KR101623320B1 - 터널 구조물의 분리형 방수시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 구조물의 숏크리트와 콘크리트 라이닝 사이에 설치되어 원지반으로부터 숏크리트를 통과하는 용출되는 지하수의 배수를 유도하는 배수재에 분리된 형태로 설치되어 상기 배수재와 함께 지하수의 배수를 유도하고 동시에 지하수가 콘크리트 라이닝으로 침투되지 못하도록 하는 방수시트에 관한 것으로, 특히 방수시트(10)의 한쪽 면에 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 복수 설치되어 방수시트(10)를 숏크리트(102)에 고정하는 고정날개(18)에 대해 접합부(18a)와 비접합부(18b)로 번갈아가며 방수시트(10)에 접합하여 터널 구조물의 시공은 물론이거니와 터널 구조물 중 횡갱, 사갱, 대피소, 갱문입구 등과 같이 터널 구간의 꺾인 부분에서 방수시트(10)를 재단하여 시공할 필요가 있을 때 상기 고정날개(18)의 비접합부(18b)를 통해 방수시트(10)를 재단하여 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

터널 구조물의 분리형 방수시트{omit}

본 발명은 터널 구조물의 숏크리트와 콘크리트 라이닝 사이에 설치되어 원지반으로부터 숏크리트를 통과하여 용출되는 지하수의 배수를 유도하는 배수재에 분리된 형태로 설치되어 상기 배수재와 함께 지하수의 배수를 유도하고 동시에 지하수가 콘크리트 라이닝으로 침투되지 못하도록 하는 분리형 방수시트에 관한 것으로, 특히 분리형 방수시트의 한쪽 면에 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 복수 설치되어 방수시트를 숏크리트에 고정하는 고정날개에 대해 접합부와 비접합부로 번갈아가며 방수시트에 접합하여 정형화된 터널 구간에서의 사용은 물론 터널 구조물 중 횡갱, 사갱, 대피소, 갱문입구, 비상주차대 등과 같이 비정형화된 터널 구간의 꺾이는 부분에서 방수시트를 재단하여 시공할 필요가 있을 때 상기 고정날개의 비접합부를 통해 방수시트를 재단하여 사용할 수 있도록 하여 재단작업을 용이하게 하고, 방수시트의 겹이음 융착시 고정날개의 비접합부가 방수시트의 겹이음에 간섭되지 않아 겹이음 융착을 안정화시킬 수 있도록 하는 터널 구조물의 분리형 방수시트에 관한 것이다.

일반적으로 터널 구조물의 숏크리트와 콘크리트 라이닝 사이에는 원지반으로부터 숏크리트를 통과하는 용출되는 지하수의 배수를 유도하는 부직포 형태의 배수재와 함께 지하수의 배수를 유도하고 동시에 지하수가 콘크리트 라이닝으로 침투되지 못하도록 하는 방수시트가 설치된다.

예컨대 터널 방수 시공은, 땅속에 기초 터널을 굴착하여 터널의 굴착면을 안정화시킨 후 터널의 요철면에 숏크리트를 타설하여 터널을 1차 복공하고, 다음으로 숏크리트 표면에 배수재와 방수시트를 설치하고 다음으로 콘크리트 라이닝을 타설하여 터널을 2차 복공한다. 상기 배수재는 숏크리트로부터 용출된 지하수를 터널 하부로 분산 유도하여 배수하고 방수시트는 배수재와 함께 지하수를 터널 하부로 배수를 유도하고 콘크리트 라이닝을 방수하는 역할을 담당한다. 따라서 숏크리트로부터 용출된 지하수는 상기 방수시트를 통해 하부로 흘러 쇄석 자갈 시멘트 등으로 이루어진 다공성의 필터콘크리트층을 통과하여 이와 연결된 배수관 내로 유입되고, 배수관으로 유입된 지하수는 연결관을 통해 집수관으로 배수되어 외부로 배출된다.

기존의 터널방수 공법은 란델을 이용하여 숏크리트 면에 부직포 형태의 배수재를 먼저 시공하고 방수시트를 상기 란델을 통해 열풍으로 융착하여 방수를 하는 분리형 공법이 있다.

상기의 경우 방수시트를 란델을 통해 융착시켜 부착하기 때문에 방수시트가 열화손상으로 경화되어 인장강도 및 신장률 등 품질이 저하되어 콘크리트 라이닝의 타설시 콘크리트 타설압에 의해 란델과 융착된 부분의 방수시트가 파단될 수 있어 하자가 발생할 수 있다.

이를 해결하기 위해 본 발명자가 대한민국 특허 제10-1426465호(발명의 명칭: 격자시트를 갖는 터널용 방수시트 및 이를 이용한 터널 방수공법)를 발명하였다. 이는 숏크리트 면에 배수재를 구성하는 부직포와 격자시트를 먼저 시공하고 이로부터 분리 형태로 하여 고정날개가 형성된 방수시트가 고정날개를 통해 숏크리트에 시공하는 분리형 공법 기술을 제안하였다.

상기에서 분리형 방수시트의 한쪽 면에는 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 복수 설치되어 방수시트를 숏크리트에 고정하는 고정날개가 형성되어 구성된다. 이에 따라 란델의 사용 없이 상기 고정날개를 통해 못과 같은 고정수단으로 숏크리트에 고정하여 방수시트를 설치하는 것이다.

그리고 상기 방수시트에 접합된 고정날개는 선융착 방식으로 접합되어 있는바, 이와 같이 고정날개가 선융착 방식에 따른 터널 구간에서의 시공에는 문제가 없다.

그런데 터널방수 공사에서 횡갱(橫坑)(터널과 터널을 횡방향으로 연결하는 터널), 사갱(斜坑), 대피소, 갱문입구, 비상주차대 등과 같이 터널 구간에서 이로부터 꺾이는 부분(이하, '꺾인 부분'이라 통칭한다)의 방수시공의 경우 부득이 방수시트를 절단 재단하여 설치하여야 할 경우가 생긴다.

상기와 같이 꺾인 부분의 방수시공은 방수시트를 필요한 길이만큼 재단하여 재단된 방수시트를 겹이음 하고 이 겹이음 부분을 열풍으로 융착하여 시공한다.

이 경우에 상기 방수시트에 접합된 고정날개가 선융착 방식으로 접합되어 있기 때문에 꺾인 부분의 방수를 위해 방수시트를 필요한 길이로 재단하면 고정날개도 같은 길이로 함께 재단되는바, 방수시트의 겹이음 융착을 위해서는 방수시트에 접합된 고정날개를 손작업 또는 칼작업으로 방수시트의 겹이음을 위해 약 30cm 정도를 제거해야 된다.

상기와 같이 방수시트에 접합된 고정날개를 손작업 또는 칼작업으로 방수시트의 겹이음 부분만큼 제거할 때 상기 방수시트에 복수 개소에 접합된 고정날개는 부직포와 같은 재료를 사용하기에 현장에서 이를 일일이 제거하는 작업이 용이하지 않아 시공작업시간을 지체하고 되고, 제거를 했다 하더라고 일부의 고정날개 흔적이 남아 융착 작업시 하자가 발생할 수 있는 문제점이 있어 왔다.

따라서 배수재와 분리형으로 제작되고 란델을 사용하지 않고 시공되도록 방수시트에 접합되는 고정날개에 대해 터널 구조물의 꺾인 부분에서도 방수시공을 용이하게 할 수 있는 새로운 형태의 터널용 방수시트의 기술을 여전히 필요로 하고 있다.

대한민국 특허공보 제10-1426465호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배수재와 분리된 형태로 사용되는 분리형 방수시트의 한쪽 면에 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 복수 설치되어 방수시트를 숏크리트에 고정하는 고정날개에 대해 접합부와 비접합부로 번갈아가며 방수시트에 접합하여 정형화된 터널 구간에서의 사용은 물론 터널 구조물 중 횡갱, 사갱, 대피소, 갱문입구, 비상주차대 등과 같이 비정형화된 터널 구간의 꺾이는 부분에서 방수시트를 재단하여 시공할 필요가 있을 때 상기 고정날개의 비접합부를 통해 방수시트를 재단하여 사용할 수 있도록 하여 재단작업을 용이하게 하고, 방수시트의 겹이음 융착시 고정날개의 비접합부가 방수시트의 겹이음에 간섭되지 않아 겹이음 융착을 안정화시킬 수 있도록 하는 터널 구조물의 분리형 방수시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제의 해결 수단은, 터널 구조물의 숏크리트와 콘크리트 라이닝 사이에 설치되어 원지반으로부터 숏크리트를 통과하여 용출되는 지하수의 배수를 유도하는 배수재에 분리된 형태로 설치되어 상기 배수재와 함께 지하수의 배수를 유도하고 동시에 지하수가 콘크리트 라이닝으로 침투되지 못하도록 하며 한쪽 면에는 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 하여 복수로 설치되어 방수시트를 고정수단으로 숏크리트에 고정하는 고정날개가 형성된 터널 구조물의 분리형 방수시트에 있어서,

상기 방수시트에 설치된 고정날개에 대해 접합부와 비접합부로 번갈아가며 방수시트에 접합하여 방수시트의 재단시 고정날개의 비접합부를 통해 재단할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 고정날개는 부직포, 직물 또는 합성수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 방수시트에 설치된 고정날개의 접합부의 길이는 10cm 내지 20cm이고, 비접합부의 길이는 20cm 내지 40cm인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 터널 구조물의 분리형 방수시트에 따르면, 방수시트에 접합되는 고정날개가 접합부와 비접합부로 번갈아가면 형성된 것에 의해 일반 터널 구간에서의 사용은 물론 터널 구간의 꺾인 부분에서 방수시트를 재단하여 시공할 필요가 있을 때 상기 고정날개의 비접합부를 통해 방수시트를 재단하여 사용할 수 있도록 함으로써 재단작업이 용이하여 현장에서 작업성을 크게 개선하고 시공성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 방수시트를 재단하여 겹이음 융착시 고정날개의 비접합부가 방수시트의 겹이음에 간섭되지 않아 겹이음 융착을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 분리형 방수시트가 적용된 터널 구조물을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 분리형 방수시트와 배수재를 분리하여 나타낸 일부 절단 단면도이다.
도 3은 본 발명의 분리형 방수시트의 시공을 개략적으로 예시한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 분리형 방수시트에 대해 길이방향으로 일부를 절단하고 평면 상태로 예시한 구성 설명도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되기 바란다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 1실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니며 본 출원시점에서 이들과 대체되는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 분리형 방수시트(10)가 적용된 터널 구조물을 개략적으로 도시한 것으로, 땅속에 기초 터널(100)을 굴착하여 터널의 굴착면을 안정화시킨 후 터널의 요철면에 숏크리트(102)를 타설하여 터널을 1차 복공하고, 다음으로 숏크리트(102) 표면에 배수재(10A)와 분리형 방수시트(10)를 설치하고 이를 통해 콘크리트 라이닝(104)을 타설하여 터널을 2차 복공한다. 따라서 숏크리트(102)로부터 용출된 지하수는 배수재(10A)와 분리형 방수시트(10)를 통해 하부로 흘러 쇄석 자갈 시멘트 등으로 이루어진 다공성의 필터콘크리트층(106)을 통과하여 이와 연결된 배수관(108) 내로 유입되고, 배수관(108)으로 유입된 지하수는 연결관(110)을 통해 집수관(112)으로 배수되어 외부로 배출된다.

상기와 같이 적용되는 본 발명의 분리형 방수시트(10)는 배수재(10A)와 함께 숏크리트(102)와 콘크리트 라이닝(104) 사이에 설치되어 숏크리트(102)로부터 용출되는 지하수를 상기 배수재(10A)가 분산 유도하고 분리형 방수시트(10)가 지하수를 콘크리트 라이닝(104)으로 침투되지 못하도록 하고 배수재(10A)와 함께 지하수를 터널 하부로 배수를 유도하는 역할을 하게 된다.

도 2는 본 발명의 분리형 방수시트(10)와 배수재(10A)를 분리하여 나타낸 일부 절단 단면도이다.

상기 배수재(10A)는 숏크리트(102) 면과 대면하여 숏크리트(102)로부터 용출되는 지하수를 흡수 분산하여 배수하는 역할을 한다.

상기에서 배수재(10A)는 지하수의 흡수 분산하여 배수가 용이한 부직포를 사용할 수 있다.

상기에서 배수재(10A)로 제공되는 부직포의 경우 투수성 및 보온성을 고려하여 장섬유 또는 단섬유를 사용할 수 있다.

그리고 상기 배수재(10A)는 본 발명자가 발명한 대한민국 특허 제10-1426465호와 같이 지하수의 배수능력향상 및 숏크리트(102)로부터 용출되는 지하수에 포함된 침전물의 퇴적을 분산 유도하고 동시에 지하수의 결빙으로 부직포의 부피팽창시 팽창된 부직포를 흡수하는 여유 공간을 확보할 수 있도록 한 부직포와 격자시트를 일체로 한 것일 수 있고, 또는 격자시트를 가운데 두고 격자시트의 양면에 샌드위치 형태로 부직포를 설치하여 일체로 구성된 것일 수 있다.

상기에서 격자시트와 부직포는 열접합 또는 접착제접합 중 어느 하나로 접합되어 일체화할 수 있고, 격자시트의 양면에 샌드위치 형태로 설치되는 부직포는 니들 펀칭 또는 열접합 또는 접착제접합 중 어느 하나로 접합하여 일체화시킬 수 있다.

상기 배수재(10A)의 저면에는 분리 형태로 제공되고 고정날개(18)를 갖는 분리형 방수시트(10)가 위치되어 상기 고정날개(18)에 와셔못과 같은 고정수단으로 하여 분리형 방수시트(10)를 숏크리트(102)에 고정하여 숏크리트(102)로부터 용출된 지하수의 배수를 유도하고 콘크리트 라이닝(104)을 방수한다.

도 3은 본 발명의 분리형 방수시트의 시공을 개략적으로 예시한 부분 단면도로서, 먼저, 배수재(10A)를 와셔못(30)의 고정수단으로 타정하여 숏크리트(102)에 고정하여 부착시키고, 다음에 이와 분리 형태로 제공되는 분리형 방수시트(10)를 위치시켜 이 방수시트(10)에 접합된 고정날개(18)를 통해 와셔못(32)의 고정수단으로 타정하여 방수시트(10)를 숏크리트(102)에 고정하여 부착시킨다. 이에 따라 배수재(10A)와 분리형 방수시트(10)가 숏크리트(102)에 시공이 이루어지는 것이다.

도 4는 본 발명의 분리형 방수시트에 대해 길이방향으로 일부를 절단하고 평면 상태로 예시한 구성 설명도이다.

상기 분리형 방수시트(10)의 한쪽 면에는 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 하여 복수로 설치되어 방수시트(10)를 와셔못(32)과 같은 고정수단으로 숏크리트(102)에 고정하는 고정날개(18)가 형성하되, 상기 방수시트(10)에 설치된 고정날개(18)에 대해 접합부(18a)와 비접합부(18b)로 번갈아가며 방수시트(10)에 접합하여 방수시트(10)의 재단시 고정날개(18)의 비접합부(18b)를 통해 재단(L)할 수 있도록 구성한 것이다.

상기에서 고정날개(18)는 시트 형태의 재료를 재단한 부직포, 직물 또는 합성수지 중 어느 하나로 형성할 수 있다.

상기에서 방수시트(10)에 설치된 고정날개(18)의 접합부(18a)의 접합 길이는 10cm 내지 20cm로 하여 고정날개(18)가 방수시트(10)에 접합이 유지되는 강성을 갖게 하는 것이 바람직하고, 비접합부(18b)의 비접합 길이는 20cm 내지 40cm로 하여 방수시트(10)를 재단(L)하여 겹이음 융착시 고정날개(18)의 비접합부(18b)가 방수시트(10)의 겹이음에 간섭되지 않게 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 고정날개(18)는 도 2 및 도 4와 같이 일정한 폭을 갖고 방수시트(10)의 길이방향으로 접합부(18a)를 통해 접합되되, 이 고정날개(18)의 접합부(18a)는 선융착 방식으로 한쪽이 접합되어 날개 형태로 하여 이 날개를 통해 와셔못(32)을 타정할 수 있으며, 상기 접합부(18a)는 열접합 또는 접착제로 접합할 수 있는 것이다.

상기 고정날개(18)는 방수시트(10)의 폭 방향에서 일정 간격으로 배치되고 방수시트(10)의 길이방항으로 접합된다. 예를 들어, 방수시트(10)의 폭이 2.1m(미터)일 경우 방수시트(10)의 폭의 양측에서 30cm 내지 50cm를 남겨두고 고정날개(18)를 설치하고 가운데에 고정날개(18)를 설치하여 3개를 형성할 수 있고 방수시트(10)의 폭이 3m(미터)일 경우에는 4개를 형성할 수 있다.

상기 방수시트(10)의 길이는 터널 구조물의 규모에 따라 23m(미터), 25m(미터), 28m(미터) 등 다양한 길이로 제공된다.

상기에서 방수시트(10)는 KSF 4911(합성 고분자계 방수 시트) 품질기준에 준하는 에틸렌 아세트산 비닐(EVA :Ethylene Vinyl Acetate)계의 합성수지를 사용하는 것이 바람직하며, 두께는 0.8mm~1.5mm로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 분리형 방수시트(10)는 도 2 및 도 4와 같이 배수재(10A)와 분리된 형태로 되어 숏크리트(102)에 배수재(10A)를 먼저 시공한 다음에 분리형 방수시트(10)를 시공함으로써 2단계로 각각 시공이 이루어져 무게 반감(半減)으로 시공성을 향상시킬 수 있다.

그리고 상기 분리형 방수시트(10)에 형성된 고정날개(18)가 접합부(18a)와 비접합부(18b)로 번갈아가며 이루어짐으로써 도 1과 같은 정형화된 터널 구조물의 시공은 물론이거니와 터널 구조물 중 횡갱, 사갱, 대피소, 갱문입구, 비상주차대 등과 같이 비정형화된 터널 구간의 꺾인 부분에서 분리형 방수시트(10)를 재단하여 시공할 필요가 있을 때도 4와 같이 상기 고정날개(18)의 비접합부(10b)를 통해 방수시트(10)를 재단(L)하여 사용할 수 있도록 하여 재단작업을 용이하게 하고, 방수시트(10)의 겹이음 융착시 융착용접기의 작업공간을 확보하기 위해 고정날개(18)의 비접합부(18b)를 약 30cm 정도를 절단하여 방수시트(10)의 겹이음에 간섭되지 않아 겹이음 융착을 안정화시킬 수 있는 것이다.

10 : 분리형 방수시트
10A : 배수재
18 : 고정날개
18a : 접합부
18b : 비접합부
L : 재단(절단선)
100 : 기초 터널
102 : 숏크리트
104 : 콘크리트 라이닝
106 : 필터콘크리트층
108 : 배수관
110 : 연결관
112 : 집수관

Claims (3)

1. 터널 구조물의 숏크리트(102)와 콘크리트 라이닝(104) 사이에 설치되어 원지반으로부터 숏크리트(102)를 통과하여 용출되는 지하수의 배수를 유도하는 배수재(10A)에 분리된 형태로 설치되어 상기 배수재(10A)와 함께 지하수의 배수를 유도하고 동시에 지하수가 콘크리트 라이닝(104)으로 침투되지 못하도록 하며 한쪽 면에는 폭 방향에서 일정한 간격을 갖고 길이방향으로 날개 형태로 하여 복수로 설치되어 방수시트(10)를 고정수단으로 숏크리트(102)에 고정하는 고정날개(18)가 형성된 터널 구조물의 분리형 방수시트에 있어서,
   상기 분리형 방수시트(10)에 설치된 고정날개(18)에 대해 접합부(18a)와 비접합부(18b)로 번갈아가며 방수시트(10)에 접합하여 방수시트(10)의 재단시 고정날개(18)의 비접합부(18b)를 통해 재단(L)할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 터널 구조물의 분리형 방수시트.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정날개(18)는 부직포, 직물 또는 합성수지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터널 구조물의 분리형 방수시트.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 방수시트(10)에 설치된 고정날개(18)의 접합부(18a)의 길이는 10cm 내지 20cm이고, 비접합부(18b)의 길이는 20cm 내지 40cm인 것을 특징으로 하는 터널 구조물의 분리형 방수시트.

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