KR100917425B1 - 콘크리트균열 보수보강공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주입핀을 이용한 콘크리트 균열 보수보강공법에 관한 것이다. 본 발명은 주입핀을 이용한 콘크리트 균열 보수보강공법에 있어서, 균열이 발생한 콘크리트면에 상기 주입핀을 삽입되는 주입공을 형성하는 단계 형성단계; 상기 삽입공에 주입핀을 삽입하는 주입핀 삽입단계; 상기 콘크리트면의 균열이 생긴 부위를 덮는 보강재를 부착하는 보강재 부착단계; 및 상기 보강재를 관통시켜 상기 주입핀에 주입기를 결합한 후 상기 주입핀으로 보수액을 주입하는 보수액 주입단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

콘크리트, 균열, 보수, 보강, 주입핀

Description

콘크리트균열 보수보강공법{Repairing and reinforcing method of concrete crack}

본 발명은 콘크리트 균열 보수보강공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주입핀을 이용한 콘크리트 균열 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조체는 콘크리트의 재료성질, 설계오류, 시공방법, 노출환경 및 외력 등 여러 요인에 의해 균열이 발생하기 쉽다. 이러한 균열은 콘크리트 구조물의 미관을 손상시키는 것 외에도, 균열을 통해 물과 이산화탄소 등이 침입됨으로써, 콘크리트 내부에 존재하는 보강철근의 부식을 유발하여 콘크리트가 탈락되거나 심한 경우 구조물의 붕괴를 초래할 수 있다.

콘크리트의 균열을 보수하기 위해서 실무적으로 주입핀이 사용되는 주입 보수방식이 많이 이용된다. 이는 통상 균열 표면을 그라인딩하여 표면을 청소하는 단계, 균열주변에 실링제를 도포하는 단계, 주입핀을 이용하여 에폭시나 우레탄 등의 보수액으로 균열 내부를 충전시키는 단계, 주입핀등 설치물을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.

그러나, 종래 주입 보수방식은 보수액이 흘러나오는 것을 방지하기 위해 실링제를 도포하는 작업과, 또한 보수 후에도 설치된 주입핀등을 제거하고, 주입홀을 메꾸는 작업을 실시해야하는 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보수액 누액을 방지하기 위해 실링하는 단계와 보수액 충전 후 주입핀등을 제거하는 단계가 필요없이, 콘크리트 균열의 보강과 보수액이 새는 것을 방지하는 실링재 역할을 동시에 수행하는 보강재 부착단계를 포함하는 콘크리트 균열 보수보강공법을 제공하는 데 있다.

콘크리트 균열의 보수시에 보수액이 새는 것을 방지하는 실링 단계와 보수액 충전 후 주입핀등을 제거하는 단계가 없는 콘크리트 균열 보수보강공법으로서,

상기 균열이 발생한 콘크리트면에 상기 주입핀이 삽입되는 주입공을 형성하는 주입공 형성단계;

상기 주입공에 주입핀을 삽입하는 주입핀 삽입단계;

상기 주입핀이 설치된 부분을 포함한 균열 부위를 따라 상기 균열 표면부에 부착되어, 상기 주입된 보수액이 새는 것을 방지하고 동시에 상기 콘크리트면의 균열을 보강하는 두께 1 내지 10mm의 콘크리트 보강섬유로 이루어진 보강재를 콘크리트면에 접착하는 보강재 부착단계; 및

상기 보강재를 관통시켜 상기 주입핀에 주입기를 결합한 후 상기 주입핀으로 보수액을 주입하는 보수액 주입단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 보수액 주입단계 후 상기 주입기를 제거하는 마감단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주입핀의 길이는 상기 주입공의 깊이보다 작거나 같은 것이 바람직하다.

또한, 상기 주입핀은 상기 주입기와 연결되는 제1결합수단을 포함하고, 상기 주입 기는 상기 제1결합수단에 대응하는 제2결합수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1결합수단은 주입핀이 상기 주입공으로 노출되는 방향의 단부에 형성되는 제1나사산이고, 상기 제2결합수단은 상기 제1나사산과 결합하는 제2나사산일 수 있다.

또한, 상기 보강재의 관통은 관통수단을 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 관통수단은 송곳형 나사 또는 송곳일 수 있다.

또한, 상기 관통수단은 상기 주입기에 부착될 수 있다.

또한, 상기 주입핀은 중공형 원통관으로서 원통면에는 절개홈이 구비된 구조일 수 있다.

이 때, 상기 주입핀의 하단부는 개방되는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 주입기는, 상기 제2결합수단을 포함하는 주입부;

상기 주입부에 연결되는 실린더;

상기 실린더 내부를 운동하고, 피스톤 헤드와 피스톤 로드를 포함하는 피스톤; 및

상기 피스톤에 힘을 가하는 가압수단을 포함하는 것으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 가압수단은 외부에서 가압이 이루어지는 가압판과 상기 피스톤 헤드 사이의 피스톤 로드에 끼워지는 용수철과,

상기 가압판과 상기 실린더를 가압된 상태에서 고정하는 고정수단을 포함할 수 있다.

본 발명은 콘크리트 균열을 보수함에 있어서 종래와 달리 번거로운 작업을 거치지 않고 간편하게 시공을 완료할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 보수와 아울러 보강이 동시에 이루어지므로 한번 보수가 행해진 균열부분에서 향후 추가적인 보수가 불필요하게 되는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하면서 실시예로서 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 콘크리트 균열 보수보강공법의 작업흐름을 도시한 순서도이다. 이에 따르면, 본 실시예에 따른 균열보수보강공법은 크게 주입공 형성단계(S10), 주입핀 설치단계(S20), 보강재 부착단계(S30), 보수액 주입단계(S40), 마감단계(S50)를 포함한다.

주입공 형성단계(S10)는 균열이 발생한 콘크리트 면(1, 도 2)에 주입공(10)을 드릴등으로 형성하는 단계이다. 주입공(10)은 주입핀(미도시)이 삽입될 구멍으로서 주입핀의 크기에 맞게 형성한다. 예를들어, 주입핀의 길이가 18mm라면 주입공의 깊이는 주입핀이 완전히 포함될 수 있는 약 20mm정도로 형성할 수 있다. 주입핀의 길이가 주입공(10)의 깊이보다 약간 작은 것은 주입핀 위로 보강재가 덮힐 경우 주입핀이 있는 위치를 찾아내기 용이하게 하기 위함이다. 그러나, 별도로 주입핀 형성위치를 표시하는 경우 주입핀의 길이와 주입공(10)의 깊이가 동일하도록 형성할 수 도 있다.(도 3)

주입핀 설치단계(S20)는 주입공(10)에 주입핀(20)을 설치하는 단계로서 본 실시예에서 설치되는 주입핀의 종류에는 제한이 없다. 이 때, 주입핀(20)의 상부는 주입기(미도시)와 결합할 수 있는 제1결합수단(21)이 구비되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 후술할 주입기의 제2결합수단(51)으로서 주입기의 주입단부에 수나사산를 형성되는 경우, 주입핀(20)의 상부에 제1결합수단(21)으로서 암나사산을 형성할 수 있다.(도 4)

보강재 부착단계(S30)는 주입핀(20)이 설치된 부분을 포함한 균열 부위 위로 보강재(30)를 부착시키는 단계이다. 보강재(30)는 접착제등의 접착수단을 이용하여 부착한다. 이 때, 보강재(30)의 두께는 다른 부분과 표시가 많이 나지 않기 위해서 1mm 내지 10mm정도로 하는 것이 바람직하다. 1mm미만인 경우 보강의 역할이 좋지 않고, 10mm초과인 경우 보강재가 쉽게 식별되기 때문이다.

또한, 통상 균열은 곡선이므로 이에 맞게 휘어질 수 있는 재료로 이루어지는 것이 바람직하며 일반적으로 콘크리트 보강섬유로 사용되는 재료들이 사용될 수 있다. 예를들면, 탄소섬유가 바람직하게 이용될 수 있다. (도 5)

보수액 주입단계(S40)는 주입핀(20)에 주입기를 연결하여 보수액을 충전시키는 단계이다. 이 때, 주입핀(20)은 전술한 보강재(30)에 의해 덮혀진 상태로 있으므로, 먼저 주입핀(20)이 형성된 위치를 파악한다. 본 실시예에서는 주입핀(20)의 길이를 주입공(10)보다 작게 함으로써 손으로 누를 경우 보강재(30)가 눌러지게 되므로 주입핀이 삽입된 위치를 쉽게 파악할 수 있다.(도 6)

주입핀(20)이 위로 설치된 보강재(30)를 관통하여 주입기를 주입핀(20)에 결합한다. 보강재(30)를 뚫기기 위해서는 별도의 바늘, 송곳이나 송곳형 나사등의 관통수단(40)을 이용하거나, 후술할 주입기 자체에 송곳형의 관통수단을 구비하게 할 수 있다. 예를 들어, 도시된 관통수단과 같이 주입기의 주입단부 앞에 송곳형의 돌출부를 추가로 부착하고, 돌출부는 관통수단으로 이용한 후 제거할 수 있다. (도 7)

주입핀(20)과 주입기(50)를 연결한 후 주입기(50)에 압력을 가하여 보수액(60)을 주입핀(20)에 주입한다. 이 때, 주입기(50)의 종류에는 제한이 없으며 보수액(60)으로는 에폭시 등의 통상의 보수액이 사용될 수 있다.(도 8)

마감단계(S50)는 보수액(60) 주입 후 주입기(50)를 제거하여 마감처리하는 단계이다. 이 때, 보강재(30)에 주입기(50)를 설치하기 위해 눌려졌던 부분은 보수액(60) 주입시의 압력에 의해서 원상복구된다.(도 9)

이하에서는 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 실시예에 사용될 수 있는 바람직한 주입핀, 관통기구 및 주입기의 실시예를 설명한다.

도 10는 본 실시예에 사용되는 주입핀의 단면도이고, 도 11은 도 10의 주입핀의 단면도, 도 12는 도 10의 주입핀의 사시도이다. 이에 따르면, 주입핀(20)은 중공관으로서, 주입핀(20)의 상부에는 제1결합수단(21)으로서 암나사산이 형성되어 있고, 하부는 개방되어 있다. 또한, 외면에는 보수액(60)이 유출되기 위한 절개홈(23)이 형성되어 있다.

이 때 주입핀(20)의 원통형 외면 상부에 주입핀(20)을 주입공(10) 내부에 고정시키고 기밀을 유지하기 위한 리브(25)를 더 구비할 수 있다. 본 실시예에서 주입핀(20)은 원통관 형상이나 이에 제한되는 것은 아니다.

도 12는 본 실시예에 사용되는 관통기구의 단면도이다. 관통기구(40)는 보강재(30)를 뚫을 수 잇는 송곳부(41)를 포함하고, 주입핀(20)에 형성되는 암나사산과 결합가능한 나사부(43)를 포함한다. 관통기구는 금속 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다.

관통기구(40)는 송곳부(41)를 보강재(30)면에 접촉시킨 후 나사부(43)를 회전시켜 주입핀(20)과 결합함으로써 용이하게 보강재를 뚫을 수 있다.

도 13은 본 실시예에 사용되는 주입기의 단면도이다. 이에 따르면, 주입기(50)는 주입부(52), 실린더(53), 피스톤(54), 가압수단(59)을 포함한다.

주입부(52)는 주입단부(51)에 주입핀(20)의 제1결합수단(21)에 연결되는 제2결합수단(51)을 구비한다. 제1결합수단(21)이 암나사산인 경우 제2결합수단(51)은 수나사산으로 구성하여 주입핀(20)과 주입기(50)를 결합할 수 있다.

실린더(53)는 통상의 주사기와 같이 내부에 피스톤이 왕복운동할 수 있게 구성되며, 피스톤(54)은 피스톤 헤드(55)와 피스톤 로드(57)를 포함한다. 피스톤 헤드(55)는 고무재질등으로 구성하여 압력이 가하더라도 기밀성이 유지되도록 한다.

가압수단은 피스톤 로드(57)의 단부에 연결되어 피스톤(54)에 힘을 가하는 수단이다.

한편, 피스톤(54)에 힘을 가하는 방식은 다양하게 이루어질 수 있으며, 고압 또는 저압방식으로 다양하게 이루어 질 수 있으나, 본 실시예에서는 가압수단은 가압판(59)과 피스톤 헤드(55) 사이의 피스톤 로드(57)에 용수철(60)을 구비하고, 가압판(59)과 실린더(53) 사이에는 고정수단이 구비되는 예가 제공된다.

가압판(59)과 실린더(53)를 고정시키는 고정수단은 제한되지 않으며, 예를 들어, 도시된 바과 같이 실린더(53)의 주입단부 반대측의 단부에 제1고정수단(61)으로서 나사산을 형성하고, 이에 대응하여 가압판(59)에 제2고정수단(63)으로서 나사산을 형성함으로써 구성할 수 있다.

이러한 주입기(50)는 실린더(53)의 보수액(60)을 주입하고, 가압판(59)을 가압하여 가압판(59)과 실린더(53)를 고정수단에 의해 고정시키면 가압판(59)은 용수철(60)에 탄성력으로 지속적으로 피스톤(54)을 가압하게 된다.

본 발명은 상기 실시예들을 기준으로 주로 설명되어졌으나, 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 예컨데, 콘크리트 균열 보수 보강 분야에서 보강재의 재질, 보수액, 가압수단, 결합수단 및 고정수단은 본 발명의 출원일 현재 공지된 많은 다양한 기술들이 있으며 이들을 당업자는 본 발명에 용이하게 적용하여 변경할 수 있을 것이다. 또한, 실시예에서는 주입핀의 결합수단이 주입공 외부로 돌출되지 않고, 내부에 매립되는 것으로만 설명하였지만, 주입핀의 결합수단이 돌출된 후 이를 제거하는 방식으로 당업자는 용이하게 변경할 수 있을 것이며, 이러한 실시예가 본 발명의 범위에 속할 것이다.

전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 균열 보수공법의 순서도.

도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 균열 보수공법을 설명하는 동작도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주입핀의 단면도.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 주입핀의 사시도.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 관통수단의 단면도.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 주입기의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 주입공 20 : 주입핀

30 : 보강재 40 : 관통기구

50 : 주입기

Claims (12)

1. 콘크리트 균열의 보수시에 보수액이 새는 것을 방지하는 실링 단계와 보수액 충전 후 주입핀등을 제거하는 단계가 없는 콘크리트 균열 보수보강공법으로서,

   상기 균열이 발생한 콘크리트면에 상기 주입핀이 삽입되는 주입공을 형성하는 주입공 형성단계;

   상기 주입공에 주입핀을 삽입하는 주입핀 삽입단계;

   상기 주입핀이 설치된 부분을 포함한 균열 부위를 따라 상기 균열 표면부에 부착되어, 상기 주입된 보수액이 새는 것을 방지하고 동시에 상기 콘크리트면의 균열을 보강하는 두께 1 내지 10mm의 콘크리트 보강섬유로 이루어진 보강재를 콘크리트면에 접착하는 보강재 부착단계; 및

   상기 보강재를 관통시켜 상기 주입핀에 주입기를 결합한 후 상기 주입핀으로 상기 보수액을 주입하는 보수액 주입단계;를 포함하여 구성되는 콘크리트 균열 보수보강공법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보수액 주입단계 후 상기 주입기를 제거하는 마감단계를 더 포함하는 콘크리트 균열 보수보강공법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 주입핀의 길이는 상기 주입공의 깊이보다 작거나 같은 콘크리트 균열 보수보강공법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 주입핀은 상기 주입기와 연결되는 제1결합수단을 포함하고, 상기 주입기는 상기 제1결합수단에 대응하는 제2결합수단을 포함하는 콘크리트 균열 보수보강공법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1결합수단은 주입핀이 상기 주입공으로 노출되는 방향의 단부에 형성되는 제1나사산이고, 상기 제2결합수단은 상기 제1나사산과 결합하는 제2나사산인 콘크리트 균열 보수보강공법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 보강재의 관통은 관통수단을 이용하여 이루어지는 콘크리트 균열 보수보강공법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 관통수단은 송곳형 나사 또는 송곳인 콘크리트 균열 보수보강공법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 관통수단은 상기 주입기에 부착되는 콘크리트 균열 보수보강공법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 주입핀은 중공형 원통관으로서 원통면에는 절개홈이 구비된 콘크리트 균열 보수보강공법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 주입핀의 하단부는 개방된 콘크리트 균열 보수보강공법.
11. 제4항에 있어서,

    상기 주입기는,

    상기 제2결합수단을 포함하는 주입부;

    상기 주입부에 연결되는 실린더;

    상기 실린더 내부를 운동하고, 피스톤 헤드와 피스톤 로드를 포함하는 피스톤; 및

    상기 피스톤에 힘을 가하는 가압수단을 포함하는 콘크리트 균열 보수보강공법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 가압수단은 외부에서 가압이 이루어지는 가압판과 상기 피스톤 헤드 사이의 피스톤 로드에 끼워지는 용수철과,

    상기 가압판과 상기 실린더를 가압된 상태에서 고정하는 고정수단을 포함하는 콘크리트 균열 보수보강공법.

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