KR20010049752A - Device for preventing bridge to fall and simultaneously regulating movement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교량 등에 설치되는 교량낙하 방지장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 통상의 지진 시에 있어서의 변위에도 대응할 수 있는 다기능의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bridge fall prevention device installed in a bridge or the like, and more particularly, to a multifunctional movement limiter combined bridge fall prevention device that can cope with displacement during a normal earthquake.
종래, 대지진에 대비하여 다리 또는 교량의 교량빔으로부터의 낙하를 방지하기 위해, 도 13에 나타낸 바와 같은 교량낙하 방지장치(A)를, 예를 들면, 도 14 내지 도 16에 나타낸 바와 같이, 콘크리트교(20), 강교(鋼橋)(21), 교량(22, 22) 사이에 설치하고 있다.Conventionally, in order to prevent the fall of a bridge or bridge from a bridge beam in preparation for a major earthquake, the bridge fall prevention device A as shown in FIG. 13 is, for example, concrete as shown in FIGS. 14 to 16. It is provided between the bridge 20, the steel bridge 21, and the bridges 22 and 22.
상기 교량낙하 방지장치(A)는 교량빔 사이 또는 교량빔과 교대 사이에 설치되고, PC강봉(鋼棒)이나 PC강 스트랜드와이어(stranded wire)를 PE피복한 연결케이블(4)로 교량빔의 낙하를 방지하고 있다.The bridge fall prevention device (A) is installed between the bridge beams or between the bridge beams and the shift, and the connection beam (4) of PE coated with a PC steel rod or PC steel stranded wire (PE) of the bridge beam It prevents a fall.
그러나, 종래의 교량낙하 방지장치에는 예기치 못한 대지진이 발생했을 때의 상기 낙하를 방지하는 것이 목적이기 때문에, 통상의 중소지진에서의 교량빔의 변위제한이나 지진에너지의 흡수에 대한 작용이 없다. 이에 대해서는, 도로교(道路橋) 시방서에서 교량낙하 방지장치에도 상기 변위방지용 장치가 요구되게 되며, 이 경우, 종래에는 상부구조와 하부구조를 앵커바나 강각(鋼角) 스토퍼 등에 의해 상대변위를 제한하는 것이고, 교량낙하 방지장치와 따로따로 설치하기 때문에, 지지부의 구조 상과 유지관리 상에서 곤란하여, 비용이 증가하게 되어 있다. 또한, 종래의 교량낙하 방지장치는 충격적인 지진력을 완화하기 위한 완충재가 대형화되어 버리는 문제점도 있다. 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치는 이와 같은 과제를 해소하기 위해 제안되는 것이다.However, the conventional bridge fall prevention device has the purpose of preventing the fall when an unexpected earthquake occurs, and therefore has no effect on the displacement limitation of the bridge beam or the absorption of seismic energy in a normal small and medium earthquake. In this regard, the displacement preventing device is also required for the bridge fall prevention device in the road bridge specification. In this case, the upper structure and the lower structure conventionally restrict the relative displacement by the anchor bar or the rigid stopper. Since it is provided separately from the bridge fall prevention apparatus, it is difficult in the structure and maintenance of a support part, and the cost increases. In addition, the conventional bridge fall prevention device also has a problem that the buffer material for mitigating shocking seismic force is enlarged. The mobile limiting device combined type bridge fall prevention device according to the present invention is proposed to solve such a problem.
도 1은 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형(倂用型) 교량낙하 방지장치(1) 구조의 사용상태의 개략을 나타낸 측면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a side view showing an outline of a use state of a structure of a movement limiting device combined bridge fall prevention apparatus 1 according to the present invention;
도 2는 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)에서의 변위제한장치(7)의 세부구조를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing the detailed structure of the displacement limiting device 7 in the movement limiting device combined type bridge fall prevention device 1 according to the present invention.
도 3은 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)의 변위제한장치(7)에서의 통체(筒體)(8)의 정착판(8a)의 정면도.Fig. 3 is a front view of the fixing plate 8a of the cylinder 8 in the displacement limiting device 7 of the moving limiting device combination type bridge fall prevention device 1 according to the present invention.
도 4는 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)의 변위제한장치(7)에서의 쐐기판(wedge plate)(9)과 홀드플레이트(hold plate)(11)를 볼트(12)로 가체결(假締結)하는 것을 나타낸 설명도.Figure 4 is a bolt (wedge plate 9) and hold plate (hold plate) 11 in the displacement limiting device (7) of the moving limiting device combined type bridge fall prevention device (1) according to the present invention. An explanatory diagram showing pretending to 12).
도 5는 본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)가 온도 변화 또는 중소지진에서 작용하는 상태를 설명하는 설명도.5 is an explanatory view illustrating a state in which the movement limiting device combined type bridge fall prevention device 1 of the present invention operates in a temperature change or a small earthquake.
도 6는 본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)가 대지진에서 작용하는 상태를 설명하는 설명도.6 is an explanatory view for explaining a state in which the movement limiting device combined type bridge fall prevention device 1 of the present invention operates in a major earthquake.
도 7은 변위제한장치(7)에 있어서, 통체(8)가 소성(塑性) 변형되는 상태를 나타낸 설명도.FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the cylinder 8 is plastically deformed in the displacement limiting device 7; FIG.
도 8은 변위제한장치(7)에 있어서의 통체의 하중과 변위 관계를 나타낸 도면.Fig. 8 is a diagram showing the load and displacement relationship of the cylinder in the displacement limiting device 7;
도 9는 본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)가 대지진에서 작용하는 상태를 설명하는 설명도.9 is an explanatory diagram for explaining a state in which the movement limiting device combination type bridge fall prevention apparatus 1 of the present invention operates in a major earthquake.
도 10은 본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)의 설계력과 변위량 관계를 나타낸 도면.10 is a view showing the relationship between the design force and the displacement amount of the movement limiting device combined bridge fall prevention device (1) of the present invention.
도 11은 본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)에 있어서의 변위제한장치(1)에서 통체의 각 예시를 반파단(半破斷)하여 나타낸 정면도 (가), (나), (다).Fig. 11 is a front view showing each example of a cylinder half broken in the displacement limiting device 1 in the moving limiting device combined type bridge fall prevention device 1 of the present invention. ), (All).
도 12는 각 통체를 시험한 하중-변위곡선의 관계를 나타낸 도면.12 is a diagram showing a relationship between a load and a displacement curve in which each cylinder is tested.
도 13은 종래예에 관한 교량낙하 방지장치(A)의 구조를 나타낸 정면도.13 is a front view showing the structure of the bridge fall prevention apparatus A according to the prior art.
도 14는 종래예에 관한 교량낙하 방지장치(A)의 사용상태 설명도.14 is an explanatory view of a state of use of the bridge fall prevention apparatus A according to the conventional example.
도 15는 종래예에 관한 교량낙하 방지장치(A)의 사용상태 설명도.15 is an explanatory view of a state of use of the bridge fall prevention apparatus A according to the conventional example.
도 16은 종래예에 관한 교량낙하 방지장치(A)의 사용상태 설명도.Fig. 16 is an explanatory diagram of a use state of the bridge fall prevention device A according to the prior art;
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1: 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치, 2: 교대, 2a: 패러핏(parapet), 3: 교량빔, 3a: 가로빔, 4: 연결케이블, 4a: 맨션, 4b: 나사홈, 4c: 가이드파이프, 5, 6: 너트, 7: 변위제한장치, 8: 통체, 9: 쐐기판(wedge plate), 9a: 테이퍼부, 9b: 오목부, 10: 스프링, 11: 홀드플레이트(hold plate), 11a: 관통공, 11b: 오목부, 12: 볼트, 13: 캡.DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Restriction device combined fall prevention device, 2: Shift, 2a: Parapet, 3: Bridge beam, 3a: Horizontal beam, 4: Connecting cable, 4a: Mansion, 4b: Screw groove, 4c: Guide pipe, 5, 6: nut, 7: displacement limiter, 8: cylinder, 9: wedge plate, 9a: taper, 9b: recess, 10: spring, 11: hold plate 11a: through hole, 11b recess, 12 bolt, 13: cap.
본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치의 상기 과제를 해결하기 위한 요지는, 소정 길이의 연결부재를 가설하고 이 연결부재의 양 단부에 스토퍼를 설치하여 교량빔이 교대로부터 또는 교각으로부터 낙하하는 것을 방지하는 교량낙하 방지장치에 있어서, 교량빔의 수평방향의 변위를 제한하는 변위제한장치가 상기 스토퍼 사이에 개재(介在)되어 설치되어 있는 것이다.Summary of the Invention The gist of the present invention is to solve the above problems of the mobile limiting device combined type bridge fall prevention device according to the present invention, by providing a connecting member of a predetermined length and installing stoppers at both ends of the connecting member so that the bridge beams can be moved from the alternating or the pier. In the bridge fall prevention device for preventing the fall, a displacement limiting device for restricting the horizontal displacement of the bridge beam is interposed between the stoppers.
상기 변위제한장치는 연결부재에 여유있게 끼워진 금속제 통체(筒體)와, 이 통체의 스토퍼측에서 연결부재에 삽입 설치되고 교량빔의 변위 시에 통체의 직경을 확대시키는 쐐기판과, 이 쐐기판과 스토퍼 사이에 개재되는 홀드플레이트와, 상기 쐐기판과 홀드플레이트 사이에 개재되어 평상 시에 양 플레이트 사이의 간격을 유지하는 탄성체로 이루어지는 것, ; 상기 통체의 스토퍼측 개구로부터 쐐기판이 소요위치까지 내부로 밀려들어가고, 당해 통체의 일부 직경이 확대되어 미리 프리로드(pre-load)된 상태에서 교량빔에 장착되는 것, ; 상기 쐐기판은 통체의 직경을 확대시키는 테이퍼부가 외주면에 형성되고, 이 테이퍼부의 각도가 2°내지 20°로 설정되어 있는 것, ; 상기 탄성체와 홀드플레이트는 프리로드된 통체에서의 쐐기판에 볼트로 조립되고, 교량빔에 당해 통체를 장착한 후 상기 볼트가 철거되어 장착되는 것을 포함하는 것이다.The displacement limiting device includes: a metal cylinder that is loosely fitted to the connecting member, a wedge board which is inserted into the connecting member on the stopper side of the cylinder and enlarges the diameter of the cylinder when the bridge beam is displaced; A holding plate interposed between the stopper and the stopper, and an elastic body interposed between the wedge plate and the holding plate to maintain a gap between the plates in normal times; A wedge board is pushed inward from the stopper side opening of the cylinder to a required position, and a part of the diameter of the cylinder is enlarged and attached to the bridge beam in a pre-loaded state; The said wedge board is provided with the taper part which enlarges the diameter of a cylindrical body in the outer peripheral surface, and the angle of this taper part is set to 2 degrees-20 degrees; The elastic body and the hold plate are assembled with bolts to a wedge substrate in a preloaded cylinder, and after the cylinder is mounted on a bridge beam, the bolt is removed and mounted.
본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치에 의하면, 온도변화에 의한 교량빔의 신축작용에 대해서는, 쐐기판과 홀드플레이트 사이의 탄성체가 신축(伸縮)하여 대응되고, 중소의 지진 시에는 교량빔의 수평방향으로의 이동에 따라, 통체가 쐐기판의 통체내부 이동으로 직경이 확대되어 지진에너지가 흡수된다. 따라서, 지진에너지의 크기에 의해 적당한 위치에서 교량빔의 수평방향의 이동이 정지된다.According to the movement limiting device combined bridge fall prevention apparatus according to the present invention, the elastic body between the wedge board and the hold plate is stretched and coped with the stretching action of the bridge beam due to the temperature change. As the bridge beam moves in the horizontal direction, the cylinder is enlarged in diameter by moving inside the cylinder of the wedge substrate, and seismic energy is absorbed. Therefore, the horizontal beam movement of the bridge beam is stopped at an appropriate position by the magnitude of the seismic energy.
또, 상기 통체의 직경 확대에 의해서도 흡수할 수 없는 큰 지진에너지의 경우에는, 상기 통체가 파괴되고, 연결부재의 단부(端部)의 스토퍼에 의해 교량빔의 변위가 정지된다. 이와 같이 하여, 도로교 시방서의 요청에 따르는 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치로 되는 것이다.In the case of large seismic energy that cannot be absorbed even by the diameter expansion of the cylinder, the cylinder is destroyed, and the displacement of the bridge beam is stopped by the stopper at the end of the connecting member. In this way, it becomes a movement limiting device combined type bridge fall prevention device according to the request of the road bridge specification.
또, 상기 금속제 통체는 쐐기판이 그 일단 개구로부터 밀려들어가, 미리 프리로드되어 있으므로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도면 중의 실선으로 나타낸 하중-변위곡선으로 되어, 소성 변형부분이 소변위(小變位)로부터 거의 평탄하게 되어, 큰 지진에너지를 흡수할 수 있다. 만일, 통체를 프리로드시켜 두지 않으면, 도면 중의 파선으로 나타낸 하중-변위곡선으로 되어, 적은 하중으로 크게 변형되어 버려, 지진에너지를 충분히 흡수할 수 없게 되는 것이다.Moreover, since the said metal cylinder is pushed in from the opening of its one end and is preloaded previously, as shown in FIG. 8, it becomes the load-displacement curve shown by the solid line in a figure, and the plastic deformation part is a urine stomach. It becomes almost flat from) and can absorb big seismic energy. If the cylinder is not preloaded, it becomes a load-displacement curve shown by a broken line in the figure, and becomes largely deformed with a small load, so that seismic energy cannot be absorbed sufficiently.
또한, 쐐기판에 있어서의 통체의 직경을 확대시키는 테이퍼부의 각도가 2°내지 20°로 설정되어 있으므로, 통체의 직경을 무리없이 확대시켜 소성 변형시킬 수 있다.Moreover, since the angle of the taper part which enlarges the diameter of a cylinder in a wedge board is set to 2 degrees-20 degrees, the diameter of a cylinder can be enlarged without difficulty and plastically deforms.
이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치에서의 탄성체와 홀드플레이트는 프리로드된 통체에서의 쐐기판에 볼트로 조립되고, 교량빔에 당해 통체를 장착한 후 상기 볼트가 철거되어 장착되는 것이므로, 교량빔의 작업현장에서는, 상기 볼트의 철거작업으로 끝나, 작업공정수가 저감되고, 또, 부품운반에도 1개의 서브어셈블리(subassembly)부품으로 되어, 취급하기 쉽게 되는 것이다.Since the elastic body and the hold plate in the movement limiting device combined bridge fall prevention device are bolted to the wedge plate in the preloaded cylinder, the bolt is removed and mounted after the cylinder is mounted on the bridge beam. At the work site, the number of work steps is reduced, and the parts are made of one subassembly part, and the parts are easily handled.
다음에, 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 종래예에 대응하는 부분에는 종래예와 동일부호를 붙여 설명한다.Next, a mobile limiting device combination type bridge fall prevention device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the invention, parts corresponding to the prior art will be described with the same reference numerals as in the prior art.
본 발명의 제1 실시예에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 교대(2)의 패러핏(2a)과, 교량빔(3)의 가로빔(3a) 사이에, 연결부재로서 PC강 스트랜드와이어로서 이루어지고, 그 표면을 PE(폴리에틸렌)피복하여, 양단에 너트(nut) 정착용의 나사홈이 새겨져 만들어진 연결케이블(4)이 소정 길이로 여유있게 끼워진 상태로서 교량빔 양 측면에서 2개소에 가설된다.As shown in FIG. 1, the movement limiting device combined type bridge fall prevention device 1 according to the first embodiment of the present invention includes the parapet 2a of the shift 2 and the horizontal beam of the bridge beam 3. Between 3a), a connecting cable 4 made of PC steel strand wire as a connecting member and coated with PE (polyethylene) on its surface and engraved with screw grooves for nut fixing at both ends thereof has a predetermined length. It is installed in two places on both sides of the bridge beam with a relaxed fit.
상기 연결케이블(4)에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 케이블의 양단에 압착(壓着)된 금속제 맨션(4a)이 있고, 이 맨션(4a)의 외주부에 나사홈(4b)이 새겨져 만들어지고, 거기에 스토퍼로서의 너트(5, 6)가 나사식으로 붙어있다.As shown in Fig. 2, the connecting cable 4 has a metal mansion 4a which is crimped at both ends of the cable, and a screw groove 4b is formed on the outer circumference of the mansion 4a. And nuts 5 and 6 as stoppers are attached thereto.
상기 스토퍼로서의 너트(5, 6) 사이에, 본 발명의 요부인 변위제한장치(7)가 설치된다. 도 1에 나타낸 실시예에서는, 양측에 변위제한장치(7, 7)를 설치한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 연결케이블(4)의 일단측에만 설치해도 된다. 단, 이 경우에는, 변위제한장치(7)에서의 설정변위량을 2배로 하는 것이다.Between the nuts 5 and 6 as the stoppers, a displacement limiting device 7 which is a main part of the present invention is provided. In the embodiment shown in FIG. 1, an example in which the displacement limiting devices 7 and 7 are provided on both sides is shown. However, the present invention is not limited thereto and may be provided only at one end of the connecting cable 4. In this case, however, the set displacement amount in the displacement limiter 7 is doubled.
상기 변위제한장치(7)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 연결케이블(4)에 여유있게 끼워진 금속제 통체(예를 들면, 원통형의 강관)(8)와, 이 통체(8)의 스토퍼측에서 연결케이블(4)에 삽입 설치되어 교량빔(3)의 변위 시에 통체(8)의 직경을 확대시키는 쐐기판(9)이 있다.As shown in Fig. 2, the displacement limiting device 7 is connected to a metal cylinder (for example, a cylindrical steel pipe) 8, which is loosely fitted to the connecting cable 4, on the stopper side of the cylinder 8; There is a wedge plate 9 inserted into the cable 4 to enlarge the diameter of the cylinder 8 when the bridge beam 3 is displaced.
상기 통체(8)의 직경, 길이, 두께 등은 소성 변형에 의해 흡수시키려고 하는 지진에너지의 설정에 의해 적당히 결정된다. 예를 들면, 직경은 100~300mm 정도, 길이는 일예로서 700~1000mm 정도이다. 이 통체(8)의 가로빔측에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 장착고정용으로 평판형의 정착판(8a)이 용접 등의 수단으로 고착되어 있다. 이 정착판(8a) 중앙부에는 케이블용 관통공(8b)이 형성되고, 주위에 4개소의 볼트 삽입용 장착공(8d)이 형성되어 있다. 상기 관통공(8b)에 끼워 통하게 되는 연결케이블(4)에는, PE피복 손상을 방지하기 위한 가이드파이프(4c)가 미리 끼워져 장치되어 있다. 또, 통체(8)의 외주면에 이 통체의 크기, 중량에 따라 운반용의 매다는 금속고리(8c)가 설치되는 것도 있다.The diameter, length, thickness, and the like of the cylinder 8 are appropriately determined by the setting of the seismic energy to be absorbed by plastic deformation. For example, the diameter is about 100-300 mm, and the length is about 700-1000 mm as an example. As shown in Fig. 3, the plate-shaped fixing plate 8a is fixed to the horizontal beam side of the cylindrical body 8 by means of welding or the like. A cable through hole 8b is formed in the center of the fixing plate 8a, and four bolt insertion holes 8d are formed in the circumference. A guide pipe 4c for preventing PE coating damage is fitted in advance in the connecting cable 4 that is inserted into the through hole 8b. Moreover, the hanging metal ring 8c for conveyance may be provided in the outer peripheral surface of the cylinder 8 according to the size and weight of this cylinder.
상기 쐐기판(9)은 연결케이블(4)의 맨션(4a)에 여유있게 끼워지는 링 형상이며 소요폭의 금속제 플레이트이다. 그 외주면에는, 도 2에서, 너트(5)측으로부터 가로빔(3a)측으로 향해 끝이 가늘어지는 테이퍼부(9a)가 형성되어 있다. 이 테이퍼부(9a)의 경사정도는 2°내지 20°의 범위이다.The wedge plate 9 is a ring-shaped and is a metal plate of the required width to fit easily to the mansion 4a of the connecting cable (4). On the outer circumferential surface thereof, a tapered portion 9a is formed in FIG. 2, the end of which is tapered from the nut 5 side toward the horizontal beam 3a side. The inclination degree of this taper part 9a is in the range of 2 ° to 20 °.
상기 쐐기판(9)의 후단면에는 탄성체용의 오목부(9b)가 형성되고, 여기에 탄성체인 스프링(10)이 끼워져 장치된다. 그리고, 쐐기판(9)과 대향하여 중앙에 케이블용 관통공(11a)을 가진 링 형상의 홀드플레이트(11)가 설치되고, 상기 스프링(10)용 오목부(11b)에 상기 스프링(10)의 일단이 끼워져 장치된다.On the rear end surface of the wedge plate 9, a recess 9b for an elastic body is formed, and a spring 10, which is an elastic body, is fitted therein. A ring-shaped hold plate 11 having a through-hole 11a for cable is provided at the center of the spring 10, and the spring 10 is disposed in the recess 11b for the spring 10. As shown in FIG. One end of is fitted.
그리고, 상기 홀드플레이트(11)의 후방에서, 맨션(4a)의 나사홈(4b)에 너트(5)가 후방측으로부터 나사 삽입되어, 상기 홀드플레이트(11)에 선단면을 접촉시켜 나사식으로 장착된다.Then, at the rear of the hold plate 11, the nut 5 is screwed into the screw groove 4b of the mansion 4a from the rear side, and the end face is brought into contact with the hold plate 11 in a screw manner. Is mounted.
그리고, 도 2에 나타낸 변위제한장치(7)는 통체(8)에 쐐기판(9)을 너트측 개구로부터 밀어넣어 프리로드시키고, 나아가 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 스프링(10)과 홀드플레이트(11)를 장착하고, 6각 구멍붙이 볼트(12)로 쐐기판(9)과 홀드플레이트(11)를 간격(S2)을 유지하여 가체결하여, 조립한 상태의 것이다. 따라서, 연결케이블(4)에 조립된 변위제한장치(7)를 장착시킨 후, 상기 너트(5)를 나사홈(4b)에 나사식으로 장착한 후, 상기 볼트(12)는 작업자에 의해 철거된다.And the displacement limiting device 7 shown in FIG. 2 pushes the wedge board 9 into the cylinder 8 from the nut side opening, and preloads it. Furthermore, as shown in FIG. 4, the spring 10 and the hold plate are shown. (11) is attached, and the wedge board 9 and the hold plate 11 are pretightened with the hexagonal bolts 12 at a distance S2, and assembled. Therefore, after mounting the displacement limiting device 7 assembled to the connecting cable 4, the nut 5 is screwed into the screw groove 4b, and then the bolt 12 is dismantled by an operator. do.
상기 통체(8)의 후단에는, 합성수지제의 캡(13)이 피복된다. 이와 같이 하여 구성되는 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)에 의한, 온도 변화에 의한 신축인 경우, 중소규모의 지진인 경우, 대지진인 경우의 교량빔(3)의 이동에 따르는 상기 변위제한장치(7)의 작용에 대하여 설명한다.At the rear end of the cylinder 8, a cap 13 made of synthetic resin is coated. The displacement caused by the movement of the bridge beam 3 in the case of the expansion / contraction due to the temperature change, in the case of an earthquake of small to medium size, in the case of a major earthquake, by the movement limiting device combined type bridge fall prevention device 1 constituted as described above. The operation of the limiting device 7 will be described.
먼저, 도 5에 나타낸 바와 같이, 온도 변화에 의한 경우 또는 중소규모의 지진인 경우에는, 상기 탄성체인 스프링(10)이 교량빔(3)의 이동량에 따라 신축함으로써 대응한다. 그리고, 중규모의 지진으로 통체(8)가 어느 범위에서 소성 변형된 경우에는, 이 지진이 수습된 후, 변위제한장치(7)를 새로운 것으로 교환하는 것이다.First, as shown in FIG. 5, in the case of a temperature change or an earthquake of a small to medium scale, the spring 10 which is the elastic body responds by stretching according to the movement amount of the bridge beam 3. When the cylinder 8 is plastically deformed in a certain range due to a medium earthquake, the displacement limiting device 7 is replaced with a new one after the earthquake is settled.
다음에, 대지진인 경우에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 교량빔(3)이 후방으로 크게 변위되어 지지부(B)가 파괴되고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 통체(8)에 대하여 쐐기판(9)이 테이퍼부(9a)에 따라 이 통체(8)의 직경을 확대시키면서 화살표 방향으로 이동한다. 미리 프리로드되어 있는 통체(8)에 의해, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하중-변위곡선의 실선에 따라 지진에너지가 흡수된다. 도 8 중의 파선은 프리로드되어 있지 않은 경우의 하중-변위곡선을 나타낸다.Next, in the case of a major earthquake, as shown in FIG. 6, the bridge beam 3 is largely displaced rearward, and the support part B is destroyed, and as shown in FIG. 7, the wedge board (with respect to the cylinder 8) is shown. 9) it moves to the arrow direction along the taper part 9a, enlarging the diameter of this cylinder 8. As shown in FIG. As shown in Fig. 8, the pre-loaded cylinder 8 absorbs seismic energy along the solid line of the load-displacement curve. The broken line in FIG. 8 shows the load-displacement curve when it is not preloaded.
상기 통체(8) 직경의 피(被)확대작용에 의해, 거의 동일하게 통체(8)가 소성변형되고, 교량빔(3)의 변위량에 따라 지진에너지가 흡수된다. 그리고, 지진에너지에 따라 당해 교량빔(3)의 후방에의 변위가 정지된다.By the enlarged action of the diameter of the cylinder 8, the cylinder 8 is plastically deformed in substantially the same way, and the seismic energy is absorbed in accordance with the displacement amount of the bridge beam 3. Then, the displacement behind the bridge beam 3 is stopped in accordance with the seismic energy.
또한, 교량빔(3)이 후방으로 변위되면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 변위제한장치(7)가 파괴되고, 그 후에 스토퍼인 너트(5)에 의해 후방으로의 이동이 제한되어, 교대(2)로부터의 낙하가 방지되는 것이다. 이 실시예에서는, 빔이 걸린 길이 SE(도 10 참조)의 1/4 정도로 되도록 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)가 작용하도록 되어 있다.In addition, when the bridge beam 3 is displaced backward, as shown in Fig. 9, the displacement limiting device 7 is destroyed, and then the movement to the rear is limited by the stopper nut 5, thereby alternating. Falling from (2) is prevented. In this embodiment, the movement limiting device combination type bridge fall prevention device 1 acts so that the beam is about 1/4 of the length SE (see FIG. 10).
본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치의 작용을 설계지진력(tf)과 교량빔(3)의 상대변위량(cm)과의 관계로 나타내면, 도 10에 나타낸 바와 같이 된다. 도면에서, kh는 진도법(震度法)에 사용하는 설계수평진도, Rd는 정하중반력(靜荷重反力)(tf), SE는 빔이 걸린 길이(cm), SF는 낙교방지구조의 설계최대이동량(cm)이다.The operation of the movement limiting device combined bridge fall prevention apparatus according to the present invention is shown in Fig. 10 as a relation between the design earthquake force tf and the relative displacement amount cm of the bridge beam 3. In the figure, kh is the design horizontal intensity used for the intensity method, Rd is the static load reaction force (tf), SE is the length of the beam (cm), and SF is the maximum design of the anti-falling structure. The amount of movement (cm).
상기 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)에서의 변위제한장치(7)의 구조로서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 통형 강관에 주위방향에서 4개의 구멍(직경 30mm)(15)을 등간격으로 형성하고, 이 구멍부의 좌굴(座屈)에 의해 지진력을 완화시키는 타입 A(가)와, 통형 강관의 원주 상에 복수의 볼트(16)를 여러 단(段)에 걸쳐 배치하고, 이 볼트(16)의 전단강도(剪斷强度)로 단계적으로 저항하는 타입 B(나)와, 통형 강관의 내면에 쐐기(17)를 배치하고, 이 쐐기(17)가 박히는 힘에 대하여 후프(hoop)력으로 지진력을 감사(監査)시키는 타입 C(다)를 비교했다.As the structure of the displacement limiting device 7 in the movement limiting device combined type bridge fall prevention device 1, as shown in Fig. 11, four holes (diameter 30mm) 15 are circumferentially formed in the cylindrical steel pipe. It is formed at intervals, and the type A (A) which relieves seismic force by the buckling of this hole part, and the several bolt 16 are arrange | positioned over several steps on the circumference of a cylindrical steel pipe, A wedge 17 is disposed on the inner surface of the tubular steel pipe with a type B (b) which resists stepwise at the shear strength of the bolt 16, and a hoop against the force of the wedge 17 is impregnated. Type C (C) comparing earthquake force with force) was compared.
상기 각 타입 A, B, C에서의 하중과 변위의 관계 결과를 도 12에 나타냈다. 타입 A에서는, 구멍(15)이 형성되어 있는 개소에서 좌굴되어, 최대하중에 대하여 56% 정도의 하중으로부터 변위가 증가한다. 타입 B에서는 전단강도는 볼트(16)의 개수에 비례하여 계산값과 대응하지만, 파괴 시의 변위가 적다. 타입 C에서는, 변위가 증가해도 하중이 거의 일정하여, 본 발명의 변위제한장치(7)에 사용하는 것으로서 바람직한 것으로 되어 있다.The relationship result of the load and displacement in each said type A, B, and C was shown in FIG. In type A, the hole 15 is buckled at the location where the hole 15 is formed, and the displacement increases from a load of about 56% with respect to the maximum load. In type B, the shear strength corresponds to the calculated value in proportion to the number of bolts 16, but the displacement at break is small. In type C, even if the displacement increases, the load is almost constant, and thus it is preferable to use the displacement limiting device 7 of the present invention.
이상과 같이 하여, 본 발명의 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치(1)는 통상의 온도변화 또는 지진 시에는 변위제한장치로서 기능하고, 예기치 못한 대지진 시에는 교량낙하 방지장치로서 기능한다고 하는 2개의 기능을 겸용시킨 것이 된다.As described above, the mobile limiting device combined type bridge fall prevention device 1 of the present invention functions as a displacement limiting device in the case of a normal temperature change or an earthquake, and functions as a bridge fall preventing device in the event of an unexpected earthquake. It is a combination of dog functions.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치는 소정 길이의 연결부재를 가설하고 이 연결부재의 양 단부에 스토퍼를 형성하여 교량빔이 교대로부터 또는 교각으로부터 낙하하는 것을 방지하는 교량낙하 방지장치로서, 교량빔의 수평방향의 변위를 제한하는 변위제한장치가 상기 스토퍼 사이에 개재되어 설치되어 있으므로, 대지진 시에 있어서 교량빔의 교대 등으로부터의 낙하가 방지되는 동시에, 변위제한장치에 의해 지진 시에서의 교축(橋軸)방향으로의 이동이 제한되어, 2개의 기능을 겸해 갖춘 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치로 되어, 간단한 구조로서 시공이 용이해 비용 저감이 된다고 하는 우수한 효과가 있는 것이다. 또, 도로교 시방서의 요청에 따른 이동제한장치 병용형 교량낙하 방지장치가 되는 것이다.As described above, the movement limiting device combined bridge fall prevention apparatus according to the present invention hypothesizes a connecting member of a predetermined length and forms a stopper at both ends of the connecting member to prevent the bridge beam from falling from the alternating or the pier. As a fall prevention device for bridges, a displacement limiting device for restricting the horizontal displacement of the bridge beam is provided between the stoppers, so that the fall of the bridge beam from the alternating bridge beam is prevented at the time of a major earthquake, and the displacement limiting device is prevented. The device restricts movement in the direction of the bridge during an earthquake, and it is a mobile limiter combined bridge fall prevention device that combines two functions. It is an excellent effect. In addition, it becomes a mobile fall arrester combined bridge fall prevention device according to the request of the road bridge specifications.
변위제한장치는 연결부재에 여유있게 끼워진 금속제 통체와, 이 통체의 스토퍼측에서 연결부재에 삽입 설치되어 교량빔의 변위 시에 통체의 직경을 확대시키는 쐐기판과, 이 쐐기판과 스토퍼 사이에 개재되는 홀드플레이트와, 상기 쐐기판과 홀드플레이트 사이에 개재되어 통상 시에 양 플레이트 사이의 간격을 유지하는 탄성체로 이루어지므로, 구성이 간이하고 시공이 간단하다고 하는 우수한 효과가 있는 것이다.The displacement limiting device includes a metal cylinder that is loosely fitted to the connecting member, a wedge plate inserted into the connecting member on the stopper side of the cylinder to enlarge the diameter of the cylinder upon displacement of the bridge beam, and interposed between the wedge plate and the stopper. Since it is made of a holding plate and an elastic body interposed between the wedge plate and the holding plate to maintain the gap between the plates at normal times, there is an excellent effect that the construction is simple and the construction is simple.
상기 변위제한장치에 있어서는, 통체의 스토퍼측 개구로부터 쐐기판이 소요위치까지 내부로 밀려 들어가고, 당해 통체의 일부가 직경이 확대되어 미리 프리로드된 상태에서 교량빔에 장착되는 것이므로, 소변위에서 항복점이 높고, 그 후 거의 평탄하게 소성 변형하도록 되어, 지진에너지를 충분히 흡수할 수 있다고 하는 효과가 있는 것이다.In the displacement limiting device, the wedge plate is pushed into the required position from the stopper side opening of the cylinder, and a portion of the cylinder is mounted on the bridge beam in a pre-loaded state with an enlarged diameter. After that, the plastic deformation is almost flat, and the seismic energy can be sufficiently absorbed.
상기 쐐기판은 통체의 직경을 확대시키는 테이퍼부가 외주면에 형성되고, 이 테이퍼부의 각도가 2°내지 20°로 설정되어 있으므로, 통체의 직경을 무리없이 확대시켜 소성 변형시킬 수 있다.The said wedge board is formed in the outer peripheral surface with the taper part which enlarges the diameter of a cylinder, and since the angle of this taper part is set to 2 degrees-20 degrees, the diameter of a cylinder can be enlarged without difficulty and can be plastically deformed.
상기 탄성체와 홀드플레이트는 프리로드된 통체에서의 쐐기판에 볼트로 조립되고, 교량빔에 당해 통체를 장착한 후 상기 볼트가 철거되어 장착되는 것이므로, 운반할 때 컴팩트하여 편리한 동시에, 연결케이블에 장착시키는 시공이 용이하게 된다고 하는 우수한 효과가 있는 것이다.The elastic body and the hold plate are assembled by bolts to a wedge plate in a preloaded cylinder, and the bolts are removed after mounting the cylinder on a bridge beam. There is an excellent effect of easy construction.
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