KR101316718B1 - 터널 방수 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 방수 시공 방법을 제공한다. 본 발명의 터널 방수 시공 방법은 굴착된 암반에 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 숏크리트를 통한 침출수를 배수관으로 유도 배수하는 유도 방수층을 형성하는 단계; 및 상기 방수층 상에 라이닝 콘크리트를 타설하되, 상기 라이닝 콘크리트가 상기 유도 방수층과 일체형으로 전면 접착되어 침출수를 차단하는 차단 방수층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

터널 방수 시공 방법{A TUNNEL WATERPROOFING CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 터널에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 신설 터널의 방수와 기존 터널 보수에 따른 방수 시공 방법에 관한 것이다.

철도 터널, 고속도로 터널, 지하도 터널, 전력설비용 터널 등은 도로의 직선화 또는 인구밀집지역을 피하기 위해 산악지역 및 도시지하 심층부의 암반지대를 관통하여 건설된다. 터널에는 암반에 발생되는 절개 또는 균열 등에 의해 지하수 및 지표수가 터널내로 침수되며, 이러한 침출수의 유입을 차단하기 위한 방수 시공이 필수적이다.

터널의 방수 시공은 대부분이 암반의 절개 또는 균열에 의해 침수되는 침출수를 유도하여 집수정을 통하여 밖으로 배출하는 유도방수공법을 시행하고 있다. 하지만, 이러한 터널 공사의 하자 중에는 방수공사의 부실시공에 의한 하자가 많은 부분을 차지한다.

기존 터널의 방수 구조는 터널을 굴착한 후 숏크리트(shotcrete)를 타설하고 타설된 숏크리트 상부면에 물이 침수하는 배수용 부직포를 란델로 고정한 다음 란델을 매개로 하여 불투명 또는 반투명의 방수시트인 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 고분자합성수지시트(이하, 플라스틱 시트라 함)의 끝단부를 겹쳐서 부착 연결 시공하면서 플라스틱 시트와 시트를 고열의 열을 가하는 열융착방법으로 방수층을 시공을 한 후 라이닝 콘크리트 층을 타설하고, 타일 부착 등의 마감처리를 하여 이루어진다.

즉, 상기 기존 터널의 방수시공은 숏크리트를 통해 침투된 침층수 또는 표층수의 물이 배수용 부직포 또는 배수관을 타고 종방향으로 배수가 되며 종방향으로 배수된 물은 종방향과 연결된 횡방향 배수관을 통해 집수관으로 흘러 집수정에 모여 외부로 배수(배출)하는 유도방수공법으로 시공하고 있다.

현재까지 널리 사용되는 방수재를 크게 분류하여 보면 도막방수재와 시트방수재가 있으며 터널방수시공에서 도막방수재는 굴착한 터널의 밀폐된 조건에서 시공할 수 없어 적용(사용)이 어렵다. 시트방수재는 아스팔트, 우레탄 등의 소재로 조성된 방수시트가 있으나 이러한 시트방수재는 지하 또는 지상의 건축구조물의 요철(凹凸)이 없고 평탄한 콘크리트구조물의 외방수에는 적합 하지만, 터널 구조물의 경우에는 숏크리트의 면상이 평탄하지 않고 요철(凹凸)이 심하기 때문에 시트방수재가 손상되어 사용이 어렵다. 이러한 문제 때문에, 터널의 방수 시공에서는 부득이 숏크리트의 요철면에 적용할 수 있는 물성이 강인하고 다소 뻣뻣하고 경질인 ㄸEBC,EVA,PVC, HDPE 등의 플라스틱 시트를 방수재로 사용하고 있다.

터널 방수에 적용하는 플라스틱시트인 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 시트는 시트방수재의 시공 특성상 시트와 시트의 일단부를 겹쳐서 연결 접합하여 확장시공을 해야 한다. 하지만, 플라스틱시트들을 연결접합하면서 매우 우수한 접착재를 사용하더라도 접착이 불가능하다. 플라스틱시트는 열가소성 합성고분자시트로 고열의 열에 용융된다는 원리를 이용한 열융착방법으로 확장 시공을 하고 있다. 열융착방법은 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트들을 연결접합하면서 고온(600℃)의 열풍을 가해 융착 접합하는 방법이다.

하지만, 열융착방법은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다. 터널 방수 시공에서 EVB, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱 시트들의 끝단부위를 연결접합하면서 고온(600℃)의 열풍을 가하는 열융착 접합 시공시에 배수용 부직포가 높은 열에 의해 탄화되어 배수용 부직포의 배수기능이 저하되는 문제점이 있다. 더 큰 문제는 EVA, ECB, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트들을 연결접합하면서 열이 약하면 용융온도가 낮아 융착접합이 부실하고 또는 열이 너무 과하면 고열의 열에 의해 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트에 구멍이 발생하여 이로 인하여 시트와 시트의 연결접합의 부실로 인한 방수층의 침수 및 누수가 발생되어 라이닝 콘크리트로 물이 침수되는 하자가 발생된다.

특히, 라이닝 콘크리트 층과 방수층(플라스틱시트로 이루어지는 층)이 일체형으로 접착되지 않고 들떠있는(이격) 상태이므로 시트와 시트의 연결접합 부실로 방수층의 부실에 의한 침수 및 누수되는 침출수가 방수층과 라이닝 콘크리트 사이 공간을 옮겨다니며 라이닝 콘크리트의 균열 부위 등의 취약부위으로 물이 새는 경우에는 누수되는 부위를 찾아서 보수하기에도 매우 어렵다.

또한 시공환경 조건이 매우 열악한 터널 굴착에서, 굴착된 내면에 숏크리트를 타설하고 배수층인 부직포를 란델로 고정하고 방수층을 형성하기 위하여 ECB, EVA, VLDPE, PVC, PE 등의 플라스틱시트들을 고열의 열을 가하면서 열융착하는 시공공정이 매우 번거롭고 근로노력이 많이 들고 시공기간이 많이 소요된다.

종래의 터널 방수시공 방법은, 터널을 천공 또는 굴착하여 숏크리트를 타설하고, 물이 투수되는 배수용 부직포를 고정하고 배수용 부직포 면상에 ECB, EVA, HDPE, PVC등의 플라스틱 방수시트들을 고온의 열풍기로 열을 가하여 열융착하고 부착하여 방수층을 형성하여 숏크리트에 침수하는 심층수 또는 표층수를 숏크리트와 방수층 사이의 배수용 부직포를 통하여 침출수를 유도하여 집수정에 모아 밖으로 배출하는 유도방수구조를 제공하고, 라이닝 콘크리트를 타설하고 타일 등의 내장재를 시공하여 터널시공을 완성하는데, 플라스틱 방수시트들의 접합부의 부실에 의한 시공하자로 침출수가 라이닝 콘크리트로 스며들어 누수 되므로 이의 개선이 절실히 필요한 것으로, 현재까지의 기존 터널방수공법에서 시행하고 있는 유도방수공법의 큰 문제점이며 이의 개선 공법이 절실히 필요하다.

본 발명은, 종래의 터널 방수 시공 방법인 숏크리트와 방수층 사이의 배수용 부직포에 의해 숏크리트에서 침수되는 침출수를 터널 밖으로 유도하는 유도배수방법과 함께, 복합형 방수재를 라이닝 콘크리트에 일체형으로 전면 부착하여 방수층을 형성함으로서, 라이닝 콘크리트에 숏크리트의 침출수가 유입되는 것을 원천적으로 차단하는 차단방수를 시공함으로서, 터널 방수시공에서 유도방수공법과 차단방수공법을 동시에 2개의 방수시공 공법을 적용하여 2중의 터널 방수시공 방법을 제공하는데 있다.

또한, 종래의 터널 방수시공 방법에서 숏크리트에 배수용 부직포를 설치하고 이어서 EVA, ECB, HDPE, PVC 등의 플라스틱 방수시트들의 끝단부를 반드시 고열의 열풍기로 열융착 부착시공함으로서 시공 작업이 번거롭고 시공기간도 많이 소요되었던 것을, 본 발명에서는, 플라스틱 방수시트에 적층한 점접착재에 의해 고온의 열을 가하는 열융착 방법이 아닌 자착성능에 의해 상온에서 간단히 플라스틱 방수시트들을 부착하여 연결 시공함으로서 방수시공작업이 매우 간편하고 시공기간을 단축할 수 있는 터널 방수시공 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 터널 방수시공 방법은 숏크리트와 방수층 사이의 배수용 부직포로 유도 배수하는 유도방수공법을 시행하고, 복합 방수시트는 콘크리트와 일체형으로 전면 접착이 되므로 토목 및 건축구조물의 외부방수와 같은 효과를 얻게 하는 차단방수를 제공함으로써, 라이닝 콘크리트를 통한 누수 및 침출수를 근본적 차단하여 종래의 터널방수시공과 완연하게 다른 완벽한 2중의 방수시공 효과를 얻게 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 굴착된 암반에 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 숏크리트를 통한 침출수를 배수관으로 유도 배수하는 유도 방수층을 형성하는 단계; 및 상기 방수층 상에 라이닝 콘크리트를 타설하되, 상기 라이닝 콘크리트가 상기 유도 방수층과 일체형으로 전면 접착되어 침출수를 차단하는 차단 방수층을 형성하는 단계를 포함하는 터널 방수 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 유도 방수층을 형성하는 단계는 상기 숏크리트 상에 배수용 부직포를 설치하는 단계; 및 플라스틱시트의 일면에 점접착재가 적층된 복합형 방수재를 상기 배수용 부직포 상에 설치하되, 상기 복합형 방수재의 플라스틱시트가 상기 배수용 부직포를 향하도록 설치하는 단계를 포함하여, 상기 배수용 부직포와 상기 플라스틱시트에 의해 상기 유도방수층이 제공될 수 있다.

또한, 상기 차단 방수층을 형성하는 단계는 상기 복합형 방수재의 점접착재에 부착된 이형지를 제거하는 단계; 및 상기 점접착재가 노출된 상기 복합형 방수재 상에 상기 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하여, 상기 복합형 방수재의 점접착재에 상기 라이닝 콘크리트가 일체형으로 전면 접착되면서 상기 차단 방수층이 제공될 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 굴착된 암반에 숏크리트를 타설하는 단계; 상기 숏크리트 상에 배수용 부직포를 설치하되, 상기 배수용 부직포의 끝단부가 서로 겹치도록 연결하고 타정못에 의해 상기 숏크리트에 타정되는 단계; 상기 배수용 부직포 상에 플라스틱시트의 끝단부가 겹치도록 연결하여 방수층을 설치하는 단계; 점접착 양면테이프의 한 면에 부착된 이형지를 제거한 후 상기 방수층에 상기 점접착 양면테이프를 부착하는 단계; 및 상기 점접착성 양면테이프가 부착된 상기 방수층 상에 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하되; 상기 라이닝 콘크리트 타설 단계는 상기 점접착성 양면테이프의 또 다른 면에 부착된 이형지를 제거하고 상기 라이닝 콘크리트를 타설하여, 상기 라이닝 콘크리트가 상기 방수층에 부착된 상기 점접착성 양면테이프의 점접착재에 접착되어 방수 구간이 구획되는 터널 방수 시공 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 점접착 양면테이프를 부착하는 단계는 상기 플라스틱 시트의 끝단부가 겹쳐서 연결시공된 상부에 덧붙임되도록 부착할 수 있다.

또한, 상기 방수층을 설치하는 단계는 상기 플라스틱 시트의 끝단부가 겹쳐서 연결 시공된 연결 접합부분에는 1면(한면) 점접착 테이프의 이형지를 벗겨내면서 부착하는 단계; 상기 1면 점접착 테이프가 부착된 상부에 와샤가 삽입된 타정못을 밖아 상기 플라스틱시트를 견고하게 고정 부착하는 단계를 포함하고, 상기 점접착 양면테이프를 부착하는 단계는 상기 방수층에 터널의 종방향 또는 횡방향으로 상기 점접착 양면테이프를 일정간격으로 부착할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 터널을 천공 및 굴착을 한 후 굴착된 암반 상에 터널의 원형이 되도록 숏크리트 타설을 하는 단계, 탁카 못으로 배수용 부직포를 숏크리트에 고정하는 단계, ECB, EVA, PVC HDPE 등의 고분자합성수지시트(플라스틱방수시트)의 일면에 콘크리트와 일체형으로 부착되는 점접착재가 적층된 복합형 방수재를 고분자합성수지시트가 배수용 부직포를 향하도록 하여 배수용 부직포와 고정 접합되도록 와셔가 삽입된 탁카 못을 탁카 건으로 타정하여 숏크리트에 고정하여 유도배수를 위한 유도배수시공을 하는 단계, 상기 복합형 방수재의 일면에 적층된 점접착재가 노출된 상태에서 라이닝 콘크리트를 타설하여(역타설 공법) 라이닝 콘크리트에 복합형 방수재가 일체형으로 전면 접착되도록 차단 방수시공을 하는 단계를 포함하는 터널 방수 시공 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 종래 터널 방수시공방법과 다르게 숏크리트에 부착된 배수시트(배수용 부직포 및 복합형 방수재)에 의해 숏크리트의 균열 및 크랙부위 등으로 누수되는 침출수를 터널 밖으로 유도하는 유도배수가 가능할 뿐만 아니라, 라이닝 콘크리트에 복합형 방수재가 일체형으로 접착되어 차단방수가 가능함으로써 유도배수시공과 차단방수시공의 2중 방수시공효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면. 1차적으로 유도배수시공을 하여 암반 등으로부터 유입되는 침출수가 유도되어 집수관을 통하여 터널 밖으로 배출되며, 2차적으로 복합형 방수재가 라이닝 콘크리트에 전면 접착되어 라이닝 콘크리트의 누수를 원천적으로 차단하는 차단방수 시공을 함으로, 만일에 라이닝 콘크리트 외면이 손상되어 누수가 발생하는 경우 라이닝 콘크리트의 누수 및 침출되는 부위만 간편하게 보수하면 되므로, 종래의 터널을 보수하기 위한 보수시공방법과 다르게 누수되는 부위를 쉽게 보수할 수 있는 터널방수 시공방법이 제공될 수 있다.

또한, 복합형 방수재는, EVA, ECB, VLDPE, HDPE 등의 고분자합성수지시트(플라스틱시트)의 한 면에 점접착성을 갖는 점접착재가 적층된 복합형태의 방수시트로서 플라스틱시트에 적층된 점접착재는 강력한 점접착력에 의해 EVA, ECB, VLDPE, HDPE 등의 플라스틱시트들의 끝단부의 연결접합을 종래의 시공방법과 같이 고온의 열풍을 가하여 열융착할 필요가 없이, 상온에서 간단하게 강력하게 접합할 수 있으며, 또한 콘크리트와 일체형으로 접착될 수 있다.

또한, 복합형 방수재의 점접착재는 겔(Gel)타입의 유동성과 점접착성을 보유하고 있어 도막방수제의 성상을 나타냄으로서, 플라스틱시트의 방수기능과 점접착재의 도막방수재의 방수기능을 발휘함으로 2중의 방수기능을 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 복합형 방수재를 구성하는 EVA, ECB, VLDPE, HDPE 등의 고분자 합성수지는 친환경이어야 하며, 한 면에 적층하는 점접착재도 친환경적이어야 한다.

본 발명에 따른 터널 방수공법은 굴착된 암반에 숏크리트를 타설하는 단계; 숏크리트의 상부에 물이 침수하는 배수용 부직포를 부착하는 단계; 상기 배수용 부직포 상에 복합형 방수재의 플라스틱시트의 면을 부착하는 단계; 상기 부착된 복합형 방수재에 적층된 점접착재에 부착된 이형지를 떼어내고 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계로 시공을 한다.

본 발명의 실시예들은, 터널 건설의 암반절개 또는 균열에 의한 침출수를 유도배수하고 차단하여 라이닝콘크리트의 누수를 근본적으로 방지할 수 있고, 시공이 간단하고 시공시간 및 시공노동력을 절감할 수 있다,

또한, 본 발명의 실시예들은, 숏트크리트 상부에 부착한 배수용 부직포와 복합형 방수재의 플라스틱시트에 의해 유도 방수의 시공효과를 1차적으로 얻을 수 있고, 복합형 방수재의 점첩착재 층이 타설하는 라이닝 콘크리트와 일체형으로 전면 접착함으로서 라이닝콘크리트에 물이 침투하여 누수되는 것을 원천 봉쇄하는 차단 방수시공 효과를 동시에 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 터널의 방수 시공 방법을 설명하기 위한 터널 방수 구조물의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터널 방수 구조물의 요부 확대 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 방수 구조물의 시공 방법을 단계적으로 보여주는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 방수 구조물의 요부 확대 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 방수 구조물의 시공 방법을 단계적으로 보여주는 도면들이다.
도 6은 점접착성 양면테이프가 플라스틱 시트의 테두리를 따라 부착된 상태를 평면적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예의 변형예를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.

본 발명은 터널 내부의 숏크리트과 라이닝 콘크리트 사이에 설치하는 배수용 부직포와 복합형 방수재의 방수층 설치에 의하여 숏크리트에서 침수(누수)되는 심층수와 표층수를 유도하여 터널 밖으로 배수하는 유도방수층을 1차로 얻게 하고, 라이닝 콘크리트에 복합형 방수재를 일체형으로 접착하여 숏크리트의 침출수가 라이닝콘크리트로 누수되지 못하도록 차단하는 차단방수층을 2차로 얻게 함으로서 종래의 터널방수 시공과 완전히 차별되는 완벽한 터널방수시공 효과를 얻게 한다.

일반적인 터널 방수시공의 경우를 살펴보면, 굴착된 암반 상에 터널의 원형이 되도록 콘크리트가 뿜칠되어 암반의 거친면을 없애고 터널의 둥근 원형의 골격이 되도록 형성하는 숏크리트를 뿜칠하지만 숏크리트를 뿜칠한 외면은 여전히 평탄하지 않고 요철(凹凸)이 심하다.

터널방수에서 유도방수공법은, 요철(凹凸)이 심한 숏크리트 외면에 배수용 부직포를 전체적으로 덮어주어 설치하여 방수시트를 보호하는 완충 역할을 하면서 절개된 암반으로부터 숏크리트를 통해 침수하는 심층수 또는 표층수를 물이 투수되는 배수용 부직포의 성능과 방수층에 의해 물이 배수용 부직포를 통하여 집수정에 모여 터널 외부로 유도하여 배출하는 시공방법이다.

차단방수공법은, 지하건축 구조물의 외벽, 또는 옥상의 상부와 같이 요철이 심하지 않은 콘크리트구조물의 외부에 방수재를 전면 부착하여 콘크리트 구조물에 외부로부터 물이 침투 및 누수가 되지 않도록 하는 시공방법으로, 방수재를 콘크리트 구조물의 외벽에 밀착하여 전면 접착하여 방수시공하는 것을 차단 방수시공 공법이라고 한다.

본 발명에서는 복합형 방수재를 이용한 역타설공법에 의해 라이닝 콘크리트에 복합형 방수재를 전면 접착하는 차단방수시공을 함으로서 터널 방수시공방법에서 유일하게 차단 방수 공법을 새로이 창안하여 제공한다. 역타설 공법에 관하여 부언 설명하면, 토목 및 건축물의 일반적인 방수시공은 구조물의 외벽에 방수재를 전면 접착함으로서 구조물 외부에서 내부로 물이 침수하는 것을 차단하는 방수시공을 하는 것이 보편적인 방수시공방법으로, 토목 및 건축구조물이 완성된 후의 구조물 외부가 협소하거나 방수시공을 하기 어려운 경우에는 방수시공을 선시공하여 방수층을 형성한 후 형성된 방수층에 구조물 콘크리트를 타설하여 외벽 방수하는 방법을 역타설 방수공법이라고 한다.

상기와 같이 터널 방수시공에서 유도배수시공공법과 차단방수시공공법인 2개 형태의 방수시공공법을 병행하여 터널의 방수시공을 함으로서, 신설터널의 방수시공은 물론이고, 터널이 오랜 기간이 지나 손상이 발생한 기존의 터널에 대한 전반적인 보수와 이에 따른 방수시공에도 유용하게 적용하여 터널의 방수시공의 우수한 효과를 얻게 한다.

본 발명의 또 다른 측면의 터널 방수시공방법은 ECB, EVA, PVC, HDPE 등의 고분자합성수지시트(플라스틱시트)를 중간으로 하여 양측면에 강력한 점접착성을 발휘하는 점접착재를 적층한 양면 점접착 테이프를 이용한 터널방수 시공방법을 제공한다.

( 실시 예 )

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 터널의 방수 시공 방법을 설명하기 위한 터널 방수 구조물의 개략적인 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 터널 방수 구조물의 요부 확대 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 터널의 방수 시공에 의한 방수 구조물은 암반(10) 표면으로부터 숏크리트(20), 배수용 부직포(30), 복합형 방수재(40) 그리고 라이닝 콘크리트(50)를 포함한다. 복합형 방수재(40)는 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 고분자합성수지인 플라스틱시트(42)의 면에 점접착재(44)가 적층되고 그 상부에 점접착재(44)를 보호하기 위한 이형지(46)가 부착된 구조를 갖으며, 이형지는 설치 과정에서 제거된다.

도 3a 내지 도 3e는 도 2에 도시된 방수 구조물의 시공 방법을 단계적으로 보여주는 도면들이다.

방수 구조물의 시공 방법은 숏크리트 타설 단계, 유도 방수층을 형성하는 단계; 및 차단 방수층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

도 3a 내지 도 3e을 참조하면, 숏크리트(20)는 굴착된 암반(10) 표면에 터널의 모양(원형)이 되도록 타설된다(도 3a). 배수용 부직포(30)는 숏크리트 상에 배수용 부직포의 끝단부가 겹치도록 확장 시공한다(도 3b). 배수용 부직포의 부착에는 타정못(90)이 이용된다. 타정못(90)에는 와셔와 같은 패킹재(92)가 포함될 수 있다. 타정못(90)의 머리는 배수용 부직포 상에 설치되는 복합용 방수재(40)의 손상이 없도록 가급적 낮고 평평한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

복합형 방수재(40)는 배수용 부직포 상에 복합형 방수재(40)의 끝단부가 겹치도록 확장 시공한다(도 3c). 복합형 방수재(40)의 겹쳐지는 부분은 점접착재(44)에 겹쳐지는 플라스틱시트(EVB, EVA, PVC, HDPE 등)가 접착된다. 이렇게 확장시공되는 복합형 방수재(40)의 고정에는 타정못(90)이 이용될 수 있다. 즉, 복합형 방수재(40)는 상호 겹쳐져 접착 연결된 부분에 와셔(92)가 삽입된 타정못(90)을 탁카건으로 타정하여 타정못(90)을 숏크리트(20)에 밖아 복합형 방수재(40)를 고정한다. 타정못(90)은 복합형 방수재(40)들이 폭 8㎝-10㎝로 겹쳐서 연결부착된 상부에 30㎝ -50㎝ 간격으로 박고, 복합형 방수재(40)의 중간에도 처지지 않도록 상태에 따라 일정한 간격으로 타정못(90)을 박아 주는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 배수용 부직포(30) 상에 복합형 방수재(40)를 시공하는 과정을 좀 더 자세히 살펴보면, 복합형 방수재(40)의 끝단부를 8㎝~10㎝ 겹쳐서 연결 접착하면서 연결부위(겹쳐지는 부분)의 면에 부착된 이형지(46)를 떼어내고 복합형 방수재(40)들을 연결 접합하면서 확장 시공한다. 와셔(92)가 삽입된 타정못(90)은 연결 접합되는 부분에 타정되어 숏크리트(20)에 고정된다. 이렇게, 복합형 방수재(40)의 시공이 완료되면 1차로 숏크리트에서 침출되는 심층수 또는 지표수를 유도하여 집수정(2;도 1에 도시됨)에 모이게 한 후 터널밖으로 배출할 수 있는 유도방수층이 제공된다.

즉, 유도 방수층은 배수용 부직포(30)와 복합형 방수재(40)의 플라스틱시트(42) 조합에 의해 제공된다. 배수용 부직포가 숏크리트의 벽체에 부착되고, 복합형 방수재의 한쪽면인 EVA, ECB, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트가 배수용 부직포를 향한 상태에서 숏크리트의 벽체에 타정못으로 고정하면 복합형 방수재(40)와 숏크리트(20) 벽체 사이에 침출수를 유도할 수 있는 유도 방수층이 제공된다.

라이닝 콘크리트(50)를 타설하기 전에 복합형 방수재(40)의 점접착면(44)에 부착된 이형지(46)를 제거한다(도 3d). 복합형 방수재(40)의 점접착재(44)가 노출된 상태에서 라이닝 콘크리트(50)를 타설하면(도 3e) 복합형 방수재(40)의 점접착재(44)에 라이닝 콘크리트(50)가 일체형으로 전면 접착되면서 차단 방수층이 제공된다.

이처럼, 본 발명의 터널 방수 시공 방법은 유도방수와 차단 방수를 한번에 하여 완벽한 방수시공 효과를 얻을 수 있다.

상기의 실시예에서, 굴착된 암반(10)에 숏크리트(20)를 설치하는 것은 기초터널의 굴착면을 원형이 되도록 안정시키고 방수하고자 하는 바탕면을 평활하게 하기 위함인데, 숏크리트(20)의 면이 매우 거칠고 요철(凹凸)이 심하여 숏크리트(20)의 돌출면에 배수용 부직포(30)와 복합형 방수재(40) 부착시 방수층 손상이 염려될 경우 배수용 부직포(30) 상부에 보강 부직포(미도시됨)를 덧붙이는 시공이 추가될 수 있다.

본 발명에서, 본 발명자가 터널의 방수시공을 위한 복합형 방수재의 물성을 시험 검토한 결과 ECB, EVA, HDPE, PVC등의 플라스틱시트는 인장강도가 10 N/㎜ 이상, 인열성능은 30N이상, 신장율은 250% 이상의 물성을 발휘하는 것이 바람직하였고, 점접착재의 면은 플라스틱시트와 시트를 접합하여, 부착성능 시험인 Peel-Out 시험을 하여본 결과 1.5 N/㎜ 이상의 부착성능을 발휘할 때, ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 시트와 시트를 연결 접착할 때 시트와 시트가 일체형으로 강력하게 접착이 됨으로 매우 훌륭한 방수성능을 발휘하였다. 또한 점접착재가 1.5N/㎜ 이상의 접착강도를 발휘하여야만 복합형 방수재의 점접착재와 라이닝 콘크리트가 일체형으로 강력하게 접착이 되어 본 발명의 차단방수기능을 발휘하게 된다. 따라서 본 발명의 터널 방수시공을 위한 복합형 방수재는 상기의 제반 물성을 확보하여야 바람직한 터널방수시공이 이루어짐으로 상기 제반 물성을 확보함이 바람직하다.

한편, 본 발명자는 숏크리트에 배수용 부직포와 복합형 방수재를 겹쳐서 와셔가 삽입된 타정못으로 견고하게 부착한 후, 숏크리트에 배수용 부직포와 방수층을 뚫고 박은 타정못에 의해 침수 또는 누수가 되면 이로 인해 라이닝 콘크리트에 누수가 될 염려가 있어, 방수시트에 와셔가 삽입된 타정못을 박고 투수가 되는지를 알기 위하여 내정수압(0.1 N/㎟, 3시간) 시험을 하여 본 결과 1 N에서도 투수되지 않음을 확인하였다.

내정수압의 시험에서 1 N은 수심10미터의 수압이 작용할 때의 압력에서 투수되지 않는 것과 같으므로, 본 발명에서 숏크리트에 배수부직포를 부착하고 본 발명의 복합형 방수재를 겹쳐 놓은 상태에서 타정총(탁카)에 와셔가 박힌 타정못을 고속으로 타정하여 복합형 방수재를 뚫고 고정시공 하여도 타정못으로 인한 방수성능에는 전혀 손상이 없음을 알게 되었다.

또한, 본 발명의 복합형 방수재인 EVA, ECB, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트의 한면에 적층된 점접착재는 고무계, 열가소성 수지 혹은 고무, 아크릴계 등의 소재로 조성되어도 가능하나, 다만 접착(부착)성능이 1.5N 이상을 발휘하는 것이 바람직하다. 일 예에 의하면, 복합형 방수재의 점접착재는 가열된 용해주제 오일에 고무와 점착부여제를 가열액상 교반기에서 혼합하고, 그 혼합물에 열안정제와 노화방지제, 보강제 그리고 충진제 중 적어도 하나 이상을 첨가 혼합하여 제조될 수 있다. 이렇게 제조된 점접착제는 일정한 온도로 가열한 상태에서 플라스틱시트의 일면에 도포될 수 있다. 점접착제의 제조시 오일의 중량은 고무의 중량보다 큰 것이 바람직하다.

<본 발명의 실시예 2>

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 방수 구조물의 요부 확대 단면도이고, 도 5a 내지 도 5e는 도 4에 도시된 방수 구조물의 시공 방법을 단계적으로 보여주는 도면들이다.

도 4에 도시된 방수 구조물은 점접착 양면테이프(70)를 이용한 방수시공으로써, 플라스틱시트(60)들에 의해 제공되는 방수층과 라이닝 콘크리트(50) 사이의 공간이 점접착재에 의해 구획된 방수 구간으로 제공된다.

도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 점접착 양면테이프(70)를 이용한 방수 구조물의 시공 방법은 숏크리트 타설 단계, 방수층 형성 단계, 점접착 양면테이프 부착 단계 및 라이닝 콘크리트 타설 단계를 포함할 수 있다.

도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 숏크리트(20)는 굴착된 암반(10) 표면에 터널의 모양(원형)이 되도록 타설된다(도 5a). 배수용 부직포(30)는 숏크리트 상에 배수용 부직포(30)의 끝단부가 겹치도록 확장 시공한다(도 5b). 배수용 부직포(30)의 부착에는 타정못(90)이 이용된다.

방수층 형성 단계는 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트(60)를 배수용 부직포(30) 상부에 플라스틱시트(60)의 끝단부가 10cm 겹치도록 확장 시공함으로써 제공된다(도 5c). 플라스틱시트(60)의 부착에는 타정못(90)이 이용될 수 있다.

점접착 양면테이프 부착 단계는 점접착 양면테이프(70)의 한 면에 부착된 이형지를 제거한 후 플라스틱시트(60)의 끝단부가 겹쳐서 연결시공된 상부에 덧붙임되도록 부착한다(도 5d). 도시하지 않았지만, 추가적으로 점접착 양면테이프(70)가 부착된 플라스틱시트(60)는 점접착 양면테이프(70) 상에 와셔가 삽입된 타정못을 다시 한번 박아 견고하게 고정부착할 수 있다.

라이닝 콘크리트 타설 단계는 점접착성 양면테이프(70)의 또 다른 면에 부착된 이형지를 제거하고 라이닝 콘크리트(50)를 타설하여, 라이닝 콘크리트(50)가 플라스틱 시트(60)의 끝단부를 따라 부착된 점접착성 양면테이프(70)의 점접착재(74)에 접착됨으로써 방수 구간이 분리된다(도 5e).

도 6은 점접착성 양면테이프(70)가 플라스틱 시트의 테두리를 따라 부착된 상태를 평면적으로 보여주는 도면이다. 도 6에서와 같이, 점접착성 양면테이프(70)는 플라스틱시트(60)의 가장자리를 따라 직사각형 형태로 부착된다.

본 발명에서 점접착성 양면테이프(70)는 샌드위치와 같이 플라스틱시트(72)의 양쪽면에 점접착(74) 층을 적층하여 제조한 시트를 폭 10㎝~15㎝로 절단하여 테이프 형태로 제조한 것으로, 점접착성 양면테이프(70)는 실시 예 1의 복합형 방수재와 제반 물성이 같다.

실시예 2의 시공방법의 효과는, 터널 방수시공을 하면서 숏크리트(20)의 상부에 배수용 부직포(30)를 부착하고 상부에 EBC, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트(60)를 부착하여 방수층을 형성하여 유도배수에 의한 방수시공을 하는 것은 기존의 터널 시공공법과 같지만, 기존의 터널시공방법에서 방수층이 손상되는 등의 원인에 의해 숏크리트(20)로부터 침출되는 심층수 및 표층수가 손상된 방수층을 통해 라이닝 콘크리트(50)로 침수 및 누수가 되는 하자가 발생하면 방수층과 라이닝콘크리트(50)의 계면이 분리되어 있어 이러한 분리된 계면으로 침수 및 누수되는 물이 옮겨다님으로 인하여 침수 및 누수되는 부위를 찾기 어려워 하자 보수가 매우 어려운 것을, 본 발명은 라이닝 콘크리트(50)와 일체형으로 접착이 되는 점접착성 양면테이프(70)를 시공구간(플라스틱 시트로 이루어지는 방수층의 겹침부위)마다 설치함으로써 방수시공 구간을 분리하는 구획방수가 되므로 하자가 발생하여 보수하는 경우 하자가 발생한 구간구획을 보수하면 되므로 보수시공이 매우 편리하며 시공 효과는 완벽하다.

또한, 점접착성 양면테이프(70)를 이용한 터널 방수 시공 방법은, 종래의 터널방수시공 공법과 같이 ECB, EVA, PVC, HDPE 등의 방수시트의 끝단부위(폭10㎝)를 연결접합하면서 고열의 열을 가하여 열융착하는 시공방법을 배제하고, 점접착성 양면테이프(70)의 점접착력에 의해 플라스틱시트(60)들의 끝단부를 겹쳐서 연결한 상부에 간편하게 접착하여 플라스틱시트(60)와 시트를 연결접합하며, 점접착성 양면테이프(70)의 반대면은 라이닝 콘크리트(50)와 일체형으로 접착되어 방수시공구간을 분리함으로써 터널방수의 시공이 간편하고 그 효과는 완벽할 뿐만 아니라, 만일의 경우 라이닝 콘크리트(50)로 숏크리트(20)의 심층수 및 표층수가 침수하는 하자가 발생하는 경우에 침수하는 방수시공구간인 구획공간을 보수하면 됨으로 보수시공이 간편하고 보수시공 효과는 완벽하다.

도 7은 본 발명의 제2실시예의 변형예를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 굴착된 암반 표면에 터널의 모양인 원형이 되도록 숏크리트를 타설하여 다진 후, 그 상부에 침수가 되는 배수용 부직포의 끝단과 끝단을 겹쳐서 확장하여 부착한다. 그리고 배수용 부직포 상부에 ECB, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱 시트(60)와 시트의 일단부가 겹치도록 연결 접합한다. 플라스틱시트(60)와 시트의 일단부가 겹쳐서 연결 시공된 연결 접합부분에는 1면(한면) 점접착 테이프(80)의 이형지를 벗겨내면서 부착한다. 1면 점접착 테이프(80)가 부착된 상부에 와샤가 삽입된 타정못(90)을 밖아 견고하게 고정 부착한다. 배수용 부직포와 플라스틱시트가 타정못에 의해 견고하게 고정부착된 방수층에 일정한 간격으로 종방향으로 점접착성 양면테이프(70)의 한 면을 이형지를 벗겨내고 부착한다. 그리고 최종적으로 라이닝 콘크리트를 타설하기 전에 점접착성 양면테이프(70)의 또 다른 면에 부착된 이형지를 제거한 후 라이닝 콘크리트를 타설한다.

상기 실시예 2의 변형예에 따른 시공 방법은, 터널 방수를 하면서 숏크리트 상부에 배수용 부직포를 부착하고, EBC, EVA, HDPE, PVC 등의 플라스틱시트들을 연결 부착시공하는 경우 플라스틱시트(60)들의 연결접합부가 터널의 종방향으로 일정하게 시공이 안되고 불규칙하게 부착되는 경우, 시공구간 형성도 불규칙하게 형성되어 만일의 경우 구간 형성이 잘못되는 것을 염려하여, 플라스틱시트(60)의 10㎝ 폭으로 연결접합하는 상부에 폭 10㎝- 15㎝의 1면(한면) 점접착 테이프(80)의 이형지를 떼어내면서 부착하여 플라스틱시트(60)들의 연결접합을 일체형으로 완전하게 접착하여 밀봉한 후, 폭 10㎝의 점접착성 양면테이프(70)의 한 면에 붙어있는 이형지를 떼어내면서 플라스틱시트(60)의 표면에 종방향으로 부착한다. 점접착성 양면테이프(70)는 1M ~ 1.5M 간격으로 터널의 종방향으로 부착된다. 점접착성 양면테이프(70)는 시공현장 여건에 따라 터널의 종방향 뿐만 아니라 횡방향으로도 부착 시공될 수 있다. 부착된 점접착성 양면테이프(70)의 반대면의 이형지를 떼어내고 라이닝 콘크리트를 타설하면, 터널 구간을 분리하는 구획방수 시공구간을 형성할 수 있다. 1면(한면) 점접착 테이프는 본 발명의 복합형 방수재를 폭 10㎝ ~15㎝로 세로로 절단하여 사용할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 터널의 방수 시공 방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10 : 암반 20 : 쇼크리트
30 : 배수용 부직포 40 : 복합형 방수재
50 : 라이닝 콘크리트

Claims (9)

1. 터널 방수 시공 방법에 있어서:
   굴착된 암반에 숏크리트를 타설하는 단계;
   상기 숏크리트를 통한 침출수를 배수관으로 유도 배수하는 유도 방수층을 형성하는 단계; 및
   상기 방수층 상에 라이닝 콘크리트를 타설하되, 상기 라이닝 콘크리트가 상기 유도 방수층과 일체형으로 전면 접착되어 침출수를 차단하는 차단 방수층을 형성하는 단계를 포함하되;
   상기 유도 방수층을 형성하는 단계는
   상기 숏크리트 상에 배수용 부직포를 설치하는 단계; 및
   플라스틱시트의 일면에 점접착재가 적층된 복합형 방수재를 상기 배수용 부직포 상에 설치하되, 상기 복합형 방수재의 플라스틱시트가 상기 배수용 부직포를 향하도록 설치하는 단계를 포함하고,
   상기 차단 방수층을 형성하는 단계는
   상기 복합형 방수재의 점접착재에 부착된 이형지를 제거하는 단계; 및
   상기 점접착재가 노출된 상기 복합형 방수재 상에 상기 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하여, 상기 복합형 방수재의 점접착재에 상기 라이닝 콘크리트가 일체형으로 전면 접착되면서 상기 차단 방수층이 제공되는 것을 특징으로 하는 터널 방수 시공 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 터널 방수 시공 방법에 있어서:
   굴착된 암반에 숏크리트를 타설하는 단계;
   상기 숏크리트 상에 배수용 부직포를 설치하는 단계;
   플라스틱시트의 일면에 점접착재가 적층된 복합형 방수재를 상기 배수용 부직포 상에 설치하되; 상기 복합형 방수재의 플라스틱시트가 상기 배수용 부직포를 향하도록 설치하는 단계; 및
   상기 복합형 방수재 상에 라이닝 콘크리트를 타설하는 단계를 포함하되;
   상기 복합형 방수재를 설치하는 단계는
   상기 복합형 방수재의 끝단부가 겹치도록 연결하고, 상기 복합형 방수재가 겹쳐지는 부분은 상기 복합형 방수재의 점접착재에 점접착력으로 상호 연결접합되며,
   상기 라이닝 콘크리트 타설 단계는
   상기 복합형 방수재의 점접착재에 부착된 이형지가 제거된 상태에서 상기 라이닝 콘크리트를 타설하여, 상기 라이닝 콘크리트가 상기 복합형 방수재의 점접착재에 일체형으로 전면 접착되면서 차단방수층이 제공되는 것을 특징으로 하는 터널 방수 시공 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 복합형 방수재는 타정못에 의해 상기 숏크리트에 타정되는 것을 특징으로 하는 터널 방수 시공 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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