KR20200006446A - 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존과 차별화된 구조 내지 결합관계에 의해 완충 또는 충격 흡수 등에서 보다 효율적으로 운용 가능할 뿐 아니라 내구성 증대로 인한 파손의 염려가 불식되고, 무엇보다 유지 보수의 편의성 확보에 기여함으로써 장시간 사용 시 극히 용이하고 간편하게 교체 시설이 이루어짐에 따라 제품의 품질 향상은 물론 이로부터 비롯되는 사용상 효율성과 취급의 간편성 등이 극대화 유도되는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치에 관한 것으로, 서로 대응 형성되고, 일정 거리 이격 배열되면서 기온 조건에 의해 수평선상 위치가 가변되는 한 쌍의 횡단신축부(10); 한 쌍의 횡단신축부가 구축하는 내부 공간으로 인입 수용되고, 횡단신축부의 사이 간극으로부터 낙하하는 유수를 일정 경로로 안내하면서 집수하는 탄성이 보유된 집수부재(20); 횡단신축부의 양측으로 대응 형성되고, 차량 이동 시 유발되는 하중에 지지되면서 상하 제공되는 탄력에 기인하여 완충력을 부여하는 탄성판체(30);로 구성된다.

Description

내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치{BRIDGE'S EXPANSION JOINT STRUCTURE}

본 발명은 교량 구조물의 신축이음구조에 관한 기술사상을 개시한 것으로, 더욱 상세하게는 기존과 차별화된 구조 내지 결합관계에 의해 완충 또는 충격 흡수 등에서 보다 효율적으로 운용 가능할 뿐 아니라 내구성 증대로 인한 파손의 염려가 불식되고, 무엇보다 유지 보수의 편의성 확보에 기여함으로써 장시간 사용 시 극히 용이하고 간편하게 교체 시설이 이루어짐에 따라 제품의 품질 향상은 물론 이로부터 비롯되는 사용상 효율성과 취급의 간편성 등이 극대화 유도되는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치에 관한 것이다.

통상 교량이라 함은 다수 개의 교각 및 교각 상부측에 설치된 교량 상판으로 구성되며, 교량 상판에는 일반적으로 아스팔트가 시공되어 일반 도로의 기능을 갖는다.

이때 교량 상판은 온도 변화에 의해 그 길이가 늘어나고 줄어드는 신축현상이 발생하는바, 이러한 신축현상을 보상하기 위해서 다수 개의 슬래브가 신축이음장치에 의하여 연결되는 구조를 가진다.

신축이음장치는 다수의 슬래브를 신축현상에 기인하는 손상으로부터 보호함과 동시에 차량의 원활한 주행을 보장하게 된다.

예컨대 교량구조물의 신축이음구조는 슬래브와 다른 슬래브의 마주보는 모서리에 형성된 모서리홈부 각각에 철제로 신축단이 마주보게 배치되고, 신축단은 비수축성콘트리트에 의하여 모서리홈부에 고정되는 구조를 가지며, 슬래브와 다른 슬래브가 신축됨에 따라 마주보는 한쌍의 신축단은 이격되거나 근접된다.

이와 관련된 선행기술이 특허공개번호 10-2003-0036396호에 교량의 신축이음 시공방법이란 명칭으로 개시되어 있다.

그러나, 전술한 신축이음구조는 주행 중인 차량에 의하여 신축단 및 비수축성콘트리트에 충격이 반복적으로 인가됨으로써 비수축콘크리트가 파손되거나 함몰되었고, 이에 따라 주행 중 충격과 소음이 점점 커짐과 동시에 슬래브를 파손하는 일이 발생되었다.

더 나아가 이러한 파손은 방수기능을 상실하게 하는 원인으로 작용하고 있으며, 결국 교량 구조물 내부로 물이 침투되어 부식을 발생시키고 내구성 또한 저하시키는바, 보다 적극적인 개선의 필요성이 대두된다.

한편, 교량의 신축이음장치와 인접 배치된 두 방호벽 사이로 빗물이 유입되는 것을 방지하기 위한 기술사상으로는 등록실용신안공보 제20-0275867호(2002년 05월 16일 공고) "방호벽용 신축이음장치"가 게재되고 있다.

전술한 선행기술은 "교량의 상부구조물의 양 가장자리부 또는 중앙부에 일정한 길이의 절개홈을 가지면서 설치되는 방호벽과; 절개홈의 양단부의 외부면을 각각 감싸며 방호벽에 결합되는 제 1 및 제2 커버 및; 제 2 커버에 일단부가 고정되고 타단부가 제 1 커버에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 가이드 커버;로 구성되는바, 방호벽의 양단부 사이에서 발생되는 변위가 가이드 커버를 통하여 흡수되도록 하는 것을 주된 특징으로 한다.

또한, 등록실용신안공보 제20-0472065호 "측방 방수 구조를 갖는 교량의 신축이음장치"가 게시되고 있으며, 해당 선행기술은 조인트유닛의 하부에 방수매트가 설치되고, 방수매트 일측에 방수플레이트가 기립 설치됨으로써 방수매트에 의해 교량 상판에 고인 빗물이 신축이음장치의 하측으로 유입되는 것을 방지함과 아울러 방수플레이트에 의해 교량 상판에 고인 빗물이 신축이음장치와 인접 배치된 두 방호벽 사이로 유입되는 것을 방지하고자 제안된 것이다.

이를 위해 교량의 두 상판에서 이들이 마주하는 각 단부에 각각 설치되는 제1 및 제2 지지프레임; 제1 및 제2 지지프레임의 상부에 설치되고 신축을 위한 유간(遊間)을 갖는 조인트유닛; 제1 및 제2 지지프레임의 측면에 상호 마주하도록 각각 설치되는 제1 및 제2 서포트플레이트; 제1 및 제2 서포트플레이트의 상부에 설치되는 신축성 방수매트; 방수매트 일측에 기립 설치되는 신축성 방수플레이트;로 구성된다.

특허공개번호 10-2003-0036396호 "교량의 신축이음 시공방법" 등록실용신안공보 제20-0275867호 "방호벽용 신축이음장치" 등록실용신안공보 제20-0472065호 "측방 방수 구조를 갖는 교량의 신축이음장치"

본 발명은 위의 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 보다 쉽고 간편하게 조립되거나 분리됨에 따라 조립 호환성이 극대화될 뿐 아니라 자체 보유한 탄성에 기인하여 완충작용, 충격흡수 등 내구성 증대에 기여하는 교량신축이음장치를 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.

또한, 본 발명은 기존과 차별화된 탄성판체와 이의 체결구조를 제안함으로써 단순 끼움이나 피스 등에 의한 국부적인 체결 타입에서 벗어나 유지 보수 시 편의와 신속성을 제고할 수 있는 구조적으로 개선된 형태의 교량신축이음장치를 제공하는 것이 다른 해결과제이다.

또한, 본 발명은 보다 개선된 특정 구조의 집수부재와 이러한 집수부재의 체결성을 더욱 견고히 유도할 수 있는 신규 개념의 교량신축이음장치를 제공하는 것이 또 다른 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치(100)의 구성은 다음과 같다.

위 조립형 교량신축이음장치(100)는 서로 대응 형성되고, 일정 거리 이격 배열되면서 기온 조건에 의해 수평선상 위치가 가변되는 한 쌍의 횡단신축부(10); 한 쌍의 횡단신축부가 구축하는 내부 공간으로 인입 수용되고, 횡단신축부의 사이 간극으로부터 낙하하는 유수를 일정 경로로 안내하면서 집수하는 탄성이 보유된 집수부재(20); 횡단신축부의 양측으로 대응 형성되고, 차량 이동 시 유발되는 하중에 지지되면서 상하 제공되는 탄력에 기인하여 완충력을 부여하는 탄성판체(30);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 탄성판체(30)는 결속부재(1)에 의해 후타콘크리트부(3)와 일체화하기 위하여 상하 방향으로 적어도 하나 이상 관통 천공되는 앵커홀(31); 상면에서 폭 방향으로 등간격 다수 배열되고, 횡단신축부(10) 방향으로 하향 경사를 구축하여 집수부재(20)로의 유수 흐름을 유도하는 요홈(32);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 탄성판체(30)는 양단으로 각각 이음홀(35)과 돌출돌부(36)를 더 형성하여 길이 방향으로의 연장 여부가 허용되게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 탄성판체(30)는 철(iron) 소재로 형성된 적어도 하나 이상의 플레이트(39)가 내장되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 보다 쉽고 간편하게 조립되거나 분리됨에 따라 조립 호환성이 극대화되고, 자체 보유한 탄성에 기인하여 완충작용, 충격흡수 등 내구성 증대에 기여하므로 효과적이다.

또한, 본 발명은 기존과 차별화된 탄성판체와 이러한 탄성판체를 활용한 체결구조를 제안함으로써 단순 끼움이나 피스 등에 의한 국부적인 체결 타입에서 벗어나 유지 보수 시 편의와 신속성을 제고할 수 있으므로 더욱 효과적이다.

아울러 본 발명은 보다 개선된 특정 구조의 집수부재와 이러한 집수부재의 체결성을 더욱 견고히 유도할 수 있는 기존과 차별화된 기술사상을 제안함으로써 사용은 물론 유지 보수 시 기존 대비 탁월한 이점이 발휘된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 교량신축이음장치 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 사용 상태도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 의하여 구성되는 교량신축이음장치의 탄성판체 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 본 발명에서 제안하는 교량신축이음장치의 실시 양태를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에서 제안하는 탄성판체의 설치 상태를 상세 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의하여 구성되는 탄성판체의 설치 상태를 상세 도시한 단면도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 교량 구조물의 신축이음구조에 관하여 개시된다.

무엇보다 본 발명은 기존과 차별화된 구조 내지 결합관계에 의해 완충 또는 충격 흡수 등에서 보다 효율적으로 운용 가능할 뿐 아니라 내구성 증대로 인한 파손의 염려가 불식되고, 무엇보다 유지 보수의 편의성 확보에 기여함으로써 장시간 사용 시 극히 용이하고 간편하게 교체 시설이 이루어짐에 따라 제품의 품질 향상은 물론 이로부터 비롯되는 사용상 효율성과 취급의 간편성 등이 극대화 유도되는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치(100)에 관련됨을 주지한다.

도 1 내지 8에 도시한 바와 같이 본 발명에서 특징으로 제안하는 조립형 교량신축이음장치(100)는 횡단신축부(10), 집수부재(20), 탄성판체(30)로 구분 구성되고, 이러한 교량신축이음장치의 시설을 위하여 지반에 대해 콘크리트(2), 후타콘크리트(3), 아스팔트(4) 등으로 마감 처리함을 전제로 한다.

위 조립형 교량신축이음장치(100)의 기술사상을 보다 구체적으로 제시하면 다음과 같다.

서로 대응 형성되고, 일정 거리 이격 배열되면서 기온 조건에 의해 수평선상 위치가 가변되는 한 쌍의 횡단신축부(10);

한 쌍의 횡단신축부가 구축하는 내부 공간으로 인입 수용되고, 횡단신축부의 사이 간극으로부터 낙하하는 유수를 일정 경로로 안내하면서 집수하는 탄성이 보유된 집수부재(20);

횡단신축부의 양측으로 대응 형성되고, 차량 이동 시 유발되는 하중에 지지되면서 상하 제공되는 탄력에 기인하여 완충력을 부여하는 탄성판체(30);

로 구성되는 것을 주된 요부로 한다.

위 횡단신축부(10)는 교량과 교량의 경계 선상에서 기온 내지 외부 요인에 의한 신축 작용 시 이에 대응하기 위한 제반 구성으로, 서로 이격 설치됨으로써 확보되는 간극이 전술한 요인에 의해 가변됨에 따라 이음 수단으로서의 제기능이 발휘된다.

이러한 횡단신축부(10)는 도면에 도시한 것과 같은 형상일 수 있으며, 기타 경계 영역을 서로 치합하는 형상으로 형성하여 차량 이동에 저해 요소로 작용하지 않게 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 횡단신축부(10)는 단면을 T자 형상으로 구축하여 횡단신축부 상간을 집수부재(20)의 인입 수용이 허용되는 구조로 제공하는바, 다만 집수부재와의 보다 견고하고 확실한 체결력이 확보되도록 집수부재 양면 외측에 형성한 소정의 체결툴(23)과 결부되는 통공(식별번호 없음)이 더 형성될 수 있다.

위 집수부재(20)는 전술한 것처럼 횡단신축부(10) 상간 내부에서 빗물이나 기타 유수의 저장 내지 수용을 위하여 구비되고, 통상의 고무 소재를 비롯하여 탄성이 보유된 소재로 형성됨이 바람직하다.

예컨대 집수부재(20)를 형성함에 있어

형상의 단면으로 제공하여 횡단신축부(10)와 중첩되면서 위치 고수되는 구조일 수 있으며, 다른 실시 예로

형상의 단면으로도 구현할 수 있다.

이와 관련하여 상세 기재하면, 위 집수부재(20)는 횡단신축부(10)와 면 접촉되는 양측 지지대(21)와, 지지대 상간을 라운드 형상으로 이어주면서 유수의 흐름을 유도하는 만곡면(22)으로 구성된다.

아울러 보다 나은 결합력과 형태 변형에 기여할 수 있도록 만곡면(22)의 중앙으로 절첩형 연장면(24)을 더 형성함으로써 횡단신축부(10)의 사이 공간이 기온 등에 의해 가변되는 경우 수평 방향으로 전개됨에 따라 효율적인 운용을 가능하게 한다. 그리고 횡단신축부(10)와의 결합력 증대를 위해 양측 지지대(21) 외면으로는 소정의 체결툴(23)이 더 형성되는바, 이러한 체결툴(23)은 횡단신축부 상에 천공한 통공과 서로 결부되면서 집수부재(20)와 횡단신축부를 더욱 견고하게 구속한다.

한편, 위 탄성판체(30)는 본 발명의 주된 요부로, 기존 콘크리트로 일관되던 기술사상을 대체하고자 고무 소재 등으로 제공하여 적정 수준의 상하 완충 및 탄성 보유에 기여한다.

즉 종래에는 횡단신축부(10)의 인근으로 콘크리트가 타설됨에 따라 차량 이동에 따른 하중은 물론 기타 외부 요인에 의해 쉽게 파손되거나 균열이 초래되는 등 형태 보존에 치명적이었다.

이에 본 발명에서는 내구성 증대 및 결합력 향상을 동시에 구현하면서 유지 보수 시 크나큰 이점을 발휘하는 탄성판체(30)가 제안되며, 이러한 탄성판체(30)는 도면에 도시한 것과 같은 형상을 비롯하여 기타 다양하게 제공될 수 있을 것이다.

다만, 본 발명의 탄성판체(30)는 결속부재(1)에 의해 후타콘크리트부(3)와 일체화하기 위하여 상하 방향으로 적어도 하나 이상 관통 천공되는 앵커홀(31)과, 상면에서 폭 방향으로 등간격 다수 배열되고 횡단신축부(10) 방향으로 하향 경사를 구축하여 집수부재(20)로의 유수 흐름을 유도하는 요홈(32)과, 적어도 하나 이상 수평 배열되고 철(iron) 소재로 형성하여 내장되는 플레이트(39)와, 철 소재로 구비되고, 계단형 또는 하향 경사면(37)으로 형성된 단부 및 저면으로 일체화되는 커버체(50)로 구분 구성된다.

위 플레이트(39)는 탄성판체(30)에 대해 적정 수준의 강성이 보유되게 하는 수단이며, 위 커버체(50) 또한 탄성판체의 수평선상으로 일정한 내구성이 확보되면서 앵커볼트 등의 결속부재(1)를 통한 상호 체결 시 후타콘크리트(3)와의 보다 견고한 결속력이 도모될 수 있도록 유도한다.

위 커버체는 탄성판체와의 결합력 증대를 위하여 소정의 타공부(51)가 더 포함되고, 위 타공부(51)는 탄성판체(30)의 선단과 저부에 다수 형성한 결합돌기(38)와 일대일 대응 끼움 결속되면서 서로 일체화 유도한다.

또한, 본 발명의 탄성판체(30)를 구성함에 있어 도면과 같이 해당 선단(횡단신축부와의 중첩 부위)을 계단형 또는 경사면(37)으로 제공하는데, 이는 탄성판체와 횡단신축부의 경계 영역으로 공극이 발생하지 않으면서 서로 완벽히 밀착 구속되게 하기 위함이다.

다른 한편으로, 위 탄성판체(30)는 양단으로 각각 이음홀(35)과 돌출돌부(36)를 더 형성하여 길이 방향으로의 연장 여부가 허용되게 하는 것이 바람직하다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 보다 쉽고 간편하게 조립되거나 분리됨에 따라 조립 호환성이 극대화되고, 자체 보유한 탄성에 기인하여 완충작용, 충격흡수 등 내구성 증대에 기여하므로 효과적이다.

또한, 본 발명은 기존과 차별화된 탄성판체와 이러한 탄성판체를 활용한 체결구조를 제안함으로써 단순 끼움이나 피스 등에 의한 국부적인 체결 타입에서 벗어나 유지 보수 시 편의와 신속성을 제고할 수 있으므로 더욱 효과적이다.

아울러 본 발명은 보다 개선된 특정 구조의 집수부재와 이러한 집수부재의 체결성을 더욱 견고히 유도할 수 있는 기존과 차별화된 기술사상을 제안함으로써 사용은 물론 유지 보수 시 기존 대비 탁월한 이점이 발휘된다.

10. 횡단신축부
20. 집수부재
30. 탄성판체
50. 커버체
100. 교량신축이음장치

Claims (4)

1. 서로 대응 형성되고, 일정 거리 이격 배열되면서 기온 조건에 의해 수평선상 위치가 가변되는 한 쌍의 횡단신축부(10);
   한 쌍의 횡단신축부가 구축하는 내부 공간으로 인입 수용되고, 횡단신축부의 사이 간극으로부터 낙하하는 유수를 일정 경로로 안내하면서 집수하는 탄성이 보유된 집수부재(20);
   횡단신축부의 양측으로 대응 형성되고, 차량 이동 시 유발되는 하중에 지지되면서 상하 제공되는 탄력에 기인하여 완충력을 부여하는 탄성판체(30);
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   위 탄성판체(30)는,
   결속부재(1)에 의해 후타콘크리트부(3)와 일체화하기 위하여 상하 방향으로 적어도 하나 이상 관통 천공되는 앵커홀(31);
   상면에서 폭 방향으로 등간격 다수 배열되고, 횡단신축부(10) 방향으로 하향 경사를 구축하여 집수부재(20)로의 유수 흐름을 유도하는 요홈(32);
   을 포함하는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   위 탄성판체(30)는 양단으로 각각 이음홀(35)과 돌출돌부(36)를 더 형성하여 길이 방향으로의 연장 여부가 허용되게 하는 것을 포함하는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   위 탄성판체(30)는 철(iron) 소재로 형성된 적어도 하나 이상의 플레이트(39)가 내장되는 것을 포함하는 내구성과 체결의 정확성이 제고되는 조립형 교량신축이음장치.
   

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