KR101720175B1 - 주방식 지하구조물의 배수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 암반층(1)이 굴착되어 형성되는 내부공간(20) 및 상기 내부공간(20)의 상부면(21) 및 하부면(22)을 지지하는 복수의 암주(30);를 포함하되, 상기 암주(30)는 상기 암반층(1)의 굴착되지 않은 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템에 있어서, 상기 상부면(21)에서 발생되는 유출수를 상기 하부면(22)으로 유도하는 상부 배수부(100); 및 상기 하부면(22)의 유출수를 집수하여 배수하는 하부 배수부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면 주방식 지하구조물에 특화되어 시공성 및 경제성이 높은 주방식 지하구조물의 배수시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.

Description

주방식 지하구조물의 배수시스템{Drainage System of a room-and-pillar underground structure}

본 발명은 토목 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주방식 지하구조물의 상부 및 하부 배수시스템에 관한 것이다.

지하에 형성되는 지하구조물은 지하 공간을 굴착하고, 기둥과 같은 내부 지지 구조물을 형성하는 단계를 통하여 형성되는 것이 일반적이다.

다만, 종래의 지하구조물의 형성방법은 대단위로 이루어지는 지하구조물 형성에 있어서 내부 지지 구조물의 시공에 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있어 왔다.

또한, 시공이 완료된 지하구조물은 내부 공간의 확장이나 변경이 불가능하였고, 인접된 추가적인 지하구조물의 형성에 있어서 기 형성된 지하구조물의 구조적 안정성 및 주변 거주민들의 민원 등으로 인하여 시공의 곤란성을 겪는 문제점이 있어 왔다.

또한, 취약지반 구간에서 내부 지지구조를 지지하고 보강하는 지보재의 총량이 상승됨에 따라 시공 경제성을 해하는 문제점이 있어 왔다.

상술된 종래의 지하구조물의 형성방법의 문제점을 해결하기 위해 지하구조물의 내부공간을 굴착함과 동시에 지하구조물의 지지구조물을 형성할 수 있는 주방식 지하구조물이 제시된바 있다.

구체적으로 도 1 내지 도 4를 참조하여 주방식 지하구조물을 설명하면, 지하구조물을 형성함에 있어 암반층(1)을 굴착하되 내부공간(20)의 상부면(21) 및 하부면(22)을 지지하는 복수의 암주(30)는 암반층(1)의 굴착되지 않은 부분으로 형성하도록 한다.

이러한 주방식 지하구조물의 형성을 통한 지하구조물의 형성방법은 지하구조물의 내부공간을 굴착함과 동시에 지하구조물의 지지구조물을 형성할 수 있으며, 시공이 완료된 지하구조물에 있어서도 내부공간의 변경 및 확장이 용이한 효과가 있다.

또한, 구조적 안정성이 높은 지하구조물을 형성할 수 있음과 아울러 지하구조물 시공의 편의성 및 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.

이러한 주방식 지하구조물은 지하에 형성되는 구조물이므로 지하수 또는 지상의 강우 등에 의해 유입되는 유출수의 배수시스템이 구비될 것이 요구된다.

다만, 주방식 지하구조물의 개념이 본격적으로 국내에 도입된 바가 없어 주방식 지하구조물에 특화된 배수시스템이 개발되지 않았고, 터널 등의 구조물에 이용되는 배수시스템을 이용하는 경우 대단위 구조물인 주방식 지하구조물에의 적용이 용이하지 않음과 아울러 과다 설계에 따른 시공성 및 경제성 저하의 문제를 유발할 수 있다.

또한, 주방식 지하구조물은 불투수성 보강재를 숏크리트와 같은 투수성 보강재 표면에 부착 시공되므로(도 6), 불투수성 보강재가 사용되지 않는 종래의 배수 구조의 적용이 곤란하다(도 5).

따라서, 주방식 지하구조물에 특화된 유출수 배수 시스템의 개발 및 도입이 필요하다.

본 발명은 상술된 종래의 주방식 지하구조물의 배수시스템의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주방식 지하구조물에 특화된 배수시스템을 제공하는 것에 있다.

구체적으로 본 발명의 목적은 주방식 지하구조물에 특화되어 시공성 및 경제성이 높은 주방식 지하구조물의 배수시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 암반층(1)이 굴착되어 형성되는 내부공간(20) 및 상기 내부공간(20)의 상부면(21) 및 하부면(22)을 지지하는 복수의 암주(30);를 포함하되, 상기 암주(30)는 상기 암반층(1)의 굴착되지 않은 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템에 있어서, 상기 상부면(21)에서 발생되는 유출수를 상기 하부면(22)으로 유도하는 상부 배수부(100); 및 상기 하부면(22)의 유출수를 집수하여 배수하는 하부 배수부(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템이 제공된다.

여기서 상기 상부 배수부(100)는, 상기 상부면(21) 및 상기 암주(30)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 투수성 보강재(110); 및 상기 투수성 보강재(110)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 불투수성 보강재(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한 상가 하부 배수부(200)는, 상기 하부면(22)의 표면에 부착 시공된 하부 배수부용 투수성 보강재(210); 및 상기 하부 배수부용 투수성 보강재(210)의 표면에 부착 시공된 하부 배수부용 불투수성 보강재(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한, 상기 암주(30)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 불투수성 보강재(120)는 상기 하부면(22)에서 소정의 간격만큼 이격되어 부착 시공되어 유출부(31)를 형성하며, 상기 하부 배수부(200)는, 상기 유출부(31)를 통해 유출된 유출수를 집수하는 집수부(230); 및 상기 집수부(230)에 집수된 유출수를 상기 하부면(22)에 형성된 바닥 배수부(250)까지 유도하는 연결 배수관(240);을 포함하는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한 상기 집수부(230)는, 상기 하부면(22)에 형성되며, 상기 암주(30) 하부를 둘러싸는 단턱(231);인 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한 상기 바닥 배수부(250)는 상기 복수의 암주(30) 사이에 상기 하부면(22)의 일방향을 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한, 상기 배수부용 투수성 보강재(110) 및 상기 하부 배수부용 투수성 보강재(210)는 숏크리트인 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한, 상기 상부 배수부용 불투수성 보강재(120) 및 상기 하부 배수부용 불투수성 보강재(220)는 박층 폴리머 라이너 조성물인 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한 상기 바닥 배수부(250)은 상기 하부면(22)의 가장 낮은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

또한 상기 상부면(21)은 상기 암주(30)를 기둥으로 하는 아치 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템일 수 있다.

본 발명에 따르면 주방식 지하구조물에 특화되어 시공성 및 경제성이 높은 주방식 지하구조물의 배수시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물이 형성되는 암반층을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물의 구조를 파악하기 위한 투시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물의 암주, 상부면 및 하부면의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복층으로 형성된 주방식 지하구조물의 암주, 상부면 및 하부면의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 종래의 지하구조물에 적용되는 배수시스템을 본 발명에 따른 지하주방식 지하구조물에 적용하는 경우의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물의 배수시스템의 구조를 나타내기 위한 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물의 상부 배수부 및 하부 배수부의 구조를 나타내기 위한 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물의 상부 배수부 및 하부 배수부의 구조를 나타내기 위한 투시도.

본 발명에 따른 주방식 지하구조물의 배수시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부된 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

본 발명은 주방식 지하구조물의 배수시스템에 관한 것이다. 주방식 지하구조물이란 암반층(1)을 굴착하여 내부공간(20)을 포함하는 지하공간을 형성함에 있어, 내부공간(20)의 상부면(21) 및 하부면(22)을 지지하는 복수의 암주(30)를 포함하되, 암주(30)는 암반층(1)의 굴착되지 않은 부분으로 형성되는 것을 특징으로 한다(도 1 내지 도 4).

본 발명의 일 실시예에 따른 주방식 지하구조물의 배수시스템은 상부면(21)에서 발생되는 유출수를 상기 하부면(22)으로 유도하는 상부 배수부(100) 및 하부면(22)의 유출수를 집수하여 배수하는 하부 배수부(200)를 포함한다(도 7).

상부 배수부(100)는 상부면(21)과 암주(30)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 투수성 보강재(110) 및 투수성 보강재(110)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 불투수성 보강재(120)를 포함한다(도 6, 도 7).

또한, 하부 배수부(200)는 하부면(22)의 표면에 부착 시공된 하부 배수부용 투수성 보강재(210) 및 하부 배수부용 투수성 보강재(210)의 표면에 부착 시공된 하부 배수부용 불투수성 보강재(220)를 포함할 수 있다(도 7).

여기서 상부 배수부용 투수성 보강재(110) 및 하부 배수부용 투수성 보강재(210)는 숏크리트일 수 있다.

또한, 상부 배수부용 불투수성 보강재(120) 및 하부 배수부용 불투수성 보강재(220)는 박층 폴리머 라이너 조성물일 수 있다.

박층 폴리머 라이너 조성물이란 주방식 지하구조물의 시공에 있어 지보재로 사용되는 조성물로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 조성물의 총 중량에 대비하여, 폴리머 30 내지 60 중량%, 산화안정제 10 내지 40 중량%, 점도조절제 10 내지 20 중량%, 가교제 0.2 내지 10 중량% 및 가소제 1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.

박층 폴리머 라이너 조성물은 종래 지보재로 사용되던 숏크리트의 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로서, 숏크리트에 비하여 양생시간이 짧고 부착강도가 강하여 재료의 리바운드 및 낙반을 방지할 수 있으며, 시공 시 분진과 리바운드량을 최소한으로 하여 시공성을 높일 수 있음과 아울러 지하수 누수 문제에 대응할 수 있는 차수재로서의 성능이 높고 해저터널에서의 염해에 대한 저항성이 높은 효과가 있다.

암주(30)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 불투수성 보강재(120)는 하부면(22)에서 소정의 간격만큼 이격되어 부착 시공되어 유출부(31)를 형성할 수 있다(도 7).

또한 하부 배수부(200)는, 유출부(31)를 통해 유출된 유출수를 집수하는 집수부(230) 및 집수부(230)에 집수된 유출수를 하부면(22)에 형성된 바닥 배수부(250)까지 유도하는 연결 배수관(240)을 포함할 수 있다(도 7).

이러한 구조를 취하는 경우 상부면(21)에서 유입된 유출수가 상부 배수부용 투수성 보강재(110)를 통해 하부로 이동되며, 하부로 이동된 유출수는 유출부(31)를 통해 암주 외부로 유출되어 집수부(230)에 집수된다(도 7).

집수부(230)에 집수된 유출수는 연결 배수관(240)를 통해 바닥 배수부(250)로 유도된 후, 바닥 배수부(250)와 연결된 배출 배수부(도면 미도시)를 통해 주방식 지하구조물 외부로 배출될 수 있다.

집수부(230)는 하부면(22)에 형성된 암주(30) 하부를 둘러싸는 단턱(231)에 의해 형성되는 것이 가능하다.

바닥 배수부(250)는 복수의 집수부(230)와 연결될 수 있으며, 이를 위해 복수의 암주(30) 사이를 통과할 수 있도록, 하부면(22)의 일방향을 따라 연장 형성된 파이프로 형성될 수 있다(도 8).

또한, 집수부(230)에 집수된 유출수가 연결 배수관(240)를 통해 바닥 배수부(250)로 자연스럽게 이동될 수 있도록, 바닥 배수부(250)은 하부면(22)의 가장 낮은 위치에 형성되는 것이 바람직하다(도 7).

상부면(21)은 암주(30)를 기둥으로 하는 아치 형상으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상부면(21)의 유출수가 암주(30)의 표면에 부착된 상부 배수부용 투수성 보강재(110)로 유도될 수 있도록, 상부면(21) 표면에 부착 시공된 상부면용 투수성 보강재(110)와 상부 배수부용 투수성 보강재(110)는 연결되는 것이 바람직하다.

주방식 지하구조물이 복수의 층으로 형성되는 경우(도 4), 상층의 유출수가 가장 하층의 하부면(22)에 형성된 바닥 배수부(250)로 유도될 수 있도록, 상층의 상부면(21), 암주(30) 및 하부면(22)의 표면에 부착 시공된 투수성 보강재는 일체로 연결되고, 가강 하층에만 상부 배수부(100) 및 하부 배수부(200)가 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 구조를 취하는 경우 상층에 존재하는 유출수가 투수성 보강재를 따라 가장 하층에 형성된 상부 배수부(100) 및 하부 배수부(200)로 유도되어 주방식 지하구조물의 외부로 배출될 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 상부 배수부
200 : 하부 배수수

Claims (10)

1. 암반층(1)이 굴착되어 형성되는 내부공간(20) 및 상기 내부공간(20)의 상부면(21) 및 하부면(22)을 지지하는 복수의 암주(30);를 포함하되,
   상기 암주(30)는 상기 암반층(1)의 굴착되지 않은 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템에 있어서,
   상기 상부면(21)에서 발생되는 유출수를 상기 하부면(22)으로 유도하는 상부 배수부(100); 및
   상기 하부면(22)의 유출수를 집수하여 배수하는 하부 배수부(200);를 포함하며,
   상기 상부 배수부(100)는,
   상기 상부면(21) 및 상기 암주(30)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 투수성 보강재(110); 및
   상기 투수성 보강재(110)의 표면에 부착 시공된 상부 배수부용 불투수성 보강재(120);를 포함하되,
   상기 하부 배수부(200)는,
   상기 하부면(22)의 표면에 부착 시공된 하부 배수부용 투수성 보강재(210); 및
   상기 하부 배수부용 투수성 보강재(210)의 표면에 부착 시공된 하부 배수부용 불투수성 보강재(220);를 포함하며,
   상기 배수부용 투수성 보강재(110) 및 상기 하부 배수부용 투수성 보강재(210)는 숏크리트이며,
   상기 상부 배수부용 불투수성 보강재(120) 및 상기 하부 배수부용 불투수성 보강재(220)는 박층 폴리머 라이너 조성물이고,
   상기 박층 폴리머 라이너 조성물은
   폴리머 30 내지 60 중량%;
   산화안정제 10 내지 40 중량%;
   점도조절제 10 내지 20 중량%;
   가교제 0.2 내지 10 중량%; 및
   가소제 1 내지 10 중량%;를 포함하며,
   상기 상부 배수부용 불투수성 보강재(120)는 상기 하부면(22)에서 소정의 간격만큼 이격되어 부착 시공되어 유출부(31)를 형성하며,
   상기 하부 배수부(200)는,
   상기 유출부(31)를 통해 유출된 유출수를 집수하는 집수부(230); 및
   상기 집수부(230)에 집수된 유출수를 상기 하부면(22)에 형성된 바닥 배수부(250)까지 유도하는 연결 배수관(240);을 포함하며,
   상기 집수부(230)는,
   상기 하부면(22)에 형성되며, 상기 암주(30) 하부를 둘러싸는 단턱(231);이며,
   상기 바닥 배수부(250)는 상기 복수의 암주(30) 사이에 상기 하부면(22)의 일방향을 따라 연장 형성되며,
   상기 상부면(21)은 상기 암주(30)를 기둥으로 하는 아치 형상으로 형성되고,
   상기 바닥 배수부(250)은 상기 하부면(22)의 가장 낮은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 주방식 지하구조물은 복수의 층으로 형성되며,
   상기 하부 배수부(200)는 최하층에만 형성된 것을 특징으로 하는 주방식 지하구조물의 배수시스템.
   
   
   
   
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