KR101351743B1 - 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옹벽 배수구로 역류 흐름을 차단하고, 배면측의 토사 유출을 억제시켜 옹벽의 변위, 침하, 붕괴를 방지할 수 있는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 일 실시 형태에 따르면, 옹벽의 배수구에 삽입 설치되는 배수파이프와; 상기 배수파이프의 일측 유입구에 설치되어 옹벽의 배면측 토사가 유출되는 것을 방지하는 토사유출방지용 캡과; 상기 토사유출방지용 캡에 일단이 연결되어 배수파이프내에 설치된 지지판 연결축과; 상기 지지판 연결축의 타단에 고정 설치되어 상기 배수파이프내에 배치되고 복수개 이상의 배수구멍을 갖는 역류방지막 지지판과; 상기 배수파이프의 타측 유출구를 향하여 상기 지지판 연결축의 타단에 고정되고 상기 역류방지막 지지판에 면접촉되어 있는 유연한 재질의 역류방지막을 포함하여, 역류시 역류방지막이 역류방지막 지지판에 밀착하여 배수구멍을 막고, 정상 배수시 배수구멍에 작용하는 배수 압력으로 역류방지막이 휘어져 역류방지막 지지판으로부터 이격되는 배수 틈새가 발생하는 것을 특징으로 한다.

Description

옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치{Counter flow preventing device of retaining wall structure}

본 발명은 수충부의 배수구에 설치되는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치에 관한 것으로, 특히 옹벽 배수구로 역류 흐름을 차단하고, 배면 측의 토사 유출을 억제시킬 수 있도록 한 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치에 관한 것이다.

장마 및 우기 시 폭우로 인하여 하천 수위가 올라가고 그에 따라 하천에 있는 물이 옹벽 전면의 배수구를 통하여 옹벽 배면으로 역류하여 이동하게 된다. 역류 흐름은 시간이 지나 최종적으로는 담수된 수위만큼 옹벽 배면에도 수위를 상승시키고, 이로 인해 배면 토압이 증가되어 옹벽이 변위, 침하, 붕괴로 이어져 재산피해와 인명피해가 속출하게 된다.

또한, 담수된 물 수위가 낮아지면 옹벽 배면에 있던 물이 옹벽 전면에 설치된 배수구를 통하여 빠져나오게 되는데 이때, 옹벽 배면 토사도 같이 빠져나와 옹벽 배면부에 침하가 발생하기도 하고, 빠져나온 배면 토사가 옹벽 배수구를 막아 배수가 원활하지 못하는 문제점이 발생된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록실용 등록번호 제20-0292752호로서, 옹벽용 토사유출방지 배수시설이 제안되어 있다. 상기 배경기술에서는 배수구가 위치한 옹벽의 내측에 성토층을 조성하는 단계에서 배수구의 입측과 접하게 방수필터를 위치시키고, 이 방수필터의 상부에 골재가 채워져 있되, 네트론망으로 제작된 필터박스를 배수구와 긴밀히 접하게 위치시키며, 배수구 내에는 교체가능한 고밀도 폴리에틸렌 망사봉 필터를 내측에 구비한 배수관을 삽입 설치하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 배경기술은 옹벽 내에 위치한 성토층으로 침투되는 우수를 원활하게 배수 처리하여 줄 수 있고, 배수처리 과정 중 토사의 유출을 미연에 방지하여 줄 수 있는 효과를 갖는데 반해, 옹벽의 전면에서 배수구로 역류하는 흐름을 차단할 수 없는 단점을 가진다.

한국 등록실용 등록번호 제20-0255699호(옹벽용 토사유출방지 여과배수시설) 한국 특허등록 등록번호 제10-0402435호(옹벽용 토사유출방지시설)

본 발명은 옹벽 배수구로 역류 흐름을 차단하고, 배면 측의 토사 유출을 억제시켜 옹벽의 변위, 침하, 붕괴를 방지할 수 있는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 일 실시 형태에 따르면,

옹벽의 배수구에 삽입 설치되는 배수파이프와;

상기 배수파이프의 일측 유입구에 설치되어 옹벽의 배면측 토사가 유출되는 것을 방지하는 토사유출방지용 캡과;

상기 토사유출방지용 캡에 일단이 연결되어 배수파이프내에 설치된 지지판 연결축과;

상기 지지판 연결축의 타단에 고정 설치되어 상기 배수파이프내에 배치되고 복수개 이상의 배수구멍을 갖는 역류방지막 지지판과;

상기 배수파이프의 타측 유출구를 향하여 상기 지지판 연결축의 타단에 고정되고 상기 역류방지막 지지판에 면접촉되어 있는 유연한 재질의 역류방지막을 포함하여,

역류시 역류방지막이 역류방지막 지지판에 밀착하여 배수구멍을 막고, 정상 배수시 배수구멍에 작용하는 배수 압력으로 역류방지막이 휘어져 역류방지막 지지판으로부터 이격되는 배수 틈새가 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적절한 다른 실시 형태에 따르면,

옹벽의 배수구에 삽입 설치되는 배수파이프와;

상기 배수파이프의 일측 유입구에 가까이 위치되어 옹벽의 배면측 토사가 유출되는 것을 방지하는 토사유출방지용 캡과;

상기 토사유출방지용 캡에 일단이 연결되어 배수파이프내에 설치된 지지판 연결축과;

상기 지지판 연결축의 타단에 고정 설치되어 상기 배수파이프의 유출구측에 결합되어 있는 유출구 캡과;

상기 지지판 연결축에 삽입 고정되어 배수파이프내에 배치되고 복수개 이상의 배수구멍을 갖는 역류방지막 지지판과;

상기 지지판 연결축에 삽입 고정된 후 상기 배수파이프의 타측 유출구를 향하여 배치되고 상기 역류방지막 지지판에 면접촉되어 있는 유연한 재질의 역류방지막을 포함하여,

역류시 역류방지막이 역류방지막 지지판에 밀착하여 배수구멍을 막고, 정상 배수시 배수구멍에 작용하는 배수 압력으로 역류방지막이 휘어져 역류방지막 지지판으로부터 이격되는 배수 틈새가 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 토사유출방지용 캡은 원형의 캡 링과, 캡 링의 내부에 일정한 각도를 가지고 방사상으로 배치되어 있는 다수개의 토사유출방지살로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 복수개의 배수구멍은 원형으로 역류방지막 지지판의 중심으로부터 동일한 반경에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 역류방지막은 가죽, 실리콘, 고무 중 어느 하나의 재질로 제작된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치에 의하면, 옹벽의 배수구에 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치를 설치함으로써 배면 토사 유출 방지와 배면 토압 증가의 방지가 가능하여 여름철 장마 및 폭우로 인하여 하천의 수위상승이 발생하여도 역류를 차단하여 배면 토압의 증가가 없어져 옹벽의 변위, 침하, 붕괴를 방지하여 재해로부터 국민의 재산과 생명을 지키는데 효과가 있다. 또한 옹벽의 전면에서 설치 가능하므로 유지보수가 용이하고 교체가 편리한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치의 설치상태도.
도 2a는 도 1에 적용된 역류방지용 배수장치의 사시도.
도 2b는 도 2a의 분해사시도.
도 3a는 도 1의 'A'부 확대도.
도 3b는 도 3a에서 정상 배수시의 역류방지막 지지판이 열려진 상태도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치의 사시도.
도 5는 도 4의 역류방지용 배수장치가 옹벽 구조물에 설치된 상태도.
도 6a는 도 5의 'B'부 확대도로서 역류 차단을 나타내는 상태도.
도 6b는 도 6a에서 정상 배수시의 역류방지막 지지판이 열려진 상태도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1과 같이 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치(10)는 옹벽(5)의 배수구(6)에 설치되어 배수구의 배면에 있는 물은 옹벽(5)의 전면(5a)으로 빠져나올 수 있고, 옹벽 전면에 있는 물은 옹벽의 배면(5b)으로 역류하지 못하도록 되어 있다.

역류방지용 배수장치(10)는 도 2a 및 도 2b와 같이 옹벽(5)의 배수구에 삽입 설치되는 배수파이프(12)가 구비된다. 배수파이프(12)는 옹벽(5)의 배수구에 해당하는 외경을 갖고 배수구(6)와 동일한 길이를 갖는다. 따라서 배수파이프(12)는 옹벽(5)의 배수구에 삽입되어 외부로 노출되지 않게 설치되며, 일측 유입구(12a)에서 타측 유출구(12b)로 배수가 이루어진다.

배수파이프(12)의 일측 유입구에 토사유출방지용 캡(14)이 설치되어 있다. 토사유출방지용 캡(14)은 옹벽(5)의 배면측 토사가 배수파이프(12)를 통하여 유출되는 것을 방지한다. 토사유출방지용 캡(14)은 배수파이프(12)의 일측 유입구(12a)에 결합되는 원형의 캡 링(141)과, 캡 링(141)의 내부에 일정한 각도를 가지고 방사상으로 배치되어 있는 다수개의 토사유출방지살(142)로 이루어져 있다. 따라서 옹벽의 배면에 토압이 발생될 경우 토사유출방지용 캡(14)의 토사유출방지살(142)에 의해 배수파이프(12)내로 토사 유출이 억제되고, 옹벽 배면측 물은 다수개의 토사유출방지살(142)간의 틈새를 통해 배수파이프(12)내로 배수가 원활하게 이루어진다.

토사유출방지용 캡(14)에 일정 길이의 지지판 연결축(16)이 연결되어 배수파이프(12)내에 설치되어 있다. 지지판 연결축(16)의 길이는 배수파이프(12)의 길이보다 짧게 구성될 수 있다. 본 실시 예에서 지지판 연결축(16)의 길이는 배수파이프(12) 길이의 1/4 정도로 구성된다. 지지판 연결축(16)은 그의 일단이 토사유출방지용 캡(14)의 중앙에 고정되어 있고 그의 타단에 너트(17a,17b)가 체결되기 위한 수나사가 형성되어 있다.

지지판 연결축(16)의 타단에 역류방지막 지지판(18)이 삽입되어 너트(17a,17b)로 고정되어 있다. 역류방지막 지지판(18)은 원판형으로 복수개 이상의 배수구멍(18a)을 갖는다. 역류방지막 지지판(18)의 외경은 배수파이프(12)의 내경과 동일하게 구성되어 배수파이프(12)내로 삽입 설치된다. 이때 복수개의 배수구멍(18a)은 원형으로 역류방지막 지지판(18)의 중심으로부터 동일한 반경에 형성되어 있다. 배수구멍(18a)은 정상 배수시 배압이 작용하는 면압으로 이용된다.

배수파이프(12)의 타측 유출구(12b)를 향하여 지지판 연결축(16)의 타단에 유연한 재질의 역류방지막(20)이 고정 설치되어 있다. 역류방지막(20)은 지지판 연결축(16)에 나사 결합된 너트(17a,17b)에 의해 역류방지막 지지판(18)에 면접촉되게 설치된다. 이때 역류방지막(20)은 원판형으로 역류방지막 지지판(18)의 배수구멍(18a)을 충분히 덮을 수 있는 면적을 갖고 배수파이프(12)내에 설치된다. 역류방지막(20)은 유연하면서 복원력을 갖는 예로 가죽, 실리콘, 고무 중 어느 하나의 재질로 제작된 것이 될 수 있다. 따라서 도 3a와 같이 역류시 역류방지막(20)이 역류방지막 지지판(18)에 밀착하여 배수구멍(18a)을 막고, 도 3b와 같이 정상 배수시 배수구멍(18a)에 작용하는 배수 압력으로 역류방지막(20)이 휘어져 역류방지막 지지판(18)으로부터 이격되는 배수 틈새(G)가 발생한다.

이와 같이 구성된 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치의 작용을 설명한다.

먼저, 도 1에서 장마 및 우기 시 폭우로 인하여 하천 수위가 올라가고 그에 따라 하천에 있는 물이 옹벽(5) 전면의 배수구(6)를 통하여 옹벽 배면으로 역류하여 이동하게 된다.

이때 배수구(6)에 설치된 배수파이프(12)내로 흐르게 된 역류 흐름은 도 3a에서 역류방지막(20)에 도달하게 된다. 따라서 역류 흐름에서 생긴 수압으로 역류방지막(20)은 역류방지막 지지판(18)에 밀착되고, 배수구멍(18a)은 역류방지막(20)에 의해 차폐된다. 이로 인해 역류방지막(20)은 역류 흐름을 더 이상 할 수 없게 하여 옹벽 배면으로 수위를 올리지 못하여 배면 토압이 증가되지 않는다. 따라서 옹벽이 변위, 침하, 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 하천 수위가 옹벽 배수구의 위치보다 낮아지면, 역류방지막(20)에 작용하였던 역류압이 제거되고, 동시에 옹벽(5)의 배면(5b)측에 담수된 물의 배수압에 의해 역류방지막 지지판(18)의 배수구멍(18a)에 배압이 생겨 역류방지막(20)을 밀게 됨으로써, 도 3b와 같이 역류방지막(20)은 옹벽의 전면측으로 휘어져 역류방지막 지지판(18)과 역류방지막(20)의 사이에 넓은 틈새(G)가 발생된다. 이로 인해 옹벽 배면에 있던 물이 옹벽 전면에 설치된 배수파이프(12)를 통하여 원활하게 빠져나오게 된다.

이때, 옹벽 배면 토사는 토사유출방지용 캡(14)에 걸려 빠져나오지 못하므로 옹벽 배면부에 침하가 발생되지 않는다.

이같이 옹벽의 배수구에 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치(10)를 설치함으로써 배면 토사 유출 방지와 배면 토압 증가방지가 가능하여 여름철 장마 및 폭우로 인하여 하천의 수위상승이 발생하여도 재해로부터 국민의 재산과 생명을 지키는데 효과가 있다.

한편, 역류방지용 배수장치(10)는 도 4 및 도 5와 같이 구성 설치될 수 있다. 즉, 토사유출방지용 캡(14)과 동일 유사한 구조를 갖는 유출구 캡(24)을 배수파이프(12)의 유출구(12b)측에 설치하고, 지지판 연결축(16)의 일단을 유출구 캡(24)의 중앙에 고정하고 그의 타단에 토사유출방지용 캡(14)과 역류방지막(20)을 설치할 수 있다. 이때 토사유출방지용 캡(14)은 외주면에 수나산을 가지고 배수파이프(12)의 유출구(12b)에 나사 결합으로 조립될 수 있다.

따라서 도 6a와 같이 역류시 역류방지막(20)이 역류방지막 지지판(18)의 배수구멍(18a)을 막아 역류 흐름을 차단하고, 도 6b와 같이 정상 배수시 역류방지막 지지판(18)의 배수구멍(18a)에 작용하는 배압에 의해 역류방지막(20)이 열려 배수 흐름이 원활하게 이루어진다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 배수파이프
14: 토사유출방지용 캡
16: 지지판 연결축
18: 역류방지막 지지판
18a: 배수구멍
20: 역류방지막

Claims (5)

1. 옹벽(5)의 배수구에 삽입 설치되는 배수파이프(12)와;
   상기 배수파이프(12)의 일측 유입구에 설치되어 옹벽(5)의 배면측 토사가 유출되는 것을 방지하는 토사유출방지용 캡(14)과;
   상기 토사유출방지용 캡(14)에 일단이 연결되어 배수파이프(12)내에 설치된 지지판 연결축(16)과;
   상기 지지판 연결축(16)의 타단에 고정 설치되어 상기 배수파이프(12)내에 배치되고 복수개 이상의 배수구멍(18a)을 갖는 역류방지막 지지판(18)과;
   상기 배수파이프(12)의 타측 유출구를 향하여 상기 지지판 연결축(16)의 타단에 고정되고 상기 역류방지막 지지판(18)에 면접촉되어 있는 유연한 재질의 역류방지막(20)을 포함하여,
   역류시 역류방지막(20)이 역류방지막 지지판(18)에 밀착하여 배수구멍(18a)을 막고, 정상 배수시 배수구멍(18a)에 작용하는 배수 압력으로 역류방지막(20)이 휘어져 역류방지막 지지판(18)으로부터 이격되는 배수 틈새가 발생하는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치.
2. 옹벽(5)의 배수구에 삽입 설치되는 배수파이프(12)와;
   상기 배수파이프(12)의 일측 유입구(12a)에 가까이 위치되어 옹벽(5)의 배면측 토사가 유출되는 것을 방지하는 토사유출방지용 캡(14)과;
   상기 토사유출방지용 캡(14)에 일단이 연결되어 배수파이프(12)내에 설치된 지지판 연결축(16)과;
   상기 지지판 연결축(16)의 타단에 고정 설치되어 상기 배수파이프(12)의 유출구(12b)측에 결합되어 있는 유출구 캡(24)과;
   상기 지지판 연결축(16)에 삽입 고정되어 배수파이프(12)내에 배치되고 복수개 이상의 배수구멍(18a)을 갖는 역류방지막 지지판(18)과;
   상기 지지판 연결축(16)에 삽입 고정된 후 상기 배수파이프(12)의 타측 유출구를 향하여 배치되고 상기 역류방지막 지지판(18)에 면접촉되어 있는 유연한 재질의 역류방지막(20)을 포함하여,
   역류시 역류방지막(20)이 역류방지막 지지판(18)에 밀착하여 배수구멍(18a)을 막고, 정상 배수시 배수구멍(18a)에 작용하는 배수 압력으로 역류방지막(20)이 휘어져 역류방지막 지지판(18)으로부터 이격되는 배수 틈새가 발생하는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   토사유출방지용 캡(14)은 원형의 캡 링(141)과, 캡 링(141)의 내부에 일정한 각도를 가지고 방사상으로 배치되어 있는 다수개의 토사유출방지살(142)로 이루어진 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   복수개의 배수구멍(18a)은 원형으로 역류방지막 지지판(18)의 중심으로부터 동일한 반경에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   역류방지막(20)은 가죽, 실리콘, 고무 중 어느 하나의 재질로 제작된 것을 특징으로 하는 옹벽 구조물의 역류방지용 배수장치.

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