KR102178005B1 - Concrete paving slab structure using honeycomb composite material - Google Patents

Concrete paving slab structure using honeycomb composite material Download PDF

Info

Publication number
KR102178005B1
KR102178005B1 KR1020200092293A KR20200092293A KR102178005B1 KR 102178005 B1 KR102178005 B1 KR 102178005B1 KR 1020200092293 A KR1020200092293 A KR 1020200092293A KR 20200092293 A KR20200092293 A KR 20200092293A KR 102178005 B1 KR102178005 B1 KR 102178005B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite material
concrete
honeycomb structure
slab
honeycomb
Prior art date
Application number
KR1020200092293A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김성
안종국
Original Assignee
김성
(주)리튼브릿지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김성, (주)리튼브릿지 filed Critical 김성
Priority to KR1020200092293A priority Critical patent/KR102178005B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102178005B1 publication Critical patent/KR102178005B1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C5/00—Pavings made of prefabricated single units
    • E01C5/22—Pavings made of prefabricated single units made of units composed of a mixture of materials covered by two or more of groups E01C5/008, E01C5/02 - E01C5/20 except embedded reinforcing materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C5/00—Pavings made of prefabricated single units
    • E01C5/005—Individual couplings or spacer elements for joining the prefabricated units
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/32—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of courses of different kind made in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C2201/00—Paving elements
    • E01C2201/16—Elements joined together

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

Disclosed is a concrete paving slab structure using a composite material in a honeycomb structure. According to the present invention, the concrete paving slab structure using the composite material in the honeycomb structure has a composite material structure provided in the honeycomb structure to be embedded in a concrete paving slab formed in a shape of a rectangular parallelepiped, wherein the composite material structure is manufactured through a drawing formation method and is made of the composite material of carbon fiber feinforced plastic (CFRP) or the composite material of glass fiber reinforced plastic (GFRP).

Description

허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체{CONCRETE PAVING SLAB STRUCTURE USING HONEYCOMB COMPOSITE MATERIAL}Concrete paving slab structure using honeycomb composite material {CONCRETE PAVING SLAB STRUCTURE USING HONEYCOMB COMPOSITE MATERIAL}

본 발명은 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 허니컴 구조의 복합소재를 이용하여 고중량의 이동체가 운행되는 포장 구간과 교량에 적용하여 유지관리와 보수비용의 저감, 교통체증으로 인한 민원 발생의 최소화를 기대할 수 있는 콘크리트 포장 슬래브 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete pavement slab structure using a honeycomb-structured composite material, and more specifically, a honeycomb-structured composite material is applied to pavement sections and bridges in which heavy moving objects are operated to reduce maintenance and repair costs. , It relates to a concrete paving slab structure that can be expected to minimize civil complaints due to traffic jams.

버스 전용차로는 대중교통수단인 버스의 원활한 통행을 위해 다른 교통과 분리하여 통행 우위를 보장해 주는 전용차로이다. 버스 전용차로는 출퇴근 시간의 교통체증으로 인한 버스의 정시성과 수송능력을 향상시킨다. 한편, 환승객과 버스의 증가로 인해 발생하는 차량의 정지 하중과 운행 하중은 도로의 파손을 초래하여 승차감을 저해하고 교통사고를 유발한다. The exclusive bus lane is a dedicated lane that guarantees the superiority of traffic by separating it from other traffic for smooth passage of the bus, which is a means of public transportation. The exclusive bus lane improves the punctuality and transport capacity of the bus due to traffic congestion during rush hour. On the other hand, static loads and running loads of vehicles caused by an increase in the number of transit passengers and buses cause road damage, hindering the ride comfort and causing traffic accidents.

도심지 내 중앙 버스 전용차로의 아스팔트 포장도로는 잦은 중 차량, 버스 환승객에 의한 운행 하중과 정지 하중을 겪으며, 이는 아스팔트 포장도로에 손상을 야기한다. 아스팔트의 손상과 취성 파괴는 차량의 승차감과 수송능력을 저해하고 교통사고를 유발한다. 또한 열과 충격에 취약한 아스팔트는 주기적인 유지 보수를 필요로 하며, 이로 인한 교통통제는 버스의 정시성과 수송능력에 악영향을 미친다. 한편, 포트 홀(pot hole)과 같은 아스팔트의 손상은 반복적인 땜 방식으로만 유지 보수가 되므로 이에 따른 근본적인 해결책이 요구된다. Asphalt paved roads in central bus lanes in urban areas frequently suffer from running loads and static loads by vehicles and bus transit passengers, which cause damage to the asphalt pavement. Asphalt damage and brittle destruction impair vehicle ride comfort and transport capacity and cause traffic accidents. In addition, asphalt, which is vulnerable to heat and shock, requires periodic maintenance, and traffic control due to this adversely affects the timeliness and transport capacity of the bus. On the other hand, since damage to asphalt such as a pot hole is only maintained by repeated soldering, a fundamental solution is required.

기존 중앙 버스 전용차로의 아스팔트를 내구성이 우수하고 하중에 강한 콘크리트 슬래브 모듈로 대체한다면, 1) 뛰어난 내구성으로 인한 도로의 손상 최소화, 2) 조립식 모듈의 신속한 시공으로 인한 민원의 최소화와 보수 작업에 소요되는 비용과 시간 절약, 3) 열전도성이 우수한 복합소재의 사용으로 겨울철 결빙 방지 등 도로 교통 상황에 끼치는 악영향과 겨울철 염화칼슘으로 인한 도로의 부식을 최소화할 수 있다.If the asphalt of the existing central bus lane is replaced with a concrete slab module with excellent durability and strong load, 1) minimization of road damage due to excellent durability, 2) minimization of civil complaints and maintenance work due to rapid construction of prefabricated modules Cost and time savings, 3) The use of composite materials with excellent thermal conductivity can minimize adverse effects on road traffic conditions such as preventing freezing in winter and corrosion of roads due to calcium chloride in winter.

종래에는 콘크리트 슬래브 모듈이 고강도 콘크리트로 제안되었으나, 고강도 콘크리트는 균열이 쉽게 일어나 내구성이 저하된다는 문제점이 있었다.Conventionally, the concrete slab module has been proposed as high-strength concrete, but the high-strength concrete has a problem in that durability is deteriorated due to easily cracking.

따라서 내구성이 뛰어나 도로의 손상을 최소화시킬 수 있고, 시공성이 뛰어난 콘크리트 포장슬래브가 필요한 실정이다.Therefore, it is possible to minimize damage to the road due to its excellent durability, and a concrete paving slab with excellent workability is required.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 빠른 포장 복구 및 친환경적인 건설 기술의 필요성을 충족하는 혁신적인 기술로서 허니컴 구조의 복합소재를 적용한 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 제공하기 위한 것이다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art described above, as an innovative technology that satisfies the need for rapid pavement restoration and eco-friendly construction technology, concrete paving slab using a honeycomb structure composite material applied with a honeycomb structure composite material To provide a structure.

또한 본 발명은 복합소재 허니컴 구조물을 적용한 콘크리트 슬래브 구조체가 사전에 공장에서 제작되어 현장에 운반, 설치되기 때문에 주간 혹은 야간 모두 신속한 시공이 가능한 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to enable rapid construction in both daytime and nighttime since the concrete slab structure to which the composite honeycomb structure is applied is manufactured in advance in a factory and transported and installed on the site.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체는, 직육면체 형상으로 마련되는 콘크리트 포장 슬래브 구조체에 있어서, 직육면체 형상으로 형성되는 콘크리트 포장 슬래브에 허니컴(Honeycom) 구조로 마련되어 매설된 복합소재 구조체가 마련되며, 상기 복합소재 구조체는 인발성형 공법을 통해 제작되며, CFRP(Carbon Fiber Feinforced Plastic) 복합소재 또는 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 복합소재로 마련되는 것을 특징으로 한다.Concrete paving slab structure using a composite material of a honeycomb structure according to an embodiment of the present invention for solving the above-described technical problem, in a concrete paving slab structure provided in a rectangular parallelepiped shape, honeycomb on a concrete paving slab formed in a rectangular parallelepiped shape. (Honeycom) structure is prepared and a buried composite material structure is prepared, and the composite material structure is produced through a pultrusion method, and is made of a carbon fiber Feinforced Plastic (CFRP) composite material or a GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) composite material. It is characterized by that.

상기 복합소재 구조체는 이방성(anisotropy)을 가지는 것을 특징으로 한다.The composite material structure is characterized in that it has anisotropy.

상기 콘크리트 포장 슬래브에 적어도 한 층 이상으로 상기 콘크리트 포장 슬래브의 길이방향으로 마련되는 보강부;를 더 포함한다.It further includes a reinforcing part provided in the longitudinal direction of the concrete paving slab with at least one layer on the concrete paving slab.

상기 보강부는 복합소재 구조체와 동일한 재질로 마련되며, 직육면체 형상의의 바(Bar)나 I형 빔(Beam)의 형상으로 마련되며 상기 콘크리트 포장 슬래브의 내부에서 복층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The reinforcement part is made of the same material as the composite structure, is provided in the shape of a rectangular parallelepiped-shaped bar or I-shaped beam, and is formed in a double layer inside the concrete paving slab.

복합소재 구조체의 하부는 다수 개의 팽이기초로 연결되는 것을 특징으로 한다.The lower part of the composite material structure is characterized in that it is connected by a plurality of tops.

상기 다수 개의 팽이기초는, 원반형으로 마련되는 두부의 중심에 상기 복합소재 구조체와 동일한 형태로 마련되는 결합부; 상기 결합부의 적어도 두 개의 면에 마련되는 돌출부; 및 상기 돌출부가 마련되지 않은 상기 결합부의 적어도 일면이나 모서리에 마련되는 돌출리브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The plurality of paenggicho may include a coupling part provided in the same shape as the composite material structure at the center of the head provided in a disk shape; A protrusion provided on at least two surfaces of the coupling portion; And a protruding rib provided on at least one surface or corner of the coupling portion in which the protrusion is not provided.

상기 복합소재 구조체의 허니컴 구조는 상기 결합부를 감싸면서 결합하되, 상기 돌출부가 결합하는 상기 허니컴 구조 양 면에는 장공이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.The honeycomb structure of the composite material structure is coupled while surrounding the coupling portion, and long holes are provided on both sides of the honeycomb structure to which the protrusion is coupled.

상기 돌출부가 마련되지 않은 상기 허니컴 구조에는 콘크리트가 추가 타설되는 것을 특징으로 한다.Concrete is further poured into the honeycomb structure in which the protrusion is not provided.

상기 복합소재 구조체의 열전도성은 5 W/mK 이상으로 마련되는 것을 특징으로 한다.The thermal conductivity of the composite material structure is characterized in that it is provided at 5 W/mK or more.

본 발명에 따르면, 공장에서 미리 제작된 조립식 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 이용하여 주야간에 구애됨이 없이 신속 설치 후 교통개방을 할 수 있고, 허니컴 구조의 복합소재를 이용하기 때문에 고강도를 가짐은 물론 내구성이 우수하여 유지관리 및 보수비용이 절감되고 민원발생을 최소화할 수 있으며, 전도성이 우수한 복합소재를 사용함으로써 겨울철에 염화칼슘과 같은 제설제의 사용을 배제시켜 친환경성을 구현할 수 있다.According to the present invention, the prefabricated concrete pavement slab structure manufactured in advance in the factory can be used to open the traffic after installation quickly without being constrained by day or night, and since the composite material of the honeycomb structure is used, it has high strength and durability. Because it is excellent, maintenance and repair costs can be reduced and civil complaints can be minimized. By using a composite material with excellent conductivity, it is possible to realize eco-friendliness by eliminating the use of snow removal agents such as calcium chloride in winter.

또한, 콘크리트 포장 슬래브 구조체의 하부에 팽이기초를 배치함으로써 지지력 확보 및 부등침하 예방을 도모할 수 있다.In addition, it is possible to secure support and prevent unequal settlement by arranging the paenggicho under the concrete pavement slab structure.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 나타내는 도면,
도 2 내지 도 4는 콘크리트 포장 슬래브 구조체에서 보강부의 다양한 실시예를 나타내는 측면도,
도 5는 팽이기초가 결합된 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 나타내는 측면도,
도 6a 및 도 6b는 팽이기초를 나타내는 도면,
도 7은 팽이기초의 상부에 복합소재 구조체가 결합하는 것을 나타내는 사시도,
도 8 및 도 9는 팽이기초의 상부에 결합된 복합소재 구조체에 콘크리트가 타설되는 것을 나타내는 사시도이다.1 is a view showing a concrete pavement slab structure according to the present invention,
2 to 4 are side views showing various embodiments of a reinforcement part in a concrete pavement slab structure,
Figure 5 is a side view showing the concrete pavement slab structure to which the top is combined,
6A and 6B are diagrams showing paenggicho,
Figure 7 is a perspective view showing that the composite material structure is coupled to the upper part of the top of the top,
8 and 9 are perspective views showing that concrete is poured into a composite material structure bonded to the upper part of the paenggicho.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 나타내는 도면이고, 도 2 내지 도 4는 콘크리트 포장 슬래브 구조체에서 보강부의 다양한 실시예를 나타내는 측면도이며, 도 5는 팽이기초가 결합된 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 나타내는 측면도이고, 도 6a 및 도 6b는 팽이기초를 나타내는 도면이며, 도 7은 팽이기초의 상부에 복합소재 구조체가 결합하는 것을 나타내는 사시도이고, 도 8 및 도 9는 팽이기초의 상부에 결합된 복합소재 구조체에 콘크리트가 타설되는 것을 나타내는 사시도이다.1 is a view showing a concrete pavement slab structure according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are side views showing various embodiments of a reinforcement part in a concrete pavement slab structure, and FIG. 5 is a concrete pavement slab structure in which a top is combined. It is a side view showing, Figures 6a and 6b is a view showing the top of the top, Figure 7 is a perspective view showing that the composite material structure is coupled to the upper portion of the top, Figures 8 and 9 are the composite combined with the top of the top of the top It is a perspective view showing concrete being poured into the material structure.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체는, 콘크리트 포장 슬래브(10)에 매설된 복합소재 구조체(20)를 포함하며, 보강부(30)와 팽이기초(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the concrete pavement slab structure using the composite material of the honeycomb structure according to the present invention includes a composite material structure 20 embedded in the concrete pavement slab 10, and the reinforcement part 30 and the top (50) may be included.

콘크리트 포장 슬래브(10)는 전체적으로 직육면체 형상으로 마련되며, 콘크리트 포장 슬래브(10)는 미리 제작된 복합소재 구조체(20), 보강부(30), 팽이기초(50) 이외의 부분을 커버하도록 콘크트가 타설되어 형성된다.The concrete paving slab 10 is provided in a rectangular parallelepiped shape as a whole, and the concrete paving slab 10 is made to cover parts other than the composite structure 20, reinforcement part 30, and the top 50 Is formed by pouring.

본 발명에 따른 허니컴(Honeycom) 구조로 마련되어 매설된 복합소재 구조체(20)는 기존의 금속 소재보다 비강도와 비강성이 우수하며 뛰어난 내구성으로 첨단 항공우주 구조물(aerospace structures), 자동차(automobile), 스포츠 장비(sports equipment) 등 다양한 분야에 사용되고 있는 CFRP(Carbon Fiber Feinforced Plastic) 복합소재와 유리섬유 강화 플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastic, GFRP) 복합소재를 허니컴 구조체(20) 제작에 활용할 수 있다.The composite material structure 20 prepared and buried in a honeycomb structure according to the present invention has superior specific strength and non-rigidity compared to conventional metal materials, and has excellent durability, leading to advanced aerospace structures, automobiles, and sports. CFRP (Carbon Fiber Feinforced Plastic) composite materials and glass fiber reinforced plastic (GFRP) composite materials used in various fields such as sports equipment can be used to fabricate the honeycomb structure 20.

여기서 허니컴 구조란, 벌집구조로서 중공의 6각형 기둥(단주) 형상으로 마련되며, 다수 개의 벌집구조가 서로 연결되어 평면을 이루는 구조이다. Here, the honeycomb structure is a honeycomb structure that is provided in a hollow hexagonal column (single column) shape, and a plurality of honeycomb structures are connected to each other to form a plane.

이때, 복합소재의 기계적 물성(mechanical property)과 구조적 안전성(structural safety)은 섬유의 적층(layup), 섬유의 직조형태(woven type), 재료(수지, 섬유의 종류)의 배합에 종속적이다. 본 발명에 따른 복합소재 구조체(20)는 인발성형 공법을 통해 제작되는 허니컴 복합소재 구조체는 단섬유로 제작되며, 복합소재의 방향 별로 소재의 거동이 상이하게 나타나는 이방적(anisotropy) 특성을 지닌다. 따라서 본 발명에 따른 복합소재 구조체를 포함하는 허니컴 구조의 복합소재를 적용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체는 이종소재(콘크리트와 복합소재) 적용에도 불구하고 구조적 안전성 및 신뢰성을 확보한다.At this time, the mechanical properties and structural safety of the composite material depend on the lamination of fibers, the woven type of fibers, and the combination of materials (resin, fiber type). The composite material structure 20 according to the present invention has an anisotropy characteristic in which the honeycomb composite material structure manufactured through the pultrusion method is made of short fibers, and the behavior of the material differs according to the direction of the composite material. Therefore, the concrete pavement slab structure applying the composite material of the honeycomb structure including the composite material structure according to the present invention secures structural safety and reliability despite the application of heterogeneous materials (concrete and composite material).

콘크리트 슬래브 내부에 매설되는 허니컴 구조물의 복합소재 구조체(20) 제작은 모듈의 제작 단가에 큰 영향을 미친다. 따라서 CFRP 복합소재를 허니컴 복합소재 구조체의 소재로 적용하기 위해서는 탄소 섬유의 단가 경쟁력 확보는 필수적이다. 본 발명에서는 구조체의 물성은 유지하되, 단가를 낮추기 위한 방법으로 GFRP 복합재를 CFRP 복합재와 함께 복합소재 구조체(20)에 적용할 수 있다. Fabrication of the composite material structure 20 of the honeycomb structure buried inside the concrete slab has a great influence on the production cost of the module. Therefore, in order to apply the CFRP composite material as a material for the honeycomb composite structure, securing the cost competitiveness of carbon fiber is essential. In the present invention, while maintaining the physical properties of the structure, the GFRP composite material can be applied to the composite material structure 20 together with the CFRP composite material as a method to lower the unit cost.

한편 기존의 오토클레이브(autoclave) 공정과 고온 프레스(hot-press molding) 공정은 뛰어난 물성의 복합소재를 제작할 수 있지만, 수작업 비중이 매우 높아 인건비의 상승을 야기하며, 다양한 전처리 과정으로 인해 공정의 효율성이 매우 떨어진다. 또한 장비의 크기에 따라 생산하는 제품의 길이나 크기가 제약되고, 고비용의 금형몰드가 요구되므로 생산 단가의 상승이 불가피하다. On the other hand, the existing autoclave process and hot-press molding process can produce composite materials with excellent physical properties, but the proportion of manual work is very high, causing an increase in labor costs, and the efficiency of the process due to various pretreatment processes. This very falls. In addition, the length or size of the product to be produced is limited according to the size of the equipment, and the cost of the production is inevitable because high-cost molds are required.

따라서 본 발명에서는 오토클레이브 공정과 고온 프레스 공정의 단점을 극복하기 위해 전 공정의 80% 이상 자동화가 가능한 인발성형 공정을 활용하여 허니컴 복합소재 구조체를 제작하였다. 인발성형 공정은 제품 길이의 제약이 없고 다양한 단면형상의 제품을 제작할 수 있다는 장점이 있으며, 공정의 자동화로 높은 생산성과 낮은 인건비를 기대할 수 있다. 본 발명의 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 슬래브 모듈은 1) 인발성형 공정을 채택하여 생산성과 가격 경쟁력 확보, 2) CFRP와 GFRP가 혼합된 복합소재를 콘크리트 내부에 적용하여 우수한 물성과 내구성을 확보하고자 하였다. 이를 통해 궁극적으로 고중량의 이동체가 운행되는 포장 구간과 교량에 적용하여 유지관리와 보수비용의 저감, 교통체증으로 인한 민원 발생의 최소화를 기대할 수 있다.Therefore, in the present invention, in order to overcome the disadvantages of the autoclave process and the hot press process, a honeycomb composite material structure was manufactured using a pultrusion molding process capable of automating more than 80% of the entire process. The pultrusion molding process has the advantage of being able to manufacture products of various cross-sectional shapes without limitation of product length, and high productivity and low labor costs can be expected through automation of the process. The concrete slab module using the composite material of the honeycomb structure of the present invention 1) secures productivity and price competitiveness by adopting a pultrusion molding process, and 2) secures excellent physical properties and durability by applying a composite material mixed with CFRP and GFRP inside the concrete. I wanted to. Through this, it can be expected to reduce maintenance and repair costs and minimize civil complaints due to traffic congestion by applying them to paved sections and bridges where heavy moving objects are operated.

콘크리트 포장 슬래브 구조체에서 콘크리트 포장 슬래브가 압축 하중을 주로 담당하고 복합소재 구조체(20)는 인장하중을 담당할 수 있다.In the concrete paving slab structure, the concrete paving slab mainly takes charge of the compressive load, and the composite material structure 20 may take the tensile load.

복합소재 구조체(20)는 우수한 열 전도성을 가지므로 겨울철 결빙 방지에 유리하고 염화칼슘에 의한 도로의 부식이나 손상을 최소화 시킬 수 있다. 복합소재 구조체(20)의 열전도성은 5 W/mK 이상으로 마련될 수 있다.Since the composite material structure 20 has excellent thermal conductivity, it is advantageous to prevent freezing in winter, and it is possible to minimize corrosion or damage to the road by calcium chloride. The thermal conductivity of the composite material structure 20 may be 5 W/mK or more.

보강부(30)는 콘크리트 포장 슬래브(10)에 적어도 한 층 이상으로 콘크리트 포장 슬래브(10)의 길이방향으로 마련되어, 콘크리트 포장 슬래브 구조체의 강성을 추가적으로 보강하는 것이다.The reinforcing part 30 is provided on the concrete paving slab 10 in at least one layer in the lengthwise direction of the concrete paving slab 10 to further reinforce the rigidity of the concrete paving slab structure.

보강부(30)는 복합소재 구조체와 동일한 재질로 마련되며, 직육면체 형상의의 바(Bar)나 I형 빔(Beam)의 형상으로 마련될 수 있으며, 콘크리트 포장 슬래브(10)의 내부에서 복층으로 형성될 수 있으나, 콘크리트 포장 슬래브(10)의 상하면에 마련될 수 있다.The reinforcement part 30 is made of the same material as the composite structure, and may be provided in the shape of a rectangular parallelepiped bar or I-shaped beam, and from the inside of the concrete paving slab 10 to a double layer. Although it may be formed, it may be provided on the upper and lower surfaces of the concrete paving slab 10.

도 1을 참조하면, 보강부(30)는 콘크리트 포장 슬래브(10)의 내부에서 2층으로 마련되며, 콘크리트 포장 슬래브(10)의 길이 방향과 수직인 횡방향으로 다수 개의 열로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 1, the reinforcing part 30 is provided in two layers inside the concrete paving slab 10, and may be provided in a plurality of rows in a transverse direction perpendicular to the length direction of the concrete paving slab 10.

도 2를 참조하면, 보강부(30)는 콘크리트 포장 슬래브(10)의 상, 하부에 마련될 수 있고, 도 3을 참조하면 보강부(30)는 콘크리트 포장 슬래브(10)의 상부와 높이의 중앙부에 마련될 수 있으며, 도 4를 참조하면 보강부(30)는 도 3의 구조에서 높이의 중앙부에 복층으로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 2, the reinforcing part 30 may be provided above and below the concrete paving slab 10, and referring to FIG. 3, the reinforcing part 30 is at the top and height of the concrete paving slab 10. It may be provided in the central part, and referring to FIG. 4, the reinforcing part 30 may be provided in a double layer in the central part of the height in the structure of FIG. 3.

도 5를 참조하면, 콘크리트 포장 슬래브 구조체의 하부에는 팽이기초(50)가 마련될 수 있다. 복합소재 구조체(20)가 직접 팽이기초(50)의 상부와 연결되도록 마련될 수 있으며, 팽이기초(50)의 상부에 보강부(30)가 연결되도록 마련될 수도 있다.Referring to FIG. 5, a top tip 50 may be provided below the concrete pavement slab structure. The composite material structure 20 may be provided to be directly connected to the upper part of the spinning top 50, and may be provided so that the reinforcing part 30 is connected to the top of the spinning top 50.

팽이기초(50)는 기초지반의 지내력을 보강하기 위해 사용하는 것이며, 팽이기초(50)의 사이에는 쇄석(60)이 채워질 수 있다.The top 50 is used to reinforce the bearing capacity of the foundation ground, and crushed stone 60 may be filled between the top 50.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 팽이기초(50)는, 원반형으로 마련되는 두부(51)의 중심에 복합소재 구조체(20)와 동일한 형태로 마련되는 결합부(52), 결합부(52)의 적어도 두 개의 면에 마련되는 돌출부(53), 돌출부(53)가 마련되지 않은 결합부(52)의 적어도 일면이나 모서리에 마련되는 돌출리브(54, 57)를 포함한다.6A and 6B, the top 50 is a coupling part 52 and a coupling part 52 provided in the same form as the composite structure 20 at the center of the head 51 provided in a disk shape. And a protrusion 53 provided on at least two sides of the protrusion 53, and protrusion ribs 54 and 57 provided on at least one surface or corner of the coupling part 52 in which the protrusion 53 is not provided.

팽이기초(50)의 하부는 기둥부(56), 기둥부(56)와 두부(51)를 연결하는 연결부(55)가 마련될 수 있다.The lower part of the top 50 may be provided with a column portion 56 and a connection portion 55 connecting the column portion 56 and the head portion 51.

도 7을 참조하면, 복합소재 구조체(20)는 장공(21)을 구비하여 결합부(52)에 마련된 돌출부(53)가 결합하도록 마련된다. 복합소재 구조체(20)는 팽이기초(50)의 결합부(52)와 결합하는 부분(22a)와 결합하지 않는 부분(22b)으로 나뉘어 지며, 결합하지 않는 부분(22b)의 하부에는 폐색부(미도시)가 마련될 수 있다.Referring to FIG. 7, the composite material structure 20 is provided with a long hole 21 so that the protrusion 53 provided in the coupling portion 52 is coupled. The composite material structure 20 is divided into a portion 22a that engages with the engaging portion 52 of the top of the top 50 and a portion that does not engage 22b, and has a closed portion at the lower portion of the uncoupled portion 22b. Not shown) may be provided.

결합하지 않는 부분(22b)에는 콘크리트가 타설되며, 결합하지 않는 부분(22b)의 측면에는 연통부(23)가 마련되어 이웃한 부분으로 콘크리트가 이동되어 콘크리트의 높이가 균일하게 형성되도록 마련될 수 있다.Concrete is poured into the uncoupled portion 22b, and a communication portion 23 is provided on the side of the uncoupled portion 22b to move the concrete to an adjacent portion, thereby forming a uniform height of the concrete. .

돌출부(53)는 미리 설정된 길이로 마련되며, 여기서 미리 설정된 길이란 도 8과 같이 한개의 열로 형성된 복합소재 구조체(20)가 돌출부(53)에 결합하고 이웃한 복합소재 구조체(20)가 동일할 돌출부(53)에 결합할 수 있도록 형성된 길이이다.The protrusion 53 is provided with a preset length, and the preset length means that the composite material structure 20 formed in one row as shown in FIG. 8 is coupled to the protrusion 53 and the adjacent composite structure 20 is the same. It is a length formed to be coupled to the protrusion 53.

돌출리브(54, 57)는 복합소재 구조체(20)를 사방에서 지지하는 것이며, 콘크리트 포장 슬래브 구조체의 측부에 복합소재 구조체(20)가 마련될 경우 돌출부(53) 대신 하나의 돌출리브(57)로 복합소재 구조체(20)를 지지할 수 있다.The protruding ribs 54 and 57 support the composite material structure 20 from all directions, and when the composite material structure 20 is provided on the side of the concrete pavement slab structure, one protruding rib 57 instead of the protruding part 53 The composite material structure 20 can be supported.

본 발명에 따르면, 공장에서 미리 제작된 조립식 콘크리트 포장 슬래브 구조체를 이용하여 주야간에 구애됨이 없이 신속 설치 후 교통개방을 할 수 있고, 허니컴 구조의 복합소재를 이용하기 때문에 고강도를 가짐은 물론 내구성이 우수하여 유지관리 및 보수비용이 절감되고 민원발생을 최소화할 수 있으며, 전도성이 우수한 복합소재를 사용함으로써 겨울철에 염화칼슘과 같은 제설제의 사용을 배제시켜 친환경성을 구현할 수 있다.According to the present invention, the prefabricated concrete pavement slab structure manufactured in advance in the factory can be used to open the traffic after installation quickly without being constrained by day or night, and since the composite material of the honeycomb structure is used, it has high strength and durability. Because it is excellent, maintenance and repair costs can be reduced and civil complaints can be minimized. By using a composite material with excellent conductivity, it is possible to realize eco-friendliness by eliminating the use of snow removal agents such as calcium chloride in winter.

또한, 콘크리트 포장 슬래브 구조체의 하부에 팽이기초를 배치함으로써 지지력 확보 및 부등침하 예방을 도모할 수 있다.In addition, it is possible to secure support and prevent unequal settlement by arranging the paenggicho under the concrete pavement slab structure.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

10: 콘크리트 포장 슬래브
20: 복합소재 구조체
30: 보강부
50: 팽이기초10: concrete paving slab
20: composite material structure
30: reinforcement
50: top

Claims (10)

직육면체 형상으로 마련되는 콘크리트 포장 슬래브 구조체에 있어서,
직육면체 형상으로 형성되는 콘크리트 포장 슬래브에 허니컴(Honeycom) 구조로 마련되어 매설된 복합소재 구조체가 마련되며,
상기 복합소재 구조체는 인발성형 공법을 통해 제작되며, CFRP(Carbon Fiber Feinforced Plastic) 복합소재 또는 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 복합소재로 마련되고, 상기 복합소재 구조체의 하부는 다수 개의 팽이기초로 연결되며,
상기 다수 개의 팽이기초는, 원반형으로 마련되는 두부의 중심에 복합소재 구조체와 동일한 형태로 마련되는 결합부; 상기 결합부의 적어도 두 개의 면에 마련되는 돌출부; 및 상기 돌출부가 마련되지 않은 상기 결합부의 적어도 일면이나 모서리에 마련되는 돌출리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.In the concrete pavement slab structure provided in a rectangular parallelepiped shape,
A composite material structure embedded in a honeycomb structure is prepared in a concrete paving slab formed in a rectangular parallelepiped shape,
The composite material structure is produced through a pultrusion method, and is made of a carbon fiber felt plastic (CFRP) composite material or a glass fiber reinforced plastic (GFRP) composite material, and the lower part of the composite material structure is connected with a plurality of tops. ,
The plurality of paenggicho may include a coupling part provided in the same form as the composite material structure at the center of the head provided in a disk shape; A protrusion provided on at least two surfaces of the coupling portion; And a protruding rib provided on at least one surface or corner of the coupling portion in which the protrusion is not provided. 제1항에 있어서,
상기 복합소재 구조체는 이방성(anisotropy)을 가지는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.The method of claim 1,
The composite material structure is a concrete pavement slab structure using a composite material of a honeycomb structure, characterized in that it has anisotropy (anisotropy). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 콘크리트 포장 슬래브에 적어도 한 층 이상으로 상기 콘크리트 포장 슬래브의 길이방향으로 마련되는 보강부;를 더 포함하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.The method of claim 1,
A concrete pavement slab structure using a composite material having a honeycomb structure further comprising a reinforcing part provided in the lengthwise direction of the concrete pavement slab with at least one layer on the concrete pavement slab. 제4항에 있어서,
상기 보강부는 복합소재 구조체와 동일한 재질로 마련되며, 직육면체 형상의의 바(Bar)나 I형 빔(Beam)의 형상으로 마련되며 상기 콘크리트 포장 슬래브의 내부에서 복층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.The method of claim 4,
The reinforcing part is made of the same material as the composite structure, is provided in the shape of a bar or I-shaped beam of a rectangular parallelepiped shape, and is formed in a double layer inside the concrete paving slab. Concrete paving slab structure using composite materials of 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복합소재 구조체의 허니컴 구조는 상기 결합부를 감싸면서 결합하되, 상기 돌출부가 결합하는 상기 허니컴 구조 양 면에는 장공이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.The method of claim 1,
The honeycomb structure of the composite material structure is coupled while surrounding the coupling portion, and a concrete pavement slab structure using a composite material of a honeycomb structure, characterized in that long holes are provided on both sides of the honeycomb structure to which the protrusion is joined. 제1항에 있어서,
상기 돌출부가 마련되지 않은 상기 허니컴 구조에는 콘크리트가 추가 타설되는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.The method of claim 1,
Concrete paving slab structure using a composite material of a honeycomb structure, characterized in that concrete is additionally poured into the honeycomb structure in which the protrusion is not provided. 제1항에 있어서,
상기 복합소재 구조체의 열전도성은 5 W/mK 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 허니컴 구조의 복합소재를 이용한 콘크리트 포장 슬래브 구조체.The method of claim 1,
A concrete pavement slab structure using a composite material of a honeycomb structure, characterized in that the thermal conductivity of the composite material structure is 5 W/mK or more.
KR1020200092293A 2020-07-24 2020-07-24 Concrete paving slab structure using honeycomb composite material KR102178005B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200092293A KR102178005B1 (en) 2020-07-24 2020-07-24 Concrete paving slab structure using honeycomb composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200092293A KR102178005B1 (en) 2020-07-24 2020-07-24 Concrete paving slab structure using honeycomb composite material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102178005B1 true KR102178005B1 (en) 2020-11-12

Family

ID=73398767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200092293A KR102178005B1 (en) 2020-07-24 2020-07-24 Concrete paving slab structure using honeycomb composite material

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102178005B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100660942B1 (en) * 2005-04-26 2006-12-27 대원과학대학 산학협력단 The bridge installation method of having used FRP grid panel for bridge upper plate, and this
KR100669863B1 (en) * 2004-10-26 2007-01-17 박종면 Slab
KR20130010568A (en) * 2011-07-19 2013-01-29 경희대학교 산학협력단 Frame pannel for composit structure and deck module with the same, composition slab using the deck module, and method for fabricating and constructing the composition slab using the deck module
KR101233120B1 (en) * 2011-03-23 2013-02-14 (주)대명엔지니어링 Foundation structure and construction method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669863B1 (en) * 2004-10-26 2007-01-17 박종면 Slab
KR100660942B1 (en) * 2005-04-26 2006-12-27 대원과학대학 산학협력단 The bridge installation method of having used FRP grid panel for bridge upper plate, and this
KR101233120B1 (en) * 2011-03-23 2013-02-14 (주)대명엔지니어링 Foundation structure and construction method thereof
KR20130010568A (en) * 2011-07-19 2013-01-29 경희대학교 산학협력단 Frame pannel for composit structure and deck module with the same, composition slab using the deck module, and method for fabricating and constructing the composition slab using the deck module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104831617A (en) Steel-super high performance concrete composite beam based on ribbed plate type bridge deck and construction method
CN104929034A (en) Small modularized steel-concrete rapid-construction box girder bridge and construction method thereof
CN202787067U (en) Bridge seamless type expansion joint structure
CN103306189B (en) Steel truss-prestressed concrete bridge deck combined bridge girder and construction method thereof
CN109183634B (en) Structure for realizing continuity of simply supported T-shaped girder bridge by connecting end cross beams and construction method thereof
CN103518019A (en) Rail track sleeper support
CN208762812U (en) Steel bearing plate connecting structure of assembled pavement
KR20060071384A (en) Precast concrete panel using height-controller and its precast pavement method
CN211200026U (en) Simply support steel-concrete composite beam decking continuous structure
KR102178005B1 (en) Concrete paving slab structure using honeycomb composite material
CN202865729U (en) Steel-concrete combined integral bridge
KR101132952B1 (en) Composite rail for tramcar and rail track using the rail
CN108547209B (en) Single-hole prefabricated hollow slab bridge without expansion joint and construction method thereof
US20120298291A1 (en) Matrix basalt reinforcement members for concrete
KR20130009391A (en) Method for manufacturing concrete block for railway track and method for laying railway track using concrete block manufactured by the same method
CN211256539U (en) Prefabricated structural component and transition section structure for connecting apron and hangar
CN109183633B (en) Continuous structure of existing simply supported hollow slab bridge structure and construction method thereof
CN219059720U (en) Assembled transverse connection structure applied to small box girder
KR102704787B1 (en) Thin-layer precast concrete packaging structure and thin-layer precast concrete packaging method in connection with conventional asphalt packaging cutting
CN109505237A (en) Girder longitudinal connecting structure and construction method at a kind of steel reinforced concrete combined bridge expansion joint
Simonova Evaluation of functional safety of cement concrete and composite pavements exposed to weather conditions
CA2638480A1 (en) Prefabricated composite panel
CN202718021U (en) Heat insulation assembly type prestressed concrete pavement
CN202380397U (en) Combined bridge deck structure adopting assembly fiber concrete
CN102704390B (en) Special buried isolation expansion device for steel-concrete composite beam

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant