KR100427908B1 - 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 신축이음장치 교체공사에 있어 전체 공정의 70% 이상을 차지하고 있는 기존 콘크리트 해체 및 타설 양생의 공정을 생략하여 신속한 교체를 통한 작업능률 향상 및 교통통제의 최소화 이를 통한 신축이음장치 교체의 획기적인 경비절감 또는 내구성이 우수한 신축이음장치로 교체를 가능하게 하는 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법에 관한 것이다.

교량에서 신축이음장치의 파손은 그 자체의 손실보다 이로 인해 파생되는 손실이 엄청나다는데 심각성이 있으며, 증가하는 교통량을 수용하지 못하고 있는 현 도로 실정에서 유지보수에 따른 교통통제는 상당한 부담이 아닐 수 없다.

본 발명은 교량에 시공되어 있는 앵커볼트를 해체하지 않고 파손 마모된 신축이음부재를 제거 또는 앵커볼트가 파손되었을 경우 천공(보링)후 케미칼앵커로 교체 보강한 후 신축이음부재로 교체할 수 있도록 하여 내구성 향상과 보다 완벽한 방수처리가 가능하며 교량의 성능개선 효과를 얻을 수 있다. 또한, 콘크리트 깨기등으로 인한 상부구조물의 파손을 방지할 수 있으며, 특히 교체시간을 획기적으로 단축시켜 교통통제에 따른 경제적 손실을 최소화할 수 있다.

Description

콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법{THE FABRICATED EXPANSION JOINT INSTALLATION METHOD WITHOUT CONCRETE-BREAKING}

본 발명은 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배열된 슬라브들을 서로 연결시키는 종래의 신축이음부재를 해체시킨 후 돌출된 앵커볼트를 이용하여 간편하게 설치할 수 있도록 하여 내구성 향상 및 신속한 교체를 통한 작업능률 향상 그리고 이를 통한 경비절감을 이루고자 하는 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 슬라브와 슬라브의 유격공간에 제공되는 신축이음 장치는, 교량의 불연속부에 설치되어 온도변화시 교량 상부구조물의 수축과 팽창, 차량통행시 활하중에 의한 회전과 이동, 상부구조 형식에 따른 크리프 및 건조수축 등으로 인한 교량상부구조의 이동을 수용하며, 유간을 보상하여 차량의 주행성을 확보하고, 우수가 하부구조물로 유입되는 것을 방지하는 방수기능을 수행하는 장치로서 교량 전체의 내구성에 중요한 역할을 담당하는 교량의 주요 부분이다.

이와 같은 신축이음장치는, 크게 고무형과 강재형으로 구분되며, 과거 강재형이 개발되기 전에는 거의 모든 신축이음장치가 고무형으로 사용되어 왔었고, 90년대부터 강재형 신축이음장치가 소개되면서 최근 내구성이 우수한 강재형 신축이음장치가 주류를 이루고 있으며, 신축량이 작은 소규모 교량에서는 아직도 고무형 신축이음장치가 주로 적용되고 있다.

그 한예로 도 1에 도시된 바와같이 소정의 유격공간을 갖는 교량 슬라브(10)와 인접 슬라브(20)를 연결하기 위해 신축이음부재(30)를 사용한 것이 제시된 바 있으며, 상기한 신축이음부재(30)는 그 내부에 복수개의 보강철편(32)이 내장되어 교량 슬라브(10)와 인접슬라브(20)의 대응단부에 구비된 정착형 후타 콘크리트부재(40)(50)에 안착되어 상기 정착형 후타 콘크리트부재(40)(50)로부터 상향 돌출된 앵커볼트(60)에 의해 양단부가 밀착 고정된다.

이와 같이 설치된 신축이음부재는, 사용시 고무의 마모와 파손이 잦고, 수명이 짧아 잦은 보수가 발생되면서 다른 이음부재로 교체하고 있는 상태이고, 이러한 교체과정에서 기존 시공된 신축이음부재는 슬라브의 해체 후 교체 시공하게 되는데 해체에서부터 설치 및 콘크리트 양생까지 보수 교체시간이 장시간을 요하기 때문에 교통장애를 유발시켜 막대한 경제적 손실과 불편함을 초래하고 있다.

본 발명의 목적은 기존의 신축이음장치를 보수 교체함에 있어서 기존 고무형 신축이음장치의 보수 교체시 발생되는 가장 큰 문제점인 콘크리트 해체 및 콘크리트 재시공의 공정을 생략하여 보수시간을 대폭 줄여 직접 공사비를 감소시키고, 교통통제 시간을 줄여 간접비용손실 및 민원을 최소화하며, 아울러 내구성이 우수한 강재형 신축이음장치로 교체함에 따른 교량 전체의 내구수명을 향상시키고자 하는데 있는 것이다.

다시말해, 신축이음장치의 성능을 향상시키고, 보수교체공사 시간을 최소화하며, 신축이음장치의 성능개선을 통한 교량의 내구수명의 증대시킴과 더불어 신속한 교체로 교통통제에 따른 통행의 불편함을 해소하고 경제적 손실을 최소화 하고자 하는데 있는 것이다.

도 1은 종래 슬라브와 슬라브에 제공되는 신축이음 장치를 도시한 요부 절개 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법을 위한 신축이음 장치를 도시한 제1실시예의 사시도,

도 3은 도 2의 결합상태 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 제3실시예의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,200: 슬라브 120: 유격공간

140,240: 안착홈

300,400: 정착형 후타콘크리트부재 320,420: 안착홈

340,440: 앵커볼트

500,600: 핑거플레이트 510,610: 앵커홀

520,620: 돌기부 540,640: 경사면

700: 방수시트 720: 절곡요홈

800: 방수채움재 900: 보강플레이트

980: 탄성봉함재

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 교량 상판을 이루는 복수개의 슬라브들이 서로 신축성 있게 연결되도록 한 신축이음장치를 교체 보수하기 위한 방법에 있어서, 슬라브와 슬라브 사이에 설치된 기존의 신축이음부재를 콘크리트를 해체하지 않고 제거시키는 신축이음부재 해체단계와; 슬라브와 슬라브의 대응단에 형성된 정착형 후타 콘크리트부재 상면으로 돌출되는 복수개의 앵커볼트가 파손되지 않고 정상적으로 위치되고 있는 가를 확인하는 앵커볼트 확인단계와; 기존 설치된 앵커볼트가 파손 또는 정착력 부족에 따라 교체가 요구되는 경우에만 해당 앵커볼트를 제거하고 여기에 새로운 앵커볼트를 추가로 고정시키는 앵커볼트 고정단계와; 돌출된 앵커볼트에, 각기 수평 유지를 위한 판상의 보강플레이트, 그 상측에 방수를 위한 판상의 방수시트, 및 서로 대응되는 핑거플레이트를 이들 각각에 형성된 앵커홀을 통해 순차적으로 안착시키는 안착단계와; 안착된 상기 보강플레이트, 방수시트, 핑거플레이트의 앵커홀을 통과하여 돌출되는 앵커볼트에 와셔와 너트로서 조임시켜 이들을 결합시키는 결합단계와; 고정된 핑거플레이트와 정착형 후타 콘크리트부재 사이의 양쪽 유격공간에 보수 보강 및 방수를 위한 방수채움재를 채움 고정시키는 방수채움재 고정단계의 과정을 통해 설치되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 슬라브와 슬라브 사이에 제공되는 신축이음 장치가슬라브에 결합된 상태를 사시도로 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 각 부품들이 결합된 상태를 단면으로 도시한 것이다.

본 발명은, 교량 등에 바닥면으로 제공되어 배열되는 슬라브(100)(200)와, 상기 슬라브(100)(200)의 대응단에 각각 일체형으로 구비된 한 쌍의 정착형 후타 콘크리트부재(300)(400)와, 한 쌍의 상기 정착형 후타 콘크리트부재(300)(400) 사이의 유격공간(120)을 커버하며 서로 분리되어 대응된 한 쌍의 핑거플레이트(500)(600)와, 상기 정착형 후타 콘크리트부재(300)(400)와 상기 슬라브(100)(200)의 밀착된 유격공간에 끼워져 고정되는 방수채움재(800)와, 상기 정착형 후타 콘크리트부재(300)(400)를 연결하며 분리된 상기 핑거플레이트(500)(600) 사이의 유격공간로 낙하되는 이물질을 외측으로 안내하는 탄성연결수단을 포함하며 상기 탄성연결수단은 고무재의 방수시트(700)로 이루어진다.

상기 정착형 후타 콘크리트부재(300)(400)는, 슬라브(100)와 슬라브(200)의 대응단에 형성된 안착홈(140)(240)에 각각 안착 고정되어 상기 슬라브(100)(200)이 동일 두께와 폭이 유지되도록 일체형으로 결합되며, 각각 상면에는 상향과 서로 대향된 방향으로 개방 형상을 취하는 안착홈(320)(420)이 형성되고, 상기 안착홈(320)(420)의 각각 상면에는 폭방향으로 복수개의 이탈방지용 앵커볼트(340)(440)가 등간격을 가지며 돌출 고정된다.

상기 핑거플레이트는 서로 분리된 한 쌍의 핑커플레이트(500)(600)로 이루어지며, 각각 외측단에는 돌출된 상기 앵커볼트(340)(440)가 통과되어 고정되도록 복수개의 앵커홀(510)(610)이 형성되고, 분리된 중간부의 대응단에는 서로 맞물림 가능하도록 요철형상으로 배열된 쐐기형 돌기부(520)(620)가 형성된다. 상기 돌기부(520)(620)는 슬라브(100)(200)의 신축시 유동공간을 가지며 맞물림 결합된다. 또한 대응단부는 삼각형, 일자형, 타원형 등의 형상을 가진다.

그리고 서로 대응 돌출된 상기 돌기부(520)(620)는 상측단에서 하방으로 상광하협의 경사면(550)(650)이 형성되며, 상기 경사면(550)(650)은 슬라브(100)(200)의 신축시 맞은편의 핑거플레이트 돌기부와 돌기부가 겹칠 경우 약간의 뒤틀림에도 보상될 수 있도록 하게 된다. 즉, 슬라브(100)(200)의 신축과 활하중에 의한 회전을 수용하여 신축이 쉽게 이루어지도록 하게 된다.

상기 방수채움재(800)는, 채움재로서 결합된 상기 핑거플레이트(500)(600)와 상기 정착형 후타콘크리트부재(300)(400)의 유격공간에 끼움 고정 또는 채움되어 슬라브(100)(200)의 밀폐성으로 방수성을 증대시키게 된다.

상기 방수시트(700)는, 완충가능한 고무형 소재로 이루어지며, 양단부가 상기 정착형 후타콘크리트부재(300)(400)의 안착홈(320)(420)과 상기 핑거플레이트(500)(600)의 저면에 밀착되어 돌출된 상기 앵커볼트(340)(440)의 고정과 함께 결합되며 그 중간부에는 상기 돌기부(520)(620)의 유격공간 방향으로 절곡요홈(720)이 형성되어 물 또는 이물질 유입시 외측으로 흘려보내 방수역할을 수행하게 된다. 또한 상기 방수시트(700)는 핑거플레이트(500)(600)의 하부에 위치되어 이로부터 전달되는 충격을 흡수하여 핑거플레이트(500)(600)의 단부 파손 또는 구조물의 파손을 방지하여 설치된 구조물의 내구성을 증대시키게 된다.

여기서, 상기 절곡요홈(720)은 상기 방수시트(700)의 양단부 밀착시 외력에의해 절곡 형성되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 장치는, 설치시 기존 설치된 신축이음부재를 제거하고 L형 앵커볼트(340)(440) 간격에 맞춰 기존 고무형 신축이음부재의 공간과 앵커홀에 맞게 제작된 핑거플레이트(500)(600), 방수시트(700)를 조립한 후 와샤, 너트를 적정 토오크치로 죄어 결합한 후 앵커홀(510)(610)에 너트의 풀림을 방지하기 위하여 역청액을 주입하고 또한 핑거플레이트(500)(600)와 정착형 후타콘크리트부재(300)(400)의 안착홈(320)(420) 벽면 유격공간에 뒷채움재인 방수채움재(800)를 채우게 되면 설치가 완료된다.

즉, 교체될 기존 신축이음부재를 제거시키는 해체단계와, 슬라브(100)(200)에 안착된 정착형 후타콘크리트부재(300)(400) 상면에 앵커볼트(440)가 정상적으로 위치되고 있는 가를 확인하는 앵커볼트 확인단계와, 앵커볼트(440)의 교체가 요구되는 경우 앵커볼트(440)를 제거하고 새로운 앵커볼트를 고정시키는 앵커볼트 고정단계와, 돌출된 앵커볼트(440)에 보강플레이트(900), 방수시트(700), 핑거플레이트(500)(600)를 순차적으로 안착시키는 안착단계와, 안착된 상기 보강플레이트(900), 방수시트(700), 핑거플레이트(500)(600)를 통과하여 돌출되는 앵커볼트(440)에 와셔와 너트로서 조임시키는 결합단계와, 고정된 핑거플레이트(500)(600)와 정착형 후타콘크리트부재(300)(400) 사이의 유격공간에 방수채움재(800)를 채움 고정시키는 방수채움재 고정단계의 과정을 통해 설치되도록 한다.

이렇게 설치된 신축이음 장치는, 종래 사용된 고무형 신축이음부재를 제거한후 교체 시공이 가능함으로 내구수명이 3∼5년에 불과하던 고무형 신축이음장치에 비해 반영구적인 내수구명의 확보가 가능하게 되고, 동시에 방수성이 증대되어 교량의 노후화를 억제하므로 교량의 성능개선에 기여하게 되며, 무엇보다도 잦은 보수, 교체에 따른 경제적 손실과 도로통제로 인한 사회적 경제적손실을 획기적으로 줄일 수 있음과 동시에 차량 통행시 안전성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 종래 사용되었던 신축이음 장치의 고정 L형 앵커가 파손되어 사용이 불가능한 경우에는 설치된 L형 앵커볼트를 절단 제거하고, 드릴을 통해 핑거플레이트의 앵커홀 간격과 동일하도록 홀을 천공(보링)한 다음 보링부 속의 먼지를 제거한 후 고강도 접착력을 가진 케미칼 앵커를 시공하여 경화 시킨 후 앵커볼트(440)를 조임 결합하고 이를 통해 핑거플레이트(500)(600), 방수시트(700)를 결합시키면 된다.

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 상기 방수시트(700)가 상기 정착형 후타콘크리트부재(300)(400)의 상면에 직접 접촉되지 않도록 상기 안착홈(320)(340)에 보강플레이트(900)를 밀착시킨후 여기에 방수시트(700)와 핑거플레이트(500)(600)를 밀착시킨 후 앵커볼트(340)(440)로서 고정되도록 한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 제3실시예로서, 슬라브(100)(200)의 신축량이 적은 경우 방수시트(700)을 적용하지 않고 정착형 후타콘크리트부재(300)와 정착형 후타콘크리트부재(400) 사이에 탄성연결수단인 탄성봉함재(980)를 끼움 고정시켜 적용함을 도시한 것이다.

즉, 정착형 후타콘크리트부재(300)(400) 또는 슬라브(100)(200) 사이에 직접접착하여 방수하는 방법으로 이물질이 하부로 유입되지 않고 완벽한 방수가 가능하도록 한 것이다.

또한, 시공방법에 있어서 기존의 앵커가 파손되는 경우 케미칼 앵커를 시공한 후 조립 가능함을 도시한 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 장치, 종래 시공되어 있는 신축이음장치의 내구수명의 한계로 인해 파손에 따른 차량 통행상 안전사고의 위험을 내포하고 있으며, 잦은 교체에 따른 교체 비용발생과 도로통제로 인한 막대한 경제적 손실을 초래하고 있는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래 시공되어 있는 신축이음장치를 콘크리트 해체없이 너트의 분해 또는 케미칼 앵커의 시공만으로 내구성이 월등히 우수한 강재형 핑거식 신축이음장치로 교체하므로 종래 고무형 신축이음장치의 최대 단점인 내구성 문제를 반영구적인 강재형 신축이음장치로 해결할 수 있고, 잦은 교체가 불필요하게 되어 교체에 따른 교통통제로 인한 막대한 경제적 손실을 극소화할 수 있다.

또한, 종래의 구조물을 손상시키거나 해체하지 않고 고무형 신축이음장치 공간과 앵커를 활용하여 교체가 가능하므로 기존의 보수 교체에 따른 시간을 획기적으로 단축시키므로 교통통제에 따른 불편함을 최단시간(기존의 약4∼5배 단축)으로 줄일 수 있다. 만일 종래 사용되고 있는 앵커가 파손되었을 경우라도 콘크리트에 천공(보링)만하여 부착력 훨씬 강한 케미칼 앵커로 대체 적용하여 시공이 가능하므로 신속하게 교체가 가능하다. 더불어 종래 신축이음장치보다 반영구적인 수명을 가진 강재형 신축이음장치로 교체되어 교량의 성능개선 효과를 얻을 수 있다.

그리고 1.8m 단위로 생산되어 시공된 고무형 신축이음장치의 경우 이음부가 불안정하여 누수가 발생되어 교량의 노후화를 촉진시키나, 고무형의 방수시트를 통해 완벽한 방수처리가 가능하여 이러한 문제점을 완전히 해소하므로 신축이음 장치의 내구성 크게 향상된 제품을 사용하게 되어 경제적일 뿐만 아니라, 유지보수성 측면에서도 교체시간을 획기적으로 단축하여 교통통제에 따른 불편함을 극소화하여 사회적 경제손실을 최소화할 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 교량 상판을 이루는 복수개의 슬라브들이 서로 신축성 있게 연결되도록 한 신축이음장치를 교체 보수하기 위한 방법에 있어서,

   슬라브와 슬라브 사이에 설치된 기존의 신축이음부재를 콘크리트를 해체하지 않고 제거시키는 신축이음부재 해체단계와;

   슬라브와 슬라브의 대응단에 형성된 정착형 후타 콘크리트부재 상면으로 돌출되는 복수개의 앵커볼트가 파손되지 않고 정상적으로 위치되고 있는 가를 확인하는 앵커볼트 확인단계와;

   기존 설치된 앵커볼트가 파손 또는 정착력 부족에 따라 교체가 요구되는 경우에만 해당 앵커볼트를 제거하고 여기에 새로운 앵커볼트를 추가로 고정시키는 앵커볼트 고정단계와;

   돌출된 앵커볼트에, 각기 수평 유지를 위한 판상의 보강플레이트, 그 상측에 방수를 위한 판상의 방수시트, 및 서로 대응되는 핑거플레이트를 이들 각각에 형성된 앵커홀을 통해 순차적으로 안착시키는 안착단계와;

   안착된 상기 보강플레이트, 방수시트, 핑거플레이트의 앵커홀을 통과하여 돌출되는 앵커볼트에 와셔와 너트로서 조임시켜 이들을 결합시키는 결합단계와;

   고정된 핑거플레이트와 정착형 후타 콘크리트부재 사이의 양쪽 유격공간에 보수 보강 및 방수를 위한 방수채움재를 채움 고정시키는 방수채움재 고정단계의 과정을 통해 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 비 해체 조립형 신축이음 보수공법.