KR200167832Y1 - 합성형 파형강판 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 합성형 파형강판 구조에 관한 것으로, 보다 상세히는 시공이 편리하고 공기단축을 이룰 수 있으며, 큰 구조물에도 쉽게 적용가능한 합성형 파형강판 구조에 관한 것이다.

본 고안은, 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 파형강판과 콘크리트층을 구비한 합성형 파형강판 구조에 있어서, 양측단에는 베이스가 형성되고, 서로 중첩되어 겹쳐지며, 전체적으로 원호형의 단면을 형성하여 터널구조를 이루는 다수의 파형강판; 상기 파형강판의 겹쳐진 모서리들을 서로 견고히 고정하고, 상단부측은 상부로 일정길이 연장하여 절곡단부를 형성하는 다수개의 스터드 볼트; 상기 스터드 볼트의 상부측 중간에 고정 와이어등으로 결합되고 상기 파형강판을 따라서 일정간격을 유지하고 장착되는 와이어 메쉬층; 및, 상기 파형강판의 상부면에서 와이어 메쉬층을 덮는 두께로 포설되는 콘크리트 층;을 포함하는 합성형 파형강판 구조를 제공한다.

Description

합성형 파형강판 구조{STRUCTURES FOR COMPOSITE CORRUGATED STEEL CONCRETE PLATE}

본 고안은 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 합성형 파형강판 구조에 관한 것으로, 보다 상세히는 시공이 편리하고 공기단축을 이룰 수 있으며, 큰 구조물에도 쉽게 적용가능한 합성형 파형강판 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 복개터널의 경우 원호형 단면의 콘크리트 구조물을 시공하여야 하는 데 그 시공법이 어려운 것이다. 종래에는 현장에서의 콘크리트 시공을 억제하고자 복개터널의 경우, 복개용 프리캐스트 콘크리트 아치형 세그멘트등과 같은 프리캐스트(precast) 공법이 알려져 있다. 이러한 공법은 프리캐스트 하나의 중량이 매우 크며, 부피또한 매우 크기 때문에 시공성에 취약한 부분이 있다.

한편, 종래의 파형강판을 이용하여 콘크리트를 터널형으로 타설하는 방식은 그 지간이 10m내외로 제한되기 때문에 이러한 크기의 제한을 이유로 사용되지 못하는 경우가 많은 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 합성형 파형강판 구조에서, 시공이 편리하고 공기단축을 이룰 수 있으며, 큰 구조물에도 쉽게 적용가능한 합성형 파형강판 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 합성형 파형강판 구조의 전체 구성도;

도 2는 본 고안에 따른 합성형 파형강판 구조의 상세도;

도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도;

도 4는 본 고안에 따른 합성형 파형강판 구조에 사용되는 와이어 메쉬의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 합성형 파형강판 구조 5..... 베이스

10... 파형강판 12.... 스터드 볼트

14... 너트부재 20.... 콘크리트층

25... 와이어 메쉬

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 파형강판과 콘크리트층을 구비한 합성형 파형강판 구조에 있어서,

양측단에는 베이스가 형성되고, 서로 중첩되어 겹쳐지며, 전체적으로 원호형의 단면을 형성하여 터널구조를 이루는 다수의 파형강판;

상기 파형강판의 겹쳐진 모서리들을 서로 견고히 고정하고, 상단부측은 상부로 일정길이 연장하여 절곡단부를 형성하는 다수개의 스터드 볼트;

상기 스터드 볼트의 상부측 중간에 고정 와이어등으로 결합되고 상기 파형강판을 따라서 일정간격을 유지하고 장착되는 와이어 메쉬층; 및,

상기 파형강판의 상부면에서 와이어 메쉬층을 덮는 두께로 포설되는 콘크리트 층;을 포함함을 특징으로 하는 합성형 파형강판 구조를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

일반적인 파형강판 구조물의 경우, 그 지간이 길어지게 되면, 단면에 축력뿐만이 아니라 휨이 발생되고, 이러한 축력과 휨을 동시에 견딜 수 있는 단면성능이 필요하게 된다. 하지만, 파형강판의 경우 강판두께의 제한과 파형크기가 정해져 있기 때문에 단면성능에 한계가 있는 것이다.

그렇지만, 본 고안에서는 이와 같이 파형강판 고유의 단면성능이상의 단면성능이 필요할 경우, 콘크리트를 이용하여 필요한 단면성능을 확보하게 된다.

이와 같이 콘크리트와 파형강판이 합성된 단면에 휨이 작용할 경우, 압축력은 모드 콘크리트에 작용하게 되고, 인장력은 주로 강판에 작용하게 되어 두 재료의 성능을 효과적으로 이용하게 된다.

본 고안에 따른 합성형 파형강판 구조(1)는 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 구조이다. 본 고안은, 양측단에 베이스(5)가 형성되고, 서로 중첩되어 겹쳐지며, 전체적으로 원호형의 단면을 형성하여 터널구조를 이루는 다수의 파형강판(10)을 갖는 바, 상기 베이스(5)는 일정크기를 갖는 콘크리트 구조물일 수 있다. 그리고, 상기 파형강판(10)들은 시공하고자 하는 터널 혹은 암거의 단면을 갖도록 사전에 성형되고, 현장에서는 그 조립순서에 맞추어 조립을 이루면 쉽게 구조체를 형성할 수 있다.

그리고, 상기 파형강판(10)의 겹쳐진 모서리들을 서로 견고히 고정하기 위한 다수개의 스터드 볼트(12)들을 갖는 바, 상기 볼트(12)들은 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 상단부측은 상부로 일정길이 연장하여 절곡부(12a)를 형성하고, 하단측에는 나사부(12b)를 형성하며, 상기 나사부(12b)가 서로 겹쳐진 파형강판(10)들을 통과하여 상하에서 너트부재(14)로 조여짐으로서 서로 중첩된 파형강판(10)들을 견고히 고정하는 것이다.

또한, 상기 스터드 볼트(12)의 상단 절곡부(12a)는 이후에 도포될 콘크리트층(20)과의 결합력을 향상시키고, 와이어 메쉬(25)의 견고한 결속을 보장하기 위하여 절곡형성된 것이다.

한편, 상기 스터드 볼트(12)의 상부측 중간에 결속 와이어(미도시)등으로 결합되고 상기 파형강판(10)을 따라서 일정간격을 유지하고 장착되는 와이어 메쉬(25)층이 갖춰지는 바, 상기 와이어 메쉬(25)층은 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어 직경이 대략 3 내지 4mm의 크기를 갖고, 50 메쉬, 100메쉬, 150메쉬등이 사용가능하며, 바람직하기로는 3.2mm 직경의 와이어 크기와 150 메쉬의 눈금 크기를 갖는 것이면 좋다.

그리고, 상기 파형강판(10)의 상부면에서 와이어 메쉬(25)층을 덮는 두께로 포설되는 콘크리트층(20)을 포함하는 바, 상기 콘크리트층(20)은 구조물의 크기 및 강도에 맞추어 일정두께로 포설되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 시공이 간편한 파형강판(10)을 사용하여 구조체의 역할은 물론, 거푸집의 효과를 동시에 이룰 수 있으므로, 시공성의 측면에서 탁월한 효과를 얻게 된다. 그리고, 콘크리트층(20)과 강판(10)의 합성작용을 이루는 스터드볼트(12)의 경우도, 강판(10)의 조립시 조립볼트대신 스터드형 볼트(12)를 사용함으로 인해서 별도의 스터드 볼트의 사용을 줄일 수 있다.

그리고, 콘크리트의 타설의 경우, 단순히 와이어 메쉬(25)를 깔고서 콘크리트를 타설하기 때문에 시공비 및 공사비의 절감효과가 큰 것이다.

그리고, 파형강판 구조물 및 프리캐스트 복개 아치구조물보다 지간이 큰 구조물을 설치할 수 있음으로 해서 복개터널 및 암거등의 선택의 폭이 넓어지는 것이다.

즉, 본 고안은 복개터널이나 암거등의 공사에 있어서, 파형강판 구조물과 콘크리트의 합성에 의하여 외부하중을 견디는 합성형 파형강판 구조물로서, 파형강판(10)은 그 고유의 강성을 이용하는 구조체의 역할을 수행하고, 콘크리트층(20)에 대해서 거푸집의 역할을 수행함으로서 콘크리트층(20)의 타설로 인하여 성능향상을 이룰 수 있다.

일반적인 파형강판 구조물만의 경우에는 지간이 길어지게 되면 강판(10)의 축력뿐만이 아니라 휨도 발생되므로 이를 견딜수 있도록 설계하는 경우에는 그 지간에 한계가 있는 것이다. 그러나, 본 고안은 이러한 파형강판(10)의 성능에 콘크리트층(20)의 구조적인 성능이 함께 작용하므로 파형강판(10) 구조물보다 더 큰 지간에 사용가능한 것이다. 그리고 휨이 작용할 경우, 압축력은 콘크리트층(20)이 인장력은 파형강판(10)이 받아주게 되어 두 재료의 장점을 최대한 활용할 수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 종래의 파형강판(10) 구조물의 주위에 콘크리트층(20)을 타설하여 이들을 합성시킴으로서 단면계수의 향상을 이루는 것으로, 파형강판(10)과 콘크리트층(20)의 구조물은 스터드 형상의 볼트(12)를 이용하여 파형강판(10)들을 연결 고정함은 물론이고, 동시에 콘크리트 스터드의 역할도 수행하게 하며, 간편한 시공으로서 와이어 메쉬(25)와 콘크리트층(20)을 이용하여 구조물의 성능을 향상시키는 것이다.

Claims (1)

1. 터널이나 암거등의 공사에 사용되어지는 파형강판(10)과 콘크리트층(20)을 구비한 합성형 파형강판 구조에 있어서,

   양측단에는 베이스(5)가 형성되고, 서로 중첩되어 겹쳐지며, 전체적으로 원호형의 단면을 형성하여 터널구조를 이루는 다수의 파형강판(10);

   상기 파형강판(10)의 겹쳐진 모서리들을 서로 견고히 고정하고, 상단부측은 상부로 일정길이 연장하여 절곡단부를 형성하는 다수개의 스터드 볼트(12);

   상기 스터드 볼트(12)의 상부측 중간에 결속 와이어등으로 결합되고 상기 파형강판(10)을 따라서 일정간격을 유지하고 장착되는 와이어 메쉬(25)층; 및,

   상기 파형강판(10)의 상부면에서 와이어 메쉬(25)층을 덮는 두께로 포설되는 콘크

   리트층(20);을 포함함을 특징으로 하는 합성형 파형강판 구조.