KR20160023247A - 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교 되는 철근과 상하로 절곡되어 있는 절곡근에 콘크리트가 합성되어져 콘크리트 층의 균열을 방지하고, 대칭적 구조를 갖는 상,하부 보강틀체를 이용하여 제작이 용이 간편한 복공판을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 복공판은, 대치 배치된 한 쌍의 단부판, 양단이 한 쌍의 단부판의 일단에 접합되고 타단이 한 쌍의 단부판의 타단에 각기 접합되어 있는 한 쌍의 측판을 각기 갖고 서로 대향되게 마주보도록 배치된 한 쌍의 상,하부 보강틀체와; 양단이 절곡되어 한 쌍의 단부판에 각기 접합되며 복공판의 너비 방향으로 다수개 배치되어 있는 상,하부 장철근과; 복공판의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 수회 상하로 절곡되어 양단이 한 쌍의 단부판에 각기 접합되어 너비 방향으로 상기 하부 장철근과 나란하도록 하부 보강틀체에 다수개 설치되어 있는 하부 절곡근과; 상기 하부 장철근과 직각 방향으로 배치되어 상기 하부 절곡근의 최상연측과 최하연측에 번갈아가면서 접하여 다수개로 배치된 제2 크로스 보강근과; 한 쌍의 상,하부 보강틀체의 사이에 콘크리트로 충진 양생되어 상,하부 장철근, 상,하부 절곡근 및 제1,제2 크로스 보강근을 매설하는 콘크리트 층으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판{Road decking panel having concrete crack protection and manufacture convenience}

본 발명은 복공판에 관한 것으로, 특히 직교되는 철근과 상하로 절곡되어 있는 절곡근에 콘크리트가 합성되어져 콘크리트 층의 균열을 방지하고, 대칭적 구조를 갖는 상,하부 보강틀체를 이용하여 제작이 용이 간편한 복공판에 관한 것이다.

일반적으로 복공판은 지하철 건설과 같은 지하 시설 공사를 위해 도로에 굴착을 하는 경우, 교통량에 미치는 영향을 최소화하기 위해 노면을 복개하는데 사용된다. 이러한 복공판은 직육면체의 박스 형태를 가지고 굴착 가설물이 되는 H 수평빔에 동일 평면상으로 배열되어져 차량이 안전하게 통행할 수 있도록 한다. 또한 이러한 복공판은 노후 교량의 보수시 우회 도로를 건설하는데 사용되기도 한다.

이같이 복공판은 임시적으로 차량의 운행이 가능하도록 노면으로 사용되게 되므로, 차량의 하중을 지지할 수 있는 충분한 강성과 내구성, 미끄럼방지, 그리고 충격 소음에 대응되는 구조적 요건을 갖추어야 한다. 또한 반복적인 차량 충격에 따른 인접한 복공판 간의 소음 및 충격을 완충할 수 있는 것이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0758711호(중공 형강으로 이루어진 하부구조의 상부를 콘크리트속채움한 구성을 가진 복공판)가 제안되어 있다. 이는 중공이 형성되어 있는 각형 강관으로 이루어진 중공 형강이 그 측면으로 나란하게 용접하여 일체를 이루고 있는 하부구조와; 상기 중공 형강의 최외측에 설치되어 상기 중공 형강의 상부로 간격을 두고 중공 형강을 감싸도록 설치되는 "ㄷ"자 또는 "C"자 형상의 C형강과; 상기 양측의 C형강 사이에 배치되어 상기 중공 형강 상부에서 콘크리트 타설 공간을 형성하게 되는 측면 마감부재와; 상기 중공 형강으로 이루어진 하부구조의 상부에 배치되는 보강용 철근과; 상기 중공 형강의 상부와 C형강과 상기 측면 마감부재에 의하여 만들어진 공간의 내부에 상기 철근을 매립하도록 타설되는 콘크리트로 이루어지는 상부구조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 전자의 배경기술에서 형강이 많이 추가되어 제작비용이 상승하고, 콘크리트 층의 두께가 복공판 두께에 비해 상대적으로 작고 철근과의 합성도 평면상에서만 이루어져 콘크리트의 균열을 방지하기가 어렵다.

본 발명의 다른 배경기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2008-0099100호(복공판 구조체)가 제안되어 있다. 이는 콘크리트 소재로 이루어지고 주형보의 상측에 안착되며 모서리부위에 통공을 갖는 파이프부재가 각각 매설되어 수직으로 연통되도록 설치되는 다수개의 복공판과, 그 파이프부재가 매설된 복공판의 하부면에 일체로 결합되며 통공과 대응되는 위치에 연결공이 형성된 연결플레이트와, 그 복공판들의 하부에 마련되고 상부 플랜지에 결합공이 형성되는 주형보와, 그 파이프부재의 통공을 통해 연결플레이트의 연결공과 주형보의 결합공에 관통되도록 결합되는 체결볼트와, 그 주형보의 상부 플랜지의 하부에서 체결볼트의 단부와 체결되는 체결너트로 구성된다.

따라서 후자의 배경기술은 콘크리트로 복공판을 구성하여 제작 비용이 저렴하나 충격에 대응하여 콘크리트의 균열 특히, 사선방향 또는 두께 방향으로 생기는 전단력에 대한 균열을 방지하기 어려운 문제가 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0758711호(중공 형강으로 이루어진 하부구조의 상부를 콘크리트속채움한 구성을 가진 복공판) 한국 공개특허 공개번호 제10-2008-0099100호(복공판 구조체)

따라서 본 발명은 직교 되는 철근과 상하로 절곡되어 있는 절곡근에 콘크리트가 합성되어져 콘크리트 층의 균열을 방지하고, 대칭적 구조를 갖는 상,하부 보강틀체를 이용하여 제작이 용이 간편한 복공판을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 복공판은,

대치 배치된 한 쌍의 단부판, 양단이 한 쌍의 단부판의 일단에 접합되고 타단이 한 쌍의 단부판의 타단에 각기 접합되어 있는 한 쌍의 측판을 각기 갖고 서로 대향되게 마주보도록 배치된 한 쌍의 상,하부 보강틀체와;

양단이 절곡되어 한 쌍의 단부판에 각기 접합되며 복공판의 너비 방향으로 다수개 배치되어 있는 상,하부 장철근과;

복공판의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 수회 상하로 절곡되어 양단이 한 쌍의 단부판에 각기 접합되어 너비 방향으로 상기 하부 장철근과 나란하도록 하부 보강틀체에 다수개 설치되어 있는 하부 절곡근과;

상기 하부 장철근과 직각 방향으로 배치되어 상기 하부 절곡근의 최상연측과 최하연측에 번갈아가면서 접하여 다수개로 배치된 제2 크로스 보강근과;

한 쌍의 상,하부 보강틀체의 사이에 콘크리트로 충진 양생되어 상,하부 장철근, 상,하부 절곡근 및 제1,제2 크로스 보강근을 매설하는 콘크리트 층으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 단부판의 각기 전면 양측에는 상기 콘크리트 층에 매설되어 있는 인서트 콘에 끼움 결합되어 있는 완충구가 더 설치되고;

상기 완충구는 일정 두께를 갖는 판상형의 고무판, 일단이 고무판에 결합되어 있고 타단이 인서트 콘의 구멍에 강제 삽입되는 핀부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트 층의 하면에는 하부 복공판의 밑면에서 콘크리트 층으로부터 연장되어 일정 두께만큼 더 돌출되어 양측에 이동방지용 걸림턱을 갖는 스톱퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 절곡근과 동일한 구조를 갖는 상부 절곡근이 다수개 구비되어 상부 보강틀체에 더 설치되되, 상부 절곡근은 하부 절곡근과 어긋난 위치에서 한 쌍의 단부판에 각기 접합되어져 구성되고, 상부 절곡근의 최상연측과 최하연측에 번갈아가면서 접하여 다수개로 제1 크로스 보강근이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상,하부 절곡근은 동일한 패턴으로 연속 절곡되어 사각 또는 사다리꼴 형태가 반복적으로 나타나는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판에 따르면, 직교되는 장철근과 크로스 보강근 및 상하로 절곡되어 있는 절곡근의 입체적인 설치구조에 콘크리트가 합성되어져 콘크리트 층의 균열을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 대칭적 구조를 갖는 상,하부 보강틀체와 장철근 및 크로스 보강근을 이용하여 제작이 용이 간편한 이점을 제공한다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복공판의 사시도.
도 2는 본 발명의 복공판에 적용된 상,하부 골격 구조를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 골격 구조를 횡단면으로 예시한 단면도.
도 4a는 도 1의 복공판을 횡단면하여 골격 구조만을 나타낸 단면도.
도 4b는 도 1의 복공판을 횡단면하여 골격구조와 콘크리트를 함께 나타낸 단면도.
도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 복공판의 변형된 단면도.
도 5는 본 발명의 복공판에 적용되는 상부 보강틀체에 절곡근이 제거된 상태에서의 사시도.
도 6a는 도 5를 적용하여 복공판에 적용된 상,하부 골격 구조를 절단 분리하여 도시한 도면.
도 6b는 도 6a의 상,하부 골격 구조를 합체시켜 놓은 상태에서의 단면도.
도 7a는 본 발명에 적용되는 완충구 및 인서트 콘의 분해사시도.
도 7b는 도 7a의 완충구 및 인서트 콘이 복공판에 설치된 설치상태도.
도 8은 본 발명에 적용되는 완충구의 변형예를 나타낸 사시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 복공판(10)은 도 1 및 도 2와 같이 서로 대향되게 마주보도록 배치된 한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)와, 한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)의 사이에 콘크리트로 충진 양생되어진 콘크리트 층(12)으로 구성된다. 따라서 복공판(10)은 일정한 길이(L)와 너비(W) 및 두께(T)를 갖는다.

한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)는 동일한 구조를 갖는다. 즉 도 2에서와 같이 상,하부 보강틀체(10a,10b)는 장방향에 위치되어 있는 한 쌍의 단부판(102,102), 양단이 한 쌍의 단부판(102,102)의 일단에 접합되고 타단이 한 쌍의 단부판(102,102)의 타단에 각기 접합되어 설치된 한 쌍의 측판(104,104)으로 구성된다.

따라서 한 쌍의 단부판(102,102)과 한 쌍의 측판(104,104)이 연결 접합되면 도 1과 같이 직사각 형태의 틀체를 이루게 된다. 본 실시 예에서 단부판(102,102)과 측판(104,104)은 철제 앵글로 제작되어 있다.

한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)에는 각기 동일한 구조의 상,하부 장철근(106a,106b)이 설치되어 있다.

상,하부 장철근(106a,106b)은 양단이 단부판(102)의 높이만큼 직각 방향으로 절곡되어 한 쌍의 단부판(102,102)에 각기 접합되어 다수개가 복공판(10)의 너비 방향으로 다수개 배치된다. 이때 상,하부 장철근(106a,106b)은 각기 상,하부 보강틀체(10a,10b)에서 동일한 간격을 가지고 설치되어 있다.

상,하부 장철근(106a,106b)은 복공판(10)이 받는 휨응력에 저항한다. 또한 상,하부 장철근(106a,106b)은 콘크리트 층(12)의 중립면에서 멀리 위치되어져 콘크리트와 합성되어지게 되므로 콘크리트 표면의 크랙(휨 균열)을 방지한다.

또한 한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)에는 각기 동일한 구조로 다수의 상,하부 절곡근(108a,108b)이 설치되어 있다. 상,하부 절곡근(108a,108b)은 복공판의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 수회 상하로 절곡되어 구성된다. 상,하부 절곡근(108a,108b)은 동일한 패턴을 가지고 연속 절곡되어 도 3과 같이 사각 또는 사다리꼴 형태가 반복적으로 나타날 수 있다. 상,하부 절곡근(108a,108b)은 양단이 한 쌍의 단부판(102,102)에 각기 용접으로 접합되며 복공판(10)의 너비 방향으로 상,하부 장철근(106a,106b)과 나란하게 다수개로 배치된다.

이때 상,하부 절곡근(108a,108b)은 상,하부 보강틀체(10a,10b)에서 서로 어긋난 위치에 배치되어 간섭이 일어나지 않도록 설치된다.

상,하부 절곡근(108a,108b)에는 상,하부 절곡근(108a,108b)과 직각 방향으로 배치된 각각의 제1,제2 크로스 보강근(110a,110b)이 접합되어 있다. 제1,제2 크로스 보강근(110a,110b)은 다수개가 상,하부 절곡근(108a,108b)의 최상연측과 최하연측에 번갈아 가면서 배치된다.

이와 같이 본 발명에 따른 복공판(10)은 상,하부 보강틀체(10a,10b)에 상,하부 장철근(106a,106b)과 제1,제2 크로스 보강근(110a,110b)이 십자 형태로 교차 설치되어져 교축 방향의 굽힘응력은 물론이고 비틀림 변형에 저항하는 강성을 갖게 된다. 또한 상,하부 절곡근(108a,108b)은 복공판의 두께 방향으로 절곡되어져 있어 두께 방향은 물론이고 두께 방향에 대해 어느 한 쪽으로 기울어진 사선 방향으로 생기는 큰크리트 크랙(전단 균열)을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 복공판(10)은 굴착구간의 도로상에 서로간에 인접하여 설치될 때, 차량으로 인한 인접한 복공판(10과 10)간의 충격을 방지하기 위해 도 7과 같이 완충구(16)가 더 설치될 수 있다. 완충구(16)는 복공판(10)측 한 쌍의 단부판(102,102)의 각기 전면 양측에 위치하여 콘크리트 층(12)에 매설되어 있는 인서트 콘(14)에 끼움 결합된다. 완충구(16)는 일정 두께를 갖는 판상형의 고무판(161), 일단이 고무판(161)에 결합(합성)되어 있고 타단이 인서트 콘(14)의 구멍(14a)에 삽입되는 핀부(162)로 구성된다. 고무판(161)은 원판형 또는 사각판형으로 구성될 수 있다.

이와 같이 완충구(16)가 복공판(10)에 설치되는 경우 충격 소음을 방지하고 충격을 흡수하여 콘크리트 층(12)을 보호한다. 완충구(16)는 도 8과 같이 2개의 핀부(162,162)를 갖고 상,하부 보강틀체(10a,10b)에 연결되어 설치될 수 있다.

다른 한편, 도 4c와 같이 복공판(10)은 지하구조물 굴착시 가설된 최상부측 H 수평빔(5,5)에 위치시키기 위해 양측에 이동방지용 걸림턱(121a)을 갖는 스톱퍼(121)가 형성될 수 있다. 스톱퍼(121)는 콘크리트의 타설시 하부 보강틀체(10b)의 밑면에서 콘크리트 층(12) 하면으로부터 일정 두께만큼 더 연장 돌출되어 형성된 것이다.

다른 실시 예로, 본 발명의 복공판은 상,하부 절곡근(108a,108b) 중 어느 하나를 제거한 상태에서 제작될 수도 있다. 예로 도 5와 같이 상부 보강틀체(10a)에 상부 절곡근(108a)이 제거되어 복공판이 제작될 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10a,10b: 상,하부 보강틀체
106a,106b: 상,하부 장철근
108a,108b: 상,하부 절곡근
110a,110b: 제1,제2 크로스 보강근
121: 스톱퍼

Claims (5)

1. 대칭적으로 배치된 한 쌍의 단부판(102,102), 양단이 한 쌍의 단부판(102,102)의 일단에 접합되고 타단이 한 쌍의 단부판(102,102)의 타단에 각기 접합되어 있는 한 쌍의 측판(104,104)을 각기 갖고 서로 대향되게 마주보도록 배치된 한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)와;
   양단이 절곡되어 한 쌍의 단부판(101,102)에 각기 접합되며 복공판의 너비 방향으로 다수개 배치되어 있는 상,하부 장철근(106a,106b)과;
   복공판의 길이 방향을 따라 일정 간격마다 수회 상하로 절곡되어 양단이 한 쌍의 단부판(102,102)에 각기 접합되어 너비 방향으로 상기 하부 장철근(106b)과 나란하도록 하부 보강틀체(10b)에 다수개 설치되어 있는 하부 절곡근(108b)과;
   상기 하부 장철근(106b)과 직각 방향으로 배치되어 상기 하부 절곡근(108b)의 최상연측과 최하연측에 번갈아가면서 접하여 다수개로 배치된 제2 크로스 보강근(110b)과;
   한 쌍의 상,하부 보강틀체(10a,10b)의 사이에 콘크리트로 충진 양생되어 상,하부 장철근(106a,106b), 상,하부 절곡근(108a,108b) 및 제1,제2 크로스 보강근(110a,110b)을 매설하는 콘크리트 층(12)으로 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 단부판(102,102)의 각기 전면 양측에는 상기 콘크리트 층(12)에 매설되어 있는 인서트 콘(14)에 끼움 결합되어 있는 완충구(16)가 더 설치되고;
   상기 완충구(16)는 일정 두께를 갖는 판상형의 고무판(161), 일단이 고무판(161)에 결합되어 있고 타단이 인서트 콘(14)의 구멍(14a)에 강제 삽입되는 핀부(162)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 콘크리트 층(12)의 하면에는 하부 보강틀체(10b)의 밑면에서 콘크리트 층(12)으로부터 연장되어 일정 두께만큼 더 돌출되어 양측에 이동방지용 걸림턱(121a)을 갖는 스톱퍼(121)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 절곡근(108b)과 동일한 구조를 갖는 상부 절곡근(108a)이 다수개 구비되어 상부 보강틀체(10a)에 더 설치되되, 상부 절곡근(108a)은 하부 절곡근(108b)과 어긋난 위치에서 한 쌍의 단부판(102,102)에 각기 접합되어져 구성되고, 상부 절곡근(108a)의 최상연측과 최하연측에 번갈아가면서 접하여 다수개로 제1 크로스 보강근(110a)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 상,하부 절곡근(108a,108b)은 동일한 패턴으로 연속 절곡되어 사각 또는 사다리꼴 형태가 반복적으로 나타나는 것을 특징으로 하는 콘크리트의 전단 균열 방지근 및 제작 편의성을 갖는 복공판.

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