KR20140076770A

KR20140076770A - 교량용 면진장치

Info

Publication number: KR20140076770A
Application number: KR1020120145182A
Authority: KR
Inventors: 강태우
Original assignee: 주식회사 큐빅스
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-23

Abstract

교량용 면진장치를 제공한다.
본 발명은, 교각의 상부면에 함몰형성된 수용홈에 하부단이 삽입배치되는 전단핀 ; 상기 교각의 상부면에 적층되는 디스크에 관통형성된 중앙공을 통과하는 전단핀의 상부단이 하부면에 조립되어 상기 디스크를 매개로 적층되는 베어링블록 ; 상기 베어링블록을 덮으면서 에워싸도록 교량의 하부에 연결되는 상부지압판 ; 및 상기 상부지압판의 수평이동시 발생하는 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 완충부를 포함하고, 상기 완충부는 상기 베어링블록의 외부면과 일정간격을 두고 이격배치되고, 상기 베어링블록으로 갈수록 단면적이 작아지도록 적어도 하나의 외부경사면을 갖는 탄성체와, 상기 탄성체에 일단이 연결되어 상기 상부지압판에 관통형성된 조립공에 조립되는 지지핀 및 상기 상부지압판의 내부면에 탄성체가 접하도록 상기 지지핀의 타단에 조립되는 스토퍼를 포함한다.

Description

교량용 면진장치{Seismic isolation device for a bridge}

본 발명은 교량용 면진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완충대의 간단한 설치위치 및 형상변경에 의하여 베어링블록의 단면적을 충분히 확보하여 강성을 안정적으로 유지하고, 완충대의 설치 및 시공이 간편해지는 한편, 수평이동의 이동변위에 대한 허용량 이상의 조건에서 탄성압축 및 탄성복원이 이루어져 탄성체의 사용수명을 연장할 수 있는 교량용 면진장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량 면진장치는 교량의 슬라브 구조체인 상부지압판 등의 상부구조물이 이를 지지하는 교각 등의 지지구조물상에 적절히 얹혀져서 지지되도록 하기 위해서 지지구조물과 상부구조물 사이에 설치되는 장치로서, 교량의 규격이나 지지하중에 따라 여러 가지 형태와 기능을 갖는다.

이러한 교량 면진장치 중에는 교량의 고정단 등에 설치되어 상부구조물의 상하방향의 하중만을 탄성적으로 지지하여 주고 상부구조물이 수평방향으로 이동하는 것은 허용하지 않는 것도 있지만, 교량의 일방향 가동단이나 양방향 가동단 등에 설치되어 지지되는 상부구조물의 열팽창이나 열수축을 허용하고, 풍압, 차량이나 열차의 주행, 정지, 지진 등에 따라 수평방향으로 작용하는 힘을 완충하여주기 위해 어느 정도까지 상부구조물이 수평방향으로 이동되는 것을 허용하는 것도 있다.

특히 교량이 크면 클수록 상부지압판이 길어지므로 계절의 변화나 일교차에 따른 열변형으로 연신 및 수축량이 커지며, 특히 상부지압판은 동, 하절기 기온차에 의한 수축및 연신 등의 변형뿐만 아니라 통행하는 차량 등에 의한 동 하중으로 변형이 야기될 수 있으므로, 교량의 변형을 방지하기 위해 교량의 상부지압판과 교각 사이에 면진장치를 설치하여 상부지압판의 하중 및 충격을 흡수하고, 상부지압판의 수축 및 연신에 충분히 대응하도록 한다.

이러한 종래의 면진장치는 도 1a 와 도 1b 에 도시한 바와 같이, 교각(2)에 복수개의 앵커부재(15)를 고정되는 하판(10)과, 전단핀(25)을 매개로 하판(10)에 회전가능하게 고정되는 베어링블록(20)과, 상기 베어링블록(20)이 받는 압력을 완충하도록 상기 베어링블록(20)과 하판(10)사이에 개재되는 탄성패드와 같은 디스크(30) 및 상기 베어링블록(20)을 덮으면서 상부구조물인 교량의 주형(3)이 가하는 압력을 받아 베어링블록(20)으로 전달하는 상부지압판(40) 및 상부구조물인 교량과 연결된 상부지압판(40)이 수평방향으로의 슬라이딩시 발생하는 측방에 대한 압력을 흡수 및 소멸시키는 완충부(50)로 이루어진다.

상기 상부지압판(40)의 외측으로부터 직하부로 연장된 측판(45)에 일단부가 접하여 상부구조물인 주형의 수평방향으로 이동시 발생하는 측방에 대한 압력을 흡수 및 소멸시키는 완충부(50)는 폴리우레탄 또는 러버와 탄성체로 이루어지는 원통형 탄성체(52)와, 상기 탄성체(52)를 관통하는 단부가 상기 베어링블록(20)의 외부면에 수평하게 관통형성된 장착공(27)에 활주이동가능하게 조립되는 안내핀(54)으로 이루어진다.

이에 따라, 지진발생이나 교량을 주행하는 차량에 기인하는 외력에 의해서 상부지압판과 연결된 주형(3)이 수평방향으로 움직이게 되면, 상기 교각에 연결된 고정물인 베어링블록(20)에 대하여 수평이동되는 상부지압판(40)의 측판이 완충부(50)의 단부와 접촉되면서 수평방향으로의 외력을 흡수하게 되는 것이다.

그러나, 종래의 면진장치에서 수평방향으로의 외력을 흡수하는 흡수효율을 높이기 위해서는 원통체인 탄성체(52)의 외경을 크게 하거나 상기 베어링블록(20)에 설치되는 완충대의 설치갯수를 늘려야만 한다.

이러한 경우, 상기 탄성체(52)의 외경크기에 맞추어 베어링블록(20)의 높이가 증가하게 되면 부피가 커지기 때문에 제조원가를 상승시키고, 완충대의 설치갯수를 늘리게 되면 안내핀이 조립되는 장착공의 형성갯수도 증가되기 때문에 베어링블록의 단면적을 축소시켜 강성을 취약하게 하고, 이로 인하여 교량 시설물에 대한 치명적인 구조적 결함을 발생시키는 한편, 설치작업이 복잡해지고 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 완충대(50)는 상기 베어링블록(20)의 외부면과, 상기 상부지압판(40)의 측판(45)에 양단이 항상 접해진 상태를 유지하게 됨으로써 상기 교량의 허용된 수평이동량에 대해서 외력을 흡수하기 위한 탄성압축 및 탄성복원이 반복적으로 이루어지기 때문에 상기 탄성체의 사용수명을 단축시키고, 이로 인하여 교체시기가 빨라져 이를 교체하는데 소요되는 비용이 과다해서 설비관리비용이 증가되는 문제점이 있었다.

(특허문헌 1) KR10-0757749 B1

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 완충대의 간단한 설치위치 및 형상 변경에 의하여 베어링블록의 단면적을 충분히 확보하여 강성을 안정적으로 유지하고, 완충대의 설치 및 시공이 간편해지는 한편, 수평이동의 이동변위에 대한 허용량 이상의 조건에서 탄성압축 및 탄성복원이 이루어져 탄성체의 사용수명을 연장할 수 있는 교량용 면진장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 교각의 상부면에 함몰형성된 수용홈에 하부단이 삽입배치되는 전단핀 ; 상기 교각의 상부면에 적층되는 디스크에 관통형성된 중앙공을 통과하는 전단핀의 상부단이 하부면에 조립되어 상기 디스크를 매개로 적층되는 베어링블록 ; 상기 베어링블록을 덮으면서 에워싸도록 교량의 하부에 연결되는 상부지압판 ; 및 상기 상부지압판의 수평이동시 발생하는 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 완충부를 포함하고, 상기 완충부는 상기 베어링블록의 외부면과 일정간격을 두고 이격배치되고, 상기 베어링블록으로 갈수록 단면적이 작아지도록 적어도 하나의 외부경사면을 갖는 탄성체와, 상기 탄성체에 일단이 연결되어 상기 상부지압판에 관통형성된 조립공에 조립되는 지지핀 및 상기 상부지압판의 내부면에 탄성체가 접하도록 상기 지지핀의 타단에 조립되는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 탄성체는 상기 베어링블록의 외측면과 면접하도록 상기 베어링블록의 폭크기와 동일하거나 상대적으로 작은 폭크기를 갖는 전면의 외측테두리와 접하는 상,하부면 중 어느 하나를 일정각도 경사지진 선형 또는 오목하거나 볼록한 비선형의 외부경사면으로 형성한 절두형 사각뿔체상으로 구비된다.

바람직하게 상기 탄성체는 상기 베어링블록의 외측면과 면접하도록 상기 베어링블록의 폭크기와 동일하거나 상대적으로 작은 폭크기를 갖는 전면의 외측테두리와 접하는 상,하부면 및 양측면을 일정각도 경사지진 선형 또는 오목하거나 볼록한 비선형의 외부경사면으로 형성한 절두형 사각뿔체상으로 구비된다.

바람직하게, 상기 스토퍼는 상기 지지핀의 외부면에 형성된 수나사부에 나사체결되는 암나사부재로 이루어진다.

바람직하게, 상기 지지핀은 상기 베어링블록의 외부면과 마주하는 탄성체의 외부면에 노출되도록 배치되는 판재와, 상기 판재로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판의 조립공으로 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉을 포함한다.

바람직하게, 상기 지지핀은 상기 탄성체에 관통형성된 연결공으로 삽입되어 걸리는 머리부와, 상기 머리부로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판의 조립공으로 삽입되는 연결봉을 포함한다.

바람직하게, 상기 지지핀은 상기 베어링블록의 외부면과 마주하는 탄성체의 외부면에 노출되도록 배치되는 판재와, 상기 판재로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판의 조립공으로 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉 및 상기 상부지압판과 스토퍼사이에 배치되어 상기 연결봉을 외측으로 탄성지지하는 스프링부재를 포함한다.

바람직하게, 상기 교각은 상부면에 상기 수용홈을 함몰형성한 무수축 몰타르층을 포함하고, 상기 무수축 몰타르층의 상부면에는 상기 수용홈으로 삽입배치되고, 상기 전단핀의 하부단이 삽입배치되도록 일정깊이 함몰형성된 요홈을 갖는 브라켓을 구비한다.

바람직하게, 상기 전단핀의 하부단은 상기 브라켓의 상부면에 함몰형성된 요홈의 바닥면으로부터 일정크기의 간격을 두고 이격되고, 상기 전단핀의 외경은 상기 요홈의 내경보다 상대적으로 큰 크기로 구비된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 교각에 설치되는 베어링블록에 접하여 측방향으로의 압력을 흡수하는 완충부를 교량과 연결된 상부지압판에 구비함으로써 교량으로부터 전달되는 수직방향의 외력을 지지하는 베어링블록의 강성 및 내구성을 안정적으로 유지할 수 있기 때문에 교량의 면진효율 뿐만 아니라 내구성을 향상시켜 교량의 안전성 및 신뢰도를 높일 수 있다.

(2) 상부지압판에 조립되는 완충부의 탄성체를 베어링블록과 일정간격을 두고 이격배치함으로써 탄성체의 부피팽창 및 허용오차 범위내에서의 수평이동시에도 탄성체의 반복적인 탄성압축 및 탄성복원이 이루어지지 않기 때문에 상기 탄성체의 탄성율을 장시간 안정적으로 유지하고 탄성체의 사용수명을 연장하여 빈번한 교체비용에 따른 관리유지비를 절감할 수 있다.

(3) 지진 또는 외부요인에 의한 교량의 수평이동시 베어링블록의 외부면에 면접하여 측방향으로의 압력을 흡수하는 탄성체의 전면을 베어링블록의 폭크기와 대응하는 폭크기로 구비함과 동시에 상부지압판의 모서리부까지 연장되도록 절두형 사각뿔체로 구비함으로써 탄성체의 설치갯수를 늘리거나 탄성체의 외경확대에 따른 베어링블록의 형상변경의 필요없이 탄성체의 탄성효율을 증대시켜 작동신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 면진장치를 도시한 것으로서,
(a)는 종단면도이고,
(b)는 휭단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치를 위에서 바라본 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치를 아래에서 바라본 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치를 도시한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치에 채용되는 탄성체의 다른 형태를 도시한 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치에 채용되는 지지핀의 다른 형태를 도시한 사시도이다.
도 8a 내지 도 8d 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치에 채용되는 전단핀을 이용하여 베어링블록 및 디스크를 포함하는 부품을 교체하는 작업을 도시한 공정도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 교량용 면진장치(100)는 도 2 내지 5에 도시한 바와 같이, 지면에 일정높이 설치되는 고정형 지지구조물인 교각(2)과, 교량의 주형(3)사이에 배치되어 지진과 같은 외력에 의한 수평방향으로 이동시 측방의 외력을 흡수하도록 전단핀(110), 디스크(120), 베어링블록(130), 상부지압판(140) 및 완충부(150)를 포함한다.

상기 전단핀(110)은 상기 교각(2)의 상부면에 일정깊이 함몰형성된 수용홈(112)에 하부단이 삽입배치되고, 상부단은 상기 베어링블록(130)의 하부면 대략 중앙에 조립되는 일정길이의 핀부재이다.

여기서, 상기 교각(2)은 상부면에 상기 수용홈(112)을 함몰형성한 무수축 몰타르층(115)을 구비하고, 상기 무수축 몰타르층(115)의 상부면에는 상기 수용홈으로 삽입배치되고, 상기 전단핀의 하부단이 삽입배치되도록 일정깊이 함몰형성된 요홈(116)을 갖는 브라켓(114)을 배치한다.

이에 따라, 상기 브라켓(114)은 상기 교각(2)의 상부면에 일정두께로 구비되는 무수축 몰타르층(115)의 상부면에 올려진 후 일정시간 경과하면서 경화되는 상기 무수축 몰타르층에 일체로 고정되는 것이다.

이러한 경우, 상기 교각(2)의 상부면에는 종래와 같이 전단핀의 하부단을 조립하기 위한 하판을 구비할 필요가 없을 뿐만 아니라 복수개의 앵커부재에 의해서 하판을 교각의 상부면에 고정할 필요가 없어지기 때문에 구성부품수를 줄이고, 교량용 면진장치(100)를 설치하는 공정을 단순화하고 시공시간을 단축하여 시공비를 절감할 수 있는 것이다.

또한, 상기 하판을 교각에 위치고정하기 위하여 교각의 외측테두리 근방에 일정깊이 조립되는 앵커부재에 의해서 콘크리트 구조물로 이루어지는 교각의 손상 및 크랙을 방지하여 교각의 강성을 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 전단핀(110)의 하부단은 상기 브라켓(114)의 상부면에 함몰형성된 요홈(116)의 바닥면으로부터 일정크기의 간격을 두고 이격되고, 상기 전단핀의 외경은 상기 요홈의 내경보다 상대적으로 큰 크기로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 베어링블록(130)은 상기 교각의 상부면에 적층되는 디스크(120)를 매개로 상기 교각(2)의 상부에 적층되는 구조물이다.

상기 디스크(120)는 몸체 중앙에 상기 전단핀(110)이 통과할 수 있도록 일정크기의 중앙공(125)을 관통형성한 사각 또는 원형의 판부재이다.

이러한 디스크(120)는 상기 베어링블록(130)을 통하여 상기 교각(2)측으로 전달되는 수직방향의 충격력인 외력을 완충시킬 수 있도록 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 베어링블록(130)의 하부면 중앙영역에는 암나사부(135)를 함몰형성함으로써 상기 암나사부에 디스크(120)의 중앙공(125)을 관통한 전단핀(110)의 상부단이 체결되어 조립되는 것이다.

이에 따라, 상기 브라켓(114)의 상부면에 적층되는 디스크(120)를 매개로 하여 상기 전단핀(110)을 하부단에 조립한 베어링블록(130)이 상기 교각(2)의 상부면에 적층배치되는 것이다.

상기 상부지압판(140)은 상기 교각(2)의 상부면에 배치된 베어링블록(130)을 덮으면서 외측테두리를 에워싸도록 상부구조물인 교량(3)의 주형 하부에 연결되도록 볼트방식 또는 용접방식으로 조립된다.

이러한 상부지압판(140)은 상기 베어링블록(130)의 상부면과 대응하는 상판(142)과, 상기 베어링블록의 외측테두리를 에워싸도록 상기 상판의 외측테두리로부터 연장되는 측판(144)을 포함한다.

여기서, 상기 상부지압판(140)은 대략 직육면체상의 베어링블록을 덮으면서 외부면을 에워싸도록 사각판상의 상판(142)의 외측테두리에 사각프레임형태의 측판(144)으로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 대략 원반상의 베어링블록을 덮으면서 외부면을 에워싸도록 원형의 상판(142)의 외측테두리에 원통형의 측판(144)으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 상부지압판(140)의 상판과 이에 접하는 베어링블록의 상부면간의 마찰저항을 최소화할 수 있도록 상기 상판(142)의 하부면에 고정되는 상부슬라이드판(미도시)과, 상기 베어링블록(130)의 상부면에 고정되는 하부슬라이드판(미도시)으로 이루어지는 슬라이드부를 추가로 구비할 수 있다.

여기서 상기 상,하부슬라이드판사이에는 상기 교량의 수평이동시 수평이동이 곤란한 베어링블록(130)에 대한 상부지압판(140)의 수평이동이 보다 원활하게 이루어지도록 그리스와 같은 윤활제를 도포하는 것이 바람직하며, 이러한 상,하부슬라이드판은 불소수지로 이루어질 수 있다.

상기 완충부(150)는 상기 교량의 수평이동과 더불어 상부지압판의 수평이동시 발생하는 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수할 수 있도록 상기 상부지압판에 구비되는 충격흡수부재이다.

이러한 완충부(150)는 상기 베어링블록(130)의 외부면과 단부가 일정간격(G)을 두고 이격배치되도록 상기 상부지압판(140)에 연결되고, 상기 베어링블록(130)으로 갈수록 단면적이 작아지도록 상기 베어링블록(130)과 마주하는 전면과 상기 상부지압판(140)에 접하는 후면을 제외하는 외부면중 적어도 하나를 일정각도로 경사진 외부경사면(152a)으로 구비하는 탄성체(152)와, 상기 탄성체(152)에 일단이 연결되고 상기 상부지압판(140)의 측판(144)에 관통형성된 조립공(146)에 삽입되어 조립되는 일정길이의 지지핀(153) 및 상기 상부지압판(140)의 측판(144) 내부면에 탄성체가 접하도록 상기 지지핀(153)의 타단에 조립되는 스토퍼(156)를 포함한다.

여기서, 상기 스토퍼(156)는 상기 지지핀(153)의 타단에 형성된 수나사부에 나사결합되는 암나사부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 탄성체(152)는 상기 교량과 더불어 수평이동되는 상부지압판(140)의 수평이동에 따른 베어링블록과의 접촉시 탄성압축되고 원상태로 복원될 수 있도록 폴리우레탄 또는 러버와 같은 탄성소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 탄성체(152)는 상기 베어링블록(130)의 외측면과 면접하도록 상기 베어링블록의 폭크기와 동일하거나 상대적으로 작은 폭크기를 갖는 전면과, 서로 인접하는 탄성체(152)의 외부 경사면(152a)과 나란하도록 양측면이 일정각도로 경사지고, 상기 양측면과 접하는 상,하부면이 일정각도로 경사진 외부경사면(152a)으로 이루어지는 절두형 사각뿔체상으로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 외부경사면(152a)은 상기 베어링블록(130)과 마주하는 전면과 상기 상부지압판(140)에 접하는 후면을 제외하는 탄성체의 외부면에 모두 적용되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 탄성체의 양측면 중 어느 하나 또는 상기 탄성체(152)의 상,하부면 중 어느 하나에 적용될 수 있다.

즉, 상기 탄성체(152)는 도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 베어링블록(130)과 일정간격을 두고 마주하는 전면의 외측테두리와 접하는 하부면 또는 상,하부면 또는 상,하부면 및 양측면을 일정각도 경사지진 선형의 외부 경사면(152a)으로 형성한 절두형 사각뿔체상으로 구비되거나 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 베어링블록(130)과 일정간격을 두고 마주하는 전면의 외측테두리와 접하는 하부면 또는 상,하부면 또는 상,하부면 및 양측면을 오목한 곡선을 갖는 비선형의 외부경사면(152a)으로 형성한 절두형 사각뿔체로 구비되거나 도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 베어링블록(130)과 일정간격을 두고 마주하는 전면의 외측테두리와 접하는 하부면 또는 상,하부면 또는 상,하부면 및 양측면을 볼록한 곡선을 갖는 비선형의 외부경사면(152a)으로 형성한 절두형 사각뿔체로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 베어링블록(130)과 마주하는 전면과 상기 상부지압판(140)에 접하는 후면을 제외하는 탄성체(152)의 외부면을 일정각도 경사지거나 오목 또는 볼록한 비선형적인 외부경사면으로 구비함으로써 상기 베어링블록측으로 가면서 단면적이 일정한 대략 직육면체상의 탄성체 또는 원형단면상의 탄성체에 비하여 외부면에 대한 면적을 상대적으로 증대시킬 수 있기 때문에 지진과 같은 외력에 의하여 상기 탄성체가 베어링블록에 접하여 수축되면서 외부경사면이 부풀려질 때, 외부경사면에 의해서 확장된 외부면적에 의하여 부풀림 현상을 축소시키고, 이로 인한 탄성체의 탄성변형을 축소시켜 사용수명을 연장할 수 있는 것이다.

또한, 상기 탄성체(152)의 양측면이 상기 상부지압판의 모서리부까지 연장되어 서로 인접하는 탄성체의 양측면이 서로 나란하도록 배치됨으로써 탄성체의 설치갯수를 늘리거나 탄성체의 외경확대에 따른 베어링블록의 형상변경의 필요없이 탄성체의 탄성 및 신축변형을 수행하는 체적을 증대시킬 수 있는 것이다.

상기 스토퍼(156)는 상기 지지핀(153)의 외부면에 형성된 수나사부에 나사체결되는 암나사부재로 이루어짐으로써 상기 측판(144)의 조립공(146)을 통해 노출되는 단부에 나사방식으로 체결되는 스토퍼의 조임에 의해서 상기 탄성체(152)는 상기 측판(144)의 내부면에 밀착고정될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 베어링블록(130)의 외부면에 대하여 일정간격으로 이격배치되는 탄성체와 일단이 연결되는 지지핀(153)은 도 7a 에 도시한 바와 같이, 상기 베어링블록(110)의 외부면과 마주하는 탄성체(152)의 외부면에 노출되도록 배치되는 판재(153a)와, 상기 판재(153a)로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판(140)의 조립공(146)으로 이동가능하게 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉(153b)으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 지지핀(153)은 도 7b 에 도시한 바와 같이, 상기 탄성체에 관통형성된 연결공(152a)으로 삽입되어 걸리는 머리부(153c)와, 상기 머리부(153c)로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판(140)의 조립공(146)으로 이동가능하게 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉(153d)으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 지지핀(153)은 도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 베어링블록(130)의 외부면과 마주하는 탄성체(152)의 외부면에 노출되도록 배치되는 판재(153e)와, 상기 판재(153e)로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판(140)의 조립공(146)으로 이동가능하게 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉(153f) 및 상기 상부지압판(140)의 측판(144)과 스토퍼(153)사이에 배치되어 탄성체(152)가 상기 측판(144)의 내측면에 접촉되도록 하여 상기 베어링블록과 탄성체간의 간격을 항상 일정하게 유지할 수 있도록 상기 연결봉(153f)을 외측으로 탄성지지하는 스프링부재(153g)를 포함한다.

여기서, 상기 판재(153a,153e)는 상기 탄성체(152)의 외부면에 노출되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 탄성체(152)의 몸체 내부에 매입되어 일체화되는 것으로 이루어질 수도 있다.

상기한 구성을 갖는 면진장치(100)에서 상부구조물인 교량(3)과 연결된 상부지압판(140)에 구비되는 완충부(150)의 탄성체(152)는 하부지지구조물인 교각(2)의 상부에 디스크를 매개로 적층된 베어링블록(130)의 외부면에 대하여 일정간격을 두고 이격배치된다.

이에 따라, 상기 탄성체(152)는 종래와 같이 베어링블록에 항상 접하지 않고 이격된 상태로 대기함으로써 하절기에 고온의 온도에 의해서 부피팽창되더라도 일정간격에 의해서 부피팽창율이 보상되어 베어링블록(130)의 외부면에 접하지 않을 뿐만 아니라 교량과 더불어 상부지압판(140)이 허용범위내에서 수평이동되더라도 이동변위가 일정간격에 의해서 베어링블록(130)의 외부면에 접하지 않게 되기 때문에 상기 탄성체의 탄성율을 장시간 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 완충부(150)는 종래와 같이 베어링블록에 연결되지 않고 상부지압판(140)에 조립됨으로써 상기 베어링블록에 안내핀이 삽입되는 장착공을 가공할 필요가 없기 때문에 베어링블록의 강성을 안정적으로 유지하고 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이와 더불어, 상기 베어링블록의 폭크기와 대응하는 폭크기로 갖는 전면의 정반대편인 후면으로 갈수록 단면적이 커지는 절두형 사각뿔체상의 탄성체(152)에 의해서 설치갯수를 늘리지 않고도 상부지압판의 수평이동에 따른 이동시 베어링블록에 면접하여 발생하는 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 흡수효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 전단핀과 연결된 베어링블록과 더불어 디스크를 새로운 것으로 교체하는 작업은 도 8a 내지 도 8d에 도시한 바와 같이, 상기 베어링블록(130)의 하부면에 상단이 조립된 전단핀(110)이 상기 브라켓(114)의 상부면에 함몰형성된 요홈(116)에 삽입배치된 상태에서, 상기 전단핀(110)의 회전조작에 의한 풀림이 가능하도록 미도시된 유압잭과 같은 승강장치에 의해서 상부구조물을 상승시킴으로써 상기 브라켓의 상부면과 디스크사이에 일정크기의 간격을 형성한다.

이러한 상태에서, 상기 전단핀(110)을 회전조작하여 상기 베어링블록(130)의 하부면에 형성된 암나사부(135)로부터 분리하고, 분리된 전단핀(110)은 상기 요홈(116)으로 낙하시켜 대기시킨 후, 상기 베어링블록과 디스크를 포함하는 구성부품을 수평방향으로 인출하고, 새로운 부품을 재장착한다.

이어서, 상기의 역순으로 전단핀(110)을 베어링블록(130)에 재조립하고, 상기 디스크(120)가 브라켓(114)에 올려져 설치되도록 상부구조물을 하강함으로써 구성부품을 교체하는 작업을 간편하고 신속하게 수행할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 전단핀
112 : 수용홈
114 : 브라켓
116 : 요홈
120 : 디스크
125 : 중앙공
130 : 베어링블록
140 : 상부지압판
142 : 상판
144 : 측판
146 : 146
150 : 완충부
152 : 탄성체
153 : 지지핀
156 : 스토퍼

Claims

교각의 상부면에 함몰형성된 수용홈에 하부단이 삽입배치되는 전단핀 ;
상기 교각의 상부면에 적층되는 디스크에 관통형성된 중앙공을 통과하는 전단핀의 상부단이 하부면에 조립되어 상기 디스크를 매개로 적층되는 베어링블록 ;
상기 베어링블록을 덮으면서 에워싸도록 교량의 하부에 연결되는 상부지압판 ; 및
상기 상부지압판의 수평이동시 발생하는 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 완충부를 포함하고,
상기 완충부는 상기 베어링블록의 외부면과 일정간격을 두고 이격배치되고, 상기 베어링블록으로 갈수록 단면적이 작아지도록 적어도 하나의 외부경사면을 갖는 탄성체와, 상기 탄성체에 일단이 연결되어 상기 상부지압판에 관통형성된 조립공에 조립되는 지지핀 및 상기 상부지압판의 내부면에 탄성체가 접하도록 상기 지지핀의 타단에 조립되는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 베어링블록의 외측면과 면접하도록 상기 베어링블록의 폭크기와 동일하거나 상대적으로 작은 폭크기를 갖는 전면의 외측테두리와 접하는 상,하부면 중 어느 하나를 일정각도 경사지진 선형 또는 오목하거나 볼록한 비선형의 외부경사면으로 형성한 절두형 사각뿔체상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 베어링블록의 외측면과 면접하도록 상기 베어링블록의 폭크기와 동일하거나 상대적으로 작은 폭크기를 갖는 전면의 외측테두리와 접하는 상,하부면 및 양측면을 일정각도 경사지진 선형 또는 오목하거나 볼록한 비선형의 외부경사면으로 형성한 절두형 사각뿔체상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 지지핀의 외부면에 형성된 수나사부에 나사체결되는 암나사부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항에 있어서,
상기 지지핀은 상기 베어링블록의 외부면과 마주하는 탄성체의 외부면에 노출되도록 배치되는 판재와, 상기 판재로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판의 조립공으로 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항에 있어서,
상기 지지핀은 상기 탄성체에 관통형성된 연결공으로 삽입되어 걸리는 머리부와, 상기 머리부로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판의 조립공으로 삽입되는 연결봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항에 있어서,
상기 지지핀은 상기 베어링블록의 외부면과 마주하는 탄성체의 외부면에 노출되도록 배치되는 판재와, 상기 판재로부터 일정길이 연장되어 상기 상부지압판의 조립공으로 삽입되어 외부로 단부가 노출되는 연결봉 및 상기 상부지압판과 스토퍼사이에 배치되어 상기 연결봉을 외측으로 탄성지지하는 스프링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교각은 상부면에 상기 수용홈을 함몰형성한 무수축 몰타르층을 포함하고,
상기 무수축 몰타르층의 상부면에는 상기 수용홈으로 삽입배치되고, 상기 전단핀의 하부단이 삽입배치되도록 일정깊이 함몰형성된 요홈을 갖는 브라켓을 구비하는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.
제8항에 있어서,
상기 전단핀의 하부단은 상기 브라켓의 상부면에 함몰형성된 요홈의 바닥면으로부터 일정크기의 간격을 두고 이격되고, 상기 전단핀의 외경은 상기 요홈의 내경보다 상대적으로 큰 크기로 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 면진장치.