KR20090108150A - Hybrid fiber reinforced polymer panel and temporary structure construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 섬유강화폴리머를 주재료로 복공판의 단면을 형성하되, 복공판의 복부판이나 상부 및 하부 플랜지에 보강재를 삽입하여 섬유강화폴리머 재료와 일체화시켜 강성을 증진시킨 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가시설 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid fiber-reinforced polymer porous plate and a temporary construction method using the same. More specifically, the fiber-reinforced polymer is formed as a main material to form a cross-section of the perforated plate, the reinforcing material is inserted into the abdominal plate or the upper and lower flanges of the perforated plate by integrating with the fiber-reinforced polymer material to improve the rigidity and the construction of the facility using the same It is about a method.
교통 우회를 위한 임시교량 또는 가시설 설치를 위하여 통상은 지반에 항타 또는 관입시켜 설치된 파일 위에 주형(통상 H 형강빔)을 포함한 하부구조물을 설치한 뒤, 상기 하부구조물 상부에는 임시로 직육면체 형상의 강재 복공판을 다수 연결 설치하여 임시로 교통을 소통시키고 있다. 한편, 지하철 건설현장에서는 굴착 후 노면 복공용으로 상기 강재 복공판을 활용하고 있다. In order to install temporary bridges or temporary facilities for traffic bypass, a substructure including a mold (usually an H-beam) is installed on piles installed by driving or intruding into the ground, and then temporarily reinforcing a rectangular parallelepiped steel plate on the substructure. Install multiple connections to temporarily communicate traffic. On the other hand, in the construction site of the subway is using the steel plate for drilling the road surface after excavation.
종래 강재 복공판의 규격(길이 x 폭 x 높이)은 2,000 mm x 750 mm x 200 mm로 제작되고 있다. The standard (length x width x height) of the conventional steel porous plate is produced at 2,000 mm x 750 mm x 200 mm.
하지만 이러한 종래의 강재 복공판은 자중이 크기 때문에 그 운반 및 설치에 있어 중장비가 동원되어야 하는 등 공사비 증대요인이 존재하여 강재 복공판을 대체할 수 있는 새로운 재질의 복공판에 대한 기술개발의 필요성이 대두되었다. However, such a conventional steel cladding plate has a large self-weight, so heavy construction equipment must be mobilized for its transportation and installation, and thus, there is a need for technology development for a perforated plate made of a new material that can replace the steel cladding plate.
이러한 요구에 부응하여 섬유강화폴리며 복공판(10)이 개발된 바 이를 도시한 것이 도 1a이다.In response to this demand, the fiber-reinforced poly and the
상기 도 1a에 의하면, 크게 중공(20) 박스체 형상으로 복공판(10)이 제작되며 길이방향으로 중공이 다수 연장되어 형성되어 있음을 알 수 있다.According to FIG. 1A, the
즉, 이러한 복공판(10)은 내부중공(20)에 의하여 구분되는 몸체가 있고 이러한 몸체는 상부플랜지(11), 수직복부(12) 및 하부플랜지(13)로 크게 구성됨을 알 수 있다.In other words, it can be seen that such a
나아가 상기 복공판(10)에 있어서 도 1b와 같이 상부플랜지 표면에 마모층(30)이 형성된 마모층이 형성된 섬유강화폴리머 복공판도 소개된 바 있다.Furthermore, in the
즉, 종래 도 1a와 같이 섬유강화폴리머로 제작된 복공판(10)의 상부면은 별도의 처리를 하지 않을 경우 슬립현상이 발생할 소지도 있고, That is, the upper surface of the
이러한 슬립현상을 방지하기 위하여 복공판 제작 시 이를 고려한 미끄럼 방지수단 예컨대 요철면 등을 형성시키는 경우, 시간이 경과함에 따라 상부면이 마모 되어 비교적 고가인 복공판 전체를 교체해야 하는 문제점이 있어, In order to prevent such slip phenomenon, when forming a non-slip means, for example, uneven surface in consideration of this when manufacturing the perforated plate, there is a problem in that the entire upper plate is worn over time to replace the relatively expensive perforated plate,
별도로 섬유강화폴리머로 제작된 복공판의 상부면에 여러 마모층(30)이 추가된 섬유강화폴리머로 제작된 복공판을 제공하고, To provide a porous plate made of a fiber-reinforced polymer to which a variety of
상기 마모층(30)을 자유롭게 교체할 수 있도록 하여 보다 경제적인 섬유강 화폴리머로 제작된 복공판의 사용이 가능하도록 함과 더불어 마모층(30)에 요철부를 두어 슬립현상도 함께 방지할 수 있도록 한 것이다.The
또한, 논슬립층이 형성된 섬유강화폴리머 복공판 및 이를 이용한 가설교량 시공방법도 소개된 바 있다.In addition, a non-slip layer formed fiber reinforced polymer porous plate and a temporary bridge construction method using the same has also been introduced.
즉, 도 1c와 같이 별도로 섬유강화폴리머로 제작된 복공판(10)의 상부면에 논슬립층(40)을 형성시키되 상기 논슬립층을 자유롭게 교체할 수 있으며, 논슬립층이 포장층의 역할을 할 수 있도록 한 것이다.That is, the
또한, 도 1d에 의하면, 복공판(10)을 지지할 수 있도록 철골조 구조체인 가설벤트(50)를 설치하고, 상기 복공판(10)을 주형(60)에 지지되도록 거치하여 최종 가시설을 설치할 수 있도록 한 것이다.In addition, according to Figure 1d, to install a
위와 같은 섬유강화폴리머 복공판은 그 재질적 특성상 자체 자중도 가볍고 길이방향으로 내부 중공이 형성되어 있어 강재 복공판과 비교하여 자중이 작으면서도 강성이 크고, 부식의 염려가 없는 등 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라, 설치가 용이하여 복공판 설치공사기간을 단축할 수 있고, 복공판 상부를 차량이 통과할 때 발생하는 소음이 작아 향후 이용의 소지가 매우 크다는 장점이 발휘된다.The fiber-reinforced polymer double-hole plate as described above is light in its own weight and has an internal hollow formed in the longitudinal direction, so it has a low self-weight compared with steel double-hole plate and has high rigidity and no worry of corrosion. It is easy to shorten the construction period of the perforated plate, and the noise generated when the vehicle passes through the upper part of the perforated plate has a merit of being very useful in the future.
이러한 종래의 섬유강화폴리머로 제작된 복공판은 경제성을 고려하여 유리섬유를 주재료로 제작하고 있다. The perforated plate made of such a fiber-reinforced polymer is made of glass fiber as a main material in consideration of economical efficiency.
그러나 유리섬유강화폴리머의 탄성계수는 약 30 ~ 50 GPa으로서 이를 이용한 구조체를 제작 시 처짐이 크게 발생하는 문제점이 있었다.However, the elastic modulus of the glass fiber reinforced polymer is about 30 to 50 GPa, and there is a problem in that sagging occurs largely when manufacturing the structure using the same.
즉 유리섬유강화폴리머 복공판을 설계 시, 재료적인 안전율보다는 처짐제한 값에 의하여 설계가 지배되므로 단면구성에 있어 비경제적으로 설계될 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.That is, when designing the glass fiber-reinforced polymer porous plate, the design is governed by the deflection limit value rather than the material safety factor, so there is a problem in that it is inevitably designed in cross-sectional configuration.
따라서, 유리섬유강화폴리머 복공판의 강성을 증진시켜 경제성을 확보하는 연구개발의 필요성이 대두되었다.Therefore, the necessity of the research and development to secure the economics by increasing the rigidity of the glass fiber reinforced polymer porous plate has emerged.
본 발명은 상기 종래 섬유강화폴리머로 제작된 복공판의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 섬유강화폴리머 재질로만 제작된 복공판을 보강하여 그 처짐 등에 의한 비효율적인 단면설계를 방지할 수 있으며, 이로서 그 제작에 있어 재료비를 절감할 수 있으며, 보강된 복공판에 의한 장지간화가 가능하여 보다 경제적인 가시설시공이 가능하도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the problem of the porous plate made of the conventional fiber-reinforced polymer, the present invention can prevent the inefficient cross-sectional design due to the sag, such as by reinforcing the porous plate made of the fiber-reinforced polymer material, thereby The technical problem is to reduce the material cost in the production, and to make the construction of a more economical temporary facility by making the long space between the reinforced perforated plates possible.
상기 본 발명의 과제를 해결하기 위하여In order to solve the above problems of the present invention
본 발명은 특히 유리섬유강화폴리머로 복공판을 제작할 경우에 있어, 복공판 복부나 상부 및 하부플랜지에 구조적 특성을 증진시킬 수 있도록 보강재를 효과적으로 삽입하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the reinforcing member is effectively inserted into the abdominal plate abdomen or the upper and lower flanges so as to enhance the structural characteristics, particularly when manufacturing the perforated plate made of glass fiber reinforced polymer.
이때 상기 보강재는 유리섬유강화폴리머의 강성을 증가시키기 위한 기능을 가진 부재로써, 구체적으로는 강판 또는 케이블을 사용하도록 하였다.At this time, the reinforcing material as a member having a function for increasing the rigidity of the glass fiber reinforced polymer, specifically to use a steel sheet or cable.
이는 상기 강판 또는 케이블이 강재로서 유리섬유강화폴리머보다 탄성계수가 크다는 원리를 이용하여 상기 강판 또는 케이블과 일체화된 유리섬유강화폴리머의 강성이 커져 예컨대 그 처짐이 작아져 보다 효과적인 단면설계가 가능하며 This is based on the principle that the steel sheet or cable is a steel material and the elastic modulus is larger than that of the glass fiber reinforced polymer, so that the rigidity of the glass fiber reinforced polymer integrated with the steel sheet or cable is increased, for example, the deflection is small, so that more effective cross-sectional design is possible.
이로서 비교적 고가인 유리섬유강화폴리머의 사용량을 줄일 수 있으면서도 종래의 복공판보다 길이가 큰 복공판을 제작, 시공함으로서 복공판을 지지하는 가설교량하부구조물 중 주형의 설치개수를 줄일 수 있도록 하여, 보다 경제적인 가 시설(가교 및 노면복공)시공이 가능하도록 하였다.As a result, it is possible to reduce the amount of glass fiber reinforced polymer that is relatively expensive and to reduce the number of molds in the temporary bridge substructure supporting the perforated plate by manufacturing and constructing the perforated plate having a larger length than the conventional perforated plate. Facility (bridge and road rehabilitation) construction was possible.
본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판은 종래 섬유강화폴리머 복공판에 비하여 그 제작에 있어 처음부터 복공판의 몸체에 포함되도록 제작할 수 있어 달리 설비증가요인이 없어 경제적인 제작이 가능하며,Hybrid fiber-reinforced polymer porous plate according to the present invention can be manufactured to be included in the body of the porous plate from the beginning in the production compared to the conventional fiber-reinforced polymer porous plate, it is economical production is possible because there is no increase factor of equipment,
상기 보강재에 의하여 강성이 증가되어 소요의 단면강성을 가진 복공판 제작을 위한 단면증가 요인을 없앨 수 있어 경제적이고 효율적인 단면설계가 가능하며,Rigidity is increased by the reinforcing material can eliminate the cross-sectional increase factor for the manufacture of the perforated plate having the required cross-sectional rigidity, economical and efficient cross-sectional design is possible,
또한 보강재에 의한 단면강성이 커진 복공판은 그 처짐에 있어 유리한 구조로서 장지간의 복공판 단면설계가 가능하여 소수 주형의 가설교량하부구조물의 제작 및 시공으로 인한 경제적인 가설교량 등의 시공이 가능하게 된다.In addition, the perforated plate with increased cross-sectional stiffness by reinforcing material is advantageous in its deflection, and it is possible to design the cross-sectional plate between the long and long sections so that the construction of the economical temporary bridge due to the construction and construction of a small number of temporary bridge substructures is possible.
실제 설계예를 살펴보면 다음과 같다.The actual design example is as follows.
기본적인 설계조건은 1등교 설계 활하중인 표준트럭하중 DB-24를 적용하였고, 하중크기는 도로교설계기준 1등교에 해당하는 표준트럭하중 DB-24의 윤하중인 96 kN으로 가정하였으며, 표준트럭하중의 윤하중(후륜)이 타이어 접지면적에 등분포로 재하되는 것으로 가정하였다. 단면 결정시 제약조건은 발생 처짐이 L/800(L은 지간)을 초과하지 않는 것으로 가정하였다.The basic design conditions were applied to the standard truck load DB-24 with 1 bridge design and the load size was assumed to be 96 kN for the standard truck load DB-24, corresponding to the road bridge design standard 1 bridge. It is assumed that (rear wheels) are distributed evenly over the tire ground area. Constraints in determining the cross section assume that the deflection does not exceed L / 800 (where L is the span).
<설계예 1><Design Example 1>
상기 설계예 1의 복공판의 규격은 통상적인 강재 복공판의 규격과 동일하게 제작하는 것이 적용성 측면에서 유리하므로 유리섬유강화폴리머 복공판의 폭과 높 이는 각각 750 mm와 200 mm로 하였고, 복공판의 길이는 2,000 mm보다 크게 제작하는 것이 가시설비 절감 측면에서 유리하여 2.5 m의 지간을 대상으로 구조해석을 실시하였다.Since the size of the perforated plate of Design Example 1 is advantageous in terms of applicability, it is advantageous to manufacture the same as that of a conventional steel perforated plate, and the width and height of the glass fiber reinforced polymer perforated plate are 750 mm and 200 mm, respectively, and the length of the perforated plate is The construction of more than 2,000 mm is advantageous in terms of the reduction of visible facilities, and the structural analysis was conducted for the 2.5 m section.
관련 설계조건을 만족하는 단면 형상은 도 2a와 같이 보강재로서 강재를 사용하되 강재는 강판을 포함하는 판형보강재를 유리섬유강화폴리머 복공판의 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 복부에 형성되도록 하였다.The cross-sectional shape that satisfies the relevant design conditions is to use the steel as a reinforcement as shown in Figure 2a, but the steel is formed in the abdomen of the upper flange, the abdomen and the lower flange constituting the body of the glass fiber reinforced polymer perforated plate including the steel sheet It was.
이때, 유리섬유강화폴리머로만 제작할 때 소요되는 유리섬유강화폴리머의 단면적은 41,104 mm2 이며, 강판을 포함하는 판형보강재을 복부에 형성시키는 경우 유리섬유강화폴리머 재료를 약 17% 감소시킬 수 있다. 또한 단면 제원 역시 감소가 가능하여 보다 더 슬림화된 복공판 제작이 가능하게 됨을 알 수 있었다.In this case, the cross-sectional area of the glass fiber reinforced polymer required when manufacturing only the glass fiber reinforced polymer is 41,104 mm 2, and when the plate-shaped reinforcement including the steel sheet is formed in the abdomen, the glass fiber reinforced polymer material may be reduced by about 17%. In addition, the cross-sectional specifications can also be reduced, it was found that it is possible to manufacture a thinner perforated plate.
<설계예 2><Design Example 2>
상기 설계예 2에 의한 유리섬유강화폴리머 복공판은 보강재로서 강재를 사용하되 상기 강재는 상, 하부 플랜지에 소정의 직경을 갖는 선형보강재인 케이블을 복공판 길이 방향으로 배치하여 상기 상,하부 플랜지가 케이블에 의하여 보강되도록 한 것이며, 이를 도시한 것이 도 2c이다.The glass fiber reinforced polymer porous plate according to Design Example 2 uses steel as a reinforcing material, but the steel material is a linear reinforcing material having a predetermined diameter on the upper and lower flanges in the longitudinal direction of the porous plate to arrange the upper and lower flanges on the cable. It is to be reinforced by, which is shown in Figure 2c.
케이블로 보강된 유리섬유강화폴리머 복공판의 장점을 파악하기 위하여 실시한 구조설계결과를 표 2에 나타내었다. Table 2 shows the results of the structural design carried out to understand the advantages of the glass fiber reinforced polymer composite plates reinforced with cables.
표 2에서 케이블은 5 mm 강선을 도입하였을 경우를 가정한 것이며, 보강되는 케이블 갯수가 감소하면, 유리섬유강화폴리머 사용량이 증가하게 된다. In Table 2, the cable is assumed to be introduced 5mm steel wire, and when the number of cables to be reinforced is reduced, the use of glass fiber reinforced polymer is increased.
2.5 m 길이를 갖는 복공판의 하단 2가지 경우가 이에 대한 설명이며, 54개의 강선을 도입하는 경우는 플랜지 두께가 15 mm, 25개의 강선을 도입하는 경우는 플랜지 두께가 18 mm로 설정할 수 있다. The lower two cases of the 2.5 m long perforated plate are described for this. If 54 steel wires are introduced, the flange thickness may be set to 15 mm and 25 steel wires may be set to 18 mm.
재료비는 크게 순재료비와 제작비(이윤포함)로 구분하여 각각 2,100원/kg과 1,400원/kg으로 가정하고, 강재를 이용한 보강이 적용되는 경우, 유리섬유강화폴리머의 순재료비 및 제작비(이윤포함)에 강재 재료비(750원/kg으로 가정)만 포함되는 것으로 가정할 때, 비용 산정 결과를 각 복공판 길이별로 유리섬유강화폴리머만 적용하였을 경우를 1로 하여 상대적으로 나타내었다. 상대적 비용 산정 결과에 의하면, 강선을 도입한 경우 최대 18%의 제작단가 감소 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.The material cost is largely divided into net material cost and production cost (including profits), assuming 2,100 won / kg and 1,400 won / kg, respectively, and when reinforcement using steel is applied, the net material cost and manufacturing cost of glass fiber reinforced polymer (including profit) Assuming that only steel material cost (assuming 750 won / kg) is included, the cost estimation results are shown as 1, where only glass fiber-reinforced polymer is applied for each perforated plate length. As a result of the relative cost estimation, it can be seen that the introduction of steel wire reduces the manufacturing cost by up to 18%.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention as long as it will be apparent to those skilled in the art.
본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하기 위해서 이하 본 발명의 최선의 실시예를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명하며, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS To describe the present invention more clearly and easily, the following describes the best embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, and embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and thus the scope of the present invention. Is not limited to the embodiment described below.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판의 실시예들을 도시한 것이다.2A to 2F illustrate embodiments of the hybrid fiber reinforced polymer porous plate according to the present invention.
도 2a에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 한다.According to FIG. 2A, the hybrid fiber reinforced polymer
이는 경제성을 고려한 것이므로 탄소섬유 등의 다른 섬유강화폴리머 복공판을 사용해도 상관은 없다.This is an economic consideration, and it is also possible to use other fiber-reinforced polymer porous plates such as carbon fibers.
이러한 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.The glass fiber reinforced polymer ventilated
이때 하이브리드라는 명칭은 기본적으로 섬유강화폴리머보다 탄성계수가 큰 재질을 가진 보강재가 상기 섬유강화폴리머와 일체화되어 합성됨으로서 결과적으로 복공판 전체 강성이 증진된다는 것을 의미하며,In this case, the name "hybrid" basically means that the reinforcement having a material having a larger elastic modulus than that of the fiber reinforced polymer is integrated with the fiber reinforced polymer and thus synthesized, thereby increasing the overall rigidity of the perforated plate.
예컨대 보강재(130)로서 강재를 사용할 경우 그 탄성계수가 약 200 GPa로서 유리섬유강화폴리머보다 탄성계수가 약 5배 정도 크기 때문에 강재와 유리섬유강화폴리머가 일체화된 하이브리드 복공판은 결국 전체 강성이 커지게 됨을 알 수 있다.For example, when the steel is used as the reinforcing material 130, the elastic modulus is about 200 GPa, and the elastic modulus is about 5 times larger than that of the glass fiber reinforced polymer. It can be seen that.
이렇게 강성이 커지면 복공판을 보다 슬림하게 제작할 수 있으므로 복공판 단면감소로 인한 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 두께라면 그 지간을 장지간화 시킬 수 있으므로 가설교량하부구조물의 설치개소 등을 줄일 수 있어 예컨대 경제적인 가설교량의 시공이 가능하게 된다.If the rigidity is increased, the perforated plate can be made slimmer, so that the economic efficiency due to the reduction in the cross-sectional area of the perforated plate can be secured, and if the same thickness can be made longer, the installation place of the temporary bridge undercarriage can be reduced. Economic construction of temporary bridges is possible.
구체적으로 살펴보면, Specifically,
도 2a의 경우에는 특히 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판으로서 내부중공(120)을 가진 유리섬유강화폴리며 복공판(110)에 보강재(130)로서 강재를 사용하는 예를 도시한 것이다.In the case of FIG. 2A, a glass fiber reinforced polymer having an inner hollow 120 as a hybrid fiber-reinforced polymer porous plate and an example of using steel as a reinforcing material 130 in the
이때, 상기 강재는 강판을 포함하는 판형보강재를 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 적어도 1곳에 길이방향으로 연장 형성 되도록 하는데 도 2a의 경우에는 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 각각의 복부(112) 전부에 수직으로 상기 판형보강재가 보강재(130a)으로서 설치된 경우가 도시되어 있다.At this time, the steel is to be formed extending in the longitudinal direction to at least one of the upper flange, the abdomen and the lower flange constituting the plate-shaped reinforcement including a steel sheet in the case of Figure 2a, each of the glass fiber reinforced poly and the
이러한 보강재(130a)는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 제작방법 중 특히 인발성형공법으로 복공판을 제작할 때 미리 삽입 설치되도록 하여 유리섬유강화폴리머 복공판(110)과 보강재(130a)을 일체화시킬 수 있다.The reinforcing
도 2b에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2a와 동일하며,According to FIG. 2B, the hybrid fiber reinforced polymer
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.In addition, the glass fiber reinforced polymer
도 2a와 다른 점은 보강재로서 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 전체 복부(112)가 아닌 일부에 보강재(130a)를 설치할 수 있음만 다르다.The difference from FIG. 2a is that the reinforcing
즉, 보강재(130a)의 설치위치 및 갯수 등은 얼마든지 변경될 수 있음을 보인 것이다.That is, the installation position and the number of the
도 2c에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2a 및 도 2b와 동일하며,According to Figure 2c, the hybrid fiber-reinforced polymer
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)도 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.In addition, the glass fiber reinforced polymer ventilated
도 2a 및 도 2b와 다른 점은 보강재로서 강재를 사용하되 강재를 케이블을 포함하는 선형보강재(130b)로 사용하되 역시 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 몸체를 구성하는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지 중 적어도 1곳에 길이방향으로 연장 형성되도록 한 것이다.2a and 2b is different from the upper flange, the abdomen and the lower flange using the steel as a reinforcing material, but using the steel as a linear reinforcement (130b) including the cable, but also the body of the glass fiber reinforced polymer
이러한 케이블은 간단하게 강선을 사용할 수 도 있고 강연선을 사용할 수도 있으며, 역시 이러한 케이블인 보강재(130b)도 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 제작방법 중 특히 인발성형공법으로 복공판을 제작할 때 미리 삽입 설치되도록 하여 유리섬유강화폴리머 복공판(110)과 보강재(130b)을 일체화되도록 하게 된다.Such a cable may simply use a steel wire or may use a stranded wire. In addition, the
이때, 상기 케이블인 보강재(130b)는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 상부플랜지(111) 및 하부플랜지(113)에 각각 형성되고 있음을 알 수 있는데 그 설치개수 및 간격등은 설계에 따라 변경될 수 있다.At this time, the cable reinforcement (130b) can be seen that is formed in the
도 2d에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2c와 동일하며,According to FIG. 2D, the hybrid fiber reinforced polymer
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.In addition, the glass fiber reinforced polymer
도 2c와 다른 점은 케이블인 보강재(130b)로서 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 상부플랜지 및 하부플랜지 전체가 아닌 하부플랜지부에 케이블인 보강재(130b)를 설치할 수 있다는 것이다.2c is that the
즉, 케이블인 보강재(130b)의 설치위치 및 갯수 등도 얼마든지 변경될 수 있음을 보인 것이다.In other words, the installation position and the number of the
도 2e에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2b 및 도 2c와 동일하며,According to FIG. 2E, the hybrid fiber reinforced polymer
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)도 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.In addition, the glass fiber reinforced polymer ventilated
위에서 살펴본 복공판과 다른 점은 보강재로서 강판을 포함하는 판형보강재(130a)과 케이블을 포함하는 선형보강재(130b)을 조합하여 설치할 수 있음을 보인 것이다.The difference from the above-described perforated plate is that the plate-shaped reinforcement (130a) including the steel plate as a reinforcing material and the linear reinforcement (130b) including the cable can be installed in combination.
즉, 유리섬유강화폴리머 복공판(110)의 몸체로서 복부(112)에는 상기 판형보강재(130a)을 하부플랜지(113)에는 선형보강재(130b)를 설치하여 양 보강재를 서로 조합하여 설치할 수 있음을 보인 것이다.That is, it is shown that the plate-shaped reinforcement (130a) to the
도 2f에 의하면, 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)도 기본적으로 섬유강화폴리머 복공판으로서 바람직하게는 유리섬유강화폴리머 복공판(110)을 사용하도록 함은 도 2e와 동일하며,According to FIG. 2F, the hybrid fiber reinforced polymer
역시, 상기 유리섬유강화폴리머 복공판(110)은 크게 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)으로 구성되며, 내부중공(120)이 길이방향으로 다수가 연장되어 형성되어 있게 된다.In addition, the glass fiber reinforced polymer
도 2e와 다른 점은 유리섬유강화폴리며 복공판(110)의 상부플랜지 및 하부플랜지에는 케이블인 보강재(130b)를 설치하고, 복부(112)에는 상기 판형보강재(130a)를 사용할 수 있다는 것이다.2E is different from the glass fiber reinforced poly and the upper flange and the lower flange of the
즉, 판형보강재(130) 및 케이블인 보강재(140)의 설치위치 및 갯수 등도 얼마든지 변경될 수 있음을 보인 것이다.That is, it has been shown that the installation position and the number of the plate-shaped reinforcement 130 and the cable reinforcement 140 can be changed any number.
상기 도 2a에 의한 가설교량(가시설로서 노면복공용으로도 사용가능)의 설치상태를 도시한 것이 도 3이다.FIG. 3 shows an installation state of the temporary bridge according to FIG. 2A (which can also be used for road rehabilitation as a temporary facility).
상기 도 3에 의하면, 먼저 가설교량을 시공하기 위하여 통상 H형강인 수직빔(210)을 설치한 뒤, 수직빔(210)을 서로 수평방향으로 연결시켜 주는 수평빔(220)을 설치하고, 상기 수직빔(210) 및 수평빔(220)의 상부면에 역시 H형강인 주형(230)을 설치하게 된다.According to FIG. 3, first, in order to construct a temporary bridge, a
이때, 상기 수직빔(210), 수평빔(220) 및 주형(230)을 가설교량용 하부구조물(200)이라고 지칭하도록 한다.At this time, the
이에 도 2a에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)을 주형(230)에 다수를 설치하게 되면 최종 가설교량의 시공이 완성된다.Accordingly, when a plurality of hybrid fiber-reinforced polymer
이때 상기 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판(100)은 그 길이가 2.5m정도 되도록 제작하여 즉 장지간화하여 설치할 수 있어 도 1c와 대비하여 상기 주형(230)의 설치개수를 4개에서 3개로 줄일 수 있기 때문에 전체 가시설의 시공을 보다 경제적으로 할 수 있음을 알 수 있다.In this case, the hybrid fiber-reinforced polymer double-
또한, 본 발명의 섬유강화폴리머 복공판 설계규격은 적용용도에 따라 일반 복공판 대체용인 표준규격과 가시설용 경량 상판 등 특수 목적에 적용하기 위한 맞춤규격으로 설정할 수 있다.In addition, the fiber-reinforced polymer multi-holster plate design standards of the present invention can be set to a custom standard for application to special purposes, such as a standard standard for replacing the normal multi-holster plate and a lightweight top plate for temporary equipment.
표준규격은 일반 복공판을 용이하게 대체할 수 있도록 일반 복공판과 동일한 규격으로 제원을 1,990 mm x 200 mm x 750 mm(길이x높이x폭)으로 제작할 수도 있다. The standard can be manufactured in 1,990 mm x 200 mm x 750 mm (length x height x width) with the same dimensions as the normal perforated plate in order to easily replace the normal perforated plate.
본 발명 목적 중 하나는 복공판의 규격을 다양화하여 적용성을 향상시키는 것으로 특히 복공판의 지지길이를 2.5m까지 증가시켜 가시설비의 절감을 도모하는 것이다. One of the objectives of the present invention is to improve the applicability by diversifying the specifications of the perforated plate, and in particular, to increase the support length of the perforated plate to 2.5 m to reduce the visual facilities.
이를 위하여 본 발명의 복공판 설계규격은 표준규격 이외에 특수 목적에 적용할 수 있도록 제원을 (길이x높이x폭) : 2,500 mm x 200 mm x 750 mm으로 제작이 가능하다.To this end, the perforated plate design specification of the present invention can be manufactured in the specification (length x height x width): 2,500 mm x 200 mm x 750 mm so that it can be applied to special purposes in addition to the standard specifications.
한편, 본 발명의 FRP 복공판은 강재부식과 용접피로 문제를 근본적으로 해결하기 위하여 복합재료를 사용하고 제작방법은 인발공법을 적용하게 되므로 제작길이에 대해서는 큰 제약이 없다고 할 수 있다. On the other hand, the FRP perforated plate of the present invention uses a composite material to fundamentally solve the problem of steel corrosion and welding fatigue, and the manufacturing method is applied to the drawing method can be said that there is no big restriction on the manufacturing length.
따라서, 맞춤규격은 복공판이 소요되는 가시설의 제원에 맞추어 제작길이를 조절할 수 있는 장점이 있다. Therefore, the custom standard has the advantage that the manufacturing length can be adjusted according to the specifications of the temporary facility that requires the perforated plate.
다만, 생산가능한 제작길이는 인발공정 및 인발기기의 규격과 용량, 그리고 운반 가능한 길이를 고려할 때 최대 12.0 m가 될 것으로 판단된다. 최대 12.0 m 길이인 맞춤규격으로 제작되는 복공판은 지하철 공사 현장에도 적용이 가능하나, 복합재료 복공판은 일반 복공판에 비하여 경량이므로 가시설 상판에 적용하는 경우 가시설비 절감에 효과적일 것으로 판단된다. 특히, 섬유강화폴리머 복공판의 길이를 12 M로 제작하는 경우 현장에서 복공판의 길이방향 이음이 없기 때문에 차량의 주행성이 향상된다.However, the maximum production length is considered to be 12.0 m in consideration of the drawing process, the size and capacity of the drawing equipment, and the transportable length. The perforated plate, which is manufactured to custom specifications up to 12.0 m in length, can be applied to the subway construction site, but the composite perforated plate is lighter than the general perforated plate, so it is considered to be effective in reducing the visible facilities when applied to the upper part of the temporary facility. In particular, when the length of the fiber-reinforced polymer porous plate is manufactured to 12M, there is no longitudinal seam of the porous plate in the field, thereby improving the running performance of the vehicle.
이러한 사용예를 도시한 것이 도 4이다. 이에 섬유강화폴리머 복공판의 길이를 가시설 폭원에 맞추어 제작하여 교축직각방향 이음부 없이 가시설에 설치 및 시공할 수 있음을 알 수 있다.4 illustrates this use example. Accordingly, it can be seen that the length of the fiber reinforced polymer perforated plate can be manufactured in accordance with the width of the temporary facility to be installed and installed in the temporary facility without the axial joint of the axial direction.
구체적으로 살펴보면, 도 3과 같이 먼저 가설교량을 시공하기 위하여 통상 H형강인 수직빔(210)을 설치한 뒤, 수직빔(210)을 서로 수평방향으로 연결시켜 주는 수평빔(220)을 설치하고, 상기 수직빔(210) 및 수평빔(220)의 상부면에 역시 H형강인 주형(230)을 설치하도록 하되,Specifically, as shown in FIG. 3, first, in order to construct a temporary bridge, a
가시설 폭에 맞추어 제작된 본 발명에 의한 복공판(100)을 설치할 수 있음을 알 수 있다.It can be seen that the
이에 상기 복공판(100)은 중간중간에 아무런 이음부 형성이 없어 그 위를 통행하는 차량에 충격 또는 덜컹거리는 현상을 방지할 수 있어 매우 사용성이 증진될 수 있음을 알 수 있다.Thus, the
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d는 종래의 섬유강화폴리머 복공판들의 예들 및 시공사시도를 도시한 것이다.1A, 1B, 1C and 1D show examples and constructional trials of conventional fiber reinforced polymer perforated plates.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e 및 도 2f는 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판들의 예들을 도시한 것이다.2A, 2B, 2C, 2D, 2E and 2F show examples of hybrid fiber reinforced polymer porous plates according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판의 시공예를 도시한 것이다.Figure 3 shows a construction example of the hybrid fiber-reinforced polymer porous plate according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 하이브리드 섬유강화폴리머 복공판의 다른 시공예를 도시한 것이다.Figure 4 shows another construction example of the hybrid fiber-reinforced polymer porous plate according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:하이브리드 섬유강화폴리머 복공판100: hybrid fiber reinforced polymer double plate
110:유리섬유강화폴리머 복공판110: glass fiber reinforced polymer double hole plate
111:유리섬유강화폴리머 복공판의 상부플랜지111: Upper flange of the glass fiber reinforced polymer double plate
112:유리섬유강화폴리머 복공판의 복부112: abdomen of the glass fiber reinforced polymer ventral plate
113:유리섬유강화폴리머 복공판의 하부플랜지113: lower flange of the glass fiber reinforced polymer composite plate
120:내부중공120: inside hollow
130a,130b:보강재130a, 130b: Reinforcement
200:가설교량용 하부구조물200: substructure for temporary bridge
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