KR20200104531A

KR20200104531A - 방수성을 증대시킨 조립식 pc 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법

Info

Publication number: KR20200104531A
Application number: KR1020190022964A
Authority: KR
Inventors: 이승재
Original assignee: 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-04

Abstract

본 발명은 실란트가 누수에 접촉되는 것을 원천적으로 차단하여 방수성을 높이고, 암거 박스의 앞뒤 설치 위치가 바뀌더라도 이에 상관없이 이웃한 암거 박스가 결합되도록 하여 시공성이 편리해지며, 결합돌기와 결합홈간의 결합력으로 전단저항이 향상되도록 한 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스 및 이를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법에 따른 적절한 실시 형태는, 철근 콘크리트로 제작되어 길이방향으로 중앙에 관통된 하나 이상의 중공부를 갖고 사각 단면을 형성하며, 양측단 사각면에는 둘레를 따라 일정한 폭과 깊이를 갖는 실란트 충진용 골이 형성되어져 미리 제작된 암거박스를 다수개로 구비하는 단계와; 상기 다수의 암거박스를 일열로 순차적으로 서로 근접 위치시키되 서로 마주하게 되는 실란트 충진용 골의 상,하단에 수팽창 지수재를 2열로 부착하는 단계와; 상기 다수의 암거박스에 인입되어진 강선을 긴장시켜 수팽창 지수재를 사이에 두고 이웃한 암거박스를 밀착시켜 놓는 단계와; 상기 수팽창 지수재의 설치후 서로 마주하는 실란트 충진용 골의 닫힌 공간에 실란트를 고압 충진하는 단계를 거쳐서 시공되는 것을 특징으로 한다.

Description

방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스 및 이를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법{Water resist increasing built-up PC concrete culvert box and waterway and underground duct using it}

본 발명은 조립식 PC 암거 박스 및 이를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법에 관한 것으로, 특히 2중 구조로 지수성을 높여 누설을 효과적으로 방지하고, 암거 박스의 앞뒤 설치 위치가 바뀌더라도 이에 상관없이 이웃한 암거 박스가 결합되도록 하여 시공성이 편리해지도록 한 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스의 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하 또는 지면 상부에 소정 공간이 제공되어지도록 하기 위한 방안으로 사용되어지는 상하수도, 전력구, 통신구, 공동구(이하, "구조물"이라함) 등은 현장타설방식이나 현장조립방식에 의하여 시공되어지고 있다.

현장타설방식은 구조물이 시공되어질 부분을 따라 절토나 굴토한 후 평탄화 작업을 거쳐 평탄화된 부분에 기초콘크리트를 타설하고, 기초콘크리트 상부에 거푸집을 시공한 후 가로철근 및 세로철근으로 이루어진 보강철근을 배근한 다음 콘크리트 몰타르를 타설하여 양생시키고, 콘크리트 몰타르가 양생되어진 후 거푸집을 해체하는 것을 반복하여 구조물이 시공되어지게 된다.

현장타설방식을 통해 얻어진 구조물은 절토, 굴토, 기초콘트리트, 거푸집, 보강철근, 콘크리트 몰타르, 양생 및 거푸집 제거 등의 공정이 소요되어지게 됨에 따라 작업공기와 비용이 많이 소요되는 원인이 있다.

한편, 현장조립방식은 설계치수대로 제조공장에서 제조되어진 구조물인 PC(Precast Concrete) 박스를 현장으로 운반하여 굴토 및 평탄화 된 부분에 그대로 구조물을 안착시킨 후 안착된 구조물에 다른 구조물이 맞대어지게 안착시키고, 맞대어진 부분에 모르타르 및 수팽창 지수재를 부착하여 수밀유지가 되어지도록 하는 것을 반복하여 구조물이 시공되어지게 된다.

현장조립방식을 통해 시공되어진 구조물은 연약지반의 부등침하에 따라 구조물이 맞대어진 부분이 벌어져 누수가 발생되는 원인이 있고, 이러한 원인을 해소하기 위한 방안으로 현장조립식 구조물은 구조물의 모서리에 각각 관통홈을 형성하여 강선이 관통되게 삽입되어지도록 한 후 구조물의 양측으로 노출된 강선에 강선정착구를 결합시켜 프리스트레스가 작용하도록 함으로써, 부등침하를 어느 정도 방지하여 맞대어진 부분이 벌어지는 것을 방지하여 누수발생을 막을 수 있게 된다.

그러나 이러한 현장타설이나 현장조립으로 시공된 구조물이 오수를 관리하는 용도로 사용되어질 경우, 수팽창 지수재만으로는 누수를 완벽하게 차단할 수 없는 한계가 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2011-0001099호로서, '고무지수재 일체형 암거박스'가 제안되어 있다. 이는 암거 구조물을 구성하도록 다수개가 연결되며, 접합면에 지수재가 구비된 암거박스에 있어서, 상기 암거박스의 일측 둘레에는 상기 지수재가 슬라이딩 결합되도록 결합홈이 형성되고, 상기 지수재의 일측에는 상기 지수재가 상기 암거박스의 사이에 고정된 상태로 유지되도록 상기 결합홈에 결합되는 복수개의 유지돌기가 구비된 슬라이딩 결합부를 포함하며, 상기 지수재의 타측에는 외력에 의해 상기 암거박스가 인장되어 미끄러짐이 발생할 경우 이에 따른 미끄러짐에 탄력적으로 유동하여 상기 암거박스의 사이를 기밀한 상태로 유지하게 하는 구 형태의 탄력이동부를 포함하여 구성된 것이다.

이 배경 기술의 경우 축 방향으로 인장이 발생하여도 암거접합부에 위치한 지수재가 탄력적으로 대응하여 기밀한 상태가 유지된다고 하지만, 시공 후 장기간 시간이 지나게 되면 지수재의 탄력성이 점차로 저하되고 누수에 오랫동안 접촉될 경우 변질되어 제기능을 충분히 발휘할 수 없는 문제가 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0478499호

본 발명은 실란트가 누수에 접촉되는 것을 원천적으로 차단하여 방수성을 높이고, 암거 박스의 앞뒤 설치 위치가 바뀌더라도 이에 상관없이 이웃한 암거 박스가 결합되도록 하여 시공성이 편리해지며, 결합돌기와 결합홈간의 결합력으로 전단저항이 향상되도록 한 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스 및 이를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법에 따른 적절한 실시 형태는, 철근 콘크리트로 제작되어 길이방향으로 중앙에 관통된 하나 이상의 중공부를 갖고 사각 단면을 형성하며, 양측단 사각면에는 둘레를 따라 일정한 폭과 깊이를 갖는 실란트 충진용 골이 형성되어져 미리 제작된 암거박스를 다수개로 구비하는 단계와; 상기 다수의 암거박스를 일열로 순차적으로 서로 근접 위치시키되 서로 마주하게 되는 실란트 충진용 골의 상,하단에 수팽창 지수재를 2열로 부착하는 단계와; 상기 다수의 암거박스에 인입되어진 강선을 긴장시켜 수팽창 지수재를 사이에 두고 이웃한 암거박스를 밀착시켜 놓는 단계와; 상기 수팽창 지수재의 설치후 서로 마주하는 실란트 충진용 골의 닫힌 공간에 실란트를 고압 충진하는 단계를 거쳐서 시공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수팽창 지수재를 부착하기 전에 실란트 충진용 골에 접착력을 높이기 위한 프라이머를 도포하는 단계가 더 포함되어 시공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 암거박스는 양측의 단면에 사각 둘레를 따라가면서 순차적으로 결합돌기와 결합홈이 형성되되, 180도 수평 회전해도 같은 모양으로 이웃한 암거 박스가 어긋남없이 결합되도록 서로 대향되는 양단의 사각면에는 동일 위치에 서로 형성 방향이 반대인 동일 형상의 결합돌기 그리고 결합홈이 일대일 대응되도록 구성된 것으로 시공되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스에 따른 적절한 실시 형태는, 철근 콘크리트로 제작되어 중앙에 관통된 하나 이상의 중공부를 갖고 사각 단면을 형성하며, 양측단 사각면에는 둘레를 따라 일정한 폭과 깊이를 갖는 실란트 충진용 골이 형성되어져 미리 제작된 암거박스와; 상기 암거박스의 이웃한 틈새의 사이에 개재되어 실란트 충진용 골의 상,하단에 2열로 부착되어 있는 수팽창 지수재와; 이웃한 암거박스를 밀착시켜 놓기 위해 암거박스에 인입되어져 긴장되게 설치되는 강선; 및 상기 수팽창 지수재와 서로 마주하는 실란트 충진용 골의 닫힌 공간에 고압 충진된 실란트를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 실란트 충진용 골에 수팽창 지수재의 접착력을 높이기 위한 프라이머가 더 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 암거박스는 양측의 단면에 사각 둘레를 따라가면서 순차적으로 결합돌기와 결합홈이 형성되되, 180도 수평 회전해도 같은 모양으로 이웃한 암거 박스가 어긋남없이 결합되도록 서로 대향되는 양단의 사각면에는 동일 위치에 서로 형성 방향이 반대인 동일 형상의 결합돌기 그리고 결합홈이 일대일 대응되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스 및 이를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법은, 실란트가 누수에 접촉되는 것을 원천적으로 차단하여 방수성이 높아지고, 암거 박스의 앞뒤 설치 위치가 바뀌더라도 이에 상관없이 이웃한 암거 박스가 결합되도록 하여 시공성이 편리해지며, 결합돌기와 결합홈간의 결합력으로 전단저항이 향상되어 틈새의 변형 및 부등 침하가 방지된다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 상태도.
도 2는 본 발명에 따른 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스가 조립된 일측면도 및 요부확대도.
도 3은 본 발명에 따른 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스간의 틈새 방수 공정도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 도 1 및 도 2와 같이 수로 및 지하 공동구를 시공하기 위해 철근 콘크리트로 미리 제작된 다수의 암거 박스(10)가 구비된다. 암거 박스(10)는 길이 방향으로 중앙에 관통된 하나 이상의 중공부(101)를 갖고 사각 단면을 형성한다. 따라서 본 실시 예에서 암거박스(10)는 하나의 중공부(101)를 가지고 있으나 용도에 따라서 2개 이상이 구비된 것이될 수 있다. 암거박스(10)의 양측단 사각면에는 둘레를 따라 일정한 폭(w)과 깊이(h)를 갖는 실란트 충진용 골(102,102)이 형성되어져 있다. 본 실시 예에서 실란트 충진용 골(102)의 폭(w)은 암거박스(10) 두(T)께의 대략 1/2~1/3에 해당하는 길이를 갖도록 하였으나 본 발명이 이러한 길이에 반드시 제한되는 것은 아니다.

암거박스(10)는 설치 방향으로 상호 밀착시키기 위해 사용되는 강선(30)의 인입을 위해 4군데의 모서리면에 관통된 강선 인입공(10a)이 형성되어져 있다. 강선(30)은 도시안된 유압실린더에 의해 인장되어 정착구(웨지 및 웨지하우징)에 의해 고정되게 되어 있다. 강선(30)을 인장시키고 정착시키는 구성은 주지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다. 이때 정착구를 설치하기 위해 강선 인입공(10a)의 양쪽 끝단에 확장된 홈을 가질 수 있다.

또한 암거박스(10)는 이웃한 것끼리 전단결합력을 높이기 위해 결합돌기(103)와 결합홈(104)이 형성되어 있다. 결합돌기(103)와 결합홈(104)은 암거박스(10)의 양측의 단면에 사각 둘레를 따라가면서 순차적으로 형성되어 있다. 이때 어느 하나의 암거박스(10)를 180도 수평 회전해도 같은 모양으로 이웃한 암거 박스(10과 10)가 상호 어긋남없이 결합되도록 서로 대향되는 양단의 사각면에는 동일 위치에 서로 형성 방향이 반대인 동일 형상의 결합돌기(103과 103) 그리고 결합홈(104와 104)이 일대일 대응되도록 구성된다.

이때 암거박스(10)의 변측과 모서리측에 형성되는 결합돌기(103)와 결합홈(104)은 모서리의 구조상 동일한 모양은 아니다. 즉 변측에 위치하는 결합돌기(103)는 일자형으로 돌출되어 있지만 모서리측은 L자형으로 돌출된 형태를 갖는다. 이때 결합돌기(103)의 걸림턱(103a)은 응력집중을 방지하기 위해 암거박스(10)의 수직단면에 대하여 직각이 아닌 예각(θ)으로 기울어지게 형성됨이 바람직하다.(도 2참조)

이와 같이 구성된 암거박스(10)는 도 1 및 도 2와 같이 다수개가 시공 현장에서 일열로 순차적으로 서로 근접 위치된다. 이때 이웃한 암거박스(10과 10)의 사이에 서로 마주하게 되는 실란트 충진용 골(102와 102)의 상,하단으로 수팽창 지수재(21,22)를 2열로 부착하여 놓는다. 이때 도 3의 (b)와 같이 수팽창 지수재(21,22)는 실란트 충진용 골(102와 102)과의 사이에 폐쇄적 공간(실란트 충진실)이 마련되도록 위치된다. 따라서 수팽창 지수재(21 또는 22)는 암거박스(10)의 측면 전둘레를 따르는 폐곡선 형태가 될 수 있다.

여기서 수팽창 지수재(21,22)를 부착하기 전에 실란트 충진용 골(102)에 접착력을 높이기 위해 도 3 (a)와 같이 프라이머(12)가 도포됨이 바람직하다. 프라이머(12)는 적어도 1회 이상으로 도포되며 그 두께는 최대 3mm 이내로 한다. 따라서 수팽창 지수재(21,22)는 프라이머(12)의 접착력으로 위치 고정을 쉽게 할 수 있다.

다음, 일렬로 배열된 다수의 암거박스(10)에 인입되어진 강선(30)을 긴장시켜 수팽창 지수재(21,22)를 사이에 두고 이웃한 암거박스(10과 10)를 밀착시켜 놓는다. 이때 강선(30)은 유압잭에 연결되어 긴장되어지며 그의 양단은 도시안된 정착구를 통해 고정된다. 강선(30)의 긴장력에 의해 수팽창 지수재(21,22)는 도 3(c)와 같이 압축된다.

그 다음 수팽창 지수재(21,22)의 설치후 서로 마주하는 실란트 충진용 골(102와 102)의 닫힌 공간에 도 3(d)와 같이 실란트(40)를 고압 충진한다. 실란트(40)는 예로 실리콘계, 변성 실리콘계, 폴리 설파이드계, 폴리 우레탄계 등이 될 수 있다. 실란트(40)는 주지의 실란트 주입기를 통하여 이루어질 수 있다.

이와 같이 시공된 수로 및 지하 공동구는 수팽창 지수재(21,22)가 이웃한 암거박스(10과 10)의 틈새 사이에 개재되어 물과 접촉할 경우 수배에 달하는 고팽창으로 이음 틈새를 효과적으로 막게 된다. 또한 수팽창 지수재(21,22)와 실란트 충진용 골(102)에 의해 형성된 폐쇄 공간에 실란트(40)가 충진되어져 있어 도 3(e)와 같이 틈새의 방수력이 증가된다.

또한, 암거박스(10)의 설치시 앞면과 뒷면을 가리지 않고 결합돌기(103)와 결합홈(104)간의 일치로 중간에 방향을 바꾸어가면서 시공해야 하는 불편함이 없다.

또한, 암거박스(10)간의 시공 후에는 결합돌기(103)와 결합홈(104)간의 결합이 생겨 접합면에 전단 저항으로 부등 침하가 방지되고 상호 조립위치가 변화되는 불량 시공은 발생되지 않는다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 암거박스
101: 중공부
102: 실란트 중진용 골
103: 결합돌기
104: 결합홈
12: 프라이머
21,22: 수팽창 지수재
30: 강선
40: 실란트

Claims

철근 콘크리트로 제작되어 길이방향으로 중앙에 관통된 하나 이상의 중공부(101)를 갖고 사각 단면을 형성하며, 양측단 사각면에는 둘레를 따라 일정한 폭과 깊이를 갖는 실란트 충진용 골(102,102)이 형성되어져 미리 제작된 암거박스(10)를 다수개로 구비하는 단계와;
상기 다수의 암거박스(10)를 일열로 순차적으로 서로 근접 위치시키되 서로 마주하게 되는 실란트 충진용 골(102와 102)의 상,하단에 수팽창 지수재(21,22)를 2열로 부착하는 단계와;
상기 다수의 암거박스(10)에 인입되어진 강선(30)을 긴장시켜 수팽창 지수재(21,22)를 사이에 두고 이웃한 암거박스(10과 10)를 밀착시켜 놓는 단계와;
상기 수팽창 지수재(21,22)의 설치후 서로 마주하는 실란트 충진용 골(102와 102)의 닫힌 공간에 실란트(40)를 고압 충진하는 단계를 거쳐서 시공되는 것을 특징으로 하는 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법.
제 1항에 있어서,
상기 수팽창 지수재(21,22)를 부착하기 전에 실란트 충진용 골(102)에 접착력을 높이기 위한 프라이머(12)를 도포하는 단계가 더 포함되어 시공되는 것을 특징으로 하는 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법.
제 1항에 있어서,
상기 암거박스(10)는 양측의 단면에 사각 둘레를 따라가면서 순차적으로 결합돌기(103)와 결합홈(104)이 형성되되, 180도 수평 회전해도 같은 모양으로 이웃한 암거 박스(10과 10)가 어긋남없이 결합되도록 서로 대향되는 양단의 사각면에는 동일 위치에 서로 형성 방향이 반대인 동일 형상의 결합돌기(103과 103) 그리고 결합홈(104와 104)이 일대일 대응되도록 구성된 것으로 시공되는 것을 특징으로 하는 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스를 이용한 수로 및 지하 공동구의 시공 방법.
철근 콘크리트로 제작되어 중앙에 관통된 하나 이상의 중공부(101)를 갖고 사각 단면을 형성하며, 양측단 사각면에는 둘레를 따라 일정한 폭과 깊이를 갖는 실란트 충진용 골(102,102)이 형성되어져 미리 제작된 암거박스(10)와;
상기 암거박스(10)의 이웃한 틈새의 사이에 개재되어 실란트 충진용 골(102와 102)의 상,하단에 2열로 부착되어 있는 수팽창 지수재(21,22)와;
이웃한 암거박스(10과 10)를 밀착시켜 놓기 위해 암거박스(10)에 인입되어져 긴장되게 설치되는 강선(30); 및
상기 수팽창 지수재(21,22)와 서로 마주하는 실란트 충진용 골(102와 102)의 닫힌 공간에 고압 충진된 실란트(40)를 포함한 것을 특징으로 하는 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스.
제 4항에 있어서,
상기 실란트 충진용 골(102)에 수팽창 지수재(21,22)의 접착력을 높이기 위한 프라이머(12)가 더 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스.
제 1항에 있어서,
상기 암거박스(10)는 양측의 단면에 사각 둘레를 따라가면서 순차적으로 결합돌기(103)와 결합홈(104)이 형성되되, 180도 수평 회전해도 같은 모양으로 이웃한 암거 박스(10과 10)가 어긋남없이 결합되도록 서로 대향되는 양단의 사각면에는 동일 위치에 서로 형성 방향이 반대인 동일 형상의 결합돌기(103과 103) 그리고 결합홈(104와 104)이 일대일 대응되도록 구성된 것을 특징으로 하는 방수성을 증대시킨 조립식 PC 암거 박스.