KR101935737B1 - 아크릴계 방수제 주입 방법 - Google Patents

아크릴계 방수제 주입 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 제1 탱크에 아크릴 모노머 및 알콕시아민이 혼합된 제1 혼합물을 저장하는 단계, 제2 탱크에 마이크로 시멘트 및 산화제 수용액이 혼합된 제2 혼합물을 저장하는 단계, 상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크 각각의 내부 공간으로 배치된 복수의 스크류 히터를 이용하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반 및 가열하는 단계, 상기 제1 혼합물을 상기 제1 탱크로부터 배출시켜 실린더의 제1 공간으로 저장하고 상기 제2 혼합물을 상기 제2 탱크로부터 배출시켜 상기 실린더의 제2 공간으로 저장하는 단계, 상기 실린더의 일측 종단에 배치된 센서 모듈을 이용하여 상기 콘크리트 구조물에 형성된 홀의 내부로 적외선을 조사하고 상기 홀의 종단 영역에 반사되는 상기 적외선을 수광하는 단계, 상기 센서 모듈과 전기적으로 연결된 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 적외선의 조사 및 수광과 관계되는 적어도 하나의 데이터에 기초하여 상기 홀의 깊이를 산출하는 단계, 상기 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 실린더의 일측 종단에 배치되어 상기 실린더에 저장된 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 외부로 분사하는 가변 튜브의 길이를 상기 홀의 깊이에 대응하도록 제어하는 단계, 상기 마이크로 프로세싱 유닛의 제어에 대응하여 상기 가변 튜브가 포함하는 다단 중첩 구조의 복수의 단위 튜브 중 적어도 일부의 단위 튜브가 인입 또는 인출되어 상기 가변 튜브의 길이가 신축하는 단계, 및 상기 실린더의 타측 종단과 연결된 컴프레서를 이용하여 상기 실린더의 내부 공간으로 압축 공기를 공급하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물에 형성된 홀(hole) 및 상기 홀에 의한 균열을 보수하는 아크릴계 방수제 주입 방법을 개시한다. 이 외에도 명세서를 통하여 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

아크릴계 방수제 주입 방법{Method for injecting Acrylic waterproofing}
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 콘크리트 구조물에 형성된 균열을 보수하기 위한 아크릴계 방수제 주입 방법과 관계된다.
산업 또는 주거 환경을 조성하는 콘크리트 구조물에는 오브젝트(object)의 설치와 관련하여 각종 툴(tool)(예: 못, 앵커볼트 또는 칼브럭 등)이 삽말될 수 있다. 상기 툴의 삽말 시, 콘크리트 구조물에는 툴의 일부가 수용되는 홀(hole)이 형성됨과 동시에, 상기 홀로 인한 주변 콘크리트의 강성 저하에 따라 홀 내측에 균열이 발생할 수 있다. 이와 같이 콘크리트 구조물에 형성된 홀 및 균열은 삽말된 툴이 철거되는 경우, 상기 콘크리트 구조물의 심미성을 하향시킬 뿐만 아니라, 누수 및 상기 누수로부터 야기되는 철근 부식 등에 기인하는 바, 신속한 보수가 요구된다.
콘크리트 구조물에 형성된 홀 및 균열을 보수하기 위한 일환으로, 상기 홀 및 균열 부위에 방수제(또는, 보수제)를 저압 또는 고압으로 주입시키는 보수 방식이 제안된 바 있다. 그러나, 상기 방수제의 고압 주입 시 미세한 균열 부위에는 방수제가 세밀하게 침투 또는 충진되지 않을 수 있다. 또는, 상기 방수제를 저압으로 주입하는 경우 상기 미세한 균열 부위로의 방수제 침투에 많은 시간이 소요될 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 콘크리트 구조물에 형성된 홀의 깊이 산출에 기반하여 방수제의 분사 위치를 결정하고, 상기 방수제 분사와 함께 압축 공기를 다방으로 제공함으로써, 상기 홀의 내측 종단 영역에 존재하는 균열에 대한 방수제의 세밀한 침투 및 침투 소요 시간 단축을 구현할 수 있는, 아크릴계 방수제 주입 방법을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물에 형성된 홀(hole) 및 상기 홀에 의한 균열을 보수하는 아크릴계 방수제 주입 방법은, 제1 탱크에 아크릴 모노머 및 알콕시아민이 혼합된 제1 혼합물을 저장하는 단계, 제2 탱크에 마이크로 시멘트 및 산화제 수용액이 혼합된 제2 혼합물을 저장하는 단계, 상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크 각각의 내부 공간으로 배치된 복수의 스크류 히터를 이용하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반 및 가열하는 단계, 상기 제1 혼합물을 상기 제1 탱크로부터 배출시켜 실린더의 제1 공간으로 저장하고 상기 제2 혼합물을 상기 제2 탱크로부터 배출시켜 상기 실린더의 제2 공간으로 저장하는 단계, 상기 실린더의 일측 종단에 배치된 센서 모듈을 이용하여 상기 콘크리트 구조물에 형성된 홀의 내부로 적외선을 조사하고 상기 홀의 종단 영역에 반사되는 상기 적외선을 수광하는 단계, 상기 센서 모듈과 전기적으로 연결된 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 적외선의 조사 및 수광과 관계되는 적어도 하나의 데이터에 기초하여 상기 홀의 깊이를 산출하는 단계, 상기 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 실린더의 일측 종단에 배치되어 상기 실린더에 저장된 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 외부로 분사하는 가변 튜브의 길이를 상기 홀의 깊이에 대응하도록 제어하는 단계, 상기 마이크로 프로세싱 유닛의 제어에 대응하여 상기 가변 튜브가 포함하는 다단 중첩 구조의 복수의 단위 튜브 중 적어도 일부의 단위 튜브가 인입 또는 인출되어 상기 가변 튜브의 길이가 신축하는 단계, 및 상기 실린더의 타측 종단과 연결된 컴프레서를 이용하여 상기 실린더의 내부 공간으로 압축 공기를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 홀의 깊이를 산출하는 단계는, 상기 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 센서 모듈로부터 상기 적외선의 발광 타임 스템프(time stamp) 정보 및 상기 적외선의 수광 타임 스템프 정보를 전달 받는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 아크릴계 방수제 주입 방법은, 상기 홀의 외부 노출 영역을 통하여 유출되는 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 상기 콘크리트 구조물로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 콘크리트 구조물로부터 제거하는 단계는, 상기 실린더의 타측 종단에 내부 공간으로 소정의 기울기로 경사진 형상의 복수의 스와이프(swipe) 부재를 포함하는 커터(cutter)를 결속하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 콘크리트 구조물로부터 제거하는 단계는, 상기 커터의 외부로 돌출된 상기 복수의 스와이프 부재의 일 영역에 가압력을 인가하여 상기 커터의 중심 영역에 형성된 공극 영역으로 상기 복수의 스와이프 부재의 적어도 일부를 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반 및 가열하는 단계는, 상기 복수의 스크류 히터가 포함하는 스크류 축이 지정된 방향으로 회전 운도아여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반하는 단계, 및 상기 스크류 축의 중공으로 삽입되는 히팅바가 발열하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 실린더의 내부 공간으로 압축공기를 공급하는 단계는, 상기 압축 공기를 기반으로 상기 길이가 신축된 가변 튜브를 통하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 분사하는 단계는, 상기 컴프레서로부터 제공되어 상기 가변 튜브의 내부 공간에 고정되고, 상기 가변 튜브의 길이 신축에 따라 견인되는 복수의 에어 튜브를 통해 압축 공기를 공급하여 상기 분사되는 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 비산시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 비산시키는 단계는, 상기 복수의 에어 튜브의 일측 종단에 포함되는 적어도 하나의 날개 부재를 기반으로 상기 복수의 에어 튜브를 통해 공급되는 압축 공기의 방향을 가변시키는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 콘크리트 구조물의 내부로 형성된 미세 균열의 인접 영역으로 방수제를 우선하여 주입하고, 상기 방수제 주입 영역에 압축 공기를 다방으로 제공함으로써, 상기 미세 균열 부위로의 방수제 침투 효율 향상 및 침투 소요 시간을 단축시킬 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치의 홀(hole) 깊이 측정 형태를 도시한 도면이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 가변 튜브를 도시한 도면이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 에어 튜브를 도시한 도면이다.
도 2d는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 탄성 릴(reel)을 도시한 도면이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 커터(cutter)를 도시한 도면이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치의 방수제 커팅(cutting) 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 스크류 히터(screw heater)를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치를 기반으로 하는 아크릴계 방수제 주입 방법을 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 방법에 이용될 수 있는 아크릴계 방수제 주입 장치를 설명하기로 한다. 일 실시 예에서, 상기 아크릴계 방수제 주입 장치는 콘크리트 구조물에 형성된 다양한 양상의 균열 보수에 이용될 수 있으며, 이하에서는 상기 콘크리트 구조물에 삽말되는 툴(tool)(예: 못, 앵커볼트 또는 칼브럭 등)에 의한 홀(hole) 및 상기 홀의 내부 영역에서 발생되는 균열에 대한 보수를 일례로 하여 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치를 도시한 도면이고, 도 2a는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치의 홀(hole) 깊이 측정 형태를 도시한 도면이며, 도 2b는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 가변 튜브를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치(100)는 복수의 탱크(110 및 120), 실린더(130), 컴프레서(140), 센서 모듈(150), 가변 튜브(160) 및 마이크로 프로세싱 유닛(170)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 아크릴계 방수제 주입 장치(100)는 상술된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 아크릴계 방수제 주입 장치(100)는 후술을 통하여 언급될 복수의 에어 튜브(도 2c의 143 및 145), 탄성 릴(도 2c의 147), 커터(도 3a의 180) 및 스크류 히터(도 4의 190) 등을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 탱크(110 및 120)는 콘크리트 구조물을 보수하기 위한 방수제를 수용(또는, 저장)하고, 상기 콘크리트 구조물로의 방수제 분사와 관련하여 수용된 방수제를 다른 구성요소로 배출시킬 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 탱크(110 및 120)는 상기 방수제의 주입 또는 배출 시 사용자 조작에 의하여 개폐되는 커버(111 및 121) 및 캡(cap)(113 및 123)을 포함할 수 있다. 또는, 복수의 탱크(110 및 120)는 수용된 방수제의 적정 온도 유지와 관련하여, 외면의 적어도 일부로 배치되어 상기 복수의 탱크(110 및 120)로부터 외부로의 방열을 차단하는 단열재(115 및 125)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 탱크(110 및 120)는 상기 방수제를 조성하는 제1 혼합물을 수용하기 위한 제1 탱크(110) 및 제2 혼합물을 수용하기 위한 제2 탱크(120)를 포함할 수 있다. 상기 제1 탱크(110) 및 제2 탱크(120)는 예컨대, 상호 동일 또는 유사한 형상으로 구현될 수 있으며, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 배출과 관련하여 일 영역이 후술되는 실린더(130)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합물은 아크릴 모노머 및 촉매제로서 기능하는 알콕시아민을 포함할 수 있다. 상기 알콕시아민은 아크릴 모노머의 겔화에 기인할 수 있으며, 예컨대 상기 아크릴 모노머 100 중량부를 기준하여 상기 제1 혼합물에 2 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 제2 혼합물의 경우, 상기 아크릴 모노머 100 중량부를 기준하여 마이크로 시멘트 50 내지 100 중량부 및 산화제 수용액 100 중량부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 마이크로 시멘트는 비표면적이 8,000cm2/g일 수 있으며, 상기 산화제 수용액은 개미산 및 물의 1:1 비율 혼합으로 제조될 수 있다.
상기 실린더(130)는 콘크리트 구조물로의 방수제 분사 작업 시, 제1 탱크(110) 및 제2 탱크(120) 각각에서 배출되는 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 수용할 수 있다. 이와 관련하여, 실린더(130)는 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 수용하기 위한 내부 공간을 포함하되, 상기 내부 공간은 격벽 부재(예: 도 2b의 133)에 의하여 상기 제1 혼합물이 수용되기 위한 제1 공간 및 상기 제2 혼합물이 수용되기 위한 제2 공간으로 분획될 수 있다.
상기 컴프레서(140)는 실린더(130)의 내부 공간(예: 제1 공간 및 제2 공간)으로 지정된 크기의 압축 공기를 공급함으로써, 상기 실린더(130)에 수용된 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 압송시킬 수 있다. 이와 관련하여, 컴프레서(140)는 예컨대 피스톤 운동 등에 의하여 생성된 압축 공기를 상기 실린더(130)의 내부 공간으로 가이드하는 덕트(141)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 덕트(141)의 일 영역은 실린더(130)의 일측 종단에 형성된 공극과 연결되어 상기 실린더(130)의 내부 공간(예: 제1 공간 및 제2 공간)과 상통할 수 있다.
상기 센서 모듈(150)은 실린더(130)의 타측 종단(예: 덕트(141)와 연결되는 영역과 대향하는 영역)에 적어도 일부가 외부에 노출되는 형태로 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 모듈(150)은 특정 파장 대역의 광(예: 적외선, 이하 적외선으로 참조함)을 조사하는 발광부(151) 및 상기 발광부(151)에 인접 배치되어 임의의 오브젝트(object)로부터 반사되는 적외선을 수광하는 수광부(153)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 센서 모듈(150)은 방수제 분사 작업 후의 세척과 관련하여 방수 구조를 포함할 수 있다.
상기 가변 튜브(160)는 센서 모듈(150)과 유사하게, 상기 실린더(130)의 타측 종단에 적어도 일부가 외부에 노출되는 형태로 배치될 수 있으며, 컴프레서(140)의 압축 공기에 의하여 압송되는 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 외부로 분사할 수 있다. 이와 관련하여, 가변 튜브(160)의 내부 공간은 상기 실린더(130)와 유사하게 격벽 부재에 의하여 제3 공간 및 제4 공간으로 분획될 수 있으며, 가변 튜브(160)의 제3 공간은 실린더(130)의 제1 공간과 상통하고, 가변 튜브(160)의 제4 공간은 실린더(130)의 제2 공간과 상통할 수 있다. 일 실시 예에서, 가변 튜브(160)는 상호 체결 부재에 의하여 결속된 복수의 단위 튜브가 다단으로 중첩된 구조를 포함하여 그 길이가 신축 가능하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 가변 튜브(160)는 후술되는 마이크로 프로세싱 유닛(170)의 제어 하에, 평시 실린더(130)의 외부로 돌출되지 않도록 상기 복수의 단위 튜브가 다단으로 인입된 상태로 유지될 수 있으며, 콘크리트 구조물로의 방수제(예: 제1 혼합물 및 제2 혼합물) 분사 작업 시 상기 복수의 단위 튜브 중 적어도 일부의 단위 튜브가 인출되어 실린더(130)의 외부로 길이가 신장될 수 있다.
상기 마이크로 프로세싱 유닛(170)은 아크릴계 방수제 주입 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 센서 모듈(150) 등)와 전기적으로 연결되어, 구성요소로 구동과 관계되는 명령 또는 신호를 전달하거나, 각종 연산 또는 데이터 처리 등을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 마이크로 프로세싱 유닛(170)은 센서 모듈(150)로부터 전달 받는 적어도 하나의 데이터에 기초하여 가변 튜브(160)의 길이 신축을 제어할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 아크릴계 방수제 주입 장치(도 1의 100)의 사용자는 실린더(130)의 일 영역에 부착 가능한 적어도 하나의 지지 부재(131)를 기반으로 상기 실린더(130)를 소정 크기의 홀(20) 및 균열(30)이 형성된 콘크리트 구조물(10)에 밀착 고정시킴으로써, 센서 모듈(150)을 상기 홀(20)의 외부 노출 영역에 위치시킬 수 있다. 이러한 사용자의 동작은 예컨대, 상기 콘크리트 구조물(10)로 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 분사하기 이전 시점(time)에 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
이후, 컴프레서(도 1의 140)의 일 영역에 포함된 버튼(미도시) 상에 사용자 입력이 인가되는 경우, 마이크로 프로세싱 유닛(도 1의 170)은 센서 모듈(150)로 구동 신호를 전달할 수 있다. 센서 모듈(150)은 상기 마이크로 프로세싱 유닛(170)으로부터 전달 받은 구동 신호에 대응하여 홀(20)의 내부로 적외선을 조사하고, 상기 홀(20)의 내측 종단 영역에 반사되는 적외선을 수광하여, 상기 적외선의 조사 및 수광과 관계되는 적어도 하나의 데이터를 마이크로 프로세싱 유닛(170)으로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 적외선의 조사 및 수광과 관계되는 적어도 하나의 데이터는 발광부(151)의 적외선 발광 타임 스템프(time stamp) 정보 및 수광부(153)의 적외선 수광 타임 스템프 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 마이크로 프로세싱 유닛(170)은 센서 모듈(150)로부터 전달 받은 적어도 하나의 데이터에 기초하여 콘크리트 구조물(10)에 형성된 홀(20)의 내부 깊이를 산출할 수 있다. 마이크로 프로세싱 유닛(170)은 가변 튜브(160)가 상기 산출된 홀(20)의 내부 깊이에 대응하는(또는, 내부 깊이를 커버하는) 길이로 신장되도록, 상기 가변 튜브(160)와 연결된 모터(161)의 구동을 제어함으로써, 가변 튜브(160)를 구성하는 복수의 단위 튜브(160a 내지 160n) 중 적어도 일부 단위 튜브를 인출시킬 수 있다. 이에 따르면, 가변 튜브(160)의 종단이 홀(20)의 내측 종단과 인접하여 위치하게 됨으로써, 상기 홀(20)로부터 연장되는 균열(30) 부위로의 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 침투 효율이 향상되고, 침투 소요 시간이 단축될 수 있다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 에어 튜브를 도시한 도면이고, 도 2d는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 탄성 릴(reel)을 도시한 도면이다.
도 1, 도 2c 및 도 2d를 참조하면, 컴프레서(140)는 전술된 제1 혼합물 및 제2 혼합물 분사 작업 시, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 분사 방향으로 압축 공기를 제공하기 위한 복수의 에어 튜브(143 및 145)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 에어 튜브(예: 제1 에어 튜브 143 및 제2 에어 튜브 145) 각각은 컴프레서(140)로부터 덕트(141)와 실린더(130)의 제1 공간 및 제2 공간을 경유하여 가변 튜브(160)의 제3 공간 및 제4 공간으로 내입될 수 있다. 상기 가변 튜브(160)의 제3 공간 및 제4 공간으로 내입된 복수의 에어 튜브(143 및 145) 각각의 종단 영역은 상기 가변 튜브(160)를 구성하는 복수의 단위 튜브(도 2b의 160a 내지 160n) 중 일측 종단 단위 튜브(160n)에 물리적으로 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 에어 튜브(143 및 145)는 가변 튜브(160)의 길이 신축 시 견인될 수 있으며, 이와 관련하여 복수의 에어 튜브(143 및 145)의 적어도 일부는 덕트(141)의 내부 공간에 배치되는 탄성 릴(reel)(147)에 권취될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 복수의 에어 튜브(143 및 145) 각각의 종단(예: 가변 튜브(160)에 고정되는 영역)에는 상기 복수의 에어 튜브(143 및 145)를 통하여 공급되는 압축 공기의 분사 방향을 가변시키기 위한 적어도 하나의 날개 부재(149)가 체결될 수 있다. 상술된 복수의 에어 튜브(143 및 145)에 따르면, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 분사 시, 복수의 에어 튜브(143 및 145)를 통하여 제공되는 압축 공기가 분사되는 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 다방으로 비산시킴으로써, 콘크리트 구조물(도 2a의 10)에 형성된 미세 균열(도 2a의 30)로의 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물 침투 효율이 향상될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 가변 튜브(160)를 통하여 콘크리트 구조물(10)에 형성된 홀(도 2a의 20) 및 균열(30) 부위로 분사된 제1 혼합물(예: 아크릴 모노머 및 알콕시아민의 혼합) 및 제2 혼합물(예: 마이크로 시멘트 및 산화제 수용액의 혼합)은 상기 홀(20) 및 균열(30) 부위에서 상호 혼합될 때, 비중 차로 인하여 복수의 층을 이루며 경화될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물 상호 간의 혼합은 상대적으로 비중이 큰 마이크로 시멘트가 이루는 제1 층, 아크릴 모노머가 가교 반응하여 겔화된 아크릴겔 및 마이크로 시멘트가 1:1 비율로 분산되어 이루는 제2 층 및 상대적으로 비중이 작은 아크릴겔이 이루는 제3 층으로 구성되는 방수막을 형성할 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 커터(cutter)를 도시한 도면이고, 도 3b는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치의 방수제 커팅(cutting) 형태를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 아크릴계 방수제 주입 장치(도 1의 100)는 방수제(또는, 전술된 제1 혼합물 및 제2 혼합물) 분사 작업의 후처리와 관계되는 커터(180)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 커터(180)는 실린더(130)의 종단 면과 유사한 형상으로 구현될 수 있으며, 상기 실린더(130)의 종단 면에 구비되는 적어도 하나의 체결 부재(135)를 기반으로 실린더(130)와 착탈 가능하게 결속될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 커터(180)는 실린더(130)에 배치되는 센서 모듈(150) 및 가변 튜브(160)의 기능 수행과 관련하여, 실린더(130)와의 결속 시 상기 센서 모듈(150) 및 가변 튜브(160)를 외부로 노출시키기 위한 공극(183)을 포함할 수 있다. 또한, 커터(180)는 일부 영역이 상기 커터(180)의 내부 공간으로 내입된 복수의 스와이프(swipe) 부재(181)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 스와이프 부재(181)는 후술되는 기능 수행과 관련하여 일 영역이 소정의 기울기로 경사진 형상을 포함할 수 있으며, 상기 커터(180)의 내부 공간 상에서 상기 경사진 영역이 공극(183)을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 커터(180)의 운용 일례를 살펴보면, 콘크리트 구조물(10)에 형성된 홀(20) 및 균열(30) 부위로 다소 과도한 양의 방수제(또는, 제1 혼합물 및 제2 혼합물)가 주입되는 경우, 상기 방수제의 일부는 경화되지 않은 상태로 홀(20)의 외부 노출 영역을 통하여 유출될 수 있다. 이와 관련하여, 사용자는 커터(180)가 결속된 실린더(130)를 콘크리트 구조물(10)의 외면에 밀착 고정시키고, 커터(180)의 외부로 돌출된 스와이프 부재(181)의 일 영역에 가압력을 인가할 수 있다. 이 경우, 커터(180)의 내부 공간에 내입된 상기 스와이프 부재(181)의 경사진 영역은 상기 가압력에 대응하여 커터(180)의 내부 공간으로부터 공극(183) 영역으로 노출되며 콘크리트 구조물(10)의 외면을 슬라이딩할 수 있다. 이에 따라, 상기 슬라이딩 이동하는 복수의 스와이프 부재(181)는 홀(20)의 외부 영역에 유출된 방수제를 밀어내고, 상기 복수의 스와이프 부재(181) 각각의 경사진 영역이 상호 맞닿는 경우 상기 유출된 방수제는 콘크리트 구조물(10)로부터 제거될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치가 포함하는 스크류 히터(screw heater)를 도시한 도면이다. 도 4에서는, 전술된 제1 탱크의 내부 공간으로 상기 스크류 히터가 배치되는 일례가 참조되나, 이하에서 설명되는 상기 스크류 히터는 전술된 제2 탱크에 동일하게 적용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 탱크(110)의 내부 공간으로 수용(또는, 저장)되는 제1 혼합물(예: 아크릴 모노머 및 알콕시아민의 혼합)의 특성 유지 또는 경화 방지와 관련하여, 상기 제1 탱크(110)의 내부 공간으로는 상기 제1 혼합물을 교반 및 가열하는 스크류 히터(190)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 스크류 히터(190)는 지정된 방향으로 회전 운동하는 스크류 축(191)을 포함하여, 제1 탱크(110)에 수용된 제1 혼합물을 균일하게 교반할 수 있다. 또는, 상기 스크류 히터(190)는 제1 탱크(110)에 수용된 제1 혼합물을 교반하는 동작에서, 상기 제1 혼합물을 분사에 적절한 점도로 유지시키기 위한 온도로 가열할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 스크류 축(191)은 내부 중공을 포함하고, 상기 중공에는 전력을 기반으로 발열하는 히팅바(193)가 삽입될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 스크류 축(191)의 일측 종단에는 상기 제1 혼합물의 배출 시 이물질 또는 덩어리 형태의 고점도 혼합물을 거르기 위한 망(mesh)상의 필터(195)가 체결될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 아크릴계 방수제 주입 장치를 기반으로 하는 아크릴계 방수제 주입 방법을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 단계 501에서, 제1 탱크(도 1의 110) 및 제2 탱크(도 1의 120) 각각으로 상기 방수제를 조성하는 제1 혼합물 및 제2 혼합물이 수용(또는, 저장)될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 혼합물은 아크릴 모노머 및 알콕시아민을 포함할 수 있으며, 예컨대, 상기 아크릴 모노머 100 중량부에 대하여 상기 알콕시아민 2 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. 상기 제2 혼합물의 경우, 상기 아크릴 모노머 100 중량부를 기준하여 마이크로 시멘트 50 내지 100 중량부 및 산화제 수용액 100 중량부를 포함할 수 있다.
단계 503에서, 상기 제1 탱크(110) 및 제2 탱크(120) 각각의 내부 공간으로 배치되는 스크류 히터(도 4의 190)는 지정된 방향으로 회전 운동하는 스크류 축(도 4의 191) 및 상기 스크류 축의 내부로 삽입되어 발열하는 히팅바(도 4의 193)을 기반으로, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물 각각에 대한 교반 및 가열을 수행할 수 있다.
단계 505에서, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물 각각은 제1 탱크(110) 및 제2 탱크(120)로부터 배출되어, 상기 제1 탱크(110) 및 제2 탱크(120)와 연결된 실린더(도 1의 130)에 수용될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 실린더(130)는 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물 각각을 별도의 공간으로 수용하기 위하여 분획된 내부 공간을 포함할 수 있다.
단계 507에서, 아크릴계 방수제 주입 장치(도 1의 100)의 사용자는 콘크리트 구조물에 형성된 홀의 깊이 측정과 관련하여, 실린더(130)를 상기 콘크리트 구조물에 밀착 고정시킴으로써, 상기 실린더(130)의 일 영역에 배치된 센서 모듈(도 1의 150)을 상기 홀의 외부 노출 영역으로 위치시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 사용자는 센서 모듈(150)의 구동 제어와 관련하여 아크릴계 방수제 주입 장치(100)의 일 영역으로 포함되는 버튼 상에 사용자 입력을 인가하고, 이 경우 마이크로 프로세싱 유닛(도 1의 170)은 센서 모듈(150)로 구동 신호를 전달할 수 있다. 센서 모듈(150)은 상기 구동 신호에 대응하여 발광부(도 1의 151)를 이용하여 홀의 내부로 적외선을 조사하고, 수광부(도 1의 153)를 이용하여 상기 홀의 내측 종단에서 반사되는 적외선을 수광할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 모듈(150)는 상기 적외선의 조사 및 수광과 관계되는 적어도 하나의 데이터를 마이크로 프로세싱 유닛(170)으로 전달할 수 있다.
단계 509에서, 상기 마이크로 프로세싱 유닛(170)은 센서 모듈(150)로부터 전달 받은 적어도 하나의 데이터에 기초하여 상기 홀의 깊이를 산출하고, 실린더(130)의 일 영역에 배치된 가변 튜브(도 1의 160)의 길이 신장을 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 프로세싱 유닛(170)은 상기 가변 튜브(160)가 산출된 홀의 깊이에 대응하는 길이로 신장되도록, 상기 가변 튜브(160)와 연결된 모터(도 2b의 161)의 구동을 제어할 수 있다. 상기 모터(161)에 구동에 따라, 가변 튜브(160)를 구성하는 복수의 단위 튜브(도 2b의 160a 내지 160n) 중 적어도 일부의 단위 튜브가 인출되어 상기 가변 튜브(160)의 길이가 신장될 수 있다.
단계 511 및 단계 513에서, 덕트(도 1의 141)를 기반으로 상기 실린더(130)와 연결되는 컴프레서(도 1의 140)는 상기 덕트(141)를 통하여 실린더(130)의 내부 공간으로 압축 공기를 공급하고, 이에 따라, 상기 실린더(130)의 제1 공간 및 제2 공간 각각에 수용된 제1 혼합물 및 제2 혼합물은 가변 튜브(160)를 통하여 전방(또는, 콘크리트 구조물에 형성된 홀의 내부 영역)으로 압송되며 분사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물이 분사되는 동작에서, 컴프레서(140)로부터 덕트(141)와 실린더(130)의 제1 공간 및 제2 공간을 경유하여 가변 튜브(160)로 내입되는 복수의 에어 튜브(도 2c의 143 및 145)에 의해 압축 공기가 제공될 있다. 상기 복수의 에어 튜브(143 및 145)를 통하여 제공되는 압축 공기는 분사되는 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 다방으로 비산시켜, 미세 균열로의 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물의 침투 효율을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예는, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 콘크리트 구조물에 형성된 홀(hole) 및 상기 홀에 의한 균열을 보수하는 아크릴계 방수제 주입 방법에 있어서,
    제1 탱크에 아크릴 모노머 및 알콕시아민이 혼합된 제1 혼합물을 저장하는 단계;
    제2 탱크에 마이크로 시멘트 및 산화제 수용액이 혼합된 제2 혼합물을 저장하는 단계;
    상기 제1 탱크 및 상기 제2 탱크 각각의 내부 공간으로 배치된 복수의 스크류 히터를 이용하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반 및 가열하는 단계;
    상기 제1 혼합물을 상기 제1 탱크로부터 배출시켜 실린더의 제1 공간으로 저장하고, 상기 제2 혼합물을 상기 제2 탱크로부터 배출시켜 상기 실린더의 제2 공간으로 저장하는 단계;
    상기 실린더의 일측 종단에 배치된 센서 모듈을 이용하여 상기 콘크리트 구조물에 형성된 홀의 내부로 적외선을 조사하고, 상기 홀의 종단 영역에 반사되는 상기 적외선을 수광하는 단계;
    상기 센서 모듈과 전기적으로 연결된 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 적외선의 조사 및 수광과 관계되는 데이터 중 적어도 발광부의 적외선 발광 타임 스템프(time stamp) 정보 및 수광부의 적외선 수광 타임 스템프 정보에 기초하여 시간차를 통하여 상기 홀의 깊이를 산출하는 단계;
    상기 마이크로 프로세싱 유닛이 상기 실린더의 일측 종단에 배치되어 상기 실린더에 저장된 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 외부로 분사하는 가변 튜브의 길이를 상기 홀의 깊이에 대응하도록 제어하는 단계;
    상기 마이크로 프로세싱 유닛의 제어에 대응하여 상기 가변 튜브가 포함하는 다단 중첩 구조의 복수의 단위 튜브 중 적어도 일부의 단위 튜브가 인입 또는 인출되어 상기 가변 튜브의 길이가 신축하는 단계; 및
    상기 실린더의 타측 종단과 연결된 컴프레서를 이용하여 상기 실린더의 내부 공간으로 압축 공기를 공급하는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀의 외부 노출 영역을 통하여 유출되는 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 상기 콘크리트 구조물로부터 제거하는 단계;를 더 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물로부터 제거하는 단계는,
    상기 실린더의 타측 종단에 내부 공간으로 소정의 기울기로 경사진 형상의 복수의 스와이프(swipe) 부재를 포함하는 커터(cutter)를 결속하는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 콘크리트 구조물로부터 제거하는 단계는,
    상기 커터의 외부로 돌출된 상기 복수의 스와이프 부재의 일 영역에 가압력을 인가하여 상기 커터의 중심 영역에 형성된 공극 영역으로 상기 복수의 스와이프 부재의 적어도 일부를 노출시키는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반 및 가열하는 단계는,
    상기 복수의 스크류 히터가 포함하는 스크류 축이 지정된 방향으로 회전 운도아여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 교반하는 단계; 및
    상기 스크류 축의 중공으로 삽입되는 히팅바가 발열하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물 각각을 가열하는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 내부 공간으로 압축공기를 공급하는 단계는,
    상기 압축 공기를 기반으로 상기 길이가 신축된 가변 튜브를 통하여 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 분사하는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 분사하는 단계는,
    상기 컴프레서로부터 제공되어 상기 가변 튜브의 내부 공간에 고정되고, 상기 가변 튜브의 길이 신축에 따라 견인되는 복수의 에어 튜브를 통해 압축 공기를 공급하여 상기 분사되는 상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 비산시키는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 혼합물 및 상기 제2 혼합물을 비산시키는 단계는,
    상기 복수의 에어 튜브의 일측 종단에 포함되는 적어도 하나의 날개 부재를 기반으로 상기 복수의 에어 튜브를 통해 공급되는 압축 공기의 방향을 가변시키는 단계;를 포함하는, 아크릴계 방수제 주입 방법.
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CN111502281A (zh) * 2020-04-27 2020-08-07 中天交通建设投资集团有限公司 一种市政工程清水混凝土浇注施工方法
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KR101333157B1 (ko) 2013-02-13 2013-11-27 해인건설(주) 아크릴계 방수액 조성물

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