KR101777525B1 - Repair and Reinforcement Method of Construction of Various Structures using Reinforced Fiber Panel and Fiber Laminated Panel - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of repairing and reinforcing various structures using a reinforcing fiber panel and a fiber laminated panel which allows usage of a combination with reinforced fiber panels as well as fiber laminated panels to complex shapes such as curved lines or angled polygons as well as flat areas of existing structures, or by maintenance and reinforcement in a form of a mold; the present invention is able to reduce costs lost by reconstruction due to functional and structural decrease due to various environmental external factors and internal pollution effects of aged structure as well as additional maintenance expenses. In addition, a resistance against earthquake is obtained when applied to the ground, as well as to a column underwater or above the water.

Description

보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법{Repair and Reinforcement Method of Construction of Various Structures using Reinforced Fiber Panel and Fiber Laminated Panel}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of repairing and reinforcing various structures using reinforcing fiber panels and island-
본 발명은 기존의 노후화된 콘크리트 구조물 혹은 강(鋼)구조물(이하, 모두 "구조물"이라 통칭한다.)의 내구년한을 증진시키고자 보강성 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용하여 보수 및 보강하는 공법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of repairing and reinforcing an existing aged concrete structure or steel structure (hereinafter collectively referred to as "structure") by using a reinforced fiber panel and an island- .
특히,기존의 경질 판넬보수공법으로 적용되는 구조물의 평탄한 부위는 물론 곡선이나 각이 많이진 다각(多角) 부분과 같은 복잡한 부분까지 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 복합적으로 사용하거나 혹은 거푸집 형태로 존치시키는 보수 및 보강에 의해, 노후된 구조물의 각종 환경적 외부요인 및 내부의 오염적 영향으로 인한 기능적, 구조적인 감소에 따른 재시공으로 소비되는 비용적 손실 절감과 아울러 추가적인 유지관리의 경비를 절감할수 있게 하고, 여기에 더하여 구조물의 지상 기둥부나 수상(水上) 혹은 수중부의 기둥부에 설치시 보강효과를 발휘하여 지진과 같은 진동에도 큰 저항력을 갖게 한 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법에 관한 것이다.Particularly, the reinforced fiber panel and the island-retained laminated panel can be used in combination to the complicated part such as the curved line or the angled polygonal part as well as the flat part of the structure applied by the existing hard panel repairing method, Maintenance and reinforcement can reduce the cost loss caused by re-construction due to functional and structural decrease due to various environmental external factors and internal pollution effects of the aged structure and reduce the cost of additional maintenance. In addition, reinforced fiber panels and island-retained laminated panels, which have a reinforcing effect when installed on a ground column, a water column, or a pillar of a water column of a structure, And to repair and reinforce various structures.
현대 건축물의 특징으로는 철근콘크리트 구조물 뿐만 아니라 콘크리트 강구조도 많이 이용되고 있으며, 더불어 고층, 초고층 및 첨단시설을 위한 각종 부착물과 미적 및 독창적인 구조물들도 많이 시공되어지고 있음은 주지된 사실이다.It is well known that modern steel structures are used not only for reinforced concrete structures but also concrete steel structures, and various attachments and aesthetic and original structures for high-rise, super-high-rise and high-tech facilities are also being built.
이러한 건축된 콘크리트를 이용한 구조물은 시멘트의 수화생성물로서 수산화석회를 생성하여 강알칼리성을 나타낸다. 수산화석회는 시간의 경과에 따라 콘크리트표면으로부터 공기중의 Co2 영향을 받아 서서히 탄산석회로 변하여 알칼리성을 상실하게 되는 현상으로 이를 콘크리트 중성화되었다고 하며(하기 화학식 참조), 이는 건축물이 노후화 되고 있는 단계의 첫걸음이다.Structures using these constructed concrete are hydrolyzed products of cement, producing hydrated lime and showing strong alkalinity. Hydroxide lime gradually becomes carbonated due to the influence of Co 2 in the air from the surface of the concrete over time and loses its alkalinity, which is said to be neutralized with concrete (see the following chemical formula) It is the first step.
CaO + H2O→ Ca(OH)2(알칼리성)CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 (alkaline)
Figure 112016119311074-pat00001
Figure 112016119311074-pat00001
이러한 중성화로 철근이나 강구조의 형강에 녹이 발생되며 이는 부동태막(철근)파괴와 체적팽창(2.6배,철근)으로 이어지며 결국 콘크리트 균열을 유발시키는 원이된다. 이러한 균열은 외적 오염물질 및 물, 공기 등을 유입되게 하여 철근부식을 가속화하여 구조물의 인장강도를 책임질 철근이나 형강의 강도를 저하시킴으로써 내구성 저하가 발생되게 한다. 그 결과 균열 및 철근부식으로 균열량이 증가하게 되며 이는 누수 및 수밀성 저하, 곰팡이 발생 및 구조물의 박리(剝離), 박락(剝落)으로 이어져 구조물의 내구연한에 심각한 영향을 미치게 한다. This neutralization causes rust in steel bars of steel bars and steel structures, which leads to failure of passive film (rebar) and volume expansion (2.6 times, reinforcing steel), which eventually leads to concrete cracks. These cracks accelerate the corrosion of steel bars by introducing external pollutants, water, air, etc., thereby lowering the strength of the steel bars or sections to account for the tensile strength of the steel structures, thereby causing durability deterioration. As a result, the amount of cracks increases due to cracking and rebar corrosion, which leads to deterioration of water leakage and water tightness, generation of fungi, and detachment and breakage of the structure, which seriously affect the durability of the structure.
이러한 손상된 구조물들은 많은 건축 비용을 들여서 시공했겠지만, 재시공의 비용적 손실을 감당할 수 없으므로 안전진단 및 점검을 통하여 부분적으로 보수보강을 해야 함이 필수 요소로 되고 있다.Although these damaged structures would have been constructed with a lot of construction costs, they can not afford the cost of reworking. Therefore, it is essential to partially repair and reinforce the system through safety diagnosis and inspection.
기존 구조물의 보수보강 방법으로 현재 가장 많이 사용되는 공법들을 보면, 하기 특허문헌1 내지3의 표시와 같이, 몰탈을 이용한 부분 채움을 하는 단면복구와 피복두께 및 단면을 크게 하는 단면증대공법, 부족한 내하력을 채우기 위한 섬유부착공법, 단순하게 외부 노출부위 점검을 통한 균열부위 및 열화부를 보수하는 균열보수 및 표면처리공법, 구조물의 외부 유해가스(Co,So2, No2)에 대한 유효한 마감재 도장공법, 그리고 마지막으로 보수 및 보강으로 사용되는 판넬을 이용한 판넬접착보수공법이 있다.As the methods of repairing and reinforcing existing structures, most of the currently used methods are as follows. As shown in the following Patent Documents 1 to 3, there is a method of repairing a section by partial filling using mortar, a method of increasing the thickness of a section and enlarging a section, , A crack repair and surface treatment method for repairing cracks and deteriorated parts by simply checking the external exposed site, an effective finish material coating method for the external harmful gas (Co, So 2 , No 2 ) of the structure, Finally, there is a panel adhesive repair method using panels used for repair and reinforcement.
상기의 보수보강공법은 전반적으로 두루 사용되고 있지만, 몰탈을 이용한 단면복구공법과 판넬을 이용한 판넬접착보수공법이 가장 널리 사용되고 있다. 이중 판넬을 이용한 접착공법은 크게 철판부착공법과 하기 특허 문헌 1내지 3의 표시와 같은 섬유판넬부착공법으로 나누어지는데, 철판부착공법은 시공 할 때에도 자중 때문에 작업성이 어렵지만 완료하여 일정 기간 경과후에는 오히려 표면에 부식이 발생되었고, 또한 철판 자체의 자중의 증가로 콘크리트 피로도가 증가하는 악순환이 반복되어 오히려 기 시공된 철판부착부위를 제거하고 폐기물까지 처리해야 하는 비용이 추가로 요구되고 있어서 현재로서는 거의 사용되지 않고 있다.Although the repair and reinforcement method is widely used, the section repair method using mortar and the panel adhesive repair method using panel are widely used. The bonding method using a double panel is largely divided into an iron plate attaching method and a fiber panel attaching method as shown in Patent Documents 1 to 3. Since the steel plate attaching method is difficult to work due to its own weight even when it is applied, Rather, the surface is corroded, and the vicious circle in which the concrete fatigue is increased due to the increase of the weight of the iron plate itself is repeated, so that the cost of removing the iron plate attachment portion and treating the waste is additionally required at present It is not used.
하기 특허 문헌 1내지 2의 표시와 같은, 판넬을 이용한 공법은 에폭시수지와 섬유의 혼합물로서 성형 및 양생 과정을 거쳐 얻어진 판넬로서 보통 2~10㎜ 사이의 경화된 판넬이며, 구조물의 손상 부위에 판넬을 부착시키고 수지를 주입하여 보수하는 공법이다.A method using a panel, such as that shown in the following Patent Documents 1 and 2, is a mixture of epoxy resin and fiber, which is a panel obtained through molding and curing processes, and is usually a hardened panel having a thickness of 2 to 10 mm. And the resin is injected and repaired.
그러나 판넬을 이용한 시공법은 현대 건축구조물의 특징인 곡선부나 유선형, 복잡한 굴곡부위 부분의 손상은 경화되어진 경질(硬質) 판넬로는 보수하기에는 어렵다고 하는 단점을 가지고 있다.However, the panel construction method has disadvantages that it is difficult to repair the curved part, the streamline part, and the complicated bending part, which are characteristic of modern building structures, by hardened hardened panels.
한편, 특허문헌3의 경우에는 섬유보강 리바에 의하여 원형 구조물을 보수 및 보강하는 것이 개시되어 있으나, 이 역시 현대 건축구조물의 특징인 곡선부나 유선형, 복잡한 굴곡부위 부분의 손상부분에 대한 보수 및 보강에는 상기 특허문헌 1내지 2와 같은 문제는 그대로 안고 있다. On the other hand, Patent Document 3 discloses repairing and reinforcing a circular structure by fiber reinforcing ribs. However, repair and reinforcement of a damaged portion of a curved portion, a streamlined portion, and a complicated bending portion, which are characteristic of modern architectural structures, The same problems as in the above Patent Documents 1 and 2 are held.
따라서 평탄면을 갖는 구조물의 손상 부분은 물론 이거니와 현대 건축물의 특징인 곡선부 혹은 유선형 혹은 굴곡진 부위 혹은 이들 부위가 둘이상으로 조합된 복잡한 손상부분 까지도 용이하게 보수 및 보강할 수 있는 공법이 절실하게 요구되고 있다.Therefore, not only the damaged part of a flat structure, but also a curved part, a curved part or a curved part characteristic of modern buildings, or a complicated damaged part composed of two or more of these parts can be easily repaired and reinforced Is required.
KR 공개특허번호 제10-2004-0079129호KR Patent Publication No. 10-2004-0079129 KR 공개특허번호 제 10-2007-0053407호KR Patent Publication No. 10-2007-0053407 KR 특허등록번호 제 10-1560804 호KR Patent Registration No. 10-1560804
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위해 개발된 것으로서, 보강용 섬유판넬과 아울러 섬유지 적층판넬을 복합적으로 사용하거나 혹은 거푸집 형태로 존치시키는 보수 및 보강법에 의해, 구조물의 평탄 부위와 아울러 곡선부 혹은 유선형 혹은 굴곡진 부위 혹은 이들 부위가 둘 이상으로 조합된 복잡한 손상부분 까지도 손쉽게 경제적으로 보수 및 보강을 할수 있게 한 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been developed to overcome the above-described problems of the prior art and to provide various additional advantages. The present invention has been accomplished by a repair and reinforcement method in which a reinforcing fiber panel and an island- , A reinforced fiber panel that can easily repair and reinforce even complicated damaged parts where the curved part, the streamline or curved part or the combination of two or more of these parts are combined with the flat part of the structure, and a variety And to provide a repair and reinforcement method of the structure.
또한, 본 발명은 기존의 수지혼합물에 로빙 클로스(Roving cloth)섬유를 한층 한층씩 겹쳐서 제작한 판넬의 사용에 의해, 기포의 발생이 많아서 제작시 숙련된 기술이 요구됨은 물론 제품상으로도 강도저하 우려가 있는 것과는 달리, 섬유조각인 얀(Yarn), 촙(chop)의 혼합물에 로빙 클로스(Roving cloth)뿐만 아니라 클로스(Cloth), 로빙(Roving)중 어느 하나를 사용하여 제작한 보강용 섬유판넬의 사용으로, 지진에도 판넬의 강도를 항시 일정하게 유지할 수 있게 한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법을 제공하는데 목적이 있다.Further, the present invention is based on the fact that the use of a panel in which rovin cloth fibers are further layered on an existing resin mixture causes a lot of bubbles to be produced, so that skilled techniques are required at the time of production, A reinforcing fiber panel fabricated by using any one of a cloth and a roving as well as a roving cloth in a mixture of yarn and chop, The present invention provides a method of repairing and reinforcing various structures that can maintain the strength of the panel at a constant level even during an earthquake.
또, 본 발명의 섬유지 적층판넬의 사용은, 현장에서 보수 및 보강 부위의 형상에 따라 직접 보수부위에 유리섬유지를 접착제를 이용하여 다수겹을 이루게 부착하여 높은 보수 및 보강 효과를 얻을 수 있게 하면서도 필요에 따라서는 사전 제작으로 섬유보강판넬과 연결 및 이음작업을 하여 내진력을 갖는 보수 및 보강 효과를 발휘할 수 있게 한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the use of the island-retained laminated panel of the present invention allows the glass fiber paper to be directly attached to the repair area directly by the adhesive agent in multiple layers depending on the shape of the repair and reinforcement parts in the field, It is an object of the present invention to provide a method of repairing and reinforcing various structures that can achieve repair and reinforcement effects that are resistant to damage by connecting and joining with fiber reinforced panels in advance.
상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 보강용 섬유판넬과 섬유적층 판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법에 의하여 달성된다.The above object is achieved by a repairing and reinforcing method of various structures using a reinforcing fiber panel and a fiber laminated panel provided according to the present invention.
본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법은, 구조물의 보수 및 보강부위의 표면을 치핑작업을 통하여 깨끗이 표면 처리 된 구조물의 보수 및 보강부위에 신구접착제를 도포하는 단계와, 신구접착제가 도포된 구조물의 보수 및 보강부위에 보강용 섬유판넬을 부착하거나 혹은 단면복구를 한후 보강용 섬유판넬을 부착하는 단계와, 상기 보강용 섬유판넬과 상기 구조물의 틈새 부위를 실링작업으로 폐쇄후 상기 보강용 섬유판넬과 구조물의 사이로 수지액을 주입하는 단계를 통한 구조물의 보수 및 보강 공법에 있어서,
에폭시수지16~28 중량%와, 규사(실리카)50~80 중량%와, 시멘트1~5중량%와, 보강성 섬유재 3~9중량%를 포함하여 수지 혼합물을 만든후, 이를 아라미드 섬유, 유리섬유, 폴리에스테르섬유, 및 탄소섬유중 중 어느 하나를 사용하여 Yarn, Cloth, Roving, Roving Cloth 중 어느 하나로 구성한 상기 보강용 섬유판넬을 설치 후, 상기 보강용 섬유판넬로 보강할 수 없는 상기 구조물의 곡선부, 다각형, 유선형, 및 굴곡부위 중 어느 하나의 부위이거나 혹은 둘 이상의 조합으로 이루어진 복잡한 손상부분은, 상기 보강용 섬유판넬로부터 연속하여 상기 구조물의 형태에 순응되면서 설치되는 저점도나 고밀착성의 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 및 비닐에스테르 중 어느 하나의 접착제를 사용하여 유리섬유, 아라미드섬유, 폴리에스테르섬유,및 탄소섬유 중 어느 하나의 섬유로 Cloth, Roving, Roving Cloth, 및 Chopped Strand Mat 중 어느 하나로 구성한 섬유지를 2겹 이상으로 적층하되, 최 외측에 위치되는 섬유지는 내측에 위치되는 섬유지 보다 부드러운 표면을 갖도록 구성한 섬유지 적층판넬로 보강하는, 상기 보강용 섬유판넬과 상기 섬유지 적층판넬의 혼용에 의한 보수 및 보강 단계; 및 상기 보강용 섬유판넬과 섬유적층판넬의 연결부위 및 상기 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 구조물에 고정하는 앵커 혹은 조임 볼트가 노출되지 않게 마감하고, 또한 상기 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬에 대한 보강성 부여를 위해 상기 보강용 섬유판넬 및 섬유지 적층판넬의 외부로 마감 섬유지를 부착하는 단계를 포함하고,
상기 구조물의 곡선부, 다각형, 유선형, 및 굴곡부위 중 어느 하나의 부위이거나 혹은 둘 이상의 조합으로 이루어진 복잡한 손상부분에 대한 상기 섬유지 적층판넬의 설치는, 상기 구조물의 복잡한 손상부분의 치수에 맞추어 사전제작하여 부착하거나 혹은 현장에서 상기 복잡한 손상부분에 상기 섬유지와 수지접착제를 적층하여 바로 부착시공 하거나 혹은 현장에서 상기 구조물의 복잡한 손상부분에 이형제를 바른후 상기 섬유지를 적층 상태로 부착하여 얻어진 상기 섬유지 적층판넬을 탈형시킨 후 상기 보강용 섬유판넬에 연결시켜 두 판넬이 일체화된 보강용 거푸집 형태로 구성하여 시공할 수 있게 하고,
상기 구조물 중 지상 혹은 수중 혹은 수상부에 위치하는 기둥부(column)에 대한 복잡한 손상부분의 상기 보강용 섬유판넬과 상기 보강용 섬유판넬에 연결되는 상기 섬유지 적층판넬에 의한 시공으로 기둥부의 횡방향 변형을 최소화 함을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of repairing and reinforcing various structures using a reinforcing fiber panel and an island-retaining laminated panel, the method comprising: repairing and reinforcing a surface of a structure, A step of applying a new and old adhesive to a reinforcing part, a step of attaching a reinforcing fiber panel to the repairing and reinforcing part of the structure to which the new and old adhesive is applied, And a step of injecting a resin liquid between the reinforcing fiber panel and the structure after the gap between the reinforcing fiber panel and the structure is sealed by a sealing operation,
A resin mixture comprising 16 to 28 wt% of an epoxy resin, 50 to 80 wt% of silica (silica), 1 to 5 wt% of cement, and 3 to 9 wt% of a reinforcing fiber material, Wherein the reinforcing fiber panel is made of any one of a yarn, a cloth, a roving, and a roving cloth by using any one of glass fiber, polyester fiber, and carbon fiber, A complicated damaged portion composed of any one of a curved portion, a polygonal, a streamlined, and a curved portion, or a combination of two or more of the curved portions, the polygonal, the streamlined, and the curved portions is formed to have a low viscosity or high adhesion The adhesive agent of any one of glass fiber, aramid fiber, polyester fiber, and carbon fiber using an adhesive of any one of epoxy resin, unsaturated polyester resin and vinyl ester Reinforced with an isothermal laminates which are formed by laying two or more layers of the fibrous paper composed of one of the Euro cloth, the Roving, the Roving cloth, and the Chopped Strand Mat and the outermost fibrous paper having a softer surface than the inner islands A step of repairing and reinforcing the reinforcing fiber panel by mixing the reinforcing fiber panel and the island-retaining laminated panel; And an anchor or a fastening bolt for fixing the connecting portion between the reinforcing fiber panel and the fiber laminated panel and the reinforcing fiber panel and the island-holding laminated panel to the structure are not exposed, and the reinforcing fiber panel and the island- And attaching the finished fiber paper to the outside of the reinforcing fiber panel and the island-keeping laminate panel to provide reinforcement to the panel,
The installation of the island-holding laminated panel on complicated damaged portions formed by any one of curved portions, polygonal, streamlined, and curved portions of the structure, or a combination of two or more portions, Or the resin is adhered directly to the complex damage portion on the site, or the resin is adhered to the complicated damage portion of the structure on the site, or the release agent is applied to the complex damaged portion of the structure on the site, The laminated panel is demolded and then connected to the reinforcing fiber panel so that the two panels can be constructed in the form of an integral reinforcing die,
The reinforcing fiber panel of a complicated damaged part against a column located on the ground or in water or above the water of the structure and the construction by the island-holding laminated panel connected to the reinforcing fiber panel, Thereby minimizing deformation.
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본 발명에 의하면, 보강성 섬유판넬과 섬유지 적층판넬의 복합이용으로 구조물의 외형에 구애됨이 없이 보수 및 보강 작업을 용이하게 할 수 있게 한 효과를 부여한다.According to the present invention, the combined use of the reinforcing fiber panel and the island-retaining laminated panel provides the effect of facilitating the repair and reinforcement work without being limited to the external shape of the structure.
또한 본 발명은 수지와 접착하여 곡면적인 성형이 가능하므로 굴곡진 복잡한 부위를 미려하게 보수할 수 있게 한 효과를 부여한다.Further, since the present invention is capable of forming a curved surface by adhering to a resin, it is possible to repair curved complex parts with good effect.
또한 본 발명은 주재료가 유리섬유로서 우수한 내화학성 및 고인장강도, 내구성, 내풍화성으로 콘크리트구조물 혹은 강(鋼)구조물, 조형물의 부분보수, 물과 접촉되거나 잠겨있는 부위의 균열부 및 박리부를 별도의 시공 공정없이 동시에 보수 및 보강할 수 있게 한 효과를 부여한다.The present invention also relates to a method for producing a glass fiber, wherein the main material is glass fiber, excellent chemical resistance, high tensile strength, durability and weathering resistance, and can be used for a concrete structure or steel structure, partial repair of a molding, It is possible to perform maintenance and reinforcement at the same time without the need of a construction process.
또한 기둥부에 적용시 횡방향 변형에 대한 보강력을 발휘하여 지진과 같은 예기치 못한 횡방향으로 작용되는 하중에도 변형을 최소화하는 효과를 부여한다.In addition, when applied to columns, it exerts a reinforcement against lateral deformation, which gives the effect of minimizing deformation even in unexpected lateral loads such as earthquakes.
도 1은 본 발명이 적용되는 곡선 및 유선형이 많은 실제 등대구조물의 일예를 나타낸 도면이며,
도 2는 도 1의 "A" 부분에 대한 상세 확대도이고,
도 3은 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법이 도 2의 각으로 굴곡진 복잡한 부분의 손상부분에 적용된 경우의 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강공법의 예로서, 예컨데 구조물의 손상된 측면은 미관을 고려하여 경질의 판넬보다는 섬유지 적층판넬로 시공하였고, 그리고 하면은 미관 보다는 보강에 더 충실하여 경질의 보강판넬로 혼합 시공한 경우의 예를 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법이 지상의 원형기둥 구조물 혹은 수상이나 수중에 위치하는 원형기둥 구조물의 손상부분에도 적용될 수 있는 경우의 예를 나타낸 도면이며,
도 6은 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법의 시공 단계를 나타낸 블록도이고,
도 7은 본 발명에 따른 공법에 사용된 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬의 제작에 사용되는 섬유지들을 나타낸 것이다.
1 is a view showing an example of an actual lighthouse structure having many curved lines and stream lines to which the present invention is applied,
2 is a detailed enlarged view of the portion "A" of Fig. 1,
3 is a view showing an example in which repair and reinforcement methods of various structures using the reinforcing fiber panel and the island-holding laminated panel according to the present invention are applied to a damaged part of a curved complex part in the angle of FIG. 2,
4 is an example of repair and reinforcement methods of various structures using the reinforcing fiber panel and the island-keeping laminated panel according to the present invention. For example, the damaged side of the structure is constructed by using an island-keeping laminate rather than a hard panel, And the lower surface is more faithful to the reinforcement than the aesthetic, and is an example of a case where the reinforcement panel is mixed with the hard reinforcement panel.
FIG. 5 is a view showing a case where the repair and reinforcement method of various structures using the reinforcing fiber panel and the island-holding laminated panel according to the present invention can be applied to a damaged portion of a circular column structure on the ground or a water column or a circular column structure Fig.
6 is a block diagram showing a construction step of repairing and reinforcing various structures using the reinforcing fiber panel and the island-keeping laminated panel according to the present invention,
FIG. 7 is a side view of the reinforcing fiber panel used in the method according to the present invention and the fibrous webs used for making the islands-holding laminated panel.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법에 대한 보다 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 만 할 것이다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In addition, the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the custom, so the definition should be based on the contents of the present specification to describe the present invention .
도 1은 본 발명이 적용되는 곡선 및 유선형이 많은 실제 등대 구조물의 일예를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분에 대한 상세 확대도이다.Fig. 1 is a view showing an example of a curved and streamlined actual lighthouse structure to which the present invention is applied, and Fig. 2 is a detail enlarged view of the "A"
도면 표시와 같이, 실존하는 등대에 대한 구조물(10)로서, 이 구조물(10)은 원통형인 측면과 상면, 연결부위는 직각의 굴곡부위, 측면슬래브와 상면슬래브 사이의 다양하고 복잡한 연결부분을 갖고 있어서, 본 발명을 구현하기 위한 일 예로들어 표시하였다. As shown in the drawing, a structure 10 for an existing lighthouse, the structure 10 having a cylindrical side surface and an upper surface, a connecting portion having a right-angled bent portion, and various complex connecting portions between the side slab and the upper surface slab And is shown as an example for implementing the present invention.
상기 구조물(10)에서 일반적으로 단순 평면적인 손상부분(12)은 기존의 경질 판넬공법으로도 보수 및 보강이 가능하였으나, 각으로 굴곡진 복잡한 부위의 손상부분 혹은 곡선,유선형적인 복잡한 부위의 손상부분(14)은 경질의 판넬로 보수 및 보강함에는 큰 어려움이 있다.In the structure 10, the damaged part 12, which is generally flat in plan, can be repaired and reinforced even by the conventional hard panel method. However, the damaged part or curve of the bent part, (14) is difficult to repair and reinforce with a hard panel.
따라서, 본 발명은 상기 구조물(10)에서 평면적인 손상부분(12)은 보강용 섬유판넬로 보수 및 보강하고, 나머지 구조물(10)의 굴곡지고 각이진 복잡한 손상부분(이하, '복잡한 손상부분'이라 칭한다.)(14)은 사전 제작 혹은 필요에 따라서는 현장에서 적용되는 섬유지 적층판넬을 사용하여 보수 및 보강하는 공법으로, 이러한 보강공법은 보강용 섬유판넬 또한 기존의 섬유판넬공법으로 그치지 않고 주입공정 후 마감시에 별도의 보강용 섬유판넬을 섬유지 적층판넬과 연결시켜 일체적인 보강판을 형성하여 강성의 지속적인 연결이 가능토록 하면서도 표면을 미려하게 마감하고, 또한 기존 앵커볼트 혹은 조임볼트의 사용으로 인한 녹 발생을 감소시켜 유지관리의 편리함과 비용절감을 도모하는 유리한 점이 있다. 본 발명의 위와 같은 특징은 도 3내지 도 5를 참조하면서 상세하게 설명한다.Accordingly, the present invention is characterized in that the planar damaged portion 12 of the structure 10 is repaired and reinforced with a reinforcing fiber panel and the complicated damaged portions of the remaining structures 10 (hereinafter, (14) is a method of repairing and reinforcing by using pre-fabricated or, if necessary, islands-retained laminated panels applied in the field. This reinforcing method is not limited to the conventional fiber panel method, After the injection process, separate reinforcing fiber panels are connected to the islands-holding laminate panel to form an integral reinforcing plate, which allows the continuous connection of the stiffness, while finishing the surface smoothly. Also, the existing anchor bolts or fastening bolts It is advantageous to reduce the occurrence of rust due to use, thereby facilitating maintenance and reducing costs. The above features of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 3 to 5. Fig.
도 3은 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법이 도 2의 각으로 굴곡진 복잡한 손상부분에 적용된 경우의 예를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an example in which repair and reinforcement methods of various structures using the reinforcing fiber panel and the island-keeping laminated panel according to the present invention are applied to a complex damaged portion bent at an angle of FIG.
도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 공법은, 평면적인 단순한 손상부분(12)은 보강용 섬유판넬(100)을 사용하여 보수 및 보강하고, 나머지 굴곡지고 각이진 복잡한 손상부분(14)은 사전 제작 혹은 필요에 따라서는 현장에서 적용되는 섬유지 적층판넬(200)을 사용하여 일체로 보수 및 보강하는 것이며, 이어서 이들 외부로는 외관을 미려하게 마감하면서도 보강력을 부여하는 마감 섬유지(300)를 사용하여 마감한다.As shown in the drawings, the method according to the present invention is characterized in that the simple damaged portion 12 in plan view is repaired and reinforced using the reinforcing fiber panel 100, and the remaining complicated damaged portions 14 are pre- Or the island-retaining laminate panel 200 applied in the field, if necessary, and then finishing and reinforcing the same by using the island-retaining laminate panel 200 applied to the site, Close using.
상기 보강용 섬유판넬(100)은 에폭시수지 16~28 중량%와, 규사(실리카) 50~80 중량%, 시멘트1~5중량%와, 보강성 섬유재 3~9중량%를 포함하여 수지 혼합물을 만들고, 이를 섬유지에 적층, 성형, 경화, 양생을 통하여 제작될 수 있다.The reinforcing fiber panel 100 comprises 16 to 28% by weight of an epoxy resin, 50 to 80% by weight of silica (silica), 1 to 5% by weight of cement and 3 to 9% by weight of a reinforcing fiber material, , Which can be laminated, formed, hardened, and cured on fiber paper.
여기에서 섬유지는 아라미드섬유, 유리섬유, 폴리에스테르섬유, 탄소섬유 중 어느 하나를 사용하여, 도6의 표시와 같이 Yarn, Cloth, Roving, Roving Cloth중 어느 하나로 만들어서 사용할 수 있다.Here, the fiber sheet may be made of any one of aramid fiber, glass fiber, polyester fiber and carbon fiber, and may be made of any one of Yarn, Cloth, Roving and Roving Cloth as shown in FIG.
또한, 상기에서 에폭시 수지는 같이 첨가되는 재료들의 결합력을 결속시키기 위한 목적에서 사용되는 것이고, 시멘트는 자체 강성 및 기존 콘크리트 색과 비슷함을 유도하고자 첨가되는 것이며, 실리카는 시멘트의 수화생성물을 감소시키고자 시멘트 보다 다량으로 첨가하여 부족한 강도의 저하를 없도록 보강하며, 보강성 섬유재는 화이버 Yarn 혹은 화이버 Chop으로 같이 첨가되는 각종 구성물들을 일체화 시키고 강성을 연결시키는 뼈대적인 역할을 하기 위함으로 실리카와는 반대로 인장강도 및 휨강도의 개선을 목적으로 첨가된다. The epoxy resin is used to bind the bonding force of the materials to be added together. The cement is added to induce its own rigidity and resemblance to the existing concrete color. The silica reduces the hydration product of the cement Reinforced fiber material is a fiber yarn or a fiber chop. In order to integrate various constituents to be added together and to serve as a skeleton to connect the rigidities, the reinforcing fiber material has a tensile strength It is added for the purpose of improving strength and bending strength.
이렇게 구성되는 에폭시수지 혼합물은 또 상기 섬유지와 같이 적층되어 현장에서 소요되는 적당량의 크기의 성형으로 판넬 형태를 제작할 수 있는데, 이 판넬은 일정시간 동안의 경화의 과정을 거쳐 얻어지는 것으로, 개략적으로 3시간~ 20시간 동안의 양생의 시간이 요구 된다. 현장의 여건에 따라서 판넬의 크기를 사전에 조정할 수도 있으며, 수지혼합물 및 섬유지의 적층시에는 기포발생을 줄일 수 있도록 배합에 주의토록 하며 구조물의 보강방향에 따라서 일방향이나 양방향성의 섬유지를 사용할 수도 있어서 과다 보강이 되지 않도록 하고, 제작중에 이물질이 혼용되지 않도록 함이 바람직하다.The epoxy resin mixture thus formed is laminated together with the above-mentioned islands and can be formed into a panel shape by molding in an appropriate amount in the field. This panel is obtained through a process of curing for a predetermined time, Time of curing for ~ 20 hours is required. The size of the panel can be adjusted in advance according to the conditions of the site. When stacking the resin mixture and the island retention, it is necessary to pay careful attention to blending so as to reduce the occurrence of bubbles, and one- or two- It is preferable to prevent excessive reinforcement and prevent foreign matter from being mixed during fabrication.
상기와 같이 제작된 보강용 섬유판넬(100)에 대한 강도 시험 결과, 압축강도는 700 kg/㎠이상, 인장강도는 1,100 kg/㎠이상, 굽휨 강도는 300 kg/㎠ 이상으로 됨을 확인할 수 있었다. 물론 섬유지를 인장강도의 요구치에 따라서 아라미드나 혹은 탄소섬유로 생산하면 충분히 물성치를 상향 조정하여 제작할 수 있다는 사실도 확인 할 수 있었다. As a result of the strength test on the reinforcing fiber panel 100 produced as described above, it was confirmed that the compressive strength was 700 kg / cm 2 or more, the tensile strength was 1,100 kg / cm 2 or more, and the bending strength was 300 kg / cm 2 or more. Of course, we could confirm that fabric can be fabricated with aramid or carbon fiber by adjusting the material property up to the required tensile strength.
또한, 내 화학성에 대해서도 염산, 황산, 수산화나트륨과 같은 산에 저항성을 갖는 것으로 확인되어, 동절기의 동해방지용 염화칼슘이나 각종 외부 오염으로부터 콘크리트 구조물이나 강 구조물에 효과적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.In addition, it was confirmed that it has resistance to acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and sodium hydroxide, and thus it can be effectively used for concrete structures and steel structures from calcium chloride and various external contaminants for preventing frost damage in winter.
상기 섬유지 적층판넬(200)은, 상기 보강용 섬유판넬(100)이나 기존 판넬은 경질 특성을 가지고 있어서 보수부위에 적용하기 어려운 곡선부, 다각형,유선형, 굴곡부위 중 어느 하나 혹은 둘 이상의 조합으로 이루어진 복잡한 손상부분(14)을 보수 및 보강하는 데 적용된다.The island-retaining laminated panel 200 may be formed of any one or a combination of two or more of curved portions, polygonal, streamlined, and curved portions that are difficult to apply to a repair site because the reinforcing fiber panel 100 or conventional panels have hard characteristics Is applied to repair and reinforce the complicated damaged portion (14).
즉, 섬유지 적층판넬(200)은 현장 구조물의 외형에 적합하게 수작업으로 섬유적층판넬(Hand Lay up-Panel)을 필요한 겹수대로 구조물의 형태에 맞추어 바로 현장에서 상기와 같은 섬유지를 부착 또는 성형시켜 일방향 또는 양방향으로 접착제를 사용하여 적층시켜서 형성하는 것이며, 상기 섬유지 적층판넬(200)의 적층 겹수는 1겹 ~ 5겹 사이에서 형성될 수 있으며, 보통 다수의 겹수를 사용하는 경우에는 최외측 섬유지는 내측섬유지보다 표면이 부드러운 것으로 마감하는 것이 바람직 하다.That is, the island-keeping laminate panel 200 is formed by hand-laying a panel with a suitable number of layers in accordance with the shape of the structure, manually attaching or molding the above-mentioned fiber paper in the field The laminated layer of the island-retaining laminated panel 200 may be formed between one and five layers, and when a plurality of layers are used in many cases, the laminated layer of the outermost fiber It is preferable that the surface is made softer than the inner island holding.
상기 섬유지 적층판넬(200)의 섬유지 적층에 사용되는 접착제는 저점도나 고밀착성의 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르중 어느 하나를 사용할 수 있다.The adhesive used for the islands-holding lamination of the island-holding laminated panel 200 may be any one of an epoxy resin, an unsaturated polyester resin and a vinyl ester having a low viscosity or high adhesiveness.
현장에서 직접 복잡한 손상부분(14)에 섬유지를 적층하여 섬유지 적층판넬(200)을 형성시에는 기존의 부착된 섬유지와 밀착성 및 물적성능을 확보할 수 있도록 탈포작업에 주의하여야 한다. When forming the island-keeping laminated panel 200 by laminating the fibrous paper to the complex damaged portion 14 directly in the field, attention should be paid to the defoaming operation so as to secure the existing attached island keeping, adhesion and physical properties.
상기 섬유지 적층판넬(200)은 두가지 방법으로 응용하여 제작할 수 있는데, 현장 구조물 치수에 맞추어 사전에 제작하여 현장에 공급하거나 혹은 작업 현장에서 취약부분에 표면처리 및 전처리후 바로 수작업에 의한 섬유지 적층 작업을 통하여 바로 섬유지 적층판넬(200)을 형성하면서 해당 손상 부위에 대한 보수 및 보강 시공을 할 수 있다.The islands-retaining laminate panel 200 can be manufactured by applying two methods. The islands-retained laminate panel 200 can be manufactured in advance according to the dimensions of the site structure and supplied to the site. Alternatively, the island- The repairing and reinforcing work can be performed on the damaged part while forming the island keeping laminate panel 200 directly through the operation.
필요에 따라서는 구조물의 복잡한 부위(주로, 조형물 이나 유선형과 같은 복잡한 부위)에 먼저 이형제를 바르고 수작업으로 적층하여 얻어진 섬유지 적층판넬(200)을 탈형시킨 후, 보강용 섬유판넬(100)과 일체로 연결시켜 하나의 보강용 거푸집을 생성시키는 방법으로 보수 및 보강 작업에 사용할 수도 있다.If necessary, the island-retaining laminate panel 200 obtained by applying a release agent to a complicated portion of the structure (mainly, a complicated portion such as a molding or a streamline) by firstly laminating the releasing agent is demolded and then the reinforcing fiber panel 100 is integrally formed To thereby form a single reinforcing die, which can be used for maintenance and reinforcement work.
상기 평면적인 손상부분(12)과 상기 복잡한 손상부분(14)에 각각 시공된 보강용섬유판넬(100)과 섬유지 적층판넬(200)의 외부로 시공되는 마감 섬유지(300)는 보강용 섬유판넬(100) 혹은 섬유지 적층판넬(200)의 제작에 사용된 섬유지를 사용할 수 있지만, 보강용섬유판넬(100)과 섬유지 적층판넬(200)의 외부 표면을 미려하게 마감하면서도 보강성을 부여하기 위해서 도 7 표시의 Roving Cloth가 주로 사용되지만, Roving Cloth이외에 Cloth, Roving, Chopped Strand Mat 중 어느 하나가 사용될 수 있다.The reinforcing fiber panel 100 applied to the planar damaged portion 12 and the complicated damaged portion 14 and the finished island retainer 300 applied to the outside of the island retaining laminated panel 200, It is possible to use the fibrous paper used in the fabrication of the panel 100 or the island-holding laminated panel 200. However, the reinforcing fiber panel 100 and the island- Roving Cloth shown in Fig. 7 is mainly used for Roving Cloth, but Cloth, Roving, and Chopped Strand Mat can be used in addition to Roving Cloth.
도 4는 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강공법의 예로서, 예컨데 구조물의 손상된 측면은 미관을 고려하여 경질의 판넬보다는 섬유지 적층판넬로 시공하였고, 그리고 하면은 미관 보다는 보강에 더 충실하여 경질의 보강판넬로 혼합 시공한 경우의 예를 나타낸 도면이다.4 is an example of repair and reinforcement methods of various structures using the reinforcing fiber panel and the island-keeping laminated panel according to the present invention. For example, the damaged side of the structure is constructed by using an island-keeping laminate rather than a hard panel, And the lower surface is more faithful to the reinforcement than the aesthetic appearance and is an example of a case where the reinforcement panel is mixed with the hard reinforcement panel.
도면 표시와 같이, 본 실시예는, 각이진 구조물의 손상부위에서 하면측의 평면 부분은 상기 실시예와 같이 보강용 섬유판넬(100)로 보수 및 보강하는 반면, 측면 손상부위는 외관상 미려감을 손상시키지 않으면서도 보강력도 동시에 부여하는 기능을 발휘하는 섬유지 적층판넬(200)을 혼합사용하여 보수 및 보강을 하고, 또한 이음이 어려운 곡률이 진 모서리부 부위는 별도의 곡률 유지용 보강재(400)로 시공한 후, 이들의 전 외부를 다시 마감 섬유지(300)를 사용하여 마감하는 시공 방법을 나타낸 것으로, 보강용 섬유판넬(100)은 자체 경질의 두께를 가지고 있어서 보수와 미관이 동시에 필요한 시공에 혼합적용될 수 있는 유리한 점이 있다. As shown in the drawing, in this embodiment, the flat portion on the lower surface side of the damaged portion of each of the binary structures is repaired and reinforced by the reinforcing fiber panel 100 as in the above embodiment, while the side damaged portion is damaged Maintaining and reinforcing the island-retaining laminate panel 200 that exhibits a function of simultaneously imparting a reinforcing strength to the curved reinforcing stiffener 400 and a portion of the corner where the curvature is difficult to be joined, The reinforcing fiber panel 100 has a hardness of its own hardness, so that the repair and the aesthetics of the reinforcing fiber panel 100 are simultaneously required. And the like.
도 5는 본 발명에 따른 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법이 원형 기둥 구조물의 손상부분에 적용된 경우의 예를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view showing an example in which repairing and reinforcing methods of various structures using a reinforcing fiber panel and an island-holding laminated panel according to the present invention are applied to a damaged portion of a circular columnar structure.
도면 표시와 같이, 본 실시예는 대략 타원형 기둥 구조물(20)의 노화로 손상부분이 있는 경우, 손상부분을 섬유지들의 적층으로 형성되는 섬유지 적층판넬(200)에 의해 손쉽게 보수 및 보강하는 방법을 보여주고 있다.As shown in the drawing, the present embodiment is a method of easily repairing and reinforcing a damaged portion by the island-keeping laminated panel 200 formed by laminating the fiber fibrils when there is a damaged portion due to aging of the approximately elliptical columnar structure 20 Respectively.
타원형 기둥 구조물(20)과 같은 굴곡진 복잡한 손상부분에 대한 보수 및 보강은 경질의 보강판넬에 의해서는 어렵기 때문에 기 준비한 보강용 섬유지(202)를 타원형 기둥 구조물(20)의 손상부분을 따라서 굴곡이 자유자재로운 상기 섬유지(202)를 에폭시 수지를 발라가면서 대략 1 내지 5겹으로 적층상태로 감아서 섬유지 적층판넬(200)을 형성하는 것에 의해, 손상부분을 보수 및 보강하는 것이다. 손상부분에 대한 섬유지(202)의 적층 두께 즉, 섬유지(202)의 겹수는 손상 정도에 따라서 다양한 겹으로 실시할 수 있다.
상기 구조물 중 지상 혹은 수중 혹은 수상부에 위치하는 기둥부(column)에 대한 복잡한 손상부분의 보강용 섬유판넬(100)과 이와 연속하여 일체로 연결되는 섬유지 척층판넬(200)의 시공은 예컨데, 지진에 의해 기둥부에 지속적으로 작용될수 도 있는 횡력(橫力)에 대한 횡방향 변형을 최소화 하는 보강 효과도 부여한다.
Since the repair and reinforcement of the curved and complicated damage portion such as the elliptical columnar structure 20 is difficult due to the hard reinforcing panel, the reinforcing island retaining 202 prepared in advance is moved along the damaged portion of the elliptical columnar structure 20 The islands holding 202, which is freely bendable, is rolled up in a laminated state of about 1 to 5 coats while spraying an epoxy resin to form the island-holding laminated panel 200, thereby repairing and reinforcing the damaged portion. The lamination thickness of the island retention 202 with respect to the damaged portion, that is, the number of strands of the island retention 202, can be varied in various folds depending on the degree of damage.
The construction of the reinforcing fiber panel 100 for complicated damage to the column on the ground or underwater or above the water of the structure and the island retaining stratum panel 200 integrally connected to the reinforcing fiber panel 100 in succession, It also provides a reinforcement effect that minimizes the lateral strain on the lateral force, which may be continuously applied to the column by the earthquake.
상기와 같이 이루어진 보강용 섬유판넬(100)과 섬유지 적층판넬(200)을 이용한 구조물의 손상부위를 보수 및 보강하는 시공법에 상기 도 3 내지 도 5와 함께 도 6을 참조하면서 설명한다.3 to 5 and FIG. 6, a construction method for repairing and reinforcing a damaged portion of a structure using the reinforcing fiber panel 100 and the island-holding laminate panel 200 will be described.
<단계1(S1)>:구조물의 보수 및 보강부위에 대한 표면처리(또는 치핑)단계&Lt; Step 1 (S1) >: Surface treatment (or chipping) of the repair and reinforcement parts of the structure
시공에 선행하여 구조물의 보수 및 보강을 하려는 대상 부위의 표면 상태를 파악하여 균열(망상균열, 단순균열, 전단균열), 백화, 부분파손, 탈락, 철근부식 등을 확인하고, 이에 적합한 전(前)처리 작업을 실시함이 바람직하다.It is necessary to confirm the surface condition of the target site to repair and reinforce the structure prior to the construction and to check the crack (crack, simple crack, shear crack), whitening, partial breakage, ) Processing is preferably performed.
보수 및 보강이 요구되는 부위의 이물질을 완전히 제거하여야 하며, 표면에 균열부위는 주입액이 원활히 침투될 수 있도록 v-cut를 실시함이 바람직하다.It is desirable to completely remove the foreign matter in the area where maintenance and reinforcement are required, and to perform v-cut so that the infiltrated liquid can be smoothly penetrated into the cracks on the surface.
보수용 몰탈로 복구를 할 경우에는 균열보수를 사전에 완료하여 내측에 박리가 되지 않도록 하며, 바로 박리,박락이 없을 경우에는 보강용 섬유판넬(100)(도 3참조)의 시공시에 균열부위의 주입이 병행되어 보수 될수도 있다.When the repair mortar is to be restored, the repair of cracks is completed in advance so as not to be peeled inward. In the case where there is no peeling or peeling, the cracks in the reinforcing fiber panel 100 (see FIG. 3) May be performed in parallel.
<단계2(S2)> : 구조물의 보수보강부위 접착제 도포 단계&Lt; Step 2 (S2) >: Adhesive application step
표면(바탕)정리가 된 부분에 필요에 따라서는 미세 분진이 있을수 있으므로 고압수를 이용하여 세척하고 부착력 강화를 위해 준비한 신구접착제를 바른다. If necessary, fine dust may be present on the surface (base) side. Clean with high-pressure water and apply new adhesive prepared for adhesion.
단,균열면이 있는 경우 신구접착제만을 발라서 처리하면 안되는 점에 각별히 주의를 요할 필요가 있다.However, special attention should be paid to the fact that if there is a cracked surface, only old and new adhesives should be applied.
<단계3(S3)> : 구조물의 보수 및 보강부위의 단면(斷面)복구 또는 보강용 섬유판넬 부착 단계 &Lt; Step 3 (S3) >: Restoration of a section of a repair or reinforcement portion of a structure or a step of attaching a fiber panel for reinforcement
바탕처리를 한 면에 보수단면의 상태가 박리 상태가 심하거나, 탈락이 되어있는 경우에는 단면복구를 시행한다. 이때는 폴리머계열의 몰탈을 사용하거나 무수축몰탈(그라우트)을 사용하여 복구를 실시하고, 복구후 표면양생이 되어 보강용 섬유판넬을 부착하는 경우에는 표면에 거친 마감을 하여 부착력을 높이는 것이 바람직하다.If the state of the repair section on the side subjected to the base treatment is severely separated, or if it is removed, repair the section. In this case, it is preferable to use a mortar of a polymer series or restoration by using a non-shrinkage mortar (grout). When the reinforcing fiber panel is attached after surface curing after restoration, it is preferable to increase the adhesion by roughing the surface.
예컨데, 콘크리트 구조물의 경우에는 보강용 섬유판넬(100)을 거치할 경우 보통의 경우에는 도3의 표시와 같이 앵커볼트(101)를 사용하여 고정을 시키지만 경우에 따라서는 조임볼트를 사용할 수 있다. 특히, 강관방식의 경우에는 표면처리 후에 강관에 앵커볼트를 고정시키기 어려울 경우에는 판넬 안쪽에 간격재를 두어 조임볼트로 조임을 하여 고정시킨다. 이 때 판넬과 판넬사이의 이음부가 발생될 경우에는 보강용 판넬보다 두께는 2~5㎜, 폭은 10㎝이하로 얇게 보강용 섬유판넬(100)과 같은 재질인 보강판넬 테이프를 제작하여 이음부를 연결하도록 함으로써 강성을 유지시킬수 있게하는 것도 바람 직하다.For example, in the case of a concrete structure, when the reinforcing fiber panel 100 is mounted, the anchor bolts 101 are usually used to fix the reinforcing fiber panel 100 as shown in FIG. 3, but in some cases, a fastening bolt can be used. Particularly, in the case of the steel pipe method, if it is difficult to fix the anchor bolt to the steel pipe after the surface treatment, insert a spacer material inside the panel and fix it by fastening bolts. In this case, if there is a joint between the panel and the panel, a reinforcing panel tape having a thickness of 2 to 5 mm and a width of 10 cm or less than that of the reinforcing panel is made to have the same material as the reinforcing fiber panel (100) It is also desirable to be able to maintain the rigidity by connecting.
<단계4(S4): 보강용 섬유판넬 설치 취약부위(다각,유선,곡선,굴곡진 복잡한 부위)에 대한 섬유지 적층판넬에 의한 보수 및 보강 단계><Step 4 (S4): Repair and Reinforcement of Ishikawa Laminated Panels for Vulnerable Areas (Multiple, Wired, Curved, and Curved Complex Areas)
구조물의 다각,유선,곡선,굴곡진 부위중 어느 하나 혹은 이들이 둘 이상 조합으로 된 복잡한 손상부분에 대한 보수 및 보강을 할 경우, 도 3의 표시와 같이 평면부(12)는 보강용 섬유판넬(100)로 시공이 가능하지만, 상기 복잡한 손상부분(14)은 보강용 섬유판넬(100)이 경질(硬質)의 특성을 가지고 있어서 부적합하므로, 현장 구조물의 외형에 순응하여 설치할 수 있는 섬유지 적층판넬(200)을 형성하는 섬유지를 구조물의 형태에 맞추어 바로 섬유지와 수지접착제를 이용하여 일방향 또는 양방향, 휨부위 방향으로 부착시킬수 있다. 보통 겹수가 1겹~5겹 사이에서 섬유지 적층판넬(200)이 형성되며 다수의 겹수를 사용할 경우에는 최외측 섬유지는 내측 섬유지보다 표면이 부드러운 것으로 마감하여 표면을 보기좋게 시공함이 바람직하다.In the case of repairing or reinforcing a complex damaged part having any one of multiple, wired, curved, and bent parts of the structure or a combination of two or more thereof, as shown in FIG. 3, the flat part 12 is reinforced by a reinforcing fiber panel 100). However, since the complicated damaged portion 14 is not suitable because the reinforcing fiber panel 100 has a hard property, it can be installed in an island-keeping laminated panel It is possible to attach the fibrous material forming the fiber bundle 200 in one direction or both directions and in the direction of the bending portion by using the island holding and the resin adhesive in accordance with the shape of the structure. In the case where the islands-retaining laminated panel 200 is formed between one to five folds of the normal number of folds and the plurality of folds are used, it is preferable that the outermost fibrous sheet is finished so that its surface is softer than that of the inner islands, .
섬유적층판넬(200)의 형성에 사용되는 접착제는 저점도나 고밀착성의 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르 중 어느 하나를 사용할 수 있다.As the adhesive used for forming the fiber laminated panel 200, any one of an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, and a vinyl ester having a low viscosity or high adhesiveness can be used.
보수 및 보강 부위에 보강 섬유지를 적층하여 섬유지 적층판넬(200)의 형성시에는, 기존 부착된 섬유지와 밀착성 및 물적 성능을 확보할 수 있도록 탈포작업에 주의 할 필요가 있다. 섬유지 적층판넬(200)을 형성하는 섬유지 적층 작업은 두가지 방법으로 할 수 있는데, 하나는 보수 및 보강하고자 하는 구조물의 치수에 맞추어 사전 제작하여 설치하는 것과, 또 하나는 현장에서 취약부분에 표면처리 및 전처리 후 바로 섬유지 적층을 통하여 시공하는 것이다.It is necessary to pay attention to the defoaming operation so as to ensure the adhesion of the islands already adhered and the adhesiveness and physical property when forming the island-keeping laminate panel 200 by laminating the reinforcing fiber paper to the repair and reinforcement parts. The islands-holding lamination operation for forming the island-keeping laminate panel 200 can be carried out by two methods. One is to pre-fabricate the structure according to the dimensions of the structure to be repaired and strengthened, And after the pretreatment, the islands are stacked.
또 다른 하나는 보수 및 보강하고자하는 구조물(주로, 조형물 이나 유선형과 같은 복잡한 부위)부위에 사전에 이형제를 바르고 섬유지를 적층하여 얻어진 섬유적층판넬을 탈형하여, 기 준비된 보강용 섬유판넬과 연결시켜 하나의 보강용 거푸집을 생성시키는 방법으로 시공할 수도 있다.The other is to remove the fiber laminated panel obtained by laminating the fiber release paper on the structure to be repaired and reinforced (mainly, a complicated part such as a sculpture or a streamline) in advance, and connecting it with the prepared reinforcing fiber panel To form a reinforcement form of the reinforcement.
<단계5(S5) : 보수 및 보강 부위에 대한 실링작업 및 수지 주입단계>&Lt; Step 5 (S5): Sealing work for the repair and reinforcement parts and resin injection step >
상기 단계들을 통하여 보강용 섬유판넬(100)과 섬유지 적층판넬(200)로 구조물의 열화부위를 면처리 후, 앵커볼트(101) 혹은 조임볼트로 고정시키고 난 후에는 기존 구조물과의 부착성과 균열보수, 적당량의 단면보수를 해주기 위하여 가장자리 및 연결부위에 실링작업(102)(도 3참조)을 선행한 후, 보강용 섬유판넬(100) 혹은 섬유지 적층판넬(200)과 구조물의 사이에 수지액(103)을 주입한다(도 3참조).After the deterioration sites of the structure are fixed with the anchor bolts 101 or the fastening bolts by the reinforcement fiber panel 100 and the island retaining laminate panel 200 through the above steps, (See FIG. 3) is preceded by a sealing operation 102 (see FIG. 3) on the edge and the connecting portion in order to perform a maintenance and an appropriate amount of repair of the section. Thereafter, the reinforcement fiber panel 100 or the island- And the liquid 103 is injected (see Fig. 3).
실링작업(102)은 광물의 분말이 함유되지 않은 에폭시계의 물질을 사용하도록 하며, 수지액(103)주입시 주입액이 흘러나오지 않도록 빈틈없이 실링작업을 하여야 한다. 부착용 수지액(103)주입은 주입구와 배기구를 설치하여 적당량의 압력이 발생토록 하고 1회 주입이 아닌 반복주입에 의하여 충분히 주입되도록 함이 바람직하다. 급하게 주입할 경우 내부에 기포가 발생할 수 있으므로 가능한 천천히 주입함이 바람직하고, 되도록 배기구를 통하여 주입제가 흘러나올 수 있도록 충분하게 주입한다.The sealing operation 102 uses an epoxy-based material not containing the powder of minerals, and sealing work must be performed so that the injection liquid does not flow out when the resin liquid 103 is injected. It is preferable that the injection resin liquid 103 for injection is injected sufficiently by injecting an injection port and an exhaust port so that an appropriate amount of pressure is generated and by repeated injection instead of one injection. Bubbles may be generated in the case of rapid injection. Therefore, it is preferable to inject the material slowly so that the injection material can flow out through the exhaust port as much as possible.
<단계6(S6) : 보강용 섬유판넬 및 섬유지 적층판넬 시공 후 추가적으로 마감 섬유지를 적층하는 단계>&Lt; Step 6 (S6): Stacking the finishing fiber paper after the reinforcing fiber panel and the island-holding laminate panel are formed.
기존의 판넬공법은 앵커볼트(101) 혹은 조임볼트를 이용하여 구조물에 고정시키는데, 이는 일정시간의 경과후 앵커볼트의 노출부위에 녹 발생으로 표면에 녹 및 녹물이 발생될 우려가 많다. 이를 보완하기 위하여 표면에 마감용 섬유지(300)를 1겹 내지 2겹을 적층시겨 시공하는 것으로(도3참조), 녹 발생을 방지할 뿐만 아니라 표면을 깨끗하게 마감할 수가 있어서 유지관리비 절감효과 및 편리함을 가져올 수 있다. The conventional panel method is fixed to a structure using an anchor bolt 101 or a fastening bolt. After a lapse of a predetermined time, rust occurs on an exposed portion of an anchor bolt, thereby causing rust and rust on the surface. In order to compensate for this, it is possible to prevent the occurrence of rust as well as clean the surface, thereby reducing the maintenance cost and reducing the maintenance cost. It can bring convenience.
또한 보강용 섬유판넬(100)과 섬유지 적층판넬(200)의 형성으로 보수되어진 구조물은 외형적으로 보았을때 조각 조각 분리되어 보이므로 마감용 섬유지(300)를 전체적으로 1겹~2겹 적층시켜 부착시키므로서 보다 판넬의 강성을 연속하여 유지시키는 보강력을 부여함과 아울러 표면 또한 벽돌공사 부위를 미장한 것처럼 보이게 하는 유리한 점이 있다. 또한 섬유지(300)의 표면으로는 별도의 코팅작업을 통하여 시각적인 효과를 주게할 수도 있다. 이러한 보강용 섬유판넬(100)과 섬유지 적층판넬(200)과 마감용 섬유지(300)는 동일재질이므로 이질적인 분리현상이 없으며, 내화학성이 있어서 반영구적인 보수 및 보강효과를 주는 유리한 점도 있다.In addition, since the structure that has been repaired by the formation of the reinforcing fiber panel 100 and the island-holding laminated panel 200 appears to be divided into pieces, it can be seen that the finishing island 300 is stacked one to two layers as a whole It is advantageous to provide a resilient force which keeps the rigidity of the panel more continuously than that of the panel, and also to make the surface of the brickwork look as if it is plastered. In addition, the surface of the island retainer 300 may have a visual effect through a separate coating operation. Since the reinforcement fiber panel 100, the island-retaining laminate panel 200, and the finishing island-retaining 300 are made of the same material, there is no heterogeneous separation phenomenon, and there is also an advantage of providing semi-permanent repair and reinforcement effect due to chemical resistance.
본 발명은 노후화된 다양한 콘크리트 구조물 혹은 강(鋼)구조물을 보수 및 보강과 아울러 내진성을 갖게 하는데 보다 유용하게 사용할 수 있다.The present invention can be more effectively used to provide various reinforced concrete structures or steel structures with maintenance and reinforcement as well as with earthquake resistance.
10 : 구조물
12 : 평면 손상부분
14 : 복잡한 손상부분
100 : 보강용 섬유판넬
200 : 섬유지 적층판넬
300 : 마감 섬유지
400 : 곡률 유지용 보강재
10: Structure
12: Plane damage portion
14: Complex damage section
100: reinforcement fiber panel
200: islands retained laminated panel
300: Keep the island closed
400: Curvature-maintaining stiffener

Claims (7)

  1. 구조물의 보수 및 보강부위의 표면을 치핑작업을 통하여 깨끗이 표면 처리 된 구조물의 보수 및 보강부위에 신구접착제를 도포하는 단계와, 신구접착제가 도포된 구조물의 보수 및 보강부위에 보강용 섬유판넬을 부착하거나 혹은 단면복구를 한후 보강용 섬유판넬을 부착하는 단계와, 상기 보강용 섬유판넬과 상기 구조물의 틈새 부위를 실링작업으로 폐쇄후 상기 보강용 섬유판넬과 구조물의 사이로 수지액을 주입하는 단계를 통한 구조물의 보수 및 보강 공법에 있어서,
    에폭시수지16~28 중량%와, 규사(실리카)50~80 중량%와, 시멘트1~5중량%와, 보강성 섬유재 3~9중량%를 포함하여 수지 혼합물을 만든후, 이를 아라미드 섬유, 유리섬유, 폴리에스테르섬유, 및 탄소섬유중 중 어느 하나를 사용하여 Yarn, Cloth, Roving, Roving Cloth 중 어느 하나로 구성한 상기 보강용 섬유판넬을 설치 후, 상기 보강용 섬유판넬로 보강할 수 없는 상기 구조물의 곡선부, 다각형, 유선형, 및 굴곡부위 중 어느 하나의 부위이거나 혹은 둘 이상의 조합으로 이루어진 복잡한 손상부분은, 상기 보강용 섬유판넬로부터 연속하여 상기 구조물의 형태에 순응되면서 설치되는 저점도나 고밀착성의 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 및 비닐에스테르 중 어느 하나의 접착제를 사용하여 유리섬유, 아라미드섬유, 폴리에스테르섬유,및 탄소섬유 중 어느 하나의 섬유로 Cloth, Roving, Roving Cloth, 및 Chopped Strand Mat 중 어느 하나로 구성한 섬유지를 2겹 이상으로 적층하되, 최 외측에 위치되는 섬유지는 내측에 위치되는 섬유지 보다 부드러운 표면을 갖도록 구성한 섬유지 적층판넬로 보강하는, 상기 보강용 섬유판넬과 상기 섬유지 적층판넬의 혼용에 의한 보수 및 보강 단계; 및
    상기 보강용 섬유판넬과 섬유적층판넬의 연결부위 및 상기 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬을 구조물에 고정하는 앵커 혹은 조임 볼트가 노출되지 않게 마감하고, 또한 상기 보강용 섬유판넬과 섬유지 적층판넬에 대한 보강성 부여를 위해 상기 보강용 섬유판넬 및 섬유지 적층판넬의 외부로 마감 섬유지를 부착하는 단계;를 포함하고,
    상기 구조물의 곡선부, 다각형, 유선형, 및 굴곡부위 중 어느 하나의 부위이거나 혹은 둘 이상의 조합으로 이루어진 복잡한 손상부분에 대한 상기 섬유지 적층판넬의 설치는, 상기 구조물의 복잡한 손상부분의 치수에 맞추어 사전제작하여 부착하거나 혹은 현장에서 상기 복잡한 손상부분에 상기 섬유지와 수지접착제를 적층하여 바로 부착시공 하거나 혹은 현장에서 상기 구조물의 복잡한 손상부분에 이형제를 바른후 상기 섬유지를 적층 상태로 부착하여 얻어진 상기 섬유지 적층판넬을 탈형시킨 후 상기 보강용 섬유판넬에 연결시켜 두 판넬이 일체화된 보강용 거푸집 형태로 구성하여 시공할 수 있게 하고,
    상기 구조물 중 지상 혹은 수중 혹은 수상부에 위치하는 기둥부(column)에 대한 복잡한 손상부분의 상기 보강용 섬유판넬과 상기 보강용 섬유판넬에 연결되는 상기 섬유지 적층판넬에 의한 시공으로 기둥부의 횡방향 변형을 최소화 함을 특징으로 하는 보강용 섬유판넬과 섬유적층 판넬을 이용한 다양한 구조물의 보수 및 보강 공법.
    A step of applying a new adhesive to the repair and reinforcement parts of a structure that has been surface-treated cleanly by chipping the surface of the repair and reinforcement part of the structure, and a step of applying a reinforcement fiber panel to the repair and reinforcement part of the structure coated with the new adhesive A step of attaching a reinforcing fiber panel after the reinforcing fiber panel and the reinforcing fiber panel and the reinforcing fiber panel and the reinforcing fiber panel are closed by sealing the gap between the reinforcing fiber panel and the reinforcing fiber panel, In repairing and reinforcing the structure,
    A resin mixture comprising 16 to 28 wt% of an epoxy resin, 50 to 80 wt% of silica (silica), 1 to 5 wt% of cement, and 3 to 9 wt% of a reinforcing fiber material, Wherein the reinforcing fiber panel is made of any one of a yarn, a cloth, a roving, and a roving cloth by using any one of glass fiber, polyester fiber, and carbon fiber, A complicated damaged portion composed of any one of a curved portion, a polygonal, a streamlined, and a curved portion, or a combination of two or more of the curved portions, the polygonal, the streamlined, and the curved portions is formed to have a low viscosity or high adhesion The adhesive agent of any one of glass fiber, aramid fiber, polyester fiber, and carbon fiber using an adhesive of any one of epoxy resin, unsaturated polyester resin and vinyl ester Reinforced with an isothermal laminates which are formed by laying two or more layers of the fibrous paper composed of one of the Euro cloth, the Roving, the Roving cloth, and the Chopped Strand Mat and the outermost fibrous paper having a softer surface than the inner islands A step of repairing and reinforcing the reinforcing fiber panel by mixing the reinforcing fiber panel and the island-retaining laminated panel; And
    An anchor or a fastening bolt for fixing the connecting portion between the reinforcing fiber panel and the fiber laminated panel and the reinforcing fiber panel and the island-holding laminated panel to the structure is not exposed, and the reinforcing fiber panel and the island- And attaching the finished fiber paper to the outside of the reinforcing fiber panel and the island-keeping laminated panel for imparting a reinforcing property to the reinforcing fiber panel and the island-
    The installation of the island-holding laminated panel on complicated damaged portions formed by any one of curved portions, polygonal, streamlined, and curved portions of the structure, or a combination of two or more portions, Or the resin is adhered directly to the complex damage portion on the site, or the resin is adhered to the complicated damage portion of the structure on the site, or the release agent is applied to the complex damaged portion of the structure on the site, The laminated panel is demolded and then connected to the reinforcing fiber panel so that the two panels can be constructed in the form of an integral reinforcing die,
    The reinforcing fiber panel of a complicated damaged part against a column located on the ground or in water or above the water of the structure and the construction by the island-holding laminated panel connected to the reinforcing fiber panel, Repair and reinforcement method of various structures using reinforcement fiber panel and fiber laminated panel.
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