KR101713935B1 - 콘크리트 구조물 보수방법 - Google Patents

콘크리트 구조물 보수방법 Download PDF

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이준호
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(주)드림이앤씨
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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물 보수방법에 관한 것으로, 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 단계와, 보수대상물의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 단계를 포함하여, 보수대상물의 누수를 방지할 수 있다.

Description

콘크리트 구조물 보수방법{REPAIRING METHOD OF CONCRETE CONSTRUCTION}
본 발명은 콘크리트 구조물 보수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 균열 및 틈새로 유입수가 침투하여 발생하는 누수를 차단하는 콘크리트 구조물 보수방법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트는 시멘트, 배합수, 잔골재, 및 굵은 골재 등이 적절한 비율로 혼합된 것이고, 콘크리트 구조물은 뼈대에 콘크리트를 타설한 후 양생 과정을 거쳐 제작된다.
그러나, 콘크리트 구조물은 양생되는 과정에서 건조되면서 수축되고, 양생 외기 온도와, 자체수화열에 의해 미세한 균열이 발생할 수 있다. 그 외, 콘크리트 구조물의 시공과정에서 재료공급의 지연으로 발생하는 시공이음(cold joint, construction joint), 다짐불량과 공기단축을 위하여 거푸집, 동바리를 조기 제거함에 따른 진동 및 충격에 의해 균열이 발생할 수 있으며, 사용과정에서 동결융해의 반복과, 구조물 자체거동 등에 따른 외적 요인에 의해 다양한 형태의 균열이 발생하고 있다. 이러한 균열을 통해 누수가 발생하고, 누수가 심해지면 콘크리트 구조물의 안전을 위협할 수 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0115150호(2014.09.30. 공개, 발명의 명칭 : 지하주차장 누수에 대한 방수 방법)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 균열 및 틈새로 유입수가 침투하여 발생하는 누수를 차단하는 콘크리트 구조물 보수방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은: 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 단계; 및 상기 보수대상물의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 단계는 상기 보수대상물에 보수경계선을 표시하는 단계; 상기 보수경계선을 따라 상기 보수대상물에 복수개의 제1홀부를 천공하는 단계; 상기 제1홀부에 제1파이프부를 장착하는 단계; 및 상기 제1파이프부에 제1주입부를 연결하고, 상기 제1주입부를 통해 제1주입제를 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1홀부는 상기 보수대상물의 방수층 또는 층간을 관통하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1홀부간의 간격은 10cm 내지 100cm 인 것을 특징으로 한다.
상기 제1주입제는 우레탄재질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보수대상물의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 단계는 상기 보수대상물의 보수경계영역 내에서 상기 보수대상물에 복수개의 제2홀부를 천공하는 단계; 상기 제2홀부에 제2파이프부를 장착하는 단계; 및 상기 제2파이프부에 제2주입부를 연결하고, 상기 제2주입부를 통해 제2주입제를 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2홀부는 상기 보수대상물의 방수층 또는 층간을 관통하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2홀부간의 간격은 10cm 내지 200cm 인 것을 특징으로 한다.
상기 제2주입제는 아크릴재질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 타측면에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은: 보수대상물에 보수경계선을 표시하는 단계; 상기 보수경계선을 따라 상기 보수대상물에 복수개의 제1홀부를 천공하는 단계; 상기 제1홀부에 제1파이프부를 장착하는 단계; 상기 제1파이프부에 제1주입부를 연결하고, 상기 제1주입부를 통해 제1주입제를 주입하는 단계; 상기 제1주입제 내에서 상기 보수대상물에 복수개의 제2홀부를 천공하는 단계; 상기 제2홀부에 제2파이프부를 장착하는 단계; 상기 제2홀부를 통해 상기 보수대상물에 부식방지제를 투입하는 단계; 및 상기 제2파이프부에 제2주입부를 연결하고, 상기 제2주입부를 통해 제2주입제를 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 제1주입제가 울타리를 형성하여 제2주입제의 이동경로를 제한하므로, 제2주입제의 손실을 방지하고, 균열에 의한 틈새를 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 설정된 보수 범위 내부에서 보수작업이 이루어져 보수 누락을 방지하고, 보수대상물에 대한 신속하고 정확한 보수를 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 부식방지제가 보수구조물의 표면이 아닌 내부에 투입되어 보수구조물의 부식을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법이 적용되는 보수대상물을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법에서 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3에서 보수경계선을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3에서 제1홀부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 A-A 단면도이다.
도 7은 도 3에서 제1파이프부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 도 3에서 제1주입부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 B-B 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법에서 보수작업을 실시하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 11는 도 10에서 제2홀부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11의 C-C 단면도이다.
도 13은 도 10에서 제2파이프부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14은 도 10에서 제2주입부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 D-D 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법이 적용되는 보수대상물을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 다음과 같다.
먼저, 작업자는 보수대상물(100)에 대한 보수경계영역을 설정한다(S10). 보수대상물(100)에 대한 보수경계영역이 설정되면, 작업자는 보수대상물(100)의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시한다(S20). 즉 보수가 필요한 보수경계영역 내에서 보수작업을 실시함으로써, 보수작업시 주입되는 주입제가 균열된 틈새에 도달할 수 있다.
한편, 보수대상물(100)은 콘크리트층(110)과, 방수층(120)과, 몰탈층(130)과, 지반층(140)이 순서대로 적층될 수 있다. 콘크리트층(110)과, 방수층(120)과, 몰탈층(130)에 균열부(150)가 발생하면, 지반층(140)으로 스며든 물이 균열부(150)의 틈새를 통해 낙하될 수 있다. 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 이러한 보수대상물(100)의 균열부(150) 틈새를 제거하여 누수를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법에서 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 4는 도 3에서 보수경계선을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3에서 제1홀부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 도 5의 A-A 단면도이다. 도 7은 도 3에서 제1파이프부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8 도 3에서 제1주입부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 9는 도 8의 B-B 단면도이다. 도 3 내지 도 9를 참조하여 보수대상물(100)에 보수경계영역을 설정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 보수대상물(100)에 보수경계선(11)을 표시한다(S11). 즉, 콘크리트층(110)의 저면부에 사각형 형상의 보수경계선(11)을 그린다. 이러한 보수경계선(11) 내부에 균열부(150)가 위치된다(도 4 참조). 보수경계선(11)은 콘크리트층(110)의 표면에 형성되는 균열부(150)의 균열양상, 상태, 콘크리트층(110)의 사용 년수 등에 따라 크기와 모양이 달라질 수 있다.
보수경계선(11)이 완성되면, 보수경계선(11)을 따라 보수대상물(100)에 복수개의 제1홀부(12)를 천공한다(S12). 즉, 드릴비트와 함마드릴이 콘크리트층(110)의 표면부터 천공을 실시하여 제1홀부(12)를 형성한다(도 5와 도 6 참조). 이때, 제1홀부(12)는 보수대상물(100)의 방수층(120)을 관통할 수 있다. 복수개의 제1홀부(12)간의 간격은 10cm 내지 100cm가 될 수 있다.
제1홀부(12)가 천공되면, 제1홀부(12)에 제1파이프부(13)를 장착한다(S13). 이때, 송풍기를 이용하여 제1홀부(12)에 존재하는 이물질을 제거한 다음, 제1홀부(12)에 제1파이프부(13)를 삽입하여 고정시킨다(도 7 참조).
제1파이프부(13)가 장착되면, 제1파이프부(13)에 제1주입부(14)를 연결하고, 제1주입부(14)를 통해 제1주입제(15)를 주입한다(S14). 즉, 제1홀부(12) 각각에 장착된 제1파이프부(13)에 제1주입제(15)가 순차로 또는 동시에 공급되면, 제1보수경계선(11)과 유사한 울타리가 보수구조물(100) 내부에 형성될 수 있다(도 8과 도 9 참조). 제1주입제(15)는 우레탄재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1주입제(15)로는 일액형 초저점도 고경질 우레탄지수발포제가 사용될 수 있다 제1주입제(15)는 방수층(120) 또는 층간 틈새에 주입되어 경화됨으로써, 균열부(150)를 감싸는 울타리가 될 수 있다. 이때, 주입 위치 주변에 형성되는 미세균열을 따라 제1주입제(15)가 발포되는 양상을 보고 제1주입제(15)가 띠 형태로 견고하게 울타리를 형성하는지 여부를 인지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법에서 보수작업을 실시하는 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 11는 도 10에서 제2홀부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 12는 도 11의 C-C 단면도이다. 도 13은 도 10에서 제2파이프부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 14은 도 10에서 제2주입부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 15는 도 14의 D-D 단면도이다. 도 10 내지 도 15를 참조하여 보수대상물(100)에 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 보수대상물(100)의 보수경계영역 내에서 보수대상물(100)에 복수개의 제2홀부(22)를 천공한다(S22). 즉, 드릴비트와 함마드릴이 콘크리트층(110)의 표면부터 천공을 실시하여 제2홀부(22)를 형성한다(도 11과 도 12 참조). 이때, 제2홀부(22)는 보수경계선(11) 내부에 위치되고, 보수대상물(100)의 방수층(120)을 관통할 수 있다. 복수개의 제2홀부(12)간의 간격은 10cm 내지 200cm가 될 수 있다. 일 예로, 제2홀부(22)는 보수경계선(11) 내부에 골고루 배치될 수 있으며, 지그재그 방식으로 균열부(150)의 좌우측에 번갈아 가며 배치될 수 있다.
제2홀부(22)가 천공되면, 제2홀부(22)에 제2파이프부(23)를 장착한다(S23). 이때, 송풍기를 이용하여 제2홀부(22)에 존재하는 이물질을 제거한 다음, 제2홀부(22)에 제2파이프부(23)를 삽입하여 고정시킨다(도 13 참조).
제2파이프부(23)가 장착되면, 제2파이프부(23)에 제2주입부(24)를 연결하고, 제2주입부(24)를 통해 제2주입제(25)를 주입한다(S24). 즉, 제2홀부(22) 각각에 장착된 제2파이프부(23)에 제2주입제(25)가 순차로 또는 동시에 공급되면, 제1보수경계선(11) 내부에 존재하는 균열과 틈새를 메워줄 수 있다(도 14와 도 15 참조). 제2주입제(25)는 아크릴재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 이액형 유압 피스톤 펌프로 구동하는 아크릴 전용 주입장치를 이용하여, 수 팽윤성 아크릴계 지수제를 주입하되, 초기 압력(50bar)에서 콘크리트층(110)의 상태에 따라 저압(1bar) 또는 고압(400bar)으로 조정하여 누수의 근원지인 균열과 틈새에 제2주입제(25)가 주입된다.
제2주입제(25)의 주입이 완료되면, 제1파이프부(13)와 제2파이프부(23)를 제거하고, 제1홀부(12)와 제2홀부(22)를 마감 처리한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 16을 참조하면, 콘크리트 구조물을 보수하기 위해 먼저, 보수대상물(100)에 보수경계영역을 설정하고, 보수대상물(100)의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하되, 제2주입제(25) 주입 전에 부식방지제를 투입한다(S25).
부식방지제는 중성화된 보수대상물(100)의 알칼리 성분을 회복시켜 줌으로써, 보수대상물(100)의 부식을 방지할 수 있다. 보수대상물(100)에 보수경계영역을 설정하고, 보수대상물(100)의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 방식은 도 1 내지 도 15에 기재된 보수 방식과 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 부식방제를 투입하는 시기는 제1주입제(15)의 주입 이후에 이루어지며, 보다 바람직하게는 제2주입제(25)의 주입단계(S24) 이전에 이루어질 수 있다. 이때, 부식방지제를 주입하는 장치는 제2홀부(22)에 직접 연결되거나, 제2홀부(22)에 장착되는 제2파이프부(23)에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 제1주입제(15)가 울타리를 형성하여 제2주입제(25)의 손실을 방지하고, 균열에 의한 틈새를 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 설정된 보수 범위 내부에서 보수작업이 이루어져 보수 누락을 방지하고, 보수대상물(100)에 대한 신속하고 정확한 보수를 실시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수방법은 부식방지제가 보수구조물(100)에 투입되어 보수구조물(100)의 부식을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
11 : 보수경계선 12 : 제1홀부
13 : 제1파이프부 14 : 제1주입부
15 : 제1주입제 22 : 제2홀부
23 : 제2파이프부 24 : 제2주입부
100 : 보수대상물 110 : 콘크리트층
120 : 방수층 130 : 몰탈층
140 : 지반층 150 : 균열부

Claims (10)

  1. 콘크리트층과, 방수층과, 몰탈층과, 지반층이 순서대로 적층되는 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 단계; 및
    상기 보수대상물의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 단계;를 포함하고,
    상기 보수대상물에 보수경계영역을 설정하는 단계는
    상기 보수대상물에 보수경계선을 표시하는 단계;
    상기 보수경계선을 따라 상기 보수대상물에 복수개의 제1홀부를 천공하는 단계;
    상기 제1홀부에 제1파이프부를 장착하는 단계; 및
    상기 제1파이프부에 제1주입부를 연결하고, 상기 제1주입부를 통해 제1주입제를 주입하는 단계;를 포함하며,
    상기 보수대상물의 보수경계영역 안에서 보수작업을 실시하는 단계는
    상기 보수대상물의 보수경계영역 내에서 상기 보수대상물에 복수개의 제2홀부를 천공하는 단계;
    상기 제2홀부에 제2파이프부를 장착하는 단계; 및
    상기 제2파이프부에 제2주입부를 연결하고, 상기 제2주입부를 통해 제2주입제를 주입하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1홀부는 상기 방수층을 관통하되, 상기 제1홀부를 통해 주입되는 상기 제1주입제가 상기 방수층에서 울타리를 형성하며,
    상기 제2홀부는 상기 방수층을 관통하되, 상기 제2홀부를 통해 주입되는 상기 제2주입제가 상기 제1주입제 내에 위치되는 균열부에 충진되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1홀부간의 간격은 10cm 내지 100cm 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1주입제는 우레탄재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2홀부간의 간격은 10cm 내지 200cm 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2주입제는 아크릴재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2홀부에 상기 제2파이프부를 장착한 다음,
    상기 제2홀부를 통해 상기 보수대상물에 부식방지제를 투입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수방법.
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KR20240044941A (ko) 2022-09-29 2024-04-05 박우철 지하 건축물 누수부위 방수공사용 방수액 주입장치

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