KR102095150B1 - 콘크리트 구조물의 보강 시스템 - Google Patents

콘크리트 구조물의 보강 시스템 Download PDF

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KR102095150B1 KR1020190051406A KR20190051406A KR102095150B1 KR 102095150 B1 KR102095150 B1 KR 102095150B1 KR 1020190051406 A KR1020190051406 A KR 1020190051406A KR 20190051406 A KR20190051406 A KR 20190051406A KR 102095150 B1 KR102095150 B1 KR 102095150B1
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템은 기둥 및 내력벽으로 형성되어 수직하중을 지지하는 수직부재와, 복수의 상기 수직부재 사이를 연결하며, 하중을 분산시키는 보와, 상기 보의 상부에 형성되며, 상부층의 바닥에 설치되는 슬래브와, 상기 수직부재와 상기 보의 일면을 절삭하여 형성된 절삭홈에 삽입되는 보강재와, 상기 보강재의 일단부와 상기 수직부재 사이에 연결되며, 상기 보에 긴장력을 도입하는 긴장재와, 상기 긴장재의 일측에 형성되며, 상기 긴장재를 긴장시키는 긴장장치와, 상기 보 및 상기 슬래브의 하단에 복수가 설치되며, 하중에 의한 변형을 측정하는 센서장치와, 상기 센서장치에서 측정한 상기 보 및 상기 슬래브의 변형에 따라 상기 긴장재의 긴장력을 조절하는 제어장치를 구비하고, 상기 보강재는 상기 절삭홈에 삽입되는 삽입판과, 상기 삽입판의 양단부에서 하단으로 각각 연장되는 연장판을 구비하고, 상기 긴장재는 복수의 상기 연장판을 서로 연결하며, 일단부에 상기 긴장재를 상기 연장판에 고정하는 고정체와, 상기 고정체와 타단부에 형성되며, 상기 긴장장치에 결합되는 결합체를 구비하고, 상기 제어장치는 복수의 상기 센서장치에서 변위값을 수신받으며, 상기 변위값에 따라 상기 긴장장치를 조절하여 상기 긴장재의 긴장력을 제어할 수 있다.

Description

콘크리트 구조물의 보강 시스템{Reinforcement System for Concrete Structures}
본 발명은 콘크리트 구조물의 보강 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 콘크리트 구조물의 변위량을 측정하여 긴장시킴에 따라 처짐 및 휨에 대한 강성을 개선할 수 있는 콘크리트 구조물의 보강 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 교량이나 건축물의 벽, 도로 옹벽, 터널 구조물, 지하 주차장 등과 같은 철근 콘크리트 구조물의 경우에는, 시간의 경과에 따라 외부로부터 가해지는 물리적 충격이나 화학적 침해 등에 의해서 구조물의 균열, 부식, 박리 현상이 발생되는 경우가 많고, 이로 인한 철근 부위의 노출, 구조물 변형, 균열 부위의 붕괴가 발생될 우려가 있다.
이러한 철근 콘크리트 구조물의 피해를 최소화하기 위해, 종래에는 콘크리트의 균열, 부식된 부위를 보수 및 보강할 수 있도록 되어 있는 바, 구조물의 보수 및 보강을 위해 사전에 구조물을 충분히 점검한 이후에 구조물의 균열, 부식 등의 원인, 손상 정도 등을 파악하여 손상 부위의 보수 및 보강이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
통상적인 철근 콘크리트 구조물의 보수, 보강 공법은 보강해야 할 콘크리트 구조물 부위의 표면에 탄소 섬유판을 볼트 또는 접착제를 이용하여 수평으로 부착할 수 있도록 함에 의해, 손상된 구조물 부위의 보수 및 보강이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 탄소 섬유판 표면 부착 공법에서는 탄소 섬유판이 구조물의 표면에 대해 수평으로 부착되는 형태로 이루어져 있으므로, 탄소 섬유판의 부착 계면의 탈락이 빈번하게 발생되고, 콘크리트 구조체와의 비합성 거동 등에 의한 구조물의 또 다른 균일, 부식 현상을 발생시킬 수 있다는 문제점을 가지고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1014198호(2011.02.07)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 콘크리트 구조물에 발생하는 하중에 의한 보 및 슬래브의 처짐을 방지할 수 있는 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보 및 슬래브에 작용하는 반복하중에 의한 수직 변위량을 측정하여 보 및 슬래브를 긴장시켜 강도를 증가시킬 수 있는 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템은 기둥 및 내력벽으로 형성되어 수직하중을 지지하는 수직부재와, 복수의 상기 수직부재 사이를 연결하며, 하중을 분산시키는 보와, 상기 보의 상부에 형성되며, 상부층의 바닥에 설치되는 슬래브와, 상기 수직부재와 상기 보의 일면을 절삭하여 형성된 절삭홈에 삽입되는 보강재와, 상기 보강재의 일단부와 상기 수직부재 사이에 연결되며, 상기 보에 긴장력을 도입하는 긴장재와, 상기 긴장재의 일측에 형성되며, 상기 긴장재를 긴장시키는 긴장장치와, 상기 보 및 상기 슬래브의 하단에 복수가 설치되며, 하중에 의한 변형을 측정하는 센서장치와, 상기 센서장치에서 측정한 상기 보 및 상기 슬래브의 변형에 따라 상기 긴장재의 긴장력을 조절하는 제어장치를 구비하고, 상기 보강재는 상기 절삭홈에 삽입되는 삽입판과, 상기 삽입판의 양단부에서 하단으로 각각 연장되는 연장판을 구비하고, 상기 긴장재는 복수의 상기 연장판을 서로 연결하며, 일단부에 상기 긴장재를 상기 연장판에 고정하는 고정체를 구비하고, 상기 제어장치는 복수의 상기 센서장치에서 변위값을 수신받으며, 상기 변위값에 따라 상기 긴장장치를 조절하여 상기 긴장재의 긴장력을 제어할 수 있다.
상기 보강재는 상기 긴장재와 함께 상기 절삭홈에 삽입된 후 충진재에 의하여 매립될 수 있다.
상기 긴장재는 상기 보강재의 하단에 형성되며, 내부에 삽입홀이 형성되며, 유동성을 확보하는 시스관과, 상기 시스관의 내부에 삽입되며, 상기 긴장장치에 의하여 긴장력이 조절되는 긴장케이블을 구비할 수 있다.
상기 긴장재는 상기 슬래브를 사선으로 관통하여 형성될 수 있다.
상기 연장판은 상기 삽입판의 일단부에 형성되며, 상기 수직부재에 삽입되는 제 1연장판과,상기 제 1연장판과 타단부에 형성되며, 상기 긴장장치가 설치되는 제 2연장판을 구비할 수 있다.
상기 긴장장치는 상기 보의 하단에 형성되며, 상기 보의 양측면으로 각각 설치되는 상기 긴장재가 결합되는 복수의 결합체와, 상기 결합체와 상기 제 2연장판 사이에 형성되며, 유압에 의하여 상기 긴장재를 긴장시키는 실린더를 구비할 수 있다.
상기 긴장장치는 상기 제 2연장판에 결합되며, 복수의 상기 긴장재의 단부가 삽입되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 형성되며, 상기 케이스의 회전에 의하여 상기 긴장재를 수평으로 이동시키는 이동장치를 구비할 수 있다.
삭제
상기 센서장치는 상기 보 및 상기 슬래브 하단에 설치되는 복수의 측정부와, 복수의 상기 측정부에 연결되며, 상기 측정부에서 측정한 변위량을 감지하는 감지부와, 상기 감지부에서 감지한 변위량을 상기 제어장치로 송신하는 송신부를 구비할 수 있다.
상기 측정부는 상기 보와 상기 슬래브의 처짐, 휨, 전단 중 적어도 하나를 판단하기 위하여 수직 변위량을 측정하는 스트레인 게이지, 적외선센서 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
상기 제어장치에서 긴장재를 긴장하는 방법에 있어서,상기 센서장치에서 상기 보와 상기 슬래브의 변위량을 측정하는 단계;, 변위량에 따라 상기 보 및 상기 슬래브의 변형을 예측하는 단계; 및 상기 긴장장치를 구동하여 상기 긴장재의 긴장력을 조절하는 단계;를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템에 의하면, 콘크리트 구조물에서 전단에 취약한 부위에 보강재를 설치하여 전단 강도를 개선할 수 있는 것이다.
그리고 보강재의 하단에 긴장재를 설치하며, 긴장재를 긴장시킴에 따라 처짐 및 휨에 대한 강도를 개선할 수 있는 것이다.
또한, 보 및 슬래브의 하단에 센서장치가 설치되어 하중에 의한 수직 변위량을 측정하여 처짐, 전단 등 위험 요소를 사전에 예측할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물에 보강재를 설치하는 모습을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 긴장재를 사선으로 설치한 모습을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 긴장장치를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서장치를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어장치에서 콘크리트 구조물을 보강하는 방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 조금 더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 구조물의 보강 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템은 노후된 철근콘크리트로 형성되는 구조물의 보수 및 보강을 진행하는 것으로 구조물을 긴장시켜 강도를 증가시킴과 동시에 휨 및 처짐을 보정할 수 있는 것이다.
본 발명의 콘크리트 구조물의 보강 시스템은 수직하중을 지지하는 수직부재(10)와 복수의 수직부재(10) 사이를 연결하며, 하중을 분산시키는 보(20)와 보(20)의 상부에 형성되며, 상부층의 바닥에 설치되는 슬래브(30)로 형성된다. 수직부재(10)는 구조물의 구조에 따라 기둥 및 내력벽으로 형성되며, 상부의 하중을 지면으로 전달할 수 있다.
그리고 보(20)와 슬래브(30)는 복수의 수직부재(10)를 서로 연결하는 것으로 상부층의 바닥으로 형성되어 상부의 하중이 분산되어 수직부재(10)로 전달되도록 한다. 이때, 보(20)와 슬래브(30)는 상부의 반복하중에 의하여 처짐, 전단이 발생할 수 있다.
그로 인해, 본 발명은 노후된 콘크리트 구조물에서 발생하는 휨 및 처짐에 대한 저항성을 갖도록 보(20)와 슬래브(30)를 보강함과 동시에 보(20) 및 슬래브(30)와 수직부재(10)가 접하는 접합부위를 보강하여 전단에 대한 저항성을 갖도록 한다.
따라서, 본 발명은 철근콘크리트로 형성되는 콘크리트 구조물의 보(20)와 슬래브(30)를 긴장시켜 보강할 수 있으며, 콘크리트 구조물의 하중에 따른 보(20) 및 슬래브(30)의 수직 변형을 측정하여 콘크리트 구조물의 긴장 정도를 보정할 수 있다.
이러한 본 발명의 콘크리트 구조물의 보강 시스템은 도 3을 참조하면, 상기 수직부재(10)와 상기 보(20)의 일면을 절삭하여 형성된 절삭홈(40)에 삽입되는 보강재(100)와, 상기 보강재(100)의 일단부와 상기 수직부재(10) 사이에 연결되며, 상기 보(20)에 긴장력을 도입하는 긴장재(200)와, 상기 긴장재(200)의 일측에 형성되며, 상기 긴장재(200)를 긴장시키는 긴장장치(300)와, 상기 보(20) 및 상기 슬래브(30)의 하단에 복수가 설치되며, 하중에 의한 변형을 측정하는 센서장치(400)와, 상기 센서장치(400)에서 측정한 상기 보(20) 및 상기 슬래브(30)의 변형에 따라 상기 긴장재(200)의 긴장력을 조절하는 제어장치(500)를 구비할 수 있다.
상기 보강재(100)는 수직부재(10)를 절삭하여 형성되는 절삭홈(40)에 삽입되며, 보강재(100)가 삽입된 후 절삭홈(40)은 충진재(50)에 의하여 충진된다. 충진재(50)는 보강재(100)를 콘크리트 구조물에 고정시킴과 동시에 긴장재(200) 및 긴장장치(300)까지 매립시킨다. 보강재(100)는 철재로 형성되며, 콘크리트를 절삭한 후 콘크리트 내측에 형성된 철근과 접하도록 형성된다. 이 때, 보강재(100)는 철근에 용접에 의하여 결합되거나 결합장치에 의하여 고정된다.
그리고 보강재(100)가 삽입되는 절삭홈(40)은 보강재(100)의 폭과 동일한 폭으로 형성되며, 후술되는 연장판(120)은 외부로 노출되는 깊이로 형성된다. 절삭홈(40)은 글라인더와 같이 절단장치로 콘크리트를 절개하여 형성되며, 수직부재(10)는 수직방면으로 형성되고, 보(20) 및 슬래브(30)는 수직부재(10)와 동일한 위치에 수평방면으로 절삭홈(40)이 형성된다. 또한, 절삭홈(40)은 콘크리트 구조물의 강도에 큰 영향을 받지 않도록 피복두께와 동일하게 절삭함이 바람직하다.
이러한 보강재(100)는 상기 절삭홈(40)에 삽입되는 삽입판(110)과, 상기 삽입판(110)의 양단부에서 하단으로 각각 연장되는 연장판(120)을 구비할 수 있다. 상기 삽입판(110)은 절삭홈(40)에 삽입되는 것으로 절삭홈(40)과 동일한 폭으로 형성되며, 철근에 고정될 수 있다. 삽입판(110)은 소정의 두께로 형성되어 긴장재(200)가 긴장될 때 휘거나 파손되지 않도록 유지되어야 하며, 상부의 하중에 의하여 처지지 않도록 한다. 이러한 삽입판(110)은 절삭홈(40)에 삽입되는 것을 바람직하나 보(20) 및 슬래브(30)의 하단에 접착되어 고정볼트 등으로 설치될 수 있다.
상기 연장판(120)은 삽입판(110)의 양단부에서 하단으로 형성되며, 상기 삽입판(110)의 일단부에 형성되며, 상기 수직부재(10)에 삽입되는 제 1연장판(121)과, 상기 제 1연장판(121)과 타단부에 형성되며, 상기 긴장장치(300)가 설치되는 제 2연장판(122)을 구비할 수 있다. 상기 제 1연장판(121)은 삽입판(110)의 단부에서 하단으로 연장됨에 따라 수직부재(10)에 형성되는 절삭홈(40)에 삽입될 수 있다. 그리고 제 1연장판(121)은 삽입판(110)의 하단으로 연장되어 전단력에 대한 저항력을 갖도록 삽입판(110)과 제 1연장판(121)을 연결하는 사선의 가새가 형성된다. 이때, 제 1연장판(121)은 수직부재(10)의 절삭홈(40)에 삽입되거나 수직부재(10)와 소정의 간격으로 이격되어 형성된다. 제 2연장판(122)은 삽입판(110)의 타단부에 형성되어 제 1연장판(121)과 동일하게 하단으로 연장되며, 제 1연장판(121)과 제 2연장판(122)은 각각 긴장재(200)가 관통되는 관통홀이 형성된다.
또한, 상기 보강재(100)는 내력벽과 슬래브(30)로 형성되는 콘크리트 구조물에서는 삽입판(110)과 제 1연장판(121)이 수직부재(10)와 슬래브(30)에 형성되는 절삭홈(40)에 각각 삽입되어 고정되며, 제 1연장판(121)과 제 2연장판(122) 사이로 긴장재(200)가 형성되어 전단력에 의한 보강을 진행한다. 이는 작은 평면의 구조에서는 슬래브(30)를 통해 하중이 하부로 분산됨에 따라 내력벽과 슬래브(30)가 접하는 위치를 보강해야 한다. 따라서, 보강재(100)는 내력벽과 슬래브(30)가 접하는 양측면 접합부위에 설치되며, 긴장재(200)에 의하여 슬래브(30)의 긴장효과를 높일 수 있다.
그리고 기둥과 보(20)와 슬래브(30)로 형성되는 구조일 경우 도 4를 참조하면, 슬래브(30)의 하중이 보(20)를 통해 기둥으로 전달되므로 보(20)의 하단에 보강재(100)를 설치할 수 있다. 보강재(100)는 보(20)와 수직부재(10)가 접하는 위치에 삽입되어 전단력을 보강하고, 보(20)의 양측면에 각각 설치됨에 따라 긴장재(200)가 연결된다. 이때, 긴장재(200)는 양측면에 설치되는 보강재(100)의 제 2연장판(122)을 서로 연결하도록 형성되어 보(20)에 긴장력을 가하여 처짐에 대한 저항성을 확보할 수 있다.
그리고 보강재(100)의 하단에 설치되어 수직부재(10)와 보(20) 또는 슬래브(30)에 긴장력을 가하는 긴장재(200)는 상기 제 1연장판(121)과 제 2연장판(122)을 관통하여 형성된다. 긴장재(200)는 다수의 철선이 꼬아져 형성될 수 있으며, 탄성력이 확보되어 긴장력을 가하면 원상태로 유지하려는 성질에 의하여 보(20)와 슬래브(30)에 긴장력을 가할 수 있다. 그리고 긴장재(200)는 보강재(100)의 하단에 형성되며, 내부에 삽입홀이 형성되며, 유동성을 확보하는 시스관(210)과 시스관(210)의 내부에 삽입되며, 긴장장치(300)에 의하여 긴장력이 조절되는 긴장케이블(220)로 형성된다. 시스관(210)은 유동성이 확보되는 가요성 재질로 형성되나, 철재로 형성될 경우 다수의 마디가 형성되도록 설치하여 유동성을 확보할 수 있다. 상기 긴장케이블(220)은 강선으로 형성되며, 일단부가 제 1연장판(121)에 고정된 후 제 2연장판(122)에 설치되는 긴장장치(300)에 의하여 긴장력이 확보된다. 이때, 긴장테이블은 제 1연장판(121)과 제 2연장판(122)을 서로 연결하며, 제 1연장판(121)에 고정되도록 고정체(230)가 형성되며, 고정체(230)는 너트로 형성되거나 긴장케이블(220)의 단부에서 직경이 넓게 형성되어 고정될 수 있다. 고정체(230)에 의하여 제 1연장판(121)에 형성되는 관통홀에 관통되지 않고 긴장장치(300)에서 발생하는 하중에 의하여 이동하지 않고 고정된다.
도 5를 참조하면, 긴장재(200)는 슬래브(30)를 사선으로 관통하여 형성되며, 슬래브(30) 중간에 형성되는 보(20)의 하단에 설치되는 긴장장치(300)에 의하여 긴장된다. 이때, 긴장재(200)가 결합되는 보강재(100)는 슬래브(30)의 상단에 형성되며, 긴장재(200)의 단부가 슬래브(30)의 상단과 보(20)까지 사선으로 연장된다. 따라서, 슬래브(30)는 긴장력이 발생하여 강도가 증가함과 동시에 층간 소음을 줄일 수 있다. 구체적으로 보강재(100)를 상층의 바닥 단부에 고정하며, 긴장재(200)는 사선으로 설치함에 따라 긴장장치(300)가 긴장재(200)에 긴장력을 가하면 슬래브(30)는 처짐에 대한 저항성을 가진다. 그리고 긴장재(200)의 탄성에 의하여 상부의 충격에 의하여 발생하는 진동이 저감되므로 층간소음이 저감될 수 있다.
상기 긴장재(200)에 긴장력을 가하는 긴장장치(300)는 유압실린더(320)로 형성된다. 그리고 긴장장치(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 다양하게 형성될 수 있으며, 제 2연장판(122)에 결합되어 복수의 긴장재(200)의 단부가 삽입되는 케이스(330)와, 상기 케이스(330)의 내부에 형성되며, 긴장재(200)를 수평으로 이동시키는 이동장치(340)를 구비할 수 있다. 케이스(330)는 제 2연장판(122)에 결합되며, 제 2연장판(122)을 관통하는 긴장재(200)의 단부가 삽입된다.
그리고 케이스(330)는 제 1케이스(331)와 제 2케이스(332)로 형성되며, 제 1케이스(331)는 제 2케이스(332)의 내측에서 이동하지 않고 모터에 의하여 회전한다. 제 1케이스(331)의 내주면에는 나선홈이 형성되며, 제 1케이스(331)가 회전함에 따라 이동장치(340)가 수평으로 이동한다. 이때, 이동장치(340)는 케이스(330) 내주면에 형성되는 나선홈에 결합되도록 외측면에 나선돌기가 형성되며, 제 1케이스(331)에 의하여 회전하며 수평으로 이동할 수 있다.
또한, 이동장치(340)는 케이스(330) 내부에 삽입되는 긴장재(200)의 단부가 결합되며, 케이스(330)의 회전에 의하여 이동장치(340)가 수평으로 이동하면 긴장재(200)의 긴장력을 확보할 수 있다.
또한, 긴장장치(300)는 다른 실시예로 상기 보(20)의 하단에 형성되며, 상기 보(20)의 양측면으로 각각 설치되는 긴장재(200)가 결합되는 복수의 결합체(310)와 결합체(310)와 상기 제 2연장판(122) 사이에 형성되며, 유압에 의하여 긴장재(200)를 긴장시키는 실린더(320)를 구비할 수 있다. 결합체(310)는 내측에 다수의 관통공간이 형성되어 제 2연장판(122)을 관통하는 긴장재(200)가 각각 관통된다. 이 때, 관통공간을 관통하는 긴장재(200)는 스토퍼에 의하여 고정되며, 스토퍼는 관통공간의 내측면과 긴장재(200) 사이에 삽입되거나 관통공간의 직경을 좁히며 형성된다. 실린더(320)는 결합체(310)와 제 2연장판(122) 사이에 복수로 형성되며, 결합체(310)를 관통하여 고정되는 다수의 긴장재(200)에 긴장력을 확보하기 위하여 결합체(310)와 제 2연장판(122) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서장치(400)를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서장치(400)는 보(20)의 하단 및 양측면과 슬래브(30)의 하단에 부착되어 하중에 따른 수직 변위량을 측정할 수 있다. 센서장치(400)는 고정철물에 의하여 고정되거나 접착제에 의하여 보(20) 및 슬래브(30)에 고정될 수 있으며, 콘크리트 내측에 삽입되도록 형성될 수 있다.
이러한 센서장치(400)는 상기 보(20) 및 상기 슬래브(30) 하단에 설치되는 복수의 측정부(410)와, 복수의 상기 측정부(410)에 연결되며, 상기 측정부(410)에서 측정한 변위량을 감지하는 감지부(420)와, 상기 감지부(420)에서 감지한 변위량을 상기 제어장치(500)로 송신하는 송신부(430)를 구비할 수 있다.
측정부(410)는 보(20)와 슬래브(30)의 수직 변위량을 측정하는 스트레인 게이지, 적외선센서 중 적어도 하나로 형성된다. 측정부(410)는 보(20)와 슬래브(30)의 상부에서 작용하는 반복하중에 의하여 처짐, 휨, 전단 중 적어도 하나를 판단하도록 수직 변위량을 측정할 수 있다. 그리고 측정부(410)는 보(20) 및 슬래브(30)에 발생하는 충격에 의하여 수직 변위량이 변화됨을 측정하며, 수직 변위량에 따른 보(20) 및 슬래브(30)의 내구성을 판단할 수 있다.
상기 감지부(420)는 다수의 센서장치(400)에 유선 및 무선으로 연결되며, 측정부(410)에서 측정한 보(20) 및 슬래브(30)의 수직 변위량을 저장하여 제어장치(500)로 송부할 수 있다. 이 때, 수직 변위량은 송신부(430)에 의하여 제어장치(500)로 송신됨이 바람직하다.
그리고 센서장치(400)에서 송신된 보(20) 및 슬래브(30)의 수직 변위량은 제어장치(500)에서 수신받아 긴장재(200)를 긴장시킬 수 있다. 상기 제어장치(500)는 외부에 서버로 형성되며, 다수의 측정부(410)에서 측정한 보(20) 및 슬래브(30)의 수직 변위량을 계산하여 보(20) 및 슬래브(30)에 작용하는 하중을 측정할 수 있다. 그리고 제어장치(500)는 하중에 따른 보(20) 및 슬래브(30)의 위험도를 예측하여 긴장장치(300)를 제어할 수 있다.
구체적으로 도 8을 참조하면, 콘크리트 구조물을 절삭한 후 보강재(100)가 삽입되며, 보강재(100)의 외측에 충진재(50)를 충진한다. 그리고 보강재(100)의 양단부에서 하단으로 돌출되는 연장판(120)에 긴장재(200)를 설치하며, 긴장재(200)는 연장판(120)에 결합되는 긴장장치(300)에 걸려 고정될 수 있다. 이때, 보(20) 및 슬래브(30)의 하단에는 센서장치(400)가 부착되어 보(20) 및 슬래브(30)의 수직 변위량을 측정한다.
제어장치(500)에서는 센서장치(400)에서 수신받은 수직 변위량을 계산하여 보(20) 및 슬래브(30)의 수직 변위량을 정상 범위로 유지하며, 강도를 보강시키도록 긴장재(200)의 긴장력을 예측한다. 그리고 제어장치(500)는 긴장장치(300)를 구동하여 긴장재(200)를 당겨 긴장시킴에 따라 보(20) 및 슬래브(30)의 강도를 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 보강 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 수직부재 20: 보
30: 슬래브 40: 절삭홈
50: 충진재 100: 보강재
110: 삽입판 120: 연장판
121: 제 1연장판 122: 제 2연장판
200: 긴장재 210: 시스관
220: 긴장케이블 230: 고정체
300: 긴장장치 310: 결합체
320: 실린더 330: 케이스
331: 제 1케이스 332: 제 2케이스
340: 이동장치 400: 센서장치
410: 측정부 420: 감지부
430: 송신부 500: 제어장치

Claims (10)

  1. 철근콘크리트 구조물의 보수 및 보강시스템에 있어서,
    기둥 및 내력벽으로 형성되어 수직하중을 지지하는 수직부재와,
    복수의 상기 수직부재 사이를 연결하며, 하중을 분산시키는 보와,
    상기 보의 상부에 형성되며, 상부층의 바닥에 설치되는 슬래브와,
    상기 수직부재와 상기 보 및 상기 슬래브의 피복두께를 절삭하여 형성된 절삭홈에 삽입되며, 상기 절삭홈에 삽입된 후 충진재에 의하여 매립되는 보강재와,
    상기 보강재의 일단부와 상기 수직부재 사이에 연결되며, 상기 보에 긴장력을 도입하는 긴장재와,
    상기 긴장재의 일측에 형성되며, 상기 긴장재를 긴장시키는 긴장장치와,
    상기 보 및 상기 슬래브의 하단에 복수가 설치되며, 하중에 의한 변형을 측정하는 센서장치와,
    상기 센서장치에서 측정한 상기 보 및 상기 슬래브의 변형에 따라 상기 긴장재의 긴장력을 조절하는 제어장치를 구비하고,
    상기 보강재는 상기 절삭홈에 삽입되며, 상기 보 및 상기 슬래브의 철근에 고정되는 삽입판과,
    상기 삽입판의 일단부에 형성되며, 상기 수직부재의 철근에 고정되는 제 1연장판과, 상기 제 1연장판과 타단부에 형성되며, 상기 긴장장치가 설치되는 제 2연장판을 구비하는 연장판을 구비하고,
    상기 긴장재는 복수의 상기 연장판을 서로 연결하며, 일단부에 상기 긴장재를 상기 연장판에 고정하는 고정체를 구비하고,
    상기 긴장장치는 상기 제 2연장판에서 회전하며, 상기 제 2연장판을 관통하는 복수의 상기 긴장재의 단부가 삽입되는 케이스와,
    상기 케이스 내부에 삽입되는 상기 긴장재의 단부가 결합되며, 외주면에 나선돌기가 형성되어 상기 케이스의 회전에 의하여 수평으로 이동함에 따라 상기 긴장재의 긴장력을 확보하는 이동장치를 구비하고,
    상기 케이스는 내측에 수용되는 상기 이동장치의 나선돌기와 접하도록 내주면에 나선홈이 형성되며, 모터에 의하여 회전함에 따라 상기 이동장치를 수평으로 이동시키는 제 1케이스와,
    상기 제 1케이스가 내부에서 이동하지 않고 회전하며, 일 단부가 상기 제 2연장판에 고정되는 제 2케이스를 구비하고,
    상기 제어장치는 복수의 상기 센서장치에서 변위값을 수신받으며, 상기 변위값에 따라 상기 긴장장치를 조절하여 상기 긴장재의 긴장력을 제어하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 긴장재는 상기 보강재의 하단에 형성되며, 내부에 삽입홀이 형성되며, 유동성을 확보하는 시스관과,
    상기 시스관의 내부에 삽입되며, 상기 긴장장치에 의하여 긴장력이 조절되는 긴장케이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 긴장재는 상기 슬래브를 사선으로 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 센서장치는 상기 보 및 상기 슬래브 하단에 설치되는 복수의 측정부와,
    복수의 상기 측정부에 연결되며, 상기 측정부에서 측정한 변위량을 감지하는 감지부와,
    상기 감지부에서 감지한 변위량을 상기 제어장치로 송신하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 측정부는 상기 보와 상기 슬래브의 처짐, 휨, 전단 중 적어도 하나를 판단하기 위하여 수직 변위량을 측정하는 스트레인 게이지, 적외선센서 중 적어도 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강 시스템.
  10. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114838700A (zh) * 2022-04-25 2022-08-02 上海建工四建集团有限公司 一种混凝土墙体施工用模架系统形变监测及调控方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04131466A (ja) * 1990-09-20 1992-05-06 Takenaka Komuten Co Ltd 建物
JP2000186944A (ja) * 1998-12-21 2000-07-04 Takenaka Komuten Co Ltd 自己検知機能あるいは自己修復機能を有する構造物及び構造部材
KR100516769B1 (ko) * 2004-03-31 2005-09-22 김양중 강연선 케미칼앵카링 및 텐셔닝에 의한 슬래브 또는 보보강 공법
KR101014198B1 (ko) 2009-12-18 2011-02-14 권기범 하이브리드 탄소섬유판과 폴리머 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 방법
KR101501154B1 (ko) * 2013-11-05 2015-03-11 한국건설기술연구원 기어식 표면매립 긴장장치 및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04131466A (ja) * 1990-09-20 1992-05-06 Takenaka Komuten Co Ltd 建物
JP2000186944A (ja) * 1998-12-21 2000-07-04 Takenaka Komuten Co Ltd 自己検知機能あるいは自己修復機能を有する構造物及び構造部材
KR100516769B1 (ko) * 2004-03-31 2005-09-22 김양중 강연선 케미칼앵카링 및 텐셔닝에 의한 슬래브 또는 보보강 공법
KR101014198B1 (ko) 2009-12-18 2011-02-14 권기범 하이브리드 탄소섬유판과 폴리머 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강 방법
KR101501154B1 (ko) * 2013-11-05 2015-03-11 한국건설기술연구원 기어식 표면매립 긴장장치 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114838700A (zh) * 2022-04-25 2022-08-02 上海建工四建集团有限公司 一种混凝土墙体施工用模架系统形变监测及调控方法
CN114838700B (zh) * 2022-04-25 2023-04-11 上海建工四建集团有限公司 一种混凝土墙体施工用模架系统形变监测及调控方法

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