KR20030002956A

KR20030002956A - 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법

Info

Publication number: KR20030002956A
Application number: KR1020010039557A
Authority: KR
Inventors: 최춘식
Original assignee: 최춘식
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-09

Abstract

본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법은, 콘크리트 구조물의 신축이음부 및 시공이음부에 지수판을 설치시 적절한 위치에 지수관을 동시에 설치하는 공법으로서, 구콘크리트 구조물에의 지수관의 설치위치 및 설치개소를 선정하는 단계; 지수관의 설치부위를 정리하고 지수관을 설치 및 고정하는 단계; 상기 구콘크리트 구조물에 연속하여 신콘크리트를 타설하는 단계; 상기 지수관의 주입구 및 배출구를 확인하고, 주입구 및 배출구를 마감처리하는 단계; 누수 시, 그라우팅을 위한 주입제의 배합비 및 주입 압력을 설계하는 단계; 상기 설계값에 따라 그라우팅을 실시하는 단계; 및 그라우팅 실시 후, 양생 및 마감처리하는 단계를 포함한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 신축이음부 및 시공이음부에 지수판(지수재)을 설치하면서 동시에 지수관을 설치하여 누수시 수팽창성 주입제로 지수관에 그라우팅을 함으로써 수밀하지 못한 지수판을 보강하면서 누수유로를 차단하여 지수 효과를 한층 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법{Method of construction for installing a cut-off pipe in concrete structures}

본 발명은 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 관한 것으로서, 특히 콘크리트 구조물의 신축이음부 및 시공이음부에 지수관을 설치하여 그라우팅 기법으로 수팽창성 주입제를 주입함으로써 신축이음부 및 시공이음부의 수밀치 못한 지수판을 보강하고 누수 유로를 차단하여 지수효과를 증진할 수 있는 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 관한 것이다.

일반적으로, 지하구조물에서 신축이음부가 있는 부위에 대한 방수공사로는 이음부 이격 거리(균열폭)가 넓어서 액체, 도막, 도포 등과 같은 방수 공사 대신에 시트(sheet) 방수를 행한다. 그러나, 시트 방수 시에는 구체의 면이 고르지 못하여 구체와 시트의 완전한 접착을 기대하기 어렵다. 또한, 시트 자체의 결함으로 일부위가 찢어지면 지하수가 유입되어 시트와 구체 사이의 공극(들뜬 부위)을 따라 물이 유동하다가 신축이음부 구간까지 영향을 주어, 결국 불량 지수판이나 불량 시공부위를 통하여 구체 내부로 물이 유입된다.

또한, 구체시공 시에도 시공이음부가 항상 존재하며, 신,구 콘크리트 이음부에는 콘크리트의 건조, 수축에 따라 미세 균열이 발생되고, 시공의 오류나 관리 감독의 소홀에 의하여 수밀화된 콘크리트가 되지 못하여 누수가 발생된다. 따라서, 신축이음부 구간 및 시공이음부의 지수판 역할은 대단히 크다고 할 것이다.

각종 지하 구조물의 신축이음부 및 시공 이음부에 사용되는 지수판으로는 수팽창 지수재 및 PVC 지수판이 사용되고 있다. 그러나, 이와 같은 지수재 및 PVC 지수판은 표면의 굴곡부위에 콘크리트 접착이 저하되고, 내수압이 증가될 시 완벽한 지수의 기능이 없으며, 콘크리트 타설 간의 시공의 오류에 의한 누수경로 조장과 구체 변형에 따라 지수 효과가 매우 낮다. 또한, 지수판 경계지점 처리가 완벽하지 못하고, 지수판 자체가 연성이 아니므로 절단이 되어 지수 효과를 기대하기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 신축이음부 및 시공이음부에 지수판을 설치할 시, 지수관을 함께 설치한 후, 그라우팅 기법으로 수팽창성 주입제를 적절하게 주입함으로써 신축이음부 및 시공이음부의 수밀치 못한 지수판을 보강하고 누수 유로를 차단하여 지수효과를 증진할 수 있는 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 콘크리트 구조물의 신축이음부에 지수관을 시공하는 과정을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 지수관을 콘크리트 못이나 클립으로 고정한 것을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 지수관을 일정한 등간격으로 설치하고, 주입구 및 배출구를 동일 지점에 위치시킨 상태를 보여주는 도면.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 기존 콘크리트 구조물의 신축이음부에서의 누수시 지수관을 시공하는 과정을 나타낸 도면.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 콘크리트 구조물의 시공이음부에 지수관을 시공하는 과정을 나타낸 도면.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 기존 콘크리트 구조물의 시공이음부에서의 누수시 지수관을 시공하는 과정을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101,103,401a,401b,501a,501b,601a,601b...콘크리트 구조물

102...신축이음부 104,403,503,603...지수관

105,410,510,610...지수판 106...필러

107...실런트 108,420,520,620...시트

402...필러 및 실링제 404,504,604...주입제

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법은, 콘크리트 구조물의 신축이음부 및 시공이음부에 지수판을 설치시 적절한 위치에 지수관을 동시에 설치하는 공법으로서,

(a) 구콘크리트 구조물에의 지수관의 설치위치 및 설치개소를 선정하는 단계;

(b) 지수관의 설치부위를 정리하고 지수관을 설치 및 고정하는 단계;

(c) 상기 구콘크리트 구조물에 연속하여 신콘크리트를 타설하는 단계;

(d) 상기 지수관의 주입구 및 배출구를 확인하고, 주입구 및 배출구를 마감처리하는 단계;

(e) 누수 시, 그라우팅을 위한 주입제의 배합비 및 주입 압력을 설계하는 단계;

(f) 상기 설계값에 따라 그라우팅을 실시하는 단계; 및

(g) 그라우팅 실시 후, 양생 및 마감처리하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법은 크게 콘크리트 구조체의 신축이음부 시공과 시공이음부 시공에 적용될 수 있는 바, 시공에 있어서 이 두 가지의 경우에 공히 적용되는 기술내용을 먼저 정리해 보면 다음과 같다.

1) 지수판을 설치 후, 안전성(누수를)을 고려하여 지수관을 보완 설치하는 경우에는 지수판을 기준으로 그 내,외부에 지수관을 매설한다(시공조건에 따라 조정 가능함).

2) 지수관(호스)은 경중을 감안하여 내측 2줄, 외측 2줄로 1 스팬(span) 시공 후, 매 스팬마다 매설(부설)한다(시공조건에 따라 조정 가능함).

3) 지수관은 구조체 단면 전체 및 일부 구간별로 설치하며 이음부위는 소켓으로 연결한다.

4) 주입제의 원활한 주입을 위해, 주입되면 한 곳으로 유출될 수 있도록 지수관의 주입구 및 배출구를 콘크리트 면과 동일하게 하여, 콘크리트 타설 후 벽체 내부로 지수관 선단이 보이도록 시공한다.

5) 콘크리트 타설 시, 지수관의 주입구 및 배출구에 마개를 막고 타설한다.

(실시예 1)

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 콘크리트 구조물의 신축이음부에 지수관을 시공하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 먼저 시공 대상의 구콘크리트 구조물(101)의 신축이음부(102)에의 지수관 설치 위치 및 개소를 선정한다. 그런 후, 지수관 설치 위치의 구콘크리트 구조물(101)의 단면의 평활성을 유지하는 한편 레이턴스 (laitance) 등을 깨끗이 제거한다. 그런 다음, 상기 선정된 지수관 설치 위치 및 개소에 따라 지수관(104)을 설치하고, 고정한다. 이때, 지수관(104)은 지수판(105)에 부착해서 설치가 가능하고, 1개만을 설치할 수도 있다. 또한, 지수관(104)은 도 2에 도시된 바와 같이, 콘크리트 못(201)이나 클립(202)을 사용하여 고정한다. 신콘크리트 구조물(103)의 축조를 위한 콘크리트의 타설 시 지수관(104)의 선단(주입구/배출구)에 콘크리트 믹서물이 유입되는 것을 방지하기 위해 지수관(104)의 선단에 마개를 막고 콘크리트를 타설한다.

지수관(104)은 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 등간격(예컨대, 30∼50cm:현장 상황에 따라 간격 조정 가능)으로 지수판의 양측에 1∼2줄로 설치하고, 지수관(104)의 형태는 최대한 원형을 유지하도록 한다. 지수관(104)의 주입구(104a)와 배출구(104b)는 동일 지점에 위치하도록 하고, 지수관(104)의 시점 및 종점은 노출되도록 시공한다. 이때, 거푸집을 제거한 후 쉽게 찾을 수 있도록 내벽체 쪽에 표식을 해두는 것이 바람직하다. 또한, 지수관(104)의 연결부위는 소켓을 제작하여 연결한다. 소켓의 형태는 일자(ㅡ)형, L자형, T자형 등의 다양한 형태가 가능하고, 이와 같은 소켓의 사용으로 계속 연결된 일자형, L자형, T자형의 지수관의 설치가 가능하다. 지수관(104)의 굵기는 콘크리트 단면의 크기에 따라 적합한 것이 선택되는데, 대략 직경이 6mm∼50mm 정도의 지수관이 선택된다. 또한, 누수시 지수관 (104) 내에 주입한 주입제의 지수관 외부로의 토출을 위해 지수관(104)에 관통공을 형성하는데, 이 관통공은 지수관(104)의 상면이나 측면에 20cm∼100cm 간격으로 형성한다. 이때, 주입구 및 배출구에는 관통공을 형성하지 않으며, 콘크리트의 외부만으로부터 일정 깊이까지는 구멍을 형성하지 않는다. 또한, 주입제의 주입을 용이하게 할 수 있도록 주입구 및 배출구를 콘크리트 구조체 외부로 노출시켜 놓는다. 그리고, 주입제의 주입 시 주입을 원활하게 하기 위해 주입구 및 배출구에 밸브를 설치한다. 또한, 주입관 설치 완료 후에 주입관에 이물질이 들어가는 것을 방지하기 위해 마개를 설치하여 둔다.

이렇게 하여 지수관(104)의 설치가 완료되면, 도 1c에 도시된 바와 같이, 지수관(104)이 설치된 신축이음부(102)의 일측을 필러(filler)(106) 및 실런트 (sealant)(107)로 메움처리를 한다.

한편, 도 1d에 도시된 바와 같이, 누수시 지수관(104)에의 주입제의 주입을 위해 주입제의 배합비 및 그라우팅시의 적정 압력을 선정한다. 그리고, 그라우팅 배합 설계를 거친 후, 도 1e에 도시된 바와 같이, 그라우팅을 실시하고, 양생한 후 마감 처리한다.

여기서, 그라우팅 작업에 대해 설명을 부연해 보기로 한다.

1차 그라우팅은 외부 시트(sheet)(108) 가까이 있는 부위의 지수관(104)에 충전 방수 그라우팅을 하여 지수효과를 갖도록 한다. 그리고, 2차, 3차 그라우팅은 외부 시트와 가까운 지수관 순서대로 충전 방수 그라우팅을 실시한다. 단, 지수관에 그라우팅을 하기 전에 주입액이 구조체 내부로 흘러나오지 않도록 균열부위에 실링(sealing)을 한다. 그라우팅 시의 주입 압력은 대략 5kg/㎠∼10kg/㎠ 정도로 하며, 상황에 따라 증감한다. 주입 시간은 지수관의 유입/유출이 확인되고, 지수관 주변의 공극에 충전이 되었다고 판단되는 시간으로 정하되, 주입 압력 고정시간은 약 30초가 적정하며, 주입제의 경화로 주입기계가 손상되지 않도록 유의한다. 또한, 주입량은 일정량이 주입완료 된 후, 약 30초 동안 주입이 추가되지 않으면 중단한다. 계속 주입될 경우 배면의 시트(108)가 파손되어 그곳으로 무한정 주입재가 방출될 수도 있으므로, 구조체 배면의 시트(108) 파손 부위에 방수층이 형성되었다고 판단되는 물량을 주입한다. 이때, 전문가의 판단이 중요하며, 대략 1m 구간에 29ℓ의 주입량으로 설계하는 것이 바람직하다.

한편, 이때 사용되는 주입약액의 배합비는 주제로서 우레탄 1액형 60%, 경화제로서 초미립자 시멘트 40%, 혼화제로서 "WGS 500" 전체 5%로 구성된다. 여기서, 이상과 같은 배합비는 현장 여건에 따라 변경될 수도 있다. 주입약액의 배합은 일방향으로 3분이상 2000RPM의 회전식 믹서기로 혼합하며, 주입전에 주입물량을 산출한 후, 주입시 배합하고 즉시 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 기존 콘크리트 구조물의 신축이음부에서의 누수시 지수관을 시공하는 과정에 대해 설명해 보기로 한다.

먼저, 도 4a에서와 같이, 콘크리트 구조물(401a)(401b)의 누수 상태를 확인하고, 지수관을 설치할 위치를 지정한다. 그런 다음, 도 4b에서와 같이, 신축이음부에 시공되어 있던 필러 및 실링제(402)를 일정 깊이까지 제거한다. 그런 후, 신축이음부의 폭을 고려하여 지수관을 선택하고, 누수를 효과적으로 지수하기 위하여 지수관에 구멍을 형성한다. 그리고, 도 4c에서와 같이, 지수관(403)의 구멍이 신축이음부 내부로 향하도록 한 후, 상기 지정된 지수관 설치 위치에 지수관(403)을 삽입, 설치한다. 그런 다음, 도 4d에서와 같이, 주입제의 배합비, 그라우팅 실시 동안의 적정 압력을 선정하고, 지수관(403)의 선단부와 후단부에 밸브를 설치한 후, 지수관(403)에 주입제(404)를 주입하면서 누수의 상태를 관찰한다. 여기서, 그라우팅과 관련된 사항은 전술한 바와 같다.

한편, 상기 지수관(403)의 삽입 후 물이 샐 경우는 2중 지수관을 사용한다.이때, 신축이음부 외부에 삽입한 지수관에 공기를 넣어 팽창시켜 누수를 막은 후, 신축이음부 내부에 삽입한 지수관을 이용하여 그라우팅을 실시한다. 누수를 완전히 지수한 후, 도 4e에서와 같이, 신축이음부의 외부는 필러 또는 실런트(405)를 이용하여 실링을 하고 마감한다. 도 4a 내지 도 4e에서 참조 번호 410은 지수판, 420은 시트를 각각 나타낸다.

(실시예 2)

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법에 따라 콘크리트 구조물의 시공이음부에 지수관을 시공하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 이는 콘크리트 구조물의 시공이음부에의 지수관 시공 과정에 관한 것으로서, 상기 도 1a 내지 도 1e의 콘크리트 구조물의 신축이음부에의 지수관 시공 과정과 거의 유사하다.

즉, 도 5a 및 도 5b에서와 같이, 먼저 콘크리트 구조물(501a)(501b)의 시공이음부(502)에의 지수관 설치 위치 및 개소를 지정한다. 그런 후, 지수관 설치 위치의 콘크리트 단면의 평활성을 유지하는 한편 레이턴스 등을 깨끗이 제거한다. 그런 다음, 지수관(503)을 설치하고, 콘크리트 타설 동안 지수관(503)이 설치위치로부터 이탈되지 않도록 고정한다. 지수관(503)은 클립이나 콘크리트 못을 사용하여 고정한다(도 2 참조).

주입제의 주입에 의한 그라우팅 실시를 위해 지수관(503)에 구멍을 내는 것은 지수관(503)의 상부나 측면을 선정하여 20cm∼100cm 간격으로 실시한다. 이때,지수관(503)의 주입구 및 배출구에는 구멍을 형성하지 않으며, 콘크리트의 외부만으로부터 일정 깊이까지는 구멍을 형성하지 않는다. 그리고, 지수관(503)을 연결 시 연결부위는 소켓을 사용한다.

도 5c와 같이 누수 시, 지수관(503)에의 주입제의 주입을 용이하게 하기 위하여 시공간 주입구 및 배출구를 콘크리트 구조체 외부로 노출시켜 놓는다. 또한, 주입제의 주입시 주입을 원활하게 하기 위해 주입구 및 배출구에 밸브를 설치한다. 누수의 방지를 위해 지수관(503)에 주입제를 충전하게 되는데, 이를 위해 주입제의 배합비 및 그라우팅 동안의 적정 압력을 선정한다. 그런 후, 도 5d와 같이, 지수관(503)에 주입제(504)를 이용한 그라우팅을 실시하여 누수 부위를 충전, 방수 처리한다. 여기서, 그라우팅과 관련된 사항은 전술한 바와 같다. 도 5a 내지 도 5d에서 참조 번호 510은 지수판, 520은 시트를 나타낸다.

다음으로, 기존 콘크리트 구조물의 누수시 시공이음부에 지수관을 시공하는 과정에 대해 설명해 보기로 한다.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 기존 콘크리트 구조물(601a)(601b)의 시공이음부의 누수 부분을 확인한다. 그리고, 시공이음부의 지수관 설치 위치 및 삽입할 지수관을 지정한다. 그런 후, 도 6b에서와 같이, 시공이음부의 누수 부분(602)을 파취하고, 도 6c에서와 같이 파취한 부분에 지수관(603)을 삽입 후, 고강도 몰탈로 고정한다. 지수관(603)에의 그라우팅을 위해, 지수관(603)에 구멍을 형성함에 있어서 시공이음부에만 구멍을 형성하고, 필요시 콘크리트 접합면부에도 구멍을 형성한다. 그리고, 지수관의 주입구 및 배출구 면부에는 밸브를 설치하여 주입제의 주입 시간 동안의 주입의 용이성을 확보한다. 또한, 주입시 과다한 압력에 의한 지수관 기능 감소를 방지하기 위하여 적정 압력 이상시 자동으로 주입이 차단되는 압력 차단기를 활용한다.

이렇게 하여 그라우팅을 위한 사전 준비가 완료되면, 그라우팅을 위한 주입제의 배합비 및 주입압력을 선정한 후, 도 6d에서와 같이 그라우팅을 실시함에 있어서, 주입제(604)의 주입은 서서히 실시하여 시공이음부의 공극에 밀실하게 충전될 수 있도록 한다. 여기서, 그라우팅과 관련된 사항은 전술한 바와 같다. 도 6a 내지 도 6d에서 참조 번호 610은 지수판, 620은 시트를 나타낸다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법은 신축이음부 및 시공이음부에 지수판(지수재)을 설치하면서 동시에 지수관을 설치하여 누수시 수팽창성 주입제로 지수관에 그라우팅을 함으로써 수밀하지 못한 지수판을 보강하면서 누수유로를 차단하여 지수 효과를 한층 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

콘크리트 구조물의 신축이음부 및 시공이음부에 지수판을 설치시 적절한 위치에 지수관을 동시에 설치하는 공법으로서,

(a) 구콘크리트 구조물에의 지수관의 설치위치 및 설치개소를 선정하는 단계;

(b) 지수관의 설치부위를 정리하고 지수관을 설치 및 고정하는 단계;

(c) 상기 구콘크리트 구조물에 연속하여 신콘크리트를 타설하는 단계;

(d) 상기 지수관의 주입구 및 배출구를 확인하고, 주입구 및 배출구를 마감처리하는 단계;

(e) 누수 시, 그라우팅을 위한 주입제의 배합비 및 주입 압력을 설계하는 단계;

(f) 상기 설계값에 따라 그라우팅을 실시하는 단계; 및

(g) 그라우팅 실시 후, 양생 및 마감처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법.
제 1항에 있어서,

상기 단계 (b)에서의 지수관은 지수판의 양측에 1∼2줄로 설치하되, 30∼50cm의 간격으로 설치하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법.
제 1항에 있어서,

상기 단계 (b)에서 지수관의 주입구와 배출구는 동일 지점에 위치하도록 하고, 지수관의 시점 및 종점은 노출되도록 시공하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법.
제 1항에 있어서,

상기 단계 (e)에서의 그라우팅을 위한 주입제의 배합비는 주제로서 우레탄 1액형 60%, 경화제로서 초미립자 시멘트 40%, 혼화제로서 "WGS 500" 전체 5%이고, 주입 압력은 5kg/㎠∼10kg/㎠ 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물에서의 지수관 설치공법.