KR100651635B1 - 프리 캐스트 박스 암거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트로 만들어지는 프리 캐스트 박스 암거에 관한 것으로 콘크리트에 강판을 접목시켜 강성을 증대시킴으로써 부등침하로 인한 조인트부의 미세틈새가 발생되지 않도록 하여 누수를 방지하고자한 것이다.

그 구성은 강판을 돌출시켜 요철부를 형성하고 이에 대응되는 위치에 요입부를 형성하며 요입부에는 고무링 안착 홈을 형성하여 요철부의 강판이 요입부에 삽입되는 과정에서 고무링이 안착되게 한 구성이다. 특히 아연도금강판의 요철부는 암거본체에 앵카부가 견고하게 매설된 것이므로 로 아연도금강판의 강성이 그대로 발휘되는 것이다.

부등침하, 강판, 요철부, 요입부, 누수방지 고무링, 고무링 안착 홈

Description

프리 캐스트 박스 암거{Precast box-shaped culvert}

도1 본 발명 프리 캐스트 박스 암거의 사시도

도2 본 발명 프리 캐스트 박스 암거의 조립상태를 나타낸 단면도

도2a 도2의 "A"의 확대단면도

도2b 도2의 "B"의 확대단면도

도3a 종래 박스 암거의 조립상태를 보인 단면도

도3b 종래 박스 암거가 부등침하에 의하여 틈새가 벌어지는 모습을 보인 단면도

본 발명은 콘크리트로 만들어지는 프리 캐스트 박스 암거에 관한 것으로 강판의 강성과 콘크리트의 단면두께에 의하여 암거 조인트부를 보강하여 조인트부의 누수를 방지하고자한 것이다.

암거 조인트부의 누수가 종래 PC 박스 암거의 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 누수의 원인을 살펴보면 첫째, 제작상의 원인과, 둘째, 시공상의 원인을 들 수 있다.

제작상의 원인은 콘크리트 재질에서 오는 원인과 구조상의 원인으로 나누어볼 수 있다.

아무리 암거를 정교하게 제작한다 하더라도 조인트부의 접합단면을 밀착되게 하지는 못한다. 콘크리트는 건조수축과 크리프현상을 피할 수 없는 성질을 가진 재료이다. 건조수축과 크리프현상은 콘크리트 단면의 변형을 일으킨다.

변형된 단면은 접합단면의 미세틈새의 원인이다. 이와 같이 건조수축, 크리프현상으로 인한 단면변형은 암거의 4단면이 접면되는 접합면을 미세틈새 없이 정교하게 접합시키는 것을 불가능하게 만든다.

또 여기에다 부등침하에 저항할만한 구조를 가지고 있지 못하다면 미세틈새는 급속히 성장하게 된다. 조인트부의 벌어짐을 억제할만한 억지력구조가 있어야만 누수를 방지할 수 있다. 그런데 재료의 성질상 콘크리트 재료만으로는 억지력구조를 만들 수 없다. 설령 콘크리트로 만든다 해도 그 단면이 너무 커져 경제적이지 못할 뿐 아니라 너무 무거워 취급하기가 어려워 시공성이 나쁘게 되는 문제가 있다.

현재 사용되고 있는 암거의 억지력 구조로는 암거의 종방향의 요철부와 요홈부를 구성하거나 강선으로 긴장시킨 것이 대표적이다.

먼저 요철부와 요홈부가 가지는 억지력에 대하여 살펴보기로 한다.

조인트부의 벌어짐을 억제하기위한 억지력은 요철부와 요홈부의 접합 길이에 비례할 것이다. 접합 길이가 길면 억지력은 커지게 될 것이나 길이가 긴만큼 부딪치면 쉽게 파손되는 문제가 있고, 접합 길이가 짧으면 파손되는 것은 적으나 억지력이 크게 되지 않는다는 문제가 있다.

통상 접합 길이를 짧게 해서 사용하고 있다. 파손율을 줄이기 위해서다.

요철부와 요홈부의 접합 길이를 짧게 한다고는 하나 그 정도는 약간만 걸쳐져 있는 상태이다. 약간만 걸친 구조로서는 조인트부의 벌어짐을 억제할 수 없다.

그런데 지반의 부등침하는 도3b에서와 같이 조인트부를 양측으로 벌어지게 하는 현상으로 나타난다. 약간만 걸쳐져있는 요철부와 요홈부로서는 조인트부의 벌어짐을 막을 수 없게 된다. 틈새는 점점 성장하여 상부로 갈수록 틈새가 넓고 하부로 갈수록 좁아지는 형상이 된다.

약간만 걸쳐져있는 요철부와 요홈부의 상태에서 강선으로 긴장시키는 방식에도 문제가 있다. 인접하는 박스 암거끼리 하나로 묶어 강선으로 긴장시켜준다 하더라도 긴장된 강선이 릴리스되게 되면 릴리스된 만큼의 틈새가 벌어지게 되어 누수의 원인이 된다. 여기에 지반의 부등침하가 겹치게 되면 강선의 릴리스는 더 커지고 틈새는 더 벌어지게 된다.

시공상의 원인으로는 부등침하를 일으키지 않을 만큼 기초지반을 형성하지 못하거나 조인트부의 밀착접합을 소홀히 시공하는 경우가 이에 해당된다.

이와 같이 시공상의 원인이 콘크리트 재질에서 오는 원인과 구조상의 원인에 더해지게 되면 조인트부의 틈새의 성장은 점점 더 크게 진행된다.

종래기술이 갖는 구조상의 문제점과 관련하여 누수방지를 위한 수팽창 지수제에 대하여 살펴보면, 위에서 설명한 바와 같이 요철부와 요홈부의 두께와 폭이 두껍기 때문에 약간만 걸쳐져 있는 구조이다. 이러한 구조에서는 수팽창 지수제는 도3a, 도3b에서와 같이 암거끼리 서로 접면되는 수직위치에 설치할 수밖에 없다. 이와 같이 암거끼리 서로 접면되는 위치에 설치된 수팽창 지수제는 수직상의 벌어짐에 대하여 누수방지의 역할을 하지 못하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로 조인트부의 강성을 증대시켜 부등침하로 인한 조인트부의 벌어짐 현상을 억제하고자함에 그 주된 목적이 있고, 다른 목적은 누수방지를 위한 고무링을 암거끼리 서로 접면되는 수직위치가 아닌 수평위치에 설치하고자함에 있다.

또 다른 목적은 조인트부의 접합 작업이 용이할 뿐 아니라 누수방지의 효율을 높이고자함에 있다.

콘크리트 재료가 갖는 한계성에서 오는 미세틈새가 암거의 자중과 부등침하에 의하여 더 이상 성장되지 않도록 하기위해서는 조인트부의 벌어짐 현상을 억제하여야한다. 조인트부의 벌어짐 현상을 억제하기 위해서는 억제구조의 요건과 강성의 요건이 동시에 충족되어야한다.

억제구조의 요건으로는 요철부와 요입부를 갖는 구조이다.

요철부는 아연도금강판과 같은 강판을 외주면으로 돌출시켜 형성한 것이고, 이에 대응되는 요입부는 콘크리트 암거 외주면에 아연도금강판과 같은 강판의 두께에 해당하는 홈을 형성한 것으로 요철부의 외주면 강판이 콘크리트 암거 외주면의 요입부에 삽입되어 조립되는 형태이다.

이와 같이 조립된 상태를 강판의 입장에서 보면 부등침하로 인하여 조인트부가 벌어지려는 힘에 대하여 강성이 큰 강판이 저항하는 구조이고, 요입부 의 입장에서 보면 콘크리트는 강판의 강성을 지지하고 있는 구조이다. 이러한 관점에서 요철부의 강판의 강성과 요입부 아래의 콘크리트단면 두께는 재료적인 측면과 단면구조의 측면을 최적화시킨 것이라 할 수 있다. 바로 여기에 본 발명의 주된 특징이 있는 것이다.

본 발명의 기술적 구성을 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

콘크리트재질로 만들어지는 프리 캐스트 박스 암거에 있어서 암거 종 방향의 한쪽 단부에는 강판을 외주면으로 돌출시켜 요철부(10)를 형성하고, 이에 대응되는 다른 한쪽 단부에는 강재 두께의 요입부(20)를 형성하며 요철부(10)와 요입부(20)의 사이에는 고무링(21)이 삽입된 구성이다.

요철부(10)와 요입부(20)가 수평적으로 접면되므로 요철부(10)와 요입부(20)의 사이에 누수방지를 위한 고무링(21)의 삽입이 가능해졌다. 콘크리트재질로 된 종래의 암거는 콘크리트만으로는 그만한 강성을 얻을 수 없었기 때문에 요철부(10) 와 요입부(20)가 수평적으로 접면되게 만드는 것이 사실상 불가능했다. 이에 따라 패킹체를 수평면위에 설치한다는 것은 생각조차 할 수 없었던 것이다.

요철부(10)와 요입부(20)의 사이의 수평면에 고무링(21)을 삽입한다는 것은 조인트부가 벌어지지 않는다는 전제위에 성립되는 것이므로 누수방지가 확실하고 고무링(21) 삽입작업이 용이하고 간단하다. 요입부(20)위에 고무링 안착 홈(22)을 형성해두면 요철부(10)가 요입부(20)로 삽입되는 과정에서 고무링(21)이 고무링 안착홈(22)으로 안내되어 제대로 안착되게 된다.

요철부(10)를 형성하고 있는 아연도금강판은 암거의 외주면에 위치된 표면부(11)와, 암거본체에 매설된 매설부(12)로 형성되고 앵카부(13)가 표면부(11)와 일체로 형성되어 암거본체에 매설되어있다.

암거 횡방향의 양 단면에는 전단키 홈(31)과 무수축 몰탈 홈(32)이 형성되어있다.

전단키 홈(31)과 무수축 몰탈 홈(32)에 무수축 몰탈이나 에폭시수지와 같은 접착물질을 충전하게 되면 암거 횡방향 단면이 일체화되어 누수를 방지하게 될 뿐만 아니라 전단키 홈(31)은 조인트부에 작용되는 전단력에 저항하는 역할을 한다.

부등침하에 의하여 조인트부가 벌어지는 현상이 동일한 구조물, 예컨대 오ㆍ폐수관, 흄관 등에 대해서도 본 발명의 대상범위가 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 효과를 설명하면 다음과 같다.

요철부의 강판과 요입부의 콘크리트단면을 최적화시킨 것이므로 부등침하로 인한 조인트부의 벌어짐을 방지할 수 있을 뿐 아니라 누수가 방지되는 효과가 있다.

또 강성이 큰 강판으로 요철부가 형성되고 이에 대응되는 요입부는 강판의 두께만한 홈을 가질 뿐이므로 종래의 콘크리트 암거로서는 불가능했던 수평면으로의 접면이 가능하게 됨으로써 누수방지 고무링을 요입부의 수평면상에 설치가 가능하고 누수방지가 확실해졌을 뿐 아니라 고무링의 삽입작업도 아주 간편하다.

또 요철부의 강판이 매설부와, 그리고 표면부의 앵카부에 의하여 암거본체에 견고하게 고정된 구조이므로 강판의 강성발휘가 뛰어나고 부등침하에 대처능력이 뛰어나 조인트부의 미세틈새가 발생되지도 않을 뿐 아니라 미세틈새가 성장되지도 않는 효과를 지닌 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 콘크리트재질로 만들어지는 프리 캐스트 박스 암거(1)에 있어서 암거 종 방향의 한쪽 단부에는 강판을 외주면으로 돌출시켜 요철부(10)를 형성하고, 이에 대응되는 다른 한쪽 단부에는 강재 두께의 요입부(20)를 형성하며 요철부(10)와 요입부(20)의 사이에는 고무링(21)이 삽입됨을 특징으로 하는 프리 캐스트 박스
2. 제1항에 있어서 고무링(21)이 삽입되는 위치의 요입부(20)에 고무링 안착 홈(22)을 형성함을 특징으로 하는 프리 캐스트 박스 암거
3. 제1항에 있어서 강판은 아연도금강판임을 특징으로 하는 프리 캐스트 박스
4. 제1항 또는 제2항에 있어서 암거 횡방향의 단면에는 전단키 홈(31)과 무수축 몰탈 홈(32)이 형성함을 특징으로 하는 프리 캐스트 박스 암거
5. 제1항 또는 제2항에 있어서 강판은 암거의 4각형 표면에 위치된 표면부(11) 와, 암거본체에 매설된 매설부(12)로 형성되고 표면부(11)와 일체로 앵카부(13)를 형성시킴을 특징으로 하는 프리 캐스트 박스 암거

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