KR100575266B1

KR100575266B1 - 교각 보강장치

Info

Publication number: KR100575266B1
Application number: KR1020030034165A
Authority: KR
Inventors: 박재만
Original assignee: 박재만
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2006-05-02
Also published as: KR20040102640A

Abstract

본 발명은 교각 보강장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부식으로 인한 보강장치의 손상과 보강장치의 설치에 수반되는 교각(5) 손상을 최소화할 수 있는 교각 보강장치에 관한 것이다. 본 발명은, 교각(5)의 양단부를 감싸는 형태로 상기 교각(5)의 양단부에 고정 설치되는 가이드부(40); 교각(5)의 중간부에 고정 설치되는 정착부(50); 일단이 상기 정착부(50)에 정착되고 그로부터 상기 가이드부(40)를 지나 타단이 상기 정착부(50)에 정착되되, 교각(5)을 둘러 감아 조일 수 있도록 길이 방향으로 긴장 가능하게 설치되는 긴장재(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 보강장치를 제공한다.

Description

교각 보강장치{DEVICE FOR REINFORCING THE BRIDGE PIER}

도 1은 종래의 교각 보강장치가 시공된 교각의 정면도이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각 보강장치가 시공된 교각을 보여주는 사시도이다.

도 4a는 도 3의 보강장치에서 긴장재의 끝단에 헤드 보호캡을 씌운 실시예를 보여주는 정면도이다.

도 4b는 도 4a의 정착부에 보호덮개를 씌운 실시예를 보여주는 확대 정면도이다.

도 5는 도 4b의 실시예의 보강장치를 시공한 교각의 평면도이다.

도 6a 및 6b는 도 3 내지 5의 교각 보강장치의 정착구를 개략적으로 보여주기 위한 도면으로서, 도 6a는 정착구가 정착구 지지판에 고정된 상태를 보여주는 도면이고, 도 6b는 긴장재가 정착구에 고정된 상태를 보여주는 도면이다.

도 7은 도 3 내지 5의 교각 보강장치의 사용될 수 있는 또 다른 형태의 정착구의 일실시예를 보여주는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5: 교각 30: 긴장재

40: 가이드부 50: 정착부

60: 고정판 65: 간격판

70: 가이드 자켓 75: 몰탈층

80: 안내관 85: 고정판

90: 정착구 지지판 95: 보강판

110: 헤드 보호캡 115: 보호덮개

120: 쉬스관 125: 정착구

본 발명은 교각 보강장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부식으로 인한 보강장치의 손상과 보강장치의 설치에 수반되는 교각 손상을 최소화할 수 있는 교각 보강장치에 관한 것이다.

교량의 교각부에 철근 부족으로 인한 균열 및 파손 등이 발생하는 경우, 교각의 보강이 필요하게 된다. 이러한 교각 보강공법으로, 종래에는 단면 확대 공법 또는 철판 및 섬유로 감싸는 공법이 주로 사용되었다. 그러나, 이들 공법은 적극적으로 균열을 억제하는 측면보다는 추가 발생되는 균열을 방지하는 측면에 큰 의미 가 있으므로, 보다 확실한 보강공법이 필요하였다. 또한, 이들 공법은 교각을 조여주는 힘이 부족하고 휨 보강력의 증가를 기대할 수 없어 내진을 위한 보강에 적용될 수 없는 한계를 가지고 있었다.

이를 보완하기 위해 근래에는 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 강연선을 도입하여 부족한 철근량을 외부의 포스트텐셔닝 공법을 적용하여 보강하는 공법이 소개되고 있다. 이러한 공법은 사하중의 별 증가 없이 확실하게 교각을 보강할 수 있다는 점에서 주목을 끌어 왔다.

도 1은 종래의 교각 보강장치가 시공된 교각(5)의 정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 도 1 및 도 2의 보강공법에서는, 교각(5)의 코핑(coping)의 양단을 둘러 감싸는 형태로 정착부(10)를 교각(5)에 고정한다. 정착부(10)는 고정판(15)과 정착구 지지판(20)을 구비한다. 고정판(15)은 앵커(25)를 이용하여 교각(5)의 코핑에 고정된다. 정착구 지지판(20)은 고정판(15)에 입설된다. 정착구 지지판(20)에는 관통구멍이 형성되는데, 그 관통구멍에 긴장재(30)를 끼워 넣고 정착시킨다. 이러한 구조로써, 보강이 필요할 때마다, 긴장재(30)를 긴장시켜 교각(5)을 보강하게 된다.

그러나, 도 1 및 도 2의 교각 보강장치에서는, 정착부(10)의 고정을 위하여 교각(5)의 코핑의 양단을 둘러가며 앵커(25)를 설치하여도록 되어 있다. 따라서, 보강대상인 교각(5)의 코핑에 오히려 손상을 가져와 균열 발생을 촉진시키는 등 강도 손실을 야기하는 문제점이 있었다.

또한, 슬래브 가장자리로 정착부(10)가 노출되어 있어 우수로 인한 부식이 발생되어 재긴장시 문제가 야기되어, 유지관리상 보완할 점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 정착부가 우수에 직접 노출되지 않도록 함으로써, 부식으로 인한 피해를 최소화시킬 수 있는 교각 보강장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 앵커 수량을 현저히 줄임으로써 교각의 손상을 최소화할 수 있는 교각 보강장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 헤드 보호캡과 보호덮개를 이용하여 긴장재가 외부에 노출되지 않도록 함으로써, 상기한 바와 같이 부식을 최소화시킬 뿐만 아니라 미관상으로도 우수한 교각 보강장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 교각의 양단부를 감싸는 형태로 상기 교각의 양단부에 고정 설치되는 가이드부; 교각의 중간부에 고정 설치되는 정착부; 일단이 상기 정착부에 정착되고 그로부터 상기 가이드부를 지나 타단이 상기 정착부에 정착되되, 교각을 둘러 감아 조일 수 있도록 길이 방향으로 긴장 가능하게 설치되는 긴장재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 교각 보강장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 정착부는 상기 교각의 정면 중간부 및 배면 중간부에 각각 하나 씩 두 개가 고정 설치되고, 상기 긴장재는, 일단은 정면 중간부의 정착부에 정착되고 타단은 배면 중간부의 정착부에 정착되는 방식으로, 두 개가 설치된다.

바람직하게는, 상기 정착부는, 상기 교각의 중간부에 밀착된 상태로 고정 결합되는 고정판과, 상기 고정판 상에 입설되되, 상기 긴장재가 관통되는 관통구멍을 구비하여 상기 긴장재가 관통된 상태로 정착되는 두 개의 정착구 지지판과, 상기 두 개의 정착구 지지판 사이의 상기 고정판 상에 입설되어, 상기 정착구 지지판과 함께 긴장재의 끝단을 수용하는 공간을 형성하는 두 개 이상의 보강판을 구비한다.

바람직하게는, 상기 가이드부는, 상기 긴장재가 곡선형으로 지나도록 가이드 한다.

바람직하게는, 상기 가이드부는, 상기 교각의 양단부의 상면과 측면에 밀착된 상태로 상기 교각의 양단부에 고정 결합되는 고정판과, 상기 고정판으로부터 측방향으로 복수개가 돌출 형성되되, 그 끝단들이 전체적으로 곡선형을 이루도록 돌출 길이가 각기 다르게 형성되는 복수개의 간격판과, 상기 간격판의 끝단에 고정 결합되어 전체적으로 상기 교각의 양단부를 곡선형으로 감싸는 형태로 설치되는 가이드 자켓과, 상기 고정판과 상기 가이드 자켓 사이에 충전되는 몰탈층과, 상기 가이드 자켓 내부에 설치되되 상기 긴장재의 외주를 감싸 안내하는 안내관을 구비한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교각 보강장치가 시공된 교각(5)을 보여주는 사시도이다.

도시한 바와 같이, 도 3의 보강장치는 가이드부(40)와 정착부(50)와 긴장재(30)를 포함하여 이루어진다.

가이드부(40)는 교각(5)의 코핑의 양단부를 감싸는 형태로 코핑의 양단부에 각각 하나씩 두 개가 고정 설치된다. 가이드부(40)는 고정판(60)과 간격판(65)과 가이드 자켓(70)과 몰탈층(75)과 안내관(80)을 구비한다.

고정판(60)은 코핑의 양단부의 상면과 측면에 밀착될 수 있도록 'ㄱ'자 형상을 가진다. 고정판(60)은 앵커(25)를 이용하여 코핑의 양단부에 밀착된 상태로 고정된다.

간격판(65)은 고정판(60)으로부터 측방향으로 복수개가 돌출 형성된다. 복수개의 간격판(65)들은 그 끝단들이 전체적으로 곡선형을 이루도록 그 돌출 길이가 각기 다르게 형성된다.

가이드 자켓(70)은 간격판(65)의 끝단과 고정판(60)의 앞쪽 및 뒤쪽에 고정 결합된다. 따라서, 가이드 자켓(70)은 전체적으로 코핑의 양단부를 곡선형으로 감싸는 형태를 가진다.

몰탈층(75)은 고정판(60)과 가이드 자켓(70)에 의하여 형성되는 공간에 충전된다. 따라서, 몰탈층(75)은, 역시 고정판(60)과 가이드 자켓(70) 사이에 형성되는 간격판(65)의 주위에 충전된 상태로 존재한다.

안내관(80)은 가이드 자켓(70) 내부에서 긴장재(30)의 외부를 감싸 안내한 다. 안내관(80)으로는, 예컨대 강관이 사용된다.

정착부(50)는 교각(5)의 코핑의 정면 및 배면 중간부에 각각 하나씩 두 개가 고정 설치된다.

정착부(50)는 고정판(85)과 정착구 지지판(90)과 보강판(95, 105)을 구비한다.

고정판(85)은 교각(5)의 정면 및 배면 중간부에 밀착된 상태로 앵커(25)에 의하여 고정된다.

정착구 지지판(90)은 하나의 고정판(85) 상에 두 개가 입설된다. 정착구 지지판(90)은 두 개의 정착구 지지판(90)의 대향측 면에 시트부(seat)(90a)를 구비한다. 정착구 지지판(90)의 시트부(90a)에는 정착구(125)가 삽입된 상태로 고정되는데, 이를 통하여 긴장재(30)를 정착구 지지판(90)에 정착시킬 수 있게 된다.

두 개의 정착구 지지판(90) 사이의 고정판(85) 상에는 두 개 이상의 보강판(95)이 입설된다(도 3에서는 4개의 보강판(95)이 입설되어 있다). 보강판(95)은 정착구 지지판(90)과 함께 긴장재(30)의 끝단을 수용하는 사각 공간을 형성한다.

정착구 지지판(90)을 기준으로 상기 보강판(95)의 반대측에도 역시 삼각형 형상의 보강판(105)이 고정판(85) 상에 형성된다.

긴장재(30)는, 일단은 정착부(50)에 정착되고 그로부터 가이드부(40)를 지나 타단이 정착부(50)에 정착되는데, 도 3에서와 같이 코핑의 정면 중간부 및 배면 중간부에 두 개의 정착부(50)를 가지는 실시예에서는 긴장재(30)도 그에 대응되게 두 개가 사용된다. 즉, 긴장재(30)의 일단은 코핑의 정면에 고정된 정착부(50)에 정착되고 타단은 코핑의 배면에 고정된 정착부(50)에 정착되는 것이다.

긴장재(30)는 교각(5)의 코핑을 둘러 감아 조임으로써 코핑에 압축응력을 줌으로써 교각(5)을 보강하는 기능을 수행한다. 긴장재(30)가 이완되면, 언제든지 인장잭 등을 사용하여 긴장재(30)를 긴장시킴으로써 교각(5)을 보강할 수 있다.

도 4a는 도 3의 보강장치에서 긴장재(30)의 끝단에 헤드 보호캡(110)을 씌운 실시예를 보여주는 정면도이다.

도시한 바와 같이, 긴장재(30)의 끝단에 정착구 지지판(90)과 밀착되게 헤드 보호캡(110)을 씌워, 긴장재(30)의 부식을 방지할 수 있음을 보여준다.

도 4b는 도 4a의 정착부(50)에 보호덮개(115)를 씌운 실시예를 보여주는 확대 정면도이다.

도시한 바와 같이, 정착구 지지판(90)과 그 사이의 보강판(95)에 의하여 형성되는 사각 공간을 보호덮개(115)로 덮어 긴장재(30)의 부식 및 외부로부터의 손상 위험을 더 한층 방지할 수 있음을 보여준다.

도 5는 도 4b의 실시예의 보강장치를 시공한 교각(5)의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 복수개의 간격판(65)은 각기 돌출 길이가 다르게 형성되는데, 코핑의 측면의 중심 부근의 간격판(65)은 그 돌출 길이가 크고 중심으로부터 멀어질수록 그 돌출 길이를 작게 하여, 복수개의 간격판(65)들이 전체적으로 곡선형 형상을 이루도록 구성되어 있다.

가이드 자켓(70)도 이에 대응하여 '⊂' 형상을 가져, 전체적으로 코핑의 양 단부를 곡선형으로 감싸는 형태를 가진다.

보호덮개(115)는 정착구 지지판(90)에 볼트 결합되어 고정된다. 보호덮개(115)는 긴장재(30)의 부식 방지를 위해서 뿐만 아니라, 교각(5)의 미관에도 긍정적인 영향을 미친다.

도 6a 및 6b는 도 3 내지 5의 교각 보강장치의 정착구(125)를 개략적으로 보여주기 위한 도면으로서, 도 6a는 정착구(125)가 정착구 지지판(90)에 고정된 상태를 보여주는 도면이고, 도 6b는 긴장재(30)가 정착구(125)에 고정된 상태를 보여주는 도면이다.

도시한 바와 같이, 긴장재(30)의 끝단이 노출되는 쪽의 정착구 지지판(90)에는 시트부(90a)가 형성되어 있다. 도시하지는 않았으나, 정착구(125)가 삽입 고정되는 시트부(90a)의 삽입공은 정착구(125)의 원추형 형상에 대응되게 테이퍼가 져 있고, 따라서, 정착구(125)가 시트부(90a)의 삽입공에 쐐기형으로 끼워져 고정된다.

콜렛 형태의 정착구(125)는 긴장재(30)의 끝단의 연부에 결합된다. 3개로 분할된 분할체(125a)가 결속와이어(125b)에 의해 결속되어 전체적으로 원추 형상의 결합체를 형성하도록 되어 있다. 도시하지는 않았으나, 콜렛의 내주면에는 긴장재(30)를 단단히 잡아주기 위한 톱니형 요철부가 형성된다.

긴장재(30)는 복수 가닥, 예컨대 직경 12.7mm 7가닥의 강연선(steel strand)이 사용되며, 쉬스관(sheath pipe)(120)으로 피복되어 있다. 쉬스관(120) 내부에는 그리스와 같은 윤활제가 주입되어, 긴장재(30)가 쉬스관(120) 내부에서 길이 방향 으로 인장될 때 마찰이 최소화되도록 한다.

도 7은 도 3 내지 5의 교각 보강장치의 사용될 수 있는 또 다른 형태의 정착구의 일실시예를 보여주는 도면이다. 도 6a 및 6b와 달리 정착구 너트(90a')가 정착구 지지판(90')에 지지되고 있다.

폴리에틸렌과 같은 수지가 피복된 긴장재의 단부가 그림과 같이 외표면에 나사산(92')이 가공된 슬리브(92)에 끼워져 고정되는데, 필요한 만큼 긴장재를 긴장시킨 후, 정착구 너트(90a')를 조여서 정착구 지지판(90')에 지지된다. 이 경우 내부에 그리스와 같은 윤활제가 주입된 쉬스관(120)이 불필요하다. 하지만, 전술한 안내관(80)에 그리스 같은 윤활제를 주입하여 긴장재(30)를 길이 방향으로 긴장시키는 경우 마찰이 최소화되도록 한다.

상기한 구성에 따르면, 본 발명은 정착부가 우수에 직접 노출되지 않아 부식으로 인한 피해를 최소화시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 앵커 수량의 감소를 통하여 교각의 손상을 최소화할 수 있게 된다.

더 나아가, 본 발명은 미관상으로 우수한 교각 보강장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims

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교각의 양단부를 감싸는 형태로 상기 교각의 양단부에 고정 설치되는 가이드부와; 상기 교각의 정면 중간부 및 배면 중간부에 각각 고정 설치되는 정착부와; 일단이 정면 중간부의 정착부에 정착되고 그로부터 상기 가이드부를 지나 타단이 배면 중간부의 정착부에 정착되되, 교각을 둘러 감아 조일 수 있도록 길이 방향으로 긴장 가능하게 설치되는 긴장재를 포함하여 이루어지는 교각 보강장치에 있어서,

상기 정착부는, 상기 교각의 중간부에 밀착된 상태로 고정 결합되는 고정판과, 상기 고정판 상에 입설되되, 상기 긴장재가 관통되는 관통구멍을 구비하여 상기 긴장재가 관통된 상태로 정착되는 두 개의 정착구 지지판과, 상기 두 개의 정착구 지지판 사이의 상기 고정판 상에 입설되어, 상기 정착구 지지판과 함께 긴장재의 끝단을 수용하는 공간을 형성하는 두 개 이상의 보강판을 구비하는 것을 특징으로 하는 교각 보강장치.
제3항에서,

상기 가이드부는, 상기 교각의 양단부의 상면과 측면에 밀착된 상태로 상기 교각의 양단부에 고정 결합되는 고정판과, 상기 고정판으로부터 측방향으로 복수개가 돌출 형성되되, 그 끝단들이 전체적으로 곡선형을 이루도록 돌출 길이가 각기 다르게 형성되는 복수개의 간격판과, 상기 간격판의 끝단에 고정 결합되어 전체적으로 상기 교각의 양단부를 곡선형으로 감싸는 형태로 설치되는 가이드 자켓과, 상기 고정판과 상기 가이드 자켓 사이에 충전되는 몰탈층과, 상기 가이드 자켓 내부에 설치되되 상기 긴장재의 외주를 감싸 안내하는 안내관을 구비하는 것을 특징으로 하는 교각 보강장치.