KR100416570B1 - 수압구조물에대한불투과성보호막제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조된 상태 또는 수중상태에서 수압구조물(10)에 대한 불투과성 보호막을 제작하기 위한 방법에 관한 것이다. 전체적인 설치에 대해서 최소 하나이상의 기준선이 보호되어야 하는 수압구조물의 표면(11)에 제공되며, 보호막은 유연한 불투과성 시트재료로 제공되며, 시트의 양쪽 면에서 작용하는 압력은 서로 평형을 유지한다. 시트는 기계적 앵커장치에 의해서 보호되는 표면에 방수 기능적으로 연결된다. 보호막(12)과 수압구조물 표면(11) 사이에서 형성되는 공극에 가두어져 있던 물이 점진적으로 방출됨에 따라, 보호막에 대한 어떠한 갑작스런 압력이나 응력의 변화없이 압력의 점진적인 감소가 얻어진다.

Description

수압구조물에 대한 불투과성 보호막 제작방법 {IMPERMEABLE PROTECTIVE SHEATHING CONSTRUCTION FOR HYDRAULIC STRUCTURE}

본 발명은 댐, 운하, 저수지, 터널, 취수탑 등과 같은 수압구조물에 대한 불투과성 보호막(impermeable protective membrane)의 제작방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 방법은 웅덩이(basin)를 배수시키거나 보호되어야 하는 수압구조물의 표면과 접촉하는 물을 방출할 필요 없이 건조된 상태 및 수중상태 심지어는 상당한 깊이의 수중상태에서도 직접적으로 작용되는 것이 가능하다.

댐, 저수지, 운하 또는 이와 유사한 수압구조물에서 물과 접촉하는 표면은 시간의 흐름과 함께 물과 얼음의 기계적 침식작용 그리고 수압구조물이 위치한 곳에서 발생하는 공기온도와 기후의 변화에 따른 다른 물리적인 현상에 의해 기인되는 계속적인 풍화작용 및 퇴화작용을 받는 것으로 알려져 있다. 또한, 콘크리트 수압구조물은 물에 대해 과도하게 투과성으로 될 수 있으며, 따라서 구조물자체에 대하여 발생 가능한 손상과 누수로 인한 수분의 손실을 가져온다.

이러한 불편함에 대한 개선조치로서, 새로운 콘크리트 타설, 보강된 거나이트 층(gunite layer), 바이츄미너스 막구조(bituminous membrane)나 다른 형태의 막구조, 철판(steel plate), 페인트칠이나 초벌칠(rendering)에 의한 합성수지의 코팅, 콘크리트 그라우트 또는 화학적 그라우트를 가진 그라우팅 보강과 같은 종래의 재료가 일반적으로 사용되어진다. 그러나 이러한 방법은 제작상 결과에 대한 불확실성 및 내구성과 관계된 신뢰성에 대한 불확실성의 문제점이 있다. 상기의 종래 방법이 가지는 여러 가지 문제점으로 인해서, 물과 접촉하는 수압구조물의 표면 또는 측면이 방수가 되도록 하는 대안적인 해결책이 다양하게 제시되어 왔다. 미국특허 제 4,913,583 호는 보호되어야 하는 표면에 건조된 상태로 앵커(anchor)된 지오멤브레인(geomembrane)이나 지오컴퍼지트(geocomposite)와 같은 플라스틱 재료의 시트(sheet)로 이루어진 불투과성 보호막(impermeable membrane)에 의해서 수압구조물이 방수되도록 하는 실시가능한 예시를 제공하고 있다. 그러나 상기 문헌에 따르면, 수압구조물 몸체에서의 탈수나 대기압에서의 물의 방출은 가능하지 않다.

본 발명의 목적은 수압구조물의 몸체 내에 존재하는 수분의 대기압에서의 배출과 응축에 의해 효율적인 탈수효과를 얻는 것이 가능한 댐이나 이와 유사한 수압 구조물을 위한 불투과성 보호막을 제작하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명과 관련하여 보호막이 제공되는 일반적인 댐의 콘크리트 몸체를 도시하는 평면도

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 도시된 단면도

도 3은 도 2의 확대 상세도

도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 도시된 단면도

도 5는 보호막의 방수 결속을 위한 수직 앵커부재(anchorage profile)와 하부 앵커부재 사이에서 웨지(wedge)형 연결요소를 도시하기 위한 도2의 제 2 확대 상세도

도 6은 제 1 실시예에 따라 수직 앵커부재와 하부 앵커부재 사이의 연결요소를 도시하는 정면도

도 7은 도 6과 유사하게 제 2 실시예에 따른 정면도

도 8과 9는 수압구조물의 하부에서 보호막의 방수 결속을 위한 본 발명에 따른 다른 특징을 도시하는 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 수압구조물 11 : 표면

12 : 불투과성 보호막 13,15,27 : 앵커부재

14 : 방류도관장치 14' : 단속밸브

16, 30 : 그루브 17 : 콘크리트 보

18,19,19' : 구멍 20 : 앵커재료

21 : 나사산 스터드 23 : 평철

24 : 너트 25 : 채널형 인장부재

26 : 배수층 28 : 시트

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 불투과성 보호막을 제작하는 방법은 일반적으로 건조된 상태로 제공되며, 보호막이 설치되기 전에 라이닝(line)된 표면이 전적으로 노출되도록 하고 필요하다면 보호되어야 하는 표면의 보수작업이 허용되도록 하기위하여 웅덩이(basin)에 보유된 물이 비워진 후에, 시트측면 가장자리의 겹침(overlapping)에 의해 차례대로 배열되는 플라스틱 시트의 보호막으로 제공되어진다.

그러나 웅덩이를 배수하거나 운하내의 물의 흐름을 방해하는 것은 가끔씩 중요한 문제를 야기한다. 주된 관심사항은 전력 공급이나, 관개(irrigation) 그리고 휴대용 물공급(portable water supply) 목적에 있어서의 물의 손실이다. 레크레이션 목적의 운하이용이나 저수지의 경우에서도 환경적인 영향은 결코 작은 관심사가 될 수 없을 정도로 중요한 문제이다. 나아가, 이와 관련하여 배수 자체는 더 적절하게 관련된 문제점이다. 수년전에 세워진 수압구조물에 있어서는 예를 들어 배수구의 부재나 또는 이들의 적절한 작동의 불가능성, 그리고 하류지역에 미치는 영향에 의한 불가능성 또는 다른 적절한 이유로 인해서 배수를 하는 것이 항상 가능한 것은 아니다.

수중 보호막의 설치는 물의 깊이와 혼탁도(turbidity)를 또한 고려하여야하고, 작업가능한 수류(水流)의 존재와 대기 상태에서는 쉽게 수행되지만 수중상태에서는 대기상태와 달리 발생되는 작업의 어려움도 고려되어야만 한다. 이러한 모든 요소들은 보호되어야 하는 수압구조물의 근처에서의 작업 조건을 결정하며, 이는 보호막 제작용 플라스틱 시트의 설치 및 인접한 시트와 보호영역 주위사이에서 필요한 방수실링(watertight sealing)의 처리작업을 힘들게 하고 때로는 불가능하게한다.

본 발명의 다른 목적은 종래와 같은 배수가 필요 없으며 보호막의 정확한 설치와 어떠한 작업환경에서도 적절한 실링(seal)을 보장하면서 수중에서 나아가 상당한 깊이의 수중에서도 작용이 가능한 댐이나 이와 관련된 장치, 저수지, 운하 등의 수압구조물의 보호를 위한 보호막을 제작하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 건조상태 뿐만 아니라 물이 존재하는 상태에서도 보호막의 설치가 가능하게 되며, 설치작업 시에 보호막을 구성하는 시트재료에서 과도한 응력의 발생없이 보호막의 완벽한 설치를 보장하며, 이와 동시에 대기압에서 수압구조물의 몸체 내에 있는 수분의 응축과 배출에 의한 탈수작용에 대한 신뢰성을 보장하는 수압구조물의 보호막 설치를 위한 적절한 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 증기와 습기의 형태로 동일한 수압구조물의 몸체 내에 존재하는 물의 배출과 수압구조물의 상류면에서 물의 응축을 용이하게 하는 여러 가지 재료를 사용하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법에 있어서 중요한 특징은 수압구조물의 노출된 면 또는 상류면에서의 제작과정과, 그리고 보호되어야 하는 수압구조물의 표면부에 단단하게 결속된 보호막에 의해 제공되는 증기차단막(steam barrier)의 제작과정에 있다. 응축현상은 수위(water level)가 변할 때 수압구조물의 콘크리트 몸체와 보호막사이에서 발생되는 온도상의 차이로 인해 보호막의 내부표면에서 일반적으로 발생된다. 시간의 경과에 따라 콘크리트 몸체의 온도는 물의 온도와 동일하게 되는 경향이 있고, 알프스 기후에서 웅덩이의 경우는 주기적으로 0 ℃ 가까이 도달되는 경향이 있다. 따라서 보호막의 온도는 물과 수압구조물의 몸체의 온도에 가깝게 도달된다. 수압구조물의 한쪽 측면에서 수위가 감소될 때, 보호막은 태양광선과 대기온도에 직접적으로 노출된다. 보호막의 제작에 사용되는 플라스틱 시트재료의 열적전도성과 상기 수압구조물의 몸체와 비교하여 제한되는 두께로 인하여, 특히 무더운 몇 달 동안 보호막은 수압구조물 몸체의 표면온도보다 훨씬 더 높은 온도로 급격히 상승하게 되고, 따라서 동일한 몸체 내의 작은 구멍과 틈새에 있는 증기의 온도는 상승하게 된다.

이미 알려진 물리현상의 결과로서, 상기의 수분은 낮에는 높은 온도로 인해 수압구조물의 벽 표면으로부터 증발되며, 밤에는 야간의 낮은 온도로 인하여 형성된 수증기는 보호막의 내부표면에서 응축되어 액체상태로 돌아가기 때문에, 수압구조물의 몸체 내에 존재하는 물은 보호막에 의해 제공되는 증기차단막(steam barrier)을 향해 이동하는 경향이 있다.

액체상태에서 물은 증기차단막(steam barrier)을 형성하는 보호막의 맞은편 표면과 수압구조물의 몸체 표면사이에서 공극(air space)의 형성이나 존재로 인하여 수압구조물의 밑바닥에서 응집된다.

제 위치를 유지하면서도 차원변화(dimensional variation)를 허용하는 기계적인 결속장치에 의해 보호막이 수압구조물의 몸체에 고정됨으로써 상기 공극의 형성이 가능하게 된다. 수압구조물의 몸체바닥을 향하여 흐르는 응축수에 의해 발생되는 보호막의 팽창(swelling)으로 인하여 형성되는 공극의 차원변화를 흡수하도록 웅덩이 내에 존재하는 물에 대하여 방수를 함과 동시에 탄성적으로 항복가능하거나 변형가능한 플라스틱 시트를 보호막으로 사용함으로써 최대한의 장점이 얻어지는것은 분명하고, 상기의 차원변화는 동일한 보호막의 프리텐션(pretension)과 기계적 결속장치에 의해서 제지되어진다.

만일 지오텍스타일(geotextile) 또는/및 지오넷(geonet)과 같은 물-투과성 재료로 이루어진 하나 또는 그 이상의 복합구조물(combined structure)로 구성되며 수직하고 등간격으로 배열되고, 상부꼭대기에서 몸체의 바닥면까지 수압구조물의 물의 상류면에서 연장되어있는 채널(channel)부재로 만들어진 배수층(draining layer)이 사용된다면 응축수의 흐름은 용이하게 된다.

도 1과 2에서 도시된 실시예에서, 도면부호 10은 댐과 같이 그 표면(11)이 물과 접촉하는 일반적인 수압구조물의 콘크리트 몸체를 나타내며, 표면(11)은 폴리염화비닐(PVC), 폴리프로필렌(PP), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 같은 유연한 합성재료(synthetic material)로 되고 나란히 배열된 일련의 시트로 형성되는 불투과성 막(12)에 의해 적절하게 보호되어져야 하며, 불투과성막(12)은 다수의 수직 앵커부재(13)에 의해 표면(11)에 방수기능적으로 결속되어진다. 실례에 따르면, 수직 앵커부재(13)는 수압구조물(10)의 몸체에서 스며나오며, 공극이나 보호막(12)의 후면과 보호되어야 하는 표면(11) 사이의 챔버에서 모여지는 응축수를 대기압에서 외부로 방출시키도록 하는 방출장치로 이루어진 채널형 금속단면의 형태가 된다. 하나이상의 배수층(drainage layer)이 설치되는 공기 챔버(air chamber)는 보호막(12)에 궁극적으로 영향을 끼치는 파열이나 결함을 통해서 스며드는 물도 역시 모은다. 낮은 위치에서는 배수층이나 배수부재가 더 구성된 배출수 집결장치(Drained water collection system)가 설치되어진다. 응축에 의해 수압구조물(10)의 몸체로부터 물을 추출하는 일종의 증기차단벽으로 구성되는 보호막(12)의 작동하는 방법은 이미 설명되었다.

본 발명의 실시예에 따르면, 콘크리트 구조물(10)에 적절하게 제작되고 결속되는 수직 앵커부재(13)와 하부 앵커부재(15)는 보호막(12) 전체의 수중작업이 허용되도록 시트재료로 구성되는 보호막(12)에 방수기능적 앵커용으로 사용된다. 보호막 및 이와 관련된 앵커부재의 제작실례는 도 3 내지 도 6과 관련하여 설명되고 있다.

도 5의 확대도에서 도시된 바와 같이, 수압구조물의 하부주위를 따라서 또는 보호되어야 하는 영역의 취약부분을 따라서 보호막(12)에 대한 방수기능적 앵커의 효과를 얻기 위해서는, 보호되어야 하는 표면(11)상에 설치되며 다수의 금속이 배열되는 것으로 구성되는 앵커부재들(27)에 의해 보호막(12)을 콘크리트 몸체(10)에 대해 앵커시키며 누르는 것이 가능하다. 콘크리트 몸체가 우수한 앵커효과를 제공하지 못하는 경우, 보호막(12)에 대한 기계적 앵커장치(mechanical anchorage system)의 다른 대안으로서 상기의 수압구조물의 하부 주위를 따라서 콘크리트 보(17)가 타설되고 설명된 방법으로 앵커부재(15)를 결속하기 위하여 이미 공지된 기술로써 수중에서 항상 작용하는 그루브(groove, 16)를 제작하는 것이 가능하다. 이러한 경우에 있어서, 보(17)와 그루브(16) 사이에서 면하는 표면들은 실링(seal)되어야 한다. 이러한 것은 예를 들어 보(17)의 제작과정동안 필요한 그라우팅 압력에서 작용하며 아크릴 또는 에폭시 수지와 같은 적절한 방수수지(waterproofing resin)로 그라우팅이 가능하게 된 후에 구멍(18)을 통하여 적절하게 준비되는 것에의해 실행될 수 있다.

보호막(12) 하부 가장자리의 앵커부재(15)에 대한 고정 후에, 보호막(12)은 표면(11)에 다공성 수직 앵커부재(13)와 같은 기계적 앵커재료에 의해 결속되고, 적절한 간격으로 위치된다. 이러한 앵커부재(13)의 형상과 위치는 단지 예를 들기 위하여 사용되었다.

도 3과 도 4의 단면도에서 보여지는 바와 같이, 앵커부재(13)는 집수챔버(water collection chamber) 내부로 스며든 응축수를 방류하기 위한 수직 도관(導管)장치(vertical conduit system) 또는 수압구조물의 표면(11)과 보호막(12) 사이의 공극을 구성하기 위하여 표면(11)에 대해 적절하게 위치되는 박스형상이나 관형상 재료 또는 Ω형 재료로 될 수 있다. 본 발명의 실시예의 경우에 있어서는, 수중에서 보호막(12)을 설치하기 위하여 각각의 앵커부재(13)는 앵커재료(20)의 삽입을 허용하는 정렬된 구멍(19, 19')으로 구성되는데, 미리 결정된 위치에서 구멍(19)은 전면부에 그리고 이와 대응하는 다른 구멍(19')은 후면부에 있다. 다수의 나사산 스터드(threaded stud, 21)는 보호막(12)을 구성하는 시트재료가 방수기능적으로 앵커되도록 앵커부재(13) 전면부의 적절한 위치에서 제공되어진다. 나사산 스터드(21)는 개략적으로 도시된 바와 같이 앵커부재(13)에 직접 용접되거나 또는 고정되어진다.

이와 유사한 방법으로, 앵커부재(15)는 보호막(12) 하부 가장자리의 방수기능적 앵커를 위하여 동일한 나사산 스터드(21')로 제공되어진다.

더 상세하게는, 도 3과 도 5의 확대 단면도에서 도시된 바와 같이 합성재료의 시트에 의한 보호막(12)의 제작에 있어서, 각각의 수직부재(13)에서 인접하는 두개의 시트의 마주면하는 측면 가장자리(12a, 12b)는 부분적으로 겹쳐지며, 시트의 겹쳐진 가장자리와 앵커부재(13) 사이에서는 적절한 실링 개스킷(gasket)의 중간삽입이 가능할 수 있다. 앵커부재(13)에 대한 두 시트의 겹쳐진 가장자리(12a, 12b)의 방수결속은 평철(flat bar, 23)에 의해 만들어질 수 있고, 나사산 스터드(21)에서 스큐류된 너트(24)에 의해 봉쇄(block)된다. 또한, 도 4에서 대략적으로 도시된 바와 같이, 제작과정동안 보호막의 인장을 위하여 인장장치(tensioning means)가 제공되는데, 이러한 인장장치는 각각의 수직 앵커부재(13)와 대응하여 표면(11)으로 향하고 있는 측면 날개를 가지는 채널형 인장부재(25)로 구성될 수 있으며, 수압구조물 몸체(10)로부터 나오는 응축수 또는 시간의 경과에 따라 보호막(12)에 형성될 수 있는 틈(fissure)을 통해 침투될 수 있는 물을 집결시키는 공극이 제공되는 배수층에 대해 부착되도록 보호막(12) 시트의 가장자리(12a, 12b)를 밀도록 한다. 보호막(12)의 인접하는 시트들의 마주면하는 가장자리 사이에서의 기계적인 연결과 더불어서 또는 이에 대한 대안으로서, 용접에 의해 완성되며 항상 수중에서 만들어지는 방수기능적 연결이 또한 사용될 수 있다.

도 4와 도 5에서 도시된 것과 유사하게, 보호막(12) 하부의 가장자리는 그 사이에 적절한 방수 개스킷을 가진 평철 또는 C형 금속단면의 형태로 된 제 2 앵커부재(27)에 의해서 하부 앵커부재(15)에 방수기능적으로 고정될 수 있다.

각각의 수직 앵커부재(13)와 하부 앵커부재(15) 사이의 전이지역(transitionzone)에서 연결부를 완만하게 하고, 전이지역에서 보호막(12)을 적절하게 위치시키기 위하여 각각의 수직 앵커부재(13)와 상응하여 도시된 바와 같이 하부 앵커부재(15)의 상단부로 향하여 점점 기울어지며 수직 앵커부재(13)의 하단부로부터 돌출되는 웨지형 연결부재(15')가 제공된다. 웨지형 연결부재(15')는 도 6에서 도시된 바와 같이 각각의 하부 앵커부재(15)의 금속 단면의 하나의 단부 또는 양단부에서 제공되어질 수 있고, 도 7에서 도시된 바와 같이 중간위치에 제공되어질 수 있다. 명백하게, 연결부재(15')는 앵커장치와 불투과성 보호막의 하부 가장자리를 결속하기 위한 각각의 나사산 스터드(21')의 교차(crossing)를 위해 적절한 구멍을 가진다.

본 발명의 제 1 실시예에 따라, 탄성변형이 가능한 합성재료의 시트로 이루어지는 불투과성 보호막(12)이 제공되며, 보호되는 수압구조물의 영역에 걸쳐서 동일한 시트를 위치시키며, 시트 각각의 한쪽 측면 가장자리는 기준선에 대해 평행하게 배열되도록 하고 보호막(12)과 상기 수압구조물의 몸체(10)의 표면(11) 사이에서 응축수의 집결을 위해 물-투과성 재료의 배열에 의한 공극을 형성함으로써 불투과성 보호막의 건조상태에서의 설치가 수행될 수 있다. 그 이후, 상기 보호막의 기계적 결속을 위해 평행선을 따라 앵커부재(13)에 걸쳐서 평철(23)과 인장부재(25)를 배열시킴으로써 보호막(12)은 상기 표면(11)에 대해 인장되거나 잡아당겨지고 고정될 수 있고, 상기 앵커부재(13)와 인장부재(25)는 대기압에서 상기 공극으로부터의 응축수를 방출하기 위하여 몸체(10)의 표면상에서 비압축성 채널장치로 형성된다. 건조상태의 설치에서 보호막(12)의 합성재료의 시트들은 인장부재(25)들에의해서 앵커부재(13)에 결속되고 인장된다. 앵커부재(13)에 대한 인장부재(25)들의 연결은 앵커재료(20)에 연결된 조정가능장치(adjustable device)에 의해 이루어지고, 인장부재(25)들은 보호막(12)에 방수 기능적으로 용접된 동일한 플라스틱 재료의 조각들로 덮혀진다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 수중에서 작용하는 불투과성 보호막의 설치는 다음의 절차를 따라 수행될 수 있다. 보호되어야 하는 수압구조물 표면에 대해 필요한 조사와 사전처리가 수행된 후에 보호막이 설치되어야 하는 영역의 외형(outline)과 한계를 정확하게 정하고, 전체적인 설치에 대해 기준선이 최소 하나이상 설치되며, 기준선은 댐과 같은 수압구조물의 표면에서 로프나 금속와이어를 수직하게 배열하는 것과 같은 적절한 방법으로 이루어지며, 정렬된 케이블은 보호막에 의해 덮혀져야 하는 영역의 한쪽 측면과 평행하고 수직으로 가까이 되도록 위치된다. 다음으로 다양한 앵커부재(13, 15)는 도시된 바와 같이 적절한 장치에 의해 앵커가 되고, 보호막(12)을 제작하기 위한 다양한 재료의 시트는 각 시트의 측면 가장자리를 케이블에 의해 제공되는 기준선에 정렬되도록 하면서 보호되어야 하는 표면위에 걸쳐서 수중에서 위치되고 전개된다. 수중에서 각 시트의 전개 및/또는 설치작업 동안에는, 제작 중에 있는 보호막과 각 시트의 두 면 위에서 작용하는 수압조건이 항상 평형이 유지되도록 주의하는 것이 필요하다.

실제적으로 설치작업은 다음과 같다. 앵커를 위한 나사산 스터드의 교차(cross)를 위하여 가장자리 위에서 이미 펀칭된 구멍을 가지고 필요한 크기로 된 다양한 재료의 시트가 준비된다. 미리 제작된 방류도관장치(discharge conduit,14)의 단속밸브(sluice valve, 14')가 완전하게 닫히도록 하면서, 예를 들어 단일의 시트(12)는 기준선에 대해 평행하고 시트들의 마주면하는 가장자리들은 겹치게 되며, 그 사이에 적절한 방수 개스킷을 위치시키면서 점점 더 전개되며 수압구조물의 표면(11)을 따라 낮아지게 된다. 단일 시트의 가장자리들은 전체표면(11)으로 점점 더 나아가면서 평철(23) 및/또는 앵커부재(27) 장치에 의해서 방수기능적으로 차단되어진다. 각각의 시트가 상부로부터 전개되고 하향화되는 것 대신에, 대안적인 절차에 따르면 시트 롤(sheet roll)의 전개는 하부로부터 상부로 향하여 상향화 될 수 있다. 이러한 방법의 작용은 방류도관장치(14)의 단속밸브가 밀폐됨으로써, 각 시트의 두 면에서 작용하는 수압이 평형되거나 완벽한 보상조건 하에서 이루어지고, 이는 제작 중에 있는 보호막 전체의 전면과 후면의 표면상에서 이루어지며, 수압구조물의 표면(11)에 대하여 갑작스런 흡입(suck)을 피할 수 있으며, 설치에 있어서 하자의 발생가능성을 배제하며, 따라서 가장 높은 응력지점에서 파열이나 파괴의 원인이 되는 높은 응력을 보호막이 받는 것을 방지한다.

보호막 전체의 수직 앵커부재와 주위 가장자리를 따라서 방수기능적 실링(watertight sealing)이 완벽하게 제작되어진 후에, 보호막 후면부에서의 압력은 예를 들어 남아있는 물을 완벽하게 방출하기 위한 단속밸브(14')의 개방과 같이 보호막(12)과 수압구조물의 몸체(10) 사이에 남아있는 물의 배출에 의해서 점점 더 감소될 수 있다. 물의 방출과 배수는, 예를 들어 상부로부터의 펌프 또는 그 대안으로서 물과 접촉하는 보호막의 측면으로부터의 펌프와 같이 보호막의 하부 가장자리를 따라 적절한 구멍이나 일련을 구멍들을 가지며 저수지의 측면을 향해 방류파이프와 연결되어 있는 다른 장치(system)에 의해서 수행될 수도 있다. 이러한 경우에 있어서 배수용량(water drain capacity)은, 예를 들어 하나이상 더 부과된 지오넷층의 삽입이나 또는 보호되어야 하는 표면으로부터 상당한 거리에서 불투과성 보호막을 위치시키기 위하여 일련의 수평부재를 적절하게 설치하는 것과 같이 방류지점까지 배출수를 이동시킬 수 있는 장치에 의하여 증가될 수 있다.

이러한 방법에 있어서, 수압구조물과 보호막의 마주면하는 두 표면사이의 배수층(26)과 관련하여 대기압에서도 실용적이며 응축수와 침투수의 방출을 위한 공극이 형성된다. 보호되는 영역 주위 전체가 방수기능적으로 실링되며 보호막이 수압구조물 표면의 한쪽 부분만 덮는 경우에는, 보호막과 보호되는 수압구조물의 표면 사이에서 형성되는 공극내의 기압은 목적에 적합한 특정의 환기장치(ventilation system)에 의해 이루어질 수 있다. 보호막(12)과 수압구조물 표면(11) 사이에서 가두어져 있던 물이 하부에 위치하는 방류도관장치(14)에 의해서 방출됨에 따라, 상부로부터 하부에 이르기까지 보호막에 대한 어떠한 갑작스런 압력이나 응력의 변화없이 압력의 점진적인 감소가 얻어지고, 예를 들어 공극내에서 망상구조(netlike structure)의 형태로 배수층(26)에 대해 놓여진다.

그러나, 어떤 경우에는 작업을 수행하기 위하여 물의 완전한 방출이 필요없고, 보호막이 과도한 응력을 받지 않도록 하며, 아주 신뢰할 수 있는 방법으로서 수중에서 보호막을 제작하고자 할 경우가 발생한다.

도 8은 댐의 힐(heel)에서 보강재료(reinforcement element)가 제작되어야 하는 경우에 대한 해결책을 도시하고 있으며, 따라서 하부 정착을 위한 보(beam)를구성하고 있다. 이러한 경우에서는 보(17)를 타설하기 전에, 시트(28)의 상부 가장자리가 보(17) 위쪽에 있도록 주의하면서 불투과성 덮개용시트(covering sheet) 주위를 따라 모두 설치하는 것이 좋다. 이러한 경우에서도, 보(17)는 방수수지를 가진 그라우팅을 위해 구멍(18)들이 제공될 수 있고, 또한 시트(28)의 가장자리의 정착을 위하여 앵커부재(15)가 전술한 방법으로 제공될 수 있다.

보호막(12)을 구성하는 다양한 시트의 기계적 정착장치과 앵커부재의 여러가지 가능한 형상이 상기의 설명과 첨부된 도면에서 나타나 있다. 그러나 앵커부재가 적절한 방수기능적 연결을 구성한다면 상기와 다르게 되거나 심지어는 부족하게 될 수도 있으며, 이러한 경우에 있어서 보호되는 수압구조물의 콘크리트 몸체에 직접적으로 결속되는 못이나 볼트와 같은 다른 기계적인 정착장치에 의해서 보호되는 보호막(12)은 표면에 대해 앵커되어진다.

배수층(26)은 배수기능과 항-천공기능(anti-puncturing)을 가지며, 지오넷, 지오텍스타일 또는 이와 유사한 재료로 구성될 수 있다.

지오넷 또는 지오텍스타일은 생산작업 동안 보호막(12)의 시트에 연결될 수 있으며, 따라서 지오컴퍼지트로 구성될 수 있다.

마지막으로, 도 9는 수압구조물의 하부 주위를 따라 위치하는 보(17)에 합성수지로 부착되는 방법에 의한 덮개용 시트(covering sheet)의 또 다른 방수기능적 앵커장치를 도시하고 있다. 더 상세하게는 도시된 바와 같이 시트의 가장자리(12')를 적절하게 그리고 방수기능적으로 앵커하기 위하여, 동일한 보호막(12)을 구성하는 시트의 더 낮은쪽 가장자리(12')는 보(17)의 내부에 세로로 위치한 그루브(30) 내에 삽입되어 있으며, 수중중합(underwater polymerisation)으로 적합한 에폭시수지 또는 다른 합성수지의 그라우팅을 위한 파이프(31)를 포함하고 있다. 보(17)의 단면에서 시트의 가장자리(12')가 그루브(30)내로 삽입되어질 때, 합성수지가 주입되기 전에 보호막의 시트를 앵커하는 합성수지가 넘치는 것을 방지하기 위한 거푸집으로서 작용되도록, 상응하는 그루브의 단면을 따라서 그리고 시트의 가장자리(12')의 양면에서 단단하게 고정되는 에폭시를 가진 잠금장치(locking)를 구성할 수 있다.

Claims (11)

1. 수압구조물(10)의 일부분 이상에서 불투과성 재료의 유연성 시트로 구성되고, 보호되어야 하는 수압구조물의 표면(11)에 걸쳐서 나란히 앵커되며, 인접하는 시트들의 마주면하는 가장자리들(12A, 12B)은 서로 겹치도록 되어 있고, 표면(11)에 결속되는 수직의 기계적 앵커부재(13,23)에 의해 수압구조물에 앵커되는 불투과성 보호막(12)을 제작하기 위한 방법에 있어서,

   - 보호되어야 하는 수압구조물(10)의 표면부(11)가 한정되고,

   - 상기 표면부에는 하나이상의 기준선이 제공되며,

   - 시트의 측면 가장자리가 상기 기준선에 대해 평행을 유지하도록 각각의 시트를 위치시킴으로써 보호막(12)을 제작하고,

   - 시트들의 겹쳐진 가장자리들(12A, 12B)은 방수실링 되며,

   - 수압구조물(10)에 내부면 및/또는 외부면에 위치하는 보강보(17,18)가 제공됨으로써 하부 주변부를 따라서 보호막(12)이 앵커되고,

   - 보강보(17,18)와 수압구조물의 상응하는 표면(11) 사이의 연결면은 방수처리되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
2. 제 1 항에 있어서,

   - 상기 기준선에 평행한 표면부(11)에 걸쳐서 각각의 시트를 나란히 연속적으로 위치시킴으로써 수중에서 보호막(12)을 제작하며,

   - 시트 각각의 전면과 후면 사이에서 작용하는 압력들이 수압적으로 평형조건을 유지하면서, 시트의 겹쳐진 가장자리들(12A, 12B)이 방수되도록 실링하며,

   - 수압구조물(10)의 일부분 이상에서의 불투과성 보호막이 수중에서 제작되도록 기계적 앵커부재(13, 23)에 의해서 각각의 시트가 수압구조물에 앵커되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
3. 제 1 항에 있어서, 기계적 앵커부재(13,23)와 함께 작용하는 채널형 인장장치(25)에 의해 각각의 시트를 인장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
4. 제 2 항에 있어서, 보호막(12)과 수압구조물(10)의 표면부(11) 사이에서 물을 모으는 공극으로 되며, 보호막의 제작과정동안 동일한 공극으로부터 물을 서서히 배출시킴으로써 공극내의 수압을 감소시키는 배수층(26)이 제공되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
5. 제 4 항에 있어서, 공극의 수위가 상부에서 하부로 서서히 감소됨으로써, 공극으로의 수압을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 보강보내에 설치되는 그라우팅 파이프를 통해서 수지로 그라우팅 함으로써 보강보와 수압구조물(10) 그리고 기초부 토양 사이의 표면부가 방수되는 것을 특징으로 하는 방법
7. 제 1 항에 있어서, 보강보는 보호막(12) 재료인 시트의 하부가장자리(12')의 기계적인 앵커를 위한 앵커부재(15)와 수직앵커부재(13)의 하부에 있으며 수압구조물(10)의 보호되어야 하는 표면부(11)로 향하여 기울어져 있는 웨지형 연결부재(15')를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
8. 제 2 항에 있어서,

   - 대기압에서 수압구조물의 표면부(11)와 보호막(12) 사이의 공극에 모여 있는 물의 방출하기 위한 방류도관장치로 정의되는 튜브형 앵커부재(13)와 수압구조물(10)의 하부 주변부를 따라 보호막(12)의 하부 가장자리에 있으며 필요하다면 보강보(17,18) 내에 묻혀있는 앵커부재(15,27)에 의해서 수압구조물(10)의 몸체 내에 존재하는 물을 배출하고,

   - 보호막(12) 재료인 시트는 수압의 평형조건을 유지하면서 앵커부재(15,27)로 연결됨으로써 방수 연결되며,

   - 수압구조물의 표면부(11)와 보호막(12) 사이의 수압을 서서히 감소시키며 상기 표면부(11)에서 보호막(12)을 배수층(26)에 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
9. 제 2 항에 있어서, 실링단계는 하나 이상의 기계적 앵커장치에 의해 이루어지며 수중에서 보호막(12) 재료인 시트의 겹쳐진 가장자리들(12A,12B)이 용접되는것을 특징으로 하는 방법
10. 제 1 항에 있어서, 보호막(12)의 유연한 시트는 합성수지를 가진 매설물에 의하여 수압구조물의 하부 주변부를 따라 보강보(18)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법
11. 제 2 항에 있어서, 하나 이상의 중력과 펌프단계에 의하여 물을 서서히 방출시킴으로써 공극으로의 수압을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법