KR100599503B1

KR100599503B1 - 돌기가 형성된 섬유판 및 이를 이용한 노후터널의 방수 및 보강 공법

Info

Publication number: KR100599503B1
Application number: KR20040112400A
Authority: KR
Inventors: 박상태
Original assignee: (주)엠프로; 주식회사 엠타임; 주식회사 엠텍
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: KR20060073262A

Abstract

본 발명에서는 가장자리에 돌기가 형성되어 콘크리트구조체에 부착시 콘크리트면과의 사이에 유도수로 역할 또는 보강 접착수지 주입 공간 역할을 하는 공극을 형성하는 보강방수용 섬유판과 상기 연이어 시공된 보강방수용 섬유판을 결합하면서 동시에 또한 유도수로 역할 또는 보강 접착수지 주입 공간 역할을 하는 공극을 형성하는 이음 섬유판을 제공한다. 또한 상기 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판에 의한 노후 터널 방수 및 보강공법을 제공한다.

터널, 섬유판, 방수, 보강

Description

돌기가 형성된 섬유판 및 이를 이용한 노후터널의 방수 및 보강 공법{Fiber composite plates with projections and waterproofing and strengthening method of old tunnels by them}

도 1은 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 일실시예를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 다른 실시예를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 또 다른 실시예를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 생산공정도.

도 5a는 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판을 이용하여 방수 및 보수, 보강한 터널의 사시도.

도 5b는 도 5a의 일부를 절개하여 도시한 절개도.

도 5c는 도 5b의 단면을 확대 도시한 단면도.

도 5d는 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판을 이용하여 방수 및 보수, 보강을 동시에 시행한 터널의 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100 : 보강방수용 섬유판

101 : 이음 섬유판

111 : 상부돌기 112 : 하부돌기
113 : 하부돌기

114a, 114b, 114c : 공극

121 : 일방향섬유

122 : 섬유메시

123 : 강판

124 : 베일

125 : 수지

131 : 거치대

132 : 수지함침조

133 : 가이드

134 : 몰드

135 : 인발기

136 : 절단기

141 : 앵커볼트

142 : 앵커너트

143 : 접착제

150 : 콘크리트구조체

본 발명은 노후한 터널을 방수 및 보수, 보강하는 공법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 노후된 터널의 콘크리트구조체를 섬유판을 이용하여 효과적으로 방수 및 보수, 보강하는 공법에 관한 것이다.

노후된 터널의 콘크리트구조체를 방수하는 공법은 많이 개발되어 있다. 그러나 방수와 보수, 보강 효과가 동시에 발휘되도록 시공하는 방법은 시도된 적이 없는 공법이다.

보통 터널의 방수는 터널을 구성하는 콘크리트구조체 바깥 쪽에 방수시트를 시공하여 지하에서 나오는 물이 콘크리트구조체 내부로 들어오지 못하도록 차단함으로써 이루어진다. 그러나 방수시트는 매우 약한 재료로서, 시공과정에서 쉽게 찢어져 누수의 원인이 되며, 또한 방수시트 간의 연결부 접착이 부실한 경우도 발생하여 누수의 원인이 된다. 상기와 같이 방수시트에 누수가 발생한 상태에서 터널의 콘크리트구조체에 균열이 발생하면 곧 터널 내부로 누수가 유입되게 된다. 누수가 심할 경우, 터널 사용에 즉시 지장을 초래할 정도로 분출하는 경우도 있다.

상기와 같이 터널에 누수가 발생하면, 누수부위에 통상 우레탄 등의 방수재료를 주입하여 지수를 하거나, 인위적으로 수로를 개설해줌으로써 누수가 터널 내로 유입되지 않도록 하는 유도방수에 의해 지수를 한다. 그러나 콘크리트구조체 바깥 쪽의 방수시트가 이미 제 역할을 하지 못하고 콘크리트구조체에는 균열이 다시 발생할 가능성이 많기 때문에, 일정시간이 지나면, 다시 다른 부위에 누수가 발생하는 경우가 일반적이다.

터널의 누수는 일반적으로 콘크리트구조체의 약화를 초래한다. 따라서 누수가 발생한다고 방수공법만을 적용하는 것은 그 효과 측면에서 매우 부족하다고 할 수 있다. 또한 일정 부위의 누수를 재래의 방수공법에 의해 지수한다고 할지라도, 일정 시간이 지나면, 다른 부위에서 누수가 발생하고, 누수가 심할 경우, 즉 누수가 분출하여 터널 내부로 유입될 경우, 터널 사용에 즉각적인 지장을 초래할 수도 있다.

따라서 본 발명에서는 상기의 종래의 터널 방수공법의 한계를 극복하여, 방수와 보강 효과가 동시에 발휘되는 공법 및 이에 사용되는 재료를 제공하는 것이다. 또한 방수공사를 시행한 후 일정시간이 경과하여 터널을 구성하는 콘크리트구조체에서 다시 누수가 발생하더라도 그 누수가 터널 내로 직접 유입되지 못하도록 함으로써, 누수에 의해 터널 사용에 즉각적인 지장을 초래하는 일이 없는 공법 및 이에 사용되는 재료를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 가장자리에 돌기가 형성되어 콘크리트구조체에 부착시 콘크리트면과의 사이에 유도수로 역할 또는 보강 접착수지 주입 공간 역할을 하는 공극을 형성하는 보강방수용 섬유판과 상기 연이어 시공된 보강방수용 섬유판을 결합하면서 동시에 또한 유도수로 역할 또는 보강 접착수지 주입 공간 역할을 하는 공극을 형성하는 이음 섬유판을 제공한다. 또한 상기 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판에 의한 노후 터널 방수 및 보강공법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 실시예를 도시한 사시도로서, 도 1a는 보강방수용 섬유판(100)을, 도 1b는 보강방수용 섬유판(100) 간의 연결에 사용되는 이음 섬유판(101)을 도시한 것이다.

상기 도 1a의 보강방수용 섬유판(100)은 중심부에 강판(123) 층, 상기 강판(123) 층 상부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 섬유메시(122) 층, 상기 섬유메시(122) 층 상부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 베일(124) 층이 적층되고, 상기 강판(123) 층 하부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 섬유메시(122) 층, 상기 섬유메시(122) 층 하부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 베일(124) 층이 적층된 구조이다. 상기 일방향섬유(121)와 섬유메시(122), 베일(124)은 각각 수지에 함침된 상태로 적층되어 강판 층을 포함하여 상기 각 층이 서로 수지에 의해 일체화 된다.

최상부면을 이루는 일방향섬유(121) 층에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 상부돌기(111)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 상부돌기(111) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 상부면에 적층된다. 최하부면을 이루는 일방향섬유(121) 층에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 하부돌기(112)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 하부돌기(112) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 하부면에 적층된다.

본 발명의 보강방수용 섬유판(100)을 노후터널의 콘크리트구조체 외면에 부착 시공하면, 상기 하부돌기(112) 표면이 콘크리트 면과 접촉하게 되고, 이에 따라 양 하부돌기(112) 사이에 일방향섬유(121)의 방향을 따르는 공극(114a)이 형성된다. 상기 공극(114a)은 후술하는 바와 같이 유도수로의 역할을 하거나 보강 접착수지를 충진하는 공간으로 사용된다.

상기 도 1b의 이음 섬유판(101)은 중심부에 강판(123) 층, 상기 강판(123) 층 상부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 섬유메시(122) 층, 상기 섬유메시(122) 층 상부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 베일(124) 층이 적층되고, 상기 강판(123) 층 하부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 섬유메시(122) 층, 상기 섬유메시(122) 층 하부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 베일(124) 층이 적층된 구조이다. 상기 일방향섬유(121)와 섬유메시(122), 베일(124)은 각각 수지에 함침된 상태로 적층되어 강판 층을 포함하여 상기 각 층이 서로 수지에 의해 일체화 된다.

최하부면을 이루는 일방향섬유(121) 층에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 하부돌기(113)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 하부돌기(113) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 하부면에 적층된다.

이음 섬유판(101)은 보강방수용 섬유판(100)을 연결 시공하는데 사용되는 섬유판으로서 노후터널 콘크리트 면에 연이어 부착 시공된 보강방수용 섬유판(100)의 상부면 상부돌기(111)에 결합된다. 이음 섬유판(101)은 후술하는 바와 같이 연이어 시공된 보강방수용 섬유판(100)을 결합하는 역할을 하며, 또한 유도수로나 보강 접착수지를 충진하는 공간으로 사용되기도 한다.

상기 도 1의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)은 보강이 주목적인 경우, 또는 보강과 방수가 동시에 요구되지만 보강에 더 큰 목적이 있는 경우의 노후터널에 주로 사용된다.

도 2는 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 도 2a는 보강방수용 섬유판(100)을, 도 2b는 보강방수용 섬유판(100) 간의 연결에 사용되는 이음 섬유판(101)을 도시한 것이다.

상기 도 2a의 보강방수용 섬유판(100)은 중심부에 강판(123) 층, 상기 강판(123) 층 상부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 베일(124) 층이 적층되고, 상기 강판(123) 층 하부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 베일(124) 층이 적층된 구조이다. 상기 강판(123) 층 대신 섬유메시(122) 층을 중심부로 구성할 수도 있다. 상기 일방향섬유(121)와 베일(124)은 각각 수지에 함침된 상태로 적층되어 상기 각 층이 서로 수지에 의해 일체화 된다.

상부면을 이루는 일방향섬유(121) 층에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 상부돌기(111)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 상부돌기(111) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 상부면에 적층된다. 하부면을 이루는 일방향섬유(121) 층에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 하부돌기(112)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 하부돌기(112) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 하부면에 적층된다.

상기와 같은 구성의 보강방수용 섬유판(100)은 도 1a의 보강방수용 섬유판(100)의 대용으로 사용된다. 즉 상기 도 2a의 보강방수용 섬유판(100)을 노후터널의 콘크리트구조체 외면에 부착 시공하면, 상기 하부돌기(112) 표면이 콘크리트 면과 접촉하게 되고, 이에 따라 양 하부돌기(112) 사이에 일방향섬유의 방향을 따르는 공극(114a)이 형성된다. 상기 공극(114a)은 후술하는 바와 같이 유도수로의 역할을 하거나 보강 접착수지를 충진하는 공간으로 사용된다.

상기 도 2b의 이음 섬유판(101)은 중심부에 강판(123) 층, 상기 강판(123) 층 상부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 베일(124) 층이 적층되고, 상기 강판(123) 층 하부면에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 베일(124) 층이 적층된 구조이다. 상기 강판(123) 층 대신 섬유메시(122) 층을 중심부로 구성할 수도 있다. 상기 일방향섬유(121)와 베일(124)은 각각 수지에 함침된 상태로 적층되어 상기 각 층이 서로 수지에 의해 일체화 된다.

하부면을 이루는 일방향섬유(121) 층에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 하부돌기(113)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 하부돌기(113) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 하부면에 적층된다.

상기 도 2b의 이음 섬유판(101)은 상기 도 2a의 보강방수용 섬유판(100)을 연결 시공하는데 사용되는 섬유판으로서 노후터널 콘크리트 면에 연이어 부착 시공된 보강방수용 섬유판(100) 상부면의 상부돌기(111)에 결합된다. 본 이음 섬유판(101)은 후술하는 바와 같이 연이어 시공된 보강방수용 섬유판(100)을 결합하는 역할을 하며, 또한 유도수로나 보강 접착수지를 충진하는 공간으로 사용되기도 한다.

상기 도 2의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)은 도 1의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)의 대용으로 사용될 수 있으며, 보강과 방수가 동시에 요구되는 노후터널에 주로 사용된다.

도 3은 본 발명의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판의 또 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 도 3a는 보강방수용 섬유판(100)을, 도 3b는 보강방수용 섬유판(100) 간의 연결에 사용되는 이음 섬유판(101)을 도시한 것이다.

상기 도 3a의 보강방수용 섬유판(100)은 중심부에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 베일(124) 층이 적층되고, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 베일(124) 층이 적층된 구조이다. 상기 일방향섬유(121)와 베일(124)은 수지에 함침된 상태로 적층되어 상기 각 층이 서로 수지에 의해 일체화 된다.

일방향섬유(121) 층 상부면에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 상부돌기(111)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 상부돌기(111) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 상부면에 적층된다. 일방향섬유(121) 층 하부면에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 하부돌기(112)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 하부돌기(112) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 하부면에 적층된다.

상기 도 3a의 보강방수용 섬유판(100)을 노후터널의 콘크리트구조체 외면에 부착 시공하면, 상기 하부돌기(112) 표면이 콘크리트 면과 접촉하게 되고, 이에 따라 양 하부돌기(112) 사이에 일방향섬유(121)의 방향을 따르는 공극(114a)이 형성된다. 상기 공극(114a)은 후술하는 바와 같이 주로 유도수로나 보강 접착수지를 충진하는 공간으로 사용된다.

상기 도 3b의 이음 섬유판(101)은 중심부에 일방향섬유(121) 층, 상기 일방향섬유(121) 층 상부면에 베일(124) 층이 적층되고, 상기 일방향섬유(121) 층 하부면에 베일(124) 층이 적층된 구조이다. 상기 일방향섬유(121)와 베일(124)은 수지에 함침된 상태로 적층되어 상기 각 층이 서로 수지에 의해 일체화 된다.

일방향섬유(121) 층 하부면에는 양 가장자리에 섬유 방향을 따라 하부돌기(113)가 형성되어 있으며, 베일(124) 층은 상기 양 하부돌기(111) 사이 부분의 일방향섬유(121) 층 하부면에 적층된다.

상기 도 3b의 이음 섬유판(101)은 상기 도 3a의 보강방수용 섬유판(100)을 연결 시공하는데 사용되는 섬유판으로서 노후터널 콘크리트 면에 연이어 부착 시공된 보강방수용 섬유판(100)의 상부면 돌기(111)에 결합된다. 본 이음 섬유판(101)은 후술하는 바와 같이 연이어 시공된 보강방수용 섬유판(100)을 결합하는 역할을 하며, 또한 유도수로나 접착수지를 충진하는 공간으로 사용되기도 한다.

상기 도 3의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)은 도 1 또는 도 2의 보강방수용 섬유판과 이음 섬유판과는 달리 방수가 요구되는 노후터널에 주로 사용된다.

상기 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)이 보강용으로 사용될 경우, 외부면에 입자를 접착제를 이용 부착하여 콘크리트면과의 접착효과를 향상시킬 수도 있다. 입자로는 규사, 고로슬래그, 가넷 등과 같은 입자 가운데 어느 한 종류가 사용되거나, 두 가지 종류 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 일방향섬유(121) 및 섬유메시(122)로는 유리섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 등의 섬유가 사용되는데, 상기 섬유 중에서 어느 한 종류를 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 구성할 수도 있다. 베일(124)로는 폴리에스터베일, 유리베일, 아라미드베일, 탄소베일, 나일론베일 중에서 선택적으로 사용된다.

강판(123)으로는 도금이나 도장 등이 되지 않은 상태 또는 도금이나 도장된 상태의 강판, 스테인리스계 강판 등이 사용되며, 강판 대신 알루미늄판이나 동판 등도 사용될 수 있다. 강판(123) 상하면에 일체화되는 층과 강판(123)과의 일체화를 향상시키기 위해 강판(123)의 일정 부분에 구멍을 가공한 상태로 사용할 수도 있다. 즉 상기 강판(123)에 가공된 구멍을 통하여 강판 상하면 층이 수지로 연결 일체화되는 구조이다.

상기와 같이 베일 층(124)을 외부면에 구비함으로써, 외부면은 수지가 보다 풍부한 층이 되어 내부에 적층된 섬유류를 습기나 자외선으로부터 더욱 잘 보호할 수 있는 역할을 하며, 섬유판의 색상을 더욱 미려하게 가공할 수 있다.

섬유판의 색상은 다양하게 생산이 가능하여, 노후되어 어둡게 변색된 터널의 경우, 밝은 색, 예를 들면 흰색의 섬유판을 제공함으로써, 조명효과를 배가하는 장점도 있다.

도 4는 본 발명의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)의 생산공정을 도시한 공정도이다. 거치대(131), 수지함침조(132), 가이드(133), 몰드(134), 인발기(135), 절단기(136)로 구성되어 있다. 거치대(131)는 투입되는 재료에 따라 선택적으로 사용된다.

거치대(131)에 해당하는 재료, 즉 일방향섬유(121)나 섬유메시(122), 베일(124), 강판(123)을 거치하고, 상기의 각 재료를 수지함침조(132)에서 수지(125)에 함침한 후, 가이드(133)와 몰드(134)를 거쳐 인발기(135)까지 배열한 후, 상기 몰드(134)에 열원을 공급하면서 인발기(135)를 전진시키면, 가열 성형된 보강방수용 섬유판(100) 또는 이음 섬유판(101)이 생산 배출되며, 절단기(136)로 필요한 길이로 절단하여 사용한다.

도 1의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)의 경우, 거치대(131) 중에서 "A"로 표기된 거치대에 강판(123), "C", "E", "F", "H"로 표기된 거치대에 일방향섬유(121), "D", "G"로 표기된 거치대에 섬유메시(122), "B", "I"로 표기된 거치대에 베일(124)를 거치하여 수지함침조를 거쳐 몰드로 투입된다.

도 2의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)의 경우, 거치대(131) 중에서 "A"로 표기된 거치대에 강판(123) 또는 섬유메시(122), "E", "F"로 표기된 거치대에 일방향섬유(121), "D", "G"로 표기된 거치대에 베일(124)을 거치하여 수지함침조를 거쳐 몰드로 투입된다.

도 3의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)의 경우, 거치대(131) 중에서 "A"로 표기된 거치대에 일방향섬유(121), "E", "F"로 표기된 거치대에 베일(124)을 거치하여 수지함침조를 거쳐 몰드로 투입된다.

또한 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)의 생산은 사용하는 몰드(134)의 형태를 해당 섬유판의 형상에 대응하는 형태로 제작하여 사용함으로써 달성된다.

도 5a는 본 발명의 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)을 이용하여 방수 및 보수, 보강한 터널의 사시도이다. 노후터널의 콘크리트구조체(150)에 보강방수용 섬유판(100)이 연이어 부착 시공되고, 상기 연이어 시공된 부위에 이음 섬유판(101)이 앵커볼트(141) 및 앵커너트(142)에 의해 결합 고정된 구조이다.

도 5b는 상기 도 5a의 일부를 절개하여 도시한 절개도로서 노후터널의 콘크리트구조체(150)에 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)이 시공된 상태 단면을 볼 수 있다. 상기 절개 부위 단면은 다시 도 5c에 확대 도시되어 있다.

보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)을 이용하여 노후터널을 방수 및 보강하는 공법은 다음과 같은 단계들이 포함된다.
(1) 상기 보강방수용 섬유판(100)의 하부돌기(112)를 노후터널의 콘크리트구조체(150)에 접착제를 이용하여 부착하는 보강방수용 섬유판 접착단계;
(2) 상기 보강방수용 섬유판(100)의 상부돌기(111)에서 하부돌기(112)를 관통하여 노후터널의 콘크리트구조체(150)의 내부에 도달하도록 앵커볼트(141)를 타정하고 앵커너트(142)를 체결하는 제1차앵커설치단계;
(3) 인접하는 상기 보강방수용 섬유판(100)의 상부돌기(111)를 상기 이음 섬유판(101)의 하부돌기(113) 사이의 홈부에 접착제를 이용하여 삽결하는 이음 섬유판 접착단계;
(4) 상기 이음 섬유판(101)의 상부면에서 상기 이음 섬유판(101)의 하부돌기(113) 및 상기 보강방수용 섬유판(100)을 관통하여 노후터널의 콘크리트구조체(150)의 내부에 도달하도록 앵커볼트(141)를 타정하고 앵커너트(142)를 체결하는 제2차앵커설치단계;
(5) 상기 보강방수용 섬유판(100)과 노후터널의 콘크리트구조체(150) 사이의 공극(114a), 또는 상기 보강방수용 섬유판(100)과 상기 이음 섬유판(101) 사이의 공극(114b)에 각각 보강 접착수지를 주입하는 수지주입단계;
상기 도 5b와 도 5c를 기준으로 시공과정을 다시 설명한다. 노후터널의 콘크리트구조체(150)에 앵커볼트(141)와 앵커너트(142)를 사용 보강방수용 섬유판(100)을 연이어 부착 시공한다. 이때 하부돌기(112)와 콘크리트구조체(150)의 접촉부위에는 접착제를 도포하여 밀착 접착시공하고, 앵커볼트(141)는 보강방수용 섬유판(100)의 상부돌기(111) 상부면에서 하부돌기(112) 하부면까지 관통하여, 콘크리트구조체(150)에 삽입 설치된다. 다음으로 상기 연이어 시공된 부위의 상부돌기(111)가 이음 섬유판(101)의 하부돌기(113) 사이의 홈부에 삽입되도록 이음 섬유판(101)을 결합하고, 앵커볼트(141)를 이음 섬유판(101)의 상부면에서 하부돌기(113) 부분을 관통하도록 하여 콘크리트구조체(150)에 삽입 설치하여 고정한다. 이때 하부돌기(113)와 보강방수용 섬유판(100)의 접촉부위에는 접착제를 도포하여 밀착 접착 시공한다.

상기와 같이 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)을 시공하면, 보강방수용 섬유판(100)과 콘크리트구조체(150) 표면 사이에 공극(114a)이 형성되고, 이음 섬유판(101)과 보강방수용 섬유판(100)의 상부돌기(111) 사이에는 공극(114b)이 형성된다. 노후터널이 보강을 필요로 하는 경우, 상기 공극(114a)과 공극(114b)에 접착용 수지를 주입하여 보강방수용 섬유판(100)과 콘크리트구조체(150)의 일체화를 도모한다.

노후터널이 단지 방수만을 필요로 하는 경우, 유도방수, 균열보수에 의한 방수 등의 재래식 방수공법으로 1차 방수를 완료한 후, 상기와 같이 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)을 시공하고, 공극(114a)과 공극(114b)을 빈 상태로 유지한다. 이와 같이 함으로써 향후 특정부위에서 누수가 발생할 경우, 그 부위에 인접한 공극(114a 또는 114b)으로만 누수된 물이 흐르게 되어, 누수부위를 쉽게 확인할 수 있고, 필요시 그 부위만 보수가 가능하다. 또한 누수가 발생하더라도 누수되고 있는 물이 섬유판에 의해 차단되어 터널 내부로 직접 유입되지 못하므로, 터널 사용에 직접적인 지장을 초래하지는 않는다.

도 5d는 본 발명의 또 다른 시공예로서, 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)을 이용하여 방수 및 보수, 보강을 동시에 시행한 터널의 단면도이다. 보강방수용 섬유판(100)과 이음 섬유판(101)을 상기와 마찬가지로 시공한 후, 공극(114a)에는 접착용 수지를 주입하고, 공극(114c)은 빈 상태로 유지한다. 접착용 수지가 주입되는 공극(114a) 부위는 보강을 주로 필요로 하는 부위이고, 빈 상태로 유지되는 공극(114c) 부위는 보강은 그다지 필요치 않고 방수에 주로 목적이 있는 부위이다. 상기와 같이 하나의 터널 내부를 보강이 필요한 부위와 방수가 필요한 부위로 나누어 그에 합당한 시공이 가능하다. 도 5d는 하나의 시공예로서 여러 공극 중에서 어느 공극을 보강용 또는 방수용으로 사용할 것인지는 현장 상황에 맞추어 얼마든지 변화가 가능하다. 공극의 크기 또한 현장 상황에 맞추어 다양한 변화가 가능하다.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에서는 종래의 터널 방수공법의 한계를 극복하여, 방수와 보강 효과가 동시에 발휘되는 공법 및 이에 사용되는 재료를 제공하여, 방수공사를 시행한 후 일정시간이 경과하여 터널을 구성하는 콘크리트구조체에서 다시 누수가 발생하더라도 그 누수가 터널 내로 직접 유입되지 못하도록 함은 물론, 누수에 의해 터널 사용에 즉각적인 지장을 초래하는 일이 없는 노후터널 방수가 가능하게 되었으며, 동시에 노후터널의 보강도 가능한 공법을 제공할 수 있게 되었다. 또한 하나의 터널에서도 방수가 필요한 부위와 보강이 필요한 부위를 선별하여 방수공법과 보강공법을 각각 적용하면서 하나의 공사로 동시에 시행할 수 있게 되었다.

Claims

강판 층;

상기 강판 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 일방향섬유 층; 및,

상기 강판 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

을 포함하여 구성되되,

적층된 최상부면에는 섬유방향을 따라 양측 가장자리에서 돌출된 상부돌기;가 구비되고 상기 상부돌기 사이의 최상부면에 수지에 함침되어 적층되는 베일 층;이 더 포함되고,

적층된 최하부면에는 섬유방향을 따라 양측 가장자리에서 돌출된 하부돌기;가 구비되고 상기 하부돌기 사이의 최하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 베일 층;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 보강방수용 섬유판.
제1항에서,

상기 강판 층의 상부면에 적층된 상기 일방향섬유 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 섬유메시 층;

상기 섬유메시 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

상기 강판 층의 하부면에 적층된 상기 일방향섬유층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 섬유메시 층; 및,

상기 강판 층의 하부에 위치하는 상기 섬유메시 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 보강방수용 섬유판.
제2항에서,

상기 일방향섬유 및 상기 섬유메시의 재질로는 유리섬유, 아라미드섬유, 또는 탄소섬유 가운데 어느 한 종류가 사용되거나 두 가지 종류 이상이 혼합되어 사용되어 지고,

상기 베일의 재질로는 폴리에스테르베일, 유리베일, 아라미드베일, 탄소베일, 또는 나일론베일 가운데 어느 한 종류가 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 보강방수용 섬유판.
제3항에서,

상기 보강방수용 섬유판의 상부면 또는 하부면에 적층되는 상기 베일 층의 외부표면에 규사, 고로슬래그, 또는 가넷 가운데 어느 한 종류로 만들어지거나, 또는 두 가지 종류 이상이 혼합되어 만들어지는 입자가 일체로 부착되는 것을 특징으로 하는 보강방수용 섬유판.
강판 층;

상기 강판 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 일방향섬유 층; 및,

상기 강판 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

을 포함하여 구성되되,

적층된 최하부면에는 섬유방향을 따라 양측 가장자리에서 돌출된 하부돌기;가 구비되고 상기 하부돌기 사이의 최하부면에 수지에 함침되어 적층되는 베일 층;이 더 포함되고,

적층된 최상부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 베일 층;이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 이음 섬유판.
제5항에서,

상기 강판 층의 상부면에 적층된 상기 일방향섬유 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 섬유메시 층;

상기 섬유메시 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

상기 강판 층의 하부면에 적층된 상기 일방향섬유 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 섬유메시 층; 및,

상기 강판 층의 하부에 위치하는 상기 섬유메시 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 이음 섬유판.
제6항에서,

상기 일방향섬유 및 상기 섬유메시의 재질로는 유리섬유, 아라미드섬유, 또는 탄소섬유 가운데 어느 한 종류가 사용되거나 두 가지 종류 이상이 혼합되어 사용되어 지고,

상기 베일의 재질로는 폴리에스테르베일, 유리베일, 아라미드베일, 탄소베일, 또는 나일론베일 가운데 어느 한 종류가 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 이음 섬유판.
제7항에서,

상기 이음 섬유판의 상부면 또는 하부면에 적층되는 상기 베일 층의 외부표면에 규사, 고로슬래그, 또는 가넷 가운데 어느 한 종류로 만들어지거나, 또는 두 가지 종류 이상이 혼합되어 만들어지는 입자가 일체로 부착되는 것을 특징으로 하는 이음 섬유판.
강판 층;

상기 강판 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 일방향섬유 층; 및,

상기 강판 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

을 포함하여 구성되되,

적층된 최상부면에는 섬유방향을 따라 양측 가장자리에서 돌출된 상부돌기;가 구비되고 상기 상부돌기 사이의 최상부면에 수지에 함침되어 적층되는 베일 층;이 더 포함되고,

적층된 최하부면에는 섬유방향을 따라 양측 가장자리에서 돌출된 하부돌기;가 구비되고 상기 하부돌기 사이의 최하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 베일 층;이 더 포함되는 보강방수용 섬유판, 및,

강판 층;

상기 강판 층의 상부면에 수지에 함침되어 적층되는 일방향섬유 층; 및,

상기 강판 층의 하부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 일방향섬유 층;

을 포함하여 구성되되,

적층된 최하부면에는 섬유방향을 따라 양측 가장자리에서 돌출된 하부돌기;가 구비되고 상기 하부돌기 사이의 최하부면에 수지에 함침되어 적층되는 베일 층;이 더 포함되고,

적층된 최상부면에 수지에 함침되어 적층되는 상기 베일 층;이 더 포함되는 이음 섬유판을 이용하여 노후터널을 방수 및 보강하는 공법으로서,

상기 보강방수용 섬유판의 하부돌기를 노후터널의 콘크리트구조체에 접착제를 이용하여 부착하는 보강방수용 섬유판 접착단계;

상기 보강방수용 섬유판의 상부돌기에서 하부돌기를 관통하여 노후터널의 콘크리트구조체의 내부에 도달하도록 앵커볼트를 타정하고 앵커너트를 체결하는 제1차앵커설치단계;

인접하는 상기 보강방수용 섬유판의 상부돌기를 상기 이음 섬유판의 하부돌기 사이의 홈부에 접착제를 이용하여 삽결하는 이음 섬유판 접착단계; 및,

상기 이음 섬유판의 상부면에서 상기 이음 섬유판의 하부돌기 및 상기 보강방수용 섬유판을 관통하여 노후터널의 콘크리트구조체의 내부에 도달하도록 앵커볼트를 타정하고 앵커너트를 체결하는 제2차앵커설치단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 노후터널의 방수 및 보강 공법.
제9항에서,

상기 보강방수용 섬유판과 노후터널의 콘크리트구조체 사이의 공극, 또는 상기 보강방수용 섬유판과 상기 이음 섬유판 사이의 공극 가운데 보강이 필요한 곳을 선택하여 선택된 공극에 보강 접착수지를 주입하는 수지주입단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노후터널의 방수 및 보강 공법.