KR20080000618U - 이음매 없는 신축음장치용 보강 플레이트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교량 또는 지하차도, 복개도로 등에 적용되는 이음매 없는 신축이음에서 사용되는 보강용 플레이트의 구조를 개선하여, 폴리머 개질 아스팔트 재질의 봉함재와 골재의 혼합물로 형성된 조인레스형 신축이음 조인트 부의 온도변화, 콘크리트 슬래브 양생시 발생하는 건조수축, 활하중, 차량의 윤하중 등에 의해 발생 되는 신축 및 수축 변형에 보다 원할하게 대응하는 본래의 기능을 발휘할 수 있도록 하였다. 즉 본래 이음매 없는 조인트부에 요구되는 유연성 및 강성의 특성을 최대한 유지하여 신축이음 조인트의 수명을 연장하고, 현장 작업성을 개선하였다.

신축이음장치용 보강플레이트, 이음매 없는 신축이음 장치

Description

이음매 없는 신축음장치용 보강 플레이트 구조{Support plate structure of jointless joint}

도 1은 이음매 없는 신축 이음장치에 사용되는 기존의 보강용 플레이트 형 태 및 보강용 플레이트의 연속설치 시의 구조.

도 2는 개선된 보강용 플레이트의 형태 및 보강용 플레이트의 연속설치 시의 구조.

도 3은 기존 형태의 보강용 플레이트를 사용하여 이음매 없는 신축이음장치를 설치하는 단계별 공정을 나타낸 것이다.

도 4는 기존 형태의 보강용 플레이트에 디본딩용 얇은 고무패드를 깔고 실란트와 골재를 섞은 조인트를 넣고 다짐하는 구조로, 보강용 플레이트와 조인트내의 실란트와의 접착을 방지하여 외력 작용시 조인트 부의 유연한 신축성을 주기 위한 구조이다.

도 5는 기존 보강용 플레이트의 한 형태로, 앵커 볼트 고정용 구멍이 있거나 없는 형태의 조인트 완성한 후의 구조를 도식화한 것이다. 구멍이 있는 경우 한쪽의 한 구멍에는 앵커 볼트로 고정하고 나머지 구멍들에는 봉함재 또는 봉합재 및 골재 혼합물을 채워 넣는다.

도 6은 기존 보강용 플레이트에서 구멍이 없는 형태로 조인트 시공시,고정해주는 기능이 없어 이로 인해 콘크리트 슬래브가 과도하게 수축시 이 보강용 플레이 트가 조인트 부를 지지하는 기능을 잃고 어느 한쪽으로 밀리거나 이탈 할 수 있음을 보여주는 그림이다.

도 7은 본 고안 개량된 보강용 플레이트를 사용하여 신축이음 조인트를 설치한 경우로서, 콘크리트 슬래브 한쪽에 앵커 볼트를 박아 고정하는 작업상의 번거로움을 없애기 위해 한쪽에만 있는 다수개의 구멍에 봉함재를 채워넣어 이것이 접착기둥을 형성하여 고정하는 방법으로,작업상의 편리성 및 본래 신축이음 조인트의 유연한 신축성 기능을 최대한 살릴 수 있는 구조이다.

도 8은 기존 형태의 보강용 플레이트와 본 고안의 보강용 플레이트를 사용시 조인트부의 실란트 접착면의 형태를 간단히 도식화 하고, 이에 외력 즉,수축 팽창 상하변형 등이 작용하였을 때의 조인트부의 모습을 나타낸 것이다.

개선된 형태에서는 조인트부의 형성물인 골재와 실란트 혼합물에서 골재 사이사이에 섞여 있는 봉함재가 갖는 높은 연성 및 접착의 장점을 잘 살려 고른 신장 및 유연성을 갖게 된다.

도 9는 기존 보강용 플레이트를 사용하여 만든 신축이음부의 콘크리트 슬래브층의 수축 도는 상하 변형시 생기는 조인트부의 현상을 도식화한 것이다.

도 10은 본 고안의 보강용 플레이트를 사용하여 만든 신축이음부의 콘크리트 슬래브층의 수축 또는 상하 변형시 생기는 조인트부의 현상을 도식화한 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 아스콘 포장층 101 : 콘크리트 슬래브층

102 : 보강용 플레이트 103 : 백업제

104 : 폴리머 개질 아스팔트 봉함재 105 : 골재와 봉함재 혼합물

106 : 콘크리트 슬래브 간 틈새 107 : 구멍에 침투한 봉함재

108 : 구멍에 침투한 골재,봉함재 110 : 디본딩용 고무패드

111 : 고정용 앵커볼트 112 : 앵커볼트용 구멍들

115 : 봉함재가 채워져 형성된 접착기둥

120 : 개선된 보강용 플레이트

본 고안은 교량 또는 지하차도 등의 이음매 없는 신축이음 조인트부에 사용하는 보강용 플레이트 구조 개선에 관한 것으로, 포장된 아스콘 포장층의 조인트 폭 만큼 들어낸 후 콘크리트 슬래브 틈새에 백업제를 삽입 후, 아스 팔트계 프라이머 도포하고, 여기에 철판 또는 알루미늄 재질로 된 보강용 플레이트를 놓고, 그 위에 폴리머 개질 아스팔트 봉함재와 골재 혼합물을 넣고 다짐 작업하여 신축 조인트를 완성하였다. 보강용 플레이트의 주 역할은 조인트 작업시 혼합물이 콘크리트 슬래브 사이 틈새로 빠져 나가는 것을 방지하고, 슬래브의 수축 시 점점 벌어지는 콘크리트 슬래브간 틈새를 막아 잘 견디어 주고, 완성 후 조인트 위로 중차량의 하중 등이 작용시 조인트의 구조를 바쳐 지탱해주는 아주 중요한 보강 역할을 하는 것으로써, 이때, 사용되는 기존 보강용 플레이트의 형태는 티자형 또는 일자형의 철판 또는 알루미늄판을 사용하고, 플레이트 표면에 몇 개의 홀을 뚫어 설치 시 콘크리 트 슬래브에 앵커볼트를 이용 한쪽을 고정 한 후 봉함재와 골재 혼합물을 채워 넣거나 아니면, 앵커볼트 고정 없이 봉함재로 조인트 단면 전체를 1차 바른 후 봉함재와 골재를 채워 넣어 다짐 완료 하였다. 이렇게, 형성된 폴리머 아스팔트 봉함재를 이용한 신축이음 장치는 콘크리트부의 수축, 팽창 시 또는 상하 변형 시에 받는 외력에 잘 견디어 내는 특성을 가져야 하는데, 보강용 플레이트부와 봉함재, 봉함재, 골재 혼합물등이 봉함재가 가지는 높은 접착력으로 ㄷ자형 일체구조를 형성하게 되고, 이는 골재 사이사이에 섞여 있는 봉함재의 원래 기능인 신축성에 제한을 주게되어, 수축, 팽창, 굽힘등의 외력이 작용 시 잘 적응하지 못하여 조인트 부의 표면이 갈라지거나, 아스콘과 조인트 경계면부에 급격한 외력에 의해 이런 부위에서의 먼저 갈라짐이 쉽게 일어나는 원인이 되었다.

이런 원인에 대응하고자, 보강용 플레이트 설치 후 플레이트 표면에 디본딩용 얇은 고무패드를 깔아 봉함재가 보강용 플레이트 표면에 부착 되는 것을 방지하고자 하는 방법이 있으나, 추가적인 공정에 비용 발생 발생 및 작업 공정의 번거로움 등의 이유로 실제 현장에서 시공 시에 사용되지 않고 있다.

본 고안은 이음매 없는 신축이음 장치의 보강용 플레이트 구조 개선에 관한 것으로서, 설치 후 발생되는 신축이음 장치부의 표면의 갈라짐 또는 아스콘 포장과 조인트의 경계면에 생기는 갈라짐을 최소화 할 수 있는 유연한 신축성 및 거동성을 확보할 수 있다.

본 고안의 목적은 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 교량 및 지하차도, 복개도로부의 이음매 없는 신축이음 장치 조인트부의 본래의 탄성력 유지 및 연성 조인트 구조체의 본래 특성을 최대한 발휘 할 수 있도록 하여 내구성을 증가시켜 표면 갈라짐, 경계 접착부 떨어짐을 최소화 하고, 이를 통해 방수성 및 차량 주행성 등을 높일 수 있다.

상기에서와 같은 목적을 이루기 위해 본 고안은, 기존 보강용 플레이트에서 한 쪽 측면 홀을 모두 없애고, 다른 한쪽에 홀의 개수를 늘리고, 그 크기를 30-40mm 정도로 크게 하여 앵커볼트(111)를 사용하는 대신에 이 구멍들을 통하여 봉함재가 흘러 들어가 접착 기둥들을 형성 하여 보강용 플레이크를 한 쪽 콘크리트 슬래브에 고정 할 수 있도록 고안한 것이다.

일반적인 기존 설치순서는 교량 또는 지하차도용 이음매 없는 조인트 시공시, 콘크리트 슬래브층(101) 위에 포장된 아스콘 포장층(100)을 콘크리트 슬래브간 틈새(106)를 중심으로 좌우 일정 크기로 절단하여 들어낸다. 들어낸 공간을 깨끗이 청소한 후 백업제(103)을 콘크리트 슬래브간 틈새(106)에 끼워넣고, 보강용 플레이트(102)를 설치한다. 그리고, 보강용 플레트(102)의 한쪽 귀퉁이에 있는 앵커 볼트 구멍(112)에 앵커볼트(111)를 한 개를 박아 설치하며, 도 1b와 같이 연속적으로 설치한다. 그리고, 이 위에 봉함재(104)를 보강용 플레이트(102)에 위부터 콘크리트 슬래브(101) 바닥면 및 아스콘 포장 층(100)의 절단면까지 도포한다.

이때, 이렇게 도포된 봉함재(104)가 보강용 플레이트(102)의 앵커볼트의 좌, 우 구멍으로 흘러 들어가 콘크리트 슬래브 층(101)에 부착되게 된다. 그리고, 골재와 봉함재의 혼합물(105)을 채워 넣고 다짐 작업을 하면 된다. 이때, 도 5 와 같이 형성된 이음매 없는 신축이음장치는 ㄷ 자형의 일체형 구조로 형성되게 이음매 없는 신축장치의 본래 기능인 좌,우 및 상,하 방향의 유연성 과 신축성 기능을 현저히 떨어트려, 도 9와 같은 구조적 취약성을 갖게한다. 그래서, 일부는 보강용 플레이트에 앵커볼트 구멍(112)을 없애고 설치하는 경우가 있는데 이는 도 6 에서 보는 바와 같이 콘크리트 슬래브 층 수축 변형 시 보강용 플레이트(102) 고정시켜 주는 앵커볼트(111)가 없어 위치 이탈 및 탈거 되는 현상이 생길 수 있다.

또, 보강용 플레이트(102)에 형성된 앵커볼트 구멍(112)에 봉함재(104)가 흘러 들어가는 것을 막고, 보강용 플레이트(102)와 그 위에 도포되는 봉함재(104) 또는 골재 와 봉함재 혼합물(105)이 부착되는 부착력을 없애기 위해 도 4와 같이 디본딩용 고무패드(110)을 보강용 플레이트위에 깔고 봉함재(104)를 도포하고, 골재와 봉함재 혼합물(105) 채워넣는 방법을 도입하기도 하나, 실제 현장에서 작업성 및 시공비용 증가의 이유를 들어 제대로 시행되지 않고 있다. 그래서, 개량형 보강용 플레이트(120)는 좌우에 있던 앵커볼트 구멍을 한 쪽은 없애고, 다른 열만 기존 구멍보다 더 큰 30~40mm 구멍(112)을 형성하여 설치시 앵커볼트(111)를 설치하는 공정을 줄이고, 이 대신 봉함재(104)가 도포되어 형성되는 접착 기둥(113)으로 이 기능을 대신 한다. 그리고, 개선된 보강용 플레이트(102)을 설치후 봉함재(104)을 도포시 한 쪽측 구멍(113) 부분에만 하여 접착기둥(115)을 형성시킨 후 골재와 봉함재 혼합물(105)을 채워 넣고 다짐 작업을 하여 완료 한다. 이렇게 개선된 보강용 플레이트(120)을 이용하여 만들어진 이음매 없는 신축장치는 도 8 와 도 10 에서와 같이 유연성 과 신축성 기능을 최대한 유지하게 되어 신축이음 장치의 내구성, 방수성 및 유지보수 빈도를 줄이고 차량 주행성을 향상시킨다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 고안의 개량형 보강용 플레이트를 이용한이음매 없는 신축장치는 교량 및 지하차도, 복개도로 등에 적용하여, 본래 기능인 여러 방향에 대한 유연성과 신축성을 보다 확실히 발휘하게 하여, 신축장치부의 파손을 방지 내지는 최소화하여, 신축이음 장치의 내구성을 연장하고 유지보수 비용도 줄일 수 있다.

용도에 따라 도 2와 같은 티자형 또는 일자형 개량형 보강용 플레이트를 사용할 수 있다.

Claims (2)

1. 이음매 없는 신축이음장치에서 사용되는 보강용 플레이트에서 앵커볼트를 사용

   하지 않고 고정기능용 접착기둥을 형성할 수 있게 한쪽에만 다수개의 구멍을 뚫어 놓은 형태의 구조
2. 상기 항에서 보강용 플레이트 단면의 형태가 일자형, 또는 티자형의 구조

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