KR101604524B1

KR101604524B1 - 복공판

Info

Publication number: KR101604524B1
Application number: KR1020137034492A
Authority: KR
Inventors: 구니히코 온다
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2016-03-17
Also published as: WO2013008899A1; SG187329A1; TW201311981A; JP6419409B2; TWI518230B; CN103635631A; JP2013036320A; CN103635631B; KR20140025539A

Abstract

토목 건설 분야 등에서 이용되는 H형강을 연결하여 구성된 복공판을 제공한다. 단면 형상이 같은 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 갖추어 연결한 복공판이며, 상기 H형강은 플랜지 외면에 줄무늬 형상 돌기가 한 방향으로 형성되며, 필요에 따라서 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성되고 있는 것으로만 구성되거나 혹은 또, 플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 긴 쪽 방향과 직각 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강이 교대로 연결하는 등 해서 구성된다.

Description

복공판 {LINING PLATE}

본 발명은 주로, 토목 건설 분야에서 이용되는 H형강을 연결하여 구성된 복공판에 관한 것이다.

복공판은 시가지 등의 지하 공사 시, 공사 공간 위쪽에서의 교통을 확보하기 위한 가설 지반, 가설 바닥 등을 구축할 때에 이용된다. 도 10은 그 일 예를 나타내고, 도시한 복공판은 H형강(1)을 구비한갖춘 평면 장방형으로 구성되며, 횡 리브(13)에 의해 보강되어 있다.

일반적으로 복공판의 기능으로서, (1) 차량 통행에 대한 내하력, 내구성, (2) 차량의 타이어를 통해서 추진력을 낳기 위한 외면 마찰 저항, (3) 차량 통행시의 소음·진동의 저감이 요구되며, 상기 (1)의 기능을 만족시키기 위해, 강성 복공판에서는 부재로서 사용하는 H형강의 사이즈나 용접부의 사양, 측판이나 횡 리브의 사이즈가 결정되어 있다.

특허 문헌 1에는 복공판을 구성하는 H형강의 플랜지부 외면에 돌기 형상을 마련하고, 그 이면에는 내부에 기포를 갖는 고무재 등의 방진 기능 및 흡음 기능을 갖게 한 이면재를 부착한, 상기(2),(3)의 기능을 만족시키는 복공판이 기재되어 있다. H형강의 플랜지부 외면의 돌기(21)의 형상은 도 9에 나타나듯이, H형강 긴 쪽 방향 및 H형강 긴쪽 직각 방향의 격자 형상의 형상으로 되어 있다. 궤도가 있는 철도 등과 달리, 자동차가 모든 방향으로 진행하는 것을 상정하지 않으면 안되기 때문에, 돌기 형상는 전체 방향에 미끄럼 마찰 저항이 듣도록 설정되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특허공개공보 평성7-247506호 [특허 문헌 2] 일본국 특허공개공보 소화62-107802호

그런데, 강우시의 미끄럼 마찰 저항 성능 향상이나 소음·진동 대책의 요구 레벨의 고조로부터, 표면 돌기의 위에 수지계재나 아스팔트재 등에 의해 표면 코팅을 실행하는 경우가 많아지고 있다.

도 9에 나타난 격자 형상의 돌기 형상은 표면 코팅의 정착에도 중요한 역할을 하고 있다고 생각되지만, 원래, 직접 노출을 전제로 해서 설정된 것이며, 표면 코팅을 적용하는 것을 상정해서 결정된 것은 아니다. 종래 기술에 관련된 격자 형상의 돌기 형상은 2방향에 돌기가 형성되기 때문에, 적어도 2종류의 압연 롤이 필요하며, 따라서, 압연 패스수도 2회 이상이 필요했다.(도 8)

그래서, 본 발명은 표면 코팅의 정착성을 향상시키고, 또한, 가공 비용이 종래보다도 저감된 외면 돌기 형상을 갖는 복공판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 과제는 이하의 수단으로 달성 가능하다.

1. 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,

상기 H형강은 플랜지 외면에 줄무늬 형상 돌기가 1방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복공판.

2. 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,

상기 H형강은 플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복공판.

3. 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,

플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 긴 쪽 방향과 직각 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강이 교대로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 복공판.

4. 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,

플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 돌기가 없는 H형강이 교대로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 복공판.

5. 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,

플랜지 외면에 긴 쪽 방향과 직각 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 돌기가 없는 H형강이 교대로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 복공판.

6. 상기 H형강의 플랜지 외면의 줄무늬 형상 돌기는 돌기 높이 1.0㎜이상이고, 돌기 높이와 돌기 간격의 비가 0.07이상, 0.2이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, H형강의 플랜지 외면에 격자 형상의 돌기를 가공하는 경우에 비해서, 돌기 형성에 필요한 가공 비용을 삭감할 수 있으므로, 표면 코팅의 정착성이 격자 형상의 돌기 형상인 경우와 동등 이상으로 저렴한 복공판이 얻어지고, 산업상 매우 유용하다.

도 1은 본 발명의 1 실시예에 관한 복공판을 설명하는 경사 상향 부감 외관도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 복공판에 사용하는 H형강을 설명하는 경사 상향 부감 외관도이다.
도 3은 줄무늬 형상 돌기를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관련한 복공판을 설명하는 경사 상향 부감 외관도이다.
도 5는 실시예에 이용한 시험체를 설명하는 도면이다.
도 6은 수평 전단 하중과 압출 슬라이드량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 돌기 높이 h와 돌기 간격 P의 비 h/P와 최대 수평 전단 하중의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 격자 형상의 돌기 형상의 가공 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 격자 형상의 돌기 형상을 설명하는 도면이다.
도 10은 복공판을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 관한 복공판을 설명하는 경사 상향 부감 외관도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 관한 복공판을 설명하는 경사 상향 부감 외관도이다.

본 발명에 관한 복공판은 플랜지 외면에 줄무늬 형상 돌기가 1방향으로 형성되어 있는 H형강을 이용하는 것을 특징으로 한다. 이하, 도면을 이용해서 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 1 실시예에 관련된 복공판을 설명하는 도, 도 2는 도 1에 나타나는 복공판에 사용하는 H형강을 설명하는 도면으로서, 모두 경사 위쪽에서 부감한 외관도를 나타낸다.

복공판은 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강(1)을 플랜지 외면(11)의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 하며, 인접하는 플랜지의 단부(4)끼리를 맞대어서 용접하여 구성되어 있다. 복공판의 단부로 되는 H형강(1)은 복공판의 측면으로 되는 측의 상하의 플랜지 사이에 측판(판 형상 부재)(3)을 부착하고 있다. H형강(1)은 긴 쪽 방향을 압연 방향으로 하고, H형강(1)의 플랜지 외면(11)은 긴 쪽 방향에 복수개의 돌기(21)가 등간격으로 가공된 줄무늬 형상 돌기를 갖고 있다.

도 3은 줄무늬 형상 돌기를 설명하는 도면으로서, 줄무늬 형상의 돌기(21)는 표면 코팅의 정착성을 확보하고, 차량의 주행을 위해서 필요한 작용 마찰력이 얻어지도록, 돌기 높이 h와 돌기 간격 P의 비 h/P를 규정한다.

도로교 시방서에서 이용되는 T활하중(대형 차량 바퀴 하중)으로부터 산정되는 작용 마찰력(전단 하중)은 이하와 같이, 시험체 폭 환산으로 45kN(T활하중에 의한 발생 마찰력 수준(45kN)이라고 하는 경우가 있음)이다. 본 발명에서는 상기의 작용 마찰력 수준에 대해서, 장기 공용시의 안전률 2배 정도를 고려한 90kN정도 이상의 전단 하중에 대해서, 복공판 표면 코팅의 정착성을 확보할 수 있는 것을 성능 목표로 하고 있다.

·바퀴 하중(T활하중) 100kN(1 바퀴 당)

·충격시 하중 100kN×1.4=140kN

건조 노면(아스팔트)의 마찰 계수

μ=0.8정도

·작용 마찰력=140kN×0.8=112kN(1 바퀴 당)

·시험체 폭 환산에서는 45kN

시험체 폭(200㎜)/타이어 폭(500㎜)×112=45kN

표 1에 돌기 높이 h 및 돌기 간격 P가 표면 코팅의 정착 강도에 미치는 영향을 조사한 결과를 나타낸다. 시험체는 줄무늬 형상 돌기 부착 H형강(돌기의 높이는 0∼2.5㎜, 돌기 간격은 10㎜, 0≤h/P≤0.25)에서 길이 200㎜를 잘라 내고, 표면 부분을 코팅했다.

각 시험체에 재하 지그를 반응 아크릴계의 강력한 접착제(인장 전단 강도 24Ν/2㎟이상)로 부착한 후, 연직 방향을 구속한 상태에서, 표면 코팅 정착부를 수평으로 압출 하고, 수평 전단 하중을 구했다.

[표 1]

도 7에 돌기 높이 h와 돌기 간격 P와 비 h/P 및 최대 수평 전단 하중의 관계를 나타낸다. h/P가 0.07보다 작으면, 돌기에 의한 지지압 효과가 충분하지 않고, 표면 코팅이 미끄러져 충분한 정착이 얻어지지 않는다. 그 결과, 목표 성능으로 되는 90kN정도 이상의 전단 내력에 도달하고 있지않다.

한편, h/P가 0.2를 넘으면, 표면 코팅 자체의 전단 파괴가 생기고, 정착 강도는 높아지지 않기 때문에, 0.07≤h/P≤0.2로 했다. 표면 코팅의 정착성을 확보하기 위해서 또한, 표면 코팅 부착 작업시에 먼지 등이 표면에 부착해도 성능이 현저히 저하되지 않도록, 돌기 높이 h는 1.0㎜이상으로 한다.

H형강에서 줄무늬 형상 돌기를 가공하는 플랜지 외면은 복공판에서 표면 코팅을 필요로 하는 판면에 따라서 양면 또는 편면으로 한다. H형강(1)의 플랜지 외면(11)에, 긴 쪽 방향으로 복수개의 돌기(21)를 등간격으로 배치한 줄무늬 형상 돌기는 열간 압연에 있어서 롤 원주 방향에 등간격으로 홈을 마련한 수직 롤(예를 들면, 도 8의 U2수직 롤)을 이용하여 가공한다.

본 발명에 관한 복공판은 H형강의 플랜지 외면의 돌기 형상을 H형강 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상의 1방향 돌기로 한 것으로서, 종래의 격자 형상의 돌기 형상에 비해서, 돌기 형성에 요하는 가공 비용을 삭감하는 것이 가능하다.

현재 가장 저렴한 돌기 형성 방법은 H형강의 압연 성형시에, 동시에 돌기를 형성하는 방법이다(특허 문헌 2). 본 발명에서는 돌기 형상을 1방향 돌기로 한 것으로, 1종류의 압연 롤과 1회의 압연 패스 수로 돌기 형성이 가능해지며, H형강의 제조 가공 비용으로서는 10％정도 삭감 가능해진다.

또, 돌기 형상을 줄무늬 형상의 1방향 돌기로 한 것으로, 종래 돌기 형상(격자 형상)에 비해서 돌기의 결손 부분이 적고, 돌기(강재)와 표면 코팅재의 접촉면이 증가하고, 표면 코팅의 정착성이 향상한다.

본 발명에 관한 복공판은 차량이 통행하는 방향과 줄무늬 형상 돌기의 방향이 평행하게 되도록 설치하여도 우수한 수평 전단 하중이 얻어진다. 그러나, 악조건 하에 있어서는 직교하도록 설치하는 것이 더욱 바람직하다.

도 4에, 플랜지 외면에 H형강 긴 쪽 방향의 줄무늬 형상 돌기를 갖는 H형강과 플랜지 외면에 H형강 긴쪽 직교 방향의 줄무늬 형상 돌기를 갖는 H형강을 교대로 배열한 복공판의 경사 상향 외관도를 나타낸다. 각 H형강의 돌기 높이 h는 1.0㎜이상, 0.07≤h/P≤0.2로 한다.

도시한 복공판은 차량이 통행하는 방향이 어떠해도 우수한 수평 전단 하중이 얻어지므로 교차점 등에 바람직하다. 여기서, 도시한 복공판을 형성하는데는 2종류의 H형강을 필요로 한다. 그러나, 상술한 것처럼 각 H형강의 가공 비용이 종래 돌기 형상(격자 형상)에 비해서 싸기 때문에, 복공판으로서는 종래 돌기 형상(격자 형상)의 것과 대략 동등한 비용으로 제조 가능하다.

도 11에, 플랜지 외면에 H형강 긴 쪽 방향의 줄무늬 형상 돌기를 갖는 H형강과 플랜지 외면에 돌기가 없는 H형강을 교대로 배열한 복공판의 경사 상향 외관도를 나타낸다. 돌기를 갖는 H형강의 돌기 높이 h는 1.0㎜ 이상, 0.07≤h/P≤0.2로 한다. 돌기가 없는 H형강을 부분적으로 사용하는 것으로, 또한 비용 저감이 가능하다. 수지계재나 아스팔트재 등의 표면 코팅은 탄성이 풍부한 재료이기 때문에, 복공판 표면에 부분적으로 돌기가 있으면, 균열이나 파단을 일으키는 일 없이 정착력이 전달하기 때문에 이러한 구조도 가능하다.

도 12에, 플랜지 외면에 H형강 긴 쪽 직교 방향의 줄무늬 형상 돌기를 갖는 H형강과 플랜지 외면에 돌기가 없는 H형강을 교대로 배열한 복공판의 경사 상향 외관도를 나타낸다. 돌기를 갖는 H형강의 돌기 높이 h는 1.0㎜ 이상, 0.07≤h/P≤0.2로 한다. 돌기가 없는 H형강을 부분적으로 사용하는 것으로, 또한 비용 저감이 가능하다. 수지계재나 아스팔트재 등의 표면 코팅은 탄성이 풍부한 재료이기 때문에, 복공판 표면에 부분적으로 돌기가 있으면, 균열이나 파단을 발생시키는 일 없이 정착력이 전달하므로 이와 같은 구조도 가능하다.

또한, 지금까지 도면에는 복공판의 상하 양면 모두 돌기를 갖는 구조를 나타냈지만, 차량 통행면으로 되는 복공판의 상면에만 돌기를 갖는 구조로 해도 좋다.

[실시예]

플랜지 외면의 가공 상황이 다른 H형강을 이용하여, 표면 코팅의 정착 강도를 확인하는 시험을 실행했다. 도 5에 시험체를 나타낸다. 종래 기술에 관련한 돌기 형상(격자 형상 돌기)의 시험체, 본 발명에 관한 형상(줄무늬 형상 돌기)의 시험체, 및 참고로서 돌기 없음의 시험체를 이용하였다.

각 시험체는 각 형상의 돌기를 갖는 H형강에서 길이 200㎜를 잘라 내고, 표면 부분을 코팅했다. 각 시험체에 재하 지그를 반응 아크릴계의 강력한 접착제(인장 전단 강도 24Ν/㎟ 이상)로 부착한 후, 연직 방향을 구속한 상태에서, 표면 코팅 정착부를 수평으로 압축하는 방법으로 시험을 실시했다. 돌기의 높이는 격자 형상 돌기, 줄무늬 형상 돌기 모두 1.0㎜로 하고, 돌기 간격은 격자 형상 돌기, 줄무늬 형상 돌기 모두 10㎜로 했다.

도 6에 수평 전단 하중과 압출 슬라이드량의 관계를 나타낸다. 표면 코팅부의 최대 전단 하중은 본 발명 형상(줄무늬 형상 돌기)과 종래 돌기 형상(격자 형상 돌기)은 동일 정도였다. 그러나, 초기 전단 강성(최대 전단 하중이 얻어지는 슬라이드량으로 나타냄)은 본 발명에 관한 형상(줄무늬 형상 돌기)이 종래 기술에 관한 돌기 형상(격자 형상 돌기)을 크게 상회하고, 본 발명에 관한 형상에서는 표면 코팅부와 H형강의 큰 슬라이드가 발생하지 않고, 종래 기술에 관한 돌기 형상의 경우에 비해서, 표면 코팅의 정착성이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 돌기를 갖는 시험체(본 발명에 관한 형상(줄무늬 형상 돌기) 및 종래 기술에 관한 돌기 형상(격자 형상 돌기)의 경우, 모두 T활하중에 의한 발생 마찰력 수준(45kN)을 2.5배 정도 상회하고 있는 것에 대해, 돌기 없음의 시험체에서는 T활하중에 의한 발생 마찰력 수준(45kN)을 하회하고 있으며 정착 강도 부족이었다.

1; H형강 2; 격자 형상 돌기
3; 측판 4; 단부
5; 돌기 없음 H형강 11; 플랜지 외면
13; 횡 리브 21; 돌기

Claims

줄무늬 형상 돌기를 제외한 부분의 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,
상기 H형강은 플랜지 외면에 상기 줄무늬 형상 돌기가 1방향으로 형성되어 있고,
상기 H형강의 플랜지 외면의 상기 줄무늬 형상 돌기는 돌기 높이 1.0㎜이상 2.5mm 이하이며, 돌기 높이와 돌기 간격의 비가 0.07이상, 0.2이하인 것을 특징으로 하고,
적어도 일부의 상기 H형강의 상기 줄무늬 형상 돌기를 갖는 플랜지 외면에 표면 코팅을 실시해서 사용되는 복공판.
줄무늬 형상 돌기를 제외한 부분의 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,
상기 H형강은 플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 상기 줄무늬 형상 돌기가 형성되어 있고,
상기 H형강의 플랜지 외면의 상기 줄무늬 형상 돌기는 돌기 높이 1.0㎜이상 2.5mm 이하이며, 돌기 높이와 돌기 간격의 비가 0.07이상, 0.2이하인 것을 특징으로 하고,
적어도 일부의 상기 H형강의 상기 줄무늬 형상 돌기를 갖는 플랜지 외면에 표면 코팅을 실시해서 사용되는 복공판.
줄무늬 형상 돌기를 제외한 부분의 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,
플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 긴 쪽 방향에 대해 직각 방향으로 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강이 교대로 연결되어 있고,
상기 H형강의 플랜지 외면의 상기 줄무늬 형상 돌기는 돌기 높이 1.0㎜이상 2.5mm 이하이며, 돌기 높이와 돌기 간격의 비가 0.07이상, 0.2이하인 것을 특징으로 하고,
적어도 일부의 상기 H형강의 상기 줄무늬 형상 돌기를 갖는 플랜지 외면에 표면 코팅을 실시해서 사용되는 복공판.
줄무늬 형상 돌기를 제외한 부분의 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,
플랜지 외면에 긴 쪽 방향으로 상기 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 돌기가 없는 H형강이 교대로 연결되어 있고,
상기 H형강의 플랜지 외면의 상기 줄무늬 형상 돌기는 돌기 높이 1.0㎜이상 2.5mm 이하이며, 돌기 높이와 돌기 간격의 비가 0.07이상, 0.2이하인 것을 특징으로 하고,
적어도 일부의 상기 H형강의 상기 줄무늬 형상 돌기를 갖는 플랜지 외면에 표면 코팅을 실시해서 사용되는 복공판.
줄무늬 형상 돌기를 제외한 부분의 단면 형상이 동일한 복수개의 H형강을 플랜지 외면의 높이와 긴 쪽 방향을 나란히 해서 연결한 복공판으로서,
플랜지 외면에 긴 쪽 방향에 대해 직각 방향으로 상기 줄무늬 형상 돌기가 형성된 H형강과 플랜지 외면에 돌기가 없는 H형강이 교대로 연결되어 있고,
상기 H형강의 플랜지 외면의 상기 줄무늬 형상 돌기는 돌기 높이 1.0㎜이상 2.5mm 이하이며, 돌기 높이와 돌기 간격의 비가 0.07이상, 0.2이하인 것을 특징으로 하고,
적어도 일부의 상기 H형강의 상기 줄무늬 형상 돌기를 갖는 플랜지 외면에 표면 코팅을 실시해서 사용되는 복공판.
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