KR810002129B1 - 기설 (旣設) 콘크리트 구조물 보강보수공법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기설(旣設) 콘크리트 구조물 보강보수공법

제1도는 이 발명의 공법에 의한 일실시예의 단면도.

제2도는 이 발명의 공법에 의한 앵커링(Anchoring)의 예시단면도.

제3도는 이 발명의 공법에 의한 일실시예로서,

(a)는 맹(盲) 암거 부분의 종단면도.

(b)는 (a)도 중 A-A'선 단면도.

(c)는 (a)도 중 평면도.

제4도는 누수부분 및 배면공극의 확대단면도.

제5도는 신콘크리트 부분의 확대단면도이다.

이 발명은 기설 콘크리트 구조물이 부식되거나 노후화되었거나 이로 인하여 응력상 문제로 정상기능을 발휘하지 못하는 구조물을 보강보수함에 있어서 거푸집이나 지보공등의 가설물 설치없이 시공할 수 있도록 하여 구조물의 활용을 중단함이 없이 보강보수작업을 할 수 있도록 한 기설 콘크리트 구조물의 보강보수공법에 관한 것이다.

종래에는 기설 콘크리트 구조물의 부식이나 노후화 개소를 보강보수함에 있어서 시공상 거푸집이나 지보공등 가설물을 설치하여 작업을 하여야만 했으므로 작업시 구조물의 사용이 중단되는 등 터널이나 지하도 등에서의 보강보수작업은 많은 어려움이 있었다.

겨울철에 콘크리트를 타설하거나, 어설픈 시공관리, 용수(湧水) 차량배기가스, 배면(背面) 토양의 오염 및 도시하수의 누수등 인공 및 자연적 요인이 복합되어 터널, 지하철, 지하도, 수리 구조물 등 지하 및 지상의 기설 구조물 표면의 내생을 급속히 떨어뜨리고 있어 구조물의 안전과 미관을 위해서도 부식이나 노후화개소의 보강보수작업이 수시로 필요한 바 이 발명은 수시작업에 따르는 구조물 활용 중단의 불편을 해소하기 위해서 시공부위에 거푸집이나 지보공등 가설물을 설치하지 않고 센드 브라스팅(sand blasting)에 의하여 표면처리를 하고 방수처리를 한 후 필요한 때에는 앵커(anchor)를 설치하며 신, 구 콘크리트면에 접착제를 도포한 후 건나이팅(guniting) 콘크리트를 타설하도록 하며 구조물의 활용을 중단함이 없이 기설 콘크리트의 부식이나 노후화 부위의 보강 보수작업을 용이하도록 함에 목적이 있다.

이 발명을 첨부된 예시도면과 함께 각 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1공정 : 샌드 브라스팅(Sand Blasting)

용수, 차량배기가스, 악천후 등의 요인에 의하여 부식이나 노후화된 표면(1)을 샌드 브라스팅하여 신선한 콘크리트 표면(2)이 노출되도록 하는데 충분히 건조시킨 모래를 분사각이 30-40도 되게 하여 5kg/㎠정도의 압력으로 콘크리트면에 고압분사시켜 부식면, 먼지, 유지류 기타 기표된 불순물을 기계적으로 제거하여 청결하게 된다.

제2공정 : 방수처리

샌드 브라스팅을 한 후 방수처리를 하는데 방수처리는 구콘크리트(6)의 배면공극(9) 처리와 구콘크리트(6)의 표면처리로 나누고 다시 구콘크리트(6)의 표면처리는 지수(止水) 처리, 보수처리, 방수처리, 용수처리로서의 맹암거(8) 설치 또는 임시 배수관(5) 매설로 나누어지는 바

첫째, 구조물 배면공극(背面空隙)(9) 처리에 있어서는 배면공극(9)을 고강도로 보강하거나 수밀층을 형성하기 위하여 팽창매개물과 가소성을 함께 가진 그라우드 첨가제로 배합된 시멘트 밀크를 준비하여 그라우트하여 처리한다.

둘째, 건나이팅 콘크리트의 분사타설을 위한 일시적인 기존면 지수처리에 있어서는 방수성 초급결 수경성 시멘트로서 수축이 없는 비철금속성 재료를 사용하는 바 3-5분 내에 경화지수하며 20분 후에 압축강도 80kg/㎠ 이상으로서 소량의 누수 및 용수부분을 처리한다.

셋째, 기존면 보수(補修) 처리에 있어서, 급결, 무수축, 비철금속계의 수경성 시멘트 보수재료로서 미연방 규격(SS-C-1302B Typel, Class B)에 합치하는 재료를 사용하는 바 기존 콘크리트면의 부식, 곰보, 철선부위 또는 탈락된 부분 등 약한 부위를 제거한 후 보수수경성 시멘트로 충진 보강한다. 이는 콘크리트분사 타설시에 함께 떨어져 나가는 것을 방지하기 위한 것이다.

넷째, 기존면 방수처리에 있어서, 수경성방수 시멘트로 미세한 공극도 충진하는데 콘크리트 통기성을 저해하지 않는 미연방 규격(TT-P-0035, TT-P-21 Type 1. Class B. TT-P-21 Type Class B)에 합치하는 방수 시멘트로 처리하는데 위의 지수보수처리가 종료된 후 전면(全面)을 도포한다.

다섯째, 용수(湧水) 처리에 있어서는 맹암거(8) 설치 또는 임시배수관(5) 매설등 현장여건에 따라 공사를 하게 되는데,

맹암거(盲暗渠)를 설치함에는 기존 콘크리트를 10×10cm 규격 정도(정확한 통수단면은 수리계산에 의하여 정한다)로 제거한 후 자갈을 넣어 맹암거를 설치하고 구조물 내의 배수구로 연결 배수토록 시공한다.

임시 배수관을 배설함에는 기설 콘크리트 용수개소에 배수파이프를 묻고 신콘크리트를 타설하고 적어도 14일이 경과한 후 그 파이트를 통하여 수밀층을 형성하기 위하여 팽창매개물과 가소성을 함께 가진 그라우트 첨가제로 배합된 시멘트 밀크를 준비하여 그라우팅한 후 표면 파이프공은 고강도 부수재로 보강한다.

제3공정 : 앵커링(Anchoring)

방수처리공정이 끝나거나 또는 방수처리공정과 함께 신, 구 콘크리트간의 구조 역학상의 문제를 해결하기 위하여 구체콘크리트에 앵커링을 하는데 앵커링을 첨부도면 제2도와 같이 구콘크리트(6)와 신콘크리트(7) 사이에 앵커(3)를 설치하는데 구콘크리트(6)의 앵커(3) 주위는 레진그라우트(Resing Grout) 처리하며 앵커(3)의 한쪽 끝을 철근(4)에 접속시켜서 시공하는데 앵커보울트의 규격 및 수량은 용력해석의 결과에 의하여 충분한 연장 및 전단강도를 가진 레진계(Resing)의 그라우트 재료를 사용하여 앵커보울트를 그라우트한다.

제4공정 : 접착제 도포

제1공정 및 제2공정이 끝난 후 신, 구 콘크리트면의 접착면과 물리적 성질을 증대 개선하기 위하여 기설 구조물의 표면에 아크릴릭 폴리머(Acrylic Polymer) 또는 종합레진계(Polymerized Resin)의 접착제를 도포한 후 신, 구 콘크리트 또는 몰탈을 시공한다.

제5공정 : 건나이팅(Guniting) 콘크리트

제4공정이 끝난 후 건나이팅을 하는 바 물을 첨가하지 않고 혼합된 드라이 콘크리트 믹스츄어(Dry Concrete Mixture)를 마찰이 극히 적은 호오스를 통하여 압착 공기에 의하여 반송시켜서 물과 급결제를 혼합하여 분사노즐로부터 기설 콘크리트 구조물, 암반, 상면(床面) 등에 분사시켜 타설하며 골재는 자연 습윤상태로 하여 시공하는데 그 개요를 예시하면 다음과 같다.

시간당 작업능력 5㎥/hr

골제 최대 입력 25mm

공기 소요량 12㎥/min

수평 운송거리 400m

수직 운송거리 100mm

건나이팅 구조물의 공학적 성질은 구조적으로 충분한 강도를 가지며 내구성도 있어 기설 콘크리트, 암반, 강재 등과 긴밀히 결합하여 강한 일체(一體) 구조물을 형성할 수 있으며 보통의 콘크리트보다 매우 낮은 물-시멘트 비와 높은 분사압에 의한 밀도증가로 압축강도가 높고 내구성도 커지게 되나 급결제를 혼합한 경우 장기재령에 있어 압축강도가 커지지 않는 경우가 있는데 일반적으로 물-시멘트 비 35-45% 단위 시멘트량 300-350kg/㎠ 배합일 때 재령(材令) σ28=250-350kg/㎠의 압축강도를 얻는다.

건나이팅 구조물을 설계함에는 자체콘크리트 강도만이 아니고 강력한 부착력에 의해 신, 구 콘크리트가 일체로 되는 작용도 고려되는 바 보강등 응용목적에 부합되는 단면 두께와 철근의 배근 필요성 여부 등은 응력분석 결과에 의하여 결정한다.

한편 건나이팅 시공에 있어서는 세골재 표면수량은 3-5%가 적당하나 많아야 7%를 넘지 말아야 하고 골재입도는 무근콘크리트 표준시방서에 준함이 좋다. 세골재를 10mm 체를 전부 통과하고 조립(組粒)을 2.5-3.3%로 한다. 골재 최대치수는 25mm, S/a=50-70% 급결제는 급결성이 양호하고 계량오차에 의한 영향이 적고 염화물을 포함하지 말아야 하며, 콘크리트 장기 장도를 저해하지 않고 이상 반응발열이 없는 것을 사용한다.

배합은 단위 시멘트당 250-400kg/㎠, 물-시멘트 비 35-55% 범위로 하나 사용목적에 따라 최적배합을 결정한다. 리바운딩(Rebounding)을 최소로 하여야 하며 1쇼트(shot)는 10cm 이상으로하고 시공 후 적어도 7일간 양생하거나 즉시 양생재를 도포하거나 하여 시공한다.

이 발명은 부식 노화된 기설 콘크리트의 표면을 샌드 브라스팅으로 처리하여 방수처리한 후 앵커링과 함께 앵커에 신콘크리트용 철근배근을 접속한 후 건나이팅으로 콘크리트 또는 몰탈을 타설하므로서 방수는 물론 기존구조물의 역학적 문제도 해결하는 조합공법으로서 종래의 방법과 같이 방수공정만으로 처리되던 불확실성이나 덧치기 콘크리트 작업을 위하여 거푸집이나 지보공 등의 가설물을 설치하는 등의 번잡성이 없이 시공할 수 있어 구조물의 활용을 중단함이 없이 보강보수 시공할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 본문에 상술하고 예시된 도면에 표시한 바와 같이 기설 콘크리트 구조물을 보강 보수함에 있어서 제1공정으로서 건조시킨 모래를 분사각이 30-40도이며 5kg/㎠ 정도의 압력으로 샌드 브라스팅하며 제2공정으로서 시멘트 밀크로 구콘크리트 구조물의 배면공극을 그라우트 처리하고 방수성 초급결 수경성 시멘트로써 누수 및 용수부분을 처리하며 기존 콘크리트면의 부식, 곰보, 탈락부위 등을 제거한 후 보수수경성 시멘트로 충진 보강하며 통기성을 저해하지 않는 방수 시멘트로 전면을 도포하고 용수처리에 있어서는 맹암거와 임시배수관을 설치하므로써 방수 처리하며 제3공정으로 선, 구콘크리트 사이에 앵커를 설치하되 구콘크리트 주위는 레진그라우트 처리하고 레진계의 그라우트 재료를 사용하여 앵커보울트를 그라우트 하며 제4공정으로서 기설 구조물의 표면에 아크릴릭폴리머 또는 종합레진계의 접착제를 도포하며 제5공정으로서 1쇼트 10cm 이상의 건나이팅 시공을 하고 적어도 7일간 양생하는 상기 5개 공정을 순차적으로 함을 특징으로 하는 기설 콘크리트 구조물의 보강보수공법.

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