KR102410271B1 - 교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 볼트의 체결과 분리만으로 교량받침의 교체작업이 손쉽게 이루어질 수 있으며 교량받침에 가해지는 수평하중을 용이하게 견뎌 롤오버 현상을 방지할 수 있게 한 교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법에 관한 것이다.
본 발명의 교체가 용이한 교량받침은 교량의 상부구조물(1)에 고정 설치되는 상부판(10)과, 하부구조물(2)에 고정 설치되는 하부판(20)과, 상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 배치되는 탄성고무패드(30)를 포함하는 교량받침에 있어서,
상기 탄성고무패드(30)를 상기 상부판(10) 및 하부판(20)에 고정시키도록 상기 탄성고무패드(30)에는 길이를 갖는 사각바 형태이며 탄성고무패드(30)의 양측면 상하부에 각각 배치되고, 수평으로 관통되어 상기 탄성고무패드(30)의 결합공(300)으로 체결되는 복수개의 고무결합볼트(41)와 수직으로 관통되어 상기 상부판 또는 하부판의 결합공(100,200)으로 체결되는 복수개의 판결합볼트(42)가 결합되는 결합블록(40)이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법{Bridge support easy to exchange and bridge support replacement method using it}

본 발명은 교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 볼트의 체결과 분리만으로 교량받침의 교체작업이 손쉽게 이루어질 수 있으며 교량받침에 가해지는 수평하중을 용이하게 견뎌 롤오버 현상을 방지할 수 있게 한 교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 소정 간격을 두고 떨어진 교각 위에 교량상판을 올려 연결시킨 구조로 이루어진다. 교량에는 차량들의 주행으로 인해 시시각각 변화되는 동하중이 작용할 뿐만 아니라 계절변화에 따른 온도변화에 의해 교량상판에 열변형, 또는 교량상판을 구성하는 콘크리트의 건조수축 등이 일어나게 되는데, 이러한 영향에도 불구하고 교량상판을 탄성적으로 지지함과 동시에 교량상판과 교각 사이의 대운동을 가능하게 하기 위하여 교량상판과 교각 사이에 교량받침("탄성받침"이라고도 함)이 개재된다.

도 1a에는 종래기술에 따른 분리형 탄성받침(100a)의 구조가 단면도로 도시된다.

종래기술에 따른 분리형 탄성받침(100a)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 교량상판(3)의 저면에 고정설치되는 상부플레이트(110)와, 교각(5) 상에 고정설치되는 하부플레이트(120)와, 상부플레이트(110)와 하부플레이트(120)의 사이에 개재되어 교량상판(3)의 수직하중을 탄성적으로 지지함과 동시에 교량상판(3)의 수평방향으로의 열변형을 허용하는 탄성받침부재(130)를 포함하여 이루어진다.

그러나 전술한 종래기술에 따른 분리형 탄성받침(100a)의 경우에는 탄성받침(130)이 상부플레이트(110)나 하부플레이트(120)에 고정되지 않고, 단지 상부플레이트(110)나 하부플레이트(120) 사이에 개재되는 구조로 이루어짐에 따라, 교량상판(3)에 가해지는 크리프, 건조수축, 활하중에 의한 변위 및 동적하중, 온도변화에 따른 교량상판의 신축거동 등의 영향과 교량상판(3)의 레벨불균일로 인한 들뜸 및 편기현상 발생으로 인해 탄성받침부재(130)의 접지면적이 감소되어 결과적으로 탄성받침부재(130)가 미끄러지거나 더 심할 경우에는 상부플레이트(110)나 하부플레이트(120) 사이에서 이탈되는 경우가 발생될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 일체형 탄성받침이 제안되고 있는데, 도 1b에는 종래기술에 따른 일체형 탄성받침(100b)의 구조가 단면도로 도시된다. 종래기술에 따른 일체형 탄성받침(100b)은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 교량상판(3)의 저면에 고정설치되는 상부플레이트(110)와, 교각(5) 상에 고정설치되는 하부플레이트(120)와, 상부플레이트(110)와 하부플레이트(120)의 사이에 개재되어 교량상판(3)의 수직하중을 탄성적으로 지지함과 동시에 교량상판의 수평방향으로의 열변형을 허용하는 탄성받침부재(130)와, 탄성받침부재(130)의 상부면에 일체로 결합되고 상부플레이트(110)에 고정되는 상부고정플레이트(140)와, 상기 탄성받침부재(130)의 하부면에 일체로 결합되고 하부플레이트(120)에 고정되는 하부고정플레이트(150)을 포함하여 이루어진다. 탄성받침부재(130)는 상부고정플레이트(140)와 하부고정플레이트(150)에 각각 체결구에 의해 일체로 결합될 수도 있고, 실시예에 따라서는 접착제 등에 의해 직접 접합될 수도 있다.

그러나 탄성받침부재(130)가 상부고정플레이트(140)와 하부고정플레이트(150)에 각각 체결구에 의해 일체로 결합되는 종래기술에 따른 일체형 탄성받침(100b)의 경우에는 교체시 분리형 탄성받침(100a)에 비해 별도의 프리셋팅 작업이 요구됨과 동시에 설치 및 해체 작업이 어려워 보수 및 교체가 간편하지 않으며, 유지보수 등 사후관리시 비용상의 부담이 발생되는 문제점이 있다.

탄성받침부재(130)가 상부고정플레이트(140)와 하부고정플레이트(150)에 접착제에 의해 접합되는 종래기술에 따른 일체형 탄성받침(100b)의 경우에는, 첫째로, 과도한 수평변위 발생으로 인해 접합부에 균열이 발생하고 또한 이균열 부위에 이물질이 유입됨에 따라 부분적 고응력상태가 발생되어 탄성받침(100b)의 기능이 현격하게 저하됨과 동시에 탄성받침(100b)의 내구수명이 저하되는 문제점이 있다.

또한 종래기술에 따른 일체형 탄성받침(100b)은 과도한 반력 및 교량상판(3)의 레벨 불균일로 인한 편기, 단차, 들뜸으로 인해 탄성받침부재(130)에 수직인장력이 작용하여 상,하부고정플레이트(140, 150)와 탄성받침부재(130) 사이의 접착부의 균열발생 및 탄성받침부재(130) 내부의 탄성중합체와 철판의 가황접착부 사이의 균열 및 탈락으로 인해 탄성받침(100b)의 현저한 기능저하가 예상되며 또한, 모든 부품이 일체형으로 결합되어 있어 분리형 탄성받침(100a)에 비해 전술한 문제점을 쉽게 발견할 수 없는 문제점이 있다.

(특허문헌 001) 국내등록특허공보 제10-2055269호

(특허문헌 002) 국내등록특허공보 제10-1396577호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 볼트의 체결과 분리만으로 교량받침의 교체작업이 손쉽게 이루어지고 상부구조물의 인상을 최소화시킬 수 있으며 교량받침에 가해지는 수평하중을 용이하게 견뎌 롤오버 현상을 방지할 수 있게 한 교체가 용이한 교량받침 및 이를 이용한 교량받침의 교체 시공공법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 교체가 용이한 교량받침은 교량의 상부구조물(1)에 고정 설치되는 상부판(10)과, 하부구조물(2)에 고정 설치되는 하부판(20)과, 상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 배치되는 탄성고무패드(30)를 포함하는 교량받침에 있어서,

상기 탄성고무패드(30)를 상기 상부판(10) 및 하부판(20)에 고정시키도록 상기 탄성고무패드(30)에는 길이를 갖는 사각바 형태이며 탄성고무패드(30)의 양측면 상하부에 각각 배치되고, 수평으로 관통되어 상기 탄성고무패드(30)의 결합공(300)으로 체결되는 복수개의 고무결합볼트(41)와 수직으로 관통되어 상기 상부판 또는 하부판의 결합공(100,200)으로 체결되는 복수개의 판결합볼트(42)가 결합되는 결합블록(40)이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 결합블록에 각 볼트의 체결과 분리만으로 교량받침의 설치와 교체작업이 손쉬울 수 있으며, 상부구조물의 인상과 각 볼트의 분리가 가능한 최소한의 공간만 확보되면 교량받침의 교체가 가능하여 상부구조물의 인상을 최소화시킬 수 있고 치핑 작업이 필요하지 않아 종래에 치핑 작업으로 인해 발생하였던 하부판과 앵커의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 각 결합블록에 의해 탄성고무패드가 안정적이고 견고한 설치상태를 유지하여 교량받침에 수평하중이 작용할 때 발생하던 기존의 교량받침의 문제점중의 하나인 롤오버 현상을 방지할 수 있게 하며, 지진의 발생시에도 외력에 의해 탄성고무패드가 이탈되는 것을 방지하여 안정적으로 구조물을 지지할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 분리형 교량받침의 구조를 나타내는 단면도
도 1b는 종래기술에 따른 일체형 교량받침의 구조를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명에 따른 교체가 용이한 교량받침의 구조를 나타내는 단면도
도 3은 본 발명에 따른 교체가 용이한 교량받침의 결합블록의 측면도
도 4는 본 발명에 따른 교체가 용이한 교량받침의 결합블록 정면도
도 5는 본 발명에 따른 교체가 용이한 교량받침의 교체시공 순서도

본 발명의 교체가 용이한 교량받침은 교량의 상부구조물(1)에 고정 설치되는 상부판(10)과, 하부구조물(2)에 고정 설치되는 하부판(20)과, 상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 배치되는 탄성고무패드(30)를 포함하는 교량받침에 있어서,

상기 탄성고무패드(30)를 상기 상부판(10) 및 하부판(20)에 고정시키도록 상기 탄성고무패드(30)에는 길이를 갖는 사각바 형태이며 탄성고무패드(30)의 양측면 상하부에 각각 배치되고, 수평으로 관통되어 상기 탄성고무패드(30)의 결합공(300)으로 체결되는 복수개의 고무결합볼트(41)와 수직으로 관통되어 상기 상부판 또는 하부판의 결합공(100,200)으로 체결되는 복수개의 판결합볼트(42)가 결합되는 결합블록(40)이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)는 길이방향을 따라 교호로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 결합블록(40)에는 각 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)의 나사부가 관통하는 관통홀(401,402)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 결합블록(40)은 금속 또는 합성수지재인 것을 특징으로 한다.

교체가 용이한 교량받침의 교체 시공공법은 상부판(10)과 하부판(20)의 사이에 탄성고무패드(30)가 배치되고 탄성고무패드(30)의 양측면 상,하부에 결합블록(40)이 설치되어 시공된 교량받침에서 상기 결합블록(40)에 체결된 각 판결합볼트(42)들을 제거하는 단계(S10);

상부구조물(1)을 일정높이 인상하는 단계(S20);

상기 결합블록(40)에 체결된 각 고무결합볼트(41)들을 제거하여 결합블록(40)들을 제거하는 단계(S30);

상기 탄성고무패드(30)를 새로운 탄성고무패드(30)로 교체하는 단계(S40);

상기 탄성고무패드(30)의 양측면 상,하부에 각각 결합블록(40)을 배치하고 각 고무결합볼트(41)를 체결하여 결합블록(40)을 설치하는 단계(S50);

상기 상부구조물(1)을 탄성고무패드(30)의 상부면으로 인하하는 단계(S60);

각 판결합볼트(42)들을 상기 결합블록(40)에 체결하여 상부판(10)과 하부판(20)에 각 결합블록(40)을 고정하는 단계(S70)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 교체가 용이한 교량받침의 실시예를 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

본 발명의 교량받침은 교량의 상부구조물에 가해지는 크리프, 건조수축, 활하중에 의한 변위 및 동적하중, 온도변화에 따른 상부구조물의 신축거동, 상부구조물의 레벨불균일에 의한 들뜸 및 편기현상 발생으로 인한 탄성고무패드의 미끄러짐 또는 이탈이 방지될 뿐만 아니라 탄성고무패드의 설치 및 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로 도 1에 도시된 바와 같이, 상부구조물(1)에 고정 설치되는 상부판(10)과 하부구조물(2)에 고정 설치되는 하부판(20)과 상기 상부판(10)과 하부판(20)의 사이에 배치되는 탄성고무패드(30)로 구성된다.

상기 상부판(10)과 하부판(20) 탄성고무패드(30)는 통상적인 교량받침과 동일한 구조를 갖는 것으로 각 구성을 간단히 설명한다.

상기 상부판(10)은 탄성고무패드(30)에 대한 상부구조물(1)의 접촉면을 형성하는 구성으로 상부판(10)의 상부면에 일체로 형성된 기초볼트(미도시)가 상부구조물(1) 내로 매입고정됨에 따라 상부판(10)이 상부구조물(1)의 저면에 고정설치될 수 있다.

상기 하부판(20)은 탄성고무패드(30)에 대한 하부구조물(2)의 접촉면을 형성하는 구성으로 하부판(20)의 하부면에 일체로 형성된 기초볼트(미도시)가 하부구조물(2) 내로 매입고정됨에 따라 하부판(20)이 하부구조물의 상부에 일체로 고정설치될 수 있다.

상기 상부판(10)과 하부판(20)의 사이에 배치되는 탄성고무패드(30)는 상부구조물(1)의 동하중을 탄성적으로 지지함과 동시에 온도변화에 따른 상부구조물(1)의 열변형을 가능하게 지지하는 구성으로 고무층의 내부에 금속재의 보강판이 복수의 층으로 형성되어 이루어진다.

상기 고무층과 보강판은 탄성고무패드의 크기(견딜 수 있는 하중의 크기)에 따라 배열되는 층수는 변화된다.

상기 상부판(10)과 하부판(20), 상,하부판(10,20)의 사이에 배치된 탄성고무패드(30)를 포함하는 교량받침에는 탄성고무패드(30)를 상기 상부판(10) 및 하부판(20)에 고정시키는 동시에 분리는 용이하도록 결합블록(40)이 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 결합블록(40)은 금속 또는 합성수지 재질이며 상기 탄성고무패드(30)와 대응되는 길이를 갖거나 또는 탄성고무패드(30)의 길이보다 소정길이 짧은 길이를 갖는 사각의 바형태로 상기 상,하부판(10,20)의 사이에 배치된 상기 탄성고무패드(30)의 양측면 상,하부에 각각 배치된다.

상기 결합블록(40)에는 상기 탄성고무패드(30)에 상기 결합블록(40)이 고정되도록 고무결합볼트(41)가 수평방향으로 관통되어 설치되며 상기 상부판(10)과 하부판(20)에 각각 결합블록(40)이 고정되도록 판결합볼트(42)가 수직방향으로 관통되어 설치된다.

상기 탄성고무패드(30)와 상부판(10) 및 하부판(20)에는 상기 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)가 체결되게 각 결합공(100,200)이 형성되고, 결합블록(40)에는 각 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)의 나사부와 대응되는 관통홀(401,402)이 형성된다.

상기 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)는 복수개가 길이방향을 따라 설치되되, 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)는 상호간에 교호로 배치되도록 한다.

상기 결합블록(40)은 상기 탄성고무패드(30)의 양측면 상부와 하부에 각각 배치되고 각 고무결합볼트(41) 및 판결합볼트(42)의 체결을 통해 탄성고무패드(30)가 상부판(10)과 하부판(20)에 각각 견고하게 고정될 수 있게 하며, 탄성고무패드(30)의 교체시에는 결합블록(40)에 체결된 각 고무결합볼트(41) 및 판결합볼트(40)의 제거만으로 탄성고무패드(30)의 교체가 가능하여 최소한의 상부구조물(1) 인상과 결합블록(40)에 체결된 각 고무결합볼트(41) 및 판결합볼트(40)의 제거가 가능한 최소한의 공간만 확보되면 탄성고무패드(30)의 교체가 손쉽게 이루어질 수 있으며, 치핑 작업이 필요하지 않아 종래에 치핑 작업으로 인해 발생하였던 하부판(20)과 앵커의 손상을 방지할 수 있게 한다.

또한 각 결합블록(40)이 탄성고무패드(30)를 견고하게 잡고있어 탄성고무패드(30)에 수평하중이 작용할 때 발생하던 기존의 교량받침의 문제점중의 하나인 고무의 단부가 밀려 올라가 발생하는 롤오버 현상을 방지할 수 있게 하며, 지진의 발생시에도 외력에 의해 탄성고무패드(30)가 이탈하는 것을 방지하여 안정적으로 구조물을 지지할 수 있게 한다.

이하, 본 발명의 교체가 용이한 교량받침의 교체 시공공법에 대해 도 5와 같이 설명한다.

상부판(10), 하부판(20), 탄성고무패드(30), 결합블록(40)으로 구성된 교체가 용이한 교량받침은 탄성고무패드(30)를 교체시공시 먼저, 상기 각 결합블록(40)에 체결되어 있는 판결합볼트(42)들을 제거한 후 상부구조물(1)을 일정높이 인상하고, 상기 상부구조물(1)을 인상 후 각 고무결합볼트(41)들을 제거하여 각 결합블록(40)을 탄성고무패드(30)로부터 분리한다.

그후, 탄성고무패드(30)를 교체 후 교체된 탄성고무패드(30)에 각 결합블록(40)의 배치 및 고무결합볼트(41)의 체결작업을 수행하여 각 결합블록(40)이 탄성고무패드(30)에 고정되게 한 후 상부구조물(1)을 인하시킨다.

상기 상부구조물(1)을 인하 후 각 결합블록(40)에 판결합볼트(42)들을 체결하여 상기 각 결합블록(40)이 상부판(10)과 하부판(20)에 각각 고정되게 하여 교량받침의 교체작업을 완료한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

1-상부구조물 2-하부구조물
10-상부판 20-하부판
30-탄성고무패드 40-결합블록
41-고무결합볼트 42-판결합볼트

Claims (5)

1. 교량의 상부구조물(1)에 고정 설치되는 상부판(10)과, 하부구조물(2)에 고정 설치되는 하부판(20)과, 상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 배치되는 탄성고무패드(30)를 포함하는 교량받침에 있어서,
   상기 탄성고무패드(30)를 상기 상부판(10) 및 하부판(20)에 고정시키도록 상기 탄성고무패드(30)에는 길이를 갖는 사각바 형태이며 탄성고무패드(30)의 양측면 상하부에 각각 배치되고, 수평으로 관통되어 상기 탄성고무패드(30)의 결합공(300)으로 체결되는 복수개의 고무결합볼트(41)와 수직으로 관통되어 상기 상부판 또는 하부판의 결합공(100,200)으로 체결되는 복수개의 판결합볼트(42)가 결합되는 결합블록(40)이 설치되며,
   상기 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)는 길이방향을 따라 교호로 배치되고,
   상기 결합블록(40)에는 각 고무결합볼트(41)와 판결합볼트(42)의 나사부가 관통하는 각 관통홀(401,402)이 형성되며,
   상기 결합블록(40)은 금속 또는 합성수지재인 것을 특징으로 하는 교체가 용이한 교량받침.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1의 교체가 용이한 교량받침의 교체 시공공법에 있어서,
   상부판(10)과 하부판(20)의 사이에 탄성고무패드(30)가 배치되고 탄성고무패드(30)의 양측면 상,하부에 결합블록(40)이 설치되어 시공된 교량받침에서 상기 결합블록(40)에 체결된 각 판결합볼트(42)들을 제거하는 단계(S10);
   상부구조물(1)을 일정높이 인상하는 단계(S20);
   상기 결합블록(40)에 체결된 각 고무결합볼트(41)들을 제거하여 결합블록(40)들을 제거하는 단계(S30);
   상기 탄성고무패드(30)를 새로운 탄성고무패드(30)로 교체하는 단계(S40);
   상기 탄성고무패드(30)의 양측면 상,하부에 각각 결합블록(40)을 배치하고 각 고무결합볼트(41)를 체결하여 결합블록(40)을 설치하는 단계(S50);
   상기 상부구조물(1)을 탄성고무패드(30)의 상부면으로 인하하는 단계(S60);
   각 판결합볼트(42)들을 상기 결합블록(40)에 체결하여 상부판(10)과 하부판(20)에 각 결합블록(40)을 고정하는 단계(S70)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교체가 용이한 교량받침의 교체 시공공법.

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