교량 이음부 누수방지용 보수장치{REPAIRING DEVICE FOR PREVENTING WATER LEAKAGE OF BRIDGE}
본 발명은 교량 이음부 누수방지용 보수장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 교량을 구성하는 상판과 교각 또는 코핑부 사이의 신축이음부위에서 발생하는 누수를 보수하기 위해 상기 신축이음부 하부의 이격틈 양측에 각각 홈이 형성된 프레임을 설치하고, 상기 두 프레임의 홈에는 연질배수판 양단을 결합시켜 상기 틈으로 누수된 물을 교량의 양측으로 배출시켜 상판 하부에 철근부식이나 콘크리트 열화로 인한 내구성 저하를 방지하고 미관이 저해되는 것을 방지하도록 한 교량 이음부 누수방지용 보수장치에 관한 것이다.
교량구조물은 온도변화와 하중에 따라 팽창 및 수축이 이루어짐으로 일정길이 이상으로 설치되는 교량의 상부구조물(상판)은 중간에 간격을 형성하여 팽창 및 수축에 의한 파손을 방지하도록 한다. 이와같이 형성되는 간격은 팽창 및 수축에 따른 파손은 방지할 수 있으나, 비 또는 상판 상부에서 유출된 물이 틈새로 유입되어 철근을 부식시키거나, 반복된 수분흡수로 인한 콘크리트 열화로 교량구조물의 내구성을 저하시키는 문제점이 야기된다. 따라서, 이격된 두 상판에는 신축이음장치를 매립설치하여 상판의 신축성을 제공하면서 이격된 틈으로 물이 누수되는 것을 차단하여 내구성 저하를 방지하고 있다. 그러나, 상기 신축이음장치는 연결이 고무재질로 이루어지기 때문에 반복된 차량통행에 따른 하중전달, 고열로 인한 경화작용 및 제품불량 등의 다양한 이유로 인해 파손이 발생될 수 있어 상기 파손부위로 누수가 발생되어 교량구조물의 내구성을 저하시키는 문제점이 발생될 수 있다. 이러한 파손된 신축이음장치를 보수하기 위해서는 신축이음장치를 매립하기 위한 후타콘크리트 부분을 커팅하여 제거하고 신축이음장치를 통체로 교환하여 시공하는 방법이 적용되고 있으므로, 과다한 보수비용이 소요되는 단점이 있다. 이에 상기 신축이음장치를 교체하지 않으면서 임시적으로 상판을 지지하는 교좌장치의 부식을 방지하고, 연결부위의 콘크리트 열화를 최소화하는 방법으로 임의로 유도배수로를 형성하는 방법이 제안되었다. 상기 방법은 누수가 이루어지는 부분 예컨대 교각 상부면에 유도배수로를 형성하여 금속재질의 교좌장치 및 철근부분을 회피하여 배수가 이루어지도록 하고 있다. 그러나 상기 방법도 배수로에 의해 안내된 누수가 교각을 따라 흘러내리기 때문에 교각 면에 대한 열화를 방지할 수 없으면 누수된 물이 흘러내리면서 교각면을 오염시켜 미관에도 저해하는 문제점은 여전히 내재되고 있다. 또 다른 방법으로는 누수가 발생되는 벽면에 금속제 또는 플라스틱제 빗물받이를 부착시키는 방법이 있다. 상기 방법은 상판 틈으로 누수된 물을 교량구조물의 외측방향으로 배출시켜 빗물받이 하부의 각 부재를 안전하게 보호하는 효과가 있다. 그러나 이 방법은 적용되는 장소가 벽면으로 한정되고 있고 설치폭도 좁기 때문에 두 상판 사이가 넓은 부분에서 누수에 의한 물이 수직낙하하는 장소에는 설치가 곤란한 단점이 있다. 아울러 상기 설치환경에 따른 단점을 해소하기 위해 연질배수판을 이용하여 이격된 상판 사이에 직접 볼트체결하는 방안이 제시되었으나, 설치된 고무배수판에 적층된 오물을 제거하거나 파손에 의한 교체시 설치된 고무배수판의 철거가 용이하지 않은 불편함이 있었다.
이에 본 발명의 교량 이음부 누수방지용 보수장치는, 이격된 두 부재에 각각 설치되는 프레임과 상기 프레임에 결합되는 연질배수판으로 구성되어 다양한 이격폭에 대응하여 설치가 용이하게 이루어질 수 있고, 설치후에도 프레임을 제거할 필요없이 연질배수판만 일시적으로 뽑아내어 점검 또는 오물을 제거하는 등 설치와 유지관리가 용이학 이루어질 수 있는 장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 교량 이음부 누수방지용 보수장치는, 교량에서 상부구조물 간에 설치된 신축이음장치의 파손 또는 이격 틈에 의해 누수된 물을 교량 양측으로 배수시키는 교량 누수방지용 보수장치에 있어서, 근접된 교량 상부구조물 간의 이격된 틈을 따라 상부구조물 각각에 고정설치되는 프레임과, 상기 두 프레임에 양측이 결합되는 연질배수판으로 구성되되; 상기 프레임은 상부구조물에 접하는 접합부와, 상기 접합부로부터 하부로 돌출되고 내부에는 수용공간이 형성되며 저면에는 수용공간의 폭보다 작은 폭의 관통구를 형성하여 관통구 양측으로 걸림턱이 구비되도록 한 결합부로 이루어진 단면을 갖고; 상기 연질배수판은 두 프레임의 간격보다 2~5배 넓은 폭을 갖는 배수부와, 상기 배수부의 양측면에 길이방향으로 형성되고 단턱이 형성되도록 배수부 두께보다 두껍게 형성하여 프레임의 수용공간에 삽설되는 걸림부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 교량 이음부 누수방지용 보수장치는, 교량 상부구조물에서 이격된 두 상부구조물에 프레임을 각각 설치하고 상기 프레임에 연질배수판을 장착함으로써 상부구조물의 신축에 대응하고 누수된 물은 교량 폭방향으로 배수시켜 이격폭 하부 구조물의 부식과 콘크리트 열화를 방지하는 효과가 있다. 또한, 프레임과 연질배수판의 결합은 프레임에 홈을 형성하고 연질배수판의 양측에는 볼록부를 형성하여 상기 볼록부를 프레임의 홈에 밀어넣는 방식으로 이루어져 설치가 비교적 간단하게 이루어짐은 물론, 설치 후에도 프레임을 제거할 필요없이 연질배수판만 일시적으로 뽑아내어 점검 또는 오물제거를 하는 등 설치와 유지관리가 용이하게 이루어질 수 있는 장치의 제공이 가능하게 된것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교량 이음부 누수방지용 보수장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교량 이음부 누수방지용 보수장치의 결합단면도.
도 3은 본 발명의 연질배수판의 저면도.
도 4 내지 도 6는 본 발명에 따른 교량 이음부 누수방지용 보수장치의 설치예를 도시한 개략도.
이하에서는 본 발명을 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교량 이음부 누수방지용 보수장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교량 이음부 누수방지용 보수장치의 결합단면도이다. 본 발명에 따른 누수방지용 보수장치는 교량의 상부구조물 간에 신축성을 부여하기 위해 설치되는 신축이음장치 중 파손된 신축이음장치의 하부에 설치되거나, 교량 상부구조물간의 이격된 틈의 하부에 설치되어 상기 파손부위 또는 이격틈으로 누수된 물을 교량의 양측면으로 배수시키는 장치이다. 상기 교량 이음부 누수방지용 보수장치(10)는 도면을 참조한 바와같이 근접된 교량 상부구조물 간의 이격된 틈을 따라 상부구조물 각각에 고정설치되는 프레임(20)과, 상기 두 프레임에 양측이 결합되는 연질배수판(30)으로 구성된다.
상기 프레임(20)은 상부구조물에 접하는 접합부(21)와, 상기 접합부의 일면으로부터 돌출된(도면의 하부방향) 결합부(22)로 구성된다. 상기 접합부(21)는 도시된 바와같이 "ㅡ"자 형태 또는 "ㄴ"자 형태로 형성하여 설치되는 방향에 따라 선택적으로 사용될 수 있도록 한다. 예컨대 설치되는 위치가 상부구조물의 저면일 경우에는 "ㅡ"자 형태의 접합부(21)를 갖는 프레임(20a)을 사용하고, 설치위치가 상부구조물의 수직면일 경우 "ㄴ"자 형태의 접합부(21)를 갖는 프레임(20b)을 설치하여 상기 접합부(21)에 형성된 결합부(22)가 항상 하부에 위치하도록 한다. 다음으로 상기 결합부(22)는 내부에 수용공간(221)이 형성되고 저면에는 관통구(222)가 프레임의 길이방향으로 길게 형성된다. 상기 관통구(222)의 폭은 수용공간(221) 내부의 폭보다 작은 폭으로 형성하여 관통구가 형성된 면의 관통구 양측부분에 걸림턱(223)이 더 구비되도록 한다. 이와같은 구성에서 상기 접합부(21)는 상부구조물과 볼트체결된다. 따라서, 상기 접합부는 돌출부의 폭보다 2~4배 큰 폭으로 형성하여 볼트가 체결되는 면적을 확보하도록 하고, 상기 접합부의 면에는 볼트체결이 용이하게 이루어지도록 길이방향으로 다수의 볼트체결공을 더 형성할 수 있다. 또한, 상기 접합부(21)는 폭을 증가할수록 재료비용이 증가됨으로 돌출부와 연결되는 부분을 도시된 바와같이 소폭으로 형성하여 볼트체결면적을 증가시킴은 물론 프레임의 단면적을 축소시켜 제조비용을 절감시킬 수 있다. 이와같이 접합부(21)와 결합부(22)로 이루어진 프레임(20)은 결합부(22)를 항상 하부를 향하도록 하고 그 상부에 넓은 폭을 갖는 접합부(21)가 위치하도록 한 것은 이격 틈으로 누수된 물이 후술되는 연질배수판(30)과 결합되는 접합부에 유입되어 외부로 배출되거나, 접합부 부분에 수막이 형성되어 연질배수판이 프레임에서 쉽게 탈거 또는 이동되는 것을 방지하기 위한 것이다. 특히 수직면에 설치되는 "ㄴ"자 형태의 접합부(21)를 갖는 프레임(20b)의 경우에는 벽면을 타고 흐르는 물이 1차적으로 접합부의 수평바(211)에 안내되어 결합부의 외측으로 떨어지게 함으로써 접합부(21)로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 이러한 프레임(20)은 경질 합성수지, 금속재 등 다양한 재질로 제조될 수 있으나, 합성수지는 재료 자체가 하중에 대한 탄성변형이 쉽게 이루어짐으로 강도가 우수한 금속재를 사용하는 것이 적합하며, 금속재 중에서도 물에 대한 부식이 잘 이루어지지 않은 알루미늄재로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 연질배수판(30)은 넓은 폭을 갖는 배수부(31)와, 상기 배수부의 양측면에 형성된 걸림부(32)로 구성된다. 상기 배수부(31)는 설치되는 두 프레임(20)의 간격보다 2~5배 또는 그 이상의 넓은 폭을 갖도록 하여 설치시 배수부의 하부가 곡면으로 접히게 하고, 접힌 최하부점은 두 프레임보다 낮은 부분에 위치하도록 함으로서 누수된 물이 배수부 내에 포집되어 배출이 이루어지도록 한다. 상기 걸림부(32)는 상기 배수부의 폭방향 양측에 형성되어 프레임 결합부(22)의 수용공간(221)에 삽설되는 부분이다. 즉, 상기 걸림부(32)의 두께를 배수부 두께보다 두껍게 형성하여 배수부와의 연결부분에 단턱(321)이 형성되게 함으로써 프레임 결합부(22)에 걸림부(32)를 삽설시 걸림부의 단턱(321)이 결합부의 걸림턱(223)에 걸려 걸림부가 결합부의 관통구(222) 방향으로 탈거되는것을 방지하도록 한 것이다. 따라서, 프레임 결합부(22)에 형성된 관통구(222)의 폭은 연질배수판의 배수부(31) 두께와 동일 또는 크게 하고 연질배수판의 걸림부(32) 폭보다는 작게 형성하는 것이다. 또한, 상기 걸림부(32)의 폭이 관통구(222)의 폭과 유사하거나 약간 크면 하중전달시 걸림부의 폭이 탄성변형되어 관통구를 통해 탈거될 수 있으므로, 최소한 연질배수판의 걸림부(32) 폭을 관통구(222)의 폭보다 2~3배 크기로 형성하여 하중을 전달받아 변형되어도 관통구의 폭보다는 크게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연질배수판의 걸림부(32)는 내측을 중공부(322)로 형성할 수 있다. 상술된 바와같이 상기 걸림부는 폭이 상대적으로 크게 형성됨으로 단면적이 커져 재료비가 증가됨은 물론 연질배수판의 하중을 증가시키게 된다. 이러한 하중 증가는 이를 삽입하여 고정시키는 프레임(20)의 구조강도를 더 요구하게 됨으로 연질배수판 걸림부(32)의 내부를 중공부(322)로 형성하여 자체 하중을 감소시킴으로써 요구되는 프레임의 구조강도를 낮출수 있는 것이다. 아울러 상기 걸림부(32)는 프레임 결합부의 수용공간(221)을 전부 메울 수 있는 크기로 형성하는 것보다는 도시된 바와같이 배수부와 연결된 부분만 넓은 면을 갖고 그 상부는 좁은 형태를 갖는 삼각단면 또는 하광상협의 다각형을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 연질배수판은 도 3에 도시된 바와같이 양측에 형성된 걸림부를 연결하는 보강익(311)이 더 형성될 수 있다. 상기 보강익은 배수부의 저면에 형성되어 양측의 걸림부를 연결하며 연발배수판의 길이방향으로 다수 형성되어 폭방향으로의 강도를 증가시킬 수 있다.
상기 구성을 갖는 교량 이음부 누수방지용 보수장치(10)는 이격된 상부구조물의 양측에 결합부(22)를 하부방향으로 향하도록 하는 프레임(20,20a,20b)을 각각 설치하고, 상기 두 프레임의 일측단부에 표출된 결합부의 수용공간(221)으로 연질배수판(30)의 걸림부(32)를 삽입하여 프레임 단부로부터 내측으로 밀어넣어서 체결이 이루어진다. 이 때 상기 프레임(20,20a,20b)은 교량의 폭방향으로 수평하게 설치되는 것보다는 일측방향으로 기울여지도록 설치하여 자연배수가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 설치후 상부구조물의 연결부분을 점검하거나, 설치된 연질배수판에 쌓인 이물질을 제거할 때에는 설치된 측면 방향으로 연질배수판 잡아 당겨서 분리가 이루어짐으로 프레임의 탈거없이 연질배수판만 분리하고, 점검 또는 청소가 완료된 후에는 설치되어 있는 프레임에 측면으로부터 다시 끼워넣어서 장착을 완료 할 수 있다.
도 4는 교량의 상부구조물인 슬라브와 슬라브 사이의 신축이음장치(60) 파손 또는 슬라브 사이의 이격틈 누수를 방지하기 위해 누수방지용 보수장치(10)를 설치한 예를 도시한 개략도이다. 도시된 바와같이 양 슬라부(40)에는 "ㅡ"자 형태의 접합부를 갖는 프레임(20a)을 설치하고, 설치된 두 프레임의 결합부(22)에는 연질배수판(30)의 걸림부를 삽설한 다음 연질배수판을 프레임의 길이방향으로 밀어넣어 장착을 완료하였다. 상기 예는 이격 간격이 좁은 곳에 설치하여 하부로 누수된 물이 떨어지는 것을 방지하도록 한 것이다.
도 5는 슬라브와 슬라브 사이의 간격이 넓을 경우 이격 틈 내에 설치한 예를 도시한 개략도이다. 도시된 바와같이 양측 슬라브(40) 수직벽에 "ㄴ"자 형태의 접합부를 갖는 프레임(20b)을 각각 설치하고, 두 프레임을 연질배수판으로 연결하여 이격틈으로 누수된 물을 즉시 회수하여 외부로 배출되도록 한 것이다.
도 6은 교대와 교량 상부구조물인 슬라브 사이의 이격틈의 누수를 방지하기 위해 누수방지용 보수장치를 설치한 예를 도시한 개략도이다. 도시된 바와같이 교대(50)에는 "ㄴ"자 형태의 접합부를 갖는 프레임(20b)을 설치하고, 슬라브(40)에는 "ㅡ"자 형태의 접합부를 갖는 프레임(20a)을 설치하여 두 프레임을 연질배수판(30)으로 연결하여 이격틈으로 누수되는 물을 포집하여 배수가 이루어지도록 한다.
10 : 누수방지용 보수장치
20,20a,20b : 프레임
21 : 접합부 22 : 결합부
211 : 수평바 221 : 수용공간
222 : 관통구 223 : 걸림턱
30 : 연질배수판
31 : 배수부 32 : 걸림부
311 : 보강익 321 : 단턱
322 : 중공부
40 : 슬라브
50 : 교대
60 : 신축이음장치 |
