교량 상판의 차수 방법 및 구조{Waterproof structure and method for bridge floor}
본 발명은 교량 상판의 차수 방법 및 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량의 상판 본체와 아스팔트 포장층 사이의 틈새로 빗물이나 이물이 침투하는 것을 막아주는 방법과 구조에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 강이나 바다 위로의 통행을 가능하게 하는 수단으로 설치되는 구조물로서, 교량이 설치되는 주변 환경과의 조화와, 차량이나 사람을 쾌적하고 안전하게 통행할 수 있도록 하는 기능을 발휘해야 되는 점 등을 고려할 때, 정교하고 정밀한 시공을 물론 시공 후의 내구성 또한 절대적으로 요구되는 구조물이다. 보통 교량의 경우 비가 내릴 경우 신속하게 배수하여 차량의 통행을 원활하게 함은 물론, 비가 개인 후에는 도로 포장체의 물고임 현상을 방지하여 포장체의 수명을 연장하기 위해 적절한 차수 및 배수 시설이 절대적으로 요구된다. 이러한 적절한 차수 및 배수 시설은 교량 하부를 통행하는 차량이나 사람에게 불편이 없도록 하기 위해서도 필요로 하는 사항이다. 이러한 교량의 상판은 교각 위에 철재 또는 콘크리트보를 설치하고, 소정의 폭과 두께로 콘크리트를 타설하여 상판 본체를 완성한 다음, 상판 본체의 폭방향 양측 가장자리에 경계석부이나 방호벽을 설치하는 방법으로 시공된다. 그러나, 기존 교량 상판의 경우 상판 본체에 있는 경계석 또는 방호벽과 아스팔트 포장층이 접하는 약 40∼50cm 정도의 일정폭은 강우시 배수로의 기능을 하는 중요한 기능을 하는 부분임에도 불구하고, 상판 본체 위에 아스팔트 포장층을 타설한 후에 경계석 또는 방호벽과 근접한 부분의 아스팔트 포장층 위로는 다짐장비의 접근이 곤란하여 아스팔트 포장층의 다짐을 충분하게 할 수 없으며, 아스팔트 포장층 다짐 후 마감 마무리를 기준할 수 있는 선이 없어 울퉁불퉁한 경우가 많이 있다. 따라서, 위와 같이 시공된 종래의 교량 상판에 있어서는 아스팔트 포장층의 양측 가장자리에 빗물이 고일 수 밖에 없고, 다짐이 불충분한 곳을 통하여 물이 침투하여 상판본체와 아스팔트 포장층 사이의 방수층에 고이게 되므로서, 아스팔트 포장층과 방수층이 쉽게 파손되거나 손상되는 단점이 있고, 또 상판 본체의 콘크리트가 연화되고 철근이 부식되어 교량의 수명을 단축하는 문제가 있다. 또한, 아스팔트 포장층과 경계석 또는 방호벽이 만나는 부분은 제설제의 포설로 인한 염화물 등으로 쉽게 부식되는 문제가 있다. 한편, 교량의 상판은 콘크리트 또는 철재로 이루어져 있기 때문에 포장 재료 인 아스팔트와는 온도팽창계수가 다르고, 이로 인해 상판 본체와 아스팔트 포장층의 경계면에는 틈이 벌어지게 된다. 이렇게 틈이 발생하게 되면 빗물이나 이물이 침투하게 되어 포장의 수명이 단축된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 교량의 상판에 아스팔트 포장층 시공시 상판 본체의 경계석 또는 방호벽과 아스팔트 포장층 간의 경계면에 탄성이 우수하며 고온에서 흘러내리지 않고 저온에서도 균열이 생기지 않는 특성의 줄눈 부재를 설치하는 새로운 시공 방식을 구현함으로써, 교량 상판의 누수 문제를 완벽하게 해결할 수 있으며, 이에 따라 상판 본체와 아스팔트 포장층의 내구수명을 획기적으로 연장할 수 있는 교량 상판의 차수 방법 및 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 교량 상판의 차수 방법은 폭방향 양쪽의 경계석을 포함하는 상판 본체의 표면을 방수 처리하는 제1단계와, 상기 경계석의 내측을 따라가면서 성형 줄눈을 설치하는 제2단계와, 상기 상판 본체에 성형 줄눈의 높이 정도로 하층 아스팔트 포장층을 타설하는 제3단계와, 상 기 경계석과 일정 간격을 유지하도록 합판을 설치한 후에 상층 아스팔트 포장층을 타설하는 제4단계와, 합판 제거 후 조성되어 있는 공간 내에 주입 줄눈을 설치하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제2단계에서는 성형 줄눈의 한쪽 옆에 이와 나란하게 유공배수관을 설치할 수 있으며, 이때의 유공배수관은 상판 본체에 홈을 형성하고 그 속에 유공배수관을 삽입한 후에 그 위를 철망으로 마감하는 순서로 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 기존 교량의 상판을 차수하는 경우, 상판 본체의 경계석과 접해 있는 아스팔트 포장을 소정의 폭으로 커팅 제거하는 단계와, 아스팔트 포장 제거 후 조성되는 공간에 유공배수관을 설치하는 동시에 그 위에 충진재를 채워넣는 단계와, 상기 충진재의 상부를 주입 줄눈으로 마무리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 교량 상판의 차수 구조는 상판 본체의 폭 방향 양쪽 가장자리에 있는 경계석의 내측을 따라 성형 줄눈이 설치되는 동시에 이렇게 설치되는 성형 줄눈의 윗쪽으로 주입 줄눈이 설치되고, 상기 성형 줄눈 및 주입 줄눈의 안쪽으로 하층 아스팔트 포장층과 상층 아스팔트 포장층이 적층 설치되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 기존 교량의 상판 차수 구조의 경우, 상판 본체에 타설되어 있는 아스팔트 포장층의 폭방향 양쪽 가장자리를 따라 일정폭의 공간부가 형성되고, 상기 공간부의 내부에는 유공배수관 및 그 위를 덮는 충진재, 이 충진재의 상부에 마감하 는 주입 줄눈이 차례로 적층 설치되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공하는 교량 상판의 차수 방법 및 구조에 따르면, 상판 본체의 경계석 또는 방호벽과 아스팔트 포장층 사이의 경계면에 성형 줄눈이나 주입 줄눈을 설치함으로써, 경계면에 틈이 벌어지는 것을 막아줄 수 있고, 이에 따라 빗물이나 이물의 침투를 완벽하게 차단할 수 있으며, 궁극적으로 상판 본체와 아스팔트 포장층의 내구수명을 획기적으로 연장하여 교량의 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1a 내지 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 상판의 차수 방법을 나타내는 단면도이다. 상기 교량 상판의 차수 방법은 상판 본체의 경계석 또는 방호벽과 아스팔트 포장 사이의 경계부위에 탄성이 우수하고 고온에서 흘러내리지 않으며 저온에서도 균열이 생기지 않는 줄눈 재료를 약 10∼20mm 정도의 폭으로 충진하는 방법이다. 이때의 줄눈 재료는 아스팔트 85~92중량% 대 열가소성 엘라스코머를 8~15중량%의 비율로 적절히 배합한 것으로서, 침입도(물질의 점조도, 굳기 따위를 나타내는 척도의 하나. 어떤 물질에 일정한 모양과 무게의 바늘 또는 원뿔을 대고 일정한 힘을 가하여, 일정한 시간 후에 어느 정도 들어가는가를 재서 나타낸다)는 6mm 이하이고, 흐름량은 5mm 이하이며, 인장량은 3mm 이하의 제품이 바람직하다. 본 발명에서 성형 줄눈은 줄눈을 테이프 형태로 만든 것을 의미하며, 주입 줄눈은 용융된 상태로 틈새에 부어 넣는 것을 의미한다. 아래에서는 교량 상판의 차수를 위한 시공 순서를 구체적으로 설명하며, 교량 폭방향 양쪽은 구성이 동일하므로 한쪽의 도면만을 제시한다. 먼저, 제1단계에서는 폭방향 양쪽에 경계석(10)을 갖는 상판 본체(11)의 표면을 방수 처리하는 단계를 수행한다(도 1a). 이때의 방수 처리는 통상 콘크리트 표면을 방수하는 방식을 적용할 수 있다. 다음, 제2단계에서는 경계석(10)의 내측을 따라가면서 성형 줄눈(12)을 설치하는 단계를 수행한다(도 1b). 이때의 성형 줄눈(12)은 폭이 10mm, 높이가 40mm 정도의 것이 적당하며, 경계석(10)의 내측면에 최대한 밀착시키는 형태로 설치한다. 다음, 제3단계에서는 상판 본체(11)의 상부에 하층 아스팔트 포장층(13)을 타설하는 단계를 수행한다(도 1c). 이때의 타설되는 하층 아스팔트 포장층(13)은 성형 줄눈(12)의 높이와 거의 같은 높이로 타설하는 것이 바람직하다. 다음, 제4단계에서는 주입 줄눈(12)이 설치될 공간의 확보를 위하여 합판(14)를 설치하되, 경계석(10)으로부터 약 15mm 정도의 간격을 유지하면서 경계석(10)과 나란하게 설치하고, 이렇게 설치되는 양쪽 합판(14)의 내측 공간에서 하 층 아스팔트 포장층(13) 위에 상층 아스팔트 포장층(15)을 타설하는 단계를 수행한다(도 1d). 다음, 제5단계에서는 상층 아스팔트 포장층(15)의 타설 후 합판(14)을 제거한 다음, 아스팔트 포장층 폭방향 양편에 조성되어 있는 공간을 주입 줄눈(16)으로 채워넣는 단계를 수행한다(도 1e) 한편, 본 발명에서는 줄눈 부재의 설치와 더불어 유공배수관(17)을 함께 설치하는 시공 방식을 제공한다. 이를 위하여, 제2단계에서 성형 줄눈(12)를 설치한 다음, 하층 아스팔트 포장층(13)을 타설하기 전에 성형 줄눈(12)의 한쪽 옆에 유공배수관(17)을 나란하게 설치하는 과정을 더 수행한다. 이때, 상기 유공배수관(17)은 상판 본체(11)에 홈(18)을 형성하고, 이 홈(18) 속에 유공배수관(17)을 완전히 삽입한 후, 유공배수관(17)이 덮혀지도록 윗쪽을 철망(19)으로 마감하는 순서로 수행하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 유공배수관(17)은 그물형 망상관 또는 스테인레스 스프링, 기타 타공형의 관 등을 사용할 수 있다. 이와 같이, 상판 본체의 경계석과 아스팔트 포장층 사이의 경계면에 일정폭의 줄눈 재료를 설치함으로써, 콘크리트와 아스팔트 간의 온도팽창계수 차이를 효과적으로 흡수 및 완충시켜줄 수 있고, 이에 따라 틈새 발생을 원천적으로 차단할 수 있으므로, 완벽한 차수 성능을 기대할 수 있는 것이다. 한편, 본 발명에서 제공하는 차수 방법은 위와 같이 신규 교량 상판에 효과 적으로 적용할 수 있음은 물론, 이미 구축되어 있는 기존의 교량 상판에도 적용할 수 있으며, 이 경우에도 신규 교량 상판에 적용하였을 때와 마찬가지로 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이를 위하여, 먼저 기 포장되어 있는 아스팔트 포장의 폭방향 양쪽 부분, 즉 경계석(10)과 접하는 부분을 소정의 폭으로 커팅하여 제거하여 제거하는 단계를 수행한다(도 2a). 다음, 위와 같이 아스팔트 포장을 제거하면 경계석(10)과의 연접부위로 소정의 공간부(20)가 조성되고, 이렇게 조성되는 공간부(20)의 바닥에 유공배수관(17)을 설치하고, 유공배수관(17)이 막히지 않도록 하기 위하여 그 위를 충진재(21)로 채워서 메우는 단계를 수행한다(도 2b). 이때의 충전재(21)는 아스팔트 포장층 높이 공간부(20)의 1/2 정도 깊이까지 채우는 것이 바람직하다. 다음, 충진재(21)를 채워넣고 남아 있는 공간부(20)의 상부 공간으로 주입 줄눈(16)을 채워넣은 다음 마무리하는 단계를 수행한다(도 2c). 이와 같이, 기존 교량 상판의 경우에도 경계석과 아스팔트 포장층 사이의 경계면에 일정폭의 줄눈 재료가 설치되므로서, 틈새 발생이 원천적으로 차단될 수 있어 완벽한 차수 성능을 기대할 수 있는 것이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규 교량 상판의 차수 구조를 나타내는 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 상판 본체(11)의 폭 방향 양쪽 가장자리에 있는 경계석(10)의 내측을 따라 일정폭의 성형 줄눈(12)이 설치되고, 이렇게 설치되는 양쪽의 성형 줄눈(12)의 내측으로는 대략 비슷한 높이로 하층 아스팔트 포장층(13)이 설치된다. 이때, 상기 하층 아스팔트 포장층(13)의 내부에는 상판 본체(11)의 상면에 놓여지는 동시에 성형 줄눈(12)의 한쪽 옆에서 나란하게 배치되는 유공배수관(17)이 설치된다. 특히, 상기 유공배수관(17)의 경우에는 상판 본체(11)에 형성되어 있는 홈(18) 내에 수용되고, 그 상부가 철망(19)으로 덮혀지는 형태로 설치될 수 있다. 또한, 이렇게 설치되는 성형 줄눈(12)과 하층 아스팔트 포장층(13)의 각 윗쪽으로는 주입 줄눈(16)과 상층 아스팔트 포장층(15)이 각각 설치된다. 여기서, 상기 하층 아스팔트 포장층(13)과 상층 아스팔트 포장층(15)은 각각 성형 줄눈(12)과 주입 줄눈(16)의 높이와 동일한 높이로 설치될 수 있다. 이때의 하층 아스팔트 포장층(13)과 상층 아스팔트 포장층(15)의 높이는 각각 4cm 정도가 바람직하다. 위와 같은 구조에서, 성형 줄눈(12)과 주입 줄눈(16)이 아스팔트 포장층과 경계석(10) 사이에 개재되므로서, 경계석과 아스팔트 포장층 간의 경계부위에 대한 완벽한 차수 효과를 기대할 수 있고, 설령 일부 누수가 있는 경우에도 하부의 유공배수관(17)을 통해 외부로 원활하게 배수가 이루어질 수 있으므로, 상판 본체 및 아스팔트 포장을 포함하는 교량 상판 전체의 내구 수명을 향상시킬 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 기존 교량 상판의 차수 구조를 나타내는 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 기존 교량 상판의 상판 본체(11)에 타설되어 있는 아스팔트 포장층의 폭방향 양쪽 가장자리에는 일정폭의 공간부(20)가 형성된다. 이때의 공간부(20)는 아스팔트 포장층을 커팅하여 제거하는 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 공간부(10)의 내부에는 유공배수관(17) 및 그 위를 덮는 충진재(21)가 설치되고, 상기 충진재(21)의 상부에는 주입 줄눈(16)이 부어져서 마감 처리된다. 이와 같이, 기존의 교량 상판의 경우에도 아스팔트 포장층과 경계석 사이의 경계면에 아래쪽으로부터 유공배수관, 충진재 및 주입 줄눈이 차례로 설치되므로서, 상판 본체와 아스팔트 포장층 간에 틈이 생기는 것을 막을 수 있고, 이에 따라 빗물이나 이물 등의 침투로부터 아스팔트 포장층 등을 보호할 수 있어 상판 본체 및 아스팔트 포장층의 내구성을 한층 강화시켜줄 수 있다. 한편, 본원의 교량 상판의 차수 구조는 교량의 경계석 접부 뿐만 아니라 교량의 상부 아스팔트 포장층 또는 기존포장도로의 아스팔트 포장 또는 배수성 포장의 포장체 내부 배수를 위하여도 포장면의 종방향 및 횡방향으로 설치 적용할 수도 있다. 즉, 도 5에서와 같이 배수를 원하는 교량 상부 또는 기존 아스팔트 포장층에 종방향 및 횡방향으로 선택하여 일정폭의 공간부(20)를 형성한다. 이때의 공간부(20)는 아스팔트 포장층을 커팅하여 제거하는 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 공간부(20)의 내부에는 유공배수관(17) 및 그 위를 덮는 충진재(21)가 설치되고, 상기 충진재(21)의 상부에는 주입 줄눈(16)이 부어져서 마감 처리된다.
도 1a 내지 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 상판의 차수 방법을 나타내는 단면도 도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 상판의 차수 방법을 적용한 기존 교량 상판의 차수 방법을 나타내는 단면도 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규 교량 상판의 차수 구조를 나타내는 단면도 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기존 교량 상판의 차수 구조를 나타내는 단면도 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기존 교량 상판의 차수 구조를 나타내는 단면도 <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 10 : 경계석 11 : 상판 본체 12 : 성형 줄눈 13 : 하층 아스팔트 포장층 14 : 합판 15 : 상층 아스팔트 포장층 16 : 주입 줄눈 17 : 유공배수관 18 : 홈 19 : 철망 20 : 공간부 21 : 충진재 |
