KR20160142993A - 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치에 관한 것으로,
내면에 제1 고무링이 끼워진 개구부를 레버에 의해 작동하는 개폐변으로 선택적으로 개방하면서 에폭시를 주입하거나 보충할 수 있도록 한 받침판과,
일측에 주입구를 가지며 그 타측을 개방하면서 개방된 공간부의 내면에 형성한 제2 고무링을 형성한 외부 하우징과,
상기 외부 하우징의 공간부에 삽입되어 왕복 이동하는 중에 내부에 채운 에폭시를 주입구를 통해 배출되도록 하는 실린더와,,
상기 외부 하우징의 내면과 상기 실린더의 외면에 각각 형성하여 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 한 나사부와,
상기 받침판의 두 고리에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더에 형성한 걸림홈에 끼워져 실린더가 탄성을 가지고 이동하도록 하는 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드와, 상기 외부 하우징 및 상기 실린더의 외면에 각각 결합되어 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 하는 링형 자석들로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치{injecting apparatus for crack repair of concrete structure using magnet}

본 발명은 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치에 관한 것으로, 상세하게는 받침판과 외부 하우징에 형성한 고무링에 의해 외부 하우징과 실린더가 밀폐 가능하게 이동하도록 하고, 상기 외부 하우징의 내면과 상기 실린더의 외면에 각각 형성한 나사부에 의해 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 하며, 상기 받침판의 두 고리에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더에 형성한 걸림홈에 끼워진 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드에 의해 실린더가 탄성을 가지고 이동하도록 하고 상기 외부 하우징 및 상기 실린더의 외면에 각각 결합된 링형 자석의 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 한 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물은 완벽한 시공이 이루어지지 않는 한 구축 후 경화과정, 경화 후 온도, 외부압력의 변화 등으로 인해 크랙이 발생하게 되는데, 이러한 크랙은 외면에서 그 틈새 폭이 크고 내부로 들어갈수록 좁아지는 형태로 연속 성장되므로 이러한 크랙의 계속적인 진행을 막기 위해서 크랙보수용 주입기를 사용하여 점착성이 강한 에폭시 수지 등의 보수제를 크랙발생 부위에 주입한 후 응고시키는 방식의 보수작업이 이루어지고 있다.

이와 같은 크랙보수 방식을 진행하기 위하여 주사기 형태의 보수제 주입기가 사용되고 있으며, 이러한 종래의 주입기들은 보수제 저장통으로부터 실린더 내부에 보수제를 흡입할 때 작업자가 한 손으로 실린더의 몸체부를 잡고 다른 한 손으로는 피스톤 로드를 잡아당겨 보수제를 실린더 내부로 적정량 흡입한 후 이 주입기를 콘크리트 구조물의 크랙발생 부위에 고정하여 보수할 수 있게 되어있다.

그러나 이러한 보수제 흡입과정은 수작업으로 이루어지기 때문에 작업능률이 떨어지고 또한 적량의 보수제를 흡입시키기가 어려우며 상기 수작업시 주입구 주변과 작업자의 장갑 등에 보수제가 묻게 되어 보수제의 낭비 및 작업환경의 청결성에 대한 문제점을 갖고 있었다.

또한 보수작업 정도에 따라 많은 양의 보수제를 주입하여야 할 경우, 상기 주입기의 보수제 흡입작업을 수천회 이상 반복하게 되므로 많은 시간 및 노동력이 소요되고, 작업현장까지 다량의 주입기를 적층운반할 때 상기 주입기의 단위 용적이 커 포장, 운반 및 사용 후 폐기과정에서의 어려움이 있었다.

그리고 구조물의 크랙보수용 주입기는 주사기 형태로 형성되어 주입기 내에 경화제인 에폭시 등을 충전한 후 주사기의 피스톤을 가압하도록 마련된 탄성줄의 탄성복원력에 의해 충전된 경화제를 구조물의 균열부위 내측으로 주입하여 구조물을 보수 및 보강하도록 하였다.

이러한 구조물의 크랙보수용 주입기는 균열의 일측에서 타측까지 다수개가 일정간격으로 이격된 상태로 균열부 위에 고정된 상태로 균열의 내측에 경화제를 주입한다.

그러나, 일반적인 크랙보수용 주입기는 탄성줄의 탄성력에 의해 경화제를 주입하게 되는데, 탄성줄의 탄성력을 조절하는 구조가 마련되지 않아 시간이 경과 됨에 따라 탄성줄의 탄성력이 저하되는 경우 경화재의 주입이 중단되는 문제점이 있다.

또한, 작업자는 장시간이 경과 되어도 균열부위에 경화재를 계속적으로 주입하고자 하는 경우 주입기들마다 마련된 각각의 탄성줄 길이를 더욱더 짧게 조절하여 탄성력을 조절하여야 하므로 작업시간 및 인력이 낭비되는 문제점이 있다.

더욱이, 크랙보수용 주입기는 다수개가 마련되어 선의 형태로 형성되는 균열부위를 따라 다수개가 일정간격으로 이격 상태로 설치되어 균열의 내측에 제각기 경화제를 주입하므로, 이격된 사이에서 경화제가 주입되지 못하여 빈공간이 발생되어 균열부위에 경화제가 완전하게 주입되지못하는 문제점이 있다.

건축용 주사기를 이용하는 방법은, 압착판을 설치할 때 약이 세어나가지 않도록 숙련작업을 필요로 하며, 보강액 주입 도중 압착판이 떨어지는 경우가 발생하는 등의 문제점이 있다.

또한, 저압 주입으로서 장시간이 소요되어 전체 시공기간이 장기화될 수밖에 없으며, 저압 주입이기 때문에 미세 균열까지 충전되지 않은 상태로 보강액이 경화되어 버리는 미충진 문제가 발생하기 쉬우며 이에 대처하기가 어렵다.

아울러, 재주입이 필요한 경우 작업이 번거로울 뿐만 아니라, 시공작업 후에 발생되는 폐자재로 인해 환경오염을 유발하는 문제점을 안고 있다.

그리고 콘크리트 구조물의 균열 보수용 패커가 제공되었으며,

이는, 콘크리트 구조물의 균열부 위에 형성된 삽입공에 끼워지며, 머리부재와 그 머리부재의 뒤쪽에 위치된 통형의 몸통부를 포함하는 몸통부재를 가지며, 그 내부에는 상기 균열의 틈새로 보강액을 주입하기 위한 주입통로부와,

상기 균열의 틈새로 주입되는 보강액의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 설치된 패커본체;

상기 콘크리트 구조물의 삽입공에 끼워진 패커본체가 빠지지 않도록 하기 위한 이탈방지수단을 포함하는 콘크리트 구조물의 균열보수용 패커에 있어서,

상기 이탈방지수단은,

상기 몸통부의 외경보다 작은 내경의 중공부를 가지며 상기 몸통부에 끼워질 때 그 내주면이 몸통부의 외주면에 탄력적으로 밀착될 수 있도록 탄성을 가지는 고무관을 포함하며, 상기 고무관은, 상기 패커본체를 상기 콘크리트 구조물의 삽입공에 박는 과정에서 상기 패커본체의 머리부로부터 상기 몸통부에까지 끼워짐과 동시에 그 외주면이 상기 콘크리트 구조물의 삽입공의 내주면에 압착됨으로써 그 삽입공으로부터 패커본체가 이탈되는 것을 방지하도록 구성하였다.

한편, 종래의 패커를 이용하는 방법에 있어서는, 패커를 삽입하기 위한 천공작업시 구멍이 상대적으로 크기 때문에 구조물 내부로 깊이 천공되면, 철근 등에 걸리기 쉽고, 기 매설된 콘크리트 구조물 내부의 전기 파이프 등과 같은 각종 시설물을 훼손시킬 우려가 있다.

아울러, 삽입구멍이 깊기 때문에 패커가 균열을 빗겨난 상태로 설치되기 쉬워, 보강액 주입시 균열내에 충분히 주입되지 않을 수 있다.

또한, 패커 삽입 후 고무관을 압축시키기 위해 연결부를 돌려가며 조여 주어야 하기 때문에, 작업시간이 오래 걸리고, 번거로워 작업성이 떨어질 뿐만 아니라, 전체적인 시공비용이 비싸다는 단점이 있다.

그리하여 2013년03월14일자 특허등록 제10-1245862호(보수제 주입기)가 제안되었으며,

이는, 콘크리트구조물에 발생된 크랙에 주입되어 크랙에 채워진 상태로 경화되면서 콘크리트구조물을 보강하는 보수제;

상기 보수제가 충전되고 충전된 보수제를 라인형태로 배출하는 직방형의 충전통;

상기 충전통의 타단에 결합된 상태로 충전통에 압력을 제공하여 충전통에 충전된 상기 보수제를 충전통의 일단으로 가압하는 가압수단;

상기 가압수단의 가압에 의해 배출되는 상기 보수제가 상기 크랙의 내측으로 주입되어 채워지도록, 상기 충전통의 일단에 결합된 상태로 외압에 의해 형상이 변형되어 크랙의 라인을 따라 크랙에 삽입된 상태로 배출되는 보수제를 크랙의 내측으로 주입하는 직방형의 주입부재;

상기 주입부재가 상기 크랙에 삽입된 상태가 유지되도록 주입부재에 일체적으로 고정된 상태로 크랙의 외측에 부착되어 고정되는 고정부재를 포함하여 구성하되,

상기 가압수단은,

상기 충전통에 슬라이딩 가능하게 내장되어 외압에 의해 상기 보수제를 가압하는 피스톤;

상기 피스톤을 가압하는 에어가 충전된 상태로 상기 충전통에 고정되는 에어탱크;

상기 에어탱크에 충전된 에어가 상기 피스톤을 가압하거나 가압을 중지하도록 에어탱크를 개폐하는 밸브;

상기 에어탱크에 설치되어 외부에서 공급되는 에어의 충전을 허락하고 충전된 에어의 유출을 방지하는 충전수단을 포함하도록 하고,

상기 충전수단은,

상기 에어탱크의 내측에서 상기 에어탱크에 형성되는 관통홀에 삽입되어 관통홀을 폐쇄하는 개폐돌기 및 상기 개폐돌기와 이격되어 관통홀에 삽입된 에어노즐에서 공급되는 에어가 통과되는 에어홀이 형성되는 패드;

상기 패드를 탄력지지하는 탄성체;

상기 탄성체를 가압하는 상태로 상기 에어탱크의 내측에 고정되고 상기 에어홀을 통해 충전되는 에어를 상기 에어탱크의 내측으로 안내하는 캡홀이 형성된 에어캡을 포함하여 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 보수제 주입장치에 의하여서는 고무줄이나 스프링의 탄성력을 이용한 주입방식을 주로 사용하였으나, 지속적인 힘이 가해지지 않는 단점으로 인해 주입량을 충족시켜 주지 못하는 경우가 종종 발생하게 되는 단점이 있었다.

더구나 균열부위 에폭시의 주입량을 조절할 수 없어 무리하게 압력이 가해지거나, 에폭시의 주입량이 낮아져서 남겨지는 에폭시의 양이 많아지게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 받침판과 외부 하우징에 형성한 고무링에 의해 외부 하우징과 실린더가 밀폐 가능하게 이동하도록 하고, 상기 외부 하우징의 내면과 상기 실린더의 외면에 각각 형성한 나사부에 의해 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 하며, 상기 받침판의 두 고리에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더에 형성한 걸림홈에 끼워진 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드에 의해 실린더가 탄성을 가지고 이동하도록 하고 상기 외부 하우징 및 상기 실린더의 외면에 각각 결합된 링형 자석의 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 한 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치는,

내면에 제1 고무링이 끼워진 개구부를 레버에 의해 작동하는 개폐변으로 선택적으로 개방하면서 에폭시를 주입하거나 보충할 수 있도록 한 받침판과,

일측에 주입구를 가지며 그 타측이 개방된 공간부의 내면에 제2 고무링을 형성한 외부 하우징과,

상기 외부 하우징의 공간부에 삽입되어 왕복 이동하는 중에 내부에 채운 에폭시를 주입구를 통해 배출되도록 하는 실린더와,

상기 외부 하우징의 내면과 상기 실린더의 외면에 각각 형성하여 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 한 나사부와,

상기 받침판의 두 고리에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더에 형성한 걸림홈에 끼워져 실린더가 탄성을 가지고 이동하도록 하는 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드와,

상기 외부 하우징 및 상기 실린더의 외면에 각각 결합되어 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 하는 링형 자석들로 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치에 의하여서는 받침판에 형성한 제1 고무링에 의해 외부 하우징이 받침판의 개구부에 밀폐가 가능하도록 이동하도록 한다.

그리고 받침판의 개구부에 설치한 개폐변을 레버로 닫은 상태에서는 에폭시를 외부 하우징에 주입하거나 소량을 직접 받침판을 통하여 주입하도록 하며 개폐변을 레버로 개방한 상태에서는 외부 하우징의 에폭시를 주입할 수 있도록 한다.

상기 외부 하우징의 개방된 공간부에 형성한 제2 고무링에 의해 실린더가 밀폐가 가능하도록 이동하도록 한다.

상기 외부 하우징의 내면과 상기 실린더의 외면에 각각 형성한 나사부에 의해 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 한다.

상기 받침판의 두 고리에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더에 형성한 걸림홈에 끼워진 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드에 의해 실린더가 탄성을 가지고 이동하도록 한다.

상기 외부 하우징 및 상기 실린더의 외면에 각각 결합된 링형 자석의 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 받침판의 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 외부 하우징의 구성을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 링형 자석의 구성을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실린더의 구성을 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 제2 링형 자석의 구성을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 전체 구성을 도시한 정면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치는,

네 모서리에 형성한 결합공(11)을 통하여 바닥에 안정되게 고정하면서 내면에 제1 고무링(13)을 삽입한 개구부(12)를 돌출 형성한 받침판(10)과,

상기 받침판(10)의 개구부(12)에 설치되어 레버(15)에 의해 작동하면서 선택적으로 개방되면서 에폭시를 주입하거나 보충할 수 있도록 한 개폐변(14)과,

일측에 주입구(21)를 가지며 그 타측을 개방한 공간부(22)의 내면에 제2 고무링(23)을 형성한 외부 하우징(20)과,

상기 외부 하우징(20)의 공간부(22)에 삽입되어 왕복 이동하는 중에 내부에 채운 에폭시를 주입구(21)를 통해 배출되도록 하는 실린더(30)와,

상기 외부 하우징(20)의 내면과 상기 실린더(30)의 외면에 각각 형성하여 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 한 나사부(24)(31)와,

상기 받침판(10)의 두 고리(16)에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더(30)에 형성한 걸림홈(32)에 끼워져 실린더(30)가 탄성을 가지고 이동하도록 하는 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드(40)와,

상기 외부 하우징(20) 및 상기 실린더(30)의 외면에 각각 결합되어 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 하는 제1 및 제2 링형 자석(50)(55)과,

상기의 제1 및 제2 링형 자석(50)(55)의 외면에 형성되어 탄성 밴드(40)가 외부로 돌출되지 않도록 하는 밴드 홈(51)(56)과,

상기 제1 링형 자석(mj50)의 내면에 형성되어 상기 외부 하우징(20)의 외면에 형성한 제1 안내 돌기(25)가 끼워지는 상태에서 하향 이동한 후 제1 결합 돌기(26)에 의해 이탈이 방지되면서 안정된 결합이 유지되도록 하는 제1 결합 요홈(52)과,

상기 제2 링형 자석(55)의 내면에 형성되어 상기 실린더(30)의 외면에 형성한 제2 안내 돌기(33)가 끼워지는 상태에서 하향 이동한 후 제2 결합 돌기(34)에 의해 이탈이 방지되면서 안정된 결합이 유지되도록 하는 제2 결합 요홈(57)들로 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치는,

받침판(10)의 끼워진 개구부(11)에 외부 하우징(20)의 일측 주입구(21)를 삽입하고, 외부 하우징(20)의 공간부(22)에 실린더(30)를 나사 체결의 방식으로 끼우고, 다음 탄성 밴드(40)를 실린더(30)와 받침판(10)에 결합하여 탄성력을 받도록 한 후 상기 실린더(30)의 링형 자석(50)과 상기 외부 하우징(20)의 링형 자석(51)이 자력에 의해 서로 당기는 힘이 작용하도록 함으로써 결합이 완료된다.

이와 같이 조립이 완성된 외부 하우징(20)의 내부로 보수제인 에폭시를 충전시키기 위해서는 별도로 마련되어 있는 주입장치를 외부 하우징(20)의 주입구(21)로 연결시켜서 외압에 의하여 외부 하우징(20)의 내부로 에폭시를 충전시킨다.

그러면 주입장치에 의해 충전되는 에폭시에 의해 주입구(21)를 통하여 외부 하우징(20)의 내부로 에폭시가 밀려 들어오면서 실린더(30)가 탄성 밴드(40)를 밀면서 외부 하우징(20)의 공간부(22)에 에폭시가 충진되도록 한다.

상기와 같이 에폭시가 충전된 주입장치를 이용하여 콘크리트 구조물의 크랙발생부위를 보수하기 위해서는 우선 받침판(10)이 바닥에 밀폐되도록 고정시켜 에폭시가 외부로 누출되지 않으면서 균열부위에만 주입될 수 있도록 한다.

그 다음에 실린더(30)를 탄성 밴드(40)의 탄성력을 이용하면서 실린더(30)의 나사부(31)와 외부 하우징(20)의 나사부(24)응 통한 나사 결합시켜 주입이 시작되도록 한다.

이때에는 외부 하우징(20)의 주입구(21)를 통한 에폭시는 받침판(10)의 개구부(11)를 통하여 균열 부위로 에폭시가 안정되게 주입된다.

그리고 상기 외부 하우징(20)의 외면에 결합한 링형 자석(50)과 상기 실린더(30)의 외면에 결합한 링형 자석(51)이 서로 다른 극성끼리 서로 당기는 자력에 의해 상호 당기는 힘이 작용하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 한다.

즉, 링형 자석(50)(51)의 다른 극성 끼리 서로 당기는 작용을 이용하여 실린더(30)가 외부 하우징(30)과 거리가 떨어진 경우에는 당기는 힘이 적게 작용하면서 적은 힘으로 당겨지도록 하는 한편, 실린더(30)가 외부 하우징(30)과 거리가 가까워지면서 자력에 의해 당기는 힘이 점차 크게 작용하게 되면 큰 힘으로 실린더(30)를 당겨주어 외부 하우징(20)의 주입구(21) 쪽에 잔재하는 에폭시의 양이 없어지도록 하는 동시에 에폭시의 주입량이 일정해지도록 조절하면서 무리한 압력이 가하지 않으며 에폭시의 주입량을 높이고 남겨지는 에폭시의 양을 줄이도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10 : 받침판 11 : 개구부
12, 23 : 고무링 20 : 외부 하우징
21 : 주입구 22 : 공간부
24, 31 : 링형 자석 30 : 실린더
32 : 결합홈 40 : 탄성 밴드
50, 51 : 링형 자석

Claims (1)

1. 내면에 제1 고무링(12)이 끼워진 개구부(11)를 형성한 받침판(10)과,
   일측에 주입구(21)를 가지며 그 타측을 개방하면서 개방된 공간부(22)의 내면에 형성한 제2 고무링(23)을 형성한 외부 하우징(20)과,
   상기 외부 하우징(20)의 공간부(22)에 삽입되어 왕복 이동하는 중에 내부에 채운 에폭시를 주입구(21)를 통해 배출되도록 하는 실린더(30)와,
   상기 외부 하우징(20)의 내면과 상기 실린더(30)의 외면에 각각 형성하여 나사 체결의 방식으로 말거나 나사 풀림의 방식으로 당기도록 한 나사부(24)(31)와,
   상기 받침판(10)의 두 고리(16)에 양쪽 끝단이 고정된 상태에서 중앙이 상기 실린더(30)에 형성한 걸림홈(32)에 끼워져 실린더(30)가 탄성을 가지고 이동하도록 하는 고무줄이나 스프링과 같은 탄성 밴드(40)와,
   상기 외부 하우징(20) 및 상기 실린더(30)의 외면에 각각 결합되어 자력에 의해 당기는 힘이 작용하도록 하면서 끝까지 일정한 힘으로 주입할 수 있도록 하는 링형 자석(50)(51)들로 구성한 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 콘크리트 구조물의 균열보수용 주입장치.

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