KR102179907B1

KR102179907B1 - 지하수댐 조성 공법

Info

Publication number: KR102179907B1
Application number: KR1020190000096A
Authority: KR
Inventors: 이종열; 안훈기; 이인원; 박원석
Original assignee: 이종열
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2020-11-17
Also published as: KR20200084107A

Abstract

본 발명은 지하수댐이 설치된 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간을 확보하는 부지 굴착단계와, 부지 굴착단계에서 굴착된 투수공간 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체를 설치하는 차단벽체 설치단계와, 투수공간 상에 유체를 투수하되 유체에 혼합되어 있는 이물질을 제거하는 투수부를 설치하는 투수부 설치단계를 포함하여 이루어지는, 지하수댐 조성 공법에 관한 것이다.

Description

지하수댐 조성 공법{Method of construction for ground-water dam}

지하수댐 조성 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하수 추가 확보를 위한 지하수댐 조성 공법에 관한 것이다.

일반적으로 지하수댐의 유형은 입지 조건에 따라 하천 주변의 투수성이 높아 지역에서 나타나는 건천현상을 최소화 하는 하천 유하 공급형 지하수댐과, 해안가와 인접하게 위치되어 담수로 해수가 침투하는 문제를 방지하기 위한 염수침입 방지형 지하수댐과, 가뭄 시 용수간선 및 지선에 직접 지하수를 공급하기 위한 용수간선 연동형 지하수댐으로 분류된다.

그리고, 이러한 지하수댐은 크게 지중 차단벽 공법, 토질개선 공법, 일반 댐 구조물 공법으로 구분되며, 이중 차단벽 방식(Cut-off wall)이 가장 많이 사용되고 있다.

그러나, 현재 Cut-off wall 방식은 댐이 위치될 공간을 굴착한 후 굴착된 공간에 콘크리트, 점토 등의 불투수성 재료를 넣은 후 굳히는 방식으로, 댐을 형성하는 물질이 부식되어 댐으로서의 성능을 상실하는 문제가 있을 뿐만 아니라, 불투수성 재료 자체가 오염물질로 작용하여 지하수를 오염시키는 문제 또한 있었다.

현재, 이러한 문제를 해결하기 위하여 플라스틱 시트 파일(PSP)로 종래의 불투수성 재료를 대신하기 위한 시도가 진행되고 있으며, 이러한 플라스틱 시트 파일을 이용하여 지하수댐을 보다 효율적으로 시공할 수 있는 지하수댐 조성 공법의 필요성 또한 대두되고 있다.

특허문헌 1) 국내등록특허공보 제10-0529301호(명칭: 오염지하수 정화용 투수성 반응벽체의 반응성 회복방법, 공개일: 2005.03.21)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플라스틱 시트파일(PSP)을 이용하여 보다 효율적으로 지하수댐을 조성하는 지하수댐 조성 공법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 지하수댐 조성 공법은, 지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100); 및 상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10) 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)를 설치하는 차단벽체 설치단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투수공간(10) 상에 유체를 투수하되 유체에 혼합되어 있는 이물질을 제거하는 투수부(30)를 설치하는 투수부 설치단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단벽체(20)는 폭방향 일측에 형성되는 체결부(21)와, 폭방향 타측에 형성되며 상기 체결부(21)와 결합되는 끼움부(22)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단벽체 설치단계(S200)는 상기 투수공간(10)의 하측으로 상기 차단벽체(20)가 삽입되는 차단벽체 삽입 공간(40)을 굴착하는 삽입공간 형성단계(S210)와, 상기 삽입 공간(40) 상에 복수개의 상기 차단벽체(20)를 삽입하며 서로 인접한 차단벽체(20)의 체결부(21)와 끼움부(22)를 결합시키는 차단벽체 삽입단계(S220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투수공간(10) 하측에 상기 차단벽체(20)를 근입한 후 향타하여 차단벽체(20)를 설치하는 최초 차단벽체 설치단계(S230)와, 설치된 차단벽체(20)의 체결부(2１) 또는 끼움부(22)에 설치하고자 하는 차단벽체(20)의 끼움부(22) 또는 체결부(21)가 일부 결합되게 차단벽체(20)의 길이방향 일측을 상기 삽입 공간(10) 하측에 위치되는 흙에 삽입하는 근입단계(S240)와, 상기 근입단계(S240)에서 설치하고자 하는 차단벽체(20)를 타격하여 지정된 위치로 삽입함과 동시에 설치되어 있는 차단벽체(20)와 결합시키는 향타단계(S250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투수부 설치단계(S300)는 상기 차단벽체(20) 상측에 유체를 투과시키는 투수층(31)을 설치하는 투수층 설치단계(S310)와, 상기 투수층(31) 상부에 흙을 복토하는 마감단계(S320)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투수부(30)는 지하수가 유입되는 입구부(32)와, 상기 입구부(32)를 통해 유입된 지하수가 배출되는 출구부(33)와, 상기 입구부(32)와 상기 출구부(33) 사이에 위치되어 상기 입구부(32)에서 상기 출구부(33)로 이동하는 지하수 상의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(34)와, 상기 입구부(32)의 하측에서 기체를 방출하여 지하수의 움직임이 상기 입구부(32)로 향하게 하는 폭기부(35)를 더 포함하며, 상기 입구부(32)와 상기 출구부(33)는 상기 차단벽체(20)를 사이에 두고 투수부(30)의 두께방향 일측과 타측 하면에 서로 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 지하수댐 조성 공법은, 지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100); 및 상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10)에 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)를 설치하는 차단벽체 설치단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단벽체 설치단계(S200)는 상기 투수공간(10)에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계(S260)와, 타설된 콘트리트 상에 차단벽체(20)를 설치 후 콘크리트를 양생하는 차단벽체 고정단계(S270)를 포함하고, 상기 차단벽체 설치단계(S200) 후에 상기 투수공간(10)에 흙을 복토하는 마무리단계(S400)가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 지하수댐 조성 공법은, 지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100); 상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10) 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)와, 유체를 집수 또는 투수하는 집수정(50)을 설치하는 복합벽체 설치단계(S500); 상기 차단벽체 설치단계(S200) 후에 상기 투수공간(10)에 흙을 복토하는 마무리단계(S400);를 포함하며, 상기 차단벽체(20)와 상기 집수정(50)은 폭방향 양측에 체결부와 상기 체결부에 끼워지는 끼움부가 형성되어, 상기 복합벽체 설치단계(S500)에서 설치되며 서로 인접한 체결부와 끼움부가 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 지하수댐 조성 공법은 근입 및 향타 방식을 이용하여 차단벽체를 삽입하는 과정에서 서로 다른 차단벽체를 결합 가능하므로, 차단벽체의 삽입과 결합이 동시에 이루어져 시공 과정이 최소화 되는 장점이 있다.

또한, 차단벽체 상부에 투수부가 설치되어 차단벽체를 넘치는 지하수 상의 이물질을 제거 가능한 장점이 잇다.

그리고, 투수부의 입구부와 출구부가 하측에 배치되므로 투수부를 통과하는 지하수의 이동 경로가 길어져, 지하수 상의 이물질을 보다 효과적으로 제거 가능한 장점이 있다.

아울러, 폭기부를 이용하여 투수부로 유입되는 유체의 양을 투수부의 이물질 제거 효과가 가장 높아지는 정도로 조절 가능하므로, 투수부의 효율을 항상 일정하게 유지 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명인 지하수댐 조성 공법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 지하수댐 조성 공법에서 사용되는 차단벽체를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 지하수댐 조성 공법에서 차단벽체가 결합되어 모듈을 형성한 것을 나타낸 평면도.
도 4 및 도 5는 본 발명인 지하수댐 조성 공법의 제1 실시예와 제2 실시예를 나타낸 모식도.
도 6은 투수부가 함체 형상으로 형성된 것을 나타낸 개념도.
도 7 내지 도 9는 투수부와 차단벽체가 결합된 것을 나타낸 실시예.
도 10은 차단벽체에 슬릿이 형성된 것을 나타낸 사시도.
도 11은 차단벽체와 집수정이 결합되어 벽체를 형성한 것을 나타낸 사시도.
도 12, 도 13은 슬릿 배치에 따라 가변되는 집수정의 유체 흐름을 나타낸 실시예.
도 14는 집수정에 분리벽체가 형성된 것을 나타낸 평면도.
도 15는 집수정에 형성되는 분리벽체를 나타낸 정면도.
도 16은 분리벽체에 나노흡착제 고정부가 형성도니 것을 나타낸 평면도.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 지하수댐 조성 공법에 관하여 설명하도록 한다.

도 1은 지하수댐 조성 공법을 나타낸 블록도가 도시되어 있고, 도 2에는 지하수댐에 사용되는 차단벽체의 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 차단벽체가 결합된 차단벽체 모듈의 평면도를 도시하고 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명인 지하수댐 조성 공법은 지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간을 확보하는 부지 굴착단계(S100)와, 상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체를 설치하는 차단벽체 설치단계(S200)와, 상기 투수공간 상에 유체를 투수하되 유체에 혼합되어 있는 이물질을 제거하는 투수부를 설치하는 투수부 설치단계(S300)를 포함하여 이루어진다.

상세히 설명하면, 일반적으로 지하수댐의 설치 깊이는 설치 심도에 따라 가변되나, 일반적으로 지하수댐의 최상측이 지표에서 약 1M~2M정도 지하가 위치되는 하측 방향으로 삽입된 형태를 가진다.

따라서, 본 발명에서는 상기 부지 굴착단계(S100)에서 상기 차단벽체의 최상측이 위치되는 높이만큼 굴착하여 상기 투수공간을 형성하고, 상기 차단벽체 설치단계(S200)에서 오거굴착방식 또는 근입/향타 방식을 통하여 차단벽체를 설치한 후, 상기 투수부 설치단계(S300)에서 상기 투수공간 상에 투수부를 설치한 것이다.

이때, 상기 차단벽체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 폭방향 일측에 형성되는 체결부(21)와, 폭방향 타측에 형성되며 상기 체결부(21)와 대응되는 형상을 가지는 끼움부(22)를 포함하여 이루어지는 플라스틱 파일 시트(PSP)일 수 있으며, 상기 차단벽체(20)는 복수개가 상기 차단벽체 설치단계(S200)에서 설치되며 서로 결합되어 도 3에 도시된 차단벽체 모듈(1)을 형성할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명인 지하수댐 조성 공법은 상기 차단벽체 설치단계(S200)가 오거굴착 방식으로 이루어지는 제1타입과, 근입/향타 방식으로 이루어지는 제2타입으로 구분될 수 있으며, 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 위의 두가지 타입에 대하여 설명하도록 한다.

도 4에는 오거굴착 방식을 사용하는 지하수댐 조성 공법의 개념도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면 오거굴착방식을 사용하는 제1타입의 지하수댐 조성 공법은, 상기 차단벽체 설치단계(S200)가 투수공간의 하측으로 차단벽체가 삽입되는 차단벽체 삽입 공간을 굴착하는 삽입공간 형성단계(S210)와, 삽입 공간 상에 복수개의 차단벽체를 삽입하며 서로 인접한 차단벽체의 체결부와 끼움부를 결합시키는 차단벽체 삽입단계(S220)를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이 상기 부지 굴착단계(S100)에서 지하수댐을 설치하고자 하는 부지를 굴착하여 상기 투수공간(10)을 형성하고, 이후 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 상기 삽입공간 형성단계(S210)에서 지면을 굴착하여 차단벽체(20)가 삽입되는 삽입 공간(40)을 형성한 후, 상기 차단벽체 삽입단계(S220)에서 굴착된 삽입 공간(40) 상에 차단벽체(20)를 삽입하며, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이 상기 투수부 설치단계(S300)에서 투수공간(10) 상에 투수부(30)를 설치하여 주는 것이다.

그리고, 도면 상에는 도시되지 않았지만 복수개의 상기 차단벽체(20)는, 상기 삽입단계(S220)에서 차단벽체(20)가 상기 삽입 공간(40)으로 삽입되며, 이미 삽입되어 있는 차단벽체(20)의 체결부(21) 또는 끼움부(22)에 삽입되는 차단벽체(20)의 끼움부(22) 또는 체결부(21)가 결합되어, 도 3에 도시된 바와 같이 차단벽체 모듈(1)을 형성할 수 있으며, 차단벽체(20)의 설치와 결합이 동시에 진행되므로 지하수댐 조성 공정이 최소화 되는 장점이 있음은 물론이다.

도 5에는 근입/향타 방식을 사용하는 지하수댐 조성 공법의 개념도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면 근입/향타 방식을 사용하는 제2타입의 지하수댐 조성 공법은, 상기 차단벽체 설치단계(S200)가 투수공간 하측에 상기 차단벽체를 근입한 후 향타하여 차단벽체를 설치하는 최초 차단벽체 설치단계(S230)와, 설치된 차단벽체의 체결부 또는 끼움부에 설치하고자 하는 차단벽체의 끼움부 또는 체결부가 일부 결합되게 차단벽체의 길이방향 일측을 상기 삽입 공간 하측에 위치되는 흙에 삽입하는 근입단계(S240)와, 상기 근입단계(S240)에서 길이방향 일측이 흙에 삽입된 차단벽체를 타격하여 지정된 위치로 삽입함과 동시에 설치되어 있는 차단벽체와 결합시키는 향타단계(S250)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상세히 설명하면, 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이 상기 부지 굴착단계(S100)에서 지하수댐을 설치하고자 하는 부지를 굴착하여 상기 투수공간(10)을 형성하고, 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 상기 최초 차단벽체 설치단계(S230)에서 근입 및 향타 방식으로 하나의 차단벽체(20)를 지정된 위치에 설치한 후, 상기 근입단계(S240)에서 설치하고자 하는 차단벽체(20)의 끼움부(22)가 설치된 차단벽체(20)의 체결부(21)에 끼워지게 설치하고자 하는 차단벽체(20)의 길이방향 일측 단부를 지면에 삽입하고, 상기 향타단계(S250)에서 설치하고자 하는 차단벽체(20)를 타격하여 설치하고자 하는 차단벽체(20)가 암반층이 위치되는 하측으로 삽입됨과 동시에, 설치되어 있는 차단벽체(20)와 새롭게 설치하는 차단변체(20)가 서로 결합되게 하며, 상기 투수부 설치단계(S300)에서 도 5의 (C)에 도시된 바와 같이 투수공간(10) 상에 투수부(30)를 설치하여 주는 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 서로 다른 차단벽체(20)가 지중으로 삽입되며 서로 연결되게 하기 위해서, 상기 체결부(21)와 상기 끼움부(22)는 도 2에 도시된 바와 같이 차단벽체(20)의 상하 길이방향으로 연장 형성되어야 하며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 체결부(21)는 상기 끼움부(22)를 감싸는 형상을 가져, 체결부(21)와 끼움부(22)가 서로 슬라이드 결합되어야 함은 물론이다.

또한, 도 1을 참조하면 본 발명에서 상기 투수부 설치단계(S300)는 상기 차단벽체(20) 상측에 유체를 투과시키는 투수층(31)을 설치하는 투수층 설치단계(S310)와, 상기 투수층(31) 상부에 흙을 복토하는 마감단계(S320)를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 4의 (C) 및 도 5의 (C)를 참조하면, 상기 투수층 설치단계(S310)에서 상기 투수공간(10) 상에 자갈, 흡착제와 같이 투수성을 가지되 지하수에 혼합되어 있는 이물질의 통과를 제한하는 물질을 1차로 삽입하여 투수층(31)을 형성한 후, 상기 투수층(31) 위에 투수공간(10)을 굴착하며 파내었던 복토를 2차로 삽입하여 복토층(31-1)을 형성하여 준 것이다.

따라서, 본 발명인 지하수댐 조성 공법을 이용하여 조성된 지하수댐은 유체의 유동을 제한하는 상기 차단벽체(20) 상측에 유체가 투수되는 상기 투수층(31)이 위치되므로, 차단벽체(20)에 의해 지하수가 모여 일정 이상의 수위를 가질 경우, 초과된 지하수가 투수층(31)을 통해 이동하게 되어, 항상 일정한 양의 지하수를 확보 가능하다.

또한, 본 발명에서 상기 투수부 설치단계(S300)는 지하수를 투수하는 함체 형상에 투수부(30)를 상기 투수공간(10) 상에 위치시켜, 차단벽체(20) 상측에 투수부(30)가 위치되게 하는 방식일 수 있다.

상세히 설명하면, 위에서 설명한 바와 같이 상기 투수부(30)는 상기 차단벽체(20)가 저장하는 지하수의 양이 초과될 경우, 초과된 지하수를 통과시키는 투수성 기능을 가지면 충분하므로, 본 발명에서는 상기 투수부(30)를 함체 형상의 구조물로 형성하여, 지하수댐 조성이 보다 빠르게 이루어질 수 있게 함과 동시에, 투수부(30)가 이물질에 의해 기존의 투수 능력을 상실할 경우 투수부(30)의 교체를 보다 손쉽게 가능하게 한 것이다.

이때, 상기 투수부(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 지하수가 유입되는 입구부(32)와, 상기 입구부(32)를 통해 유입된 지하수가 배출되는 출구부(33)와, 상기 입구부(32)와 출구부(33) 사이에 위치되어 입구부(32)에서 출구부(33)로 이동하는 지하수 상의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(34)를 포함하는 함체 형상의 구조물일 수 있으며, 상기 이물질 제거부(34)는 상기 투수부(30) 상에 형성되는 흡착공간(34-1)과, 상기 흡착공간(34-1) 상에 위치되어 투수되는 지하수 상의 오염물질을 흡착하는 나노흡착제(34-2)를 포함할 수 있다.

도 7 내지 도 9에는 함체 형상을 가지는 상기 투수부(30)가 상기 차단벽체(20)의 상측에 결합된 지하수댐의 개념도가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면 상기 투수부(30)는 입구부(32)와 출구부(33)가 상기 차단벽체(20)를 사이에 두고 투수부(30)의 두께방향 일측과 타측 하면에 서로 이격 배치될 수 있다.

상세히 설명하면, 입구부(32)와 출구부(33)가 투수부(30)의 두께방향 일측과 타측 측면에 서로 바주보게 위치할 경우, 입구부(32)에서 이물질 제거부(34)를 통해 출구부(33)로 이동하는 지하수의 이동경로가 짧아지게 되므로, 본 발명에서는 입구부(32)를 투수부(30)의 두께방향 일측 하단에 형성하고, 출구부(33)를 투수부(30)의 두께방향 타측 하단에 형성하여, 지하수가 나노흡착제(34-2)를 통과하는 이동 경로가 나노흡착제(34-2)가 지하수에 혼합된 이물질을 제거할 수 있는 충분한 길이를 가지게 한 것이다.

도 8을 참조하면, 상기 투수부(30)는 상기 입구부(32)의 하측에서 기체를 방출하여 지하수의 움직임이 입구부(32)로 향하게 하는 폭기부(35)를 더 포함할 수 있다.

상세히 설명하면, 상기 입구부(32)와 상기 출구부(33)를 투수부(30)의 하측에 형성 시 입구부(32)로 유입되는 지하수의 유량이 감소하게 되므로, 본 발명에서는 폭기부(35)를 이용하여 입구부(32) 하측에 기체를 방출함으로써, 기체 입자가 상승하며 지하수를 밀어 지하수가 입구부(32)로 유입되게 한 것이다.

이때, 폭기부(35)는 기체를 흡입하는 펌프(35-1)와, 흡입된 기체를 입구부(32) 하측에서 배출시키는 파이프(35-2)를 포함할 수 있으며, 펌프(35-1)는 제어부에 의해 파이프(35-2)로 방출시키는 기체의 양을 조절 가능하게 형성되어, 사용자가 제어부를 조절함으로써 입구부(32)로 유입되는 지하수의 유량을 조절할 수 있다.

즉, 제어부를 조절하여 나노흡착제(34-2)가 보다 효율적으로 이물질을 제거할 수 있는 양의 지하수만 입구부(32)로 유입되게 한 것이다.

이때, 폭기부(35)는 입구부(32)로 유입되는 지하수의 유량을 조절할 수 있으므로, 폭기부(35)를 이용하여 지하수댐에 의해 저류되는 지하수의 수위 또한 조절 가능함은 물론이다.

그리고, 상기 폭기부(35)가 공급하는 기체는 나노흡착제(34-2)에 부착된 이물질을 분해 가능한 호기성 미생물을 배양할 수 있는 산소 또는 산소가 함유된 공기일 수 있다.

상세히 설명하면, 나노흡착제(34-2)의 경우 흡착, 고착 방식으로 지하수에 혼합되어 있는 이물질을 제거하며, 일정 이상의 이물질이 나노흡착제(34-2) 상에 부착되면 정화 능력이 감소하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 폭기부(35)를 통하여 나노흡착제(34-2) 상으로 산소 또는 공기를 공급하여 나노흡착제(34-2) 상에 이물질을 분해 가능한 호기성 미생물을 번식시킴으로써, 나노흡착제(34-2)를 보다 장시간 사용 가능하게 한 것이다.

도 9를 참조하면, 상기 투수부(30)는 두께방향 일측에 위치되어, 폭기부(35)에 의해 입구부(32)로 이동하는 유체의 이동을 가이드 하는 가이드부(36)를 더 포함할 수 있다.

상세히 설명하면, 위에서 설명한 바와 같이 폭기부(35)는 기체를 분사하여 입구부(32)로 지하수를 유입시킨다. 이때, 폭기부(35)로 방출되는 기체가 입구부(32)로 유입되지 않고 외부로 퍼져나가는 문제점이 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 투수부(30)의 두께방향 일측에 상기 가이드부(36)를 형성하여, 폭기부(35)에서 방출되는 기체와, 기체에 의하여 움직이는 지하수의 이동이 입구부(32)를 향하도록 한 것이다.

또한, 본 발명인 지하수댐 조성 공법은 지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100)와, 상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10) 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)를 설치하는 차단벽체 설치단계(S200)와, 상기 차단벽체 설치단계(S200) 후에 상기 투수공간(10)에 흙을 복토하는 마무리단계(S400)를 포함하여 이루어질수 있다.

그리고, 자하수댐 조성 공법이 위의 3가지 단계를 통하여 이루어질 경우 상기 차단벽체(20)는 도 10에 도시된 바와 같이 상측에 유체가 투과되는 슬릿(23)이 형성될 수 있다.

상세히 설명하면, 차단벽체(20) 상측에 상기 슬릿(23)을 형성하여, 지하수의 수위가 일정 이상으로 높아질 시 차단벽체(20) 상에 형성된 상기 슬릿(23)을 통해 지하수가 이동할 수 있게 한 것이다.

이때, 상기 슬릿(23)이 위에서 설명한 상기 투수부(30)를 대체 가능하므로, 슬릿(23)이 형성된 차단벽체(20)를 상기 차단벽체 설치단계(S200)에서 설치 시, 지하수댐 시공 단계가 보다 간단해 질 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명인 지하수댐 조성 공법에서 상기 차단벽체 설치단계(S200)는 상기 투수공간(10)에 콘크리트를 타설하는 콘크리트 타설단계(S260)와, 타설된 콘크리트 상에 차단벽체(20)를 설치 후 콘크리트를 양생하는 차단벽체 고정단계(S270)를 포함하며, 상기 차단벽체 고정단계(S270) 후에 투수공간(10)에 흙을 복토하는 마무리단계(S400)가 이루어질 수 있다.

상세히 설명하면, 차단벽체(20)를 단단하게 고정하여야 하는 경우, 상기 투수공간(10)을 깊게파고, 투수공간(10) 상에 콘크리트를 인입한 후, 콘크리트 상게 차단벽체(20)를 설치하여 콘크리트가 차단벽체(20)를 고정할 수 있게 한 것이다.

이러한 콘크리트를 이용한 차단벽체 설치방법은, 해수가 담수 지역으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 차단벽체를 보다 깊게 설치하여야 하는 경우 특히 용이한 장점이 있다.

또한, 본 발명인 지하수댐 조성 공법은 지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100)와, 상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10) 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)와, 유체를 집수 또는 투수하는 집수정(50)을 설치하는 복합벽체 설치단계(S500)와, 상기 복합벽체 설치단계(S500) 후에 상기 투수공간(10)에 흙을 복토하는 마무리단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 차단벽체(20)와 상기 집수정(50)은 폭방향 양측에 체결부와 상기 체결부에 끼워지는 끼움부가 형성되어, 상기 복하벽체 설치단계(S500)에서 차단벽체(20)와 집수정(50)이 설치되며 서로 인접한 체결부와 끼움부가 결합될 수 있다.

상세히 설명하면, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 차단벽체(20)의 폭방향 양측에 체결부(21)와 상기 체결부(21)에 결합 가능한 구조를 가지는 끼움부(22)를 형성하고, 상기 집수정(50)의 폭방향 양측에 상기 차단벽체(20)의 폭방향 양측에 상기 차단벽체(20)의 폭방향 양측에 형성된 끼움부(22) 및 체결부(21)와 동일한 형상의 체결부((51) 및 끼움부(52)를 형성하여, 차단벽체(20)와 집수정(50)이 결합되어 하나의 벽체를 형성하게 한 것이다.

이때, 상기 집수정(50)은 도 12에 도시된 바와 같이 두께방향 일측에 제1 슬릿(53-1)이 형성되고, 두께방향 타측에 제2 슬릿(53-2)이 형성되어 유체가 집수정(50)을 통과하는 구조일 수 있으나, 이 외에도 도 13에 도시된 바와 같이 담수가 위치되는 두께방향 일측에 제1 슬릿(53-1)이 형성되고 두께방향 타측이 폐쇄되어 담수가 비어있는 흡착공간(34-1)으로 포집되는 구조일 수 있다.

그리고, 표면에 상기 제1 슬릿(53-1)과 상기 제2 슬릿(53-2)이 형성될 경우 유체가 통과하는 중앙에 유체에 혼합되어 있는 이물질을 제거하는 이물질 제거부(34)가 형성될 수 있으며, 상기 이물질 제거부(34)는 흡착공간(34-1)과, 나노흡착제(34-2)를 포함하여 이루어져, 유체에 혼합된 이물질이 나노흡착제에 흡착 제거되는 형태일 수 있다.

또한, 도 14를 참조하면 상기 집수정(50)은 상기 흡착공간(34-1)을 제1 흡착공간(34-1A)과, 제2 흡착공간(34-1B)으로 분리하는 분리벽체(54)를 더 포함할 수 있으며, 상기 분리벽체(54)는 도 15에 도시된 바와 같이 투수공(54-1)이 형성되어 유체를 투과하되, 나노흡착제(34-2)를 분리된 제1 흡착공간(34-1A)과 제2 흡착공간(34-1B) 중 어느 한측에만 위치시켜, 나노흡착제(34-2)의 소모를 최소화 할 수 있다.

그리고, 상기 분리벽체(54)는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 나노흡착제(34-2)를 고정하는 나노흡착제 고정부(54-2)가 상기 투수공(54-1)과 마주보게 형성되어, 집수정(50) 상에서 사용되는 나노흡착제(34-2)의 소모를 보다 줄일 수 있음은 물론이다.

아울러, 도면상에는 도시되지 않았지만, 본 발명에서 도 13에 도시된 바와 같이 상기 집수정(50) 중앙에 상기 흡착공간(34-1)이 형성되는 경우, 상기 흡착공간(34-1) 상에 집수정(50)의 내구성을 향상시키기 위한 H빔, 콘크리트 등이 삽입될 수도 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 투수공간 20 : 차단벽체
21 : 체결부 22 : 끼움부
30 : 투수부 31 : 투수층
32 : 입구부 33 : 출구부
34 : 이물질 제거부 34-1 : 흡착공간
34-2 : 나노흡착제 35 : 폭기부
36 : 가이드부
40 : 삽입 공간

Claims

지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100); 및
상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10) 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)를 설치하는 차단벽체 설치단계(S200); 및
상기 투수공간(10) 상에 유체를 투수하되 유체에 혼합되어 있는 이물질을 제거하는 투수부(30)를 설치하는 투수부 설치단계(S300);를 포함하며,
상기 투수부(30)는 지하수가 유입되는 입구부(32)와, 상기 입구부(32)를 통해 유입된 지하수가 배출되는 출구부(33)와, 상기 입구부(32)와 상기 출구부(33) 사이에 위치되어 상기 입구부(32)에서 상기 출구부(33)로 이동하는 지하수 상의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(34)와, 상기 입구부(32)의 하측에서 기체를 방출하여 지하수의 움직임이 상기 입구부(32)로 향하게 하는 폭기부(35)를 더 포함하며,
상기 입구부(32)와 상기 출구부(33)는 상기 차단벽체(20)를 사이에 두고 투수부(30)의 두께방향 일측과 타측 하면에 서로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 지하수댐 조성 공법.
제 1항에 있어서,
상기 차단벽체(20)는 폭방향 일측에 형성되는 체결부(21)와, 폭방향 타측에 형성되며 상기 체결부(21)와 결합되는 끼움부(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지하수댐 조성 공법.
제 2항에 있어서,
상기 차단벽체 설치단계(S200)는 상기 투수공간(10)의 하측으로 상기 차단벽체(20)가 삽입되는 차단벽체 삽입 공간(40)을 굴착하는 삽입공간 형성단계(S210)와,
상기 삽입 공간(40) 상에 복수개의 상기 차단벽체(20)를 삽입하며 서로 인접한 차단벽체(20)의 체결부(21)와 끼움부(22)를 결합시키는 차단벽체 삽입단계(S220)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지하수댐 조성 공법.
제 3항에 있어서,
상기 투수공간(10) 하측에 상기 차단벽체(20)를 근입한 후 향타하여 차단벽체(20)를 설치하는 최초 차단벽체 설치단계(S230)와,
설치된 차단벽체(20)의 체결부(2１) 또는 끼움부(22)에 설치하고자 하는 차단벽체(20)의 끼움부(22) 또는 체결부(21)가 일부 결합되게 차단벽체(20)의 길이방향 일측을 상기 삽입 공간(40) 하측에 위치되는 흙에 삽입하는 근입단계(S240)와,
상기 근입단계(S240)에서 설치하고자 하는 차단벽체(20)를 타격하여 지정된 위치로 삽입함과 동시에 설치되어 있는 차단벽체(20)와 결합시키는 향타단계(S250)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지하수댐 조성 공법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 투수부 설치단계(S300)는 상기 차단벽체(20) 상측에 유체를 투과시키는 투수층(31)을 설치하는 투수층 설치단계(S310)와,
상기 투수층(31) 상부에 흙을 복토하는 마감단계(S320)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지하수댐 조성 공법.
삭제
삭제
삭제
지하수댐이 설치될 부지의 상부를 일정 깊이로 굴착하여 투수공간(10)을 확보하는 부지 굴착단계(S100);
상기 부지 굴착단계(S100)에서 굴착된 투수공간(10) 하부로 유체의 이동을 제한하는 차단벽체(20)와, 유체를 집수 또는 투수하는 집수정(50)을 설치하는 복합벽체 설치단계(S500);
상기 복합벽체 설치단계(S500) 후에 상기 투수공간(10)에 흙을 복토하는 마무리단계(S400);를 포함하며,
상기 차단벽체(20)와 상기 집수정(50)은 폭방향 양측에 체결부와 상기 체결부에 끼워지는 끼움부가 형성되어, 상기 복합벽체 설치단계(S500)에서 설치되며 서로 인접한 체결부와 끼움부가 결합되고,
상기 집수정(50)은 담수가 위치되는 두께방향 일측에 유체가 유입되는 제1 슬릿(53-1)이 형성되고 두께방향 타측이 폐쇄되어 담수가 비어있는 흡착공간(34-1)으로 포집되 는 것을 특징으로 하는 지하수댐 조성 공법.
삭제