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KR101457386B1 - 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법 - Google Patents

누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법 Download PDF

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Publication number
KR101457386B1
KR101457386B1 KR1020140001952A KR20140001952A KR101457386B1 KR 101457386 B1 KR101457386 B1 KR 101457386B1 KR 1020140001952 A KR1020140001952 A KR 1020140001952A KR 20140001952 A KR20140001952 A KR 20140001952A KR 101457386 B1 KR101457386 B1 KR 101457386B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
weight
agent
joint
reinforcing bars
Prior art date
Application number
KR1020140001952A
Other languages
English (en)
Inventor
김재환
Original Assignee
(주)에이엠에스 엔지니어링
김재환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에이엠에스 엔지니어링, 김재환 filed Critical (주)에이엠에스 엔지니어링
Priority to KR1020140001952A priority Critical patent/KR101457386B1/ko
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/06Arrangement, construction or bridging of expansion joints
    • E01D19/067Flat continuous joints cast in situ

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

본 발명은 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무조인트 방식으로 시공되어 차량의 주행성을 향상시킬 수 있고, 노면수에 의한 누수를 원천적으로 방지하여 교량의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 단차 등에 의한 진동이나 소음 문제를 해결할 수 있어 주행성이 향상될 수 있다.

Description

누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법{HIGH-DUCTILE JOINTLESS DEVICE FOR PREVENTING OF WATER LEAKAGE AND THE INSTALLATION METHOD THEREOF}
본 발명은 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무조인트 방식으로 시공되어 차량의 주행성을 향상시킬 수 있고, 노면수에 의한 누수가 방지되며, 누수가 방지됨에 따라 교량의 내구성을 향상시킬 수 있는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
최근 중소교량의 유지관리 측면에서 가장 문제가 되고 있는 부분은 교대 상부 구조에 구비되는 신축이음 부분이다. 이러한 신축이음장치는 일교차 또는 연교차에 의한 온도에 의한 교량의 신축과 통행하중에 따른 교량 상판의 신축을 흡수하고, 교량의 노면수를 외부로 배수하는 역할을 한다.
이때, 신축이음장치는 주로 교량의 길이가 긴 교량에 설치되어야 하는데, 현재 국내에서는 일부의 콘크리트 라멘 교량을 제외한 거의 대부분의 교량에 신축이음장치가 설치되고 있다.
이러한 신축이음장치는 반영구적 사용이 곤란하여 주기적인 교체를 필요로 하나, 가격이 매우 고가이고, 차량을 완전히 통제하여 보수 공사를 해야 하기 때문에 지속적인 유지보수에 의한 비용 지출이 막대하여 현실적으로 일부 주요 교량을 제외한 작은 교량들은 신축이음장치의 유지보수가 거의 수행되지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 신축이음장치에 손상이 발생하는 경우 배수기능이 저하되어 제설제 등이 포함된 노면수가 교량으로 누수되는 현상이 빈번히 발생되고 있고, 이로 인해, 교대, 교좌장치 및 교량상판 등 교량에 염해나 동결융해 등에 의한 각종 열화현상이 가속화되는 현상이 발생되고 있다.
이러한 현상에 의해 교좌장치가 교대상판의 온도에 의한 신축변형 발생시 본래의 기능을 다하지 못하게 되거나 결국에는 교좌장치가 파손되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 신축이음장치가 손상되면 그 주위에 배치되는 슬래브 및 아스팔트 등의 교대 상판이 파손되거나, 교량의 노후화를 가속화시켜 교통사고의 발생 위험이 존재하게 되고, 교량의 보수 및 교체 비용이 추가적으로 증대되는 문제가 발생할 수 있었다.
또한, 고속 주행의 차량이 교량의 신축이음장치를 통과하는 경우 충격이나 진동이 차량으로 쉽게 전달되어 주행성이 떨어지게 되고, 주변으로 소음 및 진동이 퍼지게 되어 신축이음장치를 통과할 때 차량의 속도를 줄여야 하는 등의 불편함과 동시에 위험성을 내포하게 되는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선행문헌으로는, 한국등록특허 제10-089454호(2009.04.24.공고, 이하, "선행문헌 1"이라 칭함.)는 무조인트 교량에 관한 것이고, 한국등록특허 제10-0891979호(2009.04.08.공고, 이하, "선행문헌 2"라 칭함.)는 이중 구조 교대 및 이를 이용한 무조인트 교량에 관한 것이며, 한국등록특허 제10-0398509호(2003.09.19.공고, 이하, "선행문헌 3"이라 칭함.)는 도로, 교량 또는 구조물의 이음매 시공방법에 관한 발명이 있다.
선행문헌 1은 연장슬래브를 설치하여 교량의 신축량을 슬라이드 이동으로 전환시키는 무조인트 교량에 관한 것이고, 선행문헌 2는 상호 독립되는 이중구조의 교대를 활용한 무조인트 교량시공방법에 관한 것이다. 하지만 상기 선행문헌 1 및 선행문헌 2는 기설된 교량의 보수에는 사용이 곤란하여 신설 교량에만 국한되어 사용해야 하는 불편함이 있었고, 교량 연장 50M 이하의 교량에 사용되기에는 비용적으로 부담이 되는 문제가 있었다.
또한, 선행문헌 1 및 선행문헌 2는 신축량이 크게 발생되면 핑거의 전단이 변형될 우려가 있었고, 정기적인 보수 관리를 위해 교체를 해야되는 문제가 있었다.
한편, 선행문헌 3은 이음매에 백업제를 설치하고, 강판을 고정 설치한 후 강판의 상부에 도로봉합제를 다짐하는 이음매 시공방법에 관한 것이다. 하지만 선행문헌 3은 강판의 부식우려가 있고, 슬래브 표면의 문제와 단차 발생 등으로 인해 차량 윤하중에 의한 강판의 진동으로 표면의 균열이 빈번히 발생하게 되는 문제가 있었다.
또한, 중차량의 윤하중에 의해 도로봉합재 부위에 소성 변형이 쉽게 발생하게 되고, 이러한 소성 변형에 따라 충격과 진동이 발생하게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 무조인트 방식으로 시공되어 차량의 주행성을 향상시킬 수 있고, 노면수에 의한 누수가 방지되며, 누수가 방지됨에 따라 교량의 내구성을 향상시킬 수 있는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치는, 상부에 제1바닥 슬래브가 형성되는 교대, 상기 교대와 마주하고, 상부에 제2바닥 슬래브가 형성되는 주형 및 상기 교대와 주형의 유간에 설치되어 상기 교대 및 주형을 연결하는 고인성 무조인트 이음장치에 있어서, 상기 교대와 주형을 연결하기 위해 일단과 타단이 절곡되어 상기 절곡된 일단은 상기 교대에 매립되고, 상기 절곡된 타단은 상기 주형에 매립되는 다수개의 제1철근; 상기 교대와 주형의 유간에 도포되는 접착강화제; 및 상기 교대와 주형의 유간에 타설되어 상기 제1철근을 매립하면서 상기 제1 및 제2바닥 슬래브 간을 평탄하게 연결하고, 프리믹스형 초속경분체 100중량부에 대하여 배합수 15 ∼ 30중량부 및 고장력 단섬유 5 ∼ 20중량부가 혼합되는 시멘트 복합제;로 이루어지고, 상기 접착강화제는, 상기 제1철근의 매립에 의해 내측 및 외측으로 구분되고 동일 수평선상에 형성되는 상기 교대의 제1접착면 및 제1신축면과 상기 주형의 제2접착면 및 제2신축면 중 상기 제1접착면과 제2접착면에만 도포되고, 상기 제1신축면 및 제2신축면에는 윤활유가 도포되거나 비닐이 부착되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치는, 상기 교대와 주형의 유간에 설치되는 백업제를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 프리믹스형 초속경분체는, 초속경 시멘트, 초속경 칼슘설포알루미네이트, 제트시멘트, 알파형 반수석고 및 보통포틀랜드시멘트 중 적어도 하나 이상이 혼합된 초속경결합제 20 ∼ 50중량%와, 플라이애시, 실리카흄, 고로슬래그미분말 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상이 혼합된 무기결합재 15 ∼ 40중량%와, 미세립 규사 20 ∼ 40중량%와, CSA계 팽창제, 수축저감제 및 무수석고 중 적어도 하나 이상이 혼합된 팽창제 1 ∼ 5중량%와, 유동화제, 분말수지, 증점제, 소포제 및 지연제 중 적어도 하나 이상이 혼합된 기능성첨가제 0.01 ∼ 0.5중량%가 혼합된 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 제1철근은, "ㄱ"자 형으로 두 개가 한 쌍으로 형성되고, 각각 상기 교대와 주형에 서로 마주하도록 매립되어 긴결될 수 있다.
또한, 상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치는, 상기 제1철근과 직교하는 횡방향으로 배치되어 다수개의 제1철근과 긴결되는 제2철근을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치는, 상기 제1철근과 직교하는 횡방향으로 형성되어 상기 제1철근과 긴결되고, 상기 시멘트 복합제를 칸 나눔하는 다수개의 칸막이를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법은, 교대와 주형의 유간에 백업제를 설치하는 설치단계; 상기 교대와 주형의 유간을 천공하여 홀을 형성하고 상기 홀 내에 에폭시를 주입하는 천공단계; 상기 교대와 주형을 연결하기 위해 일단과 타단이 절곡된 제1철근의 절곡된 일단을 상기 교대의 홀에 매립하고, 상기 절곡된 타단을 상기 주형의 홀에 매립하는 연결단계; 상기 교대와 주형의 유간에 접착강화제를 도포하는 도포단계; 상기 교대와 주형의 유간에 상기 교대와 주형의 상부에 형성되는 제1바닥 슬래브 및 제2바닥 슬래브와 동일한 높이까지 시멘트 복합제를 타설하는 타설단계;로 이루어지되, 상기 시멘트 복합제는 프리믹스형 초속경분체 100중량부에 대하여 배합수 15 ∼ 30중량부 및 고장력 단섬유 5 ∼ 20중량부가 혼합되어 이루어지고, 상기 접착강화제는, 상기 제1철근의 매립에 의해 내측 및 외측으로 구분되고 동일 수평선상에 형성되는 상기 교대의 제1접착면 및 제1신축면과 상기 주형의 제2접착면 및 제2신축면 중 상기 제1접착면과 제2접착면에만 도포되고, 상기 제1신축면 및 제2신축면에는 윤활유를 도포하거나 비닐을 부착하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 프리믹스형 초속경분체는, 초속경 시멘트, 초속경 칼슘설포알루미네이트, 제트시멘트, 알파형 반수석고 및 보통포틀랜드시멘트 중 적어도 하나 이상이 혼합된 초속경결합제 20 ∼ 50중량%와, 플라이애시, 실리카흄, 고로슬래그미분말 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상이 혼합된 무기결합재 15 ∼ 40중량%와, 미세립 규사 20 ∼ 40중량%와, CSA계 팽창제, 수축저감제 및 무수석고 중 적어도 하나 이상이 혼합된 팽창제 1 ∼ 5중량%와, 유동화제, 분말수지, 증점제, 소포제 및 지연제 중 적어도 하나 이상이 혼합된 기능성첨가제 0.01 ∼ 0.5중량%가 혼합된 혼합물일 수 있다.
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또한, 상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법은, 상기 설치단계 이전에 기설된 조인트 및 후타제를 철거 및 제거하는 전처리단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법은 무조인트 방식으로 시공되어 차량의 주행성을 향상시킬 수 있고, 노면수에 의한 누수를 원천적으로 방지하여 교량의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 단차 등에 의한 진동이나 소음 문제를 해결할 수 있어 주행성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법은 멀티플크랙 특성에 의한 균열제어성능과 인장변형성능이 우수한 시멘트 복합제와 철근을 이용하여 내구성이 뛰어나 반영구적으로 사용할 수 있어 시공 및 보수에 드는 비용과 유지관리에 필요한 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법은 교대와 주형의 유간에 설치되는 칸막이가 시멘트 복합체를 칸 나눔하여 균열제어성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치를 나타내는 단면도이고,
도 2는 도 1의 A를 확대한 확대도이며,
도 3은 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 제1철근의 다른 실시예를 나타내는 단면도이고,
도 4는 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치를 나타내는 분해 사시도이며,
도 5는 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 제2철근을 나타내는 분해 사시도이고,
도 6은 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 칸막이를 나타내는 사시도이며,
도 7은 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 철근의 온도 변화에 따른 변형을 나타내는 그래프이고,
도 8 내지 도 9는 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 확대도이며, 도 3은 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 제1철근의 다른 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치를 나타내는 분해 사시도이며, 도 5는 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 제2철근을 나타내는 분해 사시도이고, 도 6은 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 칸막이를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 무조인트 방식으로 시공되어 차량의 주행성을 향상시킬 수 있고, 노면수에 의한 누수가 방지되며, 누수가 방지됨에 따라 교량의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 크게 2가지로 구성되는데, 이는 제1철근(120) 및 시멘트 복합제(130)이다. 이때, 상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 상부에 제1바닥 슬래브(11)가 형성되는 교대(10)와, 상기 교대(10)와 마주하고, 상부에 제2바닥 슬래브(21)가 형성되는 주형(20)의 유간에 설치되어 상기 교대(10) 및 주형(20)을 연결한다.
이러한 본 발명의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 50M 이내의 교량에만 특화적으로 사용될 수 있는 것으로서, 반영구적 사용이 가능하고, 균열이 발생하여도 누수 방지 성능을 유지할 수 있다.
상기 제1철근(120)은 다수개가 형성되어 상기 교대(10)와 주형(20)에 상기 주형(20)과 평행하는 종방향으로 매립되어 상기 교대(10)와 주형(20)을 연결한다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1철근(120)은 "ㄱ"자 형으로 두 개가 한 쌍으로 형성된 형태(120')로 구성될 수 있고, 각각 상기 교대(10)와 주형(20)에 서로 마주하도록 매립되어 긴결철선(미도시)에 의해 서로 긴결될 수 있다.
상기 시멘트 복합제(130)는 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 도포되고, 프리믹스형 초속경분체 100중량부에 대하여 배합수 15 ∼ 30중량부 및 고장력 단섬유 5 ∼ 20중량부가 혼합되어 이루어진다.
이에 따라, 직접인장변형율이 최소 0.5% 이상으로 나타나게 되는데, 직접인장변형율이 0.5% 미만인 경우에는 온도변화에 따른 교량의 신축량을 흡수하지 못하여 이음장치(100)에 손상이 발생할 확률이 높아지게 된다. 따라서, 직접인장변형율은 최소 0.5% 이상 발현되도록 해야 하고, 1.5% 이상 발현되도록 하는 것이 가장 이상적이다.
또한, 직접인장시험 및 휨시험 시 초기균열 발생 이후에도 응력이 저하되지 않고, 변형율 증대와 함께 응력이 다시 증대되는 변형경화가 발현되게 된다. 이때, 상기 변형경화가 발현되지 못하면 교량의 신축에 의해 상기 이음장치(100)에 손상이 발생했을 때 초기 균열부로 응력이 집중되어 국부적인 손상이 발생할 확률이 높아지게 된다. 따라서, 상기 이음장치(100)는 반드시 변형경화가 발현되도록 해야 한다.
또한, 변형경화 과정에서 균열폭 100㎛ 이하의 무수한 미세균열이 발현하는 멀티플크랙(Multiple crack) 특성이 발현되게 된다. 상기 멀티플크랙 특성이 발현되지 않으면, 상기 이음장치(100)에 발생되는 균열폭이 크게 증대되어 균열 발생 후 누수방지성능을 유지할 수 없게 된다. 반면, 상기 멀티플크랙 특성이 발현되게 되면 온도변화에 의해 신축량이 크게 발생하여도 상기 이음장치(100)가 상기 신축량을 100㎛ 이하의 미세균열로 제어할 수 있게 되어 상기 이음장치(100)에 균열이 발생하더라도 누수방지성능을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 프리믹스형 초속경분체는 초속경 시멘트, 초속경 칼슘설포알루미네이트, 제트시멘트, 알파형 반수석고 및 보통포틀랜드시멘트 중 적어도 하나 이상이 혼합된 초속경결합제 20 ∼ 50중량% 플라이애시, 실리카흄, 고로슬래그미분말 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상이 혼합된 무기결합재 15 ∼ 40중량% 미세립 규사 20 ∼ 40중량% CSA계 팽창제, 수축저감제 및 무수석고 중 적어도 하나 이상이 혼합된 팽창제 1 ∼ 5중량% 및 유동화제, 분말수지, 증점제, 소포제 및 지연제 중 적어도 하나 이상이 혼합된 기능성첨가제 0.01 ∼ 0.5중량%가 혼합되어 이루어질 수 있다.
상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 설치되는 백업제(110)를 더 포함할 수 있다.
상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 상기 제1철근(120)과 직교하는 횡방향으로 배치되어 다수개의 제1철근(120)과 긴결되는 제2철근(140)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2철근(140)은 상기 제1철근(120)과 긴결되어 상기 제1철근(120)이 횡방향으로 수축하거나 팽창하는 것을 억제할 수 있다.
상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치(100)는 상기 제1철근(120)과 직교하는 횡방향으로 배치되어 다수개의 제1철근(120)과 긴결되고, 상기 시멘트 복합제(130)를 칸 나눔하는 다수개의 칸막이(150)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 다수개의 칸막이(150)는 상기 제1철근(120)이 횡방향으로 수축하거나 팽창하는 것을 억제할 수 있고, 상기 시멘트 복합제(130)가 타설되는 부분을 칸 나눔할 수 있다.
기존에는 상기 시멘트 복합제(130)가 일체로 거동하는 구조이나, 상기 다수개의 칸막이(150)에 의해 상기 시멘트 복합제(130)가 칸 나눔되는 경우 시멘트 복합제(130)가 각각 거동하게 되어 상기 이음장치(100)가 제어할 수 있는 신축량이 더욱 증대될 수 있다.
또한, 상기 고장력 단섬유는 1,500MPa 이상의 인장강도를 가지는 고장력PVA섬유(폴리비닐알콜), 고장력PE섬유(폴리에틸렌)일 수 있고, 15mm 이하의 길이로 형성될 수 있다.
도 7은 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 철근의 온도 변화에 따른 변형을 나타내는 그래프이다. 이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고인성 무조인트 이음장치의 철근의 온도 변화에 따른 변형을 설명하기로 한다.
도 7은 연장 약 32M의 RC교량에 최근 1년간 온도 변화에 따른 상기 제1철근(120)의 변형량을 계측한 결과이다.
일반적으로, 상기 이음장치(100)에 작용하는 역학 거동은 대부분 온도 변화에 의해 발생하게 되고, 통행 차량에 의한 영향은 미미하다. 이때, 온도 변화에 의한 상기 이음장치(100)의 신축량에 대해서는 지반이나 상기 교대(10)가 변형하여 흡수할 수 있다.
도 7을 살펴보면, 최근 1년간 온도 변화에 의한 상기 제1철근(120)의 변형은 ±150㎛ (응력값 30N/㎟) 정도로 나타났다.
도 8 내지 도 9는 도 1의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법을 나타내는 순서도이다. 이하, 도 8 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법을 설명하기로 한다.
상기 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법은 크게 5가지 단계로 이루어진다. 이는 설치단계(S110), 천공단계(S120), 연결단계(S130), 도포단계(S140) 및 타설단계(S150)이다.
상기 설치단계(S110)는 교대(10)와 주형(20)의 유간에 백업제(110)를 설치하는 단계이다.
상기 천공단계(S120)는 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간을 천공하여 홀(14, 24)을 형성하고 상기 홀(14, 24) 내에 에폭시(160)를 주입하는 단계이다.
상기 연결단계(S130)는 상기 주형(20)과 평행하는 종방향으로 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 매립되어 상기 교대(10)와 주형(20)을 연결하는 제1철근(120)을 설치하는 단계이다. 즉, 상기 교대(10)와 주형(20)을 연결하기 위해 일단과 타단이 절곡된 제1철근(120)의 절곡된 일단을 상기 교대(10)의 홀(14)에 매립하고, 상기 절곡된 타단을 상기 주형(20)의 홀(24)에 매립한다.
상기 도포단계(S140)는 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 접착강화제를 도포하는 단계이다.
이때, 상기 접착강화제로는 프라이머가 도포될 수 있다.
상기 프라이머는 도료(塗料)를 여러 번 되풀이하여 칠하여 도막층(塗膜層)을 만들 때 일반적으로 내식성과 부착성을 증가시키기 위하여 맨 처음 밑바탕에 칠하는 도료이다.
상기 접착강화제는 상기 제1철근(120)의 매립에 의해 내측 및 외측으로 구분되고 동일 수평선상에 형성되는 상기 교대(10)의 제1접착면(12) 및 제1신축면(13)과 상기 주형(20)의 제2접착면(22) 및 제2신축면(23) 중 상기 제1접착면(12)과 제2접착면(22)에만 도포할 수 있다.
이때, 상기 제1신축면(13) 및 제2신축면(23)에는 윤활유를 도포하거나 비닐을 부착하여 온도변화에 따른 신축량을 용이하게 흡수할 수 있다.
상기 타설단계(S150)는 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 상기 교대(10)와 주형(20)의 상부에 형성되는 제1바닥 슬래브(11) 및 제2바닥 슬래브(21)와 동일한 높이까지 시멘트 복합제(130)를 타설하는 단계이다.
이때, 상기 시멘트 복합제(130)는 앞서 서술한 바와 같이, 프리믹스형 초속경분체 100중량부에 대하여 배합수 15 ∼ 30중량부 및 고장력 단섬유 5 ∼ 20중량부가 혼합되어 이루어진다.
이후 상기 시멘트 복합제(130)가 응고되기 전에 상기 시멘트 복합제(130)의 표면을 미장하고, 보양조치를 취해 마감할 수 있다. 이후 20℃의 온도에서 3시간이 경과되면 교통을 개방시킬 수 있게 된다.
본 발명의 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법은 상기 설치단계(S110) 이전에 기설된 조인트 및 후타제를 철거 및 제거하는 전처리단계(S160)를 더 포함하여 신설되는 교량이 아닌 기설된 교량의 보수에도 용이하게 시공이 가능할 수 있다.
이때, 상기 전처리단계(S160)는 콘크리트컷팅기 등을 사용하여 기존의 조인트부의 보수부위를 컷팅하는 보수부위 커팅단계와, 컷팅된 보수부위의 콘크리트부를 브레이커, 핸드치핑기 등으로 치핑하는 콘크리트 치핑단계와, 기존의 신축이음장치의 절단 및 철거단계로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 콘크리트 치핑단계에서 치핑의 깊이는 상기 교대(10)가 노출되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법은 무조인트 방식으로 시공되어 차량의 주행성을 향상시킬 수 있고, 노면수에 의한 누수를 원천적으로 방지하여 교량의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 단차 등에 의한 진동이나 소음 문제를 해결할 수 있어 주행성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법은 멀티플크랙 특성에 의한 균열제어성능과 인장변형성능이 우수한 시멘트 복합제(130)와 철근(120, 140)을 이용하여 내구성이 뛰어나 반영구적으로 사용할 수 있어 시공 및 보수에 드는 비용과 유지관리에 필요한 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치 및 이의 시공방법은 교대(10)와 주형(20)의 유간에 설치되는 칸막이(150)가 시멘트 복합제(130)를 칸 나눔하여 균열제어성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10 : 교대 11 : 제1바닥 슬래브
12 : 제1접착면 13 : 제1신축면
20 : 주형 21 : 제2바닥 슬래브
22 : 제2접착면 23 : 제2신축면
100 : 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치
110 : 백업제 120 : 제1철근
130 : 시멘트 복합제 140 : 제2철근
150 : 칸막이 160 : 에폭시

Claims (11)

  1. 상부에 제1바닥 슬래브(11)가 형성되는 교대(10), 상기 교대(10)와 마주하고, 상부에 제2바닥 슬래브(21)가 형성되는 주형(20) 및 상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 설치되어 상기 교대(10) 및 주형(20)을 연결하는 고인성 무조인트 이음장치에 있어서,
    상기 교대(10)와 주형(20)을 연결하기 위해 일단과 타단이 절곡되어 상기 절곡된 일단은 상기 교대(10)에 매립되고, 상기 절곡된 타단은 상기 주형(20)에 매립되는 다수개의 제1철근(120);
    상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 도포되는 접착강화제; 및
    상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 타설되어 상기 제1철근(120)을 매립하면서 상기 제1 및 제2바닥 슬래브(11, 21) 간을 평탄하게 연결하고, 프리믹스형 초속경분체 100중량부에 대하여 배합수 15 ∼ 30중량부 및 고장력 단섬유 5 ∼ 20중량부가 혼합되는 시멘트 복합제(130);로 이루어지고,
    상기 접착강화제는,
    상기 제1철근(120)의 매립에 의해 내측 및 외측으로 구분되고 동일 수평선상에 형성되는 상기 교대(10)의 제1접착면(12) 및 제1신축면(13)과 상기 주형(20)의 제2접착면(22) 및 제2신축면(23) 중 상기 제1접착면(12)과 제2접착면(22)에만 도포되고,
    상기 제1신축면(13) 및 제2신축면(23)에는 윤활유가 도포되거나 비닐이 부착되는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 설치되는 백업제(110);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 프리믹스형 초속경분체는,
    초속경 시멘트, 초속경 칼슘설포알루미네이트, 제트시멘트, 알파형 반수석고 및 보통포틀랜드시멘트 중 적어도 하나 이상이 혼합된 초속경결합제 20 ∼ 50중량%와, 플라이애시, 실리카흄, 고로슬래그미분말 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상이 혼합된 무기결합재 15 ∼ 40중량%와, 미세립 규사 20 ∼ 40중량%와, CSA계 팽창제, 수축저감제 및 무수석고 중 적어도 하나 이상이 혼합된 팽창제 1 ∼ 5중량%와, 유동화제, 분말수지, 증점제, 소포제 및 지연제 중 적어도 하나 이상이 혼합된 기능성첨가제 0.01 ∼ 0.5중량%가 혼합되는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1철근(120)은,
    "ㄱ"자 형의 철근 두 개가 서로 긴결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1철근(120)과 직교하는 횡방향으로 배치되어 다수개의 제1철근(120)과 긴결되는 제2철근(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1철근(120)과 직교하는 횡방향으로 배치되어 다수개의 제1철근(120)과 긴결되고, 상기 시멘트 복합제(130)를 칸 나눔하는 다수개의 칸막이(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치.
  7. 교대(10)와 주형(20)의 유간에 백업제(110)를 설치하는 설치단계(S110);
    상기 교대(10)와 주형(20)의 유간을 천공하여 홀(14, 24)을 형성하고 상기 홀(14, 24) 내에 에폭시(160)를 주입하는 천공단계(S120);
    상기 교대(10)와 주형(20)을 연결하기 위해 일단과 타단이 절곡된 제1철근(120)의 절곡된 일단을 상기 교대(10)의 홀(14)에 매립하고, 상기 절곡된 타단을 상기 주형(20)의 홀(24)에 매립하는 연결단계(S130);
    상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 접착강화제를 도포하는 도포단계(S140);
    상기 교대(10)와 주형(20)의 유간에 상기 교대(10)와 주형(20)의 상부에 형성되는 제1바닥 슬래브(11) 및 제2바닥 슬래브(21)와 동일한 높이까지 시멘트 복합제(130)를 타설하는 타설단계(S150);
    로 이루어지되,
    상기 시멘트 복합제(130)는 프리믹스형 초속경분체 100중량부에 대하여 배합수 15 ∼ 30중량부 및 고장력 단섬유 5 ∼ 20중량부가 혼합되어 이루어지고,
    상기 접착강화제는,
    상기 제1철근(120)의 매립에 의해 내측 및 외측으로 구분되고 동일 수평선상에 형성되는 상기 교대(10)의 제1접착면(12) 및 제1신축면(13)과 상기 주형(20)의 제2접착면(22) 및 제2신축면(23) 중 상기 제1접착면(12)과 제2접착면(22)에만 도포되고,
    상기 제1신축면(13) 및 제2신축면(23)에는 윤활유를 도포하거나 비닐을 부착하는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 프리믹스형 초속경분체는,
    초속경 시멘트, 초속경 칼슘설포알루미네이트, 제트시멘트, 알파형 반수석고 및 보통포틀랜드시멘트 중 적어도 하나 이상이 혼합된 초속경결합제 20 ∼ 50중량%와, 플라이애시, 실리카흄, 고로슬래그미분말 및 탄산칼슘 중 적어도 하나 이상이 혼합된 무기결합재 15 ∼ 40중량%와, 미세립 규사 20 ∼ 40중량%와, CSA계 팽창제, 수축저감제 및 무수석고 중 적어도 하나 이상이 혼합된 팽창제 1 ∼ 5중량%와, 유동화제, 분말수지, 증점제, 소포제 및 지연제 중 적어도 하나 이상이 혼합된 기능성첨가제 0.01 ∼ 0.5중량%가 혼합되는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 설치단계(S110) 이전에 기설된 조인트 및 후타제를 철거 및 제거하는 전처리단계(S160);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누수를 방지하는 고인성 무조인트 이음장치의 시공방법.
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