KR101390046B1

KR101390046B1 - 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치 및 그 시험방법

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Publication number: KR101390046B1
Application number: KR1020140003414A
Authority: KR
Inventors: 오상근; 김수연; 송제영; 박진상; 조일규; 강효진; 이현석; 최은규; 김윤호; 허능회; 박완구; 안기원
Original assignee: 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2014-05-30

Abstract

본 발명은 투수저항성능 및 구조물 거동 대응 성능시험의 객관적인 신뢰성 및 공신력을 확보할 수 있도록, 하부성형틀에 핀홀성형부과 상부틀지지볼트 및 마감캡을 고정시켜 하부시험편을 준비하는 하부시험조립체 준비단계(S1)와; 상기 하부시험조립체 준비단계(S1)를 통해 준비된 하부시험조립체에 모르타르시험편을 형성하는 하부시험편 양생단계(S2); 상기 하부시험편 양생단계(S2)를 통해 형성된 하부시험조립체의 모르타르시험편의 상방에 일정간격 이격된 위치에 상부틀을 위치시키고, 측면마감커플링에 의해 상기 상부틀과 모르타르시험편의 외주연을 밀폐시키며, 하부시험조립체의 하단에 부직포 및 밀착판을 고정하는 상부시험편 준비단계(S3); 상기 상부시험편 준비단계(S3)를 통해 형성된 상부틀과 모르타르시험편 사이의 공간에 시험하고자 하는 누수보수재를 주입하는 누수보수재 주입단계(S4); 상기 상부시험편 준비단계(S3)를 통해 형성된 시험편의 상부틀에 고정된 거동브라켓을 거동장치에 연결시켜, 구조물 거동 대응성능시험의 조건에 맞춰 구조물 거동 대응성능시험을 실시하는 거동대응성능 시험단계(S5); 및 상기 거동대응성능 시험단계(S5)를 통해 거동성이 부가된 시험편을 가압챔버에 고정시켜, 투수저항성능 시험의 조건에 맞춰 투수저항성능 시험을 실시하여 투수 유무를 확인하는 투수저항 시험단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치 및 그 시험방법{THE TEST METHODS AND APPARATUS FOR THE PERFORMANCE OF STRUCTURE BEHAVIOR AND THE RESISTANCE OF WATER PRESSURE}

본 발명은 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치 및 그 시험방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험을 수행할 수 있도록 정형화된 시험장치를 제공함으로써, 투수저항성능 및 구조물 거동 대응 성능시험의 객관적인 신뢰성 및 공신력을 확보할 수 있도록 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치 및 그 시험방법에 관한 것이다.

일반적으로, 토목 구조물은 자중, 지하수위의 변화, 토사의 유동 등 각종 힘의 작용을 받는다. 이러한 변위 응력은 구조물을 변형, 붕괴, 또는 진동시키는 등의 심각한 문제를 야기하게 된다. 따라서 구조물에 필요한 강도와 기능을 가장 경제적으로 마련하기 위하여 조사, 계획, 연구, 설계, 분석 및 평가 등의 작업을 수행하게 된다.

한편, 옥상 슬라브, 지붕, 건물의 지하실 또는 각종 유체 저장탱크 등의 콘크리트 구조물에는 수밀성이 부족하기 때문에 빗물 또는 지하수가 스며들 수 있고, 이로 인해 콘크리트 자체의 결합력을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 온도변화에 따른 물의 체적변화에 의해서 콘크리트에 균열이 발생되어 건물의 수명이 단축된다.

이에 따라, 콘크리트의 균열을 통해서 빗물이나 지하수와 같은 수분이 유입되는 것을 방지하는 방수는 매우 중요하다.

또한, 콘크리트 지하구조물, 건축물 등의 지붕, 외벽, 바닥 등에서 누수가 발생한 균열 및 접합부 조인트의 보수를 목적으로 누수보수재가 사용된다.

상기 누수보수재는, 구조물의 내부 또는 외부에서 작용하는 저항성에 대하여 어느 정도 성능을 발휘할 수 있는지에 대한 성능 평가를 통해 실생활에 적용할 수 있는지의 판단 근거로 삼게 된다.

또한, 구조물에서 누수가 주로 발생하는 지하구조물에 작용하는 저항성에 대하여 누수보수재가 효과적으로 대응할 수 있는지에 대한 성능시험을 실시하게 된다.

즉, 지하구조물은, 토사의 유동이나 유실, 지진과 같은 천재지변에 의해 작용하는 진동 또는 기타 외부에서 작용할 수 있는 충격, 토사에 함유된 지하수의 수위변화에 따라 작용하는 압력, 구조물 자체 하중 등과 같은 여러 가지의 조건에 때문에 거동력이 작용받게 된다.

또한, 상기 지하구조물은, 토사에 함유된 지하수에 의해 표면이 항상 습윤상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 누수보수재의 객관적인 성능시험을 위해 습윤조건에 맞춰 거동시험체를 형성하고, 구조물에 작용하는 거동력의 조건에 맞춰 상기 거동시험체의 성능시험을 실시하게 된다.

이러한 누수보수재는, 한국산업규격 KS F 4935에 규정하는 항목의 시험을 거치도록 규정하고 있다. 즉, 구조물 거동 대응성능은, 시험하고자 하는 누수보수재가 포함된 거동시험체를 거동장치에 장착한 후 정해진 규정에 따라 시험을 실시한다.

이를 좀 더 살펴보면, 상기 거동시험체는, 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 일정크기를 가지는 시험공(2)이 형성된 모르타르시험편(1)과, 상기 모르타르시험편(1)의 시험공(2)에 일단이 삽입되는 거동봉(3)과, 상기 모르타르시험편(1)의 하단에 접착제로 고정되는 부직포(4)로 구성된다.

즉, 상기 거동시험체는, 모르타르시험편(1)의 시험공(2)에 거동봉(3)의 일단을 삽입한 후, 상기 시험공(2)과 거동봉(3) 사이의 공간에 시험하고자 하는 누수보수재를 주입한다. 이때, 상기 모르타르시험편(1)의 하단에 접착제에 의해 부직포(4)가 고정되어 있음으로써, 상기 누수보수재는, 상기 시험공(2)에서 외부로 이탈되는 것이 방지된다.

이렇게 준비된 시험체의 거동봉(3)의 타단을 거동장치(200)에 연결하고, 0.5mm~5mm를 1분동안 확대 축소하는 과정을 1회로 하여, 600회를 실시한 후 이를 투수저항 시험 과정을 통해 투수 여부를 확인함으로써, 합격 여부를 판단한다.

그러나, 종래의 구조물 거동 대응 성능시험은 객관적인 시험결과를 얻기 힘들다는 문제점과, 이로 인해 구조물 거동 대응시험에 대한 결과의 신뢰성 및 공신력을 확보할 수 없다는 문제점이 있다.

첫째, 구조물 거동에 대한 적절한 시험방법이 아니라는 문제점이 있다.

즉, 구조물의 균열은 구조물에 작용하는 거동력의 수직방향에서 발생된다. 그러나, 종래의 구조물 거동 대응 성능시험을 위한 거동시험체는 도 1에 도시된 바와 같이, 시험공(2)과 거동봉(3) 사이에 누수보수재를 주입한 후, 상기 거동봉(3)을 수직방향으로 유동시킴으로써, 거동력이 작용하는 방향과 동일한 방향에 대한 구조물 거동 대응 성능을 시험하게 되어 결국, 구조물 거동 대응 성능에 대한 적절한 시험방법이 아니라는 문제점이 있다.

둘째, 거동시험체에 누수보수재를 주입하기가 어렵다는 문제점이 있다.

상기 누수보수재는 시험공(2)과 거동봉(3) 사이에 주입할 때, 일정압력을 가하면서 주입시켜야 시험공(2) 및 거동봉(3) 사이에 균일하게 분포될 수 있으나, 이 경우, 누수보수재에 일정압력을 가할 경우 모르타르시험편(1)의 하단에 접착된 부직포(4)를 밀어내면서 외부로 이탈되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점으로 일정압력을 가하지 않고 누수보수재를 주입할 경우, 시험공(2)과 거동봉(3) 사이의 공간에 균일하게 분포되지 않음으로써, 객관적인 시험결과를 얻을 수 없다는 문제점이 있다.

셋째, 거동봉의 유격이 심하여 정확한 구조물 거동 대응 성능시험 결과를 얻을 수 없다는 문제점이 있다.

이는, 모르타르시험편(1)의 시험공(2) 중앙에 거동봉(3)이 위치되고, 점착성이 강한 누수보수재에 의해 상기 거동봉(3)이 고정되는 상태를 유지하고 있어, 상기 거동봉(3)을 수직으로 이격시킬 경우, 상기 거동봉(3)이 수직방향의 직진성을 유지하지 못하고 제멋대로 유격되는 문제점이 있다. 또한, 이러한 거동봉(3)의 유격은 누수보수재에 작용함으로써, 구조물 거동 대응 성능시험 결과에 대한 객관성을 상실시키는 요인으로 작용하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험을 수행할 수 있도록 정형화된 시험장치를 제공함으로써, 투수저항성능 및 구조물 거동 대응 성능시험의 객관적인 신뢰성 및 공신력을 확보할 수 있도록 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치 및 그 시험방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구조물의 방수보수를 위해 사용되는 누수보수재에 대한 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치에 있어서, 외주연에 다수의 고정볼트가 구성된 플랜지와, 상기 플랜지의 상단에 위치되고 내측에 모르타르가 타설되는 모르타르성형홈이 형성되는 적어도 하나 이상의 제1체결공 및 핀홀이 형성되며, 누수보수재가 주입될 수 있도록 상기 플랜지까지 관통되는 주입공이 형성되는 제1하우징으로 구성되는 하부성형틀과; 상기 하부성형틀의 하단에서 밀착되어 상기 제1하우징의 핀홀이 삽입되는 핀이 구성되어 모르타르시험편에 핀홀이 형성되도록 하는 핀홀성형부; 상기 제1하우징의 제1체결공에 체결되어, 모르타르시험편과 상부틀 사이에 이격공간이 형성되도록 지지하는 상부틀지지볼트; 상기 하부성형틀의 주입공을 마감하여 모르타르의 타설시 주입공이 막힘되는 것을 방지하고 양생된 모르타르시험편에 누수보수재의 주입공간이 형성되도록 하는 마감캡; 상기 상부틀지지볼트가 삽입되는 제2삽입공이 형성되고, 상단에 거동장치에 연결되는 거동브라켓이 구성되어 상기 상부틀지지볼트에 의해 모르타르시험편과 일정간격 이격된 위치에 구성되는 상부틀; 상기 모르타르시험편과 상부틀의 외주연을 밀폐시켜, 시험하고자 하는 누수보수재가 상기 모르타르시험편 및 상부틀 사이에 채워지도록 하는 측면마감커플링; 상기 플랜지의 하단에 고정되어, 수압에 의해 모르타르시험편에 형성된 핀홀을 통해 누수보수재가 빠져나오는 것을 방지하도록 하는 부직포와, 이를 지지하는 밀착판; 및 상기 하부성형틀의 일단에 일단이 고정되어, 상기 하부성형틀에 양생된 모르타르시험편과 상부틀 사이에 누수보수재가 형성된 시험편을 투수저항성능 시험조건에 만족하도록 물의 공급 및 압력을 공급시키도록 하는 가압챔버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 하부성형틀의 플랜지에는, 가압챔버가 고정될 때 밀폐가 이루어지도록 밀폐링이 삽입되는 일정깊이의 삽입홈;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상부틀지지볼트는, 제1하우징의 제1체결공에 체결 고정되는 제1볼트와; 상기 제1볼트에서 연장되고 상부틀을 모르타르시험편에서 일정높이 이격되는 위치에 고정될 수 있도록 간격을 유지시키는 간격유지하우징; 및 상기 간격유지하우징에서 연장되어 상기 상부틀의 위치를 고정시킬 수 있도록 제2너트가 체결되는 제2볼트;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 하부성형틀의 제1하우징의 모르타르성형홈에 타설된 모르타르가 양생되는 과정 중에 상기 하부성형틀의 하단에 삽입된 핀홀성형부의 핀홀이 직진성을 유지할 수 있도록 보강하도록 하는 양생보호판;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 구조물의 방수보수를 위해 사용되는 누수보수재에 대한 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험방법에 있어서, 하부성형틀의 하부에서 핀홀성형부를 조립하고, 상기 하부성형틀의 상부에 상부틀지지볼트 및 상기 하부성형틀의 중앙에 구성된 주입공을 마감하는 마감캡을 고정시켜 하부시험편을 준비하는 하부시험조립체 준비단계와; 상기 하부시험조립체 준비단계를 통해 준비된 하부시험조립체에 일정량의 모르타르를 타설하고 이를 양생시켜 모르타르시험편을 형성하는 하부시험편 양생단계; 상기 하부시험편 양생단계를 통해 형성된 하부시험조립체의 모르타르시험편의 상방에 일정간격 이격된 위치에 상부틀을 위치시키고, 측면마감커플링에 의해 상기 상부틀과 모르타르시험편의 외주연을 밀폐시키며, 하부시험조립체의 하단에 부직포 및 밀착판을 고정하는 상부시험편 준비단계; 상기 상부시험편 준비단계를 통해 형성된 상부틀과 모르타르시험편 사이의 공간에 시험하고자 하는 누수보수재를 주입하는 누수보수재 주입단계; 상기 상부시험편 준비단계를 통해 형성된 시험편의 상부틀에 고정된 거동브라켓을 거동장치에 연결시켜, 구조물 거동 대응성능시험의 조건에 맞춰 구조물 거동 대응성능시험을 실시하는 거동대응성능 시험단계; 및 상기 거동대응성능 시험단계를 통해 거동성이 부가된 시험편을 가압챔버에 고정시켜, 투수저항성능 시험의 조건에 맞춰 투수저항성능 시험을 실시하여 투수 유무를 확인하는 투수저항 시험단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험을 수행할 수 있도록 정형화된 시험장치를 제공함으로써, 투수저항성능 및 구조물 거동 대응 성능시험의 객관적인 신뢰성 및 공신력을 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래에 따른 거동대응성능 시험체의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 투수저항성능 시험방법의 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 하부시험조립체의 분리 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 하부시험체의 조립순서도.
도 5는 본 발명에 따른 하부시험편 양생단계를 위한 구성품의 분리 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 하부시험편의 조립순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 하부시험편의 조립 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 상부시험편 준비단계를 위한 구성품의 분리 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 상부시험편의 조립 순서도.
도 10은 본 발명에 따른 누수보수재 주입단계의 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 투수저항시험장치의 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 구조물 거동 대응 시험방법의 개략도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다(종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다).

본 발명의 누수보수재에 대한 투수저항성능을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부시험조립체 준비단계(S1)와, 하부시험편 양생단계(S2)와, 상부시험편 준비단계(S3)와, 누수보수재 주입단계(S4)와, 거동대응성능 시험단계(S5), 및 투수저항 시험단계(S6)로 이루어진다.

상기 누수보수재에 대한 투수저항성능을 포함한 투수저항성능 시험장치의 조립순서 및 작용상태를 상세히 살펴보면 다음과 같다.

하부시험조립체 준비단계(S1)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하부성형틀(10)에 핀홀성형부(20)와, 상부틀지지볼트(30), 및 마감캡(40)에 의해 하부시험조립체를 완성한다.

상기 하부성형틀(10)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 플랜지(110)와, 상기 플랜지(110)의 중앙에 구비되는 제1하우징(120)으로 구성된다.

상기 플랜지(110)는, 외주연부에 방사형으로 일정높이 돌출되는 다수의 고정볼트(112), 및 외주연에서 내측으로 일정간격 이격되고 일정깊이를 가지는 삽입홈(114)이 구성된다.

상기 제1하우징(120)은, 상기 플랜지(110)의 중앙 즉, 상기 삽입홈(114)의 내측에 구성된다.

상기 제1하우징(120)은, 내측에 일정깊이를 가지는 모르타르성형홈(122)과, 상기 모르타르성형홈(122)의 일측에 구성되어 상기 상부틀지지볼트(30)의 일단이 체결 고정되도록 하는 적어도 하나 이상의 제1체결공(124)과, 적어도 하나 이상의 핀홀(126), 및 중앙부에 상기 플랜지(110)까지 관통되는 주입공(128)이 구성된다.

또한, 상기 주입공(128)에는, 일단이 고정되고 상기 플랜지(110)의 하단에 일정길이 돌출되어 누수보수재의 주입이 원활하게 이루어지도록 하는 주입니플(130)이 고정된다.

또한, 상기 모르타르성형홈(122)은, 형성하고자 하는 모르타르 시험편의 형상에 따라 다단으로 단차를 가지도록 구성함이 바람직하다. 이는, 성능시험 과정 중 일정압력의 수압이 작용할 때 모르타르시험편과 모르타르성형홈 사이로 물이 새는 것을 방지함으로써, 성능시험의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.

또한, 상기 핀홀(126)은, 시험하고자 하는 누수보수재의 투수상태를 확인하고자 하는 시험구멍임으로, 상기 핀홀(126)의 크기 및 개수는 시험하고자 하는 투수저항성능에 따라 다양하게 변경 가능하다. 현재의 투수저항성능을 시험하기 위한 조건을 살펴보면, 상기 핀홀(126)은, 3mm의 크기와 8~9개소로 규정되어 있다.

또한, 상기 핀홀(126)은, 상기 플랜지(110)까지 관통되도록 구성된다.

또한, 상기 플랜지(110)와 제1하우징(120)은, 일체형이거나, 또는 별도로 각각 제작된 후 용접 등의 방식으로 일체로 형성할 수 있으며, 또는 체결수단으로 각각을 고정하는 방식 등이 사용될 수 있다.

상기 핀홀성형부(20)는, 제2플랜지(22)와, 상기 제2플랜지(22)에 일정높이 돌출되는 다수의 핀(24), 및 상기 제2플랜지(22)의 중앙에 형성되는 니플삽입공(26)으로 구성된다.

또한, 상기 핀(24)은, 상기 제1하우징(120)의 핀홀(126)과 대응되는 크기 및 개수로 구성된다.

또한, 상기 핀(24)의 돌출높이는, 상기 제1하우징(120)의 핀홀(126)을 관통하면서 차후에 상기 제1하우징(120)의 모르타르성형홈(122)에 타설되는 모르타르시험편에 핀홀을 형성시킬 수 있는 정도의 높이이면 무관하다.

또한, 상기 니플삽입공(26)은, 상기 핀홀성형부(20)를 상기 하부성형틀(10)의 플랜지(110) 하단에 돌출되는 주입니플(130)이 삽입되는 크기로 형성되어, 상기 핀홀성형부(20)를 플랜지(110)의 하단에 밀착시킬 때 간섭되지 않도록 한다.

상기 상부틀지지볼트(30)는, 제1하우징(120)의 제1체결공(124)에 체결 고정되는 제1볼트(32)와, 상기 제1볼트(32)의 체결깊이를 단속하고 일정높이를 가지는 간격유지하우징(34), 및 상기 간격유지하우징(34)에서 일정높이 돌출되는 제2볼트(36)로 구성된다.

또한, 상기 간격유지하우징(34)은, 상부틀의 삽입깊이를 단속하여, 상기 상부틀과 모르타르시험편 사이에 이격공간이 형성되도록 한다.

상기 마감캡(40)은, 상기 하부성형틀(10)의 제1하우징(120)에 형성된 주입공(128)에 체결 고정되어, 상기 주입공(128)으로 모르타르가 삽입되는 것을 방지하도록 한다.

상기와 같이 구성된 하부시험조립체의 조립순서를 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 하부성형틀(10)의 플랜지(110)의 하단에 핀홀성형부(20)를 조립한다.

즉, 상기 핀홀성형부(20)의 핀(24)을 상기 플랜지(110)에 관통되게 형성된 핀홀(126)에 삽입시켜, 상기 플랜지(110)의 저면에 상기 핀홀성형부(20)의 제2플랜지(22)가 밀착되도록 한다.

이어서, 상기 플랜지(110)의 상방에 형성된 제1하우징(120)의 제1체결공(124)에 상부틀지지볼트(30)의 제1볼트(32)를 체결 고정한다.

또한, 상기 제1하우징(120)의 주입공(128)에 마감캡(40)을 체결고정한다. 이때, 상기 마감캡(40)의 돌출높이는 형성하고자 하는 모르타르시험편의 높이보다 높게 형성되어, 모르타르시험편의 양생이 완료되면 상기 마감캡(40)을 제거시키기 용이한 높이이면 된다.

하부시험편 양생단계(S2)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 모르타르와 양생보호판(50)에 의해 이루어진다.

상기 양생보호판(50)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 핀홀성형부(20)의 핀(24)과 대응되는 위치 및 크기를 가지도록 관통되게 형성되는 제2핀홀(52), 및 상기 상부틀지지볼트(30)와 대응되는 위치에 형성되는 제1삽입공(54)으로 구성된다.

또한, 상기 제1삽입공(54)은, 상기 상부틀지지볼트(30)의 간격유지하우징(34)이 삽입될 수 있는 크기로 형성되어, 핀(24)의 직진성이 유지되도록 하여, 모르타르시험편에 형성되는 핀홀의 직진성이 확보되도록 한다.

도 6을 참조하여, 하부시험편 양생단계(S2)를 살펴보면, 먼저, 하부시험조립체 준비단계(S1)를 통해 형성된 하부조립체의 제1하우징(120)의 모르타르성형홈(122)에 일정량의 모르타르를 타설한다. 이때, 모르타르의 타설량은 상기 제1하우징(120)의 상단면과 동일선상을 가지도록 하는 정도이면 바람직하다.

이어서, 모르타르의 타설이 완료되면, 상기 양생보호판(50)을 상기 제1하우징(120)의 상방에 위치시킨다.

즉, 양생보호판(50)의 제2핀홀(52) 및 제1삽입공(54)에 하부성형틀(10)의 상방으로 돌출된 핀홀성형부(20)의 핀(24) 및 상부틀지지볼트(30)의 간격유지하우징(34) 각각을 삽입시켜, 상기 제1하우징(120)의 상방에 위치되도록 한다. 이때, 상기 양생보호판(50)은 주입공(128)에 고정된 마감캡(40)의 상단에 안착됨으로써, 상기 제1하우징(120)과 양생보호판(50)은 일정간격이 이격된 상태를 유지한다.

일정시간 경과로 인해 모르타르의 경화로 모르타르시험편(60)의 양생이 완료되면, 하부성형틀(10)에서 탈형작업이 수행된다.

탈형작업은, 양생보호판(50)을 제거하고, 마감캡(40) 및 핀홀성형부(20)를 제거한다.

이에 따라, 상기 하부성형틀(10)의 제1하우징(120)에 모르타르시험편(60)이 양생된 상태를 유지하면서, 상기 모르타르시험편(60)의 중앙에는 마감캡(40)에 의해 주입공(128)과 동일 또는 유사한 크기의 구멍이 형성되고, 그 외주연으로 핀홀성형부(20)의 핀(24)과 동일한 크기의 핀홀이 형성된다.

한편, 상기 양생보호판(50)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1하우징(120)의 모르타르성형홈(122)에 모르타르를 타설한 후 상기 양생보호판(50)을 삽입시켜 상기 하부성형틀(10)에 돌출된 마감캡(40)이 삽입될 수 있도록 중앙에 제3삽입공(56)을 형성하여, 상기 하부성형틀(10)에 타설된 모르타르에 상기 양생보호판(50)을 밀착시켜 양생되는 모르타르에 평탄도가 유지되도록 함으로써, 모르타르시험편(60)에 부착되는 누수보수재와의 부착성능을 향상시켜 성능시험의 객관적 신뢰성을 향상시킨다.

상부시험편 준비단계(S3)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 모르타르시험편(60)의 상방에 상부시험편을 준비하는 단계이다. 이는, 상부틀(70)과, 측면마감커플링(80)에 의해 이루어진다.

상기 상부틀(70)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상부틀지지볼트(30)와 대응되는 위치에 형성되는 제2삽입공(72), 및 상기 상부틀지지볼트(30)의 제2볼트(36)에 체결되어 상기 상부틀(70)을 고정시키도록 하는 제2너트(74)로 구성된다.

또한, 상기 제2삽입공(72)은, 상기 상부틀지지볼트(30)의 제2볼트(36)가 삽입되는 크기로 형성된다. 이에 따라, 상기 상부틀(70)은, 상기 상부틀지지볼트(30)의 간격유지하우징(34)의 상단에 안착되어, 모르타르시험편(60)과 일정간격 이격되게 위치된다.

또한, 상기 상부틀(70)의 상단에는 구조물 거동 대응 성능시험을 실시하기 위한 거동브라켓(710)이 고정된다.

상기 거동브라켓(710)은, 다수의 고정볼트(720)에 의해 상부틀(70)에 고정된다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 거동브라켓(710)은 상기 상부틀(70)에 일체형으로 형성할 수도 있다.

또한, 상기 거동브라켓(710)에는, 거동장치(200)에 연결될 수 있도록 하는 제2체결공(712)이 형성된다.

또한, 상기 하부성형틀(10)의 하단에는, 상기 하부성형틀(10)에 형성된 모르타르시험편(60)의 핀홀을 통해 누수보수재가 압력에 의해 밀려나오는 것을 방지하기 위한 부직포(730), 및 상기 부직포(730)가 상기 플랜지(110)의 하단에 안정적으로 고정될 수 있도록 지지하는 밀착판(740)이 구성된다.

또한, 상기 부직포(730) 및 밀착판(740)의 중앙에는, 상기 플랜지(110)의 하단에 돌출된 주입니플(130)이 삽입되는 관통공이 형성된다.

또한, 상기 부직포(730) 및 밀착판(740)에는, 체결수단 즉, 볼트에 의해 상기 플랜지(110)에 확고하게 고정될 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 체결공이 형성된다.

상기 측면마감커플링(80)은, 상기 상부틀(70) 및 제1하우징(120)의 외주연을 밀폐시키도록 마감한다.

상기 측면마감커플링(80)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 양분되는 제1 및 제2커플링(82)(84)으로 구성된다. 또한, 상기 제1 및 제2커플링(82)(84) 각각에는 체결수단(도시하지 않음)에 의해 상호 체결 고정될 수 있도록 적어도 하나 이상의 체결공이 구성된다.

도 9를 참조하여, 상부시험편 준비단계를 살펴보면, 먼저, 모르타르시험편(60)의 상방으로 상부틀(70)을 위치시킨다. 즉, 상기 상부틀(70)의 제2삽입공(72)에 상부틀지지볼트(30)의 제2볼트(36)을 삽입시켜 상기 상부틀(70)을 모르타르시험편(60) 쪽으로 밀어넣는다. 이때, 상기 상부틀(70)은, 상기 상부틀지지볼트(30)의 간격유지하우징(34)에 삽입깊이가 단속됨에 따라, 상기 상부틀(70)은 상기 모르타르시험편(60)과 일정간격 이격된 상태를 유지한다.

그리고, 상기 상부틀지지볼트(30)의 제2볼트(36)에 제2너트(74)를 체결시켜 상기 상부틀(70)의 상방이 압박되도록 고정한다.

이후, 측면마감커플링(80)의 제1 및 제2커플링(82)(84) 각각을 상기 상부틀(70) 및 제1하우징(120)의 외주연에 밀착시켜 체결수단으로 조임함으로써, 상기 제1 및 제2커플링(82)(84)이 상호 고정되어, 외주연을 밀폐시킨다.

이어서, 하부성형틀(10)의 플랜지(110) 하단에 부직포(730) 및 밀착판(740)을 순차적으로 밀착시킨 후 체결수단으로 고정한다.

누수보수재 주입단계(S4)는, 상부시험편 준비단계(S3)를 통해 형성된 시험편에 시험하고자 하는 누수보수재를 주입하는 단계이다.

이는, 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 측면마감커플링(80)에 의해 측면이 밀폐된 상부틀(70)과 모르타르시험편(60) 사이에 누수보수재를 주입한다. 즉, 플랜지(110)의 하단에 돌출된 주입니플(130)을 통해 누수보수재를 주입하면, 누수보수재는, 플랜지(110)와 제1하우징(120)을 관통하는 주입공(128)을 통해 주입되면서, 상기 모르타르시험편(60)의 중앙에 형성된 구멍으로 주입되어, 상기 상부틀(70)과 모르타르시험편(60) 사이의 공간에 채워지게 된다.

이후, 투수저항성능 시험의 조건에 맞춰 누수보수재의 주입이 완료되면, 측면마감커플링(80)을 제거한다.

거동대응성능 시험단계(S5)는 상기 누수보수재 주입단계(S4)를 통과한 시험편을 거동장치(200)에 연결시켜 구조물 거동 대응 성능시험을 실시한다.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 상부틀(70)의 상단에 고정볼트(720)를 통해 고정된 고정브라켓(710)의 제2체결공(712)에 거동장치(200)와 연결시킨다.

이어서, 상기 거동장치(200)는, 0.5mm에서부터 5mm 사이의 거동폭으로 확대 및 축소를 1분에 1회의 비율로 600회를 반복시켜, 상기 시험편에 거동성을 부가한다.

이때, 상부틀(70)을 고정하도록 상부틀지지볼트(30)에 체결된 제2너트(74)를 제거한 후 거동성을 부가한다. 이 경우, 거동장치(200)를 통해 거동성이 부가되는 상부틀(70)은, 제2삽입공(72)에 삽입된 상부틀지지볼트(30)의 제2볼트(36)에 안내됨에 따라 상기 거동장치(200)의 거동성이 균일하게 상부틀(70)에 작용하여, 객관적인 시험결과치를 얻을 수 있다.

투수저항 시험단계(S6)는, 상기 거동대응성능 시험단계(S5)를 통해 거동성이 부가된 시험편을 가압챔버(90)에 고정시켜 투수저항성능을 시험한다.

상기 가압챔버(90)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 내측에 시험편이 위치되는 가압공간(92)이 형성되고, 하단 외주연에 플랜지(110)의 고정볼트(112)에 너트로 체결고정될 수 있는 제3플랜지(94)가 구성된다. 이때, 상기 플랜지(110)와 제3플랜지(94) 사이에 밀폐가 유지되도록 상기 플랜지(110)의 삽입홈(114)에 안착되는 밀폐링(100)이 구성된다.

또한, 상기 가압챔버(90)에는, 일정량의 물을 상기 가압공간(92)에 투입할 수 있는 물공급관(96) 및 상기 가압공간(92)에 일정량의 압력을 제공하는 압력공급관(98)이 구성된다.

즉, 상기 물공급관(96)을 통해 투입되는 물은 상기 가압공간(92)에 구비된 시험편이 수중에 잠길 수 있는 정도의 량(통상 '1L'이다)을 투입한다.

이어서, 상기 압력공급관(98)을 통해 일정량의 압력, 즉, 0.3N/mm²의 압력을 1시간 동안 가압시켜, 투수 여부를 확인하여, 투수가 이루어지지 않으면 투수저항성능 시험에 통과한 것으로 한다.

이때, 상기 시험편으로 작용하는 수압에 의해 모르타르시험편(60)과 상부틀(70)에 채워진 누수보수재가 상기 모르타르시험편(60)에 형성된 핀홀로 빠져나올 수 있을 수 있으나, 하부성형틀(10)의 하단에 고정된 부직포(730) 및 이를 고정하는 밀착판(740)에 의해 상기 모르타르시험편(60)의 핀홀로 누수보수재가 빠져나오는 것을 방지하여, 시험의 객관적 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 것은 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치 및 그 시험방법을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과 한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경 실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

10: 하부성형틀 110: 플랜지
112: 고정볼트 114: 삽입홈
120: 제1하우징 122: 모르타르성형홈
124: 제1체결공 126: 핀홀
128: 주입공 130: 주입니플
20: 핀홀성형부 22: 제2플랜지
24: 핀 26: 니플삽입공
30: 상부틀지지볼트 32: 제1볼트
34: 간격유지하우징 36: 제2볼트
40: 마감캡 50: 양생보호판
52: 제2핀홀 54: 제1삽입공
56: 제3삽입공 60: 모르타르시험편
70: 상부틀 72: 제2삽입공
74: 제2너트 710: 거동브라켓
712: 제2체결공 730: 부직포
740: 밀착판 80: 측면마감커플링
82: 제1커플링 84: 제2커플링
90: 가압챔버 92: 가압공간
94: 제3플랜지 96: 물공급관
98: 압력공급관 100: 밀폐링

Claims

구조물의 방수보수를 위해 사용되는 누수보수재에 대한 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치에 있어서,
외주연에 다수의 고정볼트(112)가 구성된 플랜지(110)와, 상기 플랜지(110)의 상단에 위치되고 내측에 모르타르가 타설되는 모르타르성형홈(122)이 형성되는 적어도 하나 이상의 제1체결공(124) 및 핀홀(126)이 형성되며, 누수보수재가 주입될 수 있도록 상기 플랜지(110)까지 관통되는 주입공(128)이 형성되는 제1하우징(120)으로 구성되는 하부성형틀(10)과;
상기 하부성형틀(10)의 하단에서 밀착되어 상기 제1하우징(120)의 핀홀(126)이 삽입되는 핀(24)이 구성되어 모르타르시험편(60)에 핀홀이 형성되도록 하는 핀홀성형부(20);
상기 제1하우징(120)의 제1체결공(124)에 체결되어, 모르타르시험편(60)과 상부틀(70) 사이에 이격공간이 형성되도록 지지하는 상부틀지지볼트(30);
상기 하부성형틀(10)의 주입공(128)을 마감하여 모르타르의 타설시 주입공(128)이 막힘되는 것을 방지하고 양생된 모르타르시험편(60)에 누수보수재의 주입공간이 형성되도록 하는 마감캡(40);
상기 상부틀지지볼트(30)가 삽입되는 제2삽입공(72)이 형성되고, 상단에 거동장치(200)에 연결되는 거동브라켓(710)이 구성되어 상기 상부틀지지볼트(30)에 의해 모르타르시험편(60)과 일정간격 이격된 위치에 구성되는 상부틀(70);
상기 모르타르시험편(60)과 상부틀(70)의 외주연을 밀폐시켜, 시험하고자 하는 누수보수재가 상기 모르타르시험편(60) 및 상부틀(70) 사이에 채워지도록 하는 측면마감커플링(80);
상기 플랜지(110)의 하단에 고정되어, 수압에 의해 모르타르시험편(60)에 형성된 핀홀을 통해 누수보수재가 빠져나오는 것을 방지하도록 하는 부직포(730)와, 이를 지지하는 밀착판(740); 및
상기 하부성형틀(10)의 일단에 일단이 고정되어, 상기 하부성형틀(10)에 양생된 모르타르시험편(60)과 상부틀(70) 사이에 누수보수재가 형성된 시험편을 투수저항성능 시험조건에 만족하도록 물의 공급 및 압력을 공급시키도록 하는 가압챔버(90);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하부성형틀(10)의 플랜지(110)에는, 가압챔버(90)가 고정될 때 밀폐가 이루어지도록 밀폐링(100)이 삽입되는 일정깊이의 삽입홈(114);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부틀지지볼트(30)는,
제1하우징(120)의 제1체결공(124)에 체결 고정되는 제1볼트(32)와;
상기 제1볼트(32)에서 연장되고 상부틀(70)을 모르타르시험편(60)에서 일정높이 이격되는 위치에 고정될 수 있도록 간격을 유지시키는 간격유지하우징(34); 및
상기 간격유지하우징(34)에서 연장되어 상기 상부틀(70)의 위치를 고정시킬 수 있도록 제2너트(74)가 체결되는 제2볼트(36);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하부성형틀(10)의 제1하우징(120)의 모르타르성형홈(122)에 타설된 모르타르가 양생되는 과정 중에 상기 하부성형틀(10)의 하단에 삽입된 핀홀성형부(20)의 핀홀(24)이 직진성을 유지할 수 있도록 보강하도록 하는 양생보호판(50);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험장치.
구조물의 방수보수를 위해 사용되는 누수보수재에 대한 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험방법에 있어서,
하부성형틀의 하부에서 핀홀성형부를 조립하고, 상기 하부성형틀의 상부에 상부틀지지볼트 및 상기 하부성형틀의 중앙에 구성된 주입공을 마감하는 마감캡을 고정시켜 하부시험편을 준비하는 하부시험조립체 준비단계(S1)와;
상기 하부시험조립체 준비단계(S1)를 통해 준비된 하부시험조립체에 일정량의 모르타르를 타설하고 이를 양생시켜 모르타르시험편을 형성하는 하부시험편 양생단계(S2);
상기 하부시험편 양생단계(S2)를 통해 형성된 하부시험조립체의 모르타르시험편의 상방에 일정간격 이격된 위치에 상부틀을 위치시키고, 측면마감커플링에 의해 상기 상부틀과 모르타르시험편의 외주연을 밀폐시키며, 하부시험조립체의 하단에 부직포 및 밀착판을 고정하는 상부시험편 준비단계(S3);
상기 상부시험편 준비단계(S3)를 통해 형성된 상부틀과 모르타르시험편 사이의 공간에 시험하고자 하는 누수보수재를 주입하는 누수보수재 주입단계(S4);
상기 상부시험편 준비단계(S3)를 통해 형성된 시험편의 상부틀에 고정된 거동브라켓을 거동장치에 연결시켜, 구조물 거동 대응성능시험의 조건에 맞춰 구조물 거동 대응성능시험을 실시하는 거동대응성능 시험단계(S5); 및
상기 거동대응성능 시험단계(S5)를 통해 거동성이 부가된 시험편을 가압챔버에 고정시켜, 투수저항성능 시험의 조건에 맞춰 투수저항성능 시험을 실시하여 투수 유무를 확인하는 투수저항 시험단계(S6);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 투수저항 성능시험을 포함한 구조물 거동 대응 성능시험방법.