KR101603408B1 - 플라스틱 마이크로 패커구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플라스틱 마이크로 패커구조체는, 콘크리트 구조물의 균열부에 천공된 구멍에 삽입되면서 구멍의 입구측 가장자리에 걸려 밀착되도록 일측단에 플랜지가 형성되고 중앙에 상부에서 하부로 갈수록 통로가 좁아지면서 나사산이 없이 테이퍼진 삽입홀이 형성된 고무재질의 슬리이브와, 상기 삽입홀에 삽입되어 축방향으로 분리되지 않도록 걸림력에 의해 슬리이브와 고정되고 슬리이브의 팽창력에 의해 구멍의 내경에 압착 고정되도록 중앙에 주입구가 형성된 주입부재를 구성하되, 상기 주입부재에는, 그 외주 중간에서 하부 높이까지 사이에 상기 슬리이브와 마찰력에 의한 결합력을 높여주도록 형성된 나선부와, 그 외주 하부단에 상기 슬리이브의 하단이 걸려서 분리되지 않도록 형성된 톱니형상의 걸림턱이 구성된 것을 특징으로 되어 있으므로, 보수액을 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 주입하더라도 주입부재와 슬리이브의 걸림작용에 의해 천공된 구멍으로부터 분리되지 않게 하면서 보수액이 주입부재의 주입구를 통해 역류되지 않고 균열부를 따라 용이하게 주입될 수 있다.

Description

플라스틱 마이크로 패커구조체{Plastic micro packer structure}

본 발명은 고압 균열 보수용 마이크로 패커구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보수액(에폭시, 우레탄, 아크릴 등)을 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 주입하더라도 주입부재와 슬리이브의 걸림작용에 의해 천공된 구멍으로부터 분리되지 않게 하면서 보수액이 주입부재의 주입구를 통해 역류되지 않고 균열부를 따라 용이하게 주입될 수 있는 플라스틱 마이크로 패커구조체에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물은 콘크리트의 건조수축, 온도변화 및 누수 등 여러 요인에 의해 콘크리트 구조물의 외부 또는 내부에 균열이 발생하기 쉽다.

또한, 지하주차장 바닥과 같이 많은 하중이 작용하는 곳이나 일반 바닥슬래브에서 방수층과 마감콘크리트층의 시공이 부실한 곳이면, 콘크리트 구조물 외부에는 노출되지 않더라도 마감 콘크리트층이 들뜨는 경우가 많이 발생한다. 콘크리트의 정상적인 건조수축에 의하여 발생한 균열의 경우에는 대부분 콘크리트 구조물에는 아무런 영향을 주지 않으나, 건조수축의 정도가 너무 심하고, 그 외의 요인들로 인하여 발생한 균열은 콘크리트 구조물에 심각한 악영향을 끼치게 된다.

상술한 콘크리트 구조물에 발생한 균열과 들뜬 부분으로는 수분 및 공기가 유입되기 쉽고, 유입된 수분 및 공기로 인하여 구조물의 콘크리트의 풍화를 촉진하고 철근의 부식을 초래하여 콘크리트 구조물의 수명 및 안전성에 치명적인 영향을 주게 된다.

이와 같이 콘크리트 구조물의 표면에 발생된 균열을 보수하기 위한 방법으로는 패커(packer)가 사용된다.

이 패커를 이용한 균열보수방법은 균열부에 관 형상의 금속성 패커를 압입 설치하고, 패커와 보수액이 충전된 주입장치를 관으로 연결시켜 이를 통해 보수액을 고압으로 공급함으로써 균열부를 메워 고착시킨다.

이와 같은 균열 보수용 패커의 일예가 한국실용신안등록번호 0172536호에 개시되고 도 1에 도시되어 있다. 이 패커의 설치는 먼저 균열부(7)에 일정크기의 구멍(8)을 뚫고, 그 구멍(8) 내부에 도시된 바와 같이 삽입시킨다. 작업자가 주입부재(2)를 회전시킬때 로크헤드(3)와 너트부재(4) 사이의 간격이 좁아지면서 슬리이브(5)가 반경방향으로 확장된다. 확장된 슬리이브(5)의 외주면이 천공된 구멍(8) 내주면에 밀착된 상태에서 주입부재(2)에 주입기(6)를 연결하여 보수액이 체크밸브(1)를 통하여 균열부(7)에 충전되도록 한다.

그러나, 종래의 패커구조체는 구멍(8)을 드릴과 같은 공구로 뚫게 되면, 구멍(8)의 가장자리는 도 2에 도시된 바와 같이 거칠어져서 슬리이브(5)가 팽창되더라도 틈새(9)가 존재하기 때문에 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 압력을 가할 경우에는 틈새(9)를 통해 보수액이 외부로 누출되게 된다. 이에 따라 작업현장 주변이 오염되고 설정된 고압으로는 균열부(7)에 보수액을 주입시킬 수 없게 된다.

또, 종래의 패커구조체는 주입부재(2)가 슬리이브(5)에 결합될 때 팽창되지 못하고 로크헤드(3)와 너트부재(4)를 매개로 힘을 전달받아 팽창되는 구조이기 때문에 많은 부품수로 인하여 제조코스트가 상승되고 결합시간이 많이 소요되는 등의 작업성이 현저히 떨어진다는 문제점이 있었다.

또, 주입부재(2)의 주입노즐의 끝단에 설치된 체크밸브(1)는 보수액이 주입될 때 그 압력에 의해 개폐봉이 후진되면서 주입구(2a)를 개방하고, 보수액의 주입이 끝나면 스프링의 탄발력에 의해 개폐봉이 전진되면서 주입구(2a)를 폐쇄함으로써 보수액이 역류되지 않도록 하는 구조로 이루어져 있으나, 이러한 체크밸브(1) 구조는 부품수가 많아 조립시간 및 비용이 증가하게 되고, 사용중 점성이 높은 보수액에 의해 개폐봉과 스프링이 간섭을 받아 제대로 작동되지 않게 되는 불량율이 높다는 문제점이 대두되었다.

종래의 또 다른 실시형태의 패커구조체는 도 3에 도시한 바와 같이, 균열틈(7)에 천공한 구멍(8)에 고무재질로서 플랜지(5a)를 갖는 슬리이브(5)를 결합시키고, 주입부재(2)를 슬리이브(5)에 결합시킨 후 주입기(6)의 주입구(2a)를 통해 구멍(8)내에 보수액을 주입시키도록 한 것이다.

이때, 상기와 마찬가지로 슬리이브(5)와 구멍(8) 사이의 틈새로 보수액이 누출되는 것을 막기 위하여, 플랜지(5a) 주변에 실링재(20)를 도포한 것이다.

그러나 이와 같은 패커구조체는 50-100㎏f/㎠ 이하의 중,저압으로 보수액을 주입하는데에는 적합할 수 있으나, 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 압력을 가할 경우에는 구멍(8)내에 주입되는 보수액의 높은 압력으로 인하여 주입부재(2)가 표시한 화살표방향과 같이 상하로 유동되면서 주입부재(2)와 실링재(20) 사이의 경계부(11)가 분리되고, 이에 따라 보수액이 누출되는 문제점이 발생되게 된다.

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 별도의 추가 부재를 사용하지 않고 주입부재와 슬리이브의 걸림력을 높이고, 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 보수액을 주입하더라도 서로 분리되지 않게 할 수 있는 플라스틱 마이크로 패커구조체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 역류방지판의 오작동을 최소화시킬 수 있고, 조립시간 단축은 물론 제조코스트를 낮출 수 있는 플라스틱 마이크로 패커구조체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플라스틱 마이크로 패커구조체는, 콘크리트 구조물의 균열부에 천공된 구멍에 삽입되면서 구멍의 입구측 가장자리에 걸려 밀착되도록 일측단에 플랜지가 형성되고 중앙에 상부에서 하부로 갈수록 통로가 좁아지면서 나사산이 없이 테이퍼진 삽입홀이 형성된 고무재질의 슬리이브와, 상기 삽입홀에 삽입되어 축방향으로 분리되지 않도록 걸림력에 의해 슬리이브와 고정되고 슬리이브의 팽창력에 의해 구멍의 내경에 압착 고정되도록 중앙에 주입구가 형성된 주입부재를 구성하되,
상기 주입부재에는,
그 외주 중간에서 하부 높이까지 사이에 상기 슬리이브와 마찰력에 의한 결합력을 높여주도록 형성된 나선부와,
그 외주 하부단에 상기 슬리이브의 하단이 걸려서 분리되지 않도록 형성된 톱니형상의 걸림턱이 구성된 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명의 플라스틱 마이크로 패커구조체는, 별도의 추가 부재를 사용하지 않고 주입부재와 슬리이브의 자체 걸림력에 의해 서로 견고히 결합되도록 구조를 개선하였기 때문에 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 보수액을 주입하더라도 슬리이브로부터 주입부재가 분리되지 않고 충분히 견도록 할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 플라스틱 마이크로 패커구조체는, 단일부재인 역류방지판의 자체 탄성력을 이용하여 구조를 개선하였기 때문에 점성이 높은 보수액에 의해 오작동되는 것을 최소화시킬 수 있고, 조립시간 단축은 물론 제조코스트를 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래에 따른 패커구조체를 이용한 시공상태를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 A-A선에 대한 요부 횡단면도,
도 3은 종래에 따른 다른 실시예의 패커구조체를 이용한 시공상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 패커구조체를 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 패커구조체를 도시한 결합단면도,
도 6은 본 발명에 따른 패커구조체를 이용한 시공상태를 도시한 단면도이다

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 플라스틱 마이크로 패커구조체는, 콘크리트 구조물(30)의 균열부(32)에 천공된 구멍(34)에 삽입되면서 구멍(34)의 입구측 가장자리에 걸려 밀착되도록 일측단에 플랜지(42)가 형성되고 중앙에 나사산이 없이 테이퍼진 삽입홀(44)이 형성된 고무재질의 슬리이브(40)와, 상기 삽입홀(44)에 삽입되어 축방향으로 분리되지 않도록 걸림력에 의해 슬리이브(40)와 고정되고 슬리이브(40)의 팽창력에 의해 구멍(34)의 내경에 압착 고정되도록 외주 중간 높이에 걸림단차면(52)이 형성되고 중앙에 주입구(54)가 형성된 주입부재(50)와, 상기 주입부재(50)의 하부 높이 일측에 삽입 고정되어 주입구(54)를 통해 보수액이 주입될 때 주입압력에 의해 하부로 휘어져 주입구(54)를 개방시키고 보수액의 주입이 끝나면 자체 탄성력에 의해 상부로 원위치되면서 주입구(54)를 폐쇄하는 역류방지판(60)으로 구성되어 있다.

이때, 상기 슬리이브(40)의 삽입홀(44)은 상부에서 하부로 갈수록 통로가 좁아지도록 나사산이 없이 테이퍼져 있다.

상기 주입부재(50)의 외주 하부 높이 일측에는 상기 역류방지판(60)의 일측단이 억지끼움방식에 의해 삽입 고정되도록 끼움홀(56)이 형성되고, 상기 주입부재(50)의 내주에 대하여 상기 끼움홀(56)과 접하는 높이에는 상기 역류방지판(60)의 타측단이 밀착되어 주입구(54)를 막음으로써 보수액이 역류되지 않도록 상기 주입구(54)의 내경보다 큰 내경으로 확대구(58)가 형성되어 있다.

상기 걸림단차면(52)에는, 그 중간에서 하부 높이까지 사이에 상기 슬리이브(40)와 마찰력에 의한 결합력을 높여주도록 나선부(52a)가 형성되고, 그 하부단에 상기 슬리이브(40)의 하단이 걸려서 분리되지 않도록 톱니형상의 걸림턱(52b)이 형성되어 있다.

상기 역류방지판(60)은 그 일측단이 상기 주입부재(50)의 끼움홀(56)에 대응되게 억지끼움되도록 두껍게 형성되고, 그 타측단은 상기 주입부재(50)의 확대구(58)로부터 보수액의 주입압력에 의해 잘 휘어진 후 주입압력이 해제될 때 자체 탄성력에 의해 확대구(58)에 밀착되면서 주입구(54)를 폐쇄하도록 얇게 형성되어 있다.

다음은, 이와 같이 구성된 본 발명의 플라스틱 마이크로 패커구조체에 대한 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명의 플라스틱 마이크로 패커구조체를 이용하여 시공하기 위해서는, 먼저 콘크리트 구조물(30)의 균열부(32)에 드릴 등의 공구를 이용하여 일정깊이로 천공한 후 구멍(34)의 내부를 깨끗하게 다듬질한다.

이어서 슬리이브(40)의 몸체를 천공된 구멍(34)에 끼움과 동시에 슬리이브(40)의 플랜지(42)가 구멍(34)의 입구측 가장자리에 밀착될때까지 깊숙히 끼워서 결합시키고, 이 슬리이브(40)의 삽입홀(44)에 주입부재(50)를 삽입시킴과 동시에 회전시킨다.

이때, 고무재질의 슬리이브(40)의 삽입홀(44)은 상부보다 하부로 갈수록 좁게 나사산이 없이 테이퍼져 있기 때문에 주입부재(50)를 삽입홀(44)에 삽입시킨 후 회전시키면, 이 주입부재(50)는 좁아지는 삽입홀(44)의 하부측을 강제로 통과하면서 그 외주 하부측에 형성된 톱니형상의 걸림턱(52b)과 슬리이브(40)의 하단이 서로 대응되게 걸림과 동시에 슬리이브(40)의 전체 높이가 주입부재(50)의 중간 높이에 형성된 걸림단차면(52)에 일치됨으로써 주입부재(50)와 슬리이브(40)의 결합이 완료된다.
즉, 슬리이브(40)에 나사산이 없이 테이퍼진 삽입홀(44)에 주입부재(50)의 나선부(52a)를 삽입 회전시킬 때 강한 수평 팽창력에 의해 삽입홀(44)에 나사면이 형성되어 서로 강하게 맞물리도록 1차 결합되고, 이어서 주입부재(50)가 슬리이브(40)에 끝까지 삽입될 때 주입부재(50)의 외주 중간부분에 형성된 톱니형상의 걸림턱(52b)이 슬리이브(40)의 하단에 걸려서 2차 결합됨에 따라 슬리이브(40)로부터 주입부재(50)가 분리되지 않게 된다.
다시 말해, 슬리이브(40)는 나사산이 없이 테이퍼진 삽입홀(44)만 형성된 고무재질이기 때문에 테이퍼진 삽입홀(44)에 주입부재(50)의 나선부(52a)를 삽입 회전시키면 강한 수평 팽창력과 수직 팽창력에 의해서 삽입홀(44)에 나사면이 형성됨과 동시에 상기 나선부(52a)와 정확하게 서로 맞물려 강한 결합력이 만들어지게 된다.
그리고, 주입부재(50)의 외주 중간부분측 톱니형상의 걸림턱(52b)이 슬리이브(40)의 삽입홀(44)을 통과한 후 슬리이브(40)의 하단에 일치되어 조립이 완료되면, 톱니형상 구조 때문에 주입부재(50)가 슬리이브(40)로부터 분리되지 않게 된다.
즉, 슬리이브(40)의 삽입홀(44)은 상부에서 하부로 갈수록 좁아지는 구조이기 때문에 주입부재(50)의 걸림턱(52b)이 삽입홀(44)의 하단과 일치될 때 강한 수평 팽창력에 의해 더욱 압착되면서 톱니형상으로 맞물리게 되므로, 이 톱니형상 구조가 파열되지 않는 이상 주입부재(50)와 슬리이브(40)가 분리되지 않게 된다.
도 6과 같이 주입부재(50)와 슬리이브(40)로 이루어진 패커가 구멍(34)에 결합된 상태에서 주입부재(50)의 상단과 연결되는 주입기(미도시)를 통해 보수액을 주입하면, 이 보수액은 주입부재(50)의 주입구(54)를 따라 이동되다가 주입구(54)와 확대구(58)의 사이에 설치된 역류방지판(60)을 밀치면서 확대구(58)를 통해 구멍(34)측 균열부(32)로 침투되어 균열 틈새를 메우도록 보수하게 된다.

삭제

삭제

이때, 슬리이브(40)는 그 상단에서 하단까지의 높이가 주입부재(50)의 외주 중간 높이에 형성된 걸림단차면(52)에 위치하도록 걸리게 되고, 그 외주가 주입부재(50)와 결합에 의해 팽창되면서 천공된 구멍(34)에 강하게 압착되도록 결합되기 때문에 보수액을 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 주입하더라도 주입부재(50)가 슬리이브(40) 및 천공된 구멍(34)으로부터 분리되지 않게 된다.

또한, 300㎏f/㎠ 이상의 고압으로 주입된 보수액은 주입부재(50)의 주입구(54)와 확대구(58)의 사이에 설치된 역류방지판(60)에 의해 차단되기 때문에 구멍(34)과 균열부(32)에 이미 주입된 보수액이 주입부재(50)의 주입구(54)를 통해 역류되지 않게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

30 : 콘크리트 구조물 32 : 균열부
34 : 구멍 40 : 슬리이브
42 : 플랜지 44 : 삽입홀
50 : 주입부재 52 : 걸림단차면
52a : 나선부 52b : 걸림턱
54 : 주입구 56 : 끼움홀
58 : 확대구 60 : 역류방지판

Claims (5)

1. 콘크리트 구조물(30)의 균열부(32)에 천공된 구멍(34)에 삽입되면서 구멍(34)의 입구측 가장자리에 걸려 밀착되도록 일측단에 플랜지(42)가 형성되고 중앙에 상부에서 하부로 갈수록 통로가 좁아지면서 나사산이 없이 테이퍼진 삽입홀(44)이 형성된 고무재질의 슬리이브(40)와, 상기 삽입홀(44)에 삽입되어 축방향으로 분리되지 않도록 걸림력에 의해 슬리이브(40)와 고정되고 슬리이브(40)의 팽창력에 의해 구멍(34)의 내경에 압착 고정되도록 중앙에 주입구(54)가 형성된 주입부재(50)를 구성하되,
   상기 주입부재(50)에는,
   그 외주 중간에서 하부 높이까지 사이에 상기 슬리이브(40)와 마찰력에 의한 결합력을 높여주도록 형성된 나선부(52a)와,
   그 외주 하부단에 상기 슬리이브(40)의 하단이 걸려서 분리되지 않도록 형성된 톱니형상의 걸림턱(52b)이 구성된 것을 특징으로 하는 플라스틱 마이크로 패커구조체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images