KR20210093111A - 강화플라스틱 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강화플라스틱(강화플라스틱) 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그 내부에 금속망이 내장되어 이 금속망에 의해 강도를 높인 새로운 구조의 강화플라스틱구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강화플라스틱 구조물은 강화플라스틱 패널이 서로 밀착되도록 연결되어 소정형태의 구조물을 형성하는 강화플라스틱 구조물에 있어서, 상기 강화플라스틱 패널의 내부에는 강도가 높은 금속망이 일체로 내장되어 구성되며, 이 금속망에 의해 상기 강화플라스틱 패널의 강도를 보강할 수 있다.

Description

강화플라스틱 구조물{FIBER REINFORCED PLASTIC CONSTRUCTION}

본 발명은 강화플라스틱(FRP) 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 그 내부에 금속망이 내장되어 이 금속망에 의해 강도를 높인 새로운 구조의 강화플라스틱구조물에 관한 것이다.

일반적으로 교량하부의 교각이나 방파제, 댐 등의 수중 구조물은 주로 철근콘크리트로 타설되어 부유물의 충격에 의한 세굴현상 및 물과 접촉된 부위의 동파현상, 수질오염에 따른 부식 등에 의해 자주 훼손되므로, 이러한 철근콘크리트구조물의 안정성을 보장하기 위해서는 주기적으로 보수 및 보강작업을 하여야 한다.

따라서, 최근에는 이러한 수중구조물의 둘레에 강화플라스틱보강재를 설치하고 이 보강재와 수중구조물 사이에 콘트리트를 타설하여 상기 강화플라스틱보강재에 의해 수중구조물이 보호 보강되며 동파나 수질오염에 따른 부식 등을 방지할 수 있는 보강법이 개발되어 사용되고 있다.

도 1과 도 2는 각기 종래 강화플라스틱구조물의 일예를 보인 사시도와, 부분단면 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 강화플라스틱구조물은 교각 하부의 기존우물통(70) 둘레에 강화플라스틱보강재(50)를 설치하고 이 강화플라스틱보강재(50)와 기존우물통(70) 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하게 된다. 이때, 상기 강화플라스틱보강재(50)는 기존우물통(70)의 형태에 따라 몇 개로 분할된 패널 형태로 이루어지고, 이 패널에는 그 둘레부에 내측으로 절곡된 플랜지(57)가 형성되어 이 플랜지(57)에 체결되는 볼트(57)에 의해 서로 연결되어 우물통형상으로 설치된다.

그러나, 이러한 보수공법은 기존우물통(70) 둘레에 강화플라스틱보강재(50)를 설치하고 교량 상판에 위치된 레미콘으로부터 콘크리트를 쏟아붇게 되므로, 낙하되는 콘크리트의 압력이 강화플라스틱보강재(50)의 연결부에 전달되어 플랜지(53)가 파손되어 연결부위가 자주 벌어지게 되고, 이와 같이 벌어진 틈새로 콘크리트가 유출되면서 굳어져 작업의 불량을 초래하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 콘크리트의 낙하압력에 의해 강화플라스틱보강재(50)의 연결부가 벌어지는 것을 방지하기 위해 강화플라스틱보강재(50) 내부에 한번에 콘크리트를 주입하고 이를 양생시키지 못하고 일정 높이까지만 콘크리트를 주입 양생시킨 후 다시 일정높이까지 콘크리트를 주입 양생하는 등 다수회로 나누어 반복적으로 작업을 하게 된다. 그러나, 이러한 수중구조물 보수공법은 각층의 콘크리트가 서로 융합되지 않고 층을 이루기 때문에 그 사이에 균열이 발생되며, 보수작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 상기 보수공법시에는 강화플라스틱보강재(50) 둘레에 다수개의 금속밴드(60)를 일정간격으로 둘러쌓아 이 금속밴드(60)에 의해 연결부의 벌어짐을 방지하게 된다. 그러나, 이와 같이 금속밴드(60)를 이용하여 강화플라스틱보강재(50)의 둘레를 견고하게 둘러싸려면 상당히 숙련된 기술과 많은 금속밴드(60) 및 비용이 들게 되는 단점이 있다.

이상과 같은 강화플라스틱구조물의 연결부가 취약함에 따른 문제점은 이외에도 대형탱크 등에도 공통적으로 발생되며, 이러한 대형탱크의 경우에도 연결부가 벌어져 틈새가 발생되는 것을 방지하기 위해 금속밴드(60) 등으로 둘러쌓아 보강하게 된다.

한편, 종래 고가도로나 육교 등은 그 상판을 시공하기 위해 먼저 철골구조물을 서로 연결되도록 설치하고, 그 위에 콘크리트를 타설하게 되나, 이때 상기 철골구조물은 대단히 무거워 이를 시공하는 작업이 매우 어려우며, 그 시공기간 및 비용이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 상기 철골구조물은 장기간 사용됨에 따라 부식되어 도시의 미관을 저해하거나 그 안정성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 그 내부에 금속망이 내장되어 이 금속망에 의해 강도를 높인 새로운 강화플라스틱구조물을 제공하는 것이다.

일실시예로서, 강화플라스틱 구조물은 강화플라스틱 패널이 서로 밀착되도록 연결되어 소정형태의 구조물을 형성하는 강화플라스틱 구조물에 있어서, 상기 강화플라스틱 패널의 내부에는 강도가 높은 금속망이 일체로 내장되어 구성되며, 이 금속망에 의해 상기 강화플라스틱 패널의 강도를 보강한다.

상기 강화플라스틱 패널은 금속망 위에 매트층과 수지층을 반복 적층하여 강화플라스틱 적층체를 형성한다.

상기 금속망은 상기 강화플라스틱 적층체 내부에 복수개의 층을 이루도록 형성될 수도 있으며, 상기 금속망의 직경은 1㎜~18㎜, 메쉬는 5㎜~20㎜이다.

본 발명에 따른 상기 강화플라스틱 구조물은 그 내부에 금속망이 내장되어 이 금속망에 의해 충분한 강도를 발휘하게 되므로, 노후교량의 보수보강용이나, 대형탱크, 육교 상판용 등으로 간편하고 다양하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 강화플라스틱구조물의 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 강화플라스틱구조물의 적층상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 강화플라스틱구조물의 일예를 도시한 사시도이다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 강화플라스틱패널(1)이 서로 밀착되도록 연결되어 소정형태의 구조물을 형성하는 강화플라스틱구조물에 있어서, 상기 강화플라스틱패널(1)의 내부에는 강도가 높은 금속망(30)이 일체로 내장되어 구성되며, 이 금속망(30)에 의해 상기 강화플라스틱패널(1)의 강도를 보강할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 강화플라스틱구조물이 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3과 도 4는 각기 본 발명에 따른 강화플라스틱구조물의 적층상태를 도시한 단면도와 사용상태를 보인 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 강화플라스틱패널(1)은 그 내부에 강도가 높은 금속망(30)이 일체로 매입 형성되어 이 금속망(30)에 의해 그 강도가 보강된다.

이러한 강화플라스틱패널(1)의 성형과정을 살펴보면, 소정형태의 형틀(40) 내벽면에 이형재(41)를 매끄럽게 칠하여 이후 형틀(40)이 쉽게 분리되도록 하며, 이러한 이형재(41)가 경화되면, 그 위에 용융된 수지를 도포하고, 매트를 부착시키는 과정을 반복하여 수지층(10)과 매트층(20)을 형성한다. 이때, 상기 수지층(10)과 매트층(20)에는 기포가 생기지 않도록 주의하여 작업을 하여야 한다.

이어서, 상기 수지층(10)이 경화되기 전에 그 내벽면에 강도 특히 인장강도가 높은 스틸이나 스테인레스 등의 금속망(30)을 배치시키고, 이 금속망(30) 위에 매트(20)층과 수지(10)층을 반복 성형하여 강화플라스틱적층체를 성형하게 된다.

이때, 상기 금속망(30)은 수지층(10)에 묻혀져 각 메쉬의 공간부에 수지가 채워지게 되므로, 수지층(10)이 경화되면, 금속망(30)과 강화플라스틱적층체가 일체로 된다. 또한, 상기 금속망(30)의 표면에는 폴리에스테르계열의 부착력 경화제가 도포되어 금속망(30)과의 강화플라스틱적층체의 부착력을 더욱 강화시키게 된다. 이와 같은 강화플라스틱적층체가 경화되면 형틀(40)을 분리해내고 소정형태로 절단하여 출고하게 된다.

상기 금속망(30)은 필요에 따라 강화플라스틱적층체 내부에 복수개의 층을 이루도록 성형될 수도 있으며, 금속망의 직경은 1㎜~18㎜, 메쉬는 5㎜~20㎜의 것이 사용됨이 바람직하다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 강화플라스틱패널(1)을 이용하여 수중구조물을 성형하게 되면, 볼트(57)에 의해 체결된 강화플라스틱보강재(50) 내부에 금속망(30)이 내장되어 이 금속망(30)을 통과하도록 상기 볼트(57)가 체결되므로, 이러한 강화플라스틱보강재(50)의 내부에 콘크리트가 낙하되어 큰압력이 전달되더라도 체결된 볼트(57)가 내장된 금속망(30)에 의해 지지되어 체결부위의 훼손을 방지하게 된다.

또한, 이러한 강화플라스틱패널(1)은 교량의 기초우물통 보수공사 이외에도 대형탱크 등에 적용되어 별도의 금속밴드 없이 간편하게 조립 시공될 수 있게 된다.

그외에도, 상기 강화플라스틱패널(1)은 내장된 금속망(30)에 의해 충분한 강도를 발휘하게 되므로, 육교 등의 상판에 적용되어 종래의 철골 구조물 대체품으로 사용되므로써, 보다 가볍고 편리하게 시공할 수 있어 시공기간 및 시공비가 줄어들며, 장기간 사용하더라도 부식되지 않는 장점이 있다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 수지층 20 : 매트층
25 : 석분 30 : 금속망
40 : 형틀

Claims (3)

1. 강화플라스틱 패널이 서로 밀착되도록 연결되어 소정형태의 구조물을 형성하는 강화플라스틱 구조물에 있어서,
   상기 강화플라스틱 패널의 내부에는 강도가 높은 금속망이 일체로 내장되어 구성되는 강화플라스틱 구조물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 강화플라스틱 패널은 금속망 위에 매트층과 수지층을 반복 적층하여 강화플라스틱 적층체를 형성하는 강화플라스틱 구조물.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 금속망은 상기 강화플라스틱 적층체 내부에 복수개의 층을 이루도록 형성될 수도 있으며,
   상기 금속망의 직경은 1㎜~18㎜, 메쉬는 5㎜~20㎜인 강화플라스틱 구조물.

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