KR102052963B1 - 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬래브의 모서리 부분을 절삭하여 이음부가 형성되도록 하는 준비단계; 상기 슬래브의 노면을 정리하는 면 처리단계; 다수 개 구비되는 슬래브 각각의 모서리에 형성된 이음부를 사이에 탄성 보강재가 구비된 신축이음장치로 연결하는 신축이음장치 설치단계; 상기 이음부가 형성되는 슬래브 노면에 접착제를 도포하여 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 및 상기 이음부가 형성되는 공간에 몰탈 또는 콘크리트를 타설하는 마감단계;를 포함하여 구성되되, 상기 탄성 보강재는 플레이트 외측으로 돌출된 다수 개의 돌출부재가 내부에 위치하도록 충진되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법{EXPANSION JOINT REPAIRING METHOD USING ELASTIC MATERIAL}
본 발명은 다수의 슬래브 사이에 구비되는 신축이음장치의 보수 공법에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 다수의 슬래브 사이에 탄성 보강재가 충진되는 신축이음장치가 구비되되, 신축이음장치에 구성되는 한 쌍의 플레이트와 그 사이에 충진된 탄성 보강재 사이가 탈락되는 문제점을 방지하여 방수가 이루어지도록 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 상부 구조와 하부 구조로 구성되는데, 교량의 상판은 보통 하부 구조인 교각 위에 거더가 놓이고, 상기 거더 위에 콘크리트 재질의 슬래브가 위치하며, 타설된 콘크리트 슬래브 위에 방수층을 깔아준 다음, 그 위에 도로 표면이 되는 콘크리트 포장층을 시공하거나, 아스팔트 포장층을 시공하는 방법으로 설치되고 있다.
이러한 교량의 상판은 차량의 주행통로 역할로 인해 하중을 직접 받는 위치에 해당하고, 그밖에 빗물, 햇빛 등과 같은 자연환경에 노출되므로, 온도나 하중 등에 의해 팽창과 수축을 반복할 뿐만 아니라, 우수나 차량의 하중에 의해 균열이 발생할 수 있다.
따라서 온도 변화에 따른 교량의 팽창 및 수축에 대응하기 위하여 교량의 상부구조에 포함되는 상판(슬래브)을 교량의 길이 방향으로 여러 개의 부분으로 나누고, 각 분할된 상판 사이에는 이들 상판을 연결하는 신축이음장치를 구비하여 시공하여 상판의 계절적 변화에 따른 수축 및 팽창에 대항하여 작동하도록 구성된다.
이러한 신축이음장치가 설치된 기술 중 등록특허공보 제10-1053485호에 ㄷ자형 플레이트를 이용한 조립식 신축이음장치 및 이를 이용한 신설/보수 시공공법이 개시되었다.
이러한 종래 ㄷ자형 플레이트를 이용한 조립식 신축이음장치 및 이를 이용한 신설/보수 시공공법은 슬래브와 슬래브 사이에 신축이음장치가 구비되되, 플레이트 사이에 신축고무(R)를 삽입함으로써, 플레이트와 신축고무(R) 사이에 형성되는 유간 부분으로 방수성을 확보하여 누수 또는 이물질이 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
그러나 종래 ㄷ자형 플레이트를 이용한 조립식 신축이음장치 및 이를 이용한 신설/보수 시공공법은 미리 신축된 신축고무를 삽입하여 신축이음장치가 수축 및 팽창하는 과정에서 신축성에 의해 유간 간격을 방수할 수 있도록 하는 점은 긍정적이나, 수축과 팽창이 반복되는 과정에서 플레이트와 신축고무가 서로 맞닿아 면접촉되는 부분에서 탈락이 발생되어 신축고무가 쉽게 떨어지는 문제점이 있다.
이에, 누수가 발생되는 등 신축고무의 탈락으로 인한 제기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1053485호(2011.07.27.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다수의 슬래브 사이에 탄성 보강재가 충진되는 신축이음장치가 구비되되, 신축이음장치에 구성되는 한 쌍의 플레이트에 외측으로 돌출된 다수 개의 돌출부재를 형성하고, 상기 연결볼트가 내장되도록 탄성 보강재를 충진함으로써, 상기 한 쌍의 플레이트와 탄성 보강재가 상호 탈락되는 것을 방지할 수 있는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 한 쌍의 플레이트 사이에 서로 마주 보는 측으로 돌출되며, 신축이음장치 수축시 서로 겹쳐지도록 구비되는 바닥판이 플레이트에 각각에 형성되되, 한 쌍의 바닥판은 탄성 보강재 하측에 위치하여 온도가 상승되는 환경에서 탄성 보강재가 하측으로 쳐지는 것을 방지할 수 있는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법은 슬래브의 모서리 부분을 절삭하여 이음부가 형성되도록 하는 준비단계; 슬래브의 노면을 정리하는 면 처리단계; 다수 개 구비되는 슬래브 각각의 모서리에 형성된 이음부를 사이에 탄성 보강재가 구비된 신축이음장치로 연결하는 신축이음장치 설치단계; 이음부가 형성되는 슬래브 노면에 접착제를 도포하여 접착층을 형성하는 접착층 형성단계; 및 이음부가 형성되는 공간에 몰탈 또는 콘크리트를 타설하는 마감단계;를 포함하여 구성되되, 탄성 보강재는 플레이트 외측으로 돌출된 다수 개의 돌출부재가 내부에 위치하도록 충진되는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 다수의 슬래브 사이에 탄성 보강재가 충진되는 신축이음장치가 구비되되, 신축이음장치에 구성되는 한 쌍의 플레이트에 외측으로 돌출된 다수 개의 돌출부재가 형성되고, 상기 돌출부재가 내부 공간에 위치하도록 탄성 보강재를 충진함으로써, 한 쌍의 플레이트와 탄성 보강재 상호간의 결합력을 향상시켜 탈락되는 것을 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한, 한 쌍의 플레이트 사이에 서로 마주 보는 측으로 돌출되며, 신축이음장치 수축시 서로 겹쳐지도록 구비되는 바닥판이 플레이트에 각각에 구비되되, 한 쌍의 바닥판은 탄성 보강재 하측에 위치하여 온도가 상승되는 환경에서도 탄성 보강재가 하측으로 쳐지는 것을 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 신축이음장치를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재가 형성된 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재가 배치된 일 예를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재가 배치된 다른 예를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 바닥판이 구비된 예를 나타낸 도면으로, (a)는 신축이음장치가 수축된 경우, (b)는 신축이음장치가 팽창된 경우를 나타내 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 예를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 예를 나타낸 분리 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 다른 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 또 다른 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 방향(예를 들어 "전", "후", "좌", "우", "위", "아래", "상", "하", "횡", "종", "정면", "배면", "일측", "타측", "내측" 및 "외측") 등과 같은 용어들에 관하여 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않으며, 이러한 방향의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 구성간의 설명을 용이하게 하기 위함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법은 다수의 슬래브(10) 사이에 탄성 보강재(200)가 충진되는 신축이음장치(20)가 구비되되, 신축이음장치(20)에 구성되는 한 쌍의 플레이트(100)와 그 사이에 충진된 탄성 보강재(200) 사이가 탈락되는 문제점을 방지하여 방수가 이루어지도록 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에 관한 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 교량은 슬래브(10)를 포함하여 구성되는 것으로, 교각에 지지되며, 다수 개의 슬래브(10)는 사이사이에 후술되는 신축이음장치(20)가 구비되어 연결되는 구조로 이루어진다.
즉 본명세서에서 교량은 특정한 구성에 한정되지 않고, 슬래브(10)가 서로 마주보는 측의 모서리 부분은 신축이음장치(20)가 설치되기 위한 공간을 제공하는 이음부(11)가 파여진 형태로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법을 설명하기 위한 개략적인 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 신축이음장치를 나타낸 측면측 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재가 형성된 예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재가 배치된 일 예를 나타낸 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재가 배치된 다른 예를 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 돌출부재의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법은 슬래브(10) 상부에 탄성 보강재(200)가 충진된 신축이음장치(20)를 설치하여 방수 기능을 부가하기 위한 것으로, 준비단계(S10), 면 처리단계(S20), 신축이음장치 설치단계(S30), 접착층 형성단계(S40) 및 마감단계(S50)를 포함하여 구성된다.
준비단계(S10)는 교체를 위한 기존의 신축이음장치를 제거하거나 또는 신설되는 교량에서 신축이음장치(20)의 설치를 위한 공간을 확보하는 단계로, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 슬래브(10) 사이의 모서리 부분을 절삭된 형태가 되도록 하여 이음부(11)가 형성되도록 한다.
이러한 준비단계(S10)는 아스팔트 컷터(CUTTER)기, 파괴함마나 함마드릴 또는 굴삭기(상표명 : 포크레인) 등의 장비를 이용하여 신축이음장치(20)를 설치하고자 하는 슬래브(10)의 모서리 부분을 절삭하여 이음부(11)가 형성되도록 하는 단계이다.
면 처리단계(S20)는 준비단계(S10)에서 노출된 슬래브(10)의 노면을 정리하는 단계이다.
즉 슬래브(10)의 노면을 깨끗하게 정리하여 이물질 등을 제거하는 단계이다.
이는, 슬래브(10)의 노면이 충분이 청소되지 않을 경우, 상기 노면과 타설되는 콘크리트와의 효과적인 접착력을 기대하기 어려워 작은 충격에도 균열 및 탈락이 발생될 수 있기 때문에, 노면을 깨끗하게 정리하여 상기와 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
이때, 면 처리단계(S20)는 절삭된 이물질 등을 완벽하게 정리하되, 절삭 과정에서 파여진 부분은 메꾸고, ?아난 부분은 추가 절삭을 통해 슬래브(10)의 노면이 평평하게 유지될 수 있도록 이루어질 수 있다.
이에, 후술되는 접착층 형성단계(S40)에서 슬래브(10)의 평평한 면에 의해 접착면적을 증가시켜 접착성을 보다 향상시킬 수 있으며, 설치되는 신축이음장치(20) 바닥면에 이물질 등이 삽입되어 높이차가 발생됨에 따라 편심되어 설치되는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
신축이음장치 설치단계(S30)는 다수 개 구비되는 슬래브(10) 사이에 신축이음장치(20)를 설치하여 연결하는 단계이다.
여기에서, 신축이음장치(20)는 도 3을 참조하여 설명하면, 다수 개 구비되는 슬래브(10) 각각의 모서리에 형성된 이음부(11)에 각각 배치되는 플레이트(100), 탄성 보강재(200) 및 스터드(300)를 포함하여 구성된다.
플레이트(100)는 한 쌍의 슬래브(10) 사이에 상호 마주보도록 대칭되어 구비되는 것으로, 시공되는 교량의 길이에 따라, 상기 교량의 길이방향으로 다수의 열로 배치될 수 있다.
즉 다수 개의 슬래브(10) 사이사이에 신축이음장치(20)가 설치되되, 각각의 슬래브(10) 모서리에 형성된 이음부(11)에 플레이트(100)가 배치된다.
이러한 플레이트(100)는 도 3을 참조하여 설명하면, 한 쌍으로 구비되되, 사이에는 후술되는 탄성 보강재(200)가 충진되며, 외측으로는 스터드(300)가 돌출된 형태로 구비된다.
이때, 플레이트(100)는 하단에 서로 마주보는 측으로 연장된 형태의 연장부(110)가 형성되며, 상기 연장부(110) 상측에 돌출부재(120)가 형성될 수 있다.
돌출부재(120)는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 한 쌍의 플레이트(100) 사이에 형성되는 유간에 후술되는 탄성 보강재(200)가 충진되는 경우, 상기 탄성 보강재(200) 내부에 위치하여 플레이트(100)로부터 탄성 보강재(200)가 탈락하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
이러한 돌출부재(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 신축이음장치(20)가 길게 형성되는 길이방향으로 다수 개 구비되는 것이 바람직하며, 다수 개의 돌출부재(120) 각각이 연장부(110)의 상측으로 돌출된 형태로 이루어져 탄성 보강재(200) 내부에 위치하도록 함으로써, 다수 개의 돌출부재(120)가 플레이트(100)와 탄성 보강재(200) 상호간의 결합력을 향상시켜, 상기 플레이트(100)로부터 탄성 보강재(200)가 탈락되는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
이때, 다수 개의 돌출부재(120)는 한 쌍의 플레이트(100)에 구비된 각각의 연장부(110)에 플레이트(100)가 길게 형성되는 길이방향으로 다수 개 형성되되, 다수 개 형성되되, 도 6에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 배치되어 형성될 수 있다.
이에, 돌출부재(120)의 사용량을 최소화하면서 한 쌍의 플레이트(100)와 탄성 보강재(200)의 결합력을 유지할 수 있어 탈락이 발생되지 않도록 할 수 있다.
한편, 돌출부재(120)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 단면이 원형으로 이루어지고, 연장부(110) 상측으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있으나, 신축이음장치(20)가 팽창하는 경우, 한 쌍의 플레이트(100) 사이의 간격이 점점 멀어짐에 따라, 한 쌍의 플레이트(100) 사이에 충진된 탄성 보강재(200)는 탄성력에 의해 수축하려는 힘을 받게되고, 이에, 플레이트(100)와 탄성 보강재(200) 사이의 접합면에 탈락이 발생될 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법은 플레이트(100)와 탄성 보강재(200)의 결합력을 향상시키도록 다수 개의 돌출부재(120)가 탄성 보강재(200) 내부에 위치하도록 하는데, 이때, 다수 개의 돌출부재(120)는 탄성 보강재(200)의 탄성력에 반하는 힘이 작용되며, 탄성 보강재(200)의 외측으로는 탄성 보강재(200)의 탄성력에 의해 수축하려는 힘에 반하도록 도 7에 도시된 바와 같이, 평평한 면으로 이루어진 지지판(121)이 구비되고, 탄성 보강재(200)의 중심축 방향으로 돌출부재(120)가 휘어지는 것을 방지하고자 상기 지지판(121) 외측에 리브(122)가 형성될 수 있다.
이러한 리브(122)는 도 7의 (a)에서와 같이, 둥근 호 형태로 이루어지거나, 또는, (b)에서와 같이, 'V'자 형태로 이루어지거나 또는, (c)에서와 같이, 돌출부재(120)가 'ㄷ'자 단면을 갖도록 이루어지거나, 또는, (d)에서와 같이, 한 쌍의 리브(122)가 지지판(121) 외측으로 갈수록 점점 벌어지는 형태로 이루어지거나, 또는 (e)에서와 같이, 지지판(121)으로부터 한 쌍의 리브(122)가 지지판(121)으로부터 경사진 형태로 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 바닥판이 구비된 예를 나타낸 도면으로, (a)는 신축이음장치가 수축된 경우, (b)는 신축이음장치가 팽창된 경우를 나타내 도면이다.
설계조건에 따라, 신축이음장치(20)에 구비되는 한 쌍의 플레이트(100) 각각의 하단에는 도 8에 도시된 바와 같이, 중심측으로 연장된 형태의 바닥판(130)이 구비될 수 있다.
바닥판(130)은 한 쌍의 플레이트(100)가 수축 또는 팽창하는 과정에서 서로 소정 폭 중첩되도록 형성되며, 도 8에 도시된 바와 같이, 외측으로 볼록한 부분과 내측으로 오목한 부분 각각에는 상,하측으로 관통된 관통공(131)이 형성되고, 하나의 바닥판(130)에 형성된 관통공(131)과 다른 하나의 바닥판(130)에 형성된 관통공(131)을 연결하는 탄성부재(132)가 구비된다.
이러한 바닥판(130)은 플레이트(100) 하단에 구비됨으로써, 탄성 보강재(200)의 하측에 위치하는 것으로, 탄성 보강재(200)의 특성 상 고온의 환경에서 하측으로 쳐짐이 발생하는 경우, 이를 지지하여 상기 탄성 보강재(200)가 쳐지는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
즉 도 8의 (a)에서와 같이, 한 쌍의 플레이트(100)가 수축하는 경우, 탄성 보강재(200)를 소정 폭 중첩되도록 구비된 한 쌍의 바닥판(130)에 의해 하측으로 쳐지는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 도 8의 (b)에서와 같이, 한 쌍의 플레이트(100)가 팽창하는 경우, 외측으로 볼록한 중첩된 부분에 의해 탄성 보강재(200)가 하측으로 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
이때, 탄성부재(132)는 한 쌍의 플레이트(100)가 팽창하는 경우, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 탄성력에 의해 팽팽함을 유지하여 한 쌍의 바닥판(130)이 탄성 보강재(200)의 무게에 의해 하측으로 쳐지는 것을 한번 더 방지할 수 있다.
이에, 도 8의 (b)에서와 같이, 신축이음장치(20)가 팽창된 상태에서는 한 쌍의 바닥판(130)이 중첩되어 있던 간격만큼 서로 멀어지더라도 한 쌍의 바닥판(130) 사이의 간격에 유간이 발생되지 않도록 함으로써, 상기 유간을 통해 탄성 보강재(200)가 신축이음장치(20)의 하측으로 쳐지는 거을 방지할 수 있다.
나아가, 한 쌍의 바닥판(130)이 서로 멀어지더라도 탄성부재(132)의 탄성력에 의해 팽팽함을 유지하여 하측으로 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 예를 나타낸 사시도이며, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 예를 나타낸 분리 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 예를 나타낸 정면측 단면도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 다른 예를 나타낸 정면측 단면도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 홈부 및 삽입부가 형성된 또 다른 예를 나타낸 정면측 단면도이다.
설계조건에 따라, 플레이트(100)는 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 길이가 길게 형성되는 길이방향으로 내측으로 파여진 형태의 홈부(140)가 다수 개 형성될 수 있다.
이러한 다수 개의 홈부(140)는 한 쌍의 플레이트(100) 사이에 탄성 보강재(200)가 충진되어 경화되는 과정에서 탄성 보강재(200) 일부분이 상기 홈부(140)에 의해 형성되는 공간에 메워져 삽입부(210)가 형성되도록 함으로써, 플레이트(100)와 홈부(140)가 블럭이 조립되는 형태로 구비되고, 접촉면적을 증가시켜, 플레이트(100)와 홈부(140)의 결합력을 보다 향상시킬 수 있다.
이때, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 다수 개 형성된 홈부(140)와 삽입부(210)를 관통하는 관통바(150)가 구비될 수 있다.
이러한 관통바(150)는 플레이트(100)가 길게 형성되는 길이방향으로 구비되되, 다수 개의 홈부(140)와 삽입부(210)를 순차적으로 관통하여 구비될 수 있다.
이에, 관통바(150)는 홈부(140)와 상기 홈부(140)에 충진된 탄성 보강재(200)의 삽입부(210)를 관통함으로써, 홈부(140)와 삽입부(210)의 결합력을 향상시켜, 홈부(140)로부터 삽입부(210)가 탈락되는 것을 방지하며, 나아가, 홈부(140)와 홈부(140) 사이, 즉 플레이트(100)에 스터드(300)가 결합되는 측면으로 노출되는 관통바(150)의 일부분은 후술되는 마감단계(S50)에서 타설되는 콘크리트 내부에 배치됨에 따라, 콘크리트와 신축이음장치(20)의 결합력 또한 향상시킬 수 있다.
한편, 도 9 내지 도 11에서는 홈부(140)와 상기 홈부(140)에 충진되는 삽입부(210)의 형태를 직사각형 형태로 도시하였으나, 도 12에서와 같이, 홈부(140)가 형성되는 외측으로 갈수록 그 폭이 점점 넓어지는 형태로 이루어지거나 또는, 도 13에서와 같이, 호 형태로 이루어질 수 있다.
이에, 홈부(140)가 직사각형으로 이루어져 모서리 부분에 형성되는 공간의 간격이 좁을수록 충진되는 탄성 보강재(200)의 삽입부(210)가 완전하게 충진되지 못하는 것을 최소화하고, 홈부(140)와 삽입부(210)의 접촉면적을 최대로 증가시켜 결합력을 향상시킬 수 있도록 할 수 있다.
탄성 보강재(200)는 한 쌍의 플레이트(100) 사이에 형성되는 유간에 충진되는 것으로, 탄성력에 의해 상기 플레이트(100)에 의해 작용하는 압축력을 흡수하는 기능을 수행하여, 신축이음장치(20)의 팽창 또는 수축시 이에 유연하게 대체할 수 있도록 한다.
즉 신축이음장치(20)가 팽창되거나 또는 수축되는 과정에서 플레이트(100)와의 결합력을 유지하여 누수가 발생되는 등의 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
이때, 탄성 보강재(200)는 별도의 거푸집 등을 이용하여 탄성 보강재(200)의 원료가 외부로 누출되지 않도록 한 상태에서 한 쌍의 플레이트(100) 사이에 충진되되, 플레이트(100)와 측면이 서로 면접착되도록 하며, 내부에 돌출부재(120)가 위치하도록 한다.
이에, 경화가 완료된 탄성 보강재(200)는 내부 공간으로 돌출부재(120)가 삽입된 형태가 되며, 플레이트(100)의 측면에 접착되고, 탄성력에 의해 팽창되더라도 다수 개의 돌출부재(120)에 의해 플레이트(100)로부터 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
스터드(300)는 도 3을 참조하여 설명하면, 한 쌍의 플레이트(100)가 서로 인접하지 않은 반대면에 외측으로 돌출된 형태로 이루어지는 것으로, 슬래브(10)에 플레이트(100) 결합시, 상기 스터드(300)를 통해 이음부(11)에 배치된 후, 후술되는 마감단계(S50)를 통해 이음부(11)에 타설되는 몰탈 또는 콘크리트에 의해 결합됨으로써, 상기 슬래브(10)에 플레이트(100)가 견고하게 결합되도록 한다.
이때, 스터드(300)는 상측과 하측으로 볼록하고 오목한 형상이 반복되는 지그재그 형태의 굴절형 스터드로 이루어질 수 있으며, 이에, 슬래브(10)와의 접촉면적을 증대시켜 상기 슬래브(10)에 보다 견고하게 플레이트(100)가 결합될 수 있도록 한다.
나아가, 스터드(300)는 도면에 도시하지 않았으나, 단면은 원형으로 이루어져 상기 플레이트(100)의 길이방향을 따라 서로 이격되어 다수 개 구비될 수 있다.
설계조건에 따라, 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 신축이음장치(20)는 편심방지수단(310)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 플레이트(100)는 슬래브(10)의 끝단에 결합됨에 따라, 상기 플레이트(100) 상측으로 차량이 통과하는 과정에서 하중이 가해져 슬래브(10)와 플레이트(100)가 결합된 부분에 탈락이 발생될 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법에서 신축이음장치(20)는 슬래브(10)에 결합된 플레이트(100)가 상기 슬래브(10)로부터 멀어질수록 상기 플레이트(100)를 상측으로 보다 견고하게 지지할 수 있는 편심방지수단(310)을 구성함으로써, 슬래브(10)와 플레이트(100) 사이에 탈락이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이러한 편심방지수단(310)은 도 3을 참조하여 설명하면, 하부지지면(321), 상부지지면(322), 상단지지철근(323), 하단지지철근(324) 및 이음철근(325)을 포함하여 구성된다.
하부지지면(321)은 플레이트(100) 외측에 돌출된 스터드(300)에서 상측으로 볼록한 부분의 하단면에 형성되는 것으로, 후술되는 상단지지철근(323)의 상측 부분이 접촉되어 상기 하부지지면(321)을 지지한다.
상부지지면(322)은 플레이트(100) 외측에 돌출된 스터드(300)에서 하측으로 볼록한 부분의 상단면에 형성되는 것으로, 후술되는 하단지지철근(324)의 하측 부분이 접촉되어 상기 상부지지면(322)을 지지한다.
상단지지철근(323)은 플레이트(100)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 다수 개 구비되는 스터드(300) 각각이 지지되도록 하는 것으로, 바람직하게는, 하부지지면(321)에 상측 일부분이 접촉되어 상기 하부지지면(321)을 지지하는 기능을 수행한다.
하단지지철근(324)은 상단지지철근(323)과 동일하게 플레이트(100)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 다수 개 구비되는 스터드(300) 각각이 지지되도록 하는 것으로, 상부지지면(322)에 하측 일부분이 접촉되어 상기 상부지지면(322)을 지지하는 기능을 수행한다.
이음철근(325)은 도 3을 참조하여 설명하면, 하측이 개구된 직사각형 형태로 이루어지되, 하단은 이음부(11)에 지지되며, 양측의 상단 모서리 내주면에는 상단지지철근(323)과 하단지지철근(324)이 각각 지지됨으로써, 상기 이음철근(325)을 통해 상단지지철근(323)과 하단지지철근(324)이 서로 이어지도록 한다.
이러한 이음철근(325)은 플레이트(100)가 길게 형성되는 길이방향으로 서로 이격되어 다수 개 구비될 수 있다.
즉 상단지지철근(323)과 하단지지철근(324)을 이어주는 다수 개의 이음철근(325)이 상기 상단지지철근(323)과 하단지지철근(324)의 길이가 길게 형성되는 길이방향으로 서로 이격되어 설치된다.
나아가, 이음철근(325)은 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 다른 높이로 설치되는 상단지지철근(323)과 하단지지철근(324)과 결합되되, 상기 결합은 철사 등으로 연결되거나 또는 용접을 통해 결합되도록 이루어질 수 있다.
이에, 차량이 교량을 통과하는 과정에서 하중이 가해져 슬래브(10)의 끝단에 결합되는 플레이트(100)에 가해지는 힘이 작용하는 경우, 하부지지면(321)을 지지하는 상단지지철근(323)과 상부지지면(322)을 지지하는 하단지지철근(324) 각각이 스터드(300)를 교차하여 지지하되, 이음철근(325)에 의해 보다 견고하게 지지함으로써, 슬래브(10)에 결합된 플레이트(100)가 상기 슬래브(10)로부터 멀어질수록 상기 플레이트(100)를 상측으로 견고하게 지지할 수 있도록 하여 슬래브(10)와 플레이트(100) 간에 탈락이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이와 같은, 신축이음장치 설치단계(S30)는 면 처리단계(S20)에서 슬래브(10)의 이음부(11) 노면이 깨끗하게 정리된 상태에서 설치되어야 이물질 등에 의해 편심이 발생되지 않고, 이미 신축된 탄성 보강재(200)를 포함하는 신축이음장치(20)를 설치함으로써, 팽창 또는 수축시에도 이에 대응하여 늘어났다 줄어들었다 하여 플레이트(100)와의 접합면이 탈락되는 것을 최소화할 수 있다.
이에, 방수 기능을 수행하여, 누수가 발생됨에 따른 다양한 문제점 등을 미연에 방지할 수 있다.
접착층 형성단계(S40)는 신축이음장치 설치단계(S30)에서 신축이음장치(20)가 설치되면, 이음부(11)가 형성되는 슬래브(10) 노면에 접착제를 도포하여 접착층(400)을 형성하는 단계이다.
이러한 접착층 형성단계(S40)는 슬래브(10) 노면에 프라이머를 도포하여 접착층(400)이 형성되도록 하는 단계로, 이음부(11)가 형성되는 슬래브(10)의 노면 전체에 고르게 도포되도록 이루어질 수 있다.
이때, 접착층(400)은 수지계 프라이머로 이루어질 수 있다.
이에, 후술되는 마감단계(S50)에서 이음부(11)에 채워지는 몰탈 또는 콘크리트와의 접착력을 향상시켜, 한 쌍의 슬래브(10)가 팽창에 의해 서로 멀어지더라도 슬래브(10) 각각에 결합된 신축이음장치(20)의 플레이트(100)가 슬래브(10)와 함께 팽창되도록 한다.
마감단계(S50)는 신축이음장치 설치단계(S30)에서 설치된 신축이음장치(20)의 스터드(300), 즉 이음부(11)에 몰탈 또는 콘크리트를 타설하여 마감하는 단계이다.
이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법은 다수의 슬래브(10) 사이에 탄성 보강재(200)가 충진되는 신축이음장치(20)가 구비되되, 신축이음장치(20)에 구성되는 한 쌍의 플레이트(100)에 외측으로 돌출된 다수 개의 돌출부재(120)가 형성되고, 상기 돌출부재(120)가 내부 공간에 위치하도록 탄성 보강재(200)를 충진함으로써, 한 쌍의 플레이트(100)와 탄성 보강재(200) 상호간의 결합력을 향상시켜 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 한 쌍의 플레이트(100) 사이에 서로 마주 보는 측으로 돌출되며, 신축이음장치(20) 수축시 서로 겹쳐지도록 구비되는 바닥판(130)이 플레이트(100)에 각각에 구비되되, 한 쌍의 바닥판(130)은 탄성 보강재(200) 하측에 위치하여 온도가 상승되는 환경에서도 탄성 보강재(200)가 하측으로 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
10 : 슬래브 11 : 이음부
20 : 신축이음장치
100 : 플레이트 110 : 연장부
120 : 돌출부재 121 : 지지판
122 : 리브 130 : 바닥판
131 : 관통홀 132 : 탄성부재
140 : 홈부 150 : 관통바
200 : 탄성 보강재 210 : 삽입부
300 : 스터드 310 : 편심방지수단
311 : 하부지지면 312 : 상부지지면
313 : 상단지지철근 314 : 하단지지철근
315 : 이음철근 400 : 접착층

Claims (10)

  1. 슬래브(10)의 모서리 부분을 절삭하여 이음부(11)가 형성되도록 하는 준비단계(S10);
    상기 슬래브(10)의 노면을 정리하는 면 처리단계(S20);
    다수 개 구비되는 슬래브(10) 각각의 모서리에 형성된 이음부(11)를 사이에 탄성 보강재(200)가 구비된 신축이음장치(20)로 연결하는 신축이음장치 설치단계(S30);
    상기 이음부(11)가 형성되는 슬래브(10) 노면에 접착제를 도포하여 접착층(400)을 형성하는 접착층 형성단계(S40); 및
    상기 이음부(11)가 형성되는 공간에 몰탈 또는 콘크리트를 타설하는 마감단계(S50);를 포함하여 구성되되,
    상기 탄성 보강재(200)는
    플레이트(100) 외측으로 돌출된 다수 개의 돌출부재(120)가 내부에 위치하도록 충진되고,
    상기 신축이음장치(20)는
    슬래브(10)의 모서리에 형성된 이음부(11)에 설치되되, 한 쌍의 슬래브(10) 사이에 서로 마주보도록 대칭되어 구비되는 플레이트(100);
    한 쌍의 플레이트(100) 사이에 충진되는 탄성 보강재(200); 및
    한 쌍의 플레이트(100)가 서로 인접하지 않은 반대면에 외측으로 돌출된 형태로 이루어지는 스터드(300);를 포함하여 구성되며,
    상기 플레이트(100)는
    길이가 길게 형성되는 길이방향으로 내측으로 파여진 형태의 홈부(140)가 다수 개 형성되고, 상기 홈부(140)가 형성되는 공간에 탄성 보강재(200)의 삽입부(210)가 충진되되,
    다수 개의 홈부(140)와 삽입부(210)를 관통하는 관통바(150)가 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트(100)는
    하단에 서로 마주보는 측으로 연장된 형태의 연장부(110)가 형성되며, 상기 연장부(110) 상측에 돌출부재(120)가 형성되는 것읕 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부재(120)는
    신축이음장치(20)가 길게 형성되는 길이방향으로 서로 이격되어 다수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부재(120)는
    탄성 보강재(200)의 외측으로는 상기 탄성 보강재(200)의 탄성력에 의해 수축하려는 힘에 반하도록 평평한 면으로 이루어진 지지판(121); 및
    상기 탄성 보강재(200)의 중심축 방향으로 연장된 형태로 이루어져, 상기 지지판(121)이 휘어지는 것을 방지하는 리브(122);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 리브(122)는
    둥근 호 형태 또는 'V'자 형태 또는 한 쌍으로 이루어지되 상기 지지판(121) 외측으로 연장된 형태 또는 상기 지지판(121) 외측으로 연장된 한 쌍으로 이루어지되 외측으로 갈수록 점점 벌어지는 형태 또는 상기 지지판(121) 외측으로 연장된 한 쌍으로 이루어지되 지지판(121)으로부터 경사진 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트(100)는
    한 쌍의 플레이트(100) 하단 각각에 결합되는 바닥판(130);을 포함하여 구성되되,
    한 쌍의 바닥판(130)은 신축 동작에 의해 서로 소정 폭 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 스터드(300)는
    상측과 하측으로 볼록하고 오목한 형상이 반복되는 지그재그 형태로 이루어지되,
    단면은 원형으로 이루어져 상기 플레이트(100)가 길게 형성되는 길이방향을 따라 서로 이격되어 다수 개 구비되는 것을 특징으로 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    편심방지수단(310);을 더 포함하여 구성되되,
    상기 편심방지수단(310)은
    상기 스터드(300)에서 상측으로 볼록한 부분의 하단면에 형성되는 하부지지면(321);
    상기 스터드(300)에서 하측으로 볼록한 부분의 상단면에 형성되는 상부지지면(322);
    상기 하부지지면(321)에 상측 일부분이 접촉되도록 구비되며, 상기 플레이트(100)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 다수 개 구비되는 스터드(300) 각각이 지지되도록 하는 상단지지철근(323);
    상기 상부지지면(322)에 하측 일부분이 접촉되도록 구비되며, 상기 플레이트(100)의 길이방향을 따라 길게 형성되어 다수 개 구비되는 스터드(300) 각각이 지지되도록 하는 하단지지철근(324); 및
    하측이 개구된 직사각형 형태로 이루어지되, 하단은 이음부(11)에 지지되며, 양측의 상단 모서리 내주면에는 상단지지철근(323)과 하단지지철근(324)이 각각 지지되는 이음철근(325);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탄성 보강재를 이용한 신축이음 보수 공법.
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