KR20190119311A - The Method of Improving Seismic Performance of Columns by Buying Main Reinforcement and the Column Structure Strengthened - Google Patents

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KR20190119311A
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Abstract

The present invention relates to a method of improving and reinforcing seismic performance of a column by embedding a main reinforcement and a column structure reinforced by the same which form grooves and a holes on the outside of an existing or a new structure such as a reinforced concrete column of an abutment and a post building structure of a bridge in which a seismic design is not incorporated to embed and fix main reinforcements and then perform reinforcement of covering stirrups, clip units, and a finishing material on an outer surface to exhibit weak vibratory seismic performance when an earthquake occurs to minimize life and property damage. The method comprises: a step of fixing and installing stationary H-beam rails on an existing column structure at regular intervals; a step of connecting and installing a track running stand device with a detachable grinder and drill on the stationary H-beam rails to run on a track, and then forming grooves and foundation holes on an outer surface and a bottom of the existing column structure in a prescribed depth at prescribed intervals; a step of inserting and positioning main reinforcements in the grooves and the foundation holes in a vertically erected state, and then filling an epoxy resin to fix the main reinforcements; a step of arranging stirrups on outer surfaces of the main reinforcements inserted and installed in a vertical state at equal intervals; a step of connecting and installing clip units to the stirrups to fix the stirrups on the column; and a step of sheathing the outer surface of the column structure with the stirrups arranged thereon in a sheathing material.

Description

주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법 및 그에 의해 보강된 기둥구조{The Method of Improving Seismic Performance of Columns by Buying Main Reinforcement and the Column Structure Strengthened}Method for Improving Seismic Performance of Columns by Buying Main Reinforcement and the Column Structure Strengthened}

본 발명은 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법 및 그에 의해 보강된 기둥구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내진 설계가 반영되어 있지 않은 교량의 교대, 교각 건축구조물의 철근콘크리트 기둥과 같은 기존 또는 신설 구조체 외측에 홈과 구멍을 형성하여 주철근을 매입 고정한 후, 외표면에 띠철과 클립 유니트 그리고 마감재로 감싸는 보강을 실시하여 지진 발생시 소요(小搖:약하고 잔잔한 농현)의 내진성능을 발휘하여 인명 및 재산 피해를 최소화 할 수 있게 한 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법 및 그에 의해 보강된 기둥구조에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the seismic performance of a column by embedding a cast iron reinforcement and a column structure reinforced by the present invention, and more particularly, to replace existing bridges and reinforced concrete columns of bridge construction structures in which seismic design is not reflected. Alternatively, the grooves and holes are formed outside the newly constructed structure, and the main reinforcing bars are buried and reinforced with a band iron, a clip unit, and a finishing material on the outer surface to exhibit earthquake-resistant performance required in the event of an earthquake. And it relates to the seismic performance improvement reinforcement method of the column by the purchase of cast steel reinforcement to minimize the damage to the property and the column structure reinforced by it.

교량의 교대, 교각, 건축물의 기둥 구조체는 판상 내지 괴상의 구조물과 구조물로서 상부에 위치하는 상부구조물들을 물리적으로 지지하는 기둥으로 이루어지는 것이 일반적이며, 따라서 기둥은 구조물의 하중 기타 그 위에서 가해지는 여러 하중들을 충분히 견딜 수 있어야 하며, 또한 지진이나 풍압 등 수평방향에서 가해지는 외력에 대해서도 충분히 견딜 수 있어야 한다. The alternating, pier, and pillar structures of bridges generally consist of plate- or block-shaped structures and pillars that physically support the superstructures located above them. They must be able to withstand them, and they must be able to withstand external forces applied in the horizontal direction such as earthquakes or wind pressure.

만일 기둥이 이를 견디지 못한다면, 붕괴되며 그에 물리적으로 지지되는 상부구조물들 또한 붕괴를 면할 수 없게 된다. If the column does not withstand this, the superstructures that collapse and are physically supported by it will also be unable to escape collapse.

특히, 철근 콘크리트 기둥은 구조체는 지진에 대한 내진설계가 매우 중요한데, 상부 구조체로부터 전해오는 연직방향의 축방향력과 지진하중, 풍하중, 유목 충돌하중과 같은 수평력에 의해 발생하는 휨모멘트에 동시에 저항하기 위하여 철근과의 합성 구조체로 이루어진다.In particular, the reinforced concrete column is very important for earthquake-resistant design of the structure, in order to simultaneously resist the bending moment caused by the vertical axial force and horizontal force such as earthquake load, wind load and driftwood impact load transmitted from the upper structure. It consists of a composite structure with rebar.

이러한 철근 콘크리트 기둥 구조체는 상기의 연직 하중과 수평 하중에 의한 휨모멘트에 저항하기 위해 기둥의 연직 방향으로 다수의 축방향 철근이 기둥의 기초부까지 연장되어 설치되며 주철근을 감싸는 횡방향 띠철근이 일정간격으로 설치된다.In the reinforced concrete column structure, in order to resist the bending moments caused by the vertical load and the horizontal load, a plurality of axial rebars are installed to extend to the base of the column in the vertical direction of the column. Are installed at intervals.

내진 설계시에는 이러한 주철근과 띠철근이 합리적 설계에 의해 배근되어지나, 내진 설계가 반영되어 있지 않은 기둥의 경우에는 연직 방향 주철근과 이를 감싸는 띠철근의 내진 보강이 필연적이다.In the seismic design, the main reinforcing bar and the band reinforcing bar are reinforced by rational design, but in the case of the column that does not reflect the seismic design, the seismic reinforcement of the vertical main bar and the band reinforcing bar is inevitable.

내진 설계가 반영된 철근 콘크리트 기둥 구조체는 지진 하중과 같은 수평하중 작용시 기둥의 파괴점이라 불리우는 소성 힌지 구간에 충분한 양의 주철근과 띠철근이 잘 배근되어 지진시 이에 저항하는 구조이나, 내진 설계가 반영되지 않은 경우에는 띠철근의 이탈, 탈락으로 기둥 주철근의 압축 좌굴 현상이 발생하며 이로 인해 지진시 파괴 현상이 발생되게 된다.The reinforced concrete column structure reflecting the seismic design reflects the structure that resists it in the event of an earthquake because a sufficient amount of cast iron and band reinforces well in the plastic hinge section, which is called the point of failure of the column during horizontal loads such as earthquake loads. If it is not, the compression buckling of column reinforcing bars occurs due to the stripping and dropping of the band reinforcing bars, which causes fractures during earthquakes.

이에 따른 콘크리트 기둥 구조체를 보강하기 위한 방법으로는 섬유보강, 강판보강, 단면확대 등과 같은 여러 방법이 현장에 이미 적용되고 있다.As a method for reinforcing the concrete column structure according to this method, various methods such as fiber reinforcement, steel plate reinforcement, and cross-sectional enlargement have already been applied to the site.

이는, 콘크리트 기둥의 외부를 일방향 섬유쉬트, 섬유판 및 강판, 콘크리트로 감싸는 형식이며, 에폭시수지를 이용하여 상기 섬유쉬트 등을 콘크리트 기둥에 부착시키는 것이 일반적이었다.This is a type of wrapping the outer surface of the concrete pillar with a one-way fiber sheet, a fiber board and a steel plate, concrete, it was common to attach the fiber sheet and the like to the concrete column using epoxy resin.

예컨데 도 9와 같은, 공지의 콘크리트 구조물용 난연/준불연 내진 보강 섬유복합체 및 이를 이용한 콘크리트 보강공법(등록특허10-1737554호)은 초기 탄성계수가 콘크리트보다 작은 섬유를 소재로 이루어져 지진 발생시 콘크리트 표면에서 콘크리트 파괴에 따른 외관 체적 팽창을 구속할 수 있도록 연성의 시트 형태를 가지며, 아라미드필라멘트, 카본필라멘트, 유리섬유필라멘트, 초고분자량 폴리에틸렌섬유, 바잘트섬유 중 어느 하나 이상으로 형성되는 제1경사와, 상기 제1경사와 교호하게 배열되며 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나 이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 제2경사와, 폴리에스테르, 나일론 중 어느 하나 이상인 합성섬유 멀티필라멘트로 형성되는 위사를 포함하여 직조되며, 상기 제1경사는 5000~20000d/5~20fila, T/M 50~80이고, 상기 제2경사는 150~300d/48fila이며, 상기 위사는 150~2000d/40~96fila로 이루어진 내진섬유와;For example, a known flame-retardant / semi-flame-resistant earthquake-reinforced fiber composite for concrete structures and concrete reinforcement method using the same (registered patent 10-1737554) is made of a fiber material with an initial modulus of elasticity less than concrete, the concrete surface when earthquake occurs The first inclination has a flexible sheet form to constrain the appearance volume expansion due to the destruction of concrete, and is formed of any one or more of aramid filament, carbon filament, glass fiber filament, ultra-high molecular weight polyethylene fiber, basalt fiber, It is woven including a second yarn arranged alternately with the first slope and formed of a synthetic fiber multifilament of at least one of polyester and nylon, and a weft yarn formed from a synthetic fiber multifilament of at least one of polyester and nylon. , The first slope is 5000 ~ 20000d / 5 ~ 20fila, T / M 50 ~ 80, The second slope Is 150 ~ 300d / 48fila, earthquake-resistant fibers and made of the above living 150 ~ 2000d / 40 ~ 96fila;

상기 내진섬유에 도포되어 함침되는 수지와;Resin impregnated and applied to the seismic fibers;

수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3) 중에서 선택된 어느 한 종의 무기분말과,Inorganic powder of any one selected from aluminum hydroxide (Al (OH) 3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium carbonate (CaCO 3),

코어성분은 수산화알루미늄(Al(OH)3)이고 멜라민이 상기 수산화알루미늄 입자의 표면에 쉘의 형태로 결합되어 이루어진 수산화알루미늄-멜라민 복합입자를 포함하여 이루어지며, 상기 수지에 첨가되어 난연성을 향상시켜주는 무독성의 무기난연제와;The core component is aluminum hydroxide (Al (OH) 3) and comprises a aluminum hydroxide-melamine composite particles formed by combining melamine in the form of a shell on the surface of the aluminum hydroxide particles, and added to the resin to improve the flame retardancy Non-toxic inorganic flame retardant;

상기 내진섬유에 도포되어 함침된 수지가 경화되기 전에 상기 내진섬유의 콘크리트 부착면에 살포되어 외측으로 돌출된 형태로 위치하며 친수성으로서 콘크리트 구조물의 시멘트와 수소결합에 의해 더욱 견고한 부착을 가능하게 하고 콘크리트 표면에 대한 접착면적을 넓혀주도록 한 세리사이트 광물분말과;Before the resin impregnated and applied to the seismic fiber is cured, it is sprayed onto the concrete attachment surface of the seismic fiber and is protruded outward, and it is hydrophilic to enable more firm attachment by hydrogen bonding with cement of the concrete structure. A sericite mineral powder for widening the adhesion area to the surface;

상기 내진섬유 중 콘크리트 구조물 표면에 부착되는 부착면의 반대측 면에 도포되되 상기 내진섬유와 에폭시 수지와 무기난연제로 이루어진 내진난연 복합부재 0.1 내지 3mm 두께에 대하여 0.1 내지 5mm의 두께로 도포되는 난연 마감재를 포함하며, 상기 수지는 에폭시 수지로 구비되어 상기 내진섬유에 도포되어 함침된 후 콘크리트 구조물 표면에 대해 상기 내진섬유를 접착시켜주는 역할과 함께 상기 무기난연제를 상기 내진섬유에 고착시켜주는 역할을 하도록 하며,The flame-retardant finishing material is applied to the opposite side of the attachment surface attached to the surface of the concrete structure of the seismic fibers, but applied to a thickness of 0.1 to 5mm with respect to 0.1 to 3mm thickness of the earthquake-resistant flame-retardant composite member consisting of the seismic fibers, epoxy resin and inorganic flame retardant It includes, and the resin is provided with an epoxy resin is applied to the seismic fibers and impregnated to serve to adhere the seismic fibers to the surface of the concrete structure and to serve to fix the inorganic flame retardant to the seismic fibers and ,

상기 내진난연 복합부재와 콘크리트 구조물 표면 사이에서 다열배치된 상태로 상기 내진난연 복합부재와 함께 콘크리트에 부착되어 연성인 상기 내진난연 복합부재의 강도를 보강할 수 있도록 한 아라미드 스트립이 더 구비되고, 상기 아라미드 스트립은 초기 탄성계수가 콘크리트보다 작아 지진 발생시 콘크리트 표면에서 콘크리트 파괴에 따른 외관 체적 팽창을 구속할 수 있도록 한 아라미드 섬유 원사가 나란하게 다열배치된 상태에서 난연성무기분말 첨가된 에폭시 수지와 함께 풀트루전(Pulltrusion) 공정에 의해 압출되어 경화되며, 상기 아라미드 스트립에 포함된 난연성 무기분말은 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3) 중 어느 한 종이며, 상기 난연성 무기분말에는 수산화알루미늄-멜라민 복합입자가 더 포함되되, 상기 복합입자의 코어성분은 수산화알루미늄(Al(OH)3)이고, 멜라민이 상기 수산화알루미늄 입자의 표면에 쉘의 형태로 결합되어 이루어진 것으로 100nm 내지 5㎛의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.The aramid strip is further provided to reinforce the strength of the flexible flame-retardant composite member is attached to the concrete with the flame-retardant composite member in a multi-row arrangement between the earthquake-resistant flame retardant composite member and the concrete structure surface, the The aramid strip is pull-through with epoxy resin added with flame-retardant inorganic powder in a state in which aramid fiber yarns are arranged side by side in order to constrain the appearance volume expansion due to the destruction of concrete on the concrete surface when the earthquake occurs because the initial elastic modulus is smaller than concrete. Extruded and hardened by a pulltrusion process, the flame retardant inorganic powder contained in the aramid strip is any one of aluminum hydroxide (Al (OH) 3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium carbonate (CaCO 3). The species, the flame retardant inorganic powder further comprises aluminum hydroxide-melamine composite particles, The core component of the composite particles is aluminum hydroxide (Al (OH) 3), and the melamine is formed by combining the surface of the aluminum hydroxide particles in the form of a shell, and has a particle size of 100 nm to 5 μm.

또한, 도 10과 같은, 공지의 기둥구조물 보강용 섬유쉬트 와인딩장치(등록특허10-0554276호)은 기둥구조물(100)의 외측에 등간격으로 수직되게 설치되는 다수의 지주프레임(2)과; In addition, a well-known column structure reinforcing fiber sheet winding apparatus (registered patent No. 10-0554276), such as Figure 10 and a plurality of strut frame (2) is installed vertically at equal intervals on the outside of the column structure (100);

상기 기둥구조물(100)의 외측을 감싸도록 설치된 이동레일부(62)가 일측에 장착되고, 상기 지주프레임(2)에 끼움결합된채 승하강되는 가이드장치(6)와;A guide device 6 mounted on one side of the moving rail part 62 installed to surround the outside of the column structure 100 and being lifted up and down while being fitted to the support frame 2;

일측에는 상기 이동레일부(62)와 결합되는 구동장치(50)가 구비되고, 타측에는 길이를 조절할 수 있는 실린더장치(58)가 구비되어 기둥구조물(100)의 외주연을 따라 구동되는 구동부(5)와; One side is provided with a driving device 50 is coupled to the moving rail 62, the other side is provided with a cylinder device 58 that can adjust the length of the drive unit driven along the outer periphery of the columnar structure (100) 5) and;

섬유쉬트(340)를 수지에 함침시키는 함침조(36)와, 함침된 섬유쉬트(340)를 기둥구조물의 외주연에 권회시킬 수 있는 권회장치(32)로 구성되어, 상기 실린더장치(58)의 일단에 장착되는 헤드부(3)와;The cylinder device 58 includes an impregnating tank 36 for impregnating the fiber sheet 340 with resin and a winding device 32 capable of winding the impregnated fiber sheet 340 around the outer circumference of the columnar structure. A head part 3 mounted at one end of the head;

사전에 입력된 프로세서에 의해 상기 지주프레임(2)과, 가이드장치(6), 구동부(5), 헤드부(3)의 동작을 제어할 수 있는 제어부를;포함하여 이루어진 것이다.It includes a control unit for controlling the operation of the strut frame 2, the guide device 6, the drive unit 5, the head unit 3 by a processor input in advance.

하지만 탄소섬유 또는 아라미드섬유와 같은 섬유쉬트를 이용한 콘크리트 기둥의 보강방법은 기둥의 내하력증진 효과가 탁월한 반면에 횡방향의 유연성 증가에는 그 증진효과가 미약하다는 문제점이 있었다. However, the reinforcement method of the concrete column using a fiber sheet such as carbon fiber or aramid fiber has a problem of improving the load capacity of the column, while increasing the flexibility in the transverse direction is weak.

또한, 섬유쉬트를 일반적인 에폭시수지를 이용하여 기둥의 표면에 부착하는 경우, 시공시 부착면에 형성되는 기포를 제거하는 작업이 매우 번거롭다는 문제점이 있었다.In addition, when the fiber sheet is attached to the surface of the pillar using a general epoxy resin, there is a problem that the work to remove the bubbles formed on the attachment surface during construction is very cumbersome.

그리고, 도 11과 같은, 공지의 콘크리트 기둥의 내진능력을 향상시키는 보강방법 및 그에 의해 보강된 콘크리트 기둥(공개특허10-2004-0021018호)는 (1)콘크리트 기둥(20)의 표면에 폭 2 내지 5㎜, 깊이 5 내지 20㎜의 수직방향의 홈을 일정간격으로 형성시킨 후, 탄소섬유 복합체(30)와 에폭시수지를 삽입, 고정시켜 압축보강시키는 1차보강단계; 및 And, a reinforcing method for improving the seismic capacity of the known concrete pillars, such as Figure 11 and the reinforced concrete pillars (Public Patent Publication No. 10-2004-0021018) is (1) width 2 on the surface of the concrete pillar (20) A primary reinforcing step of forming a groove having a vertical direction of 5 mm to 5 mm and a depth of 5 to 20 mm at a predetermined interval, and inserting and fixing the carbon fiber composite 30 and the epoxy resin to compress and reinforce it; And

(2) 상기 1차보강단계에서 보강된 상기 콘크리트 기둥(20)의 표면에 수증기 통기성 에폭시수지가 함침된 수평강화 유리섬유직물(10)을 2 내지 5회 권회시켜 직물보강층을 형성시키는 2차보강단계;들을 포함하여 이루어진 것이다.(2) the secondary reinforcement to form a fabric reinforcement layer by winding two to five horizontally reinforced glass fiber fabrics 10 impregnated with water vapor permeable epoxy resin on the surface of the concrete pillar 20 reinforced in the first reinforcement step; Steps; including the.

하지만 콘크리트기둥의 표면에 홈을 형성하여 탄소섬유 복합체와 에폭시수지를 삽입 고정한 후 수평강화 유리섬유를 감싸 보강하는 이러한 방법은 작업 매우 번거로워 공기가 오래 소요되는 문제점과 이 역시 내하력증진 효과가 탁월한 반면에 횡방향의 유연성 증가에는 그 증진효과가 미약한 문제점이 있었다. However, this method of forming a groove on the surface of the concrete column to insert and fix the carbon fiber composite and epoxy resin and then wrap and reinforce the horizontally strengthened glass fiber is very cumbersome and requires a long time for air, and this also has an excellent load-bearing effect. Increasing the flexibility in the transverse direction had a weak improvement effect.

(1) 등록특허10-1737554호(1) Patent No. 10-1737554 (1) 등록특허10-0554276호(1) Patent No. 10-0554276 (1) 공개특허10-2004-0021018호(1) Publication 10-2004-0021018

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상세하게는 의도하는 내진 설계가 반영되어 있지 않은 교량의 교대, 교각 건축구조물의 철근콘크리트 기둥과 같은 기존 또는 신설 구조체 외측에 홈과 구멍을 형성하여 주철근을 매입 고정한 후, 외표면에 띠철근과 클립 유니트 그리고 마감재를 감싸는 보강을 실시하여 지진 발생시 소요(小搖:약하고 잔잔한 농현)의 내진성능을 발휘하여 인명 및 재산 피해를 최소화 할 수 있게 한 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법 및 그에 의해 보강된 기둥구조를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, in detail by forming grooves and holes on the outside of the existing or new structures, such as the alternating bridges, reinforced concrete columns of bridge construction structures that do not reflect the intended seismic design After reinforcing and fixing the reinforcing bars, the reinforcing strips, clip units, and finishing materials are wrapped around the outer surface to exhibit earthquake-resistant performance in the event of an earthquake. An object of the present invention is to provide a method for improving the seismic performance of a pillar by embedding and a pillar structure reinforced by the pillar.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

(1)기존 기둥 구조체에 일정 간격을 두고 고정H빔 레일을 고정 설치하는 단계;(1) fixing the fixed H beam rails at regular intervals to the existing column structure;

전용 그라인더와 전용 천공기를 착탈할 수 있는 궤도운행 스탠드장치를 상기 고정H빔 레일에 궤도 운행 가능하게 연결 설치한 후, 기존 기둥 구조체의 외표면과 바닥에 일정 폭과 깊이 그리고 간격으로 그루브홈과 기초부 구멍을 형성하는 단계;After installing the track grinder and the track driving stand device for attaching and detaching the dedicated grinder to the fixed H beam rail to be connected to the track, the groove groove and the foundation of the existing column structure on the outer surface and the floor at a predetermined width, depth and spacing. Forming a minor hole;

상기 그루브홈과 기초부 구멍에 주철근을 수직 기립된 상태로 삽입 위치시킨 후 에폭시 수지를 충진하여 고정하는 단계;Filling and fixing an epoxy resin after the cast iron is inserted into the groove and the base hole in a vertical standing position;

상기 연직 상태로 삽입 설치된 주철근의 외측면에 띠철근을 등간격으로 배근하는 단계;Reinforcing the strip bars at equal intervals on the outer surface of the cast iron bars inserted into the vertical state;

상기 띠철근에 클립 유니트를 연결 설치하여 기둥에 고정하는 단계; 및Attaching a clip unit to the band reinforcing bars to fix the posts; And

상기 띠철근이 배근된 기둥 구조체의 외표면에 피복재를 피복하는 단계;를 일체로 포함하여 이루어진 특징이 있다.And coating a covering material on an outer surface of the columnar structure in which the strip reinforcement is disposed.

(2)상기 (1)에 있어서, 상기 그루브홈은 기둥 구조체의 소성힌지구간의 외표면에 수직 길이 방향으로 이루어지고, 각 그루브홈의 하부에는 기초부 구멍이 천공되어 이루어진 특징이 있다. (2) In the above (1), the groove is formed in the longitudinal direction perpendicular to the outer surface of the plastic hinge section of the columnar structure, the lower portion of each groove is characterized in that the foundation hole is perforated.

(3)상기 (1)에 있어서, 상기 피복재는 몰탈 또는 에폭시와 같은 마감재를 사용하여 이루어진 특징이 있다.(3) In (1), the coating material is characterized by using a finishing material such as mortar or epoxy.

(4)상기 (1)에 있어서, 상기 주철근의 하부는 확장형정착단부가 형성된 특징이 있다. (4) In the above (1), the lower portion of the cast iron is characterized in that the extended fixing end portion is formed.

(5)상기 (1)에 있어서, 상기 클립 유니트는 오메가 형태로 이루어진 특징이 있다.(5) In the above (1), the clip unit is characterized in that the omega form.

(6)상기 (1)에 있어서, 상기 궤도 운행 스탠드장치는, 상부 중앙에는 레일홈이 형성되고, 하부에는 고정H빔 레일에 연결을 취해 궤도 운행이 가능한 롤러부가 형성된 베이스판;(6) In the above (1), the track running stand apparatus, the upper base is formed with a rail groove, the lower portion of the base plate is formed by the roller portion which can be connected to the fixed H-beam rail running track;

전방이 개구되어 있되, 하부는 상기 베이스판의 레일홈에 전,후방으로 이동가능하게 연결 설치되고, 양내측면에는 가이드돌기가 형성되며, 상부에는 승,하강 이송축이 하부에 구비된 모터가 구비되고, 외측에는 스위치부가 구비된 스탠드; The front is open, the lower part is installed to be connected to the rail groove of the base plate to be moved forward and backward, guide protrusions are formed on both inner sides, and the upper and lower feed shafts are provided at the lower part. A stand having a switch unit at an outer side thereof;

상기 스탠드의 승,하강 이송축에 승,하강 가능하게 축설되어 있고, 전방 양측에는 수 개의 고정나사를 통해 전용 그라인더와 전용 천공기를 착탈 고정 및 전원을 공급할 수 있는 고정대가 구비된 승,하강 고정구; 및A lifting and lowering fixture, which is installed on the lifting and lowering shaft of the stand so as to be lifted and lowered, and provided with fixing bars for attaching and detaching and supplying power and power to a dedicated grinder and a perforator through a plurality of fixing screws; And

상기 베이스판의 전방 내측에 삽입 설치되어 스탠드를 후방측으로 탄지하는 유압스프링;으로 이루어진 특징이 있다.The hydraulic spring is inserted into the front inner side of the base plate to hold the stand to the rear side;

(7)상기 (6)에 있어서, 상기 롤러부는, 내측 상부에는 바퀴롤러가 구비되고, 하부에는 전,후방에 폭조절이 가능하게 설치된 이탈방지핀이 구비되며, 하부 전방에 형성된 돌출편에는 잠금고정구가 구비된 특징이 있다. (7) In the above (6), the roller portion, the inner roller is provided with a wheel roller, the lower portion is provided with a release prevention pin installed to be adjustable width in the front, rear, the locking projection formed in the lower front It is characterized by a fixture.

(8)상기 (6)에 있어서, 상기 전용 그라인더와 전용 천공기의 후방 양측면에는 상기 고정대로부터 전원을 공급 받을 수 있는 전원공급단자와 착탈홈이 형성되고, 상기 기둥 구조체의 외표면과 바닥에 일정 폭과 깊이의 그루브홈과 기초부 구멍을 형성시 발생되는 분진을 자체 흡입 저장할 수 있는 진공흡입구가 구비된 특징이 있다.(8) In the above (6), the power supply terminal and detachable grooves are provided on both sides of the rear of the dedicated grinder and the dedicated punching machine to receive power from the holder, a predetermined width on the outer surface and the bottom of the column structure It is characterized by having a vacuum suction port that can suck and store the dust generated when forming the groove groove and the foundation hole of the deep and deep.

이와 같이, 본 발명은 상세하게는 의도하는 내진 설계가 반영되어 있지 않은 교량의 교대, 교각 건축구조물의 철근콘크리트 기둥과 같은 기존 또는 신설 구조체 외측에 홈과 구멍을 형성하여 주철근을 매입 고정한 후, 외표면에 띠철과 오메가형클립 유니트 그리고 마감재로 감싸는 보강을 실시하여 지진 발생시 소요(小搖)의 내진성능을 발휘하여 인명 및 재산 피해를 최소화 할 수 있게 한 효과가 있다.As described above, the present invention forms a groove and a hole outside the existing or newly constructed structure, such as alternating bridges and reinforced concrete columns of bridge construction structures, in which the intended seismic design is not reflected in detail, and then, Reinforcement wrapped with band iron, omega clip unit, and finishing material on the surface has the effect of minimizing damage to life and property by showing seismic performance of earthquake.

또한, 전용 그라인더와 천공기를 통한 스탠드 장치를 이용하여 신속 용이하고도 경제적으로 이룰 수 있게 한 효과가 있다. In addition, there is an effect that can be achieved quickly and easily and economically using a stand grinder through a dedicated grinder and perforator.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

도 1은 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법을 설명하기 위한 플로차트,
도 2는 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 형성하기 위한 과정을 보인 평단면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 보인 평단면도,
도 4는 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 형성하기 위한 과정을 보인 측면도,
도 5는 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 보인 측면도,
도 6은 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 형성하기 위해 이용되는 주요 구성부를 보인 분해사시도,
도 7은 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 형성하기 위해 이용되는 주요 구성부를 확대하여 보인 분해사시도,
도 8은 본 발명 실시 예인 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법에 의해 보강된 기둥 구조를 형성하기 위해 이용되는 주요 구성부를 확대하여 보인 측면도,
도 9는 종래 콘크리트 구조물용 난연/준불연 내진 보강 섬유복합체를 보인 사시도
도 10은 종래 기둥구조물 보강용 섬유쉬트 와인딩장치를 보인 사시도,
도 11은 종래 콘크리트 기둥의 내진능력을 향상시키는 보강방법 및 그에 의해 보강된 콘크리트 기둥을 보인 평단면도1 is a flowchart illustrating a method for reinforcing seismic performance improvement of a pillar by embedding cast iron reinforcement according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a plan sectional view showing a process for forming a column structure reinforced by the seismic performance improvement reinforcement method of the column by the cast iron reinforcement embodiment of the present invention,
3 is a plan sectional view showing a column structure reinforced by a method for improving the seismic performance of a column by embedding a cast iron which is an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a side view showing a process for forming a column structure reinforced by the seismic performance improvement reinforcement method of the column by the cast iron reinforcement embodiment of the present invention,
Figure 5 is a side view showing a column structure reinforced by a method of reinforcing seismic performance improvement of the column by the cast iron reinforcement embodiment of the present invention,
Figure 6 is an exploded perspective view showing the main components used to form a column structure reinforced by the method of reinforcing seismic performance improvement of the column by the cast iron reinforcement embodiment of the present invention,
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an enlarged view of main components used to form a pillar structure reinforced by a method for improving seismic performance of a pillar by embedding a cast iron reinforcing embodiment of the present invention;
Figure 8 is an enlarged side view showing the main components used to form the column structure reinforced by the method of reinforcing seismic performance improvement of the column by the cast iron reinforcement embodiment of the present invention,
9 is a perspective view showing a flame retardant / semi-non-flame-resistant reinforcement fiber composite for a conventional concrete structure
10 is a perspective view showing a fiber sheet winding device for reinforcing a columnar structure according to the related art;
Figure 11 is a plan view showing a reinforcement method for improving the seismic capacity of the conventional concrete column and the concrete column reinforced thereby

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.For reference, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof is omitted.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명의 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강방법은 도 1내지 도 8에 도시된 바와 같이 크게, 기존 기둥 구조체에 일정 간격을 두고 고정H빔 레일(140)을 고정 설치하는 단계(S1)와, 전용 그라인더(202)와 전용 천공기(204)를 착탈할 수 있는 궤도운행 스탠드장치(200)를 상기 고정H빔 레일(140)에 궤도 운행 가능하게 연결 설치한 후, 기존 기둥 구조체(10)의 외표면과 바닥에 일정 폭과 깊이 그리고 간격으로 그루브홈(12)과 기초부 구멍(14)을 형성하는 단계(S2)와, 상기 그루브홈(12)과 기초부 구멍(14)에 주철근(100)을 수직 기립된 상태로 삽입 위치시킨 후 에폭시 수지(150)를 충진하여 고정하는 단계(S3)와, 상기 수직기립된 상태로 삽입 설치된 주철근(100)의 외측면에 띠철근(110)을 등간격으로 배근하는 단계(S4)와, 상기 띠철근(110)에 클립 유니트(120)를 연결 설치하여 기둥 구조체(10)에 고정하는 단계(S5)와, 상기 띠철근(110)이 배근된 기둥 구조체(10)의 외표면에 피복재(150)를 피복하는 단계(S6)로 이루어진다.Seismic performance improvement reinforcement method of the pillar by the reinforcement of the cast iron of the present invention is largely, as shown in Figure 1 to 8, the step of fixing the fixed H beam rail 140 at regular intervals to the existing column structure (S1) And, after installing the orbital operation stand device 200 that can be attached to or detached from the dedicated grinder 202 and the dedicated perforator 204 to the fixed H beam rail 140 so as to orbitally move, the existing column structure (10) Forming grooves 12 and foundation holes 14 on the outer surface and bottom of the groove grooves 12 and the foundation holes 14 at predetermined widths, depths, and intervals, and cast reinforcing bars in the grooves 12 and the foundation holes 14; 100) the insertion position in the standing upright position and filling and fixing the epoxy resin 150 (S3), and the band reinforcing bar 110 on the outer surface of the main reinforcement 100 is inserted in the vertical standing up state Step (S4) and the reinforcement at equal intervals, and opening the clip unit 120 to the band reinforcement 110 Installed by a step (S5), a step (S6) for covering the coating material (150) on the outer surface of the belt reinforcement (110) is a pillar reinforcement structure 10 fixed to a pillar structure 10.

여기서, 상기 고정H빔 레일(140)에는 바닥에 앙카 고정을 이룰 수 있는 앙카공(144)이 등간격으로 형성된다. Here, the anchor hole 144, which can achieve anchoring on the floor, is formed in the fixed H beam rail 140 at equal intervals.

한편, 상기 고정H빔 레일(140)은 도시된 예에서는 반원형체로 밴딩된 2개의 H빔을 원형체가 되게 연결 조합하여 이루었으나 꼭 이러한 형상과 개수에 한정하지 않는다.Meanwhile, the fixed H beam rail 140 is formed by connecting two H beams bent in a semicircular shape to form a circular body in the illustrated example, but are not limited thereto.

즉, 현장상황에 따라 밴딩된 다수 개의 H빔을 연결 조합하여 원형체를 이룰 수도 있으며, 사각면체와 같은 기둥 구조체(10)에도 적용할 수 있게 직선구간과 절곡구간이 형성되게 다수 개의 H빔을 연결 조합하여 이룰 수도 있기 때문이다.That is, it is possible to form a circular body by connecting and combining a plurality of H-beams bent in accordance with the site situation, connecting a plurality of H-beams to form a straight section and a bending section to be applied to the column structure 10, such as a tetrahedron. This can be achieved in combination.

그리고, 상기 그루브홈(12)은 기둥 구조체(10)의 소성힌지구간(P) 외표면에 수직 길이 방향으로 형성되고, 각 그루브홈(12) 하부에는 기초부 구멍(14)이 마련된다.In addition, the groove groove 12 is formed in the vertical longitudinal direction on the outer surface of the plastic hinge section (P) of the pillar structure 10, the base hole 14 is provided in the lower groove groove (12).

한편, 상기 그루브홈(12)과 기초부구멍(14)은 내진설계에 의해 결정되는 연직 주철근(110)의 직경과 설치 간격만큼 기둥 구조체(10)의 소성힌지구간(P) 외표면에 형성되므로 도시 예에서와 같은 폭과 깊이 그리고 간격 형상에 한정하지 않는다. Meanwhile, since the groove groove 12 and the base hole 14 are formed on the outer surface of the plastic hinge section P of the pillar structure 10 by the diameter and the installation interval of the vertical cast iron 110 determined by the seismic design. It is not limited to the width, depth, and spacing shapes as in the illustrated example.

또한, 상기 피복재(150)는 몰탈 또는 에폭시와 같은 마감재를 사용하면 된다.In addition, the coating material 150 may be a finishing material such as mortar or epoxy.

또, 상기 주철근(100)의 하부는 확장형 정착단부(112)가 형성된다. In addition, the lower portion of the main reinforcing bar 100 is formed with an expansion fixing end 112.

상기 확장형 정착단부(112)는 도시된 예에서와 같이 상협하광(上狹下廣)진 형태로 형성하였으나 꼭 이러한 형상에 한정하지 않는다. The expansion fixing end 112 is formed in the form of upper and lower light (上 狹 下 廣) as in the illustrated example, but is not necessarily limited to this shape.

또, 상기 클립 유니트(120)는 도시된 예에서는 오메가 형태로 형성된 것이 사용되었으나 꼭 이러한 형상에 한정하지 않는다In addition, in the illustrated example, the clip unit 120 may be formed in an omega form, but is not limited thereto.

또, 상기 궤도운행 스탠드장치(200)는, 상부 중앙에는 레일홈(211)이 형성되고, 양측면에는 그루브홈(12) 깊이를 조정할 수 있는 조정핀(212)을 삽입 고정할 수 있는 고정공(213) 형성되며, 하부에는 고정H빔 레일(140)에 연결을 취해 궤도 운행이 가능한 롤러부(214)가 형성된 베이스판(210)과, In addition, the track operation stand apparatus 200, the rail groove 211 is formed in the upper center, the fixing hole for inserting and fixing the adjustment pin 212 that can adjust the groove groove 12 depth on both sides ( 213 is formed, the base plate 210 formed with a roller portion 214 that is connected to the fixed H beam rail 140, the track operation is possible,

전방이 개구되어 있되, 하부는 상기 베이스판(210)의 레일홈(212)에 전,후방으로 이동가능하게 연결 설치되고, 양내측면에는 수직 길이방향으로 가이드돌기(222)가 형성되며, 상부에는 승,하강 이송축(224)이 하부에 구비된 모터(226)가 구비되고, 외측에는 스위치부(228)가 구비된 스탠드(220)와, The front is open, but the lower portion is installed to be connected to the rail groove 212 of the base plate 210 to be moved forward and backward, the guide protrusion 222 is formed in the vertical longitudinal direction on both inner sides, the upper The motor 220 is provided with a lower and a lower feed shaft 224 at a lower side thereof, and a stand 220 having a switch unit 228 at an outer side thereof.

상기 스탠드(220)의 승,하강 이송축(224)에 승,하강 가능하게 축설되어 있고, 전방 양측에는 고정나사(232)를 통해 전용 그라인더(202)와 전용 천공기(204)를 착탈 고정 및 전원을 공급할 수 있는 고정대(234)가 구비된 승,하강 고정구(230)와, The stand 220 is configured to be lifted and lowered on the lifting shaft 224, and the front and both sides of the stand 220 are attached to and detached from the dedicated grinder 202 and the perforator 204 through fixing screws 232. Up and down fixture 230 is provided with a fixture 234 that can supply the,

상기 베이스판(210)의 전방 내측에 삽입 설치되어 스탠드(220)를 후방측으로 탄지하는 유압실린더(240)로 이루어진다.It is made of a hydraulic cylinder 240 inserted into the front inner side of the base plate 210 to hold the stand 220 toward the rear side.

여기서, 상기 롤러부(214)는 내측 상부에는 바퀴롤러(215)가 구비되고, 하부에는 전,후방에 폭조절이 가능하게 설치된 이탈방지핀(216)이 구비되며, 하부 전방에 형성된 돌출편(217)에는 잠금고정구(218)가 구비된다. Here, the roller portion 214 is provided with a wheel roller 215 on the upper inner side, the lower portion is provided with a release prevention pin 216 installed to be adjustable width in the front, rear, and a protrusion piece formed in the lower front ( 217 is provided with a locking fixture 218.

또한, 상기 전용 그라인더(202)와 전용 천공기(204)의 후방 양측면에는 상기 고정대(234)로부터 전원을 공급 받을 수 있는 전원공급단자(206a),(206b)와 착탈홈(208a),(208b)이 형성되고, 상기 기둥 구조체(10)의 외표면과 바닥에 일정 폭과 깊이의 그루브홈(102)과 기초부 구멍(104)을 형성시 발생되는 분진을 자체 흡입 저장할 수 있는 진공흡입구(209)가 각각 구비된다.In addition, power supply terminals 206a, 206b and detachable grooves 208a, 208b that are capable of receiving power from the holder 234 on both sides of the rear of the dedicated grinder 202 and the dedicated punching machine 204. This is formed, the vacuum suction port 209 which can suck and store the dust generated when forming the groove groove 102 and the base hole 104 of a predetermined width and depth on the outer surface and the bottom of the pillar structure (10) Are each provided.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 2 내지 도 8은 본 발명에 따른 제 1실시예를 나타낸 것으로서, 이에 도시된 바와 같이, 실사용시에는 먼저 기존 기둥 구조체(10)와 인접한 바닥면에 일정간격을 두고 고정H빔 레일(140)을 앙카를 통해 고정 설치하면 된다.2 to 8 show a first embodiment according to the present invention, as shown in the drawing, in actual use, fixed H beam rails with a predetermined distance on the bottom surface adjacent to the existing column structure 10 first ( 140) can be fixed by anchoring.

뒤이어, 고정H빔 레일(140) 상에 궤도운행 스탠드장치(200)를 연결하면 된다.Subsequently, the track driving stand apparatus 200 may be connected to the fixed H beam rail 140.

즉, 궤도운행 스탠드장치(200)의 하부에 구비된 롤러부(214) 이탈방지핀(216) 간격을 벌려 바퀴롤러(218)가 고정H빔 레일(140)의 상부에 안치될 수 있게 한 후, 다시 이탈방지핀(216)의 간격을 좁히면 된다.That is, the roller roller 214 provided at the lower portion of the track operation stand apparatus 200 to prevent the departure pin 216 spaced apart so that the wheel roller 218 can be placed on the fixed H beam rail 140 Then, the separation prevention pin 216 may be narrowed again.

그리고, 이렇게 연결된 궤도운행 스탠드장치(200)를 잠금고정구(218)를 통해 고정H빔 레일(100)에 정위치되게 고정시키고, 작업자가 의도하는 깊이만큼 궤도운행 스텐드장치(200)가 이동될 수 있게 베이스판(210) 고정공(213)에 조정핀(212)을 꽂은 후, 스위치부(228)에 위치한 전용 그라인더(202) 작동버튼(미도시하였음)을 누르면 된다.Then, the track operation stand device 200 connected in this way is fixed to the fixed H-beam rail 100 through the lock fixture 218, and the track operation stand device 200 can be moved as much as the intended depth of the operator. After inserting the adjustment pin 212 into the fixing plate 213 of the base plate 210, press the dedicated grinder 202 operation button (not shown) located in the switch unit 228.

그러면, 전용 그라인더(202)는 고속 회전하게 되는데, 이렇게 고속 회전하는 전용 그라인더(202)는 정회전과 역회전을 연속 반복하게 되는 모터(226)에 의해 맞닿는 기둥 구조체(10) 외표면에 그루브홈(12)을 절삭 형성하게 된다.Then, the dedicated grinder 202 is rotated at high speed. The dedicated grinder 202 rotating at high speed is grooved on the outer surface of the column structure 10 which is contacted by the motor 226 which continuously repeats forward and reverse rotation. 12 is formed by cutting.

이때, 절삭 깊이는 유압스프링(240)에 의해 기둥 구조체(10) 방향으로 탄지되는 궤도운행 스탠드장치(200)가 조정핀(212)에 닿게 되는 거리만큼 이루어지게 되고, 상,하로 이루어지는 절삭 길이는 내진설계에 의해 결정되는 소성힌지구간(P)을 포함하여 이루어지게 된다.At this time, the cutting depth is made by the distance that the track operation stand device 200 which is carried in the direction of the column structure 10 by the hydraulic spring 240 to reach the adjustment pin 212, the cutting length is made up, down Plastic hinge section (P) determined by the seismic design is made.

또한, 이러한 절삭과정에서 발생하는 분진은 전용 그라인더(202)에 일체로 형성된 진공흡입구(209a)에 의해 흡입 청소되게 된다.In addition, the dust generated during the cutting process is sucked and cleaned by the vacuum suction port 209a integrally formed in the dedicated grinder 202.

이러한 그루브홈(12) 절삭 작업을 고정H빔 레일(140) 상으로 부터 궤도운행 스탠드장치(200)를 운행해 가며 연속 반복하여 기둥 구조체(10) 외표면에 일정 깊이의 연직 그루브홈(12)을 등간격으로 형성하면 된다.The groove groove 12 cutting operation is carried out by running the orbital operation stand device 200 from the fixed H beam rail 140 on a vertical groove groove 12 having a predetermined depth on the outer surface of the column structure 10. It may be formed at equal intervals.

그리고, 뒤이어 상기 전용 그라인더(202)를 해체하고, 전용 천공기(204)를 승,하강 고정구(230)에 고정 설치한 후, 그루브홈(12) 내의 바닥에 일정 깊이의 기초부 구멍(14)을 형성하면 된다.Subsequently, the dedicated grinder 202 is dismantled and the dedicated perforator 204 is fixed to the lifting and lowering fixture 230, and then the base hole 14 having a predetermined depth is formed at the bottom in the groove groove 12. It can be formed.

즉, 기초부 구멍(14)을 천공하고자 하는 그루브홈(12) 내에 전용 천공기(204)가 정위치되게 궤도운행 스텐드장치(200)를 고정H빔 레일(140) 상에 이동 위치 시킨 후, 잠금고정구(218)를 통해 고정시키고, 스위치부(228)에 위치한 전용 천공기(204) 작동버튼(미도시하였음)을 누르면 된다.In other words, after the orbital operation stand apparatus 200 is moved on the fixed H beam rail 140 so that the dedicated perforator 204 is correctly positioned in the groove 12 to drill the foundation hole 14, the lock is performed. It is fixed through the fixture 218, and pressing the operation button (not shown) dedicated drilling machine 204 located in the switch unit 228.

그러면 전용 천공기(204)는 고속 회전하게 되고, 동시에 모터(226)는 승,하강 이송축(224)을 정회전시켜 전용 천공기(202)가 고정 설치된 승,하강 고정구(230)를 하강 시키게 된다.Then, the dedicated perforator 204 is rotated at high speed, and at the same time, the motor 226 rotates the up and down feed shaft 224 forward to lower the up and down fixture 230 in which the dedicated perforator 202 is fixed.

이때도 이러한 천공 과정에서 발생하는 분진은 전용 천공기(204)에 일체로 형성된 진공흡입구(209b)에 의해 흡입 청소되게 된다.At this time, the dust generated during the drilling process is sucked and cleaned by the vacuum suction port 209b formed integrally with the dedicated perforator 204.

한편, 이러한 기초부 구멍(14)의 깊이는 기설정해 놓은 모터(226)의 작동시간 또는 승,하강 이송축(224)을 따라 하강하게 되는 승,하강 고정구(230)의 하강지점 값에 의해 이루어지게 된다.On the other hand, the depth of the base hole 14 is made by the operation time of the preset motor 226 or the lowering point value of the lifting and lowering fixture 230 which is lowered along the lifting and lowering feed shaft 224. You lose.

이후, 각 그루브홈(12) 내에 주철근(16)을 삽입한 후 에폭시 수지(17)를 충진하여 경화하면 된다.Thereafter, the main reinforcing bars 16 may be inserted into the grooves 12, and then the epoxy resin 17 may be filled and cured.

여기서, 상기 주철근(16)의 하부는 상협하광(上狹下廣)진 확장형정착단부(112)로 형성되어 있어, 주철근(16)의 마찰력이 증대되고, 주변 구조물과의 결합력이 향상되어 기초부와의 부착능력을 향상시키게 된다.Here, the lower part of the main reinforcing bar (16) is formed of the upper and lower end of the expansion type fixing end 112, the frictional force of the main reinforcing bar (16) is increased, the bonding force with the surrounding structure is improved, the base portion It will improve the attachment ability of the.

그리고, 상기 주철근(16)의 외측면에 띠철근(130)을 등간격으로 배근하고, 상기 띠철근(110)에 클립 유니트(120)를 이용하여 기둥 구조체(10)에 고정하며, 상기 띠철근(110)이 배근된 기둥 구조체(10)의 외표면에 몰탈 또는 에폭시와 같은 피복재(150)를 피복하면 된다.In addition, the reinforcing bar 130 is arranged on the outer surface of the main reinforcing bar 16 at equal intervals, and fixed to the column structure 10 using the clip unit 120 to the band reinforcing bar 110, the band reinforcing bar What is necessary is just to coat | cover the coating material 150, such as a mortar or an epoxy, on the outer surface of the columnar structure 10 in which 110 was reinforced.

이러한 본 발명의 효과를 실험 분석을 통해 살펴본다.This effect of the present invention is examined through experimental analysis.

실험 개요 Experiment overview

1.1 실험 목적1.1 Experimental purpose

내진설계가 반영되지 않은 교량의 교각 기둥 또는 건축물의 기둥 구조체, 특히 필로티 타입의 건축물 기둥 구조체에 대해 주철근 매입에 의한 보강을 한 경우, 철근콘크리트 기둥의 지진 시 구조거동 특성을 실험적으로 분석하였다. In the case of reinforcement by the reinforcement of cast-iron reinforcement for bridge piers or structural pillar structures, especially the piloty-type structural pillar structures without seismic design, the structural behavior of the reinforced concrete columns during the earthquake was analyzed experimentally.

비교 대상 부재는 설계 단계에서 내진설계 개념이 도입 되지 않아 심부 구속철근을 배치하지 못한 경우를 가정하였다. For the member to be compared, it was assumed that the deep restraint bar could not be placed because the seismic design concept was not introduced at the design stage.

본 실험에서는 이러한 내진 설계가 반영되지 않은 철근콘크리트 기둥을 대상으로 본 발명과 같이 보강을 실시하여 그 성능을 비교 평가하였다.In this experiment, the reinforced concrete columns that do not reflect this seismic design were subjected to reinforcement as in the present invention, and their performances were compared and evaluated.

1.2 실험체 단면 설계1.2 Cross section design

실험체의 전체 형태는 원형기둥 형태이며 축소모형을 실험을 위해 기초부와 기둥부로 설계하였다. The overall shape of the specimen was circular columnar and the reduced model was designed as the foundation and column for the experiment.

기초부는 1,200 X 600 X 600 (mm)으로 철근과 콘크리트로 구성 되었으며, 기둥부는 직경 400mm, 높이 1,250mm의 크기로 철근콘크리트로 구성하였다.The base part is 1,200 X 600 X 600 (mm) and consists of reinforcing steel and concrete. The column part is made of reinforced concrete with the diameter of 400mm and the height of 1,250mm.

1.3 실험체 제작1.3 Experiment

본 실험에서 제작하여 실험한 실험체는 총 2개로 실내에서 타설 및 양생을 하였다. Two specimens were prepared and tested in this experiment.

타설 후 양생한 실험체에 특허 제시 내용처럼 보강을 실시하였다. After pouring, the cured specimens were reinforced as shown in the patent.

총 2개의 실험체의 식별번호는 CN-0-0, CR-8-100-A이며, CN-0-0은 내진설계가 반영되지 않았다.The identification numbers of the two specimens were CN-0-0 and CR-8-100-A, and CN-0-0 did not reflect the seismic design.

즉, 심부 구속철근이 없는 경우인 무보강의 일반 실험체이며 CR-10-100-A는 본발명의 내용대로 제작한 실험체이다. That is, it is a normal test specimen without reinforcement in case there is no deep confined reinforcing bar, and CR-10-100-A is a test specimen manufactured according to the present invention.

본 실험에서는 소성힌지 구간을 계산한 후 위험단면을 접합부로부터 500mm 구간으로 산정하여 이 구간에 대한 보강을 본 발명과 같이 실시하였다. In this experiment, after calculating the plastic hinge section, the risk section was calculated as 500mm section from the joint, and the reinforcement was performed as in the present invention.

실험체 이름의 중간에 위치한 숫자의 의미는 사용된 띠철근의 직경을 의미하며 단위는 mm이다. The number in the middle of the test object name means the diameter of the steel strip used and the unit is mm.

마지막의 숫자는 위험단면 내에서 보강된 띠철근의 간격(mm)을 의미한다. The last number refers to the spacing of the reinforcing bars in the cross section, in mm.

아래 [그림 1]은 각각의 실험체 전경이다.Figure 1 below is the foreground of each specimen.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

[그림 1] 실험체 전경                    [Figure 1] Front View of Experiment

2. 실험방법2. Experimental method

2.1 내진성능 실험2.1 Seismic Performance Test

일반적으로 교각의 지진거동특성 및 내진성능을 파악하기 위한 실험은 크게 진동대 실험(Shaking Table Test), 유사 동적 실험(Pseudo-Dynamic Test) 그리고 준정적 실험(Quasi-Static Test)이 있다.In general, experiments to identify seismic behavior characteristics and seismic performance of bridge piers include shaking table tests, pseudo-dynamic tests, and quasi-static tests.

본 실험에서는 가용 할 수 있는 장비를 고려하여 준정적 실험을 수행하였다. In this experiment, we performed quasi-static experiments considering available equipment.

준정적 실험은 구조물에 횡방향의 반복 수평하중을 재하하여 구조물의 공급역량 곡선을 얻는 가장 일반적인 실험 방법이다. Quasi-static experiments are the most common test method to obtain the supply capacity curve of a structure by loading a lateral repeated horizontal load on the structure.

수평하중은 아래 [그림 2]와 같이 Hydraulic Actuator를 이용하여 변위 제어 방식으로 재하하고 하중의 증분은 항복변위의 배수 또는 교각의 드리프트 비(Drift Ratio)의 배수로 선택하는 것이 일반적이다. The horizontal load is loaded by the displacement control method using the hydraulic actuator as shown in [Figure 2], and the increment of the load is generally selected as the multiple of the yield displacement or the multiple of the drift ratio of the piers.

본 실험에서는 드리프트 비를 이용한 변위 제어방식으로 실험하였다. In this experiment, we experimented with displacement control using drift ratio.

Figure pat00003
Figure pat00003

[그림 2] 준정적 실험방법 모식도[Figure 2] Schematic diagram of quasi-static experiment method

2.2 횡하중 가력 방법 및 실험 변수2.2 Lateral loading force method and experimental variables

Actuator의 횡력 변위제어는 최대 변위를 가용할 수 있는 최대 범위인 150mm로 하중을 가하였으며, 교각의 주철근이 항복하였을 때 변위를 항복변위(

Figure pat00004
)로 정하였다.The lateral force displacement control of the actuator applied a load of 150mm, the maximum range of maximum displacement available.
Figure pat00004
).

본 실험에 사용된 실험체의 항복변위는 실험결과

Figure pat00005
=22mm이며 결과에 따른 Drift Level(
Figure pat00006
)은, 0.25%(5.5mm), 0.5%(11mm), 0.75%(16.5mm), 1.0%(22mm), 1.5%(33mm), 2.0%(44mm), 2.5%(55mm), 3.0%(66mm), 4.0%(88mm), 5.0%(110mm)이다.Yield displacement of the specimen used in this experiment was
Figure pat00005
= 22mm and the resulting Drift Level (
Figure pat00006
) Is 0.25% (5.5mm), 0.5% (11mm), 0.75% (16.5mm), 1.0% (22mm), 1.5% (33mm), 2.0% (44mm), 2.5% (55mm), 3.0% ( 66mm), 4.0% (88mm), 5.0% (110mm).

가력 시 초기에 교각의 급작스런 파괴를 방지하기 위하여 처음 1.0%까지는 0.25%씩 변위를 증가시켰고, 1.0%이후부터는 0.5%씩, 3.0%부터는 교각이 1.0%씩 증가시키면서 동일변위의 제어하중을 반복 재하하며 교각의 내진성능을 확인하였다.In order to prevent sudden breakage of the piers at the initial moment, the displacement was increased by 0.25% up to the first 1.0%, 0.5% after 1.0%, and 1.0% after 3.0%. The seismic performance of the piers was checked.

실험체는 총 2개로, 분류는 무보강 일반 실험체, 본 발명 실험체 등 총 2개이다. There are a total of two test specimens, and the classification is a total of two such as a non-reinforced general test specimen and the present invention test specimen.

아래 [표 1]에 실험체의 분류를 나타내었다.Table 1 below shows the classification of the specimens.

실험체의 분류 Classification of Test Subjects 실험체Experiment 콘크리트 강도
(MPa)Concrete strength
(MPa) 띠철근Steel bars 비고Remarks 보강여부Reinforcement 직경 (mm)Diameter (mm) 간격 (mm)Thickness (mm) CN-0-0CN-0-0 2424 XX -- -- -- CR-8-100-ACR-8-100-A 2424 ○○ 88 100100 특허출원 내용Patent Application

3. 실험결과의 분석3. Analysis of Experiment Results

3.1 CN-0-0 실험체3.1 CN-0-0 Test Subject

본 실험체는 내진설계가 반영되어 있지 않은 무 보강 실험체이다.This specimen is a non-reinforced specimen without seismic design.

최대하중 10.96ton까지 휨거동을 보이다가 Drift Level 2.5% 이후 소성힌지 구간 콘크리트 피복이 약 70%이상 탈락하며 주철근이 노출된 후 심하게 좌굴이 발생하기 시작하였다. The flexural behavior showed a maximum load of 10.96 tons, but after the drift level 2.5%, the concrete cover of the plastic hinge section dropped more than 70%, and after the rebar was exposed, buckling began to occur.

Drift Level 3.0% 이후 심부구속 콘크리트 파괴가 발생하며 급격히 횡구속 능력이 낮아졌다. After the Drift Level 3.0%, deep confinement concrete destruction occurred, and the transverse confinement capacity dropped sharply.

이 후부터의 변위에서 주철근의 Slip 현상이 발생하였고, 상당히 많은 구간에서 좌굴을 보였다.Slip phenomenon of cast rebar occurred after displacement, and buckling occurred in a considerable number of sections.

아래 [그림 3]은 실험 중, [그림 4]는 실험 종료 후의 모습이며, 접합부의 소성힌지 발생구간에서 기둥 주철근이 압축 좌굴되어 기둥이 파괴되는 것을 확인할 수 있다.[Figure 3] is the figure after the end of the experiment during the experiment, and it can be seen that the column is destroyed by compressive buckling of the column reinforcing bar in the plastic hinge generation section of the joint.

Figure pat00007
Figure pat00007

[그림 3] CN-0-0 실험체 실험 중 파괴 양상              [Figure 3] Breakdown pattern during CN-0-0 test

Figure pat00008
Figure pat00008

[그림 4] CN-0-0 실험체 실험 후 파괴 양상             [Figure 4] Failure pattern after CN-0-0 test

3.2 CR-8-100-A 실험체3.2 CR-8-100-A Test Subject

본 발명의 실험체로써, 아래 [그림 5]는 실험 중 파괴양상 모습이며, [그림 6]은 실험 종료 후의 모습이다.As an experimental object of the present invention, [Figure 5] is a state of destruction during the experiment, [Figure 6] is a state after the end of the experiment.

내진보강이 이루어지 않은 실험체에 비해서 실험체가 받은 최대하중은 20% 증가된 12.22ton에서 휨거동이 발생하였다. Compared with the specimen without seismic reinforcement, the maximum load received by the specimen increased by 20%, resulting in flexural behavior at 12.22ton.

또한 Drift Level 1.5%(변위 33mm)에서 최대하중을 받은 이후 항복을 시작하여 실험 종료 시까지 매우 높은 에너지 흡수율을 보여주고 있다. In addition, after receiving the maximum load at the Drift Level 1.5% (displacement 33mm), it shows very high energy absorption rate from the start of yield to the end of the experiment.

특히 최대하중 작용 이후에도 [그림 6]에서처럼 띠철근의 심부구속 효과로 인해 주철근이 좌굴되지 않아, 지진 시 급작스러운 기둥의 파괴를 방지 할 수 있어 본 발명과 같이 내진보강을 실시한 경우, 보다 높은 내진성능 증진 효과가 있음을 실험적으로 확인하였다. In particular, even after the maximum load, the main reinforcing bar is not buckled due to the core restraint effect of the band reinforcing bar as shown in [Fig. 6], and thus, the seismic reinforcement performance is higher when the seismic reinforcement is performed as in the present invention. It was confirmed experimentally that there is an enhancement effect.

Figure pat00009
Figure pat00009

[그림 5] CR-8-100-A 실험체 실험 중 파괴 양상[Figure 5] Fracture patterns during CR-8-100-A test

Figure pat00010
Figure pat00010

[그림 6] CR-8-100-A 실험체 실험 후 파괴 양상[Figure 6] Fracture patterns after CR-8-100-A test

S1 : 고정H빔설치단계
S2 : 그루브홈과 기초부구멍 형성단계
S3 : 주철근 삽입설치단계
S4 : 띠철근 배근단계
S5 : 고정구 설치단계
S6 : 피복단계
P : 소성힌지구간
10: 기둥 구조체 12 : 그루브홈
14 : 기초부 구멍
100 : 주철근 112 : 확장형 정착단부
110 : 띠철근
120 : 클립 유니트 122 :오메가형 클립 유니트
130 : 피복재
140 : 고정 H빔 레일 142 : 구멍
150 : 에폭시 수지
200 : 궤도운행 스탠드장치 201 : 손잡이
202 : 전용 그라인더
204 : 전용 천공기 207: 커버
206a,206b : 전원공급단자
208a,208b : 착탈홈 209 : 진공흡입구
210 : 베이스판 211 : 레일홈
212 : 조정핀 213 : 고정공
214 : 롤러부 215 : 바퀴롤러
216 : 이탈방지핀 217 : 돌출편
218 : 잠금고정구
220 : 스탠드 222 : 가이드돌기
224 : 승,하강 이송축 226 : 모터
228 : 콘트롤스위치부
230 : 승,하강 고정구 232 : 고정나사
234 : 고정대 236 : 전원공급단자
240 : 유압스프링S1: Fixed H Beam Installation Step
S2: groove groove and foundation hole forming step
S3: Installation step of inserting cast iron bar
S4: Band Reinforcement Step
S5: Fixture Installation Step
S6: coating step
P: Plastic Hinge Section
10: pillar structure 12: groove groove
14: foundation hole
100: cast iron 112: expansion fusing end
110: strip rebar
120: clip unit 122: omega clip unit
130: covering material
140: fixed H beam rail 142: hole
150: epoxy resin
200: track operation stand device 201: handle
202: dedicated grinder
204: dedicated punch 207: cover
206a, 206b: Power supply terminal
208a, 208b: Detachable groove 209: Vacuum suction port
210: base plate 211: rail groove
212: adjusting pin 213: fixing hole
214: roller portion 215: wheel roller
216: release prevention pin 217: protrusion
218: locking fixture
220: stand 222: guide projection
224: Up and down feed shaft 226: Motor
228 control switch
230: up and down fixture 232: fixing screw
234: holder 236: power supply terminal
240: hydraulic spring

Claims (8)

기존 기둥 구조체에 일정 간격을 두고 고정H빔 레일을 고정 설치하는 단계;
전용 그라인더와 전용 천공기를 착탈할 수 있는 궤도운행 스탠드장치를 상기 고정H빔 레일에 궤도 운행 가능하게 연결 설치한 후, 기존 기둥 구조체의 외표면과 바닥에 일정 폭과 깊이 그리고 간격으로 그루브홈과 기초부 구멍을 형성하는 단계;
상기 그루브홈과 기초부 구멍에 주철근을 수직 기립된 상태로 삽입 위치시킨 후 에폭시 수지를 충진하여 고정하는 단계;
상기 연직 상태로 삽입 설치된 주철근의 외측면에 띠철근을 등간격으로 배근하는 단계;
상기 띠철근에 클립 유니트를 연결 설치하여 기둥에 고정하는 단계; 및
상기 띠철근이 배근된 기둥 구조체의 외표면에 피복재를 피복하는 단계;를 일체로 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조. Fixing the fixed H beam rails at regular intervals to the existing column structure;
After installing the track grinder and the track driving stand device for attaching and detaching the dedicated grinder to the fixed H beam rail to be connected to the track, the groove groove and the foundation of the existing column structure on the outer surface and the floor at a predetermined width, depth and spacing. Forming a minor hole;
Filling and fixing an epoxy resin after the cast iron is inserted into the groove and the base hole in a vertical standing position;
Reinforcing the strip bars at equal intervals on the outer surface of the cast iron bars inserted into the vertical state;
Attaching a clip unit to the band reinforcing bars to fix the posts; And
And covering the outer surface of the pillar structure in which the strip reinforcement is reinforced; and enhancing the seismic performance of the pillar by embedding the cast iron reinforcement, and the pillar structure reinforced by the strip structure. 제 1항에 있어서, 상기 그루브홈은 기둥 구조체의 소성힌지구간의 외표면에 수직 길이 방향으로 이루어지고, 각 그루브홈의 하부에는 기초부 구멍이 천공되어 이루어진 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조.According to claim 1, wherein the groove groove is made in the longitudinal direction perpendicular to the outer surface of the plastic hinge section of the column structure, the lower portion of each groove groove of the pillar by the embedded reinforcing bar reinforcement, characterized in that Seismic performance improvement reinforcement and column structure reinforced by it. 제 1항에 있어서, 상기 피복재는 몰탈 또는 에폭시와 같은 마감재를 사용하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조.The method of claim 1, wherein the covering is made of a finishing material, such as mortar or epoxy, the seismic performance improvement reinforcement of the column by embedding the cast iron reinforcement and the column structure reinforced thereby. 제 1항에 있어서, 상기 주철근의 하부는 확장형정착단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조.The method of claim 1, wherein the lower portion of the reinforcing bar is an expansion type fixing end portion, characterized in that the reinforced seismic performance of the column by the reinforcement of the cast reinforcement and the column structure reinforced by it. 제 1항에 있어서, 상기 클립 유니트는 오메가 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조.The method of claim 1, wherein the clip unit is omega-shaped, characterized in that the reinforcement of the seismic performance improvement of the column by the reinforcement of the reinforcement of the column, and the column structure reinforced by it. 제 1항에 있어서, 상기 궤도운행 스탠드장치는, 상부 중앙에는 레일홈이 형성되고, 하부에는 고정H빔 레일에 연결을 취해 궤도 운행이 가능한 롤러부가 형성된 베이스판;
전방이 개구되어 있되, 하부는 상기 베이스판의 레일홈에 전,후방으로 이동가능하게 연결 설치되고, 양내측면에는 가이드돌기가 형성되며, 상부에는 승,하강 이송축이 하부에 구비된 모터가 구비되고, 외측에는 스위치부가 구비된 스탠드;
상기 스탠드의 승,하강 이송축에 승,하강 가능하게 축설되어 있고, 전방 양측에는 수 개의 고정나사를 통해 전용 그라인더와 전용 천공기를 착탈 고정 및 전원을 공급할 수 있는 고정대가 구비된 승,하강 고정구; 및
상기 베이스판의 전방 내측에 삽입 설치되어 스탠드를 후방측으로 탄지하는 유압스프링;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조.According to claim 1, The track operation stand apparatus, the upper center is formed with a rail groove, the lower portion of the base plate is formed by the roller portion which can be connected to the fixed H beam rail running track;
The front is open, the lower part is installed to be connected to the rail groove of the base plate to be moved forward and backward, guide protrusions are formed on both inner sides, and the upper and lower feed shafts are provided at the lower part. A stand having a switch unit at an outer side thereof;
A lifting and lowering fixture, which is installed on the lifting and lowering shaft of the stand so as to be lifted and lowered, and provided with fixing bars for attaching and detaching and supplying power and power to a dedicated grinder and a perforator through a plurality of fixing screws; And
Seismic performance improvement reinforcement and pillar structure reinforced by the reinforcing bar reinforcement, characterized in that consisting of; the spring is inserted into the front inner side of the base plate is installed to hold the stand to the rear side. 제 6항에 있어서, 상기 롤러부는, 내측 상부에는 바퀴롤러가 구비되고, 하부에는 전,후방에 폭조절이 가능하게 설치된 이탈방지핀이 구비되며, 하부 전방에 형성된 돌출편에는 잠금고정구가 구비된 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조. The method of claim 6, wherein the roller portion, the inner roller is provided with a wheel roller, the lower portion is provided with a release prevention pin is installed to be adjustable width in the front, rear, the lower portion is provided with a locking fixture on the protrusion formed in front Seismic performance improvement reinforcement of the column by the cast iron reinforcement, characterized in that the reinforced pillar structure. 제 6항에 있어서, 상기 전용 그라인더와 전용 천공기의 후방 양측면에는 상기 고정대로부터 전원을 공급 받을 수 있는 전원공급단자와 착탈홈이 형성되고, 상기 기둥 구조체의 외표면과 바닥에 일정 폭과 깊이의 그루브홈과 기초부 구멍을 형성시 발생되는 분진을 자체 흡입 저장할 수 있는 진공흡입구가 구비된 것을 특징으로 하는 주철근 매입에 의한 기둥의 내진 성능 향상 보강 및 그에 의해 보강된 기둥구조.



According to claim 6, Dedicated grinder and the rear both sides of the dedicated punching machine is provided with a power supply terminal and a detachable groove that can receive power from the holder, grooves of a predetermined width and depth on the outer surface and the bottom of the pillar structure A reinforcing seismic performance of the pillar by the reinforcement of the cast iron reinforcement, characterized in that provided with a vacuum suction port for self-suction storage of dust generated when forming the groove and the base hole, and the column structure reinforced thereby.



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