KR100322765B1 - 지하수 취수관정 오염 방지 시공방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수 취수관정을 시공함에 있어서, 부식과 산화작용 등에 의하여 유지 및 보수가 어려운 기존의 철케이싱(20)와 그 연결가이드 부재 및 패킹가이드 부재를 사용하지 않고, 대체파이프로 내열변형성과 내충격성이 높은 우물보호케이싱(10)를 사용하고, 우물보호케이싱(10)를 연결하는 역할을 하는 케이싱가이드(30)와 지하수층과 암반층을 완벽하게 차단시키는 역할을 하는 하부패킹가이드(40)를 사용하여 취수관정의 유지 및 보수의 어려움을 해결하고, 우물보호케이싱(10) 연결부의 결합 미비에 의한 누수 및 오염물질의 유입을 근본적으로 차단하여 지하수 오염을 방지한다. 그리고, 기존의 개발되어진 취수관정의 취수관인 철케이싱(20)의 부식과 산화작용에 의해 누수 및 훼손 등으로 인하여 보수가 불가피할 시, 하부패킹가이드(40)를 암반층에 고정시켜 지하수 오염원을 완전차단하고, 철케이싱(20) 내경과 우물보호케이싱(10) 외경사이 공간을 시멘트몰탈 처리하므로 철케이싱(20)의 부식과 오염물질의 유입을 완벽하게 차단한다. 따라서, 본 발명은 기존의 오염이 심각한 취수관정을 완벽하게 보수하여, 지하수의 오염을 완벽하게 차단하고, 지하수의 수질을 자연상태로 보존해주는 잇점이 있다.

Description

지하수 취수관정 오염 방지 시공방법 및 그 장치{method for preventing underground water casing from contaminating and thereby apparatus}

본 발명은 지하수 오염방지 시설에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지하수 취수관정 개발시 PVC 재질의 우물보호케이싱과 가이드 부재 및 패킹부재를 이용하여 취수관정의 유지 및 보수의 어려움을 해결하고, 우물보호케이싱 연결부의 결합 미비에 의한 누수 및 오염물질의 유입을 차단하는 지하수 오염방지 시공방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 산업이 발달함에 따라 환경오염이 심각해지고, 이로 인하여 엘리뇨현상 등이 발생하고 있으며, 오존층의 파괴에 의한 지구 온난화가 지속되면서 많은 나라들이 가뭄 등으로 인하여 물 부족 현상이 갈수록 심각해지는 상황이다. 이에 대비하기 위하여 댐 건설과 지하수 개발 등에 정부는 물론이고 민간단체에서도 많은 자금과 시간을 투자하고 있다.

그러나, 이에 따른 부작용으로 무분별한 지하수의 개발로 전국의 지하수가 심각하게 오염되어 가고 있는 상황이다. 정부에서는 지하수의 수질 보존 및 오염방지에 대한 지하수법을 공포하여 지하수의 오염을 방지하고자 각고의 노력을 기울이고 있지만, 실제 현장에서는 잘 지켜지지 않고 있는 실정이다.

그 이유는 지하수를 개발함에 있어서, 오염방지를 위한 정확한 공법의 부재와, 지하수 개발 현장에서의 취수파이프를 이용한 시공이 어렵고 작업자의 오염방지에 대한 안이한 인식 등에 기인한다. 또한, 지하수의 개발 후, 취수관정의 유지, 보수가 잘 이루어지지 않아서 시간이 갈수록 지하수의 오염이 날로 심각해지고 있다.

이하에서는 상기와 같은 종래의 지하수 개발과정을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

지하수 개발 과정을 보면, 먼저 수맥을 확인하고, 수맥이 확인된 지점에 취수관정을 뚫기 위한 기계를 설치한다. 상기 기계를 이용하여 취수관정을 뚫은 후, 취수관정 내부로 이물질이 들어가지 못하도록 케이싱을 설치한다. 상기 케이싱의 설치과정을 설명하면, 표토층(1), 자갈층(2) 혼합석층(3), 마사층(4), 풍화암층(5)), 연암층(6), 보통암층(7), 경암층에 포함되어 있는 지하수층까지 굴착한다. 그 이후, 취수관정 내부로 케이싱를 삽입하고, 취수관정의 지층벽과 철케이싱 외주면 사이의 공간에 오염 물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 공간에 시멘트몰탈(11)을 주입하여 오염물질이 유입되는 것을 방지하는 것을 원칙으로 한다.

그러나, 현재까지 이러한 원칙을 지켜서 작업하기는 지층의 변화에 따라서 힘든 부분이 있다. 예를 들어 자갈층(2)이 두꺼울 때, 취수관정을 형성하기 위해 기계로 타굴시 자갈층(2)이 계속 무너져 내림에 따라 한꺼번에 취수관정을 뚫고 취수파이프(20)를 내부에 설치하기는 불가능하다. 따라서, 자갈층(2)이 무너지 내리지 않을 정도로 굴착이 조금만 이루어지도록 한 후, 상기 굴착된 취수관정 내부로스틸재로 이루어진 철케이싱(20)를 타격하고, 상기 타격에 의해 철케이싱(20)가 삽입되도록 한다. 그 이후, 다시 굴착기를 이용하여 굴착하는 작업을 반복하여 재차 철케이싱(20)를 삽입할 수밖에 없다. 또한, 물을 포함한 흙층(1)이나 마사층(4)에서도 상기와 같은 작업방법으로 수행되는데, 이는 상기 흙층(1) 또는 마사층(4) 역시 쉽게 흘러내리기 때문이다.

그리고 상기와 같은 자갈층(2) 등의 지층 작업시 케이싱의 반복 타격으로 인하여 철케이싱(20)의 하단부는 쉽게 손상되어 마모가 이루어진다. 따라서 상기 취수파이프(20)의 설치 후, 지하수층(8)이 위치한 암반층(7)까지 시멘트몰탈(11) 처리작업을 수행할 경우, 상기 손상된 부위로 시멘트 몰탈(11)이 흘러들어 지하수의 수맥을 차단하기 때문에 케이싱하단 부위까지 오염방지시설을 할 수 없다.

한편, 정부에서 제시한 오염방지시설은 파이프 둘레 50mm를 시멘트몰탈(11)로 처리하도록 되어 있고, 본인이 주장하는 정확한 지하수 오염방지 시설은 지하수 개발 시에 암반까지 굴착 후, 영구적으로 부식되지 않는 케이싱을 설치 한다. 그리고 케이싱 내부를 밀폐시켜 케이싱과 지층사이에 고압으로 시멘트몰탈(11)을 주입함으로써 지하수층(8) 바로 위의 암반층(7)에서 부터 서서히 흘러 지표면까지 올라와야 이 작업이 완료되고, 경화된 후에 지하수가 포함된 경암층을 굴착하여 지하수를 개발한다.

그렇지만, 굴착을 하다보면 지층에 따라서 아무리 철저한 오염방지 시설을 하였다 하여도 암반까지 처리를 할 수 없는 지층이 전체의 90%이상이다. 그렇기 때문에 취수관정의 지층벽과 철케이싱(20) 외주면 사이에 시멘트몰탈(11) 주입 시에도 지표면과 지하수층(7)까지의 깊이가 깊어 취수관정의 중앙에 철케이싱(20)를 위치시키지 못하여 시멘트몰탈(11)을 주입하더라도 지층벽과 철케이싱(20) 사이의 공간을 완벽하게 차단해 줄 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 시멘트몰탈(11)을 주입할 때 작업자가 감각적으로 판단하여 투입할 수밖에 없으므로 철케이싱(20)와 지층벽 사이의 공간부가 완전 밀폐되었는지의 여부도 알 수가 없었고, 또한 오염물질이 지층에서 지하수층(7)까지의 사이에 지층벽에서 침투하여 지하수를 오염시키는 문제를 해결하지 못하였다.

한편, 현재 지하수 취수관정의 90%이상이 철케이싱을 사용함으로써 시간이 지남에 따라, 부식 및 산화작용에 의하여 구멍이 뚫릴 수밖에 없다. 이렇게 결함이 생긴 지하수 취수관정으로 인하여 오염이 심각해지고 있지만, 취수관정의 수리 및 보강에 대한 완전한 해결책이 전무한 상태이다.

따라서 본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 기존 지하수로 개발되어진 취수관정의 철케이싱이 부식 및 산화작용에 의하여 수질을 오염시킬 수 있을 때, 대체파이프인 우물보호케이싱를 사용하여 오염방지를 차단하는 시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 다른 목적은 우물보호케이싱를 연결하여 취수관정에 오염방지 공법을 사용하여 시공할 시 결합 미비에 따른 누수 및 오염 물질의 유입을 차단할 수 있는 취수관정의 오염방지 시공방법을 제공하는 것이다.

도 1 - 종래 일반적인 취수관정의 단면도

도 2 - 본 발명에 의한 취수관정의 재시공 실시예 단면도

도 3 - 본 발명에 의한 외부형 케이싱가이드 사시도

도 4 - 도 3의 A-A 단면도

도 5 - 본 발명에 의한 내부형 케이싱가이드 사시도

도 6 - 도 5의 B-B 단면도

도 7 - 본 발명에 의한 외부형 하부패킹가이드 분해 사시도

도 8 - 도 7의 C-C 단면도

도 9 - 본 발명에 의한 내부형 하부패킹가이드 분해 사시도

도 10 - 도 9의 D-D 단면도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 우물보호케이싱 20 : 철케이싱

30,30' : 케이싱가이드 31,31' : 지지돌기

32,32' : 외부 경사면 33 : 돌출리브

33' : 가이드리브 40,40': 하부패킹가이드

41,41': 고무패킹 42,42': 내부 경사면

43,43': 외부경사면

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부식성을 가지는 합성수지 재질로 이루어지고 하단 내외주면에 경사각이 형성되어 뽀쪽한 단부가 형성되고 몸통 외주면에 링 형태의 다수개의 고무패킹이 구비된 하부패킹가이드와; 상기 하부패킹가이드의 상단부와 결합되고, 내부식성 합성수지 재질로 이루어지는 하단취수파이프와; 취수관정의 깊이에 따라 상기 하단추물보호케이싱의 상단을 통해 순차적으로 설치되는 내부식성 합성수지재로 이루어진 다수개의 우물보호케이싱와; 상기 설치되는 일측 우물보호케이싱의 상단과 타측 우물보호케이싱의 하단을 매개하여 상호 결합시키고, 취수관정의 내벽면에 고정 밀착되도록 외주면에 다수개의 돌출부를 가지는 내부식성 재질의 케이싱연결가이드; 그리고 상기 우물보호케이싱 외주면과 취수관정 사이의 공간에 주입되는 시멘트몰탈로 구성되어; 상기 각 부재의 재질에 의해 부식이 방지되고, 연결가이드 및 하부패킹가이드에 의해 누수 및 오염물질 유입이 저지되는 지하수 취수관정 오염방지 장치를 제공하는데 제 1 특징이 있다.

그리고, 본 발명의 제 2특징에 따르면, 하부패킹가이드를 하단우물보호케이싱에 결합시키는 제1과정과; 상기 우물보호케이싱 하부의 외주면에 결합된 하부패킹가이드의 고무패킹이 지하수층과 암반층 사이를 완전 밀폐시키도록 하단우물보호케이싱를 취수관정 내부에 설치하는 제 2과정과; 상기 하단우물보호케이싱 상부로 우물보호케이싱와 또 다른 우물보호케이싱를 연결하되 각 연결되는 우물보호케이싱 사이의 누수와 오염물질의 유입을 차단시키고 날개형태의 돌출부가 우물보호케이싱의 중심을 잡아주도록 케이싱연결가이드 및 우물보호케이싱를 순차적으로 설치하는제 3과정과; 상기 우물보호케이싱 외주면과 공간사이에 시멘트몰탈을 주입하는 제 4과정으로 이루어져; 우물보호케이싱의 부식, 오염물질의 유입 및 누수가 방지되는 지하수 취수관정 오염방지 시설방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 기존의 오염이 심각한 취수관정을 완벽하게 보수하여, 지하수의 오염을 완벽하게 차단하고, 지하수의 수질을 자연상태로 보존해주는 잇점이 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 지하수 오염방지 공법 및 장치에 대한 실시예를 도시한 도 2의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 취수관정은, 크게 우물보호케이싱(10)와, 케이싱 연결가이드(30) 그리고 하부패킹가이드(40)로 구성된다.

먼저, 상하부가 관통된 우물보호케이싱(10)는 내열변형성과 내충격성이 높은 PVC재질을 사용하여 오랜 기간 사용하여도 부식과 산화작용에 의한 손상과 파손의 염려가 없다. 그리고, 외부 형상은 일반적인 것이어서 설명을 생략하기로 한다.

그리고, 취수관정 내부에 설치되는 상기 각 우물보호케이싱(10)의 연결은 케이싱가이드(30) 부재를 사용한다. 본 발명에서 사용되는 상기 케이싱가이드(30)를 도시한 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 케이싱가이드(30)는 내열변형성과 내충격성이 높고, 부식의 우려가 없는 PVC재질을 사용한다.

그리고, 상기 케이싱가이드(30)는, 각 우물보호케이싱를 연결하기 위한 부재로써, 연결되는 우물보호케이싱(10)의 틈새로 외부의 오염물질이 내부로 유입되는것을 저지하고, 또한, 내부를 흐르는 지하수가 틈새를 통해 외부로 유출되는 것이 저지되도록 하여야 한다. 또한, 취수관정의 크기에 상관없이 각 철케이싱(10)의 설치작업이 원활히 이루어 질 수 있도록 하여야 한다. 따라서 이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 상기 케이싱가이드(30)를 두가지 형태로 구성되도록 한다.

먼저, 도 3과 도 4를 참조하여 외부형 케이싱가이드(30)를 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 케이싱가이드(30)는 상하부가 개방된 원통형으로 이루어진다. 상기 원통형의 내직경은 설치되는 우물보호케이싱(10)의 외직경과 동일하도록 한다. 그리고, 상기 케이싱가이드(30)의 내측면 중간위치에는 내측으로 돌출되는 돌출리브(33)가 형성되도록 한다. 따라서 상기 케이싱가이드(30)의 내부를 관통하는 각 우물보호케이싱(10)가 상기 돌출리브(33)에 의해 지지될 수 있게 된다.

즉, 케이싱가이드(30)의 설치시, 상기 케이싱가이드(30) 내주면으로 삽입되는 각 파이프 중 케이싱가이드(30)의 돌출리브(33) 저면이 하부에 설치된 우물보호케이싱의 상단면에 걸리게 되고, 상부에 설치되는 우물보호케이싱의 하단면이 돌출리브(33)의 상면에 걸리게 되어 양 우물보호케이싱은 케이싱가이드(30)에 의해 상호 연결될 수 있게 된다.

그리고, 케이싱가이드 중간의 외주면상에는, 우물보호케이싱(10) 설치 시, 취수관정의 내벽면과 우물보호케이싱(10)의 위치를 고정시키는 역할을 하는 지지돌기(31)가 다수개 형성되도록 한다. 따라서 상기 지지돌기(31)는 취수관정의 내벽면에 밀착되어 흔들림이 없어지므로 우물보호케이싱(10)의 연결 설치작업이 보다원활하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 케이싱(30) 상하단 외측면에는 소정의 경사각(32)이 형성되도록 한다. 이는 시멘트몰탈의 흐름을 원활하게 하기 위한 것이다. 즉, 우물보호케이싱(10) 설치 후, 취수관정의 내벽면과 우물보호케이싱(10) 외주면 사이에 시멘트몰탈(11) 주입시 파이프가이드(30)의 경사각을 따라 쉽게 흘러내려 하부측으로 전달됨으로써 시멘트몰탈(11)이 전체적으로 고루 채워질 수 있도록 하는 것이다.

다음, 도시한 도 5와 도 6을 참고로 하여 내부형 케이싱가이드(30')를 설명하기로 한다. 상기 내부형 케이싱가이드(30')는 취수관정의 직경이 작은 경우에 사용된다. 즉, 취수관정의 직경이 적은 경우 상술한 외부형 케이싱가이드(30)의 설치작업이 힘들뿐 아니라 설치되더라도 시멘트몰탈(11)의 주입시 상기 케이싱가이드의 부피에 의해 원할한 흐름이 이루어질 수 없기 때문이다. 따라서 이러한 경우에는 내부형 케이싱가이드(30')를 설치함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있게 된다.

또한, 기존에 설치된 철케이싱(20)의 부식 또는 오염물질의 유입 등으로 인하여 교체작업 또는 수리작업시, 설치된 케이싱의 내경이 일정 크기보다 작을 경우, 시멘트몰탈(11) 주입시 케이싱가이드(30)가 철케이싱(20)와 우물보호케이싱(10) 사이의 공간을 많이 차지하여 시멘트몰탈(11)의 흐름을 방해하여 완벽한 오염방지 시설을 할 수 없다.

따라서, 이때에도 내부형 케이싱가이드(30')를 이용함으로써 케이싱가이드(30')가 차지하는 공간이 작기 때문에 시멘트몰탈(11) 처리시 공간의제약을 받지 않고 시멘트몰탈(11)의 주입이 보다 쉽게 이루어 질 수 있게 된다.

이하 이러한 내부형 케이싱가이드(30')를 설명하기로 한다. 내부형 케이싱가이드(30')는 전체적으로 상하부가 개구된 원통형으로 이루어진다. 상기 원통형의 외경은 우물보호케이싱(10)의 내경이 되도록 하여 상기 케이싱가이드(30')의 외주면으로 우물보호케이싱(10)이 결합되도록 한다.

그리고, 상기 케이싱가이드(30')의 중간부분의 외주면에는 다수개의 지지돌기(31')가 구비되고, 또한 원형의 형태로 이루어지는 가이드리브(33')가 설치된다. 상기 가이드리브(33')는 케이싱가이드(30')의 외주면을 감싸는 각 우몰보호케이싱(10)이 지지될 수 있게 하기 위함이다.

즉, 케이싱가이드(30')의 설치시, 상기 케이싱가이드(30') 외주면으로 덧씌워지는 각 우물보호케이싱중 케이싱가이드(30')의 가이드리브(33') 저면이 하부에 설치되는 우물보호케이싱의 상단면에 걸리게 되고, 상부에 설치되는 우물보호케이싱의 하단면이 가이드리브(33')의 상면에 걸리게 되어 양 우물보호케이싱는 케이싱가이드(30')에 의해 상호 연결될 수 있게 된다.

그리고, 상기 가이드리브(33')상에 돌출된 지지돌기(31')는, 상술한 바와 같이, 취수관정 내부로 설치되는 우물보호케이싱(10)를 철케이싱 내부에서의 중심을 잡아주는 것이다.

한편, 케이싱가이드(30') 상하단 외측면에는 소정의 경사각(32')이 형성되도록 한다. 이는 지하수의 원활한 흐름이 이루어지도록 하기 위한 것이다. 즉,우물보호케이싱(10) 설치 후, 우물보호케이싱(10) 내측면에는 케이싱가이드(30')가 일정부피를 차지하게 된다. 그리고, 상기 우물보호케이싱(10) 내부에는 수중모터 펌프 및 젯트 펌프의 배관이 설치되고 경우에 따라서 지하수를 인상할 때 걸림을 없애기 위함이다.

다음, 우물보호케이싱(10)의 하단의 외주면을 감싸고 있는 하부패킹가이드(40)를 도시한 도 7 내지 도 10 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 하부패킹가이드(40)는 취수관정에 삽입되어 암반층에서의 확실한 밀봉을 함으로써 오염방지 공사시에 시멘트몰탈이 지하수 홀 안에 유입되어 수맥을 막는 것을 차단하고, 오염원을 차단하는 역할을 한다. 이러한 역할을 수행하는 하부패킹가이드(40)는 치수관정의 크기에 따라 두가지로 대별된다.

이하에서는 도 7와 도 8을 참고로 하여 외부형 하부패킹가이드(40)를 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 하부패킹가이드(40)의 재질은 내열변형성과 내충격성이 높고, 부식의 우려가 없는 PVC재질을 사용한다.

그리고, 상기 하부패킹가이드(40)는, 내면의 상하부가 관통되어 있으며, 하단부 내측면에 소정의 경사각(42)을 형성한다. 따라서, 수중모터 설치시 암반의 내경과 보호케이싱의 내부 지름의 차이에 의해 지하수 인양시 지하수의 걸림을 방지하는 역할을 한다.

또한, 하부패킹가이드(40) 하단부 외측면에도 일정한 경사각(43)이 형성되도록 한다. 이는 우물보호케이싱(10)와 케이싱가이드(30), 하부패킹가이드(40)로 결합되어 암석층으로 투입 시 암석층과의 마찰을 줄여 파손을 방지하고, 또한 암석층으로의 삽입이 잘 이루어 질 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 하부패킹가이드(40)의 외측면은 시멘트몰탈(11) 주입 시 지하수층으로 시멘트몰탈(11)이 흘러 들어가는 것을 방지하기 위하여 환형으로 형성되어진 고무패킹(41)과, 고무패킹(41)의 위치를 고정시켜주는 역할을 하는 환형의 홈(미도시)으로 구성되어 있다. 따라서 상기 우물보호케이싱(10)가 설치되었을 때, 상기 고무패킹(41)이 암반층과 밀착됨으로써 주입되는 시멘트몰탈이 지하수층으로 유입되는 것이 저지될 수 있게 된다.

한편, 상기 하부패킹가이드(40)의 상부 내측면 벽면상의 가장자리에는 일부가 절결되어 절취부(44)가 구비된다. 상기 절취부(44)의 내직경은 우물보호케이싱(10)의 외직경과 동일하도록 형성된다. 따라서, 상기 우물보호케이싱(10)의 하단 외주면이 상기 하부패킹가이드(40)의 절취부(44) 내면에 밀착되도록 삽입하고, 상기 우물보호케이싱(10)의 하단면이 절취부(44) 상면에 안착됨으로써 우물보호케이싱(10)의 결합이 완료되게 된다.

다음, 상술한 바와 달리, 우물보호케이싱의 내측면을 이용하여 설치될 수 있는 내부형 하부패킹가이드를 도시한 도 9와 도 10을 참고로 하여 설명하기로 한다.

먼저, 이러한 내부형 하부패킹가이드(40')를 설치하는 이유는, 우물보호케이싱(10)가 설치되는 취수관정의 직경 또는 기존 설치된 철케이싱(20)의 직경이 적을 경우에 유용하다. 즉, 일예를 들어, 기존 설치된 철케이싱(20)의 내경이 작을 경우, 수중모터 펌프 및 젯트 펌프의 젯트가 들어갈 수 있는 공간을 확보하면서 확실한 오염방지시설을 하기 위함이다.

도시된 바와 같이, 이러한 내부형 하부패킹가이드(40')의 근본 구조는 상술한 외부형 하부패킹가이드(40)와 동일하다. 다만, 철취부(44')가 하부패킹가이드(40')의 상부 외측면 에 형성되도록 하고, 상기 절취부(44')가 우물보호케이싱(10)의 내주면에 밀착되어 설치되도록 한다. 따라서 기존의 철케이싱(20)의 외경이 작아도 하부패킹가이드(40')가 부착된 우물보호케이싱(10)를 암반층(7)까지 쉽게 삽입 가능하게 된다.

다음은, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 지하수 오염방지 공법의 시공과정을 설명하기로 한다.

먼저, 우물보호케이싱(10)의 하단에 고무패킹(41)이 부착된 하부패킹가이드(40)를 결합한다. 상기 하부패킹가이드(40)가 부착된 우물보호케이싱(10)를 취수관정 내에 설치된 기존의 철케이싱(20) 내부를 통해 삽입한다. 상기 우물보호케이싱(10)은 취수관정의 깊이보다 길이가 짧으므로 케이싱가이드(30)를 사용하여 다른 우물보호케이싱(10)를 연결한다. 상기 케이싱가이드(30)는, 상술한 바와 같이, 기존 설치된 철케이싱의 직경에 따라 내부형 케이싱가이드(30') 또는 외부형 케이싱가이드(30)를 이용할 수 있으나, 설명의 외부형 케이싱가이드(30)를 설치하는 것으로 한다. 그리고, 상기 하부패킹가이드 역시 외부형 패킹가이드(40)를 사용하는 것으로 한다. 상기와 같이 케이싱가이드(30)를 이용함으로써, 우물보호케이싱(10)의 길이는 원하는 만큼 증가되므로 암반층 깊이까지 삽입 가능하다.

한편, 우물보호케이싱(10) 연결할 때 사용하는 케이싱가이드(30)는 기존 스틸로 만들어진 철케이싱(20) 내면에 우물보호케이싱(10)를 정 중앙에 위치하도록가이드 역할을 하는 날개형태의 지지돌기(31)가 달려 있으며, 우물보호케이싱(10)와의 연결은 미리 PVC용 본드 등을 사용하여 우물보호케이싱(10)의 내면과 외면사이의 틈이 없도록 밀착된 상태에서 삽입되도록 한다.

그리고, 철케이싱(20)가 설치되어 있는 암반층(7)까지 마찰없이 삽입되는 이유는 기존의 철케이싱(20)의 내경이 하부패킹가이드(40) 외경, 우물보호케이싱 연결가이드(30)의 날개형 돌출부(31)의 외경보다 크기 때문이다.

한편, 기존 철케이싱(20)의 외경이 작아서 수중모터 펌프 및 젯트 펌프의 젯트가 들어가지 않을 경우, 우물보호케이싱(10)의 내부를 통해 설치되는 내부형 파이프가이드(30')와 내부형 하부패킹가이드(40')를 사용하여 설치하게 된다.

그리고, 하부패킹가이드(40)가 기존의 철케이싱(20)가 설치되어 있는 암반층(6)을 통과하게 되면 하부 패킹가이드(40)와 암반층(7)의 내경 차이에 의해 저항이 걸리게 된다. 저항이 걸리면 확실하게 암반층(7)에 들어간 것이므로 이때부터 암반층(7)에 투입하고자 하는 깊이까지 가압 삽입하면, 삽입과정은 모두 끝나게 된다.

이때, 하부패킹가이드(40)에 부착되어 있는 고무패킹(41)은 암반층(7)에 밀착되어 설치되므로 지하수층(8)과 시멘트몰탈(11)을 주입하는 공간을 완전 분리시킨다. 따라서 후술하는 시멘트몰탈(11) 주입시, 지하수층(8)으로 시멘트몰탈(11)이 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 삽입과정이 완료되면, 철케이싱(20)와 우물보호케이싱(10) 사이의 공간에 시멘트몰탈(11)을 하부패킹가이드(40) 상단부에서 부터 지표면까지 주입시키면 완전하게 암반층(7)까지 오염방지 공법의 시공이 완료된다.

이상의 설명에서 나타난 바와 같이, 새로이 설치된 우물보호케이싱(10) 구조는 그 재질이 내부식성 및 내산화성을 가지는 PVC재질의 합성수지로 이루어지므로 부식의 염려가 없다. 그리고, 상기 케이싱가이드(30) 및 하부패킹(40)에 의해 각 우물보호케이싱(10)의 연결부위가 틈새없이 밀착되므로 외부로부터 우물보호케이싱(10) 내부로 오염물질이 유입되는 것이 저지될 수 있다. 또한, 상기 우물보호케이싱(10) 내부를 흐르는 지하수가 외부로 유출되는 것 또한 저지된다.

한편, 이상의 설명에서는 기존의 철케이싱(20)이 설치된 경우, 이를 수리 또는 교환하는 경우를 예로 하여 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아님을 알 수 있다. 즉, 새로운 우물보호케이싱(10)의 설치시 취수관정을 뚫은 후, 설치할 수도 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 지하수 오염 방지 재처리 공법 및 장치에 의하면, 기존의 시공된 지하수 취수관정에 사용되어 온 철케이싱의 부식 및 산화작용에 의한 누수와 오염물질의 유입에 따른 지하수의 오염을 근본적으로 차단하므로, 지하수의 오염을 완벽하게 차단하고, 지하수의 수질을 자연상태로 보존해주는 잇점이 있다.

또한, 우물보호케이싱과 케이싱가이드 및 하부패킹가이드의 재질을 내열변형성과 내충격성이 높은 PVC재질을 사용하여 충격에 의한 파손의 위험이 없고, 부식 및 산화작용에 의한 누수와 오염물질의 유입없이 반영구적으로 사용할 수 있는 다른 잇점이 있다.

그리고, 상기 케이싱가이드 및 하부패킹가이드를 내부형 또는 외부형으로 형성하여 작업환경에 따라 다양하게 변경하여 시설할 수 있음은 물론 각 가이드가 우물보호케이싱에 단단히 밀착되므로 오염물질의 유입이 저지되는 다른 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 내부식성을 가지는 합성수지 재질로 이루어지고, 하단 내외주면에 경사각이 형성되어 뽀쪽한 단부가 형성되고 몸통 외주면에 링 형태의 다수개의 고무패킹이 구비되고, 상부에 절취부가 형성된 하부패킹가이드와;

   상기 하부패킹가이드의 절취부와 결합되고, 내부식성 합성수지 재질로 이루어지는 하단 우물보호케이싱과;

   취수관정의 깊이에 따라 상기 하단 우물보호케이싱의 상단을 통해 순차적으로 설치되는 내부식성 합성수지재로 이루어진 다수개의 우물보호케이싱과;

   상기 설치되는 일측 우물보호케이싱의 상단과 타측 우물보호케이싱의 하단을 매개하여 상호 결합시키고, 외주면에 다수개의 돌출부를 가지는 내부식성 재질의 우물보호케이싱 연결가이드; 그리고

   상기 우물보호케이싱 외주면의 공간에 주입되는 시멘트몰탈로 구성되어;

   상기 각 부재의 재질에 의해 부식이 방지되고, 연결가이드 및 하부패킹가이드에 의해 누수 및 오염물질 유입이 저지되는 것을 특징으로 하는 지하수 취수관정 오염방지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부패킹가이드의 절취부는 상단 내주면에 형성되어 하단 우물보호케이싱의 외주면이 상기 절취부 면에 결합되고,

   상기 케이싱가이드는, 내직경이 우물보호케이싱의 외직경 크기로 형성되고,내주면 일측에 결합되는 우물보호케이싱를 지지하는 돌출리브가 형성되어 결합되는 우물보호케이싱이 케이싱가이드 내주면으로 삽입됨을 특징으로 하는 지하수 취수관정 오염방지 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하부패킹가이드의 절취부는 상단 외주면에 형성되어 하단 우물보호케이싱의 내주면이 상기 절취부 면에 결합되고,

   상기 케이싱가이드는, 외직경이 우물보호케이싱의 내직경 크기로 형성되고, 외주면 일측에 결합되는 우물보호케이싱를 지지하는 돌출리브가 형성되어 결합되는 취수파이프가 케이싱가이드 외주면을 통해 삽입됨을 특징으로 하는 지하수 취수관정 오염방지 장치.
4. 하부패킹가이드를 하단 우물보호케이싱에 결합시키는 제1과정과;

   상기 우물보호케이싱 하부의 외주면에 결합된 하부패킹가이드의 고무패킹이 지하수층과 암반층 사이를 완전 밀폐시키도록 하단 우물보호케이싱를 취수관정 내부에 설치하는 제 2과정과;

   상기 하단 우물보호케이싱 상부로 또 다른 우물보호케이싱를 연결하되 각 연결되는 우물보호케이싱 사이의 누수와 오염물질의 유입을 차단시키고 외주면에 구비되어 돌출된 지지돌기가 우물보호케이싱의 중심을 잡아주도록 케이싱가이드 및 우물보호케이싱를 순차적으로 설치하는 제 3과정과;

   상기 우물보호케이싱 외주면과 공간사이에 시멘트몰탈을 주입하는 제 4과정으로 이루어져;

   우물보호케이싱의 부식, 오염물질의 유입 및 누수가 방지됨을 특징으로 하는 지하수 취수관정 오염방지 시설방법.