KR20210050713A - 주차장 램프의 방진구조 및 그 시공방법 - Google Patents

주차장 램프의 방진구조 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주차장 램프에서 차량 주행에 의한 진동 소음을 저감시킬 수 있는 방진구조와 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조는, 주차장 램프에서, 콘크리트 램프구조체; 램프구조체 위로 적층 시공되는 보호콘크리트; 보호콘크리트 위에 적층 설치되는 폴리머콘크리트 패널;를 포함하여 구성되되, 폴리머콘크리트 패널은 에폭시레진 15~25중량%와 잔골재 75~85중량%로 조성된 폴리머콘크리트 조성물로 성형된 것임을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조 시공방법은, 폴리머콘크리트 패널을 성형 제작하는 제1단계; 콘크리트 램프구조체 위로 보호콘크리트를 타설하는 제2단계; 보호콘크리트의 경화가 완료되기 전에 보호콘크리트 위로 폴리머콘크리트 패널을 적층하여 부착 설치하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

주차장 램프의 방진구조 및 그 시공방법{Anti-vibration Structure of Parking Lot Ramp and Contruction Method Thereof}
본 발명은 주차장 램프에서 차량 주행에 의한 진동 소음을 저감시킬 수 있는 방진구조와 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 효과적으로 차량 주행에 의한 주차장 램프의 바닥 진동을 효과적으로 저감시켜 주변 건축물로의 전달을 방지함으로써 주변 건축물의 재실환경을 개선할 수 있는 주차장 램프의 방진구조와 그 방진구조의 바람직한 시공방법에 관한 것이다.
최근 도심지에 건축되는 오스피빌딩이나 주상복합, 공동주택 등은 최대한의 공간 활용도를 위해 건축물 동간을 조밀하게 배치하고, 지하주차장을 다층으로 넓게 배치 설계한다. 그러나 조밀한 동간 배치에 따라 지하주차장으로의 진출입로인 주차 램프는 주변 건축물과 인접하게 설계될 수밖에 없으며, 그 결과 주차장 램프를 주행하는 차량 진동이 주변 건축물로 쉽게 전달되는 문제를 초래한다. 이러한 문제는 주차장 램프를 방진구조로 설계하여 해결한다.
도 1a는 종래의 주차장 램프의 바닥구조를 보여준다. 보는 바와 같이 종래에는 콘크리트에 의한 램프구조체 위에 보호콘크리트와 미끄럼방지로 마감층을 시공하는 방식으로 바닥구조를 완성했다. 이때 마감층의 보호콘크리트는 보통 10㎝두께의 무근콘크리트로 시공하고, 미끄럼방지는 보호콘크리트 상부면에 미끄럼방지 도료를 3mm 정도 두께로 도포하거나 보호콘크리트 상부면을 조면처리하는 방식으로 시공하여 왔다. 그러나 이러한 주차장 램프의 바닥구조는 차량의 진출입시 발생되는 진동을 램프 바닥에서 효과적으로 흡수하지 못하여 바닥을 통해 주변 벽체로 그대로 전달되는 문제가 있었다. 이러한 문제를 개선하기 위해 도 2와 같은 주차장 램프의 방진구조가 제안되어 특허 제10-0542432호 등록받은바 있다.
특허 제10-0542432호는 도 1b에서와 같이 램프구조체와 보호콘크리트 사이에 고무, 우레탄폼 등에 의한 방진패드를 더 설치하여 진동을 흡수하고 주변으로 전달되는 것을 억제한 방식이다. 그러한 이 방식은 마감층에 방진패드를 더 부가하는 방식이므로 마감층의 두께가 두꺼워지는 문제가 있고, 또한 방진패드 위에 보호콘크리트를 타설하는 과정에서 방진패드가 쉽게 파손되는 문제가 따른다.
KR 10-0542432 B1
본 발명은 주차장 램프의 새로운 방진구조를 제안하고자 개발된 것으로서, 강도, 미끄럼방지, 길이변화율 등 내구성이 우수하고 방진성을 보유한 폴리머콘크리트 패널로 주차장 램프의 표층부를 구성함으로써 보호콘크리트의 두께를 줄이면서도 방진효과가 우수한 주차장 램프의 방진구조를 제공하는데 기술적 과제가 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 주차장 램프에서, 콘크리트 램프구조체; 램프구조체 위로 적층 시공되는 보호콘크리트; 보호콘크리트 위에 적층 설치되는 폴리머콘크리트 패널;를 포함하여 구성되되, 폴리머콘크리트 패널은 에폭시레진 15~25중량%와 잔골재 75~85중량%로 조성된 폴리머콘크리트 조성물로 성형된 것임을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조를 제공한다.
또한 본 발명은 주차장 램프의 방진구조를 시공하는 방법으로, 폴리머콘크리트 패널을 성형 제작하는 제1단계; 콘크리트 램프구조체 위로 보호콘크리트를 타설하는 제2단계; 보호콘크리트의 경화가 완료되기 전에 보호콘크리트 위로 폴리머콘크리트 패널을 적층하여 부착 설치하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 강도, 미끄럼방지, 길이변화율 등 내구성이 우수하고 방진성을 보유한 폴리머콘크리트 패널로 주차장 램프의 표층부를 구성하기 때문에, 보호콘크리트의 두께를 줄이거나 미끄럼방지 처리를 생략할 수 있어 경제적이면서 간편하게 주차장 램프의 방진구조로 완성할 수 있다.
둘째, 보호콘크리트의 경화가 완료되기 전에 표면요철이 형성된 폴리머콘크리트 패널을 적층 시공하기 때문에, 폴리머콘크리트 패널을 효과적으로 보호콘크리트에 부착 시공할 수 있어 안정적인 방진구조로 완성할 수 있다.
도 1a와 도 1b는 종래 주차장 램프의 바닥구조를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조에 대한 개요도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조에서 폴리머콘크리트 패널의 제작과정을 나타낸다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 시험예에서 폴리머콘크리트의 진동특성에 대한 평가결과를 보여준다.
이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조에 대한 개요도로, 본 발명은 에폭시레진 15~25중량%와 잔골재 75~85중량%로 조성된 폴리머콘크리트 조성물로 성형된 폴리머콘크리트 패널을 마감층의 표층부로 설치 시공한다는데 특징이 있다. 다시 말해 본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조는, 콘크리트 램프구조체(110); 램프구조체(110) 위로 적층 시공되는 보호콘크리트(120); 보호콘크리트(120) 위에 적층 설치되는 폴리머콘크리트 패널(130);을 포함하여 구성된다. 보호콘크리트(120) 위로 방진성능은 물론 압축강도, 부착강도, 인장강도, 휨강도는 물론 미끄럼저항성, 길이변화율 등 내구적인 성능이 우수한 폴리머콘크리트 패널(130)을 적층시킴으로써 방진성과 함께 내구성을 확보할 수 있기 때문에 보호콘크리트(120)의 두께를 줄일 수 있고 또한 별도의 미끄럼방지 처리를 생략하는 것도 가능해진다. 폴리머콘크리트 패널(130)의 방진성능은 이미 알려져 있으며, 내구성능은 아래 시험예에서 확인할 수 있다.
본 발명에서 보호콘크리트(120)는 5~8㎝두께의 무근콘크리트로 바람직하게 시공할 수 있다. 10㎝ 정도 두께로 시공되는 종래보다 보호콘크리트(120)의 두께를 줄일 수 있어 콘크리트 물량 저감에 기여할 수 있다. 이 경우 폴리머콘크리트 패널(130)은 2~4㎝두께로 마련하면 적당하다. 나아가 폴리머콘크리트 패널(130) 하부면에는 표면요철(131)이 형성되도록 성형된다면 표면요철(131)에 의해 보호콘크리트에 결합되게 설치되는 것이 가능해져, 폴리머콘크리트 패널(130)의 보호콘크리트(120)에의 부착강도 향상에 기여할 수 있다. 표면요철(131)은 돌기, 엠보싱, 스크래치 등 다양한 형태와 형식으로 형성될 수 있으며, 도 2에서는 군데군데 형성시킨 돌기로 표면요철(131)을 형성시킨 예를 예시한다.
폴리머콘크리트 패널(130)은 성형 제작된 건식자재이기 때문에, 보호콘크리트(120) 위로 시공될 때 폴리머콘크리트 패널(130) 상호 간에 이음부가 형성되게 마련이다. 폴리머콘크리트 패널(130) 상호간 이음부는 신축이음으로 처리하는 것이 바람직한데, 무근콘크리트 등으로 시공되는 보호콘크리트와는 달리 폴리머콘크리트 패널(120)은 길이변화율이 거의 없기 때문에(시험예) 이음부를 신축이음으로 처리함으로써 보호콘크리트(120)의 신축에 대응하고자 한 것이다. 신축이음은 폴리머콘크리트 패널(130)의 폴리머인 에폭시레진과 같은 계열의 탄성재료로 실링하는 방식 등으로 간편하게 처리할 수 있다.
위와 같은 주차장 램프의 방진구조는, 폴리머콘크리트 패널(130)을 성형 제작하는 제1단계; 콘크리트 램프구조체(110) 위로 보호콘크리트(120)를 타설하는 제2단계; 보호콘크리트(120)의 경화가 완료되기 전에 보호콘크리트(120) 위로 폴리머콘크리트 패널(130)을 적층하여 부착 설치하는 제3단계;를 통해 시공할 수 있다. 보호콘크리트(120)의 경화가 완료되기 전에 폴리머콘크리트 패널(130)을 설치함으로써 보호콘크리트(120) 경화와 함께 폴리머콘크리트 패널(130)의 설치가 고정되게 한 것이다. 폴리머콘크리트 패널(130)의 부착강도가 크므로 보호콘크리트(120)에 더욱 효과적으로 고정 설치될 수 있다. 이 경우 폴리머콘크리트 패널(130)이 표면요철(131)이 형성된 것이라면 표면요철(131)이 보호콘크리트(120)에 묻히면서 결속되게 설치될 수 있으며, 차량의 주행 하중에 대해서도 안정적으로 저항할 수 있게 된다.
나아가 본 발명에 따른 주차장 램프의 방진구조는 제3단계 후에 폴리머콘크리트 패널(130)의 상부면에 미끄럼방지 처리하는 제4단계;를 더 포함하면서 시공할 수도 있다. 폴리머콘크리트 패널(130)이 기본적으로 미끄럼방지 성능을 보유하고 있는 것을 감안하면, 미끄럼방지는 조면처리 방식으로 처리하면 적당하다.
한편 제1단계에서 폴리머콘크리트 패널(130)은 도 3과 같은 과정으로 제작할 수 있다. 다시 말해 폴리머콘크리트 조성물, 패널 성형틀(F), 패널 성형틀 높이보다 높게 마련된 기둥형 성형틀을 준비하고, 기둥형 성형틀 내부에 폴리머콘크리트 조성물을 채워 양생하고 성형틀을 제거하여 기둥형 폴리머콘크리트 성형품(P)을 제작한 다음, 패널 성형틀(F) 내부에 기둥형 폴리머콘크리트 성형품(P)을 군데군데 배치하고, 패널 성형틀(F) 내부에 폴리머콘크리트 조성물을 채워 양생하고 패널 성형틀(F)을 제거하는 것이다. 이로써 폴리머콘크리트 패널(130)의 상부면 위로 기둥형 폴리머콘크리트 성형품(P)이 돌출된 형태로 제작되며, 돌출된 기둥형 폴리머콘크리트 성형품(P)이 곧 표면요철(131)이 된다.
[시험예] 폴리머콘크리트 특성 시험
1. 시험방법
폴리머콘크리트의 특성을 확인하기 위해 시험체를 제작하였다. 시험체는 아래 [표 1]과 같은 조성으로 콘크리트를 배합하고 시험체를 제작하였다. 콘크리트 배에서 골재는 결정의 크기가 다른 6호사(0.25~0.6 mm)와 4호사(0.85~1.2mm)를 1:2 질량 비율로 혼합한 혼합 골재와 일반 골재로 구분하여 사용하고, 에폭시는 주제와 경화제를 5:1의 질량 비율로 혼합한 에폭시레진으로 사용하였다. 폴리머콘크리트 시험체는 에폭시레진의 혼입량(15중량%, 20중량%)에 따라 실시예1(P-15), 실시예2(P-20)로 제작하고, 이와 비교하기 위해 에폭시레진 대신 시멘트를 사용한 시멘트콘크리트 시험체를 비교예(Plain)로 제작하였다. 모든 시험체는 KS F 4930에 준하여 양생하였다.
콘크리트 배합
Type Mixing ratio Cement Epoxy Aggregate Type Water
Sand Silica
sand #4
Silica
sand #6
Plain 1:3 200 - 500 - - 200
P-15 1.5:8.5 - 300 - 100 200 -
P-20 2:8 - 400 - 100 200 -
- 시멘트: KS L 5201 규정을 만족하는 A사 제품의 1종 보통포틀랜드 시멘트
- 에폭시: KS L 5405 규정 만족. Density(g/cm3) 1.03, Adhesive strength[N/mm2] 3.7, Tensile strength[N/mm2] 2.3, Compressive strength[N/mm2] 4.1, Bending strength[N/mm2] 2.5
- 골재: 일반 골재는 인천산 세척사, 혼합골재는 KS F 2567을 만족하는 규사
2. 물리특성 평가
위와 같이 제작한 시험체에 대해 물리성을 평가하였다. 물리적 특성에 대한 구체적인 시험방법과 시험결과는 아래 [표 2]와 같다.
물리적 특성
항목명 규격명(시험방법) Plain P-15 P-20
휨강도(N/㎟) KS F 4043:2008 3.8 12.6 17.3
압축강도(표준)(N/㎟) KS F 4043:2008 30.3 47.4 56.2
부착강도(20 ℃)(N/㎟) KS F 4043:2008 0.7 1.3 1.6
길이변화율(%) KS F 4043:2008 -0.06 -0.01 0.00
미끄럼저항성(BPN) KS F 2375:2016 39 60 64
인장강도(N/㎟) KS L 5104:2012 1.4 5.5 9.1
마모감량(㎎) LH 전문시방서 42050:2012 5 984 2 531 652
위의 [표 2]에서 보는 바와 같이 폴리머콘크리트 시험체(P-15, P-20)는 시멘트콘크리트 시험체(plain)보다 휨강도, 압축강도, 부착강도, 인장강도는 물론 미끄럼저항성, 길이변화율에서 우수한 성능을 나타냈다. 특히 폴리머콘크리트 시험체(P-15, P-20)는 휨강도가 우수하여 반복 하중에 대한 내구성도 우수할 것으로 기대되고, 부착강도가 우수하여 보호콘크리트에 안정적으로 부착 설치될 것으로 기대되며, 더불어 미끄럼저항성이 우수하여 주차장 램프의 마감층 표층부로 유리하게 역할할 것으로 기대된다.
더불어 폴리머콘크리트 및 시멘트콘크리트에 가하는 응력 수준을 달리하며 피로 실험을 수행하였다. 응력 수준은 폴리머 콘크리트의 정적 휨 강도 17[MPa]의 50%, 40%, 30%, 10%로 설정하고 최소 응력은 최대 응력의 10% 수준으로 고정하였다. 응력 수준이 낮아질수록 피로 수명이 선형적으로 증가하는 것으로 확인되었으며, 10%, 30%, 40% 응력 수준의 경우 시멘트 대비 약 20% 정도 폴리머콘크리트의 피로 수명이 증가하였고 특히 응력 수준 50%인 경우에는 약 25%의 수명이 증가하였다.
3. 진동특성 평가
주파수별 파수를 활용하여 구한 주파수별 동적 강성 측정 결과는 주파수에 따라 결과 값이 분포하기 때문에 혼합비에 따른 물성 변화를 파악하기가 쉽지 않으므로, 1k~3kHz 구간의 측정 결과를 평균 낸 값을 활용하여 혼합비에 따른 동적 물성을 비교하였다. 폴리머 혼입율에 따른 동적 물성 측정 결과를 정적 물성 측정 결과와 같이 비교 분석한 결과, 도 4와 같이 나타냈다. 도 4에서 보는 바와 같이 동적 강성및 손실률은 정적 물성과 같이 폴리머 혼입율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으며, 특히, 손실률은 폴리머 혼입율 20%가 가장 높았다.
도 5는 폴리머 혼입율별 주파수에 따른 평균 동적 강성 및 손실률을 비교한 그래프이다. 전달함수 방법을 이용하여 측정한 주파수별 동적 강성 및 손실률을 폴리머 혼입율에 따라서 분석한 결과, 혼입율이 증가하면 동적 강성 및 손실률이 모두 증가하였다. 일반 콘크리트와 비교하여 폴리머 혼입율 20% 시편은 동적 강성이 높고 손실률도 2배 이상 증가한 것으로 확인된다.
도 6은 폴리머콘크리트의 동적 강성과 손실률에 실제 측정한 혼합비 20% 의 폴리머 콘크리트와 일반 콘크리트의 물성을 적용하여 해석 검토한 결과이다. 폴리머콘크리트의 동적 강성은 일반 콘크리트의 동적 강성 보다 20% 높고, 손실률은 약 3배 정도 높은 것으로 나타났다.
10, 110: 램프구조체(바닥)
20, 120: 보호콘크리트
30: 미끄럼방지
40: 램프구조체(벽체)
50, 60: 방진패드
130: 폴리머콘크리트 패널
131: 표면요철

Claims (6)

  1. 주차장 램프에서,
    콘크리트 램프구조체;
    상기 램프구조체 위로 적층 시공되는 보호콘크리트;
    상기 보호콘크리트 위에 적층 설치되는 폴리머콘크리트 패널;
    를 포함하여 구성되되,
    상기 폴리머콘크리트 패널은, 에폭시레진 15~25중량%와 잔골재 75~85중량%로 조성된 폴리머콘크리트 조성물로 성형된 것임을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조.
  2. 제1항에서,
    상기 보호콘크리트는, 5~8㎝두께의 무근콘크리트로 적층 시공되며,
    상기 폴리머콘크리트 패널은, 2~4㎝두께로 하부면에는 표면요철이 형성되도록 성형되어 표면요철에 의해 보호콘크리트에 결합되게 설치되는 것을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 폴리머콘크리트 패널은, 상호 간 이음부가 신축이음으로 처리되면서 설치되는 것을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조.
  4. 제1항 또는 제2항에 따른 주차장 램프의 방진구조를 시공하는 방법으로,
    폴리머콘크리트 패널을 성형 제작하는 제1단계;
    콘크리트 램프구조체 위로 보호콘크리트를 타설하는 제2단계;
    보호콘크리트의 경화가 완료되기 전에 보호콘크리트 위로 폴리머콘크리트 패널을 적층하여 부착 설치하는 제3단계;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조 시공방법.
  5. 제4항에서,
    상기 제1단계는,
    폴리머콘크리트 조성물, 패널성형틀, 패널 성형틀 높이보다 높게 마련된 기둥형 성형틀을 준비하고, 기둥형 성형틀 내부에 폴리머콘크리트 조성물을 채워 양생하고 성형틀을 제거하여 기둥형 폴리머콘크리트 성형품을 제작하고, 패널 성형틀 내부에 기둥형 폴리머콘크리트 성형품을 군데군데 배치하고, 패널 성형틀 내부에 폴리머콘크리트 조성물을 채워 양생하고 성형틀을 제거하여 폴리머콘크리트 패널을 제작하면서 이루어져, 폴리머콘크리트 패널의 상부면 위로 기둥형 폴리머콘크리트 성형품이 돌출된 형태로 제작하는 것을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조 시공방법.
  6. 제4항에서,
    제3단계 후에, 폴리머콘크리트 패널의 상부면에 미끄럼방지 처리하는 제4단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주차장 램프의 방진구조 시공방법.
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