KR200314983Y1

KR200314983Y1 - 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치

Info

Publication number: KR200314983Y1
Application number: KR20-2003-0005161U
Authority: KR
Inventors: 정천복
Original assignee: 정천복
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2003-06-02

Abstract

본 고안은 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치에 관한 것으로, 이러한 지표수 유입차단장치는 굴착공의 내부에 설치된 인케이싱파이프의 하단에 장착되는 관체와, 원통의 주름관으로 형성되어 상하로 절첩될 수 있고, 상단은 상기 관체의 외주면에 고정 장착되고 하측은 상부로 절첩이 되면서 주름에 의하여 외측으로 확대되는 접이식튜브부재와, 상기 인케이싱파이프의 중공부에 수용되고 채수된 물을 상부로 이동하는 통로인 채수파이프, 및 상기 채수파이프의 하단에 장착되는 심정펌프;로 구성되어 상기 접이식튜브부재의 팽창에 의하여 지표수가 암반수로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 한다. 본 고안의 상기와 같은 구성에 따라, 콤프레셔와 같은 공압발생장치가 필요하지 않는 간단한 구성이므로 공정이 간단하고, 또한 비용을 절감할 수 있으며, 특히 누설이 되기 쉬운 공기압을 이용하지 않고 기구학적은 방법을 채용하므로서 확실한 밀폐를 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치{apparatus for intercepting inflow of surface water use folding tube}

본 고안은 암반수를 채수하기 위하여 굴착하는 경우에 오염된 지표수가 암반수로 유입되는 것을 차단하는 장치에 관한 것으로, 특히 구조가 간단하고 차단이 확실하게 이루어지는 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지하수를 채수하기 위하여 지면에 인접한 토사층과 상기 토사층의 하측에 있는 암반층을 관통하는 굴착공을 굴착하고, 상기 암반층 하부에 있는 지하수를 채수하게 된다. 이 과정에서 상기 굴착공을 통하여 오염된 지표수가 상기 암반수로 유입되는 것을 방지하기 위하여 본원 출원인이 "굴착공의 지표수 유입차단장치 및 공법(출원번호 10-2000-0054879호)"이라는 명칭으로 출원한바 있다.

상기 "굴착공의 지표수 유입차단장치(이하 종래 차단장치)"는 도???에 도시된 바와 같이 굴착공(190)의 내부에 설치된 인케이싱파이프(140)의 하단에는 관체(110)가 결합되며, 상기 관체(110)의 외면에 팽창튜브(112)가 설치된다. 상기 인케이싱파이프(140)의 내부에 채수파이프(120)를 수용하며, 상기 채수파이프(120)의 끝단에는 심정펌프(130)가 설치된다. 콤프레셔(160)와 연결된 공기튜브(162)는 상기 관체(110)를 통해 팽창튜브(112)의 내부와 연결되고, 상기 팽창튜브(112)는 관체(110)의 외면에 클램프밴드(114)로 양측이 체결된다. 상기 공기튜브(162)가 관체(110)의 측벽에 형성된 안내구에 삽입되어 상기 팽창튜브(112)의 내부로 압축공기를 주입하게 되는 구성이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 굴착공의 지표수 유입차단장치는. 먼저 지하에 형성된 지하수(174)까지 굴착하여 굴착공(190)을 형성하고, 상기 굴착공(190)의 깊이와 지질의 형태, 지하수(174)를 파악하여 토사층(170)에 아웃케이싱파이프(142)을 삽입하는데, 상기 아웃케이싱파이프(142)는 토사층(170)의 붕괴의 위험이 없을시 생략해도 무방하다. 상기 채수파이프(120)의 끝단에 설치된 심정펌프(130)를 굴착공(190)을 통해 지하수(174)까지 삽입하고, 상기 인케이싱파이프(140)의 끝단에 설치된 팽창튜브(112)를 굴착공(190)의 암반층(172)까지 삽입한다. 고압의 압축공기가 공기튜브(162)를 통해 팽창튜브(112)에 주입하며, 상기 팽창튜브(112)를 팽창시켜 암반층(172)의 내면에 압착시킨다. 상기 팽창된 팽창튜브(112)의 일정 공기압을 지속적으로 유지하며, 상기 주입펌프(150)과 연결된 하부에서 상부로 투입관(152)을 빼면서 굴착공(190)과 인케이싱파이프(140) 사이의 공간에 몰타르(122)를 충진하여 그라우팅(Grouting)을 하게 된다.

그러나 종래기술에 따른 상기 "굴착공의 지표수 유입차단장치(출원번호 10-2000-0054879호)"는 여러가지 문제점이 있다. 첫째, 구조가 복잡하고 콤프레셔와 같은 장비가 필요하다는 문제점이 있다. 즉 상기 팽창튜브(112)를 팽창시기키 위해서는 상기 공기튜브(162)가 상기 관체(110)를 통과하여야 하므로 구성이 복잡하고, 상기 팽창튜브(112)를 팽창시키기 위해서는 반드시 콤프레셔(160)와 같은 장비가필요하다는 문제점이 있다.

둘째, 상기 팽창튜브(112)는 공기압에 의하여 팽창되는 구성이므로 상기 팽창튜브(112)가 밀폐되지 않는 경우에는 소정의 효과를 기대할 수 없다는 문제점이 있다. 즉 상기 팽창튜브(112)에 균열이 생기거나, 상기 클램프밴드(114)에의한 결속력이 떨어지는 경우에는 상기 팽창튜브(112)가 팽창되지 않는다는 문제점이 있다. 또한 고압의 공기압이 발생되는 경우에 상기 공기튜브(162)에 반발력이 작용하여서 상기 관체(110)에서 이탈되는 경우가 발생된다는 문제점이 있다.(도6 참조)

따라서, 본 고안은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 콤프레셔와 같은 공압발생장치가 필요하지 않는 간단한 구성이고, 누설이 되기 쉬운 공기압을 이용하지 않으며, 특히 오동작을 방지할 수 있는 굴착공의 지표수 유입차단장치를 제공하는데 있다.

도1은 본 고안의 일실시예에 따른 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치가 설치된 단면도.

도2a,2b는 도1에 사용되는 접이식튜브부재의 사시도와 단면도.

도3a,3b는 도2의 접이식튜브부재가 절첩되어 직경방향으로 확대된 상태를 나타내는 사시도와 단면도.

도4는 도1에 사용되는 다른 실시예의 접이식튜브부재의 사시도.

도5는 도4의 접이식튜브부재가 절첩되어 직경방향으로 확대된 상태를 나타내는 사시도.

도6은 종래기술에 따른 지표수 유입차단장치가 설치된 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10,110:관체, 14,114:클램프밴드, 12,120:채수파이프,

13,130:심정펌프, 40,140:인케이싱파이프, 42,142:아웃케이싱파이프,

51:접이식튜브, 53:지지환,

이러한 상기 목적은 본 고안에 의해 달성되며, 본 고안의 일면에 따라 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치는 굴착공의 내부에 설치된 인케이싱파이프의 하단에 장착되는 관체;와 원통의 주름관으로 형성되어 상하로 절첩될 수 있고, 상단은 상기 관체의 외주면에 고정 장착되고 하측은 상부로 절첩이 되면서 주름에 의하여 외측으로 확대되는 접이식튜브부재;와 상기 인케이싱파이프의 중공부에 수용되고 채수된 물을 상부로 이동하는 통로인 채수파이프; 및 상기 채수파이프의 하단에 장착되는 심정펌프;로 구성되고, 상기 접이식튜브부재는 원통의 주름관으로 상하로 절첩할 수 있고 상부에 한 쌍의 관통홀이 형성된 접이식튜브;와 상기 접이식튜브의 상단을 상기 관체에 고정시키는 클램프;와 상기 접이식튜브의 하단에 장착되는 원형의 지지환; 및 일단은 상기 지지환과 연결되고 상부는 상기 관통홀을 통과하여서 지상으로 연결되는 견인줄;로 구성되어 상기 견인줄에 의하여 상기 접이식튜브가 절첩되면서 외측면으로 팽창하고, 상기 팽창된 접이식튜브에 의하여 지표수가 암반수로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 상기 접이식튜브부재는 원통의 주름관으로 상하로 절첩할 수 있는 접이식튜브;와 상기 접이식튜브의 상단을 상기 관체에 고정시키는 클램프;와 상기 접이식튜브의 하단에 장착되는 원형의 지지환;와 지상(地上)으로 연결된 견인줄; 및 "ㄷ"자 형상으로 일단은 상기 지지환과 연결되고, 타단은 상기 견인줄과 연결되는 견인구;로 구성되어서 상기 견인줄에 의하여 상기 접이식튜브가 절첩되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술하며, 도면전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도1은 본 고안의 일실시예에 따른 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치가 설치된 단면도이다. 암반수를 취수하기 위해서는 먼저 지상에서 굴착기로 토사층(170)과 암반층(172)을 관통하는 굴착공(90)을 형성하고, 상기 굴착공(90)이 붕괴되는 것을 방지하기 위하여 아웃케이싱파이프(42)를 설치한다. 그리고 상기 아웃케이싱파이프(42) 내부에는 인케이싱파이프(40)를 설치한 후에 상기 아웃케이싱파이프(42)와 인케이싱파이프(40) 사이에 몰타르(22)를 주입하여서그라우팅(Grouting)한다. 그런데 상기 몰타르(22)를 주입하기 전에 상기 인케이싱파이프(40) 하단에 장착된 관체(10)의 접이식튜브(51)를 견인줄(55)에 의하여 상부로 끌어당기면 상기 접이식튜브(51)가 절첩되면서 외측면으로 확대되고, 상기 암반층(172) 사이의 공간을 폐쇄하게 된다.

도2a,2b와 도3a,3b는 도1에 사용되는 접이식튜브부재의 사시도와 작용을 설명하기 위한 상태도이다. 도면에 도시된 바와 같이 상기 접이식튜브부재는 접이식튜브(51), 지지환(53), 견인줄(55) 등으로 구성된다. 상기 접이식튜브(51)는 원통의 주름관 형상으로 이루어져서 상하로 절첩할 수 있다고, 상부에 상기 견인줄(55)이 통과할 수 있는 관통홀(57)이 한 쌍으로 형성된다. 상기 접이식튜브(51)는 도3에 도시된 바와 같이 접첩되었을 경우에는 직경방향으로 확대되게 된다. 즉 도2b에서와 같이 상기 접이식튜브(51)가 펼쳐진 상태에서의 직경(D1)은 상기 관체(10)와 최대한 밀착시켜서 작업을 시작한다. 즉 상기 관체(10)가 부착된 상기 인케이싱파이프(40)를 상기 굴착공(90)에 용이하게 삽입하기 위하여 사용자가 상기 접이식튜브(51)가 절첩되어서 직경이 확대된 상태에서 삽입을 하지 않고, 상기 접이식튜브(51)가 하부로 연장되어 최대한 상기 관체(10)와 밀착된 상태에서 삽입을 하게 된다. 상기 접이식튜브(51)의 상단은 클램프밴드(14)에 의하여 상기 관체(10)와 고정되게 설치하고, 하측은 상하로 자유롭게 절첩할 수 있도록 한다. 그리고 상기 접이식튜브(51)는 고무와 같은 연질의 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 연질의 재질이 외부의 힘에 의하여 절첩이 될 수 있도록 상기 접이식튜브(51)의 하단에는 링(Ring) 형상의 지지환(53)이 형성되며, 상기 지지환(53)에는견인줄(55)이 연결되고, 상기 견인줄(55)은 상기 접이식튜브(51)의 상측에 형성된 한 쌍의 관통홀(57)을 통과하여서 지상(地上)과 연결된다.

이와 같은 상태에서 상기 관체(10)가 연결된 상기 인케이싱파이프(40)을 상기 굴착공(90)을 통하여 하부로 삽입하고 상기 관체(10)가 상기 암반층(172)에 도달하는 경우에는 상기 견인줄(55)을 상부로 견인을 하게되면 상기 접이식튜브(51) 도3a,3b에 도시된 바와 같은 상태가 되어서 상기 암반층을 밀폐하게 된다.

즉 도2a,2b에 도시된 상태에서 상기 견인줄(55)을 지상(地上)에서 사용자의 인력에 의하거나 장비에 의하여 상부로 견인을 하면, 상기 접이식튜브(51)는 절첩이 되면서 외측면으로 확장이 되고, 직경은 D2와 같이 넓어진다.(도3b 참조)

그리고, 다른 실시예로 도4와 도5에 도시되어 있는데, 도4는 도1에 사용되는 다른 실시예의 접이식튜브부재의 사시도이고, 도5는 도4의 접이식튜브부재가 절첩되어 직경방향으로 확대된 상태를 나타내는 사시도이다. 본 고안의 다른 실시예는 상기 지지환(53)과 연결된 상기 견인줄(55)이 상기 접이식튜브(51)의 내측을 통과하지 않고 외부를 통하여 연결되는 방식이다. 외측에서 상기 견인줄(55)을 지지환(53)에 바로 연결하면 상기 접이식튜브(51)가 절첩되어서 직경방향으로 확대될때 상기 견인줄(55)이 방해를 하게된다. 따라서 도4에 도시된 바와같이 상기 지지환(53)과 견인줄(55) 사이에는 견인구(59)가 추가되어 상기 접이식튜브(51)가 확장되는 것을 방해하지 않게 한다. 상기 견인구(59)는 "ㄷ"자 형상으로 저항력이 있는 금속재질로 성형한다. 상기 견인줄(55)은 유연성이 있는 섬유로 제작할 수 있으나, 상기 견인구(59)는 "ㄷ"자 형상을 유지하기 위하여 섬유와 같이 유연성이 있는재질로 성형할 수 없다.

본 고안의 상기와 같은 구성에 따른 작용과 작업공정은 다음과 같다. 먼저 지하에 형성된 지하수(1740)까지 굴착하여 굴착공(90)을 형성하고, 상기 굴착공(90)의 깊이와 지질의 형태, 지하수(174)를 파악하여 토사층(170)에 아웃케이싱파이프(42)을 삽입한다. 상기 아웃케이싱파이프(42)는 반드시 필요한 것은 아니고 토사층(170)의 상태에 따라서 선택적으로 사용할 수 있다. 상기 채수파이프(20)의 하단에 설치된 심정펌프(30)를 굴착공(90)을 통해 지하수(100)까지 삽입하고, 상기 인케이싱파이프(40)의 끝단에 설치된 접이식튜브(51)를 굴착공(90)의 암반층(172)까지 삽입한다. 그리고 지상에서 장비를 이용하거나 인력을 이용하여서 상기 견인줄(55)을 잡아당기면, 상기 접이식튜브(51)는 절첩이 되면서 직경방향으로 확장된다. 이와 같이 확장되는 상기 접이식튜브(51)에 의하여 상기 암반층(72)의 내면에 압착된다. 이와 같은 상태에서 주입펌프(50)를 통하여 상기 굴착공(90)과 인케이싱파이프(40) 사이의 공간에 몰타르(22)를 충진하여 그라우팅하데, 그라우팅이 진행되는 단계에 따라 투입관(52)을 후퇴시킨다.

본 고안의 상기와 같은 구성에 따라, 콤프레셔와 같은 공압발생장치가 필요하지 않는 간단한 구성이므로 공정이 간단하고, 또한 비용을 절감할 수 있으며, 특히 누설이 되기 쉬운 공기압을 이용하지 않고 기구학적은 방법을 채용하므로서 확실한 밀폐를 확보할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

Claims

굴착공의 내부에 설치된 인케이싱파이프의 하단에 장착되는 관체;

원통의 주름관으로 형성되어 상하로 절첩될 수 있고, 상단은 상기 관체의 외주면에 고정 장착되고 하측은 상부로 절첩이 되면서 주름에 의하여 외측으로 확대되는 접이식튜브부재;

상기 인케이싱파이프의 중공부에 수용되고 채수된 물을 상부로 이동하는 통로인 채수파이프; 및

상기 채수파이프의 하단에 장착되는 심정펌프;로 구성되어 상기 접이식튜브부재의 팽창에 의하여 지표수가 암반수로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 하는 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치.
제1항에 있어서, 상기 접이식튜브부재는 원통의 주름관으로 상하로 절첩할 수 있고 상부에 한 쌍의 관통홀이 형성된 접이식튜브;

상기 접이식튜브의 상단을 상기 관체에 고정시키는 클램프;

상기 접이식튜브의 하단에 장착되는 원형의 지지환; 및

일단은 상기 지지환과 연결되고 상부는 상기 관통홀을 통과하여서 지상으로 연결되는 견인줄;로 구성되며, 상기 견인줄에 의하여 상기 접이식튜브가 절첩되는 것을 특징으로 하는 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치.
제1항에 있어서, 상기 접이식튜브부재는 원통의 주름관으로 상하로 절첩할 수 있는 접이식튜브;

상기 접이식튜브의 상단을 상기 관체에 고정시키는 클램프;

상기 접이식튜브의 하단에 장착되는 원형의 지지환;

지상(地上)으로 연결된 견인줄; 및

"ㄷ"자 형상으로 일단은 상기 지지환과 연결되고, 타단은 상기 견인줄과 연결되는 견인구;로 구성되며, 상기 견인줄에 의하여 상기 접이식튜브가 절첩되는 것을 특징으로 하는 접이식튜브에 의한 굴착공의 지표수 유입차단장치.