KR102066536B1

KR102066536B1 - 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치 및 보강방법

Info

Publication number: KR102066536B1
Application number: KR1020190006471A
Authority: KR
Inventors: 송병표
Original assignee: 주식회사 리빌텍이엔씨
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2020-01-15

Abstract

정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치가 개시된다. 본 발명에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치는 거더의 하면부와, 하면부와 연결된 측면부로 형성되는 하부 콘크리트면에 한 쌍으로 마련되는 고정부; 각 고정부의 하부에 연결되는 정착부; 각 정착부 사이에 마련되어 긴장력을 부여하도록 설치되는 강연선;을 포함하며, 고정부는 하면부와 측면부를 감싸는 부분과 측면부의 상단에서부터 거더의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재에 의해 채움되는 부분을 포함한다.

Description

정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치 및 보강방법{STRUCTURE REINFORCING APPARATUS USING PRESTRESS DISTRIBUTION APPARATUS AND TENDON AND STRECTURE REINFORCING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치 및 보강방법에 관한 것으로, 거더의 하부 플랜지의 미리 설정된 부분에 고강도 수직 앵커볼트 및 거더 하부 플랜지의 하면 및 측면홈부에 전단저항판을 삽입하여 고정부를 설치 한 후 정착부에서 외부강선에 긴장력을 도입함으로써 고강도 수직 앵커볼트 및 콘크리트의 전단저항이 동시에 긴장력에 대응하도록 하는, 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치 및 보강방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 및 강재거더는 시공 후 장시간이 경과한 경우나 내하력이 부족할 경우에는 거더에 휨 또는 처짐에 의한 균열이 발생하고, 이러한 균열을 무작정 방치할 경우에는 극단적으로 구조물의 붕괴로까지 이어지게 되므로 보강 내지 보수작업이 필수적으로 요구된다.

콘크리트 및 강재거더를 보강하는 방법으로, 탄소 섬유 강화 플라스틱(Carbon fiber reinforcement plastics: CFRP), 유리 섬유 강화 플라스틱(Glass fiber reinforcement plastics: GFRP) 및 강판 등을 이용한 부착식 보강공법과 외부강선 프리스트레싱 보강공법 등이 있다.

섬유 및 강판을 사용한 부착식 보강공법은 기존 콘크리트 접착면의 평활도 확보가 어렵고 콘크리트 열화가 심할 경우 장기적으로는 부착계면의 부착성 감소로 인하여 보강 효과가 저하되는 문제가 있다.

이에 따라 콘크리트 및 강재거더를 보강하는 방법으로 외부강선 프리스트레싱 보강공법이 많이 사용되는데, 종래의 발명 중 대한민국 등록특허 제10-0357332호는 도 1a와 같이 다단계 정착장치를 이용한 교량빔의 외부긴장재 보강방법 및 그 장치에 관한 것으로, 단부 및 중간 정착장치를 고정시키기 위한 다수의 앵커볼트 설치로 기존 구조물에 대한 손상이 불가피하게 커지고 정착장치가 많이 사용되므로 공사비가 증가한다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 발명 중 대한민국 등록특허 제10-1522608호는 도 1b와 같이 응력분산 정착구와 외부강선을 이용한 구조물보강공법에 관한 것으로, PSC 빔의 인양홀을 사용하기 때문에 정착장치가 거대해져 시공성이 매우 저하되고 측면에 홀 형성이 안된 거더일 경우 인위적인 홀 형성으로 인한 기존 내부 강연선 등의 손상이 불가피한 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 거더의 하부 플랜지의 미리 설정된 부분에 고강도 수직 앵커볼트 및 거더 하부 플랜지의 하면 및 측면홈부에 전단저항판을 삽입하여 고정부를 설치 한 후 정착부에서 외부강선에 긴장력을 도입함으로써 고강도 수직 앵커볼트 및 콘크리트의 전단저항이 동시에 긴장력에 대응하도록 하는 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법 및 보강장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법은, 거더의 하면부와 상기 하면부와 연결된 측면부로 형성되는 하부 콘크리트면에 한 쌍으로 마련되는 고정부; 각 고정부의 하부에 연결되는 정착부; 각 정착부 사이에 마련되어 긴장력을 부여하도록 설치되는 강연선;을 포함하며, 상기 고정부는, 상기 하면부와 측면부를 감싸는 부분과 상기 측면부의 상단에서부터 상기 거더의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재에 의해 채움되는 부분을 포함한다.

상기 고정부는, 상기 거더의 하면부에 마련되는 하면보강판; 상기 거더의 측면부에 마련되는 측면보강판; 및 상기 측면보강판의 상단부에서 상기 거더의 복부까지 수평으로 마련되는 상부보강판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하면보강판의 상면에는 상기 거더의 하면부에 형성된 하면홈부에 일부가 삽입되는 제1 전단저항판이 마련되며, 상기 측면보강판의 일면에는 상기 거더의 측면부에 형성된 측면홈부에 일부가 삽입되는 제2 전단보저항판이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부보강판과 상기 거더의 일부와 상기 하면 보강판을 관통하는 수직 앵커볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 측면보강판을 상기 거더의 측면부에 고정토록 마련되는 다수개의 수평 앵커볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 정착부는, 상기 고정부의 하면보강판에 연결되어 다수 개의 강연선 관통홀을 포함하는 지압보강판; 상기 지압보강판의 전면에 마련되어 상기 강연선 관통홀의 갯수 보다 1개 더 많게 마련되는 전면 보강판; 및 상기 지압보강판의 후면에 마련되는 배면 보강판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법은, 거더의 하면부와 상기 하면부와 연결된 측면부로 형성되는 하부 콘크리트면에 하면홈부 및 측면홈부를 형성하고 거더의 미리 설정된 위치에 천공홀을 형성하는 제1 보강단계; 상기 천공홀에 수직 앵커볼트를 설치하고, 상기 하면부와 측면부를 감싸는 부분과 상기 측면부의 상단에서부터 상기 거더의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재에 의해 채움되는 부분을 포함하는 고정부를 설치하는 제2 보강단계; 상기 채움재에 의해 채움되는 부분에 채움재를 채우는 제3 보강단계; 상기 고정부의 상부에 상부보강판을 설치하여 고정시키는 제4 보강단계; 및 상기 고정부의 하부에 연결된 정착부에 강연선을 설치하고 긴장력을 도입하는 제5 보강단계;를 포함한다.

상기 제2 보강단계에서 상기 하면부와 측면부를 감싸는 부분은, 상기 하면홈부에 하면보강판에 마련된 제1 전단저항판을 삽입하여 상기 하면보강판이 상기 하면부를 감싸도록 하고, 상기 측면홈부에 측면보강판에 마련된 제2 전단저항판을 삽입하여 상기 측면 보강판이 상기 측면부를 감싸도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 측면보강판은 수평 앵커볼트에 의해 상기 거더의 측면부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 채움재에 의해 채움되는 부분은, 상기 고정부의 상부측면판과 측면보강판으로 형성되는 공간인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 고강도 볼트 및 콘크리트의 전단저항이 동시에 긴장력에 대응하기 때문에 구조적인 효율성이 매우 우수하다.

또한, 본 발명에 따르면, 정착을 위한 장치가 적게 소요되어 경제성이 증가하고, 거더의 하부에서만 작업할 수 있으므로 시공성이 개선된다.

도 1a는 종래기술에 따른 교량빔의 외부긴장재 보강장치에 관한 도면이며,
도 1b는 종래기술에 따른 응력분산 정착구와 외부강선을 이용한 구조물보강방법에 관한 도면이며,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치에 대한 개략도이며,
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치의 원리를 나타내는 개략도이며,
도 4a 내지 도 4c는 홈부와 천공홀을 형성하는 단계를 나타내는 개략도이며,
도 5a 내지 도 5g는 고정부를 형성하는 단계를 나타내는 개략도이며,
도 6은 정착부에 강연선을 설치하는 단계를 나타내는 개략도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법 및 장치를 상세하게 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치에 대한 개략도이며, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치의 원리를 나타내는 개략도이며, 도 4a 내지 도 4c는 홈부와 천공홀을 형성하는 단계를 나타내는 개략도이며, 도 5a 내지 도 5g는 고정부를 형성하는 단계를 나타내는 개략도이며, 도 6은 정착부에 강연선을 설치하는 단계를 나타내는 개략도이다.

도 2a 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치는, 고정부(110), 정착부(120), 강연선(130)을 포함한다.

고정부(110)는 거더(10)의 하면부(15)와 상기 하면부(15)와 연결된 측면부(11)로 형성되는 하부 콘크리트면에 한 쌍으로 마련되는 것이다. 고정부(110)의 하부에는 정착부(120)가 마련된다. 즉, 고정부(110)는 거더(10)의 하면부(15)와 하면부(15)와 연결되되 거더(10)의 중앙부로 갈수록 그 폭이 증가하다가 일정해지는 측면부(11)로 형성되는 하부 콘크리트면에 한 쌍으로 마련된다.

거더(10)는 주로 I형으로 마련될 수 있다.

여기서, 하부 콘크리트면은 상부 플랜지부, 복부, 하부 플랜지부로 형성되는 거더(10)의 하부 플랜지부를 의미하며, 하면부(15), 측면부(11)와 경사부(13)는 거더(10)의 하부 콘크리트면을 구성한다. 도 2a 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 거더(10)의 양 측부에는 적어도 하나 이상의 가로보 연결부가 마련된다. 고정부(110)와 정착부(120)는 거더(10)의 단부와 단부와 인접한 가로보 연결부 사이에 마련되되, 측면부(11)의 폭이 일정해지기 시작하는 부분에 마련된다.

바람직하게는 본 실시예에서 경사부(13)는 측면부(11)의 상단부에서 복부(미도시)까지 미리 설정된 각도로 경사지도록 마련될 수 있으나, 경사부(13)가 하면부(15)와 평행하게 마련되도록 형성되는 것도 가능하다.

고정부(110)는 하면부(15)와 측면부(11)를 감싸는 부분과 측면부(11)의 상단에서부터 상기 거더의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재(M)에 의해 채움되는 부분을 포함한다.

도 3a에서 단면 A-A에 관한 거더의 단부 옆의 단면도를 나타내는 도면 3e를 참조하면, 고정부(110)는 거더(10)의 하부를 미리 설정된 높이까지 감싸도록 마련된다.

도 3e와 같이, 하면부(15)와 측면부(11)를 감싸는 부분은, 하면보강판(119)과 양 측면보강판(111)이 거더(10)의 하부 콘크리트면과 접하는 부분이다. 여기서, 측면보강판(111)이 거더(10)의 하부 콘크리트면과 접하는 부분은 측면보강판(111)이 경사부(13)의 하단부와 접하는 부분까지를 의미한다.

만일, 경사부(13)가 하면부(15)와 평행하게 마련된다면, 측면보강판(111)이 거더(10)의 하부 콘크리트면과 접하는 부분은 측면보강판(111)이 경사부(13)의 일단부와 접하는 부분까지이다.

측면부(11)의 상단에서부터 거더(10)의 미리 설정된 높이까지 형성되는 고정부(110)의 해당 부분은 측면보강판(111)의 상부와 상부측면판(115)에 의해 마련되는 공간이다.

이 공간은 경사부(13)가 마련되는 경우 경사부(13)가 거더(10)의 복부(미도시)와 만나는 곳까지 형성되는 것이 바람직하다.

경사부(13)가 하면부(15)와 평행하게 마련될 경우에는, 측면보강판(111)의 상단부는 경사부(13)가 거더(10)의 복부(미도시)와 만나는 곳 이상까지 수직으로 형성될 수 있다.

고정부(110)는, 거더(10)의 하면부(15)에 마련되는 하면보강판(119), 거더(10)의 측면부(11)에 마련되는 측면보강판(111), 측면보강판(111)의 상단부에서 거더(10)의 복부까지 수평으로 마련되는 상부보강판(117), 측면보강판(111)의 일부와 경사부(13)와 접하면서 채움재(M)를 위한 공간을 형성시키는 상부측면판(115)을 포함한다.

측면보강판(111)은 측면부(11)에 직접 접하거나 제2 전단저항판(113a, 113b)을 통해 측면부(11)에 간접적으로 접하면서 측면부(11)의 일부를 감싼다.

측면보강판(111)은 거더(10)의 측면부(11)에 고정되는데, 다수 개의 수평 앵커볼트(B2)가 측면보강판(111)의 관통홀(H4)을 관통하여 거더의 측면부(11)에 형성된 홀(미도시)에 삽입 고정되어 측면보강판(111)을 고정시킨다.

수평 앵커볼트(B2)는 측면부(11)의 양측에 다수 개 마련되어 측면보강판(111)을 거더(10)에 대하여 고정시키는 것으로, 수직 앵커볼트(B1)와의 간섭없이 거더(10)에 소정의 깊이로 체결된다.

측면보강판(111)의 내측으로는 제2 전단저항판(113a, 113b)이 용접되어 고정될 수 있다.

도 3a에서 단면 B-B에 관한 거더의 하부 평면도를 나타내는 도 3b를 참조하면, 수직 앵커볼트(B1)와 제2 전단저항판(113a, 113b)은 거더의 길이방향으로 다수 개가 이격되어 배치된다.

제2 전단저항판(113a, 113b)은 거더(10)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 측면보강판(111)에 고정되며, 측면부(11)에 미리 마련된 측면홈부(17)에 삽입되며, 콘크리트와의 틈 발생부에 에폭시 주입을 시행하여 긴장력에 대한 확실한 전단저항을 보유하도록 한다.

제2 전단저항판(113a, 113b)은 측면보강판(111)의 높이 이하로 마련되며, 직육면체 형상으로 마련된다.

하면보강판(119)은 거더(10)의 하면부(15)에 직접 접하거나 제1 전단저항판(113c)을 통해 하면부(15)에 간접적으로 접하면서 하면부(11)의 일부를 감싼다.

하면보강판(119)은 거더(10)의 하면부(15)에 고정되는데, 다수 개의 수직 앵커볼트(B1)가 하면보강판(119)을 관통하고 거더(10)의 하면부(15)와 경사부(13)를 관통하여 상부보강판(117)까지 관통하여 하면보강판(119)을 고정시킨다.

수직 앵커볼트(B1)는 상부보강판(117)과 하면보강판(119)에 마련된 체결부재(예를 들어, 너트)에 의해 체결고정된다.

도 4a 및 도 4b와 같이 수직 앵커볼트(B1)는 거더(10)의 일측과 타측에 각각 마련된 일측홀(H1)과 타측홀(H2)을 관통한다.

제1 전단저항판(113c)은 거더(10)의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 하면보강판(119)의 상면에 고정되며, 하면부(15)에 미리 마련된 하면홈부(19)에 삽입되며, 콘크리트와의 틈 발생부에 에폭시 주입을 시행하여 긴장력에 대한 확실한 전단저항을 보유하도록 한다. 여기서, 하면홈부(19)와 측면홈부(17)는 서로 연결되어 'ㄷ'자 형상의 홈을 형성하며, 제1 전단저항판(113c)및 제2 전단저항판(113a, 113b)에서 단면적이 가장 넓은 부분이 각각 하면홈부(19) 및 측면홈부(17)에 면대면 접합하면서 삽입된다.

도 5c와 같이 상부측면판(115)은 측면보강판(111)이 마련되고 난후, 측면보강판(111)에 용접고정될 수 있으며, 경사부(13)의 경사각을 고려하여 미리 마련되어 측면보강판(111)에 고정될 수 있다.

수직 앵커볼트(B1)가 마련되고 측면보강판(111)과 상부측면판(115)으로 둘러싸인 빈 공간이 형성되며, 이 빈 공간에 도 4b와 같이 채움재(예를 들어, 무수축 몰탈)가 채움된다.

도 5b와 같이 채움재(M)를 다 채우고 나면, 상부보강판(117)이 도 5c와 같이 관통홀(H3)을 관통한 수직 앵커볼트(B1)에 의해 고정되어, 고정부(110)의 상부를 커버한다.

하면보강판(119)의 하부에는 정착부(120)가 마련된다.

고정부(110)는 거더(10)의 하부에 한 쌍으로 마련되며, 정착부(120) 역시 거더(10)의 하부에 한 쌍으로 마련된다.

정착부(120)는, 하면보강판(119)에 연결되어 다수 개의 강연선 관통홀(127)을 포함하는 지압보강판(121), 지압보강판(121)의 전면에 마련되어 강연선 관통홀(127)의 갯수 보다 1개 더 많게 마련되는 전면 보강판(123), 지압보강판(121)의 후면에 마련되는 배면 보강판(125)을 포함한다.

강연선 관통홀(127)은 강연선(131)의 갯수에 대응되도록 마련되며, 전면 보강판(123)의 사이사이에 마련된다.

전면 보강판(123)과 배면 보강판(125)은 동일한 형상으로 마련될 수 있으며, 지압보강판(121)의 강성을 보강하여 강연선(131)이 안정적으로 정착부(120)에 정착되도록 한다.

강연선(131)은 지압보강판(121)의 측부에 마련된 체결부재(133)에 의해 긴장 후 정착된다. 도 3c 및 도 3d를 참조하면, 강연선(131)을 긴장 후 정착시 긴장력(Pj)은 제1 및 제2 전단저항판(113a, 113b, 113c)에 의한 콘크리트 전단저항과 수직 및 수평 앵커볼트(B1, B2)에 의한 전단저항에 대응한다.

이에 본 발명에 따르면, 고강도 볼트 및 콘크리트의 전단저항이 동시에 긴장력에 대응하기 때문에 구조적인 효율성이 매우 우수하다.

또한, 본 발명에 따르면, 정착을 위한 장치가 적게 소요되고 정착을 위한 장치가 작게 마련되므로 시공경제성이 증가하고, 거더의 하부에서만 작업할 수 있으므로 시공성이 증가된다.

이하, 도 4a 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법은, 거더(10)의 하면부(15)와, 하면부(15)와 연결된 측면부(11)로 형성되는 하부 콘크리트면에 하면홈부(19) 및 측면홈부(17)를 형성하고 거더(10)의 미리 설정된 위치에 천공홀(H1, H2)을 형성하는 제1 보강단계, 천공홀(H1, H2)에 수직 앵커볼트(B1)를 설치하고, 하면부(15)와 측면부(11)를 감싸는 부분과 측면부(11)의 상단에서부터 거더(10)의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재(M)에 의해 채움되는 부분을 포함하는 고정부(110)를 설치하는 제2 보강단계, 채움재(예를 들어, 무수축 몰탈)에 의해 채움되는 부분에 채움재(M)를 채우는 제3 보강단계, 고정부(10)의 상부에 상부보강판(117)을 설치하여 고정시키는 제4 보강단계, 및 고정부(110)의 하부에 연결된 정착부(120)에 강연선(131)을 설치하고 긴장력을 도입하는 제5 보강단계를 포함한다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 하부 콘크리트면은 상부 플랜지부, 복부, 하부 플랜지부로 형성되는 거더(10)의 하부 플랜지부를 의미하며, 하면부(15), 측면부(11)와 경사부(13)는 거더(10)의 하부 콘크리트면을 구성한다.

측면홈부(17)는 거더의 측면부(11)에 다수개 마련되는 홈으로, 제2 전단저항판(113a, 113b)이 삽입되는 곳이다. 측면홈부(17)는 측면부(11) 및 경사부(13)의 일부까지 콘크리트 블럭아웃(콘크리트 일부 깨기)에 의해 마련된다.

또한, 하면홈부(19)는 거더의 하면부(11)에 다수개 마련되는 홈으로, 제1 전단저항판(113c)이 삽입되는 곳이다. 하면홈부(19)는 측면홈부(17)와 연결되도록 형성될 수 있다.

제2 보강단계는 천공홀(H1, H2)을 천공하고 천공홀(H1, H2)에 수직 앵커볼트(B1)를 설치한 후 수직 앵커볼트(B1)가 설치된 곳에 케미컬액을 주입하여 수직 앵커볼트(B1)가 거더(10)에 고정되도록 한다.

또한, 제2 보강단계는 하면부(15)와 측면부(11)를 감싸는 부분과 측면부(11)의 상단에서부터 거더(10)의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재(M)에 의해 채움되는 부분을 포함하는 고정부(110)를 설치하는 단계이다.

하면부(15)와 측면부(11)를 감싸는 부분은, 하면보강판(119)과 양 측면보강판(111)이 거더(10)의 하부 콘크리트면과 접하는 부분이다. 즉, 측면보강판(111)이 거더(10)의 하부 콘크리트면과 접하는 부분은 측면보강판(111)이 경사부(13)의 하단부와 접하는 부분까지를 의미한다.

이 공간은 측면보강판(111)의 높이에 따라 달리 설정될 수 있는데, 경사부(13)가 마련되는 경우 경사부(13)가 거더(10)의 복부(미도시)와 만나는 곳까지 형성되는 것이 바람직하며, 고정부(110)의 강도 및 강성을 증가시키기 위해 측면보강판(111)의 상단부는 경사부(13)가 거더(10)의 복부(미도시)와 만나는 곳 이상까지 수직으로 형성될 수 있다. 물론 측면보강판(111)의 상단부는 경사부(13)가 거더(10)의 복부(미도시)와 만나는 곳 미만까지 수직으로 형성될 수 있다.

제2 보강단계에서, 하면홈부(19)에 삽입되면서 제1 전단저항판(113c)이 고정되는 하면보강판(119)을 설치하되 수직 앵커볼트(B1)가 하면보강판(119)을 관통하도록 하여 하면보강판(119)을 고정시킨다.

또한, 제2 보강단계에서, 측면홈부(17)에 삽입되면서 제2 전단저항판(113a, 113b)이 고정되는 측면보강판(111)을 설치하되 수평 앵커볼트(B2)가 측면보강판(111)을 관통하도록 하여 측면보강판(111)이 수평 앵커볼트(B2)에 의해 거더(10)에 고정되도록 한다.

제2 보강단계에서, 도 5b와 같이 상부측면판(115)은 측면보강판(111)이 마련되고 난후, 측면보강판(111)에 용접고정될 수 있으며, 경사부(13)의 경사각을 고려하여 미리 마련되어 측면보강판(111)에 고정될 수 있다.

하면보강판(119)와 측면보강판(111)은 용접에 의해 고정될 수 있다.

또한, 측면보강판(111) 및 하면보강판(119)과 거더(10)의 하부 콘크리트면 사이사이에는 에폭시가 채워져 각 보강판(111, 119)와 거더(10)의 하부 콘크리트면을 밀착시킨다.

제2 보강단계에서 측면보강판(111)과 상부측면판(115)으로 둘러싸인 빈 공간이 형성되며, 제3 보강단계에서 이 빈 공간에 도 4b와 같이 채움재(예를 들어, 무수축 몰탈)가 채움된다.

제4 보강단계에서, 도 5b와 같이 채움재(M)를 다 채우고 나면, 상부보강판(117)이 도 5c와 같이 관통홀(H3)을 관통한 수직 앵커볼트(B1)에 의해 고정되어, 고정부(110)의 상부를 커버한다.

제5 보강단계에서, 강연선(131)은 지압보강판(121)의 측부에 마련된 체결부재(133)에 의해 긴장 후 정착된다. 강연선(131)을 긴장 후 정착시 긴장력(Pj)은 제1 및 제2 전단저항판(113a, 113b, 113c)에 의한 콘크리트 전단저항과 수직 및 수평 앵커볼트(B1, B2)에 의한 전단저항에 대응한다.

또한, 본 발명에 따르면, 정착을 위한 장치가 적게 소요되어경제성이 증가하고, 거더의 하부에서만 작업할 수 있으므로 시공성이 개선된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 고정부
120: 정착부
130: 강연선

Claims

상부 플랜지부, 복부 및 하부 플랜지부로 형성되며, 적어도 하나 이상의 가로보 연결부가 마련되는 거더에 있어서,
상기 거더의 하면부와 상기 하면부와 연결되되 상기 거더의 중앙부로 갈수록 그 폭이 증가하다가 일정해지는 측면부로 형성되는 하부 콘크리트면에 한 쌍으로 마련되는 고정부; 각 고정부의 하부에 연결되는 정착부; 각 정착부 사이에 마련되어 긴장력을 부여하도록 설치되는 강연선;을 포함하며,
상기 고정부와 상기 정착부는 상기 거더의 단부와 상기 단부와 인접한 상기 가로보 연결부 사이에 마련되되, 상기 측면부의 폭이 일정해지기 시작하는 부분에 마련되며,
상기 고정부는, 상기 하면부와 측면부를 감싸는 부분과 상기 측면부의 상단에서부터 상기 거더의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재에 의해 채움되는 부분을 포함하며,
상기 고정부는, 상기 거더의 하면부에 마련되는 하면보강판; 상기 거더의 측면부에 마련되는 측면보강판;을 포함하며,
상기 하면보강판의 상면에는 상기 거더의 하면부에 형성된 하면홈부에 일부가 삽입되는 제1 전단저항판이 다수개 마련되며, 상기 측면보강판의 일면에는 상기 거더의 측면부에 형성된 측면홈부에 일부가 삽입되는 제2 전단저항판이 다수개 마련되며, 상기 하면홈부와 측면홈부는 서로 연결되어 'ㄷ'자 형상의 홈을 형성하며, 상기 제1 및 제2 전단저항판에서 단면적이 가장 넓은 부분이 각각 상기 하면홈부 및 상기 측면홈부에 면대면 접합하면서 삽입되고, 상기 정착부에 연결된 하면 보강판, 상기 거더의 하면부, 상기 측면부와 상기 거더의 복부를 연결하는 경사부를 관통하는 수직 앵커볼트가 마련되며,
상기 수직 앵커볼트는 고강도 볼트로서 상기 거더의 길이방향으로 다수 개 마련되되, 상기 제1 전단저항판과 상기 하면홈부의 사이 사이와 상기 제1 전단저항판과 상기 하면홈부와 인접한 곳에 마련되어, 상기 고강도 볼트, 상기 제1 및 제2 전단저항판, 및 채움재의 전단저항이 동시에 긴장력에 대응하는 것을 특징으로 하는 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치.
제1항에 있어서,
상기 고정부는,
상기 측면보강판의 상단부에서 상기 거더의 복부까지 수평으로 마련되는 상부보강판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강장치.
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상부 플랜지부, 복부 및 하부 플랜지부로 형성되며, 적어도 하나 이상의 가로보 연결부가 마련되는 거더의 하면부와, 상기 하면부와 연결되되 상기 거더의 중앙부로 갈수록 그 폭이 증가하다가 일정해지는 측면부로 형성되는 하부 콘크리트면에 하면홈부 및 측면홈부를 형성하고 거더의 미리 설정된 위치에 천공홀을 형성하는 제1 보강단계;
상기 천공홀에 수직 앵커볼트를 설치하고, 상기 하면부와 측면부를 감싸는 부분과 상기 측면부의 상단에서부터 상기 거더의 미리 설정된 높이까지 마련되어 채움재에 의해 채움되는 부분을 포함하는 고정부를 설치하는 제2 보강단계;
상기 채움재에 의해 채움되는 부분에 채움재를 채우는 제3 보강단계;
상기 고정부의 상부에 상부보강판을 설치하여 고정시키는 제4 보강단계; 및
상기 고정부의 하부에 연결된 정착부에 강연선을 설치하고 긴장력을 도입하는 제5 보강단계;를 포함하며,
상기 제2 보강단계에서, 상기 고정부는 상기 거더의 하면부에 마련되는 하면보강판과 상기 거더의 측면부에 마련되는 측면보강판을 포함하며, 상기 고정부와 상기 정착부는 상기 거더의 단부와 상기 단부와 인접한 상기 가로보 연결부 사이에 마련되되, 상기 측면부의 폭이 일정해지기 시작하는 부분에 마련되며,
상기 하면보강판의 상면에는 상기 거더의 하면부에 형성된 하면홈부에 일부가 삽입되는 제1 전단저항판이 다수개 마련되며, 상기 측면보강판의 일면에는 상기 거더의 측면부에 형성된 측면홈부에 일부가 삽입되는 제2 전단저항판이 다수개 마련되며, 상기 하면홈부와 측면홈부는 서로 연결되어 'ㄷ'자 형상의 홈을 형성하며, 상기 제1 및 제2 전단저항판에서 단면적이 가장 넓은 부분이 각각 상기 하면홈부 및 상기 측면홈부에 면대면 접합하면서 삽입되고,
상기 정착부에 연결된 하면 보강판, 상기 거더의 하면부, 상기 측면부와 상기 거더의 복부를 연결하는 경사부를 관통하는 수직 앵커볼트가 마련되며,
상기 수직 앵커볼트는 고강도 볼트로서 상기 거더의 길이방향으로 다수 개 마련되되, 상기 제1 전단저항판과 상기 하면홈부의 사이 사이와 상기 제1 전단저항판과 상기 하면홈부와 인접한 곳에 마련되어, 상기 고강도 볼트, 상기 제1 및 제2 전단저항판, 및 채움재의 전단저항이 동시에 긴장력에 대응하는 것을 특징으로 하는 정착브라켓과 외부강선을 이용한 구조물 보강방법.
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