KR100207283B1 - 콘크리트 구조물의 방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벤토나이트방수시트를 사용한 종래 방수공법에 있어서 그 보호몰탈이나 보호벽돌에는 방수기능이 없기 때문에 물이 방수층으로 접근하는 것을 허용하게 됨으로써 시공과정에서 부주의로 방수층이 파손되거나 기온변화에 따른 콘크리트 구조물의 수축 팽창으로 인해 균열이 발생하거나 또는 터널이나 지하철 등과 같은 반복되는 동하중이 작용할 경우 외부진동의 영향에 의해 구조물의 균열과 함께 방수층이 파손될 경우의 구조물 내부로 물이 유입되는 것을 개선하기 위한 방수공법으로서, 상기 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트 위에 소정의 복수의 위치에서 그 시트 또는 매트를 관통하여 구축물의 내부까지 연속하는 앵커볼트 삽입용 구멍들(20)을 천공하는 단계와; 상기 앵커볼트 삽입용 구멍들에 각각 앵커볼트(22)를 삽입고정하는 단계와; 상기 앵커볼트의 위치에 대응하는 체결구멍(24)이 형성된 소정 형상의 누름패널(26)을 상기 앵커볼트에 건 후 너트를 조임으로써 상기 누름패널을 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트가 접착된 구축물 표면위에 견고하게 부착 고정하는 단계를 포함하여 이루어지며, 더 바람직하게는 앵커볼트체결부 주위 및 인접하는 누름패널 사이를 통해 물이 접근하는 것을 방지하는 수단(30, 32)이 더 부가된다.

Description

콘크리트 구조물의 방수공법

본 발명은 지하 콘크리트 구조물의 외방수공법에 관한 것이며, 특히 벤토나이트시트 방수공법의 개량에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물은 지하벽체의 경우 외방수를 한 뒤 보호몰탈이나 보호벽돌을 쌓는데 이는 되메우기할 때의 토사 등이 방수시트를 손상하는 것을 방지하기 위한 것이며, 슬라브의 경우에는 보호 콘크리트를 타설하여 방수층이 외부로부터 손상되는 것을 방지하고 있다. 그런데 이러한 전통적인 방수공법에서는 그 보호몰탈이나 보호벽돌에 방수기능이 없기 때문에 물이 방수층으로 접근하는 것을 허용하게 됨으로써 시공과정에서 부주의로 방수층이 파손되거나 기온변화에 따른 콘크리트 구조물의 수축 팽창으로 인해 구조물에 균열이 발생하거나 또는 터널이나 지하철 등과 같은 반복되는 동하중이 작용하는 구조물에 있어서 외부진동의 영향에 의해 구조물이 균열되는 것과 함께 방수층이 파손되는 경우 구조물 내부로 물이 유입된다. 이러한 단점을 방지하고자 불투수성 합성수지제 시트의 일 표면에 벤토나이트입자를 도포하여서 이루어진 벤토나이트시트 또는 포대 형태의 직물 내부에 벤토나이트 분말을 함유하여서 이루어진 벤토나이트매트가 등장했으나 벤토나이트는 물과 반응하여 급격한 체팽창을 이루는 물질로서 밀폐된 공간에서 수화 팽윤할 때 최고의 방수효과를 얻을 수 있는 것이므로 상기 벤토나이트시트나 벤토나이트매트 역시 그 시트 또는 매트 상호간의 겹친부위의 접착이 불량하거나 특히 토사의 되메우기가 불량한 경우에는 토압의 작용을 받지 못함에 따라 수화팽윤시 구조물 표면에 대한 밀착압을 작용하지 못하기 때문에 결국 방수효과를 얻지 못하거나 나아가 방수층이 파손될 염려가 있다.

이에 본 발명의 목적의 하나는 상술한 종래 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 사용하는 콘크리트 구조물 외방수 공법에 있어서 벤토나이트의 수화팽윤시 구축물 외벽에 대하여 최대의 팽압이 작용하도록 함으로써 방수효과를 높일 수 있는 방수공법을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 지하 구축물에 대한 방수공사의 시공이후 흙 되메우기를 할 때 토사나 토사에 포함된 날카로운 자갈, 철근조각 또는 못 등에 의해 방수시트가 손상되는 것을 방지할 수 있는 방수공법을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 종래 지하 구축물에 대한 방수공사의 시공이후 흙 되메우기를 할 때에 선행하는 방수시트 외주면에 대한 보호몰탈 바르기나 보호벽돌쌓기를 생략할 수 있음으로써 공기를 단축할 수 있는 방수공법을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적과 효과는 다음에 설명하는 본 발명의 구성과 작용에 의해 명확하게 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 지하 콘크리트 구축물 외벽의 외방수재로 사용하고 그 위에 보호몰탈이 도포된 것을 도시한 통상의 시트방수공법의 단면도이다.

도 2는 방수하고자 하는 구축물 벽체의 외측면 전체에 대하여 벤토나이트시트를 접착하는 공정을 시행한 이후 본 발명의 제 1 공정에 따라 소정의 간격으로 앵커볼트 삽입용 구멍을 천공한 것을 도시한 도면이다.

도 3은 도 2에 따른 공정 이후 제 2 공정으로서 상기 각 앵커볼트 삽입용 구멍에 앵커볼트를 매립고정한 상태를 도시한 도면이다.

도 4는 제 3 공정으로서 앵커볼트의 대응 위치에 각각 앵커볼트 체결구멍이 형성된 소정의 크기와 형상을 갖는 패널을 앵커볼트에 끼운 후 너트를 조인 상태를 도시한 도면이다.

도 5는 누름패널의 시공이후 제 4 공정으로서 누름패널과 패널사이의 틈새에 씰링제를 충전한 것을 도시한 도면이다.

도 6은 제 5 공정으로서 씰링제가 충전된 위에 방수테이프를 접착한 것을 도시한 도면이다.

도 7는 본 발명에 따른 방수공법에 있어서 누름패널이 앵커볼트에 의해 체결되는 부위의 패킹 및 탄성 고무링의 삽입 상태를 도시한, 도 4의 a -a 선에 따른 단면 확대도이다.

도 8은 본 발명에 따른 방수공법에 사용하는 누름패널의 또다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 방수공법에 사용하는 누름패널의 또다른 실시예를 도시한 도면이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

19 : 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트 20 : 앵커볼트체결구멍

22 : 앵커볼트 26 : 패널

28 : 너트 30 : 패킹

32 : 탄성 고무링 34 : 씰링재

36 : 방수테이프 38 : 씰링재

39 : 반턱이음부 40 : 플랜지부

42 : 볼트 44 : 씰링재

본 발명은 전술한 바의 목적들을 달성하기 위해 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 콘크리트 구축물 외주벽에 접착하여 행하는 통상의 방수공법에 있어서, 상기 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트 위 소정의 복수의 위치에서 그 시트 또는 매트를 관통하여 구축물의 내부까지 연속하는 앵커볼트 삽입용 구멍을 천공하는 단계와; 상기 앵커볼트 삽입용 구멍들에 각각 앵커볼트를 삽입 정착하는 단계와; 상기 앵커볼트의 위치에 대응하는 체결구멍이 형성된 소정 형상의 누름패널을 상기 앵커볼트에 건 후 너트를 조임으로써 상기 누름패널을 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트가 접착된 구축물 표면 위에 견고하게 부착 고정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 이에 더하여 상기 누름패널이 상호 맞닿은 사이의 공간들을 소정의 씰링재로 씰링하는 단계와; 그리고 상기 씰링부위에 방수테이프를 접착하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 공법을 행함에 있어서 더욱 바람직하게는 상기 앵커볼트의 외주면, 특히 앵커볼트 외주면과 누름판넬에 형성된 앵커볼트 체결구멍 내주면 사이 및 상기 너트와 누름패널이 맞닿은 곳에 패킹재, 예컨대 불투수성 탄성 고무링을 끼움으로써 상기 누름패널에 형성된 앵커볼트 삽입용 구멍을 통해 물이 유입되는 것을 방지하는 한편 구출물 거동시 누름패널의 단면이 상기 앵커볼트에 의해 받게되는 단면방향 압축력을 분산 완화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 상기와 같은 공법을 행함에 있어서 바람직하게는 상기 누름 패널의 가장자리를 그 인접하는 누름패널끼리 상호 끼워지도록, 에컨대 반턱이음할 수 있도록 반턱이음 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하며, 이 경우 그 맞닿은 반턱이음 돌출부 사이에 소정의 씰링재를 삽입하여 시공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 방수공법의 구체적 구성 및 작용을 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 종래 벤토나이트시트 방수공법을 적용한 지하구축물, 예컨대 주택 지하층의 단면 개략도이다. 이 도면에서 도면부호 2은 지하바닥의 지정(地整)(2)을 나타내고 도면부호 4, 6, 8 및 10은 각각 상기 지정 위에 순차적으로 시공된 버림콘크리트, 고름몰탈, 방수층 및 방수보호몰탈을 나타내며 도면부호 12는 기초슬리브(바닥슬라브)를 나타낸다. 또한 상기 도면에서 도면부호 14는 지하층 외벽을 나타내며, 16 및 18은 각각 상기 외벽의 외부에 접착된 방수층 및 이 방수층 외부에 시공된 방수보호몰탈(본 도면에서는 보호몰탈을 도시하였으나 보호벽돌쌓기를 행할 수도 있다)을 나타낸다. 이 도면에 의해 잘 알 수 있듯이 종래 콘크리트 지하 구축물은 지하수 등의 물이 구축물 내부로 침투하는 것을 방지하기 위하여 일반적으로 지하층 바닥 및 측벽의 외부에 방수층(8)(16)을 두고 있으며 이 방수층의 내부 혹은 외부에 방수보호몰탈(10)(18)을 시공한다.

도 2 내지 도 6은 지하구축물의 외벽체를 예로 들어 본 발명에 따른 방수공법의 공정별 도면으로서, 구체적으로 도 2는 종래와 마찬가지로 방수하고자 하는 구축물 벽체의 외측면 전체에 대하여 벤토나이트시트(19)를 접착하는 공정을 시행한 이후 본 발명에 따라 소정의 간격, 예컨대 80cm × 80cm의 간격으로 앵커볼트 삽입용 구멍(20)을 벽체의 대략 중간정도의 깊이까지 천공한 것을 도시한 도면이고, 도 3은 상기 도 2에 따른 공정 이후 상기 각 앵커볼트 삽입용 구멍에 앵커볼트(22)를 매립고정한 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 상기 앵커볼트의 대응 위치에 각각 앵커볼트 체결구멍(24)이 형성된 소정의 크기와 형상을 갖는 패널, 바람직하게는 1인 작업의 용이성을 고려하여 100cm × 200cm 의 장방형 플라스틱 누름패널(26)을 상기 앵커볼트(22)에 끼운 후 너트(28)를 조인 상태를 도시한 도면이다. 상기 누름패널은 그 크기 및 앵커볼트 체결구멍의 형성을 현장시공으로 제작할 수도 있으나 바람직하게는 공장에서 기성제작한 다양한 크기의 것을 선택적으로 사용한다. 앵커볼트(22)의 매립위치와 패널에 형성된 앵커볼트 체결구멍(24) 상호간의 시공오차를 감안하여 누름패널에 형성된 앵커볼트 체결구멍(24)의 직경을 앵커볼트(22)의 직경보다 약간 크게 하는 것이 바람직하며, 이로 인한 생기는 상기 앵커볼트 외주면과 체결구멍 내주면 사이의 간극에는, 도 7에 의해 잘 알 수 있듯이, 탄성 고무제 패킹(30)을 삽입하여 그 유격을 보상시공한다. 상기 패킹(30)은 씰링기능 외에 특히 구축물의 수축팽창에 따른 종방향 거동시 누름패널의 취약위치, 즉 상기 앵거볼트 체결구멍(24)이 형성된 위치에서 앵커볼트에 의해 받게 되는 단면방향 압축력을 완충하여 분산 흡수하는 역할을 함으로써 누름패널의 내구성을 높이고 따라서 방수효과를 제고하는 역할을 한다. 또한 상기 너트와 누름패널이 맞닿은 곳에도 불투수성 탄성 고무링(32)이 끼워지는 것이 바람직한데 이는 상기 패킹(30)과 마찬가지로 상기 누름패널에 형성된 앵커볼트 체결구멍(24)을 통해 물이 유입되는 것을 방지하는 한편 패널이 깨지는 등의 이유로 인해 물이 방수층에 접근함에 따라 벤토나이트가 물과 반응하여 수화팽창할 때 상기 누름패널면에 대하여 직각방향으로 과도하게 작용하는 벤토나이트의 팽압을 적절하게 완충하여 흡수하는 역할을 수행한다.

도 5는 상기 누름패널의 시공이후 누름패널과 누름패널 사이의 틈새에 씰링재(34)를 충전한 것을 도시한 것이며, 도 6은 상기 씰링재가 충전된 위에 방수테이프(36)를 접착한 것을 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 방수공법에 의해 상기 상기 씰링재 충전 및 방수테이프 접착시공까지 마치면 종래의 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 사용한 방수층은 그 외부에 누름패널을 주체로 하는 또하나의 완벽한 방수층이 형성되는 것으로서, 단순히 종래 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트 방수층 위에 방수능력이 없는 보호몰탈을 바르거나 보호벽돌을 쌓은 경우에 비해 방수효과를 극대화 할 수 있다.

도 7는 본 발명에 따른 방수공법에 있어서 누름패널이 앵커볼트에 의해 체결되는 부위의 상기 패킹(30) 및 탄성 고무링(32)의 설치 위치를 도시한, 도 4의 a -a 선에 따른 단면 확대도이다.

도 8은 본 발명에 따른 방수공법에 사용하는 누름패널의 또다른 실시예를 도시한 도면으로서, 이 실시예에 따른 누름패널은 인접하는 패널 상호간에 반턱이음할 수 있도록 그 가장자리 부위가 반턱이음 돌출부(39)로 형성되어 있는 것을 도시한 부분단면도이다. 이 실시예에 따른 누름패널을 시공함에 있어서는 그 반턱이음부에 소정의 씰링재(38)를 개재함으로써 전술한 예에 있어서의 방수테이프(36) 접착시공을 생략할 수 있는 이점이 있다.

도 9는 본 발명에 따른 방수공법에 사용하는 누름패널의 또다른 실시예를 도시한 것으로서, 이 실시예에 따른 누름패널은 인접하는 패널 상호간에 플랜지 이음할 수 있도록 그 가장자리 부위에 소정 높이로 플랜지(40)가 돌출 형성되어 있음으로써 이들 플랜지를 상호간에 볼트로(42)로 체결하여 누름판넬 전체를 일체화할 수 있다. 이 경우에도 상호 체결되는 플랜지(40)의 맞댄 면 사이에는 소정의 씰링재(44)를 개재함으로써 전술한 예와 마찬가지로 상기 방수테이프(36) 접착시공을 생략할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 방수공법 기술사상의 핵심은 종래 벤토나이트시트 방수층 외측에 단순히 방수능력이 없는 보호몰탈이나 보호벽돌 대신에 별도의 불투수성 패널층을 형성함으로써 이중씰링을 이룬다는 것과, 이 불투수성 패널층이 앵커볼트에 의해 구조체에 대하여 견고하게 부착됨으로써 설혹 이 패널층이 파손됨에 따라 물이 방수층에 접근하게 되는 경우일지라도 벤토나이트의 팽윤을 일정한 밀폐공간 내에서 이루어지게 함으로써 방수능력을 극대화할 수 있다는 것이므로 이러한 기술사상을 공유하는 한 본 발명의 범위는 누름패널의 형상이나 재질, 두께,크기, 앵커볼트의 매립위치 및 그 개수 등은 전술한 예에 국한되지 않는 것으로 해석되어야 하며, 나아가 본 명세서에서는 대표적으로 주택의 지하벽체를 예로 들어 설명한 것에 지나지 않으므로 전술한 발명사상의 본질을 벗어나지 않는 한 지하층 바닥콘크리트에 있어서 버림콘크리트(고름콘크리트)와 방수층 사이는 물론이고 옥상 방수에 있어서 방수층과 그 위에 도포되는 보호몰탈의 사이 및 각종 지중구조물을 구축함에 있어서 각종의 기초공사(토공사) 형태에 관계없이 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 사용하여 구축물의 외방수를 행하는 곳에는 어디에나 동일하게 적용가능하다.

또한 본 명세서에서는 주로 콘크리트 구조물의 외방수에 대하여 설명하였으나 쓰레기 매립지의 경우처럼 침출수가 구조물 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 콘크리트 구조물의 내부면에 벤토나이트시트를 시공하는 내방수의 경우에도 전술한 기술사상의 발명이 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

전술한 구성 및 작용에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

즉, 본 발명에 따른 방수공법은, 첫째 방수층 외측에 단순히 방수능력이 없는 보호몰탈이나 보호벽돌 대신에 별도의 불투수성 패널층을 형성함으로써 이중씰링을 이루어 방수효과를 극대화할 수 있는 효과를 가지며, 둘째 종래 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 사용하는 콘크리트 구조물 외방수 공법에 있어서 되메우기할 때 토사의 압밀성이 불량하여 구조물에 대한 토압의 크기가 불충분하거나 또는 전혀 토압이 작용하지 않는 경우일지라도 벤토나이트가 누름패널에 의해 형성된 밀폐된 공간 내에서 수화 팽윤하기 때문에 그 수화팽윤시 구축물 외벽에 대하여 최대의 팽압을 작용하도록 함으로써 방수효과를 극대화할 수 있는 효과를 가지며, 셋째 지하 구축물에 대한 방수공사의 시공이후 흙 되메우기를 할 때 누름패널에 의해 토사나 토사에 포함된 날카로운 자갈, 철근조각 또는 못 등이 방수시트를 훼손하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 네째 종래 지하 구축물에 대한 방수공사의 시공이후 흙 되메우기를 할 때 선행하는 방수시트 외주면에 대한 보호몰탈 바르기나 보호벽돌쌓기를 생략할 수 있음으로써 공기를 대폭 단축할 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트를 콘크리트 구축물 외주벽에 접착하여 행하는 방수공법에 있어서,

   상기 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트 위에 소정의 복수의 위치에서 그 시트 또는 매트를 관통하여 구축물의 내부까지 연속하는 앵커볼트 삽입용 구멍들을 천공하는 단계와;

   상기 앵커볼트 삽입용 구멍들에 각각 앵커볼트를 삽입고정하는 단계와; 그리고

   상기 앵커볼트의 위치에 대응하는 체결구멍이 형성된 소정 형상의 누름패널을 상기 앵커볼트에 건 후 너트를 조임으로써 상기 누름패널을 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트가 접착된 구축물 표면 위에 견고하게 부착 고정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수공법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 누름패널이 상호 맞닿은 측면들을 소정의 씰링재로 씰링하는 단계와; 그리고,

   상기 씰링부위에 불투수성 방수테이프를 접착하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수공법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 벤토나이트시트 또는 벤토나이트매트와 누름패널이 맞닿은 위치의 상기 앵커볼트의 외주면 및 상기 너트와 누름패널이 맞닿은 곳의 상기 앵커볼트의 외주면에 불투수성 탄성 고무링이 끼워지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수공법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 누름패널은 그 인접하는 판네끼리 겹쳐져 반턱이음할 수 있도록 그 가장자리가 반턱이음 돌출부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수공법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 누름패널은 그 인접하는 패널끼리 플랜지 맞댐이음할 수 있도록 그 가장자리에 플랜지가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수공법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 누름패널이 서로 맞닿는 반턱이음부 사이 혹은 맞댐 플랜지부 사이에 씰링재가 삽입된 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 방수공법.

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