KR100467282B1

KR100467282B1 - 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조

Info

Publication number: KR100467282B1
Application number: KR10-2002-0059358A
Authority: KR
Inventors: 성수복
Original assignee: 주식회사 길종합건축사사무소
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2005-01-24
Also published as: KR20040028222A

Abstract

본 발명은, 연약지반 상에 건축물을 시공하는 경우 지하수 및 빗물을 처리하기 위한 배수재, 바닥 매트, 모래 매트, 성토층을 포함하는 연약지반에 있어서, 수직 배수재가 연약지반을 수직하게 관통하여 지하수층까지 압입되어 설치되는 한편, 제일 하부에 설치되는 원뿔형 선단슈에는 평면상에 천연로프 연결고리가 형성되고, 상기의 원뿔형 선단슈의 천연로프 연결고리에는 천연인장 로프의 일측에 형성된 로프 연결고리가 결합되며, 상기의 천연인장 로프의 외측을 감싸도록 설치되는 천연섬유 매트는 봉합 바늘과 봉합 노즐에 의하여 봉합되는 구조로 형성되고, 상기의 천연섬유 매트가 봉합된 내측에 나무톱밥 가루가 천연인장 로프의 주변에 채워져 압밀되는 구조로 수직 배수재가 일체 형성되어 연약지반의 내측에 복수본이 설치되며, 상기의 수직 배수재를 구성하는 천연섬유 매트에는, 봉합선이 외부의 응력에 의하여 파손되지 않도록 1M 간격마다 매트 보호밴드가 설치되고, 연약지반의 상부에 차수층으로 바닥 매트가 설치되고 그 바닥 매트의 상부에 모래가 포설되어 모래 매트가 설치되며, 상기의 모래 매트에는 외부 전체를 감싸도록 섬유 매트가 설치되고 그 섬유 매트의 상부에 토사를 적층한 성토층을 형성한 상태에서 성토층의 최상부에 건축물이 시공되어 연약지반의 내측에서 발생되는 지하수를 수직 배수재를 통하여 배수 처리함을 특징으로 하는 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조를 제공한다.

Description

수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조{DRAINAGE STRUCTURE FOR BASIC IMPROVEMENT OF SOIL OF CONSTRUCTION USING VERTICAL DRAINAGE MEMBER}

본 발명은 건축물의 연약지반 기초개량을 위한 수직 배수재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천연섬유 매트의 내부에 나무톱밥과 인장로프를 이용하여 섬유 매트봉을 제작하여 원뿔형 전단슈를 연결시켜 연약지반에 수직 배수재로 사용하는 것을 특징으로 하는 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조에 관한 것이다.

일반적으로 건축물 연약지반의 토질여건은 함수율이 높기 때문에 지반의 내력이 약하므로 그 연약지반상에 구조물을 설치하기 위해서는 오랜 시간에 걸쳐 연약지반내에 함유되어 있는 물을 배수처리하여 연약지반을 압밀시켜 개량한 이후에 구축하는 경우가 대부분이라 할 수 있다.

연약지반을 개량하는 종래의 기술로는 샌드 드레인 공법과 페이퍼 드레인 공법이 있는데, 상술한 페이퍼 드레인 공법을 간단하게 설명하면, 크레인의 전면에 수직으로 리더(LEADER)를 고정하여 그 리더에 상,하 이동되게 되는 바이브레이션햄머(VIBRATION HAMMER)를 설치하여 드레인 페이퍼를 삽입한 케이싱을 바이브레이션 햄머의 진동에 의하여 지하의 소정깊이까지 압입한 후 케이싱을 상승시켜 지하 깊숙히 드레인 페이퍼를 매설하는 공법을 말하며, 여기서는 샌드 드레인 공법을 기준으로 연약지반을 개량하는 기술을 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 연약지반을 개선하는 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 연약지반(G)을 개량하는 샌드 드레인 공법은 배수재로 모래 말뚝(10)을 이용하여 개량하게 된다.

즉, 연약지반(G)을 일정한 깊이로 굴토한 다음에 그 상부에 일정한 두께의 차수층으로 바닥 매트(20)를 부설한 후, 일정한 간격으로 다수개의 구멍들을 천공하여 그 천공된 구멍내로 모래를 충진시켜 모래 말뚝(10)들을 형성하고, 상기의 모래 말뚝(10)이 형성된 상부에 일정한 두께로 모래를 포설하여 모래 매트(30)를 형성한다.

상기의 모래 매트(30)의 상부에는 토사를 일정 높이로 적층한 성토층(40)을 형성함으로 모래 말뚝(10)과 모래 매트(30)를 통하여 연약지반(G) 내에 함유되어 있는 물을 오랜 시간에 걸쳐 배수시킴으로 지반을 견고하게 압밀하는 압밀 공법의 하나가 샌드 드레인 공법이라 할 수 있다.

상술한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 모래 매트(30)가 단순히 모래를 포설한 상태로 형성되는 관계로 상부에 성토층(40)이 형성된 경우, 성토층의 토공 하중과 성토층의 최상부 구조물의 하중을 그대로 지반에 전달시키게 되어, 지반의 지지력이 약하여 바닥 매트(20), 모래 매트(30) 및 성토층(40)의 부등침하 현상이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 부등침하의 현상에 의한 가운데 부분의 배부름 현상으로 물이 배수되지 못하는 관계로 모래 매트(30)의 배수가 원활하게 이루어지지 않아 빗물 및 지하수가 발생되는 지역에서는 빗물 및 지하수 처리가 원활하게 이루어지지 않아 연약지반이 침하되는 등 많은 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 건축물 연약지반 토공중의 기초 안정을 위하여 점질토층에 고여있는 지하수를 흡수능력이 뛰어난 나무톱밥과 천연섬유 매트를 이용하여 제작한 수직 배수재를 연약지반의 지중에 다수본 매설하는 관계로 지하수 처리를 원활히 할 수 있고, 그로인한 건축물의 기초를 안정화할 수 있도록 하는 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 연약지반을 개선하는 상태를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 나무톱밥과 섬유매트봉을 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 수직 배수재의 상세도.

도 3은 본 발명의 나무톱밥과 섬유매트봉을 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 수직 배수재의 설치상태를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 나무톱밥과 섬유매트봉을 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 수직 배수재의 설치완료 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 수직 배수재 60 : 원뿔형 선단슈

62 : 천연로프 연결고리 70 : 천연인장 로프

72 : 로프 연결고리 80 : 천연섬유 매트

82 : 봉합 바늘 84 : 봉합 노즐

86 : 매트 보호밴드 90 : 나무톱밥 가루

100: 크레인 102: 크레인 붐

110: 맨드릴 유압붐 112: 맨드릴 배수재

120: 바닥 매트 130: 모래 매트

140: 섬유 매트 150: 성토층

160: 건축물 G : 연약지반

W : 지하수층

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 연약지반 상에 건축물을 시공하는 경우 지하수 및 빗물을 처리하기 위한 배수재, 바닥 매트, 모래 매트, 성토층을 포함하는 연약지반에 있어서, 수직 배수재가 연약지반을 수직하게 관통하여 지하수층까지 압입되어 설치되는 한편, 제일 하부에 설치되는 원뿔형 선단슈에는 평면상에 천연로프 연결고리가 형성되고, 상기의 원뿔형 선단슈의 천연로프 연결고리에는 천연인장 로프의 일측에 형성된 로프 연결고리가 결합되며, 상기의 천연인장 로프의 외측을 감싸도록 설치되는 천연섬유 매트는 봉합 바늘과 봉합 노즐에 의하여 봉합되는 구조로 형성되고, 상기의 천연섬유 매트가 봉합된 내측에 나무톱밥 가루가 천연인장 로프의 주변에 채워져 압밀되는 구조로 수직 배수재가 일체 형성되어 연약지반의 내측에 복수본이 설치되며, 상기의 수직 배수재를 구성하는 천연섬유 매트에는, 봉합선이 외부의 응력에 의하여 파손되지 않도록 1M 간격마다 매트 보호밴드가 설치되고, 연약지반의 상부에 차수층으로 바닥 매트가 설치되고 그 바닥 매트의 상부에 모래가 포설되어 모래 매트가 설치되며, 상기의 모래 매트에는 외부 전체를 감싸도록 섬유 매트가 설치되고 그 섬유 매트의 상부에 토사를 적층한 성토층을 형성한 상태에서 성토층의 최상부에 건축물이 시공되어 연약지반의 내측에서 발생되는 지하수를 수직 배수재를 통하여 배수 처리함을 특징으로 하는 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용 상태를 설명한다.

도 2는 본 발명의 나무톱밥과 섬유매트봉을 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 수직 배수재의 상세도로서, 수직 배수재(50)는, 크게 원뿔형 선단슈(60), 천연인장 로프(70), 천연섬유 매트(80), 나무톱밥 가루(90) 등으로 구성된다.

연약지반(G)의 제일 하부에 설치되는 원뿔형 선단슈(60)에는 평면상에 천연로프 연결고리(62)가 형성되고, 상기의 천연인장 로프(70)에는 일측에 로프 연결고리(72)가 형성되며, 이때 상기의 원뿔형 선단슈(60)의 천연로프 연결고리(62)에는 천연인장 로프(70)의 로프 연결고리(72)가 체결되어 고정되는 한편, 상기의 천연섬유 매트(80)는 봉합 바늘(82)과 봉합 노즐(84)에 의하여 봉합될 수 있고, 상기의 천연섬유 매트(80)가 봉합된 내측에 천연인장 로프(70)가 설치된 상태에서 나무톱밥 가루(90)가 천연인장 로프(80)의 주변에 함께 적재되는 구조로 수직 배수재(50)가 형성된다.

상기의 천연인장 로프(70)는 수직 배수재(50)가 지중에 매설되는 경우 천연섬유 매트(80)를 지지하는 지지체로 사용되는 한편, 상기의 수직 배수재(50)는, 현장에서 시공되는 경우 일반적으로 깊이가 7M ~ 10M 정도가 되는 관계로 천연섬유 매트(80)의 봉합선이 외부의 응력에 의하여 파손되지 않도록 대략적으로 1M 간격마다 매트 보호밴드(86)가 설치된다.

도 3은 본 발명의 나무톱밥과 섬유매트봉을 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 수직 배수재의 설치상태를 설명하기 위한 도면으로서, 수직 배수재(50)가 설치되는 상태를 설명하면, 크레인(100)의 크레인 붐(102)에 결합된 맨드릴 유압붐(110)을 이용하여 맨드릴 배수재(112)를 압입한 후 맨드릴 배수재(112)의 내측에 수직 배수재(50)를 삽입하여 지중속에 수직 배수재(50)가 완전히 자리를 잡으면 맨드릴 배수재(112)를 상부로 들어올리게 되고, 그로인해 수직 배수재(50)의 설치 작업 작업이 시작된다.

이때, 상기의 수직 배수재(50)가 설치된 상부에는 차수층으로 사용되는 바닥 매트(120)가 설치된 상태에서 그 바닥 매트(120)의 상부에 모래를 포설한 모래 매트(130)를 형성하고, 그 모래 매트(130)를 통해 지하수를 표면으로 배수처리 될 수 있도록 구성한다.

즉, 상기의 수직 배수재(50)는, 내측의 나무톱밥 가루를 통하여 지하수층(W)의 지하수가 흡입되어 모래 매트(130)를 통해 지하수를 표면으로 배수처리할 수 있는 구조로 설치된다.

도 4는 본 발명의 나무톱밥과 섬유매트봉을 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 수직 배수재의 설치완료 상태도로서, 상기의 모래 매트(130)에는, 상부를 덮는 구조로 섬유 매트(140)가 설치되고, 상기의 섬유 매트(140)의 상부에 성토층(150)이 형성된다.

상술한 수직 배수재(50)에 의하여 지하수층(W)의 지하수를 상부로 원활하게 흡수할 수 있게 되고, 상기의 섬유 매트(140)에 의하여 토공 하중이 전해지는 경우에도 배부름 현상이 발생되지 않아 수직 배수재(50)를 통한 지하수는 모래 매트(130)의 내측에서 수평한 화살표 방향으로 유수방향을 설정할 수 있어 연약지반의 상부에 건축물(160)이 건설되는 경우에도 지하수의 원활한 배수에 따른 부등침하의 문제를 완전히 해결할 수 있게 된다.

상술한 천연섬유 매트(80)와 섬유 매트(140)는 모두 자연에서 얻어지는 재질을 이용하여 사용하는데, 상기의 천연섬유 매트(80)는 폭이 좁은 매트이고, 상기의 섬유 매트(140)는 연약지반(G)의 상부에 안착되는 관계로 폭이 넓은 대형의 매트로, 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 다른 번호를 부여하는 한편, 상기의 섬유 매트(140)는 일반적인 부직포 등을 이용하여 제작한다.

상술한 본 발명의 구성과 작용 상태에 따른 효과를 설명한다.

본 발명의 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조는, 수직 배수재의 내측에 적재된 나무톱밥 가루에 의하여 지하수층에서 생성되는 지하수를 모래 매트까지 원활하게 흡수할 수 있게 되고, 그로 인하여 연약지반에서 발생되는 부등침하의 문제를 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조는, 섬유 매트가 모래 매트를 감싸도록 설치되는 관계로 상부에 성토층이 적층된 경우 토공 하중을 섬유 매트에서 적절하게 분산할 수 있게 됨은 물론 지하수를 모래 매트를 통하여 수평한 화살표 방향으로 유수 방향을 설정할 수 있어 연약지반의 상부에 건축물이 건설된 경우에도 지하수에 의하여 발생되는 문제를 완전히 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

연약지반 상에 건축물을 시공하는 경우 지하수 및 빗물을 처리하기 위한 배수재, 바닥 매트, 모래 매트, 성토층을 포함하는 연약지반에 있어서,

수직 배수재(50)의 제일 하부에 설치되는 원뿔형 선단슈(60)에는 평면상에 천연로프 연결고리(62)가 형성되고, 상기의 원뿔형 선단슈(60)의 천연로프 연결고리(62)에는 천연인장 로프(70)의 일측에 형성된 로프 연결고리(72)가 결합되며,

상기의 천연인장 로프(70)의 외측을 감싸도록 설치되는 천연섬유 매트(80)는 봉합 바늘(82)과 봉합 노즐(84)에 의하여 봉합되는 구조로 형성되고,

상기의 천연섬유 매트(80)가 봉합된 내측에 나무톱밥 가루(90)가 천연인장 로프(70)의 주변에 채워져 압밀되는 구조로 수직 배수재(50)가 일체 형성되어 연약지반의 내측에 복수본이 설치되며,

상기의 수직 배수재(50)를 구성하는 천연섬유 매트(80)에는, 봉합선이 외부의 응력에 의하여 파손되지 않도록 1M 간격마다 매트 보호밴드(86)가 설치되고,

상기의 연약지반(G)의 상부에 차수층으로 바닥 매트(120)가 설치되고 그 바닥 매트(120)의 상부에 모래가 포설되어 모래 매트(130)가 설치되며,

상기의 모래 매트(130)에는 외부 전체를 감싸도록 섬유 매트(140)가 설치되고 그 섬유 매트(140)의 상부에 토사를 적층한 성토층(150)을 형성한 상태에서 성토층(150)의 최상부에 건축물(160)이 시공되어 연약지반(G)의 내측에서 발생되는 지하수를 수직 배수재(50)를 통하여 배수 처리함을 특징으로 하는 수직 배수재를 이용한 건축물 연약지반 기초개량용 배수처리 구조.