KR102139555B1 - 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법 - Google Patents

팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법 Download PDF

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Abstract

점차 강화되고 있는 팽창줄눈 설치간격 기준을 충족시킴과 동시에 공기단축 및 시공성 향상을 위해 연속시공이 가능한 팽창줄눈 어셈블리 및 그 시공방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따른 팽창줄눈 어셈블리는, 소정 길이로 연장 형성되는 1차 조인트 필러(110); 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측에 직접적으로 또는 간접적으로 고정 설치될 수 있고, 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 체어바(chair-bar); 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면으로부터 상기 1차 조인트 필러(110)의 연장방향에 대하여 수직한 방향으로 소정 길이만큼 각각 연장 배치되고, 상기 체어바(chair-bar)에 의해서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되며, 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 다웰바(120); 및 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 상기 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 배치되며, 상기 다수의 체어바(chair-bar) 및 상기 다수의 다웰바(120)를 지지하기 위한 하나 또는 복수의 크로스바(cross-bar)를 포함한다.

Description

팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법{EXPANSION JOINT DOWEL ASSEMBLY AND CONCRETE PAVEMENT METHOD BY USING THE SAME}
본 발명은 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점차 강화되고 있는 팽창줄눈 설치간격기준을 충족시킴과 동시에 연속시공이 가능하여 공기를 단축시킬 수 있고 시공성을 크게 향상시킬 수 있는 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 포장도로는 아스팔트 포장도로에 비해 시공비가 비싸고 승차감은 떨어지지만 강도가 강하기 때문에 도로파손이 적어서 유지보수비용이 적게 드는 장점이 있다. 그런데, 이러한 콘크리트 포장도로는 온도변화에 따라 길이가 신장·수축하여 파손되는 폐단이 있었고, 이를 방지하기 위해 콘크리트 포장 도로에는 소정의 폭과 깊이를 가지는 줄눈을 설치하였다.
줄눈은 설치위치에 따라 도로면의 가로방향으로 가로질러 소정의 간격을 두고 설치되는 가로줄눈과, 도로면의 세로방향으로 소정의 간격을 두고 설치되는 세로줄눈으로 구분되며, 또한 기능에 따라서 팽창줄눈, 수축줄눈, 시공줄눈으로 구분된다. 줄눈은 포장체의 건조수축, 온도, 함수비 변화에 다른 포장체의 팽창과 수축을 허용하고, 비틀림 응력을 완화시키며, 불규칙한 균열을 일정위치에 유도하는 등의 기능을 수행하게 된다.
위에서 언급한 팽창줄눈(expansion joint)은 도로주위의 온도변화에 따른 콘크리트 도로포장재의 수축과 팽창으로 인해 도로가 파손되는 것을 방지할 뿐만아니라 그 밖에 지진 등으로 인한 도로의 변형으로부터 도로를 안전하게 보호하기 위해 사용되고 있다.
한편, 도로 개방 후 장기 공용시 줄눈부에 비압축성 이물질이 침투하여 콘크리트 포장이 팽창할 수 있는 여유 공간이 줄어들고, 장기간 폭염이 지속됨에 따라 콘크리트 포장의 과다 팽창 등으로 블로우업(blow-up) 현상이 발생할 수 있다. 이 현상은 콘크리트 포장이 온도팽창에 의한 압축력을 견디지 못하고 좌굴(buckling)을 일으켜서 부분적으로 들고 올라가는 현상을 말한다. 블로우업 현상은 일반적으로 기온이 높은 한여름철에 발생하기 쉬우며, 줄눈부에서 콘크리트가 파손되는 현상인 스폴링(spalling)에 의한 슬래브간 접촉면 저하, 내구성 균열에 의한 줄눈부 혹은 균열부의 강도저하 등이 블로우업 발생의 위험을 크게 한다.
실제 콘크리프 포장 작업현장에서는 고속도로 기준으로 350m 간격으로 시공되는 팽창줄눈 위치에 따라 콘크리트포장의 일일 시공량이 결정되었으나, 최근 도로 및 공항에서 이슈되고 있는 가로줄눈부 블로우업(blow-up) 현상으로 인한 도로면 파손, 교대밀림, 차량사고로 인해 고속도로 팽창줄눈의 최대간격이 시공 시작시 온도에 따라 최소 150m에서 최대 330m까지 시공허용량이 조정되고 있는 실정이다.
특히, 공항 콘크리트 포장에 있어서는 구조적 설계상 지정된 위치에 팽창줄눈 설계가 210m 기준으로 반영되고 있으며, 블로우업 현상의 예방차원으로 팽창줄눈 위치 및 간격을 지속적으로 검토하는 중이다. 따라서, 종전의 설계보다 팽창줄눈 설치간격기준이 상향됨으로써 준공예정현장의 공정지연 및 시공비 증가에 대한 해결방안을 마련해야 하는 상황이다.
한편, 첨부도면 도 8에는 종래기술에 따른 팽창줄눈을 이용한 콘크리트 포장방법이 단계별로 도식적으로 나타나 있다.
도 8을 참고하면, 종래기술에 따른 팽창줄눈을 이용한 콘크리트 포장방법에서는, 먼저 블로우업(blow-up) 현상의 발생을 예방하는 차원에서 기준이 되는 시공 허용량, 즉 팽창줄눈이 설치되는 위치까지 콘크리트를 포장하고 콘크리트의 끝단부분에 마감거푸집을 설치한다. 이때, 팽창줄눈이 설치될 간격을 두고 타 콘크리트를 함께 설치하여 도로포장할 수도 있다. 이후, 다웰바(dowel bar)를 삽입하기 위해 구멍을 뚫고 에폭시를 주입하여 다웰바를 삽입 고정한다. 다음에는 조인트 필러(joint filler)를 설치하고 포장 누락구간을 포장한다.
그런데, 이와 같은 종래의 팽창줄눈을 이용한 콘크리트 포장방법에 따르면, 팽창줄눈의 간격때문에 공기 단축에 한계가 있고 시공성면에서도 효율적이지 못하다. 게다가, 슬립폼 페이버(slip-form paver)와 같은 콘크리프 포설장비를 이용하는 경우에는 팽창줄눈 간격까지만 시공이 가능하여 시공상의 불편함이 있었다.
일본 공표특허공보 제 소59-500726 호(공표일자: 1984년 04월 26일) 대한민국 등록특허공보 제 10-1071643 호(등록일자: 2011년 10월 04일) 대한민국 등록특허공보 제 10-1206011 호(등록일자: 2012년 11월 22일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 점차 강화되고 있는 팽창줄눈 설치간격 기준을 충족시킴과 동시에 공기단축 및 시공성 향상을 위해 연속시공이 가능한 팽창줄눈 어셈블리 및 그 시공방법을 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 슬립폼 페이버(slip-form paver)와 같은 콘크리프 포설장비를 효과적으로 병용하여 콘크리트 도로를 효율적으로 포장할 수 있도록 하는 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법을 제공하려는 것이다.
전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 팽창줄눈 어셈블리는, 소정 길이로 연장 형성되는 1차 조인트 필러(110); 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측에 직접적으로 또는 간접적으로 고정 설치될 수 있고, 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 체어바(chair-bar); 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면으로부터 상기 1차 조인트 필러(110)의 연장방향에 대하여 수직한 방향으로 소정 길이만큼 각각 연장 배치되고, 상기 체어바(chair-bar)에 의해서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되며, 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 다웰바(120); 및 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 상기 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 배치되며, 상기 다수의 체어바(chair-bar) 및 상기 다수의 다웰바(120)를 지지하기 위한 하나 또는 복수의 크로스바(cross-bar)를 포함한다.
여기서, 상기 팽창줄눈 어셈블리를 지면(G)에 고정시키기 위한 앵커(115)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면에는 하나 또는 복수의 보강바(112)가 용접 고정되되, 상기 보강바(112)는 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 연장 배치될 수 있다.
또한, 상기 다수의 체어바는, 상기 다수의 체어바를 구성하는 모든 테두리가 일체로 연결된 폐쇄회로의 형태로 제작될 수 있다.
여기서, 상기 다수의 체어바는 4개의 테두리가 일체로 연결된 4각형상으로 이루어지고, 상기 4개의 테두리를 상부변과 하부변 및 양측변(제1 측변, 제2 측변)이라고 정의할 때, 상기 다수의 체어바의 제1 측변이 상기 1차 조인트 필러(110)의 측면에 대하여 수직한 상태로 상기 보강바(112)의 노출면에 용접 고정될 수 있다.
또한, 상기 크로스바는, 지면(G)과 인접한 위치에서 상기 다수의 체어바의 제2 측변의 하부 일측면 또는 타측면에 용접된 하부 크로스바(111); 및 상기 하부 크로스바(111)의 위쪽 위치에서 상기 다수의 체어바의 제2 측변에 용접 고정된 중간부 크로스바(113);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중간부 크로스바(113)의 상부면상에는 상기 다웰바(120)의 단부가 위치하고, 상기 다웰바(120)의 일단부는 고정단부이고, 타단부는 자유단부이며, 상기 다웰바(120)의 고정단부는 상기 1차 조인트 필러(110)를 기준으로 일측에 위치한 중간부 크로스바(113)에 용접하여 고정되고, 상기 다웰바(120)의 자유단부는 상기 1차 조인트 필러(110)를 기준으로 타측에 위치한 중간부 크로스바(113)에 거치되어 지지될 수 있다.
한편, 상기 다웰바(120)의 일단부에는 다웰바 캡(122)이 제공될 수 있다.
또한, 상기 다웰바(120)의 외부면에는 부식방지용 도료가 피막코팅될 수 있다.
또한, 상기 다수의 체어바는, 상기 다수의 체어바를 구성하는 모든 테두리중 하나이상의 테두리가 개방된 개방회로의 형태로 제작될 수 있다.
여기서, 상기 다수의 체어바는 3개의 테두리가 일체로 연결된 유(U)자 형상으로 이루어지고, 상기 3개의 테두리를 하부변 및 양측변(제1 측변, 제2 측변)이라고 정의할 때, 양측변들중 제1 측변이 상기 1차 조인트 필러(110)의 측면에 직접 용접 고정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시에 따른 팽창줄눈 어셈블리를 이용한 콘크리트 포장방법은, 상기 팽창줄눈 어셈블리를 설치위치까지 이동시킨 다음, 상기 앵커(115)를 타정하여 지면(G)에 고정시키는 단계(S1); 콘크리트 공급장치를 이용하여 상기 팽창줄눈 어셈블리의 전후방에 콘크리트를 1차로 부설하는 단계(S2); 상기 부설된 콘크리트를 1차 바이브레이팅하여 다짐작업을 수행하는 단계(S3); 콘크리트 포장 상부높이까지 콘크리트를 2차로 부설하는 단계(S4); 상기 2차로 부설된 콘크리트의 포설 및 다짐작업을 수행하는 단계(S5); 상기 1차 조인트 필러(110)의 상부까지 줄눈부의 컷팅을 수행하는 단계(S6);상기 1차 조인트 필러(110)의 상부에 접착제를 통해 2차 조인트 필러(130)를 추가로 설치하는 단계(S8); 및 상기 2차 조인트 필러(130)의 상부에 백업제(B) 및 실링재(S)를 설치하는 단계(S9); 를 포함한다.
또한, 상기 단계(S2)에서, 상기 콘크리트는 상기 팽창줄눈 어셈블리의 상부높이까지 부설할 수 있다.
또한, 상기 단계(S6)에서, 상기 줄눈부의 컷팅은, 포설된 콘크리트 슬래브 중앙 또는 상기 다웰바(120)의 상부로부터 5cm 내지 10cm 높이(h)만큼의 여유를 두고 상기 1차 조인트 필러(110)의 상부까지 컷팅할 수 있다.
여기서, 상기 단계(S6)은, 상기 단계(S5) 후에 2시간 내지 12시간 사이에 줄눈부의 1차 컷팅을 수행하는 단계와, 상기 단계(S5) 후에 14일 이후에 줄눈부의 2차 컷팅을 수행하는 단계(S7)를 포함할 수 있다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 팽창줄눈 설치간격기준을 충족시킴과 동시에 연속시공이 가능하도록 구조를 개선한 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법을 제공함으로써, 공기를 단축시킬 수 있고 시공성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 콘크리트포장 설계상 또는 기온에 따라 변화하던 기존 가로 팽창줄눈 위치 및 팽창줄눈 유무와 상관없이 현장 인근에 설치된 배처플랜트 용량에 따라 일정한 콘크리프 포장 시공량 증대가 용이하다. 게다가, 기존 시공량 대비 최대 275%까지 시공 효율성을 향상시킬 수 있기 때문에 설계부터 시공참여시까지 공기 및 비용에 영향을 받지 않을 수 있다. 그 결과, 공기단축이 가능하고 인건비 등 비용을 절감할 수 있다. 특히, 공항의 경우, 기존 팽창줄눈 설치로 익일 포장시 콘크리트 슬래브 1개소 또는 2개소를 건너 띄우고 시공할 필요성이 없어지게 된다.
또한, 인력 시공범위 최소화로 평탄성 우수하고, 포장면 그라인딩 장비투입을 최소화 할 수 있다. 게다가, 콘크리트 포장 측면의 천공구간을 최소화할 수 있기 때문에 콘크리트 슬래브를 온전히 유지할 수 있게 된다. 또한, 도로의 블로우업(blow-up) 현상, 교대 수평변위, 신축이음 협착 파손 예방에 효율적이다.
게다가, 도로부, 터널부, 계류장, 활주로, 시설물 등 팽창줄눈이 설치되는 어디서나 적용이 가능하며, 특히 슬림폼 페이버를 이용한 무근 콘크리트 포장, 인력포장 등에 사용할 수 있고, 콘크리트포장 내에 철근, 와이어메쉬가 삽입되는 콘크리트포장에도 사용이 가능하기 때문에 시공범위가 광범위하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리의 외부사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 팽창줄눈 어셈블리를 도로의 폭방향으로 배치하여 고정시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 팽창줄눈 어셈블리 주위로 콘크리트 포설 및 다짐작업이 끝난 후 1차 조인트 필러의 상부에 2차 조인트 필러가 추가로 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 1차 조인트 필러와 2차 조인트 필러가 서로 완전히 접착된 후에 2차 조인트 필러 위로 실링재와 백업제를 충진한 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리를 도로의 폭방향으로 배치하여 고정시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 팽창줄눈 어셈블리의 1차 조인트 필러와 2차 조인트 필러가 서로 완전히 접착된 후에 2차 조인트 필러 위로 실링재와 백업제를 충진한 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 팽창줄눈 어셈블리를 이용한 콘크리트 포장과정을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 8은 종래기술에 따른 팽창줄눈을 이용한 콘크리트 포장방법을 단계별로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A)의 구조가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A)는 금속재질로 제조되고 직립한 판재형상이나 파이프형상을 갖는 1차 조인트 필러(110)를 포함한다. 1차 조인트 필러(110)는 본 발명에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A)를 설치할 도로의 폭에 대응하여 자유롭게 연장 형성될 수 있다.
1차 조인트 필러(110)의 양측면에는 하나 또는 복수의 보강바(112)가 일체로 용접 고정된다. 보강바(112)는 1차 조인트 필러(110)의 종방향 길이에 부합하도록 이형철근을 절단하여 제작하고, 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 연장 배치된다. 이러한 보강바(112)는, 후술하는 하부 크로스바(111) 및 중간부 크로스바(113)와 같이, 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라 연장 배치된 크로스바의 형태로 구성된다.
1차 조인트 필러(110)의 측면에 일체로 용접 고정된 보강바(112)의 노출면에는 다각형상의 제1 체어바(chair-bar)(114A)의 일측이 용접 고정된다. 제1 체어바(114A)는 이형철근을 적당한 길이로 절단 및 절곡하여 제작하게 되는데, 4각형상, 5각형상, 6각형상 등 다양한 다각형상으로 제작될 수 있다.
바람직하게는, 제1 체어바(114A)는 제1 체어바(114A)를 구성하는 모든 테두리가 일체로 연결된 형태, 즉 폐쇄회로의 형태로 제작된다. 예를 들어, 제1 체어바(114A)가 4각형상의 이형철근으로 이루어진 경우, 제1 체어바(114A)는 4개의 테두리가 일체로 연결된 형태로 제작된다. 여기에서, 4각형상의 4개 테두리를 상부변과 하부변 및 양측변(제1 측변, 제2 측변)이라고 정의할 때, 상부변과 하부변 이외의 양측변중 한쪽 측변이 1차 조인트 필러(110)의 측면에 용접되는 방식으로 제1 체어바(114A)가 1차 조인트 필러(110)에 고정된다. 상세하게는, 1차 조인트 필러(110)의 측면에 대하여 수직한 상태로 제1 체어바(114A)의 제1 측변이 보강바(112)의 노출면에 용접 고정된다. 이와 같은 방식으로 제1 체어바(114A)는 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 제1 체어바(114A)의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 다수개가 설치된다. 설치될 제1 체어바(114A)의 갯수는 팽창줄눈 어셈블리(100A)의 설치 길이에 따라서 가변적으로 선택될 수 있다.
1차 조인트 필러(110)의 측면에 고정된 제1 측변에 대향(對向)하는 제1 체어바(114A)의 제2 측변 하부에는 하부 크로스바(111)가 제1 체어바(114A)에 대하여 수직하게 용접 고정된다. 이때, 하부 크로스바(111)는 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라 연장된다. 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A)를 도로의 시공지점에 위치시키는 경우, 하부 크로스바(111)에는 고정용 절곡철판이나 타정못으로 이루어진 하나 또는 복수의 앵커(115)가 설치된다. 앵커(115)는 그 헤드부분(참조부호 생략)은 하부 크로스바(111)에 걸리고 하부는 지면에 삽입되는 방식으로 설치된다.
앞서 언급한 바와 같이, 하부 크로스바(111)에는 다수개의 제1 체어바(114A)가 연결 고정된다. 하부 크로스바(111)의 위쪽 위치에서 제1 체어바(114A)의 상기 제2 측변에는 중간부 크로스바(113)가 제1 체어바(114A)에 대하여 수직하게 용접 고정된다. 이때, 중간부 크로스바(113)는, 하부 크로스바(111)와 마찬가지로, 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라 연장된다. 중간부 크로스바(113)에는 소정 간격으로 다수개의 제1 체어바(114A)가 연결 고정된다.
중간부 크로스바(113)의 상부 면상에는 다웰바(120)의 일단부가 위치한다. 다웰바(120)는 1차 조인트 필러(110)의 양측면으로부터 1차 조인트 필러(110)에 대하여 수직하게 연장 배치된다. 예를 들어서, 다웰바(120)는 1차 조인트 필러(110)에 소형 천공기(도시되지 않음) 등을 이용하여 미리 관통공(도시되지 않음)을 형성하고 이 관통공을 통해서 다웰바(120)가 관통하여 지나가도록 1차 조인트 필러(110)에 대하여 수직하게 배치한 상태로 결합할 수 있다. 또한, 다웰바(120)는 그 일단부를 중간부 크로스바(113)에 용접 고정시키는 방식으로 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 1차 조인트 필러(110)에 대하여 각각 수직하게 배치할 수도 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
바람직하게는, 다웰바(120)의 고정단부는 일측의 중간부 크로스바(113)에 용접하여 고정되고, 다웰바(120)의 자유단부는, 1차 조인트 필러(110)을 기준으로 타측의 중간부 크로스바(113)의 상부 면상에 거치되어 지지된다. 이때, 다웰바(120)의 자유단부는 금속재질의 와이어 등을 이용하여 중간부 크로스바(113)에 임시로 결속한다. 이에 의해, 다웰바(120)는 상하방향으로 이동이 없도록 중간부 크로스바(113)에 고정 지지된다.
앞서, 다웰바(120)의 자유단부를 금속재질의 와이어 등으로 임시로 고정하는 것은, 팽창줄눈 어셈블리(100A)를 도로의 시공지점으로 이동시키는 경우에, 다웰바(120)가 거동하여 팽창줄눈 어셈블리(100A)로부터 이탈되는 것을 막기 위한 것이다. 따라서, 상기 금속재질의 와이어는 현장에 도착하여 팽창줄눈 어셈블리(100A)를 시공하기전에 제거하게 된다. 결과적으로, 다웰바(120)의 한쪽만을 일측의 중간부 크로스바(113)에 고정하게 되는데, 이것은 콘크리트 포장구간에서 외부의 온도변화에 기인한 콘크리트의 수축 또는 팽창이 발생할 경우 다웰바(120)의 거동을 허용하기 위한 것이다.
다웰바(120)의 고정단부 또는 자유단부에는 필요에 따라서 다웰바 캡(122)이 제공될 수 있다. 다웰바 캡(122)은 고무나 합성수지 재질로 제조되며, 콘크리트 포장구간에서 외부의 온도변화에 기인한 콘크리트의 수축 또는 팽창이 발생할 경우 다웰바(120)의 거동을 지원할 목적으로 여유공간을 제공하는 역할을 수행하게 된다.
다웰바(120)의 외부면은 부식방지용 페인트 등의 도료로 도색을 하게 되는데, 이것은 빗물 등의 침투로 인하여 다웰바(120) 철재가 녹슬어 부식되어 강도가 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 팽창줄눈 어셈블리(100A)를 현장에 시공하는 경우, 콘크리트 슬래브(C1)(도 3, 4 참조)와 그 다음의 인접 콘크리트 슬래브(C2)(도 3, 4 참조) 사이에는 컷팅 등으로 조인트가 형성되며, 하기에서 설명하게 될 백업제와 실란트 등으로 밀봉을 하긴 하지만, 설치중 또는 사용중 빗물이나 대기에 노출될 수 있기 때문에 슬래브 거동으로 노출될 수 있는 다웰바(120)를 최소범위로 도색하게 된다. 예를 들면, 다웰바(120)의 길이가 50cm이면, 중심부는 25cm가 될 것이고, 여기에 5cm를 추가하여 30cm 정도만을 내식성 도료 등으로 피막코팅하게 된다.
한편, 첨부도면 도 5 및 도 6에는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100B)의 구조 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법의 일 변형예가 나타나 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100B)는, 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A)에 비해서 체어바(chair-bar)의 형상 및 구조를 변화시킨 것으로서, 체어바의 형상 및 구조 변화에 따라서 주변 부품들과의 연결관계가 어떻게 변화될 수 있는지를 보여주는 도면이다.
본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100B)에 있어서 제2 체어바(114B)는, 다각형상을 갖는 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A)와는 다르게, 제2 체어바(114B)를 구성하는 테두리들중 적어도 하나의 테두리가 없는 개방된 형태, 즉 개방회로의 형태로 제작된다.
제2 체어바(114B)는 이형철근을 적당한 길이로 절단 및 절곡하여 제작되는데, 예를 들어 대략적으로 유(U)자 형상을 이루도록 제작된다. 제2 체어바(114B)가 유(U)자 형상의 이형철근으로 이루어진 경우, 하부변 및 그 양측에 일체로 연결되어 수직 상방향으로 연장된 양측변(제1 측변, 제2 측변)을 갖는다. 이러한 형상의 제2 체어바(114B)는 양측변들중 제1 측변이 1차 조인트 필러(110)의 측면에 직접 용접되는 방식으로 1차 조인트 필러(110)에 고정된다.
이와 같은 방식으로 제2 체어바(114B)는 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 제2 체어바(114B)의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 다수개가 설치된다. 설치될 제2 체어바(114B)의 갯수는 팽창줄눈 어셈블리(100B)의 설치 길이에 따라서 가변적으로 선택될 수 있다.
제2 체어바(114B)의 상기 제1 측변은 그것의 일측면을 통해서 제2 체어바(114B)의 일면에 용접 고정되는데, 제2 체어바(114B)의 상기 제1 측변의 타측면에는 하나 또는 복수의 보강바(112)가 일체로 용접 고정된다. 보강바(112)는 1차 조인트 필러(110)의 종방향 길이에 부합하도록 이형철근을 절단하여 제작하고, 제2 체어바(114B)의 상기 제1 측변의 타측면에서 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 연장 배치된다.
보강바(112)가 용접된 상기 제1 측변의 타측면에 대향(對向)하는 제2 체어바(114B)의 제2 측변에 있어서 일측면 하부에는 하부 크로스바(111)가 제2 체어바(114B)에 대하여 수직하게 용접 고정된다. 이때, 하부 크로스바(111)는 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라 연장된다. 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100B)를 도로의 시공지점에 위치시키는 경우, 하부 크로스바(111)에는 하나 또는 복수의 앵커(115)가 설치된다. 앵커(115)는 그 헤드부분(참조부호 생략)은 하부 크로스바(111)에 걸리고 하부는 지면에 삽입되는 방식으로 설치된다.
하부 크로스바(111)의 위쪽 위치에서 제2 체어바(114B)의 상기 제2 측변 상부위치에는 중간부 크로스바(113)가 제2 체어바(114B)에 대하여 수직하게 용접 고정된다. 이때, 중간부 크로스바(113)는, 하부 크로스바(111)와 마찬가지로, 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라 연장된다. 중간부 크로스바(113)에는 소정 간격으로 다수개의 제2 체어바(114B)가 연결 고정된다.
중간부 크로스바(113)의 상부 면상에는 다웰바(120)의 일단부가 위치한다. 다웰바(120)는 1차 조인트 필러(110)의 양측면으로부터 1차 조인트 필러(110)에 대하여 수직하게 연장 배치된다. 또한, 다웰바(120)는 그 일단부를 중간부 크로스바(113)에 용접 고정시키는 방식으로 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 1차 조인트 필러(110)에 대하여 각각 수직하게 배치할 수도 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
바람직하게는, 전술한 바와 같이, 다웰바(120)의 고정단부는 일측의 중간부 크로스바(113)에 용접하여 고정되고, 다웰바(120)의 자유단부는 1차 조인트 필러(110)을 기준으로 타측의 중간부 크로스바(113)의 상부 면상에 거치되어 지지된다. 이때, 다웰바(120)의 자유단부는 금속재질의 와이어 등을 이용하여 중간부 크로스바(113)에 임시로 결속한다. 이에 의해, 다웰바(120)는 상하방향으로 이동이 없도록 중간부 크로스바(113)에 고정 지지된다.
한편, 첨부도면 도 7은 전술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A, 100B)를 이용한 콘크리트 포장과정을 단계별로 나타낸 도면이다.
첨부도면 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A, 100B)를 이용한 콘크리트 포장과정을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따라 폐쇄회로 형태나 개방회로 형태로 제작된 팽창줄눈 어셈블리(100A, 100B)를 도로의 설치현장으로 이송한 후, 팽창줄눈 지점을 측량하여 접착테이프를 도로면에 부착하는 방식으로 팽창줄눈 어셈블리의 설치위치를 표시하거나, 아니면 락카와 같은 도구를 이용하여 팽창줄눈 어셈블리의 설치위치를 표시한다.
다음에는, 크레인과 같은 장치를 사용하거나 또는 인력으로 팽창줄눈 어셈블리를 설치위치까지 이동시킨 후, 앞서 설명한 바와 같이 고정용 철판이나 타정못으로 이루어진 앵커(115)를 타정하여 지면(G)에 고정시킨다(= 단계 S1). 상세하게 예를 들어 설명하면, 얇은 함석으로 이루어진 고정용 철판을 하부 크로스바(111)에 한번 둘러서 함석 위로 타정하여 1차로 고정하고, 바닥부가 뾰족하게 그라인딩된 고리형태의 이형철근을 고정위치에 드릴 등으로 천공하고 해머로 타정하여 2차로 고정한다.
첨부도면 도 2 및 도 6에는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예 및 제 2 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A,100B)를 도로의 폭방향으로 배치하여 고정시킨 상태가 각각 나타나 있다.
팽창줄눈 어셈블리(100A,100B)의 설치위치 고정작업이 끝나면, 슬립폼 페이버(slip-form paver)와 같은 콘크리프 포설장비가 팽창줄눈 어셈블리 설치위치의 대략 3m 전에 도달하였을 때, 백호우 또는 콘크리트 공급기를 이용하여 팽창줄눈 어셈블리(100A,100B)의 전후방에 콘크리트를 1차로 부설한다. 이때, 콘크리트는 팽창줄눈 어셈블리(100A,100B)의 상부높이까지 부설한다(= 단계 S2).
콘크리트의 1차 부설이 끝나면, 부설된 콘크리트를 예를 들어 인력으로 1차 바이브레이팅하여 바닥부 콘크리트까지 다짐작업을 수행한다(= 단계 S3).
1차 바이브레이팅 완료 후, 설계상의 콘크리트 포장 상부높이까지 덤프트럭으로부터 콘크리트를 하차하여 콘크리트 재료분리의 최소화 및 팽창줄눈 어셈블리(100A,100B)에 가해지는 충격을 최소화하는 방식으로 콘크리트를 2차로 부설한다(= 단계 S4).
콘크리트의 2차 부설이 끝나면, 슬립폼 페이버(slip-form paver)와 같은 콘크리프 포설장비를 이용하여 포설 및 다짐작업을 수행한다(= 단계 S5).
슬립폼 페이버(slip-form paver)와 같은 콘크리프 포설장비를 이용한 포설 및 다짐작업이 끝난 후, 2시간 내지 12시간 사이에 줄눈부의 1차 컷팅을 수행한다. 이때, 포설된 콘크리트 슬래브 중앙 또는 다웰바(120)의 상부로부터 5cm 내지 10cm 높이(h)(도 1 참조) 만큼의 여유를 두고 1차 조인트 필러(110)의 상부까지 컷팅한다(= 단계 S6).
슬립폼 페이버(slip-form paver)와 같은 콘크리프 포설장비를 이용한 포설 및 다짐작업이 끝난 후, 14일 이후에 줄눈부의 2차 컷팅을 수행한다. 이때, 포설된 콘크리트 슬래브 중앙 또는 다웰바(120)의 상부로부터 5cm 내지 10cm 높이(h)(도 1 참조) 만큼의 여유를 두고 1차 조인트 필러(110)의 상부까지 추가로 절단하는 2차 컷팅을 수행한다(= 단계 S7). 1차 조인트 필러(110)의 상부를 컷팅한 후에는 콘크리트 잔여물들을 강제송풍 등에 의해서 제거한다.
다음에는, 깨끗하게 청소된 1차 조인트 필러(110)의 상부에 에폭시 접착제를 고르게 도포하고 2차 조인트 필러(130)를 추가로 설치하여 1차 조인트 필러(110)와 완전히 접착될 때까지 유지한다(= 단계 S8).
첨부도면 도 3에는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A) 주위로 콘크리트 포설 및 다짐작업이 끝난 후 1차 조인트 필러(110)의 상부에 2차 조인트 필러(130)가 추가로 설치된 상태가 나타나 있다.
1차 조인트 필러(110)의 상부에 2차 조인트 필러(130)가 완벽하게 접착되면, 2차 조인트 필러(130)의 상부에 백업제(B)를 설치하고 그 위에 실링재(S)로서 주입 줄눈재를 충진하거나 성형줄눈을 설치하여 마무리한다(= 단계 S9).
상기 백업제(B)는 막대형 백업제일 수 있다. 또한 상기 백업제(B) 위에 설치되는 실링재(S)의 두께는 16mm 내지 21mm일 수 있으며, 콘크리트 슬래브의 표면부로부터 대략 6mm 내지 10mm 하측에 실링재(S)의 상단부가 위치되도록 설치될 수 있다.
첨부도면 도 4 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 팽창줄눈 어셈블리(100A,100B)의 1차 조인트 필러와 2차 조인트 필러가 서로 완전히 접착된 후에 2차 조인트 필러 위로 실링재와 백업제를 충진한 상태를 나타낸 도면이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100A,100B : 팽창줄눈 어셈블리 110,130 : 조인트 필러
111 : 하부 크로스바 112 : 보강바
113 : 중간부 크로스바 114A,114B : 체어바
115 : 앵커 120 : 다웰바
122 : 다웰바 캡 B : 백업제
C1,C2 : 콘크리트 슬래브 G : 지면
S : 실링재

Claims (15)

  1. 팽창줄눈 어셈블리로서,
    소정 길이로 연장 형성되는 1차 조인트 필러(110);
    상기 1차 조인트 필러(110)의 양측에 직접적으로 또는 간접적으로 고정 설치될 수 있고, 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 체어바(chair-bar);
    상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면으로부터 상기 1차 조인트 필러(110)의 연장방향에 대하여 수직한 방향으로 소정 길이만큼 각각 연장 배치되고, 상기 체어바(chair-bar)에 의해서 직접적으로 또는 간접적으로 지지되며, 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 다웰바(120); 및
    상기 1차 조인트 필러(110)의 양측에서 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 상기 1차 조인트 필러(110)에 대하여 평행하게 배치되며, 상기 다수의 체어바(chair-bar) 및 상기 다수의 다웰바(120)를 지지하기 위한 하나 또는 복수의 크로스바(cross-bar)를 포함하고,
    상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면에는 하나 또는 복수의 보강바(112)가 용접 고정되되, 상기 보강바(112)는 상기 1차 조인트 필러(110)의 양측면에서 상기 1차 조인트 필러(110)의 길이방향을 따라서 연장 배치되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 팽창줄눈 어셈블리를 지면(G)에 고정시키기 위한 앵커(115)를 더 포함하는, 팽창줄눈 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 체어바는, 상기 다수의 체어바를 구성하는 모든 테두리가 일체로 연결된 폐쇄회로의 형태로 제작되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 체어바는 4개의 테두리가 일체로 연결된 4각형상으로 이루어지고,
    상기 4개의 테두리를 상부변과 하부변 및 양측변(제1 측변, 제2 측변)이라고 정의할 때, 상기 다수의 체어바의 제1 측변이 상기 1차 조인트 필러(110)의 측면에 대하여 수직한 상태로 상기 보강바(112)의 노출면에 용접 고정되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 크로스바는,
    지면(G)과 인접한 위치에서 상기 다수의 체어바의 제2 측변의 하부 일측면 또는 타측면에 용접된 하부 크로스바(111); 및
    상기 하부 크로스바(111)의 위쪽 위치에서 상기 다수의 체어바의 제2 측변에 용접 고정된 중간부 크로스바(113);를 포함하는, 팽창줄눈 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 중간부 크로스바(113)의 상부면상에는 상기 다웰바(120)의 단부가 위치하고,
    상기 다웰바(120)의 일단부는 고정단부이고, 타단부는 자유단부이며,
    상기 다웰바(120)의 고정단부는 상기 1차 조인트 필러(110)를 기준으로 일측에 위치한 중간부 크로스바(113)에 용접하여 고정되고,
    상기 다웰바(120)의 자유단부는 상기 1차 조인트 필러(110)를 기준으로 타측에 위치한 중간부 크로스바(113)에 거치되어 지지되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다웰바(120)의 일단부에는 다웰바 캡(122)이 제공되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다웰바(120)의 외부면에는 부식방지용 도료가 피막코팅되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 체어바는, 상기 다수의 체어바를 구성하는 모든 테두리중 하나이상의 테두리가 개방된 개방회로의 형태로 제작되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 체어바는 3개의 테두리가 일체로 연결된 유(U)자 형상으로 이루어지고,
    상기 3개의 테두리를 하부변 및 양측변(제1 측변, 제2 측변)이라고 정의할 때, 양측변들중 제1 측변이 상기 1차 조인트 필러(110)의 측면에 직접 용접 고정되는, 팽창줄눈 어셈블리.
  12. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 팽창줄눈 어셈블리를 이용한 콘크리트 포장방법으로서,
    상기 팽창줄눈 어셈블리를 설치위치까지 이동시킨 다음, 지면(G)에 고정시키는 단계(S1);
    콘크리트 공급장치를 이용하여 상기 팽창줄눈 어셈블리의 전후방에 콘크리트를 1차로 부설하는 단계(S2);
    상기 부설된 콘크리트를 1차 바이브레이팅하여 다짐작업을 수행하는 단계(S3);
    콘크리트 포장 상부높이까지 콘크리트를 2차로 부설하는 단계(S4);
    상기 2차로 부설된 콘크리트의 포설 및 다짐작업을 수행하는 단계(S5);
    상기 1차 조인트 필러(110)의 상부까지 줄눈부의 컷팅을 수행하는 단계(S6);
    상기 1차 조인트 필러(110)의 상부에 접착제를 통해 2차 조인트 필러(130)를 추가로 설치하는 단계(S8); 및
    상기 2차 조인트 필러(130)의 상부에 백업제(B) 및 실링재(S)를 설치하는 단계(S9); 를 포함하는, 콘크리트 포장방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계(S2)에서,
    상기 콘크리트는 상기 팽창줄눈 어셈블리의 상부높이까지 부설하는, 콘크리트 포장방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계(S6)에서,
    상기 줄눈부의 컷팅은, 포설된 콘크리트 슬래브 중앙 또는 상기 다웰바(120)의 상부로부터 5cm 내지 10cm 높이(h)만큼의 여유를 두고 상기 1차 조인트 필러(110)의 상부까지 컷팅하는, 콘크리트 포장방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계(S6)은,
    상기 단계(S5) 후에 2시간 내지 12시간 사이에 줄눈부의 1차 컷팅을 수행하는 단계와,
    상기 단계(S5) 후에 14일 이후에 줄눈부의 2차 컷팅을 수행하는 단계(S7)를 포함하는, 콘크리트 포장방법.
KR1020190136144A 2019-10-30 2019-10-30 팽창줄눈 어셈블리 및 이를 이용한 콘크리트 포장방법 KR102139555B1 (ko)

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KR102358453B1 (ko) * 2021-09-30 2022-02-08 김동역 콘크리트 구조물의 단면 감소부재와 고정대의 구조 및 그 시공방법

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