KR20050055973A - 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법 - Google Patents

Abstract

보수액으로서 시멘트를 주입하기 적합한 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법에 대해 개시한다. 이 장치는 상부가 개방되고 내부공간이 형성된 하우징(510)과, 하우징(510)내에 수용되며 동력을 발생하는 구동모터(530)와, 하우징내에 수용되고 구동모터의 동력으로 펌핑작동되며 보수액이 흡입되는 흡입관(601)과 흡입된 보수액을 배출시키는 배출관(602)이 연결된 펌프(600)와, 흡입관에 분리 및 결합가능하게 연결되어 보수액을 공급하는 보수액통과, 배출관에 연결되어 보수액을 균열틈에 주입시키는 주입호스(511)와, 하우징에 회전가능하게 결합되어 내부공간을 개폐시키는 덮개(520)를 구비한다. 하우징의 개방된 상부에는 구동모터 및 펌프의 구동소음을 차단시키는 방음판(504)이 결합된다. 이와 같은 장치는 시멘트 혼화재의 주입을 가능하게 함으로써 균열된 콘크리트의 접착강도를 향상시키고, 작업시 소음공해를 대폭 방지한다. 이 장치를 이용한 보수공법은 최소한의 깊이로 천공구멍을 형성함으로써 콘크리트 구조물 자체의 강도를 저하시킬 우려가 거의 없으며, 천공구멍의 바닥면 위치가 콘크리트 구조물 표면으로부터 적은 폭의 깊이를 유지하므로 시공오차 없이 균열선 상에 정확히 천공할 수 있게 된다.

Description

시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법{A cement injector and method for mending a crack using it}

본 발명은 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법에 관한 것으로써, 특히 보수액으로서 시멘트를 주입하기 적합한 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조체는 콘크리트의 건조수축, 온도변화 및 누수 등 여러 요인에 의해 구조체의 외부 또는 내부에 균열이 발생하기 쉽다. 또한 지하주차장 바닥과 같이 많은 하중이 작용하는 곳이나 일반 바닥슬래브에서 방수층과 마감콘크리트층의 시공이 부실한 곳이면, 구조체 외부에는 노출되지 않더라도 마감 콘크리트층이 들뜨는 경우가 많이 발생한다.

콘크리트의 정상적인 건조수축에 의하여 발생한 균열의 경우에는 대부분 구조체에는 아무런 영향을 주지 않으나, 건조수축의 정도가 너무 심하고, 그 외의 요인들로 인하여 발생한 균열은 구조체에 심각한 악영향을 끼치게 된다.

상술한 구조체에 발생한 균열과 들뜬 부분으로는 수분 및 공기가 유입되기 쉽고, 유입된 수분 및 공기로 인하여 구조체의 콘크리트의 풍화를 촉진하고 철근의 부식을 초래하여 구조체의 수명 및 안전성에 치명적인 영향을 주게된다.

이와 같이 콘크리트 구조물의 표면에 발생된 균열을 보수하기 위하여는 균열틈에 보수액을 주입하여 틈새를 충전시킴으로써 보수를 하며, 보수액으로는 통상 굽힘강도 및 굳기(硬度)등 기계적 성질이 우수한 에폭시가 사용된다.

이러한 에폭시를 콘크리트의 균열틈에 주입하기 위한 주입기의 일예가 한국실용신안등록 제0223151호에 개시되어 있고 그 일예가 도 1에 도시되어 있다. 이는

케이싱(1)의 주벽 선단에 실린더(2)가 조립되어 있고, 실린더(2)에는 후퇴행정에서 에폭시통(18)에 들어있는 에폭시를 흡입하고 전진행정에서는 흡입한 양 만큼의 에폭시를 토출시키는 피스톤(3)이 삽입되어 있다.

케이싱(1)내에는 모터(4)축단에 설치된 구동기어(5), 대소 중계기어(6,7) 그리고 크랭크 기어(8)와 링크(10)가 내장되어 있다. 이에 따라 모터(4)의 구동력은 구동기어(5)와 대소 중계기어(6,7)를 경유하여 크랭크 기어(8)에 전달됨으로서 피스톤(3)이 직선 왕복운동하여 에폭시를 펌핑하여서 균열틈에 에폭시를 주입할 수 있게 한다.

그러나 상기와 같은 주입장치는 다음과 같은 문제점을 가진다.

첫째, 피스톤(3)의 왕복이동에 따른 주입방법은 피스톤(3)과 실린더(2) 사이에 입자가 고은 에폭시가 끼이게 되는 경우에도 주입을 가능하게 하지만, 모래등이 혼합된 시멘트는 실린더 및 피스톤을 손상시키게되므로 주입을 불가능하게 한다.

둘째, 모터(4)가 외부로 노출된 상태이므로 구동소음으로 인하여 쾌적한 작업환경에 불리하다. 특히, 지하주차장등 밀폐된 공간에서의 작업시에는 소음으로 인하여 작업능률을 더욱 저하시킨다.

세째, 주입장치를 어깨에 메고서 작업을 하게 되므로 작업자로 하여금 쉽게 피로를 느끼게 하고, 이에 따라 작업능률을 저하시킨다.

한편, 한국실용신안등록 출원번호 제95-5179호에는 시멘트 몰탈을 주입할 수있는 주입기가 개시되어 있으나, 이는 피스톤방식으로 작업자가 수작업으로 주입을 하게 하므로, 작업자의 능력에 따라 주입압력에 차이가 있고 또한 약한 주입력으로 인하여 균열틈에 깊숙히 그리고 넓은범위에의 주입에는 한계가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 시멘트 혼화재의 주입을 가능하게 하고 소음의 발생을 대폭 경감시킨 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동 및 보관을 간편하게 하고 작업자로 하여금 작업피로를 대폭 경감케하는 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 작업이 까다로운 모서리 부위나 요철부위의 균열보수에도 유리하도록 개선된 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 패커삽입을 위한 구멍천공시 콘크리트 분쇄가루에 의한 균열틈의 막힘을 방지하여 시멘트의 주입이 원할하도록 한 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 패커삽입을 위한 구멍의 깊이를 낮게 천공하여도 시공을 가능하게 함으로써 구조물의 손상을 경감가능하게 한 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 균열부에 보수액의 주입여부를 확인가능하게 한 시멘트 주입장치 및 이를 이용한 콘크리트 균열 보수공법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건물의 균열틈에 보수액을 주입시키는 보수액 주입장치에 있어서,

상부가 개방되고 내부공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징내에 수용되며 동력을 발생하는 구동모터와, 상기 하우징내에 수용되고 상기 구동모터의 동력으로 펌핑작동되며 보수액이 흡입되는 흡입관과 흡입된 보수액을 배출시키는 배출관이 연결된 펌프와, 상기 흡입관에 분리 및 결합가능하게 연결되어 보수액을 공급하는 보수액통과, 상기 배출관에 연결되어 보수액을 상기 균열틈에 주입시키는 주입호스와, 상기 하우징에 회전가능하게 결합되어 상기 내부공간을 개폐시키는 덮개를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 개방된 상부에는 상기 구동모터 및 펌프의 구동소음을 차단시키는 방음판이 더 구비되어 있고, 상기 하우징의 저면에는 구름이동을 가능하게 하는 캐스터가 더 구비되어 있다.

상기 펌프는 상기 흡입관과 배출관이 연결되는 흡입구와 토출구가 형성되고, 상기 흡입구와 토출구에 인접하여 챔버가 형성된 펌프하우징과; 상기 펌프하우징내에 결합되는 실린더와; 상기 실린더에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되는 피스톤과; 상기 피스톤의 하단부에 결합되고 피스톤의 상하 이동시 상기 챔버내의 압력을 변화시키는 다이아프램과; 상기 피스톤의 상단부에 접촉되는 압력판과; 상기 압력판을 가압 및 해제하도록 상기 구동모터의 동력으로 요동하는 요동판과; 상기 펌프하우징의 흡입구에 결합되며 일측에 상기 챔버와 연통되는 흡입공이 형성되고 타측에 상기 흡입구에 연통되는 흡입개구가 형성된 흡입밸브시트와; 상기 펌프하우징의 토출구에 결합되며 일측에 상기 챔버와 연통되는 토출개구가 형성되고 타측에 상기 토출구에 연통되는 토출공이 형성된 토출밸브시트와; 상기 흡입밸브시트에 내장되어 상기 챔버내의 압력변화에 따라 상기 흡입개구를 개폐시키며 스프링에 의해서 상기 흡입구를 폐쇄시키도록 밀착되는 흡입밸브판과; 상기 토출밸브시트에 내장되어 상기 챔버내의 압력변화에 따라 상기 토출개구를 개폐시키며 스프링에 의해서 상기 토출개구를 폐쇄시키도록 밀착되는 토출밸브판;을 구비한다.

상기 보수액은 모래를 포함하는 시멘트 혼화재가 사용된다.

또한 상기 목적을 달성하는 본 발명은 상기 보수액 주입장치를 이용하여 균열틈에 보수액을 주입하는 콘크리트 균열보수공법에 있어서,

콘크리트 구조물의 균열틈에 일정직경, 일정깊이 및 일정간격으로 1차구멍을 복수 형성하는 단계와; 상기 각 1차구멍에 중공형태의 코어비트를 장착한 코어드릴을 사용하여 2차로 더 깊게 구멍을 형성하여 구멍의 바닥면에 상기 균열틈이 지나는 콘크리트 코어부를 형성하는 단계와; 상기 콘크리트 코어부에 충격을 가하여 각 구멍 내에 붙어있는 상기 콘크리트 코어부를 절단해내는 단계;와 상기 각 천공된 구멍 및 균열틈을 따라 콘크리이트 분쇄가루 또는 분진등을 청소하는 단계;와 상기 천공된 구멍에 내주면에 나사부가 형성된 중공의 고무슬리이브를 결합시키는 단계와; 상기 고무슬리이브의 나사부에 나사결합되는 나사결합부와, 상기 주입장치의 주입호스와 연결되는 노즐부를 가지는 중공의 패커몸체를 상기 고무슬리이브에 결합시키는 단계와; 상기 흡입관에 보수액이 충전된 보수액통을 결합시키는 단계와; 상기 패커몸체의 노즐부와 주입호스를 연결하고 상기 구동모터를 구동하여 상기 펌프를 구동하는 단계와; 상기 노즐부를 통한 보수액을 상기 균열틈에 주입시키는 단계와; 상기 보수액을 주입한 후 상기 노즐부를 마개부재로 막는 단계와; 상기 주입된 보수액이 경화된 후 콘크리이트 구조물 표면에 돌출된 패커몸체 및 고무슬리이브를 절단하여 마감하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고무슬리이브에 상기 패커몸체를 결합시킨 후에 상기 각 구멍들 사이의 균열틈과 연통하는 보수액 수용공간이 형성된 확인창을 부착시키는 단계와, 상기 확인창 및 구멍들 사이의 균열틈을 따라 보수액의 누출을 방지시키도록 실링하는 단계를 포함한다.

상기 실링하는 단계는 균열틈을 따라 실링테이프로 부착시키며, 상기 보수액은 모래를 혼합한 시멘트 혼화재를 사용한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 콘크리이트 구조물의 균열틈을 보수하는 데 사용되는 패커는 도 9b에 도시된 바와 같이, 건물의 균열틈(110)에 보수액을 주입하기 위해 균열틈(110)에 형성한 구멍(101)에 결합된다. 형성한 구멍(101)의 바닥면에는 균열틈(110)이 연통되어 있다.

도 7, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 패커(10)는 상기 구멍(101)에 결합되며 내주면에 나사부(31)가 형성된 중공(中空)의 고무슬리이브(30)와, 상기 나사부(31)에 나사결합되는 나사결합부(11)와 후술할 본 발명 주입장치와 연결되는 노즐부(12)를 가지는 중공의 패커몸체(15)와, 상기 노즐부(12)에 결합되어 주입된 보수액의 누출을 방지시키는 마개부재(20)를 구비한다.

상기 고무슬리이브(30)의 나사부(31)는 상광하협(上廣下狹)으로 형성되어서, 상기 나사결합부(11)가 결합될때에 도 8b 및 도 9e에 도시된 바와 같이, 나사부(31)의 하부가 방사상으로 팽창되면서 구조물에 형성한 구멍(101)에 밀착되도록 되어 있고, 이에따라 보수액이 일정압력으로 주입시 고무슬리이브(30)가 구멍(101)으로부터 이탈방지되도록 되어 있다. 또한, 고무슬리이브(30)의 선단에는 플랜지부(32)가 형성되어서, 구멍(101)에의 과도한 진입이 방지되도록 되어 있다.

상기 패커몸체(15)의 중앙부 둘레에는 렌치(미도시) 등의 공구를 사용하여 상기 고무슬리이브(30)에 나사결합시킬 수 있도록 렌치체결부(13)가 돌출 형성되어 있다. 이 패커몸체(15)는 플라스틱재질로 형성된다.

상기 마개부재(20)는 상기 노즐부(12)에 결합되는 스토퍼(stopper;21)와, 상기 나사결합부(11)에 헐겁게 결합되는 환형의 연결고리(22)와, 상기 스토퍼(21)와 연결고리(22)를 연결시키는 플렉시블한 연결띠(23)로 이루어진다.

이와 같은 패커(10)는 도 9c에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(100)에 형성한 구멍(101)에 고무슬리이브(30)를 결합시키고, 패커몸체(15)의 나사결합부(11)를 고무슬리이브(30)에 렌치(미도시)를 이용하여 결합시킨다. 이때 도 8b 및 도 9d에 도시된 바와 같이 고무슬리이브(30)의 나사부(31)는 상광하협으로 형성됨으로써 패커몸체(15)가 결합됨에 따라 하단부는 방사상으로 확장되어 구멍(101)의 내주면에 밀착되게 된다.

도 9d에 도시된 바와 같이, 패커(10)가 구조물에 결합된 후에는 주입노즐(511c)를 노즐부(12)에 결합시켜 보수액(200)을 균열틈(110)에 주입시킨다. 이러한 주입압력에 대해 패커는 구멍(101)에 안정된 상태를 유지한다.

주입이 완료된 후에는 도 9e에 도시된 바와 같이, 마개부재(20)를 노즐부(12)에 결합시켜서 주입된 보수액의 누출을 방지시킨다.

한편, 상기와 같은 패커(10)를 통하여 균열틈에 보수액을 주입하는 주입장치는 다음과 같은 구성을 가진다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 이는 상부가 개방되고 내부공간이 형성된 하우징(510)과, 상기 하우징(510)내에 수용되며 동력을 발생하는 구동모터(530)와, 상기 하우징(510)내에 수용되고 상기 구동모터(530)의 동력으로 펌핑작동되며 보수액이 흡입되는 흡입관(601)과 흡입된 보수액을 배출시키는 배출관(602)이 연결된 펌프(600)와, 상기 흡입관(601)에 분리 및 결합가능하게 연결되어 보수액을 공급하는 보수액통(503)과, 상기 배출관(602)에 연결되어 보수액을 상기 균열틈에 주입시키는 주입호스(511)와, 상기 하우징에 회전가능하게 결합되어 상기 내부공간을 개폐시키는 덮개(520)를 구비한다.

상기 하우징(510)의 개방된 상부에는 상기 구동모터(530) 및 펌프(600)의 구동소음을 차단시키는 방음판(504)이 결합된다.

또한, 상기 하우징(510)의 저면에는 구름이동을 가능하게 하는 캐스터(501)가 설치되어서 이동작업을 간편하게 하였다.

상기 주입호스(511)에는 단부에 노즐(511c)이 마련되어 있고, 보수액의 주입시에 보수액이 주변으로 오염되는 것을 방지하도록 차단판(511b)이 마련되어 있으며, 보수액의 주입압력을 측정하는 압력계(511a)가 마련되어 있다.

또한, 작업시에 덮개(520)가 바닥면에 끌리는 것을 방지하도록 와이어(502)에 의해서 하우징(510)에 일정각도로 고정되어 있을 수 있게 하였다.

또한, 작업시에 구동모터(530)의 전원 공급 및 차단을 편리하게 할 수 있도록 별도의 스위치케이블(513)을 설치하여 스위치(513a)를 마련하였다.

한편, 본 발명 주입장치는 모래를 혼합한 시멘트혼화재로 된 보수액의 주입을 가능하게 한다. 이를 위해 본 발명 주입장치에 채용되는 펌프(600)는 다음과 같은 구성으로 되어 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 이는 흡입관(601)과 배출관(602)이 연결되는 흡입구(672)와 토출구(662)가 형성되고, 상기 흡입구(672)와 토출구(662)에 인접하여 챔버(611)가 형성된 펌프하우징(610)과; 상기 펌프하우징(610)내에 결합되는 실린더(620)와; 상기 실린더(620)에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되는 피스톤(621)과; 상기 피스톤(621)의 하단부에 결합되고 피스톤의 상하 이동시 상기 챔버(611)내의 압력을 변화시키는 다이아프램(650)과; 상기 피스톤(621)의 상단부에 접촉되는 압력판(630)과; 상기 압력판(630)을 가압 및 해제하도록 상기 구동모터(530)의 동력으로 요동하는 요동판(640)과; 상기 펌프하우징(610)의 흡입구(672)에 결합되며 일측에 상기 챔버(611)와 연통되는 흡입공(671)이 형성되고 타측에 상기 흡입구(672)에 연통되는 흡입개구(675)가 형성된 흡입밸브시트(670)와; 상기 펌프하우징(610)의 토출구(662)에 결합되며 일측에 상기 챔버(611)와 연통되는 토출개구(665)가 형성되고 타측에 상기 토출구(662)에 연통되는 토출공(661)이 형성된 토출밸브시트(660)와; 상기 흡입밸브시트(670)에 내장되어 상기 챔버(611)내의 압력변화에 따라 상기 흡입개구(675)를 개폐시키며 스프링(673)에 의해서 상기 흡입구(672)를 폐쇄시키도록 밀착되는 흡입밸브판(674)과; 상기 토출밸브시트(660)에 내장되어 상기 챔버(611)내의 압력변화에 따라 상기 토출개구(665)를 개폐시키며 스프링(663)에 의해서 상기 토출개구(665)를 폐쇄시키도록 밀착되는 토출밸브판(664);을 구비한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명 보수액 주입장치는 다음과 같이 작동 및 사용된다. 먼저, 도 9d에 도시된 바와 같이, 상기 패커(10)를 균열틈에 결합시키고, 보수액을 보수액통(503)에 충전시킨 후 흡입관(601)에 결합시킨다.

이어서, 전원케이블(512) 및 스위치(513a)를 통하여 구동모터(530)를 구동시키면, 펌프(600)의 가동으로 보수액이 흡입관(601)을 통하여 유입되고 배출관(602)을 통하여 배출된다. 배출되는 보수액은 주입호스(511)의 노즐(511c) 및 패커(10)를 통하여 균열틈에 주입된다.

이때 구동모터(530) 및 펌프(600)의 구동에 따른 소음은 방음판(504)에 의해서 차단되며, 캐스터(501)에 의해서 장치를 구름이동시키면서 작업을 가능하게 한다.

한편, 상기 구동모터(530)의 동력에 의해서 요동판(640)이 요동운동을 하게되면, 압력판(630)이 연동되어 피스톤(621)을 실린더(620)내에서 왕복이동시킨다.

피스톤(621)이 왕복이동되는 동안 다이아프램(diaphragm;650)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 챔버(chamber;611)내에서 탄성변형되어 챔버(611)내의 압력을 변화시킨다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 다이아프램(650)이 챔버(611)의 공간을 확장시키도록 변형되면 진공압력에 의해서 스프링(673)이 수축되면서 흡입개구(675)를 오픈하여 보수액을 챔버(611)내로 유입시킨다. 이때 스프링(663)은 흡입력에 의해서 팽창되어 토출밸브판(664)으로 토출개구(665)를 폐쇄시킨다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 다이아프램(650)이 챔버(611)의 공간을 수축시키도록 변형되면, 수축압력에 의해서 스프링(673)이 확장되어 흡입개구(675)가 폐쇄되고, 스프링(663)은 수축압력에 의해서 수축되어 토출개구(665)를 오픈시켜 챔버(611)내의 보수액을 토출시킨다.

이와 같이 다이아프램(650)이 챔버(611)내의 압력을 변화시키는 동안, 흡입밸브판(674)과 토출밸브판(664)이 각각 흡입개구(675)와 토출개구(665)를 개폐시키면서 챔버(611)내로 보수액을 흡입시키고 토출시키게 된다.

상기와 같이 보수액을 흡입 및 토출시키는 상기 펌프(600)는 다이아프램(650)에 의해서 피스톤(621)의 슬라이딩 이동공간이 보수액이 유입되는 챔버(611)와 차단되므로 보수액이 피스톤(621)의 이동공간으로 유입되지 않게 된다.

따라서 보수액으로 인한 실린더(620) 내벽의 마모등을 방지하고 펌프의 구동을 원할하게 한다.

또한, 실린더(620) 공간에 보수액이 유입되지 않게 되므로 보수액으로서 에폭시포다 입자가 거칠은 시멘트혼화재의 사용을 가능하게 한다.

따라서 콘크리트 균열틈에 시멘트 혼화재의 주입을 가능하게 하여 보다 접착강도를 향상시키고 균열보수성을 높인다.

한편, 상기와 같은 주입장치를 이용한 콘크리이트 구조물의 균열보수방법은 다음과 같다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 먼저 균열 폭과 길이, 균열상태, 균열위치 및 구조물의 두께 등을 확인하여 패커(10)의 설치위치를 체크한다.

이어서, 도 9a에 도시된 바와 같이 콘크리트 구조물(100)의 균열틈(110)에 약 10㎜정도의 직경, 약 10~15㎜ 정도의 깊이 및 25~45㎝간격으로 1차구멍(101)을 드릴(120)로 복수 형성시킨다. 이때 구멍(101)내의 균열틈(110)은 파쇄된 콘크리트가루등으로 인해 막히게 된다.

이어서 도 9b에 도시된 바와 같이 1차구멍(101)에 전동드릴에 장착한 중공의 코어비트(130)를 사용하여 상기 1차구멍보다 더 깊게 15~20㎜정도 깊이의 2차구멍(101)을 형성시킨다. 이때 형성된 구멍(101)에는 콘크리이트 코어부(102)가 형성되고 코어부(102)를 지나는 균열틈(110)은 2차천공시의 진동등으로 인해 파쇄된 콘크리트가루등이 이탈되게 된다. 이와 같이 이탈된 콘크리트가루등을 블로워(미도시)를 이용하여 청소한다.

다른방법으로는, 구멍(101)을 1차 및 2차 천공하면서 발생되는 콘크리이트 분쇄가루등으로 인해 구멍(101)내의 균열틈(110)이 폐쇄되게 되면, 이로인해 추후 보수액(200)의 주입이 방해되므로, 충격을 가하여 콘크리이트 코어부(102)를 절단시킨다. 이경우 절단된 코어부(102)의 단면에 나타나는 균열틈(110)은 콘크리이트 분진등으로 폐쇄되어 있지 않게 된다.

이와 같은 상태에서, 상기 각 천공된 구멍(101) 및 구조물(100)표면의 균열틈(110)을 따라 콘크리이트 분쇄가루 또는 분진등을 블로워(blower:미도시)등을 사용하여 청소한다.

이후, 상기 천공된 각 구멍(101)에 도 9c 및 도 9d에 도시된 바와 같이, 내주면에 상광하협(上廣下狹)으로 나사부(31)가 형성된 중공의 고무슬리이브(30)를 결합시키고, 이 고무슬리이브(30)에 패커몸체(15)를 나사결합시킨다. 패커몸체(15)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고무슬리이브(30)의 나사부(31)에 나사결합되는 나사결합부(11)와, 보수액 주입장치의 노즐(511c)과 연결되는 노즐부(12)를 가진다.

패커몸체(15)가 고무슬리이브(30)에 나사결합될때에 도 9d에 도시된 바와 같이, 고무슬리이브(30)의 하단부는 방사상으로 확장되므로 구멍(101)의 내주면에 밀착고정된다.

이와 같이 패커(10)를 각 구멍(101)에 결합시킨 후, 도 9c 도 10a에 도시된 바와 같이 균열틈(110)을 따라 확인창(40)을 일정한 간격으로 부착시킨다.

상기 확인창(40)은 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 구멍(101)들 사이의 균열틈(110)과 연통하는 보수액 수용공간(41a)이 형성된 투명한 보스(41)와, 이 보스(41) 주위로 연결되는 플랜지(42)와, 플랜지(42)의 저면에 부착되는 양면접착제(45) 및 이형지(46)로 이루어진다.

확인창(40)은 균열틈(110)으로 시멘트 혼화재 보수액(200)이 주입될때에 인접하는 균열틈(110)에 주입된 보수액(200)이 공급되는지의 여부를 확인할 수 있게 한다. 즉, 패커(10)를 통해 보수액(200)이 주입되면 균열틈(110)을 따라 보수액(200)이 공급되면서 인접된 확인창(40)의 수용공간(41a)에 보수액(200)이 진입되어 작업자가 이를 확인함으로써 보수액(200)의 주입여부를 확인할 수 있게 한다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 패커(10) 및 확인창(40)을 설치한 후에는 균열틈(110)을 따라 균열틈(110)을 실링한다.

실링하는 방법은 도 11b에 도시된 바와 같이, 균열틈(110)을 따라 실링테이프(400)로 실링할 수 있다. 이 경우 실링테이프(400)는 확인창(40)의 플랜지(42)상면을 함께 부착하여, 확인창(40)의 접착테이프(45)와 함께 접착력을 증가시키도록 함이 바람직하다. 보수액(200)이 균열틈(110)을 따라 주입되면 확인창(40)을 통하여 보수액의 주입여부를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 구조물 표면의 균열틈(110)에 부착된 실링테이프(400)는 탄력을 가지게 되므로 주입된 보수액(200)의 압력으로 실링테이프(400)가 변형됨으로써 주입여부를 확인할 수 있게 한다.

또한, 상기 실링하는 방법은 균열틈을 따라 에폭시수지로 실링할 수도 있고, 실링된 에폭시수지 상면에 추가로 실링테이프(400)를 부착시켜 이중으로 실링시킬 수도 있다.

또한, 균열틈(110)주변을 일정한 너비(약 100㎜정도)로 액상의 우레탄계 프라이머(미도시)로 도포시킨후, 상기 에폭시수지 또는 실링테이프(400)로 실링시킬 수 있다. 이 경우 상기 프라이머는 균열틈(110)주변을 깨끗이하여 에폭시수지의 부착 또는 실링테이프(400)의 부착을 원할하게 한다.

이와 같이 실링테이프(400)를 부착시킨 후에는 가압도구(미도시)를 사용하여 바닥면에 밀착시킨다.

이후 도 9d에 도시된 바와 같이, 노즐부(12)에 주입호스(511)의 노즐(511c)를 연결시키고 구동모터(530) 및 펌프(600)를 가동하여 보수액으로서 시멘트 혼화재를 균열틈(110)에 주입시킨다. 이때 보수액(200)은 주입압력에 의해 상호 연통된 균열틈(110)을 따라 공급되고, 구조물(100) 표면에 부착된 확인창(40)의 수용공간(41a)에 보수액(200)이 공급될때 까지 보수액(200)을 주입시킨다.

하나의 패커(10)에 노즐(511c)을 결합하여 주입이 완료된 후에는 스위치(513a)를 OFF하고, 인접된 패커(10)에 다시 노즐(511c)을 결합시킨 후 스위치(513a)를 ON하여 주입시킨다. 즉, 한손에는 스위치(513a)를 파지하고 다른 한 손에는 주입호스(511)를 파지하여 작업을 수행한다. 또한, 캐스터(501)를 이용하여 장치를 간편하게 이동시키면서 작업을 수행한다.

노들(511c)을 결합하여 주입시에 보수액의 토출압력에 의해서 주위로 튈 경우 차단판(511b)에 의해서 방지된다.

이와 같이, 보수액(200)을 주입시키고 인접된 확인창(40)을 관측하여 수용공간(41a)에 보수액(200)이 공급되면, 주입한 패커조립체(10)의 노즐부(12)를 도 9e에 도시된 바와 같이 마개부재(20)로 막아서 폐쇄시키고, 이어서 인접된 패커조립체(10)를 통하여 보수액(200)을 상기한 바와 같이 주입한다.

한편, 일측의 패커(10)를 통하여 보수액(200)을 공급시키는 과정에서 인접된 패커(10)를 통하여 균열틈(110)내의 에어(air)가 배기될때 까지 보수액(200)을 주입시킬 수 있다. 이 경우 균열틈(110)내의 에어가 배기되고 보수액(200)으로 충전됨으로써 보다 견고한 보수가 가능해진다.

일정시간 경과후 주입한 보수액(200)이 경화되면, 도 9f에 도시된 바와 같이 패커(10)의 나사결합부(11)를 절단하고, 도 9g에 도시된 바와 같이 실링한 실링테이프(400)를 제거하고, 콘크리이트 구조물(100) 표면에 돌출된 패커몸체 및 고무슬리이브의 플랜지부분을 커터날을 이용하여 절단하고 그라인딩하여 마감한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두 말 할 것도 없다.

첫째, 시멘트 혼화재의 주입을 가능하게 함으로써 균열된 콘크리트의 접착강도를 향상시킨다.

둘째, 구동모터와 펌프를 하우징에 수용시키고 방음판으로 밀폐시킴으로써 작업시 소음공해를 대폭 방지한다.

세째, 캐스터를 채용함으로써 장치의 이동을 편리하게 하여 작업능률을 향상시킨다.

네째, 구동모터 및 펌프등의 구성요소를 하우징내에 수용시키고 덮개로 개폐가능하게 함으로써, 보관 및 운반을 편리하게 한다.

다섯째, 일반드릴로 1차 천공시킨 후 코어드릴로 2차 천공하여 구멍(101)을 형성시킴으로써, 작업시간을 대폭 단축시키고 또한 코어드릴의 수명을 연장시킨다.

여섯째, 코어드릴의 사용으로 콘크리이트 코어부를 형성시키고 이를 절단하여 콘크리이트 파쇄분진에 의한 균열틈의 막힘을 방지시킴으로써, 보수액의 주입을 원할하게 하여 작업을 수월하게 한다.

일곱째, 본 발명의 보수공법은 최소한의 깊이로 천공구멍을 형성함으로써 콘크리트 구조물 자체의 강도를 저하시키거나 매립된 전선 파이프 등을 파손할 우려가 거의 없으며, 천공구멍(101)의 바닥면 위치가 콘크리트 구조물 표면으로부터 적은 폭의 깊이를 유지하므로 시공오차 없이 균열선 상에 정확히 천공할 수 있게 된다.

여덟째, 종래에는 체크밸브가 채용되어서 일측 패커에서 보수액을 주입한 후에는 주입된 보수액이 외부로 역류가 불가능하게 되므로 균열틈내부의 에어(air)의 배기가 불가능하여 균열틈의 견고한 보수가 불가능하였던 것과는 달리, 본 발명은 일측의 패커를 통하여 보수액을 주입시키는 과정중에 인접된 패커를 통하여 균열틈 내부의 에어의 배기를 가능하게 함으로써 견고한 보수를 가능하게 한다.

도 1은 종래 주입장치를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명 주입장치를 보관 또는 운반이 가능한 상태로 덮개를 덮은 상태의 사시도,

도 3은 본 발명 주입장치의 작업상태의 사시도,

도 4는 본 발명 장치의 방음판을 제거한 상태의 사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명 장치에 채용되는 펌프의 작동상태 단면도,

도 7은 본 발명 보수공법에 사용되는 패커를 나타낸 분리 사시도,

도 8a 및 도 8b는 도 7의 패커의 요부를 발췌하여 나타낸 단면도,

도 9a 내지 도 9g는 본 발명 균열보수 공법을 설명하기 위한 개략단면도,

도 10a는 본 발명에 채용되는 확인창을 나타낸 분리 사시도,

도 10b는 확인창의 설치상태를 나타낸 단면도,

도 11a 및 도 11b는 구조물의 표면에 패커와 확인창의 설치상태를 나타낸 평면도,

도 12는 본 발명 시공방법을 나타낸 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10...패커

510...하우징 501...캐스터

502...와이어 503...보수액통

504...방음판 511...주입호스

511c...노즐 512...전원케이블

513...스위치케이블 520...덮개

530...구동모터 600...펌프

610...펌프하우징 650...다이아프램

664...토출밸브판 674...흡입밸브판

Claims (9)

1. 건물의 균열틈에 보수액을 주입시키는 보수액 주입장치에 있어서,

   상부가 개방되고 내부공간이 형성된 하우징(510)과,

   상기 하우징(510)내에 수용되며 동력을 발생하는 구동모터(530)와,

   상기 하우징(510)내에 수용되고 상기 구동모터(530)의 동력으로 펌핑작동되며 보수액이 흡입되는 흡입관(601)과 흡입된 보수액을 배출시키는 배출관(602)이 연결된 펌프(600)와,

   상기 흡입관(601)에 분리 및 결합가능하게 연결되어 보수액을 공급하는 보수액통(503)과,

   상기 배출관(602)에 연결되어 보수액을 상기 균열틈에 주입시키는 주입호스(511)와,

   상기 하우징에 회전가능하게 결합되어 상기 내부공간을 개폐시키는 덮개(520)를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(510)의 개방된 상부에 상기 구동모터(530) 및 펌프(600)의 구동소음을 차단시키는 방음판(504)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하우징(510)의 저면에 구름이동을 가능하게 하는 캐스터(501)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프(600)는 상기 흡입관(601)과 배출관(602)이 연결되는 흡입구(672)와 토출구(662)가 형성되고, 상기 흡입구(672)와 토출구(662)에 인접하여 챔버(611)가 형성된 펌프하우징(610)과;

   상기 펌프하우징(610)내에 결합되는 실린더(620)와;

   상기 실린더(620)에 왕복 슬라이딩 가능하게 결합되는 피스톤(621)과;

   상기 피스톤(621)의 하단부에 결합되고 피스톤의 상하 이동시 상기 챔버(611)내의 압력을 변화시키는 다이아프램(650)과;

   상기 피스톤(621)의 상단부에 접촉되는 압력판(630)과;

   상기 압력판(630)을 가압 및 해제하도록 상기 구동모터(530)의 동력으로 요동하는 요동판(640)과;

   상기 펌프하우징(610)의 흡입구(672)에 결합되며 일측에 상기 챔버(611)와 연통되는 흡입공(671)이 형성되고 타측에 상기 흡입구(672)에 연통되는 흡입개구(675)가 형성된 흡입밸브시트(670)와;

   상기 펌프하우징(610)의 토출구(662)에 결합되며 일측에 상기 챔버(611)와 연통되는 토출개구(665)가 형성되고 타측에 상기 토출구(662)에 연통되는 토출공(661)이 형성된 토출밸브시트(660)와;

   상기 흡입밸브시트(670)에 내장되어 상기 챔버내의 압력변화에 따라 상기 흡입개구(675)를 개폐시키며 스프링(673)에 의해서 상기 흡입구(672)를 폐쇄시키도록 밀착되는 흡입밸브판(674)과;

   상기 토출밸브시트(660)에 내장되어 상기 챔버내의 압력변화에 따라 상기 토출개구(665)를 개폐시키며 스프링(663)에 의해서 상기 토출개구(665)를 폐쇄시키도록 밀착되는 토출밸브판(664);을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 보수액은 모래를 포함하는 시멘트 혼화재인 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치.
6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항중 어느 한항의 보수액 주입장치를 이용하여 균열틈에 보수액을 주입하는 콘크리트 균열보수공법에 있어서,

   콘크리트 구조물의 균열틈에 일정직경, 일정깊이 및 일정간격으로 1차구멍을 복수 형성하는 단계와;

   상기 각 1차구멍에 중공형태의 코어비트를 장착한 코어드릴을 사용하여 2차로 더 깊게 구멍을 형성하여 구멍의 바닥면에 상기 균열틈이 지나는 콘크리트 코어부를 형성하는 단계와;

   상기 콘크리트 코어부에 충격을 가하여 각 구멍 내에 붙어있는 상기 콘크리트 코어부를 절단해내는 단계;와

   상기 각 천공된 구멍 및 균열틈을 따라 콘크리이트 분쇄가루 또는 분진등을 청소하는 단계;와

   상기 천공된 구멍에 내주면에 나사부가 형성된 중공의 고무슬리이브를 결합시키는 단계와;

   상기 고무슬리이브의 나사부에 나사결합되는 나사결합부와, 상기 주입장치의 주입호스와 연결되는 노즐부를 가지는 중공의 패커몸체를 상기 고무슬리이브에 결합시키는 단계와;

   상기 흡입관에 보수액이 충전된 보수액통을 결합시키는 단계와;

   상기 패커몸체의 노즐부와 주입호스를 연결하고 상기 구동모터를 구동하여 상기 펌프를 구동하는 단계와;

   상기 노즐부를 통한 보수액을 상기 균열틈에 주입시키는 단계와;

   상기 보수액을 주입한 후 상기 노즐부를 마개부재로 막는 단계와;

   상기 주입된 보수액이 경화된 후 콘크리이트 구조물 표면에 돌출된 패커몸체 및 고무슬리이브를 절단하여 마감하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치를 이용한 콘크리트 균열 보수공법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 고무슬리이브에 상기 패커몸체를 결합시킨 후에 상기 각 구멍들 사이의 균열틈과 연통하는 보수액 수용공간이 형성된 확인창을 부착시키는 단계와, 상기 확인창 및 구멍들 사이의 균열틈을 따라 보수액의 누출을 방지시키도록 실링하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치를 이용한 콘크리트 균열 보수공법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 실링하는 단계는 균열틈을 따라 실링테이프로 부착시키는 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치를 이용한 콘크리트 균열 보수공법.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 보수액은 모래를 혼합한 시멘트 혼화재인 것을 특징으로 하는 보수액 주입장치를 이용한 콘크리트 균열 보수공법.