KR200342270Y1 - 암거 가설용 튜브 구조체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전체적으로 자중을 줄일 수 있어 2∼3인이 쉽게 작업할 수 있고, 충분히 안전하게 내하력을 확보할 수 있도록 한 암거 가설용 튜브 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 속이 빈 중공형상의 메인튜브와; 상기 메인튜브가 좌우에 끼워지도록 상하날개부가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공형상의 연결튜브와; 상기 연결튜브가 옆과 아래에 끼워지도록 날개부가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공형상의 모서리 연결튜브로 구성됨을 특징으로 한다.

따라서, 비강도와 비강성이 높기 때문에 자중을 획기적으로 줄일 수 있고 토압에 대해서도 충분히 안전하게 내하력을 확보할 수 있으며 방식성이 높고 역학적으로 매우 유리한 특성을 가질 뿐만 아니라 부식에 강해 내환경성이 매우 우수한 이점이 있다.

Description

암거 가설용 튜브 구조체{Tube structure for underdrain installation}

본 고안은 암거 가설용 튜브 구조체에 관한 것으로, 특히 전체적으로 자중을 줄일 수 있어 2∼3인이 쉽게 작업할 수 있고, 충분히 안전하게 내하력을 확보할 수 있도록 한 암거 가설용 튜브 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 암거(Culvert)는 도로횡단용, 하수용 그리고 각종 케이블 설치를위한 공동구용 목적으로 땅속에 묻히는 지중 구조물이며 주로 철근콘크리트 구조물이다.

대부분의 철근콘크리트 암거 가설은 소요 깊이만큼 흙을 터파기 한 후 바닥면을 고르게 한 다음 현장에서 철근을 배근하고 거푸집을 이용하여 콘크리트를 타설하며, 일정 콘크리트 양생기간이 지나고 강도가 충분히 발현된 후 흙으로 되메워 지중구조물이 된다.

기존의 철근콘크리트 암거 가설은 암거의 소요길이가 길기 때문에 콘크리트를 한번에 타설하여 구조물을 시공하는 것이 아닌, 여러 구간에 걸쳐 콘크리트를 타설하여 시공하는 게 일반적이다.

이러한 콘크리트 타설의 시공특성상 먼저 시공한 면과 나중에 시공하는 면 사이의 연결부에서 문제점이 많이 발생되는 바, 상기 연결부를 통하여 각종 이물질 침투, 누수가 있어 암거 내 철근이 부식되는 등 암거의 내구성이 상당한 악영향을 끼치고 있다.

결국에는 상기한 원인들의 누적과 유지보수가 적기에 이루어지지 못하여 철근콘크리트 암거의 사용수명을 단축시킬 뿐만 아니라 신·구 콘크리트 연결부 부위로 오폐수 등이 침투되어 토양을 오염시키는 등 환경저해 요인이 되고 있다.

또한, 현재 가설되는 철근콘크리트 암거공사는 대부분이 지반을 굴착한 후, 굴착부위의 바닥에 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 등으로 여러가지 재료를 이용하여 복합적으로 제작되므로 콘크리트 타설 후 양생에 따른 충분한 양생기간을 확보하지 못하고, 지하수 유입과 같은 문제로 인하여 시공이 조잡해져 사용수명을단축시키는 문제점이 있다.

더욱이, 암거의 사용중에 철근콘크리트의 노후로 인하여 때에 따라 암거를 보수 및 보강하여 사용하지만 철근콘크리트와 보수 및 보강재료와의 변형정도가 달라 시간이 경과함에 따라 암거의 보수 및 보강 부위가 떨어져 나가는 등의 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 전체적으로 자중을 줄일 수 있어 2∼3인이 쉽게 작업할 수 있고, 충분히 안전하게 내하력을 확보할 수 있도록 한 암거 가설용 튜브 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 메인튜브를 도시한 사시

도,

도 2는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 메인튜브를 도시한 정면

도,

도 3은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 연결튜브를 도시한 사시

도,

도 4는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 연결튜브를 도시한 정면

도,

도 5는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 모서리 연결튜브를 도시

한 사시도,

도 6은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 모서리 연결튜브를 도시

한 정면도,

도 7은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 단위구조체를 도시한 사

시도,

도 8은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 단위구조체를 도시한 정

면도,

도 9는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체가 설치된 상태를 도시한 사

시도,

도 10은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체가 설치된 상태를 도시한

정면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 메인튜브 12 : 중공

20 : 연결튜브 22 : 중공

24 : 날개부 30 : 모서리 연결튜브

32 : 중공 34 : 날개부

100 : 단위구조체 C : 암거

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체는 속이 빈 중공형상의 메인튜브와; 상기 메인튜브가 좌우에 끼워지도록 상하날개부가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공형상의 연결튜브와; 상기 연결튜브가 옆과 아래에끼워지도록 날개부가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공형상의 모서리 연결튜브로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 메인튜브를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 메인튜브를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 연결튜브를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 연결튜브를 도시한 정면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 모서리 연결튜브를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 모서리 연결튜브를 도시한 정면도이며, 도 7은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 단위구조체를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 단위구조체를 도시한 정면도이며, 도 9는 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체가 설치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체가 설치된 상태를 도시한 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체는 속이 빈 중공(12) 형상의 메인튜브(10)와; 상기 메인튜브(10)가 좌우에 끼워지도록 상하 날개부(24)가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공(22) 형상의 연결튜브(20)와; 상기 연결튜브(20)가 옆과 아래에 끼워지도록 날개부(34)가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공(32) 형상의 모서리 연결튜브(30)로 구성된다.

여기서, 상기 메인튜브(10)는 전체적으로 사다리꼴 형상의 구조체로 이루어지고, 상기 구조체의 내측은 속이 빈 중공(12)의 형상으로 구성된다.

또한, 상기 연결튜브(20)는 전체적으로 사다리꼴 형상으로 이루어지는 구조체로, 상기 구조체의 내측은 속이 빈 중공(22)의 형상으로 이루어지고, 상기 구조체의 상하단부 좌우측으로 소정의 길이만큼 연장되도록 날개부(24)가 형성된다.

그리고, 상기 모서리 연결튜브(30)는 전체적으로 사다리꼴 형상의 구조체로 이루어지고, 상기 구조체의 내측은 속이 빈 중공(32)형상으로 이루어지며, 상기 구조체의 일측에는 수직 및 수평방향으로 날개부(34)가 연장 형성된다.

한편, 상기 튜브(10, 20, 30)는 에폭시, 폴리에스터르, 비닐에스터르, 페놀 중의 어느 하나로 이루어지는 기재에 유리섬유, 탄소섬유 중의 어느 하나를 함침시켜 형성된 것이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체의 시공에 대해서 설명한다.

본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체 시공방법은 연결튜브(20)의 좌우에 메인튜브(10)를 접착제를 도포하여 삽입하여 일정한 길이의 단위구조체(100)를 형성하고, 상기 단위구조체(100)를 각각 종횡으로 소정의 크기로 연결함과 동시에 상기 단위구조체(100) 사이의 코너부에는 모서리 연결튜브(30)를 접착제를 도포하여, 단위구조체(100)와 모서리 연결튜브(30)를 연결하여 암거(C)를 시공한다.

여기서, 상기 암거(C)의 표면이음부위에 에폭수 수지를 도포하여 방수 처리한다.

한편, 상기 튜브는 메인튜브(10), 연결튜브(20), 모서리 연결튜브(30) 순으로 연결 시공하되, 그 내측면 중공(12, 22, 32)형상이 메인튜브(10)의 중공(12)은 사다리꼴로 하고, 연결튜브(20)의 중공(22)은 역사다리꼴로 하고, 모서리 연결튜브(30)의 중공(32)은 사다리꼴로 교호적으로 시공한다.

즉, 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체는 크게 메인튜브(10)와 연결튜브(20) 및 모서리 연결튜브(30)로 구성된다.

먼저, 메인튜브(10)와 연결튜브(20)를 이용하여 2∼3인이 직접 운반하여 작업할 수 있도록 단위구조체(100)를 제작한다.

이 단위구조체(100)는 암거(C)의 상부에서 지표면까지의 흙의 높이별로 단위구조체(100)의 단면의 크기를 결정할 수 있다.

그리고, 상기 단위구조체(100)에 모서리 연결튜브(30)를 이용하여 단위구조체(100)를 수평과 수직으로 연결시킬 수 있다.

따라서, 상기한 작업순서로 원하는 크기의 암거(C)를 손쉽게 작업을 하여 다용도 암거(C)를 가설할 수 있다.

상기 암거(C) 가설을 위한 단위구조체(100)의 제작은 메인튜브(10)와 연결튜브(20) 그리고 모서리 연결튜브(30)를 이용하여 작용토압에 의한 구조계산으로 결정된 단위구조체(100)로서, 암거(C)의 크기만큼 튜브(10, 20, 30)를 인발성형으로 메인튜브(10), 연결튜브(20) 그리고 모서리 연결튜브(30)를 각각 공장 제작하여 현장에서 최소의 작업인원으로 암거(C)의 폭과 길이만큼 암거(C)를 만들어 현장에서 손쉽게 제작해 나갈 수 있다.

여기서, 상기 각각의 튜브(10, 20, 30)는 인발성형으로 제조한 복합재료 튜브이다.

각각의 튜브(10, 20, 30)를 제작하기 위한 인발성형은 일반적으로, 길고 곧으며 단면적이 일정한 구조재를 제조하기 위한 성형방법이다.

그리고 각 단위구조체(100)의 연결은 접착제를 이용하여 접합시켜면 된다.

최종적으로 현장에서 암거(C)가 완성되면 표면이음부위에 에폭시와 같은 접착제를 이용하여 도포처리함으로써 완전구조체가 되어 방수처리가 될 수 있다.

상기한 바와 같은 구성 및 시공으로 이루어진 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체 및 이를 이용한 시공방법은 복합재료를 이용하여 튜브(10,20, 30)를 제작한 구조형식으로 원하는 방향으로 강성과 강도를 조절할 수 있으므로 필요한 방향으로만 강성과 강도를 높여서 재료의 낭비를 막을 수 있는 작용효과가 있다.

즉, 상기 튜브(10, 209, 30)는 에폭시, 폴리에스터르, 비닐에스터르, 그리고 페놀 기지에 유리섬유, 탄소섬유를 함침시켜 제조된 것으로 가공을 거의 필요로 하지 않는 정형가공이다.

또한, 상기 튜브(10, 20, 30)는 제조가 용이함으로 금형만 구비되면 별도의 가공이 필요하지 않는 정형가공을 할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 튜브(10, 20, 30)는 비등방성 물질이므로 섬유방향으로 가장 높은 강성과 강도를 나타내므로 하중이 나아가는 방향으로는 탄성계수가 큰 섬유를 배치하고, 직교하는 방향으로는 탄성계수가 작은 섬유를 배치하는 직교 이방성 구조체를 구성할 뿐만 아니라 섬유방향을 임의의 방향으로도 배치하여 최적의 방향이 되도록 하여, 역학적인 효율을 높일 수 있는 작용효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체는 비강도와 비강성이 높기 때문에 자중을 획기적으로 줄일 수 있고, 토압에 대해서도 충분히 안전하게 내하력을 확보할 수 있으며, 방식성이 높고 역학적으로 매우 유리한 특성을 가질 뿐만 아니라 부식에 강해 내환경성이 매우 우수한 이점이 있다.

둘째, 본 고안에 따른 암거 가설용 튜브 구조체는 튜브 구조체의 원하는 방향으로 강성과 강도의 조절이 가능하여, 필요한 방향으로 강성과 강도를 높임으로써 재료의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 속이 빈 중공형상의 메인튜브와; 상기 메인튜브가 좌우에 끼워지도록 상하날개부가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공형상의 연결튜브와; 상기 연결튜브가 옆과 아래에 끼워지도록 날개부가 형성됨과 동시에 속이 빈 중공형상의 모서리 연결튜브로 구성됨을 특징으로 하는 암거 가설용 튜브 구조체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 메인튜브는 전체적으로 사다리꼴 형상의 구조체로 이루어지고, 상기 구조체의 내측은 속이 빈 중공형상으로 구성됨을 특징으로 하는 암거 가설용 튜브 구조체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 연결튜브는 전체적으로 사다리꼴 형상으로 이루어지는 구조체로, 상기 구조체의 내측은 속이 빈 중공형상으로 이루어지고, 상기 구조체의 상하단부 좌우측으로 소정의 길이만큼 연장되도록 날개부가 형성됨을 특징으로 하는 암거 가설용 튜브 구조체.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 모서리 연결튜브는 전체적으로 사다리꼴 형상의 구조체로 이루어지고,상기 구조체의 내측은 속이 빈 중공형상으로 이루어지며, 상기 구조체의 일측에는 수직 및 수평방향으로 날개부가 연장 형성됨을 특징으로 하는 암거 가설용 튜브 구조체.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 튜브는 에폭시, 폴리에스터르, 비닐에스터르, 페놀 중의 어느 하나로 이루어지는 기재에 유리섬유, 탄소섬유 중의 어느 하나를 함침시켜 형성된 것을 특징으로 하는 암거 가설용 튜브 구조체.