KR100875306B1 - 침하방지구조를 갖는 하수도관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일단에 인접된 다른 하수도관의 타단이 삽입되는 확장부를 갖고 인접된 다른 하수도관의 타단이 계속적으로 삽입되어 시공되는 하수도관에 있어서; 상기 하수도관 타단의 확장부 내측선단에 다수 개의 시공홈이 형성되고, 확장부 내주연에는 수팽창성 지수제가 충전되는 링형상의 밀폐요부가 형성되며, 상기 하수도관의 일단 외주연에는 상기 시공홈에 대응되어 삽입되는 시공돌부가 형성되고, 상기 하수도관 하단부 시공돌부 후방측에는 하수도관 반지름의 1/2 길이를 갖고 하부로 수직돌출된 하단받침날개가 형성되며, 시공돌부 후방측에서 상기 하수도관 좌우측단에는 하수도관 반지름의 3/4 길이를 갖고 좌우측으로 각각 수평돌출된 좌우측날개를 형성하되 좌우측날개 전후방측에는 손잡이공을 구비하여 하수도관의 종방향 처짐과 침하를 최소화하는 침하방지구조를 갖는 하수도관에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 외주연 하단과 좌우측단에서 외부로 수직돌출되어 연장된 한 개의 받침날개와 두 개의 측면날개에 의해서 하수도관이 종횡으로 지지되므로 연약지반의 침하로 인한 하수도관의 종방향 침하나 매설위치 변경을 미연에 방지할 수 있고, 강도가 보강되어 외력에 의한 하수도관의 파손을 방지할 수 있으며, 손잡이가 형성되어 운반 및 시공성이 보다 향상되는 효과가 있다.

좌우측면날개, 하단받침날개, 밀폐요부, 손잡이공

Description

침하방지구조를 갖는 하수도관{Sewer pipe having prevention structure of sinking}

본 발명은 침하방지구조를 갖는 하수도관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외주연 하단과 좌우측단에서 외부로 수직돌출되어 연장된 한 개의 받침날개와 두 개의 측면날개에 의해서 하수도관이 종횡으로 지지되므로 연약지반의 침하로 인한 하수도관의 종방향 침하나 매설위치 변경을 미연에 방지할 수 있고, 강도가 보강되어 외력에 의한 하수도관의 파손을 방지할 수 있으며, 손잡이가 형성되어 운반 및 시공성이 보다 향상되는 침하방지구조를 갖는 하수도관에 관한 것이다.

일반적으로 하수도관은 지하에 매설되어 하상수의 공급을 안내하는 용도로 사용되는데, 많은 양의 하상수를 공급할 때에는 콘크리트를 원재료하여 만들어진 콘크리트 수도관(Hume pipe)(이하 "하수도관"이라 한다)이 널리 사용되고 있고, 이러한 하수도관은 지하에 매설되는 것이며, 원거리에 하상수를 공급하기 위해서 일정한 길이로 제작된 복수 개의 하수도관을 길이방향으로 연결하고 있다.

이러한, 종래의 하수도관은 일정한 길이와 내경 및 외경을 갖도록 콘크리트로 성형되고, 하수도관의 일단에는 연결되는 또 다른 하수도관이 끼워질 수 있도록 내부의 직경이 하수도관의 외경과 동일하도록 확장부가 형성되어 있다.

이러한 구조의 하수도관을 지하에 매설할 때에는 먼저, 지면을 굴삭기와 같은 장비를 이용하여 하수도관이 매설될 깊이와 폭으로 일정길이를 파낸 다음, 상기 하수도관이 매설될 요입부의 토사 표면을 고른 후, 토사의 표면에 기초 콘트리트를 타설하고, 복수 개의 하수도관이 계속적으로 서로 연결되게 매립된다.

즉, 서로 마주보는 두 개의 하수도관 중 하나의 하수도관의 일단에 형성된 확장부에 또 다른 하수도관의 타단을 근접시킨 상태에서 상기 확장부의 내부로 또 다른 하수도관을 끼워 삽입하여서 이루어진다.

그 다음, 상기 하수도관의 연결부인 확장부의 외측 둘레면에 모래와 시멘트가 물에 의해 혼합되어 만들어진 모르타르를 타설하고, 기초 콘크리트와 하수도관 사이의 공간에 지지대를 설치한 후 되메우기 작업을 하면 된다.

그러나, 이렇게 매립시공된 종래의 하수도관은, 설치한 후 그 하수도관과 기초 콘크리트의 사이에 지지대를 설치하게 되므로 상기 하수도관과 기초 콘크리트 사이에 틈새가 발생하였음은 물론, 지지대의 상부에 하수도관이 접촉되어 있으므로, 연약지반에 설치된 경우 침하가 발생되면, 하수도관과 지지대가 분리되어 하수도관이 파손되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외주연 하단과 좌우측단에서 외부로 수직돌출되어 연장된 한 개의 받침날개와 두 개의 측면날개에 의해서 하수도관이 종횡으로 지지되므로 연약지반의 침하로 인한 하수도관의 종방향 침하나 매설위치 변경을 미연에 방지할 수 있고, 강도가 보강되어 외력에 의한 하수도관의 파손을 방지할 수 있으며, 손잡이가 형성되어 운반 및 시공성이 보다 향상되는 침하방지구조를 갖는 하수도관을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일단에 인접된 다른 하수도관의 타단이 삽입되는 확장부를 갖고 인접된 다른 하수도관의 타단이 계속적으로 삽입되어 시공되는 하수도관에 있어서;

상기 하수도관 타단의 확장부 내측선단에 다수 개의 시공홈이 형성되고, 확장부 내주연에는 수팽창성 지수제가 충전되는 링형상의 밀폐요부가 형성되며, 상기 하수도관의 일단 외주연에는 상기 시공홈에 대응되어 삽입되는 시공돌부가 형성되고, 상기 하수도관 하단부 시공돌부 후방측에는 하수도관 반지름의 1/2 길이를 갖고 하부로 수직돌출된 하단받침날개가 형성되며, 시공돌부 후방측에서 상기 하수도관 좌우측단에는 하수도관 반지름의 3/4 길이를 갖고 좌우측으로 각각 수평돌출된 좌우측날개를 형성하되 좌우측날개 전후방측에는 손잡이공을 구비하여 하수도관의 종방향 처짐과 침하를 최소화하는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 외주연 하단과 좌우측단에서 외부로 수직돌출되어 연장된 한 개의 받침날개와 두 개의 측면날개에 의해서 하수도관이 종횡으로 지지되므로 연약지반의 침하로 인한 하수도관의 종방향 침하나 매설위치 변경을 미연에 방지할 수 있고, 강도가 보강되어 외력에 의한 하수도관의 파손을 방지할 수 있으며, 손잡이가 형성되어 운반 및 시공성이 보다 향상되는 효과가 있다.

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

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 모습을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 시공모습을 보인 측단면도이며, 도 3은 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 시공모습을 보인 평단면도이고, 도 4a는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 삽입연결시 모습을 보인 요부확대 평단면도이며, 도 4b는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 삽입연결후 모습을 보인 요부확대 평단면도이고, 도 5는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 시공모습을 보인 정단면도이다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명의 침하방지구조를 갖는 하수도관은, 하수도관(10) 타단의 확장부(11) 내측선단에 다수 개의 시공홈(12)이 형성되고, 확장부(11) 내주연에는 수팽창성 지수제(14)가 충전되는 링형상의 밀폐요부(13)가 형성되며, 하수도관(10)의 일단 외주연에는 상기 시공홈(12)에 대응되어 삽입되는 시공돌부(15)가 형성되고, 상기 하수도관(10) 하단부 시공돌부(15) 후방측에는 하수도관(10) 반지름의 1/2 길이를 갖고 하부로 수직돌출된 하단받침날개(16)가 형성되며, 시공돌부(15) 후방측에서 상기 하수도관(10) 좌우측단에는 하수도관(10) 반지름의 3/4 길이를 갖고 좌우측으로 각각 수평돌출된 좌우측날개(17,18)를 형성하되 좌우측날개(17,18) 전후방측에는 운반 및 시공성 향상을 위한 손잡이공(19,19a)(19b,19c)을 구비하여 이루어진다.

이와 같은 본 발명은, 하수도관(10)의 일단을 인접한 다른 하수도관(10)의 타단 확장부(11)에 삽입시키되 일단의 시공돌부(15)를 타단의 시공홈(12)에 끼워지는 상태로 삽입시키면, 밀폐요부(13)의 수팽창성 지수제(14)가 팽창되면서 하수도 관(10)의 연결부위를 밀폐시키게 된다.

현장에서 하수도관(10)의 시공시 좌우측면날개(17,18)와 하단받침날개(16)가 서로 뒤틀리지 않게 연결되도록 시공홈(12)과 시공돌부(15)를 형성하여 하수도관(10)의 시공 완료 후 좌우측면날개(17,18)와 하단받침날개(16)가 일률적으로 상재하중에 저항하도록 설계된다.

하수도관(10)의 확장부(11) 내측의 밀폐요부(13)내 수팽창성 지수제(14)로 고무재질의 링체를 형성하여 하수도관(10) 삽입 후 수팽창에 의하여 관접합부의 이완을 방지하고, 좌우측면날개(17,18)의 전후방측에 형성된 손잡이공(19,19a)(19b,19c)에 의해서 하수도관(10)의 운반이나 시공이 보다 용이하게 이루어진다.

시공 후 하수도관(10)의 외력에 대하여 가장 취약한 부위인 하수도관(10)의 접합부분에서도 하수도관(10)의 좌우측면날개(17,18)와 하단받침날개(16)가 연속적으로 연결됨에 따라 외력에 대한 취약함을 방지하게 된다.

이런 본 발명의 침하방지구조를 갖는 하수도관(10)은 일반관과의 처짐량을 비교 검증하기 위하여 수치해석을 수행하였으며, 수치해결 결과는 다음과 같다. 이하, 본 발명의 하수도관(10)은 일반관과 대비하기 위하여 "특수관" 이라 칭한다.

1. 일반관과 특수관 침하거동 분석

일반관과 특수관의 침하거동 분석을 범용 수치해석 프로그램인 MIDAS/GTS 3D를 통하여 분석함.

가. 검토구간 현황

나. 해석방법 및 조건

다. 설계정수

라. 수치해석 결과

1) 수치해석2D(VISUAL IFEA)

·발생 연직변위(mm, 수치해석 2D)

2) 수치해석 3D(MIDAS/GTS)

·발생 연직변위(mm, 수치해석 3D)

2. 검토결과

가. 2차원 수치해석에 의한 연직변위 검토 결과, 매설된 일반관의 경우 최대 침하량은 16mm, 매설된 특수관의 침하량은 7.1mm로 매설된 특수관이 40% 정도의 침하 저감율을 보이는 것으로 나타남.

나. 3차원 수치해석에 의한 연직변위 검토 결과, 매설된 일반관의 경우 최대 침하량은 4.465mm, 매설된 특수관의 침하량은 0.395로 매설된 특수관이 90% 정도의 침하 저감율을 보이며, 또한 부등침하의 방지에도 탁월한 것으로 나타남.

도 1은 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 모습을 보인 사시도,

도 2는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 시공모습을 보인 측단면도,

도 3은 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 시공모습을 보인 평단면도,

도 4a는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 삽입연결시 모습을 보인 요부확대 평단면도,

도 4b는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 삽입연결후 모습을 보인 요부확대 평단면도,

도 5는 본 발명 실시 예인 침하방지구조를 갖는 하수도관의 시공모습을 보인 정단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 상수도관 11 : 확장부

12 : 시공홈 13 : 밀폐요부

14 : 수팽창성 지수제 15 : 시공돌부

16 : 하단받침날개 17 : 좌측면날개

18 : 우측면날개 19,19a,19b,19c : 손잡이공

Claims (1)

1. 일단에 인접된 다른 하수도관의 타단이 삽입되는 확장부를 갖고 인접된 다른 하수도관의 타단이 계속적으로 삽입되어 시공되는 하수도관에 있어서;

   상기 하수도관(10) 타단의 확장부(11) 내측선단에 다수 개의 시공홈(12)이 형성되고, 상기 확장부(11) 내주연에는 하수도관(10) 삽입 후 수팽창에 의하여 관접합부의 이완을 방지하기 위해 상기 시공홈(12) 내측으로 수팽창성 지수제(14)가 충전되는 링형상의 밀폐요부(13)가 형성되며, 상기 하수도관(10)의 일단 외주연에는 상기 시공홈(12)에 대응되어 삽입되는 시공돌부(15)가 돌출형성되고, 상기 하수도관(10) 하단부 상기 시공돌부(15) 후방측에는 상기 하수도관(10) 반지름의 1/2 길이를 갖고 하부로 수직돌출된 하단받침날개(16)가 형성되며, 상기 시공돌부(15) 후방측에서 상기 하수도관(10) 좌우측단에는 상기 하수도관(10) 반지름의 3/4 길이를 갖고 좌우측으로 각각 수평돌출된 좌우측날개(17,18)를 형성하되 상기 좌우측날개(17,18) 전후방측에는 운반 및 시공성 향상을 위한 손잡이공(19,19a)(19b,19c)을 구비하여 하수도관의 종방향 처짐과 침하를 최소화하는 침하방지구조를 갖는 하수도관.

Images