KR101684271B1 - 연약지반 배수재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연약지반 배수재에 관한 것으로, 단면 형상이 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면이 형성되도록 함으로써 측압에 대한 지지력이 향상되도록 하고 배수관의 전 길이에 걸쳐 절개부를 형성하여 제작이 용이하게 이루어지도록 하면서 배수 효율이 향상되도록 하는 연약지반 배수재를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은, 연약지반의 배수가 이루어지도록 배수로를 형성해주는 드레인보드와, 상기 드레인보드의 외면을 감싸도록 구성되어 드레인보드로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 필터를 포함하여 구성되고, 측압에 대한 저항력이 향상될 수 있도록 단면의 형태가 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면을 갖도록 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

연약지반 배수재{Drain board for improving flimsy ground}

본 발명은 연약지반 배수재에 관한 것으로, 타원형 형태의 단면이 형성되도록 제작하여 측압에 대한 강성이 향상되도록 하고 배수관에 절개부를 형성하여 제작이 용이하도록 하는 연약지반 배수재에 관한 것이다.

통상 연약지반이라 함은 상부구조물을 지지할 수 없는 상태의 지반을 지칭하는 것으로 즉 연약지반이라 하더라도 상부구조물을 지지할 수 있느냐의 여부는 그 지반이 받는 하중의 크기에 달려 있는 상대적인 개념이다.

이러한 연약지반 위에 도로, 교량, 건물 등이 시공되면 침하량이 과대해지고, 지지력이 부족하여 안전성에 문제가 생기게 된다. 이러한 연약지반에 토목공사나 건축공사를 시행하기 위해서는 먼저 연약한 지반 개량공사를 먼저 시행해서 지반을 단단하게 만들어야 한다.

상기 연약지반의 개량공법에는 연약층의 일부 또는 전부를 제거하여 양질의 토사로 치환하는 치환공법, 지반에 미리 설계하중 이상의 하중을 재하(성토)하여 압밀을 촉진시키는 선형재하공법, 지중에 적당한 간격으로 연직방향의 배수재를 설치하여 수평방향 배수거리를 단축하여 압밀을 촉진시키는 연직배수공법, 지반 속에 응결재를 주입하여 고결시키는 약액주입방법 및 전기의 전위차를 이용하여 지반 내 간극수를 배출시키는 전기침투공법 등이 이용되고 있다.

상기와 같은 연약지반 개량공법 중 연약지반에 적당한 간격으로 연직방향의 배수재를 설치하여 수평방향 배수거리를 단축하여 압밀을 촉진시키는 연직배수공법을 많이 적용하게 된다. 연직배수공법에는 플라스틱보드 드레인공법, 샌드 콤팩션 파일공법, 팩 드레인 공법 등이 있고, 이와 같은 개량공법 중 가장 많이 적용되는 공법은 플라스틱 보드드레인 공법이다.

이중에서, 플라스틱 보드드레인 공법에 대하여 자세히 설명하면, 우선 연약지반 상에 투수성 매트와 모래배수층을 설치한다. 이어서, 투수성 매트와 모래배수층을 관통하여 연약지반 내부에 일정간격(1~2m) 수직으로 배수재를 삽입한다. 연약지반 내의 수분은 모세관 현상으로 배수재의 코어재를 따라서 모래 배수층으로 배출되게 되어 지반의 침하로 지반의 강도가 증가하게 된다.

상기 배수재는, 드레인보드와, 상기 드레인보드를 감싸 이물질의 유입을 방지하는 필터를 포함하여 구성된다.

상기 드레인보드는 일정간격으로 위치하고 수분의 유입이 가능하도록 다수의 배수홀이 형성되어 있는 배수관과, 상기 배수관들을 연결해주는 연결리브를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 드레인보드는 배수관과 연결리브가 일체로 형성되도록 압출 성형하여 제작되는데, 압출 성형 된 이후 배수홀을 천공하는 별도의 공정을 통해 제작된다.

이렇게 배수홀을 천공하기 위해 별도의 천공과정을 더 수행하게 됨으로써 제작이 번거롭고 천공장비의 추가적인 설치로 인해 제작비용이 증가되는 문제점이 있고, 배수홀이 불순물과 표면장력의 영향으로 쉽게 막히는 문제점이 있다.

또한 상기 배수재는 압밀과 측압에 대한 저항성이 높도록 구성해야 하나 종래에는 쉽게 절곡되거나 배수홀이 막혀 배수능력이 저하되는 문제점이 있다.

공개특허번호 제10-2009-0012970호 공개특허번호 제10-2011-0050600호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단면 형상이 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면이 형성되도록 함으로써 측압에 대한 지지력이 향상되도록 하고 배수관의 전 길이에 걸쳐 절개부를 형성하여 제작이 용이하게 이루어지도록 하면서 배수 효율이 향상되도록 하는 연약지반 배수재를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 연약지반의 배수가 이루어지도록 배수로를 형성해주는 드레인보드와, 상기 드레인보드의 외면을 감싸도록 구성되어 드레인보드로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 필터를 포함하여 구성되고, 측압에 대한 저항력이 향상될 수 있도록 단면의 형태가 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 드레인보드는, 내부로 유입되는 간극수을 배수시킬 수 있도록 양단이 개구되도록 형성되고, 상기 수분이 내부로 유입되도록 전 길이에 걸쳐 절개부가 형성되어 있는 다수의 배수관; 이웃하는 배수관들을 일체로 연결해주는 다수의 연결리브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연결리브는 이웃하는 배수관을 연결해주는 수평리브와, 상기 수평리브의 중심에서 수평리브에 교차되도록 형성되는 수직리브를 포함하여 구성되고, 상기 절개부는 상기 수평리브를 기준으로 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단면의 형태가 양측가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면을 갖도록 구성되어 종강도가 증가됨으로써 측압 및 횡압에 대한 저항성이 향상되고 이로 인해 과재하중이 재하된다 하더라도 쉽게 절곡되거나 절단되지 않고 배수가 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

또한 배수관의 전 길이에 걸쳐 절개부를 형성함으로써 별도로 천공작업을 수행하지 않고 한번의 압출가공만으로 생산할 수 있어 생산이 용이하고 원가를 절감할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 의한 배수재를 나타낸 사시도,
도 2 는 본 발명에 의한 배수재를 나타낸 단면도,
도 3 은 본 발명에 의한 드레인보드를 나타낸 사시도,

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명에 의한 배수재를 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명에 의한 배수재를 나타낸 단면도, 도 3 은 본 발명에 의한 드레인보드를 나타낸 사시도로서,

도면에서와 같이 본 발명의 배수재(100)는 단면의 형태가 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원 형태의 단면을 갖도록 구성됨으로써 지중에 설치될 경우 횡압 및 측압에 대한 저항성이 향상되고 과재하중의 재하시 압밀 침하로 인한 토압으로 지중에서 절곡되거나 절단되는 현상에 대한 저항성이 향상되고 이로 인해 배수효율 또한 향상된다.

이러한 배수재(100)는 연약지반의 배수가 이루어지도록 배수로를 형성해주고 단면의 형태가 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원 형태의 단면 구조를 갖도록 구성되는 드레인보드(200)와, 상기 드레인보드(200)의 외면을 감싸도록 구성되어 드레인보드(200)로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 필터(300)를 포함하여 구성된다.

상기 드레인보드(200)는 통상 합성수지 재질로 제작되는 것으로, 배수로를 형성해주는 다수의 배수관(210)과, 이웃하는 배수관(210)들을 연결해주는 다수의 연결리브(220)를 포함하여 구성된다.

상기 배수관(210)은, 내부로 유입되는 간극수를 배수시킬 수 있도록 양단이 개구되도록 형성되고, 내부로 간극수가 유입될 수 있도록 배수관의 전 길이에 걸쳐 절개부(211)가 형성되어 있으며, 상기 절개부(211)에 의해 단면의 형태가 C형태로 형성된다.

또한 상기 연결리브(220)는 이웃하는 배수관(210)을 연결해주는 수평리브(211)와, 상기 수평리브(211)의 중심에 교차되도록 형성되어 측압에 의해 필터(300)가 밀착되는 방지하여 배수관(210) 사이에 배수를 위한 공간이 형성되도록 하는 수직리브(222)를 포함하여 구성된다.

한편 상기 절개부(211)는 상기 수평리브(221)를 향해 개방되고, 수평리브(221)를 기준으로 서로 엇갈리게 배치된다.

이렇게 절개부(211)가 수평리브(221)를 기준으로 엇갈리게 배치됨으로써 배수재(100)의 양측면 모두에서 배수관(210) 내부로 집수가 이루어지게 되어 원활한 배수를 통한 연약지반의 개량이 가능하게 되는 것이다.

또한 상기 드레인보드(200)는 전체적인 단면의 형태가 타원형 형태로 나타낼 수 있도록 상기 다수의 배수관(210)들은 가장자리에 위치한 배수관(210)부터 중심부에 위치한 배수관(210)을 향해 직경이 증가되도록 형성되고 상기 연결리브(220) 또한 가장자리에서부터 중심부를 향해 크기가 증가되도록 형성되어 종강도가 증가됨으로써 지중의 횡압 측압에 의한 저항성이 향상되는 것이다.

또한 상기 드레인보드(200)는, 종래와 같이 배수관(210)의 내부로 간극수가 유입될 수 있도록 배수관(210)에 배수홀을 형성하지 않고 배수관(210)의 전 길이에 걸쳐 절개부(211)가 형성되도록 함으로써, 드레인보드(200)를 제작하는 과정에서 한 번의 압출성형에 의해 드레인보드(200)를 생산할 수 있어 제작이 용이하고 제작비용을 절감할 수 있게 된다.

즉 종래와 같이 압출 성형된 드레인보드(200)의 배수관(210)에 배수홀 형성을 위해 별도의 천공작업을 수행하지 않아 제조 공정을 단순화시켜 빠르고 간편하게 생산이 이루어지도록 하면서도 지중의 간극수 배출 또한 절개부(211)를 통해 유입되어 용이하게 배출할 수 있게 된다.

또한 종래와 같이 배수홀을 형성할 경우에는 이물질에 의해 배수홀이 쉽게 막히거나 배수홀에서 형성되는 표면장력에 의해 배수가 원활하게 이루어지지 않게 되나, 본 발명은 배수관(210)의 전 길이에 걸쳐 절개부(211)를 형성함으로써 절개부(211)의 막힘없이 간극수의 원활한 배수가 가능하게 되는 것이다.

한편 상기 필터(300)는 통상 부직포로 이루어지며 드레인보드로 이물질이 유입되어 드레인보드에 의해 형성되는 배수로가 폐색되는 것을 방지하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 배수재(100)는 케이싱의 내부에 설치되어 연약지반의 내부로 압입되고 연약지반의 심도 끝까지 매설한 후 케이싱만을 지상을 인발하는 과정을 통해 설치된다.

이러한 과정을 통해 연약지반에 소정의 간격으로 다수의 배수재(100)를 매설한 후 연약지반의 상부에 성토용 토사를 포설하여 상재압력을 가해줌으로써 배수가 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명의 배수재(100)는 단면의 형태가 양측가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면을 갖도록 구성됨으로써 측압 및 횡압에 대한 저항성이 향상되고 이로 인해 과재하중이 재하된다 하더라도 쉽게 절곡되거나 절단되지 않고 배수가 이루어지게 구성되는 것이다.

또한 배수관(210)의 전 길이에 걸쳐 절개부(211)를 형성함으로써 별도로 천공작업을 수행하지 않고 한번의 압출가공만으로 생산할 수 있어 생산이 용이하고 원가를 절감할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(100) : 배수재
(200) : 드레인보드
(210) : 배수관
(211) : 절개부
(220) : 연결리브
(221) : 수평리브
(222) : 수직리브
(300) : 필터

Claims (3)

1. 연약지반의 배수가 이루어지도록 배수로를 형성해주는 드레인보드와, 상기 드레인보드의 외면을 감싸도록 구성되어 드레인보드로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 필터를 포함하여 구성되고,
   상기 드레인보드는 내부로 유입되는 간극수을 배수시킬 수 있도록 양단이 개구되도록 형성되고, 수분이 내부로 유입되도록 전 길이에 걸쳐 절개부가 형성되어 단면의 형태가 C형태로 형성되는 다수의 배수관과, 이웃하는 배수관들을 일체로 연결해주는 다수의 연결리브;를 포함하여 구성되고,
   상기 연결리브는 이웃하는 배수관을 연결해주는 수평리브와, 상기 수평리브의 중심에서 수평리브에 교차되도록 형성되는 수직리브를 포함하여 구성되고,
   상기 배수관과 상기 연결리브는 단면의 형태가 양측 가장자리에서 중심을 향해 증가되도록 구성되어, 상기 드레인보드는 측압에 대한 저항력이 향상될 수 있도록 단면의 형태가 양측 가장자리에서 중심을 향해 두께가 증가되는 타원형 형태의 단면을 갖도록 구성되고,
   상기 절개부는 상기 수평리브를 향해 개방되고, 상기 수평리브를 기준으로 서로엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 연약지반 배수재.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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