KR20140102640A - 파형 금속 플레이트 및 이 파형 금속 플레이트를 통합한 오버헤드 구조물 - Google Patents

파형 금속 플레이트 및 이 파형 금속 플레이트를 통합한 오버헤드 구조물 Download PDF

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Abstract

파형 금속 플레이트는, 일련의 크레스트와 트루프를 획정하도록 구성되는 플레이트를 포함하고, 플레이트는 크레스트와 트루프의 종축에 평행하게 연장되는 종방향 에지와, 크레스트와 트루프의 종축에 직교 방향으로 연장되는 횡방향 에지를 갖는다. 파형 금속 플레이트는 각 종방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 종방향 플랜지와, 각 횡방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 적어도 하나를 더 포함한다.

Description

파형 금속 플레이트 및 이 파형 금속 플레이트를 통합한 오버헤드 구조물{CORRUGATED METAL PLATE AND OVERHEAD STRUCTURE INCORPORATING SAME}
본 발명은 전반적으로 오버헤드 구조물, 및 보다 구체적으로 파형 금속 플레이트와 그러한 파형 금속 플레이트를 통합한 오버헤드에 관한 것이다.
시골 및 도시 기반 시설의 노후 및 개발이 계속됨에 따라, 도로, 철도 등의 건설 및 유지 보수에 관한 비용 효율적인 기법에 대해 계속적인 요구가 존재한다. 그러한 기반 시설의 건설에 흔히 진가를 인정받지 못하지만 치명적으로 중요한 것이 지하도 시스템이다. 지하도 시스템은 통상적으로 고정 하중(dead load) 뿐만 아니라 활 하중(live load)을 지지하도록 설계된다. 가장 인상적인 지하도 시스템들 중 일부는 스팬이 20 미터를 초과할 수 있는 광업 또는 임업 용례에 사용되지만, 그들은 또한 철도, 수로 또는 다른 탈것/도보 왕래를 통과시키도록 보통 도로의 건설에서도 매우 일반적이다. 콘크리트 구조물이 이들 목적을 위해 일상적으로 채용되지만, 그러한 콘크리트 구조물은 설치가 매우 고가이고, 외딴 지역에서는 비용이 엄청나며, 보강 금속의 부식으로 인해 강도 약화가 생김으로써, 지속적인 수리를 필요로 하고 그 사용을 특정한 환경에서 제한한다.
예컨대, 제한하지 않지만, 박스 암거(box culvert), 원형 및 달걀형 암거, 아치형 구조물, 봉입형 콘크리트 구조물 및 파형 금속 플레이트를 사용하게 하는 다른 유사한 구조물 등의 오버헤드 구조물의 분야에서, 상당한 진보가 이루어졌다. 예컨대, Musser 등에게 허여된 미국 특허 제5,118,218호는 매우 깊은 파형부를 갖고 대체로 암거의 전체 길이에 대해 균일한 굽힘 모멘트를 갖는 보강된 파형 강철 또는 알루미늄 시트로부터 구성된 파형 박스 암거를 개시하고 있다. 박스 암거의 크라운 부분 뿐만 아니라 헌치(haunch) 부분에 상당한 재료를 사용함으로써, 상당한 하중이 박스 암거에 의해 지지될 수 있다. 달걀형 및 원형 암거 구조물은 영국 특허 출원 제2,140,848호에 대략적으로 설명되어 있다.
Wilson 등에 허여된 미국 특허 제5,326,191호는 표준 크라운, 대향 측면 및 대향 만곡된 헌치를 갖는 보강된 금속 박스 암거를 개시하고 있다. 암거는 적어도 암거의 크라운에 고정되고, 하중을 지지하는 데에 효과적인 암거의 길이를 연장시키는 연속적인 파형 금속 시트 보강재를 구비하는 것을 특징으로 한다. 파형 보강재는 파형 크라운의 크레스트(crest)에 고정되는 보강재의 트루프(trough)를 크라운 파형부와 접경하는 프로파일을 갖는다. 파형 보강재 시트는 고정을 용이하게 하도록 파형 크라운에 상보적인 곡률을 갖는다. 중단되지 않는 방식으로 암거에 고정되는 연속적인 보강재는 보강재 금속 시트에 의해 제공되는 보강재의 선택된 범위에 대해 최적의 하중 지지 능력을 제공한다.
McCavour 등에게 허여된 미국 특허 제5,833,394호는 아치의 종방향 길이의 횡방향으로 연장하는 파형부를 갖는 베이스 아치 구조물을 획정하는 방식으로 상호 연결되는 제1 세트의 성형된 파형 금속 플레이트와, 베이스 아치의 상호 연결된 금속판의 제1 세트와 오버랩하는 방식으로 상호 연결되는 제2 시리즈의 성형된 파형 금속 플레이트를 포함하는 복합 콘크리트 보강 파형 금속 아치형 구조물을 개시하고 있다. 제2 시리즈의 금속판은 아치의 종방향 길이의 횡방향으로 연장하는 적어도 하나의 파형부를 갖고, 제2 시리즈의 금속판의 파형의 트루프는 제1 세트의 금속판의 크레스트에 고정된다. 상호 연결된 제2 시리즈의 금속판과 제1 세트의 금속판은, 횡방향으로 연장하고 밀폐된 연속적인 개별 공동을 형성하는데, 공동은 콘크리트가 충전되어 제2 시리즈의 크레스트와 제1 세트의 트루프의 금속 내표면들에 의해 밀폐되는 콘크리트의 계면을 획정한다. 각각의 제1 및 제2 금속판의 공동의 내표면은 아치를 횡단하는 개별적인 만곡 비임을 제공하도록 콘크리트-금속 계면에 전단 본드를 제공하는 수단을 가짐으로써, 구조물은 중첩된 하중에 대해 포지티브 및 네가티브 굽힘 저항과 조합된 굽힘 및 축방향 하중 저항을 제공한다.
몇몇 종래의 오버헤드 구조물에서, 인접한 파형 금속 플레이트들은 내부의 홀들을 정렬시키도록 파형 금속 플레이트들의 원주 방향 에지들을 오버랩시킨 다음에, 볼트 등의 파스너를 정렬된 홀들의 각 쌍을 통과시킴으로써 고정된다. 인지되는 바와 같이, 이러한 방안은 각각의 볼트를 구조물에 고정시키는 데에 통상적으로 2명 이상이 요구되기 때문에 번거롭다. 또한, 종래 기술의 오버헤드 구조물의 축방향 강도는 대체로 판들의 오버랩 부분들을 고정시키는 볼트들의 전단 강도의 함수이다.
인접한 파형 금속 플레이트들을 고정시키는 다른 방법이 기술되었다. 예컨대, 캐나다 온타리오 구엘프에 소재하는 Armtec사의 "터널 선형 플레이트(Tunnel Liner Plate)"라는 명칭의 공보는 강철제 터널 선형 플레이트를 개시하고 있다. 선형 플레이트는 주로 연약 지반 터널링에 사용하도록 설계된 파형부의 강철제 2-플랜지 단면 라이닝 시스템의 부품을 형성한다.
Thomas 등에게 허여된 미국 특허 제4,650,369호는 일련의 얕은 아치형의 평탄한 금속 섹션들이 함께 오버랩하여 고정되는 로우 헤드룸 암거를 개시하고 있다. 비틀림 및 좌굴 내성의 보강용 크로스 리빙 요소가 거더형 비임을 형성하도록 암거를 따라 선택된 지점에서 외부 암거 섹션에 고정된다. 암거는 볼트 파스너 및 너트 조립체에 의해 서로 중접(重接) 또는 결합되는 크라운 및 헌치 리브들을 포함한다. 다양한 헌치 및 크라운 리브 비임 세그먼트들의 바닥 기부 플랜지들이 암거 섹션의 외측면에 직접 고정된다.
Kotter에게 허여된 미국 특허 제4,958,476호는 거더 등의 하부 구조물의 구조적 지지 부재들을 커버하기 위한 개별적 적응성 패널의 건축 커버 패널 시스템을 개시하고 있다. 개별적 적응성 패널은 대체로 볼록한 단면을 갖는 가요성 재료의 시트를 포함하고, 패널의 종축에 수직하게 배향되는 파형부를 구비한다. 한가지 바람직한 실시예에서, 볼록형 패널에는 패널의 측면에 부착되는 에지부가 마련된다. 에지부에는 볼록형 패널부의 파형부에 평행하게 배향되고 이 파형부와 교차하거나 병합되는 파형부가 유사하게 마련된다.
semmes에게 허여된 미국 특허 제7,493,729호는 패널 조립체를 서로 그리고 파형 패널 강철 기부에 연결하는 구조적으로 만곡된 레일과 통합되는 지붕 및 벽 패널 설계를 이용하는 공업용 지붕 폐쇄구를 개시하고 있다. 폐쇄구는 폐쇄구의 강도가 그 전체적인 "일체형(unibody)" 스타일 구성으로부터 유도된다. 이 설계를 이용하여, 지붕 폐쇄구는 그 종래의 대응물들에 비해 더 낮은 전체적 프로파일, 감소된 중량 및 증가된 구조적 강도를 제공하기 위한 것이다.
파형 금속 플레이트들로 제조된 오버헤드 구조물이 유체의 존재 하에 사용되는 경우, 구조물들의 결합부를 통해 유체의 삼투 또는 누출이 있을 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 신규한 파형 금속 플레이트 및 파형 금속 플레이트를 통합한 오버헤드 구조물을 제공하는 것이다.
따라서, 한가지 양태에서, 일련의 크레스트와 트루프를 획정하도록 구성되고, 크레스트와 트루프의 종축에 평행하게 연장되는 종방향 에지와, 크레스트와 트루프의 종축에 직교 방향으로 연장되는 횡방향 에지를 갖는 플레이트; 및 각 종방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 종방향 플랜지와, 각 횡방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 적어도 하나를 포함하는 파형 금속 플레이트가 제공된다.
적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각은 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함할 수 있다. 각각의 제1 플랜지부는 플레이트에 대해 상향 배향을 가질 수 있고 각각의 제2 플랜지부는 플레이트에 대해 하향 배향을 가질 수 있다.
적어도 하나의 종방향 플랜지 각각은 크레스트 또는 트루프에 대체로 센터링될 수 있다.
인접한 플레이트들의 크레스트와 트루프는 인접한 플레이트들의 종방향 플랜지들이 접경할 때에 대체로 접촉할 수 있다.
상기 적어도 하나의 종방향 플랜지 각각과 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각 중 하나 이상이 파스너를 수용하기 위한 복수 개의 구멍을 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트는 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나의 방향에서 만곡될 수 있다.
적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각은 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장될 수 있다.
파형 금속 플레이트는 적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각을 플레이트에 인접시키는 보강판(gusset)을 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 종방향 플랜지 각각과 적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각 중 하나 이상이 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하기 위한 홈을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 종방향 플랜지는 돌출부를 포함하는 제1 종방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 종방향 플랜지를 포함할 수 있고, 제1 종방향 플랜지와 제2 종방향 플랜지 각각은 상이한 각각의 종방향 에지로부터 연장된다. 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 돌출부를 포함하는 제1 횡방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 횡방향 플랜지를 포함할 수 있고, 제1 횡방향 플랜지와 제2 횡방향 플랜지 각각은 상이한 각각의 횡방향 에지로부터 연장된다. 상기 홈은 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하는 크기를 가질 수 있다.
적어도 하나의 횡방향 플랜지와 적어도 하나의 종방향 플랜지 중 하나 이상은 인접한 접경 플레이트와 맞물리는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 정렬 특징부는 인접한 접경 플레이트의 정렬 특징부와 정합하게 맞물릴 수 있다. 적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각은 복수 개의 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 종방향 플랜지 각각은 복수 개의 정렬 특징부를 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트는 플레이트의 횡방향 에지들 중간의 하나 이상의 보강 플랜지를 더 포함할 수 있다.
플레이트는 약 152.4 mm 내지 약 500 mm의 피치와, 약 50.8 mm 내지 약 237 mm의 깊이를 가질 수 있다.
적어도 하나의 종방향 플랜지 각각은 대체로 각각의 상기 종방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 종방향 플랜지일 수 있고, 적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각은 대체로 각각의 상기 횡방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 횡방향 플랜지일 수 있다.
다른 양태에서, 오버헤드 구조물로서, 파형 구조물의 종방향 길이의 횡방향으로 연장하는 파형부를 갖는 파형 구조물을 포함하고, 파형 구조물은 복수 개의 파형 금속 플레이트를 포함하며, 각 파형 금속 플레이트는, 일련의 크레스트와 트루프를 획정하도록 구성되고, 크레스트와 트루프의 종축에 평행하게 연장되는 종방향 에지와, 크레스트와 트루프의 종축에 직교 방향으로 연장되는 횡방향 에지를 갖는 플레이트; 및 각 종방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 종방향 플랜지와, 각 횡방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 적어도 하나를 포함하고, 인접한 파형 금속 플레이트들의 플랜지들은 접경하고 서로 고정되는 것인 오버헤드 구조물이 제공된다.
파형 금속 플레이트는 파형 금속 플레이트들의 이중층을 형성하도록 2개의 층에 배치될 수 있다. 이중층을 형성하는 파형 금속 플레이트는 콘크리트가 충전되도록 구성되는 적어도 하나의 내부 공동을 획정할 수 있다. 오버헤드 구조물은 금속-콘크리트 계면에 전단 본드를 제공하도록 공동들 중 적어도 하나의 공동 내에서 파형 금속 플레이트에 부착되는 복수 개의 전단 스터드를 더 포함할 수 있다. 내부층을 형성하는 파형 금속 플레이트는 외부층을 형성하는 파형 금속 플레이트로부터 스페이서 플레이트에 의해 분리될 수 있다. 이중층을 형성하는 파형 금속 플레이트와 스페이서 플레이트는 콘크리트가 충전되도록 구성되는 적어도 하나의 내부 공동을 획정할 수 있다. 오버헤드 구조물은 금속-콘크리프 계면에 전단 본드를 제공하도록 공동들 중 적어도 하나의 공동 내에서 파형 금속 플레이트와 스페이서 플레이트 중 하나 이상에 부착되는 복수 개의 전단 스터드를 더 포함할 수 있다.
오버헤드 구조물은 인접한 파형 금속 플레이트들 사이에 위치 결정되는 적어도 하나의 보강 부재를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 보강 부재는 보강 리브, 보강 비임, 중공 구조 섹션 보강 리브, 및 박스형 보강 리브 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
오버헤드 구조물은 인접한 파형 금속 플레이트들의 접경 종방향 플랜지들 사이에 위치 결정되는 밀봉제를 더 포함할 수 있다. 밀봉제는 하나 이상의 밀봉제 스트립을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상이 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함할 수 있다. 각각의 제1 플랜지부는 플레이트에 대해 상향 배향을 갖고 각각의 제2 플랜지부는 플레이트에 대해 하향 배향을 가질 수 있다.
종방향 플랜지들 중 적어도 일부는 크레스트 또는 트루프에 대체로 센터링될 수 있다. 적어도 일부의 인접한 플레이트들의 크레스트 및 트루프는 적어도 일부의 인접한 플레이트들의 종방향 플랜지들이 접경할 때에 대체로 접촉할 수 있다.
파형 금속 플레이트 중 적어도 일부의 경우, 적어도 하나의 종방향 플랜지와 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상은 파스너를 수용하기 위한 복수 개의 구멍을 포함할 수 있다.
횡방향 플랜지들 중 적어도 일부는 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장될 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부는 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지를 플레이트에 인접시키는 보강판을 더 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 적어도 하나의 종방향 플랜지와 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상이 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하기 위한 홈을 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 돌출부를 갖는 제1 종방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 종방향 플랜지를 포함할 수 있고, 제1 종방향 플랜지와 제2 종방향 플랜지 각각은 플레이트의 각각의 종방향 에지로부터 연장된다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 돌출부를 포함하는 제1 횡방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 횡방향 플랜지를 포함할 수 있고, 제1 횡방향 플랜지와 제2 횡방향 플랜지 각각은 플레이트의 각각의 횡방향 에지로부터 연장된다. 홈은 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하는 크기를 가질 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 인접한 접경 플레이트와 맞물리는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 정렬 특징부는 접경 플레이트의 정렬 특징부와 정합하게 맞물릴 수 있다. 각각의 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 복수 개의 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 적어도 하나의 종방향 플랜지는 인접한 접경 플레이트와 맞물리는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 정렬 특징부는 접경 플레이트의 정렬 특징부와 정합하게 맞물릴 수 있다. 각각의 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 복수 개의 정렬 특징부를 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트는 플레이트의 횡방향 에지들 중간의 하나 이상의 보강 플랜지를 더 포함할 수 있다.
각각의 적어도 하나의 종방향 플랜지는 대체로 각각의 종방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 종방향 플랜지를 포함할 수 있고, 각각의 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 대체로 각각의 상기 횡방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 횡방향 플랜지를 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부는 종방향과 횡방향 중 하나 이상의 방향으로 만곡될 수 있다.
파형 구조물이 만곡될 수 있고, 인접한 플레이트들 중 종방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 원주 방향 플랜지를 획정하도록 정렬될 수 있으며, 인접한 플레이트들의 횡방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 종방향 플랜지를 획정하도록 정렬될 수 있다.
파형 금속 플레이트는 약 152.4 mm 내지 약 500 mm의 피치와, 약 50.8 mm 내지 약 237 mm의 깊이를 가질 수 있다.
다른 양태에서, 파형 금속 플레이트의 제1 에지를 따라 연장하는 제1 플랜지를 포함하고, 제1 플랜지는 인접한 플레이트의 상보적인 정렬 특징부와 정합하도록 정렬 특징부를 상부에 포함하는 것인 파형 금속 플레이트가 제공된다.
파형 금속 플레이트는 제1 에지에 대향하는 상기 파형 금속 플레이트의 제2 에지를 따라 연장되고 상기 제1 플랜지 상의 정렬 특징부에 상보적인 정렬 특징부를 상부에 갖는 제2 플랜지를 더 포함할 수 있다. 파형 금속 플레이트는 파형 금속 플레이트의 제3 에지를 따라 연장하는 제3 플랜지를 더 포함할 수 있고, 제3 플랜지는 인접한 플레이트의 상보적인 정렬 특징부와 정합하도록 정렬 특징부를 상부에 갖는다. 파형 금속 플레이트는 상기 제3 에지에 대향하는 상기 파형 금속 플레이트의 제4 에지를 따라 연장되고 상기 제3 플랜지 상의 정렬 특징부에 상보적인 정렬 특징부를 상부에 갖는 제4 플랜지를 더 포함할 수 있다.
정렬 특징부는 돌출부와 노치를 포함할 수 있다. 제1 플랜지와 제2 플랜지는 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 각각 포함할 수 있다. 제3 플랜지와 제4 플랜지는 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 각각 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 파형 금속 플레이트로 형성되는 파형 구조물을 조립하는 방법으로서, 파형 구조물은 종방향 길이의 횡방향으로 연장하는 파형부를 갖고, 파형 금속 플레이트의 적어도 일부는 각각의 종방향 에지로부터 연장하는 종방향 플랜지와 각각의 횡방향 에지로부터 연장하는 횡방향 플랜지를 포함하며, 플랜지들 중 적어도 일부는 정렬 특징부를 포함하고, 상기 방법은, 인접한 플레이트들 상의 정렬 특징부가 정합하게 맞물리도록 인접한 플레이트들을 접경한 관계가 되게 하는 접경 단계; 접경 플레이트들을 고정시키도록 정렬된 홀을 통해 파스너를 장착하는 장착 단계; 및 상기 파형 금속 플레이트가 조립될 때까지 필요에 따라 상기 접경 단계와 상기 장착 단계를 반복하는 단계를 포함하는 파형 구조물의 조립 방법이 제공된다.
플랜지들은 파형 구조물의 외부에 있을 수 있고, 상기 장착 단계는 상기 파형 구조물의 외측에서 수행된다. 플랜지들은 상기 파형 구조물의 내부에 있을 수 있고, 상기 장착 단계는 상기 파형 구조물의 내측에서 수행된다.
각각의 횡방향 플랜지는 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함할 수 있다. 각각의 제1 플랜지부는 플레이트에 대해 상향 배향을 가질 수 있고 각각의 제2 플랜지부는 플레이트에 대해 하향 배향을 가질 수 있다.
방법은 접경하는 플랜지들 사이에 밀봉제를 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 밀봉제는 하나 이상의 밀봉제 스트립을 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부는 종방향과 횡방향 중 하나 이상의 방향으로 만곡될 수 있다.
파형 구조물이 만곡되고, 인접한 플레이트들 중 종방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 원주 방향 플랜지를 획정하도록 정렬되고, 인접한 플레이트들의 횡방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 종방향 플랜지를 획정하도록 정렬된다.
정렬 특징부는 돌출부와 노치를 포함할 수 있다. 적어도 일부의 종방향 플랜지는 각각 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 포함할 수 있다. 적어도 일부의 종방향 플랜지는 각각 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 포함할 수 있다.
방법은 상이한 파형 프로파일을 갖는 인접한 플레이트들 사이에 중간 플레이트를 위치 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법은 인접한 파형 금속 플레이트들 사이에 적어도 하나의 보강 부재를 위치 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 보강 부재는 보강 리브, 보강 비임, 중공 구조 섹션 보강 리브, 및 박스형 보강 리브 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트들 중 적어도 하나는 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장되는 횡방향 플랜지를 포함할 수 있다. 방법은 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장되는 상기 횡방향 플랜지를 갖는 적어도 하나의 파형 금속 플레이트를 상기 파형 구조물의 키스톤 플레이트(keystone plate)로서 장착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
파형 금속 플레이트는 약 152.4 mm 내지 약 500 mm의 피치와, 약 50.8 mm 내지 약 237 mm의 깊이를 가질 수 있다.
이하, 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 오버헤드 구조물을 포함하는 지하도 시스템의 사시도이고;
도 2는 도 1의 오버헤드 구조물의 부품을 형성하는 금속 아치웨이와 발판의 사시도이며;
도 3은 도 2의 금속 아치웨이의 부품을 형성하는 파형 금속 플레이트의 일부의 사시도이고;
도 4는 도 3의 파형 금속 플레이트의 단면도이며;
도 5는 도 3의 2개의 파형 금속 플레이트들 사이에 위치 결정되는 밀봉제 스트립의 분해 부분도이고;
도 6a 내지 도 6f는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 변형예의 단면도이며;
도 7a는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 단면도이고;
도 7b는 단면선 7b-7b를 따라 취한 도 7a의 파형 금속 플레이트의 단면도이며;
도 8a는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 사시도이고;
도 8b는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 정면도이며;
도 8c는 터널 라이닝의 정면도이고;
도 8d는 도 8c의 터널 라이닝의 부품을 형성하는 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 측면도이며;
도 8e는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 사시도이고;
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 보강 리브, 보강 비임 및 콘크리트 충전된 중공 구조 섹션 보강 리브의 일부의 각각의 사시도이며;
도 9d는 도 9b의 보강 비임으로부터 구성되는 금속 아치웨이 및 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 박스형 보강 리브의 다른 실시예의 일부의 단면도이고;
도 10a 및 도 10b는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 각각의 사시도 및 단면도이며;
도 11은 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 사시도이고;
도 12는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 사시도이며;
도 13a 및 도 13b는 스탠드를 보여주는, 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 각각의 사시도 및 정면도이고;
도 14a 및 도 14b는 지시된 단면선을 따라 취한 도 13b의 금속 아치웨이의 일부의 단면도이며;
도 15는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 단면도이고;
도 16은 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 단면도이며;
도 17a 및 도 17b는 파형 금속 플레이트들 간의 상이한 간격을 보여주는, 금속 아치웨이들의 다른 실시예의 일부의 개략적인 사시도이고;
도 18a 및 도 18b는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 각각의 사시도 및 단면도이며;
도 19는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 사시도이고;
도 20은 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 다른 실시예의 파형 금속 플레이트과 접경하는 종방향 플랜지의 사시도이며;
도 21은 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 사시도이고;
도 22는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 사시도이며;
도 23a 및 도 23b는 비접경 위치 및 접경 위치 각각에서 인접한 파형 금속 플레이트들을 보여주는, 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 단면도이고;
도 24는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부의 사시도이며;
도 25는 도 2의 금속 아치웨이에 사용하기 위한 다른 실시예의 접경 파형 금속 플레이트의 일부의 사시도이고;
도 26은 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부의 사시도이며;
도 27a 및 도 27b는 오버헤드 구조물의 다른 실시예의 부품을 형성하는 발판의 각각의 사시도 및 단면도이고;
도 27c 및 도 27d는 종래 기술의 오버헤드 구조물의 부품을 형성하는 종래 기술의 발판의 각각의 사시도 및 단면도이며;
도 28a 및 도 28b는 도 2의 금속 아치웨이를 조립하기 위한 자동화 조립 툴, 및 그 부품을 형성하는 파지부의 사시도이고;
도 29는 도 6b의 파형 금속 플레이트로부터 구성되는 터널 라이닝의 일부의 사시도이며;
도 30은 파형 금속 플레이트의 다른 실시예로부터 제조되는 브릿지 덱(bridge deck)의 부분 단면 사시도이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하면, 대표적인 지하도 시스템 또는 유사한 통행 기반 시설이 도시되어 있고 전체적으로 참조 번호 20으로 식별되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 지하도 시스템은 상호 연결되는 파형 금속 플레이트 또는 시트로 구성되는 오버헤드 구조물(22)을 포함하고, 도시된 실시예에서 오버헤드 구조물(22)은 박스형 구조물이다. 오버헤드 구조물(22) 위에는 규정된 깊이의 오버버든(24; overburden)이 존재하고, 오버버든의 상단에는 일상적인 방식으로 건설되는 도로(26)가 있다. 도시된 실시예에서, 오버헤드 구조물(22)은 한쌍의 발판(28)과, 발판(28)에 의해 지시되는 금속 아치웨이(30)를 포함한다. 금속 아치웨이(30)는 교호적인 크레스트(crest)와 트루프(trough)를 획정하는 복수 개의 상호 연결된 구조적 파형 금속 플레이트들로부터 구성된다. 크레스트와 트루프는 금속 아치웨이(30)의 종방향 길이의 횡방향으로 연장된다. 파형 금속 플레이트들은 아래에서 설명되는 바와 같이 원하는 직립 구조물을 달성하도록 파스너에 의해 함께 고정된다. 발판(28)은 다져진 흙 위에 배치되는데, 흙 위에는 다져진 그래뉼 재료(34)의 층이 있다. 보강 콘크리트 및/또는 다져진 아스팔트의 층으로 형성되는 도로(도시 생략)는 다져진 그래뉼 재료(34) 상에 제공되고 금속 아치웨이(30)를 통해 연장된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하면, 금속 아치웨이(30)의 부품을 형성하는 파형 금속 플레이트들 중 하나가 도시되어 있고, 전체적으로 참조 번호 32로 지시되어 있다. 파형 금속 플레이트(32)는 파형 금속 플레이트(32)의 길이를 연장시키는 교호적인 크레스트(32a)와 트루프(32b)를 획정하도록 형성되는데, 이 실시예에서, 파형 금속 플레이트(32)는 강철 플레이트이다. 파형 금속 플레이트(32)는 원주 방향으로 만곡됨으로써, 크레스트와 트루프는 그 길이를 따라 만곡되고 이에 의해 플레이트(32)의 원주 방향 곡률 반경을 획정한다. 인지되는 바와 같이, 그러한 원주 방향 곡률은 플레이트(32)가 만곡된 금속 아치웨이(30)에 사용하기에 적합되게 한다.
플레이트(32)는 크레스트(32a) 및 투르프(32b)의 길이에 대체로 평행한 종방향 원주 에지 또는 대향 측면을 갖는다. 예컨대, 인접한 플레이트(32)의 종방향 원주 플랜지(44), 보강 부재, 또는 임의의 적절한 지지면 중 어느 하나가 접경할 수 있는 표면을 제공하도록 종방향 원주 플랜지(44)가 각 종방향 원주 에지의 길이를 대략적으로 연장시킨다. 이 실시예에서, 종방향 원주 플랜지(44)는 종방향 원주 에지를 따라 플레이트(32)를 만곡시킴으로써 형성되고, 도시된 바와 같이, 종방향 원주 플랜지(44)는 플레이트(32)에 대해 하향 배향이다. 각각의 종방향 원주 플랜지(44)는 내부에 형성되는 복수 개의 이격된 구멍(46)을 갖고, 각 구멍(46)은 각자의 파스너를 수용하도록 구성된다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트(48)이지만, 다른 적절한 파스너(용접부, 리벳 등)가 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
도시된 실시예에서, 교호적인 크레스트(32a)와 트루프(32b)는 주기적인 패턴을 형성하고, 종방향 원주 플랜지(44)는 플레이트(32)의 트루프(32b)에 대체로 센터링되도록 위치 결정된다. 이 방식에서, 인접한 플레이트(32)의 플랜지(44)가 접경될 때에, 크레스트(32a)와 트루프(32b)의 주기적인 패턴이 접경 플레이트(32)를 가로질러 유지된다. 이 실시예에서, 플레이트(32)는 약 381 mm의 피치, 즉 인접한 크레스트(32a)들 사이의 간격과, 약 140 mm의 깊이, 즉 트루프(32b)의 바닥으로부터 크레스트(32a)의 상단까지의 거리를 갖는다.
각 플레이트(32)는 크레스트(32a)와 트루프(32b)의 길이에 대해 대체로 직교하는 횡방향 에지 또는 대향 단부에 의해 종결된다. 횡방향 플랜지(54)가 각 횡방향 에지의 길이를 대체로 연장시키고 크레스트(32a)와 트루프(32b)의 윤곽을 따른다. 이 실시예에서, 각 횡방향 플랜지(54)는 용접에 의해 플레이트(32)에 결합되고, 플레이트(32)에 대해 하향 배향을 갖는 제1 플랜지부(56)와 플레이트(32)에 대해 상향 배향을 갖는 제2 플랜지부(58)를 제공하도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 횡방향 플랜지(54)는 예컨대 인접한 플레이트(32)의 횡방향 플랜지(54), 발판(28), 보강 부재, 또는 임의의 적절한 지지면 중 어느 하나가 접경할 수 있는 표면을 제공하도록 구성된다. 각각의 횡방향 플랜지(54)는 내부에 형성되는 복수 개의 구멍(60)을 갖고, 각 구멍(60)은 각자의 파스너를 수용하도록 구성된다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트(48)이지만, 다른 적절한 파스너(용접부, 리벳 등)가 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
종방향 원주 플랜지(44)와 횡방향 플랜지(54)는 유리하게는 인접한 플레이트(32)들 사이에 맞대기 조인트가 형성되게 한다. 이해되는 바와 같이, 그러한 맞대기 조인트는 주로 플레이트 재료의 축방향 강도의 함수인 축방향 강도를 본래 제공하는데, 이러한 축방향 강도는 종래의 파형 금속 플레이트들을 오버랩시킴으로써 형성되는 랩 조인트의 축방향 강도보다 크다. 후자의 경우에, 랩 조인트의 축방향 강도는 주로 오버랩하는 플레이트 부분들을 통과하는 파스너의 전단 강도의 함수이다.
또한, 인접한 플레이트(32)들 사이에 형성되는 맞대기 조인트는 유리하게는 종래의 플레이트들을 오버랩함으로써 형성되는 오버헤드 구조(이를 위해서는 각 볼트를 구조물에 고정시키는 데에 통상적으로 2명 이상이 요구됨)에 비해, 오버헤드 구조물의 단일면, 예컨대 오버헤드 구조물의 위쪽 또는 아래쪽으로부터 오버헤드 구조물(22)이 조립되게 할 수 있다. 당업자라면 아래에서 더 설명되는 바와 같이 이 특징부가 로봇 또는 자동화 조립 장비를 이용하여 오버헤드 구조물의 조립을 가능하게 한다는 것을 인지할 것이다.
이 실시예에서, 금속 아치웨이(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 인접한 플레이트(32)들의 접경 종방향 원주 플랜지(44)들 사이에, 그리고 인접한 플레이트(32)들의 접경 횡방향 플랜지(54)들 사이에 위치 결정되는 밀봉제 스트립(62)을 더 포함한다. 각 밀봉제 스트립(62)은 내부에 복수 개의 구멍(도시 생략)을 갖고, 이 구멍은 플랜지(44, 54)의 구멍(46, 60)과 각각 정렬하도록 크기가 정해지고 위치 결정되며, 각 구멍은 각자의 파스너(48)가 통과하게 할 수 있다. 이해되는 바와 같이, 밀봉제 스트립(62)은 인접한 플레이트(32)들 사이에 형성된 결합부를 통과하는 빗물 또는 지하수 등의 유체의 유동에 대한 시일을 제공함으로써, 유리하게는 조립된 금속 아치웨이(30)에 대해 일반적인 수밀성을 제공하고 또한 유리하게는 조립된 금속 아치웨이(30)가 유체 압력을 유지하게 할 수 있다. 이 실시예에서, 밀봉제 스트립(62)은 탄성 중합체 재료의 스트립이지만, 당업자라면 밀봉제 스트립(62)이 대안적으로 예컨대 코킹, 또는 고무 가스킷 등과 같이 소정량의 적절한 밀봉 재료일 수 있다는 것을 이해할 것이다.
인지되는 바와 같이, 밀봉제 스트립(62)은 인접한 플레이트(32)들의 접경 종방향 원주 플랜지(44)들 사이에, 및/또는 인접한 플레이트(32)들의 접경 횡방향 플랜지(54)들 사이에 위치 결정되는 스퀴즈 블럭(squeeze block; 도시 생략)과 함께 사용되거나 그 스퀴즈 블럭으로 대체될 수 있다. 스퀴즈 블럭은 금속 아치웨이(30)에 가해지는 하중을 대체로 흡수하는 탄성 재료의 슬래브이다. 이해되는 바와 같이, 종방향 원주 플랜지(44)와 횡방향 플랜지(54)를 갖는 플레이트(32)의 사용은 스퀴즈 블럭이 유리하게는 예컨대 Armo Steel Corporation사에게 허여된 미국 특허 제4,010,617호에 설명되는 바와 같이 종래의 파형 금속 플레이트로 구성되는 종래 기술의 금속 아치웨이로서 플레이트와 발판 사이 뿐만 아니라 금속 아치웨이(30) 내에 다수의 지점에 통합되게 한다. 금속 아치웨이 내에 다수의 지점에서 그러한 스퀴즈 블럭의 통합은 종래 기술의 금속 아치웨이에 비해 금속 아치웨이(30)가 가해지는 하중에 대해 증가된 저항을 갖게 할 수 있다.
이해되는 바와 같이, 오버헤드 구조물(22)이 조립될 때에, 파형 금속 플레이트(32)는 접경하는 인접한 파형 금속 플레이트(32)의 횡방향 플랜지(54) 및 종방향 플랜지(44)와 단부 대 단부 관계로 그리고 나란히 결합된다.
오버헤드 구조물(22)이 조립될 때에, 횡방향 플랜지들은 금속 아치웨이(30)의 종방향 길이에 평행하게 연장되는 종방향 플랜지를 획정하도록 정렬되고, 종방향 원주 플랜지들은 금속 아치웨이(30)의 원주 방향으로 연장되는 원주 방향 플랜지를 획정하도록 정렬된다. 따라서, 후술되는 몇몇 실시예의 설명을 용이하게 하도록, 파형 금속 플레이트의 횡방향 플랜지는 종방향 플랜지로서 지칭되고, 파형 금속 플레이트의 종방향 원주 플랜지는 원주 방향 플랜지로서 지칭된다.
파형 금속 플레이트의 플랜지 구성은 전술한 실시예로 제한되지 않고, 다른 실시예에서, 파형 금속 플레이트는 다른 플랜지 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 도 6a는 전체적으로 참조 번호 132로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(132)는 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하지만, 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 상향 원주 방향 플랜지(144)를 포함한다.
또 다른 구성이 가능하다. 도 6b는 전체적으로 참조 번호 232로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(232)는 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하지만, 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(254)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(254)는 플레이트(232)에 대해 하향 배향을 갖도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플레이트(232)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 하향 원주 방향 플랜지(244)를 포함한다. 인지되는 바와 같이, 파스너는 예컨대 전술되고 도 6a 를 참조하는 플레이트(132)의 상향 원주 방향 플랜지(144)의 구멍(도시 생략)을 통과하는 것에 비해 플레이트(232)의 하향 원주 방향 플랜지(244)의 구멍(도시 생략)을 통해 보다 용이하게 삽입될 수 있다.
도 6c는 전체적으로 참조 번호 332로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 또 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(332)는 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하지만, 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(354)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(354)는 플레이트(332)에 대해 상향 배향을 갖도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플레이트(332)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 하향 원주 방향 플랜지(344)를 포함한다.
도 6d는 전체적으로 참조 번호 432로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 또 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(432)는 전술되고 도 6a를 참조하는 플레이트(132)와 대체로 유사하지만 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(454)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(454)는 플레이트(432)에 대해 하향 배향을 갖도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플레이트(432)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 상향 원주 방향 플랜지(444)를 포함한다.
도 6e는 전체적으로 참조 번호 532로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 또 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(532)는 전술되고 도 6a를 참조하는 플레이트(132)와 대체로 유사하지만 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(556)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(556)는 플레이트(532)에 대해 상향 배향을 갖도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플레이트(532)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 상향 원주 방향 플랜지(544)를 포함한다.
파형 금속 플레이트는 대안적으로 양쪽의 상향 및 하향 원주 방향 플랜지들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 6f는 전체적으로 참조 번호 632로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 또 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(632)는 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하지만 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 용접에 의해 플레이트(632)에 결합되는 원주 방향 플랜지(644)를 포함한다. 각 원주 방향 플랜지(644)는 플레이트(632)에 대해 하향 배향을 갖는 제1 원주 방향 플랜지부(645)와 플레이트(632)에 대해 상향 배향을 갖는 제2 원주 방향 플랜지부(646)를 제공하도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플레이트(632)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(654)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(654)는 플레이트(632)에 대해 하향 배향을 갖는 제1 플랜지부(646)와 플레이트(632)에 대해 상향 배향을 갖는 제2 플랜지부(658)를 제공하도록 크기가 정해지고 위치 결정된다.
전술되고 도 3 내지 도 6f를 참조하는 파형 금속 플레이트가 예컨대 터널 라이닝과 같이 만곡된 구조물에 사용하기에 적합하다는 것이 인지될 것이다. 터널 라이닝에서, 구조물의 내부를 향하는 원주 방향 플랜지와 종방향 플랜지를 갖는 만곡된 파형 금속 플레이트는 그 내부로부터 구조물의 조립을 가능하게 하도록 요구될 수 있다.
도 3 내지 도 6f에, 그리고 아래의 다른 실시예에 도시된 파형 금속 플레이트는 원주 방향으로 만곡됨으로써, 크레스트와 트루프가 그 길이를 따라 만곡되어 플레이트의 원주 방향 곡률 반경을 획정한다. 그러나, 당업자라면 파형 금속 플레이트가 대안적으로 대체로 평탄할 수 있고, 이에 의해 크레스트와 트루프의 길이가 플레이트의 길이를 연장시키는 대체로 평행한 평면을 획정한다는 것이 이해될 것이다. 당업자라면 또한 파형 금속 플레이트가 또는 대안적으로 종방향으로 만곡될 수 있고, 이에 의해 종방향 에지가 만곡됨으로써 플레이트의 종방향 곡률 반경을 획정한다는 것이 이해될 것이다. 당업자라면 또한 곡률 반경 또는 곡률 반경들이 일정하지 않을 수 있고, 플레이트의 원주 방향 에지 및 종방향 에지 중 하나 이상을 따라 변동될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 7a 및 도 7b는 전체적으로 참조 번호 732로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 또 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(732)는 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하지만 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 하향 원주 방향 플랜지(744)와, 각 종방향 에지의 길이를 연장시키는 종방향 플랜지(754)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(754)는 플레이트(732)에 대해 하향 배향을 갖는 제1 플랜지부(756)와 플레이트(732)에 대해 상향 배향을 갖는 제2 플랜지부(758)를 제공하도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플레이트(732)는 제1 및 제2 플랜지부(756, 758)를 플레이트(732)로 인접시키는 보강판(786)을 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 보강판(786)은 플레이트(732)의 크레스트와 트루프에 위치되어 있지만, 당업자라면 보강판(786)이 플레이트(732)의 다른 지점에, 예컨대 크레스트에만, 트루프에만, 크레스트와 트루프의 중간 지점 등에 위치 결정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이해되는 바와 같이, 보강판(786)은 종방향 플랜지(754)에 대한 지지부를 제공함으로써, 플레이트(732)를 강화시킨다.
다른 실시예에서, 플랜지들은 대안적으로 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장될 수 있다. 예컨대, 도 8a는 전체적으로 참조 번호 832로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 플레이트(832)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하지만, 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(854)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(854)는 플레이트(832)에 대해 대체로 하향 배향을 갖고, 플레이트(832)와 경사 각도(A)를 형성하도록 플레이트(832)로부터 비직교 방향으로 연장되는데, 각도(A)는 점선으로 도시된 바와 같이 90도가 아니다. 플레이트(232)와 유사하게, 플레이트(832)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 하향 원주 방향 플랜지(844)를 포함한다.
2개의 인접한 접경 플레이트(832)들이 유리하게는 대체로 수직 맞대기 조인트를 획정하도록 비수평 방향으로 배향될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 플레이트(832)는 예컨대, 금속 아치웨이 또는 터널 라이닝과 같이 만곡된 구조물에 사용하기에 적합한데, 수직 맞대기 조인트는 장치를 만곡된 구조물의 내부 내에 현수하는 지지점을 제공하는 데에 바람직할 수 있다. 예컨대, 도 8b는 플레이트(832)로부터 구성되는 금속 아치웨이(830)의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 금속 아치웨이(830)의 길이의 일부를 연장시키는 종방향 연장형 I-비임(874)이 원주 방향으로 인접한 플레이트(832)들 사이에 위치 결정된다. 2개의 인접한 플레이트(845)들의 종방향 플랜지(854)들과, I-비임(874)은 대체로 수직 맞대기 조인트(845)를 획정한다. 맞대기 조인트(845)는 장치(도시 생략)를 금속 아치웨이(830)의 내부 내에 현수하는 지지점을 제공할 수 있다.
비직교형 종방향 플랜지들을 갖는 파형 금속 플레이트는 예컨대 금속 아치웨이 또는 터널 라이닝과 같이 만곡된 구조물에 사용하기에 적합하고, 비직교형 종방향 플랜지들은 조립 중에 만곡된 구조물의 최종적인 또는 "키스톤(keystone)" 피스로서 쉽게 삽입되게 한다. 예컨대, 도 8c 및 도 8d는 플레이트(932)로부터 비직교 방향으로 연장되는 2개의 종방향 플랜지(954)를 갖는 플레이트(932)를 도시하는데, 각 종방향 플랜지는 플레이트(932)와 경사 각도(B)를 형성하고, 각도(B)는 90보다 작다. 이해되는 바와 같이, 2개의 비직교형 종방향 플랜지(954)의 구성은 플레이트(932)가 조립 중에 터널 라이닝(930)의 최종적인 피스로서 삽입되게 한다.
도 8e는 전체적으로 참조 번호 1032로 지시되는, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 플레이트(1032)는 전술되고 도 8a를 참조하는 플레이트(832)와 대체로 유사하지만, 각 종방향 에지의 길이를 연장시키는 종방향 플랜지(1054)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(1054)는 플레이트(32)에 대해 대체로 하향 배향을 갖고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 제1 플랜지부(1056)와, 플레이트(32)에 대해 대체로 상향 배향을 갖고 직사각형 프로파일을 갖는 제2 플랜지부(1058)를 제공하도록 크기가 정해지고, 성형되며 위치 결정된다. 종방향 플랜지(1054)는 플레이트(1032)와 경사 각도(A)를 형성하도록 플레이트(1032)로부터 비직교 방향으로 연장하며, 각도(A)는 도 8e에 도시된 바와 같이 90도가 아니다. 플레이트(1032)는 또한 각 원주 방향 에지의 길이를 연장시키는 하향 원주 방향 플랜지(1044)를 포함한다.
추가 지지부를 제공하고 오버헤드 구조물(22)의 하중 지지 능력을 증대시키기 위해, 오버헤드 구조물(22)에 하나 이상의 보강 부재가 고정될 수 있다. 예컨대, 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 보강 리브의 형태이고 전체적으로 참조 번호 1174로 지시되는 보강 부재의 실시예가 도 9a에 도시되어 있다. 보강 리브(1174)는 종방향 형태를 갖는 중앙 코어(1176)를 포함한다. 이 실시예에서, 중앙 코어(1176)는 주물 콘크리트이고, 중앙 코어(1176) 내에서 길이 방향으로 연장하는 보강 로드(1177)의 배열을 포함한다. 보강 리브(1174)는 코어(1176)에 고정되는 장착 플레이트(1178a, 1178b)를 더 포함한다. 각 장착 플레이트(1178a, 1178b)는 장착 플레이트로부터 외측을 향해 연장되는 복수 개의 나사식 스터드(1180)를 포함한다. 나사식 스터드(1180)는 파형 금속 플레이트의 원주 방향 플랜지에 형성된 구멍 내에 수용되도록 크기가 정해지고 위치 결정되어, 보강 리브(1174)가 하나 이상의 파형 금속 플레이트에 고정되게 할 수 있다.
보강 부재의 다른 형태가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 9b는 전체적으로 참조 번호 1274를 이용하여 지시되는, 보강 비임의 형태의 보강 부재의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서, 보강 비임(1274)은 강철 I-비임의 형태이고, 플랜지(1276)의 길이를 연장시키는 중앙 웨브(1278)에 의해 결합되는 한쌍의 플랜지(1276)를 포함한다. 웨브(1278)는 보강 비임(1274)이 하나 이상의 파형 금속 플레이트에 고정되게 할 수 있게 하기 위하여 파형 금속 플레이트의 원주 방향 플랜지에 형성되는 구멍과 정렬하도록 위치 결정되는 복수 개의 관통 구멍(1280)을 포함한다.
보강 비임이 I-비임 구성으로 제한되지 않고, 예컨대 C-비임, T-비임, 박스 비임, 중공 구조 섹션(HSS), 또는 다른 적절한 단면 형태의 비임과 같이 상이한 단면 형상의 비임 형태일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
보강 부재의 또 다른 형태가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 9c는 전체적으로 참조 번호 1374를 이용하여 지시되는, 파형 금속 플레이트(32)와 하기 위한 콘크리트 충전식 HSS 보강 리브를 도시하고 있다. HSS 보강 리브(1374)는 내부 공동(C)을 갖는 중공 구조 섹션(1376)을 포함한다. 이 실시예에서, 내부 공동(C)은 콘크리트로 충전되고, 공동(C) 내에서 길이 방향으로 연장되는 보강 로드(1377)의 배열을 포함한다. HSS 보강 리브(1374)는 중공 구조 섹션(1376)으로부터 외측을 향해 연장되는 복수 개의 나사식 스터드(1380)를 더 포함한다. 나사식 스터드(1380)는 HSS 보강 리브(1374)가 하나 이상의 파형 금속 플레이트에 고정될 수 있게 하기 위해 파형 금속 플레이트의 원주 방향 플랜지에 형성되는 구멍 내에 수용되도록 크기가 정해지고 위치 결정된다.
보강 리브(1174), 보강 비임(1274) 및 HSS 보강 리브(1374)의 일부가 대체로 평탄한 것으로 도 9a 내지 도 9c에 도시되어 있지만, 이들 보강 부재는 보강 부재가 금속 아치웨이(30)에 사용되게 하도록 필요에 따라 그 길이에 걸쳐 원주 방향으로 만곡될 수 있다.
보강 부재의 또 다른 형태가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 9d는 전체적으로 참조 번호 1430을 이용하여 지칭되고 파형 금속 플레이트(32)로부터 구성되는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 금속 아치웨이(1430)는 보강 비임(1274)을 포함하고, 박스형 보강 리브(1474) 형태의 보강 부재를 더 포함한다. 박스형 보강 리브(1474)는 보강 비임(1484)의 길이를 연장시키는 한쌍의 보강 플레이트(1488)에 의해 연결되는 한쌍의 보강 비임(1484)을 포함한다. 각 보강 플레이트(1488)는 보강 비임(1484)의 플랜지에 고정된다. 도시된 실시예에서, 각 보강 비임(1484)은 강철 I-비임의 형태이다. 보강 비임(1484)과 보강 플레이트(1488)는 이 실시예에서 박스형 보강 리브(1474)의 강도를 증대시키도록 콘크리트가 충전되는 내부 공동(C)을 획정한다. 각 보강 비임(1484)의 웨브는 박스형 보강 리브(1474)가 하나 이상의 파형 금속 플레이트에 고정되게 할 수 있기 위하여 파형 금속 플레이트의 원주 방향 플랜지에 형성되는 구멍과 정렬하도록 위치 결정되는 복수 개의 관통 구멍(도시 생략)을 포함한다.
도 10a 및 도 10b는 전체적으로 참조 번호 1530을 이용하여 지시되는 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 금속 아치웨이(1530)는 2개의 유사하게 배향된 층에 배치되는 복수 개의 상호 연결된 구조적 파형 금속 플레이트(32)로부터 구성되어, 플레이트의 제1 층(1533a)과 플레이트의 제2 층(1533b)을 갖는 이중층을 획정한다. 제1 층(1533a)의 플레이트는 인접한 플레이트(32)의 원주 방향 플랜지(44)들 사이에 위치 결정되는 복수 개의 스페이서 플레이트(1583)에 의해 제2 층(1533b)의 플레이트(32)로부터 분리되어 있다. 각각의 스페이서 플레이트(1583)는 2열로 배치되며 내부에 형성되는 복수 개의 구멍(1584)을 갖고, 이 구멍은 스페이서 플레이트(1583)가 적절한 파스너를 이용하여 플레이트(32)에 고정되게 할 수 있기 위하여 원주 방향 플랜지(44)의 구멍(46)과 정렬하도록 위치 결정된다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트(48)이지만, 특정한 구조적 요건 및 하중 요건을 충족시키는 다른 적절한 파스너(용접부, 리벳 등)이 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
금속 아치웨이(1530)의 플레이트(32)와 스페이서 플레이트(1583)는 복수 개의 내부 공동(C)을 획정한다. 공동들 중 하나 이상은 금속 아치웨이(1530)의 내부 보강을 제공하도록 콘크리트로 충전될 수 있다. 금속-콘크리트 계면에서 전단 본드를 제공하도록 플레이트(32)의 내부면에 전단 스터드(도시 생략)가 부착될 수 있다.
인지되는 바와 같이, 대향 플레이트(32)의 간격은 스페이서 플레이트(1583)의 높이에 의해 획정된다. 따라서, 스페이서 플레이트(1583)의 높이는 원하는 내부 공동(C)의 전체 체적, 및 다시 원하는 금속 아치웨이(1503)의 내부 보강재의 양을 제공하도록 선택될 수 있다.
도 11은 전체적으로 참조 번호 1630을 이용하여 지시되는, 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 금속 아치웨이(1630)는 플레이트의 제1 층(1633a)과 플레이트의 제2 층(1633b)을 갖는 이중층을 획정하도록 배치되는 복수 개의 상호 연결되는 구조적 파형 금속 플레이트(32)로부터 구성된다. 제1 층(1633a)의 플레이트(32)는 복수 개의 중공 구조 섹션(1683)에 의해 제2 층(1633b)의 플레이트(32)로부터 분리되고, 중공 구조 섹션은 제1 층(1633a)을 형성하는 플레이트(32)의 크레스트에 그리고 제2 층(1633b)을 형성하는 플레이트(32)의 트루프에 고정된다. 각각의 중공 구조 섹션(1683)은 적절한 파스너(도시 생략)에 의해 플레이트(32)에 고정된다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트이지만, 특정한 구조적 요건 및 하중 요건을 충족시키는 다른 적절한 파스너(용접부, 리벳 등)가 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
각 중공 구조 섹션(1683)은 내부 공동(C1)을 획정하고, 플레이트(32)의 내부면과 중공 구조 섹션(1683)의 외부면은 금속 아치웨이(1630) 내에 복수 개의 내부 공동(C2)을 획정한다. 공동(C1, C2) 중 하나 이상은 금속 아치웨이(1630)의 내부 보강을 제공하도록 콘크리트가 충전될 수 있고, 금속-콘크리트 계면에 전단 본드를 제공하도록 플레이트(32)의 내부면에 및/또는 중공 구조 섹션(1683)의 외부면에 전단 스터드(도시 생략)가 부착될 수 있다.
인지되는 바와 같이, 대향 플레이트(32)의 간격은 중공 구조 섹션(1683)의 높이에 의해 획정된다. 따라서, 중공 구조 섹션(1683)의 높이는 원하는 내부 공동(C1, C2)의 전체 체적, 및 원하는 금속 아치웨이(1630)의 내부 보강재의 양을 제공하도록 선택될 수 있다.
이중층 내에 배치되는 플레이트를 분리시키도록 다른 구조가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 12는 전체적으로 참조 번호 1730을 이용하여 지시되는, 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 금속 아치웨이(1730)는 전술되고 도 6b를 참조하는 바와 같이 복수 개의 상호 연결되는 구조적 파형 금속 플레이트(232)로부터 구성된다. 파형 금속 플레이트(232)는 플레이트의 제1 층(1733a)과 플레이트의 제2 층(1733b)을 갖는 이중층을 획정하도록 배치된다. 제1 층(1733a)의 플레이트(32)는 인접한 플레이트(232)의 원주 방향 플랜지(244)들 사이에 위치 결정되는 복수 개의 웨브형 지지부(1783)에 의해 제2 층(1733b)의 플레이트(232)로부터 분리된다. 각 웨브형 지지부(1783)는 웨브형 지지부(1783)가 적절한 파스너를 이용하여 플레이트(232)에 고정되게 할 수 있기 위하여 원주 방향 플랜지(244)의 구멍과 정렬하도록 2열로 배치되고 위치 결정되는, 내부에 형성된 복수 개의 구멍을 갖는다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트이지만, 특정한 구조적 요건 및 하중 요건을 충족시키는 다른 적절한 파스너(용접부, 리벳 등)가 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
또 다른 구조물이 이중층 내에 배치된 플레이트를 분리시키도록 사용될 수 있다. 예컨대, 도 13a 내지 도 14b는 전체적으로 참조 번호 1830을 이용하여 지시되는, 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 금속 아치웨이(1830)는 플레이트의 제1 층(1833a)과 플레이트의 제2 층(1833b)을 갖는 이중층을 획정하도록 배치되는 복수 개의 상호 연결되는 구조적 파형 금속 플레이트(232)로부터 구성된다. 플레이트(232)의 내부면에는 전단 스터드(1883)가 부착된다. 제1 층(1833a)의 플레이트(232)는 복수 개의 스페이서 스탠드(1883)에 의해 제2 층(1833b)의 플레이트(232)로부터 분리된다. 각 스페이서 스탠드(1883)는 예컨대 강철 보강 바아와 같은 구조적 로드로 형성되고, 제1 층(1833a)의 플레이트(232)를 제2 층(1833b)의 플레이트(232)에 고정시키도록 전단 스터드(1883)와 맞물린다. 또한, 스페이서 스탠드(1883)는 금속 아치웨이(1830)의 조립을 용이하게 하도록 조립 중에 제1 층(1833a)의 플레이트(232)가 현수될 수 있는 지점을 제공한다.
도 15는 전체적으로 참조 번호 2030을 이용하여 지시되는, 금속 아치웨이의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 금속 아치웨이(2030)는 플레이트의 제1 층(2033a)과 플레이트의 제2 층(2033b)을 갖는 이중층을 획정하도록 금속 아치웨이(2030) 내에 2개의 대향으로 배향된 층들로 배치되는 복수 개의 상호 연결되는 구조적 파형 금속 플레이트(32)로부터 구성된다. 도시된 실시예에서, 제1 층(2033a)의 플레이트는 제1 층(2033a)을 형성하는 플레이트(32)의 트루프가 제2 층(2033b)을 형성하는 플레이트(32)의 트루프에 접경하도록 역전된다. 복수 개의 구멍(2082)이 대체로 트루프의 중앙을 따라 형성되는데, 각 구멍(2082)은 대향 플레이트가 서로 고정되게 할 수 있도록 각자의 파스너를 수용하는 크기를 갖는다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트(48)이지만, 특정한 구조적 요건 및 하중 요건을 충족시키는 다른 적절한 파스너(용접부, 리벳 등)가 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
이 실시예에서, 금속 아치웨이(2030)는 트루프의 대향 쌍들 사이에 형성되는 공동(C)을 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 공동(ㅊ) 중 하나는 내부 보강 리브(2085)를 제공하도록 콘크리트가 충전된다. 전단 스터드가 플레이트(32)의 내부면에 부착되어 공동을 형성함으로써 금속-콘크리트 계면에 전단 본드를 제공한다.
도 16은 전체적으로 참조 번호 2130을 이용하여 지시되는, 금속 아치웨이의 또 다른 실시예를 도시한다. 전술되고 도 15를 참조하는 금속 아치웨이(203)와 유사하게, 금속 아치웨이(2130)는 플레이트의 제1 층(2133a)과 플레이트의 제2 층(2133b)을 갖는 이중층을 획정하도록 금속 아치웨이(2130) 내에 2개의 대향으로 배향된 층들로 배치되는 복수 개의 상호 연결되는 구조적 파형 금속 플레이트(32)로부터 구성된다. 도시된 실시예에서, 제1 층(2133a)의 플레이트(32)는 대향 플레이트(32)의 원주 방향 플랜지(44)에 고정되는 복수 개의 스페이서 플레이트(2181)에 의해 제2 층(2133b)의 플레이트(32)로부터 분리된다. 인지되는 바와 같이, 대향 플레이트(32)들의 간격은 스페이서 플레이트(2181)의 높이에 의해 획정되고, 이에 따라 스페이서 플레이트(2181)의 높이는 원하는 보강 정도와 원하는 구속 체적을 제공하도록 선택될 수 있다. 대체로 트루프의 중앙을 따라 복수 개의 구멍(2182)이 형성되고, 각 구멍(2182)은 대향 플레이트(32)들이 서로 고정되게 할 수 있도록 각자의 파스너를 수용하는 크기를 갖는다. 이 실시예에서, 파스너는 볼트(2183)이지만, 특정한 구조적 요건 및 하중 요건을 충족시키는 다른 적절한 파스너가 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
금속 아치웨이(2130)의 대향 플레이트(32)와 플레이트(2181)는 복수 개의 내부 공동(C)을 획정하고, 공동들 중 하나 이상은 금속 아치웨이의 내부 보강을 제공하도록 콘크리트가 충전된다. 전단 스터드(2184)가 플레이트(32)와 스페이서 플레이트(2183)의 내부면에 부착되어 금속-콘크리트 계면에 전단 본드를 제공한다. 이 실시예에서, 관형의 덕트(2186)가 콘크리트가 충전된 공동 내에 또한 제공된다.
금속 아치웨이 내에 이중층으로 배치되는 구조적 파형 금속 플레이트는 위에서 도시된 구성으로 제한되지 않고, 다른 실시예에서 금속 아치웨이는 대안적으로 상이한 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 도 17a 및 도 17b는 복수 개의 상호 연결되는 구조적 파형 금속 플레이트(232)로부터 구성되는 금속 아치웨이(2230)의 또 다른 실시예의 일부를 개략적으로 도시한다. 파형 금속 플레이트(232)는 플레이트의 제1 층(2233a)과 플레이트의 제2 층(2233b)을 갖는 이중층을 형성하도록 금속 아치웨이(2230) 내에 2개의 대향으로 배향된 층들로 배치된다. 도 17a에 도시된 예에서, 제2 층(2233b)의 플레이트는 역전된다. 그 결과, 제1 층(2233a)의 플레이트는 제1 층(2233a)을 형성하는 플레이트(232)의 크레스트가 제2 층(2233b)을 형성하는 플레이트(232)의 크레스트에 대해 접경하도록 위치 결정된다. 도 17b에 도시된 예에서, 제1 층(2233a)의 플레이트는 제1 층(2233a)을 형성하는 플레이트(232)의 크레스트가 제2 층(2233b)을 형성하는 플레이트(232)의 크레스트와 정렬되지만 이격되도록 위치 결정된다. 인지되는 바와 같이, 대향 플레이트(232)들의 간격은 임의의 적절한 스페이서 부재(도시 생략)의 높이에 의해 획정될 수 있고, 각 스페이서 부재의 높이는 원하는 구속 체적, 및 원하는 금속 아치웨이(2230)의 보강재의 양을 제공하도록 선택될 수 있다.
인지되는 바와 같이, 파형 금속 플레이트의 원주 방향 및 종방향 플랜지들은 유리하게는 상이한 파형 피치 및/또는 상이한 파형 깊이와 같이 상이한 프로파일의 인접한 파형 금속 플레이트들이 이웃한 플레이트들을 부분적으로 오버랩시킴으로써 랩 조인트를 형성할 필요없이 용이한 방식으로 서로 고정되게 한다. 예컨대, 도 18a 및 도 18b는 복수 개의 파형 금속 플레이트(2332a, 2332b)를 포함하는 금속 아치웨이(2322)의 다른 실시예의 일부를 도시하는데, 플레이트(2332a)와 플레이트(2332b)는 상이한 각자의 프로파일을 갖는다. 도시된 실시예에서, 플레이트(2332a)의 피치 및 깊이는 플레이트(2332b)의 피치 및 깊이보다 크다. 파형 금속 플레이트(2332a, 2332b) 각각은 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하고, 크레스트와 트루프의 종축에 대체로 평행한 한쌍의 원주 방향 에지를 갖는다. 내부에 형성되는 복수 개의 구멍(2346a)을 갖는 원주 방향 플랜지(2344a)가 각 파형 금속 플레이트(2332a)의 원주 방향 에지의 길이를 대체로 연장시키고, 각 구멍(2346a)은 각자의 파스너를 수용하도록 구성된다. 유사하게, 내부에 형성되는 복수 개의 구멍(2346b)을 갖는 원주 방향 플랜지(2344b)가 각 파형 금속 플레이트(2332b)의 원주 방향 에지의 길이를 대체로 연장시키고, 각 구멍(2346b)은 각자의 파스너를 수용하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 구멍(2346a, 2346b)의 위치 결정은 상이하다.
도시된 실시예에서, 인접한 플레이트(2332a, 2332b)는 중간 플레이트(2384)를 이용하여 고정된다. 중간 플레이트(2384)는 내부에 형성되는 2열의 구멍을 갖고, 각 열의 구멍은 플레이트(2332a, 2332b)의 구멍(2346a, 2346b)과 동일한 위치 결정을 갖는다. 중간 플레이트(2384)의 2열의 구멍은 오프셋 거리 만큼 이격된다. 인지되는 바와 같이, 중간 플레이트(2384)는 인접한 플레이트(2332a, 2332b)들이 서로 고정되게 하는 어댑터의 역할을 효율적으로 한다.
금속 아치웨이의 조립을 용이하게 하기 위하여, 파형 금속 플레이트의 플랜지들은 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 19는 금속 아치웨이에 사용하기 위한 파형 금속 플레이트의 다른 실시예를 도시하는데, 각 플레이트는 전체적으로 참조 번호 2432를 이용하여 지시된다. 각 플레이트(2432)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하고, 각 종방향 에지의 길이를 연장시키는 종방향 플랜지(2454)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(2454)는 플랜지(2454)로부터 외측을 향해 돌출하는 핀(2490)을 포함한다. 각 플랜지92454)는 또한 도 19에 도시된 바와 같이 인접한 플레이트(2432)의 대향 플랜지(2454)로부터 연장되는 핀(2490)을 수용하도록 크기가 정해지고 위치 결정되는 노치(2492)를 포함한다. 유사하게, 플랜지(2454)로부터 외측을 향해 돌출하는 핀(2490)은 인접한 플레이트(2432)의 대향 플랜지(2454)의 노치(2492) 내에 수용되도록 위치 결정된다. 따라서, 도시되지는 않았지만 이해되는 바와 같이, 핀(2490)과 노치(2492)의 상대 위치는 파형 금속 플레이트(2432)의 양단부에서 종방향 플랜지(2454)에 대해 대체로 역전된다. 이 방식에서, 제1 플레이트(2432)의 핀(2490)은 제2 플레이트(2432)의 노치(2492)와 맞물린다. 각 플랜지(2454)는 내부에 형성되는 복수 개의 구멍을 더 구비하고, 각 구멍은 인접한 플레이트(24332)들이 서로 고정되게 하도록 각자의 파스너(도시 생략)를 수용하도록 구성된다. 인지되는 바와 같이, 핀(2490)과 노치(2492)는 유리하게는 인접한 플레이트(2432)들이 파스너에 의해 고정되기 전에 서로에 대해 정확하게 정렬된다.
핀과 노치를 구비하는 정렬 특징부를 설명하였지만, 다른 구성을 갖는 정렬 특징부의 정합 형태가 사용될 수 있다. 예컨대, 다른 실시예에서, 각 플레이트는 대안적으로 하나 이상의 핀만을 포함하고 노치는 포함하지 않는 하나의 종방향 플랜지, 및 대응하는 하나 이상의 노치만을 포함하고 핀을 포함하지 않는 하나의 종방향 플랜지를 포함할 수 있다. 이해되는 바와 같이, 인접한 플레이트들이 파스너에 의해 고정되기 전에 서로에 대해 정확하게 정렬되는 것을 보장하는 것 외에, 그러한 구성은 또한 인접한 플레이트들이 파스너에 의해 고정되기 전에 서로에 대해 정확한 순서로 배치되는 것을 보장한다.
또 다른 구성이 가능하다. 예컨대, 도 20은 다른 실시예의 접경 파형 금속 플레이트의 종방향 플랜지 쌍을 도시하고, 각 종방향 플랜지는 전체적으로 참조 번호 2554를 이용하여 지시된다. 각 종방향 플랜지(2554)는 플랜지(2554)로부터 외측을 향해 돌출하는 2개의 핀(2590)을 포함한다. 각 플랜지(2554)는 또한 도 20에 도시된 바와 같이 인접한 플레이트의 대향 플랜지(2554)로부터 연장하는 핀(2590)을 수용하도록 크기가 정해지고 위치 결정되는 2개의 슬롯(2592)을 포함한다. 유사하게, 플랜지(2554)로부터 외측을 향해 돌출하는 각 핀(2590)은 인접한 플레이트의 대향 플랜지(2554)의 슬롯(2592) 내에 수용되도록 위치 결정된다. 따라서, 도시되지 않았지만 이해되는 바와 같이, 핀(2590)과 슬롯(2592)의 상대 위치는 파형 금속 플레이트의 양단부에서 종방향 플랜지(2554)에 대해 대체로 역전된다. 각 플랜지(2554)는 내부에 형성되는 복수 개의 구멍을 더 구비하고, 각 구멍은 인접한 플레이트들이 서로 고정되게 하도록 각자의 파스너(도시 생략)를 수용하도록 구성된다. 인지되는 바와 같이, 핀(2590)과 슬롯(2592)은 유리하게는 인접한 플레이트들이 파스너에 의해 고정되기 전에 서로에 대해 정확하게 정렬되는 것을 보장한다. 또한, 인지되는 바와 같이, 핀(2590)과 슬롯(2592)은 유리하게는 파스너의 삽입 전에 또는 도중에 하나의 플레이트가 다른 플레이트에 의해 지지되게 함으로써, 금속 아치웨이, 또는 플레이트들로부터 조립되는 임의의 다른 구조물의 조립을 용이하게 한다.
또 다른 구성이 가능하다. 예컨대, 도 21은 전체적으로 참조 번호 2632를 이용하여 지시되는, 파형 금속 플레이트의 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(2632)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하고, 제1 종방향 에지의 길이를 연장시키는 종방향 플랜지(2654a)와 제2 종방향 에지의 길이를 연장시키는 종방향 플랜지(2654b)를 포함한다. 종방향 플랜지(2654a)는 플레이트(232)의 종방향 플랜지(254)와 대체로 유사하다. 종방향 플랜지(2654b)는 플레이트(232)의 종방향 플랜지(254)와 대체로 유사하지만, 중앙 정렬 브래킷(2690)과 2개의 단부 정렬 브래킷(2692)을 더 포함한다. 중앙 정렬 브래킷(2690)과 단부 정렬 브래킷(2692)은 인접한 접경 플레이트(2632)의 종방향 플랜지(2654a)와 맞물리도록 크기가 정해지고 위치 결정된다. 플랜지(2654a, 2654b)와 정렬 브래킷(2690, 2692) 각각은 내부에 형성되는 하나 이상의 구멍을 갖고, 각 구멍은 인접한 플레이트(2632)들이 서로 고정되게 하기 위하여 각자의 파스너(도시 생략)를 수용하도록 구성된다. 인지되는 바와 같이, 정렬 브래킷(2690, 2692)은 유리하게는 인접한 플레이트(2632)가 파스너에 의해 고정되기 전에 서로에 대해 정확하게 정렬되는 것을 보장한다.
다른 실시예에서, 파형 금속 플레이트의 플랜지는 밀봉제 스트립의 다른 형태를 수용하는 특징부를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 22는 전체적으로 참조 번호 2732로 지시되는 파형 금속 플레이트의 다른 실시예를 도시한다. 파형 금속 플레이트(2732)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하고, 각 원주 방향 에지의 길이를 대체로 연장시키는 원주 방향 플랜지(2744)를 포함한다. 플레이트(2732)는 또한 대체로 각 종방향 에지의 길이를 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(2754)를 포함한다. 각 원주 방향 플랜지(2744)의 길이를 따라 홈(2794)이 연장되고, 홈은 종방향으로 형성된 가스킷(도시 생략)을 수용하도록 크기가 정해지고 형성된다. 유사하게, 각 종방향 플랜지(2754)의 길이를 따라 홈(2795)이 연장되고, 홈은 적절하게 형성된 가스킷(도시 생략)을 수용하도록 크기가 정해지고 형성된다. 이해되는 바와 같이, 인접한 플레이트(2732)의 원주 방향 플랜지(2744)가 접경할 때에, 홈(2794)은 가스킷이 보유되는 공동(도시 생략)을 제공한다. 유사하게, 인접한 플레이트(2732)의 종방향 플랜지(2754)가 접경할 때에, 홈(2795)은 가스킷이 보유되는 공동(도시 생략)을 제공한다. 각 가스킷은 인접한 플레이트(2732)들 사이에 형성된 결합부를 통과하는 빗물 또는 지하수 등의 유체의 유동에 대한 시일을 제공한다. 가스킷은 유리하게는 플레이트(2732)들로부터 조립되는 구조물에 일반적인 수밀성을 제공하고 또한 유리하게는 구조물이 유체 압력을 유지하게 할 수 있다.
파형 금속 플레이트의 플랜지들은 밀봉제 스트립의 다른 형태를 수용하는 또 다른 특징부를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 23a 및 도 23b는 전체적으로 참조 번호 2832로 지시되는 파형 금속 플레이트의 다른 실시예를 도시한다. 플레이트(2832)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하고, 대향하는 원주 방향 플랜지들을 대체로 연장시키는 원주 방향 플랜지(2844a, 2844b)를 포함한다. 플레이트(2832)는 또한 대향하는 종방향 에지의 길이를 대체로 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(2854a, 2854b)(도시 생략)를 포함한다. 원주 방향 플랜지(2844a)의 길이를 따라 종방향으로 형성된 돌출부(2896)가 연장되고, 원주 방향 플랜지(2844b)의 길이를 따라 종방향으로 형성된 홈(2897)이 연장되며, 이 홈은 인접한 플레이트의 돌출부(2896) 뿐만 아니라 종방향으로 형성된 가스킷(도시 생략) 양자를 수용하도록 크기가 정해지고 형성된다. 유사하게, 종방향 플랜지(2854a)의 길이를 따라 돌출부(2899)가 연장된다. 종방향 플랜지(2854b)의 길이를 따라 홈(도시 생략)이 연장되고, 이 홈은 인접한 플레이트의 돌출부(2899) 뿐만 아니라 적절하게 형성된 가스킷(도시 생략) 양자를 수용하도록 크기가 정해지고 형성된다. 이해되는 바와 같이, 인접한 플레이트(2832)들의 원주 방향 플랜지(2844a, 2844b)가 접경될 때에, 돌출부(2896)와 홈(2897)은 가스킷이 보유되는 공동(도시 생략)을 제공한다. 유사하게, 인접한 플레이트(2832)의 종방향 플랜지(2854a, 2854b)가 서로 접경될 때에, 돌출부(2899)와 홈(도시 생략)은 가스킷(도시 생략)이 보유되는 공동(도시 생략)을 제공한다. 각 가스킷은 인접한 플레이트(2832)들 사이에 형성된 결합부를 통과하는 빗물 또는 지하수 등의 유체의 유동에 대한 시일을 제공한다. 이에 의해, 가스킷은 유리하게는 플레이트들로부터 조립되는 구조물에 일반적인 수밀성을 제공하고 또한 유리하게는 구조물이 유체 압력을 유지하게 할 수 있다. 또한, 인지되는 바와 같이, 플레이트(2832)의 돌출부와 홈은 또한 유리하게는 인접한 플레이트(2832)가 파스너에 의해 고정되기 전에 서로에 대해 정확하게 위치 결정되는 것을 보장한다.
다른 구성이 가능하다. 예컨대, 도 24는 전체적으로 참조 번호 2932에 의해 지시되는 파형 금속 플레이트의 실시예를 도시한다. 파형 금속 플레이트(2932)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하고, 각 원주 방향 에지의 길이를 대체로 연장시키는 원주 방향 플랜지(2944)를 포함한다. 플레이트(2932)는 또한 각 종방향 에지의 길이를 대체로 연장시키고 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르는 종방향 플랜지(2954)를 포함한다. 플레이트(2932)는 또한 종방향 에지들 중간에 있고 원주 방향 플랜지(2944)들 사이에서 연장되는 보강 플랜지(2955)를 포함한다. 인지되는 바와 같이, 보강 플랜지는 보강 플랜지를 포함하지 않는 파형 금속 플레이트에 비해 파형 금속 플레이트(2932)의 강도를 상당히 증대시킨다.
전술한 실시예에서 종방향 플랜지는 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르지만, 다른 실시예에서, 종방향 플랜지는 대안적으로 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르지 않고, 이에 따라 대안적으로 직사각형으로 형성되거나, 달리 형성될 수 있다. 예컨대, 도 25는 금속 아치웨이(30)에 사용하기 위한 다른 실시예의 접경 파형 금속 플레이트들의 일부를 도시하고, 각 파형 금속 플레이트는 전체적으로 참조 번호 3032에 의해 지시된다. 플레이트(3032)는 전술되고 도 3 내지 도 5를 참조하는 플레이트(32)와 대체로 유사하지만, 각 종방향 에지를 연장시키는 C-비임의 형태인 종방향 플랜지(3054)를 포함한다. 각 종방향 플랜지(3054)는 플레이트(3032)의 원주 방향 플랜지(3044)를 지지하도록 위치 결정되는 내표면을 갖는 제1 플랜지(3092)와, 플레이트(3032)의 크레스트에 접경하는 내표면을 갖는 제2 플랜지(3093)를 연결하는 중앙 웨브(3090)를 포함한다. 종방향 플랜지(3054)는 내부에 형성되는 복수 개의 구멍(3060)을 더 구비하고, 각 구멍(3060)은 인접한 플레이트(3032)가 서로 고정되게 하는 각자의 파스너(도시 생략)를 수용하도록 구성된다. 이해되는 바와 같이, 원주 방향 플랜지(3044)가 제1 플랜지(3092)에 의해 지지되기 때문에, 플레이트(3032)는 오버헤드 구조물(3022) 전반에 걸쳐 개선된 하중 분배를 제공한다.
추가의 지지를 제공하고 오버헤드 구조물의 하중 지지 능력을 증대시키기 위해, 하나 이상의 종방향 보강 부재가 금속 아치웨이에 고정될 수 있다. 예컨대, 도 26은 전체적으로 참조 번호 3130을 이용하여 지시되는 금속 아치웨이의 다른 실시예를 도시한다. 금속 아치웨이(3130)는 전술되고 도 6b를 참조하는 복수 개의 상호 연결된 구조적 파형 금속 플레이트(232)로부터 구성된다. 금속 아치웨이(3130)는 강철 I-비임 형태의 종방향 보강 부재(3174)를 포함한다. 부재(3174)는 플랜지(3176)의 길이를 연장시키는 중앙 웨브(3178)에 의해 결합되는 한쌍의 플랜지(3176)를 포함한다. 웨브(3178)는 플레이트(232)가 종방향 보강 부재(3174)에 고정되게 할 수 있기 위하여 플레이트(232)의 종방향 플랜지(254)의 구멍(260)과 정렬하도록 이격되고 위치 결정되는 복수 개의 관통 구멍(도시 생략)을 갖는다. 이해되는 바와 같이, 종방향 보강 부재(3174)는 금속 아치웨이(3130) 전반에 걸쳐 개선된 하중 분배를 제공한다.
인지되는 바와 같이, 파형 금속 플레이트의 종방향 플랜지는 중간의 발판 채널을 사용할 필요없이 플레이트가 오버헤드 구조물의 콘크리트 발판에 직접 고정되게 할 수 있다. 예컨대, 도 27a 및 도 27b는 파형 금속 플레이트(232)로부터 구성되는 금속 아치웨이를 포함하고, 콘크리트 발판(3228)을 포함하는 오버헤드 구조물(3222)의 다른 실시예의 일부를 도시한다. 콘크리트 발판(3228)은 내부에 매입되고 상방으로 연장되는 복수 개의 나사식 스터드(3248)를 포함한다. 나사식 스터드(3248)는 종방향 플랜지(254)의 구멍(260) 내에 수용되도록 크기가 정해지고 위치 결정되어, 플레이트(232)가 유리하게는 콘크리트 발판(3228)에 직접 고정되게 한다.
이와 달리, 종래의 파형 금속 플레이트로부터 구성되는 종래의 오버헤드 구조물은 통상적으로 플레이트를 콘크리트 발판에 고정시키는 발판 채널을 필요로 한다. 예컨대, 도 27c 및 도 27d는 파형 금속 플레이트(3)로부터 구성되는 금속 아치웨이를 포함하는 종래의 오버헤드 구조물의 일부를 도시하는데, 플레이트(3)는 종래의 플레이트이므로 원주 방향 플랜지 또는 종방향 플랜지를 갖지 않는다. 오버헤드 구조물(2)은 발판 채널(6)이 고정되는 콘크리트 발판(4)을 포함한다. 플레이트(3)는 도시된 실시예에서 볼트인 파스너(8)를 이용하여 발판 채널(6)에 고정된다. 파스너(8)는 또한 인접한 플레이트(3)들(도시 생략)를 오버헤드 구조물(2)의 길이를 따라 서로 고정시키도록 사용된다. 이해되는 바와 같이, 그러한 종래의 구성은 파스너(8)가 전단 하중을 받게 되고, 그 결과 종래의 오버헤드 구조물(2)의 플레이트(3)와 발판(4) 사이의 연결이 약해진다.
전술한 바와 같이, 파형 금속 플레이트의 플랜지들은 금속 아치웨이 또는 다른 구조물이 로봇 또는 자동화 조립 장비를 이용하여 쉽게 조립되게 할 수 있다. 예컨대, 도 28a 및 도 28b는 전체적으로 참조 번호 3370에 의해 지시되는 자동화 조립기를 도시한다. 자동화 조립기(3370)는 일단부에서 그립퍼 유닛(3373a)을 지지하는 회전 가능한 텔레스코프식 팔(3373)을 지지하는 가동 트롤리(3371)를 포함한다. 그립퍼 유닛(3373)은 일반적으로 회전 가능한 조인트(3374)를 포함하고, 파형 금속 플레이트(232)의 원주 방향 플랜지(244)를 파지하도록 구성되는 2개의 신축 자재의 그립퍼(3378)를 갖는 그립퍼 베이스(3376)를 지지한다. 인지되는 바와 같이, 자동화 조립기(3370)의 사용은 유리하게는 조립 프로세스를 촉진시켜, 구조물의 조립체에 요구되는 숙련 노동의 양을 감소시킨다.
개별적인 파형 금속 플레이트를 부분적으로 구성된 금속 아치웨이 또는 다른 구조물에 고정시킬 수 있는 자동화 체결 유닛(도시 생략) 등의 다른 자동화 조립 장비가 자동화 조립기(3370)와 함께 사용될 수 있다. 인지되는 바와 같이, 그러한 자동화 조립 장비는 유리하게는 달리 노동자에게 안전 위험을 제기할 수 있는 위험한 환경에서 구조물들의 조립에 사용될 수 있다.
파형 금속 플레이트의 플랜지들은 또한 유리하게는 플랜지들이 구조물 내에 있도록 플레이트들이 배향될 때에 만곡된 구조물 내측의 물품에 편리한 연결면을 제공한다. 예컨대, 도 29는 복수 개의 파형 금속 플레이트(232)로부터 구성되는 터널 라이닝(3422)을 도시한다. 플레이트(232)는 원주 방향 플랜지(244)와 종방향 플랜지(254)가 터널 라이닝(3422)을 향하도록 배향된다. 알 수 있는 바와 같이, 플랜지(244, 254)는 서브 바닥(3482), 조명 구조물(3484), 컨베이어 구조물(3486), 및 컴퓨터와 제어 구조물(3488)을 위한 연결면을 제공한다. 당업자라면 원주 방향 플랜지(244)와 종방향 플랜지(254)가 다른 구조물을 위한 연결면을 제공할 수 있다는 것을 인지할 것이다.
전술한 실시예에서, 파형 금속 플레이트는 원주 방향으로 만곡된 것으로서 도시됨으로써, 크레스트와 트루프는 그 길이를 따라 만곡되어 플레이트의 원주 방향 곡률 반경을 획정한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 당업자라면, 파형 금속 플레이트가 이와 달리 대체로 평탄할 수 있고, 이에 의해 크레스트와 트루프의 길이가 플레이트의 길이를 연장시키는 대체로 평행한 평면들을 획정한다는 것을 이해할 것이다. 인지되는 바와 같이, 그러한 대체로 평탄한 평면은 브릿지 등의 대체로 편평한 부분을 포함하는 구조물에 사용하기에 적합하다. 예컨대, 도 30은 브릿지 덱의 일부의 실시예를 도시하는데, 브릿지 덱은 전체적으로 참조 번호 3522에 의해 지시된다. 브릿지 덱(3522)은 복수 개의 파형 금속 플레이트(3532)로부터 구성된다. 각 파형 금속 플레이트(3532)는 전술되고 도 6b를 참조하는 플레이트(232)와 대체로 유사하지만, 대체로 평탄하며, 이에 의해 크레스트와 트루프의 길이는 플레이트(3532)의 길이를 연장시키는 대체로 평행한 평면을 획정한다. 도시된 실시예에서, 플레이트(3532)는 브릿지 덱 내측의 단일층 내에 배치되어, 플레이트가 그 종방향 플랜지(3544)를 따라 고정되고, 그 횡방향 플랜지(3554)가 제1 강철 비임(3574)과 접경한다. 플레이트(3532)의 일단부에서 횡방향 플랜지(3554)를 지지하는 단 하나의 제1 강철 비임(3554)이 도시되어 있지만, 유사한 강철 비임이 플레이트(3532)의 대향 단부에서 종방향 플랜지를 지지한다는 것이 이해될 것이다. 제1 강철 비임(3574)은 다시 제2 강철 비임(3576)에 의해 지지된다. 다시, 제1 강철 비임(3574)을 지지하는 단 하나의 제2 강철 비임(3556)이 도시되어 있지만, 유사한 제2 강철 비임이 다른 제1 강철 비임을 지지한다는 것이 이해될 것이다. 브릿지 덱 슬래브(3578)가 플레이트(3532) 상에 위치 결정되어, 브릿지 덱(3522)의 통행을 위한 표면을 제공한다.
인지되는 바와 같이, 전술한 파형 금속 플레이트는 오버헤드 구조물에서의 사용으로 제한되지 않고, 다른 실시예에서, 파형 금속 플레이트는 다른 구조물에 또는 다른 용례에 사용될 수 있다. 예컨대, 파형 금속 플레이트는 선적 컨테이너의 벽을 형성하도록 사용될 수 있거나, 빌딩의 벽 또는 다른 구성요소를 형성하도록 사용될 수 있다.
이해되는 바와 같이, 원주 방향 플랜지 및 종방향 플랜지의 구멍들의 위치 결정은 전술한 실시예에 도시된 것으로 제한되지 않고, 다른 실시예에서, 구멍들은 대안적으로 원주 방향 플랜지 및 종방향 플랜지 중 하나 이상을 따라 상이하게 위치 결정될 수 있다.
전술한 실시예는 파형 금속 플레이트에 관한 것이지만, 당업자라면 파형 금속 플레이트가 소정 범위의 두께로 될 수 있고, 이에 따라 대안적으로 파형 금속 시트 또는 다른 것일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
전술한 실시예에서, 종방향 플랜지는 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르지만, 다른 실시예에서, 종방향 플랜지는 대안적으로 크레스트와 트루프의 윤곽을 따르지 않고 대안적으로 직사각형, 또는 다른 형태로 형성될 수 있다.
전술한 실시예에서, 각 종방향 플랜지는 종방향 플랜지를 플레이트에 용접함으로써 형성되지만, 다른 실시예에서, 각 종방향 플랜지는 대안적으로 플레이트에 다른 적절한 결합 방법에 의해 결합될 수 있다.
전술한 실시예에서, 원주 방향 플랜지는 원주 방향 에지를 따라 플레이트를 만곡시킴으로써 형성되지만, 다른 실시예에서, 원주 방향 플랜지는 대안적으로 원주 방향 플랜지를 용접 또는 다른 적절한 결합 방법 등에 의해 결합시킴으로써 형성될 수 있다.
전술한 실시예에서, 파형 금속 플레이트의 횡방향 플랜지가 정렬 특징부를 포함하지만, 다른 실시예에서, 파형 금속 플레이트의 종방향 플랜지가 또한, 또는 대안적으로 정렬 특징부를 포함할 수 있다.
전술한 실시예에서, 파형 금속 플레이트는 약 381 mm의 피치, 즉 인접한 크레스트들 간의 간격과, 약 140 mm의 깊이를 갖지만, 피치와 깊이는 이들 값으로 제한되지 않고, 다른 실시예에서, 플레이트는 대안적으로 상이한 피치 및/또는 상이한 깊이를 가질 수 있다. 예컨대, 다른 실시예에서, 플레이트는 대안적으로 약 500 mm의 피치와, 약 237 mm의 깊이를 가질 수 있다. 다른 예로서, 다른 실시예에서, 플레이트는 대안적으로 약 152.4 mm의 피치와, 약 50.8 mm의 깊이를 가질 수 있다.
전술한 실시예에서, 파형 금속 플레이트는 종방향 플랜지와 횡방향 플랜지를 포함하지만, 다른 실시예에서, 파형 금속 플레이트는 대안적으로 종방향 플랜지만을 또는 횡방향 플랜지만을 포함할 수 있다.
전술한 실시예에서, 각 횡방향 플랜지는 횡방향 에지의 길이를 따라 연속적으로 연장하지만, 다른 실시예에서, 대안적으로 횡방향 에지의 길이를 따라 연장되고 하나 이상의 간극에 의해 분리되는 2개 이상의 횡방향 플랜지가 있을 수 있다. 유사하게, 전술한 실시예에서, 각 종방향 플랜지는 종방향 에지의 길이를 따라 연속적으로 연장하지만, 다른 실시예에서, 대안적으로 원주 방향 에지의 길이를 따라 연장되고 하나 이상의 간극에 의해 분리되는 2개 이상의 종방향 플랜지가 있을 수 있다.
실시예를 설명하였지만, 당업자라면 첨부한 청구범위에 의해 한정되는 그 범위로부터 벗어남이 없이 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것이 인지될 것이다.

Claims (78)

  1. 파형 금속 플레이트로서,
    일련의 크레스트와 트루프를 획정하도록 구성되고, 크레스트와 트루프의 종축에 평행하게 연장되는 종방향 에지와, 크레스트와 트루프의 종축에 직교 방향으로 연장되는 횡방향 에지를 갖는 플레이트; 및
    각 종방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 종방향 플랜지와, 각 횡방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 적어도 하나
    를 포함하는 파형 금속 플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 각각은 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 제1 플랜지부는 플레이트에 대해 상향 배향을 갖고 각각의 제2 플랜지부는 플레이트에 대해 하향 배향을 갖는 것인 파형 금속 플레이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 종방향 플랜지 각각은 크레스트 또는 트루프에 대체로 센터링되는 것인 파형 금속 플레이트.
  5. 제4항에 있어서,
    인접한 플레이트들의 크레스트와 트루프는 인접한 플레이트들의 종방향 플랜지들이 접경할 때에 대체로 접촉하는 것인 파형 금속 플레이트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지와 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상이 파스너를 수용하기 위한 복수 개의 구멍을 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트는 종방향 및 횡방향 중 적어도 하나의 방향에서 만곡되는 것인 파형 금속 플레이트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장되는 것인 파형 금속 플레이트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지를 플레이트에 인접시키는 보강판(gusset)을 더 포함하는 파형 금속 플레이트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지와 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상이 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하기 위한 홈을 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 돌출부를 포함하는 제1 종방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 종방향 플랜지를 포함하고, 상기 제1 종방향 플랜지와 제2 종방향 플랜지 각각은 상이한 각각의 종방향 에지로부터 연장되는 것인 파형 금속 플레이트.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 돌출부를 포함하는 제1 횡방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 횡방향 플랜지를 포함하고, 상기 제1 횡방향 플랜지와 제2 횡방향 플랜지 각각은 상이한 각각의 횡방향 에지로부터 연장되는 것인 파형 금속 플레이트.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 홈은 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하는 크기를 갖는 것인 파형 금속 플레이트.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지와 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지 중 하나 이상은 인접한 접경 플레이트와 맞물리는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 정렬 특징부는 상기 인접한 접경 플레이트의 정렬 특징부와 정합하게 맞물리는 것인 파형 금속 플레이트.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 복수 개의 정렬 특징부를 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 복수 개의 정렬 특징부를 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트의 횡방향 에지들 중간의 하나 이상의 보강 플랜지를 더 포함하는 파형 금속 플레이트.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트는 약 152.4 mm 내지 약 500 mm의 피치와, 약 50.8 mm 내지 약 237 mm의 깊이를 갖는 것인 파형 금속 플레이트.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 대체로 각각의 상기 종방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 종방향 플랜지이고, 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 대체로 각각의 상기 횡방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 횡방향 플랜지인 것인 파형 금속 플레이트.
  21. 오버헤드 구조물로서,
    종방향 길이의 횡방향으로 연장하는 파형부를 갖는 파형 구조물을 포함하고, 상기 파형 구조물은 복수 개의 파형 금속 플레이트를 포함하며, 각 파형 금속 플레이트는,
    일련의 크레스트와 트루프를 획정하도록 구성되고, 크레스트와 트루프의 종축에 평행하게 연장되는 종방향 에지와, 크레스트와 트루프의 종축에 직교 방향으로 연장되는 횡방향 에지를 갖는 플레이트; 및
    각 종방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 종방향 플랜지와, 각 횡방향 에지로부터 연장되는 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 적어도 하나
    를 포함하고, 인접한 파형 금속 플레이트들의 플랜지들은 접경하고 서로 고정되는 것인 오버헤드 구조물.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트는 파형 금속 플레이트들의 이중층을 형성하도록 2개의 층에 배치되는 것인 오버헤드 구조물.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 이중층을 형성하는 파형 금속 플레이트는 콘크리트가 충전되도록 구성되는 적어도 하나의 내부 공동을 획정하는 것인 오버헤드 구조물.
  24. 제23항에 있어서,
    금속-콘크리트 계면에 전단 본드를 제공하도록 공동들 중 적어도 하나의 공동 내에서 파형 금속 플레이트에 부착되는 복수 개의 전단 스터드를 더 포함하는 오버헤드 구조물.
  25. 제22항에 있어서,
    내부층을 형성하는 파형 금속 플레이트는 외부층을 형성하는 파형 금속 플레이트로부터 스페이서 플레이트에 의해 분리되는 것인 오버헤드 구조물.
  26. 제25항에 있어서,
    이중층을 형성하는 파형 금속 플레이트와 스페이서 플레이트는 콘크리트가 충전되도록 구성되는 적어도 하나의 내부 공동을 획정하는 것인 오버헤드 구조물.
  27. 제26항에 있어서,
    금속-콘크리프 계면에 전단 본드를 제공하도록 공동들 중 적어도 하나의 공동 내에서 파형 금속 플레이트와 스페이서 플레이트 중 하나 이상에 부착되는 복수 개의 전단 스터드를 더 포함하는 오버헤드 구조물.
  28. 제21항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 파형 금속 플레이트들 사이에 위치 결정되는 적어도 하나의 보강 부재를 더 포함하는 오버헤드 구조물.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강 부재는 보강 리브, 보강 비임, 중공 구조 섹션 보강 리브, 및 박스형 보강 리브 중 하나 이상을 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  30. 제21항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 파형 금속 플레이트들의 접경 종방향 플랜지들 사이에 위치 결정되는 밀봉제를 더 포함하는 오버헤드 구조물.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 밀봉제는 하나 이상의 밀봉제 스트립을 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  32. 제21항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상이 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  33. 제32항에 있어서,
    각각의 제1 플랜지부는 플레이트에 대해 상향 배향을 갖고 각각의 제2 플랜지부는 플레이트에 대해 하향 배향을 갖는 것인 오버헤드 구조물.
  34. 제21항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    종방향 플랜지들 중 적어도 일부는 크레스트 또는 트루프에 대체로 센터링되는 것인 오버헤드 구조물.
  35. 제34항에 있어서,
    적어도 일부의 인접한 플레이트들의 크레스트 및 트루프는 상기 적어도 일부의 인접한 플레이트들의 종방향 플랜지들이 접경할 때에 대체로 접촉하는 것인 오버헤드 구조물.
  36. 제21항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트 중 적어도 일부의 경우, 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지와 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상은 파스너를 수용하기 위한 복수 개의 구멍을 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  37. 제21항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    횡방향 플랜지들 중 적어도 일부는 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장되는 것인 오버헤드 구조물.
  38. 제21항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부는 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지를 플레이트에 인접시키는 보강판을 더 포함하는 오버헤드 구조물.
  39. 제21항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지와 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지 중 하나 이상이 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하기 위한 홈을 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  40. 제21항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 돌출부를 갖는 제1 종방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 종방향 플랜지를 포함하고, 상기 제1 종방향 플랜지와 제2 종방향 플랜지 각각은 플레이트의 각각의 종방향 에지로부터 연장되는 것인 오버헤드 구조물.
  41. 제21항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 돌출부를 포함하는 제1 횡방향 플랜지와, 인접한 파형 금속 플레이트의 돌출부를 수용하는 크기를 갖는 홈을 포함하는 제2 횡방향 플랜지를 포함하고, 상기 제1 횡방향 플랜지와 제2 횡방향 플랜지 각각은 플레이트의 각각의 횡방향 에지로부터 연장되는 것인 오버헤드 구조물.
  42. 제40항 또는 제41항에 있어서,
    상기 홈은 가스켓 또는 소정량의 밀봉제를 수용하는 크기를 갖는 것인 오버헤드 구조물.
  43. 제21항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 인접한 접경 플레이트와 맞물리는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 정렬 특징부는 상기 접경 플레이트의 정렬 특징부와 정합하게 맞물리는 것인 오버헤드 구조물.
  45. 제43항 또는 제44항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 복수 개의 정렬 특징부를 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  46. 제21항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부의 경우, 각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 인접한 접경 플레이트와 맞물리는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  47. 제46항에 있어서,
    상기 정렬 특징부는 상기 접경 플레이트의 정렬 특징부와 정합하게 맞물리는 것인 오버헤드 구조물.
  48. 제46항 또는 제47항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 복수 개의 정렬 특징부를 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  49. 제21항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트는 상기 플레이트의 횡방향 에지들 중간의 하나 이상의 보강 플랜지를 더 포함하는 오버헤드 구조물.
  50. 제21항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 적어도 하나의 종방향 플랜지는 대체로 각각의 상기 종방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 종방향 플랜지를 포함하고, 각각의 상기 적어도 하나의 횡방향 플랜지는 대체로 각각의 상기 횡방향 에지의 길이를 연장시키는 단일의 횡방향 플랜지를 포함하는 것인 오버헤드 구조물.
  51. 제21항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부는 종방향과 횡방향 중 하나 이상의 방향으로 만곡되는 것인 오버헤드 구조물.
  52. 제21항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    파형 구조물이 만곡되고, 인접한 플레이트들 중 종방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 원주 방향 플랜지를 획정하도록 정렬되고, 인접한 플레이트들의 횡방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 종방향 플랜지를 획정하도록 정렬되는 것인 오버헤드 구조물.
  53. 제21항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트는 약 152.4 mm 내지 약 500 mm의 피치와, 약 50.8 mm 내지 약 237 mm의 깊이를 갖는 것인 오버헤드 구조물.
  54. 파형 금속 플레이트로서,
    상기 파형 금속 플레이트의 제1 에지를 따라 연장하는 제1 플랜지를 포함하고, 상기 제1 플랜지는 인접한 플레이트의 상보적인 정렬 특징부와 정합하도록 정렬 특징부를 상부에 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 제1 에지에 대향하는 상기 파형 금속 플레이트의 제2 에지를 따라 연장되고 상기 제1 플랜지 상의 정렬 특징부에 상보적인 정렬 특징부를 상부에 갖는 제2 플랜지를 더 포함하는 파형 금속 플레이트.
  56. 제54항 또는 제55항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트의 제3 에지를 따라 연장하는 제3 플랜지를 더 포함하고, 상기 제3 플랜지는 인접한 플레이트의 상보적인 정렬 특징부와 정합하도록 정렬 특징부를 상부에 갖는 것인 파형 금속 플레이트.
  57. 제56항에 있어서,
    상기 제3 에지에 대향하는 상기 파형 금속 플레이트의 제4 에지를 따라 연장되고 상기 제3 플랜지 상의 정렬 특징부에 상보적인 정렬 특징부를 상부에 갖는 제4 플랜지를 더 포함하는 파형 금속 플레이트.
  58. 제54항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정렬 특징부는 돌출부와 노치를 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 제1 플랜지와 제2 플랜지는 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 각각 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  60. 제58항에 있어서,
    상기 제3 플랜지와 제4 플랜지는 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 각각 포함하는 것인 파형 금속 플레이트.
  61. 파형 금속 플레이트로 형성되는 파형 구조물을 조립하는 방법으로서, 상기 파형 구조물은 종방향 길이의 횡방향으로 연장하는 파형부를 갖고, 상기 파형 금속 플레이트의 적어도 일부는 각각의 종방향 에지로부터 연장하는 종방향 플랜지와 각각의 횡방향 에지로부터 연장하는 횡방향 플랜지를 포함하며, 플랜지들 중 적어도 일부는 정렬 특징부를 포함하고, 상기 방법은,
    인접한 플레이트들 상의 정렬 특징부가 정합하게 맞물리도록 인접한 플레이트들을 접경한 관계가 되게 하는 접경 단계;
    접경 플레이트들을 고정시키도록 정렬된 홀을 통해 파스너를 장착하는 장착 단계; 및
    상기 파형 금속 플레이트가 조립될 때까지 필요에 따라 상기 접경 단계와 상기 장착 단계를 반복하는 단계
    를 포함하는 파형 구조물의 조립 방법.
  62. 제61항에 있어서,
    상기 플랜지들은 상기 파형 구조물의 외부에 있고, 상기 장착 단계는 상기 파형 구조물의 외측에서 수행되는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  63. 제61항에 있어서,
    상기 플랜지들은 상기 파형 구조물의 내부에 있고, 상기 장착 단계는 상기 파형 구조물의 내측에서 수행되는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  64. 제62항 또는 제63항에 있어서,
    각각의 상기 횡방향 플랜지는 제1 플랜지부와 제2 플랜지부를 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  65. 제64항에 있어서,
    각각의 제1 플랜지부는 플레이트에 대해 상향 배향을 갖고 각각의 제2 플랜지부는 플레이트에 대해 하향 배향을 갖는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  66. 제61항 내지 제65항에 있어서,
    접경하는 플랜지들 사이에 밀봉제를 추가하는 단계를 더 포함하는 파형 구조물의 조립 방법.
  67. 제66항에 있어서,
    상기 밀봉제는 하나 이상의 밀봉제 스트립을 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  68. 제61항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 일부는 종방향과 횡방향 중 하나 이상의 방향으로 만곡되는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  69. 제61항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,
    파형 구조물이 만곡되고, 인접한 플레이트들 중 종방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 원주 방향 플랜지를 획정하도록 정렬되고, 인접한 플레이트들의 횡방향 플랜지는 상기 파형 구조물의 종방향 플랜지를 획정하도록 정렬되는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  70. 제61항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정렬 특징부는 돌출부와 노치를 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  71. 제70항에 있어서,
    상기 적어도 일부의 종방향 플랜지는 각각 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  72. 제70항 또는 제71항에 있어서,
    상기 적어도 일부의 종방향 플랜지는 각각 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 노치 또는 양자 모두를 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  73. 제61항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서,
    상이한 파형 프로파일을 갖는 인접한 플레이트들 사이에 중간 플레이트를 위치 결정하는 단계를 더 포함하는 파형 구조물의 조립 방법.
  74. 제61항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 파형 금속 플레이트들 사이에 적어도 하나의 보강 부재를 위치 결정하는 단계를 더 포함하는 파형 구조물의 조립 방법.
  75. 제74항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강 부재는 보강 리브, 보강 비임, 중공 구조 섹션 보강 리브, 및 박스형 보강 리브 중 하나 이상을 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  76. 제61항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트들 중 적어도 하나는 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장되는 횡방향 플랜지를 포함하는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
  77. 제76항에 있어서,
    상기 플레이트로부터 비직교 방향으로 연장되는 상기 횡방향 플랜지를 갖는 적어도 하나의 파형 금속 플레이트를 상기 파형 구조물의 키스톤 플레이트(keystone plate)로서 장착하는 단계를 더 포함하는 파형 구조물의 조립 방법.
  78. 제61항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파형 금속 플레이트는 약 152.4 mm 내지 약 500 mm의 피치와, 약 50.8 mm 내지 약 237 mm의 깊이를 갖는 것인 파형 구조물의 조립 방법.
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