KR20240068280A - 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 pc 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조 - Google Patents

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디엘이앤씨 주식회사
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Abstract

본 발명은 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용하여 계면을 통해 지하수가 유입될 시 팽창하여 계면을 밀실하게 채워 누수 기능이 발휘되도록 하고, PC 지하구조물의 시공 오차에 따른 접합부의 방수 구조를 유지할 수 있도록 한 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조를 제공한다. 본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법은, PC 지하구조물의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 백업재를 일정 깊이만큼 끼워넣는 단계와; PC 지하구조물의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 구조용 실란트를 주입하여 백업재와 줄눈 틈새 주변의 콘크리트면에 접합시켜 놓는 단계와; 절곡형 차수판의 배면에 수팽창 지수형 실란트를 도포한 후, 절곡형 차수판을 접합부의 외측면에 밀착시켜 수팽창 지수형 실란트가 PC 지하구조물의 접합부측 콘크리트와 접착되도록 하는 단계와; 절곡형 차수판의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물 또는 타측 PC 지하구조물에 고정수단으로 고정하는 단계와; 압축형 팽창성 지수재에 접착제를 도포한 후 접합부의 내부에서 줄눈 틈새에 압축형 팽창성 지수재를 설치하는 단계;를 갖되, 상기 백업재와 압축형 팽창성 지수재 사이에 물의 침입을 방지하기 위해 형성시킨 감압공간이 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조{Waterproof joint construction method and structure of PC underground structure using bending impermeable plate and water-expansion exponential sealant}
본 발명은 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조에 관한 것으로, 특히 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용하여 계면을 통해 지하수가 유입될 시 팽창하여 계면을 밀실하게 채워 방수기능이 발휘되도록 하고, PC 지하구조물의 시공 오차에 따른 접합부의 방수 구조를 유지할 수 있도록 한 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조에 관한 것이다.
일반적으로 암거박스는 하수도관, 배수관, 농업용수관, 취수관, 전력구, 통신구 또는 공동구 등으로 사용되는 콘크리트 구조물로서, 이러한 암거박스는 인건비 경감과 공기 단축을 위하여 공장에서 생산한 PC(Precast Concrete) 구조물을 현장으로 운반하여 조립된다. 이와 같이, 조립식으로 구성되는 암거박스는 복수의 암거박스를 서로 연결 접합한다. 이 과정에서 상재하중 또는 지반침하 등의 요인으로 인해 암거박스 간의 접합부위가 취약하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 현장에서 상호 인접하게 설치된 암거박스들의 연결부에 강선을 설치 긴장시킴으로써 상호로 접합되는 구조를 갖는다. 그러나, 이같이 강선을 이용하여 암거박스를 연결 접합시키는 구조는 지하수의 접합부 침입에 따른 추가적인 누수 차단구조가 필요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1358830호(특허문헌 1)로서, '조립식 암거박스의 접합구조'가 제안되어 있다. 이는 암거박스의 우각부에 구비된 접합부 보강키 통해 암거박스 간의 접합부위를 보강함으로써, 접합부위의 우각부에 가장 크게 작용하는 전단력 및 휨모멘트를 감소시켜 안정적인 접합구조를 형성하며, 또한 암거박스의 사용 중에 강선의 긴장력이 소실되어 강선이제 역할을 하지 못하는 경우에도, 접합부 보강키가 강선을 지지하며 암거박스 간의 접합부위를 강결함으로써, 접합부위를 보호하는 동시에 암거박스 간의 결합력을 유지시킬 수 있어 구조적 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 강선의 긴장력으로 접합 구조를 유지해야 함으로 계면에 침투되는 누수를 효과적으로 방지하기 어렵다.
본 발명의 다른 배경기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1721631호(특허문헌 2)로서, '마그네틱 패킹재를 이용한 프리캐스트 콘크리트 암거유닛 접합부 구조'가 제안되어 있다. 이는 프리캐스트 콘크리트로 제작된 암거유닛 접합부의 접착성과 수밀성을 확보하기 위하여 암거유닛 접합부에는 암거가 허용변위를 초과하거나 암거유닛 접합면과 패킹재 사이의 밀착성이 저하되더라도 암거유닛 접합부와 패킹재가 자력에 의해 견고하게 접합되고, 패킹재가 탄성을 유지하며 신축되어 누수를 차단할 수 있도록 한 것이다. 그러나 상기 배경기술은 자력에 의한 밀착력을 유지토록 한 것으로, 자력의 흡착력을 발생시키기 위해 부식방지용 강재를 암거 몸체에 추가적으로 설치해야 하고, 흡착면에 기밀의 유지가 어렵기 때문에 누수의 염려가 발생된다.
한국 등록특허 등록번호 제10-1358830호 한국 등록특허 등록번호 제10-1721631호
본 발명은 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용하여 계면을 통해 지하수가 유입될 시 팽창하여 계면을 밀실하게 채워 누수 기능이 발휘되도록 하고, PC 지하구조물의 시공 오차에 따른 접합부의 방수 구조를 유지할 수 있도록 한 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법은, PC 지하구조물의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 백업재를 일정 깊이만큼 끼워넣는 단계와; PC 지하구조물의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 구조용 실란트를 주입하여 백업재와 줄눈 틈새 주변의 콘크리트면에 접합시켜 놓는 단계와; 절곡형 차수판의 배면에 수팽창 지수형 실란트를 도포한 후, 절곡형 차수판을 접합부의 외측면에 밀착시켜 수팽창 지수형 실란트가 PC 지하구조물의 접합부측 콘크리트와 접착되도록 하는 단계와; 절곡형 차수판의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물 또는 타측 PC 지하구조물에 고정수단으로 고정하는 단계와; 압축형 팽창성 지수재에 접착제를 도포한 후 접합부의 내부에서 줄눈 틈새에 압축형 팽창성 지수재를 설치하는 단계;를 갖되, 상기 백업재와 압축형 팽창성 지수재 사이에 물의 침입을 방지하기 위해 형성시킨 감압공간이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 절곡형 차수판은 양단의 고정용 날개부, 양단의 고정용 날개부에서 절곡되어 경사지게 연장된 경사부, 경사부에서 절곡되어 고정용 날개부와 평행하게 연장되어 경사부를 연결시키는 차수부로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 구조는, PC 지하구조물의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 일정 깊이만큼 끼워넣어진 백업재와; PC 지하구조물의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 주입되어 백업재와 줄눈 틈새 주변측 콘크리트에 접합된 구조용 실란트와; 배면에 수팽창 지수형 실란트가 도포된 후, PC 지하구조물의 접합부 줄눈 외측에 배치되어 콘크리트와 접착된 절곡형 차수판과; 절곡형 차수판의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물 또는 타측 PC 지하구조물에 고정시키는 고정수단과; 접착제가 도포되어 접합부의 내측에 접하여 줄눈 틈새에 설치된 압축형 팽창성 지수재와; 상기 백업재와 압축형 팽창성 지수재 사이에 내부로 물의 침입을 방지하기 위해 형성시킨 감압공간;이 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조에 따르면, 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용하여 계면을 통해 지하수가 유입될 시 팽창하여 계면을 밀실하게 채워 방수 기능이 효과적으로 발휘된다. 또한, PC 지하구조물의 시공시 접합부에 작은 오차가 발생하더라도 절곡형 차수판이 이를 커버하여 수팽창 지수형 실란트가 차수를 지속적으로 수행할 수 있는 장점을 갖는다.
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 발명의 실시 예에 따른 이웃한 PC 지하구조물의 접합부에 절곡형 차수판이 설치된 사시도.
도 2는 도 1에서 일측 PC 지하구조물을 제거한 상태도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 순서도로서,
도 3은 백업재의 설치단면도이고,
도 4는 구조용 실린트의 설치단면도이고,
도 5는 수팽창 지수형 실란트가 도포된 절곡형 차수판의 설치단면도이고,
도 6은 압축형 팽창성 지수재의 설치단면도이다.
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.
아래에서 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부를 방수 시공하는 방법을 순차적으로 설명한다.
백업재의 설치
먼저, 도 1 및 도 3과 같이 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새(G)로 백업재(22)를 일정 깊이만큼 끼워넣는다. 백업재(22)는 폴리에틸렌으로 제작된 것이 사용되나 스티로폼이 적용될 수도 있다.
우레탄 또는 실리콘 실란트의 주입
그 다음, 도 4와 같이 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새(G)로 구조용 실란트(24)를 주입하여 백업재(22)와 줄눈 틈새(G) 주변의 콘크리트면에 접합시켜 놓는다. 구조용 실란트(24)는 우레탄 또는 실리콘으로 제작된 실란트가 될 수 있다.
구조용 실란트(24)는 신장률 600%, 인장강도 1.2MPa 이상의 물리적 특성을 갖는 것이 바람직하다.
절곡형 차수판의 설치
그 다음, 도 5와 같이 절곡형 차수판(26)의 배면에 수팽창 지수형 실란트(25)를 도포한 후, 절곡형 차수판(26)을 접합부의 외측면에 밀착시켜 수팽창 지수형 실란트(25)가 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부측 콘크리트와 접착되도록 한다.
이후, 절곡형 차수판(26)의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물(11) 또는 타측 PC 지하구조물(12)에 고정수단(28)으로 고정한다. 고정수단(28)은 케미컬 앵커, 세트앵커, 웨지앵커 등 앵커볼트가 될 수 있다. 이같이 절곡형 차수판(26)은 토압(P)에 의해서 PC 지하구조물(11) 및 타측 PC 지하구조물(12)에 밀착하기 때문에 어느 한쪽에 별도의 볼팅 작업이 불필요하게 되는 이점을 갖는다.
여기서, 절곡형 차수판(26)은 양단의 고정용 날개부(261,261), 양단의 고정용 날개부(261,261)에서 절곡되어 경사지게 연장된 경사부(262,262), 경사부(262와 262)에서 절곡되어 고정용 날개부(261)와 평행하게 연장되어 경사부(262와 262)를 연결시키는 차수부(263)로 이루어져 있다.
이같이 절곡형 차수판(26)에 도포된 수팽창 지수형 실란트(25)는 평상시에는 절곡형 차수판(26)을 PC 지하구조물(11,12)에 부착 및 밀착시키는 역할을 하다가, 지하수가 계면을 통해 침투하게 되면, 팽창하여 계면을 밀실하게 채워 누수를 효과적으로 방지한다.
또한 절곡형 차수판(26)은 양단의 넓은 고정용 날개부(261,261)를 갖기 때문에 PC 지하구조물(11,12)의 시공 중 발생된 시공 오차를 수용하여 줄눈 틈새를 메움할 수 있어 수팽창 지수형 실란트(25)가 제기능을 계속적으로 발휘할 수 있도록 한다.
팽창성 지수재의 설치
그 다음, 도 6과 같이 압축형 팽창성 지수재(32)에 접착제를 도포한 후 접합부의 내부에서 줄눈 틈새에 압축형 팽창성 지수재(32)를 설치한다. 압축형 팽창성 지수재(32)는 수성아크릴에멀젼으로 함침된 폴리우레탄폼으로 구성되어 있으며, 에폭시, 우레탄 또는 실리콘 접착제 등을 이용하여 콘크리트에 부착한다.
압축형 팽창성 지수재(32)는 평상시에 압축상태로 포장되어 있다가 내부 콘크리트에 닿는 면에 접착제를 이용하여 시공되고 나서 포장을 뜯어내면, 유연한 재질의 지수재가 부풀면서 지하구조물과 밀착되어 내부의 공기나 물의 유입을 차단한다.
이때 백업재(22)와 압축형 팽창성 지수재(32) 사이에 감압공간(40)이 형성되도록 한다. 감압공간(40)은 줄눈의 틈새(G)보다 더 벌어진 깊이와 너비를 갖는다. 이같이 감압공간(40)을 둠으로써 접합부 내,외부 기압차에 의한 모세관 현상으로 발생한 물의 침입을 방지하여 접합부의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 시공된 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부는 도 6과 같이 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 일정 깊이만큼 끼워넣어진 백업재(22)와, PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 주입되어 백업재(22)와 줄눈 틈새 주변측 콘크리트에 접합된 구조용 실란트(24)와, 배면에 수팽창 지수형 실란트(25)가 도포된 후, PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 줄눈 외측에 배치되어 콘크리트와 접착된 절곡형 차수판(26)과, 절곡형 차수판(26)의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물(11) 또는 타측 PC 지하구조물(12)에 고정시키는 고정수단(28)과, 접착제가 도포되어 접합부의 내측에 접하여 줄눈 틈새에 설치된 압축형 팽창성 지수재(32)와, 백업재(22)와 압축형 팽창성 지수재(32) 사이에 내부로 물의 침입을 방지하기 위해 형성시킨 감압공간(40)이 구비된 구조를 갖는다.
따라서 본 발명은 절곡형 차수판(26)과 수팽창 지수형 실란트(25)를 활용하여 계면을 통해 지하수가 유입될 시 수팽창 지수형 실란트(25)가 팽창하여 계면을 밀실하게 채워 방수 기능이 효과적으로 발휘된다. 또한, PC 지하구조물의 시공시 접합부에 작은 오차가 발생하더라도 절곡형 차수판(26)이 이를 커버하여 수팽창 지수형 실란트(25)가 차수를 지속적으로 수행할 수 있는 장점을 갖는다.
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.
11,12: PC 지하구조물
22: 백업재
24: 구조용 실란트
25: 수팽창 지수형 실란트
26: 절곡형 차수판
28: 고정수단
32: 압축형 팽창성 지수재
40: 감압공간

Claims (4)

  1. PC 지하구조물(11과 12)의 접합부를 방수 시공하는 방법에 있어서,
    PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 백업재(22)를 일정 깊이만큼 끼워넣는 단계와;
    PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 구조용 실란트(24)를 주입하여 백업재(22)와 줄눈 틈새 주변의 콘크리트면에 접합시켜 놓는 단계와;
    절곡형 차수판(26)의 배면에 수팽창 지수형 실란트(25)를 도포한 후, 절곡형 차수판(26)을 접합부의 외측면에 밀착시켜 수팽창 지수형 실란트(25)가 PC 지하구조물(11과 12)의 접합부측 콘크리트와 접착되도록 하는 단계와;
    절곡형 차수판(26)의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물(11) 또는 타측 PC 지하구조물(12)에 고정수단(28)으로 고정하는 단계와;
    압축형 팽창성 지수재(32)에 접착제를 도포한 후 접합부의 내부에서 줄눈 틈새에 압축형 팽창성 지수재(32)를 설치하는 단계;를 갖되,
    상기 백업재(22)와 압축형 팽창성 지수재(32) 사이에 물의 침입을 방지하기 위해 형성시킨 감압공간(40)이 구비된 것을 특징으로 하는 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    절곡형 차수판(26)은 양단의 고정용 날개부(261,261), 양단의 고정용 날개부(261,261)에서 절곡되어 경사지게 연장된 경사부(262,262), 경사부(262와 262)에서 절곡되어 고정용 날개부(261)와 평행하게 연장되어 경사부(262와 262)를 연결시키는 차수부(263)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법.
  3. PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 일정 깊이만큼 끼워넣어진 백업재(22)와;
    PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 외측에서 줄눈 틈새로 주입되어 백업재(22)와 줄눈 틈새 주변측 콘크리트에 접합된 구조용 실란트(24)와;
    배면에 수팽창 지수형 실란트(25)가 도포된 후, PC 지하구조물(11과 12)의 접합부 줄눈 외측에 배치되어 콘크리트와 접착된 절곡형 차수판(26)과;
    절곡형 차수판(26)의 어느 한쪽을 일측 PC 지하구조물(11) 또는 타측 PC 지하구조물(12)에 고정시키는 고정수단(28)과;
    접착제가 도포되어 접합부의 내측에 접하여 줄눈 틈새에 설치된 압축형 팽창성 지수재(32)와;
    상기 백업재(22)와 압축형 팽창성 지수재(32) 사이에 내부로 물의 침입을 방지하기 위해 형성시킨 감압공간(40);이 구비된 것을 특징으로 하는 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    절곡형 차수판(26)은 양단의 고정용 날개부(261,261), 양단의 고정용 날개부(261,261)에서 절곡되어 경사지게 연장된 경사부(262,262), 경사부(262와 262)에서 절곡되어 고정용 날개부(261)와 평행하게 연장되어 경사부(262와 262)를 연결시키는 차수부(263)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 PC 지하구조물의 접합부 방수 시공 구조.
KR1020220149505A 2022-11-10 절곡형 차수판과 수팽창 지수형 실란트를 활용한 일체형 pc 지하구조물의 접합부 방수 시공 방법 및 구조 KR20240068280A (ko)

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