KR100714647B1 - 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연약지반 안정처리 목적의 토지개량 공법 중 연직배수공법에 의해 연약지층에 함유된 수분 탈수촉진 공법에 있어, 다량의 수분을 함유하고 있는 연약지반에 여러 가지 형상의 수직 유공배수관을 포설하고, 포설 후 지상으로 돌출되어지는 수직 배수재의 끝단 부를 소정 절단한 수직 배수관, 상기의 수직 배수재의 끝단 부를 연결하는 수직 배수관 밀폐 고정구, 상기 다수의 수직 배수관과 연결된 밀폐 고정구를 이어주는 일자, 또는 티(T)자 형식의 연결구와 연결구를 진공 펌프로 이어주는 유공배수관으로 구성되어지며,

상기의 유공배수관들과 연결되어진 진공 펌프의 작동으로 인하여 발생하는 흡입력으로 지중에 매설되어진 각종 연직배수재의 수로를 통해 연약지반 내의 수분을 단기간에 지상으로 배출하여 연약 지반을 개량 할 수 있도록 하여 연약지반의 지반 교란 없이 개량 공기를 단축시키는 장치 및 그 공법을 제공함에 있다.

본 발명에 의하면, 연직 배수재의 형상 및 그 규격에 따라 밀폐 형 고정 소켓을 구성하여 진공 흡입 시 주변의 공기와 차단되어 지중에 존재하는 수분이 다량 배출이 용이하도록 하고, 각각의 밀폐 고정구와 연결되는 일(-)자 또는(T)자 형식의 연결구를 수직 배수재의 형상 및 지반의 심도에 따라 나사 조임식 또는 키 카플링(key coupling type) 체결식으로 상호 교차 연결이 되도록 하여 진공펌프에 의한 흡입력으로 연약지반 내의 수분을 단시간에 지상으로 배출 하는 것을 그 기술적 요지로 한다.

PBD용 나사 조임식 연결소켓, PBD용 키 카플링 타입 연결소켓, 원통형 나사 조임식 연결소켓, 원통형 키 카플링 타입 연결소켓, 원통형 드레인재 밀착 연결구, PBD 드레인재 밀착 연결구, 진공 펌핑 배수로를 가진 연약지반 배수 장치.

Description

진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치{omitted}

도 1 은 본 발명의 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치들을 사용하여 연약지반내의 수분을 진공 펌프의 동작으로 인하여 배수되는 형상을 나타낸 사시도이며,

도 2 는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 원통형 연결구에 부직포를 씌운 나선 원통형 드레인재를 장치하여 나사 조임식 연결 소켓에 의하여 조립되어짐을 나타낸 예시도이며,

도 3 은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 원통형 연결구에 부직포를 씌운 나선 원통 드레인재를 장치하여, 키 카플링 타입의 연결 소켓에 의해 조립됨을 나타낸 예시도이며,

도 4 는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 PBD용 연결구에 부직포를 씌운 PBD 드레인재를 장치하여 키 카플링 연결 소켓에 의해 조립되어짐을 나타내는 예시도이고,

도5는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 PBD용 연결구에 부직포를 씌운 PBD 드레인재를 장치하여 나사 조임식 연결 소켓에 의해 조립됨을 나타낸 예시도이고,

도6은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 연결 소켓인 내부 스프링을 가진 키 카플링 타입의 -자형 및 T자형 연결 소켓을 나타낸 사시도와 단면도 이며,

도7은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 연결 소켓인 나사 조임 방식의 -자형 및 T자형 연결소켓을 나타낸 사시도이며,

도8은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 나사 조임식 PBD용 연결구와 키 카플링식 PBD용 연결구의 사시도이며,

도9는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 나사 조임식 원통형 드래인제 연결구와 키 카플링식 원통형 드레인재 연결구의 사시도이며,

도10은 일반적으로 연약지반 배수공법으로 사용되는 수평 배수재를 사용하여 모래로 상층부를 두텁게 형성하여 장기간에 걸쳐 수분을 배수하는 공법의 예시도이며,

도11은 종래의 기술에 따른 연약지반 개량법으로 공기튜브에 물을 담아 물의 무게로 지층을 가압하여 압밀 배수를 함을 나타낸 예시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1) : 진공펌프

(2) : 공기 흡입로

(3) : 배수관 집합 집수부

(4) : 펌핑에 의한 수분 이송로

(5) : 저수조

(6) : 수분 수직 이송로

(7) : T자형 연결 소켓

(8) : -자형 연결 소켓

(9) : 나사식 밀폐 조임구

(10) : 작업 상층 부

(11) : 나선형 유공 배수재 연결구

(12) : 연약지반 내의 수분 이송 로

(13) : 연약지반

(14) : 나선형 원통 드래인제 내부 유입 수분이 펌핑에 의한 흡착으로 발생하는 수분 이송

(15) : 지중 절단 된 나선형 원통 드레인재

(16) : 이물질 유입 방지용 여과 부직포

(17) : 지중 타설기 맨드릴에 의하여 천공 되어진 공간부

(18) : 연결호스

(100) : 나사 조임식 연결 소켓의 수평 연결 호스 유입구

(101) : 연결 호스

(102) : 나사 조임식 연결 소켓의 수직 연결 호스 유입구

(103) : 원통형 연결구 나사식 밀폐 고정구

(104) : 밀폐고정 장치부

(105) : 원통형 연결구

(106) : 여과 부직포

(107) : 나선형 원통 수직 드레인재

(108) : 수분 유입용 천공 홀

(200) : 키 카플링 타입 연결 소켓의 수평 호스 유입구

(201) : 연결 호스

(202) : 키 카플링 타입 연결 소켓의 수직 호스 유입구

(203) : 원통형 연결구에 장치 된 키 카플링 타입 호스 유입구

(204) : 키 카플링 타입 원통형 드레인재 연결구

(300) : 키 카플링 타입 T형 소켓

(301) : 연결 호스

(302) : 키 카플링 호스 체결부가 장치된 PBD 드레인재 연결구

(303) : PBD 수직 드레인재

(400) : 나사 조임식 T 형 소켓

(401) : 연결호스

(402) : 나사식 밀폐 고정구

(403) : 나사 조임식 체결부가 장치된 PBD 드레인재 연결구

(404) : PBD 수직 드레인재

(500) : 키 카플링 T자 연결구의 수평 호스유입구

(501) : 내부 장착 호스 고정 홀더

(502) : 내부 장착 밀폐용 고무 링

(503) : 공기 및 수분 이송로

(504) : 호스 유동 제어부

(505) : 키 카플링 -자형 소켓

(600) : 나사 조임식 연결 소켓의 외부 잠금장치

(601) : T자형 연결 소켓의 수직 호스 유입구

(602) : T자형 연결 소켓의 수평 호스 유입구

(603) : 나사조임식 -자형 연결 소켓

(700) : PBD 드레인 용 키 카플링 타입 호스 유입 체결부

(701) : PBD 드레인재용 연결구

(702) : 나사 조임식 호스 유입 체결부

(800) : 원통형 드레인 용 키 카플링 타입 호스 유입 체결부

(801) : 원통형 드레인 장착 연결구

(802) : 드레인재 연결 나사부

(803) : 나사 조임식 호스 유입 체결부

(900) : 연약지반 압밀 용도의 모래 상층부

(901) : 수평 배수재

(902) : 수직 드레인재

(903) : 연약지반

(904) : 집수구

(905) : 작업 상층부

(906) : 비닐 공기 튜브 저수조

(907) : 연약지반 압밀용 물

(908) : 작업 상층부

(909) : 수평 배수재

(910) : 수직 배수재

(911) : 연약지반

(912) : 저수조

본 발명은 해안 및 호수 등 점성토 층으로 이루어진 연약지반 안정처리 목적의 지반 개량 공사 시 지층에 함유된 수분을 단시간에 지상으로 배수하는 연약지반 개량 장치에 사용되는 각종 연직 배수재에 연결하는 연약지반 개량 전용 밀폐형 연결구 및 소켓과 상기의 연결구와 소켓을 사용하여 일단의 지반을 진공펌프의 진공 흡입에 의한 지반 개량 공법으로서,

연약지반 개량공법으로 사용되어지는 여러 가지 수직 배수재를 상기의 전용소켓 및 연결구로 연결하여 진공 펌프의 진공 흡입으로 단기간에 지반안정을 구하는 목적으로 제공되는 장치 및 그 시공법을 제공함에 있다.

종래에는 연약지반 안정처리를 위하여, 도10에 도시된 바와 같이 연약지반 지중에(903) 매설되어진 다수의 각종 수직 배수재(902)를 작업을 위한 성층부(905) 상단부에 지상의 수평 배수관(901)을 연결하여 수평 배수관의 후미에 저수조(904)를 연결하도록 조성하고, 상기의 수평 배수관에 모래를 이용한 연약지반 압밀용 성층부(900)을 형성하여 성층부의 모래 등의 지반 압밀로 발생하는 토압에 의한 지반 침하시 생성되는 수분이 수직 배수재의 수로에 의하여 지상으로 배수되어 수평 배수관을 통하여 저수조로 집수하는 방법을 주로 사용하고 있으나, 상기의 방법은 모래 성층부의 자연발생 압밀로 인하여 배수 기간이 장기간 필요하며, 모래 등의 토사 등이 다량 필요하여 비용이 많이 발생되는 등의 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 보완하기 위하여, 인위적인 지반 압밀용 장치에 의한 수분 배수 촉진 방법이 제안되어 사용되고 있다.

도11에 도시 되어진 바와 같이 연약지반(911)에 수직으로 매설되어진 다수의 수직 배수재(910)를 작업 상층부의 외부로 돌출 후 수평 배수재(909)를 연결하고 도10의 압밀용 상층부의 모래 대신 비닐 공기 튜브 저수조(906)를 설치하고, 상기 저수조에 다량의 물을 담아 지반을 가압함으로서, 압밀 탈수로 수분 배수 속도를 증가시키는 방법을 사용하고 있으나, 대개의 연약지반의 면적 등을 고려하면 상당히 넓은 비닐 튜브를 사용하여야하고, 비닐의 내구성이 약하여 파손 시 지반으로 다시 물이 스며드는 문제점 및 별도의 수도설비를 하여야 하는 번거로움이 있으며, 특히 시공 후 남는 비닐 튜브의 폐기물 처리 문제, 가압을 중가하기 위하여 지속적으로 물을 공급해야 하는 등의 비효율적, 비생산적 문제점들이 상존하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출 발명되는 것으로, 그 목적은 매립지와 같은 연약지반 내의 수분을 단기간에 지상으로 배출하는 목적의 장치 및 시공법에 관한 것으로, 종래의 성층부 및 비닐 튜브 등 인위적으로 지반을 가압하여 압밀에 의한 배수가 아니라, 지중에 수직 매설되어진 일단의 배수재를 상호 밀폐 연결하여 진공펌프의 흡착으로 연약지반 내의 수분을 지상으로 배수하는 장치와 상기의 장치들을 연약지반의 면적에 따라 하나 또는 수개의 진공펌프를 장치들과 연결하여 단기간에 지반을 안정 개량시키는 공법에 관한 것으로, 수직배수재의 종류에 따른 각각의 연결구와 상호 연결 할 수 있는 -자형 또는 T자형 소켓 및 연결 호스를 밀폐 연결하여, 진공펌프를 가동하여 지반내의 수분을 수직배수재의 수로를 통하여 강제 탈수하는 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 기능을 보완하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 작업층위로 솟아나온 원통형(Cylindrical Type), 또는 판재형(Board Type) 수직 배수재를 작업층 지중의 일정부분에서 절단하여 외부 공기가 수직배수재의 내부로 유입됨을 차단하고, 절단되어진 각종 수직 배수재-플라스틱 보드 배수재(PBD(Plastic Board Drain) 또는 나선형 원통 배수재 SCD(Spiral Cylindrical Drain) 및 원통형 주름 배수재 CWD (Cylindrical Wrinkles Drain)-의 외경에 맞추어 구성된 연결구를 지중으로 밀착 연결하고, 연결구의 상부에 장치되어진 나사식(Screw Style) 또는 키 카플링식(Key Coupling Style) 소켓과 진공 흡입용 호스를 상호 -자 또는 T자 연결 소켓을 사용하여 일정 면적의 수직 배수재와 연결하여, 진공 펌프와 연결 된 집수 장치로 연결 진공펌프를 가동하여 지중에 매설되어진 각각의 수직 배수재 내부를 진공 흡착하여 단기간에 연약지반의 수분을 지상의 집수구로 배출하는 장치를 그 기술적 요지로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 나선형 유공 배수재를 수직배수재로 사용한 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치의 실시 예시도로서, 연약지반(13)의 지중에 여과부직포(16)를 씌운 나선형 원통 배수재(15)를 매설하기위한 장비 등의 이동과 작업을 용이하게 하기위한 작업 상층부(10)를 구성하고, 타설기의 맨드릴의 압밀 장치에 의하여 수직 배수재를 지중 매설하고, 지중 타설기 맨드릴에 의하여 천공 되어진 공간부(17)를 통하여 작업 상층부의 표면위로 올라온 배수재를 지중에서 절단하고, 지중에서 절단되어진 수직 배수재(15)를 상기 배수재와 동일 나선, 밀폐형으로 제작된 나선형 유공 배수재 연결구(11)와 연결호스(18)와 체결, 상기 연결구의 상부에 장치된 나사식 밀폐 조임구(9)를 이용하여 공기의 차단을 막도록 구성하고, 상기와 같은 방법으로 매설되어진 수직 배수재를 T자형 연결소켓(7)과 -자형 연결소켓(8)를 사용하여 상호 연결하여 진공펌프(1)와 연결되어 있는 배수관 집합 집수부(3)과 연결하도록 구성하고, 진공펌프(1)를 동작하게 되면, 지중 매설된 수직 배수재(15)를 통한 강한 흡착으로 점성토로 이루어진 연약지반내 수분이 수직배수재로 이동하고(12)여과 부직포(16)에서 여과된 수분이 배수재에 구성된 천공 홀을 통해 배수재의 내부로 유입되어, 진공 흡착에 의하여 지상으로 수로를 따라 배수(14)되고 각각의 배수재에 연결된 연결구를 통한 호스를 거쳐 수분이 이동하게 되고(4)(6)집수조(3)와 연결된 외부의 저수조(5)로 수분을 배출하는 구성을 가지도록 한다.

도2는 본 발명의 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치의 나선형 원통 드래인재용 나사 조임식 연결구 와 T형 소켓의 연결을 나타낸 예시도로, 여과 부직포(106)에 싸여있는 수분 유입용 천공 홀(108)을 가진 나선형 원통 수직 배수재(107)과 동일한 규격의 나선으로 구성된 원통 연결구(105)를 나사식으로 연결하고, 연결구의 상단에 구성된 밀폐고정 장치부에 연결 호스(101)를 체결하고, 나사식 밀폐 고정구(3)를 이용, 연결구와 호스를 밀폐 고정하고 호스의 상단에 나사 조임식 T자형 수직 호스연결부(102)와 수평호스 연결부(100)와 호스를 연결하여 수직, 수평으로 배수재와 호스를 연결하는 구성을 가지도록 한다.

도3은 본 발명의 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치의 나선형 원통 드래인재용 키 카플링 연결구와 T자형 소켓의 연결을 나타낸 예시도로, 상기의 나선형 유공 드레인재를 키 카플링 타입 원통형 드레인재 연결구(204)와 나사식으로 밀폐 채결하고, 상기 연결구의 상단부에 조성 된 키 카플링 연결구(203)에 연결호스(201)를 체결하여, T형 키 카플링 소켓의 수직 호스 유입구(202)로 연결 하고 각각의 배수재에도 상기와 같은 방법으로 연결구와 연결 후 좌, 우로 형성 된 수평 호스 유입구(200)로 호스를 연결하여 수직 배수재와 호스를 연결하는 구성을 가지도록 한다.

도4는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 PBD용 연결구에 부직포를 씌운 PBD 드레인재를 장치하여 키 카플링 연결 소켓에 의해 조립되어짐을 나타내는 예시도로, PBD(303) 배수재와 동일형상 동일 규격으로 구성되어진 키 카플링 호스 체결부가 장치된 PBD 드레인재용 연결구(302)에 호스(301)를 연결, T형 키 카플링 소켓 (300)과 체결되도록 구성한다.

도5는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 PBD용 연결구에 부직포를 씌운 PBD 드레인재를 장치하여 나사 조임식 연결 소켓에 의해 조립됨을 나타낸 예시도로, PBD(404) 배수재와 동일형상 동일 구격으로 구성되어진 나사 조임식 체결부가 장치된 PBD 드레인재용 연결구(403)에 PBD 드레인재(404)를 밀폐 고정 시키고 연결 호스(401)를 체결 후 나사식 밀폐 고정구(402)로 호스와 상기 연결구를 고정시키고, 연결된 호스(401)를 나사 조임식 T형 소켓(400)과 체결되도록 구성한다.

도6은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 연결 소켓인 내부 스프링을 가진 키 카플링 타입의 -자형(505) 및 T자형 연결 소켓(500)을 나타낸 사시도와 단면도로, 수평 호스 유입구(500)로 연결호스가 유입되면 내부 장착 호스 고정홀더(501)과 밀폐 고무 링(502)에 의하여 호스는 외부공기와 차단되어 내부에 유입 체결 된 호스를 제어하는 호스 유동 제어부(504)에 의해 고정되어지고, 호스 내부와 관통되어진 공기 및 수분 이송로(503)를 통해 수분의 이동만이 진행 되도록 구성한다.

도7은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 연결 소켓인 나사 조임 방식 -자형 및 T자형 연결소켓을 나타낸 사시도로, 내부가 관통 되어진 T 형 및 -자형 소켓 각각의 호스 유입구(601)로 호스를 주입 체결하고, 나사 조임식 외부 잠금장치(600)로 조절하여 내부의 오링(미도시)에 의하여 밀폐 고정되어 호스를 통한 공기 및 수분의 이동만이 진행 되도록 구성한다.

도8은 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 나사 조임식 PBD용 연결구와 키 카플링식 PBD용 연결구의 사시도로, 지중에 매설 된 PBD와 동일한 형상과 규격을 가지 도록 연결구(701)를 구성하고, 연약지반에 매설된 수직 배수재의 심도 및 지반의 수분 함류량에 따라 키 카플링식 호스 유입 체결부(700)또는 나사 조임식 호스 유입 체결부(702)를 선택 장치 할 수 있도록 구성한다.

도9는 본 발명의 진공 펌핑 배수장치의 나사 조임식 원통형 드래인재 연결구와 키 카플링식 원통형 드레인재 연결구의 사시도로, 지중에 매설된 원통형 드레인재와 동일한 규격과 나선(802) 등을 가진 전용 연결구(801)를 구성하고, 연약지반에 매설되어진 원통형 드레인재의 심도 및 지반의 상태에 따라 키 카플링식 호스유입 체결부(800) 또는 나사 조임식 호스 유입 체결부(803)를 선택 장치 할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 각각의 수직 배수재와 연결 할 수 있는 연결구(도8)(도9) 및 각종 소켓(도6)(도7)을 (도2)(도3)(도4)(도5)와 같이 각각의 수직 배수재와 상호 연결 장치하고,

지반의 면적 및 진공펌프의 용량에 따라 하나 또는 다수의 진공펌프와 연결하여 본 발명의 진공 펌핑에 의한 흡입력으로 지반내의 수분을 연직배수재의 수로와 지상에 연력 장치된 호스를 통하여 지상으로 배출 시키는 장치 및 시공법을 제공하도록 완성한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것이므로, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같이 각각의 도면에 의하여 기술되어진 바와 같이 본 발명은 진공펌프를 사용, 진공 펌핑으로 발생하는 흡착, 흡입력으로 연약지반에 함유되어진 수분을 임의 강제 배출하는 장치로, 연약지반 개량의 시간이 시급한 경우와 같이 필요에 따라서 개량 지층에 가하는 압력 및 회수를 진공 펌프에서 조절 할 수 있으며, 수직 배수재에 연결하는 연결구 및 소켓의 내부 구경을 임의 조절하여, 보다 효율적인 지반 개량효과를 가질 수 있고, 연약지반 전체를 압밀 하여야 함으로서 발생 되었던 종래의 장치들에 가중 되었던 경제적 손실과 폐기물의 발생 및 비닐 튜브의 파손 등으로 발생하였던 재시공 등의 우려가 없으며, 연약지반의 부분적인 진공 흡착이 가능하므로 진공펌프의 수량에 따라 부분적으로 나누어 배수가 가능 하는 등 환경적, 경제적 효과 및 공기단축 효과를 동시에 가질 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 연약지반 안정 처리 방법에 있어 수직 배수재와 수평배수재를 사용하여 연약지반 지중의 함유 수분을 배수하는 장치에 있어서, 지중 타설 되어진 각종 연직배수재와 지상의 진공펌프와 연결된 호스(배수관)와 상기의 연직배수재를 밀폐 체결하여 진공펌프의 작동에 의하여 연약 지반 내의 수분을 지상으로 배출시키는 것을 특징으로 하는 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치.
2. 제 1항에 있어서,

   지중에서의 지층의 구성에 따라 흡입위치를 조정할 수 있도록 연직배수재 내부에 별도의 개별호스를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치.
3. 제 1항에 있어서,

   수직 배수재의 상단에 외부 공기유입을 차단하는 배수재 연결구를 설치하고, 이에 공기 및 수분의 이동로를 구비하고 호스와 연결된 T 형 연결소켓 또는 - 자형 연결소켓을 연결 설치하는 것을 특징으로 하는 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 배수재 연결구는 나사 조임식 또는 원터치 방식의 키 카플링 타입호스 유입 체결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기의 수직 배수재의 배수재 연결구의 형상은 배수재의 형상에 따라 사각 보드형, 나선 원통형, 반원형으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 진공 펌핑에 의한 연약지반 급속 배수장치.
6. 삭제

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