KR101254043B1 - 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 관한 것이다. 본 발명은 서로 연접한 한 쌍의 구조물 사이에 신축이음부재를 배열하고 보강형강을 설치한 후, 후타콘크리트를 타설하여 마감하는 구조물 신축이음부의 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 있어서, 상기 보강형강의 상부에 덮개부재를 설치하고, 상기 보강형강과 상기 덮개부재를 고정하는 단계와, 상기 덮개부재에 의해 차폐되는 공간부에 무수축몰탈을 타설하는 단계를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 후타콘크리트의 손상부를 제거하고 노출된 보강형강의 상면과 측면에 덮개부재와 앵커볼트를 일체화 시킨 후, 덮개부재에 형성된 관통공으로 무수축몰탈을 타설하여 덮개부재를 정착시키며 노출된 보강형강 상부의 실측을 통하여 덮개부재를 제작함으로써 계획적인 보수가 이루어질 수 있다.

Description

신축이음장치 후타콘크리트 교체공법{REPLACEMENT METHOD FOR POST-PLACING CONCRETE OF EXPANSION JOINT}

본 발명은 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후타콘크리트의 손상부를 제거하고 노출된 보강형강의 상면과 측면에 덮개부재와 앵커볼트를 일체화 시킨 후, 덮개부재에 형성된 관통공으로 무수축몰탈을 타설하여 덮개부재를 정착시키는 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 관한 것이다.

신축이음장치는 교량의 내구성 및 안전성에 주요한 역할을 한다. 이러한 신축이음장치 관련 기술은 계속적으로 발전하여 이제는 더 이상 제품파손의 우려가 없을 정도로 발전하였으나, 후타 콘크리트 타설부위는 크랙발생 및 박리박락 현상이 계속 일어나고 있는 실정이며, 후타부 파손으로 신축이음장치까지 피해를 입고 있으며, 이에 따라 보수비용이 증가되고 있다.

이러한 종래의 후타콘크리트 교체방법은, 차량을 통제하고, 치핑(chipping)작업을 하여 손상부위를 제거한 후 기존 철근을 절단하고 신규철근을 조립한 뒤, 현장에서 초속경 콘크리트를 배합하여 타설하고 양생하는 과정으로 이루어졌다.

이와 같은 후타콘크리트 교체방법은 번거로운 과정을 거쳐 작업시간이 최소한 10시간 정도의 작업시간이 소비되었으며, 이에 따라 보수비용도 많이 발생되고, 작업을 위하여 긴 시간 동안 차량을 통제하기 때문에 운전자들의 도로 사용을 제한하는 불편함이 있었다.

본 발명의 목적은 후타콘크리트의 손상부를 제거하고 노출된 보강형강의 상면과 측면에 덮개부재와 앵커볼트를 일체화 시킨 후, 덮개부재에 형성된 관통공으로 무수축몰탈을 타설하여 덮개부재를 정착시키는 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 후타콘크리트의 손상부를 일부만 제거하고 덮개부재를 설치하여 덮개부재에 의해 차폐되는 공간부에 무수축몰탈을 타설함에 따라 기존에 무수축몰탈을 타설할 때보다 내구성을 향상시키는 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 기존의 후타콘크리트를 교체하거나 신규로 신축이음부를 설치하여 후타콘크리트를 타설할 때보다 작업이 간단하게 진행됨에 따라 작업시간이 단축되는 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법을 제공하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1측면에 따른 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법은, 서로 연접한 한 쌍의 구조물 사이에 신축이음부재를 배열하고 보강형강을 설치한 후, 후타콘크리트를 타설하여 마감하는 구조물 신축이음부의 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 있어서, 상기 보강형강의 상부에 덮개부재를 설치하고, 상기 보강형강과 상기 덮개부재를 고정하는 단계; 상기 덮개부재에 의해 차폐되는 공간부에 무수축몰탈을 타설하는 단계를 포함한다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따르면, 후타콘크리트의 손상부를 제거하고 노출된 보강형강의 상면과 측면에 덮개부재와 앵커볼트를 일체화 시킨 후, 덮개부재에 형성된 관통공으로 무수축몰탈을 타설하여 덮개부재를 정착시키며 노출된 보강형강 상부의 실측을 통하여 덮개부재를 제작함으로써 계획적인 보수가 이루어질 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 후타콘크리트의 손상부를 일부만 제거하고 덮개부재를 설치하여 덮개부재에 의해 차폐되는 공간부에 무수축몰탈을 타설함에 따라 기존에 무수축몰탈을 타설할 때보다 내구성을 향상시키며, 기존 후타콘크리트 타설방법 및 보수방법에 비해 비교적 간단하고 신속한 시공이 이루어짐으로써 작업시간과 보수비용이 절약됨에 따라 더불어 시공성과 경제성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기존의 후타콘크리트를 교체하거나 신규로 신축이음부를 설치하여 후타콘크리트를 타설할 때보다 작업이 간단하게 진행됨에 따라 작업시간이 단축될 수 있으며 이에 따라 작업비용의 지출도 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 후타콘크리트의 손상부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법을 단계적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 후타콘크리트의 손상부를 제거한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 보강형강의 상부에 덮개부재를 설치한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에서 덮개부재에 형성된 볼트공과 관통공을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 덮개부재를 확대한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 무수축몰탈을 타설한 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 다른 부분을 통해 "간전접으로 연결"되는 경우도 포함하며 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 후타콘크리트의 손상부를 나타낸 단면도이다.

도 1에서 참조번호 1은 보강형강, 2는 보강철근을, 3은 슬래브 철근을, 5는 연결부재를, 6은 고정볼트를 각각 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이 교량신축이음부재(4)는 교량 사이 신축이음부의 슬래브면에 교량신축이음부재(4)를 배치하고 보강형강(1)을 설치한 뒤, 후타콘크리트를 타설(10)하여 마감할 수 있다.

즉 교량신축이음부재(4)가 서로 연접한 한 쌍의 구조물 사이에 배열되면 보강형강(1)을 설치한 후, 후타콘크리트를 타설하여 마감하도록 한다.

또한 교량신축이음부재(4)에는 양측부에 이물질수거용 연결부재(5)가 착탈가능하게 설치될 수 있다. 또한 연결부재(5)는 고무판부재로 이루어질 수 있으며, 고정볼트(6)로 체결되어 고정될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법을 단계적으로 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 후타콘크리트의 손상부를 제거한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 보강형강의 상부에 덮개부재를 설치한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에서 덮개부재에 형성된 볼트공과 관통공을 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 덮개부재를 확대한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 무수축몰탈을 타설한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 교량신축이음부재(4) 양측에 타설된 후타콘크리트(10)는 콘크리트의 중성화 및 보강형강의 부식 및 팽창 등의 이유로 쉽게 손상된다. 콘크리트 피복이 떨어져 나가면 내부의 보강형강(강재)이 노출되면서 산화가 가속되어 최초 설계된 구조물의 응력(내구성)이 저하되는 위험을 갖게 되므로 후타콘크리트의 표면처리 및 단면 복구, 표면마감 처리를 해 보강처리를 해야 한다.

그에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에서는 후타콘크리트의 보강을 위해 우선, 후타콘크리트의 손상부를 제거한다(S10).

예를 들어 후타콘크리트의 손상부를 제거할 때에는 그라인더(Grinder)나 헴머(Hammer), 워터젯(Water jet)을 사용하여 손상부를 완전히 제거해야한다. 후타콘크리트의 손상부가 제거되면 신. 구 콘크리트 상호간에 접착력을 증대시킬 수 있다.

또한 후타콘크리트의 손상부는 치핑방식으로 제거할 수 있다. 콘크리트 치핑(chipping)은 공구를 이용하여 콘크리트를 쪼아내는 행위를 치핑이라 하며, 콘크리트의 틈이나 표면의 결점, 또는 군더더기 등을 제거하는 것을 의미한다. 치핑을 하는 이유는 매끈한 콘크리트의 표면을 공구나 기계로 거칠게 만들어 표면적을 늘려서 부착력을 향상시키기 위한 것으로 콘크리트를 나누어 타설할 경우에 서로 부착력을 좋게 하기 위하여 미리 타설된 콘크리트 표면을 거칠게 만드는 작업이다.

한편 기존에 타설된 후타콘크리트의 손상부를 제거할 때에는 손상부를 250MM정도 치핑하였는데 S10단계에서는 손상부를 100MM정도 치핑하도록 한다. 이에 따라 기존의 방식보다 치핑면적이 감소됨으로써 치핑하는데 소요되는 작업시간이 현저하게 줄어들 수 있다.

또한 S10단계에서 후타콘크리트의 손상부를 제거할 때 도 1에 도시된 바와 같이 보강형강(1)의 상부가 표면에 노출되도록 제거할 수 있다. 그 이유는 추후에 보강형강(1)의 상부에 덮개부재(100)를 설치하고, 보강형강(1)과 덮개부재(100)를 앵커볼트(120)로 고정할 때 결속력을 증대시키기 위함이다.

그리고 S10단계에서 후타콘크리트의 손상부를 제거하면, 도 3에 도시된 바와 같이 보강형강(1)의 상부에 덮개부재(100)를 설치하고, 보강형강(1)과 덮개부재(100)를 앵커볼트(120)로 고정한다(S11).

도 4에 도시된 바와 같이 덮개부재(100)는 상면부재(101), 측면부재(103), 볼트(105)를 포함할 수 있다.

상면부재(101)는 판형상으로 이루어지며, 보강형강(1)의 상부에 설치된다. 또한 상면부재(101)에는 볼트체결을 위한 제1홀(102)이 형성된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 측면부재(103)는 보강형강(1)의 양측부에 설치되고, 상면부재(101)의 양측면에 결합된다. 또한 측면부재(103)의 내측면으로부터 돌출부(103')가 수평방향으로 돌출되어 형성되는데 돌출부(103')는 상면부재(101)의 저면과 결합된다. 즉 돌출부(103')는 보강형강(1)과 수평방향으로 형성되며 일측이 돌기와 같이 돌출된 철(凸)형 형상으로 이루어질 수 있다.

한편 돌출부(103')는 측면부재(103)의 상단에서 수평방향으로 연장되어 'ㄱ'자형으로 형성될 수도 있다. 그에 따라 상면부재(101)의 저면이 돌출부(103') 상면과 접할 수 있다. 또한 측면부재(103)는 서로 대향하는 한 쌍으로 구비되어 후타콘크리트(10)의 손상부를 제거한 뒤 상면부재(101)에 의해 형성되는 차폐되는 공간부의 양측면에 결합될 수 있다.

이러한 측면부재(103)는 도면에 도시된 바와 같이 후술할 앵커볼트(120)와 별개로 마련되는 볼트(105)를 이용하여 상면부재(101)와 체결되어 고정될 수 있고, 또는 후술할 앵커볼트(120)로 보강형강(105)까지 하나로 고정될 수도 있다. 따라서 상면부재(101), 측면부재(103), 보강형강(1)은 별도의 체결수단 없이 후술할 앵커볼트(120)로 체결되어 고정될 수 있다.

그리고 돌출부(103')에는 볼트(105)의 체결을 위한 제2홀(104)이 형성된다. 볼트(105)는 상면부재(101)에 형성된 제1홀(102)과 돌출부(103')에 형성된 제2홀(104)을 관통하여 볼트체결방식으로 체결되어 상면부재(101)와 측면부재(103)를 하나의 덮개부재(100)로 일체화시킨다.

따라서 돌출부(103')가 형성됨에 따라 상면부재(101)로부터 전해져 오는 하중을 분산할 수 있으며, 상면부재(101)와 측면부재(103)의 접합강도를 높일 수 있다.

한편 앵커볼트(120)는 보강형강(1)과 덮개부재(100)를 고정하기 위한 체결수단으로, 케미컬 앵커볼트(Chemical anchor bolt), 스트롱 앵커볼트(Strong anchor bolt), 렌치볼트(Wrench anchor bolt), 웨지앵커볼트(Wedge anchor bolt), 셋트 앵커볼트(Set anchor bolt) 중 어느 하나로 적용될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 덮개부재(100)에는 앵커볼트(120)가 관통하기 위한 볼트공(121)이 형성될 수 있다.

보강형강(1)과 덮개부재(100)는 볼트체결방식으로 체결되는데, 볼트(105)는 보강형강(1)과 덮개부재(100)의 볼트공(121)을 관통하여 보강형강(1)과 덮개부재(100)를 고정시킨다. 또한 앵커볼트(120)는 덮개부재(100)의 외측면에서부터 삽입되어 덮개부재(100)에 의해 차폐되는 공간부를 관통하고 보강형강(1)을 관통하여 체결될 수 있다.

한편 S11단계에서 보강형강(1)과 덮개부재(100)를 앵커볼트(120)로 고정한 뒤에 보강형강(1)과 덮개부재(100)와 앵커볼트(120)를 용접하여 취부할 수도 있다.

취부란 떨어지거나 분리될 우려가 없도록 견고하게 결속하는 것을 의미한다. 취부하는 이유는 앵커볼트(120)가 보강형강(1)과 덮개부재(100)로부터 이탈되는 것을 예방하고 보강형강(1)과 덮개부재(100)를 일체화시킴에 따라 결속력을 강화하기 위한 것이다.

그리고 덮개부재(100)에는 추후에 무수축몰탈(11)을 타설하기 위한 하나 이상의 관통공(110)이 형성된다.

관통공(110)은 후솔할 S12단계에서 무수축몰탈(11)을 타설할 때 덮개부재(100)에 의해 차폐되는 공간부 내부로 무수축몰탈(11)을 주입하기 위한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이 S11단계에서 앵커볼트(120)에 의해 보강형강(1)과 덮개부재(100)가 고정되면, 덮개부재(100)에 의해 차폐되는 공간부에 무수축몰탈(11)을 타설한다(S12). 이때 무수축몰탈(11)의 타설은 덮개부재(100)에 형성된 관통공(110)을 통하여 이루어질 수 있다. 이에 따라 공간부에 무수축몰탈(11)을 타설함으로써 보강형강(1)에 덮개부재(100)를 견고하게 정착시킬 수 있다.

그리고 무수축몰탈(11)을 타설할 때에는 무수축몰탈(11)이 관통공(110) 밖으로 노출되지 않도록 덮개부재(100)와 수평을 이루어 타설되도록 한다.

그리고 S12단계에서 타설된 무수축몰탈(11)은 양생의 과정을 거칠 수 있다(S13). 양생이란 콘크리트타설 후에 콘크리트가 저온, 건조, 급격한 기온변화에 의한 유해한 영향을 받지 않도록 하고, 경화 중에 진동, 충격, 무리한 하중 등을 받지 않도록 보호하는 것을 말한다.

본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법은 후타콘크리트의 손상부를 제거하여 노출된 보강형강(1) 상부의 실측을 통하여 덮개부재(100)의 제작이 가능하여 계획적인 보수가 가능할 수 있다. 또한 덮개부재(100)는 고강도 철판부재로 이루어짐에 따라 자동차에서 작용하는 하중에 견딜 수 있으며, 온도변화, 지진이나 풍력 등의 외력에 의해 덮개부재(100)가 손상되거나 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법은 기존에 후타콘크리트를 타설하고 추후에 후타콘크리트를 교체하여 보수하는 과정에서 적용될 수 있으며, 신규로 신축이음부재를 설치하여 후타콘크리트를 타설할 때 적용될 수도 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 덮개부재 101: 상면부재
102: 제1홀 103: 측면부재
103': 돌출부 104: 제2홀
105: 볼트 110: 관통홀
120: 앵커볼트 121: 볼트공

Claims (7)

1. 서로 연접한 한 쌍의 구조물 사이에 교량신축이음부재를 배열하고 보강형강을 설치한 후, 후타콘크리트를 타설하여 마감하는 구조물 신축이음부의 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법에 있어서,
   상기 보강형강의 상부에 덮개부재를 설치하고, 상기 보강형강과 상기 덮개부재를 고정하는 단계;
   상기 덮개부재에 의해 차폐되는 공간부에 무수축몰탈을 타설하는 단계; 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법은,
   상기 덮개부재의 설치 전에 상기 타설한 후타콘크리트의 손상부를 제거하는 단계를 더 포함하는 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법은,
   타설된 무수축몰탈을 양생하는 단계;를 더 포함하는 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정하는 단계는,
   상기 덮개부재와 상기 보강형강을 앵커볼트로 체결하는 단계를 포함하는, 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 덮개부재에는,
   무수축몰탈을 주입하여 타설하기 위한 하나 이상의 관통공이 형성되는, 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 덮개부재는,
   상기 보강형강의 상부에 설치되고, 제1홀이 형성되는 상면부재;
   상기 보강형강의 양측부에 설치되고, 상기 상면부재의 폭방향 양단이 길어지도록 내측면에 돌출부가 형성되어 상기 상면부재의 양측면에 결합되며, 상기 돌출부에는 제2홀이 형성되는 측면부재;
   상기 상면부재에 형성된 제1홀과 상기 돌출부에 형성된 제2홀을 관통하여 볼트체결방식으로 체결되고 상기 상면부재와 측면부재를 고정시키는 볼트;를 포함하는, 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 후타콘크리트의 손상부를 제거하는 단계는,
   치핑방식으로 제거되고, 보강형강의 상부가 표면에 노출되도록 상기 후타콘크리트를 제거하는 단계를 포함하는, 신축이음장치 후타콘크리트 교체공법.

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