KR101847131B1 - 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 관한 것으로, 특히 보수 및 보강하고자 하는 관로 내부를 세정하는 단계와; 관로 이음부의 노후화 상태 또는 균열 및 벌어짐 부위(칼라부)의 상태를 확인하는 단계와; 관로 이음부의 상면부 일부 구간에 가이드 관 통과공이 구비된 망형 상부 거푸집을 복수의 고정수단을 통해 고정 설치하는 단계와; 상기 망형 상부 거푸집이 설치된 부분을 제외한 관로의 나머지 벌어지고 단차진 하부 이음부 내에 수작업 또는 거푸집을 사용하여 고강도 모르타르 등으로 이루어진 하부 이음부 채움재를 채워 양생시켜 보수 및 보강하는 단계와; 중앙에서 수직으로 가이드 관이 설치된 망형 하부 거푸집 내에 상부 이음부 채움재를 채운 다음 상기 망형 상부 거푸집의 하부에 위치시키고 상향 압착기구를 이용하여 상부 이음부 채움재가 채워진 상기 망형 하부 거푸집을 망형 상부 거푸집 내부로 상승 및 압착시킨 후 양생시켜 관로 상부 일부를 보수 및 보강하는 단계와; 상단부가 망형 상부 거푸집의 가이드 관 통과공에 끼워진 형태를 갖는 상기 망형 하부 거푸집의 가이드 관 내부로 소정 형상을 갖는 압입형 그라우트 주입 관을 삽입 설치하되, 상기 압입형 그라우트 주입 관의 상단부 일부가 관로 상부 이음부의 공동부를 통과하여 상부 토사에 소정 깊이까지 삽입되게 설치하는 단계와; 관로 내측으로 노출된 상기 압입형 그라우트 주입 관을 통해 상부 토사 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부까지 투입되게 그라우트를 주입하되, 주입된 그라우트가 압입형 그라우트 주입 관의 외관 내면과 내관의 외면 사이를 통해 배출되는 것이 확인될 때까지 주입한 다음 소정시간 동안 양생시키는 단계와; 상기 그라우트의 양생이 완료되면 상향 압착기구를 제거하는 단계와; 상기 망형 하부 거푸집의 외면에 재벌 미장을 실시하고 보수를 종료하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 관로 보수 및 보강 부위에 대한 견고성과 시공성 및 품질을 포함하여 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법{Medium and large diameter pipeline inner diameter around the president and grout repair and reinforcement}

본 발명은 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 중구경 및 대구경을 갖는 보수 대상 하수 관로 또는 수로 관로(이하 "하수 관로"로 통칭함)의 벌어지고 단차진 이음부에 가이드 관 삽입공이 내설된 칼라(기존 하수 관로 이음부 사이의 벌어진 폭과 두께에 해당하는 부분)를 현장 제작형으로 만들어 기존 하수 관로와 동등 이상의 이음부 상부 단면 및 강도와 물성을 갖는 재료(고강도 모르타르 포함)로 채워서 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀의 발생을 방지할 수 있고, 또 하수 관로의 이음부 공동부를 포함하여 공동부 상부 토사를 대상으로 상기 압입형 그라우트 주입 관을 통해서 공극이 생기거나 느슨해진 이음부의 공동부 상부 토사의 소정 깊이를 포함한 공동부를 대상으로 그라우트(미세한 시멘트 그라우트 포함)를 실시하여 이음부의 공동부 상부 토사를 포함한 공동부를 채우고 강화시켜 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 발명한 하수 관로 및 수도 관로를 포함한 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로 하수 관로는 지중 수 미터 정도의 깊이에 매설되어 있어서 통상적으로 지하수에 의한 수압을 받는 상태(예를 들어 지하 10m 깊이 지점의 수압은 1㎏/㎠이므로 1㎏/㎠ 이하 정도의 수압이 해당 관로의 외면에 작동되는 상태)이다.

지하 시설물 중 하수 관로는 길이에 비해 상대적으로 두께가 얇은 편이고, 실제로 이음부부터 시작되는 종방향으로 균열이 상당수 많이 발생되고 있는 실정이며, 하수 관로의 1본당 길이는 관경의 구분없이 차량으로 운반하기 위하여 통상 2.5m로 제작되어 있다.

이와 같은 하수 관로는 하수가 지반을 따라 높은 곳에서 낮은 곳으로 자연스럽게 흘러내리게 하거나 미끄러져 내리게 하는 방식인 자연 유하식(自然 流下式)으로 매설되므로 지반의 상태에 따라 지지력이 상호 다르므로 이음부가 벌어지거나 단차가 발생하는 곳이 많은 편이고, 특히 홍수 등으로 인해 이음부가 심하게 세굴될 경우에는 도로의 포장 면까지 파손되는 등의 원인으로 싱크 홀이 발생되는 주요 원인이 되고 있는 실정이다.

근래 하수 관로의 이음부 세굴이 해마다 발생되는 홍수로 인해 증가하면서 도로의 지반 침하의 원인이 되는 싱크 홀이 자주 발생하는 경향이 있는데, 이러한 싱크 홀은 하수 관로 이음부의 상부 되메움 토사가 세굴되면서 공동부가 발생되는 것에 기인한다.

또한, 1997년 이전의 종래에 시공된 하수 관로는 이음부의 연결부재인 칼라(A-TYPE)가 없는 경우가 많고, 있는 경우에도 파손된 경우가 많아서 매년 발생하는 홍수시 하수와 우수의 합류수(유수)로 인한 세굴이나 역류수로 인한 수두차에 의한 수압으로 인해 이음부는 물론 이음부의 상부 지반까지 연약화 되어 있어 이음부 사이의 틈새는 기존 관로의 이음부와 동일한 단면 특히, 상부 단면 및 동일한 계열의 강도와 재료 물성을 가진 재료로 보수해서 신규로 칼라를 만들어야 추후 세굴을 방지함은 물론 싱크 홀도 예방할 수 있는 문제점이 있다.

한편, 종래의 하수 관로 내면 보수 및 보강공법 중에는 하수 관로의 이음부를 상부와 하부로 구분하여 하부는 모르타르로 채운 후, 이음부의 상부는 동일한 상부 단면은 아니지만 원통형으로 휘어지는 재료를 끼운 후 미장하여 어느 정도 이음부만을 채움으로써 이음부 상부의 빈 공동부와 공동부 상부 사이에 공극이 생기고, 느슨해진 상부 지반은 그대로 둔 상태이므로 보수 후에도 하수 관로 상부 지반의 잔류 침하가 발생되어 지반 침하를 포함한 싱크 홀의 발생 원인이 되는 문제점이 있다.

또, 종래 하수 관로 내면 보수 및 보강공법 중에는 하수 관로 내면을 포함한 이음부에 내면 보수재로 얇게 보수한 후, 얇은 내면 보수재를 관통하는 그라우트 주입용 파이프와 주입된 그라우트 배출용 파이프를 공동부의 상부에 다소 못 미치도록 꽂아서 설치한 다음, 그라우트 주입용 파이프에 그라우트재를 주입하면서 그라우트 배출용 파이프로 배출될 때까지 그라우트재 주입을 실시하는 방법을 채택하고 있다.

그러나 이와 같은 공법은 상기 그라우트 주입용 파이프와 주입된 그라우트 배출용 파이프를 각각 설치하기 위해서는 설치시간이 많이 소요되어 시공성이 저하되는 문제점이 있음은 물론 공동부의 상부 그라우트와 이음부 상부 토사 사이에 수축 현상 등으로 인한 불가피한 공극이 발생되고, 이음부 상부 토사에는 그라우트가 실시되지 않아서 싱크 홀을 예방하는데 부족한 문제점이 있다.

또, 하수 관로 이음부의 공동부 상부 토사도 홍수시 침수를 반복하는 과정에서 수압의 작용으로 인해 공극이 많거나, 또는 연약화되어 있는 경우가 많아서 시간이 경과됨에 따라 2차 잔류침하가 발생될 수 있는 가능성이 많으므로 이음부의 공동부 상부 토사의 소정 깊이를 포함한 공동부를 대상으로 압입 방식으로 그라우트를 실시하여 이음부의 공동부 상부 토사를 포함한 공동부를 토사 지반 강도 및 물성 이상의 재료로 채움과 동시에 강화시킬 필요성이 있는 실정이다.

또한, 하수 관로의 이음부를 밀폐시킨 후 그라우트 주입용 파이프만을 설치한 후 그라우트 주입을 실시할 경우에는 이음부의 공동부 내에 갇혀 있는 공기가 배출되지 않아 이음부의 공동부 채움이 제대로 실시될 수 없는 문제점도 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1206994호(2012년 11월 26일) 대한민국 등록특허공보 10-0452623호(2004년 10월 04일) 대한민국 등록특허공보 10-1322731호(2013년 10월 22일) 대한민국 등록특허공보 10-0798219호(2008년 01월 18일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 중구경 및 대구경을 갖는 보수 대상 하수 관로의 벌어지고 단차진 이음부에 압입형 그라우트 주입 관이 내설된 칼라(기존 하수 관로 이음부 사이의 벌어진 폭과 두께에 해당하는 부분)를 현장 제작형으로 만들어 기존 하수 관로와 동등 이상의 이음부 상부 단면 및 강도와 물성을 갖는 재료(고강도 모르타르 포함)로 채워서 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀의 발생을 방지할 수 있는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 하수 관로의 이음부 공동부를 포함하여 공동부 상부 지반을 대상으로 상기 가이드 관 삽입공에 내설된 상기 압입식 그라우트 주입 관을 통해서 공극이 생기거나 느슨해진 이음부의 공동부 상부 토사의 소정 깊이를 포함한 공동부를 대상으로 그라우트(미세한 시멘트 그라우트 포함)를 실시하여 이음부의 공동부 상부 토사를 포함한 공동부를 채우고 강화시켜 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀이 발생하는 것을 방지할 수 있는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 있어서, 보수 및 보강하고자 하는 관로 내부를 세정하는 단계와; 관로 이음부의 노후화 상태 또는 균열 및 벌어짐 부위(칼라부)의 상태를 확인하는 단계와; 관로 이음부의 상면부 일부 구간(10~11시와 01~02시 사이)에 저면이 트인 사각 캡 형상을 갖되 중앙에는 가이드 관 통과공이 천공된 형태를 갖는 망형 상부 거푸집을 복수의 고정수단을 통해 고정 설치하는 단계와; 상기 망형 상부 거푸집이 설치된 부분을 제외한 관로의 나머지 벌어지고 단차진 하부 이음부 내에 수작업 또는 거푸집을 사용하여 고강도 모르타르 등으로 이루어진 하부 이음부 채움재를 채워 양생시켜 보수 및 보강하는 단계와; 중앙에서 수직방향으로 가이드 관이 설치되고 상면이 트여진 사각 캡 형상을 갖되 그 크기는 상기 망형 상부 거푸집보다 작은 형태를 갖는 망형 하부 거푸집 내에 고강도 모르타르 등으로 이루어진 상부 이음부 채움재를 채운 다음 상기 망형 상부 거푸집의 하부에 위치시키고 상향 압착기구를 이용하여 상부 이음부 채움재가 채워져 있는 상기 망형 하부 거푸집을 망형 상부 거푸집 내부로 상승 및 압착시킨 후 양생시켜 관로 상부 일부를 보수 및 보강시켜 주는 단계와; 상단부가 상기 망형 상부 거푸집의 가이드 관 통과공에 끼워진 형태를 갖는 상기 망형 하부 거푸집의 가이드 관 내부로 소정 형상을 갖는 압입형 그라우트 주입 관을 삽입 설치하되, 상기 압입형 그라우트 주입 관의 상단부 일부가 관로 상부 이음부의 공동부를 통과하여 상부 토사에 소정 깊이까지 삽입되도록 설치하는 단계와; 관로 내측으로 노출된 상기 압입형 그라우트 주입 관을 통해 상부 토사 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부까지 투입되게 그라우트를 주입하되, 주입된 그라우트가 압입형 그라우트 주입 관의 외관 내면과 내관의 외면 사이를 통해 배출되는 것이 확인될 때까지 주입한 다음 소정시간 동안 양생시키는 단계와; 상기 그라우트의 양생이 완료되면 상향 압착기구를 제거하는 단계와; 상기 망형 하부 거푸집의 외면에 재벌 미장을 실시하고 보수를 종료하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상향 압착기구를 제거하는 단계 이후, 상기 재벌 미장을 포함한 하수 관로의 내면에, 공장에서 미리 준비해 온 복합보강재를 부분보수용이나 구간보수용 또는 전체보수용 중에서 한가지의 보수 대상 길이로 설치하는 단계와; 상기 복합보강재 상에 프라이머를 도포하는 단계와; 상기 프라이머 상에 라이닝 모르타르를 사용하여 미장을 실시하거나 또는 거푸집을 사용하여 소정 두께의 그라우트를 실시하여 양생하는 단계와; 양생된 라이닝 모르타르의 외면에 방식코팅제를 도포하고 보수를 종료하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 망형 하부 거푸집의 내로 상부 이음부 채움재를 채우기에 앞서, 상부 이음부 채움재가 상기 망형 하부 거푸집의 구멍들을 통해 외부 누출을 방지하기 위해 상기 망형 하부 거푸집 내에 모기장 또는 부직포를 포함하는 다공질 섬유를 설치하는 단계를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 망형 하부 거푸집의 내에 다공질 섬유를 설치하기에 앞서, 상기 망형 하부 거푸집에 구비된 가이드 관의 상단부에는 원추형의 관 밀폐용 캡을 더 설치하여, 상기 망형 하부 거푸집의 내부에 채워지는 상부 이음부 채움재의 일부가 가이드 관의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 함과 동시에 상기 망형 하부 거푸집의 내에 다공질 섬유를 설치할 때 가이드 관이 상기 관 밀폐용 캡을 통해 다공질 섬유를 원활히 뚫고 들어가게 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 망형 하부 거푸집 내로 상부 이음부 채움재를 채우고 상향 압착기구를 이용하여 망형 상부 거푸집 내부로 상승 및 압착시켰을 때, 상호 결합된 상기 망형 상부 거푸집 및 망형 하부 거푸집의 전체 높이는 하수 관로의 두께와 같게 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 고정수단은 상기 망형 상부 거푸집의 측면을 통해 하수 관로 이음부 외측의 공동부에 존재하는 토사에 수평 또는 수평과 수직 사이의 방향으로 끼워져 고정되는 "T" 자형 또는 "ㄷ" 자형 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가이드 관의 높이는 상호 결합된 상기 망형 상부 거푸집 및 망형 하부 거푸집의 전체 높이보다 높게 성형하여, 상기 가이드 관의 상단부가 상기 망형 상부 거푸집에 형성된 가이드 관 통과공을 통해 하수 관로 상부 이음부 외측에 형성된 공동부로 노출되게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 관의 저단부에는 상기 망형 하부 거푸집의 가이드 관 삽입공을 통해 끼운 상기 가이드 관의 저단부를 상기 망형 하부 거푸집에 고정시켜 주기 위하여 와셔 형상의 관 고정판을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 압입형 그라우트 주입 관은, 가이드 관의 내경보다 작은 외경을 갖는 소정 길이의 외관 내에 상기 외관의 내경보다 정해진 지름만큼 작은 외경을 갖는 소정 길이의 내관이 삽입 설치된 이중관 형태를 갖되, 상기 외관과 내관은 복수의 관 간격 유지구에 의해 외관의 내면과 내관의 외면 사이에 공기 및 그라우트가 배출되는 정해진 간격의 공간부가 형성되고, 상기 내관의 상단에는 정단면이 "┏ ┓ "형상을 갖는 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판이 고정 설치되며, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판의 상부에는 갓(∧) 형상을 갖는 선단 팁이 고정 설치되되, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판의 수직 날개 외면과 상기 선단 팁의 수직 날개 내면 사이에는 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판 상면과 상기 선단 팁 내면 사이의 공간부로 유입된 그라우트가 원활히 배출되게 하는 그라우트 배출노즐이 형성되도록 팁 간격 유지구를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 관의 내부에는 상기 압입형 그라우트 주입 관의 외관 외면과 상기 가이드 관의 내면 사이에는 밀폐용 신축관을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 의하면, 첫째 중구경 및 대구경을 갖는 보수 대상 하수 관로의 벌어지고 단차진 이음부에 가이드 관 삽입공이 내설된 칼라(기존 하수 관로 이음부 사이의 벌어진 폭과 두께에 해당하는 부분)를 현장 제작형으로 만들어 기존 하수 관로와 동등 이상의 이음부 상부 단면 및 강도와 물성을 갖는 재료(고강도 모르타르 포함)로 채워서 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀의 발생을 방지할 수 있다.

둘째 하수 관로의 이음부 공동부를 포함하여 공동부 상부 지반을 대상으로 상기 가이드 관 삽입공에 내설된 그라우트 주입 관을 통해서 공극이 생기거나 느슨해진 이음부의 공동부 상부 토사의 소정 깊이를 포함한 공동부를 대상으로 그라우트(미세한 시멘트 그라우트 포함)를 실시하여 이음부의 공동부 상부 토사를 포함한 공동부를 채우고 강화시켜 하수 관로가 매설된 지상에 싱크 홀이 발생하는 것을 방지할 수 있어 관로 보수 및 보강 부위에 대한 견고성과 시공성 및 품질을 포함하여 관로의 보수 및 보강에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명 중 관로 이음부 상부 일부 구간에 망형 상부 거푸집을 설치한 상태 단면도.
도 2는 본 발명 중 관로 하부 이음부에 하부 이음부 채움재를 이용하여 보수 및 보강한 상태 단면도.
도 3은 본 발명 중 관로 이음부 상부에 상부 이음부 채움재를 채운 상태에서 상향 압착기구를 이용하여 망형 하부 거푸집을 압착시킨 상태 단면도.
도 4는 본 발명 중 망형 하부 거푸집에 설치되어 있는 가이드 관을 통해 상단 일부가 상부 토사에 박히도록 압입형 그라우트 주입 관을 삽입 설치한 상태 단면도.
도 5는 본 발명 중 압입형 그라우트 주입 관을 통해 상부 토사 및 공동부에 그라우트를 주입한 상태 단면도.
도 6의 (a)(b)는 관로 내면 일부에 재벌 미장 및 복합보강재를 설치한 상태 단면도.
도 7의 (a)(b)는 본 발명 중 관로 내면 일부에 복합보강재를 설치한 후 프라이머와 라이닝 모르타르, 방식코팅제 및 재벌 미장을 순차적으로 한 요부 확대 단면도.
도 8의 (a)~(c)는 본 발명에서 사용한 상향 압축기구들을 예시한 단면도.
도 9는 본 발명에서 사용한 복합보강재의 평면 및 결합상태 사시도.
도 10은 본 발명의 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법을 설명하기 위한 플로우챠트.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명 중 관로 이음부 상부 일부 구간에 망형 상부 거푸집을 설치한 상태 단면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 중 관로 하부 이음부에 하부 이음부 채움재를 이용하여 보수 및 보강한 상태 단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 중 관로 이음부 상부에 상부 이음부 채움재를 채운 상태에서 상향 압착기구를 이용하여 망형 하부 거푸집을 압착시킨 상태 단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 중 망형 하부 거푸집에 설치되어 있는 가이드 관을 통해 상단 일부가 상부 토사에 박히도록 압입형 그라우트 주입 관을 삽입 설치한 상태 단면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 5는 본 발명 중 압입형 그라우트 주입 관을 통해 상부 토사 및 공동부에 그라우트를 주입한 상태 단면도를 나타낸 것이고, 도 6의 (a)(b)는 관로 내면 일부에 재벌 미장 및 복합보강재를 설치한 상태 단면도를 나타낸 것이며, 도 7의 (a)(b)는 본 발명 중 관로 내면 일부에 복합보강재를 설치한 후 프라이머와 라이닝 모르타르, 방식코팅제 및 재벌 미장을 순차적으로 한 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.

또, 도 8의 (a)~(c)는 본 발명에서 사용한 상향 압축기구들을 예시한 단면도를 나타낸 것이고, 도 9는 본 발명에서 사용한 복합보강재의 평면 및 결합상태 사시도를 나타낸 것이며, 도 10은 본 발명의 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법을 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 공법은,

중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 있어서,

보수 및 보강하고자 하는 관로(1) 내부를 세정하는 단계(S1)와;

관로 이음부의 노후화 상태 또는 균열 및 벌어짐 부위(칼라부)의 상태를 확인하는 단계(S2)와;

관로 이음부의 상면부 일부 구간(10~11시와 01~02시 사이)에 저면이 트인 사각 캡 형상을 갖되 중앙에는 가이드 관 통과공(211)이 천공된 형태를 갖는 망형 상부 거푸집(21)을 복수의 고정수단(3)을 통해 고정 설치하는 단계(S3)와;

상기 망형 상부 거푸집(21)이 설치된 부분을 제외한 관로(1)의 나머지 벌어지고 단차진 하부 이음부 내에 수작업 또는 거푸집을 사용하여 고강도 모르타르 등으로 이루어진 하부 이음부 채움재(4)를 채워 양생시켜 보수 및 보강하는 단계(S4)와;

중앙에서 수직방향으로 가이드 관(222)이 설치되고 상면이 트여진 사각 캡 형상을 갖되 그 크기는 상기 망형 상부 거푸집(21)보다 작은 형태를 갖는 망형 하부 거푸집(22) 내에 고강도 모르타르 등으로 이루어진 상부 이음부 채움재(5)를 채운 다음 상기 망형 상부 거푸집(21)의 하부에 위치시키고 상향 압착기구(6)를 이용하여 상부 이음부 채움재(5)가 채워져 있는 상기 망형 하부 거푸집(22)을 망형 상부 거푸집(21) 내부로 상승 및 압착시킨 후 양생시켜 관로 상부 일부를 보수 및 보강시켜 주는 단계(S5)와;

상단부가 상기 망형 상부 거푸집(21)의 가이드 관 통과공(211)에 끼워진 형태를 갖는 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관(222) 내부로 소정 형상을 갖는 압입형 그라우트 주입 관(7)을 삽입 설치하되, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 상단부 일부가 관로 상부 이음부의 공동부(1a)를 통과하여 상부 토사(1b)에 소정 깊이까지 삽입되도록 설치하는 단계(S6)와;

관로(1) 외부로 노출된 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)을 통해 상부 토사(1b) 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부(1a)까지 투입되게 그라우트(8)를 주입하되, 주입된 그라우트(8)가 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 내면과 내관(72)의 외면 사이를 통해 배출되는 것이 확인될 때까지 주입한 다음 소정시간 동안 양생시키는 단계(S7)와;

상기 그라우트(8)의 양생이 완료되면 상향 압착기구(6)를 제거하는 단계(S8)와;

상기 망형 하부 거푸집(22)의 외면에 재벌 미장(M)을 실시하고 보수를 종료하는 단계(S10);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상향 압착기구(6)를 제거하는 단계(S8) 이후,

상기 재벌 미장(M)을 포함한 하수 관로의 내면에, 공장에서 미리 준비해 온 복합보강재(9)를 부분보수용이나 구간보수용 또는 전체보수용 중에서 한가지의 보수 대상 길이로 설치하는 단계(S9-1)와;

상기 복합보강재(9) 상에 프라이머(PR)를 도포하는 단계(S9-2)와;

상기 프라이머(PR) 상에 라이닝 모르타르(LM)를 사용하여 미장을 실시하거나 또는 거푸집을 사용하여 소정 두께의 그라우트를 실시하여 양생하는 단계(S9-3)와;

양생된 라이닝 모르타르(LM)의 외면에 방식코팅제(AC)를 도포(S9-4)하고 보수를 종료(S10)하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내로 상부 이음부 채움재(5)를 채우기에 앞서,

상부 이음부 채움재(5)가 상기 망형 하부 거푸집(22)의 구멍들을 통해 외부 누출을 방지하기 위해 상기 망형 하부 거푸집(22) 내에 모기장 또는 부직포를 포함하는 다공질 섬유(23)를 더 설치하는 단계(S5-1)를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내로 다공질 섬유(23)를 설치하기에 앞서,

상기 망형 하부 거푸집(22)에 구비된 가이드 관(222)의 상단부에는 원추형의 관 밀폐용 캡(24)을 더 설치하여, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내부에 채워지는 상부 이음부 채움재(5)의 일부가 가이드 관(222)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 함과 동시에 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내에 다공질 섬유(23)를 설치할 때 가이드 관(222)이 상기 관 밀폐용 캡(24)을 통해 다공질 섬유(23)를 원활히 뚫고 들어가게 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 망형 하부 거푸집(22) 내로 상부 이음부 채움재(5)를 채우고 상향 압착기구(6)를 이용하여 망형 상부 거푸집(21) 내부로 상승 및 압착시켰을 때,

상호 결합된 상기 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22)의 전체 높이(h1)는 하수 관로(1)의 두께(t)와 같을 정도로 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 고정수단(3)은 상기 망형 상부 거푸집(21)의 측면을 통해 하수 관로 이음부 외측의 공동부(1a)에 존재하는 상부 토사(1b)에 수평 또는 수평과 수직 사이의 방향으로 끼워져 고정되는 "T" 자형 또는 "ㄷ" 자형 고정핀(31)(32)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가이드 관(222)의 높이(h2)는 상호 결합된 상기 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22)의 전체 높이(h1)보다 높게 성형하여, 상기 가이드 관(222)의 상단부가 상기 망형 상부 거푸집(21)에 형성된 가이드 관 통과공(211)을 통해 하수 관로 상부 이음부 외측에 형성된 공동부(1a) 내로 노출되게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 관(222)의 저단부에는 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관 삽입공(221)을 통해 끼운 상기 가이드 관(222)의 저단부를 상기 망형 하부 거푸집(22)에 고정시켜 주기 위하여 와셔 형상의 관 고정판(223)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)은,

가이드 관(222)의 내경보다 작은 외경을 갖는 소정길이의 외관(71) 내에 상기 외관(71)의 내경보다 정해진 지름만큼 작은 외경을 갖는 소정길이의 내관(72)이 삽입 설치된 이중관 형태를 갖되, 상기 외관(71)과 내관(72)은 복수의 관 간격 유지구(73)에 의해 외관(71)의 내면과 내관(72)의 외면 사이에 공기 및 그라우트가 배출되는 정해진 간격의 공간부(S)가 형성되고,

상기 내관(72)의 상단에는 정단면이 "┏ ┓ "형상을 갖는 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74)이 고정 설치되며, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74)의 상부에는 갓(∧) 형상을 갖는 선단 팁(75)이 고정 설치되되,

상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74)의 수직 날개(741) 외면과 상기 선단 팁(75)의 수직 날개(751) 내면 사이에는 상기 내관(72)을 통해 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74) 상면과 상기 선단 팁(75) 내면 사이의 공간부로 유입된 그라우트가 원활히 배출되게 하는 그라우트 배출노즐(76)이 형성되도록 팁 간격 유지구(77)를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 관(222)의 내부에는 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 외면과 상기 가이드 관(222)의 내면 사이에는 상부 토사(1b) 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부(1a)까지 투입되게 주입된 그라우트(8)가 하부로 새어 나오지 않도록 하는 밀폐용 신축관(224)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 단계로 이루어진 본 발명의 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 대한 작용효과를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 보수 및 보강하고자 하는 중구경 또는 대구경 관로(1)의 내부로 고압 물 분사기 등을 사용하여 물을 분사시켜 오염된 관로(1)의 내면을 세정(S1)한 다음 관로(1) 이음부의 노후화 상태 또는 균열 및 벌어짐 부위(칼라부)의 상태를 확인(S2)한다.

이때, 관로(1) 이음부의 상면부 세굴부위에 대한 상태 등을 보다 명확하게 확인하게 되는데, 상기 관로(1) 이음부의 상면부 세굴부 최상단부에서 관로(1) 내면까지의 높이를 줄자를 포함한 거리측정장치 등을 사용하여 측정하고, 관로(1)의 이음부 상면부의 일부 원호(예를 들어 10~11시 방향에서 01~02시 방향 사이 정도)의 길이를 측정하며, 관로(1) 이음부의 상면부 벌어짐 폭을 측정하여 기록함은 물론 필요에 따라서는 촬영 등을 실시하여 차후 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22) 등을 제작하거나 또는 보수용 모르타르 등의 물량 준비를 하는데 활용할 수 있도록 한다.

이후, 관로 이음부의 상면부 일부 구간(예를 들어 10~11시와 01~02시 사이)에 공장에서 저면이 트인 사각 캡 형상을 갖도록 제작하되, 중앙에는 가이드 관 통과공(211)이 천공된 형태를 갖게 제작한 망형 상부 거푸집(21)을 도 1과 같이 복수의 고정수단(3)을 통해 고정 설치(S3)한다.

이때, 상기 복수의 고정수단(3)은 합성수지 또는 금속재를 이용하여 "T" 자형(도 1 내지 도 5 참조) 또는 "ㄷ" 자(도 8의 (a)~(c) 참조) 형상을 갖게 성형한 고정핀(31)(32)을 포함하는 것으로, 관로 이음부의 상면부 일부 구간인 예를 들어 10~11시와 01~02시 사이(이에 한정하는 것은 아님)에 위치시킨 상기 망형 상부 거푸집(21)의 측면을 통해 하수 관로 이음부 외측의 공동부(1a)에 존재하는 상부 토사(1b)에 수평 또는 수평과 수직 사이의 방향으로 박아 상기 망형 상부 거푸집(21)이 관로 이음부 상면부 중 예를 들어 10~11시와 01~02시 사이에서 공동부(1a) 내측에 존재하는 상부 토사(1b)에서 측면 토사에 고정된 형태를 유지하도록 하는 기능을 수행한다.

이와 같이 관로 이음부의 상면 일부 구간에 상기 망형 상부 거푸집(21)을 설치 완료한 후에는, 상기 망형 상부 거푸집(21)이 설치된 부분을 제외한 관로(1)의 나머지 벌어지고 단차진 하부 이음부 내에 고강도 모르타르 등으로 이루어진 하부 이음부 채움재(4)를 수작업 또는 거푸집을 사용하여 도 2와 같이 채운 다음 양생시켜 관로 이음부의 하부에 대한 보수 및 보강(S4) 완료한다.

이와 같이 관로 이음부의 하부에 대한 보수 및 보강(S4) 완료되면, 이어서 중앙에서 수직방향으로 가이드 관(222)이 설치되고 상면이 트여진 사각 캡 형상을 갖되 그 크기는 상기 망형 상부 거푸집(21)보다 작은 형태를 갖도록 공장에서 제작한 망형 하부 거푸집(22) 내에 고강도 모르타르 등으로 이루어진 상부 이음부 채움재(5)를 채운 다음, 상기 망형 상부 거푸집(21)의 하부에 위치시키고 소정 형상을 갖는 상향 압착기구(6)를 이용하여 상부 이음부 채움재(5)가 채워져 있는 상기 망형 하부 거푸집(22)을 도 3과 같이 망형 상부 거푸집(21) 내부로 상승 및 압착시킨 후 양생시켜 관로 상부 일부를 보수 및 보강(S5)시켜 준다.

이때, 상기 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22)은 그 내부로 채워지는 고강도 모르타르 등으로 이루어진 상부 이음부 채움재(5)의 강도를 증대시켜 주는데도 주 목적이 있으나, 상기 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22)을 일부 투과하는 상부 이음부 채움재(5)와의 부착력이 우수하도록 구성하기 위한 목적이 더 크므로 보수 및 보강해야 할 관로의 이음부 상면부 중 10~11시 방향에서 01~02시 방향 사이에만 설치하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 최대로 관로의 상부 절반 위치까지 설치할 수도 있다.

또한, 상기 망형 하부 거푸집(22) 내로 상부 이음부 채움재(5)를 채우고 상향 압착기구(6)를 이용하여 망형 상부 거푸집(21) 내부로 상승 및 압착시킴으로 인해 상호 결합되는 상기 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22)의 전체 높이(h1)는 도 3과 같이 하수 관로(1)의 두께(t) 정도(예를 들어 관로(1)의 두께(t)보다 약간 높을 수도 있음)로 성형하여, 관로(1)의 상부 이음부에 대한 보수 및 보강작업을 수행할 때 1차적으로 투입되는 상부 이음부 채움재(5)에 의해서는 관로(1)의 상부 이음부 중 관로의 두께만큼만 이루어지도록 하고 공동부(1a)와 공동부 상부 토사(1b)는 차후 2차적으로 주입되는 그라우트(8)에 의해 보수 및 보강이 이루어질 수 있도록 하였다.

또, 상기 망형 하부 거푸집(22) 중앙에서 수직방향으로 설치되는 상기 가이드 관(222)의 높이(h2)는 전술한 바와 같이 상기 망형 상부 거푸집(21) 및 망형 하부 거푸집(22)이 상호 결합되었을 때 그들의 전체 높이(h1)보다 도 3과 같이 약간 높게 성형하여, 상기 가이드 관(222)의 상단부 일부가 상기 망형 상부 거푸집(21)에 형성된 가이드 관 통과공(211)을 통해 하수 관로 상부 이음부 외측에 형성된 공동부(1a) 내로 소정 높이만큼 노출되게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드 관(222)을 상기 망형 하부 거푸집(22)에 견고하게 고정시켜 주기 위해, 상기 가이드 관(222)의 저단부에 와셔 형상을 갖는 관 고정판(223)을 더 설치 또는 형성시켜 주어, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관 삽입공(221)에 끼운 상태에서 와셔 형상의 상기 관 고정판(223)을 이용하여 상기 가이드 관(222)을 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관 삽입공(221) 주변에 용접 등을 통해 완벽히 고정시켜 줄 수 있다.

또, 상기 관로(1)의 이음부 중앙에서 수직방향으로 설치되는 상기 상향 압착기구(6)는, 두 파이프(61)의 상,하 단부에 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)와 같이 관로(1)의 내면 곡률에 대응하는 곡률을 갖게 호형 판 형상으로 제작된 한 쌍의 상,하부 받침판(62)(63)을 각각 유동 가능하게 고정 설치하고, 상기 두 파이프(61))의 접촉부에는 두 파이프의 높이 조절이 가능하게 원통형 나사(64) 또는 턴 버클(65)을 나사 결합한 형태를 갖거나 또는 도 8의 (c)와 같이 한 쌍의 상,하부 받침판(62)(63) 사이에 유압잭(66) 등을 설치한 형태를 갖는다.

이때, 지지된 상,하부 파이프(61) 사이에 상호 연결되는 상태로 압력계를 설치하여 인상시의 압력을 연속적으로 측정하여 후술할 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 외면에 표시된 눈금의 거리와 동시에 연계시켜 측정 기록하면 공동부(1a)와 공동부 상부 토사(1b)별로 구분된 각각의 삽입 길이를 측정할 수도 있다.

따라서, 상기 망형 상부 거푸집(21)이 미리 고정 설치되어 있는 상기 관로(1)의 상부 이음부에 망형 하부 거푸집(22) 내에 고강도 모르타르 등으로 이루어진 상부 이음부 채움재(5)를 채운 다음, 상기 망형 상부 거푸집(21)의 하부에 위치시키고 상기한 상향 압착기구(6)를 이용하여 상부 이음부 채움재(5)가 채워져 있는 상기 망형 하부 거푸집(22)을 망형 상부 거푸집(21) 내부로 원활히 상승 및 압착시킬 수 있어 관로(1) 상부 이음부에 대하여 보다 견고하게 보수 및 보강시킬 수 있을 뿐만 아니라, 관로 보수에 따른 시간과 비용을 감소시킬 수 있음은 물론 시공성과 품질을 대폭 향상시킬 수 있다.

상기에서 상향 압착기구(6)의 구성품 중 상부 받침판(62)에는 상부 이음부 채움재(5)가 양생된 후, 상기 상향 압착기구(6)를 철거하지 않은 상태에서 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관(222) 내부로 소정 형상을 갖는 압입형 그라우트 주입 관(7)을 원활히 삽입 설치할 수 있도록 압입형 그라우트 주입 관 삽입공(621)을 더 천공시켜 주는 것이 바람직하다.

한편, 금속 철망으로 제작되는 상기 망형 하부 거푸집(22)의 메쉬가 클 경우, 그 내부로 상부 이음부 채움재(5)를 채워 넣을 때 상부 이음부 채움재(5) 일부가 외부로 새어 나올 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 상부 이음부 채움재(5)의 누출을 방지하기 위하여, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내로 상부 이음부 채움재(5)를 채우기에 앞서, 상기 망형 하부 거푸집(22) 내에 모기장 또는 부직포 등을 포함하는 다공질 섬유(23)를 더 설치(S5-1)하여 줌으로써 상기 상부 이음부 채움재(5)가 상기 망형 하부 거푸집(22)의 구멍들을 통해 외부 누출을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내에 다공질 섬유(23)를 설치하고 상부 이음부 채움재(5)를 채워 넣기에 앞서, 상기 망형 하부 거푸집(22)에 구비된 가이드 관(222)의 상단부에 원추 형상을 갖는 관 밀폐용 캡(24)을 더 설치하였다.

이와 같이 상기 망형 하부 거푸집(22)에 구비된 가이드 관(222)의 상단부에 도 3과 같이 원추형의 관 밀폐용 캡(24)을 더 설치해 주게 되면, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내에 다공질 섬유(23)를 설치할 때 상기 관 밀폐용 캡(24)에 의해 다공질 섬유(23)가 쉽게 뚫리므로 상기 가이드 관(222)이 다공질 섬유(23)를 원활히 뚫고 들어가게 됨은 물론, 상기 망형 하부 거푸집(22)의 내부에 상부 이음부 채움재(5)를 채워 넣을 때 상부 이음부 채움재(5)의 일부가 가이드 관(222)의 내부로 유입되어 오염되거나 막히는 것을 완벽히 방지할 수 있다.

이때, 상기 가이드 관(222)의 상단부에 끼워진 형태를 갖는 상기 관 밀폐용 캡(24)은 후술하는 압입형 그라우트 주입 관(7)을 상기 가이드 관(222)에 삽입 설치할 때, 압입형 그라우트 주입 관(7)의 삽입력에 의해 밀려 가이드 관(222)으로부터 분리된 후 관로 이음부 상부에 형성되어 있는 공동부(1a)로 배출된 상태에 있다가, 차후 주입되는 그라우트(8) 내에 혼입된 상태에서 그라우트(8)와 함께 일체로 양생되는 형태를 갖는다.

한편, 상기와 같이 관로 상부 일부에 대한 1차 보수 및 보강(S5)을 완료시킨 후에는, 상단부 일부가 상기 망형 상부 거푸집(21)의 가이드 관 통과공(211)을 통해 공동부(1a)로 노출된 상태를 갖는 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관(222) 내부로 소정 형상을 갖는 압입형 그라우트 주입 관(7)을 도 4와 같이 삽입 설치하되, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 상단부 일부가 관로 상부 이음부의 공동부(1a)를 통과하여 상부 토사(1b)에 소정 깊이까지 삽입 설치(S6)한다.

이때, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)은 가이드 관(222)의 내경보다 작은 외경을 갖는 소정길이의 외관(71) 내에 상기 외관(71)의 내경보다 정해진 지름만큼 작은 외경을 갖는 소정길이의 내관(72)을 삽입 설치한 이중관 형태를 가짐은 물론, 상기 외관(71)과 내관(72)은 복수의 관 간격 유지구(73)를 통해 외관(71)의 내면과 내관(72)의 외면 사이에 공기 및 그라우트가 배출되는 정해진 간격의 공간부(S)가 형성된 형태를 갖는다.

또한, 상기 내관(72)의 상단에는 정단면이 "┏ ┓ "형상을 갖는 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74)을 고정 설치하고, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74)의 상부에는 갓(∧) 형상을 갖는 선단 팁(75)을 고정 설치한 형태를 갖는다.

이때, 상기 선단 팁(75)의 지름은 상기 가이드 관(222)의 내경보다 약간 작은 형태를 갖도록 함으로써 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)을 가이드 관(222)의 내부로 삽입 설치할 때 아무런 지장이 없게 된다.

또, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74)의 수직 날개(741) 외면과 상기 선단 팁(75)의 수직 날개(751) 내면 사이에는 상기 내관(72)을 통해 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74) 상면과 상기 선단 팁(75) 내면 사이의 공간부로 유입된 그라우트가 원활히 배출되게 하는 그라우트 배출노즐(76)이 형성되도록 팁 간격 유지구(77)를 설치한 형태를 갖는다.

또한, 상기 가이드 관(222)의 내부에 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)을 단순히 끼워 넣을 경우, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 외면과 상기 가이드 관(222)의 내면 사이에서 틈새가 발생되어 차후 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)을 통해 주입되는 그라우트의 일부가 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 외면과 상기 가이드 관(222)의 내면 사이에 형성된 틈새를 통해 관로(1) 내로 누출될 우려가 있으므로 상기 가이드 관(222)의 내부에는 밀폐용 신축관(224)을 더 설치해 주어 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 외면과 상기 가이드 관(222)의 내면 사이에서 틈새가 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 전체 길이는 관로(1) 상부에 형성된 공동부(1a) 높이와 공동부 상부 토사(1b)가 연약지반인지 등에 따라 다른 수 있으므로 공장에서 다양한 길이로 제작하여 현장이 투입시킨 후 보수 및 보강 대상 관로의 상부 상태에 대응하여 적절한 길이를 갖는 것을 선택하여 설치하면 된다.

뿐만 아니라, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 외면에 눈금을 표시하여 주면 가이드 관(222)을 통해 관로(1)의 공동부(1a) 상부 토사(1b) 일부까지 박아주는 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 전체 삽입 깊이를 관로(1) 내에서 정확히 인식함은 물론 투입해야할 그라우트의 량을 대략적으로 산출할 수 있다.

한편, 상기와 같이 상기 망형 하부 거푸집(22)의 가이드 관(222) 내부로 소정 형상을 갖는 압입형 그라우트 주입 관(7)을 삽입하되, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 상단부 일부가 관로 상부 이음부의 공동부(1a)를 통과하여 상부 토사(1b)에 소정 깊이까지 삽입되게 설치(S6)한 후에는, 상기 관로(1) 내측으로 노출된 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)을 통해 도 5와 같이 상부 토사(1b) 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부(1a)까지 투입되게 미세한 시멘트 그라우트 등을 포함하는 그라우트(8)를 주입하되, 주입된 그라우트(8)가 압입형 그라우트 주입 관(7)의 외관(71) 내면과 내관(72)의 외면 사이에 형성된 공간부(S)를 통해 외부로 배출되는 것이 확인될 때까지 주입한 다음 소정시간 동안 양생(S7)시키게 된다.

이때, 상기 압입형 그라우트 주입 관(7)의 내관(72)을 통해 그라우트(8)를 주입하면, 상기 내관(72)을 통해 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판(74) 상면과 상기 선단 팁(75) 내면 사이의 공간부로 유입된 그라우트가 그라우트 배출노즐(76)을 통해 상부 토사(1b) 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부(1a) 내로 분사 투입됨과 동시에 공동부(1a) 내에 잔류중인 공기는 외관(71)과 내관(72) 사이에 형성된 공간부(S)를 통해 관로(1) 내측으로 원활히 배출되고, 최종적으로 관로 상부 이음부의 공동부(1a) 내에 그라우트(8)가 가득 채워진 경우 그라우트(8) 일부가 공기가 배출되던 외관(71)과 내관(72) 사이의 공간부(S)를 통해 누출될 경우 그라우트(8) 주입을 완료하면 된다.

여기서 비록 도시는 생략하였으나 지상에 설치되는 그라우트 주입장치에 압력계 및 그라우트 주입량 검출장치를 각각 설치하여 주면, 관로(1)의 상부 공동부(1a)를 포함한 공동부 상부 토사(1b)에 그라우트를 주입할 때, 작업자가 그라우트의 주입 압력을 포함한 그 양을 정확히 알고 필요한 조치를 취할 수 있다.

또한, 상기와 같이 압입형 그라우트 주입 관(7)을 통해 연약지반 상태의 상부 토사(1b) 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부(1a)까지 그라우트(8) 분사 및 주입을 완료하고 양생에 필요한 소정시간 동안 경과시켜 그라우트(8)의 양생(S7)이 완료되면, 상향 압착기구(6)를 제거(S8)한 다음, 망형 하부 거푸집(22)의 외면에 도 6의 (a)와 같이 재벌 미장(M)을 실시하고 보수를 종료(S10)하면 된다.

그러나 상기 관로(1) 이음부의 주변에서 노후화 되었거나 도 6의 (b)와 같이 일부 크랙 등을 포함한 종방향 균열 등이 발생된 상태일 경우에는, 상기 상향 압착기구(6)를 제거(S8)한 이후, 상기 재벌 미장(M)을 포함한 하수 관로의 내면에, 공장에서 철근을 포함하는 선재 또는 와이어 메쉬를 포함하는 망형체(91)에 간격재 겸 보강철근(92)을 결속시킨 형태로 미리 제작해 온 복합보강재(9)를 도 6의 (b) 및 도 7의 (a)와 같이 부분보수용이나 구간보수용 또는 전체보수용 중에서 한가지의 보수 대상 길이로 설치(S9-1)하고, 상기 복합보강재(9) 상에 도 7의 (b)와 같이 프라이머(PR)를 도포(S9-2)한 다음 상기 프라이머(PR) 상에 라이닝 모르타르(LM)를 사용하여 미장을 실시하거나 또는 거푸집을 사용하여 소정 두께의 그라우트를 실시하여 양생(S9-3)한 후, 양생된 라이닝 모르타르(LM)의 외면에 방식코팅제(AC)를 도포(S9-4)하고 보수를 종료하는 것이 바람직하다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 관로
1a : 공동부 1b : 상부 토사
21 : 망형 상부 거푸집 221 : 가이드 관 통과공
22 : 망형 하부 거푸집 221 : 가이드 관 삽입공
222 : 가이드 관 223 : 관 고정판
224 : 밀폐용 신축관
23 : 다공질 섬유 24 : 관 밀폐용 캡
3 : 고정수단 31, 32 : 고정핀
4 : 하부 이음부 채움재 5 : 상부 이음부 채움재
6 : 상향 압착기구 61 : 파이프
62 : 상부 받침판 621 : 압입형 그라우트 주입 관 삽입공
63 : 하부 받침판 64 : 원통형 나사
65 : 턴 버클 66 : 유압잭
7 : 압입형 그라우트 주입 관
71 : 외관 72 : 내관
73 : 관 간격 유지구 S : 공간부
74 : 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판 741 : 날개
75 : 선단 팁 751 : 날개
76 : 그라우트 배출노즐 77 : 팁 간격 유지구
8 : 그라우트 9 : 복합보강재
91 : 망형체 92 : 간격재 겸 보강철근
M : 재벌 미장 PR : 프라이머
LM : 라이닝 모르타르 AC : 방식코팅제

Claims (10)

1. 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법에 있어서,
   보수 및 보강하고자 하는 관로 내부를 세정하는 단계와;
   관로 이음부의 노후화 상태 또는 균열 및 벌어짐 부위(칼라부)의 상태를 확인하는 단계와;
   관로 이음부의 상면부 일부 구간에 가이드 관 통과공이 구비된 망형 상부 거푸집을 복수의 고정수단을 통해 고정 설치하는 단계와;
   상기 망형 상부 거푸집이 설치된 부분을 제외한 관로의 나머지 벌어지고 단차진 하부 이음부 내에 수작업 또는 거푸집을 사용하여 하부 이음부 채움재를 채워 양생시켜 보수 및 보강하는 단계와;
   중앙에서 수직으로 가이드 관이 설치된 망형 하부 거푸집 내에 상부 이음부 채움재를 채운 다음 상기 망형 상부 거푸집의 하부에 위치시키고 상향 압착기구를 이용하여 상부 이음부 채움재가 채워진 상기 망형 하부 거푸집을 망형 상부 거푸집 내부로 상승 및 압착시킨 후 양생시켜 관로 상부 일부를 보수 및 보강하는 단계와;
   상단부가 망형 상부 거푸집의 가이드 관 통과공에 끼워진 형태를 갖는 상기 망형 하부 거푸집의 가이드 관 내부로 압입형 그라우트 주입 관을 삽입 설치하되, 상기 압입형 그라우트 주입 관의 상단부 일부가 관로 상부 이음부의 공동부를 통과하여 상부 토사에 삽입되게 설치하는 단계와;
   관로 내측으로 노출된 상기 압입형 그라우트 주입 관을 통해 상부 토사 내부는 물론 관로 상부 이음부의 공동부까지 투입되게 그라우트를 주입하되, 주입된 그라우트가 압입형 그라우트 주입 관의 외관 내면과 내관의 외면 사이를 통해 배출되는 것이 확인될 때까지 주입한 다음 양생시키는 단계와;
   상기 그라우트의 양생이 완료되면 상향 압착기구를 제거하는 단계와;
   상기 망형 하부 거푸집의 외면에 재벌 미장을 실시하고 보수를 종료하는 단계;로 이루어지고,
   상기 복수의 고정수단은, 상기 망형 상부 거푸집의 측면을 통해 하수 관로 이음부 외측의 공동부에 존재하는 토사에 수평 또는 수평과 수직 사이의 방향으로 끼워져 고정되는 "T" 자형 또는 "ㄷ" 자형 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 상향 압착기구를 제거하는 단계 이후,
   상기 재벌 미장을 포함한 하수 관로의 내면에, 공장에서 미리 준비해 온 복합보강재를 부분보수용이나 구간보수용 또는 전체보수용 중에서 한가지의 보수 대상 길이로 설치하는 단계와;
   상기 복합보강재 상에 프라이머를 도포하는 단계와;
   상기 프라이머 상에 라이닝 모르타르를 사용하여 미장을 실시하거나 또는 거푸집을 사용하여 그라우트를 실시하여 양생하는 단계와;
   양생된 라이닝 모르타르의 외면에 방식코팅제를 도포하고 보수를 종료하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 망형 하부 거푸집의 내로 상부 이음부 채움재를 채우기에 앞서,
   상부 이음부 채움재가 상기 망형 하부 거푸집의 구멍들을 통해 외부 누출을 방지하기 위해 다공질 섬유를 설치하는 단계;를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 망형 하부 거푸집의 내에 다공질 섬유를 설치하기에 앞서,
   상기 망형 하부 거푸집에 구비된 가이드 관의 상단부에는 원추형의 관 밀폐용 캡을 더 설치하여, 상기 망형 하부 거푸집의 내부에 채워지는 상부 이음부 채움재의 일부가 가이드 관의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 함과 동시에 상기 망형 하부 거푸집의 내에 다공질 섬유를 설치할 때 가이드 관이 상기 관 밀폐용 캡을 통해 다공질 섬유를 원활히 뚫고 들어가게 한 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 망형 하부 거푸집 내로 상부 이음부 채움재를 채우고 상향 압착기구를 이용하여 망형 상부 거푸집 내부로 상승 및 압착시켰을 때, 상호 결합된 상기 망형 상부 거푸집 및 망형 하부 거푸집의 전체 높이는 하수 관로의 두께와 같게 성형한 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 관의 높이는,
   상호 결합된 상기 망형 상부 거푸집 및 망형 하부 거푸집의 전체 높이보다 높게 성형하여, 상기 가이드 관의 상단부가 상기 망형 상부 거푸집에 형성된 가이드 관 통과공을 통해 하수 관로 상부 이음부 외측에 형성된 공동부로 노출되게 한 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 관의 저단부에는 상기 망형 하부 거푸집의 가이드 관 삽입공을 통해 끼운 상기 가이드 관의 저단부를 상기 망형 하부 거푸집에 고정시켜 주기 위하여 와셔 형상의 관 고정판을 더 설치한 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 압입형 그라우트 주입 관은,
   가이드 관의 내경보다 작은 외경을 갖는 외관 내에 상기 외관의 내경보다 정해진 지름만큼 작은 외경을 갖는 내관이 삽입 설치된 이중관 형태를 갖되, 상기 외관과 내관은 복수의 관 간격 유지구에 의해 외관의 내면과 내관의 외면 사이에 공기 및 그라우트가 배출되는 정해진 간격의 공간부가 형성되고, 상기 내관의 상단에는 정단면이 "┏ ┓ "형상을 갖는 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판이 고정 설치되며, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판의 상부에는 갓(∧) 형상을 갖는 선단 팁이 고정 설치되되, 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판의 수직 날개 외면과 상기 선단 팁의 수직 날개 내면 사이에는 상기 팁 가이드 겸 외관 틈새 유지판 상면과 상기 선단 팁 내면 사이의 공간부로 유입된 그라우트가 원활히 배출되게 하는 그라우트 배출노즐이 형성되도록 팁 간격 유지구를 설치한 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 압입형 그라우트 주입 관의 외면과 상기 가이드 관의 내면 사이에는 밀폐용 신축관을 더 설치한 것을 특징으로 하는 중,대구경 관로 주변 그라우트 겸 내면 보수 및 보강공법.

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