KR100373927B1 - 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지표수 유입차단장치 및 공법에 관한 것으로, 인케이싱파이프(40)의 내부에 설치된 채수파이프(20)의 끝단에 관체(10)를 설치하고, 상기 관체(10)의 외면에 체결된 팽창튜브(12)에 압축공기를 주입하여 굴착공(90)의 내면에 압착시킨 후, 몰타르(22)를 매립하여 모래, 자갈, 흙 등의 오염된 토층지표수가 유입되어 지하수를 오염시키는 것을 방지하는 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법에 관한 것이다.

Description

굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법{DEVICE FOR AND METHOD SURFACE WATER INFLOW INTERCEPTION OF EXCAVATION HOLE}

본 발명은 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법에 관한 것으로서, 특히, 굴착공에 팽창튜브를 삽입시켜 몰타르로 그라우팅(Grouting)하여 오염된 지표수가 지하수로 유입되는 것을 방지하는 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법에 관한 것이다.

통상적으로, 지하수를 채수하기 위하여 지면의 하단부의 토사층과 상기 토사층의 하단부 암반층을 관통한 지하 수미터에서 수십미터에 달하는 굴착공을 굴착하고, 상기 굴착공의 토사층이 봉괴되고, 지표수가 유입되는 것을 방지하는 아웃케이싱파이프가 암반층의 윗면까지 삽입된다. 상기 아웃케이싱파이프와 토사층 사이의 공간에 지표수 등의 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 상부 일정구간에 콘크리트가 설치된다. 상기 아웃케이싱파이프의 내부를 통해 암반층을 굴착시키고, 지하수층까지 관통하게 되며, 상기 아웃케이싱파이프의 내부를 통해 인케이싱파이프가 지하수층으로 삽입된다. 상기 인케이싱파이프의 내부를 통해 일측에 심정펌프가 결합된 채수파이프가 지하수층으로 삽입되어 지하수를 채수하게 된다.

그러나, 최근 급속한 산업발전에 따라 공장에서 배출되는 유독성폐기물을 비롯한 가축의 분뇨 등 (이하 '지표수'라 함)이 암반 위층의 토사층, 모래층, 자갈,흙 기타 적정층 (이하 '토사층'이라 함)에 스며들어 지하로 유입되고 암반 지하수의 원수와 합쳐져 오염되게 된다. 오염된 상기 지하수가 심정펌프를 통하여 취수되고 가정, 공장 등에서 식수 등의 용도로 사용되어 인체에 질병을 유발하게 된다.

상기 아웃케이싱파이프가 굴착공의 불규칙한 면을 따라 삽입 시, 중간돌기 등의 장애물에 걸리거나, 만곡되게 형성된 굴착공으로 작업공정이 난해하여 아웃케이싱파이프를 암반층 위까지 삽입하지 않고 중간까지만 삽입하여 상기 굴착공의 노출된 토사층으로 지표수가 유입되는 문제점이 있다.

심지어, 아웃케이싱파이프를 시공하지 않거나 아웃케이싱파이프를 지표층 상부 일구간만 설치하고 그라우팅 작업을 하지 않아 오염된 지표수 및 이물질이 굴착공을 통해 지하수로 유입되는 문제점이 있었다. 그리고, 암반층 위까지 삽입되어진 아웃케이싱파이프의 하단면과 암반층 사이로 지표수가 유입되는 단점이 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 굴착공의 내부에 아웃케이싱파이프의 유무와 상관없이 암반층에 인케이싱파이프의 일측에 설치된 팽창튜브를 삽입하고, 몰타르를 충진시켜 그라우팅(Grouting)하여 지하수로 유입되는 지표수를 차단하는 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 굴착공의 지표수 유입차단장치가 설치된 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 굴착공의 지표수 유입차단장치의 팽창튜브를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 굴착공의 지표수 유입차단장치의 관체와 팽창튜브의 결합상태를 절개하여 도시한 중앙단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 관체 12: 팽창튜브

14: 클램프밴드 20: 채수관

22: 몰타르 30: 심정펌프

40: 인케이싱파이프 42: 아웃케이싱파이프

50: 주입펌프 52: 투입파이프

60: 콤프레셔 70: 토사층

72: 암반층 74: 지표수

100: 지하수

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

우선 본 발명에서 제안하고자 하는 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법의 개념을 살펴보면, 지하수와 연결된 굴착공에 팽창튜브가 결합된 인케이싱파이프를 삽입하여 암반층의 일부를 막아 인케이싱파이프와 굴착공 사이의 공간을 그라우팅작업하여 지표수가 지하수로 유입되는 것을 방지하는 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법을 제안하고자 하는 것이다.

본 발명에서 구현하고자 하는 굴착공의 지표수 유입차단장치는 굴착공(90)의 내부에 설치된 인케이싱파이프(40)의 하단에는 관체(10)가 결합되며, 상기 관체(10)의 외면에 팽창튜브(12)가 설치된다. 상기 인케이싱파이프(40)의 내부에 채수파이프(20)를 수용하며, 상기 채수파이프(20)의 끝단에는 심정펌프(30)가 설치된다. 콤프레셔(60)와 연결된 공기튜브(62)는 상기 관체(10)를 통해 팽창튜브(12)의 내부와 연결된다.

상기 팽창튜브(12)는 관체(10)의 외면에 클램프밴드(14)로 양측이 체결되며, 상기 공기튜브(12)가 관체(10)의 측벽에 형성된 안내구(52)에 삽입되어 상기 튜브(12)의 내부로 압축공기를 주입하게 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따라 앞에서 제안한 굴착공의 지표수 유입차단장치의 구성은 도 1에서 나타내고 있는 바와 같다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 굴착공의 지표수 유입차단장치가 설치된 단면도이다. 상기 도 1을 참조하면, 지상에 설치된 굴착기로 토사층(70)을 지나 암반층(72)을 관통하여 지하수(100)까지 굴착공(90)이 형성된다. 상기 굴착공(90)의 토사층(70)에는 아웃케이싱파이프(40)가 설치되어 토사층(70)이 붕괴되고, 지표수(74)를 차단한다. 상기 아웃케이싱파이프(42)의 내부에는 인케이싱파이프(40)가 설치된다.

상기 인케이싱파이프(40)의 끝단에 관체(10)가 결합되고 상기 관체(10)의 외측에는 팽창튜브(12)가 결합된다. 상기 인케이싱파이프(40)의 내부에 채수파이프(20)가 설치된다. 상기 채수파이프(20)의 일측에는 심정펌프(30)가 설치되어 지하수(100)까지 삽입되어 설치된다. 지상에 설치된 콤프레셔(60)와 연결된 공기튜브(62)는 인케이싱파이프(40)와 아웃케이싱파이프(42)의 사이공간을 통해 팽창튜브(12)의 내부와 연결되어 압축공기를 공급한다. 몰타르(22)를 공급하는 주입펌프(50)에는 투입파이프(52)와 연결되어 굴착공(90)의 내부로 몰타르(22)를 주입한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 굴착공의 지표수 유입차단장치의 팽창튜브를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 굴착공의 지표수 유입차단장치의 관체와 팽창튜브의 결합상태를 절개하여 도시한 중앙단면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 인케이싱파이프(40)의 끝단에는 관체(10)가 결합되고, 상기 결합부에 파이프소켓(13)이 결합되어 보강된다. 상기팽창튜브(12)는 굴착공(90)의 내부에 삽입 시, 거친면과의 접촉에도 파손되는 것을 방지하고 탄력적으로 팽창 가능한 우레탄재질의 고무로 형성된다. 상기 팽창튜브(12)는 원통으로 형성되어 내면이 상기 관체(10)의 원주면과 접하며 구비된다. 상기 팽창튜브(12)가 하나 또는 복수개의 클램프밴드(14)로 상기 관체(10)에 상ㆍ하로 체결되어 압축공기가 유출되는 것을 방지한다.

상기 관체(10)의 벽체에는 소정의 깊이로 안내구(52)가 형성되어 상기 공기튜브(12)를 외부에서 클램프밴드(14)가 체결된 팽창뷰브(14)의 내부로 연결하는 통로를 제공한다. 상기 공기튜브(62)는 팽창튜브(12)의 내부로 압축공기를 공급한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 굴착공의 지표수 유입차단장치를 사용하여 시공하는 공법을 살펴보면, 지하에 형성된 지하수(100)까지 굴착하여 굴착공(90)을 형성하고, 상기 굴착공(90)의 깊이와 지질의 형태, 지하수(100)를 파악하여 토사층(70)에 아웃케이싱파이프(42)을 삽입한다. 상기 아웃케이싱파이프(42)은 토사층(70)의 붕괴의 위험이 없을 시 생략해도 무방하다. 상기 채수파이프(20)의 끝단에 설치된 심정펌프(30)를 굴착공(90)을 통해 지하수(100)까지 삽입하고, 상기 인케이싱파이프(40)의 끝단에 설치된 팽창튜브(12)를 굴착공(90)의 암반층(72)까지 삽입한다. 고압의 압축공기가 공기튜브(62)를 통해 팽창튜브(12)에 주입하며, 상기 팽창튜브(12)를 팽창시켜 암반층(72)의 내면에 압착시킨다. 상기 팽창된 팽창튜브(12)의 일정 공기압을 지속적으로 유지하며, 상기 주입펌프(50)과 연결된 하부에서 상부로 투입관(52)을 빼면서 굴착공(90)과 인케이싱파이프(40) 사이의 공간에 몰타르(22)를 충진하여 그라우팅하는 단계로 이루어지는 굴착공의 지표수 유입차단공법이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법은 오염된 지표수가 지하수로 유입되는 것을 방지하고, 청결한 음용수를 취수하여 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 굴착공을 굴착 후, 심정펌프와 인케이싱파이프가 설치된 굴착공의 내부를 아웃케이싱파이프의 유무에 상관없이 토사층의 전구간에 그라우팅작업이 이루어져 지표수의 유입되는 것을 차단하는 장점이 있다.

본 발명은 지지대를 설치하여 채수파이프의 흔들림을 방지하고, 관체가 손상되는 것을 방지하여 장치의 수명을 연장하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 팽창튜브(12)를 이용한 굴착공의 지표수 유입차단장치에 있어서,

   굴착공 내부에 설치되는 인케이싱파이프(40)의 하단에서 체결되며 그 상단부에 팽창튜브(12)에 에어를 공급하는 공기튜브(62)가 설치될 안내구(52)가 형성되는 관체(10)와;

   상기 관체(10)의 상하단부에서 팽창튜브(12)를 고정시키는 클램프밴드(14);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 굴착공의 지표수 유입차단장치.
3. 상기와 같은 구성으로 이루어진 굴착공의 지표수 유입차단장치의 상기 심정펌프(30)를 지하수(100)까지 삽입하고, 상기 팽창튜브(12)를 굴착공(90)의 암반층(72)까지 삽입하는 단계와;

   고압의 압축공기가 공기튜브(62)를 통해 팽창튜브(12)에 주입하며, 상기 팽창튜브(12)를 팽창시켜 암반층(72)의 내면에 압착시키는 단계와;

   상기 굴착공(90)과 인케이싱파이프(40) 사이의 공간에 몰타르(22)를 충진하여 그라우팅하는 단계를 포함하여 지하수로 유입되는 지표수(74)를 차단함을 특징으로 하는 굴착공의 지표수 유입차단공법.