KR101105167B1

KR101105167B1 - 비틀림에 의한 방수압력 시험장치

Info

Publication number: KR101105167B1
Application number: KR1020090091341A
Authority: KR
Inventors: 박동수
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2012-01-17
Also published as: KR20110033738A

Abstract

본 발명은 건축구조물의 방수층을 시험할 수 있는 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축구조물의 합벽구간에서도 바깥방수를 할 수 있도록 합벽구간 및 일반구간에 대한 실제 구조물과 같이 방수층이 처한 환경조건과 유사하게 실험할 수 있는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치에 관한 것이며, 이를 위해 본 발명은 방수층에 수압 및 비틀림을 가하여 방수성능을 평가하는 시험장치에 있어서, 내부에 시험체인 방수층에 수압 및 비틀림을 가할 수 있도록 형성되는 것으로, 내부에 수용공간을 가지며 균열부가 마련된 챔버와, 상기 챔버에 비틀림이 발생되도록 하는 가동부와, 상기 가동부와 전기적으로 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 통해 가동부를 제어하는 컨트롤러부를 포함하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치를 제공한다.

합벽구간, 방수층, 챔버, 비틀림, 수압

Description

비틀림에 의한 방수압력 시험장치{APPARATUS FOR TESTING WATERPROOF ABILITY BY TORSION ACTION}

본 발명은 건축구조물의 방수층을 시험할 수 있는 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축구조물의 합벽구간에서도 바깥방수를 할 수 있도록 합벽구간 및 일반구간에 대한 실제 구조물과 같이 방수층이 처한 환경조건과 유사하게 실험할 수 있는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치에 관한 것이다.

최근 도심지는 건물로 밀집되어 있으며, 이와 같은 도심지에서 구조물을 축조하기 위하여 기초시공 시 흙막이벽 시공을 하고 지하층을 굴착하게 된다. 이후 지하층을 굴착한 다음 최 외곽벽을 흙막이벽과 같이 만들게 되며 이를 합벽이라 한다.

보통 건물 지하층은 외벽방수를 적용하는데, 구조물을 축조하고 외벽을 바깥에서 아스팔트 방수 등을 시공 후 보호층을 덮고 되메우기를 하는 방법으로 지하층에 대한 방수를 실시하였다.

즉, 시멘트 콘크리트로 축조된 대부분의 건축물은 외부에서 가해지는 습기 또는 물 등을 차단하기 위하여 방수공사가 필수적이었으며, 이러한 방수공사에 사용되는 방수재료를 개발하여 건축물에 대한 방수를 실시하고 있다.

그러나, 종래에 방수공사에 사용된 방수재는 합벽구간에서는 외벽 바깥에서 방수층을 형성할 수 없었다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 외국 및 국내 일부 기업에서는 합벽구간에도 바깥방수를 할 수 있는 방수재료를 개발하여 구조물에 적용하는 예가 있다.

상술한 종래의 합벽구간에서 사용하는 방수층은 보통 일반 바깥방수의 공법과는 방수층을 접합하는 방향이 달라 수압이 역으로 작용하여 일반적인 방수공법과는 상당한 차이가 있었다.

그러나, 상기와 같이 방수재에 대해 수압이 작용하는 상태에서의 비틀림을 시험할 수 있는 시험장치가 개발되지 않아 이론적인 기술을 토대로 건축물에 대한 방수작업을 수행함으로써, 건축물에 균열 발생시 방수기능을 효과적으로 수행할 수 없는 단점이 있었다.

즉, 합벽구간 뿐 아니라 일반구간에서도 방수층이 시공된 구조물에 사선방향의 균열이 발생하고 구조물에 진동이 있는 경우 방수층은 균열면을 경계로 거동이 발생된다. 그러나, 이와 같은 현장 조건을 만족하는 시험장치가 마련되어 있지 않아 설계업자가 임의로 방수재를 선택한 후 방수작업을 수행함으로써, 효과적으로 방수기능을 수행할 수 없는 단점이 있었다.

따라서, 합벽구간에 설치되는 방수재, 즉, 수압이 작용하는 상태에서의 비틀림 등이 발생하게 되는 방수재를 시험할 수 있는 시험장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 합벽구간 및 일반구간에 대한 실제 구조물과 같이 방수층이 처한 환경조건과 유사하게 실험할 수 있는 비틀림에 의한 방수 압력 시험장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 방수층에 수압 및 비틀림을 가하여 방수성능을 평가하는 시험장치에 있어서, 내부에 시험체인 방수층에 수압 및 비틀림을 가할 수 있도록 형성되는 것으로, 내부에 수용공간을 가지며 균열부가 마련된 챔버와, 상기 챔버에 비틀림이 발생되도록 하는 가동부와, 상기 가동부와 전기적으로 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 통해 가동부를 제어하는 컨트롤러부를 포함하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치를 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 챔버는 내부에 물을 공급 또는 배수할 수 있도록 일측 상하부에 각각 유입구와 배수구가 형성되고, 타측에 다수의 나사공이 등간 격으로 형성되는 플랜지가 마련된 제1챔버와, 상기 제1챔버와 일단이 연결되는 것으로, 원통형상으로 형성되되, 양 끝단에 상기 제1챔버와 동일한 플랜지가 마련되고, 그 내부에 외벽과 내벽으로 이루어진 콘크리트부가 부착되며, 상기 외벽과 내벽 일부분에 수직하게 균열부가 마련된 제2챔버와, 일단이 상기 제2챔버와 플랜지 결합되며, 타단이 상기 가동부와 결합되는 제3챔버로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제2챔버는 상기 균열부를 중심으로 제2암챔버와, 제2수챔버로 이루어지는 것으로, 제2암챔버는 하부가 접합부에 의해 고정된 상태를 유지할 수 있도록 구성되며, 제2수챔버는 일단이 제2암챔버 내에 삽입되도록 결합되되, 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 제1챔버와, 제2챔버, 그리고 제3챔버가 결합되는 플랜지 사이에는 환형플레이트를 더 포함하여 상기 제2챔버 내에 부착되는 콘크리트부를 견고하게 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제2챔버 내에 부착되는 콘크리트부는 균열부를 중심으로 거동할 수 있도록 콘크리트부 중 외벽은 제2챔버에 볼트 결합되고, 내벽은 상기 환형플레이트에 볼트결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 가동부는 유압펌프와, 상기 유압펌프와 결합되어 유압펌프에서 공급되는 힘에 의해 전후진 되는 유압잭과, 상기 전후진 되는 유압잭과 일단이 연결되며 타단이 상기 제3챔버와 연결되는 가동로드와, 상기 가동로드의 외주면 일부분을 감싸며 하부가 고정설치되는 지지플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 가동로드는 외주면에 길이방향을 따라 경사지게 안내홈이 형성되고, 상기 지지플레이트에는 상기 안내홈을 따라 슬라이딩 되는 비틀림핀이 형성되어 상기 유압잭의 전후진 시 상기 비틀림핀에 의해 가동로드가 회전될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 안내홈은 8 °정도 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수 압력 시험장치는 합벽구간 및 일반구간에서 수행하는 방수층에 대한 수압을 이용한 시험장치를 개발하여 합벽구간에서 시공 가능한 우수한 재료 및 비틀림에 의한 거동에 따른 방수공법 및 재료의 개발에 이용할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치는 합벽구간 즉, 콘크리트 파일에 의한 흙막이에 의한 지하층 공사시 외곽벽을 흙막이 벽과 동시에 시공하는 부분에서 적용하는 방수층에 대한 실험장치를 개발하는 것과, 방수층이 시공된 구조물에 사선방향의 균열이 발생하고 구조물 내에 진동 발생원이 있어 균열면을 경계로 진동이 발생할 경우에 대한 환경조건에 맞는 방수성능시험장치를 개발하는데 그 목적이 있는 것이다.

합벽구간에서의 방수층은 수압이 접합면 방향에 작용하여 방수층에 매우 불리하다고 판단되고 있다. 이러한 근거는 접합면 쪽에서 수압이 작용하기 때문에 접합면이 들뜰 수 있고, 방수지 시트간의 연결부위에서도 수압이 접합면에 작용하여 방수층에 불리하다고 판단되기 때문이다.

상기와 같이 합벽구간에 적용되는 방수층에 대하여 수압을 적용하여 시험할 수 있는 시험시편은 흙막이 벽에 방수층을 시공하고 모르타르 등을 이용하여 바탕면을 평평하게 처리한 후 방수층을 시공하고 방수층 시공후 내벽을 모사한 콘크리트를 방수층에 덮어 타설한다. 단, 콘크리트 흙막이 벽 방향에서 수압이 작용하여야 하므로 파이프 형 챔버의 내부에서 수압이 작용하도록 하여야 한다.

챔버에는 수압을 측정할 수 있는 수압계, 유체의 온도를 측정할 수 있는 서모커플(thermocouple)(2종류의 금속을 조합하였을 때 접합 양단의 온도가 서로 달라서 전류가 흐르는 열전기의 현상을 이용하여 고열로의 온도를 측정하는 장치.)이 설치된다. 수압을 가할 수 있는 장치는 공기압축기에 의하여 약 5kg/cm2을 가한다.

이하 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치의 구성 및 작용효과를 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2 는 도 1 의 좌측면도이며, 도 3 은 도 1 의 평면도이고, 도 4 는 도 1 의 "A"부분 확대도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치는 챔버(110)와, 가동부(150)와, 컨트롤러부(160)를 포함한다.

우선, 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치는 판 형상의 프레임(170)에 설치되어 견고히 지지된다.

챔버(110)는 상기 프레임(170)의 상부에 스터드(stud)볼트에 의해 고정설치되며, 내부에 시험체인 방수층(B)에 압력을 가할 수 있도록 형성되는 것으로, 제1,제2,제3챔버(120,130,140)로 이루어지되, 내부에 수용공간이 형성된 형태로서, 플랜지(120a,130a,140a)에 볼트(S)가 결합되는 방식으로 결합되게 된다.

제1챔버(120)는 챔버(110) 내부에 물을 공급 또는 배수할 수 있도록 하여 수압의 통로 역할을 하는 것으로, 일측 상하부에는 각각 유입구(122)와 배수구(124)가 형성되도록 하고, 타측에는 원주방향으로 확장형성되는 플랜지(120a)와 상기 플랜지(120a)를 따라 등간격으로 나사공(120b)이 형성되도록 한다.

제2챔버(130)는 방수층(B)의 비틀림을 시험할 수 있도록 형성된 것으로, 원통형상으로 형성되되, 양 끝단에 각각 상기 제1챔버(120)와 마찬가지로 다수의 나사공(130b)이 형성된 플랜지(130a)가 마련된다.

상기 제2챔버(130)는 일단이 상기 제1챔버(120)와 결합되되, 그 내부에 방수층(B)이 시공되는 콘크리트부(132)가 부착되며 이 콘크리트부(132)는 도 1 에 도시된 바와 같이 외벽(132a)과 내벽(132b)으로 이루어진다. 또한, 상기 외벽(132a)과 내벽(132b) 사이에는 방수층(B)이 설치되되, 상기 제1챔버(120)와 제2챔버(130)가 결합되는 플랜지(120a,130a)와, 제2챔버(130)와 후술하는 제3챔버(140)가 결합되는 플랜지(130a,140a)에 각각 물려 밀봉되도록 구성된다.

또한, 상기 제2챔버(130) 내에 부착되는 콘크리트부(132)는 상기 외벽(132a)과 내벽(132b) 모두 중간에 균열부(134)를 가지며, 이 균열부(134)를 중심으로 콘크리트부(132)가 분리된 형상을 띄도록 한다. 이는 실 구조물에서 합벽구간의 구조물에 발생한 균열을 의미하는 것으로, 실제 시험시 방수층(B)은 압력을 받음과 동 시에 이 균열부(134)를 경계로 거동하게 되기 때문이다.

한편, 이와 같이 방수층(B)에 균열부(134)를 경계로 비틀림 운동을 할 수 있도록 하기 위하여 콘크리트부(132)를 감싸는 제2챔버(130)도 함께 거동하여한다. 이를 위해 상기 제2챔버(130)는 접합부(136)를 경계로 제2암챔버(131)와 제2수챔버(133)로 분리되어 겹쳐 있는 형상을 띄도록 한다.

즉, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제2챔버(130)는 제2암챔버(131)와, 제2수챔버(133)로 이루어져 상기 제2챔버(130)는 접합부(136)에 의해 고정된 상태를 유지할 수 있도록 구성되고, 제2수챔버(133)는 제2암챔버(131) 내에 일단이 삽입되도록 결합되되, 회전 가능하게 결합되어 후술하는 가동부(150)에 의해 회전될 수 있도록 한다.

또한, 상기 균열부(134)를 중심으로 하는 거동을 하기 위하여는 콘크리트부(132)가 제2챔버(130)와 함께 일체로 거동하여야 하기 때문에 외벽(132a) 콘크리트부(132)는 제2챔버(130)에 설치되는 스터드 볼트(S)에 의해 결합되도록 하고, 내벽(132b) 콘크리트부(132)는 상기 제1챔버(120)와 제2챔버(130) 사이에 환형플레이트를 설치하고 이 환형플레이트에 앵커볼트(S)를 이용하여 결합되도록 구성한다.

제3챔버(140)는 일단이 상기 제2챔버(130)의 타측 플랜지(130a)와 나사결합 되는 것으로, 밀봉상태를 유지하는 동시에 타단이 후술하는 가동부(150)와 결합되어 시험체인 방수층(B)에 거동을 일으키는 역할을 한다.

가동부(150)는 일단이 상기 제3챔버(140)와 연결되며 유압펌프(152)를 통해 상기 챔버(110)를 가압하여 비틀림이 발생되도록 한 것으로, 크게, 유압펌프(152)와, 상기 유압펌프(152)와 결합되어 유압펌프(152)에서 공급되는 힘에 의해 전후진 되는 유압잭(154)과, 상기 전후진 되는 유압잭(154)과 일단이 연결되며 타단이 상기 제3챔버(140)와 연결되는 가동로드(156)와, 상기 가동로드(156)의 외주면 일부분을 감싸며 하부가 상기 프레임(170)에 고정설치되는 지지플레이트(158)로 이루어진다.

이때, 상기 가동로드(156)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 길이방향을 따라 경사지게 안내홈(156a)이 형성되어 있는 것으로, 구체적으로 약 8°의 경사각을 갖도록 경사지게 안내홈(156a)이 형성되도록 구성되고, 지지플레이트(158)는 가동로드(156)의 안내홈(156a)을 감싸지도록 형성되되, 내주면에 상기 안내홈(156a)과 결합되는 비틀림핀(158a)을 돌출되게 구비하여, 상기 전후진 되는 유압잭(154)에 가동로드(156)가 전후진 될 때, 안내홈(156a) 및 비틀림핀(158a)에 의해 제3챔버(140)에 비틀림힘을 제공하도록 한다.

컨트롤러부(160)는 상기 유압펌프(152)를 제어하는 것으로, 상기 챔버(110) 및 가동부(150) 일측에 설치되되 유압펌프(152)와 전기적으로 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 통해 상기 유압펌프(152)를 제어하여 시험체인 방수층(B)에 비틀림을 제공할 수 있도록 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치의 작동방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 컨트롤러부(160)에 전원을 공급하여 유압펌프(152)가 가동되도록 한다. 이에 따라 유압잭(154)이 챔버(110)가 설치된 방향으로 전진하게 된다.

이후, 유압잭(154)과 연결된 가동로드(156)가 상기 유압잭(1543)의 전진에 의해 챔버(110) 방향으로 전진하게 되는데, 이때, 상기 가동로드(156)를 감싸도록 형성된 지지플레이트(158)에 의해 가동로드(156)가 회전하게 된다. 구체적으로, 상기 가동로드(156) 표면에 경사지게 형성된 안내홈(156a)에 지지플레이트(158)의 비틀림핀(158a)이 삽입된 상태에서 상기 유압잭(154)에 의해 가동로드(156)가 전진하게 되면 비틀림핀(158a)에 의해 가동로드(156)가 회전하게 되는 것이다.

이후, 가동로드(156)가 회전함에 따라 가동로드(156)와 일측이 결합된 제3챔버(140)가 회전하게 되고, 상기 제3챔버(140)와 플랜지(140a,130a) 결합된 제2챔버(130)의 제2수챔버(133)가 회전을 하여 균열부(134)가 거동하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치는 방수층(B)에 대한 수압 및 실제환경에서 발생할 수 있는 비틀림을 시험할 수 있어 우수한 재료 및 비틀림에 견딜 수 있는 방수재를 개발할 수 있게 되는 것이다..

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적인 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

또한, 상기 설명에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치의 기술은 매우 단순하나, 그 기술적 효과는 매우 크다는 점에서도 본 발명의 기술적 장점은 매우 명확하다 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 비틀림에 의한 방수압력 시험장치를 개략적으로 도시한 단면도;

도 2 는 도 1 의 좌측면도;

도 3 은 도 1 의 평면도; 및

도 4 는 도 1 의 "A"부분 확대도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉

110 : 챔버 120 : 제1챔버

120a : 플랜지 120b: 나사공

122 : 유입구 124 : 배수구

130 : 제2챔버 130a: 플랜지

130b: 나사공 131 : 제2암챔버

132 : 콘크리트부 132a : 외벽

132b : 내벽 133 : 제2수챔버

134 : 균열부 136 : 접합부

140 : 제3챔버 140a : 플랜지

150 : 가동부 152 : 유압펌프

154 : 유압잭 156 : 가동로드

156a : 안내홈 158 : 지지플레이트

158a : 비틀림핀 160 : 컨트롤러부

170 : 프레임 B : 방수층

Claims

방수층에 수압 및 비틀림을 가하여 방수성능을 평가하는 시험장치에 있어서,

내부에 시험체인 방수층에 수압 및 비틀림을 가할 수 있도록 형성되는 것으로, 내부에 수용공간을 가지며 균열부가 마련된 챔버와;

상기 챔버에 비틀림이 발생되도록 하는 가동부와;

상기 가동부와 전기적으로 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 통해 상기 가동부를 제어하는 컨트롤러부를 포함하며,

상기 가동부는

유압펌프와;

상기 유압펌프와 결합되어 유압펌프에서 공급되는 힘에 의해 전후진 되는 유압잭과;

상기 전후진 되는 유압잭과 일단이 연결되며, 타단이 상기 챔버의 일측과 연결되는 가동로드와;

상기 가동로드의 외주면 일부분을 감싸며 하부가 고정설치되는 지지플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.
청구항 1에 있어서, 상기 챔버는

내부에 물을 공급 또는 배수할 수 있도록 일측 상하부에 각각 유입구와 배수구가 형성되고, 타측에 다수의 나사공이 등간격으로 형성되는 플랜지가 마련된 제1챔버와;

상기 제1챔버와 일단이 연결되는 것으로, 원통형상으로 형성되되, 양 끝단에 상기 제1챔버와 동일한 플랜지가 마련되고, 그 내부에 외벽과 내벽으로 이루어진 콘크리트부가 부착되며, 상기 외벽과 내벽 일부분에 수직하게 균열부가 마련된 제2챔버와;

일단이 상기 제2챔버와 플랜지 결합되며, 타단이 상기 가동부와 결합되는 제3챔버로 이루어진 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제2챔버는 상기 균열부를 중심으로 제2암챔버와, 제2수챔버로 이루어지는 것으로,

제2암챔버는 하부가 접합부에 의해 고정된 상태를 유지할 수 있도록 구성되며, 제2수챔버는 일단이 제2암챔버 내에 삽입되도록 결합되되, 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.
청구항 2에 있어서, 제1챔버와, 제2챔버, 그리고 제3챔버가 결합되는 플랜지 사이에는 환형플레이트를 더 포함하여 구성되도록 함으로서, 상기 제2챔버 내에 부착되는 콘크리트부를 견고하게 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.
청구항 4에 있어서, 상기 제2챔버 내에 부착되는 콘크리트부는 균열부를 중심으로 거동할 수 있도록 콘크리트부 중 외벽은 제2챔버에 볼트 결합되고, 내벽은 상기 환형플레이트에 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 가동로드는 외주면에 길이방향을 따라 경사지게 안내홈이 형성되고, 상기 지지플레이트에는 상기 안내홈을 따라 슬라이딩 되는 비틀림핀이 형성되어 상기 유압잭의 전후진 시 상기 비틀림핀에 의해 가동로드가 회전될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.
청구항 7에 있어서, 상기 안내홈은 8 °정도 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 비틀림에 의한 방수압력 시험장치.