KR100316848B1 - 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조 - Google Patents
프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조를 개시한다.
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부가 위치하게 되는 지반 위에 벤토나이트층이 적층되고, 이 벤토나이트층 위에 이음부가 위치하도록 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록이 설치되고, 이 이음부의 측벽 및 상면에 벤토나이트 시트를 형성하여 이음부의 방수 성능을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 블록의 이음부에 벤토나이트를 이용하여 방수 성능을 향상시킨 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조에 관한 것이다.
프리캐스트(precast) 터널 시공법은 터널의 구조체 즉, 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록(이하, 콘크리트 블록)을 설비를 갖춘 공장에서 미리 만들어 공사 현장으로 옮겨 연속적으로 조립하는 공법으로, 터널의 안전성, 시공성 및 규격화를 이룰 수 있고 공사 현장의 작업 환경을 개선할 수 있어 많이 이용되고 있다. 통상적인 터널 시공은 지반을 굴착하고 거푸집 등의 형틀을 만들어 그 안에 콘크리트를 타설하는 방식이 주로 이용되고 있으나, 이는 원시적인 공법으로 장기간의 터널 시공 기간이 요구되고, 작업자의 노동 강도도 높아 작업에 대한 기피현상 및 인건비 상승을 가져오며, 공사 현장 주변의 미관 및 환경 악화를 가져온다. 프리캐스트 터널 시공법은 이와 같은 문제들을 상당부분 해소할 수 있는 터널 시공법으로 특히 복잡한 도심지에서 이루어지는 공사에 적합하다.
한편, 지하 공간에 매설되는 터널은 통신구, 전력구 등으로 사용된다. 통신구 또는 전력구 내부에는 다수의 동축 케이블 및 광 케이블 등이 설치되어 있으며, 또한 이들을 제어하고 관리하기 위한 다양한 부대장치들이 설치된다. 따라서, 이와 같은 용도로 사용되는 터널은 지반에 함유된 지하수로부터 방수, 방습 기능을 확보하는 것이 매우 중요하다. 프리캐스트 터널 시공법에서는 콘크리트 블록이 연결되는 이음부를 통해 수분이 터널 내로 유입되므로 이음부의 방수 접합 기술이 매우 중요하다.
종래기술에 따른 이음부 방수 접합 구조는 주로 이음부에 수팽창 지수재를 1겹 또는 그 이상으로 설치하거나, 이음부 사이에 모르타르를 주입하였다. 알고 있는 바와 같이, 수팽창 지수재는 수분을 흡수하여 팽창하는 특이한 성질을 갖는 고무의 특성을 이용한 것이다.
그런데 이와 같은 수팽창 지수재를 이용한 접합 구조는 수팽창 지수재의 반복적 수축 건조 작용에 한계가 있어 시간이 경과함에 따라 방수 성능이 저하되는 단점이 있으며, 수팽창 지수재 설치 작업이 매우 복잡하고 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
또한, 모르타르를 주입한 접합 구조는 모르타르가 주입되는 이음부의 공간은 2개의 콘크리트 블록을 맞대어 형성한 공간으로 근복적으로 밀실되는 공간이 아니므로 이음부의 틈새로 모르타르가 새어나오는 문제가 있으며, 이를 최소화 하기 위해서는 이음부의 결합 정밀도를 높여야 하므로 작업이 어려워지는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콘크리트 블록의 이음부에 벤토나이트층 및 벤토나이트 시트를 형성하여 지반에 함유된 수분이 터널 내부로 침투하는 것을 반영구적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 설치 작업이 간편한 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조에 있어서, 상기 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부가 위치하게 되는 지반 위에 벤토나이트층이 적층되고, 상기 벤토나이트층 위에 이음부가 위치하도록 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록이 설치되고, 상기 이음부의 측벽 및 상면에 벤토나이트 시트를 형성하여 이음부의 방수 성능을 확보하는 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조를 제공한다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조를 도시한 도 1의 A-A'선 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 콘크리트 블록 12 : 이음부
14 : 벤토나이트층 16 : 벤토나이트 시트
20 : 수팽창 지수재
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조를 도시한 부분 사시도이며, 도 2 및 도 3은 도 1의 측면도 및 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 블록(10a)은 내부에 공간이 마련된 직육면체 형상을 이루며, 길이방향으로 대면하는 양면이 개방된 형상을 이루고 있다. 개방된 양면 즉, 이음부(12)는 다른 콘크리트 블록(10b)과 연결되어 터널의 길이를 확장하게 된다.
이와 같은 콘크리트 블록(10)은 앞서 언급한 바와 같이, 프리캐스트 터널 시공법에 따라 설비를 갖춘 공장에서 콘크리트 블록(10)을 미리 만들어서 공사 현장으로 옮겨진다.
특히, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 콘크리트 블록(10)의 이음부(12)가 위치하게 되는 지반 위에 벤토나이트층(14)이 적층되고, 이 벤토나이트층(14) 위에 이음부(12)가 위치하도록 콘크리트 블록(10)이 설치되고, 이 이음부(12)의 측벽 및 상면에 벤토나이트 시트(16)를 도포한다.
벤토나이트는 몬모릴로나이트(montmorillonite) 계열의 팽창성 3층판(Si-Al-Si)으로 이루어진 점토 광물로서, Al2Si4(OH)를 기본 형태로하여 Al+3가 Ma+2와 Na+로 치환된 층상 구조를 가진다. 벤토나이트는 물과 접촉하면 수화되어 팽창되는 특성을 가진다. 즉, 각 층에 존재하는 나트륨 이온은 양극 현상에 의하여 물 중에서 산소 원자를 끌어들여 음(-)전하를 띄면서 벤토나이트를 팽창시킨다. 이러한 팽창은 나트륨 이온이 더 이상 물 분자를 끌어들일 수 없는 정도에 이르러 결국 물 분자를 배척하게 될 때까지 진행된다. 이러한 성질로 인하여 벤토나이트는 외부 구조물에 대하여 방수재로서 널리 사용되며, 당업자라면 다수의 벤토나이트 함유 조성물을 본 발명에 적용할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 터널 시공시 제 1 콘크리트 블록(10a)의 제 1 이음부(12a)와 제 2 콘크리트 블록(10b)의 제 2 이음부(12b)가 연결되어 위치하게 되는 지반 위에 벤토나이트층(14)을 적층하고, 그 위에 이음부(12)가 위치하도록 제 1 콘크리트 블록(10a)과 제 2 콘크리트 블록(10b)을 연결하여 설치한다. 한편, 제 1 및 제 2 이음부(12a,12b)는 단지 밀착된 상태이므로 조립 공차에 따라 간극이 존재하게 되며, 이 간극을 통해 지반에 함유된 수분 등이 터널 내부로 유입될 우려가 있다. 따라서, 이 이음부(12) 측벽 및 상면에 벤토나이트 시트(18)를 도포하여 수분 유입을 차단한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 대면하는 제 1 및 제 2 이음부(12a,12b)는 상호 형합될 수 있는 굴곡면으로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 사이에 통상적인 수팽창 지수재(20)가 부가적으로 적용될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 콘크리트 블록의 이음부 방수 구조의 작용 및 효과는 다음과 같다.
이음부(12)의 저면은 벤토나이트층(14)에 의해 방수되며, 이음부의 측벽 및 상면은 벤토나이트 시트(16)에 의해 방수된다. 즉, 지반에 함유된 수분이 이음부(12)의 간극으로 유입되기 이전에 벤토나이트층(14) 또는 벤토나이트 시트(16)는 수분에 의해 팽창되어 더 이상의 수분이 벤토나이트층(14) 또는 벤토나이트 시트(16)에 의해 배척되어 이음부(12)의 간극으로의 수분 유입이 차단된다. 설사, 약간의 수분이 이음부(12)로 유입되더라도 수팽창 지수재(20)에 의해 차단된다.
이와 같이 방수 시트(14) 및 방수 지퍼(16)를 이용한 콘크리트 블록(10)의 이음부(12) 방수 구조는 작업이 간편할 뿐만 아니라 이음부(12)의 방수 성능을 확보할 수 있다. 따라서, 종래의 수팽창 지수재를 이용한 방수 구조에 비해 수팽창 지수재처럼 반복적인 수축 건조에 의해 방수 성능이 저하되지 않으며, 종래의 모르타르를 주입한 방수 구조에 비해 시공시 이음부(12)의 간격에 크게 영향을 받지 않으므로 작업성을 개선할 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 벤토나이트를 이용한 콘크리트 블록의이음부 방수 구조는 간편한 방수 시공으로 작업성이 개선되는 효과를 얻을 수 있으며, 이음부의 방수 성능을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Claims (3)
- 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조에 있어서,상기 콘크리트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부가 위치하게 되는 지반 위에 벤토나이트층이 적층되고,상기 벤토나이트층 위에 이음부가 위치하도록 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록이 설치되고,상기 이음부의 측벽 및 상면에 벤토나이트 시트를 형성한 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 이음부에 수팽창 지수재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조.
- 제 1 항에 있어서,상기 이음부의 형상이 상호 형합되는 굴곡면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 세그멘트 블록의 이음부 방수 구조.
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