KR20040025126A - 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법에 관한 것으로 본 발명은 폐기물매립지 또는 오염지역 외곽으로 오염물질 차단용 지하연속 차단벽을 설치시 또는 기 설치된 차단벽의 오염지역 측에 어스 오거 또는 록 오거를 이용하여 소정 깊이로 굴착하고 오거를 역 회전시켜 인발 하면서 투수성이 높은 재료 및 오염물질을 정화하는 재료를 충진하여 일정두께를 가지는 연속되는 단면의 배수벽체를 형성시키고 벽체를 따라 일정한 간격으로 오염수 집수 및 외부 배출용 집수공간을 설치하여 오염된 지역에서 발생한 오염수를 제거하도록 함으로서 오염지역 쪽의 지하수위가 오염물질 차단벽 외측의 비 오염지역 지하수위보다 낮게 유지시켜 수리학적으로 지하수의 흐름을 오염지역으로 향하도록 하여 오염물질의 이동 및 확산을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 특징이 있다.

Description

오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법 { Method for constructing a wall for preventing the leakage of contaminant }

본 발명은 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 폐기물매립지 또는 오염지역 외곽으로 오염물질 차단용 지하연속 차단벽을 설치시 또는 기 설치된 차단벽의 오염지역 측에 어스 오거, 록 오거를 이용하여 소정 깊이로 홈을 굴착 후 오거를 역 회전하여 인발 하면서 굴착토 대신 모래, 자갈, 재활용골재 등 투수성이 높은 배수재료 및 산화철 등 발생된 오염물질을 분해하는 오염물질분해재료를 굴착 홈 내부에 충진하여 연속되는 벽체를 형성시키고 벽체에 일정한 간격으로 오염물질을 배출할 수 있는 집수공간을 설치하여 오염된 지역에서 유출되는 오염수를 제거함으로서 오염지역 쪽의 수두를 비 오염지역보다 낮게 유지시켜 지하수의 흐름을 오염지역으로 향하도록 하여 수리학적으로 오염물질의 누출을 방지하여 오염물질을 효과적으로 차단할 수 있는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법에 관한 것이다.

오늘날 환경보존에 대한 사회적, 기술적 인식의 발달로 오염물질 저장시설, 유류 저장시설, 폐기물 매립장의 건설 및 관리기술은 점차적으로 강화되고 있다. 또한 오염물질의 저장시설은 가능한 오염물질의 유출이 발생하지 않도록 안전하게 건설하고 있거나, 기존에 건설된 많은 시설들은 오염물질의 유출을 차단하지 못하여 현재에도 다량의 오염물질이 유출되고 있는 실정이며, 이러한 오염물질의 유출은 사회적으로 큰 문제와 이를 정화하기 위한 많은 경제적 비용을 발생시키고 있는 실정이다. 특히 2010년까지 전국에 산재하고 있는 약 1,200여 개소의 비 위생 매립장에 대한 안정화 사업 등 오염지역의 복원에 대한 사회적 관심이 고조되고 있다. 폐기물매립장조성공사, 오염물질저장시설, 비위생매립장안정화공사 등에서 오염수의 차수시설과 발생한 오염수의 집. 배수시설은 시설 중에 가장 중요한 시설로서 이러한 시설에 대한 각종 기준은 엄격하게 적용되고 있는 실정이다.

상기의 차수시설은 토목합성수지라이너, 연직 차수벽, 스틸시트파일을 이용한 차단 등 여러 형태의 차수시설을 설치하고 있다. 여기서 연직 차수시설에는 시멘트-혼합재, 기타 혼합재료로 연직차수벽을 시공하는데 시멘트-혼합재로 차수벽을 시공할 경우에는 지반의 작은 거동에 대하여 매우 취약하며 재료의 불완전한 혼합 등의 사유로 균열이 발생하여 오염물질 차폐성능이 약화되고, 스틸시트파일의 경우에는 시공시 연결부의 차폐성능이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 연직차수시설은 건설과정에서 차수기능의 저하는 필연적으로 발생하고 있으며, 이로 인하여 완벽한 차단벽의 설치는 불가능하고 오염물질의 누출이 가속되게 되고 결국 오염물질의 차폐능력을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.

또한 연직차수시설만을 설치하여 오염물질을 차단할 경우, 차단벽을 기준으로 오염지역 내측의 배수시설을 완전하게 시공하기 어려워 계속되는 강우 등으로 내측의 수위는 계속하여 상승하게 되고 내측의 수위상승은 오염지역의 안정화를 지연시키고, 동시에 오염물질이 외부로 누출을 촉진시키게 되는 결과를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 이의 목적은 연직 차단벽을 기준으로 오염지역 쪽에 오거를 이용하여 연속으로 설치된 배수벽체와 집수공간을 이용, 오염지역의 지하수 수두를 비 오염지역 지하수 수두보다 낮게 유지되도록 하여, 오염된 지역에서 발생하여 누출되는 오염물질이 수리학적으로 비 오염지역으로 유출되지 못하도록 하고, 오염수내에 잔존하는 오염물질을 효과적으로 제거하도록 함으로서 기 설치된 연직차수벽 및 신규로 설치하는 연직차수시설의 차폐성능 향상 및 오염물을 정화시키는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 오염원 누출방지용 지하연속 배수벽체의 구조를 보여주는 예시도.

도 2는 본 발명인 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지용 지하연속 배수벽체 설치공법에 의해 시공된 배수벽체의 구조를 보여주는 사시도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 배수벽체의 구조를 보여주는 사시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 배수벽체

20 : 집수공간

30 : 연결관

이러한 상기 본 발명의 목적은 오염지역 외곽으로 오염물질 차단용 지하연속 차단벽을 설치시 또는 기 설치된 차단벽의 오염지역 측에 어스 오거 또는 록 오거를 이용하여 소정의 깊이로 홈을 굴착하는 굴착공정과; 상기 오거를 이용하여 소정 깊이로 굴착 후 오거를 역회전하여 인발 할 때 굴착토 대신 모래, 자갈, 재활용 골재 등 투수성이 높은 배수재료 및 산화철 등 오염물질 분해 성능을 가진 재료를 충진하여 배수벽체을 형성하는 충진 공정과; 상기 충진 공정에 의해 형성된 배수벽체에 모여진 오염수를 집수하도록 하는 집수공간을 형성하는 집수공간 형성공정과; 상기 집수공간에 집수된 오염수를 육상으로 배출시키기 위해 펌프를 설치하는 토출 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법에 의하여 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

토목합성수지라이너, 연직 차수벽, 스틸시트파일을 이용한 차단 등 여러 형태의 차수시설 형성방법을 이용하여 지하연속차수벽(100)을 시공 후 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 오염지역에 본 발명의 기술이 적용된 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지용 지하연속 배수벽체(10)을 설치한다.

상기 지하연속 배수벽체(10) 설치공법은 오염지역 외곽으로 오염물질 차단용 지하연속 차단벽(100)을 설치시 또는 기 설치된 차단벽의 오염지역 측에 어스 오거 또는 록 오거를 이용하여 소정의 깊이로 홈을 굴착(굴착공정참조)한 다음 오거를 역회전시키면서 배수재료를 충진시킨다 (충진공정참조). 이때 배수재료로 사용되는 것은 투수성이 높은 자갈, 모래, 잡석, 재활용골재 등과 산화철 등 오염물질 분해성능이 높은 재료를 혼합 또는 단독으로 사용 가능하다.

상기 충진공정에 의하여 배수재료 및 오염물질분해재료가 일정한 높이로 충진되면 지표로부터 일정깊이는 오수의 유입이 차단되도록 차수성재료를 충진하고 충진공정에 의해 형성된 지하연속배수벽체(10)에 일정한 간격으로 오염수를 집수하도록 하는 집수공간(20)을 형성한다.(집수공간형성공정참조)

이때 상기 집수공간(20)과 배수벽체(10)는 수평선상에 일체로 형성시키는 것이 바람직하며, 집수공간(20)의 단면 형상은 원형 및 사각형태가 있으며 바람직하게는 원형 형상이 이상적이다. 그 이유는 형성하기 용이하기 때문이다.

한편, 상기 충진공정과 집수공간형성공정이 바뀌어도 무방하며, 집수공간(20)의 내측으로 굴착된 홈이 무너져 메워지는 것을 방지하고자 유공관 또는 배수용부재를 설치하여 사용하는 것도 바람직하다.

한편, 상기 오거에 의해 굴착 후 배수 및 오염물질분해재료가 충진되어 형성된 배수벽체(10)의 오염수가 집수공간(20) 쪽으로 용이하게 흘러 이동할 수 있도록 집수정의 깊이가 배수벽체(10)의 깊이보다 깊도록 하여 하 방향으로 경사각을 형성하도록 하는 것이 바람직하며, 더 나아가서 상기 양측의 집수공간(20) 사이에 형성된 굴착 홈의 중앙부에서 양측으로 갈수록 하향지게 경사각을 형성하도록 할 수도 있으며, 상기 집수공간(20)에 모여진 오염수를 펌프를 이용하여 배출시킨다 (토출공정참조).

한편, 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 배수벽체(10)와 집수공간(20)을 이격되게 형성하고 연결관(30)을 이용하여 연결 구성하여 사용할 수도 있다.

상기와 같은 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 벽체 설치공법에 의해 축조된 배수벽체(10)의 작용은 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 지하연속 차수벽(100)에 의해 오염지역과 오염되지 않은 지역으로 구획되며 오염지역에서는 오염수가 생성되고 타 지역에서는 오염되지 않은 지하수가 생성된다.

한편, 상기의 지하연속 배수벽체(10)가 없을 경우 오염지역 쪽은 일정한 공간으로 차단되어 동일한 강우 조건에서도 비 오염지역보다 지하수의 수두는 훨씬 높게 형성되어 오염된 지역에 발생된 오염수는 도면상에는 미 도시되어 있지만 차수벽(100)에 발생한 균열, 틈새로 오염수가 오염되지 않은 지역으로 누출된다.

이때 배수벽체(10)가 설치된 곳에서 먼 곳의 압력이 높기 때문에 배수벽체(10)에서 먼 부분의 수두가 배수벽체(10) 주변보다 높게 형성되어 배수벽체(10)가 설치된 부분으로 오염수와 지하수가 모여들게 된다.

상기 오염지역에서 생성되어 이동되어 온 오염수와 압력차에 의해 배수벽체(10)쪽으로 이동되어 온 지하수는 배수재료 및 오염물질분해재료가 충진된 배수벽체(10) 내로 흡입되며, 상기 배수재료가 충진된 배수벽체(10)의 하부는 집수공간(20) 방향으로 경사져 있기 때문에 경사를 따라 오염수 및 지하수가 용이하게 집수공간(20)으로 이동되어 집수되면 펌프에 의해 육상으로 토출시킨다.

상기와 같은 작용이 반복되어 이루어지기 때문에 오염지역의 수두가 비 오염지역의 지하수 수두보다 낮게 유지되어 지하수의 흐름이 항상 오염지역을 향하도록 되어 수리학적으로 오염물질의 유출이 차단되고 인근지역의 오염을 효과적으로 방지할 수 있으며, 육상으로 배출되는 오염된 오염수 내의 오염물질의 함량 또한 배수벽체 내부의 오염물질분해재료에 의하여 분해되어 오염수의 농도가 초기 발생된 오염수의 농도보다 연하게 되어 경제적인 오염수의 후처리가 가능하도록 하였다.

이와 같은 공정 순에 의해 시공되는 본 발명은 오거로 일정 깊이로 굴착 후 오거를 역회전하여 인발 할 때 굴착토 대신 모래, 자갈, 재활용골재 등 투수성이 높은 배수재료를 충진하여 오염지역에서 누출된 오염수를 연속적으로 제거함으로서오염지역의 지하수 수두를 비 오염지역 보다 낮게 유지시켜, 수리학적으로 지하수의 방향을 오염지역으로 향하도록 제어하여 오염물질의 유출을 방지하고 잔존하는 오염물질을 효과적으로 제거하며, 기 설치된 차수벽 및 신규로 설치하는 지하연속 차수벽의 차폐성능을 향상시키며, 배수재료를 산화철 등 오염물질을 분해하는 재료를 단독 또는 혼합하여 충진하여 발생하는 오염물질을 원위치에서 정화하여 배출하도록 함으로서 2차 처리비용을 절감하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 오염지역 외곽으로 오염물질 차단용 지하연속 차단벽을 설치시 또는 기 설치된 차단벽의 오염지역 측에 어스 오거 또는 록 오거를 이용하여 소정의 깊이로 홈을 굴착하는 굴착공정과;

   상기 오거를 이용하여 소정 깊이로 굴착 후 오거를 역회전하여 인발 할 때 굴착토 대신 모래, 자갈, 재활용골재 등 투수성이 높은 배수재료 및 오염지역에서 발생한 오염물질을 분해할 수 있는 산화철 등의 재료를 충진하여 배수벽체를 형성하는 충진공정과;

   상기 충진공정에 의해 형성된 배수벽체에 모여진 오염수를 집수하도록 끝단에 일체로 집수공간을 형성하는 집수공간 형성공정과;

   상기 집수공간에 집수된 오염수를 육상으로 배출시키기 위해 펌프를 설치하는 토출공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배수재료를 홈에 충진시 산화철 등 오염물질을 분해하는 오염물질분해재료를 단독 또는 혼합하여 충진하는 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 집수공간 사이에 형성된 지하연속 배수벽체의 중앙부에서 집수공간 방향으로 하향지게 경사각을 형성한 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 오염지역 쪽의 수두가 오염물질 차단벽 외측의 비 오염지역 지하수 수두보다 낮게 유지시켜 수리학적으로 지하수의 흐름을 오염지역으로 향하도록 한 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 집수공간의 내측으로 굴착된 홈이 무너져 메워지는 것을 방지하고자 유공관 또는 배수용 부재를 설치하는 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 충진공정에 의해 형성된 배수벽체와 집수공간 형성공정에 의해 형성된 집수공간이 연결관에 의해 연결 구성된 것을 특징으로 하는 오거 보링을 이용한 오염지역 내의 오염원 누출방지 및 오염물질 정화용 지하연속 배수벽체 설치공법.