KR20060063310A - 섬유강화플라스틱 복공판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 임시로 설치되는 가교량의 복공판을 시공함에 있어서 가교량의 상부구조 무게를 경감하고, 소음을 줄이며, 내구성을 증진시킬 수 있도록 복공판을 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics)으로 제작하면서도 거더에 간편하고 안정적인 형태로 설치될 수 있는 새로운 형태의 복공판에 관한 것이다.
본 발명에서는 거더(10)와 거더(10) 사이에 설치되어 가교를 형성하게 되는 복공판으로서, 섬유강화플라스틱으로 제조되고, 교축 직각 방향으로 다각형으로 이루어진 복수개의 중공(11)이 튜브 형태로 형성되어 있으며 교축 방향으로 소정 길이를 가지도록 구성되어 있으며, 교축 직각 방향으로는 상기 거더(10)와 거더(10)의 중심 간 폭에 해당하는 폭을 가지고 있거나, 교폭 전체에 해당하는 폭을 가지고 있고, 하면에는 거더(10) 위에 안정적으로 설치될 수 있도록 교축 방향으로 연장되어 있는 ㄱ자형 절곡빔으로 구성된 스토퍼(20)가 설치되어 있어, 상기 거더(10)와 거더(10) 사이 또는 교폭에 걸쳐 놓여지는 것으로 설치가 완료되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 복공판이 제공된다.
복공판, 가교, 섬유강화플라스틱, 거더, 교량

Description

섬유강화플라스틱 복공판{Fiber Reinforced Plastics Panel}
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명에 따른 FRP 복공판이 강재 거더 위에 거치된 상태의 개략적인 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명에 따른 FRP 복공판이 강재 거더 위에 거치된 과정을 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 3은 복공판의 높이 및 강도 조절을 위하여 다층으로 FRP 복공판을 구성하는 실시예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 접속도로와 연결되는 부분에서의 복공판 설치구조의 일예를 보여주는 개략적인 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 섬유강화플라스틱 복공판 10 : 거더
20 : 스토퍼 30 : 미끄럼방지용 패드
40 : 운반용 구멍
본 발명은 섬유강화플라스틱 복공판에 관한 것으로서, 구체적으로는 임시로 설치되는 가교량의 복공판을 시공함에 있어서 가교량의 상부구조 무게를 경감하고, 소음을 줄이며, 내구성을 증진시킬 수 있도록 복공판을 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics : 이하 "FRP"라고 부른다)으로 제작하면서도 거더에 간편하고 안정적인 형태로 설치될 수 있는 새로운 형태의 복공판에 관한 것이다.
지하철 공사, 임시 횡단교량 가설 등과 같이, 가교량을 시공함에 있어서는 거더 위에 설치되는 바닥판으로서, 소정 폭과 길이로 제작되는 강재의 복공판을 이용하였다. 그러나, 위와 같은 강재 복공판의 경우, 무게가 많이 나가기 때문에 가교량의 상부구조 자중을 증가시키게 되고, 그에 따라 하부구조도 더 보강되어야 하므로 결국 공사비의 증가를 가져오는 단점이 있다.
또한, 차량 등이 통행할 때 큰 소음을 발생시키므로, 주택가나 도심에서 가교량의 설치에 따른 민원 발생의 소지가 매우 크다.
따라서, 가교량의 시공에 용이하게 사용할 수 있으면서도 위와 같은 강재 복공판의 단점을 해소할 수 있는 새로운 구조의 복공판의 요구가 매우 높아지고 있다. 특히, 공사비 절감과 공기 단축을 위하여 복공판을 거더에 설치함에 있어서, 간편한 방법으로 시공할 수 있는 구조를 가진 복공판의 필요성이 더욱 높아지고 있다.
본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위하여 개발된 것으로서, 자중을 경감할 수 있고, 소음 발생을 줄이며, 거더 상면에 설치하는 작업이 용이한 새로운 구조의 복공판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 현장 상황 및 대상 가교량에서 요구하는 성능에 맞추어 복공판의 높이 및 강성 조절이 용이한 구조의 복공판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 거더와 거더 사이에 설치되어 가교를 형성하게 되는 복공판으로서, FRP로 제조되고, 교축 직각 방향으로 다각형으로 이루어진 복수개의 중공이 튜브 형태로 형성되어 있으며 교축 방향으로 소정 길이를 가지도록 구성되어 있으며, 교축 직각 방향으로는 상기 거더와 거더의 중심 간 폭에 해당하는 폭을 가지고 있고, 그 양측 하면에는 거더 위에 안정적으로 설치될 수 있도록 교축 방향으로 연장되어 있는 ㄱ자형 절곡빔으로 구성된 스토퍼가 설치되어 있어, 상기 거더와 거더 사이에 놓여지는 것으로 설치가 완료되는 것을 특징으로 하는 FRP 복공판이 제공된다.
또한, 본 발명에서는 상기한 복공판의 일 실시예로서, 상기 FRP 복공판의 양측 하면에서 상기 스토퍼의 절곡부 반대편으로는, 상기 FRP 복공판을 거더 위에 설치하였을 때 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼방지용 패드가 더 부착되어 구 비되는 것을 특징으로 하는 FRP 복공판이 제공된다.
또한, 본 발명에서는 상기한 복공판의 또다른 실시예로서, 상기 FRP 복공판은 소정 높이의 복공판이 다층으로 적층되어 일체를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 FRP 복공판이 제공된다. 본 발명에서는 복공판의 강성 증대를 위하여 복공판의 튜브형태의 중공 내부를 채움재로 채울 수도 있다.
다음에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 살펴봄으로써 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b에는 각각 본 발명에 따른 FRP 복공판(1)이 강재 거더(10) 위에 설치되는 상태의 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 1b는 FRP 복공판(1)의 연결의 견고함을 배가시키기 위하여, FRP 복공판(1)의 일측면에 전단키가 형성되어 있으며 상면에는 연결판이 부착되는 실시예에 대한 것이다. 도 2a 및 도 2b에는 각각 본 발명에 따른 FRP 복공판이 강재 거더 위에 거치된 과정을 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 FRP 복공판(1)은 거더(10)의 설치방향과 직각인 방향(명세서에서, "교축 직각 방향"이라고 함)으로 다각형으로 이루어진 복수개의 중공(11)이 튜브 형태로 형성되어 있으며 거더(10)의 설치방향(명세서에서 "교축 방향"이라고 함)으로 소정 폭을 가지도록 구성되어 있으며, 그 하부에는 거더(10) 위에 안정적으로 설치될 수 있도록 하는 스토퍼(20)가 설치되어 있다.
구체적으로 상기 스토퍼(20)는 ㄱ자형 절곡빔으로 구성되어, ㄱ자의 개방된 부분이 외측을 향하도록 상기 FRP 복공판(1)의 양측 하면에 교축 방향으로 나란하게 설치된다. 상기 스토퍼(20)는 FRP 복공판(1)의 교축 방향의 폭만큼의 길이를 가질 수도 있으며, 경우에 따라서는 그보다 작은 길이를 가지고 있어 다수개가 설치될 수도 있다. 한편, 도 1b에 도시된 것처럼, FRP 복공판(1)의 측면에 전단키(14)를 설치하여 FRP 복공판(1) 사이의 연결을 더욱 견고하게 할 수도 있다. 또한, 교축 방향으로 이웃하는 FRP 복공판(1)의 상면에, 오목부를 형성하여 접착이나 볼트 등을 이용하여 연결판(15)을 양측 FRP 복공판(1)에 걸쳐지도록 설치함으로써 FRP 복공판(1)의 일체화를 이룰 수도 있다.
도면에는 도시되지 아니하였으나, 본 발명에 있어서, 교축 방향으로 FRP 복공판(1)을 관통하도록 긴장재를 배치하여 프리스트레스를 도입하여 보강할 수도 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼 양측의 스토퍼(20)의 간격은 이웃하는 거더(10)의 상부플랜지 중심간 거리에 대응된다. 상기 스토퍼(20)는 볼트 연결, 접착제를 이용한 본딩 등 다양한 방법에 의하여 상기 FRP 복공판(1) 하면에 일체로 고정된다.
한편, FRP 복공판의 양측 하면에서 상기 스토퍼(20)의 절곡부 반대편으로는, FRP 복공판(1)을 거더(10) 위에 설치하였을 때 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼방지용 패드(30)가 더 부착되어 구비될 수 있다.
한편, 상기 FRP 복공판(1)의 상면에는 장비를 이용하여 복공판을 들어올리고 이송하기 위한 장비설치용 구멍(12)이 다수개 형성될 수도 있다. 또한, 차량 등의 통행시에 미끄러지지 않도록 하는 요철(도시되지 않음)을 상기 FRP 복공판(1) 상면에 형성할 수도 있다.
위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 FRP 복공판(1)은 매우 간단한 방법으로 설치될 수 있는데, 구체적으로 도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼, FRP 복공판(1)을 들어올려 거더(10) 사이에 올려놓는 것만으로 설치가 완료된다. FRP 복공판(1)의 하부에 스토퍼(20)가 일체로 설치되어 있고 그 간격이 상기 거더(10)의 상부플랜지 사이의 거리에 맞추어져 있으므로, 거더(10) 위에 FRP 복공판(1)이 놓여진 후에는 교축 직각 방향으로 FRP 복공판(1)이 움직이지 않고 고정된다. 특히, 위와 같이 단순히 FRP 복공판(1)을 올려놓는 것만으로 설치가 완료되므로, 복공판의 설치 기간을 단축할 수 있으며, 시공비도 절감할 수 있게 된다.
한편, 상기 스토퍼(20)의 반대측으로 위에서 설명한 것과 같은 미끄럼방지용 패드(30)를 설치하게 되면 교축 방향으로도 밀리는 것이 방지되므로, 교축 방향으로 이웃하는 FRP 복공판(1)을 설치하는데도 매우 용이하게 된다.
한편, FRP 복공판(1)의 높이 조절 및 강성 조절이 필요한 경우에는 상기 FRP 복공판(1)을 상하로 겹쳐서 2층 또는 3층 이상의 다층으로 이루어지도록 구성할 수도 있다. 도 3에는 복공판의 높이 및 강도 조절을 위하여 다층으로 FRP 복공판을 구성하는 실시예를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 예를 들어, 거더(10) 사이의 간격이 커서 하나의 FRP 복공판으로는 충분한 강성을 기대하기 어려운 경우에는 도면에 도시된 것처럼, FRP 복공판(1)을 상,하로 결합하여 설치할 수도 있다. 상기 FRP 복공판(1)을 상,하로 결합하는 방법으로는 클램프(13)를 이용하여 상,하 FRP 복공판(1)의 하부판재와 상부판재가 서로 견고하게 물려지도록 할 수 있다. 이와 같이 클램프(13)를 이용하게 되면 유지 관리가 용이하고, FRP 복공판(1)의 교체시에도 상,하의 분리가 용이하다는 장점이 있다. 또다른 FRP 복공판(1)을 상,하로 결합하는 방법으로는, 접착제를 이용한 본딩방법을 사용할 수 있으며, 이 경우 접합되는 FRP 복공판(1)의 면을 샌드블라스팅 등을 이용하여 거칠게 하는 것도 바람직하다. 이는 접합강도를 더 높이기 위함이다. 상기한 본딩방법 이외에도 볼트접합, 전단키 접합 등 다양한 방법을 통하여 상기 FRP 복공판(1)을 상,하로 결합할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 상기 FRP 복공판(1)을 다층으로 결합하여 시공할 수 있는데, 이는 위와 같은 강성 증가 효과 이외에도, 가교량의 용도에 맞추어 FRP 복공판(1)을 설치할 수 있게 되는 효과가 있다. 즉, 예를 들면 보도교의 경우에는 단층으로 시공하고, 자동차전용도로의 경우 2층으로 시공하며, 대형차량이 통행하게 되는 공사용 가교에서는 3층 이상으로 시공할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 FRP 복공판을 이용하게 되면 그 대상에 맞추어 경제적인 가교 시공이 가능하게 된다.
특히, 본 발명의 FRP 복공판(1)은 종래의 강재 복공판에 비하여 내구성이 우수하고 소음 발생이 크게 줄어들게 된다. 특히, 상기 FRP 복공판(1)의 중공(11) 내에 우레탄 폼 등과 같은 채움재를 채워 넣게 되면 위와 같은 소음 저감 효과가 더욱 증진되며, 경량화로 인한 진동 발생을 저감할 수 있을 뿐만 아니라 강성도 증대되는 효과를 발휘하게 된다.
다음에서는 접속도로와 연결되는 부분에서의 FRP 복공판(1) 구조의 일예를 설명한다. 도 4에는 접속도로와 연결되는 부분에서의 복공판 설치구조의 일예를 보여주는 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 접속도로(50)와 본 발명의 FRP 복공판(1)이 접속되는 부분의 경우, 접속도로(50)와 FRP 복공판(1)의 단차에 의하여 차량 통행시 FRP 복공판(1)의 모서리에 손상이 발생하거나 심한 마모가 발생할 수 있다. 따라서, 접속도로(50)와 마주하게 되는 상기 FRP 복공판(1)에는, 상기 FRP 복공판(1)의 외측면을 감싸서 보호할 수 있는 보호용 덮개(51)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 보호용 덮개(51)는 상기 FRP 복공판(1)의 외측면을 완전히 감쌀 수 있도록 "ㄷ"자 단면으로 이루어질 수 있으며, 강재, FRP 및 기타 다른 보강 재료로 구성될 수 있다. 또한, 상기 보호용 덮개(51)의 형상은 "┑" 또는 "┍" 자 단면으로 이루어질 수도 있다. 상기한 보호용 덮개(51)와는 별도로 FRP 복공판(1)의 외측 중공(11)에 우레탄 폼 등과 같은 채움재(52)를 채우는 것도 FRP 복공판(1)의 강성 증진 및 FRP 복공판(1)의 모서리 마모 감소에 효과적이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 FRP 복공판의 경우, 종래의 강재 복공판에 비하여 그 무게가 가볍고 내구성이 우수하므로, 복공판을 설치한 교량의 상부 구조가 무거워지는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 하부 구조 역시 종래의 경우보다 더 경량화할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 FRP 복공판은, 하부에 스토퍼가 설치되어 있어, 거더 위에 올려놓는 것만으로도 미끄럼 없이 손쉽게 설치할 수 있으므로, 시공이 간편하며, 그에 따라 공기 및 공사비를 줄일 수 있게 된다.
또한, FRP 복공판의 중공 내에 채움재를 채우게 되면 더욱 증진된 진동 및 소음의 저감효과를 발휘할 수 있게 된다.
더 나아가 본 발명에서는 FRP 복공판을 다층으로 적층하도록 구성할 수 있으므로, 현장에서 요구되는 강성이나, 필요한 높이에 맞추어 FRP 복공판을 설치할 수 있으므로, 현장 적응성이 매우 우수하게 된다. 요컨대, 대상 가교량의 요구 성능에 맞추어 FRP 복공판을 용이하게 설치할 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 FRP 복공판의 중공 형상은 도면에 예시된 사각형에 한정되는 것은 아니며, 하니컴 형태로도 구성될 수 있으며, 사다리꼴 등 다양한 형태의 다각형으로 구성될 수도 있다.

Claims (4)

  1. 거더(10)와 거더(10) 사이에 설치되어 가교를 형성하게 되는 복공판으로서,
    섬유강화플라스틱으로 제조되고,
    교축 직각 방향으로는 다각형으로 이루어진 복수개의 중공(11)이 튜브 형태로 형성되어 있고, 교축 방향으로는 소정 길이를 가지고 있으며,
    교축 직각 방향으로는 상기 거더(10)와 거더(10)의 중심 간 폭에 해당하는 폭을 가지고 있고, 그 양측 하면에는 거더(10) 위에 안정적으로 설치될 수 있도록 교축 방향으로 연장되어 있는 ㄱ자형 절곡빔으로 구성된 스토퍼(20)가 설치되어 있어,
    상기 거더(10)와 거더(10) 사이에 놓여지는 것으로 복공판의 고정적인 설치가 완료되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 복공판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 섬유강화플라스틱 복공판의 양측 하면에서 상기 스토퍼(20)의 절곡부 반대편으로는, 상기 섬유강화플라스틱 복공판을 거더(10) 위에 설치하였을 때 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼방지용 패드(30)가 더 부착되어 구비되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 복공판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 섬유강화플라스틱 복공판은 소정 높이의 복공판이 다층으로 적층되어 일체를 이루게 되는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 복공판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 섬유강화플라스틱 복공판의 측면에는 이웃하는 복공판과의 결합을 증진시키기 위한 전단키가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 복공판.
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