KR100814380B1 - 유도형 측구 배수구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지표수를 배수시키기 위한 산마루측구의 기능에 부가하여 상부자연사면에서부터 발생되는 지중침투수를 산마루측구로 배수시켜 절토사면의 불안정성을 감소시키기 위한 유도형 측구 배수구조에 관한 것이다.

본 발명은 산마루측구의 상부자연사면 측 배면을 관통하여 삽입되되 유입구가 파이프 표면에 걸쳐 다수 천공되어 있는 파이프; 및 상기 파이프의 상부자연사면측 일단부에 결합되는 캡(340); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배수기구를 포함하여 이루어지는데 특징이 있다.

산마루측구, 지중침투수, 배수

Description

유도형 측구 배수구조{Structure of induced side ditch}

도1은 종래 강우시 산마루측구에서 일어나는 수리의 흐름을 나타내는 모식도이다.

도2는 본 발명에 따른 배수기구를 포함하는 유도형 측구 배수기구를 적용한 경우를 나타내는 모식도이다.

도3은 본 발명에 따른 유도형 측구 배수기구에서 배수기구의 결합관계를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 상부자연사면

110 : 지표수 120 : 지중침투수

200 : 절토사면

300 : 산마루측구

310 : 배수기구 320 : 파이프

321 : 유입구 322 : 제1필터

330 : 제2필터 340 : 캡

341 : 유입구 342 : 스크류

본 발명은 산마루측구의 배면에 발생하는 지중침투수를 산마루측구로 배수시키기 위하여 산마루측구의 상부자연사면 측 배면을 관통하여 상부자연사면쪽으로 삽입되도록 배수기구를 설치하는 유도형 측구 배수구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산마루측구의 상부자연사면 측 배면을 관통하여 삽입되되 유입구가 파이프 표면에 걸쳐 다수 천공되어 있는 파이프; 및 상기 파이프의 상부자연사면측 일단부에 결합되는 캡; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배수기구를 포함하는 유도형 측구 배수구조에 관한 것이다.

도1은 종래 강우시 산마루측구에서 일어나는 수리의 흐름을 나타내는 모식도이다.

강우가 발생하면 자연사면은 오랜 기간에 걸쳐 안식각을 찾아서 안정화가 된 상태로 계곡부를 중심으로 자연 배수가 이루어지나, 절토사면(200)은 자연사면에서 인위적으로 법면을 형성하여 만들었기 때문에 자연사면에서 유입되는 지표수가 직접적으로 법면에 영향을 미치게 된다. 절토사면 법면이 직접적으로 받는 지표수와 절토사면 상단 자연사면(이하 상부자연사면, 100)에서 유출되는 지표수(110)는 절토사면의 안정성에 영향을 미치는데 이러한 영향을 최소화시키기 위하여 절토사면 조성시 특별한 수리제어공법이 요구된다. 특히 산마루측구(300)는 상부자연사면에 서 유출되는 지표수가 절토사면으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 수리를 제어하는 공법으로서 지표수를 제어하는 1차적인 방어선의 역할을 수행한다. 산마루측구는 일반적으로 절토사면 끝에서 약 2 m 정도 떨어진 지점에 설치되며 그 크기는 상부자연사면의 경사도, 지반상태 및 유역면적 등을 고려하여 결정된다. 또한 산마루측구와 원지반의 틈에 지표수의 침투가 발생하여 또다른 절토사면의 불안정성을 야기하는 경우가 자주 발생하고 있으므로 현장타설 콘크리트를 사용하며 산마루측구 양 끝단에 날개(에어프론)를 설치하는 것이 보통이다.

산마루측구의 종류는 일반적으로 U형 P.V.C관, 조립식 산마루측구, 현장타설 산마루측구 등이 있다. U형 P.V.C관과 조립식 산마루측구는 터파기를 실시한 뒤 기성 제품을 홈에 맞춰 시공하기 때문에 공사기간이나 시공성이 현장타설 산마루측구에 비해 우수하지만 원지반과의 분리가 발생하여 안정성을 저하되는 단점이 있다. 반면 현장타설 산마루측구는 터파기, 거푸집 제작, 철근 배근, 콘크리트 양생 등의 순서로 시공이 이루어진다.

강우가 발생하면 강우의 대부분은 지표수로 유출되어 단시간에 흘러나가지만 일부는 원지반내로 침투하여 장시간에 걸쳐 영향을 미친다. 이러한 지중침투수(120)는 절대량이 작을지라도 장기간에 걸쳐 원지반 내에 머물면서 연직방향으로 하강하며 특히 불투수층에 도달시 불투수층과 평행한 방향으로 침투를 일으킨다. 이러한 지중침투수는 이미 형성된 지하수위에 도달하여 간극수압 상승, 표면유수에 의한 침식 및 흙의 포화로 인한 활동토층의 단위중량 증가 등을 통하여 절토사면을 붕괴시키려는 활동력은 증가시키는 반면 절토사면붕괴에 저항하려는 저항력은 감소하여 절토사면의 안정성이 극도로 저하된다. 지중침투수의 연직침투와 평행침투는 절토사면의 하단부로 갈수록 크게 나타나며 한계수위 형성 위치에서 지반의 붕괴를 유발하는 문제점이 있다.

또한 상부자연사면에서 발생된 지중침투수는 풍화토층에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되고, 풍화토층에서 주로 시공되는 산마루측구의 안정성에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 특히 상부자연사면과 접하는 면, 즉 산마루측구 배면은 침투수와 직접적인 관련이 있으며, 상부자연사면 경사에 의해 절토사면으로 이동하는 지중침투수가 산마루측구 배면을 지나면서 흙입자와 동반하여 이동하게 되면 표면에서는 배면과 지반의 세굴에 의한 분리가 발생한다.

이러한 이유로 지표수를 배수시키기 위한 산마루측구의 기능에 부가하여 상부자연사면에서부터 발생되는 지중침투수를 산마루측구로 배수시켜 절토사면의 불안정성을 감소시키기 위한 유도형 측구 배수구조를 개발하게 되었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 상부자연사면에서 유출되는 지표수의 배수를 위해 설치하는 산마루측구와 절토사면 법면의 지하수위 저감을 통한 수압 완화 및 원활한 배수를 목적으로 하는 배수기구를 접목시켜 지표수와 지중침투수를 동시에 배수시켜 지중침투수의 영향을 최소화시키는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

둘째, 수리에 의한 절토사면의 안정성을 증대시켜 장기적으로 제 기능을 할 수 있도록 하는 것을 본 발명의 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 산마루측구의 배면에 발생하는 지중침투수를 산마루측구로 배수시키기 위하여 산마루측구의 상부자연사면 측 배면을 관통하여 설치되는 배수기구를 포함하는 유도형 측구 배수구조를 제공한다.

특히 상기 배수기구는 산마루측구의 상부자연사면 측 배면을 관통하여 삽입되되 유입구가 파이프 표면에 걸쳐 다수 천공되어 있는 파이프; 및 상기 파이프의 상부자연사면측 일단부에 결합되는 캡; 으로 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 배수기구(310)를 포함하는 유도형 측구 배수기구를 적용한 경우를 나타내는 모식도이다.

본 발명의 원리는 산마루측구 배면에 배수기구을 시공하여 상부자연사면 경사에 따라 이동하는 지중침투수를 배수시키는 방법이다.

절토사면 조성시 시공되는 배수기구로는 재료의 가격 및 구입의 용이성 등의 이유로 P.V.C 파이프가 널리 사용되고 있으며, 그 종류로는 수평배수기구, 계단식 옹벽 등 콘크리트 구조물 내 배수기구, L형측구 내 배수기구 등이 있다. 하지만 이러한 배수기구의 단점은 지하수 및 지중침투수와 동반하여 풍화토 입자까지 유출시켜 배수기구 주위에 공극을 유발하여 역효과가 발생한다는 것이다. 따라서 이에 대한 보완으로 배수기구와 다발공 및 부직포 등을 결합시켜서 수리적인 배수만 이루어지도록 하는 다양한 방법이 제시되고 있으며 본 발명에서도 상기 역효과를 제어하기 위하여 필터를 채용하고 있다.

도3은 본 발명에 따른 유도형 측구 배수구조에서 배수기구의 결합관계를 나타내는 사시도이다.

본 발명에 있어서 배수기구는 스크류 방식으로 결합이 되되 일정한 크기의 구멍이 파이프 표면에 걸쳐 다수 천공되어 있는 P.V.C 파이프(320)와 P.V.C 캡(340)으로 구성되어 있다. P.V.C 파이프의 규격은 보편적으로 직경 50 ㎜가 사용되며, 파이프로 유입되는 지중침투수의 양을 증대시키는 유입구(321)로 구멍이 천공되어 있고, 흙입자가 동반 유출이 되지 않도록 제1필터(322)로 둘레를 막는다. P.V.C 캡은 콘(cone) 모양으로 형성하여 지중침투수가 유입되는 단면적을 증가시켰으며, 지중침수투의 양을 증대시키기 위한 유입구(341)로 구멍이 천공되어 있다. P.V.C 파이프와 P.V.C 캡은 스크류 형식의 홈(342)을 통해 돌려서 잠기는 형태로 결합된다. P.V.C 파이프와 P.V.C 캡 사이에는 흙입자의 유출을 방지하기 위하여 제2필터(330)가 삽입될 수 있는데, 상기 필터로는 부직포가 사용됨이 일반적이다. 제2필터는 P.V.C 파이프의 직경과 동일하고 P.V.C 파이프와 P.V.C 캡을 결합하기 전 에 P.V.C 캡 내측에 붙인다.

본 발명에 의하여 산마루측구에 결합되는 배수기구는 현장타설 산마루측구 시공 공정 중 콘크리트 타설 전에 위치해야 하고 이 때 배수기구 내에 콘크리트가 들어가지 않도록 유의하여야 한다. 배수기구의 경사는 최대한의 효과를 내기 위해 지표면을 기준으로 상부자연사면 방향으로 약 5∼10°정도 상향시공하며, P.V.C 캡을 상부자연사면 쪽으로 위치시킨다. 배수기구의 길이는 최소한 산마루측구 배면 콘크리트 두께보다 두꺼워야하며, 많은 양의 지중침투수를 배수시키기 위하여 약 10∼30㎝ 이상 상부자연사면 쪽으로 삽입되어야 한다. 또한 배수기구의 시공 간격은 1m가 보편적이나 상부자연사면의 경사와 지반의 특성을 고려하여 시공자의 재량에 의해 변동될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 상부자연사면에서 유입되는 지표수를 배수시키기 위한 산마루측구에 절토사면 법면의 지하수위 저감을 통한 수압 완화 및 원활한 배수를 목적으로 하는 배수기구를 접목시켜 지표수와 지중침투수를 동시에 배수시키고 수리에 의한 절토사면의 안정성을 증대시키는데 효과가 있을 것으로 기대된다.

Claims (8)

1. 산마루측구(300)의 배면에 발생하는 지중침투수(120)를 산마루측구(300)로 배수시키기 위하여 산마루측구(300)의 상부자연사면(100) 측 배면을 관통하여 상부자연사면(100)쪽으로 삽입되도록 배수기구(310)를 설치하는 유도형 측구 배수구조에 있어서,

   상기 배수기구(310)는

   산마루측구(300)의 상부자연사면(100) 측 배면을 관통하여 삽입되되 유입구(321)가 파이프 표면에 걸쳐 다수 천공되어 있는 파이프(320); 및

   상기 파이프(320)의 상부자연사면(100)측 일단부에 결합되는 캡(340); 으로

   구성되는 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
2. 제1항에서,

   상기 파이프(320)는 제1필터(322)로 유입구(321)를 감싸는 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
3. 제2항에서,

   상기 제1필터(322)는 부직포인 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
4. 제1항에서,

   상기 캡(340)은 콘(cone)모양의 형상으로 유입구(341)가 캡(340) 표면에 걸쳐 다수 천공되어 있으며 스크류(342) 방식으로 상기 파이프(320)의 상부자연사면(100)측 일단부에 결합되고, 상기 파이프(320)와 캡(340) 사이에 제2필터(330)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
5. 제4항에서,

   상기 제2필터(330)는 부직포인 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,

   상기 배수기구(310)는 상부자연사면(100) 방향으로 5∼10°의 상향각을 갖는 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,

   상기 배수기구(310)는 산마루측구(300)의 길이방향으로 일정한 간격으로 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 유도형 측구 배수구조.
8. 삭제

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