KR20190138180A

KR20190138180A - 신축이음장치용 배수구조

Info

Publication number: KR20190138180A
Application number: KR1020180064439A
Authority: KR
Inventors: 박대원
Original assignee: 대봉비엠텍 주식회사
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2019-12-12
Also published as: KR102111773B1

Abstract

본 발명은 신축이음장치용 배수구조로서, 이를 보다 상세히 설명하면 수개의 레일(102)이 고무씰(103)로 연결된 신축이음장치(100)의 양단 레일(102) 하부에 각각 설치된 고정지지밴드(41)와, 일단의 고정지지밴드(41)에 일측이 결합되고 타측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 상층케이스(11)와, 상층케이스(11)의 상부에 절곡 형성된 상층접층부(11a)와, 상층케이스(11)에서 개방된 측단 하부에 하향으로 돌출된 하향걸림부(S1)로 이루어진 상층배수유도구(10)와, 타단의 고정지지밴드(41)에 일측이 결합되고 타측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 하층케이스(31)와, 하층케이스(31)의 상부에 절곡 형성된 하층접층부(31a)와, 하층케이스(31)에서 상층배수유도구(10)가 결합되는 일측단 하부에 상향으로 돌출되어 하향걸림부(S1)과 걸림되도록 구성된 상향걸림부(S2)와, 상기 하층케이스(31)의 저면에 연통되게 형성된 배수구(32)와, 상기 배수구(32)가 막히지 않도록 내측에 돌출된 스토퍼(33)로 이루어져 상층배수유도구(10)가 내입 슬라이딩되도록 구성된 하층배수유도구(30)가 포함된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명에 의하면, 기존에 배수조가 신축이음장치 근처에 별도로 설치되던 것과 달리 신축이음장치에 밀착시켜 우수가 직접 배수되도록 교량 안쪽에 배수조가 설치됨에 따라 내구성이 높아지고, 신축이음장치의 신장에 따라 배수조가 함께 신장됨에 따라 불필요해지는 배수관의 개수를 대폭 줄일 수 있어 유지보수도 용이한 등의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Description

신축이음장치용 배수구조{Drainage structure for bridge expansion joints}

본 발명은 신축이음장치용 배수구조로서, 이를 보다 상세히 설명하면 교량에 설치되는 신축이음장치의 신축(伸縮)에 따라 신축이음장치의 양단에 각각 설치된 배수유도구도 함께 신축되도록 하는 신축이음장치용 배수구조에 관한 것이다.

우천(雨天)시 우수(雨水) 등이 교량에 침투하게 되면 교량의 안정성이 저하되고 교량의 파손으로 이어질 수 있으며, 노면에 우수가 고이면 차량의 주행과 교통사고 발생에 영향을 미칠 뿐만 아니라 미관상으로도 좋지 않다. 따라서 교량에 배수시설이 반드시 필요하다.

일반적으로 설치되는 배수시설은 교량의 신축이음장치 근처에 스텐인리스강 또는 알루미늄 등의 재질로 제작된 배수홈통을 설치하고, 배수홈통 하부에 스테인리스강, 알루미늄, 경질염화비닐 또는 섬유강화플라스틱 재질의 배수관을 연결하여 신축장치에 대한 우수의 유입을 줄이는 비배수식 방식을 많이 사용하게 된다. 따라서 배수홈통이 설치되는 교량 일부에 보강철근 등을 포함한 별도의 시공이 더 필요하였으며, 비배수식은 교량이 길어질수록 배수홈통을 일정간격 마다 설치해야하므로 작업범위와 작업량이 늘어나 생산성이 저하되며, 외관상 다수개의 배수관이 노출되어 미관상으로도 좋지 않았다. 또한 배수관은 차량의 반복하중과 바람에 의한 처짐, 비틀림 등이 발생하여 내구성이 낮아, 배수관이 많을수록 잦은 유지보수가 필요한 실정이다.

이를 해결하기 위한 기술 중 대한민국 등록실용신안 제0324571호(2003년 08월 25일자 공고)에 게재된 바와 같이 교량용 핑거형 신축이음장치에 있어서, 상기 핑거형 조인트를 구성하는 고무레일의 전후 단부에는 하부에 배수관이 형성된 배수조를 고정설치하고, 상기 배수조가 교판의 신축에 따라 슬라이드 될 시에 이를 안내할 수 있는 안내케이싱을 이웃하는 대응 교판에 고정 설치하여 상호 슬라이드 될 수 있도록 한 기술이 개발되어 있으나, 핑거형 신축이음장치에 한정되어 배수조가 안내케이싱에 맞물려 슬라이딩되어 고무레일의 위치에 대응될 뿐 배수조 자체의 부피가 변하는 것은 아니며 다수의 조인트를 갖는 레일형 신축이음장치의 경우에는 적용할 수 없는 문제가 있다.

KR 20-0324571 Y1 (2003.11.05.)

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 신축이음장치용 배수구조의 기존 문제점들을 해결하여 배수조의 부피를 신축이음장치의 신축에 따라 조절할 수 있도록 한 신축이음장치용 배수구조를 제공코자 함을 발명의 목적으로 한다.

이와 함께 별도로 기술하지는 않았으나 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위를 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 과제에 포함되는 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 신축이음장치용 배수구조를 구성함에 있어서, 수개의 레일(102)이 고무씰(103)로 연결된 신축이음장치(100)의 양단 레일(102) 하부에 각각 설치된 고정지지밴드(41)와, 일단의 고정지지밴드(41)에 일측이 결합되고 타측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 상층케이스(11)와, 상층케이스(11)의 상부에 절곡 형성된 상층접층부(11a)와, 상층케이스(11)에서 개방된 측단 하부에 하향으로 돌출된 하향걸림부(S1)로 이루어진 상층배수유도구(10)와, 타단의 고정지지밴드(41)에 일측이 결합되고 타측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 하층케이스(31)와, 하층케이스(31)의 상부에 절곡 형성된 하층접층부(31a)와, 하층케이스(31)에서 상층배수유도구(10)가 결합되는 일측단 하부에 상향으로 돌출되어 하향걸림부(S1)과 걸림되도록 구성된 상향걸림부(S2)와, 상기 하층케이스(31)의 저면에 연통되게 형성된 배수구(32)와, 상기 배수구(32)가 막히지 않도록 내측에 돌출된 스토퍼(33)로 이루어져 상층배수유도구(10)가 내입 슬라이딩되도록 구성된 하층배수유도구(30)가 포함된 것을 특징으로 하는 신축이음장치용 배수구조가 포함된 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 기존에 배수조가 신축이음장치 근처에 별도로 설치되던 것과 달리 신축이음장치의 배수조 하부가 고무씰의 단부보다 내측으로 설치되어 우수가 직접 배수되도록 교량 안쪽에 배수조가 설치됨에 따라 내구성이 높아지고, 신축이음장치의 신장에 따라 배수조가 함께 신장됨에 따라 불필요해지는 배수관의 개수를 대폭 줄일 수 있어 유지보수도 용이한 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 일례를 보인 입체도
도 2는 본 발명의 분리된 상태의 입체도
도 3은 본 발명의 평면도
도 4는 본 발명의 요부확대 정단면도
도 5는 본 발명의 측단면도
도 6은 본 발명의 신축이음장치의 신축에 따른 작용을 보인 정면도

본 발명은 신축이음장치용 배수구조를 제공코자 하는 것으로서, 이를 하기에서 도면들과 함께 보다 구체적으로 설명토록 하며, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 사용되는 용어들 역시 실시 예를 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐 해당 용어에 국한되어 해석해서는 아니 되는 것이다.

상기한 본 발명의 신축이음장치용 배수구조(1)를 도 1 내지 도 5에 도시된 도면을 예시로 하기와 같이 설명을 하며, 도 5는 도 6에서 A-A단면을 도시한 것이다.

신축이음장치용 배수구조(1)는 신축이음장치(100)에서 배수되는 우수를 받아 배출하기 위해 신축이음장치(100)의 신축에 대응되게 길이가 가변될 수 있도록 상호 슬라이딩되는 상층배수유도구(10), 중층배수유도구(20), 하층배수유도구(30)와, 상기 상층배수유도구(10)와 하층배수유도구(30)를 신축이음장치(100)에 연결하는 고정지지밴드(41)로 구성된다.

상기 신축이음장치용 배수구조(1)에 대해 더욱 자세히 설명하면, 상기 신축이음장치(100)는 수개의 레일(102)과, 상기 레일(102)의 사이에 수개의 고무씰(103)이 각각 결합 형성되는 레일형 신축이음장치(100)를 적용하는 것이 바람직하나, 설치될 배수조의 크기를 레일(102) 전체의 폭에 맞게 변경하면 핑거형 신축이음장치(100)에도 사용 할 수도 있다. 본 발명에서는 레일형 신축이음장치(100)를 기준으로 설명을 한다.

수개의 레일(102) 중 양측끝단에 형성된 한 쌍의 레일(102)는 그 사이에 설치되는 레일(102)들에 비하여 하부가 짧게 형성되고, 레일(102) 길이방향의 끝단에서 배수유도구가 겹쳐질 간격만큼 내측으로 하부에 암나사가 형성된 밴드결합부(104)가 각각 결합 형성된다. 또는 레일(102)의 하부에 바로 암나사를 형성하여 밴드결합부(104)로 이용 할 수도 있다. 상기 레일(102)의 양측에 형성된 한쌍의 밴드결합부(104)에는 배수유도구를 받치도록 'ㄷ'형으로 절곡된 고정지지밴드(41)가 각각 볼팅결합된다.

양측의 고정지지밴드(41)에는 상층배수유도구(10)의 일측과 하층배수유도구(30)의 일측이 각각 내입되어 용접 고정되도록 결합된다.

상층배수유도구(10)는 타 배수유도구가 결합되는 측면부와 상부가 개방된 상층케이스(11)와, 상기 상층케이스(11)의 개방된 측단 하부에 L형으로 하향 절곡된 하향걸림부(S1)와, 고무씰(103)의 끝단이 상층케이스(11)의 안으로 들어올 수 있도록 형성된 개구부(M)와, 상기 개구부(M)의 타측면 상부에 절곡 형성되어 다른 배수유도구에 안치되도록 형성된 상층접층부(11a)로 구성된다.

중층배수유도구(20)는 상기 상층배수유도구(10)가 내입되도록 상층배수유도구(10)의 외측 너비만큼의 내측 간격을 갖도록 형성되되, 상기 중층배수유도구(20)는 타 배수유도구가 결합되는 양 측면부과 상부가 개방된 중층케이스(21)와, 상기 중층케이스(21)에서 상층배수유도구(10)가 내입되는 일측단 하부에 L형으로 상향 절곡 된 상향걸림부(S2)와, 중층케이스(21)의 타측단 하부에 L형으로 하향 절곡된 하향걸림부(S1)와, 고무씰(103)의 끝단이 중층케이스(21)의 안으로 들어올 수 있도록 형성된 개구부(M)와, 상기 개구부(M)의 타측면 상부에 절곡 형성되어 상층접층부(11a)와 겹치도록 형성된 중층접층부(21a)로 구성된다.

하층배수유도구(30)는 상기 중층배수유도구(20)가 내입되도록 중층배수유도구(20)의 외측 너비만큼의 내측 간격을 갖도록 형성되되, 상기 하층배수유도구(30)는 중층배수유도구(20)가 내입되는 일측단 하부에 L형으로 상향 절곡 돌출된 상향걸림부(S2)와, 고무씰(103)의 끝단이 하층케이스(31)의 안으로 들어올 수 있도록 형성된 개구부(M)와, 상기 개구부(M)의 타측면 상부에 절곡 형성되어 중층접층부(21a)를 받쳐주도록 형성된 하층접층부(31a)와, 우수와 이물질이 배출되도록 하층배수유도구(30) 저면에 연통되도록 형성된 배수구(32)와, 신축이음장치(100)의 축소로 인해 배수유도구가 겹쳐서 길이가 짧아질 때 상층배수유도구(10) 또는 중층배수유도구(20)가 배수구(32)를 막지 않도록 하층케이스(31)의 내측에 돌출된 스토퍼(33)로 구성된다.

상층케이스(11)의 일측은 저면이 경사지게 경사면을 형성하여 상층케이스(11)에 담긴 우수와 이물질이 타 배수유도구를 향해 단방향으로 흐르도록 유도하고, 하층케이스(31)의 일측은 저면이 경사지게 경사면을 형성하여 우수와 이물질이 배수구(32)로 빠지도록 유도한다.

따라서 하층배수유도구(30)의 내측으로 중층배수유도구(20)가 내입되고, 중층배수유도구(20)의 내측으로 상층배수유도구(10)가 내입됨으로, 측면이 개방된 형태의 배수유도구끼리 겹쳐지면서 상부만 개방되고 측면이 모두 막힌 박스형태의 배수조로서 하나의 세트를 이루게 된다. 이때 하층배수유도구(30)가 타 배수유도구를 모두 받치는 구조가 되어 받는 하중이 특히 크므로, 신축이음장치(100)의 중간에 구성된 일부 레일(102)의 하부에 'ㄷ'형으로 절곡 형성된 유동지지밴드(42)를 결합 형성한다. 하층배수유도구(30)를 유동지지밴드(42)에 내입하되 하층배수유도구(30)와 유동지지밴드(42)는 서로 부동(浮動)되게 고정된 상태가 아니므로 하층배수유도구(30)는 유동지지밴드(42)의 내부에서 미끄러지도록 가동 되면서 동시에 배수조의 하중을 분산하여 지지할 수 있다.

서로 슬라이딩 되도록 결합된 배수유도구가 뒤틀어지거나 수평을 이루는 결합각이 어긋나는 현상을 방지하기 위해 상층접층부(11a)에 길이방향으로 관통된 장공부(12)를 형성하고, 상기 장공부(12)에 대응되는 접층결합공(22)을 중층접층부(21a)에 형성하여 서로 볼트너트 또는 핀리벳으로 결합할 수 있다. 그러면 접층결합공(22)에 고정된 볼팅 또는 리벳은 배수유도구의 슬라이딩에 따라 장공부(12)에서 길이방향으로만 슬라이딩되도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 상층배수유도구(10)와 중층배수유도구(20) 끼리 또는 중층배수유도구(20)와 하층배수유도구(30) 끼리 결합시 내입되는 상위의 배수유도구에 형성된 하향걸림부(S1)와 감싸는 하위의 배수유도구에 형성된 상향걸림부(S2)는 서로 다른 방향으로 각각 절곡되어 있으므로 배수유도구끼리 신장되는 방향으로 슬라이딩 될 경우 서로 걸림턱의 역할을 하여 배수유도구끼리 완전히 분리되는 사고를 막아주며, 각 걸림부가 받침 역할을 하여 타 배수유도구에 닿는 면적이 작아서 마찰을 줄임으로 배수유도구의 내구성이 증대되며, 하향걸림부(S1)와 상향걸림부(S2)의 높이가 이루는 이격공간부(S3)로 인해 상위 배수유도구에 담긴 유체와 이물질이 중력의 영향을 받아 하위 배수유도구의 방향으로 유도하여 쉽게 배출되도록 한다.

계절의 변화 등에 따른 온도변화 또는 지진 등의 영향으로 신축이음장치(100)가 신축을 하게 되는데, 상층배수유도구(10)와 하층배수유도구(30)는 각각 일측에 신축이음장치(100)의 레일(102)에 결합 형성된 고정지지밴드(41)에 고정되어 있기 때문에 그에 따라 각 배수유도구도 신축이음장치(100)에 따라서 슬라이딩된다. 따라서 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 신축이음장치(100)의 간격이 축소될 경우 상층배수유도구(10)는 중층배수유도구(20)의 내측으로, 중층배수유도구(20)는 하층배수유도구(30)의 내측으로 많이 겹치게 되어 배수조의 길이가 짧아지게 된다. 이때 최대로 겹쳐져도 배수구(32)가 막히지 않도록 상층배수유도구(10) 또는 중층배수유도구(20)의 측변이 하층배수유도구(30)의 스토퍼(33)에 걸림되게 된다. 또는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 신축이음장치(100)의 간격이 신장될 경우 상층배수유도구(10)는 중층배수유도구(20)의 내측에서, 중층배수유도구(20)는 하층배수유도구(30)의 내측에서 길이방향으로 슬라이딩되어 서로 적게 겹치게 되어 배수조의 길이가 길어지게 되므로 간격이 넓어진 고무씰(103)에서 배출되는 우수와 이물질을 전부 받아서 보낼 수 있다. 배수조가 길어지도록 슬라이딩 될 때 상층배수유도구(10)와 중층배수유도구(20)의 겹쳐진 간격이 중층배수유도구(20)와 하층배수유도구(30)의 겹쳐진 간격과 서로 다를 수 있으나, 배수유도구 끼리 최대로 확장되는 방향으로 슬라이딩 된 경우 하향걸림부(S1)와 상향걸림부(S2)가 서로 걸리도록 하므로 확장이 덜 된 배수유도구 쪽이 슬라이딩 되도록 작용할 수 있게 된다.

우천 시 우수가 신축이음장치(100)의 상부에 구성된 조인트(101)들의 틈새로 흘러들어올 때 레일(102)와 레일(102) 사이에 있는 고무씰(103)에 우수가 고이게 된다. 고무씰(103)의 끝단은 각 배수유도구의 개구부(M)를 통해 배수조 안에 들어오기 때문에, 고무씰(103)에 고여있는 우수와 이물질은 고무씰(103)의 단부에서 외부로 배출되게 되고, 배출된 우수와 이물질은 정확하게 배수조로 낙하하게 된다. 각 고무씰(103)의 위치에 따라 상층배수유도구(10)와 중층배수유도구(20)와 하층배수유도구(30)에 각각 우수가 담기게 되는데, 구배 지도록 형성되는 교량의 기울기와 각 배수유도구의 높이 차이로 인하여 상층배수유도구(10)에 있는 우수는 중층배수유도구(20)로 흐르고, 중층배수유도구(20)의 우수는 하층배수유도구(30)로 흐르며, 하층배수유도구(30)에 모인 우수는 배수구(32)를 통해 배출되게 된다.

따라서 신축이음장치의 신축에 따라 배수유도구가 슬라이딩되어 우수와 이물질이 배출되는 고무씰(103)에 대응되는 길이로 가변되므로 교량 내측에 설치하기 적합하고, 배수구를 하나로 감축할 수 있으므로 다수의 배수구를 설치하는 경우에 비해 설치비와 유지비 측면에서 대단히 유리하며, 교량 내측에 설치된 배수조는 외부환경에 영향을 적게 받기 때문에 내구성이 높아져 긴 수명을 기대할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:신축이음장치용 배수구조
10:상층배수유도구 11:상층케이스 11a:상층접층부 12:장공부
20:중층배수유도구 21:중층케이스 21a:중층접층부
22:접층결합공
30:하층배수유도구 31:하층케이스 31a:하층접층부 32:배수구
33:스토퍼
41:고정지지밴드 42:유동지지밴드
100:신축이음장치 101:조인트 102:레일 103:고무씰
104:밴드결합부
S1:하향걸림부 S2:상향걸림부 S3:이격공간부 M:개구부

Claims

수개의 레일(102)이 고무씰(103)로 연결된 신축이음장치(100)의 양단 레일(102) 하부에 각각 설치된 고정지지밴드(41);
일단의 고정지지밴드(41)에 일측이 결합되고 타측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 상층케이스(11)와, 상층케이스(11)의 상부에 절곡 형성된 상층접층부(11a)와, 상층케이스(11)에서 개방된 측단 하부에 하향으로 돌출된 하향걸림부(S1)로 이루어진 상층배수유도구(10);
타단의 고정지지밴드(41)에 일측이 결합되고 타측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 하층케이스(31)와, 하층케이스(31)의 상부에 절곡 형성된 하층접층부(31a)와, 하층케이스(31)에서 상층배수유도구(10)가 결합되는 일측단 하부에 상향으로 돌출되어 하향걸림부(S1)과 걸림되도록 구성된 상향걸림부(S2)와, 상기 하층케이스(31)의 저면에 연통되게 형성된 배수구(32)와, 상기 배수구(32)가 막히지 않도록 내측에 돌출된 스토퍼(33)로 이루어져 상층배수유도구(10)가 내입 슬라이딩되도록 구성된 하층배수유도구(30);
가 포함된 것을 특징으로 하는 신축이음장치용 배수구조.
청구항 1에 있어서;
상층배수유도구(10)와 하층배수유도구(30)의 사이에 개재되어 상층배수유도구(10)가 내입 슬라이딩되면서 하층배수유도구(30)에 내입 슬라이딩되도록 연통된 중층배수유도구(20);
가 더 포함되며,
상기 중층배수유도구(20)는 양측이 개방되게 형성되며 한쪽 측면이 신축이음장치(100)가 유입되도록 낮게 형성된 중층케이스(21)와, 중층케이스(21)의 상부에 절곡 형성된 중층접층부(21a)와, 중층케이스(21)에서 상층배수유도구(10)가 결합되는 일측단 하부에 상향으로 돌출되어 하향걸림부(S1)과 걸림되도록 구성된 상향걸림부(S2)와, 중층케이스(21)에서 하층배수유도구(30)가 결합되는 일측단 하부에 하향으로 돌출되어 상향걸림부(S2)과 걸림되도록 구성된 하향걸림부(S1)로 이루어진 것을 특징으로 하는 신축이음장치용 배수구조.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
고정지지밴드(41) 사이에서 일측이 레일(102)의 하부에 고정되어 레일(102)의 신축 이동 시 슬라이딩되면서 하층배수유도구(30)를 지지토록 구성된 유동지지밴드(42);
가 더 포함된 것을 특징으로 하는 신축이음장치용 배수구조.
청구항 2에 있어서;
상층접층부(11a)에 길이방향으로 형성된 장공부(12);
장공부(12)를 관통하여 상층접층부(11a)와 중층접층부(12a)가 서로 밀착되어 슬라이딩 되도록 리벳팅을 하도록 형성된 접층결합공(22);
이 더 포함된 것을 특징으로 하는 신축이음장치용 배수구조.