KR102073905B1 - 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법 - Google Patents

탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄소섬유판을 이용한 보강시 탄소섬유판의 탈락을 방지하여 보강력을 향상시킬 수 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법에 관한 것으로, 콘크리트 구조물 정리단계, 탄소섬유판이 시공될 위치에 마킹선을 형서하는 마킹선 마킹단계, 탄소섬유판을 지지하기 위한 지지부재를 고정할 고정홈을 형성하느 지지부재 고정홈 형성단계, 탄소섬유판 풀림장치를 이용한 탄소섬유판 재단단계, 탄소섬유판 부착단계 및 지지부재 고정단계를 포함하여 이루어져 있어, 지지부재를 이용하여 탄소섬유판을 지지하여 탄소섬유판이 콘크리트 구조물에서 탈락되어 발생하는 보강력 저하 현상을 방지함과 동시에 시공 후에도 제거하지 않기 때문에 시공의 편의성 및 부가적인 보강력을 형성할 수 있고, 마킹선을 통해 정확한 위치에 탄소섬유판을 형성하여 계획된 보강력을 원활히 형성함은 물론, 미리 탄소섬유판의 위치 선정에 따른 지지부재 부착시 작업성을 향상시킬 수 있으며, 탄소섬유판 풀림장치를 통해 원활한 탄소섬유판의 재단시 작업성을 향상시킬 수 있음은 물론, 탄소섬유판 부착 후 양 끝단의 높은 고정력 요구시에는 고정플레이트를 형성하여 탄소섬유판의 고정력 향상에 따른 보강력을 상승시킬 수 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법을 제공한다.

Description

탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법{Flexural and Shear Reinforcing Methods of Concrete Structures by using Carbon Fiber Reinforcing Plate}
본 발명은 탄소섬유판을 이용한 보강시 탄소섬유판의 탈락을 방지하여 보강력을 향상시킬 수 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법에 관한 것이다.
통상, 콘크리트 구조물을 보강하는 방법으로는 그 구조물에 별도의 보수자재를 부착하여 보강하는 보강방법이 가장 보편적으로 시행되는 방법이다.
현재, 공지된 보강재로는 강판 및 특수섬유재가 있으며 상기 특수섬유재로는 탄소섬유시트, 탄소판 컴퍼지트, 아라미드 섬유, 유리섬유 등이 있다.
한편, 기존 보강방법으로는 콘크리트 구조물의 보강하고자 하는 면에 보강재를 단순히 부착하는 방법이 널리 시행되고 있다.
보다 구체적으로는 구조물의 보강하고자 하는 부위를 치핑(chipping)하는 치핑단계, 치핑된 면을 고압세척하는 고압세척단계, 고압세척된 면을 고르게 정리하는 레벨링조정(leveling)단계, 레벨링이 조정된 면에 접착제를 도포하는 접착단계, 및 접착제가 도포된 면에 보강재를 부착하는 부착단계로 이루어진다.
상기 접착제로는 에폭시 접착제가 널리 사용되고 있고, 상기 보강재로는 앞서 언급한 특수섬유재가 흔히 채택된다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-0426257호(이하, '특허문헌 1' 이라 함), 『보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법』을 제안한 바 있다.
상기 특허는 콘크리트 구조물에 홈을 형성한 후 이 홈에 보강재 및 미장을 순차적으로 실시하여 외부에서 보강재가 노출되지 않아 외관의 미려함과 더불어 화재의 위험성을 예방할 수 있도록 구성하였다.
상기 특허와 다른 기술로서 대한민국 공개특허 10-2003-0081910호(이하, '특허문헌 2'라 함)에서는 교량 보의 표면에 에폭시 접착제를 도포한 후 탄소판을 부착하고, 이 탄소판 양 끝단에 강재 정착구를 고정시키도록 구성된 것도 있다.
(특허문헌 1) KR10-042657 B1, 『보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법』
(특허문헌 2) KR10-2003-0081910 A, 『전단키가 형성된 강재 정착구를 이용한 탄소판 부착보강공법』
특허문헌 1의 경우 콘크리트 구조물 자체의 훼손을 실시하여야 하기 때문에 콘크리트 구조물의 구조적 강도가 문제가 발생하는 일이 잦았다.
또한, 특허문헌 2의 경우 전단력에 의해 탄소판 양 끝단의 조기 탈락이 방지하기 위한 기능을 위해 강재 정착구를 이용하게 되는데, 이러한 강재 정착구는 외부환경에 의해 산화(녹)가 발생하여 내구성이 문제가 있었으며, 이를 교량 보에 고정하기 위해서는 교량 보에 볼트홈을 형성한 후 볼트를 결합하여야 하기 때문에 교량 보의 열화를 촉진시키는 문제가 있었다.
특히, 특허문헌 2의 경우 에폭시에 의해 교량 보에 탄소판의 부착시 중력 및 자력에 의해 탄소판이 교량 보 등에서 탈락이 이루어져 보강력이 저하되었으며, 이를 해결하기 위해서는 하부에서 탄소판을 교량 보 등에 밀착시키기 위한 폴대 등을 받쳐주어야 하며, 시공이 완료된 후에는 다시 폴대를 철거해야 하는 등의 시공상의 불편함이 과중되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법은 탄소섬유판을 콘크리트 구조물에 부착 후 지지부재를 이용하여 탄소섬유판을 지지하여 탄소섬유판이 콘크리트 구조물에서 탈락되어 발생하는 보강력 저하 현상을 방지함과 동시에 시공 후에도 제거하지 않기 때문에 시공의 편의성 및 부가적인 보강력을 형성할 수 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 탄소섬유판의 부착 전에 마킹선을 형성하여 정확한 위치에 탄소섬유판을 형성하여 계획된 보강력을 원활히 형성함은 물론, 미리 탄소섬유판의 위치를 선정함으로 인해 지지부재의 결합을 위한 고정홈을 미리 타공할 수 있어 지지부재의 부착시 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 탄소섬유판의 재단시 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판이 롤형태로 감겨있는 상태를 유지시키면서 너비방향으로의 흔들림을 방지하고, 다양한 직경, 너비로 이루어진 탄소섬유판을 가이드 및 지지하면서 재단이 가능하여 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 탄소섬유판 부착 후 양 끝단의 높은 고정력 요구시에는 고정플레이트를 형성하여 탄소섬유판의 고정력 향상에 따른 보강력을 상승시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명은 탄소섬유판을 콘크리트 구조물에 부착 후 지지부재를 이용하여 탄소섬유판을 지지하여 탄소섬유판이 콘크리트 구조물에서 탈락되어 발생하는 보강력 저하 현상을 방지함과 동시에 시공 후에도 제거하지 않기 때문에 시공의 편의성 및 부가적인 보강력을 형성할 수 있다.
또한, 탄소섬유판의 부착 전에 마킹선을 형성하여 정확한 위치에 탄소섬유판을 형성하여 계획된 보강력을 원활히 형성함은 물론, 미리 탄소섬유판의 위치를 선정함으로 인해 지지부재의 결합을 위한 고정홈을 미리 타공할 수 있어 지지부재의 부착시 작업성을 향상시킬 수 있다.
그리고 탄소섬유판의 재단시 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판이 롤형태로 감겨있는 상태를 유지시키면서 너비방향으로의 흔들림을 방지하고, 다양한 직경, 너비로 이루어진 탄소섬유판을 가이드 및 지지하면서 재단이 가능하여 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있다.
아울러, 탄소섬유판 부착 후 양 끝단의 높은 고정력 요구시에는 고정플레이트를 형성하여 탄소섬유판의 고정력 향상에 따른 보강력을 상승시킬 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 시공순서를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 마킹선 마킹단계를 도시한 상태도.
도 도 3은 본 발명에서 지지부재 고정홈 형성단계를 도시한 상태도.
도 4는 본 발명에서의 탄소섬유판 풀림장치를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 분해 사시도.
도 6은 도 4에서 롤형태의 탄소섬유판의 직경 변화에 따라 상측 롤러부가 수직 이동하는 상태를 도시한 상태도.
도 7은 본 발명에서의 지지부재 고정단계를 도시한 상태도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명은 도 1에서와 같이 전단 및 휨 보강이 필요한 콘크리트 구조물의 보강면 표면의 이물질 제거 및 세척을 위한 콘크리트 구조물 정리단계와, 상기 콘크리트 구조물 정리단계 이후 탄소섬유판을 정확한 위치에 시공하기 위해 탄소섬유판이 시공될 위치에 마킹선을 마킹하는 마킹선 마킹단계와, 상기 콘크리트 구조물에 부착하는 탄소섬유판이 자중에 의해 콘크리트 구조물에서 탈락하지 않도록 탄소섬유판을 지지하기 위한 지지부재를 고정할 수 있는 고정홈을 탄소섬유판이 연장된 방향으로 다수개를 형성하는 지지부재 고정홈 형성단계와, 상기 콘크리트 구조물에 부착하기 위한 롤 형태로 감겨있는 탄소섬유판을 탄소섬유판 풀림장치에 장착한 후 탄소섬유판 풀림장치를 이용하여 시공하고자 하는 콘크리트 구조물의 길이만큼으로 탄소섬유판을 풀면서 재단하는 탄소섬유판 재단단계와, 상기 탄소섬유판 재단단계를 통해 재단된 탄소섬유판에 에폭시를 도포한 후 탄소섬유판을 콘크리트 구조물에 마킹된 마킹선에 맞게 탄소섬유판을 부착하는 탄소섬유판 부착단계와, 상기 탄소섬유판 부착단계를 통해 부착된 탄소섬유판이 자중에 의해 콘크리트 구조물에서 탈락하지 않도록 지지부재에 형성된 홀과 지지부재 고정홈 형성단계에서 형성한 고정홈을 일치시킨 후 고정부재를 이용하여 지지부재를 고정시키는 지지부재 고정단계를 포함하여 이루어져 있다.
여기서, 상기 고정홈 형성단계에서 형성하는 고정홈을 다수를 형성하되 탄소섬유판의 끝단부에는 지지부재를 결합하기 위한 고정홈 또는 앵커볼트홀이 형성되어 있는 고정플레이트에 에폭시를 도포한 후 에폭시가 도포된 면을 탄소섬유판의 양 끝단부에 부착하여 앵커볼트를 이용해 고정결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄소섬유판 재단단계에서의 탄소섬유판 풀림장치는 바닥프레임과 수직프레임으로 이루어진 프레임부와, 상기 프레임부를 구성하는 바닥프레임의 상측으로는 롤 형태로 감겨있는 탄소섬유판이 잘 풀어지도록 탄소섬유판과 맞닿는 제1, 2 하측 롤러로 이루어진 하측 롤러부와, 상기 프레임부를 구성하는 수직프레임에 결합되되 상, 하 이동 가능하도록 제1 슬라이딩 홀을 일측에 형성하고, 타측으로는 수평방향으로 연장되는 수평바로 이루어진 가이드부 프레임과, 상기 가이드부 프레임의 수평바에서 수평방향으로 이동 가능하도록 결합되는 제2 슬라이딩 홀을 형성하고, 상기 제2 슬라이딩 홀에서 방사형태로 연장되는 다수의 가이드바 및 상기 가이드바에서 길이를 가변시킬 수 있도록 결합되는 가변 가이드바로 이루어진 가이드부로 구성된 한쌍의 탄소섬유판 가이드부와, 상기 프레임부를 구성하는 수직 프레임에 결합한 탄소섬유판 가이드부보다 높은 위치에 결합되어 수직 프레임에서 상, 하 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 제3 슬라이딩 홀을 포함하는 상측 롤러부 프레임과, 상기 상측 롤러부 프레임에 결합되되 하측 롤러부와 대향되는 방향에 형성되어 롤 형태로 감겨있는 탄소섬유판이 잘 풀어지도록 탄소섬유판과 맞닿는 제1, 2 상측 롤러로 이루어진 상측 롤러부로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 지지부재 고정단계에서의 고정부재는 망치 또는 타카를 이용하여 고정할 수 있는 볼트, 피스, 못 중 어느 하나의 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
1. 콘크리트 구조물 정리단계
본 단계는 보강하고자 하는 콘크리트 구조물(1) 표면의 이물질을 제거하고 때에 따라서는 평탄작업 및 세척작업을 실시하여 건전한 바탕면이 형성될 수 있도록 하기 위한 단계이다.
2. 마킹선 마킹단계
본 단계는 상기 콘크리트 구조물 정리단계 이후에 콘크리트 구조물(1)에 탄소섬유판(2)을 정확한 위치에 시공하기 위해 탄소섬유판(2)이 시공될 위치를 표시하는 단계이다.
이를 위해 작업자는 통상의 마킹수단을 이용하여 탄소섬유판(2)이 시공될 위치에 마킹선(L)을 형성하여야 한다.
여기서, 상술한 마킹선(L)은 탄소섬유판(2)을 정확한 위치에 형성시킬 수 있으면 어떠헌 형태로 마킹을 하더라도 상관없다.
특히, 본 발명에서는 탄소섬유판(2)을 이용하여 콘크리트 구조물(1)을 보강하기 위한 것으로 도 2에서와 같이 휨보강시에는 콘크리트 구조물(1)의 하측면에 마킹선(L)을 형성하도록 하고, 전단보강시에는 측면 또는 측면과 하측면에 마킹선(L)을 형성할 수 있다.
3. 지지부재 고정홈 형성단계
본 단계는 콘크리트 구조물(1)을 보강하기 위한 탄소섬유판(2)이 콘크리트 구조물(1)과 밀착되어 콘크리트 구조물(1)에서 탈락하지 않도록 설치할 지지부재(3)를 고정하기 위해 콘크리트 구조물(1)에 고정홈(1a)을 형성하는 단계이다.
상기 고정홈(1a)은 통상의 드릴머신과 같은 타공수단을 이용하여 형성할 수 있으며, 특히, 지지부재(3)의 고정을 위해 도 3에서와 같이 탄소섬유판(2)이 연장되는 방향의 직각방향으로 2개소의 고정홈(1a)을 형성하도록 하며, 탄소섬유판(2)의 개수가 다수일 경우에는 다수의 탄소섬유판(2)을 한번에 지지할 수 있는 지지부재(3)를 제작한 후 가장자리에만 고정홈(1a)을 형성하거나 또는 양 가장자리 및 탄소섬유판(2) 사이 공간에 고정홈(1a)을 형성할 수도 있고, 각각의 탄소섬유판(2)을 따로 지지하도록 구성할 수도 있을 것이다.
특히, 본 단계는 앞선 마킹선 형성단계를 통해 탄소섬유판(2)의 위치를 미리 알 수 있기 때문에 실시할 수 있어 탄소섬유판(2)의 부착 후 이를 지지하기 위한 지지부재(3)의 설치시 보다 향상된 작업성을 제공할 수 있게 된다.
4. 탄소섬유판 재단단계
본 단계는 콘크리트 구조물(1)에 부착할 탄소섬유판(2)을 콘크리트 구조물(1)의 길이에 맞게 재단하기 위한 단계이다.
본 단계는 탄소섬유판 풀림장치(100)를 이용하여 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)의 재단 작업을 실시할 수 있다.
여기서, 상기 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)은 롤에서 푸는 과정에서 탄소섬유판(2)을 가압하지 않게 되면 롤형태로 감겨져 있는 탄소섬유판(2) 전체가 풀어지게 되어 재단작업시 정확한 길이로 재단하기 어렵게 된다.
하지만, 본 발명에서는 도 4 내지 도 6에서와 같이 탄소섬유판 풀림장치(100)를 이용하여 롤형태의 탄소섬유판(2)이 롤형태에서 풀리지 않으면서 사용자가 원하는 만큼의 길이로 탄소섬유판(2)을 재단할 수 있게 된다.
상기 탄소섬유판 풀림장치(100)의 구성을 자세히 살펴보면 도 4 내지 도 5에서와 같이 프레임부(110), 하측 롤러부(120), 탄소섬유판 가이드부(130) 및 상측 롤러부(140)로 구성되어 있다.
우선, 프레임부(110)는 바닥면으로 다수의 프레임을 이용하여 제작된 바닥프레임(111)과 사이 바닥 프레임(111)에서 수직방향으로 연장되는 수직프레임(112)으로 이루어져 있다.
다음으로, 하측 롤러부(120)는 상기 프레임부(110)를 구성하는 바닥프레임(111)에 설치되어 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)이 회전되면서 풀릴 때에 탄소섬유판(2)이 원활히 회전할 수 있도록 하기 위한 구성이다.
이러한 하측 롤러부(120)는 제1, 2 하측 롤러(121, 122)가 일정 간격으로 이격되어 형성되어 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)을 하측에서 지지함과 동시에 탄소섬유판(2)이 풀어질 때에 원활한 회전이 이루어지도록 작용하게 된다.
다음으로, 탄소섬유판 가이드부(130)는 프레임부(110)를 구성하는 수직프레임(112)에 결합되어 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)를 가이드 및 지지하기 위해 구성된다.
즉, 상술한 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)은 일정 너비로 이루어져 있기 때문에 롤에서 풀어지는 과정에서 너비방향으로 이동이 발생하게 되면 재단시 작업성이 저하됨은 물론 정확한 길이로 재단이 어렵게 될 수 있으며, 더욱이, 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)의 최초사용시와 일정 양을 사용한 후의 직경은 많은 차이가 발생할 수 있다.
본 발명에서의 탄소섬유판 가이드부(130)는 상기와 같이 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)의 너비, 감겨있는 직경이 다양할 경우 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)을 가이드 및 지지할 수 있는 구성인 것이다.
이를 상세히 살펴보면, 상기 탄소섬유판 가이드부(130)는 프레임부(110)의 수직프레임(112)에 결합하여 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)의 직경에 따라 상, 하 위치를 가변시킬 수 있는 가이드 프레임(131)이 구성된다.
상기 가이드 프레임(131)은 수직프레임(112)에 결합할 수 있도록 수직프레임(112)의 단면과 동일한 형상으로 이루어진 제1 슬라이딩 홀(131a)이 수직방향으로 형성되어 있고, 상기 제1 슬라이딩홀(131a)에서 수평방향으로 연장되는 수평바(131b)로 이루어져 있다.
여기서, 수직프레임(112)에서 가이드 프레임(131)의 이동 후 고정시킬 수 있도록 제1 슬라이딩 홀(131a)에는 노브(N)가 추가로 구성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 프레임(131)의 수평바(131b)에 결합하는 가이드부(132)가 구성된다.
상기 가이드부(132)는 수평바(131b)의 형상과 동일한 형상으로 이루어진 제2 슬라이딩 홀(132a)이 형성되어 수평바(131a)에서 수평방향으로 슬라이딩이 이루어질수 있도록 구성되어 있으며, 상기 제2 슬라이딩 홀(132a)에서 방사형태로 연장되는 다수의 가이드바(132b)가 형성되고, 상기 가이드바(132b)의 단부에는 가이드바(132b)에서 길이가 가변될 수 있도록 가변 가이드바(132c)가 형성된 구조로 이루어져 있다.
여기서, 상기 가이드부(132)를 구성하는 제2 슬라이딩 홀(132a)에는 수평바(132b)에서 이동 후 가이드부(132)의 거동을 제한하기 위해 노브(N)가 더 포함될 수 있고, 가이드바(132b)와 가변 가이드바(132c) 사이에도 가변 가이드바(132c)의 길이 가변 후 고정시키기 위한 노브(N)가 더 포함될 수 있다.
상기와 같은 가이드부(132)는 2개소가 한조를 이루어 구성되어 가이드부(132) 사이에 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)이 배치되어 탄소섬유판(2)의 너비에 따라 가이드부(132)의 간격을 조절함으로서 탄소섬유판(2)이 풀어지는 과정에서 너비방향으로의 이동이 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한, 가이드부 프레임(131)의 상, 하 높이 및 가이드부(132)의 가변 가이드바(132c)의 조정을 통해 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)의 직경이 변화에 조절함으로써 탄소섬유판(2)이 풀어질 때에 가이드 역할과 더불어 지지할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.
다음으로, 상측 롤러부(140)는 프레임부(110)의 수직프레임(112)에 결합하되, 탄소섬유판 가이드부(130)보다 높은 위치에 결합되어 수직프레임(112)에 상, 하 이동 가능하도록 결합함으로서 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)의 상측을 가압하여 롤형태가 흐트러지지 않도록 함과 동시에 탄소섬유판(2)이 풀어짐이 원활히 이루어질 수 있도록 작동한다.
즉, 상기 상측 롤러부(140)는 수직프레임(112)의 단면모양과 동일한 모양으로 이루어진 수직방향으로 연장되어 형성되는 제3 슬라이딩 홀을 포함한 상측 롤러부 프레임(141)에 하측 롤러부(120)의 제1, 2 하측 롤러(121, 122)와 대향된 위치에 형성되는 제1, 2 상측 롤러(142, 143)이 형성되어 있다.
따라서, 도 6에서와 같이 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)이 풀어지면서 직경이 작아지면 상측 롤러부(140)가 직경이 줄어는 만큼 하측으로 자유낙하에 의해 이동이 이루어지게 되어 롤형태를 그대로 유지할 수 있음은 물론, 2개소의 제1, 2 상측 롤러(142, 143)에 의해 탄소섬유판(2)이 원활히 회전하여 풀어질 수 있도록 작용하게 되는 것이다.
여기서, 상기 상측 롤러부(140)를 구성하는 상측 롤러부 프레임(141)의 제3 슬라이딩 홀(141a)에는 노브(N)가 형성되어 탄소섬유판 풀림장치(100) 내에 롤형태로 감겨있는 탄소섬유판(2)이 남은 상태에서 작업이 완료되면 노브(N)를 통해 상측 롤러부(140)의 거동을 제한하여 이동시 편리성을 높일 수 있게 된다.
5. 탄소섬유판 부착단계
본 단계는 콘크리트 구조물(1)에 탄소섬유판(2)을 부착하는 단계이다.
이를 위해 상기 탄소섬유판 재단단계에서 재단한 탄소섬유판(2)의 일측면에는 에폭시를 도포한 후 도 7에서와 같이 이를 콘크리트 구조물(1)의 마킹선(L)이 형성된 위치에 부착함으로써 본 단계를 완료할 수 있게 된다.
6. 지지부재 고정단계
본 단계는 앞선 탄소섬유판 부착단계에서 콘크리트 구조물(1)에 부착된 탄소섬유판(2)의 상측으로 지지부재(3)를 결합하여 시공을 완료하는 단계이다.
본 단계에서의 지지부재(3)의 고정은 도 7에서와 같이 고정홈 형성단계에서 콘크리트 구조물(1)에 형성한 고정홈(1a)과 지지부재(3)의 홀(3a)을 일치시킨 후 고정부재(4)를 이용하여 지지부재(3)를 콘크리트 구조물(1)에 고정시켜 콘크리트 구조물(1)에 부착된 탄소섬유판(2)이 자력에 의해 떨어지지 않도록 고정시킬 수 있다.
여기서, 상기 지지부재(3)는 에폭시가 도포된 탄소섬유판(2)의 부착이 떨어지지 않을 정도의 지지만 이루어져도 무방하다.
따라서, 지지부재(3)는 망치 또는 타카를 이용하여 고정할 수 있는 볼트, 피스, 못 중 어느 하나의 형태로 이루어짐으로써 시공성을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 상술한 지지부재(3)는 시공 완료 후에도 제거하지 않기 때문에 탄소섬유판(2)의 보강력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 탄소섬유판(2)의 양 단부에는 상술한 지지부재(3)를 통한 지지력을 형성할 수도 있지만 탄소섬유판(2)의 크기 및 길이에 따라 더욱 향상된 고정력을 필요로할 수 있다.
상기와 같이 향상된 고정력을 형성할 경우에는 에폭시를 도포한 고정플레이트(5) 및 고정플레이트(5)에 형성된 앵커볼트홀(5a)에 삽입될 수 있는 앵커볼트(B)를 더 형성함으로서 탄소섬유판(2)의 양 끝단부의 고정력을 향상된 성능을 형성할 수도 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자들에게 있어 명백한 것이다.
L : 마킹선 B : 앵커볼트
1 : 콘크리트 구조물 1a : 고정홈
2 : 탄소섬유판
3 : 지지부재 3a : 홀
4 : 고정부재
5 : 고정플레이트 5a : 앵커볼트홀
100 : 탄소섬유판 풀림장치
110 : 프레임부
111 : 바닥프레임 112 : 수직프레임
120 : 하측 롤러부
121 : 제1 하측 롤러 122 : 제2 하측 롤러
130 : 탄소섬유판 가이드부
131 : 가이드부 프레임 131a : 제1 슬라이딩 홀 132b : 수평바
132 : 가이드부 132a : 제2 슬라이딩 홀 132b : 가이드바
132c : 가변 가이드바
140 : 상측 롤러부
141 : 상측 롤러부 프레임
141a : 제3 슬라이딩 홀
142 : 상측 제1 롤러 143 : 상측 제2 롤러

Claims (5)

  1. 전단 및 휨 보강이 필요한 콘크리트 구조물의 보강면 표면의 이물질 제거 및 세척을 위한 콘크리트 구조물 정리단계;
    상기 콘크리트 구조물 정리단계 이후 탄소섬유판을 정확한 위치에 시공하기 위해 탄소섬유판이 시공될 위치에 마킹선을 마킹하는 마킹선 마킹단계;
    상기 콘크리트 구조물에 부착하는 탄소섬유판이 자중에 의해 콘크리트 구조물에서 탈락하지 않도록 탄소섬유판을 지지하기 위한 지지부재를 고정할 수 있는 고정홈을 탄소섬유판이 연장된 방향으로 다수개를 형성하는 지지부재 고정홈 형성단계;
    상기 콘크리트 구조물에 부착하기 위한 롤 형태로 감겨있는 탄소섬유판을 탄소섬유판 풀림장치에 장착한 후 탄소섬유판 풀림장치를 이용하여 시공하고자 하는 콘크리트 구조물의 길이만큼으로 탄소섬유판을 풀면서 재단하는 탄소섬유판 재단단계;
    상기 탄소섬유판 재단단계를 통해 재단된 탄소섬유판에 에폭시를 도포한 후 탄소섬유판을 콘크리트 구조물에 마킹된 마킹선에 맞게 탄소섬유판을 부착하는 탄소섬유판 부착단계;
    상기 탄소섬유판 부착단계를 통해 부착된 탄소섬유판이 자중에 의해 콘크리트 구조물에서 탈락하지 않도록 지지부재에 형성된 홀과 지지부재 고정홈 형성단계에서 형성한 고정홈을 일치시킨 후 고정부재를 이용하여 지지부재를 고정시키는 지지부재 고정단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 고정홈 형성단계에서 형성하는 고정홈을 다수를 형성하되 탄소섬유판의 끝단부에는 앵커볼트홀이 형성되어 있는 고정플레이트에 에폭시를 도포한 후 에폭시가 도포된 면을 탄소섬유판의 양 끝단부에 부착하여 앵커볼트를 이용해 고정결합하고,
    상기 탄소섬유판 재단단계에서의 탄소섬유판 풀림장치는,
    바닥프레임과 수직프레임으로 이루어진 프레임부;
    상기 프레임부를 구성하는 바닥프레임의 상측으로는 롤 형태로 감겨있는 탄소섬유판이 잘 풀어지도록 탄소섬유판과 맞닿는 제1, 2 하측 롤러로 이루어진 하측 롤러부;
    상기 프레임부를 구성하는 수직프레임에 결합되되 상, 하 이동 가능하도록 제1 슬라이딩 홀을 일측에 형성하고, 타측으로는 수평방향으로 연장되는 수평바로 이루어진 가이드부 프레임과,
    상기 가이드부 프레임의 수평바에서 수평방향으로 이동 가능하도록 결합되는 제2 슬라이딩 홀을 형성하고, 상기 제2 슬라이딩 홀에서 방사형태로 연장되는 다수의 가이드바 및 상기 가이드바에서 길이를 가변시킬 수 있도록 결합되는 가변 가이드바로 이루어진 가이드부로 구성된 한쌍의 탄소섬유판 가이드부;
    상기 프레임부를 구성하는 수직 프레임에 결합한 탄소섬유판 가이드부보다 높은 위치에 결합되어 수직 프레임에서 상, 하 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 제3 슬라이딩 홀을 포함하는 상측 롤러부 프레임과,
    상기 상측 롤러부 프레임에 결합되되 하측 롤러부와 대향되는 방향에 형성되어 롤 형태로 감겨있는 탄소섬유판이 잘 풀어지도록 탄소섬유판과 맞닿는 제1, 2 상측 롤러로 이루어진 상측 롤러부; 및
    상기 가이드바와 가변 가이드바 사이에는 가변 가이드바의 길이 가변 후 고정시키기 위한 노브가 더 포함되어 이루어지는 것에 특징이 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄소섬유판 가이드부의 가이드부 프레임에 형성된 제1 슬라이딩 홀과, 가이드부의 제2 슬라이딩홀 및 상측 롤러부를 구성하는 상측 롤러부 프레임의 제3 슬라이딩 홀에는 노브가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지부재 고정단계에서의 고정부재는 망치 또는 타카를 이용하여 고정할 수 있는 볼트, 피스, 못 중 어느 하나의 형태로 이루어진 것에 특징이 있는 탄소섬유판을 이용한 콘크리트 구조물의 휨, 전단 및 내진보강공법.
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