KR100819822B1

KR100819822B1 - 복합 방수시트를 이용한 터널의 방수공법

Info

Publication number: KR100819822B1
Application number: KR1020060101406A
Authority: KR
Inventors: 김상용
Original assignee: 연일화섬공업(주)
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-04-07
Anticipated expiration: 2026-10-18

Abstract

본 발명은, 복합 방수시트를 이용한 터널공사의 방수공법에 관한 것으로서, 굴곡 및/또는 여굴이 있는 터널 내 숏크리트 시공면에 대하여 상기 복합 방수시트를 이용해 방수구조물을 형성하여 다음 공정인 콘크리트 라이닝 시공 후의 공극 및/또는 균열을 억제할 수 있는 터널 방수공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은 굴착터널 내 숏크리트 시공면에 시행되는 터널 방수공법을 제공하며, 상기 터널 방수공법은, (a) 보강 부직포가 일측면에 형성된 방수시트의 타측면에 다수의 점 융착부에 의해 열 융착된 배수용 부직포를 형성하여 복합 방수시트를 준비하는 단계와; (b) 상기 배수용 부직포가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와; (c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와; (d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를; 포함한다.

터널, 방수, 점 융착, 굴곡, 여굴, 숏크리트, 방수도막, 콘크리트 라이닝, 유리 섬유망, 신축이음재

Description

복합 방수시트를 이용한 터널의 방수공법 {WATER PROOF CONSTRUCTION METHOD FOR TUNNEL USING UNION WATER PROOF SHEET}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터널 방수공사용 복합 방수시트를 도시한 투영사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터널 방수공법을 설명하기 위한 터널 방수 구조물의 개략적인 단면도.

도 3은 도 2의 I-I를 따라 취해진 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터널 방수공법을 설명하기 위한 터널 방수 구조물의 부부 절단 사시도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 방수공사용 복합 방수시트를 도시한 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10: 복합 방수시트 12: 방수시트

13: 점 융착부 14: 보강 부직포

16: 배수용 부직포 20: 방수도막

T: 숏크리트층 100: 방수층

200: 콘크리트 라이닝 210, 220: 신축이음재

230: 유리 섬유망

본 발명은 터널공사 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복합 방수시트를 이용한 방수공사에서 방수시트로 인하여 발생될 수 있는 콘크리트 라이닝의 공극 및 균열방지를 위한 터널의 방수공법에 관한 것이다.

일반적으로, 터널은 수송, 채광, 또는, 각종 설비(예컨대, 전력설비)의 지하 설치에 이용되는 것으로, 예를 들면, 철도 터널, 지하도 터널, 도로 터널, 채광 터널, 송수 또는 하수용 터널, 전력설비용 터널 등이 있다. 이러한 터널공사에 있어서, 터널 내 물(특히, 지하수)의 유입은 어떠한 형태의 터널 공사에서도 일어나는 것으로, 이러한 물 유입에 대처하기 위한 방수공사의 중요성은 예전부터 인식되어 왔다. 그리고, 터널공사에 따른 많은 하자 중에는 방수공사의 부실시공에 의한 하자가 상당히 많은 부분을 차지하는 것으로 알려져 있다.

종래 터널 방수공법의 일예로, 숏크리트(shotcrete)가 타설된 굴착 터널에 콘크리트 라이닝을 시공함에 있어서, 먼저 타정못과 란델을 이용하여 배수 유도용 부직포를 터널 내면에 고정하고, 불투명의 ECB(Ethylene Copolymer Bitumen) 방수시트를 배수 유도용 부직포 상의 란델에 열 융착시키는 공법이 알려져 있다. 이때, 배수유도용 부직포와 위에 고정된 란델은 고온의 열풍(600℃)을 이용하여 란델 표면을 녹인 후 불 투명 ECB 방수시트를 열 융착 접합하는 과정으로 이루어진다. 이 때에 보이지도 않는 위치에서 오직 손의 감각으로 고온의 열풍으로 접합해야 되므로 란델의 아래에 접합하는 배수용 부직포의 탄화현상이 초래된다. 또한, 란델의 고정 위치가 방수시트의 폭 (2.0m)안으로 40∼60㎝ 정도의 손이 들어가는 위치에 임의로 선정하여 숏크리트 바닥면의 굴곡과는 상관없이 고정된다.

그러나, 전술한 종래의 터널 방수공법은 터널 내의 여굴 또는 굴곡 부분에 의해 방수시트 등의 밀착시공이 어렵다는 문제점을 안고 있다. 특히, 이러한 밀착시공의 어려움은 다음 공정인 콘크리트 라이닝 시공 시에 하중에 의하여, 방수시트가 터널 천정 부근에서 란델의 표면으로부터 처지거나, 더 나아가서는, 그 처짐에 의해 방수시트가 찢겨지는 현상을 야기한다. 이러한 현상은, 터널 천정의 방수시트에 발생하는 과다한 집중하중에 의해 야기되는 것으로, 터널 천정 부근에 과다한 공극현상을 발생시키고, 이에 따라, 콘크리트 라이닝의 균열 및 누수를 일으킨다. 특히, 콘크리트 라이닝 후 발생된 공극은, 진동 또는 기온변화에 따른 수축/팽창의 반복에 따라 콘크리트 라이닝의 균열 및 탈락을 더욱 심화시키는 원인이 된다.

또한, 위 종래의 터널 방수공법은, 방수시트와 부직포 간의 열 융착 접합을 위한 열풍기의 과다한 열로 인해 부직포의 탄화 현상이 일어나고, 부직포 부착 공정과 방수시트의 열 융착 공정이 분리되어 진행됨에 따른 많은 시간적, 경제적인 손실을 야기하며, 방수시트가 불투명하여 방수시트와 란델 사이의 접착 여부를 육안으로 확인하기 어렵다는 등의 문제점을 안고 있다.

본 발명의 목적은, 굴곡 및/또는 여굴이 있는 터널 내 숏크리트 시공면에 대하여 방수시트, 배수용 부직포, 보강 부직포로 일체화된 복합 방수시트를 이용해 방수구조물을 형성하여, 그 다음 공정인 콘크리트 라이닝 시공 후에 공곡 및/또는 균열 억제가 용이한 터널 방수공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 굴곡 및/또는 여굴이 있는 터널 내 숏크리트 시공면에 대하여 방수시트와 보강 부직포로 일체화된 복합 방수시트를 이용해 방수구조물을 형성하여, 그 다음 공정인 콘크리트 라이닝 시공 후에 공곡 및/또는 균열 억제가 용이한 터널 방수공법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라 굴착터널 내 숏크리트 시공면에 시행되는 터널 방수공법이 제공된다. 이 터널 방수공법은, (a) 보강 부직포가 일측면에 형성된 방수시트의 타측면에 다수의 점 융착부에 의해 열 융착된 배수용 부직포를 형성하여 복합 방수시트를 준비하는 단계와; (b)　상기 배수용 부직포가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와; (c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와; (d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를; 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 터널 방수 공법은, (a) 보강 부직포 및 그 보강 부직포의 일측면에 접합되어 형성된 방수시트로 이루어진 복합 방수시트를 준비하는 단계와; (b) 상기 방수시트가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트 를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와; (c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와; (d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를; 포함한다.

바람직하게는, 상기 (b) 단계는 타정못을 상기 복합 방수시트에 타정하여 이루어지되, 상기 타정못의 타정 위치는 숏크리트 시공면 표면의 가장 낮은 골 부분으로 결정된다. 또한, 상기 타정못에 끼워진 패킹재가 상기 타정못 주위에 생긴 틈새를 패킹하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 상기 방수도막은 아스팔트를 주성분으로 하여 경화제와 접착제가 혼합되어 이루어진다.

바람직하게는, 상기 (d) 단계는 서로 이웃하는 콘크리트 라이닝의 단부를 신축이음재로 이음하는 것을 포함하며, 상기 콘크리트 라이닝의 터널형 표면에 균열 억제용 유리 섬유망을 터널 형태로 제공하여 마무리하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 굴착터널 내 숏크리트 시공면에 부착되는 복합 방수시트가 제공된다. 상기 복합 방수시트는, 수지로 형성된 방수시트와; 방수도막과의 접합강도 향상을 위해, 상기 방수시트의 일측면에 형성되는 보강 부직포와; 다수의 점 융착부에 의해 상기 방수시트의 타측면에 열 융착되는 배수용 부직포를; 포함한다. 이때, 상기 배수용 부직포의 없이 보강 부직포와 방수시트가 서로 접합되어 형성된 복합 방수시트의 이용도 가능하다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하 실시예의 설명으로부터 보다 명확하게 이해되어질 것이다.

<실시예 : 터널 방수시공>

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 터널 방수공법에 이용되는 복합 방수시트를 도시한 투영사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의해 시공된 터널 내 방수구조물을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2의 I-I를 따라 취해진 단면도이며, 도 4는 터널의 주요부분을 보이기 위해 도시된 부분 절단사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라, 굴착터널 내 숏크리트 시공면에 부착되는 복합 방수시트가 제공된다. 상기 복합 방수시트(10)는, 수지로 형성된 방수시트(12)와, 방수도막과의 접합강도 향상을 위해, 상기 방수시트(10)의 일측면에 형성되는 보강 부직포(14)와. 다수의 점 융착부(13)에 의해 상기 방수시트(12)의 타측면에 열 융착되는 배수용 부직포(16)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 터널 방수시공 방법은 위와 같은 복합 방수시트(10)을 이용해 시공된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 방수구조물은 터널 내 숏크리트층(T)으로부터 방수층(100)과 콘크리트 라이닝(200) 등을 연속적으로 형성함으로써 얻어진다.

도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 방수층(100)의 형성은 숏크리트층(T)의 시공면을 정리한 후 그 숏크리트 시공면에 대하여 복합 방수시트(10)를 부착하고, 그 부착된 복합 방수시트(10)에 방수도막(20)을 형성하는 순서로 이루어진다. 또한, 상기 방수층(100)이 형성되면 그 아래에 콘크리트 라이닝(200)이 시공 형성된다.

상기 복합 방수시트(10)는 자체의 배수용 부직포(16)가 숏크리트층(T)을 향 하도록 숏크리트 시공면에 부착된다. 이때, 복합 방수시트(10)의 부착에는 타정못(32)과, 그 타정못(32)에 끼워진 채 타정못(32)의 타정 중 생긴 복합 방수시트(10) 상의 틈새 또는 째짐을 패킹하는 패킹재(34)를 포함하는 패스너 장치(30)가 이용된다. 또한, 상기 패스너 장치(30)는 타정못(32)과 상기 패킹재(34) 외에 패킹재(34)를 가압하는 와셔(36) 등을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 타정못(32)의 타정 위치는 숏크리트 시공면 상의 함몰 부분, 즉, 골 부분(V)으로 정해지며, 이에 의해, 복합 방수시트(10)의 숏크리트 시공면에 대한 밀착시공이 가능해진다. 그리고, 상기 복합 방수시트(10)는 열 융착된 배수용 부직포(16)를 갖되 그 열 융착을 위해 종, 횡 양방향으로의 방수시트(12)의 신장률 저하가 거의 없는 점 융착부(13)를 이용한다는 점에서 숏크리트 시공면에 대하여 밀착 시공이 가능하여 콘크리트 라이닝 시공 후에 공극 발생을 최소화 할 수 있다. 더 나아가, 복합 방수시트(10) 타측면의 보강 부직포(14) 가 방수시트(12)의 신장율에 영향을 거의 미치지 않는 정도의 자체 두께 및 열 융착 두께를 갖는다는 점에서 위의 부착 시공 시 밀착시공이 저해되는 등의 문제점을 거의 발생시키지 않는다.

복합 방수시트(10)가 숏크리트 시공면에 부착된 후, 상기 보강 부직포(14) 상에는 아스팔트재가 스프레이되어 일정 두께의 방수도막(20)이 형성된다. 이때, 상기 아스팔트재는 방수 신뢰성이 탁월한 일반 아스팔트 재료에 경화를 촉진시키는 경화재와 보강 부직포와의 접착성 향상을 위한 접착제가 혼합된 것을 사용한다. 그리고, 상기 보강 부직포(14)는 상기 방수도막(20)에 대한 접합 강도 향상을 위한 것이며, 그것의 두께가 접합 강도에 큰 영향을 미치지 않으므로, 복합 방수시트(10)의 신장율 개선을 위해 가능한 한 얇게 형성되는 것이 바람직하다.

위와 같이, 타정못(32)에 의해 생긴 복합 방수시트(10)의 틈새 또는 째짐이 타정못(32) 상의 패킹재(34)에 의해 1차로 패킹되고, 그 위의 방수도막(20)이 타정못(32) 등을 포함한 패스너 장치(30)를 완전히 덮으므로, 복합 방수시트(14)에서 의도치 않은 누수 등의 위험성을 원천적으로 차단할 수 있다. 그리고, 상기 방수도막(20)은 이하 설명되는 콘크리트 라이닝 시공시에 발생하는 공극을 최소화시켜 콘크리트 라이닝의 균열 발생과 뒷 채움 콘크리트를 크게 줄여주는 역할을 한다.

위의 모든 방수층(100) 형성 공정이 완료되면, 그 아래로 복수의 콘크리트 라이닝(200)이 터널형으로 시공되는 공정이 수행된다. 복수의 콘크리트 라이닝(200)은, 터널 길이방향으로 복수개로 배열되고, 터널 천정을 중심으로 좌, 우 한 벌로 대칭 배열된다.

특히 상기 콘크리트 라이닝(200)들 각각은 이웃하는 콘크리트 라이닝(200)과 신축이음재(210, 220)에 의해 신축 이음 되어, 콘크리트 라이닝(200)의 수축/팽창에 대하여 균열이 억제되는 구성을 갖는다. 보다 구체적으로, 상기 신축이음재(210, 220)는, 터널 천정에서 서로 대칭하면서 이웃하는 콘크리트 라이닝(200)들의 상단부를 이음하는 제 1 신축이음재(210; 도 2에 도시됨)와, 터널 측면에서 길이방향으로 이웃하는 콘크리트 라이닝(20)의 측단부를 이음하는 제 2 신축이음재(220; 도 5에 도시됨)를 포함한다. 따라서, 제 1 및 제 2 신축이음재(210, 220)에 의해, 콘크리트 라이닝(200)의 균열을 종방향 및 횡방향으로 억제될 수 있다.

추가로, 본 발명의 실시예에 따른 방수공법은 콘크리트 라이닝(200)의 시공 후 생길 수 있는 표면 균열을 억제하기 위한 또 하나의 구성으로 일정 강도를 갖는 유리 섬유망(230)을 터널 형태로 상기 콘크리트 라이닝(200)의 표면에 함침하여 형성하는 구성을 추가로 포함한다. 이 유리 섬유망(230)은 일정한 강도를 갖추며 점착테이프에 의해 소정 형틀에 부착 시공된 상태로 상기 콘크리트 라이닝(200) 표면에 제공되며, 이 유리 섬유망(230)에 의해 콘크리트 라이닝(200)의 표면 균열이 더욱 억제될 수 있고 표면 강도가 향상된다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 5에 도시된 것과 같은 복합 방수시트(10)가 이용될 수도 있다. 도 5를 참조하면, 상기 복합 방수시트(10)는 앞선 실시예의 복합 방수시트와 달리 배수용 부직포가 생략된 방수시트(12)와 이에 접합된 보강 부직포(14)로 이루어진다.

본 실시예에 따른 복합 방수시트(10)를 굴착 터널 내 방수시공에 이용함에 있어서, 배수용 부직포의 생략에 따라, 방수시트(12)가 숏크리트층(T)를 향한 채로 그 숏크리트 시공면에 부착된다. 그리고, 상기 보강 부직포(14) 상에는 아스팔트재가 스프레이되어 일정 두께의 방수도막이 형성되며, 이는 앞선 실시예와 같다. 그리고, 위 배수용 부직포의 생략을 제외한 나머지 사항은 앞선 실시예의 설명과 같으므로 중복을 피하기 위해 그 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 굴곡 및/또는 여굴이 많은 터널 내 숏크리트 시공면에 대하여 복합 방수시트의 밀착시공이 가능하고 또한 복합 방수시트에 일체 화된 보강 부직포에 의해 예컨대, 아스팔트재로 이루어진 방수 도막을 용이하게 형성할 수 있어, 콘크리트 라이닝 시공 후 야기되는 공극 및 균열 발생 등과 같은 여러 문제점을 손쉽게 억제할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 콘크리트 라이닝 시공에 채용되는 신축이음재 및/또는 유리 섬유망 설치 구조에 따라, 더욱 더 콘크리트 라이닝 시공 후의 공극 및/또는 균열발생을 억제하여 줄 수 있다.

Claims

굴착터널 내 숏크리트 시공면에 시행되는 터널 방수공법에 있어서,

(a) 보강 부직포가 일측면에 형성된 방수시트의 타측면에 다수의 점 융착부에 의해 열 융착된 배수용 부직포를 형성하여 복합 방수시트를 준비하는 단계와;

(b) 상기 배수용 부직포가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와;

(c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와;

(d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를 포함하되,

상기 (d) 단계는 서로 이웃하는 콘크리트 라이닝의 단부를 신축이음재로 이음하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.
굴착터널 내 숏크리트 시공면에 시행되는 터널 방수공법에 있어서,

(a) 보강 부직포 및 그 보강 부직포의 일측면에 접합되어 형성된 방수시트로 이루어진 복합 방수시트를 준비하는 단계와;

(b) 상기 방수시트가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와;

(c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와;

(d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를; 포함하되,

상기 (d) 단계는 서로 이웃하는 콘크리트 라이닝의 단부를 신축이음재로 이음하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 (b) 단계는 타정못을 상기 복합 방수시트에 타정하여 이루어지되, 상기 타정못의 타정 위치는 상기 숏크리트의 시공면의 골부분에 대응되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.
청구항 3에 있어서, 상기 타정못에 끼워진 패킹재가 상기 타정못 주위에 생긴 틈새를 패킹하는 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.
청구항 1에 있어서, 상기 방수도막은 아스팔트를 주성분으로 하여 경화제와 접착제가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.
굴착터널 내 숏크리트 시공면에 시행되는 터널 방수공법에 있어서,

(a) 보강 부직포가 일측면에 형성된 방수시트의 타측면에 다수의 점 융착부에 의해 열 융착된 배수용 부직포를 형성하여 복합 방수시트를 준비하는 단계와;

(b) 상기 배수용 부직포가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와;

(c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와;

(d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를 포함하되,

상기 콘크리트 라이닝의 터널형 표면에 균열 억제용 유리 섬유망을 터널 형태로 제공하여 마무리하는 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.
굴착터널 내 숏크리트 시공면에 시행되는 터널 방수공법에 있어서,

(a) 보강 부직포 및 그 보강 부직포의 일측면에 접합되어 형성된 방수시트로 이루어진 복합 방수시트를 준비하는 단계와;

(b) 상기 방수시트가 숏크리트 시공면을 향하도록 상기 복합 방수시트를 상기 숏크리트 시공면에 부착하는 단계와;

(c) 상기 숏크리트 시공면에 부착된 상기 복합 방수시트의 상기 보강 부직포 상에 아스팔트를 주성분으로 하는 방수도막을 형성하는 단계와;

(d) 상기 방수도막이 형성된 상기 복합 방수시트 아래로 복수의 콘크리트 라이닝을 시공하는 단계를; 포함하되,

상기 콘크리트 라이닝의 터널형 표면에 균열 억제용 유리 섬유망을 터널 형태로 제공하여 마무리하는 것을 특징으로 하는 터널 방수공법.