KR0126540Y1

KR0126540Y1 - 콘크리트 구조물의 보강을 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치

Info

Publication number: KR0126540Y1
Application number: KR2019950008692U
Authority: KR
Inventors: 정규성; 김국광
Original assignee: 정규성; 김국광
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 1998-11-02
Also published as: KR960034849U

Abstract

본 고안은 교량을 비롯한 각종 철근 콘크리트 구조물의 균열 또는 손상부분을 보강하기 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치에 관한 것이다. 종래 콘크리트 구조물의 보강을 위한 철판고정 방법에 있어서는, 보강철판을 고정하는 앵커볼트와 그 앵커볼트가 삽입된 앵커공 사이의 간격부를 완벽하게 충전할 수 없게 되고 강판과 콘크리트 구조물간의 접착이 미흡하여, 콘크리트 구조물에 가해지는 충격이나 진동 및 하중 등에 의하여 구조물에 압축 및 인장변형이 발생될 경우, 앵커공과 앵커볼트의 사이에 유격이 발생되어 앵커볼트가 쉽게 이완 분리되는 사례가 발생됨과 아울러, 상기 강판과 구조물간의 완전한 결합이 이루어 지지않아 기존 콘크리트 구조물에 발생된 균열이 계속 진행되는 등, 노후 또는 손상된 콘크리트 구조물에 대한 보강효과를 기대할 수 없게 되는 등의 문제점이 있었다. 본 고안은 보강하고자 하는 콘크리트 구조물(10)의 양측면에 접착된 보강용 강판이 구조물(10)에 관통 형성된 앵커공(11)을 통해 체결되는 앵커볼트(30)에 의해 일체로 체결 고정되고, 앵커볼트(30)의 볼트머리와 볼트몸체의 중간부 사이에 걸쳐 형성된 에폭시 주입공(31)을 통해 에폭시 충전제(E)를 충전하여, 앵커공(11)과 앵커볼트(30) 사이의 틈새 및 구조물(10)과 양측 강판(20A)(20B) 접합부 사이의 틈새를 완벽하게 충전할 수 있게 됨으로써, 콘크리트 구조물과 앵커볼트 및 보강용 강판간의 체결강도를 증대시켜 구조물의 내하력 및 내구력을 월등히 향상시킬 수가 있다.

Description

콘크리트 구조물의 보강을 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치

제1도는 종래 앵커볼트의 시공례를 보인 종단면도.

제2도는 본 고안장치에 의한 앵커볼트의 시공상태를 보인 종단면도.

제3도는 본 고안에 의한 앵커볼트의 구성을 보인 부분절결 사시도.

제4도는 본 고안에 의한 앵커볼트의 시공상태를 보인 확대종단면도.

제5도는 본 고안에 의한 앵커볼트의 시공례를 보인 것으로,

(a)는 I 빔형 구조물의 보강에 시공된 실시례을 보인 종단면도.

(b)는 복수개의 앵커볼트가 시공된 예를 보인 종단면도.

(c)는 교량 빔의 보강에 시공된 실시례를 보인 종단면도.

(d)는 수평 및 수직구조물의 보강에 시공된 예를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 콘크리트 구조물 11 : 앵커공

20A, 20B : 강판 21 : 볼트공

30 : 앵커볼트 30A : 볼트머리

31 : 충전제 주입공 31A : 충전제 주입구

31B : 충전제 배출구 32 : 충전 확인구

40 : 너트 E : 에폭시 충전제

본 고안은 교량을 비롯한 각종 철근 콘크리트 구조물의 균열 또는 부분적인 손상부위를 보강하기 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치에 관한 것으로, 특히 콘크리트 구조물과 앵커볼트 및 보강용 강판간의 부착강도를 증대시켜 구조물의 내하력 및 내구력을 월등히 향상시킬 수 있게 한 콘크리트 구조물의 보강을 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치에 관한 것이다.

근래, 교량이나 건축물등 각종 콘크리트 구조물의 노후 또는 부실시공으로 인하여 이들 콘크리트 구조물의 파손 및 붕괴와 같은 대형 사고가 빈번하게 발생됨에 따라, 이들 각종 콘크리트 구조물에 대한 안전도의 진단 및 그에 따른 보수, 보강대책이 시급한 실정에 있다.

예를들어, 온도의 변화나 지진의 발생 등에 따른 영향을 고려하지 않은 건축물이나, 철근 콘크리트 구조물의 특성 및 날로 증가되는 교통량 등을 감안하지 않은 교량 등은 철저한 안전진단을 통하여 재 설계 시공되어야 하는 것이 바람직하다.

그러나, 상기와 같이 노후 또는 잘못 시공된 기존 구조물들을 전면 파괴하고 신설구조물로 재 설계 시공함에 있어서는, 막대한 예산과 공기가 소요될 뿐만 아니라, 기존 교량을 재시공할 경우에는 극심한 교통의 정체 내지 마비현상을 초래하게 되는 등의 문제점으로 인하여 그에 따른 대책을 마련하지 않는 한 실현이 불가능한 실정에 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점과 난점을 감안하고 기존 콘크리트 구조물의 단점과 취약점을 최대한 보완, 보강하는 최선의 방법으로서 강판을 이용한 구조물의 보강공법이 사용되고 있다.

알려진 바와 같은 종래 구조물의 보강을 위한 강판 접착방법은 통상, 4.5-6.0 ㎜ 정도의 두께를 가지는 강판을 보강하고자 하는 콘크리트 구조물의 일면 즉, 제1도에 도시된 바와 같이 교량의 슬래브와 같은 구조물(1)의 하면에 강판(2)을 접촉시키고 기존 구조물(1)의 일면에 형성된 앵커공(1A)에 고정되는 앵커볼트(3)와 너트(4)를 이용하여 상기 강판(2)을 고정하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 철판고정 방법에 의하면, 기존 콘크리트 구조물(1)에 천공된 앵커공(1A)과 그에 삽입된 앵커볼트(3) 사이의 간격부(S)를 완벽하게 충전할 수 없게 되고 강판(2)과 콘크리트 구조물(1)간의 접착이 미흡한 결합구조를 유지하게 되므로, 콘크리트 구조물(1)에 가해지는 충격이나 진동 및 하중 등에 의하여 구조물(1)에 압축 및 인장변형이 발생될 경우, 상기 앵커공(1A)과 앵커볼트(3)의 사이에 유격이 발생되어 앵커볼트(3)가 쉽게 이완 분리되는 사례가 발생되었다. 또한 이와 아울러, 상기 강판(2)과 구조물(2)간의 완전한 결합이 이루어 지지않게 됨으로써, 기존 콘크리트 구조물(1)에 발생된 균열이 계속 진행되는 등, 노후 또는 손상된 콘크리트 구조물(1)에 대한 보강효과를 기대할 수 없게 될 뿐만 아니라, 오히려 강판(2)의 부착에 따른 하중의 증가요인을 갖게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 앵커공에 체결된 앵커볼트의 체결상태를 견고하고 안정되게 유지하고 콘크리트 구조물과 강판간의 접합력을 증대시킴으로써, 보강된 콘크리트 구조물의 내하력과 보강효율을 월등히 향상시킬 수 있는 콘크리트 구조물의 보강을 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치를 제공함에 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은 보강하고자 하는 콘크리트 구조물의 상.하 또는 좌우 양측면에 보강용 강판을 각각 접착하여, 이들 양측 강판을 구조물에 관통 형성된 앵커공을 통해 체결되는 앵커볼트로 고정함으로써, 콘크리트 구조물과 양측강판을 일체로 체결 고정하고, 상기 앵커볼트의 볼트머리와 볼트몸체에 걸쳐 형성된 충전제 주입공의 주입구를 통해 충전된 에폭시 충전제가 앵커볼트의 외주벽 중간부에 형성된 배출구를 통해 배출되어, 앵커공과 앵커볼트 사이의 틈새 및 구조물과 양측 강판 접합부 사이의 틈새를 완벽하게 충전하는 것에 의해 달성될 수가 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 강판 접착용 앵커볼트 고정장치를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 의한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치가 교량용 콘크리트 구조물에 적용된 시공상태의 일례를 보인 종단면도이고, 제3도는 본 고안에 따른 앵커볼트의 구성을 보인 부분절결 사시도이며, 제4도는 본 고안에 의한 앵커볼트 고정장치의 시공상태를 보인 확대 종단면도로서 이에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치는 보강하고자 하는 콘크리트 구조물(10)의 보강부위에 그 구조물(10)을 관통하는 앵커공(11)을 천공하고, 상기 구조물(10)의 양면(10A)(10B)에 소정규격을 가지는 보강용 강판(20A)(20B)을 고강도 몰탈(M)로 각각 접착하여 이들 각 강판(20A)(20B)에 형성된 볼트공(21)과 상기 구조물(10)의 앵커공(11)을 통해 에폭시 충전제 주입공(31)이 형성된 고장력 앵커볼트(30)를 체결하고 너트(40)로 고정하며, 상기 앵커볼트(30)의 주입공(31)을 통해 에폭시 충전제(E)를 주입하여 주입된 에폭시 충전제(E)가 앵커공(11)과 앵커볼트(30)사이의 틈새(S1) 및 구조물(10)과 강판(20A)(20B) 접합부 사이의 틈새(S2) 일부에 걸쳐 충전되게 한 것이다.

상기 앵커볼트(30)의 충전제 주입공(31)은 앵커볼트(30)의 볼트머리(30A) 중앙부에 형성된 충전제 주입구(31A)로부터 앵커볼트(30) 몸체의 중간부에 걸쳐 앵커볼트(30)의 길이방향을 따라 형성되어 있고, 그 앵커볼트(30) 몸체의 중간 주벽부에는 상기 충전제 주입공(31)과 연통되는 복수개의 충전제 배출구(31B)가 상호 대향되게 형성되어 있다.

또한, 상기와 같이 된 앵커볼트(30)의 볼트머리(30A) 내면 일측에는 소정폭과 깊이를 가지는 에폭시 충전 확인구(32)가 그 볼트머리(30A)의 내면 외주연부로부터 볼트 몸체의 주벽부 사이에 걸쳐 형성되어 있다.

상기 양측 강판(20A)(20B)과 구조물(10)의 접합부 사이에 사용되는 몰탈(M)은 초 고강력 접합력을 가지는 에폭시 몰탈 및 불육조정용 에폭시 몰탈이 사용된다.

도면중 미설명 부호41 과 42 및 43은 상기 앵커볼트(30)가 체결되는 양측 강판(20A)(20B)과 앵커볼트(30)의 나사부(33)에 체결된 너트(40)의 사이에 각각 개재되는 고무링 와셔와 평 와셔 및 스프링 와셔를 각각 보인것이고, J 는 상기 앵커볼트(30)의 주입공(31)에 에폭시 충전제(E)를 주입하는 주사기형 주입기를 보인 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안 강판 접착용 앵커볼트 고정장치에 의한 구조물의 보강방법 및 그에 따른 작용효과는 다음과 같다.

먼저, 보강하고자 하는 콘크리트 구조물(10)의 보강부위에 그 구조물을 관통하는 앵커공(11)을 뚫고, 그 보강부위의 양측 외면에는 소정 규격을 가지는 보강용 강판(20A)(20B)을 에폭시 몰탈(M)을 사용하여 각각 접착한 다음, 상기 각 강판(20A)(20B)의 볼트공(21)과 구조물(10)의 앵커공(11)을 일치시켜 앵커볼트(30)를 체결하고 그 앵커볼트(30)의 양단부에 와셔(41)(42)(43)를 개재하고 일단부에 너트(40)를 체결 고정함으로써, 그 앵커볼트(30)의 체결 조임력에 의해 각 강판(20A)(20B)과 구조물(10)이 긴밀히 접합 체결되게 한다.

다음, 제4도에 가상선으로 도시된 바와 같이 에폭시 충전제(E)가 담긴 주사기형 주입기(J)의 주출구를 상기 앵커볼트(30)의 볼트머리(30A)에 형성된 충전제 주입구(31A)에 끼우고 에폭시 충전제(E)를 서서히 주입한다.

이와 같이 하여 앵커볼트(30)의 주입공(31)으로 주입되는 에폭시충전제(E)는 앵커볼트(30)의 측벽에 형성된 각 배출구(31B)을 통해 유출되어 그 앵커볼트(30)와 앵커공(11)사이의 틈새를 타고 주입되며, 상기와 같이 주입되는 에폭시 충전제(E)는 앵커공(11)의 측벽을 타고 하부로 공급되어 그 앵커공(11)의 하측부와 앵커볼트(30) 사이에 형성된 하부 틈새 및 그 앵커공(11)의 하측 연부에 인접된 일측(하측) 강판(20B)의 상면과 구조물(10)의 하면 접합부 사이의 틈새 일부를 메우게 되고, 이어 앵커공(11)의 중간 상부 측벽을 따라 주입되어 그 앵커공(11)과 앵커볼트(30) 사이의 상부 틈새 및 그 앵커공(11)의 상측 주연에 배치된 상측 강판(20A)과 구조물(10) 사이의 접합부 틈새(S2)의 일부를 메우게 되며, 이와 같이 주입되는 에폭시 충전제(E)가 앵커공(11)과 앵커볼트(30)사이의 틈새(S1)를 완전히 메꾸게 되면, 그 잉여 에폭시 충전제(E) 및 기포가 상기 볼트머리(30A)의 내면 일측에 형성된 확인구(32)를 통하여 외부로 유출되기 시작하므로, 작업자는 이를 육안으로 쉽게 확인하여 에폭시 충전제(E)의 주입을 중단하게 된다.

상기와 같은 에폭시 충전제(E)의 주입을 중단하는 시점은 상기 확인구(32)를 통하여 기포가 나오지 않고 순수 에폭시 충전제(E)가 유출될 때 까지 충분히 주입하게 되는 것이며, 이와 같이 함으로써 상기 앵커공(11)과 앵커볼트(30) 및 양측 강판(20A)(20B) 접합부사이의 틈새(S1)(S2)에 에폭시 충전제(E)를 완전하게 충전할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 구조물(10)의 양면에 설치되는 각 강판(20A)(20B)은 부식 방지용 에폭시코팅제를 표면 처리함으로써 차후의 부식방지를 위한 도장작업등을 배제할 수 가 있다.

한편, 제5도는 본 고안에 의한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치의 다른 시공례를 보인 것으로, 제5도의 (a)는 본 고안 장치가 I 빔형 구조물의 보강에 시공된 실시례를 보인 종단면도이고, (b)는 복수개의 앵커볼트가 시공된 예를 보인 것이며, (c)는 교량 빔의 보강에 시공된 실시례를 보인 종단면도, (d)는 수평 및 수직구조물의 보강에 시공된 예를 보인 단면도로서, 그 시공방법 및 작용효과는 상기의 실시예와 유사하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 노후되거나 손상된 콘크리트 구조물을 보강용 강판과 앵커볼트를 이용하여 보강함에 있어서, 보강하고자 하는 콘크리트 구조물의 배치형태에 관계없이 수직 또는 수평 구조물의 외벽 양측면에 보강용 강판을 각각 접착하여, 이들 양측 강판과 구조물에 관통 형성된 앵커공을 통해 체결되는 관통형 앵커볼트로써 각 강판과 콘크리트 구조물 일체로 체결 고정하고, 상기 앵커볼트의 볼트머리에 형성된 에폭시 충전제 주입공을 통해 에폭시를 충전함으로써, 앵커공과 앵커볼트 사이의 틈새 및 그 앵커볼트 체결부에 인접 배치된 양측 강판과 구조물 사이의 접합부 틈새까지 완벽하게 충전하여 각 구조물의 앵커공에 체결된 앵커볼트와 구조물 간의 체결 접합상태를 견고하게 유지시킬 수 있게 구성한 것이므로, 교량을 비롯한 각종 콘크리트 구조물의 취약부를 보강하는 데 다양하게 적용하여 각 구조물의 앵커공에 체결된 앵커볼트와 구조물 간의 체결 접합상태를 견고하게 유지시키고 콘크리트 구조물과 보강용 강판 및 앵커볼트를 일체화함으로써, 콘크리트 구조물의 취약부에 대한 보강효율을 월등히 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 보강된 콘크리트 구조물에 진동이나 충격 및 중하중이 반복적으로 작용될 경우에도 보강용 강판의 이완 및 이탈 우려 등을 배제할 수 있게 됨으로써, 보강된 구조물의 내하력과 안전도를 충분히 보지할 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

Claims

보강하고자 하는 콘크리트 구조물(10)의 보강부위에 그 구조물(10)을 관통하는 앵커공(11)이 천공되고, 상기 구조물(10)의 양면에 보강용 강판(20A)(20B)이 각각 접착되어 이들 각 강판(20A)(20B)에 형성된 볼트공(21)과 상기 구조물(10)의 앵커공(11)을 통해 에폭시 충전제 주입공(31)이 형성된 고장력 앵커볼트(30)가 체결되어 너트(40)로 고정되며, 상기 앵커볼트(30)의 볼트머리(30A)에 형성된 충전제 주입구(31A)를 통해 주입된 에폭시 충전제(E)가 앵커볼트 몸체의 중간부에 형성된 충전제 배출구(31B)를 통해 유출되어 앵커공(11)과 앵커볼트(30)사이의 틈새 및 구조물(10)과 강판(20A)(20B) 접합부 사이의 틈새 일부에 걸쳐 충전되게 구성함을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강을 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치.
제1항에 있어서, 상기 앵커볼트(30)의 볼트머리(30A) 내면 일측에는 에폭시 충전제(E)의 충전상태를 확인하는 에폭시 충전 확인구(32)가 그 볼트머리(30A)의 내면 외주연부로 부터 앵커볼트(30) 몸체의 주벽부 사이에 걸쳐 형성된 콘크리트 구조물의 보강을 위한 강판 접착용 앵커볼트 고정장치.