KR20040047467A - 외부강선을 이용한 콘크리트 보의 보강법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량의 주형 등으로 사용되는 콘크리트 보에 균열 등의 손상이 발생하였을 경우, 외부긴장장치를 이용하여 콘크리트 보의 손상을 보강하기 위한 콘크리트 보의 보강방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 콘크리트 보의

보강방법은, 휨 변형과 균열이 발생된 교량 주형의 콘크리트 보 단부의 한쪽에 브래킷(정착장치)을 고정하고, 이 브래킷에 외부강선을결합하고, 유압식 긴장장치를 이용하여 긴장됨으로써, 콘크리트 보의 휨 변형과 균열을 보수하는 것으로 교량의 콘크리트 보에 상당한 변형과 균열이 발생된 경우에도 콘크리트 보를 용이하게 보강을 할 수 있으며, 콘크리트 보의 내하력을 증대시킬 수 있다.

Description

외부강선을 이용한 콘크리트 보의 보강법{Strengthing concrete beam using external postensioning method}

본 발명은 교량의 주형 등을 이루는 콘크리트 보의 보강방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 교량의 주형 등으로 사용되는 콘크리트 보에 균열 등의 손상이 발생하였을 경우, 외부긴장 긴장장치를 이용하여 콘크리트 보의 손상을 보강하기 위한 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 교량의 상판을 지지하는 주형으로는 콘크리트 보가 사용되는데, 교량이 설치된 후 오랜 시간이 경과하여 콘크리트 보의 강성이 저하되거나, 콘크리트 보 자체의 하중이나 차량에 의한 하중이 작용하게 되어 과도한 휨 또는 처짐이 발생하게 되면, 이러한 휨 또는 처짐에 의하여 콘크리트 보의 인장측에 극한강도 이상의 휨인장력이 작용하게 되어 휨인장균열이 발생하게 된다.

이러한 휨인장균열의 발생은 콘크리트 보의 붕괴를 야기할 수 있으며 결국 이러한 균열에 의하여 교량의 안전이 위협받게 된다.

따라서, 이와 같이 교량의 주형을 이루는 콘크리트 보의 손상으로 인하여 교량의 붕괴 사고 등이 발생하는 것을 예방하기 위하여, 손상된 콘크리트 보를 복원하기 위한 여러 가지 보수·보강방법이 제안되고 있으며, 그 중 대표적인 보강방법으로는 외부 포스트텐던 보강방법으로 텐던(Tendon)을 긴장하여 콘크리트 보에 외부 포스트텐던을도입함으로써 휨에 대한 보의 강성을 증가시켜 보강하는 방법이다.

도 1에는 교량 주형을 이루는 콘크리트 보에서 외부 포스트텐던을 도입하는 상태를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 휨 변형이 발생한 콘크리트 보의 양 단부 측면에 브래킷을 고정 설치하고 텐던을 배치한다. 각각의 브래킷에는 공지의 정착장치가 설치된다. 텐던의 일단은 정착장치에 의하여 일측의 브래킷에 정착되고, 텐던의 타단은 브래킷에 설치된 유압잭에 의하여 긴장된다.

텐던의 타단을 유압잭을 사용하여 긴장시키면, 강선이 팽팽하게 긴장됨으로써, 콘크리트 보의 인장측에 외부 포스트텐던이 가해져 인장측을 보강하게 됨과 동시에 콘크리트 보의 처짐 상태가 상부로 들어올려져 수평상태로 복원된다. 이렇게 콘크리트 보가 수평상태로 복원된 후에, 유압잭을 제거하여 강선의 긴장 상태를 해제하면, 텐던의 타단도 정착장치에 의하여 타측의 브래킷에 정착된다.

그런데, 이상의 외부 포스트텐던 보강방법에 의하면, 텐던을 긴장할 때, 정착부, 즉 브래킷에 응력이 집중됨으로써 콘크리트 보의 일부에 균열 및 변형이 발생하여, 긴장력이 손실되므로 보강 효과가 떨어지게 되는 문제가 있다.

또한, 대부분의 정착장치가 기존 콘크리트보의 단부(정착부)에 많은 앵커를 설치하여, 이것이 강선의 긴장력을 지지하게 하기 때문에 콘크리트에 많은 손상을 입히므로 보강후에 재 보강을 해야 하는 경우가 자주 발생하고, 이에따른 유지보수 비용이 증가한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 보수·보강방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 콘크리트 보의 보강에 있어서, 외부 포스트텐던 보강법을 이용하여 손상 상태가 심한 교량도 안정적으로 보강할 수 있는 것으로, 기존에 이용되고 있는 정착방법과 달리 보에 있는 리프팅 홀(콘크리트 보를 제작 할때 보를 교량의 기둥위에 설치하기위해서 운반을 목적으로한 리프팅 홀로서, 일반적으로 보의 양단끝에 설치되여 있다)을 이용함으로서 타 공법과 달리 정착장치 지지를 위해 설치하는 앵커의 수를 최소화한 공법으로 타 공법에 비하여설치가 간단하고, 긴장시에 생기는 응력을 보의 리프팅 홀이 받아 주므로서 응력 집중 현상을 최소화 할 수 있다.

도 1 : 교량의 주형에 외부강선이 설치된 도면

도 2 : 교량의 주형(보)에 있는 리프팅 홀을 이용하여 정착장치를 설치하고 강연선을 긴장한 도면

도 3 : 리프팅 홀을 이용한 정착장치의 상세 도면

도 4 : 주형(보)의 양쪽, 양단에 설치된 정착장치와 강연선의 설치 도면

도 5 : 주형의 뒷면에서 본 정착장치 및 리프팅 홀의 도면

상기와 같은 본 발명의 목적은, 휨 변형과 균열이 발생된 교량의 콘크리트 보의 단부에 브래킷을 고정하고, 도 2와 같이 보의 중앙에 새들을 설치하고, 양 단부 측면에 브래킷을 고정 설치하고 텐던을 배치한다. 각각의 브래킷에는 공지의 정착장치가 설치된다. 텐던의 일단은 정착장치에 의하여 일측의 브래킷에 정착되고, 텐던의 타단은 브래킷에 설치된 유압잭에 의하여 긴장된다. 정착장치의 구성은 도 3과 같다. 그리고 도 4는 보의 윗면에서 정착장치의 앵커, 브래킷, 강선의 배치를 보여준 도면이고, 도 5는 보의 뒷면에서 정착장치및 리프팅 홀의 설치모양을 나타낸 것이다.

본 발명은 보의 리프팅 홀을 최대한 활용하여 외부강선을 긴장시에 생기는 응력의 집중을 리프팅 홀을 이용하여 최대한 분산시키므로서 보의 손상을 최소화하는 공법이고, 공정이 타 공법에 비하여 간단함으로 경제성이 뛰어난 것이 특징이다.

본 발명은 보의 리프팅 홀을 최대한 활용하여 브래킷 설치시 공정을 최소화 하고, 강선을 긴장시에 생기는 응력의 집중을 리프팅 홀을 이용하여 최대한 완화시키므로서 보의 손상을 최소화하는 공법이고, 공정이 타 공법에 비하여 간단함으로 경제성이 뛰어나다.

Claims (3)

1. 보의 리프팅 홀에 강봉을 삽입하고, 양단에 브래킷을 설치하여 정착장치를 고정시키는 장치
2. 리프팅 홀을 이용하여 설치한 정착장치에 강선을 배치하고, 이것을 긴장하여 필요로 하는 긴장력을 주는 방법
3. 보의 중앙 하단에 새들을 설치하여 강선이 통과하여 모멘트를 최대화 함으로서 활하중및 사하중에 의하여 처져있는 보의 중앙부를 최대한 올리는 방법