KR100339095B1 - 낙교방지용 가이드베어링 및 그 설치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 상판이 그를 지지하는 교좌장치 또는 교각(교대)으로부터 이탈하여 탈락하므로서 추락하는 것을 방지하고자 설치되는 낙교방지용 가이드베어링 및 그 설치방법에 관한 발명이다.

본 발명은 상판의 하단에서 일체화되도록 소정거리 이격되어 대향되게 설치되는 서포트앵글과, 교각의 상단에서 상기 서포트앵글의 사이로 돌출되게 매입되는 삽지축과, 상기 서포트앵글과 삽지축의 사이에 장입되는 철심이 내재되는 라버패드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙교방지용 가이드베어링 및 그 설치방법으로, 자체감쇄기능을 가지면서 낙교를 적절히 방지하며, 특히 그 면진 내지는 내진기능으로 같이 설치되는 교좌장치의 구성을 단순화시켜 경비를 절감하며, 어떠한 교량이라도 적용이 될 수 있는 효과적인 발명이다.

Description

낙교방지용 가이드베어링 및 그 설치방법{Guard bearing for preventing removement of slab and constructing method thereof}

본 발명은 교량의 상판이 그를 지지하는 교좌장치 또는 교각(교대)으로부터 이탈하여 탈락하므로서 추락하는 것을 방지하고자 설치되는 낙교방지용 가이드베어링 및 그 설치방법에 관한 발명이다.

교량은 크게 사람이나 차량 등이 통행하는 도로로 사용되는 상판(Slab; 슬라브)과 교각 또는 교대로 이루어지지만, 대형교량에서는 여러가지 변형하중이 작용되는 상판의 변위 및 하중을 감쇄 또는 상쇄시켜서 교각 또는 교대측에 충격하중이 전달되지 않도록 하는 교좌장치가 상기 상판과 교각(교대) 사이에 설치되며, 일부 진보된 교좌장치는 지진과 같이 대하중과 큰변위에서도 적절히 그 기능을 발휘하도록 하는 내진용 또는 면진용 교좌장치들도 개발되고 있으나, 이들은 큰 변위로 상판이 교좌장치 또는 교각(교대)에서 벗어나려는 경우에는 이를 방지하려는 기능이 전혀 없으며, 특히 현재까지 우리나라에서는 교량이 파손될 정도로 큰 지진이 없었으므로 이에대한 대비가 미흡한 점이 있다.

그러나, 최근에는 이웃나라의 대지진에 의한 참사를 목격하면서 이를 타산지석으로 삼아 지진에 대항할 수 있는 교량용 구조체가 많이 연구·개발되고 있으며, 이러한 추세에 부응하여 현장에서도 낙교방지를 위한 시공이 일부 채택되고 있는데, 이러한 낙교방지장치로서는 대별하여 상판의 거더와 교각간을 연결하는 구조와 거더 또는 교각에 돌기를 형성하는 구조와 대향하는 상판의 거더간을 서로 연결하는 구조등으로 나누어지며, 본 발명은 상기 유형중 첫번째 방식을 택하고 있으나, 현재까지 국내에서는 이러한 방식의 연구가 전무한 상태이고, 일부 교량에 시공된 것으로서 상기 두번째 유형이 도 5a에 도시된 바와같이 채용되고 있는데, 이는 상판(1)의 하면 일단에 하측으로 일체화되게 돌출된 앤드스토퍼(11)를 형성하고, 교각(2)의 상기 앤드스토퍼(11) 대응부에 상측으로 일체화되게 돌출되는 돌기(22)를 형성시켜서 이루어지는 낙교방지구조를 시방하고 있으며, 또다른 종래발명으로서는 도 5b에 도시된 바와같이, 상판(1)의 하면 일단에 소정거리 이격하여 대향하여 하측으로 일체화되게 돌출하는 삼각추상의 가이드형스토퍼(12)를 형성하고, 상기 가이드형스토퍼(12)의 이격거리 사이에 삽입되도록 상측으로 돌출되는 돌기(22)를 형성시켜서 이루어지는 낙교방지구조를 시방하고 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 고안중 전자는 지진등에 의하여 상판(1)이 밀리면(도면에서 좌측) 앤드스토퍼(11)와 돌기(22)가 서로 걸려서 더이상 밀리지 않게 하므로서 낙교를 방지할 수 있도록 하며, 후자는 교각(2)측의 돌기(22)가 가이드형스토퍼(12)의 사이에 계장되므로서 밀리는 거리를 제한하여 낙교를 방지할 수 있도록 하는데, 상시로는 교좌장치(4)에 의한 변위를 고려하여 스토퍼(11, 12)와 돌기(22)간에 소정거리 이격되도록 설치됨은 당연하다.

그러나, 낙교방지구조는 지진시 상판(1)이 교각(교대)(2)에서 일탈하는 것을 방지하거나, 상판(1)의 거더가 교각(2)의 구조점부에서 일탈하는 것을 방지하고자설치되는 것이므로, 상기한 스토퍼(11, 12)나 돌기(22)등은 상판(1) 또는 교각(2)의 종단부에 설치되고, 지진과 같이 대하중시에도 지지가 되어야 소정의 목적을 달성할 수 있어서, 통상은 그 내부의 배력철근(21)까지 이르도록 깊이 심어져야 하며, 하중에 따라서는 배력철근(21)과 용접등의 방법으로 밀결합되어야 설계강도를 유지할 수 있으므로 설치도 쉽지 않으면서 기대하는 기능을 충분히 발휘하지 못하게 되는데, 즉 스토퍼(11, 12)나 돌기(22)들은 강체(Ridge body)이므로 변형력의 감쇄내지는 상쇄기능은 전혀 없고, 따라서 대하중으로 상판(1)이 일측으로 밀리면 스토퍼(11, 12)와 돌기(22)는 충격적으로 접촉되어 이들이 꺾기거나 파손되지 않으면 상판(1)이나 교각(2)의 종단이 파손되게 되어 대하중의 지진하에서는 낙교방지 기능이 반드시 보장되는 것은 아니다.

본 발명은 상술한 문제점을 착안하여 이를 개선하므로서 완성된 발명으로 첫째, 낙교방지체로서 자체 감쇄기능을 가져서 대하중의 변위하에서도 낙교를 방지하며, 둘째 교좌장치에 부여되는 면진내지는 내진기능의 부담을 덜어서 교좌장치의 구성비용을 절약하며, 셋째 설치가 손쉽고 내구성이 높도록 하며, 넷째 어떠한 교량이라도 적용이 가능하도록 하고자 안출된 것으로서, 이를 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구성상태 예시도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명의 설치공정의 모식도,

도 4는 본 발명의 설치상태 단면모식도,

도 5는 종래발명의 설치상태 단면모식도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 --- 상판

11 --- 앤드스토퍼 12 --- 가이드형스토퍼

2 --- 교각(교대)

21 --- 배력철근 22 --- 돌기

3 --- 가이드베어링

31 --- 서포트앵글 32 --- 삽지축

33 --- 라버패드

331 --- 철심 332 --- 플레이트

34 --- 볼트 35 --- 너트

36 --- 천공

4 --- 교좌장치

도 1은 본 발명의 낙교방지용 가이드베어링의 구성상태 전개도로서 삽지축(32)을 H형강으로 한 예시도이고, 도 2는 본 발명의 구성 단면도로서 조립상태에서 도 1의 A-A부분에서 절단한 단면도이다.

본 발명은 상판(1)의 하단에서 일체화되도록 소정거리 이격되어 대향되게 설치되는 한쌍의 서포트앵글(31, 31)과, 교각(2)의 상단에서 상기 서포트앵글(31, 31)의 사이로 돌출되게 매입되는 삽지축(32)과, 상기 서포트앵글(31)들과 삽지축(32)의 사이에 장입되는 철심(331)이 내재되는 라버패드(33)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙교방지용 가이드베어링(3)이다.

상기한 구성에 있어서, 각 라버패드(33)의 양단에는 플레이트(332, 332)가 부착되어 상기 각 플레이트(332)와 서포트앵글(31) 및 삽지축(32) 간에는 볼트(34)로 체결되어 이루어지는 것을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

[실시예]

도 3은 본 발명의 실시상태를 공정에 따라 모식적으로 도시한 상태도이다.

본 발명의 설치시방을 실시예로서 나타내면 다음과 같다.

실시예 1

배력철근(21)이 배설된 교각(2)의 소정위치에서 상기 배력철근(21)과 삽지축(32)의 하단을 견고히 결착시킨 후(도 3a 상태), 설계사양에 따라 콘크리트를 타설하여 교각(2)을 구축한다(도 3b 상태).

상기 삽지축(32)의 상부 양면에 라버패드(33, 33)를 정착시키고 플레이트(332)로 돌출되는 볼트(34)를 상기 삽지축(32)에 체결한다(도 3c 상태).

상기 각 라버패드(33)의 양단에 위치하는 플레이트(332, 332)로 돌출되는 볼트(34)들로 ㄱ자형 서포트앵글(31)의 하단을 관통시켜서 너트(35)로 체결한다.

상기 각 서포트앵글(31)의 상단부를 상판(1)에 매입하거나 상판(1)에 매입된 볼트(34)로 체결하여 완성한다(도 4d 상태).

실시예 2

상기 실시예 1과 동일하게 하고, 다만 삽지축(32)의 매입은 완성된 교각(2)의 소정위치에 천공(36)을 하고(도 3d 상태), 이 천공(36)홀에 삽지축(32)을 심어서 무수축모르타르 타설하여 양생시키도록 한다(도 3b 상태).

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 다음과 같이 기능한다.

서포트앵글(31)은 상판(1) 하단에 일체화되게 설치되는데, 예컨데 서포트앵글(31)의 상면과 상판(1)의 하면의 H빔간에 전둘레 용접으로 일체화되게 할 수도 있고, 상판(1)의 구조에 따라서는 앵글상이 아닌, 예컨데 일자상이나 체널상의 부재를 상판(1)의 하면에 직접 또는 그 하면의 지지부재등에 부착하여 본 발명의 서포트앵글(31)의 기능으로 대용할 수도 있는데, 즉 서포트앵글(31)은 상판(1)의 하방으로 돌출되게 설치되는 부재를 지칭하는 것이고, 그 일예로서 바람직하기는 실시예에 기재된 바와같이 상판(1)에 매입되어 돌출하는 볼트(34)에 도면에 도시된 ㄱ자상의 서포트앵글(31)의 상면을 관통시키고 너트(35)로 체결하는 구조를 채용하므로서 조립/취출이 용이하도록 하면 보수·유지등이 편리해진다. 또한, 삽지축(32)도 교각(2)에 매입되어 돌출되게 되는데, 즉 서포트앵글(31)은 상판(1)과 일체화되고 삽지축(32)은 교각(2)과 일체화되어 있어서 상판(1)이 교각(2)에 대해 상대적으로 변위되면 이는 그대로 서포트앵글(31)과, 삽지축(32)간의 상대변위로 작용하게 된다. 그런데, 상기 삽지축(32)은 대향하여 설치되는 서포트앵글(31)의 사이에서 철심(331)이 내재되는 라버패드(33)가 장입되어 있으므로 상술한 상대변위는 라버패드(33)에 의하여 감쇄 내지는 상쇄가 되어 충격적인 변위를 완충하며, 특히 서포트앵글(31)과 삽지축(32)은 상판(1) 및 교각(2)에 견고히 고착되어 있으므로 라버패드(33)가 압축가능한 소정거리 이상은 상판(1)이 미끄러질 수 없도록 하여 상판(1)이 교각(2) 또는 교좌장치(4)에서 탈락하여 추락하는 것을 방지할 수 있게 된다. 물론, 이때 사용되는 라버패드(33)는 경성고무재내에 철심(331)을 장입한 구조가 큰 탄성강도와 손쉬운 제작으로 선호되고 있으나, 기타 공지된 구조인 경성고무재내에 여러형상의 납을 축상으로 심어주는 방법등으로도 대체될 수 있으며, 이러한 변형이라도 본 발명의 기술적범위를 벗어날 수 없음은 명백하다.

또한, 본 발명의 다른 구성에서는 라버패드(33)의 양단에 플레이트(332, 332)가 부착되어 서포트앵글(31) 및 삽지축(32)과 볼트(34)로 체결되도록 하였는데, 이는 조립/취출의 편의를 기하여 설치 및 유지·보수를 손쉽게 하고자 하는 것이다.

본 발명의 가이드베어링(3)은 대별하여 두가지 방법으로 설치될 수 있는데, 첫째는 실시예 1에 기재한 바와같이, 본 발명의 가이드베어링(3)을 채용하는 교량을 최초 설계에 반영하여 설치하는 방법으로, 이는 교각(2)의 배력철근(21) 설치시에 가이드베어링(3)의 삽지축(32)도 함께 설치하는 것으로 배력철근(21)과 삽지축(32)을 연결하고 결합하여 설치할 수 있으며, 이후에 콘크리트를 타설하여 양생하면 삽지축(32)은 교각(2)과 일체화되어 견고한 지지력을 얻을 수 있게 되며, 이후 삽지축(32)에 라버패드(33)를 부착하고 라버패드(33)의 양측에서포트앵글(31)을 부착한 후, 마지막으로 서포트앵글(31)의 상면을 상판(1)에 부착되도록 하였는데, 이러한 시방은 반드시 선후를 지켜야 설치가 가능한 것은 아니고 현장여건이나 각 구조체의 규모등에 따라 적절히 선후 시방순서를 바꿀 수도 있으며, 이러한 순서의 역전이 본 발명의 기술적범위를 이탈하지 않음도 명백하다.

본 발명의 가이드베어링(3) 설치방법으로서, 둘째는 최초 설계에 가이드베어링(3)의 설치가 반영되지 않은 것으로, 이는 실시예 2에 기재된 바와같이, 최초 삽지축(32)의 설치방법만 변경되는데, 즉 완성된 교각(2)의 소정위치에 드릴로 천공(36)하여 삽지축(32)의 삽입홀로 하고, 이 천공홀(36)에 삽지축(32)을 끼우고 틈은 무추축모르타르를 타설하여 삽지축(32)의 매입을 완료한 후, 기타의 공정은 상술한 실시예 1과 동일하게 시방하는 것이다.

본 발명은 국내에서 거의 연구되지 않고 있는 낙교방지장치를 현실화하여 적용시키는 가이드베어링에 관한 것으로서, 자체감쇄기능을 가지면서 낙교를 적절히 방지하며, 특히 그 면진 내지는 내진기능으로 같이 설치되는 교좌장치의 구성을 단순화시켜 경비를 절감하며, 어떠한 교량이라도 적용이 될 수 있는 효과적인 발명이다.

Claims (4)

1. 상판(1)의 하단에서 다수의 볼트(34)들에 의해 부착되어 일체화되도록 소정거리 이격되어 대향되게 설치되는 한쌍의 서포트앵글(31, 31)과,

   교각(2)의 상단에서 상기 서포트앵글(31, 31)의 사이로 돌출되게 매입되는 삽지축(32)과,

   상기 서포트앵글(31)들과 삽지축(32) 양면의 사이에 각각 장입되어 볼트(34) 및 너트(35)로 체결되는 것으로, 그 양면에는 플레이트(332)로 마감되고 내부에는 철심(331)이 내재되는 라버패드(33)

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 낙교방지용 가이드베어링.
2. 삭제
3. 배력철근(21)이 배설된 교각(2)의 소정위치에서 상기 배력철근(21)과 삽지축(32)의 하단을 견고히 결착시킨 후, 설계사양에 따라 콘크리트를 타설하여 교각(2)을 구축하고;

   상기 삽지축(32)의 상부 양면에 라버패드(33, 33)를 정착시키고 플레이트(332)로 돌출되는 볼트(34)를 상기 삽지축(32)에 체결하고;

   상기 각 라버패드(33)의 양단에 위치하는 플레이트(332, 332)로 돌출되는 볼트(34)들로 ㄱ자형 서포트앵글(31)의 하단을 관통시켜서 너트(35)로 체결하고;

   상기 각 서포트앵글(31)의 상단부를 상판(1)에 매입하거나 상판(1)에 매입된볼트(34)로 체결하여 완성하는 것을 특징으로 하는 낙교방지용 가이드베어링의 설치방법.
4. 완성된 교각(2)의 소정위치에 천공을 하고, 이 홀에 삽지축(32)을 심어서 무수축모르타르 타설하여 양생시키고;

   상기 삽지축(32)의 상부 양면에 라버패드(33, 33)를 정착시키고 플레이트(332)로 돌출되는 볼트(34)를 상기 삽지축(32)에 체결하고;

   상기 각 라버패드(33)의 양단에 위치하는 플레이트(332, 332)로 돌출되는 볼트(34)들로 ㄱ자형 서포트앵글(31)의 하단을 관통시켜서 너트(35)로 체결하고;

   상기 각 서포트앵글(31)의 상단부를 상판(1)에 매입하거나 상판(1)에 매입된 볼트(34)로 체결하여 완성하는 것을 특징으로 하는 낙교방지용 가이드베어링의 설치방법.