KR101020414B1 - 교량용 신축이음구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량용 신축 이음 구조에 관한 것으로, 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판을 형성하는 콘크리트 슬라브의 상면을 따라 교축 방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 고정 브라켓과; 상기 콘크리트 슬라브의 상면 중 상기 격벽을 중심으로 내측에 현장 타설되어 상기 고정 브라켓을 고정하는 현장타설 콘크리트와; 상기 한 쌍의 고정 브라켓의 상기 격벽들을 상호 연결하는 길이로 형성되어 상기 고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀져 설치되고, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재를; 포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 상향절곡면과 상기 내향절곡면 및 상기 신축재의 저면에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격 벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 침투수가 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되도록 함으로써 교량의 아래로 침투수가 흘러들어가는 것을 방지하면서도, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조를 제공한다.

교량, 신축 이음, 탄성 패드, 물낙하유도돌기, 물수용부

Description

교량용 신축이음구조{ELASTIC CONNECTING STRUCTURE FOR BRIDGHE }

본 발명은 교량용 신축이음구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사람이나 차량의 통행을 주목적으로 하는 각종 교량에서 교량상판의 온도변화 등에 의하여 교량상판이 늘어나거나 줄어들고 때로는 충격에 의한 변위가 발생되는 경우에 인접한 교량 상판 사이의 변위를 허용하되, 이들 사이에 누수로 인하여 콘크리트 면이 젖어 백태나 고드름이 발생하거나 누수된 물이 PS정착장치나 교량받침으로 흘러들어가 부식시키는 것을 방지하는 교량용 신축이음구조에 관한 것이다.

일반적으로 교량은 교축 방향으로 다수개의 교량이 연결되어 설치되는 데, 계절 변화에 따른 온도 변화로 인하여 다수개의 교량의 교량 상판은 상호 이격 설치되고, 교량 상판의 사이에는 고무 등의 탄성 패드가 개재되어 이들 사이의 상대 이동에도 불구하고 교축 방향으로 인접한 교량 상판의 사이에 빗물 등이 새는 것을 방지하도록 한다.

도1은 고속철도의 자갈도상 교량에 사용되는 신축이음구조(10)를 도시한 것이다. 즉, 교축방향으로 상호 이격되게 배열된 교량 상판을 형성하는 콘크리트 슬 라브(11)의 상면에 'ㄱ'자 형상의 한 쌍의 브라켓(12)을 앵커 볼트(12a)에 의해 지지되도록 한 상태에서 현장타설 콘크리트(13)를 타설하여 브라켓(12)을 고정하고, 탄성 패드(14)의 양측이 걸림쇠(15)의 걸림턱에 걸리도록 상호 구속시킨 상태에서, 이들(14,15)을 브라켓(12)의 상부에 거치시킨 상태에서 브라켓(12)에 볼트로 체결 고정하고, 현장타설 콘크리트(13)와 콘크리트 슬라브(11) 사이의 공간을 또 다른 현장타설 콘크리트(16)로 타설함으로써, 탄성 패드(14)가 교축 방향으로 서로 이격된 교량상판을 연결설치할 수 있게 된다. 그리고나서, 도1의 탄성 패드(15) 및 콘크리트 슬라브(11) 등의 상측에는 궤도 자갈로 층을 형성한 후, 철길이 설치된다.

그러나, 도1에 도시된 교량용 신축이음구조(10)는 고가이고 설치하는 공정이 매우 복잡하고 할 뿐만 아니라, 무엇보다도 현장타설 콘크리트(13,16)의 사이로부터 브라켓(12)의 상면을 타고 물이 새는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

도2는 고속철도 자갈도상 교량의 보도부측에는 자갈이 부설되지 않는 점을 감안하여 도1의 궤도부용 신축이음재보다 가격이 저렴하도록 한 고속철도 자갈도상 교량의 보도부 신축이음구조(20)를 도시하고 있다. 이에 따르면, 교축방향으로 서로 인접한 교량상판을 형성하는 콘크리트 슬라브(21)의 사이에 스펀지 등과 같은 수밀성 탄성 재료(22)를 개재(介在)시키되, 콘크리트 슬라브(21)에 접하는 탄성 재료(22)의 면에는 다수의 홈(22a)이 형성되고 그 홈(22a)에는 밀봉재료가 도포되도록 하며, 인접한 교량 상판의 콘크리트 슬라브(21)의 상면을 연결하는 고무패드(23)가 설치되고, 그 위에는 철판(24)이 고무패드(23)를 가압하도록 앵커 볼 트(25)에 의해 고정된다.

그러나, 도2에 도시된 교량용 신축이음구조(20)는 비교적 저렴하고 설치하는 공정이 단순화되기는 하지만, 고무패드(23)의 저면과 콘크리트 슬라브(21)의 사이로 스며든 물은 탄성 재료(22)과 콘크리트 슬라브(21)의 사이가 밀봉처리 되었더라도, 여전히 미세한 틈새를 통해 물이 누수되어 교량의 콘크리트(21)에 누수되는 문제점을 갖는 한계가 있다.

도3은 고속철도 콘크리트 도상 교량용 신축이음구조(30)를 도시하고 있다. 도3에 따르면, 교축방향으로 인접한 교량상판의 콘크리트 슬라브의 상측에 궤도 콘크리트(31)를 타설할 때에 각각 요홈부(32a)를 구비한 결합 부재(32)를 앵커 볼트와 궤도 콘크리트(31)로 결합시킨 상태에서, 결합 부재(32)의 요홈부(32a)에 삽입되는 돌기(33a)를 구비한 고무 패드(33)를 끼워 결합시키는 것에 의해 구성된다. 이 때, 궤도 콘크리트 내부면(31)은 우수 유도 배수면(31a)을 형성하기 위하여 약2%의 경사를 갖도록 형성된다.

그러나, 도3에 도시된 교량용 신축이음구조(30)는 구성이 단순하지만 고무 패드(33)의 돌기(33a)가 결합 부재(32)의 요홈부(32a)에 끼워지는 것만에 의해 구성되므로, 내구성이 취약하여 실제로 적용하기 곤란한 문제점을 갖는다. 또한, 궤도 콘크리트층(31)은 그 두께가 150mm로 얇아 현재, 현재 궤도 콘크리트(31)를 타설하는 작업이 수평하게 마무리되도록 작업되고 있다는 점을 고려한다면, 고무 패드(99,99')로 빗물이 침투하지 않도록 도상의 기울기를 2%로 조절하는 것은 현실적 으로 시공이 곤란한 문제점이 있다. 더욱이, 요홈부(32a)로 침투한 물이 요홈부(32a)의 공간을 모두 채우고 나면, 곧이어 교량의 콘크리트면으로 침투되므로, 이와 같은 구조는 침투수의 침투를 방지하는 데 매우 취약한 약점을 가지고 있다.

즉, 상기 종래의 교량용 신축이음구조(10,20,30)는 모두 신축이음재인 신축재(14, 23, 33)와 교량의 노반(또는 슬라브) 콘크리트가 밀실(密實)하게 접합하지 못하면, 신축 이음재와 노반 콘크리트의 사이의 미세한 틈을 따라 누수되어, 교량의 콘크리트면이 젖어 백태(白苔)가 발생하고 심한 경우에는 고드름이 발생하는 등 미관을 해치는 문제점을 갖는다.

더욱이, 신축이음부에서 누수된 물이 교량의 교축 방향으로의 압축 응력을 도입하는 PS정착장치나 교량의 받침으로 흘러들어가면, 강재를 부식시켜 교량의 내구성이 저하되는 문제점이 야기된다.

이와 같은 문제점을 해소하는 다른 방법으로서, 일반 철도교에서는 신축이음재를 타고 빗물이 침투하는 것을 방지하기 위하여 신축 이음재 주위에 콘크리트를 파내어 배수홈을 설치하기도 하지만 콘크리트 모서리 부분이 취약해져 콘크리트가 파손될 수 있고 신축이음장치 위에 떨어지는 빗물이 침투할 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 사 람이나 차량의 통행을 주목적으로 하는 각종 교량에서 교량상판의 온도변화 등에 의하여 교량상판이 늘어나거나 줄어들고 때로는 충격에 의한 변위가 발생되는 경우에 인접한 교량 상판 사이의 변위를 허용하되, 이들 사이에 누수로 인하여 콘크리트 면이 젖어 백태나 고드름이 발생하거나 누수된 물이 PS정착장치나 교량받침으로 흘러들어가 부식시키는 것을 근본적으로 방지하는 교량용 신축이음구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 신축이음재인 신축재 주변의 틈새로 유입된 침투수가 배수홈통에 모이도록 한 후에 교량의 교축직각방향으로의 끝단으로 유도하여 낙하 유출시킴으로써, 침투수가 교량의 콘크리트로 누수되거나 PS정착장치로 누수되는 것을 방지하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판을 형성하는 콘크리트 슬라브의 상면을 따라 교축 방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 고정 브라켓과; 상기 콘크리트 슬라브의 상면 중 상기 격벽을 중심으로 내측에 현장 타설되어 상기 고정 브라켓을 고정하는 현장타설 콘크리트와; 상기 한 쌍의 고정 브라켓의 상기 격벽들을 상호 연결하는 길이로 형성되어 상기 고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀져 설치되고, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재를; 포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 상향절곡면과 상기 내향절곡면 및 상기 신축재의 저면에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 침투수가 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되도록 함으로써 교량의 아래로 침투수가 흘러들어가는 것을 방지하면서도, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조를 제공한다. 이는 신축이음장치에 하중이 작용하지 않는 고속철도 콘크리트도상 교량에 적용하는 것에 적합한 구조이나 자갈부설로 하중이 작용하는 자갈도상 교량에도 신축이음재의 두께를 두껍게 조절하여 사용할 수 있으며 신축이음재 손상시 교체가 가능한 구조 이므로 유지관리 측면에서 유리하다. 또한 신축재 교체가 쉬우므로 궤도부에는 고무재로, 보도부에 는 탄성봉함재로 구분 시공하여 자재비를 절감 할 수 있다.

또한, 본 발명은, 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판을 형성하는 콘크리트 슬라브를 따라 교축방향으로 뻗어있고, 상기 콘크리트 슬라브에 적어도 일면이 매설되어 고정되고 교축 방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽과, 상기 격벽의 끝단으로부터 일측으로 뻗어있는 고정절곡면을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 제1고정 브라켓과; 상기 고정절곡부와 맞닿아 결합되는 결합면과, 상기 결합면의 단부측에 상기 결합면으로부터 연장형성되어 걸림부가 형성된 연장면을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되는 한 쌍의 제2고정 브라켓과; 상기 콘크리트 슬라브의 상면 중 상기 격벽을 중심으로 내측에 현장 타설되어 상기 격벽을 고정하는 현장타설 콘크리트와; 상기 제1고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀지고 동시에 상기 연장면의 걸림부에 걸리도 록 설치되어, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재를; 포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 신축재의 저면과 상기 콘크리트 슬라브에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 물이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되도록 함으로써 교량의 아래로 침투수가 흘러들어가는 것을 방지하면서도, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조를 제공한다. 이는, 일반 도로교에 적용하기에 유리한 신축 이음 구조이다.

그리고, 본 발명은, 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 형성하도록 거푸집에 콘크리트를 타설하는 것에 의해 형성되는 콘크리트 슬라브의 시공시 일부가 함께 매설되어 고정되고 교축 방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있고 일면이 상기 콘크리트 슬라브의 시공시 함께 매설되어 고정되는 격벽을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 고정 브라켓과; 상기 한 쌍의 고정 브라켓의 상기 격벽들을 상호 연결하는 길이로 형성되어 상기 고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀져 설치되고, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재와; 상기 한 쌍의 고정브라켓의 상기 격벽의 상측 끝단 중 어느 하나 이상에는 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에 삽입되는 돌기를 구비하여 상기 신축재를 덮도록 형성되는 보호 철판을; 포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 상향절곡면과 상기 내향절곡면 및 상기 신축재의 저면에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 침투수가 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되도록 함으로써 교량의 아래로 침투수가 흘러들어가는 것을 방지하면서도, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조를 제공한다. 이는, 교량 위에 자갈이 깔리는 자갈도상의 교량 신축이음재로 고무재보다 강성은 약하지만 상대적으로 저렴한 탄성봉함재 사용시 적용하기에 유리한 신축 이음 구조이다.

또한, 신축재에 홈을 설치하여 철판덮개 고정홈을 끼울수 있도록 하는 방법으로 브라켓의 변경없이 궤도부에는 고무재 신축이음재를 보도부에는 보호 철판이 덮도록 설치함으로써 공사비를 절감할 수 있고, 고무재 신축이음재에 철판을 설치 하여 자외선에 의한 고무재의 열화를 방지할 수 있게 되어 내구성을 증가할 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에는 각 구성요소에 '절곡면'이라는 용어를 사용되었지만, '절곡면'이라는 용어가 포함되는 구성요소는 반드시 절곡되어 형성되는 것에 국한하지 않으며, 편의상 실시예의 구성의 명칭과 일관되게 지칭하기 위하여 사용된 것이다. 따라서, '절곡면'이라는 용어가 포함되는 구성 요소가 절곡 형성되지 않고 용접 등에 의하여 결합되는 면이라고 할지라도, '절곡면'이라는 용어가 포함되는 구성 요소의 범주에 당연히 속하는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 교량용 신축 이음 구조는 신축이음재인 신축재 주변의 틈새로 유입된 침투수가 배수홈통에 모이도록 한 후에 교량의 교축직각방향으로의 끝단으로 유도하여 낙하 유출시킴으로써, 침투수가 교량의 콘크리트로 누수되거나 PS정착장치로 누수되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이를 통해, 본 발명은 콘크리트 슬라브와 신축이음재인 신축재가 밀실하게 접합되지 않은 경우라도, 침투수가 교량의 외벽을 이루는 콘크리트나 PS정착장치 또는 교량의 받침으로 흘러들어가는 것을 방지함으로써, 교량의 외관이 항상 깔끔한 상태로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, PS정착장치나 교량 받침이 부식되는 것을 방지하여 교량의 내구성을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 교량용 신축 이음 구조는 콘크리트 슬라브에 고정되는 고정 브라켓의 내향절곡면이 신축이음재인 신축재를 지지하도록 구성됨으로써, 철도교의 경우에는 자갈을 부설하더라도 자갈의 하중을 안전하게 지지할 수 있으며, 도로교의 경우에는 차량 이동에 의한 충격에도 원활히 견딜 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도4 내지 도6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조(100)를 상술한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조(100)는, 교축 방향으로 인접한 제1교량상판의 콘크리트 슬라브(1)와 제2교량상판의 콘크리트 슬라브(1')의 사이에 상대 변위를 허용할 수 있도록 설치되는 것으로서, 각각의 콘크리트 슬라브(1,1')의 상측에 거치되어 현장타설되는 콘크리트층(2)에 의해 고정되는 한 쌍의 고정 브라켓(110)과, 고정 브라켓(110)의 바닥면(111)과 인접하는 위치의 격벽(114)에 관통 형성된 관통공(110b)을 매우도록 모세관 현상에 의해 물을 머금을 수 있는 재질의 모관 부재(120)와, 고정 브라켓(110)의 내향절곡면(113)의 상면에 얹혀지고 고정 브라켓(110)의 격벽(114)의 사이를 연결하도록 신축가능한 재질로 형성된 신축재(140)와, 격벽(114)과 신축재(140)의 사이에 개재된 수팽창 부재(130)로 구성된다.

도4에 도시된 바와 같이, 상기 고정 브라켓(110)은 콘크리트 슬라브(1,1')의 상면을 따라 교축 방향으로 뻗어 형성되고 콘크리트 슬라브(1,1')상에 놓여지는 바닥면(111)과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 바닥면(111)으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면(112)과, 상향 절곡면(112)의 끝단으로부터 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 지면과 평행하게 절곡되어 뻗어있되 격벽(113)에 이르지 않는 길이로 형성된 내향 절곡면(113)과, 상향 절곡면(112)으로부터 내향 절곡면(113)의 길이보다 더 멀리 내측으로 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽(114)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 고정 브라켓(110)은 바닥면(111)과 상향 절곡면(112) 및 내향 절곡면(113)을 하나의 판재를 절곡 가공하여 형성하고, 격벽(114)을 이에 용접하는 방식으로 제작되며, 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 인접한 교량 상판의 콘크리트 슬라브(1,1')에 한 쌍으로 설치된다. 또한, 도10에 도시된 바와 같이, 교량의 교축 직각방향으로는 고정 브라켓(110)의 횡방향으로의 양끝단은 제1교량상판의 콘크리트 슬라브(1)와 제2교량상판의 콘크리트 슬라브(1')의 폭보다 더 길게 형성되어, 콘크리트 슬라브(1,1')의 횡방향으로 고정 브라켓(110)이 돌출되도록 형성된다.

무엇보다도, 도6 및 도10에 도시된 바와 같이, 고정 브라켓(110)은 바닥면(111)과, 상향 절곡면(112)과, 내향 절곡면(113)과, 신축재(140)의 일부의 저면과, 격벽(114)에 의해 교축 방향으로 둘러싸이는 배수홈통(110a)이 형성되는 것에 특징을 갖는다. 이에 따라, 신축이음구조(100)의 주변으로부터 미세한 틈새를 통해 유입되는 침투수는 모두 배수홈통(110a)에 모이게 되고, 배수홈통(110a)에 모여진 침투수는 횡방향으로 교량에 돌출되도록 교축 직각방향으로 길게 뻗은 배수홈통(110a)을 따라 교축직각방향으로 흘러 교량 아래로 침투수(77)가 낙하되어 제거됨으로써, 교량의 외벽을 이루는 콘크리트나 PS 정착장치 등에 흘러들어가는 것이 근본적으로 방지된다. 도면 중 미설명 부호인 9x는 교량의 난간이다.

상기 콘크리트층(2,2')은 고정브라켓(110)의 격벽을 중심으로 내측(즉, 인접한 교량상판과 멀어지는 방향)에만 현장타설되어 고정 브라켓(110)을 고정한다. 이 콘크리트층(2,2')은 어떠한 형태의 교량에도 적용할 수 있는 것이지만, 고속철도교는 콘크리트 슬라브(1,1')위에 콘크리트 보호층을 현장 타설하므로, 본 발명의 제1실시예에 따른 신축 이음 구조(100)는 고속철도교에 적용할 경우에 별도의 공정을 추가하지 않고서도 고정 브라켓(110)을 고정할 수 있는 잇점을 갖는다.

한편, 고정 브라켓(110)의 내향 절곡면(113)에는 신축재(140)의 안정적인 거치를 도모하고 신축재(140)의 저면을 따라 흐르는 침투수가 인접한 교량 상판이 위치하는 외측으로 더이상 흘러가는 것을 방지하도록 내향 절곡면(113)으로부터 하향 절곡면(113a)이 형성된다. 그리고, 바닥면(111)의 내측 끝단에는 콘크리트층(2,2')이 현장타설되는 때에 보다 견고하게 고정될 수 있도록 상향으로 돌출된 고정 보조 절곡면(111a)이 형성되며, 격벽(114)의 상측 끝단에도 콘크리트 층(2,2')에 의하여 보다 견고하게 고정되도록 하면서 침투수의 침투를 방해하기 위하여 내측으로 상향 절곡된 절곡면(114a)이 형성된다.

상기 모관 부재(120)는 물을 머금을 수 있는 망사 형태의 재질로 형성된다. 이를 통해, 격벽(114)의 내측에 P1으로 표시된 경로를 따라 흘러들어온 침투수가 내측에 머물지 않고 모세관 현상에 의해 격벽(114)의 외측에 위치한 배수홈통(110a)으로 이동하도록 유도한다.

이 때, 모관 부재(120)는 격벽(114)에 형성된 관통공(110b)의 형상에 따라 형성된다. 관통공(110b)이 슬롯형태로 길게 형성되는 경우에는 모세관 작용으로 침투수를 빨아들일 수 있는 망사 재질의 봉형상으로 형성된다.

상기 수팽창 부재(130)는 물을 머금으면 300% 내지 500%의 자기체적 팽창이 가능한 수팽창지수재로서, 신축재(140)의 양측에 형성된 홈에 삽입되어 신축재(140)와 격벽(114)의 사이에 개재된다. 이를 통해, 빗물이 신축재(140)의 저면의 틈새를 통해 유입되고자 하더라도, 수팽창 부재(130)의 팽창에 의하여 침투수가 배수홈통(110a)으로 침투하는 것을 억제한다.

상기 신축재(140)는 고정 브라켓(110)의 평탄한 내향 절곡면(113)의 상면에 거치되며 인접한 교량 상판에 각각 설치된 고정 브라켓(110)의 격벽(114)사이의 길이를 갖는다. 이 때, 신축재(140)는 고정 브라켓(110)의 하향절곡면(113a)의 형상에 따라 하향 돌출된 돌출부(140c)가 끼워져 위치가 요동하지 않고 제 위치에 자리잡게 된다. 그리고, 신축재(140)의 내부에는 다수의 통공(140a)과 홈(140f)이 형성되어 인접한 교량 상판의 상대 변위에 의하여 탄성 변형이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.

또한, 배수홈통(110a)을 향하는 신축재(140)의 저면에는 신축재(140)의 저면을 타고 외측으로 이동하는 침투수를 배수홈통(110a)에 모으기 위하여 물낙하 유도돌기(140b)가 돌출 형성된다. 이에 따라, 외부로부터 P2로 표시된 경로를 따라 유 입된 침투수는 신축재(140)의 저면을 타고 외측으로 이동하고자 하더라도, 물낙하 유도돌기(140b)에 의하여 물방울(77)형태로 배수홈통(110a)으로 낙하되어 모여지므로, 교량의 콘크리트 외벽(99,99')에 이르지 못하게 된다.

한편, 본 발명의 제1실시예의 변형례로서, 도15에 도시된 바와 같이, 신축재(140')에 요홈이 형성되어, 보호 덮개(170)의 돌기가 요홈에 끼워진 상태로 신축재(140')위에 보호 덮개(170)이 설치되고, 그 사이에는 고무판(160)이 개재되도록 구성되어, 신축재(140')위에 무거운 하중이 작용하더라도 신축재(140')가 손상되지 않도록 구성될 수도 있다. 이 때, 고무판(160)에는 보호철판(170)의 돌기가 관통하는 구멍이 형성된다. 이와 같이, 일반적으로 고무 재질로 형성되는 신축재(140') 위에 고무판(160)이나 보호 덮개(170)가 선택적으로 설치됨에 따라, 고무 재질로 형성되는 신축재(140')가 자외선에 노출되는 것을 방지하여 자외선에 의한 고무재의 열화를 방지할 수 있게 되어 내구성을 증가시킬 수 있다. 이 때, 보호 덮개(170)는 철판으로 형성되어 큰 하중에도 신축재(140')가 파손되는 것을 방지할 수 있지만, 반드시 철판으로 형성될 필요는 없으며, 신축재(140')의 자외선에 의한 열화 현상을 방지할 수 있는 재질이면 어느 것이든 무방하다. 도15의 구성에 대하여 설명하지 않은 그 밖의 구성은 본 발명의 제1실시예의 교량용 신축 이음 구조(100)와 동일 내지 유사하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 교량용 신축이음구조(100)의 설치 방법은 다음과 같다. 먼저 도4에 도시된 바와 같이, 콘크리트 슬라 브(1,1')까지 시공된 인접한 교량 상판에 고정 브라켓(110)을 콘크리트 슬라브(1,1')를 올려둔다. 이 때, 격벽(114)에 형성된 관통공(110b)에는 모세관 현상을 유도할 수 있는 망사봉 형태의 모관 부재(120)가 설치된다.

그리고나서, 도5에 도시된 바와 같이, 콘크리트 슬라브(1,1')위에 현장 타설하는 콘크리트층(2,2')을 고정 브라켓(110)의 격벽(114)의 내측에만 타설한다. 이를 통해, 고정 브라켓(110)은 인접한 교량 상판에 견고하게 고정된다. 이 때, 고정 브라켓(110)의 격벽(114)은 콘크리트층(2,2')의 시공과 함께 제 위치에 보다 견고하게 고정되도록 격벽(114)에는 고정용 앵커볼트(44)가 일체로 결합된다. 또한, 고속철도교인 경우에는 콘크리트 슬라브(1,1')위에 약 150mm의 콘크리트 보호층을 현장타설하는 공정이 원래 포함되어 있으므로 별도의 공정을 추가하지 않고서도 고정 브라켓(110)을 고정할 수 있게 된다.

그리고 나서, 도6에 도시된 바와 같이, 신축 변형이 가능한 신축재(140)의 양측 홈에 수팽창 부재(130)를 끼운 상태로 고정 브라켓(110)의 내향 절곡면(113) 위에 거치시킨다.

이와 같은 공정에 의해 간단히 교량 상판의 상대이동을 가능하게 하는 본 발명의 제1실시예에 따른 신축 이음 구조(100)의 설치가 완료된다. 후속 공정으로서, 철도교의 경우에는 도6에 도시된 신축재(140) 및 콘크리트층(2,2')위에는 궤도 자갈층이 설치되며, 이 자갈층의 무게는 고정 브라켓(110)에 의하여 충분히 지지될 수 있게 된다. 이를 위하여 하향 절곡면(113a)은 바닥면(111)에 이르기까지 뻗어 형성될 수도 있다.

이하, 첨부된 도7 내지 도9를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조(200)를 상술한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조(100)는, 교축 방향으로 인접한 제1교량상판의 콘크리트 슬라브(101)와 제2교량상판의 콘크리트 슬라브(101')의 사이에 상대 변위를 허용할 수 있도록 설치되는 것으로서, 각각의 콘크리트 슬라브(101,101')의 타설 당시에 미리 일부를 매설하거나 일면이 매설되도록 하여 고정되는 한 쌍의 제1고정 브라켓(210)과, 한 쌍의 제1고정 브라켓(210)의 고정절곡면(215)에 결합면(221)이 밀착하여 고정되고 결합면으로부터 인접하는 교량 상판이 위치하는 외측에 걸림부(222a,222b)가 형성되고 현장타설되는 블럭아웃 고정 콘크리트(102,102')에 의해 견고하게 고정된 한 쌍의 제2고정 브라켓(220)과, 제1고정 브라켓(210)의 바닥면(111)과 인접하는 위치의 격벽(214)에 관통 형성된 관통공(220b)을 매우도록 모세관 현상에 의해 물을 머금을 수 있는 재질로 형성된 모관 부재(230)와, 제1고정 브라켓(210)의 내향절곡면(213)의 상면에 얹혀지고 제2고정 브라켓(110)의 걸림부(222a,222b)에 이동이 구속되며 제1교량상판과 제2교량상판이 상대 이동 가능하게 연결하도록 신축가능한 재질로 형성된 신축재(240)로 구성된다.

도7에 도시된 바와 같이, 상기 제1고정 브라켓(210)은 콘크리트 슬라브(101,101')에 미리 타면이 묻히는 것에 의하여 콘크리트 슬라브(101,101')에 고정되는 바닥면(211)과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부 측에 바닥면(211)으로부터 상측으로 절곡되어 뻗어있는 상향 절곡면(212)과, 상향 절곡면(212)의 끝단으로부터 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 지면과 평행하게 절곡되어 뻗어있되 격벽(214)에 이르지 않는 길이로 형성된 내향 절곡면(213)과, 상향 절곡면(212)으로부터 내향 절곡면(213)의 길이보다 더 멀리 내측으로 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽(214)과, 격벽(214)의 끝단으로부터 수평 내측으로 절곡되어 제2고정 브라켓(220)과 결합되는 고정 절곡면(215)으로 구성된다. 이 때, 콘크리트 슬라브(101,101')이 시공될 당시에 제1고정브라켓(210)의 바닥면(211)과 연결된 앵커부(55)가 미리 콘크리트 슬라브(101,101')에 묻히도록 함으로써 제1고정 브라켓(210)은 콘크리트 슬라브(101,101')의 시공과 함께 콘크리트 슬라브(101,10')와 일체로 고정된다.

이와 같이 구성된 제1고정 브라켓(210)은 전체의 면(211-215)이 하나의 판재를 절곡 가공하여 형성되므로 제작이 매우 용이하며, 도7 내지 도9에 도시된 바와 같이, 인접한 교량 상판의 콘크리트 슬라브(101,101')에 한 쌍으로 설치된다. 또한, 도7 내지 도9는 교량의 교축방향으로의 절단선에 따른 종단면도이어서 도7 내지 도9에는 도시되지 않았지만, 도10에 도시된 것과 마찬가지로, 교량의 교축 직각방향으로는 제1고정 브라켓(210)의 횡방향으로의 양끝단은 제1교량상판의 콘크리트 슬라브(101)와 제2교량상판의 콘크리트 슬라브(101')의 폭보다 더 길게 형성되어, 콘크리트 슬라브(101,101')의 횡방향으로 제1고정 브라켓(210)이 돌출되도록 형성된다.

무엇보다도, 도9에 도시된 바와 같이, 고정 브라켓(210)은 바닥면(211)과, 상향 절곡면(212)과, 내향 절곡면(213)과, 신축재(240)의 일부의 저면과, 격벽(214)에 의해 교축 방향으로 둘러싸이는 배수홈통(210a)이 형성되는 것에 특징을 갖는다. 이에 따라, 신축이음구조(200)의 주변으로부터 미세한 틈새를 통해 유입되는 침투수는 모두 배수홈통(210a)에 모이게 되고, 배수홈통(210a)에 모여진 침투수는 횡방향으로 교량에 돌출되도록 교축 직각방향으로 길게 뻗은 배수홈통(210a)을 따라 교축직각방향으로 흘러 교량 아래로 낙하되어 제거됨으로써, 교량의 외벽을 이루는 콘크리트나 PS 정착장치 등에 흘러들어가는 것이 근본적으로 방지된다.

상기 한 쌍의 제2고정 브라켓(220)에는 제1고정 브라켓(210)의 고정절곡면(215)과 맞닿은 상태로 미리 관통된 구멍(215a)에 볼트(66)로 일체 결합되는 결합면(221)과, 볼트(66)가 위치한 방향과 반대되는 결합면(221)의 외측 단부측에 결합면(211)으로부터 분기되어 연장 형성되는 연장면(222)이 형성된다. 이 연장면(222)의 끝단에는 신축재(240)를 견고하게 고정할 수 있도록 신축재(240)의 요홈부와 맞물리는 걸림부(222a,222b)가 형성된다.

상기 고정 콘크리트(102,102')는 제1고정브라켓(210)의 격벽(214)을 중심으로 내측(즉, 인접한 교량상판과 멀어지는 방향)에만 현장타설되어 신축 이음 구조(200)를 안정적으로 고정한다. 이 고정 콘크리트(102,102')는 어떠한 형태의 교량에도 적용할 수 있는 것이지만, 블록 아웃되는 공간이 형성됨에 따라 상대적으로 작은 체적의 고정 콘크리트만을 타설하는 것에 의하여 제작할 수 있고, 콘크리트 슬라브(1,1')위에 콘크리트 보호층을 현장 타설하는 공정이 포함되지 않는 일반 도로교에 적용되는 것이 바람직하다.

한편, 제1고정 브라켓(210)의 내향 절곡면(213)에는 신축재(240)의 안정적인 거치를 도모하고 침투수가 신축재(240)의 저면을 따라 흐르는 인접한 교량 상판이 위치하는 외측으로 더이상 흘러가는 것을 방지하도록 내향 절곡면(213)으로부터 하향 절곡된 하향 절곡면(213a)이 형성된다. 그리고, 고정절곡면(215)의 내측 끝단에는 고정 콘크리트(102,102')가 현장타설되는 때에 보다 견고하게 고정될 수 있도록 하향으로 돌출된 고정 보조 절곡면(215a)이 형성된다.

상기 모관 부재(230)는 물을 머금을 수 있는 망사 형태의 재질로 형성된다. 이를 통해, 격벽(214)의 내측에 P3으로 표시된 경로를 따라 흘러들어온 침투수가 내측에 머물지 않고 모세관 현상에 의해 격벽(214)의 외측에 위치한 배수홈통(210a)으로 이동하도록 유도한다.

이 때, 모관 부재(230)는 격벽(214)에 형성된 관통공(210b)의 형상에 따라 형성된다. 따라서 관통공(210b)이 슬롯형태로 길게 형성되는 경우에는 모세관 작용으로 침투수를 효과적으로 빨아들일 수 있도록 슬롯 형상에 부합하는 봉형상으로 형성된다.

상기 신축재(240)는 제1고정 브라켓(210)의 평탄한 내향 절곡면(213)의 상면에 거치되며 동시에 제2고정 브라켓(220)의 걸림부(222a,222b)에 그 위치가 구속된 상태로 설치된다. 이 때, 신축재(140)는 제1고정 브라켓(210)의 하향절곡면(213a)의 형상에 따라 하향 돌출된 돌출부(240c)가 끼워져 위치가 요동하지 않고 제 위치에 자리잡게 된다. 그리고, 신축재(240)의 내부에는 다수의 통공(240a)과 홈(240f)이 형성되어 인접한 교량 상판의 상대 변위에 의하여 탄성 변형이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.

또한, 배수홈통(210a)을 향하는 신축재(240)의 저면에는 신축재(240)의 저면을 타고 외측으로 이동하는 침투수를 배수홈통(210a)에 모으기 위하여 물낙하 유도돌기(240b)가 돌출 형성된다. 이에 따라, 외부로부터 P4로 표시된 경로를 따라 유입된 침투수는 신축재(140)의 저면을 타고 외측으로 이동하고자 하더라도, 물낙하 유도돌기(240b)에 의하여 물방울(77)형태로 배수홈통(210a)으로 낙하되어 모여지므로, 교량의 콘크리트 외벽(199,199')에 이르기까지 침투수의 흐름이 차단되어 외측으로 흘러가는 것이 불가능해진다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만 신축재(240)의 양끝단에는 전술한 제1실시예의 수팽창 부재가 끼워져 신축재(240)의 양끝단을 통해 침투수가 통과하는 것을 방지하도록 구성될 수도 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 도15에 도시된 제1실시예의 변형례와 마찬가지로, 신축재(210)에 요홈(미도시)이 형성되어, 자외선으로부터 보호하는 덮개가 철판이나 다른 재질로 신축재(240)를 덮도록 설치될 수 있다. 이 경우에, 상기 보호 덮개는 일반적으로 고무 재질로 형성되는 신축재(240)가 자외선에 노출되는 것을 방지하여 자외선에 의한 고무재의 열화를 방지할 수 있게 되어 내구성을 증가시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 교량용 신축이음구조(200)의 설치 방법은 다음과 같다. 먼저 도7에 도시된 바와 같이, 콘크리트 슬라브(101,101')의 시공 당시에 앵커 볼트(55)와 함께 제1고정 브라켓(210)의 일면이 콘크리트 슬라브(101,101')에 묻히도록 함으로써, 제1고정 브라켓(210)을 콘크리트 슬라브(101,101')에 고정한다. 이 때, 격벽(214)에 형성된 관통공(210b)에는 모세관 현상을 유도할 수 있는 망사봉 형태의 모관 부재(220)가 설치된다.

그리고나서, 도8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제2고정 브라켓(220)의 걸림부(222a,222b)에 신축재(240)를 끼워 상호간의 상대 이동이 구속되도록 한 상태에서, 제2고정 브라켓(220)의 결합면(221)이 제1고정 브라켓(210)의 고정절곡면(215)에 접하도록 맞닿도록 한 후 볼트(66)로 제1고정브라켓(210)과 제2고정브라켓(220)을 일체로 고정한다.

그리고 나서, 도9에 도시된 바와 같이, 제1고정 브라켓(210)의 격벽(214)의 외측 블록 아웃 공간에 콘크리트를 현장 타설하여 제1고정 브라켓(210)과 제2고정 브라켓(220)을 견고하게 고정하는 고정 콘크리트(102, 102')를 형성한다.

이와 같은 공정에 의해 간단히 교량 상판의 상대이동을 가능하게 하는 본 발명의 제2실시예에 따른 신축 이음 구조(200)의 설치가 완료된다.

이하, 첨부된 도11 내지 도14를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조(300)를 상술한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조(300)는, 교축 방향으로 인접한 제1교량상판의 콘크리트 슬라브(301,)와 제2교량상판의 콘크리트 슬라브(301')의 사이에 상대 변위를 허용할 수 있도록 설치되는 것으로서, 각각의 콘크리트 슬라브(301,301')의 타설 당시에 미리 일부를 매설하거나 일면이 매설되도록 하여 고정되는 한 쌍의 고정 브라켓(310,310')과, 고정 브라켓(310,310')의 바닥면(311)과 인접하는 위치의 격벽(314)에 관통 형성된 관통공을 매우도록 모세관 현상에 의해 물을 머금을 수 있는 재질의 모관 부재(320)와, 고정 브라켓(310,310')의 내향절곡면(313)의 상면에 얹혀지고 고정 브라켓(310,310)의 격벽(314)의 사이를 연결하도록 신축가능한 재질로 형성된 신축재(340)와, 격벽(314)과 신축재(340)의 사이에 개재된 수팽창 부재(350)와, 신축재(340)위에 설치되는 자갈의 무게에 의하여 신축재(340)가 파손되는 것을 방지하도록 신축재(340)위에 설치되는 보호 철판(360)으로 구성된다.

도14에 도시된 바와 같이, 상기 고정 브라켓(310,310')은 콘크리트 슬라브(301,301')의 상면을 따라 교축 방향으로 뻗어 형성되고 콘크리트 슬라브(301,301')상에 놓여지는 바닥면(31)과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 바닥면(311)으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면(312)과, 상향 절곡면(312)의 끝단으로부터 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 지면과 평행하게 절곡되어 뻗어있되 격벽(313)에 이르지 않는 길이로 형성된 내향 절곡면(313)과, 내향 절곡면(313)으로부터 하향으로 절곡되어 형성된 하향 절곡면(313a)과, 상향 절곡면(312)으로부터 내향 절곡면(313)의 길이보다 더 멀리 내측으로 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽(314)으로 구성된다. 이 때, 격벽으로부터 하향 절곡면(313a)까지는 하나의 판재로 절곡 가공되어 제작된다.

이와 같이 구성된 고정 브라켓(310, 310')은 도11 내지 도14에 도시된 바와 같이, 인접한 교량 상판의 콘크리트 슬라브(301,301')가 거푸집(49)에 의하여 타설 되어 형성되는 때에 함께 설치되어 바닥면(311)과 격벽(314)의 일면이 콘크리트 슬라브(301,301')에 매설되는 것에 의해 고정된다. 이 때, 인접하는 콘크리트 슬라브(301,301')에 설치되는 한 쌍의 고정 브라켓(310,310') 중 어느 하나(310)의 격벽(314)의 상측 끝단에는 보호 철판(360)의 돌기가 삽입되는 수용홈(314a)이 형성된다. 이 수용홈(314a)은 한 쌍의 고정 브라켓(310,310')의 격벽(314)에 모두 형성될 수도 있지만, 교량 상판사이의 간극이 일정하지 않을 수 있으므로, 어느 한쪽에만 형성되는 것이 바람직하다. 다른 하나의 고정 브라켓(310')의 격벽(314)의 끝단에는 콘크리트 슬라브(301')의 표면에 맞춰 함께 매설되도록 수평 절곡된 수평절곡면(314a')이 형성된다.

이 때, 고정 브라켓(310,310')은 콘크리트 슬라브(301,301')의 시공과 함께 제 위치에 보다 견고하게 고정되도록 고정 브라켓(310,310')의 격벽(314)에는 고정용 앵커볼트(44)가 일체로 결합된다.

전술한 제1실시예와 마찬가지로, 도10에 도시된 바와 마찬가지로, 교량의 교축 직각방향으로는 고정 브라켓(310,310')의 횡방향으로의 양끝단은 제1교량상판의 콘크리트 슬라브(301)와 제2교량상판의 콘크리트 슬라브(301')의 폭보다 더 길게 형성되어, 콘크리트 슬라브(301,301')의 횡방향으로 고정 브라켓(310,310')이 돌출되도록 형성된다.

무엇보다도, 도14에 도시된 바와 같이, 고정 브라켓(310,310')은 바닥면(311)과, 상향 절곡면(312)과, 내향 절곡면(313)과, 신축재(340)의 일부의 저면과, 격벽(314)에 의해 교축 방향으로 둘러싸이는 배수홈통(310a)이 형성되는 특징 이 있다. 이에 따라, 신축이음구조(300)의 주변으로부터 미세한 틈새를 통해 유입되는 침투수는 모두 배수홈통(310a)에 모이게 되고, 배수홈통(310a)에 모여진 침투수는 횡방향으로 교량에 돌출되도록 교축 직각방향으로 길게 뻗은 배수홈통(310a)을 따라 교축직각방향으로 흘러 교량 아래로 침투수(77)가 낙하되어 제거됨으로써, 교량의 외벽을 이루는 콘크리트나 PS 정착장치 등에 흘러들어가는 것이 근본적으로 방지된다.

상기 모관 부재(320)는 물을 머금을 수 있는 망사 형태의 재질로 형성된다. 이를 통해, 격벽(314)의 내측으로 유입된 침투수가 내측에 머물지 않고 모세관 현상에 의해 격벽(314)의 외측에 위치한 배수홈통(310a)으로 이동하도록 유도한다.

상기 수팽창 부재(350)는 물을 머금으면 300% 내지 500%의 자기체적 팽창이 가능한 수팽창지수재로 선택되며, 신축재(350)의 양측에 형성된 홈에 삽입되어 신축재(340)와 격벽(314)의 사이에 개재된다. 이를 통해, 빗물이 신축재(340)의 저면의 틈새를 통해 유입되고자 하더라도, 수팽창 부재(350)의 팽창에 의하여 침투수가 배수홈통(350a)으로 침투하는 것을 억제한다.

상기 신축재(340)는 고정 브라켓(310,310')의 평탄한 내향 절곡면(313)의 상면에 거치되며 인접한 교량 상판에 각각 설치된 고정 브라켓(310,310')의 격벽(314)사이의 길이를 갖는다. 이 때, 신축재(340)는 고정 브라켓(110)의 하향절곡면(313a)의 형상에 따라 하향 돌출된 돌출부(340c)가 끼워져 위치가 요동하지 않고 제 위치에 자리잡게 된다.

또한, 배수홈통(310a)을 향하는 신축재(340)의 저면에는 신축재(340)의 저면 을 타고 외측으로 이동하는 침투수를 배수홈통(310a)에 모으기 위하여 물낙하 유도돌기(340b)가 돌출 형성된다. 이에 따라, 외부로부터 격벽(314)과 접하는 신축재(340)의 양끝단을 따라 유입된 침투수는 신축재(340)의 저면을 타고 외측으로 이동하고자 하더라도, 물낙하 유도돌기(340b)에 의하여 물방울(77)형태로 배수홈통(310a)으로 낙하되어 모여지므로, 교량의 콘크리트 외벽에 이르지 못하게 된다.

상기 보호 철판(360)은 한 쌍의 고정 브라켓(310,310')중 하나(310)의 격벽(314)에 형성된 요홈부(314a)에 돌기를 끼워 그 위치를 고정한다. 보호 철판(360)이 신축재(340)의 위에 설치됨으로써, 신축재(340)위에 자갈이 부설되어 하중이 작용하는 자갈도상 교량에, 고무재 신축재를 사용하는 경우에, 자갈의 무게에 의하여 신축재(340)가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이 때, 신축재(340)는 고무재를 사용하는 것 보다는 가격이 저렴한 탄성봉함재(에바조트)를 사용하는 것이 좋다. 또한, 고정브라켓(310)의 격벽(314)의 상측끝단에 요홈부(314a)를 미리 형성하는 것에 의하여, 보호 철판(360)을 설치하는 과정에서 별도의 볼트를 콘크리트에 고정하는 번거로운 작업을 하지 않아도 된다.

한편, 상기에서는 브라켓(310)에 보호 철판을 설치하는 요홈(314a)이 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 신축재(340)에 요홈(미도시)이 형성되어, 상기 보호철판이 신축재(340)를 덮도록 설치될 수 있다. 이 경우에, 상기 보호 철판(360)은 일반적으로 고무 재질로 형성되는 신축재(240)가 자외선에 노출되는 것을 방지하여 자외선에 의한 고무재의 열화를 방지할 수 있게 되어 내구성을 증가시키는 역할도 하게 된다. 아울러, 보호 철판(360)과 신축재(340)의 사이에는 도15에 도시된 바와 마찬가지로 고무판(160)이 사이에 개재될 수도 있다.

또 한편, 도16에 도시된 바와 같이, 교량의 교축 직각 방향을 따라 서로 다른 형태의 신축 이음 구조가 적용될 수 있다. 즉, 무거운 차량 등이 지나는 궤도부(I)에는 신축 특성이나 열화 성능 등이 우수한 고가 재질의 신축재(140)가 사용되고, 그리고 이 신축재(140) 위에 선택적으로 하중에 견딜수 있도록 하는 보호 수단(예컨대, 보호 덮개(170))이 설치될 수도 있으며, 사람이 통행하는 보도부(II)에는 당업계에서 봉함재라고 불리는 비교적 저렴한 재질의 신축재(140')가 설치되고 그 위에 보호 철판(360')이 설치될 수도 있다.

이렇든, 교량의 교축 직각 방향을 따라 전술한 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예 또는 그 밖에 특허청구범위에서 기재된 교량용 신축 이음 구조를 다양하게 혼용하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에 따른 교량용 신축이음구조(300)의 설치 방법은 다음과 같다. 먼저 도11에 도시된 바와 같이, 콘크리트 슬라브(301,301')의 시공 당시에 앵커 볼트(44)와 함께 고정 브라켓(310,310')의 바닥면(311)의 일면과 격벽(314)의 일면이 콘크리트 슬라브(301,301')에 설치한다.

이 상태에서, 도12에 도시된 바와 같이, 굳지않은 콘크리트를 거푸집(49)내에 타설하여 양생함으로써, 고정 브라켓(310,310')을 콘크리트 슬라브(301,301')에 고정한다. 이 때, 배수홈통(310a)과 통하는 격벽(314)의 관통공에는 모세관 현상을 유도할 수 있는 망사봉 형태의 모관 부재(320)가 설치된다.

그리고나서, 도13에 도시된 바와 같이, 신축 변형이 가능한 신축재(340)의 양측 홈에 수팽창 부재(350)를 끼운 상태로 고정 브라켓(310,310')의 내향 절곡면(313) 위에 거치시킨다.

그리고 나서, 도14에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 고정 브라켓(310,310') 중 어느 하나에 형성된 요홈(314a)에 보호 철판(360)의 돌기를 삽입하여, 보호철판(360)이 신축재(340)를 덮도록 설치함으로써 본 발명의 제3실시예에 따른 신축 이음 구조(300)의 설치가 완료된다.

상기와 같은 제1실시예 내지 제3실시예로 예를 들어 설명한 본 발명은 신축이음부에서 누수 될 수 있는 모든 경로(P1-P4...)에 대해 침투수를 수팽창지수재(130,350)로 방수하거나 망사봉 형태의 모관 부재(120,230,320)로 침투수를 배수홈통(110a,210a,310a)로 유도하고, 물낙하 유도돌기(140b,240b,340b)에 의해 침투수의 유동경로를 끊어 신축재의 바닥의 교량 콘크리트에 침투수가 침투하지 못하도록 함으로써, 빗물 등에 의하여 교량 콘크리트에 침투수가 유입되는 것을 근본적으로 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 교량의 콘크리트 표면에 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 이와 같이 침투수가 교량 콘크리트에 흘러들어가는 것을 방지함으로써, 교량에 설치되는 PS정착장치 및 교량받침의 강재가 부식되는 것을 방지할 수 있으므로 교량 내구성이 저하되는 것을 또한 방지할 수 있다.

그리고, 철도교는 콘크리트 보호층(2,2')을 현장 타설하는 공정이 포함되어 있으므로, 본 발명의 제 1실시예에서 현장 콘크리트를 타설하여 고정 브라켓(110)을 고정하는 공정은 별도의 공정을 추가하지 않으면서도 고정 설비가 없더라도 간편하게 본 발명에 따른 철도교량용 신축이음구조를 구현할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것을 포함하는 것이고, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

도1은 종래의 고속철도 자갈도상 교량의 궤도부 신축이음구조를 도시한 종단면도

도2는 또 다른 종래의 고속철도 자갈도상 교량의 보도부 및 일반철도 교량의 신축이음구조를 도시한 종단면도

도3은 또 다른 형태의 종래의 고속철도 콘크리트도상 교량의 신축이음구조를 도시한 종단면도

도4 내지 도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조의 설치 순서에 따른 신축이음구조를 도시한 종단면도

도7 내지 도9는 본 발명의 제2실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조의 설치 순서에 따른 신축이음구조를 도시한 종단면도

도10은 도6의 측단면도

도11 내지 도14는 본 발명의 제3실시예에 따른 교량용 신축 이음 구조의 설치 순서에 따른 신축이음구조를 도시한 종단면도

도15는 본 발명의 제1실시예의 변형례에 따른 신축 이음 구조의 구성을 도시한 종단면도

도16은 본 발명에 따른 신축 이음 구조를 적용한 일례의 교량의 측단면도

*** 도면의 주요 부호에 대한 설명 ***

1, 1', 101,101',301,301': 콘크리트 슬라브

2,2',102,102': 현장타설 콘크리트

100,200,300: 신축 이음 구조 110: 고정 브라켓

111,211,311: 바닥면 112,212,312: 상향 절곡면

113,213,313: 내향 절곡면 114,214,314: 격벽

120,220,320: 모관 부재 130,350: 수팽창 부재

140,240,340: 신축재 210,310: 제1고정브라켓

215: 고정 절곡면 230,310': 제2고정브라켓

231: 결합면 232: 연장면

232a,232b: 걸림부 314a: 요홈

360: 보호 철판

Claims (6)

1. 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서,

   상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판을 형성하는 콘크리트 슬라브의 상면을 따라 교축 방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 고정 브라켓과;

   상기 콘크리트 슬라브의 상면 중 상기 격벽을 중심으로 내측에 현장 타설되어 상기 고정 브라켓을 고정하는 현장타설 콘크리트와;

   상기 한 쌍의 고정 브라켓의 상기 격벽들을 상호 연결하는 길이로 형성되어 상기 고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀져 설치되고, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재를;

   포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 상향절곡면과 상기 내향절곡면 및 상기 신축재의 저면에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 침투수가 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되도록 하고, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조.
2. 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서,

   상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판을 형성하는 콘크리트 슬라브에 적어도 일면이 매설되어 교축방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있는 격벽과, 상기 격벽의 끝단으로부터 일측으로 뻗어있는 고정절곡면을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 제1고정 브라켓과;

   상기 고정절곡부와 맞닿아 결합되는 결합면과, 상기 결합면의 단부측에 상기 결합면으로부터 연장형성되어 걸림부가 형성된 연장면을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되는 한 쌍의 제2고정 브라켓과;

   상기 콘크리트 슬라브의 상면 중 상기 격벽을 중심으로 내측에 현장 타설되어 상기 격벽을 고정하는 현장타설 콘크리트와;

   상기 제1고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀지고 동시에 상기 연장면의 걸림부에 걸리도록 설치되어, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재를;

   포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 신축재의 저면과 상기 콘크리트 슬라브에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 물이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되도록 하고, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조.
3. 교축 방향으로 인접한 교량의 제1교량상판과 제2교량상판 사이의 상대 변위를 허용할 수 있도록 상기 제1교량 상판과 상기 제2교량상판의 사이에 설치되는 교량용 신축 이음 구조로서,

   상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 형성하도록 거푸집에 콘크리트를 타설하는 것에 의해 형성되는 콘크리트 슬라브의 시공시 일부가 함께 매설되어 고정되고 교축 방향으로 뻗어있는 바닥면과, 서로 인접하는 교량 상판에 근접하는 교축 방향으로의 단부측에 상기 바닥면으로부터 상측으로 뻗어있는 상향 절곡면과, 상기 상향 절곡면의 끝단으로부터 서로 인접하는 교량 상판으로부터 멀어지는 내측으로 뻗어있는 내향 절곡면과, 상기 상향 절곡면으로부터 내측으로 이격되면서 상기 내향 절곡면의 길이보다 멀리 이격된 위치에 상측으로 뻗어있고 일면이 상기 콘크리트 슬라브의 시공시 함께 매설되어 고정되는 격벽을 구비하고, 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판에 각각 설치되며, 상기 바닥면과 상기 상향절곡면의 교축 직각 방향으로의 양 끝단 중 어느 하나 이상의 끝단이 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 돌출되는 한 쌍의 고정 브라켓과;

   상기 한 쌍의 고정 브라켓의 상기 격벽들을 상호 연결하는 길이로 형성되어 상기 고정브라켓의 상기 내향절곡면의 상면에 얹혀져 설치되고, 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판을 연결하는 신축재와;

   상기 한 쌍의 고정브라켓의 상기 격벽의 상측 끝단 중 어느 하나 이상에는 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에 삽입되는 돌기를 구비하여 상기 신축재를 덮도록 형성되는 보호 철판을;

   포함하여 구성되어, 상기 격벽과 상기 상향절곡면과 상기 내향절곡면 및 상기 신축재의 저면에 의해 둘러싸인 배수홈통이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 배수홈통과 연통되는 관통공이 형성되어, 상기 배수홈통에 모여진 침투수가 상기 제1교량상판 및 상기 제2교량상판의 교축 직각 방향으로의 측면보다 더 길게 뻗어 형성된 상기 끝단을 통해 교량 아래로 낙하시켜 배출되고, 상기 신축재의 탄성 변위에 의하여 상기 제1교량상판과 상기 제2교량상판 사이의 상대 변위가 허용되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조.
4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 배수홈통을 향하는 상기 신축재의 저면에는 물방울을 상기 배수홈통으로 떨어뜨리도록 유도하는 물낙하 유도돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조.
5. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 신축재의 양끝단에는 수팽창 부재가 개재되어 상기 신축재의 양끝단을 통해 침투수가 통과하는 것을 방지하고;

   상기 관통공에는 물을 머금을 수 있는 재질의 모관 부재가 부착되어 격벽으로 침투된 침투수를 배수홈통으로 유도하여 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 교량용 신축 이음 구조..
6. 제 1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 신축재에 요홈이 형성되어, 상기 요홈에 신축재를 덮는 보호 덮개의 돌기가 삽입되는 것에 의하여 상기 보호 덮개가 설치되어, 자외선에 의한 고무재의 열화를 방지할 수 있게 하는 교량용 신축 이음 구조.

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