KR20060101569A - 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법 및 이로부터얻어진 조립식 피씨 암거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법 및 이로부터 얻어진 조립식 피씨 암거에 관한 것이다.

본 발명에 따른 조립식 피씨 암거의 제조방법은 내부에 공동부가 형성되어 있는 복수의 암거 유닛을 상호 접합하는 단계; 하나의 암거 유닛과 인접한 다른 하나의 암거 유닛이 접합된 이음부에 홈을 형성하는 단계; 상기 이음부의 홈에 접착제층을 형성하는 단계; 상기 이음부의 홈의 접착제층 위에 보강부재를 부착하는 단계; 및 보강부재 부착된 이음부의 홈을 무수축 몰탈로 마감하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 제조방법은 복수의 암거 유닛이 상호 접합되는 이음부에 복합섬유로 구성된 보강부재를 부착하는 것으로 보강성을 개선하여 재료적, 시공적, 환경적 및 구조적 요인에 의한 구조물의 변형을 방지할 수 있다.

암거, 보강부재, 복합섬유

Description

보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법 및 이로부터 얻어진 조립식 피씨 암거{Method for Preparing Prefabricated Precast Concrete Culvert with Improved Reinforcement and Prefabricated Precast Concrete Culvert Obtained from the Same}

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거의 제조 방법의 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 2 내지 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거를 구성하는 암거 유닛의 전면(a), 후면(b) 및 측면(c)을 나타낸 도면이다.

도 5는 도 2 내지 4의 A부분의 상세도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거의 제조방법을 보여주는 절차도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100. 암거 유닛 10. 공동부

11. 단차홈 12. 돌출턱

13. 홈 14. 접착제층

15. 보강부재 16. 볼트

17. 무수축 몰탈

본 발명은 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조 방법 및 이로부터 얻어진 조립식 피씨 암거에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 조립식 피씨 암거의 이음부에 복합 섬유와 같은 보강부재를 부착하여 보강성을 개선한 제조방법 및 이로부터 얻어진 조립식 피씨 암거에 관한 것이다.

일반적으로 조립식 피씨 암거(Prefabricated Precast Concrete Culvert)는 우수, 오수 및 농공업용용수 등의 통로를 제공하는 각종 하수도, 또는 인도 및 차도 등의 통행로를 만드는데 사용되거나 또는 전기 통신 및 온·냉관로 등의 매설을 위한 지하공동구의 제작 및 농수산물의 저장창고 등의 제작 등에 다양하게 사용되고 있다.

종래의 조립식 피씨 암거는 내부 중앙에 공동을 갖는 박스 형상의 복수의 암거 유닛을 연결하여 하나의 통로를 형성시키는 조립식 피씨 암거가 널리 사용되고 있다.

종래 조립식 피씨 암거들의 설치과정을 설명하면, 미리 제작되어 정형화된 피씨 암거들을 시공장소로 운반한 다음에 암거가 놓일 지반의 지면을 수평상태로 평평하게 진압하는 공정을 거치고, 진압된 지면의 상측에 피씨 암거를 기중기등의 중장비를 통해 안착시킨 후 굳히는 공정으로 마무리가 된다.

조립식 피씨 암거는 상기와 같은 설치과정에서 여러가지 요인에 의하여 암거 의 수평 상태가 부정확해질 수 있으며, 수평 상태의 변경은 하중이 적절히 분산되지 못하게 되어 부등침하현상이 발생시키게 된다. 이와 같은 부등침하현상은 조립식 피씨 암거의 접합부위에 전단응력 및 응력을 증가시키며, 피씨 암거의 연결부위에 크랙 또는 틈새를 생성되게 하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이것은 결국 누수현상을 초래하게 된다. 또한, 조립식 피씨 암거는 시공된 후에도, 지진과 같은 자연재해에 의해 접합부위가 쉽게 파손될 수 있다.

또한, 조립식 피씨 암거를 포함한 철근 콘크리트 구조물은 상기 시공적 요인뿐만 아니라 재료적, 환경적, 구조적 요인에 의해 구조물의 시공 직후 시간의 경과에 따라 구조내력이 부족하거나 사용성이 저하되어 보수 및 보강을 필요로 하는 경우가 있다. 이와 같이 변형된 후의 보수 및 보강은 원위치로 되돌린 후 보강을 하지 않고 변형이 발생한 위치에서 보수가 이루어지기 때문에, 변형 후의 보수 및 보강에는 한계가 있다.

따라서, 본 발명자는 조립식 피씨 암거의 시공시 변형이 잘 일어나는 이음부를 보강할 수 있는 방법을 연구하면서, 유리섬유, 탄소섬유 또는 아라미드와 같은 복합 섬유들이 기존의 금속재료에 비하여 높은 무게비 강도, 탄성계수, 낮은 열변형률 및 높은 피로강도를 가지고 있기 때문에, 이와 같은 복합 섬유들을 이용하여 조립식 피씨 암거를 보강하는 경우, 안정된 보강 효과를 얻을 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 첫 번째 목적은 암거 유닛과 암거 유닛이 상호 접합되는 이음부에 보강부재를 부착하여 보강성을 개선한 조립식 피씨 암거의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 두 번째 목적은 암거 유닛과 암거 유닛이 상호 접합되는 이음부에 보강부재를 부착하여 보강성을 개선한 조립식 피씨 암거를 제공하는 데 있다.

상기 첫 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은,

내부에 공동부가 형성되어 있는 복수의 암거 유닛을 상호 접합하는 단계;

하나의 암거 유닛과 인접한 다른 하나의 암거 유닛이 상호 접합된 이음부에 홈을 형성하는 단계;

상기 이음부의 홈에 접착제를 도포하는 단계;

접착제 도포된 이음부의 홈에 보강부재를 부착하는 단계; 및

보강부재 부착된 이음부의 홈을 무수축 몰탈로 마감하는 단계를 포함하는 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 두 번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명은,

내부에 공동부가 형성되어 있는 복수의 암거 유닛이 상호 접합되는 조립식 피씨 암거에 있어서, 상호 접합된 암거 유닛의 이음부에 부강부재가 부착되어 있는 조립식 피씨 암거를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거의 제조방법의 단 계를 나타낸 흐름도이고, 도 2 내지 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거를 구성하는 암거 유닛의 전면(a), 후면(b) 및 측면(c)을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 2 내지 4의 A부분의 상세도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거의 제조방법을 보여주는 절차도이다.

도 1 및 6을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 조립식 피씨 암거의 제조 방법은 내부에 공동부가 형성되어 있는 복수의 암거 유닛을 상호 접합하는 단계(S1); 하나의 암거 유닛과 인접한 다른 하나의 암거 유닛이 상호 접합된 이음부에 홈을 형성하는 단계(S2); 상기 홈에 접착제를 도포하는 단계(S3); 상기 접착제 도포된 이음부의 홈에 보강부재를 부착하는 단계(S4); 및 상기 보강부재 부착된 이음부의 홈을 무수축 몰탈로 마감하는 단계(S5)를 포함한다.

상기 조립식 피씨 암거의 제조방법은 복수개의 암거 유닛(100)을 상호 접합하는 단계(S1)로 출발한다. 여기서 복수개의 암거 유닛(100)을 상호 접합하는 것은 조립식 피씨 암거를 시공하는 단계를 나타내는 것이며, 복수개의 암거 유닛(100)이 길이 방향으로 따라 상호 접합되어 관상의 유통로를 형성한다.

상기 암거 유닛(100)을 상호 접합하는 공정은 암거 유닛의 형태에 따라 달라질 수 있으며, 암거 유닛의 형태에 따라 이 분야에 공지된 방법을 통해 접합 될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 4에 나타난 바와 같이, 암거 유닛(100)의 형태가 내부에 공동부(10)가 형성되고 있고, 전면에는 공동부의 둘레방향을 따라 판면으로부터 함몰된 단차홈(11)과 후면에는 공동부의 둘레방향을 따라 판면으로부터 돌출된 돌출턱(12)을 갖는 경우, 상기 하나의 암거 유닛의 후면의 단차홈(11)과 인접한 암거 유닛의 전면의 돌출턱(12)이 감합되는 것으로 암거 유닛이 도 5에 나타난 바와 같이 상호 접합하게 된다. 이 경우 결합부위에 수평창 고무링과 같은 것을 이용하여 틈새를 만들고 실란트를 코킹하여 결합을 완성하는 것이 바람직하다.

이어서, 암거 유닛(100)의 상호 접합되는 이음부에 홈(13)을 형성하는 단계(S2)가 진행된다. 여기서 홈(13)의 형태는 사각형 또는 원형 등 여러가지 형태의 모양으로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 직사각형의 형태인 것이다. 또한, 홈(13)의 폭과 깊이는 암거의 크기 및 두께에 따라 적절하게 변경될 수 있지만, 바람직하게는 폭은 5 내지 10㎝이고, 깊이는 2 내지 3㎝ 내외에서 홈(13)을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 홈(13)의 형성은 암거 유닛의 제작시에 홈(13)을 형성시킬 수 있으며, 또한, 암거 유닛(100)의 조립 후에 홈(13)을 형성시킬 수 있다. 또한, 홈(13)의 형성 위치는 조립식 피씨 암거의 바깥쪽 또는 안쪽 이음부에 모두 형성될 수 있으며, 바람직하게는 안쪽 이음부에 형성되는 것이다.

이어서, 이음부의 홈(13)에 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하는 단계(S3)가 진행된다. 이 경우 접착제층(14)으로는 이 분야에 일반적으로 사용되는 접착제가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 에폭시계 수지(예를 들면, SK 케미컬 사로부터 시판되는 SK-COA-10 등이 있음)가 사용될 수 있다. 또한, 접착제 도포방식은 이 분야에서의 일반적인 방법을 통해 도포될 수 있다.

이어서, 이음부의 홈의 접착제층(14) 위에 보강부재(15)를 부착하는 단계(S4)가 진행된다. 이 경우 보강부재(15)는 인장 강도가 100,000 내지 800,000 kgf/㎠이고, 인장 탄성률이 1.0×10⁷ 내지 1.0×10⁸ kg/㎠인 고강도 복합 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 고강도 복합 섬유의 두께는 적절한 보강효과를 얻을 수 있는 범위 내에서 선택되는 것이 바람직하며, 구체적으로 0.1 내지 0.2㎜의 범위 내에서 사용되는 것이다. 바람직한 복합 섬유로는 유리섬유시트, 탄소섬유시트 또는 아라미드섬유시트가 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 탄소섬유시트를 사용하는 것이다. 상기 보강부재(15)는 이음부에 형성된 홈(13)의 크기에 따라서 적절한 크기로 절단하여 사용될 수 있다.

이어서, 이음부에 부착된 보강부재(15)의 접착력을 강화하고, 더 나아가 보강효과를 강화하기 위하여, 보강부재 위에 구멍을 형성하여 볼트(16) 체결을 통해 고정하는 단계가 선택적으로 진행될 수 있다. 이 경우, 양 암거 유닛(100)을 공통으로 지지하도록 부착된 보강부재의 양쪽에 볼트 체결이 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 볼트(16) 체결은 시공자의 판단에 따라 보강부재 위에 적절하게 설치될 수 있으며, 사용되는 볼트는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 재질의 볼트일 수 있으며, 예를 들면 케미컬 앵커가 사용될 수 있다.

최종적으로, 보강부재(15) 부착된 이음부의 홈(13)을 무수축 몰탈(17)로 마감하는 단계(5)가 선택적으로 진행될 수 있다. 이 단계는 외관상의 문제를 고려하여 조립식 피씨 암거의 보강부재(15)가 부착된 이음부를 숨기기 위한 것이며, 보강부재(15)의 부착 부위에 거푸집을 설치하고 동일한 재질의 콘크리트를 타설양생시킨 후 거푸집을 제거하는 것으로 완료된다.

상기와 같은 방법을 통해 제조된 조립식 피씨 암거는 우수, 하수박스, 지하 통로박스, 차집관거 박스, 공동구, 전력구 또는 통신구 등의 지하매설 박스 등에 이용될 수 있다.

본 발명에서 사용하는 보강부재로서 복합 섬유는 인장강도가 크기 때문에 적은 양으로도 높은 보강효과를 얻을 수 있고, 또한 비중이 금속재료보다 낮기 때문에 보강으로 인한 하중의 증가 부담이 거의 없으며, 또한, 자연부식이 일어나지 않기 때문에 보강 후 높은 내구성을 발휘할 수 있고, 온도변화에 따른 부피팽창이 적어 기온변화에 대한 안정된 보강효과를 유지할 수 있다는 장점을 가지며, 이와 같은 많은 장점을 갖는 복합 섬유를 보강부재로 이용하여 조립식 피씨 암거의 접합부위를 보강한 조립식 피씨 암거는 재료적, 시공적, 환경적 및 구조적 요인에 의한 구조물의 변형을 예방 및 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 내부에 공동부가 형성되어 있는 복수의 암거 유닛을 상호 접합하는 단계;

   하나의 암거 유닛과 인접한 다른 하나의 암거 유닛이 접합된 이음부에 홈을 형성하는 단계;

   상기 이음부의 홈에 접착제층을 형성하는 단계;

   상기 이음부의 홈의 접착제층 위에 보강부재를 부착하는 단계; 및

   상기 보강부재 부착된 이음부의 홈을 무수축 몰탈로 마감하는 단계를 포함하는 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강부재 부착 후에 보강부재 위에 볼트 체결을 통해 고정하는 단계를 더 포함하는 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 홈은 직사각형의 형태로 폭이 5 내지 10㎝이고, 깊이가 2 내지 3㎝인 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 보강부재로는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 군에서 선택된 복합 섬유인 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 복합 섬유는 인장 강도가 100,000 내지 800,000 kgf/㎠이고, 인장 탄성률이 1.0×10⁷ 내지 1.0×10⁸ kg/㎠인 보강성이 개선된 조립식 피씨 암거의 제조방법.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 따른 제조방법에 따라 제조된 조립식 피씨 암거.

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