의 교차지점에 설치되는 제 3볼트에 의해상호 회동 가능케 연결되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
경우에 따라 간격유지기는 일단은 제 1상부구조물 쪽과 제 2상부구조물쪽에 수직방향으로 회동 가능케 각각 설치되고 그 타단은 서로 연결된 한 쌍의 긴 링크들, 일단은 긴 링크들의 중간 부위에 회동 가능케 각각 설치되고 그 타단은 서로 연결된 상태에서 레일의 하부에 상하로 길게 형성된 관통공을 통해 레일에 연결된 한 쌍의 짧은 링크들을 구비하여 레일의 하중을 지지하지는 않으면서 레일의 수평방향의 위치를 잡아주는 것을 이용할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합식 신축이음장치의 부분 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합식 신축이음장치가 적용된 교량의 부분 횡단면도이고, 도 3a는 도 2의 I-I에서의 확대 종단면도, 도 3b는 도 2의 J-J에서의 확대 종단면도, 도 3c는 도 2의 K-K에서의 확대 종단면도이다.
도 1 ∼ 도 3c에는 교량의 제 1상부구조물(10)과 제 2상부구조물(20)이 도시되어 있다. 이 제 1상부구조물(10)과 제 2상부구조물(20)은 간격을 두고 설치되며, 두 상부구조물(10, 20) 사이에 본 발명에 따른 복합식 신축이음장치(100)가 설치된다.
이 신축이음장치(100)는 제 1상부구조물(10)의 상면 가장자리 부근에 설치되는 제 1핑거부재(110)와 이를 제 1상부구조물(10)에 고정하기 위한 제 1핑거부재 지지구(120)를 구비한다.
제 1핑거부재(110)를 제 1상부구조물(10)에 고정하기 위한 제 1핑거부재지지구(120)는 제 1상부구조물(10)의 가장자리 부근에 묻히는 앵커후프(anchor hoop, 122)와 앵커후프(122)에 용접되어 제 1핑거부재지지구(120)를 잡아주는 브래킷(124)과 브래킷(124)에 탑재되어 제 1핑거부재(110)를 지지하여주는 앵글(126)로 이루어져 있다. 제 1핑거부재(110)는 볼트(128)를 통해 제 1핑거부재지지구(120)에 고정된다. 앵글(126)과 제 1핑거부재(110) 사이에는 평판부재(121)가 개재되어 있으며, 앵글(126)의 측면에는 위쪽으로 개구된 클립부재(126)가 설치되어 있다.
제 1핑거부재(110)는 제 2상부구조물(10)쪽으로 돌출 되고 간격을 두고 배치된 복수의 핑거(112)들과 이 핑거(112)들 사이에 형성되어 뒤에서 설명되는 제 3핑거부재(150)의 제 1핑거(152)가 삽입될 수 있도록 해주는 핑거홈(114)과 각 핑거(112)들을 일체로 연결하며 제 1핑거부재지지구(120)에 고정할 수 있도록 하기 위한 볼트공(115)을 갖는 연결부(116)로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 복합식 신축이음장치(100)는 제 2상부구조물(20)의 상면 가장자리 부근에 설치되는 제 2핑거부재(130)와 이를 제 2상부구조물(20)에 고정하기 위한 제 2핑거부재지지구(140)를 구비한다.
제 2핑거부재(130)는 제 1핑거부재(110)를 뒤집어놓은 형상과 동일하며, 핑거(132)와 핑거홈(134)과 연결부(136) 및 관통공(135)을 구비한다.
제 2핑거부재(130)를 제 2상부구조물(20)에 고정하기 위한 제 2핑거부재지지구(140)는 제 2상부구조물(20)의 가장자리 부근에 묻히는 앵커후프(anchor hoop,142)와 앵커후프(142)에 용접되어 제 2핑거부재지지구(140)를 잡아주는 브래킷(144)과 브래킷(144)에 탑재되어 제 2핑거부재(130)를 지지하여주는 앵글(146)로 이루어져 있다. 제 2핑거부재(130)는 볼트(148)를 통해 제 2핑거부재지지구(140)에 고정된다. 앵글(146)과 제 2핑거부재(130) 사이에는 평판부재(141)가 개재되어 있으며, 앵글(146)의 측면에는 위쪽으로 개구된 클립부재(143)가 설치되어 있다.
제 1핑거부재(110)와 제 2핑거부재(130) 사이에는 제 3핑거부재(150)가 설치된다. 이 제 3핑거부재(150)는 제 1핑거부재(110)와 제 2핑거부재(130) 간의 간격을 메워주어 그 위를 통과하는 차량이 덜컹거림 없이 원활하게 통과될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 제 3핑거부재(150)는 제 1핑거부재(110)의 핑거홈(114)을 향하는 제 1핑거(152)와 제 2핑거부재(130)의 핑거홈(134)을 향하는 제 2핑거(154)를 구비하며, 제 1핑거(152)와 제 1핑거(152) 사이에 제 1핑거부재(110)의 핑거(112)가 삽입될 수 있는 제 1핑거홈(153)을 구비하고, 제 2핑거(154)와 제 2핑거(154) 사이에 제 2핑거부재(130)의 핑거(132)가 삽입될 수 있는 제 2핑거홈(155)을 구비한다. 제 1핑거(152)들과 제 2핑거(154)들 사이에 제 1핑거(152)들과 제 2핑거(154)들을 일체로 연결하는 연결부(156)가 구비되고, 이 연결부(156)에는 간격을 두고 볼트공(157)이 형성되어 있다.
위에서 설명한 제 1핑거부재(110)∼제 3핑거부재(150)는 상호 교차되는 부위의 핑거길이를 증가되는 신축량의 1/2만큼씩만 증가시키면 되므로 1개의 중간레일만으로도 폭넓은 신축량에 대응할 수 있다.
제 3핑거부재(150) 아래쪽으로 중간레일(160)이 배치되며 이 중간레일(160)에 제 3핑거부재(150)가 볼트(158)를 통해 고정된다. 이 중간레일(160)은 중간레일지지구(170)를 통해 지지된다. 중간레일지지구(170)는 제 1, 제 2상부구조물(10, 20)에 간격을 두고 설치되는 컨트롤박스(control box, 172)들과 마주보는 두 컨트롤박스(172) 사이에 걸쳐져 교량의 길이방향으로 컨트롤박스(172)와 상호 유동 가능케 설치된 스포트 바(support bar, 174)의 지지를 받는다. 스포트 바(174)는 슬라이드 베어링(176)의 지지를 받는다.
제 1핑거부재지지구(120)와 중간레일(160) 사이 및 제 2핑거부재지지구(140)와 중간레일(160) 사이에 빗물이나 찌꺼기가 하부로 떨어지는 것을 방지하기 위한 러버실(rubber seal, 180)이 설치된다.
중간레일(160)의 좌우 중간부위에 중간레일(160)이 양측 두 상부구조물(10, 20)과 동일한 간격을 유지할 수 있도록 하기 위한 간격유지기(200)가 설치된다. 이 간격유지기(200)와 관련하여서는 도 3b와 도 4∼도 5를 통해 더 자세히 설명한다.
도 4는 도 3b의 M-M에 따른 간격유지기가 수축된 상태를 나타낸 확대 평단면도이고, 도 5는 도 4 간격유지기가 펼쳐진 상태를 나타낸 확대 평단면도이다.
도 3b와 도 4 및 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 간격유지기(200)는 제 1상부구조물(10) 쪽에 수평방향으로 회동 가능케 설치되고 자유단(211)을 갖는 적어도 한 쌍의 제 1링크(210)들을 구비한다. 이 제 1링크(210)들은 그 고정단(212)과 자유단(211)에 각각 관통공(213)을 구비한다. 제 1링크(210)들은 고정단(212)의 관통공(213)을 통해 제 1상부구조물(10)의 가장자리에 설치되는 제 1핑거부재지지구(120)의 하단에 설치되는 제 1볼트(214)와 너트(215)를 통해 지지되어 제 1볼트(214)를 회전축으로하여 수평방향으로 회동 가능케 설치된다. 이 제 1링크(210)들은 위에서 보았을 때 자유단(211)이 고정단(212)에 대해 직선이 아닌 소정 각도 꺾여진 모양을 하고 있다.
간격유지기(200)는 제 2상부구조물(20) 쪽에 설치되는 적어도 한 쌍의 제 2링크(220)들을 구비한다. 이 제 2링크(220)들은 수평방향으로 회동 가능케 설치되고 자유단(221)을 갖는다. 이 제 2링크(220)들 역시 그 고정단(222)과 자유단(221)에 각각 관통공(223)을 구비한다. 제 2링크(220)들은 고정단(222)의 관통공(223)을 통해 제 2상부구조물(20)의 가장자리에 설치되는 제 2핑거부재지지구(140)의 하단에 설치되는 제 2볼트(224)와 너트(225)를 통해 지지되어 제 2볼트(224)를 회전축으로하여 수평방향으로 회동 가능케 설치된다. 이 제 2링크(220)들 역시 위에서 보았을 때 자유단(221)이 고정단(222)에 대해 직선이 아닌 소정 각도 꺾여진 모양을 하고 있다.
본 발명에 따른 교량용 신축이음장치의 간격유지기(200)는 적어도 한 쌍의 제 3링크(230)들을 구비한다. 이 제 3링크(230)들은 제 1, 제 2링크(210, 220)들과 연결되는 부위와 그 교차점에 관통공(233)을 각각 구비한다. 이 제 3링크(233)들은 제 1링크(210)의 자유단(211)과 그에 대각선 방향으로 배치된 제 2링크(220)의 자유단(221)에 배치된 관통공(213, 223)에 결합되는 일반 육각머리 볼트(234)와 너트(235)를 통해 수평방향으로 회동 가능케 각각 연결되고 서로 교차된다. 이러한 제 3링크(230)들의 교차점에 형성된 관통공(237)에는 중간레일(160)의 저면을 지지하는 제 3볼트(234)가 삽입되고, 그 하단에서 너트(235)가 결합된다. 이러한 제 3링크(230)들은 그 양단이 서로 반대방향으로 각각 꺾여진 모양을 하고 있다.
이 간격유지기(200)는 도 4의 상태에서 제 1상부구조물(10)과 제 2상부구조물(20)이 점점 수축하면 제 1볼트(210)는 왼쪽으로 이동하고, 제 2볼트(220)는 오른쪽으로 이동하여 제 1볼트(210)와 제 2볼트(220)의 간격이 넓어진다. 이에 따라 제 1링크(210)들, 제 2링크(220)들 및 제 3링크(230)들은 각 지지점과 서로의 연결점을 기준으로 시계방향과 반시계방향으로 각각 회동되어 도 5에 나타낸 바와 같은 상태로 된다. 도 5에 나타낸 바와 같은 상태에서 제 1상부구조물(10)과 제 2상부구조물(20)이 점점 팽창하면 제 1볼트(214)와 제 2볼트(224)의 간격은 서로 점점 좁아지고, 제 1링크(210)들, 제 2링크들(220) 및 제 3링크(230)들은 앞에서와는 역과정으로 각 지지점과 연결점을 기준으로 회동하여 도 4에 나타낸 바와 같은 상태로 된다. 이 간격유지기(200)에 의해 중간레일(160)은 제 1상부구조물(10)과 제 2상부구조물(20) 사이의 중립위치에 유지되게 된다.
도 6은 간격유지기의 다른예를 나타낸 단면도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이 경우에 따라서는 긴 링크(210a)들과 짧은 링크(220a)들을 수직으로 상호회동 가능케 연결하여 간격유지기(200a)를 구성할 수도 있다. 이 경우 양측의 긴 링크(210a)들의 일단은 제 1상부구조물(10)과 제 2상부구조물(20)에 고정설치된 고정부재(214a, 224a)에 회동가능케 연결되고 그 타단은 서로 회동 가능케 연결되어 있다. 중앙의 짧은 두 링크(220a)들의 일단은 긴링크(210a)의 중앙부위에 회동 가능케 연결되고 그 타단은 서로 회동 가능케 연결된 상태에서 레일(160)의 하부에 상하로 길게 형성된 장공(162a)을 통해 연결되어 있다. 이에 따라 도 6 간격유지기(200a)는 레일(160)의 수평위치만 조절하고 레일(160)을 지지하지는 않는다. 나머지는 도 3b를 통해서 설명한 것과 같다.