KR20080055073A - Method for reinforcing a concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에 보강재가 감겨진 모습을 개략적으로 나타낸 사시도;1 is a perspective view schematically showing the appearance of the reinforcing material wound on the concrete structure according to the present invention;
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법 중 보강재를 개략적으로 나타낸 개략도;2a and 2b is a schematic view showing a reinforcement of the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도;3 is a flowchart illustrating an embodiment of a reinforcement method of a concrete structure according to the present invention;
도 4는 본 발명의 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 확대단면도;Figure 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing an embodiment of the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도;5 is a flow chart for explaining another embodiment of a method of reinforcing concrete structures according to the present invention;
도 6은 본 발명의 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 확대단면도;Figure 6 is an enlarged cross-sectional view schematically showing another embodiment of the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention;
도 7은 도 6에 사용된 면상발열체를 개략적으로 나타낸 평면도 및 확대측단면도;7 is a plan view and an enlarged side cross-sectional view schematically showing the planar heating element used in FIG.
도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도; 및8 is a flow chart for explaining another embodiment of a method of reinforcing concrete structures according to the present invention; And
도 9는 종래의 콘크리트 구조물의 보강방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a reinforcement method of a conventional concrete structure.
〈도면의 주요부분에 대한 부호 〉〈Signs for Main Parts of Drawings〉
100, 200, 300 : 보강방법 110 : 전신주100, 200, 300: reinforcement method 110: telephone pole
120 : 프라이머 130 : 에폭시 퍼티120: primer 130: epoxy putty
140 : 보강재 150 : 흙140: reinforcement 150: soil
160 : 면상 발열체 162 : 발열지160: plane heating element 162: heat generating paper
164 : 동박 166 : 절연필름164: copper foil 166: insulating film
168 : 전선 168: wires
본 발명은 콘크리트 구조물의 보강방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흙속에 그 하부가 매설되는 콘크리트 구조물의 하부 밑부분 즉, 보강대상부를 보강하는 콘크리트 구조물의 보강방법에 있어서, 단시간 내에 보강을 종료할 수 있는 동시에 시공중에 물이나 모래 등의 이물질에 의해 보강재가 오염되지 않도록 한 콘크리트 구조물의 보강방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcement method of a concrete structure, and more particularly, in a reinforcement method of a concrete structure that reinforces a lower portion of a concrete structure in which a lower portion thereof is embedded in soil, that is, a reinforcement target portion, reinforcement may be completed within a short time. At the same time, the present invention relates to a reinforcement method of a concrete structure in which the reinforcement is not contaminated by foreign matter such as water or sand during construction.
일반적으로 흙속에 그 일부가 매설되는 전신주, 교각, 말뚝 등의 콘크리트 구조물은 그 하부가 도로 등 지중부분에 메워져서 세워져 있고 지진 시나 차량 충돌 시 등에 응력이 가장 크게 걸리는 하부 밑부분 즉, 보강대상부를 보강할 경우 적어도 매설된 보강대상부 주위의 땅을 파서 보강공사를 하고, 공사종료시에는 땅 을 되메우는 작업을 시행하고 있다.In general, concrete structures such as telegraph poles, piers, and piles, which are partially embedded in the soil, are built with underground parts embedded in the ground, such as roads. In the case of reinforcement, at least the ground around the buried reinforcement site is dug and reinforcement works are completed.
예컨데, 시공 현장에서 콘크리트 구조물 표면에 보강재를 함침 및 접착시키고, 접착 수지 및 보강재가 경화된 이후에 흙속에 매설하는 방법을 사용하는 것이다. For example, a method of impregnating and adhering a reinforcement on the surface of a concrete structure at a construction site, and embedding it in the soil after the adhesive resin and the reinforcement have been cured.
그러나, 이러한 방법은 접착제 및 보강재가 경화되기까지 수일간의 시간을 필요로 하는 단점과 함께, 경화가 완전히 되지 않은 상태로 매설하게 되면 접착제에 흙과 모래 등이 달라붙게 되어 불완전한 성형체(FRP)가 되어 보강재에 의한 보강효과가 저하될 우려가 있게 됨은 물론, 접착 수지 및 보강재가 경화되기까지 수일간을 외부에 방치하여 경화시켜야 함으로서, 물 또는 빗물에 오염될 가능성이 커지게 되는 단점이 있었다.However, this method requires several days for the adhesive and the reinforcing material to harden, and when the resin is not completely cured, soil and sand stick to the adhesive, resulting in incomplete molding (FRP). As a result, the reinforcing effect of the reinforcing material may be reduced, as well as the adhesive resin and the reinforcing material should be left to harden for several days until the reinforcing material is cured, thereby increasing the possibility of contamination with water or rainwater.
따라서, 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 보강섬유 시트 접착 이후에 수지가 경화되기 전에 접착부분의 외주를 합성수지필름으로 덮고 흙을 매설하는 방법이 이용되고 있으며, 이러한 일례가 일본공개특허 제2002-89082호의 『흙속 매설 콘크리트 주상체의 보강방법』에 개시되어 있으며 이와 같은 방법의 흐름도를 도 9에 도시하였다.Therefore, in order to solve the above-mentioned conventional problems, a method of covering the outer periphery of the adhesive portion with a synthetic resin film and embedding soil before the resin is cured after reinforcing fiber sheet bonding is used, and one such example is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication. It is disclosed in 2002-89082, "Reinforcement method of embedded concrete columnar body in soil," and a flowchart of such a method is shown in FIG.
이를 참조하면, 종래의 흙속 매설 콘크리트 주상체의 보강방법(1)은 땅 속에 근부를 매설한 전신주 보강시공방법에 있어서, 땅 속에서 해당 콘크리트 전신주가 넘어지지 않는 정도로 해당 근부를 파서 일구는 준비단계(S10), 디스크 샌더 등으로 뼈대처리를 행하고 프라이머를 도포하는 단계(S20), 접착 수지를 초벌칠 하는 단계(S30), 해당 전신주 외주면에 보강섬유 및 열경화성 수지를 함침시켜서 접착한 후 경화시키는 단계(S40), 보감섬유 외주면을 합성수지필름으로 덮는 단계(S50), 해당 접착 수지가 경화되기 전에 되메우는 단계(S60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 전신주 근부의 보강시공방법이다.Referring to this, the conventional reinforcement method of the concrete buried concrete buried in the soil (1) is a method for reinforcing the pole pole embedded in the ground in the ground, digging the root to the extent that the concrete pole pole does not fall in the ground, the preparation stage (S10), performing a skeleton treatment with a disk sander, etc. (S20), applying a primer (S20), the first step of applying an adhesive resin (S30), impregnated by reinforcing the reinforcing fibers and thermosetting resin on the outer circumferential surface of the body pole, and then curing ( S40), covering the outer circumferential surface of the bobbin fiber with a synthetic film (S50), the step of reinforcing construction of the vicinity of the concrete pole, characterized in that the step of filling up the adhesive resin before curing (S60).
그러나, 상술한 종래기술에 따른 흙속 매설 콘크리트 주상체의 보강방법(1)은 시공현장에서 보강섬유에 열경화성 수지를 함침 및 접착시킨 후 전신주에 부착하는 방법으로서, 현장에서 직접 보강대상부를 보강할 보강섬유를 함침 및 접착시킨 후 경화시킴으로써, 시공기간이 길어질 뿐만 아니라, 보강섬유의 외주 전면을 합성수지필름으로 덮는다고는 하지만 완전한 밀봉상태를 유지할 수 없기 때문에 물 또는 모래 등의 이물질이 경화되지 않은 보강섬유 및 접착 수지에 침투하여 오염시킴으로써, 보강섬유에 의한 보강효과를 저하시키게 되는 문제점이 있었다.However, the reinforcement method (1) of the buried concrete columnar body in the soil according to the prior art described above is a method of impregnating and adhering a thermosetting resin to a reinforcing fiber at a construction site and attaching it to a telephone pole. By impregnating and bonding the fibers and curing them, the construction period is not only long, but the outer surface of the reinforcing fibers is covered with a synthetic resin film, but it is not possible to maintain a complete sealing state. By penetrating into the adhesive resin and contaminated, there was a problem that the reinforcing effect by the reinforcing fiber is reduced.
덧붙여, 겨울철과 같이 대기 온도가 영하로 떨어질 경우에는 접착 수지가 경화되는 시간이 더욱 길어지게 되어 외부로부터 오염될 가능성이 증가하는 동시에 시공기간이 더욱 증가하여 시공비용이 상승하는 문제점이 있었다.In addition, when the air temperature drops below zero, as in winter, the time for curing the adhesive resin becomes longer, thereby increasing the possibility of contamination from the outside and at the same time increasing the construction period, thereby increasing the construction cost.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 콘크리트 구조물이 노후화되거나 부담 하중의 증대 등으로 보강의 필요가 생긴 경우 보강에 필요한 시공기간을 단축시 킬 수 있는 동시에 보강시 기타 오염물질에 의해 보강재가 오염되지 않도록 한 콘크리트 구조물의 보강방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of which is to reduce the construction period required for reinforcement at the same time when the need for reinforcement due to the aging of the concrete structure or increase in burden load, etc. The present invention provides a method of reinforcing concrete structures that prevents contaminants from being contaminated by other contaminants.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일부가 매설된 콘크리트 구조물의 보강방법에 있어서, (a) 매설된 구조물의 보강대상부를 노출시켜 연마하는 단계와, (b) 상기 보강대상부의 단차수정 및 단면결손된 불량부분을 제거하여 단면수복을 행하는 것으로 에폭시 퍼티를 도포하는 단계와, (c) 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 비닐에스터 등의 열경화성 수지 중 어느 하나 이상과 폴리아미드 섬유 등으로 미리 성형된(preform) 시트형태의 보강재를 구비하는 단계와, (d) 상기 에폭시 퍼티가 경화되기 전에 상기 보강재로 상기 보강대상부를 감싸 접합하는 단계 및 (e) 상기 에폭시 퍼티를 경화시킨 후 상기 보강재가 접합된 보강대상부를 매설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보강방법을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, in the method of reinforcing concrete structures embedded with a part of the present invention, (a) exposing and polishing the reinforcement target portion of the embedded structure, and (b) step of the reinforcement target portion Applying epoxy putty by performing cross-sectional repair by removing defective parts of corrected and cross-sectional defects, and (c) using any one or more of thermosetting resins such as epoxy resins, polyester resins and vinyl esters, and polyamide fibers. (B) wrapping and bonding the reinforcement object with the reinforcing material before the epoxy putty is cured, and (e) curing the epoxy putty after the reinforcing material is cured. It provides a method of reinforcing concrete structures comprising the step of embedding the joined reinforcement object.
또한, 본 발명에 있어서 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에, (f) 상기 보강대상부에 프라이머재를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, between the step (a) and (b), (f) characterized in that it further comprises the step of applying a primer material to the reinforcement target portion.
또한, 본 발명에 있어서 상기 (d) 단계와 (e) 단계 사이에, (g) 상기 보강재 외면에 면상발열체를 밀착 구비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, between the step (d) and (e), (g) characterized in that it further comprises the step of providing a planar heating element in close contact with the outer surface of the reinforcing material.
또한, 본 발명에 있어서 상기 (g) 단계와 (e) 단계 사이에, (h) 상기 면상발열체에 전기를 인가하여 에폭시 퍼티를 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, between (g) and (e) step, (h) is characterized in that it further comprises the step of curing the epoxy putty by applying electricity to the planar heating element.
또한, 본 발명에 있어서 상기 (h) 단계와 (e) 단계 사이에, (i) 상기 면상발열체를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step (h) and (e), characterized in that it further comprises the step of (i) removing the planar heating element.
또한, 본 발명에 있어서 상기 면상 발열체는 탄소섬유와 펄프가 혼합된 발열 지와, 상기 발열지의 양 끝단에 구비되어 전원을 인가받는 접속단자와, 상기 발열지 외면에 구비되는 절연필름으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the planar heating element is composed of a heat generating paper mixed with carbon fiber and pulp, a connection terminal provided at both ends of the heat generating paper to receive power, and an insulating film provided on the outer surface of the heat generating paper. It is done.
또한, 본 발명에 있어서 상기 보강재는 섬유강화플라스틱(fiber reinforced plastics)인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the reinforcing material is characterized in that the fiber reinforced plastics (fiber reinforced plastics).
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.
이하, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the reinforcing method of the concrete structure according to the present invention will be described in detail.
우선, 도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에 보강재가 감겨진 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법 중 보강재를 개략적으로 나타낸 개략도이다.First, Figure 1 is a perspective view schematically showing the appearance of the reinforcing material wound on the concrete structure according to the present invention, Figures 2a and 2b is a schematic view showing a reinforcement of the reinforcing method of the concrete structure according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법은 콘크리트 구조물이 노후화되거나 부담 하중의 증대 등으로 보강의 필요가 생긴 경우 보강에 필요한 시공기간을 줄일 수 있는 동시에 기타 오염물질에 의해 오염되지 않 도록 한 보강재를 부가 구성하는 것에 그 특징이 있다.As shown in Figure 1, the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention can reduce the construction period required for reinforcement at the same time when the concrete structure needs to be reinforced due to aging or increase in burden load, etc. by the other contaminants It is characterized by the additional construction of the reinforcement to prevent contamination.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법에 사용되는 보강재(140)는 콘크리트 보다 인장강도가 큰 방향족 폴리아미드 섬유 등과 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 비닐에스터 등의 열경화성 수지로 구성되어 별도의 공장에서 미리 성형(preform)이 완료된 섬유강화플라스틱(FRP)인 것으로 보강섬유와 함침용 수지가 이미 결합된 프리프레그(prepreg)를 경화시킨 제품을 사용하거나, 보강섬유 직물에 상온 경화형 수지를 사용하여 미리 경화시킨 제품을 사용한다.The reinforcing
이때, 보강재(140)는 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 구조물의 표면을 따라 감쌀 수 있도록 1mm 이하의 얇은 보강섬유 직물에 경화형 수지를 함침하여 경화시킨 제품을 사용하되, 보강섬유는 콘크리트보다 인장강도가 높은 장섬유를 원료로 하되, 일방향 또는 가로세로 양방향으로 제직된 형태이다.At this time, the reinforcing
이렇게 미리 성형이 완료된 보강재(140)는 단차수정 및 접착 용도로 사용하는 에폭시 퍼티(130)를 이용하여 콘크리트 구조물의 외주면을 감싸도록 접착함으로써, 기존의 시공 현장에서 함침 및 접착시키던 보강재와는 달리 따로 경화시키는 시간이 필요없게 되어 시공기간을 단축시 킬 수 있게 된다.The
또한, 기존의 보강재는 콘크리트 구조물에 접착시 경화되지 않은 상태이기 때문에 보강재에 물이나 모래 등이 침투함으로 발생하였던 오염 가능성을 본원발명은 미리 성형이 완료된 보강재(섬유강화플라스틱 'FRP')(140)를 사용함으로써 시공 중에 물이나 모래 등의 이물질이 혼입되어 오염이 발생할 가능성을 차단할 수 있게 된다.In addition, since the existing reinforcement is not hardened when bonded to the concrete structure, the possibility of contamination caused by the penetration of water or sand into the reinforcement, the present invention is a pre-formed reinforcement (fiber-reinforced plastic 'FRP') 140 By using it, foreign substances such as water or sand may be mixed during construction, thereby preventing the possibility of contamination.
상기의 보강재를 이용한 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 일 실시예(100)를 설명하면 다음과 같다.Referring to the
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 확대단면도이다.Figure 3 is a flow chart for explaining an embodiment of the reinforcement method of the concrete structure according to the invention, Figure 4 is an enlarged cross-sectional view schematically showing an embodiment of the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention.
먼저, 심사관님의 이해를 돕기 위해 콘크리트 구조물 중 콘크리트 전신주(110)를 예로 들어 설명하기로 한다.First, the
우선, 매설되어 있는 보강해야 할 콘크리트 전신주(110)의 하부 밑부분 즉, 보강대상부 주위의 흙(150)을 파내어 작업공간을 확보한다.(S110)First, to secure a work space by digging the bottom of the
즉, 도로 등에 매설되어 있는 콘크리트 전신주 중 보강해야 할 콘크리트 전신주(110)을 선별하여 시공중에 전신주(110)가 쓰러지지 않도록 전신주(110) 주위를 받침대로 연결함으로써, 안전대책을 마련한 후 흙(150) 속에 매설되어 있는 전신주(110)의 보강대상부 주위의 흙(150)을 파내어 보강작업을 수행할 수 있도록 한다.That is, by selecting the
상기 단계에 이어서, 그라인더나 디스크 샌더 등의 연마도구를 사용해 전신주(110)의 보강대상부 주위의 표면을 연마하여 기존에 흙이나 물에 의해 오염되었던 부분을 갈아낸 후 그 위에 프라이머(120)를 도포하여 건조한다.(S120)Subsequently, using a polishing tool such as a grinder or a disk sander, the surface around the reinforcement target portion of the
이러한, 연마작업 및 프라이머(120) 도포작업은 콘크리트 전신주(110)의 보 강대상부 표면이 물이나 흙 등에 의해 오염되어 있기 때문에 오염된 부분 즉, 표면강도가 약화 된 부분, 오손, 이형제층, 레이턴스층 등을 갈아내어 취약부나 오손이 없는 면이 나타나도록 하는 것이며, 콘크리트 전신주(110)의 내식성과 후술할 에폭시 퍼티(130)가 견고히 부착될 수 있도록 부착성을 증가시키기 위해 프라이머(120)를 도포하는 것이다. 이때 연마작업을 마친 후 보강대상부에 도포한 프라이머(120)는 완전히 건조시 킨 후 후술할 에폭시 퍼티(130)를 도포하는 단계로 이어지는 것이 바람직하다.In the polishing and
상기 단계에 이어서, 연마한 콘크리트 전신주(110)의 보강대상부의 표면이 움푹 크게 패여 있거나 노후화된 부분 즉, 크랙 등의 콘크리트 표면이 갈라지거나 떨어져 요철이 심한 부위에 에폭시 퍼티(130)와 같은 충진물을 충진시켜 표면을 평탄한 상태로 만든다.(S130)Subsequently, the surface of the reinforcement target portion of the polished concrete pole (110) has a large recessed or aged portion, that is, a portion such as cracks or cracks fall off the concrete surface, such as epoxy putty (130) to fill the filling material Filling makes the surface flat (S130).
즉, 장기간에 걸쳐 흙(150) 속에 매립되어 있으면서 여러 오염물질에 의해 오염된 부분을 상기 연마도구를 사용하여 연마함으로써, 울퉁불퉁하게 요철화 된 보강대상부에 충진물인 에폭시 퍼티(epoxy p utty)(130) 등을 충진시켜 단면을 평탄하게 수복하는 단면수복 작업을 행한다.That is, by using the polishing tool to grind the portion contaminated by the various contaminants while being embedded in the
상기 단계에 이어서, 에폭시 수지, 폴리에서터 수지, 비닐에스터 등의 열경화성 수지와, 폴리아미드 섬유 등으로 미리 성형된(prefrom) 시트형태의 보강재(140)를 구비한다.(S140) Subsequently, thermosetting resins such as epoxy resins, polyether resins, vinyl esters, and the like, and a reinforcing
즉, 보강섬유 직물에 상온 경화형 수지를 사용하여 별도의 장소에서 미리 경화시킨 제품으로 콘크리트 전신주(110)와 같이 작은 직경을 가진 구조물의 외곽을 감쌀 수 있도록 두께 1mm이하의 얇은 구조로 된 보강재(섬유강화플라스틱 'FRP')(140)를 구비한다.In other words, using a room-temperature-curable resin in the reinforcing fiber fabric pre-cured in a separate place, the reinforcement of a thin structure of less than 1mm thick to wrap the outer periphery of the structure having a small diameter, such as
상기 단계에 이어서, 콘크리트 전신주(110)의 보강대상부에 도포된 에폭시 퍼티(130)가 경화되기 전에 미리 성형된 보강재(140)를 접합한다.(S150)Subsequently, before the
즉, 콘크리트 보다 인장강도가 큰 방향족 폴리아미드 섬유 등과 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 비닐에스터 등의 열경화성 수지를 포함하여 성형된 보강재(140)를 전신주(110)에 도포 된 에폭시 퍼티(130)가 경화되기 전에 전신주(110)의 외주면을 감싸도록 구부린 후 밴드나 테이프(T) 등을 이용하여 고정시켜 접합한다.That is, the
상기 단계에 이어서, 보강재(140)를 전신주(110)의 보강대상부에 접착 및 보강시키기 위해 도포한 에폭시 퍼티(130)가 완전히 경화되면 보강대상부를 복토한다.(S160)Subsequently, when the
즉, 미리 성형된 보강재(140)를 접합함으로써, 기존의 시공현장에서 보강섬유에 열경화성 수지를 함침 및 접착하고 경화시킴에 따라 발생하였던 보강재 경화시간이 필요치 않게 되었으며, 단지 보강재(140)를 접합하기 위한 에폭시 퍼티(130)만 경화되면 보강재(140)의 접합이 완료되기 때문에 단시간 내에 복토를 할 수 있게 되어 시공시간을 단축시 킬 수 있게 된다.That is, by bonding the pre-formed reinforcing
한편, 도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 다른 실시예(200)로서 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, Figure 5 is described with reference to the drawings as another
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 확대단면도이며, 도 7은 도 6에 사용된 면상발열체를 개략적으로 나타낸 평면도 및 확대측단면도이다. Figure 5 is a flow chart for explaining another embodiment of the reinforcement method of the concrete structure according to the invention, Figure 6 is an enlarged cross-sectional view schematically showing another embodiment of the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention, Figure 7 is 6 is a plan view and an enlarged side cross-sectional view schematically showing the planar heating element used in FIG. 6.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법(200)의 다른 실시예는 보강재(140)의 외주면에 면상발열체(160)를 구비하여 에폭시 퍼티(130)가 경화되는 시간을 더욱 단축시킨 것을 특징으로 합니다.Referring to this, another embodiment of the
이처럼, 도 5에 도시된 콘크리트 구조물의 보강방법(200)은 보강재(140) 외주면에 면상 발열체(160)를 설치하고, 전기를 인가하여 보강재(140)를 가열함으로써 경화시간을 더욱 단축시킨다는 점을 제외하고는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예(100)와 실질적으로 동일하기 때문에, 그 차이점을 제외한 상세에 관한 설명은 생략하기로 한다.As such, the
미리 성형된 보강재(140)를 접합하는 단계(S150)와 복토하는 단계(S160) 사이에 에폭시 퍼티(130)의 경화속도를 증가시키기 위해 보강재(140)의 외주면에 시트 형태의 면상발열체(160)를 구비하여 감싼다.(S260)In order to increase the curing rate of the
즉, 보강재(140)가 전신주(110)의 보강대상부 외주면에 접합 되도록 하기 위 한 에폭시 퍼티(130)가 경화되기 전에 시트 형태의 면상발열체(160)로 보강재(140)의 외주면을 밀착되게 감싸 고정한다.In other words, before the
이러한, 면상발열체(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, 탄소섬유와 펄프가 혼합된 발열지(162)와 동박(164) 그리고 절열필름(166)으로 구성된 두께 1mm 이하의 시트 형태이며, 발열지(162) 양 끝단에 동박(164)이 부착되어 있으며, 동박(164)이 부착된 발열지(162) 양면이 절연필름(166)으로 라미네이팅(laminating) 처리가 되어 있어 수분 투과가 되지 않도록 한 구성이다.As shown in FIG. 6, the
이와 같이 구성된 면상발열체(160)는 에폭시 퍼티(130)의 경화 시간을 단축하기 위한 방법으로서 면 전체에서 고르게 방열 되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 전기담요와 같이 열선을 사용하는 것은 열선의 국부적인 가열 방식이어서 열선 주변부터 접합 부위가 경화되기 시작하고 열선에서 멀리 떨어진 접합 부위는 나중에 경화가 되는 문제가 있기 때문이다.The
상기 단계에 이어서, 면상발열체(160)에 전기를 인가하여 면상발열체(160)를 발열시켜 보강대상부에 도포된 에폭시 퍼티(130)를 경화시킨 후 면상발열체(160)를 제거한다.(S270)Subsequently, by applying electricity to the
즉, 면상발열체(160)의 동박(164)에 연결된 전선(168)에 전기를 인가하면 면상발열체(160)의 온도가 상승하게 되어 에폭시 퍼티(130)를 빨리 경화시킬 수 있게 되며, 이후 에폭시 퍼티(130)가 완전히 경화되면 보강재(140)를 감싸고 있는 면상발열체(160)를 제거하는 것이다.That is, when electricity is applied to the
여기서, 면상발열체(160)의 발열 적용 온도는 25℃ ~ 60℃이고, 바람직하게는 40℃ ~ 45℃의 온도로 발열시켜, 에폭시 퍼티(130)가 전 면적에 걸쳐 균일하게 경화 되도록 하며, 에폭시 퍼티(130)를 경화시킨 면상발열체(160)는 분리하여 재사용할 수 있다.Here, the exothermic application temperature of the
상기 단계에 이어서, 콘크리트 전신주(130)의 보강대상부를 메우는 복토작업을 행하는 마무리 작업을 한다.(S280)Subsequent to the above step, the finishing work to perform the cover work to fill the reinforcement target portion of the
따라서, 본 발명의 콘크리트 구조물의 보강방법의 일 실시예에 따른 보강방법(100) 보다 면상발열체(160)를 구비하여 가열시킴으로써, 보강재(140)를 전신주(110)에 접합시키기 위해 사용된 에폭시 퍼티(130)를 단시간 내에 경화시킬 수 있게 되어 보강시 필요한 기간을 더욱 단축시 킬 수 있게 된다.Therefore, the epoxy putty used to bond the reinforcing
덧붙여, 도 8은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법의 또 다른 실시예(300)를 설명하기 위한 흐름도로서, 시공기간을 더욱 더 단축하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 면상발열체(160)를 구비하여 보강재(140)의 외주면을 감싸도록 한 후 흙(150)으로 즉시 복토한 다음 면상발열체(160)에 전기를 인가하여 접합 부위를 경화시키는 방법으로 사용할 수도 있다.In addition, Figure 8 is a flow chart for explaining another
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 보강방법은 흙(150) 속에 매립된 전신주(110)의 하부 밑부분 즉, 전신주(110)의 보강대상부를 보강하는 보강방법에 있어서, 흙(150) 속에 매설된 콘크리트 전신주(110)의 표면을 갈아내고 그 보강대상부에 방향족 폴리아미드섬유 등과 에폭시 수지, 폴리에스터 수지, 비닐에스터 등의 열경화성 수지를 포함하여 성형된 보강재(섬유강화플라스틱 'FRP')(140)를 사용함으로써, 시공기간을 단축시 킬 수 있을 뿐만 아니라, 이미 성형이 완료된 보강재(140)를 사용함으로써 시공 중에 물이나 모래 등의 이물질이 혼입되어 오염이 발생할 가능성을 차단할 수 있다.As described above, the reinforcement method of the concrete structure according to the present invention is a reinforcement method for reinforcing the lower portion of the
또한, 본 발명의 다른 실시예(200, 300)로서, 보강재(140)의 외주면을 면상발열체(160)로 감싸고 전기를 인가하여 발열시킴으로써, 에폭시 퍼티(130)가 경화되는 시간을 더욱 단축시 킬 수 있으며, 필요에 따라 보강재(140) 외주면을 면상발열체(160)로 감싼 후 즉시 복토한 다음 전기를 인가하여 에폭시 퍼티(130)를 경화시킬 수 있다.In addition, as another embodiment (200, 300) of the present invention, by wrapping the outer circumferential surface of the reinforcing
여기서, 콘크리트 전신주를 대신하여 직경 32cm, 두께 0.7cm, 높이 120cm의 튜브형 지관을 이용하여 본 발명의 보강방법과 종래의 보강방법으로 작업을 수행하고 결과를 비교해 보았다.Here, using the tubular branch pipe of diameter 32cm, thickness 0.7cm, height 120cm instead of the concrete pole, the work was performed by the reinforcement method and the conventional reinforcement method of the present invention and compared the results.
우선, 종래의 보강방법은 상기 동일 크기의 지관 1개의 하부에 50cm,에 25℃ 대기온도에서 프라이머재(1mm이하로 주재와 경화제를 2:1로 혼합하여 20℃에서 45분만에 경화되기 시작하는 재질로 이루어진 것)를 도포하여 건조시키고 보강재시트를 접착시키는 접착 수지는 1mm이하로 주재와 경화제를 2:1로 혼합하여 20℃에서 40분만에 경화되기 시작하는 재질을 사용하여 프라이머가 도포된 지관에 초벌칠하 고 보강재를 지관에 함침 및 접착시킨 이후 바로 상기의 접착 수지를 덧칠하였다. 보강재로는 0.2mm이하의 탄소섬유 시트 제품을 사용하였다. 이렇게 종래의 방법으로 시공하는 기간은 프라이머 도포 및 건조시간을 제외하고 보강재와 접착 수지를 경화시키기 위한 시간으로 약 2일이 소요되었다.First, the conventional reinforcing method is to start to cure in 20 minutes at 45 ℃ by mixing the main material and the curing agent 2: 1 at 50cm, 25 ℃ at a lower temperature of one branch of the same size pipe at a temperature of 25 ℃ Made of a material) and dried, and the adhesive resin for adhering the reinforcing sheet is not more than 1mm, and the base is coated with a primer using a material that starts to cure in 20 minutes at 20 ° C by mixing the main material and the curing agent 2: 1. The adhesive resin was overlaid immediately after the coating and the reinforcing material was impregnated and adhered to the branch pipe. As a reinforcing material, a carbon fiber sheet product of 0.2 mm or less was used. Thus, the construction time of the conventional method took about 2 days as a time for curing the reinforcing material and the adhesive resin except for the primer application and drying time.
이어서 본 발명에 따른 보강방법은 상기의 동일 지관 2개에 동일한 프라이머를 도포하고 건조시킨 후에, 에퍼시 퍼티를 혼합하여 지관 표면에 도포하고 본 발명에 따른 미리 성형된 보강재(섬유강화플라스틱)를 감싸준 후 테이프로 고정시키고, 1개는 면상발열체를 이용하여 경화시킨 결과, 약 24시간이 소요되었으며, 면상발열체를 감싸서 경화시킨 경우에는 약 6시간이 소요되었다. (이때, 면상 발열체는 길이 50cm로 잘라서 사용하였고 220V에서 면상 발열체의 온도는 45℃로 설정되었다.)Subsequently, the reinforcing method according to the present invention, after applying the same primer to the two of the same branch pipe and dried, the mixture of the putty putty applied to the surface of the branch pipe and wrapped the preformed reinforcing material (fiber-reinforced plastic) according to the present invention After fixing with a tape, one was cured by using a planar heating element, it took about 24 hours, and when it was cured wrapped around the planar heating element took about 6 hours. (At this time, the planar heating element was cut to 50cm in length and the temperature of the planar heating element was set to 45 ° C. at 220V.)
또한, 보강재를 접착시키기 위해 사용된 에폭시 퍼티가 경화되는 시간을 비교한 결과, 종래의 방법에서는 25℃에서 약 48시간이 소요되었으며, 성형이 완료된 보강재를 사용한 것은 6시간이 소요되어 콘크리트 전주 보강 시공시간을 매우 단축시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.In addition, as a result of comparing the curing time of the epoxy putty used to bond the reinforcement, as a result of the conventional method took about 48 hours at 25 ℃, using the completed reinforcement takes 6 hours to reinforce concrete pole pole construction It was confirmed that the time can be very short.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 콘크리트 구조물의 보강방법에 대하여 설명하였지만 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.As mentioned above, although the reinforcing method of the concrete structure of the present invention has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that modifications, changes, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 콘크트리 구조물의 보강방법은, 흙속에 일부를 매설한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강을 수행해야 할 경우에 구조물의 외주면에 방향족 폴리아미드 섬유 등과 에폭시 수지, 폴리에스터, 비닐에스터 등의 열경화성 수지로 미리 성형된 보강재(섬유강화플라스틱 'FRP')를 사용함으로써 경화시간 및 시공시간을 단축시 킬 수 있는 동시에 경제적인 보강작업을 수행할 수 있는 이점을 제공한다.Reinforcement method of the concrete structure according to the present invention configured and acted as described above, when it is necessary to perform repair and reinforcement of a concrete structure embedded in the soil part of the aromatic polyamide fiber and epoxy resin, poly By using a reinforcing material (fiber-reinforced plastic 'FRP') pre-molded with a thermosetting resin such as ester and vinyl ester, the curing time and construction time can be shortened and economical reinforcing work can be performed.
또한, 미리 성형된 보강재를 사용함으로써 시공 중에 물이나 모래 등의 이물질에 의해 보강재가 오염되는 것을 방지할 수 있다.Further, by using a preformed reinforcing material, it is possible to prevent the reinforcing material from being contaminated by foreign matter such as water or sand during construction.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100930710B1 (en) * | 2009-06-08 | 2009-12-09 | (주)희상리인포스 | Reinforcing method of concrete telegraph pole using insulating and high strength fibers |
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2006
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