KR20090024492A - 일체형 교좌장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 상판(bridge girder)과 교각 사이에 배치되는 교좌장치를 개시한다. 상기 교좌장치는 하부에 적어도 하나의 앵커포스트가 구비되며, 이 앵커포스트가 교각의 상부에 일체로 매립된 베이스부와, 교량 상판의 저부에 일체로 고정된 상부플레이트와, 이 상부플레이트와 베이스부 사이에 배치되며, 상기 상판의 변위 시 상기 베이스부에 대해 그 상판의 축선방향과 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 그 상판과 함께 변위되거나 또는 그로부터 복귀 가능하도록 슬라이딩안내수단을 매개로 하여 상기 베이스부와 연결된 슬라이딩플레이트와, 이 슬라이딩플레이트와 베이스부 사이에 배치되며, 상기 상판측 상부플레이트와 슬라이딩플레이트로부터 상기 교각측 베이스부로 하중을 고르게 전달하고 상기 베이스부의 상부에 구비된 탄성이탈방지수단을 매개로 하여 해당 장착위치가 유지되는 탄성패드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 교량 상판으로부터 가해지는 하중을 교각으로 균일하게 전달 가능하게 하고 상판에 가해지는 물리적 충격 및 유동의 변화를 완화시켜 준다.

교좌장치, 교량, 교각

Description

교좌장치{BRIDGE BEARING APPARATUS}

본 발명은 교량 상판(bridge girder)과 교각 사이에 배치되는 교좌장치에 관한 것으로, 특히 차량 등이 통과하는 상판으로부터 가해지는 하중을 교각으로 균일하게 전달 가능하게 하고 상판에 가해지는 물리적 충격 및 유동의 변화를 완화시켜 주며, 온도변화, 풍력, 지진 등에 의한 외력이 가해져도 자력으로 복원될 수 있도록 하는 교좌장치에 관한 것이다.

일반적으로, 교량은 교각 위에 상판을 올려 이루어진 구조물로서, 교각과 상판 사이에는 상판에서 발생되는 진동이나 충격을 흡수하고 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축되는 상판의 변위를 수용할 수 있도록 완충기능을 갖는 교좌장치가 설치된다.

교좌장치는 교량받침 또는 탄성받침 이라고도 불리며, 크게 베어링을 사용하는 포트베어링(Pot bearing)타입과 고무재의 패드를 삽입한 패드슈(Pad shoe)타입으로 구분될 수 있다.

종래의 교좌장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 교량 상판(2)의 저부에 앵커볼트(3)를 매개로 하여 고정되는 상부플레이트(4)와, 교각(5)의 상부에 앵 커볼트(3)를 매개로 하여 고정되는 하부플레이트(6)와, 상기 상부플레이트(4)와 하부플레이트(6) 사이에 끼워지는 탄성패드(7)로 이루어져 있다.

또한, 상기 상부플레이트(4)와 하부플레이트(6)의 양측에는 각각 상기 상판(2)이 온도변화에 따라 팽창 또는 수축하더라도 상기 탄성패드(7)의 이탈을 방지하도록 볼트나 나사 등과 같은 패스너(8)를 매개로 하여 금속 고정편(9)이 고정되어 있다.

그러나, 상기 교좌장치(1)는 탄성패드(7)가 고정편(9)에 의해 고정된 구조이었기 때문에 상기 상판(2)의 변위가 탄성패드(7)의 신축허용범위를 넘어설 때 상기 탄성패드(7)에 크랙이 발생되는 문제가 있었다.

또한, 상기 교좌장치(1)는 상기 상판(2)의 변위가 탄성패드(7)의 신축허용범위 내에 있더라도 오랜 시간을 두고 상기 상판(2)에 의해 상기 탄성패드(7)의 신축 또는 복귀동작이 지속적으로 반복되면 상기 탄성패드(7)의 복귀력의 약화로 탄성패드가 변형된 상태로 굳어지는 문제가 있었다. 상기 탄성패드(7)의 그러한 경질화 현상은 결과적으로 교좌장치(1)의 수명을 현저히 단축시키는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 교량 상판으로부터 가해지는 하중을 교각으로 균일하게 전달 가능하게 하고 상판에 가해지는 물리적 충격 및 유동의 변화를 완화시켜 주며, 온도변화, 풍력, 지진 등에 의한 외력이 가해져도 자력으로 복원될 수 있도록 하는 교좌장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 교량 상판이 온도변화, 풍력, 지진 등에 의해 유동되더라도 탄성패드의 이탈을 방지할 수 있게 하고, 상판의 변위에 의해 탄성패드의 신축 또는 해제 동작이 지속적으로 반복되더라도 탄성패드가 온전히 제기능을 유지할 수 있도록 하는 교좌장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하부에 적어도 하나의 앵커포스트가 구비되며, 이 앵커포스트가 교각의 상부에 일체로 매립된 베이스부와; 교량 상판의 저부에 일체로 고정된 상부플레이트와; 이 상부플레이트와 베이스부 사이에 배치되며, 상기 상판의 변위 시 상기 베이스부에 대해 그 상판의 축선방향과 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 그 상판과 함께 변위되거나 또는 그로부터 복귀 가능하도록 슬라이딩안내수단을 매개로 하여 상기 베이스부와 연결된 슬라이딩플레이트와; 이 슬라이딩플레이트와 베이스부 사이에 배치되며, 상기 상판측 상부플레이트와 슬라이딩플레이트로부터 상기 교각측 베이스부로 하중을 고르게 전달하고 상기 베이스부의 상부에 구비된 탄성이탈방지수단을 매개로 하여 해당 장착위치가 유지되는 탄성패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 베이스부는 교각의 상부에 적어도 하나의 앵커포스트를 매개로 하여 일체로 고정된 하부플레이트 및 이 하부플레이트에 적어 도 3개의 패스너를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정된 베이스플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 슬라이딩안내수단은 상기 베이스부의 일부를 이루는 베이스플레이트의 상부양측에 각각 구비되고 일정간격을 두고 결합홀을 갖는 방향구속부재와, 상기 슬라이딩플레이트의 양측에 각각 형성되고 테두리를 따라 장착용 단차부를 갖는 개구부와, 이 개구부를 통해 해당 방향구속부재와 탈착 가능하게 고정되며, 상기 슬라이딩플레이트의 상면보다 낮도록 해당 개구부에 수용되는 지지편과 이 지지편에 일정간격을 두고 관통되게 끼워지고 헤드부분이 상기 슬라이딩플레이트의 상면보다 낮게 수용되는 패스너로 이루어진 고정부와, 이 고정부의 지지편의 두 측면과 상기 개구부의 장착용 단차부의 두 대응측면 사이에 각각 구비된 탄성체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 고정부의 지지편의 나머지 두 측면과 해당 개구부의 장착용 단차부의 나머지 두 대응측면 사이에는 각각 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 탄성이탈방지수단은 탄성이탈방지링이며, 이 탄성이탈방지링은 상기 탄성패드의 하부 테두리를 수용하는 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 탄성패드와 마주하는 슬라이딩플레이트의 대응면에는 스텐레스판이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 교좌장치의 실시예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치를 보여주는 개략 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치의 개략 일측면 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치의 개략 타측면 사시도이다.

본 발명에 따른 교좌장치(15)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 베이스부(20), 상부플레이트(4'), 슬라이딩플레이트(25), 슬라이딩안내수단(30) 및 탄성패드(7')로 이루어진다.

여기에서, 상기 베이스부(20)는 교각의 상부에 적어도 하나의 앵커포스트(21)를 매개로 하여 일체로 고정된 하부플레이트(6') 및 이 하부플레이트에 적어도 3개의 패스너(8)를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정된 베이스플레이트(22)로 이루어진다. 상기 패스너(6')가 나사나 볼트 등과 같은 형태인 경우, 상기 하부플레이트(6')의 대응부분에는 나사홀(6'a)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하부플레이트(6')는 나사홀 없이 클램프와 같은 형태의 패스너로 고정되는 것도 가능하다. 상기 하부플레이트(6')의 하부에는 사이즈가 큰 하나의 앵커포스트(Anchor post)(21)(또는 앵커볼트) 또는 2개 이상의 앵커포스트가 구비될 수 있으며, 4개의 앵커포스트가 바람직하다. 상기 하부플레이트(6')의 앵커포스트(21)는 교각의 철근에 용접되어 고정된 후, 교각의 상부부분에 제공되는 콘크리트 타설물에 의해 매립되어 고정된다. 상기 베이스플레이트(22)는 상기 하부플레이트(6')에 볼트, 나사 등과 같은 적어도 3개의 패스너(8)를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정되는 것이 바 람직하다. 이 경우, 상기 베이스플레이트(22)의 각 대응부분에는 나사홀(22a)이 형성된다.

상기 상부플레이트(4')는 교량 상판(도시되지 않음)의 저부에 고정된다. 상기 상판이 강재질의 거더인 경우, 상기 상부플레이트(4')는 4개소 코너부에 앵커볼트(3)가 고정되며 이 각 앵커볼트는 상판의 강재빔에 용접되어 고정된다. 그밖에, 상기 상판이 강재와 콘크리트로 이루어진 합성 거더인 경우, 상기 상부플레이트(4')는 4개소 코너부에 앵커볼트(3)가 고정되며 이 각 앵커볼트는 미리 상판의 강재빔에 용접되어 고정된 후, 상판의 저부에 제공되는 콘크리트 타설물에 의해 매립되어 고정된다.

상기 슬라이딩플레이트(25)는 상기 상부플레이트(4')와 베이스플레이트(22) 사이에 배치된다. 상기 슬라이딩플레이트(25)는 상기 상판의 변위 시 상기 베이스플레이트(22)에 대해 그 상판의 축선방향(또는 교축방향)과 폭방향(또는 교축직각방향) 중 적어도 하나의 방향으로 그 상판과 함께 변위되거나 또는 그로부터 복귀 가능하도록 슬라이딩안내수단(30)을 매개로 하여 상기 베이스부(20) 또는 그 베이스부의 베이스플레이트(22)와 연결된다.

상기 탄성패드(7')는 슬라이딩플레이트(25)와 베이스플레이트(22) 사이에 배치된다. 상기 탄성패드(7')는 상기 상판측 상부플레이트(4')와 슬라이딩플레이트(25)로부터 상기 교각측 베이스플레이트(22)와 하부플레이트(6')로 하중을 고르게 전달하고 상기 베이스플레이트(22)의 상부에 구비된 탄성이탈방지수단(45)을 매개로 하여 해당 장착위치가 유지된다. 상기 탄성패드(7')는 눌림이나 변형에 의해 쉽게 파 손되지 않도록 다수 개의 철심이 내장된다. 상기 탄성패드(7')는 진동이나 충격을 흡수하고 상판의 변위를 수용할 수 있는 고신축 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 테프론(PTFE; Polytelrafluoro ethylene) 등으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 슬라이딩안내수단(25)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 적어도 두 개의 방향구속부재(31), 적어도 두 개의 개구부(32), 적어도 두 개의 고정부(33) 및 적어도 두 개의 탄성체(34)로 이루어질 수 있다.

여기에서, 상기 방향구속부재(31)는 상기 베이스플레이트(22)의 상부양측에 각각 구비되고 일정간격을 두고 결합홀(31a)을 갖는다. 상기 개구부(32)는 상기 슬라이딩플레이트(25)의 양측에 각각 형성되고 테두리를 따라 장착용 단차부(32a)를 갖는다. 상기 고정부(33)는 상기 각 개구부(32)를 통해 해당 방향구속부재(31)와 탈착 가능하게 고정되며, 지지편(33a)과 패스너(33b)로 이루어진다. 상기 지지편(33a)은 상기 슬라이딩플레이트(25)의 상면보다 낮도록 해당 개구부(32)에 수용되며, 상기 패스너(33b)는 상기 지지편(33a)에 일정간격을 두고 관통되게 끼워지고 헤드부분이 상기 슬라이딩플레이트(25)의 상면보다 낮게 수용된다. 상기 탄성체(34)는 상기 각 고정부(33)의 지지편(33a)의 두 측면과 상기 각 개구부(32)의 장착용 단차부(32a)의 두 대응측면 사이에 각각 구비된다. 또한, 상기 고정부(33)의 지지편(33a)의 나머지 두 측면과 해당 개구부(32)의 장착용 단차부(32a)의 나머지 두 대응측면 사이에는 상기 슬라이딩플레이트(25)가 교축방향뿐만 아니라 교축직각방향으로도 변위 가능하도록 각각 탄성체(34)를 더 포함할 수 있다. 상기 탄성체(34)는 탄성력이 우수한 고무 또는 수지, 또는 코일 또는 판 형태의 스프링으로 이루어질 수 있다.

다른 한편, 상기 교좌장치(15)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스플레이트(22)의 상면에 탄성이탈방지수단(45)을 더 포함할 수 있다. 상기 탄성이탈방지수단(45)은 탄성이탈방지링(46)이며, 이 탄성이탈방지링은 상기 탄성패드(7')의 하부 테두리를 수용하는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 탄성이탈방지링(46)은 상기 베이스플레이트(22)의 상면에 나사 등과 같은 패스너(도시되지 않음)를 통해 고정되거나 접착제를 매개로 하여 고정될 수 있다. 상기 탄성이탈방지링(46)은 의도하지 않게 상기 탄성패드(7')가 이탈되는 것을 방지할 수 있게 한다. 상기 탄성이탈방지링(46)은 상기 탄성패드(7')의 하부 테두리를 수용하는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄성이탈방지수단(45)은 전술한 바와 같은 탄성이탈방지링(46)뿐만 아니라, 일정간격으로 배치된 다수 개의 탄성 고정편(도시되지 않음)으로도 이루어질 수 있다.

또한, 상기 교좌장치(15)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탄성패드(7')와 마주하는 슬라이딩플레이트(25)의 대응면에 스텐레스판(47)을 더 구비할 수 있다. 상기 스텐레스판(47)은 상기 탄성패드(7')와의 균일한 접촉뿐만 아니라 접촉부분의 부식을 방지할 수 있게 한다.

다른 한편, 작업자는 상기 탄성패드(7') 또는 탄성이탈방지링(46)의 손상시 상기 베이스플레이트(22)와 하부플레이트(6')를 고정하는 상기 각 패스너(8)를 풀어 상기 하부플레이트(6')로부터 베이스플레이트(22)를 분리시킨 상태에서, 그 베이스플레이트로부터 슬라이딩플레이트(25)를 분리시켜 새로운 것으로 편리하게 교체할 수 있다.

다음은 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치의 바람직한 조립과정 및 그 작용을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 교각의 상부부분에 하부플레이트(6')를 미리 고정시킨 후, 상부 양측에 각각 방향구속부재(31)가 구비된 베이스플레이트(22)를 그 하부플레이트(6') 상에 위치시켜 다수 개의 패스너(8)를 매개로 하여 그 베이스플레이트(22)를 상기 하부플레이트(6')에 고정한다.

그런 다음, 상기 베이스플레이트(22)의 상부 중앙부분에 미리 구비된 탄성이탈방지링(46) 안에 탄성패드(7')를 위치시킨 상태에서 상기 베이스플레이트(22)의 탄성패드(7') 상에 슬라이딩플레이트(25)를 배치시킨다.

그런 다음, 상기 슬라이딩플레이트(25)의 양측 개구부(32)와 상기 베이스플레이트(22)의 해당 방향구속부재(31)를 정렬시킨 후, 그 양측 개구부(32)의 해당 측면과 상기 방향구속부재(31)의 대응 측면 사이에 각각 탄성체(34)를 끼운다.

그런 다음, 상기 각 개구부(32)의 장착용 단차부(32a)에 해당 지지편(33a)을 위치시킨 후, 패스너(33b)를 매개로 하여 상기 각 지지편(33a)을 상기 베이스플레이트(22)의 해당 방향구속부재(31)에 고정시킨다. 이때, 상기 슬라이딩플레이트(25)는 상기 탄성패드(7')에 의해 탄성적으로 지지되는 상태에서 상기 베이스플레이트(22)에 대해 전후 또는 좌우로 슬라이딩 이동 가능하다.

그런 다음, 저부에 상부플레이트(4')가 구비된 교량 상판을 상기 슬라이딩플레이트(25) 상에 위치시키면 된다. 이때, 상기 상부플레이트(4')는 지지편(33a)의 상 면과 접촉 없이 슬라이딩플레이트(25)의 상면과 접촉된다. 또한, 상기 슬라이딩플레이트(25)는 상기 베이스플레이트(22)의 방향구속부재(31)의 상면과 접촉 없이 상기 탄성패드(7')의 상면과 접촉된다.

그에 따라, 교량 상판이 온도변화, 풍력, 지진 등에 의해 유동될 경우, 상기 상판의 저부에 일체로 고정된 상부플레이트(4')와 교각의 하부플레이트(6')에 고정된 베이스플레이트(22) 사이에 배치된 슬라이딩플레이트(25)가 그 베이스플레이트(22) 상의 탄성패드(7')에 의해 탄성적으로 지지되는 상태에서 교축방향 또는 교축직각방향으로 슬라이딩 이동될 수 있게 된다. 상기 상판이 원래위치로 복귀되는 경우, 상기 슬라이딩플레이트(25)는 고정부(33)의 지지편(33a)의 측면과 상기 개구부(32)의 장착용 단차부(32a)의 대응측면 사이에 각각 구비된 탄성체(34)의 복원력에 의해 원래위치로 복귀될 수 있게 된다(도 2 내지 도 4 참조).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

본 발명은 교량 상판으로부터 가해지는 하중을 교각으로 균일하게 전달 가능하게 하고 상판에 가해지는 물리적 충격 및 유동의 변화를 완화시켜 준다.

또한, 본 발명은 온도변화에 의해 상판이 신축 또는 해제되거나, 또는 상판에 풍력, 지진 등과 같은 외력이 가해져도 슬라이딩안내수단을 통해 자력으로 슬라이딩플레이트와 탄성패드를 원래위치로 복귀시킬 수 있게 한다.

나아가, 본 발명은 교량 상판이 온도변화, 풍력, 지진 등에 의해 유동되더라도 탄성이탈방지수단을 통해 탄성패드의 이탈을 방지할 수 있게 할 뿐만 아니라, 상판의 변위에 의해 탄성패드의 신축 또는 해제 동작이 지속적으로 반복되더라도 슬라이딩안내수단과 탄성이탈방지수단의 상호협력을 탄성패드가 온전히 제기능을 유지할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 교좌장치를 보여주는 개략 부분단면 정면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치를 보여주는 개략 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치의 개략 일측면 사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 교좌장치의 개략 타측면 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

4': 상부플레이트 6': 하부플레이트

7': 탄성패드 20: 베이스부

22: 베이스플레이트 25: 슬라이딩플레이트

30: 슬라이딩안내수단 31: 방향구속부재

32: 개구부 33: 고정부

34: 탄성체 45: 탄성이탈방지수단

46: 탄성이탈방지링 47: 스텐레스판

Claims (6)

1. 하부에 적어도 하나의 앵커포스트가 구비되며, 이 앵커포스트가 교각의 상부에 일체로 매립된 베이스부와;

   교량 상판의 저부에 일체로 고정된 상부플레이트와;

   이 상부플레이트와 베이스부 사이에 배치되며, 상기 상판의 변위 시 상기 베이스부에 대해 그 상판의 축선방향과 폭방향 중 적어도 하나의 방향으로 그 상판과 함께 변위되거나 또는 그로부터 복귀 가능하도록 슬라이딩안내수단을 매개로 하여 상기 베이스부와 연결된 슬라이딩플레이트와;

   이 슬라이딩플레이트와 베이스부 사이에 배치되며, 상기 상판측 상부플레이트와 슬라이딩플레이트로부터 상기 교각측 베이스부로 하중을 고르게 전달하고 상기 베이스부의 상부에 구비된 탄성이탈방지수단을 매개로 하여 해당 장착위치가 유지되는 탄성패드

   를 포함하는 교좌장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스부는 교각의 상부에 적어도 하나의 앵커포스트를 매개로 하여 일체로 고정된 하부플레이트 및 이 하부플레이트에 적어도 3개의 패스너를 매개로 하여 탈착 가능하게 고정된 베이스플레이트로 이루어진 것인 교좌장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 슬라이딩안내수단은 상기 베이스부의 일부를 이루는 베이스플레이트의 상부양측에 각각 구비되고 일정간격을 두고 결합홀을 갖는 방향구속부재와, 상기 슬라이딩플레이트의 양측에 각각 형성되고 테두리를 따라 장착용 단차부를 갖는 개구부와, 이 개구부를 통해 해당 방향구속부재와 탈착 가능하게 고정되며, 상기 슬라이딩플레이트의 상면보다 낮도록 해당 개구부에 수용되는 지지편과 이 지지편에 일정간격을 두고 관통되게 끼워지고 헤드부분이 상기 슬라이딩플레이트의 상면보다 낮게 수용되는 패스너로 이루어진 고정부와, 이 고정부의 지지편의 두 측면과 상기 개구부의 장착용 단차부의 두 대응측면 사이에 각각 구비된 탄성체로 이루어진 것인 교좌장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 고정부의 지지편의 나머지 두 측면과 해당 개구부의 장착용 단차부의 나머지 두 대응측면 사이에는 각각 탄성체를 더 포함하는 것인 교좌장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 탄성이탈방지수단은 탄성이탈방지링이며, 이 탄성이탈방지링은 상기 탄성패드의 하부 테두리를 수용하는 형태로 이루어진 것인 교좌장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 탄성패드와 마주하는 슬라이딩플레이트의 대응면에는 스텐레스판이 더 구비된 것인 교좌장치.

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