배수판

[최현기]

개발 목적

- 영구배수시스템 공사시 배수트렌치굴착 공정 생략으로 공사비 및 공기 절감(특히 암반 지반)
- 기초 바닥에 작용하는 양압력의 정량적 계산 및 조절 필요성(가설및 영구조건 안정성 확보)
- 영구배수시스템 시공 후 점검 및 유지관리 장치 필요성

공법개요

- DCS 공법은 최종 터파기 완료 후 추가 굴착 없이 기초 바닥의 양압력을 효과적으로 조절할 수 있는 수
  리공학적으로 가장 진보된 시스템으로 지하수 집수를 위한 수평배수재(Drain Board),양압력 조절을 위
  한 2중 BOX(Dual Chamber),지하수를 집수정(Sump Pit)으로 유도하기 위한 유도관(PE Pipe)등으로   구성되어 있다.

특징

- 배수트렌치 굴착 공정 생략 - 배수자재 시공이음의 최소화에 따른 안전성 증대 - 규격화된 제품 사용에 따른 시공성 및 품질관리 우수 - 점검구 설치 가능(점검 및 유지관리) - 정량적 양압력 조절에 의한 구조적 안전성 확보 - 최적 공사비, 최적 공기, 최적 편리성

형식

압력형(가설, 영구 겸용)

수압 조절형

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설치 평 . 단면(수압 조절형)

사용 자재

수압조절형

- 가설 조건 (Temporary Condition)

- 영구 조건 (Permanent Condition)

압력형

지하수 흐름도

수압조절형

- 유량해석 ■ 유한 요소 해석 : SEED / W ( GEO-SLOPE, CAMADA) - Drain Board 검토 Q = K × A × I × Q : 유량, K : 토목섬유 투수게수, A : 토먹섬유 설치면적 , I : 도우수경사, F1~ F5 -유도관 검토 Q = N × A × V V = 0.84935 × C × R0.63 × I0.54 Q : 유량, A : 유도관 단면적, V : 유속, C : 유속계수 R : 경심, I : 동수경사, D : 유도관 직경, n : 유도관 개수

시공방법

부력처리 공법 비교

기본형식	DCS 공법 (Dual Chamber System)	부분 Trench 공법 (Partial Trench System)	부력 Anchor 공법 - 비배수
공법개요	- 최종 굴착 완료 후 굴착면    에 양압력 조절 - 판형배수재(Drain Board)    포설에 의한 지하수 집수    시스템 설치 - Sump Pit 및 Pump에 의한    유입 지하수 유도 배수	- 최종 굴착 완료 후 기초하부    에 Trench를 굴착하고    Trench 내부에 다발관 및    자갈(쇄석)포설에 의한 주    배수로 설치 - Sump Pit 및 Pump에 의한    유입지하수 유도 배수	- 최종 굴착 완료 후 천공 - PC Strand 삽입 및Grouting - 양생 후 인장 - Anchor 정착장에 의한 양    압력 저항 - Anchor 두부 마감 및 방수    처리 작업
일반 시공개요도
시공사진
기초 Slab 양압 처리	- Dual Chamber System에     의한 양압력 조절	- 격자형 배수(Trench)로     형성에 의한 배수	- Anchor 정착장에 의한     양압력 저항
주요 사용 자재	- Dual Chamber System - 토목섬유(Filter Fablic) - 판형배수재(양면배수재) - 비닐(Thk=0.1m/m) 2겹 - PVC Pipe(VG1)	- 쇄석 또는 자갈 - 토목섬유(Filter Fablic) - 비닐(Thk=0.1m/m)2겹 - 유공관 또는 다발관 - Sleeve P.V.C Pipe	- P.C Strand Ø 12.7 → 부력 저항 역할 → 기초 바닥 하부에 일정     간격으로 설치 - Grouting 재 → 부력에 대한 마찰 저항역할 → 천공부에 주입 - 정착구     (정착머리,쐐기,지압판) → Anchor의 인장 및 재인장 → Anchor 두부
특징	- Trench 등의 터파기 공정    생략에 따른 공기 및 공사    비 절감 및 지반지지력     저하 방지 - Dual Chamber,Drain    Board,유도관 등 규격화된    완성 제품 사용에 따른 품    질관리 및 시공관리 용이 - Dual Chamber+Drain    Board(양면배수)에 의한    확실한 양압력 조절로    안정성 확보 - 설계 및시공시 전문업체    선정 - 별도의 유도 배수시스템    및 유지관리 필요    (집수정, 펌프 등) -암반층에 가장 적합	- 격자형의 트렌치 형성으로    투수능력 확보 - 트렌치와 트렌치 사이에    부분적인 양압력 증가 현상    발생 - 트렌치 과다 굴착에 따른    부분적인 지반 지지력 저하    우려 - 별도의 유도 배수시스템    및 유지관리 필요    (집수정,펌프 등) - 토사 지반에 적합	- 기초콘크리트 타설 후 인장     작업을 위한 Box Out Form     이 필요하므로 시공시 구체     방수 작업이 필요하다. - 인장작업 및 방수작업에     따른 공정이 복잡하고 문제     발생이 빈번하다. - Relaxation 발생시 재인장    작업을 위한 별도 System    이 필요하다. - 선인장 작업으로 구조물에    추가적인 하중이 발생한다.    (지반조건을 고려할 때 부    등침하 발생 우려) - 앵커체의 현장제작이     어렵다. - 앵커체의 인장하중이 클    경우 기초에 별도의 보강이    요구된다.
시공성	우수	불리	불리
안정성	우수	보통	보통
경제성 (공사비)	1.0	1.5	2.5
현장추천(안)	●

폴리스텔렌 드레인 보드


 

콘크리트 옹벽 및 지하콘크리트 구조물은 지하의벽, 기초지반, 터널, 박스, 암거의 설계와 시공에 있어 중요한 역할을 합니다. 원활한 배수시설이 없으면 지하수의 수압으로 인해 심한 구조적 손실을 초래할 수 있어 효과적인 배수방법이 필수적입니다.

CARRY DRAIN 시공 예

종래의 시공 예

CARRY DRAIN BOARD(배수판넬)는 비용과 시공상의 어려움이 있는 기존 배수방법에 비해, 진공성형에 의한 고밀도 폴리스텔렌과 특수성필터(부직포)를 집합시킨것으로써, 옹벽 및 구조물에 설치하여 배수관(유동관) 또는 양수관(WEEP HOLE)으로 물이 흐르게 하는 배수시스템으로,

a. DRAIN BOARD b.장섬유 부직포

기존의 자갈을 사용하여 토사유입으로 인한 잔입자로 인해 배수능력의 감소뿐만이 아니라, 구조물에 가중되는 수압을 감소시켜 구조물 손상방지 및 지반안정을 도모해 주는 반 영구적인 신배수 공법입니다.

조경, 놀이터의 배수

박스, 암거

영구배수

터널

 바닥배수판(지하 침투수 처리용)  

30mm형(500×500×30 콘크리트타설시 압축하중 448 Ton/㎡)

45mm형(500×500×45 콘크리트타설시 압축하중 695 Ton/㎡)

 

70mm형(500×500×70  콘크리트타설시 압축하중 482 Ton/㎡)

120mm형(500×500×120  콘크리트타설시 압축하중 262 Ton/㎡)

 200mm형(500×500×200  콘크리트타설시 압축하중 325 Ton/㎡)

■ 특징 

불완전한 地下防水하자에서 완전히 해방됩니다.

지하 구조물의2중슬라브 구조가 불필요 합니다.

2중 슬라브 구조에서 MAT및 독립기초로 변경시 지하터파기 및 잔토처리량 등이 감소하여 공사기간과 공사비를 줄일 수 있어 경제적입니다.

수명이 영구적이고 누수나 습기로 인한 걱정에서 해방됩니다.

용수 처리용U - BLOCK보다 사용상 편리하고 경제적입니다.

과대한 하중에도 충분히 견디는 구조체로 설계되었습니다. 통기층을 확보함으로 단열시스템에 도움을 줍니다.
 

 ■ 용도

지하층 구조물, 지하 항온항습실, 지하벙커, 유물전시 및 보관소, 터널, 지하철, 수영장, 지하주차장 등의 침투수 및 결로 처리용 
 

■ 시스템설명 및 시공

시공단면도

1.콘크리트 구조물의 수축팽창 또는 수화열로 인한 미세균열 또는 계절의 온도변화 및 방수재질의 노화로 인한 방수하자등에 의해 생기는 상부 무근 콘크리트 침투수를 배수판을 설치하는 것 만으로 집수정쪽으로 수로를 확보하여 배수할수있다.

2,고밀도 폴리에치렌(HDPE)수지 성형품으로써 직접적인 모세관 현상을 막고(배수판 형태가 공기이동을 차단하므로 찬 온도 전달로 결로수가 생겨 다시 모세관 작용을 한다) 외부 침투용수를 배수시켜 처리한다.

3. 배수판과 배수판을 서로 연결할수 있도록 연결용 날개 구멍과 돌출핀이 있어 서로 연결이 편리하며 그로 인해 콘크리트 타설시 이격현상이 없어 안전하다. 만일 벽과의 틈새가 있을시에는 스치로폴이나 접착테이프 등으로 틈새를 막은후 콘크리트를 타설한다.

4. 배수판의 끝부분과 닿는 기둥이나 벽면에는 최소1m이상 방수를 하여 콘그리트타설후 생길수 있는 최소한의 침투수를 차단한다. 배수판 상부의 콘크리트(와이어매시설치) 두께는 최소한 80mm이상으로하여 균열을 사전 예방하여야 한다.

5. 시공순서 : 배수판조립→와이어매시설치→콘크리트타설(80mm이상)
 

 

조경용배수판 (500×500×35 압축하중 5.8 Ton/㎡) 전면/후면

■ 특징

배수처리의 균일성 및 확실성

내하중성 및 내구성이 뛰어남

수분저장성 및 조절기능 우수

경량성 및 옥상 단열보온 기능

산소공급이 용이하여 식물의 성장발육 촉진

간편하고 경제적인 시공성 및 보수성

해안 매립지반의 염분차단효과
 

■ 용도

옥상정원, 실내조경, 지하주차장 상부화단, 테니스코트,운동장

■ 시스템설명 및 시공

1.배수판과 배수판을 서로 연결할수 있도록 연결용 날개 구멍과 돌출핀이 있어 서로 연결이 편리하다
2.부직포가 필요없이 배수층에 흙의 유입을막아 용수의 흐름을 원활히 하고 일정한 유수를 확보하며 동시에 하중이 적어 건물의 안전에도 기여한다.
3.시공순서(옥상시공시) : 옥상→방수몰탈→배수판조립→마사토→흙→수목식재   
 

■ 공법예시

■ 특징

합성수지의 방습벽돌 및 방습파렛트의 구조물이 공간을 형성하면서 무거운 하중을 견딜 수 있도록 함

■ 효과  

콘크리트 건축물 지하실, 터널, 방카, 탄약고, 저장시설 등 지하구조물 방습공사.

■ 사용용도

영구적으로 누수걱정이 없다. 방수는 누수만 막았지만 지하실의 누수, 결로, 습기를 없애며 통풍까지 되게하여 냄새를 없애고 풍화작용을 억제하여 건물수명을 연장하며 단열효과등 눈에 보이게 영구적으로 하자 없음.
 

■ 기대효과

공사비의 절감
1. 영구적으로 누수결로로 인한 하자보수가 필요없기 때문에 일반 방수공사처럼 하자발생으로 인한 보수공사에 비해 원가절감을 기한다.
2. U공관이나 이중매트공법에 비해 효과면에서 더 좋으며, 위 공법의 몇분지 일밖에 공사비용이 들지 않아 원가가 절감된다.
3. 굴토비 절감 및 공기를 대폭 단축시킨다.


기대효과
1.바닦과 벽의 결로를 없앤다.
2.벽면과 바닥면에 모세관 작용으로 수분이 번지는 것을 막는다.
3. 바닥콘크리트에 공기층을 형성시켜 온도차를 줄여주고 공기이동을 활발히 시켜 콘크 리트 자체의 습기를 마르도록 한다.
4. 적은 누수시 마르며 많은 누수시 배수기능을 갖는다.
5. 수분을 줄여줌으로 공기가 가벼워 통풍이 잘되며 풍화작용을 억제시켜 방수층 파괴를 막으며 건물수명을 연장한다. (※습기가 많아 풍화작용이된 지하실은 20년만 지나도 시멘트가 부실부실 모래알이 떨어진다)
6. 지하층 누수.결로등의 하자 보수가 거의 없기 때문에, 쓰레기를 줄일수 있어 환경 보호에 커다란 효과다.
7. 공기가 가벼원 Co2 . No2 . HeHo의 농도를 줄여 공기질을 좋게한다.
 

■ 방습파레트

35mm형(500×500×35   압축하중 181.38 KN)

45mm형(500×500×45   압축하중 248.30 KN)

70mm형(500×500×70   압축하중 154.71 KN)

120mm형(600×300×120   압축하중 103.17 KN)

1.물이 고이지 않고 배수되는 구조이다.        
※배수가 되지않고 다음과 같이 막혀있다면   화살표같이 부분에 물이나 콘크리트가 채워졌을때 땅속 찬온도가 전달되어 대기중의 수분이 모이는 (대기온도와 13℃이상 편차시 생김)결로현상이 생긴다.

2.설치시 공기층이 생겨 또 상하 콘크리트에 공기가 자유로히 통과할 수 있도록 많은 구멍이있어 습기를 말려줄 수 있다. (반드시 방수되고 통기성있는 부직포를 덮고 콘크리트를 타설해야한다.)        
※또 파렛트 형태가   이런식으로 되어 있다면 화살표 부분에 바로 콘크리트를 타설하거나 또는 파렛트에 많은 구멍이있어도 비닐을 덮어놓았을때는 수막현상이 생긴다. 수막현상이 생기면 공기층에서도 수분이 많아 땅속의 찬온도가 전달되어 결로가 생긴다.(고추밭에 비닐을 씌워 놓은것과 같다)    

3. 하중을 견딜 수있는 구조이다.    
4. 수분 흡수가 되지 않는 제질로 되어 있다.    
5. 작업하기 쉽게 간단히 분할할 수있는 구조이다.
 

■ 방습 벽돌카바    (보온병처럼 단열 효과가 있는 구조임, 방수턱 대신 사용) 

방습벽돌(220×100×60  기성 시멘트벽돌을 삽입하여 사용함)

※지하 구체 방수충이란 땅속 찬온도가 전달되어 지하수의 온도와 같이 차다. 예를 들어 여름철 지하수를 담아 놓았을때 방수턱을 해준다고 해도 방수턱 상층부등에 공기중의 수분이 모이게 되며, 여기에 시멘트블럭이나 벽돌등을 쌓아놓으면 여름철에 수분이 흡수된다. 그래서 흡수 된곳까지 찬온도가 전달되어 공기중의 수분이 모이는 결로현상이 생긴다.(보통1m 20cm~ 1m 50cm까지 생김). 그러나 보온병처럼 해준다면 이런 문제가 없다.    

         1. 벽돌 삽입시 하중을 견딜 수 있으면서 공기층이 형성되는 구조이다.  
         2. 수분 흡수가 되지 않는 제질이다.    
         3. 벽돌 조적시 몰탈이 떨어지는 것이 바쳐줄 수 있는 날개가 있어 방습벽돌 주위에
            몰탈이 쌓이지 않는다.    
         4. 누수시 배수할 수 있는 구멍이 있다.
 

■ 방습부직포(물이 세지 않고 공기는 통하는 부직포)

(규격 : 1m×100m~1m×50cm / 방수 및 통기성있는 제품)

1. 콘크리트 타설시 뻘크상태에서 물이 세지 않아야  콘크리트 양생이 잘된다. 
2. 공기가 통해야 양생이 잘된다.
3. 양생후 공기가 통해야 콘크리트에 수분을 말려주어 풍화작용을 억제시킨다.
4. 지하실 공간에 통풍이 잘되게 한다.    
※비닐을 덮어 놓았을 때는 양생과정에서도 좋지 않으며 양생 후에도 습기를 보관하여 풍화작용이 잘 되어 나쁘며, 물이 고이는 수도있다. 

■ 시스템 설명 및 시공

콘크리트 구조물의 수축팽창 또는 수화열로 인한 미세한 균열, 또는 계절의 온도변화 및 방수 재질의 노화로 인한 방수하자 등에 의해 생기는 상부 무근콘크리트 침투수를 본 제품은 방습파렛트를 설치하는 것만으로도 집수정쪽으로의 수로가 확보되어 배수가 용이해짐은 물론 방습파렛트층의 팽창공기가 상부콘크리트를 숨쉬게 하면서 수분을 건조시킴에 따라 공기의 팽창이 가속화되고 건물내부의 통풍이 활발히 이루어지게 하므로 건물의 안전과 수명연장에 꼭 필요한 공법이다.


PP. 코폴리머(COPLOYMER)수지 형성품으로 모세관현상을 100% 방지할뿐만 아니라 지하내벽에 세워 설치함으로써 방수턱이 없어도 벽체 결로수 혹은 외부 침투용수를 용이하게 처리한다.


제품마다 원통형과 보강편으로 이루어져 충분한 하중을 견딜 수 있게 설계된 것으로 전기실, 기계실, 주차장 바닥, 근린생활시설 등 바닥에 설치하여도 안전하다.
 
용이한 시공을 위해 각 제품마다 서로 연결할 수 있도록 연결용 날개구멍과 돌출핀을 부착하여 제품과 제품과의 고정이 확실하다. 또한 물을 통과시키지 않고 공기는 통하는 방습부직포를 설치 함으로써 콘크리트 작업시 물이 바닥으로 흐르지 않아 콘크리트양생이 확실하며, 방습파렛트층의 수분은 공기 팽창압에 의해 증발되도록 하는 등 어려운 문제접들을 간단한 작업을  통해 해결하였다.


시공순서 : 방습파렛트조립→ 방습부직포설치(부직포 이음부위는10㎝정도겹치게) →와이어매시설치→콘크리트타설(80mm이상)

 

부직포를 사용하지않고 통기구를 가진 방습판층과 콘크리트층을 일체화 하며,방습판의 통
기구와 콘크리트층의 미세한 구멍을 통하여 통풍이 잘되게 하여 결로를 방지 합니다.

시공순서 : 방습파렛트조립→ 와이어매시설치→콘크리트타설
 

■ 무부직포 방습판40mm형(500 x 500 x 40)

■ 무부직포 방습판70mm형(500 x 500 x 70)

출처 : http://buwonch.co.kr/