KR101991071B1 - 앵커와 스터드로 보강된 파형강판 콘크리트 합성 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파형강판 콘크리트 합성 구조물에 관한 것으로, 수직 굴착량을 최소화기 위하여 스터드 볼트형태의 T형 스터드핀을 마루와 골에 일체로 접합한 파형강판을 L형 앵커볼트로 대구경의 지하 갱도 외벽에 시공할 수 있게 구성하여 콘크리트 구조물(콘크리트 도관을 포함)에 대하여 시공성, 구조적 안정성 등의 향상 면에서 유리한 파형강판 콘크리트 합성 구조물을 제공한다.

Description

앵커와 스터드로 보강된 파형강판 콘크리트 합성 구조물{CORRUGATED STEEL PLATE CONCRETE COMPOSITE STRUCTURE REINFORCED WITH ANCHOR AND STUD}

본 발명은 파형강판 콘크리트 합성 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대구경의 지하 갱도 내에 구조물의 강성을 증가시켜 시공할 수 있게 구성되는 파형강판 콘크리트 합성 구조물에 관한 것이다.

공동구나 하수관거 등으로 이용되는 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete) 도관을 비롯한 각종 콘크리트 구조물은 시간이 경과함에 따라 사용된 콘크리트의 품질 문제, 소홀한 관리, 기계, 물리, 화학적 작용, 주변환경의 영향 등을 원인으로 하는 열화현상에 의하여 수명이 급속히 단축된다.

콘크리트의 열화현상에 따르면, 콘크리트 구조물에는 균열이 발생되고, 발생된 균열은 콘크리트 구조물의 표면 쪽에서 내부로 침투되어 콘크리트의 박리 및 탈락을 촉진하며, 이는 결국 콘크리트 구조물의 단면 감소로 이어져서 콘크리트 구조물의 내하력을 저하시킨다. 그리고 내하력 저하 등에 따라 구조적 안정성이 약화된 콘크리트 구조물은 사용수명을 연장할 목적으로 보수 및 보강된다.

이전까지의 콘크리트 구조물 보수, 보강공법을 살펴보면, 대부분이 콘크리트 구조물에서 벌어지거나 파여서 보수 및 보강이 필요한 부분, 즉 보수, 보강대상에 모르타르(mortar)를 채우는 방식 또는 보수, 보강대상 표면에 모르타르를 일정한 두께로 덧씌워서 단면을 증가시키는 방식으로 이루어진다.

하지만 이러한 공용중 간접 보강 방식은 우수한 내하력 증진효과를 기대할 수 없기 때문에 최초 시공시 보다 간단하고 신속하게 시공할 수 있으면서 한층 향상된 구조적 안정성을 보장할 수 있는 강 콘크리트 합성구조물의 개발이 시급히 요구되는 실정이다.

한편, 토목 및 건축 분야 등에서 시공되는 다양한 구조물 중 콘크리트 구조물이 시공되는 경우, 거푸집, 배근, 콘크리트 타설 등 많은 작업공수가 소요되고 시공기간이 길어지기 때문에, 파형강판을 이용한 시공방법(예를 들어, 터널의 라이닝 시공방법, 브릿지 플레이트 시공방법 등)이 제안되었다.

파형강판은 금속판을 파형으로 굴곡 성형하여 구조강성을 높인 것으로, 이러한 파형강판을 이용하여 시공되는 구조물은, 콘크리트 구조물에 비하여 시공이 간편하고 시공비용을 절감할 수 있으며 시공기간이 단축된다.

또한, 파형강판은 구조 자체가 연성구조물로서 부등침하 등에 대하여 유연한 대응이 가능하여 기존의 콘크리트 구조물의 단점을 보완할 수 있기 때문에, 도로나 철도를 횡단하는 지하통로, 용수 또는 배수용 암거 등의 다양한 구조물에 사용되고 있으며, 최근에는 소하천을 횡단하는 소교량이나, 수조 및 건축용 건자재 등으로 널리 이용되고 있다.

특히, 파형강판 콘크리트 합성 구조물은 파형강판을 조립하여 완성하는 구조물이므로, 각 파형강판의 조합에 따라 이에 의해 형성되는 구조물의 크기 및 형상을 다양하게 변형시켜 사용할 수 있는 장점이 있다.

이러한 파형강판 콘크리트 합성 구조물은, 도 1에 나타난 바와 같이 상부 파형강판(1)과 하부 파형강판(2)을 상, 하로 중첩시킨 후, 볼트(3) 및 너트(4) 등의 결합구로 결합하여 제작한다.

이때, 기밀성이 요구되는 구조물의 경우, 상, 하부 파형강판(1, 2)의 중첩부위에 고무재질 등의 패킹(5)을 개입하게 된다. 그러나 상기와 같은 패킹(5) 등을 구비해도 볼트(3) 및 너트(4)가 체결되는 부분에 대해서는 기밀 정도가 미약한 한계가 있다.

그 이유를 보면, 볼트 및 너트를 체결할 때, 볼트 및 너트의 결합부위가 파형강판에 밀착되지 않아서 틈새가 발생될 수 있고, 또한 파형강판에 형성된 체결공과 볼트의 나사부 간의 가공오차로 인한 공극 발생으로 완전한 수밀성 보장이 어렵다.

이에 따라, 틈새와 같은 이격 부분에 폴리우레탄 등으로 방수처리를 하게 된다. 그러나 아연 도금되는 파형강판(1, 2)에 대한 폴리우레탄의 부착력이 약하기 때문에, 파형강판 콘크리트 합성 구조물에 외부충격(진동 등)이 발생하면, 파형강판(1, 2)과 폴리우레탄이 쉽게 분리되어 누수가 발생되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1262106호(2013.05.02. 자 등록)

따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 파형강판과 콘크리트간의 슬립발생을 방지하고자 파형플레이트의 일측에 스터드핀을 비롯한 부재를 부착하여 콘크리트와의 결합력을 높여줄 수 있는 파형강판 콘크리트 합성 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 기밀성을 보장할 수 있는 파형강판 콘크리트 합성 구조물을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 파형강판 콘크리트 합성 구조물은 콘크리트가 충전될 수 있는 공간을 마련하기 위하여 외벽과 일정간격 이격되고, 일부 겹쳐지도록 설치되는 제1 및 제2파형플레이트; 상기 외벽과 상기 제1 및 제2파형플레이트 사이에 설치되는 보강철근; 상기 보강철근과 마주보는 방향의 상기 제1 및 제2파형플레이트 일면 각각의 마루와 골에 구비되는 다수의 스터드핀; 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 관통 삽입되어 상기 제1 및 제2파형플레이트를 상기 보강철근에 걸림 고정 시키기 위한 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 다수의 스터드핀은 일단부가 용접을 통해 상기 제1 및 제2파형플레이트 각각의 상기 마루와 상기 골 부분에 일체형으로 가공되며, 상기 다수의 스터드핀의 길이를 동일하게 하여 상기 다수의 스터드핀의 타단부 각각은 서로 다른 수직선상에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 다수의 스터드핀의 타단부가 위치하는 상기 서로 다른 수직선상 각각에 대응하도록 설치되는 다수의 보조 보강철근을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 다수의 스터드핀은 일단부가 용접을 통해 상기 제1 및 제2파형플레이트 각각의 상기 마루와 상기 골 부분에 일체형으로 가공되며, 상기 다수의 스터드핀의 길이를 다르게 하여 상기 다수의 스터드핀의 타단부 각각은 서로 같은 수직선상에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 다수의 스터드핀의 타단부가 위치하는 수직선상에 대응하도록 설치되는 하나의 보조 보강철근을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 다수의 스터드핀과 상기 고정부재의 단부가 같은 수직선상에 위치할 경우 상기 다수의 스터드핀은 상기 보강철근에 걸림 고정되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 보강철근은 서로 수직하게 설치되는 수직 보강철근과 수평 보강철근을 포함하고, 상기 다수의 스터드핀은 상기 타단부가 T형으로 구성되어 상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근이 교차되는 부분에 걸림 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 보강철근은 서로 수직하게 설치되는 수직 보강철근과 수평 보강철근을 포함하고, 상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근이 교차되는 부분에 상기 고정부재가 걸림 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 고정부재는 일단부가 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 형성되는 결합구멍에 삽입되고, 타단부는 상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근에 걸리도록 L형으로 구성되는 L자형 앵커볼트; 및 상기 앵커볼트에 결합된 상태로 상기 제1파형플레이트의 하부 및 상기 제2파형플레이트의 상부에 위치되어 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분을 좁히기 위한 고정너트를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 고정부재는 일단부가 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 형성되는 결합구멍에 삽입되고, 타단부는 상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근이 교차되는 부분의 대각선 방향으로 삽입되도록 구성되는 ㄷ자형 앵커볼트; 및 상기 앵커볼트에 결합된 상태로 상기 제1파형플레이트의 하부 및 상기 제2파형플레이트의 상부에 위치되어 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분을 좁히기 위한 고정너트를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 ㄷ자형 앵커볼트는 양단 중 일단에 돌출 형성되는 돌출부; 및 상기 양단 중 타단에 구비되고, 상기 돌출부에 의해 일정 각도에서 고정되며, 상기 앵커볼트의 내측방향으로 일방향 회동 가능하게 구성되는 회동부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 너트가 체결된 상기 고정부재의 일단부 외측에는

형태의 패킹캡이 씌워지고, 상기 패킹캡의 내부에는 젤상의 패킹제가 충진되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 제1파형플레이트의 하부와 상기 고정너트의 사이에 위치되는 제1패킹링; 및 상기 제2파형플레이트의 상부와 상기 고정너트의 사이에 위치되는 제2패킹링을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 각각 형성되는 결합구멍의 위치가 일치하도록 상기 제2파형플레이트의 일단이 상기 제1파형플레이트의 타단 상부에 겹쳐지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 제1파형플레이트와 상기 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분 사이에 파형패킹부재가 개입되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 파형플레이트에 부착되는 스터드핀 및 앵커볼트와 콘크리트의 결합 구조를 통해 구조적 강성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 콘크리트 구조물(콘크리트 도관을 포함)에 대하여 시공성, 구조적 안정성 등의 향상 면에서 유리한 보수, 보강을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고정부재의 외측에 패킹캡을 추가로 결합하여 수밀성을 향상시킴으로써 방수성이 높아지는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 파형강판 결합구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제1실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 고정부재 일단부의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제2실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제3실시예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제4실시예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 고정부재 타단부의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 고정부재 타단부의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제1실시예를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 파형강판 콘크리트 합성 구조물은 연속적인 파형을 이루는 적어도 두 개의 파형플레이트(100); 파형플레이트(100)의 마루와 골에 일체로 구비되는 다수의 스터드핀(300); 및 적어도 두 개의 파형플레이트(100)를 결합시키기 위한 고정부재(400)를 포함한다.

파형플레이트(100)는 보수-보강 대상 구조물의 외벽(W)과 일정간격 이격된 상태로 마주하게 설치되는 것이 바람직하다. 파형플레이트(100)가 외벽(W)과 일정 이격됨에 따라 파형플레이트(100)와 외벽(W) 사이에는 구조물을 보수-보강하기 위한 콘크리트(C)가 충전될 수 있는 공간이 마련된다.

이때, 파형플레이트(100)와 외벽(W) 사이에는 구조물의 내구성을 높이기 위한 보강철근(200)이 설치된다.

파형플레이트(100)는 적어도 두 개의 제1파형플레이트(110)와 제2파형플레이트(120)가 연결되어 연속적인 파형을 가지게 된다. 제1파형플레이트(100)와 제2파형플레이트(200)는 각각의 단부에 형성되는 골부분이 서로 겹치도록 연결된다.

그리고 외벽(W)과 마주보는 파형플레이트(100)의 일면을 기준으로 외벽(W)과 상대적으로 가까운 거리를 가지는 골부분과 외벽(W)과 상대적으로 먼 거리를 가지는 마루부분에 스터드핀(300)이 구비된다.

스터드핀(300)은 파형플레이트(100)와 보강철근(200)사이에 콘크리트(C)가 채워질 때 매설되어 파형플레이트(100)와 콘크리트(C)의 슬립을 방지하여 합성효과를 이루고 구조강성을 향상시키기 위한 부분으로써, 상대적으로 짧은 길이의 헤드부분과 상대적으로 긴 길이의 몸통부분이 수직을 이루는 대략 T자 형태로 구성된다.

다수의 스터드핀(300)은 몸통부분의 일단부는 헤드부분에 일체로 구성되고, 타단부는 파형플레이트(100)의 골 및 마루 각각에서 수직을 이루도록 용접되는 것이 바람직하다.

계속해서 고정부재(400)는 일단부가 제1파형플레이트(110)와 제2파형플레이트(120)가 겹쳐지는 부분에 형성되는 결합구멍에 삽입되고, 타단부는 수직 보강철근(201)과 수평 보강철근(202)에 걸리도록 L형으로 구성되는 L자형 앵커볼트; 및 앵커볼트에 결합된 상태로 제1파형플레이트(110)의 하부 및 제2파형플레이트(120)의 상부에 위치되어 제1 및 제2파형플레이트(110, 120)가 겹쳐지는 부분을 좁히기 위한 고정너트(N)를 포함한다.

따라서, 고정부재(400)는 제1파형플레이트(110)와 제2파형플레이트(120)를 결합시키는 동시에 외벽(W)에 대한 파형플레이트(100)의 위치 및 보강철근(200)의 위치를 고정시키는 역할을 한다.

즉, 고정부재(400)는 제1파형플레이트(110)와 제2파형플레이트(120)에 형성된 결합구멍에 삽입될 수 있도록 일단부는 직선형태를 가지고, 결합된 파형플레이트(100)를 보강철근(200)에 고정시킬 수 있도록 타단부는 절곡된 형태를 가지는 대략 L자 형태로 구성되는 것이다.

따라서 고정부재(300)은 절곡부분이 보강철근(200)에 걸려지게 구성되어 파형플레이트(100)의 위치를 고정시킬 수 있는 것이며, 이때 보강철근(200)은 서로 수직하게 설치되는 수직 보강철근(201)과 수평 보강철근(202)으로 구성되어 수직 보강철근(201)과 수평 보강철근(202)이 교차하는 교차점에 고정부재(300)가 걸릴 수 있게 하여 더욱 견고한 고정을 가능하게 할 수 있다.

한편, 도 2에서 고정부재(300)의 일단부에 대한 부분확대도에서 보여지는 바와 같이, 제1파형플레이트(110)와 제2파형플레이트(120)가 겹쳐지는 부분의 사이에 판형 패킹부재(P)가 구비되어 적층 구조를 이룬다.

고정부재(300)를 이용한 파형플레이트(100)의 결합과정을 설명하자면, 먼저, 파형플레이트(100) 중 어느 하나인 제1파형플레이트(110)와 패킹부재(P) 및 파형플레이트(100) 중 다른 하나인 제2파형플레이트(120)를 차례로 적층시킨다.

그 다음 제1파형플레이트(110)의 하부면에 고정너트(N)가 위치하도록 고정부재(300)의 앵커볼트 부분에 고정너트(N)를 끼운 상태에서 제1파형플레이트(110)의 하부면에서 제2파형플레이트(120)의 상부면까지 결합구멍을 관통하도록 삽입하여, 제2파형플레이트(120)의 상부면에 접할 수 있는 또 다른 고정너트(N)와 함께 양방향에서 조이는 동작을 수행함으로써 제1파형플레이트(110)와 제2파형플레이트(120) 간의 간격이 수밀해지도록 결합시킨다.

이에 더하여, 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물은 제2파형플레이트(120)의 상부면으로 돌출되는 고정부재(300)의 앵커볼트 부분과 체결된 고정너트(N)의 외측에 씌워지는

형의 패킹캡(500)을 포함한다.

패킹캡(500)은 가요성의 고무재로 구성될 수 있으며, 패킹캡(500)의 내측 상부에는 앵커볼트의 외형에 대응하는 형상의 상부 수용부가 형성되고, 상부 수용부의 하부에는 앵커볼트 부분에 체결된 고정너트(N)의 외형에 대응하는 형상의 하부 수용부가 상호 연통되게 형성된다.

따라서 패킹캡(500)은 고정너트(N)의 조임이 풀리는 것을 방지해주고, 제2파형플레이트(120)의 상부면을 가압하는 작용을 함으로써 파형플레이트(100)가 더욱 긴밀하게 밀착되어 수밀성이 향상되게 한다.

도 3은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 고정부재 일단부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 고정부재(400) 일단부에는 제1 및 제2파형플레이트의 상하부에 고정너트(N)가 배치되도록 구성요소들이 적층되어 있다.

이때, 제1 및 제2파형플레이트의 상하부를 관통하여 조임 동작을 수행하는 고정너트(N)의 구조에서 고정너트(N)의 외주면과 결합구멍 사이 공간으로 우수를 포함하는 이물질이 침투되는 것을 방지하기 위하여 제1파형플레이트(110)의 상부에 제1패킹링(501)을 설치하고, 제2파형플레이트(120)의 하부에 제2패킹링(502)을 설치할 수 있다.

제1패킹링(501)은 오링 형태로 구성되어 고정부재(400)의 일단부가 결합구멍을 관통하였을 때, A-A단면을 통해 볼 수 있듯이 패킹캡(500)의 하단이 안착되고, 제2파형플레이트(120)의 상부와 제2파형플레이트(120)의 상부에 위치하는 고정너트(N)의 둘레를 감싸는 구조를 가진다.

그리고 제2패킹링(502)은 제1패킹링(501)과 및 제1파형플레이트(110)의 하부와 제1파형플레이트(110)의 하부에 위치되는 고정너트(N)의 사이 공간에 대응하는 구조를 가진다.

이러한 구조의 제1 및 제2패킹링(501, 502)는 제1 및 제2파형플레이트(110, 120) 사이에 가압 설치된다.

이때, 제1 및 제2패킹링(501, 502)는 고무나 실리콘과 같은 유연하면서도 수밀성을 가지는 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 제1 및 제2파형플레이트(110, 120)의 겹쳐지는 부분은 패킹캡(500)과 패킹부재(P), 및 제1 및 제2패킹링(501, 502)을 통해 밀폐될 수 있으며, 콘크리트(C)가 충진되는 파형강판(100)의 일측면으로 이물질이 침투하지 못하게 된다. 또한, 외부로 노출되는 고정부재(400)의 일단부가 부식되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 다른 실시 예들을 도 4 내지 도 6를 통해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제2실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제3실시예를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 제4실시예를 도시한 도면이다.

도 4와 도 5의 스터드핀(300)은 일단부가 용접을 통해 제1파형플레이트(110) 및 제2파형플레이트(120) 각각의 골과 마루 부분에 일체형으로 가공된 상태를 나타내고 있으며, 스터드핀(300)의 길이를 동일하게 하여 스터드핀(300)의 타단부가 서로 다른 수직선상에 위치하도록 구성되는 실시 예를 보이고 있다.

파형플레이트(100)의 골과 마루 부분에 각각 구비되는 다수개의 스터드핀(300)은 골부분에 구비된 스터드핀(300)이 위치하는 하나의 수직선상에 설치되는 골부분 보조 보강철근(210)과 마루부분에 구비된 스터드핀(300)이 위치하는 다른 하나의 수직선상에 설치되는 마루부분 보조 보강철근(220)에 헤드부분이 걸림 고정 된다.

이처럼 각각의 보조 보강철근(210, 220)에 걸림 고정되는 다수개의 스터드핀(300)을 통하여 파형플레이트(100)를 외벽 방향으로 더욱 견고하게 고정시킬 수 있으며, 매설된 콘크리트(C)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 고정부재(400)의 길이를 골부분 보조 보강철근(210) 또는 마루부분 보조 보강철근(220)에 걸릴 수 있도록 그 길이를 조정하여 보강철근(200)의 개수를 증감시킬 수 있다.

도 5에서는 고정부재(410)가 골부분 보조 보강철근(230)에 걸림 고정 되도록 골부분 스터드핀(300)의 타단부와 동일한 수직선상에 그 타단부가 위치할 수 있는 길이를 사용한 예를 보이고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 마루부분 스터드핀(300)의 타단부와 동일한 수직선상에 그 타단부가 위치할 수 있도록 더욱 짧은 길이의 고정부재(미도시)를 사용할 수 있음은 자명하다.

이때, 도 4에 도시한 바와 마찬가지로 도 5의 실시 예에서도 스터드핀(300)의 길이가 동일한 상태를 나타내고 있으며, 각각의 스터드핀(300) 타단부가 서로 다른 수직선상에서 골부분 보조 보강철근(230)과 마루부분 보조 보강철근(240)에 설치되는 실시 예를 보이고 있다.

다시 말해, 파형플레이트(100)의 골과 마루 부분에 각각 구비되는 다수개의 스터드핀(300)은 골부분에 구비된 스터드핀(300)이 위치하는 하나의 수직선상에 설치되는 골부분 보조 보강철근(230)과 마루부분에 구비된 스터드핀(300)이 위치하는 다른 하나의 수직선상에 설치되는 마루부분 보조 보강철근(240)에 헤드부분이 걸림 고정 된다.

마지막으로 도 6의 실시 예에서는 서로 다른 길이를 가지는 스터드핀(300, 310)의 구성을 도시하고 있다.

즉, 용접을 통해 일단부가 제1파형플레이트(110) 및 제2파형플레이트(120)의 골과 마루 부분에 일체형으로 가공되는 골부분 스터드핀(300)과 마루부분 스터드핀(310)은 그 길이가 서로 다르게 구성되어 각각의 타단부가 서로 같은 수직선상에 위치하도록 구성된다.

따라서 다수의 스터드핀(300, 310)과 고정부재(410)의 단부가 같은 수직선상에 위치할 경우 상기 다수의 스터드핀(300, 310)은 도 2에서 설명한 보강철근(200)에 걸림 고정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 각각의 스터드핀(300, 310)은 하나의 보조 보강철근(250)에도 함께 걸려질 수 있으며, 고정부재(400)의 길이 또한 스터드핀(300, 310)과 동일한 수직선상에 위치할 수 있는 길이로 구성하여 보조 보강철근(250)을 공통으로 사용할 수 있다.

이어서, 도 7은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 고정부재 타단부의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 파형강판 콘크리트 합성 구조물의 고정부재 타단부의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

본 발명의 파형강판 콘크리트 합성 구조물은 보강철근에 걸림 고정되기 위하여 고정부재(400) 타단부의 형태가 L자를 이루고 있다. 그러나 도 7에서 도시한 바와 같이, ㄷ자로 고정부재(401)의 타단부 형태가 구성되어 수직보강철근(201)과 수평보강철근(202)이 교차되는 지점에 삽입되도록 변형될 수 있다.

이와 같이 변형된 고정부재(400) 타단부의 구조를 통해 파형플레이트(100)를 수직보강철근(201)과 수평보강철근(202)이 교차되는 지점에 설치할 때 누르는 간단한 동작으로 수행 가능하게 되고, 서로 고정되어 있지 않은 수직보강철근(201)과 수평보강철근(202)이 교차되는 지점의 움직임 및 위치를 고정시킬 수 있다.

또 다른 변형의 실시 예로서는 도 8에 도시한 바와 같이, ㄷ자로 변형된 고정부재(401)의 타단부가 클립형태를 가지게 구성할 수 있다. 즉, 고정부재(401)의 타단부 양단 중 일단에 돌출 형성되는 돌출부(401a)와 고정부재(401)의 타단부 내측방향으로 일측 회동만 가능하도록 구성되는 회동부(401b)를 포함한다.

따라서, 고정부재(401)의 타단부가 수직 및 수평 보강철근(201, 202)의 대각선 방향 교차지점으로 삽입될 때 돌출부(401a)에 의해 수직으로 고정되어 있던 회동부(401b)가 타단부의 내측방향으로 눌려져서 고정부재(401) 내측으로 보강철근(201, 202)이 삽입되며, 고정부재(401) 내측으로 보강철근(201, 202)의 삽입이 완료되면 회동부(401b)는 다시 원래 위치로 돌아와 돌출부(401a)에 의해 타단부의 외측으로 회동되지 못하고 일정 각도로 고정된다.

이러한 반자동식 일방향 클립구조를 가지는 고정부재(401)를 이용하면 간단한 누름 동작을 통한 설치의 간편함은 물론, 보강철근(200)으로부터 자칫 탈락될 수 있는 파형플레이트(100)가 보강철근(200)에 고정될 수 있다. 즉, 보강철근(200) 간의 고정 및 보강철근(200)과 파형플레이트(100) 간의 고정이 동시에 이루어 질 수 있는 것이다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 파형플레이트
110: 제1파형플레이트
120: 제2파형플레이트
200: 보강철근
201: 수직 보강철근
202: 수평 보강철근
300: 스터드핀
400: 고정부재
500: 패킹캡

Claims (15)

1. 콘크리트가 충전될 수 있는 공간을 마련하기 위하여 외벽과 일정간격 이격되고, 일부 겹쳐지도록 설치되는 제1 및 제2파형플레이트;
   상기 외벽과 상기 제1 및 제2파형플레이트 사이에 설치되고, 서로 수직하게 설치되는 수직 보강철근과 수평 보강철근을 포함하는 보강철근;
   상기 보강철근과 마주보는 방향의 상기 제1 및 제2파형플레이트 일면 각각의 마루와 골에 구비되는 다수의 스터드핀; 및
   상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 관통 삽입되어 상기 제1 및 제2파형플레이트를 상기 보강철근에 걸림 고정 시키기 위한 고정부재를 포함하고,
   상기 고정부재는
   일단부가 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 형성되는 결합구멍에 삽입되고, 타단부는 상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근이 교차되는 부분의 대각선 방향으로 삽입되도록 구성되는 ㄷ자형 앵커볼트; 및
   상기 앵커볼트에 결합된 상태로 상기 제1파형플레이트의 하부 및 상기 제2파형플레이트의 상부에 위치되어 상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분을 좁히기 위한 고정너트를 포함하는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 스터드핀은 일단부가 용접을 통해 상기 제1 및 제2파형플레이트 각각의 상기 마루와 상기 골 부분에 일체형으로 가공되며,
   상기 다수의 스터드핀의 길이를 동일하게 하여 상기 다수의 스터드핀의 타단부 각각은 서로 다른 수직선상에 위치하도록 구성되는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 다수의 스터드핀의 타단부가 위치하는 상기 서로 다른 수직선상 각각에 대응하도록 설치되는 다수의 보조 보강철근을 더 포함하는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 스터드핀은 일단부가 용접을 통해 상기 제1 및 제2파형플레이트 각각의 상기 마루와 상기 골 부분에 일체형으로 가공되며,
   상기 다수의 스터드핀의 길이를 다르게 하여 상기 다수의 스터드핀의 타단부 각각은 서로 같은 수직선상에 위치하도록 구성되는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 다수의 스터드핀의 타단부가 위치하는 수직선상에 대응하도록 설치되는 하나의 보조 보강철근을 더 포함하는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 스터드핀과 상기 고정부재의 단부가 같은 수직선상에 위치할 경우 상기 다수의 스터드핀은 상기 보강철근에 걸림 고정되는 것을 특징으로 하는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
7. 제3항 또는 제5항에 있어서,
   상기 다수의 스터드핀은 상기 타단부가 T형으로 구성되어 상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근이 교차되는 부분에 걸림 고정되는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 수직 보강철근과 상기 수평 보강철근이 교차되는 부분에 상기 고정부재가 걸림 고정되는
   파형강판 콘크리트 합성 구조물.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서,
    상기 ㄷ자형 앵커볼트는
    양단 중 일단에 돌출 형성되는 돌출부; 및
    상기 양단 중 타단에 구비되고, 상기 돌출부에 의해 일정 각도에서 고정되며, 상기 앵커볼트의 내측방향으로 일방향 회동 가능하게 구성되는 회동부를 포함하는
    파형강판 콘크리트 합성 구조물.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 고정너트가 체결된 상기 앵커볼트의 일단부 외측에는

    

    형태의 패킹캡이 씌워지고, 상기 패킹캡의 내부에는 젤상의 패킹제가 충진되는
    파형강판 콘크리트 합성 구조물.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1파형플레이트의 하부와 상기 고정너트의 사이에 위치되는 제1패킹링; 및
    상기 제2파형플레이트의 상부와 상기 고정너트의 사이에 위치되는 제2패킹링을 더 포함하는
    파형강판 콘크리트 합성 구조물.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분에 각각 형성되는 결합구멍의 위치가 일치하도록 상기 제2파형플레이트의 일단이 상기 제1파형플레이트의 타단 상부에 겹쳐지는
    파형강판 콘크리트 합성 구조물.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1파형플레이트와 상기 제2파형플레이트가 겹쳐지는 부분 사이에 파형패킹부재가 개입되는
    파형강판 콘크리트 합성 구조물.

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