KR20100089616A - 보강망을 구비한 신축이음 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성폴리머를 이용한 신축이음의 강도가 포장층의 강도보다 낮아 기온이 매우 높아지는 혹서기에 밀림이나 파이는 현상을 방지하기 위하여 표층부근에 보강망을 설치하여 탄성폴리머바인더가 밀리거나 파이지 않게 한 보강망을 구비한 신축이음에 관한 것이다.

특히, 신축이음부의 깊이가 깊은 경우 중간층에 다층으로 보강망을 설치하여 신축이음 전체의 강도를 높일 수 있어 신축이음부가 밀리거나 파이는 현상을 방지할 수 있는 보강망을 구비한 신축이음에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 보강망을 구비한 신축이음은 서로 이격 설치되어 공간부가 형성된 콘크리트 구조물과, 상기 콘트리트 구조물의 상부에 적층되고 신축이음공간이 형성된 아스팔트 포장층과, 상기 신축이음공간에 채워진 신축이음부재를 포함하여 구성된 신축이음에 있어서, 상기 신축이음부재에는 하나 이상의 보강망이 매설됨을 특징으로 한다.

신축이음, 보강망, 탄성폴리머, 유리섬유

Description

보강망을 구비한 신축이음{the expansion joint using the reinforce net}

본 발명의 신축이음에 관한 것으로, 상세하게는 탄성폴리머를 이용한 신축이음의 강도가 포장층의 강도보다 낮아 기온이 매우 높아지는 혹서기에 밀림이나 패임현상을 방지하기 위하여 표층부근에 보강망을 설치하여 탄성폴리머바인더가 밀리거나 파이지 않게 한 보강망을 구비한 신축이음에 관한 것이다.

특히, 신축이음부의 깊이가 깊은 경우 중간층에 다층으로 보강망을 설치하여 신축이음 전체의 강도를 높일 수 있어 신축이음부가 밀리거나 파이는 현상을 방지할 수 있는 보강망을 구비한 신축이음에 관한 것이다.

일반적으로 교량이나 구조물은 온도변화에 의한 신축작용이 발생하므로 이러한 현상을 수용하기 위하여 구조물들 사이나 교량의 상판들 사이에 소정의 간격을 두고 시공된다.

특히, 교량상판의 경우 이러한 수축과 팽창율이 높아 이웃하는 상판들 사이에 소정의 간격을 두고 설치되어야 한다.

이러한 교량의 상판들 간에는 상판들을 상호 연결하는 장치를 설치하여 아울러 상판의 수축과 팽창에 유연하게 대처할 수 있고 차량의 안전운행을 도모할 수 있으며, 이물질이나 빗물이 내부로 유입되는 것을 막기 위한 신축이음 장치가 설치된다.

도 8은 탄성폴리머계열 재료를 이용하여 구성된 종래의 신축이음 구조의 일예를 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이 종래의 신축이음은 지지대(110)의 상부에 설치되는 콘크리트 구조물(100)위에 포설된 포장층(200)들 사이에 공간에 형성된다. 즉, 콘트리트 구조물(100) 사이 공간부에 고무아스팔트계 바인더의 누출이나 또는 누수를 방지하기 위한 백업제(300)를 설치하고, 백업제(300)의 상부에 지지철판(400)을 설치하며, 포장층(200)의 측벽과 신축이음부의 표면에 고무아스팔트를 도포한 후 신축이음부재(500)을 포장재(200)와 같은 높이로 채워 넣어 신축이음을 완성한다.

이러한 종래의 신축이음 구조에서 신축이음부에 채워지는 신축이음부재(500)는 탄성폴리머 30-40%와 골재60-70%의 부피비로 혼합되어 포설되며, 이렇게 구성된 신축이음부의 혼합물(500)은 탄성폴리머의 함량이 포장층에 비해 월등히 높기 때문에 신축이음부의 마샬강도는 아스팔트 포장층에서 더 높게 나타난다.

따라서 탄성폴리머를 이용한 신축이음의 강도는 포장층의 아스팔트 콘크리트의 강도보다 낮아서 온도가 높은 하절기의 경우 이 신축이음부가 밀려 변형되거나 파이는 문제가 있었다.

즉, 탄성폴리머를 이용한 신축이음은 아스팔트 포장층과 같은 두께를 유지하게 되며, 이 아스팔트 포장층의 두께는 교량면상의 Pot hole이나 Spalling등을 방지하기 위하여 일반 도로의 포장층보다 더 두꺼운 8 - 10cm를 유지하게 되며, 이렇 게 일반도로 포장층보다 더 두꺼워진 탄성폴리머 신축이음의 강도는 아스팔트 콘크리트의 강도보다 낮아 패임이 발생하는 절대량이 증가하게 되고, 패임량이 커지게 되면 아스팔트 콘크리트의 포장층과 더 큰 단차가 발생하게 되어 차륜의 충격 등에 의해 패임이 더욱 가속화하게 될 뿐 아니라 아스팔트 콘크리트 포장층의 모서리 부분까지도 파손시키게 된다.

이러한 단점을 해소하기 위해 본 출원인에 의해 등록된 특허 제 0800585호(탄성폴리머를 이용한 신축이음 및 설치방법)가 있다.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 신축이음부의 표층에 규사층(600)을 더 형성하여 구성된 것으로 이로 인해 신축이음의 내구성이 많이 증가하였으나 혹서기의 경우 내부의 바인더 혼합물(500) 층이 열에 의해 연화됨으로써 밀려 변형되거나 파이는 현상이 남아 있는 문제가 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로써, 신축이음부가 혹서기에도 변형되거나 파이는 것을 방지한 보강망을 구비한 신축이음을 제공함을 목적으로 한다.

특히, 신축이음부의 표층과 가까운 부분에 보강망을 매설하여 보강망이 심축이음부를 구성하는 바인더 혼합물 층을 지지하여 변형되거나 파이는 것을 방지할 수 있게 한 보강망을 구비한 신축이음을 제공함을 목적으로 한다.

이러한 본 발명의 보강망을 구비한 신축이음은 서로 이격 설치되어 공간부가 형성된 콘크리트 구조물과, 상기 콘트리트 구조물의 상부에 적층되고 신축이음공간이 형성된 아스팔트 포장층과, 상기 신축이음공간에 채워진 신축이음부재를 포함하여 구성된 신축이음에 있어서, 상기 신축이음부재에는 하나 이상의 보강망이 매설됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 아스팔트 포장층에 비해 강도가 낮은 탄성폴리머를 사용한 신축이음부가 변형되거나 파이는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 표층부위의 탄성폴리머를 이용한 표층의 밀림을 방지하기 위하여, 신축이음의 중간층에 보강망을 설치하고 표층부근에는 고강도 유리섬유망을 설치하여 신축작용시에도 보강망의 파손을 방지하면서 신축이음의 파손을 막아 신축이음부의 내구성을 증가시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음의 일예를 도시한 단면 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음의 다른 일예를 도시한 단면도이고, 도 3내지 도 7은 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음의 서로 다른 일예를 도시한 단면도이다.

도시한 바와 강이 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음은 신축이음부재(500)에 보강망(10)이 매설되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음은 서로 이격 설치되어 공간부(100a)가 형성된 콘크리트 구조물(100)과, 상기 콘트리트 구조물(100)의 상부에 적층되고 신축이음공간(210)이 형성된 아스팔트 포장층(200)과, 상기 신축이음공간(210)에 채워진 신축이음부재(500)를 포함하여 구성된 신축이음에 있어서, 상기 신축이음부재(500)에는 하나 이상의 보강망(10)이 매설되어 있다.

이러한 본 발명의 보강망을 구비한 신축이음은 보강망(10)을 더 설치하여 강보를 높인 것이 특징이고, 여타의 구성은 통상의 신축이음과 동일 유사한 구조를 갖는 다.

즉, 금속으로 만들어진 지지보의 상부에 상기 콘크리트 구조물(100)이 설치되어 있으며, 콘크리트 구조물(100)들 사이에는 도 1내지 도 7에 도시한 바와 같이 간격을 형성하여 공간부(100a)가 형성되어 있으며, 상기 공간부(100a)에는 백업제(300)가 설치되어 있어 그 상부의 신축이음공간(210)에 타설되는 신축이음부재(500)가 하부로 흐르는 것을 방지하였다.

물론, 상기 신축이음공간(210)의 내부에는 고무아스팔트 등을 도포한 후 신축이음부재(500)가 타설되며, 이렇게 신축이음부재(500)를 타설하기 전에 공간부(100a)의 상부 즉, 백업재(300)의 상부를 막아준다.

상기 신축이음부재(500)로는 탄성폴리머를 포함하는 것으로 상기한 바와 같이 탄성폴리머 30-40%와 골재60-70%의 부피비로 혼합된다.

이렇게 타설되는 신축이음부재(500)에 상기한 보강망(10)이 메설된다.

상기 보강망(10)은 신축이음의 내구성을 증가시키기 위한 것이다.

상기 보강망(10)은 신축이음의 표층에서부터 3cm 내외의 깊이에 설치하게 되면 신축이음의 강도에 영향을 미치는 두께가 현저히 줄어들게 되어 이에 상당하는 패임량이 줄어들게 되어 내구성이 증가하게 된다.

상기 보강망(10)을 설치할 경우 탄성폴리머 신축이음이 교량이나 구조물 등이 온도변화에 의한 수축/팽창을 수용하기 위한 장치로서의 기능을 수행할 수 있어야 하므로 보강망(10)은 이러한 신축작용에 잘 순응할 수 있는 재질이나 구조를 가지고 있어야 한다.

즉, 상기 보강망(10)은 익스팬디드메탈(expanded metal) 등과 같이 신축설을 갖는 금속으로 만들어 신축이음의 신축에 따라 신축도리 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2에 시한 바와 같이, 상기 보강망(10)은 신축이음공간(210)의 표면적과 동일한 면적으로 설치할 수 있으나 이렇게 설치할 경우 신축이음이 신축 작용을 할 때 보강망(10)이 찢길 수 있으므로 도 3내지 도 7에 도시한 바와 같이 콘크리트 구조물(100)의 공간부(100a)와 대향되는 부분을 중심으로 양분하여 간격을 유지하도록 설치함이 바람직하다.

또한, 상기 보강망(10)은 보다 강도를 높이기 위해 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 두 개 이상의 층으로 설치할 수 있다.

위와 같이 다층으로 상기 보강망(10)을 설치할 경우 상부에 매설된 보강망은 표층과 인접되게 매설되는 것이 바람직하다.

이렇게 표층과 인접하게 설치할 수 있는 조건으로는 신축이음의 깊이가 낮아 파이는 현상이 적게 발생될 것으로 예상되는 지역에 시공되는 경우로서 밀림현상을 방지하기 위하여 보강망(10)으로 고강도 유리섬유망을 사용한다.

상기와 같이 보강망(10)을 포함하여 신축이음을 구성할 경우 상기한 바와 같이 보강망(10)을 신축이음부재(500)의 바닥과 인접한 부분(도 5) 또는 중간 부분(도 3) 및 표층 과 인접한 부분(도 4)에 매설할 수 있고 별도의 보호층을 형성하지 않을 수도 있다.

그러나 상기한 바와 같이, 신축이음부재(500)가 탄성폴리머와 자갈을 혼합하여 구성될 경우 강도는 강하나 쉽게 파이거나 밀리는 문제가 있을 수 있으므로 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 보강망(10)의 상부에 보호층(20)을 거 형성할 수 있으며, 상기 보호층(20)은 탄성폴리머와 모래의 혼합물로 구성한다.

상기 보호층(20)을 구성하는 모래의 입도는 2mm 내지 4mm의 것을 사용하여 구성한다. 탄성폴리머와 모래의 양은 시공 장소의 조건에 따라 달라질 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 보강망(10)의 상부에는 적층되는 보호층(20)은 탄성폴리머만으로 구성할 수도 있다.

이렇게 탄성폴리머만으로 보호층(20)을 형성하는 것은 신축이음의 깊이가 낮아 파이는 현상이 발생되지 않을 것으로 예상되는 장소에 시공할 수 있는 방법으로 이때의 보호층(20)은 보강망(10)이 신축이음부재(500)로부터 분리되어 밀리는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음의 일예를 도시한 단면 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음의 다른 일예를 도시한 단면도이고,

도 3내지 도 7은 본 발명에 따른 보강망을 구비한 신축이음의 서로 다른 일예를 도시한 단면도이고,

도 8 및 도 9는 종래의 신축이음을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 보강망

20 : 보호층

Claims (5)

1. 서로 이격 설치되어 공간부(100a)가 형성된 콘크리트 구조물(100)과, 상기 콘트리트 구조물(100)의 상부에 적층되고 신축이음공간(210)이 형성된 아스팔트 포장층(200)과, 상기 신축이음공간(210)에 채워진 신축이음부재(500)를 포함하여 구성된 신축이음에 있어서,

   상기 신축이음부재(500)에는 하나 이상의 보강망(10)이 매설됨을 특징으로 하는 보강망을 구비한 신축이음.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강망(10)은 상기 공간부(100a)와 대향되는 부분을 중심으로 양분됨을 특징으로 하는 보강망을 구비한 신축이음.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 보강망(10)들 중 상부에 매설된 보강망은 표층과 인접되게 매설되고, 고강도 유리로 구성됨을 특징으로 하는 보강망을 구비한 신축이음.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 신축이음부재(500)는 탄성폴리머와 골재의 혼합물이고,

   상기 보강망(10)의 상부에는 보호층(20)이 더 적층되고, 상기 보호층은 탄성 폴리머와 모래의 혼합물로 구성됨을 특징으로 하는 보강망을 구비한 신축이음.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 신축이음부재(500)는 탄성폴리머와 골재의 혼합물이고,

   상기 보강망(10)의 상부에는 보호층(20)이 더 적층되고, 상기 보호층은 탄성폴리머로 구성됨을 특징으로 하는 보강망을 구비한 신축이음.

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