KR100398323B1 - 나선형 요철유공주름 배수관을 이용한 점성토 연약지반의탈수촉진 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형 요철유공주름 배수관을 이용한 점성토 연약지반의 탈수촉진 공법에 관한 것이며, 그 목적은 강변, 호수, 늪지, 해안 등의 점성토층으로 형성된 연약지반에 성토나 구조물을 설치하여 도로 공항 주택 및 산업단지로 조성하기 위하여 점성토층에 함유된 수분을 제거하는 탈수촉진 공법으로서, 배수재의 변형에 따른 배수시간지연과 배수기능의 저하를 방지하기 위하여 압입천공과 나선형 요철유공주름 배수관을 사용하는 연약지반 탈수촉진 공법을 제공함에 있다.

본 발명은 여과포가 씌워진 나선형 요철유공주름 수직배수관을 강관케이싱에 삽입하고, 상기 나선형 요철유공주름 수직배수관의 하단부에 2개의 집게가 형성된 철덮개판을 설치하여 압입천공에 의해 연약지반의 지중에 수직으로 포설하며, 상기 강관케이싱을 회수한 후, 나선형 요철유공주름 수직배수관이 지상으로 돌출 되도록 절단하고, 연약지반의 상단에 수평배수층(SAND MAT)을 조성함과 동시에 나선형 요철유공주름 수평배수관을 나선형 요철유공주름 수직배수관과 횡설되도록 수평배수층내에 포설하여 연약지반에 함유된 물을 역외로 배수시키는 것으로 완성되었다.

Description

나선형 요철유공주름 배수관을 이용한 점성토 연약지반의 탈수촉진 공법{Dehydration Construction Method for Soft Clay using Perforated Spiral Pipe}

본 발명은 점성토 연약지반의 탈수촉진 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여과포가 씌워지고 관 끝에 철덮개판이 끼워진 나선형 요철유공주름 수직배수관을 강관케이싱에 삽입하여 연약지반 점토층에 수직으로 포설하고 나선형 요철유공주름 배수관으로 탈수된 물을 연약지반 점토층 상단에 부설된 수평배수층내에 여과포를 씌운 나선형 요철유공주름 수평배수관을 수평으로 포설하여 연약지반 점토층에 함유된 물을 최종으로 역외 배수측구로 배수시켜 연약지반의 전단, 압축, 투수 및 동적 특성을 개선시키는 공법에 관한 것이다.

강변, 호수, 늪지대, 해안 등의 연약지반을 주택지, 산업단지, 도로, 제방, 공항 및 활주로 등으로 활용하기 위한 방법에는 치환, 다짐, 고결 및 압밀배수 방법 등의 여러 방법이 있으며, 수분 탈수공법으로 흡수성이 좋은 모래를 강관케이싱을 통하여 지중에 압입하여 모래기둥을 형성하는 탈수공법을 이용하거나, 여과포를씌운 골판형상의 띠를 지중에 압입하여 탈수하는 방법을 이용하였으나, 지중에 압입천공삽입시 원지반층을 교란시켜 토립자 사이에 형성된 수로가 교란되어 탈수 및 성토하중에 의한 지반 침하시 수직 배수로의 모래기둥은 변형되고 여과포를 씌운 골판형상의 띠는 그 기능이 심하게 저하되는 현상으로 탈수기간이 길어져 공사기간이 연장되고 소요비용 또한 증가하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 연약지반의 지중으로 뚫은 수직홀에 덮개판을 유착시킨 강관통에 의하여 여과포가 피복된 나선형 요철유공주름 수직배수관을 매설하고, 수평배수층을 적층하면서, 수평배수층내에 여과용 주름 수평배수관을 별로로 횡설 되도록 연결하여 수평배수층의 상부에 성토흙을 적층하여 시공하였으나, 연약지층의 토립자가 과대한 과재에 의해 변형되므로 인하여 수직 또는 수평배수관이 변형되어 연약지반의 탈수 기능이 저하하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 강변, 호수, 해안 등의 점성토층으로 형성된 연약지반에 성토나 구조물을 설치하여 도로, 공항, 주택 및 산업단지로 조성하기 위하여 점성토층에 함유된 수분을 제거하는 탈수촉진 공법으로서, 각종 탈수공법의 단점 즉, 지반교란 및 배수재의 변형에 따른 배수시간지연과 배수기능의 저하를 방지하기 위하여 압입천공과 나선형 요철유공주름 배수관을 사용하는 연약지반 탈수촉진 공법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적달성을 위한 본 발명은 여과포가 씌워진 나선형 요철유공주름 수직배수관을 강관케이싱에 삽입하고, 상기 나선형 요철유공주름 수직배수관의 하단부에 2개의 집게가 형성된 철덮개판을 설치하여 압입천공에 의해 연약지반의 지중에 수직으로 포설하며, 상기 강관케이싱을 회수한 후, 나선형 요철유공주름 수직배수관이 지상으로 돌출 되도록 절단하고, 연약지반의 상단에 수평배수층을 조성함과 동시에 나선형 요철유공주름 수평배수관을 나선형 요철유공주름 수직배수관과 횡설되도록 포설하여 연약지반에 함유된 물을 역외 배수측구로 배수시키는 것으로 완성되었다.

도 1 은 여과포를 씌운 나선형 요철유공주름 배수관를 나타낸 예시도

도 2 는 철덮개판과 나선형 요철유공주름 배수관을 연결시킨 상태를 나타낸 예시도

도 3 은 철덮개판을 나타낸 평면도

도 4 는 본 발명에 따라 시공 진행과정을 나타낸 예시도

도 5 는 본 발명에 의한 시공 완료된 상태를 나타낸 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 연약지반 (2) 수평배수층(SAND MAT)

(3) 성토용 토사 (4) 배수측구

(5) 나선형 요철유공주름 배수관

(6) 여과포 (7) 강관케이싱

(8) 집수용 유공 (10) 철덮개판

(11) 돌출 나선륜 (12) 요입 나선륜

(51) 나선형 요철유공주름 수직배수관

(52) 나선형 요철유공주름 수평배수관

(100) 베이스 플레이트 (110)(110`) 집게

도 1 은 여과포를 씌운 나선형 요철유공주름 배수관를 나타낸 예시도를, 도 2 는 철덮개판과 나선형 요철유공주름 배수관을 연결시킨 상태를 나타낸 예시도를, 도 3 은 철덮개판을 나타낸 평면도를, 도 4 는 본 발명에 따른 시공 진행과정을 나타낸 예시도를, 도 5 는 본 발명에 의한 시공 완료된 상태를 나타낸 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 연약지반의 지중에 여과포가 피복된 유공 수직배수관을 포설하고 이에 횡설되도록 유공 수평배수관을 연결하여 상부에 성토흙을 적층하여 연약지반의 수분을 탈수하는 탈수공업에 있어서, 강관케이싱(7) 내부로 여과포(6)를 씌운 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)을 삽입하고 그 하단부에 철덮개판(10)을 일체형으로 설치하는 단계와, 일체형으로 형성된 강관케이싱(7)과 나선형 요철유공주름 수직배수관(51) 및 철덮개판(10)을 압입천공법에 의해 지중에 수직으로 포설하는 단계와, 상기 강관케이싱(7)을 지상으로 회수하고 강관케이싱(7) 하부의 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)을 지상으로 돌출하게 절단하는 단계와, 연약지반(1)의 상단에 수평배수층(2)을 조성함과 동시에 상기 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)과 횡설 되도록 나선형 요철유공주름 수평배수관(52)을 연결하여 역외 배수측구(4)로 배수토록 포설하는 단계와, 상기 수평배수층(2)의 상단으로 성토용 토사(3)를 적재하는 단계로 이루어졌다.

상기 나선형 요철유공주름 배수관(5)은 외부에 여과포(6)가 씌워지고 나선형 요철륜(11,12)이 22.5°~67.5°의 경사를 이루고 요입륜(11)에 집수용 유공(8)을 만들어 탈수된 물의 유입이 원활하도록 하였고 지중의 거동변형시 수직압밀침하와 수평 전단변형에 대하여 곡율반경이 큰 완만한 만곡으로 유연하게 변형되므로 절곡변형으로 유공단면적이 감소하거나 수직배수관 배수단면적이 급감하여 탈수기간이 길고 탈수기능이 저하되는 문제점을 제거 할 수 있으며, 또한 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)과 이중집게(110)(110`)가 형성된 철덮개판(10)을 압입천공법을 이용하여 매설함으로써 원지반의 교란면적을 최소화하여 지중의 배수여건을 악화시키는 것을 방지하였다.

상기 철덮개판(10)은 팔각형상의 베이스플레이트(100)의 상면에 2개의 각기 다른 길이의 집게(110)(110`)를 형성하고, 상기 집게의 내부에 나선형의 홈을 형성하며, 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)의 하단부에 설치하여 물 이외의 이물질이 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)과 강관케이싱(7)의 내부로 유입되지 않도록 하였다.

상기와 같이 본 발명은 강관케이싱(7) 내부로 여과포(6)를 씌운 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)을 하단부까지 삽입하고, 상기 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)의 하단부를 철덮개판(10)에 형성된 2개의 길고 짧은 집게(110)(110`)에 고정하여 강관케이싱(7)의 하단부에 일체시킨 상태로 연약지반(1)의 지중으로 압입천공한 후 지상으로 강관케이싱(7)을 회수하면 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)과 철덮개판(10)은 지중내의 토압이나 토사에 의해 매설되며, 이때 지상으로 회수된 강관케이싱(7)의 하부의 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)을 침하등을 고려하여 지상으로 돌출되도록 절단한다. 상기와 같은 작업을 반복하면서 연약지반(1) 상단에 수평배수층(2)을 조성함과 동시에, 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)에 의해 배수된 물을 역외로 배수하기 위하여 침하등을 고려하여 충분한 길이와 깊이로 여과포(6)를 씌운 나선형 요철유공주름 수평배수관(52)을 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)과 횡설되도록 연결하여 역외 배수측구(4)로 배수토록 포설하고, 소정의 성토용 토사(3)를 점차적으로 적재하여 배수작업이 원활하도록 함으로써 시공을 완료되어, 나선형 요철유공주름 수직배수관(51)으로 연약지반내의 유로를 짧게하여 지층의 물을 수평배수층(2)으로 빠르게 배수되도록 하며, 배수된 물은 나선형 요철유공주름 수평배수관(52)을 이용하여 배수측구(4)로 최종 배수시켜 연약지반(1)의 전단, 압축, 투수 및 동적 특성을 개선시키는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 여과포를 씌운 나선형 요철유공주름 배수관을 사용하여 과재하중에 의한 연약지반의 거동침하시에 발생되는 수직과 수평 변형에 효과적으로 대응하면서 배수관로의 파손을 방지하고 탈수기능을 상실하지 않으며, 2개의 집게가 고정된 철덮개판으로 나선형 요철유공주름 수직배수관을 고정하므로 시공시 철덮개판의 이탈을 방지할 수 있다. 또한 작은 구경의 압입천공으로 연약지반의 교란범위를 최소화하므로 배수시간 지연현상을 감소시켜 연약지반 압밀침하에 따른 연약지반강도 증진공법이 시간과 비용면에서 보다 많은 경제적인 효과를 얻게된다.

Claims (3)

1. 연약지반의 지중에 여과포가 피복된 유공 수직배수관을 포설하고 이에 횡설 되도록 유공 수평배수관을 연결하여 상부에 성토흙을 적층하여 연약지반의 수분을 탈수하는 탈수공업에 있어서;

   강관케이싱 내부로 여과포를 씌운 나선형 요철유공주름 수직배수관을 삽입하고 그 하단부에 철덮개판을 일체형으로 설치하는 단계와, 일체형으로 형성된 강관케이스와 나선형 요철유공주름 수직배수관 및 철덮개판을 압입천공하여 지중에 수직으로 포설하는 단계와, 상기 강관케이스를 지상으로 회수하고 강관케이싱 하부의 나선형 요철유공주름 수직배수관을 지상으로 돌출하게 절단하는 단계와, 연약지반의 상단으로 수평배수층을 조성함과 동시에 상기 나선형 요철유공주름 수직배수관과 횡설되도록 나선형 요철유공주름 수평배수관을 연결하여 역외 배수측구로 배수토록 포설하는 단계와, 상기 수평배수층의 상단으로 성토용 토사를 적재하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 나선형 요철유공주름 배수관을 이용한 점성토 연약지반의 탈수촉진 공법.
2. 제 1 항에 있어서;

   나선형 요철유공주름 수직·수평배수관은 22.5°~67.5°나선형으로 다수개의 배수공이 형성된 요입 및 돌출 나선륜으로 형성되어 연약지반의 지중에 포설하여수분을 탈취하는 것을 특징으로 하는 나선형 요철유공주름 배수관을 이용한 점성토 연약지반의 탈수촉진 공법.
3. 제 1 항에 있어서;

   철덮개판은 팔각형상의 베이스플레이트 상면에 2개의 각기 다른 길이로서 나선형의 홈과 결합되도록 예정된 집게를 형성하여 나선형 요철유공주름 배수관의 하단부에 설치하여 물 이외의 이물질이 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 나선형 요철유공주름 배수관을 이용한 점성토 연약지반의 탈수촉진 공법.