KR101001526B1 - 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설시공방법 - Google Patents

하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섬유강화폴리머 복공판에 있어 보강재를 일체화시킨 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판에 관한 것으로서, 상기 보강재에 의하여 단면강성이 증진되어 복공판의 단면을 보다 슬림화할 수 있으면서도 섬유강화폴리머의 사용량을 줄일 수 있어 경제적인 섬유강화폴리머 복공판 제작이 가능하며 이를 이용한 가시설(가교 및 노면복공)을 시공하는 경우 장지간의 가시설을 시공할 수 있어 주형의 설치개수를 줄일 수 있는 등 경제성이 뛰어난 가시설 시공이 가능하게 된다.
섬유강화폴리머 복공판, 강판, 보강

Description

하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설 시공방법{HYBRID FIBER REINFORCED POLYMER PANEL AND TEMPORARY STRUCTURE CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 섬유강화폴리머를 주재료로 복공판의 단면을 형성하되, 복공판의 복부판이나 상부 및 하부 플랜지에 보강재를 삽입하여 섬유강화폴리머 재료와 일체화시켜 강성을 증진시킨 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설 시공방법에 관한 것이다.
교통 우회를 위한 임시교량 또는 가시설 설치를 위하여 통상은 지반에 항타 또는 관입시켜 설치된 파일 위에 주형(통상 H 형강빔)을 포함한 하부구조물을 설치한 뒤, 상기 하부구조물 상부에는 임시로 직육면체 형상의 강재 복공판을 다수 연결 설치하여 임시로 교통을 소통시키고 있다. 한편, 지하철 건설현장에서는 굴착 후 노면 복공용으로 상기 강재 복공판을 활용하고 있다.
종래 강재 복공판의 규격(길이 x 폭 x 높이)은 2,000 mm x 750 mm x 200 mm로 제작되고 있다.
하지만 이러한 종래의 강재 복공판은 자중이 크기 때문에 그 운반 및 설치에 있어 중장비가 동원되어야 하는 등 공사비 증대요인이 존재하여 강재 복공판을 대체할 수 있는 새로운 재질의 복공판에 대한 기술개발의 필요성이 대두되었다.
이러한 요구에 부응하여 섬유강화폴리며 복공판(10)이 개발된 바 이를 도시한 것이 도 1a이다.
상기 도 1a에 의하면, 크게 중공(20) 박스체 형상으로 복공판(10)이 제작되며 길이방향으로 중공이 다수 연장되어 형성되어 있음을 알 수 있다.
즉, 이러한 복공판(10)은 내부중공(20)에 의하여 구분되는 몸체가 있고 이러한 몸체는 상부플랜지(11), 수직복부(12) 및 하부플랜지(13)로 크게 구성됨을 알 수 있다.
나아가 상기 복공판(10)에 있어서 도 1b와 같이 상부플랜지 표면에 마모층(30)이 형성된 마모층이 형성된 섬유강화폴리머 복공판도 소개된 바 있다.
즉, 종래 도 1a와 같이 섬유강화폴리머로 제작된 복공판(10)의 상부면은 별도의 처리를 하지 않을 경우 슬립현상이 발생할 소지도 있고,
이러한 슬립현상을 방지하기 위하여 복공판 제작 시 이를 고려한 미끄럼 방지수단 예컨대 요철면 등을 형성시키는 경우, 시간이 경과함에 따라 상부면이 마모 되어 비교적 고가인 복공판 전체를 교체해야 하는 문제점이 있어,
별도로 섬유강화폴리머로 제작된 복공판의 상부면에 여러 마모층(30)이 추가된 섬유강화폴리머로 제작된 복공판을 제공하고,
상기 마모층(30)을 자유롭게 교체할 수 있도록 하여 보다 경제적인 섬유강 화폴리머로 제작된 복공판의 사용이 가능하도록 함과 더불어 마모층(30)에 요철부를 두어 슬립현상도 함께 방지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 논슬립층이 형성된 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가설교량 시공방법도 소개된 바 있다.
즉, 도 1c와 같이 별도로 섬유강화폴리머로 제작된 복공판(10)의 상부면에 논슬립층(40)을 형성시키되 상기 논슬립층을 자유롭게 교체할 수 있으며, 논슬립층이 포장층의 역할을 할 수 있도록 한 것이다.
또한, 도 1d에 의하면, 복공판(10)을 지지할 수 있도록 철골조 구조체인 가설벤트(50)를 설치하고, 상기 복공판(10)을 주형(60)에 지지되도록 거치하여 최종 가시설을 설치할 수 있도록 한 것이다.
위와 같은 섬유강화폴리머 복공판은 그 재질적 특성상 자체 자중도 가볍고 길이방향으로 내부 중공이 형성되어 있어 강재 복공판과 비교하여 자중이 작으면서도 강성이 크고, 부식의 염려가 없는 등 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라, 설치가 용이하여 복공판 설치공사기간을 단축할 수 있고, 복공판 상부를 차량이 통과할 때 발생하는 소음이 작아 향후 이용의 소지가 매우 크다는 장점이 발휘된다.
이러한 종래의 섬유강화폴리머로 제작된 복공판은 경제성을 고려하여 유리섬유를 주재료로 제작하고 있다.
그러나 유리섬유강화폴리머의 탄성계수는 약 30 ～ 50 GPa으로서 이를 이용한 구조체를 제작 시 처짐이 크게 발생하는 문제점이 있었다.
즉 유리섬유강화폴리머 복공판을 설계 시, 재료적인 안전율보다는 처짐제한 값에 의하여 설계가 지배되므로 단면구성에 있어 비경제적으로 설계될 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.
따라서, 유리섬유강화폴리머 복공판의 강성을 증진시켜 경제성을 확보하는 연구개발의 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상기 종래 섬유강화폴리머로 제작된 복공판의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 섬유강화폴리머 재질로만 제작된 복공판을 보강하여 그 처짐 등에 의한 비효율적인 단면설계를 방지할 수 있으며, 이로서 그 제작에 있어 재료비를 절감할 수 있으며, 보강된 복공판에 의한 장지간화가 가능하여 보다 경제적인 가시설시공이 가능하도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
상기 본 발명의 과제를 해결하기 위하여
본 발명은 특히 유리섬유강화폴리머로 복공판을 제작할 경우에 있어, 복공판 복부나 상부 및 하부플랜지에 구조적 특성을 증진시킬 수 있도록 보강재를 효과적으로 삽입하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
이때 상기 보강재는 유리섬유강화폴리머의 강성을 증가시키기 위한 기능을 가진 부재로써, 구체적으로는 강판 또는 케이블을 사용하도록 하였다.
이는 상기 강판 또는 케이블이 강재로서 유리섬유강화폴리머보다 탄성계수가 크다는 원리를 이용하여 상기 강판 또는 케이블과 일체화된 유리섬유강화폴리머의 강성이 커져 예컨대 그 처짐이 작아져 보다 효과적인 단면설계가 가능하며
이로서 비교적 고가인 유리섬유강화폴리머의 사용량을 줄일 수 있으면서도 종래의 복공판보다 길이가 큰 복공판을 제작, 시공함으로서 복공판을 지지하는 가설교량하부구조물 중 주형의 설치개수를 줄일 수 있도록 하여, 보다 경제적인 가 시설(가교 및 노면복공)시공이 가능하도록 하였다.
본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판은 종래 섬유강화폴리머 복공판에 비하여 그 제작에 있어 처음부터 복공판의 몸체에 포함되도록 제작할 수 있어 달리 설비증가요인이 없어 경제적인 제작이 가능하며,
상기 보강재에 의하여 강성이 증가되어 소요의 단면강성을 가진 복공판 제작을 위한 단면증가 요인을 없앨 수 있어 경제적이고 효율적인 단면설계가 가능하며,
또한 보강재에 의한 단면강성이 커진 복공판은 그 처짐에 있어 유리한 구조로서 장지간의 복공판 단면설계가 가능하여 소수 주형의 가설교량하부구조물의 제작 및 시공으로 인한 경제적인 가설교량 등의 시공이 가능하게 된다.
실제 설계예를 살펴보면 다음과 같다.
기본적인 설계조건은 1등교 설계 활하중인 표준트럭하중 DB-24를 적용하였고, 하중크기는 도로교설계기준 1등교에 해당하는 표준트럭하중 DB-24의 윤하중인 96 kN으로 가정하였으며, 표준트럭하중의 윤하중(후륜)이 타이어 접지면적에 등분포로 재하되는 것으로 가정하였다. 단면 결정시 제약조건은 발생 처짐이 L/800(L은 지간)을 초과하지 않는 것으로 가정하였다.
<설계예 1>
상기 설계예 1의 복공판의 규격은 통상적인 강재 복공판의 규격과 동일하게 제작하는 것이 적용성 측면에서 유리하므로 유리섬유강화폴리머 복공판의 폭과 높 이는 각각 750 mm와 200 mm로 하였고, 복공판의 길이는 2,000 mm보다 크게 제작하는 것이 가시설비 절감 측면에서 유리하여 2.5 m의 지간을 대상으로 구조해석을 실시하였다.
관련 설계조건을 만족하는 단면 형상은 도 2a와 같이 보강재로서 강재를 사용하되 강재는 강판을 포함하는 판형보강재를 유리섬유강화폴리머 복공판의 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 복부에 형성되도록 하였다.
이때, 유리섬유강화폴리머로만 제작할 때 소요되는 유리섬유강화폴리머의 단면적은 41,104 mm2 이며, 강판을 포함하는 판형보강재을 복부에 형성시키는 경우 유리섬유강화폴리머 재료를 약 17% 감소시킬 수 있다. 또한 단면 제원 역시 감소가 가능하여 보다 더 슬림화된 복공판 제작이 가능하게 됨을 알 수 있었다.
두께 (mm) 처짐
(mm)		 FRP 파괴
지수
 강재 최대
응력
(MPa)		 FRP
단면적
(mm2)		 강재
단면적
(mm2)
외측 복부판두께
(tw2) (mm)		 내측 복부판두께
(tw1) (mm)		 플랜지 두께
(tf) (mm)		 강재
두께
(mm)
13 12 15 1.2 3.112 0.318 126.8 34,144 936
15 14 18 - 3.058 0.243 - 41,104 -
<설계예 2>
상기 설계예 2에 의한 유리섬유강화폴리머 복공판은 보강재로서 강재를 사용하되 상기 강재는 상, 하부 플랜지에 소정의 직경을 갖는 선형보강재인 케이블을 복공판 길이 방향으로 배치하여 상기 상,하부 플랜지가 케이블에 의하여 보강되도록 한 것이며, 이를 도시한 것이 도 2c이다.
케이블로 보강된 유리섬유강화폴리머 복공판의 장점을 파악하기 위하여 실시한 구조설계결과를 표 2에 나타내었다.
표 2에서 케이블은 5 mm 강선을 도입하였을 경우를 가정한 것이며, 보강되는 케이블 갯수가 감소하면, 유리섬유강화폴리머 사용량이 증가하게 된다.
2.5 m 길이를 갖는 복공판의 하단 2가지 경우가 이에 대한 설명이며, 54개의 강선을 도입하는 경우는 플랜지 두께가 15 mm, 25개의 강선을 도입하는 경우는 플랜지 두께가 18 mm로 설정할 수 있다.
재료비는 크게 순재료비와 제작비(이윤포함)로 구분하여 각각 2,100원/kg과 1,400원/kg으로 가정하고, 강재를 이용한 보강이 적용되는 경우, 유리섬유강화폴리머의 순재료비 및 제작비(이윤포함)에 강재 재료비(750원/kg으로 가정)만 포함되는 것으로 가정할 때, 비용 산정 결과를 각 복공판 길이별로 유리섬유강화폴리머만 적용하였을 경우를 1로 하여 상대적으로 나타내었다. 상대적 비용 산정 결과에 의하면, 강선을 도입한 경우 최대 18%의 제작단가 감소 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.
복공판
길이
(m)		 재료 구성 외측복부판
두께
(mm)		 내측복부판
두께
(mm)		 플랜지
두께
(mm)		 강선 갯수
(mm)		 FRP
단면적
(mm2)		 강재
단면적
(mm2)		 상대적 제작
단가
(원/EA)
2.0 FRP 13 12 15 - 35,080 - 1.00
FRP+강선 12 11 13 35 29,982 1,350 0.87
2.5 FRP 15 14 18 - 41,104 - 1.00
FRP+강선 13 12 15 54 32,980 2,100 0.82
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판의 실시예들을 도시한 것이다.
도 2a에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 한다.
이는 경제성을 고려한 것이므로 탄소섬유 등의 다른 섬유강화폴리머 복공판을 사용해도 상관은 없다.
이러한 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.
이때 하이브리드라는 명칭은 기본적으로 섬유강화폴리머보다 탄성계수가 큰 재질을 가진 보강재가 상기 섬유강화폴리머와 일체화되어 합성됨으로서 결과적으로 복공판 전체 강성이 증진된다는 것을 의미하며,
예컨대 보강재(130)로서 강재를 사용할 경우 그 탄성계수가 약 200 GPa로서 유리섬유강화폴리머보다 탄성계수가 약 5배 정도 크기 때문에 강재와 유리섬유강화폴리머가 일체화된 하이브리드 복공판은 결국 전체 강성이 커지게 됨을 알 수 있다.
이렇게 강성이 커지면 복공판을 보다 슬림하게 제작할 수 있으므로 복공판 단면감소로 인한 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 두께라면 그 지간을 장지간화 시킬 수 있으므로 가설교량하부구조물의 설치개소 등을 줄일 수 있어 예컨대 경제적인 가설교량의 시공이 가능하게 된다.
구체적으로 살펴보면,
도 2a의 경우에는 특히 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판으로서 내부중공(120)을 가진 유리섬유강화폴리며 복공판(110)에 보강재(130)로서 강재를 사용하는 예를 도시한 것이다.
이때, 상기 강재는 강판을 포함하는 판형보강재를 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 적어도 1곳에 길이방향으로 연장 형성 되도록 하는데 도 2a의 경우에는 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 각각의 복부(112) 전부에 수직으로 상기 판형보강재가 보강재(130a)으로서 설치된 경우가 도시되어 있다.
이러한 보강재(130a)는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 제작방법 중 특히 인발성형공법으로 복공판을 제작할 때 미리 삽입 설치되도록 하여 유리섬유강화폴리머 복공판(110)과 보강재(130a)을 일체화시킬 수 있다.
도 2b에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2a와 동일하며,
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.
도 2a와 다른 점은 보강재로서 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 전체 복부(112)가 아닌 일부에 보강재(130a)를 설치할 수 있음만 다르다.
즉, 보강재(130a)의 설치위치 및 갯수 등은 얼마든지 변경될 수 있음을 보인 것이다.
도 2c에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2a 및 도 2b와 동일하며,
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)도 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.
도 2a 및 도 2b와 다른 점은 보강재로서 강재를 사용하되 강재를 케이블을 포함하는 선형보강재(130b)로 사용하되 역시 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 적어도 1곳에 길이방향으로 연장 형성되도록 한 것이다.
이러한 케이블은 간단하게 강선을 사용할 수 도 있고 강연선을 사용할 수도 있으며, 역시 이러한 케이블인 보강재(130b)도 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 제작방법 중 특히 인발성형공법으로 복공판을 제작할 때 미리 삽입 설치되도록 하여 유리섬유강화폴리머 복공판(110)과 보강재(130b)을 일체화되도록 하게 된다.
이때, 상기 케이블인 보강재(130b)는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 상부플랜지(111) 및 하부플랜지(113)에 각각 형성되고 있음을 알 수 있는데 그 설치개수 및 간격등은 설계에 따라 변경될 수 있다.
도 2d에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2c와 동일하며,
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.
도 2c와 다른 점은 케이블인 보강재(130b)로서 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 상부플랜지 및 하부플랜지 전체가 아닌 하부플랜지부에 케이블인 보강재(130b)를 설치할 수 있다는 것이다.
즉, 케이블인 보강재(130b)의 설치위치 및 갯수 등도 얼마든지 변경될 수 있음을 보인 것이다.
도 2e에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2b 및 도 2c와 동일하며,
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)도 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.
위에서 살펴본 복공판과 다른 점은 보강재로서 강판을 포함하는 판형보강재(130a)과 케이블을 포함하는 선형보강재(130b)을 조합하여 설치할 수 있음을 보인 것이다.
즉, 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 몸체로서 복부(112)에는 상기 판형보강재(130a)을 하부플랜지(113)에는 선형보강재(130b)를 설치하여 양 보강재를 서로 조합하여 설치할 수 있음을 보인 것이다.
도 2f에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2e와 동일하며,
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.
도 2e와 다른 점은 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 상부플랜지 및 하부플랜지에는 케이블인 보강재(130b)를 설치하고, 복부(112)에는 상기 판형보강재(130a)를 사용할 수 있다는 것이다.
즉, 판형보강재(130) 및 케이블인 보강재(140)의 설치위치 및 갯수 등도 얼마든지 변경될 수 있음을 보인 것이다.
상기 도 2a에 의한 가설교량(가시설로서 노면복공용으로도 사용가능)의 설치상태를 도시한 것이 도 3이다.
상기 도 3에 의하면, 먼저 가설교량을 시공하기 위하여 통상 H형강인 수직빔(210)을 설치한 뒤, 수직빔(210)을 서로 수평방향으로 연결시켜 주는 수평빔(220)을 설치하고, 상기 수직빔(210) 및 수평빔(220)의 상부면에 역시 H형강인 주형(230)을 설치하게 된다.
이때, 상기 수직빔(210), 수평빔(220) 및 주형(230)을 가설교량용 하부구조물(200)이라고 지칭하도록 한다.
이에 도 2a에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)을 주형(230)에 다수를 설치하게 되면 최종 가설교량의 시공이 완성된다.
이때 상기 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)은 그 길이가 2.5m정도 되도록 제작하여 즉 장지간화하여 설치할 수 있어 도 1c와 대비하여 상기 주형(230)의 설치개수를 4개에서 3개로 줄일 수 있기 때문에 전체 가시설의 시공을 보다 경제적으로 할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 섬유강화폴리머 복공판 설계규격은 적용용도에 따라 일반 복공판 대체용인 표준규격과 가시설용 경량 상판 등 특수 목적에 적용하기 위한 맞춤규격으로 설정할 수 있다.
표준규격은 일반 복공판을 용이하게 대체할 수 있도록 일반 복공판과 동일한 규격으로 제원을 1,990 mm x 200 mm x 750 mm(길이x높이x폭)으로 제작할 수도 있다.
본 발명 목적 중 하나는 복공판의 규격을 다양화하여 적용성을 향상시키는 것으로 특히 복공판의 지지길이를 2.5m까지 증가시켜 가시설비의 절감을 도모하는 것이다.
이를 위하여 본 발명의 복공판 설계규격은 표준규격 이외에 특수 목적에 적용할 수 있도록 제원을 (길이x높이x폭) : 2,500 mm x 200 mm x 750 mm으로 제작이 가능하다.
한편, 본 발명의 FRP 복공판은 강재부식과 용접피로 문제를 근본적으로 해결하기 위하여 복합재료를 사용하고 제작방법은 인발공법을 적용하게 되므로 제작길이에 대해서는 큰 제약이 없다고 할 수 있다.
따라서, 맞춤규격은 복공판이 소요되는 가시설의 제원에 맞추어 제작길이를 조절할 수 있는 장점이 있다.
다만, 생산가능한 제작길이는 인발공정 및 인발기기의 규격과 용량, 그리고 운반 가능한 길이를 고려할 때 최대 12.0 m가 될 것으로 판단된다. 최대 12.0 m 길이인 맞춤규격으로 제작되는 복공판은 지하철 공사 현장에도 적용이 가능하나, 복합재료 복공판은 일반 복공판에 비하여 경량이므로 가시설 상판에 적용하는 경우 가시설비 절감에 효과적일 것으로 판단된다. 특히, 섬유강화폴리머 복공판의 길이를 12 M로 제작하는 경우 현장에서 복공판의 길이방향 이음이 없기 때문에 차량의 주행성이 향상된다.
이러한 사용예를 도시한 것이 도 4이다. 이에 섬유강화폴리머 복공판의 길이를 가시설 폭원에 맞추어 제작하여 교축직각방향 이음부 없이 가시설에 설치 및 시공할 수 있음을 알 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 도 3과 같이 먼저 가설교량을 시공하기 위하여 통상 H형강인 수직빔(210)을 설치한 뒤, 수직빔(210)을 서로 수평방향으로 연결시켜 주는 수평빔(220)을 설치하고, 상기 수직빔(210) 및 수평빔(220)의 상부면에 역시 H형강인 주형(230)을 설치하도록 하되,
가시설 폭에 맞추어 제작된 본 발명에 의한 복공판(100)을 설치할 수 있음을 알 수 있다.
이에 상기 복공판(100)은 중간중간에 아무런 이음부 형성이 없어 그 위를 통행하는 차량에 충격 또는 덜컹거리는 현상을 방지할 수 있어 매우 사용성이 증진될 수 있음을 알 수 있다.
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 종래의 섬유강화폴리머 복공판들의 예들 및 시공사시도를 도시한 것이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e 및 도 2f는 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판들의 예들을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판의 시공예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판의 다른 시공예를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:하이브리드 섬유강화폴리머 복공판
110:유리섬유강화폴리머 복공판
111:유리섬유강화폴리머 복공판의 상부플랜지
112:유리섬유강화폴리머 복공판의 복부
113:유리섬유강화폴리머 복공판의 하부플랜지
120:내부중공
130a,130b:보강재
200:가설교량용 하부구조물

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 섬유강화폴리머 복공판에 보강재를 더 형성시킴에 있어서, 상기 복공판은, 길이방향으로 연장된 내부중공에 의하여 구분된 몸체에 강재를 포함하는 보강재가 더 내설되어 상기 보강재와 몸체가 일체화됨으로서 복공판의 단면강성이 증가되도록 하되,
    상기 보강재는 케이블을 포함하는 선형보강재를 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 적어도 1곳에 길이방향으로 연장 형성 되도록 하는 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판.
  4. 섬유강화폴리머 복공판에 보강재를 더 형성시킴에 있어서, 상기 복공판은, 길이방향으로 연장된 내부중공에 의하여 구분된 몸체에 강재를 포함하는 보강재가 더 내설되어 상기 보강재와 몸체가 일체화됨으로서 복공판의 단면강성이 증가되도록 하되,
    상기 보강재는 강판을 포함하는 판형보강재 및 케이블을 포함하는 선형보강재를 조합하여 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지에 길이방향으로 연장 형성 되도록 하는 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판.
  5. 섬유강화폴리머 복공판에 보강재를 더 형성시킴에 있어서, 상기 복공판은, 길이방향으로 연장된 내부중공에 의하여 구분된 몸체에 강재를 포함하는 보강재가 더 내설되어 상기 보강재와 몸체가 일체화됨으로서 복공판의 단면강성이 증가되도록 하되,
    상기 보강재는 복공판 제작 시 몸체에 미리 형성되도록 하는 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 가설벤트 및 주형을 포함하는 가설교량용 하부구조물을 설치하고,
    섬유강화폴리머 복공판의 길이방향으로 연장된 내부중공에 의하여 구분된 몸체에 강재를 포함하는 보강재가 더 내설되어 상기 보강재와 몸체가 일체화됨으로서 복공판의 단면강성이 증가되도록 한 된 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판을 상기 주형 상부에 설치하는 단계를 포함하며,
    상기 보강재는 강판을 포함하는 판형보강재 및 케이블을 포함하는 선형보강재를 조합하여 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지에 길이방향으로 연장 형성 되도록 하는 섬유강화폴리머 복공판을 이용한 가시설시공방법.
  9. 섬유강화폴리머 복공판의 길이를 가시설 폭원에 맞추어 제작하여 교축직각 방향 이음부 없이 가시설에 설치 및 시공하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2512559B (en) * 2010-07-05 2016-02-24 Tb Composites Ltd Bridge superstructure decking panel and attachment system
KR101250194B1 (ko) * 2011-09-02 2013-04-02 계명대학교 산학협력단 다층 섬유시트를 이용한 복공판.
CN106284018A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 中国人民解放军理工大学 一种快速铺装制式路面

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200153563Y1 (ko) * 1997-07-18 1999-08-02 염종철 지중매설물의 보호판
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200153563Y1 (ko) * 1997-07-18 1999-08-02 염종철 지중매설물의 보호판
JP2000282562A (ja) 1999-03-31 2000-10-10 Ube Nitto Kasei Co Ltd 繊維強化中空構造体よりなる構造物
KR100568903B1 (ko) * 2004-05-18 2006-04-10 한국건설기술연구원 하이브리드 섬유강화 플라스틱으로 이루어진 전단연결재를구비한 복합형 바닥판

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