KR100417555B1 - 맨홀 보수,보강 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기, 통신, 상하수도, 가스, 지역난방, 소화전 등에 사용되는 지하 맨홀이 노후되어 개,보수 혹은 보강이 필요할 경우 교통의 장애를 최소화하고, 비용을 절감하는 공법에 관한 것으로, 맨홀 내부면에 유리섬유강화프라스틱(FRP)을 도포하여 방수벽판을 형성하고; 맨홀 뚜껑 내경보다 작은 크기로, 양 단부에 쌍을 이루는 볼트 및 너트가 형성되고 일정위치에 지지턱이 형성된 철강 기둥 파이프를, 맨홀의 높이에 따라 수개 연결하고 상기 볼트,너트 조절에 의해 높이를 조절하여 형성된 기둥을 상기 맨홀의 측벽에 설치하며; 맨홀의 너비에 맞추어 미리 재단된 철강 파이프로 된 수평 부재를 상기 지지턱에 안착시키고; 상기 기둥 파이프 중, 기둥 상,하단에 연결되는 파이프의 단부에는 요철형 홈이 형성되고, 맨홀 너비에 맞추어 미리 재단된 철강 파이프로 된 수평 보를 상기 홈에 끼워지도록 맨홀 상,하벽에 설치하는 것을 특징으로 한다.

이러한 공법에 의하여 기존 노후 맨홀을 철거함 없이 완전방수를 달성하고, 외압을 지지할 수 있는 보강구조를 형성할 수 있다.

Description

맨홀 보수,보강 공법{MANHOLES REPAIRING AND REINFORCEMENT METHOD}

본 발명은 전기, 통신, 상하수도, 가스, 지역난방, 소화전 등에 사용되는 지하 맨홀이 노후된 경우, 맨홀을 개,보수 혹은 보강하는 공법에 관한 것으로, 기존 맨홀을 철거함 없이, 맨홀 내부면에 방수벽판을 형성하고, 내부 보강 구조체를 설치하여 시공중 교통의 장애를 최소화하고, 비용을 절감할 수 있는 맨홀 보수,보강 공법에 관한 것이다.

맨홀은 조적, 콘크리트 등으로 구성된 맨홀 본체(2,3,4, 도 1 참조)와 상부에 도로에 접한, 맨홀받침 및 맨홀뚜껑(1)으로 구성되어 있다. 맨홀의 본체를 구성하는 콘크리트 등은 시간이 경과함에 따라 침수가 되며, 맨홀의 설치 목적이 되는 맨홀 내부 장치들의 장애를 유발한다. 또한 침수에 의하여 맨홀의 유지 보수에 막대한 지장을 초래하며, 침수가 계속될 경우에는 본체의 구조를 약화시켜 붕괴됨으로써 사고를 초래할 가능성이 매우 높다.

이에 따라 노후된 맨홀은 개,보수가 요구되며, 기존의 개,보수 공법은 방수처리를 하는 공법과 맨홀 자체를 철거하고 새로 건설하는 공법이 사용되고 있다.

이중 방수 공법은 완전한 방수가 불가능한 문제가 있고, 구조물 자체가 약화되었을 경우는 사용이 불가능하다. 기존 맨홀을 철거하고 새로운 맨홀을 건설하는 것은 비용이 과다하고 교통에 긴 시간 장애를 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 기존 노후 맨홀의 철거 없이 완전방수를 달성하고, 구조물 자체가 약화된 경우에도 외압을 견딜 수 있는 구조 보강이 가능한 맨홀 보수,보강 공법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 FRP 및 철강 보강 구조체로 보수 보강된 맨홀의 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철강 기둥 파이프 및 그 결합 기둥의 측면도,

도 3은 철강 기둥과 수평 부재의 보강 구조체의 일 실시예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 FRP 판넬의 평면도 및 측면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 맨홀받침 및 맨홀뚜껑 2: 기존맨홀슬라브

3: 기존맨홀벽체 4: 기존맨홀바닥

5: FRP 방수벽판 6: 기둥

7: 수평 부재 8: 수평 보9: 슬라브위 토사 혹은 아스팔트 11: 기둥 파이프

12,13: 볼트,너트 14: 지지턱

15: 요철형 홈 21: FRP 판넬

22,23: 연결구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 맨홀 보수,보강 공법은 먼저 맨홀 내부면에 FRP를 도포하여 방수벽판을 형성한다.그리고, 맨홀 뚜껑 내경보다 작은 크기로, 양 단부에 쌍을 이루는 볼트 및 너트가 형성되고 일정위치에 지지턱이 형성된 철강 기둥 파이프를, 맨홀의 높이에 따라 수개 연결하고 상기 볼트, 너트의 조절에 의해 높이를 조절하여 형성된 기둥을 상기 맨홀의 측벽 및 바닥벽에 설치하며, 맨홀 너비에 맞추어 미리 재단된 철강 파이프로 된 수평 부재를 상기 지지턱에 안착시킨다.상기 기둥 파이프 중, 기둥 상,하단에 연결되는 파이프의 단부에는 요철형 홈이 형성되고, 맨홀 너비에 맞추어 미리 재단된 철강 파이프로 된 수평 보를 상기 홈에 끼워지도록 맨홀 상,하벽에 설치한다.또한, 이에 더하여 기둥과 수평 부재 및 수평 보를 설치하기 전, 맨홀 뚜껑 내경보다 작은 크기로 형성되고, 상 하부 및 측면에 요철형의 연결구를 구비한 FRP 판넬을 상기 방수벽판에 조립 시공할 수 있다.특히, 기존 맨홀 슬라브가 요구 강도를 충족시키지 못하여 제거하여야 할 경우에는, FRP 방수벽체와 기둥 및 수평 부재, 수평 보를 일체형으로 형성하여 기존 맨홀의 내부에 수직 하강하여 설치할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.도 1은 본 발명 공법의 일 실시예에 따라 보수, 보강된 맨홀의 단면도이다. 즉, 본 발명의 공법은 기존 맨홀 본체(2,3,4) 및 맨홀받침과 뚜껑(1)을 철거하지 않고, 기존 맨홀 내부면에 FRP를 도포하여 방수벽판(5)을 형성한다. FRP는 상온에서 경화가 진행되는 물성을 갖고 있으며, 콘크리트 등과도 즉시 접합이 가능하다. 따라서, 현장에서 기존 맨홀벽체 및 바닥(2,3,4)에 유리섬유와 불포화폴리에스테르 적층에 의한 현장 도포로 방수벽체(5)를 형성하는 것이다.

그 후 맨홀 구조 강화를 위하여 보강 구조체를 설치한다. 보강 구조체는 철강 파이프로 형성된 기둥(6)과 수평 부재(7) 및 수평 보(8)로 구성된다. 즉, 맨홀의 측벽에는 기둥(6)을 세워 수직방향 하중을 지탱하도록 하고, 기둥을 가로지르는 수평 부재(7) 및 슬라브 및 바닥에는 수평 보(8)를 설치하여 수평 방향의 토압과 수압 등을 지탱할 수 있도록 하는 것이다.

도 2는 상기 기둥(6)의 일 실시예를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 상기 기둥(6)은 복수의 기둥 파이프(11)를 연결하여 만들어진다.각 기둥 파이프(11)는 양 단부에 쌍을 이루는 볼트 및 너트(12,13)가 형성된다. 따라서, 기둥 파이프는 이 볼트와 너트(12,13)의 결합에 의하여 서로 연결되며, 특히, 볼트와 너트(12,13)의 결합 깊이에 따라 전체 기둥(6)의 높이를 조절할 수 있는 장점이 있다. 즉, 맨홀의 높이에 따라 기둥을 별도 제작할 필요 없이 일정 길이의 기둥 파이프(11)를 제조하여 이를 맨홀의 높이에 따라 수개를 연결하고, 그 결합 깊이를 조정하여 맨홀의 높이에 정확히 맞추어 줄 수 있는 것이다.상기 기둥 파이프(11)에는 일정 위치에 지지턱(14)이 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수평 부재(7)는 맨홀의 너비에 맞추어 미리 재단되어 상기 지지턱(14)에 안착되도록 설치된다. 이는 수평 토압 및 수압에 대한 응력을 제공한다.또한, 상기 기둥 파이프(11) 중, 기둥(6)의 상단 및 하단에 연결되는 파이프에서 기둥 양단부를 이루는 부분에는 요철형 홈(15)이 형성되며, 맨홀 너비에 맞추어 미리 재단된 수평 보(8)를 이 요철형 홈에 끼워지도록 맨홀 상,하벽에 설치한다. 이는 하부로 전달되는 연직 하중에 대한 응력 및 지반 반력을 제공하게 된다.상기 보강 구조체의 기둥 파이프(11), 수평 부재(7) 또는 보(8) 등은 맨홀 내부로 들어갈 수 있도록 맨홀 내경보다 작은 크기로 형성되며, 각형 또는 원형 파이프를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상수도 맨홀 등 맨홀 내부에서 용접이 가능한 경우에는 사각 파이프를 사용하여 용접을 함으로써 구조물을 형성하고, 맨홀 내부에서 용접이 불가능할 경우에는 원형 파이프와 사각 파이프를 함께 사용한다.상기 보강 구조체는 상기 FRP 방수벽체(5)에 매설 또는 밀착되는 것이 바람직하며, 보강 구조체 위에 FRP를 수회 덧바를 수도 있다.

상기 FRP 방수벽체의 형성에 있어, FRP 판넬을 사용할 수 있다. 도 4는 이러한 FRP 판넬의 일 실시예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 FRP를 맨홀의 내경보다 작은 사각판넬(21) 형상으로 미리 제작하여, 맨홀 내벽에 접착시킨다. 상기 FRP 판넬(21)은 맨홀의 크기에 상관없이 일정 크기의 판넬을 상하좌우로 수개 연결하여 사용하며, 이를 위하여 각 단부에 연결구(22,23)를 구비한다. 이러한 FRP 판넬(21)은 FRP를 현장도포한 후 그 위에 접착할 수 있으며, 또는 FRP 현장도포에 대체하여 맨홀 내벽에 직접 접착할 수도 있다. 이는 공장에서 미리 제작된 FRP 판넬을 사용함으로써 현장 작업시간을 최소화하고, 완전 방수 및 보강 구조체의 설치를 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

기존 맨홀의 노후가 심하여 상부 슬라브(2, 도 1 참조)가 슬라브로써의 강도를 유지하지 못할 경우에는 슬라브 위의 아스팔트 혹은 토사(8)를 제거하고, 슬라브(2)를 절개 제거한 후, 새로 설치하여야 한다.기존 맨홀의 내부 구조가 복잡하지 아니한 경우는, 슬라브를 포함한 맨홀틀을 FRP 및 보강 구조체 일체형으로 공장에서 제작하여 슬라브 절개 후, 기존 맨홀내에 수직방향으로 하강, 안착시킴으로써 설치한다. 그러나, 기존 맨홀 내부의 시설물이 복잡하여 일체형으로 안착이 불가능한 경우에는, FRP 현장도포 또는 FRP 판넬 및 철강 보강 구조체를 설치하여 내부구조를 완성한 후, PC 콘크리트 또는 폴리머(POLYMER) 콘크리트로 따로 제작된 슬라브(2)를 설치하고, 슬라브 위를 아스팔트 혹은 토사로 메워 보수,보강을 완료한다.

본 발명에 따른 맨홀 보수,보강 공법은 기존 맨홀을 철거함 없이, 맨홀의 내벽에 FRP를 현장도포하여 방수벽판을 형성한 후, 수개의 기둥 파이프로 구성된 기둥, 수평 부재, 수평 보로 이루어진 보강 구조체를 설치하는 공법으로서, 비용을 절감하고, 작업시간을 줄여 교통 장애를 최소화하면서 기존 맨홀의 완전 방수 및 구조 보강을 가능하게 한다.

Claims (8)

1. 맨홀의 노후화로 침수 및 구조적 결함이 있는 경우, 맨홀을 개·보수, 보강하는 공법으로서,

   맨홀 내부면에 유리섬유강화프라스틱(FRP)을 도포하여 방수벽판을 형성하고;

   맨홀 뚜껑 내경보다 작은 크기로, 양 단부에 쌍을 이루는 볼트 및 너트가 형성되고 일정위치에 지지턱이 형성된 철강 기둥 파이프를, 맨홀의 높이에 따라 수개 연결하고 상기 볼트,너트 조절에 의해 높이를 조절하여 형성된 기둥을 상기 맨홀의 측벽에 설치하며;

   맨홀 너비에 맞추어 미리 재단된 철강 파이프로 된 수평 부재를 상기 지지턱에 안착시키고;

   상기 기둥 파이프 중, 기둥 상,하단에 연결되는 파이프의 단부에는 요철형 홈이 형성되고, 맨홀 너비에 맞추어 미리 재단된 철강 파이프로 된 수평 보를 상기 홈에 끼워지도록 맨홀 상,하벽에 설치하는 것을 특징으로 하는 맨홀 보수,보강 공법.
2. 제 1 항에 있어서, 기둥과 수평 부재 및 수평 보를 설치하기 전, 맨홀 뚜껑 내경보다 작은 크기로 형성되고, 상하부 및 측면에 요철형의 연결 구(10, 11)를 구비한 FRP 판넬(9)을 상기 방수벽판에 조립 시공하는 것을 특징으로 하는 맨홀 보수,보강 공법.
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7. 삭제
8. 기존 맨홀 슬라브가 요구 강도를 충족시키지 못하여 제거하여야 할 경우, 상기 제 1 항에 따른 FRP 방수벽체(5)와 기둥 파이프로 연결된 기둥(6) 및 수평 부재(7), 수평 보(8)를 일체형으로 형성하여 기존 맨홀의 내부에 수직 하강하여 설치하는 것을 특징으로 하는 맨홀 보수,보강 공법.