KR200221236Y1 - 터널옹벽용 신축이음부의 보수 보강을 위한죠인트 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특히 터널 등의 옹벽공사에 있어서, 콘크리트의 열변형을 고려하여 최초 시공상 형성되는 신축이음부로 인해 구조물이 약화됨은 물론 외부의 빗물 등이 내부로 유출되는 누수 현상 등을 경제적이고도, 효율적으로 방지하여 터널 구조물의 보강성 향상을 기하여 장기적이고도 안정적인 사용을 보장하기 위한 터널옹벽용 신축이음부의 보수 보강을 위한 구조에 관한 것으로, 인위적인 굴곡의 형태 유지가 가능한 신축성을 포함하며, 길이 방향을 따라 전/후면에 요입홈을 형성한 러버 지지대와; 상기 러버 지지대의 좌/우측면에 긴밀하게 끼움처리되어 고정되는 메쉬망; 및 상기 메쉬망 표면의 적정 위치를 통해 터널 옹벽과의 긴밀한 체결이 가능할 수 있도록 앵커 보울트가 구비됨을 특징으로 한다.

Description

터널옹벽용 신축이음부의 보수 보강을 위한 죠인트 구조

본 고안은 터널옹벽용 신축이음부의 보수 보강을 위해 마련되는 죠인트에 관한 것으로, 특히 터널 등의 옹벽공사에 있어서, 콘크리트의 열변형을 고려하여 최초 시공상 형성되는 신축이음부로 인해 구조물이 약화됨은 물론 외부의 빗물 등이 내부로 유출되는 누수 현상 등을 경제적이고도, 효율적으로 방지하여 터널 구조물의 보강성 향상을 기하여 장기적이고도 안정적인 사용을 보장하기 위한 터널옹벽용 신축이음부의 보수 보강을 위한 죠인트 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 재래식 터널에 있어서의 신축이음부에 관한 보수 보강의 방법으로는 몇 가지가 제안되어 시행되고 있는데, 그 대부분이 암벽에 무근 콘크리트를 이용한 라이닝 처리공법인 것이고, 누수가 심한 기존의 도로 터널 내부에는 특수한 방수공법을 동원하여 소정의 방수 공사를 시행하였으나 양자 모두 만족스러운 결과를 얻지는 못하였다.

또한, 방수 및 라이닝의 보강 목적으로 대부분의 긴 터널에서는 값이 비교적 고가인 이동식의 철재 거푸집을 이용하여 두께(t)20㎝ 이상의 콘크리트 이중벽 설치를 시행하는 것이 주로 채택되었으나, 상기 공법을 적용하기 위해서는 시공기간 동안 차량의 운행 통제가 필수적이어서, 특히 산악터널과 같이 우회도로가 없는 장소에서는 상기 공법을 적용함에 애로점이 있었고, 시공에 따른 공비와 공기가 과다하게 소요되는 것임은 물론 시공 후엔 터널의 단면 부족 현상이 발생하고, 차량 통행으로 인한 진동 터널 배면의 압력수 등으로 인해 누수가 빈번하게 재발되는 사례가 있어왔다.

따라서, 본 출원인에 의하여 1995. 2. 7 국내 특허출원 제2172호로써 “터널의 치수, 보강구조 및 공법”이 제안되었다.

상기의 제안에 따르면, 터널 벽체에 록 보울트를 천공 타설하고, 부직포를 부착하여 앵커 보울트로 고정하며, 코아 드레인을 겹이음 부착하여 누수를 유도 및 방지하고, 철망과 모르타르 라이닝을 1회 이상 다수층 시행하는 특징을 갖는 것이다.

그러나, 이와 같은 개선된 터널의 치수, 보강 구조의 제안에도 불구하고 콘크리트 타설시 해당 콘크리트의 변형성을 고려하여(혹은 시공상의 편익을 위해)다소 이격된 간격을 유지한 채 형성되는 이음새(신축이음부)를 통하여 내부로 유출되는 누수는 시급히 처리되어야 할 문제점으로 대두되는 것이다.

상기의 누수는 철근 및 콘크리트의 부식과 응집력 약화를 가져오게 되어 결국 구조물 전체의 내구성 약화를 수반하고, 외관상의 불량함을 유발한다.

또한, 상기의 누수는 동절기 동파의 원인을 제공하여 낙석을 유발하거나, 혹은 누수 되는 물이 배수처리설비로 유도되지 못하여 바닥면에 고이게 됨으로 차량 사고의 위험이 현저한 것임은 물론, 잦은 누전 사고의 원인으로도 기인한다.

이와 같은 상기의 위험을 방지하기 위하여 종래에는“ ”형의 슬래브 요홈을 형성하거나 목재를 끼움 처리하여 누수를 유도하였으나, 동파의 우려를 배제할 수 없었고, 외관이 불량하다는 등의 현실적인 문제점을 포함하고 있다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 1998. 3. 10. 터널옹벽용 신축이음 및 누수유도를 위한 씰링 가이드 죠인트를 실용신안등록출원 제3427호로 제안하였다.

그러나, 상기의 죠인트는 터널 벽체와의 체결 정도가 협소하여 긴밀도가 낮고, 복수개를 연설하여 사용할 수 가 없었으며, 과중한 누수 등의 압력이 발생할 경우 분리 이탈될 수 있다는 문제점을 수반하고 있었다.

따라서, 긴밀하면서도 간단한 시공 방법에 의해 신축이음부의 보강을 가능케하여 구조물의 내력을 향상시키고, 내부로 배출되는 누수의 효율적인 방지는 물론 외관상의 단정함이 유지될 수 있도록 배려되어야 한다.

상기의 요망 사항을 만족하기 위해 본 고안은 신축성이 우수하고, 온도 변형율이 극히 낮은 재질의 러버를 선별하여 상기 신축이음부에 길이 방향으로 긴밀하게 밀착 고정하되, 누수의 효율적인 배수처리를 위해 요입홈의 형식으로 마련되는 가이드를 형성함과 동시에 상호 인접하여 신축이음부가 형성될 경우 적정 간격으로 연설된 보수 보강용 씰링 죠인트를 체결시킴으로 터널 구조물의 보강성 향상을 도모하고, 과다한 유지보수비용을 절감케 함에 그 안출 된 목적을 갖는다.

도 1는 본 고안인 신축이음부의 보수 보강용 죠인트를 도시해 보인 사시도.

도 2의 (A)(B)는 본 고안의 다른 실시형태를 도시해 보인 횡단면도.

도 3은 본 고안의 죠인트가 신축이음부에 체결됨을 도시해 보인 사시도.

도 4의 (A)(B)(C)(D)는 본 고안의 설치 과정을 도시해 보인 공정도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 씰링 죠인트 11a,11b : 요입홈

12 : 물흡수 유도재 13 : 메쉬망

14 : 앵커 보울트

상기의 목적 달성을 위한 본 고안은 인위적인 굴곡의 형태 유지가 가능한 신축성을 포함하며, 길이 방향을 따라 전/후면에 요입홈을 형성한 러버 지지대와; 상기 러버 지지대의 좌/우측면에 긴밀하게 끼움처리되어 고정되는 메쉬망; 및 상기 메쉬망 표면의 적정 위치를 통해 터널 옹벽과의 긴밀한 체결이 가능할 수 있도록 앵커 보울트가 구비됨을 특징으로 한다.

이때, 러버 지지대의 요입홈으로는 물흡수 유도재가 게재될 수 있음이 물론이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술한다.

첨부된 도 1 는 본 고안인 보수 보강용 죠인트의 사시도이며, 도 2 의 (A) (B)는 다른 실시형태의 횡단면도이다.

본 고안에 의해 제공되는 신축이음부의 보수 보강용 씰링 죠인트(10)는 그 주 목적이 터널옹벽의 신축이음에 있다 할 것임은 자명한 것이나, 일반 교량이나, 구축물, 방호벽 등에 적절하게 적용될 수 있다 함도 물론이다.

씰링 죠인트(10)는 주로 옹벽 등 구조물의 내벽에 있어서, 상기 내벽의 일정 위치에서 세로 방향으로 길게 형성되는 신축이음부 사이에 긴밀하게 위치되어 상호 밀착고정될 수 있도록 하는 것이나, 이와는 반대로 최초 옹벽 설치 공사때 신축이음부의 형성 부위에 씰링 죠인트(10)를 위치 고정시키고 그 주변으로 모르타르를 타설하여 일체화시키는 등 다양한 시공 방법이 채택될 수 있다.

따라서, 씰링 죠인트(10)는 터널 등의 만곡진 내주면이나, 혹은 기타 구조물 옹벽의 만곡 형상을 따라 그에 적합하게 대응하여 인위적인 굴곡의 형태 유지가 가능토록 신축성을 포함하여야 하는데, 이를 위해 주로 네오 프레드 고무재질의 러버 지지대(11)로 그 본체가 구성된다.

상기 러버 지지대(11)는 길이 방향을 따라 전/후면에 요입홈(11a),(11b)이 형성됨이 바람직할 것이며, 이와 같은 구성을 갖는 후면의 요입홈(11b)에는 이에 대응하여 긴밀하게 밀착되면서 끼움 처리되는 부직포 재질의 물흡수 유도재(12)가 역시 동일한 길이 방향을 유지한 채 마련될 수 있는데, 시공시에는 옹벽의 안쪽에 상기 유도재(12)가 밀착되도록 하여, 결국 옹벽의 내 전면으로는 러버 지지대(11)의 전면 요입홈(11a)만이 노출된다.

물론, 상기 물흡수 유도재(12)를 설치하지 않아도 요입홈(11b)을 통로삼아 외부에서부터 유입되어 유출되는 물이 흘러듬으로 배수처리될 수 있음도 물론이다.

이때, 상기 러버 지지대(11)의 좌/우측면에 긴밀하게 끼움처리되어 위치 고정되어 될 수 있도록 금속재의 메쉬망(13)이 설치되는데, 옹벽 표면과의 부착력을 향상시키기 위하여 전체적으로 외표면상에 요철부를 형성시키며, 필요에 따라 넓이 및 길이의 조절이 자유롭게 재단될 수 있게 하고, 일정 간격으로 복수개의 러버 지지대(11)를 횡방향으로 연설하여 신축이음부가 인접될 경우 적용될 수 있도록 함도 가능할 것이다.

상기의 구조를 갖는 러버 지지대(11)가 전술한 신축이음부에 견고하게 밀착되어 항상성을 유지할 수 있도록 메쉬망(13)의 표면외부로는 앵커 보울트(14)가 복수개로 마련된 채 견고하게 옹벽 상에 보울트 고정됨으로, 신축이음부의 밀폐력을 향상시키게 된다.

도 3은 본 고안의 죠인트가 신축이음부에 체결됨을 보인 사시도이며, 도 4의 (A)(B)(C)(D)는 본 고안의 공정도인바, 최초 보수 보강이 필요한 신축이음부가 결정되면, 해당 신축이음부의 좌/우측면을 일정 범위만큼 확대하여 절개위치를 선정하고, 이후 마치 모따내기 식으로 일정 부분만큼을 파내게 되는데, 이를 (A)(B)도로 도시하였다.

이후, (C)도에서와 같이 본 고안의 씰링 죠인트(10)를 일정 깊이만큼 파여진 부분의 신축이음부에 위치시킨 후 좌/우로 펼쳐진 형태의 메쉬망(13)에 앵커 보울트(14)를 고정하여 구조물 벽면에 견고하게 체결고정시키게 되는데, 이러한 과정이 완료된 후 비로소 표면 마무리를 위해 (D)도에서와 같이 파여진 부분에 마감 모르타르를 타설하여 죠인트(10)의 외부 노출없이(보수 보강에 따른 외부의 돌출부분이 없음으로 단면 부족현상을 해소할 수 있다)단정한 내벽처리가 가능하다.

즉, (B)도에서와 같이 구조물의 표면을 절개한 후 일정 깊이까지 파내어줌은 구조물의 내부를 통해 보수 보강용 시설공사를 하기 위한 목적의 것으로, 이로 인한 구조물의 내구성에 저하요인을 수반하지 아니함은 물론이다.

따라서, 상기의 구조를 갖는 본 고안을 설치함으로 인해 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있고, 외부로부터 유출되는 누수는 옹벽의 내 전면으로 누출되지 않으면서도 물흡수 유도재(12)를 따라 하면으로 흘러내려 옹벽 하단의 배수로를 통해 적이 배출될 수 있다는 것이다.

따라서, 본 고안은 구조물의 노후화와 불량시공 등에 기인하여 신축이음부에 균열이 발생하거나 혹은 미세한 크랙이 형성됨에 따라 이 틈새를 통해 누수됨을 방지하여 옹벽의 내구성 향상을 도모하면서도 누수의 효율적인 배수 처리로 인해 동절기 동파의 우려를 방지하여 차량의 안전운행을 도모하고, 무엇보다도 안전하면서도 장기적인 구조물의 사용을 보장하게 되는 것이다.

한편, 본 고안은 그에 관한 최선의 실시예를 예거하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구 범위에 국한되어 본 고안의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 지금까지 설명된 실시예의 변경을 고려해 볼 수도 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 인위적인 굴곡의 형태 유지가 가능한 신축성을 포함하며, 길이 방향을 따라 전/후면에 요입홈을 형성한 러버 지지대와; 상기 러버 지지대의 좌/우측면에 긴밀하게 끼움처리되어 고정되는 메쉬망; 및 상기 메쉬망 표면의 적정 위치를 통해 터널 옹벽과의 긴밀한 체결이 가능할 수 있도록 앵커 보울트가 구비됨을 특징으로 하는 터널옹벽용 신축이음부의 보수 보강을 위한 죠인트 구조.