KR200410018Y1 - 파형강판 구조물의 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파형강판 구조물의 보강구조에 관한 것이다.

본 고안은 파형강판의 표면에 라이너가 설치되어지는 파형강판 구조물의 보강방법에 있어서, 상기 라이너는 파형강판의 표면에 앵커볼트 삽입홈을 형성하여 앵커볼트의 상부가 파형강판 표면에서 소정 높이로 돌출되도록 설치되는 앵커볼트 설치공정과; 상기 파형강판의 표면으로 돌출된 앵커볼트에 철근을 와이어로 결속시키는 철근설치공정과; 상기 파형강판의 표면에 설치된 철근이 커버되어지도록 거푸집을 앵커볼트에 끼워 너트로 고정되어지는 거푸집 설치공정과; 상기 파형강판의 표면으로 설치된 거푸집에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설공정 및 ; 상기 거푸집으로 타설된 콘크리트를 양생시킨 후 거푸집을 분리시키는 거푸집 제거공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

파형강판, 라이너, 구조물, 앵커볼트, 철근, 거푸집, 콘크리트

Description

파형강판 구조물의 보강구조{THE REINFORCEMENT STRUCTURE OF THE CORRUGATED STEEL PLATE STRUCTURE}

도1은 본 고안에 따른 파형강판 구조물의 보강방법을 도시한 공정도.

도2는 본 고안에 따른 파형강판 구조물의 보강방법에 의하여 보강된 구조물의 분해 사시도.

도3은 도2의 종단면도.

도4a~4e는 본 고안에 따른 파형강판 구조물의 보강방법을 도시한 공정도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

S10:앵커볼트 설치공정 S20:철근설치공정

S30:거푸집 설치공정 S40:콘크리트 타설공정

S50:거푸집 제거공정

본 고안은 파형강판 구조물의 보강구조에 관한 것으로서, 특히 경간이 15m 이상이 유지되는 파형강판 구조물을 구성하는 파형강판의 표면에 소정의 폭과 높이를 갖는 라이너가 설치되어지도록 함으로써, 구조물의 축강성 및 휨강성을 증가시 켜 그 사용범위를 넓힐 수 있도록 하고, 아울러 라이너의 시공 또는 공정수를 줄여 공기를 단축하면서 비용을 줄일 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 소정 두께와 넓이를 갖는 평판형태의 강판은 이를 여러 형태로 절곡 또는 탄성 변형시키고, 이를 축방향으로 연속되는 터널형태를 갖도록 조립함으로써 지하통로 및 용수, 배수로에 사용되어지며 기타 호안용 셀, 배수로, 지붕,창고 등 여러 용도로 사용되어지고 있다.

이러한 강판은 구조물의 크기가 작을 경우 벤딩된 하나의 강판을 이용하며, 그 크기가 커질 경우 벤딩 공정에서 벤딩율을 크게함과 동시에 단위파형강판을 여러장으로 나뉘어 제조하고, 제조된 여러장을 겹치거나 볼팅 등의 조립공정을 통해 용도에 맞는 구조물을 설치하게 된다.

또한, 얇은 두께의 강판에 측방향, 횡방향, 종방향 및 다방향으로 부터 작용하는 하중이나 충격력을 여러곳으로 분산시켜 균등하게 작용 즉, 내하력을 크게 하기 위한 방안으로 통상 평평한 강판에 주름공정을 통해 주름이 성형된 강판인 파형 강판을 사용하게 된다.

이와 같은 파형강판을 이용하여 구조물을 시공할 경우 구조물이 시공되어질 지반 즉, 바닥을 일정한 깊이로 굴착하여 기초지반을 다지고 거푸집과 철근을 배근하고, 이어 매설앵커와 채널을 설치한 후 콘크리트 타설하여 양생시키고, 거푸집을 해체한다.

거푸집이 해체된 채널에 파형강판의 하부가 직각이 되도록 한 후 고정구인 볼트와 너트로 고정시키고, 채널에 하부가 결합된 파형강판 사이에 다른 파형강판 을 동일한 방법으로 결합시키는 볼팅작업을 반복하여 완성된 파형강판 구조물을 얻을 수 있게 된다.

그러나 이러한 파형강판 구조물은 이를 구성하는 파형강판이 얇은 두께를 갖는 강판에 주름공정을 통해 일측방향으로 주름이 연속되어지는 형태를 갖도록 형성되어 있음으로써 짧은 길이를 갖는 구조물에 사용하기에는 충분하나 경간의 길이가 15m이상 일 경우 파형강판 구조물의 종단면적이 작아 압축력에 대한 저항력이 줄어들어 부분적인 파손이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 파형강판의 외측에 H빔이나 리브를 설치하여 보강하도록 하였으나, H빔이나 리브를 설치하기 위해서는 설치된 파형강판의 상부로 기중기를 이용하여 H빔이나 리브를 들어 올리고, 작업자가 볼팅 수작업을 통해 결합시키는 과정에서 많은 작업시간이 소요되며 비용이 증가됨과 동시에 그 단면적이 작음에 같은 문제점이 발생 되었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서 파형강판 구조물을 구성하는 파형강판의 둘레 표면을 따라 소정의 폭과 높이를 갖는 라이너가 설치되어지도록 함으로써, 구조물의 축강성 및 휨강성을 증가시켜 경간이 15m 이상 유지되는 구조물에도 안전하게 사용할 수 있도록 사용범위를 넓히고, 아울러 라이너의 시공 또는 공정수를 줄여 공기를 단축하여 그 비용을 줄일 수 있는 파형강판 구조물의 보강구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 파형강판의 표면에 라이너가 설치되어지는 파형강판 구조물의 보강방법에 있어서, 상기 라이너는 파형강판의 표면에 앵커볼트 삽입홈을 형성하여 앵커볼트의 상부가 파형강판 표면에서 소정 높이로 돌출되도록 설치되는 앵커볼트 설치공정(S10)과; 상기 파형강판의 표면으로 돌출된 앵커볼트에 철근을 와이어로 결속시키는 철근설치공정(S20)과; 상기 파형강판의 표면에 설치된 철근이 커버되어지도록 거푸집을 앵커볼트에 끼워 너트로 고정되어지는 거푸집 설치공정(S30)과; 상기 파형강판의 표면으로 설치된 거푸집에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설공정(S40) 및; 상기 거푸집으로 타설된 콘크리트를 양생시킨 후 거푸집을 분리시키는 거푸집 제거공정(S50)으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 거푸집 설치공정(S30)으로 파형강판(10)의 표면에 설치된 거푸집(30)과 파형강판(10)의 표면 사이에 실링(40)이 개재되어지고, 상기 파형강판(10)의 표면에 설치된 거푸집(30)은 양단에 각각 체결너트(52)가 결합되어지는 나사부(51)가 형성된 서포트바(50)에 의하여 보강되어짐을 특징으로 하는 파형강판 구조물의 보강방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.

한편, 파형강판(10)의 표면에 라이너(20)가 설치되어지는 파형강판 구조물(A)의 보강구조에 있어서, 상기 라이너(20)는 파형강판(10)의 산형요부(11) 및 산형철부(12)에 각각 앵커볼트 삽입홈(13)을 형성하여 앵커볼트(21)(21')가 결합되어지되, 상기 앵커볼트(21)(21')는 하단이 앵커볼트 삽입홈(13)에 고정되어지며 그 상단이 소정 길이로 파형강판(10)의 외부로 돌출되어지고, 상기 앵커볼트(21)(21') 가 돌출된 파형강판(10)의 둘레를 따라 소정 폭과 높이를 갖는 콘크리트(60)가 경화됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트(60)의 내부는 앵커볼트(21)(21') 사이에 철근(22)이 와이어(23)로 결속되어지도록 구성되고, 그 외부는 방수기능을 갖는 도료(26)가 소정 두께로 도포되어짐을 특징으로 하는 파형강판 구조물의 보강구조를 제공함에 그 목적이 달성된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 파형강판 구조물의 보강방법을 설명하기에 앞서, 이러한 보강방법이 적용되어지는 파형강판 구조물은 소정 두께와 넓이를 갖는 평판형태의 강판에 주름공정을 통해 파형주름이 형성되어지고, 주름이 형성된 파형강판을 기초지반에 매설된 매설앵커 및 채널에 볼트와 너트로 고정시켜 터널과 같은 형태를 갖는 파형강판 구조물을 얻을 수 있게 된다.

본 고안은 이러한 터널형태를 갖도록 설치된 구조물을 구성하는 파형강판의 단면적을 크게하여 축강성 및 휨강성을 증가시켜 규모가 크면서도 안전성이 높은 구조물을 얻을 수 있도록 한 것으로 파형강판(10)의 표면에 라이너(20)가 설치되어지도록 구성되어 있다.

여기에서, 상기 라이너(20)는 먼저, 파형강판(10)의 표면인 산형요부(11)와 산형철부(12)에 드릴링 작업을 통해 일정한 직경을 갖는 관통된 형태의 앵커볼트 삽입홈(13)이 형성되어지고, 파형강판(10)에 형성된 앵커볼트 삽입홈(13)에 앵커볼트(21)(21')의 상부가 파형강판(10) 표면에서 소정 높이로 돌출되도록 설치되어 그 기초를 다지게 된다.

다음, 철근설치공정(S20)으로 상기 파형강판(10)의 표면으로 돌출된 앵커볼트(21)(21')에 철근(22)을 와이어(23)로 결속시켜 후술하는 라이너(20)가 파형강판(10)의 표면으로 부터 분리되는 것을 방지함과 동시에 그 파단강도를 높일 수 있게 되고, 이어지는 거푸집 설치공정(S30)을 통해 상기 파형강판(10)의 표면에 설치된 철근(22)이 커버 되어지도록 거푸집(30)을 앵커볼트(21)(21')에 끼워 너트(24)로 고정시킨다.

이때, 상기 거푸집(30)으로 콘크리트(60)가 타설되기 위해서는 최상단에 위치하는 거푸집(30)에는 소정 직경이나 면적을 갖는 주입구가 설치되도록 하고, 타설된 콘크리트(60)속에 혼합된 수분이 파형강판(10)과 거푸집(30) 사이를 통해 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 방안으로 파형강판(10)의 표면에 설치된 거푸집(30)과 파형강판(10)의 표면 사이에 실링(40)이 개재되어진다. 이러한 실링(40)은 도4c,4d에 도시된 바와 같이, 요홈(41)이 형성된 루버로 이루어지되, 상기 요홈(41)이 거푸집(30)의 단부에 결합되어지게 된다.

또한, 이러한 거푸집 설치공정(S30) 중 파형강판(10)의 표면에 설치된 거푸집(30)은 양단 즉, 파형강판(10)이 설치되는 축방향에 위치하는 사이드 패널(31)에 각각 체결너트(52)가 결합되어지는 나사부(51)가 형성된 서포트바(50)가 관통되어 고정됨에 따라 라이너(20)의 양측이 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음, 파형강판(10)의 표면으로 설치된 거푸집(30)에 콘크리트(60)를 타설하는 콘크리트 타설공정(S40)을 통해 콘크리트(60)를 타설하여 소정 시간동안 경화되 어지도록 양생시킨 후 거푸집 제거공정(S50)으로 콘크리트(40)가 양생된 거푸집(30)을 분리시켜 파형강판(10)의 둘레 표면을 따라 소정의 폭과 높이를 갖는 라이너(20)가 설치된다.

그리고 거푸집(30)이 제거되어진 라이너(20)가 충분히 건조되어진 후 그 표면을 보호하기 위하여 방수기능을 갖는 도료(26)가 소정 두께로 되포되도록 한다.

이와 같이 본 고안은 파형강판 구조물을 구성하는 파형강판의 둘레 표면을 따라 소정의 폭과 높이를 갖는 콘크리트 라이너가 설치되어지도록 함으로써, 그 단면적을 넓혀 구조물의 축강성 및 휨강성을 증가시켜 경간이 15m 이상 유지되는 구조물에도 사용할 수 있도록 그 사용범위가 넓혀지도록 한 것이다.

또한, 라이너의 시공 또는 공정수를 줄여 공기를 단축하여 그 비용을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

Claims (2)

1. 파형강판(10)의 표면에 라이너(20)가 설치되어지는 파형강판 구조물(A)의 보강구조에 있어서,

   상기 라이너(20)는 파형강판(10)의 산형요부(11) 및 산형철부(12)에 각각 앵커볼트 삽입홈(13)을 형성하여 앵커볼트(21)(21')가 결합되어지되, 상기 앵커볼트(21)(21')는 하단이 앵커볼트 삽입홈(13)에 고정되어지며 그 상단이 소정 길이로 파형강판(10)의 외부로 돌출되어지고, 상기 앵커볼트(21)(21')가 돌출된 파형강판(10)의 둘레를 따라 소정 폭과 높이를 갖는 콘크리트(60)가 경화됨을 특징으로 하는 파형강판 구조물의 보강구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 콘크리트(60)의 내부는 앵커볼트(21)(21') 사이에 철근(22)이 와이어(23)로 결속되어지도록 구성되고, 그 외부는 방수기능을 갖는 도료(26)가 소정 두께로 도포되어짐을 특징으로 하는 파형강판 구조물의 보강구조.

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