알루미늄 교량 슬라이딩 탄성 받침, 탄성체 열 경화 방지, 강 교, 해안 고가교 받침.

[낚시꾼]

제품명:RSB 슬라이딩 탄성받침

(RSB Sliding Elastomeric Bridge Bearing)

교량, 철도, 건축 강, 콘크리트 특수 구조물 내진, 면진 받침.

※특허명:슬라이딩 탄성받침 (탄성 받침 열 변형 차단 방식.)

 Bridge Sliding Elastomeric Bearing  (특허제 10-1201957호)

탄성 받침 이탈 방지.

Prevent Slippery Pad System (특허제 10-1338774호)

특징:교량,건축 구조물 받침으로 상하부 Sole Plate 자체에 용접 설치 가능.

교량 탄성 패드 외부 열 변형 방지 방식 개발 특허

교량 받침에 사용 되는 탄성체는 열에 취약하며, 탄성 받침 면진, 내진의 받침으로 완충 기능 부반력을 상실 하게 된다. 기존 받침의 탄성체 경화 변형으로 인한 신축이음장치 파손, 균열등의 문제점들이 다양하게 발생하고 있는 원인이다.

 교량 탄성 받침 외부 열 경화, 노화 변형 방지

교량 받침 콘크리트 타설 시공에 탄성 패드 손상.

교량 구조물 교좌 장치 설치에 있어 콘크리트 타설 방식과 용접 고정 시공 설치 방식(고정 볼트 받침 포함)을 병행하여 설치 하고 있다. 교량 받침 콘크리트 타설 시공에 있어 보강 철근과 Stud Bolt 를 용접 고정 한다. 받침의 사양이나 하중에 따라 앵커의 수가 4개에 수십개에 이르는 받침도 있다. 앵커 고정 용접 설치로 탄성 패드를 거치 하지 않은 상태에서 시공하는 것이 탄성 패드의 경화 손상을 최소화 할 수 있는 시공 방법이다. 용접 시공에 따른 패드 손상으로 일체형 탄성 받침 들뜸현상, 탄성 패드 부반력 상실 이탈, 탄성 패드 균열, 패드 처짐, 열 경화 탄성력 상실, 열화로 인한 금속 디스크 받침 처짐 고무판 경화로 완충장치로 외부 변위에 대응 할 수 없으며, 탄성 받침 설치 구조물 보다 금속 받침 설치 구조물에 균열 파손이 심각하게 나타나는 이유라 할 수 있다. (탄성 패드 KS 품질 인증 제품은 교량 구조물 설치 시공에 대하여 용접 열 변형에 전혀 고려하지 않은 제품이며, 설치 시공 방법에 따라 콘크리트 타설 탄성 받침 표준, 용접 시공 탄성 받침 손상에 대한 표준을 개별 제정 하여야 한다. 또한, 용접 시공에 손상 변형이 발생하지 않는 탄성 받침이나 용접 열 차단 System 형식의 교좌 장치 개선이 필요하다.

교량 받침 용접 고정 설치에 대한 탄성 패드 손상. 교량 구조물 하부 균열 현상

한국도로공사 표준, 한국기술표준 KS F 4420 . 6518 기준 표준은 탄성 패드 원자재 표준으로 탄성 고무 패드에 대한 품질만을 KS 인증 표준으로 하고 있다는 점이다. 탄성 패드, 상, 하  Shoe Plate로 구성 되어 교좌 장치라 명칭하고 있다. KS 인증 표준에 교좌 장치는 100% 콘크리트 타설 방식으로 설치 시공하여야 한다.  KS 인증 품질 기준에 준하는 정상적인 탄성 받침이 교량 구조물에 설치 되어 외, 내부 변위를 수용하여 정상적인 완충 장치로서의 기능을 수행하게 된다.

교량 구조물 교좌 징치 설치에 있어 일반적으로 90% 이상  용접 고정 설치 방식을 적용하고 있는 실정이다. 교좌 장치 상, 하Shoe Plate와 Sole Plate 고정 시키는 방식으로 Bass Plate 자체에 용접 시공을 하게 된다. 용접 시공 부에 발생 되는 온도는 상시 3500℃~5000℃ 고열이 발생하며, 최대 6000℃ 이른다. 한국도로공사 표준, 한국기술표준 KS F 4420 . 6518 KS 탄성 고무 패드 제품 인증 표준 기준은 용접 설치 시공에 치명적이라 할 수 있다. 받침 설치 시공에 따른 용접 고열로 인하여 기존 KS 인증 탄성 받침은 보수 교체 공사와 동시에 열 경화 노화 보강 철판 재료 분리등의 변형 손상 된 교좌 장치가 교량 구조물에 설치 시공 되었던 것이다. KS 인증 제품 표준과 용접 시공 고열에 겯딜 수 있는 턴성 패드 표준이 아니 였다는 점이다. 따라서 현재 용접 설치 시공 교좌 장치는 열 변형의 손상 된 받침이 국가 기반 시설을 지탱하고 있는다는 결론을 내릴 수 있다. 변형 된 받침 설치로 받침 처짐, 패드 균열, 패드 이탈, 신축이음장치 단차 충격 진동 굉음 발생 후타 콘크리트 크렉 오수 유입 신축이음 파손 이탈, 받침부 콘크리트 박리 철근 노출 부식 백태 현상, 받침 외,내부 부식 거동 불능, 고정 볼트 부식 파손, 이동 제안 키 탈락, 상판 거더 과다 회전 방호벽 콘크리트 파손, 거더 쏠림 현상과 하부 콘크리트 파손, 고열에 겯딜 수없는 KS 인증 표준 탄성 받침으로 인하여 1개 지역 지자체 126개 교량 하부 균열이 발생하고 있는 현상이 현실로 나타나고 있다. 관계 부처 국토교통부, 한국도로공사, 한국기술표준원, 대한토목학회, 서울시건설본부, 각지방 견설본부, 각지방도로관리 사업소, 시청, 도청, 공기업, 설계 엔지니어링사등 교량 구조물 탄성 받침, 신축이음장치에 관련하여 신중한 검토와 자재 개선에 대처 방안이 요구 된다.

(KS 인증 탄성 받침 제품이 어떤 방식으로 시공 되어도 문제가 없을 것이라는 관계자의 생각이 엄청난 사태를 낳고 있다.)

▷ 적용 범위

콘크리트 교, PC교, RC교,  철도 교량, 강구조물, 건축 구조물, 재생 처리 구조물 받침, 태양열 강 구조물 받침, 유류 정제 타워 구조물 받침, 가교, 목교. 완충 장치로서 다양한 건설, 토목, 설비 분야에 적용 되도록 개발 된 제품임.

안양 평촌 범계역 롯데 백화점 주차장 가설 교량(수직 하중 120ton*수평 이동 ±160)

발주처,시공사: GS 건설

▷교량 받침 설치 조건

교량 구조물의 형식에 관계 없이 설계 변경이 가능 하며, 저고형 받침으로 보수시 패드 제거 후 본제품 RSB슬라이딩 탄성 받침을 위치 선정 후 삽입하여 상, 하 플레이트에 직접 용접 고정 하여도 무방 하다. 탄성 받침 보수시 상하부 플레이트 제거에 있어 보수 위치가 협소한 관계로 작업 조건이 좋지 않으며, 안전 사고 위험이 있다.

삼성 탕정지구 파이프렉 설치 공사 적용 설치(수직 하중 650ton*수평 이동 ±80)

발주처:삼성건설, 시공사:대주 중공업

▷RSB 슬라이딩 탄성 받침 구성

상, 하 슈는 알루미늄 소재를 적용 하였으며, No,7000으로 내하력, 수직, 수평 하중 변형이 없으며, 금속 받침 보다 표면 부식이 매 우 적으며, 습기가 많은 강교, 해안 고가교, 철도교량 등에 적합 하다.

외부 도장은 본래 징크,우레탄 페인트는 콘크리트와 결합이 않되는 특성을 갖고 있다. RSB 슬라이딩 탄성 받침은 해수, 습기에 부식이 전혀 일어 나지 않는 아노 다이징 도금으로 표면 처리를 하였으며, 이동 방향에 따라 색상으로 구분 할 수 있다.

(설치 방법 콘크리트 타설, 직접 용접 고정 방식 적용 가능)

▷RSB 슬라이딩 탄성 받침의 특징

◇외부 열 차단 방식 적용

교좌 장치 신설 보수 플레이트 고정 방식으로 용접 열 교량 상판으로 부터 자연 지속적 지열 태양 열, 대기 상온, 고무 공기 접촉으로 인한 탄성체의 열화 방지에 목적을 두고 있다. 외부 열을 차단 하는 방식으로 상부 슈 플레이트 하단 단부, 하부 슈 플레이트 상단 단부에 설치 되며, 차단 방식으로 공냉 GT, 고열 시트 , 타공 진공 시트, EM 시트 방식등이 적용 되며, 외부 열을 차단 하게 된다. 고열 차단 시트부는 1면 미러 스텐판으로 마감 되며, 상, 하 프레이트 사이에 탄성 받침 거치 후 최적의 조건을 갖추게 되며, 구조물의 완충 부재로 내구연안 연장과 구조물 받침으로 탄성체의 경화, 노화, 철판 고무재의 탈락, 박리를 최소화 함으로서 최대의 조건을 유지 하도록 개발 되었으며,구조물의 완충 장치로서 기본을 두고 있다.

▷슬라이딩 탄성 받침의 구성과 기능

슬라이딩 탄성 받침은 테프론 1면 에칭 접착 도포(PTFE), 합성 고무, 보강 철판 접착제 양면 표면 도포 금형 제품으로 유압 프레스로 가황 가류 융착한 제품이며, 미 가류시 수평하중, 수직 하중에 처짐 현상이 발생 할 수 있으며, 스팀으로 2차 가류를 해주는 것이 좋다. 일체형 받침, 테프론 고무 접착 공정은 프레스 열 접착 방식으로 일체화 된 탄성 받침을 패드로 사용 하게 된다.

▷교량 부반력, 이동 제안 하우징 키 적용

교량 구조물 차량 진입으로 회전, 소음, 진동등이 발생 되며, 건조 수축, 크리이프, 활하중, 등의 변위를 미연에 차단 흡수 소멸 시키며, 지면으로 부터 발생된 지진에 대응 하도록 부반력 키와 구조물의 이동 범위를 제안 하는 하우징이 양쪽에 부착되어 구조물의 거동을 제안 한다.

※RSB 슬라이딩 탄성 받침은 기존 교좌 장치 제거 후 상, 하부 쏠 플레이트 그자체로 위치 선정 후 RSB 받침 삽입 상부 구조물 거치 후 RSB 슬라이딩 탄성 받침 상,하부 플레이트에 직접 용접 고정 하는 것으로  교좌 장치 설치 공사가 마무리 된다. RSB 슬라이딩 탄성 받침은 제품 자체에 상, 하 플레이트에 직접 용접(6mm)을 하여도 탄성체에 손상이나 노화, 경화, 철판 고무 탈락 박리 현상이 전혀 일어나지 않는 구조로 개발 된 제품이며,  보수 공사 시 용접 부위만 그라인더로 갈아내는 것으로 탈착 분리 되며, 기존 교좌 장치 보수 공사에 있어 하부 플레이트 제거에 있어 유압 자키 구조물 상승 보강 콘크리트를 깨내는 번거로움과 작업 공간이 매우 협소 하므로 안전 사고의 위험이 있으며, 많은 시간이 소요 된다는 단점이 있다.

▷일본 고베 지진 이후 금속 받침, 고무 받침 비교 결과

일본 고베 지진에서 고무 받침을 적용한 구조물과 금속 받침을 적용한 구조물의 파손 범위가 현격한 차이를 보였다는 보도를 한바 있다. 금속 받침은 완충 부재로서 구조물의 변위에 대응 할 수 있는 구조적 조건이 아라는 결과가 나왔으며, 고베 지진이후 일본에서도 금속 받침 보다 고무 받침을 재 검토 적용 하는 추세 라고 밝혔다.

삼성 탕정지구 파이프 랙 공사 적용 설치(구조 검토 실 적용 하중:780Ton)

※RSB슬라이딩 탄성 받침은 저고형 받침으로 구조물의 변위에 슬라이딩 방식으로 부반력이 없으며, 탄성 받침인 완충 장치를 기본으로 탄성체의 외부 열 변형, 경화, 노화, 철판 고무 재료 분리등의 변위를 최소화 하는 것과 외부 열을 차단 하므로서 완충 부재로서 기능을 연장 시키는데 중점을 두었으며, 4종류의 차단 방식이 부분적으로 특허화 되어 있다.

일체형 탄성 받침, 탄성 받침, LRB, 내진, 면진등의 여러 종류가 있으나 합성 고무로 구성 되어 있는 제품은 열에 취약 하다는 단점을 가지고 있으며, 기업의 구조물의 거동에 대한 연구만 진행 될 뿐 실질적인 구조물의 수직 하중,  소음, 진동, 변위 피로도에 대한 연구는 이루어 지지 않고 있다. 모든 조건을 무시 할 수 없지만 40년전 수입된 제품이 개조 되어 교량 받침으로 적용 되면서 규격화 되었고, 현 토목 설계에 그대로 적용하고 있으며, 대한 민국 지형에 맞는 규격이 아니라 지진이 전혀 일어나지 안는 유럽의 금속 받침이나 일몬에서 수입된 황동 디스크 방식의 받침이 적용 되고 있다는 점이 아쉽다. 

신축이음장치의 내구연안 연장의 일환으로 상판 강재형 횡거 타입의 설치 적용과 교량 받침의 적용이나 설치 잘못으로 인하여 처짐이 발생 할 수 있으며, 상판 단부 단차로 차량 진입으로 인한 소음, 진동, 충격이 고무 신축이음장치에 비교 하였을때 더욱 심하게 발생 하며, 단차로 인한 소음과 진동으로 후타 콘크리트 파손, 교체로 이어 질 수 있다, 이로서 강재형 신축이음장치도 반영구적인 제품이 될 수 없으며, 소음 발생으로 민원이 발생 하기도 한다.  대한민국도 지진으로 부터 안전한 나라는 아니다.

 (서울 외곽 순환 도로 스틸 박스 교량 같은 경우는 신축이음부 차량 통행으로 인한 소음, 충격이 발생하고 있으며, 천둥 치는 듯한 소리가 발생 하고 있다.)

교량 구조물 받침으로 탄성 받침, 일체형 받침, 포트 받침, LRB, 내진, 면진, 스페리컬, 롤러 베어링등 여러 형식의 받침이 있으나 탄성 패드 경화로 소음과 진동을 지속적으로 발생 시킴으로서 콘크리트, 강구조물의 피로를 가중 시키는 단점이 있으며, 교좌장치의 파손과 거더의 처짐으로 신축이음장치 이탈로 이어지고 있다.

교량 받침 처짐 현상에 따른 상판 강재형 신축이음장치 단차 발생 충격에 의한 돌출 사례.

※신축이음장치의 기본 구성을 벗어나 교량 구조물의 상부로 부터  발생되는 변위를 받침이 전체 수용 할 수 없으며, 거동에 따른 신축, 수축, 회전, 진동, 지진, 내진, 면진, 전단 키 역활을 신축이음장치가 병행하게 된다, 신축이음장치와 교량 받침은 교량 구조물의 구성 자재로 상호 관계에 있으며, 받침의 설치 시공에 따른 자재 손상으로 처짐이나 거동 제안 시 신축이음장치 단부 단차가 발생 되어 돌출로 인한 상판 탈락과 신축이음 중앙부 함몰로 이어져 대형 참사가 발생하게 된다.

고무 신축이음장치는 표면 마모로 유관으로 확인 가능하나 상판 강재형 신축이음장치는 순간적인 충격에 상판이나 제품 자체가 도로상에 돌출 된다는 점이다.

(1% 교량 받침, 신축이음장치 자재 손상은 국민의 안전과 생명을 위협 합니다.)

교량 상판 강재형 신축이음 장치로 H빔을 가공하여 맞댐 형식의 본드 접착 볼트 조립으로 제작된 제품이며, 신축량 #80 - 1.8m Φ22 *14개의 Ancher Bolt 가 절단 되어 신축이음부에서 이탈 된 사진 입니다. 상판 강재형 신축이음장치는 영구적인 제품이 아니라는 것이 여실이 들어난 현장이라 할 수 있다. 용접 방식이나 H빔 가공 신축이음장치로 도로상에 이탈 된 제품을 차량이 통과 하기란 불가능 하며 인명 사고로 이어질수 있다.

교량 탄성 받침의 KS F4420 .6518 표준과  탄성 받침 KS 인증 제품 교량 구조물 용접 고정 설치 시공에 대한 문제점.

※한국도로공사 표준, 한국기술표준, KS F4420 . 6518 표준은 탄성 패드 고무, 보강 철판 구성 원자재 품질에 대한 표준이며, 용접 고정 설치 시공에 따른 탄성 패드 열 경화 노화 고무 철판 재료 분리등 손상에 대한  표준 기준 없이 시공 되고 있어 교량 구조물의 교량 받침 처짐, 신축이음장치 파손 보수 교체  공사가 반복적으로 발생하고 있으며, 잦은 보수 공사로 인하여 교량 구조물의 피로 가중으로 하부 균열이 발생하고 있는 대표적인 예라 할 수 있다.

교량 받침 용접 설치 시공에 탄성 패드 열 경화.(Metal Arc Welding)

교량 받침 Shoe Plate는 용접 구조용 압연 강재 SM490B 철판 자재를 사용 하도록 규정하고 있으나 간혹 설계 엔지니어링사와 협의 하여 SS400 철판을 사용 하기도 한다. 교량 받침 상,하 철판 Sole Plate와 Shoe Plate 용접 고정 설치 시공에 따른 용융지 모재가 녹는 쇳물 부분이며, 용적은 용접봉이 녹아 모재로 이행 될때 쇳물이다. 사용 용접봉 Φ6~Φ10 인 경우 용융지의 온도 최대 6000℃ 이르며, 실제 용접 온도는 3500℃~5000℃의 고열이 발생 하게 된다. 특히 느린 속도에서 열전도의  용접인 경우 용접 비드의 외관이 양호 하더라도 용접열 영향부의 철판 열화 범위는 더욱 넒어지며, 용접 고정 설치 시공에 따른 탄성체 열 경화 , 노화 , 보강 철판 고무 재료 분리등으로 손상 된 탄성 받침이 설치 시공 된다.

기존 교량 받침 교좌 장치로 Bass Plate 자체에 직접 용접 시공에 있어 탄성 패드 열 변형에 대하여 탄성체 열 손상을 방지 할 수 있는 구조의 받침이 아니며, 교량 구조물 받침 설치 시공에 열 변형 경화 된 탄성 받침이 완충 장치로서 국책 사업 교량 구조물에 설치 되어 왔다, 용접 고정 방식의 탄성 받침의 경화 손상 여부를 확인 할 수 있는 장비가 없으며, 감리 감독관의 외형 유관 확인으로 설치 시공 되고 있는 실정이다.

※교량 받침 용접 설치 시공 이후 교량 구조물의 변형 변위 현상.

교좌 장치 용접 설치 시공에 탄성 패드 경화는 패드 파손, 부반력 상실 패드 이탈, 고정 볼트 부식 또는 파손, 이동 제안 키 탈락, 거더 과다 회전 방호벽 콘크리트 파손, 거더 밀림 현상, 받침부 콘크리트 박리. 일체형 탄성 받침 들뜸 현상, 거더 처짐, 신축이음장치 단차 소음 진동 후타 콘크리트 크렉, 신축이음부 오수 유입 받침 외, 내부 부식 받침 거동 불능등 신축이음장치 보수 교체 공사 교량 받침 교체 보수 공사가 반복해서 발생 하고 있으며, 잦은 보수 공사로 하여금 교량 구조물의 피로가 가중 되고 있다. 교량 구조물의 년식에 따라 붕괴 안전 사고의 위험과 재건설에 현재 보다 더욱 많은 예산이 편성 되어야 할 것이다.

※한국기술표준원 KS F4420 .6518 탄성 패드, 철판,고무 구성 자재에 대한 KS 인증이며, 기존 KS 인증 탄성 받침은 교량 구조물에 제품 자체에 용접 고정 시공 할 수 없는 받침이 설치 되었던 것이다.

교량 상판 강재형 신축이음장치 이탈 현장에 생명을 위협 받았으며, 국민 누군가 희생 되는 것을 방지 하기 위하여 사진 동영상을 공유 하려는 것이다,

또한, 전문 생산 기업이 아닌 비전문 기업의 무작위 적인 공급을 차단 하기 위함이다.

※교량 받침으로 한국도로공사 표준, 한국 기술 표준원의 KSF 4420, 6518. KS 인증 제품은 탄성 고무 패드 원자재에 대한 표준이며, 설치 시공에 용접 고열에 탄성 패드 손상에 대한 표준이 아님을 검토 하여야 하며, 용접 시공에 있어 받침의 내부 구성 자재의 열화로 인한 소성 변형에 대하여 면밀한 분석과 표준이 필요하다,

따라서 교량 구조물 교량 받침 파손, 신축이음장치 이탈, 하부 균열에 대한 원인 파악과 해결 방안에 접근 할 수 있을 것이다.

국책 사업에 조달 되고 있는 교좌장치 교량 받침은 교량 구조물에 용접 시공 할 수 있는 구조의 받침들이 아닌 상태에서 시공사의 임의 시공 되고 있어 교량 구조물에 상판 균열, 하부 교각, 받침 파손, 신축이음장치등의 유지 보수 보강 보강 공사가 지속적으로 이루어 지고 있어 예산 낭비와 유지 보수의 장비 사용에 따른 진동이나 충격이 구조물에 전해져 교량의 내구연안 단축과 안전을 안심 할 수 없는 사태에 이르고 있어 용접 시공에 열 변형 손상 되지 않는 교량 받침과 설치 시공 열 손상에 대한 근본적인 KS표준 기준이 마련 되어야 할 것이다.

대한민국 교량 받침 정부 조달 KS 품질 인증 제품을 교량 구조물에 용접 고정 설치 할 수 있는 받침의 구조가 아님을 분명히 하고자 한다.

정부 조달 기업의 KS 인증 기업의 교량 받침을 교량 구조물에 용접 설치 시공이 가능한 받침으로 알고 있는 관련 부처 학계 설계사의 적극적인 검토가 절실히 요구 된다.

전문 기업의 특화 제품만이 정부 예산을 절감 할 수 있으며, 국민의 생명과 안전을 지킬 수 있을 것이다.

감사합니다.

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