KR100400189B1

KR100400189B1 - 콘크리트 구조물의 하면 증후공법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100400189B1
Application number: KR10-2000-0046152A
Authority: KR
Inventors: 박재만
Original assignee: 박재만
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2003-10-10
Also published as: KR20020012895A

Abstract

본 발명은 교량의 슬라브와 같은 보강 대상요소의 하면에 앵커공을 천공하는 단계와, 상기 보강 대상요소의 하면에 보강재 주입파이프를 배치하여 고정하는 단계와, 상기 보강 대상요소의 하면에 철근을 배근하여 철근골조를 형성하는 단계와, 상기 철근골조 외측으로 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계와, 상기 거푸집을 제거하고 보강재 주입파이프에 보강재를 주입하여 접착층을 형성함으로써 신,구콘크리트층이 일연체로 결합시키는 단계를 포함하여 구성되는 콘크리트 구조물의 하면 증후공법 및 그 장치이다. 이러한 본 발명은 보수, 보강공사를 행하면서 차량 통제를 할 필요가 없고, 콘크리트 타설후 건조수축이나 크리프에 의해 발생되는 신,구콘크리트의 분리를 방지할 수 있으며, 강섬유 콘크리트나 아라미드섬유 콘크리트 등을 사용하여 콘크리트의 연성을 증가시킬 수 도 있다. 그리고, 슬라브와 주형의 합성구조를 보수할 수 있고, 주형의 단면2차모멘트를 크게 함으로써 주형의 강성을 증진시킬 수 있으며, 적절한 철근덮개를 확보할 수 있으므로 사용성 및 내구성에 유리할 뿐 아니라, 기존의 구조물과 같은 철근콘크리트를 사용하므로 장기적인 거동에서 유리하며, 보강 효과가 뛰어난 이점이 있다.

Description

콘크리트 구조물의 하면 증후공법 및 그 장치{METHOD ENLARGING THE THICKNESS OF LOWER PART OF CONCRETE STRUCTURE}

본 발명은 콘크리트 구조물의 하면 증후공법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 교량의 슬라브와 같은 보강 대상요소의 하면에 다수개의 보강재 주입파이프를 조립함과 아울러 철근골조를 형성하여 콘크리트층을 형성하고, 상기 보강재 주입파이프로 에폭시와 같은 보강재를 주입하여 신,구콘크리트층을 일연체로 접착시켜 견고하게 보강하도록 한 콘크리트 구조물의 하면 증후공법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량부재중에서 슬라브는 차량의 윤하중을 직접 받아서 주형에 전달하고 차량의 주행성과 직접적으로 연관이 있는 구조부재이다. 슬라브에 윤하중이 작용하면 슬라브에는 휨모멘트와 전단력이 작용하게 된다. 휨모멘트는 휨모멘트를 기준으로 상부에는 압축응력을 하부에는 인장응력을 발생시킨다. 휨모멘트에 손상이 발생할 때 슬라브의 보수, 보강을 위한 종래의 방법으로는 여러 가지 방법이 제안되고 있으나, 여기서는 슬라브의 하면을 보강하는 방법에 대하여 설명하겠다.

슬라브의 하면을 보강하는 목적은 윤하중에 의한 휨모멘트의 보강을 위한 것이다. 종래에 알려지고 있는 슬라브 하면의 보강방법은 섬유부착에 의한 공법, 강판 접착에 의한 공법, 스틸 와이어에 의한 공법 등이 있으나, 모두 기존 콘크리트면과 보강재 사이의 일체성에 대하여는 의문시 되고 있다. 또한 재료적인 특성에서 보강재의 부착길이 및 부착면적 등에 대한 효과가 명확하지 않으며, 내구성의 측면, 탄성계수 및 선챙창계수의 차이로 인하여 장기적인 거동의 측면에서 의문시 되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 슬라브 하면에 철근을 배근하고 숏크리트나 콘크리트의 타설을 행하여 슬라브하면의 단면을 두껍게 보강하고, 철근 및 신,구콘크리트의 전단분리를 방지함과 아울러 슬라브하면에 신구접착제 주입관을 배관하여 건조수축, 크리프에 의한 신,구콘크리트의 분리 발생문제를 해결하여 확실한 보강 효과를 얻을 수 있게 되는 콘크리트 구조물의 하면 증후공법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 관한 도면으로서,

도 1은 교량의 슬라브 하면이 증후된 형태를 보인 단면도.

도 2는 교량의 슬라브 하면에 보강재 주입파이프가 결합된 형태를 보인 저면도.

도 3은 교량의 슬라브 하면에 철근이 배근된 형태를 보인 저면도.

도 4는 교량의 슬라브 하면에 콘크리트 보강층이 형성된 형태를 보인 단면도.

도 5는 교량의 슬라브 하면에 콘크리트 보강층과 접착층이 형성된 형태를 보인 단면도.

도 6은 보강재 주입파이프에 의해 보강재를 주입한 형태를 보인 부분 절결 저면도.

도 7은 보강재 주입파이프의 부분 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 보강 대상요소 110 : 슬라브

111 : 하면 112 : 경사면

120 : 보 200 : 보강재 주입파이프

201 : 개방단부 202 : 유출공

203 : 테이퍼형 단부 300 : 콘크리트 보강층

310 : 철근골조 311 : 철근

320 : 콘크리트 330 : 앵커

331 : 하면 고정용앵커 332 : 경사면 고정용앵커

333 : 묶음선 340 : 접착층

400 : 보강재

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 콘크리트 구조물의 하면 증후공법은 교량의 슬라브와 같은 보강 대상요소의 하면에 앵커공을 천공하는 단계와, 상기 보강 대상요소의 하면에 보강재 주입파이프를 배치하여 고정하는 단계와, 상기 보강 대상요소의 하면에 철근을 배근하여 철근골조를 형성하는 단계와, 상기 철근골조 외측으로 거푸집을 설치하고 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계와, 상기 거푸집을 제거하고 보강재 주입파이프에 보강재를 주입하여 접착층을 형성함으로써 신,구콘크리트층이 일연체로 결합시키는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 철근골조는 상기 슬라브의 하면에 하면 고정용앵커를 고정하고, 슬라브의 하면과 교량이나 건축물의 보 사이의 경사면에 경사면 고정용앵커를 고정하고, 상기 하면 고정용앵커와 경사면 고정용앵커에 철근을 배근하여 형성된다.

위와 같은 본 발명의 증후공법을 구현하기 위한 콘크리트 구조물의 하면 증후장치는 교량의 슬라브와 같은 콘크리트 구조물의 보강 대상요소의 하면에 복수개의 보강재 주입파이프를 고정함과 아울러, 상기 보강 대상요소의 하면에 고정된 앵커에 철근을 배근하여 철근골조를 형성하고, 콘크리트를 타설하여 콘크리트 보강층을 형성하며, 상기 보강재 주입파이프로 보강재를 주입함에 의해 접착층을 형성하여 구성된다.

상기 보강 대상요소의 슬라브의 하면에 형성되는 철근골조는 상기 슬라브의 하면에 다수개의 하면 고정용앵커를 고정하고, 상기 슬라브의 하면과 교량이나 건축물의 보의 모서리부에 형성된 경사면에 경사면 고정용앵커를 고정하여, 상기 슬라브의 하면에 일정한 간격을 두고 종횡으로 배치되는 철근을 상기 하면 고정용앵커와 경사면 고정용앵커의 절곡부에 묶음선으로 묶어 구성된다.

상기 보강재 주입파이프는 다수개의 유출공이 몸체에 형성되고, 일단부가 개구되어 개방단부를 이루며, 타단부는 상기 개방단부로 유입되는 에폭시와 같은 보강재가 단부까지 고르게 주입될 수 있도록 점차 폭이 감소되는 테이퍼형 단부로 형성되어 구성된다.

이러한 본 발명을 판형교에서 적용하는 경우, 판형교는 강판형과 슬라브 사이의 전단연결재의 반복 하중에 의한 합성강도가 떨어질 수 있으며, 합성 정도에 따라서 처짐이 3배까지도 차이가 날 수 있으나, 본 발명에 의해 상부 플랜지 및 복부의 상부의 일부까지 콘크리트 단면으로 감쌈으로서 슬라브 보강 뿐 아니라 합성효과를 증대시킬 수 있다.

또, RC T빔 및 PSC 거더교에 적용하는 경우, 슬라브의 단면확대를 통하여 슬라브 내하력의 증진효과를 얻을 수 있으며, 단면확대에 의한 진동을 줄일 수 있고, 확실한 합성효과에 의해 주혀의 단면2차모멘트를 증가시켜 주형의 강성 또한 증진시킬 수 있다.

이하, 이와 같은 본 발명을 실시예를 첨부 도면 도 1 내지 도 7에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 교량의 슬라브 하면이 증후된 형태를 보인 단면도가 도시되고, 도 2에는 교량의 슬라브 하면에 보강재 주입파이프가 결합된 형태를 보인 저면도, 도 3에는 교량의 슬라브 하면에 철근이 배근된 형태를 보인 저면도가 각각 도시되어 있다.

그리고, 도 4에는 교량의 슬라브 하면에 콘크리트 보강층이 형성된 형태를 보인 단면도가 도시되고, 도 5에는 교량의 슬라브 하면에 콘크리트 보강층과 접착층이 형성된 형태를 보인 단면도가 도시되고, 도 6에는 보강재 주입파이프에 의해 보강재를 주입한 형태를 보인 부분 절결 저면도가 도시되어 있다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 콘크리트 구조물의 하면 증후장치는 교량의 슬라브(110)와 같은 콘크리트 구조물의 보강 대상요소(100)의 하면에 보강재 주입파이프(200)를 일정 폭을 두고 보강 대상요소(100)의 길이방향으로 고정함과 아울러, 보강 대상요소(100)의 하면에 고정된 앵커(330)에 철근(311)을 배근하여 철근골조(310)를 형성하고, 콘크리트(320)를 타설하여 콘크리트 보강층(300)을 형성하며, 상기 보강재 주입파이프(200)의 개방단부(201)를 통하여 보강재(400)를 주입하여 상기 보강 대상요소(100)와 콘크리트 보강층(300)의 신,구 콘크리트층을 일연체로 접착하여 보강한 구성으로 되어 있다.

상기 슬라브(110)의 하면(111)에 보강재 주입파이프(200)를 고정함에 있어서는 철재 체결부재(210)를 일정한 간격으로 배치하고, 철재 체결부재(210)의 양단부를 슬라브(110)의 하면(111)에 앵커볼트(211)로 체결하여 고정한다.

도 7은 보강재 주입파이프의 부분 단면도를 보인 것으로, 이 도 7을 함께 참조하면, 상기 보강재 주입파이프(200)는 다수개의 유출공(202)이 몸체에 형성되고, 일단부가 개구되어 개방단부(201)를 이루며, 타단부는 점차 폭이 감소되도록 경사지게 테이퍼형 단부(203)로 형성되어 있다.

상기 슬라브(110)의 하면(111)에 철근골조(310)를 형성함에 있어서는 도 1 및 도 4와 같이, 슬라브(110) 하면(111)에 다수개의 하면 고정용앵커(331)를 일정한 간격을 두고 고정하고, 슬라브(110)의 하면(111)과 보(120)의 모서리부에 형성된 경사면(112)에 경사면 고정용앵커(332)를 고정하여, 슬라브(110)의 하면(111)에 일정한 간격을 두고 종횡으로 배치되는 철근(311)을 상기 하면 고정용앵커(331)와 경사면 고정용앵커(332)의 절곡부에 묶음선(333)으로 묶어 형성한다.

위와 같이 슬라브(110)의 하면(111)과 보(120) 사이의 경사면(112)에 고정된 경사면 고정용앵커(332)는 연직방향으로 작용하는 철근골조(310)의 자중에 대항하여 높은 체결력을 갖게 되므로 철근골조(310)의 견고성 및 내구성을 강화시키는 역할을 한다.

이하, 본 발명의 시공과정을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

교량의 슬라브(110)를 보강하고자 하는 경우, 먼저 슬라브(110)의 하면(111)을 치핑을 한 후, 앵커볼트(211)와 앵커볼트(211)와 앵커(330) 설치를 위한 천공작업을 실시한다.

이어서, 보강재 주입파이프(200)를 배치하고, 철재 체결부재(210)를 앵커볼트(211)로 박아 보강재 주입파이프(200)을 고정한다.

이어서, 앵커(330), 즉 하면 고정용앵커(331)와 경사면 고정용앵커(332)를 고정하고, 철근(311)을 앵커(330)에 묶음선(333)으로 묶어 결속한다.

이후, 거푸집(500)을 동바리(501)로 지지하여 설치하고, 콘크리트(320)를 타설하여 양생시킨다.

이후, 거푸집(500)을 제거하고 보강재 주입파이프(200)에 에폭시를 주입하여 접착층(340)을 형성함으로써 신,구콘크리트층이 일연체로 결합되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 보수, 보강공사를 행하면서 차량 통제를 할 필요가 없고, 콘크리트 타설후 건조수축이나 크리프에 의해 발생되는 신,구콘크리트의 분리를 방지할 수 있으며, 강섬유 콘크리트나 아라미드섬유 콘크리트 등을 사용하여 콘크리트의 연성을 증가시킬 수 도 있다.

또한, 슬라브와 주형의 합성구조를 보수할 수 있고, 주형의 단면2차모멘트를 크게 함으로써 주형의 강성을 증진시킬 수 있으며, 적절한 철근덮개를 확보할 수 있으므로 사용성 및 내구성에 유리할 뿐 아니라, 기존의 구조물과 같은 철근콘크리트를 사용하므로 장기적인 거동에서 유리하며, 보강 효과가 뛰어난 이점이 있다.

Claims

콘크리트 구조물의 보강 대상요소의 하면에 철근을 배근하여 철근골조를 형성하고, 거푸집을 설치한 후, 소정 두께의 콘크리트층을 타설, 양생하여 보강하는 콘크리트 구조물의 증후공법에 있어서, 상기 콘크리트 구조물의 보강 대상요소의 하면에 앵커공을 천공하는 단계와, 상기 보강 대상요소의 하면에 보강재 주입파이프를 배치하여 고정하는 단계와, 상기 보강 대상요소의 하면에 상기 콘크리트층을 형성하는 단계와, 상기 거푸집을 제거하고 보강재 주입파이프에 보강재를 주입하여 접착층을 형성함으로써 신,구콘크리트층이 일연체로 결합시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 하면 증후공법.
제 1 항에 있어서, 상기 철근골조는 상기 보강 대상요소의 슬라브의 하면에 하면 고정용앵커를 고정하고, 슬라브의 하면과 보 사이의 경사면에 경사면 고정용앵커를 고정하고, 상기 하면 고정용앵커와 경사면 고정용앵커에 철근을 배근하여 형성하는 것임을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 하면 증후공법.
콘크리트 구조물의 보강 대상요소(100)의 하면에 복수개의 보강재 주입파이프(200)를 고정함과 아울러, 상기 보강 대상요소(100)의 하면에 고정된 앵커(330)에 철근(311)을 배근하여 철근골조(310)를 형성하고, 콘크리트(320)를 타설하여 콘크리트 보강층(300)을 형성하며, 상기 보강재 주입파이프(200)로 보강재(400)를 주입함에 의해 접착층(340)을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 하면 증후장치.
제 3 항에 있어서, 상기 보강 대상요소(100)의 슬라브(110)의 하면(111)에 형성되는 철근골조(310)는 상기 슬라브(110)의 하면(111)에 다수개의 하면 고정용앵커(331)를 고정하고, 상기 슬라브(110)의 하면(111)과 보(120)의 모서리부에 형성된 경사면(112)에 경사면 고정용앵커(332)를 고정하여, 상기 슬라브(110)의 하면(111)에 일정한 간격을 두고 종횡으로 배치되는 철근(311)을 상기 하면 고정용앵커(331)와 경사면 고정용앵커(332)의 절곡부에 묶음선(333)으로 묶어 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 하면 증후장치.
제 3 항에 있어서, 상기 보강재 주입파이프(200)는 다수개의 유출공(202)이 몸체에 형성되고, 일단부가 개구되어 개방단부(201)를 이루며, 타단부는 점차 폭이 감소되도록 경사지게 테이퍼형 단부(203)로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 하면 증후장치.