KR20050064529A - Steel-plate anchoring and bonding method to rehabilitate load-carrying capacity of concrete structure with jacking up and monitoring deformations - Google Patents
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Abstract
철근콘크리트 구조물에서의 장기간 혹은 단기간 공용 중에 발생되는 재료적 열화요인 및 구조적 안전성 저해요인과 현재 통과하중(예:DB-24)에 못 미치는 설계하중(예:DB-18이하)을 갖는 교량에 대한 성능향상을 위하여 강판 및 강선, 탄소섬유 쉬트, 섬유보강 에폭시 판넬과 같은 다양한 보강재를 활용한 성능개선 공법이 적용된다.For bridges with material deterioration factors and structural safety inhibitors that occur during long-term or short-term common use in reinforced concrete structures, and design loads (e.g. DB-18 or less) that are less than the current through load (eg DB-18) In order to improve the performance, the performance improvement method using various reinforcement materials such as steel plate and steel wire, carbon fiber sheet and fiber reinforced epoxy panel is applied.
본 발명의 철근콘크리트 구조물에 대한 강판정착 및 부착공법은 유압 Jack에 의해 직접 구조물의 중앙부에 상향의 솟음량을 발생시켜 설계두께와 폭, 설계간격의 강판을 인장부와 전단부까지 정착 후 부착시키는 것으로 하고 있으며, 철근콘크리트 구조물에 대한 성능개선 효과의 극대화를 위한 새로운 방법으로 솟음량 도입시 기존의 압축철근이 인장응력을 부담하게 되는 구조물 중앙부 압축철근과 연속 구조물의 부모멘트 인장철근의 변형률을 측정하여 철근의 허용응력과의 비교·계측 뿐만아니라 구조물 경간 중앙부의 솟음량의 변화를 시공 全 단계에 걸쳐 동시에 계측하는 것으로 구성된다. 본 발명의 강판 정착 및 부착공법은 계측이 병행됨에 따라 솟음량 도입에 의한 보강 후 실제 잔류변형량을 실측할 수 있어 신속한 성능개선효과의 평가가 가능하며 형강에 비해 두께가 매우 적은 박판형의 강판을 사용함으로써 교차하천의 다리 밑 공간을 저해하지 않아 교차하천의 범람의 요인이 되는 계획홍수위의 감소가 유발되지 않을 뿐만아니라 솟음량 형성에 따른 균열의 폐합과 인장부에서 전단부에 이르는 광범위한 강판의 정착 및 부착에 의해 정·부모멘트 구간의 내하력을 증진시킨다.The steel plate fixing and attaching method for the reinforced concrete structure of the present invention generates upward rise in the center part of the structure directly by the hydraulic jack to fix the steel plate of the design thickness, width and design interval to the tension part and the shear part and then attach it. As a new method for maximizing the performance improvement effect of reinforced concrete structures, the strain of the reinforced steel at the center of the structure where the existing compressive steel bears the tensile stress and the parent cement tensile steel of the continuous structure are measured. In addition to the comparison and measurement of the allowable stress of the reinforcing bar, the change in the amount of rise in the center of the span of the structure is simultaneously measured throughout all stages of construction. The steel plate fixing and attaching method of the present invention can measure the actual residual strain after reinforcement by the introduction of the rising amount as the measurement is performed in parallel, so that it is possible to evaluate the performance improvement effect quickly and use a thin plate steel sheet having a very small thickness compared to the steel. As a result, it does not impede the space under the bridges of the cross-streams, which does not cause the reduction of the planned flood level, which is the cause of flooding of the cross-flows. By attaching, the load capacity of the positive and negative moment sections is improved.
Description
본 발명은 철근콘크리트 슬래브 교량 및 라멘 교량, 박스 컬버트와 같은 철근콘크리트 구조물에 있어서 가설 후 공용기간 동안 발생되는 주 부재 인장면(정모멘트 구간)과 연속부 상면(부모멘트 구간)에서의 균열 및 박리 박락 등에 의한 성능저하가 외관조사결과 예상되거나 정밀안전진단에 의해 실제 구조내력이 현저히 저하되어 개선이 요구되는 것으로 판단되는 구조물에 설계두께 및 폭, 설계 간격으로 강판을 정착하고 부착시킴으로서 대상으로 하는 구조물의 정·부 모멘트 부위 및 전단부위의 성능을 개선하는 공법에 관한 것이다.In the present invention, in the reinforced concrete structures such as reinforced concrete slab bridges and ramen bridges, box culverts, cracks in the main member tension surface (static moment section) and the continuous part upper surface (sub-moment section) generated during the common period after construction The performance deterioration due to peeling and peeling is expected as a result of appearance inspection, or by fixing the steel plate at the design thickness, width, and design interval to the structure that is expected to be improved by the fact that the actual structural strength is remarkably lowered by precise safety diagnosis. The present invention relates to a method for improving the performance of the front and back moments and shear regions of structures.
일반적으로 철근콘크리트 구조물에 대한 보강공법으로 초기에 강판을 접착 혹은 압착시키는 방법이 적용되어 왔으나 최근 강판에 비해 상대적으로 가벼운 섬유재질의 보강재가 활발히 적용되고 있다.In general, as a reinforcing method for reinforced concrete structures, a method of bonding or compressing steel sheets has been applied initially, but recently, a lighter fiber reinforcing material is being actively applied than steel sheets.
현재 강판보강에 비하여 널리 적용되고 있는 탄소섬유를 주재료로 한 쉬트보강공법 및 에폭시패널를 주재료로 한 보강공법은 비교적 양호한 부착특성을 갖는 접착제를 사용하여 콘크리트 구조물의 결함이나 손상부 표면에 단순히 바름으로써 보강재가 갖는 고유의 높은 탄성과 인장강도에 의하여 외력에 대한 구조물의 저항력 증대가 기대되고 그에 따라 내하력 평가시 (설계강도) , (고정하중에 의한 모멘트) 와 (활하중에 의한 모멘트)에 의해 결정되는 교량평가계수(Rating Factor ; RF)가 높이 평가되어 실제 응답과는 관계없이 이론적으로 교량을 중심으로 한 철근콘크리트 구조물의 내하력이 증진되는 것으로 평가되고 있다. 그러나, 이는 노후화된 철근콘크리트 인장부에서 발달되어 내부로 진전된 균열과 같은 결함을 완전히 고려하지 못하고 있다는 문제점이 지적될 수 있어 실 응답을 기초로 할 경우 기대하는 성능개선의 수준이 낮게 나타날 수 있을 뿐만아니라 부모멘트구간의 보강효과는 기대하기 곤란하며, 보강재 단부에서 부착파괴가 발생될 경우 사용된 보강재가 단순한 부착물로 변화되어 제대로 그 기능을 발휘할 수 없는 문제점이 야기되어 휨 보강 및 사인장보강(전단보강)의 기능도 기대하기 어렵게 된다.Sheet reinforcement method using carbon fiber as the main material and epoxy panel reinforcement method, which are widely applied compared with steel plate reinforcement, are applied by simply applying to the surface of defect or damaged part of concrete structure using adhesive with relatively good adhesion characteristics. Due to the inherent high elasticity and tensile strength, the structure's resistance to external force is expected to increase, and accordingly (Design strength), (Moment due to fixed load) and The rating factor (RF), which is determined by (moment due to live load), is highly evaluated, and it is estimated that the load capacity of reinforced concrete structures centered on bridges is theoretically improved regardless of the actual response. However, it can be pointed out that the defects such as cracks developed in aging reinforced concrete tensions are not fully taken into account. Therefore, the expected level of performance improvement may be lowered based on the actual response. In addition, the reinforcement effect of the parent section is difficult to expect, and when the attachment failure occurs at the end of the reinforcement, the used reinforcement is changed to a simple attachment, which causes the problem of not being able to function properly. Shear reinforcement) is also difficult to expect.
원형 혹은 각형으로 성형된 스테인레스 철재나 섬유재를 주재료로 한 보강공법 또한 위와 같은 동일한 이론을 배경으로 보강효과가 성립될 수 있으나 단순히 보강재의 단부를 핀이나 보강철물을 이용하여 정착하고 특수한 재질의 도포제에 의해 단면이 수복되는 되는 것으로 이 공법 또한 구조물의 인장부에서 발달되어 내부로 진전된 균열 등의 결함을 완전히 고려하지 못하는 문제점 뿐만아니라 공종이 비교적 복잡하고 단순 정착에 의하여 공종이 완료되는 것이 일반적이기 때문에 순수하게 에폭시와 같은 접착제와 보강재 사이의 부착강도에 그 효과를 좌우되는 문제점을 안고 있다. 또한, 쉬트 혹은 판넬 형식의 보강공법에서와 같이 부모멘트 및 전단구간의 보강효과의 기대는 어렵고, 단부의 고정핀이나 폴리머 재료와 같은 피복재의 품질이 실험실 수준으로 현장에서 적용되지 못할 경우 보강재는 보강재로서의 기능을 상실하고 단순 부착재로서 잔류하게 된다.The reinforcement method based on stainless steel or fiber material formed in circular or square shape can also be reinforced based on the same theory as above. However, the end of the reinforcement is fixed using pins or reinforcing steel, and a special coating material is applied. This method is also a problem that does not fully consider defects such as cracks developed in the tension part of the structure and developed into the interior of the structure, and the work is relatively complicated and the work is completed by simple settlement. Therefore, there is a problem that depends on the effect of the adhesion between the adhesive and the reinforcement purely epoxy. In addition, as in sheet or panel type reinforcement method, it is difficult to expect reinforcement effect between parent and shear sections, and reinforcement material is used when reinforcement material such as fixing pin or polymer material at the end is not applied on site at laboratory level. It loses its function as and remains as a simple adhesive.
한편, 강재를 이용하여 구조물의 내력을 증진하는 공법으로 강판접착 혹은 강판압착공법 외에 최근에 교량 등의 구조물 하면에 강재보를 종행 및 횡행으로 증설하거나 부모멘트 부의 내력증진을 위해 일정한 솟음량을 갖는 강재보를 이용하여 교량 전체의 내하력을 증대시키는 공법이 빈번히 적용되고 있다. 이러한 공법은 교대 혹은 교각부에 브라켓을 설치하거나 슬래브 상면에 정착용 강판을 설치하고 하면의 강재보를 연결용 앵커볼트를 이용하여 체결하는 방법으로 시공된다. 비교적 시공상의 절차가 간소하고 사용재료의 조달이 용이하여 경제적으로 시공될 수 있는 공법으로 평가되고 있으나 사하중의 증가가 예상되고 곡선교에서 횡구배를 고려한 시공이 어려울 뿐만아니라 완전한 접착이 이루어지지 않을 경우 강재보와 콘크리트 하면사이에 공백이 발생되어 이물질의 유입과 그에 따른 국부적인 결함 발생이 우려되며, 일반적으로 h=300mm 이상의 H-형강이 사용됨으로써 교차하는 하천의 홍수시 통수단면 감소와 유송물의 원만한 흐름이 브라켓이나 강재보에 의해 방해를 받게 되어 인근 지역으로의 범람이나 교량의 안전을 저해하는 문제점이 대두된다.On the other hand, as a method of improving the strength of the structure by using steel materials, in addition to the steel sheet bonding or steel sheet pressing method, steel beams are added to the bottom of the structure such as bridges in the longitudinal and transverse directions, or have a constant rising amount to increase the strength of the parent part The method of increasing the load capacity of the entire bridge using beams is frequently applied. This method is constructed by installing a bracket on the alternating or pier or by installing a fixing steel plate on the upper surface of the slab and fastening the steel beam of the lower surface using an anchor bolt for connection. Although the construction process is relatively simple and the procurement of materials is easy, it is evaluated as a method that can be economically constructed.However, if the dead weight is expected to be increased, the construction considering the lateral gradient in the curved bridge is difficult and complete adhesion is not achieved. There is a gap between the steel beam and the lower surface of the concrete, which may cause the inflow of foreign matter and local defects.Therefore, the use of H-shaped steel of more than h = 300mm is used to reduce the passage surface and smooth the flow of water. The flow is hindered by brackets or steel beams, which causes problems with flooding to nearby areas or undermining the safety of bridges.
따라서, 원활한 재료의 공급과 정착방식을 도입하여 부착특성에의 의존을 최소화할 수 있도록 하고, 교차하천의 설계조건(통수단면적)의 변화를 유발시키지 않을 뿐만아니라 상부에서 전달되는 하중을 실제 보강재가 아치작용에 의해 흡수할 수 있도록 하며 기 발생된 인장부의 결함을 보강재 시공 전 폐합시키는 등 철근콘크리트 구조물의 정·부 모멘트부 및 전단부의 성능을 크게 향상시킬 수 있고 기존의 보강공법에서 전혀 시도되지 않은 시공 중 계측을 병행한 보강공법을 기술적으로 제시하고자 한다. Therefore, it is possible to minimize the dependence on the adhesion characteristics by introducing a smooth material supply and fixing method, and not to change the design conditions (passage area) of the cross streams, and to actually load the loads transferred from the upper part. It can be absorbed by the arching action, and it can greatly improve the performance of the front part and the part moment and the shear part of reinforced concrete structures, such as closing the generated tension defects before constructing the reinforcement material. Technically, we will present a reinforcement method that combines measurement during construction.
본 발명의 기술적 과제를 완성하기위하여 본 발명에 의한 철근콘크리트 구조물(1,2,3)의 보강공법의 공정도를 도시한 도 1에 나타낸 바와 같이 설계하중(예:DB-18이하)과 현재 통과활하중(예:DB-24)과의 차이 혹은 이미 중대한 결함이 발생되어 조속한 성능개선이 요구되는 구조물에 대하여 사전 구조검토에서 압축철근(16)의 응력이 허용응력을 초과하지 않는 범위 및 구조물 상면 콘크리트에 균열이 발생되지 않는 범위내에서 결정된 설계 솟음량을 구조물의 중앙부 하면(2)에 설치한 인상대(7)와 유압펌프(10) 및 유압 잭(8)을 이용하여 설계 상향력을 도입하고, 상술한 구조검토를 통해 결정된 주 보강재(6)를 설계두께와 설계 폭 및 설계 간격으로 구조물의 단부와 중앙부에 설치한 내부 정착플레이트(콘크리트와 주 보강재 사이에 설치;4a, 4b, 4c)와 외부 정착플레이트(보강재 덮개판;5a, 5b, 5c)를 이용하여 고장력 앵커볼트(15)로 정착시키고, 주 보강재 전체면은 케미컬 앵커(19)로 체결하여 유압잭을 제거한 후 수지주입(18)을 통하여 마무리하는 공정으로 수행된다. 본 발명은 성능개선 효과를 보다 향상시키기 위한 새로운 시도로써 유압잭의 설치와 제거단계까지 구조물의 중앙부에 변위계(11)와 구조물 중앙부 및 부모멘트부에 변형률게이지(12a, 12b)를 이용하여 변형을 지속적으로 측정함으로써 공법 적용공정이 수행되는 동안 발생될 수 있는 설계 솟음량의 감소에 신속히 대응하고, 유압잭이 제거된 직후 대상구조물의 성능개선 효과를 즉시 검토하도록 할 뿐만아니라 보강 직 후 설치되는 교량 중요부위에 도 6에서와 같이 관측점(24)을 기준으로 관리주체 측에서 향후 효과적인 유지관리를 이룰 수 있도록 함을 중요한 하나의 특징으로 한다.In order to complete the technical problem of the present invention, as shown in Figure 1 showing a process diagram of the reinforcement method of the reinforced concrete structure (1, 2, 3) according to the present invention and the design pass (e.g. DB-18 or less) and the current passing In the structural review, the stress of the reinforcing bar 16 does not exceed the allowable stress and the upper surface of the structure for the structure that is different from the live load (e.g. DB-24) or a serious defect is already required and the performance improvement is required quickly. The design upward force is introduced by using the lift table 7, the hydraulic pump 10, and the hydraulic jack 8 installed on the lower surface 2 of the central part of the structure within the range where cracks do not occur. Inner fixing plate (installed between concrete and main reinforcing material) 4a, 4b, 4c installed in the end and the center of the structure of the main reinforcement (6) determined by the above-described structural review at the design thickness, design width and design interval External settlement Using the rate (reinforcement cover plate; 5a, 5b, 5c) is fixed to the high-tensile anchor bolt 15, the entire surface of the main reinforcement is fastened with a chemical anchor (19) to remove the hydraulic jack and then finished through resin injection (18) It is carried out by the process. The present invention is a new attempt to further improve the performance improvement effect of continuous deformation using the strain gauges (11a, 12b) in the center of the structure and the displacement gauge 11 in the center of the structure until the installation and removal of the hydraulic jack It is possible to quickly respond to the reduction of design rise that can occur during the process application process, and to immediately examine the effect of improving the performance of the target structure immediately after the hydraulic jack is removed. As shown in FIG. 6, it is an important feature to enable effective management on the management side based on the observation point 24 in the future.
다음 첨부도면들을 이용하여 본 발명의 구성을 설명하기로 한다.The configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a에서 도 5에 연속(혹은 단순) 철근콘크리트 슬래브교(도 2a, 도 4a),연속(혹은 단순) 라멘교와 박스컬버트(도 2b, 도 4b)를 대상으로 본 발명의 실시 예에 의한 보강공법으로 보강되는 콘크리트 구조물의 개념과 보강공법을 구성하는 구조물 중앙부와 단부의 정착장치 및 인상장치 그리고 계측센서 부착위치의 상세를 주 보강재 정착 전(도 3)과 정착 후(도 5)로 나누어 도시하였다.2a to 5 continuous (or simple) reinforced concrete slab bridge (Figs. 2a, 4a), continuous (or simple) ramen bridge and box culvert (Fig. 2b, 4b) in the embodiment of the present invention The concept of the concrete structure reinforced by the reinforcement method, and the details of the fixing device and the pulling device of the center and end of the structure constituting the reinforcement method and the attachment position of the measurement sensor before the main reinforcement (FIG. 3) and after fixing (FIG. 5) It is shown separately.
도 2a, 도 2b, 도 3에 의하면, 인상대(7)를 설치 후 철근콘크리트 구조물(1,2,3)의 보강면(2)와 인상대(7) 사이에 솟음량 형성을 위한 유압잭(8)과 인상에 따른 원 콘크리트면의 손상을 방지하기 위하여 탄성고무판(9)을 설치하고 이와 동시에 포장면(3)과 콘크리트 구체상면을 국부적으로 절취면(14)을 형성하여 압축철근(16)을 노출시키고 연속교인 경우 부모멘트 구간의 인장철근(21) 또한 노출시켜 각각에 철근 변형률 게이지(12a, 12b)를 부착하며 탄성고무판(9) 근접부에 솟음량을 관리하기 위한 변위계(11)를 설치한다. 또한, 인상을 하기 전에 도 3의 상세 "A", 상세 "B", 상세 "C-1" 과 같이 설계 간격으로 정착볼트 설치용 홀(15)이 성형된 중앙부와 단부의 내부 정착플레이트(4a, 4b, 4c)를 설치하고, 약 5mm미만의 spacer(17)를 주 보강재(6)의 부착위치에 설치하여 에폭시 수지층(18)을 형성시 충분한 채움성 확보와 부착강도를 확보토록 한다. 이때 도 3의 상세 "C-2"와 도 6과 같이 내부정착플레이트(4a, 4b, 4c)와 탄성고무판(9)를 중심으로 인상장치의 위치는 반드시 서로 다르게 하도록 한다.According to FIGS. 2A, 2B, and 3, the hydraulic jack for forming the lift amount between the reinforcing surface 2 of the reinforced concrete structures 1, 2, 3 and the lifting post 7 after the lifting post 7 is installed ( 8) and elastic rubber plates 9 are installed to prevent damage to the raw concrete surface due to the impression, and at the same time, the pavement surface 3 and the concrete concrete upper surface are locally formed to form a cutout surface 14 to compress the rebar 16 In the case of the continuous bridge, the tensile reinforcing bars 21 of the parent section are also exposed so that the reinforcing bar strain gauges 12a and 12b are attached to each of them, and a displacement gauge 11 for managing the amount of rising in the vicinity of the elastic rubber plate 9 is provided. Install. In addition, the inner fixing plate 4a of the center part and the end part in which the fixing bolt mounting hole 15 was formed at design intervals as shown in detail "A", detail "B", and detail "C-1" of FIG. 4b and 4c are installed, and spacers 17 of less than about 5 mm are installed at the attachment position of the main reinforcing material 6 to secure sufficient fillability and adhesion strength when the epoxy resin layer 18 is formed. At this time, as shown in detail "C-2" and FIG. 6 of FIG. 3, the positions of the pulling device are positioned differently around the inner fixing plates 4a, 4b, and 4c and the elastic rubber plate 9.
다음 도 4a, 도 4b, 도 5에 의하면 전술한 구조검토에 의하여 결정된 설계 솟음량 만큼 Jack Up을 실시한 다음 전술한 구조검토에서 계산된 보강재(steel plate) 의 설계 폭과 설계두께, 설계간격으로 준비된 주 보강재(6)을 기 설치된 내부 정착플레이트(4a, 4b, 4c)에 고정한 후 순차적으로 중앙부와 단부에서 외부 정착플레이트(5a, 5b, 5c)를 이용하여 완전 정착한다. 완전정착에 있어서 솟음량을 형성할 때 가해진 하중이 제거된 후 구조물의 고정하중과 활하중이 보강재를 통하여 전달되어 하중을 최종으로 부담하는 단부의 정착부(도 5의 상세 "A")는 ""형 내부 정착플레이트에 판형의 외부 정착플레이트로 구성되는 pocket-type() 정착장치를 형성한다. 또한, 주 보강재(6)을 완전 정착 후 주 보강재(6)와 철근콘크리트 구조물 보강면(2) 사이는 에폭시 수지층(18)을 형성하는데 이는 보강재의 全面 케미컬 앵커(19) 체결시 압착시키는 것이 바람직하나 보강재 측면 씰링 후 주입법의 적용도 가능하다. 또한, 수지주입과 양생(1-2일)이 완료된 후 유압 Jack(8)를 제거하기 직전에 중앙부와 단부의 정착장치 주변 주 보강재(6) 하면에 변형률 게이지(20a, 20b, 20c-1, 20c-2)를 부착하여 유압 Jack(8)의 제거에 따른 강재 변형률을 측정하여 허용응력과 비교 · 검토 한다.Next, according to FIGS. 4A, 4B, and 5, the jack up is performed by the design rise amount determined by the above-described structural review, and then the width and the design thickness of the steel plate calculated by the above-described structural review are prepared. After fixing the main reinforcing material 6 to the pre-installed internal fixing plate (4a, 4b, 4c) and then completely fixed by using the external fixing plate (5a, 5b, 5c) in the center and end sequentially. In the complete settlement, after the applied load is removed, the fixing and live loads of the structure are transmitted through the reinforcement, and the fixing portion (detail "A" in FIG. 5) at the end that finally bears the load is " Pocket-type consisting of a plate-shaped external fixing plate on a "-type internal fixing plate. ) Form a fixing device. In addition, after the main reinforcement 6 is completely fixed, an epoxy resin layer 18 is formed between the main reinforcement 6 and the reinforced concrete structure reinforcement surface 2, which is squeezed at the time of fastening the entire chemical anchor 19 of the reinforcement. Preferably, however, application of injection method after stiffener side sealing is also possible. Further, after the resin injection and curing (1-2 days) are completed, the strain gauges 20a, 20b, 20c-1, on the lower surface of the main reinforcing material 6 around the fixing device at the center and end just before removing the hydraulic jack 8, Attach 20c-2) and measure the strain of the steel resulting from the removal of the hydraulic jack (8).
유압 Jack이 제거된 후 잔류변형과 성능개선 효과를 검토하고, 주 보강재(6) 및 정착장치(4a,4b,4c,5a,5b,5c)에 대한 방청 및 방식처리를 수행하며 향후 유지관리를 위한 도 6의 관측점(24)을 설치하고 인상대(7)의 철거와 함께 공정을 마무리한다.After the hydraulic jack is removed, the residual deformation and performance improvement effect are reviewed, and the main reinforcement material 6 and the fixing device 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c are rust-proofed and anticorrosive treatment is performed. The observation point 24 of FIG. 6 for this is installed and a process is completed with the removal of the impression stand 7.
도 6은 상술한 보강 예에 따른 구조물의 저면도를 종· 횡방향으로 나타낸 것으로 주 보강재(6)의 위치와 인상위치의 탄성고무판(9)을 보이고 있다.FIG. 6 shows the bottom view of the structure according to the above-described reinforcing example in the longitudinal and transverse directions, showing the elastic rubber plate 9 at the position of the main reinforcing material 6 and the pulling position.
상기와 같은 실시에 의한 보강공법으로 보강된 콘크리트 구조물은 정착방식을 도입하여 부착특성에의 의존을 최소화할 수 있도록 하고, 비교적 박판의 보강재사용에 따라 교차하천의 설계조건(통수단면)의 변화를 유발시키지 않을 뿐만아니라 구조물에 따라 4-7mm 정도의 솟음량 확보를 위해 가해진 하중이 제거 된 후 전달되는 고정하중과 공용 중 활하중이 이미 보강량과 보강 간격 설계시 고려되었기 때문에 보강 후의 실제 변형이 크게 감소되고 단순 바름형식의 공법에 비하여 성능개선 효과가 정 · 부 모멘트부 및 전단부 모두에서 크게 증대될 것으로 기대된다. 또한, 본 발명은 성능개선 효과를 극대화시키기 위한 새로운 접근방법으로 유압잭의 설치와 제거단계까지 구조물 각 부위에서 변위와 변형률을 지속적으로 측정함으로써 공법 적용공정이 수행되는 동안 발생될 수 있는 설계 솟음량의 감소에 신속히 대응하고, 유압잭이 제거된 직후 대상구조물의 성능개선 효과가 즉시 검토될 수 있고 보강 직 후 설치된 중요 부위 관측점을 기준으로 관리주체 측에서의 유지관리가 효과적으로 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.Concrete structures reinforced by the reinforcement method according to the above-described method can minimize the dependence on the adhesion characteristics by introducing a fixing method, and change the design conditions (through-surfaces) of the cross streams according to the use of the reinforcement material of the relatively thin plate. Not only does it cause, but the actual load after reinforcement is greatly increased because the fixed load and live load transferred after the applied load is removed to secure the 4-7mm rise depending on the structure are already considered in the reinforcement and reinforcement spacing design. Compared to the reduced and simple straight-line method, the performance improvement effect is expected to be greatly increased in both the positive moment and the shear part. In addition, the present invention is a new approach to maximize the performance improvement effect by continuously measuring the displacement and strain in each part of the structure until the installation and removal of the hydraulic jack of the design rise amount that can be generated during the process application process It is expected to be able to respond quickly to the reduction, to immediately review the effect of improving the performance of the target structure immediately after the hydraulic jack is removed, and to effectively maintain the maintenance on the management side based on the critical point observation points installed immediately after reinforcement.
상술한 본 발명에 따른 구조체의 솟음량 형성과 형성과정에서의 변위, 변형률의 계측이라는 성능개선효과 증대를 위한 새로운 접근방법, 그리고 보강재 정착 및 부착에 의한 보강공법은 솟음량 형성에 따른 균열부의 완전한 결합을 유도하고 상부에서 전달되는 하중을 아치작용에 의해 단부로 전달시킴으로서 단순히 바름형식에 의한 공법에서는 이룰 수 없었던 철근콘크리트 구조물의 하부에 압축응력의 유도에 의한 인장응력의 상쇄를 도모할 수 있어 구조물의 정 · 부모멘트부 모두의 내하력을 증진시킨다. 또한 슬래브 및 보 구조물의 전체 면을 보강함으로서 전단저항력을 증대시키게 되고, 기존 H형강을 이용하는 증설공법이 갖는 교하공간의 점유와 그에 따른 교차하천 유지 관리상의 문제점을 해결할 수 있다. The new approach to increase the performance improvement effect of the formation of the rise amount of the structure according to the present invention and the measurement of the displacement, the strain in the formation process, and the reinforcement method by fixing and attaching the reinforcement is a complete By inducing the coupling and transferring the load from the upper part to the end by the arching action, it is possible to offset the tensile stress by the induction of the compressive stress in the lower part of the reinforced concrete structure, which could not be achieved by the simple form method. To improve the load capacity of both the parliamentary and parental sections. In addition, it is possible to increase the shear resistance by reinforcing the entire surface of the slab and beam structure, it is possible to solve the problem of the occupancy of the bridge space with the existing expansion method using the H-shaped steel and the resulting cross-river maintenance.
도 1은 본 발명에 의한 철근콘크리트 구조물 보강 시공 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating reinforcement construction of reinforced concrete structures according to the present invention.
도 2a는 본 발명에 의한 실시 예로서 철근콘크리트 슬래브교를 보강하는 개념을 보이고 있으며, 보강재를 정착하기 직전의 구조물 측면도이다.Figure 2a shows a concept of reinforcing reinforced concrete slab bridge as an embodiment according to the present invention, is a side view of the structure just before fixing the reinforcement.
도 2b는 본 발명에 의한 실시 예로서 철근콘크리트 라멘교량 및 박스컬버트을 보강하는 개념을 보이고 있으며, 보강재를 정착하기 직전의 구조물 측면도이다.Figure 2b shows a concept of reinforcing the reinforced concrete ramen bridge and box culvert as an embodiment according to the present invention, is a side view of the structure just before fixing the reinforcement.
도 3은 도 2a와 도 2b에 따른 것으로 중요부위의 상세도이다.3 is a detailed view of important parts according to FIGS. 2A and 2B.
도 4a는 도 2a에 따른 것으로 철근콘크리트 슬래브교의 보강재를 정착한 후의 구조물 측면도이다.Figure 4a is a side view of the structure after fixing the reinforcement of the reinforced concrete slab bridge according to Figure 2a.
도 4b는 도 2b에 따른 것으로 철근콘크리트 라멘교 및 박스컬버트의 보강재를 정착한 후의 구조물 측면도이다.4B is a side view of the structure after fixing the reinforcement of the reinforced concrete ramen bridge and the box culvert according to FIG. 2B.
도 5는 도 4a와 도 4b에 따른 것으로 중요부위의 상세도이다.FIG. 5 is a detailed view of important parts according to FIGS. 4A and 4B.
도 6은 도 2a에서 도 5에 따른 것으로 보강재가 정착된 후의 구조물 저면도이다.FIG. 6 is a bottom view of the structure after the reinforcing material is fixed in accordance with FIG. 2A to FIG. 5.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1, 2, 3 : 콘크리트 구조물(각각 콘크리트 구체(1), 보강면 혹은 구조물 하면(2), 포장면(3)),1, 2, 3: concrete structures (concrete spheres (1), reinforcement or lower surface of the structure (2), pavement (3), respectively),
4a, 4b, 4c : 내부 정착플레이트(Internal anchor plate),4a, 4b, 4c: internal anchor plate,
5a, 5b, 5c : 외부 정착플레이트(External anchor plate),5a, 5b, 5c: External anchor plate,
6 : 주 보강재,6: main reinforcement,
7, 8, 9, 10 : 구조물 인상장치 SET(인상대(7), 유압잭(8), 탄성 고무판(9), 유압펌프(10),7, 8, 9, 10: structure lifting device SET (lift (7), hydraulic jack (8), elastic rubber plate (9), hydraulic pump (10),
11, 12a, 12b, 13, 14: 계측장비 SET (변위계(11), 변형률 게이지(12a, 12b),계측기(13), 압축철근 혹은 인장철근 노출을 위한 콘크리트 절취면(14),11, 12a, 12b, 13, 14: measuring equipment SET (displacement meter 11, strain gauges 12a, 12b, measuring instrument 13, concrete cutting surface 14 for exposing reinforcing bars or tension bars,
15 : 정착 볼트용 홀 및 고장력 정착볼트,15: Fixing bolt hole and high tension fixing bolt,
16 : 정모멘트부 압축철근,16: compression moment reinforcing bar,
17 : Epoxy 주입을 위한 Spacer,17: Spacer for epoxy injection,
18 : Injected Epoxy,18: Injected Epoxy,
19 : Chemical Anchor,19: Chemical Anchor,
20a, 20b, 20c-1, 20c-2 : 주 보강재의 하면의 변형률 게이지20a, 20b, 20c-1, 20c-2: strain gauges on the lower surface of the main reinforcement
21 : 부 모멘트부 인장철근21: tensile moment reinforcing bar
22 : 계측센서연결 cable22: measuring sensor connection cable
23 : 유압잭과 유압펌프 연결선 23: hydraulic jack and hydraulic pump connection line
24 : 유지관리용 관측 target24: Observation target for maintenance
Claims (6)
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|---|---|---|---|
| KR1020030095992A KR20050064529A (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Steel-plate anchoring and bonding method to rehabilitate load-carrying capacity of concrete structure with jacking up and monitoring deformations |
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