터널방수

터널방수

 

 

1. 일반사항

 

1)  적용범위

이 절은 비배수형 방수형식 굴착터널의 방수재료 선정, 관리 및 시공에 관하여 적용한다.

 

2)  참조규격

KS F 2426 주입 모르타르의 압축 강도 시험 방법

KS F 2432 주입 모르타르의 컨시스턴시 시험 방법

KS T 1093 포장용 폴리에틸렌 필름

KS F 4004 콘크리트 벽돌

KS F 4911 합성고분자계 방수시트

KS F 4917 개량아스팔트 방수시트

KS M 3034 전도성 플라스틱의 저항율 측정방법

KS M 3734 접착제의 인장전단접착강도 시험방법

KS L 5201 포틀랜드시멘트

 

3)  제출물

다음 사항은 ｢공사관리｣의 해당요건에 따라 작성하여 감독자/감리원에게 제출해야 한다.

(1) 작업절차서

(2) 검사 및 시험계획서

(3) 시공계획서

(4) 자재공급원 승인요청서

방수재료에 대한 자재공급원 승인요청을 해야 한다.

 

 

2. 재료

 

1)   배수재

배수재는 ｢배수구조물공사｣의 해당요건에 따른다.

 

2)  방수막

(1) 방수막은 상호 접착이 좋은 재질이어야 하며 한국산업규격(KS)을 만족하는 제품을 사용해야 한다.

(2) 방수막은 내구성, 인성 및 유연성이 기준을 만족하고 콘크리트라이닝 시공에 의해 파손되지 않는 재질로 한다.

(3) 합성고분자계 방수막은 KS F 4911 또는 동등 이상의 제품으로 한다.

① 재질 : 에틸렌아세트산 비닐 수지계 등

② 두께 : 2.0mm 이상을 원칙으로 하되 동등 이상 재질인 경우 두께를 조절하여 사용할 수 있다.

③ 인장강도 : 16MPa 이상

④ 신장율 : 600% 이상

⑤ 산, 알칼리에 대한 저항성 및 팽창에 대한 내구성이 양호해야 한다.

(4) 개량아스팔트 방수막은 KS F 4917 또는 동등 이상의 제품으로 한다.

① 불투수성 또는 난투수성으로 지하 구조물 방수 목적에 적합한 재질로 최소두께는 2.5mm 이상, 폭은 900mm 이상, 1롤은 10m 이상으로 한다.

② 방수막의 접합은 막용접기를 사용하여 가열용접 또는 기타 자체 방법 등으로 접합이 가능한 재질로 한다.

③ 방수재의 부착은 접착제를 사용하거나 별도로 부착하여도 무방하나, 접착에 필요한 부자재는 반드시 포함되어야 한다.

④ 방수재는 수명이 영구적이며 내구성, 내노화성, 내약품성, 내진동, 내충격성이 강해야 한다.

(5) 벤토나이트 계열의 재료

① 벤토나이트 막은 물과 반응할 때 고팽창 성능을 나타내는 천연산 벤토나이트 고밀도 막을 압축하여 만든 이중 방수막 구조로 되며, 최소두께는 4.5mm 이상, 폭은 900mm 이상, 1롤의 길이는 7.3m 이상, 벤토나이트 함유량은 4.7kg/m2 이상으로 한다.

② 벤토나이트 패널은 미생물로 분해 가능한 크라프트 골판지 사이에 천연광물인 벤토나이트를 가득 채운 패널로 한다.

 

3)  란델

(1) 란델은 배수재 및 방수막을 지지할 수 있는 구조로 한다.

(2) 방수막 시공을 위한 란델 가열 시 배수재 기능에 유해한 손상을 주지 않고 방수막에 유해한 영향을 주지 않아야 한다.

 

4)  개착터널 방수보호재

(1) 개착터널 방수보호재는 폴리에틸렌계(격자형 또는 패널)에 배수재를 합성한 것이나, 한국산업규격(KS)을 만족하는 제품을 사용해야 하며, 알칼리에 강한 재질로 한다.

(2) 시멘트 풀 등은 알칼리에 강한 재질로 한다.

(3) 방수막 부위에 부착 후 KS M 3034, KS M 3734 및 Q마크에 따른 시험을 하여 기준치 이상이 되어야 하고, 이때 방수막에도 손상이 없는 재질로 한다.

(4) 접착은 접착제 또는 기타 자체 방법으로 막과 접착될 수 있게 해야 한다.

(5) 방수막과 화학작용을 일으켜서는 안 된다.

(6) 폐수, 오수 및 지중화학 성분에 대한 내구성이 커야 한다.

 

5)  보호벽돌 및 모르타르

(1) 개착터널의 방수막 보호를 위한 보호벽돌은 KS F 4004의 C종 벽돌 2급 또는 동등 이상의 제품으로 한다.

(2) 보호 모르타르용 시멘트는 KS L 5201의 1종 보통포틀랜드시멘트 또는 동등 이상의 제품으로 한다.

 

6)  자재품질관리

(1) 부자재(벤토나이트 계열)

① 벤토나이트 실런트는 천연 소디움 벤토나이트와 고무를 합성한 것으로 경질 그리스와 같은 점도를 유지시킬 수 있는 것으로 한다.

② 벤토나이트 알갱이는 방수재에 사용된 고성능 소디움 벤토나이트 알갱이와 동일의 재질로 한다.

③ 벤토나이트 막 방수재를 고정시키기 위한 못은 길이가 30mm 이상이며 와셔의 지름은 최소 23mm 이상이 되어야 한다.

④ 마감 및 연결 테이프는 폴리비닐계 재질의 테이프로 최소폭이 45mm 이상이며 상온에서 접촉성이 양호해야 한다.

(2) 보호벽돌 및 모르타르

① 모래는 흙 등의 이물질이 없어야 한다.

② 보호 모르타르의 배합은 모르타르 1m3당 시멘트 510㎏, 모래 1.1m3의 비율로 한다.

③ 혼화재료를 사용하는 경우의 혼합량 및 혼합방법은 제조업자의 사용설명서에 의거하고 현장여건에 따라 감독자/감리원의 승인을 받아 사용한다.

④ 모르타르는 혼합한 후 1.5시간 이내에 사용한다. 단, 주위의 기온이 4℃ 이하일 때는 30분 이내에 사용한다.

⑤ 보호 모르타르의 강도는 18MPa, 슬럼프는 120mm를 기준으로 한다.

(3) 터널 방수재료에 대한 품질관리 내용은 <표>를 참조한다.

표  터널 방수재료에 대한 품질관리 내용

종별	시험종목	시험방법	시험빈도	비고
합성 고분자계 방수막	KS F 4911에 규정된 시험종목	KS F 4911	-재료원마다 -감독자/감리원요구 시
개량 아스팔트 방수막	KS F 4917에 규정된 시험종목	KS F 4917
벤토 나이트 계열	KS F 4911에 규정된 시험종목	KS F 4911
방수 보호재	신도	KS M 3034	-감독자/감리원 요구 시
	인장강도	KS M 3734
모르타르	유 동 성	KS F 2432
	압축강도	KS F 2426

3. 시공

 

1)  시공조건 확인

(1) 시공자는 굴착터널에서 방수작업을 시작하기 전에 숏크리트의 마무리면 정리와 록볼트 두부의 요철 정리, 경사갱 및 연직갱의 접속부와 내공단면 변화개소의 처리 등이 요구된 조건으로 마무리 되었는지 확인해야 한다.

(2) 시공자는 발생용출수의 처리상태, 집수 및 배수계획을 확인해야 한다.

(3) 콘크리트라이닝의 기초가 되는 터널하부와 우각부에 쌓인 슬러지는 철저히 제거되었는지 확인해야 한다.

2)  작업준비

(1) 개착터널에서 모서리, 귀퉁이 등은 시멘트 모르타르로 모나지 않게 마무리 되도록 한다.

(2) 방수작업 시 종업원의 안전을 위하여 안전교육 및 안전장비 등을 사전에 준비해야 한다.

 

3)  굴착터널 방수작업

(1) 배수재 설치

① 배수재는 란델, 못 및 와셔를 사용하여 콘크리트 및 숏크리트 표면에 고착시킨다. 단 배수재와 방수막이 일체형으로 되어 있는 경우에는 배수재에 연결된 중심 배수재를 못 및 와셔를 사용하여 고착시킨다.

② 용출수가 많은 구간은 유도배수 처리와 함께 2겹의 배수재를 설치하거나 감독자/감리원과 협의 후 통수단면을 확보할 수 있는 다른 방법을 검토해야 한다.

(2) 방수막 설치

① 배수재에 기부착된 란델을 가열시켜 접착시킨다. 이때 배수재에 많은 열이 가해져 손상되지 않도록 해야 하며, 방수막은 합성고분자계 방수막을 사용해야 한다. 단, 배수재와 방수막이 일체인 경우에는 제외한다.

② 방수막은 숏크리트면에 밀착시켜 부착해야 하며, 요철을 감안하여 시공해야 한다.

③ 방수막은 중앙부에 공기시험용 미접합부를 갖는 2줄 용융접합으로 이음하며 각 용융접합부의 폭은 15mm 이상으로 한다.

④ 봉합부의 겹이음 길이는 80mm 이상으로 하며, 부분적인 방수막의 접합은 500mm 이상 중첩시켜야 한다.

⑤ 콘크리트라이닝 신축 및 시공이음부에는 500mm폭의 막보호대를 설치해야 한다.

⑥ 이미 설치된 방수막이 손상되었을 경우에는 손상부위에 새로운 방수막을 덧붙여 용융접합하고 진공시험기로 접합상태를 확인해야 한다.

⑦ 방수막은 여러 장이 겹칠 경우 높이차로 인한 미 접합부 발생 시 누수의 원인이 되므로 3장 이상 겹치지 않도록 해야 하며, 방수막이 3장이 겹치는 경우는 중간 방수막을 가열하여 경사지게 늘여 펴거나 단부를 30°이하의 예각으로 잘라낸 후 간극이 생기지 않도록 밀착시켜 접합해야 한다. 막과 막의 접착은 자동용접기로 2중 봉합하고 2중 봉합된 부위는 반드시 압축공기 또는 수압에 의한 봉합시험을 해야 하며 감독자/감리원의 검사를 득해야 한다.

 

4)  개착터널 방수작업

(1) 개량아스팔트 방수막

① 시공면 바닥의 이물질(모래, 자갈)은 깨끗이 청소하고 바닥면의 요철이나 용출수부위에는 방수 모르타르로 바닥면을 정리해야 한다.

② 방수작업면의 폼타이 구멍이나 철선 등은 사전에 완전히 제거하고, 방수보호 모르타르로 면정리를 한 후 접착제(프라이머)를 도포해야 한다.

③ 바닥면에 수분이 남지 않도록 완전히 건조시킨 후 프라이머를 도포하며 도포량은 0.4ℓ/m2을 기준으로 하여 전체적으로 균일하게 도포하여 건조시킨다.

④ 프라이머 도포 후 비를 맞힌다든가 장기간 방치 후 막을 붙일 경우는 잘 건조시킨 후 다시 도포해야 한다.

⑤ 프라이머 도포 후 13시간 내에 용제의 가스가 휘발되고 손가락으로 눌러 보아서 손가락에 묻어나지 않는 상태로부터 약 2시간 이내 방수막을 부착한다.

⑥ 방수막은 100mm 폭으로 겹쳐져 시공하고 겹친 면은 토치램프, 프로판버너 등을 사용하여 용융 가열하여 확실하게 부착시켜야 한다.

⑦ 막이음 상태와 접착상태는 감독자/감리원이 확인한 후 후속공정을 진행해야 한다.

⑧ 방수 보호벽과 바닥의 선단부는 모르타르로 반경 50∼60mm의 라운드를 만들고, 200mm 정도의 보강막을 잘라 붙인 다음, 그 위에 방수막을 전면 시공해야 한다.

⑨ 방수보호벽 선단 모서리는 라운드로 정리하여 막의 찢어짐을 최대한 방지하고 막은 보호벽을 감싸서 벽체방수 시 이을 수 있게 300mm 정도 빼놓아야 한다.

콘크리트 시공조인트부는 막을 300mm 이상 잘라서 먼저 붙이고, 그 위에 전면 시공해야 한다.

막을 붙이는 작업이 완료되면 막보호를 위하여 즉시 보호 모르타르와 보호벽돌 시공 또는 방수보호재를 설치하여 외부의 충격에도 막이 손상되지 않도록 해야 한다.

벽체시공 시 슬래브에 100mm 정도의 막을 빼놓아 슬래브 막과 연결되게 해야 한다.

상부슬래브는 바닥슬래브와 같은 방법으로 시공하고 방수보호재 또는 보호 모르타르를 타설하고 완전히 양생된 후 되메우기를 시행해야 한다.

(2) 합성고분자계 방수막은 굴착터널의 방수작업과 동일한 기준으로 시행한다.

(3) 벤토나이트 계열 시공

① 패널은 내한, 내열성이 우수하고 내후성, 내화성 및 내구성이 뛰어나야 하며, -40∼+100℃의 온도 범위에서는 온도의 변화에 따른 재질의 변화가 전혀 일어나지 않아야 한다.

② 바닥 슬래브 시공

가. 바닥에서 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 두께 0.04mm 정도의 PE필름을 끝이 약 100mm 정도 겹치도록 바닥에 깐다.

나. 패널의 가장자리가 서로 100mm 정도 겹치도록 패널을 설치한다.

다. 콘크리트 타설 중 패널이 이탈하지 않도록 패널이 겹치는 부분에는 450mm 이하의 간격으로 못을 박아 고정시켜야 한다.

라. 철근 배근 중이나 콘크리트 타설 중에 패널이 손상되지 않도록 패널시공 완료 후에 보호 모르타르를 타설하는 등 패널을 보호할 수 있도록 조치해야 한다.

③ 슬래브 관통하는 파이프 부위 시공

가. 슬래브 관통부위의 모양에 맞게 패널을 절단하여 시공하고, 패널을 절단할 경우 절단부위를 통하여 벤토나이트 분말이 새지 않도록 젖은 물걸레를 사용하여 절단 부위를 적신다.

나. 슬래브 관통물과 패널 절단 부위의 틈새는 지수공이나 줄눈 밀봉공을 사용하여 시공한다. 줄눈 밀봉재 사용 시 기둥이나 슬래브 주위를 돌아가며 두께 약 40∼50mm 가량 발라주고 콘크리트가 묻히는 슬래브 상부 주위를 감싸주어 이중 차단에 의해 틈새부분 방수를 완전하게 처리한다.

④ 타 방수재와의 접합시공

가. 방수의 끝부분을 줄눈밀봉재(또는 벤토실)로 마감 처리하여 약 200mm 정도 덧대어 시공한다.

나. 벽체 하단부 연결시공 시 이음부위를 볼클레이 패널로 맞대어 시공하며 이음부위의 보강을 위하여 하이드로바 튜브로 보강하고 모르타르로 삼각형 모양으로 마감 처리한다.

(4) 방수보호재

① 방수보호재 시공은 방수막과 방수보호재 접착면의 크기에 비례해서 접착강도가 증가되므로 평활한 방수보호재 시공을 위하여 간극이 없도록 균일하게 밀착시키는 것이 중요하다.

가. 막표면과 방수보호재 간에 균일한 부착을 위하여 막표면의 흙, 먼지, 습윤 등을 제거한 후 작업한다.

나. 방수보호재의 균일한 부착을 위하여 작업은 하단에서 상단방향으로 한다.

② 방수보호재의 접착

가. 접착

- 5mm 이하의 틈새로 접착시킨다.

- 방수보호재간의 틈새는 천테이프로 붙이고 마감 처리한다.

- 하단에서 상단으로 방수보호재 접착은 100mm 이상 중첩시켜 작업한다.

-측벽과 상부 접선부위는 방수보호재 시공 후 방수보호재를 500mm 넓히고 보강 시공한다.

- 시공 후 방수보호재 접선부분이 들뜨는 경우에는 프라이머나 강력접착제로 보완 시공 후 방수보호재간 연결부위에 천테이프로 마감처리 후 압착로울러로 눌러준다.

나. 방수보호재의 표면완성

- 방수보호재의 접착부분으로부터 5mm 정도 프라이머나 강력접착제를 보완 시공해야 하며 방수층의 모서리, 귀퉁이, 배수구 둘레, 파이프 둘레 등 취약부분과 막과 보호재의 접합부분도 봉합하여 처리한다.

- 방수보호재의 표면완성 작업이 끝난 후, 감독자/감리원의 확인을 받고 후속공정 작업을 한다.

- 방수보호재 시공이 끝난 후 감독자/감리원의 승인을 득한 후 되메우기 작업을 해야 하며, 되메우기 시 방수재나 방수보호재가 손상되지 않도록 유의한다.

- 측벽은 자갈이나 큰 토석이 없는 양질의 토사 또는 모래로 1.5∼2m 단위로 되메우기 한 후 물다짐 혹은 개착터널 되메우기 기준에 따라 다짐을 한다.

- 되메우기 시 한꺼번에 너무 많은 양의 흙이나 모래를 메우지 말아야 한다.

(5) 개착터널 방수층보호재의 시공

① 방수층 및 방수층보호재는 되메우기 시 자갈이나 장비에 의해 손상될 우려가 있으므로 양질의 토사 되메움으로 보호층을 형성한 후 되메우기를 시행하여 방수층이 손상되지 않도록 시공해야 한다.

② 방수층 보호재는 방수층을 시공한 후 그 표면을 청소하고 즉시 시공해야 한다.

(6) 벽돌쌓기

① 벽돌쌓기는 0.5B 쌓기를 표준으로 한다.

② 콘크리트 벽돌은 쌓기 전에 물 축이기를 하지 않는다.

③ 가로, 세로줄눈의 너비는 설계도면에 명시되어 있지 않을 때에는 10mm를 표준으로 한다. 세로줄눈은 통줄눈이 되지 않도록 하고, 수직 일직선상에 오게 벽돌 나누기를 한다.

④ 가로줄눈의 바닥 모르타르는 일정한 두께로 고르게 펴 바르고, 벽돌을 내리 누르는 듯이 하여 기준틀과 벽돌나누기에 따라 정확히 쌓는다.

⑤ 세로줄눈의 모르타르는 벽돌 마구리면에 발라 쌓도록 한다.

⑥ 벽돌을 쌓을 때는 국부적으로 높거나 낮게 쌓아지지 않도록 하여 각부의 높이가 일정하도록 쌓아 나간다.

⑦ 하루의 쌓기 높이는 1.2m를 표준으로 하고 최대 1.5m 이내로 한다.

⑧ 연속되는 시공면의 일부를 트이게 하여 나중쌓기로 할 때에는 그 부분을 층단떼어쌓기로 한다.

⑨ 방수층 보호누름벽돌 쌓기에 있어서는 먼저 시공한 방수층을 손상하지 않도록 주의하여 쌓되 벽돌과 방수층과의 사이에는 모르타르를 빈틈없이 채워 넣는다.

⑩ 그늘진 곳의 기온이 25℃ 이상이고, 상대습도가 50% 이하일 때는 벽돌쌓기 시다음 사항을 준수해야 한다.

가. 모든 쌓기 재료는 직사광선에 노출되지 않도록 한다.

나. 쌓기용 모르타르는 쌓는 위치에서 1.2m 이상 펼쳐 바르지 않아야 하며, 모르타르는 깐 후 1분 이내에 벽돌을 쌓아야 한다.

다. 쌓은 후에는 48시간 동안 햇빛에 직접 노출되지 않도록 해야 한다.

⑪ 벽돌쌓기 시 주위의 기온이 4℃ 이하가 될 때는 한냉기 시공계획에 따라 시공해야 하며, 다음 사항을 준수해야 한다.

가. 주위의 기온이 4℃에서 0℃ 사이일 때

모르타르의 온도가 10℃ 이상 되도록 모래나 물을 데운다. 쌓은 후에는 24시간동안눈,비에맞지않도록한다.

나. 주위의 기온이 0℃에서 영하 4℃일 때

모르타르의 온도가 10℃ 이상 되도록 모래나 물을 데우고, 쌓기 중에 모르타르는 동결온도 이상이 유지되도록 한다. 쌓은 후에는 24시간 동안 보양천으로 감싼다.

 

5)  현장품질관리

(1) 굴착터널 방수

① 방수막 시공 시 접합 및 이음 불량 또는 손상부위가 발생한 경우에는 방수막 전체를 교체하거나 재시공해야 하며 다만, 손상부위가 경미하거나 방수막 전체를 교체하는 것이 불가능한 경우에는 방수막 조각을 덧댄 후 수동 접합기로 열융착하여 보수하고, 감독자/감리원 입회하에 접합상태를 확인해야 한다.

② 봉합시험

가. 압축공기에 의한 시험은 용접부위의 양쪽을 공기가 새어나가지 않도록 차단하고 게이지가 달린 주입기로 공기를 주입하여 압력게이지가 1.5∼2.0bar(1bar = 0.102MPa)를 가리킬 때 공기 주입을 중단한다. 주입 차단 후 10분 동안 20% 이상의 압력이 저하되지 않아야 하며, 이상이 있을 때에는 재시공해야 한다.

나. 진공검사는 시험하고자 하는 부위에 검사액을 뿌리고 용접상태가 불량한 부위에서는 거품이 발생하게 되는데, 0.02N/mm2의 진공압력에서도 거품이 발생되어서는 안 된다.

③ 굴착터널의 방수작업 시공관리 내용은 <표>를 참조한다.

 

표 굴착터널의 방수작업 시공관리 내용

관리항목	관리내용 및 시험	시험빈도
표면처리	록볼트 두부정리와 숏크리트 요철부분 정리 확인	방수공 시공 전
고정상태	배수재와 방수막의 고정상태	시공직후
이음상태	공기주입시험에 의해 이음상태 확인	이음개소 마다
접합상태	진공시험기에 의해 접합상태 확인	접합부위 마다
손상상태	방수막 손상여부 확인	수시