KR101288436B1 - 조립식 지중 우수 저류조 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빗물을 일시 저류하여 강우유출을 지체시킴으로써 홍수피해를 저감하거나, 도심지 또는 도로 등의 강우 초기 유출수를 집수 처리함으로써 하천 오염 부하를 경감하는 지중(地中) 우수 저류조의 시공방법에 관한 것으로서, 지중 우수 저류조 계획 지점을 개착하고 개착부에 다수의 골격부재(11)로 구성되는 중공블럭(10)을 조적하여 지중 저류공간을 형성하되, 개착부의 외곽 굴착면에는 폐합벽체(12)가 형성된 중공블럭(10)을 밀착하여 설치하고, 개착부를 상광하협(上廣下狹)의 계단식으로 형성함과 동시에 굴착면에 접하는 중공블럭(10)을 하방으로 순차적으로 설치함으로써, 별도의 토류구조물 구축 없이도 신속하고 간편한 시공이 가능하도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 지중 우수 저류조의 시공에 있어서 필수적으로 수반되었던 토류구조물 구축 공정을 생략할 수 있을 뿐 아니라, 굴착과 저류조 구조체의 시공이 동시에 진행될 수 있으므로 공기를 단축하고 공사비를 절감하며 시공 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Description

조립식 지중 우수 저류조 시공방법{PREFABRICATED UNDERGROUND RAINFALL STORAGE TANK CONSTRUCTION METHOD}

본 발명은 빗물을 일시 저류하여 강우유출을 지체시킴으로써 홍수피해를 저감하거나, 도심지 또는 도로 등의 강우 초기 유출수를 집수 처리함으로써 하천 오염 부하를 경감하는 지중(地中) 우수 저류조의 시공방법에 관한 것으로서, 지중 우수 저류조 계획 지점을 개착하고 개착부에 다수의 골격부재(11)로 구성되는 중공블럭(10)을 조적하여 지중 저류공간을 형성하되, 개착부의 외곽 굴착면에는 폐합벽체(12)가 형성된 중공블럭(10)을 밀착하여 설치하고, 개착부를 상광하협(上廣下狹)의 계단식으로 형성함과 동시에 굴착면에 접하는 중공블럭(10)을 하방으로 순차적으로 설치함으로써, 별도의 토류구조물 구축 없이도 신속하고 간편한 시공이 가능하도록 한 것이다.

집수면적 중 상당부분이 수문학적 피복체로 구성되는 도심지 또는 도로 인접 하천은 강우시 급격한 강우유출이 발생되는 특성을 가지며 따라서 하천 유량의 급격한 증가로 인한 홍수피해를 저감하기 위한 강우유출 지체 시설을 구축하는 것이 일반적이다.

강우유출 지체 시설의 대표적인 예로는 유수지 및 배수펌프장을 들 수 있는데, 통상 개방된 저류지(貯溜池) 형태의 유수지와 유수지와 하천을 연결하는 배수펌프 및 배관 등으로 구성되어, 강우 유출수를 일시 저류하였다가 하천으로 방류함으로써 하도로 유입되는 강우 유출수를 분산하고 하도의 첨두 홍수량을 저감하게 된다.

이러한 유수지는 개방된 저류지 형태의 구조를 가질 뿐 아니라, 배수펌의 양정 한계로 인하여 수심에 제한이 있을 수 밖에 없으므로, 소기의 유출 지체 효과를 얻기 위해서는 대규모의 부지가 소요되는 문제점을 가진다.

이에, 빗물을 저류할 수 있는 공간을 지중에 설치하여 강우 유출수를 일시 저류할 뿐 아니라, 도시 하천 유역내 피복체에 침착된 오염물이 강우 초기유출과 동반하여 급속도로 배출되는 비점오염의 처리 또한 수행하는 지중 우수 저류조가 개발되어 활용되고 있다.

지중 우수 저류조는 그 사전적 의미에서와 같이, 우수 저류공간을 지하에 형성함으로써 저류조의 상부를 자유롭게 활용할 수 있도록 한 것인데, 그 구체적인 시공방법으로는 계획 지점을 굴착하고 철근콘크리트조 구조체를 설치하는 전통적인 지하 공동(空洞) 구조물의 시공방법과 도 1에서와 같이, 조적구조체(27)를 조합하여 저류공간을 형성하는 조립식 지중 우수 저류조 방식 등을 들 수 있다.

조립식 지중 우수 저류조는 지중에 저류공간을 형성하는 구조체를 기둥 또는 벽체, 플랜지(flange) 또는 슬래브(slab) 등으로 구성되는 단위 조적구조체(27)를 조합, 접합하여 형성하는 것으로, 조적구조체(27)는 도 1의 발췌 확대부에서와 같이, 프리캐스트콘크리트(precast concrete)제 기성품으로 제작함으로써, 신속하고 정밀한 시공이 가능하게 된다.

도 1에 도시되지는 않았으나, 조적구조체(27)를 통하여 지중에 구축된 저류조에는 우수의 유입구 및 배수관로 또는 배수펌프 등이 설치되어, 강우시 우수가 저류조내로 유입되어 저류되고, 저류된 우수가 외부로 배출되게 되며, 도 1 하단부에 도시된 바와 같이, 지중에 구축된 조적구조체(27)의 상단에 별도의 상부슬래브(29)를 형성하여 우수 저류조 상부를 다양한 용도로 활용할 수도 있다.

종래의 조적구조체(27) 적용 조립식 지중 우수 저류조는 일단 해당 지점의 굴착이 완료된 상태에서 조적구조체(27)를 설치하게 되는데, 굴착량을 최소화하고 주변 구조물의 피해를 방지하기 위하여, 도 1에서와 같이, 토류벽(土留壁)(28) 또는 널말뚝 등의 토류구조물을 선행 시공하는 것이 일반적이다.

따라서, 조적구조체(27)가 적용되는 지중 우수 저류조는 여타의 지중 구조물과 달리 저류공간만 확보하면 될 뿐 전체 지하 공간이 모두 개방된 상태를 유지할 필요가 없음에도 불구하고, 여타의 지중 구조물 시공에서와 같이 계획 지중 공간 전체에 대한 굴착 및 관련 토류시설의 구축이 완료된 후, 본구조물의 시공이 가능한 문제점이 있었다.

특히, 지중 우수 저류조는 부지 활용도에 민감한 도심지에 주로 설치되는 바, 굴착과정에서 주변 구조물의 피해를 최소화하기 위하여 토류벽(28) 등 토류구조물의 가설이 필수적이며, 이러한 토류구조물의 가설 및 해체 과정에서 막대한 비용 및 시간이 소요되는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 지중 우수 저류조를 시공함에 있어서 별도의 토류구조물 구축 없이도 굴착과 저류조 구조체의 시공이 동반 진행될 수 있도록 함을 목적으로 한다.

즉, 본 발명을 상기 목적을 달성하기 위한 것으로, 지중(地中)에 설치되는 우수 저류조의 시공방법에 있어서, 우수 저류조 계획 지점을 개착하고, 개착된 지중 공간의 벽면에 직육면체 형상의 중공블럭(10)을 밀착 거치하되, 중공블럭(10)은 모서리가 골격부재(11)로 형성되고 내부가 개방되며, 개착된 지중 공간의 벽면과 접하는 면에는 폐합벽체(12)가 형성되고, 개착된 지중 공간의 벽면에 중공블럭(10)이 밀착되어 평면상 개착된 지중 공간의 외곽이 중공블럭(10)으로 폐합되면, 중공블럭(10)의 지중 공간 중심측 하단을 개착한 후 개착된 지중 공간의 벽면에 직육면체 형상의 중공블럭(10)을 밀착 거치하되, 개착된 지중 공간의 벽면과 접하는 중공블럭(10)의 면에는 폐합벽체(12)가 형성됨을 특징으로 하는 조립식 지중 우수 저류조 시공방법이다.

또한, 상기 중공블럭(10)의 골격부재(11) 표면에는 내측으로 요입된 결합요부(14)가 형성되고, 결합요부(14)에는 착탈판(13)이 결합됨을 특징으로 하는 조립식 지중 우수 저류조 시공방법이다.

본 발명을 통하여, 지중 우수 저류조의 시공에 있어서 필수적으로 수반되었던 토류구조물 구축 공정을 생략할 수 있을 뿐 아니라, 굴착과 저류조 구조체의 시공이 동시에 진행될 수 있으므로 공기를 단축하고 시공 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 적용되는 중공블럭(10)을 규격화된 기성품으로 제조함으로써, 시공성을 제고함은 물론, 다양한 규모와 형상의 지중 우수 저류조를 신속하고 정밀하게 시공할 수 있으며, 이로써 지중 우수 저류조 공사비용을 절감하고 지중 우수 저류조의 보급을 확대하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 지중 우수 저류조 시공방법 설명도
도 2는 본 발명의 시공과정 설명도
도 3은 본 발명의 중공블럭 사시도
도 4는 본 발명의 외곽부 중공블럭 부분절단 사시도
도 5는 본 발명의 꼭지점부 중공블럭 부분절단 사시도
도 6은 착탈판이 적용된 본 발명의 중공블럭 일 실시예 분해사시도
도 7은 도 6의 중공블럭 부분절단 사시도
도 8은 본 발명이 적용된 지중 우수 저류조 일 실시예 대표 단면도

본 발명의 상세한 구성 및 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 2는 본 발명의 단계별 시공과정을 설명한 대표 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 지중 우수 저류조의 계획 지점을 개착함으로써 개시된다.

본 발명에 있어서 지중 우수 저류조의 구조체는 모서리가 골격부재(11)로 형성되고 내부가 개방된 직육면체 형상의 중공블럭(10)으로 구축되는데, 전술한 계획 지점의 개착은 중공블럭(10)의 높이에 해당되는 심도로 진행된다.

본 발명의 중공블럭(10)은 전체적인 외관이 직육면체이나, 내부와 6면이 모두 개방되고 모서리 부분의 골격부재(11)만으로 구조가 유지되는, 즉 수평재와 수직재로 구성되는 일종의 프레임 구조체이다.

또한, 본 발명의 중공블럭(10)은 도 3에서와 같이 6면이 모두 개방되어 우수 저류조 내부에 설치되는 중공블럭(10)과, 도 4 및 도 5에서와 같이 6면 중 적어도 1면이 폐합벽체(12)로 폐합되어 우수 저류조 외곽부에 설치되는 중공블럭(10)으로 구분될 수 있다.

여기서 도 4는 중공블럭(10)의 6면 중 1면에 폐합벽체(12)가 형성된 것으로, 굴착된 지중 공간의 벽면에 밀착 설치되며, 도 5는 중공블럭(10)의 6면 중 2면에 폐합벽체(12)가 형성된 것으로, 굴착된 지중 공간의 벽면과 벽면이 만나는 즉, 평면상 전체 우수 저류조의 꼭지점 부분에 밀착 설치되는 것이다.

또한, 굴착과정에서 과도한 지하수의 유입이나 파이핑(piping) 현상이 우려될 경우, 중공블럭(10)의 저면에도 폐합벽체(12)를 형성할 수 있다.

중공블럭(10)의 높이에 해당되는 심도로 계획 지점이 굴착되면, 굴착된 지중 공간의 벽면에 직육면체 형상의 중공블럭(10)을 밀착 거치하는데, 여기서 지중 공간의 벽면에 밀착되는 중공블럭(10)은 폐합벽체(12)가 형성된 중공블럭(10)으로서, 폐합벽체(12)가 굴착된 지중 공간의 벽면에 밀착되면서 굴착 벽면의 붕괴 및 토사 유출을 억제하게 된다.

계획 지점에 대한 굴착은 중공블럭(10)의 높이 해당되는 심도로만 진행되므로, 별도의 도류구조물 구축 없이도 개착이 가능하며, 전체 계획 면적에 대한 굴착이 완료된 후 중공블럭(10)을 설치하지 않고, 도 2에서와 같이, 굴착을 진행함과 동시에 굴착심이 확보된 지점에 대하여 중공블럭(10)을 순차적으로 설치함으로써 굴착면의 노출시간을 최소화하여 일층 안정적인 시공이 가능하다.

개착된 지중 공간의 벽면 전체에 중공블럭(10)이 밀착 배열되어, 평면상 개착된 지중 공간의 외곽이 중공블럭(10)으로 폐합되면, 중공블럭(10)의 지중 공간 중심측 하단을 재차 개착한 후 개착된 지중 공간의 벽면에 중공블럭(10)을 재차 밀착 거치하게 된다.

이때 재차 개착된 지중 공간의 벽면에 밀착되는 중공블럭(10) 또한 폐합벽체(12)가 형성된 중공블럭(10)으로서, 전술한 1단계 굴착 및 중공블럭(10) 설치시와 동일한 방식으로 설치되며, 도 2에서와 같이 전체 중공블럭(10)의 조합체가 결과적으로 상광하협(上廣下狹)의 계단식 구조를 가지게 된다.

즉, 굴착과 중공블럭(10)의 설치를 하측으로 단계적으로 실시하게 되며, 이 과정에서 굴착된 지중 공간의 벽면을 평면상 폐합하는 외곽부의 중공블럭(10)이 일종의 토류구조물 역할을 수행하게 되므로, 별도의 토류구조물 가설 없이도 지중 우수 저류조의 시공이 가능하게 되는 것이다.

또한, 단계적 굴착과 동시에 중공블럭(10)의 설치가 진행되므로 공기를 획기적으로 단축할 수 있다.

도 2에 도시된 실시예에서는 전체 우수 저류조 구조체를 구성하는 중공블럭(10)이 2단으로 설치되어 있으나, 전술한 단계적 굴착 및 중공블럭(10) 설치과정을 반복함으로써, 그 이상의 심도를 가지는 다단형 우수 저류조의 구축이 가능하다.

한편, 도 6은 중공블럭(10)에 폐합벽체(12)를 형성함에 있어서, 골격부재(11)와 폐합벽체(12)를 일체로 성형하지 않고, 6면이 모두 개방된 중공블럭(10)에 착탈판(13)을 부착함으로써 단일 형태의 중공블럭(10)을 통하여 다양한 형태의 적용이 가능하도록 한 것이다.

본 발명에 적용되는 중공블럭(10)은 프리캐스트콘크리트 또는 합성수지 등으로 기성품 형태로 제작될 수 있는 데, 폐합벽체(12)와 골격부재(11)가 일체로 구성되는 경우 폐합벽체(12) 형성면의 수에 따라 거푸집 또는 금형을 별도로 제작하여야 하므로, 생산성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.

또한, 현장 여건에 따라 저류조의 형상을 부득이 변경할 경우, 중공블럭(10)의 변형이 불가능하므로 자재 수급에 차질이 발생되고 공기가 지연되는 문제점이 야기될 수도 있다.

이에, 본 발명에서는 6면이 모두 개방된 단일 형태의 중공블럭(10)을 적용하되, 필요에 따라 착탈판(13)을 부착함으로써, 폐합면을 자유롭게 선택할 수 있도록 하였다.

특히, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 착탈판(13)이 부착되는 중공블럭(10)의 골격부재(11) 표면에는 내측으로 요입된 결합요부(14)를 형성하여, 착탈판(13)의 용이하고 정밀한 부착이 가능하도록 하여, 시공성을 확보하였다.

본 발명은 전술한 바와 같이, 지중 우수 저류조의 외곽부에는 폐합벽체(12)가 형성된 중공블럭(10)이 설치되고, 우수 저류조의 내부에는 6면이 모두 개방된 중공블럭(10)이 설치되어 저류조 구조체를 구축하게 되는데, 도 7에서와 같이, 내부에 설치되는 6면 개방 중공블럭(10) 일부를 생략하고, 여기에 종래의 우수 저류조용 조적구조체(27)를 조적하거나 콘크리트 현장타설 등을 통하여 구조물을 시공하는 등 다양한 형태의 변형이 가능하다.

10 : 중공블럭
11 : 골격부재
12 : 폐합벽체
13 : 착탈판
14 : 결합요부(結合凹部)
27 : 조적구조체
28 : 토류벽(土留壁)
29 : 상부슬래브

Claims (2)

1. 지중(地中)에 설치되는 우수 저류조의 시공방법에 있어서,
   우수 저류조 계획 지점을 개착하고, 개착된 지중 공간의 벽면에 직육면체 형상의 중공블럭(10)을 밀착 거치하되, 중공블럭(10)은 모서리가 골격부재(11)로 형성되고 내부가 개방되며, 개착된 지중 공간의 벽면과 접하는 면에는 폐합벽체(12)가 형성되어, 폐합벽체(12)가 굴착된 지중 공간의 벽면에 밀착되면서 굴착 벽면의 붕괴 및 토사 유출을 억제하고;
   개착된 지중 공간의 벽면에 중공블럭(10)이 밀착되어 평면상 개착된 지중 공간의 외곽이 중공블럭(10)으로 폐합되면, 중공블럭(10)의 지중 공간 중심측 하단을 개착한 후 개착된 지중 공간의 벽면에 직육면체 형상의 중공블럭(10)을 밀착 거치하되, 개착된 지중 공간의 벽면과 접하는 중공블럭(10)의 면에는 폐합벽체(12)가 형성됨을 특징으로 하는 조립식 지중 우수 저류조 시공방법.
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