KR20090123028A - 돌기형 방수시트 및 이를 이용한 터널방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돌기형 방수시트 및 이를 이용한 터널방수공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 통상의 방수재의 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 결속부와; 상기 결속부들을 결속되는 결속선을 포함한다.

따라서, 굴착된 터널의 암반 및 토사에 숏크리트를 타설한 후 불규칙면을 가지는 이 숏크리트의 임의의 표면에 방수시트에 설치된 결속선에 클립 또는 고정핀을 걸어서 앵커볼트 또는 못이 고정핀을 고정시키게 함으로써, 편리한 시공은 물론 견고한 고정이 이루어지게 하며, 지반에서 흐르는 물의 흐름을 유도하기 위한 부직포의 사용을 배제함으로써, 숏크리트 시멘트의 수산화칼슘과 물이 화학반응을 일으켜 용전현상 및 백화현상이 발생함으로써 부직포가 막히고 물흐름을 원활하지 못하게 하는 종래의 문제점을 해소하며, 방수재와 숏크리트 사이는 결속부 또는 돌기부에 의해 공간이 확보됨으로써 원활한 물흐름을 유도할 수 있게 하는 돌기형 방수시트 및 이를 이용한 터널방수공법를 제공한다.

Description

돌기형 방수시트 및 이를 이용한 터널방수공법{waterproof sheet for tunnel}

본 발명은 돌기형 방수시트 및 이를 이용한 터널방수공법에 관한 것으로, 특히, 굴착된 터널의 표면에 숏크리트가 타설된 후 라이닝 콘크리트가 타설되기 전에 숏크리트를 통과하는 지하수가 라이닝 콘크리트에 도달하지 않고 터널하부에 설치된 배수구로 원활하게 로 유도될 수 있게 하는 돌기형 방수시트 및 이를 이용한 터널방수공법에 관한 것이다.

종래의 터널 방수공법은 터널 굴착 후 그 내면에 숏크리트를 타설하고, 그 내면에 폴리에스터나 폴리프로필렌으로 된 부직포를 숏크리트 표면에 란델을 이용하여 고정한 다음, 란델 표면에 ECB(ethylene copolymer bitumen), EVA(ethylene vinyl acetate)로 된 방수시트를 상기 란델과 열융착하여 부착하고, 방수시트의 연결부는 열융착에 의해 연속하여 연결한 후 그 위로 라이닝 콘크리트를 타설하는 것으로 이루어졌으며, 상기 란델은 부직포 위로 제공되는 방수시트와 열융착될 수 있도록 동질의 ECB, EVA 재질로 된 것을 사용하였다.

그러나, 란델을 사용할 경우 라이닝 콘크리트 타설시 방수층의 밀림현상으로 란델에 응력이 집중되어 방수층이 파단되거나, 란델과 방수시트를 열융착 시 부직포 및 시트의 탄화, 시트의 두께 감소로 인하여 물성이 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 란델 고정방식의 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 부직포와 시트를 일체형으로 생산한 뒤 부직포 표층에 고정용 날개를 부착하여 날개를 못으로 고정하므로써, 시트 전체가 숏크리트 표면에 부착되는 결과를 달성하고 있었다.

그러나 이러한 방식은 란델의 사용에 따른 가열 공정에서의 문제점은 해결하였으나 다음과 같은 문제점을 해결치 못했다.

종래의 터널 방수 공법에서 부직포는 방수구조로 유입되는 물을 유도해서 배출하는 역할을 수행하였다. 날개형 부직포의 고정방식을 취하는 종래의 공법은 우선 부직포와 시트간의 간극없이 밀착 시공되므로서 라이닝 콘크리트 타설이후 발생된 압력으로 인해 부직포의 단면이 축소되어 유도 통로가 상대적으로 감소되는 문제점이 발생되는 문제점을 해결치 못하고 있다.

또한, 숏크리트에서 발생하는 수산화칼슘을 포함한 콘크리트액, 지하수 및 기타 토사와 숏크리트에서 용출되는 화학물질 등이 부직로내에 형성된 공극을 차단하므로서 배수 불량으로 인해 발생된 수압이 방수층의 연결 조인트 등을 손상시켜 누수를 발생시키거나 심지어는 수압으로 인한 라이닝 콘크리트의 변상을 초래하는 문제가 발생된다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 부직포의 전체적 사용을 배제하고, 숏크리트 균열부에 부분적으로 부직포를 못 등으로 고정 부착하여 토사의 유입을 방지하며, 방수시트를 숏크리트 표면 및 부분적으로 부착된 부직포 표면에 부착하되, 숏크리트 및 부직포 표면과 방수시트가 일정한 거리로 이격되도록 하여 배수공간을 확보하고, 방수시트가 클립에 의하여 숏크리트에 간편하게 고정될 수 있게 함으로써, 작업공정을 간소화하고 불규칙한 숏크리트 표면에 대하여 원활한 작업공정이 이루어지게 하여 작업시간을 단축시키고, 시공 후에도 물흐름의 막힘현상 등을 미연에 방지할 수 있게 하는 목적을 제공한다.

상기한 목적은, 통상의 방수재의 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 결속부와; 상기 결속부들을 결속되는 결속선을 포함하는 것을 특징으로 하는 돌기형 방수시트에 의해 달성된다.

여기서, 상기 결속선은, 합성수지재로 이루어진 끈 또는 합성수지재가 코팅된 금속으로 이루어진 와이어 중 어느 하나이며, 상기 결속부 사이에서 길이방향을 따라 연장되게 돌출되거나 부분적으로 돌출형성되는 적어도 하나 이상의 돌기부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적은, 통상의 방수재의 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 결속부와; 상기 결속부들의 상단에 부착되며 매쉬구조를 가지는 매쉬망을 포함하는 것을 특징으로 하는 돌기형 방수시트에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 매쉬망은, 합성수지재로 이루어진 직포 또는 합성수지재가 코팅된 금속으로 이루어진 와이어 매쉬 중 어느 하나를 돌기부에 융착하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적은, 토반 또는 암반의 전리부에 부직포를 못 등으로 고정시키는 단계와; 통상의 방수재 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성된 적어도 하나 이상의 결속부가 형성되고, 이 결속부들이 결속선에 의해 결속된 돌기형 방수시트를 숏크리트의 표면에 밀착시키는 단계와; 상기 방수시트의 결속선에 고리형태로 이루어진 클립을 걸고, 못 등으로 숏크리트 표면 및 암반과 부직포가 시공된 부분에 클립을 고정시키는 단계와; 상기 방수시트가 고정된 표면에 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 돌기형 방수시트를 이용한 터널방수공법에 의해서도 달성된다.

본 발명은 부직포의 전체적 사용을 배제하고, 필요에 따라 암반 및 숏크리트 전리부 등에 부분적으로 부직포를 사용할 수 있게 함에 따라 원자재를 저렴하게 공급할 수 있게 함으로써, 시공비를 절감하는 효과를 가지며, 본 발명을 구성하는 결속부가 일정 높이로 돌출된 상태이므로 숏크리트로부터 방수시트가 일정한 거리의 이격공간을 확보하게 되므로 라이닝 콘크리트의 압박으로 인한 시트층의 손상 방지 및 지하수가 용이하게 하부로 유도될 수 있는 효과를 가지고, 상기 결속부는 결속 선에 의해 서로 연결되어 있기 때문에 방수시트를 숏크리트 표면에 부착시공할 때, 별도로 구비되는 클립이 결속선에 걸리게 한 후 클립을 숏크리트에 고정하는 간단한 시공만으로도 방수시트가 숏크리트에 견고하게 고정될 수 있는 효과를 가지며, 특히, 결속선이 사방으로 연결되어 있으므로 불규칙한 숏크리트 표면에서 클립의 개수 및 클립이 고정되는 위치에 구애받지 않고 필요한 위치에 클립을 고정할 수 있으므로, 취약한 구조의 숏크리트 표면에서도 방수시트를 견고하게 고정할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제1실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제2실시예를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제3실시예를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제4실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 터널의 구조를 도시한 터널 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 제1실시예인 방수시트가 숏크리트에 고정부착되는 시공상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 제1실시예가 시공되고 라이닝 콘크리트가 타설된 상태의 구조를 도시한 부분 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 돌기형 방수시트(100)는 ECB(ethylene copolymer bitumen), EVA(ethylene vinyl acetate), 아스팔트시트 등과 같이 통상적으로 사용되는 방수재(101)질로 이루어진 방수재(101)가 소정폭과 너비로 형성된다.

이 방수재(101)는 소정길이로 연장형성되어 보관 및 운반 시 롤형태의 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 제1실시예는 도 1에 도시된 바와 같이 상기한 방수재(101)의 일측면에는 도시된 바와 같이 결속부(102)가 소정거리로 서로 이격된 상태로 다수 개 돌출 형성되어 있으며, 이 결속부(102)는 결속선(103)에 의하여 서로 연결되어 있고, 이 결속선(103)과 결속부(102)는 도시된 바와 같이 인접한 결속부(102)끼리 상호 구속력을 가질 수 있게 연결될 수도 있으며, 본 발명의 각 실시예에서는 이와 같이 결속선(103)에 의한 결속부(102)의 결합구조 및 모양에 한정되지 않고 다양하게 채택하여 그 구조 및 모양을 달리할 수 있다.

여기서, 상기 결속선(103)은, 합성수지재로 이루어진 끈 또는 금속으로 이루어진 와이어 중 어느 하나일 수 있으며, 도시된 바와 같이 결속부(102)에 통공(102a)이 천공된 상태로 결속부(102)를 성형하고, 결속선(103)이 이 통공(102a)을 관통하여 서로 연결되게 할 수도 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.

가령, 상기 결속부(102)를 고리형태(도시하지 않음)로 성형하여 이 고리에 결속선(103)이 결속되게 할 수도 있으며, 결속부(102)를 호리병의 형상(도시하지 않음)으로 성형하여 오목한 부분에 결속선(103)을 매듭짖는 구조로 결속시킬 수도 있는 것이므로, 본 발명은 결속의 형상과 모양 및 결속선(103)과 결속부(102)의 결속방법에 대하여 한정하지는 않는다.

아울러, 상기 결속부(102)와 결속부(102)의 사이에는 도 2에 도시된 바와 같 이 다수 개의 돌기부(104)가 돌출되게 하여 결속선(103)에 의한 구속의 목적보다는 숏크리트(111)의 표면에 본 발명에 따른 방수시트(100)가 시공부착될 때, 방수시트(100)와 숏크리트(111)의 표면사이에 이 돌기부(104)가 끼이게 하여 방수시트(100)와 숏크리트(111) 사이에 충분한 이격공간이 안정되게 형성될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기 돌기부(104)는 다수 개의 돌기부(104)가 방수재(101)의 일측면에 형성될 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 길이방향으로 연장된 형태 및 구조로도 성형이 가능하며, 이와 같이 길이방향으로 연장형성된 구조에서는 인접설치되는 방수시트(100)와 서로 다른 배수로(지하수가 흘러내리도록 유도하는 것)가 형성될 수 있게 할 때 매우 유용하게 사용될 수 있다.

즉, 본 발명에서는 부직포의 사용을 배제하는 것을 근본으로 방수시트(100)가 제작되고 고안되었으나, 실질적으로 굴착된 터널의 내측면에는 토사 및 분진, 모래가 지하수에 의하여 흐르거나 토출되는 부분이 간헐적으로 존재하기 때문에 이 부분에서는 필수적으로 부직포의 사용이 요구된다.

따라서, 이와 같은 지형에서는 부직포를 본 발명에 따른 방수시트(100)의 일측면에 부착시키되, 토사 유출 부분을 제외한 곳까지 토사가 유출되고 물흐름이 방해받지 않게 하기 위해서는 토사 유출부분과 비유출부분의 배수로를 서로 격리시킬 필요가 있으므로, 이와 같은 장소에서의 방수시트(100) 시공 시에는 도 3에 도시된 바와 같이 돌기부(104)가 길이방향으로 연장형성된 방수시트(100)를 사용하여 배수로가 서로 격리되게 시공하는 것이 바람직하다는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 제4실시예는, 제1실시예에서와 같이 방수재(101)의 일측면에 다수 개의 결속부(102)가 돌출성형되게 하고, 그 상단에는 도 4에 도시된 바와 같이 매쉬구조를 가지는 매쉬방이 부착되게 한다.

여기서, 상기 매쉬망(105)은, 합성수지재로 이루어진 직포일 수도 있으며, 금속으로 이루어진 와이어 매쉬의 구조일 수 있는 것이며, 이들 매쉬망(105)은 접착제에 의해 부착될 수도 있고, 열융착되는 부착구조일 수도 있는 것이므로, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 다양하게 채택하여 사용할 수 있다.

상기한 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 방수시트(100)를 숏크리트(111) 표면에 부착시공할 때에는, 도 5에 도시된 바와 같이 굴착된 터널(110)의 단면이 불규칙함에 따라 숏크리트(111) 표면도 불규칙하게 되므로, 부착하고자 하는 곳이 오목할 수도 있으며, 돌출될 수도 있다.

그러나, 본 발명에 따른 방수시트(100)에는 결속선(103)이 가로방향과 세로방향에 모두 존재하므로, 고정하고자 하는 부분의 결속선(103)에 도 6에 도시된 바와 같이 클립(107)을 걸고, 클립(107)이 앵커볼트나 못(113)에 의해 숏크리트(111)에 고정되게 함으로써, 결속선(103)에 결속된 결속부(102) 및 방수재(101)(방수시트(100))가 숏크리트(111)에 결합고정될 수 있는 것이며, 이와 같이 방수시트(100)가 고정되어야 할 부분에는 클립(107)으로 고정시킬 수 있게 됨으로써, 불규칙한 숏크리트(111) 표면 어느 곳이라도 용이하게 방수시트(100)를 부착할 수 있게 되는 장점을 가진다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 라이닝 콘크리트(108)이 타설된 후에도 방 수시트(100)의 쳐짐현상이 방지될 수 있으며, 견고한 상태의 고정상태를 유지하고 토사 및 분진 등이 지하수와 함께 유출되는 부분은 부분적으로 부직포를 시공할 수도 있으므로, 본발명은 방수시트(100)의 빠르고 견고한 부착시공은 물론 토사 및 분진에 의한 물흐름이 막히는 등의 종래 문제점을 해소할 수 있게 되는 것이다.

상기한 구성으로 이루어진 돌기형 방수시트를 이용하여 터널 내벽에 방수시트를 고정하는 방수공법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 숏크리트(111)를 타설한 후에도 숏크리트(111) 타설면의 균열부, 토반 또는 암반의 전리부에는 못, 앵커볼트(113) 등을 이용하여 부직포를 폭넓게 고정시키는 단계를 시공하여 균열 및 전리부 등에서 유출되는 물과 토사 등이 부직포에 의하여 걸러질 수 있게 하고, 이에 따라, 배화현상 등에 의해서 물흐름이 원활하게 유도되지 못하고 수압이 발생하더라도 후속공정에서 시공되는 방수시트(100)에는 수압의 영향이 미치지 못하게 한다.

상기한 바와 같이 방수시트(100)가 시공될 부분의 터널 내벽의 취약부분에 부직포를 모두 고정시공한 상태에서 통상의 방수재 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성된 적어도 하나 이상의 결속부(102)가 형성되고, 이 결속부(102)들이 결속선(103)에 의해 결속된 상기한 바와 같은 돌기형 방수시트(100)를 숏크리트(111)의 표면에 밀착시키는 단계를 수행한다.

이때, 상기 방수시트의 결속선(103)에 고리형태로 이루어진 클립(106)을 걸고, 못(113) 등으로 숏크리트(111) 표면 및 암반과 부직포가 시공된 부분에 클립(106)을 고정시키는 단계를 수행하여 숏크리트(111) 표면과 암반 및 부직포와 방 수시트(100) 사이에 방수시트(100)의 돌기부(104)에 의하여 자연스럽게 이격공간이 형성되게 한다.

따라서, 상기 방수시트(100)가 고정된 표면에는 라이닝 콘크리트(112)를 타설하는 단계를 수행함으로써 방수시공이 완료될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제1실시예를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제2실시예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제3실시예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 돌기형 방수시트의 제4실시예를 도시한 도면.

도 5는 터널의 구조를 도시한 터널 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 제1실시예인 방수시트가 숏크리트에 고정부착되는 시공상태를 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 제1실시예가 시공되고 라이닝 콘크리트가 타설된 상태의 구조를 도시한 부분 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 방수시트 101 : 방수재

102 : 결속부 103 : 결속선

104 : 돌기부 105 : 매쉬망

106 : 클립 110 : 굴착된 터널의 단면

111 : 숏크리트 112 : 라이닝 콘크리트

113 : 앵커볼트 또는 못

Claims (6)

1. 통상의 방수재의 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 결속부와;

   상기 결속부들을 결속되는 결속선을 포함하는 것을 특징으로 하는 돌기형 방수시트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 결속선은,

   합성수지재로 이루어진 끈 또는 합성수지재가 코팅된 금속으로 이루어진 와이어 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 돌기형 방수시트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 결속부 사이에서 길이방향을 따라 연장되게 돌출되거나 부분적으로 돌출형성되는 적어도 하나 이상의 돌기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돌기형 방수시트.
4. 통상의 방수재의 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 결속부와;

   상기 결속부들의 상단에 부착되며 매쉬구조를 가지는 매쉬망을 포함하는 것 을 특징으로 하는 돌기형 방수시트.
5. 제1항에 있어서,

   상기 매쉬망은,

   합성수지재로 이루어진 직포 또는 합성수지재가 코팅된 금속으로 이루어진 와이어 매쉬 중 어느 하나가 돌기부에 융착된 것을 특징으로 하는 돌기형 방수시트.
6. 토반 또는 암반의 전리부에 부직포를 못 등으로 고정시키는 단계와;

   통상의 방수재 일측면에 서로 이격되도록 돌출 형성된 적어도 하나 이상의 결속부가 형성되고, 이 결속부들이 결속선에 의해 결속된 돌기형 방수시트를 숏크리트의 표면에 밀착시키는 단계와;

   상기 방수시트의 결속선에 고리형태로 이루어진 클립을 걸고, 못 등으로 숏크리트 표면 및 암반과 부직포가 시공된 부분에 클립을 고정시키는 단계와;

   상기 방수시트가 고정된 표면에 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하는 돌기형 방수시트를 이용한 터널방수공법.

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