Drainage system for leakage treatment of cement concrete structure in underground

콘크리트 지하구조물 누수 처리를 위한 유도배수시스템

Abstract

The objective of this study is to propose the drainage system that has been improved the workability, waterproofing and drainage performance to treat the leakage from the cement concrete structures in underground. It is improved that the pipe for conveying ground leak in the existing drainage system had the problem in workability and waterproof. The drainage systems with the improved pipe for conveying ground leak were constructed in conventional concrete lining tunnels to evaluate the workability, waterproofing and drainage. The waterproof and the drainage performance of the drainage system was evaluated by injecting 1,000 ml of red water in the back of the drainage system at 3 weeks, 6 weeks, 9 weeks, 11 weeks, 14 weeks, 17 weeks and 23 weeks. During 6 months of field performance test, the average daily temperature of the tunnel site was measured from $-12.4^{\circ}C$ to $19.7^{\circ}C$. The daily minimum temperature was $-17.2^{\circ}C$ and the daily maximum temperature was $26.7^{\circ}C$. There was no problem in waterproof and drainage performance on the pipe for conveying ground leak and the drainage system during 6 months for field performance test. It is concluded that the improved drainage system can be applied to various cement concrete underground structures where leakage occurs, and has little seasonal effect.

본 연구의 목적은 운영 중인 콘크리트 지하구조물에서 발생하는 누수를 유도배수하기 위하여 시공성, 차수 및 유도배수 성능을 향상시킨 유도배수시스템을 제안하는 것이다. 기존 유도배수시스템에서 제기된 유도배수관의 시공성 및 누수를 개선하였다. 개선된 유도배수관을 적용한 유도배수시스템은 시공성, 차수 및 유도배수 성능에 대한 현장평가를 위하여 재래식 콘크리트 라이닝 터널에서 시험 시공되었다. 재령 3주, 6주, 9주, 11주, 14주, 17주 및 23주차에 개선된 유도배수시스템 배면에 약 1,000 ml 이상의 붉은색 물을 주입하여 유도배수시스템의 차수와 유도배수 성능을 평가하였다. 현장 성능평가 실험이 진행된 6개월 동안 터널이 위치한 지역의 일일 평균 온도는 $-12.4{\sim}19.7^{\circ}C$이며 일일 최저 온도는 $-17.2^{\circ}C$이고 일일 최고 온도는 $26.7^{\circ}C$였다. 현장 성능평가 실험이 진행되는 6개월 동안 개선된 유도배수시스템에서는 누수가 발생하지 않았다. 또한 개선된 유도배수관에서도 누수가 발생하지 않았다. 개선된 유도배수시스템은 누수가 발생하는 다양한 콘크리트 지하구조물에서 적용가능하며 계절적 영향도 거의 받지 않는 것으로 판단되었다.

Fig. 1. Drainage system for conveying of groundwater leak (Kim and Yim, 2017b)

Fig. 2. Components of drainage system

Fig. 3. Components for draining leaked groundwater in the drainage system

Fig. 4. Construction sequence of drainage system

Fig. 5. Daily maximum, minimum and average temperatures in field test area (http://www.weather.go.kr)

Fig. 6. Results of field test on the Type-A drainage system

Fig. 7. Results of field test on the Type-B drainage system

Table 1. Temperatures in field test area