KR100665197B1 - 교량용 배수장치 - Google Patents

Abstract

빗물 등에 의하여 교량상에 집수되는 물을 교량 외측으로 배수시키기 위한 교량용 배수장치가 개시된다. 배수장치는 배수관, 현수장치 및 스토퍼부로 구성된다. 배수관은 교량 상판의 하부에 교량 상판을 따라 배치되며, 교량 상판으로부터 유출되는 물을 집수하여 배수한다. 현수장치는 교량 상판의 하부에서 배수관을 지지한다. 스토퍼부는 배수관의 길이방향상의 회전축선을 중심으로 한 회전이동을 방지하고, 배수관의 길이방향상에서의 배수관과 현수장치간의 상대 이동을 허용하는 구조를 구비한다. 이러한 구조에 따르면, 배수관과 교량 상판의 길이방향상의 길이 변화 및 교량 상판의 높이 변화에 의한 배수관과 현수장치의 파손이 방지되고, 또한, 배수관의 회전이 방지된다.

교량, 배수, 회전, 현수

Description

교량용 배수장치 {Draining device for use in a bridge}

도 1 은 종래의 교량용 배수장치를 채용한 교량의 측면도,

도 2 는 종래의 교량용 배수장치를 채용한 교량의 다른 예를 도시한 측면도,

도 3 은 도 2 의 배수관의 확대 측면도,

도 4 는 본 발명에 따른 교량용 배수장치의 확대 분해 사시도,

도 5 는 도 4 의 결합 상태의 횡단면도, 그리고

도 6 은 도 4 의 결합 상태의 부분 측면도이다.

본 발명은 교량용 배수장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 대형 교량에서 빗물 등에 의하여 교량상에 집수되는 물을 교량 외측으로 배수시키기 위한 교량용 배수장치에 관한 것이다.

하천이나 강에 설치되는 교량에는 우천시 등과 같이 교량상에 빗물이 집수되는 경우 이를 원활하게 배수하기 위한 배수장치가 마련되어 있다. 도 1 은 이러한 배수장치를 채용하고 있는 종래의 교량의 일부를 도시하고 있는 도면이다.

도 1 에 도시되어 있는 바와 같이, 통상적인 교량은 하천 좌우측 육상에 설 치되어 있는 교대(10)를 중심으로 다수의 교각(20)이 등간격으로 설치되어 있고, 이 교각(20)들의 상부에 마련된 교좌에 다수의 상판(30)이 설치되어 있는 구조를 갖는다.

상판(30)들의 하부에는 상판상에 고인 빗물 등을 집수하기 위한 집수관(50)이 다수개 마련되어 있다. 통상적으로 상판(30)은 집수관(50)에 빗물이 집수되도록 빗물이 집수관(50)을 향하여 흐르는 방향으로 구배된 판면 형상을 갖는다.

집수관(50)의 하부에는 집수관(50)의 하단부로 유출되는 물을 받아 외측으로 배수시키기 위한 배수관(60)이 설치되어 있다. 배수관(60)은 상판(30)의 하부에 현수장치(70)에 의해 현수되어 있다. 배수관(60)은 각 상판(30)마다 하나씩 대응되어 설치된다. 즉, 배수관(60)은 통상적으로 하나의 상판(30) 밑에 하나씩 대응되어 각 교각(20)들 사이에 설치된다. 배수관(60)은 수평 방향에 대해서 경사지도록 배치되어 집수관(50)들로부터 배출된 물을 교각(20)측으로 흘리게 된다.

각 교각(20)들에는 기립방향으로 배치된 배수안내관(80)이 설치되어 있다. 배수안내관(80)의 상단부는 배수관(60)의 단부에 개방되어 있고, 하단부는 교각(20)의 하방까지 연장되어 있다. 따라서, 배수관(60)을 통해 교각(20) 인근으로 흐른 물은 배수안내관(80)에 유입되어 교각(20)의 하부까지 안내되며, 이에 따라 결과적으로 상판(30)에 유입된 물이 교각(20)의 하부에서 하천으로 배수된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 교량 구조에서는, 상판(30)상에 유입된 물이 하천으로 직접 배수되어 환경 오염을 일으킬 수 있다는 문제점이 있다. 즉, 상판(30)은 통상 아스팔트와 같은 환경 오염적 화학물질을 다수 함유하는 재질로 제조 되는데, 이와 같이 상판(30)상의 물을 하천으로 배수시키는 경우에는 아스팔트 등에서 용해된 화학물질을 함유하는 물이 하천으로 장기적이고 지속적으로 유입되어 하천에 심각한 환경 오염을 야기하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 교각(20)에 배수안내관(80)을 설치하지 않고 교대(10) 부근에만 배수안내관(80)을 설치하며 또한 배수관(60)이 육상의 교대(10) 부근까지 연장되도록 하여, 배수되는 물이 하천으로 직접 유입되지 않도록 하는 방안이 강제되고 있다.

도 2 는 이와 같이 배수관이 연장된 종래의 배수장치를 채용한 교량을 도시한 도면이고, 도 3 은 도 2 의 배수장치를 확대하여 도시한 도면이다.

배수관(160)은 교량 상판(30)의 하방에 전체 교량의 중앙 부위로부터 교대(10)측에 이르기까지 연장형성되어 있다. 따라서, 하나의 교량에는 그 중앙 부위로부터 양 교대(10)측으로 연장 배치된 두 개의 배수관(160)이 설치된다. 도 2 에서는 교량의 좌측 절반만이 도시되어 있다.

배수관(160)은 다수의 현수장치(70)에 의하여 상판(30) 하방에 현수되어 있으며, 이때, 교대(10)측으로 갈수록 하향되게 배치되어 전체적으로 배수관(160)은 교대(10)측을 향해 수평 방향에 대해 소정 각도로 경사지게 배치된다.

배수관(160)의 상면에는 집수관(50)에 대응되는 유입부(166)가 형성되어 있다. 유입부(166)는 깔대기 모양으로 형성되어 상향 개방되어 있으며, 집수관(50)을 통해 집수 후 배출되는 물이 배수관(160) 내로 유입되도록 하는 기능을 한다.

교대(10)측까지 연장된 배수관(160)의 형상에 대응하여, 배수안내관(180)은 교대(10)측에만 설치되고 각 교각(20)에는 설치되어 있지 않다. 이에 따라, 상판(30)에 유입된 물은 교각(20)측으로는 배수되지 않고 교대(10)측으로만 배수된다. 교대(10)에 설치된 배수안내관(180)의 하부는 정화장치(도시되지 않음)로 연결되어, 배수된 물이 정화장치에 의해 정화된 후 하천으로 유입된다.

이와 같이 교대(10) 부근에서 배수되는 물이 소정의 정화 시설을 거쳐 정화되도록 함으로써 하천의 오염을 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.

그런데, 이와 같이 배수관(160)을 교대(10)에 이르기까지 연장 형성할 경우에는 도 1 과 같이 각 상판(30)별로 배수관(60)을 각각 배치할 때에 비하여 하나의 배수관(160)의 길이가 매우 길어지게 되며 또한 하나의 배수관(160) 자체가 여러 상판(30)에 걸쳐 배치된다. 따라서, 상판(30)들간의 수평방향의 팽창이나 수직방향의 요동 발생시 이러한 팽창이나 요동이 배수관(160)에 영향을 미치게 된다.

즉, 통상적으로 여름철의 열팽창에 의해 상판(30)들의 길이가 길어지는 경우에 대비하기 위하여 상판(30)들의 이음새 부분은 도 1 및 2 와 같이 소정 거리 이격되어 있으며, 여름과 겨울의 온도 차이가 발생함에 따라 상판(30)들은 수평 방향으로 신장과 수축을 반복하게 된다. 따라서, 도 3 과 같은 구조에서 상판(30)에 고정되어 있는 현수장치(70)들간의 거리 변화가 발생하게 되고, 이때, 이러한 열팽창에 의한 거리 변화와 배수관(160)의 열팽창에 의한 길이 변화는 그 열팽창 계수의 차이로 인해 서로 상이하게 된다. 따라서, 현수장치(70)와 배수관(160)은 도 3 에 도시된 수평방향상에서 서로 상대 이동하는 힘을 받게 되고, 이에 따라 현수장치(70)와 배수관(160) 사이의 접착 부위가 파손될 우려가 있게 된다.

또한, 교량의 사용이 계속됨에 따라 교량상에 통행하는 차량 등에 의한 하방 압력의 차이 등에 기인하여, 교량의 각 상판(30)들간의 높이 변화가 발생할 수 있게 된다. 이와 같은 경우에는 서로 이웃하는 상판(30)들간의 높이가 변화함에 따라 배수관(160)의 일 지점이 수직방향상으로 이동하여 배수관(160) 기울기의 변화를 유발하게 된다. 따라서, 현수장치(70)와 배수관(160)은 도 3 에 도시된 수직방향상에서 서로 상대 이동하는 힘을 받게 되고, 이에 따라 현수장치(70)와 배수관(160) 사이의 접착 부위가 파손될 우려가 있게 된다.

한편, 상기와 같은 수평방향 또는 수직방향으로 힘이 가해지는 현상을 방지하기 위하여 배수관(160)과 현수장치(70)를 강하게 고정하지 않고 단순하게 배수관(160)을 현수장치(70)에 걸쳐놓는 형태로만 고정할 경우에는 다른 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 교량의 사용이 계속됨에 따라 주변의 교량에 가해지는 진동 등에 의해 배수관(160)이 그 길이방향의 축선을 중심으로 회전이동할 수 있다는 문제점이 있다. 도 3 을 참조하면, 배수관(160)이 도 3 에 도시된 회전방향으로 조금씩 회전하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같이 배수관(160)이 회전이동하게 되면 배수관(160) 상면의 유입구(166)가 상향개구된 상태를 유지할 수 없게 되고, 이에 따라 집수관(50)을 통해 배출되는 물이 배수관(160) 내로 유입될 원활하게 유입될 수 없게 된다.

이와 같이, 여러 개의 상판(30)에 걸쳐 배치된 긴 길이의 배수관(160)을 채용함에 따라, 현수장치(70)와 배수관(160) 사이의 수평방향상의 상대 이동 및 수직방향상의 상대 이동을 허용할 수 있는 현수장치(70)와 배수관(160) 사이의 결합 구 조가 필요하게 되고, 이때, 이러한 결합 구조는 배수관(160) 자체의 회전 이동을 방지할 수 있는 구조가 되어야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 여러 개의 상판에 걸쳐 배치되 긴 길이의 배수관을 채용하는 경우에도 수평방향 및 수직방향상의 현수장치와 배수관 사이의 상대 이동을 허용할 수 있음과 동시에, 배수관 자체의 회전 이동을 방지할 수 있는 구조를 구비한 교량용 배수장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교량용 배수장치는, 교량 상판의 하부에 상기 교량 상판을 따라 배치되어 상기 교량 상판으로부터 유출되는 물을 집수하여 배수하는 배수관; 상기 교량 상판에 고정되며 상기 교량 상판의 하부에서 상기 배수관을 지지하는 현수장치; 및 상기 배수관의 길이방향상의 회전축선을 중심으로 한 회전이동을 방지하기 위하여 상기 배수관과 상기 현수장치 사이에 개재된 스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조에 의하면, 배수관의 회전이 방지되어 배수관으로의 오수 유입이 원활하게 이루어지는 상태가 유지될 수 있다.

여기에서, 상기 현수장치는, 상기 교량 상판에 각각의 상단부가 고정되고 상기 배수관을 사이에 두고 하향 연장된 한 쌍의 현수바아; 및 상기 현수바아의 하단부 영역들을 상호 연결하며, 상기 배수관이 놓여 지지되는 지지바아;를 포함하여 구성된다. 상기 지지바아는 그 길이방향을 중심으로 회전 가능하도록 상기 현수바아와 결합된다. 또한, 상기 지지바아는 그 양단이 상기 현수바아에 관통되어 결합되며, 상기 지지바아의 양단부에는 더블너트가 설치된다. 이에 의하여, 교량 상판의 상하 이동에 의해 배수관의 기울기가 변화하여도 배수관과 현수장치의 파손이 방지된다.

상기 스토퍼부는 상기 배수관의 길이방향상에서의 상기 배수관과 상기 현수장치간의 상대 이동을 허용하는 구조를 구비한다. 이를 위하여, 상기 스토퍼부는 상기 배수관에 고정되는 제1스토퍼부재; 및 상기 지지바아에 고정되는 제2스토퍼부재;를 포함하여 구성되며, 이때, 상기 제1스토퍼부재와 상기 제2스토퍼부재는 상기 배수관의 상기 회전이동 방향상에서 상호 상대 고정되도록 결합된다. 이러한 결합 구조의 바람직한 일 예에 따르면, 상기 제2스토퍼부재는 상기 지지바아에 교차되도록 배치되는 바아의 형상을 가지며, 상기 제1스토퍼부재는 상기 제2스토퍼부재의 일 부위를 부분적으로 감싸도록 배치된 부분 실린더 형상을 갖는다.

본 발명에 따르면, 배수관과 교량 상판의 길이방향상의 길이 변화, 및 교량 상판의 높이 변화에 의한 배수관과 현수장치의 파손이 방지되고, 또한, 배수관의 회전이 방지된다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 구조의 교량용 배수장치를 구비한 교량이 제공된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 각 실시예에 대한 설명에서, 도 2 및 도 3 에 도시된 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 상세한 설명은 생략되고 상이한 부분에 대해서만 설명하며, 도 2 및 도 3 과 동일한 부분은 동일한 참조부호를 사용하여 인용한다.

도 4 내지 도 6 은 본 발명에 따른 교량용 배수장치를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 교량용 배수장치는 배수관(160)과 현수장치(300)를 포함하여 구성된다.

배수관(160)은 기본적으로 도 2 에 도시된 배수관(160)과 그 구조가 유사한 것으로서, 교량 상판(30)을 따라 수평방향으로 배치되어 교량 상판(30)으로부터 유출되는 물을 집수관(50)으로부터 받아 교대(80)측으로 배수한다. 배수관(160)은 일 지점이 교량에 고정되어 있으며, 따라서, 고정된 부분을 중심으로 열팽창 또는 열수축에 의해 신장 또는 수축될 것이다. 이때, 배수관(160)이 고정되는 대상은 교각(20)일 수도 있고, 교대(80)일 수도 있으며, 교량 상판(30)일 수도 있다.

현수장치(300)는 교량 상판(30)에 고정되며, 교량 상판(30)의 하부에서 배수관(160)을 지지하는 기능을 한다. 현수장치(300)는 한 쌍의 현수바아(310)와 하나의 지지바아(320)로 구성된다.

현수바아(310)는 각각의 상단부가 교량 상판(30)에 고정되며, 배수관(160)을 사이에 두고 하향 연장되어 있다. 지지바아(320)는 그 양단부가 현수바아(310)의 하단부 영역들을 각각 관통하여 결합되며, 지지바아(320)의 양단부에는 각각 더블너트(450)가 설치되어 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 더블너트(450)는 지지바아(320)의 단부에 현수바아(310)를 사이에 두고 각각 설치된다. 따라서, 네 쌍의 더블너트(450)가 두 쌍씩 각각 지지바아(320)의 단부에 설치된다.

더블너트(450)는 하나의 너트가 현수바아(310)에 닿지 않는 상태로 지지바아(320)상에 설치된 상태에서 하나의 너트의 회전에 의한 이탈을 두 번째 너트가 방지함으로써, 지지바아(320)와 현수바아(310)의 관통 결합 상태를 유지하는 기능을 한다. 따라서, 이와 같은 구조에 의하여, 지지바아(320)는 그 길이방향상의 회전축선을 중심으로 현수바아(310)에 대해 상대 회전이 가능하게 된다.

배수관(160)과 현수장치(300) 사이, 보다 구체적으로는, 배수관(160)과 지지바아(320)의 사이에는 스토퍼부(410, 420)가 개재되어 있다. 스토퍼부(410, 420)는 제1스토퍼부재(410)와 제2스토퍼부재(420)로 구성된다. 제1스토퍼부재(410)는 배수관(160)에 용접에 의해 고정되며, 제2스토퍼부재(420)는 지지바아(320)에 용접에 의해 고정된다.

제2스토퍼부재(420)는 지지바아(320)에 교차되도록 배치되는 바아의 형상을 가지며, 제1스토퍼부재(410)는 제2스토퍼부재(420)의 길이방향상의 중앙 부위를 부분적으로 감싸도록 배치된 부분 실린더 형상을 갖는다. 이때, 제1스토퍼부재(410)는 제2스토퍼부재(420)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하다. 따라서, 제1스토퍼부재(410)와 제2스토퍼부재(420)는 배수관(160)의 그 길이방향의 축선을 중심으로한 회전이동 방향상에서는 상호 상대 고정되도록 결합되며, 나아가, 제2스토퍼부재(420)의 길이방향(즉, 배수관(160)의 길이방향)상에서는 상호 상대이동이 가능하도록 결합된다.

한편, 지지바아(320)가 현수바아(310)에 대해서 그 길이방향의 회전축선을 중심으로 회전가능하게 결합되므로, 지지바아(320)에 고정된 제2스토퍼부재(420)는 지지바아(320)와의 고정 부위를 중심으로 회동(pivoting) 가능하게 된다.

이와 같은 구조에 의하면, 교량 상판(30)과 배수관(160)간의 팽창률 차이로 인한 현수장치(300)와 배수관(160)간의 배수관(160) 길이방향으로의 상대 이동 발생시, 제1스토퍼부재(410)가 제2스토퍼부재(420)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동을 하게 된다. 또한, 교량 상판(30)들간의 상하방향 위치 틀어짐이 발생하여 배수관(160)의 기울어진 각도의 변화가 발생하는 경우, 제2스토퍼부재(420)와 결합된 지지바아(320)가 회전하게 된다. 따라서, 현수장치(300)와 배수관(160)이 접하는 부위에서의 외력에 의한 현수장치(300) 또는 배수관(160)의 파손이 발생하지 않게 된다.

또한, 현수장치(300)에 지지되어 있는 배수관(160)이 그 길이방향의 회전축선을 중심으로 회전하는 힘을 받더라도 제1스토퍼부재(410)와 제2스토퍼부재(420)간의 결합 구조에 의하여 회전이동이 방지된다. 따라서, 배수관(160) 상면의 유입구(166)의 위치 변화가 방지되어, 집수관(50)에서 집수되어 배출되는 물이 유입구(166)를 통해 원활하게 배수관(160) 내로 유입되는 상태가 유지될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 환경 오염을 일으키지 않도록 교대에 이르기까지 길게 연장된 배수관을 채용하는 경우에도, 교량 상판의 열팽창과 수축 및 배수관의 열팽창과 수축에 의해 발생하는 길이의 큰 변화시에도 현수장치와 배수관 등의 파손이 발생하지 않게 되는 장점이 있다.

나아가, 배수관의 회전이동이 방지되므로, 집수관에 집수된 오수가 배수관으 로의 원활하게 유입될 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론, 그러한 변형은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 보호범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 교량 상판의 하부에 상기 교량 상판을 따라 배치되어 상기 교량 상판으로부터 유출되는 물을 집수하여 배수하는 배수관;

   상기 교량 상판에 고정되며 상기 교량 상판의 하부에서 상기 배수관을 지지하는 현수장치; 및

   상기 배수관의 길이방향상의 회전축선을 중심으로 한 회전이동을 방지하기 위하여 상기 배수관과 상기 현수장치 사이에 개재된 스토퍼부;

   를 포함하여 구성되며,

   상기 현수장치는,

   상기 교량 상판에 각각의 상단부가 고정되고 상기 배수관을 사이에 두고 하향 연장된 한 쌍의 현수바아; 및

   상기 현수바아의 하단부 영역들을 상호 연결하며, 상기 배수관이 놓여 지지되는 지지바아;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지바아는 그 길이방향을 중심으로 회전 가능하도록 상기 현수바아와 결합되는 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 지지바아는 그 양단이 상기 현수바아에 관통되어 결합되며, 상기 지지바아의 양단부에는 더블너트가 설치되는 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 스토퍼부는 상기 배수관의 길이방향상에서의 상기 배수관과 상기 현수장치간의 상대 이동을 허용하는 구조를 구비한 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 스토퍼부는:

   상기 배수관에 고정되는 제1스토퍼부재; 및

   상기 지지바아에 고정되는 제2스토퍼부재;를 포함하며,

   상기 제1스토퍼부재와 상기 제2스토퍼부재는 상기 배수관의 상기 회전이동 방향상에서 상호 상대 고정되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2스토퍼부재는 상기 지지바아에 교차되도록 배치되는 바아의 형상을 가지며,

   상기 제1스토퍼부재는 상기 제2스토퍼부재의 일 부위를 부분적으로 감싸도록 배치된 부분 실린더 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
8. 교량 상판의 하부에 상기 교량 상판을 따라 배치되어 상기 교량 상판으로부터 유출되는 물을 집수하여 배수하는 배수관;

   상기 교량 상판에 각각의 상단부가 고정되고 상기 배수관을 사이에 두고 하향 연장된 한 쌍의 현수바아, 및 그 길이방향을 중심으로 회전 가능하도록 상기 현수바아의 하단부 영역들에 그 양단부가 각각 결합되며 상기 배수관이 놓여 지지되는 지지바아를 포함하는 현수장치; 및

   상기 배수관에 고정되는 제1스토퍼부재, 및 상기 지지바아에 교차되도록 배치되어 고정되는 바아 형상의 제2스토퍼부재를 포함하며, 상기 제1스토퍼부재는 상기 제2스토퍼부재의 일 부위를 부분적으로 감싸도록 배치된 부분 실린더 형상을 구비하여, 상기 제1스토퍼부재와 상기 제2스토퍼부재의 상호 결합에 의해 상기 배수관을 그 회전이동 방향상에서 상호 상대 고정시키고 상기 배수관의 길이방향상에서의 상기 배수관과 상기 현수장치간의 상대 이동을 허용는 스토퍼부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 배수장치.
9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 교량용 배수장치를 구비한 교량.

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