KR101126754B1 - 요철 방수-배수 시트, 이를 이용한 터널 방수 공법 및 그 구조 - Google Patents

요철 방수-배수 시트, 이를 이용한 터널 방수 공법 및 그 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 방수 성능 및 방수 시공성을 향상시키는 요철 방수-배수 시트를 이용한 터널 방수 공법을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 방수 공법은, 기초 터널에 숏크리트를 타설하여 숏크리트층을 형성하는 제1 단계, 본체부에 돌출부를 가지는 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 배수 및 시트 방수층을 형성하는 제2 단계, 상기 요철 방수-배수 시트에 방수재를 뿜칠하여 도막 방수층을 형성하는 제3 단계, 및 상기 도막 방수층에 라이닝 콘크리트를 타설하여 라이닝층을 형성하는 제4 단계를 포함한다.

Description

요철 방수-배수 시트, 이를 이용한 터널 방수 공법 및 그 구조 {UNEVENNESS WATERPROOF-DISPLACEMENT SHEET, TUNNEL WATERPROOFING METHOD USING THE SAME AND STRUCTURE THEREOF}
본 발명은 터널 방수 및 배수에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 요철 방수-배수 시트로 침출수의 배수와 시트 방수를 구현하는 요철 방수-배수 시트에 관한 것이다.
본 발명은 요철 방수-배수 시트에 도막 방수재에 의한 도막 방수를 구현하는 터널 방수 공법 및 그 구조에 관한 것이다.
일례를 들면, 터널 방수 공법은 기초 터널을 굴착하여, 터널의 암반을 안정화시킨 후, 터널의 요철면에 숏크리트를 타설하여 터널을 1차 복공(覆工)하고, 숏크리트층에 방수층을 형성하여, 방수층에 콘크리트를 타설하여 터널을 2차 복공한다.
방수층을 형성하는 방수시트는 숏크리트층에 고정된다. 예를 들면, 방수시트는 숏크리트층에 직접 고정되거나 란델(rondell)을 이용하여 고정된다. 그리고 이웃하여 연결되는 방수시트는 열융착에 의하여 접합된다.
이와 같은 터널 방수 공법에서, 숏크리트층에 시공된 시트 방수층이 손상되기 쉽고 시트 방수층이 손상되면 방수 성능이 저하되며, 이를 방지하기 위하여, 두꺼운 방수시트가 사용된다. 또한 방수시트를 열융착으로 연결하므로 방수 시공성이 낮다.
본 발명의 목적은 방수 성능 및 방수 시공성을 향상시키는 요철 방수-배수 시트, 이를 이용한 터널 방수 공법 및 그 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 요철 방수-배수 시트는, 본체부, 및 상기 본체부의 양면 중 일면에 오목면을 형성하고 상기 오목면에 대응하여 다른 일면으로 볼록면을 형성하는 돌출부를 포함한다.
상기 돌출부는, 상기 본체부에 연결되는 바텀부의 내경을 제1 직경으로 형성하고, 상기 본체부에서 이격된 탑부의 외경을 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경으로 형성하며, 상기 바텀부와 상기 탑부는, 상기 제1 직경과 상기 제2 직경 사이의 가변 직경의 경사부로 연결될 수 있다.
상기 경사부는, 상기 바텀부와 상기 탑부 중 일측으로 돌출되는 돌기, 상기 돌기의 반대측에 상기 돌기에 대응하여 형성되는 홈을 포함할 수 있다.
상기 돌출부는, 상기 본체부에 연결되는 바텀부, 상기 본체부에서 이격된 탑부, 상기 바텀부와 상기 탑부를 연결하는 수직부를 포함할 수 있다.
상기 본체부와 상기 탑부 중 적어도 하나는 일측으로 돌출되는 돌기, 및 상기 돌기의 반대측에 상기 돌기에 대응하여 형성되는 홈 중 적어도 하나를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 요철 방수-배수 시트는, 상기 본체부의 상기 돌출부 측 또는 상기 돌출부 반대측에 부착되는 부직포를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부는, 일측 단부에 상기 돌출부를 형성하지 않은 평면부를 더 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 요철 방수-배수 시트는, 상기 평면부의 양면 중 적어도 일면에 접착층과 이형지를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널 방수 공법은, 기초 터널에 숏크리트를 타설하여 숏크리트층을 형성하는 제1 단계, 본체부에 돌출부를 가지는 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 배수 및 시트 방수층을 형성하는 제2 단계, 상기 요철 방수-배수 시트에 도막 방수재를 뿜칠하여 도막 방수층을 형성하는 제3 단계, 및 상기 도막 방수층에 라이닝 콘크리트를 타설하여 라이닝층을 형성하는 제4 단계를 포함한다.
상기 제2 단계는, 상기 숏크리트층에 부직포를 설치하고, 상기 부직포 상에 상기 요철 방수-배수 시트를 설치하여 고정부재로 상기 부직포와 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시킬 수 있다.
상기 제2 단계는, 부직포와 열융착된 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 고정부재로 상기 부직포와 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시킬 수 있다.
상기 제2 단계는, 상기 요철 방수-배수 시트의 주부를 시공하는 주부 시공단계와, 상기 주부의 외곽에서 상기 요철 방수-배수 시트를 연결하는 조인트부를 시공하는 조인트부 시공단계를 포함할 수 있다.
상기 주부 시공단계는, 상기 고정부재에 방수 와셔를 개재하여 상기 부직포 및 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시킬 수 있다.
상기 조인트부 시공단계는, 이웃하는 1쌍의 부직포를 서로 맞대거나 단부를 겹치고, 상기 부직포의 경계에 요철 방수-배수 시트를 절단한 조인트 부재를 배치하고, 상기 고정부재에 방수 와셔를 개재하여 상기 부직포 및 상기 조인트 부재를 상기 숏크리트층에 고정시키며, 상기 조인트 부재에 방수 접착제를 개재하여 요철 방수-배수 시트를 결합시킬 수 있다.
상기 제3 단계는, 상기 조인트 부재의 폭에 대응하여, 상기 조인트 부재 및 상기 요철 방수-배수 시트에 상기 도막 방수층을 형성할 수 있다.
상기 제3 단계는, 상기 조인트 부재와 상기 요철 방수-배수 시트 전 영역에 상기 도막 방수층을 형성할 수 있다.
상기 요철 방수-배수 시트는 아크릴 수지, ECB, PE, HDPE, LDPE, EVA, PVC, 열 라미네이트 필름 및 합성고무 중 어느 하나 또는 이들의 복합체로 형성될 수 있다.
상기 제2 단계는, 상기 본체부의 일측 단부에 평면부를 더 구비하고 상기 평면부에 부직포를 구비한 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 고정부재로 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시킬 수 있다.
상기 제2 단계는, 상기 요철 방수-배수 시트의 주부를 시공하는 주부 시공단계와, 상기 주부의 외곽에서 이웃하는 1쌍의 상기 요철 방수-배수 시트의 일측 평면부 및 부직포를 다른측 평면부 및 부직포에 연결하여 조인트부를 시공하는 조인트부 시공단계를 포함할 수 있다.
상기 조인트부 시공단계는, 1쌍의 평면부에 각각 대응하고 이웃하는 1쌍의 부직포를 서로 겹치고, 이웃하는 1쌍의 평면부를 서로 겹쳐서 부착하는 요철 방수-배수 시트를 결합시킬 수 있다.
상기 조인트부 시공단계는, 이웃하는 1쌍의 요철 방수-배수 시트 중 일측의 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정하고, 다른 요철 방수-배수 시트를 상기 요철 방수-배수 시트에 연결할 수 있다.
상기 일측 요철 방수-배수 시트의 고정은, 상기 일측 요철 방수-배수 시트에서 부직포와 평면부를 분리하여 부직포를 상기 숏크리트층에 고정부재로 고정할 수 있다.
상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은, 상기 평면부에 대응하여 상기 숏크리트층에 고정부재를 설치하고, 서로 겹쳐진 상기 부직포를 상기 고정부재에 고정하며, 서로 겹쳐진 상기 평면부를 서로 부착할 수 있다.
상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은, 상기 평면부의 적어도 일면에 구비되는 이형지를 제거하여, 서로 겹쳐진 상기 평면부를 구비된 접착층으로 서로 부착할 수 있다.
상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은, 상기 서로 겹쳐진 상기 평면부와 서로 겹쳐진 부직포를 구비된 접착층으로 서로 부착할 수 있다.
상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은, 서로 겹쳐진 상기 평면부 사이에 방수 접착제를 개재하여 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널 방수 공법은, 기초 터널에 숏크리트를 타설하여 숏크리트층을 형성하는 제1 단계, 본체부에 돌출부를 가지는 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 배수 및 시트 방수층을 형성하는 제2 단계, 및 상기 요철 방수-배수 시트에 라이닝 콘크리트를 타설하여 라이닝층을 형성하는 제3 단계를 포함한다.
상기 제2 단계는, 상기 숏크리트층에 부직포를 더 설치하고, 상기 부직포에 상기 요철 방수-배수 시트를 설치할 수 있다.
상기 제2 단계는, 상기 요철 방수-배수 시트의 돌출부를 상기 부직포에 설치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널 방수 구조는 상기 터널 방수 공법으로 시공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 요철 방수-배수 시트를 고정부재로 숏크리트층에 설치하여 시트 방수층을 형성하고, 요철 방수-배수 시트에 도막 방수층을 더 형성함으로써, 터널에서 방수 성능을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 숏크리트층에 요철 구조의 조인트 부재를 설치하고, 이에 요철 방수-배수 시트를 결합함으로써, 방수층을 형성하는 시공성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터널 방수 공법의 순서도이다.
도 2는 도 1의 터널 방수 공법을 적용한 터널 방수 구조의 단면도이다.
도 3은 도 2의 터널에 방수-배수 시트를 시공한 상태의 저면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 방수-배수 시트의 저면도이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 주부의 단면도이다.
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 조인트부의 단면도이다.
도 7은 도 6의 조인트부의 분해 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터널 방수 공법을 적용한 터널 방수 구조에서, 주부의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터널 방수 공법을 적용한 터널 방수 구조에서, 조인트부의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부의 분해 단면도이다.
도 11은 도 10의 조인트부를 조립한 상태의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부를 조립한 상태의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부를 조립한 상태의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부의 분해 단면도이다.
도 15는 도 14의 조인트부를 조립한 상태의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터널 방수 공법의 순서도이고, 도 2는 도 1의 터널 방수 공법을 적용한 터널 방수 구조의 단면도이다. 편의상, 터널 방수 공법, 이 공법에 사용되는 요철 방수-배수 시트(3) 및 이 요철 방수-배수 시트(3)와 공법의 결과물인 터널 방수 구조에 대하여 함께 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 터널 방수 공법은 암반으로 이루어지는 기초 터널(1)에 숏크리트층(2)을 형성하는 제1 단계(ST1), 숏크리트층(2)에 요철 방수-배수 시트(3)를 설치하는 제2 단계(ST2), 요철 방수-배수 시트(3)에 도막 방수층(41)을 형성하는 제3 단계(ST3), 및 도막 방수층(41)에 라이닝층(5)을 형성하는 제4 단계(ST4)를 포함한다.
제1 단계(ST1)는 암반을 굴착하여 형성되는 기초 터널(1)에 숏크리트를 타설하여 방수 구조를 형성하기 위하여 터널(1)의 표면을 요철 방수-배수 시트(3)를 설치하기에 적절한 수준의 요철 범위를 가지도록 숏크리트층(2)을 형성한다. 즉 제1 단계(ST1)는 터널(1)을 숏크리트층(2)으로 1차 복공한다. 숏크리트층(2)은 터널(1)에서 세어 나오는 침출수를 투과시킬 수 있다.
제2 단계(ST1)는 숏크리트층(2)에 요철 방수-배수 시트(3)를 설치하여 시트 방수층을 형성한다. 또한 요철 방수-배수 시트(3)는 숏크리트층(2)에 연결되는 배수층을 형성한다.
도 3은 도 2의 터널에 방수-배수 시트를 시공한 상태의 저면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 방수-배수 시트(3)의 저면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 주부(M1)의 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 실시예의 요철 방수-배수 시트(3)는 본체부(31)와 이에 형성되는 돌출부(32)를 포함한다. 요철 방수-배수 시트(3)는 숏크리트층(2)에 직접 설치될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 부직포(6)를 개재하여 설치될 수 있다.
편의상, 본 실시예는 숏크리트층(2)에 부직포(6)를 설치하고, 부직포(6)에 요철 방수-배수 시트(3)를 설치한 방수 구조를 예시한다. 이때, 부직포(6)는 요철 방수-배수 시트(3)의 일면에 열융착으로 부착된 상태로 시공될 수 있다.
요철 방수-배수 시트(3)는 방수층과 배수층을 동시에 형성하므로 방수 성능과 배수 구조를 형성한다. 부직포(6)는 요철 방수-배수 시트(3)와 함께 배수층을 형성하며, 또한 침출수를 여과하는 필터층을 형성하여 요철 방수-배수 시트(3)의 배수 성능의 저하를 방지한다.
요철 방수-배수 시트(3)에서, 본체부(31)는 판상으로 형성되어 부직포(6)에 접하여 숏크리트층(2)에 대하여 배수층과 방수층을 설정한다. 돌출부(32)는 본체부(31)의 일면에 오목면을 형성하고 오목면에 대응하여 다른 일면으로 볼록면을 형성하여, 즉 부직포(6)의 반대측으로 돌출되어 부직포(6)에 연결되는 배수층과 방수층을 더 설정한다.
또한, 요철 방수-배수 시트에서, 본체부가 라이닝층 측에 배치되고, 돌출부가 부직포 측으로 돌출되어 부직포에 연결되는 배수층과 방수층을 더 설정할 수도 있다(미도시).
돌출부의 크기와 간격에 따라 돌출부를 부직포 측에 배치하거나 라이닝층 측에 배치할 수 있으며, 편의상, 이하에서는 부직포 측에 본체부가 설치되는 구조를 예로 들어 설명한다.
돌출부를 부직포 측에 배치하여 제조하면 양자의 부착 성능이 더 우수하고, 본체부를 부직포 측에 배치하여 제조하면 배수 성능이 더 우수할 수 잇다.
돌출부(32)는 본체부(31)에 연결되는 바텀(bottom)부(321)의 내경을 제1 직경(D1)으로 형성하고, 본체부(31)에서 멀어진 탑(top)부(322)의 외경을 제1 직경(D1)보다 작은 제2 직경(D2)으로 형성한다. 그리고 바텀부(321)와 탑부(322)는 제1 직경(D1)과 제2 직경(D2) 사이의 가변 직경의 경사부(323)로 연결된다.
요철 방수-배수 시트(3)에서, 돌출부(32)는 누수량 및 수압과 같은 누수 상황이나, 요철 및 돌출물과 같은 숏크리트층(2)의 상태에 따라 다양한 크기로 설정될 수 있다. 돌출부(32)의 높이(H)는 5 내지 40mm 범위 내에서 설정된다.
돌출부(32)의 높이(H)가 5mm 미만이면 누수량이 많은 경우 배수 성능이 저하되고, 돌출부(32)의 높이(H)가 400mm 초과이면 배수 성능은 높아지지만 압축 강도가 저하된다. 이때, 압축 강도는 0.20 내지 1.0MPa 범위를 가질 수 있다.
배수 성능은 돌출부(32)의 높이(H) 및 이에 따른 돌출부(32)의 공간 체적에 의하여 결정된다. 돌출부(32)는 2 내지 30 L/m2 의 공간 체적을 가진다. 따라서 배수 성능은 50 내지 1000L/m2min 범위를 가질 수 있다.
요철 방수-배수 시트(3)는 아크릴 수지, ECB(Ethylene Copolymer Bitumen), PE(Poly-Ethylene), HDPE(High-Density Poly-Ethylene), LDPE(Low-Density Poly-Ethylene), EVA(Ethylene-Vinyl Acetate), PVC(Poly-Vinyl Chloride), 열 라미네이트 필름 또는 합성고무로 형성되거나 이들의 복합체로 형성되므로 부직포(6)의 일측에서 배수층과 방수층을 형성 및 유지할 수 있는 기계적 강도를 가진다. 따라서 요철 방수-배수 시트(3)는 내화학성, 압축 저항성 및 시공성을 확보할 수 있다. 요철 방수-배수 시트(3)는 영하 30도씨 내지 영상 80도씨의 내열성을 가지므로 적용 가능한 환경을 넓게 확보할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2 단계(ST2)는 요철 방수-배수 시트(3)의 주부(M1)를 시공하는 주부 시공단계(ST21)와, 주부(M1)의 외곽에서 요철 방수-배수 시트(3)를 연결하는 조인트부(J1)를 시공하는 조인트부 시공단계(ST22)를 포함한다.
다시 도 5를 참조하면, 주부 시공단계(ST21)는 숏크리트층(2)에 부직포(6)를 설치하고, 부직포(6) 상에 요철 방수-배수 시트(3)를 설치하여, 방수 와셔(71)를 개재한 고정부재(72)로 부직포(6)와 요철 방수-배수 시트(3)를 숏크리트층(2)에 고정시킨다. 이때, 고정부재(72)는 본체부(31)에서 숏크리트층(2)에 박힌다.
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 자른 조인트부(J1)의 단면도이고, 도 7은 도 6의 조인트부(J1)의 분해 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 조인트부 시공단계(ST22)는, 숏크리트층(2)에 이웃하는 1쌍의 부직포(61, 62)를 서로 맞대거나 단부를 겹치(미도시)고, 부직포(61, 62)의 경계에 요철 방수-배수 시트(3)를 절단한 조인트 부재(303)를 배치하며, 고정부재(72)에 방수 와셔(71)를 개재하여 부직포(61, 62) 및 조인트 부재(303)를 숏크리트층(2)에 고정시키며, 조인트 부재(303)에 방수 접착제(304)를 개재하여 1쌍의 요철 방수-배수 시트(301, 302)를 결합한다.
방수 접착제(304)는 고정부재(72)에 의하여 파괴된 조인트 부재(303)의 방수 구조를 복구하며, 이웃하는 요철 방수-배수 시트(301, 302)를 조인트 부재(303)에 견고한 방수 구조로 연결한다. 조인트 부재(303)는 이웃하는 부직포(61, 62) 사이 및 이에 대응하여 서로 이웃하는 요철 방수-배수 시트(301, 302) 사이에서 배수층 및 방수층을 설정한다.
제3 단계(ST3)는 조인트 부재(303)의 폭(W)에 대응하여, 조인트 부재(303)와 요철 방수-배수 시트(301, 302)에 도막 방수층(41)을 형성한다. 도막 방수층(41)은 요철 방수-배수 시트(301, 302) 전체에 형성되지 않고 조인트 부재(303)의 폭(W)에 대응하여 형성되므로 방수 취약 부분에서 방수 성능을 향상시킨다. 따라서 도막 방수층(41)은 최소의 비용으로 우수한 방수 성능을 확보할 수 있다.
이하 본 발명의 제2 내지 제5 실시예에 대하여 설명하며, 제1 실시예 및 기설명된 실시예와 비교하여 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터널 방수 공법을 적용한 터널 방수 구조에서, 주부(M2)의 단면도이다. 제1 실시예는 조인트 부재(303)가 위치하는 조인트부(J1)에 한정하여 도막 방수층(41)을 형성한다. 이에 비하여, 도 8을 참조하면, 제2 실시예는 시트 방수층 전 영역에 도막 방수층(241)을 형성한다.
즉, 주부(M2)는 숏크리트층(2) 상에 부직포(6)와 요철 방수-배수 시트(3)를 방수 와셔(71)를 개재한 고정부재(72)로 고정하여 배수층과 방수층을 형성하고, 요철 방수-배수 시트(3)에 도막 방수재를 도포하여 도막 방수층(241)을 형성한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터널 방수 공법을 적용한 터널 방수 구조에서, 조인트부(J2)의 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제3 단계(ST3)는 조인트 부재(303)와 이웃하는 요철 방수-배수 시트(301, 302)의 전 영역에 도막 방수층(241)을 형성한다.
즉, 조인트부(J2)는 숏크리트층(2) 상에 이웃하는 1쌍의 부직포(61, 62)를 서로 맞대거나 단부를 겹치고(미도시), 부직포(61, 62)의 경계에 조인트 부재(303)를 배지하여, 방수 와셔(71)를 개재한 고정부재(72)로 고정하고, 조인트 부재(303)에 방수 접착제(304)를 개재하여 1쌍의 요철 방수-배수 시트(301, 302)를 결합한다.
따라서 제2 실시예는 조인트 부재(303)와 요철 방수-배수 시트(301, 302)로 배수층과 방수층, 즉 방수-배수층을 형성하고, 조인트 부재(303)와 요철 방수-배수 시트(301, 302) 위의 전 영역에 도막 방수층(241)을 형성한다. 즉 제2 실시예는 제1 실시예와 비교할 때, 더 우수한 방수 성능을 가질 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부(J3)의 분해 단면도이고, 도 11은 도 10의 조인트부(J3)를 조립한 상태의 단면도이다. 편의상, 조인트 부재(403)와 일측 요철 방수-배수 시트(401)만을 도시 한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 조인트 부재(403)와 요철 방수-배수 시트(401)의 경사부(423)는 바텀부(421)와 탑부(422) 중 일측으로 돌출되는 돌기(424)와, 돌기(424)의 반대측에 돌기(424)에 대응하여 형성되는 홈(425)을 포함한다.
따라서 조인트 부재(403)의 돌출부(42)의 볼록면이 요철 방수-배수 시트(401)의 돌출부(42)의 오목면에 결합되어, 배수층과 시트 방수층이 형성된다. 조인트 부재(403)와 요철 방수-배수 시트(401)에 개재되는 방수 접착제(404)는 양자의 결합을 더욱 견고하게 하고, 양자 사이에 방수 구조를 더 형성한다. 방수 접착제(404)는 누수량 및 누수 상황에 따라 선택적으로 사용되거나 사용되지 않을 수도 있다.
이때, 조인트 부재(403) 경사부(423)의 홈(425)에 요철 방수-배수 시트(401) 경사부(423)의 돌기(424)가 결합되어, 조인트 부재(403)의 돌출부(42)와 요철 방수-배수 시트(401) 돌출부(42)의 체결력을 더한다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부(J4)를 조립한 상태의 단면도이다.
제1 실시예는 조인트 부재(303)와 요철 방수-배수 시트(301)의 돌출부(32)에 경사부(323)를 구비한다. 이에 비하여, 도 12를 참조하면, 제4 실시예의 조인트 부재(503)와 요철 방수-배수 시트(501)의 돌출부(52)에 수직부(523)를 구비한다.
즉 돌출부(52)는 본체부(51)에 연결되는 바텀부(521), 본체부(51)에서 멀어진 탑부(522), 및 바텀부(521)와 탑부(522)를 연결하는 수직부(523)를 포함한다.
수직부(523)를 가지는 조인트 부재(503)의 본체부(51)와 요철 방수-배수 시트(501)의 돌출부(52) 결합 구조는 경사부(323)를 가지는 제1 실시예의 결합 구조에 비하여 방수 경로를 더 길게 형성한다. 따라서 제4 실시예의 조인트부(J4)는 제1 실시예의 조인트부(J1)에 비하여 우수한 방수 성능을 가질 수 있다.
조인트 부재(503)와 요철 방수-배수 시트(501)에 개재되는 방수 접착제(504)는 양자의 결합을 더욱 견고하게 하고, 양자 사이에 방수 구조를 더 형성한다.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부(J5)를 조립한 상태의 단면도이다. 조인트 부재(603)와 요철 방수-배수 시트(601)는 서로 결합되는 돌기(721)와 홈(722)을 구비한다.
즉 도시된 바와 같이, 돌기(721)는 요철 방수-배수 시트(601)의 본체부(611)와 탑부(622)에 형성되고, 홈(722)은 조인트 부재(603)의 본체부(611)와 탑부(622)에 형성된다.
또한, 돌기는 조인트 부재의 본체부와 탑부에 형성되고, 홈은 요철 방수-배수 시트의 본체부와 탑부에 형성될 수도 있다(미도시). 돌기 및 홈은 조인트 부재 및 요철 방수-배수 시트의 탑부 또는 본체부에 선택적으로 형성될 수도 있다(미도시).
홈(722)을 가지는 조인트 부재(603)와 돌기(721)를 가지는 요철 방수-배수 시트(601)를 상호 결합하면, 홈(722)과 돌기(721)는 양자의 체결력을 더욱 강하게 한다.
조인트 부재(603)와 요철 방수-배수 시트(601)에 개재되는 방수 접착제(604)는 양자의 결합을 더욱 견고하게 하고, 양자 사이에 방수 구조를 더 형성한다.
도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 터널 방수 공법에 적용되는 조인트부(J6)의 분해 단면도이고, 도 15는 도 14의 조인트부(J6)를 조립한 상태의 단면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 1쌍의 요철 방수-배수 시트(701, 702)는 본체부(71)의 돌출부(73) 반대측에 각각 부착되는 부직포(63, 64)를 더 포함한다. 부직포(63, 64)는 배수층을 형성한다. 본체부(71)는 일측 단부에 돌출부(73)를 형성하지 않은 평면부(74)를 더 형성하여, 조인트부(J6)를 형성한다.
평면부(74)는 양면 중 적어도 일면에 이형지(75)를 구비한다. 이형지(75)를 구비하는 경우, 겹쳐지는 평면부(74)는 접착층(76)을 구비한다. 이형지를 구비하지 않는 경우, 겹쳐지는 평면부는 방수 접착제로 접착될 수 있다.
편의상, 도 14에서는 일측 요철 방수-배수 시트(701)의 평면부(74)의 외측에 접착층(76)과 이형지(75)가 구비되고, 다른측 요철 방수-배수 시트(702)의 평면부(74)의 내측에 접착층(76)과 이형지(75)가 구비된다. 부직포(63, 64)는 평면부(74)에서 분리된다.
제2 단계(ST2)는, 평면부(74, 74)와 부직포(63, 64)가 구비된 요철 방수-배수 시트(701, 702)를 숏크리트층(2)에 설치하여, 고정부재(72)로 요철 방수-배수 시트(701, 702)를 숏크리트층(2)에 고정시킨다. 고정부재(72)가 요철 방수-배수 시트(701, 702)를 관통하지 않으므로 조인트부(J6)는 우수한 방수 성능을 가질 수 있다.
즉 제2 단계(ST2)에서 조인트부 시공단계(ST22))는 주부의 외곽에서 이웃하는 1쌍의 요철 방수-배수 시트(701, 702)의 일측 평면부(74) 및 부직포(63)를 다른측 평면부(74) 및 부직포(64)에 연결하여 조인트부(J6)를 시공한다.
구체적으로 보면, 조인트부 시공단계(ST22)는 1쌍의 평면부(74, 74)에 각각 대응하고 이웃하는 1쌍의 부직포(63, 64)를 서로 겹치고, 이웃하는 1쌍의 평면부(74, 74)를 서로 겹쳐서 부착하는 요철 방수-배수 시트(701, 702)를 결합시킨다.
따라서 조인트부 시공단계(ST22)는 일측의 요철 방수-배수 시트(701)를 숏크리트층(2)에 고정하고, 다른 요철 방수-배수 시트(702)를 요철 방수-배수 시트(701)에 연결한다.
예를 들면, 일측 요철 방수-배수 시트(701)는 요철 방수-배수 시트(701)에서 부직포(63)와 평면부(74)를 분리하여 부직포(63)를 숏크리트층(2)에 고정부재(72)로 고정한다.
다른 요철 방수-배수 시트(702)의 연결은 먼저, 평면부(74)에 대응하여 숏크리트층(2)에 별도의 고정부재(72)를 설치하고, 서로 겹쳐진 부직포(63, 64)를 고정부재(72)에 고정한다. 이때, 부직포(63, 64)는 숏크리트층(2)에 돌출되는 구조로 설치되는 고정부재(72)의 머리 부분에 걸린다.
그리고 서로 겹쳐진 평면부(74, 74)를 서로 부착한다. 이때, 평면부(74, 74)에서 이형지(75)를 제거하고 평면부(74, 74)에 구비되는 접착층(76)으로 서로 부착하거나, 방수 접착제(미도시)를 개재하여 서로 부착할 수 있다.
또한, 요철 방수-배수 시트(701, 702)의 연결은 서로 겹쳐진 평면부(74, 74)와 서로 겹쳐진 부직포(63, 64)를 각각에 구비된 접착층(미도시)으로 서로 부착할 수도 있다. 이 경우, 조인트부(J6)에서 평면부(74, 74)와 부직포(63, 64)의 연결력이 더 향상될 수 있다.
제3 단계(ST3)은 요철 방수-배수 시트(701, 702)에 도막 방수재를 도포하여 도막 방수층(641)을 형성한다. 또한 도막 방수층(641)은 요철 방수-배수 시트(701, 702) 전체에 형성될 수도 있고, 또한 조인트부(J6)에 대응하여 한정적으로 형성되어 방수 취약 부분에서 방수 성능을 향상시킬 수도 있다.
한편, 제6 실시예는 요철 방수-배수 시트(701, 702)가 협폭(예를 들면 1m 이하 정도)으로 형성되어 숏크리트층(2)으로부터 처짐이 발생되지 않을 때, 고정부재로 관통하는 주부를 형성하지 않고 조인트부(J6)만으로 요철 방수-배수 시트(701, 702)를 설치할 수 있다.
이 경우, 요철 방수-배수 시트(701, 702)가 고정부재(72)에 의하여 뚫리지 않으므로 도막 방수층(641)을 구비하지 않고도 방수 성능을 가질 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1 : 터널 2 : 숏크리트층
3, 301, 302, 401, 501, 601, 701, 702 : 요철 방수-배수 시트
5 : 라이닝층 6, 61, 62, 63, 64 : 부직포
31, 51, 611, 71 : 본체부 32, 42, 52, 73 : 돌출부
41, 241, 641 : 도막 방수층 71 : 방수 와셔
72 : 고정부재 74 : 평면부
75 : 이형지 303, 403, 503, 603 : 조인트 부재
321, 421, 521 : 바텀부 322, 422, 522, 622 : 탑부
323, 423 : 경사부 304, 404, 504, 604 : 방수 접착제
424, 721 : 돌기 425, 722 : 홈
523 : 수직부 D1, D2 : 제1, 제2 직경
J1, J2, J3, J4, J5, J6 : 조인트부 M1, M2 : 주부
W : 폭

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  9. 기초 터널에 숏크리트를 타설하여 숏크리트층을 형성하는 제1 단계;
    본체부에 돌출부를 가지는 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 배수 및 시트 방수층을 형성하는 제2 단계;
    상기 요철 방수-배수 시트에 도막 방수재를 뿜칠하여 도막 방수층을 형성하는 제3 단계; 및
    상기 도막 방수층에 라이닝 콘크리트를 타설하여 라이닝층을 형성하는 제4 단계
    를 포함하며,
    상기 제2 단계는,
    상기 숏크리트층에 부직포를 설치하고,
    상기 부직포 상에 상기 요철 방수-배수 시트를 설치하여 고정부재로 상기 부직포와 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시키며,
    상기 제2 단계는,
    상기 요철 방수-배수 시트의 주부를 시공하는 주부 시공단계와,
    상기 주부의 외곽에서 상기 요철 방수-배수 시트를 연결하는 조인트부를 시공하는 조인트부 시공단계
    를 더 포함하고,
    상기 돌출부는,
    상기 본체부에 연결되는 바텀부의 내경을 제1 직경으로 형성하고,
    상기 본체부에서 이격된 탑부의 외경을 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경으로 형성하며,
    상기 바텀부와 상기 탑부는,
    상기 제1 직경과 상기 제2 직경 사이의 가변 직경의 경사부로 연결되고,
    상기 경사부는,
    상기 바텀부와 상기 탑부 중 일측으로 돌출되는 돌기,
    상기 돌기의 반대측에 상기 돌기에 대응하여 형성되는 홈을 포함하며,
    상기 조인트부 시공단계는,
    이웃하는 1쌍의 부직포를 서로 맞대거나 단부를 겹치고,
    상기 부직포의 경계에 요철 방수-배수 시트를 절단한 조인트 부재를 배치하고, 상기 고정부재에 방수 와셔를 개재하여 상기 부직포 및 상기 조인트 부재를 상기 숏크리트층에 고정시키며,
    상기 조인트 부재에 방수 접착제를 개재하여 요철 방수-배수 시트를 결합시키고,
    이웃하는 1쌍의 요철 방수-배수 시트의 돌출부들은 하나의 상기 조인트 부재의 본체부에 결합되는 터널 방수 공법.
  10. 삭제
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    부직포와 열융착된 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 고정부재로 상기 부직포와 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시키는
    터널 방수 공법.
  12. 삭제
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 주부 시공단계는,
    상기 고정부재에 방수 와셔를 개재하여 상기 부직포 및 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시키는 터널 방수 공법.
  14. 삭제
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 조인트 부재의 폭에 대응하여, 상기 조인트 부재 및 상기 요철 방수-배수 시트에 상기 도막 방수층을 형성하는
    터널 방수 공법.
  16. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 조인트 부재와 상기 요철 방수-배수 시트 전 영역에 상기 도막 방수층을 형성하는
    터널 방수 공법.
  17. 제9 항에 있어서,
    상기 요철 방수-배수 시트는 아크릴 수지, ECB(Ethylene Copolymer Bitumen), PE(Poly-Ethylene), HDPE(High-Density Poly-Ethylene), LDPE(Low-Density Poly-Ethylene), EVA(Ethylene-Vinyl Acetate), PVC(Poly-Vinyl Chloride), 열 라미네이트 필름 및 합성고무 중 어느 하나 또는 이들의 복합체로 형성되는
    터널 방수 공법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 본체부의 일측 단부에 평면부를 더 구비하고 상기 평면부에 부직포를 구비한 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 설치하여 고정부재로 상기 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정시키는
    터널 방수 공법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 조인트부 시공단계는,
    상기 주부의 외곽에서 이웃하는 1쌍의 상기 요철 방수-배수 시트의 일측 평면부 및 부직포를 다른측 평면부 및 부직포에 연결하여 조인트부를 시공하는
    터널 방수 공법
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 조인트부 시공단계는,
    1쌍의 평면부에 각각 대응하고 이웃하는 1쌍의 부직포를 서로 겹치고,
    이웃하는 1쌍의 평면부를 서로 겹쳐서 부착하는 요철 방수-배수 시트를 결합시키는
    터널 방수 공법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 조인트부 시공단계는,
    이웃하는 1쌍의 요철 방수-배수 시트 중 일측의 요철 방수-배수 시트를 상기 숏크리트층에 고정하고,
    다른 요철 방수-배수 시트를 상기 요철 방수-배수 시트에 연결하는
    터널 방수 공법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 일측 요철 방수-배수 시트의 고정은,
    상기 일측 요철 방수-배수 시트에서 부직포와 평면부를 분리하여 부직포를 상기 숏크리트층에 고정부재로 고정하는 터널 방수 공법.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은,
    상기 평면부에 대응하여 상기 숏크리트층에 고정부재를 설치하고,
    서로 겹쳐진 상기 부직포를 상기 고정부재에 고정하며,
    서로 겹쳐진 상기 평면부를 서로 부착하는
    터널 방수 공법.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은,
    상기 평면부의 적어도 일면에 구비되는 이형지를 제거하여, 서로 겹쳐진 상기 평면부를 구비된 접착층으로 서로 부착하는
    터널 방수 공법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은,
    상기 서로 겹쳐진 상기 평면부와 서로 겹쳐진 부직포를 구비된 접착층으로 서로 부착하는
    터널 방수 공법.
  26. 제23 항에 있어서,
    상기 다른 요철 방수-배수 시트의 연결은,
    서로 겹쳐진 상기 평면부 사이에 방수 접착제를 개재하여 연결하는
    터널 방수 공법.
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