KR101203184B1

KR101203184B1 - 조립식 콘크리트 맨홀 뚜껑

Info

Publication number: KR101203184B1
Application number: KR1020100077809A
Authority: KR
Inventors: 조창빈; 이정우; 조정래; 김병석
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2012-11-20
Also published as: KR20120015588A

Abstract

본 발명은 섬유를 함유하며 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete/UHPC)를 이용하되, 복수개의 링 형상 부재로 분할하여 제작한 후 이를 조립하여 맨홀 뚜껑을 이루도록 함으로써, 내구성이 우수하고 경제성이 좋으면서도 이동 및 취급이 용이하도록 구성한 신규한 맨홀 뚜껑에 관한 것이다. 본 발명에서는 UHPC로 제작되어 수평한 상면을 가지며 관통구멍이 형성되어 있어 링 형상을 가지는 복수개의 링부재와, UHPC로 제작되어 수평한 상면을 가지는 중앙부재(30)로 이루어지되; 상기 복수개의 링부재는, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 오목부를 이루어서, 상기 오목부가 중앙에 형성되어 있는 복수개의 링부재가, 작은 링부재가 큰 링부재의 오목부에 놓여 겹치는 방식으로 배치되고; 상기 중앙부재(30)는 상면에서 하면으로 갈수록 지름이 좁아지는 테이퍼형 원뿔기둥의 형상을 가지고 있어, 가장 작은 링부재의 오목부에 안착되어 복수개의 링부재와 중앙부재(30)가 상면이 평평한 하나의 평면을 가지는 판형상의 맨홀 뚜껑(1)을 이루는 구조를 가지며 상기 링부재들과 상기 중앙부재(30)는 UHPC로 제작되는 조립식 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑이 제공된다.

Description

조립식 콘크리트 맨홀 뚜껑{Ultra High Performance Concrete Fabricated Cap for Manhole}

본 발명은 맨홀의 뚜껑에 관한 것으로서, 구체적으로는 지면에 개방되는 맨홀의 개방구를 덮는 뚜껑을 제작함에 있어서, 섬유를 함유하며 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete/이하, "UHPC"라고 약칭함)를 이용하되, 복수개의 링 형상 부재로 분할하여 제작한 후 이를 조립하여 맨홀 뚜껑을 이루도록 함으로써, 내구성이 우수하고 경제성이 좋으면서도 이동 및 취급이 용이하도록 구성한 신규한 맨홀 뚜껑에 관한 것이다.

맨홀을 설치하게 되면, 지면에 개방되는 맨홀의 개방구에는 뚜껑이 덮인다. 이러한 맨홀 뚜껑은 강재(steel)로 제작되었다. 그런데 강재로 제작된 맨홀 뚜껑은 도로 등에 설치될 경우, 차량이 통행하면서 발생하는 충격으로 소음이 크게 발생하게 되는 단점이 있다. 또한 강재로 제작된 맨홀 뚜껑은 강재라는 재료의 성질 때문에 부식에 취약하며, 단가가 매우 비쌀 뿐만 아니라, 심지어는 고물로 판매하려는 사람들로 인하여 도난이 발생하는 경우도 많다. 이러한 문제점을 해소하기 위해서는 맨홀 뚜껑의 재질을 바꾸어야 하는데, 이 때 중요하게 고려할 사항은 맨홀 뚜껑을 작업자나 관리자가 용이하게 설치하거나 들어내어 맨홀을 개방할 수 있을 정도로 경량화해야 한다는 점이다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 강재로 제작된 맨홀 뚜껑이 가지고 있던 문제점인 큰 소음의 발생과 부식에 대한 취약성, 더 나아가 고가의 강재로 제작됨으로 인한 경제성 저하 및 도난 발생의 문제를 해소하면서도, 작업자나 관리자가 용이하게 설치하거나 들어내어 맨홀을 개방할 수 있을 정도로 경량화하여 맨홀 뚜껑을 제작할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, UHPC로 제작되어 수평한 상면을 가지며 관통구멍이 형성되어 있어 링 형상을 가지는 복수개의 링부재와, UHPC로 제작되어 수평한 상면을 가지는 중앙부재로 이루어지되; 상기 복수개의 링부재는, 상면 지름이 복수개의 링부재 중에서 가장 크며, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 제1오목부를 이루어서, 상기 제1오목부가 중앙에 형성되어 있는 제1링부재와, 상기 제1링부재의 제1오목부에 놓이게 되며, 상기 제1오목부의 상면 지름에 대응되는 크기의 상면 지름을 가지며, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 제2오목부를 이루어서, 상기 제2오목부가 중앙에 형성되어 있는 제2링부재로 구성되어 있으며; 상기 중앙부재는 상기 제2오목부의 상면 지름에 대응되는 크기의 상면 지름을 가지며, 상면에서 하면으로 갈수록 지름이 좁아지는 테이퍼형 원뿔기둥의 형상을 가지고 있으며; 상기 제1링부재의 제1오목부에 상기 제2링부재가 안착되고, 상기 제2링부재의 제2오목부에 상기 중앙부재가 안착되어, 상기 제1링부재와 제2링부재와 상기 중앙부재는 상면이 평평한 하나의 평면을 가지는 판형상의 맨홀 뚜껑을 이루게 되며; 상기 제1링부재와 제2링부재와 상기 중앙부재를 이루는 상기 UHPC는, 시멘트, 실리카흄, 잔골재, 충전재, 감수제, 섬유 및 배합수로 이루어지고, 굵은 골재는 포함하지 아니하며 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 UHPC인 것을 특징으로 하는 조립식 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑이 제공된다.

이러한 본 발명에서, 일단부는 제1링부재 내에 매립되어 고정되어 있으며 타단부는 상기 제1오목부의 내면에서 상향으로 돌출되도록 제1앵커부재가 상기 제1링부재에 구비될 수 있고, 상기 제2링부재에는 관통공이 형성되어 있어, 상기 관통공에 상기 제1앵커부재의 타단부가 삽입되어 관통한 후, 상기 제1앵커부재의 타단부에는 체결부재가 체결되어 제1링부재와 제2링부재가 결합되며; 일단부는 제2링부재 내에 매립되어 고정되어 있으며 타단부는 상기 제2오목부의 내면에서 상향으로 돌출되도록 제2앵커부재가 상기 제2링부재에 구비되어 있고, 상기 중앙부재에는 관통공이 형성되어 있어, 상기 관통공에 상기 제2앵커부재의 타단부가 삽입되어 관통한 후, 상기 제2앵커부재의 타단부에는 체결부재가 체결되어 제2링부재와 중앙부재(30)가 결합되는 구조를 가질 수도 있다.

또한 본 발명에서 상기 링부재는 제1링부재 및 제2링부재 이외에도 추가적인 복수개의 링부재를 더 구비할 수도 있는데, 상기 제2링부재의 제2오목부에는, UHPC로 제작되어 수평한 상면을 가지며 상기 제2오목부의 상면 지름에 대응되는 크기의 상면 지름을 가지며, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 오목부를 이루어서 중앙에 형성되어 있는 제3링부재가 안착되며; 상기 중앙부재는 그 상면 지름의 크기가 상기 제3링부재의 오목부 상면 지름 크기에 대응되어, 상기 제3링부재의 오목부에 상기 중앙부재가 안착되고; 상기 제3링부재의 오목부 내면에도 앵커부재가 구비되어 그 타단부가 상기 중앙부재의 관통공에 관통삽입된 후 상기 제3링부재에 구비된 앵커부재의 타단부에 체결부재가 체결되어 상기 제3링부재와 중앙부재가 결합되는 구조를 가질 수도 있다.

본 발명에 의하면, 본 발명에 의하면 UHPC로 맨홀 뚜껑이 제작된다. 따라서 차량 등이 통행할 때 종래의 강재로 이루어진 맨홀 뚜껑에 비하여 소음의 발생이 줄어드는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑은 부식의 염려가 없으며, 내구성 역시 현저하게 향상되는 효과가 있다. 또한 본 발명은 맨홀 뚜껑이 주로 콘크리트로 제작되기 때문에 종래의 강재로 이루어진 맨홀 뚜껑에 비하여 제작 단가가 저렴하여 공사비를 절감할 수 있게 되며, 도난의 우려도 없게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑은 복수개의 부재가 조립되는 구조를 가지고 있으므로 맨홀 뚜껑의 경량화를 구현하게 되어, UHPC로 제작되더라도 맨홀 뚜껑의 중량이 가볍기 때문에 작업자가 용이하게 각 부재를 맨홀 설치 현장으로 이동시켜 설치할 수 있고, 맨홀 개방이 필요할 때, 작업자가 쉽게 각 부재를 분리하여 맨홀 상부로부터 제거하여 맨홀을 개방시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑과 뚜껑 받침의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 조립된 상태의 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑이 뚜껑 받침에 놓이는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 선 A-A와 선 B-B에 따른 단면도로서 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑의 구조와 뚜껑 받침의 구조를 보여주는 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑이 조립되는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5는 뚜껑 받침의 또다른 실시예를 보여주는 것으로서 현장타설 UHPC로 제작된 뚜껑 받침에 맨홀 뚜껑이 놓이는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 단면 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

우선 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀 뚜껑(1)의 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)과 뚜껑 받침(4)의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 조립된 상태의 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)이 뚜껑 받침(4)에 놓이는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 3은 도 2의 선 A-A와 선 B-B에 따른 단면도로서 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)의 구조와 뚜껑 받침(4)의 구조를 보여주는 단면 사시도이고, 도 4는 맨홀 뚜껑(1)이 조립되는 상태를 보여주는 단면도이다. 도 5는 뚜껑 받침(4)의 또다른 실시예를 보여주는 것으로서 현장타설 UHPC로 제작된 뚜껑 받침(4)에 맨홀 뚜껑(1)이 놓이는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 단면 사시도이다.

도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)은 UHPC로 제작되는 크기가 다른 복수개의 링 형상의 부재(이하, "링부재"라고 함)와 중앙부재로 구성되어, 복수개의 링부재가 차례로 겹쳐져 안착되고 최종적으로 중앙에 중앙부재가 안착되며, 겹쳐서 안착된 링부재의 상면과 중앙부재는 평평한 하나의 평면을 이루는 구성을 가지고 있다.

도 1 내지 도 5에 예시된 실시예에서는 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)이 3개의 부재로 구성되어 있는데, 가장 큰 상면 외곽 원주 지름을 가지는 제1링부재(10)와, 상기 제1링부재(10)의 중앙부에 놓이게 되며 상기 제1링부재(10) 보다 작은 상면 외곽 원주 지름 크기를 가지는 제2링부재(20)와, 상기 제2링부재(20)의 지름보다 작은 상면 외곽 원주 지름 크기를 가지며 상기 제2링부재(20)의 중앙부에 놓이는 중앙부재(30)로 구성되어 있다. 물론 중앙부재(30)가 놓이기 전에 제2링부재(20)의 중앙부에 또다른 복수개의 링부재(예를 들면, 제2링부재(20)와 동일한 구성을 가지되 후술하는 제2링부재(20)의 제2오목부(21)의 상면 원주 지름에 대응되는 외곽 원주 지름을 가지는 제3링부재)가 놓인 후, 최종적으로 중앙부재(30)가 놓이도록 구성될 수도 있다. 다만 편의상 도 1 내지 도 5에는 단지 2개의 링부재를 가지는 실시예를 도시한 것이다.

본 명세서에서 원주의 "지름"이라는 용어는 링부재 및 후술하는 오목부를 맨홀 뚜껑의 위쪽에서 즉, 맨홀 뚜껑의 평면도 방향으로 바라볼 때, 각 링부재 및 오목부가 이루는 원의 지름을 의미하는 것으로 사용되었다. 상기 링부재 및 오목부는 맨홀 뚜껑의 평면도 방향으로 바라볼 때 완전한 원형이 될 수도 있고 타원형이 될 수도 있지만, 편의상 이를 모두 포괄하는 용어로서 "지름"을 사용하였다.

구체적으로, 상기 제1링부재(10)는 맨홀 뚜껑의 가장자리 부분을 구성하는 부재로서, 소정 폭의 수평한 상면을 가지며 중앙에는 제2링부재(20)가 위치하는 제1오목부(11)가 관통 형성되어 있는 링 형태의 부재이다. 즉, 상기 제1링부재(10)는 맨홀 뚜껑의 두께를 가지며 상면이 평평한 판부재로 구성되어 있되 제1오목부(11)가 중앙에 형성되어 있어 중앙이 관통되어 있는 도넛 형상의 부재인 것이다. 상기 제1오목부(11)의 내면은 도면에 도시된 것처럼 경사져있다. 즉, 두께를 가지는 판형상의 부재에서, 상면의 지름이 하면의 지름보다 더 큰, 뒤집어진 원뿔기둥 형태로 판형상 부재의 중앙부분에 관통구멍이 형성되어 있는 것이고, 이러한 뒤집어진 원뿔기둥 형태의 관통구멍이 제1오목부(11)에 해당하는 것이다. 이와 같이 제1링부재(10)의 중앙에 관통구멍이 형성되어 있되, 상기 관통구멍은 제1링부재(10)의 상면에서의 지름이 제1링부재(10)의 하면에서의 지름보다 큰 것이며, 이와 같이 제1링부재(10)의 상면에서 하면으로 갈수록 점점 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성된 상기 관통구멍이 제1오목부(11)에 해당하는 것이다. 이와 같이 제1오목부(11)가 아래로 갈수록 지름이 좁아지는 테이퍼진 구멍으로 형성되어 있으므로, 후술하는 것처럼 제2링부재(20)를 제1오목부(11)에 안착시켰을 때 즉, 제2링부재(20)를 제1오목부(11) 내에 끼워넣어 제1링부재(10)와 제2링부재(20)의 상면이 동일한 평면에 있게 되었을 때, 제2링부재(20)가 제1링부재(10)를 관통하여 아래로 빠지지 않게 된다.

상기 제1링부재(10)에는 제2링부재(20)를 체결하기 위한 제1앵커부재(12)가 구비되는데, 상기 제1앵커부재(12)의 일단부는 제1링부재(10) 내에 매립되어 고정되어 있으며 상기 제1앵커부재(12)의 타단부는 상기 제1오목부(11)의 내면(제1링부재의 관통구멍의 경사진 측면에 해당함)에서 상향으로 돌출되어 있다. 즉, 도면에 도시된 것처럼 상기 제1앵커부재(12)의 타단부는 맨홀 뚜껑(1)의 두께 방향으로 수직하게 제1오목부(11) 내면으로부터 돌출될 수 있는 것이다. 물론 상기 제1앵커부재(12)의 타단부는 경사를 가지고 제1오목부(11) 내면으로부터 상향으로 경사지게 돌출될 수도 있다. 따라서 본 명세서에서 앵커부재의 타단부가 상향으로 돌출되었다는 것은 수직 상향으로 돌출된 것 이외에도 경사지게 상향 돌출된 것도 포함하는 의미로 이해되어야 한다.

후술하는 것처럼 상기 제1오목부(11) 내에 제2링부재(20)가 놓이게 될 때, 상기 외부로 돌출되어 있는 제1앵커부재(12)의 타단부는 제2링부재(20)를 관통하게 된다. 상기 제1앵커부재(12)는 제1링부재(10)에 복수개로 구비될 수 있으며, 그에 따라 제1오목부(11) 내면에 복수개의 제1앵커부재(12) 타단부가 돌출될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 제1링부재(10)의 제1오목부(11) 내에는 제2링부재(20)가 안착된다. 상기 제2링부재(20)는 역시 맨홀 뚜껑의 두께를 가지며 상면이 평평한 판부재로 구성되어 있다. 상기 제2링부재(20)의 중앙부에는 제2오목부(21)가 형성되어 있는데, 도면에 도시된 것처럼 제2오목부(21)는 제2링부재(20)를 관통하도록 형성될 수 있으며, 앞서 설명한 제1오목부(11)처럼 제2링부재(20)의 상면에서 하면으로 갈수록 점점 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성된 상기 관통구멍에 의하여 제2오목부(21)가 형성될 수 있다.

상기 제2링부재(20)는 제1링부재(10)의 제1오목부(11) 내에 안착되는 것이므로, 상기 제2링부재(20)의 하부는 상기 제1오목부(11)의 형상에 대응되는 형상을 가진다. 즉, 제2링부재(20)는 그 상면의 지름보다 그 하면의 지름이 더 작아서 도면에 도시된 것처럼 제2링부재(20)의 측면은 중앙을 향하여 경사지게 되어 있다. 물론 상기 제2링부재(20)의 경사진 측면은 상기 제1오목부(11)의 경사진 내면에 대응하여 경사져 있다. 즉, 상기 제2링부재(20)의 상면 지름은 제1오목부(11)의 상면 지름과 일치하는 것이고, 상기 제2링부재(20)의 상면 지름보다 하면 지름이 더 작으며, 그에 따라 제2링부재(20)의 측면은 상기 제1오목부(11)의 형상에 대응하여 경사져 있어 뒤집어진 원뿔기둥 형태로 되어 있는 것이다. 만일 제1오목부(11)가 완전한 원형이 아닌 타원형이라면 2링부재(20)의 외곽 형상도 이에 맞추어 타원형이 된다.

상기 제2링부재(20)의 기울어진 측면으로부터 상면으로는 관통공(23)이 형성되어 있다. 상기 관통공(22)에는 제1링부재(10)에 구비된 제1앵커부재(12)의 타단부가 삽입되어 관통한다. 상기 제1앵커부재(12)의 타단부가 제2링부재(20)를 관통한 상태에서 상기 제1앵커부재(12)의 타단부에는 너트와 같은 체결부재(24)가 체결된다. 상기 체결부재가 결합된 제1앵커부재(12)의 타단부가 제2링부재(20)의 상면 위로 돌출되지 않도록, 상기 체결부재가 존재하게 되는 체결오목부(25)가 제2링부재(20)의 관통공(23) 위치 상면에 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 관통공(23)은 상기 제1앵커부재(12)가 용이하게 삽입될 수 있도록 맨홀 뚜껑(1)의 상면에서 볼 때 수평방향으로 장공 형태로 이루어질 수도 있다. 이와 같이 제1링부재(10)의 제1오목부(11)에 제2링부재(20)가 안착되었을 때, 제1링부재(10)의 상면과 제2링부재(20)의 상면은 동일한 평면에 있게 되어 평평한 상태를 이루고 있다. 상기 제2오목부(22) 역시 맨홀 뚜껑을 평면도로 바라볼 때 그 형상이 완전한 원형을 이룰 수도 있고 타원형을 이룰 수도 있다.

한편, 제1링부재(10)와 마찬가지로 중앙부재(30) 또는 다른 링부재를 체결하기 위한 제2앵커부재(22)가 상기 제2링부재(20)에도 구비된다. 상기 제2앵커부재(22)의 일단부는 제2링부재(10) 내에 매립되어 고정되어 있으며 상기 제2앵커부재(22)의 타단부는 상기 제2오목부(21)의 경사진 내면에서 상향으로 돌출되어 있다. 즉, 도면에 도시된 것처럼 상기 제2앵커부재(22)의 타단부는 맨홀 뚜껑(1)의 두께 방향으로 수직하게 제2오목부(21) 내면으로부터 돌출될 수 있는 것이다. 물론 상기 제2앵커부재(22)의 타단부는 제2오목부(21) 내면으로부터 상향 경사지게 돌출될 수도 있다. 후술하는 것처럼 상기 제2오목부(21) 내에 중앙부재(30) 또는 다른 링부재가 놓이게 될 때, 상기 제2오목부(21)의 내면으로부터 외부로 돌출되어 있는 제2앵커부재(22)의 타단부는 중앙부재(30) 또는 다른 링부재를 관통하게 된다. 상기 제2앵커부재(22)는 제2링부재(20)에 복수개로 구비되어 제2오목부(21) 내면에 복수개의 제2앵커부재(22) 타단부가 돌출될 수 있다.

앞서 언급한 것처럼 상기 제2링부재(20)의 상기 제2오목부(21)에는 중앙부재(30) 또는 다른 추가적인 링부재(예를 들면, 제3링부재/도면에는 도시되어 있지 아니함)가 안착된다. 도면에 도시된 실시예에서는 제2오목부(21)에 중앙부재(30)가 안착되는 구성을 가지고 있다. 즉, 중앙부재(30)는 맨홀 뚜껑(1)의 중앙에 해당하는 부재로서, 중앙부재(30)의 상면은 맨홀 뚜껑(1)의 상면을 이루므로 평평하고, 중앙부재(30)의 측면은 상기 제2오목부(21)의 형상에 대응되는 형상을 가진다. 즉, 중앙부재(30)의 측면은 상기 제2오목부(21)의 경사진 내면에 대응하여 경사지게 형성되어 있으며, 중앙부재(30)의 상면 지름은 제2오목부(21)의 상면 지름과 동일하게 되어 있는 형상을 가지는 것이다. 앞서 설명하였듯이 제2오목부(21)는 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼형 구멍으로 형성되므로, 상기 중앙부재(30) 역시 이러한 테이퍼형 구멍에 끼워져 안착될 수 있도록 뒤집어진 원뿔기둥 즉, 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼형 원뿔기둥의 형상을 가지게 되는 것이다.

상기 중앙부재(30)도 제2링부재(20)와 마찬가지로, 상기 중앙부재(30)의 측면으로부터 상면으로 관통되는 관통공(33)이 형성되어 있다. 상기 관통공(33)으로는 제2링부재(20)에 구비된 제2앵커부재(22)의 타단부가 관통하게 된다. 중앙부재(30)를 관통한 상기 제2앵커부재(22)의 타단부에는 너트와 같은 체결부재(24)가 체결된다. 상기 체결부재(24)가 결합된 제2앵커부재(22)의 타단부가 중앙부재(30)의 상면 위로 돌출되지 않도록, 상기 체결부재(24)가 존재하게 되는 체결오목부(35)가 중앙부재(30)의 관통공(33) 위치 상면에 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 관통공(33)은 상기 제2앵커부재(22)가 용이하게 삽입될 수 있도록 맨홀 뚜껑(1)의 상면에서 볼 때 수평방향으로 장공 형태로 이루어질 수도 있다.

한편, 제2링부재(20)의 제2오목부(21)에 중앙부재(30)가 안착될 수도 있지만, 앞서 언급하였듯이, 또다른 링부재(예를 들면, 제3링부재)가 안착될 수도 있다. 상기 제2링부재(20)의 제2오목부(21)에 안착되는 또다른 링부재는 제2링부재(20)와 그 지름 크기만 다를 뿐 기타 구성은 동일하다. 즉, 제2링부재(20)가 제1링부재(10)의 제1오목부(11) 내에 안착되는 방식과 동일하게 제2링부재(20)의 제2오목부(21) 내에 제3링부재가 안착되고, 앞서 설명한 제2링부재(20)의 제2오목부(21) 내에 중앙부재(30)가 안착되는 방식과 동일하게 상기 제3링부재의 오목부에 중앙부재(30)가 안착되어, 이와 같이 복수개의 링부재가 배치된 후 그 중앙에 최종적으로 중앙부재가 안착되는 것이다.

위에서 설명한 것처럼, 본 발명에서는 복수개의 링부재가 포개져 배치되고 최종적으로 중앙에 중앙부재가 놓여 조립되어 구성되며, 각 링부재의 상편과 중앙부재는 하나의 평평한 평면을 이루어서 맨홀 뚜껑(1)이 형성된다. 즉, 작업자는 제일 큰 링부재(도면에 도시된 실시예에서는 제1링부재)를 들어 올려 후술하는 뚜껑 받침(4)에 놓고, 크기가 작아지는 순서대로 링부재를 들어 올려 순차적으로 오목부에 안착시키고 최종적으로 중앙부재(30)를 안착시켜 뚜껑 받침(4)에 맨홀 뚜껑(1)을 조립하여 설치한다. 이와 같이 작업자는 복수개의 링부재와 중앙부재를 순차적으로 들어 올려 배치하므로, UHPC로 각 링부재와 중앙부재가 제작되어 맨홀 뚜껑(1)의 전체 중량이 작업자가 혼자 취급하기에는 무거울지라도, 각각의 부재는 작업자가 혼자서도 들어 올려 취급할 수 있는 정도의 크기와 무게를 가질 수 있게 되므로 작업자는 각각의 링부재와 중앙부재를 순차적으로 들어 올려 조립하거나 분해하여 용이하게 취급할 수 있게 된다. 따라서 후술하는 것처럼 UHPC로 맨홀 뚜껑을 제작함에 따른 여러 가지 유리한 효과를 누림과 동시에 경량화를 통한 취급의 용이성까지 확보할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 단순히 링부재와 중앙부재가 포개져 있는 상태에 그치는 것이 아니라 앵커부재가 부재를 관통하여 너트 등이 그 관통된 단부에 체결되는 구조를 가지고 있으므로, 링부재와 중앙부재가 견고하게 결합되어 있으며, 따라서 차량 등의 통행으로 인한 충격이 가해져도 각 부재가 분리되는 등의 문제도 전혀 발생하지 않게 된다.

앞에서 언급하였듯이, 링부재와 오목부, 그리고 중앙부재는 완전한 원형의 형상을 가질 수도 있지만 타원형이나 기타 다각형의 형상을 가질 수도 있다. 이 경우, 링부재와 중앙부재가 쉽게 제자리에 포개질 수 있으며, 그에 따라 앵커부재의 단부와 관통공의 위치가 자동적으로 맞추어져서 앵커부재가 쉽게 관통공에 끼워질 수 있게 된다.

상기한 본 발명의 맨홀 뚜껑(1) 즉, 제1링부재(10)와 제2링부재(20)를 포함하는 복수개의 링부재 및 중앙부재(30)는 UHPC로 제작되는데, 본 발명에서 UHPC는 구체적으로 시멘트, 실리카흄, 잔골재, 충전재, 감수제, 섬유 및 배합수로 이루어지고, 굵은 골재는 포함하지 아니하며, 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 콘크리트이다.

필요에 따라서는 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)의 제작에 사용되는 UHPC에 공기량 조절제가 포함될 수도 있다. 상기 섬유로는 고탄성 섬유가 바람직한데, 강섬유, PVA섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유, 아크릴 섬유, 아라미드 섬유, 탄소섬유로 이루어진 군에서 선택되는 한 가지 또는 복수 종류의 섬유가 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 맨홀 뚜껑(1)의 제작에 사용되는 UHPC는 시멘트의 중량을 100중량부라고 할 때 실리카흄 25중량부, 잔골재 110중량부, 충전재 30중량부, 감수제 1.6중량부를 포함하며, 배합수와 결합재의 비율(W/B)은 0.2이고, 섬유는 콘크리트 체적의 2%로 함유되는 조성을 가지는 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 팽창제, 수축저감재, 공기량 조절제 등이 더 포함될 수도 있다. 위와 같은 UHPC는 150MPa 이상의 압축강도를 가지고 있으며, 내구성이 좋으며 경제성이 우수하므로, 이러한 UHPC를 이용한 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)은 종래의 강재로 이루어진 맨홀 뚜껑에 비하여, 제작 단가가 저렴하면서도 내부식성 및 내구성이 우수하여 교체 시기를 늘릴 수 있게 된다. 특히, 콘크리트로 제작되므로, 차량이 통행하면서 발생하는 충격으로 인한 소음을 줄일 수 있으며, 도난의 발생 우려도 없다는 장점이 있다.

한편, 상기 맨홀 뚜껑(1)의 상면에는 글씨 등을 새길 수도 있으며, 맨홀 뚜껑(1)의 각 부재를 들어올리기에 용이하도록, 각 부재 즉, 제1링부재(10)와 제2링부재(20)를 포함하는 복수개의 링부재 및 중앙부재(30)에는 손잡이 부재를 설치할 수 있는데, 상기 손잡이 부재는 예를 들어 루프 형태로 이루어져 루프의 양 단부가 복수개의 링부재 및 중앙부재(30)를 상면에서 하면으로 관통하고 관통된 루프의 양 단부에 너트 등을 체결하는 형태로 구성할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 5에는 위와 같은 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)이 놓이게 되는, 맨홀 상부에 형성되는 뚜껑 받침(4)으로서 UHPC로 제작된 뚜껑 받침(4)의 구성이 단면 사시도로 각각 도시되어 있다. 도 3에 도시된 뚜껑 받침(4)은 UHPC를 이용하여 프리캐스트 부재로 제작되어 맨홀(5)에 조립 결합된 것인데, 도 3에 도시된 뚜껑 받침(4)은, 맨홀 뚜껑(1)을 감싸는 수직부(41)와, 수직부(41)의 하부에서 수평하게 내측으로 형성된 내측 플랜지부(42)와, 맨홀(5)과의 조립을 위하여 수직부(41)의 하부에서 수평하게 외측으로 형성된 외측 플랜지부(43)로 구성되어 있다. 도 3에 도시된 뚜껑 받침(4)은 UHPC를 이용하여 프리캐스트 부재로 제작되어 맨홀(5) 위에 놓인 상태에서, 맨홀에 매립된 앵커볼트(51)가 상기 외측 플랜지(43)에 형성된 볼트공에 관통되고 너트 등의 체결수단이 체결됨으로써, 뚜껑 받침(4)이 맨홀(5)에 조립 결합되어 설치된다. 뚜껑 받침(4)이 맨홀(5)에 설치된 상태에서 앞서 설명한 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)이 상기 수직부(41)에 의하여 구획된 내부에 놓이게 된다.

도 5에 도시된 뚜껑 받침(4)은 UHPC를 이용하여 현장 타설에 의해 맨홀(5)에 일체로 결합된 것인데, 맨홀(5)의 상부에 연결부재(52)를 일단을 매립하고 상기 연결부재(52)의 타단이 뚜껑 받침(4)에 매립되도록 현장에서 UHPC를 타설하여 뚜껑 받침(4)을 제작하게 된다. 따라서 도 5에 도시된 뚜껑 받침(4)은 도 3에 도시된 뚜껑 받침(4)과 비교할 때, 외측 플랜지부(43)를 생략하고 수직부(41)와 내측 플랜지(42)에 의해서만 형성될 수 있다. 상기 도 3 및 도 5에 도시된 뚜껑 받침(4)을 형성하는 UHPC는 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)의 제작을 위한 UHPC와 동일한 것이 될 수 있다.

1: 맨홀 뚜껑, 10: 제1링부재, 20: 제2링부재, 30: 중앙부재

Claims

콘크리트로 제작되어 수평한 상면을 가지며 관통구멍이 형성되어 있어 링 형상을 가지는 복수개의 링부재와, 콘크리트로 제작되어 수평한 상면을 가지는 중앙부재(30)로 이루어지되;
상기 복수개의 링부재는,
상면 지름이 복수개의 링부재 중에서 가장 크며, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 제1오목부(11)를 이루어서, 상기 제1오목부(11)가 중앙에 형성되어 있는 제1링부재(10)와,
상기 제1링부재(10)의 제1오목부(11)에 놓이게 되며, 상기 제1오목부(11)의 상면 지름에 대응되는 크기의 상면 지름을 가지며, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 제2오목부(21)를 이루어서, 상기 제2오목부(21)가 중앙에 형성되어 있는 제2링부재(20)로 구성되어 있으며;
상기 중앙부재(30)는 상기 제2오목부(21)의 상면 지름에 대응되는 크기의 상면 지름을 가지며, 상면에서 하면으로 갈수록 지름이 좁아지는 테이퍼형 원뿔기둥의 형상을 가지고 있으며;
상기 제1링부재(10)의 제1오목부(11)에 상기 제2링부재(20)가 안착되고, 상기 제2링부재(20)의 제2오목부(21)에 상기 중앙부재(30)가 안착되어, 상기 제1링부재(10)와 제2링부재(20)와 상기 중앙부재(30)는 상면이 평평한 하나의 평면을 가지는 판형상의 맨홀 뚜껑(1)을 이루게 되는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 맨홀 뚜껑.
제1항에 있어서,
일단부는 제1링부재(10) 내에 매립되어 고정되어 있으며 타단부는 상기 제1오목부(11)의 내면에서 상향으로 돌출되도록 제1앵커부재(12)가 상기 제1링부재(10)에 구비되어 있고, 상기 제2링부재(20)에는 관통공(23)이 형성되어 있어, 상기 관통공(23)에 상기 제1앵커부재(12)의 타단부가 삽입되어 관통한 후, 상기 제1앵커부재(12)의 타단부에는 체결부재(24)가 체결되어 제1링부재(10)와 제2링부재(20)가 결합되며;
일단부는 제2링부재(20) 내에 매립되어 고정되어 있으며 타단부는 상기 제2오목부(21)의 내면에서 상향으로 돌출되도록 제2앵커부재(22)가 상기 제2링부재(20)에 구비되어 있고, 상기 중앙부재(30)에는 관통공(33)이 형성되어 있어, 상기 관통공(33)에 상기 제2앵커부재(22)의 타단부가 삽입되어 관통한 후, 상기 제2앵커부재(22)의 타단부에는 체결부재(24)가 체결되어 제2링부재(20)와 중앙부재(30)가 결합되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 맨홀 뚜껑.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2링부재(20)의 제2오목부(21)에는,
콘크리트로 제작되어 수평한 상면을 가지며 상기 제2오목부(21)의 상면 지름에 대응되는 크기의 상면 지름을 가지며, 관통구멍이 상면에서 하면으로 갈수록 구멍의 지름이 작아지도록 테이퍼지게 형성되어 오목부를 이루어서 중앙에 형성되어 있는 제3링부재가 안착되며;
상기 중앙부재(30)는 그 상면 지름의 크기가 상기 제3링부재의 오목부 상면 지름 크기에 대응되어, 상기 제3링부재의 오목부에 상기 중앙부재(30)가 안착되고;
상기 제3링부재의 오목부 내면에도 앵커부재가 구비되어 그 타단부가 상기 중앙부재(30)의 관통공(33)에 관통삽입된 후 상기 제3링부재에 구비된 앵커부재의 타단부에 체결부재가 체결되어 상기 제3링부재와 중앙부재(30)가 결합되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 조립식 콘크리트 맨홀 뚜껑.