KR20210019264A - 교량용 풀림 방지 신축이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 상부구조물의 진동 등으로 인해 핑거플레이트를 고정브래킷에 고정하는 고정볼트가 풀리는 것을 방지하여 교량 신축에 의한 변형을 원활하게 수용하고, 교량 상부구조물의 철근에 간섭되지 않고 설치할 수 있어 교량 상부구조물이나 신축이음장치의 내구성 저하가 없는 교량용 풀림 방지 신축이음장치에 대한 것이다.
본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치는 상호 인접하는 교량 상부구조물의 선단 상면에 각각 결합되는 교량용 풀림 방지 신축이음장치에 관한 것으로, 교량 상부구조물에 고정되는 한 쌍의 고정브래킷; 상기 고정브래킷의 상면에 고정되는 몸체부의 전방에 복수의 핑거부와 요홈부가 교대로 형성되어 타측의 핑거부가 상기 요홈부에 삽입되도록 구성되는 한 쌍의 핑거플레이트; 상기 핑거플레이트의 몸체부를 고정브래킷에 고정하는 고정볼트; 및 상기 핑거플레이트의 핑거부를 관통하여 고정브래킷에 체결되는 제1제어볼트; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

교량용 풀림 방지 신축이음장치{Expansion joints for bridge}

본 발명은 교량 상부구조물의 진동 등으로 인해 핑거플레이트를 고정브래킷에 고정하는 고정볼트가 풀리는 것을 방지하여 교량 신축에 의한 변형을 원활하게 수용하고, 교량 상부구조물의 철근에 간섭되지 않고 설치할 수 있어 교량 상부구조물이나 신축이음장치의 내구성 저하가 없는 교량용 풀림 방지 신축이음장치에 대한 것이다.

교량 상부구조물의 온도 변화에 의한 신축, 콘크리트의 크리프나 건조수축에 의한 수축, 차량하중 등의 활하중에 의해 발생하는 교량의 변형 등을 수용하기 위하여 도로와 교량 상부구조물이 접하는 접도 위치나 교량 상부구조물이 분리되는 위치 등 불연속부에는 신축이음장치가 설치된다.

이에 따라 통행 차량의 충격을 최소화하여 차량이 교량을 안전하게 주행할 수 있도록 한다.

이러한 신축이음장치로는 노면상 안정적인 주행성을 확보할 수 있으면서도 온도 변화 등에 의한 변형 흡수 능력이 뛰어난 '핑거형 신축이음장치'를 가장 많이 사용한다(등록실용신안 제20-0369564호 등).

종래 핑거형 신축이음장치는 불연속부 양측의 교량 상부구조물 단부에 고정브래킷을 설치하고 하부에 무수축 모르타르를 타설하여 고정한 다음, 고정브래킷 사이에 이물질 방지판을 결합하고, 고정브래킷 상부에 핑거플레이트를 고정볼트로 조임 체결하여 고정하였다.

그러나 이러한 핑거형 신축이음장치는 핑거플레이트를 고정하는 고정볼트가 교량을 주행하는 차량의 하중 등에 의한 진동이나 반복된 편하중의 누적으로 인해 체결이 헐거워지거나 풀리는 현상이 종종 발생하는 문제점이 있다.

이로 인해 신축이음 부위에서 교량 상부구조물의 온도 변화와 처짐 현상에 의한 변형을 수용하지 못하게 될 뿐만 아니라 신축이음장치가 파손되거나 핑거플레이트의 이탈로 인해 주행 중 차량에 사고가 발생할 수 있다.

한편, 핑거플레이트를 고정하기 위한 고정브래킷은 앵커부재에 의해 교량 상부구조물 단부에 고정되는데, 교량 상부구조물의 단부에는 철근이 노출되어 있어 앵커부재가 철근과 간섭되는 경우가 많다.

이 경우 신축이음장치 설치를 위해 현장에서 간섭되는 철근이나 앵커부재의 절단이 불가피하며, 이로 인해 교량 상부구조물이나 신축이음장치의 강도 및 내구성 저하가 발생할 수 있다.

또한, 이러한 절단 작업 및 절단된 부위의 보강 작업이 추가되므로, 공사기간 및 비용이 증가된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 교량 상부구조물의 진동 등으로 인해 고정볼트가 풀리는 것을 방지하여 교량 신축에 의한 변형을 원활하게 수용할 수 있는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 교량 상부구조물의 철근과 간섭 없이 설치할 수 있어 교량 상부구조물이나 신축이음장치의 내구성 저하가 없는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공하고자 한다.

바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상호 인접하는 교량 상부구조물의 선단 상면에 각각 결합되는 교량용 풀림 방지 신축이음장치에 관한 것으로, 교량 상부구조물에 고정되는 한 쌍의 고정브래킷; 상기 고정브래킷의 상면에 고정되는 몸체부의 전방에 복수의 핑거부와 요홈부가 교대로 형성되어 타측의 핑거부가 상기 요홈부에 삽입되도록 구성되는 한 쌍의 핑거플레이트; 상기 핑거플레이트의 몸체부를 고정브래킷에 고정하는 고정볼트; 및 상기 핑거플레이트의 핑거부를 관통하여 고정브래킷에 체결되는 제1제어볼트; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정브래킷의 후단에는 상부로 절곡 형성된 후면판이 연장 형성되고, 상기 후면판에는 핑거플레이트의 몸체부 후단에 수평 방향으로 형성된 삽입공에 삽입되는 제2제어볼트가 결합되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정브래킷의 하면에는 앵커부재가 구비되되, 상기 앵커부재는 적어도 2 이상의 링크부재가 연결되어 절곡 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공한다.

다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정브래킷의 하면에는 고정볼트가 체결되는 위치에 결합되는 것으로 상부에 상기 고정볼트가 체결되는 체결공이 형성된 앵커부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 교량 상부구조물에 고정된 고정브래킷에 결합되는 핑거플레이트의 핑거부를 서로 엇갈리게 한 쌍 배치함으로써, 교량 상부구조물의 변형을 원활하게 흡수하면서도 주행 중 차량의 주행성을 보호할 수 있는 교량용 신축 이음 장치를 제공할 수 있다.

둘째, 제1제어볼트와 고정볼트가 핑거플레이트의 전방과 후방에 위치하는 핑거부와 몸체부를 각각 고정브래킷에 고정한다. 이에 따라 핑거플레이트의 평면상 진동을 억제함과 동시에 핑거플레이트의 들림을 방지할 수 있으므로, 교량 상부구조물의 진동 등으로 인해 고정볼트가 풀리는 것을 방지하여 교량 신축에 의한 변형을 원활하게 수용할 수 있다.

셋째, 고정볼트와 제1제어볼트에 더하여 제2제어볼트가 고정브래킷의 후단에 형성된 후면판을 관통하여 핑거플레이트의 몸체부 후단에 형성된 삽입공에 삽입되어 고정되는 경우, 3점에서 핑거플레이트의 상대 변위 발생을 억제하여 고정볼트의 풀림을 방지할 수 있다.

넷째, 고정브래킷의 하면에 2 이상의 링크부재가 연결된 절곡형 앵커부재가 구비되는 경우, 앵커부재를 절곡하여 교량 상부구조물에서 노출되는 철근과의 간섭 없이 고정브래킷을 하부의 콘크리트나 무수축 모르타르 등에 정착할 수 있다.

도 1은 본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치가 교량 상부구조물에 설치된 상태를 도시하는 사시도.
도 3은 핑거플레이트와 고정브래킷이 결합된 상태를 도시하는 사시도.
도 4는 핑거플레이트와 고정브래킷의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 5는 신축이음장치 하부에 무수축 모르타르가 타설된 상태를 도시하는 사시도.
도 6은 절곡형 앵커부재를 도시하는 사시도.
도 7은 철근 상부에 신축이음장치가 설치된 상태를 도시하는 저면 사시도.
도 8은 고정볼트와 앵커부재의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 9는 삽입공 내에 가압스프링이 구비된 실시예를 도시하는 단면도.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 도시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치가 교량 상부구조물에 설치된 상태를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 3은 핑거플레이트와 고정브래킷이 결합된 상태를 도시하는 사시도이고, 도 4는 핑거플레이트와 고정브래킷의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 5는 신축이음장치 하부에 무수축 모르타르가 타설된 상태를 도시하는 사시도이다.

도 1 내지 도 5 등에 도시된 바와 같이, 본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치는 상호 인접하는 교량 상부구조물(1)의 선단 상면에 각각 결합되는 것으로, 교량 상부구조물(1)에 고정되는 한 쌍의 고정브래킷(2); 상기 고정브래킷(2)의 상면에 고정되는 몸체부(31)의 전방에 복수의 핑거부(32)와 요홈부(33)가 교대로 형성되어 타측의 핑거부(32)가 상기 요홈부(33)에 삽입되도록 구성되는 한 쌍의 핑거플레이트(3); 상기 핑거플레이트(3)의 몸체부(31)를 고정브래킷(2)에 고정하는 고정볼트(4); 및 상기 핑거플레이트(3)의 핑거부(32)를 관통하여 고정브래킷(2)에 체결되는 제1제어볼트(5); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 교량 상부구조물(1)의 진동 등으로 인해 핑거플레이트(3)를 고정브래킷(2)에 고정하는 고정볼트(4)가 풀리는 것을 방지하여 교량 신축에 의한 변형을 원활하게 수용하고, 교량 상부구조물(1)의 철근(11)과의 간섭 없이 설치할 수 있어 교량 상부구조물(1)이나 신축이음장치의 내구성 저하가 없는 교량용 풀림 방지 신축이음장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 신축 교량에 신축이음장치를 설치하거나 기존에 설치된 신축이음장치를 교체하는 경우에 모두 적용 가능하다.

본 발명 교량용 풀림 방지 신축이음장치는 고정브래킷(2), 핑거플레이트(3), 고정볼트(4) 및 제1제어볼트(5)를 포함하여 구성된다.

상기 고정브래킷(2)은 교량 상부구조물(1)의 단부에 고정되는 것으로, 나중에 핑거플레이트(3)가 고정되는 부분이다.

상기 고정브래킷(2)은 한 쌍이 상호 인접하는 교량 상부구조물(1)의 단부에 각각 고정된다.

상기 고정브래킷(2)의 전단에는 하부로 절곡 형성된 전면판(22)이 형성될 수 있다. 그리고 양측의 전면판(22) 사이에는 누수 및 이물질 낙하 방지 등을 위한 신축부재(9)가 구비될 수 있다.

기존 신축이음장치를 교체하는 경우에는 고정브래킷(2)과 교량 상부구조물(1) 사이에 무수축 모르타르(12)를 현장 타설한다.

상기 핑거플레이트(3)는 한 쌍의 고정브래킷(2)에 각각 고정되도록 한 쌍 구비된다.

상기 핑거플레이트(3)는 고정브래킷(2)의 상면에 고정되는 몸체부(31)와 몸체부(31)의 전방에 교대로 형성되는 복수의 핑거부(32)와 요홈부(33)로 구성된다.

일측 핑거플레이트(3)의 요홈부(33)에는 타측 핑거플레이트(3)의 핑거부(32)가 삽입되도록 설치된다.

한 쌍의 핑거플레이트(3)는 핑거부(32)가 서로 엇갈리도록 배치되어, 불연속부에서 교량 상부구조물(1)의 변형을 원활하게 흡수하면서도 주행 중 차량의 주행성을 보호한다.

상기 고정볼트(4)는 핑거플레이트(3)의 몸체부(31)를 고정브래킷(2)에 고정한다.

즉, 상기 핑거플레이트(3)는 고정볼트(4)에 의해 고정브래킷(2)에 고정된다.

이를 위하여 상기 고정볼트(4)는 핑거플레이트(3)의 몸체부(31)를 관통하여 하부의 고정브래킷(2)에 체결된다.

상기 핑거플레이트(3)의 몸체부(31)에는 고정볼트(4)의 관통을 위한 관통공(311)이 형성될 수 있다.

상기 고정볼트(4)의 볼트헤드가 핑거플레이트(3)의 상부로 돌출되지 않도록 상기 관통공(311)은 상단을 확공하여 고정볼트(4)의 볼트헤드를 수용하도록 구성할 수 있다.

상기 제1제어볼트(5)는 핑거플레이트(3)의 핑거부(32)를 관통하여 고정브래킷(2)에 체결된다.

상기 제1제어볼트(5)는 고정볼트(4)와 일정 간격 이격된 위치에 체결되므로, 핑거플레이트(3)의 평면상 진동을 억제할 수 있다. 아울러 상기 제1제어볼트(5)는 핑거플레이트(3)의 전방 측에 위치한 핑거부(32)를 고정브래킷(2)에 고정하므로, 핑거플레이트(3)의 들림을 방지한다.

이에 따라 고정볼트(4)에 작용하는 진동이나 편심 하중을 최소화하여 고정볼트(4)의 풀림을 방지할 수 있다.

상기 핑거플레이트(3)의 핑거부(32)에는 제1제어볼트(5)의 관통을 위한 관통공(321)이 형성될 수 있다.

상기 관통공(321)의 상단 역시 확공되어 제1제어볼트(5)의 볼트헤드가 수용되도록 구성 가능하다.

도 3, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 상기 고정브래킷(2)의 후단에는 상부로 절곡 형성된 후면판(21)이 연장 형성되고, 상기 후면판(21)에는 핑거플레이트(3)의 몸체부(31) 후단에 수평 방향으로 형성된 삽입공(34)에 삽입되는 제2제어볼트(6)가 결합되도록 구성할 수 있다.

상기 고정볼트(4)와 제1제어볼트(5)가 관통되는 관통공(311, 312)들은 관통되는 각 볼트(4, 5)와의 사이에 소정의 유격이 존재한다. 이에 따라 수평 방향 진동 발생시 핑거플레이트(3)가 고정브래킷(2)과 상대 변위를 일으키면서 고정볼트(4)가 풀릴 우려가 있다.

또한, 상기 제1제어볼트(5)에 의해 핑거플레이트(3)의 전방이 고정된다 하더라도 핑거부(32)에 하중이 작용하여 핑거플레이트(3) 후방에 반복적으로 들림이 발생하면 고정볼트(4)의 풀림 현상이 적게나마 발생할 수 있다.

따라서 무수축 모르타르(12) 타설시 마구리 거푸집 역할을 하도록 고정브래킷(2)의 후단에 형성된 후면판(21)을 활용하여 핑거플레이트(3)의 몸체부(31) 후단을 고정브래킷(2)의 후단에 제2제어볼트(6)로 고정할 수 있다.

상기 제2제어볼트(6)는 횡방향, 즉 교량의 폭 방향으로 핑거플레이트(3)의 상대 변위 발생을 억제하여 고정볼트(4)의 풀림을 방지한다.

아울러 제1제어볼트(5)와 제2제어볼트(6)에 의해 핑거플레이트(3)의 전단과 후단이 동시에 고정되므로, 수직 방향으로도 상대 변위 발생을 억제하여 고정볼트(4)의 풀림을 최소화할 수 있다.

즉, 3점에서 핑거플레이트(3)를 고정브래킷(2)에 고정하되, 제1제어볼트(5)와 제2제어볼트(6)의 체결 방향을 서로 직교가 되게 구성함으로써 전 방향으로 상대 변위 발생을 억제하여 고정볼트(4)의 풀림을 방지할 수 있다.

한편, 상기 후면판(21)의 외측에는 무수축 모르타르(12)가 현장 타설된다.

이때, 상기 제2제어볼트(6)는 무수축 모르타르(12) 타설 전 미리 설치할 수 있으며, 무수축 모르타르(12) 경화 후에 핑거플레이트(3)를 설치한다.

따라서 상기 제2제어볼트(6)는 회전하여 체결하는 것이 곤란하므로, 제2제어볼트(6)가 삽입되는 삽입공(34)의 내주면은 암나사산이 형성되지 않도록 제작하여 제2제어볼트(6)가 삽입공(34) 내에 단순 삽입되도록 구성할 수 있다.

상기 무수축 모르타르(12)의 타설 또는 핑거플레이트(3)의 설치 중 제2제어볼트(6)의 위치가 고정되도록 상기 제2제어볼트(6)는 후면판(21)의 관통공(211)에 나사 결합할 수 있다.

도 6은 절곡형 앵커부재를 도시하는 사시도이고, 도 7은 철근 상부에 신축이음장치가 설치된 상태를 도시하는 저면 사시도이다.

도 6, 도 7 등에 도시된 바와 같이, 상기 고정브래킷(2)의 하면에는 앵커부재(23)가 구비되되, 상기 앵커부재(23)는 적어도 2 이상의 링크부재(23a, 23b, 23c)가 연결되어 절곡 가능하게 구성할 수 있다.

상기 고정브래킷(2)은 하면에 구비되는 앵커부재(23)에 의해 하부의 콘크리트 또는 무수축 모르타르(12)에 정착할 수 있다.

이 경우 교량 상부구조물(1)에서 노출되는 철근(11)에 상기 앵커부재(23)가 간섭되지 않도록 앵커부재(23)를 절곡 가능하게 구성할 수 있다.

즉, 상기 앵커부재(23)는 복수의 링크부재(23a, 23b, 23c)를 핀으로 힌지 결합하여 필요에 따라 적절하게 절곡하여 설치할 수 있다.

도 6은 이러한 절곡형 앵커부재(23)를 도시하는 도면으로, 도 6의 (a)와 (b)는 각각 절곡형 앵커부재(23)가 직선 상태인 경우와 절곡 상태인 경우를 나타낸다.

상기 앵커부재(23)는 주로 인장력을 지지하기 때문에, 앵커부재(23)가 절곡되어도 고정브래킷(2)을 고정하는데에 전혀 지장이 없다.

상기 앵커부재(23)는 고정브래킷(2)의 하면에 복수 개 구비될 수 있다.

아울러 상기 고정브래킷(2)을 2점에서 안정적으로 지지할 수 있도록 고정브래킷(2) 하부의 전방 측에는 보조앵커부재(24)가 구비될 수 있다.

상기 보조앵커부재(24)는 고정브래킷(2)의 전방 측에 가깝게 구비되므로 철근(11)의 간섭이 없어 절곡형인 아닌 직선형의 일반적인 앵커부재를 사용 가능하다.

도 8은 고정볼트와 앵커부재의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.

도 6, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 고정브래킷(2)의 하면에는 고정볼트(4)가 체결되는 위치에 결합되는 것으로 상부에 상기 고정볼트(4)가 체결되는 체결공(231)이 형성된 앵커부재(23)가 구비되도록 구성할 수 있다.

상기 핑거플레이트(3)에 작용하는 하중은 고정볼트(4)에 의해 하부에 고정되므로, 고정볼트(4)가 하부에 견고하게 고정되어야 한다.

그러나 고정브래킷(2)은 강판을 절곡하여 사용하기 때문에, 앵커부재(23)를 충분히 정착하기에는 두께가 부족하다.

따라서 상기 고정브래킷(2)을 콘크리트 또는 무수축 모르타르(12) 내부에 정착시키는 앵커부재(23)를 고정볼트(4)의 위치에 위치시켜 고정볼트(4)가 앵커부재(23)에 직접 정착되도록 구성할 수 있다.

이를 위해 상기 앵커부재(23)의 상단에는 고정볼트(4)가 삽입되어 나사 결합되는 체결공(231)을 소정 깊이로 형성할 수 있다.

상기 앵커부재(23)가 복수의 링크부재(23a, 23b, 23c)로 구성되는 절곡형 앵커부재(23)인 경우에는 최상단의 링크부재(23a)에 고정볼트(4) 체결을 위한 체결공(231)을 형성할 수 있다.

도 9는 삽입공 내에 가압스프링이 구비된 실시예를 도시하는 단면도이다.

차량 통행 등에 의해 진동 발생 시 핑거플레이트(3)와 후면판(21)이 만나는 부분에서 반복적으로 충격이 발생하거나, 제2제어볼트(6)가 핑거플레이트(3)의 삽입공(34) 내부에서 진동하면서 사이에 마찰이 발생할 수 있다. 따라서 삽입공(34) 내부에 제2제어볼트(6)의 단부를 가압하는 가압스프링(61)을 설치하여 이 부분에서 소음을 억제하고 마찰을 방지하도록 할 수 있다.

1: 상부구조물 11: 철근
12: 무수축 모르타르 2: 고정브래킷
21: 후면판 211: 관통공
22: 전면판 23: 앵커부재
23a, 23b, 23c: 링크부재 231: 체결공
24: 보조앵커부재 3: 핑거플레이트
31: 몸체부 311: 관통공
32: 핑거부 321: 관통공
33: 요홈부 34: 삽입공
4: 고정볼트 5: 제1제어볼트
6: 제2제어볼트 61: 가압스프링
9: 신축부재

Claims (4)

1. 상호 인접하는 교량 상부구조물(1)의 선단 상면에 각각 결합되는 교량용 풀림 방지 신축이음장치에 관한 것으로,
   교량 상부구조물(1)에 고정되는 한 쌍의 고정브래킷(2);
   상기 고정브래킷(2)의 상면에 고정되는 몸체부(31)의 전방에 복수의 핑거부(32)와 요홈부(33)가 교대로 형성되어 타측의 핑거부(32)가 상기 요홈부(33)에 삽입되도록 구성되는 한 쌍의 핑거플레이트(3);
   상기 핑거플레이트(3)의 몸체부(31)를 고정브래킷(2)에 고정하는 고정볼트(4); 및
   상기 핑거플레이트(3)의 핑거부(32)를 관통하여 고정브래킷(2)에 체결되는 제1제어볼트(5); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 고정브래킷(2)의 후단에는 상부로 절곡 형성된 후면판(21)이 연장 형성되고, 상기 후면판(21)에는 핑거플레이트(3)의 몸체부(31) 후단에 수평 방향으로 형성된 삽입공(34)에 삽입되는 제2제어볼트(6)가 결합되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치.
   
3. 제1항에서,
   상기 고정브래킷(2)의 하면에는 앵커부재(23)가 구비되되, 상기 앵커부재(23)는 적어도 2 이상의 링크부재(23a, 23b, 23c)가 연결되어 절곡 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치.
   
4. 제2항에서,
   상기 고정브래킷(2)의 하면에는 고정볼트(4)가 체결되는 위치에 결합되는 것으로 상부에 상기 고정볼트(4)가 체결되는 체결공(231)이 형성된 앵커부재(23)가 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 풀림 방지 신축이음장치.

Images