KR100908314B1 - 연직배수재의 통수능력 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연직배수재 시험편의 하단을 고정하기 위한 하부 고정부가 중앙에 형성되고, 상기 하부 고정부에는 물을 공급하기 위한 공급호스가 연결된 받침판과; 연직배수재 시험편의 상단을 고정하기 위한 상부 고정부가 중앙에 형성되고, 상기 상부 고정부에는 물이 배출되기 위한 배출호스가 연결된 상판과; 상기 받침판과 상판 사이에 고정된 연직배수제 시험편의 외부를 감싸고 있는 고무 멤브레인과; 상기 받침판의 상단과 상판의 둘레를 감싸도록 설치되며 그 내부에는 물이 충진되는 실린더와; 상기 케이스 상단에 상판과 이격되게 설치된 덮개부;로 구성된 것을 연직배수재의 통수능력 시험장치에 관한 것으로,

이러한 통수능력 시험장치는 설치하고자 하는 연약지반에서 받을 수 있는 압력이나 온도 등의 다양한 환경을 고려하여 플라스틱 연직배수재의 통수능력을 측정할 수 있도록 함에 따라, 설치하고자 하는 연약지반의 특성에 맞는 연직배수재의 적용이 이루어지도록 하여 시공 후 유지관리와 불량 및 파손에 따른 재시공에 대한 부담을 줄일 수 있다.

받침판, 상판, 고무 멤브레인, 실린더, 덮개, 결합구

Description

연직배수재의 통수능력 시험장치{A test equipment for Plastic Board Drain}

본 발명은 연직배수재의 통수능력 시험장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 설치하고자 하는 연약지반에서 받을 수 있는 압력이나 온도 등의 다양한 환경을 고려하여 플라스틱 연직배수재의 통수능력을 측정할 수 있는 시험장치에 관한 것이다.

국토가 좁은 우리 나라는 최근 산업 및 주택용지의 부족으로 인해 호소매립지, 간척지 등과 같은 연약지반을 이용하여 부족한 용지를 확보시키고자 하는 노력이 꾸준히 증가되고 있다.

한편, 이러한 연약지반은 함수율을 가진 토양으로 구성되어 있어 지반의 하중이 취약하기 때문에 토목 또는 건축공사를 행하기 전에 지반을 강화하기 위한 작업이 우선되어야 한다.

일반적으로 연약지반의 강화는 그 지중에 존재하는 과잉 간극수(間隙水)의 침출을 통해 행해지며, 그 방법으로서 배수공법, 혼합공법, 교체공법 등이 알려져 있다. 그 중 연약지반의 지중으로 수분을 흡수하여 통과시킬 수 있는 연직배수재(또는 '드레인재'라고도 불리운다)를 매몰하고 그 지표면으로 토사를 복개하여 가해지는 하중으로 연약지반에 함유된 수분이 연직배수재를 통하여 외부로 배수되도록 하는 연직배수공법이 널리 사용되고 있다.

이와 같은 연직배수공법은 1930년에 Porter가 샌드 드레인(Sand Drain) 공법을 소개한 이래 1940년 후반부터 이론 및 시공기술의 급진전이 이루어져 왔으며, 1936년에는 Kjiman에 의해 카드보드(Card Board)라는 지제판을 이용한 페이퍼 드레인(Paper Drain) 공법을 제안한 바 있으며, 최근 1978년에 일본에서 소구경의 샌드 드레인(Sand Drain)을 망과 같이 설치하여 지반을 개량하는 팩 드레인(Pack Drain) 공법이 개발되었다.

종래에는 대표적인 공법으로서 모래를 투수성 재료로 이용하여 지반 내에 모래말뚝을 인위적으로 타설함으로써 이로부터 배수효과를 촉진하는 샌드 드레인 공법이 주를 이루었지만, 최근에는 모래의 부족현상과 샌드 드레인 공법이 안고 있는 몇 가지 문제점으로 인하여 플라스틱 코어를 이용한 플라스틱 드레인 공법(Plastic Board Drain, PD재 공법)이 국내에서도 널리 사용되어 오고 있고, 많은 현장에서 그 성과가 확인되고 있다.

도 1은 종래 플라스틱 연직배수재를 나타낸 부분절개 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 플라스틱 드레인 공법에 사용되는 플라스틱 연직배수재는 양면에 다수의 유로(1a)가 길이방향을 따라 형성된 플라스틱 코어(1)가 있고, 상기 플라스틱 코어(1)의 외주면을 통수성을 갖는 직물섬유(2)로 감싼 밴드형 태로 구성된다.

이와 같은 플라스틱 연직배수재를 설치함에 있어, 설치하고자 하는 지역에 따른 토양 및 기후 특성을 고려해야 한다. 예를 들어 토압에 의한 연직배수재의 휨현상이나 온도에 의한 연직배수재의 변형을 그 고려대상으로 하며, 이로 인한 장기간의 통수능력 확보가 가능한지를 예측하여야 한다.

그러나, 아직까지 이러한 플라스틱 연직배수재의 다양한 환경에 따른 통수능력을 측정할 수 있는 적절한 시험장치가 개발되지 않고 있는 실정이며, 이에 연직배수재의 통수능력을 미리 확인하지 못한 채 연약지반에 설치됨에 따라 추후 토양 및 기후의 특성에 따른 연직배수재의 파손으로 인해 재시공해야 하는 문제점이 발생하기도 한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설치하고자 하는 연약지반에서 받을 수 있는 압력이나 온도 등의 다양한 환경을 고려하여 플라스틱 연직배수재의 통수능력을 측정할 수 있는 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

연직배수재 시험편의 하단을 고정하기 위한 하부 고정부가 중앙에 형성되고, 상기 하부 고정부에는 물을 공급하기 위한 공급호스가 연결된 받침판과; 연직배수재 시험편의 상단을 고정하기 위한 상부 고정부가 중앙에 형성되고, 상기 상부 고정부에는 물이 배출되기 위한 배출호스가 연결된 상판과; 상기 받침판과 상판 사이에 고정된 연직배수제 시험편의 외부를 감싸고 있는 고무 멤브레인과; 상기 받침판의 상단과 상판의 둘레를 감싸도록 설치되며 그 내부에는 물이 충진되는 실린더와; 상기 케이스 상단에 상판과 이격되게 설치된 덮개부;로 구성된 것을 특징으로 하는 연직배수재의 통수능력 시험장치를 제공함으로써 달성된다.

또한, 본 발명은 상기 고무 멤브레인이 원통형의 합성고무 라텍스인 것을 특징으로 하는 연직배수재의 통수능력 시험장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 상판이 실린더 내에서 상.하 이동이 가능하도록 설치 된 것을 특징으로 하는 연직배수재의 통수능력 시험장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 상판의 배출호스에는 그 외주면에 다수의 홈이 일정간격으로 형성된 홈부가 형성되고, 상기 홈부가 관통하는 덮개부에는 홈부의 홈에 빈틈없이 삽입되어 그 위치를 고정시킬 수 있는 고정구가 구비된 것을 특징으로 하는 연직배수재의 통수능력 시험장치를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 연직배수재의 통수능력 시험장치는 설치하고자 하는 연약지반에서 받을 수 있는 압력이나 온도 등의 다양한 환경을 고려하여 플라스틱 연직배수재의 통수능력을 측정할 수 있도록 함에 따라, 설치하고자 하는 연약지반의 특성에 맞는 연직배수재의 적용이 이루어지도록 하여 시공 후 유지관리와 불량 및 파손에 따른 재시공에 대한 부담을 줄일 수 있는 효과를 가져온다.

이하에서는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도면에 도시한 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 시험장치를 나타낸 외부 사시도이고, 도 2는 본 발명의 시험장치를 나타낸 내부 사시도이며, 도 4a와 도 4b는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 통수능력 시험장치는 크게 연직배수재 시험편(A)을 상.하로 고정하기 위한 받침판(10) 및 상판(20)과, 상기 연직배수재 시험편(A)을 감싸고 있는 고무 멤브레인(30), 상기 받침판(10) 및 상판(20)의 둘레를 감싸며 설치된 실린더(40)와, 상기 실린더(40) 상단에 상판(20)과 소정의 간격을 두고 이격된 덮개부(50)로 구성된다.

이러한 구성에 있어서, 먼저 받침판(10)은 연직배수재 시험편(A)의 하단을 고정하기 위한 하부 고정부(11)가 중앙에 형성되고, 상기 하부 고정부(11)에는 이에 고정된 연직배수재 시험편(A)으로 물을 공급하기 위한 공급호스(12)가 연결되어 있다.

상판(20)은 연직배수재 시험편(A)의 상단을 고정하기 위한 상부 고정부(21)가 중앙에 형성되고, 상기 상부 고정부(21)에는 이에 고정된 연직배수재 시험편(A)을 거친 물이 배출되는 배출호스(22)가 연결되어 있다.

이와 같이 받침판(10)과 상판(20) 사이에 고정된 연직배수재 시험편(A)에는 그 외부를 고무 멤브레인(30)이 감싸고 있으며, 이러한 고무 멤브레인(30)은 하부 고정부(11)와 상부 고정부(12)까지 모두 감싸도록 하여 받침판(10)의 공급호스(12)를 통해 유입된 물이 연직배수재 시험편(A)을 거쳐 상판(20)의 배출호스(22)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다. 상기 고무 멤브레인(30)로는 원통형의 합성고무 라텍스가 가장 바람직하게 사용되며, 이는 연직배수재 시험편(A)이 실린더(40) 내에 충진된 물의 압력을 직접적으로 받을 수 있도록 함에 따라 신뢰감있는 실험결과를 산출할 수 있기 때문이다.

실린더(40)는 상기 받침판(10)의 상단 및 상판(20)의 둘레를 감싸도록 설치되는데, 받침판(10)은 실린더(40)의 가장 하단에 위치되나, 상판(20)은 실린더(40)의 상단으로부터 소정 간격을 두고 아래쪽에 위치되도록 설치된다. 또한, 상기 실린더(40) 내부에는 물이 충진되며, 이에 상기 실린더(40)는 상판(10)과 받침판(20) 사이의 공간은 밀폐유지될 수 있도록 한다.

덮개부(50)는 실린더(40) 상단에 고정설치되며, 이에 상판(20))과는 소정의 간격을 두고 이격되게 설치되어 있다. 또한, 상기 덮개부(50)에는 상판(20)과 연결된 배출호스(22)가 관통된 채로 장착될 수 있도록 홀(미도시)이 형성된 것은 도면을 통하여 확인할 수 있다.

미설명 부호인 (60)은 받침판(10)과 덮개부(50)를 조여주어 실린더(40)에 밀폐가능하게 장착하기 위한 결합구로서, 이러한 결합구(60)를 통해 본 발명의 구성물들의 조립이 완성되도록 한다.

한편, 이와 같은 구성에 있어서, 상기 상판(20)이 실린더(40) 내에서 상.하 이동이 가능하도록 설치하는 것이 바람직하며, 이는 상기 상판(20)을 상.하 조절하여 연직배수재 시험편(A)의 자유변형, 즉 구부러짐이나 비틀림 등의 조건을 부여하여 연약지반에 설치시 일어날 수 있는 다양한 상태에 대해서도 성능시험이 가능하도록 한다.

이와 같이 상판(20)의 상.하 이동을 위한 수단으로서, 종래 시행되고 있는 다양한 방법들이 적용될 수 있으나, 본 발명에서는 도 4a와 4b에서 보여주는 바와 같이 상판(20)의 배출호스(22) 외주면에 다수의 홈이 일정간격으로 형성된 홈 부(23)를 형성하고, 상기 홈부(23)가 관통하는 덮개부(50)에는 홈부(23)의 홈에 빈틈없이 삽입되어 그 위치를 고정시킬 수 있는 고정구(51)가 구비됨으로써 효율적인 이동수단을 제공한다.

즉, 상기 덮개부(50)로부터 고정구(51)를 제거한 상태에서 상판(20)을 실린더(40) 내에 임의적인 위치까지 승강 또는 하강시킨 다음, 덮개부(50)를 관통하고 있는 홈부(23)에 고정구(51)를 다시 장착하여 상판(20)이 고정되도록 함에 따라 그 상.하 이동이 용이하게 이루어지게 된다.

그 외에도, 본 발명의 연직배수재 시험편에 공급 및 배출되는 물을 순환시스템에 적용하여 물의 낭비없이 재사용이 가능하도록 할 수 있는 시스템 구축이 가능하며, 이러한 순환시스템은 종래 당해분야에서 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명의 시험장치에는 부가적으로 실린더 내의 물의 온도와 압력을 측정하여 외부 표시장치로 나타낼 수 있는 각종 센서들의 장착도 가능하며, 실린더 내의 물의 온도를 조절할 수 있는 히터가 설치될 수 있음은 자명한 사실이다.

이상과 같은 본 발명의 연직배수재의 통수능력 시험장치는 실린더 내의 물의 양과 온도 조절을 통해 설치하고자 하는 연약지반에서 일어날 수 있는 다양한 압력과 온도조건에서의 연직배수재의 성능을 시험할 수 있으며, 특히 연약지반의 지형변화에 따라 발생될 수 있는 변형, 즉 구부러짐과 비틀림 등의 상황에서도 배수효과가 지속될 수 있는지에 대한 시험이 가능하게 되며, 이에 따라 설치하고자 하는 연약지반의 특성에 맞는 연직배수재의 적용이 이루어지도록 함에 따라 시공 후 유 지관리와 불량 및 파손에 따른 재시공에 대한 부담을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 플라스틱 연직배수재를 나타낸 부분절개 사시도

도 2는 본 발명의 시험장치를 나타낸 외부 사시도

도 3은 본 발명의 시험장치를 나타낸 내부 사시도

도 4a와 도 4b는 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 측단면도

<도면의 주요부호에 대한 상세한 설명>

10 : 받침판

11 : 하부 고정부 12 : 공급호스

20 : 상판

21 : 상부 고정부 22 : 배출호스

30 : 고무 멤브레인

40 : 실린더

50 : 덮개

51 : 고정구

60 : 결합구

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 연직배수재 시험편의 하단을 고정하기 위한 하부 고정부가 중앙에 형성되고, 상기 하부 고정부에는 물을 공급하기 위한 공급호스가 연결된 받침판과;

   연직배수재 시험편의 상단을 고정하기 위한 상부 고정부가 중앙에 형성되고, 상기 상부 고정부에는 물이 배출되기 위한 배출호스가 연결된 상판과;

   상기 받침판과 상판 사이에 고정된 연직배수재 시험편의 외부를 감싸고 있는 고무 멤브레인과;

   상기 받침판의 상단과 상판의 둘레를 감싸도록 설치되며 그 내부에는 물이 충진되는 실린더와;

   상기 실린더 상단에 상판과 이격되게 설치된 덮개부;로 구성되고, 상기 상판이 실린더 내에서 상.하 이동이 가능하도록 설치된 연직배수재의 통수능력 시험장치에 있어서,

   상기 상판의 배출호스에는 그 외주면에 다수의 홈이 일정간격으로 형성된 홈부가 형성되고, 상기 홈부가 관통하는 덮개부에는 홈부의 홈에 빈틈없이 삽입되어 그 위치를 고정시킬 수 있는 고정구가 구비된 것을 특징으로 하는 연직배수재의 통수능력 시험장치.

Images