KR101734101B1

KR101734101B1 - 콘크리트 교량의 단면 보수장치

Info

Publication number: KR101734101B1
Application number: KR1020160120836A
Authority: KR
Inventors: 백승복
Original assignee: 주식회사 건설방재기술연구원
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2017-05-15

Abstract

본 발명은 콘크리트 교량의 단면 보수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균열 보수제와 숏블라스트 및 폴딩 타입 패널을 이용하여 신속하게 콘크리트 포장 교량의 전단면 균열을 보수, 복구할 수 있도록 개선된 콘크리트 교량의 단면 보수장치에 관한 것이다.

Description

콘크리트 교량의 단면 보수장치{Repair equipment for section of concrete bridge}

본 발명은 토목 시설물의 안전을 진단하는 기술 분야 중 콘크리트 교량의 단면 보수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균열 보수제와 숏블라스트 및 폴딩 타입 패널을 이용하여 신속하게 콘크리트 포장 교량의 전단면 균열을 보수, 복구할 수 있도록 개선된 콘크리트 교량의 단면 보수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트는 시멘트, 굵은 골재, 잔골재, 혼화재, 혼화제로 구성되어 있으므로 철근 등의 다른 건설자재와 달리 재료의 구성성분이 다양하며, 서로 다른 성질의 물질들이 서로 합쳐서 이루어져 있다.

그러므로, 콘크리트의 품질은 구성 재료의 품질과 밀접한 관계가 있으며, 배합비와 타설방법 및 양생법 등에 따라서 콘크리트의 품질이 다르게 된다.

품질이 좋은 콘크리트는 경제적이고, 반영구적이기 때문에 오래전부터 건축 및 토목재료에 사용되고 있다.

그러나, 품질이 낮은 콘크리트를 생산하여 사용하거나, 외부로부터 열악한 환경에 콘크리트 구조물이 노출되었을 경우에는 콘크리트는 급속하게 파손되기 쉽다.

예를 들어, 해안에 노출된 콘크리트 구조물은 해수가 가지고 있는 염소 이온이 콘크리트 내에 침투하면 철근에 있는 부동태 피막이 없어지면서 부식을 일으키게 되고, 오염이 심한 대기에 노출된 콘크리트는 외부로부터 탄산가스가 침입하여 시멘트 수화물과 작용하여 콘크리트 표면을 중성화로 유도하여 결국에는 철근이 부식되는 원인이 된다.

그 외에도 공장의 폐수 및 생활하수 등에 의하여 황산가스 및 박테리아 등이 콘크리트 내에 침투하고, 이는 철근부식 및 콘크리트 열화의 직접적인 원인이 된다.

이와 같은 원인에 의하여 콘크리트 내부의 철근이 부식하면 부피가 팽창하여 콘크리트 구조물의 균열 및 단면탈락을 유도한다.

그리고, 외부로부터 침입한 여러 가지 열화 인자에 의하여 콘크리트가 팽창하고 결국에는 단면이 탈락하여 구조물이 원래 가지고 있는 성능을 충분히 발휘하지 못하게 되어 구조물의 붕괴의 원인이 될 수 있다.

손상된 콘크리트를 보수하기 위해서 모르타르가 많이 사용되고 있으며, 부착력을 향상시키기 위해서 유기계인 폴리머를 사용해서 모르타르의 부착력을 향상시키고 있다.

최근 들어 콘크리트의 열화 정도가 심화되면서, 콘크리트의 보수 면적이 넓어지고 손상의 깊이도 깊어지고 있는 실정이다.

보수 면적이 적고, 인건비가 상대적으로 저렴했던 과거에는 기능공이 주로 단면복구를 인력으로 하였으나, 현재에는 미장공의 인건비가 상승하고, 보수 면적이 넓어짐에 따라서 숏크리트(shotcrete) 장비를 이용한 보수 모르타르 타설이 보편화 되어 있는 실정이다.

그러나, 일반적으로 숏크리트를 이용한 보수 모르타르의 타설은 한번에 약 30mm이상 두께의 타설이 어려운 것이 현실이다.

따라서, 손상 단면이 깊어서 보수 모르타르의 두께를 높일 필요가 있는 경우에는 여러 번 반복해서 타설을 해야 하며 또, 모르타르를 같은 곳에 여러 번 타설하면 보수 모르타르 사이에 층이 생겨서 품질이 저하되고, 반복적으로 시공해야 하기 때문에 시공성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해서 모르타르의 타설 두께를 기존 모르타르에 비해서 현저하게 높일 수 있을 뿐 아니라 넓은 면적을 짧은 공기 내에 시공할 수 있는 보수 모르타르 개발이 시급한 실정이다.

그리고, 작업시간이 극히 제한되는 철도, 지하철 및 교량의 하부 등은 긴 양생기간으로 인해 짧은 기간 내에 많은 양의 숏크리트를 시공할 수 없다.

이러한 단점을 개선하기 위해 1회 시공으로 두껍고 초속의 모르타르 시공방법이 요구된다.

종래에 손상된 콘크리트 단면을 복구하기 위해서 사용하는 손미장이나, 30mm 두께이상 덧씌우기를 할 수 없는 숏크리트 장비를 이용한 공법으로는 넓은 단면적을 보수해야 하는 대형구조물에 부적합할 뿐 아니라, 모르타르의 품질 및 시공성이 떨어져서 비경제적인 문제점이 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1528120호(2015.06.08) '콘크리트 구조물 보수 보강제 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 콘크리트 구조물, 특히 교량 구조물의 전단면에 균열이 발생하여 신속한 보수가 필요한 경우 단시간에 신속히 보수함으로써 안전성을 더욱 증대시킬 수 있도록 한 콘크리트 교량의 단면 보수장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 상부는 개방되고, 일측면 상단에는 장공 형태의 분사관설치공(110)이 형성된 장치하우징(100); 상기 장치하우징(100)의 개방부를 개폐하는 커버(120); 상기 장치하우징(100)의 내부 바닥면에 서로 대칭되게 설치된 한 쌍의 승하강모터(150); 상기 승하강모터(150)의 각 모터축에 설치된 볼스크류(160);를 포함하고,

상기 볼스크류(160)에는 베이스프레임(F)의 양측이 끼워짐과 동시에 치결합되며; 상기 베이스프레임(F)의 상면에는 원통형상의 분사류생성기(200)가 일체로 고정되되, 상기 분사류생성기(200)는 원중심에 임펠러(210)가 설치되어 임펠러(210) 회전시 외부공기를 분사류생성기(200)의 측방을 흡입한 후 분사류생성기(200)의 둘레방향으로 고압분사하도록 구성되고; 분사류생성기(200)의 내부에는 나선형을 갖는 분사유로(202)가 형성되며; 상기 분사류생성기(200)의 둘레 일부에는 상기 분사유로(202)와 연통되는 분사관(220)이 연결되고; 상기 분사관(220)의 상면 일부에는 면상발열체(222)가 설치되며; 상기 분사관(220)의 선단에는 주름관(224)이 탈착가능하게 고정되고;

상기 주름관(224)의 선단에는 숏볼유도박스(BOX)가 고정되며, 상기 숏볼유도박스(BOX)의 선단면에는 확경된 형태의 밀착편(226)이 구비되고, 상기 숏볼유도박스(BOX)의 둘레면 중 상면에는 박스삽입홈(B-GV)이 형성되며, 상기 박스삽입홈(B-GV)에는 램프박스(LBX)가 삽입되되 상측 일부가 노출되게 삽입 설치되고; 상기 분사관(220)의 하면에는 회수구멍(228)이 형성되며; 상기 회수구멍(228)의 외측인 분사관(220)의 하면에는 돔형상의 회수챔버(240)가 고정되고; 상기 분사관(220)의 상면 일부에는 숏볼수납통(260)이 고정되며; 상기 숏볼수납통(260)과 상기 회수챔버(240)는 회수호스(250)를 통해 숏블라스팅된 숏볼을 회수할 수 있도록 연결되고; 상기 숏볼수납통(260)의 하면에는 상기 분사관(220)의 내부와 연통되도록 공급구멍(270)이 형성되며; 상기 숏볼수납통(260)의 하단부에는 슬라이딩게이트(280)가 설치되어 있어 숏볼의 공급과 차단을 단속할 수 있도록 구성되고; 숏볼수납통(260)의 상단에는 숏볼을 보충할 수 있도록 보충호퍼(290)가 설치되며; 상기 보충호퍼(290)의 유로 일부에는 개폐밸브(292)가 설치되어 동작시 외기가 내부로 도입되지 못하게 하여 차압을 이용한 숏볼 공급이 자동적으로 이루어지도록 구성되며; 숏볼에 의해 타격된 보수면에는 폴딩 가능한 보강판(P)이 앵커식으로 볼트 체결되되, 상기 보강판(P)은 힌지(HIN)를 중심으로 상부판(P1)과 하부판(P2)으로 분리되어 서로 접을 수 있도록 폴딩가능하게 구성되며, 상기 상부판(P1) 및 하부판(P2)의 보강면과 접촉하는 면에는 패드삽입홈(PG)이 형성되고, 상기 패드삽입홈(PG)의 내벽면에는 후크홈(HKG)이 형성되며, 상기 패드삽입홈(PG)에는 탄성패드(CTT)가 압입되고, 상기 탄성패드(CTT)의 대응면에는 상기 후크홈(HKG)에 후크결합되는 후크(HK)가 돌출되며, 상기 탄성패드(CTT)의 후크(HK) 반대면에는 접착용 우레탄시트(UT)가 일부 노출되게 매립된 것을 특징으로 하는 콘크리트 교량의 단면 보수장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 콘크리트 구조물, 특히 교량 구조물의 전단면에 균열이 발생하여 신속한 보수가 필요한 경우 단시간에 신속히 보수함으로써 안전성을 더욱 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 교량의 단면 보수장치의 예시도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 도 1의 일부를 부분 발췌하여 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 콘크리트 교량의 단면 보수장치를 이용하여 보수하는 예를 보인 개략적인 공정도이다.
도 5는 본 발명에 따른 폴딩 타입 패널인 보강판의 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 교량의 단면 보수장치는 장치하우징(100)을 포함한다.

상기 장치하우징(100)은 내부가 빈 사각박스 형상으로 형성되며, 상부는 개방되고, 일측면 상단에는 상하방향으로 장공 형태를 갖는 분사관설치공(110)이 형성된다.

이 경우, 상기 분사관설치공(110)을 장공 형태로 형성하는 이유는 분사관(220)이 상하 이동할 수 있도록 구성되어야 하기 때문이다.

또한, 상기 장치하우징(100)의 개방된 상면을 경첩과 같은 힌지수단을 통해 개폐가능한 통상적인 구조의 커버(120)가 더 설치되어 장치 내부를 보호할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 장치하우징(100)을 이동시키고, 이동된 지점에 위치고정하기 쉽도록 하기 위해 장치하우징(100)의 하부 저면 네귀퉁이에는 각각 캐스터(130)가 설치되고, 상기 캐스터(130)와 인접하여 최소한 2개 이상의 위치고정실린더(140)가 더 설치된다.

따라서, 장치하우징(100)을 옮겨야 할 때는 위치고정실린더(140)를 상승시킨다. 그러면, 바닥면과는 캐스터(130)만 접촉되므로 장치하우징(100)을 힘 안들이고 쉽게 이동시킬 수 있다.

그런 다음, 작업장소로 이동이 완료되면, 다시 위치고정실린더(140)를 하강시킨다. 그러면, 위치고정실린더(140)의 하단에 고정되어 있는 고무패드(142)가 바닥면에 접지되면서 움직이지 못하도록 안정적으로 위치고정하게 되므로 작업을 용이하게 할 수 있도록 안내하게 된다.

또한, 상기 장치하우징(100)의 내부 바닥면에는 서로 대칭되게 한 쌍의 승하강모터(150)가 설치되고, 상기 승하강모터(150)의 각 모터축에는 볼스크류(160)가 연결 고정된다.

그리고, 상기 볼스크류(160)에는 베이스프레임(F)의 양측이 끼워짐과 동시에 치결합된다.

따라서, 상기 승하강모터(150)의 회전방향에 따라 상기 베이스프레임(F)이 장치하우징(100) 내부에서 상승 또는 하강할 수 있게 된다.

이때, 상기 베이스프레임(F)은 상기 장치하우징(100)의 내부 빈공간보다 약간 작은 크기를 가지며 사각 판상이기 때문에 장치하우징(100) 내부에서 회전하지 못하고 장치하우징(100)의 내벽을 따라 상승 또는 하강하는 형태를 갖는다.

한편, 상기 베이스프레임(F)의 상면에는 원통형상의 분사류생성기(200)가 일체로 고정된다.

상기 분사류생성기(200)는 원중심에 임펠러(210)가 설치되어 임펠러(210) 회전시 외부공기를 분사류생성기(200)의 측방을 흡입한 후 분사류생성기(200)의 둘레방향으로 고압분사하도록 구성된다.

이를 위해, 분사류생성기(200)의 내부에는 약간 나선형을 갖는 분사유로(202)가 형성되는데, 이는 분리벽(230)에 의해 분사유로(202)의 일부가 구획됨으로써 고압분사력을 증대시키도록 구성된다.

즉, 분리벽(230)이 없을 경우에는 분사된 고압의 공기가 선회되면서 손실을 일으키지만 분리벽(230)이 생김으로 인해 선회공기를 최소화시켜 전방 토출력을 높이게 된다.

다만, 분리벽(230)으로 완전히 막아버릴 경우 분사관(220)과 분사유로(202)가 연결되는 경계 부분에서 와류 손실이 유발되므로 이를 해소키 위해 상기 분리벽(230)에는 다수의 통공(232)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 분사류생성기(200)의 둘레 일부에는 상기 분사유로(202)와 연통되는 분사관(220)이 연결되는데, 사실상 분사관(220)은 상기 분사류생성기(200)와 일체를 이루지만 설명상 분리하여 설명하였을 뿐이다.

이때, 상기 분사관(220)의 길이는 분사류생성기(200)의 직경보다 길게 형성되어야 충분한 고압분사가 가능하다.

또한, 상기 분사관(220)은 부분 발췌한 도 2에서와 같이, 폭이 넓고 높이가 낮은 직육면체 형태를 가지며, 상면 일부에는 면상발열체(222)가 설치될 수 있다.

상기 면상발열체(222)는 특정온도까지 발열되는 일종의 히터로서, 상기 분사관(220) 내부에서 가속되는 숏볼(Shot ball)과 관류 공기를 가열하여 균열이 형성된 교각의 타격면, 즉 숏블라스팅 면의 타격 가공성을 더 좋게 하기 위함이다.

아울러, 상기 분사관(220)의 선단에는 주름관(224)이 탈착가능하게 고정되고, 주름관(224)의 선단에는 숏볼유도박스(BOX)가 고정되며, 상기 숏볼유도박스(BOX)의 선단면에는 확경된 형태의 밀착편(226)이 구비된다.

이 경우, 상기 주름관(224)은 상기 분사관(220)에 공지된 후크 결합구조로 탈착가능하게 조립될 수 있으며, 상기 밀착편(226)은 고무 또는 실리콘 소재로 만들어 숏블라스팅 처리할 면, 즉 크랙이 형성된 교각면에 최대한 밀착시켜 밀착력을 높이기 위해 구비된다.

또한, 상기 숏볼유도박스(BOX)는 내경이 점차 확경되게 구성되어 밀착편(226)을 지날 때에는 최대한 확경되게 하여 숏볼이 최대한 벌어져 분산된 채 보수면을 타격하게 함으로써 타격면적을 넓히도록, 다시 말해 한번에 보수할 수 있는 면적을 최대한 넓히도록 구성된다.

이때, 상기 숏볼유도박스(BOX)의 둘레면 중 상면에는 박스삽입홈(B-GV)이 형성되고, 상기 박스삽입홈(B-GV)에는 램프박스(LBX)가 삽입되되, 상측 일부가 노출되게 삽입 설치된다.

그리고, 상기 램프박스(LBX)는 전면이 완전히 개방된 형태이고, 내부 벽면에는 호형상의 반사판(RFP)이 설치되며, 상기 반사판(RFP)의 앞쪽에는 자외선램프(VLP)가 장착된다.

따라서, 숏볼을 통한 타격작업 후 보수재를 초속경화시킬 경우, 자외선램프(VLP)를 점등시켜 자외선을 보수재가 발라진 타격면에 조사할 수 있다.

이를 위해, 상기 보수재는 산화티타늄:25중량%, 트리메틸-2.4-팬탄디올-1.3-이소부틸레이트:2중량%, 에틸렌글리콜:4중량%, 칼슘카보네이트:5중량%, 아크릴에멀젼:15중량% 및 나머지 물로 이루어진 제1혼합물과; 아크릴레이트코폴리머:20중량%, 5㎛의 크기의 입도를 갖는 마이크로 시멘트:15중량% 및 나머지 물로 이루어진 제2혼합물을 1:1의 중량비로 혼합한 보수재 기본조성물을 만든다.

그런 다음, 상기 보수재 기본조성물 100중량부에 대해, 에틸렌-옥텐 러버(EOR) 10중량부, 1-2mm의 길이로 잘린 폴리프로필렌 필라멘트 6중량부, 실리카파우더 6중량부, 디소듐이디티에이 3중량부, 규산염 5중량부, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 3중량부, 아크릴노니트릴 2중량부, 카올린 5중량부, 규화수소 3중량부, 아교 2중량부를 더 첨가하여 최종적인 보수용 보수재를 구성하게 된다.

이때, 상기 산화티타늄은 미립자 표면에서 정전기로 서로 응집하는 응집력이 뛰어나 지수를 위한 응집 강화제로 활용된다. 뿐만 아니라, 산화티타늄은 광촉매로서 자외선에 반응하며, 인체에 무해하고, 물리 화학적으로 안정한 물질이다.

그리고, 상기 트리메틸-2.4-팬탄디올-1.3-이소부틸레이트는 가수분해 및 산화에 대한 안정성이 높고, 점도가 높은데 비하여 끈적거림이 적어 응집성 및 신축성, 유동성을 모두 증진시키는데 유용한 물질이다.

또한, 상기 에틸렌글리콜은 자동차 부동액으로 널리 사용되는 화합물로서 가장 간단한 2가 알코올의 하나이며, 순수한 상태에서 냄새와 맛이 없고 끈적끈적한 특성을 가진다.

아울러, 상기 칼슘카보네이트는 탄산칼슘으로 시멘트의 주원료, 산화칼슘의 원료, 제철·건축재료등의 각종 중화제(中和劑)로 사용되며, 본 발명에서는 이산화탄소와의 반응을 통해 이를 제거하는데 기여하게 된다.

그리고, 상기 아크릴에멀젼은 가소제(可塑劑, plasticizer)로 사용된다.

한편, 상기 아크릴레이트코폴리머는 접착력을 높이기 위해 첨가되며, 마이크로 시멘트는 경화를 촉진하여 보수 부위를 신속히 양생시키게 된다.

뿐만 아니라, 상기 에틸렌-옥텐 러버는 충격 특성을 향상시키고, 광투과율을 높이면서 성형 수축을 억제하여 기계적 물성을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 그리고, 상기 폴리프로필렌 필라멘트는 폴리프로필렌을 용융방사하여 만든 섬유로서 0.2-0.5㎛의 입경을 가짐이 바람직하고, 길이는 1-2mm를 유지하도록 하여 인장력을 높여 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 실리카파우더는 필러(Filler)이다.

그리고, 상기 디소듐이디티에이는 일종의 규석으로서 표면에서의 잔류 물질 고착을 저해하고 분해하여 방오성을 강화시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 에틸렌글리콜모노메틸에테르는 접착성을 강화시키기 위해 첨가되며, 부착력을 강하게 하여 내구성을 높이기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 아크릴로니트릴은 경화를 촉진하기 위해 첨가되며, 상기 카올린은 기계적 강도를 향상시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 규화수소(silane)는 n개의 규소 원자에 2n+2개의 수소 원자가 결합한 화합물ㆍ탄화수소의 탄소 대신 규소가 결합한 모양으로 본 발명에서는 접착성과 발수성 및 내약품성, 내화학성을 확보하기 위해 첨가된다.

또한, 상기 아교는 젤라틴을 주성분으로 한 친환경성을 가진 성분으로서 제품 표면에 치밀한 질화층 피막을 형성하여 내부식성을 현격히 증대시키는데 기여하기 때문에 본 발명에서 내부식성 증대를 위해 첨가된다.

그리고, 상기 보수재는 자외선램프(VLP)에 의해 급경화되게 된다.

한편, 상기 보수재의 방수특성을 확인하기 위해 다공성 발포폼의 표면에 1.5mm의 두께로 바른 후 충분히 건조시킨 상태에서 표면에 물을 뿌려 물이 투수되는지 확인하였다.

또한, 내부식성을 확인하기 위해 보수재가 발라진 시트를 물이 채워진 1리터짜리 수조에 침지시킨 상태에서 염화칼슘이 74% 이상 함유된 도로 노면 제설용 염화칼슘을 각각 0.5kg씩 투입한 후 15일간 방치하여 부식이 일어나는지 확인하였다.

확인 결과, 물이 투수되지 않아 방수성이 확인되었으며, 또한 침식이 발견되지 않아 내부식성도 갖춘 것으로 확인되었다.

뿐만 아니라, 상기 분사관(220)의 하면에는 회수구멍(228)이 형성되고, 상기 회수구멍(228)의 외측, 다시 말해 분사관(220)의 하면에는 돔형상의 회수챔버(240)가 고정되며, 상기 회수챔버(240)는 회수호스(250)를 통해 숏블라스팅된 숏볼을 회수할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 분사관(220)의 상면 일부에는 숏볼수납통(260)이 고정되고, 상기 회수호스(250)의 단부는 상기 숏볼수납통(260)과 연결된다.

그리고, 상기 숏볼수납통(260)의 하면에는 상기 분사관(220)의 내부와 연통되도록 공급구멍(270)이 형성되는데, 상기 공급구멍(270)은 고압분사되는 공기와의 차압에 의해 쉽게 빨려 들어갈 수 있도록 경사형성되어야 한다.

또한, 상기 숏볼수납통(260)의 하단부에는 슬라이딩게이트(280)가 설치되어 있어 숏볼의 공급과 차단을 단속할 수 있도록 구성되며, 숏볼수납통(260)의 상단에는 숏볼을 보충할 수 있도록 보충호퍼(290)가 설치되고, 상기 보충호퍼(290)의 유로 일부에는 개폐밸브(292)가 설치되어 동작시 외기가 내부로 도입되지 못하게 하여 차압을 이용한 숏볼 공급이 자동적으로 이루어지도록 구성된다.

여기에서, 상기 슬라이딩게이트(280)와 개폐밸브(292)는 솔레노이드밸브 형태로 구성함이 바람직하며, 도시하지 않은 컨트롤러에 의해 제어되도록 구성할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 도 4와 같이, 콘크리트 구조물의 피보수벽(W)의 일부에 크랙(C)이 발생하였을 때, 크랙(C)을 모두 커버할 수 있는 면적을 갖도록 해당면을 숏블라스팅처리한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 장치를 근접시켜 세팅하고 고정한다.

그런 다음, 임펠러(210)를 가동하면 고압의 공기가 크랙면으로 분사되면서 숏볼수납통(260) 내부의 숏볼이 함께 분사되면서 작은 크기의 숏볼들이 크랙면을 강하게 타격하여 크랙면을 일정깊이로 파내게 된다.

이러한 작업은 크랙(C)을 모두 덮을 수 있도록 본 발명 장치를 옮겨 가면 작업하며, 숏블라스팅이 완료되면 크랙(C)을 커버하는 일정깊이의 홈(H)이 형성된다.

이때, 상기 홈(H)의 깊이는 부착될 보강판(P)의 두께 정도면 족하므로 깊게 형성할 필요가 없다.

이어, 홈(H)이 임의 지점에 다수의 앵커홈(AC)을 형성한다.

상기 앵커홈(AC)은 콘크리트드릴비트를 이용하여 일정깊이 천공하는 형태로 이루어질 수 있다.

이렇게 하여, 앵커홈(AC)이 형성되면, 크랙(C)을 따라 공지의 보수제를 채워 넣고, 상기 홈(H)에 접착제를 바른 다음 보강판(P)을 대고 볼트로 앵커식으로 고정하게 되면 크랙(C)을 완전히 커버한 채 크랙(C) 주변에 장력이 작용하더라도 더 이상 크랙(C)이 진행되지 못하도록 붙잡아 고정하는 보강판(P)이 존재하게 되므로 크랙(C) 진행이 중지되어 안전성을 높이게 된다.

여기에서, 상기 보강판(P)은 폴딩 타입(Folding Type)의 패널로서, 도 5의 예시와 같다.

즉, 도 5에 따르면, 보강판(P)은 힌지(HIN)를 중심으로 상부판(P1)과 하부판(P2)으로 분리되어 서로 접을 수 있도록 폴딩가능하게 구성된다.

그리고, 상기 상부판(P1) 및 하부판(P2)은 내부면, 다시 말해 보강면과 접촉하는 면에는 패드삽입홈(PG)이 형성되며, 상기 패드삽입홈(PG)의 내벽면에는 후크홈(HKG)이 형성되고, 상기 패드삽입홈(PG)에는 탄성패드(CTT)가 압입되며, 상기 탄성패드(CTT)의 패드삽입홈(PG) 속으로 들어가는 대응면에는 상기 후크홈(HKG)에 후크결합되는 후크(HK)가 돌출되고, 상기 탄성패드(CTT)의 후크(HK) 반대면에는 접착용 우레탄시트(UT)가 일부 노출되게 매립되어 보강판(P) 설치시 상기 우레탄시트(UT)가 탄성패드(CTT)에 의해 탄성적으로 보수면을 눌러 탄압하면서 우레탄시트(UT)가 균열부위에 면접 밀착되면서 접착 기능을 수행하게 된다.

때문에, 보수재가 1차 도포된 상태에서 우레탄시트(UT)가 보호막을 구성하면서 접착되기 때문에 완벽한 균열 보수가 가능하게 된다.

100: 장치하우징 200: 분사류생성기
C: 크랙 H: 홈
P: 보강판

Claims

상부는 개방되고, 일측면 상단에는 장공 형태의 분사관설치공(110)이 형성된 장치하우징(100); 상기 장치하우징(100)의 개방부를 개폐하는 커버(120); 상기 장치하우징(100)의 내부 바닥면에 서로 대칭되게 설치된 한 쌍의 승하강모터(150); 상기 승하강모터(150)의 각 모터축에 설치된 볼스크류(160);를 포함하고,
상기 볼스크류(160)에는 베이스프레임(F)의 양측이 끼워짐과 동시에 치결합되며; 상기 베이스프레임(F)의 상면에는 원통형상의 분사류생성기(200)가 일체로 고정되되, 상기 분사류생성기(200)는 원중심에 임펠러(210)가 설치되어 임펠러(210) 회전시 외부공기를 분사류생성기(200)의 측방을 흡입한 후 분사류생성기(200)의 둘레방향으로 고압분사하도록 구성되고; 분사류생성기(200)의 내부에는 나선형을 갖는 분사유로(202)가 형성되며; 상기 분사류생성기(200)의 둘레 일부에는 상기 분사유로(202)와 연통되는 분사관(220)이 연결되고; 상기 분사관(220)의 상면 일부에는 면상발열체(222)가 설치되며; 상기 분사관(220)의 선단에는 주름관(224)이 탈착가능하게 고정되고;
상기 주름관(224)의 선단에는 숏볼유도박스(BOX)가 고정되며, 상기 숏볼유도박스(BOX)의 선단면에는 확경된 형태의 밀착편(226)이 구비되고, 상기 숏볼유도박스(BOX)의 둘레면 중 상면에는 박스삽입홈(B-GV)이 형성되며, 상기 박스삽입홈(B-GV)에는 램프박스(LBX)가 삽입되되 상측 일부가 노출되게 삽입 설치되고; 상기 분사관(220)의 하면에는 회수구멍(228)이 형성되며; 상기 회수구멍(228)의 외측인 분사관(220)의 하면에는 돔형상의 회수챔버(240)가 고정되고; 상기 분사관(220)의 상면 일부에는 숏볼수납통(260)이 고정되며; 상기 숏볼수납통(260)과 상기 회수챔버(240)는 회수호스(250)를 통해 숏블라스팅된 숏볼을 회수할 수 있도록 연결되고; 상기 숏볼수납통(260)의 하면에는 상기 분사관(220)의 내부와 연통되도록 공급구멍(270)이 형성되며; 상기 숏볼수납통(260)의 하단부에는 슬라이딩게이트(280)가 설치되어 있어 숏볼의 공급과 차단을 단속할 수 있도록 구성되고; 숏볼수납통(260)의 상단에는 숏볼을 보충할 수 있도록 보충호퍼(290)가 설치되며; 상기 보충호퍼(290)의 유로 일부에는 개폐밸브(292)가 설치되어 동작시 외기가 내부로 도입되지 못하게 하여 차압을 이용한 숏볼 공급이 자동적으로 이루어지도록 구성되며; 숏볼에 의해 타격된 보수면에는 폴딩 가능한 보강판(P)이 앵커식으로 볼트 체결되되, 상기 보강판(P)은 힌지(HIN)를 중심으로 상부판(P1)과 하부판(P2)으로 분리되어 서로 접을 수 있도록 폴딩가능하게 구성되며, 상기 상부판(P1) 및 하부판(P2)의 보강면과 접촉하는 면에는 패드삽입홈(PG)이 형성되고, 상기 패드삽입홈(PG)의 내벽면에는 후크홈(HKG)이 형성되며, 상기 패드삽입홈(PG)에는 탄성패드(CTT)가 압입되고, 상기 탄성패드(CTT)의 대응면에는 상기 후크홈(HKG)에 후크결합되는 후크(HK)가 돌출되며, 상기 탄성패드(CTT)의 후크(HK) 반대면에는 접착용 우레탄시트(UT)가 일부 노출되게 매립되고;
상기 램프박스(LBX)는 전면이 완전히 개방된 형태이고, 내부 벽면에는 호형상의 반사판(RFP)이 설치되며, 상기 반사판(RFP)의 앞쪽에는 숏볼의 타격면에 발라진 보수재를 초속경화시키기 위한 자외선램프(VLP)가 장착되며;
상기 보수재는 산화티타늄:25중량%, 트리메틸-2.4-팬탄디올-1.3-이소부틸레이트:2중량%, 에틸렌글리콜:4중량%, 칼슘카보네이트:5중량%, 아크릴에멀젼:15중량% 및 나머지 물로 이루어진 제1혼합물과; 아크릴레이트코폴리머:20중량%, 5㎛의 크기의 입도를 갖는 마이크로 시멘트:15중량% 및 나머지 물로 이루어진 제2혼합물을 1:1의 중량비로 혼합한 보수재 기본조성물과; 상기 보수재 기본조성물 100중량부에 대해, 에틸렌-옥텐 러버(EOR) 10중량부, 1-2mm의 길이로 잘린 폴리프로필렌 필라멘트 6중량부, 실리카파우더 6중량부, 디소듐이디티에이 3중량부, 규산염 5중량부, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 3중량부, 아크릴노니트릴 2중량부, 카올린 5중량부, 규화수소 3중량부 및 아교 2중량부를 더 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 교량의 단면 보수장치.