KR20020076604A - 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량, 터널, 건축물 등 노후화되거나 약화되어 내하력을 증대시킬 필요가 있는 구조물을 보강재를 이용하여 보강하는 방법에 있어서 그 보강효과를 극대화시킬 수 있는 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법은, 보강하고자 하는 구조물의 소정면과 평행하도록 상기 소정면에 홈을 형성시키는 홈 형성단계, 상기 형성된 홈의 표면을 고르게 처리하는 표면처리단계, 및 상기 표면처리된 홈에 보강재를 수평하게 삽입 부착하는 삽입부착단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 보강하고자 하는 구조물에 보강재를 삽입 보강하는 보강방법을 통해 화재 노출의 위험성이 제거되고, 보강공사로 인하여 구조물의 미관에 손상을 주는 문제점이 없으며, 보강하고자 하는 구조물이 노후화 되어 중성화면이 형성되어 있다 할 지라도 그 중성화면이 제거된 상태에서 보강재가 삽입 부착되므로 보강재의 부착상태가 불량해지는 문제점을 개선되어, 궁극적으로 보강효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Description

보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법{Method of reinforcing a structure with inserting a reinforcing material horizontally}

본 발명은 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량, 터널, 건축물 등 노후화되거나 약화되어 내하력을 증대시킬 필요가 있는 구조물에 홈을 형성시키고 그 홈에 보강재를 삽입하는 방법으로 보강효과를 극대화시킬 수 있는 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법에 관한 것이다.

통상, 구조물을 보강하는 방법으로는 그 구조물에 별도의 보강재를 부착하여 보강하는 보강방법이 가장 보편적으로 시행되는 방법이다.

현재, 공지된 보강재로는 강판 및 특수섬유재가 있으며 상기 특수섬유재로는 탄소섬유시트, 탄소판 컴퍼지트, 아라미드 섬유, 유리섬유 등이 있다.

한편, 기존 보강방법으로는 구조물의 보강하고자 하는 면에 보강재를 단순히 부착하는 방법이 널리 시행되고 있으며, 보다 구체적으로는 구조물의 보강하고자 하는 부위를 치핑(chipping)하는 치핑단계, 치핑된 면을 고압세척하는 고압세척단계, 고압세척된 면을 고르게 정리하는 볼륙조정(leveling)단계, 볼륙조정된 면에 접착제를 도포하는 접착단계, 및 접착제가 도포된 면에 보강재를 부착하는 부착단계로 이루어진다.

상기 접착제로는 에폭시 접착제가 널리 사용되고 있고, 상기 보강재로는 앞서 언급한 특수섬유재가 흔히 채택된다.

그러나, 이러한 기존 보강재 단순 부착식 보강방법은 보강재를 부착하기 위해 이용되는 접착제가 외부로 노출되는 문제가 있어 화재에 노출될 위험성이 있었다.

그리고, 보강된 구조물에는 보강재가 가시적으로 노출되어 있으므로 미관을 해치는 문제점도 있었다. 건축된 구조물에는 보강공사가 흔히 뒤따르는 현실을 감안할 때, 잦은 보강공사로 인한 구조물의 미관 손상은 결코 간과할 수 없는 문제점 중 하나이다.

또한, 노후화된 구조물의 경우 보강재를 부착하고자 하는 면이 중성화되어 소정 깊이 만큼의 중성화깊이를 갖게 되는 경우가 흔하므로, 상기와 같은 제반 면처리 단계를 신중히 실시하지 않는다면 보강재 부착상태가 불량해지는 문제점이 있어 이러한 면처리 단계를 굳이 그대로 실시하려고만 한다는 것은 매우 불합리한 방법이다.

본 발명의 목적은, 보강공사로 인한 화재 노출의 위험성을 제거할 수 있고 보강공사로 인하여 구조물의 미관에 손상을 주지 않으며 노후화된 구조물의 중성화면으로 인하여 보강재의 부착상태가 불량해지는 문제점을 개선하여, 궁극적으로 보강효과를 극대화할 수 있는 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법을 나타낸 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 구조물2: 홈

3: 볼륙조정층4: 접착층

5: 보강재6: 미장층

7: 중성화면8: 미장접착층

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법은, 보강하고자 하는 구조물의 소정면과 평행하도록 상기 소정면에 홈을 형성시키는 홈 형성단계, 상기 형성된 홈의 표면을 고르게 처리하는 표면처리단계, 및 상기 표면처리된 홈에 보강재를 수평하게 삽입 부착하는 삽입부착단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 표면처리단계는, 상기 형성된 홈의 표면을 치핑하는 치핑단계, 상기 치핑된 홈의 표면을 고압으로 세척하는 고압세척단계, 및 상기 고압 세척된 홈의 표면을 수평하게 조절하는 볼륙조정단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 볼륙조정단계는 상기 홈의 표면을 에폭시 접착제와 규사의 혼합물로 수평하게 조절하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보강재는 탄소판 컴퍼지트, 아라미드 섬유, 및 유리섬유로 이루어진군 중에서 선택된 하나인 것이 바람직하다.

한편, 상기 홈 형성단계 이전에는, 보강하고자 하는 상기 구조물의 소정면에 위치 표시를 하는 표식단계가 선행될 수 있다.

그리고, 상기 삽입부착단계 이후에는 상기 홈에 삽입 부착된 보강재의 외부 노출면을 미장 마감하는 미장마감단계가 수반될 수 있다.

이때, 상기 미장마감단계는 상기 보강재의 외부 노출면을 젬크리트로 미장 마감하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법은 그 주요 구성으로 홈 형성단계, 표면처리단계, 및 삽입부착단계로 나뉘어 설명될 수 있다.

홈 형성단계는, 보강하고자 하는 구조물(1)의 소정면과 평행하도록 그 소정면에 홈(2)을 형성시키는 단계로, 공지된 장치인 전동 커팅기 등으로 수행될 수 있다.

이때, 구조물(1)에는 홈(2)을 형성시키기에 용이하도록 먹줄을 놓는 등의 방법으로 보강하고자 하는 구조물의 소정면에 홈을 형성시킬 위치를 표시하는 표식단계가 홈 형성단계 이전에 선행될 수 있다.

표면처리단계는, 전동 커팅기 등을 통한 홈 형성단계 이후 굴곡의 정도가 예상되는 홈(2)의 표면을 고르게 처리하는 단계로, 보다 바람직하게는 치핑(chipping)단계, 고압세척단계, 및 볼륙조정(leveling)단계를 포함할 수 있다.

치핑단계는, 형성된 홈(2) 표면의 굴곡된 면을 다듬는 소위 면갈이 단계라 명명될 수 있으며, 홈 형성단계를 거친 홈의 표면을 일차적으로 다듬는 단계이다.

이는, 공지된 장치인 그라인더 등으로 수행될 수 있다.

고압세척단계는, 치핑단계를 거친 홈(2)의 표면에 남아있는 미세 분진, 이물질 등을 세척하는 단계로, 고압으로 분사되는 고압수를 통하여 수행되어질 수 있다.

볼륙조정단계는, 보강재(5)가 홈(2)에 수평하게 삽입 부착될 수 있도록 고압 세척된 홈(2)의 표면을 수평하게 조정하는 단계로, 이때 볼륙조정단계를 통하여 구조물 (1)의 홈(2)에 가시적으로 드러나는 것은 도 1에서와 같이 볼륙조정층(3)이다.

볼륙조정층(3)은, 에폭시 접착제와 규사의 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다.

삽입부착단계는, 상기한 바와 같은 표면처리단계를 거친 홈에 보강재(5)를 수평하게 삽입하여 부착하는 단계로, 보강재(5)는 에폭시 접착제 등을 통해 부착시킬 수 있고, 보강재(5)로는 위에서 언급한 특수섬유재인 탄소판 컴퍼지트, 아라미드 섬유, 유리섬유 중 하나를 채택하는 것이 바람직하다. 물론, 앞서 나열한 보강재는 특수섬유재로서 현재 그 보강효과가 입증된 것을 나열한 것에 불과하므로, 보강재는 반드시 앞서 나열한 특수섬유재에만 국한되는 것이 아님은 당연하다.

보강재(5)의 삽입 부착은 공지된 물품인 압착롤러의 롤링 작업에 의해 견고히 압착된 상태로 삽입 부착되어질 수 있다.

한편, 삽입부착단계를 통하여 가시적으로 드러나는 것은 도 1에서와 같이 볼륙조정층(3)과 보강재(5)를 서로 접착시키는 접착층(4)과, 그 접착층(4)에 의해 구조물의 홈에 삽입 부착되는 보강재(5)이다.

접착층(4)은, 에폭시 접착제로 이루어지는 것이 바람직하다.

기타, 미설명부호 7은 노화된 구조물(1)의 표면이 중성화된 상태를 나타낸 중성화면으로, 이는 홈 형성단계가 수행되어지면 제거되어지므로 이러한 중성화면(7)과 같이 불량한 표면상태를 가진 구조물(1)에 본 발명에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법을 통해 보강재(5)를 구조물에 삽입 부착하는 보강방법을 적용하더라도 그로 인해 보강재(5)의 부착상태가 불량해질 염려는 없게 됨을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법은 상술한 바와 같은 구성단계에 미장마감단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 홈 형성단계, 표면처리단계, 및 삽입부착단계를 거친 구조물(1)은 보강재(5)의 일면이 외부로 노출된 형태이나, 이에 더하여 미장마감단계를 수행하게 되면 보강재(5) 보강으로 인한 구조물 (1)의 외관 손상을 방지할 수 있고, 보강재(5) 부착을 위해 사용된 접착제, 즉 도면상 도시된 것으로는 접착층(4)을 외부로부터 완전 밀폐시킬 수 있어 화재 위험성을 보다 완벽히 배제시킬 수 있다.

이때, 미장마감단계를 통하여 가시적으로 드러나는 것은 도 2에 도시된 바와 같이 홈에 삽입 부착된 보강재의 외부 노출면에 마감 처리된 미장층(6)과, 미장층이 보다 양호하게 보강재의 표면에 마감 처리될 수 있도록 하는 미장접착층(8)이다.

미장접착층(8)은, 에폭시 접착제와 규사의 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하며, 미장층(6)은 젬크리트로 이루어지는 것이 바람직하다.

젬크리트(Gem Crete: 상표명, 캐나다 게마이트사에서 제조)는, 농축분말로서 프리믹스 타입의 무수축 초속경 고강도 폴리머 섬유보강 시멘트 몰탈이다.

따라서, 본 발명에 의하면 보강하고자 하는 구조물에 보강재를 삽입 보강하는 보강방법을 통해 화재 노출의 위험성을 제거할 수 있고, 보강공사로 인하여 구조물의 미관에 손상을 주는 문제점이 없으며, 보강하고자 하는 구조물이 노후화 되어 중성화면이 형성되어 있다 할 지라도 그 중성화면이 제거된 상태에서 보강재가 삽입 부착되므로 보강재의 부착상태가 불량해지는 문제점을 개선되어, 궁극적으로 보강효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

1. 보강하고자 하는 구조물의 소정면과 평행하도록 상기 소정면에 홈을 형성시키는 홈 형성단계;

   상기 형성된 홈의 표면을 고르게 처리하는 표면처리단계; 및

   상기 표면처리된 홈에 보강재를 수평하게 삽입 부착하는 삽입부착단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 표면처리단계는,

   상기 형성된 홈의 표면을 치핑하는 치핑단계;

   상기 치핑된 홈의 표면을 고압으로 세척하는 고압세척단계; 및

   상기 고압 세척된 홈의 표면을 수평하게 조절하는 볼륙조정단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 볼륙조정단계는,

   상기 홈의 표면을 에폭시 접착제와 규사의 혼합물로 수평하게 조절하는 것을 특징으로 하는 상기 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강재는,

   탄소판 컴퍼지트, 아라미드 섬유, 및 유리섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 하나임을 특징으로 하는 상기 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈 형성단계 이전에는, 보강하고자 하는 상기 구조물의 소정면에 위치 표시를 하는 표식단계가 선행되는 것을 특징으로 하는 상기 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 삽입부착단계 이후에는, 상기 홈에 삽입 부착된 보강재의 외부 노출면을 미장 마감하는 미장마감단계가 수반되는 것을 특징으로 하는 상기 보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 미장마감단계는,

   상기 보강재의 외부 노출면을 젬크리트로 미장 마감하는 것을 특징으로 하는 상기보강재 수평 삽입식 구조물의 보강방법.