KR100981774B1 - 콘크리트 일체형 복합 지수판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트 일체형 복합 지수판을 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것으로, 판형상의 지수판 본체(10)와, 상기 지수판 본체(10)의 양면 중에서 적어도 일면에 구비되어 상기 지수판 본체(10)를 상기 콘크리트(3)면에 일체화되도록 밀착시키는 콘크리트 결합 실링재(30)를 포함하여 구성되며, 상기 콘크리트 결합 실링재(30)는 아크릴 폴리머와 필러를 혼합하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 설치 후 콘크리트 결합 실링재가 콘크리트에 일체화되어 콘크리트면에서 이탈되는 현상을 방지하므로, 콘크리트 타설, 양생 등의 과정에서 형성되는 미세한 물길을 지연시키기만 하는 것이 아니라 완전한 지수가 이루어지도록 할 수 있으며, 나아가, 터널공사에서 콘크리트 이음부위의 지수효과를 극대화할 수 있다는 것이다.
또한, 본 발명의 효과는 수팽창되는 지수재 부분을 콘크리트 결합 실링재로 커버함으로써, 수팽창 지수재 부분이 지하수 및 우수 등을 흡수하는 경우를 방지하기 때문에, 콘크리트 타설 시공전에 수팽창 부분이 미리 선팽창됨으로 인한 기능성 결여 문제를 미연에 방지할 수 있으며, 콘크리트 타설시에는 수팽창 지수재가 주위의 물이나 하이드레이트를 흡수하는 현상을 미리 코팅된 콘크리트 결합 실링재에 의해 방지함으로써, 수팽창 부분 주위의 콘크리트 수화 양생에 지장을 초래하는 것을 방지하므로, 수팽창되는 부분 주위의 콘크리트 부실을 야기하는 경우를 미연에 차단할 수 있다는 것이다.
또한, 본 발명의 효과는 터널 시공 현상에 설치된 방수시트와의 접합 과정에서 고열에 의해 방수시트가 손상되어 지수 기능이 저하되는 현상을 방지할 수 있으며, 접합 작업 중에 유해 가스가 발생되는 것을 방지하여 작업 환경을 개선할 수 있다는 것이다.
콘크리트 결합 실링재, 콘크리트면, 유무기 결합, 일체화, 완전 지수, 복합시트, 수팽창 지수재, 선팽창 방지, 콘크리트 부실화 방지

Description

콘크리트 일체형 복합 지수판{Concrete attaching type water leakage blocking panel for tunnel}
본 발명은 콘크리트 일체형 복합 지수판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치후 콘크리트에서 이탈되는 현상을 방지하여 터널공사에서 지수효과를 극대화할 수 있고, 현장에 설치된 방수시트와의 접합 과정에서 방수시트가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 수팽창 부분이 타설되는 콘크리트면에 일체로 접합될 수 있도록 된 콘크리트 일체형 복합 지수판에 관한 것이다.
일반적으로 터널, 도로, 산악터널, 일반 터널 등에서 콘크리트 시공을 행할 때는 선타설부가 완성되면 그것에 이어서 후타설 공사를 진행하고 있다. 그리고, 상기 선타설부와 후타설부간에 이음되는 부위에는 후타설부의 콘크리트가 시공이후 건조됨에 따라 이음매의 공극을 야기하기 때문에 이 부분에서의 누수방지를 위하여 지수판을 사용하고 있다. 이러한 지수판은 얇은 판상의 본체에 하나의 중공부를 형성하고, 중공부를 중심으로 다수개의 지수날개들을 형성한 형태이다. 그리고, 지수 날개는 판상에서 수직(즉, 콘크리트의 이음매와 나란한 방향)으로 서있어 콘크리트의 이음매에서 스며드는 물들의 흐름을 방해하여 결과적인 지수 역할을 하게 된다.
그런데, 종래 터널용 지수판은 EC(Ethylene copolymer) 재질로서, 재질의 특성상 콘크리트 등의 물질과 접착이 불가능해 이탈되는 현상이 발생되므로, 설치 후 콘크리트 타설, 양생 등의 과정을 거쳐 미세한 물길이 형성되어 완전 지수보다는 물길을 지연시키는 지수 과정을 보이게 된다. 다시 말해, 다수의 지수날개들과 중공부에 의하여 콘크리트의 이음매에서 물의 흐름을 방해하여 지수 역할을 하고 있지만, 결과적으로 물의 흐름만 방해할 뿐 누수 현상을 원천적으로 해결할 수 없는 단점이 있는 것이다.
또한, 수팽창 지수재를 구비한 구조를 취한 지수판이 있는데, 이러한 수팽창 지수재는 콘크리트 타설 전에 지하수 및 우수 등을 흡수하여, 콘크리트 타설전에 수팽창 부분이 미리 선팽창되면서 기능성이 결여되는 문제점이 있으며, 콘크리트 타설시에도 수팽창 지수재가 주위의 물이나 하이드레이트(구체적으로, 콘크리트에 함유된 물)를 흡수하여 콘크리트의 수화 양생에 지장을 초래하며, 이러한 콘크리트 수화 양생의 지장으로 인하여 수팽창 지수재 주위의 콘크리트의 부실을 야기하는 문제점이 있다.
또한, 종래 ECB, EVA 방수시트에 터널용 지수판을 고정시킬 때에는 고열의 열융착로 시공하였으나, 이는 방수시트 및 지수판에 손상을 가져와 방수 기능의 하자를 유발하였으며, 이러한 현상을 많은 현장에서 경험하고 인지하게 되었다. 또한, 종래에는 열융착기에 의해 방수시트에 지수판을 고온으로 접합하므로, 방수시 트, 특히 PVC 시트에서 유해가스가 발생하여 작업자가 유해가스를 흡입하는 경우가 빈번하였으며, 나아가, 이러한 유해가스 등으로 인하여 현장 작업 환경이 열악해지는 결과를 초래하였다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 설치 후 주요부인 콘크리트 결합 실링재가 콘크리트에 일체화되어 지수판이 콘크리트에서 이탈되는 현상을 방지하므로, 콘크리트 타설, 양생 등의 과정에서 형성되는 미세한 물길을 지연시키기만 하는 것이 아니라 완전 지수가 이루어지도록 할 수 있고, 나아가, 터널공사에서 콘크리트 이음부위의 지수효과를 극대화할 수 있으며, 공사 현장에 이미 설치된 방수시트와의 접합 과정에서 방수시트가 손상되는 현상과 접합 작업중에 유해가스가 발생하는 현상 등을 방지할 수 있도록 된 새로운 콘크리트 일체형 복합 지수판을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 수팽창되는 지수재 부분에도 콘크리트 결합 실링재를 도포하여 커버하는 구조를 취하여 콘크리트 타설 전에 수팽창 지수재 부분이 지하수 및 우수 등을 흡수하는 경우를 방지하므로, 콘크리트 타설전에 수팽창 부분이 미리 선팽창됨으로 인하여 야기될 수 있는 기능성 결여 문제 등을 미연에 방지할 수 있으며, 콘크리트 타설시에도 수팽창 지수재가 콘크리트 액을 흡수하여 수팽창 지수재 주변의 콘크리트의 수화 양생에 지장을 초래하는 것을 방지하고, 나아가, 수팽창 지수재 주위의 콘크리트의 부실을 야기하는 경우를 미연에 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 콘크리트 일체형 복합 지수판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따르면, 판형상의 패널부 일면에 수직방향으로 벌브형의 중공부를 이룬 완충부가 구비되고 상기 완충부를 중심으로 양측에 수직방향으로 지수재가 구비된 형상으로 이루어진 지수판 본체와, 상기 지수판 본체의 일면에 구비되어 상기 지수판 본체를 상기 콘크리트면에 일체화되도록 밀착시키는 콘크리트 결합 실링재를 포함하여 구성되며, 상기 콘크리트 결합 실링재는 아크릴 폴리머와 필러를 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판이 제공된다.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 갖는 콘크리트 일체형 복합 지수판을 제공할 수 있다.
첫째, 콘크리트 타설시에 콘크리트 결합 실링재가 콘크리트와 유무기 결합에 의해 콘크리트와 일체화되면서 콘크리트면에서 이탈되는 현상이 발생되지 않으므로, 콘크리트 타설, 양생 등의 과정에서 형성되는 미세한 물길을 지연시키기만 하는 것이 아니라 완전 지수가 이루어지도록 할 수 있으며, 나아가, 터널공사에서 콘크리트 이음부위(즉, 라이닝 조인트 부분)의 지수 효과를 극대화할 수 있다.
둘째, 이미 설치된 방수시트와의 접합 과정에서 고열에 의해 방수시트가 손상되어 지수 기능이 저하되는 현상을 미연에 방지하는 효과가 있으며, 아울러, 접합 작업 중에 유해 가스가 발생되는 것을 방지하여 작업 환경을 개선할 수 있는 등의 효과가 있다. 즉, 종래 지수판의 경우, 열융착기를 고온으로 접합할 경우 방수 시트 특히 PVC 시트에서 유해가스가 발생하여 작업자가 유해가스를 흡입하는 경우가 빈번하지만, 본 발명의 경우, 주요부를 이루는 열접착 복합시트를 저온에서 접합 시공하여 유해가스를 발생하지 않으므로, 작업자의 건강을 보호하고 작업 환경 개선 등의 효과를 기대할 수 있는 것이다.
셋째, 지수판의 양쪽 부착면 전체에 걸쳐서 용융 접착을 함으로써, 콘크리트 구조체의 연결 부위 신축 거동이나 다른 원인에 의해 방수시트의 손상이 있을시 부분 격실이 이루어지므로, 하자 보수가 쉽고 비용이 절감될 수 있다.
넷째, 본 발명은 물에 불용성인 콘크리트 결합 실링재를 수팽창되는 부분에 더 도포하여, 설치시 침출수 및 지하수 등에 의한 수팽창 부분의 선팽창을 막아주어 기능성 결여 문제를 해소할 수 있으며, 콘크리트 결합 실링재가 콘크리트와 유무기 화학 결합에 의해 콘크리트면에 일체화되면서 수팽창 부분을 콘크리트면에 더욱 견고하게 일체화시키므로, 지수 효율을 더욱더 높일 수 있으며, 수팽창 지수재를 콘크리트 결합 실링재로 커버하는 구조를 취함으로써, 콘크리트 액을 수팽창 지수재가 흡수하여 수팽창 부분에서 콘크리트의 수화 양생에 지장을 초래하는 경우를 방지하므로, 수팽창 주위 부분의 콘크리트가 부스러지는 것과 같은 콘크리트 부실화를 초래하는 현상을 미연에 방지하는 효과도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 콘크리트 일체형 복합 지수판의 내측면 구조를 보여주 는 사시도, 도 2는 본 발명의 콘크리트 일체형 복합 지수판의 외측면 구조를 보여주는 사시도, 도 3은 본 발명의 횡단면도, 도 4는 본 발명의 지수판이 설치된 상태의 터널시공 단면도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 판형상의 패널부(12) 일면에 수직방향으로 벌브형의 중공부(14a)를 이룬 완충부(14)를 중심으로 양측에 수직방향으로 지수재(16)가 구비된 형상으로 이루어진 지수판 본체(10)와, 지수판 본체(10)의 일면에 구비되어 지수판 본체(10)를 콘크리트(3)면에 일체화되도록 밀착시키는 콘크리트 결합 실링재(30)를 포함하여 구성되며, 콘크리트 결합 실링재(30)는 아크릴 폴리머와 필러를 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판이다.
상기 콘크리트 결합 실링재(30)를 제조하는 과정을 설명하면, 교반기, 환류관, 온도계, dropping funnel이 장착된 반응용기에 용제 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene), 부틸아세테이트(Butylacetate)를 혼합하여 넣고 온도를 110℃로 승온한다. 그리고, 아크릴 중합을 위해 사용되는 단량체인 SM(Styrene monomer), BA(Butylacrylate), MA(Methylacrylate), AA(Acrylic acid)를 혼합하고 여기에 개시제인 AIBN(2,2'-Azobis(isobutyronitrile))을 녹인 다음, 이를 dropping funnel에 넣고 3시간에 걸쳐 적가하고, 적가가 완료된 후 추가로 2시간을 더 반응시켜 중합을 완료한다. 이때, 반응온도는 110℃에서 120℃를 유지시킨다.
반응온도가 120℃를 넘으면 혼탁해지며 110℃ 이하에서는 중합속도가 느려져 생산성이 떨어질 수 있으므로, 중합된 아크릴 폴리머가 혼탁해지는 것을 방지하고 아울러 생산성을 향상시키기 위하여 반응온도는 110℃에서 120℃를 유지하는 것이 필요한 것이다.
여기서 사용되는 용제는 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene), 부틸아세테이트(Butylacetate)의 혼합용제로서 중량비로 톨루엔 : 자일렌 : 부틸아세테이트를 각각 2 : 2 :1이 되도록 혼합한다.
그리고, 혼합용제의 사용량은 무게비로 전체 아크릴 폴리머의 40% 이내로 사용한다. 예를 들어, 아크릴 폴리머 100g에 혼합용제를 40g 이내로 혼합하여 실시하는 것이다.
또한, 합성하는 아크릴 폴리머의 분자량은 7000에서 15000 사이가 적정하며, 분자량이 7000보다 작으면 분자량이 작아 요구하는 물성이 발현되지 않으며, 15000보다 크면 점도가 높아 사용이 어려워 작업성이 떨어질 수 있으므로, 분자량을 7000에서 15000 사이로 하는 것일 적절하다.
또한, 아크릴 폴리머의 Tg는 -10℃에서 25℃ 사이가 적당하다. -10℃ 이상인 경우 저온 특성이 떨어지며, -25℃ 이하의 경우에는 물성이 너무 낮아 적용이 불가능하게 된다.
아울러, 본 발명에서는 콘크리트 결합 실링재(30)에 카르복실산(-COOH) 관능기를 다량으로 함유한 아크릴 폴리머를 도입하여, 콘크리트(3)와의 접착력이 우수한 지수판 제조가 가능하다. 이러한 아크릴 폴리머의 주사슬의 가지에 도입한 카르복실산은 전체 아크릴 폴리머 대비 2~5 중량%로 혼합된다. 예컨데, 아크릴 폴리머 100g에 카르복실산을 2g 내지 5g의 범위 내에서 혼합하여 실시하는 것이다.
카르복실산이 아크릴 폴리머의 전체량에 대해 2 중량% 이하의 경우에는 접 착력 증가에 크게 기여하지 못하며, 5 중량% 이상에서는 점도가 높아 사용이 어려워 작업성이 현저히 떨어지기 때문이다.
<실시예>
1. Formulation
[용제(무게비)]
톨루엔 : 266g
자일렌 : 266g
부틸아세테이트 : 133g
[아크릴 단량체(무게비) 및 개시제]
SM : 220g
BA : 645g
MA : 70g
AA : 65g
AIBN : 4.2g
2. 중합
교반기, 환류관, 온도계 그리고 dropping funnel이 장착된 2L 반응용기에 먼저 상기 Formulation 용제를 투입하고 온도를 110℃까지 승온한다. 그리고, 상기 formulation의 아크릴 단량체 혼합물에 AIBN을 상기 formulation에 따라 혼합하고 충분히 녹인 후, 이를 dropping funnel에 넣고 3시간 동안 110℃에서 120℃의 온도를 유지하며 적가한다. 적가가 완료되면 온도를 계속 유지하면서 2시간 동안 추가로 반응시켜 고형분이 60 중량%, Tg가 -20℃, COOH기가 고형분 기준 4.11 중량 %를 갖는 아크릴 폴리머를 합성한다.
상기와 같이 얻어진 아크릴 폴리머에 필러를 본 발명의 주요부인 콘크리트 결합 실링재(30)를 형성하게 된다. 즉, 콘크리트 결합 실링재(30)는 아크릴 폴리머 70~97 중량 %와 필러 3~30 중량 %를 혼합하여 구성된 것으로, 지수판 본체(10)의 패널부(12) 일면(구체적으로, 지수판 본체(10)의 양면 중에서 콘크리트(3) 면과 마주하는 내측면)에 부착되어 구비된다.
상기 필러는 탈크, 알루미나, 알루미늄 하이드록사이드, 마그네슘 하이드록사이드, 징크 보레이트 등으로부터 선택될 수 있고, 베타-유크립타이트(β-eucryptite), 코디어라이트(cordierite), 윌레마이트(willemite), 지르콘(zircon)등의 저팽창성 세라믹 분말을 필러(filler)로 채택할 수도 있다.
상기 지수판 본체(10)는 사각판 형상의 패널부(12)와, 이 패널부(12)의 일면(즉, 타설되는 콘크리트(3)와 마주하는 면) 중앙부에 수직방향으로 구비되어 벌브형의 중공부(14a)를 이룬 완충부(14)와, 이 완충부(14)를 중심으로 양측에 수직방향으로 다수개로 형성된 앙카돌기(20)와, 이 앙카돌기(20)와 이격된 양측에 구비되며 중앙과 상부는 개구되어 지수재 고정구멍(18a)이 형성된 지수재 고정부(18)와, 지수재 고정구멍(18a)에 삽입되어 고정된 수팽창성 지수재(16)와, 이 수팽창성 지수재(16)의 양측에 위치되도록 패널부(12)의 일면에 구비된 외측의 앙카돌기(20) 를 갖는 형상으로 구성된다. 또한, 앙카돌기(20)의 선단부에는 화살표 형상의 헤드부(22)가 구비되어, 화살표 형상의 헤드부(22)에 의해 앙카돌기(20)의 양측으로 한 쌍의 걸림부(22a)가 형성된다.
또한, 상기 콘크리트 결합 실링재(30)는 완충부(14)와 앙카돌기(20) 사이에 부착되어 구비되고, 아울러, 수팽창성 지수재(16)와 앙카돌기(20) 사이에도 콘크리트 결합 실링재(30)가 부착된다.
수팽창성 지수재(16)는 물과 접촉하면 팽창하여 콘크리트(3) 구조체의 접촉면에 밀착되어 밀폐압력을 유지하여 조인트부분의 빈 공극 및 물길을 완전히 밀폐시켜 누수를 방지하는 것이다. 수팽창성 지수재(16)의 하측은 지수재 고정부(18)에 형성된 지수재 고정구멍(18a)에 삽입될 수 있도록 양측이 사각형 날개가 형성되어 있다.
이러한 수팽창성 지수재(16)는 물에 의해 팽창할 수 있는 공지의 재료로 제작될 수 있다. 본 발명에서는 바람직하게 등록특허 제10-0714848호에 공지된 바와 같이, 이드로필릭 엘리스토머(Hydrophilic Elastomer) 40-50 중량%, 폴리에칠렌 옥시드 폴리우레탄 퍼폴리머(Polyethylene Oxide Polyurethane Prepolymer) 15-30 중량%, 필러(Filler) 20-45 중량%를 혼합하여 형성되는 것으로, 콘크리트(3) 구조체 접촉면에 밀착되어 콘크리트(3) 구조체에 공극이 있을 시에도 밀폐압력을 유지하여 조인트부분의 빈 공극에서 누수되는 것을 2차로 방지하는 이중지수의 기능을 하게 된다.
이러한 구성의 본 발명에 의하면, 터널 굴착 즉시 터널 천정의 굴착 표면을 안정시킬 목적으로 먼저 숏크리트(1)를 한다. 이 숏크리트(1)의 표면에 부직포(7)와 방수시트를 설치한다. 방수시트는 ECB 방수시트 또는 EVA 방수시트를 사용한다. 방수시트가 설치된 표면에 본 발명의 지수판(10)을 부착한다.
상기 지수판(10)의 중앙 벌프형 중공부(14a)를 이룬 완충부(14)까지 콘크리트(3)를 1차타설을 하여 굳은 다음, 벌브형 완충부(14)의 나머지 부분에 콘크리트(3)를 2차타설을 행하면, 콘크리트(3) 면에 본 발명의 지수판을 설치하는 것이 완료된다. 이러한 상태에서 콘크리트(3) 1차타설부와 이어진 2차타설부와의 사이에 라이닝 조인트(8)가 형성된다.
따라서, 본 발명은 타설되는 콘크리트(3)면과 마주하는 지수판 본체(10)의 일면에 콘크리트 결합 실링재(30)를 더 구비한 구조로서, 콘크리트(3) 타설시에 콘크리트 결합 실링재(30)가 콘크리트(3)와 유무기 결합에 의해 콘크리트(3)와 일체화되기 때문에, 종래 터널용 지수판과 달리, 콘크리트(3)면에서 이탈되는 현상이 발생되지 않으므로, 콘크리트(3) 타설, 양생 등의 과정에서 형성되는 미세한 물길을 지연시키기만 하는 것이 아니라 완전 지수가 이루어지도록 할 수 있으며, 나아가, 터널공사에서 콘크리트(3) 이음부위인 라이닝 조인트(8) 부분의 지수효과를 극대화할 수 있는 효과를 제공한다.
이를테면, 본 발명은 지수판 본체(10)에 구비된 콘크리트 결합 실링재(30)가 콘크리트(3)면에 일체화되므로, 결과적으로 콘크리트(3)에서의 누수현상을 원천적으로 해결하는 장점을 갖는 발명이라 하겠다.
본 발명의 효과를 부언하면, 알칼리 반응성 유기.무기 결합(접합) 아크릴 폴리머(유기물질인 코팅재가 유기물질인 방수시트와의 결합과 무기물질인 콘크리트(3)와 알칼리 반응에 의한 결합)를 지수판 표면(즉, 지수판 본체(10)의 콘크리트(3)와 마주하는 면)에 도포하여 콘크리트(3) 타설시 시멘트와 화학 반응에 의해 일체화시킬 수 있으므로, 완벽한 지수성능을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명은 앙카돌기(20) 부분의 선단부를 화살표 형상의 헤드부(22)로 구성하여 콘크리트(3) 타설시 지수판의 코너 부분까지 시멘트액이 밀실하게 충전되고, 경화 후 콘크리트(3)의 거동으로 인한 움직임에도 강하게 결합하여 콘크리트(3)와 일체화를 지속적으로 유지할 수 있다. 이를 테면, 앙카돌기(20)의 화살표 형상의 헤드부(22)에 의해 형성된 걸림부(22a)가 쐐기 역할을 하기 때문에, 콘크리트(3)와 결합력을 더욱 높일 수 있는 구조라 하겠다.
아울러, 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 지수판 본체(10)의 일면에 구비된 수팽창성 지수재(16)의 외면에 콘크리트 결합 실링재(30)가 더 도포되어, 수팽창성 지수재(16)가 콘크리트 결합 실링재(50)에 의해 타설되는 콘크리트(3)면에 일체화되도록 밀착되므로, 지수 효과를 더욱더 높일 수 있게 된다.
다시 말해, 콘크리트(3) 결합 일체형 지수판의 수팽창되는 지수재(16) 부분은 설치시 콘크리트(3) 타설 전 지하수 및 우수 등에 의해 미리 팽창되어 기능성 결여라는 문제점을 초래할 수 있으며, 콘크리트(3) 타설시 주위의 물 및 하이드레이트를 흡수 선팽창하므로, 콘크리트(3) 수화 양생에 지장을 초래하여 수팽창 부분 주위의 콘크리트(3)의 부실을 야기시킬 수 있다.
그런데, 본 발명은 콘크리트 결합 실링재(50)를 수팽창 부위, 즉, 수팽창성 지수재(16) 부분에 더 코팅하여 구성된 것으로, 콘크리트 결합 실링재(50)는 물에 불용이므로, 설치시 침출수 및 지하수 등에 의한 선팽창을 막아주어 기능성 결여라는 문제를 해소할 수 있다. 즉, 콘크리트 타설시 수팽창 지수재(16)가 콘크리트 액을 흡수하는 현상을 콘크리트 결합 실링재(50)가 차단하여 콘크리트 수화 양생에 지장을 초래하는 경우를 방지하므로, 수화 양생의 지장으로 인하여 콘크리트(3)의 부실화 현상이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 것이다.
또한, 콘크리트(3) 타설시 콘크리트 결합 실링재(50)가 콘크리트(3)와 유무기 화학 결합에 의해 콘크리트(3)면에 일체화되면서 결국 수팽창성 지수재(16)를 콘크리트(3)면에 더욱 견고하게 일체화시키므로, 지수 효과를 더욱더 높일 수 있게 된다. 도 5에서는 수팽창 지수재(16)를 커버하는 콘크리트 결합 실링재(50)가 대략 단면 원호형으로 이루어지고 있음을 보여준다. 그리고, 부호 50으로 표시된 상기 콘크리트 결합 실링재(50)는 부호 30으로 표시된 콘크리트 결합 실링재(30)와 동일한 재질로 이루어짐은 물론이다.
한편, 본 발명에 의하면, 지수판 본체(10)의 패널부(22)의 양면 중에서 지수재(26)가 구비된 내측면과 반대되는 외측면에 복합시트(40)가 더 구비된다.
이러한 복합시트(40)는 에틸렌 코폴리머(EC) 재질의 시트 형상으로 이루어진 것으로, 공압출(coextruding) 방식으로 지수판 본체(10)의 패널부(12)의 일면(즉, 타설되는 콘크리트(3)면과 마주하는 내측면)과 반대되는 외측면에 일체화되는 형태를 취한다.
본 발명은 방수시트에 손상을 주지 않도록 저온에서 용융 접착되는 복합시트(40)를 주요부인 지수판 본체(10)에 공압출(coextruding) 방식으로 일체화시켜 두 부재가 한 몸체가 된 개선된 터널용 지수판으로서, 현상 시공시 지수판을 저온으로 용융시켜 방수시트와 복합시트(40)를 접착시킬 수 있다. 즉, 지수판 본체(10)의 패널부(12) 내측면에서 종래에 비하여 상대적으로 저온으로 열을 가하여 복합시트(40)를 방수시트의 표면에 용융 접합할 수 있는 것이다.
이어서, 지수판의 중앙 벌브형 중공부(14a)를 이룬 완충부(14)까지 콘크리틀 1차 타설하여 경화된 후, 벌브형 완충부(14)의 나머지 부분에 콘크리트(3)를 2차 타설하면 콘크리트(3)면에 본 발명의 지수판을 설치하는 것이 완료된다. 즉, 콘크리트(3) 1차 타설부와 2차 타설부 사이에 라이닝 조인트(8)(이음매)가 형성되는데, 이러한 라이링 조인트(8)를 본 발명의 지수판이 밀봉하게 되는 것이다.
따라서, 본 발명은 방수시트에 손상을 주지않는 저온에서 용융 접합되는 복합시트(40)를 주요부인 지수판 본체(10)에 공압출 방식으로 일체화시켜 두 부재가 한 몸을 이룬 개선된 콘크리트 일체형 복합 지수판으로서, 현장 시공시 지수판 본체(10)에 구비된 복합시트(40)를 저온으로 용융시켜 방수시트에 본 발명의 지수판을 접착되도록 할 수 있으므로, 작업시 방수시트의 손상으로 인한 지수 기능의 저하를 미연에 방지하는 효과가 있다. 즉, 주요부인 복합시트(40)는 에틸렌 코폴리머 재질로서 기존 방수막보다 40℃~80℃ 낮은 용융점을 지녀 50℃~90℃의 용융점을 가지므로, 열접합시 고온에 의해 방수시트가 손상되는 경우를 미연에 방지할 수 있는 것이다.
이때, 복합시트(40)는 폭이 5~30mm, 두께는 0.3~2mm 범위로 하는 것이 바람 직한데, 이유는 폭과 두께를 상기의 범위에서 유지함으로써, 복합시트(40)가 저온에서 원활하게 용융되도록 하면서도 복합시트(40)와 본 발명 사이의 부착력을 적절하게 유지하는 것을 보다 확실하게 보장할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 지수판의 양쪽 부착면 전체에 걸쳐서 방수시트에 용융접착되는 구조를 취함으로써, 콘크리트(3) 구조체 연결부위, 즉, 라이닝 조인트(8)와 같은 부위의 신축 거동이나 다른 원인에 의해 방수시트의 손상이 있을 시에도 부분 격실이 이루어져 하자 보수가 상대적으로 쉽고 비용이 절감되는 효과가 있다.
아울러, 종래에는 열융착기를 고온으로 접합할 경우, 방수시트, 특히 PVC 방수시트에서 유해가스가 발생되어 작업자가 유해가스를 흡입하는 경우가 빈번하지만, 본 발명의 주요부인 복합시트(40)는 저온에서 접합 시공하여 유해가스를 발생시키지 않으므로, 작업자의 건강을 보호하고, 나아가, 작업 환경 개선의 효과를 기대할 수 있게 된다.
한편, 도 6과 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 완충부(14)와 지수날개(20)가 지수판 본체(10)의 일면에만 구비된 것이 아니라, 지수판 본체(10)의 양면에 구비된 형태를 보여준다. 도 6과 도 7에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예는 콘크리트 신축 이음용 지수판으로 적용되는데, 도 6과 도 7의 실시예에서도 수팽창성 지수재(16)는 경우에 따라 지수판 본체(10)의 양면에 동시에 구비될 수 있고 아울러 수팽창성 지수재(16)의 표면을 콘크리트 결합 실링재(50)에 의해 도포하여 커버하도록 구성될 수 있음은 물론이다. 이때, 본 발명의 또 다른 실시예를 구성하는 콘크리트 결합 실링재(30과 50)는 상기한 성분과 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에서는 실시예로 터널 공사에 적용되는 것과 콘크리트 신축 이음용으로 적용되는 것을 들었으나, 이 밖에도 지수판이 들어가는 모든 토목 구조물이나 건축 구조물 등에 범용적으로 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 콘크리트 일체형 복합 지수판의 내측면 구조를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 콘크리트 일체형 복합 지수판의 외측면 구조를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 횡단면도
도 4는 본 발명의 지수판이 설치된 상태의 터널시공 단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지수판이 설치된 상태의 터널시공 단면도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 지수판의 단면도
도 7은 도 6의 사시도

Claims (7)

  1. 판형상의 지수판 본체(10)와, 상기 지수판 본체(10)의 양면 중에서 적어도 일면에 구비되어 상기 지수판 본체(10)를 콘크리트(3)면에 일체화되도록 밀착시키는 콘크리트 결합 실링재(30)를 포함하며,
    상기 콘크리트 결합 실링재(30)는 아크릴 폴리머 70~97 중량%와 필러 3~30 중량%를 혼합하여 구성된 것으로 상기 지수판 본체(10)의 패널부(12) 일면에 구비되고,
    상기 콘크리트 결합 실링재(30)는 카르복실산을 더 혼합하여 구성되며, 상기 카르복실산은 상기 아크릴 폴리머 전체 중량 대비 2~5 중량%로 혼합된 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지수판 본체(10)의 패널부(12)는 상기 콘크리트 결합 실링재(30)가 구비된 면과 반대되는 면에 복합시트(40)가 더 구비되도록 구성되며, 상기 지수판 본체(10)를 상기 복합시트(40)에 의해 방수시트에 밀착되도록 한 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 지수판 본체(10)는 패널부(12)의 양면 중에서 적어도 일면에 형성된 완충부(14)와, 상기 완충부(14)의 양측에 나란하게 구비된 복수개의 앙카돌기(20)와, 상기 앙카돌기(20)의 양측에 위치되도록 배열된 한 쌍의 지수재(16)를 갖는 형상으로 구성되며, 상기 지수판 본체(10)의 패널부(12)의 양면 중에서 적어도 일면에 상기 콘크리트 결합 실링재(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 앙카돌기(20)는 상기 지수판 본체(10)의 패널부(12)의 양면 중에서 적어도 일면에 서로 나란하게 두 개 이상 구비되며, 서로 나란한 상기 앙카돌기(20) 사이에 상기 콘크리트 결합 실링재(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 지수판 본체(10)의 양면 중에서 적어도 일면에는 수팽창 지수재(16)가 더 구비되고, 상기 수팽창 지수재(16)의 외면에는 콘크리트 결합 실링재(50)가 더 도포되어, 상기 수팽창 지수재(16)가 상기 콘크리트 결합 실링재(50)에 의해 콘크리트(3)에 일체화되도록 밀착되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 일체형 복합 지수판.
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