일반적으로 교량의 상부구조물과 하부구조물의 사이에는 상기 상부구조물에 작용하는 하중을 하부구조물에 전달하여 이를 분산시키는 교량받침이 설치된다.

상기 교량받침 중 탄성받침은 일종으로 다른 종류의 교량받침에 비해 차량의 충격하중 흡수력이 우수하고, 지진시 전단변형을 하는 동안 탄성저항력이 발생하여, 지진하중을 저항하도록 하며, 방향성이 자유롭고, 부식이 발생하지 않으므로 유지관리가 간편하여 많이 사용되고 있다.

상기 탄성받침은 교량의 상부구조물과 교대 또는 교각의 사이에 설치되며, 상기 상부구조물측에 고정된 상부판과 교대 또는 교각 측에 고정된 하부판 및 상기 상, 하부판의 사이에 분리된 구조로 구성되는데, 이때, 상기 탄성받침은 상부구조물의 하중과 상,하부판과의 접촉면에서 발생되는 마찰력에 의해 그 위치가 고정되며, 상기 탄성받침의 내부에는 철강판 등의 보강강판이 적층되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 탄성받침은 상부구조물과 이에 고정된 상부판의 수평변위가 증가함에 따라,탄성받침의 일측하단과 대각선 타측상단에 인장응력이 발생하면 분리구조인 상기 탄성받침과 상,하부판의 사이에 간극이 발생되고 이로 인해 접지면적의 감소에 따른 미끄럼이 발생하는 문제점이 있었다.

그리고 상부구조물의 레벨 불균일하거나 구배에 의한 레벨이 문제가 되었을 경우 상부판과 탄성받침이 밀착되지 않고 갭이 발생하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 상기 간극으로 이물질이 유입되고, 미끄럼이 발생되어 상재하중이 탄성받침에 충분히 분포되지 못해 압축허용 응력을 넘어서는 고응력 상태가 지속되어 탄성받침의 기능이 저하되며, 상부판의 수평변위가 반복해서 발생되는 과정에서 탄성받침의 변형과 더불어 탄성받침의 위치가 탄성받침의 중심부로부터 점차 일측으로 이동하게 되었고, 잦은 반복하중에 따른 전단변형으로 인해 이질층인 보강강판과 고무판 사이가 분리 또는 들뜨는 현상으로 탄성받침의 외관이 보강강판상으로 불완전하게 주름이 발생한다.

따라서 상기와 같은 이상작용에 의해 탄성받침이 외관상 불완전한 형상을 보이거나 탄성받침에 응력 이상이 발생하여 잦은 시공 및 유지보수가 필요하였다.

고안 기술 설명

본 고안은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 스틸화이바와 천연고무의 혼합으로 탄성부재의 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 전단강도, 내충격성, 특히 균열 이후에도 균열을 횡절하는 스틸화이바에 인장응력이 전달되어 힘의 균형이 유지되기 때문에 외관의 소성변형가 적은 교량용 탄성받침을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그리고 별도의 보호용 피복을 설계할 필요가 없어 경제적이고, 보강강판 상의 마찰돌기와 보강강판에 형성된 타공을 통해 탄성부재가 서로 일체로 용착되어 보강강판이 내부에 구속하거나 타공에 탄성부재와 같은 재질의 채움부재에 의해 탄성부재가 서로 일체로 용착되어 보강강판이 내부에 구속되도록 하는 교량용 탄성받침을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 고온 융착공정에서의 열변형의 위험성이 전혀 없어 제작 과정의 제품 불량에 따른 손실도 방지하고, 탄성부재와 타공강판의 박리 현상이 발생하지 않게 되므로, 제품의 하자 및 구조물의 손상이 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 교량등 구조물의 내진 설계의 효과를 극대화할 수 있으며, 이러한 우수한 지진 격리 성능을 통해 인명보호 및 사회적 재산 보호를 할 수 있는 교량용 탄성받침을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 천연고무와 스틸화이바를 소정비율로 혼합한 탄성부재와, 소정형상의 타공을 일률적인 배열로 형성한 타공강판을 교번으로 연속반복 적층하여, 열을 가함과 동시에 압축한 교량 탄성받침을 구성함에 있어서, 상기 타공강판의 표면에는 소정의 마찰돌기(널링)를 형성하고, 상기 타공에 그와 상응하는 형상의 채움부재을 삽입한 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

천연고무와 스틸화이바를 소정비율로 혼합한 탄성부재(10)와, 소정형상의 타공(21)을 일률적인 배열로 형성한 타공강판(20);을 교번으로 연속반복 적층하여, 열을 가함과 동시에 압축한 교량 탄성받침을 구성함에 있어서,상기 타공강판(20)의 표면에는 소정의 마찰돌기(널링)(22)를 형성하고, 상기 타공(21)에 그와 상응하는 형상의 채움부재(30)을 삽입한 것을 포함하여 구성한다.

도면을 참조하여 본 고안의 상세한 구성과 그 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 도 1a에 도시한 바와 같이

도1a)

본 고안에 따른 교량용 탄성받침(100)은 탄성부재(10)와 타공강판(20)을 교번으로 연속반복 적층하는데, 상기 탄성부재(10)는 천연고무와 스틸화이바를 소정비율로 혼합하여 압착하여 구성한다.

이때 혼합비율은 환경, 교량의 중량, 하중한계 등의 조건에 따라 달리할 수 있다.

그리고 타공강판(20)은 소정형상의 타공(21)을 일률적인 배열한 강판으로, 타공(21)의 형상은 필요에 따라 원형, 네모, 세모 등 다양한 형상으로 형성할 수 있고, 타공(21)의 배열도 필요에 불규칙하게 배열할 수도 있다.

상기의 탄성부재(10)와 타공강판(20)을 서로 교번으로 연속반복 적층하여, 열과 압력을 가해 서로 융착되어 하나의 개체로 된 탄성받침(100)을 이룬다.

그리고 도 1b에 도시한 바와 같이

도1b)

상기 탄성부재(10)와 타공강판(20)이 서로 더욱 긴밀하게 융착되도록 상기 타공강판(20)의 표면에 소정의 마찰돌기(널링)(22)를 형성하여, 상기 마찰돌기에 의해 탄성부재(10)와 타공강판

(20)이 서로 더욱 긴밀하게 융착한다.

또한 도 1c에 도시한 바와 같이

도1c)

소정형상의 상기 타공(21)에 그와 상응하는 형상의 채움부재(30)을 삽입할 수도 있는데, 탄성부재(10)와 타공강판(20)을 교번으로 연속반복 적층할 시 상기 타공강판(20)의 타공(21)에는 상기타공(21)과 상응하는 형상의 채움부재(30)를 삽입하고, 열과 압력을 가해 서로 융착되도록 한다.

이때 상기 탄성부재(10)들의 열융착이 더욱 긴밀하게 이루어지도록, 상기 채움부재(30)의 재질은 탄성부재(10)의 재질과 같은 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 탄성받침(100)을 도 2에 도시한 바와 같이

도2)

교량의 상부구조물과 교대 또는 교각의 사이에 설치하는데, 상기 상부구조물측에 고정된 상부판(110)과 교대 또는 교각 측에 고정된 하부판(120) 및 상기 상,하부판(110,120)의 사이에 구성하여, 교량을 통행하는 차량의 충격하중을 흡수하고, 지진발생시 전단변형을 하는 동안 탄성저항력이 발생되어 지진 격리 성능을 발해 인명 보호 및 사회적 재산 보호를 할 수 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어 남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 스틸화이바와 천연고무의 혼합으로 탄성부재의 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 전단강도, 내충격성, 특히 균열 이후에도 균열을 횡절하는 스틸화이바에 인장응력이 전달되어 힘의 균형이 유지되기 때문에 외관의 소성변형가 적은 효과를 가진 매우 유용한 고안이다.

그리고 별도의 보호용 피복을 설계할 필요가 없어 경제적이고, 보강강판 상의 마찰돌기와 보강강판에 형성된 타공을 통해 탄성부재가 서로 일체로 용착되어 보강강판이 내부에 구속하거나 타공에 탄성부재와 같은 재질의 채움부재에 의해 탄성부재가 서로 일체로 용착되어 보강강판이 내부에 구속되도록 하며, 고온 융착공정에서의 열변형의 위험성이 전혀 없어 제작 과정의 제품 불량에 따른 손실도 방지하고, 탄성부재와 타공강판의 박리 현상이 발생하지 않게 되므로, 제품의 하자 및 구조물의 손상이 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 교량등 구조물의 내진 설계의 효과를 극대화할 수 있으며, 이러한 우수한 지진 격리 성능을 통해 인명 보호 및 사회적 재산 보호를 할수 있는 효과를 가진 매우 유용한 고안이다.

고안자: 황종덕, 김성환

대리인: 이만재