KR100970815B1 - 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반 개량을 위해 지반에 포함된 간극수를 진공으로 흡출시켜 간극수배출시간의 단축과 진공압에 의한 성토하중 감소효과로 지반을 개량하는 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체에 관한 것으로, 연약지반에 삽입되는 배수재와, 상기 배수재가 지상의 배관에 접속되도록 배수재의 상단에 설치되는 연결구로 구성된다. 특히 배수재의 기밀코팅부의 최외곽층은 진공압유지를 위한 기밀효과와 자외선차단을 통한 배수재의 손상을 방지효과를 가진 재질로 융착된 것이며, 연결구는 나사관이 설치된 캡부로 구성되어, 설치가 용이하고 내구성이 향상된 발명이다.

본 발명에 따르면, 유로홈이 길이 방향으로 형성된 골조와, 상기 골조의 외측에 둘러 설치된 필터부와, 상기 필터부의 일측 단부에 기밀코팅부가 형성되어 구성된 배수재와; 상기 기밀코팅부가 형성된 배수재의 단부에 설치된 연결구를 포함하여 구성된 배수용 삽입체에 있어서, 상기 연결구는 합성수지로 형성되어 일측에 배수재가 삽입되어 융착된 캡부와, 상기 배수재가 삽입된 대칭된 위치의 캡부에 설치된 나사관으로 구성된, 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체가 제공된다.

연약지반, 간극수, 배수재

Description

석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체{Drain apparatus for suction drain method}

본 발명은 연약지반 개량을 위해 지반에 포함된 간극수를 진공으로 흡출시켜 지반을 개량하는 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체에 관한 것으로, 연약지반에 삽입되는 배수재와, 상기 배수재가 지상의 배관에 접속되도록 배수재의 상단에 설치되는 연결구로 구성된다. 특히 배수재의 기밀코팅부의 최외곽층이 자외선차단효과를 가진 융착층이고, 연결구는 나사관이 설치된 캡부로 구성되어, 설치가 용이하고 내구성이 향상된 발명이다.

석션 드레인 공법은 연약지반을 개량하는 공법 중의 하나이다. 특히 지반에 포함된 물(간극수)를 대기압으로 흡출하던 기존의 PBD(Plastic Board Drain)공법에 추가적으로 진공으로 흡입하여 제거하는 PBD공법의 개량된 형태이다.

연약지반 개량 공법 중 진공압을 이용한 개별진공압밀 PBD공법은 시공이 간단하고, 균일한 지반 안정이 가능하여 많이 사용되는 공법으로, 배수용 삽입체가 연약지반에 삽입되고, 진공압으로 간극수를 흡출하는 방법이다.

이와 같은 공법에 사용되는 배수용 삽입체는 배수재와 연결구로 구성된다. 배수재는 합성수지로 성형된 유연한 골조의 외부에 필터가 둘러싸여 구성된다. 배수재의 골조에는 간극수가 흐를 수 있는 유로홈이 형성되어 있고, 필터는 모래 등의 지반 구성물의 유입을 막아 간극수만이 통과되어 골조의 유로홈을 따라 지상으로 배출되도록 하는 구조이다. 배수재의 상부에는 기밀코팅층이 더 부가되어 진공압이 PBD 배수재 내부에 지속적으로 유지되도록 하는 구조이다.

그리고 상기의 배수재는 진공을 발생시키는 진공발생장치와 배관으로 연결되어야 하고, 배수재와 배관의 연결을 위해 연결구가 배수재의 상부인 기밀코팅층이 형성된 부분에 설치된다.

상기와 같은 종래의 배수용삽입체의 구성 요소인 배수재는 일단부측의 필터부 상부에 기밀코팅부를 형성하기 위하여 코팅층이 형성되어 있다. 코팅층은 물과 공기의 출입을 막을 수 있는 재질로 코팅된 것이고, 일정 길이만큼 형성되어 있는데, 이는 배수재의 길이와 같이 연약지반의 설계에 따라 미리 결정되어 있다.

종래의 개별진공압밀 PBD 공법은 진공압 형성을 위해 커넥터 연결부가 지중에 형성되는 방식이지만 본 개발품은 PBD의 외면의 필터에 불투수성 재질을 도포하여 융착시켜 코팅한 것으로 PBD 시공한 지표면에서 커넥터를 연결할 수 있어 시공 성을 향상시켰으며, 커넥터 연결부의 기밀효과 미흡시에는 즉시 교체가능한 시스템으로 구성되어 있다.

커넥터를 통한 개별진공압밀공법은 국내외에 3가지 방법이 있다.

첫번째는 기밀커넥터와 배수관이 선행하여 공장에서 연속된 롤 형태로 제작되는 방식으로 공장에서 기밀커넥터 부착을 위한 선행작업비용이 발생되어 경제성 낮다.

두번째는 현장이나 공장에서 PBD시공길이만큼 절단하여 커넥터와 배수관을 연결한 제품을 1개씩 제작하여 준비한 이후에 PBD시공을 1본씩 멘드렐에 삽입하여 시공하는 것으로 기밀층이 되는 지층에 커넥터가 존재하도록 시공하므로 기밀성이 낮아도 품질의 저하우려는 적으나 롤 형태로 연속적으로 시공하는 것이 아니라 1본씩 시공하므로 인해 시공효율의 저하가 불가피하므로 경제성이 낮다.

세번째는 원통나선형 코어의 내관에 외관을 부직포로 감싼 배수재를 이용하는 공법으로 지상에서 기밀커넥터를 연결하는 방법이 있다. 나선형 코어를 상부 기밀층내에서는 무공관을 가지며, 하부 배수층에서는 유공관으로 구성되어 있어 상부기밀층에서는 나선형 무공관과 부직포 사이에는 공간이 존재하여 지표에서의 물이나 공기가 유입될 수 있는 유로가 형성되므로 진공압이 작용해야 하는 조건에선 기밀효과가 낮으며, 원통나선형 내관을 감싸고 있는 부직포는 투수성과 투기성을 가지므로 추가적으로 기밀효과가 낮을 수 밖에 없다. 따라서 상부기밀층에서 원통나선형 내관과 외부 부직포사이의 유로를 차단하고 외부 부직포를 통한 물과 공기의 투과를 방지할 방법을 고안하기 전에는 진공효율저하는 불가피하며, 진공압유지시 간이 길어지는 등의 단점이 존재하여 현장시공관리의 어려움이 크므로 현장적용성이 낮다.

따라서 본 발명은 기밀층이 요구되는 위치에서 PBD 외피를 코팅하여 기밀을 형성한 제품에 진공압을 유지시키기 위한 기밀커넥터를 연결하는 방법을 제시한 것이다.

종래에 개발된 배수용 삽입체의 구성 요소인 연결구는 일정 길이의 수평관체; 상기 수평관체에 수직으로 연결되게 설치되고, 납작한 형상을 가지며, 배수재의 골조가 삽입되는 수직관체로 구성되었다. 그리고 상기 수직관체의 외측면에는 오링이 빙둘러 설치되어 있다. 이와 같이 종래의 연결구는 그 구성이 복잡하고, 배수재에 설치시에 누수되는 우려가 많으며, 강성의 구조로 되어 파손의 위험이 있다.

이와 같이 본 발명은 상기의 문제점인 자외선 노출시의 손상이나 배수재를 연결하는 구성의 용이함을 구현하여, 내구 수명을 증대시키고 간극수의 흡출 효율을 증대시키고자 함에 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위하여 배수재의 내구 수명 증대를 위해 자외선을 차단하는 코팅층을 형성시켜 기밀코팅부를 구성하고, 배수재와 배관을 용이하게 연결하고 유연하여 손상이 되지 않는 열융착으로 고정되는 캡부로 구성된다.

본 발명은 배수재의 최왹곽면이 자외선 차단을 위한 필름이나 도료로 형성되어 자외선 노출에 대한 내구 수명이 증대되는 효과가 있다. 그리고 배관과 연결을 위해 배수재의 단부에 설치된 연결구가 열융착방식으로 간단하고 확실한 수밀 구조로 일체화되게 고정되어 부피의 증대 없고 유연한 재질에 의한 손상이 적으며 배관과의 조립이 매우 용이하여 간극수 흡출 효율이 증대됨을 물론이고 시공시의 용이함이 극대화된다.

본 발명은 유로홈(1)이 길이 방향으로 형성된 골조(2)와, 상기 골조(2)의 외측에 둘러 설치된 필터부(3)와, 상기 필터부(3)의 일측 단부에 기밀코팅부(4)가 형성되어 구성된 배수재(5)와; 상기 기밀코팅부(4)가 형성된 배수재(5)의 단부에 설치된 연결구(6)를 포함하여 구성된 배수용 삽입체이다.

특히 상기 연결구(6)는 합성수지로 형성되어 일측에 배수재(5)가 삽입되어 융착된 캡부(7)와, 상기 배수재(5)가 삽입된 대칭된 위치의 캡부(7)에 설치된 나사관(8)으로 구성된다. 나사관(8)은 외부에 나사산이 형성된 것으로, 이는 배관(9)과 연결될 때 연결관(10)과 체결을 위한 것이다.

배수재(5)의 길이는 연약지반에 맞게 결정되고, 폭 또한 설계에 따라 달라질 수 있다. 그리고 골조(2)는 합성수지 등으로 성형된 것으로, 둥글게 말아 롤의 형상으로 할 수 있는 유연성을 가지면 좋다. 또한 골조(2)의 양측면 중 어느 한 면에 는 다수 개의 돌조가 일정 간격으로 형성되고, 상기 인접된 돌조에 의해 유로홈(1)이 형성된 구조이다. 그리고 골조(2)의 단면 형상은 어떠한 것이라도 가능하고, 간극수가 배출될 수 있는 유로홈(1)이 형성된 것이면 된다.

이와 같은 본 발명의 배수재(5)는 도 2와 도 5에 상세한 구조가 도시되어 있다.

그리고 상기 기밀코팅부(4)의 최외곽에는 자외선 차단층(11)이 형성된 구조를 가진다. 자외선 차단층(11)은 자외선을 차단하는 필름을 사용할 수도 있고, 자외선 차단 효과가 있는 도료를 코팅할 수도 있다. 따라서 기밀코팅부(4)에 의해 물과 공기의 출입을 막고, 자외선 차단층(11)에 의해 배수재(5)가 야외에 있거나 연약지반에 배수재(5)가 삽입되어 상부의 기밀코팅부(4)가 일부 노출되더라도 자외선에 의한 손상을 방지할 수 있게 된다.

그리고 상기 캡부(7)는 내열성이 있는 합성수지재의 외부층과, 배수재(5)와 열에 의해 융착되는 내부층으로 구성된다. 즉, 캡부(7)는 이중 층으로 구성되고, 열융착시 내부층만이 배수재(5)와 열융착됨으로써, 외부층이 열융착에 의한 변형 등의 손상을 받지않고, 외부층이 내부층의 배수재(5)와의 열융착된 부분을 보호함으로써 수밀성을 향상시키게 된다. 또한 이중의 수밀 구조의 역할도 하게 된다. 물론 내부층과 외부층은 접착되어 있다. 내부층은 열융착에 소요되는 열에 의해 녹는 융점을 가지고, 외부층은 열융착시의 융점보다 높은 융점을 가지는 재질적 특성을 가지면 된다.

상기의 구조를 가진 배수용 삽입체는 도 1에 도시된 바와 같이 연약지반에 일정 간격으로 삽입되고, 상단에 설치된 연결구(6)를 이용하여 배관(9)과 접속시키면 된다.

배관(9)에 연결하기 위하여 연결관(10)이 사용되는데, 그 체결 구조는 도 6에 도시되어 있다. 즉 캡부(7)에 설치된 나사관(8)을 연결관(10)에 나사체결하고, 연결관(10)은 배관(9)에 나사체결하면 되는데, 이러한 나사 체결의 구조는 주지공용의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

따라서 본 발명의 연결구(6)는 간단하게 연결관(10)과 나사 체결만으로 연결되는 구조이므로, 설치가 매우 용이한 장점을 가지게 된다.

상기와 같이 하여 연약지반에 다수 개의 배수용 삽입체가 삽입되고, 연결관(10)으로 배관(9)에 연결되면, 배관(9)과 연결된 진공발생장치의 작동으로 진공에 의한 흡입력이 발생된다.

따라서 연약지반의 내부 깊숙한 곳, 즉, 필터부(3)가 지반과 접한 부분에서는 진공에 의해 간극수가 필터부(3)를 관통하여 골조(2)의 유로홈(1)을 따라 상부로 배출된다. 물론 필터부(3)에 의해 흙이나 모래 등의 토질은 흡출되지 않고 간극수만이 배출된다. 그리고 간극수는 유로홈(1)을 따라 외부로 배출되면서 연약지반은 안정화된다.

간극수를 흡출할 때에 수밀이나 기밀이 깨어지는 경우에는 흡출 능력이 저하된다. 그러나 본 발명은 연결구(6)가 배수재(5)와 융착된 구조이므로, 수밀성과 기밀성이 향상되므로 간극수 흡출 능력이 좋아지게 된다.

도 1은 본 발명의 설치 상태도

도 2는 배수재의 내부 구조도

도 3은 연결구와 배수재의 사시도

도 4는 연결구가 배수재에 열융착된 상태도

도 5는 도 4의 A-A부 단면도

도 6은 본 발명이 연결관에 의해 배관에 연결된 상태도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 유로홈 2 : 골조

3 : 필터부 4 : 기밀코팅부

5 : 배수재 6 : 연결구

7 : 캡부 8 : 나사관

9 : 배관 10 : 연결관

11 : 자외선 차단층

Claims (3)

1. 유로홈(1)이 길이 방향으로 형성된 골조(2)와, 상기 골조(2)의 외측에 둘러 설치된 필터부(3)와, 상기 필터부(3)의 일측 단부에 기밀코팅부(4)가 형성되어 구성된 배수재(5)와; 상기 배수재(5)의 단부가 삽입되는 캡부(7)와, 상기 캡부(7)의 일단에 설치되어 연결관(10)과 나사 체결되는 나사관(8)으로 구성된 합성수지재의 연결구(6)를; 포함하여 구성된 배수용 삽입체에 있어서, 상기 캡부(7)를 포함한 연결구(6)는 납작한 형상으로 형성되어 배수재(5)의 단부가 편리하면서 기밀되게 삽입 융착될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는, 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 캡부(7)는 내열성이 있는 합성수지재의 외부층과, 배수재(5)와 열에 의해 융착되는 내부층으로 구성됨을 특징으로 하는, 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 기밀코팅부(4)의 최외곽에는 자외선 차단층(11)이 형성됨을 특징으로 하는, 석션 드레인 공법에 사용되는 배수용 삽입체.

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