KR100299417B1 - 지하수심도구간별채수장치및채수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수를 채수하기 위한 채수장치와 채수방법에 관한 것으로서, 특히 지층을 굴착해 들어가면서, 상부에서부터 일정한 깊이에 따라 구간별로 천공된 심정(深井) 내로 지하수의 유입여부를 확인하여 지하수를 채수하는 채수장치에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 종래의 채수장치에 있어서, 양수 파이프(2')와 이 양수 파이프의 최하단에 연결된 심정펌프(1')의 하단에서 축으로 연결된 모터(23)에 각각 상·하부 차폐부재(22,25)를 부착하여, 이 각각의 차폐부재에 한 쌍의 팽창튜브(21,21',24,24')를 삽입함으로써, 심정(13)의 심도에 따른 구간별로 상기 팽창튜브를 최대한 팽창시켜 심정 벽면에 완전히 밀착시킨 후, 상기 팽창튜브 사이에서 밀폐된 공간 안으로 유입되는 지표수나 지하수의 양과 수질 및 그에 해당하는 수맥(12,12')의 위치를 확인할 수 있게 된다.

따라서, 종래에는 수맥의 위치를 확인할 수 없어서 모래 등과 같은 불순물을 걸러주는 고가의 스트레이너 파이프(14)를 무작정 길게 설치하였으나, 본 발명에서는 심정 내 수맥의 정확한 위치를 확인할 수 있음으로 인해 적절한 길이의 스트레이너 파이프(14)를 설치할 수 있고, 오염된 지표수의 유입도 확인할 수 있기 때문에 이것을 방지하는 그라우팅 시공도 정확한 깊이에서 확실하게 실시할 수 있다.

Description

지하수 심도 구간별 채수장치 및 채수방법

본 발명은 지층을 굴착하여 지하수를 채수하는 장치에 관한 것으로서, 특히 지층을 굴착해 들어가면서, 상부에서부터 일정한 깊이에 따라 구간별로 천공된 심정(深井) 내로 지하수의 유입여부를 확인하여 지하수를 채수할 수 있는 채수장치에 관한 것이다.

예로부터 금수강산이라고 불리던 우리 나라도 산업이 급속도로 발전함에 따라 수자원의 훼손으로 인하여 농업용수나 공업용수 특히, 요즈음은 생수와 같은 음용수까지도 원활한 공급을 위하여 주로 암반층에서 흐르고 있는 지하수를 많이 개발해오고 있다.

그런데, 일반적으로 지하수를 채수하기 위한 과정은 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 굵기를 가지고 있는 착정비트와 이 착정비트의 상단에 결합되어 있는 롯드로 구성된 착정기(鑿井機)를 사용하여, 상기 착정비트를 회전시키면서 롯드 내로 공기를 불어넣어 토양층(A) 및 풍화암층(B)의 지표층과 암반층(C)으로 이루어진 지층을 굴착하는데, 일단 암반층의 일부까지 상기 착정기로 굴착하게 된다.

그러나, 상기 지표층은 거의 무른 토양으로 이루어져 있기 때문에, 이것으로 인해 지표층에서 굴착된 공간이 붕괴되거나 오염된 지표수가 상기 공간으로 유입될 우려가 있으므로, 이것을 막기 위해 착정기를 빼내고 굴착된 공간과 같은 직경을 갖는 대구경의 아웃 케이싱(OUT CASING)(11)을 상기 공간으로 삽입한다.

그리고 나서, 다시 지표층 밑의 암반층으로 지표층을 굴착하였던 착정비트보다 작은 직경을 가지고 있는 착정비트를 집어넣고 암반층에 형성된 수맥(12')을 관통할 때까지 계속해서 상기 암반층을 굴착하면 처음에 굴착하였던 공간과 이어지는 심정(深井)(13)이 형성되게 된다.

이렇게 굴착이 완료되면 착정기를 심정(13)에서 분리하고 나서, 이 심정(13)의 바닥에서 암반층의 수맥에 해당하는 부분의 바로 위까지 스트레이너(STRAINER) 파이프(14)를 삽입하고, 이 스트레이너 파이프와 심정 내벽면과의 사이에는 자갈(15)을 채워주어 수맥을 통해 흐르다가 심정에서 스트레이너 파이프를 통해 상기 심정 안으로 떨어지는 지하수에 포함된 모래 등과 같은 불순물을 걸러주도록 한다.

이어서, 스트레이너 파이프 위로는 인 케이싱(IN CASING)(16)을 지표면까지 올라오도록 심정에 삽입하되, 상기 인 케이싱과 굴착된 심정 내벽과의 사이 공간에 는 지표면까지 콘크리트 액(17) 등을 주입(그라우팅)하여 아웃 케이싱의 외벽면을 타고 흘러내리면서 심정으로 떨어지는 지표수의 유입을 차단한다.

이 상태에서 심정 안으로 지하수 심정 펌프(1)와 양수용 파이프(2)를 설치하여 심정 내부의 지하수를 외부 지표면의 원하는 장소로 양수하게 되고, 이때 지하수의 수위에 따라 양수용 파이프에 설치한 상위 레벨 스위치(5)와 하위 레벨 스위치(6)가 작동함으로써 지하수 심정 펌프(1)가 가동 또는 정지되게 한다.

이렇게 착정기를 사용하여 지표층과 암반층을 순차적으로 굴착해 들어가면 크고 작은 여러 개의 수맥들을 만나게 되고, 이러한 수맥들이 지표층에서는 이 지표층의 토양사이에 형성되어 상기 수맥(12)을 통해 지표수가 흐르게 되나, 암반층에서는 암반과 암반이 연결된 결리(缺籬:암반과 암반 사이의 틈) 사이에 대체적으로 수맥(12')이 형성되어 이 수맥을 통해 지하수가 흐르게 된다.

따라서, 지표층에 형성된 수맥으로 흘러 가는 지표수는 오염되어 있는 경우가 많지만, 암반층에 형성된 수맥을 통해 흘러가는 지하수의 경우에는 음용이 가능할 정도로 대부분 깨끗한 편이다.

이러한 종래의 지하수 채수 과정에서 지하수의 채수량을 확인하기 위해서는 굴착과정에서 착정비트와 롯드를 통해 공급되는 압축공기의 힘으로 물을 지표면으로 밀어 올려 흘러 나오는 양을 직접 보고 측정하곤 하였다.

그러나, 통상 최초로 착정한 심정 내에 있는 물의 양은 암반층에 저장된 상태에 있는 물이므로, 이것을 채수하여 측정하기 때문에 많은 양의 물이 측정될 수밖에 없어서, 정확한 양의 물을 측정하기 위해서는 약 한달 정도의 지속적인 양수기간을 거쳐서 측정하는 것이 일반적이었다.

하지만, 이렇게 하기 위해서는 정상적인 양수 파이프와 심정 펌프 및 유량계 등의 부대 설비를 설치하여야 하고, 지표수 유입을 차단하기 위해 콘크리트 등을 심정 내벽과 인 케이싱 사이에 채워주는 그라우팅(GROUTING)을 시공해야 하며, 심정으로의 과다한 토사 유입에 의해 심정 펌프와 심정이 손상되는 것을 보호하기 위해 스트레이너를 설치하여야만 한다.

이러한 과정에서 가장 큰 문제는 어느 부위에서 어떤 수질의 지하수가 얼마만큼 나오고 있느냐가 항상 관건이었다.

이 문제점을 해결하기 위하여 간이 심정 펌프 시설로 심정 내의 지하수를 양수한 후, 심정용 카메라를 투입하여 녹화 촬영하고, 이를 분석하는 방법이 가장 진보된 수단으로 사용되고 있다.

그러나, 이 방법은 지하수가 채워지지 않은 상부에서만 물의 떨어지는 위치와 양을 가늠할 수 있을 뿐이지, 수질 검사를 위한 샘플 채취가 어려울 뿐만 아니라, 심정 내에 지하수의 유입량이 많아 심정용 카메라가 물속에 잠기게 될 경우, 단순히 암반과 암반 사이에 형성된 결리를 확인할 수 있을 뿐이었다.

따라서, 어떤 위치에서 어떤 수질의 지하수가 얼마만큼 채수되어지는 지를 구분하여 알 수 없음으로, 그라우팅 시공은 시공업체의 자의적인 판단에 따라 그 시공 깊이와 시공 방법이 결정되어 이루어질 수밖에 없다.

그리고, 통상 지하수를 개발하였을 경우, 지하수 수질 검사를 위한 샘플 채취는 그라우팅 공사가 완료된 후 이행하게 되는데, 수질검사의 결과 부적합한 판정이 나왔을 때는 어쩔 수 없이 재시공하게 되고, 이도 불가능할 때는 재차 굴착하여 새로운 심정을 만들어야 하는 폐단이 발생하게 되어, 이는 결과적으로 주변 지하수의 오염을 촉발하는 원인이 되고 있다.

또한, 스트레이너의 설치 깊이를 설정할 경우에도 지하수가 흐르는 수맥의 깊이를 정확히 알 수 없어 어느 깊이에 설치해야 될지를 결정하지 못함으로써, 장대한 길이를 갖는 고가의 스트레이너를 무작정 설치하게 되므로서, 이것으로 인해 과도한 시설비가 투입되어 경제적인 손실을 가져올 뿐 아니라, 설치 깊이가 맞지 않아 수맥과 엇갈리게 되었을 경우에는 채수량이 급감되는 사태가 발생되곤 한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 지하수 채수장치의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 무분별한 굴착에 의한 고가의 스트레이너의 투입과 자의적인 그라우팅의 시공을 지향하기 위해, 지하수 심정의 굴착 후 상기 지하수 심정의 심도 구간별로 수맥의 위치를 정확히 확인하여 지하수의 유입위치와 유입량을 올바르게 파악할 수 있고, 또 심정의 일정한 구간마다 양수펌프에 의해 채수된 샘플을 통해 지하수의 수질까지도 각 심도 구간별로 분석이 가능하도록 하게 함으로써, 경제적이고도 효율적인 지하수 굴착 및 그라우팅 시공과 적절한 스트레이너 투입을 위한 기본적인 자료를 획득하게 한다.

도 1은 종래 지하수 채수장치의 사용 상태도 및 채수장치의 일부 확대 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 지하수 채수장치의 사용 상태도,

도 3a는 도 2의 A부분의 확대 사시도,

도 3b는 도 3a의 A-A'에 따른 직각 단면도,

도 4는 도 2의 B부분의 확대 사시도.

〔도면 부호의 설명〕

1,1'...심정펌프, 2,2'...양수파이프,

3,3'...동력케이블, 4,4'...,와이어 로프,

5,5'...상위 레벨 스위치, 6,6'...하위 레벨 스위치,

7,7'...스위치 선, 11...아웃 케이싱,

12,12'...수맥, 13...심정,

14...스트레이너 파이프, 15...자갈,

16...인 케이싱, 17...콘크리트 액,

20,20'...플랜지, 21,21',24,24',...팽창튜브,

22...상부 차폐부재, 23...모터,

25...하부 차폐부재, 26,28,28'...凹홈,

27...원주부, 29...상부판,

30...하부판, 31...공기 출입홈,

32,32'...공기주입 및 흡입 홈, 33,33'...공기 주입구,

34...버튼 또는 고리, 35...볼트 체결부,

36...팽창튜브 삽입부, 37...고무패킹,

38,38'...볼트, 39,39'...공기주입 및 흡입용 호스,

40,40'...덮개, 41...반원형의 원통,

42...공기출입용 파이프.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이 종래 지하수 채수장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 심정(13)에 투입되는 지하수 심정펌프(1), 이 심정펌프에 의해 채수된 지하수를 외부로 양수하기 위해 상기 심정펌프와 연결된 양수파이프(2), 상기 각각의 양수파이프(2)는 플랜지(20)로 연결되면서 외부의 지표면까지 인출되어 있다.

또한, 여기에 심정펌프를 가동시키고 심정펌프(1)를 인양하기 위해 양수파이프(2)의 측면을 타고 연결된 동력 케이블(3)과 와이어 로프(4), 수위에 따라 심정펌프(1)를 가동시키거나 정지시키는 상위 레벨 스위치(5)와 하위 레벨 스위치(6) 및 이것들을 연결한 스위치선(7) 등으로 구성되어 있다.

여기에서, 부호 8은 심정보호 박스, 9는 지하수 심정 덮개, 10은 유량계이다.

본 발명에 따른 지하수 심정의 심도 구간별 지하수 채수장치는 본 출원인이 선출원한 공개특허공보 제97-70412의 튜브장치를 상기한 바와 같은 종래 지하수 채수장치에 적용한 것이다.

따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 한쪽면에 凹홈이 형성된 플랜지(20')로 결합된 양수파이프(2')의 외주면에 설치하되, 중간 원둘레에는 한 쌍의 팽창튜브(21,21')를 상하가 중첩되게 삽입하여, 채수장치의 하단에서 일정한 간격을 둔 양수파이프(2')에 설치된 상부 차폐부재(22)와, 가장 아래쪽의 양수파이프(2')에 연결 부착된 지하수 심정펌프(1')와 모터(23)의 외주면에 설치하되, 역시 중간 원둘레에 한 쌍의 팽창튜브(24,24')가 상하로 중첩되면서 삽입되어 설치된 하부 차폐부재(25)로 구성된다.

이때, 하부 차폐부재(25)는 심정펌프(1')와 모터(23)의 외주면 뿐만 아니라, 상기 모터에 와이어 로프로 연결된 원통형의 금속몸체를 갖춘 추의 외주면에도 설치될 수 있으며, 필요할 경우 상부 차폐부재(22)만으로도 그 기능의 일부를 얻을 수 있게 하였다.

더욱 상세하게는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 상부 차폐부재(22)는 수직으로 크기가 서로 다른 凹(26)홈이 마주보고 형성된 원통형의 원주부(圓柱部)(27)로서, 이 원주부의 상하면에는 원주부보다 그 지름이 크면서 상기 원주부에 형성된 凹홈에 대응되는 부분에 수평으로 凹홈(28,28')이 형성되어 있는 상부판(29)과 하부판(30)이 부착되게 하되, 凹홈이 형성되지 않은 부분에는 공기 출입용 파이프(42)를 연결하기 위한 공기출입 홈(31)과 공기주입 및 흡입용 호스(39)를 연결하기 위한 공기 주입구(33)을 형성한다.

이렇게 구성된 상부 차폐부재(22)의 중앙 원둘레에 한 쌍의 팽창튜브(21,21')를 삽입하되, 측면에서 삽입할 수 있도록 도넛츠 형태의 링 튜브를 한면에서 절단하여 폐색시킨 다음, 상면에 공기주입 및 흡입 홈(32,32')를 형성하여 위쪽 팽창튜브(21)의 공기주입 및 흡입 홈(32)은 상부판의 공기 주입구(33)과 대응되게 한다.

여기에서, 절단되여 폐색된 양 끝단은 상호 결속 또는 고정시킬 수 있도록 버튼 또는 고리(34)를 부착하여 원주부의 원둘레에 팽창튜브(21,21')를 상하로 겹치면서 삽입할 때, 상기 고리(34) 부분이 서로 반대의 위치에 있게 함으로써 이 부분의 공간을 보강해준다.

이때, 위쪽 팽창튜브의 공기주입 및 흡입 홈(32)은 절단하여 폐색한 쪽의 한 쪽 튜브(21)면 상에 있게 하고, 아래쪽 팽창튜브의 공기주입 및 흡입 홈(32')은 절단 폐색한 쪽의 반대측 튜브(21')면 상에 있게 하여 상기 팽창튜브들이 상하로 중첩될 때, 상기 아래쪽 팽창튜브(21')의 공기주입 및 흡입 홈(32')이 위쪽 팽창튜브(21)의 버튼 또는 고리(34)의 바로 옆에 오게 함으로써, 원주부의 측면에서 공기주입 및 흡입용 호스(39)의 연결을 용이하게 하며, 튜브의 틀어짐도 예방한다.

이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 하부 차폐부재(25)는 볼트 체결부(35)가 네모서리에 형성된 반원형의 원통(41) 측면 둘레에, 이것보다 길이가 짧은 상부 차폐부재와 같은 형태의 팽창튜브 삽입부(36)를 부착하되, 서로 대응되는 2개가 준비되어 심정펌프(1')와 모터(23)의 외주면에 고무패킹(37)을 대고 양쪽에서 맞붙여 볼트 체결부(35)에서 볼트(38)로 완전히 체결하여 결합한다.

여기에서, 원통의 측면에 부착된 팽창튜브 삽입부(36)의 중앙 원둘레에 2개의 팽창튜브(24,24')를 상부 차폐부재에서와 같이 삽입하되, 상기 튜브 삽입부의 상부에 형성된 공기 주입구(33')와 연결되어 있는 공기주입 및 흡입호스(39')를 통해 튜브(24,24')에 형성된 공기주입 및 흡입 홈(32,32')으로 공기 또는 유체를 주입하거나 흡입할 수 있도록 한다.

지하수 심정펌프(1')를 가동 및 정지시키는 상위 및 하위 레벨 스위치(5',6')는 상부 차폐부재(22) 바로 직하단에 상기 심정펌프를 가동하는 상위 레벨 스위치(5')를 설치하고, 심정펌프(1') 직 상단에 상기 심정펌프를 정지시키는 하위 레벨 스위치(6')를 설치한다.

이상과 같이 상부 차폐부재와 하부 차폐부재에 팽창튜브가 삽입되고, 상부 차폐부재의 원주부 상부판에 형성된 공기주입구를 통해 공기주입 및 흡입용 호스가 연결되어, 한 쪽 호스는 위쪽 팽창튜브의 공기주입 및 흡입 홈에 연결되는데, 아래쪽 팽창튜브의 공기주입 및 흡입 홈으로의 호스 연결은 도 3b에 도시한 바와 같이, 위쪽 팽창튜브의 공기 주입구로 들어가기 바로 전의 호스 측면에 다른 호스를 연결하면 된다.

상부 차폐부재의 원주부 일 측 외주면과 상·하부판(29,30)에 형성된 凹홈(26,28)에는 동력케이블(3')과 상·하위 레벨 스위치(5',6')의 스위치선(7') 및 하부 차폐부재(25)의 공기주입 및 흡입용 호스(39')를 삽입한 다음, 빠르게 굳는 코킹재를 넣고서 덮개(40)를 덮어 볼트(38')로 고정한다.

원주부 타측 외주면과 상·하부판(29,30)에 형성된 보다 작은 凹홈(26',28')에는 심정펌프(1') 및 양수파이프 인양용 와이어 로프(4')를 삽입한 후, 역시 코킹 처리하고 덮개(40')를 덮어 볼트(38')로 고정하도록 한다.

전술하였지만 팽창튜브는 온전한 링 타입의 경우에는 동력케이블 등이 연결되어 있는 부품들에 의해 삽입이 불가함으로써, 본 발명에 따라 절단되어 양끝이 폐색된 2개의 튜브를 상하로 겹쳐 폐색된 부분이 서로 엇갈리게 삽입하여 고정시키도록 한다.

그 후, 원주부 상부판의 공기 출입홈(31)에 공기 출입용 파이프(42)를 나사결합으로 결합하여 연결하고, 이때 공기 출입용 파이프(42)는 외부와 연결된 상태로 있기 때문에, 지하수 양수과정에서 있을 수 있는 채수 공간에서의 부압을 예방하며, 심정펌프가 정지할 때 유입되는 지하수로 인한 채수 구간내의 압력상승을 방지해 주는 기능을 가지게 된다.

또한, 심도를 더욱 깊게하여 상부 차폐부재와 하부 차폐부재를 이동시킬 경우 먼저 공기공급 및 흡입 호스에 진공펌프를 연결하여 팽창튜브 내에 들어 있는 공기 또는 유체를 흡입하여 그 체적을 최소한으로 줄여 양수 파이프와 동력케이블, 와이어 로프 등과 함께 심정 내로 투입함으로써 상·하부 차폐부재의 설치 위치가 아래로 더 내려가는 도중, 지하수 심정 내벽에 의해 팽창튜브가 손상을 입지 않도록 한다.

이와 같이하여 설치 완료된 본 발명의 채수장치로 지하수를 채수하려면 먼저 심정펌프와 양수 파이프에 상·하부 차폐부재를 설치한 상태에서 심정 내부로 내린 후, 압축공기 또는 가압된 유체가 호스를 통해 팽창튜브에 주입되게 되면 상부 차폐부재와 하부 차폐부재의 팽창튜브가 확장되면서 심정 내벽에 완전히 밀착된다.

이로 인하여 상부 차폐부재와 하부 차폐부재 사이의 지하수 심정구간은 그 상부와 하부가 완전히 단절된 상태에서 지하수의 유입이 이루어지게 되며, 상위 및 하위 레벨 스위치에 의해 지하수 심정펌프가 가동되면서 양수파이프를 통해 지하수를 외부로 양수하게 된다.

상기한 바와 같은 구성과 작용으로 이루어진 본 발명의 채수장치로 지하수를 채수하는 방법을 실시예로 들어 설명하면 다음과 같다.

일단 종래와 같이 지층을 굴착하여 지하수를 채수하는 심정(13)을 형성시킨 후, 지표층(A,B)과 암반층(C)의 수맥(12,12')의 위치와 양, 그리고 수질을 정확하게 확인하기 위해 심정(13)의 입구로 본 발명에 따른 채수장치를 장입하되, 상부에서부터 심도별로 일정한 구간을 정해 구간별로 채수장치를 장입한다.

다음에, 각 구간에서 공기주입 및 흡입용 호스(39,39')로 공기 또는 유체를 주입하여 이에 연결된 상·하부 차폐부재(22,25)의 팽창튜브(21,21',24,24')를 최대한 팽창시켜 심정 내벽에 상기 튜브를 밀착시키고, 이렇게 위아래의 튜브로 밀폐된 공간안에 유입되는 물의 양과 수질을 점검한다.

다음에, 그 아래 심도의 구간으로 계속해서 채수장치를 내릴 때는 팽창튜브(21,21',24,24')에서 공기를 흡입하여 상기 튜브의 체적을 최대한 줄인 후, 원하는 구간에서 상기한 바와 같이 튜브를 팽창시키고 물의 상태를 점검하는 작업을 반복한다.

이렇게 하여 지표층의 수맥(12)과 암반층의 수맥(12')의 위치 그리고 물의 양과 수질이 확인되면 심정(13)의 바닥에서 상기 암반층의 수맥 아래부분까지 인 케이싱(16)을 삽입한 후, 심정 내벽과의 사이에 콘크리트 액(17)을 주입하고, 그 위에서부터 암반층의 수맥(12') 바로 위에까지 스트레이너 파이프(14)를 삽입한 다음, 심정 내벽과의 사이에 자갈(15)을 채워준다.

다음에, 마지막으로 상기 스트레이너 파이프 위로 다시 인 케이싱(16)을 삽입한 후, 심정 내벽과의 사이에 콘크리트(17) 액을 지표면까지 주입하는 그라우팅 시공을 한다.

여기까지 심정(13)을 형성시키는 작업이 완료되어, 심정펌프와 양수 파이프로 구성된 공지의 채수장치를 상기 심정 내에 삽입한 후, 암반 수맥을 통해 자연스럽게 심정(13) 내로 유입되는 지하수가 상부까지 유입되면 상위 레벨 스위치(5')의 작동에 의해 심정펌프(1')가 가동되면서 지하수를 채수한다.

또한, 계속적인 채수로 인해 지하수가 하부까지 내려가면 하부 레벨 스위치(6')의 작동에 의해 심정펌프(1')가 가동을 중지하는 작업을 반복하게 된다.

이상과 같은 목적과 구성으로 이루어진 본 발명의 효과를 보면, 상·하부 차폐부재가 위치한 심도를 확인하면서 외부로 단위 시간당 양수된 지하수의 양을 체크하고, 그 중 일부의 지하수를 샘플로 하여 수질 검사를 시행하면서 각 심도 구간별로 구분하여 데이터화 할 경우, 지하수 심정 내의 각 심도 구간별 지하수의 유입 깊이와 채수량을 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 채수된 구간에서의 지하수 수질까지도 구분하여 확인이 가능하게 됨으로써, 종래 불가능하였던 지하수 오염방지 시설인 그라우팅의 시공 깊이와 부위의 정확한 예측이 가능할 뿐 아니라, 스트레이너의 설치 깊이까지도 정확하게 결정하는 것이 가능하여 경제적이고도 효율적인 지하수 심정의 유지관리가 가능하다.

게다가, 그라우팅 시공이 안되어 있는 기존의 심정 내에 본 발명의 채수장치를 사용하여 오염된 지표수의 위치를 확인할 수 있어서, 오염된 지표수를 적절히 차단하는 그라우팅 시공을 정확히 실시할 수 있는 이점도 있다.

Claims (4)

1. 지하수를 채수하는 채수장치에 있어서, 한쪽면에 凹홈이 형성된 플랜지(20')에 의해 일정한 간격을 두고 결합된 양수파이프(2')의 하단 외주면에 수직으로 크기가 서로 다른 凹홈(26,26')이 마주보고 형성된 원통형의 원주부(圓柱部)(27)를 설치하되, 이 원주부의 상하면에는 원주부보다 그 지름이 크면서 상기 원주부(27)에 형성된 凹홈(26'26')에 대응되는 부분에 수평으로 凹홈(28,28')이 형성되어 있는 상부판(29)과 하부판(30)을 부착시키고, 凹홈이 형성되지 않은 부분에는 공기 출입홈(31)과 공기 주입구(33)을 관통시키며, 상기 원주부(27)의 중간 원둘레에 팽창튜브(21)를 삽입한 상태에서 원주부(27)의 일 측 외주면과 상·하부판(29,30)에 형성된 凹홈(26,28)에는 동력케이블(3')를 삽입한 다음, 코킹재를 넣고서 덮개(40)를 덮어 볼트(38)로 고정하고, 원주부(27)에는 타측 외주면과 상·하부판(29,30)에 형성된 보다 작은 凹홈(26',28')에는 양수파이프 인양용 와이어 로프(4')를 삽입한 후, 코킹 처리하고 덮개(40)를 덮어 볼트(38)로 고정한 차폐부재(22)와; 가장 아래쪽의 양수파이프(2)에 부착되어 원주부(27)의 타측 외주면과 상·하부판(29,30)에 형성된 보다 작은 凹홈(26',28')을 통과하는 심정펌프(1') 인양용 와이어로프(4')에 연결된 지하수 심정펌프(1') 및 모터(23)와; 상기 원주부(27)의 일 측 외주면과 상·하부판(29,30)에 형성된 凹홈(26,28)을 통과하는 스위치선(7')에 연결되어 상기 차폐부재(22)의 직하단부 및 상기 심정펌프(1')의 직상단부에 설치된 상위 레벨 스위치(5') 및 하위 레벨 스위치(6')에 의해 지하수 채수 구간을 구획하는 것을 특징으로 하는 지하수 심도 구간별 채수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 차폐부재(22)에 형성된 공기 출입홈(31)에는 공기 출입용 파이프(42)를 연결 설치하고, 공기 주입구(33)에는 공기주입 및 흡입용 호스(39)를 연결 설치한 것을 특징으로 하는 지하수 심도 구간별 채수장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 팽창튜브(21)는 차폐부재(22)의 측면에서 삽입할 수 있도록 도넛츠 형태의 링 튜브를 한면에서 절단하여 폐색시킨 다음, 상면에 공기주입 및 흡입 홈(32)을 형성하여 상부판(29)의 공기 주입구(33)과 대응되게 하고, 절단하여 폐색된 양 끝단은 상호 결속 또는 고정시킬 수 있도록 버튼 또는 고리(34)를 부착하며, 팽창튜브의 공기주입 및 흡입 홈(32)이 튜브면 상에 형성된 것을 특징으로 하는 지하수 심도 구간별 채수장치.
4. 지하수를 채수하는 방법에 있어서, 지층을 굴착하여 지하수를 채수하는 심정(13)을 형성시킨 후, 상부에서부터 심도별로 일정한 구간을 정해 구간별로 채수장치를 심정(13)에 장입하면서, 각 구간에서 공기주입 및 흡입용 호스(39)로 공기 또는 유체를 주입하여 이에 연결된 차폐부재(22)의 팽창튜브(21)를 최대한 팽창시켜 심정 내벽에 상기 튜브를 밀착시키고, 이렇게 위아래의 튜브로 밀폐된 공간 안에 유입되는 물의 량과 수질을 점검하는 단계와; 그 아래 심도의 구간으로 계속해서 채수장치를 내릴 때는 팽창튜브(21)에서 공기를 흡입하여 상기 튜브의 체적을 최대한 줄인 후, 원하는 구간에서 상기한 바와 같이 튜브를 팽창시키고 물의 상태를 점검하는 작업을 더 포함하여 반복해서 실시하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하수 심도 구간별 채수방법.