KR20090020151A - 터널의 배수구조물 및 그 시공방법과 그것에 이용되는슬리브 소켓 - Google Patents

터널의 배수구조물 및 그 시공방법과 그것에 이용되는슬리브 소켓 Download PDF

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Abstract

방수시트를 포함하는 터널의 배수구조물이 개시된다. 개시된 배수구조물은, 상기 방수시트에 의해 감싸져서 상기 방수시트의 안쪽에 제공되는 다공성의 제 1 배수관과; 상기 방수시트의 바깥쪽에 제공되는 제 2 배수관과; 상기 제 1 배수관에 연결된 제 1 이음관부와 상기 방수시트에 형성된 절개부를 통해 상기 제 2 배수관에 연결되는 제 2 이음관부를 구비한 관이음 소켓과; 상기 절개부를 패킹하기 위해, 상기 제 2 이음관부에 삽입 고정되는 관부와 상기 방수시트에 접합되는 브라켓부를 구비하는 슬리브 소켓을 포함한다.
터널, 배수구조물, 슬리브 소켓, 관이음 소켓, 방수시트, 절개부

Description

터널의 배수구조물 및 그 시공방법과 그것에 이용되는 슬리브 소켓{DRAINAGE STRUCTURE OF TUNNEL, AND ITS CONSTRUCTION METHOD, AND SLEEVE SOCKET USED FOR THE SAME}
본 발명은 터널의 배수구조물 및 그 시공방법과 그것에 이용되는 슬리브 소켓에 관한 것이다.
일반적으로, 터널은 수송, 채송, 급수, 전력설비 등을 위해 인공적으로 만들어지는 지하구조물이다. 위와 같은 터널을 공사함에 있어서, 물, 특히, 지하에서 발생되는 지하수의 터널 내 유입은 터널의 내구성을 해치는 큰 원인 중 하나로 알려져 있다. 지하수는 어떠한 형태의 터널 공사에서도 발생할 수 있는 것으로, 그에 대한 대책이 요구된다.
터널 내 물의 유입을 막는 공사 방식으로는, 물의 유입을 차단하는 가압굴착실을 이용하는 방식이 있었으나, 그러한 방식은, 비용이 많이 들고 위험하며 굴착 작업속도를 떨어뜨리는 이유로, 현재는 거의 사용되지 않고 있다. 그 대신에, 배수 구조물을 이용해 터널의 숏크리트층으로 침투된 물을 외부로 배수시키는 방식이 주로 이용되고 있다.
도 4에는 배수구조물을 이용하여 시공된 종래의 터널 구조가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 종래의 터널 구조는, 숏크리트층(52)과 라이닝 콘크리트층(54)을 포함하며, 그 숏크리트층(52)과 라이닝 콘크리트층(54) 사이에는 숏크리트층(52)을 통해 침투된 물을 유도하는 방수시트(56)가 개재된다. 방수시트(56)를 타고 흐르는 물은 다공성의 종방향 배수관(62) 내로 유입되며, 그 유입된 물(62)은 "T"형의 관이음 소켓(66)에 의해 종방향 배수관(62)과 연결된 횡방향 배수관(64)을 통해 집수관(60)으로 흐른 후 외부로 배수된다.
위와 같은 종래 기술에 있어서, 방수시트(56) 안쪽의 종방향 배수관(62)과 방수시트 바깥쪽의 횡방향 배수관(64)을 관이음 소켓(66)으로 연결하기 위해서는, 방수시트(56)의 내외를 관통하는 절개부가 요구되며, 그 절개부를 통해서, 관이음 소켓(66)의 배수관 연결이 가능하다. 이때, 그 절개부를 통해서는 누수가 발생하므로, 방수시트(56)와 관이음 소켓(66)의 접합을 통한 누수 억제의 필요성이 제기되었다.
그러나, 관이음 소켓(66)과 방수시트(56) 사이의 접합이 용이치 않았으며, 그 접합이 가능하다 하더라도, 방수시트(56)의 절개부를 통한 누수의 완전한 억제는 어려웠다. 더 나아가, 방수시트(56)와 관이음 소켓(66)은, 예를 들면, PVC와 EVA로 그 재질의 특성이 크게 달라, 열융착에 의한 접합이 실질적으로 불가능하였다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 방수시트 내외의 배수관들이 방수시트에 형성된 절개부를 통해 관이음 소켓에 의해 연결되는 구조를 갖되, 방수시트와 관이음 소켓 사이에서 절개부를 통한 누수를 엄격하게 차단하는 터널의 배수구조물 및 그 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 방수시트 내외의 배수관들이 방수시트에 형성된 절개부를 통해 관이음 소켓에 의해 연결되는 구조를 갖는 터널의 배수구조물에서, 관이음 소켓을 방수시트에 연결하는 동시에, 절개부를 패킹하는 구조의 슬리브 소켓을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따라 방수시트를 포함하는 터널의 배수구조물이 제공된다. 상기 터널의 배수구조물은, 상기 방수시트에 의해 감싸져서 상기 방수시트의 안쪽에 제공되는 다공성의 제 1 배수관과; 상기 방수시트의 바깥쪽에 제공되는 제 2 배수관과; 상기 제 1 배수관에 연결된 제 1 이음관부와 상기 방수시트에 형성된 절개부를 통해 상기 제 2 배수관에 연결되는 제 2 이음관부를 구비한 관이음 소켓과; 상기 절개부를 패킹하기 위해, 상기 제 2 이음관부에 삽입 고정되는 관부와 상기 방수시트에 접합되는 브라켓부를 구비하는 슬리브 소켓을 포함한다.
바람직하게는, 상기 브라켓부와 상기 방수시트는 서로에 대해 열융착이 가능한 재질로 형성되며, 더욱 바람직하게는, 상기 브라켓부와 상기 방수시트는 EVA 재질로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 브라켓부는, 상기 제 1 배수관 및 그와 연결된 상기 제 1 이음관부를 원형의 곡면 형상으로 감싸며, 상기 브라켓부는 상기 방수시트의 곡면 형상에 밀착되는 곡면 형상으로 구성된다.
본 발명의 다른 측면에 따라, 방수시트 안쪽에 감싸진 다공성 제 1 배수관에 관이음 소켓의 제 1 이음관부를 연결하고, 상기 관이음 소켓의 제 2 이음관부를 상기 방수시트에 형성된 절개부를 통해 상기 방수시트 바깥쪽의 제 2 배수관에 연결하여, 상기 제 1 배수관과 상기 제 2 배수관을 관이음하는 터널의 배수구조물 시공방법이 제공된다. 상기 시공방법은, 관부 및 그 관부와 연결된 브라켓부로 구성된 슬리브 소켓을 준비하는 단계와; 상기 관부를 상기 제 2 이음관부에 삽입 고정하고 상기 브라켓부를 상기 방수시트에 접합하여, 상기 절개부를 패킹하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하 실시 예의 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 방수시트에 형성된 절개부를 통해 방수시트 내외의 제 1 배수관과 제 2 배수관이 관이음 소켓에 연결된 배수구조물에서, 슬리브 소켓을 이용하여, 상기 절개부를 패킹하는 것에 의해, 그 절개부를 통한 누수, 특히, 우기 또는 동절기의 역류되는 물의 압력에 의한 누수 및 그에 의한 동파의 위험을 막아준다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예가 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터널 배수구조물을 분해된 상태로 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터널 배수구조물을 결합된 상태로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터널 배수구조물을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 실시 예에 따른 터널 배수구조물(100, 이하, '배수구조물'이라 한다)은, 방수시트(110), 제 1 및 제 2 배수관(120, 130), 관이음 소켓(140), 그리고, 슬리브 소켓(160)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에는 터널에 설치되는 방수시트(110)의 일부가 도시되어 있되, 도 1에는 방수시트(110)가 펼쳐진 상태로 도시되고, 도 2 및 도 3에는 방수시트(110)가 제 1 배수관(120) 등을 "U" 형으로 감싼 상태가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 방수시트(110)는, 터널의 숏크리트층과 라이닝 콘크리트층 사이에 개재되는 방수시트의 일 부분이다. 상기 방수시트(110)의 상면에는 배수 유도용 부직포(109)가 열융착 방식에 의해 접합된다. 이때, 열융착은 점융착 또는 선융착일 수 있다. 방수시트(110)와 부직포(109)의 접합은, 열풍에 의한 열융착 방식으로 이루어지는 것이 바람직하며, 터널 공사 전 또는 터널 공사 중에 이루어질 수 있다. 또한, 상기 방수시트(110)는 상기 제 1 배수관(120) 등의 하부를 대략 "U"형으로 감싸도록 터널에 설치된다. 도 1에서, 도면부호 111은 부직포(109)와 방수시트(110)의 국부적인 열융착에 의해 형성된 점융착부를 나타낸다.
상기 제 1 배수관(120)은, 방수시트(110)에 의해 감싸져서, 상기 방수시트(110)의 안쪽에서 부직포(109)와 방수시트(110)를 따라 유도된 물을 유입하도록 구성된다. 이를 위해, 상기 제 1 배수관(120)은 다수의 구멍(122)을 갖는 다공성과 굴곡이 가능한, 배수관으로 이루어진다. 상기 제 1 배수관(120)은 "T"형의 관이음 소켓(140)에 의해 방수시트(110) 바깥쪽의 제 2 배수관(130)과 관이음된다. 방수시트(110) 내외의 제 1 및 제 2 배수관(120, 130)의 관이음을 위해, 상기 방수시트(110)에는 원형의 절개부(112)가 형성된다. 또한, 본 실시 예의 배수구조물(100)은 C형의 결착링(170)을 포함하는데, 그 결착링(170)은 제 1 배수관(120)과 그것을 감싸는 방수시트(110)를 단단히 고정시키도록 끼워진다.
상기 관이음 소켓(140)은 동일 직선 상에 위치하는 한 쌍의 제 1 배수관(120)과 연결되는 한 쌍의 제 1 이음관부(142)와 그 제 1 이음관부(142)와 수직으로 연결된 제 2 이음관부(144)를 포함하는 "T"형 구조로 이루어진다. 이때, 관이음 소켓(140)이 하나의 제 1 배수관(120)과 하나의 제 2 배수관(130)을 연결하는데 이용된다면, 상기 관이음 소켓(140)은 "ㄱ"형 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 배수관(120)과 제 2 배수관(130)이 직각 이외의 다른 각도로 교차되는 구조인 경우, 상기 관이음 소켓(140)은 "T"형 또는 "ㄱ"형이 아닌 제 1 및 제 2 이음관부(142, 144)가 수직이 아닌 다른 각도로 교차하는 구조일 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제 1 이음관부(142)는 자신을 감싸는 방수시트(110)의 안쪽에서 상기 제 1 배수관(120)과 연결된다. 또한, 상기 제 2 이음관부(144)는, 상기 방수시트(110)의 절개부(112)를 통해 상기 방수시트(110) 바깥쪽 으로 연장된 채, 상기 제 2 배수관(130)과 연결된다. 상기 절개부(112)와 상기 제 2 이음관부(144) 사이에는 틈이 존재하며, 그 틈을 통해 누수가 이루어질 수 있다. 그러한 틈을 막기 위해, 상기 방수시트(110)와 상기 관이음 소켓(140) 사이에는 슬리브 소켓(160)이 제공되며, 이제 상기 슬리브 소켓(160)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
상기 슬리브 소켓(160)은, 서로 일체로 형성된 관부(162)와 브라켓부(164)로 구성되며, 방수시트(110)에 대하여 열융착 가능한 재질로 이루어진다. 상기 관부(162)는 상기 제 2 이음관부(142)의 외주면에 삽입 고정되며, 상기 브라켓부(164)는 상기 관부(162)의 상단에서 상기 방수시트(110)의 일면에 열융착된다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 슬리브 소켓(160)과 방수시트(110)는 모두 EVA 재질로 이루어지며, 따라서, 상기 슬리브 소켓(160)의 브라켓부(164)는 방수시트(110)에 쉽게 열융착될 수 있다. 상기 관부(162)와 상기 브라켓부(164)는 동일 재질에 의해 일체로 성형되는 것이 바람직하지만, 상기 브라켓부(164)만을 방수시트(110)에 대해 열융착 가능한 재질로 형성하고, 상기 관부(162)는 다른 재질로 형성하여 상기 브라켓부(164)와 연결하는 것도 고려될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제 1 배수관(120), 상기 제 2 배수관(130) 및 상기 관이음 소켓(140)의 제 1 및 제 2 이음관부(142, 144)는 모두 원형으로 이어진다. 상기 방수시트(110)는 원형의 제 1 배수관(120) 및 그와 연결되는 원형의 제 1 이음관부(142)의 하부를 대략 "U"자형으로 감싸며, 그에 따라 하부에서는 대략 원형의 곡면을 갖게 된다. 상기 슬리브 소켓(160)의 브라켓부(164)는 대략 원형의 곡면으로 이루어져서 도 2 및 도 3에 도시된 방수시트(110)의 곡면에 밀착된다. 또한, 상기 브라켓부(164)는, EVA와 같은 유연성 재질로 이루어지므로, 상기 방수시트(110)에 대한 열융착 공정시에 상기 방수시트(110)의 곡면에 밀착되도록 휘어질 수 있다. 상기 브라켓부(164)와 상기 방수시트(110)의 열융착은 열풍을 가하는 것에 의해 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 슬리브 소켓(160)은, 자신의 관부(162)가 상기 관이음 소켓(140)의 제 2 이음관부(144)에 꼭 맞게 삽입 고정된 상태로, 자신의 브라켓부(164)가 상기 방수시트(110)에 접합되어, 상기 방수시트(110)에 형성된 절개부(112)를 패킹한다. 따라서, 상기 절개부(112)를 통한 누수가 차단되며, 더 나아가, 슬리브 소켓(160)에 의한 제 1 및 제 2 배수관(120, 130)의 관이음이 보다 신뢰성 있게 구현될 수 있다.
전술한 배수구조물(100)의 시공방법에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 터널의 숏크리트층과 라이닝 콘크리트층 사이에서는, 부직포(109)가 구비된 방수시트(110)의 일부를 이용하여, 다공성의 제 1 배수관(120)과 그와 연결되는 관이음 소켓(140)의 제 1 이음관부(142)를 대략 "U"형으로 감싼다. 이때, 관이음 소켓(140)의 제 2 이음관부(144)가 위치하는 방수시트(110)의 일부에 절개부(112)가 형성되며, 그 절개부(112)를 통해 상기 제 2 이음관부(144)와 제 2 배수관(130)이 연결될 수 있다.
상기 제 2 이음관부(144)와 제 2 배수관(130)의 연결 전에, 슬리브 소 켓(160)을 이용하여 방수시트(110)의 절개부(112)와 제 2 이음관부(144) 사이의 틈을 막는 패킹 공정이 수행되며, 그 구체적인 방법은 다음과 같다. 먼저, 준비된 슬리브 소켓(160)의 관부(162)를 제 2 이음관부(144)의 외주면에 꼭 맞게 삽입 고정한다. 이때, 상기 관부(162)는 유연성 재질, 특히, EVA 재질로 이루어져서 상기 제 2 이음관부(144)에 단단하고 탄력있게 밀착된다.
그 다음, 슬리브 소켓(160)의 브라켓부(164)를 방수시트(110)에 밀착시키고, 그 밀착된 상태에서, 열풍을 이용하여 브라켓부(164)와 방수시트(110)를 열융착한다. 위와 같은 방식으로 슬리브 소켓(160)이 설치되면, 상기 방수시트(110)의 절개부(112)와 관이음 소켓(140)의 제 2 이음관부(144) 사이의 틈이 완전하게 패킹될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 배수구조물을 분해된 상태로 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 배수구조물을 결합된 상태로 도시한 투영 결합 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 배수구조물을 도시한 단면도.
도 4는 종래의 배수구조물을 이용하는 터널 구조를 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
110: 방수시트 109: 부직포
112: 절개부 120: 제 1 배수관
130: 제 2 배수관 140: 관이음 소켓
160: 슬리브 소켓 162: 관부
164: 브라켓부

Claims (11)

  1. 방수시트를 포함하는 터널의 배수구조물에 있어서,
    상기 방수시트에 의해 감싸져서 상기 방수시트의 안쪽에 제공되는 다공성의 제 1 배수관과;
    상기 방수시트의 바깥쪽에 제공되는 제 2 배수관과;
    상기 제 1 배수관에 연결된 제 1 이음관부와 상기 방수시트에 형성된 절개부를 통해 상기 제 2 배수관에 연결되는 제 2 이음관부를 구비한 관이음 소켓과;
    상기 절개부를 패킹하기 위해, 상기 제 2 이음관부에 삽입 고정되는 관부와 상기 방수시트에 접합되는 브라켓부를 구비하는 슬리브 소켓을;
    포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 브라켓부와 상기 방수시트는 서로에 대해 열융착이 가능한 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 브라켓부와 상기 방수시트는 EVA 재질로 이루어진 것으로 특징으로 하는 터널의 배수구조물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 브라켓부는, 상기 제 1 배수관 및 그와 연결된 상기 제 1 이음관부를 원형의 곡면 형상으로 감싸며, 상기 브라켓부는 상기 방수시트 의 곡면 형상에 밀착되는 곡면 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물.
  5. 방수시트 안쪽에 감싸진 다공성 제 1 배수관에 관이음 소켓의 제 1 이음관부를 연결하고, 상기 관이음 소켓의 제 2 이음관부를 상기 방수시트에 형성된 절개부를 통해 상기 방수시트 바깥쪽의 제 2 배수관에 연결하여, 상기 제 1 배수관과 상기 제 2 배수관을 관이음하는 터널의 배수구조물 시공방법으로서,
    관부와 브라켓부로 구성된 슬리브 소켓을 준비하는 단계; 및
    상기 관부를 상기 제 2 이음관부에 삽입 고정하고 상기 브라켓부를 상기 방수시트에 접합하여, 상기 절개부를 패킹하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물 시공방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 절개부를 패킹하는 단계는, 열풍에 의해 상기 브라켓부와 상기 방수시트를 열융착하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물 시공방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 브라켓부와 상기 방수시트는 EVA 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물 시공방법.
  8. 방수시트 안쪽에 감싸지는 다공성의 제 1 배수관과, 상기 방수시트 바깥쪽에 제공되는 제 2 배수관과, 상기 방수시트에 형성된 절개부를 통해 상기 제 1 배수관과 상기 제 2 배수관을 관이음하는 관이음 소켓을 포함하는 터널의 배수구조물에서,
    상기 관이음 소켓의 일부에 삽입 고정되는 관부와;
    상기 관부와 일체를 이루며, 상기 방수시트와 접합되는 브라켓부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물에 이용되는 슬리브 소켓.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 브라켓부는 상기 방수시트에 열융착되는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물에 이용되는 슬리브 소켓.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 브라켓부는 EVA 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물에 이용되는 슬리브 소켓.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관부는 원형으로 이루어지고, 상기 브라켓부는 상기 방수시트와 접합되는 면이 곡면으로 이루 어진 것을 특징으로 하는 터널의 배수구조물에 이용되는 슬리브 소켓.
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