KR101492043B1 - 구조물 보강장치 및 보강공법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강장치는 구조물의 하부 중앙에 설치된 베이스; 상기 베이스에 마련된 레일을 따라 상기 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 제 1 하부정착부; 상기 베이스에서 상기 제 1 하부정착부와 서로 마주보게 배치되고, 상기 레일을 따라 상기 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 제 2 하부정착부; 상기 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부 사이에 연결된 인장바; 상기 구조물의 상부 양측에 각각 설치된 한 쌍의 상부정착부; 상기 구조물의 상부 일측에 설치된 상부정착부와 상기 제 1 하부정착부를 연결하는 제 1 인장부재; 및 상기 구조물의 상부 타측에 설치된 상부정착부와 상기 제 2 하부정착부를 연결하는 제 2 인장부재를 포함하고, 상기 구조물의 처짐시, 상기 제 1 하부정착부는 상기 제 1 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 상기 제 2 하부정착부를 향해 이동되어 상기 제 1 인장부재가 긴장되도록 하고, 상기 제 2 하부정착부는 상기 제 2 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 상기 제 1 하부정착부를 향해 이동되어 상기 제 2 인장부재가 긴장되도록 하여, 상기 제 1 인장부재와 상기 제 2 인장부재로 하여금 상기 구조물을 보강토록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

구조물 보강장치 및 보강공법{Structure Reinforcement device And structure Reinforcement method using thereof}

본 발명은 구조물 보강장치 및 보강공법에 관한 것이며, 상세하게는 교량이나 기타 구조물의 콘크리트 거더, 강재 거더 등의 구조물의 하부에 설치된 인장바에 거더의 처짐정도에 따라 인장력을 부여할 수 있는 구조물 보강장치 및 보강공법에 관한 것이다.

고속도로 건설이 시작된지 20년 내지 30년이 지나면서 공용년수가 오래된 노후교량 중에는 양호하고 내하력이 충분한 교량이 있는 반면에 균열, 철근부식, 누수, 백태 등과 같은 손상이 발생하거나 내하력이 부족하여 안전성과 사용성에 심각한 문제를 야기 시키는 교량(15)도 상당수 있다. 또한, 공용년수가 오래되지 않은 교량도 설계오류, 부실시공 등으로 하중이 집중되는 부분에서 내하력이 저하되는 현상이 발생하기도 한다.

이에, 사용연수의 장기화, 설계오류 또는 부실시공과 같은 문제로 인해 교량(15)의 처짐이 발생한 부분은 유지보수가 요구된다. 그런데, 교량의 처짐에 의해, 보강이 요구되는 부분의 교량에 설치된 보강재에도 변형이 발생한다.

도 1에는 기존의 구조물 보강공법에 따른 보강장치(10)가 개시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 보강장치(10)는 제 1 장착구(11), 제 2 장착구(12), 제 3 장착구(13), 제 4 장착구(14), 제 1 강연선(21), 제 2 강연선(22)과 제 3 강연선(23)이 구비된다. 제 1 강연선(21), 제 2 강연선(22)과 제 3 강연선(23)은 보강재이다.

교량(15)의 중앙 바닥에는 제 1 장착구(11)와 제 2 장착구(12)가 설치된다. 그리고, 교량(15)의 상부 양측에는 제 3 장착구(13)와 제 4 장착구(14)가 설치된다. 여기서, 제 1 장착구(11) 내지 제 4 장착구(14)는 일정위치에서 교량(15)에 고정된 상태이다.

제 1 장착구(11)와 제 2 장착구(12)에는 제 1 강연선(21)이 연결된다. 그리고, 제 3 장착구(13)와 제 1 장착구(11) 사이에는 제 2 강연선(22)이 제 1 강연선(21)에 대해 경사지게 연결되고, 제 2 장착구(12)와 제 4 장착구(14) 사이에는 제 3 강연선(23)이 제 1 강연선(21)에 대해 경사지게 연결된다. 여기서, 제 1 강연선(21) 내지 제 3 강연선(23)은 교량(15)의 처짐을 보강하기 위한 부재이다.

상기의 제 1 강연선(21) 내지 제 3 강연선(23)이 충분한 힘을 발휘하기 위해서는 일정한 변형률이 필요하다. 여기서, 변형률은 늘어난 길이를 전체 길이로 나눈 값(△L/L)이므로, 제 2 강연선(22)과 제 3 강연선(23)의 전체길이가 길어질수록 더 많은 변형량이 필요하다.

제 1 장착구(11)와 제 2 장착구(12)가 일정위치에서 고정되어 있기에, 제 2 강연선(22)과 제 3 강연선(23)이 제 1 강연선(21)을 잡아당기더라도 제 1 강연선(21)의 변형량은 한정적이고, 이로 인해 제 2 강연선(22)과 제 3 강연선(23)의 변형량이 커지게 된다. 제 2 강연선(22)과 제 3 강연선(23)에 많은 변형량이 적용될 경우, 교대(17)측 작업 공간의 협소로 인해 작업성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

한국등록특허 제10-0698354호에는 프리스트레스 도입용 긴장장치가 설치된 구조용 빔의설치구조 및 그 설치방법이 개시되어 있다.

본 발명은 종래 기술과 달리 구조물을 보강하기 위해 거더의 하부에 설치된 인장바에 구조물의 처짐정도에 따라 인장력을 부여하여, 제 1 인장부재와 제 2 인장부재의 인장변형율을 줄이고, 구조물의 보강효율을 증대시킬 수 있는 구조물 보강장치 및 보강방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강장치는 구조물의 하부 중앙에 설치된 베이스; 베이스에 마련된 레일을 따라 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 제 1 하부정착부; 베이스에서 제 1 하부정착부와 서로 마주보게 배치되고, 레일을 따라 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 제 2 하부정착부; 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부 사이에 연결된 인장바; 구조물의 상부 양측에 각각 설치된 한 쌍의 상부정착부; 구조물의 상부 일측에 설치된 상부정착부와 제 1 하부정착부를 연결하는 제 1 인장부재; 및 구조물의 상부 타측에 설치된 상부정착부와 제 2 하부정착부를 연결하는 제 2 인장부재를 포함하고, 구조물의 처짐시, 제 1 하부정착부는 제 1 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 제 2 하부정착부를 향해 이동되어 제 1 인장부재가 긴장되도록 하고, 제 2 하부정착부는 제 2 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 제 1 하부정착부를 향해 이동되어 제 2 인장부재가 긴장되도록 하여, 제 1 인장부재와 제 2 인장부재로 하여금 구조물을 보강토록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부는, 상면에 구비된 레일바퀴에 의해 레일에 연결되고, 인장바가 삽입 관통되는 정착몸체; 및 정착몸체를 관통한 인장바의 끝단이 고정되는 유압고정볼트와, 일측은 유압고정볼트에 연결되고, 타측은 정착몸체에 연결되어 정착몸체를 가압하여 이동시키는 유압부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 정착몸체의 측면에는 제 1 인장부재 또는 제 2 인장부재가 고정되는 연결몸체가 더 설치되고, 연결몸체는 정착몸체에 소정의 각도로 회전가능하게 설치되어, 정착몸체의 이동시, 정착몸체에 대한 제 1 인장부재 또는 제 2 인장부재의 경사각도를 가변시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 한쌍의 상부정착부에는 각각 제 1 인장부재 또는 제 2 인장부재를 고정하는 구형나사가 회전가능하게 설치되고, 구형나사는 제 1 인장부재 또는 제 2 인장부재에 인장력이 가해지는 경우에 한쌍의 상부정착부로 가해지는 응력을 분산시키고, 구조물의 처짐정도에 따라 구조물의 상부양측에서 소정의 각도로 회전되어 제 1 인장부재 또는 제 2 인장부재의 경사각도를 가변시키는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물보강공법은 구조물의 하부 중앙에 베이스가 설치되는 단계; 베이스에 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부가 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되는 단계; 구조물의 상부양측에서, 한쌍의 상부정착부가 마주보게 설치되는 단계; 및 제 1 인장부재가 한쌍의 상부정착부 중 어느 하나의 상부정착부와 제 1 하부정착부에 연결되면서 구조물의 측면에 경사지게 설치되고, 제 2 인장부재가 한쌍의 상부정착부 중 다른 하나의 상부정착부와 제 2 하부정착부에 연결되면서 구조물의 측면에 경사지게 설치되는 단계를 포함하고, 구조물의 처짐시, 제 1 하부정착부는 제 1 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 제 2 하부정착부를 향해 이동되어 제 1 인장부재가 긴장되도록 하고, 제 2 하부정착부는 제 2 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 제 1 하부정착부를 향해 이동되어 제 2 인장부재가 긴장되도록 하여, 제 1 인장부재와 제 2 인장부재로 하여금 구조물을 보강토록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 인장부재와 제 2 인장부재는 제 1 하부정착부에 구비된 유압부재와 제 2 하부정착부에 구비된 유압부재가 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부가 서로 가까워지도록 작동될 때 긴장되면서 구조물의 처짐을 보강하는 것이 바람직하다.

본 발명은 구조물 양단부에 긴장장치를 설치하지 않고도 구조물의 하부에 이동이 가능한 보강장치를 설치하여 구조물의 강연선에 인장력을 도입할 수 있으므로, 설치가 간단하고 협소한 공간에서도 구조물의 보강을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명은 구조물의 처짐으로 인해 제 1 인장부재와 제 2 인장부재이 인장될 때, 제 1 연결몸체가 제 1 장치몸체에 대해 소정의 각도로 회전되면서 제 1 인장부재의 경사각도를 조정할 수 있고, 제 2 연결몸체가 제 2 장치몸체에 대해 소정의 각도로 회전되면서 제 2 인장부재의 경사각도를 조정할 수 있어, 제 1 인장부재와 제 2 인장부재의 인장변형율을 최소화하면서도 구조물을 보강할 수 있다.

아울러, 본 발명은 제 1 하부정착부에 연결된 제 1 유압부재를 통해 인장바의 일단을 잡아당기고, 제 2 하부정착부에 연결된 제 2 유압부재를 통해 인장바의 타단을 잡아당기게 작동되면서, 인장바에 재인장력을 제공하여, 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부의 위치변화, 또는 제 1 인장부재와 제 2 인장부재의 길이변화없이도 구조물을 보강할 수 있다.

이로 인해, 본 발명은 제 1 유압부재와 제 2 유압부재를 통해 인장바에 긴장력을 제공하는 작업수행만으로도, 인장바로 하여금 구조물의 하부를 보강하게 할 수 있어, 작업자의 작업효율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 구조물의 보강 공법이 적용된 교량의 상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강장치가 보강이 요구되는 구조물에 설치된 상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 확대도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 A부분의 정면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 인장바에 인장력이 제공될 때의 상태를 개략적으로 도시한 것이고, 도 5(b)는 인장바 내지 제 2 인장부재이 교량을 보강하는 경우에 교량의 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 2의 B부분을 확대한 도면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 제 1 상부정착부와 제 1 인장부재의 연결상태를 개략적으로 도시한 것이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조물 보강장치 및 보강공법에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강장치(100)는 거더(101)의 처짐을 보강하기 위한 장치이다. 구조물 보강장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 구조물(101)에 설치된다. 여기서, 구조물(101)은 교량이나 기타 구조물의 콘크리트 거더, 강재 거더 등이 해당될 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 구조물(101)을 '거더'라 지칭하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구조물 보강장치(100)는 베이스(120), 제 1 하부정착부(130), 제 2 하부정착부(140), 한 쌍의 상부정착부(150, 160), 인장바(170), 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)를 포함한다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 한 쌍의 상부정착부(150, 160)에 대해, 거더(101)의 상부일측에 설치된 상부정착부에 대해 '제 1 상부정착부(150)'라 지칭하고, 거더(101)의 상부타측에 설치된 상부정착부에 대해 '제 2 상부정착부(160)'라 지칭하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 거더(101)의 중앙에는 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)가 설치되고, 거더(101)의 상부일측에는 제 1 상부정착부(150)가 설치되며, 거더(101)의 상부타측에는 제 2 상부정착부(160)가 설치된다. 본 실시예에서, 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)는 베이스(120)에 연결된다.

본 실시예에서, 인장바(170)는 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)에 연결된 부재이다. 인장바(170)는 후술할 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)보다 직경이 큰 부재로서, 강봉, 강연선 또는 철근과 같이 인장가능한 부재가 사용될 수 있다.

제 1 인장부재(180)는 제 1 하부정착부(130)와 제 1 상부정착부(150)에 연결되고, 제 2 인장부재(190)는 제 2 하부정착부(140)와 제 2 상부정착부(160)에 연결되어 거더(101)을 보강하기 위한 부재이다. 여기서, 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)는 와이어, 철근과 같은 강연선이 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 인장부재(180)의 설치위치에 따라 제 1 인장부재(180)를 '제 1a 인장부재(181)'과 '제 1b 인장부재(182)'로 구분지어 지칭하기로 하며, 제 2 인장부재(190)의 설치위치에 따라 제 2 인장부재(190)를 '제 2a 인장부재(191)'과 '제 2b 인장부재(192)'로 구분지어 지칭하기로 한다.

인장바(170), 제 1a 인장부재(181), 제 1b 인장부재(182), 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)는 봉구조를 가진 것이 바람직하다. 본 실시예에 따른 인장바(170)는 제 1a 인장부재(181), 제 1b 인장부재(182), 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)의 강도의 합보다 큰 강도를 가진 것이 바람직하다.

만약, 인장바(170), 제 1a 인장부재(181), 제 1b 인장부재(182), 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192) 중 어느 하나의 강도가 거더(101)을 보강하는데 충분하지 못해 제 1a 인장부재(181), 제 1b 인장부재(182), 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)의 단면적이 커질 경우에, 인장바(170)에 연결되는 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)의 설치 개수를 증대시킬 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 인장바(170)에 연결된 제 1 인장부재(180)의 개수와 제 2 인장부재(190)의 개수를 두 개를 예로 들어 설명하고 있느나, 이는 단지 예시적인 설명이며, 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)는 상황에 따라 인장바(170)에 대해 평형을 이루면서 거더(101)에 설치될 수만 있다면 설치개수에 대해서는 본 명세서에 개시된 것에 의해 한정되지 않음은 물론이다.

한편, 제 1a 인장부재(181), 제 1b 인장부재(182), 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)는 인장바(170)에 대해 평형을 이루도록 거의 동일한 길이 및 직경을 가진 것이 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(120)는 거더(101)의 하부 중앙에 고정된다. 구체적으로, 베이스(120)는 상면이 거더(101)의 하면과 접촉되게 위치되고, 하면이 외부를 향하게 위치된 상태에서, 거더(101)의 하부에 고정된다.

베이스(120)의 하면에는 한 쌍의 레일(121)이 마련된다. 여기서, 한 쌍의 레일(121)은 상호 간에 소정의 간격만큼 이격되어, 거더(101)의 길이방향을 따라 베이스(120)의 양측에 마련된다. 한 쌍의 레일(121)에는 후술할 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)가 이동가능하게 설치된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)는 정착몸체, 연결몸체와 유압부재를 포함한다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 하부정착부(130)에 구비된 정착몸체, 연결몸체와 유압부재에 대해 이하에서는 각각 '제 1 정착몸체(131), 제 1 연결몸체(132)와 제 1 유압부재(135)'라 지칭하기로 한다. 그리고, 제 2 하부정착부(140)에 구비된 정착몸체, 연결몸체와 유압부재에 대해 이하에서는 각각 '제 2 정착몸체(141), 제 2 연결몸체(142)와 제 2 유압부재(145)'라 지칭하기로 한다.

본 실시예에서, 제 1 하부정착부(130)는 베이스(120)에 마련된 레일(121)을 따라 거더(101)의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 베이스(120)에 설치된다. 제 1 정착몸체(131)는 제 1 정착몸체(131)의 상면이 베이스(120)의 하면을 바라보도록 위치된다.

제 1 정착몸체(131)의 상면에는 한쌍의 레일바퀴(113)가 회전가능하게 설치된다. 제 1 정착몸체(131)는 한쌍의 레일바퀴(113)가 베이스(120)에 마련된 한 쌍의 레일(121)을 따라 이동가능하게 베이스(120)에 연결된다.

제 1 정착몸체(131)에는 인장바의 일단(170a)이 관통되어 연결된다. 본 실시예에서는 인장바(170)를 잡아주는 부재로서 제 1 유압부재(135)가 사용될 수 있다. 제 1 유압부재(135)는 제 1 정착몸체(131)가 제 1 상부정착부(150)를 바라보는 면에 설치된 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 제 1 유압부재(135)는 인장바(170)와 제 1 정착몸체(131)에 연결하는 역할을 한다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제 1 유압부재(135)의 일측은 제 1 유압고정볼트(137)에 의해 인장바의 일단(170a)에 고정되고, 제 1 유압부재(135)의 타측은 제 1 정착몸체(131)에 연결되어, 제 1 정착몸체(131)가 상기 레일(121)을 따라 좌우로 이동가능하게 제 1 정착몸체(131)로 유압을 제공하는 부재이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 정착몸체(131)에는 제 1 연결몸체(132)가 설치된다. 본 실시예에서, 제 1 연결몸체(132)는 제 1 정착몸체(131)의 양측에 각각 설치된다. 이에, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 1 정착몸체(131)의 일측면에 설치된 제 1 연결몸체(132)를 '제 1a 연결몸체(132a)'라 하고, 제 1 정착몸체(131)의 다른 측면에 설치된 제 1 연결몸체(132)를 '제 1b 연결몸체(132b)'라 지칭하기로 한다. 여기서, 제 1a 연결몸체(132a)와 제 1b 연결몸체(132b)는 각각 회전핀(111)에 의해 소정의 각도로 회전가능하게 제 1 정착몸체(131)에 설치된다. 제 1a 연결몸체(132a)와 제 1b 연결몸체(132b)에는 제 1 인장부재(180)이 연결된다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 하부정착부(140)는 제 1 하부정착부(130)와 이격되어, 베이스(120)에 마련된 레일(121)을 따라 거더(101)의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된다.

제 2 정착몸체(141)는 제 2 정착몸체(141)의 상면이 베이스(120)의 하면을 바라보도록 위치된다. 이때, 제 2 정착몸체(141)는 제 1 정착몸체(131)와 마주보게 위치된 것이 바람직하다.

제 2 정착몸체(141)의 상면에는 한쌍의 레일바퀴(113)가 회전가능하게 설치된다. 제 2 정착몸체(141)는 한쌍의 레일바퀴(113)가 베이스(120)에 마련된 한 쌍의 레일(121)을 따라 이동가능하게 베이스(120)에 연결된다.

제 2 정착몸체(141)에는 인장바의 타단(170b)이 관통되어 연결된다. 본 실시예에서는 인장바(170)를 잡아주는 부재로서 제 2 유압부재(145)가 사용될 수 있다. 제 2 유압부재(145)는 제 2 정착몸체(141)가 제 2 상부정착부(160)를 바라보는 면에 설치된 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 제 2 유압부재(145)는 인장바(170)와 제 2 정착몸체(141)에 연결하는 역할을 한다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제 2 유압부재(145)의 타측은 제 2 유압고정볼트(147)에 의해 인장바의 타단(170b)에 고정되고, 제 2 유압부재(145)의 일측은 제 2 정착몸체(141)에 연결되어, 제 2 정착몸체(141)가 상기 레일(121)을 따라 좌우로 이동가능하게 제 2 정착몸체(141)로 유압을 제공하는 부재이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강장치(100)는 제 1 유압부재(135)와 제 2 유압부재(145)가 상기 제 1 정착몸체(131)와 상기 제 2 정착몸체(141)가 서로 가까워지도록 상기 인장바의 양단에 대해 제 1 정착몸체(131)와 제 2 정착몸체(141)를 밀어내도록 작동되면, 상기 제 1 정착몸체(131)는 상기 제 1 인장부재(180)를 잡아당기면서 상기 제 1 인장부재(180)에 긴장력을 부여하고, 제 2 정착몸체(141)는 상기 제 2 인장부재(190)를 잡아당기면서 상기 제 2 인장부재(190)에 긴장력을 부여하여, 상기 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)로 하여금 상기 거더(101)의 처짐을 보강토록 할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 정착몸체(141)에는 제 2 연결몸체(142)가 설치된다. 본 실시예에서, 제 2 연결몸체(142)는 제 2 정착몸체(141)의 양측에 각각 설치된다. 이에, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 제 2 정착몸체(141)의 일측면에 설치된 제 2 연결몸체(142)를 '제 2a 연결몸체(142a)'라 하고, 제 2 정착몸체(141)의 다른 측면에 설치된 제 2 연결몸체(142)를 '제 2b 연결몸체(142b)'라 지칭하기로 한다. 여기서, 제 2a 연결몸체(142a)와 제 2b 연결몸체(142b)는 각각 회전핀(111)에 의해 소정의 각도로 회전가능하게 제 2 정착몸체(141)에 설치된다. 제 2a 연결몸체(142a)와 제 2b 연결몸체(142b)에는 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)가 각각 연결된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 상부정착부(150)는 거더(101)의 상부 일측에 설치된다. 제 1 상부정착부(150)는 제 1a 인장부재의 일단(181a)과 제 1b 인장부재의 일단(182a)이 각각 고정된다. 여기서, 제 1a 인장부재의 일단(181a)과 제 1b 인장부재의 일단(182a)은 상호 간에 소정의 간격만큼 이격되어 위치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 1a 인장부재의 일단(181a)과 제 1b 인장부재의 일단(182a)은 각각 볼트(112)에 의해 제 1 상부정착부(150)에 조임결합될 수 있다.

또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1a 인장부재의 일단(181a)과 제 1b 인장부재의 일단(182a)은 제 1 상부정착부(150)의 양측에 각각 설치된 구형나사(155, 156)에 고정되어, 제 1 상부정착부(150)에 연결될 수 있다. 제 1 상부정착부(150)는 도 7에 도시된 바와 같이 구형나사(155, 156)가 이탈되지 않게 반구형홈 구조를 가지는 것이 바람직하다.

구형나사(155, 156)는 제 1 상부정착부(150)에 회전가능하게 설치되어, 거더(101)의 높이에 따라 베이스(120)에 대한 제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)의 설치각도를 조정할 수 있다. 구형나사(155, 156)는 제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)에 인장력이 가해지는 경우에, 제 1 상부정착부(150)로 가해지는 힘을 도 7에 도시된 바와 같이 분산시켜, 제 1 상부정착부(150)의 손상을 방지할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1a 인장부재의 타단(181b)은 제 1a 연결몸체(132a)에 볼트(112)에 의해 조임결합되고, 제 1b 인장부재의 타단(182b)은 볼트(112)에 의해 제 1b 연결몸체(132b)에 조임결합된다.

제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)는 인장바(170)에 대해 경사지게 위치된 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)는 제 1 정착몸체(131)에 의해 인장바(170)와 간접적으로 연결된다.

한편, 본 실시예에 따른 제 2 상부정착부(160)는 거더(101)의 상부 타측에 설치된다. 이때, 제 2 상부정착부(160)는 제 1 상부정착부(150)와 마주보게 위치된 것이 바람직하다.

제 2 상부정착부(160)에는 제 2a 인장부재의 일단(191a)과 제 2b 인장부재(192)의 일단(도면미표기)이 각각 고정된다. 여기서, 제 2a 인장부재의 일단(191a)과 제 2b 인장부재(192)의 일단(도면미표기)은 상호 간에 소정의 간격만큼 이격되어 위치된다.

제 2a 인장부재의 일단(191a)과 제 2b 인장부재(192)의 일단(도면미표기)은 각각 볼트(112)에 의해 제 2 상부정착부(160)에 조임결합될 수 있고, 또는 구형나사에 의해 제 2 상부정착부(160)에 연결될 수 있다. 여기서, 제 2a 인장부재의 일단(191a)과 제 2b 인장부재(192)의 일단(도면미표기)은 구형나사(도면번호 미표기)에 고정된 상태로 제 2 상부정착부(160)에 소정의 각도로 회전가능하게 안착된다. 이때, 제 2 상부정착부(160)의 구조는 도 7에 도시된 제 1 상부정착부(150)의 구조와 동일할 수 있다.

한편, 제 2a 인장부재(191)의 타단은 제 2a 연결몸체(142a)에 볼트(112)에 의해 조임결합되고, 제 2b 인장부재(192)의 타단은 볼트(112)에 의해 제 2b 연결몸체(142b)에 조임결합된다.

제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)는 제 1 인장부재(180)에 대해 경사지게 위치된 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)는 제 2 정착몸체(141)에 의해 인장바(170)와 간접적으로 연결된다.

상술한 바와 같은 연결구조를 가진 구조물 보강장치(100)는, 거더(101)에 반복적으로 가해진 하중에 의해 거더(101)이 하부로 쳐지면서 제 1a 인장부재(181), 제 1b 인장부재(182), 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)가 인장되면, 제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)으로 하여금 제 1 정착몸체(131)가 레일(121)을 따라 제 1 상부정착부(150)가 위치된 방향으로 이동되도록 제 1 정착몸체(131)를 잡아당기게 하고, 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)으로 하여금 제 2 정착몸체(141)가 레일(121)을 따라 제 2 상부정착부(160)가 위치된 방향으로 이동되도록 제 2 정착몸체(141)를 잡아당기게 함으로써, 종래기술과 달리 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)의 인장변형률을 줄일 수 있는 동시에, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)가 인장되면서 거더(101)의 하부를 보강할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강장치(100)는 인장바(170)에 설치된 제 1 유압부재(135)와 제 2 유압부재(145)를 통해 별도로 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)를 재긴장시킬 수 있어, 거더(101)의 하부중앙에서도 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)의 인장이 적용될 수 있어, 거더(101)의 보강작업을 용이하게 수행할 수 있다.

아울러, 본 발명이 설치된 거더(101)은 인장바(170)의 재긴장력에 의해 거더(101)의 하부가 보강됨으로써, 종래기술에 비해 거더(101)의 처짐시에도 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)의 인장변형률을 줄일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조물 보강공법에 대해 설명하기로 한다.

우선, 보강이 요구되는 거더(101)에 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)가 설치되는 베이스(120)가 거더(101)의 하부중앙에 설치되고, 거더(101)의 상부 일측에 제 1 상부정착부(150)가 설치되며, 거더(101)의 상부타측에 제 2 상부정착부(160)가 설치된다. 여기서, 베이스(120), 제 1 상부정착부(150)와 제 2 상부정착부(160)의 설치순서는 작업환경에 따라 가변될 수 있음은 물론이다.

제 1 하부정착부(130)의 제 1 정착몸체(131)와 제 2 하부정착부(140)의 제 2 정착몸체(141)에는 인장바(170)가 연결되고, 인장바(170)의 양단은 각가 제 1 유압부재(135)와 제 2 유압부재(145)에 의해 고정된다.

한편, 제 1a 인장부재(181)는 거더(101)의 일측면에서 제 1a 연결몸체(132a)와 제 1 상부정착부(150)에 연결되면서, 인장바(170)에 대해 상향 경사지게 위치된다. 그리고, 제 1b 인장부재(182)는 거더(101)의 타측면에서 제 1b 연결몸체(132b)와 제 1 상부정착부(150)에 연결되면서, 인장바(170)에 대해 상향 경사지게 위치된다.

제 1a 인장부재의 일단(181a)과 제 1b 인장부재의 일단(182a)은 각각 제 1 상부정착부(150)에 고정된 상태이다. 본 실시예에서, 제 1 상부정착부(150)는 일정위치에 고정된 상태이기 때문에, 제 1a 인장부재의 일단(181a)과 제 1b 인장부재의 일단(182a)의 위치는 고정적이다.

반면, 제 1a 인장부재의 타단(181b)과 제 1b 인장부재의 타단(182b)은 각각 제 1 정착몸체(131)에 설치된 제 1a 연결몸체(132a)와 제 1b 연결몸체(132b)에 고정된다.

본 실시예에서, 제 1a 연결몸체(132a)와 제 1b 연결몸체(132b)는 제 1 정착몸체(131)에 대해 소정의 각도로 회전가능하게 연결된 상태이고, 제 1 정착몸체(131)는 거더(101)의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 레일(121)에 설치됨에 따라, 제 1a 인장부재의 타단(181b)과 제 1b 인장부재의 타단(182b)의 위치는 제 1 정착몸체(131)의 위치에 따라 가변될 수 있고, 이로 인해 베이스(120)에 대한 제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)의 경사각도는 거더(101)에 가해지는 하중에 따라 가변될 수 있다.

다음으로, 제 2a 인장부재(191)는 거더(101)의 일측면에서 제 2a 연결몸체(142a)와 제 2 상부정착부(160)에 연결되면서, 인장바(170)에 대해 상향 경사지게 위치된다. 그리고, 제 2b 인장부재(192)는 거더(101)의 타측면에서 제 2b 연결몸체(142b)와 제 2 상부정착부(160)에 연결되면서, 인장바(170)에 대해 상향 경사지게 위치된다.

제 2a 인장부재(191)의 타단과 제 2b 인장부재(192)의 타단은 각각 제 2 상부정착부(160)에 고정된 상태이다. 본 실시예에서, 제 2 상부정착부(160)는 일정위치에 고정된 상태이기 때문에, 제 2a 인장부재(191)의 타단과 제 2b 인장부재(192)의 타단의 위치는 고정적이다.

반면, 제 2a 인장부재의 일단(191a)과 제 2b 인장부재(192)의 일단(도면미표기)은 각각 제 2 정착몸체(141)에 설치된 제 2a 연결몸체(142a)와 제 2b 연결몸체(142b)에 고정된다. 본 실시예에서, 제 2a 연결몸체(142a)와 제 2b 연결몸체(142b)는 제 2 정착몸체(141)에 대해 소정의 각도로 회전가능하게 연결된 상태이다.

그리고, 제 2 정착몸체(141)는 거더(101)의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 레일(121)에 설치됨에 따라, 제 2a 인장부재의 일단(191a)과 제 2b 인장부재(192)의 일단(도면미표기)의 위치는 제 2 정착몸체(141)의 위치에 따라 가변될 수 있고, 이로 인해 베이스(120)에 대한 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)의 경사각도는 거더(101)에 가해지는 하중에 따라 가변될 수 있다.

종래기술에 거더(101)의 처짐시 길이 변화가 없는 인장바(170) 구조와 달리, 본 실시예에 따른 구조물 보강공법은 거더(101)이 처지는 경우에, 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)가 거더(101)의 처짐시 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)에 의해 각각 잡아당겨지면서 인장바(170)가 인장되고, 구체적으로, 제 1a 인장부재(181)와 제 1b 인장부재(182)으로 하여금 제 1 정착몸체(131)를 제 1 상부정착부(150) 방향으로 잡아당기고, 제 2a 인장부재(191)와 제 2b 인장부재(192)으로 하여금 제 2 정착몸체(141)를 제 2 상부정착부(160) 방향으로 잡아당기게 하는 구조 인장바(170)에 연결되어, 인장바(170)를 인장시켜 인장바(170)로 하여금 거더(101)의 하부를 보강하게 할 수 있다.

아울러, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조물 보강공법은, 제 1 하부정착부(130)에 구비된 제 1 연결몸체(132)가 제 1 하부정착부(130)의 위치이동시 제 1 인장부재(180)에 가해진 힘에 의해 소정의 각도로 회전되면서, 제 1 인장부재(180)으로 하여금 베이스(120)에 대한 경사각도를 가변시켜 제 1 인장부재(180)의 인장변형율을 최소화시키면서 거더(101)의 일측을 보강할 수 있고, 제 2 하부정착부(140)에 구비된 제 2 연결몸체(142)가 제 2 하부정착부(140)의 위치이동시 제 2 인장부재(190)에 가해진 힘에 의해 소정의 각도로 회전되면서, 제 2 인장부재(190)으로 하여금 베이스(120)에 대한 경사각도를 가변시켜 제 2 인장부재(190)의 인장변형율이 최소화시키면서 거더(101)의 타측을 보강하여, 거더(101)의 보강효율을 증대시킬 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 보강공법은 종래기술과 달리, 인장바(170)로 별도의 긴장력을 제공할 수 있는 제 1 유압부재(135)와 제 2 유압부재(145)가 각각 제 1 하부정착부(130)와 제 2 하부정착부(140)에 구비됨으로써, 거더(101)의 처짐시 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)으로 재긴장력을 부여하여 제 1 인장부재(180)와 제 2 인장부재(190)로 하여금 거더(101)의 하부를 보강할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100: 구조물 보강장치 101: 구조물
120: 베이스 130: 제 1 하부정착부
131: 제 1 정착몸체 132: 제 1 연결몸체
135: 제 1 유압부재 140: 제 2 하부정착부
141: 제 2 정착몸체 142: 제 2 연결몸체
145: 제 2 유압부재 150: 제 1 상부정착부
160: 제 2 상부정착부 170: 인장바
180: 제 1 인장부재 181: 제 1a 인장부재
182: 제 1b 인장부재 190: 제 2 인장부재
191: 제 2a 인장부재 192: 제 2b 인장부재

Claims (6)

1. 구조물의 하부 중앙에 설치된 베이스;
   상기 베이스에 마련된 레일을 따라 상기 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 제 1 하부정착부;
   상기 베이스에서 상기 제 1 하부정착부와 서로 마주보게 배치되고, 상기 레일을 따라 상기 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 제 2 하부정착부;
   상기 제 1 하부정착부와 제 2 하부정착부 사이에 연결된 인장바;
   상기 구조물의 상부 양측에 각각 설치된 한 쌍의 상부정착부;
   상기 구조물의 상부 일측에 설치된 상부정착부와 상기 제 1 하부정착부를 연결하는 제 1 인장부재; 및
   상기 구조물의 상부 타측에 설치된 상부정착부와 상기 제 2 하부정착부를 연결하는 제 2 인장부재를 포함하고,
   상기 구조물의 처짐시, 상기 제 1 하부정착부는 상기 제 1 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 상기 제 2 하부정착부를 향해 이동되어 상기 제 1 인장부재가 긴장되도록 하고, 상기 제 2 하부정착부는 상기 제 2 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 상기 제 1 하부정착부를 향해 이동되어 상기 제 2 인장부재가 긴장되도록 하여, 상기 제 1 인장부재와 상기 제 2 인장부재로 하여금 상기 구조물을 보강토록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하부정착부와 상기 제 2 하부정착부는,
   상면에 구비된 레일바퀴에 의해 상기 레일에 연결되고, 상기 인장바가 삽입 관통되는 정착몸체;
   상기 정착몸체를 관통한 상기 인장바의 끝단이 고정되는 유압고정볼트; 및
   일측은 상기 유압고정볼트에 연결되고, 타측은 상기 정착몸체에 연결되어 상기 정착몸체를 가압하여 이동시키는 유압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 정착몸체의 측면에는 상기 제 1 인장부재 또는 상기 제 2 인장부재가 고정되는 연결몸체가 더 설치되고,
   상기 연결몸체는 상기 정착몸체에 소정의 각도로 회전가능하게 설치되어, 상기 정착몸체의 이동시, 상기 정착몸체에 대한 상기 제 1 인장부재 또는 상기 제 2 인장부재의 경사각도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 구조물 보강장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 한쌍의 상부정착부에는 각각 상기 제 1 인장부재 또는 상기 제 2 인장부재를 고정하는 구형나사가 회전가능하게 설치되고,
   상기 구형나사는 상기 제 1 인장부재 또는 상기 제 2 인장부재에 인장력이 가해지는 경우에 상기 한쌍의 상부정착부로 가해지는 응력을 분산시키고, 상기 구조물의 처짐정도에 따라 상기 구조물의 상부양측에서 소정의 각도로 회전되어 상기 제 1 인장부재 또는 상기 제 2 인장부재의 경사각도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 구조물 보강장치.
   
5. 제 1 항의 구조물 보강장치를 이용하여 구조물을 보강하기 위한 구조물 보강공법에 있어서,
   상기 구조물의 하부 중앙에 베이스가 설치되는 단계;
   상기 베이스에 상기 제 1 하부정착부와 상기 제 2 하부정착부가 상기 구조물의 길이방향을 따라 좌우로 이동가능하게 설치되는 단계;
   상기 구조물의 상부양측에서, 상기 한쌍의 상부정착부가 마주보게 설치되는 단계; 및
   상기 제 1 인장부재가 상기 한쌍의 상부정착부 중 어느 하나의 상부정착부와 상기 제 1 하부정착부에 연결되면서 상기 구조물의 측면에 경사지게 설치되고, 상기 제 2 인장부재가 상기 한쌍의 상부정착부 중 다른 하나의 상부정착부와 상기 제 2 하부정착부에 연결되면서 상기 구조물의 측면에 경사지게 설치되는 단계를 포함하고,
   상기 구조물의 처짐시, 상기 제 1 하부정착부는 상기 제 1 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 상기 제 2 하부정착부를 향해 이동되어 상기 제 1 인장부재가 긴장되도록 하고, 상기 제 2 하부정착부는 상기 제 2 인장부재에 걸리는 인장력에 의해 상기 제 1 하부정착부를 향해 이동되어 상기 제 2 인장부재가 긴장되도록 하여, 상기 제 1 인장부재와 상기 제 2 인장부재로 하여금 상기 구조물을 보강토록 하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강공법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 인장부재와 상기 제 2 인장부재는 상기 제 1 하부정착부에 구비된 유압부재와 상기 제 2 하부정착부에 구비된 유압부재가 상기 제 1 하부정착부와 상기 제 2 하부정착부가 서로 가까워지도록 작동될 때 긴장되면서 상기 구조물의 처짐을 보강하는 것을 특징으로 하는 구조물 보강공법.
   
   

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