KR20030061087A - 폐콘크리트 다짐말뚝 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 재개발 사업으로 인한 콘크리트 구조물의 해체과정에서 발생되는 폐콘크리트를 일정한 크기로 파쇄하여 선별한 골재를 배수재료 및 오염정화재료로 활용하여 연약지반 굴착공에 채움으로써 이를 통한 배수가 용이하면서 연약지반의 강도를 증가시킬 수 있고, 오염된 부지의 오염원을 정화하고 또 오염부지를 개량할 수 있고, 폐콘크리트의 재활용으로 매립에 사용되는 토양 및 골재부존량 경감을 방지하면서, 자원의 효율적 이용과 경제적인 측면 및 환경적 측면에서의 효과를 제고시킬 수 있는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법에 관한 것이다.

본 발명은, 소정의 연약한 지반에 소정깊이로 구멍을 굴착하는 제1 단계; 폐콘크리트를 소정크기로 파쇄하여 골재화하는 제2 단계; 및 상기 굴착된 구멍에 폐콘크리트 골재를 채워 다짐을 실시하는 제3 단계를 포함하는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법을 제공한다.

Description

폐콘크리트 다짐말뚝 공법{Waste concrete compaction pile}

본 발명은 연약지반이나 오염부지의 안정처리를 위한 폐콘크리트 다짐말뚝 공법에 관한 것으로, 특히 산업활동에 따른 부산물이나 또는 건설공사의 폐자재로 발생되는 폐콘크리트를 사용하여 연약심도가 비교적 얕은 연약지반의 안정처리 및 오염부지의 개량, 복원에 적용할 수 있는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법에 관한 것이다.

일반적으로, 연약지반은 유동성이 큰 포화 점성토층이 일정 심도로 분포하고 있는 것으로, 대부분 압밀진행성 점토로서 성토등의 상재하중의 작용시 압밀침하, 전단변형등이 발생하게 되므로, 지반의 안정성 확보를 위한 연약지반의 개량공법이 적용되고 있다.

이러한 연약지반에 대한 안정처리 및 개량공법에는 여러가지가 있으나, 그중 연직배수공법을 많이 적용하고 있다. 상기 연직배수공법에는 모래배수(sand drain)공법, 모래다짐공법, 팩드레인(Pack drain), 페이퍼드레인(paper drain), 쇄석배수공법등이 있으며, 이러한 공법에 사용되는 재료는 주로 자연재료를 이용하게 된다.

현재 국내에서는 연약지반개량을 위하여, 토목현장에서 일반적으로 사용되고 있는 모래, 쇄석등 천연자원을 활용하거나, PVD(Prefabricated Vertical Drain) 등의 인공적 재료를 이용하고 있다. 상기 모래나 쇄석과 같은 자연골재의 경우, 한국골재협회에서 조사한 바에 의하면, 국내 연간 골재 수요량은 1995년에 약 1억 6천만㎥로, 양에서도 엄청나지만, 그 비용면에서도 약 3조원에 달하고 있다. 이러한자연골재를 이용한 배수재의 수급은 국민의 환경보전에 대한 의식이 높아진 후, 채취가 매우 제한되어 있어서, 조달이 어려운 실정일 뿐만 아니라, 모래, 쇄석과 같은 자연골재인 배수재는 채취시 자연경관의 훼손 및 시공시 유발되는 분진등에 의해 주변 주민과의 민원이 야기되는 문제점이 발생하고 있다.

반면에, 부직포, 복합포와 같은 토목섬유 또는 천연골재의 사용을 억제할 수 있는 상기 PDB등과 같은 인공재료를 사용할 경우에는 연약지반 안정처리 면적이 일정 규모 이상이어야 그 경제성이 있는 문제점을 내포하고 있다.

한편, 상기의 연약지반의 안정처리공법외에 최근 오염된 부지의 개량 및 복원을 위하여, 생물학적· 화학적 처리공법이 제안되어 실시하고 있으나, 이는 막대한 비용과 2차 또는 그 이상의 처리를 해야하는 단점이 있다.

이러한 문제점들을 해소하기 위한 방안으로, 폐자원을 활용하는 측면에서, 폐콘크리트나 폐타이어등이 사용된 예가 있으는, 그중에서 상기 폐콘크리트의 경우에는 도로의 보조기층 및 성토재료로 활용되고 있기는 하나, 아직까지 연약지반이나 오염부지에는 적용되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각종 재개발 사업으로 인한 노후 구조물의 해체과정에서 발생되는 폐콘크리트를 일정한 크기로 파쇄하여 선별한 골재를 배수재료 및 오염정화재료로 활용하여 연약지반 굴착공에 채움으로써 이를 통한 배수가 용이하면서 연약지반의 강도를 증가시킬 수 있고, 오염된 부지의 오염원을 정화하고 또 오염부지를 개량할 수 있는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 폐콘크리트의 재활용으로 매립에 사용되는 토양 및 골재부존량 경감을 방지하면서, 자원의 효율적 이용과 경제적인 측면 및 환경적 측면에서의 효과를 제고시킬 수 있는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법을 제공함에 다른 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 폐콘크리트 다짐말뚝공법을 연약지반에 적용한 일실시예를 나타낸 개략적인 사시도.

도2는 도1의 개략적인 단면도.

도3은 본 발명에 의한 폐콘크리트 다짐말뚝공법을 연약지반에 적용한 다른 실시예를 나타낸 개략적인 단면도.

도4는 본 발명에 의한 폐콘크리트 다짐말뚝공법을 성토층 하부에 적용한 예시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 연약지층 상부2: 폐콘크리트 다짐말뚝

3: 폐콘크리트 4: 연약지층

5. 연약지층 하부101: 성토층

102: 수평배수층

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정의 지반에 소정깊이로 구멍을 굴착하는 제1 단계; 폐콘크리트를 소정크기로 파쇄하여 골재화하는 제2 단계; 및 상기 굴착된 구멍에 폐콘크리트 골재를 채워 다짐을 실시하는 제3 단계를 포함하는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 폐콘크리트 다짐말뚝 공법은 각종 노후 구조물의 해체과정에서 발생되는 폐콘크리트를 파쇄하고 소정의 골재크기를 선별하여 연약지반의 배수재나 오염부지의 오염정화재료로 활용할 수 있도록 구현한 것으로, 본 발명의 일실시예 공법을 연약지반을 적용한 예를들어 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 폐콘크리트 다짐말뚝공법을 연약지반에 적용한 일실시예를 나타낸 개략적인 사시도이고, 도2는 도1의 개략적인 단면도를 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이, 폐콘크리트 자재를 형성하는 것에 있어서, 연약심도가 비교적 얕은 연약지반(4)의 상부(1)에서 하부(2)까지 상하방향으로 굴착하여 폐콘크리트 골재(3)를 삽입하기 위한 다수의 원형관을 형성한다. 그리고, 각종 노후구조물의 해체나 건설공사의 폐자재로 발생되는 폐콘크리트를 일정크기로 1차 파쇄한 후, 이물질을 제거하고, 이를 다시 2차 파쇄하고 직경 9mm ∼ 40mm의 골재크기에 해당하는 것만을 선별한다.

상기 선별된 폐콘크리트 골재를 상기 원형관에 채우고 다짐을 실시하여 폐콘크리트 말뚝(2)을 구성하게 된다.

상기와 같이 구성된 다짐말뚝은 지반내의 물이 다짐말뚝을 통하여 지반 상부로 배수됨으로써 지반의 강도가 증진되는 것이다.

본 실시예에서는 상기 연약지층 사이에 폐콘크리트 다짐말뚝(2)을 연약지층 사이에 촘촘히 박아서 연약지층내에 인공적으로 배수거리를 짧게 하여 압밀 침하를 촉진시킴으로서 단기간내에 지반을 안정화시킬 수 있는 것이다.

도3 및 도4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예 공법을 연약지반을 적용한 예를 설명한다.

본 실시예에서는 상기 폐콘크리트 말뚝의 상부에 소정두께의 수평배수층(102)을 형성하고 상기 수평배수층(102)의 상부에 일반흙(103)과 성토층(101)을 순차적으로 재하한 구조를 제시하고 있다. 이 경우에 연약지층(4)이 압축되면서 상기 폐콘크리트 말뚝(2)의 수직층 상부로 물이 상승하여 상기 폐콘크리트 수평배수층(102)으로 배수되어 외부로 배출되는 것이다.

한편, 본 발명의 콘크리트 다짐말뚝은 오염부지에도 적용할 수 있는데. 이는폐콘크리트의 오염물질 흡착특성을 이용한 것으로, 중금속으로 오염된 오염부지에 전술한 실시예에서와 마찬가지의 방법으로 폐콘크리트 말뚝을 설치함으로써 오염수를 정화하여 외부로 배출할 수 있고 또 오염부지의 개량 및 복원을 동시에 실시할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 산업활동에 따른 부산물이나 노후 건물의 해체시등에서 발생되는 폐콘크리트를 소정 입도의 골재로 파쇄하여 연약지반이나 오염부지에 말뚝 형태로 다짐을 실시함으로써 연약지반의 경우에는 원활한 배수에 따라 압밀침하를 촉진시켜 지반을 안정화시킬 수 있고, 오염부지의 경우에는 폐콘크리트의 오염물질 특성을 이용하여 오염원을 정화함과 동시에 오염부지의 개량 및 복원을 실시할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 폐콘크리트를 골재자원으로 활용함으로써 매립에 사용되는 토양 및 골재부존량 경감을 방지하면서, 기존의 공법이 가지고 있던 경제적인 측면과 환경적인 측면에 의한 문제를 동시에 해결할 수 있는 다른 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 소정의 연약한 지반에 소정깊이로 구멍을 굴착하는 제1 단계;

   폐콘크리트를 소정크기로 파쇄하여 골재화하는 제2 단계; 및

   상기 굴착된 구멍에 폐콘크리트 골재를 채워 다짐을 수행하는 제3 단계

   를 포함하는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 단계는

   상기 폐콘크리트를 소정크기로 1차 파쇄하고, 파쇄된 폐콘크리트에 부착된 이물질을 제거하는 단계;

   상기 1차 파쇄된 폐콘크리트를 2차 파쇄하여 직경 9mm ∼ 40mm의 골재크기로 선별하는 단계를 포함하는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법.
3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서,

   상기 지반이 연약지반으로 이루어진 폐콘크리트 다짐말뚝 공법.
4. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서,

   상기 지반이 오염된 부지로 이루어진 폐콘크리트 다짐말뚝 공법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3 단계 수행 후, 다짐말뚝 상부에 수평배수층을 형성하는 단계; 및

   상기 수평배수층 상부에 성토층을 재하하는 단계

   를 더 포함하는 폐콘크리트 다짐말뚝 공법.