KR101920698B1 - 유지관리가 용이한 탄성받침 - Google Patents

Abstract

일명 "쐐기"라고도 불리는 돌출부의 설치 없이도 큰 수평 충격력이 작용하는 경우 부재의 파손 없이 큰 수평 충격력을 흡수할 수 있고, 상부구조물에 용접된 상부판을 떼어내고 다시 용접하는 과정에서 상부판이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 종래의 탄성받침에 비해 상부판과 하부판의 크기를 크게 줄일 수 있는 유지관리가 용이한 탄성받침이 개시된다. 상기 유지관리가 용이한 탄성받침은 하부판과 상기 상부판 중 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제1단부지지 유닛을 포함하고, 상기 제1단부지지 유닛은, 상기 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제1방향 슬롯을 가지며 상기 고무탄성체의 단부를 지지하는 제1슬롯지지부 및 상기 고무탄성체와의 사이에 상기 제1방향 슬롯의 공간을 남겨두고 상기 제1방향 슬롯을 통해 상기 어느 하나에 결합되어 상기 제1슬롯지지부를 상기 어느 하나를 향해 가압하여 상기 어느 하나에 고정하는 제1가압고정구를 포함하는 구성을 한다.

Description

유지관리가 용이한 탄성받침{Elastic bearing for easy maintenance}

본 발명은 탄성받침의 개선에 관한 것으로, 특히 교량의 상부구조물과 교각 사이에 설치되어 상부구조물의 하중과 수평변위를 탄성적으로 받아주는 데 적합하게 사용될 수 있는 탄성받침의 개선에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 교각 등의 지지구조물과 교량 상판 등의 상부구조물 및 지지구조물에 설치되어 상부구조물의 하중을 지지구조물에 지지하여주는 교좌장치로 구성된다. 교좌장치 중에는 얇은 철판 등의 보강판(shim plate)을 고무 등의 탄성중합체(elastomer) 내부에 간격을 두고 삽입한 것(이하, 본 명세서에서는 "고무탄성체"라고 칭함)을 이용한 것이 많이 사용되고 있다. 교량의 상부구조물 위로는 차량이나 열차 등이 고속으로 통행하므로 교량에는 시시각각 변화되는 동 하중이 작용한다. 또, 큰 교량에서는 상부구조물의 길이가 길어지므로 계절 변화에 따른 온도변화에 의한 열변형으로 상부구조물의 신축량이 커지므로, 상부구조물과 교각의 접촉부위에서 상대적인 수평변위가 허용되어야 한다. 또한, 지진 등에 의해 교량에 수평방향으로 작용하는 큰 충격력에 대비하여 수평방향의 충격력을 완충하여 줄 수 있는 지지구조를 취하여야 한다. 이를 위해 교량의 교각과 상부구조물 사이에는 앞에서 언급한 바와 같은 고무탄성체를 이용한 탄성받침을 설치하여 상부구조물의 수평변위에 대응하면서 상부구조물을 지지하고, 상부구조물에 미치는 충격력을 감소시킬 수 있도록 하고 있다. 이러한 탄성받침의 상부판과 하부판에는 이격된 위치에서 아래쪽 및 위쪽으로 각각 돌출 되어 교각과 상부구조물 상호간의 수평이동을 제한하고 지진 등에 의해 큰 충격력이 작용할 때 서로 충돌되어 파손되면서 수평하중을 흡수할 수 있도록 하기 위한 돌출부(현장에서 일명 "쐐기"라고도 칭해짐)들을 설치한 구성을 하고 있다.

이와 같은 탄성받침으로는 등록번호 20-0232756호(발명의 명칭: 교량용 탄성받침대, 발명자: 조영철, 이하, "선행기술"이라 칭함)의 등록실용신안공보에 잘 개시되어 있다.

위와 같은 종래의 탄성받침에 설치되는 돌출부들은 상부구조물의 수평변위를 고려하여 상부판과 하부판 양측에 충분한 거리를 두고 한쪽에 2열로, 양쪽 모두에는 4열로 설치되어야 하므로 상부판과 하부판의 크기가 매우 커진다는 문제점이 있다.

또한, 상부판과 하부판에 설치된 돌출부들 간의 충돌에 의해 돌출부가 상부판 또는 하부판에서 탈락하는 경우, 탄성패드와의 간격이 좁기 때문에 용접하기가 불가하므로 유지보수도 불가능하다는 문제점도 있다.

그 외에도, 종래의 탄성받침에는 하부판과 상부판 사이에 삽입된 고무탄성체가 마찰력 감소로 이탈하는 문제, 상부구조물의 회전, 변위 등에 의한 지지능력 감소, 상시 전단변형에 따른 고무탄성체의 들뜸 현상(ROLL-OVER 현상)과 같은 많은 문제점이 있다.

또한, 종래의 탄성받침은 교각에 대한 상부구조물의 상대적인 수평변위에 의해 상부판과 하부판의 위치가 어긋나게 되어 고무탄성체에 전단변형이 발생하는 경우, 상부구조물을 인상한 상태에서, 교각에 앵커볼트로 고정된 하부판은 그 위치를 이동시키기 어려우므로 상부구조물 저면에 용접으로 고정되는 상부판을 떼어 내어 위치를 이동시켜 다시 용접으로 상부구조물의 저면에 부착해야 하기 때문에 유지보수가 매우 어렵고 많은 인력과 시간을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 상부판과 하부판에 이격하여 설치되는 일명 쐐기라고도 칭해지는 돌출부 없이도 상시의 신축변위와 설계지진력 내의 수평 충격력을 받아줄 수 있음은 물론이고, 설계지진력 이상의 큰 수평 충격력이 작용하는 경우에도 부재의 파손 없이 설계지진력 이상의 큰 수평 충격력을 흡수할 수 있는 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유지보수가 쉬운 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래의 탄성받침에 비해 상부판과 하부판의 크기를 줄일 수 있는 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고무탄성체에 전단변형이 발생한 경우 고무탄성체의 형상을 원래대로 복원하기가 용이한 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상부구조물과 지지구조물 간의 상대적인 수평변위에 의해 고무탄성체에 과대하게 전단변형이 발생하는 경우, 고무탄성체가 스스로 원형상에 가까워지는 방향으로 복원할 수 있는 탄성받침을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침은 지지구조물 상에 설치되는 하부판, 상부구조물 저면에 부착되는 상부판 및 상기 하부판과 상기 상부판 사이에 설치되는 고무탄성체를 구비하는 탄성받침에 있어서, 상기 하부판과 상기 상부판 중 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제1단부지지 유닛을 포함하고, 상기 제1단부지지 유닛은, 상기 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제1방향 슬롯을 가지며 상기 고무탄성체의 상기 단부를 지지하는 제1슬롯지지부; 및 상기 고무탄성체와의 사이에 상기 제1방향 슬롯의 공간을 남겨두고 상기 제1방향 슬롯을 통해 상기 어느 하나에 결합되어 상기 제1슬롯지지부를 상기 어느 하나를 향해 가압하여 상기 어느 하나에 고정하는 제1가압고정구를 포함하여 구성되고, 상기 제1슬롯지지부는 상기 제1방향 슬롯이 형성된 제1슬롯부재를 구비하여 상기 제1슬롯부재가 상기 고무탄성체의 측면을 지지하거나 상기 제1슬롯부재와 상기 고무탄성체 사이에 삽입된 제1삽입부재를 통해 상기 고무탄성체의 측면을 지지하고, 상기 제1슬롯부재 위에 설치되고 상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1슬롯부재를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 제1커버부재를 더 포함하는 구성을 한다.

상기 제1가압고정구는 머리 있는 볼트 또는 상기 어느 하나에 고정되는 머리 없는 볼트와 상기 머리 없는 볼트에 나사결합 되는 너트인 것이 바람직하다.

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상기 어느 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부에 제1가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제1가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 평행하게 배치되는 제1안내홈 또는 제1안내돌기가 형성되고, 상기 어느 하나에는 상기 제1안내홈 또는 상기 제1안내돌기를 안내하는 제1안내돌기 또는 제1안내홈이 형성되고, 상기 제1단부지지 유닛은 상기 제1가장자리 보강판이 설치된 부분의 상기 고무탄성체의 측면을 지지하는 것이 좋다.

상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2가장자리 보강판의 상대적인 수평이동을 제한하는 스토퍼가 설치될 수 있다.

상기 제2가장자리 보강판에 제1스토퍼홈이 형성되고, 상기 제1스토퍼홈과 마주하는 위치의 상기 나머지 하나에 제2스토퍼홈이 형성되고, 상기 스토퍼는 상기 제1스토퍼홈과 상기 제2스토퍼홈에 일부씩 각각 삽입된 삽입체인 것이 좋다.

상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향으로 배치되는 제2안내홈 또는 제2안내돌기가 형성되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2안내홈 또는 상기 제2안내돌기를 안내하는 제2안내돌기 또는 제2안내홈이 형성되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향의 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제2단부지지유닛이 설치되고, 상기 제2단부지지유닛은, 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향에서 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제2방향 슬롯을 가지며 상기 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부를 지지하는 제2슬롯지지부; 및 상기 고무탄성체와의 사이에 상기 제2방향 슬롯의 공간을 남겨두고 상기 제2방향 슬롯을 통해 상기 나머지 하나에 결합되어 상기 제2슬롯지지부를 상기 나머지 하나를 향해 가압하여 상기 나머지 하나에 고정하는 제2가압고정구를 포함하는 포함할 수 있다.
상기 제2슬롯지지부는 상기 제2방향 슬롯이 형성된 제2슬롯부재, 상기 제2슬롯부재와 상기 고무탄성체 사이에 삽입된 제2삽입부재를 구비하여 구성된 것이 바람직하다.

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상기 제2슬롯지지부는 상기 제2방향 슬롯이 형성된 제2슬롯부재를 구비하고, 상기 제2슬롯부재가 상기 고무탄성체의 측면을 지지할 수 있다.

상기 제2슬롯부재 위에 설치되고 상기 제2가압고정구에 의해 압박되어 상기 제2슬롯부재를 상기 나머지 하나를 향해 가압하는 제2커버부재를 더 포함하는 것이 좋다.

상기 어느 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부에 제1가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제1가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부를 가지고, 상기 제1커버부재는 상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1슬롯지지부와 상기 제1측방돌출부를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 것이 바람직하다.

상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부에 양 측방으로 돌출된 제2측방돌출부를 가지는 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판은 상기 제2측방돌출부를 상기 나머지 하나에 고정하는 고정수단에 의해 상기 나머지 하나에 고정되는 구성을 할 수 있다.

상기 제1가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부를 가지고, 상기 제1커버부재는 상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1슬롯지지부와 상기 제1측방돌출부를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 것이 바람직하다.

상기 제1커버부재도 상기 제1가장자리 보강판이 설치된 부분의 상기 고무탄성체의 단부 측면을 지지하는 구성을 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상부판과 하부판에 이격하여 설치되어 상부구조물의 수평변위를 제한하고 서로 충돌 시 파손되면서 수평하중을 흡수하기 위한 일명 "쐐기"라고도 불리는 돌출부 없이도 상시의 신축변위를 받아줄 수 있고 설계지진력 내의 수평 충격력에 저항할 수 있을 뿐만 아니라 설계지진력 이상의 큰 수평 충격력이 작용하는 경우에도 슬롯부재가 가압된 상태에서 미끄러지게 함으로써 부재의 파손 없이 설계지진력 이상의 큰 수평 충격력을 흡수할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 탄성받침에 설계지진력 이상의 큰 수평력이 작용될 때 고무탄성체에 과다 전단변형이 발생될 수 있는 데, 과다 전단변형이 발생되는 동안에 슬롯부재가 가압된 상태에서 미끄러짐으로써 큰 수평 충격력을 흡수할 수 있음은 물론이고, 고무탄성체는 원형상에 가까워지는 방향으로 스스로 복원될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상부구조물을 인상한 상태에서, 상부구조물 저면 등에 용접으로 고정된 상부판을 떼어 내어 위치를 이동 후에 다시 용접을 해야 하는 어렵고 복잡한 과정 없이 쉽게 고무탄성체를 원상태로 복원하여 다시 설치할 수 있어서 용접된 상부판을 떼어내고 다시 용접하는 과정에서 상부판이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 유지보수도 매우 쉽다.

또한, 본 발명에 따르면, 일명 쐐기로 불리는 돌출부를 열을 지어 설치하지 않아도 되므로 종래의 탄성받침에 비해 상부판과 하부판의 크기를 크게 줄일 수 있다.

그뿐만 아니라, 본 발명에 따르면, 적절한 길이의 삽입부재를 미리 제작한 후 슬롯부재의 위치를 이동시켜 삽입부재와 고무탄성체가 완전히 밀착되도록 고정시킬 수 있으므로 현장 적응성이 탁월하다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 분리사시도,
도 2는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 주요부분 단면구성을 보여주는 단면도,
도 3은 도 1 고무탄성체의 저면을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 변형 예를 나타낸 분리 사시도,
도 5는 도 4에 나타낸 제1단부지지 유닛의 설치상태를 설명하기 위한 평면도,
도 6은 도 2 탄성받침의 고무탄성체가 전단변형된 상태를 일점쇄선으로 나타낸 도면,
도 7은 도 6 고무탄성체를 원래의 형태로 복원한 상태를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 다른 예를 나타낸 분리 사시도,
도 9는 도 8에 나타낸 탄성받침의 변형 예를 나타낸 부분 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도,
도 11과 12는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 또 다른 예를 각각 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 주요부분 단면구성을 보여주는 단면도, 도 3은 도 1 고무탄성체의 저면을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침(100)은 하부판(110), 상부판(120) 및 고무탄성체(130)를 가진다.

하부판(110)은 교각 등의 지지구조물 상에 설치되는 것으로, 교각 등에 미리 심어지는 앵커너트(N)와 이 앵커너트(N)에 결합되는 앵커볼트(B)를 통해 고정되고, 상부판(120)은 교량의 상판 등 상부구조물의 저면에 부착되는 것으로, 통상 용접을 통해 고정된다.

하부판(110)과 상부판(120) 사이에 설치되는 고무탄성체(130)는 탄성중합체(131) 내부에 얇은 금속판 등으로 된 보강판(132)을 상하로 간격을 두고 층상으로 삽입하여 성형한 것이 사용된다. 이러한 고무탄성체(130)의 하단부 가장자리에는 제1가장자리 보강판(133)이 설치되고, 상단부 가장자리에는 제2가장자리 보강판(135)이 설치된다. 이 제1, 제2가장자리 보강판(133, 135)은 그 내측에 층상으로 삽입된 보강판(132)들보다 두껍다.

도 1 내지 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제1가장자리 보강판(133)에는 바람직하게 중심부를 따라 형성되고 하부판(110)을 향해 개방된 제1안내홈(134)이 형성되어 있다. 이 제1안내홈(134)은 신축이 크게 발생하는 교량의 길이방향(교축방향)으로 형성된다.

하부판(110)의 상면에는 제1안내홈(134)에 삽입되어 제1가장자리 보강판(133)의 교축방향 이동을 안내할 수 있는 제1안내돌기(111)가 형성되어 있다. 이 제1안내돌기(111)는 바람직하게, 접시머리 볼트(112) 등을 통해 하부판(110)에 고정된다. 제1안내돌기(111)의 고정에 용접 등의 여타의 고정수단이 이용될 수 있음은 물론이다. 제1안내홈(134)과 제1안내돌기(111)의 설치위치는 서로 바뀔 수 있다.

또한, 제2가장자리 보강판(135)의 상면에 제1스토퍼 홈(136)이 형성되어 있다. 이 제1스토퍼 홈(136)과 마주보는 위치의 상부판(120) 저면에는 제2스토퍼 홈(121)이 형성되어 있다. 제1, 제2스토퍼 홈(136, 121)에는 스토퍼(140)가 삽입되어 있다. 스토퍼(140)는 제1스토퍼홈(136)과 제2스토퍼 홈(121)에 일부씩 각각 삽입된 삽입체로 하는 것이 바람직하다. 때에 따라, 제2가장자리 보강판(135)과 상부판(120) 중 어느 하나에 홈을 형성하고, 나머지 하나에 돌출부를 형성하여 서로 결합되게 할 수 있으나 스토퍼(140)를 나머지 하나에 고정하는 작업이 필요하고, 돌출부가 형성된 부품은 이동 및 보관에 불편하므로 앞에서 언급한 바와 같이 삽입체 형태로 하는 것이 바람직하다. 제1, 제2스토퍼 홈(136, 121)에는 스토퍼(140)는 고무탄성체(130)의 중앙부 위치에 설치되는 것이 바람직하지만, 때에 따라, 중앙부가 아닌 위치에 설치될 수 있고, 2곳 이상의 위치에 분리되어 설치될 수도 있다.

제1, 제2스토퍼 홈(136, 121)과 스토퍼(140)는 도 1에 나타낸 바와 같이 원형의 단면모양을 가지도록 형성하는 것이 바람직하지만, 때에 따라 사각형, 오각형 등의 다각형 단면모양이나 타원형 단면모양을 가지는 것으로 형성될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침(100)은 하부판(110)에 설치된 적어도 한 쌍의 제1단부지지 유닛(150)을 가진다. 제1단부지지 유닛(150)은 교축방향의 고무탄성체(130) 양측의 반대편에서 고무탄성체(130)의 단부를 내측을 향해 각각 지지한다.

제1단부지지 유닛(150)은 하부판(110)에 설치되어 고무탄성체(130)의 단부를 지지하여 고무탄성체(130)의 단부가 바깥으로 밀리는 것을 방지하는 것으로, 고무탄성체(130)를 향하는 방향(교축방향)으로 제1방향 슬롯(152)이 형성된 제1슬롯지지부(151)를 가진다.

제1슬롯지지부(151)는 제1방향 슬롯(152)이 형성된 제1슬롯부재(153), 제1슬롯부재(153)와 고무탄성체(130) 사이에 삽입된 제1삽입부재(154)를 구비하여 구성된 것이 바람직하다. 이렇게 하는 경우, 전단변형된 고무탄성체(130)를 원형으로 복원 시 전단변형된 정도에 따라 제1삽입부재(154)의 크기를 쉽게 조정하여 사용할 수 있으므로 현장적응성이 좋다. 제1방향 슬롯(152)은 2개 정도로 형성된 것이 바람직하지만, 3개 이상이 나란하게 형성될 수도 있다. 또한, 때에 따라, 고무탄성체(130)의 한쪽 측면에 제1슬롯부재(153)가 복수 개로 분할되어 설치될 수 있다.

바람직하게, 제1슬롯부재(153) 위에는 체결공(156)이 형성된 제1커버부재(155)가 설치된다. 제1커버부재(155)는 제1방향 슬롯(152)으로 이물질이나 빗물 등이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 제1커버부재(155)는 제1삽입부재(154)의 단부 위를 덮어 제1삽입부재(154)의 끝부분이 위로 들리는 것을 방지하는 역할도 한다.

또한, 제1단부지지 유닛(150)은 고무탄성체(130)와의 사이에 제1방향 슬롯(152)의 공간을 남겨두고 제1방향 슬롯(152)을 통해 하부판(110)에 결합되어 제1슬롯지지부(151)를 하부판(110)을 향해 가압하여 하부판(110)에 고정하는 제1가압고정구(157)를 가진다. 제1가압고정구(157)는 머리 있는 볼트가 적당하다. 이 경우, 볼트는 체결공(156)과 제1방향 슬롯(152)으로 삽입되어 바람직하게, 하부판(110)에 형성된 체결공(113)에 나사결합 된다. 볼트의 결합정도는 적절한 긴장력(pre-tension)을 주어 고무탄성체(130)에 의해 제1슬롯부재(153)가 바깥으로 밀리지 않고 충분한 수평저항력을 가질 수 있는 정도로 한다. 때에 따라, 머리 있는 볼트 대신, 하부판(110)에 고정된 머리 없는 볼트와 머리 없는 볼트에 나사결합 되어 제1커버부재(155)와 제1슬롯부재(153)를 하부판(110)을 향해 가압하는 너트가 제1가압고정구(157)의 역할을 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 변형 예를 나타낸 분리 사시도이고, 도 5는 도 4에 나타낸 제1단부지지 유닛의 설치상태를 설명하기 위한 평면도이다.

때에 따라, 제1슬롯지지부(151)는 앞 실시 예에서 설명한 제1삽입부재(154)를 사용하지 않고, 제1방향 슬롯(152)이 형성된 제1슬롯부재(153)가 직접 고무탄성체(130)의 측면을 지지하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 제1방향 슬롯(152)은 앞 실시 예에서보다 길게 형성하여 제1삽입부재(154) 없이도 전단변형된 고무탄성체(130)를 원상태로 복원할 수 있는 여유를 충분히 가지도록 할 수 있다.

나머지는 도 1내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 6은 도 2 탄성받침의 고무탄성체가 전단변형된 상태를 일점쇄선으로 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6 고무탄성체를 원래의 형태로 복원한 상태를 나타낸 단면도이다.

즉, 교량 상판 등의 상부구조물과 교각 등의 지지구조물의 상대적인 수평변위에 의해 고무탄성체(130)가 도 6에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 전단변형 되는 경우, 탄성받침(100)이 제 기능을 할 수 있도록 하기 위해서는 고무탄성체(130)를 원래의 형태대로 복원하여 주어야 한다.

교량 상판 등의 상부구조물과 교각 등의 지지구조물의 상대적인 수평변위는 지진뿐만 아니라 긴장력(PT)에 의한 교량 거더의 수축, 교량상부 콘크리트의 건조수축, 크리이프 등에 의한 영구 변형량 그리고 온도변화에 따른 변형량의 차이에 의해서도 발생하며, 이러한 여러 가지 원인에 의해 고무탄성체에 과대하게 전단변형이 발생하면 고무탄성체를 원형상으로 복원 하여 주거나 전단변형된 기존 탄성받침을 교체하여 주어야 한다.

일반적으로, 교량의 상부구조물을 인상하면 대부분의 고무탄성체는 스스로 원형상으로 복원이 된다.

고무탄성체(130)가 도 6에 나타낸 바와 같이 전단변형된 상태에서 고무탄성체(130)를 원형상으로 복원하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

볼트 등으로 된 제1가압고정구(157)를 풀고 제1삽입부재(154)를 분리한 상태에서, 상부구조물을 유압잭 등으로 인상하면 대부분의 경우 고무탄성체(130)는 자체 탄성력에 의해 원형상으로 복원된다. 상부구조물이 인상된 상태에서도 고무탄성체(130)가 자체적으로 원형상으로 복원되지 않을 때 고무탄성체(130)의 하단부를 왼쪽으로 밀면 제1가장자리 보강판(133)에 형성된 제1안내홈(134)이 제1안내돌기(111)를 타고 왼쪽으로 이동하고, 고무탄성체(130)는 도 7에 나타낸 바와 같이 전단변형이 없는 원상태로 복원된다. 고무탄성체(130)가 원형상으로 복원된 상태에서, 폭을 조정한 제1삽입부재(154)를 고무탄성체(130)와 양측의 제1슬롯부재(153) 사이에 각각 삽입하고, 볼트 등의 제1가압고정구(157)를 하부판(110)에 체결하면, 도 7에 나타낸 바와 같이 고무탄성체(130)를 원상태로 복원할 수 있다. 때에 따라, 제1슬롯부재(153)의 길이를 조정하여 사용할 수 있음은 물론이다.

또한, 제1삽입부재(154)는 고무탄성체(130)의 측면과 잘 밀착이 되도록 현장에서 각각 정확히 검측을 해서 길이를 정한 후 현장에서 즉시 정확한 치수로 제작을 하여 적용하는 것이 어려움이 있을 수 있으나, 이 경우에는 적절한 길이의 제1삽입부재(154)를 미리 제작한 후 제1슬롯부재(153)의 위치를 이동시켜 제1삽입부재(154)와 고무탄성체(130)가 완전히 밀착되도록 한 상태에서 볼트에 긴장력을 주어 고정시키면 되므로 현장 적응성이 뛰어나다.

이때, 상부판(120)은 하부판(110)에 비해 왼쪽으로 조금 이동한 상태이다.

즉, 본 발명에 따르면, 상부구조물을 인상한 상태에서, 상부구조물 저면에 용접으로 고정된 상부판(120)을 떼어 내어 위치를 이동 후에 다시 용접을 해야 하는 어렵고 복잡한 과정 없이 쉽게 고무탄성체(130)를 원상태로 복원하여 다시 설치할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침(100)은 용접된 상부판을 떼어내고 다시 용접하는 과정에서 상부판이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 유지보수도 매우 쉽다.

도 8은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 다른 예를 나타낸 분리 사시도이다.

때에 따라, 고무탄성체(130)의 상단부 제2가장자리 보강판(135)에 앞에서 설명한 제1방향 슬롯과 수직인 방향, 즉, 교축직각방향으로 제2안내홈(137)을 형성하고, 상부판(120)에 제2안내홈(137)에 결합되어 제2가장자리 보강판(135)이 교축직각방향으로 이동하는 것을 안내하는 제2안내돌기(124)를 형성할 수 있다. 제2안내홈(137)과 제2안내돌기(124)는 그 위치를 서로 바꾸어 형성될 수 있다. 때에 따라, 상부판(120)은 하부판(110)에서와 같이 앵커볼트(B)와 앵커너트(N)를 통해 상부구조물의 저면에 고정될 수 있다.

또한, 상부판(120)에는 제1방향 슬롯(152)과 수직인 방향, 즉, 교축직각 방향의 고무탄성체(130) 양측의 반대편에서 고무탄성체(130)의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 적어도 한 쌍의 제2단부지지유닛(160)이 설치되어 있다.

제2단부지지유닛(160)은 제1방향 슬롯(152)과 수직인 방향에서 고무탄성체(130)를 향하는 방향으로 형성된 제2방향 슬롯(162)을 가지며 고무탄성체(130)의 단부를 지지하는 제2슬롯지지부(161)와 고무탄성체(130)와의 사이에 제2방향 슬롯(162)의 공간을 남겨두고 제2방향 슬롯(162)을 통해 상부판에 결합되어 제2슬롯지지부(161)를 상부판(120)을 향해 가압하여 상부판(120)에 고정하는 제2가압고정구(167)를 가진다.

제2슬롯지지부(161)는 제2방향 슬롯(162)이 형성된 제2슬롯부재(163)와 제2슬롯부재(163)와 고무탄성체(130) 사이에 삽입되는 제2삽입부재(164)를 구비하여 구성된 것이 바람직하다.

때에 따라, 제2슬롯지지부(161)는 제2방향 슬롯(162)이 형성된 제2슬롯부재(163)가 직접 고무탄성체(130)의 측면을 지지하도록 구성할 수 있다.

제2슬롯부재(163) 위에는 체결공(166)이 형성된 제2커버부재(165)가 더 설치될 수 있다. 이러한 제2커버부재(165)에는 체결공(166)이 형성된다. 이 제2커버부재(165)는 제2방향 슬롯(162)을 덮어주어 제2방향 슬롯(162)으로 이물질이나 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 체결공(166)과 제2방향 슬롯(162)을 통해 상부판(120)에 고정되는 볼트 등의 제2가압고정구(167)에 의해 압박되어 제2슬롯부재(163)를 상부판(120)을 향해 가압한다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 9는 도 8에 나타낸 탄성받침의 변형 예를 나타낸 부분 단면도이다.

때에 따라, 고무탄성체(130) 양측에 각각 설치된 제1단부지지 유닛(150)은 서로 다른 형태로 설치될 수 있다. 즉, 왼쪽에 설치된 제1단부지지 유닛(150)은 제1슬롯부재(153)와 고무탄성체(130) 사이에 제1삽입부재(154)를 삽입하는 것을 사용하여 지지하고, 오른쪽에 설치된 제1단부지지 유닛(150)은 제1삽입부재(154) 없이 제1슬롯부재(153)가 직접 고무탄성체(130)의 단부를 지지하도록 할 수 있다.

또한, 왼쪽의 제2슬롯부재(153)로는 제1방향 슬롯(152)의 길이가 짧은 것을 사용하고, 오른쪽의 제2슬롯부재(153)로는 제1방향 슬롯(152)의 길이가 왼쪽 것보다 상대적으로 긴 것을 사용할 수 있다.

또한, 상부판(120)에는 제1방향 슬롯(152)에 수직한 방향으로 즉, 교축직각방향으로 고무탄성체(130)의 양측 상단을 지지하는 제2단부지지 유닛(160)이 설치될 수 있다.

제2단부지지 유닛(160)은, 도 8에서 설명한 바와 같은, 제1방향 슬롯(152)과 수직한 방향으로 슬롯이 형성된 제2슬롯부재(163)와 제2커버부재(165) 및 제2가압수단(167)을 구비하여 구성된다. 또한, 고무탄성체(130)의 상단에는 제2가장자리 보강판(135)이 설치되고, 제2가장자리 보강판(135)에는 앞에서 설명한 제1안내홈과 수직한 방향으로 형성된 제2안내홈이 형성되고, 상부판(120)에는 제2안내홈에 삽입되어 제2가장자리 보강판(135)이 교축직각방향으로 이동하는 것을 안내하는 제2안내돌기가 형성된다. 이는 앞의 도 8에서와 같다.

도 9에 나타낸 바와 같이 탄성받침(100)을 구성하는 경우, 전단변형이 많이 발생하는 방향을 예측하여 그 변형된 상태에서 쉽게 그리고 적합하게 원래의 상태로 복원할 수 있도록 탄성받침(100)을 설계할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 10은 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.

때에 따라, 앞에서 설명한 제1, 제2안내홈과 제1, 제2안내돌기, 스토퍼 없이 고무탄성체(130) 둘레의 하부판(110) 및/또는 상부판(120)에 앞에서 설명한 제1단부지지 유닛(150) 및/또는 제2단부지지 유닛(160)을 설치하여 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침을 구성할 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

도 11과 12는 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침의 또 다른 예를 각각 나타낸 단면도이다.

도 11을 참고하면, 때에 따라, 제1단부지지 유닛(150)은 상부판(120)에 설치되어 고무탄성체(130)의 상단을 내측으로 지지할 수 있다. 이 경우, 제1가장자리 보강판(135a)은 고무탄성체(130)의 상단부 가장자리에 설치되고, 이 제1가장자리 보강판(135a)에 제1안내홈(137a)이 형성된다. 그리고 제1안내돌기(124a)는 상부판(120)에 고정된다.

이 상태에서, 제1커버부재(155)의 단부도 제1가장자리 보강판(135a)이 설치된 부분의 고무탄성체(130)의 상단부 측면을 지지하도록 하여, 고무탄성체(130)의 상단부가 상부판(120)에 대해 움직이지 못하도록 할 수 있다.

이렇게 하는 경우, 고무탄성체(130)에 전단변형이 발생했을 때 제1슬롯부재(153)와 제1커버부재(155)의 길이를 조정하고 고무탄성체(130)를 제1안내돌기(124a)를 따라 고무탄성체(130)의 상단부를 이동시켜서 고무탄성체(130)의 형상을 쉽게 원래대로 복원할 수 있다.

그리고 고무탄성체(130)의 상단부 가장자리에 설치되는 제1가장자리 보강판(135a)은 도 11에 나타낸 바와 같이 양 측방으로 돌출된 측방돌출부 없이 구성될 수 있다. 이 경우, 제1단부지지 유닛(150)은 제1커버부재(155)와 함께 고무탄성체(130)의 상단을 내측으로 지지한다.

때에 따라, 제1가장자리 보강판(135a)은 도 12에 나타낸 바와 같이 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부(135b)를 가질 수 있다. 이 경우, 제1커버부재(155)는 제1가압고정구(157)에 의해 압박되어 제1슬롯지지부(150)와 제1측방돌출부(135b)를 상부판(120)을 향해 가압하도록 설치된다. 이렇게 하는 경우, 제1가장자리 보강판(135a)이 상부판(120)에 대해 움직이지 못하도록 고정할 수 있음은 물론이고, 부반력 저항기능도 가질 수 있다.

그리고 도 11과 12에 나타낸 바와 같이, 고무탄성체(130)의 하단부에 설치되는 제2가장자리 보강판(133a)은 양 측방으로 돌출된 제2측방돌출부(133b)를 가질 수 있다. 이 제2가장자리 보강판(133a)은 제2측방돌출부(133b)를 통해 하부판(110)에 고정되는 볼트 등의 고정수단(170)에 의해 하부판(110)에 고정될 수 있다. 볼트 외의 다른 고정수단이 이용될 수 있다.

나머지는 앞에서 설명한 것과 같다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 탄성받침(100)에서 제1단부 지지유닛(150)과 제2단부 지지유닛(160) 각각은 한 변에 2세트 이상씩 설치될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 교량에 사용되는 교좌장치를 만드는 데 이용될 가능성이 있다. 또한, 본 발명은 교량 외의 각종 건축구조물을 지지하는 지지장치를 만드는 데 이용될 가능성이 있다.

100: 탄성받침 110: 하부판
111: 제1안내돌기 120: 상부판
121: 제2스토퍼 홈 130: 고무탄성체
133: 제1가장자리 보강판 134: 제1안내홈
135: 제2가장자리 보강판 136: 제1스토퍼 홈
140: 스토퍼 150: 제1단부지지 유닛
151: 제1슬롯지지부 152: 제1방향 슬롯
153: 제1슬롯부재 154: 제1삽입부재
155: 제1커버부재 157: 제1가압고정구
160: 제2단부지지 유닛 161: 제2슬롯지지부
162: 제2방향 슬롯 163: 제2슬롯부재
164: 제2삽입부재 165: 제2커버
167: 제2가압고정구

Claims (16)

1. 지지구조물 상에 설치되는 하부판, 상부구조물 저면에 부착되는 상부판 및 상기 하부판과 상기 상부판 사이에 설치되는 고무탄성체를 구비하는 탄성받침에 있어서,
   상기 하부판과 상기 상부판 중 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 고무탄성체의 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제1단부지지 유닛을 포함하고,
   상기 제1단부지지 유닛은,
   상기 어느 하나에 설치되고 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제1방향 슬롯을 가지며 상기 고무탄성체의 상기 단부를 지지하는 제1슬롯지지부; 및
   상기 고무탄성체와의 사이에 상기 제1방향 슬롯의 공간을 남겨두고 상기 제1방향 슬롯을 통해 상기 어느 하나에 결합되어 상기 제1슬롯지지부를 상기 어느 하나를 향해 가압하여 상기 어느 하나에 고정하는 제1가압고정구를 포함하여 구성되고,
   상기 제1슬롯지지부는 상기 제1방향 슬롯이 형성된 제1슬롯부재를 구비하여 상기 제1슬롯부재가 상기 고무탄성체의 측면을 지지하거나 상기 제1슬롯부재와 상기 고무탄성체 사이에 삽입된 제1삽입부재를 통해 상기 고무탄성체의 측면을 지지하고,
   상기 제1슬롯부재 위에 설치되고 상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1슬롯부재를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 제1커버부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
2. 제1항에서, 상기 제1가압고정구는 머리 있는 볼트 또는 상기 어느 하나에 고정되는 머리 없는 볼트와 상기 머리 없는 볼트에 나사결합 되는 너트인 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에서, 상기 어느 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부에 제1가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제1가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 평행하게 배치되는 제1안내홈 또는 제1안내돌기가 형성되고, 상기 어느 하나에는 상기 제1안내홈 또는 상기 제1안내돌기를 안내하는 제1안내돌기 또는 제1안내홈이 형성되고, 상기 제1단부지지 유닛은 상기 제1가장자리 보강판이 설치된 부분의 상기 고무탄성체의 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
7. 제1항에서, 상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2가장자리 보강판의 상대적인 수평이동을 제한하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
8. 제7항에서, 상기 제2가장자리 보강판에 제1스토퍼홈이 형성되고, 상기 제1스토퍼홈과 마주하는 위치의 상기 나머지 하나에 제2스토퍼홈이 형성되고, 상기 스토퍼는 상기 제1스토퍼홈과 상기 제2스토퍼홈에 일부씩 각각 삽입된 삽입체인 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
9. 제1항에서, 상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 단부에 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향으로 배치되는 제2안내홈 또는 제2안내돌기가 형성되고, 상기 나머지 하나에는 상기 제2안내홈 또는 상기 제2안내돌기를 안내하는 제2안내돌기 또는 제2안내홈이 형성되고,
   상기 나머지 하나에는 상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향의 상기 고무탄성체 양측의 반대편에서 상기 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부를 내측을 향해 각각 지지하는 복수 개의 제2단부지지유닛이 설치되고,
   상기 제2단부지지유닛은,
   상기 제1방향 슬롯과 수직인 방향에서 상기 고무탄성체를 향하는 방향으로 형성된 제2방향 슬롯을 가지며 상기 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부를 지지하는 제2슬롯지지부; 및
   상기 고무탄성체와의 사이에 상기 제2방향 슬롯의 공간을 남겨두고 상기 제2방향 슬롯을 통해 상기 나머지 하나에 결합되어 상기 제2슬롯지지부를 상기 나머지 하나를 향해 가압하여 상기 나머지 하나에 고정하는 제2가압고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
10. 제9항에서, 상기 제2슬롯지지부는 상기 제2방향 슬롯이 형성된 제2슬롯부재, 상기 제2슬롯부재와 상기 고무탄성체 사이에 삽입된 제2삽입부재를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
11. 제9항에서, 상기 제2슬롯지지부는 상기 제2방향 슬롯이 형성된 제2슬롯부재를 구비하고, 상기 제2슬롯부재가 상기 고무탄성체의 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
12. 제10항 또는 제11항에서, 상기 제2슬롯부재 위에 설치되고 상기 제2가압고정구에 의해 압박되어 상기 제2슬롯부재를 상기 나머지 하나를 향해 가압하는 제2커버부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
13. 제1항에서, 상기 어느 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부에 제1가장자리 보강판이 설치되고,
    상기 제1가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부를 가지고,
    상기 제1커버부재는 상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1슬롯지지부와 상기 제1측방돌출부를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
14. 제6항에서, 상기 하부판과 상기 상부판 중 나머지 하나를 향하는 상기 고무탄성체의 상기 단부에 양 측방으로 돌출된 제2측방돌출부를 가지는 제2가장자리 보강판이 설치되고, 상기 제2가장자리 보강판은 상기 제2측방돌출부를 상기 나머지 하나에 고정하는 고정수단에 의해 상기 나머지 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
15. 제14항에서, 상기 제1가장자리 보강판은 양 측방으로 돌출된 제1측방돌출부를 가지고,
    상기 제1커버부재는 상기 제1가압고정구에 의해 압박되어 상기 제1슬롯지지부와 상기 제1측방돌출부를 상기 어느 하나를 향해 가압하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.
16. 제6항 또는 제14항에서, 상기 제1커버부재도 상기 제1가장자리 보강판이 설치된 부분의 상기 고무탄성체의 단부 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 탄성받침.

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