KR100887332B1 - 스틸콘크리트 복공판의 제조방법 - Google Patents

스틸콘크리트 복공판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콤팩트한 구조로 경량화 하여 제조코스트를 다운시킬 수 있는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판의 제조방법은, 스틸콘크리트 복공판을 안정적이고 용이하게 제조할 수 있도록 작업장의 적정 위치에 하우징(110)을 준비하는 단계(S21); 상기 하우징(110)의 개방된 양단을 차폐하도록 상기 하우징(110)의 양단에 마감판(120)을 설치하는 단계(S23); 상기 마감판(120)의 후크공(120a)을 포함하는 배수공간을 확보하도록 상기 하우징(110)의 내측 모서리에 스페이서앵글(160)을 설치하는 단계(S24); 상기 스페이서앵글(160)이 설치된 상기 하우징(110)의 측판(114)에 측판앵글(140)을 설치하는 단계(S25); 상기 측판앵글(140)이 설치된 상기 하우징(110)의 하부를 지지하도록 상기 하우징(110)의 하부면에 하부빔(170)을 설치하는 단계(S26); 상기 하우징(110)이 상부에서 가해지는 하중에 의해 도괴되는 것을 방지하도록 상기 하우징(110)의 수용공간(110a)에 콘크리트층(50)을 타설하여 형성하는 단계(S28); 및 상기 콘크리트층(50)을 양생시켜 스틸콘크리트 복공판을 완성하는 단계(S29)를 포함한다.
구조물, 거더, ARG콘크리트, 스틸콘크리트 복공판, 콘크리트층

Description

스틸콘크리트 복공판의 제조방법{A Method for Manufacturing Steel Concrete Temporary Paving}
본 발명은 구조물의 거더에 설치되는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법에 관한 것으로서, 콤팩트한 구조로 경량화 하여 제조코스트를 다운시킬 수 있는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 복공판은 지하철공사와 같은 개착식 굴착공사 및 가설교량(가교)과 같은 지상공간 구조물에 설치되어 차량 또는 보행자의 통행을 위한 복개면을 폐쇄시키는 것이다.
이와 같은 복공판은 여러개로 구성되어 가교와 같은 구조물에 설치된 거더상에 일렬로 안착되면서 복개면을 폐쇄하여 차량 및 보행자의 통로를 제공한다.
이와 같이 통로를 제공하는 복공판은 본 발명의 출원인에 의하여 대한민국특허청에 특허출원된 출원 제2008-62965호에 의한 복공판이 있다.
이와 같은 복공판은 도 1에 도시된 바와 같이 차폐판(16)으로 상부가 차폐되는 요부(12) 및 하부에 보강판(28)이 부착되는 철부(14)를 갖는 "W"와 같은 단면으로 이루어진 하우징(10)의 양단부 및 양측에 마감판(22) 및 측판앵글(24)이 각각 부착되고, 상기 마감판(22)에는 상단앵글(22a)이 부착되며, 상기 하우징(10)에는 철망(M)이 안착된다.
또, 상기 복공판은 상기 하우징(10)의 내측 모서리에는 후크공(30a)을 갖는 후크걸이(30)가 설치되고, 상기 하우징(10)의 하부면에 앵글형태의 스토퍼(29)가 설치되며, 상기 차폐판(16)상에는 볼트(16a)가 설치된다.
이와 같은 상기 복공판은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 측판앵글(24) 및 상기 마감판(22)이 설치되고, 상기 철망(M)이 안착된 상기 하우징(10)의 수용공간(10a)에 시멘트몰탈이 타설된 후 양생된다.
이와 같이 상기 복공판은 상기 시멘트몰탈이 양생됨에 따라 상기 하우징(10)의 상기 수용공간(10a)에 확대 도시된 바와 같이 슬래브(40)가 형성된다.
이와 같은 상기 슬래브(40)는 확대 도시된 바와 같이 상기 볼트(16a)가 매립됨에 따라 상기 하우징(10)에 견고하게 고정된다.
즉, 상기 슬래브(40)는 상기 볼트(16a)의 헤드가 걸린상태로 양생됨에 따라 상기 하우징(10)에 견고하게 고정된다.
또, 상기 슬래브(40)는 확대 도시된 바와 같이 상기 철망(M)이 매립됨에 따라 인장강도가 강화된다.
즉, 상기 슬래브(40)는 상기 철망(M)으로 인하여 쉽게 균열되지 않는다.
그러나, 이와 같은 종래기술에 의한 상기 복공판은 시멘트몰탈에 의해 상기 슬래브(40)가 비교적 두껍게 형성되고, 상기 슬래브(40)의 두께로 인하여 상대적으로 고중량의 자중을 가지므로 시멘트몰탈이 과도하게 사용될 뿐만 아니라 완성된 후에도 이동 및 시공이 매우 어렵다는 문제가 있다.
또, 상기 슬래브(40)의 자중이 매우 무거우므로 이를 지지하도록 매우 두꺼운 강판(약 3mm 내지 5mm의 두께)을 사용하여 상기 하우징(10)을 제조하여야 하고, 시멘트몰탈의 투입양이 절감되도록 상기 하우징(10)을 "W"와 같은 형태의 요철형상으로 형성한 후 상기 하우징(10)에 상기 차폐판(16)을 설치하여야 하므로 재료비용 및 제조시간이 더욱 과도하게 소요될 뿐만 아니라 복공판의 자중이 더욱 과도해지는 문제도 있다.
또한, 상기 하우징(10)을 도 1에 도시된 바와 같이 "W"와 같은 형태로 형성하여야 하므로 상기 하우징(10)의 제조가 매우 까다롭다는 문제도 있다.
또, 상기 하우징(10)의 자중 및 상기 하우징(10)의 상부에서 가해지는 하중을 상기 하우징(10)이 견디도록 여러개의 상기 보강판(28)을 상기 하우징(10)의 하부에 용접으로 설치하여야 하므로 제조가 매우 불편할 뿐만 아니라 제조비용 및 제조시간이 과도하게 소요되는 문제도 있다.
또한, 상기 철망(M)이 상기 슬래브(40)의 균열을 방지하므로 다수의 굵은 철사를 절곡한 후 일일이 수작업으로 용접하여 상기 철망(M)을 제조하여야 하는 문제도 있다.
또, 상기 후크걸이(30)가 도 1에 확대 도시된 바와 같이 여러개의 부품으로 구성되어 용접에 의해 동일체로 형성되므로 상기 후크걸이(30)의 제조비용 및 제조시간이 너무 과도하게 소요되는 문제도 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 강성보강 특성을 갖는 ARG(Alkali Resistant Glassfiber)를 함유한 원료(재료)로 제조된 ARG콘크리트가 적용되고, 하우징이 상기 ARG콘크리트에 적합하게 설계되어 콤팩트한 구조 및 경량화가 가능하며, 하우징을 종래 보다 박판의 금속으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 하우징의 구조를 단순하게 형성할 수 있고, 제조코스트를 절감할 수 있는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법을 제공하기 위함이 그 목적이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 스틸콘크리트 복공판의 제조방법은, 거더상에 설치되는 스틸콘크리트 복공판으로서, 평평한 형태를 이루는 바닥판과 상기 바닥판의 양측에 각각 절곡 형성되어 수직을 이루는 한 쌍의 측판을 구비하며, 내측에 수용공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 양단부를 차폐하도록 상단부가 상기 하우징의 내측을 향해 절곡 형성되며, 상기 스틸콘크리트 복공판을 크레인으로 이동시킬 수 있도록 상기 크레인의 후크가 걸리는 후크공과 상기 후크공으로 유입되는 우수를 배수시키기 위한 배수공간을 형성하는 마감판; 상기 수용공간에 타설되어 양생되며, 상기 스틸콘크리트 복공판의 중량 및 두께를 감소시키도록 ARG(Alkali Resistant Glassfiber ; 내알카리성 유리섬유)콘크리트로 형성되는 기층과, 상기 기층의 비산을 방지하기 위해 상기 기층에 적층되며 시멘트몰탈로 형성되는 표층으로 이루어진 콘크리트층; 상기 콘크리트층이 상기 측판을 넘어 범람하는 것을 방지하도록 상단부가 상기 측판의 내측을 향하게 절곡되어 상기 측판에 부착되는 측판앵글; 상기 콘크리트층이 상기 마감판의 후크공 및 배수공간을 차폐하는 것을 방지하도록 상기 하우징의 내측 모서리측에 설치되어 공간을 형성하는 스페이서앵글; 및 상기 하우징의 하중을 지지하도록 상기 하우징의 하부면에 부착되며, 상기 스틸콘크리트 복공판의 설치시 상호 동일 간격을 이루도록 이격 설치되는 복수개의 하부빔을 포함하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법에 있어서, 상기 스틸콘크리트 복공판을 안정적이고 용이하게 제조할 수 있도록 작업장의 적정 위치에 하우징을 준비하는 단계; 상기 하우징의 개방된 양단을 차폐하도록 상기 하우징의 양단에 마감판을 설치하는 단계; 상기 마감판의 후크공을 포함하는 배수공간을 확보하도록 상기 하우징의 내측 모서리에 스페이서앵글을 설치하는 단계; 상기 스페이서앵글이 설치된 상기 하우징의 측판에 측판앵글을 설치하는 단계; 상기 측판앵글이 설치된 상기 하우징의 하부를 지지하도록 상기 하우징의 하부면에 하부빔을 설치하는 단계; 상기 스토퍼판이 설치된 상기 하우징이 상부에서 가해지는 하중에 의해 도괴되는 것을 방지하도록 상기 수용공간에 콘크리트층을 타설하여 형성하는 단계; 및 상기콘크리트층을 양생시켜 스틸콘크리트 복공판을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 스틸콘크리트 복공판의 제조방법은, 경량의 스틸이 적용되고, 고강도의 ARG콘크리트를 적용하여 콘크리트층의 두께를 감소시킬 수 있어 전체적인 중량을 감소시킬 수 있을 뿐 만 아니라. 제조과정이 단순화되어 제조코스트를 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판의 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 분해사시도로서 콘크리트층이 생략된 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스틸콘크리트 복공판의 결합상태를 도시한 사시도로서 콘크리트층이 단면도에 나타나는 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 스틸콘크리트 복공판의 사용상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 다른 하나의 실시예에 따른 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 사시도로서, 콘크리트층이 단면도에 나타나는 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 또 다른 하나의 실시예에 따른 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 또 다른 하나의 실시예에 따른 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 사시도로서, 배면을 간단하게 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판의 제조방법을 보여주는 플로우챠트이며, 도 10은 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판 제조방법 중 콘크리트층 형성단계를 상세히 보여주는 플로우챠트이고, 도 11은 도 10의 콘크리트층 형성단계 중 기층 형성단계를 상세히 보여주는 플로우챠트이며, 도 12는 도 10의 콘크리트층 형성단계 중 표층 형성단계를 상세히 보여주는 플로우챠트이다.
먼저 본 발명에 따른 제조방법이 적용되어 제조되는 스틸콘크리트 복공판에 대해 도 3 내지 8을 참조하여 설명하면, 부호 110은 자중이 감소되도록 약 1mm 내지 3mm의 비교적 얇은 두께의 박판형 강판으로 형성되는 하우징이다. 상기 하우징(110)에는 절곡 성형에 의해 상기 바닥판(112) 및 상기 측판(114)이 형성된다. 상기 하우징(110)의 내측에는 상기 바닥판(112) 및 상기 측판(114)에 의해 수용공간(110a)이 형성된다.
부호 120은 상기 하우징(110)의 양단을 견고하게 차폐하도록 약 2mm 내지 4mm의 두께로 형성되는 마감판이다. 상기 마감판(120)에는 복공판을 설치하기 위한 크레인(CR)의 후크(HK)를 걸 수 있는 후크공(120a)이 천공 형성된다.
부호 140은 상기 하우징(110)의 측부를 강화하기 위해 상기 측판(114)에 용접되는 측판앵글이다. 상기 측판앵글(140)은, 박판으로 이루어진 상기 측판(114)의 강성을 보강할 수 있도록 약 1.5mm 내지 3mm의 두께로 형성된다.
상기 측판앵글(140)은 상기 하우징(110) 및 마감판(120)과 함께 상부가 개방된 수용공간(110a)을 확보하게 되는 것이다.
부호 150은 상기 하우징(110)과 후술되는 콘크리트층과의 견고한 결합을 위해 단부가 상기 하우징(110)의 바닥면(112)에 각각 고정되는 볼트이다. 각각의 상기 볼트(150)는 용접에 의해 상기 하우징(110)의 바닥면(112)에 일체적으로 고정된다.
부호 160은 상기 하우징(110)의 상기 수용공간(110a)의 모서리, 즉 내측의 모서리에 설치되어 상기 후크공(120a)을 보호하고 배수공간을 확보하기 위한 스페이서앵글이다. 상기 스페이서앵글(160)은 용접에 의해 상기 하우징(110)에 일체로 설치된다.
또한, 상기 스페이서앵글(160)은, 후술되는 콘크리트층이 상기 후크공(120a)으로 유입되는 것을 방지함은 물론 배수공간을 확보하여 보호하는 역할을 한다. 즉, 상기 후크공(120a)은 상기 스페이서앵글(160)에 의해 막히지 않는다.
부호 170은 상기 하우징(110)의 하부를 지지하도록 상기 하우징(110)의 길이방향을 따라 배치되어 용접되는 하부빔이다. 상기 하부빔(170)은 스틸콘크리트 복공판 전체의 중량을 감소시키기 위해 경량철골, 즉 경량의 에이치빔(H-Beam)으로 형성되며, 본 발명의 하나의 실시예에서는 2개의 하부빔(170)이 하우징(110)의 길이방향으로 일정 간격으로 이격되어 상호 평행하게 배치되어 용접된다.
또한, 상기 하부빔(170)의 높이는 후술되는 콘크리트층의 양을 최소화 하고 스틸콘크리트 복공판 전체의 중량을 감소시킬 수 있도록 후술되는 콘크리트층의 두께보다 약 3배 큰 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 하부빔(170)은 설계 또는 시공환경에 따라 2개 또는 3개가 설치될 수 있다. 각각의 상기 하부빔(170)들의 설치간격은 설치시 스틸콘크리트 복공판에 가해지는 하중은 균일하게 지지하거나 수용할 수 있도록, 연속 설치된 스틸콘크리트 복공판의 하부빔(170)들과도 동일간격을 유지하도록 설치 고정되는 것이 바람직하다.
즉, 2개의 하부빔(170)이 상기 하우징(110)에 설치된 경우에는, 각각의 상기 하부빔(170)의 중심축(s)간의 설치간격(d1)은 각각의 하부빔(170)의 중심축(s)과 스틸콘크리트 복공판의 최외측을 형성하는 상기 측판앵글(140)의 외측면까지의 간격(d2)의 2배로 설정되어야 한다. 이 같은 간격의 설정에 의해 스틸콘크리트 복공판의 설치시 모든 하부빔(170)간의 설치간격(d1)은 동일하게 유지되는 것이다(도 4 참조).
한편, 3개의 하부빔(170)이 설치되는 경우에도 상기 실시예와 동일하게 적용되는 바, 각각의 상기 중심축(s)간의 설치간격(d1)은 각각의 하부빔(170)의 중심축(s)과 스틸콘크리트 복공판의 최외측을 형성하는 후술되는 측판 앵글(140)의 외측면까지의 간격(d2)의 2배로 설정된다. 이에 따라 스틸콘크리트 복공판의 설치시 모든 하부빔(170)간의 설치간격(d1)이 동일하게 유지되는 것이다(도 7참조).
부호 180은 상기 하부빔(170)을 통해 상기 하우징(110)을 지지하도록 배치되는 스토퍼판이다. 상기 스토퍼판(180)은 상기 하부빔(170)과 직교상태로 상기 하부빔(170)의 하부면에 용접으로 설치될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 다른 하나의 실시예로서 상기 볼트(150)는 상기 하우징(110)에 분리 가능하거나 해제 가능하게 고정되도록 상기 하우징(110)에 나사결합으로 체결될 수 있다(도 6 참조).
각각의 상기 볼트(150)는, 상기 하우징(110)에 견고하게 고정되도록 상기 하우징(110)의 상기 바닥판(112)을 관통하여 상기 하부빔(170)을 관통한 후 너트(NT)에 의해 체결되어 일체적으로 고정된다.
상기 하우징(110)에 분리가능하게 고정되는 상기 볼트(150)는 대칭을 이루면서 상기 하우징(110)에 분리가능하게 고정되도록 확대도에 실선 및 파선으로 도시된 바와 같이 상기 하부빔(170)의 양측에 각각 고정될 수도 있다. 즉, 각각의 상기 볼트(150)는 상기 하부빔(170)의 길이방향을 따라서 상기 하부빔(170)의 양측에 각각 고정될 수도 있다.
또 각각의 상기 볼트(150)는 볼트구멍(BH)에 의해 상기 하부빔(170)의 강성이 약화되는 것이 방지되도록 상기 하부빔(170)의 길이방향을 따라서 상기 하부빔(170)의 양측에 지그재그형태를 배치되어 상기 하부빔(170)의 양측에 고정될 수 있다.
부호 50은 상기 하우징(110)의 도괴를 방지하기 위해 상기 하우징(110)의 수용공간(110a)에 타설되는 콘크리트층으로서, 상호 상이한 재질로 형성되는 2개의 층, 즉 기층(52) 과 표층(54)으로 이루어진다.
특히, 상기 콘크리트층(50)의 상기 기층(52)은 상기 콘크리트층(50)의 전체 두께를 감소시키고 이로 인해 경량화 됨과 동시에 강도는 강화되도록 시멘트, 물 및 모래(세골재)와, 상기 시멘트의 인장력을 강화시키는 ARG(Alkali Resistant Glassfiber)와, 상기 물의 투입량을 감소시키면서 상기 시멘트의 결합성 및 강성을 향상시키는 감수제(減水劑)로 이루어진 혼합물로 형성된다. 즉, 상기 기층(52)은 시멘트와, 물 및 모래로 이루어진 시멘트몰탈과, ARG와, 감수제가 혼합되어 형성되는 일명 ARG콘크리트로 형성된다.
한편, 상기 기층(52)에는 그 상부면이 보호되도록 상기 표층(54)이 타설되어 형성된다. 상기 표층(54)은 시멘트몰탈, 즉 시멘트, 모래 및 물이 혼합된 일반적인 콘크리트층으로 형성될 수 있다.
상기 표층(54)의 두께(t)는, 상기 기층(52)에 혼합된 ARG에 포함된 섬유질이 외부로 노출되어 차량의 타이어와 마찰되면서 파쇄상태로 비산되는 것을 방지할 수 있는 최소한의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 상기 표층(54)의 두께(t)는 상기 기 층(52)의 두께(T)보다 얇게 형성된다.
이와 같이 형성되는 상기 표층(54)은 상기 기층(52)의 상부면을 충분히 보호할 수 있도록 상기 콘크리트층(50)의 전체두께(t + T)를 100으로 한 경우 약 20~40의 비율로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기층(52)의 두께(T)와 상기 표층(54)의 두께(t)의 비(T : t)는 6~8 : 4~2로 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기층(52)은 상기 ARG의 특성이 최적화될 수 있도록 물은 시멘트 100 중량부를 기준하여 35 내지 47 중량부로 혼합하고; 모래는 상기 시멘트 100 중량부를 기준하여 76 내지 85 중량부로 혼합하며; ARG는 상기 시멘트 100 중량부를 기준하여 9 내지 18 중량부로 혼합하고; 감수제는 상기 시멘트 100 중량부를 기준하여 1.6 내지 2.8 중량부로 혼합하여 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기층(52)은 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 35~47 중량부의 물, 76~85 중량부의 모래, 9~18 중량부의 ARG 및 1.6~2.8 중량부의 감수제를 혼합하여 형성할 수 있다.
또한 상기 기층(52)은, 상기 시멘트와 용이하게 배합되도록 쵸퍼건(Chopper gun)이나 쵸퍼머신(Chopper machine)에 의해 3cm 내지 10cm의 길이로 절단되고, 10.8㎛ 내지 17.3㎛의 두께를 갖는 촙스트랜드 ARG(Chop strand ARG: 소정길이로 절단된 실형태의 ARG)로 형성된 ARG와, 강성이 강화되도록 0.8mm 내지 1.2mm 크기로 선별된 모래로 구성하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 ARG를 길이 3cm 및 두께 10.8㎛ 이하의 촙스트랜드ARG로 사용할 경우에는 혼합시 촙스트랜드ARG가 침전될 수 있는 반면, 길이 10cm 및 두께 17.3㎛ 이상의 촙스트랜드ARG를 사용할 경우에는 교반이 어려울 수 있다. 또한, 모 래의 경우 0.8mm 이하를 사용할 경우 혼합시 비산될 수 있는 반면, 1.2mm 이상을 사용할 경우에는 강도를 저하시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 출원인은 상기 기층(52)의 높이(T)가 5cm 및 7.5cm로 각각 형성된 2개의 시재를 준비하였다.
이들 각각의 시재는 하기의 [표 1]에 기재된 구성요소를 설정된 비율로 혼합하여 ARG콘크리트를 제조하였다.
[표 1]
시멘트 물 모래 감수제 ARG
실험예1 (5cm) 중량 67 kg 26 kg 54 kg 1.3 kg 8 kg
중량비 100 39 80 1.9 12
실험예2 (7.5cm) 중량 100 kg 40 kg 83 kg 2 kg 13 kg
중량비 100 40 83 2 13
비고 1.2mm 크기(입자크기)의 모래사용 촙스트랜드ARG사용
즉, 상기의 표에 기재된 바와 같이 은 양의 시멘트, 물, 모래, 감수제 및 ARG를 혼합하여 2종류의 ARG콘크리트를 제조하여 상기 기층(52)을 형성하였다.
여기서, 상기 ARG콘크리트의 ARG는 SiO2와, ZrO2와, Na2O와, K2O와, Li2O가 혼합되어 이루어졌다.
또한 ARG는 비중이 약 2.72~2.76이고, 모노필라멘트직경이 약 11.5~15.5㎛이며, 인장강도가 약 20g/Tex 이상이고, 영율(Young's modulus)이 약 7500kgf/mm2이며, 파단시의 신장율이 1.5%이상이고, 내알카리성 항목으로서 중량감소율이 0.85%이고, 인장강도보지율이 75%의 물성(역학특성)을 갖는다. 여기서, 중량감소율은 유리섬유 스트랜드를 80℃의 시멘트포화 수용액에 200시간 침적시킨 후의 중량감소율로서 통상의 유리섬유는 10%정도이다. 또한 인장강도보지율은 유리섬유스트랜드에 시멘트페이스트를 칠한 후 50℃, 100%RH의 조건에서 300시간 보지시킨 후의 인장강도보지율로서, 통상의 유리섬유는 15% 정도이다.
도 5를 참조하면, 상기 하우징(110)은 도시된 바와 같이 거더(GD)상에 가설도로(통로)가 형성되도록 상기 거더(GD)상에 안착된다.
이와 같은 상기 하우징(110)은 일반적인 도로와 유사한 기능이 제공되도록 실질적으로 상기 콘크리트층(50)에 의해 가설도로가 제공된다.
한편, 상기 하우징(110)을 상기 거더(GD)로 용이하게 이송하여 설치하도록, 크레인(CR)의 후크(HK)가 상기 마감판(120)의 후크공(120a)에 걸리게 되는 것이다.
또 다른 하나의 변형예로서, 도 8을 참조하면, 전술한 바와 같은 경량의 에이치빔으로 이루어지는 상기 하부빔(170)을 상기 하우징(110)의 하부에 횡방향 및 종방향으로 각각 설치할 수 있다.
여기서, 각각의 상기 하부빔(170)은 상기 하우징(110)의 하부 양측을 지지하도록 상기 하우징(110)의 하부에 그 길이방향과 직각으로 각각 설치되는 한 쌍의 측방 하부빔(172)과, 상기 하우징(110)의 하부 중간부분을 지지하도록 상기 한 쌍의 측방 하부빔(172)의 중간 및 양측에 양단이 각각 연결되도록 상기 하우징(110)의 하부 중간부분 및 양측에 설치되는 크로스빔(174)으로 구성된다.
상기 측방 하부빔(172) 및 상기 크로스빔(174)은, 상기 콘크리트층(50)의 하중과 상기 콘크리트층(50)을 지나는 차량의 하중에 의해 상기 하우징(110)이 도괴되는 것을 방지하도록 상기 하우징(110)의 양측 및 중앙을 각각 지지한다.
이하, 도 9 내지 12와 도 3 내지 도 8을 참조로 하여 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 작업자는 복공판을 안정적이고 용이하게 제조할 수 있도록 작업장의 적정 위치에 상기 하우징(110)을 준비한다(S21). 여기서, 상기 하우징(110)은 비교적 얇은 두께의 박판형 강판을 절곡하여 상기 바닥판(112) 및 측판(114)이 형성되어 준비된다.
이후, 작업자는 상기 하우징(110)에 상기 볼트(150)가 돌출상태로 고정되도록 상기 하우징(110)의 상기 바닥판(112)에 상기 볼트(150)를 수직상태로 용접하여 고정한다(S22).
그리고, 상기 하우징(110)의 개방된 양단을 차폐하도록 상기 하우징(110)의 양단에 상기 마감판(120)을 설치한다(S23).
다음으로, 상기 마감판(120)의 후크공(120a) 및 배수공(120b)을 상기 하우징(110)의 수용공간(110a)에 타설되는 상기 콘크리트층(50)과 이격시키도록 상기 하우징(110)의 내측 모서리에 상기 스페이서앵글(160)을 설치한다(S24).
이후, 상기 스페이서앵글(160)이 설치된 상기 하우징(110)의 상기 수용공간(110a)에 타설되는 상기 콘크리트층(50)이 상기 하우징(110)의 상기 측판(114)으로 범람하지 않도록 상기 측판(114)에 상기 측판앵글(140)을 설치한다(S25).
그리고, 상기 측판앵글(140)이 설치된 상기 하우징(110)의 하부를 지지하도록 상기 하우징(110)의 하부면에 상기 하부빔(170)을 설치한다(S26).
다음으로, 상기 하부빔(170)이 설치된 상기 하우징(110)이 상기 거더(GD)에 걸려서 고정되도록 상기 하부빔(170)의 하부면에 상기 스토퍼판(180)을 설치한다(S27).
이후, 상기 스토퍼판(180)이 설치된 상기 하우징(110)이 상부에서 가해지는 하중에 의해 도괴되는 것을 방지하도록 상기 수용공간(110a)에 콘크리트층(50)을 타설하여 형성한다(S28).
마지막으로 상기 콘크리트층(50)을 양생시켜 스틸콘크리트 복공판을 완성한다(S29)(도 9참조).
한편, 상기 콘크리트층 형성단계(S28)는 다음과 같은 공정으로 이루어진다.
먼저, 설정된 크기의 모래가 선별되도록 준비된 모래더미에서 0.8mm 내지 1.2mm 크기의 모래를 추출한다(S281).
다음으로 상기 추출된 모래가 접착력 내지 응고력을 갖도록 상기 추출된 모래에 시멘트를 투입한다(S282).
이후, 상기 시멘트 및 상기 모래를 결합시키기 위해 상기 시멘트 및 상기 모래에 물을 투입하면서 혼합한다(S283).
그리고 상기 혼합물에 투입되는 물의 양을 감소시키기 위해 상기 혼합물에 감수제를 투입한다(S284).
다음, 상기 감수제가 투입된 상기 혼합물의 강도를 증대시키기 위해 상기 혼합물에 촙스트랜드ARG를 투입하여 ARG콘크리트를 형성한다(S285).
그리고, 상기 ARG콘크리트가 규격화된 특정형상을 이루도록 상기 ARG콘크리 트를 복공판의 하우징(110)에 충전하여 상기 하우징(110)의 내부에 기층(52)을 형성한다(S286).
마지막으로, 상기 기층(52)의 표면을 차폐하여 보호하도록 상기 기층(52)상에 시멘트몰탈로 이루어진 콘크리트를 도포하여 상기 하우징(110)의 상부에 표층(54)을 형성한다(S287)(도 10 참조).
여기서, 상기 콘크리트층(50)의 기층(52)의 두께(T) 와 표층(54)의 두께(t)의 비(T : t)는 6~8 : 4~2로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징(110)의 수용공간(110a)에 콘크리트층(50)을 타설하여 형성하는 단계(28)에서의 기층 형성단계(S286)는 다음과 같은 공정으로 이루어진다.
먼저, 상기 기층(52)의 하부면 강성을 보강하기 위해 상기 하우징(110)의 바닥면에 1차적으로 촙스트랜드ARG를 살포한다(S286-1).
다음, 상기 1차투입 촙스트랜드ARG가 살포된 상기 하우징(110)에 1차적으로 ARG콘크리트를 투입한다(S286-2).
그리고 상기 1차투입 ARG콘크리트의 밀도를 증대시키기 위해 상기 1차투입 ARG콘크리트를 다진다(S286-3).
이후, 상기 다져진 1차투입 ARG콘크리트의 강성을 보강하도록 상기 1차투입ARG콘크리트에 2차적으로 촙스트랜드ARG를 살포한다(S286-4).
다음으로 상기 2차투입 촙스트랜드ARG가 살포된 상기 1차투입 ARG콘크리트의 두께가 설정된 두께를 이루도록 2차투입 촙스트랜드ARG상에 2차적으로 ARG콘크리트 를 투입한다(S286-5).
그리고 상기 2차투입 ARG콘크리트의 밀도를 증대시키기 위해 상기 2차투입 ARG콘크리트를 다진다(S286-6).
마지막으로 상기 다져진 2차투입 ARG콘크리트의 강성을 보강하도록 상기 2차투입 ARG콘크리트에 3차적으로 촙스트랜드ARG를 살포한다(S286-7)(도 11 참조).
여기서, 상기 기층(52)은 시멘트 100 중량부에 대하여 35~47 중량부의 물, 76~85 중량부의 모래, 9~18 중량부의 ARG 및 1.6~2.8 중량부의 감수제가 혼합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 ARG콘크리트를 다지는 상기 각각의 다짐단계(S286-3, S286-6)는 상기 ARG콘크리트가 물이 배수되는 상태로 다져지도록 상기 ARG콘크리트상에 준비된 다공판(미도시)을 안착시키는 다공판 안착단계 및; 상기 다공판을 통해 상기 ARG콘크리트가 다져지도록 상기 다공판을 준비된 바이브레이터(미도시)로 진동시키는 단계;를 포함한다. 즉, 상기 다짐단계(S286-3, S286-6)에서, 다수의 구멍이 형성된 금속재 다공판(미도시)을 상기 ARG콘크리트상에 안착시킨 후, 모터에 의해 작동하는 바이브래이터의 진동막대를 상기 다공판상에 올려놓고, 진동막대를 상기 다공판상에서 이동시키면서 상기 다공판을 진동으로 가압하여 상기 ARG콘크리트를 다지게 되는 것이다.
또한, 상기 다공판이 진동될 경우 상기 ARG콘크리트는 상기 다공판에 가압되면서 상기 다공판의 구멍을 통해 함유된 물을 배출한다. 즉, 상기 다공판은 진동으로 상기 ARG콘크리트를 가압하면서 상기 ARG콘크리트에 함유된 일부의 물을 추출하 여 상기 ARG콘크리트를 보다 견고하게 압축시킨다.
한편, 상기 하우징(110)의 상부에 표층(54)을 형성하는 단계(S287)는 다음과 같은 공정으로 이루어진다.
먼저, 상기 기층(52)의 상부면에 강성을 보강하기 위해 촙스트랜드ARG를 살포한다(S287-1).
다음으로 상기 촙스트랜드ARG를 차폐하도록 상기 기층(52)상에 시멘트몰탈로 이루어진 콘크리트를 도포한다(S287-2).
마지막으로 상기 콘크리트의 밀도를 증대시키도록 상기 콘크리트를 다진다(S287-3)(도 12참조).
즉, 상기 표층(54)은 상기 기층(52)상에 상기 촙스트랜드ARG를 살포한 후, 상기 기층(52)상에 시메트몰탈을 도포한 다음, 상기 시멘트몰탈을 다져서 형성한다.
또한, 상기 표층형성단계(S287)에서는 상기 기층 형성단계(S286)와 마찬가지로 상기 시멘트몰탈에 미도시된 다공판을 안착한 후 미도시된 바이브레이터로 상기 다공판을 진동시켜서 상기 시멘트몰탈을 다질 수 있는 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 복공판의 제조방법에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 복공판의 제조방법에서는 상기 하우징(110)이 "W"와 같은 단면으로 형성되지 않고 "u"와 같은 단면으로 형성되어 상기 바닥판(112)이 평평하게 형성되므로 상기 하우징(110)을 작업대에 용이하게 안착시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 볼트(150)를 상기 바닥판(112)에 용이하게 고정할 수 있다.
또, 상기 마감판(120)이 앵글형태로 형성됨에 따라 상단에 앵글이 부착되는 종래와 달리 하나의 부재로 형성되므로 제조비용이 절감될 뿐만 아니라 용이하게 제조된다.
또한, 상기 스페이서앵글(160)이 앵글형태로 형성되므로 설치가 용이할 뿐만 아니라 상기 콘크리트층(50)의 형성시 상기 마감판(120)의 상기 후크공(120a) 및 상기 배수공(120b)을 용이하게 보호할 수 있다.
또, 상기 하부빔(170)이 2개 또는 3개로 구성됨에 따라 상기 하부빔(170)을 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 상기 하우징(110)을 견고하게 지지할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼판(170)이 상기 하부빔(170)에 직각상태로 부착되므로 상기 하부빔(170)에 접촉되는 상기 스토퍼판(170)의 접촉부위만을 고정하는 작업상의 편리함도 있다.
상기 하우징(110)과 상기 마감판(120)과 상기 스페이서앵글(160)과 상기 측판앵글(140)과 상기 하부빔(170) 및 상기 스토퍼판(180)이 도시된 바와 같이 제조단계에 따라 순차적으로 설치되므로 복공판의 외형틀을 단시간에 효율적으로 용이하게 제조할 수 있다.
또, 전술한 바와 같이 제조된 외형틀의 내부, 즉 상기 하우징(110)의 상기 수용공간(110a)에 설정된 단계에 따라 상기 콘크리트층(50)을 형성하므로 복공판의 완성시간이 단축될 수 있다.
또한, 상기 콘크리트층(50)은 전술한 바와 같이 상기 기층(52) 및 상기 표층(54)의 재료특성에 따른 적합한 순서에 의해 단계적으로 제조되므로 단시간에 용이하게 제조된다.
상기 촙스트랜드ARG 및 상기 ARG콘크리트를 여러 차례에 걸쳐 상기 하우징(110)에 투입하여 상기 기층(52)을 제조하므로 상기 기층(52)을 물성(역학특성)이 매우 우수한 상태로 제조할 수 있다.
상기 촙스트랜드ARG를 살포한 후 콘크리트를 도포한 다음 콘크리트를 다짐으로써 매우 견고하고 콤팩트하게 상기 표층(54)을 제조할 수 있는 것이다.
결과적으로, 본 발명에 따른 제조방법으로 스틸콘크리트 복공판을 제조하면 콤팩트한 구조 및 경량화 된 스틸콘크리트 복공판을 제조할 수 있을 뿐 아니라 제조코스트를 다운시킬 수 있는 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 복공판의 분해사시도.
도 2는 도 1에 도시된 복공판의 결합상태를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 분해사시도로서 콘크리트층이 생략된 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 스틸콘크리트 복공판의 결합상태를 도시한 사시도로서 콘크리트층이 단면도에 나타나는 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 스틸콘크리트 복공판의 사용상태를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 다른 하나의 실시예에 따른 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 사시도로서, 콘크리트층이 단면도에 나타나는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 또 다른 하나의 실시예에 따른 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 또 다른 하나의 실시예에 따른 스틸콘크리트 복공판을 보여주는 사시도로서, 배면을 간단하게 보여주는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판의 제조방법을 보여주는 플로우챠트.
도 10은 본 발명에 따른 스틸콘크리트 복공판 제조방법 중 콘크리트층 형성단계를 상세히 보여주는 플로우챠트.
도 11은 도 10의 콘크리트층 형성단계 중 기층 형성단계를 상세히 보여주는 플로우챠트.
도 12는 도 10의 콘크리트층 형성단계 중 표층 형성단계를 상세히 보여주는 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
50: 콘크리트층 110: 하우징
120: 마감판 140: 측판앵글
150: 볼트 160: 스페이서앵글
170: 하부빔 180: 스토퍼판

Claims (6)

  1. 거더(GD)상에 설치되는 스틸콘크리트 복공판으로서, 평평한 형태를 이루는 바닥판(112)과 상기 바닥판(112)의 양측에 각각 절곡 형성되어 수직을 이루는 한 쌍의 측판(114)을 구비하며, 내측에 수용공간(110a)이 형성되는 하우징(110); 상기 하우징(110)의 양단부를 차폐하도록 상단부가 상기 하우징(110)의 내측을 향해 절곡 형성되며, 상기 스틸콘크리트 복공판을 크레인(CR)으로 이동시킬 수 있도록 상기 크레인(CR)의 후크(HK)가 걸리는 후크공(120a)과 상기 후크공(120a)으로 유입되는 우수를 배수시키기 위한 배수공간을 형성하는 마감판(120); 상기 수용공간(110a)에 타설되어 양생되며, 상기 스틸콘크리트 복공판의 중량 및 두께를 감소시키도록 ARG(Alkali Resistant Glassfiber ; 내알카리성 유리섬유)콘크리트로 형성되는 기층(52)과, 상기 기층(52)의 비산을 방지하기 위해 상기 기층(52)에 적층되며 시멘트몰탈로 형성되는 표층(54)으로 이루어진 콘크리트층(50); 상기 콘크리트층(50)이 상기 측판(114)을 넘어 범람하는 것을 방지하도록 상단부가 상기 측판(114)의 내측을 향하게 절곡되어 상기 측판(114)에 부착되는 측판앵글(140); 상기 콘크리트층(50)이 상기 마감판(120)의 후크공(120a) 및 배수공간을 차폐하는 것을 방지하도록 상기 하우징(110)의 내측 모서리측에 설치되어 공간을 형성하는 스페이서앵글(160); 및 상기 하우징(110)의 하중을 지지하도록 상기 하우징(110)의 하부면에 부착되며, 상기 스틸콘크리트 복공판의 설치시 상호 동일 간격을 이루도록 이격 설치되는 복수의 하부빔(170)을 포함하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법에 있어서,
    상기 스틸콘크리트 복공판을 안정적이고 용이하게 제조할 수 있도록 작업장의 적정 위치에 하우징(110)을 준비하는 단계(S21);
    상기 하우징(110)의 개방된 양단을 차폐하도록 상기 하우징(110)의 양단에 마감판(120)을 설치하는 단계(S23);
    상기 마감판(120)의 후크공(120a)을 포함하는 배수공간을 확보하도록 상기 하우징(110)의 내측 모서리에 스페이서앵글(160)을 설치하는 단계(S24);
    상기 스페이서앵글(160)이 설치된 상기 하우징(110)의 측판(114)에 측판앵글(140)을 설치하는 단계(S25);
    상기 측판앵글(140)이 설치된 상기 하우징(110)의 하부를 지지하도록 상기 하우징(110)의 하부면에 각각의 하부빔(170)을 설치하는 단계(S26);
    상기 하우징(110)이 상부에서 가해지는 하중에 의해 도괴되는 것을 방지하도록 상기 하우징(110)의 수용공간(110a)에 콘크리트층(50)을 타설하여 형성하는 단계(S28); 및
    상기 콘크리트층(50)을 양생시켜 스틸콘크리트 복공판을 완성하는 단계(S29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수용공간(110a)에 콘크리트층(50)을 타설하여 형성하는 단계(S28)는
    설정된 크기의 모래가 선별되도록 준비된 모래더미에서 0.8mm 내지 1.2mm 크기의 모래를 추출하는 단계(S281);
    상기 추출된 모래가 접착력 내지 응고력을 갖도록 상기 추출된 모래에 시멘트를 투입하는 단계(S282);
    상기 시멘트 및 상기 모래를 결합시키기 위해 상기 시멘트 및 상기 모래에 물을 투입하면서 혼합하는 단계(S283);
    상기 혼합물에 투입되는 물의 양을 감소시키기 위해 상기 혼합물에 감수제를 투입하는 단계(S284);
    상기 감수제가 투입된 상기 혼합물의 강도를 증대시키기 위해 상기 혼합물에 촙스트랜드ARG를 투입하여 ARG콘크리트를 형성하는 단계(S285);
    상기 ARG콘크리트가 규격화된 특정형상을 이루도록 상기 ARG콘크리트를 상기 하우징(110)에 충전하여 상기 하우징(110)의 내부에 기층(52)을 형성하는 단계(S286); 및
    상기 기층(52)의 표면을 차폐하여 보호하도록 상기 기층(52)상에 시멘트몰탈로 이루어진 콘크리트를 도포하여 상기 하우징(110)의 상부에 표층(54)을 형성하는 단계(S287)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하우징(110)의 내부에 기층(52)을 형성하는 단계(S286)는
    상기 기층(52)의 하부면 강성을 보강하기 위해 상기 하우징(110)의 바닥면에 1차적으로 촙스트랜드ARG를 살포하는 단계(S286-1);
    상기 1차투입 ARG가 살포된 상기 하우징(110)에 1차적으로 ARG콘크리트를 투입하는 단계(S286-2);
    상기 1차투입 ARG콘크리트의 밀도를 증대시키기 위해 상기 1차투입 ARG콘크리트를 다지는 단계(S286-3);
    상기 다져진 1차투입 ARG콘크리트의 강성을 보강하도록 상기 1차투입 ARG콘크리트에 2차적으로 촙스트랜드ARG를 살포하는 단계(S286-4);
    상기 2차투입 촙스트랜드ARG가 살포된 상기 1차투입 ARG콘크리트의 두께가 설정된 두께를 이루도록, 상기 2차투입 촙스트랜드ARG가 살포된 상기 1차투입 ARG콘크리트에 2차적으로 ARG콘크리트를 투입하는 단계(S286-5);
    상기 2차투입 ARG콘크리트의 밀도를 증대시키기 위해 상기 2차 투입 ARG콘크리트를 다지는 단계(S286-6); 및
    상기 다져진 2차투입 ARG콘크리트의 강성을 보강하도록 상기 2차투입 ARG콘크리트에 3차적으로 촙스트랜드ARG를 살포하는 단계(S286-7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 하우징(110)의 상부에 표층(54)을 형성하는 단계(S287)는
    상기 기층(52)의 상부면에 강성을 보강하기 위해 촙스트랜드ARG를 살포하는 단계(S287-1).
    상기 촙스트랜드ARG를 차폐하도록 상기 기층(52)상에 시멘트몰탈을 도포하여 콘크리트를 형성하는 단계(S287-2).
    상기 콘크리트의 밀도를 증대시키도록 다지는 단계(S287-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(110)의 양단에 마감판(120)을 설치하는 단계(S23) 전, 상기 하우징(110)에 돌출상태로 고정되도록 상기 하우징(110)의 바닥판(112)에 복수의 볼트(150)를 수직상태로 용접하여 고정하는 단계(S22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(110)의 하부면에 각각의 하부빔(170)을 설치하는 단계(S26) 후, 각각의 상기 하부빔(170)이 설치된 상기 하우징(110)이 상기 거더(GD)에 걸려서 고정되도록 상기 하부빔(170)의 하부면에 스토퍼판(180)을 설치하는 단계(S27)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸콘크리트 복공판의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000027108A (ja) 1998-07-07 2000-01-25 Shigeru Yamamoto 滑り止めプレート及びそれを用いた複合覆工板
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