KR101306055B1 - 내력 및 내진 성능 향상을 위한 구조물의 우각부 보강구조 및 우각부 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로의 아래를 횡단하는 공동구, 암거, 지하 공동구 등과 같이 박스형 단면을 가지는 구조물의 우각부(모서리) 또는 기둥과 슬래브 사이의 우각부처럼, 다양한 형태로 구조물에 존재하는 우각부에 지지보강재를 배치하여 구조물의 우각부를 보강하여 구조물의 내력 및 내진 성능을 향상시키되, 구조물의 단면을 바라보는 방향 즉, 종방향으로 우각부에 외력이 가해졌을 때에는 지지보강재가 구조물과 분리됨으로써, 지지보강재의 설치로 인한 구조물의 단면의 축소 및 지지보강부의 설치에 따른 구조물의 손상을 방지함과 동시에, 지지보강재에 의한 보강효과를 극대화시킬 수 있는 내력 및 내진 성능 향상을 위한 구조물의 우각부 보강구조 및 우각부 보강방법에 관한 것이다.

Description

내력 및 내진 성능 향상을 위한 구조물의 우각부 보강구조 및 우각부 보강방법{Reinforcing Structure and Method of Corner of Structure}

본 발명은 구조물의 우각부를 보강하는 구조 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 도로의 아래를 횡단하는 공동구, 암거, 지하 공동구 등과 같이 박스형 단면을 가지는 구조물의 우각부(모서리) 또는 기둥과 슬래브 사이의 우각부처럼, 다양한 형태로 구조물에 존재하는 우각부에 지지보강재를 배치하여 구조물의 우각부를 보강하여 구조물의 내력 및 내진 성능을 향상시키되, 구조물의 단면을 바라보는 방향 즉, 종방향으로 우각부에 외력이 가해졌을 때에는 지지보강재가 구조물과 분리됨으로써, 지지보강재의 설치로 인한 구조물의 단면의 축소 및 지지보강부의 설치에 따른 구조물의 손상을 방지함과 동시에, 지지보강재에 의한 보강효과를 극대화시킬 수 있는 내력 및 내진 성능 향상을 위한 구조물의 우각부 보강구조 및 우각부 보강방법에 관한 것이다.

구조물에는 다양한 위치에 우각부가 존재한다. 예를 들어, 도로의 아래를 횡단하는 공동구, 지중에 설치되는 암거 등과 같이 사각형의 박스형 단면을 가지는 박스단면 구조물의 경우, 그 단면을 구조물의 길이 방향으로 바라보았을 때 즉, 종방향으로 바라본 구조물의 단면에는 4곳의 우각부가 존재한다. 구조물의 내력 및 내진 성능을 향상시키기 위해서 우각부를 더 보강해야 할 경우가 생긴다. 대한민국 특허출원 제10-2011-94886호(등록번호 제10-1150357호)에는 사각형의 박스형 단면을 가지는 박스단면 구조물의 우각부에 지지보강재를 설치하여 보강하는 종래기술이 개시되어 있다. 그런데 종래기술에서는 지지보강재의 양단이 구조물의 내벽면에 완전히 고정되는 형태로 지지보강재를 설치하였다. 이와 같이 양단이 우각부에서 구조물의 내벽면에 완전히 고정된 형태로 지지보강재를 설치하게 되면 결과적으로 구조물의 단면크기가 축소되는데, 종방향으로 우각부에 외력이 작용할 경우, 지지보강재는 이러한 종방향의 외력으로부터 매우 직접적인 영향을 받게 된다. 예를 들어, 박스단면 구조물이 수로를 이루는 경우, 박스단면 구조물의 단면으로 물이 흐르면서 그에 따른 수압이 지지보강재에 작용하게 되며, 더 나아가 물과 함께 떠내려가던 각종 이물질이 지지보강재에 걸리면서 지지보강재에는 종방향으로 큰 힘이 작용하게 된다.

종래기술의 경우 지지보강재의 양단이 구조물의 우각부 내벽면에 완전히 고정되어 있기 때문에, 지지보강재에 종방향 외력이 작용하게 되면, 지지보강재 자체가 파손될 수 있으며, 더 나아가 종방향 외력으로 인하여 지지보강재가 구조물의 내벽면으로부터 탈락되면서 지지보강재의 단부가 고정되어 있던 부분이 파손되어 내벽면을 크게 손상시키는 부정적인 결과를 초래하게 된다.

한편, 구조물이 암거 등과 같이 토압 등에 의해 횡방향으로부터 하중이 작용되는 박스단면 구조물인 경우, 횡방향 외력으로 인하여 구조물의 각 벽면에 처짐 등의 변형이 발생하게 되는데, 종래에는 이와 같이 횡방향 외력으로 인한 변형이 구조물에 이미 발생된 상태에서, 수동적으로 우각부에 지지보강재를 설치하는 형태로 보강을 하고 있다. 이 경우, 우각부에 설치된 지지보강재가 횡방향 외력을 인하여 앞으로 발생할 변형을 방지하는 기능을 할 수는 있지만, 이미 변형이 발생된 상태의 구조물 자체를 근본적으로 보강하는 기능을 발휘하지는 못한다는 한계가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1150357호(2012. 06. 08. 공고) 참조.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 구조물의 우각부에 지지보강재를 설치하여 구조물의 내력 및 내진 성능이 향상되도록 보강하되, 종방향 외력이 구조물의 우각부에 작용할 경우, 지지보강재가 쉽게 구조물로부터 분리되도록 함으로써, 지지보강재의 설치로 인한 구조물의 단면 축소와 그에 따른 종방향 외력 증가를 방지함과 동시에, 지지보강재 자체의 파손을 방지하고, 더 나아가 지지보강재의 분리로 인하여 구조물의 내벽면에 손상이 발생하게 되는 것을 근본적으로 예방할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 우각부에 지지보강재를 설치하여 보강하는 구조를 박스단면 구조물에 적용함에 있어서, 단순히 미래에 발생할 변형을 방지하는 수동적인 형태로 박스단면 구조물을 보강하는데 그치는 것이 아니라, 박스단면 구조물 자체의 강성을 근본적으로 향상시키는 형태로 보강할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 구조물의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면 각각에는 슬라이딩 결합부재가 설치되어 있고, 상기 슬라이딩 결합부재 사이에는 지지보강재가 경사지게 배치되어 지지보강재의 축력에 의해 구조물의 우각부에 작용하는 하중을 지지하여 보강하되, 상기 지지보강재의 단부가 상기 슬라이딩 결합부재에서 종방향으로 슬라이딩되어 이동될 수 있는 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물의 우각부 보강구조가 제공된다.

이러한 본 발명의 보강구조에서, 슬라이딩 결합부재는 내벽면에 일체로 결합되는 결합판과, 상기 결합판으로부터 돌출되어 있는 슬라이딩판으로 구성되어 구조물의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면의 각각에 고정 설치될 수 있으며, 상기 지지보강재는 그 횡방향 양단이 각각 슬라이딩판 위에 놓이도록 배치될 수 있다.

또한 본 발명의 보강구조에서, 상기 지지보강재와 상기 슬라이딩 결합부재는 구조물의 종방향으로 간격을 두고 간헐적으로 배치될 수 있는데, 이 경우 이웃하는 슬라이딩 결합부재 사이의 간격은 지지보강재의 종방향 길이보다 더 커서, 종방향 외력이 작용할 때 슬라이딩되어 종방향으로 이동한 지지보강재가 슬라이딩 결합부재를 벗어나게 되면 지지보강재가 슬라이딩 결합부재 사이의 간격을 통해서 구조물로부터 분리되는 구성을 가질 수 있다.

한편, 본 발명에서는 이와 같은 보강구조를 이용하여 구조물의 우각부 보강하는 방법이 제공된다. 특히, 본 발명의 우각부 보강방법에서, 보강대상이 되는 구조물은 박스단면 구조물일 수 있는데, 이 경우 슬라이딩 결합부재 사이에 지지보강재를 슬라이딩 방식으로 삽입 설치하기에 앞서, 구조물의 단면 내에 버팀보를 설치하고 확장시킴으로써, 변형되었던 구조물의 내벽면을 외측으로 밀어서 변형을 복원시킨 후에 원래의 상태로 복원시키는 작업을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 구조물의 우각부에 지지보강재가 경사지게 배치되어 구조물에 가해진 외부하중을 지지보강재가 축력으로 지지하게 되므로 구조물의 내력 및 내진 성능이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.

특히, 지지보강재의 양단이 구조물의 내벽면과 일체화되어 있어서 종방향 외력이 작용할 때 지지보강재 자체가 파손되거나 또는 지지보강재의 단부가 내벽면으로부터 탈락되면서 내벽면이 손상되는 종래기술과 달리, 본 발명에서는 지지보강재가 종방향으로 슬라이딩되어 이동되도록 설치되어 종방향 외력이 작용할 때 지지보강재가 종방향으로 슬라이딩되면서 이동하여 구조물로부터 분리되므로, 지지보강재 자체가 파괴되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 지지보강재의 탈락으로 인한 내벽면이 손상되는 것도 예방할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

또한 본 발명에서는 구조물의 단면에 물이 흘러가는 상황에서 지지보강재가 구조물로부터 분리되어 지지보강재의 존재로 인한 단면의 잠식이 해소되어 물이 더욱 원활하게 흘러갈 수 있게 되는 추가적인 장점도 발휘하게 된다.

그 뿐만 아니라, 본 발명에서는 지지보강재의 설치 및 제거가 매우 용이하며, 따라서 탈부착 작업이 신속하게 이루어질 수 있게 되는 장점도 가지고 있다.

한편, 본 발명의 보강방법에 의하면, 박스단면 구조물의 우각부에 지지보강재를 설치하여 보강하되 단순히 미래에 발생할 변형을 방지하는 수동적인 보강 수준이 아닌, 박스단면 구조물 자체의 강성을 근본적으로 향상시키는 형태로 박스단면 구조물을 보강할 수 있게 되어, 보강효과가 더욱 커지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예로서 박스단면 구조물에 본 발명의 우각부 보강구조 및 보강방법이 적용된 상태의 개략적인 투시 사시도이다.
도 2는 도 1의 구조물에 대한 종방향으로의 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 단면 사시도이다.
도 4는 도 3의 원 B부분의 개략적인 확대도이다.
도 5는 박스단면 구조물의 2개 우각부에만 본 발명의 보강구조가 적용된 상태를 보여주는 도 2에 대응되는 개략적인 정면도이다.
도 6 및 도 7은 각각 지지보강재의 실시예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 실시예에서 종방향 외력에 의해 지지보강재가 구조물과 분리되는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 보강구조가 구조물에 적용된 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 확대도이다.
도 10은 도 9의 실시예에 대한 종방향의 개략적인 정면도이다.
도 11은 지지보강재의 양단부가 구형상으로 이루어진 본 발명의 또다른 실시예에 따른 보강구조가 구조물에 적용된 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 확대도이다.
도 12는 도 11의 실시예에 대한 종방향의 개략적인 정면도이다.
도 13은 슬라이딩 결합부재의 결합판이 구조물의 내벽면에 매립된 구성을 가진 본 발명의 또다른 실시예에 따른 보강구조가 구조물에 적용된 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 확대도이다.
도 14는 도 13의 실시예에 대한 종방향의 개략적인 정면도이다.
도 15는 로프가 구비된 본 발명의 실시예에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 정면도이다.
도 16은 로프가 구비된 본 발명의 실시예에 대한 도 8에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 17은 기둥과 바닥판 사이의 우각부에 본 발명의 보강구조가 적용된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 18은 보강이 이루어지지 않은 상태의 박스단면 구조물의 개략적인 정면도이다.
도 19는 변형되었던 박스단면 구조물의 단면을 버팀보에 의해 원래의 상태로 복원시키는 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 20은 도 19의 상태에 후속하여 우각부에 본 발명에 따른 보강구조를 적용한 상태를 보여주는 개략적인 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

특히, 본 명세서에서는 사각형 단면을 가지는 박스단면 구조물을 예시하여 본 발명을 설명하고 있으나 본 발명에 따른 보강구조 및 보강방법은 이러한 박스단면 구조물에만 한정되어 적용되는 것이 아니며, 우각부를 구비한 구조물이라면 구조물의 형태와 형식에 구애받지 않고 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예로서 박스단면 구조물에 본 발명의 우각부 보강구조 및 보강방법이 적용된 상태의 개략적인 투시 사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 종방향(도 1의 화살표 J 방향)으로의 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 단면 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 원 B부분의 개략적인 확대도가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 보강구조에서는 구조물(100)의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면 사이에는 지지보강재(1)가 경사지게 배치되어 지지보강재(1)의 축력에 의해 구조물(100)의 우각부에 작용하는 하중을 지지하여 보강하되, 상기 지지보강재(1)는 종방향으로 슬라이딩되어 이동될 수 있는 상태로 배치되어 있다. 위와 같이 지지보강재(1)가 설치되도록 하기 위하여, 구조물(100)의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면(101) 각각에는 지지보강재(1)의 단부가 슬라이딩되는 형태로 위치되도록 하는 슬라이딩 결합부재(2)가 설치되어 있다. 도 1에서는 구조물(100)이 박스단면 구조물로 이루어져 있고 4개의 우각부 전부에 각각 지지보강재(1) 및 슬라이딩 결합부재(2)가 구비되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 경우에 따라서는 4개의 우각부 중 일부에만 구비될 수도 있다. 도 5에는 도 2에 대응되는 정면도로서 2개의 우각부에만 지지보강재(1) 및 슬라이딩 결합부재(2)가 구비되어 있는 경우를 보여준다.

도 1 내지 도 5에 도시된 실시예의 경우, 슬라이딩 결합부재(2)는 내벽면(101)에 일체로 결합되는 결합판(21)과, 상기 결합판(21)으로부터 돌출되어 있는 슬라이딩판(22)으로 구성되어 있다. 이와 같이 결합판(21)과 슬라이딩판(22)으로 구성된 슬라이딩 결합부재(2)는 구조물(100)의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면의 각각에 볼트 등에 의해 고정 설치된다. 본 발명에서 지지보강재(1)는 판형상의 부재로 구성될 수 있는데, 이 경우 판형상 부재의 종방향 길이는 슬라이딩 결합부재(2)의 종방향 길이 이하가 된다. 도 1 내지 도 5의 실시예에서는, 상기 지지보강재(1)의 횡방향 양단이 각각 슬라이딩판(22) 위에 놓이도록, 상기 지지보강재(1)는 구조물(100)의 우각부에 경사지게 배치된다.

도 6 및 도 7에는 각각 지지보강재(1)의 실시예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7에서 화살표 M-M은 종방향을 의미한다. 도 6에 도시된 실시예처럼, 상기 지지보강재(1)의 상면에는 횡방향으로 연장된 보강리브(11)가 일체로 구비될 수 있다. 상기 보강리브(11)는 지지보강재(1)의 강성을 증가시키는 기능을 함과 동시에, 후술하는 것처럼 종방향 외력이 작용할 때, 종방향 외력을 직접 받아서 지지보강재(1)가 더욱 쉽게 슬라이딩하여 우각부에서 이탈할 수 있도록 도움을 주는 기능을 한다. 그러나 이러한 보강리브(11)는 필요에 따라 선택적으로 구비할 수 있는 것으로서, 도 7에 도시된 실시예의 경우에는 보강리브(11)를 구비하고 있지 아니하되, 지지보강재(1)가 두꺼운 부재로 이루어져 있다.

한편, 구조물이 종방향으로 길이를 가지는 경우(예를 들어 암거나 도로 밑의 통행로, 또는 관로 등가 같은 경우), 상기 지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)는 도면에 도시된 것처럼 구조물의 종방향으로 간격을 두고 간헐적으로 배치된다. 이와 같이 슬라이딩 결합부재(2)가 종방향으로 이격되어 배치됨에 있어서, 이웃하는 슬라이딩 결합부재(2) 사이의 간격은 지지보강재(1)의 종방향 길이보다 더 커야 한다. 후술하는 것처럼, 종방향 외력이 작용하게 되면 지지보강재(1)는 종방향으로 슬라이딩되어 밀려가게 되는데, 지지보강재(1)가 슬라이딩 결합부재(2)를 벗어나게 되면 지지보강재(1)가 상기 슬라이딩 결합부재(2) 사이의 간격을 통해서 구조물로부터 분리될 수 있도록 하기 위해서는 위와 같이 지지보강재(1)의 종방향 길이를 초과하는 간격으로 슬라이딩 결합부재(2)가 종방향으로 이격된 상태로 배치되어야 하는 것이다.

이와 같이 우각부에서 마주보는 내벽면(101)에 슬라이딩 결합부재(2)가 각각 구비되고, 지지보강재(1)의 양단이 상기 슬라이딩 결합부재(2)에서 종방향으로 슬라이딩되도록 지지보강재(1)가 경사지게 우각부에 배치된 상태에서는, 구조물(100)에 가해진 외부하중은 내벽면(101)을 통해 지지보강재(1)에 축력으로 작용하게 된다. 즉, 지지보강재(1)는 경사지게 배치된 방향으로 축력을 받으면서 지지력을 발휘하게 되는 것이다. 이와 같이 지지보강재(1)에 의해 우각부가 추가적으로 지지되므로, 그에 따라 구조물의 내력 및 내진 성능이 크게 향상되는 효과가 발휘된다.

한편, 구조물(100)의 단면으로 물이 흐르는 경우처럼, 구조물(100)의 단면에 종방향으로 외력이 작용하게 되면, 이러한 외력은 우각부에도 작용하게 되어 지지보강재(1)에 대해서도 종방향으로 가해질 수 있는데, 본 발명에서는 상기 지지보강재(1)가 종방향으로 슬라이딩되어 이동되도록 설치되어 있으므로, 이와 같은 종방향의 외력이 작용하게 되면 지지보강재(1)는 종방향으로 슬라이딩되면서 이동하게 된다. 도 8에는 종방향 외력이 화살표 P방향으로 작용할 때 지지보강재(1)가 종방향으로 이동하여 슬라이딩 결합부재(2)로부터 벗어나서 구조물(100)과 분리되는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 앞서 설명한 것처럼 지지보강재(1)의 종방향 길이는 슬라이딩 결합부재(2)의 종방향 길이 이하이며, 슬라이딩 결합부재(2)는 종방향으로 지지보강재(1)의 종방향 길이보다 더 큰 간격을 두고 이격되어 배치되어 있으므로, 지지보강재(1)가 종방향으로 슬라이딩 이동되어 슬라이딩 결합부재(2)를 벗어나게 되면, 지지보강재(1)는 구조물(100)로부터 분리된다.

종래기술에서는 지지보강재의 양단이 박스단면 구조물의 내벽면과 일체화되어 있으므로, 종방향 외력이 작용하게 되면 지지보강재는 움직이지 않고 버티다가 결국에는 지지보강재 자체가 파손되거나 또는 지지보강재의 단부가 내벽면으로부터 탈락되면서 내벽면이 손상되는 경우가 발생하게 된다. 그러나 본 발명에서는 위에서 살펴본 것처럼, 종방향 외력이 작용하게 되면 지지보강재(1)는 종방향으로 슬라이딩되므로 지지보강재(1) 자체가 종방향 외력에 의해 파괴되지 않을 뿐만 아니라, 지지보강재(1)의 탈락으로 인한 내벽면의 손상 발생가능성도 전혀 없다.

특히, 종래기술의 경우, 지지보강재의 자체 손상이나 내벽면으로부터의 탈락이 발생할 때까지 지지보강재가 계속 존재하여 구조물의 단면을 가로막게 되므로, 예를 들어 구조물을 통해 물이 흘러갈 경우, 지지보강재로 인하여 물의 흐름이 방해되지만, 본 발명의 경우, 일정 유량 이상의 물이 흘러가는 상황에서는 지지보강재(1)가 구조물(100)로부터 분리되고, 그에 따라 지지보강재(1)의 존재로 인한 단면의 잠식이 해소되어 물이 더욱 원활하게 흘러갈 수 있게 되는 추가적인 장점도 발휘하게 된다.

그 뿐만 아니라, 본 발명에서는 지지보강재(1)의 설치 및 제거가 매우 용이하다. 즉, 슬라이딩 방식으로 지지보강재(1)를 슬라이딩 결합부재(2) 사이에 끼워 넣거나 또는 필요할 때에는 빼내어 제거할 수 있으므로, 탈부착이 매우 용이하며 신속하게 이루어질 수 있게 되는 장점도 가지고 있다.

도 9 내지 도 14는 각각 본 발명의 또다른 실시예에 따른 지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)의 구성을 보여주는 것으로서, 도 9에는 슬라이딩 결합부재(2)의 결합판(21)에 2개의 슬라이딩판(22)이 구비되어 있고 2개의 슬라이딩판(22) 사이에 지지보강재(1)의 단부가 끼워지는 구성의 실시예에 대한 도 4에 대응되는 개략적인 확대도가 도시되어 있으며, 도 10에는 도 9의 실시예에 대한 종방향의 개략적인 정면도가 도시되어 있다.

한편, 도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)의 구성을 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 확대도이고, 도 12는 도 11의 실시예에 대한 종방향의 개략적인 정면도인데, 도 11 및 도 12에 도시된 실시예의 경우, 지지보강재(1)의 양단부는 구(球)형상의 볼록한 단면을 가지도록 구성되고, 슬라이딩 결합부재(2)의 결합판(21)에는 상기 구형상 단면의 지지보강재 양단부에 대응되는 오목홈(23)이 형성되어 있다. 따라서 지지보강재(1)의 구형상 단면을 가지는 양단부는 결합판(21)의 오목홈(23)에 끼워져서 종방향으로 슬라이딩된다. 이와 같이 지지보강재(1)의 양단부에 구형상의 부분이 형성되는 경우, 지지보강재(1)는 봉형태로 이루어질 수도 있다.

도 13 및 도 14는 도 11 내지 도 12에 도시된 실시예를 변형한 것에 대한 도면으로서, 도 13은 도 11에 대응되는 개략적인 확대도이고 도 14는 도 12에 대응되는 개략적인 정면도인데, 도 11 및 도 12의 경우, 슬라이딩 결합부재(2)의 결합판(21)이 구조물(100)의 내벽면(101) 표면에 부착되어 있는데 비하여, 도 13 및 도 14에 도시된 실시예에서는 결합판(21)이 내벽면(101)에 매립되어 있는 구성을 가진다. 결합판(21)의 두께로 인한 통수단면의 잠식은 극히 미미하지만, 도 13 및 도 14의 경우에는 이와 같이 결합판(21)의 두께로 인한 미미한 통수단면의 잠식마저도 최소화시킬 수 있게 되는 장점을 가진다. 물론 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예의 경우에도 결합판(21)이 내벽면(101)에 매립되도록 구성할 수 있다.

한편, 위와 같이 종방향 외력이 작용하여 지지보강재(1)가 슬라이딩 결합부재(2)로부터 빠져나오게 되면 지지보강재(1)가 유실되는데, 이와 같은 지지보강재(1)의 유실을 방지하기 위하여 지지보강재(1)에 로프(5)를 연결할 수 있다. 도 15에는 로프(5)가 구비된 실시예에 대한 도 2에 대응되는 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 16에는 로프(5)가 구비된 실시예에 대한 도 8에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 로프(5)의 일단을 지지보강재(1)에 결합하고, 로프(5)의 타단을 구조물(100) 또는 슬라이딩 결합부재(2)에 결합해두면, 도 16에 도시된 것처럼 종방향 외력이 작용하여 지지보강재(1)가 슬라이딩 결합부재(2)로부터 빠져나오더라도 지지보강재(1)가 로프(5)에 매달려서 유실되지 않으므로, 종방향 외력이 제거된 후에는 다시 지지보강재(1)를 슬라이딩 결합부재(2)에 결합하여 사용할 수 있게 되는 장점이 있다.

앞서 언급한 것처럼, 본 발명에 따른 보강구조 및 보강방법은 사각형의 단면을 가지는 박스단면 구조물 이외에도 다양한 형태의 구조물에 적용될 수 있는데, 도 17에는 또다른 예로서 기둥(200)과 바닥판(210) 사이의 우각부에 지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)가 설치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 17에 예시된 것처럼, 본 발명에 따른 보강구조 및 보강방법은 기둥-바닥판 사이의 우각부에도 적용할 수 있으며, 기타 도면으로는 도시하지 않은 다양한 형태의 구조물에 존재하는 우각부에 적용될 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 박스단면 구조물의 보강방법에서는 상기한 구성을 가지도록 지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)를 박스단면 구조물의 우각부에 설치하게 되는데, 본 발명에서는 지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)의 설치에 앞서 박스단면 구조물의 내벽면을 외측으로 밀어서 변형을 복원시키는 작업을 우선적으로 수행한다.

도 18은 보강이 이루어지지 않은 상태의 박스단면 구조물의 개략적인 정면도인데, 도 18에서 점선은 외부 하중에 의해 박스단면 구조물이 변형된 상태를 보여주며 굵은 화살표는 외부 하중을 의미한다. 앞서 설명하였지만 종래 기술에서는 도 18에서 점선으로 도시된 것처럼, 이미 박스단면 구조물이 변형된 상태에서 단순히 우각부에 보강구조를 적용하였기 때문에 완전한 보강이 이루어지지 않는다.

그러나 본 발명을 박스단면 구조물에 적용하는 경우, 지지보강재(1)를 설치하여 우각부를 보강하기에 앞서, 박스단면 구조물의 내벽면을 외측으로 밀어서 변형을 복원시키는 작업을 우선적으로 수행한다. 도 19에는 박스단면 구조물의 단면 내에 버팀보(6)를 설치하고 확장시킴으로써, 변형되었던 박스단면 구조물을 원래의 상태로 복원시키는 상태를 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 20에는 도 19의 상태에 후속하여 우각부에 본 발명에 따른 보강구조를 적용한 상태를 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있다. 도 19에 도시된 것처럼, 버팀보(6)를 설치하고 확장시켜서 변형되었던 박스단면 구조물을 원래의 상태로 복원시킨 후에, 도 20에 도시된 것처럼 위에서 설명한 본 발명의 우각부 보강구조를 적용하게 된다. 물론 슬라이딩 결합부재(2)는 버팀보(6)에 의한 단면 확장 작업 전에 미리 구조물(100)에 설치하여도 무방하다.

이와 같이, 본 발명의 보강방법에 의하면, 박스단면 구조물의 우각부에 지지보강재를 설치하여 보강하되 단순히 미래에 발생할 변형을 방지하는 수동적인 보강 수준이 아닌, 박스단면 구조물 자체의 강성을 근본적으로 향상시키는 형태로 박스단면 구조물을 보강할 수 있게 되어, 보강효과가 더욱 커지는 장점이 있다.

1: 지지보강재
2: 슬라이딩 결합부재

Claims (5)

1. 구조물(100)의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면 각각에는 슬라이딩 결합부재(2)가 설치되어 있고,
   상기 슬라이딩 결합부재(2) 사이에는 지지보강재(1)가 경사지게 배치되어 지지보강재(1)의 축력에 의해 구조물(100)의 우각부에 작용하는 하중을 지지하여 보강하되,
   상기 지지보강재(1)의 단부가 상기 슬라이딩 결합부재(2)에서 종방향으로 슬라이딩되어 이동될 수 있는 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물의 우각부 보강구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   슬라이딩 결합부재(2)는 내벽면(101)에 일체로 결합되는 결합판(21)과, 상기 결합판(21)으로부터 돌출되어 있는 슬라이딩판(22)으로 구성되어 구조물(100)의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면의 각각에 고정 설치되며;
   지지보강재(1)는 그 횡방향 양단이 각각 슬라이딩판(22) 위에 놓이도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구조물의 우각부 보강구조.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   지지보강재(1)와 슬라이딩 결합부재(2)는 구조물(100)의 종방향으로 간격을 두고 간헐적으로 배치되는데,
   이웃하는 슬라이딩 결합부재(2) 사이의 간격은 지지보강재(1)의 종방향 길이보다 더 커서, 종방향 외력이 작용할 때 슬라이딩되어 종방향으로 이동한 지지보강재(1)가 슬라이딩 결합부재(2)를 벗어나게 되면 지지보강재(1)가 슬라이딩 결합부재(2) 사이의 간격을 통해서 구조물(100)로부터 분리되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 구조물의 우각부 보강구조.
   
4. 구조물(100)의 우각부에서 서로 마주보는 내벽면 각각에는 슬라이딩 결합부재(2)를 설치하고;
   상기 슬라이딩 결합부재(2) 사이에는 축력에 의해 구조물(100)의 우각부에 작용하는 하중을 지지하는 지지보강재(1)를 경사지게 배치하여 우각부를 보강하되;
   상기 지지보강재(1)는 그 단부가 상기 슬라이딩 결합부재(2)에서 종방향으로 슬라이딩되어 이동될 수 있는 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 구조물의 우각부 보강방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 구조물(100)은 박스단면 구조물이고,
   슬라이딩 결합부재(2) 사이에 지지보강재(1)를 슬라이딩 방식으로 삽입 설치하기에 앞서, 구조물의 단면 내에 버팀보(6)를 설치하고 확장시킴으로써, 변형되었던 구조물의 내벽면을 외측으로 밀어서 변형을 복원시킨 후에 원래의 상태로 복원시키는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 구조물의 우각부 보강방법.
   

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