KR101715196B1 - 무막힘 표면여과 탄성블럭 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 무막힘 표면여과 탄성블럭은, 개방된 상부입구를 갖는 박스형태의 케이스(10); 엠보싱 돌기(31)가 형성되고, 엠보싱 돌기(31)에 의한 요부 또는 철부에 배수공(32)이 형성되며, 상기 상부입구에 설치되는 탄성패드(30); 및 탄성패드(30) 상에 설치되는 여과패드(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 탄성패드(30) 상에 망형태의 관통스크린(40)이 더 설치되고, 관통스크린(40) 상에 세석층(50)이 더 설치될 수 있다. 케이스(10)의 상부입구에 틀 형태의 그레이트(grate, 20)가 더 설치될 수 있다. 그레이트(20)는 케이스(10)의 하부단턱부(11a)에 걸쳐지도록 설치되는 것이 바람직하다. 그레이트(20)의 외측에 위치하도록 하부단턱부(11a)의 측벽에 안쪽으로 돌출되는 내측돌기부(12)가 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 여과패드(60)에 적당한 타격을 가하면 탄성패드(30)에 의한 반발 및 복원에 의하여 여과패드(60)에 끼었거나 여과패드(60)의 상부나 하부에 쌓여있던 이물질들이 빠져나와 여과패드(60)가 뚫리기 때문에 투수여과능력의 회복이 손쉽고 신속하게 이루어진다. 따라서 특별한 관리 없이도 오랫동안 투수여과능력이 지속될 수 있다.

Description

무막힘 표면여과 탄성블럭{Unclogging Surface Filtering Elastic block}

본 발명은 무막힘 표면여과 탄성블럭에 관한 것으로서, 특히 우천시 여과패드를 통해 지표면에서 우수를 직하 배수시킴으로써 우수의 1차 여과처리가 가능하고, 이렇게 1차 여과처리가 이루어진 우수를 케이스에 형성된 배수공을 통해 저류조로 이송가능하며, 필요에 따라서는 자체적으로 우수 저장이 가능하고, 여과패드에 타격을 가했을 때에 탄성에 의한 적절한 충격으로 여과패드를 막고 있던 이물질들이 빠져나와 막혀있던 여과패드가 뚫림으로써 투수여과능력의 회복이 손쉽고 신속하게 이루어져 특별한 관리 없이도 오랫동안 투수여과능력이 지속될 수 있을 뿐만 아니라, 간단하게 설치가 가능하고, 설치면적의 임의 확장이 가능한 무막힘 표면여과 탄성블럭에 관한 것이다.

그 동안 학교, 공원, 산책로, 보행로, 자전거 전용도로 등의 포장 재료로 사용되어 왔던 블럭이나 콘크리트는 불투수성 포장으로서, 하절기 강우시 빗물이 지표로 흡수되지 않아 도로의 좁은 우수관으로 빗물이 넘쳐 차량통행과 보행에 어려움이 있었다. 또한 포장의 부족한 투수 능력으로 인해 홍수 피해가 증가하고 침투수 부족으로 인한 지하수 고갈, 도시 하천의 건천화, 오염된 우수가 그대로 하천으로 유입됨으로서 수질 오염 문제가 항상 대두되어 왔다.

특히, 우리나라의 경우 강수량이 높은 장마철의 집중 호우로 도시의 홍수문제가 매년 발생하고, 그로 인하여 송수로 증설 및 하수관거 정비 등 인프라 설비 계획에 대한 대대적인 수정이 필요하다는 의견에서부터 도로 포장공법을 친환경적으로 변경함으로써, 강우시 하천으로 단시간 내에 유출되는 우수량을 줄여 홍수의 위험도를 저감하고 도시표면에 다량의 우수를 침투시켜 자연스럽게 지하수로 침투시키려는 다양한 시도들이 있어 왔다.

우리나라의 경우 전 국토에 연간 내리는 비의 양은 약 1,277㎜ 인데, 대부분의 우수가 바다로 유출되어 실제로 이용되는 우수는 전체의 25% 정도 밖에 되지 않는 실정으로, 부족한 수자원을 충족시킬 우수라는 자원의 재이용률이 현저히 낮은 상황이다.

이러한 불투수 포장으로 인한 문제를 해결하기 위해 투수성 포장기술이 대두되었으며, 이는 우수유출 저감시설로서 시공이 많이 이루어지고 있다. 투수성 포장을 통한 유출수의 관리는 비점오염원 저감에 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 이와 더불어 소음 저감, 운전시 안전성 향상, 보행시 만족감 증가 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

하지만 이러한 투수성 포장재들은 사용연한이 지날수록 표면의 공극이 막힘으로 인해 투수능이 저하되는 문제점을 지니고 있다. 이로 인해 설치 초기에는 정상적인 투수능의 유지가 가능하지만 시간이 지남에 따라 투수능이 저하되고, 결국 투수능을 상실하여 불수투성 포장과 동일한 문제점에 다시 봉착하게 되는 한계가 있었다.

또한, 투수성 탄성포장의 설치에 있어서, 여과패드를 시공하기 위해 다양한 재료들을 사용해야 하며, 별도의 평탄층을 형성하고, 지반의 다짐 공정 등으로 인하여 시공이 까다롭고 시공비용 및 기간이 과다하게 길어지는 문제점 등이 있었다.

그리고 현장에서 직접 탄성포장을 타설하는 경우 시공장소의 환경적 여건 등에 따라 일정한 포장수준을 유지하는데 어려움이 있어, 제품의 균일성이 떨어지고 포장 본래의 목적을 달성하는지 못하는 한계를 지니고 있었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 우천시 여과패드를 통해 지표면에서 우수를 직하 배수시킴으로써 우수의 1차 여과처리가 가능하고, 이렇게 1차 여과처리된 우수를 케이스에 형성된 배수공을 통해 저류조로 이송가능하며, 필요에 따라서는 자체적으로 우수 저장이 가능하고, 여과패드에 타격을 가했을 때에 탄성에 의한 적절한 충격으로 여과패드를 막고 있던 이물질들이 빠져나와 막혀있던 여과패드가 뚫림으로써 투수여과능력의 회복이 손쉽고 신속하게 이루어져 특별한 관리 없이도 오랫동안 투수여과능력이 지속될 수 있을 뿐만 아니라, 간단하게 설치가 가능하고, 설치면적의 임의 확장이 가능한 무막힘 표면여과 탄성블럭을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무막힘 표면여과 탄성블럭은,

개방된 상부입구를 갖는 박스형태의 케이스;

엠보싱 돌기가 형성되고, 상기 엠보싱 돌기에 의한 요부 또는 철부에 배수공이 형성되며, 상기 상부입구에 설치되는 탄성패드; 및

상기 탄성패드 상에 설치되는 여과패드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성패드 상에 망형태의 관통스크린이 더 설치되고, 상기 관통스크린 상에 세석층이 더 설치될 수 있다.

상기 케이스의 상부입구에 틀 형태의 그레이트(grate)가 더 설치되고, 상기 탄성패드는 상기 그레이트 상에 설치되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 그레이트에 가로빔이 더 설치되는 것이 바람직하다.

상기 케이스의 상부입구에 단턱부가 형성되고, 상기 그레이트는 상기 단턱부에 걸쳐지도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 그레이트의 외측에 위치하도록 상기 단턱부의 측벽에 안쪽으로 돌출되는 내측돌기부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 단턱부는 상부단턱과 하부단턱을 포함하는 이중단턱으로 이루어지는 것이 바람직하고, 이 때 상기 그레이트는 상기 하부단턱에 걸쳐지게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 케이스는 고분자 재질로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 그레이트는 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 케이스의 외측에 세로로 긴 복수개의 외측돌기부가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 외측돌기부는 상기 상부단턱과 하부단턱을 밑에서 받치도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 케이스의 측벽에 배수공이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 여과패드는 탄성 복원력을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 여과패드를 통해서 지표면에서 우수가 직하 배수되기 때문에 우천시 길에 물이 고이지 않아 보행에 편리하며, 차량 운행시 물이 튀거나 타이어가 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 또한 여과패드를 통해 비점오염물질의 1차 여과처리가 이루어지며, 이렇게 1차 여과처리 후에 하수로 이송되기 때문에 하천 수질 보호에 크게 기여할 수 있다.

뿐만 아니라, 여과패드에 적당한 타격을 가하면 탄성패드에 의한 반발 및 복원에 의하여 여과패드에 끼었거나 여과패드의 상부나 하부에 쌓여있던 이물질들이 빠져나와 여과패드가 뚫리기 때문에 투수여과능력의 회복이 손쉽고 신속하게 이루어진다. 따라서 특별한 관리 없이도 오랫동안 투수여과능력이 지속될 수 있다.

게다가 도로변 측구를 설치할 필요가 없어 하절기 측구 오염으로 인한 악취나 모기와 같은 해충의 번식을 막을 수 있으며, 표준 규격화된 낱개의 블록단위로 설치가 가능하기 때문에 공사가 쉽고, 현장의 상황에 상관없이 설치가 편리하며, 오염물로 인한 보수공사 및 유지비가 필요없어 경제성이 우수하다.

또한, 불투성블럭과 아스팔트 및 콘크리트의 문제점으로 지적되어온 균열, 소음 등의 문제를 해소할 수 있으며, 외부의 충격에 대한 흡수력이 좋아 보행자의 관절피로를 줄임과 동시에 넘어지거나 낙상 시에도 보다 높은 안정성을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 무막힘 표면여과 탄성블럭의 분해사시도;
도 2는 도 1의 조립단면도;
도 3은 도 1의 케이스(10)를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1은 본 발명에 따른 무막힘 표면여과 탄성블럭의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 조립단면도이며, 도 3은 도 1의 케이스(10)를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 케이스(10)는 개방된 상부입구를 갖는 박스형태를 하며, 고분자 재질, 예컨대 HDPE(high density polyethylene)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 제조의 편의상도 있지만, 땅속에 묻힐 것이므로 부식이나 부패 등에 내성이 강해야 하기 때문이다.

케이스(10)의 상부입구에는 그레이트(grate, 20), 탄성패드(30), 관통스크린(40), 세석층(50), 및 여과패드(60)가 순차적으로 설치된다.

그레이트(20)는 여과패드(60)를 사람이 밟거나 차가 지나가는 경우에 위에서 작용하는 하중을 지지하기 위한 것으로서, 틀 형태를 하며 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 큰 하중을 지지하기 위하여 그레이트(20)에는 가로빔(21)이 더 설치될 수 있다.

탄성패드(20)는 엠보싱 돌기(31)를 갖으며, 엠보싱 돌기(31)에 의한 요부 또는 철부에는 배수공(32)이 형성된다. 도면에서는 요부에 배수공(32)이 형성되는 경우가 도시되었다.

관통스크린(40)은 망 형태를 하는데, 예컨대 공지의 철망이나 다공판을 사용할 수 있다.

세석층(50)은 바인더를 사용하여 세석이 완전 자유롭게 흐트러져 버리지 않고 어느 정도 덩어리지도록 하는 것이 바람직하다. 세석층(50)을 탄성패드(30) 상에 바로 올려놓으면 엠보싱 돌기(31)에 의한 요부에도 세석이 채워져 탄성패드(30)에 의한 기능이 발현되지 않을 수 있으므로 그 사이에 관통스크린(40)을 개재시키는 것이다.

그러면 관통스크린(40)과 탄성패드(30) 사이에 엠보싱 돌기(31)에 의한 약간의 들뜸이 존재하기 때문에 여과패드(60)에 툭툭 타격을 가했을 때에 탄성패드(30)의 탄성에 의해 여과패드(60)에 적절한 충격이 가해지면서 여과패드(60)에 끼어있거나 그 위아래에 쌓여있던 이물질들이 빠져나가게 된다.

여과패드(60)는 우레탄, 코르크, 폐고무칩 등 신축성이 우수하고 복원력이 우수한 다양한 재질로 구성되는 것이 바람직하고, 투수를 위한 공극이 형성되어 있어야 한다.

케이스(10)의 상부입구에는 단턱부(11)가 형성되는데, 이 때 단턱부(11)는 입구를 크게 하기 위하여 하부단턱(11a)과 상부단턱(11b)을 갖는 이중단턱으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그레이트(20)는 하부단턱(11a)에 걸쳐지도록 설치되며, 그 위에 탄성패드(30)와 관통스크린(40)이 올려 놓인다. 케이스(10)는 고분자 재질로 이루어지기 때문에 금형으로 찍고 난 후에 수축 변형이 일어나는 경우가 많다. 이 때 그레이트(20)는 하중을 견디기 위하여 강도가 있는 단단한 재질, 예컨대 금속으로 이루어지기 때문에 그레이트(20)가 케이스(10) 내에 들어가지 않을 수 있다.

이를 염두에 두어 그레이트(20)가 올려 놓일 하부단턱(11a)의 측벽에 안쪽으로 돌출되는 내측돌기부(12)가 형성되는 것이 바람직하다. 그러면, 정상적인 상태에서는 내측돌기부(12) 사이에 그레이트(20)가 놓이게 될 것이고, 바람직하지 않게 케이스(10)가 제조과정에서 수축변형이 일어나는 비정상의 경우에는 내측돌기부(12)를 절단 제거하여 폭을 확보함으로써 그레이트(20)를 하부단턱(11a) 상에 얹힐 수 있게 된다.

물론, 내측돌기부(12)의 본질적인 기능은 그레이트(20)가 흔들리지 않게 고정하는 역할이다. 만약에 내측돌기부(12)가 없다면 그레이트(20)가 케이스(10)의 상부입구에 들어가지 않는 경우 이를 설치할 방법이 없게 된다. 그래서 본 발명은 케이스(10)의 상부입구를 그레이트(20)보다 다소 크게 만들고 그 측벽에 내측돌기부(12)를 설치하는 것이다.

상부단턱(11b)은 하부단턱(11a)보다 입구를 넓게 하여 그레이트(20)의 설치가 용이하도록 하기 위한 것일 뿐만 아니라 우수가 들어오는 입구를 넓게 하기 위한 것이기도 하다.

세석층(50)은 상부단턱(11b)보다 더 위로 올라가도록 설치되는 것이 바람직하다. 그러면 세석층(50)이 그레이트(20)에 의해 지지되기도 하면서 상부단턱(11b)에 의해 지지되기도 하기 때문에 하중에 더욱 잘 견디게 된다.

케이스(10)의 외측에는 세로로 긴 복수개의 외측돌기부(14)가 형성되는데, 이는 케이스(10)를 땅에 묻었을 때 케이스(10)의 유동을 방지하기 위한 것일 뿐만 아니라 케이스(10)가 위에서 작용하는 하중에 의하여 찌그러지는 것을 방지하기 위한 것이다. 하중은 특히 상부단턱(11b)과 하부단턱(11a)에 많이 작용할 것이므로 외측돌기부(14)는 상부단턱(11b)과 하부단턱(11a)을 밑에서 받치도록 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상부단턱(11b)의 밑에 상부외측돌기부(14b)가 형성되고, 하부단턱(11a)의 밑에 하부외측돌기부(14a)가 형성되는 것이 바람직하다.

케이스(10)의 측벽에는 배수공(13)이 형성될 수 있다. 자체저장을 위한 것이라면 배수공(13)이 필요 없을 수 있지만 저류조로의 이송을 위한 중간 과정의 것이라면 배수공(13)이 요구된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 여과패드(60)를 통해서 지표면에서 우수가 직하 배수되기 때문에 우천시 길에 물이 고이지 않아 보행에 편리하며, 차량 운행시 물이 튀거나 타이어가 미끄러지는 것을 방지할 수 있다. 또한 여과패드(60)를 통해 비점오염물질의 1차 여과처리가 이루어지며, 이렇게 1차 여과처리 후에 하수로 이송되기 때문에 하천 수질 보호에 크게 기여할 수 있다.

뿐만 아니라, 여과패드(60)에 적당한 타격을 가하면 탄성패드(30)에 의한 반발 및 복원에 의하여 여과패드(60)에 끼었거나 여과패드(60)의 상부나 하부에 쌓여있던 이물질들이 빠져나와 여과패드(60)가 뚫리기 때문에 투수여과능력의 회복이 손쉽고 신속하게 이루어진다. 따라서 특별한 관리 없이도 오랫동안 투수여과능력이 지속될 수 있다.

게다가 도로변 측구를 설치할 필요가 없어 하절기 측구 오염으로 인한 악취나 모기와 같은 해충의 번식을 막을 수 있으며, 표준 규격화된 낱개의 블록단위로 설치가 가능하기 때문에 공사가 쉽고, 현장의 상황에 상관없이 설치가 편리하며, 오염물로 인한 보수공사 및 유지비가 필요없어 경제성이 우수하다.

또한, 불투성블럭과 아스팔트 및 콘크리트의 문제점으로 지적되어온 균열, 소음 등의 문제를 해소할 수 있으며, 외부의 충격에 대한 흡수력이 좋아 보행자의 관절피로를 줄임과 동시에 넘어지거나 낙상 시에도 보다 높은 안정성을 제공한다.

10: 케이스 11: 단턱부
11a: 하부단턱 11b: 상부단턱
12: 내측돌기부 13: 배수공
14: 외측돌기부 14a: 하부외측돌기부
14b: 상부외측돌기부 20: 그레이트
21: 가로빔 30: 탄성패드
31: 엠보싱 돌기 32: 배수공
40: 관통스크린 50: 세석층
60: 여과패드

Claims (12)

1. 개방된 상부입구를 갖는 박스형태의 케이스;
   엠보싱 돌기가 형성되고, 상기 엠보싱 돌기에 의한 요부 또는 철부에 배수공이 형성되며, 상기 상부입구에 설치되는 탄성패드; 및
   상기 탄성패드 상에 설치되는 여과패드;를 포함하고,
   상기 탄성패드와 상기 여과패드 사이에 망형태의 관통스크린이 설치되고,
   상기 관통스크린과 상기 여과패드 사이에 세석층이 설치되며,
   상기 여과패드는 탄성 복원력을 갖고,
   관통스크린과 탄성패드 사이에 엠보싱 돌기에 의한 들뜸이 존재하고,
   상기 케이스의 상부입구에 틀 형태의 그레이트(grate)가 더 설치되고, 상기 탄성패드가 상기 그레이트 상에 설치되고,
   상기 그레이트에 가로빔이 설치되고,
   상기 케이스의 상부입구에 단턱부가 형성되고, 상기 그레이트가 상기 단턱부에 걸쳐지도록 설치되고,
   상기 그레이트의 외측에 위치하도록 상기 단턱부의 측벽에 안쪽으로 돌출되는 내측돌기부가 형성되고,
   상기 단턱부가 상부단턱과 하부단턱을 포함하는 이중단턱으로 이루어지고, 상기 그레이트가 상기 하부단턱에 걸쳐지게 설치되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 상부입구에 틀 형태의 그레이트(grate)가 더 설치되고, 상기 탄성패드가 상기 그레이트 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
4. 제3항에 있어서, 상기 그레이트에 가로빔이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
5. 제3항에 있어서, 상기 케이스의 상부입구에 단턱부가 형성되고, 상기 그레이트가 상기 단턱부에 걸쳐지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
6. 제5항에 있어서, 상기 그레이트의 외측에 위치하도록 상기 단턱부의 측벽에 안쪽으로 돌출되는 내측돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
7. 제6항에 있어서, 상기 단턱부가 상부단턱과 하부단턱을 포함하는 이중단턱으로 이루어지고, 상기 그레이트가 상기 하부단턱에 걸쳐지게 설치되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
8. 제1항에 있어서, 상기 케이스가 고분자 재질로 이루어지고, 상기 그레이트가 금속재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
9. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 외측에 세로로 긴 복수개의 외측돌기부가 형성되는 것을 특징으로 무막힘 표면여과 탄성블럭.
10. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 외측에 세로로 복수개의 외측돌기부가 형성되되, 상기 외측돌기부는 상기 상부단턱과 하부단턱을 밑에서 받치도록 설치되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
11. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 측벽에 배수공이 형성되는 것을 특징으로 하는 무막힘 표면여과 탄성블럭.
12. 삭제

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