KR101469712B1

KR101469712B1 - 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR101469712B1
Application number: KR20140009457A
Authority: KR
Inventors: 연규석; 황진용; 연재흠
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2014-12-05

Abstract

본 발명은 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 및 그 시공방법에 관한 것으로, 하부 본체와 상부 본체로 구성되고, 하부측벽부 외면과 상부측벽부 외면이 경사를 이루며, 오목부와 볼록부에 지수용 패킹을 개재한 상태로 경화시간을 조절할 수 있는 폴리머 페이스트를 사용하여 접합부를 접합할 수 있고, 하부 본체의 외면에 하부측벽부보다 더 두껍게 형성된 상수도관 관통부에 상수도관의 관통구멍을 천공할 수 있으며, 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새에 형성한 충전층의 외부에 지수층을 형성할 수 있으며, 상부 본체 덮개부의 가장자리와 상벽부의 상면 사이 및 상부 본체의 상벽부와 상기 상부측벽부가 연결되는 모서리에 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 경사면이 형성되어 있다.
본 발명은 본체의 조립 구조가 단순하여 시공이 용이하고, 본체의 외면이 경사를 이루어 맨홀 설치 후 장기압밀 침하 등에 대응하여 본체가 일체로 거동하게 되어 맨홀과 매설된 상수도관의 안정성을 확보할 수 있고, 접합부의 지수성능이 우수하고, 하부측벽부보다 더 두꺼운 상수도관 관통부에 상수도관을 배관하므로 상수도관이 파손되거나 상수도관의 접합부위가 이탈되는 등의 문제점을 해소할 수 있고, 상부본체와 덮개부에 형성된 경사면이 맨홀의 목걸림현상을 방지하여 부등침하 현상이 발생하더라도 상부본체가 파손되거나 쉽사리 이탈되지 않는 장점이 있다.

Description

조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 및 그 시공방법{Assembly precast polymer concrete manhole for a water supply and construction method thereof}

본 발명은 상수도용 맨홀에 관한 것이며, 더욱 상세히는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 관한 것이다.

특허문헌 1에 게재된 유리섬유 보강 폴리머 콘크리트 맨홀은 본 출원인이 발명한 것으로, 본체가 섬유강화플라스틱 내외층과 그 내외층 사이의 중간층의 3층 구조를 갖도록 하되, 내외층 결합재에 MMA 수지를 첨가하거나, 중간층 폴리머 콘크리트에 카오린 클레이, 쵸프트스트레인 화이버를 첨가시켜 KS M ISO 7685 규격에 따른 비원강성기준을 만족시킬 수 있다.

그러나, 특허문헌 1에 게재된 종래의 맨홀은 본체의 하부측과 상부측에 각각 하판과 상판이 결합되고, 상기 상판 위에 1개 혹은 2개 이상의 상부구체가 추가로 결합되는 복잡한 구조를 나타낸다.

특허문헌 1에 게재된 종래의 맨홀은 본체의 외면이 경사가 없는 수직면을 형성하고 있기 때문에 맨홀 설치 후 지반의 부등침하, 되메우기 흙의 장기압밀 침하, 맨홀을 관통하는 관체에 작용하는 내외부 하중에 기인하여 본체가 독립된 거동을 하게 되어 맨홀과 매설된 관체의 안정성을 확보하기 어렵다.

특허문헌 1에 게재된 종래의 맨홀은 본체의 상측에 상판을 설치하고 단순히 그 접착면에 접착제를 도포하여 밀착하므로 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수 성능이 좋지 않다.

특허문헌 1에 게재된 종래의 맨홀은 본체의 하부에 천공된 관통구멍에 관체를 설치하고 상기 관통구멍과 관체 사이의 틈새 단순 밀봉처리하기 때문에 맨홀 설치 후 시간이 경과함에 따라 부식 등으로 인해 관체의 두께와 강도가 감소하게 되면 관체에 작용하는 내부하중(예컨대, 운전 수압, 수충압 등)과 외부하중(예컨대, 되메우기 흙의 무게, 맨홀를 지나가는 차량 하중, 동결부하로 인한 2배 이상의 토압, 토양 팽창 등)에 대한 관체의 저항력이 약해지고, 결국에는 맨홀과 관체의 거동이 일체화되지 못함에 따라 맨홀을 관통하는 관체가 파손되거나 관체의 접합 부위가 이탈되는 등의 문제점을 갖고 있다.

특허문헌 1에 게재된 종래의 맨홀은 본체와 상부구체의 결합 단면이 경사가 없이 직각을 이루고 있기 때문에 지표층의 동결 시 상기 본체와 상부구체의 결합 부분에서 목걸림 현상이 발생한 상태에서 맨홀을 관통하는 관체에 내외부 하중이 작용하면 부등침하 현상이 발생하여 상기 상부구체가 본체로부터 이탈될 수 있다.

KR

10-0988051

B1

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하부 본체와 상부 본체로 구성되고, 하부측벽부 외면과 상부측벽부 외면이 경사를 이루며, 상기 하부측벽부에 형성된 접합부의 오목부와 상기 상부측벽부에 형성된 접합부의 볼록부에 지수용 패킹을 개재한 상태로 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 폴리머 페이스트를 사용하여 하부 본체와 상부 본체를 접합할 수 있고, 하부 본체의 외면에 상기 하부측벽부보다 더 두껍게 형성되어 있는 상수도관 관통부에 상수도관의 관통구멍을 천공할 수 있으며, 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새에 충전재를 채워 충전층을 형성하고, 충전층 외부에 접착제와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층으로 적층하여 지수층을 형성할 수 있으며, 상부 본체 덮개부의 가장자리와 상벽부의 상면 사이 및 상부 본체의 상벽부와 상기 상부측벽부가 연결되는 모서리에 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 경사면이 형성되어 있는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀은, 상부가 개방되고 하부측벽부와 바닥부로 된 중공형 통체이며, 상기 하부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 하부측벽부의 외면 상단에 둘레를 따라 상기 하부측벽부보다 더 두꺼운 하부 접합부가 형성되어 있으며, 상기 하부 접합부의 상면에 둘레를 따라 오목부가 형성되어 있는 하부 본체; 및 하부가 개방되고 상부측벽부와 상벽부로 된 중공형 통체이며, 상기 상부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 상벽부에 덮개가 설치되는 덮개 고정틀이 결합되고 출입구멍이 형성된 덮개부가 돌출되어 있으며, 상기 상부측벽부의 외면 하단에 둘레를 따라 상기 상부측벽부보다 더 두껍고 상기 하부 접합부와 접합하는 상부 접합부가 형성되어 있고, 상기 상부 접합부의 상면에 둘레를 따라 상기 오목부와 결합하는 볼록부가 형성되어 있으며, 상기 볼록부의 상면에 둘레를 따라 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수용 패킹(packing)(예컨대, 수팽창 지수재 고무로 만든 패킹 등)이 배치되는 패킹 홈이 형성되어 있는 상부 본체;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 오목부와 상기 볼록부는 취급이 용이하고 상온에서 경화시킬 수 있으며 경화제 및 촉진제의 첨가량에 따라 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 올소타입(ortho type)의 불포화 폴리에스터(UP; unsaturated polyester)수지 60∼90중량%와 메틸 메타 아크릴레이트(MMA; methyl methacrylate) 10∼40중량%의 혼합물 100중량%를 기준으로 중질탄산칼슘 20∼30중량%와 경화촉진제 및 촉매제인 메틸에틸케톤 프록사이드(MEKPO) DMP 용액 1∼2중량%를 혼합하여 제조한 폴리머 페이스트에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 하부 본체 또는 상기 상부 본체는 상기 하부측벽부 또는 상기 상부측벽부의 외면이 0.1°∼0.5° 범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 하부 본체는 상기 하부측벽부의 외면 하측에 상기 하부측벽부보다 더 두꺼운 상수도관 관통부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 상수도관 관통부는 상기 하부 본체를 관통하여 설치되는 상수도관의 직경보다 30mm∼60mm의 범위로 더 크게 천공된 관통구멍을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 상수도관 관통부에 천공된 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새는 충전재를 채운 충전층과 상기 충전층 외부에 접착제와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층으로 적층하여 만든 지수층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 상벽부에서 돌출되는 상기 덮개부의 가장자리와 상기 상벽부의 상면 사이에는 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제1 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 상벽부와 상기 상부측벽부가 연결되는 모서리에는 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제2 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀에 있어서, 상기 덮개부는 상기 출입구멍 주변에 상기 덮개 고정틀이 걸쳐지는 걸침턱이 형성되어 있고, 상기 덮개 고정틀이 상기 걸침턱에 걸쳐진 상태에서 상기 덮개 고정틀의 가장자리의 공간이 마감재에 의해 마감 처리되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법은, 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀을 설치할 장소에서 터파기를 하는 제1과정과; 터파기 한 바닥면 전체에 모래를 부설하고 다짐 작업을 하는 제2과정; 상부가 개방되고 하부측벽부와 바닥부로 된 중공형 통체이며, 상기 하부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 하부측벽부의 외면 상단에 둘레를 따라 상기 하부측벽부보다 더 두꺼운 하부 접합부가 형성되어 있으며, 상기 하부 접합부의 상면에 둘레를 따라 오목부가 형성되어 있는 하부 본체를 다짐 작업이 완료된 상기 바닥면 위에 설치하는 제3과정; 하부가 개방되고 상부측벽부와 상벽부로 된 중공형 통체이며, 상기 상부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 상벽부에 덮개가 설치되는 덮개 고정틀이 결합되고 출입구멍이 형성된 덮개부가 돌출되어 있으며, 상기 상부측벽부의 외면 하단에 둘레를 따라 상기 상부측벽부보다 더 두껍고 상기 하부 접합부와 접합하는 상부 접합부가 형성되어 있고, 상기 상부 접합부의 상면에 둘레를 따라 상기 오목부와 결합하는 볼록부가 형성되어 있으며, 상기 볼록부의 상면에 둘레를 따라 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수용 패킹(packing)이 배치되는 패킹 홈이 형성되어 있는 상부 본체를 상기 하부 본체 위에 접합하는 제4과정; 상기 하부 본체의 하부측벽부의 외면 하측에 상기 하부측벽부보다 더 두껍게 형성되어 있는 상수도관 관통부에 상기 하부 본체를 관통하여 설치되는 상수도관의 관통구멍을 천공하는 제5과정; 상기 관통구멍을 통과하는 상수도관을 배관하고, 상기 상수도관이 연결되는 제수밸브체를 맨홀 내부에 설치하는 제6과정; 상기 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새에 충전재를 채워 충전층을 형성하고 상기 충전층 외부에 접착제와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층으로 적층하여 지수층을 형성하는 제7과정; 및 맨홀 주변을 메움재로 되메우기를 하고 다짐 작업을 하는 제8과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 본체의 조립 구조가 단순하여 시공이 용이하고, 본체의 외면이 경사를 이루고 있어서 맨홀 설치 후 지반의 부등침하, 되메우기 흙의 장기압밀 침하, 맨홀을 관통하는 상수도관에 작용하는 내외부 하중에 대응하여 본체가 일체로 거동하게 되어 맨홀과 매설된 상수도관의 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명은 접합부의 오목부와 볼록부에 지수용 패킹을 개재한 상태로 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 폴리머 페이스트를 사용하여 하부 본체와 상부 본체를 접합하므로 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수 성능을 향상할 수 있다.

본 발명은 하부 본체의 하부측벽부보다 더 두껍게 형성되어 있는 상수도관 관통부에 천공된 관통구멍에 상수도관을 배관하고 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새에 형성한 충전층의 외부에 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)으로 지수층을 형성하므로 맨홀 설치 후 시간이 경과함에 따라 상수도관의 두께와 강도가 감소한 상태에서 상수도관에 작용하는 내부하중(예컨대, 운전 수압, 수충압 등)과 외부하중(예컨대, 되메우기 흙의 무게, 맨홀를 지나가는 차량 하중, 동결부하로 인한 2배 이상의 토압, 토양 팽창 등)에 대한 상수도관 자체의 저항력이 약해지더라도 지수 성능을 향상하면서 맨홀과 상수도관의 거동을 일체화함으로써 맨홀을 관통하는 상수도관이 파손되거나 상수도관의 접합 부위가 이탈되는 등의 문제점을 해소할 수 있다.

본 발명은 상부 본체 덮개부의 가장자리와 상벽부의 상면 사이 및 상부 본체의 상벽부와 상부측벽부가 연결되는 모서리에 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 경사면이 형성되어 있으므로 맨홀을 관통하는 상수도관에 내외부 하중이 작용하여 부등침하 현상이 발생하더라도 상부 본체가 파손되거나 쉽사리 이탈되지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀의 사시도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 도 1의 A-A 방향의 단면도.
도 4는 도 1의 B-B 방향의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 하부 본체와 상부 본체의 접합 부분의 확대도.
도 6은 본 발명에 따른 하부 본체의 상수도관 관통부의 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 상부 본체 덮개부의 확대도.
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법을 나타낸 실시예.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀(100)은 하부 본체(110)와 상부 본체(120)를 포함하여 구성된다.

상기 하부 본체(110)는 상부가 개방되고 하부측벽부(111)와 바닥부(112)로 된 중공형 통체이며, 상기 하부측벽부(111)의 외면이 경사를 이루고, 상기 하부측벽부(111)의 외면 상단에 둘레를 따라 상기 하부측벽부(111)보다 더 두꺼운 하부 접합부(111a)가 형성되어 있으며, 상기 하부 접합부(111a)의 상면에 둘레를 따라 오목부(111b)가 형성되어 있다.

상기 하부 본체(110)는 상기 하부측벽부(111)의 외면이 0.1°∼0.5°범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이룬다.

참고로, 도 3에서는 상기 하부측벽부(111)의 외면이 0.3°로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 하부 본체(110)를 예시하고 있다.

상기 하부 본체(110)는 상기 하부측벽부(111)의 외면 하측에 상기 하부측벽부(111)보다 더 두꺼운 상수도관 관통부(111c)가 형성되어 있다.

상기 상수도관 관통부(111c)는 상기 하부 본체(110)를 관통하여 설치되는 상수도관(200)의 직경보다 30mm∼60mm(예컨대, 50mm 등)의 범위로 더 크게 천공된 관통구멍(111d)을 형성한다.

상기 상수도관 관통부(111c)에 천공된 관통구멍(111d)과 상수도관(200) 사이의 틈새는 충전재(예컨대, 폴리머 페이스트, 폴리우레탄 폼 등)를 채운 충전층(113)과 상기 충전층(113) 외부에 접착제(예컨대, 에폭시 수지 접착제 등)와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층(예컨대, 3층 등)으로 적층하여 만든 지수층(114)이 형성되어 있다.

상기한 충전재로 사용되는 폴리머 페이스트는 하기의 상기 오목부(111b)와 볼록부(121b) 접합용 폴리머 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 상부 본체(120)는 하부가 개방되고 상부측벽부(121)와 상벽부(122)로 된 중공형 통체이며, 상기 상부측벽부(121)의 외면이 경사를 이루고, 상기 상벽부(122)에 덮개(130)가 설치되는 덮개 고정틀(140)이 결합되고 출입구멍(123a)이 형성된 덮개부(123)가 돌출되어 있으며, 상기 상부측벽부(121)의 외면 하단에 둘레를 따라 상기 상부측벽부(121)보다 더 두껍고 상기 하부 접합부(111a)와 접합하는 상부 접합부(121a)가 형성되어 있고, 상기 상부 접합부(121a)의 상면에 둘레를 따라 상기 오목부(111b)와 결합하는 볼록부(121b)가 형성되어 있으며, 상기 볼록부(121b)의 상면에 둘레를 따라 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수용 패킹(packing)(150)(예컨대, 수팽창 지수재 고무로 만든 패킹 등)이 배치되는 패킹 홈(121c)이 형성되어 있다.

상기 상부 본체(120)의 상부측벽부(121)의 외면은 0.1°∼0.5° 범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이룬다.

참고로, 도 3과 도 4에서는 상기 하부측벽부(111)의 외면이 0.3°로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 상부 본체(120)를 예시하고 있다.

상기 상벽부(122)에서 돌출되는 상기 덮개부(123)의 가장자리와 상기 상벽부(122)의 상면 사이에는 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제1 경사면(124)이 형성되어 있다.

상기 상벽부(122)와 상기 상부측벽부(121)가 연결되는 모서리에는 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제2 경사면(125)이 형성되어 있다.

상기 덮개부(123)는 상기 출입구멍(123a) 주변에 상기 덮개 고정틀(140)이 걸쳐지는 걸침턱(123b)이 형성되어 있고, 상기 덮개 고정틀(140)이 상기 걸침턱(123b)에 걸쳐진 상태에서 상기 덮개 고정틀(140)의 가장자리 공간이 마감재(예컨대, 폴리머 페이스트 등)에 의해 마감 처리된다.

상기 덮개 고정틀(140)과 상기 걸침턱(123b) 사이의 공간 마감재로는 하기의 상기 오목부(111b)와 볼록부(121b) 접합용 폴리머 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 오목부(111b)와 상기 볼록부(121b)는 취급이 용이하고 상온에서 경화시킬 수 있으며 경화제 및 촉진제의 첨가량에 따라 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 올소타입(ortho type)의 불포화 폴리에스터(UP; unsaturated polyester)수지 60∼90중량%(예컨대, 70중량% 등)와 메틸 메타 아크릴레이트(MMA; methyl methacrylate) 10∼40중량%(예컨대, 30중량% 등)의 혼합물 100중량%를 기준으로 중질탄산칼슘 20∼30중량%(예컨대, 22중량%)와 경화촉진제 및 촉매제인 메틸에틸케톤 프록사이드(MEKPO) DMP 용액 1∼2중량%를 혼합하여 제조한 폴리머 페이스트에 의해 접합된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀(100)은 다음과 같이 시공된다.

도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법(S100)을 나타낸 실시예이다.

도 8을 참조하면, 시공자는 먼저 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀(100)을 설치할 장소에서 터파기를 한다(S110).

터파기는 원지반 상태의 토질상태에 따라 적정한 절토 경사를 갖도록 하는 것이 바람지하고, 굴착기(backhoe)와 인력을 조합하여 시공하며, 바닥고르기 작업은 인력으로 한다.

이어서, 상기와 같이 터파기 한 바닥면 전체에 모래를 부설하고 다짐 작업을 한다(S120).

참고로, 대한민국의 환경부 상수도 시설기준 4.2.8(차단용 밸브와 제어용 밸브)에 의하면 제수 밸브실은 밸브실 전후 관로의 안전성을 확보하여야 하며, 특히 밸브실 부근의 관로는 지반의 부등침하나 액상화 될 때에 밸브실(혹은 맨홀)과는 다른 거동을 보이며 사고발생 가능성이 크므로 적절한 대책을 강구하여 관로의 안정성을 확보해야 한다고 되어있다.

따라서 상기와 같이 터파기 한 바닥면 전체를 양질의 모래를 이용하여 적절한 두께(예컨대, 15cm 두께)로 부설하고 다짐장비를 이용하여 충분한 다짐을 한다.

한편, 상기와 같이 터파기 한 바닥면이 연약지반이거나 액상화가 우려되는 지하수위가 높은 지반이면 기초공사를 하거나 지반을 개량하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 다짐 작업이 완료되면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 계속해서 상부가 개방되고 하부측벽부(111)와 바닥부(112)로 된 중공형 통체이며, 상기 하부측벽부(111)의 외면이 경사를 이루고, 상기 하부측벽부(111)의 외면 상단에 둘레를 따라 상기 하부측벽부(111)보다 더 두꺼운 하부 접합부(111a)가 형성되어 있으며, 상기 하부 접합부(111a)의 상면에 둘레를 따라 오목부(111b)가 형성되어 있는 하부 본체(110)를 다짐 작업이 완료된 상기 바닥면 위에 설치한다(S130).

상기한 S130 과정에서는, 상기 하부측벽부(111)의 외면이 0.1°∼0.5°범위(예컨대, 0.3° 등)로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 하부 본체(110)를 사용하는 것이 바람직하다.

이어서, 하부가 개방되고 상부측벽부(121)와 상벽부(122)로 된 중공형 통체이며, 상기 상부측벽부(121)의 외면이 경사를 이루고, 상기 상벽부(122)에 덮개(130)가 설치되는 덮개 고정틀(140)이 결합되고 출입구멍(123a)이 형성된 덮개부(123)가 돌출되어 있으며, 상기 상부측벽부(121)의 외면 하단에 둘레를 따라 상기 상부측벽부(121)보다 더 두껍고 상기 하부 접합부(111a)와 접합하는 상부 접합부(121a)가 형성되어 있고, 상기 상부 접합부(121a)의 상면에 둘레를 따라 상기 오목부(111b)와 결합하는 볼록부(121b)가 형성되어 있으며, 상기 볼록부(121b)의 상면에 둘레를 따라 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수용 패킹(packing)(150)(예컨대, 수팽창 지수재 고무로 만든 패킹 등)이 배치되는 패킹 홈(121c)이 형성되어 있는 상부 본체(120)를 상기 하부 본체(110) 위에 접합한다(S140).

상기한 S140 과정에서는, 상기 상부측벽부(121)의 외면이 0.1°∼0.5°범위(예컨대, 0.3° 등)로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 하부 본체(110)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 S140 과정에서는, 상기 상벽부(122)에서 돌출되는 상기 덮개부(123)의 가장자리와 상기 상벽부(122)의 상면 사이에 맨홀(100)의 목걸림 현상을 방지하는 제1 경사면(124)이 형성되어 있는 상부 본체(120)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 S140 과정에서는, 상기 상벽부(122)와 상기 상부측벽부(121)가 연결되는 모서리에 맨홀(100)의 목걸림 현상을 방지하는 제2 경사면(125)이 형성되어 있는 상부 본체(120)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 S140 과정에서는, 도 5의 (a)와 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 볼록부(121b)의 패킹 홈(150)에 지수용 패킹을 배치한 상태에서, 취급이 용이하고 상온에서 경화시킬 수 있으며 경화제 및 촉진제의 첨가량에 따라 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 올소타입(ortho type)의 불포화 폴리에스터(UP; unsaturated polyester)수지 60∼90중량%(예컨대, 70중량% 등)와 메틸 메타 아크릴레이트(MMA; methyl methacrylate) 10∼40중량%(예컨대, 30중량% 등)의 혼합물 100중량%를 기준으로 중질탄산칼슘 20∼30중량%(예컨대, 22중량%)와 경화촉진제 및 촉매제인 메틸에틸케톤 프록사이드(MEKPO) DMP 용액 1∼2중량%를 혼합하여 제조한 폴리머 페이스트를 사용하여 상기 오목부(111b)와 상기 볼록부(121b)를 접합하는 것이 바람직하다.

상기한 S140 과정에서 알 수 있듯이, 본 발명은 본체(110,120)의 조립 구조가 단순하여 시공이 용이하고, 본체(110,120)의 외면이 경사를 이루고 있어서 맨홀(100) 설치 후 지반의 부등침하, 되메우기 흙의 장기압밀 침하, 맨홀(100)을 관통하는 상수도관(200)에 작용하는 내외부 하중에 대응하여 본체(110,120)가 일체로 거동하게 되어 맨홀(100)과 매설된 상수도관(200)의 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 접합부(111a,121a)의 오목부(111b)와 볼록부(121b)에 지수용 패킹을 개재한 상태로 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 폴리머 페이스트를 사용하여 하부 본체(110)와 상부 본체(120)를 접합하므로 맨홀(100) 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명은 상부 본체(120)의 덮개부(123)의 가장자리와 상벽부(122)의 상면 사이 및 상부 본체(120)의 상벽부(122)와 상부측벽부(121)가 연결되는 모서리에 맨홀(200)의 목걸림 현상을 방지하는 경사면(124,125)이 형성되어 있으므로 맨홀(100)을 관통하는 상수도관(200)에 내외부 하중이 작용하여 부등침하 현상이 발생하더라도 상부 본체(120)가 쉽사리 이탈되지 않는 장점이 있다.

상기와 같이 하부 본체(110)와 상부 본체(120)가 접합되고 나면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 계속해서 상기 하부 본체(110)의 하부측벽부(111)의 외면 하측에 상기 하부측벽부(111)보다 더 두꺼운 상수도관 관통부(111c)에 상기 하부 본체(110)를 관통하여 설치되는 상수도관(200)의 관통구멍(111d)을 천공한다(S150).

상기한 S150 과정에서는, 도 6의 (a)와 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 상수도관 관통부(111c)에 상기 상수도관(200)의 직경보다 30mm∼60mm(예컨대, 50mm 등)의 범위로 더 크게 관통구멍(111d)을 천공하는 것이 바람직하다.

이어서, 상기 상수도관(200)의 관통구멍(111d)을 통과하는 상수도관(200)을 배관하고, 상기 상수도관(200)이 연결되는 제수밸브체(300)를 맨홀(100) 내부에 설치한다(S160).

상기와 같이 상수도관(200)이 배관되고 나면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 계속해서 상기 상수도관 관통부(111c)에 천공된 관통구멍(111d)과 상수도관(200) 사이의 틈새에 충전재(예컨대, 폴리머 페이스트, 폴리우레탄 폼 등)를 채워 충전층(113)을 형성하고, 상기 충전층(113) 외부에 접착제(예컨대, 에폭시 수지 접착제 등)와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층(예컨대, 3층 등)으로 적층하여 만든 지수층(114)을 형성한다.

상기 충전층(113)과 지수층(114)은 도 6의 (c) 및 도 11의 확대도에 예시되어 있다.

상기한 충전재로 사용되는 폴리머 페이스트는 상기한 상기 오목부(111b)와 볼록부(121b) 접합용 폴리머 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 S150 과정과 S160 과정에서 알 수 있듯이, 본 발명은 하부 본체(110)의 하부측벽부(111)보다 더 두껍게 형성되어 있는 상수도관 관통부(111c)에 천공된 관통구멍(111d)에 상수도관(200)을 배관하고 관통구멍(111d)과 상수도관(200) 사이의 틈새에 형성한 충전층(113)의 외부에 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)으로 지수층(114)을 형성하므로 맨홀(100) 설치 후 시간이 경과함에 따라 상수도관(200)의 두께와 강도가 감소한 상태에서 상수도관(200)에 작용하는 내부하중(예컨대, 운전 수압, 수충압 등)과 외부하중(예컨대, 되메우기 흙의 무게, 맨홀(200)를 지나가는 차량 하중, 동결부하로 인한 2배 이상의 토압, 토양 팽창 등)에 대한 상수도관(200) 자체의 저항력이 약해지더라도 지수 성능을 향상하면서 맨홀(200)과 상수도관(200)의 거동을 일체화함으로써 맨홀(100)을 관통하는 상수도관(200)이 파손되거나 상수도관(200)의 접합 부위가 파손되거나 이탈되는 등의 문제점을 해소할 수 있다.

이어서, 마지막으로 맨홀(100) 주변을 메움재로 되메우기를 하고 다짐 작업을 한다(S180).

상기한 S180 과정에서는, 맨홀(100)의 덮개부(123)의 걸침턱(123b)에 상기 덮개 고정틀(140)을 걸친 상태에서 상기 덮개 고정틀(140)의 가장자리의 공간을 마감재로 메워 마감 처리하고, 상기 덮개 고정틀(140)에 덮개(130)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 덮개 고정틀(140)과 상기 걸침턱(123b) 사이의 공간 마감재로는 상기한 상기 오목부(111b)와 볼록부(121b) 접합용 폴리머 페이스트를 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 및 그 시공방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

100: 맨홀 110: 하부 본체
111: 하부측벽부 111a: 하부 접합부
111b: 오목부 111c: 상수도관 관통부
111d: 관통구멍 112: 바닥부
113: 충전층 114: 지수층
120: 상부 본체 121: 상부측벽부
121a: 상부 접합부 121b: 볼록부
121c: 패킹 홈 122: 상벽부
123: 덮개부 123a: 출입구멍
123b: 걸침턱 124: 제1 경사면
125: 제2 경사면 130: 덮개
140: 덮개 고정틀 150: 패킹
200: 상수도관 300: 제수밸브체

Claims

상부가 개방되고 하부측벽부와 바닥부로 된 중공형 통체이며, 상기 하부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 하부측벽부의 외면 상단에 둘레를 따라 상기 하부측벽부보다 더 두꺼운 하부 접합부가 형성되어 있으며, 상기 하부 접합부의 상면에 둘레를 따라 오목부가 형성되어 있는 하부 본체; 및
하부가 개방되고 상부측벽부와 상벽부로 된 중공형 통체이며, 상기 상부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 상벽부에 덮개가 설치되는 덮개 고정틀이 결합되고 출입구멍이 형성된 덮개부가 돌출되어 있으며, 상기 상부측벽부의 외면 하단에 둘레를 따라 상기 상부측벽부보다 더 두껍고 상기 하부 접합부와 접합하는 상부 접합부가 형성되어 있고, 상기 상부 접합부의 상면에 둘레를 따라 상기 오목부와 결합하는 볼록부가 형성되어 있으며, 상기 볼록부의 상면에 둘레를 따라 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수용 패킹(packing)이 배치되는 패킹 홈이 형성되어 있는 상부 본체;
로 구성되고,
상기 오목부와 상기 볼록부는 취급이 용이하고 상온에서 경화시킬 수 있으며 경화제 및 촉진제의 첨가량에 따라 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 올소타입(ortho type)의 불포화 폴리에스터(UP; unsaturated polyester)수지 60∼90중량%와 메틸 메타 아크릴레이트(MMA; methyl methacrylate) 10∼40중량%의 혼합물 100중량%를 기준으로 중질탄산칼슘 20∼30중량%와 경화촉진제 및 촉매제인 메틸에틸케톤 프록사이드(MEKPO) DMP 용액 1∼2중량%를 혼합하여 제조한 폴리머 페이스트에 의해 접합되고,
상기 하부 본체의 하부측벽부의 외면은 0.1°∼0.5° 범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루고,
상기 상부 본체의 상부측벽부의 외면은 0.1°∼0.5° 범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
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제 1 항에 있어서, 상기 하부 본체는 상기 하부측벽부의 외면 하측에 상기 하부측벽부보다 더 두꺼운 상수도관 관통부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
제 4 항에 있어서, 상기 상수도관 관통부는 상기 하부 본체를 관통하여 설치되는 상수도관의 직경보다 30mm∼60mm의 범위로 더 크게 천공된 관통구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
제 5 항에 있어서, 상기 상수도관 관통부에 천공된 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새는 충전재를 채운 충전층과 상기 충전층 외부에 접착제와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층으로 적층하여 만든 지수층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
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제 1 항에 있어서, 상기 상벽부에서 돌출되는 상기 덮개부의 가장자리와 상기 상벽부의 상면 사이에는 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제1 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
제 1 항에 있어서, 상기 상벽부와 상기 상부측벽부가 연결되는 모서리에는 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제2 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
제 1 항에 있어서, 상기 덮개부는 상기 출입구멍 주변에 상기 덮개 고정틀이 걸쳐지는 걸침턱이 형성되어 있고, 상기 덮개 고정틀이 상기 걸침턱에 걸쳐진 상태에서 상기 덮개 고정틀의 가장자리의 공간이 마감재에 의해 마감 처리되는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
제 1 항에 있어서, 상기 지수용 패킹은 수팽창 지수재 고무로 만든 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀.
조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀을 설치할 장소에서 터파기를 하는 제1과정과;
터파기 한 바닥면 전체에 모래를 부설하고 다짐 작업을 하는 제2과정;
상부가 개방되고 하부측벽부와 바닥부로 된 중공형 통체이며, 상기 하부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 하부측벽부의 외면 상단에 둘레를 따라 상기 하부측벽부보다 더 두꺼운 하부 접합부가 형성되어 있으며, 상기 하부 접합부의 상면에 둘레를 따라 오목부가 형성되어 있는 하부 본체를 다짐 작업이 완료된 상기 바닥면 위에 설치하는 제3과정;
하부가 개방되고 상부측벽부와 상벽부로 된 중공형 통체이며, 상기 상부측벽부의 외면이 경사를 이루고, 상기 상벽부에 덮개가 설치되는 덮개 고정틀이 결합되고 출입구멍이 형성된 덮개부가 돌출되어 있으며, 상기 상부측벽부의 외면 하단에 둘레를 따라 상기 상부측벽부보다 더 두껍고 상기 하부 접합부와 접합하는 상부 접합부가 형성되어 있고, 상기 상부 접합부의 상면에 둘레를 따라 상기 오목부와 결합하는 볼록부가 형성되어 있으며, 상기 볼록부의 상면에 둘레를 따라 맨홀 외부에서 내부로의 지하수 침투를 방지하는 지수용 패킹(packing)이 배치되는 패킹 홈이 형성되어 있는 상부 본체를 상기 하부 본체 위에 접합하는 제4과정;
상기 하부 본체의 하부측벽부의 외면 하측에 상기 하부측벽부보다 더 두껍게 형성되어 있는 상수도관 관통부에 상기 하부 본체를 관통하여 설치되는 상수도관의 관통구멍을 천공하는 제5과정;
상기 관통구멍을 통과하는 상수도관을 배관하고, 상기 상수도관이 연결되는 제수밸브체를 맨홀 내부에 설치하는 제6과정;
상기 관통구멍과 상수도관 사이의 틈새에 충전재를 채워 충전층을 형성하고 상기 충전층 외부에 접착제와 유리섬유강화플라스틱(GFRP; glass-fiber-reinforced-plastics)을 다층으로 적층하여 지수층을 형성하는 제7과정; 및
맨홀 주변을 메움재로 되메우기를 하고 다짐 작업을 하는 제8과정;
으로 이루어지고,
상기 제3과정에서는 상기 하부 본체의 하부측벽부의 외면이 0.1°∼0.5° 범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 하부 본체를 사용하고,
상기 제4과정에서는 상기 상부 본체의 상부측벽부의 외면이 0.1°∼0.5° 범위로 위에서 아래 방향으로 점점 넓어지는 경사를 이루는 상부 본체를 사용하고,
상기 제4과정에서는 상기 볼록부의 패킹 홈에 지수용 패킹을 배치한 상태에서, 취급이 용이하고 상온에서 경화시킬 수 있으며 경화제 및 촉진제의 첨가량에 따라 경화시간을 자유롭게 조절할 수 있는 경화촉진제가 첨가되어 있는 올소타입(ortho type)의 불포화 폴리에스터(UP; unsaturated polyester)수지 60∼90중량%와 메틸 메타 아크릴레이트(MMA; methyl methacrylate) 10∼40중량%의 혼합물 100중량%를 기준으로 중질탄산칼슘 20∼30중량%와 경화촉진제 및 촉매제인 메틸에틸케톤 프록사이드(MEKPO) DMP 용액 1∼2중량%를 혼합하여 제조한 폴리머 페이스트를 사용하여 상기 오목부와 상기 볼록부를 접합하는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법.
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제 12 항에 있어서, 상기 제4과정에서는 상기 상벽부에서 돌출되는 상기 덮개부의 가장자리와 상기 상벽부의 상면 사이에 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제1 경사면이 형성되어 있는 상부 본체를 사용하는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법.
제 12 항에 있어서, 상기 제4과정에서는 상기 상벽부와 상기 상부측벽부가 연결되는 모서리에 맨홀의 목걸림 현상을 방지하는 제2 경사면이 형성되어 있는 상부 본체를 사용하는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법.
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제 12 항에 있어서, 상기 제5과정에서는 상기 상수도관 관통부에 상기 상수도관의 직경보다 30mm∼60mm의 범위로 더 크게 관통구멍을 천공하는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법.
제 12 항에 있어서, 상기 제8과정에서는 맨홀의 덮개부의 걸침턱에 상기 덮개 고정틀을 걸친 상태에서 상기 덮개 고정틀의 가장자리의 공간을 마감재로 메워 마감 처리하고, 상기 덮개 고정틀에 덮개를 설치하는 것을 특징으로 하는 조립식 상수도용 프리캐스트 폴리머 콘크리트 맨홀 시공방법.