KR102167032B1

KR102167032B1 - 교체가 간편한 교량받침

Info

Publication number: KR102167032B1
Application number: KR1020200048488A
Authority: KR
Inventors: 최정수; 이광훈; 이창우; 장대영
Original assignee: 유니슨에이치케이알 주식회사
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2020-10-19

Abstract

본 발명은, 교량의 하부구조물 위에 설치되어 교량의 상부구조물을 지지하는 교량받침에 있어서, 하부판상부(11)와 하부판하부(12)를 포함하는 하부판(10); 교량의 하부구조물 상부에 고정되는 앵커(30); 상기 앵커(30)를 사이에 두고, 상기 하부판하부(12)에 체결되어 상기 하부판(10)을 고정하는 고정구(20)를 포함하는 교체가 간편한 교량받침에 관한 것이다.

Description

교체가 간편한 교량받침{Bridge support for easy replacement}

본 발명은, 교체가 간편한 교량받침에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량의 하부구조물 위에 교량받침을 간편하게 체결하고 교체할 수 있는 앵커 구조와 고정구를 제공함으로써, 내구성 저하로 교량받침을 교체할 때 매우 간단하게 교체할 수 있는 교량받침에 관한 것이다.

교량의 상부구조물을 지지하기 위해, 상부구조물과 하부구조물(교각, 교대) 사이에 교량받침을 설치하게 된다.

교량받침은, 교량 상부의 하중을 지지함과 동시에 온도변화, 크리프, 건조수축 및 처짐 등에 의해 발생되는 교량 상부구조물의 신축변위와 이동을 수용하고, 하중, 진동, 충격을 흡수하여 지진에 대비하는 내진설계로 사용된다. 통상 스페리컬받침과 포트받침, 탄성받침을 많이 사용한다.

그러나 스페리컬받침, 탄성받침을 포함한 교량받침은 사용기간이 길어지게 되면, 마찰재의 마모, 고무의 경화, 침식, 부식 등으로 인해 내구성이 저하되고, 오랜시간이 지나게 되면 본연의 기능을 제대로 하지 못하게 되므로, 교량의 안전성을 위해서는 일정기간 사용 후 엔지니어의 점검과 판단 하에 교량받침을 교체하여야 한다.

도 1은 일반적으로 사용하는 스페리컬받침의 하부판 및 하부구성품이 교량의 하부구조물(200) 위에 설치되어 있는 모습을 도시한 것이다.

스페리컬받침은 하부판(310)의 상부에 슬라이딩블록(350)의 하부가 수용되어 있으며, 하부판(310)의 네 모서리에는 스페리컬받침을 하부구조물에 고정하기 위한 고정브라켓(320)이 구비되어 있다.

그리고 교량의 하부구조물(200) 상부에는 앵커(330)가 고정되어 있는데, 상기 고정브라켓(320)과 앵커(330)에 볼트(340)를 체결함으로써 스페리컬받침을 고정하는 구조이다.

상부에서 하부를 향해 볼트(340)를 체결하여 고정하는 이러한 종래의 교량받침 고정방식은 아래와 같은 문제점이 있었다.

첫째, 교량의 상부구조물은 수평방향으로 이동할 뿐만 아니라 신축활동이 끊임 없이 지속되고, 이러한 수평방향의 힘은 교량받침에 그대로 전달되므로 교량받침의 고정부에는 수평방향으로 매우 큰 전단력이 작용하는데, 종래에는 이러한 전단력을 볼트의 단면적으로 지지하는 구조이므로 수평 전단력에 대한 지지단면이 작다는 문제가 있었다.

둘째, 고정브라켓(320)과 볼트(340)의 사이가 상부로 노출되어 있어 물과 이물질이 침투하기 쉬운 구조였다. 따라서 고정브라켓(320)과 볼트(340)의 사이로 물이 침투하는 경우가 잦았고, 결국 내구성이 저하되는 원인을 제공하였다.

특허문헌 0001은, 하부구조물 상면에 앵커(222)를 통해 하부플레이트(220)를 고정하는 구조를 제시하였는데, 이 역시도 위와 같은 종래기술의 문제를 해결하지 못하였다.

한국공개특허공보 10-2015-0047752호

위와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는, 결합구조가 간단하여 설치와 교체가 간편한 교량받침을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 수평 전단력에 대한 지지면적이 증대되고, 물과 이물질이 침투하기 어려운 교량받침을 제공하고자 한다.

아울러 본 발명에서는 볼트에 의한 구조가 아닌 받침 자체가 전단력에 대응하는 교량받침을 제공하고자 한다.

본 발명에서는, 교량의 하부구조물 위에 설치되어 교량의 상부구조물을 지지하는 교량받침에 있어서, 하부판상부(11)와 하부판하부(12)를 포함하는 하부판(10); 교량의 하부구조물 상부에 고정되는 앵커(30); 상기 앵커(30)를 사이에 두고, 상기 하부판하부(12)에 체결되어 상기 하부판(10)을 고정하는 고정구(20)를 포함하는 교체가 간편한 교량받침을 제공한다.

상기 하부판하부(12)의 폭이 상기 하부판상부(11)의 폭보다 작고, 상기 하부판하부(12)의 양 측면에는 볼트홈(122)이 구비되며, 상기 고정구(20)에는, 상기 앵커(30)의 상부를 수용할 수 있는 앵커삽입홈(21)이 구비되고, 상기 고정구(20)에는, 볼트공(23)이 구비되어, 상기 앵커(30)의 상부를 상기 하부판하부(12)와 고정구(20) 사이에 둔 상태에서 상기 볼트공(23)과 볼트홈(122)을 통해 볼트(40)를 체결함으로써 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 앵커(30)는, 머리부(31); 몸체부(33); 상기 머리부(31)와 몸체부(33) 사이에 구비되는 걸림홈(32)을 포함하고, 상기 하부판하부(12)에는 고정돌기(121)가 구비되며, 상기 앵커삽입홈(21)에는, 걸림돌기(22)가 구비되어, 상기 볼트(40)를 체결하였을 때, 상기 걸림홈(32)에, 상기 고정돌기(121)와 걸림돌기(22)가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정돌기(121)는 1자 형상이고, 상기 걸림돌기(22)는, 2개의 직선부(221)와 1개의 곡선부(222)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정돌기(121)의 길이(L1)가, 상기 2개의 직선부(221) 사이의 거리(D1)와 같거나, 상기 고정돌기(121)의 길이(L1)가, 상기 2개의 직선부(221) 사이의 거리(D1)보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 고정돌기(121)의 길이(L2)가, 상기 앵커삽입홈(21)의 입구의 수평거리(D2)와 같거나, 상기 고정돌기(121)의 길이(L2)가, 상기 앵커삽입홈(21)의 입구의 수평거리(D2)보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 교량받침은, 상기 하부판(10)의 상부로 슬라이딩블록(50)을 수용하는 스페리컬받침인 것을 특징으로 한다.

상기 교량받침은, 상기 하부판(10)의 위에 탄성패드(60)를 고정하는 탄성받침인 것을 특징으로 한다.

상기 교량받침은, 상기 하부판(10)의 상부로 피스톤을 수용하는 포트받침인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서는, 교량받침을 교체하는 방법에 있어서, a) 교량 상부구조물을 인상하는 단계; b) 상기 볼트(40)를 풀어서 제거하는 단계; c) 상기 하부판하부(12)로부터 상기 고정구(20)를 분리하는 단계; d) 상기 고정구(20)를 분리한 방향과 직교하는 수평방향으로 상기 하부판(10)을 제거하는 단계; e) 새로운 교량받침을 설치하는 단계를 포함하는 교량받침의 교체방법을 제공한다.

본 발명의 교체가 간편한 교량받침은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 교량받침의 교체시에는 볼트를 풀고, 고정구를 수평방향으로 분리하고, 교량받침은 고정구 분리방향과 직교하는 수평방향으로 분리하고 새로운 교량받침을 설치하면 되므로 교량받침의 교체작업이 매우 간단한다.

둘째, 수평 전단력을 볼트에 의해 지지하는 구조가 아니라 앵커의 넓은 단면적으로 지지하는 구조를 취함으로써 간단한 구조를 가지면서도 수평 전단강도가 획기적으로 증대된다.

셋째, 앵커의 상부가 하부판과 고정구에 의해 덮혀 있고, 볼트 체결부가 상부로 노출되는 구조가 아니므로, 물과 이물질이 잘 침투되지 않는 구조를 취하고 있고, 결과적으로 사용기간이 길어지더라도 내구성이 크게 저하되지 않는다.

도 1, 2는 종래기술을 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 스페리컬받침의 사시도이다.
도 4는 스페리컬받침의 앵커를 결합하는 과정을 설명하는 것이다.
도 5는 스페리컬받침이 설치된 평면도와 횡단면도이다.
도 6은 하부판하부, 앵커, 고정구의 분리 사시도이다.
도 7은 하부판하부, 앵커, 고정구, 볼트의 분리 평면도 및 단면도이다.
도 8은 앵커의 측면도와 사시도이다.
도 9 내지 도 12는 교량받침을 교체하는 과정을 설명하는 것이다.
도 13은 고정돌기와 걸림돌기의 일실시예를 나타낸 평면도이다.
도 14는 고정돌기와 걸림돌기의 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 15는 본 발명의 고정구조를 탄성받침에 적용한 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 스페리컬받침의 사시도가 도시되어 있다.

상기 스페리컬받침은, 교량의 하부구조물 위에 안착, 고정되는 하부판(10), 상기 하부판(10)을 하부구조물 상부에 고정시키는 앵커(30), 상기 하부판(10)에 체결되는 고정구(20)를 포함한다. 그리고, 상기 스페리컬받침은 상기 하부판(10)의 위에 수용되는 슬라이딩블록(50)을 포함한다.

상기 하부판(10)은 하부판상부(11)와 하부판하부(12)를 포함하는데, 둘은 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

하부판상부(11)와 하부판하부(12)의 길이는 동일하게 하고, 대신 하부판하부(12)의 폭이 하부판상부(11)의 폭보다 작게 형성하여, 상기 하부판(10)의 단면은 전체적으로 T자 모양을 이룬다.

그리고 상기 하부판하부(12)의 양 측면에는 볼트(40)를 결합할 수 있는 볼트홈(122)이 구비되고, 또한 양 측면에는 1자 형상이고, 수평으로 길게 형성되는 고정돌기(121)가 구비된다.

고정돌기(121)를 1자 형상으로 형성하는 것은, 앵커(30)의 걸림홈(32)에 삽입되어 고정될 수 있도록 하면서, 교량받침을 분리할 때에는 수평방향으로 쉽게 분리할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고 볼트(40)에 의해 상기 하부판하부(12)의 양 측면에 체결되는 고정구(20)에는, 상기 앵커(30)의 상부를 수용할 수 있는 앵커삽입홈(21)과 볼트공(23)이 구비된다.

상기 앵커삽입홈(21)은, 반원형의 곡선부와 2개의 직선부로 형성되어 상기 앵커(30)의 상부를 둘러싸게 된다. 또한 앵커삽입홈(21)에는, 걸림돌기(22)가 구비된다.

상기 앵커(30)는, 머리부(31), 몸체부(33) 및 상기 머리부(31)와 몸체부(33) 사이에 구비되는 걸림홈(32)을 포함하고, 상기 볼트(40)를 체결하였을 때, 상기 걸림홈(32)에, 상기 고정돌기(121)와 걸림돌기(22)가 삽입되어 견고하게 결합하게 된다.

상기 걸림돌기(22)는, 2개의 직선부(221)와 1개의 곡선부(222)를 포함하여, 상기 앵커삽입홈(21)과 평면형상이 동일하게 형성된다.

상기 볼트(40)를 체결하게 되면, 상기 곡선부(222)가 상기 걸림홈(32)에 삽입되어 둘러싸면서 고정하게 된다.

하부판하부(12)에 고정구(20)를 체결할 때, 앵커(30) 주변에서 하부판하부(12)와 고정구(20)가 서로 완전히 맞물리도록 결합하는 것이 바람직하다.

이를 위해 도 13 또는 도 14와 같은 실시예로 구비한다.

도 13에는 일실시예가 도시되어 있는데, 상기 2개의 직선부(221)가 앵커삽입홈(21)의 입구까지 형성되도록 하고, 상기 고정돌기(121)의 길이(L1)가, 상기 2개의 직선부(221) 사이의 거리(D1)와 같거나, 고정돌기(121)의 길이(L1)가, 상기 2개의 직선부(221) 사이의 거리(D1)보다 약간 작도록 한다. 이렇게 구비하면, 1자형상의 고정돌기(121)가 2개의 직선부(221) 사이에 흔들림 없이 견고하게 결합하게 된다.

도 14에는 다른 실시예가 도시되어 있는데, 상기 2개의 직선부(221)가 앵커삽입홈(21)의 입구까지 형성되지 않도록 직선부(221)의 끝이 고정돌기(121)의 두께(t1) 이상으로 안쪽으로 형성되도록 하고, 상기 고정돌기(121)의 길이(L2)가, 상기 앵커삽입홈(21)의 입구의 수평거리(D2)와 같거나 약간 작도록 구비하면, 1자형상의 고정돌기(121)가 앵커삽입홈(21)의 직선부 사이에 흔들림 없이 견고하게 결합하게 된다.

이때 상기 고정돌기(121)의 두께(t1)가, 상기 앵커삽입홈(21)의 입구로부터 상기 직선부(221)의 끝까지의 거리(t2)와 같거나 작도록 하면 더욱더 견고하게 맞물리게 된다.

아울러 상기 고정돌기(121)의 두께(t1)가 상기 걸림홈(32)의 깊이와 같도록 형성하는 것이 견고한 결합을 위해 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 교량받침을 설치하는 과정과 교체하는 과정에 대해 설명한다.

먼저 설치하는 과정에 대해 설명하면, 하부판(10), 고정구(20) 및 앵커(30)에 볼트(40)를 체결한 교량받침을 준비하고(도 3 참조), 교량의 하부구조물 상부에 앵커를 삽입할 수 있는 구멍을 형성하며, 그 구멍에 교량받침의 앵커를 삽입하고 고정하면 설치가 완료된다(도 5 참조).

그리고 오랜 기간 사용후 내구성이 저하되어 교체가 필요할 때에는, 유압실린더를 포함하는 인상장치를 이용하여 교량의 상부구조물을 인상하여 작업공간을 확보하고, 상기 볼트(40)를 풀고, 하부판하부(12)로부터 상기 고정구(20)를 수평방향으로 분리한다(도 10, 11 참조).

이때 앵커(30)는 교량의 하부구조물에 그대로 고정된 상태이다. 고정구를 분리한 후, 상기 고정구(20)를 분리한 방향과 직교하는 수평방향으로 상기 하부판(10)을 밀게 되면 그대로 수평방향으로 기존의 교량받침이 제거된다(도 12 참조).

이때 고정돌기(121)가 1자 형상으로 형성되어 있기 때문에 고정구(20)를 분리한 방향과 직각 방향으로 쉽게 분리가 되는 것이다.

이후 새로운 교량받침을 설치하고 다시 고정구에 볼트를 체결함으로써 교체작업이 완료된다.

도 6, 9 내지 12에는 하부판하부(12)가 상부로 드러나는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하부판하부(12), 앵커(30) 및 고정구(20)의 결합구조를 명확하게 도시하기 위한 것이고, 실제로는 하부판하부가 상부로 드러나지 않고, 하부판상부(11)로 가려져 있게 된다.

위에서는 본 발명의 받침 고정장치가 스페리컬받침에 적용되는 스페리컬받침으로 설명하였으나, 본 발명의 받침 고정장치는 탄성받침 및 포트받침에도 적용될 수 있다.

그 일례로 도 15에는 탄성받침에 적용한 단면도가 도시되어 있는데, 위에서 설명한 것과 동일한 하부판상부(11)와 하부판하부(12)를 포함하는 하부판(10)의 위로 탄성패드(60)와 상부판(61)이 고정된다.

즉, 탄성받침은, 상부판(61), 하부판(10) 및 상기 상부판(61)과 하부판(10)의 사이에 고정되는 탄성패드(60)에다, 앞에서 설명한 고정구, 앵커, 볼트를 포함한다.

상기 탄성패드(60)는 그 내부에 내부보강판이 구비되고 그 외부를 가황고무가 둘러싸는 형태가 될 수도 있고, 내부보강판이 없이 고무만으로 이루어지는 형태의 탄성패드가 사용될 수도 있다.

도 15와 같이 구성한 탄성받침 역시 위에서 설명한 것과 동일한 과정으로 설치와 교체가 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

200. 하부구조물 310. 하부판
320. 고정브라켓 330. 앵커
340. 볼트 350. 슬라이딩블록
100. 스페리컬받침
10. 하부판
11. 하부판상부 12. 하부판하부
121. 고정돌기 122. 볼트홈
20. 고정구
21. 앵커삽입홈 22. 걸림돌기
221. 직선부 222. 곡선부
23. 볼트공
30. 앵커
31. 머리부 32. 걸림홈
33. 몸체부
40. 볼트
50. 슬라이딩블록
60. 탄성패드 61. 상부판
L1, L2. 고정돌기(121)의 길이
D1. 2개의 직선부(221) 사이의 거리
D2. 앵커삽입홈(21)의 입구의 수평거리
t1. 고정돌기(121)의 두께
t2. 앵커삽입홈(21)의 입구로부터 직선부(221)의 끝까지의 거리

Claims

교량의 하부구조물 위에 설치되어 교량의 상부구조물을 지지하는 교량받침에 있어서,
하부판상부(11)와 하부판하부(12)를 포함하는 하부판(10);
교량의 하부구조물 상부에 고정되는 앵커(30);
상기 앵커(30)를 사이에 두고, 상기 하부판하부(12)에 체결되어 상기 하부판(10)을 고정하는 고정구(20)를 포함하고,
상기 하부판하부(12)의 폭이 상기 하부판상부(11)의 폭보다 작고,
상기 하부판하부(12)의 양 측면에는 볼트홈(122)이 구비되며,
상기 고정구(20)에는, 상기 앵커(30)의 상부를 수용할 수 있는 앵커삽입홈(21)이 구비되고, 상기 고정구(20)에는, 볼트공(23)이 구비되어,
상기 앵커(30)의 상부를 상기 하부판하부(12)와 고정구(20) 사이에 둔 상태에서 상기 볼트공(23)과 볼트홈(122)을 통해 볼트(40)를 체결함으로써 고정되는 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
삭제
제1항에 있어서,
상기 앵커(30)는, 머리부(31); 몸체부(33); 상기 머리부(31)와 몸체부(33) 사이에 구비되는 걸림홈(32)을 포함하고,
상기 하부판하부(12)에는 고정돌기(121)가 구비되며,
상기 앵커삽입홈(21)에는, 걸림돌기(22)가 구비되어,
상기 볼트(40)를 체결하였을 때, 상기 걸림홈(32)에, 상기 고정돌기(121)와 걸림돌기(22)가 삽입되는 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제3항에 있어서,
상기 고정돌기(121)는 1자 형상이고,
상기 걸림돌기(22)는, 2개의 직선부(221)와 1개의 곡선부(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제4항에 있어서,
상기 고정돌기(121)의 길이(L1)가, 상기 2개의 직선부(221) 사이의 거리(D1)와 같거나, 상기 고정돌기(121)의 길이(L1)가, 상기 2개의 직선부(221) 사이의 거리(D1)보다 작은 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제4항에 있어서,
상기 고정돌기(121)의 길이(L2)가, 상기 앵커삽입홈(21)의 입구의 수평거리(D2)와 같거나, 상기 고정돌기(121)의 길이(L2)가, 상기 앵커삽입홈(21)의 입구의 수평거리(D2)보다 작은 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교량받침은,
상기 하부판(10)의 상부로 슬라이딩블록(50)을 수용하는 스페리컬받침인 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교량받침은,
상기 하부판(10)의 위에 탄성패드(60)를 고정하는 탄성받침인 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교량받침은,
상기 하부판(10)의 상부로 피스톤을 수용하는 포트받침인 것을 특징으로 하는
교체가 간편한 교량받침.
제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항의 교량받침을 교체하는 방법에 있어서,
a) 교량 상부구조물을 인상하는 단계;
b) 상기 볼트(40)를 풀어서 제거하는 단계;
c) 상기 하부판하부(12)로부터 상기 고정구(20)를 분리하는 단계;
d) 상기 고정구(20)를 분리한 방향과 직교하는 수평방향으로 상기 하부판(10)을 제거하는 단계;
e) 새로운 교량받침을 설치하는 단계를 포함하는
교량받침의 교체방법.