KR102520087B1 - Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar - Google Patents

Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar Download PDF

Info

Publication number
KR102520087B1
KR102520087B1 KR1020220075108A KR20220075108A KR102520087B1 KR 102520087 B1 KR102520087 B1 KR 102520087B1 KR 1020220075108 A KR1020220075108 A KR 1020220075108A KR 20220075108 A KR20220075108 A KR 20220075108A KR 102520087 B1 KR102520087 B1 KR 102520087B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
frp composite
performance
resin
Prior art date
Application number
KR1020220075108A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102520087B9 (en
Inventor
조석만
Original Assignee
조석만
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조석만 filed Critical 조석만
Priority to KR1020220075108A priority Critical patent/KR102520087B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102520087B1 publication Critical patent/KR102520087B1/en
Publication of KR102520087B9 publication Critical patent/KR102520087B9/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/10Tunnels or galleries specially adapted to house conduits, e.g. oil pipe-lines, sewer pipes ; Making conduits in situ, e.g. of concrete ; Casings, i.e. manhole shafts, access or inspection chambers or coverings of boreholes or narrow wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/16Arrangement or construction of joints in foundation structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00Materials
    • E02D2300/0004Synthetics
    • E02D2300/0018Cement used as binder
    • E02D2300/0021Mortar
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00Materials
    • E02D2300/0051Including fibers
    • E02D2300/0054Including fibers made from plastic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a module-assembling non-excavation reinforcement method of an underground conduit with improved lightweightness, corrosion resistance, and durability using a high-performance FRP composite and multi-functional mortar and, more specifically, to a module-assembling non-excavation reinforcement method of an underground conduit with improved lightweightness, corrosion resistance, and durability using a high-performance FRP composite and multi-functional mortar, which uses an FRP composite to reinforce a target to increase chemical resistance as a composite product of a high-strength thermosetting resin and various reinforcing fibers to be suitable for use as a reinforcing material of an ordinary concrete structure and a target (a sewer pipe, a sewer culvert, a filtration plant, a wastewater treatment plant, a bridge, a column of a building, etc.) in an environment with a possibility of exposure to acid and reduce friction to lower the stagnation of sediment and reduce travel time to ultimately increase the coefficient of roughness to secure a flow velocity.

Description

고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법{Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar} Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar performance FP composite and multi-functional mortar}

본 발명은 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, FRP복합제를 이용하여 보강함으로써, 고강도 열경화성 수지와 다양한 보강 섬유의 복합 제조물로서 화학적 저항성을 높여 일반 콘크리트 구조물 뿐만 아니라 산에 노출될 가능성이 있는 환경의 대상물(하수관로, 하수암거, 정수장, 폐수처리장, 교량다리, 건축물의 기둥 등)의 보강재로 그 쓰임이 적합하며 마찰력을 줄여 퇴적물의 정체를 낮추고 유달시간을 줄여 궁극적으로 조도계수가 높아지므로 유속을 확보할 수 있도록 하기 위한 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법에 관한 것이다. The present invention relates to a modular assembly-type non-drilling reinforcement method for underground conduits with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar, and more specifically, by using FRP composites to reinforce high-strength thermosetting resins. As a composite product of various reinforcing fibers and chemical resistance, it is a reinforcing material for general concrete structures as well as objects in the environment that may be exposed to acid (sewer pipe, sewage culvert, water treatment plant, wastewater treatment plant, bridge bridge, pillar of building, etc.) It is suitable for use, reduces the stagnation of sediment by reducing frictional force, reduces the congestion time, and ultimately increases the roughness coefficient to secure the flow rate. It relates to a modular assembly type non-drilling reinforcement method.

현재 지구 기후변화의 속도가 빠르게 전개되어 전세계에서는 탄소저감 및 탄소중립이 화두가 되고 있으며 이러한 정책에 발맞추어 상하수도에서도 상하수도 시스템의 스마트화 및 상하수도 시설의 효율성을 높이고 분뇨 직투입, 디스포져의 일반화 등의 노력을 하고 있으나 현재 우리나라의 상하수도의 실정은 열악한 수준이다. Currently, the pace of global climate change is rapidly developing, and carbon reduction and carbon neutrality are becoming hot topics all over the world. However, the current situation of water supply and sewage in Korea is at a poor level.

특히, 분뇨의 직투입이나 디스포져 일반화의 경우 상하수도 시설의 시설용량 및 효율성의 문제보다는 노후된 관거와 설계의 부정확함으로 인해 유속이 확보되지 않는 것이 가장 큰 문제이다. In particular, in the case of direct input of manure or generalization of the disposer, the biggest problem is that the flow rate is not secured due to the old conduit and the inaccuracy of the design, rather than the problem of the capacity and efficiency of the water and sewage facilities.

이러한 문제를 위해 여러 공법이 시도되어 왔다. Several methods have been tried for this problem.

예를 들어 일반 구조물 및 지하구조물의 보강의 경우 보강 성능향상을 위한 보수 보강 공법으로 강판 보강법이 사용되었으나 강판의 부식성으로 인해 습기가 많은 지하구조물의 경우에는 적용되는 것에 한계가 있었으며, 섬유 시트 보강 등은 시간이 지남에 따라 구조물과 일체화가 현저하게 떨어지는 문제점을 보여왔다.For example, in the case of reinforcement of general structures and underground structures, the steel plate reinforcement method was used as a repair and reinforcement method to improve reinforcement performance, but there was a limit to its application in the case of underground structures with high humidity due to the corrosiveness of the steel plate, and fiber sheet reinforcement etc. have shown a problem in which the integration with the structure is remarkably degraded over time.

또한 함침튜브를 이용한 관로 비굴착 공법의 경우 이음부의 취약점이 노출되고 시간의 경과에 따라 침입수가 발생하여 크렉이 발생하거나 침하가 되는 등의 문제점이 있어 왔으며 특히 부분적인 보수의 경우에는 그 문제는 더 심각한 것으로 보여왔다.In addition, in the case of the pipeline non-drilling method using impregnated tubes, there have been problems such as the vulnerability of the joint being exposed and the intrusion of water over time, resulting in cracks or subsidence, especially in the case of partial repairs. has been shown to be serious.

이에 최근에는 구조물에 섬유 보강 복합재(FRP:Fiver Reinforced Plastics)를 사용한 보강공법이 여러가지 형태로 개발되어 사용되고 있으며 고내구성, 고비강성 및 강도, 내부식성 등 물성향상이 여러형태로 개발 향상되고 있는 상황이다. Recently, reinforcement methods using fiber reinforced plastics (FRP) for structures have been developed and used in various forms, and physical properties such as high durability, high specific stiffness and strength, and corrosion resistance are being developed and improved in various forms. .

이에 따라 본 발명에서는 FRP복합제를 이용하여 보강한 경우 고강도 열경화성 수지와 다양한 보강 섬유의 복합 제조물로서 화학적 저항성을 높여 일반 콘크리트 구조물 뿐만 아니라 산에 노출될 가능성이 있는 환경의 대상물(하수관로, 하수암거, 정수장, 폐수처리장, 교량다리, 건축물의 기둥 등)의 보강재로 그 쓰임이 적합하며 마찰력을 줄여 퇴적물의 정체를 낮추고 유달시간을 줄여 궁극적으로 조도계수가 높아지므로 유속을 확보할 수 있도록 하는 기술을 제공하고자 한다. Accordingly, in the present invention, when reinforced using an FRP composite, it is a composite product of high-strength thermosetting resin and various reinforcing fibers, which increases chemical resistance to objects in environments that may be exposed to acids (sewer pipes, sewage culverts, water purification plants) as well as general concrete structures. , wastewater treatment plants, bridges, pillars of buildings, etc.), it is suitable for use as a reinforcing material, and it is intended to provide a technology that can secure flow velocity by reducing the frictional force to lower the stagnation of sediment and reduce the arrival time, ultimately increasing the roughness coefficient. .

이와 관련된 기술로는 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2005-0099440(2005.10.21)호 "관로 비굴착 몰탈 라이닝 및 압착 보수·보강공법"은 유리섬유가 제외된 섬유보강 쉬트와 지수성 시멘트 몰탈로 구성된 몰탈 라이닝 보강재나, 통형의 투수성 커버 내에 지수성 시멘트 몰탈 또는 수지 몰탈을 채운 이음부 채움 보강재 또는 봉형의 유리섬유가 제외된 섬유보강재에 지수성 시멘트 몰탈 또는 수지 몰탈을 흡착시킨 이음부 채움 보강재를 각각 보수기구의 고무튜브 상에 둘러 감은 다음 보수기구와 보강재를 일체적으로 하여 관로의 보수 대상 이음부 또는 파손 부분의 공동부로 이동시킨 후 보수기구의 고무튜브에 소정의 공기압을 주입한 상태로 경화시켜 보수하도록 하는 관로 비굴착 몰탈 라이닝 및 압착 보수·보강공법에 관한 것으로서, 보강재의 내면이 매끄럽고, 두께가 균일하며, 시공성이 향상되고, 보수비용의 감소로 인한 경제적인 시공이 가능하며, 환경적인 측면에서 무해하고, 이음부 채움 보강재를 적용하는 실시예의 경우에는 보수 대상 관로의 이상부위 내면으로 보강재가 돌출되지 않아 하수 등이 흐르는 통수단면을 축소시키지 않는 효과를 제공하는 기술에 관한 것이다.As a technology related to this, Korean Patent Application Application No. 10-2005-0099440 (2005.10.21) "Conduit non-drilling mortar lining and compression repair/reinforcement method" is a fiber-reinforced sheet excluding glass fibers and a water-repellent cement mortar. Composed mortar lining reinforcement, joint filling reinforcement in which water-stop cement mortar or resin mortar is filled in a tubular water-permeable cover, or joint filling reinforcement in which water-stop cement mortar or resin mortar is adsorbed to fiber reinforcement excluding rod-shaped glass fibers are wrapped around the rubber tube of the repair mechanism, and then the repair mechanism and the reinforcing material are integrally moved to the joint to be repaired or the cavity of the damaged part of the pipeline, and then a predetermined air pressure is injected into the rubber tube of the repair mechanism. It relates to the non-drilling mortar lining and compression repair/reinforcement method for pipelines that are hardened and repaired. The inner surface of the reinforcing material is smooth, the thickness is uniform, workability is improved, and economical construction is possible due to the reduction of repair costs, and the environment In the case of the embodiment in which the reinforcing material is harmless from a technical point of view and the joint filling is applied, the reinforcing material does not protrude into the inner surface of the abnormal part of the pipeline to be repaired, thereby providing an effect of not reducing the cross section of the passage through which sewage flows.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0024300(2016.02.29)호 "노후 하수관로 비굴착 전체 보수 보강공법 및 장치(The repairing and reinforcement method for a deteriorated sever pipe by non- excavation and that apparatus)"는 노후화된 하수관로를 교체하지 않고 내벽면에 튜브형태로 공급되는 보강부재를 내부에 스팀을 주입하여 고온 고압으로 팽창시켜 밀착하여 보수 및 보강을 할 때 시공시간을 줄이면서 스팀 생성을 위한 연료의 소비를 줄일 수 있도록 하기 위한 기술에 관한 것이다.In addition, Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2016-0024300 (2016.02.29) "The repairing and reinforcement method for a deteriorated server pipe by non- excavation and that apparatus" consumes fuel for steam generation while reducing construction time when repairing and reinforcing by injecting steam into the reinforcing member supplied in the form of a tube on the inner wall surface and expanding it at high temperature and high pressure without replacing the aged sewage pipe line. It is about technology to reduce

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2021-0029277(2021.03.05)호 "광경화튜브를 이용하는 노후관로의 비굴착 보수보강공법 및 그것에 이용되는 광경화튜브(NON-EXCAVATION TYPE REPAIRING AND REINFORCEMENT METHOD FOR DETERIORATED PIPE LINE USING PHOTOCURING TUBE, AND PHOTOCURING TUBE USED THEREFOR)"는 노후 관로의 보수보강작업 시, 광경화튜브의 손상발생을 최소화하는 비굴착 보수보강공법을 제공하는 것으로서, 관로에 광경화튜브를 견인하여 설치하는 1단계와; 상기 광경화튜브에 광조사장치가 삽입되고 일측패커 및 타측패커가 결합되는 2단계와; 공기를 주입하여 광경화튜브를 팽창시키는 3단계와; 상기 광조사장치를 이동시켜 광경화튜브를 경화시키는 4단계와; 일측패커 및 타측패커와 광조사장치를 외부로 인출하는 5단계;를 포함하되, 광경화튜브는, 광경화성수지가 함침된 유리섬유복합체층과, 유리섬유복합체층의 내주면의 수지층과, 수지층의 내표면의 내측호일과, 유리섬유복합체층의 외주면의 외측차단층을 포함하는 기술에 관한 것이다.In addition, Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2021-0029277 (2021.03.05) "Non-excavation repair and reinforcement method of old pipeline using light-curing tube and light-curing tube used therein (NON-EXCAVATION TYPE REPAIRING AND REINFORCEMENT METHOD FOR DETERIORATED PIPE LINE USING PHOTOCURING TUBE, AND PHOTOCURING TUBE USED THEREFOR)" provides a non-drilling repair and reinforcement method that minimizes damage to light-curing tubes during repair and reinforcement of old pipelines. Step 1 to install; a second step of inserting a light irradiation device into the photocuring tube and combining one side packer and the other side packer; a third step of inflating the photocuring tube by injecting air; a fourth step of curing the photocuring tube by moving the light irradiation device; Step 5 of withdrawing the one side packer, the other side packer, and the light irradiation device to the outside, wherein the photocuring tube includes a glass fiber composite layer impregnated with a photocurable resin, a resin layer on an inner circumferential surface of the glass fiber composite layer, and a number of It relates to a technique comprising an inner foil on the inner surface of the stratum and an outer barrier layer on the outer circumferential surface of the glass fiber composite layer.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0075154(2015.05.28)호 "상하수관거 비굴착 보수 보강 공법(METHOD FOR REPAIRRING AND REINFORCING PIPE LINES WITH NON-EXCAVATION)"은 상하수도관 보수보강공법에 관한 것으로, 통상 사용되는 에폭시 또는 불포화폴리에스테르 수지가 함침된 함침튜브를 상온의 분위기 또는 일부 수분이 함유된 분위기에서도 함침튜브를 상하수관내부에서 팽창시켜 밀착유지 및 그 상태에서 수지경화가 일어나게 하여 제 1 상하수관거 내부에 합성수지 재생관을 생성시키는 상하수관거 비굴착 보수보강공법에 관한 것이다.In addition, Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2015-0075154 (May 28, 2015) "METHOD FOR REPAIRRING AND REINFORCING PIPE LINES WITH NON-EXCAVATION" relates to the repair and reinforcement method of water and sewage pipes. , The impregnated tube impregnated with a commonly used epoxy or unsaturated polyester resin is expanded in an atmosphere at room temperature or in an atmosphere containing some moisture to maintain close contact with the impregnated tube inside the water supply and sewage pipes and to make the resin harden in the first phase It relates to a water and sewage pipe non-drilling repair and reinforcement method that creates a synthetic resin regeneration pipe inside the sewer pipe.

그러나 이러한 기술들은 FRP복합제를 이용하여 보강함으로써, 고강도 열경화성 수지와 다양한 보강 섬유의 복합 제조물로서 화학적 저항성을 높여 일반 콘크리트 구조물 뿐만 아니라 산에 노출될 가능성이 있는 환경의 대상물(하수관로, 하수암거, 정수장, 폐수처리장, 교량다리, 건축물의 기둥 등)의 보강재로 그 쓰임이 적합하며 마찰력을 줄여 퇴적물의 정체를 낮추고 유달시간을 줄여 궁극적으로 조도계수가 높아지므로 유속을 확보할 수 있도록 하는 본 발명의 궁극적 목적을 제공하지 못하는 한계점이 있다.However, these technologies are reinforced by using FRP composites, which are composite products of high-strength thermosetting resin and various reinforcing fibers, which increase chemical resistance, so that not only general concrete structures but also objects in environments that may be exposed to acid (sewer pipes, sewage culverts, water purification plants, It is suitable for use as a reinforcing material for wastewater treatment plants, bridges, pillars of buildings, etc.), and the ultimate purpose of the present invention is to reduce the frictional force, lower the stagnation of sediment, reduce the arrival time, and ultimately increase the roughness coefficient to secure the flow rate. There are limitations that cannot be provided.

대한민국 특허출원 출원번호 제10-2005-0099440(2005.10.21)호 "관로 비굴착 몰탈 라이닝 및 압착 보수·보강공법"Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2005-0099440 (October 21, 2005) “Conduit Non-Drilling Mortar Lining and Compression Repair and Reinforcement Method” 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0024300(2016.02.29)호 "노후 하수관로 비굴착 전체 보수 보강공법 및 장치(The repairing and reinforcement method for a deteriorated sever pipe by non- excavation and that apparatus)"Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2016-0024300 (2016.02.29) "The repairing and reinforcement method for a deteriorated server pipe by non- excavation and that apparatus" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2021-0029277(2021.03.05)호 "광경화튜브를 이용하는 노후관로의 비굴착 보수보강공법 및 그것에 이용되는 광경화튜브(NON-EXCAVATION TYPE REPAIRING AND REINFORCEMENT METHOD FOR DETERIORATED PIPE LINE USING PHOTOCURING TUBE, AND PHOTOCURING TUBE USED THEREFOR)"Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2021-0029277 (2021.03.05) "Non-excavation repair and reinforcement method of old pipeline using light curing tube and light curing tube used therein (NON-EXCAVATION TYPE REPAIRING AND REINFORCEMENT METHOD FOR DETERIORATED PIPE LINE USING PHOTOCURING TUBE, AND PHOTOCURING TUBE USED THEREFOR)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0075154(2015.05.28)호 "상하수관거 비굴착 보수 보강 공법(METHOD FOR REPAIRRING AND REINFORCING PIPE LINES WITH NON-EXCAVATION)"Republic of Korea Patent Application Application No. 10-2015-0075154 (2015.05.28) "METHOD FOR REPAIRRING AND REINFORCING PIPE LINES WITH NON-EXCAVATION"

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, FRP복합제를 이용하여 보강함으로써, 고강도 열경화성 수지와 다양한 보강 섬유의 복합 제조물로서 화학적 저항성을 높여 일반 콘크리트 구조물 뿐만 아니라 산에 노출될 가능성이 있는 환경의 대상물(하수관로, 하수암거, 정수장, 폐수처리장, 교량다리, 건축물의 기둥 등)의 보강재로 그 쓰임이 적합하도록 하기 위한 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, by reinforcing using an FRP composite, as a composite product of high-strength thermosetting resin and various reinforcing fibers, increasing chemical resistance, not only general concrete structures but also objects in environments that may be exposed to acid (Sewer pipe, sewage culvert, water treatment plant, wastewater treatment plant, bridge bridge, building column, etc.) for use as a reinforcing material for underground conduit modules with improved lightweight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar It is to provide an assembly-type non-digging reinforcement method.

또한, 본 발명은 마찰력을 줄여 퇴적물의 정체를 낮추고 유달시간을 줄여 궁극적으로 조도계수가 높아지므로 유속을 확보할 수 있도록 하기 위한 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is an underground conduit with improved lightweight, corrosion resistance, and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar to secure flow velocity by reducing frictional force, lowering the stagnation of sediment, reducing convection time, and ultimately increasing the roughness coefficient. It is to provide a modular assembly type non-drilling reinforcement method.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법은, 관로 세정 및 준설을 수행하는 제 1 단계; 관로 조사를 수행하는 제 2 단계; 전처리 작업하는 제 3 단계; 및 외측 방향을 따라 관로 내부에 관로를 따라 원통형 프레임과 원통형 프레임 간을 연결하는 환형의 프레임으로 이루어진 고성능 FRP 복합재 프레임(100)을 설치하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the modular assembly type non-drilling reinforcement method of underground conduit with improved lightness, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multifunctional mortar according to an embodiment of the present invention is to perform pipe cleaning and dredging. Step 1; A second step of conducting a pipeline survey; The third step of pre-processing; And a fourth step of installing a high-performance FRP composite frame 100 made of an annular frame connecting the cylindrical frames to each other along the pipe inside the pipe in an outward direction; It is characterized in that it includes.

이때, 본 발명은, 상기 제 4 단계 이후, 환형의 프레임에 원통 형상으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 원통형 프레임 사이에 이웃하여 형성되는 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200)를 삽입하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다At this time, the present invention, after the fourth step, a fifth step of inserting a high-performance FRP composite circular bar 200 formed adjacently between the cylindrical frames of the high-performance FRP composite frame 100 in a cylindrical shape in the annular frame; It may be characterized in that it further comprises

또한, 본 발명은, 상기 제 5 단계 이후, 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200)가 형성된 내측으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 내측으로 환형의 프레임을 따라 형성되는 마감용 판넬(300)을 설치하는 제 6 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다In addition, in the present invention, after the fifth step, the high-performance FRP composite frame 100 and the high-performance FRP composite round bar 200 are formed along the annular frame to the inside of the high-performance FRP composite frame 100. A sixth step of installing the dragon panel 300; It may be characterized in that it further comprises

또한, 본 발명은, 상기 제 7 단계 이후, 관 입출구 밀폐 및 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 마감용 판넬(300) 사이의 공간, 그리고 고성능 FRP 복합재 프레임(100) 외측과 관로 사이의 공간에 모르타르(400)를 주입하는 제 8 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the present invention, after the seventh step, seals the pipe inlet and outlet, and mortar is applied to the space between the high-performance FRP composite frame 100 and the finishing panel 300, and the space between the outside of the high-performance FRP composite frame 100 and the pipe line. an eighth step of injecting (400); It may be characterized in that it further includes.

또한, 본 발명은, 상기 제 8 단계 이후, 시공을 완료하는 제 9 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the present invention, after the eighth step, the ninth step of completing the construction; It may be characterized by including.

본 발명의 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법은, FRP복합제를 이용하여 보강함으로써, 고강도 열경화성 수지와 다양한 보강 섬유의 복합 제조물로서 화학적 저항성을 높여 일반 콘크리트 구조물 뿐만 아니라 산에 노출될 가능성이 있는 환경의 대상물(하수관로, 하수암거, 정수장, 폐수처리장, 교량다리, 건축물의 기둥 등)의 보강재로 그 쓰임이 적합하도록 할 수 있다. The modular assembly-type non-drilling reinforcement method for an underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using a high-performance FRP composite and multifunctional mortar according to an embodiment of the present invention is reinforced using a high-strength thermosetting resin and various reinforcements by using an FRP composite. As a composite product of fiber, it is suitable for use as a reinforcing material for general concrete structures as well as objects in environments that may be exposed to acid (sewer pipes, sewage culverts, water purification plants, wastewater treatment plants, bridge bridges, pillars of buildings, etc.) as well as general concrete structures by increasing chemical resistance. can make it

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법은, 마찰력을 줄여 퇴적물의 정체를 낮추고 유달시간을 줄여 궁극적으로 조도계수가 높아지므로 유속을 확보할 수 있는 효과가 있다. In addition, the modular assembly-type non-drilling reinforcement method for underground conduits with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar according to another embodiment of the present invention reduces frictional force, lowers the stagnation of sediment, and By reducing , the roughness coefficient ultimately increases, so there is an effect of securing the flow velocity.

도 1은 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법에 사용되는 FRP 복합재 섬유(10)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법의 시공 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법의 시공 공정에 따른 구조를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 BOX형 고성능 FRP 복합 보강재 상세도이다.
1 is a view for explaining the configuration of an FRP composite fiber 10 used in a modular assembly type non-drilling reinforcement method of an underground conduit with improved light weight, corrosion resistance, and durability using a high-performance FRP composite material and multifunctional mortar.
2 and 3 are flow charts showing the construction process of the modular assembly type non-drilling reinforcement method of an underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using a high-performance FRP composite and multifunctional mortar according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are views showing the structure according to the construction process of the modular assembly-type non-drilling reinforcement method for underground conduits with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar according to an embodiment of the present invention. .
6 to 8 are detailed views of the BOX-type high-performance FRP composite reinforcement.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법의 적용범위는 하기의 표 1과 같다. Table 1 below shows the scope of application of the module assembly type non-drilling reinforcement method for underground conduits with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar.

구 분division 내 용detail 비고note 적용가능 관종Applicable pipe species 콘크리트관거, 주철관, 강관Concrete pipe, cast iron pipe, steel pipe 적용 관경 Applicable tube 관수로irrigation 800 ~ 3,000mm800 to 3,000mm 개수로, 암거형태Open channel, culvert type 800 ~ 10,000mm800 to 10,000mm 보강가능범위Reinforcement possible range 상부, 하부, 헌치를 포함한 전면Front with top, bottom and haunch 부분가능partially possible

고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법에 사용되는 고성능 FRP복합재(원형 관로, BOX형 암거공통용)에 대해서 살펴보면, 구성은 골조(프레임), 연결재, 보강용 원형봉으로 이루어질 수 있다.Looking at the high-performance FRP composites (for circular pipelines and box-type culverts common) used in the module assembly type non-drilling reinforcement method of underground conduits with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar, the composition is frame (frame), connecting material, and reinforcing circular rods.

이러한 고성능 FRP 복합재의 특징은, 1) 내식성이 및 내산성이 우수하고, 2) 경량으로 비강도가 높으며, 3) 내열성, 단열성이 우수하며, 4) 금속이론(Ion)의 용출이 없다.The characteristics of these high-performance FRP composites are: 1) excellent corrosion resistance and acid resistance, 2) light weight and high specific strength, 3) excellent heat resistance and heat insulation, and 4) no elution of metal theory (Ion).

경량으로 비강도가 높은 특징에 대해서 살펴보면, 비강도는 강과 동등 이상이나 무게는 훨씬 가벼우므로 금속재료의 보강 없이 FRP제작 만으로 동등이상의 물성 및 경량화를 시킬 수 있다.Looking at the characteristics of light weight and high specific strength, the specific strength is equal to or higher than that of steel, but the weight is much lighter, so it is possible to achieve equivalent or higher physical properties and weight reduction only by manufacturing FRP without reinforcing metal materials.

그리고, 내열성, 단열성이 우수한 특징에 대해서 살펴보면, 열전도도가 낮기 때문에 보온보냉에 우수하며 높은 온도에도 사용가능하다.And, looking at the characteristics of excellent heat resistance and heat insulation, because of its low thermal conductivity, it is excellent in keeping warm and cold and can be used at high temperatures.

또한, 금속이론(Ion)의 용출이 없음에 대해서 살펴보면, 내식성 수지로 제작된 보강재의 경우 금속이온이 용출되지 않으므로 금속이온에 의한 품질저해 문제가 없다. In addition, looking at the absence of elution of metal theory (Ion), in the case of a reinforcing material made of a corrosion-resistant resin, since metal ions do not elute, there is no problem of quality degradation due to metal ions.

다음으로, 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법에 사용되는 고성능 FRP 복합재 구성 재료의 특성에 대해서 살펴본다.Next, the characteristics of the high-performance FRP composite materials used in the modular assembly-type non-drilling reinforcement method of underground conduits with improved light weight, corrosion resistance, and durability using high-performance FRP composite materials and multi-functional mortar are examined.

먼저, ① 내식성 수지(내식성 불포화 폴리에스테르)의 물리적 성질로 하기의 표 2와 같은 특성을 갖는다.First, ① physical properties of the corrosion-resistant resin (corrosion-resistant unsaturated polyester) have characteristics shown in Table 2 below.

비중 25℃ Specific Gravity 25℃ 1.03-1.07 1.03-1.07 점도 Poise/25℃Viscosity Poise/25℃ 1.5 - 3.5 1.5 - 3.5 겔화시간(분)Gelation time (minutes) 16 - 20 16 - 20 최소경화시간(분)Minimum curing time (minutes) 22 - 30 22 - 30

내식성능으로, 가성소다 등의 알카리 용액, 각종 산류와 유기화합물, 용제 등 부식성 액체 침투에도 부식되지 않으며 티타늄이나 하스테로이 등의 초내식성 재료에 상응하는 성능을 보유하고 있다. In terms of corrosion resistance, it does not corrode even when corrosive liquids penetrate, such as alkali solutions such as caustic soda, various acids, organic compounds, and solvents, and has performance equivalent to super-corrosion resistant materials such as titanium and Hastelloy.

다음으로, FRP 복합재 섬유(10)의 구성은 도 1과 같다. Next, the configuration of the FRP composite fiber 10 is the same as in FIG.

즉, FRP 복합재 섬유(10)는 일렬로 이격된 형태의 폴리에틸렌사(11)로 이루어진 망간격이 1 내지 60mm 사이로 조정되며, 고성능 보강섬유사(12)가 폴리에틸렌사(11)와 직교하는 방향으로 동일한 망간격이 1 내지 60mm 사이로 조정된 상태로 필요 내구성 및 여건에 따라 탄소섬유, 아라미드, 현무암 섬유 등으로 형성될 수 있다. That is, the FRP composite fiber 10 is composed of polyethylene yarns 11 spaced apart in a row, and the network spacing is adjusted between 1 and 60 mm, and the high-performance reinforcing fiber yarns 12 are orthogonal to the polyethylene yarns 11. It may be formed of carbon fiber, aramid, basalt fiber, etc. according to the required durability and conditions with the same manganese spacing adjusted between 1 and 60 mm.

상술한 구성으로 형성된 FRP 복합재 섬유(10)를 활용한 고성능 FRP 복합재의 물리적 성질은 하기의 표 3과 같다. Physical properties of the high-performance FRP composite using the FRP composite fiber 10 formed as described above are shown in Table 3 below.

인강강도Tensile strength kgf/mm2 kgf/mm 2 12.512.5 ASTM D 638ASTM D 638 인장탄성율tensile modulus kgf/mm2 kgf/mm 2 1,0741,074 굴곡강도flexural strength kgf/mm2 kgf/mm 2 19.019.0 ASTM D 790ASTM D 790 굴곡탄성율flexural modulus kgf/mm2 kgf/mm 2 85.585.5

*2. 55% MEKPO 1.0 PHR, P-VN 0.5 PHR *2. 55% MEKPO 1.0 PHR, P-VN 0.5 PHR

Post Cure : 80℃×2hrs + 120℃×2hrsPost Cure : 80℃×2hrs + 120℃×2hrs

고성능 FRP 복합재는 FRP 복합재 섬유(10) 100 중량부를 기준으로 추가 구성요소로 나노 셀룰로오스 섬유 7 내지 10 중량부, 함침수지 5 내지 7 중량부를 추가할 수 있다. In the high-performance FRP composite, 7 to 10 parts by weight of nanocellulose fibers and 5 to 7 parts by weight of an impregnated resin may be added as additional components based on 100 parts by weight of the FRP composite fiber 10.

여기서 추가되는 나노 셀룰로오스 섬유는 FRP 복합재 섬유(10) 간의 결합 뿐만 아니라, FRP 복합재 섬유(10)과 모르타르 간의 결합제 역할을 하며 혼합시 발생되는 경화열에 의한 균열을 방지하여 조성물의 수명을 연장할 수 있다. 또한, 나노 셀룰로오스 섬유는 FRP 복합재 섬유(10)과 혼합되어 방수 성능을 향상시키며, 조성물에 경화 작용 중에 생성된 경화물과 반응하여 구조를 형성함으로써 균열을 방지하고 인장력과 화학 저항성을 향상시킨다.The nano-cellulose fibers added here serve as a bonding agent between the FRP composite fibers 10 and the mortar, as well as between the FRP composite fibers 10, and prevent cracks due to curing heat generated during mixing, thereby extending the life of the composition. . In addition, the nanocellulose fibers are mixed with the FRP composite fibers 10 to improve waterproof performance, and form a structure by reacting with the cured product produced during curing to prevent cracking and improve tensile strength and chemical resistance.

또한, FRP 복합재 섬유(10)에 추가로 분말수지가 FRP 복합재 섬유(10) 100 중량부를 기준으로 3 내지 4 중량부를 포함하며, 포함되는 분말수지는 라텍스, 실리콘, 폐타이어 고무 중에서 선택될 수 있으며, 분말수지는 조성물내에서 경화 구조물에 가해질 수 있는 충격, 진동 및 구조물 내부의 열변형, 비틀림 등의 변형에 유동적으로 반응하여 충격 및 변형에 저항함으로써 경화물의 들뜸 및 탈락을 최소화 할 수 있다.In addition, in addition to the FRP composite fiber 10, the powder resin includes 3 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the FRP composite fiber 10, and the included powder resin may be selected from latex, silicone, and waste tire rubber, , The powdered resin reacts flexibly to deformation such as impact, vibration, and thermal deformation inside the structure, torsion, etc., which may be applied to the cured structure in the composition, and resists the impact and deformation, thereby minimizing lifting and falling off of the cured product.

분말수지가 FRP 복합재 섬유(10) 분말 100 중량부에 대해서 3 중량부 미만일 경우에는 조성물의 유연성이 떨어져 온도변화 및 내충격에 견디는 성능이 떨어질 수 있으며, 4 중량부를 초과하는 경우에는 조성물의 접착력 및 강도가 떨어질 수 있으므로 분말의 조성비율은 본 발명에서 제시한 범위에 유의하도록 한다.If the powdered resin is less than 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the FRP composite fiber 10 powder, the flexibility of the composition may be lowered and the ability to withstand temperature change and impact resistance may be deteriorated, and if it exceeds 4 parts by weight, the adhesive strength and strength of the composition Since may fall, the composition ratio of the powder should be paid attention to the range suggested in the present invention.

다음으로, 후술하는 마감용 판넬(300, 200a)에 해당하는 "마감용 판넬"에 대해서 살펴본다.Next, a “finishing panel” corresponding to the finishing panels 300 and 200a to be described later will be described.

마감용 판넬의 재질은 반투명 아크릴, 반투명 PVC, 반투명 우레탄, 그리고 후술하는 실시예 중 적어도 하나 이상을 상황에 맞게 선택할 수 있다.As the material of the finishing panel, at least one of translucent acrylic, translucent PVC, translucent urethane, and embodiments to be described later may be selected according to circumstances.

본 발명에 따른 마감용 판넬의 구체적인 실시예로, 폴리스티렌(바람직하게는 중량평균분자량 10,000~200,000)과 스티렌 모노머를 혼합하여 형성하며, 폴리스티렌 수지 30 중량부를 기준으로 스티렌 모노머 50~60 중량부에 혼합하여 생성된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 과립형 폴리스티렌 수지와 스티렌 모노머를 30 : 55의 비율로 혼합하여 형성되는 것이 더욱 바람직하며, 점도는 33(25℃, ps) 정도이고, 외관은 투명한 상태로 형성되는 것이 바람직하다. As a specific embodiment of the finishing panel according to the present invention, it is formed by mixing polystyrene (preferably having a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000) and a styrene monomer, and 50 to 60 parts by weight of the styrene monomer based on 30 parts by weight of the polystyrene resin. You can use what has been created. For example, it is more preferably formed by mixing granular polystyrene resin and styrene monomer at a ratio of 30:55, the viscosity is about 33 (25° C., ps), and the appearance is preferably formed in a transparent state.

또한, 본 발명에서는 마감용 판넬에 황산, 염산, 질산과 같은 강산에 대한 저항성을 향상시키기 위하여 내산강화제를 전체 판넬을 구성하는 폴리스티렌과 스티렌 모노머의 100 중량부에 대해서 1 내지 2 중량부를 추가적으로 사용할 수 있다다. In addition, in the present invention, in order to improve resistance to strong acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid in the finishing panel, 1 to 2 parts by weight of the acid resistance reinforcing agent based on 100 parts by weight of polystyrene and styrene monomer constituting the entire panel may be additionally used. all.

또한, 상기 본 발명에서 내산강화제는 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 SBR(Styrene-Butadiene rubber) 고무 30~40 중량부, 하이드록실 아크릴레이트 모노머 1~15 중량부의 비율로 이루어진 수지 성분과 규조토 100 중량부를 기준으로 이산화티타늄 30 내지 40 중량부, 탄산칼슘 20 내지 30 중량부, 운모 20 내지 35 중량부로 이루어진 무기성분을 포함하며, 상기 수지 성분은 중공의 구 형상을 이루고, 상기 수지 성분을 상기 무기성분이 외부에서 둘러싸서 비즈 형상을 이루는 것을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the acid resistance enhancer in the present invention is a resin component consisting of 30 to 40 parts by weight of SBR (Styrene-Butadiene rubber) rubber and 1 to 15 parts by weight of hydroxyl acrylate monomer based on 100 parts by weight of unsaturated polyester resin and diatomaceous earth 100 Based on parts by weight, it includes an inorganic component consisting of 30 to 40 parts by weight of titanium dioxide, 20 to 30 parts by weight of calcium carbonate, and 20 to 35 parts by weight of mica, wherein the resin component forms a hollow sphere, and the resin component is used as the inorganic component. It is preferable to use those in which the components are externally surrounded to form a bead shape.

본 발명에서 SBR 고무는 탄성을 유지하기 위해 고형분이 50% 이상인 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 용매로는 에틸렌 글리콜계의 2가 알코올을 사용할 수 있다.In the present invention, it is preferable to use a resin having a solid content of 50% or more in order to maintain elasticity of the SBR rubber. An ethylene glycol-based dihydric alcohol may be used as the solvent.

하이드록실 아크릴레이트 모노머는 고무 성능을 보조하여 장기간 내산 성능이 발휘도록 하는 기능을 한다. 이러한 하이드록실 아크릴레이트 모노머로는 하이드록실 에틸아크릴레이트, 하이드록실 프로필아크릴레이트, 하이드록실 에틸메틸아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. The hydroxyl acrylate monomer assists rubber performance and functions to exhibit long-term acid resistance. As such a hydroxyl acrylate monomer, hydroxyl ethyl acrylate, hydroxyl propyl acrylate, hydroxyl ethyl methyl acrylate and the like can be used.

상기 불포화 폴리에스테르는 산과 글리콜류 화합물의 축합 중합에 의해 형성되는 것으로서, 예를 들어 푸마르산과 디에틸렌글리콜의 반응에 의해 형성되는 산가 18~20mg/KOH의 범위에 드는 것을 사용할 수 있다. 상기 불포화 폴리에스테르는 내산성을 강화하는 역할을 한다.The unsaturated polyester is formed by condensation polymerization of an acid and a glycol compound, and for example, one formed by reacting fumaric acid with diethylene glycol and having an acid value in the range of 18 to 20 mg/KOH may be used. The unsaturated polyester serves to enhance acid resistance.

본 발명에서 상기 이산화티타늄은 내산성 향상을 위해 사용된다. In the present invention, the titanium dioxide is used to improve acid resistance.

본 발명에서 상기 운모는 내수성 및 내산성을 향상시키는 기능을 한다. In the present invention, the mica functions to improve water resistance and acid resistance.

본 발명에서 상기 탄산칼슘은 내마모성 및 내산성을 향상시키는 기능을 한다.In the present invention, the calcium carbonate functions to improve wear resistance and acid resistance.

본 발명에서 상기 규조토는 결로방지특성 및 부착성을 향상시키는 기능을 한다. In the present invention, the diatomaceous earth serves to improve anti-condensation properties and adhesion.

본 발명에서 상기 수지 성분은 내산성 성능을 발휘하도록 하며, 상기 무기성분은 상기 수지성분을 외부에서 둘러싸서 조직을 치밀하게 하고 내산성을 더욱 증대시키는 역할을 한다. In the present invention, the resin component exerts acid resistance performance, and the inorganic component serves to further increase acid resistance by enclosing the resin component from the outside to make the structure dense.

또한, 동절기에 판넬의 경화를 방지할 수 있도록 방동보조제를 더 포함할 수 있다. In addition, an anti-freeze additive may be further included to prevent hardening of the panel in winter.

본 발명에서 상기 방동보조제는 내한성을 향상시키기 위해 사용되며, 구체적으로는 칼슘 포메이트 100 중량부를 기준으로, 카프로산 20 내지 30 중량부, 프로필 셀로솔브 15 내지 24 중량부 및 요소 1 내지 2 중량부로 이루어진 것을 사용할 수 있다. In the present invention, the antifreeze adjuvant is used to improve cold resistance, and specifically, based on 100 parts by weight of calcium formate, 20 to 30 parts by weight of caproic acid, 15 to 24 parts by weight of propyl cellosolve, and 1 to 2 parts by weight of urea. made can be used.

상기 칼륨 포메이트는 방동 효과를 주는 원료 물질로서, 강도 향상 효과도 제공하는 특징이 있다. The potassium formate is a raw material that gives an antifreeze effect, and also provides a strength enhancing effect.

또한, 상기 프로필 셀로솔브는 윤활특성과 부동성 향상, 동해 방지 및 워커빌리티 증진 효과를 제공한다. In addition, the profile cellosolve provides effects of improving lubricating properties and immobility, preventing frost damage, and improving workability.

또한, 상기 카프로산은 조성물의 조직을 치밀하게 하여 물리적 성질을 향상시키고 내한성을 우수하게 하는 기능을 한다. In addition, the caproic acid serves to improve physical properties and improve cold resistance by making the structure of the composition dense.

또한, 상기 요소는 무염화 및 무알칼리형으로서 물에 의해 용해되며 동결점 강화 효과를 발휘하게 하고 상기 카프로산과 함께 경화 억제 기능을 나타내어 방동 성능이 발휘되도록 한다. In addition, the urea is a non-chlorinated and non-alkali type, which dissolves in water and exhibits a freezing point enhancing effect, and exhibits a hardening inhibiting function together with the caproic acid so that antifreeze performance is exhibited.

상술한 마감용 판넬의 물리적 성질은 하기의 표 4와 같다.The physical properties of the above-described finishing panel are shown in Table 4 below.

인강강도Tensile strength MPaMPa 4040 ASTM D 638ASTM D 638 인장탄성율tensile modulus kgf/mm2 kgf/mm 2 1,000 이상over 1,000

다음으로, 후술하는 모르타르(400, 300a)에 해당하는 "다기능성 모르타르"의 특징에 대해서 살펴본다. Next, the characteristics of the "multifunctional mortar" corresponding to the mortars 400 and 300a to be described later will be described.

다기능성 모르타르는 내화성, 수중 불분리성, 조강성, 그리고 내충격성이 우수한 특징을 갖는다. The multifunctional mortar has excellent fire resistance, water inseparability, early strength, and impact resistance.

다기능 모르타르의 사용재료 및 기능성에 대해서 살펴보면 하기와 같다.Looking at the materials used and functionality of the multifunctional mortar are as follows.

본 발명에 있어서, 상기 다기능 모르타르는 시멘트 100 중량부, 알루미 시멘트 1~35 중량부, 규사 1~20중량부, 폴리머 5~ 30 중량부, 보강섬유 0.1~20 중량부. 나프타계 고유동화제(분말, 유동성 증진), 멜라민계 고유동화제 각 0.1~20 중량부, 경화촉진제 1.1~10 중량부, 수축저감재 및 팽창재 각 0.5~12 중량부, 증점제 5 내지 15 중량부를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the multifunctional mortar is 100 parts by weight of cement, 1 to 35 parts by weight of aluminum cement, 1 to 20 parts by weight of silica sand, 5 to 30 parts by weight of polymer, and 0.1 to 20 parts by weight of reinforcing fibers. Naphtha-based high flow agent (powder, fluidity enhancement), 0.1 to 20 parts by weight of each melamine-based high flow agent, 1.1 to 10 parts by weight of a hardening accelerator, 0.5 to 12 parts by weight of each of a shrinkage reducing agent and an expansion agent, and 5 to 15 parts by weight of a thickener It is characterized in that it is formed by mixing.

1. 시멘트(보통포틀랜드 시멘트)1. Cement (usually Portland cement)

2. 알루미나 시멘트 - 내화성 증진2. Alumina Cement - Improved fire resistance

3. 규사8. 규사(5호 ,6호, 약 0.6~1.2mm)3. Silica sand 8. Silica sand (No. 5, No. 6, about 0.6~1.2mm)

4. 비닐초산계 폴리머 및 아크릴계 재유화형 폴리머(신구 접착력증대 및 리바운드량 감소)4. Vinyl acetic acid-based polymer and acrylic-based re-emulsifying polymer (increased old and new adhesion and reduced rebound)

5. 보강섬유-휨강도 증대 및 크렉저감(나일론, PP, PAN등)5. Reinforcing fibers - increase in flexural strength and reduce cracks (nylon, PP, PAN, etc.)

6. 나프타계 고유동화제(분말, 유동성 증진), 멜라민계 고유동화제(분말, 증점성 및 유동성 증진)-수중불분리성6. Naphtha-based high flow agent (powder, fluidity enhancement), melamine-based high flow agent (powder, thickening and fluidity enhancement) - water inseparability

7. 경화촉진제(리튬 카보네이트, 칼슘포메이트) - 조강성 증진7. Hardening accelerator (lithium carbonate, calcium formate) - Improves early strength

8. 수축저감재 및 팽창재(K타입)8. Shrinkage reduction material and expansion material (K type)

9. 증점제(아크릴계,셀룰로스 증점제, 전분계 병용사용) 및 소포제 - 수중불분리성에 따라 조정9. Thickener (acrylic, cellulose thickener, starch-based combined use) and antifoaming agent - Adjusted according to insolubility in water

다기능 모르타르의 주요 사용재료 성능에 대해서 살펴본다.We look at the performance of the main materials used in multifunctional mortar.

1) 시멘트 및 혼합재1) Cement and mixtures

시멘트 및 혼합재는 현장여건을 감안하여 일반적인 경우 OPC(포틀랜트 시멘트), 조기강도가 필요한 경우 조강시멘트 및 알루미나 시멘트, 고강도가 요구되는 경우 실리카흄 등을 적절히 사용하여 제조할 수 있다.Cement and mixtures can be manufactured by appropriately using OPC (Portland cement) in general, early strength cement and alumina cement, and silica fume if high strength is required, in consideration of site conditions.

2) 보강 섬유(Fiber)2) Reinforcing Fiber

본 발명에서는 PP-FIBER 및 나일론섬유, 이에 천연 아르보셀섬유를 적절히 혼합하여 사용한다. In the present invention, PP-FIBER, nylon fiber, and natural arbocell fiber are appropriately mixed and used.

이는 각 섬유만의 장점을 극대화하여 인장강도, 휨강도, 리바운드량을 감안하여 이루워지며, 현장 상황에 맞게 조절 하는 것이 바람직할 것이다.This is achieved by maximizing the strengths of each fiber and considering the tensile strength, bending strength, and rebound amount, and it would be desirable to adjust it according to the site situation.

3) 폴리머(POLYMER)3) Polymer

본 발명에서는 방수 및 접착력 증가 특수 아크릴계 재유화수지 및 비닐초산계 수지를 사용한다. In the present invention, a special acrylic re-emulsification resin and a vinyl acetic acid-based resin for waterproofing and increasing adhesion are used.

일반 EVA 수지는 시멘트와 혼합 사용하는 경우 접착성은 좋아지나 경화시간이 느리고, 내수성이 떨어진다. 본 발명에서 사용되는 특수 아크릴계 재유화수는 위의 재료에 적절하게 배합함으로써 접착성을 더욱 높여주면서, 경화시간을 줄이고, 고 내수성까지 확보하도록 할 수 있다.When general EVA resin is mixed with cement, the adhesiveness is good, but the curing time is slow and the water resistance is poor. The special acrylic re-emulsification water used in the present invention can be properly mixed with the above materials to further increase adhesiveness, reduce curing time, and secure high water resistance.

제조법에 있어서, 아크릴계 수지에 ETHYLENE GLYCOL을 1~5% 첨가하여 제조하는데 이는 물에 잘 용해되면서 낮은 어는점(-13℃)과 높은 비점(197.2℃)으로 겨울철 동결 방지 효과외에 수분의 빠른 증발을 막아서 몰탈의 균열을 최대한 억제 한다. In the manufacturing method, it is prepared by adding 1 to 5% of ETHYLENE GLYCOL to acrylic resin, which is well soluble in water and has a low freezing point (-13 ℃) and high boiling point (197.2 ℃) to prevent freezing in winter and prevent rapid evaporation of moisture. Minimize cracking of mortar as much as possible.

분리저감재의 가장 큰 역활을 하는 증점제는 크게 두종류로 셀룰로스계의 수용성 고분자와 아크릴계의 수용성 고분자로 대별된다. 이 외의 보조성분으로 응결조절 촉진제, 소포제, 분산제 등이 첨가되는 것이 바람직하다.The thickener, which plays the greatest role of the separation reducing material, is largely divided into two types: a cellulose-based water-soluble polymer and an acrylic-based water-soluble polymer. It is preferable to add a setting control accelerator, an antifoaming agent, a dispersing agent, etc. as other auxiliary components.

4) 증점제4) thickener

아크릴계 증점제는 주로 폴리아크릴아마이드가 주성분이고 응결지연성이 적고 기포발생이 적은 장점이 있으나 시간경과에 따라 작업성이 현저하게 떨어지는 단점이 있어 각재료의 장단점을 상호 보완하여 셀룰로스계와 아크릴계를 적절히 혼합하여 사용할 수 있다Acrylic-based thickeners are mainly composed of polyacrylamide, and have the advantage of low setting delay and low bubble generation, but have the disadvantage that workability significantly deteriorates over time. can be used by

이러한 증점제의 사용시 기포를 발생시키므로 적정공기량을 유지하기 위하여 소포제 사용이 필수 이며 이러한 소포제들은 사용량, ph, 온도, 종류에 따라 그성능이 차이가 난다. 그러므로 증점제의 종류에 따라 친화적인 좋은 소포제 사용을 하도록 한다When using such a thickener, bubbles are generated, so it is essential to use an antifoaming agent to maintain an appropriate amount of air. Therefore, use a good antifoaming agent that is friendly to the type of thickener.

수중불분리 모르타르를 제조함에 있어 유동성 및 워커빌리티를 위하여 유동화제의 사용은 필수이다.In the manufacture of water-inseparable mortar, the use of a fluidizing agent is essential for fluidity and workability.

멜라민셀폰산계, 폴리카본산계등이 사용되며, 증점제의 종류에 따라 셀률로스계는 멀라민셀폰산계 또는 폴리카본산계와 친화성이 좋으며, 아크릴계 증점제의 경우는 멜라민셀폰산계, 나플탈렌셀폰산계, 폴리카본산계등이 적절하다 할 수 있다.Melamine selphonic acid, polycarboxylic acid, etc. are used. Depending on the type of thickener, cellulose has good affinity with melamine selphonic acid or polycarboxylic acid. A carbonic acid type may be appropriate.

사용시 응결시간에 영향을 주므로 촉진제등 응결시간 조절제를 적절히 사용한다. When used, it affects the setting time, so appropriately use setting time regulators such as accelerators.

다기능성 모르타르의 물리적 성능은 하기의 표 5와 같다.,The physical performance of the multifunctional mortar is shown in Table 5 below.,

시험명test name 단위unit 측정 결과값measurement result 규격standard 압축강도 28일Compressive strength 28 days MPaMPa 52.652.6 KS F 4042KS F 4042 휨강도 28일Bending strength 28 days MPaMPa 13.513.5 KS F 4042KS F 4042 부착강도adhesion strength MPaMPa 1.81.8 KS F 4042KS F 4042

다음으로, "시공 공정도"에 대해서 살펴본다. Next, look at the "construction process chart".

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법을 나타내는 흐름도이뎌, 도 4는 이의 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a flow chart showing a modular assembly-type non-drilling reinforcement method for an underground conduit with improved light weight, corrosion resistance, and durability using a high-performance FRP composite and multifunctional mortar according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows its structure It is a drawing for explanation.

도 2 및 도 4a를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법의 시공 공정에 대해서 살펴본다.Referring to Figures 2 and 4a, look at the construction process of the modular assembly type non-drilling reinforcement method for underground conduits with improved lightness, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composites and multifunctional mortar according to the first embodiment of the present invention see.

도 2 및 도 4a를 참조하면, 관로 세정 및 준설(S11), 사전조사(육안조사, CCTV조사)를 통한 관로의 상태를 수행하는 관로 조사(S12), 전처리 작업(S13), 외측 방향을 따라 관로 내부에 관로를 따라 원통형 프레임과 원통형 프레임 간을 연결하는 환형의 프레임으로 이루어진 고성능 FRP 복합재 프레임(100) 설치(S14), 환형의 프레임에 원통 형상으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 원통형 프레임 사이에 이웃하여 형성되는 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200) 삽입(S15), 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200)가 형성된 내측으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 내측으로 환형의 프레임을 따라 형성되는 마감용 판넬(300) 설치(S16), 관 입출구 밀폐 및 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 마감용 판넬(300) 사이의 공간, 그리고 고성능 FRP 복합재 프레임(100) 외측과 관로 사이의 공간에 모르타르(400) 주입(S17), 그리고 시공 완료(S18)의 순서로 이루어질 수 있다. Referring to Figures 2 and 4a, pipe cleaning and dredging (S11), pipe survey (S12) to perform the state of the pipe through a preliminary survey (visual survey, CCTV survey), pretreatment work (S13), along the outer direction Installation of a high-performance FRP composite frame 100 consisting of an annular frame connecting the cylindrical frame and the cylindrical frame along the pipe inside the pipe (S14), between the cylindrical frames of the high-performance FRP composite frame 100 in a cylindrical shape in the annular frame The high-performance FRP composite circular bar 200 formed adjacent to (S15), the high-performance FRP composite frame 100 and the high-performance FRP composite circular bar 200 are formed to the inside of the high-performance FRP composite frame 100 to the inside of the annular Installation of the finishing panel 300 formed along the frame (S16), sealing of the pipe inlet and outlet, space between the high-performance FRP composite frame 100 and the finishing panel 300, and between the outside of the high-performance FRP composite frame 100 and the pipe It may be made in the order of mortar 400 injection into the space of (S17), and construction completion (S18).

여기서, 관로(원형 800 ~ 3000mm)(관로 보강 구조도(1))가 사용될 수 있다.Here, a conduit (circular 800 to 3000 mm) (conduit reinforcement structure diagram (1)) can be used.

도 4b은 고성능 FRP 복합재 프레임(100) 및 고성능 FRP 복합재 원형봉(200) 삽입도를 나타낸다. Figure 4b shows a high-performance FRP composite frame 100 and a high-performance FRP composite circular rod 200 inserted view.

본 발명의 다른 실시예로, 전처리 작업(S13)은 관로 내부에 함침튜브를 관로 내에 삽입함으로써, 내산성을 한층 강화하는 방법으로 함침튜브는 함침수지 100 중량부, 알루미나화합물 1~35 중량부, 세라믹 분말 1~20중량부, 수축저감제 5~ 30 중량부, 내산강화제 0.1~20 중량부 및 경화제 5 내지 15 중량부를 혼합하여 형성된 함침수지 조성물을 튜브에 삽입하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the pretreatment operation (S13) is a method of further enhancing acid resistance by inserting an impregnated tube into the conduit, and the impregnated tube contains 100 parts by weight of an impregnated resin, 1 to 35 parts by weight of an alumina compound, ceramic 1 to 20 parts by weight of powder, 5 to 30 parts by weight of a shrinkage reducing agent, 0.1 to 20 parts by weight of an acid resistance enhancer, and 5 to 15 parts by weight of a curing agent are mixed and formed by inserting an impregnated resin composition into a tube.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법을 나타내는 흐름도이뎌, 도 5는 이의 구조를 설명하기 위한 도면으로 도 2 및 도 4의 과정과 유사하나 차이점을 위주로 설명하도록 한다. 3 is a flow chart showing a modular assembly-type non-drilling reinforcement method for an underground conduit with improved lightness, corrosion resistance and durability using a high-performance FRP composite and multifunctional mortar according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows its structure As a drawing for explanation, it is similar to the process of FIGS. 2 and 4, but the difference will be mainly described.

다음으로 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법의 시공 공정에 대해서 살펴본다.Next, referring to FIGS. 3 and 5, in the construction process of the modular assembly type non-drilling reinforcement method of the underground conduit with improved lightness, corrosion resistance and durability using the high-performance FRP composite and multifunctional mortar according to the second embodiment of the present invention take a look about

도 3 및 도 5를 참조하면, 관로 세정 및 준설(S21), 관로 조사(S22), 전처리 작업(S23), 내측 방향을 따라 관로 내부에 관로를 따라 삼각형 돌기형 프레임과 원통형 프레임 간을 연결하는 직선형의 프레임으로 이루어진 고성능 FRP 복합재 프레임(100a) 설치(S24), 내측 방향의 삼각형 돌기 사이를 상호 연결하는 직선형의 고성능 FRP 복합재 연결재(미도시) 설치(S25), 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)의 돌기형 프레임 사이에 이웃하여 형성되는 고성능 FRP 복합재 원형봉재(미도시) 삽입(S26), 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200)가 형성된 내측으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 내측으로 환형의 프레임을 따라 형성되는 마감용 판넬(200a) 설치(S27), 관 입출구 밀폐 및 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 마감용 판넬(300) 사이, 그리고 고성능 FRP 복합재 프레임(100) 외측과 관로 사이의 공간에 모르타르(300a) 주입(S28), 그리고 시공 완료(S29)의 순서로 이루어질 수 있다. 3 and 5, pipe cleaning and dredging (S21), pipe investigation (S22), pretreatment work (S23), connection between the triangular protruding frame and the cylindrical frame along the inside of the pipe along the inner direction Installation of a high-performance FRP composite frame 100a consisting of a straight frame (S24), installation of a straight high-performance FRP composite connector (not shown) interconnecting between triangular protrusions in the inward direction (S25), high-performance FRP composite frame 100a High-performance FRP composite round bar (not shown) formed adjacently between the protruding frames (S26), high-performance FRP composite frame 100 and high-performance FRP composite round bar 200 are formed inside the high-performance FRP composite frame 100 Installation of the finishing panel (200a) formed along the annular frame to the inside (S27), sealing of the pipe inlet and outlet and between the high-performance FRP composite frame 100 and the finishing panel 300, and the outside of the high-performance FRP composite frame 100 Mortar (300a) injection into the space between the and the pipe (S28), and may be made in the order of construction completion (S29).

여기서, BOX형(암거, 개거, 형거 800 ~ 10,000mm)(1a)이 사용될 수 있으며, 도 3은 BOX형 보강 구조도로 BOX형 고성능 FRP복합 보강재 상세도이다. Here, the BOX type (culvert, opening, culvert 800 ~ 10,000mm) (1a) can be used, and FIG. 3 is a detailed view of the BOX type high-performance FRP composite reinforcement as a BOX type reinforcement structure diagram.

도 6 내지 도 8은 BOX형 고성능 FRP 복합 보강재 상세도이다.6 to 8 are detailed views of the BOX-type high-performance FRP composite reinforcement.

보다 구체적으로, 도 6은 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)의 평면도(도 6a), 정면도(도 6b), 그리고 측면도(도 6c)를 나타낸다.More specifically, FIG. 6 shows a plan view ( FIG. 6A ), a front view ( FIG. 6B ), and a side view ( FIG. 6C ) of a high-performance FRP composite frame 100a.

도 7은 마감용 판넬(200a)의 정면도(도 7a), 측면도(도 7b), 정면도(도 7c), 측면도(도 7d)를 나타낸다. 7 shows a front view (FIG. 7a), side view (FIG. 7b), front view (FIG. 7c), and side view (FIG. 7d) of the finishing panel 200a.

도 8은 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)과 마감용 판넬(200a)이 체결된 정면도(도 8a) 및 측면도(도 8b)를 나타낸다. 8 shows a front view (FIG. 8a) and a side view (FIG. 8b) in which the high-performance FRP composite frame 100a and the finishing panel 200a are fastened.

본 발명의 다른 실시예로, 고성능 FRP 복합재 프레임(100a) 및 마감용 판넬(200a) 사이, 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)과 관로 사이에 각각 IoT 통신모듈과 습도센서를 함께 매립함으로써, 관리 서버를 활용한 내산성이 우수한 저수축형 비굴착 함침튜브에 대한 보수 기간에 대한 관리를 수행할 수 있다.In another embodiment of the present invention, by embedding the IoT communication module and the humidity sensor together between the high-performance FRP composite frame 100a and the finishing panel 200a, and between the high-performance FRP composite frame 100a and the conduit, the management server It is possible to manage the maintenance period for the low shrinkage type non-drilling impregnated tube with excellent acid resistance.

즉, 고성능 FRP 복합재 프레임(100a) 및 마감용 판넬(200a) 사이에 형성된 제 1 IoT 모듈인 IoT 통신모듈과 습도센서과, 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)과 관로 사이에 형성된 제 2 IoT 모듈인 IoT 통신모듈과 습도센서를 활용해 제 1 센싱정보와 제 2 센싱정보를 IoT 게이트웨이와 연결된 통신망을 통해 관리서버가 수집하고, 수집된 센싱정보에 대한 차이값 변화에 따라 제 1 센싱정보 및 제 2 센싱정보의 각기 설정된 제 1 임계치 변화 및 제 2 임계치 변화가 발생하는 경우 보수를 위한 각 IoT 모듈의 관리식별번호와 함께 센싱정보를 보수관리자 단말로 관리서버가 통신망을 통해 제공할 수 있다.That is, the IoT communication module and humidity sensor, which are the first IoT module formed between the high-performance FRP composite frame (100a) and the finishing panel (200a), and the second IoT module, IoT communication, formed between the high-performance FRP composite frame (100a) and the conduit The management server collects the first sensing information and the second sensing information through the communication network connected to the IoT gateway using the module and the humidity sensor, and the first sensing information and the second sensing information are collected according to the change in the difference value of the collected sensing information. When the first threshold change and the second threshold change respectively set in occur, the management server may provide sensing information to the maintenance manager terminal through the communication network along with the management identification number of each IoT module for maintenance.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they are only used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and help understanding of the present invention. However, it is not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that other modified examples based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : FRP 복합재 섬유 11 : 폴리에틸렌사
12 : 고성능 보강섬유사
10: FRP composite fiber 11: polyethylene yarn
12: high-performance reinforcing fiber yarn

Claims (5)

관로 세정 및 준설을 수행하는 제 1 단계;
사전조사(육안조사 및 CCTV조사 중 적어도 하나 이상)를 통한 관로의 상태를 수행하는 관로 조사에 해당하는 제 2 단계;
함침수지 100 중량부, 알루미나화합물 1~35 중량부, 세라믹 분말 1~20중량부, 수축저감제 5~ 30 중량부, 내산강화제 0.1~20 중량부 및 경화제 5 내지 15 중량부를 혼합하여 형성된 함침수지 조성물을 튜브에 삽입하여 함침튜브를 형성한 뒤, 관로 내부에 함침튜브를 관로 내에 삽입하여 내산성을 한층 강화하는 방법으로 전처리 작업을 수행하는 제 3 단계;
외측 방향을 따라 관로 내부에 관로를 따라 원통형 프레임과 원통형 프레임 간을 연결하는 환형의 프레임으로 이루어진 고성능 FRP 복합재 프레임(100)을 설치하되,
고성능 FRP 복합재 프레임(100)에 사용되는 FRP 복합재 섬유(10)는 일렬로 이격된 형태의 폴리에틸렌사(11)로 이루어진 망간격이 1 내지 60mm 사이로 조정되며, 고성능 보강섬유사(12)가 폴리에틸렌사(11)와 직교하는 방향으로 동일한 망간격이 1 내지 60mm 사이로 조정된 상태로 탄소섬유, 아라미드, 현무암 섬유 중 적어도 하나 이상으로 형성되며,
FRP 복합재 섬유(10)를 활용한 고성능 FRP 복합재는 FRP 복합재 섬유(10) 100 중량부를 기준으로 추가 구성요소로 나노 셀룰로오스 섬유 7 내지 10 중량부, 함침수지 5 내지 7 중량부를 추가하여 형성되며,
FRP 복합재 섬유(10)에 추가로 분말수지가 FRP 복합재 섬유(10) 100 중량부를 기준으로 3 내지 4 중량부를 포함하며, 포함되는 분말수지는 라텍스, 실리콘, 폐타이어 고무 중에서 선택되는 제 4 단계;
환형의 프레임에 원통 형상으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 원통형 프레임 사이에 이웃하여 형성되는 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200)를 삽입하는 제 5 단계;
고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 고성능 FRP 복합재 원형봉재(200)가 형성된 내측으로 고성능 FRP 복합재 프레임(100)의 내측으로 환형의 프레임을 따라 형성되는 마감용 판넬(300)을 설치하는 제 6 단계;
관 입출구 밀폐 및 고성능 FRP 복합재 프레임(100)과 마감용 판넬(300) 사이의 공간, 그리고 고성능 FRP 복합재 프레임(100) 외측과 관로 사이의 공간에 모르타르(400)를 주입하는 제 7 단계; 및
시공 완료에 해당하는 제 8 단계; 를 포함하며,
고성능 FRP 복합재 프레임(100a) 및 마감용 판넬(200a) 사이, 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)과 관로 사이에 각각 IoT 통신모듈과 습도센서를 함께 매립하는 추가 단계를 포함하여, 관리 서버를 활용한 내산성이 우수한 저수축형 비굴착 함침튜브에 대한 보수 기간에 대한 관리를 수행하되,
고성능 FRP 복합재 프레임(100a) 및 마감용 판넬(200a) 사이에 형성된 제 1 IoT 모듈인 IoT 통신모듈과 습도센서과, 고성능 FRP 복합재 프레임(100a)과 관로 사이에 형성된 제 2 IoT 모듈인 IoT 통신모듈과 습도센서를 활용해 제 1 센싱정보와 제 2 센싱정보를 IoT 게이트웨이와 연결된 통신망을 통해 관리서버가 수집하고, 수집된 센싱정보에 대한 차이값 변화에 따라 제 1 센싱정보 및 제 2 센싱정보의 각기 설정된 제 1 임계치 변화 및 제 2 임계치 변화가 발생하는 경우 보수를 위한 각 IoT 모듈의 관리식별번호와 함께 센싱정보를 보수관리자 단말로 관리서버가 통신망을 통해 제공하며,
마감용 판넬(300, 200a)에 해당하는 "마감용 판넬"은,
폴리스티렌(중량평균분자량 10,000~200,000)과 스티렌 모노머를 혼합하여 형성하며, 폴리스티렌 수지 30 중량부를 기준으로 스티렌 모노머 50~60 중량부에 혼합하여 생성되되, 과립형 폴리스티렌 수지와 스티렌 모노머를 30 : 55의 비율로 혼합하여 형성되며, 마감용 판넬에 산 저항성을 향상시키기 위하여 내산강화제를 전체 판넬을 구성하는 폴리스티렌과 스티렌 모노머의 100 중량부에 대해서 1 내지 2 중량부를 추가적으로 사용하며,
내산강화제는 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 SBR(Styrene-Butadiene rubber) 고무 30~40 중량부, 하이드록실 아크릴레이트 모노머 1~15 중량부의 비율로 이루어진 수지 성분과 규조토 100 중량부를 기준으로 이산화티타늄 30 내지 40 중량부, 탄산칼슘 20 내지 30 중량부, 운모 20 내지 35 중량부로 이루어진 무기성분을 포함하며, 수지 성분은 중공의 구 형상을 이루고, 상기 수지 성분을 상기 무기성분이 외부에서 둘러싸서 비즈 형상을 이루는 것을 사용하며,
SBR 고무는 탄성을 유지하기 위해 고형분이 50% 이상인 수지를 사용하며, 용매로는 에틸렌 글리콜계의 2가 알코올을 사용하며,
하이드록실 아크릴레이트 모노머는 하이드록실 에틸아크릴레이트, 하이드록실 프로필아크릴레이트, 하이드록실 에틸메틸아크릴레이트 중 적어도 하나 이상을 사용하며,
동절기에 마감용 판넬의 경화를 방지할 수 있도록 방동보조제를 더 포함하되, 방동보조제는 칼슘 포메이트 100 중량부를 기준으로, 카프로산 20 내지 30 중량부, 프로필 셀로솔브 15 내지 24 중량부 및 요소 1 내지 2 중량부로 이루어진 것을 사용하거나,
마감용 판넬의 다른 재질로 반투명 아크릴, 반투명 PVC, 반투명 우레탄 중 적어도 하나 이상을 사용하고,
모르타르(400)에 해당하는 "다기능성 모르타르"는,
시멘트 100 중량부, 알루미 시멘트 1~35 중량부, 규사 1~20중량부, 폴리머 5~ 30 중량부, 보강섬유 0.1~20 중량부, 나프타계 고유동화제(분말, 유동성 증진), 멜라민계 고유동화제 각 0.1~20 중량부, 경화촉진제 1.1~10 중량부, 수축저감재 및 팽창재 각 0.5~12 중량부, 증점제 5 내지 15 중량부를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고성능 FRP 복합재 및 다기능성 모르타르를 이용한 경량성, 내식성, 내구성이 향상된 지하 관거의 모듈 조립형 비굴착 보강공법.
A first step of pipe cleaning and dredging;
A second step corresponding to a pipeline survey of conducting a preliminary survey (at least one of a visual survey and a CCTV survey) to perform a pipeline state;
Impregnated resin formed by mixing 100 parts by weight of impregnation resin, 1 to 35 parts by weight of alumina compound, 1 to 20 parts by weight of ceramic powder, 5 to 30 parts by weight of shrinkage reducing agent, 0.1 to 20 parts by weight of acid resistance enhancer, and 5 to 15 parts by weight of curing agent A third step of inserting the composition into the tube to form an impregnated tube, and then inserting the impregnated tube into the conduit to further enhance acid resistance, thereby performing a pretreatment operation;
Install a high-performance FRP composite frame 100 made of an annular frame connecting cylindrical frames and cylindrical frames along the conduit inside the conduit along the outward direction,
The FRP composite fiber 10 used in the high-performance FRP composite frame 100 is composed of polyethylene yarns 11 spaced apart in a row, and the network spacing is adjusted between 1 and 60 mm, and the high-performance reinforcing fiber yarn 12 is a polyethylene yarn. It is formed of at least one of carbon fiber, aramid, and basalt fiber with the same network spacing adjusted between 1 and 60 mm in a direction orthogonal to (11),
The high-performance FRP composite using the FRP composite fiber 10 is formed by adding 7 to 10 parts by weight of nanocellulose fibers and 5 to 7 parts by weight of an impregnating resin as additional components based on 100 parts by weight of the FRP composite fiber 10,
In addition to the FRP composite fiber 10, the powder resin includes 3 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the FRP composite fiber 10, and the included powder resin is selected from latex, silicone, and waste tire rubber. A fourth step;
A fifth step of inserting a high-performance FRP composite circular bar 200 formed adjacent to the cylindrical frame of the high-performance FRP composite frame 100 in a cylindrical shape in the annular frame;
A sixth step of installing the finishing panel 300 formed along the annular frame to the inside of the high-performance FRP composite frame 100 to the inside of the high-performance FRP composite frame 100 and the high-performance FRP composite round bar 200 formed;
A seventh step of injecting mortar 400 into the space between the pipe inlet and outlet sealing and the high-performance FRP composite frame 100 and the finishing panel 300, and the space between the outside of the high-performance FRP composite frame 100 and the pipe; and
An eighth step corresponding to construction completion; Including,
Acid resistance using a management server, including an additional step of embedding the IoT communication module and humidity sensor together between the high-performance FRP composite frame (100a) and the finishing panel (200a), and between the high-performance FRP composite frame (100a) and the conduit, respectively. Manage the maintenance period for this excellent low-shrinkage non-drilling impregnated tube,
The IoT communication module and humidity sensor, which are the first IoT module formed between the high-performance FRP composite frame (100a) and the finishing panel (200a), and the IoT communication module, which is the second IoT module formed between the high-performance FRP composite frame (100a) and the conduit The management server collects the first sensing information and the second sensing information through the communication network connected to the IoT gateway using the humidity sensor, and the first sensing information and the second sensing information are respectively collected according to the change in the difference value of the collected sensing information. When the set first threshold change and second threshold change occur, the management server provides sensing information to the maintenance manager terminal through the communication network along with the management identification number of each IoT module for maintenance,
The "finishing panel" corresponding to the finishing panel (300, 200a) is,
It is formed by mixing polystyrene (weight average molecular weight 10,000 to 200,000) and styrene monomer, and is produced by mixing 50 to 60 parts by weight of styrene monomer based on 30 parts by weight of polystyrene resin, and granular polystyrene resin and styrene monomer in a ratio of 30:55 It is formed by mixing in a ratio, and in order to improve the acid resistance of the panel for finishing, an acid resistance reinforcing agent is additionally used in an amount of 1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of polystyrene and styrene monomer constituting the entire panel,
The acid resistance enhancer is a resin component composed of 30 to 40 parts by weight of SBR (Styrene-Butadiene rubber) rubber and 1 to 15 parts by weight of hydroxyl acrylate monomer based on 100 parts by weight of unsaturated polyester resin and titanium dioxide based on 100 parts by weight of diatomaceous earth It includes an inorganic component consisting of 30 to 40 parts by weight, 20 to 30 parts by weight of calcium carbonate, and 20 to 35 parts by weight of mica, the resin component forms a hollow sphere, and the inorganic component surrounds the resin component from the outside to make beads. Use what makes up the shape,
SBR rubber uses a resin with a solid content of 50% or more to maintain elasticity, and uses ethylene glycol-based dihydric alcohol as a solvent.
The hydroxyl acrylate monomer uses at least one of hydroxyl ethyl acrylate, hydroxyl propyl acrylate, and hydroxyl ethylmethyl acrylate,
In order to prevent hardening of the finishing panel in winter, an anti-freezing additive is further included, but the anti-freezing auxiliary agent is based on 100 parts by weight of calcium formate, 20 to 30 parts by weight of caproic acid, 15 to 24 parts by weight of propyl cellosolve, and element 1 to 2 parts by weight is used,
Use at least one of translucent acrylic, translucent PVC, and translucent urethane as another material for the finishing panel,
"Multifunctional mortar" corresponding to the mortar 400,
100 parts by weight of cement, 1 to 35 parts by weight of aluminum cement, 1 to 20 parts by weight of silica sand, 5 to 30 parts by weight of polymer, 0.1 to 20 parts by weight of reinforcing fiber, naphtha-based high fluidizing agent (powder, fluidity enhancement), unique to melamine High-performance FRP composite and multifunctional mortar, characterized in that it is formed by mixing 0.1 to 20 parts by weight of an assimilation agent, 1.1 to 10 parts by weight of a hardening accelerator, 0.5 to 12 parts by weight of each of a shrinkage reducing material and an expansion agent, and 5 to 15 parts by weight of a thickener. Modular assembly-type non-drilling reinforcement method for underground conduits with improved lightness, corrosion resistance and durability using
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020220075108A 2022-06-20 2022-06-20 Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar KR102520087B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220075108A KR102520087B1 (en) 2022-06-20 2022-06-20 Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220075108A KR102520087B1 (en) 2022-06-20 2022-06-20 Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR102520087B1 true KR102520087B1 (en) 2023-04-10
KR102520087B9 KR102520087B9 (en) 2024-08-12

Family

ID=85984831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220075108A KR102520087B1 (en) 2022-06-20 2022-06-20 Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102520087B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102684088B1 (en) * 2024-03-11 2024-07-12 (주) 밀성산업건설 Reinforcement method for underground conduits and structures

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021092A (en) * 1999-07-09 2001-01-26 Shonan Gosei Jushi Seisakusho:Kk Construction method for repairing passage facility
KR20030011836A (en) * 2000-05-01 2003-02-11 아시모리 공업 주식회사 Duct repairing material, repairing structure, and repairing method
KR20050099440A (en) 2004-04-07 2005-10-13 김준기 Chemical Synthetic Limetic Food Waste Dividing Collecting Bags
KR101732669B1 (en) * 2016-06-22 2017-05-04 (주) 캐어콘 Reinforcement member, concrete box reinforced with the same and the construction method thereof
KR101737003B1 (en) * 2016-05-16 2017-05-18 (주)에코유진건설 a method for repairing and reinforcing cross section of sewer
KR102112960B1 (en) * 2019-10-01 2020-05-21 주식회사 위드림 Frp-mesh for reinforcing concrete

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021092A (en) * 1999-07-09 2001-01-26 Shonan Gosei Jushi Seisakusho:Kk Construction method for repairing passage facility
KR20030011836A (en) * 2000-05-01 2003-02-11 아시모리 공업 주식회사 Duct repairing material, repairing structure, and repairing method
KR20050099440A (en) 2004-04-07 2005-10-13 김준기 Chemical Synthetic Limetic Food Waste Dividing Collecting Bags
KR101737003B1 (en) * 2016-05-16 2017-05-18 (주)에코유진건설 a method for repairing and reinforcing cross section of sewer
KR101732669B1 (en) * 2016-06-22 2017-05-04 (주) 캐어콘 Reinforcement member, concrete box reinforced with the same and the construction method thereof
KR102112960B1 (en) * 2019-10-01 2020-05-21 주식회사 위드림 Frp-mesh for reinforcing concrete

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0075154(2015.05.28)호 "상하수관거 비굴착 보수 보강 공법(METHOD FOR REPAIRRING AND REINFORCING PIPE LINES WITH NON-EXCAVATION)"
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0024300(2016.02.29)호 "노후 하수관로 비굴착 전체 보수 보강공법 및 장치(The repairing and reinforcement method for a deteriorated sever pipe by non- excavation and that apparatus)"
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2021-0029277(2021.03.05)호 "광경화튜브를 이용하는 노후관로의 비굴착 보수보강공법 및 그것에 이용되는 광경화튜브(NON-EXCAVATION TYPE REPAIRING AND REINFORCEMENT METHOD FOR DETERIORATED PIPE LINE USING PHOTOCURING TUBE, AND PHOTOCURING TUBE USED THEREFOR)"

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102684088B1 (en) * 2024-03-11 2024-07-12 (주) 밀성산업건설 Reinforcement method for underground conduits and structures

Also Published As

Publication number Publication date
KR102520087B9 (en) 2024-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Somarathna et al. The use of polyurethane for structural and infrastructural engineering applications: A state-of-the-art review
KR101568923B1 (en) Lightweight and high toughness concrete composition for absorbing shock and method of manufacturing the wing-wall by using the composition
CN104675141B (en) A kind of FRP pipe constraint cement-base composite material reinforces pillarwork
KR102520087B1 (en) Modular assembly non-excavation reinforcement method of underground conduit with improved light weight, corrosion resistance and durability using high-performance FRP composite and multi-functional mortar
Bonić et al. Some methods of protection of concrete and reinforcment of reinforced-concrete foundations exposed to environmental impacts
CN110952996A (en) Method and material for reinforcing electric power tunnel by fiber grid reinforced polymer mortar
KR100538513B1 (en) Construction method for repairing and reinforcing strip-lining pipeline
KR20050075973A (en) Composition of reinforcement able rod for concrete buiding
CN1477286A (en) Fire-resisting sound-insulating safety door and its production method
KR101151395B1 (en) High strength reinforced for concrete structure
CN116606094A (en) Geopolymer mortar reinforcing material, preparation method and application thereof
CN208472991U (en) A kind of roof building structure of preventing water leakage
Trykoz et al. Effective waterproofing of railway culvert pipes
KR102684088B1 (en) Reinforcement method for underground conduits and structures
CN108894249A (en) A kind of assembled pipe gallery and its reinforce connection method
CN1900438A (en) Construction body for repairing underground building cracks and its method
KR102271043B1 (en) Bondability improving agent for rapid hardening repair and reinforcement mortar, Rapid hardening repair and reinforcement mortar using the same and Method of repair and reinforcement of concrete structure using the same
Somarathna et al. Polyurea in construction and building applications
Li et al. Research on the waterproof design of the prefabricated assembled utility tunnel joints
JP2001248177A (en) Manhole inner face forming member and method for repairing manhole using it
CN206018048U (en) The embed-type Prestressed concrete cylinder pipe of long life anti corrosion
US5538755A (en) Process for rehabilitation of sewer collection system structures
CN1204671A (en) Coating capable of waterproof seepage control and leakproof
KR101657683B1 (en) Thermal insulation material with waterproofing properties and the method of constructing the same
KR101103367B1 (en) Filler for lining material, lining material comprising the same, and lining conduit repairing and reinforcing method usning the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J202 Request for trial for correction [limitation]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2023105000124; TRIAL DECISION FOR CORRECTION REQUESTED 20231227

Effective date: 20240228

J202 Request for trial for correction [limitation]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2024105000016; TRIAL DECISION FOR CORRECTION REQUESTED 20240315

Effective date: 20240530