KR20170016058A - 교량구조물 보수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 교량구조물 보수방법은, 교량구조물의 전처리를 수행하는 (a)단계, 교량구조물의 둘레를 따라 보강재를 설치하는 (b)단계, 상기 보강재의 둘레를 따라 차폐몰드를 설치하는 (c)단계, 상기 차폐몰드 내부에 콘크리트를 주입하는 (d)단계 및 상기 차폐몰드 내부에 주입된 콘크리트를 양생하는 (e)단계를 포함한다.

Description

교량구조물 보수방법{Pier Repairing Method}

본 발명은 교량구조물 보수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교량구조물의 전부 또는 일부의 재시공 작업을 생략하여 용이하게 보수를 수행할 수 있는 교량구조물 보수방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량구조물은 하부 일부가 민물 또는 바닷물에 잠긴 상태로 오랜 시간 방치되며, 이에 따라 부식 및 침식 등이 빠르게 진행되는 경향이 있다.

특히 바다에 설치된 교량의 경우, 염분에 의해 부식이 보다 빠르게 진행되어 바닷물에 잠긴 교각뿐만 아니라 공기 중에 노출된 교각 및 교대 에서, 그 진행 정도에 따라 표면의 콘크리트가 파손될 경우 내부의 철근이 드러나기도 한다. 이와 같은 경우 철근이 부식되며, 부피가 증가하게 되어 콘크리트에도 균열이 발생하게 되고, 교량구조물의 안정성이 크게 저하되는 원인이 된다. 따라서 주기적으로 교량구조물의 상태를 모니터링하고, 품질을 유지하기 위해 보수 작업을 수행해야 할 필요가 있다.

다만, 종래에는 교량구조물을 보수하기 위해 교량구조물의 전체 또는 일부에 걸쳐 내부 구조를 제거한 후 재시공을 수행하였으며, 이는 공기가 증가될 뿐 아니라 인력 및 자재가 과도하게 소요되어 비용이 크게 증가하게 되는 문제가 있다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 구조의 해체 또는 제거 후 재시공 과정 없이도 교량구조물의 유지 및 보수를 수행할 수 있는 교량구조물 보수방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교량구조물 보수방법은, 교량구조물의 전처리를 수행하는 (a)단계, 교량구조물의 둘레를 따라 보강재를 설치하는 (b)단계, 상기 보강재의 둘레를 따라 차폐몰드를 설치하는 (c)단계, 상기 차폐몰드 내부에 콘크리트를 주입하는 (d)단계 및 상기 차폐몰드 내부에 주입된 콘크리트를 양생하는 (e)단계를 포함한다.

그리고 상기 (a) 단계는, 상기 교량구조물의 표면검사를 수행하는 (a-1)단계, 유체를 제1압력으로 분사하여 상기 교량구조물의 표면 이물질을 제거하는 (a-2)단계 및 상기 교량구조물의 내부검사를 수행하는 (a-3)단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 (a-3)단계는, X-Ray 검사를 수행하여 상기 교량구조물 내부 보강철근의 상태를 검사하는 것으로 할 수 있다.

그리고 상기 (a)단계는, 상기 유체를 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 분사하여 상기 교량구조물의 표면 잔해를 제거하는 (a-4)단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 (a)단계는, 상기 교량구조물 내부 보강철근의 보수 작업을 수행하는 (a-5)단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 (b)단계는, 복수의 보강재가 격자형으로 연결된 보강재유닛을, 상기 교량구조물의 둘레를 감싸도록 감아 설치하는 것으로 할 수 있다.

또한 상기 (c)단계는, 상기 차폐몰드를 상기 보강재와 이격된 상태로 설치하는 것으로 할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 교량구조물 보수방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 교량구조물의 전체 또는 일부분의 내부 구조를 해체하거나 제거하지 않고도 보수 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 이에 따라 공기가 단축되고, 인력 및 자재의 낭비를 방지하여 소요비용을 크게 감소시킬 수 있다.

셋째, 보강 효과가 뛰어나 교량구조물의 안전성을 향상시키며, 교량의 수명을 보다 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법의 전체 과정을 나타낸 흐름도;
도 2는 교량구조물의 모습을 나타낸 도면;
도 3는 교량구조물의 표면 모습을 자세히 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 교량구조물의 표면 이물질을 고압의 유체로 제거하는 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 교량구조물의 둘레에 보강재를 설치하는 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 보강재의 둘레를 따라 차폐몰드를 설치하는 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 차폐몰드 내부에 콘크리트를 주입하는 모습을 나타낸 도면; 및
도 8은 보수가 완료된 교량구조물의 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법의 전체 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법은 교량구조물의 전처리를 수행하는 (a)단계와, 교량구조물의 둘레를 따라 보강재를 설치하는 (b)단계와, 상기 보강재의 둘레를 따라 차폐몰드를 설치하는 (c)단계와, 상기 차폐몰드 내부에 콘크리트를 주입하는 (d)단계와, 상기 차폐몰드 내부에 주입된 콘크리트를 양생하는 (e)단계를 포함한다.

이때 상기 (a)단계는, 세부적으로 상기 교량구조물의 표면검사를 수행하는 (a-1)단계와, 유체를 제1압력으로 분사하여 상기 교량구조물의 표면 이물질을 제거하는 (a-2)단계와, 상기 교량구조물의 내부검사를 수행하는 (a-3)단계와, 상기 유체를 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 분사하여 상기 교량구조물의 표면 잔해를 제거하는 (a-4)단계와, 상기 교량구조물 내부 보강철근의 보수 작업을 수행하는 (a-5)단계를 포함할 수 있다.

이하에서는 이들 각 단계에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 2는 교량구조물의 모습을 나타낸 도면이며, 도 3는 교량구조물의 표면 모습을 자세히 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 교량(1)을 지지하는 교량구조물(10)은 하부 일부가 수중에 잠긴 상태로 오랜 시간 방치된다. 본 실시예에서 상기 교량(1)은 해상에 설치된 교량(1)인 것으로 하였으며, 이에 따라 교량구조물(10)의 하부는 바닷물(S)에 노출되어 공기 중에 노출된 상부에 비해 부식 및 침식 등이 빠르게 진행된다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 시간의 진행에 따라 교량구조물(10)의 하부는 염분, 해류 등에 의해 파손된 파손영역(c)이 발생하게 되며, 상기 파손영역(c)의 내부에는 교량구조물(10)의 보강철근(12)이 드러나기도 한다. 뿐만 아니라 소정 영역에 콘크리트의 균열이 발생하기도 하며, 특히 표면에는 따개비(b) 등의 해양생물들이 부착하여 생활함에 따라 손상을 더욱 가속화시키기도 한다.

이에 따라 본 발명은 교량구조물 보수방법은 교량구조물(10)의 전처리를 수행하는 (a)단계를 먼저 수행하게 된다. 상기 (a)단계는 교량구조물의 본격적인 보수 작업을 위한 안전 진단 및 사전 준비 과정으로서, 본 실시예에서는 전술한 바와 같이 (a-1)단계 내지 (a-5)단계를 포함할 수 있다.

상기 (a-1)단계는, 상기 교량구조물(10)의 표면검사를 수행하는 단계이다.

본 단계에서는 육안 또는 검사 장비를 이용하여 교량구조물(10)의 표면 품질, 부착된 해양 생물의 여부 등을 검사하고, 표면 제거가 이루어져야 할 영역을 선정하게 된다.

상기 (a-2)단계는, 소정의 유체를 제1압력으로 분사하여 상기 교량구조물(10)의 표면 이물질을 제거하는 단계이다.

본 단계에서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 (a-1)단계에서 선정된 표면 제거 영역에 고압의 유체를 분사하게 되며, 이는 다양한 장비에 의해 이루어질 수 있다. 본 실시예의 경우, 고압의 물을 분사할 수 있는 살수차를 이용하여 교량구조물(10)의 표면 이물질 및 해양 생물 등을 제거한다. 한편, 기존에는 햄머드릴 등으로 이물질을 제거하였기 때문에, 제거 과정에서 구조물 본체에 손상을 입힐 수 밖에 없었다.

이와 같이 교량구조물(10)의 표면 이물질 및 해양 생물 등을 미리 제거하는 이유는, 후술할 (a-3)단계에서 수행될 내부 검사를 원활하게 수행하기 위해서이다.

상기 (a-3)단계는, 상기 교량구조물의 내부검사를 수행하는 단계이다.

본 단계의 경우, 교량구조물의 내부 구조가 안정적인 상태인지를 검사하게 되며, X-Ray 검사 등이 수행될 수 있다. 즉 X-Ray 검사 등을 이용하여 내부의 보강철근(12) 및 콘크리트의 상태를 모니터링하고, 이상이 있는 경우 해당 영역을 보수 영역으로 선정하게 된다.

또한 전술한 (a-2)단계가 수행됨으로 인해, 본 단계에서 이물질 및 해양 생물에 의한 내부 영상의 가림 현상 및 오차를 방지할 수 있다.

상기 (a-4)단계는, 유체를 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 분사하여 상기 교량구조물(10)의 표면 잔해를 제거하는 단계이다. 여기서, 표면 잔해는 손상되거나 열화된 콘크리트 조각 등을 포함한다.

본 단계의 경우, 교량구조물(10)의 표면에 고압의 유체를 분사하여 표면 정리를 수행하게 된다. 이때 본 실시예에서는 전술한 (a-2)단계에서 사용된 살수차를 이용하는 것으로 하였으며, (a-2)단계에 비해 유체를 상대적으로 고압으로 분사할 수 있다. 이는 교량구조물(10) 표면의 파손영역(c)에 잔류하는 미세한 파티클 등을 완전히 제거하여 이후 콘크리트의 부착성을 향상시키기 위한 것이다.

상기 (a-2)단계와 (a-4)단계를 위한 유체 분사는 워터젯 장비를 활용할 수 있으며, 두 단계 모두 하나의 장비를 공용으로 사용하면서 분사 압력만 변화시켜 작업 수행이 가능할 수 있다.

상기 (a-5)단계는, 상기 교량구조물(10) 내부 보강철근(12)의 보수 작업을 수행하는 단계이다.

본 단계에서는 전술한 (a-3)단계에서 상기 교량구조물(10)의 내부검사 수행 결과 보강철근(12)이 파손 또는 변형된 영역이 검출된 경우, 해당 영역에 대한 보수 작업을 수행하게 된다.

즉 본 단계에서는 보강철근(12)이 변형 또는 파손된 부분에 대해 절단, 제거, 보강철근(12) 간 이음, 부분철근의 접합 등 내부 구조를 보강하기 위한 일련의 작업을 수행할 수 있다.

이상으로 교량구조물(10)의 전처리를 수행하는 (a)단계에 대해 설명하였으며, 이하에서는 이후 과정을 차례로 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 교량구조물(10)의 둘레에 보강재(100)를 설치하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 (a)단계 이후, 교량구조물(10)의 둘레를 따라 보강재(100)를 설치하는 (b)단계가 수행된다.

상기 (b)단계는 이후 교량구조물(10)의 보수를 위해 주입되는 콘크리트가 안정적으로 부착될 수 있도록 하며, 교량의 강도를 보강하기 위한 목적으로 수행되며, 보강재(100)를 가로 및 세로 방향으로 연결하여 교량구조물(10)의 둘레를 따라 감싸도록 설치한다.

이때 상기 보강재(110)는 일반적인 철근 형태일 수도 있으나, 탄소섬유 등의 재질이 사용될 수 있다. 그리고 본 단계에서 상기 보강재(100)를 교량구조물(10)에 밀착된 상태로 설치할 수도 있으며, 또는 이격된 상태로 설치할 수도 있다.

한편 본 단계는 복수의 보강재(100)를 시공 현장에서 연결하는 것으로 이루어질 수도 있으나, 시공의 편의를 위해 보강재유닛을 사용할 수도 있다.

상기 보강재유닛은 복수의 보강재(100)가 격자형으로 연결된 형태로 미리 제작되어 시공 현장에 공급되는 것으로, 이와 같은 보강재유닛을 상기 교량구조물의 둘레 방향으로 감아 설치한다. 그리고 상기 보강재유닛의 양단부를 서로 접합하여 폐단면을 형성하도록 할 수 있다. 상기 보강재로는 철근이 적용될 수도 있고, 이와 달리 염해에 강한 탄소강이나 유리섬유 등도 적용이 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 보강재(100)의 둘레를 따라 차폐몰드(110)를 설치하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 (b)단계 이후, 상기 보강재(100)의 둘레를 따라 차폐몰드(110)를 설치하는 (c)단계가 수행된다.

상기 (c)단계는 이후 교량구조물(10)의 보수를 위해 주입되는 콘크리트가 외부로 누설되지 않도록 보강재(100)의 둘레에 차폐몰드(110)를 설치하게 되며, 상기 차폐몰드(110)는 다양한 재질로 형성될 수 있다.

특히 상기 차폐몰드(110)는 해수에 의한 부식을 방지하도록 내부식성의 재질이 사용될 수 있으며, 예를 들어 유리섬유 등이 사용될 수 있을 것이다.

한편 본 단계의 경우, 상기 차폐몰드(110)를 상기 보강재(100)와 이격된 상태로 설치하여, 콘크리트가 주입될 공간을 충분히 확보하도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량구조물 보수방법에 있어서, 차폐몰드(110) 내부에 콘크리트(120)를 주입하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 (c)단계 이후, 상기 차폐몰드(110) 내부에 콘크리트(120)를 주입하는 (d)단계와, 상기 차폐몰드(110) 내부에 주입된 콘크리트(120)를 양생하는 (e)단계가 각각 수행된다.

상기 (d)단계 및 상기 (e)단계에서는 상기 차폐몰드(110) 내측에 콘크리트(120)를 주입하게 되며, 주입되는 콘크리트(120)는 교량구조물(10)의 파손영역(c) 및 상기 차폐몰드(110)와 교량구조물(10)의 외면 사이의 공간에 빈틈 없이 채워진다.

이와 같이 콘크리트(120) 주입을 위해 상기 차폐몰드(110)는, 상단이 해수면보다 높게 위치될 수 있는 길이로 형성될 수 있을 것이다.

상기의 각 단계를 거친 후, 차폐몰드(110)를 제거하여 도 8과 같이 교량구조물(10)의 보수가 완료되며, 교량구조물(10)의 보강영역(15)은 상부에 비해 단면의 지름이 증가된 상태를 가진다. 이와 같이 본 발명에 의한 교량구조물 보수방법은 종래에 비해 용이하게 보수 작업을 수행할 수 있을 뿐 아니라, 교량구조물(10)의 강도를 보다 증대시킬 수 있는 장점을 가진다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

1: 교량 10: 교량구조물
12: 보강철근 100: 보강재
110: 차폐몰드 120: 콘크리트
c: 파손영역

Claims (7)

1. 교량구조물의 전처리를 수행하는 (a)단계;
   교량구조물의 둘레를 따라 보강재를 설치하는 (b)단계;
   상기 보강재의 둘레를 따라 차폐몰드를 설치하는 (c)단계;
   상기 차폐몰드 내부에 콘크리트를 주입하는 (d)단계; 및
   상기 차폐몰드 내부에 주입된 콘크리트를 양생하는 (e)단계;
   를 포함하는 교량구조물 보수방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 (a)단계는,
   상기 교량구조물의 표면검사를 수행하는 (a-1)단계;
   유체를 제1압력으로 분사하여 상기 교량구조물의 표면 이물질을 제거하는 (a-2)단계; 및
   상기 교량구조물의 내부검사를 수행하는 (a-3)단계;
   를 포함하는 교량구조물 보수방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 (a-3)단계는,
   X-Ray 검사를 수행하여 상기 교량구조물 내부 보강철근의 상태를 검사하는 것으로 하는 교량구조물 보수방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 (a)단계는,
   상기 유체를 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 분사하여 상기 교량구조물의 표면 잔해를 제거하는 (a-4)단계를 더 포함하는 교량구조물 보수방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 (a)단계는,
   상기 교량구조물 내부 보강철근의 보수 작업을 수행하는 (a-5)단계를 더 포함하는 교량구조물 보수방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 (b)단계는,
   복수의 보강재가 격자형으로 연결된 보강재유닛을, 상기 교량구조물의 둘레를 감싸도록 감아 설치하는 것으로 하는 교량구조물 보수방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 (c)단계는,
   상기 차폐몰드를 상기 보강재와 이격된 상태로 설치하는 것으로 하는 교량구조물 보수방법.

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