본 발명은 시트 파일을 설치하지 않고 FRP틀 자체가 시트 파일 역할을 하는 기초우물통 보수 공법을 제공할 수 있으므로 공사비를 줄이고 공기단축에 유리하다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 공법 적용에 있어서는 도 5 및 도 6과 같이, 기초우물통(10)의형상과 둘레에 따라 결정된 수평홈 형강(12) 및 이 수평홈 형강(12)을 보강하면서 형상을 유지시키는 수직홈 형강(13)으로 이루어지는 프레임과, 상기 프레임의 외부에 덧쒸워진 FRP층(14)과, 상기 프레임의 수평홈 형강(12)과 수직홈 형강(13)의 교점을 중심으로 기초우물통(10) 방향으로 돌출되어 설치된 볼트 하우징(15)과, 상기 볼트 하우징(15)에 결합되어 기초우물통(10)에 FRP틀(11)을 지지 시키는 조절 볼트(16)로 이루어지는 FRP틀(11)을 사용한다.
상기와 같은 FRP틀(11)을 사용하는 본 발명의 보수공법은 보수대상 기초우물통(10) 주위에 FRP틀(11)로 이루어지는 구조물을 설치 한 뒤 기초우물통(10)과 FRP틀(11) 사이에 있는 물을 없애고 콘크리트를 타설하여 기초우물통(10)의 외부를 보수하는데 있어서, 도 7과 같이 먼저 선상에서 보수 대상 기초우물통(10)의 하상을 굴착 정리하고(S10), 상기 S10 단계에서 기초우물통(10) 기초 주변에 암반이 노출되면 일정 깊이로 FRP틀(11)을 내리기 위하여 수중암반 굴착 장비를 이용하여 암반을 굴착한다(S20).
그리고 수평홈 형강(12), 수직홈 형강(13)을 가로세로로 부착하여 FRP틀(11)을 제작하고(S30), FRP틀(11)과 기초우물통(10) 사이 간격을 유지 또는 버팀 역할을 할 수 있도록 FRP틀(10)의 수평 수직 교점에 일정한 간격으로 볼트 하우징(15)을 설치하고 여기에 조절 볼트(16)를 설치한다(S40).
조절 볼트(16) 및 볼트 하우징(15)의 설치가 끝나면 체인블럭에 FRP틀(11) 조각을 매달고 수직, 수평 연결을 위하여 안쪽으로 플랜지 접합하고 플랜지 접합면 외부에 FRP층(14)을 오버레이 하여 방수처리하고 상기 단계에서 굴착된 암반 기초위에 FRP틀(11)을 내려준다(S50).
상기 S50 단계를 통해 FRP틀(11)이 굴착된 암반 기초위에 내려지면 하부를 불분리 콘크리트(18)로 타설하고(S60), 콘크리트가 양생된 후 FRP틀(11) 내부의 물을 제거한 뒤 상부로부터 FRP틀(11)의 수평홈 형강(12)과 수직홈 형강(13)의 교점에 설치된 볼트 하우징(15)에 설치된 조절 볼트(16)를 조정하여 조절 볼트(16)의 끝단이 기초우물통(10)과 닿도록 하여 FRP틀(11)과 기초우물통(10) 사이의 일정 간격을 유지시키는 동시에 조절 볼트(16)에 의해 버팀대 역할을 하도록 한다(S70).
조절 볼트(16)에 의한 버팀대 설치 작업이 완료되면 건식 방법으로 기초우물통(10) 표면을 치핑하여 부식된 표면을 제거하고, 기초우물통(10) 표면 치핑후 기초우물통 보강용 철근을 지상에서 조립하여 FRP틀 버팀용 조절 볼트(16) 및 볼트 하우징(15) 사이에 철근 조립망(17)을 내려 고정하고 건식으로 콘크리트를 타설한다(S80).
건식보수방법에서는 도 8과 같이 먼저 기초 우물통(10) 주위를 따라 가물막이(19)를 설치하고(도 8a), 기초우물통(10)의 부식된 해당 부식부위(20)를 고르고 제거하는 공정(도 8b)을 거치며, 기초우물통(10) 바닥 주위를 다지고 고르게 하여 콘크리트(21)를 타설한 뒤 (도 8c), 기초우물통(10)의 외부에 콘크리트 양생용 틀을 설치하여 기초우물통(10) 외부에 새로운 증착막을 형성하는 기초 우물통 보수 공법에 있어서, 가물막이(19) 설치 및 기초우물통(10)의 부식 해당 부위의 치핑공정을 마친 뒤 기초우물통(10) 주위를 다지고 콘크리트를 타설하고, 기초우물통(10)의 바깥 둘레를 따라 규정된 FRP틀(11)을 플랜지 접합으로 설치하며(도 8d), 상기FRP틀(11) 사이 공간에 콘크리트를 타설하고(도 8e), 가물막이(19)를 제거하여(도 8f) 기초우물통(10) 외부에 FRP틀(11)로 이루어지는 새로운 증착막을 형성하여 기초 우물통을 보수 한다.
FRP틀(11)은 기초우물통(3)의 직경이나 형상등에 따라 1~4개 또는 그 이상의 조각으로 분할하여 기초우물통(10)의 높이를 따라 적층될 수 있다.
수중보수방법에서는 도 9와 같이 기초우물통(10) 주위에 FRP틀(11)을 설치 한 뒤 기초우물통(10)과 FRP틀(11) 사이에 있는 물을 없애고 그 외부에 콘크리트 양생용 틀을 설치하여 콘크리트를 타설함으로서 기초 우물통 외부에 새로운 증착막을 형성하는 수중식 기초 우물통 보수 공법에 있어서, 잠수부(22)가 수중에서 기초우물통(10)의 부식부위(20)를 확인하고 기초우물통(10) 밑 주변에 돌과 수중 콘크리트를 타설하여 기초대(23)를 형성하는 단계(도 9a),
기초대(23)의 형성과 함께 선상 작업대(24)에서 미리 준비된 FRP틀(11)을 수직/수평으로 플랜지 접합하여 수중상의 기초우물통(10) 밑으로 내리는 단계(도 9b),
FRP틀(11)이 기초우물통(10)을 따라 밑으로 내려가 기초대(23)위에 위치하면 기초우물통(10)을 따라 약 1 lotte정도의 수중 콘크리트(25)를 타설하고, 수중 콘크리트(25) 양생후 FRP틀(11)과 기초우물통(10) 사이의 물을 배제 시키는 단계(도 9c),
기초우물통(10)과 FRP틀(11) 사이 공간을 통해 작업자가 내부로 들어가 부식된 콘크리트를 제거하고 고르는 단계(도 9d),
기초우물통(10)의 부식부위(20)를 고르고 제거하는 작업이 끝나면 작업자가 다시 선상작업대(24)로 복귀하여 기초우물통(10)과 FRP틀(11) 사이에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계(도 9e)로 기초우물통을 보수한다.
기초우물통 보수에 있어서, 이러한 수중보수방식을 적용하는 경우 기초우물통 높이가 높고 넓어 크레인 작업이나 선상작업대 설치가 가능하고, 바지선이 다닐 수 있을 정도로 수심이 있는 조건 이나 기초 우물통이 하상에 묻혀 있지 않은 교량등에 제한적으로 적용이 가능하다. 그리고 기초 우물통 보수가 중간정도여서 과적하중이 예상되는 경우에는 구조용 경량골재를 사용하여 보수하며, 하천이 오염되지 않아서 수중작업이 가능한 경우에 적용된다.
본 발명에서 적용되는 FRP틀(11)은 도 5 및 도 6과 같이 기초우물통(10)의 형상과 둘레에 따라 결정된 수평홈 형강(12) 및 이 수평홈 형강(12)을 보강하면서 형상을 유지시키는 수직홈 형강(13)으로 이루어지는 프레임과, 상기 프레임의 외부에 덧쒸워진 FRP층(14)과, 상기 프레임의 수평홈 형강(12)과 수직홈 형강(13)의 교점을 중심으로 기초우물통(10) 방향으로 돌출되어 설치된 볼트 하우징(15)과,상기 볼트 하우징(15)에 결합되어 기초우물통(10)에 FRP틀(11)을 지지 시키는 조절 볼트(16)로 이루어지는 FRP틀(11)을 적용하는 것으로, 이 FRP틀(11)의 형태는 특히 수중보수공법에서 건식보수에 유리하게 적용된다.
즉, 시트파일 없이 FRP틀(11) 전체를 수직홈 형강(13)과 수평홈 형강(12)의 교점 근처에 설치된 조정 볼트(16)의 길이 조정을 통해 간단히 기초우물통(10) 외벽에 고정 지지할 수 있으므로 시트파일 설치와 같은 다른 작업이 필요없이 바로 기초우물통의 보수작업을 진행시킬 수 있다.
또한, 건식/수중보수방식의 구분없이 본 발명의 FRP틀(11)을 이용하는 경우, FRP틀(11)은 보수대상 기초우물통(10)의 시공 조건에 따라 원형 또는 타원형의 틀을 형성할 수 있고 상하 또는 중간 원형틀을 수평 플랜지 접합 만으로 다단 원형 내지 타원형틀로도 형성할 수 있으므로 형상 제약 없이 수중 콘크리트를 타설하여 보수공사를 완료할 수 있다.
수직홈형강(13)과 수평홈 형강(12)으로 이루어지는 프레임의 외벽은 강화플라스틱인 FRP층(14)을 형성하는데, FRP는 불포화 폴리에스텔 수지와 유리섬유의 복합구조 재료로서 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼운 내산성,내열성 및 내식성이 우수하고 거의 영구적인 강화된 플라스틱이다. 지금까지 내식성을 필요로 하였던 요소에는 대부분 금속재료를 썼으며 내식성 수지는 주로 라이닝 재료로서 많이 사용되었다. 내식성에 대하여 FRP는 금속재료에 비해 월등히 앞서 있으며 금속재료에 비해 코스트가 낮고 설치나 중량경감에 따른 이동성이 양호하여 인건비가 싸고 수중에서의 녹발생 문제가 전혀 없으며 유지보수를 거의 필요로 하지 않는다. 또한 설계 가공 자유도가 크고 단열성이 우수하며 이온 용출이 없으며 외관이 색상대로 나타나 미려하고 도장이 필요 없으며 시멘트등과 같은 비금속과의 접착성도 강하고, 방충성도 뛰어나다. 이러한 FRP소재의 특성들은 콘크리트 구조물을 보호하거나 아니면 콘크리트를 양생하는데 필요한 구조재료로서 아주 적합하게 쓰일 수 있는데 몇가지를 예를들면 기초 우물통에서 보였던 방청이나 콘크리트의 부식의 문제는 기초 우물통의 외벽을 FRP소재로 표면 처리하는 정도로 간단히 해결될 수 있었다.
또한 FRP소재를 기초 우물통에 단순히 붙혀 기초 우물통을 보수하거나 별도로 틀을 형성하여 그 내부에 콘크리트를 타설하는 알려진 기존 방식 보다는 본 발명과 같이 기초우물통에 쉽게 FRP틀을 고정 지지시킬 수 있는 보수 공법과 그 구조물을 적용하는 경우, FRP틀을 기초우물통에 지지하고 고정시키키 위한 시트파일의 시공이나 콘크리트 양생용 구조물을 현장에서 직접 제작할 필요가 없으므로 콘크리트 양생을 포함하는 FRP틀에 의한 기초 우물통의 보수는 보강과 함께 차후 야기될 콘크리트 부식이나 홍수에 의한 세굴 현상 그리고 녹발생 등의 다양한 결함 등을 없앨 수 있으며, FRP틀의 적용에 드는 시공상의 번거로움을 없애고 간단히 시공할 수 있어 경제성과 공기단축에 유리하다.