오늘날 생활 수준이 향상되면서 물의 사용이 점차 증대되는 추세로 하수도(Sewerage)가 완비되지 않으면, 저지대의 주택가가 침수하거나 오수가 하천 및 토양에 흘러 들어가 수질 및 토질을 오염시키는 문제를 야기시키게 된다. 하수관거시설용 자재는 현재 다양하게 사용되고 있는데, 특히 유리섬유복합관(GRP: Glassfiber Reinforced pipes)은 시공성(경량화, 가공용이) 및 하수에 대한 적응성이 우수하여 현재 공공분야 및 민간공사에 많이 사용되어지고 있다. 또한 하수관거를 정비할 때 적용하는 시공방법은 굴착 후 신관으로 교체하는 공법이 주로 사용되었으며, 특히 도심지에서는 굴착 공사시 발생하는 분진, 소음, ...
오늘날 생활 수준이 향상되면서 물의 사용이 점차 증대되는 추세로 하수도(Sewerage)가 완비되지 않으면, 저지대의 주택가가 침수하거나 오수가 하천 및 토양에 흘러 들어가 수질 및 토질을 오염시키는 문제를 야기시키게 된다. 하수관거시설용 자재는 현재 다양하게 사용되고 있는데, 특히 유리섬유복합관(GRP: Glassfiber Reinforced pipes)은 시공성(경량화, 가공용이) 및 하수에 대한 적응성이 우수하여 현재 공공분야 및 민간공사에 많이 사용되어지고 있다. 또한 하수관거를 정비할 때 적용하는 시공방법은 굴착 후 신관으로 교체하는 공법이 주로 사용되었으며, 특히 도심지에서는 굴착 공사시 발생하는 분진, 소음, 산업 폐기물의 증가, 지하매설물에 대한 파괴위험, 교통장해 및 장기간의 공사로 인한 주민 불편 등 많은 사회적비용과 문제를 발생시킨다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 비굴착 공법(Trenchless Technology)이 다수 개발되어, 최근에는 국내에서도 많은 기관에서 채택되어 시공되고 있다. 본 연구는 유리섬유복합관으로 시공된 하수관거에 결함이 발생되어 구조적인 가치와 기능적 가치가 저감되었을 경우, 비굴착 보수·보강공법을 적용하여 하수관로의 역할을 회복할 수 있는 최적의 공법을 모색하는데 그 목적이 있다. 실제로 묻혀있는 손상된 유리섬유복합관을 채굴하거나, 외압강도를 실시한 균열된 유리섬유복합관을 보강하여 KS M 3333 규정에 의한 휨 외압강도와 파괴 외압강도 시험을 실시하였다. 이미 균열 및 결함이 발생된 유리섬유복합관의 보수·보강공법을 적용함에 있어, 기존 하수관거용으로 많이 시공되어진 Concrete Hume관에 적용한 보수·보강 공법인 보강튜브 경화공법(CIPP: Cured In Place Pipes)과 시멘트 몰탈 라이닝공법(WRC: Wiremesh Reinforced Cement Mortar)을 비교하였고, 부분보수용으로 Belt-Lock 공법을 적용하여 시험하였다. 시험결과 CIPP공법은 KS M 3333의 파괴 외압강도와 휨 외압강도 기준치에 대해 보강 두께별로 안전율은 1.37~1.84, 변형율은 1.94%~3.35%로써 기준치 5%이내의 결과를 얻었다. WRC공법으로 시험한 결과 휨 외압강도는 기준치를 상회하나, 파괴 외압강도가 보강철근 간격에 의해 결정되어지지 않는 불명확한 결과가 도출되었다. 이 원인은 유리섬유복합관의 표면과 다른 물성인 시멘트 몰탈의 부착력이 미흡하기 때문인 것으로 판단된다. Belt-Lock 공법으로 시험한 결과는 파괴 외압강도가 기준치의 80% 정도의 강도를 나타내므로 유리섬유복합관 보수·보강용으로는 적합하지 않으나, 국부적인 부분 보수용으로는 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 유리섬유복합관에 적합한 보수·보강공법은 CIPP공법이 적정한 것으로 판단되나, 구조검토를 통한 보강두께를 결정해야 하고 시험시공을 실시한 후에 본 시공에 임할 것을 권장한다. 끝으로 결함 없는 하수관거를 시공하고 소정의 기간까지 내구성을 유지하기 위해서는, KS제품을 생산하는 제조업체의 품질을 향상시켜야 하고, 현재의 KS M 3333 규정도 관경별 외압강도만 제시되었으나 매설깊이, 지하수위여부, 상재하중의 작용 등이 감안된 기준으로 보완될 수 있도록 후속 연구가 지속되어야 할 것이다.
오늘날 생활 수준이 향상되면서 물의 사용이 점차 증대되는 추세로 하수도(Sewerage)가 완비되지 않으면, 저지대의 주택가가 침수하거나 오수가 하천 및 토양에 흘러 들어가 수질 및 토질을 오염시키는 문제를 야기시키게 된다. 하수관거시설용 자재는 현재 다양하게 사용되고 있는데, 특히 유리섬유복합관(GRP: Glassfiber Reinforced pipes)은 시공성(경량화, 가공용이) 및 하수에 대한 적응성이 우수하여 현재 공공분야 및 민간공사에 많이 사용되어지고 있다. 또한 하수관거를 정비할 때 적용하는 시공방법은 굴착 후 신관으로 교체하는 공법이 주로 사용되었으며, 특히 도심지에서는 굴착 공사시 발생하는 분진, 소음, 산업 폐기물의 증가, 지하매설물에 대한 파괴위험, 교통장해 및 장기간의 공사로 인한 주민 불편 등 많은 사회적비용과 문제를 발생시킨다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 비굴착 공법(Trenchless Technology)이 다수 개발되어, 최근에는 국내에서도 많은 기관에서 채택되어 시공되고 있다. 본 연구는 유리섬유복합관으로 시공된 하수관거에 결함이 발생되어 구조적인 가치와 기능적 가치가 저감되었을 경우, 비굴착 보수·보강공법을 적용하여 하수관로의 역할을 회복할 수 있는 최적의 공법을 모색하는데 그 목적이 있다. 실제로 묻혀있는 손상된 유리섬유복합관을 채굴하거나, 외압강도를 실시한 균열된 유리섬유복합관을 보강하여 KS M 3333 규정에 의한 휨 외압강도와 파괴 외압강도 시험을 실시하였다. 이미 균열 및 결함이 발생된 유리섬유복합관의 보수·보강공법을 적용함에 있어, 기존 하수관거용으로 많이 시공되어진 Concrete Hume관에 적용한 보수·보강 공법인 보강튜브 경화공법(CIPP: Cured In Place Pipes)과 시멘트 몰탈 라이닝공법(WRC: Wiremesh Reinforced Cement Mortar)을 비교하였고, 부분보수용으로 Belt-Lock 공법을 적용하여 시험하였다. 시험결과 CIPP공법은 KS M 3333의 파괴 외압강도와 휨 외압강도 기준치에 대해 보강 두께별로 안전율은 1.37~1.84, 변형율은 1.94%~3.35%로써 기준치 5%이내의 결과를 얻었다. WRC공법으로 시험한 결과 휨 외압강도는 기준치를 상회하나, 파괴 외압강도가 보강철근 간격에 의해 결정되어지지 않는 불명확한 결과가 도출되었다. 이 원인은 유리섬유복합관의 표면과 다른 물성인 시멘트 몰탈의 부착력이 미흡하기 때문인 것으로 판단된다. Belt-Lock 공법으로 시험한 결과는 파괴 외압강도가 기준치의 80% 정도의 강도를 나타내므로 유리섬유복합관 보수·보강용으로는 적합하지 않으나, 국부적인 부분 보수용으로는 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 유리섬유복합관에 적합한 보수·보강공법은 CIPP공법이 적정한 것으로 판단되나, 구조검토를 통한 보강두께를 결정해야 하고 시험시공을 실시한 후에 본 시공에 임할 것을 권장한다. 끝으로 결함 없는 하수관거를 시공하고 소정의 기간까지 내구성을 유지하기 위해서는, KS제품을 생산하는 제조업체의 품질을 향상시켜야 하고, 현재의 KS M 3333 규정도 관경별 외압강도만 제시되었으나 매설깊이, 지하수위여부, 상재하중의 작용 등이 감안된 기준으로 보완될 수 있도록 후속 연구가 지속되어야 할 것이다.
As water consumes more than ever before these days with the improved living standard, incomplete sewerage frequently causes sewage to flood into low-lying residential areas, or flow into rivers or soil to deteriorate water and soil quality. Among diverse materials for sewerage construction, glas...
As water consumes more than ever before these days with the improved living standard, incomplete sewerage frequently causes sewage to flood into low-lying residential areas, or flow into rivers or soil to deteriorate water and soil quality. Among diverse materials for sewerage construction, glassfiber reinforced pipes, or GRPs, are especially widely used for public and private constructions for its excellent constructible properties (compactness and easy processing) and adaptability to sewage. In connection with methods applied to the repairing/reinforcing of sewer pipes, the conventional method that excavates the ground and replaces old pipes with new ones has caused high social cost and many problems, such as dust and noise arising from excavation work, increase of industrial wastes, possible destruction of underground structures, causing of traffic difficulties and many other inconveniences due to long-time work period. In an effort to relax such problems, some types of trenchless technology have been recently developed and are used by a number of local organizations. This study is intended to find the optimum method to repair sewer pipeline constructed with GRP with the application of trenchless technology, so that the sewer pipes, of which structure and function has been much deteriorated, could be restored to their original structure and function. For this study, damaged GRPs were digged out or cracked GRPs to which external pressure strength was applied were reinforced, and then bending and breaking external pressure strengths were actually tested as specified in KS M 3333. With reference to application of repairing and reinforcing technology to cracked and faulty GRPs, Cured In Place Pipes, or CIPPs, which have been much used for constructing sewerage, was compared to Wiremesh Reinforced Cement Mortar, or WRC. Partial repairing was tested by Belt-Lock method. Test result by CIPP showed that safety factor to standards of breaking and bending external pressure strengths varied between 1.37~1.84 depending on reinforced thickness, and modulus of strain was 1.94%~3.35%, within 5% of the standard. Test by WRC showed indefinite results. That is, breaking external pressure strength was not determined by the space of reinforcing rods, while bending external pressure strength exceeded the standard. The result may be attributed to poor adhesiveness of cement mortar to the surface of GRP. As a result of test by Belt-Lock, GRP was deemed inappropriate to the use for repairing and reinforcing, but appropriate only for partial repairing, as the breaking external pressure strength was no higher than 80% of the standard. According to above test results, the most appropriate repairing and reinforcing method to GRP is CIPP, but the reinforcing thickness should be determined through structural consideration and it is recommended to employ the method after trial construction. To construct defect-free sewer pipes and ensure the guaranteed durability, quality of KS products should be improved and KS M 3333, which currently specifies only external pressure strengths, should be further studied to consider laying depths, level of underground water and surface load.
As water consumes more than ever before these days with the improved living standard, incomplete sewerage frequently causes sewage to flood into low-lying residential areas, or flow into rivers or soil to deteriorate water and soil quality. Among diverse materials for sewerage construction, glassfiber reinforced pipes, or GRPs, are especially widely used for public and private constructions for its excellent constructible properties (compactness and easy processing) and adaptability to sewage. In connection with methods applied to the repairing/reinforcing of sewer pipes, the conventional method that excavates the ground and replaces old pipes with new ones has caused high social cost and many problems, such as dust and noise arising from excavation work, increase of industrial wastes, possible destruction of underground structures, causing of traffic difficulties and many other inconveniences due to long-time work period. In an effort to relax such problems, some types of trenchless technology have been recently developed and are used by a number of local organizations. This study is intended to find the optimum method to repair sewer pipeline constructed with GRP with the application of trenchless technology, so that the sewer pipes, of which structure and function has been much deteriorated, could be restored to their original structure and function. For this study, damaged GRPs were digged out or cracked GRPs to which external pressure strength was applied were reinforced, and then bending and breaking external pressure strengths were actually tested as specified in KS M 3333. With reference to application of repairing and reinforcing technology to cracked and faulty GRPs, Cured In Place Pipes, or CIPPs, which have been much used for constructing sewerage, was compared to Wiremesh Reinforced Cement Mortar, or WRC. Partial repairing was tested by Belt-Lock method. Test result by CIPP showed that safety factor to standards of breaking and bending external pressure strengths varied between 1.37~1.84 depending on reinforced thickness, and modulus of strain was 1.94%~3.35%, within 5% of the standard. Test by WRC showed indefinite results. That is, breaking external pressure strength was not determined by the space of reinforcing rods, while bending external pressure strength exceeded the standard. The result may be attributed to poor adhesiveness of cement mortar to the surface of GRP. As a result of test by Belt-Lock, GRP was deemed inappropriate to the use for repairing and reinforcing, but appropriate only for partial repairing, as the breaking external pressure strength was no higher than 80% of the standard. According to above test results, the most appropriate repairing and reinforcing method to GRP is CIPP, but the reinforcing thickness should be determined through structural consideration and it is recommended to employ the method after trial construction. To construct defect-free sewer pipes and ensure the guaranteed durability, quality of KS products should be improved and KS M 3333, which currently specifies only external pressure strengths, should be further studied to consider laying depths, level of underground water and surface load.
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