KR102300113B1 - 교각 보강 거푸집 시스템과 이를 이용한 교각 보강 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교각 보강 거푸집 시스템 및 이를 이용한 교각 보강 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교각 보강 거푸집 시스템은 기설치된 교각에 보강을 위해 설치되는 것으로서, H형강 구조를 가지고 교각 외부 표면에 복수개 설치되되 바깥쪽 플랜지 하부에 낮은 웨브를 가진 T형강 구조를 가져 패널이 끼워지는 끼움부와 웨브에 부재가 관통 설치될 수 있도록 4각 홀 구조가 상하 일렬로 일정 간격으로 설치된 수평 보강 부재홀을 포함하는 가이드 보강 기초; 처음 설치되는 것은 상기 가이드 보강 기초의 하부의 끼움부 끼워져 설치되되, 교각의 크기에 따라 복수개가 연결설치되는 확장 패널; 연결 설치되는 확장 패널 중 가장 마지막에 설치되는 확장 패널과 가이드 보강 기초 사이에 설치되는 마감 패널; 교각 내부 소정 깊이까지 박아 설치하되, 교각 표면에 수직으로 설치되는 수직 보강 부재; 및 상기 수직 보강 부재의 상부에 접해 설치되되 상기 수직 보강 부재홀을 관통하여 복수개 설치되는 수평 보강 부재; 로 구성되며, 이를 이용한 교각 보강 공법은 가이드 보강 기초 설치 단계; 확장 패널 설치 단계; 수직 보강 부재 설치 단계; 수평 보강 부재 설치 단계; 마감 패널 설치 단계; 설치 마감 단계; 및 콘크리트 타설 및 양생 단계;로 구성되는 교각 보강 거푸집 시스템 및 이를 이용한 교각 보강 공법에 관한 것이다.

Description

교각 보강 거푸집 시스템과 이를 이용한 교각 보강 공법{Pier Reinforcement Formwork System and Pier Reinforcement Method Using The Same}

본 발명은 교각 보강 거푸집 시스템 및 이를 이용한 교각 보강 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교각 보강 거푸집 시스템은 기설치된 교각에 보강을 위해 설치되는 것으로서, H형강 구조를 가지고 교각 외부 표면에 복수개 설치되되 바깥쪽 플랜지 하부에 낮은 웨브를 가진 T형강 구조를 가져 패널이 끼워지는 끼움부와 웨브에 부재가 관통 설치될 수 있도록 4각 홀 구조가 상하 일렬로 일정 간격으로 설치된 수평 보강 부재홀을 포함하는 가이드 보강 기초; 처음 설치되는 것은 상기 가이드 보강 기초의 하부의 끼움부 끼워져 설치되되, 교각의 크기에 따라 복수개가 연결설치되는 확장 패널; 연결 설치되는 확장 패널 중 가장 마지막에 설치되는 확장 패널과 가이드 보강 기초 사이에 설치되는 마감 패널; 교각 내부 소정 깊이까지 박아 설치하되, 교각 표면에 수직으로 설치되는 수직 보강 부재; 및 상기 수직 보강 부재의 상부에 접해 설치되되 상기 수직 보강 부재홀을 관통하여 복수개 설치되는 수평 보강 부재; 로 구성되며, 이를 이용한 교각 보강 공법은 가이드 보강 기초 설치 단계; 확장 패널 설치 단계; 수직 보강 부재 설치 단계; 수평 보강 부재 설치 단계; 마감 패널 설치 단계; 설치 마감 단계; 및 콘크리트 타설 및 양생 단계;로 구성되는 교각 보강 거푸집 시스템 및 이를 이용한 교각 보강 공법에 관한 것이다.

철근 콘크리트로 이루어진 교량 하부의 교각이나 방파제, 댐 등의 수중 구조물이 지속적으로 부유물의 충격에 의한 세굴현상 및 물과 접촉된 부위의 동파현상, 수질오염에 따른 부식 등에 의해 자주 파손되는 경우가 있고, 더욱이 품질이 낮은 콘크리트가 사용되었을 경우에는 외부의 열악한 환경에 구조물이 노출되었을 경우에 급속하게 파손되는 단점이 있어서 이러한 구조물의 안정성을 보장하기 위해서는 주기적으로 보수 및 보강작업을 하여야 한다.

한편, 최근 콘크리트 구조물의 형태가 다양화되고 복잡해짐에 따라, 원래의 설계 하중보다 많은 하중이 가해지는 경우가 발생하게 되어 콘크리트 구조물의 강도를 향상시켜야 하는 경우가 종종 발생하는데, 특히 교량과 같은 수중 구조물의 경우에는 차량이 대형화되면서 중차량에 견딜 수 있는 구조물이 요구됨으로써 성능개선의 필요성이 절실한 형편이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 단면증설이나 보강을 위해 많이 사용하는 방법으로 철판 거푸집이나 FRP패널을 이용한 공법들이 있다.

이러한 공법들은 손상부위 또는 전체 면적에 거푸집을 설치하고, 그라우트를 주입해서 보수 및 보강하는 데, 거푸집 형태는 구조물의 형태에 따라서 다양하게 형상으로 설치될 수 있다.

슬래브 및 벽체 등의 구조체 단면은 손상부위에 거푸집을 설치해서 손상 부위에 수중용 그라우트재를 타설하는 형식으로 보수하는 것이 일반적인 보수공법인바, 거푸집 재료로는 다양한 종류를 사용할 수 있는데, 최근 대표적인 재료로는 철판이나 FRP 패널로 구성된 거푸집이 사용되고 있다.

종래 기술로, 등록특허 제10-0394781호(발명의 명칭 : 해상 기둥 구조물 보수 공법 및 그 구조물 / 공고일자 : 2003.08.14), 등록특허 제10-0507355호(발명의 명칭 : 교량의 교각기초 보강장치 및 그 보강공법 / 공고일자 : 2005.08.08), 등록특허 제10-1860512호(발명의 명칭 : 일체형 거푸집 모듈을 이용한 지상 및 수중 구조물의 단면 증설 보강 공법 / 등록일자 2018.05.23)등이 있으나, 미리 제작된 보수용 구조물을 이용하므로 장비의 진입이 어려운 조건에서는 시공에 무리가 있고, 현장의 수중 시공이 용이하지 않은 결합구조를 가지고 있지 않고, 또한 각종 교각의 다양한 직경등에 대해 대응하여 현장에서의 즉시 시공성이 떨어진다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0394781호(2003.08.14)(발명의 명칭:해상 기둥 구조물 보수 공법 및 그 구조물) 대한민국 등록특허 제10-0507355호(2005.08.08)(발명의 명칭:교량의 교각기초 보강장치 및 그 보강공법) 대한민국 등록특허 제10-1860512호(2018.05.23)(발명의 명칭:일체형 거푸집 모듈을 이용한 지상 및 수중 구조물의 단면 증설 보강 공법)

본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템과 이를 이용한 교각 보강 공법은 다음과 같은 목적을 가진다.

(1) 본 발명의 목적은 시공장소에서 바로 실시가능하도록 규격화된 모듈구조를 가진 최소의 구성요소만으로 교각의 보강 거푸집 시스템을 조립할 수 있도록 함에 있다.

(2) 본 발명의 또다른 목적은 보강공법이 실시될 다양한 교각의 직경구조에 대응하도록 한 규격화된 모듈구조를 가진 보강 거푸집 시스템을 제공하여 현장에서의 즉시 시공성을 제공함에 있다.

(3) 본 발명의 또다른 목적은 모듈구조를 가진 보강 거푸집 시스템을 이용하여 현장에서의 수중시공 간편성 및 시공 경제성을 제공함에 있다.

(4) 본 발명의 또다른 목적은 유수방향에 따른 외력을 분산할 수 있도록 하는 간편한 시공법을 제공함에 있다.

(5) 본 발명의 또다른 목적은 거푸집 시스템을 시공완료후에도 제거하지 않고 그대로 보강부재로 활용하여 수중에서의 외력을 효과적으로 대응할 수 있도록 함에 있다.

본 발명인 상기 교각 보강 거푸집 시스템(PRFS)은 기설치된 교각(P)에 보강을 위해 설치되는 것으로서,

H형강 구조를 가지고 교각 외부 표면에 복수개 설치되되 바깥쪽 플랜지 하부에 낮은 웨브를 가진 T형강 구조를 가져 패널이 끼워지는 끼움부(101)와 웨브에 부재가 관통 설치될 수 있도록 4각 홀 구조가 상하 일렬로 일정 간격으로 설치된 수평 보강 부재홀(102)을 포함하는 가이드 보강 기초(100);

처음 설치되는 것은 상기 가이드 보강 기초(100)의 하부의 끼움부(101) 끼워져 설치되되, 교각의 크기에 따라 복수개가 연결설치되는 확장 패널(200);

연결 설치되는 확장 패널(200) 중 가장 마지막에 설치되는 확장 패널과 가이드 보강 기초(100) 사이에 설치되는 마감 패널(300);

교각 내부 소정 깊이까지 박아 설치하되, 교각 표면에 수직으로 설치되는 수직 보강 부재(400); 및

상기 수직 보강 부재의 상부에 접해 설치되되 상기 수직 보강 부재홀을 관통하여 복수개 설치되는 수평 보강 부재(500); 로 구성된다.

상기 확장 패널(200)은 가운데 부분은 편평한 판구조로서,

일 말단은 교각 방향으로 소정 각도로 한번 절곡되되 상기 수직 보강 부재가 설치될 수 있도록 일정 간격으로 타공된 수직 보강 부재홀이 포함된 외편(201)을 가진다.

타 말단은 교각 방향으로 급한 각도로 절곡되고 바깥으로 다시 한번 절곡된 구조를 가지되, 측면에서 연결설치되는 타 확장패널의 외편 또는 마감패널 안쪽으로 결합되고, 상기 수직 보강 부재홀 모양이 포함되도록 좌우 연장되어 길게 타공된 홀을 포함하는 내편(202)을 가진다.

상기 마감 패널(300) 교각 방향으로 중앙 부분이 소정 각도로 좌우 대칭 형태로 절곡되되, 양 말단은 상기 확장패널의 대응되는 높이에 같은 크기의 수직 보강 부재홀을 가진다.

확장 패널간의 연결은 어느 하나의 확장 패널의 외편은 바깥쪽으로, 다른 확장 패널의 내편은 안쪽에서 교각 크기에 따라 결합수단에 의해 적정한 길이로 결합 고정될 수 있다.

마감 패널(300)은 확장패널(200)의 내편과 가이드 보강 기초(100)의 끼움부(101)에 끼워져 결합되고 보조적으로 플랜지의 반쪽 부분과 교각 크기에 따라 결합수단에 의해 적정한 길이로 결합 고정될 수 있다.

상기 결합수단은 결합시 내부에서 바깥방향으로 결합하되 바깥쪽에서 결합해제할 수 있는 풀림수단이 있는 것이면 어떤 것이든 사용가능하며, 상기 내편과 마감패널의 양말단에는 결합수단에 대응하는 홀이 있고, 상기 외편과 가이드 보강 기초의 플랜지 부분 좌우로 상기 결합수단의 직경을 포함하되 좌우 연장되어 길게 타공된 것을 특징으로 한다.

상기 확장 패널(200)과 마감 패널(300)에 포함되는 수직 보강 부재홀(102)는 상기 확장 패널과 마감 패널이 설치된 상태에서 수직 보강 부재를 교각표면을 관통하여 계산된 길이만큼 박을 수 있는 홀가공이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법은

기설치된 교각 구조물의 외경 크기에 따라 적절한 개수로 복수의 가이드 보강 기초를 설치하는 가이드 보강 기초 설치 단계;

상기 가이드 보강기초 각각의 끼움부에 어느 하나의 확장패널의 외편을 하부에서 끼우고 상부는 결합수단으로 고정하되, 적절한 개수로 결정된 하나 이상의 확장패널이 서로 외편과 내편이 결합되어 설치되는 확장 패널 설치 단계;

상기 수직 보강 부재홀에 교각을 계산된 깊이로 뚫어 수직 보강 부재를 설치하되, 내편의 홀 높이 미만으로 설치하는 수직 보강 부재 설치 단계;

상기 수직 보강 부재홀 상부와 접해 십자 방향으로 설치하되 가이드 보강 기초의 웨브에 설치된 수평 보강 부재홀을 관통하여 일정 높이마다 계산된 개수로 수평 보강 부재를 설치하는 수평 보강 부재 설치 단계;

교각 크기에 따라 확장 패널을 연결 설치하고 마감패널로 확장패널의 내편과 가이드 보강 기초의 대응 플랜지에 연결하는 마감 패널 설치 단계;

상기 확장 패널 설치 단계에서 설치된 확장 패널과 가이드 보강 기초 사이의 결합수단을 제거하고, 상기 수직 보강 부재홀을 밀폐하는 설치 마감 단계;

교각과 교각 보강 거푸집 시스템 사이로 콘크리트를 타설하고 양생하는 콘크리트 타설 및 양생 단계; 로 구성된다.

추가적으로 상기 콘크리트 타설 및 양생 단계후에 추가적으로 상기 설치된 교각 보강 거푸집 시스템 중 마감 패널, 확장 패널을 설치 역순으로 분리하는 보강 마무리 단계;로 포함하여 구성됨이 바람직할 수 있다.

본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템과 이를 이용한 교각 보강 공법은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 시공장소에서 바로 실시가능하도록 규격화된 모듈구조를 가진 최소의 구성요소만으로 교각의 보강 거푸집 시스템을 조립할 수 있다.

(2) 본 발명은 보강공법이 실시될 다양한 교각의 직경구조에 대응하도록 한 규격화된 모듈구조를 가진 보강 거푸집 시스템을 제공하여 현장에서의 즉시 시공성을 담보할 수 있다.

(3) 본 발명은 모듈구조를 가진 보강 거푸집 시스템을 이용하여 현장에서의 수중시공 간편성 및 시공 경제성을 제공한다.

(4) 본 발명은 유수방향에 따른 외력을 분산할 수 있도록 하는 간편한 시공법을 제공한다.

(5) 본 발명은 거푸집 시스템을 시공완료후에도 제거하지 않고 그대로 보강부재로 활용하여 수중에서의 외력을 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다.

(6) 본 발명은 외력이 강하게 또는 약하게 작용하는 교각에 대해 탄력적으로 대응하여 설치될 수 있다.

도 1은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템이 설치된 교각을 간략하게 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템이 설치된 교각을 간략하게 도시한 평면도 내지 단면도이다.
도 3은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템이 설치된 교각을 간략하게 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이루는 구성인 가이드 보강기초의 평면도, 전면도, 측면도, 사시도를 순서대로 도시하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이루는 구성인 확장 패널의 평면도, 전면도, 사시도를 순서대로 도시하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이루는 구성인 마감 패널의 평면도, 전면도, 사시도를 순서대로 도시하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 가이드 보강기초가 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 가이드 보강기초에 적절한 실시예시를 위해 확장패널 2개가 연결 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 9 및 10은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 설치된 확장패널의 겹쳐진 부분에 포함된 구성인 수직 보강 부재홀을 통하여 수직 보강 부재가 설치된 것을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 11은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 설치된 수직 보강 부재와 십자형으로 겹쳐지되, 가이드 보강기초에 포함되는 수평 보강 부재홀을 관통하여 수평 보강 부재가 설치된 것을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 12는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 마지막 확장패널이 연결설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 마감패널이 연결설치되어 콘크리트를 타설할 준비가 된 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "교각 보강 거푸집 시스템과 이를 이용한 교각 보강 공법"을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템이 설치된 교각을 간략하게 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템이 설치된 교각을 간략하게 도시한 평면도 내지 단면도이고, 도 3은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템이 설치된 교각을 간략하게 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이루는 구성인 가이드 보강기초의 평면도, 전면도, 측면도, 사시도를 순서대로 도시하여 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이루는 구성인 확장 패널의 평면도, 전면도, 사시도를 순서대로 도시하여 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이루는 구성인 마감 패널의 평면도, 전면도, 사시도를 순서대로 도시하여 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 가이드 보강 기초가 설치된 것을 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 가이드 보강기초에 적절한 실시예시를 위해 확장패널 2개가 연결 설치된 것을 나타낸 도면이고, 도 9 및 10은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 설치된 확장패널의 겹쳐진 부분에 포함된 구성인 수직 보강 부재홀을 통하여 수직 보강 부재가 설치된 것을 나타낸 사시도 및 단면도이며, 도 11은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 설치된 수직 보강 부재와 십자형으로 겹쳐지되, 가이드 보강기초에 포함되는 수평 보강 부재홀을 관통하여 수평 보강 부재가 설치된 것을 나타낸 사시도 및 단면도이고, 도 12는 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 마지막 확장패널이 연결설치된 것을 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서, 마감패널이 연결설치되어 콘크리트를 타설할 준비가 된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 3을 참조하면 본 발명인 상기 교각 보강 거푸집 시스템(PRFS)은 기설치된 교각(P)에 보강을 위해 설치되는 것으로서,

H형강 구조를 가지고 교각 외부 표면에 복수개 설치되되 바깥쪽 플랜지 하부에 낮은 웨브를 가진 T형강 구조를 가져 패널이 끼워지는 끼움부(101)와 웨브에 부재가 관통 설치될 수 있도록 4각 홀 구조가 상하 일렬로 일정 간격으로 설치된 수평 보강 부재홀(102)을 포함하는 가이드 보강 기초(100)(도 4 참조);

처음 설치되는 것은 상기 가이드 보강 기초(100)의 하부의 끼움부(101) 끼워져 설치되되, 교각의 크기에 따라 복수개가 연결설치되는 확장 패널(200);

연결 설치되는 확장 패널(200) 중 가장 마지막에 설치되는 확장 패널과 가이드 보강 기초(100) 사이에 설치되는 마감 패널(300);

교각 내부 소정 깊이까지 박아 설치하되, 교각 표면에 수직으로 설치되는 수직 보강 부재(400); 및

상기 수직 보강 부재의 상부에 접해 설치되되 상기 수직 보강 부재홀을 관통하여 복수개 설치되는 수평 보강 부재(500); 로 구성된다.

도 5를 참조하면 상기 확장 패널(200)은 가운데 부분은 편평한 판구조로서,

일 말단은 교각 방향으로 소정 각도로 한번 절곡되되 상기 수직 보강 부재가 설치될 수 있도록 일정 간격으로 타공된 수직 보강 부재홀이 포함된 외편(201)을 가진다.

상기 확장 패널(200)의 타 말단은 교각 방향으로 급한 각도로 절곡되고 바깥으로 다시 한번 절곡된 구조를 가지되, 측면에서 연결설치되는 타 확장패널의 외편 또는 마감패널 안쪽으로 결합되고, 상기 수직 보강 부재홀 모양이 포함되도록 좌우 연장되어 길게 타공된 홀을 포함하는 내편(202)을 가진다.

도 6을 참조하면 상기 마감 패널(300) 교각 방향으로 중앙 부분이 소정 각도로 좌우 대칭 형태로 절곡되되, 양 말단은 상기 확장패널의 대응되는 높이에 같은 크기의 수직 보강 부재홀을 가진다.

도 5를 참조하면 확장 패널간의 연결은 어느 하나의 확장 패널의 외편은 바깥쪽으로, 다른 확장 패널의 내편은 안쪽에서 교각 크기에 따라 결합수단에 의해 적정한 길이로 결합 고정될 수 있다.

도 6을 참조하면 마감 패널은 확장패널의 내편과 가이드 보강 기초의 플랜지의 반쪽 부분과 교각 크기에 따라 결합수단에 의해 적정한 길이로 결합 고정될 수 있다.

도 5 및 6을 참조하면 상기 결합수단은 결합시 내부에서 바깥방향으로 결합하되 바깥쪽에서 결합해제할 수 있는 풀림수단이 있는 것이면 어떤 것이든 사용가능하며, 상기 내편과 마감패널의 양말단에는 결합수단에 대응하는 홀이 있고, 상기 외편과 가이드 보강 기초의 플랜지 부분 좌우로 상기 결합수단의 직경을 포함하되 좌우 연장되어 길게 타공된 것을 특징으로 한다.

도 5 및 6을 참조하면 상기 확장 패널(200)과 마감 패널(300)에 포함되는 수직 보강 부재홀(102)는 상기 확장 패널과 마감 패널이 설치된 상태에서 수직 보강 부재를 교각표면을 관통하여 계산된 길이만큼 박을 수 있는 홀가공이 가능한 것을 특징으로 한다.

도 7 내지 13을 참조하면 상기 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법은

기설치된 교각 구조물의 외경 크기에 따라 적절한 개수로 복수의 가이드 보강 기초를 설치하는 가이드 보강 기초 설치 단계;

상기 가이드 보강기초 각각의 끼움부에 어느 하나의 확장패널의 외편을 하부에서 끼우고 상부는 결합수단으로 고정하되, 적절한 개수로 결정된 하나 이상의 확장패널이 서로 외편과 내편이 결합되어 설치되는 확장 패널 설치 단계;

상기 수직 보강 부재홀에 교각을 계산된 깊이로 뚫어 수직 보강 부재를 설치하되, 내편의 홀 높이 미만으로 설치하는 수직 보강 부재 설치 단계;

상기 수직 보강 부재홀 상부와 접해 십자 방향으로 설치하되 가이드 보강 기초의 웨브에 설치된 수평 보강 부재홀을 관통하여 일정 높이마다 계산된 개수로 수평 보강 부재를 설치하는 수평 보강 부재 설치 단계;

교각 크기에 따라 확장 패널을 연결 설치하고 마감패널로 확장패널의 내편과 가이드 보강 기초의 대응 플랜지에 연결하는 마감 패널 설치 단계;

상기 확장 패널 설치 단계에서 설치된 확장 패널과 가이드 보강 기초 사이의 결합수단을 제거하고, 상기 수직 보강 부재홀을 밀폐하는 설치 마감 단계; 및

교각과 교각 보강 거푸집 시스템 사이로 콘크리트를 타설하고 양생하는 콘크리트 타설 및 양생 단계; 로 구성된다.

이로써 설치된 거푸집 시스템 자체를 외곽의 골격 구조로써 보다 우수한 보강을 도모할 수 있도록 함에 장점이 있다.

특히 수중에서는 수류방향으로 가이드 보강 기초(100)가 대응하여 설치될 수 있도록 하면 수류에 의한 외력을 버틸 수 있게 되어 보다 우수한 보강력과 내구력을 가지게 됨은 물론이다.

물론 수류가 약해 외력이 약하게 작용하는 교각의 경우에는 추가적으로 상기 콘크리트 타설 및 양생 단계후에 추가적으로 상기 설치된 교각 보강 거푸집 시스템 중 마감 패널, 확장 패널을 설치 역순으로 분리하는 보강 마무리 단계;로 포함하여 구성됨이 바람직할 수 있다.

이 경우는 가이드 보강 기초(100)외에 나머지 마감 패널과 확장패널을 제거하여 재활용할 수 있게 됨으로써 시공비를 저감함은 물론 국가적으로 자원을 절약할 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 외력이 강하게 또는 약하게 작용하는 교각에 대해 탄력적으로 대응할 수 있도록 함에도 특징이 있는 것이다.

본 발명인 교각 보강 거푸집 시스템과 이를 이용한 교각 보강 공법은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 시공장소에서 바로 실시가능하도록 규격화된 모듈구조를 가진 최소의 구성요소만으로 교각의 보강 거푸집 시스템을 조립할 수 있다.

(2) 본 발명은 보강공법이 실시될 다양한 교각의 직경구조에 대응하도록 한 규격화된 모듈구조를 가진 보강 거푸집 시스템을 제공하여 현장에서의 즉시 시공성을 담보할 수 있다.

(3) 본 발명은 모듈구조를 가진 보강 거푸집 시스템을 이용하여 현장에서의 수중시공 간편성 및 시공 경제성을 제공한다.

(4) 본 발명은 유수방향에 따른 외력을 분산할 수 있도록 하는 간편한 시공법을 제공한다.

(5) 본 발명은 거푸집 시스템을 시공완료후에도 제거하지 않고 그대로 보강부재로 활용하여 수중에서의 외력을 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다.

(6) 본 발명은 외력이 강하게 또는 약하게 작용하는 교각에 대해 탄력적으로 대응하여 설치될 수 있다.

P : 교각 PRFS : 교각 보강 거푸집 시스템
100 : 가이드 보강 기초 101 : 끼움부
102 : 수평 보강 부재홀 200 : 확장 패널
201 : 외편 202 : 내편
203, 303 : 수직 보강 부재홀 300 : 마감 패널
400 : 수직 보강 부재 500 : 수평 보강 부재

Claims (5)

1. 기설치된 교각(P)에 보강을 위해 설치되는 교각 보강 거푸집 시스템에 있어서,
   상기 교각 보강 거푸집 시스템(PRFS)은
   H형강 구조를 가지고 교각 외부 표면에 복수개 설치되되 바깥쪽 플랜지 하부에 낮은 웨브를 가진 T형강 구조를 가져 패널이 끼워지는 끼움부(101)와 웨브에 부재가 관통 설치될 수 있도록 4각 홀 구조가 상하 일렬로 일정 간격으로 설치된 수평 보강 부재홀(102)을 포함하는 가이드 보강 기초(100);
   처음 설치되는 것은 상기 가이드 보강 기초(100)의 하부의 끼움부(101) 끼워져 설치되되, 교각의 크기에 따라 복수개가 연결설치되는 확장 패널(200);
   연결 설치되는 확장 패널(200) 중 가장 마지막에 설치되는 확장 패널과 가이드 보강 기초(100) 사이에 설치되는 마감 패널(300);
   교각 내부 소정 깊이까지 박아 설치하되, 교각 표면에 수직으로 설치되는 수직 보강 부재(400); 및
   상기 수직 보강 부재의 상부에 접해 설치되되 상기 수평 보강 부재홀(102)을 관통하여 복수개 설치되는 수평 보강 부재(500); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 교각 보강 거푸집 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 확장 패널(200)은 가운데 부분은 편평한 판구조로서,
   일 말단은 교각 방향으로 소정 각도로 한번 절곡되되 상기 수직 보강 부재가 설치될 수 있도록 일정 간격으로 타공된 수직 보강 부재홀(203)이 포함된 외편(201)을 가지며,
   타 말단은 교각 방향으로 급한 각도로 절곡되고 바깥으로 다시 한번 절곡된 구조를 가지되, 측면에서 연결설치되는 타 확장패널의 외편 또는 마감패널 안쪽으로 결합되고, 상기 수직 보강 부재홀 모양이 포함되도록 좌우 연장되어 길게 타공된 홀을 포함하는 내편(202)을 가지며,
   상기 마감 패널(300) 교각 방향으로 중앙 부분이 소정 각도로 좌우 대칭 형태로 절곡되되, 양 말단은 상기 확장패널의 대응되는 높이에 같은 크기의 수직 보강 부재홀(303)을 가지며,
   확장 패널간의 연결은 어느 하나의 확장 패널의 외편은 바깥쪽으로, 다른 확장 패널의 내편은 안쪽에서 교각 크기에 따라 결합수단에 의해 적정한 길이로 결합 고정될 수 있되,
   마감 패널은 확장패널의 내편과 가이드 보강 기초의 끼움부에 끼워져 결합되고 보조적으로 플랜지의 반쪽 부분과 교각 크기에 따라 결합수단에 의해 적정한 길이로 결합 고정될 수 있으며,
   상기 결합수단은 결합시 내부에서 바깥방향으로 결합하되 바깥쪽에서 결합해제할 수 있는 풀림수단이 있는 것이면 어떤 것이든 사용가능하며, 상기 내편과 마감패널의 양말단에는 결합수단에 대응하는 홀이 있고, 상기 외편과 가이드 보강 기초의 플랜지 부분 좌우로 상기 결합수단의 직경을 포함하되 좌우 연장되어 길게 타공된 것을 특징으로 하는 교각 보강 거푸집 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 확장 패널(200)과 마감 패널(300)에 각각 포함되는 수직 보강 부재홀(203, 303)은 상기 확장 패널과 마감 패널이 설치된 상태에서 수직 보강 부재를 교각표면을 관통하여 계산된 길이만큼 박을 수 있는 홀가공이 가능한 것을 특징으로 하는 교각 보강 거푸집 시스템.
4. 청구항 3의 교각 보강 거푸집 시스템을 이용한 교각 보강 공법에 있어서,
   상기 교각 보강 공법은
   기설치된 교각 구조물의 외경 크기에 따라 적절한 개수로 복수의 가이드 보강 기초를 설치하는 가이드 보강 기초 설치 단계;
   상기 가이드 보강기초 각각의 끼움부에 어느 하나의 확장패널의 외편을 하부에서 끼우고 상부는 결합수단으로 고정하되, 적절한 개수로 결정된 하나 이상의 확장패널이 서로 외편과 내편이 결합되어 설치되는 확장 패널 설치 단계;
   상기 수직 보강 부재홀에 교각을 계산된 깊이로 뚫어 수직 보강 부재를 설치하되, 내편의 홀 높이 미만으로 설치하는 수직 보강 부재 설치 단계;
   상기 수직 보강 부재홀 상부와 접해 십자 방향으로 설치하되 가이드 보강 기초의 웨브에 설치된 수평 보강 부재홀을 관통하여 일정 높이마다 계산된 개수로 수평 보강 부재를 설치하는 수평 보강 부재 설치 단계;
   교각 크기에 따라 확장 패널을 연결 설치하고 마감패널로 확장패널의 내편과 가이드 보강 기초의 대응 플랜지에 연결하는 마감 패널 설치 단계;
   상기 확장 패널 설치 단계에서 설치된 확장 패널과 가이드 보강 기초 사이의 결합수단을 제거하고, 상기 수직 보강 부재홀을 밀폐하는 설치 마감 단계; 및
   교각과 교각 보강 거푸집 시스템 사이로 콘크리트를 타설하고 양생하는 콘크리트 타설 및 양생 단계; 로 구성된 것을 특징으로 하는 교각 보강 공법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 콘크리트 타설 및 양생 단계;후에
   상기 설치된 교각 보강 거푸집 시스템 중 마감 패널, 확장 패널을 설치 역순으로 분리하는 보강 마무리 단계;를 추가하여 포함될 수 있음을 특징으로 하는 교각 보강 공법.

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