KR200330651Y1 - 구조물의 신축이음 장치 - Google Patents

Abstract

구조물의 신축에 의한 변형을 흡수하여 구조체의 손상을 방지할 목적으로 사용되는 신축이음 장치에 관한 기술이 개시된다. 본 고안은 콘크리트 구조체의 신축 변화에 원활히 대응하게 하여 구조물의 하자 발생을 최소화함과 동시에, 이음부를 통한 누수를 차단할 수 있는 기능을 가지면서 기존의 신축이음에 비해 방수의 신뢰성, 견고성 및 시공성이 증대된 구조물의 신축이음 장치를 제공함을 목적으로 하는 고안으로서, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 구성은, 간격을 두고 평행 배치된 한 쌍의 외부측판과 상기 외부측판 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 블럭을 포함하는 외측 몸체부와; 상기 한 쌍의 외부측판 사이에 일부가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 것으로, 간격을 두고 평행 배치된 한 쌍의 내부측판과 상기 내부측판 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 블럭을 포함하는 내측 몸체부; 및, 상기 한 쌍의 외부측판 사이 또는 한 쌍의 내부측판 사이에 걸쳐 설치되는 불투수성의 지수판;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

구조물의 신축이음 장치 {EXPANTION JOINT FILLER DEVICE}

본 고안은 구조물의 신축에 의한 변형을 흡수하여 구조체의 손상을 방지할 목적으로 사용되는 신축이음 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 불투수성의 지수판이 장착되어 신축이음부를 통한 누수를 차단할 수 있는 기능을 가짐과 동시에, 기존의 신축이음에 비해 지수성능의 신뢰성과 견고성 및 시공성이 증대된 구조물의 신축이음 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 건축물, 교량, 옹벽 등과 같이 큰 규모의 구조물의 경우 지반의 부동 침하, 지진 및 온도 변화 등 여러 원인에 의해 구조물에 응력이 작용하여 균열 및 파손이 발생할 우려가 있다. 따라서 이와 같은 대형 구조물을 건조함에 있어서는 일정 구간마다 신축이음(expantion joint)을 두어 이음 부위의 신축 변화에 원활히 대응하게 함으로써 균열과 같은 구조물의 하자 발생을 최소화 하는 것이 필수적으로 요구된다.

이와 같은 목적으로 사용되는 신축이음으로는 종래로부터 여러 가지 형식이 개발되어 있으며, 이러한 종래의 신축이음에 관한 기술로서 현재 가장 일반적으로 시공되고 있는 신축이음의 구성을 도1을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도1(a)에 도시된 것과 같이 종래의 신축이음부 구조는 콘크리트 구조체를 형성함에 있어 1차 콘크리트(C1)와 2차 콘크리트(C2) 사이에 신축이음부 시공을 위한일정 간격을 형성하여 두고 이 간격 사이에 실런트(S)를 충진하는 구조로 되어 있으며, 상기 실런트(S)에 의해 구조물의 신축 변형이 흡수되고 외부로부터의 누수가 차단되는 효과를 가지도록 하고 있었다. 또한 상기 1차 콘크리트(C1)와 2차 콘크리트의 사이에는 다웰바(D)를 설치하여 신축이음부를 보강하되, 상기 다웰바(D)는 1차 콘크리트(C1)와 2차 콘크리트(C2)의 어느 한 쪽에만 일체로 매립 고정되도록 하고 반대측 단부에는 PVC 파이프(P)를 끼워 다웰바(D)가 자유롭게 슬라이딩할 수 있도록 함으로써 이음부의 신축에 지장이 없도록 하고 있었다. 이 때, 상기 PVC 파이프(P)의 내부에는 통상적으로 아스팔트나 그리스와 같은 윤활재(L)를 충진하여 윤활 작용과 동시에 다웰바(D)의 부식을 방지함이 일반적이다.

한편, 상기와 같은 종래의 신축이음 구조의 경우 이음 부위를 통하여 누수가 일어날 우려가 있었으며 이를 방지하기 위하여 중간에 합성수지 재질로 된 불투수성의 지수판(W)을 설치함으로써 외부로부터의 수분 유입을 차단토록 하고 있었다. 그러나 상기와 같은 합성수지형 지수판(W)의 경우 이의 견고한 고정을 위한 별도의 수단이 마련됨이 없이 설치되고 있어 자중에 의하여 처짐이 일어나거나 콘크리트 타설시의 하중 및 압력에 의해 정위치로부터 밀려나거나 변형된 상태에서 콘크리트가 경화될 위험이 있는 바, 이러한 경우 지수 성능 향상을 위해 설치된 지수판(W)이 오히려 누수의 원인을 제공하게 되는 문제가 있었다.

또한 시공면에서 볼 때 상기와 같은 종래의 신축이음부를 시공하기 위해서는 도1(b)에 도시된 것과 같이 1차 콘크리트와 2차 콘크리트를 분리 타설함으로써 별도의 거푸집(F) 설치가 필요하므로 이의 설치 및 해체에 비용과 시간이 소요되는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안은 신축이음 장치의 내부에 불투수성의 지수판을 설치하여 신축이음 부위를 통한 누수를 효과적으로 차단할 수 있도록 하되, 상기 지수판은 콘크리트의 타설 등에 의한 손상 또는 변형으로부터 보호될 수 있도록 함으로써 신뢰성 있는 지수 성능의 확보가 가능함과 동시에, 아울러 미리 제작된 특정 형태의 신축이음 장치를 이음 부위에 삽입 시공함으로써 신축이음 부위의 처리에 있어서의 작업성을 향상시키고 구조체의 신축 변화에 원활히 대응하게 하여 구조물의 하자 발생을 최소화 할 수 있는 구조물의 신축이음 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 구조물의 신축 이음부의 시공 상태를 보여주는 도면이다.

도2는 본 고안에 따른 구조물의 신축이음 장치에 대한 일 실시예의 구조를 보인 단면도이다.

도3은 본 고안에 따른 구조물의 신축이음 장치에 대한 다른 실시예의 구조를 보인 단면도이다.

도4는 본 고안에 따른 구조물의 신축이음 장치의 사용 상태를 보인 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 외측 몸체부 12a, 12b: 외부측판

20: 내측 몸체부 22a, 22b: 내부측판

14, 24: 신축 블럭 16, 26: 관통공

30: 지수재 32: 고무형 수팽창성 지수재

34: 지수 플랜지 40: 지수판

D: 다웰 바 T: 가동단 튜브

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 고안에 따른 신축이음 장치의 구성의 특징은, 간격을 두고 평행 배치된 한 쌍의 외부측판과 상기 외부측판 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 블럭을 포함하는 외측 몸체부와; 상기 한 쌍의 외부측판 사이에 일부가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 것으로, 간격을 두고 평행 배치된 한 쌍의 내부측판과 상기 내부측판 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 블럭을 포함하는 내측 몸체부; 및, 상기 한 쌍의 외부측판 사이 또는 한 쌍의 내부측판 사이에 걸쳐 설치되는 불투수성의 지수판;을 포함하여 구성함에 있다.

이와 같이 구성함으로써 본 고안에서 지수 성능을 부여하기 위한 수단으로서 채용된 지수판은 상기 외부측판 또는 내부측판의 사이에 고정 설치되어 이들에 의해 보호되는 것이기 때문에 신축이음 장치의 설치 후 콘크리트를 타설하더라도 손상 또는 변형 등의 염려가 없어 종래의 신축이음과 비교할 때 신뢰성 있는 방수 성능의 확보가 가능하게 되는 것이다.

또, 상기 내부측판의 외측에는 소정 길이로 돌출된 지수플랜지가 더 형성되도록 구성할 수 있으며, 이와 같이 구성함에 따라 상기 지수플랜지가 본 고안의 신축이음 장치와 콘크리트의 경계면을 타고 침투하는 수분을 차단하는 역할을 하게 되므로 더욱 확실한 지수 효과를 도모할 수 있게 된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예와 함께 본 고안을 더욱 상세하게 설명한다.

도2 및 도3은 본 고안에 따른 바람직한 실시예들의 구조를 보여주는 도면으로서, 상기 도면들을 참조하면 본 고안에 따른 구조물의 신축이음 장치(1)는, 소정 간격을 두고 평행하게 배치된 한 쌍의 외부측판(12a)(12b) 사이에 신축성 재질의 신축 블럭(14)을 삽입하여 이루어진 외측 몸체부(10)와; 상기 한 쌍의 외부측판(12a)(12b) 사이에 끼워져 설치되는 것으로, 간격을 두고 평행하게 배치된 한 쌍의 내부측판(22a)(22b) 사이에 신축성 재질의 신축 블럭(24)을 삽입 설치하여 이루어진 내측 몸체부(10); 및, 상기 한 쌍의 외부측판(12a)(12b) 사이 또는 내부측판(22a)(22b) 사이에 걸쳐 설치되는 지수판(30)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

먼저, 상기 외측 몸체부(10)는 한 쌍의 외부측판(12a)(12b)과 이 외부측판(12a)(12b) 사이에 끼워져 설치되는 신축성 재질의 신축 블럭(14)을 포함하도록 구성된 것으로, 이는 후술하는 내측 몸체부(10)와 함께 한 조를 이루어 본 고안에 따른 신축이음 장치의 본체를 형성하게 된다.

상기 외부측판(12a)(12b)은 비교적 얇은 두께의 플레이트(plate)형 부재로서, 이 외부측판(12a)(12b)으로는 예컨대 철판, 알루미늄판 또는 스텐레스 스틸과 같은 금속판재가 바람직하게 사용될 수 있으며, 철판을 사용하는 경우 부식을 방지하기 위하여 방청 처리된 것을 사용한다. 상기 한 쌍의 외부측판(12a)(12b)은 서로 소정 간격 이격되도록 배치하여 사이에 공간이 형성될 수 있도록 하며, 이 공간에는 신축성 재질의 신축 블럭(14)이 삽입되어 설치된다. 상기 신축 블럭(14)은 구조물이 온도변화 등의 원인에 의하여 변형하는 경우에 이를 흡수 수용할 수 있도록 충진재로서의 역할을 하는 것으로서, 이 신축 블럭(14)은 상기와 같은 기능을 수행할 수 있도록 신축성이 있는 소재로서 제작된다. 본 실시예에서는 상기와 같은 신축 블럭으로서 발포 폴리스티렌 수지(스티로폼)를 사용하고 있으며, 이외에도 경우에 따라 고무 또는 스폰지 등 구조물의 변형 흡수에 적합한 다른 소재의 것이 사용될 수도 있다.

한편, 도면 중 식별부호 S는 상기 신축 블럭(14)의 외측에 충진되는 실런트를 표시한 것이며, 이는 스티로폼과 같은 재질로 이루어진 신축 블럭(14)이 노출됨으로써 외관상 좋지 않을 수 있으므로 이를 커버하기 위한 것으로서, 통상의 실런트를 사용하여 시공할 수 있다.

상기 내측 몸체부(20)는 상기에서 설명한 외측 몸체부(10)와 결합하여 본 고안에 따른 신축이음 장치의 몸체를 이루는 것으로서, 이는 상기 외측 몸체부(10)에 포함된 한 쌍의 외부측판(12a)(12b) 사이에 끼워져 슬라이딩 가능하도록 결합되어 본 고안의 신축 이음장치의 높이를 자유롭게 조절 가능하도록 구성된다. 상기 내측 몸체부(10)는 상기 외측 몸체부(10)와 유사하게 기본적으로 대향 배치된 한 쌍의 내부측판(22a)(22b) 및 상기 내부측판(22a)(22b) 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 신축 블럭(24)을 포함하여 이루어지며, 여기서 각 구성요소의 구체적인 설명은 상기한 외측 몸체부(10)에서와 동일하므로 생략하기로 한다.

또한, 상기 불투수성의 지수판(30)은 본 고안에 따른 신축 이음장치(1)를 통하여 유입되는 침투수를 차단할 수 있도록 불투수성의 재질로 이루어져 방수 성능을 가지는 비교적 얇은 판상의 자재이며, 본 고안에서는 이와 같은 지수판(30)을 장치의 내부에 일체로 고정 설치함으로써 신축이음 부위를 통한 누수를 효과적으로 방지할 수 있도록 하고 있다. 상기 지수판(30)은 상기 외부측판(12a)(12b) 또는 내부측판(22a)(22b)을 구성하는 한 쌍의 판 사이에 걸쳐 다이어프램식으로 설치되며, 이 때 지수판(30)의 폭은 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 신축이음 장치(1)의 폭보다 충분히 넓게 하여 본 고안이 신축 변형 하더라도 여유있게 대응할 수 있도록 한다.

그리고 본 고안에서 상기와 같은 지수판(30)으로는 굽힘이 가능한 합성 고무판, 금속판 또는 합성수지판 등이 사용될 수 있으며, 고무판이나 합성수지판을 사용하는 경우 접착제에 의해 고정하고 금속판의 경우는 용접 등의 방법에 의해 고정이 이루어질 수 있다. 도2에 도시된 실시예에서는 지수판(30)으로서 합성 고무판을 사용하고 이를 내부측판(22a)(22b)에 마련된 고정홈(25)의 내부에 접착제로 고정하는 방식을 예시하고 있으며, 이 때, 상기 고정홈(25)에는 고무 패킹(32)을 압입 설치하여 더욱 견고한 고정이 이루어질 수 있도록 함으로써 신축이음 장치(1)의 반복적인 신축 작용에 따라 지수판(30)이 이탈하는 것을 방지하도록 함이 바람직하다. 또한, 상기 지수판(30)에 대한 또 다른 일례로서, 도3에서는 충분한 여유폭을 가지는 금속판을 굴곡이 있도록 굽힘 가공하여 지수재(30)를 구성하고 이의 각 단부를 용접의 방법에 의해 고정한 예를 도시하고 있다.

나아가 도2 및 도3에 도시된 실시예들에서는 신축 이음장치의 내측뿐 아니라 외부측에도 추가적으로 지수플랜지(40)를 더 설치함으로써 더욱 완전한 방수 효과를 도모할 수 있도록 구성하고 있다. 즉, 본 고안의 신축 이음장치(1)의 내측으로는 지수판(30)을 설치하고, 외부측으로는 지수플랜지(40)를 설치함으로써 본 고안의 신축 이음장치가 누수의 원인이 될 수 있는 여지를 완전히 없애고 있는 것이다.상기 지수플랜지(40)는 상기 내부측판(22a)(22b)의 외측에 소정 길이로 돌출되도록 형성된 플랜지로서, 그 재질은 바탕면인 내부측판(22a)(22b)과 동일한 금속재를 사용하고 용접 등의 방법으로 접합할 수 있다. 상기 지수플랜지(34)는 본 고안의 신축이음 장치(1)의 외측으로 돌출되도록 형성됨으로써 콘크리트와의 경계면을 타고 유입된 침투수가 내부측판(22a)(22b)과 외부측판(12a)(12b) 사이의 틈으로 스며들수 있는 경로를 차단하도록 하고 있으며, 동시에 앵커(anchor)와 같은 역할을 겸하여 콘크리트와의 접착력을 강화하는 효과를 도모할 수 있다.

이 때, 더욱 확실한 지수효과를 얻기 위해서는 상기 외부측판(12a)(12b), 내부측판(22a)(22b) 및 지수플랜지(40)의 표면에 액상의 수팽창성 지수재를 도포함으로써 지수막을 더 피막 형성할 수도 있다. 이 액상의 수팽창성 지수재는 물과 접촉하면 팽창하는 성질을 가진 공지의 지수재를 주재료로 하여 도막 시공이 가능하도록 액상으로 제조한 것으로서, 이를 사용하면 본 고안의 신축 이음장치와 콘크리트의 경계면을 타고 수분이 유입되더라도 이 수팽창성 지수재로 이루어진 피막층이 자기적 팽창하여 경계면 사이의 공극을 밀실하게 채우기 때문에 더이상의 수분이 침투되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.

한편, 본 고안의 신축 이음장치에 있어 상기 외부측판(12a)(12b) 및 내부측판(22a)(22b)에는 소정 간격으로 관통공(16)(26)을 형성하여 두고, 여기에 다웰 바(dowel bar)를 삽입 설치할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 상기 다웰 바는 신축 이음의 설치에 의해 구조적으로 단절된 구조체의 강성을 보강하기 위하여 신축 이음부의 양 측 콘크리트에 걸쳐 설치되는 봉상의 부재를 말하는 것으로, 이는 앞서 종래 기술의 설명에서 본 바와 같이 양측의 콘크리트 구조체 중 어느 한 편에만 일체로 고정되고 다른 쪽에는 PVC 파이프 등을 개재하여 슬라이딩 가능하도록 설치함으로써 길이 방향의 신축 변형에 대해서는 구속됨이 없이 전단력 및 휨 변형에 대한 보강만이 이루어질 수 있도록 한 것이다. 상기 관통공(16)(26)은 테이프 등으로 밀봉하여 두고 다웰 바를 설치할 필요가 있을 시에는 이를 개봉하여 사용하도록 한다. 도2 및 도3에 표시된 식별 부호 T은 상기 다웰 바가 삽입되는 가동단 튜브를 도시한 것이며, 상기 가동단 튜브(T) 내에는 아스팔트 또는 그리스 등의 윤활재가 충진됨은 앞서 설명한 바와 같다.

다음으로는 이상과 같이 구성된 본 고안에 따른 신축이음 장치의 작용을 간략하게 설명한다.

본 고안의 사용 상태를 도시한 도4에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안의 신축이음 장치는 길이상의 콘크리트 구조물의 적절한 위치에 설치하면 되는 것으로, 구조물의 규모에 맞추어 적당 길이로 절단 또는 이음하여 시공한다. 이 때, 상기와 같이 설치된 본 고안 신축이음 장치(1)가 거푸집의 역할도 겸하게 되므로 종래 기술에서와 같이 신축이음부 위치에 별도의 거푸집을 설치하지 않아도 되는 효과가 나타난다. 아울러 앞서 설명한 바와 같이 본 고안은 전체적으로 외측 몸체부(10)와 이에 슬라이딩 가능하게 삽입 설치되는 내측 몸체부(10)로 구성되어 있는 바, 이들 상호간의 위치를 조정함으로써 높이 조절이 가능하여 콘크리트 구조체의 두께가 다소 변동하더라도 무리없이 사용이 가능하다. 그리고 상기 외측 몸체부(10) 및 내측 몸체부(20)는 전체적으로 한 쌍의 측판 사이에 신축성의 신축 블럭(14)(24)이 삽입설치된 구성으로 되어 있으며, 이로써 본 고안은 콘크리트 구조체가 온도 등의 원인으로 신축 변형하더라도 상기 신축 블럭(14)(24)의 완충 작용에 의해 안정적인 변형 흡수가 가능하여 구조물의 하자 발생을 최소화할 수 있는 것이다.

또한, 본 고안의 신축이음 장치는 구조물의 변형을 효과적으로 흡수하는 신축이음으로서의 기본적인 작용 이외에도 이 신축 이음부를 통하여 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 지수 성능을 갖추고 있으며, 이를 위하여 본 고안의 신축 이음장치(1)의 내부측으로 지수판(30)을 장착 구성하고 있다. 종래의 신축이음 구조에 있어서도 신축이음부에서의 누수를 방지할 목적으로 본 고안에서와 같은 지수판을 설치한 예가 있으나 앞서 설명한 바와 같이 종래에 설치된 지수판의 경우 타설되는 콘크리트에 노출되어 있어 타설압에 의해 쉽게 변형, 변위 또는 손상되는 문제점이 있었다. 이에 비하여 본 고안에서의 지수판(30)은 외부측판(12a)(12b) 또는 내부측판(22a)(22b)의 사이에 고정 설치되어 이들에 의해 보호되는 것이기 때문에 신축이음 장치의 설치 후 콘크리트를 타설하더라도 손상 또는 변형 등의 염려가 없어 종래의 신축이음과 비교할 때 신뢰성 있는 방수 성능의 확보가 가능하게 되는 것이다.

나아가, 본 고안은 상기와 같은 지수판(30)의 설치에 부가하여 지수 성능을 극대화 할 수 있는 바람직한 구성으로서 액상의 수팽창성 지수재를 피막하거나 외부측에도 지수플랜지(40)를 더 설치하는 구성을 제공하고 있으며, 이와 같은 구성에 의하면 본 고안의 신축이음 장치를 통한 침투수의 유입을 더욱 완벽하게 차단할 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 의해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 본 고안에 따르면, 신축이음 장치의 내부에 불투수성의 지수판을 설치하여 신축이음 부위를 통한 누수를 효과적으로 차단할 수 있도록 하되, 상기 지수판은 콘크리트의 타설 등에 의한 손상 또는 변형으로부터 보호될 수 있도록 함으로써 신뢰성 있는 지수 성능의 확보가 가능하게 되는 효과가 있으며, 아울러 미리 제작된 특정 형태의 신축이음 장치를 이음 부위에 삽입 시공함으로써 신축이음 부위의 처리에 있어서의 작업성을 향상시키고 구조체의 신축 변화에 원활히 대응하게 하여 구조물의 하자 발생을 최소화 할 수 있는 구조물의 신축이음 장치가 제공되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 간격을 두고 평행 배치된 한 쌍의 외부측판과 상기 외부측판 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 신축 블럭을 포함하는 외측 몸체부;

   상기 한 쌍의 외부측판 사이에 일부가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 것으로, 간격을 두고 평행 배치된 한 쌍의 내부측판과 상기 내부측판 사이에 삽입 설치된 신축성 재질의 신축 블럭을 포함하는 내측 몸체부; 및,

   상기 한 쌍의 외부측판 사이 또는 한 쌍의 내부측판 사이에 걸쳐 설치되는 불투수성의 지수판;

   을 포함하는 구조물의 신축이음 장치.
2. 제1항에서, 상기 내부측판의 외측에는 소정 길이로 돌출된 지수플랜지가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물의 신축이음 장치.
3. 제2항에서, 상기 외부측판, 내부측판 및 지수플랜지는 액상의 수팽창성 지수재로 피막되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물의 신축이음 장치.
4. 제1항 또는 제2항에서, 상기 외부측판 및 내부측판 중 어느 하나 이상에는 다웰 바 설치를 위한 다수개의 관통공이 소정 간격마다 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구조물의 신축이음 장치.