KR102159507B1

KR102159507B1 - 철근 콘크리트 구조물 보강공법

Info

Publication number: KR102159507B1
Application number: KR1020200049080A
Authority: KR
Inventors: 송운
Original assignee: 송운
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2020-09-24

Abstract

본 발명은, 구조물에 콘크리트 보수보강용 조성물로 이루어진 보강재를 분사하여 일정수준의 강도를 제공하여 구조물의 지지력을 향상시킬 수 있도록 하며, 이를 위하여 이용되는 보강재 분사장치의 운용을 안정적이고 효율적을 운용하도록 하여 공사 전반의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법을 제공한다.

Description

철근 콘크리트 구조물 보강공법{REINFORCEMENT METHOD OF OLD REINFORCED CONCRETE STRUCTURE}

본 발명은 철근 콘크리트 구조물 보강공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조물에 콘크리트 보수보강용 조성물로 이루어진 보강재를 분사하여 일정수준의 강도를 제공하여 구조물의 지지력을 향상시킬 수 있도록 하며, 이를 위하여 이용되는 보강재 분사장치의 운용을 안정적이고 효율적을 운용하도록 하여 공사 전반의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법에 관한 것이다.

콘크리트 혹은 철근콘크리트구조물(예컨대, 교량, 옹벽, 터널, 일반 아파트나, 건물의 지하 주차장, 주택이나 건물 벽 등)은 시간이 경화할수록 외적인 요인(충격, 화학물질, 해수 등)이나 자체의 물성변형으로 균열, 부식 및 박리, 이로 인한 철근부위 노출, 백화, 처짐 현상 등이 발생될 수 있다. 이를 위하여 대상 구조물에 대한 보강을 수행하는 것이 필요하다. 그러나, 일반적인 보강방법에 있어서는 그 보강수단을 운용하는데 있어 주변의 환경과 여건을 고려하지 못하여 작업자의 작업 피로도가 쌓이고 운용상의 오작동과 실수가 발생할 여지가 있다. 이러한 문제점을 감안하여 구조물 전반에 보강을 온전하게 수행하기 위한 기술은 부재한 문제점이 있다. 따라서, 보강공사 전반의 신뢰성 확보가 용이하지 못한 단점이 있다.

한국등록특허 제10-1172807호

본 발명은 구조물에 콘크리트 보수보강용 조성물로 이루어진 보강재를 분사하여 일정수준의 강도를 제공하여 구조물의 지지력을 향상시킬 수 있도록 하며, 이를 위하여 이용되는 보강재 분사장치의 운용을 안정적이고 효율적을 운용하도록 하여 공사 전반의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 철근 콘크리트 구조물 보강공법에 있어서, 구조물(100)의 외면부의 이물질을 제거하고 천공하여 앵커볼트(200)를 설치하는 앵커볼트(200)설치단계;상기 구조물(100)의 외면부에 에폭시수지를 도포하여 에폭시수지층을 형성시키는 에폭시수지층 형성단계; 상기 앵커볼트(200)에 베이스보강패널(400)을 체결하여 고정시킴과 아울러 상기 베이스보강패널(400)의 전면부를 상기 에폭시수지층에 밀착하여 고정시키는 베이스보강패널설치단계; 조성물을 믹싱함과 동시에 이송시키는 믹서 샤프트(40)가 구비된 보강재 분사장치(10)에 보수보강용 조성물을 공급하여 콘크리트 단면에 보강층(500)을 형성시키는 단계; 및 상기 보강재 분사장치(10)는 내부에 수용공간을 가지며 일측면에 배출관(21)이 형성된 하우징본체, 상기 하우징본체(20)의 내부에 배치되고 일측면에 배출구(31)가 형성된 호퍼(30), 상기 호퍼(30)의 내부에 일단부가 배치되고, 타단부가 상기 배출 관에 배치되는 믹서 샤프트(40) 및 상기 믹서 샤프트(40)를 회전시키는 구동부로 이루어지고, 상기 하우징본체(20)는 하부로 연장되는 한 쌍의 연결체(210, 220)가 다수로 구비되며, 상기 연결체(210, 220)는, 상단의 제1-1 연결바(211)와 하단에 위치되며 상기 제1-1 연결바(211)와 연동되는 제1-2 연결체(212)로 구비되는 제1 연결체(210)와, 상단의 제2-1 연결바(221)와 하단에 위치되며 상기 제2-1 연결바(221)와 연동되는 제2-2 연결체(222)로 구비되는 제2 연결체(220)가 구비되는 제2 연결체(220)로 구비되며, 싱기 안착패널부(215)는 상기 연결체(210, 220)를 매개로 하부에 거치유닛(110)이 설치되며, 상기 거치유닛(110)은, 상기 연결체(210, 220)가 위치되는 거치부(111)와, 상기 연결체(210, 220)들 사이로 위치하도록 상기 거치부(111)에 구비되는 기둥체(112a) 및 상기 기둥체(112a)의 상부에 구비되는 플랜지 형태의 고정부(112b)가 구비되는 중심고정부(112)와, 상기 거치부(111)상의 일측에서 일정 범위로 유동 가능하게 구비되어 상기 중심고정부(112)와 상기 제1-2 연결체(212)를 고정하는 제1 고정체(113)와, 상기 거치부(111)상의 타측에 일정 범위로 유동 가능하게 구비되어 상기 제2-2 연결체(222)를 고정하는 제2 고정체(114)를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법.를 제공한다.

본 발명에 따르면 구조물에 콘크리트 보수보강용 조성물로 이루어진 보강재를 분사하여 일정수준의 강도를 제공하여 구조물의 지지력을 향상시킬 수 있도록 하며, 이를 위하여 이용되는 보강재 분사장치의 운용을 안정적이고 효율적을 운용하도록 하여 공사 전반의 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물류관리 시스템의 구성들 중 일부를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 보강재 분사장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 배출관을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 구동스크류장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 보강재 분사장치를 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 보강재 분사장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 믹싱이송수단이 마련된 배출관의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 믹싱이송수단을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 있어, 믹싱이송수단이 마련된 배출관의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 삼중 믹서 샤프트를 이용한 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법에 의해 건축물이 보수 및 보강된 상태를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 16은 도 1에 따른 보강재 분사장치에 구비되는 구성들을 개략적으로 도시한 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

<철근 콘크리트 구조물 보강공법>

도 1 내지 도 9를 참조하면 보수보강용 조성물 분사방식의 철근 콘크리트구조물의 보수 및 보강공법는 구조물(100)의 외면에 설치되어 구조물(100)의 균열을 보수함과 아울러 보강되도록 하는 보수 및 보강공법으로서, 이에 이와 같은 보수 및 보강공법은 앵커볼트설치단계와 에폭시수지층 형성단계와 베이스보강패널설치단계와 보강층을 형성시키는 단계와 코팅층을 형성시키는 단계를 포함하여 이루어진다. 상기 앵커볼트설치단계는 구조물(100)의 외면부에 물을 분사하여 이물질을 제거하고, 천공기로 상기 외면부를 천공하여 일단이 외부로 돌출되게 앵커볼트(200)를 설치하는 단계이다. 상기 앵커볼트(200)에는 너트가 체결되어 후술될 상기 베이스보강패널(400)을 고정시키게 된다. 상기 에폭시수지층 형성단계는 상기 구조물(100)의 외면부에 점성을 갖는 액상의 에폭시수지를 도포하여 에폭시수지층(300)을 형성시키는 단계이다. 에폭시수지는 에폭시접착제이다. 이때, 에폭시수지는 외면부의 균열부분에 투입하여 메우도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에폭시수지가 상기 균열부분에 용이하게 투입됨과 아울러 외면부에 상기 에폭시수지층(300)이 균일한 두께로 형성되도록, 상기 에폭시수지를 도포한 후 이형지가 부착되고 진동기가 설치된 이형패널을 상기 에폭시수지에 부착한 후 바이브레이터인 진동기를 진동시켜 에폭시수지에 진동이 전달되도록 함으로써, 균열부분에

에폭시수지가 걸림없이 투입되도록 하고, 균일한 두께로 에폭시수지층(300)을 형성시킬 수 있게 되는 진동투입단계를 상기 에폭시수지층(300) 형성단계 이후에 더 추가하는 것이 바람직하다. 상기 진동기의 구동 이후에는 상기 이형패널을 분리한 후 이형패널에서 이형지를 분리하여 이형패널을 재활용할수 있게 된다. 상기 베이스보강패널설치단계는 상기 앵커볼트(200)에 베이스보강패널(400)을 체결하여 고정시킴과 아울러 상기 베이스보강패널(400)의 일면을 상기 에폭시수지층(300)에 밀착하여 고정시키는 단계이다. 상기 베이스보강패널(400)에는 관통공들이 형성되고, 상기 관통공을 상기 앵커볼트(200)에 관통시킨 후 너트를 체결하여 구조물(100)의 외면부 및 에폭시수지층(300)에 밀착 고정시키게 된다. 상기 베이스보강패널(400)은 금속재 또는 합성수지재로 형성되며, 탄성을 갖는 합성수지재로 형성시키는 것도 가능하다. 상기와 같이 베이스보강패널(400)이 상기 구조물(100)에 설치되어, 구조물(100)의 외면부를 1차로 보강 및 보수 할 수 있게 된다. 상기 보강층을 형성시키는 단계는 조성물을 믹싱함과 동시에 이송시키는 믹서 샤프트(40)가 구비된 보강재 분사장치(10)에 보수보강용 조성물을 공급하여 콘크리트 단면에 보강층(500)을 형성시키는 단계이다. 상기 콘크리트 보수보강용 조성물은 시멘트 20~40 중량부, 클링커 0.5~10 중량부, 플라스터 0.5~10 중량부, 플라이애쉬 0.01~5 중량부, 석회석 0.5~10 중량부, 고로슬래그 1~20 중량부, 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제2~10 중량부, 재유화형 분말수지 1~10 중량부, 감수제 0.1~0.5 중량부, 보강섬유 0.1~0.5 중량부, 규사 40~60

중량부, 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 밀도 0.2~0.4 g/cm의 실리카 경량제 1~20 중량부 및 무기계 경화 제어제 0.1~10 중량부를 포함하여 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 시멘트는 일반 포틀랜트시멘트를 이용할 수 있으며, 알루미나 시멘트나 아윈계 시멘트, 속경성 시멘트 등 다른 종류의 시멘트를 단독 또는 혼합 사용할 수도 있다. 본 발명에서 상기 클링커(clinker)는 규산칼슘인 알라이트, 베라이트 및 세라이트 등으로 구성된다. 상기 클링커는 결합제와 물의 혼합을 촉진시키는 역할을 한다. 상기 클링커는 상기 보수 보강용 모르타르 조성물 중에0.5 중량부 내지 10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 클링커의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우는 결합제와 물의 혼합이 용이하지 않으며, 10 중량부를 초과하는 경우는 강도가 저하되는 문제가 있다. 본 발명에서 상기 플라스터(plaster)는 결합제에 포함된 성분이 물과 용이하게 혼합되도록 하는 역할을 한다. 상기 플라스터는 상기 보수 보강용 모르타르 조성물 중에 0.5 중량부 내지 10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 따라서, 상기 플라스터의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우는 결합제에 포함된 다양한 성분이 물과 용이하게 혼합되기 어려운 문제가 있고, 10 중량부를 초과하는 경우는 강도 및 내화학성 등이 저하되는 문제가 있다.

본 발명에서 상기 플라이애쉬(fly ash)는 화력발전소 등 석탄을 연료로 사용하는 시설에서 석탄을 태우고 남은 성분들이 산화물 형태로 남아 산화 실리콘(SiO2)나 산화 알루미늄(Al2O3) 성분의 미세한 먼지로 남은 것을 의미한다. 상기 플라이애쉬를 콘크리트에 혼합하여 사용하면 작업성이 개선되고 경화열이 낮아질 뿐만 아니라 장기적인 강도 및 수밀성이 향상되어 경제적이다. 상기 플라이애쉬는 상기 보수 보강용 모르타르 조성물 중에 0.01중량부 내지 5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 플라이애쉬의 함량이 0.01 미만인 경우는 보수제의 부착성능이 저하되며, 5 중량부를 초과하는 경우는 내화학성이 저하되는 문제가 있다. 본 발명에서 상기 석회석은 본 발명에 따른 보수제의 부착성을 보조적으로 향상시키는 역할을 한다. 상기 석회석은 상기 보수 보강용 모르타르 조성물 성분 중에 0.5 중량부 내지 10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 석회석의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우는 보수제의 부착성 향상 효과가 저하되며, 10 중량부를 초과하는 경우는 내화학성이 저하되는 문제가 있다. 본 발명에서 상기 고로슬래그는 제철소 등에서 철강을 제조하는 과정에서 발생하는 부산물로서, 고로슬래그의 주성분은 알루미나 규산염이며, 이를 결합제에 혼합하는 경우 경화과정에서 발생하는 열인 수화열을 낮추는 역할을 하며, 보수 제의 내구성 및 내화학성을 높이는 역할을 한다. 특히 고로슬래그는 투수성이 낮아 본 발명에 따른 보수제의 방수성을 향상시키는 역할을 하고 동결융해 및 염해에 대한 저항성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 고로슬래그는 상기 보수 보강용 모르타르 조성물 중에 1 중량부 내지 20 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 슬래그의 함량이 1 중량부 미만인 경우는 보수제의 내구성, 내화학성, 방수성, 동결융해 저항성 및 염해 저항성이 저하되는 문제가 있으며, 20 중량부를 초과하는 경우는 보수제의 균열이 발생할 수 있고 보수제의 무게가 증가하는 문제가 있다. 본 발명에서 상기 칼슘설포알루미네이트(CSA)계 팽창제는 단면복구 모르타르의 수축 및 균열을 방지하고 조기경화특성을 부여하는 역할을 하며, 조성물 중 2~10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 재유화형 분말수지는 콘크리트 구조체와의 일체화를 위한 접착성, 공극 충진에 의한 물 및 유해 물질의 침투 방지성 및 내마모성, 휨 및 충격에 대한 저항성, 재료 분리를 방지하는 점성 부여 등의 역할을 하는 것으로서, EVA(Ethylene vinyl acetate), SBR(Styrene butadiene rubber) 또는 아크릴계를 사용할 수 있고, 조성물 중 약 1~10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 감수제는 물-시멘트 비율을 감소시켜 유동성을 확보하고 [0050] 내구성 저하를 방지하는 역할을 하며, 나프탈렌계, 멜라민계, 술폰산계, 폴리카르본산계 감수제 등을 시용할 수 있다. 상기 감수제는 조성물 중에서 약 0.1~0.5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 보강섬유는 균열을 방지하고 시공시 모르타르의 형상을 유지시켜 주는 역할을 하며 길이가 대략 3~10mm를 갖는 친수성 나일론, PVA계 섬유 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서 상기 보강섬유는 조성물 중에서 약 0.1~0.5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 규사는 건조 수축을 방지하고 모르타르의 강도를 높이는 역할을 하는 것으로서, 조성물 중에서 40~60 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 실리카 경량체는 모르타르의 밀도을 감소시키는 역할을 하는 동시에 동결 융해 저항성을 강화하는 역할을 하는 것으로서, 본 발명에서는 0.1~3mm의 평균직경을 갖는 밀도 0.2~0.4 g/cm을 갖는 것으로서 내부가 폐쇄된 구형으로 형성된 팽창 실리카를 경량체로 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 실리카 경량체는 전체 모르타르 조성물 중 약 1~10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 무기계 경화 제어제는 모르타르 조성물의 시공시 콘크리트 모체와의 일체화를 이루고 경화체가 고강도, 내구성 및 방수성을 가질 수 있도록 하며, 응결 속도를 제어하여 속경성을 부여하는 작용을 한다. 즉, 상기 무기계 경화 제어제는 콘크리트 모체와의 일체성을 강화하는 바인더와, 응결속도를 제어하는 제어제를포함하여 구성되며, 상기 바인더는 CaO 및 SO3로 이루어지고, 상기 제어제는 Al2O3 및 Na2O로 이루어진다. 또한, 상기 바인더 및 제어제의 혼합비율은 바인더/제어제=1.2~1.8의 범위에 드는 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에서 상기 무기계 경화 제어제는 상기 바인더 및 제어제의 혼합물 외에 고분자 분말수지를 더 포함할 수 있다. 상기 고분자 분말 수지는 액상 수지를 스프레이 건조하여 제조한 분산물질로서, 물에 분산시키면 안전한 액상수지가 되는 물질이다. 물에 분산된 분말 수지는 건조 후 물에 녹지 않는 비가역적인 폴리머 필름을 형성하고액상 수지와 같이 시멘트와 혼합 사용되어 인장, 휨강도 등을 향상시키는 역할을 한다.

상기 고분자 분말 수지는 천연고무계, 폴리아세테이트계 수지를 사용할 수 있고, 상기 바인더 및 제어제의 혼합물 100 중량부를 기준으로 약 1~10 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 보수 보강용 모르타르 조성물을 적용하기에 앞서 상기에서 다듬어진 대상면에 프라이머(바탕제)를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 프라이머는 일반적으로 사용되는 프라이머를 사용할 수 있으며 프라이머를 사용함으로써 시공 대상 콘크리트 면과의 부착력을 더욱 강화할 수 있고 시공을 더욱효율적으로 진행할 수 있다. 상기 콘크리트 보수보강용 조성물은 상기 베이스보강패널(400)을 덮도록 보강재 분사장치에 의해 분사된 후 경화되어 상기 보강층(500)을 형성시키게 된다. 이러한 본 발명에 따른 보강재 분사장치에 관해서는 후에 상술한다. 상기 코팅층을 형성시키는 단계는 양생 후 상기 보강층(500)의 표면에 마감 코팅재를 도포하여 코팅층(600)을 형성시키는 단계이다. 상기 코팅재는 에폭시수지가 사용되며, 상기 코팅재는 도포할 수 있도록 점성을 갖는 액상으로 이루어지고 경화시 표면을 보호하도록 경질화 되는 것이면 어느것이 사용되어도 무방하다. 상기 보강재 분사장치(10)는 내부에 수용공간을 가지며 일측면에 배출관(21)이 형성된 하우징본체(20)와 상기 하우징본체(20)의 내부에 배치되고 일측면에 배출구(31)가 형성된 호퍼(30)와, 상기 호퍼(30)의 내부에 일단부가 배치되고, 타단부가 상기 배출관(21)에 배치되는 믹서 샤프트(40)와, 상기 믹서 샤프트(40)를 회전시키는 작동모터인 구동부(50)로 이루어진다. 이때, 배출관(21)의 단부에는 교반된 콘크리트 보수보강용 조성물이 [0065] 분사되도록 분사장치가 더 마련된다.

상기 하우징본체(20)를 통해 상기 호퍼(30)로 상기 콘크리트 보수보강용 조성물을 투입한 후 상기 믹서 샤프트(40)를 통해 교반 및 혼합되면서 분사부로 이동되도록 한다. 상기 믹서 샤프트(40)는 회전축부(41)와, 상기 회전축부(41)의 외면에 형성되어, 유입되는 조성물 재료를 혼합함과 아울러 이송시키는 이송부(42)로 이루어지며, 상기 이송부(42)는 상기 호퍼(30)의 내부에 배치되는 상기 회전축부(41)의 일단부에 형성되는 이송스크류(421)와, 상기 배출관(21)의 내부에 배치되는 상기 회전축부(41)에 타단부에 형성되는 배출스크류(422)와, 상기 배출관(21)의 내부에 배치되는 상기회전축부(41)에 형성되는 구동스크류(423c')장치(423)로 이루어진다. 상기 이송스크류(421)와 상기 배출스크류(422)는 상기 회전축부(41)에 일체로 형성시키게 된다. 상기 회전축부(41)의 단부는 상기 구동부(50)의 축에 용접 또는 나사체결되어 고정된다. 상기 구동스크류장치(423)는 상기 회전축부(41)의 외면에 형성되는 연결바(423a)들과, 상기 연결바(423a)들의 단부에 형성되는 구동모터(423b)와, 상기 구동모터(423b)의 축에 설치되어 회전되는 구동샤프트(423c)와, 상기 구동샤프트(423c)의 외면에 형성되는 구동스크류(423c')로 이루어진다. 상기 연결바(423a)는 하단부가 상기 회전축부(41)에 용접되어 고정되며, 상기 구동모터(423b)는 상기 연결바(423a)의 상단부에 용접 또는 나사체결되어 고정된다. 상기 연결바(423a)는 도 2에서와 같이 상기 회전축부(41)에 서로마주보도록 한쌍을 이루며 형성시키게 되고, 다르게는 일정간격을 유지하며 3개 또는 4개를 형성시키는 것도 가능하며, 상기 회전축부(41)를 중심으로 방사항으로 배치되도록 하는 것도 가능하다. 상기 구동모터(423b)의 구동에 의해 상기 구동샤프트(423c)가 회전하면서, 상기 콘크리트 보수보강용 조성물를 회전되는 상기 회전축부(41)와 함께 교반시킴으로서, 상기 콘크리트 보수보강용 조성물의 성분들이 균일하게 분포되도록 혼합된다.

여기서, 상기 배출관(21)의 내주연에는 탄성을 갖는 합성수지재 또는 금속재로 이루어진 탄성핀들을 단부를 융착하여 고정시켜, 회전되는 상기 구동샤프트(423c)의 구동스크류(432c')와 마찰되어, 교반효율을 향상시키도록하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동모터(423b)의 축에는 작동실린더를 더 용접하고, 상기 작동실린더의 신장축에 상기 구동샤프트(423c)의 단부에 용접하여, 상기 구동모터(423b)에 의해 회전되도록 함과 아울러 상기 작동실린더의 구동에 의해 상기 배출관(21)을 따라 이동되도록 함으로써, 교반효율을 높이도록 하는 것이 바람직하다. 상기 회전축부(41)의 끝단부에는 믹싱이송수단(43)이 더 마련되며, 상기 믹싱이송수단(43)은 상기 회전축부(41)의 끝단부에 형성되는 회전패널(431)과, 상기 회전패널(431)의 설치면 테두리 부분에 방사상으로 형성되는 탄성스프링(432)들과, 상기 탄성스프링(432)들의 단부에 일단이 고정되고 외면에 베어링(433a)을 갖는 고정봉(433)과, 상기 고정봉(433)에 회전되게 끼움되는 회전관(434)과, 상기 회전관(434)의 외면에 형성되는 회전스크류(434a)로 이루어진다.

상기 회전패널(431)은 상기 회전축부(41)의 끝단부에 용접 또는 나사체결되고, 상기 탄성스프링(432)은 상기 회전패널(431)에 용접되며 상기 고정봉(433)의 일단은 상기 탄성스프링(432)에 용접되어 고정됨으로서, 상기 회전축부(41)의 회전에 의해 상기 고정봉(433)이 회전하게 되면서, 상기 고정봉(433)을 기준으로 상기 콘크리트 보수보강용 조성물과의 마찰에 의해 상기 회전관(434)이 회전하면서 상기 콘크리트 보수보강용 조성물을 교반시켜, 조성물의 구성성분들을 균일하게 분포시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 콘크리트 보수보강용 조성물과 상기 회전관(434)이 마찰되면서 상기 탄성스프링(432)의 탄성에 의해 상기 고정봉(433) 및 상기 회전관(434)이 진동되어, 상기 콘크리트 보수보강용 조성물의 내부의 기포를 줄이게 됨과 아울러 교반효율을 향상시키게 된다. 다르게는 도 6에서와 같이 탄성스프링(432) 없이 상기 고정봉(433)을 상기 회전패널(431)에 직접 용접하여 고정시키는 것도 가능하다. 이때, 상기 회전패널(431)의 전면부에는 테두리 부분에 곡선의 안내면을 더 형성하여 이동되는 상기 콘크리트보수보강용 조성물이 걸림되는 것을 방지하게 되고, 내부에는 바이브레이터를 더 설치하여, 상기 바이브레이터의 진동이 상기 고정봉(433) 및 상기 회전관(434)에 전달되어, 상기 콘크리트 보수보강용 조성물에 전달되도록 함으로써 내부의 기포를 줄이고 교반효율을 향상시키도록 하는 것도 가능하다. 여기서, 상기 회전관(434)에는 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어진 탄성교반핀들의 하부를 융착하여 고정시키되, 각각의 회전관(434)에 형성되는 탄성교반핀들의 단부가 중첩되게 배치되도록 함으로써, 상기 콘크리트 보수보강용 조성물의 교반효율을 향상시키게 되고, 회전시 각각의 탄성교판핀들의 마찰에 의해 상호 회전관(434)이 회전되도록 함과 아울러 교반효율을 향상시키게 된다.

도 10 내지 도 16을 참조하면, 상기 하우징본체(20)는 하부로 연장되는 한 쌍의 연결체(210, 220)가 다수로 구비되며, 상기 연결체(210, 220)는, 상단의 제1-1 연결바(211)와 하단에 위치되며 상기 제1-1 연결바(211)와 연동되는 제1-2 연결체(212)로 구비되는 제1 연결체(210)와, 상단의 제2-1 연결바(221)와 하단에 위치되며 상기 제2-1 연결바(221)와 연동되는 제2-2 연결체(222)로 구비되는 제2 연결체(220)가 구비되는 제2 연결체(220)로 구비된다.

한편, 여기서 상기 제1-1 연결바(211)와 상기 제2-1 연결바(221)는 각기 상기 제1-2 연결체(212)와 상기 제2-2 연결체(222)에서 높이 조절이 가능하도록 공압 또는 유압 방식 등 기타 여러 공지기술방식으로 승하강이 가능하게 적용될 수 있다. 또한, 이러한 높이 조절을 위한 구동이 아닌 고정방식(예 : 일체형 구조 방식, 상호 장착 결속 구조 방식 등)으로 구비되는 것도 가능하다. 싱기 안착패널부(215)는 상기 연결체(210, 220)를 매개로 하부에 거치유닛(110)이 설치되며,상기 거치유닛(110)은, 상기 연결체(210, 220)가 위치되는 거치부(111)와, 상기 연결체(210, 220)들 사이로 위치하도록 상기 거치부(111)에 구비되는 기둥체(112a) 및 상기 기둥체(112a)의 상부에 구비되는 플랜지 형태의 고정부(112b)가 구비되는 중심고정부(112)와, 상기 거치부(111)상의 일측에서 일정 범위로 유동 가능하게 구비되어 상기 중심고정부(112)와 상기 제1-2 연결체(212)를 고정하는 제1 고정체(113)와, 상기 거치부(111)상의 타측에 일정 범위로 유동 가능하게 구비되어 상기 제2-2 연결체(222)를 고정하는 제2 고정체(114)를 포함한다. 상기 중심고정부(112)의 상기 기둥체(112a)는 상방과 하방 유동을 통해 상기 고정부(112b)로 하여금 양측에 위치되는 상기 제1-2 연결체(212)와 상기 제2-2 연결체(222)를 동시에 눌러 고정시키며, 상기 기둥체(112a)는 횡단면 기준 형상이 다각 형상으로서 상기 거치부(111)에서 일정반경의 수평방향 회전을 기반으로 상기 제1-2 연결체(212)와 상기 제2-2 연결체(222)를 가압 고정시킨다.

상기 제1 고정체(113)는, 상기 제1-2 연결체(212)의 상부를 누르기 위한 제1-1 고정부(1131)와, 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제1-2a 고정부(1132a)와, 상기 제1-2a 고정부(1132a)와 짝을 이루어 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제1-2b 고정부(1132b)와, 상기 제1-2a 고정부(1132a)의 하부에서 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제1-3a 고정부(1133a)와, 상기 제1-3a 고정부(1133a)와 짝을 이루어 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제1-3b 고정부(1133b)와, 상기 제1-3a 고정부(1133a)의 하부에서 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제1-4a 고정부(1134a), 상기 제1-4a 고정부(1134a)와 짝을 이루어 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제1-4b 고정부(1134b)를 포함한다.

상기 제2 고정체(114)는, 상기 제2-2 연결체(212)의 상부를 누르기 위한 제2-1 고정부(1141)와, 상기 제2-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제2-2a 고정부(1142a)와, 상기 제2-2a 고정부(1142a)와 짝을 이루어 상기 제2-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제2-2b 고정부(1142b)와, 상기 제2-2a 고정부(1142a)의 하부에서 상기 제2-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제2-3a 고정부(1143a)와, 상기 제2-3a 고정부(1143a)와 짝을 이루어 상기 제2-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제2-3b 고정부(1143b)와, 상기 제2-3a 고정부(1143a)의 하부에서 상기 제2-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제2-4a 고정부(1144a), 상기 제2-4a 고정부(1144a)와 짝을 이루어 상기 제2-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제2-4b 고정부(1144b)를 더 포함한다.

상기 제1-1 고정부(1131) 내지 상기 제1-4b 고정부(1134b)는 상기 제1 고정체(113)에서 진퇴 유동되거나 상하 좌우 유동을 통해 상기 제1-2 연결체(212)를 파지하여 고정하며, 상기 제1-1 고정부(1131)는 횡단면 기준 형상이 다각형상이며, 상기 제2-1 고정부(1141) 내지 상기 제2-4b 고정부(1144b)는 상기 제2 고정체(114)에서 진퇴 유동되거나 상하 좌우 유동을 통해 상기 제1-2 연결체(212)를 파지하여 고정하며, 상기 제2-1 고정부(1141)는 횡단면 기준 형상이 다각형상이며, 상기 제1-1 고정부(1131) 내지 상기 제1-4b 고정부(1134b)에 의하여 상기 제1 고정체(113)가 고정되며, 상기 제2-1 고정부(1141) 내지 상기 제2-4b 고정부(1144b)에 의하여 상기 제2 고정체(114)가 고정된 상태에서, 상기 제1-1 고정부(1131)는 수직방향 회전을 기반으로 상기 제1-2 연결체(212)를 가압한다.

상기 제2-1 고정부(1141)는 수직방향 회전을 기반으로 상기 제2-2 연결체(222)를 가압한다. 상기 거치부(111)는, 상기 제1-2 연결체(212)가 거치되는 영역에 제1 센싱부(S1)가 구비되어, 상기 제1-2 연결체(212)의 무게 내지 가압힘을 감지하여 제1 인지정보를 생성하며, 상기 제2-2 연결체(222)가 거치되는 영역에 제2 센싱부(S2)가 구비되어, 상기 제2-2 연결체(222)의 무게 내지 가압힘을 감지하여 제2 인지정보를 생성한다.

외부 제어수단은, 상기 제1 인지정보에 기반하는 규격의 제1-2 연결체(212)를 외부 DB로부터 파악하여, 제1-1 고정부(1131) 내지 상기 제1-4b 고정부(1134b)로 하여금 상기 제1-2 연결체(212)의 규격에 대응하는 위치에서 상기 제1-2 연결체(212)를 일률적으로 유동하여 가압하도록 하며, 상기 제2 인지정보에 기반하는 규격의 제2-2 연결체(222)를 외부 DB로부터 파악하여, 제2-1 고정부(1141) 내지 상기 제2-4b 고정부(1144b)로 하여금 상기 제1-2 연결체(212)의 규격에 대응하는 위치에서 상기 제2-2 연결체(222)를 일률적으로 유동하여 가압한다. 상기 중심고정부(112)의 상기 고정부(112b)는, 하부에 제1 관통봉(11121)이 구비되어 상기 제1-2 연결체(212)에 결속되고, 하부에 제2 관통봉(112a2)이 구비되어 상기 제2-2 연결체(222)에 결속되며, 상기 제1 관통봉(11121)과 상기 제2 관통봉(112a2)이 상기 제1-2 연결체(212)와 상기 제2-2 연결체(222)에 각각 결속된 상태에서, 상기 중심고정부(112)의 상기 기둥체(112a)로부터 독립적으로 일정범위 회전 유동한다.

상기 제1-2a 고정부(1132a), 상기 제1-2b 고정부(1132b), 상기 제1-3a 고정부(1133a), 상기 제1-3b 고정부(1133b), 상기 제1-4a 고정부(1134a) 및 상기 제1-4b 고정부(1134b)는, 각각 길이방향 단부에 상방으로 슬라이딩 방식으로 유동가능하게 구비되는 제1 상방 유동체(U1)와, 길이방향 단부에 하방으로 슬라이딩 방식으로 유동가능하게 구비되는 제1 하방 유동체(D1)가 구비된다.

상기 제1 상방 유동체(U1)와 상기 제1 하방 유동체(D1)는, 상기 제1-2a 고정부(1132a), 상기 제1-2b 고정부(1132b), 상기 제1-3a 고정부(1133a), 상기 제1-3b 고정부(1133b), 상기 제1-4a 고정부(1134a) 및 상기 제1-4b 고정부(1134b)에 의하여 고정된 상기 제1-2 연결체(212)를 추가 고정시킨다. 상기 제2-2a 고정부(1142a), 상기 제2-2b 고정부(1142b), 상기 제2-3a 고정부(1143a), 상기 제2-3b 고정부(1143b), 상기 제2-4a 고정부(1144a) 및 상기 제2-4b 고정부(1144b)는, 각각 길이방향 단부에 상방으로 슬라이딩 방식으로 유동가능하게 구비되는 제2 상방 유동체(U2)와, 길이방향 단부에 하방으로 슬라이딩 방식으로 유동가능하게 구비되는 제2 하방 유동체(D2)가 구비된다.

상기 제2 상방 유동체(U2)와 상기 제2 하방 유동체(D2)는, 상기 제2-2a 고정부(1142a), 상기 제2-2b 고정부(1142b), 상기 제2-3a 고정부(1143a), 상기 제2-3b 고정부(1143b), 상기 제2-4a 고정부(1144a) 및 상기 제2-4b 고정부(1144b)에 의하여 고정된 상기 제2-2 연결체(222)를 추가 고정시킨다. 상기 거치부(111)는 양측에 위치고정부(115)가 구비되며, 상기 위치고정부(115)는, 상기 거치부(111)의 양측에 위치되는 받침부(1151)와, 상기 받침부(1151)를 관통하며 상기 거치부에 연동되는 연동체(1152)와, 상기 연동체(1152)를 길이방향 간에 유동시키기 위한 구동체(1153)가 구비된다. 상기 거치부(111)는, 하부에 고정다리부(116)가 구비되며, 상기 위치고정부(115)의 상기 구동체(1153)는, 상기 고정다리부(116)가 기저부(예: 토양 등)에 적어도 일부 묻힌 상태에서 상기 연동체(1152)를 매개로 상기 거치부(111)를 수평방간에 일정범위 전진 또는 후진 유동시키도록 유동힘을 가한다.

상기 고정다리부(116)는, 중앙의 제1 고정다리부(1161)와, 상기 제1 고정다리부(1161)의 일측에 구비되며, 상기 제1 고정다리부(1161)로부터 이격되거나 근접하도록 틸트 유동되는 제2 고정다리부(1162)와, 상기 제1 고정다리부(1161)의 타측에 구비되며, 상기 제1 고정다리부(1161)로부터 이격되거나 근접하도록 틸트 유동되는 제3 고정다리부(1163)가 구비된다.

상기 제2 고정다리부(1162)와 상기 제3 고정다리부(1163)는 상기 거치부(111)로부터 틸트 동작 가능하게 구비된다. 상기 제1 고정다리부(1161)는 하부에 고정모듈(1164)이 구비되며, 상기 고정모듈(1164)은, 일측부(1164b)로 상기 제1 고정다리부(1161)를 가압하여 고정시키거나 상기 제1 고정다리부(1161)의 유동을 가능하게 릴리즈시키거나, 타측부(1164c)로 상기 제2 고정다리부(1162)를 가압하여 고정시키거나 상기 제2 고정다리부(1162)의 유동을 가능하게 릴리즈시킨다. 여기서 상기 고정모듈(1164)의 상기 일측부(1164b)는 상기 제2 고정다리부(1162)를 사이데 두고 그 양측에서 파지하는 형태로 가압하여 고정하는 등의 방식적용이 가능하다.

상기 제2 고정다리부(1162)는 하부에 대각방향으로 슬라이딩 유동되는 제1 기경부(1162a)가 구비되어 기저부를 기경(起耕)하도록 전후 유동되는 제1 기경동작을 수행하며 ,상기 제3 고정다리부(1163)는 하부에 대각방향으로 슬라이딩 유동되는 제2 기경부(1163a)가 구비되어 기저부를 기경(起耕)하도록 전후 유동되는 제2 기경동작을 수행하며, 상기 제1 기경동작 및 상기 제2 기경동작은 기저부에 묻히기 전 상태에서 수행되거나, 기저부에 묻힌 후에 수행된다.

상기 제2 고정다리부(1162)는, 상기 제1 기경부(1162a)가 구비되는 제1 경사영역부(1162T)가 구비되며, 상기 제1 경사영역부(1162T)는 상기 제2 고정다리부(1162)에서 일정범위로 회전유동 가능하며, 상기 제3 고정다리부(1163)는, 상기 제2 기경부(1163a)가 구비되는 제2 경사영역부(1163T)가 구비되며, 상기 제2 경사영역부(1163T)는 상기 제3 고정다리부(1163)에서 일정범위로 회전유동 가능하다.

상기 받침부(1151)는 하부에 위치조정모듈(1154)이 구비되어 승강 또는 하강 가능하게 구비되며, 상기 받침부(1151)에 의하여 상기 위치고정부(115)의 하강 시, 상기 제2 고정다리부(1162)와 상기 제3 고정다리부(1163)는 상기 제1 고정다리부(1161)로부터 이격되어 외측으로 틸트된 상태에서 기저부에 대한 지지역할을 한다. 상기 받침부(1151)는, 상기 받침부(1151)를 관통하여 상기 제2 고정다리부(1162)와 상기 제3 고정다리부(1163)에 각각 연동되도록 하기 위한 가압조절체(1171)와, 상기 가압조절체(1171)를 길이방향 간에 유동시키기 위한 제2 구동체(1172)가 구비된다.

상기 가압조절체(1171)는, 상기 제2 구동체(1172)로부터 직접 구동되는 제1 가압조절체(1171a)와, 상기 제1 가압조절체(1171a)로부터 출몰되어 구동되며 상기 제2 고정다리부(1162)와 상기 제3 고정다리부(1163)에 각기 접촉되도록 하기 위한 제2 가압조절체(1171b)를 포함한다. 상기 제2 가압조절체(1171)의 단부에는 고무, 엘라스토머 중 어느 하나의 재질을 포함하는 제2 접촉매개체(M2)가 구비된다.

상기 받침부(1151)는 소정의 중공영역이 형성되며, 상기 제2 구동체(1172)는 상기 받침부(1151)의 상기 중공영역을 기반으로 상기 제1 가압조절체(1171a)의 구동에 따라 일정범위로 유동가능하게 구비된다. 상기 제2 가압조절체(1171b)는 상기 제1 가압조절체(1171a)의 유동에 기반하여 상기 제2 고정다리부(1162)와 상기 제3 고정다리부(1163)에 대한 가압위치 조절이 가능하게 된다. 한편, 전술한 각 구성들은 발명의 동작을 방해하지 않고 원활하게 하도록 넓이와 높이 두께 등에 있어 도면의 개략적인 크기 표현에 제한되지 않는 것을 밝혀둔다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 보강재분사장치
20 : 하우징본체
30 : 호퍼
40 : 믹서 샤프트
50 : 구동부

Claims

철근 콘크리트 구조물 보강공법에 있어서,
구조물(100)의 외면부의 이물질을 제거하고 천공하여 앵커볼트(200)를 설치하는 앵커볼트(200)설치단계;
상기 구조물(100)의 외면부에 에폭시수지를 도포하여 에폭시수지층을 형성시키는 에폭시수지층 형성단계;
상기 앵커볼트(200)에 베이스보강패널(400)을 체결하여 고정시킴과 아울러 상기 베이스보강패널(400)의 전면부를 상기 에폭시수지층에 밀착하여 고정시키는 베이스보강패널설치단계;
조성물을 믹싱함과 동시에 이송시키는 믹서 샤프트(40)가 구비된 보강재 분사장치(10)에 보수보강용 조성물을 공급하여 콘크리트 단면에 보강층(500)을 형성시키는 단계; 및
상기 보강재 분사장치(10)는 내부에 수용공간을 가지며 일측면에 배출관(21)이 형성된 하우징본체(20), 상기 하우징본체(20)의 내부에 배치되고 일측면에 배출구(31)가 형성된 호퍼(30), 상기 호퍼(30)의 내부에 일단부가 배치되고, 타단부가 상기 배출 관에 배치되는 믹서 샤프트(40) 및 상기 믹서 샤프트(40)를 회전시키는 구동부로 이루어지고,
상기 하우징본체(20)는 하부로 연장되는 한 쌍의 연결체(210, 220)가 다수로 구비되며,
상기 연결체(210, 220)는,
상단의 제1-1 연결바(211)와 하단에 위치되며 상기 제1-1 연결바(211)와 연동되는 제1-2 연결체(212)로 구비되는 제1 연결체(210)와,
상단의 제2-1 연결바(221)와 하단에 위치되며 상기 제2-1 연결바(221)와 연동되는 제2-2 연결체(222)로 구비되는 제2 연결체(220)가 구비되는 제2 연결체(220)로 구비되며,
싱기 안착패널부(215)는 상기 연결체(210, 220)를 매개로 하부에 거치유닛(110)이 설치되며,
상기 거치유닛(110)은,
상기 연결체(210, 220)가 위치되는 거치부(111)와,
상기 연결체(210, 220)들 사이로 위치하도록 상기 거치부(111)에 구비되는 기둥체(112a) 및 상기 기둥체(112a)의 상부에 구비되는 플랜지 형태의 고정부(112b)가 구비되는 중심고정부(112)와,
상기 거치부(111)상의 일측에서 일정 범위로 유동 가능하게 구비되어 상기 중심고정부(112)와 상기 제1-2 연결체(212)를 고정하는 제1 고정체(113)와,
상기 거치부(111)상의 타측에 일정 범위로 유동 가능하게 구비되어 상기 제2-2 연결체(222)를 고정하는 제2 고정체(114)를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법.
청구항 1에 있어서,
상기 중심고정부(112)의 상기 기둥체(112a)는 상방과 하방 유동을 통해 상기 고정부(112b)로 하여금 양측에 위치되는 상기 제1-2 연결체(212)와 상기 제2-2 연결체(222)를 동시에 눌러 고정시키며,
상기 기둥체(112a)는 횡단면 기준 형상이 다각 형상으로서 상기 거치부(111)에서 일정반경의 수평방향 회전을 기반으로 상기 제1-2 연결체(212)와 상기 제2-2 연결체(222)를 가압 고정시키며,
상기 제1 고정체(113)는,
상기 제1-2 연결체(212)의 상부를 누르기 위한 제1-1 고정부(1131)와,
상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제1-2a 고정부(1132a)와,
상기 제1-2a 고정부(1132a)와 짝을 이루어 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제1-2b 고정부(1132b)와,
상기 제1-2a 고정부(1132a)의 하부에서 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제1-3a 고정부(1133a)와,
상기 제1-3a 고정부(1133a)와 짝을 이루어 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제1-3b 고정부(1133b)와,
상기 제1-3a 고정부(1133a)의 하부에서 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 일측의 제1-4a 고정부(1134a),
상기 제1-4a 고정부(1134a)와 짝을 이루어 상기 제1-2 연결체(212)의 측면부를 누르기 위한 타측의 제1-4b 고정부(1134b)를 포함하는 철근 콘크리트 구조물 보강공법.