KR200420377Y1 - 교량의 수평 받침 장치 - Google Patents

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KR200420377Y1
KR200420377Y1 KR2020060009197U KR20060009197U KR200420377Y1 KR 200420377 Y1 KR200420377 Y1 KR 200420377Y1 KR 2020060009197 U KR2020060009197 U KR 2020060009197U KR 20060009197 U KR20060009197 U KR 20060009197U KR 200420377 Y1 KR200420377 Y1 KR 200420377Y1
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임재성
권형오
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주식회사 태명엔지니어링
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D22/00Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges

Abstract

교량의 수평 받침 장치가 개시된다. 본 고안의 수평 받침 장치는 교량의 상판에 고정되는 상부 플레이트; 상기 교량의 교각에 고정되는 하부 플레이트; 일측이 상기 상부 플레이트와 대면되고 타측에는 전단판이 돌출되는 전단판 베이스; 일측이 상기 하부 플레이트와 대면되고 타측에는 홀더가 구비되는 홀더 베이스; 상기 상부 플레이트 및 상기 전단판 베이스 사이에 삽입됨으로써 상기 전단판 베이스를 상기 상부 플레이트에 로킹시키는 상부 쐐기판; 상기 하부 플레이트 및 상기 홀더 베이스 사이에 삽입됨으로써 상기 홀더 베이스를 상기 하부 플레이트에 로킹시키는 하부 쐐기판; 을 포함하며, 상기 전단판은 상기 홀더에 삽입됨으로써 상기 교량의 횡방향을 따라 그 이동이 규제되는 것을 특징으로 한다.

Description

교량의 수평 받침 장치{Shear supporting device of a bridge}
도 1은 종래의 전단키를 도시한 사시도.
도 2는 종래의 전단키가 설치된 교량을 도시한 정면도.
도 3은 본 고안의 수평 받침 장치가 구비된 교량의 개략적인 측면도.
도 4는 본 고안의 수평 받침 장치의 설치 위치를 도시한 평면도.
도 5는 본 고안의 제1 수평 받침 장치를 도시한 평면도.
도 6은 본 고안의 제1 수평 받침 장치를 도시한 측면도.
도 7은 본 고안의 제1 수평 받침 장치를 도시한 분해 사시도.
도 8은 본 고안의 제2 수평 받침 장치를 도시한 평면도.
도 9는 본 고안의 제2 수평 받침 장치를 도시한 측면도.
도 10은 본 고안의 제2 수평 받침 장치를 도시한 분해 사시도.
도 11 내지 도 14는 본 고안의 수평 받침 장치의 시공 방법을 도시한 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...상판(deck) 20...교각(pier)
30...교각 기초(pier base) 40...교대(abutement)
50...교좌(bridge seat) 50a...고정 교좌
50b...일방향 이동 교좌 50c...양방향 이동 교좌
90a...제1 수평 받침 장치 90b...제2 수평 받침 장치
100...상부 플레이트 105,185...,상부 쐐기판 홈
205,285...하부 쐐기판 홈 150a...상부 쐐기판
150b...하부 쐐기판 180...전단판 베이스
181...제1 전단판 182...제2 전단판
200...하부 플레이트 280...홀더 베이스
281...제1 홀더 282...제2 홀더
284...슬롯 290...고무 패드
300...스터드 볼트(stud bolt) 310...용접부
400...고정 볼트 409...고정 볼트 홀
본 고안은 교량의 수평 받침 장치에 관한 것으로, 특히 지진력, 차량의 제동 하중, 풍하중 등 교량에 작용하는 수평력에 대하여 교량의 저항력과 내구성을 향상시킴으로써 그 파손을 방지할 수 있는 수평 받침 장치에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 차량과 사람이 통행할 수 있는 상판과, 상판을 지지하는 다수의 교각, 그리고 교각을 설치하는 기초인 교각 기초로 구성된다. 상판과 교각 사이에는 교좌가 삽입되어 상판의 정하중 및 동하중을 지지한다. 상판에 차량이 통 행하거나 지진 등이 발생하는 경우, 교량의 횡방향 및 종방향을 따라 수평력이 작용하게 되며 교량이 상기 수평력에 대하여 충분한 안전계수를 갖고 저항할 수 있어야 교량의 파손이 방지된다.
도 1은 종래의 전단키(shear key)를 도시한 사시도이다. 도 2는 종래의 전단키가 설치된 교량을 도시한 정면도이다. 이하에서 교량의 종방향이란 교량의 길이 방향으로서 y축 방향으로 정의하며, 교량의 횡방향이란 교량의 폭방향으로서 x축 방향으로 정의하고, 교량의 수직 방향은 z축 방향으로 정의한다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면 교량의 횡방향으로 작용하는 수평력을 지지하는 전단키(70) 및 전단키(70)의 설치 상태가 도시된다. 전단키(70)는 교각(20)에 앵커 볼트(72) 등으로 고정되며, 상판(10)과 전단키(70) 사이의 접촉면에는 고무 패드(80)가 개재되어 접촉면을 골고루 분포시키고 충격이나 온도변화에 따른 교량의 횡방향 신축에 대한 완충 역할을 하게 된다.
그러나, 전단키(70)의 설치시, 도시된 바와 같이 다수의 위치에 복수의 전단키(70)가 설치되므로 설치 시간과 경비가 많이 소요되며, 전단키(70)가 설치되는 광범위한 면적에 걸쳐 교각(20) 구조물이 훼손될 우려가 있다. 즉, 교각(20)에 앵커 볼트(72)를 설치하는 과정에서 교각(20) 내부에 타설된 철근 구조가 파손되거나, 교각(20)을 이루는 콘크리트에 균열(crack)이 발생되고 반복 하중에 의하여 상기 균열이 진전되면서 교량이 피로(fatigue) 파괴에 취약해질 수 있다.
또한, 유지 보수를 위하여 전단키(70)를 교량에서 분리해야 할 경우, 다수 체결된 앵커 볼트(72)와 전단키(70)를 먼저 분리하고, 개개의 전단키(70)에 대하여 상기 앵커 볼트 분리 작업을 반복적으로 수행하게 되므로 작업의 효율성이 떨어진다.
보통, 교량의 중앙부에는 x축 및 y축 양방향으로 상판(10)의 이동을 규제하는 고정 교좌가 마련되며, 교량의 중앙부 외에는 온도에 따른 신축 변형 등을 고려하여 상판(10)을 이동 가능하게 지지하는 이동 교좌가 마련된다. 만약, 모든 교좌(50)가 고정 교좌만으로 구성된다면 상판(10)의 조그마한 변위에도 교량이 뒤틀리면서 파손될 것이다.
지진이나 풍하중 등은 비교적 큰 크기를 갖고 랜덤(random)한 방향에 걸쳐 교량에 작용한다. 도시된 전단키(70)는 교량의 횡방향 수평력에 대항할 뿐이므로, 교량의 종방향으로 작용하는 수평력이 고정 교좌에 집중되면서 교량의 파괴 우려가 증가된다. 따라서, 고정 교좌의 지지 강도 보강은 교량의 안전성을 확보하기 위한 중요한 과제가 된다.
본 고안의 기술적 과제는 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 간단한 구조를 갖고 용이하게 설치 및 분리할 수 있으며, 수평력에 대한 지지 강도가 증가됨으로써 교량의 안전성을 제고할 수 있는 수평 받침 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 수평 받침 장치는,
교량의 상판에 고정되는 상부 플레이트;
상기 교량의 교각에 고정되는 하부 플레이트;
일측이 상기 상부 플레이트와 대면되고 타측에는 전단판이 돌출되는 전단판 베이스;
일측이 상기 하부 플레이트와 대면되고 타측에는 홀더가 구비되는 홀더 베이스;
상기 상부 플레이트 및 상기 전단판 베이스 사이에 삽입됨으로써 상기 전단판 베이스를 상기 상부 플레이트에 로킹시키는 상부 쐐기판;
상기 하부 플레이트 및 상기 홀더 베이스 사이에 삽입됨으로써 상기 홀더 베이스를 상기 하부 플레이트에 로킹시키는 하부 쐐기판; 을 포함하며, 상기 전단판은 상기 홀더에 삽입됨으로써 상기 교량의 횡방향을 따라 그 이동이 규제되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 수평 받침 장치는 상기 교량의 고정 교좌에 인접하여 위치되며, 상기 전단판은 상기 교량의 수직 방향을 따라 연장되는 원통 또는 타원통 형상이고 상기 홀더는 상기 전단판의 외경에 상응하는 내경을 가짐으로써 상기 전단판은 상기 교량의 횡방향 및 종방향을 따라 그 이동이 모두 규제된다.
일 실시예로서, 상기 수평 받침 장치는 상기 교량의 이동 교좌에 인접하여 위치되며, 상기 전단판은 상기 교량의 종방향을 따라 연장되는 각기둥 형상이고 상기 홀더에 이동 가능하게 삽입됨으로써 상기 전단판은 상기 교량의 종방향을 따라 이동 가능하다.
일 실시예로서, 상기 상부 및 하부 쐐기판은 원판 또는 타원판 형상이고,
상기 상부 플레이트 및 상기 전단판 베이스는 상기 상부 쐐기판이 삽입되는 것으로 상기 상부 쐐기판과 동일한 직경을 갖는 상부 쐐기판 홈을 각각 구비하며,
상기 하부 플레이트 및 상기 홀더 베이스는 상기 하부 쐐기판이 삽입되는 것으로 상기 하부 쐐기판과 동일한 직경을 갖는 하부 쐐기판 홈을 각각 구비한다.
일 실시예로서, 상기 수평 받침 장치는 상기 전단판 베이스를 상기 상부 플레이트에 체결하는 체결 부재를 더 포함한다.
일 실시예로서, 상기 전단판 및 홀더는 상기 전단판 베이스 및 홀더 베이스 각각에 대하여 이음매없이 일체로 형성된다.
일 실시예로서, 상기 상부 및 하부 플레이트는 스터드 볼트에 의하여 상기 상판 및 교각에 각각 고정된다.
일 실시예로서, 상기 전단판 및 홀더의 접촉면에 고무 패드가 마련된다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다. 본 고안의 실시예는 첨부 도면에 도시된 바에 국한되지 않으며, 동일한 고안의 범위내에서 다양하게 변형될 수 있음을 밝혀둔다.
도 3은 본 고안의 수평 받침 장치가 구비된 교량의 개략적인 측면도이다. 도 4는 본 고안의 수평 받침 장치의 설치 위치를 도시한 평면도이다. 도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 상판(10)의 신축에 대응하기 위한 교좌(50a,50b,50c)의 설치 상태와 수평 받침 장치(90a,90b)의 설치 위치가 도시된다. 전술한 바와 같이, 교량은 차량 및 사람이 통행하는 상판(10)과, 상판(10)을 지지하는 교각(20)과, 교각(20)을 설치하는 기초가 되는 교각 기초(30)와, 교량의 양단을 지지하는 교대(40)로 이루어진다.
상판(10)과 교각(20) 사이에는 교좌(50a,50b,50c)가 마련되어 상판(10)의 수직 하중 및 수평 하중을 지지한다. 교좌(50a,50b,50c)는 교량의 중앙에 배치되며 상판(10)의 횡방향 및 종방향 이동을 모두 규제하는 고정 교좌(50a)와, 상기 고정 교좌(50a)가 설치된 교각(20)을 제외한 교각(20)에 마련되며 종방향 이동이 가능한 상태로 상판(10)을 지지하는 일방향 이동 교좌(50b)와, 종방향 및 횡방향 이동이 모두 가능한 상태로 상판(10)을 지지하는 양방향 이동 교좌(50c)로 구분된다. 도 4에 도시된 교좌(50a,50b,50c)의 배열 위치는 일 실시예에 불과하므로 본 고안의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 중앙의 고정 교좌(50a)를 중심으로 양측에 일방향 이동 교좌(50b) 및 양방향 이동 교좌(50c)가 배열됨으로써, 온도 변화나 지진, 풍하중의 작용시 상판(10)의 신축이 가능하다.
수평 받침 장치(90a,90b)는 고정 교좌(50a)에 인접한 위치에 마련되는 제1 수평 받침 장치(90a)와, 이동 교좌(50b,50c)에 인접한 위치에 마련되는 제2 수평 받침 장치(90b)를 포함한다. 제1 수평 받침 장치(90a)는, 교량의 횡방향(x축 방향) 및 종방향(y축 방향)으로 작용하는 수평력을 지지하며, 상판(10)의 횡방향 및 종방향 이동을 동시에 규제한다. 특히, 교량의 종방향으로 작용하는 하중이 종래에 고정 교좌(50a)만에 의하여 지지되던 것과 달리, 본 고안에서는 제1 수평 받침 장치(90a) 및 고정 교좌(50a)에 의하여 동시에 지지되므로 하중 집중에 의하여 고정 교좌(50a)가 파손되는 것이 방지된다. 제2 수평 받침 장치(90b)는, 교량의 횡방향으로 작용하는 수평력을 지지하며, 상판(10)의 횡방향 이동을 규제한다. 제2 수평 받침 장치(90b) 및 이동 교좌(50b,50c)에 의하여 지지되는 상판(10)은 온도 변화나 지진, 풍하중의 작용시 교량의 종방향을 따라 적절히 신축됨으로써 교량의 변위에 의한 파손을 방지한다.
도 5는 본 고안의 제1 수평 받침 장치(90a)를 도시한 평면도이다. 도 6은 본 고안의 제1 수평 받침 장치(90a)를 도시한 측면도이다. 도 7은 본 고안의 제1 수평 받침 장치(90a)를 도시한 분해 사시도이다. 도 5 내지 도 7을 함께 참조하며 제1 수평 받침 장치(90a)의 구성 및 작용을 설명한다. 제1 수평 받침 장치(90a)는, 상부 플레이트(100), 상부 쐐기판(150a), 전단판 베이스(180), 홀더 베이스(280), 하부 쐐기판(150b), 하부 플레이트(200)를 구비한다.
상부 플레이트(100)는 상판(10)에 고정되고 하부 플레이트(200)는 교각(20)에 고정되며, 그 고정을 위하여 스터드 볼트(300)가 사용되는 것이 바람직하다. 상부 및 하부 플레이트(100,200)를 고정하는 스터드 볼트(300)는 스터드 볼트 기초(도 12 참조, 11, 21)에 모르타르가 타설/양생됨으로써 상판(10)에 고정된다. 스터드 볼트(300)의 일단부는 스터드 볼트(300)의 중앙 부분보다 상대적으로 큰 직경을 가지며 모르타르에 매설된 후에는 쉽게 이탈되지 않는다. 스터드 볼트(300)의 타단부는 상부 플레이트(100)의 상면 및 하부 플레이트(200)의 배면에 각각 마련되는 용접부(310)에 용접됨으로써 고정되는 것이 바람직하다. 종래의 앵커 볼트 고정 방식에 비하여 본 고안의 스터드 볼트(300) 고정 방식은 상부 및 하부 플레이트(100,200)의 고정 강도를 정확하게 예측할 수 있으며, 상판(10) 및 교각(20)의 큰 손상없이 상부 및 하부 플레이트(100,200)를 고정시킬 수 있다.
전단판 베이스(180)의 고정을 위하여 상부 쐐기판(150a)이 전단판 베이 스(180)와 상부 플레이트(100) 사이에 삽입된다. 전단판 베이스(180) 및 상부 플레이트(100)는 상부 쐐기판 홈(105,185)을 각각 구비하며, 상부 쐐기판(150a)이 상부 쐐기판 홈(105,185)에 삽입됨으로써 전단판 베이스(180)는 상부 플레이트(100)에 대하여 횡방향 및 종방향으로의 이동이 로킹된다.
상부 쐐기판(150a)은 원판 또는 타원판 형상이고, 상부 플레이트(100) 및 전단판 베이스(180)에 구비되는 상부 쐐기판 홈(105,185)은 상부 쐐기판(150a)과 동일한 직경(타원판의 경우 동일한 형상)을 갖는 것이 바람직하다. 원판 또는 타원판 형상의 접촉면을 갖는 상부 쐐기판(150a) 및 상부 쐐기판 홈(105,185)은 내접하는 구(球) 형상으로 그 접촉 부분을 근사할 수 있으므로 헤르쯔 접촉(Hertz contact)으로 모델링될 수 있다. 헤르쯔 접촉 모델은 다음의 수학식으로 표현된다.
Figure 112006024193997-utm00001
여기서, PHertz 는 헤르쯔 응력이고, E 는 재료의 탄성계수(Young's modulus)이며, FN 은 두 접촉물의 접촉 부분에 작용하는 접촉력을 의미하고, RPmax 는 상부 쐐기판(150a)의 최대 반경으로서 기초원의 반경을 의미하며, r은 상부 쐐기판 홈(105,185)의 접촉 부분의 반경을 의미하고, b는 접촉 부분의 폭을 나태낸다. 이때, r은 두 물체가 외접할 경우에는 양(+)의 값을 가지고, 두 물체가 내접할 경우 에는 음(-)의 값을 갖는다. 본 고안의 상부 쐐기판(150a) 및 상부 쐐기판 홈(105,185)은 상호 구 접촉하되 내접하는 경우이므로 r 이 음의 값을 갖게 되고 헤르쯔 응력의 크기가 감소됨으로써 상부 쐐기판(150a) 및 후술할 하부 쐐기판(150b)은 더 큰 하중을 지지할 수 있고 접촉 부분의 내구성 및 내마모성이 향상되는 이점을 갖는다.
홀더 베이스(280)의 고정을 위하여 하부 쐐기판(150b)이 홀더 베이스(280)와 하부 플레이트(200) 사이에 삽입된다. 홀더 베이스(280) 및 하부 플레이트(200)는 하부 쐐기판 홈(205,285)을 각각 구비하며, 하부 쐐기판(150b)이 하부 쐐기판 홈(205,285)에 삽입됨으로써 홀더 베이스(280)는 하부 플레이트(200)에 대하여 횡방향 및 종방향으로의 이동이 로킹된다. 상부 쐐기판(150a)의 경우와 동일하게, 하부 쐐기판(150b)은 원판 또는 타원판 형상이고 하부 쐐기판 홈(205,285)과 동일한 직경(타원판의 경우 동일한 형상)을 갖는 것이 바람직하다. 이에 대한 상세한 사항은 상부 쐐기판(150a)에 대한 설명 부분에서 이미 상술하였다.
전단판 베이스(180)는 체결 부재에 의하여 상부 플레이트(100)에 체결됨으로써 그 자중이 지지된다. 일 실시예로서, 상부 플레이트(100) 및 전단판 베이스(180)에 고정 볼트 홀(409)이 마련되며, 고정 볼트(400)가 고정 볼트 홀(409)에 체결된다. 고정 볼트(400)를 풀고 전단판 베이스(180)를 하측으로 이동시키면서 상부 쐐기판(150a) 및 상부 쐐기판 홈(105,185)의 접촉을 분리하면, 전단판 베이스(180)는 상부 플레이트(100)로부터 간단하게 분리된다. 전단판 베이스(180)를 분리한 다음, 홀더 베이스(280)를 상측으로 이동시키면서 하부 쐐기판(150b) 및 하부 쐐기판 홈(205,285)의 접촉을 분리하면, 홀더 베이스(280)는 하부 플레이트(200)로부터 간단하게 분리된다. 따라서, 본 고안의 제1 수평 받침 장치(90a)는 종래에 비하여 분해/조립 과정이 매우 간결하다.
전단판 베이스(180)는 그 일측이 상부 플레이트(100)와 대면되고 타측에는 제1 전단판(181)이 돌출된다. 홀더 베이스(280)는 그 일측이 하부 플레이트(200)와 대면되고 타측에는 제1 홀더(281)가 돌출된다. 제1 수평 받침 장치(90a)의 경우, 제1 전단판(181)이 제1 홀더(281)의 내주에 삽입됨으로써 상판(10)의 횡방향 및 종방향 이동이 로킹된다.
일 실시예로서, 제1 전단판(181) 및 제1 홀더(281)의 접촉면에 고무 패드(290)가 삽입되며, 고무 패드(290)는 제1 전단판(181) 및 제1 홀더(281)의 접촉 부분에 대하여 댐핑 및 탄성력을 작용함으로써 접촉 충격을 완화한다.
제1 전단판(181)의 형상은 원통 또는 타원통 형상이고 제1 홀더(281)의 내경은 제1 전단판(181)의 외경 및 고무 패드(290)의 두께의 합과 실질적으로 동일하다. 물론, 고무 패드(290)가 마련되지 않는 경우, 제1 전단판(181)의 외경은 제1 홀더(281)의 내경과 동일하게 된다. 즉, 제1 홀더(281)의 내경은 제1 전단판(181)의 외경에 상응하는 크기를 갖는다. 제1 홀더(281)의 내주 및 제1 전단판(181)은 그 형상으로 인하여 구(球) 접촉으로 근사될 수 있고, 서로 내접하므로 헤르쯔 응력이 감소되어 교량의 횡방향 및 종방향으로 작용하는 수평력에 대한 하중 지지력, 내구성 및 내마모성이 향상된다.
제1 전단판(181)은 전단판 베이스(180)에 대하여 용접이나 체결 부재 등의 이음매 없이 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 홀더(281)도 홀더 베이스(280)에 대하여 이음매 없이 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 주조, 프레스, 다이캐스팅 등에 의하여 제1 전단판(181)과 전단판 베이스(180) 및 제1 홀더(281)와 홀더 베이스(280)가 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 하중 지지력, 내구성 및 내마모성을 향상시키기 위함이다.
도 8은 본 고안의 제2 수평 받침 장치(90b)를 도시한 평면도이다. 도 9는 본 고안의 제2 수평 받침 장치(90b)를 도시한 측면도이다. 도 10은 본 고안의 제2 수평 받침 장치(90b)를 도시한 분해 사시도이다. 도 8 내지 도 10을 함께 참조하면, 제2 수평 받침 장치(90b)가 도시된다. 제2 수평 받침 장치(90b)는, 상부 플레이트(100), 상부 쐐기판(150a), 전단판 베이스(180), 홀더 베이스(280), 하부 쐐기판(150b), 하부 플레이트(200)를 구비한다. 제2 수평 받침 장치(90b)의 경우 상판(10)의 횡방향 이동을 로킹할 뿐 상판(10)의 종방향 이동은 규제하지 않으므로, 교량의 종방향을 따라 전단판 베이스(180)와 홀더 베이스(280)의 상대 이동이 가능하다는 점을 제외하면 상술한 제1 수평 받침 장치(90a)와 그 구성 및 작용이 동일하다.
전단판 베이스(180)는 제2 전단판(182)을 구비한다. 일 실시예로서, 제2 전단판(182)은 교량의 종방향을 따라 소정의 길이를 갖는 각기둥 형상이다. 홀더 베이스(280)는 슬롯(284)을 형성하는 제2 홀더(282)를 구비한다. 제2 전단판(182)은 슬롯(284)에 삽입되고, y축 방향을 따라 이동 가능하며, 상판(10)의 횡방향 이동을 로킹하고, 교량의 횡방향으로 작용하는 수평력을 지지한다. 제2 전단판(182)과 제2 홀더(282)의 접촉면에 고무 패드(290)가 삽입되어 접촉 충격을 완화하는 것이 바람직하다.
상부 및 하부 플레이트(100,200), 상부 및 하부 쐐기 판(150a,150b), 전단판 베이스(180) 및 홀더 베이스(280)의 조립/분리 과정에 대한 상세한 사항은 제1 수평 받침 장치(90a)에서 설명한 바와 동일하다. 제2 전단판(182) 및 제2 홀더(282)는 제1 수평 받침 장치(90a)의 경우와 동일하게 이음매 없이 전단판 베이스(180) 및 홀더 베이스(280)에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
도 11 내지 도 14는 본 고안의 수평 받침 장치(90a,90b)의 시공 방법을 도시한 설명도이다. 제1 및 제2 수평 받침 장치(90b)의 시공 방법은 서로 유사하다. 도 11은 본 고안의 수평 받침 장치(90a,90b)가 설치되기 전의 교량의 상태를 도시한다. 도 12를 참조하면, 상판(10) 및 교각(20)의 콘크리트를 부분적으로 깨어내고 스터드 볼트 기초(11,21)를 형성한다. 도 13을 참조하면, 조립된 수평 받침 장치(90a,90b)를 스터드 볼트 기초(11,21)에 수평 상태로 위치시킨다. 도 14를 참조하면, 스터드 볼트 기초(11,21)에 모르타르를 타설/양생함으로써 수평 받침 장치(90a,90b)를 원하는 위치에 수평으로 고정시킨다. 본 고안의 수평 받침 장치(90a,90b)는 교량을 세우기 전은 물론 이미 시공 완료된 교량에 대하여도 사후적으로 설치 가능하다.
수평 받침 장치(90a,90b)의 유지 보수를 위하여 교량으로부터 이를 분리할 필요가 있다. 도 5 내지 도 10을 참조하며, 수평 받침 장치(90a,90b)의 분리 방법을 설명한다. 잭(jack)을 이용하여 상판(10)을 소정 변위만큼 들어올리고 상판(10) 의 하중을 잭으로 지지한다. 전단판 베이스(180)의 체결 부재를 제거함으로써 상부 플레이트(100)로부터 전단판 베이스(180)를 분리하고 아울러 상부 쐐기판(150a)을 상부 쐐기판 홈(105,185)에서 분리한다. 전단판 베이스(180) 및 상부 쐐기판(150a)을 수평 받침 장치(90a,90b)의 측면 방향(제1 수평 받침 장치(90a)의 경우 x축 방향 또는 y축 방향이 되고, 제2 수평 받침 장치(90b)의 경우 y축 방향)으로 이동시켜 홀더 베이스(280)로부터 분리한다. 전단판 베이스(180) 및 상부 쐐기판(150a)이 수평 받침 장치(90a,90b)로부터 완전히 분리된 후에, 홀더 베이스(280)를 z축 방향으로 들어올려 하부 플레이트(200)에서 분리한다. 하부 쐐기판(150b)을 하부 쐐기판 홈(205,285)에서 분리함으로써 수평 받침 장치(90a,90b)의 분리가 완료된다. 이때, 상부 및 하부 플레이트(100,200)는 스터드 볼트(300)에 의하여 상판(10) 및 교각(20)에 고정된 상태이다. 필요하다면, 스터드 볼트 기초(11,21) 부분의 콘크리트를 제거함으로써 상부 및 하부 플레이트(100,200)를 상판(10) 및 교각(20)에서 분리할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 고안의 수평 받침 장치는 다음의 효과를 갖는다.
첫째, 온도 변화, 콘크리트의 건조 수축, 크리프(creep), 지진력이나 풍하중 등에 의하여 상판 및 교각에 상대 변위가 발생할 경우, 제1 및 제2 수평 받침 장치에 의하여 상판의 종방향 신축은 가능하게 하고 횡방향 이동은 구속함으로써 하중을 적절하게 교각에 전달한다.
둘째, 상기 수평력에 의하여 상판이 종방향으로 신축될 때 종방향 하중은 교 량 중앙 부분의 고정 교좌에 집중된다. 제1 수평 받침 장치는 고정 교좌와 함께 횡방향은 물론 종방향 수평력을 상호 분담함으로써 횡방향 및 종방향을 따른 고정 교좌의 하중 지지력을 개선할 수 있다. 여기서, 제1 전단판은 원통 또는 타원통 형상으로 되어 방향에 상관없이 수평력을 균일하게 지지하며, 헤르쯔 응력이 감소되므로 하중 지지력과 내구성을 개선할 수 있다.
세째, 제2 수평 받침 장치는 복수의 이동 교좌에 대하여 적어도 하나 이상 설치됨으로써 교량의 횡방향으로 작용하는 수평력을 충분한 안전 계수를 갖고 지지하며 종방향으로는 상판의 이동을 허용하여 교량의 신축 변형 및 지진력에 의한 교량의 파손을 방지한다. 여기서, 상판의 종방향 이동시 제2 전단판이 홀더의 슬롯을 따라 정확하게 가이드되므로 응력이 국부에 집중되는 것을 방지할 수 있다.
네째, 상부 및 하부 플레이트를 고정시킬 때 앵커 볼트 대신 스터드 볼트를 사용함으로써, 상부 및 하부 플레이트에 작용하는 하중 및 내구성을 정확하게 예측 계산할 수 있다.
다섯째, 전단판 및 홀더는 용접이나 체결 부재를 사용하지 않고 전단판 베이스 및 홀더 베이스와 일체로 형성됨으로써 응력 집중이나 크랙 진행을 방지하고 하중 지지력과 내구성을 개선할 수 있다.
여섯째, 상부 및 하부 쐐기판은 원판 또는 타원판 형상이고 상부 및 하부 쐐기판 홈에 내접되므로 헤르쯔 응력이 감소된다.
일곱째, 제1 및 제2 전단판의 접촉 부분에 고무 패드가 장착됨으로써, 상판의 이동 및 급작스런 충격력에 대하여 댐핑 역할을 한다.
여덟째, 전단판 베이스의 체결 부재를 분리/체결하는 단순한 작업에 의하여 수평 받침 장치의 설치 및 분리가 가능하므로, 유지 보수가 용이하며 교량의 시공단계는 물론 완성된 교량에 대하여도 수평 받침 장치를 적은 비용으로 장착할 수 있다.
본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 실용신안등록청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 교량의 상판에 고정되는 상부 플레이트;
    상기 교량의 교각에 고정되는 하부 플레이트;
    일측이 상기 상부 플레이트와 대면되고 타측에는 전단판이 돌출되는 전단판 베이스;
    일측이 상기 하부 플레이트와 대면되고 타측에는 홀더가 구비되는 홀더 베이스;
    상기 상부 플레이트 및 상기 전단판 베이스 사이에 삽입됨으로써 상기 전단판 베이스를 상기 상부 플레이트에 로킹시키는 상부 쐐기판;
    상기 하부 플레이트 및 상기 홀더 베이스 사이에 삽입됨으로써 상기 홀더 베이스를 상기 하부 플레이트에 로킹시키는 하부 쐐기판; 을 포함하며,
    상기 전단판은 상기 홀더에 삽입됨으로써 상기 교량의 횡방향을 따라 그 이동이 규제되는 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 교량의 고정 교좌에 인접하여 위치되는 것으로,
    상기 전단판은 상기 교량의 수직 방향을 따라 연장되는 원통 또는 타원통 형상이고 상기 홀더는 상기 전단판의 외경에 상응하는 내경을 가짐으로써 상기 전단판은 상기 교량의 횡방향 및 종방향을 따라 그 이동이 모두 규제되는 것을 특징으 로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 교량의 이동 교좌에 인접하여 위치되는 것으로,
    상기 전단판은 상기 교량의 종방향을 따라 연장되는 각기둥 형상이고 상기 홀더에 이동 가능하게 삽입됨으로써 상기 전단판은 상기 교량의 종방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 쐐기판은 원판 또는 타원판 형상이고,
    상기 상부 플레이트 및 상기 전단판 베이스는 상기 상부 쐐기판이 삽입되는것으로 상기 상부 쐐기판과 동일한 직경을 갖는 상부 쐐기판 홈을 각각 구비하며,
    상기 하부 플레이트 및 상기 홀더 베이스는 상기 하부 쐐기판이 삽입되는 것으로 상기 하부 쐐기판과 동일한 직경을 갖는 하부 쐐기판 홈을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 전단판 베이스를 상기 상부 플레이트에 체결하는 체결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전단판 및 홀더는 상기 전단판 베이스 및 홀더 베이스 각각에 대하여 이음매없이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 플레이트는 스터드 볼트에 의하여 상기 상판 및 교각에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전단판 및 홀더의 접촉면에 고무 패드가 마련되는 것을 특징으로 하는 교량의 수평 받침 장치.
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