KR102374688B1

KR102374688B1 - 에어 포켓을 갖는 교량 받침

Info

Publication number: KR102374688B1
Application number: KR1020210021802A
Authority: KR
Inventors: 구자화; 나준수; 김경환; 김태경
Original assignee: 진형건설(주)
Priority date: 2021-02-18
Filing date: 2021-02-18
Publication date: 2022-03-16
Also published as: KR102374688B9

Abstract

개시된 교량 받침은, 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트 위에 배치되며 탄성 물질을 포함하는 받침부, 상기 받침부 위에 배치되는 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 하부에 에어 포켓을 형성하는 포켓부를 포함한다. 상기 교량 받침은 교량 받침과 몰탈 지지부 사이에 형성되는 공극을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 공극 발생으로 인한 교량 받침 및 교량 상부 구조물의 침하를 방지할 수 있다.

Description

에어 포켓을 갖는 교량 받침{BRIDGE SUPPORTER WITH AIR POCKET}

본 발명은 교량 받침에 관한 것으로, 보다 구체적으로 에어 포켓을 갖는 교량 받침에 관한 것이다.

일반적으로, 건설구조물의 시공은 지진 등의 피해를 예방하고 구조물의 수명을 증가시킬 수 있도록 내진 설계를 필요로 한다. 특히, 교량의 경우 구조적으로 지진 피해에 대한 우려가 높아 내진 안정성을 확보하기 위한 설계와 내진 보강 작업이 필요하다. 내진 설계가 반영되지 아니한 교량은 수평방향으로 작용하는 지진력이 교량 받침에 집중되어 지진 발생 시 교량 받침이 파괴되거나, 상판의 이탈, 붕괴 등이 초래될 수 있다.

이러한 내진 설계를 달성하기 위하여, 교량은 교량 받침을 포함한다. 상기 교량 받침은 전단 변형을 통해, 상부 구조물과 하부 구조물의 미끄러짐(슬립)을 허용함으로써, 지진에 의한 진동이, 교량 받침 위에 배치된 건설 구조물에 전달되는 것을 방지 내지 감소할 수 있다.

상기 교량 받침은 몰탈(콘크리트 포함) 타설을 통해 교량의 하부 구조물(교각)과 결합된다. 구체적으로, 교량 받침을 교각 위에 안착한 후, 무수축 몰탈 등을 타설하여 몰탈 지지부를 형성한다. 이 때, 교량 받침의 하면과 몰탈 지지부 사이에 공극이 발생하는 경우(밀실하게 타설되지 않는 경우), 교량 상부가 받침과 함께 침하되는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 교량 받침의 크기가 커질수록 증가할 수 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 몰탈 지지부와 교량 받침이 밀실하게 접촉할 수 있는 교량 받침을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침은, 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트 위에 배치되며 탄성 물질을 포함하는 받침부, 상기 받침부 위에 배치되는 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 하부에 에어 포켓을 형성하는 포켓부를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 포켓부는, 하부 방향으로 연장되며 상기 에어 포켓의 측면을 둘러싸는 포켓 측면부 및 상기 에어 포켓의 하면을 커버하는 하부 커버를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 포켓 측면부는 수직 방향으로부터 기울어진 경사 측면을 갖는다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 커버는 상기 포켓 측면부의 하단으로부터 수평 방향으로 돌출되는 돌출 영역을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 돌출 영역에는 배출 개구가 형성된다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 커버의 하면은 하부로 돌출된 라운드 형상을 갖는다.

일 실시예에 따르면, 상기 에어 포켓의 중심 영역에서의 수직 폭은 주변 영역에서의 수직 폭 보다 크다.

일 실시예에 따르면, 상기 포켓부는 상기 교량 받침 하부의 몰탈 지지부에 매립된다.

본 발명에 따른 교량 받침은, 에어 포켓을 형성하는 포켓부를 포함함으로써, 교량 받침과 몰탈 지지부 사이에 형성되는 공극을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 공극 발생으로 인한 교량 받침 및 교량 상부 구조물의 침하를 방지할 수 있다.

또한, 상기 포켓부는 수평력에 대한 저항 앵커 또는 부반력에 대한 저항 앵커로서의 역할을 하여 교량 받침 구조물의 신뢰성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침의 포켓부의 하부 커버를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 설치하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 교량 받침을 도시한 단면도들이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 교량 받침에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 도시한 평면도이다. 도 1은 교량 받침의 하부 플레이트와 받침부를 도시할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면을 도시할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침의 포켓부의 하부 커버를 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 교량 받침은 하부 구조물(50)과 상부 구조물(60) 사이에 배치된다. 예를 들어, 상기 하부 구조물(50)은 교각일 수 있으며, 상기 상부 구조물(60)은 교량 상판일 수 있다. 상기 교량 받침과 상기 하부 구조물(50) 사이에는 몰탈 지지부(40)가 배치된다.

상기 교량 받침은 하부 플레이트(10), 상기 하부 플레이트(10) 위에 배치되는 받침부(20) 및 상기 받침부 위에 배치되는 상부 플레이트(30)를 포함한다. 상기 하부 플레이트(10)는 상기 몰탈 지지부(40) 위에 배치되며, 앵커(12)에 의해 상기 몰탈 지지부(40)에 결합된다. 상기 앵커(12)는 상기 하부 플레이트(10)의 하면 상에 배치되고 상기 몰탈 지지부(40)에 삽입될 수 있으며, 앵커 결합 부재(16)를 통해, 상기 하부 플레이트(10)와 결합될 수 있다.

상기 하부 플레이트(10) 및 상기 상부 플레이트(30)는 강철 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 평면도 상에서, 사각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다.

상기 받침부(20)는 고무, 폴리우레탄 등과 같은 탄성 물질을 포함할 수 있다. 상기 받침부(20)는 교량에 지진 등과 같은 외력에 의한 수평력이 가해졌을 때, 전단 변형함으로써 상기 하부 플레이트(10)와 상기 상부 플레이트(30)의 수평 변위를 허용할 수 있다. 이에 따라, 지진에 의한 교량의 파손을 방지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 받침부(20)는 상기 탄성 물질로 이루어진 탄성부(24)에 함입된 적어도 하나의 수평 플레이트(26)를 포함할 수 있다. 상기 수평 플레이트(26)는 수평 방향으로 연장되는 형상을 가지며, 인접한 수평 플레이트들은 수직 방향으로 이격될 수 있다. 상기 수평 플레이트(26)는 상기 받침부(20)에 가해지는 수직 하중을 지지할 수 있다.

또한, 상기 받침부(20)는, 상기 하부 플레이트(10)에 결합되는 하부 엔드 플레이트(22) 및 상기 상부 플레이트(30)에 결합되는 상부 엔드 플레이트(23)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 수평 플레이트(26), 상기 하부 엔드 플레이트(22) 및 상기 상부 엔드 플레이트(23)는 강철 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 받침부(20)는, 납 봉 또는 주석 봉을 포함하는 납-고무 베어링(LRB)일 수 있다. 상기 받침부(20)는 평면도 상에서, 사각형, 원형 등의 형상을 가질 수 있다.

상기 하부 플레이트(10)의 상면에는 변위 제한 부재(14)가 배치될 수 있다. 상기 변위 제한 부재(14)는 상기 받침부(20)와 평면도 상에서 이격될 수 있다. 상기 변위 제한 부재(14)는 적어도 일 방향으로 상기 받침부(20)의 변형량을 구속할 수 있으며, 정해진 힘보다 큰 외력이 가해지는 경우(예를 들어, 지진력이 가해지는 경우) 파단될 수 있다.

상기 변위 제한 부재(14)는, 다양하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 변위 제한 부재(14)는 교축 방향(D1)을 따라 연장되는 형상을 가지고, 교축에 수직하는 방향(D2)을 따라 상기 받침부(20)와 이격될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 상기 변위 제한 부재는 상기 교축 방향(D1)을 따라 상기 받침부(20)와 이격되도록 배치될 수도 있다.

일 실시예에 따른 교량 받침은 상기 하부 플레이트(10) 하부에 배치되는 포켓부를 포함한다. 상기 포켓부는 상기 하부 플레이트(10)에 결합될 수 있으며, 상기 하부 플레이트(10)의 하부에 에어 포켓(36)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 에어 포켓(36)은 상기 하부 플레이트(10)의 중심부 아래에 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 포켓부는, 상기 하부 플레이트(10)의 하면에 결합되며, 하부로 연장되는 포켓 측면부(32)와 상기 포켓 측면부(32) 하단에 결합되는 하부 커버(34)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 포켓 측면부(32)는 상기 에어 포켓(36)의 측면을 둘러싸고, 상기 하부 커버(34)는 상기 에어 포켓(36)의 하면을 커버할 수 있다.

예를 들어, 상기 에어 포켓(36)의 수직 폭은 1cm 내지 10cm일 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 상기 교량 받침의 크기와 설계에 따라 다양한 크기와 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 포켓 측면부(32)의 측면은 수직 방향으로부터 기울어진 경사 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 몰탈 지지부(40)의 타설시 공기가 상기 포켓 측면부(32)의 경사면을 타고 빠져나감으로써, 상기 몰탈 지지부(40)가 상기 포켓부 및 상기 하부 플레이트(10)에 밀실하게 접촉할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 커버(34)는 상기 포켓 측면부(32)의 하단으로부터 수평 방향으로 돌출되는 돌출 영역(PT)을 포함할 수 있다. 상기 돌출 영역(PT)은 상기 교량 받침에 가해지는 부반력에 대하여 앵커 역할을 하고, 상기 교량 받침과 상기 몰탈 지지부(40)의 결합력을 증가시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 하부 커버(34)는 배출 개구(35)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배출 개구(35)는 상기 돌출 영역(PT)에 형성될 수 있다. 상기 배출 개구(35)를 통해 상기 하부 커버(34) 아래에서 상승하는 몰탈이 상부로 배출됨으로써, 상기 하부 커버(34)의 돌출 영역(PT)과 상기 포켓 측면부(32) 사이에 공기가 트랩되는 것을 방지할 수 있다. 상기 배출 개구(35)의 수, 형상 및 크기는 다양하게 변경될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 포켓부는, 적정 강도를 갖도록 강철 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 받침을 설치하는 과정을 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 받침부(20), 하부 플레이트(10), 상부 플레이트(30), 앵커(12) 및 포켓부를 포함하는 교량 받침을 하부 구조물(50)의 블록 아웃 영역에 배치한 후, 호스 등과 같은 몰탈 제공부(100)를 통해 몰탈(무수축 몰탈)을 상기 교량 받침 하부에 제공한다.

상기 블록 아웃 영역에 몰탈(44)이 채워짐에 따라, 상기 교량 받침과 상기 하부 구조물(50) 사이에 몰탈(44)이 충진될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 교량 받침은 하부 플레이트(10) 하부에 배치되는 포켓부를 포함한다. 또한, 상기 몰탈(44)은 상기 포켓부의 경사진 측면을 따라 상승할 수 있다. 이에 따라, 상기 교량 받침의 따라서, 공극의 형성 없이 교량 받침 하부 전체가 몰탈(44)과 밀실하게 접촉할 수 있다.

또한, 상기 포켓부는 몰탈 지지부에 매립되므로, 상기 교량 받침에 가해지는 수평력에 저항할 수 있다. 따라서, 교량 받침의 설계시 앵커의 크기를 감소시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예를 설명하기로 한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 교량 받침을 도시한 단면도들이다.

도 5를 참조하면, 교량 받침은 상부 구조물(60)과 하부 구조물(50) 사이에 배치되는 교량 받침을 포함한다. 상기 교량 받침은 상기 하부 구조물(50) 위의 몰탈 지지부(40)에 결합된다. 상기 교량 받침은, 하부 플레이트(10), 상부 플레이트(30), 받침부(20) 및 포켓부를 포함한다.

상기 포켓부는 상기 하부 플레이트(10) 아래에 에어 포켓(36)을 형성한다. 상기 포켓부는 상기 하부 플레이트(10)의 하면에 결합되며, 하부로 연장되는 포켓 측면부(32)와 상기 포켓 측면부(32) 하단에 결합되는 하부 커버(34)를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 커버(34)의 하면은 하부로 볼록한 라운드 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 에어 포켓(36)의 중심 영역에서의 수직 폭(h1)은 주변 영역에서의 수직 폭(h2) 보다 클 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 커버(34)의 하면이 하부로 볼록한 라운드 형상을 가짐에 따라 상기 하부 커버(34) 아래에서 공기가 원활하게 빠져나갈 수 있으며, 이에 따라 몰탈 지지부(40)와 밀실하게 접촉할 수 있다.

도 6을 참조하면, 교량 받침은 상부 구조물(60)과 하부 구조물(50) 사이에 배치되는 교량 받침을 포함한다. 상기 교량 받침은 상기 하부 구조물(50) 위의 몰탈 지지부(40)에 결합된다. 상기 교량 받침은, 하부 플레이트(10), 상부 플레이트(30), 받침부(20) 및 포켓부를 포함한다.

도시된 것과 같이, 상기 하부 커버(34)는 상기 포켓 측면부(32) 하단으로부터 수평 방향으로 돌출되는 돌출 영역을 갖지 않을 수 있다.

도 7에 도시된 것과 같이, 포켓부의 하부 커버(34)는 돌출 영역을 갖지 않을 수 있으며, 하면은 하부로 볼록한 라운드 형상을 가질 수도 있다.

이상의 실시예들에서 상기 포켓부의 포켓 측면부와 하부 커버는 용접 등으로 결합될 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 강재 가공 등을 통해 포켓 측면부와 하부 커버가 연속적으로 연결된 포켓부를 형성할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 교량 받침은 건축, 교량, 플랜트, 해양 구조물 등에 이용될 수 있다.

10: 하부 플레이트
20: 받침부
30: 상부 플레이트
32: 포켓 측면부
34: 하부 커버
35: 배출 개구
36: 에어 포켓
50: 하부 구조물
60: 상부 구조물

Claims

하부 플레이트;
상기 하부 플레이트의 하면에 결합되는 복수의 앵커들;
상기 하부 플레이트 위에 배치되며 탄성 물질을 포함하는 받침부;
상기 받침부 위에 배치되는 상부 플레이트; 및
상기 하부 플레이트 하부의 몰탈 지지부에 매립되어 상기 하부 플레이트 하부에 에어 포켓을 형성하는 포켓부를 포함하고,
상기 포켓부는, 하부 방향으로 연장되며 상기 에어 포켓의 측면을 둘러싸는 포켓 측면부 및 상기 에어 포켓의 하면을 커버하는 하부 커버를 포함하고,
상기 하부 커버는, 상기 포켓 측면부의 하단의 가장자리로부터 전체적으로 수평 방향으로 돌출되어 상기 포켓 측면부의 하단을 전체적으로 둘러싸며 상기 포켓부의 상단보다 큰 폭을 가지며 상기 받침부와 중첩하는 돌출 영역을 포함하고, 상기 돌출 영역은 상기 앵커들 사이에 배치되며, 상기 돌출 영역에는 배출 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 교량 받침.
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제1항에 있어서, 상기 포켓 측면부는 수직 방향으로부터 기울어진 경사 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 교량 받침.
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제1항에 있어서, 상기 하부 커버의 하면은 하부로 돌출된 라운드 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교량 받침.
제1항에 있어서, 상기 에어 포켓의 중심 영역에서의 수직 폭은 주변 영역에서의 수직 폭 보다 큰 것을 특징으로 하는 교량 받침.
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