KR20060047018A - 탄성받침의 복원방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 상판을 지지하고 신축을 흡수하는 교량받침 중 탄성받침에 있어서 하절기나 동절기 고온과 저온상태에서 탄성패드가 과도한 전단변형을 일으키게 되어 탄성패드가 신축한계를 벗어나 교량의 구조적인 문제점을 야기하게 되는데 이를 방지하기 위해 효율적으로 복원하는 교량받침의 복원방법 및 장치에 관한 것으로,

그 구성은 교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서; 상기 교량받침의 탄성패드 표면에 복원장치로 유연성과 형상변형이 자유로운 면상발열체형 고무히타와 온도제어장치를 설치하는 복원장치 설치단계와; 상기 받침의 일측으로 하부구조의 상면에 다수의 잭을 설치하여 상부구조를 인상시키는 상부구조 인상단계와; 상기 상부구조가 인상된 상태에서 고무히타에 전기를 공급하여 상기 교량받침의 기울어진 탄성패드가 원래의 상태로 복원되도록 하는 탄성패드 복원단계와; 상기 탄성패드가 원래의 상태로 복원되었는지 육안으로 검사하는 육안검사단계와; 상기 육안검사단계를 통해 탄성패드가 표준설계 상태로 복원된 것을 인지한 후에 탄성패드 표면에 설치된 복원장치를 해체하는 복원장치 해체단계와; 상기 잭을 하강하여 상부구조가 원래의 상태가 되도록 하강시키는 상부구조 하강단계를 포함하여 구성되는 것이다.

상기와 같은 교량받침의 복원방법 및 장치를 제공함으로서, 중장비의 투입에 따른 인적 및 물적 자원의 손실이 현저히 절감되고 복원 시공에 따른 공사기간이 현저히 단축되며 교량받침의 해체로 인한 제품의 손상이나 사고의 위험이 미연에 방지되고 하절기 및 동절기의 악천후에서도 빠르고 간편하게 복원공사를 할 수 있으며 교량받침의 구조적인 안정성을 확보하여 교량 붕괴 등의 대형사고가 미연에 방지되는 효과를 갖는다.

교량받침, 탄성받침, 탄성패드, 면상발열체, 고무히타, 복원

Description

탄성받침의 복원방법 및 장치{Restoration method and apparatus of elastmeric bearing}

도 1은 본 발명에 따른 탄성받침의 복원장치 설치도,

도 2,3은 본 발명에 따른 탄성받침의 복원방법을 나타내는 공정도

도 4는 본 발명에 따른 탄성받침의 복원방법을 나타내는 공정 흐름도

도 5는 본 발명에 따른 복원장치를 나타내는 사시도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 복원장치

10 : 고무히타부

12 : 면상발열체

20 : 체결부

21 : 체결판 22. 체결아암

30 : 체결고리부

32 : 체결고리

40 : 온도제어부

41 : 콘크롤 박스

100 : 탄성받침 200 : 상부구조 300 : 하부구조

본 발명은 교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 탄성받침을 해체하지 않고 하절기나 동절기의 고온과 저온에서 탄성패드가 과도하게 전단변형된 것을 용이하게 복원하는 교량받침의 복원방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 탄성받침은 교량이나 건축물의 상부구조에서 작용하는 수직하중을 안전하게 지지함과 동시에 수평이동을 허용함으로서, 하부구조나 교각 등에 작용하는 과도한 수평력의 크기를 경감시켜주고 또한 완충효과의 기능도 수행하는 사각 또는 원형으로 제작되는 적층형 고무탄성체를 말하는 것이다.

이와 같은 탄성받침은 상부판과 하부판의 사이에 얇은 고무와 강판을 적층형태로 구비한 탄성패드가 형성되어 구성되고, 이 탄성패드는 내구성을 지니도록 가황 처리한 것이다.

그런데, 상기한 탄성받침은 하절기의 고온과 동절기의 저온으로 인해 교량의 상부구조물이 수축과 팽창을 일으키게 된다. 따라서 상부구조를 지지하고 있는 탄성패드가 수평으로 전단변형이 일어나게 되고, 과도한 전단변형이 일어났을 때 수직하중에 대한 지압면적과 마찰력의 감소 등으로 좌굴 또는 미끄럼 등이 발생되는 문제점이 있다.

상기와 같은 탄성패드의 과도한 전단변형으로 구조적인 문제를 야기시켜 교량붕괴 등의 대형사고가 발생할 가능성이 상존하게 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 종래는 교량의 상부구조를 인상시키고 교량받침을 크레인이나 중장비로 탄성패드를 해체하여 교각의 상부에서 지면으로 내린 다음에 복원시간을 단축시키기 위하여 물속에 담근후 물을 끓여 가열하여 탄성패드를 원래의 상태로 복원하였다.

그러나, 상기와 같이 교량 등의 거대한 구조물의 하부로 중장비를 투입하여 교량받침을 해체함으로써, 많은 인력과 장비가 투입되는 등 많은 경제적 손실을 초래하고 안전사고의 위험성을 내포하는 문제점이 있다.

아울러, 중장비를 동원하여 교량받침을 하나씩 해체하여 복원하고 다시 조립하는 등 복잡한 공정과 불편한 작업환경으로 복원을 위해 시공기간이 매우 길어지게 된다. 따라서 연속공정의 작업공기가 지연되는 등의 문제점을 초래하고 있다.

그리고, 상기와 같이 복원시공기간이 길어지게 됨으로서, 교량받침의 해체로 인한 사고의 위험이 시공기간 동안 상존하게 되는 문제점이 있다.

또한, 동절기에 교량받침을 해체한 후 탄성패드를 가열하여 복원할 때에 작업자의 부주의 등으로 가열온도의 조절이 제대로 이루어지지 않고 고온으로 가열하게 되었을 경우 그에 따라 가황처리된 고무층이 탈황되어 탄성패드의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

아울러, 이렇게 탈황된 상태의 탄성받침을 재설치하여 상부구조에 의해 발생하는 수직하중의 지지수단으로 사용하게 됨으로서, 교량붕괴 등의 대형사고의 원인이 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

그 목적은 교량받침을 해체하지 않고 하절기의 고온으로 교량받침의 탄성패드가 전단변형이 과도하게 발생된 것을 용이하게 복원하는 교량받침의 복원방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 교량받침을 해체하지 않고 동절기의 저온으로 교량받침의 탄성패드가 뒤틀려 변형된 것을 용이하게 복원하는 교량받침의 복원방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 탄성패드에 일정한 시간동안 일정한 온도로 가열되도록 하는 교량받침의 복원방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 면상발열체형 고무히타에 의해 복원된 탄성받침을 일정한 시간동안 방치하여 자연적으로 냉각되도록 하는 교량받침의 복원방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 교량받침을 해체하지 않고 하절기의 고온으로 교량받침의 탄성패드가 전단변형된 것을 용이하게 복원하는 교량받침의 복원장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 교량받침을 해체하지 않고 동절기의 저온으로 교량받침의 탄성패드가 과도한 전단변형된 것을 용이하게 복원하는 교량받침의 복원장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 탄성패드의 표면에 밀착되어 일정한 온도로 가열되도록 하는 교량받침의 복원장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서; 상기 탄성받침의 탄성패드의 사면에 면상발열체형 고무히타를 밀착 설치하고 온도조절장치를 설치하는 복원장치 설치단계와; 상기 탄성받침의 일측으로 하부구조의 상면에 다수의 잭을 설치하여 상부구조를 상승시키는 상부구조 인상단계와; 상기 상부구조가 인상된 상태에서 면상발열체형 고무히타에 전기를 공급하여 상기 탄성받침의 전단변형 된 탄성패드가 원래의 상태로 복원되도록 열을 가열하는 가열단계와; 상기 탄성패드가 원래의 상태로 복원되었는지 육안으로 검사하는 육안검사단계와; 상기 육안검사단계를 통해 탄성패드가 원래의 상태로 복원된 것을 인지한 후에 탄성패드의 표면에 설치된 복원장치를 해체하는 복원장치 해체단계와; 상기 잭을 하강하여 상부구조가 원래의 상태가 되도록 하강시키는 상부구조 하강단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 교량받침에 있어서; 상기 탄성패드에 열을 전달하는 가열수단을 설치하는 복원장치 설치단계와; 상기 교량받침의 일측으로 하부구조의 상면에 다수의 잭을 설치하여 상부구조를 인상시키는 상부구조 인상단계와; 상기 상부구조가 인상된 상태에서 고무히타에 전기를 공급하고, 상기 교량받침의 기울어진 탄성패드가 원래의 상태로 복원되도록 탄성패드를 가열하는 가열단계와; 상기 탄성패드가 원래의 상태로 복원되었는지 육안으로 검사하는 육안검사단계와; 상기 육안검사단계를 통해 탄성패드가 원래의 상태로 복원된 것을 인지한 후에 탄성패드 표면에 설치된 복원장치를 해체하는 복원장치 해체단계와; 상기 잭을 하강하여 상부구조가 원래의 상태가 되도록 하강시키는 상부구조 하강단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 탄성패드의 가열단계와 육안검사단계의 사이에 가열하는 온도는 주변의 구조물에 전혀 영향을 끼치지 않으므로 고무의 물성치가 변하지 않는 온도까지 적용할 수 있으며 온도는 60~90℃의 범위 온도로 일정시간 동안 유지되도록 하는 온도유지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 복원장치 해체단계와 상부구조 하강단계의 사이에 상부구조가 인상된 상태로 일정시간동안 유지하여 교량받침이 자연 냉각되도록 하는 자연냉각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 면상발열체형 고무히타의 내부로 구비되는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서의 감지에 의해 전기공급을 단속하는 온도제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.

첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2, 3은 본 발명에 따른 교량받침의 복원방법을 나타내는 공정도로서,

상기 도 2,3은 본 발명에 따른 복원방법의 공정을 살펴보면,

교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 교량받침이 시공시의 온도가 표준온도가 아닌 상태에서 시공되어 동절기나 하절기에 그 내측에 구비되는 탄성패드가 허용전단변위 범위를 과도하게 벗어나게 된 것을 원래의 상태로 복원하기 위해 본 복원방법이 사용되는 것이다.

이 복원방법을 보면, 탄성패드의 표면에 면상발열체형 고무히타 복원장치를 설치하여 전기를 공급 탄성패드를 가열하여 원래의 상태로 복원되도록 하는 것이다.

이와 같은 복원방법은 복원장치 설치단계(S1), 상부구조 인상단계(S2), 탄성패드 가열단계(S3), 육안검사단계(S4),복원장치 해체단계(S5), 상부구조 하강단계(S6)를 순차적으로 이루어 교량받침의 탄성패드를 복원하게 되는 것이다.

보다 상세한 설명으로, 도 2a에 도시한 것처럼 상기 복원장치 설치단계(S1)는 교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 탄성패드를 가열할 수 있는 면상발열체형 고무히타 복원장치를 탄성패드면과 밀착이 되도록 체결판과 체결고리를 처리하여 밀착되도록 설치하는 것이다.

그리고, 상기 상부구조 인상단계(S2)는 복원장치 설치단계(S1) 다음으로 즉 복원장치가 설치된 상태에서 잭을 사용하여 상부구조를 상승시켜 탄성패드가 수직하중을 받지 않은 상태로 만드는 단계이다.

이어서, 상기 상부구조 인상단계(S2)에 의해 탄성패드가 수직하중을 받지 않은 상태에서 탄성패드를 가열하는 복원단계(S3)로 넘어가게 되는데, 상기 탄성패드 가열단계(S3)는 면상발열체 고무히타에 전기를 공급하여 일정한 온도로 온도를 유지시켜 변형된 탄성패드를 원래의 상태로 복원되도록 하는 것이다.

또한, 도 4에 도시된 것처럼 상기 육안검사단계(S4)는 탄성패드 가열단계(S3) 다음으로 이루어지는 것인데, 상기 탄성패드의 가열단계(S3)에 의해 탄성패드의 고무가 유연성을 가지며 복원되는 것을 육안으로 인지하여 그 복원 상태를 검사하는 과정을 말하는 것이다.

상기와 같이 육안검사를 통해 탄성패드 본래의 상태로 복원될 때까지 상기 탄성패드에 60~90℃ 범위내에서 일정시간 열을 가열하여, 복원되어 수직을 이루게 되는 것을 확인 후에 다음 단계로 넘어가게 되는 것이다.

다음으로, 상기 복원장치 해체단계(S5)는 육안검사단계(S4)에 의해 탄성패드가 수직 상태로 복원된 것을 인지한 후에 복원장치 설치단계(S1)에서 설치된 복원장치를 해체하는 과정이다.

다음으로, 상기 냉각단계는 교량받침의 복원이 끝난 상태에서 복원장치를 해체한 후에 일정시간 동안 상부구조가 상승된 상태로 유지하여 교량받침이 자연적으로 냉각되도록 하는 과정

그리고, 상기 상부구조 하강단계(S6)는 탄성패드를 냉각시키고 난 다음에 잭을 하강시켜 상부구조를 본래의 상태로 탄성패드가 상부구조의 수직하중을 지지하는 상태가 되도록 하는 것이다.

따라서, 상기와 같은 교량받침의 복원방법에 의해 교량받침은 해체하지 않은 상태로 용이하게 복원되고 다수의 교량받침이 한꺼번에 복원할 수 있어, 보다 안정적이고 짧은 시간에 적은 비용으로 교량받침의 복원작업을 할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 복원장치 해체단계(S5)와 상부구조 하강단계(S6)의 사이에 냉각단계는, 상기 탄성패드가 복원이 끝난 상태에서 복원장치를 해체한 후에 일정시간 동안 상부구조가 인상된 상태로 유지하여 교량받침이 자연적으로 냉각되도록 하는 과정으로,

이는 장시간 가열되어 탄성패드의 내부까지 가열된 상태에서 곧 바로 상부구조를 하강시켜 수직하중을 받도록 하면 복원된 탄성패드가 적정 경도를 갖지 못해 처짐현상과 쉽게 변형이 발생되므로, 그에 따라 교량받침의 역할을 적절히 수행하지 못하게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.

따라서, 상기 온도유지단계(31)와 자연냉각(51)에 의해 교량받침은 복원된 후에도 그 고유의 역할인 상부구조의 수직하중 지지를 적절히 수행할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 복원장치를 나타내는 일부 분해 사시도를 살펴보면,

교량받침의 복원장치(1)는 면상발열체형 고무히타(10)와 밀착을 위한 채결판(21,31), 체결고리(22,32)와 온도를 일정하게 유지시키기 위한 온도센서(16) 온도조절기(40)가 구비되고 고무히타의 일측으로 전기가 공급되는 전기입력구(14)가 구비되며 상기 면상발열체 고무히타의 내측으로 가열부(12)가 구비되어 구성되는 것이다.

보다 상세한 구성으로, 상기 고무히타(10)는 일측이 개방된 밴드(11)로 구성되는 것으로, 가열할 탄성패드의 사면을 밴드식으로 감싸고, 체결판(21,31)과 체결고리(22,32)를 이용하여 인장 밀착시킨다.

또한, 상기 고무히타(10)의 일측면에 온도센서(16)가 부착되어 구성되고 온도조절기(40)가 구비되는 것으로 가열 온도가 일정한 상태를 유지시켜 탄성패드의 패드가 과도한 열에 의한 열화가 발생되지 않도록 한다.

상기 복원장치(1)는 간단한 구조로 교량받침의 둘레에 설치되어 탄성패드에 열을 가하여 변형된 탄성패드를 복원하도록 구성됨으로서, 안전한 작업환경에서 간편하게 복원작업을 할 수 있고 짧은 작업시간과 적은 비용 및 간편한 설치로 다수개의 교량받침을 일시에 복원할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 도 1에서 상부판(110)은 상부구조(200)의 하부로 정착되고, 상기 하부판(120)은 하부구조(300)의 상에로 정착되며, 상기 상부판(110)과 하부판(120)의 사이에 탄성패드(130)이 놓여지게 되는 것이다.

여기서, 하절기나 동절기에 기온의 변화로 과도한 전단변형을 일으키거나 상부구조(200)의 수직하중을 견디지 못해 탄성패드(130)가 일측으로 기울어지거나 뒤틀리게 되면, 탄성패드(130)의 표면에 본 장치를 설치하여 복원을 하게 되는 것이다.

우선, 상기 탄성패드(130)의 사방을 면상발열체 고무히타를 밴드형식으로 감싼 후 체결판(20)과 체결구(30)를 이용하여 탄성패드의 사방 측면에 밀착시킨다. 다음으로 교량받침(100)의 일측으로 잭(600)을 설치하여 상부구조(200)를 인상시켜 탄성패드(130)에 수직하중이 가해지지 않도록 하는 것이다.

수직하중이 발생되지 않도록 상부구조(200)를 인상시킨 상태에서, 탄성패드(130)가 변형된 탄성패드에 열을 가하여 상기 탄성패드(130)의 고무가 유연해지면서 신속하게 복원되도록 하는 것이다.

이와 같이 하절기와 동절기의 고온과 저온에 의한 교량받침(100)의 변형은 상기 도 2의 S0에 도시한 것처럼, 탄성패드를 면상발열체 고무히타로 가열 고무의 유연성을 증대시켜 탄성복원력으로 짧은 시간에 신속하게 전단변형이 발생되지 않은 본래의 상태인 수직상태로 복원되는 것이다.

이렇게 상기 탄성패드(130)을 복원한 다음에 본 장치를 해체하고 잭(600)을 내려 상부구조(200)를 본래의 상태로 다운시키면 모든 복원작업이 마무리 되는 것이다.

여기서, 상기 탄성패드(130)가 가열되어 있으므로, 복원이 된 상태에서 일정시간 동안 방치하여 상기 탄성패드(130)가 냉각되도록 하고 적절히 냉각된 후에 상부구조(200)를 내리도록 하여, 가열 후 복원된 다음에 상기 상부구조(200)를 곧 바로 하강함으로서 발생하는 상기 탄성패드(130)의 재변형을 방지하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 온도제어부(50)는 고무히타 내부로 온도감지센서(51)가 구비되고, 상기 온도감지센서(51)와 전기적으로 연결되면서 동시에 전원(42)과 사이에 전기적으로 연결되는 컨트롤박스(52)가 구비되어 구성되는 것이다.

아울러, 온도제어부(40)는 고무히타의 발열을 제어하여 탄성패드에 가열되는 일정한 온도를 유지하도록 하는 것이다.

그리고, 상기 온도감지센서(16)는 탄성패드(130)에 가열되는 온도를 감지하여 컨트롤박스(41)로 전달하는 역할을 하는 것이고, 상기 컨트롤박스(41)는 상기 온도감지센서(16)에 의해 감지된 신호에 따라 고무히타(10)의 발열량을 조절하여 일정한 온도를 유지하도록 하는 역할을 하는 것이다.

그러므로, 상기 컨트롤박스(41)는 작업자가 일정한 온도로 세팅할 수 있도록 표시부나 조작부가 구비되는 것이 보다 바람직한 것이다.

상기와 같이 복원장치(1)에 온도제어부(40)가 구비되어 가열되는 일정한 온도를 유지함으로서, 고온 가열로 인한 교량받침의 탄성패드의 탈황현상이 방지되고, 그에 따라 교량받침의 복원작업 후에 그 가열로 탄성패드의 고무물성이 변질되어 고유의 역할을 수행하지 못하게 되는 것이 미연에 방지되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 교량받침을 해체하지 않고 동절기나 하절기의 저온과 고온으로 교량받침의 탄성패드가 허용변위를 초과하여 전단변형된 것을 용이하게 복원하도록 함으로써, 간단한 구조로 설치가 간편하고 제작단가가 저렴하며 복원 시공시의 중장비의 투입에 따른 인적 및 물적 자원의 손실이 현저히 절감되고 복원 시공에 따른 공사기간이 현저히 단축되며 교량받침의 해체로 인한 사고의 위험이 미연에 방지되고 동절기나 하절기의 악천후에서도 빠르고 간편하게 복원공사를 할 수 있으며 간편한 시공으로 교량붕괴 등의 대형사고가 미연에 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 탄성패드의 사방 표면에 일정한 온도로 가열되도록 함으로서, 가황처리 되어 내구성을 가지는 교량받침의 탄성고무층이 높은 온도로 가열되어 탈황되고 그로 인해 내구성을 잃게 되는 것을 방지하고 그에 따라 복원작업으로 교량받침이 손상되어 고유의 역할을 적절히 수행하지 못하게 되는 것을 적절히 방지하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 가열된 탄성패드를 일정한 시간동안 방치하여 자연적으로 냉각되도록 함으로서, 교량받침의 복원 후에 탄성패드가 가열된 상태에서 상부구조(200)의 수직하중을 받아 또 다시 변형되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 교량의 상부구조와 하부구조의 사이에 설치되는 탄성받침에 있어서;

   상기 탄성받침의 탄성패드 4면에 면상발열체형 고무히타 복원장치 설치단계(S1)와;

   상기 탄성받침의 일측으로 하부구조의 상면에 다수의 잭을 설치하여 상부구조를 인상시키는 상부구조 인상단계(S2)와;

   상기 상부구조가 인상된 상태에서 면상발열체형 고무히타에 전기를 공급하여 상기 탄성받침의 기울어진 탄성패드가 원래의 상태로 복원되도록 탄성패드 복원단계(S3)와;

   탄성패드가 원래의 상태로 복원되었는지 육안으로 검사하는 육안검사단계(S4)와;

   상기 육안검사단계(S4)를 통해 탄성패드가 원래의 상태로 복원된 것을 인지한 후에 탄성패드 4면에 설치된 복원장치를 해체하는 복원장치 해체단계(S5)와;

   상기 잭을 하강하여 상부구조가 원래의 상태가 되도록 하강시키는 상부구조 하강단계(S6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성받침의 복원방법.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 면상발열체형 고무히타(10)는 면상발열체(12)를 중간에 두고 양면을 고무시트(11,13)로 감싸져 구성되고, 면상발열체(12)와 전원(14)과 연결되고 탄성패드에 밀착시켜 고정할 수 있도록 구성되는 체결부(20,30)가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성받침의 복원장치.
3. 제 2항에 있어서;

   상기 고무히타(10) 내부로 구비되는 온도감지센서(16)와, 상기 온도감지센서(16)의 감지에 의해 (43)의 전기공급을 단속하는 컨트롤박스(40)로 구성되는 온도제어부(41)가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성받침의 복원장치.

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