KR100523904B1

KR100523904B1 - 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그장치

Info

Publication number: KR100523904B1
Application number: KR10-2003-0044667A
Authority: KR
Inventors: 이임노; 반한용; 최찬희; 이광호
Original assignee: 대한주택공사
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-10-25
Also published as: KR20050004474A

Abstract

본 발명은 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그 장치에 관한 것이며, 그 목적은 건축물에서 옥외로 연결되는 옥내오배수관이나 지붕우수관을 건축물에 인접되어 있는 오수맨홀, 우수맨홀 및 우수관에 연결할 수 있도록 지중에 매설되는 관로의 연결방법 및 관로의 연결에 사용되는 신축관에 관한 것으로써 지반의 부등침하에 유연하게 대응할 수 있어 관로의 파손 및 변형을 방지하고 배수기능을 유지할 수 있는 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그 장치를 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 건축물의 옥내오배수관 및 지붕우수관에서 건축물 주변의 오수맨홀, 우수맨홀 및 우수관에 하수 및 오수 관로를 연결할 수 있도록 매설위치와 심도, 선형을 고려하여 지반을 터파기한 후 관로를 매설하는 지중관로의 설치에 있어서, 상기 옥내오배수관(2)이나 지붕우수관(3)에 고무링접속관(20)을 이용하여 관로의 굴절부위까지 직관(9)을 연결하는 단계, 상기 직관(9)에 굴절부위의 일측은 원형의 형상을 가지고 관에 고정되며, 타측은 구형의 단면을 갖는 가변곡관몸체(41)와, 상기 가변곡관몸체(41)의 구형단면 내부에 삽입되고, 외부면에 형성된 요철부에 고무링(44)을 구비하여 물이 관의 외부로 유출되는 것을 방지하는 변형구(43)로 이루어지며 중심축을 기준으로 사방으로 회전이 가능한 가변곡관(40)을 연결하는 단계, 상기 가변곡관(40)에 직관(9)을 연결한 후 고무링접속관(20)을 이용하여 외관(32)과 상기 외관의 끝단에 부착되며 중심부가 천공된 외부캡(36)과, 상기 외부캡(36)을 통해 외관으로 삽입되되, 삽입되는 끝단에 중심부가 천공되어 있는 내부캡(35)이 결합되어 있는 내관(31) 및 상기 내관(31)과 외관(32)의 사이에 설치되는 방수패킹(33)으로 구성된 신축관(30)을 연결하는 단계, 상기 신축관(30)에 직관(9)과 가변곡관(40)을 차례대로 연결하여 오수맨홀(5), 우수맨홀(6) 및 우수관(7)으로 연결하는 단계, 상기 관들을 매설한 후 터파기한 지반을 되메우는 단계로 이루어진 것을 기술적 요지로 한다.

Description

건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그 장치{Method of installing a subterranean pipe system that can adjust to ground deformation by utilizing the expandable pipes and the partially rotatable joint devices and its equipment}

본 발명은 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 말뚝기초로 시공되어 기초지반이 구속된 건축물과의 이격거리 및 심도에 따라 발생침하량이 불균일하고 침하방향도 일정치 않은 연약지반에 매설되는 관로가 지반이 부등침하를 할 경우 침하방향에 따라 자연스럽게 일정각도로 회전하고 침하가 발생된 깊이만큼 신장되도록 하여 지반침하에 유연하게 대응할 수 있는 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반이라 함은 유기물을 함유한 연약한 점토, 실트 등의 미세한 세립토, 느슨한 모래층, 준설 매립층 및 쓰레기 매립층 등의 지지력이 약하고 압축성이 큰 토질을 총칭하며 그 상부에 성토와 같은 하중을 재하하면 현저하게 압밀침하가 발생되거나 전단 파괴되어 상부구조물을 지지할 수 없는 상태의 지반을 말한다.

이와 같이 연약지반에 축조되는 구조물에 대해서는 지반의 제반 성질 및 특성을 파악하고 구조물에 어떠한 영향을 끼치는 가를 검토, 분석하여 연약지반에 대한 처리 대책을 수립하고 시공해야 하는데 이를 연약지반개량공사라 한다.

통상 장기간에 걸쳐 압밀침하가 발생하는 점토지반에 대한 연약지반개량공사의 기준으로는 일반적으로 압밀도90% 이상 또는 허용잔류침하량을 10cm 로 규정하고 있는데 현대생활의 생명줄 역할을 하는 라이프라인(lifeline) 시설물 및 구조물의 대부분이 지중에 매설되거나 지하공간에 매설되어 시공되는 최근의 건설공사 특성상, 연약지반개량공사가 시행되지 않아 지반의 발생침하량이 큰 지역은 물론 압밀도 90% 이상 또는 허용잔류침하량 10㎝의 규정을 만족하는 부등침하에 의해서도 우수, 오수, 급수 및 가스관로 등의 라이프라인이 변형되거나 파손될 수 있다.

즉, 말뚝기초로 시공되어 기초지반이 구속된 아파트, 복지관 및 복리시설 등의 건축물에 부속되어 고정되는 옥내오배수관 또는 지붕우수관의 폴리에틸렌 홈통받이와 직접 결합되어 건축물에 인접되어 있는 우수, 오수 맨홀 및 우수 관으로 연결되는 지중관로의 설치구역 중 기초지반이 말뚝기초로 구속된 건축물의 근접부위는 침하량이 미소하나, 건축물에서 거리가 멀어질수록 지반 구속영향이 작아지고 보도하중 재하 등으로 인해 장기적인 압밀침하량이 증가되어 허용잔류침하량 범위 내에서도 상대적으로 큰 차의 부등침하가 불가피하게 발생되고 있으며, 이로 인한 라이프라인의 과도한 변형은 누수에 의한 지하지반과 지하수의 오염 가스노출로 인한 폭발위험, 라이프라인 기능저하에 따른 생활불편 등 많은 문제발생 소지를 안고 있다. 더구나 건축물 준공 후 지반침하로 인한 라이프라인의 피해가 발생하면 건축물 입주자 또는 사용자의 불편은 물론 보수 및 보강이 어렵고 건설당시 공사비보다 수십 배에 이르는 많은 하자보수 비용이 소요되는 것으로 알려져 있다.

종래의 건축물과 건축물 주변의 지중관로 연결방법은 도 1 과, 도 2 에 도시된 바와 같은데 도 1 은 종래의 옥외 오배수 지중관로 변형 및 파손을 나타낸 예시도이고, 도 2 는 종래의 지붕우수 지중관로 변형 및 파손을 나타낸 예시도로서, 연약지반에 구속된 건축물(1)의 옥내오배수관(2)이나 지붕우수관(3)의 폴리에틸렌(PE) 홈통받이(4)에 일반용 경질염화비닐관(8)을 연결하여 건축물(1)에서 인접되어 있는 오수맨홀(5)과 우수맨홀(6) 및 우수관(7)으로 배수한다.

상기의 일반용 경질염화비닐관(8)은 100㎜~200㎜ 직경의 직관 및 곡관을 사용한다. 그러나 일반용 경질염화비닐관(8)은 강성이 작고 충격에 약하여 연약지반에서 불가피하게 발생되는 장기침하시의 부등침하로 작용되는 과대한 집중응력에 대응하기 어려우며 관의 연결도 접착제를 도포하여 접합시키는 TS접합으로 고정되어 있어 지반침하시에 이음부위가 탈락되거나 관로가 쉽게 파손 또는 변형되어 관의 기능 유지가 곤란해지고 장기적인 관로 보수 및 교체공사 등의 유지관리비용이 증가되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로, 지반침하가 발생할 경우 관로에 가해지는 과다한 집중응력에 효과적으로 대응할 수 있도록 침하방향에 따라 관로가 가변적으로 회전하고 발생한 침하량만큼 관로의 길이도 신장되는 등 지반의 부등침하에 유연하게 대응하여 관로의 파손 및 변형을 방지하고 기능유지가 가능한 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건축물의 옥내오배수관 및 지붕우수관에서 건축물 주변의 오수맨홀, 우수맨홀 및 우수관에 연결되어 지는 지중관로의 설치에 있어서,

상기 옥내오배수관 및 지붕우수관에 연결될 지중관로의 매설위치와 심도, 관로의 선형을 고려하여 지반을 터파기하고, 상기 옥내오배수관이나 지붕우수관에 고무링접속관을 이용하여 관로의 굴절부위까지 직관을 연결한 후 상기 직관에 굴절부위의 중심축을 기준으로 사방으로 회전이 가능한 가변곡관을 연결하며, 상기 가변곡관에 직관을 연결한 후 고무링접속관을 이용하여 관이 늘어나거나 줄어들 수 있는 신축관을 연결하고, 상기 신축관에 직관과 가변곡관을 차례대로 연결하여 오수맨홀 및 우수관으로 연결한 다음 터파기한 지반을 되메우는 것으로 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명의 지반순응형 지중관로의 예시도이고, 도 4 는 본 발명의 고무링접속관의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 5 는 본 발명의 가변곡관의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 6 은 본 발명의 한 반향으로 신축하는 신축관을 나타낸 단면도이고 도 7 은 본 발명의 양 방향으로 신축하는 신축관을 나타낸 단면도이며, 도 8 은 본 발명의 외부캡, 내부캡, 방수패킹의 정면도 및 방수고무매킹의 단면도로서, 지중관로의 연결방법은 건축물(1)에서 인접한 오수맨홀 (5)까지 지중관로를 매설하여 연결하기 위해 자중관로의 매설위치와 심도, 선형을 고려하여 지반을 터파기를 한 다음 건축물(1)에 부속되어 고정된 옥내오배수관(2)이나 지붕우수관(3)이나 지붕우수관(3)의 폴리에틸렌 홈통받이(4)에 고무링접속관(20)을 이용하여 관로가 굴절되는 부위까지 직관(9)으로 연결하는 단계와,

상기 직관(9)에서 굴절되는 굴절부위의 중심축을 기준으로 하여 사방으로 회전이 가능한 가변곡관(40)을 연결하는 단계와,

상기 가변곡관(40)을 연결한 다음 다시 직관(9)을 연결하고, 상기 연결된 직관(9)에 고무링접속관(20)을 사용하여 관이 줄어들거나 늘어날 수 있는 신축관(30)을 연결하는 단계와,

상기 신축관(30)에 연속하여 고무링접속관(20)을 이용해 굴절부위까지 직관(9)을 연결하며, 상기 굴절부위까지 연결된 직관(9)에 가변곡관(40)을 설치하고 상기 가변곡관(40)에 연속하여 오수맨홀(5), 우수맨홀(6) 및 우수관(7) 까지 직관으로 연결하는 단계와,

상기 터파기 된 지반을 되메우는 단계로 이루어진다.

이와 같은 상기 고무링접속관(20)은 관이 삽입되는 원통형의 고무링접속관몸체(21)와, 상기 고무링접속관몸체(21)의 일측단에 고무링(22)에 의해 수밀된 상태로 접속너트(23)가 결합되는 것으로 구성되어 옥내오배수관(2)이나 지붕우수관(3)의 폴리에틸렌 홈통받이(4)를 일반용 경질염화비닐관(8)에 연결하거나 일반용 경질염화비닐관(8)끼리 연결시켜준다.

상기 가변곡관(40)은 일측은 원형의 형상을 가지고 관에 고정되며, 타측은 구형의 단면을 갖는 가변곡관몸체(41)와, 상기 가변곡관몸체(41)의 구형단면 내부에 변형구(43)가 삽입되어 구성되어 변형구의 내부로 관이 삽입되어 연결된다.

상기 변형구(43)는 내부로 타측관이 결합되고 외부면에 다수개의 요철부가 형성되며, 상기 요철부에 고무링(44)이 삽입되어 있어 물이 관의 외부로 유출되는 것을 방지하고 요철부의 내부에도 수밀고무링(42)이 부착되어 있어 타측관과의 연결시 수밀작용을 해준다.

상기 신축관(30)은 우수 및 오폐수가 흘러가는 외관(32)과, 상기 외관(32)의 끝단을 덮어서 부착되고, 원형으로 형성되어 내부가 천공된 몸체부(36a)와, 그 끝단의 둘레를 따라 수직하게 돌출된 덮개(36b)부로 구성된 외부캡(36)과, 상기 외관(32)의 외부캡(36)을 통해 외관(32)에 삽입되어 슬라이드 되는 내관(31)과, 상기 내관(31)의 단부에 부착되고, 원형으로 형성되어 내부가 천공되어 있는 몸체부(35a)와, 상기 몸체부(35a)의 중심부의 둘레를 따라 수직하게 돌출된 덮개부(35b)로 구성되어 있는 내부캡(35)과, 상기 내관(31)의 외부에 부착되어 내관(31)과 외관(32)의 사이에서 관을 수밀시켜주고, 외부 양단에 내측으로 경사진 압착돌기(33a)가 돌출되어 있는 방수패킹(33)으로 구성된다.

상기 신축관(30)의 내관(31)을 다른 관과 연결할 경우에는 고무링접속관(20)에 의해 타측의 관과 연결하고, 외관(32)은 그 둘레가 연결되는 관보다 클 경우 이경부싱(34)를 외관(32)에 결합하여 다른 관과 연결한다.

상기 외부캡(36)은 외관(32)의 외측을 덮어 부착되고 내관(31)이 내부로 끼워져 슬라이드 되기 때문에 내관(31)과 외관(32)의 간격유지 및 수밀성을 유지하고 내부캡(35)은 덮개부(35a)를 기준으로 하여 일측 은 내관(31)의 끝단에 결합되고, 타측은 외관(32)의 내부면에 접해져 내관과 외관과 간격유지 및 수밀작용을 한다.

또한 상기 방수패킹(33)은 둘레를 따라 양단으로 압착돌기(33a)가 돌출되어 외관(32)의 내부에 압착되기 때문에 두개의 압착돌기(33a)에 의해 이중으로 압착되어 보다 기밀하게 수밀작용을 한다.

또한 상기 내관(31)은 2개로 구성되어 외관(32)의 양측방향으로 각각 삽입된 후 외관(32)의 내부에서 양방향으로 슬라이드 운동을 할 수 있다.

도 9 는 본 발명의 옥외오배수관의 지반순응형 지중관로 시공개념도이고, 도 10 은 지붕우수관의 지반순응형 지중관로 시공개념도로서, 옥외오배수관(2)이나 지붕우수관(3)의 폴리에틸렌 홈통받이(4)에 설치되어 오수맨홀(5)이나 우수맨홀(6)의 우수관(7)으로 연결시켜 주는 지중관로가 지반의 부등침하에 따라 가변곡관(40)은 침하되는 방향으로 회전하고, 신축관(30)은 침하된 깊이만큼 내관이 슬라이드 운동을 하여 길이가 늘어난다.

이와 같이 구축된 지중관로는 지반침하에 순응할 뿐만 아니라 관로설치의 위치, 심도, 연장 및 관로 선형에 따라 적정한 직관(9), 가변곡관(40) 신축관(30) 및 고무링접속관(20)을 조합하여 사용함으로써 시공적인 측면에도 설치가 용이하고 현장적응성이 뛰어난 장점을 갖고 있다.

또한 관을 매설함에 있어 장애물이 있을 경우 가변곡관(40)의 회전각을 적절히 적용하여 장애물을 제거하지 않고 우회하여 배관할 수 있으며 공장에서 발생되는 공장오폐수를 오폐수처리시설 까지 이동시켜주는 오폐수관로에 적용하여 지반의 침하로 인한 오폐수관로의 파손이나 변형되는 것을 방지하여 오폐수의 누출로 인한 지반의 오염을 방지할 수 있다.

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

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 부등침하의 영향에 취약한 건축물 주변의 옥내오배수관 및 지붕우수관을 오수맨홀, 우수맨홀 및 우수관에 연결해주는 지중관로가 지반의 침하시에도 침하방향에 따라 관로가 자연스럽게 회전하고 발생침하량 만큼 관로의 길이도 신장되어 지중관로의 파손과 과다한 변형을 예방하여 내구성 확보 및 수명연장 유지관리 비용의 절감, 건축물 주변 보수공사 등의 감소로 쾌적한 생활환경을 유지하고, 사회적 비용을 절약하는 효과를 가지며, 또한 지중에 장애물이 발견될 경우 장애물을 우회하여 매설할 수 있으며 통신관로나 공장의 오폐수의 처리에도 사용할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 종래의 옥외 오배수 지중관로 변형 및 파손을 나타낸 예시도,

도 2 는 종래의 지붕우수 지중관로 변형 및 파손을 나타낸 예시도,

도 3 은 본 발명의 지반순응형 지중관로의 예시도,

도 4 는 본 발명의 고무링접속관의 구성을 나타낸 단면도,

도 5 는 본 발명의 가변곡관의 구성을 나타낸 단면도,

도 6 은 본 발명의 한 반향으로 신축하는 신축관을 나타낸 단면도,

도 7 은 본 발명의 양 방향으로 신축하는 신축관을 나타낸 단면도,

도 8 은 본 발명의 외부캡, 내부캡, 방수패킹의 정면도 및 방수패킹의 단면도,

도 9 은 본 발명의 옥외오배수관의 지반순응형 지중관로 시공개념도,

도 10 은 본 발명의 지붕우수관의 지반순응형 지중관로 시공개념도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 건축물 (2) : 옥내오배수관

(3) : 지붕우수관 (4) : 폴리에틸렌 홈통받이

(5) : 오수맨홀 (6) : 우수맨홀

(7) : 우수관 (8) : 일반용 경질염화비닐관

(9) : 직관 (20) : 고무링접속관

(21) : 고무링접속관몸체 (22) : 고무링

(23) : 접속너트 (30) : 신축관

(31) : 내관 (32) : 외관

(33) : 방수패킹 (33a) : 압착돌기

(34) : 이경부싱 (35) : 내부캡

(35a) : 몸체부 (35b) : 덮개부

(36) : 외부캡 (36a) : 몸체부

(36b) : 덮개부 (40) : 가변곡관

(41) : 가변곡관몸체 (41) : 수밀고무링

(43) : 변형구 (44) : 고무링

Claims

건축물의 옥내오배수관 및 지붕우수관에서 건축물 주변의 오수맨홀, 우수맨홀 및 우수관에 하수 및 오수 관로를 연결할 수 있도록 매설위치와 심도, 선형을 고려하여 지반을 터파기한 후 관로를 매설하는 지중관로의 설치에 있어서,

상기 옥내오배수관(2)이나 지붕우수관(3)에 고무링접속관(20)을 이용하여 관로의 굴절부위까지 직관(9)을 연결하는 단계와,

상기 직관(9)에 굴절부위의 일측은 원형의 형상을 가지고 관에 고정되며, 타측은 구형의 단면을 갖는 가변곡관몸체(41)와, 상기 가변곡관몸체(41)의 구형단면 내부에 삽입되고, 외부면에 형성된 요철부에 고무링(44)을 구비하여 물이 관의 외부로 유출되는 것을 방지하는 변형구(43)로 이루어지며 중심축을 기준으로 사방으로 회전이 가능한 가변곡관(40)을 연결하는 단계,

상기 가변곡관(40)에 직관(9)을 연결한 후 고무링접속관(20)을 이용하여 외관(32)과 상기 외관의 끝단에 부착되며 중심부가 천공된 외부캡(36)과, 상기 외부캡(36)을 통해 외관으로 삽입되되, 삽입되는 끝단에 중심부가 천공되어 있는 내부캡(35)이 결합되어 있는 내관(31) 및 상기 내관(31)과 외관(32)의 사이에 설치되는 방수패킹(33)으로 구성된 신축관(30)을 연결하는 단계,

상기 신축관(30)에 직관(9)과 가변곡관(40)을 차례대로 연결하여 오수맨홀(5), 우수맨홀(6) 및 우수관(7)으로 연결하는 단계,

상기 관들을 매설한 후 터파기한 지반을 되메우는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결공법.
삭제
건축물의 옥내배수관이나 지붕우수관에서 건축물에 인접되어 있는 오수맨홀, 우수맨홀 및 우수관에 연결해주는 것으로 직관(9); 가변곡관(40); 고무링접속관(20); 및 외관(32)과 이 외관(32)의 내부에 양단으로 삽입되어 양단방향 모두 슬라이드 되는 2개의 내관(31)으로 이루어진 신축관(30); 을 포함하는 지중관로에 있어서,

상기 신축관(30)은 상기 외관(32)의 끝단을 덮어서 부착되고, 원형으로 형성되어 내부가 천공된 몸체부(36a)와, 그 끝단의 둘레를 따라 수직하게 돌출된 덮개부(36b)로 구성된 외부캡(36)과,

상기 내관(31)의 단부에 부착되고, 원형으로 형성되어 내부가 천공되어 있는 몸체부(35a)와, 상기 몸체부(35a)의 중심부의 둘레를 따라 수직하게 돌출된 덮개부(35b)로 구성되어 있는 내부캡(35)과,

상기 내관(31)의 외부에 부착되어 내관(31)과 외관(32)의 사이에서 관을 수밀시켜주고, 원형으로 형성되어 외부 양단을 따라 내측으로 경사진 압착돌기(33a)가 돌출된 방수패킹(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설공사에 있어서 지반순응형 지중관로 연결장치.