KR101442635B1 - Ｆｒｐ 다웰바 제조방법 - Google Patents

Ｆｒｐ 다웰바 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 포장 신축이음부에 포장의 하중을 이어 전달할 수 있게 사용되는 FRP 다웰바 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은 유리섬유 또는 탄소섬유와 강화플라스틱을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정; 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유를 접합하는 제 2 공정; 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외주면에 강화플라스틱을 도포하여 보강하는 제 3 공정; 전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프 내공에 유리섬유 강화플라스틱을 주입하는 제 4 공정; 및 이어타설 시 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 스펀지고무의 탄성체를 접착제로 부착하는 제 5 공정;을 포함하여 구성된다. 이에 따라 FRP 다웰바는 강도는 높고, 부식되지 않으며, 콘크리트에 접착되지 않는 점을 이용하여 표면이 매끈하게 원형 또는 다각형의 환봉으로 제작된 다웰바는 콘크리트 신축이음부 내에서 다웰바 전체가 가동단이 되면서 콘크리트내에서 보다 부드럽게 가동의 효율성을 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

ＦＲＰ 다웰바 제조방법{Method of Fiber Reinforced Plastics Dowel-Bar}
본 발명은 FRP 다웰바(Fiber Reinforced Plastics Dowel-Bar) 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 콘크리트 포장 신축이음부에 포장의 하중을 이어 전달할 수 있도록 유리섬유(glass fiber: GF), 탄소섬유(carbon fiber : CF) 및 강화플라스틱(reinforced plastics : RP)을 주재료로 하여 표면이 매끈하게 원형 또는 다각형의 환봉으로 구성되어 콘크리트에 접착되지 않고, 콘크리트 신축이음부내에서 부식이 되지 않으면서 높은 강도를 유지하여 다웰바 전체가 가동단으로 콘크리트내에서 보다 부드럽게 가동할 수 있는 FRP 다웰바 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 다웰바(Dowel-Bar)는 특수강으로서 열간 압연 처리된 원형 봉강으로 제조되어 철근콘크리트 구조물의 수축과 팽창이음부에 부등침하가 발생시 수직 응력을 증대시키고, 수축과 팽창 변위(수평변위)시에 일정방향으로 균일하게 변화한 후 복원되는 기능을 가지며 일반 이형철근에 비하여 탄소함량이 높고, 강성이 우수하며 미각 처리된 라운드 바(Round Bar)를 공사현장에서 90% 이상 사용하고 있다.
일반적으로 현재 일반 구조물용 다웰바 제작과 시공방법은 강성이 우수하며 미각 처리된 라운드 바(Round Bar)를 이용 가동단은 다웰바 전체 길이의 1/2의 일 방향부분에 P.V.C 파이프를 이용하고 P.V.C 파이프 내공에 아스팔트(씰링콤파운드)를 끓여 채우고 다웰바 가동단 부분을 삽입 고정시킨 후 충전재가 굳은 후 수평이음부에 시방도면의 설치 간격대로 설치한 후 콘크리트를 타설하여 시공되고 있다.
또한, 도로포장용 다웰바는 원형 강봉으로 구성되어 다웰바 절반의 일측은 시멘트 콘크리트 포장 내부에서 구속되지 않고 가동되도록 녹막이 페인트와 우레탄 폐인트를 도포하여 사용하며, 타측은 시멘트 콘크리트 포장 내부에 고정되게 설치되는데, 이는 시멘트 콘크리트 포장의 수축 및 신축 줄눈 부위에 균열성을 유도하고 수축과 팽창 작용시 포장면에 발생하는 유해한 요소를 제거되도록 설치되며, 크게 어셈블리를 이용하는 방법과 자동기계로 다웰바를 삽입하는 방법으로 시공된다.
첨부된 도 1에는 어셈블리를 이용하는 방법으로 도시된 것으로, 다웰바 어셈블리(10)는 원형 강봉인 다웰바(20)와 이형철근인 크로스바(30), 체어바(40)의 조합체로 구성되며, 다웰바(20)를 크로스바(30) 상부에 설치한 후 다웰바(20) 상부에 체어바(40)를 설치하고, 원형강봉인 다웰바(20)를 고정하기 위해 체어바(40) 전 후면과 다웰바(20)의 녹막이 페인트(60)가 도포되지 않은 일측 고정단에 필렛용접(50)으로 고정되도록 제작하는데, 이 다웰바를 어셈블리를 이용하여 시공하는 방법은 다웰바의 설치위치를 인위적으로 조정할 수 있어, 비교적 정확한 위치에 시공할 수 있다는 장점이 있지만, 다웰바 어셈블리의 운반 및 고정에 필요한 전담인력이 필요하며 콘크리트 포설 전에 어셈블리가 설치가 필요하여 시공공정이 복잡하고, 다웰바 어셈블리의 운송 및 보관 과정에서 어셈블리 자체에 손상이 가해져 다웹바 설치의 근본적인 목적을 제공하는 한계점이 있다.
상기의 어셈블리를 이용하는 다웰바의 시공방법을 개선하기 위해 현재는 다웰바를 자동기계로 삽입하는 방법을 사용하고 있다. 다웰바 자동 삽입방법은 다웰바 자동삽입기(DBI, dowel bar inserter)를 이용해 콘크리트 포설 직후, 슬래브(노면)에 평탄작업을 위하여 진동을 주면서 다웰바를 삽입하는 방법으로서, 다웰바 어셈블리 제작이 필요 없고 다웰바 전담인력을 줄일 수 있으며 슬래브 포설시 공정이 단순화되어 전체적인 시공 효율성을 제공하지만, 다웰바 삽입 시 포크의 진동 때문에 콘크리트 표면에 자국이 생길 수 있으며, 다웰바의 자중으로 인해 다웰바의 처짐 현상으로 깊이가 일정하지 않은 상태로 불량시공이 발생할 수가 있다.
또한, 다웰바 자동 삽입방법은 시공 후 다웰바의 상태에 대한 논란이 있었지만 그러나 다양한 방법으로 수행된 시공 상태 조사결과 다웰바 어셈블리 시공방법과 동등하거나 오히려 더 우수한 시공 상태를 보이는 것으로 나타나 국내 도로포장공사 현장에 다웰바 자동 삽입 시공방법을 독려하고 있는 실정이며, 기 준공된 한국도로공사 시험도로에 시험 시공된 다웰바 자동 삽입방법 시공구간에서의 다웰바 시공 상태를 분석한 자료결과 다웰바 어셈블리 시공방법에 비해, 엇갈림이나 매설깊이는 월등히 좋은 시공 상태를 보이는 것으로 나타났으나 일부구간에서는 다웰바의 자중관계로 종횡방향 및 깊이의 유동 상태는 나쁜 것으로 나타나는 현상이 있었다.
콘크리트 구조물용 하중 전달 장치{LOAD TRANSMISSION APPARATUS FOR A CONCRETE STRUCTURE}(특허출원 제10-2005-0066268) FRP 다웰바와 FRP 앵커를 이용한 도로옹벽의이음구간 보강구조{Breast wall reinforced connection unit by using FRPdowell and FRP anchor}(실용신안등록출원 제20-2001-0011614호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 유리섬유(GF), 탄소섬유(CF)를 강화플라스틱(RP)와 합성하여 중량이 가볍고, 부식이 없고 가격이 저렴하여 제작하기가 용이하고 표면이 매끈한 원형 또는 다각형의 환봉으로 구성되어 콘크리트에 접착되지 않고, 저항성이 매우 높고, 인장강도가 우수하여 다웰바 삽입 시 포크의 진동에 의해 콘크리트 표면에 자국의 발생을 억제할 수 있고, 다웰바의 자중으로 인해 다웰바의 처짐 현상을 방지할 수 있어 일정한 깊이로 시공할 수 있는 FRP 다웰바 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 강화플라스틱 소재는 외부 충격에 강하고, 표면이 매끈하고, 부식이 없고, 콘크리트와 부착되지 않는 자재로 콘크리트 속에서 장기간 하중이 가해질 경우에도 잠금 현상이 없이 콘크리트 내에서 보다 부드럽게 가동함으로 영구적으로 사용이 가능한 FRP 다웰바 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 유리섬유(glass fiber, GF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정; 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천 (carbon fiber fabnic, CFF)을 접합하는 제 2 공정; 및 제 2 공정이 이루어진 후, 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 도포하여 보강하는 제 3 공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정; 환봉 또는 원형, 다각형 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천 (carbon fiber fabnic, CFF)를 접합하는 제 2 공정; 및 제 2 공정이 이루어진 후, 환봉 또는 원형, 다각형 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외주면에 강화플라스틱 (reinforced plastics, RP)을 도포하여 보강하는 제 3 공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 상기 제 3 공정이 이루어진 후, 전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프 내공에 유리섬유 강화플라스틱(glass fiber-reinforced plastics, GFRP)을 주입하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 상기 제 3 공정이 이루어진 후, 전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프 내공 중앙에 구조용 강선 또는 환봉을 삽입 후 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 주입하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 제 1 공정이 이루어진 후, 유리섬유(glass fiber, GF) 또는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하고 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프 내공 중앙에 구조용 강선 또는 환봉을 삽입하여 전단력을 보강하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 이어타설 할 경우 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 스펀지고무를 접착제로 부착하여 다웰바의 거동을 원활하게 하는 탄성체를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제조방법은, 유리섬유(glass fiber, GF) 또는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정; 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천 (carbon fiber fabnic, CFF)를 접합하는 제 2 공정; 제 2 공정이 이루어진 후, 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 도포하여 보강하는 제 3 공정; 전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프 내공에 유리섬유 강화플라스틱(glass fiber-reinforced plastics, GFRP)을 주입하는 제 4 공정; 및 이어타설 시 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 스펀지고무의 탄성체를 접착제로 부착하는 제 5 공정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른, FRP 다웰바 제조방법은 콘크리트 포장 신축이음부에 포장의 하중을 이어 전달할 수 있도록 유리섬유, 탄소섬유 및 강화플라스틱를 주재료로 하여 표면이 매끈하게 원형 또는 다각형의 환봉으로 구성되어 콘크리트에 접착되지 않고, 콘크리트 신축이음부내에서 부식이 되지 않으면서 다웰바 전체가 가동단으로 콘크리트내에서 보다 부드럽게 가동할 수 있고 높은 강도를 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 FRP 다웰바 제조방법은 유리섬유(glass fiber, GF), 탄소섬유(carbon fiber, CF) 및 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)의 산업자재로 많이 사용되는 재질을 이용하여 제조함으로써, 재료 구입이 용이하고 저항성이 매우 높고, 인장 및 전단강도가 매우 우수한 역학적 특성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 FRP 다웰바 제조방법은 중량이 가볍고, 부식이 없고, 가격이 저렴하고, 제작하기가 용이하여 원형 또는 다각형으로 표면이 매끈하게 제작됨으로써 콘크리트와 부착되지 않으므로 별도의 페인트를 도포할 필요없이 다웰바 자동삽입기(DBI, dowel bar inserter)를 이용해 콘크리트에 삽입 직후, 슬래브(노면)의 평탄작업을 위하여 진동을 주어도 다웰바의 자중이 가벼워 처짐 현상 없이 깊이가 일정한 상태로 시공이 가능하다.
또한, 본 발명의 FRP 다웰바 제조방법은 강화플라스틱 소재로서 외부 충격에 강하고 부식이 없어 건축시공시 콘크리트 속에서 장기간 하중이 가해질 경우에도 잠금현상 없이 콘크리트 내에서 보다 부드럽게 가동함으로 영구적으로 사용이 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 다웰바 어셈블리의 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 슬래브(노면)에 다웰바 자동 삽입그림.
도 3은 본 발명에 따른 FRP 다웰바의 사시도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 단면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제작공정을 도시한 흐름도
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제작공정을 도시한 흐름도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 FRP 다웰바의 사시도이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 단면도를 나타내고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제작공정을 도시한 흐름도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제작공정을 도시한 흐름도를 나타내며, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 FRP 다웰바 단면도를 도시한 것이다.
상기의 구성에 따라 본 발명의 FRP 다웰바(Fiber Reinforced Plastics Dowel-Bar)는 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110), 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120), 탄소섬유 천(130), 강화플라스틱(140), 유리섬유 강화플라스틱(150), 내공(160), 강선/환봉(170) 및 탄성체(200)로 구성되어 있다.
첨부된 도 6의 본 발명의 실시 예에 따른 FRP 다웰바 제작공정을 도시한 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 FRP 다웰바는 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)을 기초로 다웰바를 제작할 수 있는데, 먼저, 유리섬유(glass fiber, GF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 합성하여 환봉, 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110)를 제작한다.(S10 단계참조) 한편, 상기 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 합성하여 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱을 제작할 수 있다.
이후, 환봉, 원형 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천(130)을 접합하여 가공하고(S20 단계참조) 탄소섬유 천 접합 가공 공정 후 상기 원형 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)의 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)(140)를 도포하여 보강하여 FRP 다웰바(100)를 완성하게 된다.(S30 단계참조)
첨부된 도 4는 상기의 공정에 의해 완성된 FRP 다웰바(100)가 도시되어 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예로서 상기 S10 내지 S30의 절차에 완성된 FRP 다웰바(100)에 전단력을 높이기 위해 원형 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)의 내부 내공(160)에 유리섬유 강화플라스틱(glass fiber-reinforced plastics, GFRP)(150)를 주입하여 가공한다.(S40 단계참조) 상기 공정(S40)을 통해 가공된 FRP 다웰바(100)는 첨부된 도 5의 구성과 같이 선택적으로 FRP 다웰바(100)의 단면이 도시되어 있다.
이후, 이어타설 할 경우 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 탄성체를 접착제로 부착하여 다웰바의 거동을 원활하게 구성할 수 있다.(S50 단계)
상기의 탄성체(200)는 상기 S10 내지 S30의 공정에 의해 완성된 FRP 다웰바에 부가하여 사용하거나, 상기 유리섬유 강화플라스틱(glass fiber-reinforced plastics, GFRP)(150)를 주입하여 가공된 FRP 다웰바(100)에 부가하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예로서 도 8에 도시된 FRP 다웰바 제작공정을 도시한 흐름도에 의해 FRP 다웰바(100)를 제작할 수 있다.
즉, 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)을 기초로 다웰바를 제작할 수 있는데, 먼저, 유리섬유(glass fiber, GF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 합성하여 환봉, 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110)를 제작한다.(S110 단계참조) 한편, 상기 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 합성하여 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱을 제작할 수 있다.
이후, 환봉, 원형 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천(130)을 접합하여 가공하고(S120 단계참조) 탄소섬유 천 접합 가공 공정 후 상기 원형 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)의 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)(140)를 도포하여 보강하여 완성하게 된다.(S130 단계참조)
이후, 상기 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프(120) 내공(160) 중앙에 구조용 강선/환봉(170)을 삽입 후 공극에 유리섬유 강화플라스틱을 주입하여 전단력을 보강한 FRP 다웰바(140)를 제조할 수 있다.(S140 단계참조)
상기 내공(160) 중앙에 강선/환봉을 삽입하여 선택적으로 FRP 다웰바의 전단력을 보강하도록 구성할 수도 있다.
상기의 S110 내지 S140의 절차에 전단력을 높힌 FRP 다웰바(100)의 단면이 도 8에 도시되어 있다.
이후, 이어타설 할 경우 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 탄성체를 접착제로 부착하여 다웰바의 거동을 원활하게 구성할 수 있다.(S150 단계)
상기의 탄성체(200)는 상기 S110 내지 S130의 공정에 의해 완성된 FRP 다웰바에 부가하여 사용하거나, 상기 탄소섬유 강화플라스틱파이프(120) 내공(160) 중앙에 구조용 강봉(160) 또는 강선/환봉(170)을 삽입하여 가공된 FRP 다웰바(100)에 부가하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예로서 첨부된 도 9에 도시된 바와 같이 유리섬유(glass fiber, GF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 합성하여 환봉, 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 합성하여 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱(120)을 제작하고 상기 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프(120)의 내공(160) 중앙에 구조용 강봉 또는 강선/환봉(170)을 삽입하여 전단력이 보강된 FRP 다웰바(100)를 제조할 수도 있다.
상기에 의해 제조된 FRP 다웰바(100)를 이용하여 이어타설 할 경우 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 탄성체를 접착제로 부착하여 다웰바의 거동을 원활하게 구성할 수 있다.
상기의 절차에 의해 원형 또는 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프(110) 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(120)으로 제작된 FRP 다웰바(100)는 표면이 매끈함으로 콘크리트와 부착되지 않아 별도의 녹막이 페인트나 우레탄을 도포할 필요가 없이 다웰바 자동삽입기(DBI, dowel bar inserter)를 이용해 콘크리트에 삽입 직후, 슬래브(노면) 평탄작업을 위하여 진동을 주어도 FRP 다웰바(100)의 자중이 가벼워 처짐 현상 없이 깊이가 일정한 상태로 시공이 가능하다.
또한 시공이 완료된 후 콘크리트 속에서 장기간 하중이 가해질 경우에도 잠금 현상이 없이 콘크리트 내에서 보다 부드럽게 가동하는 영구적인 FRP다웰바(100)를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 FRP 다웰바(100)는 일반 산업자재로 많이 활용하고 있는 유리섬유(glass fiber, GF) 또는탄소섬유(carbon fiber, CF)를 강화플라스틱 (reinforced plastics, RP)의 재료를 합성할 경우 저항성이 매우 높으며 또한 인장강도가 매우 우수한 역학적 특성을 가지고 있어 이를 이용하여 제작된 FRP 다웰바(100)는 강도는 높으면서 콘크리트에 접착되지 않고, 표면이 매끈한 원형 또는 다각형의 환봉으로 제작됨으로써 콘크리트 신축 이음부내에서 부식이 되지 않으면서 다웰바 전체가 가동단으로 콘크리트내에서 보다 부드럽게 가동의 효율성을 제공할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예 들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : FRP 다웰바
110 : 유리섬유 강화플라스틱 파이프
120 : 탄소섬유 강화플라스틱 파이프
130 : 탄소섬유 천
140 : 강화플라스틱
150 : 유리섬유 강화플라스틱
160 : 내공
170 : 강선/환봉
200 : 탄성체(스펀지고무)

Claims (7)

  1. 유리섬유(glass fiber, GF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정;
    환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천 (carbon fiber fabnic, CFF)을 접합하는 제 2 공정; 및
    제 2 공정이 이루어진 후, 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 도포하여 보강하는 제 3 공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법.
  2. 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정;
    환봉 또는 원형, 다각형 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천 (carbon fiber fabnic, CFF)을 접합하는 제 2 공정; 및
    제 2 공정이 이루어진 후, 환봉 또는 원형, 다각형 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 도포하여 보강하는 제 3 공정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 공정이 이루어진 후,
    전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프 내공에 유리섬유 강화플라스틱(glass fiber-reinforced plastics, GFRP)을 주입하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 공정이 이루어진 후,
    전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프 내공 중앙에 구조용 강선 또는 환봉을 삽입 후 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 주입하는 공정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 공정이 이루어진 후,
    유리섬유(glass fiber, GF) 또는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하고 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프 내공 중앙에 구조용 강선 또는 환봉을 삽입 후 공극에 유리섬유 강화플라스틱을 주입하여 전단력을 보강하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서
    이어타설 할 경우 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 스펀지고무를 접착제로 부착하여 다웰바의 거동을 원활하게 하는 탄성체를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법.
  7. 유리섬유(glass fiber, GF) 또는 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 조합하여 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프를 제작하는 제 1 공정;
    환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외면 또는 내면에 탄소섬유 천 (carbon fiber fabnic, CFF)을 접합하는 제 2 공정;
    제 2 공정이 이루어진 후, 환봉 또는 원형, 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱파이프의 외주면에 강화플라스틱(reinforced plastics, RP)을 도포하여 보강하는 제 3 공정;
    전단력을 높이기 위해 원형 및 다각형 유리섬유 강화플라스틱 파이프 또는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프 내공에 유리섬유 강화플라스틱(glass fiber-reinforced plastics, GFRP)을 주입하는 제 4 공정; 및
    이어타설 시 구조물의 신장과 수축시 다웰바 거동에 의한 공간확보를 위하여 다웰바 길이방향 한쪽 끝부분에 다웰바의 지름과 동일한 굵기의 스펀지고무의 탄성체를 접착제로 부착하는 제 5 공정;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 FRP 다웰바 제조방법
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