KR100454638B1 - 투명그리드보강제를 이용한 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명그리드보강제를 이용한 보강구조에 관한 것으로서, 그 목적은 그리드부재에 투명판재를 부착하되 투명판재의 직교하는 2변에서 그리드부재의 가장자리가 연장된 연장그리드를 마련함으로써 시공시 서로 이웃하는 투명그리드보강재의 연장그리드만이 겹쳐지게 용이한 연속시공이 가능하고 연장그리드만이 겹쳐지더라도 겹침이 없는 부위보다 동일 또는 높은 강도가 확보됨은 물론 이음부분의 평활도유지가 용이하게 이뤄지도록 한 것이다.

본 발명은 투명판재(10)가 구비된 콘크리트 구조물용 보강재에 있어서, 상기 투명판재(10)에 각종 망상직물, 복합체로 된 그리드부재(12)가 마련되고 이 그리드부재(12)는 투명판재(10)의 직교하는 2변이 일치하고 다른 2변에서 연장된 연장그리드(12a)가 형성된다. 또, 본 발명의 보강구조는 투명판재(10)의 직교하는 2변에서 그리드부재(12)의 가장자리인 연장그리드(12a)가 연장된 투명그리드보강재(P)들을 콘크리트 구조물(20)에서 보수 보강하고자 하는 부위에 연속적으로 가설하되 그리드부재(12)의 연장그리드(12a) 위에 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 연장그리드(12a)가 없는 변이 맞닿게 시공되며, 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 이음부분을 정착 실링하고 상기 콘크리트 구조물(20)과 투명그리드보강재(P) 사이의 공간으로 에폭시(25)가 주입 충전된 것을 특징으로 한다.

Description

투명그리드보강제를 이용한 보강구조{Reinforcement Structure for Transparency Grid stiffener}

본 발명은 투명그리드보강재를 이용한 시공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 투명판재의 직교하는 2변에서 그리드부재의 연장그리드가 연장되게 그리드부재에 투명판재를 부착함으로써 시공시 용이한 연속시공과 서로 이웃하는 그리드보강제의 그리드부재만의 겹쳐지더라도 겹침이 없는 부위보다 높은 강도가 확보되는 투명그리드보강재를 이용한 시공법에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트 구조물은 장기간동안 사용하면 열화되어 균열이 발생되게 되고 이러한 균열의 진행을 방지하거나 균열로 인한 안전사고를 미연에 방지함은 물론 수명연장을 위해 구조물 등을 보수 보강하는 방법이 적용되고 있다.

이러한 콘크리트 구조물의 보강법에 사용되는 대부분의 보강재가 불투명한 것을 사용하는바, 시공 후 보강된 내부구조를 외부에선 전혀 시각적으로 알 수 없고 이로 인하여 수시검사가 이뤄질 수 없음은 물론 보수 보강공사가 제대로 이뤄지지 않은 경우 더 큰 안전사고, 일예로 붕괴와 같은 대형사고가 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것이 대한민국 등록실용신안공보 제20-0193614호에 게재되어 있고, 이는 콘크리트 구조물의 외표면을 계련 처리하고, 콘크리트 구조물의 표면에 평면, 곡면 혹은 특수형상의 고강도 투명레진패널을 덧댄 후, 앵커볼트를 통해 콘크리트 외표면에 긴밀히 고정하고, 상기 고강도 투명레진패널에 형성된 에폭시 주입구를 통하여 에폭시를 한 방향으로부터 서서히주입하여 상기 고강도 투명레진패널을 접합시킴과 동시에, 콘크리트 구조물의 외표면에 충전하여 콘크리트 구조물의 표면 및 균열 부위가 투명레진패널과 상호 일체화된 후 투명라이너를 도포하여 마무리하는 것이었다.

이러한 콘크리트 보수보강구조는 콘크리트 구조물의 외표면에 투명레진패널이 고정된 상태에서 콘크리트 구조물과 투명레진패널 사이의 공간으로 에폭시가 충전되어 일체화되는 것인바, 시공 상태 및 시공후의 구조물 변형상태가 외부로 투시될 수 있어 유지보수가 용이하게 이루어진다.

그러나 상기와 같은 등록실용신안공보에 있어서는, 단순히 고강도 투명레진패널만으로 형성되기 때문에 아무리 고강도의 투명레진패널이라 하더라도 섬유 등으로 된 망상직물이라든가 복합체그리드에 비하여 구조적으로 취약하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 그리드부재에 투명판재를 부착하되 투명판재의 직교하는 2변에서 그리드부재의 가장자리가 연장된 연장그리드를 마련함으로써 시공시 서로 이웃하는 투명그리드보강재의 연장그리드만이 겹쳐지게 용이한 연속시공이 가능하고 연장그리드만이 겹쳐지더라도 겹침이 없는 부위보다 동일 또는 높은 강도가 확보됨은 물론 이음부분의 평활도유지가 용이하게 이뤄지도록 한 투명그리드보강재 및 이를 이용한 시공법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 보강구조에 적용되는 투명그리드보강제를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 도 1의 평면도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 투명그리드보강제를 이용한 보강구조를 나타낸 도면,

도 5는 도 4a에서 이음부분을 발췌하여 나타낸 분해 사시도,

도 6 및 도 7은 도 4a의 다른 실시 예들을 나타낸 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 투명판재 12: 그리드부재

12a: 연장그리드 14: 접착제

20: 콘크리트 구조물 22: 정착부재

24: 앵커볼트 25: 에폭시

26: 스페이서 28: 투명복합소재테이프

상기한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명은 투명판재가 구비된 보강재에 있어서, 상기 투명판재에 각종 망상직물, 복합체로 된 그리드부재가 마련되고 이 그리드부재는 투명판재의 직교하는 2변은 일치하고 다른 2변에서 연장되게 연장그리드가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 연장그리드의 길이는 정착부재를 이용하여 고정시 서로 이웃하는 투명그리드보강재가 최소한의 겹침 확보는 물론이고 이음부분의 강도가 유지되도록 30~150㎜가 바람직하다.

또한 본 발명의 투명그리드보강재를 이용한 보강구조는, 투명판재의 직교하는 2변에서 그리드부재가 연장된 투명그리드보강재들을 콘크리트 구조물에서 보수 보강하고자 하는 부위에 연속적으로 가설하되 그리드부재의 연장그리드 위에 연장그리드가 없는 변이 맞닿게 서로 이웃하는 투명그리드보강재가 놓여지고, 서로 이웃하는 투명그리드보강재가 정착 실링되며, 상기 콘크리트 구조물과 투명그리드보강재 사이의 공간으로 에폭시가 주입 충전된 것을 특징으로 한다.

상기 투명그리드보강재의 정착 실링은 T형단면의 정착부재와 이를 콘크리트 구조물에 고정시키는 앵커볼트로 마련되거나 현장경화용 투명복합소재테이프로 이뤄진다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 투명그리드보강제를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 평면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 투명그리드보강재(P)는 투명한 재료로 된 투명판재(10)와 각종 망상직물, 복합체로 된 그리드부재(12)가 적층되어 있는 구조이고 상기 투명판재(10)와 그리드부재(12)는 접착제(14)로 접착 고정되어 있으며, 상기 그리드부재(12)는 투명판재(10)의 직교하는 2변이 일치하고 다른 2변에서 연장되게 연장그리드(12a)가 형성되어 있다.

상기 그리드부재(12)의 연장그리드(12a)는 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)를 연속하여 시공함에 지장이 없는 정도의 길이이면 족하나, 바람직한 연장그리드(12a)의 길이는 30~150㎜이다. 그 이유는 이음부분의 강도저하방지는 물론이고 시공시 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 정착을 위한 정착부재(22)와의 겹침을 고려하여야 하기 때문이다.

상기 그리드부재(12)는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유, PE섬유, PP섬유로 된 것이고 이 섬유의 내부에 강도보강을 위해 심재가 마련될 수 있는데, 이 심재는 고강성의 복합재료, 인발품, 금속선 등이 사용될 수 있다. 상기 투명판재(10)는 유리섬유투명복합판재, 투명카보나이트판재, 방탄유리, 투명아크릴판, 기타 투명판재 등이 사용될 수 있다.

상기 투명판재(10)와 그리드부재(12)는 접착제에 의해 접착된 것으로 도시하고 설명하였으나 인서트사출방식으로 성형할 수도 있음은 당연하다 할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 투명그리드보강재를 이용하여 시공하는 방법에 대하여 설명하고자 한다.

먼저, 상기에서 언급한 바와 같이, 투명판재(10)의 직교하는 2변에서 그 직각방향으로 연장그리드(12a)가 연장된 투명그리드보강재(P)를 마련한 후, 상기 투명그리드보강재(P)들을 콘크리트 구조물(20)에서 보수 보강하고자 하는 부위에 연속적으로 가설하되, 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 연결부분에 턱이 발생되지 않도록 하여야 한다,

다시 말해서, 그리드부재(12)의 연장그리드(12a) 위에 연장그리드(12a)가 없는 변이 올려 놓여 지도록 다른 투명그리드보강재(P)를 올려놓는다. 이때, 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)가 최대한 근접되게 가설함이 좋다. 그 이유는 시공여건상 상기 투명그리드보강재(P)를 수평으로 움직이기가 곤란할 수 있기 때문이다.

이와 같이 투명그리드보강재(P)를 연속적으로 가설한 상태에서 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P) 사이에 정착부재(22)를 끼워 넣은 후 앵커볼트(24)를 콘크리트 구조물(20)에 고정함으로써 투명그리드보강재(P)가 정착되게 된다.

이렇게 투명그리드보강재(P)를 정착한 후 가장자리 및 이음부분을 실링하고 상기 콘크리트 구조물(20)과 투명그리드보강재(P) 사이의 공간으로 에폭시(25)를 주입하여 충전시킨다. 이때, 에폭시(25)의 물성은 인장강도 450㎏f/㎠이상, 굴곡강도 650㎏f/㎠이상, 압축강도 900㎏f/㎠이상이어야 콘크리트 구조물(20)의 보강제로서의 제기능을 발휘한다.

이후에, 투명그리드보강재(P)의 가장자리 및 이음부분에 실링 처리하였던 실링테이프 등을 제거함으로써 시공을 간단하게 완료하며, 외관이 미려하게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따라 시공되면, 투명그리드보강재(P)를 이루는 투명판재(10)와 그리드부재(12)가 접착제로 접착되어 있으므로 콘크리트 구조물(20)과의 고정시 최소한의 앵커볼트(24)가 사용되고, 상기 투명그리드보강재(P)들이 최소한의 앵커볼트(24)로 고정되더라도 그리드부재(12)의 강성으로 배부름현상이 없고 이로 인하여 주입제인 에폭시의 균일한 분포로 구조체의 동일한 강도보강이 이뤄지게 된다.

그리고 콘크리트 구조물(20)에 투명그리드보강재(P)의 그리드부재(12)가 직접적으로 닿는 상태로 도시하고 설명하였으나 도 6과 같이, 콘크리트 구조물(20)에 투명그리드보강재(P)의 사이에 스페이서(26)를 마련하여 약간의 이격시킴으로써 각각의 투명그리드보강재(P)마다 개별적인 에폭시주입을 하지 않아도 한 번에 전체주입이 가능하여 에폭시주입의 편리성을 확보할 수 있고 내부기포가 적어 품질향상을 꾀할 수 있으며, 투명그리드보강재(P)의 이음부위인 연장그리드(12a)의 겹침이 용이하게 이루어져 평활도유지와 외관이 미려하게 된다.

또한 도 7은 본 발명에 따른 또 다른 실시 예를 나타낸 도면으로서, 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 이음부분을 현장경화용 투명복합소재테이프(28)로 접착한 것이며, 이는 투명그리드보강재(P)를 연속 시공할 때 콘크리트 구조물(20)의 외표면이 바른 곳이나 현장에 따라 간편하게 현장경화용 투명복합소재테이프(28)로 접착 고정할 수 있고 이로 인하여 정착부재(22) 및 앵커볼트(24)를 사용하는 경우 보다 수월한 시공이 가능하여 시공기간을 단축할 수 있는 것이다.

그리고 투명그리드보강재(P)는 투명판재(10)로 마련됨이 바람직하지만 수요자가 요구할 경우, 원하는 부분만 불투명한 것으로 채택하여 시공할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 투명그리드보강재를 이용한 보강구조에 의하면, 그리드부재에 투명판재를 부착하되 투명판재의 직교하는 2변에서 그리드부재의 가장자리가 연장된 연장그리드를 마련함으로써 시공시 서로 이웃하는 투명그리드보강재의 연장그리드만이 겹쳐지게 용이한 연속시공이 가능하고 연장그리드만이 겹쳐지더라도 겹침이 없는 부위보다 높은 강도가 확보되는 유용한 발명이다.

또한 본 발명은 스페이서로 투명그리드보강재를 이격시킬 수 있으므로 콘크리트 구조물에 정착된 투명그리드보강재 전체에 대하여 일괄적인 에폭시주입이 가능하여 에폭시주입의 편리성을 확보할 수 있고 내부기포가 적어 품질향상을 꾀할 수 있음은 물론, 투명그리드보강재의 이음부위인 연장그리드의 겹침이 용이하여 평활도유지와 외관이 미려하다는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 투명판재(10)가 구비된 콘크리트 구조물용 보강재에 있어서,

   상기 투명판재(10)에 각종 망상직물, 복합체로 된 그리드부재(12)가 마련되고 이 그리드부재(12)는 투명판재(10)의 직교하는 2변이 일치하고 다른 2변에서 연장된 연장그리드(12a)가 형성되어있는 것을 특징으로 하는 투명그리드보강재.
2. 제1항에 있어서, 상기 연장그리드(12a)는 그 길이가 최소한의 겹침 확보와 이음부분의 강도유지를 위해 30~150㎜인 것을 특징으로 하는 투명그리드보강재.
3. 투명판재(10)의 직교하는 2변에서 그리드부재(12)의 가장자리인 연장그리드(12a)가 연장된 투명그리드보강재(P)들을 콘크리트 구조물(20)에서 보수 보강하고자 하는 부위에 연속적으로 가설하되 그리드부재(12)의 연장그리드(12a) 위에 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 연장그리드(12a)가 없는 변이 맞닿을 정도로 시공되며, 서로 이웃하는 투명그리드보강재(P)의 이음부분이 정착 실링되고 상기 콘크리트 구조물(20)과 투명그리드보강재(P) 사이의 공간으로 에폭시(25)가 주입 충전된 것을 특징으로 하는 투명그리드보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 투명그리드보강재(P)의 이음부분이 정착 실링은 T형 단면의 정착부재(22)와 이 정착부재(22)를 콘크리트 구조물(20)에 고정되는 앵커볼트(24)로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 투명그리드보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.
5. 제3항에 있어서, 상기 투명그리드보강재(P)의 이음부분이 정착 실링은 투명그리드보강재(P)들을 최대한으로 근접 시공되고 현장경화용 투명복합소재테이프(28)로 접착된 것을 특징으로 하는 투명그리드보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.
6. 제3항에 있어서, 상기 콘크리트 구조물(20)의 표면과 투명그리드보강재(P) 사이에 스페이서(26)가 개재된 것을 특징으로 하는 투명그리드보강재를 이용한 콘크리트 구조물의 보강구조.