KR101032722B1 - 콘크리트 구조물의 신축이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 신축부재의 수명을 연장함과 더불어, 신축부재의 교체가 간편하게 이루어지도록 한 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 관한 것이다.

이를 위해, 콘크리트를 타설하여 구축되는 구조물의 길이방향에 대하여 일정길이마다 개재하여 신장과 수축에 대하여 콘크리트가 균열 및 파열로 손상되는 것을 방지하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 있어서,상기 신축이음장치는,양측에는 이웃하는 구조물의 콘크리트가 타설되도록 제공되며, 서로 마주하는 사이에는 신축을 위해 이격된 신축공간이 형성되되, 상부에는 각각 길이방향을 따라 복수의 통공이 형성된 한 쌍의 이격부재;상기 이격부재의 상부에 배치되어 상기 신축공간을 차폐하며, 상기 통공에 각각 대응되는 복수의 체결공이 형성되되, 상기 어느 한 방향의 체결공들은 신축공간의 신축 방향으로 형성된 장공으로 이루어진 커버판;상기 신축공간 사이에 배치된 신축부재;그리고 상기 이격부재의 통공 및 커버판의 체결공을 통과하여 커버판을 체결시키는 체결수단:을 포함하여 구성된 콘크리트 구조물의 신축이음장치를 제공한다.

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Description

콘크리트 구조물의 신축이음장치{Expansion Joint of Concrete Structures}

본 발명은 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 신축부재의 수명을 연장함과 더불어, 신축부재의 교체가 간편하게 이루어지도록 한 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물은 도로나 교량 건설 또는 절개지 및 경사지의 토사방지를 위하여 설치하는 옹벽이나 지하매설물에 대한 설치와 오,하수 관로를 구성하기 위하여 설치되는 박스, 교량, 터널 등과 같은 토목구조물에 적용되며, 온도변화 및 외부환경의 변화에 의해 신장 및 수축하게 된다.

이때, 상기한 콘크리트 구조물은 온도변화 및 환경변화에 의해 신축될 때, 신장과 수축에 대응을 하지 못하게 되면, 콘크리트가 균일 및 파열되어 구조물이 손상되는 문제가 발생한다.

이때, 구조물의 손상정도가 심하지 않더라도, 콘크리트에 대한 균열 및 파열이 지속적으로 반복될 경우에는 피로 누적으로 인해, 어느 순간 구조물이 일시에 붕괴되어 대형 참사를 초래할 수 있다.

이에 따라, 콘크리트 구조물은 온도변화 및 환경 변화에 따라 신장 및 수축 되는 것에 대응할 수 있도록 상당한 길이의 구조물에는 단위구조물마다 신축이음장치가 개재되어 시공될 수 있도록 한 것을 법제화하고 있는 실정이다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 콘크리트 구조물은, 콘크리트를 타설하여 구축되는 구조물의 길이방향 즉, 단위구조물(1)의 단부마다 직각방향으로 신축이음장치(2)를 개재하여 신장과 수축에 대응되도록 시공된다.

상기 신축이음장치(2)는 콜크(cork) 또는 콜크와 아스팔트를 혼합한 것이나 압축발포고무 등으로 성형하여 판 형태로 사용되며 사용시에는 단위구조물(1)의 단면에 대응되는 형태로 절단되어 사용된다.

이때, 신축이음장치(2)는 단위구조물(1) 사이에서 타설되는데, 콘크리트 구조물의 전체 길이에 걸쳐 한번에 타설하지 못하고, 각 단위구조물(1)마다 타설 및 양생을 거쳐 설치된다.

하지만, 상기한 종래의 콘크리트 구조물의 신축이음장치는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

첫째, 신축이음장치(2)가 설치되고 오랜 기간이 지난 뒤에는, 신축이음장치(2)가 노후되어 제기능을 발휘하지 못하는 문제가 발생하였다.

즉, 신축이음장치(2)는 단위구조물(1) 사이에 개재된 상태로 외부에 노출됨에 따라 여러가지 기후변화 및 물 등의 접촉이 불가피해짐으로써, 신축이음장치(2)의 수명이 짧아져 제기능을 하지 못하였던 것이다.

이에 따라, 콘크리트 구조물에 누수가 발생되고, 누수로 인해 콘크리트 구조물에 균열이 발생하는 등의 문제가 발생하였다.

둘째, 상기와 같이 신축이음장치(2)가 노후되더라도, 교체가 불가능한 문제가 발생하였다.

즉, 신축이음장치(2)는 콘크리트에 타설된 상태이기 때문에, 교체가 불가능하였으며, 반드시 교체를 요하는 경우에는 콘크리트 구조물에 대한 보수도 더불어 해야 하는 등에 경제적 손실 및 작업의 곤란성 등이 발생하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수명의 연장과 더불어, 교체가 간편하게 이루어질 수 있도록 한 콘크리트 구조물의 신축이음장치를 제공하고자 한 것이다.

이를 위해, 콘크리트를 타설하여 구축되는 구조물의 길이방향에 대하여 일정길이마다 개재하여 신장과 수축에 대하여 콘크리트가 균열 및 파열로 손상되는 것을 방지하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 있어서,상기 신축이음장치는,양측에는 이웃하는 구조물의 콘크리트가 타설되도록 제공되며, 서로 마주하는 사이에는 신축을 위해 이격된 신축공간이 형성되되, 상부에는 각각 길이방향을 따라 복수의 통공이 형성된 한 쌍의 이격부재;상기 이격부재의 상부에 배치되어 상기 신축공간을 차폐하며, 상기 통공에 각각 대응되는 복수의 체결공이 형성되되, 상기 어느 한 방향의 체결공들은 신축공간의 신축 방향으로 형성된 장공으로 이루어진 커버판;상기 신축공간 사이에 배치된 신축부재;그리고 상기 이격부재의 통공 및 커버판의 체결공을 통과하여 커버판을 체결시키는 체결수단:을 포함하여 구성된 콘크리트 구조물의 신축이음장치를 제공한다.

이때, 상기 신축부재는 복수로 구성되고, 방수재 및 흡음재를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 방수재는 고무재질이고, 흡음재는 스폰지인 것이 바람직하다.

또한, 상기 신축부재는 커버판으로부터 방수재,흡음재 순차적으로 배치되고 흡음재 다음에는 애버조트(evazote)가 더 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 이격부재는 각각, 커버판에 대하여 수평 상태인 체결면과, 이 체결면으로부터 절곡되어 서로 신축공간을 형성하되 그의 외면에는 앵커가 설치된 절곡면을 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 이격부재의 절곡면 단부에는 각각 재절곡편이 더 형성되되, 상기 재절곡편은 서로를 향해 절곡되어 중첩된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 커버판의 설치로 인해, 신축부재의 외부 노출이 최소화될 수 있다.

이에 따라, 신축부재는 물 및 외부환경의 접촉이 최소화되어 그의 수명은 최대화될 수 있는 효과가 있다.

둘째, 신축부재의 교체가 가능하여 콘크리트 구조물에 대한 균열, 나아가 콘크리트 구조물의 붕괴를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 노후된 신축부재의 교체를 간편하게 할 수 있기 때문에, 콘크리트 구조물로 누수되는 것을 방지하여 콘크리트 구조물의 안전성을 높일 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 신축이음장치(이하 '신축이음장치'라 함)에 대해 설명하도록 한다.

신축이음장치는 이격부재(100)와, 커버판(200)과, 신축부재(300)와, 체결수단(400)을 포함하여 구성된다.

이격부재(100)는 이웃하는 단위구조물(1)이 서로 신축되는 신축공간을 확보하며, 콘크리트가 신축부재(300)에 직접 닿지 않도록 하는 역할을 한다.

즉, 이격부재(100)의 내부에는 신축부재(300)가 배치되고, 이격부재(100)의 양측에는 각각 단위구조물(1)이 시공되기 위해 콘크리트가 타설된다.

또한, 상기 이격부재(100)는 단위구조물(1)의 둘레를 따라, 단위구조물(1) 사이에 개재된다.

이때, 이격부재(100)는 체결면(110)과, 절곡면(120)과, 재절곡편(130)을 포함하며, 서로 마주한 형태의 한 쌍으로 이루어진다.

상기 체결면(110)은 커버판(200)이 체결되기 위한 부분이며, 커버판(200)에 대하여 수평으로 형성된다.

이때, 체결면(110)에는 각각 길이방향으로 복수의 통공(111)이 형성된다.

상기 통공(111)은 커버판(200)을 체결하기 위한 체결수단(400)이 통과되기 위함이다.

그리고, 절곡면(120)은 각각의 체결면(110)의 단부로부터 하방(도면상: 도 3)을 향해 각각 연장되며, 서로 일정 간격 이격된 상태를 유지한다.

이에 따라, 절곡면(120) 사이에는 구조물의 신축을 위한 신축공간이 확보되며, 신축부재(300)가 배치된다.

그리고, 재절곡편(130)은 각 절곡면(120)의 단부로부터 마주하는 절곡면(120)을 향해 재절곡되며, 서로 중첩된다.

이와 같이 재절곡편(130)의 중첩된 구성으로 인해, 신축공간으로의 이물 투입을 막아줄 뿐 아니라, 이격부재(100) 상호 간에 유동이 가능해진다.

이때, 재절곡편(130)의 각 길이는 서로 다른 것이 바람직하다.

만약, 재절곡편(130)의 길이가 동일하면, 마주하는 절곡면(120)에 간섭되어 신축길이의 확보가 덜 이루어지거나, 신축공간에 대한 차폐가 완벽하게 이루어지지 않게 된다.

이때, 외부로 노출된 재절곡편(130')의 길이에 비해 신축공간에 배치된 재절곡편의 길이(130)가 더 짧은 것이 바람직하다.

한편, 절곡면(120)에는 복수의 앵커(121)가 설치된다.

상기 앵커(121)는 콘크리트의 타설을 효과적으로 하기 위함이며, 상기 앵커(121)에는 철근 등이 배치될 수 있다.

그리고, 상기 체결면(110)의 또다른 단부에는 각각 상방으로 절곡된 마감면(140)이 더 형성된다.

상기 마감면(140)은 체결면(110)에 배치된 신축부재(300)의 측면을 차폐하여 콘크리트와 신축부재(300)가 직접 닿지 않도록 하기 위함이다.

만약, 마감면(140)이 형성되지 않는다면 체결면(110)에 배치된 신축부재(300)가 콘크리트에 직접 닿게됨으로써, 신축부재(300)의 교체가 불가능해진다.

다음으로, 커버판(200)은 콘크리트 구조물로부터 신축공간 및 신축부재로(300)의 이물 투입을 최소화 하며, 체결면(110)에 대응된다.

이때, 커버판(200)은 콘크리트 구조물의 둘레면을 따라 플레이트 형태로 이루어진다.

이때, 커버판(200)은 길이방향으로 복수의 체결공(210)이 형성된다.

이때, 상기 체결공(210)은 체결면(110)에 형성된 통공(111)에 각각 대응된다.

이때, 체결공(210)은 커버판(200) 상에 두 열로 나란하게 배열된다.

한편, 두 열로 배열된 체결공(210) 중, 어느 한 열의 체결공(210)은 장공(長空)(211)으로 형성된다.

이는, 콘크리트 구조물의 신축이 원활해지도록 하기 위함이다.

즉, 한 쌍의 이격부재(100) 중, 어느 하나의 이격부재가 신축공간을 향해 유동될 수 있도록 커버판(200) 상에 공간을 확보하기 위한 것이다.

다음으로, 신축부재(300)는 콘크리트 구조물의 신축시, 신축되는 힘을 완화시킴과 더불어, 콘크리트 구조물로의 이물 또는 물 등이 투입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 신축부재(300)는 이격부재(100)의 신축공간에 배치된다.

이때, 신축부재(300)는 신축공간에 하나의 단일체로 배치될 수도 있으나, 복수의 개별체로 구성됨이 바람직하다.

즉, 각각의 기능을 갖는 복수의 신축부재(300)로 구성됨으로써, 신축부재의 기능이 세밀화될 수 있는 것이다.

이때, 신축부재(300)는 방수재(310)와 흡음재(320) 등으로 이루어짐이 바람직하다.

상세하게는, 방수 및 신축 재질인 고무(310)가 체결면(110)에 압착되고, 그의 하방으로는 일정 간격 이격된 상태로 흡음재(320)인 스폰지(320)가 신축공간에 배치된다.

또한, 스폰지(320)의 하방으로는 애버조트(evazote)(330)가 배치되어 신축공 간의 나머지 빈 공간을 채워준다.

이때, 애버조트(330)는 저밀도 완전밀폐형의 "에틸렌비닐 아세테이트 폴리에틸렌 코폴리머(enclosed cell cross-linked, ethylene vinyl acetate, low density poly thylene copolymer, nitrogen blown)"에 질소를 가압한 기포형 화합물질인 완전 방수형의 밀폐형 탄성체 폼이다.

상기 애버조트(330)는 제품자체의 물성을 이용한 열용접으로서, 이음매 없이 연속적으로 시공할 수 있기 때문에 구조물에서 발생할 수 있는 누수를 원천적으로 차단할 수 있을 뿐 아니라 신축이음장치에 매우 적합한 부재이다.

다음으로, 체결수단(400)은 커버판(200)을 이격부재(100)에 체결시키는 역할을 한다.

상기 체결수단(400)은 체결나사(410)와 너트(420)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 체결나사(410)는 체결면(110)의 통공(111) 및 커버판(200)의 체결공(210)을 통과하고, 너트(420)는 체결공(210)을 통과한 체결나사(410)의 단부를 커버판(200) 상에서 체결시키는 것이다.

물론, 이와같은 구성은 체결나사(410)가 커버판(200)의 체결공(210) 및 체결면(110)의 통공(111)을 통과하고, 너트(420)가 체결면(110)의 통공(111)을 통과한 체결나사(410)의 단부를 체결시킬 수도 있다.

이때, 너트(420)와 커버판(200) 사이에는 와셔(W)가 개재됨이 바람직하다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 신축이음장치의 결합 및 작용에 대해 설명 하도록 한다.

먼저, 한 쌍의 이격부재(100)를 서로 마주하게 배치하여 상호 간에 신축공간을 형성시킨다.

이때, 각 이격부재(100)의 재절곡편(130,130')은 중첩된다.

이후, 이격부재(100)의 양측에 각각 콘크리트를 타설시켜 단위 구조물(1)을 형성한다.

이후, 상기 이격부재(100) 사이에 형성된 신축공간에 신축부재(300)를 배치시킨다.

이때, 신축공간의 상부로부터 고무재질의 방수재(310), 스폰지재질의 흡음재(320), 방수 및 탄성재질의 애버조트(330)가 배치된다.

이때, 상기 고무재질의 방수재(310) 일부에는 결합공(311)이 형성되며, 이 결합공(311)은 체결면(110)의 통공(111)에 대응된다.

다음으로, 커버판(200)을 이격부재(100)의 상부에 배치시킨다.

이때, 커버판(200)의 체결공(210) 및 방수재(310)의 결합공(311) 그리고 체결면(110)의 통공(111)은 서로 연통된다.

이후, 체결수단(400)을 이용해 상기 커버판(200)을 이격부재(100)에 체결시킨다.

이때, 체결나사(410)의 단부는 통공(111),결합공(311),체결공(210)을 통과하여 커버판(200)의 외부로 노출되고, 너트(420)는 노출된 체결나사(410)의 단부에 결합된다.

이로써, 신축이음장치에 대한 설치가 완료된다.

이와 같은 구성에 의해, 외부환경 및 온도변화에 따른 콘크리트 구조물이 신축될 때, 이격부재(100)는 신축공간을 향해 유동되며 체결나사(410)는 장공(211) 내에서 유동되면서 콘크리트 구조물이 신축되는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 복수의 신축부재가 배치된 이격부재(100), 커버판(200)을 포함하는 신축이음장치가 단위구조물(1) 사이에 설치됨으로써, 콘크리트 구조물의 원활한 신축은 물론, 신축부재(300)의 수명이 늘어날 수 있으며 상기 신축부재(300)의 교체가 간편하게 이루어질 수 있어서 구조물에 대한 균열이나 붕괴를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 콘크리트 구조물을 분해하여 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 신축이음장치가 설치된 상태를 나타낸 요부사시도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 신축이음장치를 나타낸 분해사시도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 신축이음장치를 나타낸 결합도

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 신축이음장치가 설치된 상태를 나타낸 단면도.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

100 : 이격부재 110 : 체결면

111 : 통공 120 : 절곡면

130,130' : 재절곡편 140 : 마감면

200 : 커버판 210 : 체결공

211 : 장공 300 : 신축부재

310 : 방수재 311 : 결합공

320 : 흡음재 330 : 애버조트

400 : 체결수단 410 : 체결나사

420 : 너트

Claims (7)

1. 콘크리트를 타설하여 구축되는 구조물의 길이방향에 대하여 일정길이마다 개재하여 신장과 수축에 대하여 콘크리트가 균열 및 파열로 손상되는 것을 방지하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치에 있어서,

   상기 신축이음장치는,

   양측에는 이웃하는 구조물의 콘크리트가 타설되도록 제공되며, 서로 마주하는 사이에는 신축을 위해 이격된 신축공간이 형성되되, 상부에는 각각 길이방향을 따라 복수의 통공이 형성된 한 쌍의 이격부재;

   상기 이격부재의 상부에 배치되어 상기 신축공간을 차폐하며, 상기 통공에 각각 대응되는 복수의 체결공이 형성되되, 상기 어느 한 방향의 체결공들은 신축공간의 신축 방향으로 형성된 장공으로 이루어진 커버판;

   상기 신축공간 사이에 배치된 신축부재;그리고

   상기 이격부재의 통공 및 커버판의 체결공을 통과하여 커버판을 체결시키는 체결수단:을 포함하여 구성되되,

   상기 이격부재는 각각,

   커버판에 대하여 수평 상태인 체결면과, 이 체결면으로부터 절곡되어 신축부재의 측면을 차폐하는 마감면을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신축부재는 복수로 구성되고, 방수재 및 흡음재를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 방수재는 고무재질이고, 흡음재는 스폰지인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 신축부재는 커버판으로부터 방수재,흡음재 순차적으로 배치되고 흡음재 다음에는 애버조트(evazote)가 더 배치된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 이격부재는 각각,

   체결면으로부터 절곡되어 서로 신축공간을 형성하되 그의 외면에는 앵커가 설치된 절곡면과, 이 절곡면 단부에 형성되되 서로를 향해 절곡되어 중첩된 재절곡편을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치.
6. 삭제
7. 제 1항 내지 제 3항 중, 어느 한 항에 있어서,

   상기 체결수단은 체결나사와 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 신축이음장치.

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