KR101058906B1 - 유지관리용 합성 데크플레이트와 이를 이용한 합성바닥판 시공방법 - Google Patents

Abstract

설치 이후 합성바닥판 저부의 균열 등을 확인할 수 있도록 제작된 유지관리용 합성 데크플레이트와 이를 이용한 합성바닥판 시공방법에 관한 것으로서, 상기 유지관리용 합성 데크플레이트는 횡방향으로 연장된 길이(L) 및 종방향으로 연장된 폭(W)을 가진 절곡판재로 횡방향으로 연장된 오목부와 볼록부가 연속하여 형성되며, 상기 오목부의 일부에 개구부(E)가 형성된 하부판; 상기 오목부 상면에 개구부(E)를 경유하여 상면에 하부판의 길이방향인 횡방향으로 연장 설치된 수직보강판; 및 상기 개구부(E)를 마감시키고 수직보강판의 일부가 매립되도록 오목부의 내측공간(S) 일부에 형성된 유지관리용 콘크리트;를 포함한다.

Description

유지관리용 합성 데크플레이트와 이를 이용한 합성바닥판 시공방법{COMPOSITE DECKPLATE FOR BRIDGE MAINTENANCE AND COMPOSITE SLAB CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 유지관리용 합성 데크플레이트와 이를 이용한 합성바닥판 시공방법에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 강재와 콘크리트를 이용한 합성바닥판에 관한 것으로서 설치 이후 합성바닥판 저부의 균열 등을 확인할 수 있도록 제작된 유지관리용 합성 데크플레이트와 이를 이용한 합성바닥판 시공방법에 관한 것이다.

종래의 교량용 바닥판은 철근콘크리트 바닥판(Reinforced Concrete Slab)으로 시공되었다.

이러한 철근콘크리트 바닥판은 두께가 개략 20~25CM 정도로 시공되는 것이 일반적인데, 자중이 크고, 강성이 낮아 공용하중(활하중)이 작용함에 따라 균열 및 처짐이 발생되어 결국 바닥판의 내하성능 및 내구성이 저하되게 됨으로써, 바닥판 보수, 보강작업에 많은 인력과 비용이 소요되는 실정이었다.

또한 현장에서 동바리 등과 같은 가설재를 이용하여 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 시공되므로 고소작업에 의하여 작업자의 안전사고 및 시공성이 떨어졌을 뿐만 아니라, 거푸집 설치 및 철근배근 작업에 있어 많은 인건비 및 공사비가 증대될 수 밖에 없다는 문제점이 지적되었다.

이러한 철근콘크리트 바닥판을 대체하기 위하여 개발된 것이 합성바닥판(Composite Slab)이다.

상기 합성바닥판은 통상 강재판으로 제작된 하부판 상부에 소정의 두께를 가지도록 콘크리트(바닥판재)를 타설시킴으로써 상기 하부판과 콘크리트가 서로 합성된 상태로 제작되며, 공용하중 및 자중에 의하여 발생하는 인장응력은 상기 하부판이 부담하게 하고, 압축응력은 상기 콘크리트가 부담하도록 하는 역학적 메커니즘을 이용하여 제작된다.

이러한 합성바닥판의 예를 도시한 것이 도 1a이다.

이러한 합성바닥판(10)은 예컨대, 거더(11)에 의하여 지지되며 오목부와 볼록부를 가지는 요철부를 가지며 전단연결재(13)가 구비되어 있는 하부판(12), 상기 오목부에 전단연결재(13)가 구비된 I 형강(14)을 설치한 뒤 콘크리트를 타설 및 양생시켜 시공되는 것이 일반적이다.

이러한 합성바닥판(10b)의 경우 배력철근을 별도로 설치하지 않아 시공성이 향상된다는 장점은 있으나, 다수의 I 형강이 필요하게 되어 경제성이 낮고, 많은 수의 전단연결재의 설치가 필요하여 역시 제작상 작업성 및 시공성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

그럼에도 합성바닥판은 바닥판 시공을 위한 동바리, 거푸집의 설치가 필요없기 때문에 급속 교량 시공 등에 있어 많이 이용되고 있기도 한다.

하지만 합성바닥판의 적용을 가로막는 현실적인 문제는 구조적인 성능이 아니라 그 유지관리의 어려움이라 할 수 있다.

즉, 도 1b에 의하면 다수의 I 형강을 사용하지 않고 판재 형태의 유공 수직보강판을 사용하는 합성바닥판(20)의 예가 도시되어 있다.

이러한 합성바닥판(20)에 있어 I 형강을 이용하지 않고 요철부가 형성된 절곡형 하부판(21)의 오목부에 직사각형 판재 형태의 수직보강판(23)를 형성시킨 것을 이용하고 있으며, 수직보강판(23)에 유공(22)을 형성시켜 스터드와 같은 전단연결재의 이용을 배제하여 제작에 있음을 알 수 있으며, 수직보강판(23) 상면에 철근조립체(24)를 설치하고 있음을 알 수 있다.

이에 최종적으로는 거더 사이에 횡방향으로 거치되어 바닥판(21) 상부에 수직보강재(22)와 철근조립체(24)가 매립되도록 바닥판용 콘크리트(C)가 타설되어 최종 합성바닥판(20)의 설치가 완성될 수 있도록 하게 된다.

이에 종래 도 1a와 같은 합성바닥판(10)의 단점을 대부분 극복하였지만, 이러한 합성바닥판(10,20)을 이용함에 있어 사용자는 유지관리 어려움을 토로하고 있다.

즉, 상기 도 1b에 의한 합성바닥판(20)의 저부를 보면 절곡형 하부판(21)은 강재로 마감되어 있으므로 하부판(21)과 합성된 바닥판용 콘크리트(C)의 하자 여부(균열 등)를 설치 이후에 확인하는 것이 거의 불가능하다는 점을 이유로 합성바닥판의 장점을 인정하면서도 그 이용에는 소극적일 수 밖 없다는 문제점이 있었다.

나아가 상기 도 1a 및 도 1b에 소개된 합성바닥판들(10,20)은 모두 과중량의 차량하중 등에 의한 하중을 지지해야 하는 구조물로서 소요의 휨 강성을 확보하기 위해 하부판 및 수직보강판을 제작함에 있어 다량의 강판을 가공하여 제작하게 되는데 이로서 기본적으로 제작비용이 너무 많이 소요될 수 밖에 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 경량이고, 제작비용이 저렴하면서도 구조적 강성이 뛰어나 간단하게 조립 설치할 수 있도록 제작할 수 있으며, 설치 후 공용중 유지관리가 가능하도록 제작된 유지관리용 합성 데크플레이트와 이를 이용한 합성바닥판 시공방법 제공을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

이를 위해 본 발명은

첫째, 데크플레이트의 하부판은 기본적으로 휨 강성 등에 유리한 오목부 및 볼록부가 형성된 절곡 판재 형태로 형성시키되, 상기 오목부의 중앙 일부를 길이방향(종방향)으로 형성된 개구부(E)를 형성시키고, 상기 개구부(E)를 마감하는 유지관리용 콘크리트가 하부판의 오목부에 수용되어 형성되도록 하였다.

이에 상기 개구부(E)에 의한 유지관리용 콘크리트를 통해 합성바닥판의 하자 등에 의한 균열 등을 확인할 수 있어 합성바닥판의 유지관리가 가능하도록 한 것이다.

둘째, 이에 개구부는 유지관리용 콘크리트에 의하여 마감되도록 하고, 상기 유지관리용 콘크리트는 하부판의 오목부를 따라 연장 설치되는 수직보강판의 일부를 매립되도록 오목부의 내측공간에 형성됨으로서 수직보강판의 하부판 고정이 가능하도록 하였다.

셋째, 상기 수직보강판은 하부판의 오목부에 설치되도록 하되, 수직보강판은 일정한 높이(h)를 가진 강판재의 하부를 재단하여 재단강판재 사이에 유지관리용 콘크리트가 연통될 수 있도록 관통홀이 형성되도록 하여 수직보강판의 제작 및 설치가 용이하도록 하였다.

넷째, 상기 수직보강판은 거더 상면에 직접 지지도록 하여 서로 수직연결판용 연결재를 이용하여 서로 연결되도록 하여 특히 캔틸레버부에 있어 합성 데크플레이트의 전도 등의 위험이 발생하지 않도록 하였다.

이를 위하여 본 발명은

횡방향으로 연장된 길이(L) 및 종방향으로 연장된 폭(W)을 가진 절곡판재로 횡방향으로 연장된 오목부와 볼록부가 연속하여 형성되며, 상기 오목부의 일부에 개구부(E)가 형성된 하부판;

상기 오목부 상면에 개구부(E)를 경유하여 상면에 하부판의 길이방향인 횡방향으로 연장 설치된 수직보강판; 및

상기 개구부(E)를 마감시키고 수직보강판의 일부가 매립되도록 오목부의 내측공간(S) 일부에 형성된 유지관리용 콘크리트;를 포함하여 상기 개구부(E)를 통해 유지관리용 콘크리트의 하자를 확인할 수 있도록 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 제공한다.

또한 바람직하게는

상기 수직보강판은 하부판에 종방향으로도 다수가 이격 설치되는 것으로서 일정한 높이(h)를 가진 강판재로서 하부에 다수의 재단강판재가 다수 이격형성 되도록 하여 재단강판재 사이에 관통홀이 형성되도록 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 제공한다.

또한 바람직하게는

수직보강판의 연장길이는 하부판의 연장길이보다 더 길게 형성되도록 하여 하부판으로부터 횡방향으로 돌출 연장된 수직보강판이 거더 상면에 지지되어 설치되도록 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 제공한다.

또한 바람직하게는

수직보강판에 있어서, 상기 재단강판재의 상단부와 하단부는 수평절곡시킨 상부 및 하부 수평절곡부로 형성되도록 하며, 상기 하부 수평절곡부가 하부판 상면에 리벳으로 고정될 수 있도록 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 제공한다.

또한 바람직하게는

거더를 횡방향으로 다수 이격시켜 종방향으로 연장되도록 설치하고,

상기 거더 상면에 양 측단이 지지되도록, 횡방향으로 연장된 길이(L) 및 종방향으로 연장된 폭(W)을 가진 절곡판재로 횡방향으로 연장된 오목부와 볼록부가 연속하여 형성되며, 상기 오목부의 일부에 개구부(E)가 형성된 하부판; 상기 오목부 상면에 개구부(E)를 경유하여 횡방향으로 연장 설치되며, 종방향으로 다수가 이격 고정되는 것으로서 일정한 높이(h)를 가진 강판재로서 하부에 다수의 재단강판재가 다수 이격형성 되도록 하여 재단강판재 사이에 관통홀이 형성된 수직보강판; 및 상기 개구부(E)를 마감하면서 수직보강판의 일부가 매립되도록 오목부의 내측공간 일부에 형성된 유지관리용 콘크리트;를 포함하는 합성 데크플레이트를 고정 설치하되, 상기 수직보강판의 양 단부가 하부판으로부터 횡방향으로 더 돌출되어 거더 상면에 지지되도록 설치하고,

상기 수직보강판의 상면에 횡방향으로 이격 형성된 다수의 압축보강재설치용 홈에 격자형으로 제작된 철근조립체인 압축 보강재를 얹어 설치하고,

상기 압축보강재, 수직보강판이 매립되도록 하부판 상면에 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 이용한 합성바닥판 시공방법을 제공한다.

또한 바람직하게는

상기 합성 데크플레이트는 거더 상면에서 수직보강판용 연결판을 이용하여 서로 연결되도록 하여 인접한 합성 데크플레이트의 수직보강판이 수직보강판용 연결판에 의하여 서로 연결되도록 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 이용한 합성바닥판 시공방범을 제공한다.

본 발명에 의한 합성바닥판은 하부판에 형성된 개구부에 의하여 바닥판용 콘크리트가 저부에 노출되므로 설치 이후에 콘크리트 균열, 파손 등의 손상감지 및 육안점검의 효율성 향상 등 유지관리가 가능하도록 함으로서 합성바닥판의 사용상의 문제점을 일시에 해결할 수 있도록 하게 된다.

또한 본 발명에 의한 합성바닥판은 제작을 위한 강재 사용량을 통상의 합성바닥판과 대비하여 40% 정도 절감하면서도 구조적 성능은 충분히 확보할 수 있어 저중량의 합성바닥판 제공이 가능하게 된다.

나아가 수직보강판을 설치함에 있어 리벳을 이용하여 얇은 하부판이 용접에 의한 영향을 받지 않도록 하여 보다 내구성이 뛰어난 합성바닥판 제공이 가능하게 된다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1a 및 도 1b는 종래 교량용 합성바닥판들의 사시도 및 저부사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 데크플레이트 및 수직보강재의 제작도,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 발명의 합성바닥판의 설치순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

<본 발명의 유지관리용 합성 데크플레이트(100)>

먼저, 본 발명에 있어 합성 데크플레이트(100)는 바닥판용 콘크리트(C)가 형성되지 않은 상태의 하부판(110) 및 수직보강판(130)에 있어 하부판 일부에 유지관리용 콘크리트(120)가 형성된 것을 의미한다.

이에 본 발명의 합성 데크플레이트(100)는 도 2a와 같이 크게 개구부(E) 및 유지관리용 콘크리트(120)가 형성된 하부판(110)과 상기 하부판(110)에 고정 설치되어 전단연결재 및 인장응력보강재로서 기능하는 수직보강판(130)을 포함한다.

상기 하부판(110)은 예컨대 소정의 두께를 가지는 강판을 가공하여 수평판 형태로 제작하게 된다.

이하 하부판은 강판을 이용하는 경우를 기준으로 설명한다.

이에 상기 하부판(110)은 바닥판용 콘크리트(C)가 소정의 높이를 타설되는 거푸집의 역할을 할 뿐만 아니라 합성바닥판에 공용하중이 작용할 때 발생하는 하부 인장응력에 저항하는 구조부재로 기능하게 된다.

이러한 하부판(110)은 교량의 길이방향인 종방향 및 직각방향인 횡방향으로 연결부(단부면)에 의하여 연속적으로 연결되어 설치되도록 하게 된다.

또한 상기 하부판(110)은 일정한 폭(W, 종방향)과 길이(L,횡방향)를 가지도록 제작하게 되는데 예컨대 일정한 길이(L)를 가지면서 폭은 예컨대 60~70cm가 되도록 제작된 모듈화된 하부판(110)을 이용하여 종방향으로 연결 설치하는 경우 작업성이 매우 뛰어나다는 장점이 있다.

이러한 하부판(110)은 오목부(111)와 볼록부(112)가 연속적으로 형성된 절곡판재로 제작한 것을 이용하게 되며, 상기 오목부(111)는 하부판의 길이방향(횡방향)으로 연장형성되어 있음을 알 수 있다.

또한 상기 오목부(111)에는 전체 연장길이에 걸쳐 개구부(E)가 예컨대 타원형으로 길이방향으로 연장되도록 형성되어 있음을 알 수 있다.

이러한 개구부(E)는 하부판의 길이(L)에 있어 최소화되도록 하여 구조적으로 문제가 되지 않도록 하되 후술되는 유지관리용 콘크리트(120)의 저면이 노출되도록 하는 역할을 하게 된다.

상기 오목부(111)에는 길이방향으로 수직보강판(130)이 수직으로 설치된다.

이러한 수직보강판(130)은 본 발명에서 2가지 기능을 담당하게 된다.

먼저, 공용하중에 저항하는 인장응력보강재의 역할을 하게 된다.

공용하중(차량, 보행인 등의 통행하중 등)에 의하여 합성바닥판 하부에는 인장응력이 발생하고, 상부에는 압축응력이 발생하게 된다.

이때 인장응력은 위에서 살펴본 것과 같이 하부판(110)이 대부분 부담하게 되는데, 이러한 부담이 커지는 경우 하부판의 두께를 증대시켜야 하는 문제가 발생한다.

하부판은 그 두께에 따라 경제성 및 제작 용이성이 결정되므로 최적의 두께로 구성시키되 이를 분담할 수 있는 대체 구성 즉, 인장응력보강재가 필요하게 된다.

도 1a에서 같이 이러한 인장응력보강재로써 I형강을 사용할 수도 있지만, 본 발명에서는 이러한 I형강은 중량이 너무 커지게 되고 강재가 고가여서 직사각형의 강판재(STEEL PLATE)를 가공한 수직보강판(130)을 이용하게 된다.

상기 수직보강판(130)은 분담해야 하는 인장응력의 크기를 고려하여 강판재를 가공하여 제작하되, 바닥판 폭 또는 모듈화된 바닥판의 크기를 고려하여 소정의 길이로 제작하고, 높이는 바닥판 높이를 고려하여 제작하고, 두께는 설치간격 등을 고려하여 제작하게 된다.

나아가 상기 수직보강판(130)은 하부판(110)의 길이(L)보다 더 연장되도록 형성시킴으로서 도 3a와 같이 거더(210)의 상부플랜지에 지지되어 설치될 수 있도록 하게 되며, 오목부를 따라 설치되기도 하지만 역시 종방향으로도 다수가 이격 설치되고 있음을 알 수 있다.

도 2a에서는 가장 간단한 예로 직사각형 판재의 형태의 수직보강판(130)을 도시하고 있지만, 도 2b와 같은 수직보강판(130;130a,130b)도 사용될 수 있다.

먼저 도 2a에 의하면, 간단하게 일정한 높이(h)를 가진 강판재로서 하부에 다수의 재단강판재(131)가 횡방향으로 다수 이격형성 되도록 하여 재단강판재(131) 사이에 관통홀(134)이 형성되도록 함을 알 수 있다.

이러한 관통홀(134)은 타설되는 유지관리용 콘크리트(120)가 연통될 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

나아가 상기 수직보강판(130)은 수평으로 절곡시켜 상부 수평절곡판으로 형성시킴으로서 작업자가 수직보강판을 밟더라도 휘어지거나 변형되지 않도록 하였다. 단지 상기 수직보강판은 유지관리용 콘크리트에 의하여 그 위치 및 변형이 구속되므로 기본적으로 그 세팅 및 설치과정에서의 변형은 방지할 수 있다.

또한, 도 2b에 의하면 본 발명의 수직보강판(130;130a,130b)은 소정의 높이(h)와 길이(ℓ)를 가진 직사각형 강판재를 상하로 2개로 분리하여 제작된 것을 이용하게 됨을 알 수 있으며 이로서 보다 경제적인 수직보강판 제작이 가능하도록 하는 방식이라 할 수 있다.

예컨대, 일정한 높이(h)를 가진 직사각형 강판재를 길이방향으로 상하 재단하되, 상기 재단(D)은 강판재가 상하로 2개로 분할되도록 길이방향으로 연속하여 파형형태로 이루어지도록 함으로서 분할된 수직보강판(130;130a,130b) 각각을 수직보강판으로 이용하게 된다.

따라서 1개의 직사각형 강판재를 2개로 분할하여 이용할 수 있게 된다.

상기 재단(D)은 도 2b와 같이 강판재 양 단부의 중앙부로부터 각각 내측으로 연장시킨 하부수평부(D1), 상기 하부수평부의 끝단으로부터 상방 경사진 상방경사부(D2), 상기 상방경사부의 끝단으로부터 수평으로 연장된 상부수평부(D3), 상기 상부수평부로부터 강판재 상부로 하방 경사진 하방경사부(D4), 상기 하방경사부의 끝단으로부터 다시 수평으로 연장된 하부수평부(D1)로 형성된 파형형태의 재단이 길이방향으로 연속적으로 이루어지도록 하여 2개의 수직보강판으로 상하 분할되도록 제작하게 된다.

이때 상기 각각의 분할된 수직보강판(130;130a,130b)의 하부에 위치하여 횡방향으로 인접 형성된 재단강판재(131;131a,131b)들이 서로 종방향으로 대향되도록 벌어지도록 하게 된다.

이로서 상기 수직보강판(130;130a,130b)은 자립이 가능하게 되므로 하부판에 설치가 매우 용이하게 됨을 알 수 있으며, 상기 재단강판재(131;131a,131b)들의 하단부는 수평절곡판(132;132a,132b)으로 절곡시켜 하부판(110)과 연결되도록 하게 된다.

이에 벌어지도록 형성시킨 재단강판재(131;131a,131b)는 유지관리용 콘크리트를 연통시킬 수 있게 되므로 바닥판재용 콘크리트와의 합성능력을 증진시킬 수 있게 된다.

이러한 수직보강판(130;130a,130b)은 하부판(110)에 고정설치되도록 함에 있어 용접이 아닌 리벳방식을 이용하게 된다.

즉, 용접은 하부판(110)에 용접열이 전달되도록 함에 따라 하부판의 내구성에 영향을 줄 수 있고, 특히 얇은 하부판을 사용하는 경우 하부판의 강성을 떨어뜨릴 소지가 있다.

이에 본 발명은 특히 얇은 강판을 이용하여 제작되는 하부판에 리벳으로 수직보강판(130;130a,130b)을 고정설치하게 된다.

즉, 하부판(110)에 리벳구멍을 미리 형성시키고, 상기 리벳구멍에 대응하는 리벳구멍을 미리 상기 수평절곡판(132;132a,132b)에 형성시켜, 리벳구멍을 관통하도록 리벳(160)을 설치한 후, 리벳머리를 타격하여 리벳에 의하여 수직보강판(130;130a,130b)이 하부판에 고정 설치되도록 하게 된다.

이러한 리벳방식을 이용하면 리벳구멍이 크지 않고, 달리 용접열에 의한 영향을 받지 않게 되므로 얇은 하부판을 이용함에 매우 효과적이게 된다.

또한, 상기 수직보강판(130;130a,130b)의 벌어진 재단강판재(131;131a,131b)의 양 외측면에는 하부횡방향철근(150)이 미리 더 형성되도록 하여 합성바닥판의 휨 강성을 보완하도록 하게 된다.

또한, 상기 수직보강판(130;130a,130b)의 상면에는 횡방향으로 이격된 다수의 압축보강재설치용 홈(133;133a,133b)이 추가로 더 설치되도록 하여 격자형으로 제작된 철근조립체인 압축보강재(140)를 상기 압축보강재 설치용 홈(133a,133b)에 얹어지도록 설치하게 된다.

또한 상기 재단강판재(131;131a,131b)들의 하단부는 하부 수평절곡판(132;132a,132b)으로 절곡시켜 하부판(110)과의 연결부위가 형성되도록 하게 된다.

또한, 상기 수직보강판(130)의 벌어진 재단강판재(131)의 외측면에도 역시 하부횡방향철근(150)이 미리 더 형성되도록 하여 합성바닥판의 휨 강성을 보완하도록 하게 된다.

또한, 상기 수직보강판(130)의 상면에는 횡방향으로 이격된 다수의 압축보강재설치용 홈(133)이 추가로 더 설치되도록 하여 후술되는 격자형으로 제작된 철근조립체인 압축보강재(140)를 상기 압축보강재설치용 홈(133)에 얹어지도록 함도 동일하다.

이때, 미도시하였지만, 상기 수직보강판(130;130a,130b)의 상부는 수평으로 절곡하여 상부 수평절곡판으로 형성시켜 작업자가 수직보강판을 밟더라도 쉽게 구부러지거나 변형되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이로써 본 발명의 수직보강판(130)은 제작에 있어 경제적인 얇은 강판재를 이용하고, 이러한 강판은 가공이 용이하고, 자중을 크게 고려하지 않을 수 있어 매우 효율적인 인장응력보강재 및 전단연결재로서 기능할 수 있게 됨을 알 수 있다.

다음으로, 수직보강판이 하부판의 오목부에 있어 개구부를 경유하도록 설치된 이후에는 상기 개구부(E)가 마감되도록 유지관리용 콘크리트(120)가 오목부에 타설되어 양생되도록 하게 된다.

이러한 유지관리용 콘크리트(120)는

첫째, 상기 개구부(E)를 그대로 두면 바닥판용 콘크리트(C)가 하부판(110)으로부터 누출되므로 이를 방지하는 역할을 기본적으로 하면서 개구부(E)를 마감함으로서 추후 합성바닥판 시공 이후 합성바닥판 하부에서 관리자가 개구부(E)에 의하여 합성바닥판 하부에 노출된 유지관리용 콘크리트(120)의 하자여부(균열 등)를 확인할 수 있도록 한 것이다.

둘때, 상기 유지관리용 콘크리트(120)는 앞서 살펴본 수직보강판(130)을 하부판에 확실하게 고정시키는 역할도 하게 된다. 도 2b에서는 수직보강판(130)을 하부판에 리벳으로 고정시켰으나 도 2a에 의하면 유지관리용 콘크리트(120)에 의하여 매립되어 고정되기 때문에 달리 하부판에 손상을 주지 않으면서도 하부판(110)에 수직보강판(130)을 고정시킬 수 있게 되며, 상부 수평절곡판과 함께 작업자가 수직보강판을 밝더라도 변형 등이 발생하지 않도록 함을 알 수 있다.

나아가 상기 유지관리용 콘크리트(120)은 오목부 전체에 형성되도록 하는 경우에 있어서는 오목부를 보강하는 역할도 함께 할 수 있어 얇은 강판을 사용하는 하부판의 보강이 가능하게 된다.

이에 초기 세팅을 위한 점 용접을 통해 수직보강판(130)을 하부판(110)에 설치하고, 유지관리용 콘크리트(120)를 오목부(111) 내측공간(S)에 타설함으로서 간단하게 수직보강판의 고정 설치가 가능하게 됨을 알 수 있다.

<본 발명의 유지관리용 합성 데크플레이트(100)를 이용한 합성바닥판 시공방법 >

먼저, 본 발명의 합성바닥판은 도 2a와 같은 합성 데크플레이트(100)에 바닥판용 콘크리트(C)를 타설하여 합성시킨 것이라 할 수 있다.

이에 먼저 도 3a와 같이 거더(210;210a,210b)를 먼저 교량하부구조로서 미도시된 교대, 교각 등에 설치하게 된다.

도 3a에는 I형 강재를 이용한 거더(210;210a,210b)가 도시되어 있으나, PSC 거더들을 이용할 수 있음은 당연하다.

이에 상기 유지관리용 합성 데크플레이트(100)는 도 2a에 의한 것을 이용하되 간단하게 살펴보면, 하부판(110), 유지관리용 콘크리트(120), 수직보강판(130)으로 크게 형성되어 있음을 알 수 있으며, 이러한 상기 하부판(110)은 오목부(111)와 볼록부(112)가 다수 형성되어 있음을 알 수 있다.

단지 도 2a에는 이러한 오목부(111)가 4개 형성되어 있음을 알 수 있으나 도 3a에는 오목부(111)가 7개 형성되어 있음을 알 수 있다. 이에 상기 하부판의 횡방향 길이 및 폭에 따라 상기 오목부의 형성개수는 얼마든지 조정할 수 있다.

예컨대 이와 같은 본 발명의 합성바닥판은 일정한 길이(L, 횡방향)를 가지도록 하되 600~700mm 범위의 폭(W)이 형성되도록 제작한 것을 이용하되, 하부판으로부터 횡방향으로 더 돌출된 수직보강판(130)이 거더 상면에 지지되도록 설치하게 된다.

다음으로 도 3b와 같이 수직보강판(130)의 상면에 형성된 압축보강재용 홈(133)에 철근조립망인 압축보강재(140)를 얹어져 설치하게 된다.

이러한 압축보강재(140)는 격자 형태의 철근조립체를 이용하면 된다.

이와 같이 압축보강재(140)가 설치된 상태에서 바닥판용 콘크리트(C)를 타설하게 된다.

이로서 바닥판용 콘크리트(C)는 하부판(110) 상부에 타설되어 수직보강판과 압축보강재(140)가 매립되도록 형성됨을 알 수 있다.

이러한 바닥판용 콘크리트(C) 작업은 거더 횡방향 사이에 다수의 합성 데크플레이트를 설치하고 종방향으로도 합성 데크플레이트를 연결 설치하면서 연속적으로 이루어지게 된다.

예컨대, 합성 데크플레이트는 종방향으로 서로 다수를 연결하여 설치하는 것이 바람직하며 이러한 연결부는 예컨대 바닥판 연결부위를 서로 암수 형태로 절곡하여 체결되도록 할 수도 있고 볼트 및 너트를 이용하면 되며 달리 제한은 없다.

다음으로 도 3c와 같이 교량의 캔틸레버부 및 횡방향에 본 발명의 합성 데크플레이트(100;100a,100b)의 설치예를 살펴보면, 최외곽측 거더(210a) 상면에 합성 데크플레이트(100a)의 수직보강판(130)이 얹어져 고정되도록 설치하게 된다. 이는 미도시 하였지만 거더의 상부플랜지를 관통하는 볼트 등을 이용할 수도 있고 용접방식을 이용해도 상관은 없다.

이때 상기 캔틸레버부에 설치되는 합성 데크플레이트(100a)는 외곽측으로 전도하기 때문에 이를 방지하기 위해 종래에는 캔틸레버부에 설치되는 합성 데크플레이트(100) 저면과 최외곽측 거더(210a) 사이에 일명 까치발이라는 일종의 동바리를 설치했는데 이러한 동바리 설치작업은 매우 번거롭고 공기 지연의 주요 요인으로 작용하게 된다.

이에 본 발명은 수직보강판용 연결판(300)을 이용하게 된다.

상기 수직보강판용 연결판(300)은 다양한 형태로 형성될 수 있으나 이러한 수직보강판용 연결판(300)은 결국 최외곽측 합성 데크플레이트와 횡방향으로 인접한 합성 데크플레이트를 서로 연결시켜 최외곽측 합성 데크플레이트가 최외곽측 거더에서 전도되지 않도록 하는 기능을 가지게 된다.

예컨대, 수직보강판용 연결판(300)은 전체적으로 "ㅜ“ 형태의 강판재를 이용할 수 있는데, 수평판 양 단부에 다수의 리벳구멍(310)들이 형성되어 있어, 상기 리벳구멍(310)에 대응하는 리벳구멍(310)을 캔틸레버부에 설치된 합성 데크플레이트(100a)과 인접한 다른 합성 데크플레이트(100b)에 형성시켜

상기 수직보강판용 연결판(300)이 캔틸레버부에 설치된 합성 데크플레이트(100a)와 인접한 합성 데크플레이트(100b)와 겹쳐지도록 하고,

역시 상기 리벳구멍(310)들에 미도시된 리벳을 이용하여 양 합성 데크플레이트(100a,100b)을 서로 횡방향으로 연결되도록 하게 된다.

이에 캔틸레버부에 설치된 합성 데크플레이트(100a)는 수직보강판용 연결판(300)에 의하여 인접한 합성 데크플레이트(100b)과 일체로 연결되어 전도방지가 가능하게 됨을 역시 알 수 있다.

이에 설치된 합성 데크플레이트(100a,100b)에 바닥판재용 콘크리트(C)를 타설하게 되면 본 발명의 합성바닥판이 시공될 수 있도록 하게 된다.

나아가 거더 사이에 횡방향으로 설치된 합성 데크플레이트(100b)들도 역시 수직보강판(130)이 서로 수직보강판용 연결판(300)과 리벳에 의하여 서로 연결되도록 하게 됨을 알 수 있다.

이에 본 발명의 수직보강판용 연결판(300)은 합성 데크플레이트(100a,100b)의 횡방향 연결에 이용됨을 알 수 있다.

이때, 상기 도 3d에 의하면 본 발명에 의한 합성바닥판(400)을 하부에서 살펴보면, 앞서 살펴본 하부판 일부에 유지관리용 콘크리트(120)가 노출되어 있음을 알 수 있으며, 공용 중에 합성바닥판(400)에 하자가 발생하여 저면에 균열 등이 발생하게 되면 하자가 발생된 유지관리용 콘크리트(120)에 의하여 하자 발생 유무를 용이하게 확인할 수 있게 됨을 알 수 있다.

나아가, 특히 캔틸레버부에 설치되는 상기 합성 데크플레이트(100a)의 경우 별도로 본 발명의 개구부(E)를 형성시키지 않고 이에 유지관리용 콘크리트(120)를 형성시키지 않은 합성 데크플레이트로 설치할 수 있다. 이는 캔틸레버부의 경우 개구부에 의한 유지관리의 필요성이 적기 때문이다.

100: 합성 데크플레이트 110: 하부판
120: 바닥판재 130: 수직보강판
140: 압축보강재 150: 하부횡방향철근
160: 리벳 210a,210b: 거더
300: 수직보강판용 연결판 400: 합성바닥판
C:바닥판재용 콘크리트 D: 재단
E: 개구부 S: 오목부의 내측공간

Claims (6)

1. 횡방향으로 연장된 길이(L) 및 종방향으로 연장된 폭(W)을 가진 절곡판재로 횡방향으로 연장된 오목부(111)와 볼록부(112)가 연속하여 형성되며, 상기 오목부의 일부에 개구부(E)가 형성된 하부판(110);
   상기 오목부 상면에 개구부(E)를 경유하여 상면에 하부판의 길이방향인 횡방향으로 연장 설치된 수직보강판(130); 및
   상기 개구부(E)를 마감시키고 수직보강판의 일부가 매립되도록 오목부의 내측공간(S) 일부에 형성된 유지관리용 콘크리트(120);를 포함하여 상기 개구부(E)를 통해 유지관리용 콘크리트의 하자를 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유지관리용 합성 데크플레이트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수직보강판(130)은 하부판에 종방향으로도 다수가 이격 설치되는 것으로서 일정한 높이(h)를 가진 강판재로서 하부에 다수의 재단강판재가 다수 이격형성 되도록 하여 재단강판재 사이에 관통홀이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 유지관리용 합성 데크플레이트.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 수직보강판의 연장길이는 하부판의 연장길이보다 더 길게 형성되도록 하여 하부판으로부터 횡방향으로 돌출 연장된 수직보강판이 거더 상면에 지지되어 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 유지관리용 합성 데크플레이트.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 수직보강판은 재단강판재의 상단부와 하단부는 수평절곡시킨 상부 및 하부 수평절곡부로 형성되도록 하며, 상기 하부 수평절곡부가 하부판 상면에 리벳으로 고정될 수 있도록 하는것을 특징으로 하는 유지관리용 합성 데크플레이트.
5. 거더를 횡방향으로 다수 이격시켜 종방향으로 연장되도록 설치하고,
   상기 거더 상면에 양 측단이 지지되도록, 횡방향으로 연장된 길이(L) 및 종방향으로 연장된 폭(W)을 가진 절곡판재로 횡방향으로 연장된 오목부와 볼록부가 연속하여 형성되며, 상기 오목부의 일부에 개구부(E)가 형성된 하부판; 상기 오목부 상면에 개구부(E)를 경유하여 횡방향으로 연장 설치되며, 종방향으로 다수가 이격 고정되는 것으로서 일정한 높이(h)를 가진 강판재로서 하부에 다수의 재단강판재가 다수 이격형성 되도록 하여 재단강판재 사이에 관통홀이 형성된 수직보강판; 및 상기 개구부(E)를 마감하면서 수직보강판의 일부가 매립되도록 오목부의 내측공간 일부에 형성된 유지관리용 콘크리트;를 포함하는 합성 데크플레이트를 고정 설치하되, 상기 수직보강판의 양 단부가 하부판으로부터 횡방향으로 돌출되어 거더 상면에 지지되도록 설치하고,
   상기 수직보강판의 상면에 횡방향으로 이격 형성된 다수의 압축보강재설치용 홈에 격자형으로 제작된 철근조립체인 압축 보강재를 얹어 설치하고,
   상기 압축보강재, 수직보강판이 매립되도록 하부판 상면에 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 이용한 합성바닥판 시공방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 합성 데크플레이트는 거더 상면에서 수직보강판용 연결판을 이용하여 서로 연결되도록 하여 인접한 합성 데크플레이트의 수직보강판이 수직보강판용 연결판에 의하여 서로 연결되도록 하는 유지관리용 합성 데크플레이트를 이용한 합성바닥판 시공방법.

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