KR101239675B1 - 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배수용 삽입체를 시공할 때 실제 지반의 지층 분포에 적응적으로 대처할 수 있도록, 지반에 안내관을 삽입한 후 안내관의 내부를 통해 지반 내부로 기밀튜브가 하단에 설치된 배수재를 삽입하고 배수재의 상단에 불투과튜브를 설치한 상태에서 안내관을 지반에서 제거하며 배수재의 상단에 연결구 및 배수관을 연결함으로써 시공이 완료되는 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 배수용 삽입체를 시공하고자 하는 지반 내부에 맨드릴을 사용하여 안내관을 내부에 압축공기를 분사하면서 수직 삽입하되, 안내관의 상단이 외부로 노출되게 삽입하는 제1단계와; 배수재의 하단에 기밀튜브를 열융착시켜 설치하는 제2단계와; 배수재의 하단에 정착구를 연결하는 제3단계와; 안내관의 내부를 통해 배수재를 맨드릴을 사용하여 지반 내부에 수직 삽입하여 정착시키는 제4단계와; 배수재를 절단하되 배수재의 상단이 외부로 노출되게 삽입된 깊이보다 길게 절단하는 제5단계와; 배수재의 상단에 불투과튜브를 열융착시켜 설치하는 제6단계와; 안내관을 맨드릴을 사용하여 외부로 빼내는 제7단계와; 배수재의 상단에 연결구를 열융착시켜 연결하는 제8단계와; 연결구를 배수관과 연결하여 배수용 삽입체의 시공을 완료하는 제9단계를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법이 제공된다.

Description

안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법{Construction method of drain apparatus for suction drain method}

본 발명은 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배수용 삽입체를 시공할 때 실제 지반의 지층 분포에 적응적으로 대처할 수 있도록, 지반에 안내관을 삽입한 후 안내관의 내부를 통해 지반 내부로 기밀튜브가 하단에 설치된 배수재를 삽입하고 배수재의 상단에 불투과튜브를 설치한 상태에서 안내관을 지반에서 제거하며 배수재의 상단에 연결구 및 배수관을 연결함으로써 시공이 완료되는 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 연약지반의 개량을 위해서 우선적으로 시행되는 작업은 연약지반 속에 포함된 간극수를 외부로 흡출시켜 배수하는 작업이다. 이러한 간극수의 배수 작업을 효과적으로 하기 위해 개별 진공 압밀 공법을 사용한다.

상기와 같은 개별 진공 압밀 공법은 대기압으로 간극수를 흡출하여 배수하는 기존의 공법을 개량 발전시킨 것으로, 대기압을 이용하지 않고 진공펌프에 의한 진공압으로 간극수를 흡출하여 배수하는 공법이다.

따라서 간극수의 배수 작업을 신속하고 원활하게 이루어짐에 따라 균일한 지반 안정이 가능하여 가장 많이 사용되고 있다. 이러한 개별 진공 압밀 공법을 행하기 위해서는 진공압을 통해 간극수를 흡출하는 배수용 삽입체를 연약지반 내부에 연속적으로 삽입한다.

상기한 개별 진공 압밀 공법을 위한 배수용 삽입체는, 연약지반 내부에 삽입되어 간극수를 흡출하는 역활을 하는 배수재와, 배수재의 상단에 열융착 설치되어 배수관에 연결되는 연결관과 연결하는 연결구로 구성된다.

이때 배수재는 복수의 배수통로가 수직으로 구획된 골조와, 상기 골조의 외측에 설치된 부직포와, 상기 부직포의 상단 외면부에 형성된 불투과층으로 구성된다. 그리고 연결구는 배수재의 상단이 삽입되는 캡과, 상기 캡의 일단에 설치되어 연결관과 나사 체결되는 나사관으로 구성된다.

따라서 진공압이 삽입체에 작용하면, 간극수는 부직포에 의해 배수재의 내부로 유입된 후 골조의 배수통로를 따라 연결구와 연결관 및 배수관을 차례대로 거쳐 외부로 배출되게 된다. 그리고 진공압이 작용하지 않더라도 불투과층에 의해 지반 하층에서 흡출된 간극수는 투수성이 양호한 상층으로 유출되지 않게 된다.

이에 따라 연약지반 내부에 존재하는 간극수를 진공압을 통하여 효과적으로 배출하여 제거함으로서 연약지반의 개량 작업을 용이하게 행할 수 있게 된다.

상기와 같은 배수용 삽입체를 지반에 시공하고자 할 때는 배수재의 삽입 깊이를 파악하여 배수재의 길이를 결정할 수 있도록 해당 지반의 지층 분포를 사전에 조사해야 한다.

그리고 사전 조사에 의해 파악된 삽입 깊이에 대응되게 배수재를 절단하고 절단된 배수재의 상단에 불투과층을 형성하며 불투과층이 형성된 배수재의 상단에 연결구를 열융착하여 배수용 삽입체를 제조한다.

그런 다음 제조된 배수용 삽입체를 시공 현장으로 운반한 후 배수재의 하단에 장착구를 고정시킨 상태에서 맨드릴(mandrel)을 사용하여 지반 내부에 삽입시켜 시공을 완료한다.

여기서 사전 조사에 의해 파악된 지반의 지층 분포가 실제와 상이하여 배수재의 길이와 맞지 않는 경우, 배수재의 삽입 깊이가 실제와 달라 지반 상층에 위치해야 하는 배수재의 불투과층이 외부로 노출되거나, 배수재의 하단이 지하수가 존재하는 모래자갈층이나 투수층까지 이르게 된다.

따라서 배수재의 불투과층이 외부에 완전히 노출되면, 진공압이 배수재로 제대로 공급되지 않고 손실되어 간극수의 배출 작업이 원활하지 이루어지지 않는 문제점이 있다.

그리고 배수재의 하단이 지하수가 존재하는 모래자갈층이나 투수층까지 이르게 되면, 진공압이 배수재로 원활하게 공급되더라도 지하수와 공기의 계속된 유입으로 간극수의 배출 작업이 방해되는 문제점이 있다.

이상과 같이 본 발명은 배수용 삽입체를 시공할 때 실제 지반의 지층 분포에 적응적으로 대처할 수 있는 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 배수용 삽입체를 시공하고자 하는 지반 내부에 맨드릴을 사용하여 안내관을 내부에 압축공기를 분사하면서 수직 삽입하되, 안내관의 상단이 외부로 노출되게 삽입하는 제1단계와; 배수재의 하단에 기밀튜브를 열융착시켜 설치하는 제2단계와; 배수재의 하단에 정착구를 연결하는 제3단계와; 안내관의 내부를 통해 배수재를 맨드릴을 사용하여 지반 내부에 수직 삽입하여 정착시키는 제4단계와; 배수재를 절단하되 배수재의 상단이 외부로 노출되게 삽입된 깊이보다 길게 절단하는 제5단계와; 배수재의 상단에 불투과튜브를 열융착시켜 설치하는 제6단계와; 안내관을 맨드릴을 사용하여 외부로 빼내는 제7단계와; 배수재의 상단에 연결구를 열융착시켜 연결하는 제8단계와; 연결구를 배수관과 연결하여 배수용 삽입체의 시공을 완료하는 제9단계를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법을 제공한다.

본 발명은 배수재를 필요한 길이만큼 절단하여 시공함에 따라 시공 자재의 구득이 용이한 효과가 있다. 그리고 개량 심도의 변화에 따라 배수재의 불투과층을 용이하게 변경 가능하므로 배수용 삽입체에 대한 시공의 용이성 및 정밀성이 향상되어 심도의 변화가 심한 지층 조건에서도 개별 진공 압밀 공법의 적용이 가능한 효과가 있다.

또한 사전에 시공심도 확인을 위한 시험시공이나 장비의 대기시간이 불필요한 효과도 있다. 그리고 시공 조건이 맞으면 배수재 시공 후에도 압밀 기간을 단축하기 위해서 개별 진공 압밀 공법을 적용할 수 있는 효과도 있다. 뿐만 아니라 배수재에 누기가 발생되는 경우에도 이를 즉시 보수할 수 있으므로 개별 진공 압밀 공법의 적용성을 높이는 효과도 있다.

그리고 배수재의 하단에 기밀층이 형성됨에 따라, 배수재의 하단이 모래자갈층이나 투수층까지 이르게 되더라도 지하수와 공기의 흡출이 방지되므로 진공압의 손실을 막아 간극수의 배출이 원활하게 이루어지는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 제1단계를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제2단계를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제3단계를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제4단계를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제5단계를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 제6단계를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제7단계를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제8단계를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 제9단계를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 의해 시공된 배수용 삽입체의 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 진공압을 이용하여 지반 내부에 존재하는 간극수를 외부로 배출하여 지반을 개량하기 위하여 배수재(10)와 연결구(20)로 구성된 배수용 삽입체(100)를 지반 내부에 삽입 시공하는 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 배수용 삽입체(100)를 시공할 때 실제 지반의 지층 분포에 의해 배수재(10)의 삽입 깊이가 다르더라도 이에 적응적으로 대처할 수 있도록 함으로써 시공의 용이성과 정밀성을 높일 수 있는 것이 큰 특징이다.

이는 배수재(10)의 삽입 깊이를 정확하게 알 수 있는 시공 현장에서, 안내관(G)을 근입시킨 상태에서 그 내부를 통해 하단에 기밀층을 위한 기밀튜브(40)가 설치된 배수재(10)를 지반 내부에 삽입하여 필요한 길이로 절단한 후, 배수재(10)의 상단에 불투과층을 위한 불투과튜브(30)를 설치하고 안내관(G)을 빼낸 다음 배수재(10)의 상단에 연결구(20) 및 배수관(P)과 연결하는 시공 방법에 의한 것이다.

따라서 배수재(10)의 길이를 실제 지반에 삽입되는 길이에 대응되게 구성할 수 있게 된다.

이에 따라 생산 공장에서 배수재(10)를 절단하고 그 상단과 하단에 불투과층을 형성시킨 후 시공 현장으로 운반하여 지반에 시공함으로써, 배수재(10)의 길이가 실제 지반에 삽이되는 깊이와 달라 상단의 불투과층 위치가 맞지 않고 배수재(10)의 하단으로 지하수 및 공기가 흡출되어 간극수의 배출 작업을 제대로 행할 수 없었던 종래의 시공 방법이 가진 문제점을 완전히 해소할 수 있다.

여기서 상기한 본 발명의 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법을 각 단계별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1단계는 도 1과 같이 배수용 삽입체(100)를 시공하고자 하는 지반 내부에 안내관(G)을 수직으로 삽입하는 단계이다.

즉, 맨드릴(M)을 사용하여 안내관(G)의 상단 일부가 지반의 복토층 외부로 노출되도록 삽입하는 단계이다. 이때 안내관(G)은 배수재(10)의 직경보다 큰 직경을 가진 것으로 구성한다.

그리고 안내관(G)을 지반에 삽입할 때는 안내관(G)의 내부로 고압의 압축공기를 분사하면서 삽입해야 한다. 이는 배수재(10)의 상단에 불투과층을 형성하는 작업을 용이하게 할 수 있도록 안내관(G)의 내부로 빈 공간을 형성하기 위한 것이다.

여기서 안내관(G)의 상단 일부를 외부로 노출시킨 것은 이후의 단계에서 안내관(G)을 지반에서 빼낼 때의 작업을 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.

제2단계는 도 2에 도시된 바와 같이 배수재(10) 하단에 일정길이의 기밀튜브(40)를 열융착시켜 설치하는 단계이다.

이때 배수재(10)는 필요한 길이만큼 절단 사용하도록 롤형태로 감겨 있는 제품이다. 그리고 기밀튜브(40)는 배수재(10)가 모래자갈층이나 투수층까지 이르게 될 경우 그 하단으로부터 지하수와 공기가 흡출되는 것을 막기 위한 것이다.

제3단계는 도 3과 같이 배수재(10)의 하단에 정착구(S)를 고정시키는 단계이다.

이는 배수재(10)의 하단을 정착구(S)의 연결고리에 삽입하여 고정시키면 된다. 여기서 정착구(S)는 지반 내부에서 배수재(10)의 하단을 삽입 깊이까지 안내한 후 정착판에 의해 지반에 정착시킨 역활을 한다.

제4단계는 도 4에 도시된 바와 같이 안내관(G)의 내부를 통해 배수재(10)를 지반 내부에 수직으로 삽입하는 단계이다.

이는 정착구(S)에 맨드릴(M)을 취부한 상태에서 맨드릴(M)을 작동시켜 지반의 삽입 가능한 깊이까지 배수재(10)를 삽입한 후 맨드릴(M)을 빼냄으로써 가능하게 된다. 그러면 배수재(10)는 정착구(S)에 의해 지반 내부에 정착된 상태를 유지하게 된다.

여기서 배수재(10)의 하단이 모래자갈층이나 투수층에 이르더라도 기밀튜브(40)에 의해 기밀층이 되므로, 모래자갈층이나 투수층의에 존재하는 지하수와 공기가 배수재(10)를 통해 흡출되지 않는다.

제5단계는 도 5와 같이 배수재(10)의 상단을 절단하는 단계이다.

즉, 배수재(10)는 지반에 삽입된 깊이에 대응되는 길이로 절단하는 단계이다. 이때 배수재(10)는 상단이 연결구(20)와 연결 가능하도록 외부로 노출되도록 삽입된 깊이보다 길게 절단해야 한다.

제6단계는 도 6에 도시된 바와 같이 배수재(10)의 상단에 불투과튜브(30)를 열융착시켜 설치하는 단계이다. 이는 배수재(10)의 상단에 불투과층을 형성시키기 위한 단계이다.

그러면 불투과튜브(30)에 의해 배수재(10)의 상단에 불투과층이 형성됨에 따라, 배수용 삽입체(100)를 생산하는 과정에서 불투과층을 형성시킨 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

따라서 진공압이 작용하지 않을 때 지반 하층에서 흡출된 간극수가 투수성이 양호한 지반 상층으로 유출되지 않게 한다. 이때 안내관(G)에 의해 내부에 공간이 마련되므로 불투과튜브(30)를 열융착시키는 작업이 편리하다.

제7단계는 도 7과 같이 안내관(G)을 지반에서 빼내는 단계이다. 이는 불투과튜브(30)를 열융착 고정시키는 작업을 편리하도록 한 안내관(G)의 기능이 더 이상 필요하지 않기 때문이다.

제8단계는 도 8에 도시된 바와 같이 배수재(10)의 상단에 연결구(20)를 열융착 고정시키는 단계이다. 즉, 열융착 방식을 통하여 연결구(20)를 배수재(10)의 상단에 기밀되게 고정시키면 된다.

제9단계는 도 9와 같이 연결구(20)를 배수관(P)과 연결하여 하나의 배수용 삽입체(100)에 대한 시공을 완료하는 단계이다.

즉, 연결구(20)의 나사관을 통해 연결관(C)과 연결한 후 연결관(C)에 배수관(P)을 연결하면 도 10과 같은 상태가 된다. 따라서 시공하고자 하는 배수용 삽입체()의 수만큼 상기한 각 단계를 반복함으로써 연약지반 개량을 위한 배수용 삽입체()의 시공을 완료할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 시공 현장에서 배수재(10)를 지반에 삽입한 후 그 삽입 깊이에 맞게 절단한 후 그 상단에 불투과층을 위한 불투과튜브(30)를 설치하고 연결구(20)를 연결함에 따라, 실제 지반의 지층 분포에 적응적으로 대처할 수 있도록 함으로써, 시공의 용이성과 정밀성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 배수재(10)의 하단에 기밀층을 위한 기밀튜브(40)를 설치한 후 지반에 삽입하여 시공함에 따라, 시공된 배수재(10)의 하단이 모래자갈층이나 투수층까지 이르게 되더라도 그 하단으로부터 지하수와 공기가 흡출되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 간극수의 배출 작업을 원활하게 할 수 있다.

10: 배수재 20: 연결구
30: 불투과튜브 40: 기밀튜브
100: 배수용 삽입체 S: 정착구
C: 연결관 P: 배수관
G: 안내관 M: 맨드릴

Claims (1)

1. 배수용 삽입체(100)를 시공하고자 하는 지반 내부에 맨드릴(M)을 사용하여 안내관(G)을 내부에 압축공기를 분사하면서 수직 삽입하되, 안내관(G)의 상단이 외부로 노출되게 삽입하는 제1단계와, 배수재(10)의 하단에 기밀튜브(40)를 열융착시켜 설치하는 제2단계와, 배수재(10)의 하단에 정착구(S)를 연결하는 제3단계와, 안내관(G)의 내부를 통해 배수재(10)를 맨드릴(M)을 사용하여 지반 내부에 수직 삽입하여 정착시키는 제4단계와, 배수재(10)를 절단하되 배수재(10)의 상단이 외부로 노출되게 삽입된 깊이보다 길게 절단하는 제5단계와, 배수재(10)의 상단에 불투과튜브(30)를 열융착시켜 설치하는 제6단계와, 안내관(G)을 맨드릴(M)을 사용하여 외부로 빼내는 제7단계와; 배수재(10)의 상단에 연결구(20)를 열융착시켜 연결하는 제8단계와, 연결구(20)를 배수관(P)과 연결하여 배수용 삽입체(100)의 시공을 완료하는 제9단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 안내관을 이용한 배수용 삽입체의 시공 방법.
   

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