KR101127561B1 - 콘크리트 무타설 교량 연결 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 따르면, 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부를 준비한다. 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 상기 제2 무수축 콘크리트부에 신축 이음부를 연결하여 신축 이음 장치를 준비한다. 상기 신축 이음 장치와 별도로 서로 이격된 제1 지지부 및 제2 지지부를 준비한다. 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 상기 제2 무수축 콘크리트부를 갖는 신축 이음 장치를 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이에 제공하여 제1 지지부와 제2 지지부를 연결한다. 따라서, 시공 과정을 간편하게 할 수 있으며, 날씨 등의 주변 환경에 영향받지 않고 시공을 진행할 수 있다.

교량 연결, 무수축 콘크리트

Description

콘크리트 무타설 교량 연결 방법{METHOD OF CONNECTING BRIDGE WITHOUT POURING CONCRETE}

본 발명은 교량 연결 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 시공이 간편하고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 관한 것이다.

교량구조물의 교량 상판(슬래브)은 하중, 온도변화, 콘크리트 크리프, 건조수축, 프리스트레싱 등에 의해 변형(팽창 및 수축)이 발생하게 되는데, 이러한 변형을 방지하기 위하여 교량 상판끼리는 적당한 간격으로 유지시키면서 이격시켜 주게 되고, 이격된 공간에는 교량용 신축 이음 장치 등을 설치하여 차량이 원활하게 주행하도록 하고 교량 상판이 손상되는 것을 방지하게 된다.

이러한 교량용 신축 이음 장치는 무수축 콘크리트를 교량용 신축 이음 장치와 교량 사이의 연결 부위에 타설하여 설치된다. 무수축 콘크리트는 모체와의 부착성이 좋고, 체적 변화가 적을 뿐만 아니라, 내충격성, 내진동성 등이 우수하여 교량의 연결 부위 등에 사용하기에 적합하다.

그러나, 교량의 연결 부위에 무수축 콘크리트를 타설하기 위하여는 교량의 연결 부위에 거푸집을 설치하는 단계를 거치게 되고, 콘크리트의 양생 및 건조 단 계를 거칠 필요가 있으므로, 작업 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 계절적 요인에 의해 작업이 영향을 받는다는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시공이 간편하고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 따르면, 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부를 준비한다. 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 상기 제2 무수축 콘크리트부에 신축 이음부를 연결하여 신축 이음 장치를 준비한다. 상기 신축 이음 장치와 별도로 서로 이격된 제1 지지부 및 제2 지지부를 준비한다. 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 상기 제2 무수축 콘크리트부를 갖는 신축 이음 장치를 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이에 제공하여 제1 지지부와 제2 지지부를 연결한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 각각 거더 및 상기 거더로부터 돌출된 전단 연결부를 포함하고, 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부는 각각 상기 전단 연결부에 대응하는 전단 연결홈을 가지며, 상기 신축 이음 장치는 상기 전단 연결부가 상기 전단 연결홈에 수용되도록 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이에 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 지지부 및 제2 지지부를 준비하기 위하여, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부에 연결된 기존 교량 이음 장치를 제거한 후, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부 각각에 고정 부재를 제공할 수 있으며, 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부 각각은 상기 고정 부재와 결합되는 결합 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 무수축 콘크리트부와 상기 제1 지지부 사이 및 상기 제2 무수축 콘크리트부와 상기 제2 지지부 사이에 탄성 충진재를 제공할 수 있으며, 상기 탄성 충진재는 실리콘 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 신축 이음 장치는, 상기 제1 무수축 콘크리트부에 고정된 제1 바텀 플레이트, 상기 제1 지지 플레이트 상에 위치하는 제1 백 플레이트, 상기 제1 백 플레이트에 연결된 복수의 제1 핑거 플레이트, 상기 제2 무수축 콘크리트부에 고정된 제2 바텀 플레이트, 상기 제2 바텀 플레이트 상에 위치하는 제2 백 플레이트, 상기 제2 백 플레이트에 연결되어 상기 제1 핑거 플레이트들과 교호적으로 중첩하는 복수의 제2 핑거 플레이트 및 상기 제1 핑거 플레이트 및 제2 핑거 플레이트 아래에 위치하는 배수부재를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 무수축 콘크리트부를 포함하는 교량용 신축 이음 장치를 준비함으로써, 교량용 신축 이음 장치를 설치하기 위하여 교량에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계를 생략할 수 있다. 따라서, 시공 과정을 간편하게 할 수 있으며, 날씨 등의 주변 환경에 영향받지 않고 시공을 진행할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

교량 연결 방법

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 사용되는 교량용 신축 이음 장치의 제조과정을 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2의 교량용 신축 이음 장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 무수축 콘크리트를 타설 및 양생하여 제1 무수축 콘크리트부(1000) 및 제2 무수축 콘크리트부(2000)를 준비한다. 상기 제1 및 제2 무수축 콘크리트부(1000, 2000)는 교량에 직접 타설되지 않고, 별도의 실외 또는 실내에서 타설하여 준비된다. 예를 들어, 얻고자 하는 형상을 갖는 거푸집을 준비하고, 시멘트, 모래, 자갈, 균열 방지재, 무수축 혼화재 등을 포함하는 콘크리트 조성물을 거푸집에 타설하고, 양생 및 건조하여 상기 제1 및 제2 무수축 콘크리트부(1000, 2000)를 준비할 수 있다.

상기 제1 및 제2 무수축 콘크리트부(1000, 2000)는 신축 연결 플레이트를 고 정하기 위한 단턱부를 갖는다. 상기 제1 무수축 콘크리트부(1000)는 단턱부로부터 돌출된 제1 고정부(1100)를 포함하며, 상기 제2 무수축 콘크리트부(2000)는 단턱부로부터 돌출된 제2 고정부(2100)를 포함한다.

다음으로, 상기 제1 무수축 콘크리트부(1000)와 제2 무수축 콘크리트부(2000) 에 신축 이음부를 연결한다. 도 2를 참조하면, 상기 제1 무수축 콘크리트부(1000)의 단턱부에 제1 이음부(1200)를 안착시킨다. 상기 제1 이음부(1200)는 제1 지지부재, 제1 핑거 플레이트(610), 제1 고정부(620) 및 제1 탄성부재(630)를 포함한다.

상기 제1 지지부재는 제1 바텀 플레이트(601) 및 제1 백 플레이트(602)를 포함한다. 상기 제1 핑거 플레이트(610)는 상기 제1 고정부(620)에 의해 상기 제1 바텀 플레이트(601)에 연결된다. 상기 제1 핑거 플레이트(610)는 상기 제1 고정부(620)가 삽입되는 관통공(605)을 가질 수 있으며, 상기 홀의 내면과 상기 제1 고정부(620) 사이의 마찰력을 감소시키기 위하여, 상기 제1 고정부가 삽입될 수 있는 빈 원통 형상의 마찰 감소 부재(625)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 바텀 플레이트(601) 및 제1 백 플레이트(602)는 상기 제1 고정부(1100)가 관통할 수 있는 관통공(603, 604)을 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 연결부(1100)는 나사산을 갖는 볼트일 수 있으며, 너트와 결합되어 상기 제1 바텀 플레이트(601) 및 제1 백 플레이트(602)를 상기 제1 무수축 콘크리트부(1000)에 고정할 수 있다.

상기 제1 핑거 플레이트는 제1 백 플레이트(602) 방향으로 돌출된 돌기(615) 를 포함하며, 상기 돌기(615)의 일 측면 또는 양 측면에는 제1 탄성부재(630)가 배치되어 고정된다. 따라서, 상기 제1 핑거 플레이트(610)의 수평적 변위가 일어나는 경우, 상기 전단 돌기(615)에 전단 응력이 전달되며, 이로 인해 상기 제1 탄성부재(630)가 수축할 수 있다. 상기 수축된 제1 탄성부재(630)는 상기 제1 핑거 플레이트(610)에 복원력을 제공한다.

상기 제1 백 플레이트(602)는 상기 제1 탄성부재(630) 및 상기 제1 핑거 플레이트(610)의 돌기(615)를 커버하며, 이에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 탄성부재(630)의 체적 변화는 핑거 플레이트의 최대 변위 발생 시 공간을 충분히 보상할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2 및 3을 참조하면, 제1 바텀 플레이트(601)와 제1 백 플레이트(602) 사이에는 제1 핑거 플레이트의 돌기(615) 및 제1 탄성부재(630)을 수용할 수 있는 공간이 형성되는데, 상기 돌기(615) 및 제1 탄성부재(630) 외에 여유 공간(632)를 형성할 수 있도록, 형성되는 것이 바람직하다. 상기 여유 공간(632)는 돌기(615)의 측면과 제1 탄성부재(630)의 측면 사이, 또는 제1 탄성부재(630)와 제1 탄성부재(630)를 둘러싸는 제1 백 플레이트(602)의 내면 사이에 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 여유 공간(632)은 상기 제1 탄성부재(630)의 체적의 약 10 내지 약 25%의 부피를 가질 수 있다. 이는 핑거 플레이트의 변위 발생시, 제1 탄성부재(630)의 체적 수축 한계를 고려하여, 형상 변화를 수용할 수 있도록 함으로써, 탄성부재의 손상 및 비가역적 변형을 방지하기 위한 것이다. 또한, 상기 여유 공간(632)은 편재화되지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 핑거 플레이트의 변위가 없는 상태에서, 상기 제1 탄성부재(630)는 상기 돌기(615)의 측면의 중간 부분에 접촉하고, 상기 중간 부분 양쪽에 위치한, 돌기(615)가 시작되는 부분 및 말단 주위에 여유 공간이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 탄성부재(630) 및 상기 돌기(615)의 높이는 실질적으로 동일하나, 서로 높이가 다르도록, 예를 들면, 상기 돌기(615)가 상기 제1 탄성부재(630)보다 높이가 높도록 형성될 수도 있다.

상기 제1 탄성부재(6300)는 고무, 폴리우레탄 등으로 제조될 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이, 등록번호 제0817817호의 "고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법"에 개시된 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물을 이용하여 제조될 수 있다.

위와 유사하게, 상기 제2 무수축 콘크리트부(2000)의 단턱부에 제2 이음부(2200)가 안착되어, 상기 제2 무수축 콘크리트부(2000)에 고정될 수 있다. 상기 제2 이음부(2200)의 구조는 제1 이음부(2200)의 구조와 실질적으로 동일하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 교량용 신축 이음 장치는 배수 부재(3000)를 더 포함할 수 있다. 상기 배수 부재는 핑거 플레이트 사이로 누수되는 빗물 등의 배수 또는 이물질을 퇴적을 위한 것이며, 예를 들어, 상기 제1 이음부(1200) 및 제2 이음부(2200)에 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 신축 이음 장치는 탄성부재가 백 플레이 트에 의해 커버됨으로써, 탄성부재의 파손을 방지할 수 있다.

도 4 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 사용되는 교량용 신축 이음 장치를 나타내는 사시도 및 확대 사시도이다.

도 4를 참조하면, 교량용 신축 이음 장치는 제1 지지부재, 제1 핑거 플레이트(110), 제1 고정부(120), 제1 탄성부재(130) 및 제1 측면 지지부(240)를 포함한다.

상기 제1 지지부재는 제1 바텀 플레이트(101) 및 제1 백(back) 플레이트(102)를 포함한다. 상기 제1 바텀 플레이트(101) 및 제1 백 플레이트(102)는 도 2 및 도 3에 도시된 것과 유사하게, 무수축 콘크리트부(1000)에 연결될 수 있다. 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 상기 제1 바텀 플레이트(101) 상에 높여지며, 상기 제1 핑거 플레이트(110)의 일단부는 제1 고정부(120)와 결합되어 상기 제1 바텀 플레이트(101)에 연결된다. 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 제1 방향을 따라 연장되는 형상을 가지며, 상기 제1 방향은 교축에 평행한 방향이다. 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 복수개가 서로 이격되어 제2 방향을 따라 배치된다. 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 상기 제1 고정부(120)를 중심으로 제한적인 회전이 가능하다. 따라서, 제2 방향에 평행한 방향에 대한 제1 지지부의 변위 허용 범위가 크다. 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직하는 방향, 즉 교축에 수직한 방향과 실질적으로 동일하다. 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 개별적으로 회전이 가능하다.

상기 제1 핑거 플레이트(110)는 스틸, 스테인레스 스틸 등으로 이루어질 수 있으며, 마찰에 의한 손상, 충격 등을 감소하기 위하여 제1 핑거 플레이트(110)의 표면에는 부분적으로 고무, 폴리우레탄 등의 탄성부재(112)가 부착될 수 있다. 또한, 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 전체적으로 일정한 폭을 가지나, 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 고정부(120)에서 멀어지는 방향으로 폭이 점차 줄어들도록 쐐기 형상을 가질 수도 있다. 또한, 마찰에 의한 손상 등을 방지하기 위하여 제1 핑거 플레이트(110)의 끝단은 라운드 처리되어 곡선 형상을 가질 수도 있다.

예를 들어, 상기 제1 탄성부재(130)는 인접한 제1 핑거 플레이트(110) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1 탄성부재(130)는 제2 방향의 압력이 가해지는 경우, 즉, 제1 핑거 플레이트(110)가 회전하는 경우, 수축할 수 있다. 상기 제2 방향의 압력이, 상기 수축된 제1 탄성부재(130)의 복원력보다 작아지면, 복원력에 의해 상기 제1 핑거 플레이트(110)는 원래의 위치로 다시 회전할 수 있다. 따라서, 교량용 신축 이음 장치에 복원력이 부여된다.

상기 교량용 신축 이음 장치는 제1 지지부재를 커버하는 제1 보호 커버(150)를 더 포함한다. 상기 제1 보호 커버(150)는 제1 지지부재의 제1 백 플레이트(102), 제1 고정부(120), 제1 탄성부재(130)를 커버하여 외부의 충격 및 압력 등에 의해 파손되는 것을 방지한다. 상기 제1 보호 커버(150)는 볼트 등을 통해 제1 지지부재에 연결된다. 구체적으로, 상기 제1 보호 커버(150)를 고정하는 볼트는 제1 보호 커버(150), 제1 백 플레이트(102) 및 제1 바텀 플레이트(101)를 연결하여 고정할 수 있다.

상기 제1 보호 커버(150)와 상기 제1 핑거 플레이트(110) 사이에 단차가 형성되는 것을 방지하기 위하여 제1 핑거 플레이트(110)는 단턱부를 가질 수 있으며, 상기 제1 보호 커버(150)는 상기 단턱부에 안착되어 제1 핑거 플레이트(110)의 상면과 제1 보호 커버(150)의 상면은 실질적으로 동일한 높이를 갖는다.

상기 제1 측면 지지부(240)는 제1 핑거 플레이트(110)의 측면에 배치되어 상기 제1 핑거 플레이트(110)의 회전을 제한한다. 예를 들어, 상기 제1 측면 지지부(240)는 제2 방향을 따라 제1 바텀 플레이트(101)의 양 끝단에 위치할 수 있다. 즉, 상기 제1 핑거 플레이트(110)들은 한 쌍의 제1 측면 지지부(240) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제1 측면 지지부(240)는 상기 제1 핑거 플레이트(110)의 회전을 제한하므로, 상기 제1 측면 지지부(240)의 위치 등을 조절함으로써, 제1 지지부의 변위 허용 범위를 설정할 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 측면 지지부(240)와 인접한 제1 핑거 플레이트(110) 사이에는 제1 탄성부재(130)가 위치한다. 상기 제1 측면 지지부(240)는 도 1에 도시된 신축 이음 장치에도 적용될 수 있다.

상기 교량용 신축 이음 장치는 상기 제1 지지부재, 제1 핑거 플레이트(110), 제1 고정부(120), 제1 탄성부재(130), 제1 측면 지지부(240) 및 제1 보호 커버(150)와 실질적으로 유사한 제2 지지부재(201, 202), 제2 핑거 플레이트(210), 제2 고정부(220), 제2 탄성부재(230), 제2 측면 지지부(240) 및 제2 보호 커버(250)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 교량용 신축 이음 장치는 제1 지지부재(300), 제1 핑거 플레이트(310), 제1 고정부(320) 및 제1 탄성부재(330)를 포함한다. 도 1에 도시된 교량용 신축 이음 장치와 유사하게, 상기 제1 핑거 플레이트(310)는 제1 고정부(320)를 중심으로 회전이 가능하다. 도시되지는 않았으나, 상기 교량용 신축 이 음 장치는 도 1에 도시된 교량용 신축 이음 장치와 유사하게 복수의 제1 핑거 플레이트를 포함하며, 제1 지지부재(300)의 양 단부에는 제1 핑거 플레이트의 회전을 제한하기 위한 측면 지지부가 형성될 수 있다.

상기 제1 지지부재(300)는 수직 방향으로 돌출되어 상기 제1 핑거 플레이트(310)와 유사한 높이를 갖는 백 플레이트(305)를 갖는다. 상기 백 플레이트(305)는 상기 제1 핑거 플레이트(310)의 일단에 인접한다. 상기 제1 핑거 플레이트(310)와 상기 제1 지지부재(300)의 백 플레이트(305) 사이에는 홈이 형성되며, 상기 홈에 상기 제1 탄성부재(330)가 고정된다. 구체적으로, 상기 홈 및 상기 제1 탄성부재(330)는 상기 제1 고정부(320)에 인접하여 위치한다. 상기 홈 및 상기 제1 탄성부재(330)는 아크 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 핑거 플레이트(310)는 제1 방향으로 연장된다. 또한, 상기 제1 핑거 플레이트(310)는 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 돌출되며 상기 제1 탄성부재(330)와 접촉하는 돌기(312)를 갖는다. 바람직하게, 상기 돌기(312)는 상기 제1 핑거 플레이트(310)의 양 측부에 각각 형성된다.

상기 제1 핑거 플레이트(310)가 회전하는 경우, 상기 제1 핑거 플레이트(310)의 양 측부에 형성된 돌기(312) 중 하나에 대하여 상기 제1 탄성부재(330)가 위치한 홈 방향으로의 변위가 일어나고, 결과적으로, 상기 제1 탄성부재(330)에 압력이 가해짐으로써 상기 제1 탄성부재(330)는 수축하게 된다.

상기 수축된 제1 탄성부재(330)의 복원력보다 작아지면, 복원력에 의해 상기 제1 핑거 플레이트(310)는 원래의 위치로 다시 회전할 수 있다. 따라서, 교량용 신축 이음 장치에 복원력이 부여된다.

상기 제1 탄성부재(330)는 고무, 폴리우레탄 등으로 제조될 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이, 등록번호 제0817817호의 "고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법"에 개시된 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물을 이용하여 제조될 수 있다.

도 6을 참조하면, 교량용 신축 이음 장치는 제1 지지부재(400), 제1 핑거 플레이트(410), 제1 고정부(420) 및 제1 탄성부재(430)를 포함한다. 상기 제1 지지부재(400), 제1 핑거 플레이트(410), 제1 고정부(420) 및 제1 탄성부재(430)는 상기 제1 핑거 플레이트(410)이 상기 제1 고정부(420)로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 쐐기 형상을 가지며, 상기 제1 탄성부재(430)와 상기 제1 탄성부재(430)가 수용되는 홈이 제1 고정부(420)로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 쐐기 형상을 가진다는 점을 제외하고는 도 5에 도시된 교량용 신축 이음 장치와 동일한 구성을 갖는다.

상기 제1 탄성부재(430)가 도시된 바와 같이 쐐기 형상을 가지는 경우, 돌기(412)에 의해 제1 탄성부재(430)에 압력이 가해질 때, 제1 탄성부재(430)가 홈으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 교량용 신축 이음 장치에 더 큰 복원력을 부여할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 신축 이음 장치가 핑거 플레이트와 지지부의 단턱부 사이의 홈에 고정된 탄성부재를 포함하는 경우, 도 5 및 도 6에 도시된 형상 외에도 탄성부재는 직사각형 형상 등의 응용 가능한 다양한 형상을 가질 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 신축 이음 장치를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 전단 탄성부재를 나타내는 사시도이다.

도 7 및 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 신축 이음 장치는 제1 지지부재, 제1 핑거 플레이트(710), 제1 고정부 및 제1 보호 커버(750)를 포함한다. 상기 제1 지지부재, 제1 핑거 플레이트(710), 제1 고정부 및 제1 보호 커버(750)는 도 4에서 설명된 제1 지지부재, 제1 핑거 플레이트(110), 제1 고정부(120) 및 제1 보호 커버(150)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 지지부재는 제1 바텀 플레이트(701)를 포함하며, 상기 제1 바텀 플레이트(701)는 제1 핑거 플레이트(710)의 길이 방향에 실질적으로 수직하는 방향으로 연장되는 개구부(703)를 가지며, 상기 개구부에는 전단 탄성부재(770)이 삽입된다.

상기 전단 탄성부재(770)는 고정 부재(771), 탄성체(772), 전단 연결 부재(773) 및 전단 돌기(774)를 포함한다. 상기 고정 부재(771)는 상기 제1 바텀 플레이트(701)의 하면에 고정된다. 상기 탄성체(772)는 상기 고정 부재(771) 및 상기 전단 연결 부재(773)에 연결된다. 상기 고정 부재(771) 및 상기 전단 연결 부재(773)은 상기 제1 핑거 플레이트(710)의 길이 방향에 실질적으로 수직하는 방향으로 연장되는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 고정 부재(771)를 제외하는 상기 전단 탄성부재(770)는 평면상에서, 상기 제1 바텀 플레이트(701)의 개구 부(703) 보다 작은 크기를 갖는다. 따라서, 상기 전단 탄성부재(770)와 상기 개구부(703)의 내측면은 서로 이격되어, 상기 전단 탄성부재(770)의 변위를 가능하게 하는 빈 공간을 형성한다.

상기 전단 돌기(774)는 상기 전단 연결 부재(773)로부터 돌출된다. 상기 제1 핑거 플레이트(710)의 하단에는 상기 전단 돌기(774)를 수용할 수 있는 홈(미도시)이 형성된다. 다른 방법으로, 상기 전단 돌기(774)는 상기 제1 핑거 플레이트(710)의 양 측면에 배치될 수도 있다.

따라서, 상기 제1 핑거 플레이트(710)의 수평적 변위가 일어나는 경우, 상기 전단 돌기(774)에 전단 응력이 전달되며, 이로 인해 상기 탄성체(772)의 변위가 일어날 수 있다. 상기 전단 변형된 탄성체(772)는 상기 제1 핑거 플레이트(710)에 복원력을 제공한다.

상기 탄성체(772)는 고무, 폴리우레탄 등으로 제조될 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이, 등록번호 제0817817호의 "고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물 및 이를 이용한 토목구조물용 폴리우레탄 지지부재의 제조방법"에 개시된 고내구성 및 고강도를 갖는 탄성체제조용 폴리우레탄 조성물을 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 신축 이음 장치는 위에서 설명된 전단 탄성부재를 복원력 제공 부재로 포함하나, 이 외에도 도 4에서 설명된 제1 탄성부재(130) 및 제1 측면 지지부(140)를 더 포함하여 더 큰 복원력을 제공할 수 있다.

설명된 실시예들에 따르면, 교량용 신축 이음 장치는 회전이 가능한 복수의 핑거 플레이트를 채용하였으나, 다른 구조의 핑거 플레이트, 예를 들면, 고정형 핑거 플레이트를 채용할 수도 있다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법을 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 9를 참조하면, 지지부(10) 위에 서로 이격된 제1 거더(20) 및 제 거더(30)를 위치시킨다. 상기 제1 및 제2 거더(20, 30)은 바닥판과의 전단 연결을 위하여 각각 제1 전단 연결부(22) 및 제2 전단 연결부(32)를 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 거더(20, 30)는 프리스트레스 콘트리트 거더일 수 있으며, 공장 또는 교량 시공 현장 인근의 장소에서 제작되어, 지지부(10)가 위치한 현장으로 운반될 수 있다.

도 10을 참조하면, 제1 거더(20) 위에 복수의 제1 바닥판(40)을 안착시키고, 제2 거더(30) 위에 복수의 제2 바닥판(50)을 안착시킨다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 바닥판(40, 50)은 콘크리트 바닥판일 수 있으며, 거더와 유사하게 공장 또는 교량 시공 현장 인근의 장소에서 제작되어, 지지부(10)가 위치한 현장으로 운반될 수 있다. 상기 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50)은 상기 제1 전단 연결부(22) 및 제2 전단 연결부(32)에 대응하는 전단 연결홈을 가지며, 상기 전단 연결홈이 제1 전단 연결부(22) 및 제2 전단 연결부(32)를 수용하도록 제1 거더(20) 및 제2 거더(30) 위에 안착된다. 상기 전단 연결홈과 상기 전단 연결부 사이의 공간에는 충진제를 충진한 후, 경화하여 빈 공간의 생성을 방지한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50)은 상기 제1 거더(20) 및 제2 거 더(30)에 대향하는 전단 연결홈을 가지나, 다른 방법으로, 상기 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50)을 관통하는 전단 관통공을 가지고, 상부 방향에서 전단 관통공에 충진제를 투입하여 매립할 수도 있다. 인접한 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50)은 소정의 거리로 이격되어, 사이의 공간에 교량용 신축 이음 장치가 안착된다.

도 11을 참조하면, 제1 텐던(42)을 설치하여 제1 바닥판(40)들을 연결하고, 제2 텐던(52)을 설치하여 제2 바닥판(50)들을 연결한다. 상기 제1 텐던(42) 및 제2 텐던(52)을 설치하기 위하여, 상기 제1 바닥판(40)들 및 제2 바닥판(50)들은 서로 연결되는 관통공을 갖는다.

도 12를 참조하면, 상기 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50) 사이의 공간에 교량용 신축 이음 장치가 안착된다. 상기 교량용 신축 이음 장치는 도 1 내지 도 3에서 설명된 교량용 신축 이음 장치와 유사하다. 구체적으로, 상기 교량용 신축 이음 장치는 제1 무수축 콘크리트부(1000), 상기 제1 무수축 콘크리트 위에 안착된 제1 이음부(1200), 및 제2 무수축 콘크리트부(2000) 위에 안착되는 제2 이음부(2200)를 포함하며, 상기 제1 이음부(1200)는 제1 핑거 플레이트(610) 및 상기 제1 이음부(1200)를 제1 무수축 콘크리트부(1000)에 고정하기 위한 제1 고정부(1100)를 포함하며, 제2 이음부(2200)는 제2 핑거 플레이트 및 제2 고정부(2100)를 포함한다. 또한, 배수 부재(3000)는 상기 제1 이음부(1200) 및 제2 이음부(2200)에 결합된다.

상기 교량용 신축 이음 장치의 제1 무수축 콘크리트부(1000) 및 제2 무수축 콘크리트부(2000)는 상기 제1 전단 연결부(22) 및 제2 전단 연결부(32)를 수용하는 전단 연결홈을 갖는다. 바닥판의 경우와 유사하게, 상기 무수축 콘크리트의 전단 연결홈과 상기 전단 연결부 사이의 공간에는 충진제를 충진한 후, 경화하여 빈 공간의 생성을 방지한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 바닥판이 거더에 결합된 후, 교량용 신축 이음 장치가 안착되었으나, 다른 방법으로, 교량용 신축 이음 장치가 먼저 안착된 후에 바닥판이 거더에 결합될 수도 있다.

도 13을 참조하면, 상기 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50) 위에 아스콘(60, 70)을 포장하고 경화한다. 상기 교량용 신축 이음 장치와 아스콘(60, 70)의 높이가 동일할 수 있도록, 상기 교량용 신축 이음 장치의 상면은 상기 제1 바닥판(40) 및 제2 바닥판(50) 보다 높도록 제조된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량 연결 방법에 따르면, 무수축 콘크리트부를 포함하는 교량용 신축 이음 장치를 준비함으로써, 교량용 신축 이음 장치를 설치하기 위하여 교량에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계를 생략할 수 있다. 따라서, 시공 과정을 간편하게 할 수 있으며, 날씨 등의 주변 환경에 영향받지 않고 시공을 진행할 수 있다.

도 9 내지 도 13에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 연결 방법은 프리캐스트 공법에 따라 진행되나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 알려진 다른 교량의 제조방법과 함께 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 연결 방법은 새로이 건설되는 교량뿐만 아니라, 기존 교량에서 신축 이음 장치를 교체하는 경우에도 적용될 수 있다.

이하에서는, 기존 교량에서 신축 이음 장치를 교체하는 과정에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 연결 방법을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 14 내지 도 16은 기존 교량에서 신축 이음 장치를 교체하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 연결 방법을 나타내는 단면도이다.

도 14를 참조하면, 제1 상부 구조물(510) 및 제2 상부 구조물(520)에 연결되어 있는 기존 신축 이음 장치(500)를 제거한다. 상기 기존 신축 이음 장치(500)를 제거할 때, 신축 이음 장치(500)를 설치할 때 타설된 주변의 무수축 콘크리트부(502)를 함께 제거한다. 상부 구조물의 철근(512, 522)의 일부가 무수축 콘크리트부에 속해있는 경우, 함께 제거할 수 있다. 상기 기존 신축 이음 장치(500) 및 주변의 무수축 콘크리트부(502)가 제거되어, 상기 제1 상부 구조물(510) 및 제2 상부 구조물(520)에는 단턱부가 형성된다.

도 15를 참조하면, 제1 상부 구조물(510) 및 제2 상부 구조물(520)에 관통공을 형성하여 앵커 등의 제1 고정 부재(514) 및 제2 고정 부재(524)를 각각 설치한다.

도 16을 참조하면, 기존 신축 이음 장치(500)가 제거된 상기 제1 상부 구조물(510) 및 제2 상부 구조물(520)의 표면을 정리하고, 무수축 콘크리트부를 갖는 교량용 신축 이음 장치를 제1 상부 구조물(510) 및 제2 상부 구조물(520)의 단턱부에 안착시킨다.

상기 교량용 신축 이음 장치는 제1 무수축 콘크리트부(1000), 상기 제1 무수 축 콘크리트부 위에 안착된 제1 이음부(1200), 제2 무수축 콘크리트부(2000), 상기 제2 무수축 콘크리트부 위에 안착된 제2 이음부(2200) 및 배수 부재(3000)를 포함한다.

상기 교량용 신축 이음 장치의 제1 무수축 콘크리트부(1000) 및 제2 무수축 콘크리트부(2000)는 제1 결합 부재(516) 및 제2 결합 부재(526)를 포함하며, 이들은 상기 제1 고정 부재(514) 및 제2 고정 부재(524)와 결합함으로써, 상기 교량용 신축 이음 장치가 상기 제1 상부 구조물(510) 및 제2 상부 구조물(520)에 고정된다.

상기 제1 상부 구조물(510)과 상기 제1 무수축 콘크리트부(1000) 사이, 상기 제2 상부 구조물(520)과 상기 제2 무수축 콘크리트부(2000) 사이에는 탄성 충진재(800)를 충진할 수 있다. 상기 탄성 충진재는 교량용 신축 이음 장치와 상부 구조물 사이의 밀착성을 좋게 하고, 교량용 신축 이음 장치에 가해지는 충격을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라, 방수 기능을 부여할 수 있다. 상기 탄성 충진재로는 에폭시 수지, 실리콘 수지 등이 사용될 수 있으며, 종래의 건설용 방수재가 사용될 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 교량 연결 방법에 관한 것으로서, 토목, 건축 등의 분야에서 산업상 이용가능성을 가진다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 사용되는 교량용 신축 이음 장치의 제조과정을 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 2의 교량용 신축 이음 장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 4 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법에 사용되는 교량용 신축 이음 장치를 나타내는 사시도 및 확대 사시도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량용 신축 이음 장치를 나타내는 사시도이다.

도 8은 도 7의 전단 탄성부재를 나타내는 사시도이다.

도 9 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 무타설 교량 연결 방법을 나타내는 단면도이다.

도 14 내지 도 16은 기존 교량에서 신축 이음 장치를 교체하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 교량 연결 방법을 나타내는 단면도이다.

Claims (9)

1. 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부를 준비하는 단계;

   상기 제1 무수축 콘크리트부 및 상기 제2 무수축 콘크리트부에 각각 제1 이음부 및 제2 이음부를 연결하여 신축 이음 장치를 준비하는 단계;

   서로 이격된 제1 지지부 및 제2 지지부를 준비하는 단계; 및

   상기 제1 무수축 콘크리트부 및 상기 제2 무수축 콘크리트부를 갖는 신축 이음 장치를 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이에 제공하여 제1 지지부와 제2 지지부를 연결하는 단계를 포함하며,

   상기 신축 이음 장치는,

   상기 제1 무수축 콘크리트부에 고정된 제1 바텀 플레이트;

   상기 제1지지 플레이트 상에 위치하며 회전 가능한 복수의 제1 핑거 플레이트;

   상기 제1 핑거 플레이트를 고정하는 제1 고정부; 및

   인접하는 제1 핑거 플레이트들 사이에 위치하는 제1 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 지지부 및 제2 지지부는 각각 거더 및 상기 거더로부터 돌출된 전단 연결부를 포함하고, 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부는 각각 상기 전단 연결부에 대응하는 전단 연결홈을 가지며, 상기 신축 이음 장치는 상기 전단 연결부가 상기 전단 연결홈에 수용되도록 상기 제1 지지부와 제2 지지부 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
3. 제1 항에 있어서, 제1 지지부 및 제2 지지부를 준비하는 단계는,

   상기 제1 지지부 및 제2 지지부에 연결된 기존 교량 이음 장치를 제거하는 단계; 및

   상기 제1 지지부 및 제2 지지부 각각에 고정 부재를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
4. 제3 항에 있어서, 상기 제1 무수축 콘크리트부 및 제2 무수축 콘크리트부 각각은 상기 고정 부재와 결합되는 결합 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
5. 제3 항에 있어서, 상기 제1 무수축 콘크리트부와 상기 제1 지지부 사이 및 상기 제2 무수축 콘크리트부와 상기 제2 지지부 사이에 탄성 충진재를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
6. 제5 항에 있어서, 상기 탄성 충진재는 실리콘 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
7. 제1 항에 있어서, 상기 신축 이음 장치는,

   상기 제2 무수축 콘크리트부에 고정된 제2 바텀 플레이트;

   상기 제2 바텀 플레이트 상에 위치하며, 상기 제1 핑거 플레이트들과 교호적으로 중첩하는 복수의 제2 핑거 플레이트; 및

   인접하는 제2 핑거 플레이트들 사이에 위치하는 제2 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
8. 제1 항에 있어서, 상기 제1 핑거 플레이트의 측면에 배치되어 상기 제1 핑거 플레이트의 회전을 제한하는 제1 측면 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는 고무 및 폴리우레탄으로 이루어지는 그룹 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 무타설 교량 연결 방법.

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