KR200282955Y1

KR200282955Y1 - 여과지의 일체형 하부집수장치

Info

Publication number: KR200282955Y1
Application number: KR2020020009934U
Authority: KR
Inventors: 유호웅; 이종각
Original assignee: 인천광역시 (관리부서:상수도사업본부); 주식회사 거성개발
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2002-07-24

Abstract

본 고안은 여과지의 일체형 하부집수장치에 관한 것으로, 여과조의 내부에 형성되는 받침부 위에 스트레이너 고정관이 결합된 성형판을 종,횡으로 배치하여 성형판을 설치하고, 상기 성형판 위에 철근을 배근하며, 상기 성형판 및 철근 위에 콘크리트 슬래브를 타설하여 양생시킨 후, 상기 콘크리트 슬래브 위로 노출되는 상기 스트레이너 고정관의 덮개를 분리해 내고, 상기 스트레이너 고정관에 스트레이너를 결합하여 구성된다. 이러한 본 고안은 수백개의 개체로 분리된 여과블럭을 하나로 통합 시공하여 반영구적으로 사용할 수 있는 새로운 구조로서 여과지의 성능에 의해 상수공급 능력이 결정되는 정수장의 유지 관리를 위하여 획기적인 구조라 할 수 있으며, 여과블럭의 수평문제, 몰탈의 이탈문제, 앙카의 설치문제 등을 일시에 해결할 수 있는 이점이 있으며, 맑은 물 공급에 크게 기여하는 효과가 있다.

Description

여과지의 일체형 하부집수장치{METHOD TO CONSTRUCT INTEGRATION TYPE LOWER WATER COLLECTOR AND THEREOF APPARATUS}

본 고안은 여과지의 일체형 하부집수장치에 관한 것으로, 특히 여과조에 설치된 받침부 위에 다수개의 스트레이너 고정관이 결합된 성형판을 배치하고, 이 위에 철근 콘크리트 슬래브를 타설, 양생한 후, 각 스트레이너 고정관에 스트레이너를 결합하여 하부집수층을 설치함으로써, 종래의 하부집수장치에 따르는 여과블럭의 수평문제, 몰탈의 이탈문제, 앙카의 설치문제를 해결하도록 한 여과지의 일체형 하부집수장치에 관한 것이다.

일반적으로 여과지는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 철근 콘크리트 벽체(11)의 내,외벽(11a),(11b)에 의해 여과조(10)가 양측으로 구분 형성되고 여과재층(13)이 형성되는 여과영역(14),(15)의 하부에는 하부집수실(16)이 형성되어 있다.

상기 여과조(10)의 일측에는 원수 유입거(17)와 원수 유입웨어(18)가 형성되고, 원수 유입거(17)와 원수 유입웨어(18) 사이에는 유입밸브(19)가 설치되어 있으며, 여과조(10)의 측벽부에는 원수를 배분시키는 원수 배분거(26)가 형성되어 있다.

상기 양쪽 여과조(10)의 중간부에는 양쪽 내벽(11a) 사이의 하부에 정수거(20)가 구비되고, 정수거(20)의 상부에는 역세척수 퇴수거(24)가 형성되어 있으며, 정수거(20)의 양측벽에는 정수 유출구(21)와 공기 연통공(22)이 형성되어있다.

상기 여과조(10)의 일측에 구비되는 원수 유입거(17)의 하부에는 퇴수거(23)가 형성되고, 퇴수거(23)와 역세척수 퇴수거(24) 사이에는 퇴수밸브(25)가 결합되어 있다.

그리고, 이와 같은 여과지의 양쪽 여과조(10)의 하부에는 받침빔(12)이 일정한 간격을 두고 벽체(11)와 일체로 형성되어 있으며, 상기 받침빔(12) 위에 다수개의 여과블럭(30)이 조립되고, 각 여과블럭(30)에 스트레이너(도시하지 않음)가 결합되어 있다.

이와 같은 종래의 여과지는 원수 유입거(17), 유입밸브(19), 원수 유입웨어(18)를 통하여 병행 운전되고 있는 여과지별로 원수의 유입량이 균등하게 유입되고, 이 원수는 원수 배분거(26)를 통하여 여과조(10)의 여과영역(14),(15)에 적층된 여과재층(13)의 상층에 유입된다.

이 유입된 원수는 여과사와 자갈 등이 적층된 여과재층(13)을 통과하면서 주로 현탁물질이 제거되어 정수되며, 여과된 정수는 여과조(10) 하부의 하부집수실(16)로 유입되고 정수 유출구(21)를 통하여 정수거(20)로 집수된 후 배수조로 배출된다.

이러한 여과 작용이 반복됨에 따라 여과재층(13)의 여과력이 떨어지면 여과를 중단하고 세척을 하게 되며, 이러한 세척은 여과력에 큰 영향을 미치므로 여과조(10) 전체에 걸쳐 균등하고 유효한 세척이 이루어져야 한다.

여과재층(13)을 역세척하면서 물공기식은 공기공급수단(도시하지 않음)에 의해 상기 정수거(20)에 역세척 공기를 공급하면 다수개의 공기 연통공(22)을 통하여 양쪽 여과조(10)의 하부집수실(16)로 유입되어 여과재층(13) 위로 상승된다. 그리고 여과재층(13)의 여과사에 부착된 탁질은 위로 상승되는 기포의 미진동에 의해 떨어지게 되며, 이어서 역세척수를 공급하게 되면 여과사에서 떨어진 탁질이 역세척수와 함께 역세척수 퇴수거(24)로 유입되고, 퇴수밸브(25)와 퇴수거(23)를 통하여 다음 회수로로 배출된다.

이와 같은 여과지에 있어서, 여과조(10)의 받침빔(12) 상부에 설치되는 여과블럭(30)은 전체적으로 수평이 균일하게 유지되어야 하고, 또 각 여과블럭(30) 사이의 틈새가 완벽하게 차단되어야 하며, 이와 같이 여과블럭(30)의 수평도와 기밀성이 유지되어야 역세척 시 하부집수실(16)을 통하여 공급되는 물과 공기가 여과조(10)의 전면에 걸쳐 균일하게 상승하여 역세척이 균일하게 행하여진다.

그러나, 종래의 여과지는 벽체(11)의 저면에 일정한 간격으로 설치되는 다수개의 받침빔(12) 위에 다수개의 정방형 여과블럭(30)을 종,횡으로 배치한 것이므로 숙달된 작업자가 시공을 하는 경우에도 각 여과블럭(30)의 수평을 일정하게 유지하기가 매우 어렵고, 또 다수개의 여과블럭(30)을 배치한 후, 각 여과블럭(30) 사이에 몰탈 채움을 하는 것이므로 역시 숙달된 작업자가 시공하는 경우에도 각 여과블럭(30) 사이의 틈새를 완벽하게 제거하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 종래에는 여과블럭(30)을 설치한 후 전면의 수평이 정확하게 유지되지 않고, 틈새가 부분적으로 생기게 됨으로써 하부집수실(16)을 통하여 분출되는 공기가 균일하게 상승하지 못하고, 부분적으로 집중되어 상승하게 되는 현상이 유발되었으며, 이에 따라 여과영역(14),(15)의 하부에 적층된 여과재층(13)이 부분적으로 집중된 공기의 강한 상향류에 휩쓸려 유실되고, 여과구조가 깨지게 됨으로써 여과능력을 상실하게 되는 문제점이 있는 것이었다.

위와 같은 기존 여과지의 하부집수장치는 설계된 규격에 의해 여과지 벽체를 콘크리트로 타설하고, 여과지 내부에 여과블럭을 설치할 수 있도록 원형기둥 또는 횡보(받침빔)를 설치하며, 이 기둥이나 보에 여과블럭을 고정시킬 수 있는 앙카(앙카볼트)를 설치함과 아울러, 여과블럭을 여과지에 설치하면서 가로, 세로를 맞추고 수평을 ±2mm 이내로 조정하여 앙카로 조인 다음, 여과블럭 사이사이에 몰탈을 채우고, 여과블럭의 설치가 완전하다고 판단될 때에 스트레이너를 결합하여 된 것으로서, 이와 같은 종래의 하부집수장치는 여과지 1지당 100m²로 가정할 때에 여과블럭이 대략 100장∼278장 사용되고, 이 때 몰탈 부분은 230m∼380m에 이르게 되며, 다량의 여과블럭을 고정하기 위하여 여과지 1지당 대략 132∼360개의 앙카를 사전에 설치(용접)하고, 콘크리트를 타설하여야 하는 것이므로, 양생후 앙카볼트의 위치가 전후, 좌우로 5cm를 벗어 나서는 여과블럭의 설치가 곤란하게 되며, 또한 다량의 여과블럭의 수평을 기준치 이내로 맞추고 좌우 10mm 간격이 유지되도록 설치하는 것은 실제로 매우 어렵게 된다.

그럼에도 불구하고 여과지의 하부집수장치를 완벽하게 시공하지 않으면 많은 문제점이 발생하고, 역세척 충격에도 불구하고 20∼30년 이상 견디도록 시공하여야하나 지금까지는 5∼10년을 견디기도 불가능한 일이었다.

결국, 위와 같이 앙카의 정위치 설치 난이성, 여과블럭의 수평 및 좌우 유지 조절 난이성이 상존하는 상황에서 아무런 문제점이 없이 몰탈채움이 20∼30년간 유지되는 완벽한 시공을 바라는 것은 근본적으로 무리였으며, 기존의 하부집수장치의 구조로 시공하게 되면 위에서 설명한 바와 같이 여과블럭의 수평이 맞지 않게 되고, 몰탈이 부분적으로 이탈(돌출)되면서 틈새가 생기게 되어 역세척을 위한 물과 공기가 집중적으로 작용함으로써 여과재층이 파괴되어 여과사가 유실되고, 여과오니가 집수실로 유입되어 균일한 여과가 이루어지지 않게 되므로써 여과시간이 단축되고 역세척시간이 길어지는 현상이 초래되며, 마침내 여과능력이 상실되는 문제점이 발생하였다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하다는 것은 맑은 물 공급에 첩경이 되고, 생산 단가를 낮추는 경제적인 효과도 매우 크게 되는 것이어서 이를 위한 대책이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 고안은 위와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 여과조에 설치된 받침부 위에 다수개의 스트레이너 고정관이 결합된 성형판을 배치하고, 이 위에 콘크리트 슬래브를 타설, 양생한 후, 스트레이너를 각 스트레이너 고정관에 결합하여 하부집수층을 설치함으로써, 종래의 하부집수장치에 따르는 여과블럭의 수평문제, 몰탈의 이탈문제, 앙카의 설치문제를 해결할 수 있게 되는 여과지의 일체형 하부집수장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

도 1은 종래 여과지의 부분 평면도.

도 2는 종래 여과지를 역세척수 퇴수거가 높은 위치와 낮은 위치에서 폭방향으로 절단하여 좌,우측부에 함께 보인 부분 종단면도.

도 3은 종래 여과지의 역세척수 퇴수거측을 길이방향으로 절단하여 보인 도 1의 A-A선 종단면도.

도 4는 종래 여과지의 여과조측을 길이방향으로 절단하여 보인 도 1의 B-B선 종단면도.

도 5 내지 도 13은 본 고안에 의한 여과지의 하부집수층 시공구조를 설명하기 위한 도면으로서,

도 5는 여과지를 폭방향으로 절단하여 보인 부분 종단면도.

도 6은 여과지를 길이방향으로 절단하여 보인 도 5의 C-C선 부분 종단면도.

도 7은 도 6의 부분 확대 단면도.

도 8은 성형판의 조립구조를 보인 분해사시도.

도 9 내지 도 11은 덮개의 평면도, 종단면도 및 저면도.

도 12 및 도 13은 고정구의 정면도 및 저면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 여과조 11 : 벽체

12 : 받침빔 13 : 여과재층

16 : 압력실 100 : 스트레이너

200 : 하부집수층 210 : 성형판

211 : 고정공 212 : 요철부

220 : 스트레이너 고정관 221 : 고정관 몸체

222 : 스트레이너 결합용 암나사 223 : 덮개

224 : 고정구 결합용 암나사 225 : 고정구

230 : 앙카 240 : 철근

250 : 콘크리트 슬래브

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 여과지의 일체형 하부집수장치는 여과지에 하부집수장치를 시공함에 있어서, 여과조의 내부에 기존에 설치된 또는 신설되는 원형기둥 또는 횡보(받침빔)와 같은 받침부 위에 스트레이너 고정관이 결합된 성형판을 종,횡으로 배치하고, 상기 성형판 위에 철근을 배근하는 철근 배근하며, 상기 성형판 및 철근 위에 콘크리트 슬래브를 타설하여 양생시키는 콘크리트 슬래브 설치한 후, 상기 콘크리트 슬래브 위로 노출되는 상기 스트레이너 고정관의 덮개를 분리해 내고, 상기 스트레이너 고정관에 스트레이너를 결합하여 구성된다.

상기 성형판은 전면에 종,횡으로 형성된 다수개의 고정공에 상기 스트레이너 고정관이 결합되고, 상기 여과조의 벽체의 저면에 형성된 다수개의 받침빔 위에 상기 성형판이 배치되며, 상기 받침빔에 미리 연결된 앙카가 상기 성형판에 형성된 고정공을 통하여 상부로 돌출되고, 상기 철근은 상기 앙카와 결속시켜 배근된다.

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 도 13은 본 고안에 의한 여과지의 하부집수장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5에는 여과지를 폭방향으로 절단하여 보인 부분 종단면도, 도 6에는 여과지를 길이방향으로 절단하여 보인 부분 종단면도, 도 7에는 도 6의 부분 확대 단면도가 각각 도시되고, 도 8에는 성형판의 조립구조를 보인 분해사시도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 여과지의 하부집수장치는 여과지의 벽체(11)에 구분 형성되는 여과조(10)의 하부집수실(16)과 여과재층(13) 사이에 다수개의 스트레이너(100)가 구비되는 하부집수층(200)을 형성하면서, 전면에 종,횡으로 형성된 다수개의 고정공(211)에 스트레이너 고정관(220)이 결합된 성형판(210)을 상기 여과조(10)의 벽체(11)의 저면에 형성된 다수개의 받침빔(12) 위에 배치하고, 받침빔(12)에 사전에 연결된 앙카(230)를 상기 성형판(210)에 형성된 고정공(211)을 통하여 상부로 돌출시킨 후, 상기 성형판(210) 위에 상기 앙카(230)를 이용하여 철근(240)을 종,횡으로 배근하고, 상기 성형판(210) 및 철근(240) 위에 콘크리트 슬래브(250)를 타설하여 양생시키며, 상기 콘크리트 슬래브(250) 위로 노출되는 상기 스트레이너 고정관(220)의 덮개(223)를 분리해 내고, 상기 스트레이너 고정관(220)에 상기 스트레이너(100)를 결합하여 구성된다.

상기 성형판(210)은 스테인레스강(SUS) 판을 이용하여 도시된 바와 같이 요철부(212)를 형성하여 걸침의 강도를 높인 형태로 되어 있다.

여기서, 상기 성형판(210) 여과지의 기둥 또는 받침빔(12)의 간격 등의 시공현장의 작업조건에 따라 그 두께와 요철부(212)의 수를 조절하여 적합한 형태로 가공하게 된다.

도 9 내지 도 11은 덮개의 평면도, 종단면도 및 저면도를 각각 보인 것이고, 도 12 및 도 13은 고정구의 평면도 및 종단면도를 각각 보인 것으로, 이를 함께 참조하면, 상기 스트레이너 고정관(220)은 스트레이너(100)를 삽입시켜 고정시키기 위한 스트레이너 결합용 암나사(222)가 내면 상부에 형성된 고정관 몸체(221)와, 상기 고정관 몸체(221)의 내측으로 콘크리트가 들어가지 못하도록 막기 위하여 상기 스트레이너 결합용 암나사(222)에 체결되는 덮개(223)와, 상기 성형판(210)의하부에 배치되고 그 하부에서 고정공(211)을 통하여 상기 고정관 몸체(221)의 내측 하부에 형성된 고정구 결합용 암나사(224)에 체결되는 고정구(225)로 구성되어 있다.

이하, 본 고안에 의한 여과지의 하부집수장치를 이하에 시공예를 들어 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 위와 같은 기존 문제점을 해결한다고 하여 기존의 여과지 공사까지 변경되는 것은 아니며, 여과지의 벽체 타설과, 여과지 내부에 원형기둥 또는 횡보(받침빔)를 설치하는 것은 기존 여과지 시공구조와 다름이 없다. 다만 하부집수실(압력실)에 작업자가 출입할 수 있도록 받침빔(12)에는 통로(맨홀)(12a)이 반드시 설치되어야 한다.

또, 사전에 앙카(230)를 설치(용접)함에 있어서 종래에는 전후, 좌우 5mm 이내로 제약을 받았으나 본 고안은 크게 제약을 받지 않으며, 그 범위가 전후는 50mm, 좌우는 30mm 이내이면 충분하다.

또한, 종래 다량으로 요구되었던 여과블럭을 제작할 필요가 없으며, 여과지 내부에 하부집수장치를 위한 하부집수층을 통째로 타설하여 시공한다.

이 때 거푸집으로 이용되는 성형판(210)은 스테인레스강(SUS) 판으로 제작하고, 이 성형판(210)에 형성된 다수개의 고정공(211)에 다수개의 스트레이너 고정관(220)을 고정구(225)로 체결하며, 스트레이너 고정관(220)의 상단부에는 덮개(223)를 고정한다.

상기 성형판(210)을 설치한 후, 철근(240)을 조립함에 있어서는 앙카(230)에연결되는 가로, 세로의 철근은 주(主)철근으로 하여, 그 굵기를 φ15mm로 정하고, 일반 철근은 φ13mm로 정하며, 스트레이너 고정관(220) 사이에 종,횡으로 철근(240)을 조립한다.

철근(240)의 조립이 완료되면 성형판(210)의 수평을 다시 점검하고, 성형판(210) 하부에 설치된 통상의 나사돌림 받침대(도시되지 않음)로 높이를 정확히 조절하여 설치하며, 이 때 스트레이너 고정관(220)의 조립 상태도 다시 확인한다.

콘크리트를 타설함에 있어서는 여과조(10)의 한쪽에서부터 스트레이너 고정관(220)의 높이 대로 타설하고, 편편함과 매끄러움을 갖도록 마무리를 잘 하여야 한다.

이후에는 규정에 따라 수분을 공급하면서 충분히 양생시킨 다음 하부집수실(15)로 들어가 받침대를 철거한다.

그리고, 콘크리트 슬래브(250)의 각 스트레이너 고정관(220)의 상부에 결합된 덮개(223)를 풀어 내고, 스트레이너 고정관(220)에 스트레이너(100)를 설치한다.

여기서, 상기 거푸집으로 사용하였던 성형판(210)은 콘크리트 슬래브(250)의 하부에 결합된 형태로 하부집수장치의 일부로 계속 남아있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 수백개의 개체로 분리된 여과블럭을 하나로 통합 시공하여 반영구적으로 사용할 수 있는 것으로서 여과지의 성능에 의해 상수공급 능력이 결정되는 정수장의 유지 관리를 위하여 획기적인 구조라 할 수 있으며, 여과블럭의 수평문제, 몰탈의 이탈문제, 앙카의 설치문제 등을 일시에 해결할 수 있는 이점이 있으며, 맑은 물 공급에 크게 기여하는 효과가 있다.

Claims

여과지의 하부집수장치에 있어서, 다수개의 스트레이너 고정관(220)이 결합된 성형판(210)이 상기 여과조(10)의 내부에 형성되는 받침부 위에 종,횡으로 배치되고, 상기 성형판(210) 위에 철근(240)이 배근되며, 상기 성형판(210) 및 철근(240) 위에 콘크리트 슬래브(250)가 형성되고, 상기 스트레이너 고정관(220)에 스트레이너(100)가 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 하부집수장치.
제 1 항에 있어서, 상기 성형판(210)은 전면에 종,횡으로 형성된 다수개의 고정공(211)에 상기 스트레이너 고정관(220)이 결합되고, 상기 여과조(10)의 벽체(11)의 저면에 형성된 다수개의 받침빔(12) 위에 상기 성형판(210)이 배치되며, 상기 받침빔(12)에 미리 연결된 앙카(230)가 상기 성형판(210)에 형성된 고정공(211)을 통하여 상부로 돌출되고, 상기 철근(240)은 상기 앙카(230)를 이용하여 배근되는 것임을 특징으로 하는 일체형 하부집수장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 성형판(210)은 소정 크기를 가지는 스테인레스강 판으로 요철부(212)가 구비되도록 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 하부집수장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스트레이너 고정관(220)은스트레이너(100)를 삽입시켜 고정하기 위한 스트레이너 결합용 암나사(222)가 내면 상부에 형성된 고정관 몸체(221)와, 상기 고정관 몸체(221)의 내측으로 콘크리트가 들어가지 못하도록 막기 위하여 상기 스트레이너 결합용 암나사(222)에 체결되는 덮개(223)와, 상기 성형판(210)의 하부에 배치되고 그 하부에서 고정공(211)을 통하여 상기 고정관 몸체(221)의 내측 하부에 형성된 고정구 결합용 암나사(224)에 체결되는 고정구(225)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 하부집수장치.