KR102082437B1 - 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판에 관한 것으로, 지상에 노출되며 다수의 엠보싱이 상부에 형성되어 차량이 주행하도록 하는 상부판 부재; 상기 상부판 부재의 하부에 결합되어 지지력을 발휘하는 하부 프레임;을 포함하고, 상기 하부 프레임은, 다수의 H형강 채널부재가 병렬 배치되고, 다수의 H형강 채널부재 간을 연결하는 다수의 보강대가 용접 부착되며, H형강의 반복적 고하중 인가에 따른 날개부 휘어짐과 처짐의 발생을 방지하도록 날개부의 상하면을 지지하도록 원형너트가 다수로 고정되게 부착되어 연계된 상부판 부재의 쳐짐을 방지하도록 하여 이루어진다. 더하여 복공판과 타 복공판 부재간 직병렬로 연결결합 가능하도록 하는 가로 및 세로 연결판 구조를 갖도록함에 특징이 있다.

Description

조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판{Safe Road Decking Panel for Assembly Top Plate Structure}

본 발명은 지하철이나 교량 공사시 도로면을 복개하기 위하여 사용되는 것으로, 강재기둥과 지지보의 상부에 설치되는 복공판에 관한 것이다.

일반적으로 복공판은 지하철 건설과 같은 지하시설 공사를 위해 도로를 파헤치는 경우, 교통량에 미치는 영향을 최소화하기 위해 노면을 복개하는데 사용된다.

이러한 복공판은 평평한 직육면체 형상을 가지며 노면을 복개하는 경우 하부구조물 위에 철제빔을 간격을 두고 설치하고 이 철제빔 사이에 수십 내지 수백 개가 평평하게 배열되도록 시공되며, 그 위로 차량 등이 지나가게 되므로 강성과 내구성이 요구된다.

종래의 복공판은 복공판은 차량 등이 지나갈 때 하중을 받게 되는데 하중을 가장 많이 받는 곳이 휘어지거나 파손되어 복공판의 수명 단축을 가중시키는 문제점이 있었다.

한국 특허출원 10-2008-0128120호

본 발명은 지하철이나 교량 공사시 도로면을 복개하기 위하여 사용되는 것으로, 강재기둥과 지지보의 상부에 설치되는 소정 두께의 복공판에 관한 것으로 기본 프레임은 H형 철강재 채널부재 또는 슈퍼콘크리트로 형성시키고 복공판간 직교방향과 폭방향으로 모두 연결 가능하도록 하여 복공판 상호간 수평상태 유지를 가능하도록 하고, 최적의 미끄럼 방지 문향이 형성된 조립형 상부판부재를 적용하여 차량 미끄러짐을 억제함은 물론 구조적으로 안정한 구조를 갖는 조립형 상부판 구조의 안심복공판을 제공하고자 한다.

1. 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 조립형 상부판 구조의 안심복공판은, 지상에 노출되며 다수의 엠보싱이 상부에 형성되어 차량이 주행하도록 하는 조립형 상부판 부재; 상기 조립형 상부판 부재의 하부에 결합되어 지지력을 발휘하는 하부 프레임;을 포함하고, 상기 하부 프레임은, 다수의 H형강 채널부재가 병렬 배치되고, 상기 다수의 H형강 채널부재 간을 연결하는 다수의 보강대가 용접 부착되며, H형강의 반복적 고하중 인가에 따른 날개부 휘어짐과 처짐의 발생을 방지하도록 날개부의 상하면을 지지하도록 원형너트가 다수로 고정되게 부착되어 연계된 조립형 상부판 부재의 쳐짐을 방지하도록 하여 이루어진다.

전술한 실시예에 있어서, 원형너트는 내주면에 나사산이 형성되고 상하 개구되며, 상기 날개부의 통공이 결합되어 수직하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 실시예에 있어서, 상기 다수의 보강대는 인접 배치된 H형강 채널부재의 날개부에 결합되어 지지력을 발휘할 수 있고, 다수의 통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

2. 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 조립형 상부판 구조의 안심복공판은, 지상에 노출되며 다수의 엠보싱이 상부에 형성되어 차량이 주행하도록 하는 조립형 상부판 부재; 조립형 상부판 부재의 하부에 결합되어 지지력을 발휘하는 하부 프레임;을 포함하고, 하부 프레임은, 가로축과 세로축간 보강막이 형성되도록 한 일정한 양생틀을 포함하며, 양생틀의 빈 공간에 슈퍼콘크리트 소재를 주입하여 양생하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

전술한 실시예에 있어서, 상기 양생틀은 조립형 상부판 부재를 조임볼트로 조임하여 부착할 수 있도록 나사가 형성된 인서트; 가로 및 세로 연결판 부재상의 연결홈 자리에 삽입되는 인서트 튜브;를 포함하며, 콘크리트 양생이 완료되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 지하철이나 교량 공사시 도로면을 복개하기 위하여 사용되는 것으로, 강재기둥과 지지보의 상부에 설치되는 소정 두께의 복공판에 관한 것으로 기본 프레임은 H형 철강재 채널부재 또는 슈퍼콘크리트로 형성시키고 복공판간 직교방향과 폭방향으로 모두 연결 가능하도록 하여 복공판 상호간 수평상태 유지를 가능하도록 하고, 최적의 미끄럼 방지 문향이 형성된 조립형 상부판부재를 적용하여 차량 미끄러짐을 억제함은 물론 구조적으로 안정한 구조를 갖는 조립형 상부판 구조의 안심복공판을 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 복공판 프레임과 프레임간 상호 수평하게 결합시킬수 있어 차량통행시 복공판 틈새 벌어짐으로 복공판간 충돌로 인한 소음방지 효과와 복공판간 높낮이 단차에 의한 추돌시 차량의 전복사고 예방과 복공판이 불시의 충격과 외부압력에 의해 대량 붕괴되지 않도록한 사고의 예방이 가능해질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판을 나타낸 분해사시도,
도 2는 본 발명의 '철강재 하부 프레임'을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 '철강재 하부 프레임'을 나타낸 분해사시도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 '슈퍼콘크리트재 하부 프레임'을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 '조립형 상부판 부재'와 '하부 프레임'의 결합을 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판을 나타낸 분해사시도, 도 2는 본 발명의 '철강재 하부 프레임'을 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 '철강재 하부 프레임'을 나타낸 분해사시도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 '슈퍼콘크리트재 하부 프레임'을 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명의 '조립형 상부판 부재'와 '하부 프레임'의 결합을 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 철강재 하부 프레임(100)은 H형강 채널부재를 다수개로 배치하여사용한다.

또는 도 4에 나타낸 바와 같이, 철강에 버금가는 강도와 경량화가 가능하며, 콘크리트 고유의 유동성을 이용하여 복잡한 형상의 구조물 제작이 가능한 초고강도의 슈퍼콘크리트(Super Concrete)재로 슈퍼콘크리트재 하부 프레임(100)을 형성한다. 상기에서 슈퍼콘크리트재는 일반콘크리트 재료에 특수 나노물질을 첨가해 내구력을 비약적으로 높인 콘크리트로 알려져 있다.

철강재 하부 프레임(100)을 갖는 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판은,

지상에 노출되며 다수의 엠보싱이 상부에 형성되어 차량이 주행하도록 하는 조립형 상부판 부재(300);

조립형 상부판 부재(300)의 하부에 결합되어 지지력을 발휘하는 하부 프레임(100);을 포함한다.

조립형 상부판 부재(300)는 원 소재의 재질은 철강소재, PC(폴리카보네이트)재, 슈퍼콘크리트재, 알루미늄과 마그네슘합금의 비철소재 중 하나 이상인 것이다.

하부 프레임(100)은, 조립형으로 이루어지는 것으로,

다수의 H형강 채널부재(100-1)가 병렬 배치되고,

상기 다수의 H형강 채널부재(100-1) 간을 연결하는 다수의 보강대(100-3)가 용접 부착되며.

H형강의 반복적 고하중 인가에 따른 날개부(Flange)의 휘어짐과 처짐의 발생을 방지하도록 날개부의 상하면을 지지하도록 원형너트(100-4)가 다수로 고정되게 부착되어 연계된 조립형 상부판 부재(300)의 쳐짐을 방지하도록 하여 이루어진다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 프레임을 형성하는 H형강 채널부재(100-1)의 하면에는 낙하방지용 부재(100-2)가 부착되고, H형강 채널부재간을 연결하는 다수의 보강대(100-3)가 용접 부착된다.

상기 다수의 보강대(100-3)는 인접 배치된 H형강 채널부재(100-1)의 날개부에 결합되어 지지력을 발휘할 수 있다.

H형강에 반복적 고하중 인가에 따른 채널부재 휘어짐과 처짐의 발생을 방지하도록 다수개의 원형너트(100-4)를 고정 부착한다.

상기 원형너트(100-4)는 내주면에 나사산이 형성되고 상하 개구되며, 상기 날개부의 통공이 결합되어 수직하게 형성된다.

다수개의 원형너트(100-4)를 고정 부착함으로써 이후 연계된 상부판부재(300) 또한 쳐지는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖게 된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 복공판간 가로(폭)방향으로 연결 가능하도록 배열된 H형강 채널부재(100-1)의 좌.우 양단의 H형강 채널(100-1)의 단면상 상부날개(Flange)와 하부날개 사이에 설치되는 홀이 형성된 다수개의 일측 세로연결판 부재(100-5)와 도면에 도시되지는 않았으나 도면상 좌.우 H형강 채널부재(100-1)의 상하 플랜지 사이 끝단에 대칭하여 홀이 형성된 다수개의 타측 세로연결판 부재(미도시)가 부착된다.

또한 세로(직교방향)방향간 복공판을 연결할수 있도록 H형강 채널부재(100-1)의 단면상 복판인 웨브(Web)와 타 H형강 채널부재(100-1)의 웨브간 부착되는 홀이 형성된 가로연결판 부재(100-6)가 포함된다.

상기 홀이 형성된 가로연결판 부재(100-6)는 H형강 채널부재(100-1)의 전후 끝단에 부착된다.

각각의 복공판 프레임인 다수로 병렬 배치된 H형강 채널부재(100-1)에 부착된 홀이 형성된 일측 및 타측 세로연결판 부재(100-5)와 홀이 형성된 일측 및 타측 가로연결판 부재(100-6)는 각기 타 복공판에도 형성된 연결판 부재간 홀과 홀사이를 통하여 직교방향과 폭방향으로 도면에 표기하지는 않으나 연결볼트(100-7)로 복공판 간 상면이 수평이 되도록하여 연결된다.

이때, 일측 가로 및 세로 연결판 부재와 타측 가로 및 세로 연결판 부재 사이에 고무판 부재(100-8)를 포함하여 연결볼트로 조임되어 결합될 수 있다.

한편 가로연결판 부재(100-6)의 외측에 덧대어지는 고무판 부재(100-8)가 포함된다.

고무판 부재(100-8)가 덧대어져 결합됨으로써 양측 인접된 복공판 간 부딪힘으로 인한 충돌소음을 사전에 최소화 하며 차량통행으로 인한 충격흡수와 고무마찰력으로 연결볼트의 풀림도 방지할 수 있다.

고무판 부재(100-8)에는 볼트 체결을 위한 십자형 홀(100-9)이 타공되어져 형성된다.

한편 다른 실시예에 따르는 안심복공판은, 슈퍼콘크리트 소재를 사용한 슈퍼콘크리트재 하부 프레임(200)이 포함된다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 슈퍼콘크리트재 하부 프레임(200)은,

가로축과 세로축간 보강막이 형성되도록 한 일정한 양생틀을 포함하고, 양생틀에 슈퍼콘크리트 소재를 주입 후 상부판 부재(300)를 조임볼트로 조임하여 부착할 수 있도록 콘크리트 양생시간 완료전 나사가 형성된 인서트(200-1)와, 가로 및 세로 연결판 부재 상의 연결홀 자리에 대응되도록 인서트 튜브(200-2)를 삽입하여 타 복공판간 상기 연결볼트(100-7)로 연결 가능하도록 한다. 이후 콘크리트 양생을 완료시킴으로 구성된다.

이는 복공판의 경량화와 원가절감의 효과가 크다.

한편 도 1에 나타낸 바와 같이, 철강재 하부 프레임(100)의 H형강 프레임 상부면에 연계하여 강력 조임볼트로 부착되는 조립형 상부판 부재(300)는 하면에 휨방지 및 평탄도 유지를 위한 보강대(Rib)(300-1)가 하부에 형성된다.

조립형 상부판 부재(300)는 상면에는 눈.비가 오는 경우에도 차량주행시 미끄러짐을 최소화할 수 있도록 엠보싱(요철)형상(300-2)의 문양이 형성되고, 볼트머리 안착홈부(300-3)가 다수개 형성되며, 볼트머리 안착홈부(300-3) 각각은 내부에 나사홀(300-4)이 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 조립형 상부판부재(300) 그 크기를 일체 조립형 상부판 부재(300) 또는 경제적 제조 목적에 따라 다수개로 등분활한 분활 조립형 상부판 부재(300)로 구별하여 조립부착할 수 있도록 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 조립형 상부판 부재(300)는 3개 형상으로 분할되어 형성될 수 있다.

그 소재는 철강소재 및 방판유리보다 강성이 우수한 PC(폴리카보네이트)소재 또는 슈퍼콘크리트 소재의 사용이 모두 가능하다.

또한 차량주행 포함 인도용 겸용 목적의 복공판에는 알루미늄, 마그네슘 비철금속소재를 적용한다.

차량별 주행속도에 따른 휠 변위로 부터 복공판 상부면 주행시 미끄럼방지 효과를 최적화할 수 있는 상부면 엠보싱(요철)문양과 형태는 상기 조립형 상부판 부재의 소재별로 슈퍼컴퓨터 시물레이션을 통하여 과학적 엠보싱 형상의 도출이 가능하다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 조립형 상부판 부재(300)의 상면에 형성된 원형, 각형, 선형홈 등의 문양은 본 발명의 일 실시예에 대한 설명을 위한 예시이며 엠보싱 문양형태와 크기와 배열은 차량이 복공판 위를 주행시 최적의 미끄럼방지 효과를 발휘할 수 있도록 형성할 수 있음은 당연할 것이다.

한편 조립형 상부판 부재(300)가 철강소재인 경우 용융하여 상부면 엠보싱 문양과 형태가 형성된 금형(틀)을 사용하여 그 형상을 주조하여 생성한다.

또는 조립형 상부판 부재(300)가 PC(폴리카보네이트)소재는 용융하여 상부면 엠보싱 문양과 형태가 형성된 금형(틀)을 사용하여 일정압력으로 사출하여 사용한다.

슈퍼콘크리트 소재는 조립형 상부판의 외부 형상 틀에 슈퍼콘크리트 소재를 주입후 양생마감 시간전 상부면 엠보싱 문양형태가 형성된 절단날(커터)로 문양의 깊이 많큼 상부면을 프레싱하여 생성한다.

알루미늄과 마그네슘합금의 비철소재는 용융 후 다이케스팅 공법으로 생성함과 더불어 착색도금하여 복공판 상판 부재로 사용함으로 인도와 차도의 구분은 물론 컬러별 심미적 디자인 효과도 있다.

한편 도 5에 나타낸 바와 같이. 상기 볼트머리 안착홈부(300-3) 내에 다각형의 머리를 갖는 강력 조임볼트(300-5)로 조립형 상부판 부재(300)와, 상기 하부프레임에 고정된 원형너트(100-4)간 볼트조임 후 다각형 형상이 타공되고 일면이 돌출된 풀림방지 와셔(300-6)가 구비된다.

따라서 상기 다각형의 머리를 갖는 강력 조임볼트(300-5)가 조임 후 반복되는 통과 차량의 진동에 풀림을 예방할 수 있도록 다각형 형상이 타공되고일면이 돌출된 풀림방지 와셔(300-6)가 강력 조임볼트 (300-5)의 다각형 머리에 끼워지고, 2중 풀림방지 볼트(100-7)로 볼트머리 안착홈부(300-3) 내에 형성된 나사홀(300-4)에 결합 부착된다.

여기서 볼트머리 안착홈부(300-3)의 일면도 돌출되어진 홈이 형성되었고,

다각형의 머리를 갖는 강력 조임볼트(300-5)로 상기 하부프레임(100)과 조립형 상부판 부재(300)를 볼트결합 시키며 이때 다각형 형상이 타공되고 일면이 돌출된 풀림방지 와셔(300-6)는 강력 조임볼트 다각형 머리에 타공부가 끼워짐과 더불어 돌출된 일면은 볼트머리 안착홈부(300-3)의 돌출홈에 안착되고 2중 풀림방지 볼트(300-7)로 조임되는 구조이다.

또는 풀림방지형 강력 조임볼트(300-5)와 2중 풀림방지 볼트(300-7')가 서로 근접되게 배치되어 강력 조임볼트(300-5)와 2중 풀림방지 볼트(300-7') 서로의 머리부가 접촉되도록 함으로써 각각이 서로 미는 힘이 상호 작용토록 하여 상호간의 볼트 풀림을 방지할 수 있게 된다.

이로써 상기 조립형 상부판 부재(300)는 다양한 소재와 상부면에 최적의 미끄럼방지 문양으로 형성되어 상기 하부 프레임(100)상면과 탈부착 가능하여진다.

상기 조립형 상부판 부재 개방시 복공판 사용후의 하부프레임 부재간 부식점검과 보수가 용이하고 내부의 용접균열 점검과 보수도 용이하며 조립형 상부판 부재를 개방 함으로서 다수개의 복공판간 이음 결속을 가능하게 하여 소음과 진동없이 평평하게 배열된 미끄럼방지 문양이 형성된 복공판위로 차량의 안전한 통행을 가능하도록 한 것이다.

본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 철강재 하부 프레임 100-1 : H형강 채널
100-4 : 원형너트 100-5 : 홀이 형성된 세로연결판 부재
100-6 : 홀이 형성된 가로 연결판 부재
100-3 : 보강대 100-8 : 고무판 부재
100-9 : 십자형 홀 200 : 슈퍼콘크리트재 하부 프레임
200-1 : 나사가 형성된 인서트 200-2 : 연결홈 자리 인서트 튜브
300 : 상부판 부재 300-1 : 보강대
300-2 : 엠보싱 형상 300-3 : 안착홈부
300-5 : 조임볼트 300-6 : 풀림방지 와셔
100-7 : 2중 풀림방지 볼트

Claims (9)

1. 지상에 노출되는 조립형 상부판 부재;
   상기 조립형 상부판 부재의 하부에 결합되어 지지력을 발휘하는 하부 프레임;을 포함하고,
   상기 하부 프레임은,
   다수의 H형강 채널부재가 병렬 배치되고,
   상기 다수의 H형강 채널부재 간을 연결하는 다수의 보강대;
   H형강의 반복적 고하중 인가에 따른 날개부 휘어짐과 처짐의 발생을 방지하도록 날개부의 상하면을 지지하도록 결합되는 원형너트;를 포함하며,
   복공판과 복공판을 볼트연결할 수 있도록하는 홀이 형성된 가로 및 세로 연결판 부재;를 포함하고,
   상기 상부판 부재는 상면에는 눈.비가 오는 경우에도 차량주행시 미끄러짐을 최소화할 수 있도록 엠보싱 문양이 형성되고,
   볼트머리 안착홈부가 다수개 형성되며,
   상기 볼트머리 안착홈부 각각은 내부에 나사홀이 형성된 것이며,
   상기 볼트머리 안착홈부 내에 결합되는 다각형의 머리를 갖는 강력 조임볼트;
   하부프레임에 고정된 원형너트간 볼트조임 후 다각형 형상이 타공되고 일면이 돌출된 풀림방지 와셔;를 포함하고,
   상기 나사홀에 결합되는 2중 풀림방지 볼트;를 포함하고,
   조립형 상부판와 하부프레임 간 탈부착 하도록 한 다각형의 머리를 갖는 상기 강력 조임볼트의 풀림을 2중 풀림방지 볼트로 풀림을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 원형너트는 내주면에 나사산이 형성되고 상하 개구되며,
   상기 날개부의 통공이 결합되어 수직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 다수의 보강대는
   인접 배치된 H형강 채널부재의 날개부에 결합되어 지지력을 발휘할 수 있고,
   다수의 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 조립형 상부판 구조를 형성함에 있어서,
   원 소재의 재질은 철강소재, PC(폴리카보네이트)재, 콘크리트재 또는 슈퍼콘크리트재, 알루미늄과 마그네슘합금의 비철소재 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 조립형 상부판 구조 적용의 안심 복공판.
   
   
   
   
   
   

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