KR100838759B1 - Apparatus to find out the leakage point of concrete tunnel lining by preparing the precise leakage test and ground water pressure control arrangement for the pressure water tunnel with concrete lining - Google Patents
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Abstract
이 발명은 수로터널을 따라 지하수를 배제할 목적으로 시공된 유공관 보다 수로터널의 유입부 및 유출부 쪽에 각각 시공함으로써, 유입부 및 유출부 쪽으로의 지하수의 흐름을 차단하는 지하수 차단 그라우팅이 시공된 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치로서, 지하수를 방류수로로 유동시키기 위해 유공관에 각각 연결되어 유입부 및 유출부 쪽으로 시공된 한 쌍의 터널 지하수 배수관과, 한 쌍의 터널 지하수 배수관에 각각 설치된 배수 밸브와, 배수 밸브와 지하수 차단 그라우팅 사이에 위치하는 한 쌍의 터널 지하수 배수관 중 어느 한 쪽에 연결되며 수로터널의 높이방향으로 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 월류관과, 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 밸브, 및 수로터널을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브와 터널 유출부 밸브 중 어느 한 쪽의 밸브를 사이에 두고 수로터널을 서로 연결하되 수로터널의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관을 포함한다. 따라서, 이 발명은 방수공의 완벽한 시공검사는 물론 터널 내외 수압의 평형조건 또는 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압유지가 가능하다. The present invention is installed on the inlet and outlet side of the waterway tunnel rather than the perforated pipe constructed for the purpose of excluding the groundwater along the waterway tunnel, the groundwater blocking grouting to block the flow of groundwater to the inlet and outlet side Precise leak inspection and groundwater pressure control device for tunnels, which are connected to perforated pipes to flow groundwater into the discharge channel, and are installed in the inlet and outlet parts, respectively, and a pair of tunnel groundwater drainage pipes and a pair of tunnel groundwater drainage pipes, respectively. A groundwater level adjustment overflow pipe connected to either of the valve, a pair of tunnel groundwater drainage pipes located between the drain valve and the groundwater shutoff grouting and installed in the height direction of the water tunnel to be used to control the groundwater level; Groundwater level control used to adjust the groundwater level installed in the adjustment wall pipe A valve and a detection means used to detect the leak of the water channel tunnel are installed between the water channel tunnels with either the inlet valve and the tunnel outlet valve intercepting the water tunnel as needed. Includes a connector. Therefore, the present invention enables a perfect construction inspection of the waterproof hole as well as maintaining the hydraulic pressure equilibrium conditions of the hydraulic pressure inside or outside the tunnel or low enough to be supported by the structure.
Description
도 1 및 도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수위(압) 조절장치가 송수터널에 설치된 상태를 도시한 종단면도 및 횡단면도이고,1 and 2 is a longitudinal cross-sectional view and a cross-sectional view showing a state of precision leak inspection and groundwater level (pressure) control device installed in the water supply tunnel of the concrete tunnel with a concrete hole according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 1에 도시된 장치의 배수 밸브와 지하수위 조절용 밸브를 차단할 경우의 터널의 예상 지하수위도이며, Figure 3 is an estimated groundwater level of the tunnel when the drain valve and groundwater level control valve of the apparatus shown in Figure 1 is blocked,
도 4는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 지하수위를 높게 조절한 경우와 낮게 조절(배수)한 경우의 지하수위도이다. 4 is a diagram of the groundwater level when the groundwater level is adjusted to high and low (drainage) by using the apparatus shown in FIG. 1.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠ ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
10 : 송수터널 11 : 유공관10: Water Tunnel 11: Merit Hall
12 : 터널 유입부 밸브 13 : 터널 유출부 밸브12: tunnel inlet valve 13: tunnel outlet valve
100 : 터널 지하수 배수관 101 : 배수 밸브100: tunnel ground water drain pipe 101: drain valve
102 : 지하수위 조절용 밸브 103 : 지하수압 측정용 수압계102: groundwater level control valve 103: groundwater pressure measurement hydraulic pressure gauge
104 : 지하수위 조절용 월류관 105 : 연결관104: ground pipe for adjusting the groundwater level 105: connector
106 : 개폐 밸브 107 : 수압계106: on-off valve 107: hydraulic pressure gauge
108 : 유량계 109 : 니플 및 밸브108: flow meter 109: nipple and valve
이 발명은 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 방수공 관리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 지금까지 터널의 굴착기간 중에 지하수를 배제할 목적으로 설치되어 이용하던 유공관의 끝단부에 연결하여, 터널의 방수 공사가 진행되는 동안에는 방수 공사의 확실한 시공 검증에 이용하고, 시공이 완성된 이후에는 방수공의 안전한 유지관리에 이용할 수 있는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waterproof hole management device of a water channel tunnel with concrete reconstruction, and more specifically, to the waterproof end of the tunnel by connecting to the end of the perforated pipe used to remove groundwater during the excavation of the tunnel It is related to precision leak inspection and groundwater pressure control device of waterway tunnel with concrete reclaimed hole which can be used for the reliable construction verification of waterproofing construction during construction, and for the safe maintenance of waterproofing construction after construction is completed.
수로터널은 일반적인 터널의 구체로 무근콘크리트 및 철근콘크리트의 복공이 적용된다. 이러한 수로터널에서 복공 설치 후, 지하수의 방수공이 부실하게 시공된 경우에는 복공 구조에 예상 밖의 큰 수압이 작용하거나 수로의 운용 조건상 수로의 관내 수압이 높은 경우, 수로터널을 구성하고 있는 콘크리트 구조물의 부실시공으로 인해 생긴 미세한 구멍을 통해 내부의 물이 외부 지중으로 유출되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 이 때, 터널 내의 물이 상수 및 원수인 경우에는 물의 유출로 인한 경제적 손실이 발생하고, 하수인 경우에는 지하수의 오염이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 지하수위(압)가 높아 오염된 지하수 및 오수 등이 유입됨에 따라 상수 및 원수를 오염시켜 위해한 경우가 발생할 가능성이 있다. 이를 방지하기 위해 복공의 내외부에 방수공을 두고 있는데, 이러한 경우에도 지하수에 의한 방수공 시공에 어려움이 있을 뿐만 아니라, 시공 후에도 방수공이 완전하게 시공되어 있는지 여부 등을 검수할 수 있는 시공의 검수방법과, 방수공의 준공 검사 시에 정확한 누수지점을 찾아 보수할 수 있도록 누수지점을 찾는 방법이 없어 완전한 보수의 문제점으로 남아 있다.The water tunnel is a sphere of a general tunnel, and the hollow hole and reinforced concrete hole are applied. If the waterproofing hole of groundwater is poorly constructed after the installation of the water hole in such a water tunnel, when the large water pressure unexpectedly acts on the air hole structure or the water pressure in the water pipe is high due to the operating conditions of the water channel, the sub-construction of the concrete structure constituting the water channel tunnel Due to the minute holes created by the internal water is often leaked to the external ground. At this time, if the water in the tunnel is constant and raw water, economic losses may occur due to the outflow of water, and in the case of sewage, groundwater may be contaminated, and groundwater and sewage contaminated due to high groundwater level (pressure) may occur. As it enters, there is a possibility of harming water and raw water. To prevent this, waterproof holes are provided inside and outside of the perforated hole. In this case, there is a difficulty in installing the waterproof hole by groundwater, and the inspection method for inspecting whether the waterproof hole is completely constructed even after construction is performed. And, there is no way to find the leak point to find and repair the correct leak point during the completion inspection of the waterproof hole remains a problem of complete repair.
수로터널의 누수측정을 위해 현장에서 적용이 가능한 측정공법(방법)으로는, 완성된 터널의 내부에 물을 가득하게 채운 후에 일정 압력을 가해 허용 누수 이상이 발생하면 전체 관로를 다시 모두 검사하는 방법과, 누수 가능 지점의 국부 육안조사 등의 방법이 적용되고 있다. 그러나, 이들 방법으로는 전체 관로의 누수 여부를 판단할 수는 있으나, 미세한 누수의 정확한 지점을 발견하기가 거의 불가능하고, 또한 외부 지하수의 유입이 있는 경우 정확한 유입지점의 확인이 극히 어려워 누수지점의 확실한 보수가 어렵다. 따라서, 기존의 방법을 통해서는 완성된 방수공의 누수가 허용 범위 내에 있는가 여부만을 확인할 수 있고, 정확한 누수지점을 찾아내 보수하는 데에는 육안 조사에 의존하고 있는 실정이다. As a measurement method (method) that can be applied in the field to measure the leakage of water tunnel, the entire tunnel is re-inspected if the water leaks over the permissible tunnel after applying a certain pressure. In addition, methods such as local visual inspection of leaky points are applied. However, these methods can be used to determine the leakage of the entire pipeline, but it is almost impossible to find the exact point of the leak, and it is extremely difficult to identify the exact point of inflow when there is inflow of external groundwater. Certainly difficult to repair. Therefore, the existing method can only confirm whether or not the leak of the finished waterproof hole is within the allowable range, and the situation to rely on visual inspection to find and repair the exact leak point.
그리고, 일반적인 수로터널을 시공함에 있어서는 터널을 굴착하여 내부에 콘크리트 구체를 시공하되, 내부에 방수공을 시공할 때에는 지중의 지하수를 제거 또는 터널 바닥의 지반 이하로 수위 하강이 필수적인 바, 이를 위해 지금까지는 지하수를 배제하기 위해 지하수 배제용 유공관을 설치함으로써 배수를 행한 후에 방수 공사를 시공해 왔다. In addition, when constructing a general water tunnel, excavate a tunnel and construct a concrete sphere therein. When constructing a waterproof hole therein, it is essential to remove groundwater in the ground or to lower the water level below the ground of the tunnel floor. Until now, the groundwater exclusion pipe has been installed to remove groundwater, and after draining, waterproof construction has been performed.
그러나, 이 방법은 방수공의 시공이 완료된 이후에 미세한 누수지점을 검사하는 방법이 위에서 설명한 육안검사 방법 이외에는 적절한 대안이 없는 상태이다. 따라서, 시공이 완공된 이후에 이러한 부실시공의 위치를 발견하지 못하고 그대로 방치하는 경우가 많았다. 그런데, 수로터널을 통과하는 물이 상수도인 경우에는 터널 복공의 미세한 크랙 등을 통해 유입하는 지하수 및 오수로 인한 오염의 문제점이 있고, 누수인 경우에는 높은 비용을 들여 정수 처리하였거나 또는 압송되는 상수도 또는 원수의 소실로 인한 경제적 손실이 있다. 그리고, 하수도인 경우에는 하수의 유출로 인한 지하수의 오염이 문제점으로 대두되어온 바, 지금까지 이를 방지할 목적의 완벽한 방수공 시공여부에 대한 검사방법이 여러 가지로 시도되어 왔으나 아직도 완벽한 검사방법이 없는 실정이다.However, in this method, the method of inspecting the minute leak point after the construction of the waterproofing hole is completed has no suitable alternative to the visual inspection method described above. Therefore, after the construction is completed, the location of these subconstructions is often found without being found. However, when the water passing through the water tunnel is a tap water, there is a problem of contamination due to groundwater and sewage flowing through the fine cracks in the tunnel openings, and in the case of a leak, the tap water is treated at high cost or water is pumped or There is an economic loss from the loss of raw water. In the case of sewage, groundwater contamination due to the discharge of sewage has been a problem. So far, there have been various attempts to inspect the construction of a perfect waterproofing hole for the purpose of preventing this, but there is still no perfect inspection method. It is true.
터널 구체의 미세균열을 통해 발생하는 누수를 방지하기 위한 방법으로는 여러 가지가 있으나, 크게 터널 내부의 누수 및 지하수의 유입이라는 두 가지 방향에 대한 검토와 이에 대한 대처방안이 강구되어야 한다. 이에 대한 대책 방수공법으로는 이미 여러 가지 방법이 고안되고 또한 현장에서 적용되고 있으나, 이들 방수공법들이 완벽하게 시공되었는지 여부를 검사하는 완전한 방법은 아직도 미비한 실정이다. 더욱이 터널 등이 지하수가 있는 토질 중에 설치되는 구조물의 경우에는 준공 후 방수공에 대한 완벽한 확인검수방법이 아직도 없는 실정이다.There are many ways to prevent leakage caused by the microcracks of the tunnel sphere. However, the two directions of leakage and inflow of groundwater inside the tunnel should be examined and countermeasures taken. As a countermeasure against this problem, various methods have already been devised and applied in the field, but a complete method of checking whether these waterproof methods have been completely constructed is still inadequate. Moreover, in the case of structures installed in the soil with groundwater, there is still no perfect verification and inspection method for waterproofing work after completion.
따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지금까지 터널의 굴착기간 중에 지하수를 배제할 목적으로 설치되어 이용하던 유공관의 끝단부에 연결하여, 터널의 방수 공사가 진행되는 동안에는 방수 공사의 확실한 시공 검증에 이용하고, 시공이 완성된 이후에는 방수공의 안전한 유지관리에 이용할 수 있는 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by connecting to the end of the perforated pipe used to remove groundwater during the excavation period of the tunnel so far, waterproof construction of the tunnel The purpose is to provide accurate leak inspection and groundwater pressure control device for water tunnels with concrete reclaimed holes that can be used for the reliable construction verification of waterproofing construction during construction, and for the safe maintenance of waterproofing construction after construction is completed. There is this.
이 발명은 지하수를 배제할 목적으로 설치되어 이용하고 있는 유공관의 끝단부에 연결된 배수관과, 배수관에 설치된 밸브 및 유압측정수단 등을 이용해 수로터널을 유지 관리하도록 구성된다. 여기서, 유공관은 지하수를 배제할 목적으로 이용하기 때문에 다수의 구멍을 갖도록 구성되지만, 이 발명의 배수관은 구멍을 갖지 않는다. 그리고, 이 발명을 효과적으로 적용하기 위해서는 지하수를 차단하는 지하수 차단 그라우팅 공사를 지중에 행해야 한다. 즉, 지하수 차단 그라우팅은 지하수를 배제할 목적의 유공관과 이 발명의 배수관이 서로 연결되는 연결지점을 기준으로 수로터널의 바깥쪽에 위치하되, 수로터널의 둘레면을 따라 수로터널에 직각방향으로 위치하도록 적절한 깊이까지 이르도록 형성한다. 또한, 이러한 지하수 차단 그라우팅은 수로터널의 유입부와 유출부 근처에 각각 형성시킨다. The present invention is configured to maintain the waterway tunnel by using a drain pipe connected to the end of the perforated pipe that is installed and used for the purpose of excluding ground water, and a valve and hydraulic measuring means installed in the drain pipe. Here, the perforated pipe is configured to have a plurality of holes because it is used for the purpose of excluding groundwater, but the drain pipe of the present invention does not have a hole. And in order to apply this invention effectively, groundwater blocking grouting work which blocks groundwater should be performed in the ground. That is, groundwater blocking grouting is located on the outer side of the water channel tunnel based on the connection point where the ground pipe and the drain pipe of the present invention are connected to each other to be grounded at right angles along the circumferential surface of the water channel. Form to reach the proper depth. In addition, the groundwater blocking grout is formed near the inlet and outlet of the waterway tunnel, respectively.
즉, 이 발명은 이들 구성요소들을 이용해 누수위치를 정확하게 찾아냄으로써, 방수공의 시공 및 준공 시에는 완벽한 시공 및 완벽한 방수공의 준공검사에 이 용할 수 있고, 터널 운용 시에는 터널의 누수를 신속히 파악해 누수부의 유지보수에 만전을 기할 수 있다. 또한, 이 발명은 터널 내부의 구체와, 특히 방수공에 작용하는 터널 내부 수압과 터널 외부 수압(지하수 수압)의 차이를 간단한 밸브조작을 통해 수압의 평형을 이룸으로써, 방수공에 작용하는 수압을 허용 수압 이내로 조절할 수 있어 구조물의 수명연장에 도움을 줄 수 있다. In other words, the present invention accurately finds the location of the leak using these components, it can be used for the perfect construction and complete inspection of the waterproof hole during the construction and completion of the waterproof hole, and quickly identify the leak of the tunnel during tunnel operation We can make sure maintenance of leaking part. In addition, the present invention balances the pressure between the sphere inside the tunnel and the tunnel internal pressure acting on the waterproof hole and the tunnel external water pressure (ground water pressure) through a simple valve operation, thereby reducing the hydraulic pressure acting on the waterproof hole. It can be adjusted within the allowable water pressure to help extend the life of the structure.
이 발명은 방수공의 준공 후의 완벽한 검사는 물론 방수공의 유지관리에 있어서도 지하수위(압)와 터널 내부의 수압 차이를 측정함으로써 새로운 각도의 검사방법을 제공한다. 또한, 이 발명은 터널 완공 후에 터널 내외수압을 평형상태 또는 이와 동등할 정도로 유지할 수 있어 구조물에 미치는 수압을 경감시킬 수 있는 방법을 제공함으로써, 방수공의 완벽한 방수 기능을 오랜 기간 보전할 수 있어 구조물의 수명 연장에 기여할 수 있는 장치를 제공한다. The present invention provides a new angle inspection method by measuring the difference between the groundwater level (pressure) and the water pressure in the tunnel in the maintenance of the waterproof hole as well as the complete inspection after the completion of the waterproof hole. In addition, the present invention can maintain the pressure inside and outside the tunnel at the equilibrium or equivalent level after completion of the tunnel, thereby providing a method for reducing the water pressure on the structure, so that the perfect waterproof function of the waterproof hole can be preserved for a long time. To provide a device that can contribute to the life of the device.
이 발명은 이들 두 가지 방향으로 적용되는데, 즉 방수공의 완벽시공 검사 및 보수와, 구조물 완공 후 완벽한 유지관리로서, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention is applied in these two directions, that is, as a complete construction inspection and repair of the waterproof hole, and perfect maintenance after the completion of the structure, specifically described as follows.
대부분의 경우 콘크리트 구체가 있는 수로터널의 경우에는 당초 설계 시에 시공 중에 발생하는 지하수를 제거하고, 또한 시공 완료시에 지하수로 인한 수압을 배제하기 위해, 터널 구조물의 하단에 지하수 배출용 유공관을 설치해 지하수를 배출시킴으로써, 공사기간 중에 지하수로 인한 침수 등 시공상의 문제점을 제거하고, 공사가 끝난 이후에도 불필요한 외부 유입수의 유입을 방지하도록 방수공을 두도록 계획하고 있다. 이중 상하수도용 송수터널의 콘크리트 구체의 방수공에는 콘크리 트 구체 내부에 방수포를 두는 방식과, 터널 내부의 구체 표면에 방수라이닝을 더해주는 방법 등이 있는데, 일반적으로 이들 모두를 겸용해 적용함으로써 완벽한 시공을 행하는 공법들이 시도되고 있다. In most cases, in the case of a water channel tunnel with concrete spheres, groundwater discharge pipes are installed at the bottom of the tunnel structure to remove groundwater generated during construction at the time of initial design, and to eliminate water pressure due to groundwater upon completion of construction. By discharging, it is planned to remove the construction problems such as inundation due to groundwater during the construction period and to provide waterproofing holes to prevent unnecessary inflow of external inflow water even after the construction is completed. There are two types of waterproof holes for concrete spheres in water supply and sewage tunnels: a waterproof tarp inside the concrete sphere and a waterproof lining on the surface of the inside of the tunnel. Techniques are being tried.
그러나, 이들의 시공방법은 시공 중의 완벽한 시공검사가 어렵고, 시공이 완료된 후에도 완벽한 준공검사 방법이 없어, 완벽한 시공검수를 행하기 어려워 종종 준공 후에도 하자 발생 등의 애로에 봉착하는 경우가 많다.However, these construction methods are difficult to perform a perfect construction inspection during construction, there is no perfect completion inspection method even after construction is completed, and it is difficult to perform a complete construction inspection, and often encounters difficulties such as defects even after completion.
이 발명은 이러한 문제점을 사전에 방지하고 시공검사에 있어서 완벽한 검사를 행할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 이는 다음의 방법에 의해 행할 수 있다.This invention can prevent such a problem in advance and can provide the method which can perform a perfect inspection in a construction inspection. This can be done by the following method.
터널 구조물의 미세균열을 통해 발생하는 누수를 방지하기 위해서는, 첫째 준공 전에 구조물에 발생한 미세균열을 발견해 완전 밀폐, 보수할 수 있어야 하고, 둘째 준공 이후 운용 시에 터널 구조물 내외 수압(송수 수압과 지하수에 의한 수압)을 평형상태 또는 허용수압 이내로 낮은 수압상태를 이루도록 하여 준공 이후에 장기적으로 터널 내부 구조물에 위해한 응력이 작용하는 경우를 제거함으로써, 누수원인인 균열이 발생할 가능성을 제거할 대처 방안을 강구해야 한다.In order to prevent leakage caused by the microcracks of the tunnel structure, first, the microcracks generated in the structure must be found and completely sealed and repaired before the completion of construction. Second, the water pressure inside and outside the tunnel structure during operation after completion is By the low pressure within the equilibrium state or within the allowable water pressure to eliminate the case of harmful stress on the internal structure of the tunnel in the long term after the completion of the construction. Should be.
이러한 대처방안 중 특히 중점적으로 고려할 사항은 각각의 경우에 대해 다음과 같은 점들이 있다.Particularly important considerations of these countermeasures are as follows.
첫째로는 터널 구조물 표면에 시공하는 방수공의 완벽한 시공검사를 통해 누수 지점을 찾아내 완벽한 보수를 행해야 한다. 이를 위해, 방수공의 시공 시에는 지하수의 수위를 낮춰 줌으로써 시공 기간 동안 건조상태를 유지할 수 있게 하여 완벽한 방수공 시공에 도움을 주고, 방수공의 준공검사 때에는 외부의 수압을 높여 줌으로써 수압의 차이로 인한 지하수 유입의 위치를 찾아내, 즉 시공 불량 지점을 정확하게 찾아내야 한다. First of all, the leak point must be found through a complete construction inspection of the waterproofing hole on the surface of the tunnel structure to perform a complete repair. To this end, it is possible to maintain the dry state during the construction period by lowering the water level of the groundwater during the construction of the waterproofing hole to help the perfect waterproofing construction, and to increase the external water pressure during the completion inspection of the waterproofing hole. The location of the groundwater inflow caused should be located, that is, the exact point of construction failure.
둘째로는 터널 구조물 완공 이후의 유지관리에 적용해 방수 구조물에 불필요한 수압이 작용하지 않게 함으로써, 방수공의 내구연한을 늘리는데 도움을 주어야 한다. 이를 위해, 관내 수압과 주변 지하수의 수압의 차이를 조절할 수 있는 방법을 고안해 구조물에 위해한 큰 수압을 발생시키지 않도록 내외 수압의 차이를 조절함으로써, 터널 라이닝에 변위를 일으킬 가능성을 제거해야 한다. Second, it should be applied to maintenance after the completion of the tunnel structure, so that unnecessary hydraulic pressure is not applied to the waterproof structure, thereby helping to increase the durability of the waterproof hole. To this end, it is necessary to devise a way to control the difference between the water pressure in the pipeline and the surrounding groundwater, and to eliminate the possibility of displacement in the tunnel lining by controlling the difference in the internal and external pressures so as not to generate a large hydraulic pressure on the structure.
더 구체적으로 설명하면, 지하수 유입 누수검사 시에는 터널내의 수압과 외부 주변 토질내의 수압이 차이가 발생하도록 밸브를 조작해 지중수압이 적절한 정도로 높게 형성되도록 유지해 터널 내외수압의 차이로 인한 압력의 차이로 지하수가 유입되는 누수지점을 찾아내 이를 보수할 수 있게 함으로써, 누수 및 지하수의 유입 가능성을 제거한다. 또한, 용수의 누출 검사 시에는 터널 내부의 수압을 높여주고 지하수위(압)를 낮춰 줌으로써 터널 내부의 물의 누출여부를 검사할 수 있도록 한다. 그리고, 터널을 운영함에 있어, 터널내의 수압이 높게 운용될 시에는 외부의 지하수 수압을 터널 내부의 수압에 평형이 되도록 높여주고, 터널내의 수압이 낮은 경우에는 월류관과 밸브를 통해 월류 및 배수가 되도록 월류관의 월류 높이를 조절해 주고, 배수 밸브의 개폐를 통해 터널 내부와 외부 지하수의 수위(압)가 평형 또는 방수공 및 구체가 충분하게 지지할 수 있는 저압을 이루도록 운영함으로써, 터널 방수 구조물에 불필요한 압력이 작용하지 않도록 하여 터널 이용 기간 중에 유지관리상 방수공에 무리한 수압이 작용하지 않도록 대비해야 한다. More specifically, during the groundwater inflow leak test, the valve is operated so that the water pressure in the tunnel and the water pressure in the surrounding soil are different so that the ground water pressure is formed to a high enough level. By finding and repairing the leak point where the groundwater flows in, it eliminates the possibility of leakage and groundwater inflow. In addition, when inspecting the leakage of water, it is possible to inspect the leakage of water inside the tunnel by increasing the water pressure inside the tunnel and lowering the groundwater level (pressure). In operating the tunnel, when the water pressure in the tunnel is high, the external groundwater pressure is increased to be equal to the water pressure in the tunnel, and when the water pressure in the tunnel is low, the overflow and drainage flow through the overflow pipe and valve. By adjusting the overflow height of the overflow pipe as much as possible, and opening and closing the drain valve, the water level (pressure) inside and outside the tunnel is operated to achieve a low pressure that can be sufficiently supported by an equilibrium or a waterproof hole and a sphere. In order to prevent unnecessary pressure from being applied, the water pressure should not be applied to the waterproof hole during maintenance.
이외에 다른 터널 유지상의 여건에 따라 터널 내의 물을 비울 기간에는 지하수위를 낮추어 주어야 하는 경우가 있는데 이러한 경우에도 간단한 밸브 조작을 통해 용이하게 지하수위를 낮출 수 있도록 하부에 배수수단을 갖춤으로써, 어느 경우에나 터널 방수공에 미치는 수압이 평형 또는 저압으로 유지되도록 하였다.In addition, depending on the conditions of the tunnel maintenance, the groundwater level may need to be lowered during the emptying of the water in the tunnel.In this case, the drainage means is provided at the bottom so that the groundwater level can be easily lowered by simple valve operation. The water pressure on the tunnel of the enna tunnel was maintained at equilibrium or low pressure.
또한, 이 발명은 수로터널 등의 시공에 있어 부실하게 시공된 방수공을 비롯하여 신축줄눈 또는 시공줄눈의 시공부위를 통해 발생하는 누수 여부의 검사를 정확하게 행할 수 있어 이에 대한 보수가 정확히 행하여질 수 있다. In addition, the present invention can accurately perform the inspection of leaks generated through the construction site of the expansion joint or construction joint, including the waterproof hole poorly constructed in the construction of the water tunnel, such that the repair can be performed correctly.
또한, 이 발명은 일부의 철도, 도로 및 보도용 터널의 시공 후 정밀누수검사 및 유지관리를 위해서도 설치하여 적용할 수가 있다.In addition, the present invention can be installed and applied for the precise leakage inspection and maintenance after construction of some railway, road and sidewalk tunnels.
상기 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 지하수를 배제할 목적으로 수로터널의 길이방향을 따라 시공된 유공관 보다 수로터널의 유입부 및 유출부 쪽에 각각 시공함으로써, 유입부 및 유출부 쪽으로의 지하수의 흐름을 차단하는 지하수 차단 그라우팅이 시공된 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치로서, 지하수를 방류수로로 유동시키기 위해 유공관의 양 단부에 일단이 각각 연결되어 유입부 및 유출부 쪽으로 시공된 한 쌍의 터널 지하수 배수관과, 한 쌍의 터널 지하수 배수관에 각각 설치된 배수 밸브와, 배수 밸브와 지하수 차단 그라우팅 사이에 위치하는 한 쌍의 터널 지하수 배수관 중 어느 한 쪽에 연결되며 수로터널의 높이방향으로 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 월류관과, 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 조절하는 데 이용되는 지하수위 조절용 밸브, 및 수로터널을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브와 터널 유출부 밸브 중 어느 한 쪽의 밸브를 사이에 두고 수로터널을 서로 연결하되 수로터널의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, by the construction of the inlet and outlet side of the waterway tunnel rather than the perforated pipe constructed along the longitudinal direction of the waterway tunnel for the purpose of excluding the groundwater, the flow of groundwater toward the inlet and outlet As a precision leak inspection and groundwater pressure control device of a water channel tunnel where groundwater blocking grouting is installed, one end is connected to both ends of the perforated pipe to flow the groundwater into the discharge channel, and the pair is installed toward the inlet and the outlet. It is connected to one of the tunnel groundwater drainage pipe, the drain valve installed in the pair of tunnel groundwater drainage pipes, and the pair of tunnel groundwater drainage pipes located between the drainage valve and the groundwater blocking grouting. Groundwater level pipes used to control the groundwater level, The water tunnel to be connected to each other with a valve between the water level control valve used to control the water level, and one of the tunnel inlet valve and the tunnel outlet valve that blocks the water tunnel as necessary. It characterized in that it comprises a connecting pipe is provided with a detection means used to detect the leakage of the tunnel.
이 발명의 검측수단은 개폐 밸브, 수압계 및 유량계로 구성할 수 있다. 또한, 이 발명은 지하수위 조절용 월류관에 설치되어 지하수위를 측정하는 지하수위 측정수단을 더 포함할 수도 있다. The detection means of this invention can comprise a switching valve, a hydraulic pressure gauge, and a flowmeter. In addition, the present invention may further include a groundwater level measuring means for measuring the groundwater level is installed in the upflow pipe for groundwater level adjustment.
[실시예]EXAMPLE
위에서 설명한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양호한 실시예를 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.When explaining the preferred embodiment of the present invention for achieving the above object with reference to Figures 1 to 3 as follows.
도 1 및 도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치가 송수터널에 설치된 상태를 도시한 종단면도 및 횡단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 장치의 배수 밸브와 지하수위 조절용 밸브를 차단할 경우의 터널의 예상 지하수위도이며, 도 4는 도 1에 도시된 장치를 이용하여 지하수위를 높게 조절한 경우와 낮게 조절(배수)한 경우의 지하수위도이다.1 and 2 is a longitudinal cross-sectional view and a cross-sectional view showing a state in which the precise water leakage inspection and groundwater pressure control device of the water channel tunnel with a concrete cavity according to an embodiment of the present invention is installed in the water supply tunnel. Figure 3 is an estimated groundwater level of the tunnel when blocking the drain valve and the groundwater level control valve of the device shown in Figure 1, Figure 4 is a case of using the device shown in Figure 1 to adjust the groundwater level high and low Groundwater level in the case of (drainage).
1. 방수공의 완벽한 시공검사1. Perfect construction inspection of waterproof workers
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 장치는 송수터널 지하수 배수용 유공관(11)의 끝단부에 연결되어 지하수를 터널 외부 하천 등의 방류수로에 보내는 터널 지하수 배수관(100)을 갖는다. 이 때, 터널 지하수 배수관(100)은 강관, 주철관 또는 고강도 PVC재질의 관 등으로 시공된 것으로서, 토질이 지하수 차단벽을 설치하기에 용이한 지점(주로 암질 등으로 투수계수가 낮은 토질 층)인 터널 내부에서 터널의 입구(또는 출구)쪽, 즉 주로 토사 등으로 투수계수가 높은 토질층을 향해 시공된다. 이러한 터널 지하수 배수관(100)은 도면에 도시된 연결지점에서 유공관(11)의 끝단부에서 그 일단이 서로 연통되도록 통상적인 용접 등의 방법으로 연결된다. As shown in Figures 1 to 4, the device of this embodiment has a tunnel
이 실시예에 따른 주요 구성요소들은 터널 지하수 배수관(100)과 연결되도록 설치되는 것으로서, 유지관리를 위해 터널 끝단부의 유지관리용 맨홀 내에 설치되는데, 그 구성요소들로는 배수 밸브(101), 지하수위 조절용 밸브(102), 지하수압 측정용 수압계(103) 및 지하수위 조절용 월류관(104) 등이 있다. 또한, 이 실시예의 장치는 터널 유입부에 설치되어 송수터널(10)의 누수여부를 검측하는데 이용되는 검측수단이 설치된 연결관(105)을 포함한다. 여기서, 검측수단은 연결관(105)에 설치되는 개폐 밸브(106), 수압계(107) 및 유량계(108)로 구성할 수 있다. 모든 송수터널(10)에는 그 유입부와 유출부 근처에 물의 유입을 필요에 따라 차단하는 터널 유입부 밸브(12)와 터널 유출부 밸브(13)를 갖는데, 이 실시예의 연결관(105)은 터널 유입부 밸브(12)를 사이에 두고 송수터널(10)을 연결하도록 설치된다.The main components according to this embodiment are installed to be connected to the tunnel
이 실시예의 지하수압 측정용 수압계(103)는 측정된 수압을 통해 지하수위를 측정하는 지하수위 측정수단의 역할을 한다. 따라서, 지하수압 측정용 수압계(103)에 대신에 배수관의 일정 지점에 니플 및 밸브(109)를 설치하고, 이곳에 지하수위를 측정할 수 있는 투명한 지하수위 측정용 투명호스를 설치해도 무방하다. 이 때, 지하수위 측정용 투명호스는 지하수위 조절용 월류관(104)에 부착시켜 직립 상태로 설치함으로써, 간단하게 지하수위를 측정할 수 있다.The
이 실시예에 따른 장치가 설치된 상태에서의 터널 내부의 방수공사는 기존 공법의 정해진 시방에 따라 터널 지하수 배수관(100)에 설치된 배수 밸브(101)를 완전하게 개방시켜 터널 내부로 지하수의 수압이 작용하지 않아 지하수가 유입되지 않도록 한다.(도 4의 배수 밸브 개방 시 참조) 즉, 터널 내부의 표면이 건조된 상태에서 완벽하게 시공한다. 그런 다음, 방수공의 완벽한 시공여부를 측정하기 위해서는 먼저 배수 밸브(101)를 완전하게 잠근 후, 지하수위 조절용 월류관(104)에 설치된 지하수압 측정용 수압계(103) 또는 지하수위 측정용 투명호스를 이용해 지하수위(압)를 적정수위까지 높인다. 즉, 지하수의 수압(위)을 터널 운영 조건에 적합한 정도로 높게 조절한 다음, 방수공이 적절하게 시공되지 않아 누수가 발생되는 부위를 찾아내 보수 또는 재시공을 행할 수 있도록 한다. Waterproofing work inside the tunnel in the state in which the device according to this embodiment is installed in accordance with the prescribed specifications of the existing method to completely open the
이러한 조사과정에서 발견된 방수공의 부실시공 부위는 보수를 위하여 부실시공 부위를 표시해 둔 후에 모든 누수부위 검사가 완료된 이후에 배수 밸브(101)를 완전 개방하여 지하수위를 충분히 낮추고 터널 내부의 방수공을 재시공할 조건이 되도록 완전하게 건조시킨 이후에 검사 시에 표시한 부실시공 부위의 보수를 행한다. 이러한 과정을 필요한 만큼 반복 시행함으로써 완벽한 방수공 시공을 할 수 있다. The sub-holes of the waterproofing holes found during the investigation are marked with the sub-holes for repair, and after all the leaking areas have been inspected, the
이들 조사방법을 유입 및 누수되는 각각의 경우로 설명하면 다음과 같다.If these investigation methods are described in each case of inflow and leakage as follows.
<터널 내부로의 지하수 유입여부 조사><Investigation of groundwater inflow into tunnel>
지하수의 유입여부를 검사하는 방법으로는 우선 배수 밸브(101)를 잠근 후, 지하수압 측정용 수압계(103) 또는 지하수위 측정용 투명호스를 이용하여 필요한 지하수에 의한 수압만큼 지하수위가 올라가도록 지하수가 흘러나가는 것을 차단하 여 줌으로써 지하수위를 높여준다(도 3참조). 이렇게 지하수위를 높여줌으로써 실제 운전 시와 가장 유사한 지하수 조건에서의 지하수의 터널 내부로의 유입여부를 직접 건조 상태의 터널 내부의 벽면을 육안으로 세밀하게 조사 및 관찰함으로써 수행할 수 있다. 이 실시예의 장치는 이러한 지하수의 유입여부를 측정할 수 있는 지하수위의 조정을 간단한 장치의 조작만으로 합목적적으로 용이하게 행할 수 있는 장점이 있다.As a method of inspecting the inflow of groundwater, first, the
<터널내부 물의 외부로의 누수여부 조사 및 누수량 측정><Investigation of leakage of water inside tunnel and measurement of leakage amount>
누수여부의 조사는 다음과 같은 순서로 행할 수 있다.Investigation of leakage can be done in the following order.
터널내부 물의 외부로의 유출(누수)여부를 검사하기 위해서는, 조사하려는 송수터널(10)의 유입부 근처에 위치하는 터널 유입부 밸브(12)를 잠근 후에 터널 유출부 밸브(13)를 열고 조사하려는 터널 내부에 물을 가득히 채운다. 그런 다음, 터널 유출부 밸브(13)도 잠근 다음 연결관(105)의 개폐 밸브(106)를 열어 조사하려는 적정 수압(설계수압)을 가해 준다. 이 때, 외부 지하수압은 가장 불리한 조건을 조성하기 위해 배수 밸브(101)를 완전하게 개방하여 지하수위가 가장 낮은 상태를 유지한다. 다음으로, 연결관(105)에 설치되어 있는 수압계(107)를 이용하여 수압의 변동여부를 측정함과 동시에 유량계(108)를 통해 유량의 유입여부를 측정하여 터널내부 물의 외부로의 유출여부를 측정할 수 있다.In order to check whether the water inside the tunnel is leaked to the outside (leakage), the
2) 터널 내외의 수압조절2) Control of water pressure inside and outside the tunnel
앞서 설명한 방법에 따라 터널 내부의 방수공이 완전하게 시공된 상태에서, 터널을 실제로 운용하는 기간 중에 터널 내부의 통과수의 수압이 높게 운전되는 경 우에 있어서, 통과수의 유출 가능성이 없고 또한 지하수의 수위(압)가 높아 터널 내부로의 지하수의 유입 가능성을 제거함으로써, 터널 구체위에 시공한 방수공에 위해한 높은 수압을 제거할 수 있어 송수터널이 누수 위험이 없는 상태로 유지될 수 있도록 터널 내외의 수압이 평형을 이루거나 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압을 이루도록 하는 것이 필요하다(도 4의 배수 밸브 차단 시 참조). According to the method described above, in the state where the waterproof hole inside the tunnel is completely constructed, when the water pressure of the passage water inside the tunnel is operated high during the actual operation of the tunnel, there is no possibility of the passage water flowing out and the groundwater level The high (pressure) eliminates the possibility of inflow of groundwater into the tunnel, thereby eliminating the high water pressure for the waterproofing holes on the tunnel sphere, allowing the water supply tunnel to remain in a leak-free state. It is necessary to balance the water pressure or to achieve a water pressure low enough to support the structure (see when the drain valve in FIG. 4 is shut off).
이 경우에는 지하수위 조절용 밸브(102) 및 지하수압 측정용 수압계(103)를 이용하여 유지유출량을 조절하여 지하수의 수압(위)과 관내수위(압)가 평형 또는 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압을 이루도록 지하수의 수위(압)를 적정수위로 조절하여, 터널 내부의 방수공에 불필요한 압력이 가해지지 않도록 함으로써, 외부 지하수의 과도한 수압으로 인해 방수공이 해를 입어 그 기능을 상실하는 등의 악조건을 사전에 방지할 수 있도록 조치할 수 있다.In this case, the groundwater
즉, 터널내의 수압이 낮은 경우에는 지하수위 조절용 월류관(104)과 지하수위 조절용 밸브(102)를 통해 월류 및 배수가 되도록 월류관의 월류 높이를 조절해 주고, 배수 밸브(101)의 개폐를 통해 터널 내부와 외부 지하수의 수위(압)가 평형 또는 방수공 및 구체가 충분하게 지지할 수 있는 저압을 이루도록 운영하면 된다. That is, when the water pressure in the tunnel is low, through the
그리고, 누수조사기간이 장기간 필요하거나 수위를 터널구조 상부 높이까지 유지해야 하는 경우를 대비하여, 지하수위 조절용 월류관(104)의 상단에 별도의 드레인 관을 두어 수위 조절에 유연성을 제공할 수도 있다. In addition, in case the leak investigation period is necessary for a long time or the water level should be maintained up to the upper level of the tunnel structure, a separate drain pipe may be provided on the top of the
앞서 상세히 설명한 바와 같이 이 발명은 방수공의 완벽한 시공검사는 물론 터널 내외 수압의 평형조건 또는 구조물이 지지할 수 있을 정도의 낮은 수압유지가 가능하다. 즉, 송수터널 구조물에 누수가 없는 완벽한 시공이 가능하여 생산에 고비용이 드는 상수 등 원수의 누수로 인한 경제적 손실을 막고, 오수의 유입으로 인한 원수의 오염을 막아 경제적 및 환경적 측면에서의 손실을 예방할 수 있으며, 또한 터널 운용 기간 중에는 송수터널의 관내 수압과 지하수 수압이 평형을 이루도록 하여 송수터널에 작용하는 외압을 완화할 수 있어, 결과적으로 송수터널 구조물 및 방수공의 수명연장에 기여하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention enables a perfect construction inspection of the waterproof hole as well as maintaining the hydraulic pressure equilibrium condition of the hydraulic pressure inside or outside the tunnel or low enough to be supported by the structure. In other words, perfect construction without leaking in the water supply tunnel structure prevents economic loss due to leakage of raw water, such as constant water, which is expensive to produce, and prevents pollution of raw water due to inflow of sewage, thereby preventing loss in economic and environmental aspects. In addition, it is possible to prevent external pressure acting on the water supply tunnel by balancing the internal and underground water pressures of the water supply tunnel during the tunnel operation period, and consequently, the effect of contributing to the life extension of the water supply tunnel structure and waterproofing holes have.
이상에서 이 발명의 콘크리트 복공이 있는 수로터널의 정밀 누수검사 및 지하수압 조절장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. In the above, the technical details of the precision leak inspection and the groundwater pressure regulating device of the water channel tunnel with the concrete cavity of the present invention have been described together with the accompanying drawings, which are illustrative examples of the best embodiments of the present invention. no.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the appended claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
Claims (3)
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