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하이브리드 배면차수 그라우팅 공법
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공 법 소 개 하이브리드(아크폴리겔)? 배면 그라우팅 공법 목적 으로 개발 된 아크릴레이트(Acrylrate)계 약액을 전용장비로 주입 하고 온도 및 압력센서를시공 구조물에 설치하여 작업과 동시에 시공 품질을 판단할 수 있는 최첨단 보수공법이다.
콘크리트 건축구조물의 역사가 발달된 선진국에서도 콘크리트 구조물 배면에 발생하는 공극은 구조물의 수명 을 단축시키는 요인으로 판단 하여 집중적으로 관리하는 보수항목중 하나이다. 특히, 지하토목구조물 에 발생한 배면 공극의 보수는 각 산업분야의 첨단기술 의 발전에도 불구하고 해결치 못하는 난제중의 하나임에 틀림없다.
건축 및 토목분야에 종사하는 기술자들 도 IT의 발달로 지능화되고 있는 즉, 인텔리젼스 빌딩도 건축물의 외부에서 침투하는 물로 인한 구조물 의 노후화로 인한 치명적 손상은 첨단 구조물의 명성도 하루 아침에 무너질 수 있음에 밤 낮 으로 고민 하는 분야임에 틀림없다.
구조물의 공극보수에 사용되는 재료 및 공법은 콘크리트 구조물의 발달과 함께 어깨를 같이 하며 발달되 어 왔고 지금도 수많은 관련 기술자들이 밤낮 없이 매달려 연구하는 중요과제 중 하나일것이다.
국내의 지하토목구조물의 공극보수에는 주로 밀크그라우팅 (일명 시멘트 그라 우팅)아크릴레이트겔 그라우팅, 물유리계 그라우팅, 우레탄겔그라우팅, 벤토나이트시멘트 그라우팅 등이 주로 사용되어 왔다. 그러나 특히 진동이 발생되는 토목구조물의 배면그라우팅은 주입약액의 선정오류및 성능저하의 약액, 부적합 공법, 원시적 주입장비의 사용등으로 누수보수후 품질만족도는 기대치에 떨어짐에 틀림없다. 이에 당사는 최첨단 주입장비와 지하구조물의 어떠한 형태의 누수보수 에도 탁월한성능을 발휘하는 주입액으로 만들어진 '하이브리드 (아크폴리겔) 배면 그라우팅공법을 개발하였다.
1. 공법의 개요
하이브리드(아크폴리겔) 배면그라우팅 공법(HMLR)'에 사용되는 그라우팅 주입약액은 누수 콘크리트 면에서의 우수한 접착력과 뛰어난 신장율, 탄성율로 거동이 발생하는 구조물 및 Expansion Joint 누수 보수에 적합하도록 설계되어 있으며, 초저점도의 물성으로 침투력이 뛰어나고 무독성 성분은 지하수 및토양을 오염시키지 않는 친환경제품이며 물과의 뛰어난 친수성은 고품질의? 아크폴리겔로 형성된 방수 Sheet는 영구적인 방수 및 지수효과를 나타 내는 최첨단의 약액으로 개발되어 있으며 약액의 주입에 사용되는 최첨단의 공극보수 Monitoring System 이 장착된 장비를 사용하여 구조물의 상태 및 지반의 상태에 따라 약액주입 관리로 누수보수의 고품질을 확보한 공법이다.  2. 공법의 장점 A. 주입 약액 ? 1) '하이브리드(아크폴리겔)100' 약액은 무독성으로 구조물의 배면 및 토양을 오염시키지 않는 친환경 적제품이다. 2) '하이브리드(아크폴리겔)100' 약액은 초저점도로 개발되어 구조물이 미세균열 및 다양한 토양 및 암반층의 미세 틈새에도 침투력이 우수하다. 3) '하이브리드(아크폴리겔)100'은 콘크리트와의 친화력이 뛰어나며 방청성분 의 함유로 콘크리트 보강용 철근을 부식시키지 않는다. 4) '하이브리드(아크폴리겔)100'은 낮은 투수계수(9.6x10-9/재령14일)로 우수한 방수막을 형성한다. 5) '하이브리드(아크폴리겔)100'은 콘크리트 구조물의 누수면에서의 우수한 접착력과 뛰어난 신장율은 거동이 발생되는 지하 토목구조물의 Expansion Joint의 누수에도 반영구적 방수층을 형성 한다. 7) '하이브리드(아크폴리겔)100'은 지하 구조물의 수분에 수축이 전혀 일어나지 않아 영구적인 밀봉효과를 나타낸다. 8) '하이브리드(아크폴리겔)100'은 지반 및 콘크리트에 존재할 수 있는 다양한 박테리아 및 산, 알칼리, 염분 등에 뛰어난 내화학성 및 내후성을 나타낸다.
B. 주입 장비 1) 'MAT-5000'은 모든기능이 에어로 작동되는 정량 주입 펌프로 전기사용으로 인한 누수현장 에서 감전사고와 전기 Spark로 인한 화재 발생 요인을 원천적으로 차단한 Air Sequence System 이다. 오염시 키지 않고밀폐된 공간에서의 화재 위험성이 없는 안전한 장비이다. 3) 'MAT-5000'의 정량감지센서는 Dual Chamber에 약액이 정확히 계량된 후 작동되는 System으로 1% 이내의 배합 정밀도를 유지하는 고정밀 주입장비이다. 4) 'MAT-5000'은 Digital 압력센서에 의한 ‘PID Control System’으로 효율적인 주입압력 관리로 주 입작업이 이루어 짐으로 고품질의 보수결과를 얻을 수 있는 최첨단의 주입장비이다. 5) ‘MAT-5000'은 Digital Display 방식으로 주입압력을 실시간으로 표시하 며, Memory 와 Printer가내장되어 주입약액 량, 진행 압력, 작업시간 등의 Data를 저장시켜 저장 내용을 항상 출력시킬 수 있습니다. 6) ‘MAT-5000'은 디지털 카운터를 내장하여 약액의 주입량을 적산하는기능이 있으며, 누적 사용량을 카운터하여 장비의 연령을 추론할 수 있습니다. 8) 분사방식은 현재 사용되는 1.5 shot의 배치분사 방식의 단점을 보완한 동시 분사방식인 2.0 shot 방식으로 개발하여 혼합불량의 문제점을 원천적으로 방지하였다. 3. ‘Hybrid-GEL 100(Arcpoly-Gel)' 의 구성, 용도 '하이브리드(아크폴리겔)100'은 주제, 촉진제, 경화제의 3액형으로 작업현장의 ? 온도 및 구조물 상태, 누수량에 따라 현장에서 경화시간의 조절과 배합이 가능하도록 구성되어져 있다. 표준 배합
c. ‘하이브리드 겔(아크폴리겔)’의 용도 :지하토목구조물, 누수균열 및 조인트, 누수부위, 터널배면차수 및 그라우팅, 댐 Curtain Grouting, 맨홀 Grouting, 공동구 배면 Grouting | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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4. ‘HYBRID AUTO INJECTOR’ 제원
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5. 하이브리드(아크폴리겔) 배면 그라우팅 공법
a. 본 공법은 침투성과 친수성이 탁월하고 겔의 용탈이 없고 안정하며, 반영구적인 내구성을 지닌 '하이브리드 겔 (아크폴리겔)'을 고밀도로주입하는 방식이다. 약액이 실린더 에서 계량된 후 주입이 이루어 짐으로 1%이내의 정밀도 를 유지한다. 주입속도를 조절할 수 있고, 주입량을 적산하는 기능이 있다. 또한 수동세척장치가 장착되어 세척지연에 따른 장비의 고장을 방지할 수 있다. 개발된최첨단보수공법이다. d. 공법의 적용시에는 용이성, 경제성, 시공효과 등을 사전에 검토하여 적용하는 것으로 한다. 이때 반드시 효과 범위 등의 파악을 위해 시험 시공을 행하며 그 결과를 확인후 본 작업의 시공에 임하여야 한다.
2) 주입재료 (아크폴리겔)’을 사용한다. 나)배면 그라우팅 주입재료는 ‘하이브리드 겔(아크폴리겔)’ 외에 추가로 이액형의 자기반응 경화형으로 습윤, 건식부위 등에 상관없이 적용이 가능하고 콘크리트 구조물과의 접착력 이 우수 하고 신장율과 내후성이 우수한 고신율 우레탄을 사용한다. 3) 시 공 계 획 가) 시공 계획 시공공정표,사용기자재의 종류 및 주요재원, 사용재료, 주입방법, 주입재의 물성, 안정성 등을 기재한 시공계획서를 감독관 에게 제출하여 승인을 득하여야 한다. 나) 일반사항 충분한 효과를 얻을 수 있도록 시공하여햐 한다 b.사용에 있어서는 사전에 시험시공을 행하여 시험 보고서를 감독 관에게 제출하여 승인을 취득 하여야 한다. 주입 호스 삽입 전에 잔여물 등이 남아있지 않도록 유의하여야 한다. 다) 시공 순서 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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a.주입구 및 갑지구 위치 결정 :주입공의 위치 결정은 주입 범위 확산 직경의50 Cm의 10%~15%가겹치는 위치에 시공 이음부를 대칭으로 비대칭 선상에 표시한다. b.천 공 : ① 드릴경은 구조물내의 철근 손상을 최소화하며 약액 주입 시 주입압력의 상승을 고려하여 결정한다. 으로 진행하며 철근 배열을 고려하여 토사 층까지 천공을 한다. HOSE를 30Cm이상 노출이 되도록 깊게 삽입한 후 씰링재 처리를 한다. d. 주입 작업 : (아크폴리겔)주입재를 주입한다 때까지 계속 주입을한다. ㈃ 감지센서에서 약액의 주입완료가 감지되면 주입작업을 중지하고 호스끝을 밀봉을 하고 다음 공으로 '하이브리드 Auto-Injector'의 주입 노즐을 옮겨 주입작업을 계속한다. ㈄ 주입작업이 완료되면 '하이브리드 Auto-Injector'의 3방 밸브 를 세척Line으로 setting을 한 후 세척라인을 수동으로 작동시켜 물로 '하이브리드 Auto-Injector' 의 각각의 실린더에서호스끝 노즐부분까지 잔여 약액이 남아있지 않게 세척한다. e. 하이브리드(아크폴리겔) 배면 그라우팅공법 마감 약액이 경화가 되면 주입 Hose를 절단한 후 표면 그라인더 등으로 절단면을 바닥면과 같이 평활히 한 후 필요한 경우 도장을 한다.
B. 주입장비 취급
a. 장치의 전원 on 구조물 및 약품의 온도 등) ※ 설정값 과 지시값 이 표시부에 상시 표시된다. 분석하여 이상적인 절차로 주입압력 과 주입량을 선정 작업을 수행하며, 작업 진행중에 입력 되는 주입압력과 온도, 주입량을 역시 분석하여 계속 작업 여부와 작업절차를 결정하여 작업을 수행한다.
6. 시공도면 A. 하이브리드(아크폴리겔) 배면 그라우팅 공법
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7. 공 법 비 교 1) C.G 및 ‘하이브리드 겔(아크폴리겔)’비교
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| 2) A.R.C 및 하이브리드(아크폴리겔) 배면 그라우팅 공법 비교 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 3) 주입장비 비교 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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