KR100419252B1 - 교좌장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상부구조물과 상기 상부구조물을 하부에서 지지하는 하부구조물을 갖는 교좌장치에 있어서, 상기 하부구조물에 결합되며 판면에 소정 깊이 하향 함몰된 함몰부가 형성된 하부지지부와; 상기 하부구조물에 대해 상기 상부구조물을 수평방향으로 슬라이딩 이동시키도록 상기 함몰부보다 작은 면적을 가지고 상기 함몰부 내에 수용되어 상기 함몰부 내에서 수평방향으로 슬라이딩 이동가능한 슬라이딩베어링과; 상기 슬라이딩베어링과 상기 상부구조물 사이에 개재되는 판상의 슬라이딩이동판을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 상부구조물 및 하부구조물간에 발생되는 상대 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 한 교좌장치가 제공된다.

Description

교좌장치{APPARATUS FOR SUPPORTING BRIDGE STRUCTURES}

본 발명은, 교좌장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상부구조물과 하부구조물간의 탄성 지지구조가 개선된 교좌장치에 관한 것이다.

도 9는 종래의 교좌장치의 요부 확대 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 상부구조물(110) 및 하부구조물(120) 사이에는, 상부구조물(110) 및 상기 하부구조물(120)에 각각 결합되는 상부지지부(130) 및 하부지지부(140)와, 각 지지부(130,140) 사이에 배치되는 베어링(150)이 마련되어 있다.

상부지지부(130) 및 하부지지부(140)에는 판면에 복수의 앵커(132,142)가 마련되어 있다. 앵커(132,142)는 각각 상부구조물(110) 및 하부구조물(120)에 일체로 매입됨으로써 상부지지부(130) 및 하부지지부(140)가 상부구조물(110) 및 하부구조물(120)에 각각 고정되도록 한다.

베어링(150)은 고무로 형성되어 진동을 감쇠하는 베어링본체(151)와, 베어링본체(151) 내에 소정의 이격 간격을 두고 판면방향으로 층상 배열되어 베어링본체(151)에 강성을 부여하는 복수의 보강판(153)을 갖는다.

그런데, 전술한 베어링의 구조를 통해서는 상부구조물과 하부구조물간에 발생되는 상대 진동, 특히 지진에 의한 진동을 효과적으로 감쇠시키기가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 교좌장치에 있어서는, 하부구조물에 대해 상부구조물을 지지하는 별도의 수단이 마련되어 있지 않아 진동이나 지진, 혹은 태풍과 같은 자연재해가 발생할 경우, 상부구조물이 하부구조물로부터 이탈될 수도 있다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 상부구조물 및 하부구조물간에 발생되는 상대 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 한 교좌장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 하부구조물에 대해 상부구조물이 수평방향으로 소정 거리 유동하는 것을 허용하면서도 상부구조물이 하부구조물로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 한 교좌장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 교좌장치의 사시도,

도 2는 도 1의 개략적인 측면도,

도 3은 도 2의 요부 확대 분해 사시도,

도 4는 도 3의 부분확대도,

도 5는 슬라이딩베어링이 수용된 하부지지부의 평면도,

도 6은 슬라이딩베어링의 부분 절취 단면도,

도 7은 도 2의 요부 확대 단면도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교좌장치의 설치상태의 부분 단면도,

도 9는 종래의 교좌장치의 요부 확대 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 상부구조물 20 : 하부구조물

30 : 상부지지부 40 : 하부지지부

90 : 슬라이딩베어링 93 : 슬라이딩이동판

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상부구조물과 상기 상부구조물을 하부에서 지지하는 하부구조물을 갖는 교좌장치에 있어서, 상기 하부구조물에 결합되며 판면에 소정 깊이 하향 함몰된 함몰부가 형성된 하부지지부와; 상기 하부구조물에 대해 상기 상부구조물을 수평방향으로 슬라이딩 이동시키도록 상기 함몰부보다 작은 면적을 가지고 상기 함몰부 내에 수용되어 상기 함몰부 내에서 수평방향으로 슬라이딩 이동가능한 슬라이딩베어링과; 상기 슬라이딩베어링과 상기 상부구조물 사이에 개재되는 판상의 슬라이딩이동판을 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치에 의해 달성된다.

상기 슬라이딩베어링은, 탄성재질을 갖는 베어링본체와; 상기 베어링본체 내에 하중방향에 가로로 층상 배열되는 복수의 보강판과; 상기 베어링본체의 상단에 배치되는 불소수지판을 갖도록 구성된다.

한편, 상기 슬라이딩베어링은 횡단면 원 형상을 갖는 것이 유리하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

교좌장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상호 연접된 한 쌍의 상부구조물(10)과, 상부구조물(10)의 하부에 배치되어 상부구조물(10)을 지지하는 하부구조물(20)을 갖는다.

상부구조물(10)은 차량이 주행하는 차량용 교량상판(12)과, 차량용 교량상판(12)에 대해 단턱을 두고 배치되어 사람들이 걸어 다니는 인도용 교량상판(14)으로 나뉜다. 인도용 교량상판(14)의 끝단에는 방호벽이 설치되어 있다.

하부구조물(20)에 비해 상부구조물(10)은 온도변화 및 하중에 따라서 팽창하고 수축되는 정도가 크다. 따라서 일정한 길이 이상으로 건설되는 상부구조물(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 일정 길이마다 적정한 간격(일반적으로 "유간(H)"이라 함)을 가지고 있다. 유간(H)에는 교량용 신축이음장치(미도시)가 설치되는데 신축이음장치로 인해 상부구조물(10)이 손상되는 것이 방지된다.

상부구조물(10) 및 하부구조물(20) 사이에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 지지부(30,40)와, 상부구조물(10)이 수평방향으로 소정 거리 이동하는 것은 허용하면서도 상부구조물(10)이 하부구조물(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 클램프부재(60)와, 상부지지부(30) 및 하부지지부(40) 사이에 배치되는 슬라이딩베어링(90)과, 슬라이딩베어링(90)과 상부지지부(30) 사이에 개재되는 판상의 슬라이딩이동판(93)이 마련되어 있다.

상부지지부(30)의 판면에는 복수의 상부앵커(32)가 마련되어 있다. 상부앵커(32)는 상부구조물(10)에 일체로 매입됨으로써, 상부지지부(30)가 상부구조물(10)에 고정될 수 있도록 한다. 이 때, 상부앵커(32)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부지지부(30)에 용접에 의해 결합될 수도 있을 뿐만 아니라 상부지지부(30)에 소정의 관통공을 형성시키고 상부앵커(32)를 삽입 배치한 후, 복수의 너트(미도시)를 이용하여 상부지지부(30)에 상부앵커(32)를 결합시킬 수도 있다.

상부지지부(30)와 마찬가지로 하부지지부(40)의 판면에도 복수의 하부앵커(42)가 마련되어 있다. 하부앵커(42) 역시, 하부구조물(20)에 일체로 매입됨으로써, 하부지지부(40)가 하부구조물(20)에 고정될 수 있도록 한다. 이 때, 하부앵커(42) 역시, 전술한 상부앵커(32)와 같은 방법으로 하부지지부(40)에 결합시킬 수 있다. 그리고 상부앵커(32) 및 하부앵커(42)는 볼트나 긴 봉의 형태로 이루어질 수도 있으며, 말단이 휘어진 고리형상(소위, Ｊ형 앵커 혹은 Ｌ형 앵커라 함)을 가질 수도 있다.

클램프부재(60)는 상부지지부(30)와 하부지지부(40)에 각각 고정되는 한 쌍의 클램프부재부분(60a,60b)으로 이루어져 있다. 각 클램프부재부분(60a,60b)은 각 지지부(30,40)에 고정되는 고정부(62a,62b)와, 고정부(62a,62b)로부터 절곡 연장되는 측방제한부(64a,64b)와, 측방제한부(64a,64b)의 말단에 형성되는 상하제한부(66a,66b)를 갖는다.

클램프부재(60)는 철재질로 형성될 수 있으므로, 클램프부재(60)의 각 고정부(62a,62b)는 용접 혹은, 볼트결합에 의해 상부지지부(30) 및 하부지지부(40)에 고정된다. 이 때, 고정부(62a,62b)는 각 지지부(30,40)의 판면에 결합될 수도 있을 뿐만 아니라 각 지지부(30,40)의 측부에 결합될 수 있다. 이 때는 용접의 편의를 위해 고정부(62a,62b)에 플랜지부(미도시)를 형성시킬 수도 있다.

각 클램프부재부분(60a,60b)에 형성된 각각의 측방제한부(64a,64b) 및 상하제한부(66a,66b)는 도 7에 도시된 바와 같이, 소정의 유동간격(A,B,C,D 도 7에 확대 도시)이 발생하도록 상호 헐겁게 걸림유지된다.

유동간격(A,B)으로 인해 상부구조물(10)은 하부구조물(20)에 대해 소정 거리 측방이동이 허용되며, 유동간격(C,D)으로 인해서는, 상부구조물(10)이 하부구조물(20)에 대해 소정 거리 상하방향 이동이 허용된다. 따라서 지진이 발생할 경우, 측방제한부(64a,64b)로 인해 수평력에 대한 변위를 흡수할 수 있다. 그러나 자연재해로 인해 상부구조물(10)이 하부구조물(20)에 대해 들뜬 상태가 될 경우에는 상하제한부(66a,66b)로 인해 상부구조물(10)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

따라서 이 같은 유동간격(A,B,C,D)을 가지고 배치된 클램프부재부분(60a,60b)은 자세하게 후술할 슬라이딩베어링(90)과 더불어 교량의 진동문제를 효과적으로 감쇠시켜 교량의 수명을 연장시키며, 또한 상부구조물(10)이 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이 때, 이 때, 고정부(62a,62b)의 결합위치는 도 7과 같이, 각 지지부(30,40)의 판면에 결합될 수도 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 지지부(30,40)의 측부에 결합될 수 있다. 이 때는 용접의 편의를 위해 고정부(62a,62b)에 플랜지부(미도시)를 형성시킬 수도 있다.

한편, 하부지지부(40)의 판면에는 소정 깊이 하향 함몰된 함몰부(91)가 형성되어 있다. 함몰부(91)는 하부지지부(40)의 중앙 영역에 형성되며 원 형상을 갖는다.

이러한 하부지지부(40)의 함몰부(91)에는 전술한 슬라이딩베어링(90)이 수용된다. 이 때, 슬라이딩베어링(90)은 함몰부(91)의 형상과 동일한 단면을 갖도록 형성되며, 함몰부(91)의 깊이보다 높은 높이를 갖도록 형성된다. 그리고, 슬라이딩베어링(90)은 하부구조물(20)에 대해 상부구조물(10)을 수평방향으로 슬라이딩 이동시키도록 함몰부(91)보다 작은 면적을 가지고 함몰부(91) 내에 수용된다. 이에, 함몰부(91) 내에서 슬라이딩베어링(90)은 수평방향으로 자유롭게 이동할 수 있다(도 5 참조).

슬라이딩베어링(90)은 탄성재질을 갖는 베어링본체(90a)와, 베어링본체(90a) 내에 하중방향에 가로로 층상 배열되는 복수의 보강판(90b)과, 베어링본체(90a)의 상단에 배치되는 불소수지판(90c)으로 이루어져 있다.

베어링본체(90a)는 고무재질로 형성된다. 이에, 상부구조물(10)의 하중에 대해서는 압축력이 작용될 수 있도록 하고, 상부구조물(10)이 수평방향으로 이동하는 변위에 대해서는 전단력이 작용될 수 있도록 한다. 그러나 반드시 베어링본체(90a)를 고무로 형성할 필요는 없으며, 압축 스티로폼이나 스펀지 혹은, 탄성변형 가능한 엔지니어링 플라스틱과 같은 재질로도 대용할 수도 있다.

보강판(90b)은 베어링본체(90a)가 갖는 교량 상부구조물(10)의 하중에 대한 압축력을 지지하기 위해 설치된다. 따라서 보강판(90b)은 판상의 철판부재로 형성되는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 금속과 같이 압축력을 보상할 수 있는 엔지니어링 플라스틱으로도 대용할 수 있다. 그리고 하중에 대한 압축력은 그 넓이에 비례하므로 베어링본체(90a)와 보강판(90b)의 면적은 설치되는 상부구조물(10)의 하중에 따라 적절하게 설계된다.

불소수지판(90c)은 베어링본체(90a)의 최상단에 배치되어, 슬라이딩이동판(93)과 상대적으로 수평 이동한다.

이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 교좌장치를 설치하는 과정을 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상부구조물(10)의 하단에 상부앵커(32)를 매입하면서 상부지지부(30)를 상부구조물(10)에 고정한다. 마찬가지로 하부구조물(20)의 상단에 하부앵커(42)를 매입하면서 하부지지부(40)를 하부구조물(20)에 고정한다. 그런 다음, 하부지지부(40)의 판면에 형성된 함몰부(91) 내로 슬라이딩베어링(90)을 수용시킨 다음, 이에 적층하도록 슬라이딩이동판(93)을 배치한다.

다음, 상부지지부(30)와 하부지지부(40)의 둘레를 따라 한 쌍의 지지부(30,40)가 상호 걸림유지될 수 있도록 하면서 각 클램프부재부분(60a,60b)을 결합한다. 이 때, 한 쌍의 클램프부재부분(60a,60b)은 각 지지부(30,40)의 일측변에만 결합시킬 수도 있을 뿐만 아니라 각 지지부(30,40)의 둘레를 따라 간헐적으로 결합시킬 수도 있다.

이와 같이 설치하게 되면, 상부구조물(10) 및 하부구조물(20)간에 발생되는 상대 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라 하부구조물(20)에 대해 상부구조물(10)이 수평방향으로 소정 거리 유동하는 것을 허용하면서도상부구조물(10)이 하부구조물(20)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

전술한 실시예에서는, 슬라이딩베어링이 베어링본체, 보강판 및 불소수지판을 갖는 것에 관해 설명하였다. 그러나, 상하방향에 따른 압축력 및 수평방향으로의 전단력을 보상하기 위해 슬라이딩베어링 내에 스프링(미도시)을 삽입할 수도 있음은 물론이다.

전술한 실시예에서는, 클램프부재부분의 고정부가 각 지지부에 고정되도록 하고 있으나, 고정부는 상부구조물 및 하부구조물에 고정되도록 할 수도 있음은 물론이다.

전술한 실시예에서는 상부지지부를 마련하고 있지만 상부지지부를 마련하지 않더라도 본 발명의 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상부구조물 및 하부구조물간에 발생되는 상대 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라 면진작용을 수행할 수 있도록 한 교좌장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 하부구조물에 대해 상부구조물이 수평방향으로 소정 거리 유동하는 것을 허용하면서도 상부구조물이 하부구조물로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 한 교좌장치가 제공된다.

Claims (4)

1. 상부구조물과 상기 상부구조물을 하부에서 지지하는 하부구조물을 갖는 교좌장치에 있어서,

   상기 하부구조물에 결합되며 판면에 소정 깊이 하향 함몰된 함몰부가 형성된 하부지지부와;

   상기 하부구조물에 대해 상기 상부구조물을 수평방향으로 슬라이딩 이동시키도록 상기 함몰부보다 작은 면적을 가지고 상기 함몰부 내에 수용되어 상기 함몰부 내에서 수평방향으로 슬라이딩 이동가능한 슬라이딩베어링과;

   상기 슬라이딩베어링과 상기 상부구조물 사이에 개재되는 판상의 슬라이딩이동판을 포함하는 것을 특징으로 하는 교좌장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 슬라이딩베어링은,

   탄성재질을 갖는 베어링본체와;

   상기 베어링본체 내에 하중방향에 가로로 층상 배열되는 복수의 보강판과;

   상기 베어링본체의 상단에 배치되는 불소수지판을 포함하는 것을 특징으로하는 교좌장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 슬라이딩베어링은 횡단면 원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교좌장치.