KR20150118697A - 다방향성 주름부를 갖는 중공형 지수판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다방향성 주름부를 갖는 지수판에 관한 것으로, 주름형 중공과 상기 주름형 중공을 둘러싸며 소정의 가압 및 신축력에 따라 방향성 신축 및 인장이 가능한 주름 테두리로 이루어지며 길이방향을 따라 90도 절곡이 가능하며 절곡시 다층 겹쳐지는 다방향성 주름부와 상기 다방향성 주름부를 중심으로 양측으로 일체형으로 연장되는 제 1 및 제 2 판상부를 포함하여, 서로 마주 접하는 양측 콘크리트 박스암거의 접합면 사이 형성된 오목한 홈에 설치가 용이하고 콘크리트 박스암거의 거동에 따라 신축가능할 뿐만 아니라 제조가 용이하고 박스암거의 모서리 부분에 대해서도 삽입 및 결합이 용이한 현저한 효과가 있다.

Description

다방향성 주름부를 갖는 중공형 지수판 {Cut-off plate with hollownecss and multidirectional member}
본 발명은 다방향성 주름부를 갖는 지수판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 마주 접하는 콘크리트 박스암거의 접합면 사이에 설치가 용이하고 콘크리트 박스암거의 거동에 따라 신축가능할 뿐만 아니라 제조가 용이하고 모서리 부분에 대해서도 결합이 용이한 다방향성 주름부를 갖는 지수판에 관한 것이다.
복수 개의 프리캐스트 콘크리트 박스암거(이하, "박스암거"라고 함)를 길이방향으로 서로 일체 연결하여 형성된 콘크리트 암거 구조물(이하, "암거 구조물"이라고 함)에 있어서 박스암거 접합면의 견고한 접합이 가장 중요하다.
이를 위하여 일반적으로, 이웃하는 박스암거의 대향 접합면에 오목한 접합홈을 형성하고, 무수축 모르타르 등과 같은 그라우트재를 주입함으로써 접합한다.
그런데, 주변의 진동, 지반의 변형 등에 의하여 지반의 부등침하가 발생하거나 또는 지진에 의한 지진하중이 작용하는 경우, 박스암거 구체보다는 상대적으로 약한 박스암거의 접합면 사이에 존재하던 그라우트재에 균열이 발생하면서 박스암거의 내외부 간에 누수현상이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 박스암거의 대향하는 접합홈에 지수부재를 설치하는 방안이 제안되었다.
그러나, 대부분의 지수부재는 박스암거에 발생하는 균열의 거동에 용이하게 대응하지 못하도록 구성되며, 대형의 박스암거의 대향 접합홈에 배치되는 지수부재는 매우 부피가 크고 형상이 매우 복잡해서 몰드 성형에 의해서만 제조될 수 있었다.
또한, 너무 크고 무거워서 처지기 때문에 수평으로 자립이 어려워 박스암거의 대향 접합홈에 설치하는 데 많은 노동력이 소요되며 경우에 따라서는 기중기로 들어 가압기로 밀어 넣어야 하는 등 그 설치가 용이하지 못했다.
한편, 대부분의 지수부재는 어느 정도 내구성이 있고 재질이 단단하기 때문에 박스암거의 모서리 부분에서 잘 구부려 지지않아서 별도의 설치 장치나 방법이 요구되었다.
경우에 따라서 적어도 2 이상의 곡선형과 직선형 지수부재를 모서리 부분에서 다른 연결장치를 이용하여 설치하는 경우에는 모서리 부분에서 일체형이 아니기 때문에 누수가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 지수판의 단순한 구조에 의하여 압출성형이 가능하며 지수판의 제작 용이성 및 제작비용을 최소화하고, 지수판의 판상형 형상 및 지수판 중앙부의 주름부 중공형 형상에 의하여 박스암거에 설치가 용이하고 지수효과가 향상되며 모서리 부분에서도 쉽게 구부러져 별도의 설치장치나 방법을 요구하지 않고 박스암거 접합단면 전체에 대해서 일체형으로 지수부재를 제공할 수 있어서 지수성능이 향상된 다방향성 주름부를 갖는 지수판을 제공하는 데 있다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 상하수직 다방향성 주름부를 갖는 지수판은 주름형 중공과 상기 주름형 중공을 둘러싸며 암거박스의 거동에 따라 다방향성 신축 및 인장이 가능한 테두리로 이루어지며 길이방향을 따라 암거 모서리 부분에서 90도 절곡이 가능하며 절곡시 다층 보강되는 다방향성 주름부와 상기 다방향성 주름부를 중심으로 양측으로 연장되는 제 1 및 제 2 판상부를 포함한다.
압출성형 방법으로 제조되며, 말단은 맞이음 융착하여 폐합 형태로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지수판의 구조를 단순화하여, 지수판의 제작 용이성 및 제작비용을 최소화하고, 지수판의 형상 및 이에 따른 박스암거 접합면의 형상에 의하여 박스암거에 설치가 용이하고 지수효과가 향상되며 모서리 부분에서도 구부러져 별도의 설치장치나 방법을 요구하지 않고 박스암거 주변에 대해서 일체형으로 지수부재를 제공할 수 있어서 지수성능이 향상된 다방향성 주름부를 갖는 지수판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 일측 박스암거에 대한 사용상태를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 개략적인 사시도이다.
도 3은 두 개의 박스암거가 서로 접근하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 2개의 박스암거가 서로 접합할 때의 구조를 보여주기 위한 도 3의 선 C-C 위치에서의 부분 단면도이다.
도 5는 박스암거의 접합면 간극에 균열이 발생하였을 때 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 거동을 보여주는 도 3의 선 C-C 위치에서의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 박스관거 모서리 부분을 보이는 부분확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지수판의 양쪽 말단을 맞이음 융착하여 중공이 폐합된 형태를 보여주기 위한 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주름형 중공의 단면의 상하면이 볼록형이고 주름형 테두리(102b)가 다층인 형태를 갖는 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 단면도이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주름형 중공의 단면의 상하면이 오목형인 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 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.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)은 일측 박스암거(10a)의 접합면에 고정 설치될 수 있다. 상기 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)은, 수평한 판부재로 이루어지는데,중앙은 중심선과 수직방향으로 압착 및 신축 주름이 잡혀 있어서 압착 및 신축이 가능하며 길이방향을 따라 90도 절곡이 가능하며 절곡시 다층 보강되는 다방향성 주름부(102)와, 상기 다방향성 주름부(102)의 양측으로는 각각 제 1 판상부(101)와 제 2 판상부(103)가 일체로 연결되어 합성수지재로 압출성형되는 구성을 가지고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)에 있어서, 상기 주름부(102)는 주름형 중공(102a)과 상기 주름형 중공(102a)을 둘러싸며 소정의 가압 및 신축력에 따라 방향성 신축 및 인장이 가능한 주름형 테두리(102b)로 이루어진다.
특히, 상기 테두리(102b)는 상기 주름형 중공(102a)을 둘러싸는 구조로 압착되는 경우에 서로 겹쳐져 다층구조를 형성하기 때문에 가장 균열이 많이 발생하는 박스관거(10a, 10b) 사이에 배치될 때 해당 부분에서 신장 및 내구성 보강이 용이하다.
주름형 테두리(102b)에는 신장, 수축에 따른 중공부 단면 변화가 용이하도록 주름형 중공(102a)와 외부공간을 연통하는 공기구멍(102c)이 뚫려 있을 수 있다.
또한, 상기 주름형 중공(102a)을 가지기 때문에 상기 주름부(102)가 일정한 부피를 가지더라도 상기 박스관거(10a, 10b)의 모서리 부분에서 주름부 테두리가 겹쳐지므로 90도 절곡이 가능하며 이와 같이 90도 절골이 이루어지더라도 파단 또는 파열이 발생하지 않는다.
상기 다방향성 주름부(102)의 높이방향으로 중간에 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)가 연결되며, 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)의 두께와 상기 다방향성 주름부(102)의 테두리 두께가 동일하게 압출성형되기 때문에 내구성을 높일 수 있다.
상기 주름형 중공(102a)의 단면의 상하 폭이 좌우 폭보다 큰 거의 사각형, 바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)에 수직한 방향으로 대향하며 긴 변(102b)을 갖는 거의 사각형인 양측 박스암거(10a, 10b) 사이의 접착면에서 균열이 발생하는 경우에 상기 양측 박스암거(10a, 10b) 방향으로 더 많이 인장될 수 있어서 바람직하다.
상기 긴 변(102b)의 길이는 상기 주름부(102)가 설치되는 상기 박스암거(10a)의 신축허용홈(121)을 박스암거(10a, 10b) 사이의 접착면에서 균열이 발생하는 경우에 상기 양측 박스암거(10a, 10b) 방향으로 더 많이 인장될 수 있어서 바람직하다.
상기 긴 변의 길이는 상기 주름부(102)가 설치되는 상기 박스암거(10a)의 신축허용홈(121)을 폐압시킬 수 있을 길이보다 긴 것이 상기 다방향성 주름부(102)가 신축 또는 상기 박스암거(10a, 10b) 사이의 균열에 의하여 인장력을 받아 인장되더라도 상기 신축허용홈(121)을 폐압시켜 지수성능을 지속적으로 유지할 수 있어서 바람직하다.
상기 주름형 중공(102a)의 대향하는 긴변을 따라 상기 테두리(102b)가 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)의 수평방향 및 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)의 수직방향에 대해 대칭되게 1회씩 상기 주름형 중공(102a)을 향해 내방향으로 구부러지는 형상이 콘크리트 박스암거 사이의 균열에 순응하여 지수성을 지속할 수 있기에 충분하며, 상기 신축허용홈(121)에 대해서 충분히 폐압상태를 유지할 수 있기 때문에 상기 주름부(102)의 내구성과 인장정도를 고려하여 가장 바람직하다.
상기 테두리(102b)가 중간에서부터 상하로 2회 이상 구부러져 많은 주름을 형성하는 경우에도 상기 박스암거(10a, 10b) 사이에 균열이 발생하는 경우의 하중을 지탱할 수 있을 만큼의 내구성을 상기 지수판(1)에 대해서 부여할 수 있다. 또한 상기 다방향성 주름부(102)가 상기 신축허용홈(121)내에서 폐압구조를 유지할 수 있다.
상기 제 1 판상부(101) 및 상기 제 2 판상부(103)의 표면과 이면에 각각 수직하게 형성되는 돌기(111)가 가로방향으로 길게 일체형으로 압출성형되며 상기 다방향성 주름부(102)에서 멀어질수록 높이가 감소되도록 구성되는 것이 그라우트재(13)에 매립되었을 때 그라우트재(13)와 견고한 일체화를 이룰 수 있도록, 그리고 혹시라도 수분이 침투하는 경우에는 수분이 이동하는 거리를 늘려서 유속의 마찰 저항을 최대화하고 누수를 최소화할 수 있다
상기 돌기(111)는 길이방향을 따라서 일정한 간격을 두고 2 내지 4 줄로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 판상부(101) 및 상기 제 2 판상부(102)는 상기 다방향성 주름부(102)에서 가장 먼 말단의 양 가장자리를 따라서 일정간격씩 이격 돌출된 스페이서(112)가 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)에 대해 수직방향으로 형성될 수 있다.
상기 스페이서(112)는 상기 박스암거(10a, 10b)의 오목부(12)의 고정홈(120)에 상기 제 1 및 제 2 판상부(101, 103)가 설치될 경우 오목부(12)면에서 떨어지게 설치되도록 하여 그라우트재(13)가 주입될 때 그라우트재(13)가 오목부에 밀실하게 채워지도록 하는 역할을 해줄 뿐만 아니라 상기 고정홈(120)의 말단에 대해 넓은 면적으로 결합되어 상기 다방향성 주름부(102)를 양측에서 잡아당기는 힘을 크게 하여 상기 다방향성 주름부(102)가 용이하게 신축될 수 있도록 한다.
상기 돌기(111)는 상기 주름부(102)에 대해서 양측방향으로 갈 수록 그 높이가 감소될 수 있으며, 상기 돌기(111)는 상기 제 1 판상부(101)와 제 2 판상부(103)에 대해서 가로방향으로 일체형으로 압출성형되는 것이 바람작하다.
상기 돌기(111)는 상기 제 1 판상부(101)와 제 2 판상부(103)에 대해서 가로방향으로 일체형으로 압출성형되기 때문에 상기 제 1 판상부(101)와 제 2 판상부(103)를 보다 보강할 수 있다.
이제 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판이 설치된 암거에 대해서 자세히 설명한다.
우선 도 4a에 도시된 것처럼, 도 3의 박스암거(10a, 10b)가 서로 접합되기 전의 상태에서는 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)은 일측 박스암거(10a)에 고정 설치될 수 있다.
상기 제 1 판상부(101)는 고정설치 오목부(12)의 고정홈(120)에 채워진 그라우트재(13)에 대면적으로 넓게 매립 고정되어 있고, 상기 다방향성 주름부(102)는 압착되어 고정설치 오목부(12)의 신축허용홈(121) 입구를 폐쇄한 채, 즉 폐압상태로 신축허용홈(121) 내에 위치하고 있는 상태로, 일측 박스암거(10a)에 미리 구비되어 있는 것이다.
이 때, 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)의 제 2 판상부(103)는 타측 박스암거(10b)의 접합면 방향으로 돌출되어 있게 된다.
앞서 언급한 것처럼, 제 1 판상부(101)는 고정홈(120) 내에 채워진 그라우트재(13)에 매립 고정되어 있지만, 고정설치 오목부(12)의 신축허용홈(121)에는 그라우트재(13)가 채워지지 않으므로, 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)의 주름부(102)는 신축이 가능한 형태로 상기 신축허용홈(121)의 빈 공간 내에 위치한 상태에 있게 된다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 양측 박스암거(10a, 10b)가 접근하여 그 접합면이 서로 마주 접하게 되면, 제 2 판상부(103)는 타측 박스암거(10b)의 현장타설채움 오목부(14) 내로 삽입 배치된다.
일반적으로 양측 박스암거(10a, 10b)의 접합면이 서로 마주 접할 때, 접합면끼리 직접 접하여 파손되는 것을 방지하고 그라우트재(13)의 충진을 위하여 접합면 사이에는 밀봉재 스페이서(3)가 설치될 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 양측 박스암거(10a, 10b)의 접합면이 서로 마주 접한 상태에서 상기 현장타설채움 오목부(14) 내에는 그라우트재(13)가 주입되어 채워지며, 스페이서(3)에 의해 발생되는 접합면 사이의 간극에도 그라우트재(13)가 주입되어 채워진다.
그에 따라 현장타설채움 오목부(14) 내에 위치하고 있던 제 2 판상부(103)는 그라우트재(13)에 매립되며, 그라우트재(13)가 경화되면 매립된 채로 고정된다.
이와 같이, 양측 박스암거(10a, 10b)가 마주 접하여 연속될 때, 본 발명에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)는 양측 박스암거(10a, 10b)의 접합면에 걸쳐서 배치되며, 따라서 접합면을 통해서 유체가 박스암거의 내부로 유입되는 것을 효과적으로 차단하게 된다.
또한 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4c에 도시된 상태로 결합되어 있던 박스암거(10a, 10b)의 접합면 간극에 균열이 발생하였을 때, 즉, 지진이나 부등침하 등이 발생하게 되면, 상기 접합면 사이의 간극에 충진되어 경화되어 있던 그라우트재(13)에 균열이 생기게 되고, 양측 박스암거(10a, 10b) 사이가 서로 멀어지면서 그라우트재(13)에 발생된 균열 폭이 더욱 확장된다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)의 상기 제 1 판상부(101)와 제 2 판상부(103)가 상기 양측 박스암거(10a, 10b)에 대해 거의 균일하게 고착되어 있기 때문에 양 방향으로 당기는 힘이 발생되며, 상기 신축허용홈(121) 내에 압착되어 위치하고 있는 주름부(102)는 펴져서 확장된다.
즉, 본 발명에서는 접합면 사이의 그라우트재(13)에 균열이 생겨서 양측 박스암거(10a, 10b) 사이가 서로 멀어지더라도 주름부(102)가 펴지면서 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)이 양측 박스암거(10a, 10b)의 접합면에 걸쳐서 배치된 상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
따라서 접합면 사이의 그라우트재(13)에 발생한 균열을 통해서 외부로부터 유체가 유입되더라도, 양측 박스암거(10a, 10b)의 접합면에 걸쳐서 배치되어 있는 다방향성 주름부를 갖는 지수판(1)에 의해 유체의 흐름이 차단되고, 그에 따라 유체가 박스암거의 내부로 유입되는 것이 방지된다.
즉, 지진 등에 의하여 접합면 사이의 간극에 채워져 있던 그라우트재(13)에 균열이 발생하더라도 박스암거의 내외부 간의 누수 현상이 완벽하게 차단되는 것이다.
따라서 본 발명에 의하면 암거 구조물이 우수한 차수성능을 갖게 되는 효과가 발휘될 수 있으며, 상기 고정단(101, 103)의 넓은 면적이 그라우트재(13)에 대해 거의 일체적으로 결합되어 있기 때문에 내구성을 유지할 수 있다.
또한, 도 6의 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부를 갖는 지수판의 박스암거 모서리 부분을 보이는 부분확대도를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다방향성 주름부(102)는 테두리(102b)가 압착되어 모서리 부분에서 구부러질 수 있으며, 상기 다방향성 주름부(102)의 테두리(102b)가 2겹으로 겹쳐서 파단이나 균열이 많이 발생하고 하중이 집중되는 모서리에 있어서 보다 내구성 있는 지수성능을 제공할 수 있다.
도 7의 본 발명의 일 실시예에 따른 지수판의 양쪽 말단이 맞이음 융착하여 맞이음 융착부(104)를 구성하고 중공(102a)이 폐합된 형태를 보여주기 위한 사시도를 살펴보면, 본 발명은 박스암거(10a, 10b)의 지수성을 향상시키기 위하여 지수판의 양쪽 말단을 맞이음 융착함으로써 지수판이 끊어진 부분에서 누수가 일어나는 것을 방지할 수 있고, 이렇게 하는 경우 중공이 폐합된 형태로 되어 외부와 완전히 차단되게 된다.
도 8 및 도 9은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 주름형 중공의 단면의 상하면이 볼록형 또는 오목형인 지수판의 단면도이며, 특히 도 8에서는 주름형 테테두리(102b)가 다층인 형태를 도시하였다. 주름부(102) 상하면이 볼록 또는 오목하거나 주름형 테두리(102b)가 다층인 경우에는 박스암거(10a, 10b)의 접합면 사이에 발생한 균열의 폭이 넓은 경우에도 지수판의 긴 인장거리를 확보할 수 있어 지수판의 지수성능이 높아지는 효과가 있다.
1: 지수판
10a: 일측 박스암거
10b: 타측 박스암거
101: 제 1 판상부
102: 주름부
102a: 중공
102b: 주름형 테두리
102c: 공기구멍
103: 제 2 판상부

Claims (7)

  1. 주름형 중공과 상기 주름형 중공을 둘러싸며 소정의 가압 및 신축력에 따라 방향성 신축 및 인장이 가능한 주름형 테두리로 이루어지며 길이방향을 따라 90도 절곡이 가능하며 절곡시 겹쳐지는 다방향성 주름부와 상기 다방향성 주름부를 중심으로 양측으로 일체형으로 연장되는 제 1 및 제 2 판상부를 포함하는 다방향성 주름부를 갖는 지수판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다방향성 주름부, 상기 제 1 및 제 2 판상부는 합성수지재로 압출성형하여 이루어지는 말단을 맞이음 융착하는 다방향성 주름부를 갖는 지수판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주름형 중공은 상기 단면의 상하면이 볼록하거나 또는 오목한 다방향성 다층 주름부를 갖는 것을 특징으로 하는 다방향성 주름부를 갖는 지수판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주름형 테두리가 상기 제 1 및 제 2 판상부 수평방향 및 제 1 및 2 판상부 수직방향에 대해 대칭되게 1회 또는 2회 상기 주름형 중공부를 향해 구부러진 다방향성 주름판을 갖는 지수판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 판상부 및 상기 제 2 판상부의 표면과 이면에 각각 수직하게 형성되는 여러 개의 돌기가 가로방향으로 길게 일체형으로 압출성형되는 다방향성 주름부를 갖는 지수판.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 판상부 및 상기 제 2 판상부는 상기 다방향성 주름부에서 가장 먼 말단의 양 가장자리를 따라서 일정간격씩 이격 돌출된 스페이서가 상기 제 1 및 제 1 판상부의 표면과 이면에 수직방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 다방향성 주름부를 갖는 지수판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    주름형 테두리에는 신장, 수축에 따른 중공부 단면 변화가 용이하도록 주름형 중공과 외부공간을 연통하는 공기구멍이 뚫려 있는 다방향성 주름부를 갖는 지수판.
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