KR100775936B1 - 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일시적으로 설치되는 임시교량이나 지하철 건설공사에서 차량의 통행, 자재적치, 작업장 확보 등의 목적으로 설치되는 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 일정 간격으로 설치되는 주형 상부에 설치되는 복공판에 있어서, 수평의 바닥부와, 상기 바닥부 양단에 상향으로 경사진 면을 갖는 측벽부를 통해 요입부를 가지며, 상기 측벽부의 상단에 절곡 구성되는 연결부로 이루어진 복수의 시트파일과, 상기 시트파일의 각각은 상기 요입부의 양측이 막음판에 의해 막혀져 용기 형태의 수용부를 가지고, 상기 복수의 시트파일은 연결부를 접촉시켜 용접하여 단일체로 이루어지는 유니트 본체와; 상기 유니트 본체의 수용부에는 고강도 콘크리트를 타설하여 양생시킨 콘크리트 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명은 공장에서 규격화된 제조공정에 의해 제조되기 때문에 품질관리가 용이하고, 양질의 제품을 제조할 수 있고, 현장에서 단순한 설치 및 고정과정만으로 시공함으로써, 복공판 유니트의 설치 시공기간을 단축할 수 있으며, 철거시에 복공판 유니트의 훼손을 유발시키지 않으므로 철거한 복공판을 재사용할 수 있는 효과가 있다.

복공판유니트, 시트파일, 콘크리트, 전단 연결재.

Description

콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조 방법{Lining board and method manufacturing of the same}

본 발명은 일시적으로 설치되는 가설교량이나 지하철 건설공사에서 차량의 통행, 자재적치, 작업장 확보 등의 목적으로 임시 설치되는 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 흙막이 가설용으로 개발된 복수개의 시트파일(sheet pile)을 일체로 용접 결합하고 시트파일 요입부 양단부에 막음판을 두어 용기 형태의 수용부를 갖도록 한 상태에서 다양한 외력에 대한 강성을 보강할 수 있도록 상기 수용부에 고강도 콘크리트를 충진, 양생시켜 하나의 복공판 유니트로 완성하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의한 복공판 유니트는 공장에서 그 제조가 이루어지므로 현장에서는 특별한 전문기술이 없어도 복공판 유니트를 단순히 배치하여 고정시키면 시공이 완료 되므로 시공 기간의 단축과 작업능률의 개선 및 인건비의 절감을 기할 수 있으며, 철거시에는 신속 간편한 철거 및 복공판 유니트 자체의 훼손을 유발시키지 않으므로 복공판 유니트를 재활용함에 있어 매우 유용한 것이다.

통상적으로 복공판은 신설·개축·확장·보강 등을 위한 공사중의 우회도로, 재해복구용 응급도로, 군사용 도로, 가설교량 또는 지하철 등의 지하시설 구축을 위해 파헤친 구간의 복공을 위해 일시적으로 설치되는 시설물로서, 그 사용목적에 따라 다양한 현장 여건에 맞춰 최소의 공사비로 신속히 설치해야 하는 특성이 있다.

종래, 이와 같은 공사에서 사용되는 복공판은 하부구조물 위에 철제빔들을 설치하고, 그 철제빔들 위에 장방형 판체 형상으로 된 철제 복공판을 배열, 설치하는 방법을 통해 시공하였다.

이와 같은 철제 복공판을 사용하는 경우에는 그 복공판의 노면을 형성하는 상부면의 표면이 매끄럽기 때문에 아스팔트나 콘크리트 도로면 보다 마찰력이 현저히 떨어지고, 눈이나 비가 올 경우에는 미끄럼 현상이 더욱 크게 일어나 교통사고나 안전사고의 원인이 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술이 대한민국 특허등록 제 0508773호에 개시되어 있다.

상기 공보에 개시된 기술은 마찰력을 확보하여 주행 차량의 미끄러짐을 방지하고, 평탄성이 좋아 각종 교통사고나 안전사고를 예방하기 위한 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이 하부구조물 위에 일정간격으로 설치되는 다수의 "H"빔(B)과; 바닥부(2A), 양측 경사부(3A) 및 양측 날개부(5A)가 일체로 형성된 요부(4A)를 가지며, 요부(4A)의 개방면이 상측으로 위치한 상태에서 상기 "H"빔(B)들과 직교하면서 "H"빔들의 상부에 얹혀져 고정되고, 전, 후, 좌, 우로 밀착되면서 연이어 설치되는 다수의 시트파일(1A)과; 상기 시트파일 요부의 상측 일부를 제외한 중·하반부에 모래 또는 발포스티렌수지로 된 채움재(F)가 채워지고, 상기 채움재(F)위의 나머지 요부에 채워지면서 날개부 위로 콘크리트 또는 아스팔트로 된 표층재가 포장되는 포장층(G)을 형성하고 있다.

그러나, 상기 구조는 각각의 시트 파일(1A)들이 고정편(BK)과 볼트(BT) 및 너트를 이용하여 빔에 개별적으로 체결 고정되어야 하므로 일일이 빔에 많은 수의 체결공을 천공해야 함은 물론, 번거로운 체결 조립과정을 거쳐야 하는 것이므로 많은 시간과 인력이 요구되어 시공 기간이 길어짐과 아울러 작업능률의 저하를 초래한다.

또한, 상기 구조는 요입부의 일부만 모래나 발포 스티렌수지의 채움재(F)를 채우고, 다시 그 위에 표층재(G)를 요입부보다 높게 시공하기 때문에 가교상판을 재사용하기 위해서는 표층재(G)를 제거하는 과정과 표층재의 제거과정에서 시트 파일의 손상이나 변형을 초래할 우려가 있으며, 더불어 걷어낸 표층재는 폐기물로서 이를 처리하기에 매우 어려운 점이 있다.

또한, 구조상 채움재의 채움과정과 표층재의 시공과정, 각 시트 파일들의 체결작업 등 거의 모든 작업이 현장에서 이루어지는 것이어서 현장에서의 작업공정이 복잡하여 가설교량이나 재해복구용 임시 도로 등 신속성을 요하는 공사에 적용하기가 매우 어려운 점이 있다.

또한, 모래나 발포 스티렌수지로 된 채움재의 특성상 외력에 대해 약간의 유 동성을 보유하게 되고 더불어 복공판의 자체적 구조를 통해 수직 하중만을 지탱할 뿐, 복공판의 휨 변형에 대해 보강할 별도의 구조가 마련되지 못해 반복적이고 지속적인 하중 부여시 표층재의 균열 훼손이 초래되어 사용수명이 단축되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 복공판 유니트의 모든 제작과정이 공장에서 제조되고, 현장에서는 단순한 조립과정만으로 시공함으로써, 복공판 유니트의 시공기간을 단축할 수 있는 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 철거시에 그 철거과정이 신속 간편하며, 복공판 유니트의 훼손을 유발시키지 않으므로 철거한 복공판을 재사용하기에 적합한 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 시공후에 표면이 미끄럽지 않은 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 공장에서 규격화된 제조공정에 의해 제조되는 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트는 가설교량, 임시 도로 등 하부 공간부 위에 일정 간격으로 설치되는 주형 상부에 설치되는 복공판에 있어서, 수평의 바닥부와, 상기 바닥부 양단에 상향으로 경사진 면을 갖는 측벽부를 통해 요입부를 가지며, 상기 측벽부의 상단에 절곡 구성되는 연결부로 이루어진 복수의 시트파일과, 상기 시트파일의 각각은 상기 요입부의 양측이 막음판에 의해 막혀져 용기 형태의 수용부를 가지고, 상기 복수의 시트파일은 연결부를 접촉시켜 용접하여 단일체로 이루어지는 유니트 본체와; 상기 유니트 본체의 수용부에는 고강도 콘크리트를 타설하여 양생시킨 콘크리트 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 복공판 유니트에 있어서, 상기 각각의 시트파일 사이에는 상기 시트파일의 양 측벽부와 용접 고정되는 복수개의 이음판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 복공판 유니트에 있어서, 상기 유니트 본체의 요입부의 중간에는 상기 유니트 본체의 비틀림을 억제하기 위해 보강리브로서 상기 양 측벽부가 고정된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 복공판유니트에 있어서, 상기 유니트 본체의 수용부 내의 바닥부에는 상기 콘크리트 보강부와 결속을 보강하기 위한 다수의 전단 연결재를 입설하여 고정시킨 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 복공판유니트에 있어서, 상기 콘크리트 보강부의 내부에는 보강심재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 복공판유니트에 있어서, 상기 유니트 본체의 바닥부 외 부면에는 상기 주형으로부터의 유동을 억제하기 위한 복수개의 유동 방지편을 입설하여 고정시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트의 제조 방법은 수평의 바닥부와, 상기 바닥부 양단이 상향으로 경사진 면으로 이루어지는 측벽부를 통해 요입부를 갖는 복수의 시트파일을 준비하는 시트 파일 준비단계와; 상기 복수개의 시트 파일을 수평으로 맞대어 시트파일을 단일체로 연결 고정하는 시트파일 연결 고정단계와; 상기 연결된 각 시트파일의 사이마다 인접되는 양 측벽부를 복수개의 이음판으로 고정하는 이음판 고정단계와; 상기 각각의 시트파일의 요입부 양측을 막아 용기 형태의 수용부를 갖도록 막음판을 설치하는 막음판 용접단계와; 상기 시트파일 내부의 바닥부에 다수의 결속 전단 연결재를 고정 설치하는 전단 연결재 설치단계와; 상기 수용부가 완전히 채워지도록 고강도 콘크리트를 타설하여 양생시켜 콘크리트 보강부를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트의 제조 방법에 있어서, 상기 고강도 콘크리트 타설 전에 상기 수용부 내에 보강심재를 배설하는 보강심재 배설단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 콘크리트와 시트파일을 합성한 복공판 유니트는 현장에서 단순한 설치 및 고정과정만으로 시공함으로써, 복공판 유니트의 설치 시공기간을 단축하는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 복공판 유니트는 철거시에 그 철거과정이 신속 간편하며, 복공판 유니트의 훼손을 유발시키지 않으므로 철거한 복공판을 재사용할 수 있는 효과도 있다.

또, 본 발명에 따른 시트파일을 이용한 복공판 유니트는 시공후에 표면이 미끄럽지 않기 때문에 교통사고나 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과도 있다.

또, 본 발명에 따른 시트파일을 이용한 복공판 유니트는 공장에서 규격화된 제조공정에 의해 제조되기 때문에 품질관리가 용이하고, 양질의 제품을 제조할 수 있는 효과도 있다.

이하, 첨부되는 도면에 의거 본 발명의 구성과 제조방법을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명 복공판유니트의 시공 상태를 보이는 사시도이고, 도 2는 본 발명 복공판유니트의 구성을 보이는 요부 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명 복공판유니트의 저면을 보이는 사시도이다.

본 발명의 복공판 유니트는 기존 교량의 개축이나, 우회도로, 긴급복구 교량의 가설 또는 지하철 공사와 같은 굴착공사에서 임시로 차량을 통행시키기 위한 임시도로의 시공을 위하여 하부구조물 위에 일정간격으로 설치되는 다수의 "H"형 주형(B)상에 착탈 가능하게 설치되는 구조에서, 수평의 바닥부(2)와 이 바닥부(2) 양단에 상향 경사지게 구성되는 측벽부(3)를 통해 요입부(4)가 마련되며 상기 측벽부(3)의 상단에 절곡 구성되는 연결부(5)를 포함하여 구성되는 시트파일(1)의 연결 부(4)를 상호 맞대어 그 접촉부를 용접부(11)를 통해 단일체로 연결 고정시켜 구성되며, 상기 요입부(4)의 양 측방이 막혀짐으로써 내부에 용기 형태의 수용부(12)가 마련되도록 각 시트파일(1)의 측단에 용접 고정되는 막음판(13)과, 상기 요입부(4)의 중간에 용접 고정되어 비틀림 하중에 대한 억제력을 부여하기 위한 보강리브(14)를 포함하여 구성되는 다수의 유니트 본체(10)와, 상기 수용부(12)에 충진 양생되어 다양한 외력에 대한 강성을 보강하는 콘크리트 보강재(20)를 포함한다.

이하에서는 본 발명에 의한 복공판 유니트의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

수평의 바닥부(2)와 이 바닥부(2)양단에 상향 경사지게 구성되는 측벽부(3)를 통해 요입부(4)가 마련되며 상기 측벽부(3)의 상단에 절곡 구성되는 연결부(5)를 포함하여 구성되는 복수개의 시트파일(1)을 마련한 상태에서 각 시트 파일(1)의 연결부(5)를 상호 수평으로 맞붙인 상태에서 그 접촉부를 용접하여 단일체로 연결 고정시킨다.

이와 같이 두개의 시트파일이 용접을 통해 단일체로 연결 구성되면 각 시트파일(1)의 관통 개방된 요입부(4)의 양 측방을 막아 내부에 용기 형태의 수용부(12)가 마련되도록 각 시트파일(1)의 측단을 막음판(13)을 이용하여 용접 고정시키고, 요입부(4)의 중간에 판상의 보강리브(14)를 용접 고정시켜 시트파일에 가해지는 비틀림을 억제시킬 수 있는 유니트 본체(10)를 제조한다.

이와 같이 제조된 유니트 본체(10)의 수용부(12) 내부에 고강도 콘크리트를 타설하고 양생시켜 콘크리트 보강부(20)를 마련함으로써, 본 발명의 복공판 유니트 가 제조된다. 특별히 고강도 콘크리트 타설후에 도 1 및 도 6에서 보이는 바와 같이 콘크리트의 표면에 그루빙 처리를 하여 우천시 수막현상을 억제하고, 자동차의 미끄러짐을 방지하며, 콘크리트의 크랙발생을 방지하도록 한다.

또한, 시트파일(1)의 바닥부(2)에는 다수의 전단 연결재(30)를 용접에 의해 일체로 입설 고정시켜 시트파일(1)과 콘크리트 보강부(20)사이의 결속을 보강시킨다.

상기 시트파일(1)의 바닥부(2) 외부면에는 복수개의 유동 방지편(40)을 용접을 통해 일체로 입설 고정시켜 도 7에서 보여주는 바와 같이 "H"형 주형(B)의 사이에 끼워지도록 함으로써, 유니트 본체(10)가 "H"형 주형(B) 위에 시공된 상태에서 길이 방향으로의 유동을 방지할 수 있게 된다.

또한, 도 3 및 도 4에서 보여주는 바와 같이 용접 연결된 시트파일(1)과 시트파일(1) 사이에는 복수개의 이음판(50)을 서로 인접한 양 측벽부(3)사이에 끼워 일체로 용접 고정시킴으로써, 각 시트파일(1)의 고정이 견고하게 이루어지고, 시트파일(1)의 비틀림을 억제시킬 수 있다.

또한, 유니트 본체(10)의 수용부(12) 내부에는 와이어 망체 타입의 보강심재(60)를 재치 배설함으로써, 콘크리트 보강부(20)가 균열되는 것을 방지할 수 있다.

여기서 사용되는 보강심재(60)는 와이어 메쉬를 사용할 수 있고, 콘크리트 보강부(20)의 균열방지를 위해서는 상기의 보강심재(60)와 더불어 또는 보강심재(60) 외에 고강도 콘크리트 혼합시에 탄소섬유나 유리섬유와 같은 섬유 보강재를 혼합 사용할 수도 있다.

또한, 용접 연결된 각 시트파일(1)의 외측의 측벽부(3)에는 고정 브라켓(70)의 수직 지지부(71)를 용접 고정하고 고정 브라켓(70)의 고정부(72)는 "H"형 주형(B)상에 볼트로 체결 고정시킬 수 있도록 한다.

"H"형 주형(B)상에 시공되는 본 발명에 따른 복공판 유니트는 도1에서 보여주는 바와 같이 본체(10)를 서로 맞대어 이어가면서 시공함으로써, 도 8에서와 같은 종래의 복공판 체결에 비해 고정편(BK)의 구성이 배제되고 소요되는 볼트나 결속공의 수가 크게 줄어들 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 복공판 유니트는 별도의 공장에서 제조되므로 현장에서는 주형 상에 단순히 재치하고 볼트를 체결함으로써, 시공공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 그 시공에 전문적인 기술을 필요로 하지 않기 때문에 공기가 단축되고, 인력절감이 가능하여 비용절감을 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 복공판 유니트는 별도의 표층재의 포장없이 시공할 수 있는 효과도 있다.

또한, 수용부(12)의 내부 전체에 내하력이 강한 콘크리트 보강부(20)를 일체로 구성함으로써 진동이나 충격, 하중 등 다양한 외력에 대한 저항 강성이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 복공판 유니트는 복공판 유니트의 재사용 시 고정 브라켓(70)에 체결된 볼트만 풀러 해체하기 때문에 신속 간단하게 철거할 수 있고, 복공판 유니트가 손상되거나 변형됨이 없이 철거할 수 있으므로 복공판 유니트를 반영구적으로 재사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 복공판 유니트는 콘크리트 보강부의 표면에 그루브를 형성함으로써, 자동차의 미끄러짐을 방지할 수 있고, 크랙 발생을 방지할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

도 1은 본 발명에 따른 복공판 유니트의 시공 상태를 보이는 사시도

도 2는 본 발명에 따른 복공판 유니트의 요부 분리 사시도

도 3은 본 발명에 따른 복공판 유니트의 저면을 보이는 사시도

도 4는 본 발명에 따른 복공판 유니트의 측 단면도

도 5는 본 발명에 따른 복공판 유니트의 설치과정을 설명하기 위한 요부 사시도.

도 6은 도 1의 측면도

도 7은 본 발명에 따른 복공판 유니트가 주형에 거치된 상태를 보이는 정면도

도 8은 종래의 복공판이 설치된 구조를 보이는 단면도

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

B : "H"형 주형 1 : 시트파일

2 : 바닥부 3 : 측벽부

5 : 연결부 10 : 유니트 본체

11 : 용접부 13 : 막음판

14 : 보강리브 20 : 콘크리트 보강재

30 : 전단 연결재 50 : 이음판

60 : 보강심재

Claims (9)

1. 가설교량, 임시 도로 등 하부 공간부 위에 일정 간격으로 설치되는 주형 상부에 설치되는 복공판에 있어서,

   수평의 바닥부와, 상기 바닥부 양단에 상향으로 경사진 면을 갖는 측벽부를 통해 요입부를 가지며, 상기 측벽부의 상단에 절곡 구성되는 연결부로 이루어진 복수의 시트파일과,

   상기 시트파일의 각각은 상기 요입부의 양측이 막음판에 의해 막혀져 용기 형태의 수용부를 가지고, 상기 복수의 시트파일은 연결부를 접촉시켜 용접하여 단일체로 이루어지는 유니트 본체와;

   상기 유니트 본체의 수용부에는 고강도 콘크리트를 타설하여 양생시킨 콘크리트 보강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복공판 유니트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각각의 시트파일 사이에는 상기 시트파일의 양 측벽부와 용접 고정되는 복수개의 이음판을 구비하는 것을 특징으로 하는 복공판 유니트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유니트 본체의 요입부의 중간에는 상기 유니트 본체의 비틀림을 억제하기 위해 보강리브로서 상기 양 측벽부가 고정된 것을 특징으로 하는 복공판 유니 트.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 유니트 본체의 수용부 내의 바닥부에는 상기 콘크리트 보강부와 결속을 보강하기 위한 다수의 전단 연결재를 입설하여 고정시킨 것을 특징으로 하는 복공판 유니트.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 콘크리트 보강부의 내부에는 보강심재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복공판 유니트.
6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 유니트 본체의 바닥부 외부면에는 상기 주형으로부터의 유동을 억제하기 위한 복수개의 유동 방지편을 입설하여 고정시킨 것을 특징으로 하는 복공판 유니트.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 콘크리트 보강부의 표면은 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 복공판 유니트.
8. 수평의 바닥부와, 상기 바닥부 양단이 상향으로 경사진 면으로 이루어지는 측벽부를 통해 요입부를 갖는 복수의 시트파일을 준비하는 시트 파일 준비단계와;

   상기 복수개의 시트 파일을 수평으로 맞대어 시트파일을 단일체로 연결 고정하는 시트파일 연결 고정단계와;

   상기 연결된 각 시트파일의 사이마다 인접되는 양 측벽부를 복수개의 이음판으로 고정하는 이음판 고정단계와;

   상기 각각의 시트파일의 요입부 양측을 막아 용기 형태의 수용부를 갖도록 막음판을 설치하는 막음판 용접단계와;

   상기 시트파일 내부의 바닥부에 다수의 결속 전단 연결재를 고정 설치하는 전단 연결재 설치단계와;

   상기 수용부가 완전히 채워지도록 고강도 콘크리트를 타설하여 양생시켜 콘크리트 보강부를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복공판 유니트의 제조 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 고강도 콘크리트 타설 전에 상기 수용부 내에 보강심재를 배설하는 보강심재 배설단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복공판 유니트의 제조 방법.

Images