KR100572677B1 - 접착제를 사용하지 않는 콘크리트 구조물의 보강 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낡은 건물의 리모델링 및 각종 보수공사시 앙카 볼트를 사용하여 균열이 발생된 콘크리트 벽면이나 천정면에 보강판을 견고하게 설치할 수 있는 콘크리트 구조물 및 그것의 보강 공법에 관한 것이다. 본 발명의 콘크리트 구조물은 다수의 삽입공들이 형성된 벽체; 상기 삽입공들과 대응되는 제1관통공들이 천공된 그리고 상기 벽체를 보강하는 보강부재; 상기 삽입공들과 대응되는 제2관통공들이 천공된 그리고 상기 벽체와 상기 보강부재 사이에 설치되는 충진판; 및 상기 보강부재와 상기 충진판을 상기 벽체에 고정시키기 위해 상기 제1,2관통공을 통해 상기 삽입공에 체결되는 체결부재를 포함한다.

Description

접착제를 사용하지 않는 콘크리트 구조물의 보강 공법{ REINFORCEMENT METHOD OF THE CONCRETE STRUCTURE WITHOUT USING ADHESIVE}

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 보강 구조가 적용된 콘크리트 구조물(슬래브)을 보여주는 도면들;

도 2a 및 도 2b는 보강판 대신 H-빔을 사용한 예를 보여주는 콘크리트 구조물(슬래브)을 보여주는 도면들;

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 보강 구조가 적용된 콘크리트 구조물(보)을 보여주는 도면들;

도 4a 내지 도 4c는 충진판의 다양한 변형예를 보여주는 도면들이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110a : 슬래브

110b : 기둥(보)

120 : 충진판

130 : 보강판

142 : 앙카볼트

144 : 조임너트

본 발명은 콘크리트 구조물 및 그것의 보강 공법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 낡은 건물의 리모델링 및 각종 보수공사시 앙카 볼트를 사용하여 균열이 발생된 콘크리트 벽면이나 천정면에 보강판을 견고하게 설치할 수 있는 접착제를 사용하지않는 콘크리트 구조물의 보강 공법에 관한 것이다.

콘크리트 구조물은 시간 경과로 인한 노화, 재해, 설계 및 시공상의 하자, 사용변경 등 다양한 이유로 내구성, 내하력 및 구조물의 수명에 영향을 받게 되며, 구조적으로 손상된 경우에는 전면 또는 부분적인 보강조치가 요구된다. 따라서, 이러한 구조물의 보수와 보강은 구조물의 수명을 증가시키고 안전성의 확보를 위한 필수적인 과정이 된다.

콘크리트 구조물의 보강 공법중에 하나인 강판접착공법은 보강 대상 구조물(콘크리트 구조물)을 표면처리한 후 앵커 및 용접작업을 이용 강판을 설치한 다음 밀봉하고, 에폭시 수지를 주입하여 접착시키는 공법이다.

그러나, 이러한 기존의 강판접착공법은 부착면을 면처리하기 위해 그라인더 등으로 작업하는 과정에서 많은 분진이 발생하여, 정밀기기나 지하실등에서는 분진처리가 곤란하였고, 벽체(기존구체)와 강판(철판) 사이에 에폭시등의 접착제 주입으로 시공하는 과정에서 유해성 높은 물질 사용으로 작업성이 떨어졌고, 에폭시를 사용하여 벽체와 강판을 고정하는 과정에서 팽창력과 충격등으로 강판이 벽체로부 터 분리되는 현상이 발생되고, 에폭시 주입과정이 육안으로 확인할 수 없어 그 품질을 확신할 수 없었다. 특히, 에폭시 주입을 위해 강판 가장자리를 밀봉해야 하는 작업공정, 별도 부품인 실링캡을 사용하여 앙카 볼트의 나선부에 덧씌워 에폭시의 누출을 방지해야 하는 작업공정, 에폭시 주입을 위한 주입구들을 설치해야 하는 작업공정, 실링캡 자체의 체적이 커서 전체적인 미관이 좋지 않음은 물론 파손된 것들을 일일이 보수해야 하는 불필요한 작업 공정까지 요구된다.

이와 같이, 번거롭고 불필요한 작업공정을 수행함에 따른 인력과 시간의 낭비, 길어질 수밖에 없는 공사기간과 사용부품수의 증가에 따른 시공비 증가 등 비효율적이며 비경제적인 문제점이 있는 것이다. 특히, 그 내부에 에폭시를 채운후 평 특히 강판(보강판)이 콘크리트 구조물에 에폭시를 이용하여 접착 고정시, 각각의 보강판이 소정의 간격으로 이격 설치됨에 따라 보강판간의 이격된 틈을 통해 균열이 발생하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작업공정의 단축과 함께 사용부품수를 줄여 보다 용이한 작업과 경제적인 효과를 얻을 수 있는 콘크리트 구조물 및 그것의 보강 공법을 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 콘크리트 보강용으로 설치되는 보강판을 콘크리트 구조물에 보다 견고하게 고정 설치할 수 있는 접착제를 사용하지않는 콘크리트 구조물 및 그것의 보강 공법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명의 콘크리트 구조물은 다수의 삽입공들이 형성된 벽체; 상기 삽입공들과 대응되는 제1관통공들이 천공된 그리고 상기 벽체를 보강하는 보강부재; 상기 삽입공들과 대응되는 제2관통공들이 천공된 그리고 상기 벽체와 상기 보강부재 사이에 설치되는 충진판; 및 상기 보강부재와 상기 충진판을 상기 벽체에 고정시키기 위해 상기 제1,2관통공을 통해 상기 삽입공에 체결되는 체결부재를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 충진판은 고무소재로 이루어지는 외피와, 그 외피 내부에 삽입되는 삽입물로 이루어지되; 상기 삽입물은 다수의 펀칭구가 형성된 강판, 강선 그리고, 격자형강섬유중 어느 하나일 수 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위한 콘크리트 구조물의 보강을 위한 공법은 벽체에 앙카 볼트 설치를 위한 삽입공들을 형성하는 단계; 상기 삽입공들과 대응되는 관통공들이 천공된 보강부재와 충진판을 준비하는 단계; 상기 삽입공들에 상기 관통공들을 일치하도록 상기 보강부재와 충진판을 상기 벽체에 위치시키는 단계; 상기 관통공들을 통해 상기 삽입공들에 앙카 볼트들을 고정 설치하여 상기 충진판과 상기 보강부재가 상기 벽체에 밀착 고정되는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 충진판은 고무소재로 이루어지는 외피와, 그 외피 내부에 삽입되는 삽입물로 이루어지되; 상기 삽입물은 다수의 펀칭구가 형성된 강판, 강선 그리고, 격자형강섬유중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보강부재는 H-빔 또는 평평한 판넬 타입이다.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 4c에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 1a 내지 도 3b는 본 발명의 보강 구조가 적용된 접착제를 사용하지않는 콘크리트 구조물(슬래브,보)를 보여주는 도면들이다.

도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 접착제를 사용하지않는 콘크리트 구조물(100)은 벽체인 슬래브(110a)와, 충진판(120), 보강판(130) 그리고 이들을 체결하는 체결수단인 앙카 볼트(142) 및 조임너트(144)를 포함하여 구성된다.

상기 앙카 볼트(142)는 상기 슬래브(110a)의 외면에 일정 깊이로 형성된 볼트 삽입공(112)들에 삽입 설치되게 된다. 상기 충진판(120)과 보강판(130)은 각각 상기 볼트 삽입공(112)들과 대응되는 제1,2관통공(122,132)들이 천공되어 형성되고, 상기 제1,2관통공(122,132)들을 통해 상기 앙카 볼트(142)의 일부가 외부로 노출되게 된다. 이 노출된 앙카볼트에는 조임너트(144)가 체결된다.

상기 앙카 볼트(142)가 상기 슬래브(110a)에 설치된 후에는 상기 충진판(120)과 보강판(130)이 순차적으로 적층되고, 그 상태에서 조임너트(144)가 상기 앙카 볼트(142)에 체결되면서 상기 충진판(120)과 보강판(130)은 상기 슬래브(110a)에 대하여 밀착된 상태로 고정되게 된다. 여기서 상기 보강판(130)은 탄소섬유 에폭시판넬, 아라미드섬유 에폭시판넬, 유리섬유 에폭시판넬, FRP 에폭시판넬 등이 선택적으로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 충진판(120)은 도 4a에서와 같이 고무소재(네오프렌)로 이루어지는 매트(124) 내부에 다수의 펀칭구멍이 형성된 강판(126a)을 보강 삽입하여 일체화된 강판매입형 충진판(120a)으로 이루어질 수 있다. 도 4b에서와 같이, 상기 충진판(120)은 고무소재로 이루어지는 매트(124) 내부에 격자모양으로 배치된 강선(126b)들이 보강 삽입하여 일체화된 강선매입형 충진판(120b)으로 이루어질 수 있다. 또는, 도 4c에서와 같이, 상기 충진판(120)은 고무소재로 이루어지는 매트(124) 내부에 격자형강섬유(126c)를 보강 삽입하여 일체화된 섬유매입형 충진판(120c)로 이루어질 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따르면 보강판이 충진판을 통해 긴밀하면서도 견고하게 벽체에 고정되기 때문에, 보강판과 벽체 사이에 별도의 접착제 충전이 필요없어진다. 즉, 상기 충진판이 기존 접착제(보강판과 벽체 사이의 충진제) 역할을 하기 때문이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 구조물에서의 보강 공법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 콘크리트 구조물(100)의 벽체인 슬래브(110a)에 일정한 깊이의 앵커 삽입공(112)을 뚫는다. 여기에 맞추어 상기 보강판(130)과 충진판(120)에도 앙카 볼트(142)가 정확히 삽입될 수 있도록 볼트 관통공(132,122)들을 천공한다. 그리고, 상기 삽입공(112)들과 상기 관통공(132,122)들이 일치되도록 상기 보강판(130)와 충진판(120)을 상기 슬래브(110a)에 위치시킨 상태에서 상기 관통공(132,122)들을 통해 상기 삽입공(112)들에 앙카 볼트(142)들을 고정 설치한 후 상기 충진판(120)과 상기 보강판(130)가 상기 슬래브(110a)에 밀착 고정되도록 조임너트(144)로 조여 고정시킨다.

한편, 상기 슬래브(110a)를 지지하는 보강부재로는 도 2a, 도 2b에서와 같이 H-빔(130a)이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강 공법은 도 3a,3b에서와 같이 슬래브(110a) 뿐만 아니라 구조물의 기둥(보)(110b) 보강시에도 동일한 방법으로 시공가능하며, 기둥 보강에 대한 공법은 앞서 설명되어 있기에 생략하기로 한다.

한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 콘크리트 구조물 및 그것의 보강 공법은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 및 그것의 보강 공법의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 본 발명은 벽체에 그라인더 등을 이용하여 면처리를 하지 않았도 보강판이 벽체에 충진판(탄성고무판)을 통해 긴밀하면서도 견고하게 부착됨으로써, 벽체로 가해지는 하중을 보강판이 충분히 지탱해준다. 특히, 충진판이 벽체의 충격을 일부 흡수함으로써 변형거동이 완화되고, 극한값에서의 파괴를 지연할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 작업공정의 단축과 함께 사용 부품수를 줄여줌으로써 보다 용이한 작업과 경제적인 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 콘크리트 보강용으로 설치되는 보강판을 콘크리트 구조물에 보다 견고하게 고정 설치할 수 있어 벽체의 내구성 약화를 방지할 수 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 콘크리트 구조물의 보강을 위한 공법에 있어서:

   벽체에 앙카 볼트 설치를 위한 삽입공들을 형성하는 단계;

   상기 삽입공들과 대응되는 관통공들이 천공된 보강부재와, 고무소재로 이루어지는 매트 내부에 다수의 펀칭구가 형성된 강판, 강선 그리고 격자형강 섬유중 어느 하나의 삽입물이 내부에 삽입되어 있는 충진판을 준비하는 단계;

   상기 삽입공들에 상기 관통공들을 일치하도록 상기 보강부재와 충진판을 상기 벽체에 위치시키는 단계;

   상기 관통공들을 통해 상기 삽입공들에 앙카 볼트들을 고정 설치하여 상기 충진판과 상기 보강부재가 상기 벽체에 밀착 고정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제를 사용하지 않는 콘크리트 구조물의 보강을 위한 공법.
5. 삭제

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