KR20190125110A

KR20190125110A - 부식 저감형 교량받침

Info

Publication number: KR20190125110A
Application number: KR1020180049434A
Authority: KR
Inventors: 조영철; 이찬영; 이기호
Original assignee: 조영철
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-11-06

Abstract

교량받침을 구성하는 하판, 상판 등의 강재부품의 부식을 억제할 수 있어서 교량받침의 수명을 연장할 수 있고, 하판, 상판 등에 도포된 페인트가 부분적으로 손상되어 벗겨지더라도 손상된 부분에서의 부식 진행을 억제함으로써 손상된 부분의 부식에 의해 주변 페인트가 들떠서 부식이 주변으로 빠르게 번지는 것을 방지할 수 있는 교량받침이 개시된다. 상기 교량받침은 교각과 상기 교각의 지지를 받는 상부구조물 사이에 설치하기 위한 것으로 강재로 이루어진 강재부품을 포함하는 교량받침에 있어서, 상기 강재부품의 일면을 따라 설치된 희생양극을 포함하는 구성을 한다.

Description

부식 저감형 교량받침{Bridge support with corrosion abatement function}

본 발명은 교량받침의 개선에 관한 것으로, 특히 강재로 이루어진 강재부품을 가지는 교량받침의 개선에 관한 것이다.

일반적으로 교량받침을 구성하는 강재부품은 빗물이나 습기, 강물 또는 바닷물과의 접촉으로 인해 쉽게 부식된다. 이러한 강재부품의 부식은 교량받침의 기능을 떨어뜨리고 수명을 단축시키는 원인이 된다.

강재부품의 부식을 막기 위해 강재부품의 표면에 페인트를 칠하지만 시간이 지나면 페인트가 벗겨져서 부식이 진행되므로 부식이 진행된 부분의 녹을 제거한 후에 다시 페인트를 칠해야 하는 데, 교량에 설치된 교량받침에서 이런 작업을 하기는 어려워 한 번 설치한 후에는 그대로 방치하는 경우가 대부분이다.

본 발명자는 상기와 같은 종래의 교량받침의 부식문제의 해결책을 연구해오면서 페인트가 도포된 강재부품에서도 그 일부에 부식이 발생하는 경우, 부근에 도포된 페인트가 들뜨게 되어 부식부위가 빨리 확산되는 문제가 발생함을 인지하였다.

이에 따라 현장에 설치된 많은 교량받침의 페인트가 도포된 강재부품에서도 부식이 발생하고 주변 페인트가 빨리 벗겨짐에 따라 부식이 빠르게 확산하여 교량받침의 기능이 저하되고 교량받침의 수명도 단축되는 문제가 발생함을 알아차렸다.

본 발명자는 교량받침의 강재부품에 페인트를 도포하는 방법 외에 아연도금을 하는 방법, 플라스틱을 피복하는 방법 등 여러 가지 방식 방법을 검토하였으나 교량받침의 구성부품들은 큰 하중을 받기 때문에 이러한 방법들은 교량받침에 적용하기에 부적절함을 알 수 있었고, 희생양극법이 교량받침의 강재부품의 부식방지에 가장 적합함을 알 수 있었다.

본 발명의 목적은 교량받침의 강재부품의 부식을 억제함으로써 종래에 비해 수명이 긴 교량받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 페인트가 도포된 강재부품에서 부식에 의해 페인트가 들떠서 떨어지는 것은 지연시킬 수 있는 교량받침을 제공하는 데 있다.

금속이 부식하는 원리는 금속 이온의 용출에 의해 결정되며 금속 이온 용출의 용이함 정도는 그 금속이 수용액 속에서 얼마나 이온이 되기 쉬우냐에 달려있다. 알루미늄, 아연, 마그네슘은 이온화 경향이 철보다 높다. 이러한 금속에서 부식이 발생하기 위해서는 양극(Anode), 음극(Cathode), 전해질(Electrolyte) 또는 이온경로, 전기적 회로(Return Circuit)등 4가지 요소가 갖추어져야 한다. 본 발명은 이러한 부식의 원리를 이용한다.

본 발명에 따른 교량받침은 교각과 상기 교각의 지지를 받는 상부구조물 사이에 설치하기 위한 것으로 강재로 이루어진 강재부품을 포함하는 교량받침에 있어서, 상기 강재부품의 일면을 따라 설치된 희생양극을 포함하는 구성을 한다.

상기 희생양극은, 희생양극재; 상기 희생양극재의 한 부분에 설치되고 상기 희생양극재를 상기 강재부품의 한 부분에 연결하여 지지하며 전도체로 이루어진 제1연결체; 및 상기 제1연결체와 이격하여 상기 희생양극재의 다른 한 부분에 설치되고 상기 희생양극재를 상기 강재부품의 다른 한 부분에 연결하여 지지하며 전도체로 이루어진 제2연결체를 통해 상기 강재부품에 간격을 두고 이격배치된 것이 바람직하다.

상기 교량받침은, 상기 상부구조물 저면에 부착하기 위한 상판, 상기 교각상에 부착하기 위한 하판 및 상기 상판과 상기 하판 사이에 설치되어 상기 상부구조물의 하중을 상기 교각에 지지하기 위한 하중 지지부를 구비하는 것이고, 상기 강재부품은 상기 상판과 상기 하판을 포함하는 것이 좋다.

상기 강재부품은 표면에 페인트가 도포된 부분을 포함하는 것이 더욱 좋다.

상기 강재부품에는 상기 제1연결체와 상기 제2연결체가 탈착 가능케 장착될 수 있는 희생양극 탈착부가 설치될 수 있다.

상기 제1연결체와 상기 제2연결체를 통해 상기 희생양극재를 상기 상판 및/또는 상기 하판의 적어도 한쪽 측면에 설치한 것이 가장 바람직하다.

상기 희생양극재는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 된 것이 바람직하다.

때에 따라, 상기 희생양극재는 아연, 아연합금, 마그네슘 또는 마그네슘합금으로 된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면 교량받침을 구성하는 하판, 상판 등의 강재부품의 부식을 억제할 수 있어서 교량받침의 수명을 연장할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면 교량받침의 하판, 상판 등에 도포된 페인트가 부분적으로 손상되어 벗겨지더라도 손상된 부분에서의 부식 진행을 억제함으로써 손상된 부분의 부식에 의해 주변 페인트가 들떠서 부식이 주변으로 빠르게 번지는 것을 방지할 수 있다.

따라서 본 발명에 따르면 교량받침의 하판, 상판 등에서 페인트가 벗겨지지 않고 오랫동안 유지될 수 있는 효과도 더 가지며, 교량받침의 유지보수도 수월하다.

도 1은 본 발명에 따른 교량받침의 일례를 나타낸 분리사시도,
도 2는 희생양극이 하판 또는 상판의 측면에 부착된 상태를 나타낸 정면도,
도 3은 희생양극이 하판 또는 상판의 측면에 부착된 상태를 나타낸 평면도,
도 4는 희생양극의 다른 설치 예를 나타낸 평면도,
도 5는 희생양극의 또 다른 설치 예를 나타낸 평면도,
도 6은 도 5의 I-I에 따른 단면도,
도 7은 희생양극 탈착부의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 교량받침의 다른 예를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 교량받침의 일례를 나타낸 분리사시도이고, 도 2는 희생양극이 하판 또는 상판의 측면에 부착된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 3은 희생양극이 하판 또는 상판의 측면에 부착된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 교량받침(100)은 교각과 교각의 지지를 받는 상부구조물 사이에 설치하는데 사용되는 것으로, 측면을 따라 희생양극(120)이 설치된 하판(110)을 구비한다. 희생양극(120)을 구성하는 희생양극재(122)는 바람직하게 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 것으로, 전도체로 이루어진 제1연결체(124)와 제2연결체(125)를 통해 하판(110)에 연결되어 있다. 제1연결체(124)와 제2연결체(125)는 희생양극재(122) 내부를 통해 서로 연결되어 있을 수 있있다.

희생양극재(122)로는 알루미늄이나 알루미늄 합금이 바람직하지만 아연이나 아연합금, 마그네슘, 마그네슘합금으로 대체될 수 있다. 희생양극재(122)의 형상은 원형봉이나 사각봉의 형상이 적당하지만, 사다리꼴이나 타원 단면봉의 형상 등 여타의 형상으로 될 수 있다. 이러한 희생양극재(122)는 하판(110)과 간격을 두고 배치된다.

제1연결체(124)는 희생양극재(122)의 한 부분에, 바람직하게 한쪽 끝부분의 단면에 설치되고 용접 등을 통해 희생양극재(122)를 하판(110)의 한 부분에 연결하여 지지한다.

제2연결체(125)는 제1연결체(124)와 이격하는 위치의 희생양극재(122)의 다른 한 부분에 설치되고 용접 등을 통해 희생양극재(122)를 하판(110)의 다른 한 부분에 연결하여 지지한다.

이에 따라 희생양극재(122)는 이온화하면서 전자를 방출하면서 부식되고, 하판(110)은 희생양극재(122)로부터 전자를 받아들여 음극화 되어 부식되는 것이 방지된다.

즉, 하판(110)이 부식되는 것은 억제되고 하판(110) 대신 희생양극재(122)가 부식하게 된다.

제1연결체(124)와 제2연결체(125)가 연결된 부분을 제외한 하판(110)의 표면에는 바람직하게 페인트(PA)가 도포된다.

본 발명에 따른 교량받침(100)은 상부구조물 저면에 부착하기 위한 상판(130)을 구비한다. 이 상판(130)의 측면을 따라 희생양극(120)이 설치된다. 이 희생양극(120)의 희생양극재(122) 역시 바람직하게, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진 것으로 전도체로 이루어진 제1연결체(124)와 제2연결체(125)를 통해 상판(130)에 연결되어 있다. 때에 따라, 희생양극재(122)로는 아연이나 아연합금, 마그네슘, 마그네슘합금으로 대체될 수 있다. 희생양극재(122)의 형상은 하판(110)에서 설명한 것과 같다. 이러한 희생양극재(122)는 상판(130)과 간격을 두고 배치된다.

또한, 하판(110)에서와 마찬가지로, 제1연결체(124)는 희생양극재(122)의 한 부분에, 바람직하게 한쪽 끝부분의 단면에 설치되고 희생양극재(122)를 상판(130)의 한 부분에 연결하여 지지하고, 제2연결체(125)는 제1연결체(124)와 이격하는 희생양극재(122)의 다른 한 부분에 설치되고 희생양극재(122)를 상판(130)의 다른 한 부분에 연결하여 지지한다.

이에 따라 희생양극재(122)는 전자를 방출하고, 상판(130)은 전자를 받아들이면서 음극화 되어 상판(130)이 부식되는 것은 억제된다. 마찬가지로, 제1연결체(124)와 제2연결체(125)가 연결된 부분을 제외한 상판(130)의 표면에는 바람직하게 페인트(PA)가 도포된다.

하판(110)과 상판(130) 사이에 설치된 것은 상부구조물의 하중을 교각에 지지하기 위한 하중 지지부(140)이다. 이 실시 예에서, 하중지지부(140)는 베어링 블록(142)과 폴리우레탄 디스크 등의 탄성체(145)로 이루어져 있다. 하중지지부(140)는 탄성체(145)를 관통하는 핀(150)을 통해 하판(110)에 수평방향으로 변위를 하지 못하도록 고정되어 있다. 또한, 상판(130)에는 가장자리를 따라 가이드박스(132)가 구비되고, 가이드박스(132)와 하중지지부(140) 사이에 수평탄성기구(160)가 설치된다. 베어링블록(142)이 강재로 구성되는 경우, 베어링블록(142)의 측면이나 측면 모서리부분에 앞에서 설명한 바와 같은 희생양극이 설치될 수 있다.

도 4는 희생양극의 다른 설치 예를 나타낸 평면도이다.

때에 따라 희생양극(120)의 제1, 제2연결체(124, 125)는 볼트(B)를 통해 하판(110) 또는 상판(130)에 고정하여 희생양극(120)가 설치될 수 있다. 볼트(B)를 이용하여 희생양극(120)을 설치하는 경우, 제1, 제2연결체(124, 125)를 용접하여 고정한 경우에 비해 희생양극(120)의 교체가 용이하다.

나머지는 도 1 내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 5는 희생양극의 다른 설치 예를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 I-I에 따른 단면도이다.

때에 따라 하판(130) 등의 강재부품 측면에 희생양극재(122)가 수용될 수 있는 홈부(134)를 형성하고, 홈부(134)의 양측에 제1연결체(124)와 제2연결체(125)가 탈착 가능케 장착될 수 있는 "ㄱ"자 형태로 꺾인 꺾임홈 형태의 희생양극 탈착부(136)를 형성하고, 이 희생양극 탈착부(136)를 통해 희생양극(120)을 설치하여 본 발명에 따른 교량받침을 구성할 수 있다. 이렇게 하면, 필요 시 희생양극(120)을 쉽게 탈착할 수 있어서 유지 및 보수가 편리하다. 이러한 희생양극 탈착부(136)는 상판(130) 또는 앞에서 설명한 하판의 4측면에 모두 설치하는 것이 바람직하다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 7은 희생양극 탈착부의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

때에 따라 하판(110) 등의 강재부품 측면에 "ㄴ"자 모양의 부재를 간격을 두고 부착하여 희생양극 탈착부(116)를 구성할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 교량받침의 다른 예를 나타낸 사시도이다.

때에 따라, 본 발명에 따른 교량받침(100)에서, 하중지지부(140)는 고무 내부에 금속판을 상하로 간격을 두고 층상으로 삽입한 고무패드로 구성될 수 있다. 즉, 하판(110)과 상판(130) 측면에 앞에서 설명한 바와 같이 희생양극(120)을 설치하여, 하판(110) 및/또는 상판(130) 대신 희생양극재(122)가 부식되도록 함으로써 하판(110) 및/또는 상판(130)이 부식되는 것을 억제한다. 이 실시 예에서도 하판(110)과 상판(130)의 표면에는 바람직하게 페인트가 도포된다.

그 외에 하판(110)에는 양측에 상판(130)의 변위를 제한하기 위한 이동제한부재(115)가 상방으로 돌출되게 각각 설치되고, 상판(130)에는 이동제한부재(115)의 상단부가 삽입되어 상판(130)의 전후 및 좌우의 변위를 제한할 수 있도록 하기 위한 변위제한홈(135)이 양측에 각각 형성되어 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

이상의 설명에서는 2가지 종류의 교량받침(100)을 예로 들어 설명하였으나, 강재부품을 가지는 여타의 교량받침에도 본 발명이 그대로 적용될 수 있고, 특히 상판과 하판을 가지는 다양한 종류의 교량받침에 적합하게 적용될 수 있다.

본 발명은 교량에 사용되는 고무를 이용한 탄성받침, 폿베어링, 스페리컬 베어링, 디스크 베어링, 지진격리받침 등의 교량받침을 만드는 데 이용될 가능성이 있다.

100: 희생양극 110: 하판
115: 이동제한부재 120: 희생양극
122: 희생양극재 124: 제1연결체
125: 제2연결체 130: 상판
132: 가이드박스 134: 홈부
135: 변위제한홈 136: 희생양극 탈착부
140: 하중지지부 150: 핀
160: 수평탄성체

Claims

교각과 상기 교각의 지지를 받는 상부구조물 사이에 설치하기 위한 것으로 강재로 이루어진 강재부품을 포함하는 교량받침에 있어서,
상기 강재부품의 일면을 따라 설치된 희생양극을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량받침.
제1항에서, 상기 희생양극은,
희생양극재;
상기 희생양극재의 한 부분에 설치되고 상기 희생양극재를 상기 강재부품의 한 부분에 연결하여 지지하며 전도체로 이루어진 제1연결체; 및
상기 제1연결체와 이격하여 상기 희생양극재의 다른 한 부분에 설치되고 상기 희생양극재를 상기 강재부품의 다른 한 부분에 연결하여 지지하며 전도체로 이루어진 제2연결체를 통해 상기 강재부품에 간격을 두고 이격배치된 것을 특징으로 하는 교량받침.
제2항에서, 상기 교량받침은,
상기 상부구조물 저면에 부착하기 위한 상판, 상기 교각상에 부착하기 위한 하판 및 상기 상판과 상기 하판 사이에 설치되어 상기 상부구조물의 하중을 상기 교각에 지지하기 위한 하중 지지부를 구비하는 것이고,
상기 강재부품은 상기 상판과 상기 하판을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량받침.
제1항에서, 상기 강재부품은 표면에 페인트가 도포된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량받침.
제2항에서, 상기 강재부품에는 상기 제1연결체와 상기 제2연결체가 탈착 가능케 장착될 수 있는 희생양극 탈착부가 설치된 것을 특징으로 하는 교량받침.
제3항에서, 상기 제1연결체와 상기 제2연결체를 통해 상기 희생양극재를 상기 상판 및/또는 상기 하판의 적어도 한쪽 측면에 설치한 것을 특징으로 하는 교량받침.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서, 상기 희생양극재는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 된 것을 특징으로 하는 교량받침.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서, 상기 희생양극재는 아연, 아연합금, 마그네슘 또는 마그네슘합금으로 된 것을 특징으로 하는 교량받침.