KR101826619B1 - 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하구조물 하부의 지하수 또는 빗물 등의 유입수를 처리하기 위한 집수정에 관한 것으로서, 상기 집수정의 설치구조는 집수정 설치공간의 굴토바닥면에 타설되는 철근콘크리트 매트와, 상기 철근콘크리트 매트의 상면에 놓여지는 것으로서 상하단이 모두 개방된 본체와, 상기 본체의 상단에 놓여지는 덮개와, 상기 덮개의 일부분에 형성되는 소개구 및, 상기 소개구에 탈부착 가능하도록 설치되는 그레이팅으로 이루어진다.

Description

누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조{NON-BUOYANT SUMP HANING FUNCTION OF PREVENTING LEAK}

본 발명은 지하구조물 하부의 지하수 또는 빗물 등의 유입수를 처리하기 위한 집수정에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건축물의 시공중에는 지하수 및 우수로 인한 집수정의 부상을 방지하여 시공을 용이하게 하고, 건축물의 구축이 완료되면 지하구조물 내로 유입되는 지하수 또는 유입수에 대한 배수기능을 하는 집수정에 관한 것이다.

지하구조물의 최하부에 설치되는 집수정은, 지하구조물의 시공중에는 지하수 및 우수를 모아 작업장 외부로 배출되도록 하는 역할을 하여 시공이 원활하게 진행될 수 있도록 해주고, 지하구조물의 시공이 완료된 후에는 유도된 물을 펌프로 배출하기 전까지 수용하는 역할을 하여 지하구조물의 실내로 지하수 등이 유입되는 것을 방지해준다.

이러한 집수정은 지하구조물의 최하부에 위치하기 때문에 지하수 등에 의한 부력 및 지반반력의 영향을 받게 되며, 이로 인하여 집수정이 위로 떠오르게 되는 문제점이 야기될 수 있다. 따라서 지금까지는 집수정의 구조적 성능, 특히 부력 및 지반반력이 크게 작용하는 바닥 부분을 중심으로 구조적 강성을 증대시키기 위한 방법이 많이 적용되었다.

그런데 이러한 방법은 집수정 자체의 두께를 크게 하거나, 집수정 내부 바닥에 리브형태의 보강재를 설치하거나, 또는 집수정 외면에 철근콘크리트로 보강하는 등의 수단으로 구체화되기 때문에 작업이 번거롭고 경제적이지 못하다는 단점이 있다.

이에 집수정 자체에 부력이 발생하지 않도록 하는 방안들이 연구되고 있는데, 그 예의 하나로 도 1에 도시되어 있는 등록번호 20-0329663의 '유공관이 설치된 지하실 부력 방지용 집수정'이 있다. 상기 종래기술에서는 다수 개의 관통공을 가지는 유공관(2)을 통해 집수정(1) 주변의 지하수가 집수정 내로 유입될 수 있도록 함으로써 지하수에 의해 집수정에 발생하는 부력을 완화하고자 한다.

즉 집수정 내외로 물이 유동할 수 있도록 함으로써 집수정의 안팎에 대한 수압이 동일하거나 유사하게 유지시킴으로써 집수정에 부력이 발생하지 않거나 그 정도를 줄일 수 있도록 하는 것이다.

한편 건축물의 지하 실내 청소시 발생되는 물 역시 집수정을 통해 외부로 배출하게 되는데, 특히 지하주차장을 통해 유입되는 물은 기름 등의 오염물질이 혼입되어 있어 이들에 대한 지중으로의 유입은 지중토사 및 지하수의 오염을 야기시키게 된다.

따라서 도 1에서와 같이 유공관을 통해 집수정 안팎으로 물이 유동될 수 있도록 하는 것은 향후 건축물의 사용과정 중에 지하수 등의 오염통로가 될 수 있는 문제점이 있다.

KR 20-0329663 Y1 KR 10-0823033 B1

본 발명은 종래기술들의 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집수정에 부력이 작용하지 아니하여 떠오름의 현상이 발생되지 않으며, 집수정 내외 사이에 차수성이 확보되어 집수정 내의 오염된 물이 지하로 침투되는 것이 방지되는 집수정의 설치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 구조를 단순화시켜 제작 및 시공성을 향상시켜 경제적인 설치가 가능하며, 구성부재에 변형이 쉽게 발생하지 아니하여 유지관리비용이 절감되는 집수정의 설치구조를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 집수정 설치공간의 굴토바닥면에 타설되는 철근콘크리트 매트와, 상기 철근콘크리트 매트의 상면에 놓여지는 것으로서 상하단이 모두 개방된 본체와, 상기 본체의 상단에 놓여지는 덮개와, 상기 덮개의 일부분에 형성되는 소개구 및, 상기 소개구에 탈부착 가능하도록 설치되는 그레이팅으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조가 제공된다.

이때 집수정에 집수된 물이 외부로 누수되는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 상기 철근콘크리트 매트와 본체 사이에는 탄성 또는 팽창성의 차수부재가 더 설치될 수 있다.

또한 상기 덮개의 가장 바람직한 실시예로는, 외측테두리가 본체의 상단에 걸쳐지는 평판부와, 상기 평판부 하부에 돌출형성되어 본체의 상단 내측에 끼워지는 삽입부 및, 상기 평판부의 상면에 구비되는 와플형상의 보강부로 이루어진다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본체의 상단에는 높이조절용 끼움재가 설치되도록 하여 집수정의 높이를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조가 제공된다.

본 발명의 집수정 설치구조는 집수정에 부력이 작용하지 않아 안정적인 집수기능을 하게 할 뿐 아니라, 구조 및 설치방법이 매우 단순하여 양호한 시공성과 함께 높은 경제성을 도모할 수 있게 한다.

또한 본 발명의 집수정 설치구조는 집수정에 상기와 같이 부력이 작용하지 않도록 하면서도 집수정에 집수된 물이 지중으로 유입되는 것이 차단되므로 건축물에서 발생된 오염물질에 의한 지중토사 및 지하수의 오염을 방지하는 효과를 가지게 한다.

도 1은 종래기술에 의한 집수정의 설치구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 의한 집수정의 설치구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 상기 집수정을 분해한 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 집수정 본체와 철근콘크리트 매트 사이의 차수구조에 관한 각 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 집수정의 분해 사시도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 집수정에 영구배수 시설용 파이프를 설치한 예의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 집수정의 설치구조를 전체적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 상기 집수정(100)의 분해 사시도 및 단면도이다.

본 발명의 집수정 설치구조는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 집수정(100)의 하단 전체가 개방된 구조로 이루어지는 것을 중요한 기술적 특징의 하나로 하고 있다.

즉 본 발명의 집수정 설치구조에 적용되는 집수정(100)은, 물이 저수되는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 상단에 놓여지는 덮개(120)와, 상기 덮개(120)의 일부분에 형성되는 소개구(130) 및, 상기 소개구(130)에 탈부착 가능하도록 설치되는 그레이팅(140)으로 구성된다.

상기 본체(110)는 상단뿐만 아니라 전술한 바와 같이 하단도 함께 개방되어 상하단이 서로 관통되는 구조를 가진다.

이러한 집수정(100)의 본체(110)는 집수정 설치공간(S)의 굴토바닥면에 타설되는 철근콘크리트 매트(200)의 상면에 놓여져 지하수 등의 작업장 또는 건물내에 유입되는 물을 집수하여 정해진 관로를 통해 배출될 수 있도록 하는 집수공간(W)을 형성하게 된다.

이와 같이 본 발명에서의 집수정(100)은 하단이 개방되는 구조로 되어 있는 바, 지하수위가 높아 집수정 설치공간(S) 내로 지하수가 유입된다고 하더라도 시공중에 부력에 의한 영향이 없게 된다.

상기 집수정(100)의 본체(110)는 후술하는 바와 같이 자중으로 차수부재(152)를 눌러주어 상기 차수부재(152)로 하여금 수밀성을 가질 수 있게 하는 것이면 족하는 것으로서 특별히 그 재질을 제한할 필요는 없으며, 흄관이나 PC콘크리트관 등의 콘크리트 재질인 것이 바람직하나 강재나 FRP 등의 합성수지로 구성될 수도 있다.

특히 흄관이나 PC콘크리트관은 기성제품을 사용할 수 있어 경제적인 집수정의 설치구조를 가질 수 있게 한다.

또 상기 집수정(100) 본체(110)의 단면은 도 3에서와 같이 원형일 수도 있으나, 도 5의 실시예에서와 같이 사각단면으로 구성될 수도 있다. 도 5는 사각단면의 단면을 가진 집수정(100)의 분해사시도 및 각 단면도이다.

이와 더불어, 집수정(100) 본체(110)의 상단에는 철근콘크리트 상부로 돌출되는 흄관으로 물이 흘러들어갈 수 있는 유입홈(111)이 구비될 수 있으며, 상기 본체(110)의 측벽 일부에는 영구배수 시설용 파이프의 설치를 위한 파이프 삽입공(112)이 더 구비될 수 있다.

도 6은 상기 파이프 삽입공(112)을 이용하여 영구배수 시설용 파이프(112a)를 설치한 예의 단면도이다. 미설명부호 112b는 파이프 연결구이고, 112c는 누수방지용 수밀부재이다.

현재 건설시공현장에서 버림콘크리트(300)의 콘크리트 강도는 180㎏/㎠ 이상(18MPa)을 사용하고 있다.

상기 철근콘크리트 매트(200)는, 집수정 설치공간(S)을 위하여 굴토한 바닥면 전체에 대하여 타설된 버림콘크리트(300) 상면에 설치되므로, 버림콘크리트(300)와 상부철근으로 구성된 철근콘크리트가 집수정(100)의 본체(110)에 대한 바닥판의 역할을 하게 된다.

따라서 집수정(100) 내에 집수된 물이 외부로 누수되지 않도록 철근콘크리트 매트(200)와 집수정(100)의 본체(110) 사이에 차수부재(152)가 더 설치될 수 있다.

철근콘크리트 매트(200)는 시공성을 고려하여 버림콘크리트(300)를 타설할 때 동일한 강도로 시공될 수 있다.

상기 차수부재(152)는 철근콘크리트 매트(200)와 본체(110) 사이에 누수를 방지할 수 있는 것이면 그 구성 및 재질을 특별히 제한할 필요는 없으나, 가장 바람직하게는 고무재질과 같은 탄성재질 또는 팽창성을 가지는 재질로 구성시킨다.

이러한 차수부재(152)는 집수정(100)의 하중만으로 철근콘크리트 매트(200)와 본체(110) 사이에 수밀성을 가지게 하므로 집수정(100)의 설치 시공을 매우 용이하게 한다.

이 경우 탄성 또는 팽창성의 차수부재(152)를 용이하게 설치하기 위한 설치홈(151)이 철근콘크리트 매트(200)와 집수정(100) 본체(110)의 하단 중 적어도 어느 한 곳에 더 설치될 수 있다.

예컨대, 도 4의 (a)에서와 같이 본체(110)의 하단에 설치홈(151)을 구비시키고, 차수부재(152)를 상기 설치홈(151)에 일부가 돌출되도록 삽입 설치하거나, 도 4의 (b)에서와 같이 철근콘크리트 매트(200)의 상면중 본체(110)가 놓여지는 부분에 설치홈(151)을 구비시키고, 차수부재(152)를 상기 설치홈(151)에 일부가 돌출되도록 삽입 설치할 수도 있으며, 도 4의 (c)에서와 같이 집수정(100)의 본체(110) 하단과 철근콘크리트 매트(200) 상면 모두에 설치홈(151)을 구비시키고, 그 중 어느 한 곳에 일부가 돌출되도록 차수부재(152)를 삽입 설치할 수도 있다.

다만 설치홈(151)이 없어도 차수기능을 발휘하는 차수부재(152)를 사용할 경우에는 상기와 같은 설치홈(151)의 구성을 생략시킬 수 있다. 즉 이때에는 본체(100)의 하단과 철근콘크리트 매트(200)의 상면 그 어디에도 설치홈(151)을 두지 않고 이들이 서로 맞닿는 곳에 차수부재(152)를 설치한다.

이와 같이 차수부재(152)를 통해 집수공간(W)이 형성되는 본 발명의 집수정 설치구조는 건축물의 시공중에 부력에 의한 떠오름 없이 작업공간 내로 스며드는 지하수 또는 우수를 집수하여 외부로 배출시켜 건식작업을 가능하게 할 뿐 아니라, 건축물의 사용중 오염된 물이 지중으로 스며들지 못하도록 집수하여 관로를 통해 외부로 배출될 수 있게 하여 지하수 등의 오염을 방지한다.

철근콘크리트 매트(200) 위에 자중만으로 놓여진 집수정(100)의 본체(110) 상단에는 덮개(120)가 놓여진다.

상기 덮개(120)는 펌프의 설치 또는 집수정(100) 내부의 청소 등의 유지관리를 위하여 본체(110)로부터의 탈착이 가능하도록 설치되는 것으로서 평판부(121)와 삽입부(122) 및 보강부(123)로 이루어진다.

평판부(121)는 본체(110) 상부의 개방부분을 폐쇄시키는 것으로서, 그 외연은 본체(110)의 외연과 일치되거나 더 길게 형성되어 외측테두리(121a)가 본체(110)의 상단에 걸쳐질 수 있도록 구성된다.

삽입부(122)는 평판부(121)의 하부에 돌출 형성되어 본체(110)의 상단 내측에 끼워지면서 덮개(120)가 본체(110)에 고정될 수 있도록 하는 것으로서, 그 외연은 본체(110)의 내연과 일치시켜 덮개(120)가 좌우로 움직이지 않도록 하는 것이 바람직하다.

보강부(123)는 평판부(121)의 상면에 구비되어 외부의 충격에 의해 평판부(121)가 변형되는 것을 방지하는 것으로서 다양하게 실시될 수 있으나, 가장 바람직하게는 다수 개의 보강힘살(123a)이 직교하여 와플 형상을 가지도록 구성된다.

이 경우 상기 보강힘살(123a)은 평판부(121)의 외측테두리(121a)까지 연장되게 구성시키는 것이 바람직하다. 이는 덮개(120)에 수직하중이 작용할 때 본체(110) 상단의 반력에 의해 외측테두리(121a)가 전단 파손되는 것을 방지한다.

또한 상기 덮개(120)의 평판부(121)에는 필요시 오픈시킬 수 있는 원형 개구부(미도시)를 설치하여 배관의 위치선정 및 관통설치의 용이성을 도모하게 할 수 있다.

이러한 덮개(120)는 강재로 구성시킬 수도 있으나, 경량의 PE 또는 FRP로 구성시킴으로써 유지관리를 위한 탈착이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 덮개(120)의 일부분에는 본체(110) 내부로 물이 유입될 수 있도록 하는 소개구(130)가 구비되는 바, 상기 소개구(130)에는 격자형상의 공간을 가지는 그레이팅(140)이 탈부착 가능하도록 설치된다.

이를 위해 상기 소개구(130)의 각 테두리에는 상기 그레이팅(140)의 전후좌우 이동을 제한하는 격벽(131)이 설치되고, 상기 격벽(131)의 내측에는 그레이팅(140)이 놓여지는 걸침턱(132)이 설치된다.

상기 그레이팅(140)의 재질 역시 특별히 제한될 필요는 없는 것으로서, 강재 또는 PE, FRP와 같은 합성수지의 재질로 구성될 수 있으며, 덮개(120)와 재질을 달리해도 무방하다.

한편 집수정(100) 덮개(120)의 상면은 건축물의 바닥 콘크리트층(400) 상부 또는 무근콘크리트(410)의 중간부와 일치시키게 되는데, 앞서 설명한 바와 같이 경제성의 도모를 위해 기성제품의 흄관 등을 사용하는 경우, 현장 또는 시공상의 조건으로 인하여 집수정(100)의 높이를 조절할 필요가 있게 된다.

이를 위하여 본 발명의 집수정 설치구조에는 본체(110)의 상단과 덮개(120) 사이에 높이조절용 끼움재(160)가 더 설치될 수 있다.

상기 높이조절용 끼움재(160)는 본체(110)의 단면과 동일한 단면을 가지면서 본체(110)의 상단과 함께 덮개(120)의 삽입부(122)에 끼워져 고정 설치된다. 또는 부분재로 3개 지점 이상 부분에 설치하여 높이를 조절할 수 있으며 그 빈 부분은 무근콘크리트(410)로 채워질 수 있다.

이러한 높이조절용 끼움재(160)는 다수 개가 설치될 수 있으며, 각 높이조절용 끼움재(160)의 사이 및 본체(110) 상단과의 사이에도 차수시킬 수 있는 부재가 더 구비될 수 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변형 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100; 집수정 110; 본체
111; 유입홈 112; 파이프 삽입공
120; 덮개 121; 평판부
121a; 외측테두리 122; 삽입부
123; 보강부 123a; 보강힘살
130; 소개구 131; 격벽
132; 걸침턱 140; 그레이팅
151; 설치홈 152; 차수부재
160; 높이조절용 끼움재 200; 철근콘크리트 매트
300; 버림콘크리트 400; 바닥 콘크리트층
410; 무근콘크리트

Claims (6)

1. 집수정 설치공간(S)의 굴토바닥면에 타설되는 철근콘크리트 매트(200)와, 상기 철근콘크리트 매트(200)의 상면에 놓여지는 것으로서 상하단이 모두 개방된 본체(110)와, 상기 본체(110)의 상단에 놓여지는 덮개(120)와, 상기 덮개(120)의 일부분에 형성되는 소개구(130) 및, 상기 소개구(130)에 탈부착 가능하도록 설치되는 그레이팅(140)으로 이루어지되, 상기 철근콘크리트 매트(200)와 본체(110) 사이에는 탄성 또는 팽창성의 차수부재(152)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 덮개(120)는, 외측테두리(121a)가 본체(110)의 상단에 걸쳐지는 평판부(121)와, 상기 평판부(121) 하부에 돌출형성되어 본체(110)의 상단 내측에 끼워지는 삽입부(122) 및, 상기 평판부(121)의 상면에 구비되는 보강부(123)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조.
4. 제3항에 있어서, 상기 보강부(123)는 다수 개의 보강힘살(123a)이 직교하여 와플 형상을 가지되, 상기 보강힘살(123a)은 평판부(121)의 외측테두리(121a)까지 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 철근콘크리트 매트(200)와 본체(110)의 하단 중 적어도 어느 한 곳에는 설치홈(151)이 구비되고, 차수부재(152)는 상기 설치홈(151)에 일부가 돌출되도록 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조.
6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 본체(110)의 상단에는 높이조절용 끼움재(160)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 누수방지 기능을 가진 무부력 집수정의 설치구조.

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