KR20200116699A - 교량용 디스크 받침 - Google Patents

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KR20200116699A KR1020190038389A KR20190038389A KR20200116699A KR 20200116699 A KR20200116699 A KR 20200116699A KR 1020190038389 A KR1020190038389 A KR 1020190038389A KR 20190038389 A KR20190038389 A KR 20190038389A KR 20200116699 A KR20200116699 A KR 20200116699A
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이준형
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(주)광원아이앤디
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Abstract

도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명은 교량용 디스크 받침(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(50) 사이에 별도의 중간 플레이트를 구비하지 않음으로써, 전체 두께 감소에 따른 교량 상부 및 하부구조물 사이의 협소한 공간 내 용이한 설치 및 해제와, 제작 비용 절감에 의하여 경제성이 도모되도록 하는 교량용 디스크 받침(1)에 관한 것이다.

Description

교량용 디스크 받침{DISK BEARING FOR BRIDGE}
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명은 교량용 디스크 받침(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(50) 사이에 별도의 중간 플레이트를 구비하지 않음으로써, 전체 두께 감소에 따른 교량 상부 및 하부구조물 사이의 협소한 공간 내 용이한 설치 및 해제와, 제작 비용 절감에 의하여 경제성이 도모되도록 하는 교량용 디스크 받침(1)에 관한 것이다.
교량의 기본 구조에 대하여 살펴보면, 그 구조는 강 양안 또는 중간 측에 설치되는 교각 또는 교대와 같은 하부구조물과, 상기 하부구조물 사이를 이어주고 그 상측에 위치하는 거더 및 슬래브와 같은 상부구조물로 이루어진다.
교량 받침이란 교량의 상부구조물과, 교각 또는 교대와 같은 하부구조물 사이에 위치하여 상부 자중에 저항하고 상시 및 지진시 수평력 등을 수용하는 역할을 하는 구성을 지칭하며, 상기 교량 받침은 현재까지 여러 타입이 개발되어 시중에 판매되고 있는 상황이다.
구체적으로, 교량 받침은 일반적으로 강재 받침, 고무 받침 및 특수 받침으로 분류되며, 강재 받침으로는 포트 받침(Pot Bearing), 스페리컬 받침(Spherical Bearing) 및 디스크 받침(Disk Bearing) 외 다양한 타입으로 분류될 수 있다.
여기에서 디스크 받침은 전체적으로 포트 베어링과 그 구조가 유사하지만, 포트 베어링의 고무 패드 대신 교량 상부구조물로부터 전달되는 하중을 지지하고 회전변형을 수용하기 위하여, 폴리우레탄 디스크를 구비하는 받침 형태이다.
도 1은 교량의 상부 및 하부구조물 사이에 교량용 디스크 받침이 설치되는 것을 보여주는 개략도이고; 도 2는 종래의 교량용 디스크 받침의 단면도이다.
이하에서는 종래의 교량용 디스크 받침(900)의 구성 및 그에 따른 문제점에 대하여 다시 한 번 상세히 설명하도록 한다.
종래의 교량용 디스크 받침(900)은 상 플레이트(910)의 하 측에 중간 플레이트(920)가, 상기 중간 플레이트(920)의 하 측에 디스크(940)가, 베어링(900)의 최하측에는 하 플레이트(930)가 배치된다. 또한, 디스크(940)가 하 플레이트(930)의 홈 내 측에 완전 삽입된다. 즉 디스크(940)의 높이가 하 플레이트(930) 홈(931) 깊이보다 작은 크기로 형성된다. 그리고 상기 디스크(940)의 상 측으로, 하 플레이트(930)의 홈(931) 내 측에 피스톤(923)이 부분 삽입된다. 따라서 디스크(940)의 그 저면 및 측면이 하부 플레이트(930)의 홈(931) 내면에 의하여, 그 상면은 피스톤(923)의 저면에 의하여 완전 밀폐 상태가 된다. 이러한 디스크(940)는 변형을 통해 충격을 흡수하나, 공간 제약에 따른 체적 변화에 제약이 발생하여, 그 자체로 충격물체가 될 수도 있는 문제점이 있다. 즉, 상측으로부터의 하중에 따른 충격을 원하는 수준만큼 흡수할 수 없다.
그리고, 상 플레이트(910)와 하 플레이트(930) 사이에는 중간 플레이트(920) 및 디스크(940)로, 두 가지 구성이 배치되기 때문에 교량용 디스크 받침(900)의 전체 두께가 증대될 수밖에 없다. 또한, 교량 상부구조물(U) 및 하부구조물(L)의 사이 이격 공간은 기본적으로 대략 그 거리가 40 cm 로 이루어지는 등 협소하게 형성되므로, 교량용 디스크 받침(900)의 전체 두께는, 그 설치 과정에 있어서 민감한 사항이다. 그러므로, 그 두께가 소정의 수준을 넘어서는 경우, 적용성에 문제가 발생한다. 이에 따르면, 종래의 교량용 디스크 받침(900)은 총 4 가지 구성으로 이루어지기 때문에 전체 높이가 커지며, 협소한 공간 내 배치하는데 문제가 있다.
전술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자들은 개선된 구조를 가지는 신규의 디스크 베어링을 제시하고자 한다.
국내공개특허 KR 제10-2012-0037083호 '보수교체가 용이한 디스크받침'
앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,
본 발명은, 특히 일 방향 가동단 및/또는 양 방향 가동단에 있어서, 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 별도의 중간 플레이트를 구비하지 않음으로써, 전체 두께 감소에 따른 교량 상부 및 하부구조물 사이의 협소한 공간 내 용이한 설치 및 해제를 가능하도록 하는 교량용 디스크 받침을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 중간 플레이트 미구비에 따라, 전체 받침 제작 비용 절감에 의하여 경제성이 도모되도록 하는 교량용 디스크 받침을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하부 플레이트의 수용홈부 내 삽입 및 고정되는 우레탄 디스크의 두께가 해당 수용홈부의 함입 깊이보다 크게 형성되도록 하고, 그에 따라 해당 디스크의 상 측이 부분 개방되도록 함으로써, 기존의 폐쇄적 공간 내에 배치되는 우레탄 디스크보다 충격에 따른 용이한 체적 변화가 가능하여, 더욱 안정적인 충격 흡수가 가능하도록 하는 교량용 디스크 받침을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 우레탄 디스크의 두께가 해당 수용홈부의 함입 깊이보다 크게 형성되도록 함으로써, 해당 디스크의 교체 시 용이한 해제작업을 가능하도록 하는 교량용 디스크 받침을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 우레탄 디스크의 상면에 상판부수용홈을 구비하고, 해당 상판부수용홈 내에 상하면이 평탄한 철판 재질의 상판부가 삽입됨으로써 상부 플레이트가 탄성 재질의 우레탄 디스크 상에 안정적으로 안착되도록 하는 교량용 디스크 받침을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상부 플레이트의 저부에 변위제한부가 구비되며, 특히 고정된 받침에 있어서 해당 변위제한부가 예를 들어 사각 테두리형으로 형성됨으로써, 내 측의 우레탄 디스크 등이 외부 이물질에 의하여 오염되는 것을 방지 가능하도록 하는 교량용 디스크 받침을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침은 교량 상부구조물의 저면과 결합하는 상부 플레이트; 교량 하부 구조물 상에 설치되는 하부 플레이트; 및 상기 하부 플레이트 내측에 삽입되고 상기 상부 플레이트를 통해 전달되는 충격 하중을 흡수하는, 폴리우레탄으로 이루어지는 탄성체인 우레탄 디스크;를 포함하며, 상기 우레탄 디스크 및 상부 플레이트 사이에 중간 플레이트를 구비하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 하부 플레이트는 상면 일 측으로부터 하방으로 함입되어 내측에 우레탄 디스크의 부분 삽입을 허용하는 수용홈부;를 포함하고, 상기 수용홈부의 함입 깊이는 우레탄 디스크의 두께보다 작은 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 우레탄 디스크는 외측면을 따라 홈 형상으로 연장되는 측면홈부;를 포함하고, 상기 수용홈부의 함입 깊이는 상기 우레탄 디스크의 저면으로부터 측면홈부의 저부까지의 두께 이하로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 우레탄 디스크는 상면으로부터 하방으로 함입되는 상판부수용홈;을 추가로 포함하고, 상기 우레탄 디스크의 상판부수용홈 내측에 삽입되는 철판 재질로, 상면이 평탄한 상판부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 상판부는 상면으로부터 하방 함입되어 내측에 미끄럼재가 삽입되는 미끄럼재삽입홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 상부 플레이트는 상기 상부 플레이트의 저면 일 측으로부터 상기 하부 플레이트의 외면과 일부 중첩되는 위치까지 하방 연장되어, 상기 상부 플레이트의 수평 변위 발생 시 그 내측면이 상기 하부 플레이트의 외면과 부분 접촉함으로써 상기 상부 플레이트의 특정 방향 변위를 제한하는 변위제한부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침은 교량 상부구조물의 저면과 결합하며, 저면에 스테인리스 스틸 재질로 이루어지는 강판부를 포함하는 상부 플레이트; 교량 하부 구조물 상에 설치되는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트 상부면에 안착되고, 상기 상부 플레이트를 통해 전달되는 충격 하중을 흡수하며, 폴리우레탄으로 이루어지는 탄성체인 우레탄 디스크; 및 상기 하부 플레이트의 상면으로부터 상방 돌출되며, 상기 우레탄 디스크의 일 측에 삽입되는 전단 키;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 우레탄 디스크는 저면 일 측으로부터 상방 함입되어 상기 전단 키의 삽입을 허용하는 키홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침에 구비되는 상기 우레탄 디스크는 상면으로부터 하방으로 함입되는 상판부수용홈;을 추가로 포함하고, 상기 우레탄 디스크의 상판부수용홈 내측에 삽입되는 철판 재질로, 상면이 평탄한 상판부;를 포함하며, 상기 상판부는 상면으로부터 하방 함입되어 내측에 미끄럼재가 삽입되는 미끄럼재삽입홈;을 포함하고, 상기 미끄럼재는 상기 강판부와 면 접촉하고 접촉면에 대한 마찰계수를 감소시켜 상기 상부 플레이트의 슬라이딩을 도모하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.
본 발명은, 특히 일 방향 가동단 및/또는 양 방향 가동단에 있어서, 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 별도의 중간 플레이트를 구비하지 않음으로써, 전체 두께 감소에 따른 교량 상부 및 하부구조물 사이의 협소한 공간 내 용이한 설치 및 해제를 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 중간 플레이트 미구비에 따라, 전체 받침 제작 비용 절감에 의하여 경제성이 도모되도록 하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 하부 플레이트의 수용홈부 내 삽입 및 고정되는 우레탄 디스크의 두께가 해당 수용홈부의 함입 깊이보다 크게 형성되도록 하고, 그에 따라 해당 디스크의 상 측이 부분 개방되도록 함으로써, 기존의 폐쇄적 공간 내에 배치되는 우레탄 디스크보다 충격에 따른 용이한 체적 변화가 가능하여, 더욱 안정적인 충격 흡수가 가능하도록 하는 효과가 도출된다.
또한, 본 발명은 우레탄 디스크의 두께가 해당 수용홈부의 함입 깊이보다 크게 형성되도록 함으로써, 해당 디스크의 교체 시 용이한 해제작업을 가능하도록 하는 효과를 보인다.
또한, 본 발명은 우레탄 디스크의 상면에 상판부수용홈을 구비하고, 해당 상판부수용홈 내에 상하면이 평탄한 철판 재질의 상판부가 삽입됨으로써 상부 플레이트가 탄성 재질의 우레탄 디스크 상에 안정적으로 안착되도록 하는 효과를 나타낸다.
또한, 상부 플레이트의 저부에 변위제한부가 구비되며, 특히 고정된 받침에 있어서 해당 변위제한부가 예를 들어 사각 테두리형으로 형성됨으로써, 내 측의 우레탄 디스크 등이 외부 이물질에 의하여 오염되는 것을 방지 가능하도록 하는 효과가 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 교량의 상부 및 하부구조물 사이에 교량용 디스크 받침이 설치되는 것을 보여주는 개략도이고;
도 2는 종래의 교량용 디스크 받침의 단면도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침의 분해사시도이고;
도 4는 도 3에 따른 구조가 일 방향 가동단 베어링에 적용되었을 때의 단면도이고;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 디스크 받침의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며 청구범위에 기재된 사항을 기준으로 해석되어야 한다. 또한, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 참고적으로 제공되는 것일 뿐이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1)에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1)은 양 방향 가동단, 일 방향 가동단 및 고정단 교량용 디스크 받침에 모두 적용 가능한 구조인 것임에 유의하여야 한다.
또한, 이하에서 사용하는 용어 '교축 방향'은 교량의 길이방향을, '교축 직각 방향'은 상기 교축방향과 수평면 상에 직각을 이루는 방향, 즉 교량의 폭 방향을 지칭한다.
그리고, 이하에서 설명하는 교량용 디스크 받침(1)은 양 방향 가동단, 일 방향 가동단 및 고정단 교량용 디스크 받침에 모두 적용 가능한 것임에 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침의 분해사시도이고; 도 4는 도 3에 따른 구조가 일 방향 가동단 교량용 디스크 받침에 적용되었을 때의 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명은 교량용 디스크 받침(1)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(50) 사이에 별도의 중간 플레이트를 구비하지 않음으로써, 전체 두께 감소에 따른 교량 상부 및 하부구조물 사이의 협소한 공간 내 용이한 설치 및 해제와, 제작 비용 절감에 의하여 경제성이 도모되도록 하는 교량용 디스크 받침(1)에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1)은 상부 플레이트(10), 우레탄 디스크(30), 하부 플레이트(50) 및 상판부(70)를 포함할 수 있다.
상부 플레이트(10)는 교량 상부구조물(U)의 저면과 결합하여 상기 상부구조물(U)로부터의 하중을 하부로 전달하는 구성이다. 이러한 상부 플레이트(10)는 강재로 이루어지며, 대략 사각판형으로 형성되는 것이 바람직하나 그 형상에 별도의 제한이 있는 것은 아니다.
또한, 상부 플레이트(10)는 일 측에 삽입공(미도시)이 형성되며, 상기 삽입공 내에 결합수단을 삽입하여 상부구조물(U)의 저면과 결합할 수 있다. 여기에서 결합수단은 특정 구성에 제한되는 것은 아니고 공지된 또는 공지될 임의의 다양한 구성이 적용될 수 있다. 그리고, 가동단 디스크 받침(1)에 있어서, 상부 플레이트(10)는 교량 상부구조물(U)과 결합된 상태이므로, 상부 구조물(U)에 대한 변위 발생 시, 상부 플레이트(10) 역시 동일 방향으로 변위가 발생할 수 있다.
이를 위하여, 상부 플레이트(10)는 강판부(110) 및 변위제한부(130)를 포함할 수 있다.
강판부(110)는 상부 플레이트(10)의 저면에 예를 들어 용접 등에 의하여 고정되고, 후술할 우레탄 디스크(30)에 대한 상부 플레이트(10)의 용이한 슬라이딩을 가능하게 하는 구성이다. 즉, 우레탄 디스크(30) 상에 위치하는 상판부(70) 상의 미끄럼재와 면 접촉하여 해당 접촉면에 대한 마찰계수를 감소시킨다. 이를 위하여, 강판부(110)는 스테인리스 스틸 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 강판부(110)는 양 방향 가동단 및 일 방향 가동단 교량용 디스크 받침(1)에만 적용되고, 고정단 교량용 디스크 받침(1)에 구비되지 않을 수 있다.
도 4를 참고하면, 변위제한부(130)는 상부 플레이트(10)의 저면으로부터 하방으로 연장 형성되는 한 쌍의 구성으로, 교량 상부구조물(U)에 대한 수평 하중 작용 시, 예를 들어 교축 직각 방향으로 하중 작용 시, 후술할 하부 플레이트(50)의 외측면이 상기 변위제한부(130)의 내측면과 접촉하여 상기 상부 플레이트(10)의 교축 직각 방향 변위를 방지할 수 있다. 이를 위하여, 변위제한부(130)는 상부 플레이트(10)의 저면에서 하부 플레이트(50)의 일 측까지 하방 연장되는 것이 바람직하다.
또한, 예를 들어 양 방향 가동단 교량용 디스크 받침(1)의 경우, 상기 변위제한부(130)는 상부 플레이트(10)의 저면 상에 형성되지 않을 수 있다. 일 방향 가동단 교량용 디스크 받침(1)의 경우, 상부 플레이트(10)의 교축 방향 변위를 허용함과 동시에 교축 직각 방향 변위를 방지하기 위하여, 상부 플레이트(10)의 저면에서 상호 이격되어 교축 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 변위제한부(130)가 형성될 수 있다. 고정단 교량용 디스크 받침(1)에서는, 변위제한부(130)가 교축 방향 및 교축 직각 방향으로 모두 연장되어 형성될 수 있고, 예를 들어 사각 테두리형으로 형성될 수 있다.
그리고 이러한 변위제한부(130)가 고정단 교량용 디스크 받침(1)에 적용될 시, 상기 변위제한부(130)가 교량용 디스크 받침(1)의 외부가 우레탄 디스크(30), 상판부(70) 등과 격리되도록 함으로써, 상기 구성들이 외부 이물질에 의하여 오염되는 것을 미연에 방지 가능하다.
상기 변위제한부(130)가 일 방향 교량용 디스크 받침(1)에 적용되는 경우, 일 내측면 또는 양 내측면에, 길이방향을 따라 활주판(130a)이 배치될 수 있다. 이러한 활주판(130a)은 하부 플레이트(50)의 양 외측면에 형성되는 접촉판(530a)와 면 접촉하여, 상부 플레이트(10)의 교축 방향으로의 용이한 슬라이딩을 도모하는 구성이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 우레탄 디스크(30)는 하부 플레이트(50)의 일 측에 안착되고, 바람직하게는 하부 플레이트(50)의 상 측에 안착되어, 상부 플레이트(10)를 통해 전달되는 충격 하중 등을 흡수 및 수용하며 회전변형을 수용하는 구성이다. 이러한 우레탄 디스크(30)는 탄성이 우수한 고분자 재료인 폴리우레탄으로 이루어지는 탄성체이다. 또한, 상기 우레탄 디스크(30)는 그 외형이 전체적으로 원통형으로 형성될 수 있으나 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다. 그리고, 상기 우레탄 디스크(30)는, 전술한 바와 같이, 중간 플레이트 미구비에 따라 상부 플레이트(10)의 하측에 직접 배치되는 것에 그 특징이 있다.
이하에서는 종래의 교량용 디스크 받침(900)의 구성 및 그에 따른 문제점에 대하여 다시 한 번 상세히 설명하도록 한다.
종래의 교량용 디스크 받침(900)은 상 플레이트(910)의 하 측에 중간 플레이트(920)가, 상기 중간 플레이트(920)의 하 측에 디스크(940)가, 베어링(900)의 최하측에는 하 플레이트(930)가 배치된다. 또한, 디스크(940)가 하 플레이트(930)의 홈 내 측에 완전 삽입된다. 즉 디스크(940)의 높이가 하 플레이트(930) 홈(931) 깊이보다 작은 크기로 형성된다. 그리고 상기 디스크(940)의 상 측으로, 하 플레이트(930)의 홈(931) 내 측에 피스톤(923)이 부분 삽입된다. 따라서 디스크(940)의 그 저면 및 측면이 하부 플레이트(930)의 홈(931) 내면에 의하여, 그 상면은 피스톤(923)의 저면에 의하여 완전 밀폐 상태가 된다. 이러한 디스크(940)는 변형을 통해 충격을 흡수하나, 공간 제약에 따른 체적 변화에 제약이 발생하여, 그 자체로 충격물체가 될 수도 있는 문제점이 있다. 즉, 상측으로부터의 하중에 따른 충격을 원하는 수준만큼 흡수할 수 없다.
그리고, 상 플레이트(910)와 하 플레이트(930) 사이에는 중간 플레이트(920) 및 디스크(940)로, 두 가지 구성이 배치되기 때문에 교량용 디스크 받침(900)의 전체 두께가 증대될 수밖에 없다. 또한, 교량 상부구조물(U) 및 하부구조물(L)의 사이 이격 공간은 기본적으로 대략 그 거리가 40 cm 로 이루어지는 등 협소하게 형성되므로, 교량용 디스크 받침(900)의 전체 두께는, 그 설치 과정에 있어서 민감한 사항이다. 그러므로, 그 두께가 소정의 수준을 넘어서는 경우, 적용성에 문제가 발생한다. 이에 따르면, 종래의 교량용 디스크 받침(900)은 총 4 가지 구성으로 이루어지기 때문에 전체 높이가 커지며, 협소한 공간 내 배치하는데 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1)은 중간 플레이트가 구비되지 않고, 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(50) 사이에 오직 우레탄 디스크(30)만을 배치하여, 중간 플레이트 두께에 대응하는 수준의 전체 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 협소한 상부 및 하부구조물(U, L) 사이 공간에서도 용이한 설치가 가능한 장점이 있다.
또한, 이하에서 상세히 설명하겠지만, 우레탄 디스크(30)의 상 측이 부분 개방됨으로써 체적 변형에 따른 용이한 충격 흡수가 가능하다. 이를 위하여, 우레탄 디스크(30)의 전체 두께는 후술할 하부 플레이트(50)에 형성되는 수용홈부(510)의 함입 깊이보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 우레탄 디스크(30)는 상판부수용홈(310) 및 측면홈부(330)를 포함할 수 있다.
상판부수용홈(310)은 우레탄 디스크(30)의 상면으로부터 하방으로 소정 깊이 함입되어 후술할 상판부(70)가 내측에 삽입되도록 하는 구성이다. 이러한 상판부수용홈(310)에 의하여 우레탄 디스크(30)의 상면에는 링 형상의 테두리가 형성될 수 있다. 또한, 상판부수용홈(310) 내측은 후술할 상판부(70)와 상보적인 형상으로 형성될 수 있다.
측면홈부(330)는 우레탄 디스크(30)의 외측면을 따라 홈 형상으로 연장 형성되는 구성이다. 측면홈부(330)의 형상은 예를 들어 'V' 형상으로 형성될 수 있으며 이는 응력 집중을 방지하기 위함이다. 다만, 상기 측면홈부(330)의 형상에 별도의 제한이 있는 것은 아니다. 그리고 구조적 안정성을 위하여, 우레탄 디스크(30)의 저면으로부터 측면홈부(330)의 저부까지 두께는, 후술할 하부 플레이트(50)의 수용홈부(510) 함입 깊이와 동일한 크기 또는 그 이상의 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 우레탄 디스크(30)가 수용홈부(510) 내측에서 견고히 고정될 수 있다.
하부 플레이트(50)는 우레탄 디스크(30) 하측에 배치되고 교량 하부구조물(L) 상에 설치되는 구성으로, 강재로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 하부 플레이트(50)에 의하여 상측으로부터의 하중을 하부구조물(L) 측으로 전달할 수 있다. 또한, 하부 플레이트(50)는 그 외측면이 원통형으로 형성될 수도, 사각판형과 같은 다각판형으로 형성될 수도 있으며 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니다. 다만, 일 방향 가동단 교량용 디스크 받침(1)에 있어서는, 상기 하부 플레이트(50)의 외측면은 사각판형으로 형성되어 상부 플레이트(10)의 교축 직각 방향 변위를 방지하면서도 교축 방향을 따라 안정적으로 슬라이딩을 도모하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 하부 플레이트(50)는 수용홈부(510), 접촉면(530) 및 고정리브(550)를 포함할 수 있다.
수용홈부(510)는 하부 플레이트(50)의 상면 일 측으로부터 하방으로 소정 깊이 함입되어 내측에 우레탄 디스크(30)의 부분 삽입을 허용하는 구성이다. 수용홈부(510)는 우레탄 디스크(30)의 저부와 상보적인 형상으로 형성되며, 예를 들어 원통홈 형상으로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 수용홈부(510)의 함입 깊이는 우레탄 디스크(30)의 전체 두께보다 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 우레탄 디스크(30)의 저면으로부터 측면홈부(330)의 저부까지의 두께 이하로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
접촉면(530)은 하부 플레이트(50)의 측면을 형성하여, 일 방향 가동단 또는 고정단 교량용 디스크 받침(1)에 있어서, 변위제한부(130)의 내측면과 접촉하여 상부 플레이트(10)의 특정 방향 변위 발생을 방지하는 구성이다. 이 때, 접촉면(530)은 전체적으로 다각 형상으로, 예를 들어 사각 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 접촉면(530)은 접촉판(530a)을 포함할 수 있다.
접촉판(530a)은 접촉면(530)의 양 외측면에서 교축 방향을 따라 소정 길이 연장 형성되며, 활주판(130a)과 접촉하여 상부 플레이트(10)가 하부 플레이트(30)에 대하여 교축 방향으로 용이하게 슬라이딩 되도록 하는 구성이다. 전술한 바와 같이, 접촉판(330a)은 활주판(130a)보다 교축 방향을 따라 상대적으로 짧게 형성되어 상기 상부 플레이트(10)의 용이한 슬라이딩을 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 접촉판(530a)은 일 방향 가동단 교량용 디스크 받침(1)에만 구비되는 것이 바람직하다.
고정리브(550)는 교각 또는 교대 등 하부구조물(L)과의 결합을 위하여 하부 플레이트(50)의 외면에 방사상으로 돌출 형성되는 구성이다. 이러한 고정리브(550)는 상호 일정 거리 이격되어 하부 플레이트(30)의 4 측에 상기 하부 플레이트(50)과 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 고정리브(550)는 대략 그 중심 측에 상하 방향 관통되어 결합수단의 삽입을 허용하는 삽입홀(551)을 가질 수 있다. 여기에서 결합수단은 일 예로 볼트일 수 있으나 이에 별도의 제한이 있는 것은 아니고 공지된 또는 공지될 다양한 임의의 수단일 수 있다.
상판부(70)는 우레탄 디스크(30)의 상면에 안착 또는 삽입되어 상기 디스크(30)가 상방으로부터 일정한 압력을 받도록 하는 구성이다. 예를 들어, 상기 상판부(70)가 상판부수용홈(310) 내측에 삽입될 수 있다. 또는 상판부(70)의 저면이 우레탄 디스크(30)의 상면에 안착될 수도 있다. 이러한 상판부(70)의 형상에는 제한이 없으나 사각판형 또는 원판형으로 형성될 수 있다. 상판부(70)는 본 발명에 따른 교량용 디스크 받침(1)이 종래의 중간 플레이트를 미구비함으로써 형성되는 구성이다. 즉, 중간 플레이트 미배치에 따라, 우레탄 디스크(30) 측이 상부 플레이트(10)로부터의 하중을 안정적으로 수용하게 하기 위함이다. 이러한, 상판부(70)에 의하여 우레탄 디스크(30)의 상 측이 평탄화됨으로써 일정한 압력을 받을 수 있다. 따라서, 상판부(70)의 상면 및/또는 저면은 평탄하게 형성되는 것이 바람직하다.
이를 위하여 상판부(70)는 예를 들어 철판으로 형성될 수 있다. 또한, 가동단 교량용 디스크 받침(1)에서는 상부 플레이트(10)의 용이한 슬라이딩을 위해 강판부(110)와 면 접촉하는 PTFE 재질의 미끄럼재가 형성되므로, 상판부(70)의 상면으로부터 소정 깊이 함입된 미끄럼재삽입홈(710)이 형성될 수 있다. 상기 미끄럼재삽입홈(710)은 미끄럼재와 상보적인 형상으로 형성된다.
전술한 포트 베어링(1)에 있어서, 우레탄 디스크(30) 및 상판부(70)의 구조를 상이하게 구성할 수 있다.
예를 들어, 우레탄 디스크(30)의 두께가 하부 플레이트(50)에 형성되는 수용홈부(510)의 함입 깊이보다 작은 크기로 형성되도록 한다. 따라서, 우레탄 디스크(30)의 외측면이 수용홈부(510)의 내측에 완전 삽입될 수 있다.
예를 들어, 우레탄 디스크(30)가 수용홈부(510)에 부분 삽입되고, 그 상 측이 하부 플레이트(50)로부터 개방된 위치에 배치될 시, 상부 플레이트(10)의 특정 방향 슬라이딩 시, 우레탄 디스크(30)의 상 측이 전단 변형될 가능성이 존재한다. 이는 결국 베어링(1)의 전체적인 구조적 안정성을 저하시키는 일 요인이 된다.
따라서, 우레탄 디스크(30)의 두께가 수용홈부(510)의 함입 깊이보다 작은 크기로 형성되도록 하며, 상기 우레탄 디스크(30) 상에 안착되는 상판부(70)의 저면이 하부 플레이트(50)의 최상단부와 대략 동일 높이에 또는 상기 최상단부보다 낮은 위치에 배치되도록 한다.
즉, 상판부(70)의 저면이 수용홈부(510)에 부분 삽입도록 하여 하부 플레이트(50)의 최상단부보다 낮은 위치에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조에 따라, 상부 플레이트(10)의 슬라이딩 시 우레탄 디스크(30)의 상 측이 전단변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 디스크 받침의 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크가 구비된 교량용 디스크 받침(1')에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1')은 우레탄 디스크(30') 및 하부 플레이트(50')만이 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 디스크 받침(1)과 상이하게 형성되고 전단 키(90')가 추가로 형성되므로, 나머지 동일한 구성에 대한 반복설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 우레탄 디스크(30')는 하부 플레이트(50')에 부분 삽입되지 않으며, 상기 하부 플레이트(50')의 상면에 안착되는 구성이다. 상기 우레탄 디스크(30')는 키홈(370')을 추가로 포함한다.
키홈(370')은 우레탄 디스크(30')의 저면 일 측으로부터 상방으로 함입 형성되며, 바람직하게는 상기 우레탄 디스크(30')의 저면 중심측으로부터 상방 함입되는 원통홈형의 구성이다. 이러한 키홈(30')의 내측에는 후술할 전단 키(90')가 삽입되어, 상기 우레탄 디스크(30')의 측 방향 이탈을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하부 플레이트(50')는 수용홈부(510)를 구비하지 않는다. 따라서, 상기 우레탄 디스크(30')는 하부 플레이트(50')의 상면에 안착되도록 한다. 또한, 별도의 접촉면(530)을 구비하지 않으며, 일 방향 가동단 또는 고정단 받침에 있어서 상기 하부 플레이트(50')의 외측면이 변위제한부(130')의 내측면과 접촉 가능하도록 한다.
전단 키(90')는 하부 플레이트(50')의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 상기 키홈(370')의 내측면에 삽입되는 구성이다. 따라서, 우레탄 디스크(30')의 측방 이탈을 방지함과 동시에 우레탄 디스크(30') 측으로 전단 하중을 전달하는 구성이다. 상기 전단 키(90')의 형상에는 별도의 제한이 없으나 원통형으로 형성될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.
1 : 일 실시예에 따른 디스크가 구비된 교량용 디스크 받침
10 : 상부 플레이트
110 : 강판부 130 : 변위제한부
130a : 활주판
30 : 우레탄 디스크
310 : 상판부수용홈 330 : 측면홈부
550 : 하부 플레이트
510 : 수용홈부 530 : 접촉면
530a : 접촉판
550 : 고정리브
70 : 상판부
710 : 미끄럼재삽입홈
1' : 다른 실시예에 따른 디스크가 구비된 교량용 디스크 받침
30' : 우레탄 디스크
370' : 키홈
50' : 하부 플레이트
90' : 전단 키
900 : 종래의 교량용 디스크 받침
910 : 상 플레이트 920 : 중간 플레이트
921 : 사각판 923 : 피스톤
930 : 하 플레이트 931 : 홈
940 : 디스크
U : 교량 상부구조물 L : 교량 하부 구조물

Claims (9)

  1. 교량 상부구조물의 저면과 결합하는 상부 플레이트;
    교량 하부 구조물 상에 설치되는 하부 플레이트; 및
    상기 하부 플레이트 내측에 삽입되고 상기 상부 플레이트를 통해 전달되는 충격 하중을 흡수하는, 폴리우레탄으로 이루어지는 탄성체인 우레탄 디스크;를 포함하며, 상기 우레탄 디스크 및 상부 플레이트 사이에 중간 플레이트를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부 플레이트는
    상면 일 측으로부터 하방으로 함입되어 내측에 우레탄 디스크의 부분 삽입을 허용하는 수용홈부;를 포함하고,
    상기 수용홈부의 함입 깊이는 우레탄 디스크의 두께보다 작은 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  3. 제2항에 있어서, 상기 우레탄 디스크는
    외측면을 따라 홈 형상으로 연장되는 측면홈부;를 포함하고,
    상기 수용홈부의 함입 깊이는 상기 우레탄 디스크의 저면으로부터 측면홈부의 저부까지의 두께 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 우레탄 디스크 상에 안착되는 철판 재질로, 상면 및/또는 저면이 평탄한 상판부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상판부는
    상면으로부터 하방 함입되어 내측에 미끄럼재가 삽입되는 미끄럼재삽입홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  6. 제1항에 있어서, 상기 상부 플레이트는
    상기 상부 플레이트의 저면 일 측으로부터 상기 하부 플레이트의 외면과 일부 중첩되는 위치까지 하방 연장되어, 상기 상부 플레이트의 수평 변위 발생 시 그 내측면이 상기 하부 플레이트의 외면과 부분 접촉함으로써 상기 상부 플레이트의 특정 방향 변위를 제한하는 변위제한부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  7. 교량 상부구조물의 저면과 결합하며, 저면에 스테인리스 스틸 재질로 이루어지는 강판부를 포함하는 상부 플레이트;
    교량 하부 구조물 상에 설치되는 하부 플레이트;
    상기 하부 플레이트 상부면에 안착되고, 상기 상부 플레이트를 통해 전달되는 충격 하중을 흡수하며, 폴리우레탄으로 이루어지는 탄성체인 우레탄 디스크; 및
    상기 하부 플레이트의 상면으로부터 상방 돌출되며, 상기 우레탄 디스크의 일 측에 삽입되는 전단 키;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  8. 제7항에 있어서, 상기 우레탄 디스크는
    저면 일 측으로부터 상방 함입되어 상기 전단 키의 삽입을 허용하는 키홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
  9. 제7항에 있어서, 상기 우레탄 디스크는
    상면으로부터 하방으로 함입되는 상판부수용홈;을 추가로 포함하고,
    상기 우레탄 디스크의 상판부수용홈 내측에 삽입되는 철판 재질로, 상면 및.또는 저면이 평탄한 상판부;를 포함하며,
    상기 상판부는
    상면으로부터 하방 함입되어 내측에 미끄럼재가 삽입되는 미끄럼재삽입홈;을 포함하고,
    상기 미끄럼재는 상기 강판부와 면 접촉하고 접촉면에 대한 마찰계수를 감소시켜 상기 상부 플레이트의 슬라이딩을 도모하는 것을 특징으로 하는 교량용 디스크 받침.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120037083A (ko) 2010-10-11 2012-04-19 주식회사 베스탑 보수교체가 용이한 디스크받침

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