KR102488085B1 - 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법 - Google Patents
수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
교량슬래브와 측방에 설치되는 방호벽과 교량슬래브 사이의 시공이음면(A)에 수팽창지수재를 안정적으로 설치하여 교량슬래브와 방호벽을 따라 우수 등이 교량 측방으로 누수되지 않도록 하여 유지관리에 효과적인 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법에 관한 것으로서 상기 수팽창지수재 고정장치는 교량슬래브 시공하면서 수팽창지수재가 설치되어야 부위에 설치된 하부고정부; 상기 하부고정부에 하단부가 삽입되고 상단부는 교량슬래브 상면으로부터 상방으로 돌출되어 노출되도록 설치된 수팽창지수재; 및 상기 돌출되어 노출된 수팽창지수재의 상단부를 감싸도록 설치된 상부고정부;를 포함한다.
Description
본 발명은 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 교량슬래브와 측방에 설치되는 방호벽과 교량슬래브 사이의 시공이음면(A)에 수팽창지수재를 안정적으로 설치하여 교량슬래브와 방호벽을 따라 수 등이 교량 측방으로 누수되지 않도록 하여 유지관리에 효과적인 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 종래 교량슬래브에 시공된 방호벽 시공 사진이다.
즉, 교량슬래브(40)는 교량하부구조에 거더를 거치하고, 거더 상면에 콘크리트 바닥판으로 시공되는 것이 일반적이며, 이러한 교량슬래브의 양 측방 또는 중앙에는 방호벽(중분대 포함)가 콘크리트로 시공된다.
즉, 교량슬래브(40)와 방호벽(50)은 시공순서 및 시기가 서로 달라 교량슬래브가 완성된 이후, 교량슬래브 상면에 방호벽 시공을 위한 콘크리트 타설되기 때문에 콘크리타 타설 시기 차이에 따른 시공이음면(A)이 발생하게 된다.
이에 시공 초기에는 달리 문제가 없지만, 시간이 경과 함에 따라 콘크리트가 열화되고 이에 시공이음면(A)을 따라 우수 등이 교량슬래브 상면 및 방호벽 하부의 시공이음면(A)을 경유하여 교량슬래브 측방 하부로 누수가 발생하게 되어, 교량슬래브 하부의 거더, 교각, 교량받침등을 오염시키면서 열화되는 경우가 발생하게 된다.
도 1b는 종래 방호벽 하부 누수를 방지하기 위한 시공 사진이다.
즉, 방호벽 주위의 포장층을 커팅하고, 커팅부 이물질을 제거한 후, 건조시키고, 별도의 방수재를 추가로 충진시켜 누수를 방지하고 있음을 알 수 있으며 이는 사후적 방지방법으로서 통행 제한이 길어지는 문제점이 발생할 수 있고, 시공설비가 많아져 시공성 및 작업성이 저하될 수밖에 없으며, 반복적인 유지관리가 요구되므로 효과적이지 않다는 한계가 있게 된다.
도 1c는 종래 고정 수단없이 설치되는 수팽창지수재(20)의 설치예시도이다.
즉, 콘크리트부재(1) 상면에 수팽창지수재(20)가 연장되어 부착되도록 하고 있음을 알 수 있는데, 설치작업을 진행하다 보면 수팽창지수재(20)가 콘크리트부재(1) 상면으로부터 탈락 되는 현상이 발생하게 된다.
이에 수팽창지수재(20)를 T형 단면으로 수평본체(11)와 매립부(12)로 형성시켜 상기 매립부(12)가 콘크리트부재(1) 상면 내부로 매입되고, 수평본체(11)는 콘크리트부재(1) 상면에 밀착되도록 하여 별도의 고정 수단 없이 수팽창지수재(20)를 설치하는 방식이라 할 수 있다.
간단하기는 하지만 수팽창지수재(20)를 T형 단면으로 제작해야 하기 때문에 효율성이 다소 저하되는 문제점이 발생하는 한계가 있게 되고, 수팽창지수재(20)가 콘크리트와 직접 접하기 때문에 수팽창지수재(20)가 열화될 경우 지수성능이 저하되고 콘크리트 수축에 의하여 변형될 여지가 있다는 문제점이 있게 된다.
도 1d는 종래 고정 수단을 구비한 수팽창지수재(20)의 설치예시도이다.
즉, 수팽창지수재(20)를 생콘크리트(1, 콘크리트부재)에 그대로 매립 하면 작업중의 진동 등에 의하여 쓰러지는 일이 발생하게 되기 때문에, 수팽창지수재(20)가 쓰러지는 일이 없도록 하고 매립 깊이가 일정하게 되도록 하되,
중앙 저면에 매립형 수팽창지수재의 노출부(11)와 결합 할 수 있는 홈(3)을 가지며, 생콘크리트(1)에 대하여 부력을 갖고 뜨는 재질로 구성되어 평형을 유지할 수 있도록 하는 매립형 수팽창지수재 설치용 세팅블럭(2)이 개시되어 있음을 알 수 있다.
하지만 역시 수팽창지수재(20)의 상단부(21)는 노출되고, 하단부(22)는 그대로 콘크리트 매립되도록 시공하기 때문에 수팽창지수재(20)가 콘크리트와 직접 접하게 되고, 역시 수팽창지수재(20)가 열화될 경우 지수성능이 저하되고 콘크리트 수축에 의하여 변형될 여지가 있다는 문제점이 있게 된다.
도 1e는 종래 고정홈을 이용한 수팽창지수재의 설치예시도이다.
즉, 시공이음면에 고정된 상태로 수팽창지수재(20)를 고정할 수 있도록, 지수판몸체(60)를 먼저 시공이음면에 세팅하고, 상기 지수판몸체(60)의 중앙부에 상기 수팽창지수재(20)가 삽입될 수 있도록 고정홈이 연속적으로 연장 형성되도록 한 다음,
상기 고정홈의 하부에 수직방향으로 연장 형성되어 콘크리트 속에 매립되는 고정판이 형성되며,
상기 고정홈의 상부쪽 좌우측에 각각 수평방향으로 절곡되어 상기 지수판 몸체(60)의 수평을 유지한 상태로 콘크리트에 고정되는 지지판이 각각 형성되고, 상기 고정판과 지지판의 각 단부에 콘크리트와의 접지력을 증대시키기 위한 곡선부가 형성되도록 한 것이다.
이에 수팽창지수재(20)를 시공이음면에 고정 설치하기 위하여 별도로 지수판몸체(60)를 사용할 수 있음은 알 수 있으나, 역시 수팽창지수재(20)의 상단부는 콘크리트 직접 접할 수밖에 없다는 한계가 있어, 콘크리트 수축에 의하여 변형될 여지가 있다는 문제점이 있게 된다.
이에 종래 콘크리트(프레쉬 콘크리트, 생콘크리트, 콘크리트 부재) 표면에 수팽창지수재(20)를 일정 길이 연속하여 설치 함에 있어 제대로 고정되지 않기 때문에 발생하는 문제점을 개선하기 위하여 삽입, 고정홈 설치방법, 고정수단(지수판몸체) 설치방법이 있을 수 있음을 알 수 있으며,
특히 고정수단을 이용한 경우 수팽창성 지수재(10)를 먼저 콘크리트에 하단이 매립되도록 설치한 후, 외부로 노출되는 부분을 고정하는 방식이기 때문에 보다 안정적으로 수팽창지수재를 설치하기에는 한계가 있음을 알 수 있다.
또한 종래 수팽창 지수재는 양생 중인 콘크리트와 수팽창지수재가 맞닿을 경우, 굳지 않은 콘크리트의 수분이 수팽창지수재의 팽창을 유발하고, 콘크리트가 굳은 후에는 수팽창지수재가 수축되면서, 수팽창지수재와 콘크리트 사이의 불필요한 이격이 발생할 수 있어 이를 해결할 수 있는 수팽창지수재 고정 장치의 필요하게 되었다.
이에 본 발명은 교량슬래브와 방호벽에 수팽창지수재를 보다 안정적으로 고정 설치할 수 있도록 하되, 수팽창지수재 고정장치를 수팽창지수재 전체에 시공순서를 고려하여 제공하여, 전달 하중에 대하여 변형, 탈락 등이 발생하지 않아 수팽창지수재의 설치에 있어 시공성 및 작업성이 뛰어난 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 수팽창지수재 고정장치가 안정적인 고정역할을 하면서 일체화시키기 위해 수팽창지수재 상, 하단부를 모두 감싸 전단연결재 역할을 할 수 있도록 할 수 있는 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
또한 본 발명은 수팽창지수재 고정장치에 접하도록 타설 되는 콘크리트의 수축에 의하여 수팽창지수재에 콘크리트 수축에 의한 영향을 전달되지 않도록 하여, 수팽창지수재가 접하고 있는 콘크리트와 분리되는 현상을 방지할 수 있어 유지 관리에 보다 효과적인 수팽창지수재 고정장치 및 이를 이용한 방호벽 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 수팽창지수재 고정장치는, 교량슬래브 시공하면서 수팽창지수재가 설치되어야 부위에 삽입 설치된 하부고정부; 상기 하부고정부에 하단부가 삽입되고 상단부는 교량슬래브 상면으로부터 상방으로 돌출되어 노출되도록 설치된 수팽창지수재; 및 상기 돌출되어 노출된 수팽창지수재의 상단부를 감싸도록 설치된 상부고정부;를 포함하여, 상기 하부고정부와 상부고정부 내부에 수팽창지수재의 상단부와 하단부 모두가 수용되어 콘크리트와 직접 접하는 부위가 없도록 하며, 상기 하부고정부는, 수평판 형태로서 설치홈에 삽입되는 폭과 두께를 가진 하부플랜지; 및 수평판 형태로서 설치홈에 삽입되는 폭과 두께를 가지고 양 웨브에 의하여 하부플랜지로부터 상방으로 이격되어 교량슬래브 상면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브 상단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지;를 포함하며, 상기 상부플랜지 중간 저면에 형성된 양 웨브 사이로 수팽창지수재의 하단부가 하강 삽입되도록 하고, 상기 양 웨브의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서, 양 웨브를 보강하면서, 설치홈에서 하부고정부를 안정적으로 고정시키고, 교량슬래브로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 하부고정부를 보호해주는 역할을 하며 연통홀이 형성된 수직보강재가 설치되도록 하게 된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 수팽창지수재 고정장치를 이용한 방호벽 시공방법은, (a) 교량슬래브 상면에 하부고정부를 삽입 설치하는 단계; (b) 상기 하부고정부에 하단부가 삽입되고 상단부는 교량슬래브 상면으로부터 상방으로 돌출되어 노출되도록 수팽창지수재를 설치하는 단계; (c) 상기 수팽창지수재의 상단부를 상부고정부가 감싸도록 설치 설치하는 단계; 및 (d) 상기 상부고정부가 매립되도록 콘크리트를 타설하여 방호벽을 시공하는 단계;를 포함하도록 하며,
상기 (b)단계의 하부고정부는, 수평판 형태로서 설치홈에 삽입되는 폭과 두께를 가진 하부플랜지; 및 수평판 형태로서 설치홈에 삽입되는 폭과 두께를 가지고 양 웨브에 의하여 하부플랜지로부터 상방으로 이격되어 교량슬래브 상면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브 상단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지;를 포함하며, 상기 상부플랜지 중간 저면에 형성된 양 웨브 사이로 수팽창지수재의 하단부가 하강 삽입되도록 하고, 상기 양 웨브의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서, 양 웨브를 보강하면서, 설치홈에서 하부고정부를 안정적으로 고정시키고, 교량슬래브로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 하부고정부를 보호해주는 역할을 하며 연통홀이 형성된 수직보강재가 설치되도록 하게 된다.
상기 (b)단계의 하부고정부는, 수평판 형태로서 설치홈에 삽입되는 폭과 두께를 가진 하부플랜지; 및 수평판 형태로서 설치홈에 삽입되는 폭과 두께를 가지고 양 웨브에 의하여 하부플랜지로부터 상방으로 이격되어 교량슬래브 상면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브 상단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지;를 포함하며, 상기 상부플랜지 중간 저면에 형성된 양 웨브 사이로 수팽창지수재의 하단부가 하강 삽입되도록 하고, 상기 양 웨브의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서, 양 웨브를 보강하면서, 설치홈에서 하부고정부를 안정적으로 고정시키고, 교량슬래브로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 하부고정부를 보호해주는 역할을 하며 연통홀이 형성된 수직보강재가 설치되도록 하게 된다.
본 발명에 의한 수팽창지수재 고정장치는 구조가 간단하여 설치도 용이하고, 안정적으로 수팽창지수재를 고정 시킬 수 있어, 교량슬래브를 통해 누수를 방지할 수 있어 교량유지관리에 매우 효과적 이게 된다.
본 발명에 의한 수팽창지수재 고정장치는 타설되는 콘크리트와 일체성을 확보하면서 고정되기 때문에 수팽창지수재의 하우징 부재로서 전단연결재 역할을 하면서, 교량슬래브와 방호벽 시공 이후, 콘크리트 수축이 발생하더라도 수팽창지수재를 안정적으로 고정시킬 수 있어 방호벽과 교량슬래브의 유지관리비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1a는 종래 교량슬래브에 시공된 방호벽 시공 사진이다.
도 1b는 종래 방호벽 하부 누수를 방지하기 위한 시공 사진이다.
도 1c는 종래 고정 수단없이 설치되는 수팽창지수재의 설치예시도
도 1d는 종래 고정 수단을 구비한 수팽창지수재의 설치예시도,
도 1e는 종래 고정홈을 이용한 수팽창지수재의 설치예시도,
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 수팽창지수재 고정장치 구성예시도, 수팽창지수재 고정장치 설치예시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 수팽창지수재 고정장치를 이용한 방호벽 시공방법예시도이다.
도 1b는 종래 방호벽 하부 누수를 방지하기 위한 시공 사진이다.
도 1c는 종래 고정 수단없이 설치되는 수팽창지수재의 설치예시도
도 1d는 종래 고정 수단을 구비한 수팽창지수재의 설치예시도,
도 1e는 종래 고정홈을 이용한 수팽창지수재의 설치예시도,
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 수팽창지수재 고정장치 구성예시도, 수팽창지수재 고정장치 설치예시도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 수팽창지수재 고정장치를 이용한 방호벽 시공방법예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명의 수팽창지수재 고정장치(100) ]
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 수팽창지수재 고정장치(100) 구성예시도, 수팽창지수재 고정장치(100) 설치예시도를 도시한 것이다.
상기 수팽창지수재 고정장치(100)는 도 2c를 참조하면 교량슬래브(200) 시공하면서 수팽창지수재(300)가 설치되어야 부위에 하부고정부(110)를 삽입 설치하게 된다.
다음으로는 상기 하부고정부(110)에 수팽창지수재(300)의 하단부가 삽입되고 상단부는 교량슬래브(200) 상면으로부터 상방으로 돌출되어 노출되도록 하게 된다.
다음으로는 상기 돌출되어 노출된 수팽창지수재(300)의 상단부를 감싸도록 상부고정부(120)를 끼워 설치한 후, 상부고정부(120)가 매립되도록 방호벽 콘크리트를 교량슬래브(200)의 상면에 타설 및 양생시켜,
방호벽(400)과 교량슬래브(200)의 시공이음면(A)에 수팽창지수재(300)가 연속으로 설치되도록 하게 된다.
이에 하부고정부(110)와 상부고정부(120) 내부에 수팽창지수재(300)의 상단부와 하단부 모두를 수용하여 보호할 수 있도록 하고 있게 된다.
또한 교량슬래브(200)와 방호벽(400)에 각각 일체화되도록 매립된 하부고정부(110)와 상부고정부(120)에 하단부와 상단부가 모두 삽입 설치된 수팽창지수재(300)는 우수 등이 침투하여 수축 및 팽창 함에 있어, 콘크리트와 직접 접하는 부위가 없어, 침투하는 우수 등을 지수 함에 있어 수축 및 팽창이 구속됨에 따른 하자 발생 요인이 제거되게 된다.
또한 하부고정부(110)의 하부플랜지(111)는 중간분절부(115)에 의하여 서로 분리 설치되도록 하여, 주위 콘크리트의 수축에 의한 응력에 의하여 변형 또는 파손되지 않아 수팽창지수재(300)의 위치 변경 및 변형이 최소화되기 때문에 교량 유지관리에 매우 효율적이어서 관련 비용 절감이 가능하게 된다.
이를 위해 본 발명의 수팽창지수재 고정장치(100)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부고정부(110), 상부고정부(120)를 포함하여 구성되며 수팽창지수재(300)와 함께 교량슬래브(200)와 방호벽(400)에 매립되도록 설치된다.
먼저 본 발명의 수팽창지수재 고정장치(100)의 하부고정부(110)는 도 2b 및 도 2c를 참조하면 교량슬래브(200)에 미리 형성시킨 설치홈(210)에 삽입하여 상부가 개방되도록 설치하여 수팽창지수재(300)의 하단부가 하부고정부(110)에 삽입되도록 하는 것을 기준으로 살펴보지만,
상기 하부고정부(110)를 미리 설치 위치에 세팅한 후, 교량슬래브(200) 콘크리트 타설하여, 고정시키는 방식으로 시공해도 상관은 없으며, 이하에서는 설치홈(210)을 교량슬래브(200)에 형성시키는 경우를 기준으로 살펴본다.
이에 상기 하부고정부(110)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부플랜지(111), 상부플랜지(112), 양 웨브(113), 수직보강재(114), 중간분절부(115)를 포함하도록 형성된 U형 단면으로, 교량슬래브(200)에 미리 형성시킨 설치홈(210)에 삽입 설치하는 것으로 간단하게 설치할 수 있고, 설치된 상태에서 상부는 개방되어 수팽창지수재(300)가 하강 삽입 될 수 있도록 하는 역할을 하도록 하게 된다.
이때 상기 설치홈(210)은 도 2b 및 도 2c를 참조하면 수팽창지수재(300)가 연장되는 방향으로 연속으로 형성되어 있고, 사각홈으로 도시되어 있지만, 단면 형태는 변경 가능하며, 박스 부재 등을 미리 설치한 후, 교량슬래브(200) 콘크리트 타설하여 박스부재를 제거하면 자연스럽게 형성시키면 된다.
이에 상기 하부플랜지(111)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 수평판 형태로서 설치홈(210)에 삽입될 수 있을 정도의 폭을 가지며, 일정한 두께를 가진 강재판으로 형성되고 개략 중간분절부(115)가 형성될 수 있음을 알 수 있다.
방호벽(400)에 대비하여 교량슬래브(200)는 매스(Mass) 콘크리트로서 타설량이 많아 온도 영향을 상대적으로 방호벽보다 많이 받게 되어 수축 현상이 발생하게 된다. 이에 설치홈(210)에 설치된 하부고정부(110)도 교량슬래브(200) 수축에 의하여 응력을 받을 수 있어 장기적으로 변형이 발생할 수 있다.
이에 도 2b와 같이, 상기 변형이 최소화되거나 발생하지 않도록 하부플랜지(111)에 이러한 변형을 흡수할 수 있는 유격 부위로서 상기 중간분절부(115)를 적어도 1개 이상 형성시키게 된다.
다음으로 상기 상부플랜지(112)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 역시 수평판 형태로서 설치홈(210)에 삽입될 수 있을 정도의 폭을 가지면 일정한 두께를 가진 강재판으로 형성되고 양 웨브(113)에 의하여 하부플랜지(111)로부터 상방으로 이격되어 교량슬래브(200) 상면에 맞추어 수평으로 형성됨을 알 수 있으며, 양 웨브(113) 상단으로부터 양 측방으로 연장되어 있음을 알 수 있다.
이에 상부플랜지(112) 중간 저면에 형성된 양 웨브(113) 사이로 수팽창지수재(300)가 하강 삽입되도록 할 수 있다.
다음으로 상기 양 웨브(113,Web)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 상부플랜지(112) 저면과 하부플랜지(111) 상면 사이에 서로 이격되어 설치된 양 수직판 형태로서 일정한 두께를 가진 강재판으로 형성된다.
이에 상부플랜지(112), 웨브(113)와 하부플랜지(111)에 의한 내부공간(S1)이 자연스럽게 형성되어 수팽창지수재(300)의 하단부가 삽입되어 수용될 수 있음을 알 수 있다.
다음으로 수직보강재(114)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 양 웨브(113)의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브(113) 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서 양 웨브(113)를 보강하면서, 설치홈(210)에서 하부고정부(110)를 안정적으로 고정 시켜주고, 교량슬래브(200)로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 하부고정부(110)를 보호해주는 역할을 하게 된다.
이때, 하부고정부(110)를 교량슬래브(200) 시공 시 미리 설치할 경우에는, 상기 수직보강재(114)은 타설되는 콘크리트가 사이사이에 충전되어 보다 안정적인 고정 설치가 가능하게 되며, 수직보강재(114)에 연통홀(116)을 더 형성시켜 합성성능 및 일체화가 가능하게 된다.
다음으로 중간분절부(115)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부플랜지(111)를 서로 분리시켜 교량슬래브(200)의 콘크리트 수축응력에 의하여 하부플랜지(111)와 연결된 양 웨브(113)와 상부플랜지(112)가 변형되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
이러한 중간분절부(115)는 하부플랜지(111)만 서로 분리하여 양 쪽으로 웨브(113)와 상부플랜지(112)가 분리될 수 있으므로 하부플랜지 개략 중간을 서로 이격되도록 하면 되는데, 설치홈(210)에 하부고정부(110)를 삽입시키는 경우에 설치가 용이하며, 교량슬래브(200) 시공 시에 하부고정부(110)를 함께 설치하는 경우에는 분절된 양 하부플랜지, 웨브, 상부플랜지를 서로 수평으로 이격 세팅하여 설치하면 된다.
다음으로 상기 상부고정부(120)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부고정부(110)에 하단부가 삽입된 수팽창지수재(300)의 상단부가 감싸져 삽입될 수 있도록 설치되며 하부고정부(110)와 시공이음면(A)을 기준으로 상하 대칭으로 형성시키게 된다.
이로서 본 발명의 수팽창지수재(300)의 하단부는 하부고정부(110)에 수용되고 상단부는 상부고정부(120)에 수용되어 시공이음면(A)에 수팽창지수재(300)의 중간부분이 시공이음면(A)을 연속으로 경유하도록 설치되어 침투하는 우수 등을 지수할 수 있도록 하는 것임을 알 수 있다.
즉, 수팽창지수재(300)의 상단부를 시공이음면(A)의 상부에 위치하는 방호벽(400)에 삽입 고정하기 위하여 상부고정부(120)를 설치하되, 상기 상단부에 캡 형태로 상부고정부(120)를 삽입 설치하고, 방호벽(400) 콘크리트 타설에 의하여 매립 설치하게 된다.
역시 미리 방호벽(400)의 저면에 교량슬래브(200)와 같이 설치홈(210)을 형성시키고 설치홈(210)에 교량슬래브의 하부고정부(110)에 삽입 설치시킨 수팽창지수재(300)의 상단부가 삽입되도록 하는 설치 방식도 가능하므로 이를 배제하는 것은 아니다.
이에 상기 상부고정부(120)도 하부플랜지(121), 상부플랜지(122), 양 웨브(123), 수직보강재(124)를 포함하게 되며 중간분절부를 형성시켜도 되지만 방호벽 콘크리트 수축은 교량슬래브와 대비하여 크지 않아 본 발명에서는 제외하고 살펴보기로 하고, 역시 U형 단면으로, 수팽창지수재(300)의 상단부에 삽입하는 것으로 간단하게 설치할 수 있게 된다.
이러한 상부고정부(120)는 하부플랜지(121); 및 수평판 형태로서 양 웨브(123)에 의하여 하부플랜지(121)로부터 하방으로 이격되어 방호벽(400) 저면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브(123) 하단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지(122);를 포함하게 된다. 구체적으로,
상기 하부플랜지(121)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 역시 수평판 형태로서 하부고정부(110)의 하부플랜지(111)와 동일한 폭을 가지면 일정한 두께를 가진 강재판으로 형성되고 있음을 알 수 있으며, 하부고정부(110)와 같이 중간분절부(115)를 형성시켜도 되고 배제하여도 상관은 없다.
다음으로 상기 상부플랜지(122)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 역시 수평판 형태로서 하부플랜지(121) 정도의 폭을 가지면서 일정한 두께를 가진 강재판으로 형성되도록 하고 역시 양 웨브(123)에 의하여 하부플랜지(121)로부터 하방으로 이격되어 방호벽(400) 저면에 맞추어 수평으로 형성됨을 알 수 있으며 양 웨브(123) 하단으로부터 양 측방으로 역시 연장되어 있음을 알 수 있다. 이에 상부플랜지(122) 중간으로 수팽창지수재(300)가 하방으로부터 삽입되도록 할 수 있다.
다음으로 상기 양 웨브(123, Web)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부플랜지(121) 저면과 상부플랜지(122) 상면 사이에 서로 이격되어 설치된 수직판 형태로서 일정한 두께를 가진 강재판으로 형성됨은 하부고정부(110)의 양 웨브(113)과 동일하다.
이에 상부고정부(120)도 상부플랜지(122), 웨브(123)와 하부플랜지(121)에 의한 내부공간(S2)이 자연스럽게 형성되어 수팽창지수재(300)의 상단부가 삽입되어 수용됨을 알 수 있다.
다음으로 수직보강재(124)도 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 양 웨브(123)의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브(123) 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서 양 웨브(123)를 보강하면서, 방호벽(400) 콘크리트 매립되는 상부고정부(120)를 안정적으로 고정시켜 주면서, 방호벽(400)로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 상부고정부(120)를 보호해주는 역할을 하게 된다.
상부고정부(120)를 방호벽(400) 시공 시 수직보강재(124)은 타설되는 콘크리트가 사이사이에 충전되어 보다 안정적인 고정 설치가 가능하게 되며, 수직보강재(124)에 연통홀(126)을 더 형성시켜 합성성능 및 일체화가 가능하게 된다.
다음으로 상기 교량슬래브(200)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부고정부(110)가 설치되어 상면과 동일한 높이로 하부고정부(110)의 상부가 개방되도록 설치되는 교량 부위이다.
이러한 교량슬래브(200)는 콘크리트 타설에 의하여 시공될 수 있으며, 우수 등이 구배에 의하여 방호벽(400)쪽으로 유도될 수 있도록 횡방향 구배가 형성되게 되며 중앙, 양 측방 상면에 중분대, 방호벽(400)이 추후 시공되어 시공이음면(A)이 형성된다.
이러한 교량슬래브(200)는 교축방향으로 연속되어 시공되기 때문에 그 연장길이 만큼 방호벽(400)도 시공되므로 수팽창지수재(300)도 교량슬래브의 시공이음면(A) 전체에 걸쳐 설치하게 되고, 이에 본 발명의 수팽창지수재 고정장치(100)도 교축방향으로 연속하여 설치하게 된다.
다음으로 상기 수패창지수재(300)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 앞서 살펴본 하부고정부(110)와 상부고정부(120)에 의하여 하단부와 상단부가 모두 안정적으로 고정 설치될 수 있어, 교량슬래브와 방호벽 시공 시 위치 변동등 하자 요인을 최소화시킬 수 있게 되며 하부고정부(110)의 하단부가, 상부고정부(120)에 상단부가 삽입되어 수용된다.
이렇나 수팽창지수재(300)는 사각 단면의 부재로서 도시되어 있지만 다양한 단면으로 형성된 것을 이용해도 되고, 하부고정부(110)와 상부고정부(120)에 삽입되어 고정되도록 하면 된다.
이러한 수팽창지수재(300)도 방호벽 연장 방향으로 연속하여 설치하게 되며 우수 등이 침투하여 접하게 되면 팽창하고, 다시 우수 등이 증발 등 제거되면 수축하게 되며, 이러한 팽창과 수축이 반복되고, 이에 콘크리트와 직접 접하도록 설치하게 되면 콘크리트로부터 이격되어 지수효과가 저하되는데,
본 발명의 수팽창지수재(300)는 하부고정부(110)와 상부고정부(120)에 의하여 감싸져 있어, 콘크리트와는 직접 접하지 않게 되고 시공이음면(A)에만 중간 일부만 개방되어 팽창 및 수축 되므로 수팽창지수재(300)이 성능 저화를 최소화시킬 수 있게 된다.
다음으로 상기 방호벽(400)은 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 같이, 하부고정부(110)와 상부고정부(120)에 의한 수팽창지수재 고정장치(100)에 수팽창지수재(300)의 상단부가 매립되도록 타설되는 방호벽 콘크리트에 의하여 형성되는 교량 구조물이다.
이러한 방호벽(400)은 교량슬래브(200)가 시공된 이후에 교량슬래브(200) 양 측방 상면에 추가로 방호벽 시공설비로 연속 시공하기 때문에 교량슬래브(200)와 시공이음면(A)이 형성될 수밖에 없게 되며, 이러한 시공이음면(A)을 통해 우수 등이 침투되므로 이를 수팽창지수재(300)로 지수 시키게 된다.
이에 도 2a와 같이, 수팽창지수재(300)를 기준으로 보면 상단부와 하단부를 하부고정부(110)와 상부고정부(120)가 수용되어 고정시키는 역할을 하게 되므로 교량슬래브(200)와 방호벽(400)에 수팽창지수재(300)를 서로 일체화되도록 하는 전단연결기능도 하게 됨을 알 수 있다.
[ 본 발명의수팽창지수재 고정장치(100)를 이용한 방호벽(400) 시공방법 ]
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 수팽창지수재 고정장치(100)를 이용한 방호벽 (400) 시공방법 예시도를 도시한 것이다.
상기 수팽창지수재 고정장치(100)를 이용한 방호벽(400) 시공방법은 기본적으로 교량슬래브(200)를 시공 이후에 하부고정부(110)를 설치하고, 하부고정부(110)에 수팽창지수재(300)의 하단부가 삽입되어 상단부가 돌출되어 노출되도록 한 후, 상부고정부(120)를 수팽창지수재(300) 상단부에 설치하고, 방호벽(400) 시공을 하여 수팽창지수재 고정장치(100)와 수팽창지수재(300)가 매립되도록 하되, 시공이음면(A)에 수팽창지수재(300)가 방호벽(400)을 경유하여 우수 등이 침투하지 못하도록 하는 방법이라 할 수 있다.
이하 교량슬래브(200)에 설치홈(210)을 형성시키는 경우를 기준으로 설명한다.
이에 도 3a와 같이, 교량슬래브(200)를 시공하면서 설치홈(210)이 양 측방 상면에 수팽창지수재(300)가 설치되어야 부위에 방호벽 연장방향(교축방향)으로 연속으로 형성되도록 설치하게 된다.
이러한 설치홈(210)은 수팽창지수재 고정장치(100)의 하부고정부(110)의 상면이 교량슬래브(200) 상면에 일치하는 깊이와 하부고정부(110)가 끼워져 고정될 정도의 폭을 가지도록 형성시키면 된다.
나아가, 교량슬래브(200)가 프리캐스트 방식으로 시공된다면 미리 설치홈(210)을 형성시켜도 되고, 하부고정부(110)를 먼저 세팅한 후 콘크리트 타설에 의하여 하부고정부(110)를 교량슬래브(200)에 일체화시켜 설치하여도 상관은 없다.
이때 방호벽용 철근조립체(410)를 미리 방호벽(400)이 설치되어 위치에 미리 세팅하게되며, 철근조립체(410)는 매립 시공되도록 하게 된다.
다음으로 도 3b와 같이, 수팽창지수재(300)의 하단부를 설치된 하부고정부(110)에 끼워 설치하여 상단부가 돌출되어 노출되도록 세팅하고, 상부고정부(120)를 상단부가 수용되도록 끼워 설치하게 된다.
설치홈(210)이 먼저 형성된 이후에 하부고정부(110)를 설치홈(210)에 끼워 설치하게 되면 설치홈(210)과 하부고정부(110) 사이 이격 공간이 형성되므로 접착제등 충진재를 먼저 설치홈(210)에 도포 하는등의 작업으로 상기 공간이 메워지도록 하면 되고, 교량슬래브(200) 시공 시 함께 일체화시키는 경우에는 충진재가 필요없게 된다.
상기 수팽창지수재(300)는 일정한 길이를 가진 것을 이용하기 때문에 설치홈(210)의 연장길이보다 짧은 길이를 가진 수팽창지수재(300)라도 하부고정부(110)가 설치된 상태이므로 단부가 접하도록 하여 신속하게 다수를 삽입 설치할 수 있게 된다.
이에 수팽창지수재(300)는 시공이음면(A)를 경유하여 상방으로 돌출할 수 있도록 하되 하단부가 매입되는 깊이만큼 역시 방호벽(400)에 매입되도록 하는 것이 바람직하며, 철근조립체(410)와 함께 수팽창지수재(300)도 매립 시공되도록 하게 된다.
다음으로 도 3c와 같이, 수팽창지수재(300)의 상단부에 끼워 설치된 상부고정부(120)가 매립되도록 방호벽(400)을 시공하게 된다.
상기 방호벽(400)은 통상 거푸집을 구비한 방호벽시공 설비를 교량슬래브(200) 상면에서 방호벽(400) 연장방향으로 이동하면서 연속으로 시공하게 되는데 이때 콘크리트 타설작업도 함께 이루어지게 되어 타설압이 상부고정부(120)에 가해져 수팽창지수재(300)의 위치변형이 될 수 있지만,
본 발명의 경우 수팽창지수재(300)의 하단부가 교량슬래브(200)에 삽입된 상태이고, 상부고정부(120)가 수팽창지수재(300)의 하단부를 감싸면서 시공이음면(A)과 접하도록 설치함으로서 위치변형이 발생하지 않게 된다.
이로서 본 발명은 수팽창지수재(300)가 설치되어야 하는 위치에 방호벽(400) 시공 과정에서, 보다 안정적으로 고정 설치되어 있으므로 우수 등에 의하여 수축 및 팽창이 반복되도라도 콘크리트와 직접 접하지 않기 때문에 콘크리트 수축 응력에도 자유롭게 되고, 위치변형 및 열화에 효과적으로 저항할 수 있어 방호벽(400)을 통해 누수되는 현상을 방지할 수 있어 교량의 유지관리비용 저감효과를 가질 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 수팽창지수재 고정장치
110: 하부고정부
111: 하부플랜지 112: 상부플랜지
113: 양 웨브 114: 수직보강재
115: 중간분절부
120: 상부고정부
121: 하부플랜지 122: 상부플랜지
123: 양 웨브 124: 수직보강재
200: 교량슬래브
210: 설치홈 300: 수팽창지수재
400: 방호벽 410: 철근조립체
A: 시공이음면 S1,S2: 내부공간
110: 하부고정부
111: 하부플랜지 112: 상부플랜지
113: 양 웨브 114: 수직보강재
115: 중간분절부
120: 상부고정부
121: 하부플랜지 122: 상부플랜지
123: 양 웨브 124: 수직보강재
200: 교량슬래브
210: 설치홈 300: 수팽창지수재
400: 방호벽 410: 철근조립체
A: 시공이음면 S1,S2: 내부공간
Claims (10)
- 교량슬래브(200) 시공하면서 수팽창지수재(300)가 설치되어야 부위에 삽입 설치된 하부고정부(110);
상기 하부고정부(110)에 하단부가 삽입되고 상단부는 교량슬래브(200) 상면으로부터 상방으로 돌출되어 노출되도록 설치된 수팽창지수재(300); 및
상기 돌출되어 노출된 수팽창지수재(300)의 상단부를 감싸도록 설치된 상부고정부(120);를 포함하여,
상기 하부고정부(110)와 상부고정부(120) 내부에 수팽창지수재(300)의 상단부와 하단부 모두가 수용되어 콘크리트와 직접 접하는 부위가 없도록 하며,
상기 하부고정부(110)는, 수평판 형태로서 설치홈(210)에 삽입되는 폭과 두께를 가진 하부플랜지(111); 및 수평판 형태로서 설치홈(210)에 삽입되는 폭과 두께를 가지고 양 웨브(113)에 의하여 하부플랜지(111)로부터 상방으로 이격되어 교량슬래브(200) 상면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브(113) 상단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지(112);를 포함하며, 상기 상부플랜지(112) 중간 저면에 형성된 양 웨브(113) 사이로 수팽창지수재(300)의 하단부가 하강 삽입되도록 하고,
상기 양 웨브(113)의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브(113) 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서, 양 웨브(113)를 보강하면서, 설치홈(210)에서 하부고정부(110)를 안정적으로 고정시키고, 교량슬래브(200)로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 하부고정부(110)를 보호해주는 역할을 하며 연통홀(116)이 형성된 수직보강재(114)가 설치되도록 하는 수팽창지수재 고정장치. - 제1항에 있어서,
상기 하부고정부(110)는,
U형 단면으로, 교량슬래브(200)에 미리 형성시킨 설치홈(210)에 삽입 설치된 상태에서 상부는 개방되어 수팽창지수재(300)의 하단부가 하강 삽입되도록 하는 역할을 하는 수팽창지수재 고정장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하부플랜지(111)는,
하부플랜지를 서로 이격 되도록 하는 중간분절부(115)를 더 포함하여, 상기 중간분절부(115)는 하부플랜지(111)를 서로 분리시켜 교량슬래브(200)의 콘크리트 수축응력에 의하여 하부플랜지(111)와 연결된 양 웨브(113)와 상부플랜지(112)가 변형되는 것을 방지하는 역할을 하도록 하는 수팽창지수재 고정장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 상부고정부(120)는,
U형 단면으로 하부고정부(110)와 시공이음면(A)을 기준으로 상하 대칭으로 형성되는 것으로서,
수팽창지수재(300)의 하단부는 하부고정부(110)에 수용되고 상단부는 상부고정부(120)에 수용되어 시공이음면(A)에 수팽창지수재(300)의 중간부분이 시공이음면(A)을 연속으로 경유하도록 설치되는 하부고정부(110)에 하단부가 삽입된 수팽창지수재(300)의 상단부가 감싸져 삽입될 수 있도록 설치되는 수팽창지수재 고정장치. - 제6항에 있어서,
상기 상부고정부(120)는,
수평판 형태로 형성되는 하부플랜지(121); 및
수평판 형태로서 양 웨브(123)에 의하여 하부플랜지(121)로부터 하방으로 이격되어 방호벽(400) 저면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브(123) 하단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지(122);를 포함하며,
상기 상부플랜지(122) 중간 저면에 형성된 양 웨브(123) 사이로 수팽창지수재(300)의 상단부가 삽입되도록 하는 수팽창지수재 고정장치. - 제7항에 있어서,
상기 양 웨브(123)의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브(123) 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서 양 웨브(123)를 보강하면서, 방호벽(400)로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 상부고정부(120)를 보호해주는 역할을 하며 연통홀(126)이 형성된 수직보강재(124)가 더 설치되도록 하는 수팽창지수재 고정장치. - (a) 교량슬래브(200) 상면에 하부고정부(110)를 삽입 설치하는 단계;
(b) 상기 하부고정부(110)에 하단부가 삽입되고 상단부는 교량슬래브(200) 상면으로부터 상방으로 돌출되어 노출되도록 수팽창지수재(300)를 설치하는 단계;
(c) 상기 수팽창지수재(300)의 상단부를 상부고정부(120)가 감싸도록 설치 설치하는 단계; 및
(d) 상기 상부고정부(120)가 매립되도록 콘크리트를 타설하여 방호벽(400)을 시공하는 단계;를 포함하며,
상기 (b)단계의 하부고정부(110)는, 수평판 형태로서 설치홈(210)에 삽입되는 폭과 두께를 가진 하부플랜지(111); 및 수평판 형태로서 설치홈(210)에 삽입되는 폭과 두께를 가지고 양 웨브(113)에 의하여 하부플랜지(111)로부터 상방으로 이격되어 교량슬래브(200) 상면에 맞추어 수평으로 형성되며, 양 웨브(113) 상단으로부터 양 측방으로 연장되는 상부플랜지(112);를 포함하며, 상기 상부플랜지(112) 중간 저면에 형성된 양 웨브(113) 사이로 수팽창지수재(300)의 하단부가 하강 삽입되도록 하고, 상기 양 웨브(113)의 외측면에 수직판 형태로 서로 양 웨브(113) 연장방향으로 서로 이격되어 다수가 설치되는 것으로서, 양 웨브(113)를 보강하면서, 설치홈(210)에서 하부고정부(110)를 안정적으로 고정시키고, 교량슬래브(200)로부터 전달되는 하중, 온도응력으로부터 하부고정부(110)를 보호해주는 역할을 하며 연통홀(116)이 형성된 수직보강재(114)가 설치되도록 하는 수팽창지수재 고정장치를 이용한 방호벽 시공방법. - 제9항에 있어서,
상기 (a) 단계의 하부고정부(110)는 U형 단면으로, 교량슬래브(200)에 미리 형성시킨 설치홈(210)에 삽입 설치된 상태에서 상부는 개방되어 수팽창지수재(300)의 하단부가 하강 삽입되도록 하며,
상기 (c) 단계의 상부고정부(120)는 U형 단면으로 하부고정부(110)와 시공이음면(A)을 기준으로 상하 대칭으로 형성되는 것으로서, 수팽창지수재(300)의 하단부는 하부고정부(110)에 수용되고, 상단부는 상부고정부(120)에 수용되어 시공이음면(A)에 수팽창지수재(300)의 중간부분이 시공이음면(A)을 연속으로 경유하도록 설치되는 수팽창지수재 고정장치를 이용한 방호벽 시공방법.
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