KR100764046B1 - 충진형 ｐｃ 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수구조 및 이를 이용한 터널라이닝 시공방법 - Google Patents

충진형 ｐｃ 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수구조 및 이를 이용한 터널라이닝 시공방법 Download PDF

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KR100764046B1 KR1020060038208A KR20060038208A KR100764046B1 KR 100764046 B1 KR100764046 B1 KR 100764046B1 KR 1020060038208 A KR1020060038208 A KR 1020060038208A KR 20060038208 A KR20060038208 A KR 20060038208A KR 100764046 B1 KR100764046 B1 KR 100764046B1
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장필성
최재석
김명훈
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김종원
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Abstract

본 발명은 단위 PC 판넬에다 일체형 단위 배수 구조를 형성하여 PC 판넬의 축조와 동시에 방수시공이 이루어지도록 함으로써 시공이 효율적이고 경제적이 되게 함에 있으며, PC 판넬 고정용 앵카 볼트의 관통에 의하여 방수막이 찢어지거나 손상될 염려가 전혀 없으며, PC 판넬이 프리캐스트로 제작되는 과정에서 누수방지구조를 확실하게 설치할 수 있을 뿐 아니라 그 검증이 용이하고, 누수의 발생위치를 발견하는 것이 용이할 뿐 아니라 이를 보수하는 것이 용이하도록 한 것이다. 이를 위한 본 발명의 구성은 단위 PC 판넬의 모서리에다 배수 구조를 형성하고 단위 PC 판넬의 배면에는 방수처리부를 형성한 것이다. 배수구조는 배수유도로와 그 양측에 합성고무 설치부와 수팽창 지수제 설치부로 이루어진 것이다.
충진형 PC판넬 터널라이닝 시스템, 방수막 처리부, 배수구조, 합성고무 처리부, 수팽창 지수제, 하중전달물질

Description

충진형 ＰＣ 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조 및 이를 이용한 터널라이닝 시공방법{One body structure of drainage in the precast concrete panel tunnel lining system of filling up mortar and method constructing the tunnel lining with the panel}
도1 본 발명의 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조를 나타낸 사시도
도1a 도1의 "A" 단면의 확대도
도2 본 발명의 일체형 배수 구조가 형성된 단위 PC 판넬이 축조된 상태를 보인 상태도
도2a 도2의 "B" 단면의 제1 실시예를 나타낸 확대도
도2b 도2의 "B" 단면의 제2 실시예를 나타낸 확대도
도2c 도2의 "B" 단면의 제3 실시예를 나타낸 확대도
도2d 도2의 "B" 단면의 제4 실시예를 나타낸 확대도
도3a 본 발명의 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조가 형성된 단위 PC 판넬로 터널라이닝을 축조하는 과정을 나타낸 상태도
도3b 도3a가 완성된 상태를 나타낸 상태도
* 도면부호 설명
10; 단위 PC 판넬 14; 모서리
20; 방수막 처리부
30; 배수 구조 32; 배수유도로 34; 합성고무 설치부 34a; 액상합성고무 코팅 설치부 34b; 합성고무 부착 설치부 36; 수팽창 지수제 설치부
40; PC 판넬 고정용 앵카 볼트 42; 고정너트 44; 고정지지판 46; 앵카 볼트용 고무패킹 48; 앵카 볼트 삽입구
50; 록 볼트
60; 숏크리트
70; 하중전달물질
본 발명은 충진형 PC판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로 말하면 숏크리트(shotcrete), 록 볼트(rockbolt) 등으로 이루어진 지보면 전체에다 방수 쉬트(sheet)를 설치하여 방수되게 한 종래의 방수구조와는 달리 본 발명은 단위 PC 판넬에다 방수구조를 직접 설치하여 방수되도록 한 일체형 단위 배수구조에 관한 것이다.
누수는 터널라이닝의 내구성을 저하시키고 외관을 해치는 주범이다.
이러한 현상은 터널라이닝이 PC 판넬로 형성된 경우에는 더욱 심하게 나타난다. 예컨대 누수가 되게 되면 PC 판넬이 변상되거나 백태현상이 발생된다. 백태현상은 몰탈 성분인 시멘트가 수분과 화학반응을 하면서 흰색의 생성물이 생기는 현상(Efflorescence)으로 라이닝 PC 판넬의 외관을 해치는 원인이다. 심하게 되면 내구성을 저하시키기도 한다.
이와 같이 터널라이닝에 있어 방수문제는 중요한 요소이다.
그런데 방수방식은 터널라이닝 시스템에 따라 약간 다르다. 터널라이닝 시스템에 따라 기존의 방수방식에 대하여 설명하면 다음과 같다.
터널라이닝 시스템은 기존 NATM 터널의 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템과, 기존 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템과, 그리고 노르웨이 PCL 라이닝 시스템으로 대별된다.
첫째, 기존 NATM 터널의 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템의 경우의 방수방식
방수 쉬트(sheet)는 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보로서 지반변형이 안정된 후 1, 2차 콘크리트 라이닝을 타설하는 과정에서 시공된다. 즉, 1차 콘크리트 라이닝을 타설하고 그 위에 방수 쉬트(sheet)를 시공한 다음, 그 위 에 2차 콘크리트 라이닝을 타설하는 방식이다. 방수 쉬트(sheet)를 1, 2차 콘크리트 라이닝사이에 시공하기 때문에 지수성은 좋으나 방수 쉬트(sheet)를 시공하기위하여 콘크리트 라이닝을 1, 2차로 나누어 시공해야하는 번거롭고 불편한 문제점이 있다.
둘째, 기존 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템경우의 방수방식
콘크리트 라이닝은 기존 NATM 터널의 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템과 같이 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보로서 지반변형이 안정된 후 시공한다는 점에서 동일하나 방수 쉬트(sheet)는 콘크리트 라이닝 타설 전에 설치한다는 점에서 서로 다르다. 즉 콘크리트 라이닝을 1, 2차로 나누어 시공하지 않고 한번만 타설 한다는 점이 다르다.
기존 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템의 경우 방수 쉬트(sheet)의 포설과 콘크리트 몰탈 주입과정은 다음과 같다.
먼저 콘크리트 라이닝 타설 전에 터널지반 전 면적에 방수 쉬트(sheet)를 설치한다.
지반 전체를 덮고 있는 방수 쉬트(sheet)와 지반과의 고정상태는 밀착ㆍ고정된 상태라기보다 방수 쉬트(sheet)를 그 위치에 그대로 있도록 한 상태이다. 그 넓은 일정지반을 하나의 방수 쉬트로서 밀착ㆍ고정시킨다는 것은 사실상 불가능하기 때문이다. 따라서 방수 쉬트는 군데군데 고정수단에 의하여 그 위치에 있도록 한 것일 뿐이므로 고정수단이 없는 곳은 약간 부풀려진 상태이다.
다음으로 설치된 방수 쉬트(sheet)와 일정간격 떨어진 위치에 거푸집을 설치 한다.
그 다음으로 거푸집 내에 콘크리트 몰탈을 주입한다.
주입된 콘크리트 몰탈은 터널지반의 하단에서부터 채워지기 시작한다. 점차로 위로 올라오면서 방수 쉬트(sheet)와 거푸집사이를 채우게 된다. 방수 쉬트(sheet)는 채워지는 몰탈에 묻혀지게 되는데 지반과 밀착되어있지 않은 방수 쉬트는 몰탈의 무게가 그 위에 얹혀지면서 팽팽하게 잡아당겨지는 상태로 몰탈이 채워지게 된다. 이러한 현상이 누적되게 되면 거푸집의 종착점인 터널상부에는 방수 쉬트가 지반으로부터 이격된 거리가 클 뿐만 아니라 방수 쉬트에 걸린 장력이 커서 방수 쉬트가 찢어지게 된다. 찢어진 방수 쉬트(sheet)는 바로 누수의 원인이다.
그 뿐 아니라 방수 쉬트와 지반과의 이격거리가 크고 방수 쉬트의 장력이 커서 지반과 방수 쉬트사이에는 몰탈을 채울 수 없게 되는 문제점도 있다.
또한 거푸집과 방수 쉬트(sheet)사이에 주입되는 콘크리트의 1회 주입량은 2차선 도로 터널인 경우 통상 45m3이상이다. 이러한 콘크리트의 1회 주입량은 그 자중이 큰 것은 말할 것도 없고 재료분리가 불가피하여 품질관리가 쉽지 않을 뿐만 아니라 경화시간이 너무 많이 소요되어 공사기간이 길어지는 문제점도 있다.
셋째, 노르웨이 PCL라이닝 시스템 경우의 방수방식
노르웨이 PCL라이닝 시스템은 NATM 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템 및 기 존 현장 타설 콘크리트 라이닝 시스템과는 달리 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보가 지반하중 전체를 지지하는 구조로 되어있기 때문에 라이닝 PC 판넬은 단순히 외관을 위한 외장재에 불과하다. 여기에다 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt)의 지보재와 라이닝 PC 판넬은 50-60cm의 배면공간이 형성되어있다.
배면공간은 아무것도 채워지지 않은 빈 공간이다.
배면공간은 영하의 외기온도로 인하여 터널지반의 누수가 큰 얼음덩어리로 성장되지 않도록 하는 보온공간이다.
통상 노르웨이는 겨울철 기온이 영하 20-30도까지 떨어진다. 터널 지반의 누수가 이러한 기온에 노출되게 되면 시간의 경과와 함께 큰 얼음덩이로 성장하게 되어 낙하의 위험이 뒤따르게 된다. 차량통행의 위협이 느껴질 정도이다.
방수 쉬트(sheet)는 지반하중을 지지하는 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보면에 설치된다.
그런데 라이닝 PC 판넬은 PC 판넬 고정용 앵카 볼트에 의하여 고정된다.
PC 판넬 고정용 앵카 볼트는 방수 쉬트(sheet)를 관통하여 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보면에 고정된다. 이때 방수 쉬트(sheet)는 PC 판넬 고정용 앵카 볼트의 관통으로 인하여 찢어지게 된다.
이것이 바로 누수의 원인이다.
그러나 노르웨이 PCL라이닝 시스템의 배면공간은 사람이 들어가서 수밀작업을 할 수 있는 정도로 공간이 크기 때문에 PC 판넬 고정용 앵카 볼트의 관통으로 찢어진 방수 쉬트(sheet)를 보수할 수 있는 작업이 가능하다.
그렇지만 아무리 사람이 들어가서 방수 쉬트(sheet)의 보수작업이 가능하다할지라도 일일이 보수작업을 한다는 것은 번거로운 일일 뿐 아니라 작업의 효율성에 문제가 있다.
노르웨이 PCL라이닝 시스템은 지반이 좋은 곳에서는 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보에 의하여 지반하중을 전적으로 지지하도록 할 수 있으나 우리나라와 같이 상대적으로 지반여건이 좋지 않은 곳에서는 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보에 의해서 지반하중을 전적으로 지지하도록 하는 것은 불가능하다.
PCL라이닝 시스템은 PC판넬을 공장에서 프리캐스트로 제작하여 현장에서 조립하는 작업으로 설치가 완료되기 때문에 공기가 단축될 뿐만 아니라 품질 검증이 확실하다는 장점이 있다.
본원 출원인은 노르웨이 PCL라이닝 시스템의 장점을 그대로 받아들이면서 이를 우리나라 지반여건에 적합하도록 라이닝시스템을 개발하였다.
“충진형 PC 판넬 라이닝시스템”이 바로 그것이다. 현재 특허 출원 중에 있다.
본원은 현재 출원 중에 있는 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”을 대상으로 발명한 일체형 배수 구조 및 이를 이용한 시공방법이다.
“충진형 PC 판넬 라이닝시스템”에서 우리나라 지반여건에 적합하도록 개량한 점에 대하여 살펴보기로 한다.
우리나라 지반상태는 터널지반하중을 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보가 전적으로 지지할 수 있을 만큼 견고하지 못하다. 여기에다 지반여건도 그렇지만 숏크리트(shotcrete)의 고강도가 이를 뒷받침해 주어야 한다. 아직은 우리가 고강도 품질을 위해서 연구해야할 과제이다.
이를 다시 말하면 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보재가 터널지반하중을 대부분지지하더라도 전적인 지지가 아니므로 그 나머지 터널지반하중은 남게 된다.
그 남는 터널지반하중을 기 특허 출원된 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”에서 처리한 것이다. 원래 구조재가 아닌 PC 라이닝 판넬을 그 남는 터널지반하중을 지지하는 구조재가 되게 한 것이 바로 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”이다. 노르웨이 PCL라이닝 시스템에서 PC 판넬은 터널지반하중을 지지하는 구조재가 아니고 외장재이다.
이와 같이 노르웨이 PCL라이닝 시스템이나 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”모두 PC 판넬이 설치되어있다. 다만 PC 판넬의 역할이 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”에서는 구조재이면서 외장재인데 반하여 노르웨이 PCL라이닝 시스템에서는 외장재의 역할뿐이라는 점에서 차이가 있다.
그렇다면 노르웨이 PCL라이닝 시스템이나 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”모두 PC 판넬 배면에는 배면공간이 있다.
노르웨이 PCL라이닝 시스템에서의 배면공간은 50-60cm이고 빈공간인데 반하여 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”에서는 기껏해야 5-10cm이고 하중전달물질로 채워져 있어 빈공간이 아니다.
“충진형 PC 판넬 라이닝시스템”의 방수 쉬트는 노르웨이 PCL라이닝 시스템과 같이 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보면에 설치된다.
PC 판넬 고정용 앵카 볼트의 관통으로 인하여 방수 쉬트(sheet)가 찢어지게 되는 것도 노르웨이 PCL라이닝 시스템과 똑같다. 이로 인하여 누수의 원인이 되는 것도 동일한 문제점으로 남는다.
다만 차이가 있다면 찢어진 방수 쉬트(sheet)에 대한 보수를 배면공간에 직접 들어가서 작업이 가능하냐 아니냐의 차이가 있을 뿐이다.
기 특허 출원된 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”은 배면공간의 간격이 너무 좁아 작업자가 들어갈 수도 없고 또 그 간격이 크다 할지라도 하중전달물질이 충전되어있어 들어가는 것도 사실상 불가능하다.
이와 같이 배면공간이 좁아 작업자가 들어갈 수 없는 “충진형 PC 판넬 라이닝시스템”에서는 PC 판넬 고정용 앵카의 관통으로 인하여 방수 쉬트(sheet)가 찢어진다하더라도 이를 보수할 수 있는 수단이 없다는 것이 가장 큰 문제점이다.
누수는 PC 판넬를 열화시켜 변상시킬 뿐 아니라 백태현상으로 인하여 외관을 손상시킨다.
본 발명의 목적은 단위 PC 판넬에다 일체형 단위 배수 구조를 형성하는데 있 고, 다른 목적은 PC 판넬의 축조와 동시에 방수시공이 이루어지게 함으로써 시공이 효율적이고 경제적이 되게 함에 있으며, PC 판넬 고정용 앵카 볼트의 관통에 의하여 방수막이 찢어지거나 손상을 입을 염려가 전혀 없도록 함에 있으며, 또 다른 목적은 PC 판넬이 프리캐스트로 제작되는 과정에서 누수방지구조를 확실하게 설치하고 또 그 검증이 용이하도록 하고자함에 있고, 다른 목적은 누수가 발생하더라도 누수의 발생위치를 발견하는 것이 용이할 뿐 아니라 그 취급이 간편하여 이를 보수하는 것이 용이하도록 하고자함에 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기위해서 본 발명은 단위 PC 판넬에다 일체형 단위 배수 구조를 형성한 것에 그 특징이 있다.
“충진형 PC 판넬 라이닝시스템”에서는 PC 판넬과 지반사이의 배면공간에 하중전단물질이 충진 되어있다. 하중전단물질은 투수성 재질이면서 유동성이 좋아야하며 소정의 압축강도를 갖는 재료이다.
본 발명에서 사용하는 하중전단물질의 물성은 압축강도가 30-100kgf/cm2이고, 플로우치가 180-280mm이며, 투수계수가 10-1 ~ 10-4cm/sec인 투수성 재료이다.
PC 판넬은 하중전달물질과 접면되어있다.
단위 PC 판넬에는 방수막 처리부와, 그리고 배수구조가 형성되어있다.
방수막 처리부는 단위 PC 판넬의 배면 전단면에 설치되어있다. 종래의 터널지반에 포설하던 방수 쉬트와 같은 역할을 한다고 할 수 있다. 방수막 처리부는 단위 PC 판넬의 배면에 방수액을 분무하거나 붓칠을 하거나 또는 방수막 쉬트를 부착 시켜 형성된다. 그 두께는 1-3mm정도이다. 방수막 처리부는 PC 판넬의 배면이 물과 접촉되지 않도록 한 것이다.
PC 판넬이 변상되는 것을 방지하여 내구성 저하가 없도록 하기위해서다.
단위 배수구조는 단위 PC 판넬의 전모서리부에 설치되어있다.
단위 배수구조의 주 기능은 배수기능과, 누수차단기능이다. 누수차단기능을 담당하고 있는 합성고무는 PC 판넬의 작은 충격을 흡수하는 기능도 부가적으로 하고 있다.
단위 배수구조에서 배수기능은 배수유도로가 담당하고 누수차단기능은 합성고무 설치부가 담당한다. 여기에다 수팽창 지수제 설치부를 설치하게 되면 누수차단기능을 강화시킬 수 있다.
배수유도로는 대략 모서리 폭의 중심에 위치되고 이를 중심으로 합성고무 설치부가 설치되어있다. 콘크리트에 물이 장기간 접하게 되면 콘크리트에 백태현상 등이 발생되어 한정된 단면적을 갖는 배수유도로를 막아버릴 수 있기 때문에 반드시 배수유도로에는 방수제 또는 합성고무를 코팅하여야한다. 합성고무 설치부는 액상의 합성고무로 분무하거나 붓칠을 하여 코팅하는 방식이거나 합성고무를 접착시키는 방식이다. 합성고무 설치부의 두께는 1-10mm정도이다. 합성고무는 신축성과 유연성이 있는 것이면 어느 것이라도 무방하다.
합성고무 설치부가 형성된 그 위에 일정 폭의 수팽창 지수제 설치부를 설치할 수도 있다. 물의 침투나 누수의 방지를 강화시키기 위해서다.
배수유도로를 중심으로 양측에 설치한다. 수팽창 지수제 설치부는 통째로 설 치할 수도 있고 이를 세분하여 일정간격으로 여러 개 설치할 수도 있다.(도2c참조)
모서리부의 폭이 150mm인 PC 판넬를 예를 들어 단위 배수 구조에 대하여 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
배수유도로는 대략 모서리 폭의 중심부에 위치된다. 그 직경은 대략 10-20mm이다.
합성고무 설치부는 모서리 폭 전체를 1-10mm두께로 코팅한다. 필요에 따라서는 배수유도로부분은 생략할 수 있다.
수팽창 지수제 설치부는 두께가 대략 5-10mm이고, 이는 합성고무 설치부상의 일부분에 설치된다. 배수 유도로를 중심으로 양측에 설치된다. 필요에 따라 일측에만 설치될 수 있다. 양측에 설치되는 경우는 15-20mm의 폭을 가지며, 한쪽에 설치되는 경우는 30-40mm의 폭을 갖는다.
수팽창 지수제 설치부를 일정간격으로 여러 개 설치할 수도 있다. 이때 분할편의 폭은 대략 5-10mm 정도이다. 수팽창 지수제의 교번적 설치는 침투수의 방지를 여러 단계에서 차단되도록 하기 위해서다.
PC 판넬과 PC 판넬의 접합면은 수팽창 지수제 설치부끼리 서로 맞닿아 밀착된 상태이다.
한편, PC 판넬은 PC 판넬 고정용 앵카 볼트에 의하여 숏크리트(shotcrete), 록볼트(rockbolt) 등의 지보면에 고정되기 때문에 여기에도 누수문제가 있게 마련이다.
PC 판넬 고정용 앵카 볼트는 앵카 볼트 삽입구와 PC 판넬의 배면에 일체로 형성된 방수막 처리부를 통과하게 된다.
누수가 염려되는 부위는 앵카 볼트 삽입구와 방수막 처리부다.
방수처리를 위하여 앵카 볼트 삽입구에는 앵카 볼트용 고무패킹을 밀착되게 설치하였다.
또한 PC 판넬의 형상은 사각형형상에다 양측 세로방향의 중간부에 조립 돌출부가 형성되어있다. 조립 돌출부는 길게 경사지게 형성되었다. 조립을 견고하게 하기위해서 뿐만 아니라 조립 돌출부를 경사지게 함으로써 접촉면의 길이를 크게 하여 전단지지력을 증대시키기 위해서다. PC 판넬의 조립형태는 도2와 같다.
본 발명의 구성을 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
충진형 PC 판넬 라이닝시스템의 PC 판넬에 있어서 단위 PC 판넬(10)의 배면에는 방수막 처리부(20)를 형성하고, 단위 PC 판넬(10)의 모서리(14)에는 배수 구조(30)를 형성하며 배수구조(30)에는 배수유도로(32)와 합성고무 설치부(34)를 형성하되 배수 유도로(32)는 모서리(14) 폭의 중심에 설치하고 합성고무 설치부(34)는 배수유도로(32)의 양측에 설치되는 구성이다.
합성고무 설치부(34)는 액상 합성고무 코팅 설치부(34a)로 하든지 합성고무 부착 설치부(34)로 형성할 수 있다. (도2a, 도2b참조)
수팽창 지수제 설치부(36)는 합성고무 설치부(34)위에 설치되면서 배수 유도 로(32)의 일측 또는 양측에 형성된다.
수팽창 지수제 설치부(36)는 수팽창 지수제를 여러 개의 분할편으로 분할하여 일정간격으로 설치할 수도 있다. (도2c 참조)
배수 유도로(32)의 직경은 φ10-20mm이고, 합성고무 설치부(34)는 그 두께가 1-10mm이며, 수팽창 지수제 설치부(36)의 두께는 5-10mm이다.
방수막 처리부(20)는 방수액을 분무하거나 또는 붓칠을 하거나 방수 쉬트를 부착한다. 분무 방수액의 경우 그 두께는 1-3mm정도이다. 방수 쉬트을 사용하는 경우는 단위 PC 판넬(10)의 배면과 밀착되어야한다.
단위 PC 판넬(10)에는 앵카 볼트 삽입구(48)가 형성되어있다. 앵카 볼트 삽입구(48)에는 앵카 볼트용 고무패킹(46)이 삽입되어있다. PC 판넬 고정용 앵카 볼트(40)는 앵카 볼트 삽입구(48)에 삽입되어 고정지지판(44)에서 고정너트(42)에 의하여 고정된다.
단위PC 판넬(10)의 형상은 가로 방향으로 길게 경사면을 갖는 돌출부가 형성되어있다. 긴 경사면의 길이에 의하여 전단지지력이 증대되기 때문이다.
이와 같이 구성된 일체형 배수 구조(30)의 PC 판넬을 이용하여 터널라이닝을 시공하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
단위 PC 판넬(10)의 배면에 방수막 처리부(20)를 형성하고, 단위 PC 판넬(10)의 모서리(14)의 중심에 배수유도로(32)를 형성하며 그 양측에는 합성고무 설치부(34)를 형성하는 단계; 합성고무 설치부(34)의 일부분에 수팽창 지수제 설치부(36)를 형성하는 단계; 상기의 단계로 이루어진 배수 구조(30)를 갖는 단위 PC 판넬(10)을 PC 판넬 고정용 앵카 볼트(40)에 의하여 터널지반에 고정하면서 일정한 배면간격이 유지되도록 축조하는 단계; 단위 PC 판넬(10)이 축조된 상태에서 압축강도가 30-100kgf/cm2이고, 플로우치가 180-280mm이며, 투수계수가 10-1 ~ 10-4cm/sec인 물성을 갖는 하중전달물질(70)을 PC 판넬(10)의 배면공간에 충전하는 단계를 포함하는 구성으로 이루어진 터널라이닝 시공방법이다.
하중전달물질(70)은 예컨대 경량의 투수성 몰탈이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
배수 구조가 단위 PC 판넬에 직접 형성된 것이므로 PC 판넬의 축조시공과 동시에 누수방지에 대한 시공도 이루어지기 때문에 별도의 방수시공이 필요가 없어 시공이 효율적이고 경제적이다.
특히 PC 판넬의 배면에 일체형으로 방수막 처리부가 형성되어있기 때문에 더욱 그렇다.
일체형 배수구조는 단위 PC 판넬에 형성된 것이므로 종래의 방수 쉬트의 포설작업에 비하여 작업이 간단하고 용이한 효과가 있다.
PC 판넬 고정용 앵카 볼트와 방수막이 직접 접촉되지 않으므로 PC 판넬 고정 용 앵카 볼트에 의하여 방수막이 찢어지거나 손상을 입을 염려가 전혀 없어 누수의 문제가 발생되지 않는다.
또한 PC 판넬은 공장에서 프리캐스트로 제작되기 때문에 이 과정에서 배수 구조를 확실하게 설치할 수 있을 뿐 아니라 이에 대한 검증이 용이하므로 누수방지는 물론 제품의 품질을 신뢰할 수 있는 효과가 있다.
PC 판넬의 모서리에 두께 폭의 양단의 합성고무를 설치한 것이므로 PC 판넬의 설치 작업시 PC 판넬과의 부딪침에 의한 충격을 완화시킬 수 있는 효과를 지닌 유용한 발명이다.

Claims (6)

  1. 충진형 PC 판넬 라이닝시스템의 PC 판넬에 있어서 단위 PC 판넬(10)의 배면에는 방수막 처리부(20)를 형성하고, 단위 PC 판넬(10)의 모서리(14)에는 배수 구조(30)를 형성하며 배수구조(30)에는 배수유도로(32)와 합성고무 설치부(34)를 형성하되 배수 유도로(32)는 모서리(14) 두께의 중심에 설치하고 합성고무 설치부(34)는 배수 유도로(32)의 양측에 설치됨을 특징으로 하는 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조
  2. 제1항에 있어서 합성고무 설치부(34)상의 일부분에 수팽창 지수제 설치부(36)를 설치하되 배수 유도로(32)의 일측 또는 양측에 형성함을 특징으로 하는 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조
  3. 제1항에 있어서 배수 유도로(32)의 직경은 φ10-20mm이고, 합성고무 설치부(34)는 그 두께가 1-10mm이며, 수팽창 지수제 설치부(36)의 두께는 5-10mm가 됨을 특징으로 하는 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조
  4. 제2항에 있어서 수팽창 지수제 설치부(36)는 수팽창 지수제를 여러 개의 분할편으로 분할하여 일정간격으로 설치함을 특징으로 하는 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서 방수막 처리부(20)와 합성고무 설치부(34)는 액상의 방수 고무액으로 분무 코팅함을 특징으로 하는 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조
  6. 단위 PC 판넬의 배면에 방수막 처리부(20)를 형성하고, 단위 PC 판넬(10)의 모서리(14)의 중심에 배수유도로(32)를 형성하며 그 양측에는 합성고무 설치부(34)를 형성하는 단계와; 합성고무 설치부(34)의 일부분에 수팽창 지수제 설치부(36)를 형성하는 단계와; 상기의 단계로 이루어진 배수 구조(30)를 갖는 단위 PC 판넬(10)을 PC 판넬 고정용 앵카 볼트(40)에 의하여 터널지반에 고정하면서 일정한 배면간격이 유지되도록 축조하는 단계와;
    단위 PC 판넬(10)이 축조된 상태에서 압축강도가 30-100kgf/cm2이고, 플로우치가 180-280mm이며, 투수계수가 10-1 ~ 10-4cm/sec인 물성을 갖는 하중전달물질(70)을 단위 PC 판넬(10)의 배면공간에 충전하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 충진형 PC 판넬 터널라이닝 시스템에 있어서 일체형 배수 구조를 이용한 터널라이닝 시공방법
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