개착 구조물의 구조 및 방수설계상의 개선대책

1. 보호벽 및 바닥 버림(Lean)콘크리트의 설계변경

개착 구조물의 방수처리를 위한 보호 벽과 바닥 버림콘크리트가 현재의 설계에서는 주요구조물로 분류되어 있지 못하고, 무근콘크리트로 설계되어 있는바, 지하철 구조물은 항상 진동의 영향을 받고 있으므로 이에 따른 균열발생 및 누수방지를 위해 다음과 같은 설계변경이 필요하다.

(1) 보호벽과 바닥 버림콘크리트를 주요 구조 체로 보고, 서로를 일체화시키기 위해 적정하게 철근을 배근하여 진동, 횡력, 수직력에 대응 할 수 있도록 보호벽 기초부분을 보강한다.

(2) 바닥 버림콘크리트 설계시 보호벽의 수직력에 저항하기 위해 옆으로 연장, 보호벽 기초 부분의 두께를 증가, 연결키를 매입하여 보호 벽의 전도를 방지하는 등의 방법으로 고려해 볼 필요가 있다.

2. 방수공법 및 재료의 변경.

지하철 개착 구조물은 상시 물(수분) 및 진동의 영향을 받기 때문에 이와 같은 환경조건에 적절히 대응하는 방수공법 및 재료를 선택 사용해야 할 필요가 있는데, 아래와 같은 조건을 갖춘 공법으로는 도막방수공법(수용성 고무화 아스팔트계 및 수용성 아크릴 수지계 도막방수재 사용)이 있다.

(1) 조인트 부분이 없는 연속된 방수층을 유지

(2) 바닥 콘크리트의 균열 및 진동에 대한 내균열성 확보.

(3) 지하환경(수분상태) 조건에 내구성이 양호.

(4) 시공성, 유지관리, 보수성이 용이.

(5) 공기 및 인력절감, 경제성

3. 기타 개선사항

(1) 바닥 토공 굴착시 양측에 배수로 및 집수구 설치하여 배수관리 바닥 굴착시에 콘크리트 타설면 보다. 낮게 배수로를 파고, 부분적으로 일정개소에 집수구를 파서 고인 물을 펌핑 하는 관리체계가 필요하다

(2) 수밀성 콘크리트 구조물 제작

1) 지하철 상부슬래브 콘크리트 타설시 거푸집 바닥면에 P.E 비닐을 깔고 시공하면 시멘트 페이스트의 혼화수가 유실되지 않아 상대적으로 수밀 콘크리트화 됨으로서 결로 방지효과가 크다.

2) 콘크리트 타설시 충분한 다짐으로 구체 콘크리트내 공극 발생 감소.

3) 레디믹스트 콘크리트의 경우 배합에서 운반, 치기 양생에 이르기까지 콘크리트 시방기준을 준수하여 양질의 구조물 시공.

(3) 신축줄눈 설계 및 시공

콘크리트는 기본적으로 수화 작용시 건조수축 현상이 발생하고, 경화후 주위의 온도영향으로 팽창 혹은 수축하는데 이와 같은 콘크리트 팽창. 수축 작용시 적절히 대응할 수 있는 신축줄눈 및 균열유발줄눈 설치와 시공이음부에 이음재 및 신축성이 있는 지수판 등을 설치하면 구체에서 균열발생을 막고 시공 이음부 에서 의 지수가 가능하다.

(4) 거푸집 존치기간 엄수

콘크리트가 자중 및 시공 중에 가해지는 하중에 충분히 견딜만한 강도를 확보 할 때까지는 거푸집 및 동바리를 제거하여서는 안된다.

거푸집 존치 기간을 지키지 않고, 조기에 제거하게 되면 거푸집에 조정된 폼타이가 콘크리트와 완전히 부착되지 않은 상태에서 거푸집 탈회시 외력을 받아 콘크리트와의 부착력이 약화되므로 플랫 타이핀을 통한 누수가 지하철 방수하자가 주된 원인이므로 콘크리트와 플랫 타이가 완전히 부착될 때까지 시방서의 거푸집 존치기간을 엄수해야 한다.

(5) 되메우기 양질토사 사용.

개착 구조물 측면 되메우기시 암석 및 율석 폐자재, 유기물 등이 혼합된 불량 토사를 사용하므로 서, 방수 보호층이 파손되어 누수가 발생 될 뿐만 아니라, 노면 복공후 부등침하의 원인이 되므로 되메우기 흙은 반드시 양질의 부드러운 흙으로 방수층에 충격이 가지 않도록 시공해야 한다.

(6) 바탕면 처리공사의 적정가 보상 및 정밀시공.

방수 시공상 구체 콘크리트 바탕면을 평활하게 유지하는 작업은 방수층의 성능 확보 상 중요한 작업이므로 동 작업등에 대한 일위대가 인정으로 방수대가를 현실화해야 함은 물론 작업자도 주의를 기울여 시공해야 한다.

4. 결론

철도청에서 개통한 과천선, 분당선, 일산선, 복선전철 곳곳에서 누수가 발생하여 열차 운행이 종료된 후 방수하자보수공사를 하고 있는 실정이다.

차후 공사에서 구조체 및 방수 공사시 기존방수 설계 및 공법을 과감히 탈피하여 진일보한 설계 시공으로 지하철 설계를 하여야한다.