KR200222615Y1 - 구조물 틈새 이음 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 교량이나 담수벽의 틈새를 탄성소재로 잇기 위한 구조물의 틈새 이음 구조를 개시한다.

본 고안은 교량등 각종 구조물의 틈새 양측의 대면부에 규정 규격 이상의 탄성콘크리트층을 형성하고 이들 탄성콘크리트층 사이에 봉함재를 배치하고 이를 에폭시에 의하여 형성되는 접착제층으로 고정하여서 된 것이다.

이에 따라 본 고안은 시공 구조가 간결하여 시공 비용과 공기를 단축할수 있을 뿐만 아니라, 시공 구조가 견고하게 되어 유지, 보수 비용을 크게 줄일수 있게 되는 효과가 있다.

Description

구조물 틈새 이음 구조{Crevice Join Fabric of Construction}

본 고안은 구조물 틈새 이음 구조에 관한 것으로 특히 각종 교량이나 담수벽의 틈새를 탄성소재로 잇기 위한 이음구조에 관한 것이다.

일반적으로 교량의 상부 구조 및 일반 구조물에는 계절에 따른 온도 변화, 건조수축, 크리프 등 구조물의 변형을 흡수하기 위하여 신축이음장치가 설치된다.

특히, 고속 철도 교량과 같은 중요 구조물에 있어서, 신축이음장치는 구조물의 정적, 동적 거동에따른 수평, 수직 방향의 거동 및 회전 거동을 수용할 수 있어야 하며, 구조물에 작용하는 하중에 대하여 유해한 변형이 발생하지 않아야 한다. 또한 부식에 대한 저항성과 화학물질에 대한 안정성을 가져야 하며, 내구성뿐만 아니라 물, 침니, 모래 등의 침투를 효과적으로 차단할 수 있는 방수성을 가지고 있어야 한다.

종래의 신축이음장치로는 개방형 조인트(joints)와 폐쇄형 조인트가 있는데, 이 개방형 조인트는 콘크리트 바닥판과 인접 구조 요소 사이(예를 들면, 바닥판과 바닥판 사이, 바닥판과 교대 뒷벽 사이)가 비어있는 구조로서 앵글 보강형 조인트 또는 핑거 판 조인트가 이에 속한다.

전술한 바와 같은 개방형 조인트는 빗물 등이 개방된 조인트로 직접 흘러 내려가기 때문에 누수방지 및 구조물의 열화, 성능저하가 발생하는 단점이 있다.

특히 앵글 보강형 조인트는 현재 소규모 교량에서 종방향 이동량이 작은 경우에만 사용되고있으며, 핑거 판 조인트를 보강하여 중·장지간 규모의 교량에 사용되고 있다.

또한, 폐쇄형 조인트로서는 바닥판과 인접 구조요소 사이에 흘러내리는 물을 받을 수 있는 홈통을 설치하는 형식의 것이 있는데, 이러한 폐쇄형 조인트는 종래의 개방형 조인트 보다 개선된 것이기는 하나, 조인트에서의 완전한 방수를 이룰 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 폐쇄형 조인트로는 판형의 봉함재 또는 널판형 봉함재를 조인트부에 장착하는 것이 있는데 이러한 신축이음장치는 연결부에서 누수가 발생하며, 제설장비에 의하여 파손되는 경우가 많은 것이다.

또한 이러한 종래의 신축이음장치에서는 구조물 위를 통과하는 차량 등에 의하여 손상을 받으며, 이물질이 조인트에 쌓이게 되어 신축이음으로서의 기능을 제대로 발휘할 수 없게 되는 문제점이 있다.

특히 기존의 신축이음에 있어서는, 방수성능이 완전하지 않아 우수가 오염물질과 함께 신축이음장치로 유입되어 구조물자체를 부식시키게 되고 장기간 외부 노출시 자외선이나 화학물질에 의해 그 성능이 저하되는 문제점이 있다.

그러므로 근래에는 도1로 도시된 바와 같이 구조물 사이의 개방부(300)에 장착되는 신축이음장치로서,

블럭 아웃된 구조체(1000)의 표면에는 일액형 모체 침투성 방수제가 도포되며;

구조체 개방부(300)의 두부 보호를 위하여, 표면에 방청제가 도포되어 있는 강재 앵글(400)이 양 구조체 개방부의 두부에 설치되며;

하중에 의한 충격을 흡수하기 위하여 상기 강재 앵글(400)의 후부에는 탄성 콘크리트 또는 무수축 콘크리트(500)가 타설되며;

상기 탄성 콘크리트 및 무수축 콘크리트(500)가 구조체(1000)로부터 탈락되는 것을 방지하기 위하여 후크(800)의 일단이 상기구조체(1000)에 고정되며 후크(800)의 타단은 상기 탄성 콘크리트 및 무수축 콘크리트(500)에 매립되며, 양측면에 접착제를 함유할 수 있는 홈(200)이 구성되어 있는 봉함재(100)가 상기 강재 앵글(400) 사이에 삽입되어 접착제에 의하여 부착되므로써 양 강재 앵글(400) 사이를 밀봉하여 연결하여서 된 교량 및 일반 구조물용 방수형 신축이음장치 및 그 제조방법이 대한민국 공개 특허 공보(공개번호 특 1999-014499; 이하 '인용발명'이라 함)에 게재되어 소개된 바 있으며, 이에 의하면 높은 내구성과 내구성을 가진 봉함재(100)를 사용하고 있으므로, 일반적인 신축이음 뿐만 아니라, 하중이나 충격이 큰 곳 등 손상이 예상되는 곳에도 사용 가능한 잇점이 있는 것이다.

반면에 이러한 인용발명은 신축이음 구조 및 절차가 복잡하여 시공을 위하여 인건비가 많이 들며 차량이나 열차의 반복적인 운행에 따라 이음구조가 손상되면서 내장된 철골등이 부식되면서 이음구조가 쉽게 약화되는 등의 문제점이 있는 것이다.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구조가 대폭 단순화되어 시공 구조 및 절차가 간소하며 능률적이고 경제적으로 시공가능하고 내구성이 강한 구조물 틈새 이음 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 구조물 틈새 이음 구조를 보인 종단면도.

도 2는 이음 구조에 사용되는 봉함재를 보인 사시도.

도 3a), b), c)는 본 고안에 의한 구조물 틈새 이음 구조의 시공순서를 보인 설명도.

도 4a), b), c), d)는 본 고안에 의한 구조물 틈새 이음 구조의 외력에 의한 변형 상태를 보인 설명도.

도 5는 본 고안에 의한 구조물 틈새 이음 구조를 보인 종단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 봉함재 2 : 홈

3 : 개방부 4 : 접착제층

5 : 탄성콘크리트 층 10 : 구조체

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 교량등 각종 구조물의 틈새 양측의 대면부에 규정 규격 이상의 탄성콘크리트층을 형성하고 이들 탄성콘크리트층 사이에 봉함재를 배치하고 고정하여서 된 구조물 틈새 이음 구조를 제안한다.

이러한 본 고안을 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에서 사용되는 봉함재(1)는 에틸렌 비닐 아세테이트 폴리에틸렌 폴리머 기포형 질소 가압 화합물로 이루어진 저밀도 폐쇄형 탄성재이다.

이는 구조물에서 고려되는 여러 형태의 변형에 있어서, 압축에 대해서는 60%, 신장에 대해서는 30%(극한 신장에 대해서는 255%), 전단 및 회전에 대해서는 100%, 수평전단에 대해서는 120%의 허용치를 제공할수 있고, 50m의 정수압에서도 100%의 방수가 가능한 것이어야 하며, 외기 노출에 대하여 내화학성 및 내자외선 성능 등이 우수한 것이다.

도 2는 본 고안의 신축이음장치에 사용되는 봉함재(1)를 사용한 시공 구조의 일 실시예를 도시하였다.

이에서 볼수 있는 바와 같이 봉함재(1)의 양 측면에는 횡방향으로 다수의 홈(2)이 형성되어 있다. 이 홈(2)은 후술하는 바와 같이, 봉함재(1)의 측면에 접착제를 도포할 때 접착제에 담아두게 되어 탄성콘크리트층(5)에 부착될 때 접착성능을 더욱 향상시키게 된다.

이러한 접착제는 비스페놀 A와 에피클로르히드린을 혼합하고, 폴리아미드를 경화제로 된 것이다.

이와 같이 하여 봉함재의 양측면에 에폭시를 도포하며, 이를 개방부(3)의 양면에 설정 두께 및 폭이상의 규격으로 형성된 탄성 콘크리트층(5)에 접착시켜 주면 접착제층(4)이 경화되어 시공 완료되는 것으로 이는 이음 구조의 신축량이 80(m/m)이내가되며 차륜이 직접 접지되는 교량이나 주차장 바닥 등에 사용될 수 있는 것이다.

이러한 본 고안에 의한 구조물 틈새 이음 구조의 시공예를 도3 a) 내지 도3 c)로 도시하였다.

이에서 볼수 있는 바와 같이 본 고안은 개방부(3)의 블록 아웃시킨 콘크리트 구조체 사이에 탄성 콘크리트층(5)을 시공하며 이러한 상태를 도3 a)로 도시하였다. 이어서 탄성콘크리트층(5) 양면과 봉함재의 양측면에 전술한 바와 같은 에폭시를 도포하며 이러한 상태를 도3 b)로 도시하였다.

이와 같이 한후 도3 c)로 도시한 바와 같이 이들을 접착시킨후 시간이 경과하면 경화제에 의하여 경화되어 견고한 시공상태를 확보할수 있게 되는 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 도4 a) 내지 도4 d)로 보인 바와 같이 외력이 가하여 졌을시 봉함재(1)의 신축기능에 의하여 여러 형태의 변형을 수용하고 원형 회복되는 능력을 갖는다.

즉, 본 고안의 도 4a)로 보인 바와 같이 수평전단에 대하여는 120%의, 도4b)로 보인 바와 같은 신장에 대하여는 30%(극한 신장에 대해서는 255%), 도4 c)와 같은 상하 전단에 대하여는 100%, 그리고 도 4d)와 같은 압축에 대하여는 60%의 허용치가 제공된다.

또한 봉함재(1)는 50m의 정수압에서도 100%의 방수가 가능한 것이어어서 내후성이 높으며, 외기 노출에 대하여 내화학성 및 내자외선 성능 등이 우수하게 되는 것이므로 수명이 장구하게 된다.

이와 같이 하여 본 고안은 높은 내구성과 내구성을 가진 봉함재를 사용하고 있으므로, 일반적인 신축이음 뿐만 아니라, 하중이나 충격이 큰 곳, 마모와 변형이 심한 곳 또는 화학물질 등의 외기에 직접 노출되어 손상이 예상되는 곳에도 사용 가능하게 됨은 물론이려니와, 특히 본 고안에서는 시공 구조가 간결하여 시공 비용을 크게 절감할수 있게 될 뿐만 아니라, 에폭시를 사용하여 봉함재와 탄성콘크리트가 완벽한 접착상태를 이루게 되어 반복되는 충격이나 진동에도 불구하고 견고한 시공상태를 유지하여 유지, 보수 비용을 크게 절감할수 있게 되는 효과가 있으므로,

일반 교량 뿐만 아니라, 고속철도 교량, 각종 건축물,터널, 공동구, 항만(부두), 댐, 지하철, 수영장, 저수지, 배수로, 물탱크, 폐수처리장, 원자력 발전소, 활주로, 주차장등 심한 움직임, 마모 및 비틀림이 예상되는 곳에 적용 할 수 있으며, 건축물에서는 내진 조인트로도 적용 가능하다.

Claims (2)

1. 구조물 사이의 개방부(3) 사이에 저밀도 폐쇄형 탄성재인 홈(2)을 갖는 봉함재(1)를 끼워 시공하도록 한 공지의 것에 있어서,

   블럭 아웃된 구조체(10)의 표면에 시공된 탄성콘크리트 층(5)과, 탄성콘크리트 층(5) 및 상기 봉함재(1)의 대응면 및 홈(2)에 도포되는 에폭시 접착제층(4)을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 구조물 틈새 이음 구조.
2. 제1항에 있어서, 전기 탄성콘크리트 층(5)은 높이 25mm 이상, 폭 50mm 이상의 규격으로 됨을 특징으로 하는 구조물 틈새 이음 구조.