KR20110052282A - 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지면에 개방되는 맨홀의 개방구를 덮는 뚜껑을 제작함에 있어서, 섬유를 함유하며 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 초고성능 콘크리트를 합성수지 거푸집에 타설하여 일체로 제작되어 내구성이 우수하며 경제성이 좋은 신규한 구성의 맨홀 뚜껑에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명에서는 가장자리에 형성된 수직부(31)와, 상기 수직부(31)의 내측에 형성되는 바닥부(32)로 구성되어 있어 맨홀 뚜껑의 하부 및 측면 표면을 형성함과 동시에 UHPC가 채워지도록 하는 거푸집이 되는 하부 형상부재(3)와; 상기 수직부(31)와 바닥부(32)로 이루어진 하부 형상부재(3)의 내측 공간에 UHPC가 타설되어 하부 형성부재(3)와 일체를 이룬 상태로 형성되는 UHPC 판부재(2)로 구성되며; 상기 UHPC는, 시멘트, 실리카흄, 잔골재, 충전재, 감수제, 섬유 및 배합수로 이루어지고, 굵은 골재는 포함하지 아니하며, 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 UHPC로 이루어진 것을 특징으로 하는 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑.

Description

초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑{Ultra High Performance Concrete Cap for Manhole}

본 발명은 맨홀의 뚜껑에 관한 것으로서, 구체적으로는 지면에 개방되는 맨홀의 개방구를 덮는 뚜껑을 제작함에 있어서, 섬유를 함유하며 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 초고성능 콘크리트(Ultra High Performance Concrete/이하, "UHPC"라고 약칭함)를 합성수지 거푸집에 타설하여 일체로 제작되어 내구성이 우수하며 경제성이 좋은 신규한 구성의 맨홀 뚜껑에 관한 것이다.

맨홀을 설치하게 되면, 지면에 개방되는 맨홀의 개방구에는 뚜껑이 덮여진다. 이러한 맨홀 뚜껑은 지금까지 강재로 제작되었다. 그런데 강재로 제작된 맨홀 뚜껑은 도로 등에 설치될 경우 차량이 통행하면서 발생하는 충격으로 소음이 크게 발생하게 되는 단점이 있다. 또한 강재로 제작된 맨홀 뚜껑은 강재라는 재료의 성질 때문에 부식에 취약하며, 단가가 매우 비쌀 뿐만 아니라, 심지어는 고물로 판매하려는 사람들로 인하여 도난이 발생하는 경우도 많다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 단점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 강재로 제작된 맨홀 뚜껑이 가지고 있던 문제점인 큰 소음의 발생과 부식에 대한 취약성, 더 나아가 고가의 강재로 제작됨으로 인한 경제성 저하 및 도난 발생의 문제를 해소하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 가장자리에 형성된 수직부와, 상기 수직부의 내측에 형성되는 바닥부로 구성되어 있어 맨홀 뚜껑의 하부 및 측면 표면을 형성함과 동시에 UHPC가 채워지도록 하는 거푸집이 되는 하부 형상부재와; 상기 수직부와 바닥부로 이루어진 하부 형상부재의 내측 공간에 UHPC가 타설되어 하부 형성부재와 일체를 이룬 상태로 형성되는 UHPC 판부재로 구성되는 구조를 가지고 있으며, 시멘트, 실리카흄, 잔골재, 충전재, 감수제, 섬유 및 배합수로 이루어지고, 굵은 골재는 포함하지 아니하며, 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 UHPC로 제작되는 것을 특징으로 하는 맨홀 뚜껑이 제공된다.

본 발명에 의하면 UHPC로 맨홀 뚜껑이 제작된다. 따라서 차량 등이 통행할 때 종래의 강재로 이루어진 맨홀 뚜껑에 비하여 소음의 발생이 줄어드는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑은 부식의 염려가 없으며, 내구성 역시 현저하게 향상되는 효과가 있다. 또한 본 발명은 맨홀 뚜껑이 주로 콘크리트로 제작되기 때문에 종래의 강재로 이루어진 맨홀 뚜껑에 비하여 제작 단가가 저렴하여 공사비를 절감할 수 있게 되며, 도난의 우려도 없게 되는 효과가 발휘된다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

우선 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 맨홀 뚜껑(1)의 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)의 일 구성요소인 하부 거푸집(3)의 개략적인 사시도이다. 도 3은 도 1의 선 A-A에 따른 단면도로서 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)의 구조를 보여주는 단면도이다.

도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑(1)은, 원판 형상을 가지고 있고 UHPC가 채워지는 하부 형상부재(3)와, 상기 하부 형상부재(3)의 내부에 UHPC 가 채워져 형성되는 UHPC 판부재(2)로 구성된다. 상기 하부 형상부재(3)는 맨홀 뚜껑(1)의 하부 및 측면 표면을 형성하는 부재로서, UHPC가 채워지도록 하는 거푸집으로서의 기능을 수행함과 동시에, UHPC 판부재(2)와 일체로 합성되어 맨홀 뚜껑(1)이 휨인장강성을 가지도록 기능을 수행하는 부재이다. 물론 UHPC 판부재(2)에 의해서도 맨홀 뚜껑(1)의 휨인장 강성이 발현된다.

구체적으로 상기 하부 형상부재(3)는 가장자리에 형성된 수직부(31)와, 상기 수직부(31)의 내측에 형성되는 바닥부(32)로 구성되어 있다. 맨홀 뚜껑(1)에 상재 하중이 가해지게 되면 휨모멘트와 전단력이 작용하게 되는데, 맨홀 뚜껑(1)은 가장자리가 맨홀 개방부에 의해 지지되므로, 맨홀 뚜껑(1)의 중앙부는 전단력이 가장자리에 비하여 작용하는 전단력이 작다. 따라서 중량을 경감하기 위하여, 본 발명에서는 상기 바닥부(32)의 중앙 부분은 상부로 굴곡되어 솟아 있는 형상을 가진다. 즉, 도면에 도시된 것처럼 하부 형상부재(3)는 중앙부분이 위로 볼록하게 솟아있는 형상을 가지게 되는 것이다. 따라서 상기 하부 형상부재(3) 내에 UHPC가 채워져 UHPC 판부재(2)가 일체로 형성된 상태에서는 도 3에 도시된 것처럼 UHPC 판부재(2)의 두께가 맨홀 뚜껑(1)의 중앙부에서 가장자리로 갈수록 점점 두꺼워지는 형상을 이루게 된다.

후술하는 것처럼 상기 하부 형상부재(3) 내에 UHPC가 채워져 UHPC 판부재(2)가 형성될 때, 하부 형상부재(3)와 UHPC 판부재(2)의 더욱 견고한 일체 합성을 위하여 하부 형상부재(3)의 수직부(31)에는 UHPC 판부재(2)의 내부에 매립되는 돌출부(33)가 구비될 수도 있다. 한편, 바닥부(32)에는 맨홀 뚜껑 위에 흐르는 빗물 등이 통과할 수 있도록 수분통과공(35)이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 것처럼 상기 바닥부(32)에서 볼록한 중앙부가 아닌 평평한 가장자리에서 관형상 부재(34)가 표면까지 돌출되어 구비되고, 상기 관형상 부재(34)의 중공이 수분통과공(35)으로서 형성될 수 있다.

상기 하부 형성부재(3)는 강재, 합성수지 등으로 형성될 수 있는데, 경량화를 위해서는 합성수지로 제작되는 것이 바람직하다. 그러나 하부 형성부재(3)의 재질은 이에 한정되지 아니한다.

위와 같은 하부 형성부재(3)의 내측 즉, 수직부(31)와 바닥부(32)로 이루어진 내측 공간에는 UHPC가 타설되어 하부 형성부재(3)와 일체를 이룬 상태로 UHPC 판부재(2)가 형성되어 맨홀 뚜껑(1)을 구성하게 된다.

상기 UHPC 판부재(2)를 형성하게 되는 UHPC는 구체적으로 시멘트, 실리카흄, 잔골재, 충전재, 감수제, 섬유 및 배합수로 이루어지고, 굵은 골재는 포함하지 아니하며, 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 UHPC로 이루어져 있다.

필요에 따라서는 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)의 제작에 사용되는 UHPC에 공기량 조절제가 포함될 수도 있다. 상기 섬유로는 고탄성 섬유가 바람직한데, 강섬유, PVA섬유, 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유, 아크릴 섬유, 아라미드 섬유, 탄소섬유로 이루어진 군에서 선택되는 한 가지 또는 복수 종류의 섬유가 사용될 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서, 맨홀 뚜껑(1)의 제작에 사용되는 UHPC는 시멘트의 중량을 100중량부라고 할 때 실리카흄 25중량부, 잔골재 110중량부, 충전재 30중량부, 감수제 1.6중량부를 포함하며, 배합수와 결합재의 비율(W/B)은 0.2이고, 섬유 는 콘크리트 체적의 2%로 함유되는 조성을 가지는 것이 바람직하다. 필요에 따라서는 팽창제, 수축저감재, 공기량 조절제 등이 더 포함될 수도 있다.

위와 같은 UHPC는 150MPa 이상의 압축강도를 가지고 있으며, 내구성이 좋으며 경제성이 우수하므로, 이러한 UHPC를 이용한 본 발명의 맨홀 뚜껑(1)은 종래의 강재로 이루어진 맨홀 뚜껑에 비하여, 제작 단가가 저렴하면서도 내부식성 및 내구성이 우수하여 교체 시기를 늘릴 수 있게 된다.

특히, 콘크리트로 제작되므로, 차량이 통행하면서 발생하는 충격으로 인한 소음을 줄일 수 있으며, 도난의 발생 우려도 없다는 장점이 있다.

또한 하부 형성부재(3)를 이용하여 UHPC를 타설하게 되므로, 제작이 용이할 뿐만 아니라 하부 형성부재(3)를 통하여 UHPC 판부재(2)에 대한 하부 인장강도를 증가시킬 수 있어, 더욱 얇고 견고한 맨홀 뚜껑을 제작할 수 있게 된다.

필요에 따라서는 UHPC 판부재(2)의 상면에 글씨 등을 새길 수도 있으며, 맨홀 뚜껑을 들어 올리기에 용이하도록 손잡이 부재를 UHPC 판부재(2)와 하부 형성부재(3)를 관통되도록 설치할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑의 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑의 일 구성요소인 하부 형상부재의 개략적인 사시도이다.

도 3은 도 1의 선 A-A에 따른 단면도로서 본 발명에 따른 맨홀 뚜껑의 구조를 보여주는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 맨홀 뚜껑

2 : UHPC 판부재

3 : 하부 형상부재

Claims (4)

1. 가장자리에 형성된 수직부(31)와, 상기 수직부(31)의 내측에 형성되는 바닥부(32)로 구성되어 있어 맨홀 뚜껑의 하부 및 측면 표면을 형성함과 동시에 UHPC가 채워지도록 하는 거푸집이 되는 하부 형상부재(3)와;

   상기 수직부(31)와 바닥부(32)로 이루어진 하부 형상부재(3)의 내측 공간에 UHPC가 타설되어 하부 형성부재(3)와 일체를 이룬 상태로 형성되는 UHPC 판부재(2)로 구성되며;

   상기 UHPC는, 시멘트, 실리카흄, 잔골재, 충전재, 감수제, 섬유 및 배합수로 이루어지고, 굵은 골재는 포함하지 아니하며 150MPa 이상의 압축강도를 가지는 UHPC인 것을 특징으로 하는 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 바닥부(32)의 중앙 부분은 상부로 굴곡되어 하부 형상부재(3)의 중앙부분이 위로 볼록하게 솟아있는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   하부 형상부재(3)와 UHPC 판부재(2)의 일체 합성을 위하여 하부 형상부재(3)의 수직부(31)에는 UHPC 판부재(2)의 내부에 매립되는 돌출부(33)가 구비되어 있으며;

   상기 바닥부(32)에는 수분이 관통하여 배출될 수 있는 수분통과공(35)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 UHPC는, 100중량부라고 할 때 실리카흄 25중량부, 잔골재 110중량부, 충전재 30중량부, 감수제 1.6중량부를 포함하며, 배합수와 결합재의 비율(W/B)은 0.2이고, 섬유는 콘크리트 체적의 2%로 함유되는 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 초고성능 콘크리트 맨홀 뚜껑.

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