KR100836856B1

KR100836856B1 - 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법

Info

Publication number: KR100836856B1
Application number: KR1020080017458A
Authority: KR
Inventors: 김기헌; 윤경구; 배종오; 정원경; 최성용; 임홍범; 김용곤
Original assignee: (주)삼우아이엠씨; 대상이앤씨(주); 강원대학교산학협력단
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2008-06-11

Abstract

본 발명은 콘크리트 경사면(1)에 상하방향으로 한 쌍의 레일(10a,10b)을 설치하는 레일 설치단계; 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 파쇄모듈 지지대(110)와, 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 가압수 분사장치(120)를 구비한 파쇄모듈(100)을 설치하는 파쇄모듈 설치단계; 파쇄모듈(100)을 상하방향으로 구동하면서, 가압수 분사장치(120)에 의해 콘크리트 경사면(1)의 열화부에 높은 수압에 의한 가압수를 분사하여 상기 열화부를 제거하는 열화부 제거단계와; 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 작업대 지지대(310)와, 작업대 지지대(310)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 작업대(320)를 구비한 숏크리트 작업모듈(300)을 설치하는 숏크리트 작업모듈 설치단계; 숏크리트 작업모듈(300)을 상하방향으로 구동하면서, 작업자가 작업대(320)에서 청소된 콘크리트 경사면(1)에 대하여 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계; 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 마무리 장치 지지대(410)와, 마무리 장치 지지대(410)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 마무리 장치(420)를 구비한 마무리 작업모듈(400)을 설치하는 마무리 작업모듈 설치단계; 마무리 작업모듈(400)을 상하방향으로 구동하면서, 마무리 장치(420)에 의해 숏크리트가 타설된 면을 마무리하는 마무리단계;를 포함하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법을 제시함으로써, 대규모 콘크리트 구조물의 경우에도 효율적이고 안정적으로 콘크리트 경사면을 보수할 수 있도록 한다.

경사면, 보수, 숏크리트

Description

마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법{REPAIR METHOD FOR SLOPE IN CONCRETE CONSTRUCTION USING FINISH MODULE}

본 발명은 보수공법에 관한 것으로서, 상세하게는, 콘크리트 구조물의 경사면을 효과적으로 보수, 보강할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

댐이나 각종 수로와 같은 콘크리트 구조물의 경사면에는 도 1 및 도 2의 사진에 나타난 바와 같이, 장기간의 사용에 의해 콘크리트의 균열, 박리와 같은 열화현상이 발생하는데, 이를 방치하는 경우 사용성을 해할 뿐만 아니라, 구조물 전체의 안정성을 저해하는 결과를 가져올 수 있으므로, 적절한 시기에 보수를 가하는 것이 필수적이다.

여기서, 콘크리트 구조물의 경사면을 보수한다 함은, 그 경사면에 형성된 열화부(균열, 박리 등에 의해 파손된 콘크리트 조각 등)를 제거한 후, 그 부분에 새롭게 콘크리트를 타설함으로써, 기존의 콘크리트와 보수에 의해 타설된 콘크리트가 안정적인 부착을 이루도록 하는 것을 의미한다.

즉, 콘크리트 경사면의 보수작업은 크게 열화부 제거단계와 콘크리트 타설단계로 구분할 수 있는데, 종래의 보수공법은 그 2가지 측면에 있어서 다음과 같은 문제점을 안고 있었다.

첫째, 종래에는 콘크리트 경사면의 열화부 제거를 위하여, 타격장비에 의해 타격을 가함으로써 열화부를 제거하는 방식을 채택하고 있었다.

그런데, 이와 같은 타격 방식은 열화부를 완전히 제거하기에 적절하지 않을 뿐만 아니라, 그 타격에 의해 열화부 이외의 콘크리트에까지 새로운 균열을 야기하므로, 기존의 콘크리트와 보수에 의해 타설된 콘크리트의 안정적인 부착을 현저히 해한다는 문제점이 지적되어 왔다.

도 3은 종래의 타격 방식에 의한 열화부 제거 작업 후의 상태를 촬영한 사진으로서, 열화부 이외의 콘크리트에 균열 기타 손상이 심각하게 발생하였음을 알 수 있다.

특히, 대규모의 댐이나, 대절토면, 암사면에 수로가 형성된 경우와 같이 콘크리트 구조물의 경사면이 급경사를 이루는 경우, 현장접근성이 대단히 취약하므로 작업자는 불안정한 자세에서 콘크리트 열화부의 제거작업을 수행할 수밖에 없고, 이는 보수작업의 부실을 야기하는 또 다른 요인으로 지적되어 왔다.

둘째, 콘크리트 경사면에는 현장 여건상 거푸집의 설치가 곤란하므로, 흐름량이 적도록 슬럼프 값이 조정된 건배합 콘크리트를 열화부에 타설하는 방식을 채택하고 있었다.

그러나, 이와 같은 종래의 콘크리트 타설 방식은, 경사면이라는 시공 여건상 콘크리트의 다짐 작업이 불가능하므로 타설된 콘크리트의 품질 관리가 어렵다는 점, 우천에 의해 타설된 콘크리트의 유실 가능성이 높다는 점, 열화부 제거작업의 경우와 마찬가지로 대규모 구조물의 경우 현장접근성이 취약하므로 부실시공의 우려가 높다는 점 등에서 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대규모 콘크리트 구조물의 경우에도 효율적이고 안정적으로 콘크리트 경사면을 보수할 수 있도록 하는 공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 콘크리트 경사면(1)에 상하방향으로 한 쌍의 레일(10a,10b)을 설치하는 레일 설치단계; 양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 파쇄모듈 지지대(110)와, 상기 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 가압수 분사장치(120)를 구비한 파쇄모듈(100)을 설치하는 파쇄모듈 설치단계; 상기 파쇄모듈(100)을 상하방향으로 구동하면서, 상기 가압수 분사장치(120)에 의해 상기 콘크리트 경사면(1)의 열화부에 높은 수압에 의한 가압수를 분사하여 상기 열화부를 제거하는 열화부 제거단계와; 양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 작업대 지지대(310)와, 상기 작업대 지지대(310)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 작업대(320)를 구비한 숏크리트 작업모듈(300)을 설치하는 숏크리트 작업모듈 설치단계; 상기 숏크리트 작업모듈(300)을 상하방향으로 구동하면서, 작업자가 상기 작업대(320)에서 상기 청소된 상기 콘크리트 경사면(1)에 대하여 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계; 양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 마무리 장치 지지대(410)와, 상기 마무리 장치 지지대(410)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 마무리 장치(420)를 구비한 마무리 작업모듈(400)을 설치하는 마무리 작업모듈 설치단계; 상기 마무리 작업모듈(400)을 상하방향으로 구동하면서, 상기 마무리 장치(420)에 의해 상기 숏크리트가 타설된 면을 마무리하는 마무리단계;를 포함하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법을 제시한다.

상기 열화부 제거단계와 숏크리트 타설단계 사이에는 상기 열화부가 제거된 콘크리트 경사면(1)을 건조시킴으로써, 상기 콘크리트 경사면(1)을 건조포화상태로 형성하는 경사면 건조단계를; 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 파쇄모듈(100)은 상기 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 본체(130)를 더 구비하고, 상기 가압수 분사장치(120)는 상기 본체(130)에 장착되며, 상기 본체(130)는 상기 파쇄모듈 지지대(110)에 대하여 회전가능하게 장착것이 바람직하다.

상기 파쇄모듈(100)은 상기 파쇄모듈 지지대(110)의 양단에 장착된 위치감지센서(101); 상기 본체(130)가 작업공간을 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 위치감지센서(101)의 신호에 의해 상기 본체(130)의 좌우방향 구동을 제어하는 제어부;를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 파쇄모듈(100)은 상기 파쇄모듈 지지대(110)와 상기 레일 사이의 간격을 조절하기 위한 간격 조절부(140)를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 열화부 제거단계 이후, 상기 숏크리트 타설단계 이전, 양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 청소모듈 지지대(210)와, 상기 청소모듈 지지대(210)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 청소장치(220)를 구비한 청소모듈(200)을 설치하는 청소모듈 설치단계; 상기 청소모듈(200)을 상하방향으로 구동하면서, 상기 청소장치(220)에 의해 상기 제거된 이물질을 청소하는 청소단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 청소모듈(200)은 상기 청소장치(220)의 저면에 형성된 흡입부(230); 상기 흡입부(230)로부터 이물질을 흡입하도록, 진공에 의한 흡입력을 인가하는 진공흡입장치(240); 상기 진공흡입장치(240)와 상기 청소장치(220)에 연결됨과 아울러, 신축이 가능하도록 형성된 신축형 연결관(250);을 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 흡입부(230)는 상기 콘크리트 경사면(1)을 향하는 흡입구가 형성된 흡입관(231); 상기 청소장치(220)의 구동방향에 대하여 좌우방향으로 상기 흡입관(231)을 구동하는 흡입관 구동부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 청소장치(220)는 상기 흡입관(231)에 장착된 위치감지센서(201); 상기 위치감지센서(201)의 신호에 의해 상기 흡입관(231)과 상기 콘크리트 경사면(1)의 간격을 조절하는 흡입관 간격 조절부;를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 흡입부(230)는 상기 청소장치(220)의 구동방향에 대하여 상기 흡입관(231)의 후방에 형성됨과 아울러, 상기 흡입관(231)에 비해 넓은 면적에 걸쳐 이물질을 흡입하도록 넓은 흡입구가 형성된 2차 흡입부(232)를 더 구비한 것이 바람 직하다.

상기 청소장치(220)는 상기 2차 흡입부(230)에 장착된 위치감지센서(202); 상기 위치감지센서(202)의 신호에 의해 상기 2차 흡입부(232)와 상기 콘크리트 경사면(1)의 간격을 조절하는 2차 흡입부 간격 조절부;를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 청소장치(220)는 구동방향에 대하여 양측에 무한궤도(221a,221b)가 장착된 것이 바람직하다.

상기 청소모듈(200)은 상기 청소모듈 지지대(210)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하도록, 상기 청소모듈 지지대(210)의 상측으로 설치된 연결구(211); 상기 연결구(211)와 연결되도록, 상기 청소장치(220)에 형성된 연결부(212);를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 마무리 작업모듈(400)은 상기 숏크리트가 타설된 면에 양생제를 분사하도록 상기 마무리 장치(420)의 상측에 설치된 양생제 분사장치(430)를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 양생제 분사장치(430)의 분사노즐(431)은 상기 콘크리트 경사면(1)에 대하여 상측으로 경사를 가지고 양생제를 분사하도록 장착된 것이 바람직하다.

상기 마무리 장치(420)는 상기 숏크리트가 타설된 면을 회전하면서 접촉하여 마무리하도록 설치된 마무리 작업용 롤러(421)를 구비하고, 상기 마무리 작업용 롤러(421)는 진행방향에 대하여 상향 경사를 갖도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 마무리 작업용 롤러(421)는 상호 회전방향이 상이한 한 쌍의 롤 러(421a,421b)에 의해 구성된 것이 바람직하다.

상기 마무리 작업모듈(400)은 상기 마무리 장치 지지대(410)와 상기 레일 사이의 간격을 조절하기 위한 마무리 장치 간격 조절부(440)를 더 구비한 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 레일(10a,10b)의 하부영역에는 상부로부터 쏟아져 내리는 이물질을 수거하기 위한 버켓(20)이 설치된 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대규모 콘크리트 구조물의 경우에도 효율적이고 안정적으로 콘크리트 경사면을 보수할 수 있도록 하는 공법을 제시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 보수 공법은 기본적으로, 콘크리트 경사면(1)에 상하방향으로 한 쌍의 레일(10a,10b)을 설치하는 레일 설치단계; 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 파쇄모듈 지지대(110)와, 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 가압수 분사장치(120)를 구비한 파쇄모듈(100)을 설치하는 파쇄모듈 설치단계; 파쇄모듈(100)을 상하방향으로 구동하면서, 가압수 분사장치(120)에 의해 콘크리트 경사면(1)의 열화부에 높은 수압에 의한 가압수를 분사하여 상기 열화부를 제거하는 열화부 제거단계와; 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 작업대 지지대(310)와, 작업대 지지대(310)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 작업대(320)를 구비한 숏크리트 작업모듈(300)을 설치하는 숏크리트 작업모듈 설치단계; 숏크리트 작업모듈(300)을 상하방향으로 구동하면서, 작업자가 작업대(320)에서 청소된 콘크리트 경사면(1)에 대하여 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계; 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 마무리 장치 지지대(410)와, 마무리 장치 지지대(410)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 마무리 장치(420)를 구비한 마무리 작업모듈(400)을 설치하는 마무리 작업모듈 설치단계; 마무리 작업모듈(400)을 상하방향으로 구동하면서, 마무리 장치(420)에 의해 숏크리트가 타설된 면을 마무리하는 마무리단계;를 포함하여 구성된다.

즉, 콘크리트 경사면(1)에 상하방향으로 한 쌍의 레일(10a,10b)을 설치하고, 이 레일을 따라, 파쇄모듈(100), 숏크리트 작업모듈(300), 마무리 작업모듈(400)을 순차적으로 또는 동시에 장착하여 파쇄작업, 청소작업, 숏크리트 타설작업을 진행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 이들 각 단계의 구체적 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

우선, 종래의 열화부 제거작업에서는 타격 방식이 적용되고 있었음에 비해, 본 발명에 의한 보수공법의 열화부 제거작업에서는 가압수의 분사방식이 적용된다.

즉, 파쇄모듈(100)은 레일(10a,10b)을 따라 상하방향으로 구동하는 파쇄모듈 지지대(110)와, 이에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 가압수 분사장치(120)에 의해 구성되는데, 이 가압수 분사장치(120)에 의해 콘크리트 경사면(1)의 열화부에 높은 수압에 의한 가압수를 분사하여 열화부를 제거하는 것이다.

일반적으로 워터젯(water jet)이라 칭하는 가압수 분사장치에 의해 가압수를 콘크리트 경사면의 열화부에 분사함으로써, 그 열화부를 제거하는 방식으로서, 이러한 방식을 채택하는 경우 종래에 비해 다음과 같은 장점을 갖는다.

첫째, 종래의 타격 방식은 열화부를 완전히 제거하기에 적절하지 않을 뿐만 아니라, 그 타격에 의해 열화부 이외의 콘크리트에까지 새로운 균열을 야기한다는 문제점이 있었으나, 본 발명에 의한 보수공법과 같이 가압수 분사방식을 채택하는 경우 열화부 이외의 콘크리트에는 손상을 최소화하면서 열화부만을 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 갖는다.

나아가, 본 발명에 의한 보수공법의 열화부 제거작업시 수압의 강약이 조절되는 가압수 분사장치를 적용하는 경우, 그 수압의 강도에 의해 어느 정도의 열화부까지를 제거할 것인가에 관한 선택이 가능해지므로, 보다 효율적인 열화부 제거작업이 가능하다는 효과가 추가된다.

둘째, 본 발명에 의한 보수공법의 가압수 분사방식에 의한 열화부 제거작업의 경우, 종래의 타격방식과 달리 작업을 위하여 반드시 작업자가 콘크리트의 열화부에 가까이 접근할 필요가 없으며, 다소 거리를 둔 상태에서도 충분히 작업이 가능하다는 특징을 갖는다.

따라서, 대규모의 콘크리트 구조물의 경사면이 급경사를 이룸에 따라 현장접근성이 대단히 취약한 경우라 하더라도, 가압수를 열화부에 분사하여 이를 제거하 면 되므로, 대규모 구조물의 경우라도 효율적이고 신뢰성 있는 작업이 가능하다는 장점을 갖는다.

이하, 도 5 내지 7을 참조하여, 파쇄모듈(100)의 구체적 실시예에 관하여 설명한다.

가압수 분사장치(120)는 그 자체가 직접 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하면서 파쇄작업을 수행하도록 할 수도 있으나, 도 5 내지 7에 도시된 실시예와 같이, 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 별도의 본체(130)에 가압수 분사장치(120)를 장착하고, 그 본체(130)를 파쇄모듈 지지대(110)에 대하여 회전가능하게 장착함으로써, 가압수 분사장치(120)가 경사면에 대하여 회전하면서 파쇄작업을 수행하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

파쇄모듈(100)의 본체(130)는 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는데, 이를 수동으로 조작할 수도 있으나, 파쇄모듈 지지대(110)의 양단에 위치감지센서(101)를 장착하고, 별도의 제어부가 그 위치감지센서(101)의 신호에 의해 본체(130)의 좌우방향 구동을 제어하도록 함으로써, 자동으로 본체(130)가 작업공간을 이탈하는 것을 방지하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

가압수 분사장치(120)와 경사면 사이의 적절한 간격을 유지하기 위해서는, 파쇄모듈 지지대(110)와 레일 사이의 간격을 조절하기 위한 간격 조절부(140)가 장착되는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 파쇄작업에 의해 상부로부터 쏟아져 내리는 이물질을 수거하도록, 한 쌍의 레일(10a,10b)의 하부영역에는 버켓(20)이 설치되는 것이 좋다.

위와 같은 파쇄작업을 마친 후, 곧바로 숏크리트 타설작업을 수행할 수도 있으나, 이에 앞서 파쇄에 의해 발생한 이물질을 청소하는 청소작업을 수행하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 청소작업은 양단이 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 청소모듈 지지대(210)와, 청소모듈 지지대(210)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 청소장치(220)를 구비한 청소모듈(200)을 설치하는 청소모듈 설치단계; 청소모듈(200)을 상하방향으로 구동하면서, 청소장치(220)에 의해 상기 제거된 이물질을 청소하는 청소단계;에 의해 구성된다.

즉, 레일(10a,10b)을 따라 상하방향으로 구동하도록 청소모듈 지지대(210)를 설치하고, 이에 가이드되어 좌우방향으로 구동하도록 청소장치(220)를 설치한 후, 이러한 청소모듈(200)을 상하방향으로 구동하면서 청소장치(220)에 의해 제거된 이물질을 청소하는 순서로 이루어진다.

도 8 내지 11은 청소모듈(200)의 바람직한 실시예를 도시한 것이다.

본 실시예는 청소장치(220)의 저면에 형성된 흡입부(230); 흡입부(230)로부터 이물질을 흡입하도록, 진공에 의한 흡입력을 인가하는 진공흡입장치(240); 진공흡입장치(240)와 청소장치(220)에 연결됨과 아울러, 신축이 가능하도록 형성된 신축형 연결관(250);을 구비한 것을 특징으로 한다.

즉, 진공흡입장치(240)는 지상 등에 설치되어 흡입력을 인가하는 것이고, 이에 의해 이물질을 흡입하는 청소장치(220)는 레일(10a,10b) 및 청소모듈 지지 대(210)를 상하좌우방향으로 구동하면서 청소하는 역할을 수행하므로, 이들을 연결하는 연결관이 이러한 청소장치(220)의 구동을 제한하지 않으면서도 꼬이는 것을 방지하기 위해서는, 위와 같이 신축이 가능하도록 형성된 신축형 연결관(250)의 구성을 취하는 것이 바람직한 것이다.

흡입부(230)는 파쇄된 이물질을 흡입하도록 콘크리트 경사면(1)을 향하는 흡입구가 형성된 흡입관(231); 청소장치(220)의 구동방향에 대하여 좌우방향으로 흡입관(231)을 구동하는 흡입관 구동부;를 구비함으로써, 흡입관(231)이 경사면 상을 고루 구동하면서 청소작업을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 청소작업을 더욱 효율적으로 수행하도록 하기 위해서는, 흡입관(231)과 경사면 사이의 간격을 적절히 조절하는 것이 필요하므로, 청소장치(220)는 흡입관(231)에 장착된 위치감지센서(201); 위치감지센서(201)의 신호에 의해 흡입관(231)과 콘크리트 경사면(1)의 간격을 자동으로 조절하는 흡입관 간격 조절부;를 더 구비한 구성을 취하는 것이 바람직하다.

나아가, 흡입부(230)는 청소장치(220)의 구동방향에 대하여 흡입관(231)의 후방에 형성됨과 아울러, 흡입관(231)에 비해 넓은 면적에 걸쳐 이물질을 흡입하도록 넓은 흡입구가 형성된 2차 흡입부(232)를 더 구비한 구성을 취하는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이 흡입관(231)과 2차 흡입부(232)의 흡입구 넓이를 다르게 하는 이유는, 흡입관(231)의 경우 흡입구 넓이를 좁게 하여 흡입력을 강하게 함으로써, 큰 폐기물을 흡입하도록 하고, 2차 흡입부(232)의 경우 넓이를 넓게 하여 흡입력은 약 하지만 넓은 면적에 걸쳐 작은 크기의 폐기물을 말끔하게 흡입하도록 하기 위함이다.

이러한 구성을 취하는 경우, 흡입관(231)이 먼저 크기가 큰 폐기물을 흡입하고, 그 뒤를 따르는 2차 흡입부(232)가 미세먼지 및 수분을 흡입함으로써, 더욱 확실한 청소가 가능하다는 장점이 있다.

이러한 2차 흡입부(230)의 경우에도, 위치감지센서(202)를 장착하고, 그 위치감지센서(202)의 신호에 의해 2차 흡입부(232)와 콘크리트 경사면(1)의 간격을 자동으로 조절하는 2차 흡입부 간격 조절부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 청소장치(220)의 좌우방향 구동은 청소모듈 지지대(210)에 의해 직접적으로 이루어지도록 할 수도 있고, 도 8,11에 도시된 바와 같이, 구동방향에 대하여 양측에 무한궤도(221a,221b)가 장착된 구조에 의해 이루어지도록 할 수도 있다.

후자의 경우, 청소모듈 지지대(210)는 청소장치(220)의 구동을 가이드하기만 하면 되므로, 청소모듈(200)은 청소모듈 지지대(210)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하도록, 청소모듈 지지대(210)의 상측으로 설치된 연결구(211); 연결구(211)와 연결되도록, 청소장치(220)에 형성된 연결부(212);를 구비한 구성을 취하기만 하면 족하다.

청소단계 이후, 숏크리트 타설작업을 수행하기 전, 청소된 콘크리트 경사면(1)을 건조시킴으로써, 콘크리트 경사면(1)을 건조포화상태로 형성하는 것이 바람직하다.

이후, 레일(10a,10b)을 따라 상하방향으로 구동하도록 작업대 지지대(310)를 설치하고, 그 작업대 지지대(310)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하도록 작업대(320)를 설치한 후, 이러한 숏크리트 작업모듈(300)을 상하방향으로 구동하면서, 작업자가 작업대(320)에서 청소된 상기 콘크리트 경사면(1)에 대하여 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설작업을 수행한다.

종래의 콘크리트 타설 작업에서는 흐름량이 적도록 슬럼프 값이 조정된 건배합 콘크리트를 열화부에 타설하는 방식을 채택하고 있었음에 비해, 본 발명에 의한 보수공법의 콘크리트 타설 작업에서는 숏크리트(shotcrete)에 의해 콘크리트를 타설하는 방식이 적용된다.

이러한 숏크리트(shotcrete) 방식은 압축공기로 시멘트 몰탈이나 콘크리트를 열화부에 뿜어 붙이는 시공방법을 말한다.

숏크리트 공법에는 건조한 모래와 시멘트의 혼합물을 펌프로 압송하여 노즐 끝에서 물과 함께 분사하는 방법(건식공법)과, 사전에 물을 혼입하여 몰탈로 만든 후 분사하는 방법(습식공법) 등이 있으며, 수밀성(水密性)과 강도가 뛰어난 몰탈를 얻을 수 있으므로, 구조물의 표면 마무리, 보수용, 강재(鋼材)의 녹 방지용으로 쓰이고 있다.

상술한 바와 같이, 종래의 콘크리트 타설 방식은, 경사면이라는 시공 여건상 콘크리트의 다짐 작업이 불가능하므로 타설된 콘크리트의 품질 관리가 어렵다는 점, 우천에 의해 타설된 콘크리트의 유실 가능성이 높다는 점, 열화부 제거작업의 경우와 마찬가지로 대규모 구조물의 경우 현장접근성이 취약하므로 부실시공의 우려가 높다는 점 등에서 문제점으로 지적되어 왔다.

이에 비해, 본 발명에 의한 콘크리트 타설 방식은, 경사면이라는 시공 여건에 불구하고 수밀성(水密性)과 강도가 뛰어난 품질의 콘크리트를 얻을 수 있다는 장점, 숏크리트는 기본적으로 조기 양생이 가능한 재질에 의해 형성되는 것이므로 우천에 의한 유실 가능성이 낮다는 장점을 갖는다.

또한, 대규모 구조물의 경사면으로서 현장접근성이 대단히 취약한 경우라 하더라도, 작업대 지지대(310)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 작업대(320) 위에서 작업자가 뿜어 붙이는 방식에 의해 콘크리트를 타설하면 되므로, 대규모 구조물의 경우라도 효율적이고 신뢰성 있는 작업이 가능하다는 장점을 갖는다.

숏크리트 타설작업 이후, 표면을 마감하기 위한 마무리 작업을 수행한다.

마무리 작업은 레일(10a,10b)에 상하방향으로 구동하도록 마무리 장치 지지대(410)를 설치하고, 이에 의해 가이드되어 좌우방향으로 구동하도록 마무리 장치(420)를 설치한 후, 이러한 마무리 작업모듈(400)을 상하방향으로 구동하면서, 마무리 장치(420)에 의해 숏크리트가 타설된 면을 마무리하는 순서로 이루어진다.

여기서, 마무리 장치(420)는 다양한 구성이 적용될 수 있으나, 도 12 내지 15에 도시된 바와 같이, 숏크리트가 타설된 면을 회전하면서 접촉하여 마무리하도록 설치된 마무리 작업용 롤러(421)를 구비하고, 마무리 작업용 롤러(421)는 진행방향에 대하여 상향 경사를 갖도록 설치된 구성을 취하는 것이 바람직하다.

이와 같이 마무리 작업용 롤러(421)가 진행방향에 대하여 상향 경사를 갖도록 설치한 이유는, 경사면 콘크리트 마감작업의 특성상, 롤러(421)에 의해 콘크리트가 하측으로 압력을 받도록 하는 것이 매끄러운 표면 마감작업을 위하여 더욱 바 람직하기 때문이다.

이러한 마무리 작업용 롤러(421)는 하나가 장착된 구성을 취할 수도 있으나, 상호 회전방향이 상이한 한 쌍의 롤러(421a,421b)에 의해 구성되는 것이 더욱 좋다.

마무리 작업용 롤러(421)와 경사면 사이의 간격을 적절하게 하기 위해서는, 마무리 장치 지지대(410)와 레일 사이의 간격을 조절하기 위한 마무리 장치 간격 조절부(440)가 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 마무리 장치(420)에 의한 마무리 작업에 앞서, 숏크리트가 타설된 면에 양생제를 분사하도록 마무리 장치(420)의 상측에 양생제 분사장치(430)가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

경사면 콘크리트 타설 작업의 특성상, 신속한 양생을 유도하는 것이 좋기 때문이다.

다만, 일반적인 평면 콘크리트 타설면에 대한 양생제의 분사작업의 경우에는, 도 13에 도시된 바와 같이, 넓은 면적에 대한 양생제의 살포를 위하여, 측방으로 양생제를 분사하는 방식이 사용되나, 이를 경사면에 적용한다면 분사된 양생제가 대부분 하측으로 흩어질 것인바 적합하지 않다.

따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 양생제 분사장치(430)의 분사노즐(431)이 콘크리트 경사면(1)에 대하여 상측으로 경사를 가지고 양생제를 분사하도록 장착함으로써, 양생제가 경사면을 타고 약간 흘러내리면서 골고루 살포되도록 하는 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

도 1 내지 3은 종래의 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법을 설명하기 위한 사진으로서,

도 1은 콘크리트 경사면에 열화현상이 발생한 상태의 사진.

도 2는 경사 구조의 콘크리트 농수로에 열화현상이 발생한 상태의 사진.

도 3은 타격 방식에 의한 열화부 제거 작업 후 콘크리트 상태의 사진.

도 4 내지 15는 본 발명에 의한 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법의 실시예를 설명하기 위한 도면으로서,

도 4는 전체 구성의 개요도.

도 5는 파쇄모듈의 평면도.

도 6은 파쇄모듈의 작업상태의 측면도.

도 7은 파쇄모듈의 측면도.

도 8은 청소모듈의 작업상태의 측면도.

도 9는 청소모듈의 제1실시예의 측면도.

도 10은 청소모듈의 제1실시예의 저면도.

도 11은 청소모듈의 제2실시예의 측면도.

도 12는 마무리 작업모듈의 측면도.

도 13은 종래의 양생제 분사방식을 설명하기 위한 구성도.

도 14는 양생제 분사노즐의 측면도.

도 15는 마무리 작업모듈의 평면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1 : 콘크리트 경사면 10a,10b : 한 쌍의 레일

20 : 버켓 100 : 파쇄모듈

101 : 위치감지센서 110 : 파쇄모듈 지지대

120 : 가압수 분사장치 130 : 본체

140 : 간격 조절부 200 : 청소모듈

201,202 : 위치감지센서 210 : 청소모듈 지지대

211 : 연결구 212 : 연결부

220 : 청소장치 221a,221b : 무한궤도

230 : 흡입부 231 : 흡입관

232 : 2차 흡입부 240 : 진공흡입장치

250 : 신축형 연결관 300 : 숏크리트 작업모듈

310 : 작업대 지지대 320 : 작업대

400 : 마무리 작업모듈 410 : 마무리 장치 지지대

420 : 마무리 장치 421,421a,421b : 마무리 작업용 롤러

430 : 양생제 분사장치 431 : 분사노즐

440 : 마무리 장치 간격 조절부

Claims

콘크리트 경사면(1)에 상하방향으로 한 쌍의 레일(10a,10b)을 설치하는 레일 설치단계;

양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 파쇄모듈 지지대(110)와, 상기 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 가압수 분사장치(120)를 구비한 파쇄모듈(100)을 설치하는 파쇄모듈 설치단계;

상기 파쇄모듈(100)을 상하방향으로 구동하면서, 상기 가압수 분사장치(120)에 의해 상기 콘크리트 경사면(1)의 열화부에 높은 수압에 의한 가압수를 분사하여 상기 열화부를 제거하는 열화부 제거단계와;

양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 작업대 지지대(310)와, 상기 작업대 지지대(310)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 작업대(320)를 구비한 숏크리트 작업모듈(300)을 설치하는 숏크리트 작업모듈 설치단계;

상기 숏크리트 작업모듈(300)을 상하방향으로 구동하면서, 작업자가 상기 작업대(320)에서 상기 청소된 상기 콘크리트 경사면(1)에 대하여 숏크리트를 타설하는 숏크리트 타설단계;

양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 마무리 장치 지지대(410)와, 상기 마무리 장치 지지대(410)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 마무리 장치(420)를 구비한 마무리 작업모듈(400)을 설치하는 마무리 작업모듈 설치단계;

상기 마무리 작업모듈(400)을 상하방향으로 구동하면서, 상기 마무리 장치(420)에 의해 상기 숏크리트가 타설된 면을 마무리하는 마무리단계;를

포함하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 열화부 제거단계와 숏크리트 타설단계 사이에는

상기 열화부가 제거된 콘크리트 경사면(1)을 건조시킴으로써, 상기 콘크리트 경사면(1)을 건조포화상태로 형성하는 경사면 건조단계를;

더 포함하는 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 파쇄모듈(100)은

상기 파쇄모듈 지지대(110)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 본체(130)를 더 구비하고,

상기 가압수 분사장치(120)는 상기 본체(130)에 장착되며,

상기 본체(130)는 상기 파쇄모듈 지지대(110)에 대하여 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제3항에 있어서,

상기 파쇄모듈(100)은

상기 파쇄모듈 지지대(110)의 양단에 장착된 위치감지센서(101);

상기 본체(130)가 작업공간을 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 위치감지센서(101)의 신호에 의해 상기 본체(130)의 좌우방향 구동을 제어하는 제어부;를

더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 파쇄모듈(100)은

상기 파쇄모듈 지지대(110)와 상기 레일 사이의 간격을 조절하기 위한 간격 조절부(140)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 열화부 제거단계 이후, 상기 숏크리트 타설단계 이전,

양단이 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)에 의해 지지됨과 아울러 상기 한 쌍의 레일(10a,10b)을 따라 구동하도록 좌우방향으로 설치된 청소모듈 지지대(210)와, 상기 청소모듈 지지대(210)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하는 청소장치(220)를 구비한 청소모듈(200)을 설치하는 청소모듈 설치단계;

상기 청소모듈(200)을 상하방향으로 구동하면서, 상기 청소장치(220)에 의해 상기 제거된 이물질을 청소하는 청소단계;를

더 포함하는 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제6항에 있어서,

상기 청소모듈(200)은

상기 청소장치(220)의 저면에 형성된 흡입부(230);

상기 흡입부(230)로부터 이물질을 흡입하도록, 진공에 의한 흡입력을 인가하는 진공흡입장치(240);

상기 진공흡입장치(240)와 상기 청소장치(220)에 연결됨과 아울러, 신축이 가능하도록 형성된 신축형 연결관(250);을

더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제7항에 있어서,

상기 흡입부(230)는

상기 콘크리트 경사면(1)을 향하는 흡입구가 형성된 흡입관(231);

상기 청소장치(220)의 구동방향에 대하여 좌우방향으로 상기 흡입관(231)을 구동하는 흡입관 구동부;를

포함하는 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제8항에 있어서,

상기 청소장치(220)는

상기 흡입관(231)에 장착된 위치감지센서(201);

상기 위치감지센서(201)의 신호에 의해 상기 흡입관(231)과 상기 콘크리트 경사면(1)의 간격을 조절하는 흡입관 간격 조절부;를

더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제8항에 있어서,

상기 흡입부(230)는

상기 청소장치(220)의 구동방향에 대하여 상기 흡입관(231)의 후방에 형성됨과 아울러, 상기 흡입관(231)에 비해 넓은 면적에 걸쳐 이물질을 흡입하도록 넓은 흡입구가 형성된 2차 흡입부(232)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제10항에 있어서,

상기 청소장치(220)는

상기 2차 흡입부(230)에 장착된 위치감지센서(202);

상기 위치감지센서(202)의 신호에 의해 상기 2차 흡입부(232)와 상기 콘크리트 경사면(1)의 간격을 조절하는 2차 흡입부 간격 조절부;를

더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제7항에 있어서,

상기 청소장치(220)는

구동방향에 대하여 양측에 무한궤도(221a,221b)가 장착된 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제12항에 있어서,

상기 청소모듈(200)은

상기 청소모듈 지지대(210)에 가이드되어 좌우방향으로 구동하도록, 상기 청소모듈 지지대(210)의 상측으로 설치된 연결구(211);

상기 연결구(211)와 연결되도록, 상기 청소장치(220)에 형성된 연결부(212);를

더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 마무리 작업모듈(400)은

상기 숏크리트가 타설된 면에 양생제를 분사하도록 상기 마무리 장치(420)의 상측에 설치된 양생제 분사장치(430)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제14항에 있어서,

상기 양생제 분사장치(430)의 분사노즐(431)은

상기 콘크리트 경사면(1)에 대하여 상측으로 경사를 가지고 양생제를 분사하도록 장착된 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제14항에 있어서,

상기 마무리 장치(420)는

상기 숏크리트가 타설된 면을 회전하면서 접촉하여 마무리하도록 설치된 마무리 작업용 롤러(421)를 구비하고,

상기 마무리 작업용 롤러(421)는 진행방향에 대하여 상향 경사를 갖도록 설치된 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제16항에 있어서,

상기 마무리 작업용 롤러(421)는 상호 회전방향이 상이한 한 쌍의 롤러(421a,421b)에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 마무리 작업모듈(400)은

상기 마무리 장치 지지대(410)와 상기 레일 사이의 간격을 조절하기 위한 마무리 장치 간격 조절부(440)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.
제1항에 있어서,

상기 한 쌍의 레일(10a,10b)의 하부영역에는 상부로부터 쏟아져 내리는 이물질을 수거하기 위한 버켓(20)이 설치된 것을 특징으로 하는 마무리 작업모듈을 이용한 콘크리트 경사면의 보수공법.