KR20100006728U - 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치 - Google Patents

교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 교량 슬래브의 후 타설 콘크리트와 메인 콘크리트 간의 경계 부분 또는 신축이음 장치와 그 주연에서 발생되는 누수가 교량 슬래브의 유간이나 유간쪽으로 위치한 교량 슬래브의 일 측면으로부터 교량 슬래브에 매립된 레일형 프레임에 유도되어 배수됨에 따라 교량의 신축이음부에서 발생되는 교량 상판으로부터의 누수된 물이 교량의 교좌장치나 빔으로 유입되는 현상이 원천적으로 방지될 수 있으며, 교량 슬래브의 유간에 위치하는 배수판이 유간 상부로부터 설치되거나 유간 측방향으로부터 설치되는 것이 모두 가능하여 작업성이 향상될 수 있는 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치는 교량 상판의 교량슬래브(slab)들의 사이 공간을 지칭하는 유간에 설치되어 상기 교량슬래브 간의 신축이음부에서 발생되는 누수의 배수기능을 갖는 신축이음 장치에 있어서, 길이 방향의 양측이 개방되고 폭 방향의 일면에 길이 방향을 따라 연속되는 형태의 개방부가 형성된 레일 구조이며, 상기 유간을 형성하는 두 교량슬래브의 일측면에 서로 대칭되는 상태로 각각 매립 설치되는 한 쌍의 고정프레임과, 상부를 중심으로 양 측면부가 각각 하방향으로 경사지는 경사면의 형태로 형성되며, 상기 양 측면부의 하단이 상기 한 쌍의 고정프레임에 개방부를 통해 각각 삽입되어 개방부의 하측 주연에 걸려 지지되는 배수유도판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
교량, 신축이음부, 누수방지, 배수, 매립 레일, 배수유도판

Description

교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치{Buried rail type expanasion joint system for a part of flexible coupling in bridge}
본 고안은 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 슬래브의 후 타설 콘크리트와 메인 콘크리트 간의 경계 부분 또는 신축이음 장치와 그 주연에서 발생되는 누수가 교량 슬래브의 유간이나 유간쪽으로 위치한 교량 슬래브의 일 측면으로부터 교량 슬래브에 매립된 레일형 프레임에 유도되어 배수됨에 따라 교량의 신축이음부에서 발생되는 교량 상판으로부터의 누수된 물이 교량의 교좌장치나 빔으로 유입되는 현상이 원천적으로 방지될 수 있으며, 교량 슬래브의 유간에 위치하는 배수판이 유간 상부로부터 설치되거나 유간 측방향으로부터 설치되는 것이 모두 가능하여 작업성이 향상될 수 있는 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 다수 개의 기둥을 세운 후에 그 상측에 철골 구조로 골격 을 형성하고, 철골 구조의 골격에 콘크리트가 타설되어 교량 상판의 형상을 이루며, 교량 상판의 상면에는 통상 아스팔트가 도포되어 일반 도로와 같은 조건을 이루도록 한다.
상기 교량 상판은 계절에 따라 발생되는 온도변화에 의해 일정량 그 길이가 늘어나고 줄어드는데, 이러한 교량 상판의 신축 현상을 보상하기 위해서, 교량 상판은 다수 개의 유닛(이하의 설명에서 교량 슬래브라는 용어를 사용키로 한다)으로 구성되어 신축 가능하게 연결된다. 여기서, 교량 상판을 형성하는 교량 슬래브 간의 연결 부위에 신축이음 장치가 설치되며, 이러한 신축이음 장치에 의해 교량 상판 및 그를 형성하는 다수의 교량 슬래브는 신축 현상에 기인하는 손상으로부터 보호되는 동시에 차량의 원활한 주행을 보장하게 된다.
그리고, 다양한 구성의 신축이음 장치가 교량의 신축이음부에 제공되고 있지만, 통상의 교량용 신축이음 장치는 교량 상판의 수축 및 팽창에 따라 유연하게 신축되기는 하나, 물의 침투를 저지하는 데는 구조적으로 취약하다.
도 1을 예로 설명하면, 신축이음 장치(10)는 통상 교량(도면에서는 자동차 교량 및 그에 설치되는 신축이음 장치를 예로 한 것임)의 블럭 아웃(block out:22)된 공간에 설치되므로, 교량슬래브(20)를 형성하는 메인 콘크리트와 블럭 아웃된 공간에 후 타설되는 콘크리트(이하 후 타설 콘크리트라는 용어를 사용키로 한다.)의 사이에 균열이 발생하거나, 콘크리트와 신축이음 장치와의 사이에 균열이 발생하여 이 균열 사이로 누수가 발생된다. 또한, 신축이음 장치(10)를 통해서도 누수가 발생되며, 이와 같이 신축이음 장치(10) 및 그 주연에서 발생되는 누수 현상으 로 인해, 교량 슬래브(20) 상면의 빗물이나 기타 오폐수 등이 교량 슬래브의 유간(21)을 통해 하부로 누수되면서 교좌장치(30)나 빔 등을 부식시키게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-0707484호에는 본 고안의 출원인이 고안한 교량 신축이음부의 누수 방지장치("교체용 신축이음 누수방지 장치")가 공개되어 있는바, 이러한 "교체용 신축이음 누수방지 장치"는 신축이음 장치 및 그 주연에서 누수되는 물이 교량 슬래브 하부의 교좌장치나 금속재 빔으로 유입되지 못하면서 원활하게 배수될 수 있도록 한다.
도 2를 참조하면, 상기 교체용 신축이음 누수방지 장치는 교량 상판(도면에서는 철도 교량 및 그에 설치되는 신축이음 장치를 예로 한 것임)을 형성하는 교량 슬래브 간의 사이 공간(이하의 설명에서 교량 슬래브 간의 사이 공간에 대해 "유간"이라는 용어를 사용한다)에 설치되며, 고정받침대(30)와 고정대(40) 및 신축부재(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 고정받침대(30)는 고정홈을 형성한 형태로 이루어지며, 두 교량 슬래브(20)의 마주하는 측면을 기준으로 한 쌍의 고정받침대(30)가 서로 대칭을 이루는 상태로 두 교량 슬래브(20)의 마주하는 측면에 각각 매립된다. 여기서, 한 쌍의 고정받침대(30)는 그 고정홈을 유간(21)에 각각 노출하는 상태로 매립된다. 그리고, 한 쌍의 고정받침대(30)에 한 쌍의 고정대(40)가 각각 끼워져 고정되며, 한 쌍의 고정대(40)는 그 내측을 고정받침대(30)의 고정홈을 통해 유간(21)에 각각 노출하는 상태이다. 그리고, 한 쌍의 고정대(40)에 신축부재(50)의 양단이 결합되며, 이러한 신축부재(50)는 교량 슬래브(20)들 사이의 유간에서 "U"자형으로 설치되어 배 수기능을 한다.
상기한 본 고안의 출원인이 고안한 교체용 신축이음 누수방지 장치는 교량의 교량슬래브 간 신축이음부에 블럭 아웃(block out)되는 영역과는 전혀 상관없이 매립 상태로 설치된다. 즉, 교량슬래브의 형성을 위해 거푸집을 설치시, 거푸집의 내측면에 고정받침대를 고정한 다음, 거푸집 내측에 콘크리트를 타설하여 교량슬래브의 유간쪽 측면에 고정받침대를 매립 설치한다. 이에 따라, 고정받침대는 교량슬래브에 반영구적인 상태로 매립 설치되며, 이러한 레일 형의 고정받침대에 신축부재를 슬라이딩 방식으로 결합시켜 교량 신축이음부에서 발생되는 누수를 교좌장치나 빔으로 유입됨 없이 교량 외부로 배수시킬 수 있다.
상술한 도 1의 신축이음 장치를 참조하여 부연 설명하면, 본 출원인이 고안한 교체용 신축이음 누수방지 장치는 교량슬래브(20)의 블럭 아웃(22)되는 영역과 상관없이 블럭 아웃(22)된 영역의 하측에 위치하는 교량슬래브(20)에 매립 설치되게 된다. 즉, 거푸집(미도시)의 내측에 도 2의 고정받침대(30)를 고정한 후, 거푸집의 내측으로 콘크리트를 타설하여 교량슬래브(20)를 형성시키게 되므로, 고정받침대(30)는 교량슬래브(20)의 형성과 동시에 매립 설치된다. 그리고, 이와 같이 고정받침대(30)를 매립 시키면서 교량슬래브(20)가 형성된 이후에 도 1의 신축이음 장치(10)를 설치하기 위한 블럭 아웃 작업이 진행되는 것이다.
그러나, 상기한 종래의 교체용 신축이음 누수방지 장치는 그 신축부재가 교량의 유간에 "U"자 형태를 이루며 설치되므로, 신축부재의 내측 면에 이물질이 축적되는 현상이 발생되는 동시에 그로 인해 신축부재에 하중이 작용하면서 처짐 현 상으로 이어질 우려가 있다.
즉, 신축부재에는 교량 상판의 노면으로부터 신축이음부를 통해 빗물이나 오폐수가 유입되며, 이때 신축부재에 유입되는 빗물이나 오폐수에는 토사나 기타 이물질이 포함된 상태로 유입된다. 이에 따라 빗물이나 오폐수의 배수 통로를 형성하는 신축부재의 내측 면에는 빗물이나 오폐수에 포함된 토사, 이물질 등이 점차적으로 축적될 수 있고, 축적되는 토사나 이물질의 량이 점차 증가할수록 그 축적되는 속도 역시 빨라질 수 있다.
이러한 토사나 이물질의 축적 현상은 상술한 바와 같이 신축부재에 하중으로 작용하게 되고, 그로 인해 신축부재의 처짐과 변형 및 수명 단축으로 이어질 수 있는바, 이를 방지하기 위해서는 신축부재의 내측을 주기적으로 청소해야 하므로 번거로움이 수반된다. 또한, 신축부재가 그 내측에 축적된 토사나 이물질의 하중으로부터 잘 견디면서 고정받침대 내측의 고정대에 견고히 고정된 상태를 유지하기 위해서는 리벳이나 볼트 결합이 필요하여 신축부재의 설치가 비교적 번거롭게 된다.
그리고, 종래의 교체용 신축이음 누수방지 장치는 그 신축부재가 금속의 고정대에 고정되고, 고정대가 고정받침대를 따라 슬라이딩 방식으로 결합되면서 신축부재가 교량의 유간에 "U"자 형태로 설치되는 방식이므로, 신축부재는 교량 슬래브의 폭 방향을 기준으로 측면 방향에서 유간쪽으로 이동되며 설치될 수 밖에 없고, 이에 따라 교량 주변의 구조나 기타 사정에 의해 신축부재를 설치하는 작업에 제약을 받거나 그 과정이 비교적 용이치 못하고 어렵게 될 수 있다.
본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 교량 슬래브의 후 타설 콘크리트와 메인 콘크리트 간의 경계 부분 또는 신축이음 장치와 그 주연에서 발생되는 누수가 교량 슬래브의 유간이나 유간쪽으로 위치한 교량 슬래브의 일 측면으로부터 교량 슬래브에 매립된 레일형 프레임에 유도되어 배수될 수 있도록 하는 교량 신축이음부의 매립 레일을 이용한 배수장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 교량 슬래브의 후 타설 콘크리트와 메인 콘크리트 간의 경계 부분 또는 신축이음 장치와 그 주연에서 발생되는 누수의 배수 과정에서, 교량 슬래브의 유간에 위치하는 배수유도판에 대해 누수에 포함된 이물질의 축적 현상이 방지되어 배수유도판의 처짐이나 훼손 및 그에 따른 배수 기능의 저하 현상이 방지될 수 있도록 형성되는 교량 신축이음부의 매립 레일을 이용한 배수장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 교량 슬래브의 후 타설 콘크리트와 메인 콘크리트 간의 경계 부분 또는 신축이음 장치와 그 주연에서 발생되는 누수를 교량 슬래브에 매립된 레일형 프레임으로 유도하는 배수유도판이 교량 슬래브의 유간 상부로부터 설치하거나 유간의 측 방향에서 설치하는 것이 모두 가능한 교량 신축이음부의 매립 레일을 이용한 배수장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치는 교량 상판의 교량슬래브(slab)들의 사이 공간을 지칭하는 유간에 설치되어 상기 교량슬래브 간의 신축이음부에서 발생되는 누수의 배수기능을 갖는 신축이음 장치에 있어서, 길이 방향의 양측이 개방되고 폭 방향의 일면에 길이 방향을 따라 연속되는 형태의 개방부가 형성된 레일 구조이며, 상기 유간을 형성하는 두 교량슬래브의 일측면에 서로 대칭되는 상태로 각각 매립 설치되는 한 쌍의 고정프레임과, 상부를 중심으로 양 측면부가 각각 하방향으로 경사지는 경사면의 형태로 형성되며, 상기 양 측면부의 하단이 상기 한 쌍의 고정프레임에 개방부를 통해 각각 삽입되어 개방부의 하측 주연에 걸려 지지되는 배수유도판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배수유도판은 상단의 절곡부를 중심으로 절곡된 양측으로부터 상기 측면부가 연장되고 상기 측면부의 하단으로부터 상기 고정프레임의 개방부에 삽입되는 고정부가 절곡되는 형태로 형성되는 것일 수 있다.
또한, 상부에 유간 방향으로 절곡된 삽입유도부가 형성되고 길이 방향의 양측 및 하부가 개방된 형태로 형성되는 가이드부재를 더 포함하며, 상기 가이드부재가 개방된 하부를 통해 상기 고정프레임의 개방부 하측에 끼워져, 상기 삽입유도부가 상기 배수유도판의 측면부 또는 고정부의 하단을 상기 개방부 내측으로 유도하는 동시에 측면부의 경사면을 지지하는 것일 수 있다.
또한, 상기 배수유도판은 상부의 만곡부를 중심으로 만곡된 양측으로부터 상 기 측면부가 연장되고 상기 측면부의 하부에 집게형 구조의 결합부가 구비되는 형태로 형성되어, 상기 집게부가 상기 고정프레임의 개방부 하측에 끼워져 지지되는 것일 수 있다.
또한, 상기 교량슬래브는 폭 방향의 양단으로부터 중앙 방향으로 높이가 점차 낮아지는 형태로 형성되며, 상기 고정프레임은 교량슬래브의 중앙과 대응되는 지점으로부터 하방향으로 연장되는 배수관을 포함하여, 고정프레임을 따라 유도된 상기 신축이음부의 누수가 상기 배수관을 통해 배수되는 것일 수 있다.
또한, 상기 배수유도판은 금속, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride:PVC), 폴리에틸렌(polyethylene:PE), 엔지니어링플라스틱(engineering plastics) 또는 고무 재질로 형성되는 것일 수 있다.
본 고안에 따른 교량 신축이음부의 매립 레일을 이용한 배수장치에 의해서, 교량 슬래브의 후 타설 콘크리트와 메인 콘크리트 간의 경계 부분 또는 신축이음 장치와 그 주연에서 발생되는 누수가 교량 슬래브의 유간이나 유간쪽으로 위치한 교량 슬래브의 일 측면으로부터 교량 슬래브에 매립된 레일형 프레임에 유도되어 배수되고, 이에 따라 교량의 신축이음부에서 발생되는 교량 상판으로부터의 누수된 물이 교량의 교좌장치나 빔으로 유입되는 현상이 원천적으로 방지될 수 있다.
또한, 교량 슬래브의 유간에 위치하는 배수유도판에 대하여 누수에 포함된 이물질의 축적 현상이 방지됨에 따라, 배수유도판의 처짐 현상이나 그에 기인한 훼 손 현상이 방지되어 배수장치의 구조적인 안정성 및 내구성이 크게 향상되는 동시에, 상기 배수유도판의 처짐 현상이나 그에 따른 훼손 현상으로 인한 배수 기능의 저하 현상이 방지될 수 있다.
또한, 교량 슬래브의 유간에 위치하는 배수유도판이 유간 상부로부터 설치되거나 유간 측방향으로부터 설치되는 것이 모두 가능함에 따라, 교량 주변의 구조물이나 기타 배수장치를 설치하는 당시의 상황 등을 고려해 배수유도판을 유간의 상부로부터 설치할 것인지 아니면 유간의 측방향으로부터 설치할 것이지 비교적 탄력적으로 정하면서 배수장치를 더 용이하게 설치할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치를 보인 분해사시도이다. 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치가 철도 교량에 설치된 상태를 보인 사시도이다. 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치에 의해 철도 교량 신축이음부의 누수가 배수되는 동작을 보인 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치는 한 쌍의 고정프레임(110)과 배수유도 판(130)을 포함하여 구성된다. 또한, 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치는 가이드부재(120) 및 상부덮개(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 한 쌍의 고정프레임(110)은 교량의 유간(161)에 서로 대칭을 이루며 설치되는 것으로서, 즉 도 5에 도시된 바와 같이 교량의 유간(161)을 형성하는 서로 다른 두 교량슬래브(160)의 일 측면에 서로 대칭되는 상태로 각각 매립된다. 이러한 한 쌍의 고정프레임(110)은 동일 구조로써, 한 쪽의 고정프레임(110)을 기준으로 그 구조에 대해 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고정프레임(110)은 길이 방향의 양측이 개방되어 개방된 길이 방향의 양측이 배수구(111)를 형성하며, 폭 방향의 일면에 길이 방향으로 연속되는 형태의 개방부(112)가 형성되어 전체적으로 레일 형태를 이루게 된다. 그리고, 고정프레임(110)의 내측 바닥면으로부터 개방부(112)의 하측까지 절곡된 부위가 걸림턱(113)의 기능을 하게 된다. 이러한 고정프레임(110)은 상기 개방부(112)를 교량의 유간(161)쪽에 노출하는 상태로 교량슬래브(160)에 매립 설치된다.
그리고, 미설명 부호 162는 교량슬래브(160)에 매립되는 철근을 나타낸 것이고, 150과 151은 고정프레임(110)을 철근(162)에 고정하기 위한 고정볼트와 너트레일을 나타낸 것으로서, 너트레일(151)에 너트가 슬라이딩 방식으로 삽입되어 고정볼트(150)와 결합되며, 고정볼트(150)가 철근(162)에 용접을 통해 고정된다. 도 3 및 도 4에서는 너트레일(151) 및 그에 슬라이딩 방식으로 삽입되는 너트에 대한 도시는 생략하였다. 또한, 고정프레임(110)에 고정볼트의 머리부를 용접 방식으로 고 정하고, 이렇게 고정프레임에 용접된 고정볼트의 일단을 철근(162)에 고정하는 방식이 사용될 수도 있다.
또한, 고정프레임(110)은 금속이나 합성수지를 소재로 하여 형성될 수 있고, 본 고안의 고정프레임이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 배수유도판(130)은 상부를 중심으로 그 양 측면부가 각각 하방향으로 경사지게 연장되어 경사면의 형태를 이룬다. 이러한 배수유도판(130)은 양 측면부의 하부가 고정프레임(110)의 개방부(112)를 통해 삽입되는 동시에 개방부(112)의 하측 주연에 형성되는 걸림턱(113) 부분에 걸려 지지된다. 이에 따라, 배수유도판(130)은 양 측면부의 하부를 유간(161)을 형성하는 서로 다른 두 교량슬래브(160)의 측면에 고정하는 상태로 유간(161)에 띄워져 설치된다.
상기 배수유도판(130)의 구성을 본 실시예를 기준으로 보다 구체적으로 설명하면, 배수유도판(130)은 상단의 절곡부를 중심으로 절곡된 양측이 경사지게 연장되어 경사면 형태의 양 측면부를 형성하며, 양 측면부의 하단으로부터 고정부(131)가 절곡 형성되어, 이러한 고정부(131)가 고정프레임(110)의 개방부(112)를 통해 삽입되는 동시에 개방부(112)의 하측 주연에 형성되는 걸림턱(113) 부분에 걸려 지지된다.
상기 가이드부재(120)는 상부에 유간(161) 방향으로 절곡된 삽입유도부(121)가 형성되고, 길이 방향의 양측 및 하부가 개방된 형태로 형성된다. 이에 따라, 가이드부재(120)는 개방된 하부를 통해 고정프레임(110)의 개방부(112) 하측 주연에 위치하는 걸림턱(113) 부분에 끼워져 고정된다. 이러한 가이드부재(120)는 유 간(161)의 상부로부터 삽입되어 고정프레임(110)의 개방부(112)에 삽입되는 배수유도판(130)의 하부를 개방부쪽으로 유도하는 기능을 한다. 본 실시예를 기준으로 설명하면, 가이드부재(120)의 삽입유도부(121)가 배수유도판(130)의 고정부(131)를 고정프레임(110)의 개방부(112)쪽으로 유도하는 기능을 한다. 또한, 가이드부재(120)는 도 5에 도시된 것처럼 고정프레임(110)의 개방부(112) 하측에 고정된 상태에서, 그 삽입유도부(121)의 경사진 면을 통해 배수유도판(130)의 경사진 측면부를 지지하는 기능을 한다. 이에 따라, 배수유도판(130)은 그 양측의 측면부가 가이드부재(120)에 의해 지지되는 상태로 보다 견고하게 유간에 고정 설치될 수 있다.
상기 상부덮개(140)는 유간(161)의 상부를 외부로부터 차단하기 위해 교량슬래브(160)의 상면에 고정 설치되는 것으로서, 이러한 상부덮개(140)는 본 실시예와 같이 통상 앵커볼트(141)에 의해 교량슬래브(160)의 상면에 고정 설치된다.
그리고, 상기 배수유도판(130)은 금속, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride:PVC), 폴리에틸렌(polyethylene:PE), 엔지니어링플라스틱(engineering plastics) 또는 고무 재질로 형성될 수 있다.
상기한 본 고안의 일 실시예에 따른 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치의 작용에 대해 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 도 5에서 화살표로 예시한 것처럼 교량슬래브(160)의 신축이음부에서 발생되는 누수가 교량의 유간(161)쪽으로 유입되면서 배수유도판(130)의 경사진 측면부로 유입되고, 이렇게 배수유도판(130)의 측면부로 유입된 누수는 측면부의 경사진 면을 따라 흘러내려 고정프레임(110)의 개방부(112)를 통해 고정프레임(110) 내측으로 유입된다.
이에 따라, 고정프레임(110)으로 유입된 누수는 고정프레임(110)을 따라 교량슬래브(160)의 좌우 양측으로 흘러 이동하는 것으로서, 도4를 참조하면, 고정프레임(110)이 교량슬래브(160)의 폭 방향을 기준으로 중앙에서 좌우 양측으로 각각 하향 경사지게 설치되므로, 도 5의 화살표로 예시한 바와 같이 고정프레임(110)에 유입된 누수는 고정프레임(110)의 경사진 바닥면을 따라 원활하게 흐르면서 교량슬래브(160)의 좌우 양측으로 흘러 이동한다. 그리고, 고정프레임(110)은 길이 방향의 양측이 개방되어 개방구(111)를 형성한 형태이므로, 상기와 같이 고정프레임(110)의 좌우 양측으로 흘러 이동한 누수는 고정프레임(110)의 양측에 형성된 개방구(111)를 통해 외부로 배출된다.
다시 말해, 교량의 신축이음부에서 발생되는 교량 상판으로부터의 누수된 물이 교량의 교좌장치나 빔으로 유입되는 현상이 원천적으로 방지되면서 교량의 폭 방향 양측으로 배수된다.
또한, 상술한 배수유도판(130)의 형태로 인해 누수되는 물에 포함된 이물질이 배수유도판(130)에 축적되는 현상이 방지된다. 다시 말해, 배수유도판(130)은 중앙에 위치하는 상대적으로 높은 상부로부터 측면부가 경사면의 형태로 하향 연장된 구조이므로, 경사진 측면부를 따라 흘러내리는 누수에 의해 누수에 포함된 이물질이 함께 쓸려내려가게 되어 측면부에 이물질이 축적되지 않는다. 이에 따라, 배수유도판(130)의 처짐 현상이나 그에 기인한 훼손 현상이 방지되어 신축이음 장치 의 구조적인 안정성 및 내구성이 크게 향상될 수 있는동시에, 상기 배수유도판(130)의 처짐 현상이나 그에 따른 훼손 현상으로 인한 배수 기능의 저하 현상이 방지될 수 있다.
또한, 교량슬래브(160)의 유간(161)에 위치하는 배수유도판(130)이 유간(161) 상부로부터 설치되거나 유간 측방향으로부터 설치되는 것이 모두 가능하게 된다. 도 4를 참조하면, 배수유도판(130)을 유간(161)의 상부로부터 삽입하면서 그 양측의 고정부(131)를 고정프레임(110)의 개방부(112)를 통해 고정프레임(110) 내측으로 삽입시키며, 이때 배수유도판(130)의 양측 고정부(131)가 고정프레임(110)의 개방부(112) 하측에 고정 설치된 가이드부재(120)에 의해 안내되면서 고정프레임(110)의 개방부(112)를 통해 고정프레임(110) 내측으로 용이하게 삽입될 수 있다. 그리고, 이와는 달리, 배수유도판(130)을 교량슬래브(160)의 폭 방향을 기준으로 어느 한 측면 방향에서 고정프레임(110)의 내측으로 슬라이딩 방식으로 결합하는 것도 가능하다.
다음은 도 6를 참조하여 본 고안에 따른 교량 신축이음부의 누수 방지 기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치의 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예의 신축이음 장치는 도 3 내지 도 5에 따른 신축이음 장치와 배수유도판(230)의 구조가 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 고안의 다른 실시예에 따른 신축이음 장치는 배수유도판(230)을 중심으로 설명하며, 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 신축이음 장치와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면 부호를 사용하며, 여기서 상세 설명 은 생략한다.
상기 배수유도판(230)은 상부의 만곡부를 중심으로 만곡된 양측으로부터 측면부가 하향 경사지는 형태로 연장되고, 이렇게 연장된 측면부의 하단에 집게 형태의 결합부(231)가 구비되어, 상기 결합부(231)가 고정프레임(110)의 개방부 하측 주연에 위치하는 걸림턱(113) 부분을 삽입시키면서 결합되는 형태로 형성된다.
상기에 따라, 상술한 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 신축이음 장치와 비교하여, 배수유도판(230)이 결합부(231)를 통해서 그 양 측면부의 하단을 별도의 가이드부재의 도움 없이도 고정프레임(110)의 개방부(112) 하측 주연에 결합시킬 수 있다. 이에 따라 배수유도판(130)을 그 좌,우 양단이 두 고정프레임(110)에 고정되도록 하면서 유간(161)에 설치하는 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
다음은 도 7을 참조하여 본 고안에 따른 교량 신축이음부의 누수 방지 기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치의 또 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예의 신축이음 장치는 도 3 내지 도 5에 따른 신축이음 장치와 고정프레임(310)의 구조가 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 신축이음 장치는 고정프레임(310)을 중심으로 설명하며, 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 신축이음 장치와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면 부호를 사용하며, 여기서 상세 설명은 생략한다.
상기 고정프레임(310)은 교량슬래브(160)의 유간(161)쪽 측면에 교량슬래브(160)의 폭 방향을 기준으로 좌,우 양측으로부터 중앙 방향으로 점차적으로 하향 경사지는 형태로 설치된다. 즉, 교량슬래브(160)가 그 폭 방향을 기준으로 좌,우 양측에서 중앙쪽으로 각각 하향 경사지는 형태로 형성되며, 교량슬래브(160)의 유간(161)쪽 측면에 매립 설치되는 고정프레임(310) 역시 이러한 교량슬래브(160)의 형태와 상응하도록 좌,우 양측으로부터 중앙 방향으로 하향 경사지는 형태로 매립 설치되는 것이다.
그리고, 고정프레임(310)의 좌,우 양측에 비해 상대적으로 낮은 높이에 위치한 중앙부로부터 배수관(314)이 하방향으로 연장되고, 이러한 배수관을 통해 교량의 신축이음부 주연에서 누수된 누수가 교량의 교좌장치나 빔으로 유입되는 현상이 방지되면서 배수된다. 도 7을 참조하면, 고정프레임(310)이 그 좌,우 양측에 비해 중앙부를 낮게 위치시키며 매립 설치되는 것이므로, 배수유도판(130)을 통해 고정프레임(310)에 유입된 누수가 고정프레임(310)을 따라 하방향으로 흘러내리면서 고정프레임(310)의 중앙부에 집중되고, 이렇게 고정프레임(310)의 중앙부에 집중되는 누수를 배수관(314)을 통해 교량 외측으로 유도하여 배수시키게 되며, 도면에서 배수관(314)의 일부만을 도시하였다.
도면의 미설명부호 311과 312 및 313은 개방구, 개방부, 걸림턱을 각각 나타낸 것이며, 이는 상술한 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 신축이음 장치의 고정프레임과 동일한 구성이므로, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.
한편, 도 3 내지 도 7의 실시예에서 본 고안의 신축이음 장치가 철도 교량에 설치되는 것을 예로 하였으나, 본 고안의 신축이음 장치는 자동차 교량에도 적용될 수 있음은 물론이며, 이에 대해 도 8을 참조하여 간략하게 설명한다.
도 8은 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 신축이음 장치가 자동차 교량에 설치된 상태를 예시한 것으로서, 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 신축이음 장치에 대해서는 동일 부호를 사용한다. 도시된 바와 같이 신축이음 장치는 교량슬래브(460)의 블럭 아웃(463)되는 영역과 상관없이 블럭 아웃(463)된 영역의 하측에 위치하는 교량슬래브(460)에 매립 설치되게 된다. 즉, 거푸집(미도시)의 내측에 고정프레임(110)을 고정한 후, 거푸집의 내측으로 콘크리트를 타설하여 교량슬래브(460)를 형성시키게 되므로, 고정프레임(110)은 교량슬래브(460)의 형성과 동시에 매립 설치된다. 그리고, 유간(461)의 상부를 통해 배수유도판(130)을 삽입하여 그 양단을 각각 고정프레임(110)의 개방부 내측에 삽입하여 지지시키게 된다. 이렇게 교량슬래브(460)에 고정프레임(110)과 배수유도판(120)이 설치된 이후에 교량슬래브(460)를 블럭 아웃(463)하고, 블럭 아웃(463)된 공간에 다른 신축이음 장치(410)를 설치한 다음, 블럭 아웃(463)된 공간에 콘크리트를 타설하게 된다.
이에 따라, 도 8에서 화살표로 예시한 것처럼 블럭 아웃(463)된 영역에 타설된 콘크리트 부분과 교량슬래브 형성시 타설된 메인콘크리트 부분 간의 경계면 또는 블럭 아웃(463)된 공간에 설치된 다른 신축이음 장치(410)의 주연에서 누수가 발생되고, 이렇게 발생된 누수가 교량의 유간(461)쪽으로 유입되면서 배수유도판(130)의 경사진 측면부로 유입된다. 이렇게 배수유도판(130)의 측면부로 유입된 누수는 측면부의 경사진 면을 따라 흘러내려 고정프레임(110)의 개방부를 통해 고정프레임(110) 내측으로 유입되어 배수된다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 교량 신축이음부의 매립 레일을 이용한 배수장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 신축이음 장치가 자동차 교량에 설치된 상태를 보인 도면
도 2는 종래의 다른 신축이음 장치가 철도 교량에 설치된 상태를 보인 도면
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치를 보인 분해사시도
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치가 철도 교량에 설치된 상태를 보인 사시도
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치에 의해 철도 교량 신축이음부의 누수가 배수되는 동작을 보인 단면도
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 다른 레일 매립형 신축이음 장치가 철도 교량에 설치된 상태를 보인 단면도
도 7은 본 고안의 또 다른 실시예에 다른 레일 매립형 신축이음 장치가 철도 교량에 설치된 상태를 보인 사시도
도 8은 도 3 내지 도 5의 실시예에 따른 레일 매립형 신축이음 장치가 자동차 교량에 설치된 상태를 보인 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 신축이음 장치 110 : 고정프레임
111,311 : 개방구 112,312 : 개방부
113,313 : 걸림턱 120 : 가이드부재
121 : 삽입유도부 130 : 배수유도판
131 : 고정부 140 : 상부덮개
141 : 앵커볼트 150 : 고정볼트
151 : 너트레일 160 : 교량슬래브
161 : 유간 162 : 철근
163 : 블럭 아웃 230 : 배수유도판
231 : 결합부 310 : 고정프레임
314 : 배수관 410 : 신축이음 장치
460 : 교량슬래브 461 : 유간
462 : 철근

Claims (6)

  1. 교량 상판의 교량슬래브(slab)들의 사이 공간을 지칭하는 유간에 설치되어 상기 교량슬래브 간의 신축이음부에서 발생되는 누수의 배수기능을 갖는 신축이음 장치에 있어서,
    길이 방향의 양측이 개방되고 폭 방향의 일면에 길이 방향을 따라 연속되는 형태의 개방부가 형성된 레일 구조이며, 상기 유간을 형성하는 두 교량슬래브의 일측면에 서로 대칭되는 상태로 각각 매립 설치되는 한 쌍의 고정프레임;
    상부를 중심으로 양 측면부가 각각 하방향으로 경사지는 경사면의 형태로 형성되며, 상기 양 측면부의 하단이 상기 한 쌍의 고정프레임에 개방부를 통해 각각 삽입되어 개방부의 하측 주연에 걸려 지지되는 배수유도판을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수유도판은, 상단의 절곡부를 중심으로 절곡된 양측으로부터 상기 측면부가 연장되고 상기 측면부의 하단으로부터 상기 고정프레임의 개방부에 삽입되는 고정부가 절곡되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상부에 유간 방향으로 절곡된 삽입유도부가 형성되고 길이 방향의 양측 및 하부가 개방된 형태로 형성되는 가이드부재를 더 포함하며, 상기 가이드부재가 개방된 하부를 통해 상기 고정프레임의 개방부 하측에 끼워져, 상기 삽입유도부가 상기 배수유도판의 측면부 또는 고정부의 하단을 상기 개방부 내측으로 유도하는 동시에 측면부의 경사면을 지지하는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 누수 방지기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수유도판은, 상부의 만곡부를 중심으로 만곡된 양측으로부터 상기 측면부가 연장되고 상기 측면부의 하부에 집게형 구조의 결합부가 구비되는 형태로 형성되어, 상기 집게부가 상기 고정프레임의 개방부 하측에 끼워져 지지되는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 누수 방지 기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 교량슬래브는 폭 방향의 양단으로부터 중앙 방향으로 높이가 점차 낮아지는 형태로 형성되며, 상기 고정프레임은 교량슬래브의 중앙과 대응되는 지점으로부터 하방향으로 연장되는 배수관을 포함하여, 고정프레임을 따라 유도된 상기 신축이음부의 누수가 상기 배수관을 통해 배수되는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 누수 방지 기능을 갖는 매립 레일형 신축이음 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수유도판은 금속, 폴리염화비닐(polyvinyl chloride:PVC), 폴리에틸렌(polyethylene:PE), 엔지니어링플라스틱(engineering plastics) 또는 고무 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 교량 신축이음부의 매립 레일을 이용한 배수장치.
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